精品解析:浙江省江浙皖共同体2027届高三上学期一模化学试题
2026-10-09
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内容正文:
绝密★考试结束前
2026学年第一学期高三年级10月联考(浙江卷)
化学
考生须知:
1.本卷满分100分,考试时间90分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场、座位号及准考证号并核对条形码信息;
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效,考试结束后,只需上交答题卷。
4.可能用到的相对原子质量:H1 B11 C12 N14 O16 F19 Na23 Si28 P31
选择题部分
一、选择题(本大题共16题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质中,属于纯净物的是
A. 干冰 B. 漂粉精 C. 氨水 D. 铝热剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.干冰是固态的二氧化碳,只由CO2一种物质组成,属于纯净物,A符合题意;
B.漂粉精主要成分为次氯酸钙和氯化钙,是多种成分组成的混合物,B不符合题意;
C.氨水是氨气的水溶液,含有NH3、H2O、NH3·H2O等多种粒子对应的物质,属于混合物,C不符合题意;
D.铝热剂是铝和活动性弱于铝的金属氧化物(如氧化铁)混合得到的混合物,D不符合题意;
故选A。
2. 煤化工副产物可通过催化分解回收和。下列说法正确的是
A. 煤的干馏、气化、液化加工时,均主要发生物理变化
B. 的电子式为
C. 分子中含有非极性键,固态时为共价晶体
D. 分子中键由氢原子的1s轨道与氯原子的3s轨道头碰头重叠形成
【答案】B
【解析】
【详解】A.煤的干馏、气化和液化加工过程中,均有新物质生成,发生的主要是化学变化,A错误;
B.是离子化合物,由Na+和S2-构成,电子式为,B正确;
C.分子中同种硫原子之间形成非极性共价键,但是由分子构成的物质,靠分子间作用力结合,固态时属于分子晶体,C错误;
D.氯原子的价电子排布式为,其最外层未成对电子位于3 p轨道。因此,HCl分子中的键是由氢原子的1 s轨道与氯原子的3 p轨道头碰头重叠形成的,D错误;
故答案选B。
3. 化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 铁制水管表面镀铜可以防止腐蚀,镀层破损后,水管仍被保护起来
B. 晶体硅是半导体材料,杂质会影响其导电性能,因此需制备高纯度硅
C. 醋酸纤维不易燃烧,可用于生产电影胶片片基、香烟过滤嘴等
D. 食盐中加入碘酸钾,可降低人体缺碘引发甲状腺肿大的概率
【答案】A
【解析】
【详解】A.铁的金属活动性强于铜,镀层破损后,铁和铜在接触电解质(如水膜)时形成原电池,铁作负极会加速失电子被腐蚀,无法再被保护,A错误;
B.晶体硅是典型的半导体材料,其导电性能受杂质种类、含量影响极大,电子工业等场景需要高纯度硅来保障可控的半导体性能,B正确;
C.醋酸纤维属于不易燃的改性纤维素材料,工业上可用于制作电影胶片片基、香烟过滤嘴,C正确;
D.向食盐中添加碘酸钾是我国常用的食盐加碘方式,能够补充人体所需碘元素,降低缺碘引发甲状腺肿大的患病概率,D正确;
故选A。
4. 利用18-冠-6络合的特性,可实现与溴乙烷在有机溶剂中的取代反应。下列说法不正确的是
A. 电负性:
B. 加入18-冠-6能增大溴乙烷和的化学反应速率
C. 离子半径:
D. 18-冠-6与间存在离子键
【答案】D
【解析】
【详解】A.Br和I同属于ⅦA族,同主族元素从上到下非金属性减弱,电负性依次减小,故电负性,A正确;
B.18-冠-6能与K+发生络合,将不溶于有机溶剂的KCN增溶到有机相中,释放出游离的CN-,提高反应物有效浓度,从而增大溴乙烷与KCN的化学反应速率,B正确;
C.Br-离子核外有 4个电子层,而K+离子核外有3个电子层,电子层数越多半径通常越大,故离子半径,C正确;
D.18-冠-6中的氧原子提供孤电子对与K+形成配位键,不存在离子键,D错误;
故答案选D。
5. 下列有关实验的说法不正确的是
A. 实验室中未使用完的白磷应放回原试剂瓶中
B. 对于含汞离子的废液,可加入硫化钠进行沉淀法处理
C. 如果不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,再涂上稀溶液
D. 保存液溴的试剂瓶可用橡胶塞密封,并加少量水进行液封
【答案】D
【解析】
【详解】A.白磷着火点很低,容易自燃,剩余的白磷必须放回原试剂瓶中,A正确;
B.S2-和Hg2+反应生成极难溶的HgS沉淀,所以含汞废液可加硫化钠沉淀处理,B正确;
C.浓硫酸沾皮肤应该立即大量流动水冲洗,之后涂上稀NaHCO3溶液中和残余酸,C正确;
D.液溴具有极强的腐蚀性和氧化性,能强烈腐蚀橡胶使之老化开裂,因此保存液溴的试剂瓶不能使用橡胶塞,而应使用磨口玻璃塞,D错误;
故答案选D。
6. 下列实验装置或操作不能达到实验目的的是
A. 图1:验证氨气溶于水
B. 图2:该装置可用于分离植物油与水
C. 图3:装有酸性高锰酸钾溶液的滴定管的排气泡操作
D. 图4:观察铁的吸氧腐蚀
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨气极易溶于水,将充满氨气的试管倒扣在水中,试管内液面会上升,能够验证氨气可溶于水,该装置可以达到实验目的,A不符合题意;
B.植物油和水互不相溶,分层,分液漏斗可以进行分液操作,能够分离植物油与水,该装置可以达到实验目的,B不符合题意;
