精品解析:安徽合肥市部分学校2025-2026学年高三下学期5月21日教学质量检测 化学试题
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内容正文:
2026年合肥市高三5月21日教学质量检测
化学
注意事项:
1.答卷前,务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案选项涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案选项。作答非选择题时,将答案写在答题卡上对应区域。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。
一、选择题: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. 科技创新是新质生产力的核心要素。下列选项正确的是
A. 脑机接口已融入医疗,其植入式电极中的石墨烯属于烯烃
B. 火箭使用的燃料偏二甲肼(),属于烃类
C. 芯片是AI技术的“算力心脏”,其主要成分是
D. “轻舟”飞船防热系统采用陶瓷微球,陶瓷是无机非金属材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.石墨烯是仅由碳元素组成的单质,烯烃是含碳碳双键且仅由C、H元素组成的有机化合物,石墨烯不属于烯烃,A错误;
B.烃是仅由C、H两种元素组成的有机化合物,偏二甲肼中含有N元素,不属于烃类,B错误;
C.AI芯片的主要成分是单质Si,是光导纤维的主要成分,C错误;
D.陶瓷的主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,D正确;
故答案选D。
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 苯的最简式是C6H6 B. 羟基()的电子式为
C. 乙烯的结构简式: D. 四氯化碳分子的球棍模型为
【答案】B
【解析】
【详解】A.最简式是化合物中原子个数的最简整数比,苯的分子式是,最简式应为,A错误;
B.羟基是中性基团,含1个未成对单电子,题给电子式符合羟基的结构,书写正确,B正确;
C.乙烯的官能团为碳碳双键,结构简式必须标出官能团,正确结构简式为,C错误;
D.四氯化碳中原子半径大于中心C原子,因此对应的球体积应该更大;且该图是空间填充模型,不是题目要求的球棍模型(球棍模型需要用棍表示化学键),D错误;
故选B。
3. 通过下列实验操作和现象能得出相应结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向的溶液中滴加的溶液,溶液褪色
具有氧化性
B
用棉花包裹,吹入,棉花燃烧
与反应是放热反应
C
常温下,分别向等体积的盐酸和硫酸中加入大小相同的铝片,前者反应速率更快
电离程度:
D
向浓度均为的、混合溶液中滴加少量溶液,有黄色沉淀生成
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.是强氧化剂,与反应时,中O元素化合价升高失电子作还原剂,体现还原性,A错误;
B.与反应生成和,该反应放热,使温度升高至棉花着火点而燃烧,B正确;
C.pH=1的盐酸和硫酸中相等,盐酸反应速率更快是因为对铝与酸的反应有催化作用,C错误;
D.相同浓度的和中滴加少量AgNO3,先析出黄色AgI沉淀,说明AgI更难溶,即,D错误;
故选B。
4. 盘尼西林是一种抗生素,结构简式如图所示。下列有关盘尼西林的说法正确的是
A. 能发生缩聚反应 B. 含有4个手性碳原子
C. 水解时可生成苯乙酸 D. 能使溴的CCl4溶液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.缩聚反应需要分子中同时含有两个及以上可发生缩合的官能团(如同时含羧基和氨基或羟基),该分子仅含有1个羧基,氨基都已形成酰胺键,无法发生缩聚反应,A错误;
B.手性碳原子是指连有4种不同基团的饱和碳原子。对该分子计数: 只有3个手性碳原子(分别是四元环上的2个饱和碳、五元环中连羧基的饱和碳),连两个甲基的饱和碳,不是手性碳,因此共3个手性碳,B错误;
C.该分子水解时断开2个酰胺基的键,生成、,含有苯乙酸,C正确;
D.该分子中无碳碳双键和碳碳三键这类能和溴发生加成反应的不饱和键,苯环、羰基都不能和溴的溶液加成,因此不能使溶液褪色,D错误;
答案选C。
5. 设表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 2 mol NO和充分反应后生成物的分子数为
