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 Li 7 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 K 39 Cu 64
一、选择题:本题共16 个小题,共44 分。第1~10 小题,每小题2 分;第11~16 小题,每小题4 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.【地方文化】广东是中华文明的重要发源地之一,拥有丰富的文化遗产。下列文化遗产的主要材料为
无机非金属材料的是
A.佛山香云纱
B.潮州斗锣
C.广东剪纸
D.广州彩瓷
【答案】D
【解析】A.佛山香云纱是由蚕丝制成,蚕丝的主要成分是蛋白质,属于有机高分子材料,A 错误;
B.潮州斗锣由金属铜制成,属于金属材料,B 错误;
C.广东剪纸中纸的主要成分为纤维素,属于有机高分子材料,C 错误;
D.广州彩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.下列化学用语或图示表达正确的是
A.
的电子式:
B.
的
模型:
C.
的价电子排布式:
D.聚四氟乙烯的结构简式:
【答案】D
【解析】
A.
中N、H 原子间形成3 对共用电子对,同时N 原子上有一对孤电子对,其电子式为:
,A 错误;
B.SO3的中心S 原子的价层电子对数为3+
=3,无孤电子对,采取sp2杂化,
的
模
型为平面三角形,B 错误;
C.Fe 的原子序数为26,基态Fe 原子的价电子排布式为
,
是Fe 原子失去2 个4s 电子形成
的,所以
的价电子排布式为
,C 错误;
D.聚四氟乙烯由
加聚反应得到,则聚四氟乙烯的结构简式为:
,D 正确;
故选D。
3.化学与生产、生活、环境等关系密切。下列说法不正确的是
A.Fe 粉可用作包装食品的脱氧剂
B.明矾溶于水能水解形成胶体,用于净水
C.用FeCl3溶液去除印刷电路板上铜
D.误食可溶性钡盐可尽快用5%的Na2CO3溶液洗胃
【答案】D
【解析】A.铁粉能与氧气反应生成氧化铁,从而除去包装内的氧气,防止食品氧化变质,A 项正确;
B.明矾溶液中含有铝离子,铝离子水解生成氢氧化铝胶体,能吸附水中悬浮杂质并沉降,起到净水作
用,B 项正确;
C.FeCl3溶液能与Cu 反应生成氯化铜、氯化亚铁,从而蚀刻掉印刷电路板上的铜层,C 项正确;
D.误食可溶性钡盐时,应使用硫酸钠(Na2SO4)溶液洗胃,硫酸钠与可溶性钡盐可以生成不溶于胃酸的
BaSO4沉淀。若用Na₂CO3溶液洗胃,二者反应生成的BaCO3在胃酸中会溶解,重新释放有毒的Ba2+,
可能加重中毒,D 项错误;
答案选D。
4.下列实验的对应操作中,不合理的是
A.用HCl 标准溶液
滴定NaOH 溶液
B.稀释浓硫酸
C.从提纯后的NaCl
溶液获得NaCl 晶体
D.配制一定物质的
量浓度的KCl 溶液
【答案】D
【解析】A.用HCl 标准溶液滴定NaOH 溶液时,眼睛应注视锥形瓶中溶液,以便观察溶液颜色的变化
从而判断滴定终点,A 项合理;
B.浓硫酸的密度比水的密度大,浓硫酸溶于水放热,故稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入
盛水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌,B 项合理;
C.NaCl 的溶解度随温度升高变化不明显,从NaCl 溶液中获得NaCl 晶体采用蒸发结晶的方法,C 项合
理;
D.配制一定物质的量浓度的溶液时,玻璃棒引流低端应该在容量瓶刻度线以下;定容阶段,当液面在
刻度线以下约1~2cm 时,应改用胶头滴管滴加蒸馏水,D 项不合理;
故选D。
5.某抗病毒药物X 的结构简式如图所示。下列关于有机物X 的说法正确的是
A.分子中含有4 种官能团
B.所有碳原子均采取
杂化
C.1 mol X 最多能与3 mol NaOH 反应
D.不能发生加聚反应
【答案】C
【解析】A.分子中含有羟基、酯基、碳碳双键共3 种官能团,A 项错误;
B.结构中与碳碳双键相连的碳原子为饱和碳原子,采取
杂化;苯环中碳、羰基碳、碳碳双键的碳
均为
杂化,并非所有碳原子均为
杂化,B 项错误;
C.1 mol 酯基水解消耗1 mol NaOH,水解后含2 mol 酚羟基,均可与NaOH 反应,则1 mol 该物质最
多消耗3 mol NaOH,C 项正确;
D.X 中含碳碳双键,可发生加聚反应,D 项错误;
故选C。
6.劳动是一切知识的源泉。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
劳动项目
化学知识
A
糕点制作用NaHCO3作膨松剂
NaHCO3受热易分解
B
铵态氮肥要保存在阴凉处
