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 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Cr 52 Cu 64
一、选择题:本题共14 小题,每小题3 分,共39 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.【新科技】2025 年是人形机器人的量产元年。下列机器人部件使用的材料属于金属材料的是
A.碳纤维躯干
B.钛合金关节
C.聚氨酯皮肤
D.高纯硅传感器
【答案】B
【解析】A.碳纤维是一种含碳量在 90% 以上的高强度、高模量纤维,属于无机非金属材料,A 不符
合题意;B.钛合金是金属钛与其他元素形成的合金,属于金属材料,B 符合题意;C.聚氨酯是人工合
成的有机高分子材料,属于合成材料,C 不符合题意;D.高纯硅传感器的主要成分高纯硅是半导体材
料,属于新型无机非金属材料,D 不符合题意;故合理选项是B。
2.【改编】实验室制备
的原理是
。下列说法正确的是
A.
的结构示意图为
B.
中
键、
键数目之比为
C.
中
元素的化合价为
D.
和
的空间结构相同
【答案】C
【解析】A.Br⁻为溴原子得到1 个电子形成的阴离子,溴原子序数为35,核外电子数为35,Br⁻核外电
子数为36,其结构示意图应为2、8、18、8,而图片中电子排布为2、8、18、7,为溴原子结构示意图,
A 错误;
B.CO2的结构式为O=C=O,每个双键含1 个σ 键和1 个π 键,分子中含2 个C=O 双键,故σ 键数目为
2,π 键数目为2,σ 键、π 键数目之比为1:1,B 错误;C.NaBrO3中Na 为+1 价,O 为-2 价,设Br 化合
价为x,由化合物中正负化合价代数和为0 可得:+1+ x + 3×(-2)=0,解得x=+5,C 正确;D.
中C
的价层电子对数=(4+2)/2=3,无孤电子对,空间结构为平面三角形;
中Br 的价层电子对数=(7+1)/
2=4,含1 对孤电子对,空间结构为三角锥形,二者空间结构不同,D 错误;故选C。
3. 实验室用稀硝酸和Cu 制备NO 和
,下列装置能达到实验目的的是
A.用①收集NO
B.用②吸收尾气
C.用③分离Cu 和
溶液
D.用④蒸干
溶液
【答案】C
【解析】A.NO 易与O2反应生成NO2,不能用排空气法收集,故A 错误;B.NO 不溶于水且与水不反
应,不能用水吸收NO 尾气,故B 错误;C.Cu 为不溶性固体,
溶液为液体,分离固液混合
物需用过滤装置,故C 正确;D.
溶液加热时,Cu2+水解生成Cu(OH)2和HNO3,HNO3易挥发,
直接蒸干
溶液得到的是且氧化铜,如果灼烧得到CuO,故D 错误;答案选C。
4.二氯异氰尿酸钠(结构如图所示)是一种重要的消毒剂。下列说法正确的是
A.电负性:χ(N)>χ(O)
B.键极性:C-N>C-O
C.第一电离能:I1(C)>I1(N)
D.离子半径:r(O2-)>r(Na+)
【答案】D
【解析】A.同周期越靠右电负性越大,则电负性:χ(N)<χ(O),A 错误;B.由于电负性电负性:
χ(N)<χ(O),则键极性:C-N<C-O,B 错误;C.一般来说,同周期越靠右第一电离能越大,则第一电离能:
I1(C)<I1(N),C 错误;D.核外电子排布相同时,原子序数越小,半径越大,则离子半径:r(O2-)>r(Na+),D
正确;故选D。
阅读材料,完成5~7 小题:
氢硫酸是二元弱酸,具有强还原性。用NaOH 溶液吸收H2S 可制备Na2S 或NaHS;H2S 与SO2反应可用于工
业制高纯度硫磺;银器与空气中H2S 接触后会产生黑褐色的Ag2S;C2H5OH 与H2S 反应可制备难闻的
C2H5SH(乙硫醇)用于警示家用煤气泄露;H2S 和CO2反应生成的COS(羰基硫)用于粮食熏蒸;H2S 可除
去废水中Hg2+等重金属离子。
5.下列说法正确的是
A.
