精品解析:河北石家庄市第一中学2026-2027学年高三上学期10月学情检测 化学试题
2026-10-18
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内容正文:
2024级10月学情检测化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mn-55 I-127
第Ⅰ卷(选择题,共44分)
一、选择题:本题共18小题,1-10每小题2分,11-18每小题3分,共44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. 化学与生产生活密切相关,下列应用中不涉及氧化还原反应的是
A. 铁粉用于防止食品变质 B. 漂白粉用于游泳池水消毒
C. 表面活性剂用于油污去除 D. 锂离子电池用于手机供电
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁粉具有还原性,可与食品包装内的氧气发生氧化还原反应消耗氧气,防止食品氧化变质,涉及氧化还原反应,A不符合题意;
B.漂白粉消毒时利用次氯酸根的强氧化性使细菌蛋白质变性,氯元素化合价发生变化,涉及氧化还原反应,B不符合题意;
C.表面活性剂去除油污是利用乳化作用,通过亲水基、亲油基将油污分散为小油滴除去,整个过程没有化合价变化,不涉及氧化还原反应,C符合题意;
D.锂离子电池供电是原电池反应,通过负极氧化、正极还原的氧化还原反应实现化学能转化为电能,涉及氧化还原反应,D不符合题意;
故选C。
2. 下列表示不正确的是
A. 乙炔的结构简式:
B. KOH的电子式:
C. 的空间填充模型:
D. 的价层电子对互斥模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙炔中碳碳之间为三键,故结构简式为HC≡CH,A正确;
B.KOH为离子化合物,故电子式为,B正确;
C.空间填充模型需要体现原子半径的相对大小,乙烷中C原子的半径大于H原子,题给模型中黑球代表碳原子,白球代表氢原子,符合乙烷的空间结构,C正确;
D.BCl3中心原子B的价层电子对数为,其价层电子对互斥模型为平面三角形,而非三角锥形,且中心原子B的半径小于Cl,正确的模型表示为,D错误;
故选D。
3. 下列说法不正确的是
A. 和互为同位素 B. 和石墨互为同素异形体
C. 对甲基苯酚与苯甲醇互为同分异构体 D. HCHO和一定互为同系物
【答案】D
【解析】
【详解】A.是质子数相同、中子数不同的原子,互为同位素,A正确;
B.和石墨是由碳元素组成的不同单质,互为同素异形体,B正确;
C.对甲基苯酚与苯甲醇的分子式相同、结构不同,互为同分异构体,C正确;
D.同系物要求结构相似、分子组成相差若干个原子团。HCHO是甲醛(属于饱和一元醛),但分子式为的物质结构多样,可以是丙酮、丙烯醇等,不一定是饱和一元醛,二者结构不一定相似,因此不一定互为同系物,D错误;
故选D。
4. 利用可将废水中的转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为:(未配平)。下列说法正确的是
A. X表示
B. 可用替换
C. 氧化剂与还原剂物质的量之比为
D. 若生成标准状况下的气体,则反应转移的电子数为(表示阿伏加德罗常数的值)
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题中信息可知,利用可将废水中的转化为对环境无害的物质X后排放,则X表示,仍然是大气污染物,A不正确;
B.中C元素的化合价由-2价升高到+4价,是该反应的还原剂,有强氧化性,通常不能用作还原剂,故不可用替换,B不正确;
C.该反应中,还原剂中C元素的化合价由-2价升高到+4价,升高了6个价位,氧化剂中N元素的化合价由+5价降低到0价,降低了5个价位,由电子转移守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,C正确;
D.中C元素的化合价由-2价升高到+4价,升高了6个价位,若生成标准状况下的气体,即生成0.5mol,反应转移的电子数为0.5×6=,D不正确;
综上所述,本题选C。
5. 物质性质决定用途,下列两者对应关系错误的是
A. 石灰乳除去废气中二氧化硫,体现了的碱性
B. 氯化铁溶液腐蚀铜电路板,体现了的氧化性
C. 制作豆腐时添加石膏,体现了的难溶性
D. 用氨水配制银氨溶液,体现了的配位性
【答案】C
【解析】
【详解】A.SO2是酸性氧化物,石灰乳为Ca(OH)2,呈碱性,吸收SO2体现了Ca(OH)2的碱性,A正确;
B.氯化铁溶液腐蚀铜电路板,发生的反应为,体现了Fe3+的氧化性,B正确;
C.制作豆腐时添加石膏,利用的是在胶体中加入电解质发生聚沉这一性质,与CaSO4难溶性无关,C错误;
D.银氨溶液的配制是在硝酸银中逐滴加入氨水,先生成白色沉淀AgOH,最后生成易溶于水的Ag(NH3)2OH,Ag(NH3)2OH中Ag+和NH3之间以配位键结合,体现了NH3的配位性,D正确;
故选C。
6. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 在25℃时,1LpH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-数目为0.01NA
B. 1.8g重水(D2O)中所含质子数为NA
C. 足量的浓盐酸与8.7gMnO2反应,转移电子的数目为0.4NA
