内容正文:
2027年高考一轮检测卷01
高三化学
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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.考试结束后,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 N14 O 16 Na23 S 32 Cl 35.5 K 39 56
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. 【热点】2026年美加墨世界杯赛场的各类设施和装备等使用多种特色材料。下列说法错误的是
A.官方用球“三重浪”内部嵌入IMU芯片,该芯片的主要成分属于金属材料
B.赛场球门主体采用铝合金材料,主要原因是该材料具备轻量化、耐腐蚀的特性
C.建造世界杯场馆使用的钢结构会刷防锈底漆,其中含有的铁红属于金属氧化物
D.蒙特雷体育场的电气系统和管道网格中广泛应用铜合金,是因为铜合金具有良好的导电性、导热性和耐久性等性能
【答案】A
【解析】IMU芯片的主要成分为晶体硅,属于无机非金属材料,不属于金属材料,A错误;铝合金密度小,具备轻量化特性,表面易形成致密氧化膜,耐腐蚀性强,适合作为球门主体材料,B正确;铁红为,属于金属氧化物,可用于防锈底漆,C正确;铜合金具有良好的导电性、导热性和耐久性,可广泛应用于电气系统和管道网格,D正确;故选A。
2. 【传统文化】中国古代传统文化中蕴含着丰富的化学知识。下列有关文物或传统技艺的描述,涉及主要物质的组成与分类正确的是
①青铜器“后母戊鼎”表面覆盖着绿色的碱式碳酸铜[],碱式碳酸铜属于碱式盐
②传统鎏金技艺是将金汞齐涂在器物表面加热,汞挥发后留下金层,其中“金汞齐”属于金属混合物
③唐代“秘色瓷”采用含氧化铁较低的瓷土烧制,其青色主要来自釉层中的微量铁元素,瓷胎属于硅酸盐材料
④古籍《本草纲目》记载:“火药乃焰消()、硫黄、杉木炭所合”,其中硝石()属于含氧酸盐
A.①② B.③④ C.①②③ D.①②③④
【答案】D
【解析】①电离出的阴离子除外还有,属于碱式盐,正确;②中金汞齐是金和汞形成的合金,属于金属混合物,正确;③陶瓷主要成分为硅酸盐,瓷胎属于硅酸盐材料,正确;④中的酸根为含氧酸根,属于含氧酸盐,正确;符合题意的为①②③④,故选D。
3.乙烯通入到的溶液中,发生加成反应而使的溶液褪色。下列有关化学用语或图示正确的是
A.的电子式:
B.基态Br原子价电子的轨道表示式:
C.中键的形成:
D.乙烯与的加成产物的结构简式:
【答案】C
【解析】CCl4中,每个原子最外层满足8电子结构,除了与成键的共用电子对,每个还存在3对孤对电子,电子式为:,A错误;基态Br原子价电子排布式为,价电子的轨道表示式为,B错误;Br2中单键为键,键由两个原子的轨道沿键轴方向头碰头重叠形成:,C正确;乙烯与加成时,双键断裂,两个碳原子各连接1个,产物是1,2-二溴乙烷,结构简式为,不是,D错误;故选C。
4.【新情境】 钍基熔盐堆是中国自主研发的第四代核裂变反应堆,采用钍(Th)作核燃料、液态氟化盐作冷却剂,具有常压工作、无水冷却和高温输出等特点。已知反应:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.pH=1的硝酸溶液中数目为
B.含有的σ键数目为
C.含有的孤电子对数为
D.中含有的中子数为
【答案】B
【解析】pH=1的硝酸溶液仅给出浓度为,未给出溶液体积,无法计算的物质的量及数目,A错误;1个(草酸,结构为)分子中含有的键总数为7(2个键、2个单键、1个单键、2个双键中的键),故含键数目为,B正确;的物质的量为,每个分子中原子含2对孤电子对,故总孤电子对数为,C错误;的物质的量为,每个原子含中子数为,故总中子数为,D错误;故选B。
5.下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A.NaOH溶液中滴加少量Al2(SO4)3溶液:
B.NaHSO3溶液中加入少量Na2O2:
C.测定稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应过程的电导率:
D.酸性KMnO4标准溶液滴定草酸:
【答案】B