B. 工业上合成氨,生成6 mol N-H键时,转移电子数为
C. 常温下,将2.7 g铝片投入足量的浓硝酸中,则铝失去的电子数为
D. Zn和一定量的浓硫酸反应生成22.4 L气体,反应共转移2 mol电子
【答案】B
【解析】
【详解】A.NO与反应生成后,存在平衡,生成物分子数小于,A错误;
B.合成氨反应中,每生成2 mol (含6 mol N-H键),N元素从0价降为-3价,共得到6 mol电子,转移电子数为,B正确;
C.常温下铝遇浓硝酸发生钝化,反应不能持续进行,铝失去电子数远小于,C错误
D.未说明气体处于标准状况,无法确定22.4 L气体的物质的量,无法计算转移电子数,D错误;
故选B。
阅读下列材料,完成下面小题。
过氧化氢是在化学、医疗等领域广泛应用的重要化合物。实验室中可用与稀硫酸反应制备过氧化氢,工业上可电解一定浓度的溶液先制备出过二硫酸铵[],过二硫酸铵再与水反应生成过氧化氢和硫酸氢铵。过氧化氢具有弱酸性、强氧化性,实验室中可用于氧化二价铁。已知:的结构为。
6. 下列有关反应的化学方程式或离子方程式书写错误的是
A. 与稀硫酸反应的化学方程式:
B. 电解溶液的阴极反应式:
C. 过二硫酸铵与水反应的化学方程式:
D. 酸性条件下,过氧化氢用于氧化二价铁:
7. 下列说法错误的是
A. 的电子式:
B. 中键角:
C. 键长:
D. 中S原子和键中O原子的杂化方式相同
【答案】6. B 7. C
【解析】
【6题详解】
A.与稀硫酸反应制备过氧化氢,与稀硫酸反应的化学方程式为,故A正确;
B.电解溶液生成, 在阳极失电子发生氧化反应生成,阳极反应式为,阴极反应式为2H++2e-=H2↑,故B错误;
C.过二硫酸铵与水反应生成过氧化氢和硫酸氢铵,过二硫酸铵与水反应的化学方程式:,故C正确;
D.酸性条件下,过氧化氢把Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为,故D正确;
选B。
【7题详解】
A. 是离子化合物,电子式为,故A正确;
B. 双键和双键的排斥作用大于双键和单键的排斥作用,所以中键角:,故B正确;
C. 双键的键能大于单键,所以键长:,故C错误;
D. 中S原子和键中O原子的杂化方式均为sp3,故D正确;
选C。
8. 下列各组离子在水溶液中均不能大量共存,现用离子方程式解释不能大量共存的原因,其中一定错误的是
选项
离子组
离子方程式
A
、、、
B
、、、
C
、、、
D
、、、
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.离子组Ba2+、Fe2+、Cl⁻、OH⁻中,Fe2+与OH⁻反应生成Fe(OH)2沉淀,不能大量共存,离子方程式正确,故A正确;
B.离子组H+、Fe2+、ClO⁻、中,ClO⁻在酸性条件下氧化Fe2+,不能大量共存,但给出的离子方程式2H++ Fe2+ + ClO⁻ = Fe3+ + Cl⁻ + H2O未配平(电荷不守恒),正确反应应为2H+ + 2Fe2+ + ClO⁻ = 2Fe3+ + Cl⁻ + H2O,因此解释错误,故B错误;
C.离子组K⁺、Na⁺、、OH⁻中,与OH⁻反应生成和H2O,不能大量共存,离子方程式正确,故C正确;
D.离子组H+、Na+、、中,H⁺与反应生成CO2和H2O,不能大量共存,离子方程式正确,故D正确;
故选B。
9. 短周期元素R、W、X、Y原子序数依次增大。一种天然矿石广泛用于玻璃行业,含有92 mol质子。W的族序数是周期数的3倍,R、W最外层电子数之和与X、Y最外层电子数之和相等,X是地壳中含量最多的金属元素。下列说法错误的是
A. 原子半径:
B. 与Y同族且比Y原子多两个电子层的Z的原子序数为50
C. 化学键中离子键成分的百分数:
D. W单质在不同溶剂中的溶解性:
【答案】C
【解析】
【分析】短周期元素R、W、X、Y原子序数依次增大,元素W族序数是周期数3倍,位于第二周期第VIA族,W为O;X是地壳中含量最高的金属元素,推得X为Al;结合矿石化学式电中性、质子数总和、最外层电子数关系,推得R为Li、Y为Si。
【详解】A.同周期主族原子半径从左到右依次减小,同主族原子半径从上到下依次增大,故原子半径:,即,A正确;
B.Y为Si位于第三周期第族,多两个电子层的元素为第五周期第族的Sn,原子序数为50,B正确;
C.成键元素电负性差值越大,离子键成分百分数越高,Li比Al活泼,对电子的吸引力更弱,Li的电负性小于Al,Li与O电负性差大于Al与O电负性差,故离子键成分百分数大于,即,C错误;
