精品解析:江西省九师联盟2027届高三上学期模拟预测 化学试卷
2026-10-27
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内容正文:
高三化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:高考范围,侧重必修第一册第一~三章、必修第二册第五章和第八章。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Al-27 P-31 Ca-40 Fe-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. 化学材料在生产、生活、科技中发挥重要作用。下列说法正确的是
A. 碳纳米管、石墨烯均为碳单质,属于新型无机非金属材料
B. 纳米碳分子材料的粒子直径一般为几纳米到几十纳米,因此属于胶体
C. “嫦娥四号”使用的SiC-Al复合材料不具有Al的化学性质
D. 钛酸钡压电陶瓷在压力下会产生电信号,该陶瓷属于金属材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳纳米管、石墨烯均为碳元素组成的单质,属于新型无机非金属材料,故A正确;
B.胶体是分散质粒子直径在之间的分散系,属于混合物,纳米碳分子材料没有形成分散系,不属于胶体,故B错误;
C.复合材料中仍含有,会保留的化学性质,故C错误;
D.钛酸钡压电陶瓷属于无机非金属材料,不属于金属材料,故D错误;
选A。
2. 下列化学用语表示错误的是
A. HI的电子式: B. S2-的结构示意图:
C. 的名称:2,2,4,5-四甲基己烷 D. 甲醛溶液中的氢键:
【答案】D
【解析】
【详解】A.是共价化合物,与共用1对电子,最外层满足8电子稳定结构,电子式为,A不符合题意;
B.的质子数为16,核外有18个电子,电子层排布为2、8、8,结构示意图为,B不符合题意;
C.该烷烃主链为含6个碳原子的己烷,选取取代基位次和最小的方向编号,2号碳连有2个甲基,4、5号碳各连有1个甲基,命名为2,2,4,5-四甲基己烷,C不符合题意;
D.甲醛溶液中,形成氢键的是水分子中的与甲醛的氧原子,即,的极性很弱,无法形成氢键,D符合题意;
故选D。
3. 下列物质的制备原理错误的是
A. 铝热法冶炼铬:
B. 工业生产铁:
C. 工业制备单质铝:
D. 工业制备金属钠:
【答案】C
【解析】
【详解】A.铝的金属活动性强于铬,铝热反应可用于冶炼高熔点金属铬,A正确;
B.工业炼铁采用CO在高温条件下还原Fe₂O₃得到单质铁,B正确;
C.属于共价化合物,熔融状态不导电,无法通过电解熔融制备铝,工业炼铝的原料是熔融的,C错误;
D.钠为活泼金属,工业上通过电解熔融NaCl制备金属钠,D正确;
故答案选C。
4. 利用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.蒸干CuSO4溶液制备胆矾
B.熔融纯碱
C.除去Cl2中少量HCl
D.制备Cl2
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.蒸干溶液会使胆矾()失去结晶水,无法得到胆矾晶体,应该用蒸发浓缩、冷却结晶的方法,A错误;
B.纯碱()在高温下与铁不反应,可用铁坩埚熔融纯碱,B正确;
C.除去中少量,应选用饱和食盐水(在饱和食盐水中溶解度小,而能被饱和食盐水吸收);若用饱和溶液,会与发生氧化还原反应而被消耗,C错误;
D.与浓盐酸反应制取需要加热,装置缺少加热仪器,无法制得,D错误;
故选B。
5. 下列做法值得提倡且符合绿色化学理念的是
A. 废旧电池集中收集后直接高温焚烧,回收其中金属单质
B. 禁止使用不能再生的化石能源如煤、石油、天然气等
C. 为提高产率,化工合成中使用过量有毒原料,反应后废液集中深埋处理
D. 制备目标产物时,优化合成路线,尽可能使反应物原子全部转化为目标产物
【答案】D
【解析】
【详解】A.废旧电池中含有重金属等有毒物质,直接高温焚烧会释放大量有毒有害废气,造成大气污染,不符合绿色化学理念,A错误;
B.当前能源结构中化石能源仍占主导地位,完全禁止使用不具备现实可行性,应合理利用化石能源同时逐步开发清洁能源替代,B错误;
C.使用过量有毒原料会提升污染风险,废液深埋会污染土壤和地下水,没有从源头上减少污染,不符合绿色化学要求,C错误;
D.优化合成路线使反应物原子全部转化为目标产物,原子利用率达到100%,无副产物生成,从源头上避免了废弃物排放,符合绿色化学理念,D正确;
故选D。
6. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
久置在空气中的漂白粉遇盐酸产生CO2
漂白粉的有效成分是CaCO3
B
浓硝酸保存在棕色试剂瓶中
浓硝酸具有强氧化性
C
Fe2+与K3[Fe(CN)6]可生成蓝色物质
KSCN溶液可用于检验Fe3+
D
利用海水制取溴和镁单质
Br-可被氧化,Mg2+可被还原
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.漂白粉的有效成分为,久置空气中的漂白粉与、反应生成,遇盐酸才会产生,陈述Ⅱ错误,A错误;
B.浓硝酸保存在棕色试剂瓶中是因为浓硝酸见光易分解,与浓硝酸的强氧化性无因果关系,陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但无因果,B错误;
