内容正文:
赣州市2025~2026学年度第一学期期末考试
高三化学试卷
本卷可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 P-31 K-39 Cu-64 Co-59 Ni-59
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与人类生活密切相关。下列叙述错误的是
A. 生活中可用漂白粉漂白蚕丝制品
B. 苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂
C. 小苏打遇酸能产生气体,可用作食品膨松剂
D. 通常含硒的化合物有毒性,但微量硒元素有益健康
2. 尿素是一种重要的氮肥,其合成过程如下:
2NH3+CO2NH2COONH4+H2O
设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 3.4 g 分子中含有的中子数为
B. 常温常压下,4.48 L 含键数目为
C. 0.1 mol/L 溶液中,的数目小于
D. 1 mol 分子间形成的氢键数目为
3. 下列说法正确的是
A. 中和滴定接近终点时,应控制半滴标准液在尖嘴处悬而不落,然后将其抖入锥形瓶
B. NaOH沾在皮肤上,应先立即涂上1%的硼酸,然后用大量水冲洗
C. 将变黑的银首饰浸泡在装有浓食盐水的锡纸容器中清洗,利用了原电池原理
D. 在大量罐装氢气泄漏的实验室内部拨打119救援电话
4. 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐是常见的离子液体,其结构如下图所示(已知:阳离子中五元环上的原子共平面)。下列说法正确的是
A. 组成该离子液体的所有元素均位于周期表的p区
B. 该离子液体在水中的溶解度比在中小
C. 中B原子与1号N原子杂化类型不相同
D. 基态B原子核外电子的空间运动状态有5种
5. 由下列事实得出的结论或解释正确的是
事实
结论或解释
A
将与晶体放在小烧杯中混合并搅拌,烧杯壁变凉
正反应比逆反应的活化能小
B
、MgO、离子键成分的百分数依次减小
Na、Mg、Al的电离能依次增大
C
向溶液中滴加溶液,产生白色沉淀
发生互促水解反应生成沉淀
D
25℃,0.1 mol/L NaHS溶液的
A. A B. B C. C D. D
6. 卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变,现有核反应方程式为,其中元素X的质量数是质子数的2倍。下列叙述正确的是
A. 电负性: B. 中所有原子一定共平面
C. X与Y只能形成2种二元化合物 D. 元素X的含氧酸可能为弱酸
7. 可用于制造景德镇搪瓷颜料,用原钴矿粉(主要成分)制备流程如下。
已知:有机胺试剂不溶于水,溶于有机胺试剂,、、和均不溶于有机胺试剂。
下列叙述正确的是
A. 与浓盐酸反应:
B. 步骤①加入NaCl固体目的是提高在有机胺试剂中的浓度
C. 步骤②的实验操作为过滤,“沉钴”时温度不宜过高
D. “煅烧”时氧化剂与还原剂物质的量之比为
8. 基于能够可逆地嵌入/脱嵌石墨电极,我国科研工作者开发了新型的钾离子电池(如图)[碳微球(C)为正极材料,膨胀石墨()为负极材料]。放电时总反应为:。下列叙述错误的是
A. 放电时,在电解质中由A极向B极迁移并嵌入碳微球中
B. 放电时,化学能转化为电能、热能、光能
C. 充电时,A极的电极反应式为
D. 充电时,每转移1 mol电子,电解液减重184 g
9. 碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一,二酮M的合成路线如下:
已知:P的结构简式为:,下列说法正确的是
A. Y的系统名称为2-甲基-2,3-二丁醇
B. 若原子利用率为100%,则Z为
C. X与酸性溶液反应生成的有机物为乙酸和丙酸
D. M中有3个手性碳原子
10. 某课外活动小组为探究常温下镁在不同溶液中的反应情况,设计了如下实验:
实验组别
试剂
实验现象
1
1.0 g Mg粉
无明显现象
2
1.0 g Mg粉溶液
有大量气泡冒出
3
1.0 g Mg粉溶液
有少量气泡冒出
4
1.0 g Mg粉溶液
无明显现象
下列说法错误的是
A. 实验2中反应的离子方程式为:
B. 实验3中产生气体的原因为破坏了生成的
