湖南省株洲市2025-2026学年高三上学期一模考试化学试卷
考生注意:
1.本试卷共18道题,满分100分,考试时量75分钟。
2.考生务必将各题的答案填写在答题卡的相应位置,在试卷上作答无效。
3.可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 S:32 K:39 Cu:64 Ba:137 Ti:48
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,每小题只有一个选项是符合题目要求的)
1. 化学与生产、生活息息相关,下列叙述错误的是
A. 食盐可作调味剂,也可作食品防腐剂
B. 日用铝制品表面覆盖的氧化膜,对内部金属起保护作用
C. 二氧化硫是一种有毒气体,不能用作食品添加剂
D. 化学品可以分为大宗化学品和精细化学品两大类
【答案】C
【解析】
【详解】A.食盐具有咸味,可做调味剂,食盐能够使细菌脱水死亡,达到抑制细菌繁殖的目的,可作防腐剂,A正确;
B.Al的表面有致密的氧化膜,能保护内部金属不被腐蚀,B正确;
C.二氧化硫,可用作葡萄酒的添加剂,用作还原剂,避免葡萄酒变质,C错误;
D.化学品可以分为大宗化学品和精细化学品两大类,精细化学品一般都是小剂量的,几毫升,几克等,适合实验室用,大宗化学品基本都是几吨的交易,主要就是量的区别,D正确;
故答案为:C。
2. 下列化学用语表述错误的是
A. 肼的电子式为
B. 2-羟基丁醛的结构简式为
C. 乙烯形成碳碳键时2p轨道重叠方式为
D. 分子的空间填充模型为
【答案】C
【解析】
【详解】A.肼分子中,N原子价层有5个电子,N与N形成1个单键,每个N原子有1个孤电子对,A正确;
B.羟基醛中,醛基是主官能团,羟基是取代基,2-羟基丁醛以醛基为第1位,羟基位于第2位,B正确;
C.乙烯中碳原子轨道以“头碰头”方式重叠形成键,C错误;
D.空间结构为三角锥形,空间填充模型为,D正确;
故选C。
3. Au溶于食盐和硝酸混合液发生反应:(已知:),下列说法正确的是
A. Au的熔点高,是原子晶体
B. 元素Au被氧化,元素Cl和N被还原
C. 还原剂与氧化剂物质的量之比为1∶5
D. Au消耗0.5 mol时失去电子1.5 mol
【答案】D
【解析】
【详解】A.Au的熔点高,但Au是金属晶体,A错误;
B.反应中Au由0价升高到中的+3价,被氧化,Au是还原剂,中的N由+5价降低到NO中的+2价,被还原,是氧化剂,氯元素化合价不变,既不被氧化,也不被还原,B错误;
C.化合价降低的只有1mol,还原剂与氧化剂物质的量之比等于1∶1,C错误;
D.Au消耗0.5mol失去1.5mol电子,D正确;
答案选D。
4. 下列操作能达到实验目的的是
选项 操作 目的
A 加热氯化铵固体,将气体通过碱石灰 制备少量
B 用浓氨水浸泡试管中银镜(或铜镜),再用水清洗 除去试管中(或)
C 将浓溴水分别滴入苯酚、苯乙烯、乙苯中 区别苯酚、苯乙烯和乙苯
D 向石蕊试液中通入 探究的漂白原理
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.分解生成和HCl,二者相遇又重新生成,不能用于制氨气,故A不符合题意;
B.氨水不溶解银和铜,故B不符合题意;
C.在苯酚、苯乙烯、乙苯中分别加入浓溴水,现象依次是生成白色沉淀、溶液褪色、溶液分层且上层呈棕红色,可以区别,故C符合题意;
D.不能漂白石蕊试液,D不符合题意;
答案选C。
5. 下列类比推理结论中正确的是
A. 可以改写为;推出可以改写为
B. 通入溶液中无沉淀生成;推出通入溶液中无沉淀生成
C 与反应生成;推测与反应生成
D. 的沸点高于;推出沸点高于
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe3+具有较强氧化性,I-具有强还原性,二者会发生氧化还原反应,故不可改为FeI2 2FeI3,故A错误;
B.SO2溶于水生成亚硫酸,在酸性条件下,硝酸根离子具有强氧化性,能将亚硫酸氧化成硫酸根离子,硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀,故B错误;
C.硫的弱氧化性只能将变价金属氧化为最低价态,S与Fe反应生成FeS,S与Cu反应生成Cu2S,故C正确;
D.分子间存在氢键的物质沸点较高,H2O分子间存在氢键,因此H2O的沸点高于H2S,但CH4分子间没有氢键,所以SiH4沸点高于CH4,故D错误;
故选C。
6. 下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 向丙烯醛中滴加溴水 溴水褪色 丙烯醛中含碳碳双键
B 向Na2CO3溶液中滴加浓盐酸,将产生的气体通入Na2SiO3溶液 产生白色沉淀 碳的非金属性比硅强
C 将PbO2固体加到酸性MnSO4溶液中,充分振荡 溶液变为紫红色 PbO2具有氧化性
D 将Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体在小烧杯中混合并搅拌 烧杯壁变凉 正反应活化能比逆反应的小