C.与生成蓝色物质、溶液可检验两个陈述均正确,但二者分别为、的特征检验反应,不存在因果关系,C错误;
D.海水中溴元素以形式存在,制取溴单质时失电子被氧化;海水中镁元素以形式存在,制取镁单质时得电子被还原,陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且存在因果关系,D正确;
故选D。
7. 下列关于钠、铁及其化合物的说法正确的是
A. 漂白液和医用酒精常用作生活中的杀菌消毒剂,二者杀菌消毒原理相同
B. 向FeCl2溶液里加入适量Na2O2,最终可得到红褐色Fe(OH)3沉淀
C. 的FeCl3溶液中,、、、可大量共存
D. 等质量的Na2O、Na2O2分别溶于足量水得到等体积的溶液,所得溶液物质的量浓度相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.漂白液的有效成分为次氯酸盐,依靠强氧化性使蛋白质变性实现杀菌消毒;医用酒精是通过使蛋白质脱水、变性来消毒,不存在强氧化作用,二者杀菌原理不同,A错误;
B.向溶液中加入时,先与水反应:,生成的会将氧化为,再与结合生成红褐色的沉淀,B正确;
C.与会发生络合反应(形成稳定的络合物),且H+与CN-会结合生成弱电解质HCN,离子组无法大量共存,C错误;
D.设、的质量均为m,的摩尔质量为,的摩尔质量为。根据反应:,,等质量时,的物质的量更大,生成的物质的量更多,溶液体积相等时,物质的量浓度不相等,D错误;
故选B。
8. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 22.4LCH4中原子的数目为5NA
B. 28gFe粉和足量S完全反应,转移电子的数目为1.5NA
C. 0.1molKClO3固体中含有氯离子的数目为0.1NA
D. 1molCu与含2molH2SO4的浓硫酸充分反应,生成SO2的分子数目小于NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.气体摩尔体积的使用前提是标准状况(、),题目未指明处于标准状况,无法直接用计算其物质的量,因此原子数目无法确定,A错误;
B.与足量反应生成(的化合价从0价变为+2价),的物质的量为,每个原子转移2个电子,转移电子的物质的量为,即转移电子数目为,而非,B错误;
C.固体由和构成,其中不含,因此氯离子数目为0,C错误;
D.Cu与浓硫酸反应的化学方程式为,随着反应进行,浓硫酸逐渐变稀,而稀硫酸与Cu不反应,因此即使有,实际参与反应的不足,生成的物质的量小于,即分子数目小于,D正确;
故选D。
9. 海带中含有碘,某同学在实验室采用离子交换法从海带中提取碘的工艺流程如下:
下列说法正确的是
A. “灼烧”海带时,需要用到的仪器有酒精灯、表面皿、玻璃棒
B. “氧化1”主要反应的离子方程式为
C. 理论上无法计算出参加反应的Cl2与Na2SO3的物质的量之比
D. “吹碘”鼓入热空气主要是利用了I2难溶于水的性质
【答案】B
【解析】
【分析】整个流程通过“氧化吸附还原解吸再生再氧化吹出碘”的循环,实现了碘的富集与提取。离子交换树脂起到了关键的分离和浓缩作用,而和分别在不同阶段作为氧化剂使用,用于还原富集的碘。
【详解】A.灼烧固体(海带)时,需用到坩埚(而非表面皿),辅助仪器有酒精灯、玻璃棒、泥三角等,表面皿不能用于灼烧固体,A错误;
B.“氧化1”中,将氧化为,n个I-共失去(n-1)个电子,而一个Cl2共得2个电子,根据氧化还原反应的电子守恒配平:2n个失去电子,(n-1)个得到电子,离子方程式为,B正确;
C.从电子守恒角度分析:氧化1中作为氧化剂得到电子,还原过程中作为还原剂失去电子,结合反应中电子转移的定量关系,理论上可计算出与的物质的量之比,整个流程中I元素最终还原为-1价,得电子总数等于失电子总数,得,失,二者物质的量之比为,可以计算,C错误;
D.鼓入热空气“吹碘”是利用易升华的性质,不是难溶于水的性质,D错误;
故选B。
10. W、X、Y、Z是位于同一短周期的主族元素,Z原子核外最外层电子数是X原子核外电子总数的一半。由该四种元素组成的一种化合物结构如图所示。下列说法正确的是
A. 电负性:X>Y>Z
B. 简单氢化物的键角:X<Y
C. Z元素的最高价氧化物对应的水化物为弱酸
D. 图示化合物中所有原子均满足8电子稳定结构
【答案】D
【解析】
【分析】第一周期只有两种元素,故这四种元素位于第二或第三周期。图中Z原子只形成1个共价键,可推知Z为氟或氯,其原子最外层均有7个电子。根据题给电子数关系,X原子核外电子总数为14,故X为硅;Z与X位于同一周期,故Z为氯,四种元素均位于第三周期。图中W形成一价阳离子,因此W为钠。阴离子由2个硅原子、1个Y原子和6个氯原子组成,其中硅为+4价,氯为−1价。设Y的化合价为,由阴离子带1个单位负电荷,有,解得,因此Y为磷。综上,W、X、Y、Z分别为钠、硅、磷、氯。
【详解】A.X、Y、Z分别为硅、磷、氯,同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,因此电负性为Z>Y>X,A错误;
B.X、Y的简单氢化物分别为、。中硅原子有4个成键电子对、无孤电子对,分子呈正四面体形;中磷原子有3个成键电子对和1个孤电子对,分子呈三角锥形。孤电子对对成键电子对的排斥作用较强,使键角减小,因此的键角大于的键角,即X>Y,B错误;
C.Z为氯,其最高正化合价为+7价,最高价氧化物对应的水化物为,属于强酸,C错误;
