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2026 年高考一轮复习检测卷
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 N 14 O 16 P 31 Cl 35.5 S 32 K 39 Cu 64
第Ⅰ卷(选择题 共42 分)
一、选择题:本题共14 小题,每小题3 分,共42 分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.
【前言科技+化学材料】2025 年9 月3 日,中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80 周
年阅兵盛典在北京举行,下列说法错误的是
A.战机使用的高沸点液体发烟剂拉烟过程只发
生化学变化
B.DF-5C导弹外壳是由耐热树脂基体与碳纤维
组成的复合材料
C.防弹衣中的凯夫拉纤维是芳香聚酰胺材料
D.隐形歼击机的隐身涂层属于合成高分子材料
【答案】A
【解析】战机拉烟过程中,高沸点液体发烟剂在高温下汽化并冷凝成小液滴形成烟迹,主要为物理变化,
并非只发生化学变化,故A 错误;复合材料由基体和增强体组成,耐热树脂基体与碳纤维组成的材料属于
复合材料,故B 正确; 凯夫拉纤维的化学成分为聚对苯二甲酰对苯二胺,属于芳香族聚酰胺材料,故C
正确; 隐形战机的隐身涂层通常由人工合成的高分子化合物构成,属于合成高分子材料,故D 正确;
选A。
2.下列化学用语表示错误的是
1
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A.N2的电子式:
B.H2O 的VSEPR 模型:
C.Fe
2+
结构示意图:
D.乙醇分子的空间填充模型:
【答案】D
【解析】N2的电子式为
,两个氮原子间形成三键,各有一对孤对电子,A 正确;H2O 中O 的价层
电子对数为2+2=4,VSEPR 模型为四面体形,B 正确; Fe2+核电荷数为26,核外电子数24,电子层结构
为2、8、14,C 正确; 乙醇的分子式为CH3CH2OH ,图中为乙酸(CH3COOH)的空间填充模型,D 错
误;故选D。
3.设NA为阿伏加德罗常数的值(原子量:Mg-24,O-16,N-14),下列说法正确的是
A.0.1mol·L-1的明矾水溶液中含有Al3+的数目为0.1NA
B.2.4g 金属镁在空气中充分燃烧,失去的电子数为0.2NA
C.1molCH4和1molCl2充分反应后,生成的CH3Cl 数目为NA
D.4.6gNO2和N2O4混合气体中含有的氧原子数目小于0.2NA
【答案】B
【解析】明矾水溶液的体积未知,无法计算Al3+数目,A 项错误;2.4g Mg 的物质的量为0.1mol,在空气中
燃烧会生成MgO 和氮化镁,每个Mg 失去2 个电子,总失去0.2mol 电子,即0.2NA,B 项正确; CH4与
Cl2的取代反应生成混合物,包括CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,则CH3Cl 的数目小于NA,C 项错误;
4.6g NO2和N2O4混合气体中,无论比例如何,氧原子总数恒为0.2NA,D 项错误;故选B。
4.下列离子方程式正确的是
A.纯碱溶液去油污的原理:CO3
2−+2H2O⇌H2CO3+2OH
−
B.FeCl3溶液腐蚀电路铜板:3Cu+2Fe
3+=3Cu
2++2Fe
C.Na2S2O3
溶液与稀硫酸混合:2H
++S2O3
2−=SO2↑+S↓+ H2O
D.向H2
18O中投入Na2O2
固体:2Na2O2+2H2
18O= 4 Na
2+ 4 OH
−+
18O2↑
【答案】C
【解析】纯碱(Na2CO3)水解分步进行,主要生成HCO3
−和OH-,而非直接生成H2CO3,方程式应为CO3
2−
2
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+ H2O
⇌HCO3
−+ OH-,选项A 错误;Fe3+与Cu 反应时,Fe3+被还原为Fe2+,而非Fe 单质,正确方程式为
Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+,选项B 错误; Na2S2O3与稀硫酸反应生成S、SO2和H2O,离子方程式为S2O3