D.W单质为和,属于非极性分子,根据相似相溶原理,其在非极性溶剂中溶解度大于极性溶剂,的分子空间构型为V形,属于极性分子但极性微弱,其在非极性溶剂中溶解度大于极性溶剂,D正确;
故选C。
10. 我国科研人员成功研发出一种如图所示碱性开放式解耦电池,该电池整合了电池和充电电池,引入可减少充电时电极上的析氢反应,使电池效率突破传统限制。下列说法错误的是
A. 电极应与电源正极相连
B. 闭合时,通过阳离子交换膜由电极向电极移动
C. 闭合时,电极上存在电极反应:
D. 放电时,若消耗(标准状况),则充电时需消耗才能使电极复原
【答案】D
【解析】
【分析】闭合时为放电(原电池,电池),在电极失电子生成,故为负极,电极得电子,为正极;闭合时为充电(电解池),需要将还原为,电极上失电子生成,发生氧化反应。
【详解】A.充电时,电极发生的氧化反应,为电解池的阳极,阳极需与电源正极相连,A正确;
B.闭合(原电池),阳离子向正极移动,正极是,负极是,因此通过阳离子交换膜由极区向极移动,B正确;
C.闭合(充电),为阴极,得电子还原为,碱性条件下电极反应为,C正确;
D.标况下物质的量为,放电时转移电子为,即对应生成;充电时,中为价,生成时每个失去电子,若仅考虑还原,需要(质量),但题目明确说明只是减少析氢副反应,不能完全消除析氢,阴极还有部分电子用于析氢生成,因此总消耗的质量大于,D错误;
故答案选D。
11. 利用图示装置,X、Y、Z中选用不同试剂进行实验(必要时可加热)。根据Z中现象得出的结论正确的是
A. 浓盐酸、MnO2、AgNO3溶液;出现白色沉淀,说明Cl2与水反应
B. 稀硝酸、Cu、H2O;溶液上方气体有红棕色,说明Cu与稀硝酸生成NO2
C. 浓氨水、生石灰、CuSO4溶液;出现蓝色沉淀,说明生成[Cu(NH3)4]SO4
D. 溴乙烷、NaOH醇溶液、Br2的CCl4溶液;溶液褪色,说明有乙烯生成
【答案】D
【解析】
【详解】A. 浓盐酸与MnO2加热反应生成的氯气中混有氯化氢也能使AgNO3溶液出现白色沉淀,不能说明Cl2与水反应,A错误;
B.稀硝酸与Cu反应生成NO,NO在溶液上方被氧化为红棕色二氧化氮,不能说明Cu与稀硝酸生成NO2,B错误;
C.浓氨水滴到生石灰中产生氨气,氨气与CuSO4溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,不是[Cu(NH3)4]SO4,C错误;
D.溴乙烷与NaOH醇溶液加热发生消去反应生成乙烯,乙烯使Br2的CCl4溶液褪色,D正确;
故选D。
12. 我国化学家合成了一种带有空腔的杯状主体分子(结构如图a),该分子和客体分子(结构示意图如图b)可形成主客体包合物,被固定在空腔内部。下列说法正确的是
A. 主体分子存在分子内氢键 B. 主客体分子之间存在共价键
C. 主客体包合物属于分子晶体 D. 中N采用杂化
【答案】A
【解析】
【详解】A.该杯状主体分子含有多个和,氧原子电负性大,分子内相邻的氢原子可与同一分子内的其他氧原子形成分子内氢键,A正确;
B.主客体通过分子间作用力(氢键、范德华力)结合形成包合物,主客体之间不存在共价键,B错误;
C.客体是离子化合物,包合物中存在和两种离子,形成晶体时属于离子晶体,不是分子晶体,C错误;
D.中原子形成4个键,无孤电子对,价层电子对数为4,因此采取杂化,D错误;
故选A。
13. 一定温度下,向恒容密闭容器中充入气体A可发生反应:①,②,③。反应体系中A、B、C的浓度随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 反应的活化能:①大于②
B. 时的平均速率:
C. 时,
D. 该温度下,反应③的平衡常数
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题图可知,内,A同时生成B和C,但生成B的速率快,说明反应①容易发生,活化能比反应②的低,A错误;
B.内,A 的浓度变化量 Δc(A)>Δc(C) (因为 A 同时发生反应①和②,消耗速率大于 C 的生成速率)。 平均速率 ,因此 v(A)>v(C),B错误;
C.时刻,B和C浓度均为,A的浓度小于,因此A的浓度变化量因此,C错误;
D.反应③的平衡常数,由图可知,平衡时C的浓度大于B的浓度,故该温度下,反应③的平衡常数,D正确;
故选D。
14. 常温下,溶液中、、以氢氧化物形式沉淀时,与的关系如图所示(其中X代表、、、),忽略溶液体积变化。
已知:①
②。
下列叙述错误的是
A. L代表与的关系
B. 恰好完全沉淀时
C. 通过调节溶液的可分离和
D.