D.钠原子失去1个电子形成,其最外层有8个电子。阴离子中,每个硅原子形成4个共价键,周围有4对共用电子;每个氯原子形成1个共价键,周围有1对共用电子和3对孤电子。磷原子带1个单位负电荷,形成2个共价键,周围有2对共用电子和2对孤电子。因此,图示化合物中所有原子均满足8电子稳定结构,D正确;
故选D。
11. 物质a~e可以发生如图所示的转化(产物H2O略去),其中b为黄绿色气体,d是漂白粉的有效成分。
下列说法正确的是
A. 无水a、c均可作干燥剂
B. e、b均属于非电解质
C. 向d溶液中通入CO2可增强漂白效果
D. 工业上可利用b与热的a反应制备漂白粉
【答案】C
【解析】
【分析】b为黄绿色气体,可确定b是Cl2;d是漂白粉的有效成分,可确定d是Ca(ClO)2,Ca(ClO)2和浓盐酸反应生成Cl2和c,反应方程式为,因此c为CaCl2,a和Cl2反应生成Ca(ClO)2和CaCl2,说明a是Ca(OH)2;Ca(OH)2和氯化铵共热反应生成CaCl2、NH3和H2O,因此e为NH3。
【详解】A.无水a即无水,无吸水性,不能作干燥剂,仅无水可作干燥剂,A错误;
B.e为属于非电解质,但b为是单质,既不是电解质也不是非电解质,并非均为非电解质,B错误;
C.d为,向其溶液中通入会反应生成漂白性更强的,可增强漂白效果,C正确;
D.工业上用与冷的石灰乳反应制备漂白粉,热的与反应会生成氯酸盐,无法得到漂白粉,D错误;
故选C。
12. 一种铝-CO2双极膜电池工作原理如图所示。a为石墨电极,b为铝电极,双极膜中水电离产生的H+和OH-可以在电场作用下向两极迁移。下列说法正确的是
A. b为电池的负极,发生还原反应
B. 双极膜中的H+移向b电极
C. a电极的反应式为
D. 若b电极溶解2.7g,则NaOH溶液质量增加2.7g
【答案】C
【解析】
【分析】由b极:,可知铝被氧化,故b极作电池负极,a极作电池正极。
【详解】A.b处铝失电子转化为,作电池负极,发生氧化反应而非还原反应,A错误;
B.原电池中阳离子向正极迁移,a为正极,故双极膜中移向a电极,B错误;
C.a为正极,中C元素从+4价降为中的+2价,一个得2个电子,结合迁移过来的生成,电极反应式为,C正确;
D.2.7g 的物质的量为0.1mol,溶解时失去0.3mol电子,为平衡电荷,双极膜中有0.3mol 移向溶液,故溶液增加的质量为,不是2.7g,D错误;
故选C。
13. 硒(Se)广泛应用于农业和医药等领域,利用H2Se热解[]制备高纯硒的流程如下,冷凝时,将混合气体温度迅速降至500K得到固态硒。已知H2Se的沸点为231K。
下列说法错误的是
A. 气体“脱水”可选用浓硫酸作脱水剂
B. “冷凝”后尾气的成分为H2和H2Se
C. “氢化”步骤的化学方程式为
D. “冷凝”时迅速降温使蒸气凝结为固体,从平衡体系中分离,减少Se与H2重新化合
【答案】A
【解析】
【分析】粗Se加入铝粉焙烧得到,通入水蒸气氢化得到,脱水后热解发生反应:,冷凝后得到精Se。
【详解】A.具有强还原性,浓硫酸具有强氧化性,二者会发生氧化还原反应,因此不能选用浓硫酸作脱水剂,A错误;
B.的热解为可逆反应,存在未反应的,冷凝温度500K远高于的沸点231K,仍为气态,同时反应生成,且气体经过脱水步骤不含水蒸气,故尾气成分为和,B正确;
C.“氢化”步骤发生与水蒸气生成与的反应,化学方程式为,C正确;
D.迅速降温使蒸气凝结为固体,脱离平衡体系,同时温度降低反应速率减小,可减少与重新化合,D正确;
故选A。
14. 常温下,等浓度的氨水和醋酸溶液互相滴定过程中,溶液的pH与pX [或]的关系如图所示。下列说法正确的是
A. Ⅰ代表NH3∙H2O溶液滴定CH3COOH溶液
B. 常温下,的数量级为
C. f、h两点溶液中pH之和大于14
D. g点
【答案】D
【解析】
【分析】由电离常数可知,,向醋酸溶液中滴加氨水时,溶液中减小,电离常数不变,故增大、增大,曲线Ⅱ代表醋酸溶液中随变化的曲线;e点,即,故;同理,由可知,曲线Ⅰ代表氨水中随变化的曲线,纵轴截距处,故;g点两曲线相交且,对应氨水与醋酸恰好完全反应所得的醋酸铵溶液,溶液呈中性。
【详解】A.向醋酸溶液中滴加氨水时,和均增大,对应曲线Ⅱ,曲线Ⅰ对应向氨水中滴加醋酸溶液,A错误;
B.曲线Ⅰ与纵轴交点处,故,此时,因此,数量级为,B错误;
C.由电离常数表达式及图中纵轴截距可得,曲线Ⅰ满足,曲线Ⅱ满足,f、h两点均有,故、,两点溶液的之和等于14,C错误;
D.g点,即,由电荷守恒可得,又该点两曲线的横坐标相同,故,从而,因此,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 一种主要成分为和的高钾磷矿,通过如下流程可制得重要的化工产品白磷()、倍半水合碳酸钾(,溶解度随温度升高而增大)、。已知:。
回答下列问题:
(1)“电炉煅烧”时的反应为:。
配平该化学方程式__________。该反应的氧化剂是__________(填化学式)。
(2)“电炉煅烧”必须隔绝空气的原因是_______________________________。
(3)浸渣的主要成分是___________(填化学式)。
(4)“中和沉淀”时生成沉淀的离子方程式为__________________________________。
(5)“中和沉淀”需要控制溶液的pH,其目的是______________________________。
(6)“操作a”是___________。
(7)若取100 kg高钾磷矿[质量分数为60%,杂质不含磷元素],经过上述流程,磷元素的回收率为70%,则可制得白磷()_________kg。
【答案】(1) ①. ②.