2−
+ 2H+ = S↓ + SO2↑ + H2O,选项C 正确; Na2O2与H2
18O 反应时,O2中的氧来自Na2O2中的过氧根(O2
2−
),而非H2
18O,因此O2应为普通O2,而非18O2,方程式应为
2 Na2O2+2 H 2
18O = 4 Na
++2OH
−+2
18OH
−+O2↑,选项D 错误;故选C。
5.化学实验操作是进行科学实验的基础。下列操作符合规范的是
A.去除油污
B.溶液加热
C.去除铁锈
D.灼烧固体
【答案】A
【解析】碳酸钠水解呈碱性,水解吸热,加热促进水解,增强碱性,油污为酯类物质,在碱性条件下可水
解,碱性增强可促进酯类水解,故加热碳酸钠溶液可以除油污,故A 正确;试管夹应夹在距离试管口的三
分之一处,故B 错误; 浓盐酸能和铁锈反应,也能和铁单质反应,故不能用浓盐酸除去铁锈,故C 错
误; 灼烧固体选用在坩埚中进行,但需要打开坩埚上盖,故D 错误;故选A。
6.物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选
项
性质差异
结构因素
A
沸点:乙醇(78.3℃)高于二甲醚
(-29.5℃)
氢键作用
B
溶解度:O3在CCl4中>H2O 中
O3分子极性较弱
C
键角:PF3(94°)小于PCl3(109.5°)
电负性差异
D
熔点:C2H5NH3NO3<NH4NO3
晶体类型
【答案】D
【解析】乙醇和二甲醚互为同分异构体,但由于乙醇中存在分子间氢键,而二甲醚中不存在,导致乙醇
3
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(78.3℃)的沸点高于二甲醚(-29.5℃),即与氢键作用有关,A 不合题意;臭氧分子有极性,但很微弱,所以
它在CCl4中的溶解度高于在水中的溶解度,B 不合题意; 电负性:F>Cl,故PF3中共用电子对离P 更
远,排斥力更小,键角更小,且原子半径:F<Cl,故PF3的键角小于PCl3,即与F、Cl 的电负性差异有
关,C 不合题意;
D.NH4NO3和C2H5NH3NO3都是离子晶体,NH4NO3的熔点高于C2H5NH3NO3,表明微粒间的作用力
NH4NO3比C2H5NH3NO3大,NH4
+比C2H5 NH3
+半径小,所以NH4NO3的熔点比C2H5NH3NO3高的原因:离子半
径:NH4
+<C2H5 NH3
+,NH4NO3中的离子键强,故NH4NO3的熔点高,D 符合题意;故选D。
7.物质之间是可以相互转化的。下列物质之间能通过图中所示实现一步转化的是
选项
X
Y
Z
A
Cu
CuO
Cu (OH)2
B
Al2O3
Al(OH)3
AlCl3
C
Fe
FeCl3
FeCl2
D
Si
SiO2
Na2SiO3
【答案】C
【解析】Cu→CuO 可通过铜与氧气加热实现;Cu→Cu(OH)2不能一步完成(Cu 需先转化为铜盐,再与碱
反应),且CuO→Cu(OH)2也无法一步实现(CuO 不溶于水),A 错误;Al2O3→Al(OH)3不能一步完成
(Al2O3不溶于水,需先转化为铝盐或偏铝酸盐再反应),B 错误; Fe→FeCl3(Fe 在Cl2中燃烧)、
Fe→FeCl2(Fe 与HCl 反应)均可一步实现;FeCl3→FeCl2(加Fe)、FeCl2→FeCl3(通Cl2)也能一步完
成,C 正确; Na2SiO3→SiO2不能一步完成(需先与酸反应生成H2SiO3,再加热分解),D 错误;故选
C。
8.W、X、Y、Z 四种元素的原子序数依次增大,基态W 原子核外电子占有3 个能级,且各能级电子数相
等,X 的第一电离能高于同周期相邻元素,Y 是短周期元素中金属性最强的元素,前四周期元素中,Z 的
基态原子未成对电子数最多。下列说法正确的是
A.简单离子半径:X>Y
4
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B.简单氢化物的稳定性:X<W
C.W、X 形成的化合物中含有离子键
D.W 的最高价氧化物对应的水化物会导致酸雨的形成
【答案】A
【解析】基态W 原子核外占有3 个能级,且各能级电子数相等,其核外电子排布应为1s
22s
22 p
2,因此W
为C 元素;是短周期中金属性最强的元素,即Y 为Na 元素;X 的第一电离能高于同周期相邻元素,原子