C.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,必须盛放在酸式滴定管中,图中仪器为碱式滴定管,不能盛装酸性高锰酸钾溶液,该操作不能达到实验目的,C符合题意;
D.浸食盐水的棉团包裹铁钉,会发生铁的吸氧腐蚀,试管内氧气被消耗,压强减小,右侧试管中红墨水会沿导管上升,可以观察铁的吸氧腐蚀,该装置可以达到实验目的,D不符合题意;
故选C。
7. 下列物质的结构或性质不能说明其用途的是
A. 碳酸氢钠可中和酸并受热分解产生大量气体,故可用作食品膨松剂
B. 石墨烯中碳原子未杂化的轨道重叠,电子可在平面内自由移动,可制成导电电极
C. 聚乳酸具有良好的生物可降解性和可吸收性,故可用于手术缝合线、药物缓释材料
D. 炭黑可与氧气发生反应,故制造轮胎时添加炭黑可增加其抗氧化性
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳酸氢钠受热分解产生气体使其具有膨松作用,且能和酸反应,性质与用途相关,A正确;
B.石墨烯是平面层状结构,每个碳原子均为sp2杂化,未杂化的p轨道肩并肩重叠,电子在整个平面内运动,可制成导电材料,B正确;
C.乳酸发生缩聚反应得到聚乳酸,聚乳酸具有良好的生物可降解性和可吸收性,直接对应医疗用途,性质与用途一致,C正确;
D.制造轮胎时添加炭黑是为了增加橡胶的耐磨性和强度,并非利用其与氧气反应来增加抗氧化性。该性质不能说明其用途,D错误;
故选D。
8. 下列方程式正确的是
A. 丙烯腈电解制己二腈,阴极电极反应式为:
B. 与氢碘酸的反应:
C. 中滴加至溶液呈中性:
D. 亚硫酸钠溶液在空气中氧化变质:
【答案】A
【解析】
【详解】A.丙烯腈电解制备己二腈,阴极发生还原反应,得到电子,结合发生二聚生成,电极反应式,原子、电荷均守恒,该方程式书写正确,A正确;
B.与氢碘酸反应时,具备氧化性,具备还原性,二者会发生氧化还原反应生成与,不能只发生酸碱中和,正确离子方程式为,B错误;
C.向溶液滴加至中性,与恰好完全反应,与物质的量之比应为2:1,正确离子方程式为,原方程式中离子配比不符合中性要求,C错误;
D.亚硫酸钠溶液呈碱性,被氧化的反应环境不是酸性环境,反应物不能书写,正确离子方程式为,D错误;
故选A。
9. 环糊精具有“外亲水、内疏水”的空腔结构,可包结肉桂醛分子,实现香料的缓释。下列说法不正确的是
A. 环糊精属于低聚糖,水解的最终产物(如图2)为单糖
B. 肉桂醛被包结的主要驱动力是共价键作用
C. 环糊精外侧羟基密集,使其具有良好的水溶性
D. 温度升高可加速肉桂醛的释放,原因是分子热运动破坏超分子作用力
【答案】B
【解析】
【详解】A.环糊精是由多个葡萄糖单元构成的低聚糖,水解最终产物是 β-D-吡喃葡萄糖,葡萄糖属于单糖,A正确;
B.环糊精包结肉桂醛分子形成的是超分子(包合物),主要依靠疏水相互作用、范德华力等非共价键作用力,并非共价键作用,B错误;
C.环糊精结构中,亲水性的羟基位于环的开口外侧且分布密集,能与水分子形成氢键,使其具有良好的水溶性,C正确;
D.升高温度会加剧分子的热运动,破坏超分子主体与客体之间的非共价超分子作用力,从而加速肉桂醛的释放,D正确;
故答案选B。
10. 甲氧苄啶是一种抗菌药,其合成路线中的一步反应如下。下列说法中正确的是
A. 与分子可用酸性鉴别
B. 分子中至少有9个碳原子共平面
C. 分子可与发生加成反应
D. 分两步进行,则先发生取代反应,后发生消去反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.X分子含有醛基,Y分子含有碳碳双键,醛基和碳碳双键都可以被酸性氧化,都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法用酸性鉴别二者,A错误;
B.苯环为平面结构,苯环上6个碳原子一定共平面,与苯环直接相连的碳原子一定在苯环平面上,所以至少有7个碳原子共平面,不是9个,B错误;
C.1mol Y分子中苯环可以和加成,碳碳双键可以和加成,可以和加成,酯基不能与加成,合计,因此1mol Y分子可与发生加成反应,C正确;
D.X中的醛基与反应,第一步是醛基的加成反应,生成羟基中间体,第二步中间体发生消去反应脱去得到碳碳双键,不是先取代后消去,D错误;
故选C。
11. 下列说法正确的是
A. 已知的燃烧热为,则
B. 已知,平衡后保持恒温恒压通入,平衡正向移动,的物质的量增大
C. 对有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,活化分子百分数增大
D. 已知,及时分离出可缩短达到平衡的时间
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢气的燃烧热是指完全燃烧生成时所放出的热量;选项中的热化学方程式产物为气态水,因此反应热,A错误;
B.对于反应,在恒温恒压条件下通入稀有气体He,容器体积增大,各组分气体的分压减小,平衡向气体分子数增大的方向(即正向)移动,因此SO2的物质的量增大,B正确;
C.增大压强使容器容积减小时,单位体积内的活化分子数增加(反应速率加快),但活化分子百分数保持不变,改变活化分子百分数通常需要改变温度或使用催化剂,C错误;
D.及时分离出产物NH3,降低了反应物和生成物的浓度,会导致化学反应速率减慢,因此达到平衡所需的时间会延长而不是缩短,D错误;
故答案选B。
12. 浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池。图1为浓差电池,其中溶液为溶液,溶液为溶液,图2为电渗析法制备磷酸二氢钠()的装置,用该浓差电池为电源完成制备。下列说法不正确的是
