内容正文:
2026届高三年级上学期期末质量检测
化学
本试卷共8页,共19题。满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 2025年九三阅兵展示了我国多种高科技材料。下列材料中属于金属材料的是
A. 战机发动机的钛合金部件 B. 卫星通信车的碳纤维复合材料
C. 地面装备传动系统的氮化硅陶瓷 D. 柔性电路基材的聚酰亚胺薄膜
【答案】A
【解析】
【详解】A.钛合金属于合金,是金属材料,A正确;
B.碳纤维复合材料属于复合材料,B错误;
C.氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,C错误;
D.聚酰亚胺薄膜属于有机高分子材料,D错误;
故选A。
2. 化学与生活息息相关。下列物质不能用作净水混凝剂的是
A. 硫酸亚铁 B. 硫酸铝 C. 聚合氯化铝 D. 硫酸铜
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫酸亚铁中的可被氧化为,随后发生水解:,形成的氢氧化铁胶体能吸附水中的悬浮杂质,使其聚集、沉降,因此硫酸亚铁可以用作净水混凝剂,A错误;
B.硫酸铝中的发生水解:,形成的氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮杂质,使其聚集、沉降,因此硫酸铝可以用作净水混凝剂,B错误;
C.聚合氯化铝在水中可形成具有吸附作用的氢氧化铝胶体,促使悬浮杂质聚集、沉降,是常用的净水混凝剂,C错误;
D.硫酸铜常用作杀菌剂,其所含的有毒,会造成水体污染,不能用作净水混凝剂,D正确;
故选D。
3. 一种用于合成染料和药物的中间体结构如图,下列说法正确的是
A. 有3种官能团 B. 有1个手性碳原子
C. 名称为对甲氧基乙酰苯胺 D. 1 mol该中间体可与4 mol 发生加成反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子中含有醚键和酰胺基,酰胺基应作为一个整体识别,苯环不计为官能团,因此含有2种官能团,A错误;
B.手性碳原子须连接四个不同的原子或原子团。该分子中的苯环碳原子和羰基碳原子均不属于饱和碳原子,两个甲基碳原子各连接3个氢原子,因此不存在手性碳原子,B错误;
C.分子结构为,苯环通过氮原子与乙酰基相连,构成乙酰苯胺的结构;甲氧基位于苯环上该含氮基团的对位,因此名称为对甲氧基乙酰苯胺,C正确;
D.苯环在一定条件下可与氢气发生加成反应,酰胺基中的碳氧双键通常不与氢气发生加成反应。每个分子含有1个苯环,1 mol苯环完全加氢需3 mol ,因此1 mol该中间体最多可与3 mol 发生加成反应,D错误;
故选C。
4. 在电解氯化铜溶液的实验中,未涉及下列图标的操作或警示的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.图标表示警惕锐器伤人,电解氯化铜溶液的实验不涉及使用锐器的操作,符合题意,A正确;
B.图标表示佩戴护目镜,实验时应佩戴护目镜,防止溶液溅入眼睛而造成伤害,属于该实验涉及的防护操作,不符合题意,B错误;
C.图标表示注意用电安全,电解氯化铜溶液需要使用直流电源,实验时应注意用电安全,不符合题意,C错误;
D.图标表示注意通风,电解氯化铜溶液时,阳极发生反应,生成的氯气有毒,应在通风良好的条件下进行实验,不符合题意,D错误;
故选A。
5. 化学用语是学好化学的基石。下列化学用语表述正确的是
A. 的电子式:
B. 的中心原子杂化轨道示意图:
C. 氨气和水形成的占比最大的氢键示意图:
D. 的水解方程式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子中,两个N原子之间形成一个共价单键,每个N原子还与两个H原子各形成一个共价单键,并各保留一对孤电子对。原图含3个N原子和3个H原子,与分子式不符;两个带有H原子的N原子之间画有两对共用电子,孤电子对也未正确表示。正确的电子式为,A错误;
B.与具有相同的原子数和价电子总数,互为等电子体,分子均呈直线形,中心N原子采用杂化。原图表示三个呈平面三角形分布的杂化轨道,正确的中心原子杂化轨道示意图为,B错误;
C.O的电负性大于N,O—H键的极性比N—H键大,水分子中与O相连的H原子更容易与氨分子的N原子形成氢键。因此,占比最大的氢键为O—H⋯N,原图表示的是N—H⋯O,正确的示意图为,C错误;
D.与水反应生成和,反应前后Mg、N、H、O原子数分别相等,水解方程式为,D正确;
故选D。
6. 正确的选择和应用方法是迈向成功的关键。下列关于方法的应用错误的是
选项
方法
应用
A
分类法
是酸性氧化物,可以和NaOH溶液反应
B
模型法
无法电离出,属于正盐