NH 水解呈酸性
C
化妆品中常常加入甘油来保水护肤
丙三醇分子中含有多个羟基
D
加入CuSO4对游泳池消毒
Cu2+能使蛋白质变性
【答案】B
【解析】A.NaHCO3受热易分解,生成的二氧化碳气体能使面团松软多孔,故NaHCO3常用作膨松
剂,劳动项目与所述化学知识有关联,A 项不符合题意;
B.铵态氮肥受热分解生成氨气,导致氮元素损失,所以铵态氮肥要保存在阴凉处,与铵态氮肥水解呈
酸性无关,B 项符合题意;
C.甘油(C3H8O3)含有三个羟基(-OH),能与水分子形成氢键,从而吸湿保湿。该化学知识正确解释了甘
油的护肤机理,劳动项目与所述化学知识有关联,C 项不符合题意;
D.铜离子为重金属阳离子,可以使蛋白质变性,故用硫酸铜对游泳池进行消毒,劳动项目与所述化学
知识有关联,D 项不符合题意;
答案选B。
7.兴趣小组通过皂化反应制作肥皂的实验过程如下。其中,操作
为
A.蒸发浓缩
B.过滤洗涤
C.冷却结晶
D.蒸发结晶
【答案】B
【分析】油脂发生皂化反应生成高级脂肪酸钠和甘油,加入饱和氯化钠溶液析出高级脂肪酸钠,过滤
洗涤得到肥皂。
【解析】A.蒸发浓缩是通过加热减少溶剂,使溶液浓度增大,通常用于后续结晶操作前,而盐析后肥
皂已析出,无需浓缩,A 错误;
B.过滤洗涤用于分离固液混合物并去除杂质,盐析后肥皂以固体形式析出,通过过滤可分离出肥皂固
体,再洗涤除去残留的NaCl 溶液等杂质,符合操作需求,B 正确;
C.冷却结晶是利用温度降低使溶质溶解度减小而析出晶体,盐析过程中肥皂已因溶解度降低析出,无
需冷却,C 错误;
D.蒸发结晶是通过蒸发溶剂使溶质结晶析出,适用于溶解度受温度影响不大的物质,但盐析后肥皂已
析出,无需蒸发,D 错误;
故选B。
8.
电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液,示意图如下。该电池工作
时,下列说法正确的是
A.石墨电极是负极
B.
电极发生还原反应
C.溶液中
向负极移动
D.石墨电极的电极反应式为:
【答案】D
【分析】由图可知,Mg 为负极,电极反应式为Mg-2e-=Mg2+,石墨为正极,H2O2具有氧化性,被还
原,则正极上H2O2得电子,且电流从正极流向负极,溶液中阴离子向负极移动。
【解析】A.由分析可知,Mg 电极为电池的负极,A 错误;
B.
电极失去电子发生氧化反应,B 错误;
C.溶液中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动,C 错误;
D.石墨为正极,H2O2具有氧化性,得到电子被还原:
,D 正确;
故选D。
9.【新考法】可根据物质结构推测其性质,下列推测的性质不合理的是
选
项
结构
性质
A
为正四面体结构
不存在异构体
B
原子大小不同
生铁硬度大于纯铁
C
分子极性微弱
在水中溶解度大于在
中溶解度
D
纤维素的葡萄糖单元含有羟基
纤维素可以制造硝化纤维
【答案】C
【解析】A.由于CH4为正四面体结构,所有氢原子等效,因此CH2Cl2中两个氯原子位置固定,不存
在同分异构体,推测合理,A 不符合题意。
B.Fe 和C 原子大小不同,碳原子融入铁晶格造成畸变,产生固溶强化效应,使生铁硬度大于纯铁,
推测合理,B 不符合题意。
C.
分子极性微弱,水是强极性溶剂,
是非极性溶剂。根据相似相溶原理,溶质与溶剂的极性
越相近,溶解度越大。
的极性与非极性的
更相近,与强极性的水相差较大,故
在
中的
溶解度应大于在水中的溶解度。因此,由“
分子极性微弱”推测“
在水中溶解度大于在
中
溶解度”不合理,C 符合题意。
D.纤维素的葡萄糖单元含有羟基,羟基可与硝酸发生酯化反应生成硝化纤维,推测合理,D 不符合题
意。
故选C。
10.下列方程式与所给事实相符的是
A.电解法冶炼金属铝:
B.将氯气通入石灰乳中制作漂白粉:
C.验证苯酚的酸性比碳酸的弱:
D.用浓的NaOH 溶液处理NO、NO2的混合尾气:
【答案】D
【解析】A.氯化铝在熔融情况下不会电离,冶炼铝选择氧化铝电解,
,A
错误;
B.石灰乳是浊液,不能拆开,
,B 错误;
C.苯酚的酸性小于碳酸,因此向苯酚钠溶液中通入二氧化碳,会生成苯酚和碳酸氢钠,离子方程式
为:
+CO2+H2O→
+
,C 错误;
D.用浓的NaOH 溶液处理NO、NO2的混合尾气,发生归中反应,生成亚硝酸钠和水,D 正确;
故选D。
11.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1mol3H2的中子数,比1mol1H2的多2NA
B.1molCH3Cl 和CH4的混合气体含有碳原子数目为NA
C.44g 的环氧乙醚(
)分子中含有的
键数目为3NA
D.NaH 与足量的水反应生成22.4L(标准状况)H2,转移电子数目为2NA
【答案】B
【解析】A.