A. 盛放溶液的电极为正极,需与电渗析装置的电极相连
B. 电池从开始工作至停止放电,理论上可制得
C. 电渗析过程中,阴极室溶液浓度升高,阳极室浓度不变
D. 电渗析装置中膜为质子交换膜
【答案】C
【解析】
【分析】浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池,在浓差电池中,高浓度溶液侧的离子浓度趋向于变小,低浓度溶液侧的离子浓度趋向于变大。由于右侧AgNO3浓度大,。左侧AgNO3浓度小,。则Ag(Ⅰ)为负极,Ag(Ⅱ)为正极。从B(正极区)穿过阴离子交换膜迁移到 A(负极区),直到两边Ag+浓度相等。最终都为2.5 mol/L。转移电子的物质的量。左室中的氢离子通过膜a进入中间室,中间室中的钠离子通过膜b进入右室,从而生成磷酸二氢钠。则电极a为阳极,电极b为阴极;阳极中的水失电子电解生成氧气和氢离子,电极方程式为:;阴极中的水得到电子生成氢气,电极方程式为:。
【详解】A.盛放溶液B的Ag是正极,正极接电解池阳极(电极 a),A正确;
B.中间室反应实质为,制备需要提供,转移2 mol电子,电池最大转移电子数,理论上可制得,,B正确;
C.阴极室中的水得到电子生成氢气,电极方程式为:,同时中间室的Na+迁入右室,生成了更多的NaOH,故NaOH溶液浓度升高。阳极室中的水失电子电解生成氧气和氢离子,电极方程式为:。消耗水浓度变大,C错误;
D.膜a的作用是让左室产生的H+迁入中间室,故膜a为质子交换膜。D正确;
故答案选C。
13. Z-二氨二氯合铂是一种抗癌药物,其抗癌机理如图所示,下列说法不正确的是
A. Z-二氨二氯合铂属于非极性分子
B. 上述过程可推知,与Pt(Ⅱ)的配位能力:
C. “*”号处的氮原子其杂化类型为
D. 鸟嘌呤中各元素电负性:
【答案】A
【解析】
【详解】A.由Z-二氨二氯合铂的结构可知,两个在同一侧,两个在同一侧,分子中正、负电荷中心不重合,属于极性分子,不是非极性分子,A错误;
B.在细胞内水解过程中,被取代,而始终与结合没有脱离,说明与的配位能力强于,B正确;
C.标注“*”处的氮原子参与形成双键,价层电子对数为3,没有孤电子对参与杂化,杂化类型为杂化,C正确;
D.电负性变化规律为同周期从左到右电负性增大,电负性小于,所以鸟嘌呤中元素电负性顺序为,D正确;
故选A。
14. 一种含和高铁酸盐晶体的晶胞结构示意图如下,下列说法不正确的是
A. 该晶体为离子晶体
B. 该晶胞中键的键长有2种,其比例是1∶1
C. 高铁酸盐在碱性溶液中较稳定,在中性或酸性溶液中能快速产生
D. 高铁酸盐能杀菌消毒,其还原产物还能进一步起到净水作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.该晶体含有阳离子、与阴离子,依靠离子键结合而成,属于离子晶体,A正确;
B.内部共有4条键,受晶胞中周围、静电作用影响,4个氧原子分为两组,3个氧受影响,1个氧受影响,因此存在两种键长的键,数目之比为3:1,不是1:1,B错误;
C.高铁酸盐中为+6价,具有强氧化性,在碱性环境下稳定性较好,在中性或者酸性环境中可以发生反应,快速释放出,C正确;
D.高铁酸盐的处于+6高价态,强氧化性可以破坏细菌结构,实现杀菌消毒;其还原产物为,在水溶液中水解生成胶体,胶体可以吸附水中悬浮杂质,起到净水作用,D正确;
故选B。
15. 室温下,二元弱酸溶液中,(不发生水解)与可形成难溶电解质。在饱和溶液中达到沉淀溶解平衡时,浓度的对数、含粒子的分布系数[如]与的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线代表的分布系数,的第一步电离常数
B. 时,溶液中满足电荷守恒:
C. 反应的平衡常数
D. a点溶液中离子浓度关系:
【答案】C
【解析】
【分析】先明确各曲线的对应关系: 二元弱酸中,pH增大时,随浓度降低而减小,对应曲线;先增大后减小,对应曲线;随pH增大而增大,对应曲线;的沉淀溶解平衡中,pH越小,浓度越低,浓度越大、越大,因此代表的变化曲线。
【详解】A. 是的分布系数曲线,并非的分布系数;当时,,对应交点pH等于7,,A错误;
B.电荷守恒需包含所有带电粒子:阳离子有、,阴离子有、、,正确电荷守恒为,室温下pH=7时,化简得,和选项给出的式子不符,B错误;
C.目标反应的平衡常数。pH=7时,得;pH=13时,得;由a点可得,由弱酸的第二步电离可得数,得,因此,代入得,C正确;
D.a点pH=11,,即,小于,可得,;根据图像,a点,则浓度关系,D错误;
故选C。
16. 某小组同学向的溶液中分别加入过量的粉和粉,进行如下实验。已知:开始沉淀的约为4.2,完全沉淀的约为6.7。
实验
金属
操作、现象及产物
Ⅰ
过量
一段时间后有气泡产生,反应缓慢,逐渐增大,产生大量蓝色沉淀后,无气泡冒出,此时溶液为3~4,取出固体,未检测到单质
Ⅱ
过量
有大量气泡产生,反应剧烈,逐渐增大,产生大量蓝色沉淀后,持续产生大量气泡,当溶液为3~4时,取出固体,检测到单质
下列说法不正确的是
A. 蓝色沉淀生成的原因是被消耗,促进了的水解
B. 实验Ⅰ中未检测到单质,不能说明和不反应
C. 实验Ⅱ的固体中检测到单质,是因为大量气泡搅动,使锌粉不容易被沉淀包裹
D. 若向的溶液中加入过量粉,也可观察到大量蓝色沉淀
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属与溶液中的H+反应产生氢气,消耗了H+。Cu2+水解的平衡为,H+被消耗促进了Cu2+的水解正向进行,使溶液pH增大,生成了蓝色沉淀(碱式盐或碱)。A正确;