(
)是共价晶体B.SO2中S 原子杂化类型为sp3
C.H2S 的热稳定性比H2O 大
D.C2H5SH 的沸点比C2H5OH 低
【答案】D
【解析】A.由题干S8的结构式(
)可知,S8是由分子构成的,故属于分子晶体而
不是共价晶体,A 错误;B.SO2中心原子S 周围的价层电子对数为:2+
=3,故S 原子杂化类
型为sp2,B 错误;C.已知O 的非金属性强于S,故H2S 的热稳定性比H2O 小,C 错误; D.已知
C2H5SH 和C2H5OH 均为分子晶体,C2H5OH 分子间存在氢键,而C2H5SH 分子间不能形成氢键,导致C2H5SH
的沸点比C2H5OH 低,D 正确;故答案为:D。
6.下列反应表示不正确的是
A.H2S 与SO2反应制硫磺:
B.Na2S 溶液显碱性的原因:
C.银器与空气中H2S 接触生成
D.H2S 除去废水中
【答案】B
【解析】A.H2S 与SO2反应制硫磺即S 元素发生归中反应,反应方程式为:
,
A 正确;B.已知H2S 是二元弱酸,则S2-水解是分步进行,分布书写的,即Na2S 溶液显碱性的原因:
、
,B 错误;C.银器与空气中H2S 接触生成Ag2S,即Ag
与O2反应生成Ag2O,Ag2O 再与H2S 发生复分解反应,总反应方程式为:
,C 正确;D.已知H2S 是弱酸,离子方程式书写时不能拆,则H2S 除去
废水中Hg2+的离子方程式为:
,D 正确;故答案为:B。
7.制备羰基硫的反应:
。下列说法正确的是
A.已知该反应在高温条件下能自发进行,则
B.该反应的平衡常数
C.反应的
(
表示键能,CO2和COS 中的化学键可
分别视为C=O 和C=S)
D.高温或使用催化剂均可提高H2S 的平衡转化率
【答案】A
【解析】A.已知该反应的
,根据自由能变判据可知,
<0 时反应自发,该反应
在高温条件下能自发进行,则
,A 正确;B.根据平衡常数的定义可知,该反应的平衡常数
,B 错误;C.已知反应的反应热
等于反应物的键能总和减去生成物的键能总
和,故该反应的
=
,C 错误;D.由
可知:升温能使平衡正向移动,即高温能提高H2S 的平衡
转化率,但使用催化剂只能改变反应速率,不能使平衡发生移动,即不能提高H2S 的平衡转化率,D 错
误;故答案为:A。
8.一种光电催化脱除
的工作原理如题图所示。工作时,光催化
电极产生电子和空穴,双极膜中
解离的
和
分别向两极迁移。下列说法不正确的是
A.空穴和电子的产生驱动了脱除
与制备
的发生
B.双极膜中
解离的
向GDE 电极移动
C.左室发生的电极反应式:
D.工作一段时间,当电路中转移1 mol
,右室增重17 g
【答案】B
【解析】由图可知,电池工作时,光催化Fe2O3电极产生电子和空穴,故Fe2O3电极为负极,电极反应
为:
+2OH--2e-=
+H2O,GDF 电极为正极,电极反应为:O2+2H++2e-=H2O2,电解质溶液中阴离子
移向负极,阳离子移向正极,故双极膜中,靠近Fe2O3电极的一侧为阴膜,OH-通过阴离子交换膜移向
负极,H+通过阳离子交换膜移向正极,据此分析作答。A.原电池能够加快反应速率,空穴和电子的产
生促使形成原电池反应,故驱动了脱硫与H2O2制备反应的发生,故A 正确;B.结合分析可知,双极膜
中水解离的氢氧根移向Fe2O3电极,故B 错误;C.根据分析可知,左室发生反应:SO2+2OH-=
+H2O,
+2OH--2e-=
+H2O,故C 正确;D.工作一段时间,当电路中转移1mole-,O2+2H++2e-
=H2O2,右室增重为氢离子和氧气质量,增重=1mol×1g/mol+0.5mol×32g/mol=17g,故D 正确;故选:
B。
9.有机物 W 可发生如图所示的反应,下列说法正确的是
A.为促进M 的生成,试剂Q 可用浓硫酸B.Y 中所有碳原子不可能共平面
C.M、X、Y 都存在顺反异构体
D.X 中
杂化和
杂化的碳原子的比例是
【答案】D
【解析】由有机物的转化关系可知,试剂Q 作用下W 与
发生取代反应生成M 和溴化氢,
M 受热发生构型转化生成X 和Y。A.由分析可知,试剂Q 作用下W 与
发生取代反应生成
M 和溴化氢,若试剂Q 为浓硫酸,平衡体系中氢离子浓度增大,会导致平衡向逆反应方向移动,不利
于M 的生成,故A 错误;B.由结构简式可知,Y 分子中的苯环、碳碳双键为平面结构,氧原子的空间
构型为V 形,由单键可以旋转可知,分子中所有碳原子有可能共平面,故B 错误;C.由结构简式可知,
X 分子中有一个不饱和的碳原子上连接了2 个氢原子,不可能存在顺反异构体,故C 错误;D.由结构
简式可知,X 分子中苯环上碳原子和双键碳原子的杂化方式为sp2杂化,共有8 个,单键碳原子的杂化
方式为sp3杂化,共有2 个,则分子中sp2杂化和sp3杂化的碳原子的比例是
,故D 正确;故选D。
10.【新考法】以
催化的
反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.反应过程中有非极性共价键断裂和形成
B.反应过程中
的化合价没有改变
C.催化剂参加了反应并降低了反应焓变
D.