3H2(氚气)每个氢原子含2 个中子,分子含4 个中子;
(普通氢气)每个氢原子含0
个中子,分子含0 个中子,1 mol
的中子数为
,1 mol
的中子数为
,差值应为
,A 错误;
B.CH3Cl 和 CH4的混合气体总物质的量为 1 mol,则总分子数为
,每个CH3Cl 或CH4分子均含 1
个碳原子,因此混合气体中碳原子总数恒为
,与混合比例无关,B 正确;
C.环氧乙醚(分子式 C2H4O)的摩尔质量为 44 g/mol,因此 44 g 为 1 mol。环氧乙醚分子结构为
三元环(两个碳原子和一个氧原子),键包括:1 个 C-C σ 键、2 个 C-O σ 键、4 个 C-H σ 键,
总计 7 个 σ 键,故 1 mol 环氧乙醚含 σ 键数为
,C 错误;
D.NaH 与水的反应:
,NaH 中 -1 价的氢被氧化为 0 价,H2O 中+1 价
的氢被还原到 0 价,每生成 1 mol H2 转移 1 mol 电子,即
个电子,标准状况下 22.4 L H2 为
1 mol,故转移电子数为
,D 错误;
故选B。
12.Fe、Cu、N 及其化合物的部分“价-类”二维图如图所示。
下列叙述错误的是
A.若a 在常温常压下呈气态,则在雷电作用下,a 与O2反应生成f
B.若c 为蓝色,则一步反应能实现:c→b→a
C.若a 能被强磁铁吸引、则a 和e 能发生化合反应
D.若d 为红褐色,则b、c 与足量的稀硝酸均能发生氧化还原反应
【答案】A
【解析】A.若a 在常温常压下呈气态,说明a 为N2,则f 为NO2,而在雷电作用下,a 即N2与O2反
应生成NO 即b 而非f,A 错误;
B.若c 为蓝色,则c 为Cu(OH)2,则a 为Cu、b 为CuO,Cu(OH)2受热分解生成CuO、CuO 被H2、
CO 还原为Cu,即可一步反应能实现:c→b→a,B 正确;
C.若a 能被强磁铁吸引即a 为Fe,则e 为Fe2(SO4)3、则a 和c 能发生化合反应Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4,
C 正确;
D.若d 为红褐色即为Fe(OH)3,则b 为FeO、c 为Fe(OH)2,故b、c 与足量的稀硝酸均能发生氧化还
原反应,方程式分别为:3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O,
3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O,D 正确;
故答案为:A。
13.按如图组装装置并进行实验:将铜丝插入溶液X 中,一段时间后。下列叙述错误的是
A.a 中产生红棕色气体
B.抽出a 中铜丝,冰水浴冷却b,b 中气体颜色变浅
C.浓NaOH 溶液的红色逐渐褪去证明试管a 中发生氧化还原反应
D.将a 中浓硝酸换为浓硫酸并加热,则浓NaOH 溶液的红色会逐渐褪去
【答案】C
【分析】a 中铜与浓硝酸反应生成
,
进入b,进而进入含酚酞的浓NaOH 溶液中;挥发的浓
硝酸可以与NaOH 反应,碱性转化为中性或酸性,红色褪去。据此分析。
【解析】A.铜与浓硝酸反应:
,
是红棕色气体,故a
中产生红棕色气体,A 正确;
B.抽出铜丝后,a 中
进入b,冰水浴冷却时,
与
的平衡
正向移
动,
浓度减小,气体颜色变浅,B 正确;
C.酚酞遇碱变红,挥发的浓硝酸可以与NaOH 反应,碱性转化为中性或酸性,红色退去,这并不能
证明试管a 中发生氧化还原反应,C 错误;
D.将浓硝酸换为浓硫酸并加热,铜与浓硫酸反应:
。SO2与
NaOH 溶液反应生成Na2SO3,碱性减弱,红色逐渐退去,D 正确;
故选C。
14.一种杀菌剂的结构式如图所示,元素X、Y、Z、W、T、Q 原子序数依次增大且在前四周期均有分
布,Y、Z、W 在同一周期,
和
在同一主族,
的价层电子排布式为
,下列说法正确的
是
A.
