文档文本内容
2026 年高考第一次模拟考试
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 O 16 Al 27 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.科技兴则民族兴,科技强则国家强。我国科技成果在多领域获得应用,下列说法错误的是
A.空间站太阳翼伸展结构关键部件材料主要成分高性能碳化硅属于分子晶体
B.人形机器人亮相百米飞人运动会,机器人奔跑时电池将化学能转为电能
C.我国科研团队发明多种强韧性的“超分子水凝胶”,“超分子水凝胶”属于混合物
D.我国科研人员首次揭示钛铁矿在月表水分布与存储中的“双重作用”,元素Ti、Fe 均位于周期表d
区
【答案】A
【解析】A.碳化硅(SiC)结构与金刚石类似,通过共价键形成三维网状结构,属于共价晶体,而非
分子晶体,A 错误;
B.电池的作用本质是化学能转化为电能,B 正确;
C.超分子水凝胶由多种分子通过非共价键组装而成,属于混合物,C 正确;
D.Ti 的原子序数为22,位于第IVB 族,Fe 的原子序数为26,位于第VIII 族,均位于周期表d 区,D
正确;
故选A。
2.实验安全是进行化学实验的前提。下列说法正确的是
A.活泼金属钠燃烧起火,可用干粉灭火器灭火
B.少量汞洒落在地面上,可用活性炭粉覆盖后清除
C.可利用如图所示装置吸收氨或氯化氢气体并防止倒吸
D.浓硝酸可保存于带橡胶塞的细口瓶中,并加水进行液封
【答案】C
【解析】A.钠着火时生成的过氧化钠,与干粉灭火器喷出干粉后产生的二氧化碳反应产生氧气,不能
用干粉灭火器灭火,应该用沙子扑灭,A 错误;
B.少量汞洒落在地面上,可以将硫磺粉覆盖在汞的表面,然后清除,B 错误;
C.氨气和氯化氢气体均易溶于水,尾气处理容易引起倒吸,为了防止倒吸可将气体通入下层的四氯化
碳中,不溶于四氯化碳的气体向上逸出被上层的水吸收,C 正确;
D.浓硝酸见光易分解、易挥发可保存在棕色的试剂瓶避光保存。浓硝酸具有强氧化性,腐蚀橡胶,不
能用橡胶塞,故浓硝酸应密封保存在棕色带玻璃塞的细口瓶中,并放置阴凉处,D 错误;
故选C。
3.下列与物质性质相关的说法正确的是
A.将氯气通入
溶液,可产生淡黄色浑浊
B.碳酸氢铵可用作食品膨松剂,因其具有挥发性
C.用KSCN 溶液检验
中的三价铁
D.稀硝酸清洗“银镜”的废液中大量存在
、
、
【答案】A
【解析】A.氯气具有强氧化性,能将Na2S 中的S2−氧化为硫单质(S),硫单质为淡黄色固体,故产
生淡黄色浑浊,A 正确;
B.碳酸氢铵作食品膨松剂是因受热分解产生气体(如NH3、CO2),使食品膨胀,而非因其挥发性
(挥发性指常温下易挥发),B 错误;
C.K3[Fe(CN)6]为铁氰化钾,其中铁为+3 价但处于稳定络合态([Fe(CN)6]3−),无法游离出Fe3+,故
KSCN 溶液不能与之反应产生特征红色,C 错误;
D.稀硝酸清洗银镜反应废液时,发生反应:3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O,废液中大量存在H+、
Ag+、
,NO 不溶于水,不会在溶液中大量存在,D 错误;
故答案选A。
4.化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列有关事实的微观解释正确的是
选项
事实
微观解释
A
甲苯与
溶液反应实验中,加入冠醚可以缩短
褪色时间
超分子具有自组装特征
B
只有1 个最外层电子的碱金属原子光谱在光谱里呈
现双线
在一个原子轨道里,最多容纳2 个电子且自
旋相反
C
在
中的溶解度大于在水中的溶解度
与
均为非极性分子,相似相溶
D
的沸点高于
相对分子质量是影响二者沸点的主要因素
【答案】A
【解析】A.冠醚与K+形成超分子复合物,促进KMnO4与甲苯接触,加快反应速率,符合超分子自组
装特征,A 正确;
B.碱金属光谱双线由自旋-轨道耦合导致能级分裂,而非同一轨道容纳2 个电子,B 错误;
C.