【答案】D
【解析】
【分析】金属氢氧化物的沉淀溶解平衡通式:,溶度积:,两边取负对数:,整理得:(n取正值);构建的生成平衡:,平衡常数:,两边取负对数:,整理得:;X代表、、、,由与的图像关系可知,只有随增大而增大,图像中最左边的直线代表与的关系;对于:价态越高,直线的斜率绝对值越大(对应斜率为,对应斜率为),最右边的直线代表与的关系;价态相同时,由于,当时,,越大,越小,L代表与的关系,当,,;另外一条斜率相同的直线代表与的关系,当,,,当,,,据此分析。
【详解】A.由分析可知,L代表与的关系,A正确;
B.由分析可知,,恰好完全沉淀时,,,则,,B正确;
C.由图像及分析可知,当时,恰好完全沉淀,此时,;对L直线分析,当时,浓度为,此时,,说明要使浓度为的开始沉淀,要达到5.9,而此时已经完全沉淀,可通过溶液调节分离和,C正确;
D.由分析可知,的沉淀溶解平衡:,构建的的生成平衡:,由上述两个反应叠加得到,则,D错误;
故选D。
二、非选择题:
15. 钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。制备二次电池添加剂的流程如下:
已知:①,,,,。
②锌的氢氧化物在开始沉淀,沉淀完全。
③沉淀过快无法形成,易与形成配合物。
④某金属离子浓度,其他金属离子不沉淀,即认为完全分离。
(1)Co位于元素周期表___________区,其基态原子的核外电子排布式为___________。
(2)“沉铜”步骤中发生反应为,该反应的平衡常数___________。
(3)假设“沉铜”后得到的滤液中为,向其中加入至沉淀完全,据此判断能否实现和的完全分离:___________(写出计算过程)。
(4)“沉锰”步骤中,将氧化为二氧化锰除去,被还原为,发生反应的离子方程式为___________。
(5)制备,先加氨水再加溶液的理由是___________。
【答案】(1) ①. d ②. 1s22s22p63s23p63d74s2
(2)2.0×1015
(3)Zn2+完全沉淀时,溶液中S2-浓度为:=2.5×10-17 mol/L,溶液中Co2+的浓度商为:Qc=c(Co2+) c(S2-)=0.10×2.5×10-17 =2.5×10-18>4.0×10-21,则溶液中的Co2+会生成CoS沉淀,不能实现Zn2+和Co2+的完全分离
(4)Mn2+++2H2O=MnO2↓+2+4H+
(5)先加氨水,溶液中的Co2+会与NH3形成配合物,使溶液中Co2+浓度减小,减小沉淀的生成速率,从而有利于β-Co(OH)2生成
【解析】
【分析】由题给流程可知,向炼锌废渣中加入稀硫酸酸浸,将金属氧化物转化为硫酸盐,单质铜不反应,过滤得到含有铜、硫酸铅的浸渣和滤液;向滤液中通入硫化氢沉铜,将溶液中的铜离子转化为硫化铜沉淀,过滤得到硫化铜和滤液;向滤液中加入过二硫酸钠溶液沉锰,将溶液中的锰离子转化为二氧化锰沉淀,过滤得到二氧化锰和滤液;向滤液中加入有机萃取剂萃取溶液中的锌离子,分液得到含有锌离子的有机相和水相;向水相中先加入氨水,将溶液中的亚钴离子转化为配合物,再向反应后的溶液中加入热的氢氧化钠溶液沉钴,将溶液中的亚钴离子转化为β-Co(OH)2沉淀,过滤得到滤液和β-Co(OH)2。
【小问1详解】
钴元素的原子序数为27,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2,则钴元素位于元素周期表的d区;
【小问2详解】
由方程式可知,反应的平衡常数为:K====2.0×1015;
【小问3详解】
由溶度积可知,溶液中锌离子完全沉淀时,溶液中硫离子浓度为:=2.5×10-17 mol/L,则溶液中亚钴离子的浓度商为:Qc=c(Co2+) c(S2-)=0.10×2.5×10-17 =2.5×10-18>4.0×10-21,则溶液中的亚钴离子会生成硫化亚钴沉淀,不能实现溶液中锌离子和亚钴离子的完全分离;
【小问4详解】
由分析可知,加入过二硫酸钠溶液沉锰的目的是将溶液中的锰离子转化为二氧化锰沉淀,反应的离子方程式为:Mn2+++2H2O=MnO2↓+2+4H+;
【小问5详解】
由题给信息可知,沉淀过快无法形成β-Co(OH)2沉淀,所以制备β-Co(OH)2时应先加氨水,使溶液中亚钴离子与氨分子形成配合物,将溶液中的亚钴离子浓度减小,减小沉淀的生成速率,从而有利于β-Co(OH)2生成。
16. 苯乙醚(M=122 g/mol)可用于制造医药和染料。合成原理为,。
实验步骤:
i.向三颈烧瓶中加入7.5 g苯酚、4.0 g NaOH和4 mL水;80-90℃水浴加热,固体全部溶解后,缓慢滴入8.5 mL溴乙烷(过量);继续加热搅拌2小时。
ii.冷却至室温将三颈烧瓶中反应液水洗分液,有机相用饱和食盐水洗两次,分出有机相。
iii.合并两次的洗涤液,用10 mL乙醚提取一次得到提取液,___________,然后向有机相中加入无水氯化钙后过滤,水浴蒸出乙醚。常压蒸馏有机相,收集172℃左右的馏分,得6.0 g产品。