的空间结构为平面三角形
B.元素的电负性大小:
C.元素的第一电离能:
D.最高价氧化物的水化物的酸性:
【答案】A
【分析】X、Y、Z、W、T、Q 原子序数依次增大且在前四周期均有分布,Y、Z、W 在同一周期,
和
在同一主族,
的价层电子排布式为
,n=3,T 是Cl,则Q 是Br;W 能形成2 个共价
键、Y 形成4 个共价键、Z 形成3 个共价键、X 形成1 个共价键,则Y 是C 元素、Z 是N 元素、W 是
O 元素、X 是H 元素。
【解析】A.
中C 原子价电子对数为3,无孤电子对,空间结构为平面三角形,故A 正确;
B.元素非金属性越强,电负性越大,元素的电负性大小:
,故B 错误;
C.同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,N 原子2p 能级半充满,结构稳定,N 原子第一电离
能大于同周期相邻元素,元素的第一电离能:
,故C 错误;
D.同周期元素从左到右,最高价氧化物的水化物的酸性依次增强,最高价氧化物的水化物的酸性:
,故D 错误;
故选A。
15.反应
的历程如图实线所示,方程式为
、
的反应历程如图虚
线所示。下列说法不正确的是
A.
可自发进行,反应
B.反应速率
时,
达到平衡状态
C.升高温度,步骤Ⅳ对平衡的影响大于步骤Ⅰ
D.相同恒容密闭装置,降低温度,实线历程和虚线历程的
均增大
【答案】B
【解析】A.由图可知反应
的
。根据
,该吸热反应若能在高温下自
发进行,则需
。题干表述“可自发进行”即暗示了
,A 正确;
B.达到平衡时,正、逆反应速率应满足 “速率之比等于化学计量数之比”,
中,
、
是反应历程中第一步正逆反应速率,二者相等只能说明第一步反应达到平衡,不能
说明
达到平衡,B 错误;
C.步骤Ⅳ是
的逆反应,此反应活化能大于步骤I,故升高温度,步骤Ⅳ对平衡的影响
大于步骤Ⅰ,C 正确;
D.总反应
为放热反应,平衡状态与反应历程无关。降低温度,平衡向正反应方向移
动,产物
的物质的量分数增大,反应物S 的物质的量分数减小,故比值
均增大,D 正确;
故答案选B。
16.利用多膜装置通过电解法可以制备KNO3,同时获得一定的副产品,其电解装置如图所示。下列说法
正确的是
A.Y 膜为阳离子交换膜
B.阴极室溶液中OH-浓度逐渐降低
C.理论上每生成1molCl2,阴极室溶液质量增加46g
D.理论上每生成标准状况下22.4LCl2,阳极室内溶液质量减少149g
【答案】D
【分析】阳极室:2Cl--2e-=Cl2↑;阴极室:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,电解法可以制备KNO3,根据图示,
阳极室中的钾离子进入硝酸钾溶液,NaNO3溶液中硝酸根离子进入硝酸钾溶液、钠离子进入阴极室生
成氢氧化钠。
【解析】A.NaNO3中
通过Y 膜向左移生成KNO3,Y 膜为阴离子交换膜,故A 错误;
B.阴极室发生反应2H2O+2e-=2OH-+H2↑,OH-浓度逐渐增加,故B 错误;
C.生成1molCl2时,转移2mol 电子,阴极室内生成1molH2但补充了2molNa+,因此阴极室溶液质量
增加44g,故C 错误;
D.生成1molCl2(标准状况下体积为22.4L)即转移2mol 电子,同时有2molK+移向硝酸钾溶液,则
阳极室内减少2molKCl,即溶液质量减少149g,故D 正确;
故答案为D。
二、非选择题:本题共4 个小题,共56 分。
17.(14 分)认识酸的强弱对理解酸反应规律有意义,兴趣小组开展相关研究。
(1)利用下图装置制备
和
及研究相应酸的强弱。
实验现象:A 处变蓝,Ⅰ处变浑浊,Ⅱ处变浅但不褪色,Ⅲ处无浑浊。
①仪器m 的名称是 ,木炭粉与浓硫酸反应的化学方程式为 。
②检验尾气中有
的试剂是 。
③试管Ⅲ无沉淀,从酸性强弱角度分析原因是 。
(2)研究试管Ⅰ中产生浑浊的原因。
①甲猜想生成
,取混合物过滤,所得固体加入 ,固体完全溶解,猜想不合理。
②乙猜想生成
,进行以下探究:
查阅资料:常温下,
、
实验设计将浓度均为0.40 mol/L 的H2SO3、BaCl2溶液等体积混合,若
的浓度为
,a 与
满足 关系,可产生BaSO3沉淀。
实验验证将0.40 mol/L H2SO3溶液与H2O 等体积混合,若混合前后
浓度几乎不变,则
约为
mol/L,代入关系式,证明猜想合理。
(3)研究 H2SO3、H2CO3与HClO 的酸性强弱。
①将CO2通入NaClO 溶液,产生酸性比H2CO3弱且有漂白性的HClO。
②丙同学参考①的方法,按下表进行实验比较H2SO3与HClO 的酸性。
实验过程将各试剂混合,滴加石蕊试剂,测褪色时间(试剂浓度均为0.10
)。
试剂
石蕊试液/滴
褪色时间/s
实验
ⅰ
30.00
0.00
5.00
3
75
实验
ⅱ
30.00
x
1.00
3
8
根据表中信息,补充数据,x= mL。
得出结论 酸性:H2SO3>HClO。
实验讨论 丁同学认为丙同学的实验不能得出相应结论,因
会氧化H2SO3:
,H2SO4与NaClO 反应生成了HClO。基于丙的设计,完善方案,设计实验证明酸性:H2SO3
>HClO (简述实验过程和现象)。
【答案】(1) 分液漏斗(1 分) C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O (2 分) 澄清石灰水
(1 分) 盐酸是强酸,碳酸是弱酸,碳酸难以制备盐酸(2 分)
(2) 足量稀盐酸(1 分)
(2 分)
(2 分)
(3) 4.00 (1 分) 将亚硫酸加入饱和NaHCO3溶液中,产生的气体依次通过足量饱和NaHCO3
溶液、实验ⅰ混合溶液,测得褪色时间小于75 s(2 分)
【分析】将分液漏斗中的浓硫酸滴入烧瓶中,C 与浓硫酸混合加热,发生反应:C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O;看到的实验现象是:A 处变蓝,Ⅰ处变浑浊,Ⅱ处变浅但不褪色,Ⅲ处无浑浊。
装置A 用于检验H2O 的产生;由于酸性:HCl>H2CO3,因此装置Ⅰ沉淀不是BaCO3,有人认为是产
生BaSO4,可以根据BaSO4是既不溶于水,也不溶于酸的白色沉淀的性质检验;也有人认为是产生
BaSO3,可根据溶液中c(Ba2+)·c(
)>Ksp(BaSO3)进行检验。要比较H2CO3、H2SO3、HClO 三种酸的
酸性强弱。可结合复分解反应的规律:强酸与弱酸盐反应制取弱酸的性质进行分析。将CO2气体通入
NaClO 中产生具有漂白性的HClO,证明酸性:H2CO3>HClO。同时要注意H2SO3还具有还原性,会
与具有氧化性的NaClO 发生氧化还原反应
,而影响判断,应该要先利用
H2SO3与NaHCO3反应制取CO2气体,再利用前面的结果进行判断。
【解析】(1)①根据装置图可知仪器m 的名称是分液漏斗;
木炭粉与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,化学方程式为C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O; 无水CuSO4与水发生反应产生CuSO4·5H2O,固体由白色变为蓝色,证明产生了
水蒸气;尾气中可能含有CO2和SO2,要检验尾气中含有CO2气体,由于CO2、SO2都能够使澄清石灰
水变浑浊,因此需先根据SO2具有还原性,用足量酸性KMnO4溶液除去SO2,然后再通入澄清石灰水
检验,所以检验尾气中CO2的试剂应该是澄清石灰水;
③试管Ⅲ无沉淀,是因为酸性:H2CO3<HCl,根据复分解反应的规律,弱酸不能与强酸的盐反应制取
强酸,因此CO2通入饱和BaCl2溶液中,没有生成BaCO3沉淀;
(2)①试管Ⅰ中出现浑浊现象,甲同学认为是反应生成了BaSO4,由于BaSO4既不溶于水,也不溶于
盐酸,可以取混合物过滤,所得固体加入足量稀盐酸,若固体完全溶解,说明其中不含有BaSO4,则
该猜想不合理;
②乙同学认为是生成了BaSO3,将浓度均为0.40 mol/L 的H2SO3和BaCl2溶液等体积混合,
c(H2SO3)=0.20 mol/L,c(Ba2+) =0.20 mol/L,H2SO3
H++
,
H++
,
Ka1(H2SO3)=1.4×10-2,Ka2(H2SO3)=6.0×10-8。若c(
)=a mol/ L,由于Ksp(BaSO3)=c(Ba2+)·c(
),则
0.20a>Ksp(BaSO3)时就会形成BaSO3沉淀;将0.40 mol/LH2SO3溶液与H2O 等体积混合,c(H2SO3)=0.20
mol/L,若混合前后c(
)几乎不变,根据
,由于亚硫酸的电离以一
级电离为主,故
,则c(
)
=6.0×10-8 mol/L,则证明上述猜想是合理
的;
(3)实验ⅰ溶液的总体积V1=30.00 mL+5.00 mL=35.00 mL,要研究比较两种物质的酸性强弱,应该
使溶液总体积相同,故实验ⅱ中亚硫酸溶液的体积x=35.00-30.00 -1.00=4.00;
实验ⅰ没有加H2SO3,只加了NaClO 溶液和3 滴石蕊试液,溶液褪色需75 s,而实验ⅱ中加入了4
mLH2SO3溶液,猜测可能发生复分解反应:H2SO3+2NaClO=Na2SO3+2HClO,反应产生了HClO,使溶
液褪色时间大大缩短,只有8 s。故丙同学根据实验现象:实验ⅱ比实验ⅰ褪色时间缩短,就得出:
H2SO3的酸性比HClO 的酸性强结论;
但丁同学认为该结论不合理,认为是ClO-具有强氧化性,会将具有还原性的H2SO3氧化为硫酸,发生
反应:
,H2SO4与NaClO 反应生了HClO,HClO 氧化漂白了紫色石蕊试
液。基于丙的设计,要设计实验证明酸性:H2SO3>HClO,可以将亚硫酸加入饱和NaHCO3溶液中,
将反应产生的CO2气体依次通过足量饱和NaHCO3溶液除去挥发的SO2气体、实验ⅰ混合溶液,若测
得褪色时间小于75 s,就可以证明酸性:H2SO3>H2CO3>HClO,得到结论:H2SO3>HClO。
18.(14 分)金属冶炼在国民经济发展中有着重要作用。工业上用某软锰矿(主要成分为
,还含有少
