精品解析:河北衡水中学2026-2027学年高三上学期11月期中考试 化学试题
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内容正文:
河北衡水中学2026-2027学年高三上学期11月期中考试化学试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:
一、单项选择题:共14题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题意。
1. 2026年世界杯所用足球充满“科技元素”,主要组成如图所示。下列说法不正确的是
A. 内置芯片的核心材料是
B. 填料聚苯乙烯分子中不含碳碳双键
C. 外壳属于疏水性有机高分子材料
D. 内置电池主要将化学能转化为电能
【答案】A
【解析】
【详解】A.内置芯片的核心材料为Si,而不是,A错误;
B.苯乙烯聚合后,双键转化为单键,分子中不含碳碳双键,B正确;
C.聚氨酯是弱极性分子,亲水性弱,C正确;
D.化学电池的作用是将化学能转化为电能,D正确;
故选A。
2. 下列实验操作或安全处理方式正确的是
A. 萃取时,振荡分液漏斗后打开上口玻璃塞立即放气
B. 滴定操作过程中,滴定管尖嘴始终不能与锥形瓶内壁接触
C. 学生实验后酸、碱、氧化剂或还原剂的废液,应分别收集,少量多次倒入下水道
D. 有机废液可以通过蒸馏回收有利用价值的特定馏分
【答案】D
【解析】
【详解】A.萃取振荡分液漏斗后,需将分液漏斗倒转使下口朝上,旋开下口活塞放出内部萃取剂挥发产生的高压,打开上口玻璃塞是静置分层后放出下层液体的配套操作,并非放气操作,A错误;
B.滴定操作临近终点时,可使滴定管尖嘴轻触锥形瓶内壁,将悬挂在滴定管尖嘴处的半滴溶液引入锥形瓶内,再用蒸馏水冲洗内壁完成滴定,并非尖嘴始终不能与锥形瓶内壁接触,B错误;
C.实验产生的酸、碱、氧化剂、还原剂废液具有腐蚀性、毒性,会腐蚀下水管道、污染水体,必须分类收集后经无害化处理,严禁直接倒入下水道,C错误;
D.有机废液中不同组分的沸点存在差异,可通过蒸馏操作分离回收有利用价值的特定馏分,既减少环境污染也可节约试剂,D正确;
故选D。
3. 下列化学用语正确的是
A. 基态Cr原子的价层电子排布式:
B. HCl中共价键的电子云轮廓图:
C. 电子式为
D. 分子的VSEPR模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.Cr的原子序数为24,基态Cr原子的电子排布遵循洪特规则特例,3d轨道半充满、4s轨道半充满时能量更低更稳定,则基态Cr原子的电子排布式为,其价层电子排布式应为,而非,A错误;
B.HCl中的共价键是由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道重叠形成的s-p σ键,电子云轮廓图为,B错误;
C.中过氧根离子内部两个O原子之间为单键(一对共用电子),每个O原子周围满足8电子稳定结构,电子式为:,题目给出的电子式中两个O原子之间为两对共用电子,不符合过氧根的结构,C错误;
D.分子中中心S原子的孤电子对数为,价层电子对数为,因此对应的VSEPR模型为平面三角形,与题目给出的图示结构相符合,D正确;
故答案选:D。
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,和充分反应,生成分子数为
B. 标准状况下,中含有极性共价键的数目为
C. 1 mol Fe与足量水蒸气完全反应,生成的数目为
D. 1 L 0.1 mol⋅溶液中,的数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准状况下,22.4 L 的物质的量为1 mol,11.2 L 的物质的量为0.5 mol,与生成的反应为可逆反应,无法进行完全,生成的分子数小于,A错误;
B.标准状况下为液态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,22.4 L 的物质的量远大于1 mol,所含极性共价键的数目大于,B错误;
C.与水蒸气反应的化学方程式为,由计量关系可知3 mol 完全反应生成4 mol ,因此1 mol 与足量水蒸气完全反应生成 mol ,对应的数目为,C正确;
D.1 L 溶液中,会发生水解反应,因此的物质的量小于0.1 mol,数目小于,D错误;
故选 C。
5. 下列离子方程式与所给事实相符的是
A. 溶于氢碘酸:
B. 用氢氟酸雕刻玻璃:
C. 用水溶液吸收溴蒸气:
D. 用泡沫灭火器灭火的原理:
【答案】D
【解析】
【详解】A. 溶于氢碘酸时,生成的 具有强氧化性,可与还原性的 发生氧化还原反应,二者无法共存,正确的离子方程式为 ,题给方程式未考虑氧化还原过程,与事实不符,A错误;