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.丙烯醛分子结构简式是CH2=CH-CHO,物质分子中含有不饱和的碳碳双键,能与溴水发生加成反应而使溴水褪色;含有的醛基具有强的还原性,能够被溴水氧化变为羧基,也能够使溴水褪色,故向丙烯醛中滴加溴水,溴水褪色,不能证明丙烯醛中含碳碳双键,A错误;
B.由于浓盐酸具有挥发性,挥发的HCl也能够与Na2SiO3溶液发生反应产生H2SiO3沉淀,因此该实验不能证明碳的非金属性比硅强,B错误;
C.将PbO2固体加到酸性MnSO4溶液中,充分振荡后,溶液变为紫色,说明反应产生了,Mn2+失去电子被氧化为,说明PbO2具有氧化性,C正确;
D.将Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体在小烧杯中混合并搅拌,烧杯壁变凉,说明该反应为吸热反应,则其正反应活化能要比逆反应的活化能大,D错误;
故合理选项是C。
7. 丁基苯酞(键线式为)是芹菜油的化学成分之一。动物模型研究表明,丁基苯酞可用于治疗高血压和神经保护作用。下列有关于丁基苯酞的说法正确的是
A. 丁基苯酞的化学式为
B. 丁基苯酞分子中碳原子有3种杂化方式
C. 能发生取代、加成和氧化反应
D. 苯环上一氯代物有2种
【答案】C
【解析】
【详解】A.丁基苯酞的化学式不饱和度为6,H原子个数为,化学式为,A错误;
B.丁基苯酞分子中苯环上和酯基上的碳原子采用sp2杂化,其余饱和碳原子采用sp3杂化,碳原子有2种杂化方式,B错误;
C.酯基能发生取代反应,苯环能与氢气发生加成反应,可燃烧能发生氧化反应,C正确;
D.苯环不对称,因此苯环上一氯代物有4种,错误;
答案选C。
8. 短周期主族元素W、V、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中W的原子核内没有中子;V原子的核外电子总数是内层电子数的3倍;X的单质是空气的主要成分之一,X的两种同素异形体的摩尔质量之比为2∶3;Y原子半径在同周期中最大,Z是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是
A. 简单离子的半径大小顺序为Z>Y>X
B. X的最高价氧化物对应水化物酸性最强
C. Y、Z分别与X形成的化合物中化学键类型一定相同
D. 电解熔融状态Y的氯化物可制备Y的单质
【答案】D
【解析】
【分析】由题干信息可知,短周期主族元素W、V、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中W的原子核内没有中子,则W为H,V原子的核外电子总数是内层电子数的3倍,即V为C,X的单质是空气的主要成分之一即N或O,X的两种同素异形体的摩尔质量之比为2∶3即为O2和O3,故X为O;Y原子半径在同周期中最大且原子序数比O大,则Y为Na,Z是地壳中含量最多的金属元素,故Z为Al,据此分析解题。
【详解】由分析可知,W、V、X、Y、Z分别为H、C、O、Na、Al,故有:
A.由分析可知,X、Y、Z分别为O、Na、Al,它们最简单离子具有相同的核外电子排布,且核电荷数Al>Na>O,故简单离子的半径大小顺序为O2->Na+>Al3+即X >Y>Z,A错误;
B.由分析可知,X为O,O无最高价氧化物,B错误;
C.由分析可知,X为O,Y为Na、Z为Al,Y、Z分别与X形成的化合物中Na2O2中含离子键和共价键,而Al2O3中只含离子键,即化学键类型不一定相同,C错误;
D.由分析可知,Y为Na,电解熔融状态的NaCl,阴极可得到Na,即可电解熔融状态Y的氯化物可制备Y的单质,D正确;
故答案为:D。
9. 羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中,使CO与发生如下反应并达到平衡: △H,在不同温度下达到化学平衡时,的转化率如图所示。下列说法正确的是
A. 平衡常数:
B. 正反应速率:
C. 若将容器体积缩小至原来的一半,的转化率增大
D. 反应温度为200℃时,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,升高温度,的平衡转化率减小,说明平衡逆向移动,该反应为放热反应,平衡常数随着温度的升高而减小,则平衡常数:,A错误;
B.由图可知,b点的转化率小于平衡转化率,说明此时反应还没有平衡,则正反应速率:,B正确;
C.该反应是气体体积不变的反应,若将容器体积缩小至原来的一半,压强增大,平衡不发生移动,的转化率不变,C错误;
D.该反应是气体体积不变的反应,反应过程中容器内的压强是定值,当容器内压强不变时,不能说明反应达到平衡状态,D错误;
故选B。
10. 对羟基苯甲酸乙酯是一类高效广谱防腐剂,用甲苯合成对羟基苯甲酸乙酯的路线如图:
关于其合成路线说法正确的是
A. 步骤①和④的反应类型均为取代反应
B. 步骤②的反应条件为NaOH醇溶液、加热
C. 步骤③的作用是保护酚羟基,使其不被氧化
D. 步骤⑥的反应产物分子的核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1∶2∶2∶5