量铁、铝及硅的氧化物)为原料制备锰酸锂(
)的工艺流程如图所示。
已知:当溶液中某离子浓度不大于
时,该离子沉淀完全。室温下相关物质的
如下
表所示。
物质
回答下列问题:
(1)基态锰原子核外电子的空间运动状态有 种。
(2)为提高“浸取”效率,可采取的措施是 (写一条即可),滤渣Ⅰ的主要成分是 (填化
学式)。
(3)“浸取”时,
参加的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)“精制”时,
加入的量应大于理论值,原因是: ;若“浸取”后溶液中
,则“精制”时应调pH 的范围为 [计算时
只考虑生成
沉
淀]。
(5)“控温、氧化”时,
和
均被氧化为
,将“锂化”过程中发生反
应的化学方程式补充完整 。
______
______
______
______
______
(6)
为尖晶石结构,其晶胞由8 个立方单元组成,这8 个立方单元可分为A、B 两种类型(
未画出)。设
的摩尔质量为
,
为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度
(用含
、
、
的代数式表示)。
【答案】(1)15(1 分)
(2)适当提高硫酸浓度(或适当提高浸取温度或搅拌等合理即可) (1 分)
(2 分)
(3)1:2(2 分)
(4)
在
、
的催化作用下易分解损耗(2 分)
(2 分)
(5)
(2 分)
(6)
(2 分)
【分析】软锰矿主要成分为MnO2,还含有少量铁、铝及硅等的氧化物,加入FeSO4、H2SO4,浸取,
MnO2被还原为MnSO4,FeSO4被氧化为Fe2(SO4)3,Al2O3与H2SO4反应转化为Al2(SO4)3存在于溶液
中,过滤出酸性氧化物SiO2,得到MnSO4、Fe2(SO4)3,Al2(SO4)3、FeSO4、H2SO4的混合溶液,向其中
加入H2O2,可以把Fe2+氧化为Fe3+,加入氨水调节溶液pH 使Fe3+、Al3+转化生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉
淀除去;滤液中加氨水沉锰,得到的是Mn(OH)2和Mn2(OH)2SO4滤饼,过滤,通入水、氧气控温、氧
化生成MnO2,加入Li2CO3锂化生成LiMn2O4。
【解析】(1)锰元素的原子序数为25,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,核外原子轨
道的数目为15,则核外电子的空间运动状态有15 种;
(2)在原料预处理过程中,粉碎固体原料能增大固体与液体的接触面积,此外,适当提高硫酸浓
度、搅拌、加热均能加快酸浸的反应速率,提高浸取效率;结合分析可知,滤渣Ⅰ的主要成分是
,故答案为:适当提高硫酸浓度(或适当提高浸取温度或搅拌等合理即可);
;
(3)结合分析可知,加入FeSO4、H2SO4,浸取,MnO2被还原为MnSO4,FeSO4被氧化为Fe2(SO4)3,
离子方程式为:
,其中二氧化锰是氧化剂,二价铁是还原剂,
则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2;
(4)“精制”时,
加入的量应大于理论值,这是由于
除了将Fe2+氧化为Fe3+外,
在
Fe3+、Mn2+的催化作用下会部分分解而损耗,因此
加入的量应大于理论值;
要使溶液中Fe3+转化生成Fe(OH)3,则c(OH-)≥
mol/L=10-11.2 mol/L,c(H+)≤
mol/L=10-2.8
mol/L,pH≥2.8;要使溶液中Al3+转化生成Al(OH)3,则c(OH-)≥
mol/L=10-9.1 mol/L,c(H+)≤
mol/L=10-4.9 mol/l,pH≥4.9,使Fe3+、Al3+转化生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀需要的溶液的pH 最小
值为4.9;在浸取后溶液中c(Mn2+)=0.1 mol/L,而浸取后溶液中c(Mn2+)=0.1 mol/L,根据
Ksp[Mn(OH)2]=10-12.8,则c(OH-)=
mol/L=10-5.9 mol/L,c(H+)=
mol/L=10-8.1 mol/l,pH<8.1;
则使Fe3+、Al3+转化生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,而Mn2+不能形成Mn(OH)2沉淀,则相应的溶液的pH
范围为4.9≤pH<8.1;故答案为:
在
、
的催化作用下易分解损耗;4.9≤pH<8.1;
(5)“锂化”是将
和
发生反应,其中锰化合价由+4 变为+3.5,结合电子守恒可知,氧
化合价会升高由-2 变为0,结合质量守恒可知,还会生成二氧化碳气体,反应为:
;
(6)根据“均摊法”, A 中含
个Mn、B 中含
个Mn,则晶胞中共
个Mn,结合化学式可知,含有8 个
,则
晶体密度为
。
19.(14 分)煤制天然气的关键步骤是从合成气中生产
,合成气转化为
的过程中涉及以下反应:
Ⅰ.