B.实验Ⅰ中,随着水解生成的蓝色沉淀裹在铁粉表面,阻止了反应继续深入进行,同时反应极慢。未检测到Cu单质可能是由于生成量极少或被沉淀包裹未暴露出,不能说明和不反应,B正确;
C.实验Ⅱ中,锌与酸反应剧烈,产生大量气体起到剧烈的搅拌作用,防止了锌粉被沉淀包裹,使锌粉能持续与溶液中的Cu2+发生置换反应生成Cu单质。C正确;
D.金属活动性顺序中Ag位于氢和铜之后,银既不能与H+反应产生氢气,也不能置换出 Cu单质。加入银粉后无法消耗H+,不能促进Cu2+的水解,因此不会观察到大量蓝色沉淀,D错误;
故答案选D。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料。工业上以石英砂为原料生产硅,其制取流程如下:
(1)写出石英砂的化学式________。
(2)粗硅的提纯过程需要无水条件,和均易水解,请写出与水反应的化学方程式________。
(3)工业上原来采用氯气氧化粗硅,现在通常用氯化氢进行氧化,其原因除了氯气毒性较大外,请结合工业流程分析氯化氢作为氧化剂的其他原因________。
(4)用硅制作太阳能电池时,采用化学腐蚀法在其表面形成粗糙的多孔硅层,最终转化为氟硅酸()。已知酸性大于,请从结构视角分析酸性差异________。
(5)氟硅酸的铜盐与(L)通过配位键形成多孔金属有机框架材料,其晶胞结构如下图所示(H原子略)。回答下列问题:
①能够准确获得晶体结构和晶胞参数的仪器是________。
A.质谱仪 B.X射线衍射仪 C.红外光谱仪
②有机物(L)与Cu(Ⅱ)形成配位键的配位原子是________,并分析有机物(L)与结合时微粒个数比________。
③该氟硅酸铜盐在室温下可选择性吸附某些气体,气体分子(M)与框架结构中的原子存在如图静电作用。有同学认为对比和(),氟硅酸铜盐更易吸附,判断该观点是否合理________(填“是”或“否”),并从结构视角说明理由____________________________。
【答案】(1)
(2)
(3)后续步骤能继续产生,可循环利用
(4)电离产生,半径小,负电荷高度集中,对吸引力强,难以完全电离。(或氟硅酸电离生成稳定的正八面体配离子,负电荷高度分散在配离子中,阴离子稳定性高,对束缚作用弱,更容易电离出,故氟硅酸酸性强于氢氟酸)(合理即可)
(5) ①. B ②. N ③. 2∶1 ④. 是 ⑤. 氧电负性大于碳,中碳两侧都是氧,碳原子的正电性强;存在配位键,电子对由氧提供,使碳的正电性有所下降。气体分子(M)与原子的静电作用实际上是气体分子带正电的原子与氟原子的孤电子对的作用力,正电性越大静电作用越大
【解析】
【分析】以石英砂为原料,首先在1800~2000℃的高温下与碳发生还原反应制得粗硅;之后粗硅分为两条提纯路径,一条路径是通入氯气加热反应生成SiCl4,再用氢气在高温下还原SiCl4得到纯硅,另一条路径是粗硅与氯化氢在300℃条件下反应生成SiHCl3,后续在1100℃下用氢气还原SiHCl3得到纯硅,该路径中反应生成的副产物氯化氢可回收循环利用,还原步骤产生的HCl也可回流至粗硅氯化工序重复使用,提升原料利用率;最终得到的纯硅还可进一步反应转化为氟硅酸H2SiF6。
【小问1详解】
石英砂的主要成分为二氧化硅,是工业制硅的核心原料,其化学式为;
【小问2详解】
中Si为+4价、连接的1个H为-1价,水解时Si结合OH生成硅酸,-1价H与水中+1价H归中生成氢气,同时生成HCl,化学方程式为;
【小问3详解】
对比氯气氧化粗硅的路径,HCl氧化粗硅生成后,用还原制纯硅时会重新生成HCl,可直接回收回到粗硅氯化步骤循环使用,减少废弃物排放;
【小问4详解】
在水中可完全电离出2个,其对应的酸根为正八面体对称结构,负电荷被6个F原子高度分散,稳定性极强;而HF的电离产物半径小、电荷集中,且易与HF通过氢键形成稳定的,难以电离出更多,因此酸性更强;
【小问5详解】
① X射线衍射仪是测定晶体结构、获取晶胞参数的专属仪器;质谱仪用于测定相对分子质量,红外光谱仪用于检测官能团和化学键,故选B;
② 配体L为吡嗪,N原子含有孤电子对,作为配位原子与Cu(Ⅱ)形成配位键;根据晶胞均摊法,晶胞内Cu的数目为1,对应2个L配体,因此L与的个数比为2:1;
③ 该吸附为气体分子带正电的原子与带负电的F原子的静电引力作用,中C原子受两侧电负性更大的O原子影响,正电性强;CO中存在O向C提供电子对的配位键,降低了C的正电性,因此与F的静电作用更强,更易被吸附。
18. 催化加氢制甲醇是实现“碳中和”和“液态阳光”战略的重要路径,某研究团队采用共沉淀-后浸渍法制备了系列助剂改性的(简称)催化剂。有关反应如下:
反应Ⅰ(主反应):
反应Ⅱ(副反应):
(1)根据反应Ⅰ和反应Ⅱ计算:
该反应的________,反应自发进行的条件是________。(填“低温”“高温”或“任意温度”)
(2)控制一定的和初始投料比,在相同压强下,只发生反应Ⅰ和Ⅱ,经过相同反应时间测得如下不同催化剂催化反应时的实验数据(其中“甲醇选择性”是指转化的中生成甲醇的百分比)
①分析图1中转化率随温度升高而升高的原因,以及甲醇选择性随温度升高而下降的原因____________________________。
②图2为不同催化剂作用下甲醇时空收率数据(时空收率:单位质量催化剂单位时间生成甲醇的量)。下列有关上述反应体系的说法正确的有________。
A.反应Ⅰ中,每生成,转移电子数为
B.恒温恒容下,向平衡体系中充入少量,反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡均不移动
C.图1中Mn-CZA的转化率始终高于,说明改变了的性质,促使平衡正向移动