C
类比法
水杨酸含有羧基,可以发生酯化反应
D
变量控制法
向硫酸铁溶液中加入等体积浓硫酸,通过颜色变化来探究生成物浓度对盐类水解平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据分类法,酸性氧化物的通性为可与强碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物,可与溶液反应,方法应用正确,A不符合题意;
B.根据的分子结构模型,其仅含1个可电离的羟基氢,因此无法电离出,属于正盐,模型法应用正确,B不符合题意;
C.根据类比法,含有羧基的有机物均可发生酯化反应,水杨酸含有羧基,因此可发生酯化反应,方法应用正确,C不符合题意;
D.变量控制法要求实验仅改变单一变量,其余条件保持一致。向硫酸铁溶液中加入等体积浓硫酸时,浓硫酸稀释放热使体系温度升高,同时溶液体积增大使浓度降低、浓度升高,存在多个变量,无法探究生成物浓度对盐类水解平衡的影响,方法应用错误,D符合题意;
故选D。
7. 下列实验操作中,有关现象和结论的描述正确的是
操作
现象或结论
A.火焰呈黄色,说明样品是钠盐
B.溶液颜色由橙色变为绿色
操作
现象或结论
C.出现白色沉淀
D.操作③后,试管中黄色沉淀转化为黑色沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.焰色试验中火焰呈黄色,说明样品含有钠元素,但不能确定样品是钠盐,例如氢氧化钠也能使火焰呈黄色,A错误;
B.酸性重铬酸钾溶液具有氧化性,能将乙醇氧化,橙色的被还原为绿色的,因此溶液颜色由橙色变为绿色,B正确;
C.蛋白质与浓硝酸共热发生颜色反应,呈黄色,题述出现白色沉淀的现象不正确,C错误;
D.操作①中,硝酸银提供的银离子为,氯化钠提供的氯离子为。发生反应后,银离子仍过量。操作②加入少量碘化钾溶液,发生反应,生成黄色沉淀,溶液中仍有过量的。操作③加入硫化钠溶液,过量的可直接发生反应,生成黑色沉淀,不能据此认定黄色的沉淀转化为黑色的沉淀,D错误;
故选B。
8. 一种可用于固态电池电解质中的物质结构如图所示,其中X、Y、Z、W为原子半径依次增大的短周期主族元素,且X、Y、Z位于同一周期。下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. Y和W的单质均为非极性分子
C. 最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是X
D. 该物质的熔点高于NaCl
【答案】A
【解析】
【分析】图中W形成2个双键和2个单键,共形成6对共用电子对,结合短周期主族元素的常见成键特点,可确定W为S。Y与W形成一个双键,且原子半径小于S,故Y为O。X与O位于同一周期,原子半径比O小,并且只形成一个单键,故X为F。图中阴离子带1个单位负电荷,Z与两个S原子分别形成一个单键,按8电子稳定结构,Z原子的最外层电子数为,故Z为N。因此,X、Y、Z、W分别为F、O、N、S。
【详解】A.X、Y、Z分别为F、O、N。同周期主族元素从左到右,第一电离能总体呈增大趋势;N原子的价层电子排布为,其能级处于半充满状态,较稳定,第一电离能高于O。因此,第一电离能为,即,A正确;
B.Y为O,氧元素的单质有氧气和臭氧。为非极性分子,但呈V形,为极性分子,因此Y的单质不都是非极性分子,B错误;
C.X为F,F在化合物中不显正价,不存在其最高价氧化物对应的水化物,C错误;
D.题给物质与NaCl均为离子晶体,阳离子均为,阴离子也均带1个单位负电荷。题给阴离子的体积大于,阴、阳离子间的距离较大,静电作用较弱,晶格能较小,故该物质的熔点低于NaCl,D错误;
故选A。
9. 依据下列事实进行的推测正确的是
选项
事实
推测
A
盐酸和反应是吸热的
盐酸和反应也是吸热的
B
干冰中配位数为12
晶胞中配位数也为12
C
苯酚和浓溴水可以发生取代反应
甲苯和浓溴水也可以发生取代反应
D
沸点高于
HCl沸点也高于HF
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.盐酸与反应吸热,而盐酸与反应放热,不能仅根据两种盐的组成相近推测其反应的热效应相同,A错误;
B.干冰是面心立方最密堆积的分子晶体,以一个分子为中心,与它距离最近的分子在同层有4个,上、下相邻层各有4个,晶胞配位数为,而同样属于面心立方最密堆积结构,配位数液为12,该推测符合晶体结构规律,B正确;
C.苯酚由于苯环连接羟基,活化了苯环邻对位上的氢原子,可直接与浓溴水发生取代反应,但甲苯中甲基对苯环的活化作用远弱于羟基,甲苯在通常条件下不能与浓溴水发生取代反应,推测不成立,C错误;