C. 实验3中产生的气体为和的混合气体
D. 实验4中无明显现象的原因可能是NaOH不能破坏生成的
11. 工业制硝酸时,在500℃下可同时发生如下3个反应:
反应
热化学方程式
ΔH(kJ/mol)
K
①
②
③
下列说法正确的是
A. 增大压强,反应①和③的K减小,反应②的K不变
B. 升高温度,反应①的减小,增大
C. 使用合适的催化剂,有可能提高单位时间内NO的产率
D. 500℃时,反应的
12. 三氟甲基亚磺酸是一种锂离子电池补锂剂的中间体,其合成步骤如下:
已知:THF是一种有机溶剂,与水以任意比例互溶。下列说法错误的是
A. 气体M为
B. 若和完全转化,N中只有NaCl
C. 试剂I可选用无水
D. 操作Ⅰ和操作Ⅱ不相同
13. 某Co-Ni合金的立方晶胞结构如图所示,设晶胞参数为a pm,设为阿伏加德罗常数的值。下列有关该Co-Ni合金的说法错误的是
A. 属于金属晶体 B. 化学式为
C. Co的配位数为6 D. 密度为
14. 常温下,溶液中含硫粒子分布系数[比如:]与pH的关系如图1所示;金属硫化物和在饱和溶液()中达沉淀溶解平衡时,与pH的关系如图2所示(c为金属离子浓度)。
已知:,下列说法正确的是
A. 由图1可知:0.1 mol/L 溶液中:
B. 向浓度均为0.01 mol/L的和的混合溶液中滴加饱和溶液,先沉淀
C. 直线⑤表示饱和溶液中的与pH的关系
D. 金属硫化物NS的
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 一种抗真菌药物中间体(G),其合成步骤如图(部分试剂和条件略去)。
已知:。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为________。
(2)D中含氧官能团的名称为________。
(3)写出由C生成D的第一步反应的化学反应方程式________。
(4)化合物的同分异构体中,不含醚键的同分异构体有________种(不考虑立体异构),其中,核磁共振氢谱显示两组峰(峰面积比为4:1)的同分异构体的结构简式为________。
(5)已知化合物E中的五元环含键,则E中________(填“1”或“2”)号氮原子碱性更强。
(6)F生成G的反应过程中,的作用是____________________。
(7)参照上述合成路线,以甲苯和乙烯为主要原料(其它试剂任选),设计合成3-苯基-1-丙醇()的合成路线________。
16. 一种回收废旧三元锂离子电池中有价金属(Ni、Co、Li等)的关键步骤(除、、等杂质离子)的工艺流程如下。
已知:①各金属离子磷酸盐或氢氧化物的溶度积常数(常温下):
化合物
②热力学分析表明,时,、、主要以离子形式存在。
回答下列问题:
(1)“置换”时铁粉用量为理论用量的2倍,原因是________。
(2)“预除杂”时主要去除的杂质离子是________。结合溶度积数据和pH条件分析选择除杂的原因____________________。
(3)“深度净化”时滴加的作用是____________________,pH不能过高的原因是____________________。生成富铁渣的离子方程式为________。
(4)验证富铜渣的组成:取少量富铜渣于试管中,加入稀硫酸,观察到的现象是____________________。
(5)处理酸浸液时,富铜渣中元素的质量分数为80%,产出富铜渣0.15 t,铜的回收率为96%,则原酸浸液中的浓度为________g/L。
17. 碘及其化合物在医学、材料科学等多个领域具有广泛的应用,其独特的化学性质和多样的反应机制一直是科学研究的热点。
(1)25℃、100 kPa时,化学键键能数据如下表:
化学键
键能/(kJ/mol)
242
152
a
反应 ,则________。
(2)W·Nernst曾经研究了HI热分解的平衡问题。低温时将一定量的HI引入一个真空刚性容器中,然后缓慢升温使其分解:(I),平衡时体积分数与温度t的关系如图所示。
1750℃时,容器内的压强为,则________(用含的式子表示),HI的平衡转化率________。
(3)R·H·Purcell等人曾经将足量放入一个真空刚性容器中,并加热至1750℃,发生反应:(Ⅱ)。
①可以判断反应(Ⅱ)已经达到化学平衡状态的是________(填字母代号)。
A.密闭容器中总压强不变
B.