为极性分子,
为非极性分子,“均为非极性”的表述错误,C 错误;
D.
沸点高因极性分子间作用力强,而非相对分子质量,D 错误;
故答案选A。
5.下列说法正确的是
A.X 能发生水解反应
B.Z 分子中所有碳原子均在同一个平面上
C.Y 分子中
和
杂化的碳原子数目比为
D.1 mol Z 在足量溴水溶液中能与
发生加成反应
【答案】C
【解析】A.X 中没有酯基或卤族原子,不能发生水解反应,A 错误;
B.
中1 号碳原子为饱和碳原子,与2、3、4 号碳原子直接相连,这4 个碳原子不
可能全部共面,B 错误;
C.饱和碳原子采用sp3杂化,碳碳双键的碳原子采用sp2杂化,1 个Y 分子中,采用sp3杂化的碳原子
有2 个,采用sp2杂化的碳原子有4 个,数目比为
,C 正确;
D.Z 中含有2 个碳碳双键,可以和溴水中的Br2发生加成反应,1 mol Z 在足量溴水溶液中能与
发生加成反应,D 错误;
故选C。
6.铁及其化合物的转化关系如图。设
为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.反应①中每消耗
个铁原子生成
(标准状况)
B.反应②所得溶液中的
可以用酸性
溶液来检验
C.反应③得到的沉淀在空气中会发生反应④迅速变成红褐色
D.反应⑤的离子方程式为
【答案】A
【解析】A.铁与水蒸气高温下反应的化学方程式为
,标准状况
下,每生成
,即
,需要消耗0.75 mol Fe,即
个Fe 原子,故A 正确;
B.
和
都能被酸性
溶液氧化,使其紫色褪去,故不能用酸性
溶液检验反应②所
得溶液中的
,故B 错误;
C.反应③中得到的沉淀氢氧化亚铁在空气中会发生反应④被氧气氧化,迅速变成灰绿色,一段时间后
才最终变为红褐色,故C 错误;
D.反应⑤的离子方程式为
,其中
是弱碱,不能拆成离子形式,
故D 错误;
选A。
7.某科研小组对
、
、
是否能在一定条件下发生荧光进行了探
究。查文献知:①分子中存在共轭π 键体系、存在推电子基团易产生荧光,与金属离子结合后荧光强
度增强,苯环本身可发弱荧光。②推电子能力-NH2>-OCH3>-OH。下列说法错误的是
A.
、
均几乎无荧光
B.
能发出强荧光
C.
的氨基(-NH2)替换为甲氧基(-OCH3),荧光强度会增强
D.荧光分子可用于检验溶液中Cu2+等金属离子浓度
【答案】C
【解析】A.-COOH 和-NO2为吸电子基团,不满足推电子基团的荧光产生条件,故苯甲酸和硝基苯几
乎无荧光,A 正确;
B.-NH2为推电子基团,苯胺可发强荧光,B 错误/不符合题意;
C.-NH2推电子能力 > -OCH3,将-NH2替换为-OCH3会导致荧光减弱,而非增强,C 错误;
D.荧光分子与金属离子结合后荧光增强,可用于检测Cu2+等离子浓度,D 正确;
故选C。
8.在催化剂表面,
和
合成
的反应历程和能量变化如图所示,催化剂表面上的物
种用“*”标注。
已知:
。下列说法正确的是
A.该反应决速步的反应方程式为:
B.