D.与均为分子间仅存在范德华力的分子晶体,两者组成和结构相似,的相对分子质量较大,分子间范德华力较强,因此沸点较高;但HF分子间能形成氢键,HCl分子间不能形成氢键,氢键的作用力远强于范德华力,因此HF的沸点高于HCl,因此该推测不成立,D错误;
故选B。
10. MOFs材料具有无机材料的刚性和有机材料的柔性特征,可用于存储甲烷和氢气等燃料气。一种MOFs材料的晶胞结构如图,晶胞参数为。下列说法错误的是
A. 基态Zn原子的价电子排布式为
B. 距离最近的1,3-苯二甲酸的距离为
C. 与1个锌簇等距且最近的1,3-苯二甲酸有4个
D. 该材料存储甲烷和氢气是通过范德华力实现的
【答案】B
【解析】
【分析】原图中,空心球表示锌簇,位于立方晶胞的顶点和面心;黑球表示1,3-苯二甲酸。沿三个棱的中点将晶胞分成8个相等的小立方体,4个黑球分别位于其中相间的4个小立方体的体心。利用这些位置关系,并将晶胞向空间延伸,可以确定黑球之间的最近距离及锌簇周围最近的黑球数。
【详解】A.Zn的原子序数为30,基态Zn原子的核外电子排布式为,3d和4s能级上的电子均属于价电子,故其价电子排布式为,A正确;
B.黑球位于相间的小立方体体心,最近的两个黑球为面对角线的二分之一,因此最近的1,3-苯二甲酸之间的距离是,B错误;
C.以晶胞顶点处的锌簇为中心,将晶胞向四周延伸,该顶点周围共有8个小立方体,其中相间的4个小立方体的体心有黑球,另外4个没有。上述4个黑球到该锌簇的距离相等且最近,故与1个锌簇等距且最近的1,3-苯二甲酸有4个,C正确;
D.甲烷和氢气进入MOFs材料的孔隙后,可通过气体分子与孔壁之间的范德华力被吸附,从而实现气体存储,D正确;
故选B。
11. 钠离子电池以其低成本、高安全性能可作为锂离子电池的强力“替补”。一种钠离子电池的示意图如图所示,总反应可表示为。下列说法错误的是
A. 放电时,为正极
B. 充电时,移向电极
C. 充电时,外电路转移,理论上阴极增重92 g
D. M可为Ca、Co、Ni元素
【答案】D
【解析】
【分析】由总反应可知:在放电时,失电子生成和C,电极作负极,负极反应为,得电子生成,电极为正极,正极反应为;放电时阳离子移向正极,电子由负极经过外电路流向正极;充电时为电解池,原电池的正、负极分别与外加电源的正、负极相接,分别作阳极、阴极,阴、阳极反应与负、正极反应相反,据此分析解答。
【详解】A.放电时反应逆向进行,中元素化合价降低,发生还原反应,为正极,A正确;
B.充电时为电解池,阳离子向阴极移动,电极为阴极,故移向该电极,B正确;
C.充电时阴极反应为,转移时,阴极结合,增重质量为,C正确;
D.为电中性,计算得为价,无价,故不可为,D错误;
故选D。
12. 碳碳键的偶联反应是有机合成中的重要反应,一种碳碳键的偶联反应机理如图,图中L代表配体、R代表有机基团、X代表卤素。
下列说法错误的是
A. 是该反应的催化剂
B. 在反应中起到了碱的作用
C. 整个过程中Pd的化合价发生了变化
D. 若用代替,也会生成
【答案】D
【解析】
【分析】该偶联反应的催化循环起始于零价钯物种,首先与卤代烃发生氧化加成,生成二价钯中间体;同时体系中叔胺作为碱,攫取端炔的活泼氢,生成炔基铜,该物种与钯中间体发生转金属过程,得到,随后该中间体发生转化,最终经还原消除释放偶联产物,同时再生完成催化循环。
【详解】A.先参与反应,经过整个循环后又重新生成,符合催化剂的特征,A正确;
B.可结合解离出的生成,起到碱的作用,B正确;
C.过程中存在的氧化加成(Pd化合价升高)和还原消除(Pd化合价降低)步骤,Pd的化合价发生变化,C正确;
D.无端炔氢,无法与、反应生成炔基铜中间体,不能得到,D错误;
故选D。
13. 如图所示的物质转化关系中,其中有机物I()的核磁共振氢谱显示为一组峰,K为金属单质,J既可以和酸、也可以和碱反应。下列说法错误的是
A. G和J为离子化合物
B. E和F相互滴加现象不同
C. 常温下,J的水溶液
D. 每生成1 mol K,转移
【答案】B
【解析】
【分析】I为有机物,M=30 g/mol,且核磁共振氢谱只有一组峰,结合H在作用下生成I,可判断H为,I为,即经催化氧化生成;具有还原性,可将某些金属离子还原为金属单质,结合转化关系G+I→J+K,以及J既能与酸反应又能与碱反应,可判断G为,将其中的还原为,故K为;被氧化为,并生成,因此J为;反应为:;中,能与反应,能与反应,符合J既能与酸反应又能与碱反应的条件;
G可由与反应制得:;
【详解】A.G由和构成,J由和构成,二者均属于离子化合物,A正确;
B.E、F分别为和,二者反应均生成白色沉淀:
二者相互滴加时主要现象相同,均有白色沉淀生成,因此B错误;
C.J为,其中和均发生水解:,的水解程度大于的水解程度,因此常温下溶液显酸性,pH<7,C正确;
D.G中Cu为+2价,生成时,Cu由+2价变为0价,因此每生成1 mol,转移2 mol电子,D正确;