C.密闭容器中氨气的体积分数不变
D.密闭容器中混合气体的密度不变
②开始仅有和HI两种气体生成,平衡时容器内压强为,则________(用含的式子表示,下同),然后HI慢慢分解(发生反应Ⅰ),当再次达到平衡时,容器中________kPa。
(4)存在两种类型的晶体A和B,和在A、B中的堆积方式分别与立方晶体和立方晶体相似。若两种晶体的密度之比为,则A、B的晶胞参数(即立方晶胞的棱长)之比为________。
18. 含量是天然水水质评价的重要指标,某实验小组采用毛细滴管数滴法测定天然水中含量的原理和步骤如下。
测定原理:(二价金属离子)
测定步骤:
Ⅰ.空白标定:用EDTA标定溶液中的量,记滴数为;
Ⅱ.测天然水中浓度:
回答下列问题:
(1)水样中加入发生反应的离子方程式为________。
(2)测定时,需用到的仪器有________(填标号)。
A.容量瓶 B.锥形瓶 C.移液管 D.直形冷凝管 E.分液漏斗
(3)水样酸化、加热煮沸的目的是______________________。
(4)若毛细滴管1滴液体的体积,,测得滴,滴,滴。
①水样中为________mol/L。
②液滴体积过小(如0.005 mL)的弊端是______________________。
③测时,加热煮沸后未冷却直接加溶液,则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(5)与传统重量法相比,毛细滴管数滴法的优点有______________________(答出一点即可)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
赣州市2025~2026学年度第一学期期末考试
高三化学试卷
本卷可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 P-31 K-39 Cu-64 Co-59 Ni-59
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与人类生活密切相关。下列叙述错误的是
A. 生活中可用漂白粉漂白蚕丝制品
B. 苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂
C. 小苏打遇酸能产生气体,可用作食品膨松剂
D. 通常含硒的化合物有毒性,但微量硒元素有益健康
【答案】A
【解析】
【详解】A.漂白粉的有效成分为,使用时会生成具有强氧化性的,蚕丝的主要成分是蛋白质,会使蛋白质变性、破坏蚕丝纤维结构,因此不能用漂白粉漂白蚕丝制品,A错误;
B.苯甲酸及其钠盐在国家规定的使用限量内可抑制微生物繁殖,可用作食品防腐剂,B正确;
C.小苏打为,遇酸会发生反应生成气体,可使食品变得疏松多孔,因此可用作食品膨松剂,C正确;
D.硒是人体必需的微量元素,微量硒具有抗氧化等作用,有益健康,但过量摄入含硒的化合物会产生毒性,D正确;
故选A。
2. 尿素是一种重要的氮肥,其合成过程如下:
2NH3+CO2NH2COONH4+H2O
设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 3.4 g 分子中含有的中子数为
B. 常温常压下,4.48 L 含键数目为
C. 0.1 mol/L 溶液中,的数目小于
D. 1 mol 分子间形成的氢键数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.3.4 g 的物质的量为,每个分子中含7个中子、不含中子,故0.2 mol 含中子数为,A正确;
B.常温常压下气体摩尔体积不是,无法计算4.48 L 物质的量以及键数目,B错误;
C.未给出溶液体积,无法计算的物质的量及数目,C错误;
D.每个水分子与相邻4个水分子形成氢键,每个氢键为2个水分子共有,所以1个水分子形成2个氢键,1 mol 分子间氢键数目为,D错误;
故选A。
3. 下列说法正确的是
A. 中和滴定接近终点时,应控制半滴标准液在尖嘴处悬而不落,然后将其抖入锥形瓶
B. NaOH沾在皮肤上,应先立即涂上1%的硼酸,然后用大量水冲洗
C. 将变黑的银首饰浸泡在装有浓食盐水的锡纸容器中清洗,利用了原电池原理
D. 在大量罐装氢气泄漏的实验室内部拨打119救援电话
【答案】C
【解析】
【详解】A.中和滴定接近终点时,半滴操作应是将尖嘴处悬而不落的半滴标准液靠在锥形瓶内壁,再用蒸馏水冲洗内壁使溶液流入锥形瓶,不能直接抖入,A错误;
B.沾到皮肤上,应先立即用大量水冲洗,再涂上1%的硼酸,避免酸碱反应放热加重灼伤,操作顺序错误,B错误;
C.变黑的银首饰表面为,锡纸的主要成分为,浓食盐水为电解质溶液,三者构成原电池,作负极失电子,在正极得电子被还原为,利用了原电池原理,C正确;
D.氢气是可燃性气体,泄漏时在室内拨打电话会产生电火花,易引燃氢气发生爆炸,应到室外拨打救援电话,D错误;
故选C。
4. 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐是常见的离子液体,其结构如下图所示(已知:阳离子中五元环上的原子共平面)。下列说法正确的是