【解析】NaOH过量,少量会与过量反应生成,不会得到沉淀,离子方程式书写错误,正确的离子方程式为,A错误;少量具有氧化性,可氧化1mol为,剩余1mol与反应生成的反应得到,该方程式满足电子守恒、电荷守恒、原子守恒,离子方程式书写正确,B正确;稀硫酸与反应时,、和的系数应为2,正确离子方程式为,C错误;草酸为二元弱酸,属于弱电解质,不能拆写为,应保留分子式,离子方程式书写错误,正确的离子方程式为,D错误;故选B。
6.氰胺()可用来生产二氰胺钠,的结构简式为,是吸电子基团。下列说法错误的是
A.分子中含有键数目为(为阿伏加德罗常数的值)
B.从物质分类的视角分析,的水溶液可能显弱碱性
C.结合的能力:
D.中心原子的杂化方式为
【答案】C
【解析】结构为,分子内有2个 键、1个 键、1个中的键,共4个键,含键数目为,A正确;属于强碱弱酸盐,对应的酸为弱酸,阴离子在水溶液中水解使溶液显弱碱性,B正确;是吸电子基团,会降低中氨基的电子云密度,而是给电子基团,会升高中的电子云密度,电子云密度越高越容易结合,故结合能力:,C错误;中心原子形成2个键,还有2对孤电子对,价层电子对数为4,杂化方式为,D正确;故选C。
7.利用下列发生装置,选用药品制取对应气体合理的是
发生装置
制取气体
H2
Cl2
SO2
NH3
选用药品
锌粒、稀硫酸
二氧化锰、浓盐酸
亚硫酸钠、70%浓硫酸
氯化铵
选项
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】该装置为启普发生器,适用于块状固体和液体常温下反应制取气体。锌粒是块状固体,与稀硫酸常温下反应制取氢气,符合启普发生器的使用要求,方案合理,A正确;二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气需要加热,该装置没有加热仪器,无法完成实验,方案不合理,B错误;亚硫酸钠是粉末状固体,且易溶于水,会从多孔隔板的缝隙漏下,无法用该带隔板的简易启普装置控制反应的发生与停止,方案不合理,C错误;仅加热氯化铵,分解生成的氨气和氯化氢会在试管口重新化合为氯化铵,无法得到氨气;实验室制氨气需要加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物,方案不合理,D错误;故选A。
8.我国科学家利用钯催化羰基化反应成功实现了用卤代烃制备酯类化合物的高效转化,反应机理如图所示。其中L为电中性有机膦配体。下列叙述正确的是
A.其他条件相同时,反应①的速率:R—Br>R—I
B.反应中存在极性键和非极性键的断裂
C.总反应的原子利用率为100%
D.反应④中加入(C2H5)3N有利于反应正向进行
【答案】D
【解析】由于键能C—I<C—Br,反应①中C—I更易断裂,故其他条件相同时,反应速率R—I>R—Br,故A错误;由图可知,该机理的总反应为CO+RX+R1OH→RCOOR1+HX,该过程中无非极性键的断裂,故B错误;该机理的总反应为CO+RX+R1OH→RCOOR1+HX,产物除酯类外还产生HX,故总反应的原子利用率小于100%,故C错误;反应④的产物中有HX生成,(C2H5)3N具有碱性,加入的(C2H5)3N会中和HX,有利于反应正向进行,故D正确;故选D。
9.某大学科研小组制备的Co2VO4纳米材料可用于锂离子电池负极材料,从而加速电子/离子的转移,提高充放电的性能。一种以废钒催化剂(含 Al2O3)为原料制备的工艺流程如图所示。
已知:①常温下, ;当时认为完全沉淀。②V(V)在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系如表。
pH
<2
3~10
10~13
主要离子
③pH<2时,V(Ⅳ)在溶液中的存在形式为
下列说法错误的是
A.“酸溶”时钒的化合价没有变化
B.Al³⁺恰好完全沉淀时pH为5
C.“调pH<2”的目的是将钒转化为沉淀
D.加入硫酸亚铁还原钒的离子方程式为
【答案】C
【解析】废钒催化剂(V2O5、Al2O3)先粉碎增大接触面积,加H2SO4酸溶:Al2O3与硫酸生成Al3+,V2O5和酸反应生成(V为+5价,化合价不变);再加适量氨水沉铝,Al3+转化Al(OH)3沉淀除去;滤液调pH<2,钒以留在溶液(不沉淀);随后加FeSO4,(V为+5价)被Fe2+还原为VO2+(V为+4价),再加入Co(NO3)2、氨水,最终生成Co2VO4。酸溶时V2O5→,V均为+5价,化合价不变,A正确;Al3+恰好沉淀时c(Al3+)=1×10-5 mol/L,由Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-)=1.0×10-32: c(OH-)==10-9 mol/L,c(H+)=10-5 mol/L,pH=5,B正确;由表格:pH<2时钒以(可溶性离子)存在于溶液,目的不是沉淀钒,而是让钒留在液相、避免析出沉淀,C错误;(V为+5价)被Fe2+还原为VO2+(V为+4价),Fe2+→Fe3+,结合pH<2酸性环境,离子方程式:+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O,原子、电荷均守恒,D正确;故选C。