故选B。
14. 室温下,用质量和表面积均相同的镁条(已用砂纸打磨),探究Mg与溶液能快速反应产生的原因【已知:是致密的难溶物,是质地疏松的难溶物】。
镁表面持续产生大量气泡,溶液变浑浊,经检验该浑浊物为,气体中检测到
镁表面有极微量气泡附着,滴加酚酞溶液后,镁条附近溶液显红色
镁表面无明显气泡
下列说法错误的是
A. 试管①中还有生成
B. 实验①中破坏了在镁条表面的沉积,加快了反应速率
C. 实验②说明Mg难与水反应
D. 实验③中X可以是NaOH,作用是排除和对实验的干扰
【答案】C
【解析】
【分析】本实验目的是验证探究Mg与溶液能快速反应产生的原因,设计实验①②③,目的是证明碳酸氢根离子促进了镁与水反应产生氢气,而不是钠离子与氢氧根离子,据此分析。
【详解】A.与水反应生成,电离出的与反应生成,和溶液中的结合生成,A正确;
B.消耗,使的溶解平衡正向移动,且生成质地疏松的,破坏了致密膜的沉积,增大与溶液接触面积,加快反应速率,B正确;
C.实验②中镁表面有极微量气泡,且滴加酚酞后溶液变红,说明能与水反应,只是反应速率较慢,并非难与水反应,C错误;
D.实验③中若为的溶液,无明显气泡,可证明和不会使快速反应,排除二者对实验的干扰,D正确;
故选C。
15. 常温下,向20 mL浓度均为的氨水和HCOONa各两份溶液中分别滴加浓度均为的溶液和HCOOH溶液,随加入溶液体积的变化如图所示【表示由水电离的氢离子浓度】。下列说法中正确的是
A. 的为
B. N点处b、d曲线的溶质恰好相同
C. c曲线恰为中性时,
D. 时,d曲线中存在
【答案】A
【解析】
【分析】碱/酸会抑制水的电离,使水电离的,对应;可水解的盐会促进水的电离,使,对应。 初始时,氨水是弱碱、HCOONa是可水解的盐,因此的a、b对应初始为0.1mol/L氨水的体系,的c、d对应初始为0.1mol/L HCOONa的体系;向氨水滴加溶液时,氨水被稀释、碱性减弱,对水电离的抑制作用减弱,缓慢降低,因此a为氨水中加溶液的曲线,b为氨水中加HCOOH的曲线;向HCOONa中加HCOOH时,随HCOOH增多,水解被抑制,过量HCOOH进一步抑制水电离,对水电离的促进作用持续减弱,因此c为HCOONa中加HCOOH的曲线,d为HCOONa中加NH4Cl溶液的曲线。
【详解】A.初始0.1 mol/L氨水中,,氨水中全部来自水的电离,因此溶液中,;的电离平衡,稀氨水中、,代入得,A正确;
B.N点:b曲线是20mL 0.1mol/L氨水加20mL 0.1mol/L HCOOH,恰好完全反应溶质为;d曲线是20mL 0.1mol/L HCOONa加20mL 0.1mol/L ,溶质为等物质的量的HCOONa和,二者溶质不相同,B错误;
C.c曲线为向20mL 0.1mol/L HCOONa中滴加0.1mol/L HCOOH,当时,溶质为等浓度的HCOONa和HCOOH;由A得,而为中性盐,说明HCOOH的,的水解常数,等浓度HCOONa和HCOOH混合时HCOOH电离为主,溶液显酸性,故中性时加入HCOOH体积V<20mL,C错误;
D.时,d曲线的溶质为HCOONa和,正确电荷守恒为,且此时,因此选项等式不成立,D错误;
故选A。
二、非选择题,本题共4小题,共55分。
16. 钼镍催化剂是石油裂解工业的重要催化剂,其通常使用作为催化剂载体。从废弃钼镍催化剂中回收钼元素与镍元素的工艺流程如下图所示。
已知:
①25℃时,,;
②时,钼元素常以形式存在;
③加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于即认为沉淀完全。
回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的是除去固态碳沉积物和________。
(2)已知的配位能力极强,滤渣主要成分的晶体结构中阴阳离子之比为1∶3,其化学式为________。
(3)“调”后的过滤操作选用漏斗的材质可为________(填标号)。
①塑料 ②铁 ③陶瓷
(4)“调”中控制溶液的pH范围为________。
(5)“沉钼”中②的离子方程式为________。
(6)“沉淀转化”中发生的化学方程式为________。
(7)“废液1”与“废液2”可先混合再处理,这样操作比直接分别处理的优势是________________________________。
【答案】(1)表面石油
(2)
(3)① (4)
(5)
(6)
(7)废液1呈酸性,废液2呈碱性,中和后再排放可节省成本;同时生成可以重复利用(两点答出一点即可)
【解析】