B.氢氟酸是弱电解质,在水溶液中主要以分子形式存在,离子方程式中不能拆分为 和 ,正确的离子方程式为 ,题给方程式拆分错误,与事实不符,B错误;
C. 是强酸,在水溶液中完全电离,离子方程式中不能写为分子形式,正确的离子方程式为 ,题给方程式将强电解质HBr写为分子形式,拆分错误,与事实不符,C错误;
D.泡沫灭火器的反应原理是 与 发生彻底双水解反应,生成 沉淀和 气体,实际反应的离子方程式为 ,与事实相符,D正确;
故选D。
6. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.除去淀粉胶体中的NaCl溶液
B.熔融固体NaOH
C.测定NaClO溶液pH
D.制取并收集干燥的氨气
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.除去淀粉胶体中的溶液应采用渗析法,使用半透膜实现分离,图中为过滤操作,滤纸孔隙较大,淀粉胶体粒子与、均可透过滤纸,无法达到分离目的,A错误;
B.熔融固体时,高温下不与铁发生反应,铁坩埚可耐受高温,能够满足熔融操作的要求,B正确;
C.溶液具有强氧化性,会漂白试纸,无法通过试纸显色准确测定其,C错误;
D.无水会与反应生成氨合物,不能用于干燥氨气;且密度小于空气,收集时应采用短导管进气、长导管排空气的向下排空气法,D错误;
故选B。
7. 化合物Z是合成鞘氨醇激酶抑制剂重要中间体,其合成路线如下,下列说法正确的是
A. 中生成的HCl能被结合
B. X在水中的溶解度小于Y
C. Y与足量氢气加成后的物质含有3个手性碳原子
D. 1 mol Z最多能与2 mol NaOH反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.X→Y为酚羟基与乙酰氯的取代反应,反应生成,为有机碱,可与结合生成盐,A正确;
B.X含有可与水分子形成氢键的酚羟基,Y含有憎水性的酯基,因此X在水中的溶解度大于Y,B错误;
C.Y与足量氢气加成后,生成,仅含有2个手性碳原子,C错误;
D.Z中含有酚形成的酯基和溴代烃结构,1 mol酚酯水解生成酚羟基和乙酸,消耗2 mol ,1 mol溴代甲基水解生成,消耗1 mol ,因此1 mol Z最多能与3 mol 反应,D错误;
故选A。
8. 组成某种新型功能离子液体的结构如下图,其组成元素X、Y、Z、Q、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,已知Z基态原子的核外电子空间运动状态有5种,M是常见化肥的核心组成元素。下列说法错误的是
A. 第一电离能:
B. 由X、Z、Q组成的化合物,其水溶液仅显酸性
C. 键角:
D. 简单氢化物沸点:
【答案】B
【解析】
【分析】Z基态原子的核外电子空间运动状态有5种,这表明Z的核外电子排布中有5个轨道被占据(即1s、2s、2p轨道的组合),根据短周期元素的电子排布,可以推断Z为N、O、F中的一种,结合阳离子中Z形成3个共价键或Z形成4个共价键带正电荷确定Z为N元素。M是常见化肥的核心组成元素:常见化肥的核心元素可能是N、P、K等,由于M的原子序数大于Q,且为短周期主族元素,阴离子中形成6个共价键带负电荷,M是P。根据结构图,可以分析出:X形成1个共价键,X应为H。Y形成4个共价键,Y应为C。Q形成2个共价键(在阴离子中),Q应为O。综上,X、Y、Z、Q、M分别为H、C、N、O、P。
【详解】A.同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势,N的2p轨道为半满(2p3),稳定性高,第一电离能高于O。因此,第一电离能顺序为N > O > C,即Z > Q > Y,A正确;
B.X、Z、Q分别为H、N、O,组成的化合物有HNO3、HNO2、NH4NO3、NH4NO2等。 HNO3和HNO2的水溶液显酸性。NH4NO3和NH4NO2的水溶液也显酸性(铵根水解呈酸性)。 但H、N、O还可以组成NH3·H2O(一水合氨),其水溶液显碱性,B错误;
C.ZX3为NH3,MX3为PH3。 NH3中N、PH3中P都采取sp3杂化,NH3中N、PH3中P上都有1个孤电子对,N的电负性大于P的电负性,NH3中成键电子对更靠近N,成键电子对之间的斥力更大,键角更大。 因此,键角NH3 > PH3,即ZX3 > MX3,C正确;
D.Q、Z、Y的简单氢化物分别为H2O、NH3、CH4。 H2O、NH3分子间都存在氢键,H2O中分子间氢键的强度大于NH3中分子间氢键的强度,且等物质的量H2O中分子间氢键数目大于NH3分子间氢键数目,沸点:H2O>NH3。 CH4分子间仅存在范德华力,沸点最低。因此,沸点顺序为H2O > NH3 > CH4,即Q > Z > Y,D正确;