(2)防止生成的白磷被空气中的氧气氧化,并避免焦炭在空气中燃烧而被额外消耗
(3)
(4)
(5)使铝元素充分转化为氢氧化铝沉淀,同时防止通入过量使转化为
(6)蒸发浓缩、冷却结晶
(7)8.4
【解析】
【分析】高钾磷矿与焦炭在电炉中煅烧,焦炭将磷酸盐中的磷还原为,自身转化为CO,同时矿石中的钾、铝转入,钙、硅转入硅酸盐炉渣。炉气经水洗冷却回收白磷,尾气中的CO燃烧生成,供后续中和沉淀使用。炉渣水浸时,进入溶液,其中的铝以形式存在,不溶性组分留在浸渣中。向浸出液中通入适量,使转化为沉淀,钾元素留在含碳酸盐的滤液中。分离出的经灼烧脱水生成,滤液再经结晶、过滤和烘干得到。
【小问1详解】
反应中磷元素的化合价由+5价降低到0价,碳元素的化合价由0价升高到+2价。令的系数(化学计量数)为1,则4个磷原子共得到20个电子,每个碳原子失去2个电子,因此C和CO的系数均为10。根据磷原子守恒,的系数为2;再依次根据钙、硅及钾、铝原子守恒,确定、和的系数分别为6、2和2,此时两侧氧原子数均为32。配平后的化学方程式为。中的磷元素化合价降低,发生还原反应,故氧化剂为;
【小问2详解】
白磷着火点低,在煅烧温度下容易与空气中的氧气反应,造成产品损失;焦炭也会在空气中燃烧,使还原剂被额外消耗。因此,“电炉煅烧”必须隔绝空气;
【小问3详解】
由电炉煅烧反应可知,炉渣中含有和。水浸时,进入溶液,形成和,而难溶于水,留在固体中,因此浸渣的主要成分为;
【小问4详解】
尾气中的CO燃烧生成,该气体通入含的浸出液中,使铝元素转化为沉淀。结合后续制取碳酸钾水合物可知,此时碳元素进入。根据原子守恒和电荷守恒,生成沉淀的离子方程式为;
【小问5详解】
若通入的不足,溶液碱性仍较强,铝元素不能充分转化为沉淀;若通入的过量,则会发生反应,使滤液中的碳酸钾转化为碳酸氢钾,不利于后续制取倍半水合碳酸钾。因此,应控制溶液的pH,使铝元素充分沉淀,同时防止碳酸钾转化为碳酸氢钾;
【小问6详解】
中和沉淀后的滤液中含有碳酸钾,且题给倍半水合碳酸钾的溶解度随温度升高而增大。因此,可先蒸发浓缩,再冷却使晶体析出,随后进行流程中已有的过滤、烘干操作,故“操作a”为蒸发浓缩、冷却结晶;
【小问7详解】
矿石中的磷全部来自,其质量为。磷酸钙中磷元素的质量分数为。白磷仅由磷元素组成,其质量等于回收的磷元素的质量,故可制得白磷的质量为,答题空填8.4。
16. 有机物M可治疗心血管等多种疾病,其一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)D中含氧官能团的名称为___________。
(2)A→B时,A先与SOCl2反应生成另一种有机产物X,X再与CH3OH反应生成B和HCl,写出第二步反应的化学方程式:____________________________。
(3)M分子中有__________个手性碳原子。
(4)B中N原子碱性强弱:1号N原子_________(填“>”或“<”)2号N原子。
(5)水中溶解性:A_________(填“>”或“<”)B。
(6)D→E的反应类型为__________。
(7)符合下列条件的C的同分异构体有__________种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积之比为2∶2∶1∶1的结构简式为________________(任写一种)。
ⅰ.能与FeCl3溶液发生显色反应;
ⅱ.能发生银镜反应;
ⅲ.分子中除苯环外,不含其他环状结构。
(8)以和Q为有机原料,制备化合物A的合成路线如下。
Q的结构简式为_________。
【答案】(1)酯基、醚键
(2)+ CH3OH+HCl
(3)2 (4)<
(5)> (6)取代反应
(7) ①. 9 ②. 或或(任写一种)
(8)
【解析】
【分析】由结构简式可知,A先与SOCl2发生取代反应生成, 再与甲醇发生取代反应生成B,则X为;B与C先发生加成反应,再发生取代反应生成D,结合C的分子式和D的结构简式可知C为;D与 发生取代反应生成,则E为;E与甲胺发生取代反应生成M,据此解答。
【小问1详解】
由结构简式可知,D中含氧官能团为酯基、醚键;
【小问2详解】
由分析可知,X的结构简式为:,A→B时,第二步反应为X与甲醇发生取代反应生成B和氯化氢,反应的化学方程式为:+ CH3OH+HCl;
【小问3详解】
连有4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,则由结构简式可知,M分子中含有如图“*”所示的2个手性碳原子:;
【小问4详解】
由结构简式可知,苯环和碳碳双键都是吸电子基,使1号氮原子的电子云密度降低,给出孤电子对的能力降低,碱性减弱,所以1号氮原子的碱性弱于2号氮原子;
【小问5详解】
羧基是能与水分子形成分子间氢键的亲水基,而酯基是憎水基,所以由结构简式可知,A分子在水中的溶解性大于B;
【小问6详解】
由分析可知,D→E的反应为D与 发生取代反应生成和氯化氢;
【小问7详解】