【答案】C
【解析】
【详解】A.步骤④中,甲基转化为羧基,是在一定条件下与氧化剂发生反应,反应类型为氧化反应,A错误;
B.步骤②为氯原子水解为羟基,条件为NaOH水溶液、加热,B错误;
C.后续步骤④会发生氧化反应(将甲基氧化为羧基),而酚羟基(直接连苯环)易被氧化。步骤③中酚羟基转化为醚键,步骤⑤又将醚键转化为酚羟基,所以步骤③的作用是保护酚羟基,防止其在后续氧化反应中被破坏,C正确;
D.的核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3,D错误;
故选C。
11. 某含锶(Sr)废渣主要含有、、、和等,一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。已知25℃时,,;Sr的化学性质与Ba类似。下列说法错误的是
A. “浸出液”中主要的金属离子有、、
B. “盐浸”中沉淀转化的离子方程式为,其平衡常数
C. 溶液不可用溶液替代
D. 由制备无水时需在HCl气流中加热
【答案】D
【解析】
【分析】含锶()废渣主要含有和等,加入稀盐酸酸浸,碳酸盐溶解进入浸出液,浸出渣1中含有,加入溶液,发生沉淀转化,,得到溶液,经过系列操作得到晶体。
【详解】A.由分析可知,碳酸盐均能溶于盐酸,“浸出液”中主要的金属离子有、、,A正确;
B.由分析可知,“盐浸”中沉淀转化的离子方程式为,该反应的平衡常数,B正确;
C.使用溶液会引入杂质,所以不能用溶液替代溶液,C正确;
D.Sr的化学性质与Ba类似,为强碱,则也是强碱,不水解,故由制备无水时无需在HCl气流中加热,D错误;
故选D。
11. 目前,红硒主要是从电解铜阳极泥中提取。苏打烧结法提取红硒的工艺流程如图所示:
已知:①阳极泥主要含有Au、Ag、Se、Te、CuSe、Ag2Se、CuTe、Ag2Te等;
②“烧结”产物Na2SeO3、Na2SeO4、Na2TeO3易溶于水,Au、Ag、Na2TeO4等难溶于水;
③酸性条件下,可以被SO2还原成不定型红硒析出,不能被SO2还原。
下列说法错误的是
A. “操作a”为过滤
B. “热还原”中n(氧化剂):n(氧化产物)=2:1
C. “热还原”最好在无氧环境中进行
D. “还原”的化学方程式为H2SeO3+2SO2+H2O=Se↓+2H2SO4
【答案】B
【解析】
【分析】阳极泥中主要含有Au、Ag、Se、Te、CuSe、Ag2Se、CuTe、Ag2Te等,加入苏打烧结得到Na2SeO3、Na2SeO4、Na2TeO3、Au、Ag、Na2TeO4等,加入80℃水热浸,经过滤分离出Au、Ag、Na2TeO4等,滤液中含有Na2SeO3、Na2SeO4、Na2TeO3,向滤液中加入盐酸沉碲得到TeO2,酸性条件下,加入硫酸亚铁将还原为,然后通入SO2还原得到红硒。
【详解】A.“热浸”后,经过过滤可得Au、Ag等固体,滤液进一步加盐酸沉碲,A项正确;
B.“热还原”中,被还原为,反应的离子方程式为,,B项错误;
C.易被氧气氧化而失去还原能力,C项正确;
D.和反应生成红硒,反应的化学方程式为,D项正确;
故选B。
12. 硼化钙晶胞结构如图所示,每六个硼原子构成一个正八面体,各个顶点通过B—B相互连接,正八面体中B—B的键长为dnm,Ca位于立方体体心,正八面体Q的体心坐标为,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 距离Ca最近的B有8个 B. Ca与B个数比为
C. M点的原子分数坐标为 D. 该晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【分析】晶胞中Ca为1个,在晶胞内部;B的个数为个。
【详解】A.根据图示,距离Ca最近的B有个,故A错误;
B.晶胞中Ca为1个,B的个数为个,与B个数比为,故B错误;
C.M点在方向坐标为0,y方向坐标为1,的键长为,M到顶点的距离为,z方向分数坐标为,M点的原子分数坐标为,故正确;
D.晶胞中Ca为1个,B的个数为6,该晶体的密度为,故D错误;
选C。
13. 常温下,用溶液滴定溶液,消耗溶液的体积与混合液pH关系如图所示。滴定过程中有白色沉淀生成,但整个过程未见气泡产生。下列说法错误的是
A. 过程没有白色沉淀生成
B. 过程中水的电离程度逐渐减小
C. b点混合溶液中
D. d点混合溶液中
【答案】C
【解析】
【详解】A.过程混合液pH上升,说明此阶段水解大于电离,溶液中没有白色沉淀生成,故A正确;
B.过程混合液pH下降,说明此阶段有白色沉淀碳酸钙生成,导致的电离大于水解,溶液中浓度增大,抑制水的电离,使水的电离程度逐渐减小,故B正确;
C.b点是整个滴定过程中pH最高点,此点水解大于电离,则,故C错误;
D.d点混合溶液中,根据电荷守恒,可得,此时溶液显弱碱性, ,则,根据题干中和的浓度可知,d点,则,故D正确;
答案C。
14. 一定温度下。Xe与F2通入恒压容器中发生反应:①;②;③;不同投料比条件下,平衡时产物(XeF2、XeF4、XeF6)的物质的量分别如图所示。当时,认为完全反应。已知a、c对应的分别为和。
下列说法正确的是
A. 曲线y代表产物的物质的量
B.