已知:①苯乙醚微溶于水,易溶于醇和醚。熔点为-30℃,沸点为172℃;溴乙烷和乙醚都是挥发性无色液体;溴乙烷沸点为38.4℃;
②图2中克氏蒸馏头的螺口夹可调节毛细玻璃管的进气量。
回答下列问题:
(1)仪器A作用为___________。
(2)步骤ii中用饱和食盐水洗涤的优点是___________。步骤iii中用乙醚提取时振荡分液漏斗后需要进行“放气”操作,原因是___________。
(3)步骤iii中空白处的操作为___________
(4)步骤iii蒸馏也可用如图2所示减压蒸馏装置,下列关于该装置的说法错误的是___________。
A. 克氏蒸馏头弯管的作用是防止液体溅入冷凝管
B. 可将直形冷凝管替换为蛇形冷凝管,以提高冷凝效率
C. 毛细玻璃管可以起到防止暴沸的作用
D. 实施减压蒸馏时,应该先加热后用真空泵减压
(5)苯乙醚的产率为___________%(结果保留三位有效数字),步骤iii中若未使用乙醚进行相关操作,产率会___________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
【答案】(1)冷凝回流
(2) ①. 降低苯乙醚溶解度,便于分层,减少其在水中的溶解损失 ②. 振荡时乙醚挥发使分液漏斗内气压增大
(3)将提取液与有机相合并 (4)BD
(5) ①. 61.6 ②. 偏低
【解析】
【分析】在图1的三颈烧瓶中,苯酚和溶液充分反应生成苯酚钠后,再用恒压滴液漏斗缓慢滴加溴乙烷至过量,发生取代反应生成苯乙醚。再水洗除去可溶性杂质,分液后有机相加入饱和食盐水洗涤后分出有机相。再向两次洗涤液中加入乙醚,将溶于水中的极少量苯乙醚萃取出来。再将提取液和之前的有机相混合,用无水氯化钙除水后蒸馏除去沸点更低的乙醚,最后蒸馏得到苯乙醚。
【小问1详解】
本反应需要加热,溴乙烷沸点低易挥发,球形冷凝管可将挥发的反应物冷凝回流回反应瓶,提高原料转化率。
【小问2详解】
饱和食盐水是高浓度盐溶液,符合盐析的原理,减少有机物溶解,同时有利于分层;乙醚沸点低易挥发,振荡会加速挥发使内部压强升高,需要放气平衡压强。
【小问3详解】
洗涤液中溶解了部分苯乙醚,用乙醚提取出产物后,需要将提取液和之前得到的有机相合并,再进行后续干燥蒸馏操作。
【小问4详解】
A.克氏蒸馏头的弯管可防止暴沸时液体溅入冷凝管,符合设计用途,A正确;
B.蛇形冷凝管的弯曲结构会残留馏分,造成产物损失,蒸馏操作一般使用直形冷凝管,不能替换,B错误;
C.毛细玻璃管可提供气化中心,起到防止暴沸的作用,C正确;
D.减压蒸馏应先抽真空减压,再加热;若先加热后减压,会导致体系内物质沸点骤降,大量反应物/产物瞬间汽化冲料,发生危险,D错误;
故选BD。
【小问5详解】
苯酚的摩尔质量为,,,溴乙烷过量,按苯酚计算苯乙醚的理论产量:,产率;若不用乙醚提取,洗涤液中溶解的苯乙醚会损失,最终得到的产物减少,产率偏低。
17. 化工企业以为碳源,在催化剂作用下,用氢气还原。已知T ℃时反应的热化学方程式如下:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
回答下列问题:
(1)反应热=_______。
(2)反应Ⅰ的反应历程如图所示。
图中反应的原子利用率达到100%的是_______(填字母)。
a.第一步 b.第二步 c.第三步 d.第四步
(3)对于反应Ⅰ和Ⅱ,下列操作能提高平衡转化率的是_______(填字母)。
A. 增加用量 B. 恒温、恒压下通入稀有气体
C. 移除 D. 使用高效催化剂
(4)催化加氢制备甲醇,的平衡转化率和的选择性随温度、压强变化如图所示,已知的选择性。
①由图可知压强大小关系:_______(填“”“”或“”)。
②350 ℃时体系发生的反应主要是_______(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”);图中a、b两点的反应速率_______(填“”“”或“”)。
③将1 mol CO2和3 mol H2的混合气体通入反应器,在温度为250 ℃、压强为p2的条件下进行反应,达到平衡状态时,H2的平衡转化率为_______(结果保留3位有效数字);该温度下反应Ⅰ的平衡常数Kp=_______(列出计算式即可;已知:气体的分压=气体的物质的量分数×气体的总压强,Kp是用分压表示的平衡常数)。
【答案】(1)-91.1
(2)ab (3)AC
(4) ①. > ②. 反应Ⅱ ③. 13.3%
【解析】
【小问1详解】
反应Ⅰ反应Ⅱ可得反应,根据盖斯定律,可得;
【小问2详解】
原子利用率100%说明生成物只有1种,第一步CO2被捕获全部转化为COO-结构,产物只有1种;第二步反应物全部进入产物;第三步生成了H2O,第四步生成CH3OH和如图所示第一步反应的含N化合物,第三、四两步原子利用率均小于100%,故选ab。