;
Ⅱ.
;
Ⅲ.
。
(1)基态O 原子价层电子的轨道表示式为 。
(2)已知几种物质的燃烧热如下表:
物质
燃烧热
/(kJ·mol-1)
结合上述数据,可知
kJ·mol-1。
(3)现采用镍基催化剂,初始投料为
,在恒压密闭容器中反应。下列分
析正确的是_____。
A.恒容条件下向体系中通入惰性气体
,反应Ⅰ的平衡转化率
增大
B.升高温度,反应Ⅰ的v(正)和v(逆)均增大,但反应Ⅱ的平衡常数
减小
C.使用高效催化剂可提高
的平衡产率
D.增大体系压强可同时提高反应Ⅰ中CO 的平衡转化率和反应速率
(4)我国科学家报道了一种高效O-to-C 的替换反应,可在温和条件下将环氧化物快速转化为环丙烷
结构。一种脱氧/环加成串联反应机理如图,其中的催化剂为 (填图中字母)。
(5)在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值:弱酸
在有机相和水相中存在平衡:
(环己烷)
,平衡常数为
。25℃时,向VmL0.1mol·L-1
环己烷溶液中加入VmL
水进行萃取,用
或
调节水溶液pH。测得水溶液中
、
、
、环
己烷中
的浓度
、水相萃取率
随pH 的变化关系如图。
已知:
在环己烷中不电离,且忽略过程中溶液体积的变化。
①表示
的曲线为 。(填字母)
②由图计算
,
的
,水相萃取率
。(保留三位有效数字)
【答案】(1)
(2 分)
(2)-90(2 分)
(3)BD(2 分)
(4)T(2 分)
(5)a (2 分) 0.25 (2 分) 0.965(2 分)
【解析】(1)
O 的原子序数为8,位于第二周期第ⅥA 族,基态O 原子价层电子的轨道表示式为
;
(2)根据燃烧热可得:①
;
2H
②
2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol;
③
;
根据盖斯定律,反应Ⅲ=
+
-
①②③,可知ΔH3=(-283-571.6+764.6) kJ·mol-1=-90 kJ·mol-1;
(3)A.恒容条件下,通入N2,各物质浓度不变,平衡不移动,CO 的转化率不变,故A 错误;
B.升高温度,反应Ⅰ的v(正)和v(逆)均增大,反应Ⅱ是放热反应,平衡逆向移动,平衡常数
减
小,故B 正确;
C.使用高效催化剂只能加快反应速率,但是平衡不移动,不可提高
的平衡产率,故C 错误;
D.增大体系压强,反应速率加快,反应Ⅰ平衡正向移动,可提高反应Ⅰ中CO 的平衡转化率,故D
正确;
答案为BD;
(4)由示意图可知,T 参与反应过程,但是最后又生成回来,T 是催化剂,B、D、F 等是中间产物;
(5)
①如图
,根据环己烷中H2A 的浓度[c 环己烷(H2A)]与
水相萃取率得0.1α+c 环己烷(H2A)=0.1,曲线a 为c 环己烷(H2A)、b 为水相萃取率,随着溶液pH 值的增大,
水溶液中c(HA-)先增大后减小,则曲线d 表示水溶液中c(HA-),c(H2A)随pH 值的增大而减小、c(A2-)
随pH 值的增大而增大,所以c、f 分别表示c(H2A)、c(A2-);
K
②
d与pH 无关,由图像可知pH=2 时,caq(H2A)=0.02mol/L、c 环己烷(H2A)=0.08mol/L,
(环己烷)
Kd=
=
=0.25;由图像可知,pH=4 时,水溶液中c(HA-)=c(H2A),因此
H2A 的Ka1=
=c(H+)=10-4,同理,pH=7 时,水溶液中c(HA-)=c(A2-),H2A 的Ka2=10-7,根据
Kd=0.25 可得c(H2A)=0.25c 环己烷(H2A),c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)+c 环己烷(H2A)=0.1mol/L,则pH 为6 时,
c(HA-)=100c(H2A),c(A2-)=0.1c(HA-),代入c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)+c 环己烷(H2A)=0.1mol/L 可得c 环己烷(H2A)=
mol/L=0.1mol/L (1-
),解得
0.965。
20.(14 分)基于生物质资源开发常见的化工原料,是绿色化学的重要研究方向。利用木质纤维素为起始
原料生产生物基呋喃二甲酸聚酯,该物质有望替代石油基聚酯。如图是生物基聚酯PEF 和石油基聚酯
PET 的合成流程:
已知:(i)
的核磁共振氢谱只有两个峰,且
能与
反应。
(ii)
结合
生产聚碳酸对二甲苯酯可以实现碳减排,缓解日益紧张的能源危机,存在如下的转化关
系:
(1)化合物C 的含氧官能团有 (填名称),物质E 的名称为 。
(2)对化合物D,预测其可能的化学性质,完成下表。
序
号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
①
(足量)
②
加成反应
(3)用植物秸秆代替石油制备聚酯材料的好处是 (答出一条合理答案即可)
(4)化合物G 的芳香族同分异构体中符合下列条件的有 种(不含立体异构)。写出其中核
磁共振有五组峰,峰面积之比为
结构简式 。
①
的
最多能与
的
反应;②苯环上有三个取代基。
(5)关于G 生成H 的反应的说法中,正确的有___________。
A.反应过程中,有
键断裂
B.反应过程中,有
双键和
单键形成
C.该反应为缩聚反应
D.