10.我国科学研究者开发了一种新型的铝-硝酸盐催化电池,可实现高效、可持续地合成,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.可使用工业废铝作极材料
B.为正极,其电极反应式为
C.外电路转移时,理论上最多可得到
D.极室电解液用溶液代替,电池仍可工作
【答案】C
【解析】X极得电子生成,为正极;那么Y极为负极, Al发生氧化反应生成。Y极为负极,Al发生氧化反应生成,工业废铝含有Al,可作为Y极材料,A正确;X极得电子生成,为正极,N元素化合价从+5价降低到-3价,得8个,碱性环境下配平后电极反应为,电荷、原子均守恒,B正确;根据正极的反应,外电路转移8 mol 时,理论上生成1 mol,可得到1 mol,但根据图中信息,负极会发生金属铝将还原为的副反应,实际生成的大于1 mol,C错误;若Y极室电解液用KOH溶液代替,负极的反应仍为:,不需要参与,电池仍能正常工作,D正确;故选C。
11.肉桂醛是一种食用香料,用途广泛。工业上可通过苯甲醛和乙醛反应进行制备:
(肉桂醛)
下列有关说法不正确的是
A.肉桂醛能发生银镜反应
B.制备过程中会生成副产物
C.苯甲醛能与水分子产生分子间氢键(),易溶于水
D.苯甲醛和肉桂醛与酸性高锰酸钾溶液反应均有苯甲酸生成
【答案】C
【解析】肉桂醛结构含-CHO(醛基),醛基可以发生银镜反应,A正确;该反应是羟醛缩合:乙醛自身也可以发生缩合,CH3CHO分子之间反应:,所以会生成CH3CH=CHCHO副产物,B正确;苯甲醛分子里醛基的O原子,可以和水分子的O-H形成分子间氢键;但是苯甲醛有大的疏水苯环,苯甲醛微溶于水,不是易溶于水,C错误;苯甲醛C6H5-CHO:醛基被酸性KMnO4氧化为羧基,得到苯甲酸。肉桂醛C6H5-CH=CH-CHO:醛基、碳碳双键都能被酸性高锰酸钾氧化,苯环侧链最终被氧化成羧基,生成苯甲酸,D正确;故选C。
12.某离子液体组成如图所示,X、Y、Z、W和Q是原子序数逐渐增大的短周期元素,W的基态原子中电子的空间运动状态数为7,则下列有关说法正确的是
A.电负性:
B.Z、W、Q最高价氧化物的水合物相互能发生反应
C.若阳离子中五元环存在大键,则五元环上的5个原子杂化方式都是:
D.阴离子中四个W-Q键的键长不完全相同
【答案】C
【解析】W的基态原子电子空间运动状态数为7,即占据7个原子轨道,电子排布为,对应W为Al元素。结合原子序数递增、成键特征可以推知:X只形成1个单键为H,Y形成4个键为C,Z形成3个键同时失去一个电子形成阳离子,即Z为N,W为Al,Q形成1个键为Cl。Z、Y、W、X分别是N、C、Al、H元素,同一周期,从左往右电负性增大,从上到下电负性减少,电负性顺序应为N(Z) > C(Y) > H(X) > Al(W),A错误;Z(N)的最高价水化物为,W(Al)的最高价水化物为Al(OH)3,Q(Cl)的最高价水化物为,其中HNO3与HClO4之间不发生反应,B错误;五元环是由N和C原子形成的杂环,若阳离子五元环存在大π键,则五元环上5个原子均有未参与杂化的2p轨道共同形成6电子的离域大π键,余下的1个2s轨道和2个2p轨道采取杂化,杂化轨道之间通过键形成五元环,C正确;阴离子为(即,正四面体结构),中心W采取杂化,四个W-Q键完全等同,键长相同,D错误;故选C。
13.高铁酸盐在水处理等领域有广泛应用,高铁酸根()具有强氧化性,可以杀菌消毒。一种含和的高铁酸盐晶体的晶胞结构如图,M、N原子的分数坐标分别为、,阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.晶体最简化学式为
B.晶体的密度为
C.晶胞中的分数坐标
D.的结构与相似,该晶胞中键的键长有2种,则两种键的数目之比为
【答案】B
【解析】 利用均摊法计算晶胞中各原子数目:Na:位于晶胞顶点,共8个,每个顶点原子贡献,总数为;K:位于晶胞棱上和体内,总数为3;Fe:全部位于晶胞体内,总数为2;O:全部位于晶胞体内,总数为8; 因此最简化学式为,A正确;晶胞的摩尔质量:该晶胞包含1个最简式单元,总摩尔质量;晶胞体积:晶胞底面为边长的正方形,高为,体积;,B错误;已知M、N是晶胞的体对角线端点,Q点位于晶胞右侧棱的中点:x坐标为0、y坐标为1、z坐标为,对应分数坐标,C正确;与结构相似,为四面体构型,该晶胞共含2个、总计8根键,题目说明键键长共2种,结合晶胞内成键分布,两种键的数目比为,D正确;故选B。