【分析】废弃催化剂经焙烧后进行酸浸,硫酸、氢氟酸使载体及金属成分进入浸出体系,起氧化作用。载体中的铝元素与形成配离子,镍元素进入溶液形成。加入NaOH,将调至约5.5,含铝配离子与形成难溶盐,通过过滤除去。继续加入NaOH调节,使形成沉淀;在的条件下,钼元素以形式留在溶液中,实现钼、镍的分离。含钼溶液用硫酸酸化后,在75℃下通入,使钼元素转入沉淀,经提纯得到。含镍沉淀先用盐酸溶解,再加入氨水和,使镍元素转入沉淀,最后用将其转化为。
【小问1详解】
废弃催化剂用于石油裂解,除固态碳沉积物外,其表面还附着石油。焙烧时,这些可燃物与空气中的氧气反应,生成气体而被除去,因此还需除去表面石油;
【小问2详解】
催化剂载体为,其中铝元素为+3价;酸浸时加入HF,与铝形成配阴离子,调节pH时加入NaOH,提供。滤渣中阴阳离子数目之比为1∶3,由电荷守恒可知,每个配阴离子带3个单位负电荷。设每个配阴离子含个,则,解得,故配阴离子为,滤渣主要成分的化学式为;
【小问3详解】
①塑料能耐受该酸性含氟溶液,可用作过滤漏斗的材料,①正确;
②调节后溶液的pH约为5.5,仍呈酸性,铁会被酸性溶液腐蚀,并引入铁离子杂质,不适合作漏斗材料,②错误;
③酸浸时使用了HF,陶瓷中的含硅成分会受到HF侵蚀,其中可发生反应,因此不宜选用陶瓷漏斗,③错误;
故选①;
【小问4详解】
此步骤需使镍完全沉淀,同时使钼以形式留在溶液中。氢氧化镍的溶解平衡为,其溶度积表达式为。按题给标准,当的浓度不大于时,认为镍已完全沉淀。设恰好达到该标准时,的浓度为,将浓度数值代入溶度积表达式,得,解得,即。25℃时,,对应的。增大pH可进一步降低溶液中的浓度,且该条件已满足,因此控制范围为;
【小问5详解】
含钼溶液先用硫酸酸化,再于75℃通入。中钼元素为+6价,生成后降为+4价,每转化1个钼原子得到2个电子;中硫元素为−2价,其中一部分被氧化为硫单质,每转化1个硫原子失去2个电子。因此,每生成1个,同时生成1个硫原子,共需3个。再根据氧原子、氢原子和电荷守恒配平,离子方程式为;
【小问6详解】
“沉镍”时加入,得到的沉淀为。“沉淀转化”时加入,将中的硫元素由−2价氧化为中的+6价,每个硫原子失去8个电子;中的氧元素由−1价降为−2价,每个得到2个电子,因此与的化学计量数之比为1∶4。结合原子守恒,化学方程式为;
【小问7详解】
“沉钼”前加入硫酸酸化,废液1呈酸性;“沉镍”过程中加入氨水和,废液2呈碱性。两种废液混合后发生酸碱中和,可减少后续处理所需酸、碱的用量,节省成本。同时,废液2中剩余的硫化物可与酸反应,发生,生成的可回用于“沉钼”步骤,提高原料利用率。
17. 某研究小组探究硫酸铜溶液与硫化钠溶液反应的产物。
实验
实验操作
实验现象
Ⅰ
向溶液中加入溶液
立即产生黑色沉淀
Ⅱ
向2 mL饱和溶液中加入2 mL饱和溶液
产生棕黑色沉淀
Ⅲ
向Ⅰ的上层清液中滴加浓氨水
无明显现象
Ⅳ
向Ⅱ的上层清液中滴加浓氨水
溶液显浅蓝色,放置一段时间后溶液蓝色加深
已知:CuS、均为黑色沉淀;可溶于浓氨水形成无色的,在空气中易被氧化为。
回答下列问题:
(1)实验Ⅲ的现象说明了实验Ⅰ中发生了________反应(选填“氧化还原”或“复分解”)。
(2)实验Ⅳ中溶液蓝色加深的离子方程式为________。
(3)为探究实验Ⅱ棕黑色沉淀的成分,取洗涤后的棕黑色沉淀进行如下实验操作:
①通过“白色沉淀”判断上层清液中含有,则试剂X是________。
②棕黑色沉淀在NaOH溶液中部分溶解的化学方程式为________。
(4)结合以上实验,得出结论:实验Ⅱ中棕黑色沉淀成分为________(填化学式)。
(5)某小组设计如下原电池装置,研究pH对反应的影响:向溶液中滴加NaOH溶液,测得电压升高,从化学平衡角度解释原因为_______________________。
(6)综合上述实验可知:影响硫酸铜溶液与硫化钠溶液反应的产物的因素有__________________。
【答案】(1)复分解 (2)或
(3) ①. 溶液 ②.
(4)Cu、S、
(5),加碱平衡逆向移动,增大,电极电势差变大,电压上升
(6)反应物浓度与溶液pH
【解析】
【小问1详解】
实验Ⅰ等浓度等体积的和反应后,上层清液加浓氨水无明显现象,说明溶液中几乎没有,和直接结合生成CuS沉淀,属于互相交换成分的复分解反应,无氧化还原过程发生;
【小问2详解】
已知无色在空气中被氧化为深蓝色的,因此放置后溶液蓝色加深,对应离子方程式为或;
【小问3详解】
①加入试剂X生成可溶于稀盐酸的白色沉淀,该沉淀溶于稀盐酸后再加稀硝酸又生成不溶的白色沉淀,说明被稀硝酸氧化为,因此试剂X为溶液;
②棕黑色沉淀加浓NaOH加热后生成,且剩余固体加稀硫酸和后变蓝,说明溶解过程中S和热浓NaOH发生歧化反应:;
【小问4详解】
加稀硫酸和后有气泡、溶液变蓝,说明沉淀中含铜元素的物质被氧化溶解,气泡为生成的催化分解产生的;边缘有红色固体,说明存在Cu单质;结合实验Ⅳ的现象可推导沉淀中存在,因此棕黑色沉淀为Cu、S、;
【小问5详解】