故选B。
9. 晶体因x变化形成空位而导致颜色各异,当时,其立方晶胞结构如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 与W最近且等距的O有6个 B. x增大时,W的平均价态升高
C. 密度为时, D. 空位数不同,吸收的可见光波长不同
【答案】B
【解析】
【详解】A.W位于立方体的顶角,以顶角W为例,在此晶胞内,离该顶角最近且距离相等的O原子位于该顶角所在3条棱的棱心,由于该顶角在8个晶胞里,而棱上的原子被4个晶胞共有,所以与W最近且距离相等的O原子有,故A正确;
B.O元素化合价为-2价,负化合价总数为-6,设W元素的平均化合价为y,据正负化合价代数和为0可得:-6+y+x=0,y=6-x,x的值增大y减小,即W元素的平均化合价降低,故B错误;
C.时,立方晶胞中W个数为、O个数为,若x=0.5,晶胞质量为,晶胞体积为,则密度,所以密度为时,x=0.5,故C正确;
D.晶体因x变化形成空位而导致颜色各异,即空位数不同,吸收的可见光波长不同,故D正确;
故答案为:B。
10. 下列实例对应解释错误的是
选项
实例
解释
A
稳定性:
分子间作用力:HF>HCl
B
酸性强于
电负性中O-H极性更强
C
石墨比金刚石熔点高
石墨碳碳键键长更短,键能更大
D
熔点:远高于(178℃升华)
是离子晶体,是分子晶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子稳定性由分子内共价键键能决定,键能大于键能,因此稳定性,分子间作用力是熔沸点更高的原因,与稳定性无关,A错误;
B.电负性,的吸电子效应强于,使中键极性更强,更易电离出,酸性更强,B正确;
C.石墨中为杂化,键键长短于金刚石中杂化的键,键能更大,因此石墨熔点更高,C正确;
D.中与电负性差大,为离子晶体,熔点高,中与电负性差小,为分子晶体,熔点低易升华,因此熔点远高于,D正确;
故选A。
11. 钒依赖型卤过氧化物酶(VHPO),能催化氧化卤素离子()生成次卤酸根离子,其机理如图所示。下列说法错误的是
A. 步骤①的产物M为
B. 三步反应均是氧化还原反应
C. 整个过程中钒均为+5价
D. VHPO降低了的活化能
【答案】B
【解析】
【分析】整个过程的总反应为:,其中是卤素离子(如、、),是次卤酸根离子,VHPO 作为催化剂,在反应前后结构保持不变;分步机理步骤①:催化剂与过氧化氢结合,生成活性中间体和2M();步骤②:卤素离子被氧化,形成钒 - 次卤酸根中间体;步骤③:释放产物,催化剂再生。
【详解】A.根据原子守恒,步骤①中起始的V连接2个,与反应后,除去产物中V结合的过氧基团,剩余的H、O恰好形成2分子,因此为,A正确;
B.氧化还原反应的特征是存在元素化合价升降:步骤①:是配体交换反应,反应中没有元素的化合价发生变化,不属于氧化还原反应;步骤②:卤素离子进攻过氧钒中间体,生成含键的中间体,过氧键(O为-1价)断裂,其中一个O与X结合为键,O变为-2价,被还原;卤素(X):从-1价被氧化为+1价(在键中,X为+1价),发生氧化还原反应;步骤③中仅为配体解离与催化剂再生,无元素价态变化,不属于氧化还原反应,B错误;
C.整个催化循环中,钒始终与氧、氮配位,且反应前后钒的成键环境未发生本质变化,始终保持+ 5 价,反应中仅过氧键和卤素发生氧化还原,钒价态不变,C正确;
D.是该反应的酶(催化剂),催化剂的作用是降低反应的活化能,总反应为,D正确;
故答案选B。
12. 哈尔滨工业大学的研究团队发现,以非晶态Ni(Ⅲ)基硫化物为催化剂,能有效催化析氧反应和尿素氧化反应,从而降低电解水制氢过程中的能耗,其工作原理如图所示:
下列说法错误的是
A. 工作时,光伏电池的N电极与电极A相连
B. 电解过程中,电极A附近的溶液pH增大
C. 标准状况下,A电极生成6.72 L氢气,右室生成7.84 L气体
D. 尿素氧化反应的电极反应式:
【答案】C
【解析】
【分析】由光伏电池的载流子移动方向可知,N电极是电子流出的负极,P电极为正极。电解池中电极B发生析氧、尿素氧化等失电子的氧化反应,电极B为阳极,电极A为阴极。
【详解】A.N电极是电子流出的负极,P电极为正极;电极B为阳极,电极A为阴极,电源负极需与电解池阴极相连,因此N电极与电极A相连,A正确;
B.电极A为阴极,在碱性环境下发生析氢反应,电极反应为,反应生成,使电极A附近浓度升高,溶液pH增大,B正确;
C.标准状况下6.72 L 的物质的量为0.3 mol,生成时电路中转移电子总物质的量为0.6 mol。右室电极B上发生两个氧化反应:析氧反应,每转移4 mol电子生成1 mol;尿素氧化反应每转移6 mol电子生成1 mol 。因此右室生成气体的物质的量介于0.1 mol(全部为尿素氧化生成的)到0.15 mol(全部为析氧反应生成的)之间,标准状况下体积为2.24 L~3.36 L,不可能为7.84 L,C错误;