A. 组成该离子液体的所有元素均位于周期表的p区
B. 该离子液体在水中的溶解度比在中小
C. 中B原子与1号N原子杂化类型不相同
D. 基态B原子核外电子的空间运动状态有5种
【答案】C
【解析】
【详解】A.该离子液体的组成元素有、、、、,其中位于周期表区,并非所有元素都在区,A错误;
B.该离子液体属于离子化合物,极性较强,水是极性溶剂,是非极性溶剂,根据相似相溶规律,其在水中的溶解度比在中大,B错误;
C.中的价层电子对数为,无孤电子对,杂化类型为;根据已知阳离子中五元环上的原子共平面,1号在共平面的五元环上,杂化类型为,二者杂化类型不相同,C正确;
D.基态原子核外电子排布为,电子共占据3个原子轨道(、、1个轨道),故核外电子的空间运动状态有3种,D错误;
故选C。
5. 由下列事实得出的结论或解释正确的是
事实
结论或解释
A
将与晶体放在小烧杯中混合并搅拌,烧杯壁变凉
正反应比逆反应的活化能小
B
、MgO、离子键成分的百分数依次减小
Na、Mg、Al的电离能依次增大
C
向溶液中滴加溶液,产生白色沉淀
发生互促水解反应生成沉淀
D
25℃,0.1 mol/L NaHS溶液的
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.与反应为吸热反应,,故正反应活化能比逆反应大,A错误;
B.离子键成分百分数减小是因为、、电负性依次增大,与的电负性差依次减小,且的第一电离能大于,电离能并非依次增大,B错误;
C.反应原理为电离出的与结合生成沉淀,属于强酸制弱酸,不是互促水解反应,C错误;
D.溶液显碱性,说明水解程度大于电离程度,即,推得,D正确;
故选D。
6. 卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变,现有核反应方程式为,其中元素X的质量数是质子数的2倍。下列叙述正确的是
A. 电负性: B. 中所有原子一定共平面
C. X与Y只能形成2种二元化合物 D. 元素X的含氧酸可能为弱酸
【答案】D
【解析】
【分析】质量数守恒得,,结合X质量数是质子数2倍,得X质子数为7,即X为;电荷数守恒得,,即Y为。
【详解】A.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,电负性,即,A错误;
B.为,分子中原子采取杂化,单键可自由旋转,所有原子不一定共平面,B错误;
C.与可形成、、、、、等多种二元化合物,远多于2种,C错误;
D.的含氧酸中(亚硝酸)属于弱酸,D正确;
故选D。
7. 可用于制造景德镇搪瓷颜料,用原钴矿粉(主要成分)制备流程如下。
已知:有机胺试剂不溶于水,溶于有机胺试剂,、、和均不溶于有机胺试剂。
下列叙述正确的是
A. 与浓盐酸反应:
B. 步骤①加入NaCl固体目的是提高在有机胺试剂中的浓度
C. 步骤②的实验操作为过滤,“沉钴”时温度不宜过高
D. “煅烧”时氧化剂与还原剂物质的量之比为
【答案】B
【解析】
【分析】原钴矿粉()用浓盐酸浸取,浸取液含有、、、;加入NaCl固体增大Cl-浓度,促进平衡正向移动;再加有机胺试剂,依据已知条件,溶于有机胺,杂质离子不溶,通过萃取分液分离杂质,洗脱得到CoCl2溶液;加入碳酸铵沉钴得到,最后煅烧得到目标产物,据此分析;
【详解】A.具有强氧化性,会将浓盐酸中的氧化为,反应生成,给出的离子方程式不符合反应事实,A错误;
B.加入固体可提高溶液中浓度,促进平衡正向移动,从而提高在有机胺试剂中的浓度,B正确;
C.步骤②是分离水相和不溶于水的有机相,实验操作为分液,不是过滤,C错误;
D.煅烧反应配平为,氧化剂与还原剂物质的量之比为,D错误;
故选B。
8. 基于能够可逆地嵌入/脱嵌石墨电极,我国科研工作者开发了新型的钾离子电池(如图)[碳微球(C)为正极材料,膨胀石墨()为负极材料]。放电时总反应为:。下列叙述错误的是
A. 放电时,在电解质中由A极向B极迁移并嵌入碳微球中
B. 放电时,化学能转化为电能、热能、光能
C. 充电时,A极的电极反应式为
D. 充电时,每转移1 mol电子,电解液减重184 g
【答案】A
【解析】
【分析】由题图和材料可知,放电时A极为负极,B极为正极。两极反应分别为、,电子由A极经外电路流向B极,阳离子在电解液中向B极迁移。
【详解】A.放电时,钾离子由A极材料脱出,在电解液中向B极迁移;B极反应为,该反应表明碳微球释放,钾离子并未嵌入碳微球,A错误;
B.放电时,电池将化学能转化为电能,图中灯泡工作时又将电能转化为光能和热能,B正确;
C.充电时A极为阴极,电解液中的钾离子在A极得到电子并嵌入膨胀石墨,电极反应为,与选项一致,C正确;
D.充电时,每转移1 mol电子,A、B两极分别从电解液中消耗1 mol钾离子和1 mol;两种离子的质量分别为39 g和145 g,故电解液减少的质量为39 g+145 g=184 g,D正确;
故选A。
9. 碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一,二酮M的合成路线如下:
已知:P的结构简式为:,下列说法正确的是