C. 当最多时,约为
D. 当最多时,若此时体系总压为,则初始投料比
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知,当时,认为Xe完全反应,即反应①已经完全进行,Xe(g)完全反应,随着的增大,即F2的用量最多,反应②、③均正向移动,则n(XeF2)逐渐减小,n(XeF4)先增大后减小,n(XeF6)逐渐增大,即x代表n(XeF6)、y代表n(XeF4)、z代表n(XeF2),据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,曲线y代表产物XeF4的物质的量,A错误;
B.由题干图示信息结合分析可知,a点n(XeF4)=n(XeF2),即p(XeF4)=p(XeF2),则Kp2=,同理c点n(XeF4)=n(XeF6) ,即p(XeF4)=p(XeF6),则Kp3=,故,B错误;
C.由题干信息可知,当n(XeF4)最多时即图中b点,此时n(XeF2)=n(XeF6),结合B项解析可知,反应的Kp= ,即Kp=,故p(F2)=60kPa,C正确;
D.结合C项解析,达到最大值时的分压,此时体系总压为,则的总压为40,此时是1:1,则二者的平均化学式为,可以看作只含,则此时可看作,依据元素守恒则起始投料比,D错误;
故选C。
二、非选择题:共4个小题,共58分(除特殊标记外,每空2分)。
15. 钪(Sc)是一种功能强大但产量稀少的稀土金属,广泛用于尖端科技领域。从某种磷精矿(主要成分为,含少量、、、)分离稀土元素钪(Sc)的工业流程如下:
(1)写出“酸浸”过程中与发生反应的化学方程式___________。
(2)“萃取”的目的是富集Sc,但其余元素也会按一定比例进入萃取剂中。
①通过制得有机磷萃取剂,其中—R代表烃基,—R不同,产率也不同。当—R为“”时,产率___________(填“大于”、“小于”或“等于”)—R为“”时,请从结构的角度分析原因___________。
②“反萃取”的目的是分离Sc和Fe元素。向“萃取液”中通入,、、的沉淀率随pH的变化如图1,试剂X为___________(填“”或“”),应控制最佳pH为___________。
图1
(3)已知,,。“沉钪”时,发生反应,此反应的平衡常数___________(用含a、b、c的代数式表示)。
(4)草酸钪晶体在空气中加热,随温度的变化情况如图2所示。后固体的化学式为___________。
图2
【答案】(1)
(2) ①. 大于 ②. 随着碳原子数增加,“”推电子能力强于“”,键更难断裂,产率降低 ③. ④. 2
(3)
(4)
【解析】
【分析】磷精矿加入硝酸酸浸,二氧化硅不反应,过滤得到滤渣1,稀土元素、铁、钙元素进入滤液,加入萃取剂萃取出稀土元素,然后加入试剂X为亚硫酸钠将三价铁转化为二价铁,通入氨气,调节pH分离出含有稀土的固相,再加入硝酸溶解,加入硫酸除去钙元素得到硫酸钙为滤渣2,滤液加入草酸沉淀分离出草酸钪晶体。
【小问1详解】
“酸浸”过程中与发生反应而溶解,化学方程式为:;
【小问2详解】
①随着碳原子数增加,“”推电子能力强于“”,O-H键更难断裂,不利于正向进行,产率降低,所以当—R为“”时,产率大于—R为“”时; ②根据图中各离子的沉淀率,应加入还原剂,将Fe3+还原为Fe2+,控制pH为2,使Sc3+沉淀,Fe2+几乎不沉淀,有利于分离除杂,故试剂X为;
【小问3详解】
此反应的平衡常数;
【小问4详解】
1mol草酸钪晶体的质量为462g,550℃时,质量减少462g×(19.5%+3.9%)≈108g,根据质量守恒,1mol草酸钪晶体含6molH2O,6molH2O的质量为108g,可知550℃时剩余固体为,850℃时固体质量剩余462g×(1-19.5%-3.9%-46.8%)≈138g,的摩尔质量为138g/mol,根据钪原子守恒,可知850℃时剩余固体为。