和
合成
的热化学方程式为:
C.若催化剂表面由平整表面改为粗糙表面,则制备
的速率会加快
D.该历程中存在非极性键的断裂和形成
【答案】C
【解析】A.通常判定决速步需比较各步活化能最大者,图示中第一步(CO 吸附)虽然存在一定能
垒,但
并不是能垒最大的反应,所以不是决速步,故A 错误;
B.由能量图可知,反应从 CO(g)+2H2(g) 的能量基准记为 0 eV,最终生成 CH3OH(g) 的相对能量约
为 −1 eV,说明该总反应放热约 1 eV·mol-1=
。因此
和
合成
的热化学方程式为:
,故B 错误;
C.催化剂表面由平整改为粗糙时,有效接触面积增大、活性中心增多,一般能提高反应速率,故C
正确;
D.合成过程中需断裂 H–H(非极性键),并形成C-O,O-H 等极性共价键,没有非极性键的形成,故
D 错误;
故答案为C。
9.
是一种高效的无机絮凝剂。Y、X、Q、Z 分别为原子序数依次增大的短周期主族
元素;元素X 在所处周期中未成对电子数最多;元素Y 的原子半径在元素周期表中最小;元素Q 的最
外层电子数是其内层电子数的3 倍;Q 与Z 同族;元素M 是人体必需的微量元素,参与血红蛋白的合
成、运输O2.下列说法正确的是
A.Y2Q 的键角大于Y2Z 的键角
B.
中含有的化学键为离子键、共价键、配位键
C.
的核外电子排布式为3d5
D.Y2Q2分子是非极性分子
【答案】A
【分析】Y 原子半径最小,为H;Q 最外层电子数是内层的3 倍(O:内层2,外层6),Q 为O;Z 与
Q 同族,为S;X 在周期中未成对电子数最多(N:2p3,3 个未成对电子),X 为N;M 为Fe(参与血
红蛋白合成),化合物为NH4Fe(SO4)2·12H2O。
【解析】A.H2O 中 O 的电负性大于H2S 中 S 的电负性,成键电子对更靠近中心原子,排斥力更强,
故H2O 的键角大于H2S 的键角,A 正确;
B.
含共价键和配位键,无离子键,B 错误;
C.Fe3+电子排布式应为[Ar]3d5,选项未完整描述,C 错误;
D.H2O2分子结构不对称(含极性键且正负电荷中心不重合),属于极性分子,D 错误。
故选A。
10.“科学探究与创新意识”是化学学科的核心素养。某化学兴趣小组进行实验探究,下列由实验操作和
实验现象所得实验结论错误的是
选项
实验操作
现象
结论
A
搅拌过某无色溶液的玻璃棒在
火焰上灼烧
显黄色
溶液中含
元素
B
向
溶液中滴加少量酸
性
溶液
酸性
溶液紫色褪
去
溶液有还原性
C
向碘的
溶液中加入等体积
等浓度的KI 溶液,振荡分层
下层由紫红色变浅至几乎
无色,上层呈棕黄色
碘在KI 溶液中的溶解度
大于
D
用棉花包裹,放入充满
的集气瓶中
棉花燃烧
与
的反应是
放热反应
【答案】A
【解析】A.玻璃棒本身可能含有钠元素(普通玻璃含Na),灼烧显黄色不能确定溶液含Na,A 错
误;
B.Fe2+被酸性KMnO 4氧化,证明FeCl2有还原性,B 正确;
C.下层紫红色变浅说明I2从CCl4转移至KI 溶液,形成
,溶解度更大,C 正确;
D.Na2O2与CO 2反应放热使棉花燃烧,D 正确;
答案选A。
11.近年来,科学家通过控制条件获得了一种使用常规实验技术无法获得的
晶体,该晶体沿
轴的结构如图(氢原子未画出),下列有关描述不正确的是
A.