A. Y的系统名称为2-甲基-2,3-二丁醇
B. 若原子利用率为100%,则Z为
C. X与酸性溶液反应生成的有机物为乙酸和丙酸
D. M中有3个手性碳原子
【答案】B
【解析】
【分析】X在碱性环境下被氧化生成Y,结合P的结构简式可知,Z+P→M是Diels-Alder加成反应,则Y→Z是消去反应,Z的结构简式为,据此解答。
【详解】A.Y的主链含4个碳原子,羟基位于2、3位,2位连有甲基,正确系统命名为2-甲基-2,3-丁二醇,A错误;
B.Y在、加热条件下发生消去反应生成共轭二烯烃Z(),Z与P发生Diels-Alder加成反应生成M,无其他副产物,原子利用率100%,B正确;
C.X为2-甲基-2-丁烯,与酸性溶液反应时碳碳双键断裂,生成丙酮和乙酸,C错误;
D.手性碳原子为连4个不同基团的饱和碳原子,M中仅有2个饱和碳原子为手性碳:,D错误;
故选B。
10. 某课外活动小组为探究常温下镁在不同溶液中的反应情况,设计了如下实验:
实验组别
试剂
实验现象
1
1.0 g Mg粉
无明显现象
2
1.0 g Mg粉溶液
有大量气泡冒出
3
1.0 g Mg粉溶液
有少量气泡冒出
4
1.0 g Mg粉溶液
无明显现象
下列说法错误的是
A. 实验2中反应的离子方程式为:
B. 实验3中产生气体的原因为破坏了生成的
C. 实验3中产生的气体为和的混合气体
D. 实验4中无明显现象的原因可能是NaOH不能破坏生成的
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液中水解使溶液呈酸性,与反应生成,同时促进水解,浓度较大时分解放出,该离子方程式符合反应事实,A正确;
B.与水反应生成的覆盖在表面阻止反应持续进行,可与等结合生成碱式碳酸镁,破坏保护层,使镁能继续和水反应产生气体,B正确;
C.溶液呈强碱性,反应过程中不会生成气体,产生的气体只有,C错误;
D.溶液中较高,抑制的溶解,无法破坏保护层,反应难以持续,因此无明显现象,D正确;
故选C。
11. 工业制硝酸时,在500℃下可同时发生如下3个反应:
反应
热化学方程式
ΔH(kJ/mol)
K
①
②
③
下列说法正确的是
A. 增大压强,反应①和③的K减小,反应②的K不变
B. 升高温度,反应①的减小,增大
C. 使用合适的催化剂,有可能提高单位时间内NO的产率
D. 500℃时,反应的
【答案】C
【解析】
【详解】A.平衡常数仅与温度有关,增大压强且温度不变时,三个反应的均不变,A错误;
B.升高温度会使活化分子百分数增大,无论正、逆反应速率均增大,B错误;
C.催化剂具有选择性,若选用可加快反应①速率、抑制副反应的催化剂,能提升单位时间内的生成量,提高单位时间产率,C正确;
D.目标反应可由反应①减去反应②得到,平衡常数,D错误;
故选C。
12. 三氟甲基亚磺酸是一种锂离子电池补锂剂的中间体,其合成步骤如下:
已知:THF是一种有机溶剂,与水以任意比例互溶。下列说法错误的是
A. 气体M为
B. 若和完全转化,N中只有NaCl
C. 试剂I可选用无水
D. 操作Ⅰ和操作Ⅱ不相同
【答案】B
【解析】
【分析】本流程以三氟甲磺酰氯、亚硫酸钠为原料,在碳酸氢钠水溶液体系80℃下反应,生成目标中间体三氟甲基亚磺酸钠,同时释放气体,反应的化学方程式为:,后续加入与水互溶的THF和干燥剂,经操作Ⅰ除去水得到溶液Ⅰ;再经操作Ⅱ分离得到三氟甲基亚磺酸钠固体,最终在THF中用HCl酸化得到产物三氟甲基亚磺酸。加入 THF 和试剂Ⅰ后,需要将干燥剂与溶液分离,因此操作Ⅰ通常是过滤或抽滤,操作Ⅱ得到三氟甲基亚磺酸钠固体,则操作Ⅱ为减压蒸馏除THF,据此解答。
【详解】A.反应过程中生成的与反应生成,气体M为,A正确;
B.作为还原剂,其中元素从价被氧化为价生成,因此N中含有和,并非只有,B错误;
C.无水为中性干燥剂,可除去体系中的水且不与产物反应,试剂I可选用无水,C正确;
D.由分析可知,操作I为过滤或抽滤,除去不溶于THF的无机盐和干燥剂等固体,操作Ⅱ为减压蒸馏除去THF得到三氟甲基亚磺酸钠固体,二者操作不相同,D正确;
故选B。
13. 某Co-Ni合金的立方晶胞结构如图所示,设晶胞参数为a pm,设为阿伏加德罗常数的值。下列有关该Co-Ni合金的说法错误的是
A. 属于金属晶体 B. 化学式为
C. Co的配位数为6 D. 密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.Co-Ni合金为金属材料,由金属阳离子和自由电子构成,属于金属晶体,A正确;
B.晶胞中位于顶点,数目为,位于面心,数目为,故化学式为,B正确;
C.位于顶点,距离最近且等距的为面心的,共12个,故的配位数为12,不是6,C错误;
D.晶胞质量为,晶胞体积为,故密度,D正确;
故选C。
14. 常温下,溶液中含硫粒子分布系数[比如:]与pH的关系如图1所示;金属硫化物和在饱和溶液()中达沉淀溶解平衡时,与pH的关系如图2所示(c为金属离子浓度)。
已知:,下列说法正确的是
A. 由图1可知:0.1 mol/L 溶液中:
B. 向浓度均为0.01 mol/L的和的混合溶液中滴加饱和溶液,先沉淀
C. 直线⑤表示饱和溶液中的与pH的关系