D. 32g甲醇的分子中含有C—H键的数目为4NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.1LpH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-的浓度为0.01mol/L,物质的量0.01mol/L 1L=0.01mol,OH-的数目为0.01NA,A正确;
B.1.8g重水(D2O)的物质的量为:0.09mol,所含质子数为0.9NA,B错误;
C.足量的浓盐酸与8.7gMnO2(0.1mol)反应,+4价Mn转化生成Mn2+,转移电子的数目为0.2NA,C错误;
D.甲醇的结构简式为:CH3OH,32g (1mol)的分子中含有C—H键的数目为3NA,D错误;
答案选A。
7. 一种活性物质的结构简式为,下列有关该物质的叙述正确的是
A. 能发生取代反应,不能发生加成反应
B. 既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物
C. 与互为同分异构体
D. 该物质与碳酸钠反应得
【答案】C
【解析】
【详解】A.该物质含有羟基、羧基、碳碳双键,能发生取代反应和加成反应,故A错误;
B.同系物是结构相似,分子式相差1个或n个CH2的有机物,该物质的分子式为C10H18O3,而且与乙醇、乙酸结构不相似,故B错误;
C.该物质的分子式为C10H18O3,的分子式为C10H18O3,所以二者的分子式相同,结构式不同,互为同分异构体,故C正确;
D.该物质只含有一个羧基,1mol该物质与碳酸钠反应,最多生成0.5mol二氧化碳,最大质量为22g,故D错误;
故选C。
8. 利用下列装置进行操作,不能达到实验目的的是
A.实验室制取氨
B.向容量瓶中转移溶液
C.用盐酸标准溶液滴定NaOH溶液
D.除去中混有的HCl
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验室加热和固体混合物制,发生装置试管口略向下倾斜可防止冷凝水倒流炸裂试管,向下排空气法收集、管口塞棉花减少空气对流,装置合理,能达到实验目的,A不符合题意;
B.未使用玻璃棒引流,溶液易溅出或残留于瓶口,导致溶质损失、浓度不准确,不符合配制标准溶液的操作规范,不能达到实验目的,B符合题意;
C.使用酸式滴定管盛装盐酸,酚酞为指示剂,滴定终点通过溶液由红色变无色判断,装置与操作均正确,C不符合题意;
D.HCl可与饱和溶液反应生成,除去HCl的同时生成目标产物,不会引入新杂质,且题给装置采用“长进短出”的洗气方式,符合除杂要求,D不符合题意;
故选B。
9. 下列物质性质实验对应的反应方程式书写错误的是
A. 溶于NaOH溶液:
B. 铜丝插入热的浓硫酸中:
C. 6-羟基己酸的缩聚反应:
D. 实验室用大理石和盐酸反应制二氧化碳:
【答案】C
【解析】
【详解】A.为两性氧化物,与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠,离子方程式为,A正确;
B.热浓硫酸具有强氧化性,可氧化Cu生成硫酸铜、二氧化硫和水,方程式为,B正确;
C.n个6-羟基己酸发生缩聚反应时,生成1分子高聚物的同时仅脱去(n-1)分子,正确的方程式为,C错误;
D.大理石主要成分为,属于难溶物,离子方程式中不能拆分为,大理石和盐酸反应制二氧化碳的离子方程式为,D正确;
故选C。
10. 一种强力除草剂由原子序数依次增加的短周期元素W、X、Y、Z和M组成,这些元素分属于三个周期,且X、Y、Z为同周期相邻元素,其分子结构如图所示。
下列叙述错误的是
A. 该化合物既可与酸反应,也可与碱反应
B. 该化合物中X的杂化轨道类型都为
C. Y最高价氧化物的水化物具有强氧化性
D. 元素的原子半径大小:
【答案】B
【解析】
【分析】五种元素为原子序数递增的短周期元素,分属三个周期;第一周期只有H和He,结合W仅形成1个共价键,可确定W为H;剩余元素分属第二、第三周期,X、Y、Z为同周期相邻元素;Z可形成2个共价键,Y可形成3个共价键,X可形成4个共价键,三者均属于第二周期,故X为C,Y为N,Z为O;M为第三周期元素,与3个Z(O)和1个X(C)成键,其中一个为M=Z双键,共计5个共价键,故M为P。
【详解】A.该化合物含碱性基团氨基、酸性基团羧基和磷酸羟基,既可与酸反应,也可与碱反应,A正确;
B.分子中存在羧基碳,形成碳氧双键,该C原子的杂化类型为,B错误;
C.Y为N,其最高价氧化物的水化物为,具有强氧化性,C正确;
D.原子半径规律为电子层数越多半径越大,同周期主族元素从左到右半径递减,因此原子半径:即W<Y<M,D正确;
故选B。
11. 1-环己基乙胺(X)溶于酸形成铵盐阳离子(Y),Y与18-冠-6作用形成超分子阳离子(Z),下列说法错误的是
A. X→Y,键角增大
B. 18-冠-6中C、O原子采取的轨道杂化方式相同
C. Z含手性碳原子
D. Z中存在共价键、离子键和氢键
【答案】D
【解析】
【详解】A.X中N原子有1对孤电子对,与形成配位键后,Y中N原子无孤电子对,孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对间的斥力,因此X→Y时增大,A正确;
B.18-冠-6中,C原子均形成4个σ键,价层电子对数为4;O原子均形成2个σ键,含2对孤电子对,价层电子对数也为4,二者均采取杂化,杂化方式相同,B正确;
C.Z中连接环己基、甲基和的碳原子,同时连接4种不同的基团,属于手性碳原子,因此Z含手性碳原子,C正确;
D.Z是超分子阳离子,内部存在共价键和氢键,离子键是阴阳离子之间的相互作用,Z内部不存在离子键,D错误;
故选D。