【小问3详解】
A.根据反应Ⅰ、反应Ⅱ可知,增加H2(g)用量,两个反应平衡均正向移动,CO2平衡转化率提高,A符合题意;
B.恒温恒压下通入惰性气体,体积增大,反应向气体分子数增多的方向移动,反应I平衡逆向移动,反应Ⅱ平衡不移动,故整体看,CO2的平衡转化率降低,B不符合题意;
C.根据反应Ⅰ、反应Ⅱ可知,移除H2O(g),两个反应平衡均正向移动,CO2平衡转化率提高,C符合题意;
D.催化剂只改变反应速率,不影响平衡移动,不能改变物质的平衡转化率,D不符合题意;
故选AC。
【小问4详解】
①相同温度下,增大压强,反应I平衡正向移动,CO2平衡转化率增大。由图可知,同温度下p1对应的CO2平衡转化率更大,因此p1 > p2。
②350 °C时,甲醇的选择性接近0,说明几乎不生成甲醇,体系主要发生的反应为反应Ⅱ;a、b温度相同,p1 > p2,压强越大反应速率越快,因此va>vb;
③250°C、 p2条件下,由图可得,CO2平衡转化率X=20%,甲醇选择性S=50%,故转化的CO2的总物质的量为1 mol20% = 0.2 mol,生成CH3OH的CO2的物质的量为0.2 mol50% = 0.1 mol,故反应Ⅱ转化的CO2的物质的量为0.2 mol0.1 mol = 0.1 mol,故反应Ⅰ消耗的H2的物质的量为0.1 mol3 = 0.3 mol,反应Ⅱ消耗的H2的物质的量为0.1 mol,总消耗的H2的物质的量为0.3 mol+0.1 mol = 0.4 mol,所以H2的平衡转化率为;
根据上述分析,平衡时各物质的物质的量分别为:n(CO2)=1 mol0.2 mol = 0.8 mol,n(CH3OH)=0.1 mol,n(H2)=3 mol0.4 mol=2.6 mol,n(CO)=0.1 mol,n(H2O)=0.1 mol+0.1 mol=0.2 mol,n总=(0.8+0.1+2.6+0.1+0.2)mol=3.8 mol,故反应Ⅰ的Kp==。
18. 某药物中间体M的两条合成路线如图。
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________,B中官能团名称为___________,F→M反应类型为___________。
(2)D→E化学方程式为___________。
(3)Ⅰ结构简式为___________。
(4)的作用为___________。
(5)满足下列条件的G的同分异构体有___________种。
①含有苯环 ②含有2个-NH2
(6)依据上述信息,以和为主要原料三步合成的路线为___________。
【答案】(1) ①. 对甲基苯甲酸(4-甲基苯甲酸) ②. 酰胺基 ③. 取代反应
(2) (3) (4)中和反应产生的HCl,促进反应正向进行,提高产率
(5)11 (6)
【解析】
【分析】由已知:,结合B的分子式为C8H9NO可知,B为,结合A的分子式C8H8O2和反应条件可知,A为;B与C反应生成D,D在酸性条件下成环生成E,E中Cl原子被-NH2取代生成F,F与G在碳酸钾的作用下生成M,结合G的分子式,可知G为;B()在一定条件下与反应生成H,结合已知可推知H为,结合D→E,H在酸性条件下生成I,I为,I经过多步反应生成F,据此回答。
【小问1详解】
由分析知,A为,化学名称为对甲基苯甲酸(4-甲基苯甲酸);B为,含有的官能团名称为酰胺基;结合F和M的结构简式可知,F→M的反应为F中-NH2上的H原子被取代,故反应类型为取代反应;
【小问2详解】
由分析知,D在酸性条件下成环生成E,化学方程式为:;
【小问3详解】
由分析知,I的结构简式为:;
【小问4详解】
由F、G、M的结构式可知,F与G反应生成M的反应中有HCl生成,则的作用为中和反应产生的HCl,促进反应正向进行,提高产率;
【小问5详解】
由分析知,G为,分子式为C6H6N2Cl2,满足①含有苯环,②含有2个-NH2,即还有两个Cl原子的同分异构体有、、、、、、、、、、共11种;
【小问6详解】
根据上述信息,在Cu的催化下加热,被氧化为,与在一定条件下发生已知反应生成,在酸性条件下发生D→E的反应生成,故合成路线为:。
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2026年合肥市高三5月21日教学质量检测
化学
注意事项:
1.答卷前,务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案选项涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案选项。作答非选择题时,将答案写在答题卡上对应区域。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。
一、选择题: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. 科技创新是新质生产力的核心要素。下列选项正确的是