D. 金属硫化物NS的
【答案】B
【解析】
【分析】随着pH增大,逐渐转化为再转化为,所以图1中①表示,②表示,③表示;由图像交点可得pH=6.97时,pH=12.9时,则电离平衡常数,;图2P点可知pH=8.94时,,,两式相乘得,饱和溶液浓度为,由于电离程度非常小,所以,则,且,,可求得,; ,题目中饱和溶液总浓度为,酸性/弱碱性环境下的电离程度极小,可近似认为,整理得: , 两边取负对数: ;沉淀溶解平衡为,溶度积,代入的表达式: ,两边取负对数整理: 该式的斜率为1;:沉淀溶解平衡为,溶度积,代入的表达式: 两边取负对数整理: ,该式的斜率为2,故斜率大的直线⑤的表示的与的关系,直线④表示的与pH的关系,据此解答。
【详解】A.第一步水解常数,设水解生成的,则,,水解程度超过50%,考虑水的电离平衡,平衡时,离子浓度顺序应为,A错误;
B.计算开始沉淀所需:中,中,沉淀所需更小,先沉淀,B正确;
C.由分析可知,斜率较小的④对应的与pH的关系,C错误;
D.的,,是的,D错误;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 一种抗真菌药物中间体(G),其合成步骤如图(部分试剂和条件略去)。
已知:。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为________。
(2)D中含氧官能团的名称为________。
(3)写出由C生成D的第一步反应的化学反应方程式________。
(4)化合物的同分异构体中,不含醚键的同分异构体有________种(不考虑立体异构),其中,核磁共振氢谱显示两组峰(峰面积比为4:1)的同分异构体的结构简式为________。
(5)已知化合物E中的五元环含键,则E中________(填“1”或“2”)号氮原子碱性更强。
(6)F生成G的反应过程中,的作用是____________________。
(7)参照上述合成路线,以甲苯和乙烯为主要原料(其它试剂任选),设计合成3-苯基-1-丙醇()的合成路线________。
【答案】(1) (2)羟基
(3)+
(4) ①. 11 ②.
(5)1 (6)消耗生成的HCl,促进反应正向进行
(7)
【解析】
【分析】A和在光照条件下发生取代反应生成B,结合B的结构简式可知A的结构简式应为,B与Mg在乙醚作用下生成格氏试剂C,C先和反应,再发生水解反应生成D,结合已知反应和D的分子式,D的结构简式应为,D发生取代反应生成E,E发生取代反应生成F,F发生取代反应生成G。
【小问1详解】
A分子式为,光照下和反应生成B,光照条件下氯气取代烷基氢,据此推测A的结构简式为:。
【小问2详解】
由分析可知D的结构简式为,含氧官能团为羟基。
【小问3详解】
结合已知反应,由C生成D的第一步反应的化学反应方程式+。
【小问4详解】
化合物的不含醚键的同分异构体(不考虑立体异构)中有:CH3CH2CHO的一氯代物有2种,丙酮的一氯代物有1种,CH2=CHCH2OH的一氯代物有3种,CH2=CHCH2OCl有1种,酰氯(CH3CH2COCl)有1种,环丙烷中的两个氢原子被氯原子和羟基取代,有2种位置异构,有1种,所以符合条件的同分异构体有11种,其中,核磁共振氢谱显示两组峰(峰面积比为4:1)的同分异构体的结构简式为或。
【小问5详解】
已知化合物E中的五元环存在大π键,1号氮原子提供1个电子、2号氮原子提供2个电子形成大π键,1号氮原子的sp2杂化轨道上有孤电子对,能结合H+,则E中1号氮原子碱性更强。
【小问6详解】
F生成G的反应过程中,还生成HCl,HCl为酸性气体,能和反应而促进反应正向进行,所以的作用是消耗生成的HCl,促进反应正向进行。
【小问7详解】
以甲苯和乙烯为主要原料(其它试剂任选),设计合成3-苯基-1-丙醇(),乙烯发生氧化反应生成环氧乙烷,甲苯和氯气发生取代反应生成一氯甲苯,一氯甲苯和Mg反应然后再和环氧乙烷发生信息中的反应生成,合成路线为:。
16. 一种回收废旧三元锂离子电池中有价金属(Ni、Co、Li等)的关键步骤(除、、等杂质离子)的工艺流程如下。
已知:①各金属离子磷酸盐或氢氧化物的溶度积常数(常温下):
化合物
②热力学分析表明,时,、、主要以离子形式存在。
回答下列问题:
(1)“置换”时铁粉用量为理论用量的2倍,原因是________。
(2)“预除杂”时主要去除的杂质离子是________。结合溶度积数据和pH条件分析选择除杂的原因____________________。
(3)“深度净化”时滴加的作用是____________________,pH不能过高的原因是____________________。生成富铁渣的离子方程式为________。
(4)验证富铜渣的组成:取少量富铜渣于试管中,加入稀硫酸,观察到的现象是____________________。
(5)处理酸浸液时,富铜渣中元素的质量分数为80%,产出富铜渣0.15 t,铜的回收率为96%,则原酸浸液中的浓度为________g/L。
【答案】(1)
酸浸液中含有 (或 ),会消耗部分铁粉,因此需要加入更多的铁粉保证 被充分置换
(2) ①.