12. 催化剂Ⅰ的立方晶胞结构如下图所示,若将晶胞中所有顶点位置的用替换可得新型催化剂Ⅱ的立方晶胞(棱长为,)。设为阿伏加德罗常数的值,、、分别表示、、的摩尔质量。下列说法错误的是
A. Ⅰ晶胞中与最近且等距的有6个 B. Ⅰ晶胞沿,,轴方向的投影图都相同
C. Ⅱ的晶体密度为 D. Ⅱ晶胞中的最短距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A.催化剂Ⅰ晶胞中N原子位于体心位置,体心N的上下、左右、前后各紧邻1个Co原子,即面心上的Co原子,最近且等距的Co共6个,A正确;
B.该立方晶胞的原子分布沿x、y、z三个轴方向均呈中心对称排布,三个方向的投影图完全相同,B正确;
C.催化剂Ⅱ是将Ⅰ的顶点Co替换为Zn:顶点原子共8个,每个顶点原子对晶胞的贡献为,因此晶胞内Zn的个数为;剩余的Co全部位于晶胞面心,共个,N位于体心共1个。晶胞总质量为,晶胞体积为,因此密度为,C正确;
D.催化剂Ⅱ中Co全部位于晶胞的面心位置,Co-Co的最短距离是相邻两个面心Co的间距,等于晶胞面对角线的一半,即,D错误;
故选D。
13. 用如图装置进行实验,反应一段时间,关闭活塞和止水夹,熄灭酒精灯,冷却后提起铁丝,注入稀硫酸。下列说法错误的是
A. 溶液变棕黄色,体现的还原性
B. 浓硫酸的作用是吸收水分,干燥
C. U形管中溶液遇KSCN溶液变红,说明有存在
D. 烧杯溶液中最终存在:
【答案】D
【解析】
【分析】Y形管中和盐酸反应生成氯气,与发生反应,生成使溶液变棕黄,饱和食盐水洗气瓶的作用是除去氯气中混有的氯化氢 , 长颈漏斗在这里起到了平衡气压的作用,防止装置堵塞导致压强过大,浓硫酸洗气瓶作用是干燥氯气,除去水蒸气。U型管中铁丝在氯气中剧烈燃烧,产生棕褐色的烟( )。 溶液用于吸收未反应完的有毒氯气,防止污染空气。
【详解】A.生成的与发生反应,生成使溶液变棕黄,化合价升高,作还原剂,体现还原性,A正确;
B.制得的中混有和水蒸气,饱和食盐水除去,浓硫酸吸收水分,干燥,防止后续加热时水蒸气影响反应,B正确;
C.加热条件下与反应生成,注入稀硫酸溶解后,溶液中含,遇溶液变红,可说明存在,C正确;
D.烧杯中为吸收后的溶液,根据电荷守恒,溶液中阴离子还有,正确的关系式为:,D错误;
故选D。
14. 化学之美在于发现。陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确但两者间没有关联的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
光束通过胶体,产生明亮通路
胶体粒子对光线有散射作用
B
天然水晶呈现规则外形
晶体中原子呈周期性有序排列
C
烟花绽放,焰色五彩缤纷
碱金属原子容易失去最外层电子
D
铜丝浸入溶液中可形成美丽银树
的还原性比的强
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.丁达尔效应的本质是胶体粒子对光线的散射作用,两个陈述存在因果关联,A不符合题意;
B.晶体具有规则几何外形的本质原因是晶体中原子呈周期性有序排列,两个陈述存在因果关联,B不符合题意;
C.焰色反应是金属元素的电子受到激发后跃迁释放特定波长的光产生的,属于物理变化,和碱金属易失最外层电子的化学性质无关,两个陈述均正确但无关联,C符合题意;
D.Cu能置换出中的Ag,依据氧化还原反应规律,还原剂的还原性强于还原产物,说明Cu还原性比Ag强,两个陈述存在因果关联,D不符合题意;
故选C。
15. 化合物与可用作电解质饮料的配料。短周期元素M、R、L、T、Q、X原子序数依次增加,R、X同族,Q与X相邻,Q基态原子的3p轨道为半充满,则下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 金属性:
C. 第一电离能: D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
【答案】C
【解析】
【分析】Q基态原子3p轨道半充满,电子排布为,故Q为P;Q与X相邻且X原子序数更大,故X为S;R与X同族,故R为O;结合化合物为电解质配料为,T为Mg,原子序数依次增大规律,可推出M为H,L为Na,电解质为,据此解答。
【详解】A.同主族元素原子半径从上到下增大,故原子半径,即,A错误;
B.同周期主族元素从左到右金属性减弱,故金属性,即,B错误;
C.同周期元素第一电离能总体呈增大趋势,第ⅤA族p轨道半充满结构稳定,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能,即,C正确;
D.元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,非金属性,故酸性,即,D错误;
故选C。
16. 室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向X溶液中滴加几滴双氧水,振荡,再加入少量KSCN溶液,溶液变为红色
X溶液中一定含有
B
向溶液X中滴加NaOH稀溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝
溶液X中无
C
用pH试纸测得:饱和溶液的pH约为9,饱和溶液的pH约为8
的酸性比的强
D
向盛有溶液的两试管中分别加入淀粉溶液和溶液,前者溶液变蓝色,后者有黄色沉淀生成
溶液中存在平衡:
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.若原溶液中原本存在,滴加双氧水后再加溶液也会变红,无法证明原溶液一定含,正确操作应先加溶液排除干扰,再加氧化剂,A错误;