溶液中存在水解平衡,加NaOH平衡逆向移动,增大,电极电势差变大,电压上升;
【小问6详解】
对比实验Ⅰ(稀溶液)和Ⅱ(饱和浓溶液)可知浓度影响反应;结合第(5)问pH对反应的影响,可知反应物浓度与溶液pH均是该反应产物的影响因素。
18. 一种可用于治疗类风湿性关节炎的药物重要中间体H的合成路线如图。
已知:结构式:
回答下列问题:
(1)B中官能团的名称为________。
(2)C→D的反应方程式为________。
(3)G的结构简式为________。
(4)F→G的反应类型为________。
(5)判断并解释E的具有活泼性的原因是______________________________________。
(6)D→F的反应分为两步,第二步反应生成F和另一种产物的结构简式为________。
(7)A的同分异构体中既含有羧基()、又含有氨基()的有________种。
【答案】(1)碳氯键、醚键
(2) (3) (4)水解反应
(5)与均为吸电子基团,键的极性较强,H的活泼性高
(6) (7)12
【解析】
【分析】A+B → C:和发生开环 - 环合,生成C;C→D:C的羟基氧化为羰基;D+E→F:E发生烯基化反应,酮羰基C=O转化为碳碳双键,得到F;F→G保护基在酸性(盐酸)条件下水解脱除得到G,结构简式为:;G +发生取代反应,得到产物H。
【小问1详解】
的结构为含三元氧环(醚键)、侧链连氯原子的有机物,对应官能团为醚键、碳氯键;
【小问2详解】
C的官能团是环上的羟基,该步为醇羟基的氧化反应,仲醇氧化得到酮羰基,同时生成水,反应方程式为;
【小问3详解】
F在HCl作用下发生Boc基团的脱保护反应,Boc()在酸性条件下离去,原和Boc相连的N上恢复为氨基的N-H结构,故G的结构简式为;
【小问4详解】
F中的酰胺键在HCl条件下水解生成G,故反应类型为水解反应;
【小问5详解】
E结构中的与均为吸电子基团,使键的极性增强,具有活泼性;
【小问6详解】
D的酮羰基和E反应,羰基的O和E上的含磷基团结合生成磷酸二乙酯,同时羰基转化为烯键得到产物F,磷酸二乙酯结构简式为;
【小问7详解】
A的分子式为,要求同时含和,可看作戊酸的烃基上一个H被取代:正戊酸(4种等效氢)的一氨基取代物有4种;2-甲基丁酸(4种等效氢)的一氨基取代物有4种;3-甲基丁酸(3种等效氢)的一氨基取代物有3种;2,2-二甲基丙酸(1种等效氢)的一氨基取代物有1种; 合计共种。
19. 1,4-丁二醇在铜锌复合催化剂上制备丁内酯(),存在以下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)298 K,101 kPa下部分物质的燃烧热如下表:
燃烧热()
1868
2325
285.8
已知 则________。
(2)向一密闭容器中充入丁内酯和,仅发生反应Ⅲ,改变下列条件,能同时增大反应速率和丁内酯平衡转化率的有________(填标号)。
a.升高温度 b.充入丁内酯 c.压缩容器体积 d.更换高效催化剂
(3)已知该催化剂中起实际催化作用的是Cu(0),且Cu越分散,活性催化位点就越多。实际使用时,将复合催化剂在氢气氛围下使用,而不直接使用Cu单质作为催化剂的原因是__________________。
(4)在一定压强下,将氢气与1,4-丁二醇混合后,以恒定流速通过催化剂,发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ.维持体系温度不变,在相同时间,丁内酯的产量随氢醇比的变化如下图所示。随着氢醇比的增大,丁内酯的产量先升高后降低的原因是_______________________。
(5)按照氢醇比配制原料气,用Ar作稀释气,充入恒温密闭容器中,发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ.体系压强恒为7.3 MPa,测得相同时间后各含碳物质的百分含量随n(原料气)∶n(稀释气)的变化如图所示。【催化剂消耗的量忽略不计,(丁内酯)】
①图中表示四氢呋喃()百分含量的曲线是________(填a、b或c)。
②M点时,氢气的平衡分压________MPa,该温度下,反应Ⅰ的分压平衡常数________(列出计算式,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)
(2)c (3)氢气还原后的Cu在ZnO表面高度分散,比直接使用Cu能提供更多的催化位点,催化活性更高
(4)氢醇比较小时,提高氢气占比,有更多CuO被还原,催化剂活性增大,反应速率增大,-丁内酯的产量升高;氢醇比过大时,会稀释1,4-丁二醇降低反应速率,同时还会使生成的-丁内酯还原为四氢呋喃从而降低其产量
(5) ①. c ②. 5.64 ③.