14.某重氮化合物(简写为)是一种三元酸,其阴离子可与形成具有特定颜色的配合物,因此可作为滴定的指示剂。T℃时,调节浓度均为的和的混合溶液的pH(调节过程不改变溶液体积),溶液中、、、、的分布系数随pH变化如图所示。下列说法正确的是
A.②代表的分布系数变化曲线
B.时,
C.时,
D.将和等体积混合,溶液
【答案】C
【解析】pH较小时,三元酸主要存在形式为(对应曲线①),随pH升高先解离出(对应曲线②),因此②代表的分布系数变化曲线,A错误;由物料守恒,Mg总浓度c()+c()=0.1 mol⋅L-1,In总浓度为所有含In物质浓度之和,即c()+c()+c()+c()+c()=0.1 mol⋅L-1,若选项等式成立则需c()=c()+c(),由图可知,pH=11.2时,c()=c(),代入可得c()=0,这与图中c()>0矛盾,等式不成立,B错误;三元酸第三步解离常数,pH=11.2时,c()=c(),故Ka3=10-11.2;pH=10.2时,[H+]=10-10.2,代入得,即c()=10c(),C正确;等体积混合后反应生成,pH=12.8时,c()=c(),并非占绝对主导的情况,溶液pH不等于12.8,D错误;故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)随着新能源汽车产业的发展,报废锂离子电池量也将逐渐增大。利用钛酸锂报废电池(主要成分为,含有少量的金属Ni杂质等)综合回收钛、锂的工艺流程如下:
已知:①与稀硫酸反应生成难溶于水的正钛酸()
②镍离子溶于过量的氨水发生反应:
③
回答下列问题:
(1)锂元素在元素周期表的位置为第______周期______族。
(2)“酸浸”时,转化为的化学方程式为____________________________。
(3)其他条件不变的情况下,研究“酸浸”时液固比对钛酸锂废料中Li和Ti浸出率的影响,结果如图所示,当液固比为______,Li和Ti分离效果较理想。
(4)“除杂”工艺中若采用过量氨水,将无法除尽镍元素,原因是______。
(5)“除钙”工艺中,溶液中初始浓度为,加入草酸后生成沉淀,当完全沉淀时,溶液中的最小浓度为______(当溶液中剩余离子浓度小于时,认为生成沉淀的反应进行完全)。
(6)已知的“氯化”反应为:,该反应极难进行。工业生产是在高温条件下,向与焦炭混合物中通入,得到一种可燃性气体,写出该反应的化学方程式____________________________________。
【答案】(1) 二 (2分) IA(2分)
(2)(2分)
(3)6:1(2分)
(4)镍离子会与过量的氨水反应生成可溶性的络离子,从而无法生成沉淀被滤除(2分)
(5)(2分)
(6) (2分)
【解析】由题给流程可知,向钛酸锂报废电池中加入硫酸铝溶液浮选预处理后,加入稀硫酸酸浸,将钛酸锂转化为正钛酸和硫酸锂,镍转化为硫酸镍,过滤得到含有正钛酸的浸出渣和滤液;滤渣受热分解得到二氧化钛;向浸出液中加入氢氧化钠和氢氧化钙混合溶液,将溶液中的镍离子转化为氢氧化镍沉淀,过滤得到滤液和滤渣;向滤液中加入草酸和碳酸钠混合溶液,将溶液中的钙离子转化为草酸钙沉淀,过滤得到硫酸锂溶液;向硫酸锂溶液中加入饱和碳酸钠溶液,将溶液中的锂离子转化为碳酸锂沉淀,过滤得到碳酸锂和滤液。
(1)锂元素的原子序数为3,位于元素周期表第二周期IA族;
(2)由分析可知,加入稀硫酸酸浸的目的是将钛酸锂转化为正钛酸和硫酸锂,反应的化学方程式为:;
(3)由图可知,液固比为6:1时,锂元素的浸出率很大而钛元素的浸出率很小,分离效果较理想;
(4)由题给信息可知,镍离子能溶于过量的氨水生成溶于水的六氨合镍离子,不能转化为氢氧化镍沉淀除去,所以“除杂”工艺中若采用过量氨水,将无法除尽镍元素;
(5)由溶度积可知,溶液中钙离子完全沉淀时,草酸根离子的浓度为:= mol/L,所以溶液中钙离子完全沉淀时,草酸根离子的最小浓度为 mol/L;
(6)由题意可知,“氯化”时发生的反应为二氧化钛与焦炭和氯气在高温条件下反应生成四氯化钛和一氧化碳,反应的化学方程式为:。
16.(15分)氢气是清洁的二次能源,氢能产业链包含制氢、储氢等环节。回答下列问题:
Ⅰ.制氢
工业上常用甲烷—水蒸气催化重整制备氢气,反应如下:
i.
ii.