反应的化学方程式:
【答案】A
【解析】A.反应中有氧气参与反应,且生成了氮气,所以反应过程中有非极性共价键断裂和形成,A
正确;B.在题给的反应历程中,
的成键数发生了改变,即
的化合价发生了变化,B 错误;
C.催化剂只能改变化学反应速率,不能影响焓变,C 错误;D.流程中有氧气的参与,
反
应的化学方程式:
,D 错误;故答案选A。
11. 【新考法】探究含铁化合物性质的实验如下:
步骤Ⅰ:取一定量FeCl3溶液分为两等份,向一份中滴加3 滴KI 溶液和2 滴淀粉溶液后变蓝;向另一份
中滴加KSCN 溶液后变血红色。
步骤Ⅱ:向血红色溶液中加入NaF 固体,振荡,红色褪去变为无色(生成了[FeF6]3-)。
步骤Ⅲ:向步骤Ⅱ所得无色溶液中滴加3 滴KI 溶液和2 滴淀粉溶液,未变蓝。
下列说法不正确的是
A.步骤Ⅰ中溶液变蓝发生的反应为
B.步骤Ⅱ中溶液变为无色是生成了更稳定的无色[FeF6]3-
C.步骤Ⅱ中血红色溶液和无色溶液中:c 血红色(Fe3+)<c 无色(Fe3+)
D.步骤Ⅲ中未变蓝可能是[FeF6]3-的氧化性比Fe3+的氧化性弱
【答案】C
【解析】步骤Ⅰ:取一定量
溶液分为两等份,向一份中滴加3 滴KI 溶液和2 滴淀粉溶液后变蓝,
说明有单质
生成,即发生反应:
;向另一份中滴加KSCN 溶液后变血红色,是
因为
与
能发生显色反应:
;
步骤Ⅱ:向血红色溶液中加入NaF 固体,振荡,红色褪去变为无色(生成了
):
;
步骤Ⅲ:向步骤Ⅱ所得无色溶液中滴加3 滴KI 溶液和2 滴淀粉溶液,未变蓝,说明
不能氧化
;据此分析解答。A.步骤Ⅰ中溶液变蓝,说明有单质
生成,反应方程式为:
,A 正确;B.NaF 加入后生成更稳定的
,导致
分解,红色褪
去,B 正确;C.血红色溶液中
主要以
形式存在,游离
浓度低;而无色溶液中的
更稳定,游离
浓度更低,则有
,C 错误;D.
的氧化性弱
于
,无法将
氧化生成
,导致步骤Ⅲ未变蓝,D 正确;故答案为:C。
12.室温下,通过矿物中
获得
的过程如下:
已知:
,
。下列说法正确的是
A.
溶液中:
B.反应
正向进行,需满足
C.“脱硫”后上层清液中:
D.
悬浊液加入
“溶解”过程中,溶液中
浓度逐渐减小
【答案】D
【解析】
中加入
溶液脱硫,
与
反应转化为
沉淀,再加入
溶
解得到
。A.由质子守恒关系得:
,故A 错误;B.