能更好地揭示其结构
B.该晶体中存在配位键、离子键、共价键,不存在氢键
C.该化合物易溶于水,在水溶液中或熔融状态下均能导电
D.可用氨气与该晶体反应获得
,再通过加热获得
【答案】B
【解析】A.
中,每个
与6 个水分子通过配位键结合,形成稳定的八面体结构
,剩下的1 个水分子存在于晶格中的空隙位置,通过氢键与其它水分子或氯离子(氯
离子形成的氢键弱得多)相互作用。因此
更好地揭示了其结构,故A 正确;
B.根据以上分析,该晶体中存在配位键、离子键、共价键、氢键,故B 错误;
C.该晶体是由
、
和
共同构成的离子晶体,在水溶液或熔融状态下均能产生自
由移动的离子,故C 正确;
D.
为常见的强配体,可以替换
中的
,生成
,这层“氨外
壳”能有效地将
与水分子隔离开,阻止了内部
的水解,再通过加热脱氨获得无水
,
故D 正确;
故答案选B。
12.一种钠离子电池构造示意图如下,两电极材料分别是碳包覆的磷酸钒钠和碳包覆的
。放电时,
。下列说法错误的是
A.电极材料采用碳包覆,可以提高电极材料的导电性能
B.放电时,
电极电势高于电极
C.充电时,
生成
,理论上迁移
+
D.锂元素稀缺,量产后的钠离子电池的生产成本比锂离子电池的低
【答案】B
【分析】原电池,放电时
,失电子为负极,电极反应式:
,正极反应方程式为
。则此时左侧
为原电池的负极、右侧为原电池的正极;当连接电源时,为电解池,放电时的负极此时要经还原反应
恢复,则左侧为阴极、右侧为阳极,阳极电极反应为
,阴极电极
反应
,据此分析;
【解析】A.电极材料采用碳包覆,可以提高电极材料的导电性能,碳层可降低内阻,增强电子传输
效率,A 正确;
B.放电时,正极电势高于负极,b 电极电势高于a 电极,B 错误;
C.充电时,阳极电极反应为
,
生成
,理论上迁移
,C 正确;
D.锂元素稀缺,钠资源丰富且成本较低,量产后的钠离子电池的生产成本比锂离子电池的低,D 正
确;
故选B。
13.对氯甲苯(
)的制备原理如下:
已知:重氮盐的生成需在强酸性条件下进行,以免发生副反应。下列说法错误的是
A.操作1 时,可将反应器置于冰水浴中
B.NaNO2溶液呈碱性,故操作2 中NaNO2溶液不能过量
C.上述转化中,可用KMnO4代替CuCl
D.对氯甲苯粗品经过精制后,得到2.53g 产品,本实验的产率为40%
【答案】C
【分析】对甲基苯胺在亚硝酸钠和盐酸的作用下转化为重氮盐,重氮盐在氯化亚铜和盐酸的作用下转
化为对氯甲苯,结合实验原理、装置图和问题分析解答。
【解析】A.冰水浴可用于控制温度在
,故A 正确;
B.
溶液显碱性,重氮盐的生成需在强酸性条件下进行,故B 正确;
C.
能氧化苯环上的甲基,故C 错误;
D .由转化关系
可知,
5.35 g 对甲基苯胺完全反应理论上能够生成对氯甲苯的质量为
,对
氯甲苯粗品经过精制后,得到
产品,故本实验的产率为
,故D 正确;
故答案选C。
14.常温时,二元弱酸
与
均为
的混合溶液中,
(X 代表
或
)随
的变化关系如下图。
为难溶物,不考虑
的水解。下列分析正确
的是
A.常温时,
溶液的
约为3.24
B.
时,溶液中
C.