D.碱性环境中,尿素被氧化时,C元素最终以形式存在,N元素被氧化为,配平后的电极反应式为,D正确;
故选C。
13. 下列实验操作、现象和得到的实验结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将气体通入溶液中
生成白色沉淀
该沉淀是
B
向等浓度的NaCl和NaI混合溶液中滴加稀溶液
先产生黄色沉淀
C
加热2-溴丙烷的NaOH乙醇溶液,将产生的气体导入酸性溶液
溶液褪色
2-溴丙烷发生消去反应生成丙烯
D
在中加入浓醋酸,并将反应后的气体直接通入苯酚钠溶液中
溶液变浑浊
酸性:碳酸>苯酚
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.通入溶液时,与水反应生成的使溶液呈酸性,酸性条件下具有强氧化性,可将氧化为,最终生成的白色沉淀为而非,A错误;
B.等浓度的、混合溶液中滴加稀溶液,先产生黄色沉淀,说明生成所需的浓度更低;与为同类型AB型难溶电解质,溶度积越小越先沉淀,因此可证明,B正确;
C.加热2-溴丙烷的乙醇溶液时,乙醇易挥发,挥发出来的乙醇具有还原性,可使酸性溶液褪色,未除去乙醇就直接检验气体,无法证明反应生成了丙烯,C错误;
D.浓醋酸具有挥发性,与浓醋酸反应生成的中混有挥发的蒸气,醋酸酸性强于苯酚,可直接与苯酚钠反应生成苯酚使溶液变浑浊,未除去醋酸蒸气就直接通入苯酚钠溶液,无法证明碳酸酸性强于苯酚,D错误;
答案选B。
14. 室温下,向含有的酸性溶液中通入生成沉淀,若始终保持的浓度为,体系中[,X为,,]与的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 线②表示随的变化 B. 氢硫酸的一级电离常数的数量级为
C. 的 D. 点溶液中的
【答案】C
【解析】
【分析】氢硫酸是二元弱酸,一级电离常数远大于二级电离常数,则溶液pH相同时,溶液中大于;向硫酸锡溶液中通入硫化氢时,溶液中锡离子浓度减小,则曲线①、②、③分别表示p 、p、p随pH的变化;由图可知,C点溶液中pH为5时,溶液中p为2.2,则氢硫酸的一级电离常数为:;B点溶液中pH为5时,溶液中p为7.2,则氢硫酸的二级电离常数为:,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,曲线②表示p随pH的变化,A错误;
B.由分析知,氢硫酸的一级电离常数,其数量级为,B错误;
C.由图中A点知pH=5,,B点,即 ,已知,,,故,所以SnS的,C正确;
D.由图可知,D点溶液pH为2、氢硫酸的浓度为0.1 mol/L,由氢硫酸的一级电离常数可知,溶液中硫氢根离子的浓度为:,D错误;
故答案选C。
二、非选择题:本题共4题,共58分。
15. 氧化亚铜()是一种重要的无机化工原料,实验室利用水合肼()还原碱性的铜氨离子,可得到和。实验步骤如下:
(一)制备
①取一定体积和浓度的溶液,加入足量溶液,完全沉淀,过滤,多次水洗沉淀,得较纯净的固体;
②向固体加入浓氨水,搅拌至沉淀完全溶解得溶液(深蓝色)。
(二)的制备,装置如图所示,控制反应温度~,逐滴加入水合肼溶液到反应完全。
回答下列问题:
(1)操作①中多次水洗的目的是_________________________。
(2)仪器的名称是__________,装置的作用是____________________。
(3)装置中生成的化学方程式为_________________________________(配体中的价态不变);判断反应完全的现象是__________________________(写一条)。
(4)产品纯度测定(杂质不反应),实验如下:
Ⅰ.取 产品,加适量稀硫酸溶解,过滤、洗涤,将滤液与洗涤液一并转移至碘量瓶中,加入过量溶液充分反应(, )。
Ⅱ.向碘量瓶中滴入几滴淀粉溶液,控制溶液的为5~7,用的标准溶液滴定,消耗标准溶液 ( )。
Ⅲ.取等量溶液于碘量瓶中,重复操作Ⅱ,消耗标准溶液 。
①步骤Ⅱ中控制溶液的为5~7,若过低,则滴定时发生反应____________________________(用离子方程式表示);过高,与反应,影响测定结果。
②的纯度为__________;配制标准溶液过程中,有少量溶液溅出,测定结果会__________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)除去氢氧化铜沉淀表面吸附的、等杂质离子