B.极易溶于水,加入稀溶液且不加热时,生成的浓度低,几乎无逸出,无法证明溶液中无,B错误;
C.两种饱和溶液的溶解度不同,因此溶液中和的物质的量浓度不相等,水解程度受浓度影响,无法通过pH比较和的酸性强弱,C错误;
D.淀粉溶液变蓝证明体系中存在,溶液产生黄色沉淀证明体系中存在,两种产物同时存在,说明溶液中存在平衡,D正确;
故选D。
17. 物质的性质与其结构密切相关。下列事实与结构因素不相符的是
选项
事实
结构因素
A
硬度:金刚石>石墨
碳碳键的键能:金刚石>石墨
B
合成氨工业用冷却法使氨液化而实现分离
氨气分子间存在氢键
C
熔点:()远高于(升华)
晶体类型不同
D
的熔点低于
阴离子半径:
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.金刚石为空间网状共价晶体,硬度大;石墨为层状混合晶体,层间为较弱的范德华力,易滑动故硬度小,实际石墨碳碳键键能更大,二者硬度差异与碳碳键键能无关,A符合题意;
B.分子间存在氢键,分子间作用力更强,沸点相对较高易液化,结构因素与事实相符,B不符合题意;
C.为离子化合物,形成的晶体为离子晶体,熔点较高,为共价化合物,形成的晶体为分子晶体,熔点较低,则熔点远高于是晶体类型不同导致的,C不符合题意;
D.两种物质均为离子晶体,阳离子相同,半径大于Cl-,与阳离子形成的离子键键能更小,使得熔点更低,结构因素与事实相符,D不符合题意;
故选A。
18. 纳米晶体作为新一代光电半导体材料,已被广泛应用于光电子器件领域。的晶胞为立方型,其结构如下图所示。容忍因子(、和分别代表着A、B、C位的离子半径),其数值越接近1,晶体结构越稳定。已知。下列说法错误的是
A. 晶体中和的配位数均为6
B. 晶体中填充在构成的正八面体空隙中
C. 若要提高晶体的稳定性,可用离子半径略小于的离子取代
D. 若某型晶体的容忍因子,则A、B位的离子均恰好与C位的离子相切
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据晶胞结构可知晶体中的配位数为12,的配位数均为6,A错误;
B.根据晶胞结构晶体中填充在构成的正八面体空隙中,B正确;
C.根据题干可知容忍因子其数值越接近1,晶体结构越稳定,处于B位,,若用离子半径略小于的离子取代,容忍因子的分母减小、容忍因子增大,越来越接近1,会提高晶体的稳定性,C正确;
D.说明,则A、B位的离子均恰好与C位的离子相切,D正确;
故选A。
第Ⅱ卷(非选择题,共56分)
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
19. 某兴趣小组设计实验探究,催化空气氧化的效率。回答下列问题:
步骤Ⅰ 制备
在通风橱中用下图装置制备(加热及夹持装置省略),反应方程式:
(1)装置A中盛放甲酸的仪器的名称是_______。
(2)从B、C、D中选择合适的装置收集,正确的接口连接顺序为a→_______→_______→_______→_______→h(每空填一个接口标号)。______
步骤Ⅱ 检验
将通入新制银氨溶液中,有黑色沉淀生成。
(3)该反应的化学方程式为_______。
步骤Ⅲ 探究催化空气氧化的效率
将一定量与空气混合,得到体积分数为1%的气体样品。使用下图装置(部分加热及夹持装置省略),调节管式炉温度至,按一定流速通入气体样品。(已知:是白色固体,易吸水潮解:)
(4)通入(已折算为标况)的气体样品后,继续向装置内通入一段时间氮气,最终测得U形管内生成了。
①能证明被空气氧化的现象是_______;
②被催化氧化的百分率为_______;
③若未通入氮气,②的结果将_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)探究气体与催化剂接触时长对催化氧化效率的影响时,采用_______方法可以缩短接触时长。
(6)步骤Ⅲ装置存在的不足之处是_______。
【答案】(1)分液漏斗
(2)a→d→e→c→b
(3)
(4) ①. 石灰水变浑浊 ②. 60% ③. 偏大
(5)增大气体样品流速
(6)尾气出口未加防潮装置(或其他相似表述)
【解析】
【分析】在通风橱中用下图装置制备一氧化碳,用A装置制取一氧化碳,该气体中含有甲酸蒸气,故用水除去甲酸,再用B装置排水收集一氧化碳气体,排出的水用E中的烧杯接收。根据气体样品通过氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳,浓硫酸吸水,一氧化碳在H中被氧气氧化生成二氧化碳,二氧化碳能被石灰水吸收,J中的浓硫酸吸收气体中的水蒸气,干燥的一氧化碳和,进而测定生成的碘的质量,计算一氧化碳的被氧化的百分率。据此解答。
【小问1详解】
装置A中盛放甲酸的仪器为分液漏斗。
【小问2详解】
用C除去甲酸,B收集一氧化碳,E接收排出的水,故接口连接顺序为a→d→e→c→b→h。
【小问3详解】
一氧化碳和银氨溶液反应生成黑色的银,同时生成碳酸铵和氨气,方程式为:。
【小问4详解】
一氧化碳被氧气氧化生成二氧化碳,能使澄清的石灰水变浑浊。碘的物质的量为 ,则结合方程式分析,还有0.002mol一氧化碳未被氧气氧化,11.2L气体为0.5mol其中一氧化碳为0.005mol,则被氧化的一氧化碳为0.005-0.002=0.003mol,则被氧化的百分率为 。如果没有通入氮气则计算的未被氧化的一氧化碳的物质的量减少,则被氧化的百分率增大。
【小问5详解】
增大气流速率可以提高催化效率。
【小问6详解】