由分析可知,C的结构简式为:,C的同分异构体能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,能发生银镜反应说明含有2个醛基或1个醛基和1个酮羰基,且分子中除苯环外,不含其他环状结构的同分异构体的结构可以视作苯酚分子中苯环上的氢原子被2个醛基取代所得结构,共有6种;也可以视作苯酚分子中苯环上的氢原子被取代所得结构,共有3种,因此符合条件的结构简式共有6+3=9种,其中核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积之比为2∶2∶1∶1,即含有4种等效氢且每种等效氢的氢原子个数之比为2∶2∶1∶1,同时考虑结构对称,则符合条件的结构简式为:、、(任写一种);
【小问8详解】
由结构简式可知,与Q先发生加成反应、后发生消去反应生成,结合反应物和产物的结构简式可知Q为。
17. 氢化铝钠()是一种重要的金属碱系还原剂,在化工、医药、电子等诸多领域中都有着广泛的应用。某同学根据文献方法,以四氢呋喃(,沸点为66℃)为溶剂,少量三乙基铝[]为催化剂,与NaH反应制备。实验装置(夹持仪器已省略)如图所示,相关物质性质如表所示。
物质
性质
氢化铝钠
易溶于四氢呋喃
三乙基铝
无色液体,易溶于四氢呋喃,沸点为194℃
四氢呋喃
能溶于水,能与戊烷、甲苯互溶
溶于四氢呋喃
NaCl
难溶于四氢呋喃等有机溶剂
回答下列问题:
(1)装置中盛放和四氢呋喃的仪器名称为_________。
(2)实验时,在三颈烧瓶中加入三乙基铝并加入NaH的四氢呋喃悬浊液,不断通入氮气,然后边搅拌边缓慢滴加的四氢呋喃溶液,充分反应,有白色固体析出,静置。
①不断通入氮气的原因是_____________________________________________________________。
②析出的白色固体主要成分为____________(填化学式)。
③三颈烧瓶中生成分三步完成,请补充完整: __________________________、、____________________。
(3)市售的四氢呋喃中常含有水分和过氧化物,除去水分和过氧化物的试剂为_____(填字母)。
A. 、 B. 分子筛、
C. 、 D. MgO、CO
(4)反应结束,过滤后进行__________(填操作),除去四氢呋喃,可得到氢化铝钠粗品。
(5)固相法也可以制备氢化铝钠,反应为,与本实验相比,固相法制备氢化铝钠的缺点是______________________________(任写一种)。
【答案】(1)恒压滴液漏斗(或恒压分液漏斗)
(2) ①. 排尽装置内的空气,防止反应物NaH和产物与空气中的水、氧气反应 ②. NaCl ③. ④. (3)BC
(4)蒸馏(或减压蒸馏)
(5)反应条件苛刻,能耗高,对设备要求高(任写一种即可)
【解析】
【分析】该实验以四氢呋喃为反应介质,将的四氢呋喃溶液缓慢滴入NaH的四氢呋喃悬浊液中,在三乙基铝作用下制得氢化铝钠。反应过程中三乙基铝先参与形成中间物,随后再生,起催化作用。总反应可表示为:
反应在氮气氛围中进行,磁力搅拌使反应物充分接触,右侧冷凝管使挥发的四氢呋喃冷凝回流,减少溶剂损失。根据性质表,氢化铝钠和三乙基铝溶于四氢呋喃,NaCl难溶,因此反应后的分离应先除去难溶固体,再从含氢化铝钠的滤液中除去溶剂。
【小问1详解】
盛放和四氢呋喃的仪器下端有控制液体滴加的活塞,侧面的导管连通漏斗上部空间与三颈烧瓶,使滴加过程中两处气压保持一致,有利于液体顺利滴入,因此该仪器为恒压滴液漏斗,也称恒压分液漏斗;
【小问2详解】
①反应物NaH能与水反应,反应方程式为。NaH和产物均具有还原性,需要避免与空气中的水、氧气接触。氮气的化学性质较稳定,持续通入氮气可排尽装置内的空气并保持氮气氛围,因此不断通入氮气是为了排尽装置内的空气,防止反应物NaH和产物与空气中的水、氧气反应。
②与NaH反应生成的同时生成NaCl。根据性质表,易溶于四氢呋喃,NaCl难溶于四氢呋喃,因此析出的白色固体主要成分为NaCl。
③题给第二步反应消耗,而实验初始加入了和NaH,因此第一步由这两种物质形成该中间物,反应方程式为。第二步反应为,其中再生,并生成。随后与NaH反应形成目标产物,第三步反应方程式为;
【小问3详解】
A.无水和无水可用作干燥剂,但二者均不能作为还原剂除去四氢呋喃中的过氧化物,不能同时满足两项除杂要求,A错误;
B.中的具有还原性,可被过氧化物氧化为,从而除去过氧化物;处理后可用分子筛吸附水分,达到干燥目的,B正确;
C.具有还原性,能将过氧化物还原,自身被氧化为硫酸盐;除去过氧化物后,可与水反应而除去水分,反应方程式为,因此该组合也能满足除杂要求,C正确;
D.CO在该实验的常规处理条件下不能用作除去四氢呋喃中过氧化物的试剂,该组合不能满足两项除杂要求,D错误;
故选BC;
【小问4详解】
过滤除去难溶固体后,氢化铝钠和少量三乙基铝仍留在四氢呋喃滤液中。四氢呋喃的沸点为66℃,明显低于三乙基铝的沸点194℃,可利用其较易挥发的性质,通过蒸馏将四氢呋喃蒸出,得到氢化铝钠粗品;也可采用减压蒸馏,降低蒸出溶剂所需的温度。因此所填操作为蒸馏或减压蒸馏;