序数小于11,短周期中N 元素因2p 轨道半充满,第一电离能大于相邻的O 和C,因此X 为N 元素;Y 前
四周期中未成对电子数最多的基态原子,Cr 的核外电子排布为[ Ar ]3d
54 s
1,有6 个未成对电子,为前四
周期中未成对电子数最多的元素,因此Z 为Cr 元素。故元素分别是:W 是C、X 是N、Y 是Na、Z 是Cr。
N
3−与Na
+电子层结构相同,核电荷数越小半径越大,故r( N
3−)>r( Na
+),A 正确;N 的氧化性大于C,
故NH3稳定性高于CH4,B 错误; C 和N 可形成CN ⁻离子,与金属阳离子结合形成离子化合物(如
KCN),含有离子键;也可以形成化合物(CN )2
,含有共价键,C 错误; H2CO3酸性较弱,酸雨主要由硫
酸和硝酸导致,D 错误;故选A。
9.下列实验操作能达到相应实验目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
将少量SO2通入到Ba(NO3)2溶液中,出现白色沉淀
探究BaSO3是否溶于水
B
用玻璃棒蘸取NaClO 溶液点在pH 试纸上,待颜色不变时与标
准比色卡对比读数
测定NaClO 溶液的pH
C
在1 mL 0.1 mol⋅L
−1 KMnO4酸性溶液中滴加5 mL 0.1
mol⋅L
−1 FeSO4溶液
检验+2 价Fe 的还原性
D
在沸腾的蒸馏水中滴加饱和FeCl3溶液,边煮沸边搅拌
制备Fe(OH)3胶体
【答案】C
【解析】将少量的SO2
通入到Ba(NO3)2
溶液中,SO2
与水反应生成H 2SO3
,NO3
−在酸性条件下具有强氧
化性,将H 2SO3氧化成H 2SO4,生成BaSO4沉淀,而非BaSO3,无法探究BaSO3的溶解性,A 错误;
NaClO溶液具有强氧化性,会漂白pH 试纸,导致无法准确判断pH 试纸的颜色变化情况,B 错误; 酸性
KMnO4
溶液与Fe
2+反应的离子方程式为:MnO4
−+5 Fe
2++8 H
+= Mn
2++5 Fe
3++ 4 H 2O,实验中两者恰
5
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好完全反应,Fe
2+被氧化为Fe
3+,紫色的MnO4
−被还原为无色的Mn
2+,观察到紫色褪去,可验证Fe
2+的
还原性,C 正确; 制备Fe(OH )3胶体需将FeCl3饱和溶液滴入沸水中,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止
加热,但不能搅拌,否则会导致胶体聚沉,D 错误;故选C。
10.化合物Z 是合成平喘药沙丁胺醇的中间体,其制备路线如图所示。
下列说法正确的是
A.X 不能与溴水发生取代反应
B.Y 的分子式为C9H8ClO2
C.1 mol Y 可与3 mol NaOH 反应
D.1 mol Z 最多与4 mol H2发生加成反应
【答案】D
【解析】X 的结构中含有酚羟基,可与溴水发生取代反应,A 错误;Y 分子式为C9 H 9ClO2,B 错误; Y
中能与NaOH 反应的官能团:酚羟基(1 mol 酚羟基消耗1molNaOH)、碳氯键(1mol-CH2Cl 水解消耗1
mol NaOH),1molY 可与2 mol NaOH 反应,C 错误; Z 中能与H2加成的基团:苯环(1mol 苯环加成消
耗3 mol H2)、左侧有酮羰基(1mol 酮羰基加成消耗1 mol H2),酯基不能与H2加成,1molZ 最多与4
molH2发生加成反应,D 正确;故选D。
11.碳酸锰矿(难溶于水,主要成分为MnCO3、FeCO3)可发生如下图转化。
已知“氧化”后溶液中含Mn
2+、Fe
3+、H
+、SO4
2−。
下列说法正确的是
A.“酸浸”时FeCO3
发生的离子方程式为:FeCO3+2H
+=Fe
3++CO2↑+ H2O
B.“氧化”过程中加入H2O2
的目的是将Mn
2+氧化为MnO4
−
C.“除铁”时加入NH3⋅H2O,需控制溶液pH使Fe
3+完全沉淀,而Mn
2+不沉淀
D.最终得到MnSO4
和(NH4)2SO4
溶液,经蒸发结晶可直接得到纯净的MnSO4
固体
6
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【答案】C
【解析】碳酸锰矿中含有MnCO3、FeCO3等,加入过量H2SO4酸浸,得到MnSO4、FeSO4溶液;加入