【解析】
【小问1详解】
由题,(g)+(i);(ii);(iii); (iv);根据盖斯定律,(i)+ (iii)×2-(ii)- (iv)可得反应Ⅲ,因此;
【小问2详解】
a.根据(1)可知该反应正方向放热,故升高温度可加快反应速率,但平衡会逆向移动,平衡转化率降低,a错误;
b.充入γ-丁内酯可加快反应速率,平衡正向移动,但其转化率降低,b错误;
c.压缩容器容积,体系压强增大,反应速率增大,平衡正向移动,转化率增大,c正确;
d.催化剂可加快反应速率,但不影响平衡移动,转化率不变,d错误;
【小问3详解】
复合催化剂在氢气氛围下被还原为Cu,被还原后的Cu在ZnO表面高度分散,比直接使用Cu单质能提供更多的催化位点,催化活性更高;
【小问4详解】
氢醇比较小时,提高氢气占比,有更多CuO被还原,催化剂活性增大,反应速率增大,恒定流速下γ-丁内酯的产量升高;氢醇比过大时,会稀释1,4-丁二醇,反应速率减小,同时还会使生成的γ-丁内酯还原为四氢呋喃,从而导致γ-丁内酯产量降低
【小问5详解】
①反应Ⅰ生成丁内酯,反应Ⅲ消耗丁内酯生成四氢呋喃,随着原料气与稀释气比例增大,体系中的占比相对降低,有利于丁内酯积累,四氢呋喃为中间产物,含量一直较低,所以曲线c代表四氢呋喃的百分含量;
②按照氢醇比4∶1配制原料气,设氢气的物质的量为4mol,则1,4-丁二醇的物质的量为1mol,M点时原料气与稀释气的物质的量之比为10,则稀释气的物质的量为0.5mol,图中γ-丁内酯的百分数为82%,则其物质的量为0.82mol,1,4-丁二醇的百分数为2%,则其物质的量为0.02mol,(g)的百分数为16%,则其物质的量为0.16mol,参加反应的1,4-丁二醇的物质的量为:1mol-0.02mol=0.98mol,由反应I的计量关系可知,生成的氢气的物质的量为:0.82mol×2=1.64mol,参加反应的1,4-丁二醇的物质的量为:0.82mol,则在反应II中参加反应的1,4-丁二醇的物质的量为:0.98mol-0.82mol=0.16mol,根据反应的计量关系可知生成水的物质的量为:0.16mol,平衡时氢气的物质的量为:4mol+1.64mol=5.64mol,故平衡体系中气体的总物质的量为:0.82mol+0.16mol+0.02mol+0.16mol+5.64mol+0.5mol=7.3mol,压强为7.3 MPa,故氢气的平衡分压为;,,故其。
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2026届高三年级上学期期末质量检测
化学
本试卷共8页,共19题。满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 2025年九三阅兵展示了我国多种高科技材料。下列材料中属于金属材料的是
A. 战机发动机的钛合金部件 B. 卫星通信车的碳纤维复合材料
C. 地面装备传动系统的氮化硅陶瓷 D. 柔性电路基材的聚酰亚胺薄膜
2. 化学与生活息息相关。下列物质不能用作净水混凝剂的是
A. 硫酸亚铁 B. 硫酸铝 C. 聚合氯化铝 D. 硫酸铜
3. 一种用于合成染料和药物的中间体结构如图,下列说法正确的是
A. 有3种官能团 B. 有1个手性碳原子
C. 名称为对甲氧基乙酰苯胺 D. 1 mol该中间体可与4 mol 发生加成反应
4. 在电解氯化铜溶液的实验中,未涉及下列图标的操作或警示的是
A. B. C. D.
5. 化学用语是学好化学的基石。下列化学用语表述正确的是
A. 的电子式:
B. 的中心原子杂化轨道示意图:
C. 氨气和水形成的占比最大的氢键示意图:
D. 的水解方程式:
6. 正确的选择和应用方法是迈向成功的关键。下列关于方法的应用错误的是
选项
方法
应用
A
分类法
是酸性氧化物,可以和NaOH溶液反应
B
模型法
无法电离出,属于正盐
C
类比法
水杨酸含有羧基,可以发生酯化反应
D
变量控制法
向硫酸铁溶液中加入等体积浓硫酸,通过颜色变化来探究生成物浓度对盐类水解平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
7. 下列实验操作中,有关现象和结论的描述正确的是
操作
现象或结论
A.火焰呈黄色,说明样品是钠盐
B.溶液颜色由橙色变为绿色
操作
现象或结论
C.出现白色沉淀
D.操作③后,试管中黄色沉淀转化为黑色沉淀
A. A B. B C. C D. D
8. 一种可用于固态电池电解质中的物质结构如图所示,其中X、Y、Z、W为原子半径依次增大的短周期主族元素,且X、Y、Z位于同一周期。下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. Y和W的单质均为非极性分子
C. 最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是X
D. 该物质的熔点高于NaCl
9. 依据下列事实进行的推测正确的是
选项
事实
推测
A
盐酸和反应是吸热的
盐酸和反应也是吸热的
B
干冰中配位数为12
晶胞中配位数也为12
C
苯酚和浓溴水可以发生取代反应
甲苯和浓溴水也可以发生取代反应
D
沸点高于
HCl沸点也高于HF
A. A B. B C. C D. D
10. MOFs材料具有无机材料的刚性和有机材料的柔性特征,可用于存储甲烷和氢气等燃料气。一种MOFs材料的晶胞结构如图,晶胞参数为。下列说法错误的是
A. 基态Zn原子的价电子排布式为
B. 距离最近的1,3-苯二甲酸的距离为
C. 与1个锌簇等距且最近的1,3-苯二甲酸有4个
D. 该材料存储甲烷和氢气是通过范德华力实现的
11. 钠离子电池以其低成本、高安全性能可作为锂离子电池的强力“替补”。一种钠离子电池的示意图如图所示,总反应可表示为。下列说法错误的是
A. 放电时,为正极
B. 充电时,移向电极
C. 充电时,外电路转移,理论上阴极增重92 g
D. M可为Ca、Co、Ni元素
12. 碳碳键的偶联反应是有机合成中的重要反应,一种碳碳键的偶联反应机理如图,图中L代表配体、R代表有机基团、X代表卤素。
下列说法错误的是
A. 是该反应的催化剂
B. 在反应中起到了碱的作用
C. 整个过程中Pd的化合价发生了变化
D. 若用代替,也会生成