(2) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 作安全瓶,防止C中稀硫酸倒吸进入A中
(3) ①. ②. 装置A、C中无气泡产生或溶液深蓝色消失
(4) ①. 或 ②. ③. 偏大
【解析】
【分析】本实验用水合肼还原碱性铜氨溶液制备 Cu2O:A 中铜氨配离子被 N2H4 还原(Cu 的化合价由正二价降为正一价,N2H4 中 N 的化合价由负二价升为零价)生成 Cu2O;B 为安全瓶、防止倒吸;C 用稀硫酸吸收尾气中的 NH3。产品纯度用碘量法测定:Cu2O 溶于稀硫酸生成 Cu2+,Cu2+ 氧化 I− 生成 I2,再用 Na2S2O3 标准溶液滴定 I2,并以空白实验扣除 KI 自身引入的 I2,由消耗体积计算纯度。
【小问1详解】
操作①中 CuSO4 与足量 NaOH 反应生成 Cu(OH)2 沉淀,沉淀表面吸附有 Na+、硫酸根及过量氢氧根等可溶性杂质,多次水洗可将其洗去,以免影响后续与浓氨水、水合肼的反应及产品纯度。
【小问2详解】
仪器 a 为恒压滴液漏斗,用于逐滴加入水合肼溶液并控制加料速率;装置 B 为安全瓶,当体系温度降低或气体被 C 中稀硫酸吸收使压强减小时,可防止 C 中液体倒吸入 A。
【小问3详解】
Cu 的化合价由正二价降为正一价,4 个 Cu2+ 共得 4 个电子;N2H4 中 N 的化合价由负二价升为零价,1 个 N2H4 共失 4 个电子,由电子守恒 4×1=1×4 得 Cu2+ 与 N2H4⋅H2O 的化学计量数之比为 4∶1;配体 NH3 中 N 的价态不变,仍作为 NH3 放出,再按原子守恒配平得:。反应中深蓝色铜氨配离子被消耗,溶液蓝色逐渐变浅直至褪去,故溶液深蓝色消失即表明反应完全或装置A、C中无气泡产生。
【小问4详解】
① pH 过低即酸性较强时,硫代硫酸根会与 H+ 反应生成硫和二氧化硫:,或在酸性条件下被氧气氧化为:,使结果产生偏差,故控制 pH 为 5~7。
② Cu2O 溶于稀硫酸发生 Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,1 mol Cu2O 生成 1 mol Cu2+;Cu2+ 与 I− 发生 2Cu2++4I−=I2+2CuI↓,2 mol Cu2+ 生成 1 mol I2;I2 被 Na2S2O3 滴定 I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,1 mol I2 消耗 2 mol Na2S2O3;综合得 n(Cu2O)=n(Cu2+)=2n(I2),n(Na2S2O3)=2n(I2),故 n(Cu2O)=n(Na2S2O3)。扣除空白后实际反应的 Na2S2O3 体积为 (V1−V2) mL,则 n(Cu2O)=c(V1−V2) mmol,m(Cu2O)=c(V1−V2) mmol×144 g/mol=0.144c(V1−V2) g,产品纯度=产品中 Cu2O 的质量与样品质量之比乘 100%=。
③ 配制标准溶液时少量 Na2S2O3 溶液溅出,溶质减少、实际浓度低于标称值,滴定等量 I2 需消耗更大体积,而计算仍用标称浓度,会使 n(Cu2O) 的数值偏大,故测定结果偏大。
16. 电池级碳酸锂是制造锂离子电池必不可少的原材料。以多金属含锂硫酸盐溶液(杂质离子主要为以及微量的等)为原料制取电池级的工艺流程如下:
已知:①常温下,。
②福美钠的结构为,与金属离子形成螯合物时,两个S原子均参与形成配位键。
回答下列问题:
(1)的价电子排布式为__________________。
(2)“除铅”工序中,与福美钠按物质的量1:2的比例形成难溶螯合物,该螯合物结构简式为________________________________________。
(3)“转化”工序是将转化为沉淀除去:
①转化的离子方程式为____________________________________。
②多金属含锂硫酸盐溶液原料中,转化后溶液中,则溶液中的离子的残留率为_________________(忽略溶液体积的变化)。
(4)碳酸氢锂溶液热分解过程中热分解温度和时间对溶液中锂离子质量浓度的影响如图。
结合图像分析:“热分解”的适宜条件为___________________________;热分解后过滤所得沉淀,并用热水洗涤、干燥获得产品。用热水洗涤的目的是___________________________。
(5)HBL萃取剂萃取的原理为:。流程中为__________(填化学式)。
(6)流程中可循环利用的物质除“反萃液”外,还有_________________、_________________。
【答案】(1)
(2)
(3) ①.
②.
(4) ①.
、 ②.
减少 的溶解损失,提高产率
(5)
(6) ①.
萃取剂 ②.