该反应的平衡常数
,当浓度商
时,平衡正向移动,故B 错误;C.“脱硫”后上层清液主要是
溶
液,还含有未反应完的
溶液,守恒关系还应考虑
,故C 错误;D.
悬浊液加入
“溶解”过程中,由于
会和
反应生成
,所以溶液中
浓度逐渐减小,故D 正确;
故选D。
13.利用甲醇催化脱氢法制备甲酸甲酯主要涉及如下化学反应:
反应Ⅰ:2CH3OH(g)
HCOOCH3(g)+2H2(g) ΔH1
反应Ⅱ:CH3OH(g)
CO(g)+2H2(g) ΔH2=+90.6 kJ·mol-1
反应Ⅲ:HCOOCH3(g)
2CO(g)+2H2(g) ΔH3=+136.3 kJ·mol-1
恒压下,将甲醇蒸气以一定流速通过催化反应器,甲醇转化率和甲酸甲酯选择性随反应温度的变化如
图所示。下列说法不正确的是
A.ΔH1=+44.9 kJ·mol-1
B.甲醇转化率随温度升高而增大的可能原因:反应Ⅰ、Ⅱ速率均加快
C.其他条件不变,563K 时,增大甲醇蒸气流速可提高甲醇的转化率
D.当温度高于563K 时,甲酸甲酯选择性下降的原因:反应Ⅲ消耗甲酸甲酯的速率增大,且增幅大于
反应Ⅰ生成甲酸甲酯的速率的增幅
【答案】C
【解析】A.根据盖斯定律可知,反应Ⅰ=反应Ⅱ×2-反应Ⅲ,ΔH1=2ΔH2-ΔH3=(2×90.6-136.3)kJ·mol-1
=+44.9 kJ·mol-1 ,故A 正确;B.温度升高活化分子百分数提高,反应Ⅰ、Ⅱ速率均加快,甲醇转化
率也随之增大,故B 正确;C.其他条件不变,563K 时,增大甲醇蒸气流速,甲醇的转化率会降低,
故C 错误;D.当温度高于563K 时,随着温度增高,反应Ⅰ和反应Ⅲ的反应速率都增大,平衡都向右
移动,甲酸甲酯选择性下降,说明反应Ⅲ消耗甲酸甲酯的速率的增幅大于反应Ⅰ生成甲酸甲酯的速率
的增幅,故D 正确;答案选C。
二、非选择题:本题共4 小题,共61 分。
14.(16 分)CrO3是电镀工业常用原料,电镀废水中的
、
和
是高毒性的重金属离子,可
用Cr(
)
Ⅳ表示。
Ⅰ.CrO3的制备和性质
(1)制备
①制Na2CrO4:向含亚铬酸亚铁[Fe(CrO2)2]的矿石中加入NaClO 和NaOH 的混合溶液,可得粗Na2CrO4溶
液和Fe2O3固体。写出发生反应的化学方程式:___________。
②制CrO3:粗Na2CrO4溶液经提纯、转化后获得Na2Cr2O7溶液,向Na2Cr2O7溶液中加入浓硫酸后获得
CrO3,浓硫酸的作用是___________。
(2)热稳定性
CrO3加热时逐步分解,其固体残留率随温度的变化如图-1 所示。通过计算确定B 点剩余固体成分的化
学式(写出计算过程)。___________。
Ⅱ.含铬废水的处理
(3)化学沉淀法
常用还原剂NaHSO3或FeSO4,将Cr(
)
Ⅵ还原为Cr(
)
Ⅲ,再形成Cr(OH)3沉淀而除去。
①写出用NaHSO3还原酸性废水中
的离子方程式:___________。
②用FeSO4去除废水中Cr(
)
Ⅵ比用NaHSO3去除Cr(
)
Ⅵ后,废水中铬含量更低。原因是___________。
(4)离子交换法
一种层状镁铝氢氧化物处理剂可表示为[Mg(1-x)Alx(OH)2](CO3) ·nH2O,溶液中的阴离子可以与处理剂层
间的
引发生离子交换,从而实现Cr(
)
Ⅵ的去除。已知废水中Cr(
)
Ⅵ总浓度为0.20 mol·L-1,含铬物
种浓度随pH 的分布如图-2 所示,Cr(
)
Ⅵ的去除率随pH 的变化如图-3 所示。
pH<2.5 时,随着废水pH 的减小,Cr(
)
Ⅵ去除率减小,原因可能是___________。
【答案】(1) ①
(2 分)
②酸性(提供H+)作用和脱水作用(2 分)
(2)设CrO3质量为100 g,则CrO3的物质的量为:
=1mol,其中Cr 质量为:
1mol×52g/mol=52g,题干图中信息可知,B 点固体质量为100g×76.00%=76 g,则B 点固体中O 的质量
为(76-52)=24 g,n(O)=
=1.5mol,B 点固体Cr 数目与O 数目比为1mol:1.5mol=2:3,所以化学
式为Cr2O3 (4 分)
(3) ①
(2 分)
②Fe2+还原Cr(
)
Ⅵ的同时自身被氧化为Fe3+,在溶液中水解生成Fe (OH)3胶体,胶体的吸附作用能使Cr
(OH)3沉淀与Fe(OH)3共沉淀,使铬残留量更低(3 分)
(4)随着污水pH 的减小H+浓度增加,层状镁铝氢氧化物与H+反应,Cr(
)
Ⅵ从
、
转化为
H2CrO4,使溶液中可交换Cr(
)
Ⅵ阴离子浓度减小(3 分)
【解析】(1)①Fe(CrO2)2中Fe 为+2 价、Cr 为+3 价,在NaClO(氧化剂)和NaOH 作用下,Fe2+被氧化为
Fe2O3(+3 价),+3 价铬被氧化为Na2CrO4(+6 价),ClO-被还原为Cl-,结合原子守恒和得失电子守恒配平其
为:
,故答案为:
;
②Na2CrO4在酸性条件下转化为Na2Cr2O7(2
+2H+
+H2O),浓硫酸提供H+并吸收水分,使
CrO3从溶液中析出,故答案为:酸性(提供H+)作用和脱水作用;
(2)设CrO3质量为100 g,则CrO3的物质的量为:
=1mol,其中Cr 质量为:
1mol×52g/mol=52g,题干图中信息可知,B 点固体质量为100g×76.00%=76 g,则B 点固体中O 的质量
为(76-52)=24 g,n(O)=
=1.5mol,B 点固体Cr 数目与O 数目比为1mol:1.5mol=2:3,所以化学
式为Cr2O3;
(3)①酸性条件下,
(+6 价)被
还原为Cr3+(+3 价),
被氧化为
,结合电荷守恒和
原子守恒配平其为:
+3
+5H+=2Cr3++3
+4H2O,故答案为:
+3
+5H+=2Cr3++3
+4H2O;
②Fe2+还原Cr(
)
Ⅵ的同时自身被氧化为Fe3+,在溶液中水解生成Fe (OH)3胶体,胶体的吸附作用能使Cr
(OH)3沉淀与Fe(OH)3共沉淀,使铬残留量更低;
(4)由图3 可知,pH<2.5 时,Cr(
)
Ⅵ
主要以
形式存在;图3 显示此时去除率降低,因处理剂
更易与
(碱性条件为主)交换,
交换能力弱,故去除率随pH 减小而降低,故答案为:
pH<2.5 时,随着污水pH 的减小H+浓度增加,层状镁铝氢氧化物与H+反应,Cr(
)
Ⅵ从
、
转
化为H2CrO4,使溶液中可交换Cr(
)
Ⅵ阴离子浓度减小。
15.(15 分)氯喹是合成一种抑制病毒药物的中间体,其合成路线如下图:
(1)C 分子中采取sp2杂化的碳原子数目是_______。
(2)B→C 的反应需经历两步,其反应类型依次为_______、_______。
(3)C→D 的反应中会有一种与D 互为同分异构体的副产物X 生成,该副产物X 的结构简式为_______。
(4)E 的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:_______。
①酸性条件下水解得到的两种有机产物,都能发生银镜反应,其中一种也能与FeCl3溶液发生显色反应;
②分子中有氰基(-CN);
③分子中有4 种不同化学环境的氢;
④分子中有一个手性碳原子。
(5)写出以1,3-丁二烯(
)和
为原料制备
的合成
路线流程图_______(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。
【答案】(1)9 (2 分)
(2)加成反应(1 分) 消去反应(1 分)
(3)
(3 分)
(4)
(3 分)