16. 以含硒物料(主要含S、Se、、CuO、ZnO、等)为原料制备粗硒(Se)的流程如下:
已知:亚硒酸是一种二元弱酸。
回答下列问题:
(1)基态硒原子的价层电子排布式为_______。
(2)“浸取”的目的是_______。
(3)“酸浸”中,Se转化为,该反应的离子方程式为_______。
(4)“控电位还原”是将电位高的物质先还原,电位低的物质保留在溶液中,以达到物质分离的目的。可采用硫脲联合亚硫酸钠进行“控电位还原”,下表是“酸浸”后溶液中主要粒子的电位。
名称
电位/V 0.345 0.770 1.511 0.740
为使硒和杂质金属分离,用硫脲联合亚硫酸钠还原时的最低电位应控制在_______V以上。
(5)通过如下步骤测定粗硒中Se的质量分数。
步骤1:准确称取0.1600 g粗硒,加入足量硝酸充分反应后生成溶液,配成100.00 mL溶液;
步骤2:除去过量的硝酸和溶解的;
步骤3:取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入过量的硫酸酸化的KI溶液,充分反应;
步骤4:以淀粉作指示剂,用的标准溶液滴定至终点,消耗溶液。
已知:;。
计算得粗硒中Se的质量分数为_______。
(6)是一种钠离子电池正极材料,充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示,晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。
①每个晶胞完全转化为,转移电子数为_______。
②每个NaCuSe晶胞中0价Cu原子个数为_______(用含x的代数式表示)。
【答案】(1)
(2)溶解除去硫单质 (3)
(4)0.345 (5)98.75%
(6) ①. 8 ②.
【解析】
【分析】向含硒物料(主要等)中加入二硫化碳,将硫溶解除去;加入和,Se转化为,、CuO、ZnO转化为,过滤除去,控电位将还原为粗硒。
【小问1详解】
硒(Se)是34号元素,位于第四周期第ⅥA族,基态硒原子的价层电子排布式为4s24p4;
【小问2详解】
含硒物料中含S,CS2可溶解S,“浸取”目的是溶解并除去物料中的硫单质;
小问3详解】
“酸浸”中Se、NaClO3在稀硫酸条件下反应,Se转化为H2SeO3,转化为ClO2,离子方程式为:;
【小问4详解】
为使硒和杂质金属分离,确保不被还原,用硫脲联合亚硫酸钠还原时的最低电位应控制在0.345 V以上;
【小问5详解】
根据题意可得关系式:,25.00 mL溶液中,=0.0005 mol,则粗硒产品中Se的质量分数为;
【小问6详解】
转化为的电极反应式为,由晶胞结构可知,位于顶点和面心的个数为,则每个晶胞中含有4个,转移电子数为8;转化为NaCuSe的电极反应式为,由晶胞结构可知,位于顶点和面心的个数为,则每个晶胞中含有4个NaCuSe,晶胞中0价铜的个数为4-4x。
17. 托吡司他是用于治疗高尿酸血症的常用药物,一种合成路线如下(部分试剂和条件省略):
已知:
请回答下列问题:
(1)化合物A中的含氧官能团名称是___________。
(2)B→C反应类型为___________。
(3)E→F的化学方程式为___________。
(4)已知:含氮物质的碱性随N原子电子云密度的增大而增强,则a、b、c三种物质的碱性顺序由大到小为___________,其中a物质的孤电子对位于___________轨道上。
(5)I是C的同系物,其相对分子质量比C多14,在I的同分异构体中同时满足下列条件的有___________种。
①遇FeCl3溶液显紫色;②取代基不超过3个,且分子中存在—CONH2
(6)以和甲醇为有机原料,设计的合成路线(无机试剂任选) ___________。
【答案】(1)羧基 (2)取代反应
(3) (4) ①. ②.