【解析】
【分析】起始原料为多金属含锂硫酸盐溶液,杂质含钠离子、镍离子、钴离子、铅离子、镁离子等,核心目标产物为电池级碳酸锂。调pH工序中氧化钙中和溶液酸性,钙离子与部分硫酸根结合生成沉淀进入渣1;除铅工序中福美钠与铅离子形成难溶螯合物,作为渣2除去;转化工序利用硫酸钡溶度积远小于碳酸钡的特点,将硫酸根转化为硫酸钡沉淀除去,同时生成碳酸氢根;后续加入螯合剂除去钙镁离子,避免杂质进入产物;热分解工序碳酸氢锂受热分解生成碳酸锂,萃取工序实现锂离子的富集回收,反萃液循环利用提高原料利用率。
【小问1详解】
镍为28号元素,基态原子价电子排布为,形成镍离子时失去最外层2个4s电子,价电子排布式为。
【小问2详解】
福美钠的结构为,其中每个阴离子有2个硫原子可参与配位,铅离子与福美钠阴离子按物质的量1:2结合,铅离子为中心离子,4个硫原子配位形成螯合物,结构简式为。
【小问3详解】
①转化工序中,碳酸钡、硫酸根与通入的二氧化碳、水反应,生成更难溶的硫酸钡和碳酸氢根,离子方程式为。
②根据,转化后,则平衡时,初始,残留率为。
【小问4详解】
结合图像可知,90℃条件下加热90 min时,溶液中锂离子质量浓度降至最低,后续基本不变,说明碳酸氢锂已基本完全分解,适宜条件为90℃、90 min。碳酸锂的溶解度随温度升高而减小,用热水洗涤可减少碳酸锂的溶解损失,提高产率。
【小问5详解】
萃取平衡为,反萃取需使平衡逆向移动,释放出锂离子进入水相,同时再生HBL,加入的X需提供氢离子,且不引入新杂质,结合反萃液为含锂硫酸盐溶液,X为。
【小问6详解】
热分解工序中碳酸氢锂分解生成的二氧化碳可返回转化工序循环使用;反萃取过程中生成的HBL可返回萃取工序循环作为萃取剂,故除反萃液外,可循环利用的物质还有HBL萃取剂、。
17. 工业上利用天然气制备,还可得到乙烯、乙炔等化工产品,有关反应原理如下。
反应I:;
反应II:。
回答下列问题:
(1)反应,则_______________,该反应在_______________(填“高温”或“低温”)下能自发反应。
(2)在2 L恒容密闭反应器中加入适量,发生反应I和反应II,测得时各含碳物质的物质的量随时间的变化如图甲所示。
①下列情况不能说明反应I和反应II达到平衡状态的是_________(填字母)。
A.与的物质的量之比恒定不变
B.气体密度不随时间变化
C.气体平均摩尔质量不随时间变化
D.体积分数不随时间变化
②图中曲线代表的是__________(填“a”“b”或“c”)。
③内_________。
(3)一定温度下,总压强恒为时,向密闭容器中充入由和组成的混合气体(N2不参与反应),发生反应I和反应II,测得不同温度下的平衡转化率与的变化关系如图乙所示。
①X、Y、Z三点对应条件下反应I的化学平衡常数大小关系为______(用表示)。
②已知X点对应的乙炔的选择性为75%[乙炔的选择性],则体系中与的平衡分压之比为___________________,该温度下,反应II的压强平衡常数__________________kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1) ①. +375.9 ②. 高温
(2) ①. B ②. a ③.
(3) ①. ②. 1:3 ③.
【解析】
【小问1详解】
反应I:;
反应II:;
根据盖斯定律I+II得反应=;正反应是吸热、熵增的反应,该反应在高温下能自发反应。
【小问2详解】
随反应进行,的物质的量减少,C2H2是生成物,随反应进行C2H2的物质的量增多,C2H4是反应I的生成物、反应II的反应物,物质的量先增多后减少,所以a表示C2H4、b表示C2H2、c表示。
①A.甲烷是反应物、氢气是生成物,与的物质的量之比恒定不变,说明各物质的物质的量不再改变,反应达到平衡状态,故不选A;
B.气体总质量不变、容器体积不变,气体密度是恒量,气体密度不随时间变化,反应不一定平衡,故选B;
C.气体总质量不变,正反应气体物质的量增多,气体平均摩尔质量是变量,气体平均摩尔质量不随时间变化,说明反应一定达到平衡状态,故不选C;
D.体积分数不随时间变化,说明氢气的物质的量不变,反应一定达到平衡状态,故不选D;
选B。
②C2H4是反应I的生成物、反应II的反应物,物质的量先增多后减少,所以图中曲线代表的是a。
③c表示甲烷,内甲烷的物质的量减少0.8mol, 。
【小问3详解】
①反应I和反应II均为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,甲烷的平衡转化率增大,可知,则, X、Y两点温度相同,平衡常数相等,所以对应条件下反应I的化学平衡常数大小关系为。
②乙炔的选择性,乙炔的选择性为75%,乙炔、乙烯的物质的量比为3:1,则体系中与的平衡分压之比为1:3;
设甲烷、氮气的投料均为1mol,该温度下,平衡体系中n(CH4)=、n(C2H4)=、n(C2H2)=,n(N2)=1mol,根据氢元素守恒,氢气的物质的量为,反应后气体总物质的量为0.2+0.1+0.3+1+1.1=2.7mol,反应II的压强平衡常数kPa。
18. 有机物I是重要的医药中间体,其一种合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)B的化学名称为__________________。
(2)D的结构简式为__________________,分子中的官能团名称为__________________。
(3)F→G的反应类型为__________________。
(4)名称为乙酰乙酸乙酯,可由乙酸乙酯在乙醇钠催化下反应生成,该反应的化学方程式为______________________________________。
(5)苯环上有三个取代基,其中有和两个相同基团的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2:2:2:1的结构简式为_______________(任写一种)。
【答案】(1)对硝基苯酚(或4-硝基苯酚)
(2) ①. ②. 酯基、氨基
(3)取代反应 (4)
(5) ①. 12 ②. 或或或(任写一种)
【解析】
【分析】A是苯酚,苯酚发生硝化反应生成B(对硝基苯酚),B与CH3COCl发生取代反应生成C,C发生还原反应生成D,D与反应生成E,由E逆推,可知C是、D是;G与浓溴水发生取代反应生成H,H与发生取代反应生成I。
【小问1详解】
根据B的结构简式,可知B的化学名称为对硝基苯酚(或4-硝基苯酚);
【小问2详解】
根据以上分析,D的结构简式为,分子中的官能团名称为酯基、氨基。
【小问3详解】
F→G是F分子中N原子上的H被甲基代替生成G,反应类型为取代反应。
【小问4详解】
名称为乙酰乙酸乙酯,乙酸乙酯在乙醇钠催化下反应生成,反应的化学方程式为;
【小问5详解】
苯环上有三个取代基,其中有和两个相同基团的的同分异构体,3个取代基为、-COOH、-COOH或、-OOCH、-OOCH,三个取代基在苯环上的位置异构有6种,共有12种;其中核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积之比为2:2:2:1的结构简式为或或或。
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河北衡水中学2026-2027学年高三上学期11月期中考试化学试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:
一、单项选择题:共14题,每题3分,共42分,每题只有一个选项符合题意。
1. 2026年世界杯所用足球充满“科技元素”,主要组成如图所示。下列说法不正确的是
A. 内置芯片的核心材料是
B. 填料聚苯乙烯分子中不含碳碳双键
C. 外壳属于疏水性有机高分子材料
D. 内置电池主要将化学能转化为电能
2. 下列实验操作或安全处理方式正确的是
A. 萃取时,振荡分液漏斗后打开上口玻璃塞立即放气
B. 滴定操作过程中,滴定管尖嘴始终不能与锥形瓶内壁接触
C. 学生实验后酸、碱、氧化剂或还原剂的废液,应分别收集,少量多次倒入下水道
D. 有机废液可以通过蒸馏回收有利用价值的特定馏分
3. 下列化学用语正确的是
A. 基态Cr原子的价层电子排布式:
B. HCl中共价键的电子云轮廓图:
C. 电子式为
D. 分子的VSEPR模型:
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,和充分反应,生成分子数为
B. 标准状况下,中含有极性共价键的数目为
C. 1 mol Fe与足量水蒸气完全反应,生成的数目为
D. 1 L 0.1 mol⋅溶液中,的数目为
5. 下列离子方程式与所给事实相符的是
A. 溶于氢碘酸:
B. 用氢氟酸雕刻玻璃:
C. 用水溶液吸收溴蒸气:
D. 用泡沫灭火器灭火的原理:
6. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.除去淀粉胶体中的NaCl溶液
B.熔融固体NaOH
C.测定NaClO溶液pH
D.制取并收集干燥的氨气
A. A B. B C. C D. D
7. 化合物Z是合成鞘氨醇激酶抑制剂重要中间体,其合成路线如下,下列说法正确的是
A. 中生成的HCl能被结合
B. X在水中的溶解度小于Y
C. Y与足量氢气加成后的物质含有3个手性碳原子
D. 1 mol Z最多能与2 mol NaOH反应
8. 组成某种新型功能离子液体的结构如下图,其组成元素X、Y、Z、Q、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,已知Z基态原子的核外电子空间运动状态有5种,M是常见化肥的核心组成元素。下列说法错误的是
A. 第一电离能:
B. 由X、Z、Q组成的化合物,其水溶液仅显酸性
C. 键角:
D. 简单氢化物沸点:
9. 晶体因x变化形成空位而导致颜色各异,当时,其立方晶胞结构如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 与W最近且等距的O有6个 B. x增大时,W的平均价态升高
C. 密度为时, D. 空位数不同,吸收的可见光波长不同
10. 下列实例对应解释错误的是
选项
实例
解释
A
稳定性:
分子间作用力:HF>HCl
B
酸性强于
电负性中O-H极性更强
C
石墨比金刚石熔点高
石墨碳碳键键长更短,键能更大
D
熔点:远高于(178℃升华)
是离子晶体,是分子晶体
A. A B. B C. C D. D
11. 钒依赖型卤过氧化物酶(VHPO),能催化氧化卤素离子()生成次卤酸根离子,其机理如图所示。下列说法错误的是
A. 步骤①的产物M为
B. 三步反应均是氧化还原反应
C. 整个过程中钒均为+5价
D. VHPO降低了的活化能
12. 哈尔滨工业大学的研究团队发现,以非晶态Ni(Ⅲ)基硫化物为催化剂,能有效催化析氧反应和尿素氧化反应,从而降低电解水制氢过程中的能耗,其工作原理如图所示:
下列说法错误的是
A. 工作时,光伏电池的N电极与电极A相连
B. 电解过程中,电极A附近的溶液pH增大
C. 标准状况下,A电极生成6.72 L氢气,右室生成7.84 L气体
D. 尿素氧化反应的电极反应式:
13. 下列实验操作、现象和得到的实验结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将气体通入溶液中
生成白色沉淀
该沉淀是
B
向等浓度的NaCl和NaI混合溶液中滴加稀溶液
先产生黄色沉淀
C
加热2-溴丙烷的NaOH乙醇溶液,将产生的气体导入酸性溶液
溶液褪色
2-溴丙烷发生消去反应生成丙烯
D
在中加入浓醋酸,并将反应后的气体直接通入苯酚钠溶液中
溶液变浑浊
酸性:碳酸>苯酚
A. A B. B C. C D. D
14. 室温下,向含有的酸性溶液中通入生成沉淀,若始终保持的浓度为,体系中[,X为,,]与的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 线②表示随的变化 B. 氢硫酸的一级电离常数的数量级为
C. 的 D. 点溶液中的
二、非选择题:本题共4题,共58分。
15. 氧化亚铜()是一种重要的无机化工原料,实验室利用水合肼()还原碱性的铜氨离子,可得到和。实验步骤如下:
(一)制备
①取一定体积和浓度的溶液,加入足量溶液,完全沉淀,过滤,多次水洗沉淀,得较纯净的固体;
②向固体加入浓氨水,搅拌至沉淀完全溶解得溶液(深蓝色)。
(二)的制备,装置如图所示,控制反应温度~,逐滴加入水合肼溶液到反应完全。
回答下列问题:
(1)操作①中多次水洗的目的是_________________________。
(2)仪器的名称是__________,装置的作用是____________________。
(3)装置中生成的化学方程式为_________________________________(配体中的价态不变);判断反应完全的现象是__________________________(写一条)。
(4)产品纯度测定(杂质不反应),实验如下:
Ⅰ.取 产品,加适量稀硫酸溶解,过滤、洗涤,将滤液与洗涤液一并转移至碘量瓶中,加入过量溶液充分反应(, )。
Ⅱ.向碘量瓶中滴入几滴淀粉溶液,控制溶液的为5~7,用的标准溶液滴定,消耗标准溶液 ( )。
Ⅲ.取等量溶液于碘量瓶中,重复操作Ⅱ,消耗标准溶液 。
①步骤Ⅱ中控制溶液的为5~7,若过低,则滴定时发生反应____________________________(用离子方程式表示);过高,与反应,影响测定结果。
②的纯度为__________;配制标准溶液过程中,有少量溶液溅出,测定结果会__________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
16. 电池级碳酸锂是制造锂离子电池必不可少的原材料。以多金属含锂硫酸盐溶液(杂质离子主要为以及微量的等)为原料制取电池级的工艺流程如下:
已知:①常温下,。
②福美钠的结构为,与金属离子形成螯合物时,两个S原子均参与形成配位键。
回答下列问题:
(1)的价电子排布式为__________________。
(2)“除铅”工序中,与福美钠按物质的量1:2的比例形成难溶螯合物,该螯合物结构简式为________________________________________。
(3)“转化”工序是将转化为沉淀除去:
①转化的离子方程式为____________________________________。
②多金属含锂硫酸盐溶液原料中,转化后溶液中,则溶液中的离子的残留率为_________________(忽略溶液体积的变化)。
(4)碳酸氢锂溶液热分解过程中热分解温度和时间对溶液中锂离子质量浓度的影响如图。
结合图像分析:“热分解”的适宜条件为___________________________;热分解后过滤所得沉淀,并用热水洗涤、干燥获得产品。用热水洗涤的目的是___________________________。
(5)HBL萃取剂萃取的原理为:。流程中为__________(填化学式)。
(6)流程中可循环利用的物质除“反萃液”外,还有_________________、_________________。
17. 工业上利用天然气制备,还可得到乙烯、乙炔等化工产品,有关反应原理如下。
反应I:;
反应II:。
回答下列问题:
(1)反应,则_______________,该反应在_______________(填“高温”或“低温”)下能自发反应。
(2)在2 L恒容密闭反应器中加入适量,发生反应I和反应II,测得时各含碳物质的物质的量随时间的变化如图甲所示。
①下列情况不能说明反应I和反应II达到平衡状态的是_________(填字母)。
A.与的物质的量之比恒定不变
B.气体密度不随时间变化
C.气体平均摩尔质量不随时间变化
D.体积分数不随时间变化
②图中曲线代表的是__________(填“a”“b”或“c”)。
③内_________。
(3)一定温度下,总压强恒为时,向密闭容器中充入由和组成的混合气体(N2不参与反应),发生反应I和反应II,测得不同温度下的平衡转化率与的变化关系如图乙所示。
①X、Y、Z三点对应条件下反应I的化学平衡常数大小关系为______(用表示)。
②已知X点对应的乙炔的选择性为75%[乙炔的选择性],则体系中与的平衡分压之比为___________________,该温度下,反应II的压强平衡常数__________________kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
18. 有机物I是重要的医药中间体,其一种合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)B的化学名称为__________________。
(2)D的结构简式为__________________,分子中的官能团名称为__________________。
(3)F→G的反应类型为__________________。
(4)名称为乙酰乙酸乙酯,可由乙酸乙酯在乙醇钠催化下反应生成,该反应的化学方程式为______________________________________。
(5)苯环上有三个取代基,其中有和两个相同基团的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2:2:2:1的结构简式为_______________(任写一种)。
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