A. 脑机接口已融入医疗,其植入式电极中的石墨烯属于烯烃
B. 火箭使用的燃料偏二甲肼(),属于烃类
C. 芯片是AI技术的“算力心脏”,其主要成分是
D. “轻舟”飞船防热系统采用陶瓷微球,陶瓷是无机非金属材料
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 苯的最简式是C6H6 B. 羟基()的电子式为
C. 乙烯的结构简式: D. 四氯化碳分子的球棍模型为
3. 通过下列实验操作和现象能得出相应结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向的溶液中滴加的溶液,溶液褪色
具有氧化性
B
用棉花包裹,吹入,棉花燃烧
与反应是放热反应
C
常温下,分别向等体积的盐酸和硫酸中加入大小相同的铝片,前者反应速率更快
电离程度:
D
向浓度均为的、混合溶液中滴加少量溶液,有黄色沉淀生成
A. A B. B C. C D. D
4. 盘尼西林是一种抗生素,结构简式如图所示。下列有关盘尼西林的说法正确的是
A. 能发生缩聚反应 B. 含有4个手性碳原子
C. 水解时可生成苯乙酸 D. 能使溴的CCl4溶液褪色
5. 设表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 2 mol NO和充分反应后生成物的分子数为
B. 工业上合成氨,生成6 mol N-H键时,转移电子数为
C. 常温下,将2.7 g铝片投入足量的浓硝酸中,则铝失去的电子数为
D. Zn和一定量的浓硫酸反应生成22.4 L气体,反应共转移2 mol电子
阅读下列材料,完成下面小题。
过氧化氢是在化学、医疗等领域广泛应用的重要化合物。实验室中可用与稀硫酸反应制备过氧化氢,工业上可电解一定浓度的溶液先制备出过二硫酸铵[],过二硫酸铵再与水反应生成过氧化氢和硫酸氢铵。过氧化氢具有弱酸性、强氧化性,实验室中可用于氧化二价铁。已知:的结构为。
6. 下列有关反应的化学方程式或离子方程式书写错误的是
A. 与稀硫酸反应的化学方程式:
B. 电解溶液的阴极反应式:
C. 过二硫酸铵与水反应的化学方程式:
D. 酸性条件下,过氧化氢用于氧化二价铁:
7. 下列说法错误的是
A. 的电子式:
B. 中键角:
C. 键长:
D. 中S原子和键中O原子的杂化方式相同
8. 下列各组离子在水溶液中均不能大量共存,现用离子方程式解释不能大量共存的原因,其中一定错误的是
选项
离子组
离子方程式
A
、、、
B
、、、
C
、、、
D
、、、
A. A B. B C. C D. D
9. 短周期元素R、W、X、Y原子序数依次增大。一种天然矿石广泛用于玻璃行业,含有92 mol质子。W的族序数是周期数的3倍,R、W最外层电子数之和与X、Y最外层电子数之和相等,X是地壳中含量最多的金属元素。下列说法错误的是
A. 原子半径:
B. 与Y同族且比Y原子多两个电子层的Z的原子序数为50
C. 化学键中离子键成分的百分数:
D. W单质在不同溶剂中的溶解性:
10. 我国科研人员成功研发出一种如图所示碱性开放式解耦电池,该电池整合了电池和充电电池,引入可减少充电时电极上的析氢反应,使电池效率突破传统限制。下列说法错误的是
A. 电极应与电源正极相连
B. 闭合时,通过阳离子交换膜由电极向电极移动
C. 闭合时,电极上存在电极反应:
D. 放电时,若消耗(标准状况),则充电时需消耗才能使电极复原
11. 利用图示装置,X、Y、Z中选用不同试剂进行实验(必要时可加热)。根据Z中现象得出的结论正确的是
A. 浓盐酸、MnO2、AgNO3溶液;出现白色沉淀,说明Cl2与水反应
B. 稀硝酸、Cu、H2O;溶液上方气体有红棕色,说明Cu与稀硝酸生成NO2
C. 浓氨水、生石灰、CuSO4溶液;出现蓝色沉淀,说明生成[Cu(NH3)4]SO4
D. 溴乙烷、NaOH醇溶液、Br2的CCl4溶液;溶液褪色,说明有乙烯生成
12. 我国化学家合成了一种带有空腔的杯状主体分子(结构如图a),该分子和客体分子(结构示意图如图b)可形成主客体包合物,被固定在空腔内部。下列说法正确的是
A. 主体分子存在分子内氢键 B. 主客体分子之间存在共价键
C. 主客体包合物属于分子晶体 D. 中N采用杂化
13. 一定温度下,向恒容密闭容器中充入气体A可发生反应:①,②,③。反应体系中A、B、C的浓度随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 反应的活化能:①大于②
B. 时的平均速率:
C. 时,
D. 该温度下,反应③的平衡常数
14. 常温下,溶液中、、以氢氧化物形式沉淀时,与的关系如图所示(其中X代表、、、),忽略溶液体积变化。
已知:①
②。
下列叙述错误的是
A. L代表与的关系
B. 恰好完全沉淀时
C. 通过调节溶液的可分离和
D.