②.
在 为 时,溶液中 极小, 不能完全转化为 沉淀,而 的溶度积较小,加入 可使 转化为 沉淀而除去
(3) ①.
将 氧化为 ,便于后续形成沉淀除去 ②.
防止 、 等有价金属离子形成氢氧化物沉淀而损失 ③.
(4)
红色固体部分溶解,溶液由无色变为蓝色,有红色固体残留
(5)
2.5
【解析】
【分析】废旧三元锂离子电池进行酸浸后,加入铁粉将还原为单质过滤除去;加入调节为3.0~3.5,将转化为沉淀除去;再加入将氧化为,加入调节为4.0,将转化为和沉淀除去,得到不含、、的净化液,由此解答;
【小问1详解】
酸浸液中含有和会消耗一部分铁粉,因此需要加入过量的铁粉保证 被充分置换;
【小问2详解】
在为3.0~3.5,溶液中的 极小,根据可知,,此时 不能完全转化为 沉淀,而根据,要使完全沉淀(),只需要即可完全沉淀,加入 电离生成可使 转化为 沉淀而除去;
【小问3详解】
由分析可知,加的作用是将 氧化为 ,便于后续形成沉淀除去;
根据已知可知,时,、、主要以离子形式存在,如果过高,会使 、 等有价金属离子形成氢氧化物沉淀而损失;
在为4.0的条件下,将氧化为,结合溶液中剩余的生成沉淀,因此离子方程式为;
【小问4详解】
根据流程图可知,富铜渣中含有和,不与硫酸反应,与硫酸的反应为,因此观察到的现象为红色固体部分溶解,溶液由无色变为蓝色,有红色固体残留;
【小问5详解】
富铜渣中的质量为 ,原酸浸液中的质量为 ,溶液的体积为 ,因此原酸浸液中的浓度为。
17. 碘及其化合物在医学、材料科学等多个领域具有广泛的应用,其独特的化学性质和多样的反应机制一直是科学研究的热点。
(1)25℃、100 kPa时,化学键键能数据如下表:
化学键
键能/(kJ/mol)
242
152
a
反应 ,则________。
(2)W·Nernst曾经研究了HI热分解的平衡问题。低温时将一定量的HI引入一个真空刚性容器中,然后缓慢升温使其分解:(I),平衡时体积分数与温度t的关系如图所示。
1750℃时,容器内的压强为,则________(用含的式子表示),HI的平衡转化率________。
(3)R·H·Purcell等人曾经将足量放入一个真空刚性容器中,并加热至1750℃,发生反应:(Ⅱ)。
①可以判断反应(Ⅱ)已经达到化学平衡状态的是________(填字母代号)。
A.密闭容器中总压强不变
B.
C.密闭容器中氨气的体积分数不变
D.密闭容器中混合气体的密度不变
②开始仅有和HI两种气体生成,平衡时容器内压强为,则________(用含的式子表示,下同),然后HI慢慢分解(发生反应Ⅰ),当再次达到平衡时,容器中________kPa。
(4)存在两种类型的晶体A和B,和在A、B中的堆积方式分别与立方晶体和立方晶体相似。若两种晶体的密度之比为,则A、B的晶胞参数(即立方晶胞的棱长)之比为________。
【答案】(1)161 (2) ①. ②. 40%
(3) ①. AD ②. ③.
(4)
【解析】
【小问1详解】
由键能数据可得:反应热等于反应物总键能减去生成物总键能,即,解得该键的键能为161 kJ/mol。
【小问2详解】
由题图可知,1750℃时H2的体积分数为20%。设起始HI的物质的量为1 mol,其分解率为,由反应可知HI每分解2 mol生成1 mol H2和1 mol I2,气体总物质的量始终为1 mol,故,解得=40%;平衡时HI的分压为。
【小问3详解】
①A.反应(Ⅱ)是气体分子数增大的反应,密闭容器中总压强不变说明反应已经达到平衡状态,A正确;
B.NH3与HI由反应(Ⅱ)按1:1生成,二者的生成速率始终相等,与是否达到平衡无关,B错误;
C.密闭容器中氨气的体积分数始终为50%,不随时间变化,不能说明反应达到平衡状态,C错误;
D.反应(Ⅱ)使密闭容器中混合气体的质量增大,体积不变时密度增大,密度不变说明反应达到平衡状态,D正确;
故答案为AD。
②平衡时NH3与HI的物质的量相等,分压均为题给平衡压强的一半,故;由(2)可知,相同温度下反应(Ⅰ)的;设H2的分压为y,则HI的分压为3y,由物料守恒p(NH3)=p(HI)+2p(H2)得NH3的分压为5y,代入反应(Ⅱ)的平衡常数表达式得,即再次达到平衡时容器中H2的分压为本空所填结果。
【小问4详解】
NH4I的两种晶体中,A与NaCl晶体相似,每个晶胞含4个NH4I;B与CsCl晶体相似,每个晶胞含1个NH4I。由密度与晶胞参数的关系可得。
18. 含量是天然水水质评价的重要指标,某实验小组采用毛细滴管数滴法测定天然水中含量的原理和步骤如下。
测定原理:(二价金属离子)
测定步骤:
Ⅰ.空白标定:用EDTA标定溶液中的量,记滴数为;
Ⅱ.测天然水中浓度:
回答下列问题:
(1)水样中加入发生反应的离子方程式为________。
(2)测定时,需用到的仪器有________(填标号)。
A.容量瓶 B.锥形瓶 C.移液管 D.直形冷凝管 E.分液漏斗
(3)水样酸化、加热煮沸的目的是______________________。
(4)若毛细滴管1滴液体的体积,,测得滴,滴,滴。
①水样中为________mol/L。
②液滴体积过小(如0.005 mL)的弊端是______________________。
③测时,加热煮沸后未冷却直接加溶液,则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(5)与传统重量法相比,毛细滴管数滴法的优点有______________________(答出一点即可)。
【答案】(1)
(2)BC
(3)
除去水样中的 和 ,防止生成 沉淀干扰测定
(4) ①.