(5)
或
(5 分)
【解析】A 发生还原反应生成B,B 和
先发生加成反应再发生消去反应生成
C,C→D 过程中
→
,在与N 原子相连
的C 的邻位C 上成新环,同理,这个新环也可以在N 左下角这个C 上形成新环,会有一种与D 互为同
分异构体的副产物X 生成,该副产物X 的结构简式为
,D 发生取代反应生
成E,E 脱去CO2生成F,F 发生取代反应生成G,G 和
发生取代反应生成氯喹,以
此解答。
(1)由C 的结构简式可知,其中苯环、碳氮双键、酯基中的C 原子采取sp2杂化,则采取sp2杂化的
碳原子数目是9。
(2)
结构B、C 的结构简式可知,B 和
先发生加成反应再发生消去反应生成C。
(3)
由分析可知,C→D 过程中
→
,在与N
原子相连的C 的邻位C 上成新环,同理,这个新环也可以在N 左下角这个C 上形成新环,会有一种与
D 互为同分异构体的副产物X 生成,该副产物X 的结构简式为
。
(4)
E 为:
,它的同分异构体在酸性条件下水解得到的两种有机产物,都能
发生银镜反应,则必有HCOO-、-CHO,只有三个氧原子而水解产物有一种能与FeCl3溶液发生显色反
应,则HCOO-必与苯环直接相连,有-CN,那么还有1 个C,一个Cl,因为有一个手性碳,则这个C 上
连的4 个部分不相同,所以我们先把这部分连好,为:
,左边部分必与
相连,又因为有4 种不同化学环境的氢,所以只能连在对位:
。
(5)
1,3-丁二烯先和Br2发生加成反应生成
,
和NaOH 水溶液发生取代反
应生成
,
发生取代反应生成
,
和HCl 发生加成反
应生成
,
和
发生取代反应生成
,合成路
线为:
或
。
16.(15 分)纳米铜用途广泛,可用次磷酸(
)还原柠檬酸铜钠制备。
已知:①
为一元弱酸;在一定条件下可分解:
。
②
易溶于水。
③
与柠檬酸根离子可形成配位离子
。
(1)制备次磷酸。在如图所示装置中将白磷和石灰乳混合,在85℃下搅拌2~3 小时,制得
,
冷却后过滤,滤液通过强酸性阳离子树脂后得到
。实验装置中
溶液的作用是______。
(2)制备柠檬酸铜钠[
]。制备过程如图所示:
①基态
的核外电子排布式为______。
②加入
溶液的作用是______。
(3)制备纳米铜。
在敞开体系中,向柠檬酸铜钠溶液中加入稀
调节溶液pH 为4~6,加入一定量
,在
50~70℃时反应半小时,经过滤、洗涤、干燥得到产品。
①调pH 后的溶液中的
将
氧化为
,反应的离子方程式为______。
②
的实际用量远大于理论值的原因是______。
(4)经过
还原后所得的纳米铜中含有难溶的
,欲测定产品中
的百分含量,请补充完整
以下实验方案:用电子天平准确称取一定质量的样品,置于烧杯中,______,将沉淀灼烧至恒重后,
用电子天平称量,计算。(已知:
。必须使用的试剂:
溶液、
溶液、
溶液、蒸馏水)
【答案】(1)吸收产生的PH3气体(2 分)
(2) ①
(2 分) ②作氧化剂氧化
,促进CuS 溶解(2 分)
(3)
(3 分)
部分
在酸性条件下容易发生歧化反应,部分被氧气氧化(2 分)
(4)在通风设备里,向烧杯中加入过量的
溶液,充分搅拌反应,过滤,洗涤,用蒸馏水
洗涤固体2-3 次,洗涤液和滤液合并,向滤液中滴加
溶液至上层清液不再产生沉淀,过
滤,多次洗涤至向最后一次洗涤滤液中滴加
溶液无沉淀(4 分)
【解析】(1)将白磷和石灰乳混合,在85℃下搅拌2~3 小时,制得
,冷却后过滤,滤液
通过强酸性阳离子树脂后得到
。根据已知信息可知过程中会产生PH3气体,用
溶液吸收
产生的PH3气体。
(2)①基态Cu 原子核外有29 个电子,Cu 的核外电子排布式为
,基态
的核外电子排
布式为
;
②柠檬酸钠具有强还原性,加入
溶液的作用是作氧化剂氧化