二、非选择题:
15. 钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。制备二次电池添加剂的流程如下:
已知:①,,,,。
②锌的氢氧化物在开始沉淀,沉淀完全。
③沉淀过快无法形成,易与形成配合物。
④某金属离子浓度,其他金属离子不沉淀,即认为完全分离。
(1)Co位于元素周期表___________区,其基态原子的核外电子排布式为___________。
(2)“沉铜”步骤中发生反应为,该反应的平衡常数___________。
(3)假设“沉铜”后得到的滤液中为,向其中加入至沉淀完全,据此判断能否实现和的完全分离:___________(写出计算过程)。
(4)“沉锰”步骤中,将氧化为二氧化锰除去,被还原为,发生反应的离子方程式为___________。
(5)制备,先加氨水再加溶液的理由是___________。
16. 苯乙醚(M=122 g/mol)可用于制造医药和染料。合成原理为,。
实验步骤:
i.向三颈烧瓶中加入7.5 g苯酚、4.0 g NaOH和4 mL水;80-90℃水浴加热,固体全部溶解后,缓慢滴入8.5 mL溴乙烷(过量);继续加热搅拌2小时。
ii.冷却至室温将三颈烧瓶中反应液水洗分液,有机相用饱和食盐水洗两次,分出有机相。
iii.合并两次的洗涤液,用10 mL乙醚提取一次得到提取液,___________,然后向有机相中加入无水氯化钙后过滤,水浴蒸出乙醚。常压蒸馏有机相,收集172℃左右的馏分,得6.0 g产品。
已知:①苯乙醚微溶于水,易溶于醇和醚。熔点为-30℃,沸点为172℃;溴乙烷和乙醚都是挥发性无色液体;溴乙烷沸点为38.4℃;
②图2中克氏蒸馏头的螺口夹可调节毛细玻璃管的进气量。
回答下列问题:
(1)仪器A作用为___________。
(2)步骤ii中用饱和食盐水洗涤的优点是___________。步骤iii中用乙醚提取时振荡分液漏斗后需要进行“放气”操作,原因是___________。
(3)步骤iii中空白处的操作为___________
(4)步骤iii蒸馏也可用如图2所示减压蒸馏装置,下列关于该装置的说法错误的是___________。
A. 克氏蒸馏头弯管的作用是防止液体溅入冷凝管
B. 可将直形冷凝管替换为蛇形冷凝管,以提高冷凝效率
C. 毛细玻璃管可以起到防止暴沸的作用
D. 实施减压蒸馏时,应该先加热后用真空泵减压
(5)苯乙醚的产率为___________%(结果保留三位有效数字),步骤iii中若未使用乙醚进行相关操作,产率会___________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
17. 化工企业以为碳源,在催化剂作用下,用氢气还原。已知T ℃时反应的热化学方程式如下:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
回答下列问题:
(1)反应热=_______。
(2)反应Ⅰ的反应历程如图所示。
图中反应的原子利用率达到100%的是_______(填字母)。
a.第一步 b.第二步 c.第三步 d.第四步
(3)对于反应Ⅰ和Ⅱ,下列操作能提高平衡转化率的是_______(填字母)。
A. 增加用量 B. 恒温、恒压下通入稀有气体
C. 移除 D. 使用高效催化剂
(4)催化加氢制备甲醇,的平衡转化率和的选择性随温度、压强变化如图所示,已知的选择性。
①由图可知压强大小关系:_______(填“”“”或“”)。
②350 ℃时体系发生的反应主要是_______(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”);图中a、b两点的反应速率_______(填“”“”或“”)。
③将1 mol CO2和3 mol H2的混合气体通入反应器,在温度为250 ℃、压强为p2的条件下进行反应,达到平衡状态时,H2的平衡转化率为_______(结果保留3位有效数字);该温度下反应Ⅰ的平衡常数Kp=_______(列出计算式即可;已知:气体的分压=气体的物质的量分数×气体的总压强,Kp是用分压表示的平衡常数)。
18. 某药物中间体M的两条合成路线如图。
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________,B中官能团名称为___________,F→M反应类型为___________。
(2)D→E化学方程式为___________。
(3)Ⅰ结构简式为___________。
(4)的作用为___________。
(5)满足下列条件的G的同分异构体有___________种。
①含有苯环 ②含有2个-NH2
(6)依据上述信息,以和为主要原料三步合成的路线为___________。
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