13. 如图所示的物质转化关系中,其中有机物I()的核磁共振氢谱显示为一组峰,K为金属单质,J既可以和酸、也可以和碱反应。下列说法错误的是
A. G和J为离子化合物
B. E和F相互滴加现象不同
C. 常温下,J的水溶液
D. 每生成1 mol K,转移
14. 室温下,用质量和表面积均相同的镁条(已用砂纸打磨),探究Mg与溶液能快速反应产生的原因【已知:是致密的难溶物,是质地疏松的难溶物】。
镁表面持续产生大量气泡,溶液变浑浊,经检验该浑浊物为,气体中检测到
镁表面有极微量气泡附着,滴加酚酞溶液后,镁条附近溶液显红色
镁表面无明显气泡
下列说法错误的是
A. 试管①中还有生成
B. 实验①中破坏了在镁条表面的沉积,加快了反应速率
C. 实验②说明Mg难与水反应
D. 实验③中X可以是NaOH,作用是排除和对实验的干扰
15. 常温下,向20 mL浓度均为的氨水和HCOONa各两份溶液中分别滴加浓度均为的溶液和HCOOH溶液,随加入溶液体积的变化如图所示【表示由水电离的氢离子浓度】。下列说法中正确的是
A. 的为
B. N点处b、d曲线的溶质恰好相同
C. c曲线恰为中性时,
D. 时,d曲线中存在
二、非选择题,本题共4小题,共55分。
16. 钼镍催化剂是石油裂解工业的重要催化剂,其通常使用作为催化剂载体。从废弃钼镍催化剂中回收钼元素与镍元素的工艺流程如下图所示。
已知:
①25℃时,,;
②时,钼元素常以形式存在;
③加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于即认为沉淀完全。
回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的是除去固态碳沉积物和________。
(2)已知的配位能力极强,滤渣主要成分的晶体结构中阴阳离子之比为1∶3,其化学式为________。
(3)“调”后的过滤操作选用漏斗的材质可为________(填标号)。
①塑料 ②铁 ③陶瓷
(4)“调”中控制溶液的pH范围为________。
(5)“沉钼”中②的离子方程式为________。
(6)“沉淀转化”中发生的化学方程式为________。
(7)“废液1”与“废液2”可先混合再处理,这样操作比直接分别处理的优势是________________________________。
17. 某研究小组探究硫酸铜溶液与硫化钠溶液反应的产物。
实验
实验操作
实验现象
Ⅰ
向溶液中加入溶液
立即产生黑色沉淀
Ⅱ
向2 mL饱和溶液中加入2 mL饱和溶液
产生棕黑色沉淀
Ⅲ
向Ⅰ的上层清液中滴加浓氨水
无明显现象
Ⅳ
向Ⅱ的上层清液中滴加浓氨水
溶液显浅蓝色,放置一段时间后溶液蓝色加深
已知:CuS、均为黑色沉淀;可溶于浓氨水形成无色的,在空气中易被氧化为。
回答下列问题:
(1)实验Ⅲ的现象说明了实验Ⅰ中发生了________反应(选填“氧化还原”或“复分解”)。
(2)实验Ⅳ中溶液蓝色加深的离子方程式为________。
(3)为探究实验Ⅱ棕黑色沉淀的成分,取洗涤后的棕黑色沉淀进行如下实验操作:
①通过“白色沉淀”判断上层清液中含有,则试剂X是________。
②棕黑色沉淀在NaOH溶液中部分溶解的化学方程式为________。
(4)结合以上实验,得出结论:实验Ⅱ中棕黑色沉淀成分为________(填化学式)。
(5)某小组设计如下原电池装置,研究pH对反应的影响:向溶液中滴加NaOH溶液,测得电压升高,从化学平衡角度解释原因为_______________________。
(6)综合上述实验可知:影响硫酸铜溶液与硫化钠溶液反应的产物的因素有__________________。
18. 一种可用于治疗类风湿性关节炎的药物重要中间体H的合成路线如图。
已知:结构式:
回答下列问题:
(1)B中官能团的名称为________。
(2)C→D的反应方程式为________。
(3)G的结构简式为________。
(4)F→G的反应类型为________。
(5)判断并解释E的具有活泼性的原因是______________________________________。
(6)D→F的反应分为两步,第二步反应生成F和另一种产物的结构简式为________。
(7)A的同分异构体中既含有羧基()、又含有氨基()的有________种。
19. 1,4-丁二醇在铜锌复合催化剂上制备丁内酯(),存在以下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)298 K,101 kPa下部分物质的燃烧热如下表:
燃烧热()
1868
2325
285.8
已知 则________。
(2)向一密闭容器中充入丁内酯和,仅发生反应Ⅲ,改变下列条件,能同时增大反应速率和丁内酯平衡转化率的有________(填标号)。
a.升高温度 b.充入丁内酯 c.压缩容器体积 d.更换高效催化剂
(3)已知该催化剂中起实际催化作用的是Cu(0),且Cu越分散,活性催化位点就越多。实际使用时,将复合催化剂在氢气氛围下使用,而不直接使用Cu单质作为催化剂的原因是__________________。
(4)在一定压强下,将氢气与1,4-丁二醇混合后,以恒定流速通过催化剂,发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ.维持体系温度不变,在相同时间,丁内酯的产量随氢醇比的变化如下图所示。随着氢醇比的增大,丁内酯的产量先升高后降低的原因是_______________________。
(5)按照氢醇比配制原料气,用Ar作稀释气,充入恒温密闭容器中,发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ.体系压强恒为7.3 MPa,测得相同时间后各含碳物质的百分含量随n(原料气)∶n(稀释气)的变化如图所示。【催化剂消耗的量忽略不计,(丁内酯)】
①图中表示四氢呋喃()百分含量的曲线是________(填a、b或c)。
②M点时,氢气的平衡分压________MPa,该温度下,反应Ⅰ的分压平衡常数________(列出计算式,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
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