物质不易降解,有可能会造成白色污染
(6)参照上述信息,以
和
为起始有机原料合成
(其他无机试剂任选),基于你设计的合成
路线,回答下列问题:
(a)最后一步反应中,有机反应物为 (写结构简式);
(b)从A 出发,第一步的化学方程式为 。
【答案】(1) 醛基、醚键、羟基 (2 分) 对二甲苯或1,4-二甲苯(1 分)
(2)-COONa (1 分) 置换反应(1 分) H2、Ni,加热(1 分)
(3)来源广泛,节约能源,降低成本,生成的聚酯类物质容易降解,减少白色污染(答出一条合理
答案即可)(1 分)
(4) 6(1 分)
、
(1 分)
(5)AC(2 分)
(6) HOCH2-CH2OH (1 分) CH3-CH2OH
CH2=CH2+H2O(2 分)
【分析】
葡萄糖在酒化酶作用下生成A 为乙醇,经一系列转化得到B 为乙二醇;石油中提取的E 在试剂b 作用
下生成F,根据已知:(i)
的核磁共振氢谱只有两个峰,且
能与
反应,则F 为
,则E 为
,b 为酸性高锰酸钾;
【解析】(1)根据结构简式可知,化合物C 的含氧官能团有醛基、醚键、羟基,物质E 的名称为对
二甲苯或1,4-二甲苯;
(2)根据化合物D 的结构,可知有两个羧基可以与金属钠发生置换反应,该物质中只有碳碳双键可
以与氢气在催化剂、加热条件下发生加成反应,填表如下:
序
号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
①
(足量)
-COONa
置换反应
②
H2、Ni,加热
加成反应
(3)用植物秸秆代替石油制备聚酯材料的好处是:来源广泛,节约能源,降低成本:生成的聚酯类
物质容易降解,减少白色污染;
(4)化合物G(分子式为C8H10O2)的芳香族同分异构体中符合下列条件:
①
的
最多能与
的
反应,说明分子内含有两个酚羟基;
②苯环上有三个取代基,则另外一个取代基只能是乙基;
该同分异构体可以看作是
、
和
中苯环上的一个氢原子被乙基取
代所得,则符合条件的同分异构体共有6 种,其中核磁共振有五组峰(分子内有5 种氢原子),峰面
积之比(氢原子数目之比)为
的结构简式只能是下面两种结构:
、
;
(5)G 生成H 的反应,是个缩聚反应,生成了聚碳酸酯,因此有H-O 键断裂和C-O 单键形成,聚碳
酸酯易发生降解,不会造成白色污染,故答案为 AC;
(6)
参照上述信息,以
和
为起始原料合成
:采用逆合成分析法,根据信息ⅱ中G→H 的转
化,由HOCH2-CH2OH 与二氧化碳反应生成
,CH2BrCH2Br 在NaOH 水溶液、加热下发生水解
反应可得到HOCH2-CH2OH,通过CH2=CH2与Br2反应生成CH2BrCH2Br,乙烯由A 即乙醇发生消去反
应生成;则第一步: CH3-CH2OH
CH2=CH2+H2O;第二步:CH2=CH2+ Br2→CH2BrCH2Br;第
三步: CH2BrCH2Br +NaOH
HOCH2-CH2OH ;第四步: HOCH2-CH2OH
+H2O;
(a)最后一步反应中,有机反应物为HOCH2-CH2OH;
(b)从A 出发,第一步的化学方程式为:CH3-CH2OH
CH2=CH2+H2O。