:是白色固体,易吸水潮解,但该装置出气口未加防潮装置。
20. 作为绿色氧化剂应用广泛,氢醌法制备原理及装置如下:
已知:、HX等杂质易使Ni催化剂中毒。回答下列问题:
(1)A中反应的离子方程式为__________________________________________________。
(2)装置B应为__________(填序号),的电子式是_____________________。
(3)检查装置气密性并加入药品,所有活塞处于关闭状态。开始制备时,打开活塞__________,控温。一段时间后,仅保持活塞b打开,抽出残留气体。随后关闭活塞b,打开活塞____________,继续反应一段时间。关闭电源和活塞,过滤三颈烧瓶中混合物,加水萃取,分液,减压蒸馏,得产品。
(4)装置F的作用为__________________________________________________。
(5)反应过程中,控温的原因为____________________________________________。
(6)氢醌法制备总反应的化学方程式为____________________________________________。
(7)取2.50 g产品,加蒸馏水定容至100 mL摇匀,取20.00 mL于锥形瓶中,用酸性标准溶液滴定。平行滴定三次,消耗标准溶液体积分别为19.98 mL、20.90 mL、20.02 mL。假设其他杂质不干扰结果,产品中质量分数为____________%(计算结果保留3位有效数字)。
【答案】(1)Zn+2H+=Zn2++H2↑
(2) ①. ②或③① ②.
(3) ①. a、b ②. c、d
(4)防止外界水蒸气进入C中使催化剂中毒
(5)适当升温加快反应速率,同时防止温度过高H2O2分解或低于45℃反应速率慢,高于45℃H2O2分解产率低
(6)H2+O2H2O2 (7)17.0
【解析】
【分析】本实验目的为蒽醌法制备过氧化氢,装置A为氢气发生装置,锌与盐酸反应制得的氢气中混有氯化氢和水蒸气杂质,需经装置B除杂后通入三颈烧瓶C,在镍催化下与乙基蒽醌反应生成乙基蒽醇;装置E为氧气来源,氧气经装置D干燥后通入C中,与乙基蒽醇反应生成过氧化氢和乙基蒽醌;装置F中盛有浓硫酸,与C相连,防止外界水蒸气进入C中导致镍催化剂中毒。
【小问1详解】
A中锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应的离子方程式为。
【小问2详解】
制得的氢气中混有氯化氢和水蒸气杂质,水、卤化氢均会使镍催化剂中毒,需先除杂。碱石灰可同时吸收氯化氢和水蒸气,也可先通过饱和食盐水除去氯化氢,再通过浓硫酸干燥氢气,故装置B选②或③①;过氧化氢为共价化合物,分子中两个氧原子间形成一对共用电子对,每个氧原子分别与一个氢原子形成一对共用电子对,电子式为。
【小问3详解】
开始制备时,打开活塞a、b,使装置A中产生的氢气进入C中进行第一步反应,控温45℃。一段时间后,关闭a,仅保持活塞b打开,抽出残留气体。随后关闭活塞b,打开活塞c、d,使干燥后的氧气进入C中进行第二步反应。
【小问4详解】
装置F中盛有浓硫酸,与C相连,可防止外界水蒸气进入C中,避免镍催化剂遇水中毒。
【小问5详解】
控温45℃时,适当升高温度可加快反应速率,同时温度过高会导致过氧化氢分解,温度过低则反应速率过慢,故需控制温度为45℃。
【小问6详解】
第一步反应为氢气与乙基蒽醌反应生成乙基蒽醇,第二步反应为氧气与乙基蒽醇反应生成过氧化氢和乙基蒽醌,乙基蒽醌与镍为催化剂,总反应为氢气与氧气反应生成过氧化氢,化学方程式为H2+O2H2O2。
【小问7详解】
滴定反应的离子方程式为,可得关系式。三组滴定数据中20.90mL偏差较大,舍去,消耗酸性高锰酸钾标准溶液的平均体积为。20.00mL待测液中,则。100mL待测液中,,故产品中过氧化氢的质量分数为。
21. 为了保护环境、充分利用资源,某科研小组提出一种从闪锌矿湿法炼锌后的脱硫浸渣中回收铅和银的方法。浸渣主要含有、、、ZnS和少量等,回收流程如下。
已知:常温下,有关物质的溶度积常数如下。
物质
AgCl
回答下列问题:
(1)闪锌矿中的锌元素在元素周期表中位于第________________族,________________区。
(2)中的价电子轨道表示式是________________________________________________。
(3)“煅烧”温度控制在左右,中的硫酸根不分解、铅以形式存在,其分解反应的化学方程式是__________________________________________________。
(4)“酸浸”时,还加入了少量NaCl,其目的是________________________,浸出的主要金属离子是________________。
(5)“溶铅”时,使用含的热浓食盐水将铅盐转化为,其离子方程式是__________________________________________________,“溶铅”时食盐水中添加的作用是__________________________________________________。
(6)溶液适当稀释和降温,便析出沉淀。分离后的母液,应返回________________________________工序中。
【答案】(1) ①. ⅡB ②. ds
(2) (3)
(4) ①. 将Ag元素转化为AgCl沉淀,提高Ag的回收率 ②. Fe3+、Zn2+
(5) ①. ②. 增大浓度,利于生成;与产生的结合,促进反应正向移动
(6)溶铅
【解析】