(5)23 (6)
【解析】
【分析】A发生已知信息的反应生成B,则B的结构简式为,B和甲醇发生取代反应生成C,结合C的分子式可知,C的结构简式为,C与反应生成D,结合D的分子式可知,D的结构简式为,E与甲醇发生加成反应生成F,结合F的分子式可知,F的结构简式为,D与F发生取代反应生成G,据此解答。
【小问1详解】
结合A结构简式可知,A中的含氧官能团名称是羧基;
【小问2详解】
由分析可知,B→C的反应类型为取代反应;
【小问3详解】
E与甲醇发生加成反应生成F,化学方程式为;
【小问4详解】
苯环是吸电子基,减弱氮的电子云密度,烃基是推电子基,增大氮的电子云密度,故碱性强弱:b>c>a;
【小问5详解】
C的结构简式为,I是C的同系物,其相对分子质量比C多14,则I除了苯环外还剩余2个碳原子,2个氧原子,1个氯原子,1个不饱和度,满足①遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基,②取代基不超过3个,且分子中存在—CONH2;
若含有两个取代基,可以是,共有邻、间、对三种;
若含有三个取代基,可以是、,苯环上3个不同的取代基共有10种同分异构体,故共计23种同分异构体;
【小问6详解】
结合题目合成G的过程可知,先水解生成与甲醇发生酯化反应生成,再与与反应生成,与甲醇发生加成反应生成,与发生D+F→G的反应生成目标产物,具体合成路线为。
18. 甲醇是重要的化工原料之一,也可用作燃料,利用合成气(主要成分为CO、和)可以合成甲醇,涉及的反应如下:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
回答下列问题:
(1)在某催化剂作用下,反应i的反应历程如图所示(图中数据表示微粒数目以及微粒的相对总能量,*表示吸附在催化剂上):
①反应ⅰ在______(填“较低”或“较高”)温度下才能自发进行。
②结合反应历程,写出反应中生成甲醇的决速步骤的反应方程式:______。
③______(计算结果保留两位有效数字,已知)。
(2)合成气组成时,体系中CO平衡转化率()与温度和压强的关系如图所示。
图中的压强由大到小为______,其判断理由是______。
(3)有研究认为,在某催化剂作用下反应ⅱ先后通过反应ⅲ、ⅰ来实现。保持温度T不变,向一恒容密闭容器中充入和,在该催化剂作用下发生反应,经5min达到平衡,测得的物质的量为3mol,起始及达平衡时容器的总压强分别为1.5akPa、akPa,则从开始到平衡用分压表示的平均反应速率为______(用含a的式子表示,下同,分压=总压×物质的量分数);反应ⅱ的压强平衡常数______(为用分压代替浓度计算的平衡常数)。
(4)光催化制甲醇技术也是研究热点。铜基纳米光催化材料还原的机理如图所示,光照时,低能价带失去电子并产生空穴(h,具有强氧化性)。在低能价带上,直接转化为的电极反应式为______。
【答案】(1) ①. 较低 ②. ③. 0.95
(2) ①. ②. 温度恒定时,反应ⅰ为气体分子数减小的反应,加压使平衡向正反应方向移动,增大,而反应ⅲ为气体分子数不变的反应,加压对其平衡无影响,故增大压强时,有利于增大
(3) ①. ②.
(4)
【解析】
【小问1详解】
①由图可知,反应ⅰ为放热反应,且,反应自发进行的条件,则反应ⅰ在较低温度下才能自发进行;
②决速步骤指反应历程中反应速率最慢的反应,反应速率快慢由反应的活化能决定,活化能越大,反应速率越慢,由反应历程图中数据可知,活化能=过渡态能量-起始态能量,各个步骤中活化能分别为0.7eV、0.8eV、0.2eV、0.2eV、0.7eV、,其中最大的数值为,该步骤的反应方程式为;
③反应ⅱ ,反应ⅲ ,根据盖斯定律:反应ⅰ=反应ⅱ-反应ⅲ,即 ,由图可知,1molCO和总能量与的总能量之差为91.5kJ,反应历程图中的表示的是1个CO分子和2个分子的相对总能量与1个分子的相对总能量之差为,相对总能量,即。
【小问2详解】
温度恒定时,反应ⅰ为气体分子数减小的反应,加压使平衡向正反应方向移动,增大,而反应ⅲ为气体分子数不变的反应,加压对其平衡无影响,故增大压强时,有利于增大,因此压强由大到小为:。
【小问3详解】
恒温恒容条件下,气体的压强之比等于其物质的量之比,起始及达平衡时容器的总压强分别为、,起始时气体总物质的量为12mol,则平衡时气体的总物质的量为,设平衡时,,,,则,由原子守恒可得,,,解得,,,,,,,则从开始到平衡用分压表示的平均反应速率为;反应ⅱ的压强平衡常数。
【小问4详解】
由图可知,光照时电子向高能价带移动,即高能价带发生得电子的还原反应,故高能价带相当于电解池的阴极;低能价带水失去电子生成和,电极反应式为。湖南省株洲市2025-2026学年高三上学期一模考试化学试卷
考生注意:
1.本试卷共18道题,满分100分,考试时量75分钟。
2.考生务必将各题的答案填写在答题卡的相应位置,在试卷上作答无效。
3.可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 S:32 K:39 Cu:64 Ba:137 Ti:48
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,每小题只有一个选项是符合题目要求的)
1. 化学与生产、生活息息相关,下列叙述错误的是