(1)已知:、101kPa时,部分化学键的键能数据如下表:
化学键
(CO)
键能()
463
415
436
1072
计算_________。
(2)恒温、恒容,向催化重整反应体系中加入少量CaO,氢气的平衡产率_________(填“增大”“减小”或“不变”),理由是__________________。
(3)在,条件下,甲烷—水蒸气重整反应达到平衡时体系中各组分物质的量分数与投料水碳比[]的计算结果如图所示。
①曲线a、b、c中,代表和的分别是_________、_________。
②水碳比为4时,的平衡转化率为_________;反应的平衡常数_________(用分压代替浓度,分压总压物质的量分数,列出计算式即可)。
Ⅱ.储氢
钛锰系储氢合金常温下能快速吸放氢气,其储氢反应为 。不同温度下向体积相同的刚性密闭容器中分别加入一定量的氢气及足量的,起始压强均为。
(4)上述储氢反应自发进行的条件是_________(填“高温”“低温”或“任意温度”)。某温度下,储氢反应5分钟时测得的转化率为2.5%,用的压强变化表示该温度下前5分钟的平均反应速率为_________。
【答案】(1)+206(2分)
(2) 增大 (1分) CaO吸收CO2,直接影响反应ii使其平衡正移(合理即可)(2分)
(3) b (1分) a (1分) 66.7% (2分) (2分)
(4) 低温(2分) 0.025(2分)
【解析】(1)根据反应热,可得 ;
(2)向体系中加入少量,会与体系中的反应生成,导致生成物的浓度降低,促使反应ii的平衡正向移动,生成更多的;同时反应ii正向移动消耗了,使浓度降低,促使反应i的平衡也正向移动,进一步生成。因此,氢气的平衡产率增大;
(3)① 随着投料水碳比 的增加,体系中的物质的量分数逐渐增大,而的物质的量分数逐渐减小。结合图像可知,曲线呈上升趋势且数值较大,代表;曲线呈下降趋势,代表;② 设初始,,反应i转化了,反应ii转化了,平衡时各物质的量为:,,,,,总物质的量为 ;由图可知,水碳比为4时,(曲线)的物质的量分数为,即,解得,故的转化率为 ;此时的物质的量分数为,即,代入 解得 。平衡时,与 相等,故的物质的量分数也为 ;总反应 的平衡常数 ;
(4)储氢反应 的 (放热)且 (气体分子数减少),根据吉布斯自由能判据 时反应自发,可知该反应在低温下自发进行;恒温恒容条件下,气体的压强变化与物质的量变化成正比;前5分钟消耗的压强,故用压强变化表示的平均反应速率 。
17.(14分)乳酸亚铁晶体[]是一种良好的补铁剂,为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑(含少量不溶性杂质)来制备乳酸亚铁晶体,具体流程如下:
(1)去除废铁屑表面的(植物油)油污的具体方法为__________。
(2)实验室可用如下装置制备FeCO3(部分夹持装置已省略)。
①盛放稀硫酸的仪器的名称为__________。
②滴入稀硫酸前应先__________(填“打开”或“关闭”,下同)K,一段时间后,再__________K。
③上述实验过程中制备FeCO3的离子方程式为__________。
(3)乳酸在光的照射下,放置时间久变黄的原因是乳酸可能被氧化,发生反应的化学方程式为__________。
(4)获得乳酸亚铁晶体的具体操作需要在“隔绝空气”条件下“低温蒸发”,原因为__________。
铁元素含量的测定:
称取1.000 g所得乳酸亚铁晶体,灼烧至完全灰化,加稀硫酸和双氧水溶解后煮沸,除去多余的双氧水,再将所得溶液稀释至250 mL;取25 mL所得溶液,调节pH为1.8~2.0并加入磺基水杨酸作指示剂,用 EDTA标准溶液滴定,当滴定至终点时溶液颜色由紫红色恰好变为亮黄色,消耗标准溶液的体积为15.00 mL{反应原理:}。
(5)所得乳酸亚铁晶体中铁元素的百分含量为______。
【答案】(1)碱煮水洗(2分)
(2) 恒压滴液漏斗 (2分) 打开(1分) 关闭 (1分) (2分)
(3)(2分)
(4)乳酸亚铁晶体易被氧化,受热易分解(2分)
(5)16.8%(2分)
【解析】本流程用含不溶性杂质的废铁屑制备乳酸亚铁晶体,各步骤作用如下:粉碎:为了增大废铁屑接触面积,加快后续酸溶的反应速率。酸溶:稀硫酸与铁反应生成,不溶性杂质作为滤渣被过滤除去,得到含的溶液。沉铁:加入溶液,与反应生成沉淀,经过滤、洗涤等操作得到纯净固体。合成:与乳酸反应生成乳酸亚铁,加入铁粉可防止产物中被氧化。低温蒸发:隔绝空气条件下低温蒸发浓缩、结晶得到乳酸亚铁晶体。
(1)植物油属于油脂,热的碳酸钠溶液碱性较强,可促进油脂水解,达到去除油污的目的。去除废铁屑表面的(植物油)油污的具体方法为碱煮水洗。
(2)①该仪器带连通气压的支管,可平衡漏斗与锥形瓶内压强,使液体顺利流下,名称为恒压分液漏斗,故名称为恒压滴液漏斗。
②滴加稀硫酸前先打开K,利用铁和稀硫酸反应生成的氢气排尽装置内空气,防止被氧化;排空气后关闭K,左侧锥形瓶压强增大,将生成的溶液压入右侧溶液中反应。