H2O2,将Fe2+氧化为Fe3+;加入NH3∙H2O 除铁,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤出沉淀后,得到MnSO4和
(NH4)2SO4溶液。酸浸时FeCO3与H+反应,因无氧化剂,Fe2⁺不会被氧化为Fe3⁺,正确离子方程式应为
FeCO3+2H+=Fe2⁺+CO2↑+H2O,A 错误;氧化后溶液含Fe3⁺、Mn2+,Mn2+未发生改变,说明加入H2O2目的是
将Fe2+(酸浸生成)氧化为Fe3+,而非氧化Mn2⁺,B 错误; 除铁时加入NH3·H2O 调节pH,仅使Fe3+完全
沉淀为Fe(OH)3,而Mn2+不沉淀以留在溶液中,C 正确; 溶液含MnSO4和(NH4)2SO4,蒸发结晶时二者会
共同析出,无法直接得到纯净MnSO4,D 错误;故选C。
12.中国科学技术大学的肖正国团队制备出了晶体颗粒更大、更耐高温的全无机钙钛矿薄膜的晶体。某全无
机钙钛矿铷锡氯晶胞如图所示,立方晶胞参数为anm,A 为Rb
+,B 为Sn
2+,X 为Cl
−。a、b 原子分数坐标
如图所示。
下列叙述错误的是
A.该晶体的化学式为RbSnCl3
B.c 的原子分数坐标为(
1
2 , 1
2 , 1
2)
C.A、B 之间最短距离为√2
2 anm
D.与A 等距离且最近的X 有12 个
【答案】C
【解析】由题图可知,Rb+位于晶胞顶点,Sn2+位于体心,Cl-位于面心,则晶胞中含有8× 1
8 =1个Rb+,1
个 Sn2+,6× 1
2 =3个Cl-,该晶体的化学式为RbSnCl3,A 项正确;c 的原子位于体心,由a、b 的原子分数
坐标可知c 的原子分数坐标为(
1
2 , 1
2 , 1
2)
,B 项正确; A、B 之间最短距离等于体对角线的一半,即
√3
2 anm,C 项错误; 选取顶点上的一个A 为参照点,与该参照点相连的三个面的面心上的X 与A 最近且
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等距离,故共有3×8× 1
2 =12个X 与A 最近且等距离,D 项正确;故选C。
13.近期报道了一种新型低成本、高性能的光辅助可充电水系钠离子电池(装置如图所示)。该电池的放电原
理与传统钠离子电池相同;光照时,嵌入正极电解液中的TiO2电极产生电子(e-)和空穴(h+),驱动两极反应
而完成充电。下列说法错误的是
A.放电时需断开K,且TiO2电极避光存储
B.充电时,TiO2电极反应式为2I3
−+2h
+=3I2
C.放电时,负极反应式为2S2
2−−2e
−=S4
2−
D.充电时闭合K,转移1 mol e-同时有1 mol Na+通过隔膜
【答案】B
【解析】放电时电池独立工作,需断开K 避免TiO2电极干扰;TiO2光照产生电子和空穴会驱动充电,故需
避光存储,A 正确;充电时阳极应发生I⁻氧化为I3
−(放电时正极反应为I3
−+2e⁻=3I⁻,充电时逆反应),而
h⁺为氧化剂,应氧化还原性更强的I⁻而非I3
−,正确反应应为3I⁻+2h⁺=I3
−+2h,B 错误; 放电时负极失电
子,M 电极区S2
2−(S 为-1 价)氧化为S4
2−(S 为-0.5 价),反应式为2S2
2−−2e
−=S4
2−,C 正确; 充电时闭
合K 形成回路,转移1mol e⁻,为保持电荷平衡,1mol Na⁺通过隔膜从阳极(N)移向阴极(M),D 正
确;故选B。
14.常温下,向10 mL 0.1 mol⋅L
−1某三元弱酸(简写为H3 A)溶液中滴加V mL pH =13的NaOH 溶液,滴加
NaOH 溶液后的溶液的pH 与含A 粒子分布系数的关系如图所示。已知:含A 粒子的分布系数表达式为δ
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(含A 粒子)=
n(含A粒子)
n(H3 A)+n(H2 A
−)+n(HA
2−)+n(A
3−) ×100 %。下列说法错误的是
A.曲线②表示δ(H2A
−)随滴加NaOH 溶液后溶液的pH 的变化曲线
B.常温下,K a3(H3 A)=10
−6.39 mol⋅L
−1
C.常温下Na2HA溶液中c(H2A
−)>c(A
3−)
D.pH = 4.77时,溶液中:c (Na
+)<3c(HA
2−)+3c(A
3−)
【答案】C