A. 食盐可作调味剂,也可作食品防腐剂
B. 日用铝制品表面覆盖的氧化膜,对内部金属起保护作用
C. 二氧化硫是一种有毒气体,不能用作食品添加剂
D. 化学品可以分为大宗化学品和精细化学品两大类
2. 下列化学用语表述错误的是
A. 肼的电子式为
B. 2-羟基丁醛的结构简式为
C. 乙烯形成碳碳键时2p轨道重叠方式为
D. 分子的空间填充模型为
3. Au溶于食盐和硝酸混合液发生反应:(已知:),下列说法正确的是
A. Au的熔点高,是原子晶体
B. 元素Au被氧化,元素Cl和N被还原
C. 还原剂与氧化剂物质的量之比为1∶5
D. Au消耗0.5 mol时失去电子1.5 mol
4. 下列操作能达到实验目的的是
选项 操作 目的
A 加热氯化铵固体,将气体通过碱石灰 制备少量
B 用浓氨水浸泡试管中银镜(或铜镜),再用水清洗 除去试管中(或)
C 将浓溴水分别滴入苯酚、苯乙烯、乙苯中 区别苯酚、苯乙烯和乙苯
D 向石蕊试液中通入 探究的漂白原理
A. A B. B C. C D. D
5. 下列类比推理结论中正确的是
A. 可以改写为;推出可以改写为
B. 通入溶液中无沉淀生成;推出通入溶液中无沉淀生成
C. 与反应生成;推测与反应生成
D. 的沸点高于;推出沸点高于
6. 下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 向丙烯醛中滴加溴水 溴水褪色 丙烯醛中含碳碳双键
B 向Na2CO3溶液中滴加浓盐酸,将产生的气体通入Na2SiO3溶液 产生白色沉淀 碳的非金属性比硅强
C 将PbO2固体加到酸性MnSO4溶液中,充分振荡 溶液变为紫红色 PbO2具有氧化性
D 将Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体在小烧杯中混合并搅拌 烧杯壁变凉 正反应活化能比逆反应的小
A. A B. B C. C D. D
7. 丁基苯酞(键线式为)是芹菜油的化学成分之一。动物模型研究表明,丁基苯酞可用于治疗高血压和神经保护作用。下列有关于丁基苯酞的说法正确的是
A. 丁基苯酞的化学式为
B. 丁基苯酞分子中碳原子有3种杂化方式
C. 能发生取代、加成和氧化反应
D. 苯环上一氯代物有2种
8. 短周期主族元素W、V、X、Y、Z原子序数依次增大,其中W的原子核内没有中子;V原子的核外电子总数是内层电子数的3倍;X的单质是空气的主要成分之一,X的两种同素异形体的摩尔质量之比为2∶3;Y原子半径在同周期中最大,Z是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是
A. 简单离子的半径大小顺序为Z>Y>X
B. X的最高价氧化物对应水化物酸性最强
C. Y、Z分别与X形成的化合物中化学键类型一定相同
D. 电解熔融状态Y的氯化物可制备Y的单质
9. 羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中,使CO与发生如下反应并达到平衡: △H,在不同温度下达到化学平衡时,的转化率如图所示。下列说法正确的是
A. 平衡常数:
B. 正反应速率:
C. 若将容器体积缩小至原来的一半,的转化率增大
D. 反应温度为200℃时,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
10. 对羟基苯甲酸乙酯是一类高效广谱防腐剂,用甲苯合成对羟基苯甲酸乙酯的路线如图:
关于其合成路线说法正确的是
A. 步骤①和④的反应类型均为取代反应
B. 步骤②的反应条件为NaOH醇溶液、加热
C. 步骤③的作用是保护酚羟基,使其不被氧化
D. 步骤⑥的反应产物分子的核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1∶2∶2∶5
11. 某含锶(Sr)废渣主要含有、、、和等,一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。已知25℃时,,;Sr的化学性质与Ba类似。下列说法错误的是
A. “浸出液”中主要的金属离子有、、
B. “盐浸”中沉淀转化的离子方程式为,其平衡常数
C. 溶液不可用溶液替代
D. 由制备无水时需在HCl气流中加热
12. 硼化钙晶胞结构如图所示,每六个硼原子构成一个正八面体,各个顶点通过B—B相互连接,正八面体中B—B的键长为dnm,Ca位于立方体体心,正八面体Q的体心坐标为,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 距离Ca最近的B有8个 B. Ca与B个数比为
C. M点的原子分数坐标为 D. 该晶体的密度为
13. 常温下,用溶液滴定溶液,消耗溶液的体积与混合液pH关系如图所示。滴定过程中有白色沉淀生成,但整个过程未见气泡产生。下列说法错误的是
A. 过程没有白色沉淀生成
B. 过程中水的电离程度逐渐减小
C. b点混合溶液中
D. d点混合溶液中
14. 一定温度下。Xe与F2通入恒压容器中发生反应:①;②;③;不同投料比条件下,平衡时产物(XeF2、XeF4、XeF6)的物质的量分别如图所示。当时,认为完全反应。已知a、c对应的分别为和。
下列说法正确的是
A. 曲线y代表产物的物质的量
B.