③结合第②问分析的过程,可得知上述实验过程中制备FeCO3的离子方程式为。
(3)乳酸分子中的羟基被氧气氧化为羰基,生成丙酮酸和水,发生反应的方程式为。
(4)隔绝空气防止被空气中氧气氧化,低温可以避免乳酸亚铁晶体分解。
(5)根据反应原理:计算可得, 。250mL溶液中总 铁元素百分含量:。
18.(15分)H是抗流感病毒药物玛巴洛沙韦的中间体,一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的化学式为__________。
(2)D中含氧官能团的名称为__________、__________。
(3)F的结构简式为____________________。F→G的反应类型是__________。
(4)硫酸二甲酯[(CH3O)2SO2]常用作甲基化试剂,其中S原子的杂化方式为__________。
(5)G在NaOH溶液中水解的化学方程式为_______________________________。
(6)C有多种同分异构体,其中同时满足以下条件的结构简式为___________________。
①含有两个苯环;②核磁共振氢谱的峰面积之比为4:4:2:1:1
(7)参照上述合成路线,设计以和为原料制备水杨酸(的合成路线___________________。(无机试剂任选)
已知:,其中-Ar为芳基。
【答案】(1)C6H6O3(1分)
(2) 羰基 (1分) 醚键(1分)
(3) (2分) 取代反应(1分)
(4)sp3(1分)
(5)(2分)
(6)(2分)
(7)(4分)
【解析】A与B(C7H7Br,苄溴)在K2CO3作用下发生取代反应,酚羟基被苄基保护生成苄基醚C;C的2-位甲基经缩醛试剂作用转化为烯胺D;D经NaIO4氧化断裂碳碳双键,得到2-位醛基取代的E;E的醛基再经NaClO/TEMPO氧化为羧基得F;F的羧基经硫酸二甲酯甲基化生成甲酯G;G与保护了氨基的肼作用关环并发生氧-氮交换,得到吡啶酮H。
(1)A为4H-吡喃-4-酮的衍生物:环内1个氧原子,4-位为酮羰基,3-位连羟基,2-位连甲基,环上其余2个碳各连1个氢。按C、H、O计数:碳为环上5个加甲基1个共6个;氢为环上2个、甲基3个、羟基1个共6个;氧为3个。故A的化学式为C6H6O3。
(2)D的含氧官能团为羰基、醚键。
(3)E为2-位醛基取代的吡喃酮,经NaClO/TEMPO把醛基氧化为羧基,得到F(分子式C13H10O5,与题给框内一致):。F的羧基与硫酸二甲酯作用转化为甲酯(—COOCH3),反应类型为取代反应。
(4)硫酸二甲酯中S原子与4个氧原子形成4个σ键(2个S=O、2个S—OCH3),价层电子对数为4且无孤电子对,故S原子为sp3杂化。
(5)G中只有2-位酯基(—COOCH3)在NaOH溶液中发生碱性水解,生成羧酸钠和甲醇;3-位为芳基苄基醚,碱性条件下不断裂,4-位酮羰基也不水解。反应为:
(6)C的分子式为C13H12O3,不饱和度为8,恰好等于两个苯环,故其余碳、氧均为饱和。氢谱峰面积比4:4:2:1:1(合计12个氢)说明分子高度对称:两个苯环各为二取代(各4个氢,共4:4),两个酚羟基等效(2个氢),1个次甲基(1个氢),1个醇羟基(1个氢)。符合的结构为双(羟基苯基)甲醇:(两个羟基在苯环上取对位、邻位或间位均可)。
(7)以邻甲酚和CH3CH2Br为原料:先用CH3CH2Br把酚羟基醚化保护,再用KMnO4把苯环上的甲基氧化为羧基,最后按已知用HBr、△使芳基醚断裂恢复酚羟基,即得水杨酸。合成路线为:。
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2027年高考一轮检测卷01
高三化学
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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.考试结束后,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 N14 O 16 Na23 S 32 Cl 35.5 K 39 56
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. 【热点】2026年美加墨世界杯赛场的各类设施和装备等使用多种特色材料。下列说法错误的是
A.官方用球“三重浪”内部嵌入IMU芯片,该芯片的主要成分属于金属材料
B.赛场球门主体采用铝合金材料,主要原因是该材料具备轻量化、耐腐蚀的特性
C.建造世界杯场馆使用的钢结构会刷防锈底漆,其中含有的铁红属于金属氧化物
D.蒙特雷体育场的电气系统和管道网格中广泛应用铜合金,是因为铜合金具有良好的导电性、导热性和耐久性等性能
2. 【传统文化】中国古代传统文化中蕴含着丰富的化学知识。下列有关文物或传统技艺的描述,涉及主要物质的组成与分类正确的是
①青铜器“后母戊鼎”表面覆盖着绿色的碱式碳酸铜[],碱式碳酸铜属于碱式盐
②传统鎏金技艺是将金汞齐涂在器物表面加热,汞挥发后留下金层,其中“金汞齐”属于金属混合物