【分析】脱硫浸渣原料含有、、、ZnS和少量等,通入空气350℃煅烧,分解生成、、与水,ZnS、氧化为硫酸盐;煅烧产物加稀硫酸酸浸并加入了少量NaCl,Zn、Fe元素转化为、进入滤液分离除去,体系内与结合生成固体留在酸浸渣中;酸浸渣主要含、、,随后加入氯化胆碱进行溶银步骤,氯化胆碱可与形成可溶性银氯配离子,银元素溶解得到银溶液实现银回收;脱银后的固体再投入含、的热浓食盐水中溶铅,与、反应生成可溶性配离子,同时析出废渣,向溶铅液加水稀释降温,解离析出沉淀,分离后的母液返回溶铅步骤循环使用,最后压片作阴极、惰性电极作阳极,溶液为电解液电解得到金属铅。
【小问1详解】
Zn的原子序数为30,核外价电子排布为,属于第四周期第ⅡB族,位于元素周期表的ds区;
【小问2详解】
Fe的价电子排布为,失去3个电子形成后价电子为,根据洪特规则,5个电子分占5个3d简并轨道,自旋方向相同,轨道表示式是;
【小问3详解】
题目说明硫酸根不分解、铅以形式存在,该碱式硫酸盐受热分解,生成、、和水蒸气,配平化学方程式是;
【小问4详解】
结合溶度积数据,的极小,少量提供的可将Ag元素转化为AgCl沉淀,提高Ag的回收率;煅烧后ZnS被氧化为可溶性锌盐,原本的进入酸浸液,因此浸出的主要金属离子是和;
【小问5详解】
溶铅过程是和含的热浓食盐水中结合生成,同时产生的与结合生成微溶物,离子方程式是;加入可进一步提高溶液中浓度,利于生成;与产生的结合,促进反应正向移动;
【小问6详解】
沉铅析出后的母液中仍含有大量未反应的,返回溶铅工序可以循环利用氯离子,提高试剂利用率,降低成本。
22. H是某二肽基肽酶的竞争性可逆抑制剂的前体,其合成路线之一如图(部分条件和试剂已省略)。
已知:(和为苯基,Y为烷氧基,X为、、)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________。
(2)A→B的化学方程式为____________________________________。
(3)B→C中Fe的作用为___________________________。
(4)C中的官能团名称为氨基、_______、_______。
(5)D→E的反应类型为_________。
(6)D有多种同分异构体,其中同时满足以下条件的化合物的结构简式为______________________________。
①能与溶液发生显色反应
②分子中只有2种处于不同化学环境的氢原子
(7)联苯四羧酸是一种金属有机框架核心配体和高性能聚酰胺材料前体。参照上述路线,设计一条以为原料合成该联苯四羧酸的路线___________(其他试剂可任选,以流程图形式呈现)。
【答案】(1)对溴苯酚(4-溴苯酚)
(2)
(3)作还原剂,将硝基()还原为氨基()
(4) ①. 羟基 ②. 碳溴键(溴原子)
(5)取代反应 (6)、
(7)
【解析】
【分析】A与HNO3在CH3COOH作溶剂的条件下发生硝化反应生成B,根据B的结构简式和A的分子式,可推知A的结构式为:,A→B发生硝化反应,引入硝基,B在CH3COOH环境中,Fe作还原剂发生还原反应生成C,将硝基还原为氨基,C在CDI、N2,THF下反应生成D,D在CH3I、Cs2CO3,DMF中反应生成E,E在钯催化剂,碱性条件下发生已知反应生成F,对比D和F的结构简式,结合D→E→F的反应条件可推知E为:,F在钯催化剂,碱性条件下与G发生已知反应生成H,据此回答。
【小问1详解】
由分析知,A的结构为,化学名称为:对溴苯酚(4-溴苯酚);
【小问2详解】
由分析知,A与B在HNO3、CH3COOH中反应生成B,A→B发生硝化反应,引入硝基,化学方程式为:;
【小问3详解】
由分析知,B在CH3COOH中Fe的催化下发生还原反应生成C,Fe作还原剂,将硝基()还原为氨基();
【小问4详解】
C为,故C中的官能团名称为氨基、羟基、碳溴键(溴原子);
【小问5详解】
由分析知,D在CH3I、Cs2CO3,DMF中反应生成E,E的结构简式为,反应类型为取代反应;
【小问6详解】
根据D的结构简式可知其分子式为C7H4O2BrN,除苯环外,还有2个不饱和度、1个碳原子、2个氧原子、1个溴原子和1个氮原子(不计氢原子数),根据题给信息可知,其同分异构体中含有酚羟基,且只有2种处于不同化学环境的氢原子,则含有2个处于对称位置的酚羟基,且含有1个-CN,故满足条件的同分异构体的结构简式为和;
【小问7详解】
结合已知反应可知先将转化为,转化为,与发生已知反应生成,被酸性KMnO4氧化为,故合成路线为:
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2024级10月学情检测化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mn-55 I-127
第Ⅰ卷(选择题,共44分)
一、选择题:本题共18小题,1-10每小题2分,11-18每小题3分,共44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. 化学与生产生活密切相关,下列应用中不涉及氧化还原反应的是
A. 铁粉用于防止食品变质 B. 漂白粉用于游泳池水消毒
C. 表面活性剂用于油污去除 D. 锂离子电池用于手机供电
2. 下列表示不正确的是
A. 乙炔的结构简式:
B. KOH的电子式:
C. 的空间填充模型:
D. 的价层电子对互斥模型:
3. 下列说法不正确的是
A. 和互为同位素 B. 和石墨互为同素异形体
C. 对甲基苯酚与苯甲醇互为同分异构体 D. HCHO和一定互为同系物