【解析】向H3 A溶液中滴加氢氧化钠溶液时发生的反应依次为H3 A+OH
−= H2A
−+ H2O、
H2A
−+OH
−= HA
2−+ H2O、HA
2−+OH
−= A
3−+ H2O,则曲线①、②、③、④分别表示H3 A、H2A
−、HA
2−、
A
3−随滴加NaOH 溶液后溶液的pH 的变化曲线。曲线②表示δ(H2A
−)随滴加NaOH 溶液后溶液的pH 的变
化曲线,A 正确;由图可知,溶液中H3 A、H2A
−的浓度相等时(曲线①、②的交点),溶液pH 为3.15,由电
离常数可知,K a1(H3 A)= c (H
+)⋅c(H2 A
−)
c(H3 A)
=c (H
+)=10
−3.15,同理可知,
K a3(H3 A)= c (H
+)⋅c(A
3−)
c(HA
2−)
=10
−6.39 mol⋅L
−1,B 正确; Na2HA溶液中HA
2−存在电离(K a3=10
−6.39)和水
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解(K h= K w
K a2
= 10
−14
10
−4.77 =10
−9.23),因K a3> K h
,电离占主导地位,所以c(A
3−)>c(H2 A
−),C 错误;
pH = 4.77时,δ(H2A
−)=δ (HA
2−),即c(H2A
−)=c(HA
2−),电荷守恒:
c (Na
+)+c (H
+)=c(OH
−)+c(H2A
−)+2c(HA
2−)+3c(A
3−),在酸性溶液中c (H
+)>c(OH
−),则
c (Na
+)<c(H2 A
−)+2c(HA
2−)+3c(A
3−)=3c(HA
2−)+3c(A
3−),D 正确;故选C。
第II 卷(非选择题 共58 分)
二、非选择题,共4 题,共58 分。
15.(14 分) 锗是一种重要的稀散金属,主要用于电子工业、光导纤维等领域。某锌浸渣中含有
ZnO、Fe2O3、GeO2、SiO2、PbSO4等,利用锌浸渣提取Ge 的实验流程如下图所示:
已知:①部分含锗微粒的存在形式与pH 的关系为:
pH
pH<2
pH =2.5~5
pH>12
Ge 存在形式
Ge
4+
[Ge(OH)3]
+
GeO3
2−
②部分金属离子的沉淀pH:
Fe
2+
Fe
3+
Zn
2+
开始沉淀
7.5
2.3
6.2
沉淀完全
9.0
3.2
8.0
回答下列问题:
(1)基态锗原子中核外电子排布所占据的原子轨道的总数为 ,“滤渣”的主要成分的化学式是
。
(2)Fe2O3在“还原浸出”步骤中发生反应的离子方程式为 ,物质A 属于碱性氧化物,其化学
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式是 。
(3)“沉锗”操作后,Ge 以GeO2的形式存在,随着pH 的升高,Ge 的沉淀率升高。“沉锗”操作理论上需控
制pH 范围为 。
(4)“酸溶”后,溶液的pH 为1.8,向溶液中加入酒石酸萃取剂,其原理为酒石酸(C4 H6O6,结构如图所示
)与含锗微粒形成酒石酸络阴离子
[Ge(C4 H4O6)3]
2−
。
①“萃取锗”中主要反应的离子方程式为 。
②若溶液的pH 升高,锗的萃取率下降,原因是 。
③“反萃取”中加入的物质B 是 (填标号)。
a.H2SO4溶液 b.NaOH 溶液 c.NaHSO4溶液
【答案】(1) 17 (1 分) SiO2、PbSO4(2 分)
(2) Fe2O3+2H
++SO2=2Fe
2++SO4
2−+ H2O(2 分) CaO(1 分)
(3)5<pH<6.2(2 分)
(4) Ge
4++3C4 H6O6⇌[Ge(C4 H4O6)3]
2−+6 H
+(2 分) 生成[Ge(OH)3]
+后难以与酒石酸形成配合物(2
分) b(2 分)
【解析】由题给流程可知,锌浸渣用二氧化硫、硫酸溶液还原浸出,将氧化铁转化为硫酸亚铁,氧化锌、
氧化锗转化为硫酸锌、硫酸锗,二氧化硅和硫酸铅不反应,过滤得到含有二氧化硅、硫酸铅的滤渣和滤液;
向滤液中加入物质A(碱性氧化物),将溶液中的硫酸锗转化为二氧化锗沉淀,酸溶后能生成石膏
CaSO4⋅2H2O,则物质A 为氧化钙,向溶液中加入酒石酸和有机溶剂萃取、分液得到水相和含有
[Ge(C4 H4O6)3]
2−的有机相;向有机相中加入物质B 反萃取得到锗酸钠,pH 大于12 时Ge 以GeO3
2−形式存在,