C. 当最多时,约为
D. 当最多时,若此时体系总压为,则初始投料比
二、非选择题:共4个小题,共58分(除特殊标记外,每空2分)。
15. 钪(Sc)是一种功能强大但产量稀少的稀土金属,广泛用于尖端科技领域。从某种磷精矿(主要成分为,含少量、、、)分离稀土元素钪(Sc)的工业流程如下:
(1)写出“酸浸”过程中与发生反应的化学方程式___________。
(2)“萃取”的目的是富集Sc,但其余元素也会按一定比例进入萃取剂中。
①通过制得有机磷萃取剂,其中—R代表烃基,—R不同,产率也不同。当—R为“”时,产率___________(填“大于”、“小于”或“等于”)—R为“”时,请从结构的角度分析原因___________。
②“反萃取”的目的是分离Sc和Fe元素。向“萃取液”中通入,、、的沉淀率随pH的变化如图1,试剂X为___________(填“”或“”),应控制最佳pH为___________。
图1
(3)已知,,。“沉钪”时,发生反应,此反应的平衡常数___________(用含a、b、c的代数式表示)。
(4)草酸钪晶体在空气中加热,随温度的变化情况如图2所示。后固体的化学式为___________。
16. 以含硒物料(主要含S、Se、、CuO、ZnO、等)为原料制备粗硒(Se)的流程如下:
已知:亚硒酸是一种二元弱酸。
回答下列问题:
(1)基态硒原子的价层电子排布式为_______。
(2)“浸取”的目的是_______。
(3)“酸浸”中,Se转化为,该反应的离子方程式为_______。
(4)“控电位还原”是将电位高的物质先还原,电位低的物质保留在溶液中,以达到物质分离的目的。可采用硫脲联合亚硫酸钠进行“控电位还原”,下表是“酸浸”后溶液中主要粒子的电位。
名称
电位/V 0.345 0.770 1.511 0.740
为使硒和杂质金属分离,用硫脲联合亚硫酸钠还原时的最低电位应控制在_______V以上。
(5)通过如下步骤测定粗硒中Se的质量分数。
步骤1:准确称取0.1600 g粗硒,加入足量硝酸充分反应后生成溶液,配成100.00 mL溶液;
步骤2:除去过量的硝酸和溶解的;
步骤3:取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入过量的硫酸酸化的KI溶液,充分反应;
步骤4:以淀粉作指示剂,用的标准溶液滴定至终点,消耗溶液。
已知:;。
计算得粗硒中Se的质量分数为_______。
(6)是一种钠离子电池正极材料,充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示,晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。
①每个晶胞完全转化为,转移电子数为_______。
②每个NaCuSe晶胞中0价Cu原子个数为_______(用含x代数式表示)。
17. 托吡司他是用于治疗高尿酸血症的常用药物,一种合成路线如下(部分试剂和条件省略):
已知:
请回答下列问题:
(1)化合物A中的含氧官能团名称是___________。
(2)B→C的反应类型为___________。
(3)E→F的化学方程式为___________。
(4)已知:含氮物质的碱性随N原子电子云密度的增大而增强,则a、b、c三种物质的碱性顺序由大到小为___________,其中a物质的孤电子对位于___________轨道上。
(5)I是C的同系物,其相对分子质量比C多14,在I的同分异构体中同时满足下列条件的有___________种。
①遇FeCl3溶液显紫色;②取代基不超过3个,且分子中存在—CONH2
(6)以和甲醇为有机原料,设计的合成路线(无机试剂任选) ___________。
18. 甲醇是重要的化工原料之一,也可用作燃料,利用合成气(主要成分为CO、和)可以合成甲醇,涉及的反应如下:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
回答下列问题:
(1)在某催化剂作用下,反应i的反应历程如图所示(图中数据表示微粒数目以及微粒的相对总能量,*表示吸附在催化剂上):
①反应ⅰ在______(填“较低”或“较高”)温度下才能自发进行。
②结合反应历程,写出反应中生成甲醇的决速步骤的反应方程式:______。
③______(计算结果保留两位有效数字,已知)。
(2)合成气组成时,体系中的CO平衡转化率()与温度和压强的关系如图所示。
图中的压强由大到小为______,其判断理由是______。
(3)有研究认为,在某催化剂作用下反应ⅱ先后通过反应ⅲ、ⅰ来实现。保持温度T不变,向一恒容密闭容器中充入和,在该催化剂作用下发生反应,经5min达到平衡,测得的物质的量为3mol,起始及达平衡时容器的总压强分别为1.5akPa、akPa,则从开始到平衡用分压表示的平均反应速率为______(用含a的式子表示,下同,分压=总压×物质的量分数);反应ⅱ的压强平衡常数______(为用分压代替浓度计算的平衡常数)。
(4)光催化制甲醇技术也是研究热点。铜基纳米光催化材料还原的机理如图所示,光照时,低能价带失去电子并产生空穴(h,具有强氧化性)。在低能价带上,直接转化为的电极反应式为______。