,促进CuS 溶解。
(3)
被氧化为
,反应的离子方程式为
;
根据题干信息,
的实际用量远大于理论值的原因是部分
在酸性条件下容易发生歧化反应,
部分被氧气氧化。
(4)测定
,补充完整实验方案:用电子天平准确称取样品m g,置于烧杯中,在通风设备里,
向烧杯中加入过量的
溶液,充分搅拌反应,过滤,洗涤,用蒸馏水洗涤固体2-3 次,
洗涤液和滤液合并,向滤液中滴加
溶液至上层清液不再产生沉淀,过滤,多次洗涤
至向最后一次洗涤滤液中滴加
溶液无沉淀,将沉淀灼烧至恒重后,用电子天平称量,
计算。
17.(15 分)我国力争2030 年前实现“碳达峰”,2060 年前实现“碳中和”。以
为原料合成
依然是“碳达峰”环境下的科研热点,电化学原理在降低碳排放、实现碳中和目标中有广泛应用。回
答下列问题:
Ⅰ:
=
Ⅱ:
=
Ⅲ:
=
(1)部分键能的数据如下表所示,则
___________。
共价键
键能
436
803
328.4
464
(2)反应Ⅰ能自发进行的原因是___________。
(3)一定条件下,
=
反应历程如图所示。该反应的反应速率由第
___________(填“1”或“2”)步决定。
(4)研究发现
表面脱除
原子形成的
(氧空穴)决定了
的催化效果,氧空穴越多,催化
效果越好,
催化
合成甲醇的机理如图。已知增大气体流速可带走多余的
,从而提高
的选择性,请结合催化机理解释其原因___________。
(5)汽车尾气中的
和
在催化转化器中反应生成两种无毒无害的气体。催化剂性能决定了尾气处
理效果。将
和
以一定的流速通过两种不同的催化剂
进行反应,测量逸出气体中
含
量,从而测算尾气脱氮率。相同时间内,脱氮率随温度变化曲线如图所示。
①曲线上
点的脱氮率___________(填“
”“
”或“
”)对应温度下的平衡脱氮率。
②催化剂
条件下,温度高于
时脱氮率随温度升高而下降的原因可能是___________。
(6)近年研究发现,电催化
和含氮物质可合成尿素,同时可解决含氮废水污染问题。常温常压下,
向一定浓度的
溶液通入
至饱和,经电解获得尿素,其原理如图所示。电解过程中生成尿素
的电极反应式为___________。
【答案】(1)414(2 分)
(2)
、
,则在低温能自发进行(2 分)
(3)1(2 分)
(4)增大气体流速可带走多余的
,促进反应
正向进行,增加氧空穴
的量(2 分)
(5) ① =(2 分)
②温度超过650K 时,催化剂的活性降低,催化效果减弱,相同时间内脱氮率下降或催化剂Y 条件下,
反应速率增大,相同时间内反应已经平衡,随着温度超过650K,升温使该反应平衡逆向移动,脱氮率
下降(3 分)
(6)
(2 分)
【解析】(1)根据盖斯定律,
,
反应物的键能-生成物
的键能
,计算得
;
(2)该反应Ⅰ为放热反应,依据
反应能自发进行,反应ⅰ的
、
,则在低
温能自发进行;
(3)由图可知,能垒:过渡态
过渡态1,能垒越小反应速率越大,化学反应的决速步是由速率慢
的反应一步所决定的,则一定条件下的反应速率由第1 步决定的;
(4)从催化机理图中能看出
与
中的O 结合生成
,而使催化剂出现氧空穴,由题意可知,
氧空穴越多,催化效果越好,所以增大气体流速可带走多余的
,可以促进反应
正向进行,可以增加氧空穴的量。
(5)①根据图中曲线得到曲线上a 点的脱氮率=对应温度下的平衡脱氮率;
②催化剂Y 条件下,温度高于650K 时脱氮率随温度升高而下降的原因可能是温度超过650K 时,催化
剂的活性降低,催化效果减弱,相同时间内脱氮率下降或催化剂Y 条件下,反应速率增大,相同时间
内反应已经平衡,随着温度超过650K,升温使该反应平衡逆向移动,脱氮率下降;
(6)电解过程中生成尿素的反应是还原反应,在阴极上发生,电极反应式为
。