D.图2中甲醇时空收率出现“先升后降”趋势,说明该体系中存在最佳反应温度
(3)在、的密闭容器中,充入和,同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ.平衡时测得的总转化率为30%,的总转化率为20%。
①计算平衡时混合气体中的物质的量________。
②写出该温度下反应Ⅱ的压强平衡常数____________(保留两位有效数字,分压=总压×物质的量分数,用某组分B的平衡分压代替物质的量浓度表示的平衡常数记作)。
(4)某研究团队开发了一种质子交换膜(PEM)电解池,在酸性水溶液中可将还原为甲醇。实际电解过程中,当阴极电位过负时,还原为甲醇的选择性会显著下降。结合电极反应方程式,分析可能的原因________________________________________________。
【答案】(1) ①. -90.5 ②. 低温
(2) ①. 升高温度,反应速率加快,相同时间内转化率升高;副反应Ⅱ的反应速率增大的程度大于主反应Ⅰ,因此甲醇的选择性下降 ②. ABD
(3) ①. 0.15mol ②. 0.027
(4)阴极电位过负时,析氢副反应()速率增大,与还原竞争电子,导致选择性下降
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律,将反应Ⅰ减去反应Ⅱ即得目标反应,故该反应的焓变 。该反应ΔH<0;反应前后气体分子数由3减小为1,ΔS<0,由ΔG=ΔH−TΔS可知,只有当温度较低时ΔG<0,反应才能自发进行,故自发进行的条件是低温。
【小问2详解】
①由图1可知,温度升高使反应速率加快,相同反应时间内消耗的CO2增多,故CO2转化率升高;由于副反应Ⅱ为吸热反应,升温时副反应Ⅱ的反应速率增大程度大于主反应Ⅰ,CO2更多转化为CO,生成甲醇的比例相对减小,故甲醇选择性下降。
②A.反应Ⅰ中CO2转化为CH3OH,碳元素由+4价降为−2价,每生成1 mol CH3OH转移6 mol电子,即6NA,A正确;
B.恒温恒容下向平衡体系中充入少量He,各组分浓度(分压)不变,反应Ⅰ、Ⅱ的平衡均不移动,B正确;
C.图1数据为相同反应时间下测得,Mn-CZA的CO2转化率始终高于CZA是催化剂加快反应速率所致,催化剂不能使平衡发生移动,C错误;
D.图2中甲醇时空收率随温度升高先升后降,说明该体系中存在最佳反应温度,D正确;
故答案为ABD。
【小问3详解】
设反应Ⅰ消耗的CO2为x mol、反应Ⅱ消耗的CO2为y mol,按反应Ⅰ、Ⅱ同时建立三段式(单位:mol):。由CO2总转化率30%得x+y=0.30,由H2总转化率20%得3x+y=0.60,联立解得x=0.15、y=0.15,故平衡时n(CH3OH)=0.15 mol。平衡时各物质的量:n(CO2)=0.70 mol、n(H2)=2.40 mol、n(CH3OH)=0.15 mol、n(CO)=0.15 mol、n(H2O)=0.30 mol,气体总物质的量为3.70 mol。反应Ⅱ为CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),反应前后气体分子数不变,故。
【小问4详解】
在酸性溶液中,阴极上CO2得电子被还原为甲醇,电极反应为。当阴极电位过负时,H+也会在阴极上得电子发生析氢副反应,该副反应与CO2的还原竞争电子,且阴极电位越负析氢速率越大,用于还原CO2的电子减少,导致CO2还原为甲醇的选择性显著下降。
19. 邻羟基苯乙酮用于治疗慢性黄疸型肝炎、胆囊炎。
实验流程如下:
已知:
①反应有强烈的放热现象,温度过高有机物会炭化;
②无水氯化铝极易水解;
③常温下,乙酸苯酯是无色透明液体,羟基苯乙酮是淡黄色油状液体,两者均微溶于水,易溶于有机溶剂。
请回答下列问题:
(1)如图装置中,仪器M的名称是________。
(2)下列说法正确的是________。
A. 步骤Ⅰ可选用上图装置(加热装置已省略)
B. 步骤Ⅰ中,乙酸苯酯与无水氯化铝应一次性混合,缩短实验时间
C. 实验室若没有,可用充当催化剂
D. 反应过程中,可采用油浴的方式进行加热,便于控制反应温度
(3)转化过程中有中间产物的生成,请写出步骤Ⅱ中盐酸与中间体反应的离子方程式:____________________。请分析盐酸的其他作用____________________________。
(4)步骤Ⅲ中,操作X的名称是________。
(5)已知邻羟基苯乙酮与苯酚都具有酸性,且邻羟基苯乙酮的酸性更强,请从基团性质和氢键的角度解释两者的差异性________________________________________。
【答案】(1)恒压滴液漏斗 (2)CD
(3) ①. ②. 在酸性条件下,可以减少邻羟基苯乙酮的电离;降低产物在水中的溶解度,有利于产物从水中萃取出来;除去过量的催化剂
(4)减压蒸馏或蒸馏 (5)乙酰基()为强吸电子基团,使邻位羟基的极性增强,同时乙酰基与邻位的羟基形成分子内氢键,使羟基更稳定,不易电离出。吸电子效应大于氢键的稳定作用,最终邻羟基苯乙酮的酸性大于苯酚
【解析】
【分析】以乙酸苯酯为原料,在无水催化、130~160 ℃条件下发生重排反应得到混合物,将混合物降至室温后加入盐酸,得到棕色油状物,再用甲苯进行两次萃取,合并有机相后水洗,加入干燥剂除水、过滤,最后经过操作X提纯得到邻羟基苯乙酮粗产品,据此解答。
【小问1详解】
由仪器M的结构可知,其名称为恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
A.无水氯化铝极易水解,但该装置未设置干燥防护结构,无法避免氯化铝遇水水解,装置须隔绝空气中水蒸气,因此不可选用此装置进行反应,A错误;
B.该反应有强烈的放热现象,乙酸苯酯与无水氯化铝应一次性混合,会造成局部温度过高,引发有机物炭化,不能一次性混合,B错误;
C.该反应为路易斯酸催化的Fries重排反应,也属于路易斯酸,则实验室若没有,可用充当催化剂,C正确;
D.反应温度130~160 ℃,高于水浴的100 ℃上限,油浴受热均匀,方便控制温度,防止局部过热炭化,则反应过程中,可采用油浴的方式进行加热,便于控制反应温度,D正确;
故选CD。
【小问3详解】
中间体与盐酸中的发生反应生成邻羟基苯乙酮和,对应的离子方程式为:;盐酸的其他作用:在酸性环境下可以抑制邻羟基苯乙酮发生电离,降低产物在水中的溶解度,便于后续萃取分离,同时盐酸能够和过量的催化剂反应,除去过量的氯化铝;
【小问4详解】
邻羟基苯乙酮是油状有机物,与甲苯互溶,二者沸点不同,分离互溶的液态有机物,操作X可以采用减压蒸馏(或蒸馏),分离提纯得到粗产品;
【小问5详解】
乙酰基()属于强吸电子基团,会使邻位羟基的O-H键极性增强,有利于电离,同时乙酰基能够和邻位羟基形成分子内氢键,使羟基更稳定,阻碍电离。吸电子效应大于氢键的稳定作用,最终使得邻羟基苯乙酮更容易电离出氢离子,其酸性大于苯酚。
20. 亚硝胺杂质由药物分子自身作为底物“组装”产生,属于药物特有杂质。在极低含量下即存在较高致突变性风险,其检测和合成已成为全球药品监管机构重点关注问题。以下是化合物X(N-亚硝基贝尼地平)的合成方法之一:
已知:
其中R、均为烃基。
(1)写出化合物A所含官能团的名称________________________。
(2)F→X过程中,同时生成另一种物质,请写出其结构简式____________________。
(3)写出化合物B的结构简式________________________。
(4)下列说法不正确的是________。
A. E→F发生消去反应
B. 1 mol化合物D最多可与发生加成反应
C. 碱性比较:>
D. 化合物X能使酸性褪色
(5)C→D过程中,除了目标物,还可以产生分子式为的杂质,请写出其结构简式________________________。
(6)以乙二胺()与乙酰乙酸乙酯()为原料,设计化合物的合成路线________________________________(用流程图表示,无机试剂和有机溶剂任选)。
【答案】(1)酯基、碳碳双键
(2)
(3) (4)AC
(5) (6)(合理即可)
【解析】
【分析】A与甲醇反应形成甲酯。结合B的分子式及C的结构,可知B中除甲酯基外,还含一个酮羰基,碳链连接方式由C中氨基、甲基及酯基的位置确定,因此B为。B的酮羰基与氨反应,脱去水并在相邻位置形成碳碳双键,得到C。C的氨基继续与B反应,使氮原子连接两条相同的含酯基烯基链,得到D。D中氮原子上的氢被亚硝基取代,得到E。E的两条碳链与间硝基苯甲醛共同成环,形成F。F中的一个甲酯基与题给含羟基化合物反应,形成新的酯基,得到X。
【小问1详解】
A的结构为,A所含官能团为酯基、碳碳双键;
【小问2详解】
比较F与X的结构,F中一个甲酯基的甲氧基被题给醇所提供的含氧部分取代,形成新的酯基。脱下的甲氧基与醇羟基上的氢结合,生成甲醇。因此,同时生成的另一种物质的结构简式为;
【小问3详解】
C的结构为,其氨基所连的碳还连接一个甲基,并与酯基旁的碳形成碳碳双键。结合B与氨反应生成C可知,B中相应位置应为酮羰基,甲酯基及碳链连接方式保留;这也符合B由A与甲醇反应生成、分子式为的条件。因此,B的结构简式为;
【小问4详解】
A.E的两条烯基链分别通过酯基旁的碳与醛基碳形成碳碳单键,脱去一分子水并形成六元环,原有的两个碳碳双键保留。该过程涉及醛基的加成、脱水的取代反应,A错误;
B.D的结构含有两个碳碳双键,每个碳碳双键可与一分子加成,酯基不与发生加成反应。因此,1 mol D最多消耗的,B正确;
C.间氨基苯甲醛含有氨基,氨基能结合而表现出碱性;间硝基苯甲醛不含氨基,其碱性较弱。因此,正确的碱性关系为<,C错误;
D.X的结构含有两个碳碳双键,能够被酸性氧化,使溶液褪色,D正确;
故选AC;
【小问5详解】
C与B反应生成D后,D的氮原子上仍有一个氢,可继续与另一分子B的酮羰基反应,脱去一分子水,再连接一条与已有两条相同的含酯基烯基链。产物的氮原子连接三条相同的侧链,故产物的分子式为,其结构简式为;
【小问6详解】
目标物含有七元环,环上有两个氮原子和相邻的两个羰基。其中不与氮原子直接相连的羰基,可由相应位置的醇羟基氧化得到;该羟基可利用碳碳双键与水的加成反应引入。根据B→C的转化及题给酯与胺的反应,乙二胺中的两个氨基分别与乙酰乙酸乙酯的酮羰基和酯基反应,脱去一分子水和一分子乙醇,形成七元环中间体。再使其碳碳双键与水加成,将羟基引入与酰胺羰基相邻的碳上,得到。该羟基所连的碳上还有一个氢,可在铜催化、加热条件下被氧气氧化为羰基,得到目标物。合成路线为:。
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绝密★考试结束前
2026学年第一学期高三年级10月联考(浙江卷)
化学
考生须知:
1.本卷满分100分,考试时间90分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场、座位号及准考证号并核对条形码信息;
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效,考试结束后,只需上交答题卷。
4.可能用到的相对原子质量:H1 B11 C12 N14 O16 F19 Na23 Si28 P31
选择题部分