【小问5详解】
题给固相法需要在高温、高压下进行。维持高温需要消耗较多能量,高压操作需要耐压设备,因此与本实验相比,其缺点可以是反应条件苛刻、能耗高或对设备要求高,任写一种即可。
18. 氮氧化物(NOx)和SO2均是大气污染物。回答下列问题:
(1)某研究小组对反应 进行相关实验探究。在恒容密闭容器中,使用某种催化剂,改变原料气配比[]进行多组实验(每次实验的温度可能相同,也可能不同),测定NO2的平衡转化率[],部分实验结果如图1所示。
①若正反应的活化能为,则逆反应的活化能为________。
②能说明该反应已达平衡状态的是_________(填字母)。
A.单位时间内生成1molSO3(g)的同时消耗了1molSO2(g)
B.在恒温恒容的容器中,混合气体的密度保持不变
C.在绝热恒容的容器中,容器内的温度不再变化
D.在恒温恒压的容器中,气体的平均摩尔质量不再变化
③若要将图中B点的平衡状态变为C点的平衡状态,应采取的措施是______________________。
④图中B、D两点对应的实验温度分别为TB和TD,通过计算判断:TB_____(填“>”“=”或“<”) TD。
(2)硫酸工业尾气中SO2可用CO处理并回收S,涉及的反应如下:
反应Ⅰ: ;
反应Ⅱ: 。
恒压条件下,按充入原料,其中SO2的平衡转化率以及COS和S的平衡选择性随温度(T)的变化如图2所示。已知曲线b表示COS的平衡选择性(X的平衡选择性,X为COS或S)。
①ΔH2________(填“>”或“<”)0。
②表示S的平衡选择性的曲线为_________(填“a”或“c”)。
③1400 K下,反应的平衡常数K=_________。
④其他条件不变,增大体系压强,反应Ⅰ、反应Ⅱ的平衡常数K分别_________、_________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. ②. C ③. 升高温度 ④. <
(2) ①. > ②. c ③. 5.12 ④. 不变 ⑤. 不变
【解析】
【小问1详解】
①根据反应焓变与活化能的关系:,代入已知、正反应活化能为,可得逆反应活化能。
②A.单位时间生成、同时消耗,描述的均为正反应方向的变化,无法判断正逆反应速率相等,不能说明反应达平衡。
B.该反应所有物质均为气体,总质量恒定,容器恒容则体积恒定,由可知混合气体密度始终为定值,密度不变不能说明反应达平衡。
C.该反应存在焓变,绝热恒容容器中温度会随反应进行变化,当容器内温度不再变化时,说明体系的热量不再改变,反应达到平衡状态。
D.该反应前后气体总物质的量、总质量均恒定,由可知气体平均摩尔质量始终为定值,恒温恒压下平均摩尔质量不变不能说明反应达平衡。
选C。
③B点和C点的原料气配比均为1,B点平衡转化率更高;该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,可使转化率从75%降低至50%,实现B到C的平衡状态转变。
④B点:设初始为1mol、为1mol,,则平衡时:,
D点:设初始为1mol、为1.5mol,,则平衡时:,,该反应放热,越大对应温度越低。因,故。
【小问2详解】
①已知曲线b为COS的平衡选择性,随温度升高b曲线数值下降,说明更多COS发生分解生成S(g),即升温促进反应Ⅱ正向移动,根据勒夏特列原理,正反应为吸热反应,因此。
②反应Ⅱ为,温度升高时反应Ⅱ正向移动,生成的S的物质的量增大,S的平衡选择性随温度升高而增大,且1400K时二者均为50%,故表示平衡选择性的曲线为c。曲线a表示的平衡转化率。
③总反应可由反应Ⅰ+反应Ⅱ得到。1400K时:初始按投料,设初始、;该温度下平衡转化率为80%,转化的为;曲线b、c交点说明COS和S的平衡选择性均为50%,因此生成的S的物质的量为,生成的为,剩余为,剩余为。 该反应前后气体分子数相等,平衡常数表达式中体积V可约去,可直接用物质的量代入计算,平衡常数。
④平衡常数只与温度有关,温度不变时平衡常数不随压强变化,因此增大体系压强,反应Ⅰ、反应Ⅱ的平衡常数均保持不变。
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高三化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:高考范围,侧重必修第一册第一~三章、必修第二册第五章和第八章。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Al-27 P-31 Ca-40 Fe-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. 化学材料在生产、生活、科技中发挥重要作用。下列说法正确的是
A. 碳纳米管、石墨烯均为碳单质,属于新型无机非金属材料
B. 纳米碳分子材料的粒子直径一般为几纳米到几十纳米,因此属于胶体
C. “嫦娥四号”使用的SiC-Al复合材料不具有Al的化学性质
D. 钛酸钡压电陶瓷在压力下会产生电信号,该陶瓷属于金属材料