4. 利用可将废水中的转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为:(未配平)。下列说法正确的是
A. X表示
B. 可用替换
C. 氧化剂与还原剂物质的量之比为
D. 若生成标准状况下的气体,则反应转移的电子数为(表示阿伏加德罗常数的值)
5. 物质性质决定用途,下列两者对应关系错误的是
A. 石灰乳除去废气中二氧化硫,体现了的碱性
B. 氯化铁溶液腐蚀铜电路板,体现了的氧化性
C. 制作豆腐时添加石膏,体现了的难溶性
D. 用氨水配制银氨溶液,体现了的配位性
6. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 在25℃时,1LpH为12的Ba(OH)2溶液中含有OH-数目为0.01NA
B. 1.8g重水(D2O)中所含质子数为NA
C. 足量的浓盐酸与8.7gMnO2反应,转移电子的数目为0.4NA
D. 32g甲醇的分子中含有C—H键的数目为4NA
7. 一种活性物质的结构简式为,下列有关该物质的叙述正确的是
A. 能发生取代反应,不能发生加成反应
B. 既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物
C. 与互为同分异构体
D. 该物质与碳酸钠反应得
8. 利用下列装置进行操作,不能达到实验目的的是
A.实验室制取氨
B.向容量瓶中转移溶液
C.用盐酸标准溶液滴定NaOH溶液
D.除去中混有的HCl
A. A B. B C. C D. D
9. 下列物质性质实验对应的反应方程式书写错误的是
A. 溶于NaOH溶液:
B. 铜丝插入热的浓硫酸中:
C. 6-羟基己酸的缩聚反应:
D. 实验室用大理石和盐酸反应制二氧化碳:
10. 一种强力除草剂由原子序数依次增加的短周期元素W、X、Y、Z和M组成,这些元素分属于三个周期,且X、Y、Z为同周期相邻元素,其分子结构如图所示。
下列叙述错误的是
A. 该化合物既可与酸反应,也可与碱反应
B. 该化合物中X的杂化轨道类型都为
C. Y最高价氧化物的水化物具有强氧化性
D. 元素的原子半径大小:
11. 1-环己基乙胺(X)溶于酸形成铵盐阳离子(Y),Y与18-冠-6作用形成超分子阳离子(Z),下列说法错误的是
A. X→Y,键角增大
B. 18-冠-6中C、O原子采取的轨道杂化方式相同
C. Z含手性碳原子
D. Z中存在共价键、离子键和氢键
12. 催化剂Ⅰ的立方晶胞结构如下图所示,若将晶胞中所有顶点位置的用替换可得新型催化剂Ⅱ的立方晶胞(棱长为,)。设为阿伏加德罗常数的值,、、分别表示、、的摩尔质量。下列说法错误的是
A. Ⅰ晶胞中与最近且等距的有6个 B. Ⅰ晶胞沿,,轴方向的投影图都相同
C. Ⅱ的晶体密度为 D. Ⅱ晶胞中的最短距离为
13. 用如图装置进行实验,反应一段时间,关闭活塞和止水夹,熄灭酒精灯,冷却后提起铁丝,注入稀硫酸。下列说法错误的是
A. 溶液变棕黄色,体现的还原性
B. 浓硫酸的作用是吸收水分,干燥
C. U形管中溶液遇KSCN溶液变红,说明有存在
D. 烧杯溶液中最终存在:
14. 化学之美在于发现。陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确但两者间没有关联的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
光束通过胶体,产生明亮通路
胶体粒子对光线有散射作用
B
天然水晶呈现规则外形
晶体中原子呈周期性有序排列
C
烟花绽放,焰色五彩缤纷
碱金属原子容易失去最外层电子
D
铜丝浸入溶液中可形成美丽银树
的还原性比的强
A. A B. B C. C D. D
15. 化合物与可用作电解质饮料的配料。短周期元素M、R、L、T、Q、X原子序数依次增加,R、X同族,Q与X相邻,Q基态原子的3p轨道为半充满,则下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 金属性:
C. 第一电离能: D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
16. 室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向X溶液中滴加几滴双氧水,振荡,再加入少量KSCN溶液,溶液变为红色
X溶液中一定含有
B
向溶液X中滴加NaOH稀溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝
溶液X中无
C
用pH试纸测得:饱和溶液的pH约为9,饱和溶液的pH约为8
的酸性比的强
D
向盛有溶液的两试管中分别加入淀粉溶液和溶液,前者溶液变蓝色,后者有黄色沉淀生成
溶液中存在平衡:
A. A B. B C. C D. D
17. 物质的性质与其结构密切相关。下列事实与结构因素不相符的是
选项
事实
结构因素
A
硬度:金刚石>石墨
碳碳键的键能:金刚石>石墨
B
合成氨工业用冷却法使氨液化而实现分离
氨气分子间存在氢键
C
熔点:()远高于(升华)
晶体类型不同
D
的熔点低于
阴离子半径:
A. A B. B C. C D. D
18. 纳米晶体作为新一代光电半导体材料,已被广泛应用于光电子器件领域。的晶胞为立方型,其结构如下图所示。容忍因子(、和分别代表着A、B、C位的离子半径),其数值越接近1,晶体结构越稳定。已知。下列说法错误的是
A. 晶体中和的配位数均为6
B. 晶体中填充在构成的正八面体空隙中
C. 若要提高晶体的稳定性,可用离子半径略小于的离子取代
D. 若某型晶体的容忍因子,则A、B位的离子均恰好与C位的离子相切