一、选择题(本大题共16题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质中,属于纯净物的是
A. 干冰 B. 漂粉精 C. 氨水 D. 铝热剂
2. 煤化工副产物可通过催化分解回收和。下列说法正确的是
A. 煤的干馏、气化、液化加工时,均主要发生物理变化
B. 的电子式为
C. 分子中含有非极性键,固态时为共价晶体
D. 分子中键由氢原子的1s轨道与氯原子的3s轨道头碰头重叠形成
3. 化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 铁制水管表面镀铜可以防止腐蚀,镀层破损后,水管仍被保护起来
B. 晶体硅是半导体材料,杂质会影响其导电性能,因此需制备高纯度硅
C. 醋酸纤维不易燃烧,可用于生产电影胶片片基、香烟过滤嘴等
D. 食盐中加入碘酸钾,可降低人体缺碘引发甲状腺肿大的概率
4. 利用18-冠-6络合的特性,可实现与溴乙烷在有机溶剂中的取代反应。下列说法不正确的是
A. 电负性:
B. 加入18-冠-6能增大溴乙烷和的化学反应速率
C. 离子半径:
D. 18-冠-6与间存在离子键
5. 下列有关实验的说法不正确的是
A. 实验室中未使用完的白磷应放回原试剂瓶中
B. 对于含汞离子的废液,可加入硫化钠进行沉淀法处理
C. 如果不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,再涂上稀溶液
D. 保存液溴的试剂瓶可用橡胶塞密封,并加少量水进行液封
6. 下列实验装置或操作不能达到实验目的的是
A. 图1:验证氨气溶于水
B. 图2:该装置可用于分离植物油与水
C. 图3:装有酸性高锰酸钾溶液的滴定管的排气泡操作
D. 图4:观察铁的吸氧腐蚀
7. 下列物质的结构或性质不能说明其用途的是
A. 碳酸氢钠可中和酸并受热分解产生大量气体,故可用作食品膨松剂
B. 石墨烯中碳原子未杂化的轨道重叠,电子可在平面内自由移动,可制成导电电极
C. 聚乳酸具有良好的生物可降解性和可吸收性,故可用于手术缝合线、药物缓释材料
D. 炭黑可与氧气发生反应,故制造轮胎时添加炭黑可增加其抗氧化性
8. 下列方程式正确的是
A. 丙烯腈电解制己二腈,阴极电极反应式为:
B. 与氢碘酸的反应:
C. 中滴加至溶液呈中性:
D. 亚硫酸钠溶液在空气中氧化变质:
9. 环糊精具有“外亲水、内疏水”的空腔结构,可包结肉桂醛分子,实现香料的缓释。下列说法不正确的是
A. 环糊精属于低聚糖,水解的最终产物(如图2)为单糖
B. 肉桂醛被包结的主要驱动力是共价键作用
C. 环糊精外侧羟基密集,使其具有良好的水溶性
D. 温度升高可加速肉桂醛的释放,原因是分子热运动破坏超分子作用力
10. 甲氧苄啶是一种抗菌药,其合成路线中的一步反应如下。下列说法中正确的是
A. 与分子可用酸性鉴别
B. 分子中至少有9个碳原子共平面
C. 分子可与发生加成反应
D. 分两步进行,则先发生取代反应,后发生消去反应
11. 下列说法正确的是
A. 已知的燃烧热为,则
B. 已知,平衡后保持恒温恒压通入,平衡正向移动,的物质的量增大
C. 对有气体参加的化学反应,增大压强使容器容积减小,活化分子百分数增大
D. 已知,及时分离出可缩短达到平衡的时间
12. 浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池。图1为浓差电池,其中溶液为溶液,溶液为溶液,图2为电渗析法制备磷酸二氢钠()的装置,用该浓差电池为电源完成制备。下列说法不正确的是
A. 盛放溶液的电极为正极,需与电渗析装置的电极相连
B. 电池从开始工作至停止放电,理论上可制得
C. 电渗析过程中,阴极室溶液浓度升高,阳极室浓度不变
D. 电渗析装置中膜为质子交换膜
13. Z-二氨二氯合铂是一种抗癌药物,其抗癌机理如图所示,下列说法不正确的是
A. Z-二氨二氯合铂属于非极性分子
B. 上述过程可推知,与Pt(Ⅱ)的配位能力:
C. “*”号处的氮原子其杂化类型为
D. 鸟嘌呤中各元素电负性:
14. 一种含和高铁酸盐晶体的晶胞结构示意图如下,下列说法不正确的是
A. 该晶体为离子晶体
B. 该晶胞中键的键长有2种,其比例是1∶1
C. 高铁酸盐在碱性溶液中较稳定,在中性或酸性溶液中能快速产生
D. 高铁酸盐能杀菌消毒,其还原产物还能进一步起到净水作用
15. 室温下,二元弱酸溶液中,(不发生水解)与可形成难溶电解质。在饱和溶液中达到沉淀溶解平衡时,浓度的对数、含粒子的分布系数[如]与的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线代表的分布系数,的第一步电离常数
B. 时,溶液中满足电荷守恒:
C. 反应的平衡常数
D. a点溶液中离子浓度关系:
16. 某小组同学向的溶液中分别加入过量的粉和粉,进行如下实验。已知:开始沉淀的约为4.2,完全沉淀的约为6.7。
实验
金属
操作、现象及产物
Ⅰ
过量
一段时间后有气泡产生,反应缓慢,逐渐增大,产生大量蓝色沉淀后,无气泡冒出,此时溶液为3~4,取出固体,未检测到单质
Ⅱ
过量
有大量气泡产生,反应剧烈,逐渐增大,产生大量蓝色沉淀后,持续产生大量气泡,当溶液为3~4时,取出固体,检测到单质
下列说法不正确的是
A. 蓝色沉淀生成的原因是被消耗,促进了的水解
B. 实验Ⅰ中未检测到单质,不能说明和不反应
C. 实验Ⅱ的固体中检测到单质,是因为大量气泡搅动,使锌粉不容易被沉淀包裹
D. 若向的溶液中加入过量粉,也可观察到大量蓝色沉淀
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料。工业上以石英砂为原料生产硅,其制取流程如下:
(1)写出石英砂的化学式________。