2. 下列化学用语表示错误的是
A. HI的电子式: B. S2-的结构示意图:
C. 的名称:2,2,4,5-四甲基己烷 D. 甲醛溶液中的氢键:
3. 下列物质的制备原理错误的是
A. 铝热法冶炼铬:
B. 工业生产铁:
C. 工业制备单质铝:
D. 工业制备金属钠:
4. 利用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.蒸干CuSO4溶液制备胆矾
B.熔融纯碱
C.除去Cl2中少量HCl
D.制备Cl2
A. A B. B C. C D. D
5. 下列做法值得提倡且符合绿色化学理念的是
A. 废旧电池集中收集后直接高温焚烧,回收其中金属单质
B. 禁止使用不能再生的化石能源如煤、石油、天然气等
C. 为提高产率,化工合成中使用过量有毒原料,反应后废液集中深埋处理
D. 制备目标产物时,优化合成路线,尽可能使反应物原子全部转化为目标产物
6. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
久置在空气中的漂白粉遇盐酸产生CO2
漂白粉的有效成分是CaCO3
B
浓硝酸保存在棕色试剂瓶中
浓硝酸具有强氧化性
C
Fe2+与K3[Fe(CN)6]可生成蓝色物质
KSCN溶液可用于检验Fe3+
D
利用海水制取溴和镁单质
Br-可被氧化,Mg2+可被还原
A. A B. B C. C D. D
7. 下列关于钠、铁及其化合物的说法正确的是
A. 漂白液和医用酒精常用作生活中的杀菌消毒剂,二者杀菌消毒原理相同
B. 向FeCl2溶液里加入适量Na2O2,最终可得到红褐色Fe(OH)3沉淀
C. 的FeCl3溶液中,、、、可大量共存
D. 等质量的Na2O、Na2O2分别溶于足量水得到等体积的溶液,所得溶液物质的量浓度相等
8. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 22.4LCH4中原子的数目为5NA
B. 28gFe粉和足量S完全反应,转移电子的数目为1.5NA
C. 0.1molKClO3固体中含有氯离子的数目为0.1NA
D. 1molCu与含2molH2SO4的浓硫酸充分反应,生成SO2的分子数目小于NA
9. 海带中含有碘,某同学在实验室采用离子交换法从海带中提取碘的工艺流程如下:
下列说法正确的是
A. “灼烧”海带时,需要用到的仪器有酒精灯、表面皿、玻璃棒
B. “氧化1”主要反应的离子方程式为
C. 理论上无法计算出参加反应的Cl2与Na2SO3的物质的量之比
D. “吹碘”鼓入热空气主要是利用了I2难溶于水的性质
10. W、X、Y、Z是位于同一短周期的主族元素,Z原子核外最外层电子数是X原子核外电子总数的一半。由该四种元素组成的一种化合物结构如图所示。下列说法正确的是
A. 电负性:X>Y>Z
B. 简单氢化物的键角:X<Y
C. Z元素的最高价氧化物对应的水化物为弱酸
D. 图示化合物中所有原子均满足8电子稳定结构
11. 物质a~e可以发生如图所示的转化(产物H2O略去),其中b为黄绿色气体,d是漂白粉的有效成分。
下列说法正确的是
A. 无水a、c均可作干燥剂
B. e、b均属于非电解质
C. 向d溶液中通入CO2可增强漂白效果
D. 工业上可利用b与热的a反应制备漂白粉
12. 一种铝-CO2双极膜电池工作原理如图所示。a为石墨电极,b为铝电极,双极膜中水电离产生的H+和OH-可以在电场作用下向两极迁移。下列说法正确的是
A. b为电池的负极,发生还原反应
B. 双极膜中的H+移向b电极
C. a电极的反应式为
D. 若b电极溶解2.7g,则NaOH溶液质量增加2.7g
13. 硒(Se)广泛应用于农业和医药等领域,利用H2Se热解[]制备高纯硒的流程如下,冷凝时,将混合气体温度迅速降至500K得到固态硒。已知H2Se的沸点为231K。
下列说法错误的是
A. 气体“脱水”可选用浓硫酸作脱水剂
B. “冷凝”后尾气的成分为H2和H2Se
C. “氢化”步骤的化学方程式为
D. “冷凝”时迅速降温使蒸气凝结为固体,从平衡体系中分离,减少Se与H2重新化合
14. 常温下,等浓度的氨水和醋酸溶液互相滴定过程中,溶液的pH与pX [或]的关系如图所示。下列说法正确的是
A. Ⅰ代表NH3∙H2O溶液滴定CH3COOH溶液
B. 常温下,的数量级为
C. f、h两点溶液中pH之和大于14
D. g点
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 一种主要成分为和的高钾磷矿,通过如下流程可制得重要的化工产品白磷()、倍半水合碳酸钾(,溶解度随温度升高而增大)、。已知:。
回答下列问题:
(1)“电炉煅烧”时的反应为:。
配平该化学方程式__________。该反应的氧化剂是__________(填化学式)。
(2)“电炉煅烧”必须隔绝空气的原因是_______________________________。
(3)浸渣的主要成分是___________(填化学式)。