②.
滴数过多,容易数错,导致误差增大(或滴定耗时过长) ③.
偏低 (5)
操作简便(或快速、节约试剂、无需昂贵仪器等)
【解析】
【分析】本实验采用配位滴定(EDTA滴定)结合沉淀反应的差量法来测定天然水中的含量;其核心原理是:EDTA与二价金属离子(如Ba2+、Ca2+、Mg2+)按 1:1 定量络合;首先,通过空白标定测出1 mL BaCl2 溶液中 Ba2+ 的总量(n1);其次,测定 20.00 mL 水样中原有 Ca2+、Mg2+ 消耗的EDTA量(n2);然后,在另一份相同水样中加入足量 BaCl2 使完全沉淀为BaSO4;最后,用EDTA滴定沉淀后溶液中剩余的Ba2+ 及原有的 Ca2+、Mg2+ 总量(n3);通过差量计算即可求出水样中的浓度;
【小问1详解】
钡离子与硫酸根离子反应生成难溶的硫酸钡沉淀;离子方程式为:Ba2+ + = BaSO4↓;
【小问2详解】
A.容量瓶:用于配制准确浓度的溶液,本题中未涉及配制标准溶液,不需要;A不符合题意;
B.锥形瓶:滴定反应的容器,需要;B符合题意;
C.移液管:用于准确移取20.00 mL 水样,需要;C符合题意;
D.直形冷凝管:用于蒸馏,不需要;D不符合题意;
E.分液漏斗:用于萃取分液,不需要;E不符合题意;
故选BC;
【小问3详解】
天然水中通常含有和;如果不除去,加入BaCl2时也会生成BaCO3沉淀,从而消耗Ba2+,导致测定结果偏高;酸化可以将和转化为CO2气体,加热煮沸则可以赶走溶解在水中的CO2;故答案为:除去水样中的和,防止生成BaCO3沉淀干扰测定;
【小问4详解】
已知:V液滴 = 0.020 mL,c(EDTA) = 0.0100 mol/L,n1=75滴,n2=25滴,n3=85滴;
①加入的总 Ba2+ 物质的量:n(Ba2+)总 = n1×V液滴×c(EDTA) = 75×0.020×10-3×0.0100 = 1.5×10-5mol;20.00 mL水样中原有Ca2+、Mg2+的物质的量:n(Ca,Mg) = n2×V液滴×c(EDTA) = 25×0.020×10-3×0.0100 = 5.0×10-6 mol;沉淀后剩余的 Ba2+ 物质的量:n(Ba2+)剩 = n3×V液滴×c(EDTA) - n(Ca, Mg) = (85×0.020×10-3×0.0100) - 5.0×10-6 = 1.7×10-5 - 5.0×10-6 = 1.2×10-5 mol;水样中的物质的量:n() = n(Ba2+)总 - n(Ba2+)剩 = 1.5×10-5 - 1.2×10-5 = 3.0×10-6 mol,水样中的浓度:;
②体积越小,滴定同样量的溶液所需滴数就越多。滴数过多会导致计数困难,容易数错,同时大大延长滴定时间,增大实验误差;
③BaSO4沉淀的溶解度随温度升高而增大。如果在热溶液中直接加入BaCl2,会导致部分BaSO4无法沉淀完全;这样一来,溶液中剩余的Ba2+偏多,滴定时消耗的EDTA量(n3)偏大;根据公式: ,n3偏大,会导致计算出的n() 偏小,最终浓度偏低;
【小问5详解】
传统重量法需要过滤、洗涤、灼烧、称重等繁琐步骤,耗时且需要马弗炉、分析天平等昂贵设备。数滴法属于微量滴定,操作简单快速。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$