(2)粗硅的提纯过程需要无水条件,和均易水解,请写出与水反应的化学方程式________。
(3)工业上原来采用氯气氧化粗硅,现在通常用氯化氢进行氧化,其原因除了氯气毒性较大外,请结合工业流程分析氯化氢作为氧化剂的其他原因________。
(4)用硅制作太阳能电池时,采用化学腐蚀法在其表面形成粗糙的多孔硅层,最终转化为氟硅酸()。已知酸性大于,请从结构视角分析酸性差异________。
(5)氟硅酸的铜盐与(L)通过配位键形成多孔金属有机框架材料,其晶胞结构如下图所示(H原子略)。回答下列问题:
①能够准确获得晶体结构和晶胞参数的仪器是________。
A.质谱仪 B.X射线衍射仪 C.红外光谱仪
②有机物(L)与Cu(Ⅱ)形成配位键的配位原子是________,并分析有机物(L)与结合时微粒个数比________。
③该氟硅酸铜盐在室温下可选择性吸附某些气体,气体分子(M)与框架结构中的原子存在如图静电作用。有同学认为对比和(),氟硅酸铜盐更易吸附,判断该观点是否合理________(填“是”或“否”),并从结构视角说明理由____________________________。
18. 催化加氢制甲醇是实现“碳中和”和“液态阳光”战略的重要路径,某研究团队采用共沉淀-后浸渍法制备了系列助剂改性的(简称)催化剂。有关反应如下:
反应Ⅰ(主反应):
反应Ⅱ(副反应):
(1)根据反应Ⅰ和反应Ⅱ计算:
该反应的________,反应自发进行的条件是________。(填“低温”“高温”或“任意温度”)
(2)控制一定的和初始投料比,在相同压强下,只发生反应Ⅰ和Ⅱ,经过相同反应时间测得如下不同催化剂催化反应时的实验数据(其中“甲醇选择性”是指转化的中生成甲醇的百分比)
①分析图1中转化率随温度升高而升高的原因,以及甲醇选择性随温度升高而下降的原因____________________________。
②图2为不同催化剂作用下甲醇时空收率数据(时空收率:单位质量催化剂单位时间生成甲醇的量)。下列有关上述反应体系的说法正确的有________。
A.反应Ⅰ中,每生成,转移电子数为
B.恒温恒容下,向平衡体系中充入少量,反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡均不移动
C.图1中Mn-CZA的转化率始终高于,说明改变了的性质,促使平衡正向移动
D.图2中甲醇时空收率出现“先升后降”趋势,说明该体系中存在最佳反应温度
(3)在、的密闭容器中,充入和,同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ.平衡时测得的总转化率为30%,的总转化率为20%。
①计算平衡时混合气体中的物质的量________。
②写出该温度下反应Ⅱ的压强平衡常数____________(保留两位有效数字,分压=总压×物质的量分数,用某组分B的平衡分压代替物质的量浓度表示的平衡常数记作)。
(4)某研究团队开发了一种质子交换膜(PEM)电解池,在酸性水溶液中可将还原为甲醇。实际电解过程中,当阴极电位过负时,还原为甲醇的选择性会显著下降。结合电极反应方程式,分析可能的原因________________________________________________。
19. 邻羟基苯乙酮用于治疗慢性黄疸型肝炎、胆囊炎。
实验流程如下:
已知:
①反应有强烈的放热现象,温度过高有机物会炭化;
②无水氯化铝极易水解;
③常温下,乙酸苯酯是无色透明液体,羟基苯乙酮是淡黄色油状液体,两者均微溶于水,易溶于有机溶剂。
请回答下列问题:
(1)如图装置中,仪器M的名称是________。
(2)下列说法正确的是________。
A. 步骤Ⅰ可选用上图装置(加热装置已省略)
B. 步骤Ⅰ中,乙酸苯酯与无水氯化铝应一次性混合,缩短实验时间
C. 实验室若没有,可用充当催化剂
D. 反应过程中,可采用油浴的方式进行加热,便于控制反应温度
(3)转化过程中有中间产物的生成,请写出步骤Ⅱ中盐酸与中间体反应的离子方程式:____________________。请分析盐酸的其他作用____________________________。
(4)步骤Ⅲ中,操作X的名称是________。
(5)已知邻羟基苯乙酮与苯酚都具有酸性,且邻羟基苯乙酮的酸性更强,请从基团性质和氢键的角度解释两者的差异性________________________________________。
20. 亚硝胺杂质由药物分子自身作为底物“组装”产生,属于药物特有杂质。在极低含量下即存在较高致突变性风险,其检测和合成已成为全球药品监管机构重点关注问题。以下是化合物X(N-亚硝基贝尼地平)的合成方法之一:
已知:
其中R、均为烃基。
(1)写出化合物A所含官能团的名称________________________。
(2)F→X过程中,同时生成另一种物质,请写出其结构简式____________________。
(3)写出化合物B的结构简式________________________。
(4)下列说法不正确的是________。
A. E→F发生消去反应
B. 1 mol化合物D最多可与发生加成反应
C. 碱性比较:>
D. 化合物X能使酸性褪色
(5)C→D过程中,除了目标物,还可以产生分子式为的杂质,请写出其结构简式________________________。
(6)以乙二胺()与乙酰乙酸乙酯()为原料,设计化合物的合成路线________________________________(用流程图表示,无机试剂和有机溶剂任选)。
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