③唐代“秘色瓷”采用含氧化铁较低的瓷土烧制,其青色主要来自釉层中的微量铁元素,瓷胎属于硅酸盐材料
④古籍《本草纲目》记载:“火药乃焰消()、硫黄、杉木炭所合”,其中硝石()属于含氧酸盐
A.①② B.③④ C.①②③ D.①②③④
3.乙烯通入到的溶液中,发生加成反应而使的溶液褪色。下列有关化学用语或图示正确的是
A.的电子式:
B.基态Br原子价电子的轨道表示式:
C.中键的形成:
D.乙烯与的加成产物的结构简式:
4.【新情境】 钍基熔盐堆是中国自主研发的第四代核裂变反应堆,采用钍(Th)作核燃料、液态氟化盐作冷却剂,具有常压工作、无水冷却和高温输出等特点。已知反应:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.pH=1的硝酸溶液中数目为
B.含有的σ键数目为
C.含有的孤电子对数为
D.中含有的中子数为
5.下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A.NaOH溶液中滴加少量Al2(SO4)3溶液:
B.NaHSO3溶液中加入少量Na2O2:
C.测定稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应过程的电导率:
D.酸性KMnO4标准溶液滴定草酸:
6.氰胺()可用来生产二氰胺钠,的结构简式为,是吸电子基团。下列说法错误的是
A.分子中含有键数目为(为阿伏加德罗常数的值)
B.从物质分类的视角分析,的水溶液可能显弱碱性
C.结合的能力:
D.中心原子的杂化方式为
7.利用下列发生装置,选用药品制取对应气体合理的是
发生装置
制取气体
H2
Cl2
SO2
NH3
选用药品
锌粒、稀硫酸
二氧化锰、浓盐酸
亚硫酸钠、70%浓硫酸
氯化铵
选项
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
8.我国科学家利用钯催化羰基化反应成功实现了用卤代烃制备酯类化合物的高效转化,反应机理如图所示。其中L为电中性有机膦配体。下列叙述正确的是
A.其他条件相同时,反应①的速率:R—Br>R—I
B.反应中存在极性键和非极性键的断裂
C.总反应的原子利用率为100%
D.反应④中加入(C2H5)3N有利于反应正向进行
9.某大学科研小组制备的Co2VO4纳米材料可用于锂离子电池负极材料,从而加速电子/离子的转移,提高充放电的性能。一种以废钒催化剂(含 Al2O3)为原料制备的工艺流程如图所示。
已知:①常温下, ;当时认为完全沉淀。②V(V)在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系如表。
pH
<2
3~10
10~13
主要离子
③pH<2时,V(Ⅳ)在溶液中的存在形式为
下列说法错误的是
A.“酸溶”时钒的化合价没有变化
B.Al³⁺恰好完全沉淀时pH为5
C.“调pH<2”的目的是将钒转化为沉淀
D.加入硫酸亚铁还原钒的离子方程式为
10.我国科学研究者开发了一种新型的铝-硝酸盐催化电池,可实现高效、可持续地合成,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.可使用工业废铝作极材料
B.为正极,其电极反应式为
C.外电路转移时,理论上最多可得到
D.极室电解液用溶液代替,电池仍可工作
11.肉桂醛是一种食用香料,用途广泛。工业上可通过苯甲醛和乙醛反应进行制备:
(肉桂醛)
下列有关说法不正确的是
A.肉桂醛能发生银镜反应
B.制备过程中会生成副产物
C.苯甲醛能与水分子产生分子间氢键(),易溶于水
D.苯甲醛和肉桂醛与酸性高锰酸钾溶液反应均有苯甲酸生成
12.某离子液体组成如图所示,X、Y、Z、W和Q是原子序数逐渐增大的短周期元素,W的基态原子中电子的空间运动状态数为7,则下列有关说法正确的是
A.电负性:
B.Z、W、Q最高价氧化物的水合物相互能发生反应
C.若阳离子中五元环存在大键,则五元环上的5个原子杂化方式都是:
D.阴离子中四个W-Q键的键长不完全相同
13.高铁酸盐在水处理等领域有广泛应用,高铁酸根()具有强氧化性,可以杀菌消毒。一种含和的高铁酸盐晶体的晶胞结构如图,M、N原子的分数坐标分别为、,阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.晶体最简化学式为
B.晶体的密度为
C.晶胞中的分数坐标
D.的结构与相似,该晶胞中键的键长有2种,则两种键的数目之比为
14.某重氮化合物(简写为)是一种三元酸,其阴离子可与形成具有特定颜色的配合物,因此可作为滴定的指示剂。T℃时,调节浓度均为的和的混合溶液的pH(调节过程不改变溶液体积),溶液中、、、、的分布系数随pH变化如图所示。下列说法正确的是
A.②代表的分布系数变化曲线
B.时,
C.时,
D.将和等体积混合,溶液
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)随着新能源汽车产业的发展,报废锂离子电池量也将逐渐增大。利用钛酸锂报废电池(主要成分为,含有少量的金属Ni杂质等)综合回收钛、锂的工艺流程如下:
已知:①与稀硫酸反应生成难溶于水的正钛酸()
②镍离子溶于过量的氨水发生反应:
③
回答下列问题:
(1)锂元素在元素周期表的位置为第______周期______族。
(2)“酸浸”时,转化为的化学方程式为____________________________。
(3)其他条件不变的情况下,研究“酸浸”时液固比对钛酸锂废料中Li和Ti浸出率的影响,结果如图所示,当液固比为______,Li和Ti分离效果较理想。
(4)“除杂”工艺中若采用过量氨水,将无法除尽镍元素,原因是______。
(5)“除钙”工艺中,溶液中初始浓度为,加入草酸后生成沉淀,当完全沉淀时,溶液中的最小浓度为______(当溶液中剩余离子浓度小于时,认为生成沉淀的反应进行完全)。
(6)已知的“氯化”反应为:,该反应极难进行。工业生产是在高温条件下,向与焦炭混合物中通入,得到一种可燃性气体,写出该反应的化学方程式____________________________________。
16.(15分)氢气是清洁的二次能源,氢能产业链包含制氢、储氢等环节。回答下列问题:
Ⅰ.制氢
工业上常用甲烷—水蒸气催化重整制备氢气,反应如下:
i.
ii.
(1)已知:、101kPa时,部分化学键的键能数据如下表:
化学键
(CO)
键能()
463
415
436
1072
计算_________。
(2)恒温、恒容,向催化重整反应体系中加入少量CaO,氢气的平衡产率_________(填“增大”“减小”或“不变”),理由是__________________。
(3)在,条件下,甲烷—水蒸气重整反应达到平衡时体系中各组分物质的量分数与投料水碳比[]的计算结果如图所示。
①曲线a、b、c中,代表和的分别是_________、_________。
②水碳比为4时,的平衡转化率为_________;反应的平衡常数_________(用分压代替浓度,分压总压物质的量分数,列出计算式即可)。
Ⅱ.储氢
钛锰系储氢合金常温下能快速吸放氢气,其储氢反应为 。不同温度下向体积相同的刚性密闭容器中分别加入一定量的氢气及足量的,起始压强均为。
(4)上述储氢反应自发进行的条件是_________(填“高温”“低温”或“任意温度”)。某温度下,储氢反应5分钟时测得的转化率为2.5%,用的压强变化表示该温度下前5分钟的平均反应速率为_________。
17.(14分)乳酸亚铁晶体[]是一种良好的补铁剂,为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑(含少量不溶性杂质)来制备乳酸亚铁晶体,具体流程如下:
(1)去除废铁屑表面的(植物油)油污的具体方法为__________。
(2)实验室可用如下装置制备FeCO3(部分夹持装置已省略)。
①盛放稀硫酸的仪器的名称为__________。
②滴入稀硫酸前应先__________(填“打开”或“关闭”,下同)K,一段时间后,再__________K。
③上述实验过程中制备FeCO3的离子方程式为__________。
(3)乳酸在光的照射下,放置时间久变黄的原因是乳酸可能被氧化,发生反应的化学方程式为__________。
(4)获得乳酸亚铁晶体的具体操作需要在“隔绝空气”条件下“低温蒸发”,原因为__________。
铁元素含量的测定:
称取1.000 g所得乳酸亚铁晶体,灼烧至完全灰化,加稀硫酸和双氧水溶解后煮沸,除去多余的双氧水,再将所得溶液稀释至250 mL;取25 mL所得溶液,调节pH为1.8~2.0并加入磺基水杨酸作指示剂,用 EDTA标准溶液滴定,当滴定至终点时溶液颜色由紫红色恰好变为亮黄色,消耗标准溶液的体积为15.00 mL{反应原理:}。
(5)所得乳酸亚铁晶体中铁元素的百分含量为______。
18.(15分)H是抗流感病毒药物玛巴洛沙韦的中间体,一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的化学式为__________。
(2)D中含氧官能团的名称为__________、__________。
(3)F的结构简式为____________________。F→G的反应类型是__________。
(4)硫酸二甲酯[(CH3O)2SO2]常用作甲基化试剂,其中S原子的杂化方式为__________。
(5)G在NaOH溶液中水解的化学方程式为_______________________________。
(6)C有多种同分异构体,其中同时满足以下条件的结构简式为___________________。
①含有两个苯环;②核磁共振氢谱的峰面积之比为4:4:2:1:1
(7)参照上述合成路线,设计以和为原料制备水杨酸(的合成路线___________________。(无机试剂任选)
已知:,其中-Ar为芳基。
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