(4)“中和沉淀”时生成沉淀的离子方程式为__________________________________。
(5)“中和沉淀”需要控制溶液的pH,其目的是______________________________。
(6)“操作a”是___________。
(7)若取100 kg高钾磷矿[质量分数为60%,杂质不含磷元素],经过上述流程,磷元素的回收率为70%,则可制得白磷()_________kg。
16. 有机物M可治疗心血管等多种疾病,其一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)D中含氧官能团的名称为___________。
(2)A→B时,A先与SOCl2反应生成另一种有机产物X,X再与CH3OH反应生成B和HCl,写出第二步反应的化学方程式:____________________________。
(3)M分子中有__________个手性碳原子。
(4)B中N原子碱性强弱:1号N原子_________(填“>”或“<”)2号N原子。
(5)水中溶解性:A_________(填“>”或“<”)B。
(6)D→E的反应类型为__________。
(7)符合下列条件的C的同分异构体有__________种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积之比为2∶2∶1∶1的结构简式为________________(任写一种)。
ⅰ.能与FeCl3溶液发生显色反应;
ⅱ.能发生银镜反应;
ⅲ.分子中除苯环外,不含其他环状结构。
(8)以和Q为有机原料,制备化合物A的合成路线如下。
Q的结构简式为_________。
17. 氢化铝钠()是一种重要的金属碱系还原剂,在化工、医药、电子等诸多领域中都有着广泛的应用。某同学根据文献方法,以四氢呋喃(,沸点为66℃)为溶剂,少量三乙基铝[]为催化剂,与NaH反应制备。实验装置(夹持仪器已省略)如图所示,相关物质性质如表所示。
物质
性质
氢化铝钠
易溶于四氢呋喃
三乙基铝
无色液体,易溶于四氢呋喃,沸点为194℃
四氢呋喃
能溶于水,能与戊烷、甲苯互溶
溶于四氢呋喃
NaCl
难溶于四氢呋喃等有机溶剂
回答下列问题:
(1)装置中盛放和四氢呋喃的仪器名称为_________。
(2)实验时,在三颈烧瓶中加入三乙基铝并加入NaH的四氢呋喃悬浊液,不断通入氮气,然后边搅拌边缓慢滴加的四氢呋喃溶液,充分反应,有白色固体析出,静置。
①不断通入氮气的原因是_____________________________________________________________。
②析出的白色固体主要成分为____________(填化学式)。
③三颈烧瓶中生成分三步完成,请补充完整: __________________________、、____________________。
(3)市售的四氢呋喃中常含有水分和过氧化物,除去水分和过氧化物的试剂为_____(填字母)。
A. 、 B. 分子筛、
C. 、 D. MgO、CO
(4)反应结束,过滤后进行__________(填操作),除去四氢呋喃,可得到氢化铝钠粗品。
(5)固相法也可以制备氢化铝钠,反应为,与本实验相比,固相法制备氢化铝钠的缺点是______________________________(任写一种)。
18. 氮氧化物(NOx)和SO2均是大气污染物。回答下列问题:
(1)某研究小组对反应 进行相关实验探究。在恒容密闭容器中,使用某种催化剂,改变原料气配比[]进行多组实验(每次实验的温度可能相同,也可能不同),测定NO2的平衡转化率[],部分实验结果如图1所示。
①若正反应的活化能为,则逆反应的活化能为________。
②能说明该反应已达平衡状态的是_________(填字母)。
A.单位时间内生成1molSO3(g)的同时消耗了1molSO2(g)
B.在恒温恒容的容器中,混合气体的密度保持不变
C.在绝热恒容的容器中,容器内的温度不再变化
D.在恒温恒压的容器中,气体的平均摩尔质量不再变化
③若要将图中B点的平衡状态变为C点的平衡状态,应采取的措施是______________________。
④图中B、D两点对应的实验温度分别为TB和TD,通过计算判断:TB_____(填“>”“=”或“<”) TD。
(2)硫酸工业尾气中SO2可用CO处理并回收S,涉及的反应如下:
反应Ⅰ: ;
反应Ⅱ: 。
恒压条件下,按充入原料,其中SO2的平衡转化率以及COS和S的平衡选择性随温度(T)的变化如图2所示。已知曲线b表示COS的平衡选择性(X的平衡选择性,X为COS或S)。
①ΔH2________(填“>”或“<”)0。
②表示S的平衡选择性的曲线为_________(填“a”或“c”)。
③1400 K下,反应的平衡常数K=_________。
④其他条件不变,增大体系压强,反应Ⅰ、反应Ⅱ的平衡常数K分别_________、_________(填“增大”“减小”或“不变”)。
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