的平衡常数约为
D.溶度积常数
的数量级为
【答案】D
【分析】
,由图可知,随着pH 增大,
减小、
先增大后减小、
增大,所以图中曲线2 代表
、曲线3 代表
、曲线4 代表
,图中曲线1 代表
;
由图可知,
、
,据此分析;
【解析】A.根据
,
溶液中,因一级电离远大于二级电
离,可近似认为
,
,A
错误;
B.二元弱酸
与
均为
的混合溶液中:
,溶液呈酸性,
,则外加了碱性物质,若没有外加物质,溶液中电荷守恒:
,因外加了碱性物质,B 错误;
C.
的平衡常数
,C
错误;
D.溶度积常数
,将曲线1、曲线3 交点数值代入,
,数量级为
,D 正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4 小题,共58 分。
15.(14 分)CaO2为白色或淡黄色结晶粉末,溶于酸,微溶于水。其实验室制备和含量测定的装置和实
验步骤如下:
Ⅰ.制备:称取一定量CaCl2·2H2O,用水溶解,加入质量分数为30%的H2O2溶液,边搅拌边加入由
浓氨水和冷水(1:4)配成的溶液,在冰水浴中反应0.5 h,析出CaO2·8H2O。过滤,用少量冷水洗涤晶
体2~3 次,在150℃下烘0.5~1 h,冷却得粗品。
Ⅱ.测定:准确称取一定量粗品,置于烧杯中,加酸使其溶解,用0.02 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定
至终点(滴定反应为
)。
回答下列问题:
(1)滴加NH3·H2O 的仪器的名称为 。
(2)三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为 。
(3)检验CaO2·8H2O 是否洗涤干净所需要的试剂为 (填化学式)。
(4)装KMnO4标准溶液的滴定管为 (填“酸式”或“碱式”)滴定管,滴定终点的现象为
。
(5)若称取粗品为0.1500 g,滴定消耗KMnO4标准溶液28.00 mL,则产品中CaO2的质量分数为
。
(6)“测定”时,能否用H2SO4溶解粗品 (填“是”或“否”);若使用盐酸溶解,则实
验结果 (“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(除标明外,每空2 分)
(1)恒压滴液漏斗(1 分)
(2)CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl
(3)HNO3、AgNO3
(4)酸式 溶液呈微红色且30 s 内不褪色
(5)67.2%
(6)否(1 分) 偏高
【分析】本实验为制备CaO2并采用KMnO4滴定法来测量CaO2的纯度,称取一定量CaCl2·2H2O,用
水溶解,加入质量分数为30%的H2O2溶液,边搅拌边加入由浓氨水和冷水(1:4)配成的溶液,在冰水
浴中反应0.5 h,析出CaO2·8H2O,反应原理为:CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl,
过滤,用少量冷水洗涤晶体2~3 次,在150℃下烘0.5~1 h,冷却得粗品,确称取一定量粗品,置于烧
杯中,加酸使其溶解,用0.02 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点,据此分析解题。
【解析】(1)由题干实验装置图可知,滴加NH3·H2O 的仪器的名称为恒压滴液漏斗,故答案为:恒
压滴液漏斗;
(2)由分析可知,三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为
CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl,故答案为:
CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl;
(3)由分析可知,反应后CaO2·8H2O 固体表面含有可溶性杂质NH4Cl,故检验CaO2·8H2O 是否洗涤
干净,即检验最后一次洗涤滤液中是否含有Cl-,即所需要的试剂为HNO3和AgNO3,故答案为:
HNO3和AgNO3;
(4)由于KMnO4具有强氧化性,能够氧化腐蚀碱式滴定管下端的橡胶管,不会腐蚀酸式滴定管下端
的玻璃活塞,故装KMnO4标准溶液的滴定管为酸式滴定管,原溶液无色,当KMnO4溶液稍微过量时
溶液显微红色,故滴定终点的现象为溶液呈微红色且30 s 内不褪色,故答案为:溶液呈微红色且30 s
内不褪色;
(5)由题干方程式
可知,n(CaO2)=
n(KMnO4)=
×0.02mol/L×28.00×10-3L=1.4×10-3mol,若称取粗品为0.1500 g,滴定消耗KMnO4标准溶液28.00
mL,则产品中CaO2的质量分数为
×100%=67.2%,故答案为:67.2%;
(6)由于CaSO4是微溶物,若“测定”时,用H2SO4溶解粗品则将生成的CaSO4覆盖在CaO2表面阻
止反应继续进行,即不能用H2SO4溶解粗品,若使用盐酸溶解,由于Cl-也能被KMnO4氧化,即滴定
过程中消耗更多的标准液,则实验结果偏高,故答案为:否;偏高。
16.(15 分)补铁剂乙二胺四乙酸铁钠(NaFeEDTA,分子式为
)的一种合成路线如
下:
已知:室温下
,当离子浓度小于
时视为沉淀完全;EDTA 和
NaFeEDTA 的水溶性均随温度升高显著上升;“络合”步骤的反应式为
。
回答下列问题:
(1)NaFeEDTA 中基态
的价电子排布式为 。
(2)“沉铁”步骤生成
,当
恰好完全沉淀时溶液中的
。
(3)“氧化”步骤的化学方程式为 。
(4)实验室洗涤沉淀通常在 (填仪器名称)中进行。“氧化”后过滤得到的滤饼需要用去离子
水洗涤2~3 次。检验该滤饼是否洗涤干净的最佳试剂为 (填化学式)溶液。
(5)“减压过滤”步骤的目的是 。从滤液2 中获取纯净NaFeEDTA 晶体的操作为 (填
标号)。
a.蒸发至大量晶体析出时停止加热,趁热过滤
b.蒸发至大量晶体析出时停止加热,用余热蒸干滤液
c.蒸发至有晶膜出现时即停止加热,冷却结晶后过滤
(6)产品中总含铁量的测定:取1.000 g 产品放入150 mL 烧杯,加入20 mL 去离子水和5 mL 3mol/L
硫酸溶液,搅拌溶解后,加入1 g 锌粉,加热反应30 min,过滤。得到的无色溶液用250 mL 容量瓶定
容。快速移取25 mL 溶液至250 mL 锥形瓶中,加入
混酸以掩蔽生成的
的黄
色,用
标准溶液平行滴定3 次,消耗
标准溶液的体积平均为V mL,则
产品中铁元素的质量分数为 (铁的相对原子质量为55.85)。
(7)产品的块状晶体在生物偏光显微镜下能观察到瑰丽色彩,展现出化学之美。从晶体的微观结构
角度分析,其原因是 。
【答案】(除标明外,每空2 分)
(1)
(2)
(3)
(4)漏斗(或布氏漏斗)(1 分)
(或其他可溶性钡盐)(1 分)
(5)快速滤去未反应完的
c(1 分)
(6)
(7)晶体中微观粒子高度有序排列
【分析】绿矾用去离子水溶解后用适量的纯碱将
转化为
后用
氧化为
后过滤得
到
滤饼,滤饼中加入
和
和去离子水络合形成乙二胺四乙酸铁钠,减压过滤得到
含乙二胺四乙酸铁钠的滤液2,滤液2 经过一系列操作得到产品。
【解析】(1)基态Fe 原子的价电子排布式为
;则基态
的价电子排布式为
,故答案为
。
(2)当