故物质B 为氢氧化钠溶液,选择合适还原剂将锗酸钠还原得到锗。
(1)基态锗原子的核外电子排布式[Ar]3d
104s
24p
2,占据的原子轨道的总数为17,由分析知,滤渣的成
分是SiO2、PbSO4。
(2)由分析可知,还原浸出时氧化铁发生的反应为氧化铁与二氧化硫、硫酸溶液反应生成硫酸亚铁和水,
反应的离子方程式为Fe2O3+2H
++SO2=2Fe
2++SO4
2−+ H2O,由分析可知,加入CaO 调节溶液pH 在5~6.2
范围内的目的是将溶液中的硫酸锗转化为GeO2沉淀。
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(3)“沉锗”操作后,Ge 以GeO2的形式存在,随着pH 的升高,Ge 的沉淀率升高。当 pH < 2 时,Ge
4 +
离子溶解度高,无法沉淀;当pH 逐渐升高至2.5∼5,Ge
4 +发生水解,生成[Ge(OH)3]
+,当 pH 进一步升
高时,pH>5形成沉淀GeO2
;当 pH >12,GeO2
会与 OH⁻ 发生反应形成可溶性GeO3
2−;当pH>6.2时Zn
2+可
能会与 Ge 沉淀共存,则“沉锗”操作理论上需控制pH 范围为5<pH<6.2。
(4)①“酸溶”后,溶液的pH 为1.8,Ge 存在形式为Ge
4 +,则“萃取锗”中主要反应的离子方程式为
Ge
4++3C4 H6O6⇌[Ge(C4 H4O6)3]
2−+6 H
+。
②若溶液的pH 升高,Ge 存在形式为[Ge(OH)3]
+,[Ge(OH)3]
+难以与酒石酸形成配合物,锗的萃取率下降。
③由分析知“反萃取”中加入的物质B 是氢氧化钠溶液,故答案选b。
16.(14 分)氯代环己烷(
)是一种医药中间体,实验室可用环己醇和浓盐酸在氯化钙作用下制备,
装置如图所示。
实验步骤如下:
在三颈烧瓶中加入12.5mL 环己醇和8g 无水氯化钙,加入过量浓盐酸,搅拌并加热,保持温度85℃回流
10h。冷却反应物,通过操作a 分离出上层有机物,依次用饱和食盐水、碳酸氢钠溶液、饱和食盐水洗涤,
用过量的无水氯化钙干燥。通过操作b 得到粗产品,然后蒸馏,收集馏分,最终得到产品11.85mL。
已知:相关物质的性质如表所示。
物质
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度/(g⋅mL
−1)
溶解性
环己醇
100
23
160
0.968
能溶于水,易溶于有机溶
剂
氯代环己烷
118.5
−44
142
1.0
不溶于水,易溶于有机溶
剂
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回答下列问题:
(1)写出制备氯代环己烷的化学方程式: 。
(2)实验过程中三颈烧瓶的加热方式最好为 (填“油浴”或“热水浴”);仪器M 的名称是 ,
冷却水从 (填“x”或“y”)口进水。
(3)操作a 和操作b 分别是 、 ;下列仪器中完成操作b 时不需要的是 (填标号)。
A.分液漏斗 B.漏斗 C.烧杯
D.蒸发皿
(4)蒸馏时需要控制一定温度,则该温度为 (填标号)。
A.78.5~79.5℃ B.141.5~142.5℃ C.159.5~160.5℃
(5)氯代环己烷的产率为 %(保留3 位有效数字)。
【答案】(1)
+HCl →
85°C
CaCl2
+H2O (2 分)
(2) 热水浴 (1 分) 球形冷凝管 (1 分) y(1 分)
(3) 分液 (1 分) 过滤 (1 分) AD(2 分)
(4)B(2 分)
(5)82.6(3 分)
【解析】环己醇和浓盐酸在氯化钙作用下制备氯代环己烷,在三颈烧瓶中加入环己醇和无水氯化钙,加入
过量浓盐酸,搅拌并加热,保持温度85℃回流10h。冷却反应物,通过分液分离出上层有机物(氯代环己烷
和未反应完的环己醇),依次用饱和食盐水、碳酸氢钠溶液、饱和食盐水洗涤,用过量的无水氯化钙干燥。
过滤出干燥剂得到粗产品(氯代环己烷、环己醇),然后蒸馏,收集馏分氯代环己烷,最终得到产品。
(1)环己醇和氯化氢发生取代反应生成氯代环己烷和水,化学方程式为
+HCl →
85°C
CaCl2
+H2O。
(2)由于需要控制温度为85℃,所以实验过程中三颈烧瓶的加热方式最好为热水浴;仪器M 的名称是球
形冷凝管,冷却水从y 口进水。
(3)氯代环己烷不溶于水,操作a 是分液;用过量的无水氯化钙干燥后需要过滤;过滤操作不需要分液漏
斗和蒸发皿,答案选AD。
(4)馏分为氯代环己烷,其沸点是142℃,所以蒸馏中需要控制的温度为141.5~142.5℃,答案选B。
(5)12.5mL 环己醇的质量是12.5 mL×0.968g⋅mL
−1=12.1g,结合其相对分子质量知,物质的量是
0.121mol,理论上生成氯代环己烷的物质的量是0.121mol,最终得到氯代环己烷的物质的量是
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11.85×1.0 g
118.5 g/mol =0.100 mol,因此本次实验氯代环己烷的产率为0.100
0.121 ×100%≈82.6%。
17.(15 分)乙炔是化工生产中非常重要的有机物,其制备方法多种多样。回答下列问题:
I.用CO2、H2O、C 联合制备乙炔的反应过程如图所示:
(1)可用 技术测定BaC2的晶体结构。
(2)联合制备乙炔的总反应方程式为 。
(3)反应③包含两步反应,第一步反应:BaCO3(s)+C (s)= BaO (s)+2CO (g),则第二步反应理论上生成0.5
mol CO 时转移电子的数目为 。
Ⅱ.甲烷催化裂解是工业上制备乙炔的方法之一
(4)已知:CH4 (g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O (l) Δ H 1=−885kJ/ mol
2C2H2(g)+5O2(g)= 4 CO2(g)+2H2O (l) Δ H 2=−2600kJ/ mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O (l) Δ H 3=−572kJ/ mol
则反应2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g)在 (填“高温”或“低温”)条件下能自发进行;碳原子的杂化
轨道中s 轨道成分越多,吸电子能力越强,可推测碳氢键的极性:C-H(甲烷) C-H(乙炔)(填
“>”或“<”)。
(5)在高温和隔绝氧气的条件下,甲烷能分解产生乙炔。分解体系中各气体的平衡分压(p/Pa)与温度(T/℃)的
关系如图所示:
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①T 1℃时,反应2CH4 (g)⇌C2H2(g)+3 H2(g)的压强平衡常数K p= Pa2。
②在某温度下,向V L 恒容密闭容器中充入0.12 mol CH4,只发生反应2CH4 (g)⇌C2H4 (g) +2H2(g),达
到平衡时,测得p(H2)= p(CH4),则CH4的平衡转化率为 。
【答案】(1)X 射线衍射 (1 分)
(2)CO2+3C+ H2O =
BaC2
C2H2+3CO (2 分)
(3)NA (2 分)
(4) 高温 (2 分) < (2 分)
(5) 1.0× 104.7 (3 分) 66.7% (3 分)
【解析】(1)测定晶体结构常用X 射线衍射技术,通过分析X 射线在晶体中的衍射图案,可确定晶体的
原子排列和结构;
(2)根据CO2、H2O、C 联合制备乙炔的反应过程,CO2、H2O、C 反应生成了乙炔和一氧化碳,BaC2作
催化剂,总反应方程式为CO2+ 4 C+ H2O =
BaC2
C2H2+3CO;
(3)第二步:BaO (s)+3C (s)= BaC2(s)+CO (g),C 元素:2 个C 从0 价→BaC2中-1 价(得2 个电子),1
个C 从0 价→CO 中+2 价(失2 个电子),则生成 1molCO 时,转移电子数为2NA,生成0.5 mol CO,转移电
子数为NA;
(4)根据盖斯定律①×2−②1
2 −③× 3
2
,得2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g) ΔH=
−885kJ /mol×2+2600k/mol× 1
2 +572kJ /mol× 3
2 =+388kJ /mol,该反应的气体物质的量增多
(熵增,ΔS>0),根据自发反应的判据ΔG=ΔH−TΔS<0,由于ΔH>0、ΔS>0,需在高温条件下,TΔS 足够
大,才能使ΔG<0,反应自发进行;乙快中C 为sp 杂化(s 成分50%),甲烷中C 为sp3杂化(S 成分
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25%);s 成分越多,C 吸电子能力越强,C-H 键中H 正电性越强,键的极性越强,故碳氢键的极性C-H(乙
炔)>C-H(甲烷);
(5)①将该反应的平衡常数表达式,将气体的平衡浓度换为平衡分压,t1℃时,化学反应2CH4(g)=C2H2(g)
+3H2(g)的气体分压为:p(CH4)=103、p(H2)=104、p(C2H2)=10-1.3,压强平衡常数Kp=10
−1.3×(10
4)
3
(10
3)
2
=10
4.7;
②设CH4的开始浓度为0.3mol/L,转化浓度为xmol/L,根据反应方程式2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g)中物质反
应转化关系可知平衡时c(CH4)=(0.3-x)mol/L,c(C2H4)= x
2
mol/L,c(H2)=xmol/L,达到平衡时,测得
p(C2H4)=p(CH4),由于容器的容积不变,气体的物质的量的比等于压强的比,可知:0.3-x= x
2
,所以
x=0.2mol/L,故CH4的平衡转化率=0.2mol/L
0.3 mol/L
×100%=66.7%。
18.(15 分)以3,5-二氯-4-氟溴苯、D-环丝氨酸为原料,经多步反应制得异唑虫酰胺,制备异唑虫酰胺的
合成工艺如图所示:
已知:Ⅰ.Et 为乙基;THF 为四氢呋喃;Me 为甲基;Ph 为苯基;4-DMAP 为4-二甲胺基吡啶。
Ⅱ.R−CH2CH2OH →
4−DMAP
R−CH =CH2+ H2O。
回答下列问题:
(1)B 的名称为 ,D 中含有的官能团名称为 。
(2)E 中含有醇羟基,E 的结构简式为 。
(3)J→K 的化学方程式为 。
(4)G+L→M 的反应类型为 。
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(5)Q 的相对分子质量比D 小14,符合以下条件的Q 的芳香类同分异构体有 种(不考虑立体异
构)。
a.能与Na2CO3反应生成气体。 b.能发生银镜反应。
(6)根据上述信息,写出以
和乙醇为主要原料(无机试剂任选)制备
的合成路线:
。
【答案】(1) 三氟乙酸乙酯 (2 分) 羧基、酮羰基 (2 分)
(2)
(2 分)
(3)
+CH3CH2Br
→
K2C O3/ KI
HBr+
(2 分)
(4)取代反应 (1 分)
(5)17 (2 分)
(6)CH3CH2OH →
4-DMAP
CH2=CH2 →
Br2水
CH2BrCH2Br
→
NaOH/H2O
CH2OHCH2OH
(4 分)
【解析】化合物A 断裂C-Br 键与B(断裂C-O 键)发生取代反应生成C,化合物C 中的酮羰基与化合物D 中
酮羰基邻位上的甲基发生反应生成含有醇羟基的E(
),E 在4-DMAP 条件下按照信息发
生反应将醇羟基生成碳碳双键,即化合物F,F 与H2NOH 反应成环,形成G;G 中的羧基与氨基发生反应
生成化合物M(含酰氨基)。
(1)B 中含有酯基和三氟甲基,名称为三氟乙酸乙酯;D 中含有的官能团名称为羧基、酮羰基。
(2)根据分析,E 的结构简式为
。
(3)根据J、K 的结构简式可判断反应过程中J 中断裂N-H 键,K 中形成新的N-C 键,发生取代反应,
J→K 的化学方程式为
+CH3CH2Br
→
K2C O3/ KI
HBr+
。
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(4)G+L→M 的反应是羧基与氨基发生的取代反应。
(5)Q 的相对分子质量比D 小14,故分子式为C9H8O3,能与Na2CO3反应生成气体说明含有羧基,能发生
银镜反应说明含有醛基,芳香类同分异构体说明含有苯环,符合要求的同分异构体有一取代:
(1 种),二取代
、
(两骨架结构中均含有邻间对三种,共6 种),三取代:
(按照三种取代基的位置不同,共10 种),综上共有17 种符合要求的同分异构体。
(6)根据提供的原料乙醇,结合产物特点得合成乙二醇,再与
反应,具体路线为:
CH3CH2OH →
4-DMAP
CH2=CH2 →
Br2水
CH2BrCH2Br
→
NaOH/H2O
CH2OHCH2OH
。
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