第Ⅱ卷(非选择题,共56分)
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
19. 某兴趣小组设计实验探究,催化空气氧化的效率。回答下列问题:
步骤Ⅰ 制备
在通风橱中用下图装置制备(加热及夹持装置省略),反应方程式:
(1)装置A中盛放甲酸的仪器的名称是_______。
(2)从B、C、D中选择合适的装置收集,正确的接口连接顺序为a→_______→_______→_______→_______→h(每空填一个接口标号)。______
步骤Ⅱ 检验
将通入新制银氨溶液中,有黑色沉淀生成。
(3)该反应的化学方程式为_______。
步骤Ⅲ 探究催化空气氧化的效率
将一定量与空气混合,得到体积分数为1%的气体样品。使用下图装置(部分加热及夹持装置省略),调节管式炉温度至,按一定流速通入气体样品。(已知:是白色固体,易吸水潮解:)
(4)通入(已折算为标况)的气体样品后,继续向装置内通入一段时间氮气,最终测得U形管内生成了。
①能证明被空气氧化的现象是_______;
②被催化氧化的百分率为_______;
③若未通入氮气,②的结果将_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)探究气体与催化剂接触时长对催化氧化效率的影响时,采用_______方法可以缩短接触时长。
(6)步骤Ⅲ装置存在的不足之处是_______。
20. 作为绿色氧化剂应用广泛,氢醌法制备原理及装置如下:
已知:、HX等杂质易使Ni催化剂中毒。回答下列问题:
(1)A中反应的离子方程式为__________________________________________________。
(2)装置B应为__________(填序号),的电子式是_____________________。
(3)检查装置气密性并加入药品,所有活塞处于关闭状态。开始制备时,打开活塞__________,控温。一段时间后,仅保持活塞b打开,抽出残留气体。随后关闭活塞b,打开活塞____________,继续反应一段时间。关闭电源和活塞,过滤三颈烧瓶中混合物,加水萃取,分液,减压蒸馏,得产品。
(4)装置F的作用为__________________________________________________。
(5)反应过程中,控温的原因为____________________________________________。
(6)氢醌法制备总反应的化学方程式为____________________________________________。
(7)取2.50 g产品,加蒸馏水定容至100 mL摇匀,取20.00 mL于锥形瓶中,用酸性标准溶液滴定。平行滴定三次,消耗标准溶液体积分别为19.98 mL、20.90 mL、20.02 mL。假设其他杂质不干扰结果,产品中质量分数为____________%(计算结果保留3位有效数字)。
21. 为了保护环境、充分利用资源,某科研小组提出一种从闪锌矿湿法炼锌后的脱硫浸渣中回收铅和银的方法。浸渣主要含有、、、ZnS和少量等,回收流程如下。
已知:常温下,有关物质的溶度积常数如下。
物质
AgCl
回答下列问题:
(1)闪锌矿中的锌元素在元素周期表中位于第________________族,________________区。
(2)中的价电子轨道表示式是________________________________________________。
(3)“煅烧”温度控制在左右,中的硫酸根不分解、铅以形式存在,其分解反应的化学方程式是__________________________________________________。
(4)“酸浸”时,还加入了少量NaCl,其目的是________________________,浸出的主要金属离子是________________。
(5)“溶铅”时,使用含的热浓食盐水将铅盐转化为,其离子方程式是__________________________________________________,“溶铅”时食盐水中添加的作用是__________________________________________________。
(6)溶液适当稀释和降温,便析出沉淀。分离后的母液,应返回________________________________工序中。
22. H是某二肽基肽酶的竞争性可逆抑制剂的前体,其合成路线之一如图(部分条件和试剂已省略)。
已知:(和为苯基,Y为烷氧基,X为、、)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________。
(2)A→B的化学方程式为____________________________________。
(3)B→C中Fe的作用为___________________________。
(4)C中的官能团名称为氨基、_______、_______。
(5)D→E的反应类型为_________。
(6)D有多种同分异构体,其中同时满足以下条件的化合物的结构简式为______________________________。
①能与溶液发生显色反应
②分子中只有2种处于不同化学环境的氢原子
(7)联苯四羧酸是一种金属有机框架核心配体和高性能聚酰胺材料前体。参照上述路线,设计一条以为原料合成该联苯四羧酸的路线___________(其他试剂可任选,以流程图形式呈现)。
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