恰好完全沉淀时,
,
,
则
,故答案为
(3)由流程图得知:
将
中的
氧化成
,
在溶液中发生水解生成
和
,水解产生的
与
发生反应产生
,则“氧化”反应的化学方程式为
,故答案为
。
(4)实验室洗涤沉淀通常用过滤装置,则通常在漏斗中进行;“氧化”后得到
、过量的
、
和
(因加入的纯碱适量,
不会过量),该滤饼上附着的滤液中主要含
,检验该滤饼是否洗涤干净即检验洗涤滤液中是否含有
,最佳试剂为
溶液(或其他可溶性钡
盐溶液),故答案为漏斗(或布氏漏斗);
(或其他可溶性钡盐)。
(5)由流程图得知减压过滤需要的是滤液,弃去的是滤渣,分析已知条件“络合”的方程式和此温
度下各物质的水溶性得知:滤渣只能是
,则减压过滤的目的是快速滤去未反应完的
;由题干信息知:NaFeEDTA 晶体的分子式为
,含有结晶水,且其水溶性随温
度升高显著上升,所以从减压过滤后得到的滤液2 中获取纯净NaFeEDTA 晶体的操作为将滤液蒸发至
有晶膜出现时即停止加热,冷却结晶后过滤,故答案为快速滤去未反应完的
; c。
(6)产品中含的铁为
,用锌粉将其还原为
,再用
标准溶液氧化还原滴定生成的
,由于
,则产品中铁元素的质量分数为
,故答案为
。
(7)产品的块状晶体在生物偏光显微镜下能观察到瑰丽色彩,这是晶体的光学特征,从晶体的微观
结构角度看,是由于晶体中微观粒子高度有序排列导致的,故答案为晶体中微观粒子高度有序排列。
17.(14 分)以
生产高附加值的精细化学品,被认为是优化传统工业合成方法的绿色经济途径。
Ⅰ.
的合成
(1)工业上利用某废气中的
、
(体积比1:2)联合制取烧碱、
和
的流程如图所
示。已知B 中的电解装置使用了阳离子交换膜。
D
①
中化合价发生改变的元素有 。
A
②
中发生的总反应的化学方程式为 。
(2)以
、
为原料合成
涉及的反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
①则
。
②某温度时,向恒压装置中通入1 mol
和3 mol
,反应达到平衡状态时,
的平衡转化
率为40%,CO 选择性为50%,则化学平衡常数
。(已知:CO 选择性
)
Ⅱ.
的应用
(3)研究发现,将铂团簇锚定在硫化镍纳米片上,形成界面丰富的双分散纳米异质结构的
双功能电催化剂,可催化制备甲酸盐。在
KOH 中进行双电极系统的电解实验,装置如图:
①阳极发生的主要电极反应为 (用电极反应式表示)。
②碱性条件下,用
双功能电催化剂能高效制氢的原因可能是 。
(4)利用甲醇合成甲醚的反应过程中的能量变化如图所示,涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
①由上图可知反应 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)更容易发生。
②在一定温度下,在恒容容器中进行合成甲醚的反应,测得
含量随着时间的推移,先增大
后减小,结合上图说明原因是 。
【答案】(除标明外,每空2 分)
(1)
(1 分)
(2)-90.4
(3)
双分散纳米异质结构可能更有利于吸附
中的
,
同时使
快速脱附,而确保活性位点的吸附能力
(4)Ⅰ(1 分) 反应Ⅰ活化能小于反应Ⅱ的活化能,反应开始时,反应Ⅰ的反应速率更快,
含量增大,随反应Ⅱ的进行,甲醇浓度减小,
浓度增加,使反应Ⅰ平衡逆向移动,
甲醚含量下降
【解析】(1)根据流程图可知,B 中的电解装置为电解饱和食盐水,发生的反应为
,生成的
进入A 中与
、
反应生成
,生成的
进入C 中氧化
得到
,而D 中发生反应
。
①该反应中Cu 元素化合价由+2 降低为+1,发生还原反应,C 元素化合价由-2 升高为-1,发生氧化反
应,故化合价发生改变的元素有
。
A
②
中
与
、
反应生成
,化学方程式为
。
(2)①根据盖斯定律,Ⅲ=Ⅰ-Ⅱ,则
,
。
②反应达到平衡状态时,
,
,
,根据反应Ⅰ、反应Ⅱ可知,生成的
的物
质的量等于消耗的
的物质的量,
,根据H 元素守恒可知,反应前的
中H 原子等于反应平衡时
、
、
中H 原子之和,即
,
,则化学平衡常数
=
。
(3)①该装置为电解池,右侧为电解池的阳极,
失电子、发生氧化反应,生成
,电
极反应式为
。
②电解池的阴极发生
,而
催化剂的双分散纳米异质结构可能更有利
于吸附
中的
,同时使
快速脱附,而确保活性位点的吸附能力。
(4)①由图可知,反应Ⅰ活化能远小于反应Ⅱ的活化能,反应Ⅰ更容易发生。
②生成
的反应Ⅰ活化能小于反应Ⅱ的活化能,反应Ⅰ的反应速率大于反应Ⅱ的反应速率,
反应开始时,反应Ⅰ的反应速率更快,
含量增大,随反应Ⅱ的进行,甲醇浓度减小,
浓度增加,使反应Ⅰ平衡逆向移动,甲醚含量下降。
18.(15 分)
是一种治疗哮喘的药物,其合成路线如下:
(1)和A 中的N 原子相比,B 中N 原子的碱性相对 (填“较强”或“较弱”)。
(2)步骤
中,首先
与
发生反应生成乙炔,写出该反应的化学方程式: 。乙
炔再与B 发生 (填有机反应类型)反应转化为C。
(3)步骤
中,会生成分子式为
且含有苯环的副产物,其结构简式为 。
(4)步骤
中,除生成
外,还生成
和 (填化学式)。
最多能够消耗
。
(5)步骤
中,生成
和
。写出
的结构简式: 。
(6)写出以
和
为有机原料制备
(D 指
)的合成路线流程图
(提供的水有
和
两种,其他无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(除标明外,每空2 分)
(1)较弱(1 分)
(2)
加成(1 分)
(3)
或
(4)
2
(5)
(6)
(3 分)
【分析】A 和ClCOOC2H5发生取代反应生成B,B 和CaC2、H2O 反应生成C,C 和NaH、
反应生成D,D 和乙炔发生加成反应生成E,E 中含有酰胺基,在NaOH 溶液中发生水解
生成F 为
,F 和X 发生取代反应生成G,同时还生成了HCl,则X 的结构简式是
,以此作答。
【解析】(1)化合物B 中有一个酰胺基,N 原子的孤电子对与酰基共轭,电子云被强烈拉向羰基,
碱性减弱,而A 中的N 原子的孤电子对没有周围基团(羰基)的影响,故其碱性更强,故答案为:较
弱;
(2)实验室用电石(CaC2)来制取乙炔气体,其反应方程式为:
;B 和乙炔反应制得C,B 的不饱和度为3,乙炔的不饱和度为2,反应物的总不饱和度为5,而生成
物C 的不饱和度为4,故反应前后不饱和度下降,故反应类型为加成反应;故答案为:
;加成;
(3)反应D→E,D 的分子式为
,乙炔的分子式为C2H2,E 的分子式为
,则
D→E 是加成反应,而题干信息显示还有副反应的发生,副产物的分子式为
,则推断是加成
了两个C2H2分子上去,类似于D→E 的加成反应机理,故答案为:
或
;
(4)E→F 发生碱性条件下的水解反应,而E 中酯基和酰胺基共用1 个羰基,因此水解时既能断裂C-
O 键,生成
、C2H5OH 和H2O,也能断裂C-O 键和C-N 键生成
(F)、Na2CO3
和H2O,化学方程式为:
+2NaOH
+Na2CO3+C2H5OH;故答案为:Na2CO3;2;
(5)由分析可知,X 的结构简式是
;
(6)
先和H2发生加成反应生成
,
再发生催化氧化反应生成
,
和
CaC2、H2O 反应生成
,
和NaH、
反应生成
,CaC2和
D2O 反应生成
,
和
发生加成反应生成
,合成路线
为: