【精品解析】广东茂名市2026年高三年级第一次综合测试化学试卷

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【精品解析】广东茂名市2026年高三年级第一次综合测试化学试卷

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广东茂名市2026年高三年级第一次综合测试化学试卷
1.过节时茂名地区有做籺的习俗,传统做籺工艺中所用的工具如下,其主要成分为金属的是
制浆 和面 塑形 蒸制
A.磨粉石磨 B.和面陶盘 C.木制籺印 D.大灶铁锅
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】合金及其应用;高分子材料;蒸馏与分馏
【解析】【解答】A、磨粉石磨的主要成分为石材,含硅酸盐,属于无机非金属材料,故 A 不符合题意;
B、和面陶盘的主要成分为陶瓷,为传统硅酸盐产品,属于无机非金属材料,故 B 不符合题意;
C、木制籺印的主要成分为木材,含纤维素,属于天然有机高分子材料,故 C 不符合题意;
D、大灶铁锅的主要成分为铁合金,合金属于金属材料,故 D 符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题考查材料分类,解题核心是判断各工具主要成分的材料属性:
明确金属材料定义:金属材料包括纯金属和合金,铁锅的成分为铁合金,属于金属材料;
分析其他选项成分:石磨为石材、陶盘为陶瓷、木制籺印为木材,均不属于金属材料。
2.碗烯是合成富勒烯、碳纳米管等碳基材料的重要原料,其结构如图。该分子
A.属于芳香族化合物 B.不能发生加成反应
C.共有15个氢原子 D.含有5个手性碳原子
【答案】A
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用;有机物中的官能团;有机物的结构和性质;加成反应
【解析】【解答】A、该分子含有苯环结构,属于芳香族化合物,A符合题意;
B、分子中含有碳碳双键和苯环,均能发生加成反应,B不符合题意;
C、根据不饱和度计算,碗烯分子式为,共有10个氢原子,C不符合题意;
D、手性碳原子要求连有4个不同的原子或基团,该分子中所有碳原子均为不饱和碳,无手性碳原子,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
芳香族化合物的判断依据:分子中含有苯环;
加成反应的判断依据:分子中存在碳碳双键、苯环等不饱和键;
氢原子数的计算:可通过不饱和度公式,结合碗烯的结构(,),计算得;
手性碳原子的判断依据:饱和碳原子且连接4个不同基团,该分子无符合条件的碳原子。
3.我国科学家突破多项技术。下列有关说法错误的是
A.开发蒸馏高效填料与除杂技术得到高纯度:蒸馏属于物理变化
B.“原子抽提技术”大幅降低丙烷脱氢制丙烯的用量:属于非金属元素
C.加入微量卤代烃催化合成气制烯烃实现低排放:卤代烃改变了反应历程
D.修饰光催化剂可提升太阳能制氢效率:过程中光能转化为化学能
【答案】B
【知识点】化学科学的主要研究对象;物理变化与化学变化的区别与联系;常见能量的转化及运用;化学反应速率的影响因素;蒸馏与分馏
【解析】【解答】A、蒸馏是利用物质沸点差异分离混合物,过程中无新物质生成,属于物理变化,A 说法正确,A不符合题意;
B、Pt(铂)是铂族金属,属于金属元素,并非非金属元素,说法错误,B符合题意;
C、卤代烃作为催化剂,可降低反应的活化能,改变反应的历程,加快反应速率,说法正确,C不符合题意;
D、Sc 修饰 TiO2光催化剂用于太阳能制氢,是将太阳能(光能)转化为氢气中的化学能,说法正确,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
物理变化的判断:蒸馏仅分离混合物,无新物质生成,属于物理变化;
元素分类:Pt(铂)为过渡金属元素,属于金属材料;
催化剂的作用:催化剂通过改变反应历程、降低活化能加快反应,不改变平衡;
能量转化:太阳能制氢是光能转化为化学能的过程。
4.劳动创造幸福生活。下列劳动项目涉及的相关化学知识错误的是
选项 劳动项目 化学知识
A 用醋酸去除水垢
B 往轮船加装锌锭防腐蚀 金属活动性:锌>铁
C 用油脂制备肥皂 油脂发生皂化反应
D 制作烟花时加入钠盐、钾盐和铜盐等 某些金属化合物在灼烧时使火焰呈现特征焰色
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护;焰色反应;离子方程式的书写;油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A、醋酸为弱酸,离子方程式中不能拆分为 H+,正确离子方程式为
2CH3COOH+CaCO3=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O,A 错误;
B、轮船加装锌锭防腐蚀利用牺牲阳极法,原理是金属活动性 Zn>Fe,Zn 作负极被腐蚀,保护 Fe 作正极,B 正确;
C、油脂在碱性条件下发生皂化反应,生成高级脂肪酸盐(肥皂的主要成分)和甘油,可用于制备肥皂,C 正确;
D、钠盐、钾盐、铜盐等金属化合物灼烧时发生焰色反应,呈现特征焰色,可用于制作烟花,D 正确;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
离子方程式书写规则:弱酸(如 CH3COOH)在离子方程式中保留化学式,不能拆分为 H+;
金属防护原理:牺牲阳极法利用活泼性更强的金属作负极,保护被防护金属;
皂化反应定义:油脂在碱性条件下的水解反应,是制备肥皂的核心反应;
焰色反应:某些金属或其化合物灼烧时使火焰呈现特征颜色,可用于烟花制作、金属离子检验。
5.植物基肉制品研发成为2025年营养健康领域热点。下列说法正确的是
A.植物基食品中有优质蛋白,蛋白质最终水解为葡萄糖
B.植物基食品中添加的铁元素,其单质形式更易被人体吸收
C.挤压加工过程中植物蛋白发生变性,变性后的蛋白可以复原
D.氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,进而构成蛋白质
【答案】D
【知识点】多糖的性质和用途;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;常见的食品添加剂的组成、性质和作用
【解析】【解答】A、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,其最终水解产物为氨基酸,而非葡萄糖,葡萄糖是淀粉的水解产物,A 错误;
B、人体吸收铁元素的主要形式为亚铁离子(Fe2+),单质铁不易被人体吸收,且单质铁可能会刺激肠胃,B 错误;
C、蛋白质变性是空间结构被破坏的不可逆过程,变性后的蛋白结构无法复原,不能恢复原有的生理活性,C 错误;
D、氨基酸通过脱水缩合反应形成肽键,进而连接成多肽链,多肽链再经过盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质,D 正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
蛋白质水解:蛋白质水解的最终产物为氨基酸,淀粉水解最终产物为葡萄糖;
铁元素吸收形式:人体主要吸收 Fe2+,单质铁难以被吸收,易造成肠胃刺激;
蛋白质变性:变性为不可逆过程,空间结构破坏后无法复原;
蛋白质形成基础:氨基酸脱水缩合形成多肽,多肽进一步构成蛋白质。
6.制备乙酸乙酯的实验中,操作正确的是
A.混合反应物 B.制备乙酸乙酯
C.收集乙酸乙酯 D.提纯乙酸乙酯
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】常用仪器及其使用;分液和萃取;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】A、混合反应物时,应将浓硫酸沿试管壁缓慢注入乙醇和乙酸的混合液中, 防止浓硫酸稀释放热导致液体飞溅,图中操作错误,A 不符合题意;
B、制备乙酸乙酯时,试管倾斜、酒精灯加热,装置符合实验要求,操作正确,B 符合题意;
C、收集乙酸乙酯时,导管不能伸入饱和 Na2CO3溶液液面下,防止倒吸,且应使用饱和 Na2CO3溶液而非 NaOH 溶液(NaOH 会使乙酸乙酯水解),图中操作错误,C 不符合题意;
D、提纯乙酸乙酯需通过分液分离,应用分液漏斗,图中操作错误,D 不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
反应物混合顺序:浓硫酸密度大、稀释放热,需 “酸入醇 / 酸”,冷却后加乙醇,防止暴沸飞溅;
收集装置要求:导管末端置于饱和 Na2CO3溶液液面上方,防止倒吸,且用饱和 Na2CO3溶液除杂、降低酯的溶解度;
提纯方法:乙酸乙酯不溶于水,与水溶液分层,用分液法分离,无需蒸馏。
7.下列陈述I和陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项 陈述I 陈述Ⅱ
A 次氯酸具有强氧化性,可用于杀菌消毒 次氯酸可用于食品的长期保鲜
B 铵盐受热易分解 可用氯化铵溶液对金属工件进行电镀前除锈
C 氢氧化铝能与酸反应 可用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多
D 浓硝酸具有挥发性 可用铝制容器长期盛装并运输浓硝酸
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】铵盐;铝的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A、陈述 Ⅰ(次氯酸有强氧化性,可杀菌消毒)正确,但陈述 Ⅱ(次氯酸可用于食品长期保鲜)错误(次氯酸不稳定,不能长期保鲜),A 不符合题意;
B、陈述 Ⅰ(铵盐受热易分解)正确,陈述 Ⅱ(氯化铵溶液可用于电镀前除锈)也正确,但二者无因果关系(除锈是因氯化铵水解显酸性,与铵盐受热分解无关),B 不符合题意;
C、陈述 Ⅰ(氢氧化铝能与酸反应)正确,陈述 Ⅱ(含氢氧化铝的药物可治疗胃酸过多)正确,且二者有因果关系(利用氢氧化铝中和胃酸的酸性),C 符合题意;
D、陈述 Ⅰ(浓硝酸有挥发性)正确,但陈述 Ⅱ(铝制容器可长期盛装运输浓硝酸)错误(铝遇浓硝酸钝化,但不能长期盛装,且与挥发性无因果关系),D 不符合题意;
故答案为:C。
【分析】本题易错点:
A.误将次氯酸的强氧化性等同于可用于食品长期保鲜,忽略次氯酸不稳定、易分解,无法长期保鲜,陈述 Ⅱ 错误。
B.混淆氯化铵除锈原理(水解显酸性)与铵盐受热分解的性质,二者无因果关系,易误选。
C. 需明确氢氧化铝中和胃酸的因果逻辑,其与酸反应是治疗胃酸过多的直接原因,该选项为正确项,需准确判断。
D.误认铝制容器可长期盛装浓硝酸,忽略浓硝酸变稀后会与铝反应,且钝化与浓硝酸挥发性无因果关系,陈述 Ⅱ 错误。
8.一种提取碘的工艺过程如下,其中操作为
A.过滤 B.蒸发 C.萃取分液 D.蒸馏
【答案】C
【知识点】海水资源及其综合利用;过滤;蒸馏与分馏;分液和萃取
【解析】【解答】A、过滤用于分离固体和液体混合物,该流程中无固体与液体的分离需求,A 错误;
B、蒸发用于从溶液中获得固体溶质,无法将碘从水溶液转移到 CCl4溶液中,B 错误;
C、CCl4与水不互溶,且 I2在 CCl4中的溶解度远大于在水中的溶解度,可通过萃取分液将 I2从水溶液转移到 CCl4溶液中,C 正确;
D、蒸馏用于分离沸点不同的互溶液体混合物,该步骤是实现溶质在两种溶剂间的转移,不是蒸馏,D 错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
萃取分液的原理:利用溶质在互不相溶的溶剂中溶解度的差异,将溶质从溶解度小的溶剂转移到溶解度大的溶剂中;
I2的提取流程:含 I-溶液先氧化为含 I2溶液,再用 CCl4萃取分液得到含 I2的 CCl4溶液,最后蒸馏分离 I2与 CCl4;
各操作的适用场景:过滤分离固液、蒸发提取固体溶质、蒸馏分离互溶液体、萃取分液分离互不相溶的液体并转移溶质。
9.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.的质子数为
B.含有的原子数为
C.溶液中含有的数目为
D.与反应转移的电子数为
【答案】A
【知识点】气体摩尔体积;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、18 g H2O 的物质的量为 1 mol,1 个 H2O 分子含 10 个质子(H 含 1 个 ×2 + O 含 8 个),故质子数为 10 NA,A 正确;
B、未指明标准状况,22.4 L Cl2的物质的量无法确定,原子数不一定为 2 NA,B 错误;
C、未指明溶液体积,无法计算 Fe2+的数目,且 Fe2+会水解,实际数目小于 NA,C 错误;
D、Fe 与 Cl2反应: 时,Cl2为限量反应物,1 mol Cl2完全反应转移 2 mol 电子,故转移电子数为 2 NA,D 错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
A.先计算物质的量,再结合分子中质子数计算总质子数;
B.气体摩尔体积 22.4 L/mol 仅适用于标准状况,缺条件无法计算;
C.计算离子数目需同时知道浓度和体积,且 Fe2+存在水解损耗;
D.氧化还原反应电子转移需按限量反应物计算,Cl2完全反应时转移 2 mol 电子。
10.能满足下列物质间转化关系,且推理成立的是
A.可为铁,反应①为化合反应
B.X可为铝,反应②为铝热反应
C.可为硫,反应①一定是可逆反应
D.X可为铜,反应②的另一反应物可为乙醇
【答案】D
【知识点】化学基本反应类型;化学反应的可逆性;含硫物质的性质及综合应用;探究铝热反应;乙醇的催化氧化实验
【解析】【解答】A、若 X 为铁,酸 / 碱无法直接通过化合反应生成铁的氧化物(如铁与酸反应生成盐,碱与铁不反应,无法一步得到 Fe2O3/Fe3O4),推理不成立,A 不符合题意;B、铝热反应是铝还原金属氧化物,无法用于制备 Al 单质,反应②不能为铝热反应,推理不成立,B 不符合题意;
C、若 X 为硫,反应①不一定是可逆反应(如 H2S 与 O2反应生成 SO2,并非可逆),推理不成立,C 不符合题意;
D、若 X 为铜,酸可与 Cu 反应生成 CuO(氧化物),CuO 与乙醇在加热条件下反应可生成 Cu 单质,反应②的另一反应物可为乙醇,推理成立,D 符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.铁的氧化物无法由酸、碱经一步化合反应生成,不符合转化关系;
B.铝热反应的本质是 Al 还原比 Al 不活泼的金属氧化物,不能用于制备 Al;
C.硫的氧化物(如 SO2)的生成反应不一定为可逆反应,“一定” 表述错误;
D.CuO 可被乙醇还原为 Cu(CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O),符合转化关系。
11.一种合成牛磺酸中间体的结构式如图,已知、、、、、的原子序数依次增大,且在前四周期均有分布,的价层电子数是电子层数的两倍,则说法正确的是
A.沸点:
B.第一电离能:
C.最高价氧化物的水化物的酸性:t>y
D.或与可组成有强氧化性的化合物
【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;原子结构与元素的性质;氢键的存在对物质性质的影响;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、为分子晶体,靠分子间作用力维系,沸点低;为离子晶体,靠强烈的离子键结合,沸点远高于分子晶体,因此沸点 ,A错误;
B、第一电离能递变规律:同主族自上而下第一电离能递减,故 ;同周期主族元素从左到右第一电离能总体递增,故 ,因此第一电离能大小关系为 ,B错误;
C、元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强。非金属性 ,因此酸性 ,C错误;
D、与可形成,与可形成,二者均含过氧键,具有强氧化性,D正确;
故答案为:D。
【分析】已知原子序数 ,且所有元素均分布在前四周期,结合成键特征与电子排布规律逐一突破:
:仅形成1个单键,原子序数最小,确定为H;:形成4个单键,满足四价成键特征,确定为C;
:可与形成双键/单键,为二价氧族元素,确定为O;:形成+1价阳离子,原子序数介于O与之间,确定为Na;:价层电子数为电子层数的2倍,结合原子序数大于O,电子层数为3、价层电子数为6,确定为S;:形成1个单键,原子序数大于S且位于前四周期,确定为Br。据此解题。
12.研究发现溶液中存在以下平衡:(蓝色)(黄色)+,。下列说法正确的是
A.中含有键
B.与配位时,比的配位能力更强
C.加热溶液,溶液由蓝绿色变成黄绿色,说明该反应
D.溶液呈酸性,
【答案】B
【知识点】配合物的成键情况;化学平衡的影响因素;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A、1个中,4个分子内共含个键,同时与4个之间形成4个配位键,因此1 mol该离子含 mol 键,A错误;
B、该平衡的平衡常数,数值较大,说明反应正向进行的程度大,即与的配位能力强于,B正确;
C、加热时溶液由蓝绿色变为黄绿色,说明(黄色)浓度增大,平衡正向移动,正反应为吸热反应,,C错误;
D、根据电荷守恒,溶液中存在,因溶液呈酸性,,故,D错误。
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
键计算:配位键属于键,需同时计算分子内共价键和配位键;
配位能力判断:平衡常数越大,正反应进行程度越大,配体配位能力越强;
平衡移动与焓变:升温平衡正向移动,正反应为吸热反应,;
电荷守恒应用:溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数,结合溶液酸碱性判断离子浓度关系。
13.由物质结构不能推测其对应性质的是
选项 结构 性质
A 乙醇含有羟基 乙醇比乙烷更易溶于水
B 甲烷分子结构为正四面体 甲烷不具有还原性
C 氮气中存在氮氮三键 氮气性质较稳定
D 金属银有自由移动的电子 银有良好的导电性和延展性
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】氢键的存在对物质性质的影响;有机物中的官能团;甲烷的物理、化学性质
【解析】【解答】A、乙醇含羟基,羟基为亲水基团,可与水形成氢键,因此乙醇比乙烷更易溶于水,可由结构推测性质,A 不符合题意;
B、甲烷分子为正四面体结构,该结构特征与甲烷的还原性无直接关联,甲烷可燃烧、能被氧化,具有还原性,不能由正四面体结构推测其不具还原性,B 符合题意;
C、氮气中存在氮氮三键,键能大,断裂需要极高能量,因此氮气化学性质稳定,可由结构推测性质,C 不符合题意;
D、金属银存在自由移动的电子,这是金属具有良好导电性和延展性的结构基础,可由结构推测性质,D 不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
溶解性与结构的关系:亲水基团(如羟基)可与水形成氢键,提升物质在水中的溶解度;
分子空间结构与化学性质的关系:甲烷的正四面体结构仅描述其空间构型,无法直接推导其氧化还原性质,甲烷的还原性由其可发生氧化反应的化学特性决定;
化学键与物质稳定性的关系:氮氮三键键能高,使氮气化学性质稳定;
金属的结构与性质的关系:自由移动的电子是金属导电性、延展性的本质原因。
14.一种锌-硫水系电池的示意图如图,下列说法正确的是
A.工作时,a极发生还原反应
B.工作时,a极电势大于极电势
C.充电时,b极发生反应:
D.充电时,由极向极移动
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、工作时,电子由 a 极流出,说明 a 极为负极,发生氧化反应,A 不符合题意;
B、工作时,a 极为负极,b 极为正极,正极电势高于负极电势,即 b 极电势大于 a 极电势,B 不符合题意;
C、充电时,b 极为阳极,发生氧化反应,反应为 ZnS-2e-=Zn2++S,C 符合题意;
D、充电时,a 极为阴极,b 极为阳极,阳离子向阴极移动,即 Zn2+由 b 极向 a 极移动,D 不符合题意;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
原电池正负极判断:电子流出的电极为负极(a),发生氧化反应;电子流入的电极为正极(b),发生还原反应;
原电池电势规律:正极电势高于负极电势;
电解池电极反应:充电时,原电池负极作阴极(a),发生还原反应;原电池正极作阳极(b),发生氧化反应;
电解池离子移动规律:阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。
15.利用如图所示装置制备,并探究和的相关性质。实验时,将浓氨水滴入氧化钙中。下列说法错误的是
A.将换成碱石灰也可产生氨气
B.仪器可起到防倒吸作用
C.关闭一段时间后:处颜色比处浅
D.烧杯处先生成蓝色沉淀,后沉淀溶解,最后溶液变成深蓝色
【答案】C
【知识点】配合物的成键情况;氨的性质及用途;氨的实验室制法;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、碱石灰(主要成分为 NaOH、CaO)遇浓氨水会吸水放热,促进 NH3 H2O 分解产生氨气,因此将 CaO 换成碱石灰也可产生氨气,A 不符合题意;
B、仪器 C 为球形干燥管,其球形结构可容纳倒吸的液体,防止液体倒吸入反应装置,起到防倒吸作用,B 不符合题意;
C、关闭 K 一段时间后,NH3进入 A 处与 NO2发生氧化还原反应,消耗 NO2,使 A 处 NO2浓度降低,颜色变浅;B 处 NO2未被消耗,因此 A 处颜色比 B 处浅的说法错误,C 符合题意;
D、NH3通入 CuSO4溶液,首先发生反应 Cu2++2NH3 H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+,生成蓝色
Cu(OH)2沉淀;继续通入 NH3,沉淀与过量 NH3反应生成可溶性的 [Cu(NH3)4]2+,沉淀溶解,最终溶液变为深蓝色,D 不符合题意;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
氨气的制备原理:CaO、碱石灰等碱性固体遇浓氨水,通过吸水放热,促进 NH3 H2O 分解释放 NH3;
防倒吸装置原理:球形干燥管等具有较大容积的仪器,可缓冲倒吸的液体,避免液体回流;
NO2与 NH3的反应:NH3具有还原性,可与 NO2发生氧化还原反应,消耗 NO2,使体系颜色变浅;
铜氨络合物的生成:CuSO4与少量 NH3 H2O 生成 Cu(OH)2蓝色沉淀,与过量 NH3 H2O 生成深蓝色 [Cu(NH3)4]2+络离子。
16.电解水制氢和耦合醇制酸的装置及机理如下,下列说法错误的是
A.阳极反应的催化剂是NiO
B.电解时,被氧化
C.iii转化为iv的反应方程式为
D.经历2次与的互相转化可得到
【答案】D
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;电解原理;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、从阳极反应的完整循环路径来看,NiO在整个过程中仅作为中间媒介参与反应,反应结束后会完全再生,其质量、化学性质均不变化,完全符合催化剂的本质特征,A不符合题意;
B、电解过程中,原料经过多步反应最终转化为,碳元素的平均化合价从-1价升高至+3价,发生了失电子的氧化过程,因此在电解中被氧化,B不符合题意;
C、根据反应机理的结构变化,中间体iii为醛类,iv为同碳二元醇,二者的转化是醛基的水合反应,化学方程式为 ,该反应符合原子守恒与有机反应规律,C不符合题意;
D、阴极生成氢气的半反应为,根据电子守恒,每生成,电路中需要转移电子;而阳极上与的互变中,元素仅发生+2价与+3价的单电子转移,每完成1次互变仅转移电子,因此经历2次互变仅能生成,而非,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】阴极区(活性电极,KOH溶液):水作为反应物发生还原反应,电极方程式为,生成的在电场作用下,通过阴离子交换膜定向迁移至阳极室,为阳极的催化循环提供碱性环境。阳极区(NiO电极,KOH溶液):作为媒介催化剂,通过的可逆循环,驱动发生多步氧化,最终转化为目标产物,整个过程中仅参与循环、无损耗,实现催化作用。
17.研究影响化学反应速率的因素对生产生活有重要意义。
I.实验原理
研究小组利用分光光度计测量反应过程中溶液吸光度的变化(吸光度与有色物质浓度成正比)来跟踪反应进程。
II.实验准备
实验需要用到溶液,配制该溶液时:
(1)需要用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管和   、   。(填仪器名称)
III.测定反应速率
将溶液与酸性高锰酸钾溶液混合后,置于分光光度计中,记录溶液的吸光度降至最低且不再变化时所需时间为。
(2)酸性溶液与溶液反应的离子方程式为   。
(3)内,平均反应速率   (列出表达式,忽略溶液混合引起的体积变化)。
IV.探究烯烃结构对反应速率的影响
查阅资料①烷基(-R)具有推电子效应,能增强相连碳碳双键的电子云密度。
②烯烃与溴加成时,易与电子云密度大的碳碳双键反应。
基于资料,提出猜想
(4)单烯烃和的反应速率与烷基的长度有关,烷基越长,反应速率越   (填“快”或“慢”)。
验证猜想相同体积的乙烯、丙烯、1-丁烯分别通入等体积等浓度的的溶液中,测定溶液的吸光度从降低到所消耗的时间。
实验序号 烯烃



(5)猜想成立的判断依据是   。
提出质疑小组成员发现。推测:影响单烯烃与反应的速率除了烷基的推电子效应外,还存在其他因素。
教师指导空间位阻效应对有机物的物理性质和化学性质产生影响,有机分子中支链越多,基团越大,空间位阻效应越大;空间位阻效应:顺-2-丁烯>反-2-丁烯。已知:
烷烃
沸点/℃ 36.1 27.9 9.5
(6)①下列烯烃的沸点由大到小的顺序为   (用选项编号排序)。
A. B. C.
补充猜想空间位阻效应越大,单烯烃和的反应速率越小。
优化设计小组成员对下面两种烯烃进行了重复实验。
实验序号 烯烃
④ 顺-2-丁烯
⑤ 反-2-丁烯
②补充猜想正确的判断依据是   。
实验结论
③推电子效应和空间位阻效应都会影响单烯烃与的反应速率。由于,可判断   为主要影响因素。
教师总结烯烃结构对反应速率影响的因素是多样的,具体情况具体分析。
【答案】玻璃棒;100 mL容量瓶;;;快;;A>B>C;;推电子效应
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学反应速率和化学计量数的关系;烯烃;探究影响化学反应速率的因素;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)配制80 mL溶液时,需选用100 mL容量瓶;溶解、转移溶液还需要玻璃棒搅拌和引流。
故答案为: 玻璃棒 ; 100 mL容量瓶 ;
(2)酸性高锰酸钾溶液与草酸反应的离子方程式为。
故答案为: ;
(3)混合后总体积为,初始物质的量为,完全反应后浓度变化,因此平均速率。
故答案为: ;
(4)根据题给信息,烷基越长推电子效应越强,碳碳双键电子云密度越大,越容易和反应,因此反应速率越快。
故答案为: 快 ;
(5)烷基越长反应速率越快,相同吸光度变化下,反应速率越快,消耗时间越短,因此若满足,即可证明猜想成立。
故答案为:;
(6) ① 由题给烷烃沸点规律可知:烃的支链越多,沸点越低。三种烯烃中,A为直链无支链、B含1个支链、C含2个支链,因此沸点顺序为;
② 根据猜想,空间位阻越大反应速率越小,已知顺-2-丁烯空间位阻大于反-2-丁烯,因此若顺-2-丁烯反应时间更长,即,即可证明猜想正确;
③ 丙烯双键连1个烷基,顺-2-丁烯双键连2个烷基,二者推电子效应和空间位阻都是顺-2-丁烯更大;实验结果,说明顺-2-丁烯反应速率远快于丙烯,推电子效应加快反应的影响占主导,因此推电子效应是主要影响因素。
故答案为:; ; 推电子效应 ;
【分析】(1)配制一定物质的量浓度的溶液,需用到的玻璃仪器:烧杯用于溶解、胶头滴管用于定容,还需要玻璃棒(搅拌溶解、引流)、100 mL容量瓶(因需配制80 mL,选用规格稍大的100 mL容量瓶)。
(2)酸性与发生氧化还原反应,被还原为,被氧化为,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平书写离子方程式。
(3)忽略体积变化,混合后总体积;
的初始物质的量,完全反应后浓度变化;平均反应速率,表达式为。
(4)根据资料:烷基(-R)推电子效应越强,碳碳双键电子云密度越大,越易与其反应,反应速率越快;烷基越长,推电子效应越强,因此反应速率越快。
(5)反应速率越快,相同吸光度变化下,消耗时间越短;若猜想成立,烷基越长,反应速率越快,时间越短,因此判断依据为:(乙烯无烷基、丙烯1个烷基、1-丁烯2个烷基,时间依次缩短)。
(6)①烷烃沸点规律:支链越多,沸点越低;
A为直链1-戊烯(无支链),B含1个支链,C含2个支链,因此沸点由大到小为。
②空间位阻效应越大,单烯烃与反应速率越小;已知顺-2-丁烯空间位阻大于反-2-丁烯,因此顺-2-丁烯反应时间更长,若,则证明猜想正确。
③丙烯双键连1个烷基,顺-2-丁烯双键连2个烷基,顺-2-丁烯推电子效应、空间位阻均更大;实验结果(丙烯反应时间远长于顺-2-丁烯,顺-2-丁烯反应速率远快于丙烯),说明推电子效应对反应速率的影响占主导,因此推电子效应为主要影响因素。
18.一种钕铁硼废料主要含、稀土()、、等元素化合物,从中选择性提取金属的工艺流程如下。
已知:①常温下,,,。
②容易形成胶状沉淀,可吸附金属离子。
回答以下问题:
(1)“球磨粉碎”的作用是   ;“浸出”后,需要进行的实验操作是   (填操作名称)。
(2)“沉淀”时,当完全沉淀时,溶液,则   (结果保留3位有效数字)。
(3)试剂A为   ,“萃取”过程中发生的反应类型为   。
(4)“沉铁”时,需严格控制和,在较低和一定温度条件下,萃余液中反应生成的化学方程式为   ,若过大,会进一步   ,导致钴元素损失严重。
(5)该工艺中,“反萃取”后的有机层可在   (填流程环节)中循环利用。
(6)稀土立方晶胞中部分原子如图所示,设晶胞边长为,两个原子的最近距离为,图中已用表示部分原子的位置。
①其他原子的位置和个数可能为   (填选项)。
A.面心a,6个 B.体心b,1个
C.棱中c,12个 D.棱中c,6个;面心a,6个
②晶体中,与Nd原子最近且等距离的Nd原子数目为   。
【答案】(1)增大反应接触面积,加快反应速率;过滤
(2)
(3);酯化反应
(4);生成胶状沉淀,吸附
(5)萃取
(6)A;12
【知识点】晶胞的计算;氧化还原反应方程式的配平;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)粉碎固体可增大接触面积,加快反应,提高浸出率;浸出后分离浸出液(液体)和浸出渣(固体),操作是过滤。
故答案为: 增大反应接触面积,加快反应速率 ; 过滤 ;
(2)由,代入得: ,解得。 再由,,,代入得: 。
故答案为: ;
(3)反萃取得到,故试剂A为;萃取过程是硼酸与己二醇生成硼酸己二醇酯,属于酯化反应。
故答案为: ; 酯化反应 ;
(4)低下被氧化为,发生反应为;过大,碱性增强,转化为胶状沉淀,根据已知②,胶状沉淀会吸附钴离子,导致钴损失。
故答案为: ; 生成胶状沉淀,吸附 ;
(5)反萃取后得到的有机层含萃取剂己二醇,可返回"萃取"环节循环利用。
故答案为: 萃取 ;
(6)①晶胞边长为,两个最近距离为,恰好是顶点到面心的距离(面对角线一半),已知黑球在8个顶点,其余在6个面心,符合要求,故选A;
②该结构为面心立方堆积,每个原子最近且等距离的原子数目为12。
故答案为: A ;12;
【分析】将钕铁硼废料与混合研磨、焙烧,使所有金属元素转化为可溶性盐,经水浸、过滤得到含、、、的浸出液;向浸出液中加入草酸,利用的难溶性,使铼以沉淀形式分离,过滤后实现铼的回收;向滤液中加入己二醇,硼酸与己二醇发生酯化反应生成硼酸己二醇酯,进入有机层,水层保留、,分液后实现硼与铁、钴的分离;向水层加入,将氧化为沉淀实现沉铁;过滤后向滤液加入,使转化为沉淀,完成钴的回收;向含硼酸己二醇酯的有机层加入碱溶液进行反萃取,使酯水解,分液后有机层的己二醇可循环利用,水层得到溶液,经酸化最终得到。
(1)粉碎固体的核心作用是增大反应物接触面积,加快焙烧反应速率,提升金属元素的浸出率;
浸出后需分离液体(浸出液)与固体(浸出渣),对应分离操作为过滤,利用固液粒径差异实现分离。
(2)第一步:利用的溶度积公式,代入已知的,求解;
第二步:利用草酸的二级电离平衡常数,结合对应的,代入已求出的,计算;
(3)反萃取目标是得到,需向有机层的硼酸己二醇酯中加入碱溶液,使酯水解并生成,因此试剂A为;萃取过程是硼酸(弱酸)与己二醇(醇)发生酯化反应,生成硼酸己二醇酯,进入有机层实现分离;
(4)低pH条件下,被氧化为沉淀,实现铁的分离;若pH过大(碱性过强),会转化为胶状沉淀;结合已知信息,胶状沉淀会吸附溶液中的,导致钴元素损失,降低钴的回收率;
(5)反萃取后,有机层的主要成分为萃取剂己二醇,可直接返回“萃取”环节,重复用于硼酸的萃取分离,实现试剂的循环利用,降低工艺成本;
(6)① 晶胞边长为,两个原子的最近距离为面对角线的一半(),对应顶点与面心的距离,因此选择位于8个顶点、6个面心的晶胞结构(面心立方堆积);
② 面心立方堆积中,每个原子的配位数为12(同层4个、上下层各4个),因此每个原子最近且等距离的原子数目为12;
(1)粉碎固体可增大接触面积,加快反应,提高浸出率;浸出后分离浸出液(液体)和浸出渣(固体),操作是过滤。
(2)由,代入得: ,解得。 再由,,,代入得: 。
(3)反萃取得到,故试剂A为;萃取过程是硼酸与己二醇生成硼酸己二醇酯,属于酯化反应。
(4)低下被氧化为,发生反应为;过大,碱性增强,转化为胶状沉淀,根据已知②,胶状沉淀会吸附钴离子,导致钴损失。
(5)反萃取后得到的有机层含萃取剂己二醇,可返回"萃取"环节循环利用。
(6)①晶胞边长为,两个最近距离为,恰好是顶点到面心的距离(面对角线一半),已知黑球在8个顶点,其余在6个面心,符合要求,故选A;
②该结构为面心立方堆积,每个原子最近且等距离的原子数目为12。
19.氧化脱氢制技术不仅能够助力碳中和目标,还能实现高效制。
(1)基态Co原子的价层电子排布式为   。
(2)一种基催化剂的反应体系中存在下列过程(忽略副反应)。将与通入容积为的密闭容器中进行反应。
编号 过程
ii
iii
iv
①   。
②下,反应的,则下该反应   (填“能”或“不能”)自发进行。
③不同温度下,平衡时反应体系的组成变化如图。已知随温度的升高,的平衡转化率升高幅度大于的,则对应的曲线为   (填曲线代号)。
④820℃下,平衡时   mol,求反应的平衡常数   (写出计算过程,最后结果无须化简)。
⑤向某密闭容器中通入和,仅考虑发生反应、。下列说法正确的有   (填选项)。
A.当时,反应i、ii均达到平衡状态
B.升高反应温度,可加快反应速率,并提高的平衡产率
C.恒温恒容下,平衡后再通入惰性气体,增大
D.恒温恒容下,提高投料比,可以增大的平衡转化率
(3)650K下,初始投料,其他条件相同时,用、和分别催化上述反应,一段时间内的转化率如下表所示。
催化剂
的转化率 8.5 24.4 14.3
①使用不同催化剂时,反应(i)的:   (填“>”“<”或“=”)。
②使用催化剂,该段时间内得到,则的选择性==   。(列出计算式)
【答案】(1)
(2)+178.0;不能;a;0.70;;AB
(3)=;
【知识点】原子核外电子排布;盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡状态的判断
【解析】【解答】(1)钴是第27号元素,位于第四周期第Ⅷ族,其价层电子排布式为;
故答案为: ;
(2)①反应i=反应ii+反应iii,根据盖斯定律,;
②在298K下,反应i的,,则该反应,因此该反应在298K下不能自发进行;
③由题干信息可知,随温度升高,的平衡转化率升高幅度大于,从图像可以看出,曲线a的物质的量变化量大于曲线b,因此,曲线a代表,曲线b代表;
④该反应容器容积为1 L,起始投料为与,体系内,,。从图像可以看出,820℃下,平衡状态的,,,,根据质量守恒可算出,。反应i的平衡常数为;
⑤A.当时,的生成速率与消耗速率相等,反应i、ii均达到平衡状态,A正确;
B.反应i的,反应ii的,均是吸热反应。因此升高反应温度,可以提高平衡产率,同时,升温可以增加活化分子碰撞频率,也可以提高反应速率,B正确;
C.,当温度一定时,反应平衡常数为定值,恒温条件下通入惰性气体,不变,C错误;
D.在恒温恒容条件下,增大投料比,平衡时的转化率降低,D错误;
故答案为: +178.0 ; 不能 ; a ; 0.70 ; ;AB;
(3)①是状态函数,仅取决于反应物和生成物的能量,与反应路径无关,因此,使用和作催化剂不影响反应(i)的;
②从表格数据可知,反应i和反应ii每消耗1 mol生成1 mol,反应过程中生成,相对地,消耗了。使用催化剂,的转化率为24.4%,反应过程中消耗的总物质的量为,则的选择性。
故答案为: = ; ;
【分析】(1)根据元素核外电子排布规则,钴为 27 号元素,位于第四周期 Ⅷ 族,写出核外电子排布后提取价电子(过渡金属价电子含 3d、4s 轨道电子),得到价电子排布式。
(2)① 已知反应 i = 反应 ii + 反应 iii,根据盖斯定律,总反应焓变等于分步反应焓变之和,代入数据计算 ΔH1。
② 利用吉布斯自由能判据 ΔG=ΔH-TΔS,代入 ΔH1、ΔS、温度 T=298K,通过 ΔG 的正负判断反应自发性。
③ 结合温度对反应物转化率的影响,C2H6平衡转化率变化量更大,对应物质的量变化更大的曲线 a,CO2对应曲线 b。
④ 先根据起始投料计算体系 C、H、O 的初始总物质的量,再结合平衡时已知物质的量,利用原子守恒计算 H2O、CO 的平衡量,最后代入平衡常数定义式计算 K 。
⑤ 逐一分析选项:根据平衡状态判定、温度对吸热反应的影响、平衡常数的影响因素、投料比对转化率的影响,判断各选项正误。
(3)① 焓变是状态函数,仅与反应物、生成物的总能量差有关,与反应路径无关,催化剂仅改变活化能,不影响 ΔH。
② 明确生成 C2H4消耗的 C2H6量、C2H6总消耗量,根据选择性定义公式,代入数据计算 C2H4的选择性。
(1)钴是第27号元素,位于第四周期第Ⅷ族,其价层电子排布式为;
(2)①反应i=反应ii+反应iii,根据盖斯定律,;
②在298K下,反应i的,,则该反应,因此该反应在298K下不能自发进行;
③由题干信息可知,随温度升高,的平衡转化率升高幅度大于,从图像可以看出,曲线a的物质的量变化量大于曲线b,因此,曲线a代表,曲线b代表;
④该反应容器容积为1 L,起始投料为与,体系内,,。从图像可以看出,820℃下,平衡状态的,,,,根据质量守恒可算出,。反应i的平衡常数为;
⑤A.当时,的生成速率与消耗速率相等,反应i、ii均达到平衡状态,A正确;
B.反应i的,反应ii的,均是吸热反应。因此升高反应温度,可以提高平衡产率,同时,升温可以增加活化分子碰撞频率,也可以提高反应速率,B正确;
C.,当温度一定时,反应平衡常数为定值,恒温条件下通入惰性气体,不变,C错误;
D.在恒温恒容条件下,增大投料比,平衡时的转化率降低,D错误;
故答案选AB;
(3)①是状态函数,仅取决于反应物和生成物的能量,与反应路径无关,因此,使用和作催化剂不影响反应(i)的;
②从表格数据可知,反应i和反应ii每消耗1 mol生成1 mol,反应过程中生成,相对地,消耗了。使用催化剂,的转化率为24.4%,反应过程中消耗的总物质的量为,则的选择性。
20.我国科学家研发了一种合成螺旋内酯的方法,路线如下(反应条件略,代表苯基)。
(1)化合物2a的分子式为   。
(2)化合物2a可分别与多种试剂进行原子利用率100%的反应。该反应中,
①若试剂为形极性分子,可生成醇类化合物:   (写出其中一种的结构简式);
与化合物I互为同分异构体,含有六元环且属于醇类物质的有   种(含化合物I,不考虑立体异构)。
②若试剂为直线形分子,通过两步反应可生成化合物II(),第二步的反应方程式为   。
(3)化合物含有的官能团名称为   ,能与反应生成化合物III:   (写结构简式);仅用化合物Ⅲ作有机原料,可制备一种高聚物为   (写结构简式)。
(4)下列说法正确的有_____(填选项)。
A.化合物3a易溶于水,且酸性比乙酸强
B.化合物1a分子中,有大键,且所有原子共平面
C.在和生成过程中,有键的断裂与键的形成
D.化合物4a分子中,只有12个碳原子采取杂化
(5)参考上述合成路线,直接合成化合物IV,则需要以1a、3a和   (填结构简式)为反应物。
【答案】(1)
(2)或;5;(其他卤素也可以)
(3)醛基,羧基;;
(4)A;C
(5)
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;有机物中的官能团;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)化合物2a为亚甲基环己烷,六元环含6个C,双键端1个C,共7个C,计算得H为12,分子式为。
故答案为: ;
(2)①V形极性分子,和碳碳双键发生加成反应生成醇,该试剂为水,碳碳双键加成水,可得到1-甲基环己醇或羟甲基环己烷,任写一种即可。 该醇分子式为,含六元碳环的醇类同分异构体:环上连两个取代基和,共4种(同碳1种、邻/间/对位各1种);环上连1个取代基共1种,合计种(含原化合物I)。
②第一步为溴化氢与2a分子中的碳碳双键加成,得到,第二步在氢氧化钠的醇溶液中共热发生消去反应,方程式为:
故答案为:或 ;5;(其他卤素也可以) ;
(3)化合物3a为乙醛酸,官能团为醛基、羧基;醛基可以和加成,羧基高中范围内不与氢气加成,因此加成后得到III为;III同时含羟基和羧基,可发生缩聚反应得到聚羟基乙酸,结构为:。
故答案为: 醛基,羧基 ; ; ;
(4)A.3a(乙醛酸)含醛基、羧基两种亲水基团,易溶于水;醛基是吸电子基团,使羧基酸性增强,酸性强于乙酸,A正确;
B.1a中含亚甲基(),为sp3杂化的四面体结构,所有原子不可能共平面,B错误;
C.反应过程中,碳碳双键、羰基的π键断裂,形成新的σ键,C正确;
D.4a中两个苯基共12个sp2杂化C,加上内酯羰基的1个sp2杂化C,共13个,D错误;
故答案为:A C;
(5)对比原合成路线和产物IV的结构,原路线中2a是,提供环结构,产物IV中对应位置为苯基,因此需要替换为苯乙烯。
故答案为: ;
【分析】该反应分两步完成,核心为亲核加成 - 环化过程:
第一步加成反应:1a 分子中的 N-H 键发生断裂,氢原子与 3a 分子中醛基的氧原子结合,氮原子则进攻醛基的碳原子,完成碳氧双键的亲核加成,生成含羟基的氨基羧酸中间体:;
第二步环化反应:再与 2a 分子中的碳碳双键发生分子内加成,最终关环形成目标环状产物 4a:。结合该反应机理,可对后续问题进行逐一分析解答。
(1)根据亚甲基环己烷的结构,数出六元环 6 个 C、双键端 1 个 C,共 7 个 C;结合不饱和度计算(1 个环 + 1 个双键,不饱和度 Ω=2),由饱和烃通式 C H2 +2,得 H 原子数 = 2×7+2-2×2=12,确定分子式为 C7H12。
(2)① 水为 V 形极性分子,可与碳碳双键发生加成反应生成醇,产物为 1 - 甲基环己醇或羟甲基环己烷;按醇的同分异构体分类:环上连 - CH3和 - OH 两个取代基(同碳 1 种、邻 / 间 / 对位各 1 种,共 4 种)、环上连 - CH2OH 一个取代基(1 种),合计 5 种(含原化合物)。
② 第一步 HBr 与 2a 的碳碳双键加成,得到溴代烃;第二步溴代烃在 NaOH 醇溶液、加热条件下发生消去反应,生成烯烃,写出对应化学方程式(其他卤素可替代 Br)。
(3)根据乙醛酸 OHC-COOH 的结构,识别官能团为醛基、羧基;醛基可与 H2加成,羧基不与 H2加成,得到含羟基和羧基的加成产物;羟基与羧基可发生缩聚反应,写出对应的缩聚产物结构。
(4)A、乙醛酸含醛基、羧基两种亲水基团,易溶于水;醛基的吸电子效应增强羧基酸性,酸性强于乙酸,A 正确;
B、1a 含 sp3 杂化的 - CH2-,为四面体结构,所有原子不可能共平面,B 错误;
C、反应中碳碳双键、羰基的 π 键断裂,形成新的 σ 键,C 正确;
D、4a 中两个苯基 12 个 sp2 杂化 C,加内酯羰基 1 个 sp2 杂化 C,共 13 个,D 错误;
(5)对比原合成路线(2a 为亚甲基环己烷,提供环结构)与产物 IV 的结构,产物对应位置为苯基,因此将 2a 替换为苯乙烯,即可得到目标产物 IV。
(1)化合物2a为亚甲基环己烷,六元环含6个C,双键端1个C,共7个C,计算得H为12,分子式为。
(2)①V形极性分子,和碳碳双键发生加成反应生成醇,该试剂为水,碳碳双键加成水,可得到1-甲基环己醇或羟甲基环己烷,任写一种即可。 该醇分子式为,含六元碳环的醇类同分异构体:环上连两个取代基和,共4种(同碳1种、邻/间/对位各1种);环上连1个取代基共1种,合计种(含原化合物I)。
②第一步为溴化氢与2a分子中的碳碳双键加成,得到,第二步在氢氧化钠的醇溶液中共热发生消去反应,方程式为:
(3)化合物3a为乙醛酸,官能团为醛基、羧基;醛基可以和加成,羧基高中范围内不与氢气加成,因此加成后得到III为;III同时含羟基和羧基,可发生缩聚反应得到聚羟基乙酸,结构为:。
(4)A.3a(乙醛酸)含醛基、羧基两种亲水基团,易溶于水;醛基是吸电子基团,使羧基酸性增强,酸性强于乙酸,A正确;
B.1a中含亚甲基(),为sp3杂化的四面体结构,所有原子不可能共平面,B错误;
C.反应过程中,碳碳双键、羰基的π键断裂,形成新的σ键,C正确;
D.4a中两个苯基共12个sp2杂化C,加上内酯羰基的1个sp2杂化C,共13个,D错误;
故选择AC。
(5)对比原合成路线和产物IV的结构,原路线中2a是,提供环结构,产物IV中对应位置为苯基,因此需要替换为苯乙烯。
1 / 1广东茂名市2026年高三年级第一次综合测试化学试卷
1.过节时茂名地区有做籺的习俗,传统做籺工艺中所用的工具如下,其主要成分为金属的是
制浆 和面 塑形 蒸制
A.磨粉石磨 B.和面陶盘 C.木制籺印 D.大灶铁锅
A.A B.B C.C D.D
2.碗烯是合成富勒烯、碳纳米管等碳基材料的重要原料,其结构如图。该分子
A.属于芳香族化合物 B.不能发生加成反应
C.共有15个氢原子 D.含有5个手性碳原子
3.我国科学家突破多项技术。下列有关说法错误的是
A.开发蒸馏高效填料与除杂技术得到高纯度:蒸馏属于物理变化
B.“原子抽提技术”大幅降低丙烷脱氢制丙烯的用量:属于非金属元素
C.加入微量卤代烃催化合成气制烯烃实现低排放:卤代烃改变了反应历程
D.修饰光催化剂可提升太阳能制氢效率:过程中光能转化为化学能
4.劳动创造幸福生活。下列劳动项目涉及的相关化学知识错误的是
选项 劳动项目 化学知识
A 用醋酸去除水垢
B 往轮船加装锌锭防腐蚀 金属活动性:锌>铁
C 用油脂制备肥皂 油脂发生皂化反应
D 制作烟花时加入钠盐、钾盐和铜盐等 某些金属化合物在灼烧时使火焰呈现特征焰色
A.A B.B C.C D.D
5.植物基肉制品研发成为2025年营养健康领域热点。下列说法正确的是
A.植物基食品中有优质蛋白,蛋白质最终水解为葡萄糖
B.植物基食品中添加的铁元素,其单质形式更易被人体吸收
C.挤压加工过程中植物蛋白发生变性,变性后的蛋白可以复原
D.氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,进而构成蛋白质
6.制备乙酸乙酯的实验中,操作正确的是
A.混合反应物 B.制备乙酸乙酯
C.收集乙酸乙酯 D.提纯乙酸乙酯
A.A B.B C.C D.D
7.下列陈述I和陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项 陈述I 陈述Ⅱ
A 次氯酸具有强氧化性,可用于杀菌消毒 次氯酸可用于食品的长期保鲜
B 铵盐受热易分解 可用氯化铵溶液对金属工件进行电镀前除锈
C 氢氧化铝能与酸反应 可用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多
D 浓硝酸具有挥发性 可用铝制容器长期盛装并运输浓硝酸
A.A B.B C.C D.D
8.一种提取碘的工艺过程如下,其中操作为
A.过滤 B.蒸发 C.萃取分液 D.蒸馏
9.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.的质子数为
B.含有的原子数为
C.溶液中含有的数目为
D.与反应转移的电子数为
10.能满足下列物质间转化关系,且推理成立的是
A.可为铁,反应①为化合反应
B.X可为铝,反应②为铝热反应
C.可为硫,反应①一定是可逆反应
D.X可为铜,反应②的另一反应物可为乙醇
11.一种合成牛磺酸中间体的结构式如图,已知、、、、、的原子序数依次增大,且在前四周期均有分布,的价层电子数是电子层数的两倍,则说法正确的是
A.沸点:
B.第一电离能:
C.最高价氧化物的水化物的酸性:t>y
D.或与可组成有强氧化性的化合物
12.研究发现溶液中存在以下平衡:(蓝色)(黄色)+,。下列说法正确的是
A.中含有键
B.与配位时,比的配位能力更强
C.加热溶液,溶液由蓝绿色变成黄绿色,说明该反应
D.溶液呈酸性,
13.由物质结构不能推测其对应性质的是
选项 结构 性质
A 乙醇含有羟基 乙醇比乙烷更易溶于水
B 甲烷分子结构为正四面体 甲烷不具有还原性
C 氮气中存在氮氮三键 氮气性质较稳定
D 金属银有自由移动的电子 银有良好的导电性和延展性
A.A B.B C.C D.D
14.一种锌-硫水系电池的示意图如图,下列说法正确的是
A.工作时,a极发生还原反应
B.工作时,a极电势大于极电势
C.充电时,b极发生反应:
D.充电时,由极向极移动
15.利用如图所示装置制备,并探究和的相关性质。实验时,将浓氨水滴入氧化钙中。下列说法错误的是
A.将换成碱石灰也可产生氨气
B.仪器可起到防倒吸作用
C.关闭一段时间后:处颜色比处浅
D.烧杯处先生成蓝色沉淀,后沉淀溶解,最后溶液变成深蓝色
16.电解水制氢和耦合醇制酸的装置及机理如下,下列说法错误的是
A.阳极反应的催化剂是NiO
B.电解时,被氧化
C.iii转化为iv的反应方程式为
D.经历2次与的互相转化可得到
17.研究影响化学反应速率的因素对生产生活有重要意义。
I.实验原理
研究小组利用分光光度计测量反应过程中溶液吸光度的变化(吸光度与有色物质浓度成正比)来跟踪反应进程。
II.实验准备
实验需要用到溶液,配制该溶液时:
(1)需要用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管和   、   。(填仪器名称)
III.测定反应速率
将溶液与酸性高锰酸钾溶液混合后,置于分光光度计中,记录溶液的吸光度降至最低且不再变化时所需时间为。
(2)酸性溶液与溶液反应的离子方程式为   。
(3)内,平均反应速率   (列出表达式,忽略溶液混合引起的体积变化)。
IV.探究烯烃结构对反应速率的影响
查阅资料①烷基(-R)具有推电子效应,能增强相连碳碳双键的电子云密度。
②烯烃与溴加成时,易与电子云密度大的碳碳双键反应。
基于资料,提出猜想
(4)单烯烃和的反应速率与烷基的长度有关,烷基越长,反应速率越   (填“快”或“慢”)。
验证猜想相同体积的乙烯、丙烯、1-丁烯分别通入等体积等浓度的的溶液中,测定溶液的吸光度从降低到所消耗的时间。
实验序号 烯烃



(5)猜想成立的判断依据是   。
提出质疑小组成员发现。推测:影响单烯烃与反应的速率除了烷基的推电子效应外,还存在其他因素。
教师指导空间位阻效应对有机物的物理性质和化学性质产生影响,有机分子中支链越多,基团越大,空间位阻效应越大;空间位阻效应:顺-2-丁烯>反-2-丁烯。已知:
烷烃
沸点/℃ 36.1 27.9 9.5
(6)①下列烯烃的沸点由大到小的顺序为   (用选项编号排序)。
A. B. C.
补充猜想空间位阻效应越大,单烯烃和的反应速率越小。
优化设计小组成员对下面两种烯烃进行了重复实验。
实验序号 烯烃
④ 顺-2-丁烯
⑤ 反-2-丁烯
②补充猜想正确的判断依据是   。
实验结论
③推电子效应和空间位阻效应都会影响单烯烃与的反应速率。由于,可判断   为主要影响因素。
教师总结烯烃结构对反应速率影响的因素是多样的,具体情况具体分析。
18.一种钕铁硼废料主要含、稀土()、、等元素化合物,从中选择性提取金属的工艺流程如下。
已知:①常温下,,,。
②容易形成胶状沉淀,可吸附金属离子。
回答以下问题:
(1)“球磨粉碎”的作用是   ;“浸出”后,需要进行的实验操作是   (填操作名称)。
(2)“沉淀”时,当完全沉淀时,溶液,则   (结果保留3位有效数字)。
(3)试剂A为   ,“萃取”过程中发生的反应类型为   。
(4)“沉铁”时,需严格控制和,在较低和一定温度条件下,萃余液中反应生成的化学方程式为   ,若过大,会进一步   ,导致钴元素损失严重。
(5)该工艺中,“反萃取”后的有机层可在   (填流程环节)中循环利用。
(6)稀土立方晶胞中部分原子如图所示,设晶胞边长为,两个原子的最近距离为,图中已用表示部分原子的位置。
①其他原子的位置和个数可能为   (填选项)。
A.面心a,6个 B.体心b,1个
C.棱中c,12个 D.棱中c,6个;面心a,6个
②晶体中,与Nd原子最近且等距离的Nd原子数目为   。
19.氧化脱氢制技术不仅能够助力碳中和目标,还能实现高效制。
(1)基态Co原子的价层电子排布式为   。
(2)一种基催化剂的反应体系中存在下列过程(忽略副反应)。将与通入容积为的密闭容器中进行反应。
编号 过程
ii
iii
iv
①   。
②下,反应的,则下该反应   (填“能”或“不能”)自发进行。
③不同温度下,平衡时反应体系的组成变化如图。已知随温度的升高,的平衡转化率升高幅度大于的,则对应的曲线为   (填曲线代号)。
④820℃下,平衡时   mol,求反应的平衡常数   (写出计算过程,最后结果无须化简)。
⑤向某密闭容器中通入和,仅考虑发生反应、。下列说法正确的有   (填选项)。
A.当时,反应i、ii均达到平衡状态
B.升高反应温度,可加快反应速率,并提高的平衡产率
C.恒温恒容下,平衡后再通入惰性气体,增大
D.恒温恒容下,提高投料比,可以增大的平衡转化率
(3)650K下,初始投料,其他条件相同时,用、和分别催化上述反应,一段时间内的转化率如下表所示。
催化剂
的转化率 8.5 24.4 14.3
①使用不同催化剂时,反应(i)的:   (填“>”“<”或“=”)。
②使用催化剂,该段时间内得到,则的选择性==   。(列出计算式)
20.我国科学家研发了一种合成螺旋内酯的方法,路线如下(反应条件略,代表苯基)。
(1)化合物2a的分子式为   。
(2)化合物2a可分别与多种试剂进行原子利用率100%的反应。该反应中,
①若试剂为形极性分子,可生成醇类化合物:   (写出其中一种的结构简式);
与化合物I互为同分异构体,含有六元环且属于醇类物质的有   种(含化合物I,不考虑立体异构)。
②若试剂为直线形分子,通过两步反应可生成化合物II(),第二步的反应方程式为   。
(3)化合物含有的官能团名称为   ,能与反应生成化合物III:   (写结构简式);仅用化合物Ⅲ作有机原料,可制备一种高聚物为   (写结构简式)。
(4)下列说法正确的有_____(填选项)。
A.化合物3a易溶于水,且酸性比乙酸强
B.化合物1a分子中,有大键,且所有原子共平面
C.在和生成过程中,有键的断裂与键的形成
D.化合物4a分子中,只有12个碳原子采取杂化
(5)参考上述合成路线,直接合成化合物IV,则需要以1a、3a和   (填结构简式)为反应物。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】合金及其应用;高分子材料;蒸馏与分馏
【解析】【解答】A、磨粉石磨的主要成分为石材,含硅酸盐,属于无机非金属材料,故 A 不符合题意;
B、和面陶盘的主要成分为陶瓷,为传统硅酸盐产品,属于无机非金属材料,故 B 不符合题意;
C、木制籺印的主要成分为木材,含纤维素,属于天然有机高分子材料,故 C 不符合题意;
D、大灶铁锅的主要成分为铁合金,合金属于金属材料,故 D 符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题考查材料分类,解题核心是判断各工具主要成分的材料属性:
明确金属材料定义:金属材料包括纯金属和合金,铁锅的成分为铁合金,属于金属材料;
分析其他选项成分:石磨为石材、陶盘为陶瓷、木制籺印为木材,均不属于金属材料。
2.【答案】A
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用;有机物中的官能团;有机物的结构和性质;加成反应
【解析】【解答】A、该分子含有苯环结构,属于芳香族化合物,A符合题意;
B、分子中含有碳碳双键和苯环,均能发生加成反应,B不符合题意;
C、根据不饱和度计算,碗烯分子式为,共有10个氢原子,C不符合题意;
D、手性碳原子要求连有4个不同的原子或基团,该分子中所有碳原子均为不饱和碳,无手性碳原子,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
芳香族化合物的判断依据:分子中含有苯环;
加成反应的判断依据:分子中存在碳碳双键、苯环等不饱和键;
氢原子数的计算:可通过不饱和度公式,结合碗烯的结构(,),计算得;
手性碳原子的判断依据:饱和碳原子且连接4个不同基团,该分子无符合条件的碳原子。
3.【答案】B
【知识点】化学科学的主要研究对象;物理变化与化学变化的区别与联系;常见能量的转化及运用;化学反应速率的影响因素;蒸馏与分馏
【解析】【解答】A、蒸馏是利用物质沸点差异分离混合物,过程中无新物质生成,属于物理变化,A 说法正确,A不符合题意;
B、Pt(铂)是铂族金属,属于金属元素,并非非金属元素,说法错误,B符合题意;
C、卤代烃作为催化剂,可降低反应的活化能,改变反应的历程,加快反应速率,说法正确,C不符合题意;
D、Sc 修饰 TiO2光催化剂用于太阳能制氢,是将太阳能(光能)转化为氢气中的化学能,说法正确,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
物理变化的判断:蒸馏仅分离混合物,无新物质生成,属于物理变化;
元素分类:Pt(铂)为过渡金属元素,属于金属材料;
催化剂的作用:催化剂通过改变反应历程、降低活化能加快反应,不改变平衡;
能量转化:太阳能制氢是光能转化为化学能的过程。
4.【答案】A
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护;焰色反应;离子方程式的书写;油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A、醋酸为弱酸,离子方程式中不能拆分为 H+,正确离子方程式为
2CH3COOH+CaCO3=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O,A 错误;
B、轮船加装锌锭防腐蚀利用牺牲阳极法,原理是金属活动性 Zn>Fe,Zn 作负极被腐蚀,保护 Fe 作正极,B 正确;
C、油脂在碱性条件下发生皂化反应,生成高级脂肪酸盐(肥皂的主要成分)和甘油,可用于制备肥皂,C 正确;
D、钠盐、钾盐、铜盐等金属化合物灼烧时发生焰色反应,呈现特征焰色,可用于制作烟花,D 正确;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
离子方程式书写规则:弱酸(如 CH3COOH)在离子方程式中保留化学式,不能拆分为 H+;
金属防护原理:牺牲阳极法利用活泼性更强的金属作负极,保护被防护金属;
皂化反应定义:油脂在碱性条件下的水解反应,是制备肥皂的核心反应;
焰色反应:某些金属或其化合物灼烧时使火焰呈现特征颜色,可用于烟花制作、金属离子检验。
5.【答案】D
【知识点】多糖的性质和用途;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;常见的食品添加剂的组成、性质和作用
【解析】【解答】A、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,其最终水解产物为氨基酸,而非葡萄糖,葡萄糖是淀粉的水解产物,A 错误;
B、人体吸收铁元素的主要形式为亚铁离子(Fe2+),单质铁不易被人体吸收,且单质铁可能会刺激肠胃,B 错误;
C、蛋白质变性是空间结构被破坏的不可逆过程,变性后的蛋白结构无法复原,不能恢复原有的生理活性,C 错误;
D、氨基酸通过脱水缩合反应形成肽键,进而连接成多肽链,多肽链再经过盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质,D 正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
蛋白质水解:蛋白质水解的最终产物为氨基酸,淀粉水解最终产物为葡萄糖;
铁元素吸收形式:人体主要吸收 Fe2+,单质铁难以被吸收,易造成肠胃刺激;
蛋白质变性:变性为不可逆过程,空间结构破坏后无法复原;
蛋白质形成基础:氨基酸脱水缩合形成多肽,多肽进一步构成蛋白质。
6.【答案】B
【知识点】常用仪器及其使用;分液和萃取;乙酸乙酯的制取
【解析】【解答】A、混合反应物时,应将浓硫酸沿试管壁缓慢注入乙醇和乙酸的混合液中, 防止浓硫酸稀释放热导致液体飞溅,图中操作错误,A 不符合题意;
B、制备乙酸乙酯时,试管倾斜、酒精灯加热,装置符合实验要求,操作正确,B 符合题意;
C、收集乙酸乙酯时,导管不能伸入饱和 Na2CO3溶液液面下,防止倒吸,且应使用饱和 Na2CO3溶液而非 NaOH 溶液(NaOH 会使乙酸乙酯水解),图中操作错误,C 不符合题意;
D、提纯乙酸乙酯需通过分液分离,应用分液漏斗,图中操作错误,D 不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
反应物混合顺序:浓硫酸密度大、稀释放热,需 “酸入醇 / 酸”,冷却后加乙醇,防止暴沸飞溅;
收集装置要求:导管末端置于饱和 Na2CO3溶液液面上方,防止倒吸,且用饱和 Na2CO3溶液除杂、降低酯的溶解度;
提纯方法:乙酸乙酯不溶于水,与水溶液分层,用分液法分离,无需蒸馏。
7.【答案】C
【知识点】铵盐;铝的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A、陈述 Ⅰ(次氯酸有强氧化性,可杀菌消毒)正确,但陈述 Ⅱ(次氯酸可用于食品长期保鲜)错误(次氯酸不稳定,不能长期保鲜),A 不符合题意;
B、陈述 Ⅰ(铵盐受热易分解)正确,陈述 Ⅱ(氯化铵溶液可用于电镀前除锈)也正确,但二者无因果关系(除锈是因氯化铵水解显酸性,与铵盐受热分解无关),B 不符合题意;
C、陈述 Ⅰ(氢氧化铝能与酸反应)正确,陈述 Ⅱ(含氢氧化铝的药物可治疗胃酸过多)正确,且二者有因果关系(利用氢氧化铝中和胃酸的酸性),C 符合题意;
D、陈述 Ⅰ(浓硝酸有挥发性)正确,但陈述 Ⅱ(铝制容器可长期盛装运输浓硝酸)错误(铝遇浓硝酸钝化,但不能长期盛装,且与挥发性无因果关系),D 不符合题意;
故答案为:C。
【分析】本题易错点:
A.误将次氯酸的强氧化性等同于可用于食品长期保鲜,忽略次氯酸不稳定、易分解,无法长期保鲜,陈述 Ⅱ 错误。
B.混淆氯化铵除锈原理(水解显酸性)与铵盐受热分解的性质,二者无因果关系,易误选。
C. 需明确氢氧化铝中和胃酸的因果逻辑,其与酸反应是治疗胃酸过多的直接原因,该选项为正确项,需准确判断。
D.误认铝制容器可长期盛装浓硝酸,忽略浓硝酸变稀后会与铝反应,且钝化与浓硝酸挥发性无因果关系,陈述 Ⅱ 错误。
8.【答案】C
【知识点】海水资源及其综合利用;过滤;蒸馏与分馏;分液和萃取
【解析】【解答】A、过滤用于分离固体和液体混合物,该流程中无固体与液体的分离需求,A 错误;
B、蒸发用于从溶液中获得固体溶质,无法将碘从水溶液转移到 CCl4溶液中,B 错误;
C、CCl4与水不互溶,且 I2在 CCl4中的溶解度远大于在水中的溶解度,可通过萃取分液将 I2从水溶液转移到 CCl4溶液中,C 正确;
D、蒸馏用于分离沸点不同的互溶液体混合物,该步骤是实现溶质在两种溶剂间的转移,不是蒸馏,D 错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
萃取分液的原理:利用溶质在互不相溶的溶剂中溶解度的差异,将溶质从溶解度小的溶剂转移到溶解度大的溶剂中;
I2的提取流程:含 I-溶液先氧化为含 I2溶液,再用 CCl4萃取分液得到含 I2的 CCl4溶液,最后蒸馏分离 I2与 CCl4;
各操作的适用场景:过滤分离固液、蒸发提取固体溶质、蒸馏分离互溶液体、萃取分液分离互不相溶的液体并转移溶质。
9.【答案】A
【知识点】气体摩尔体积;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、18 g H2O 的物质的量为 1 mol,1 个 H2O 分子含 10 个质子(H 含 1 个 ×2 + O 含 8 个),故质子数为 10 NA,A 正确;
B、未指明标准状况,22.4 L Cl2的物质的量无法确定,原子数不一定为 2 NA,B 错误;
C、未指明溶液体积,无法计算 Fe2+的数目,且 Fe2+会水解,实际数目小于 NA,C 错误;
D、Fe 与 Cl2反应: 时,Cl2为限量反应物,1 mol Cl2完全反应转移 2 mol 电子,故转移电子数为 2 NA,D 错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
A.先计算物质的量,再结合分子中质子数计算总质子数;
B.气体摩尔体积 22.4 L/mol 仅适用于标准状况,缺条件无法计算;
C.计算离子数目需同时知道浓度和体积,且 Fe2+存在水解损耗;
D.氧化还原反应电子转移需按限量反应物计算,Cl2完全反应时转移 2 mol 电子。
10.【答案】D
【知识点】化学基本反应类型;化学反应的可逆性;含硫物质的性质及综合应用;探究铝热反应;乙醇的催化氧化实验
【解析】【解答】A、若 X 为铁,酸 / 碱无法直接通过化合反应生成铁的氧化物(如铁与酸反应生成盐,碱与铁不反应,无法一步得到 Fe2O3/Fe3O4),推理不成立,A 不符合题意;B、铝热反应是铝还原金属氧化物,无法用于制备 Al 单质,反应②不能为铝热反应,推理不成立,B 不符合题意;
C、若 X 为硫,反应①不一定是可逆反应(如 H2S 与 O2反应生成 SO2,并非可逆),推理不成立,C 不符合题意;
D、若 X 为铜,酸可与 Cu 反应生成 CuO(氧化物),CuO 与乙醇在加热条件下反应可生成 Cu 单质,反应②的另一反应物可为乙醇,推理成立,D 符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.铁的氧化物无法由酸、碱经一步化合反应生成,不符合转化关系;
B.铝热反应的本质是 Al 还原比 Al 不活泼的金属氧化物,不能用于制备 Al;
C.硫的氧化物(如 SO2)的生成反应不一定为可逆反应,“一定” 表述错误;
D.CuO 可被乙醇还原为 Cu(CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O),符合转化关系。
11.【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;原子结构与元素的性质;氢键的存在对物质性质的影响;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、为分子晶体,靠分子间作用力维系,沸点低;为离子晶体,靠强烈的离子键结合,沸点远高于分子晶体,因此沸点 ,A错误;
B、第一电离能递变规律:同主族自上而下第一电离能递减,故 ;同周期主族元素从左到右第一电离能总体递增,故 ,因此第一电离能大小关系为 ,B错误;
C、元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强。非金属性 ,因此酸性 ,C错误;
D、与可形成,与可形成,二者均含过氧键,具有强氧化性,D正确;
故答案为:D。
【分析】已知原子序数 ,且所有元素均分布在前四周期,结合成键特征与电子排布规律逐一突破:
:仅形成1个单键,原子序数最小,确定为H;:形成4个单键,满足四价成键特征,确定为C;
:可与形成双键/单键,为二价氧族元素,确定为O;:形成+1价阳离子,原子序数介于O与之间,确定为Na;:价层电子数为电子层数的2倍,结合原子序数大于O,电子层数为3、价层电子数为6,确定为S;:形成1个单键,原子序数大于S且位于前四周期,确定为Br。据此解题。
12.【答案】B
【知识点】配合物的成键情况;化学平衡的影响因素;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A、1个中,4个分子内共含个键,同时与4个之间形成4个配位键,因此1 mol该离子含 mol 键,A错误;
B、该平衡的平衡常数,数值较大,说明反应正向进行的程度大,即与的配位能力强于,B正确;
C、加热时溶液由蓝绿色变为黄绿色,说明(黄色)浓度增大,平衡正向移动,正反应为吸热反应,,C错误;
D、根据电荷守恒,溶液中存在,因溶液呈酸性,,故,D错误。
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
键计算:配位键属于键,需同时计算分子内共价键和配位键;
配位能力判断:平衡常数越大,正反应进行程度越大,配体配位能力越强;
平衡移动与焓变:升温平衡正向移动,正反应为吸热反应,;
电荷守恒应用:溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数,结合溶液酸碱性判断离子浓度关系。
13.【答案】B
【知识点】氢键的存在对物质性质的影响;有机物中的官能团;甲烷的物理、化学性质
【解析】【解答】A、乙醇含羟基,羟基为亲水基团,可与水形成氢键,因此乙醇比乙烷更易溶于水,可由结构推测性质,A 不符合题意;
B、甲烷分子为正四面体结构,该结构特征与甲烷的还原性无直接关联,甲烷可燃烧、能被氧化,具有还原性,不能由正四面体结构推测其不具还原性,B 符合题意;
C、氮气中存在氮氮三键,键能大,断裂需要极高能量,因此氮气化学性质稳定,可由结构推测性质,C 不符合题意;
D、金属银存在自由移动的电子,这是金属具有良好导电性和延展性的结构基础,可由结构推测性质,D 不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
溶解性与结构的关系:亲水基团(如羟基)可与水形成氢键,提升物质在水中的溶解度;
分子空间结构与化学性质的关系:甲烷的正四面体结构仅描述其空间构型,无法直接推导其氧化还原性质,甲烷的还原性由其可发生氧化反应的化学特性决定;
化学键与物质稳定性的关系:氮氮三键键能高,使氮气化学性质稳定;
金属的结构与性质的关系:自由移动的电子是金属导电性、延展性的本质原因。
14.【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、工作时,电子由 a 极流出,说明 a 极为负极,发生氧化反应,A 不符合题意;
B、工作时,a 极为负极,b 极为正极,正极电势高于负极电势,即 b 极电势大于 a 极电势,B 不符合题意;
C、充电时,b 极为阳极,发生氧化反应,反应为 ZnS-2e-=Zn2++S,C 符合题意;
D、充电时,a 极为阴极,b 极为阳极,阳离子向阴极移动,即 Zn2+由 b 极向 a 极移动,D 不符合题意;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
原电池正负极判断:电子流出的电极为负极(a),发生氧化反应;电子流入的电极为正极(b),发生还原反应;
原电池电势规律:正极电势高于负极电势;
电解池电极反应:充电时,原电池负极作阴极(a),发生还原反应;原电池正极作阳极(b),发生氧化反应;
电解池离子移动规律:阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。
15.【答案】C
【知识点】配合物的成键情况;氨的性质及用途;氨的实验室制法;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、碱石灰(主要成分为 NaOH、CaO)遇浓氨水会吸水放热,促进 NH3 H2O 分解产生氨气,因此将 CaO 换成碱石灰也可产生氨气,A 不符合题意;
B、仪器 C 为球形干燥管,其球形结构可容纳倒吸的液体,防止液体倒吸入反应装置,起到防倒吸作用,B 不符合题意;
C、关闭 K 一段时间后,NH3进入 A 处与 NO2发生氧化还原反应,消耗 NO2,使 A 处 NO2浓度降低,颜色变浅;B 处 NO2未被消耗,因此 A 处颜色比 B 处浅的说法错误,C 符合题意;
D、NH3通入 CuSO4溶液,首先发生反应 Cu2++2NH3 H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+,生成蓝色
Cu(OH)2沉淀;继续通入 NH3,沉淀与过量 NH3反应生成可溶性的 [Cu(NH3)4]2+,沉淀溶解,最终溶液变为深蓝色,D 不符合题意;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
氨气的制备原理:CaO、碱石灰等碱性固体遇浓氨水,通过吸水放热,促进 NH3 H2O 分解释放 NH3;
防倒吸装置原理:球形干燥管等具有较大容积的仪器,可缓冲倒吸的液体,避免液体回流;
NO2与 NH3的反应:NH3具有还原性,可与 NO2发生氧化还原反应,消耗 NO2,使体系颜色变浅;
铜氨络合物的生成:CuSO4与少量 NH3 H2O 生成 Cu(OH)2蓝色沉淀,与过量 NH3 H2O 生成深蓝色 [Cu(NH3)4]2+络离子。
16.【答案】D
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;电解原理;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、从阳极反应的完整循环路径来看,NiO在整个过程中仅作为中间媒介参与反应,反应结束后会完全再生,其质量、化学性质均不变化,完全符合催化剂的本质特征,A不符合题意;
B、电解过程中,原料经过多步反应最终转化为,碳元素的平均化合价从-1价升高至+3价,发生了失电子的氧化过程,因此在电解中被氧化,B不符合题意;
C、根据反应机理的结构变化,中间体iii为醛类,iv为同碳二元醇,二者的转化是醛基的水合反应,化学方程式为 ,该反应符合原子守恒与有机反应规律,C不符合题意;
D、阴极生成氢气的半反应为,根据电子守恒,每生成,电路中需要转移电子;而阳极上与的互变中,元素仅发生+2价与+3价的单电子转移,每完成1次互变仅转移电子,因此经历2次互变仅能生成,而非,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】阴极区(活性电极,KOH溶液):水作为反应物发生还原反应,电极方程式为,生成的在电场作用下,通过阴离子交换膜定向迁移至阳极室,为阳极的催化循环提供碱性环境。阳极区(NiO电极,KOH溶液):作为媒介催化剂,通过的可逆循环,驱动发生多步氧化,最终转化为目标产物,整个过程中仅参与循环、无损耗,实现催化作用。
17.【答案】玻璃棒;100 mL容量瓶;;;快;;A>B>C;;推电子效应
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学反应速率和化学计量数的关系;烯烃;探究影响化学反应速率的因素;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)配制80 mL溶液时,需选用100 mL容量瓶;溶解、转移溶液还需要玻璃棒搅拌和引流。
故答案为: 玻璃棒 ; 100 mL容量瓶 ;
(2)酸性高锰酸钾溶液与草酸反应的离子方程式为。
故答案为: ;
(3)混合后总体积为,初始物质的量为,完全反应后浓度变化,因此平均速率。
故答案为: ;
(4)根据题给信息,烷基越长推电子效应越强,碳碳双键电子云密度越大,越容易和反应,因此反应速率越快。
故答案为: 快 ;
(5)烷基越长反应速率越快,相同吸光度变化下,反应速率越快,消耗时间越短,因此若满足,即可证明猜想成立。
故答案为:;
(6) ① 由题给烷烃沸点规律可知:烃的支链越多,沸点越低。三种烯烃中,A为直链无支链、B含1个支链、C含2个支链,因此沸点顺序为;
② 根据猜想,空间位阻越大反应速率越小,已知顺-2-丁烯空间位阻大于反-2-丁烯,因此若顺-2-丁烯反应时间更长,即,即可证明猜想正确;
③ 丙烯双键连1个烷基,顺-2-丁烯双键连2个烷基,二者推电子效应和空间位阻都是顺-2-丁烯更大;实验结果,说明顺-2-丁烯反应速率远快于丙烯,推电子效应加快反应的影响占主导,因此推电子效应是主要影响因素。
故答案为:; ; 推电子效应 ;
【分析】(1)配制一定物质的量浓度的溶液,需用到的玻璃仪器:烧杯用于溶解、胶头滴管用于定容,还需要玻璃棒(搅拌溶解、引流)、100 mL容量瓶(因需配制80 mL,选用规格稍大的100 mL容量瓶)。
(2)酸性与发生氧化还原反应,被还原为,被氧化为,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平书写离子方程式。
(3)忽略体积变化,混合后总体积;
的初始物质的量,完全反应后浓度变化;平均反应速率,表达式为。
(4)根据资料:烷基(-R)推电子效应越强,碳碳双键电子云密度越大,越易与其反应,反应速率越快;烷基越长,推电子效应越强,因此反应速率越快。
(5)反应速率越快,相同吸光度变化下,消耗时间越短;若猜想成立,烷基越长,反应速率越快,时间越短,因此判断依据为:(乙烯无烷基、丙烯1个烷基、1-丁烯2个烷基,时间依次缩短)。
(6)①烷烃沸点规律:支链越多,沸点越低;
A为直链1-戊烯(无支链),B含1个支链,C含2个支链,因此沸点由大到小为。
②空间位阻效应越大,单烯烃与反应速率越小;已知顺-2-丁烯空间位阻大于反-2-丁烯,因此顺-2-丁烯反应时间更长,若,则证明猜想正确。
③丙烯双键连1个烷基,顺-2-丁烯双键连2个烷基,顺-2-丁烯推电子效应、空间位阻均更大;实验结果(丙烯反应时间远长于顺-2-丁烯,顺-2-丁烯反应速率远快于丙烯),说明推电子效应对反应速率的影响占主导,因此推电子效应为主要影响因素。
18.【答案】(1)增大反应接触面积,加快反应速率;过滤
(2)
(3);酯化反应
(4);生成胶状沉淀,吸附
(5)萃取
(6)A;12
【知识点】晶胞的计算;氧化还原反应方程式的配平;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)粉碎固体可增大接触面积,加快反应,提高浸出率;浸出后分离浸出液(液体)和浸出渣(固体),操作是过滤。
故答案为: 增大反应接触面积,加快反应速率 ; 过滤 ;
(2)由,代入得: ,解得。 再由,,,代入得: 。
故答案为: ;
(3)反萃取得到,故试剂A为;萃取过程是硼酸与己二醇生成硼酸己二醇酯,属于酯化反应。
故答案为: ; 酯化反应 ;
(4)低下被氧化为,发生反应为;过大,碱性增强,转化为胶状沉淀,根据已知②,胶状沉淀会吸附钴离子,导致钴损失。
故答案为: ; 生成胶状沉淀,吸附 ;
(5)反萃取后得到的有机层含萃取剂己二醇,可返回"萃取"环节循环利用。
故答案为: 萃取 ;
(6)①晶胞边长为,两个最近距离为,恰好是顶点到面心的距离(面对角线一半),已知黑球在8个顶点,其余在6个面心,符合要求,故选A;
②该结构为面心立方堆积,每个原子最近且等距离的原子数目为12。
故答案为: A ;12;
【分析】将钕铁硼废料与混合研磨、焙烧,使所有金属元素转化为可溶性盐,经水浸、过滤得到含、、、的浸出液;向浸出液中加入草酸,利用的难溶性,使铼以沉淀形式分离,过滤后实现铼的回收;向滤液中加入己二醇,硼酸与己二醇发生酯化反应生成硼酸己二醇酯,进入有机层,水层保留、,分液后实现硼与铁、钴的分离;向水层加入,将氧化为沉淀实现沉铁;过滤后向滤液加入,使转化为沉淀,完成钴的回收;向含硼酸己二醇酯的有机层加入碱溶液进行反萃取,使酯水解,分液后有机层的己二醇可循环利用,水层得到溶液,经酸化最终得到。
(1)粉碎固体的核心作用是增大反应物接触面积,加快焙烧反应速率,提升金属元素的浸出率;
浸出后需分离液体(浸出液)与固体(浸出渣),对应分离操作为过滤,利用固液粒径差异实现分离。
(2)第一步:利用的溶度积公式,代入已知的,求解;
第二步:利用草酸的二级电离平衡常数,结合对应的,代入已求出的,计算;
(3)反萃取目标是得到,需向有机层的硼酸己二醇酯中加入碱溶液,使酯水解并生成,因此试剂A为;萃取过程是硼酸(弱酸)与己二醇(醇)发生酯化反应,生成硼酸己二醇酯,进入有机层实现分离;
(4)低pH条件下,被氧化为沉淀,实现铁的分离;若pH过大(碱性过强),会转化为胶状沉淀;结合已知信息,胶状沉淀会吸附溶液中的,导致钴元素损失,降低钴的回收率;
(5)反萃取后,有机层的主要成分为萃取剂己二醇,可直接返回“萃取”环节,重复用于硼酸的萃取分离,实现试剂的循环利用,降低工艺成本;
(6)① 晶胞边长为,两个原子的最近距离为面对角线的一半(),对应顶点与面心的距离,因此选择位于8个顶点、6个面心的晶胞结构(面心立方堆积);
② 面心立方堆积中,每个原子的配位数为12(同层4个、上下层各4个),因此每个原子最近且等距离的原子数目为12;
(1)粉碎固体可增大接触面积,加快反应,提高浸出率;浸出后分离浸出液(液体)和浸出渣(固体),操作是过滤。
(2)由,代入得: ,解得。 再由,,,代入得: 。
(3)反萃取得到,故试剂A为;萃取过程是硼酸与己二醇生成硼酸己二醇酯,属于酯化反应。
(4)低下被氧化为,发生反应为;过大,碱性增强,转化为胶状沉淀,根据已知②,胶状沉淀会吸附钴离子,导致钴损失。
(5)反萃取后得到的有机层含萃取剂己二醇,可返回"萃取"环节循环利用。
(6)①晶胞边长为,两个最近距离为,恰好是顶点到面心的距离(面对角线一半),已知黑球在8个顶点,其余在6个面心,符合要求,故选A;
②该结构为面心立方堆积,每个原子最近且等距离的原子数目为12。
19.【答案】(1)
(2)+178.0;不能;a;0.70;;AB
(3)=;
【知识点】原子核外电子排布;盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡状态的判断
【解析】【解答】(1)钴是第27号元素,位于第四周期第Ⅷ族,其价层电子排布式为;
故答案为: ;
(2)①反应i=反应ii+反应iii,根据盖斯定律,;
②在298K下,反应i的,,则该反应,因此该反应在298K下不能自发进行;
③由题干信息可知,随温度升高,的平衡转化率升高幅度大于,从图像可以看出,曲线a的物质的量变化量大于曲线b,因此,曲线a代表,曲线b代表;
④该反应容器容积为1 L,起始投料为与,体系内,,。从图像可以看出,820℃下,平衡状态的,,,,根据质量守恒可算出,。反应i的平衡常数为;
⑤A.当时,的生成速率与消耗速率相等,反应i、ii均达到平衡状态,A正确;
B.反应i的,反应ii的,均是吸热反应。因此升高反应温度,可以提高平衡产率,同时,升温可以增加活化分子碰撞频率,也可以提高反应速率,B正确;
C.,当温度一定时,反应平衡常数为定值,恒温条件下通入惰性气体,不变,C错误;
D.在恒温恒容条件下,增大投料比,平衡时的转化率降低,D错误;
故答案为: +178.0 ; 不能 ; a ; 0.70 ; ;AB;
(3)①是状态函数,仅取决于反应物和生成物的能量,与反应路径无关,因此,使用和作催化剂不影响反应(i)的;
②从表格数据可知,反应i和反应ii每消耗1 mol生成1 mol,反应过程中生成,相对地,消耗了。使用催化剂,的转化率为24.4%,反应过程中消耗的总物质的量为,则的选择性。
故答案为: = ; ;
【分析】(1)根据元素核外电子排布规则,钴为 27 号元素,位于第四周期 Ⅷ 族,写出核外电子排布后提取价电子(过渡金属价电子含 3d、4s 轨道电子),得到价电子排布式。
(2)① 已知反应 i = 反应 ii + 反应 iii,根据盖斯定律,总反应焓变等于分步反应焓变之和,代入数据计算 ΔH1。
② 利用吉布斯自由能判据 ΔG=ΔH-TΔS,代入 ΔH1、ΔS、温度 T=298K,通过 ΔG 的正负判断反应自发性。
③ 结合温度对反应物转化率的影响,C2H6平衡转化率变化量更大,对应物质的量变化更大的曲线 a,CO2对应曲线 b。
④ 先根据起始投料计算体系 C、H、O 的初始总物质的量,再结合平衡时已知物质的量,利用原子守恒计算 H2O、CO 的平衡量,最后代入平衡常数定义式计算 K 。
⑤ 逐一分析选项:根据平衡状态判定、温度对吸热反应的影响、平衡常数的影响因素、投料比对转化率的影响,判断各选项正误。
(3)① 焓变是状态函数,仅与反应物、生成物的总能量差有关,与反应路径无关,催化剂仅改变活化能,不影响 ΔH。
② 明确生成 C2H4消耗的 C2H6量、C2H6总消耗量,根据选择性定义公式,代入数据计算 C2H4的选择性。
(1)钴是第27号元素,位于第四周期第Ⅷ族,其价层电子排布式为;
(2)①反应i=反应ii+反应iii,根据盖斯定律,;
②在298K下,反应i的,,则该反应,因此该反应在298K下不能自发进行;
③由题干信息可知,随温度升高,的平衡转化率升高幅度大于,从图像可以看出,曲线a的物质的量变化量大于曲线b,因此,曲线a代表,曲线b代表;
④该反应容器容积为1 L,起始投料为与,体系内,,。从图像可以看出,820℃下,平衡状态的,,,,根据质量守恒可算出,。反应i的平衡常数为;
⑤A.当时,的生成速率与消耗速率相等,反应i、ii均达到平衡状态,A正确;
B.反应i的,反应ii的,均是吸热反应。因此升高反应温度,可以提高平衡产率,同时,升温可以增加活化分子碰撞频率,也可以提高反应速率,B正确;
C.,当温度一定时,反应平衡常数为定值,恒温条件下通入惰性气体,不变,C错误;
D.在恒温恒容条件下,增大投料比,平衡时的转化率降低,D错误;
故答案选AB;
(3)①是状态函数,仅取决于反应物和生成物的能量,与反应路径无关,因此,使用和作催化剂不影响反应(i)的;
②从表格数据可知,反应i和反应ii每消耗1 mol生成1 mol,反应过程中生成,相对地,消耗了。使用催化剂,的转化率为24.4%,反应过程中消耗的总物质的量为,则的选择性。
20.【答案】(1)
(2)或;5;(其他卤素也可以)
(3)醛基,羧基;;
(4)A;C
(5)
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;有机物中的官能团;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)化合物2a为亚甲基环己烷,六元环含6个C,双键端1个C,共7个C,计算得H为12,分子式为。
故答案为: ;
(2)①V形极性分子,和碳碳双键发生加成反应生成醇,该试剂为水,碳碳双键加成水,可得到1-甲基环己醇或羟甲基环己烷,任写一种即可。 该醇分子式为,含六元碳环的醇类同分异构体:环上连两个取代基和,共4种(同碳1种、邻/间/对位各1种);环上连1个取代基共1种,合计种(含原化合物I)。
②第一步为溴化氢与2a分子中的碳碳双键加成,得到,第二步在氢氧化钠的醇溶液中共热发生消去反应,方程式为:
故答案为:或 ;5;(其他卤素也可以) ;
(3)化合物3a为乙醛酸,官能团为醛基、羧基;醛基可以和加成,羧基高中范围内不与氢气加成,因此加成后得到III为;III同时含羟基和羧基,可发生缩聚反应得到聚羟基乙酸,结构为:。
故答案为: 醛基,羧基 ; ; ;
(4)A.3a(乙醛酸)含醛基、羧基两种亲水基团,易溶于水;醛基是吸电子基团,使羧基酸性增强,酸性强于乙酸,A正确;
B.1a中含亚甲基(),为sp3杂化的四面体结构,所有原子不可能共平面,B错误;
C.反应过程中,碳碳双键、羰基的π键断裂,形成新的σ键,C正确;
D.4a中两个苯基共12个sp2杂化C,加上内酯羰基的1个sp2杂化C,共13个,D错误;
故答案为:A C;
(5)对比原合成路线和产物IV的结构,原路线中2a是,提供环结构,产物IV中对应位置为苯基,因此需要替换为苯乙烯。
故答案为: ;
【分析】该反应分两步完成,核心为亲核加成 - 环化过程:
第一步加成反应:1a 分子中的 N-H 键发生断裂,氢原子与 3a 分子中醛基的氧原子结合,氮原子则进攻醛基的碳原子,完成碳氧双键的亲核加成,生成含羟基的氨基羧酸中间体:;
第二步环化反应:再与 2a 分子中的碳碳双键发生分子内加成,最终关环形成目标环状产物 4a:。结合该反应机理,可对后续问题进行逐一分析解答。
(1)根据亚甲基环己烷的结构,数出六元环 6 个 C、双键端 1 个 C,共 7 个 C;结合不饱和度计算(1 个环 + 1 个双键,不饱和度 Ω=2),由饱和烃通式 C H2 +2,得 H 原子数 = 2×7+2-2×2=12,确定分子式为 C7H12。
(2)① 水为 V 形极性分子,可与碳碳双键发生加成反应生成醇,产物为 1 - 甲基环己醇或羟甲基环己烷;按醇的同分异构体分类:环上连 - CH3和 - OH 两个取代基(同碳 1 种、邻 / 间 / 对位各 1 种,共 4 种)、环上连 - CH2OH 一个取代基(1 种),合计 5 种(含原化合物)。
② 第一步 HBr 与 2a 的碳碳双键加成,得到溴代烃;第二步溴代烃在 NaOH 醇溶液、加热条件下发生消去反应,生成烯烃,写出对应化学方程式(其他卤素可替代 Br)。
(3)根据乙醛酸 OHC-COOH 的结构,识别官能团为醛基、羧基;醛基可与 H2加成,羧基不与 H2加成,得到含羟基和羧基的加成产物;羟基与羧基可发生缩聚反应,写出对应的缩聚产物结构。
(4)A、乙醛酸含醛基、羧基两种亲水基团,易溶于水;醛基的吸电子效应增强羧基酸性,酸性强于乙酸,A 正确;
B、1a 含 sp3 杂化的 - CH2-,为四面体结构,所有原子不可能共平面,B 错误;
C、反应中碳碳双键、羰基的 π 键断裂,形成新的 σ 键,C 正确;
D、4a 中两个苯基 12 个 sp2 杂化 C,加内酯羰基 1 个 sp2 杂化 C,共 13 个,D 错误;
(5)对比原合成路线(2a 为亚甲基环己烷,提供环结构)与产物 IV 的结构,产物对应位置为苯基,因此将 2a 替换为苯乙烯,即可得到目标产物 IV。
(1)化合物2a为亚甲基环己烷,六元环含6个C,双键端1个C,共7个C,计算得H为12,分子式为。
(2)①V形极性分子,和碳碳双键发生加成反应生成醇,该试剂为水,碳碳双键加成水,可得到1-甲基环己醇或羟甲基环己烷,任写一种即可。 该醇分子式为,含六元碳环的醇类同分异构体:环上连两个取代基和,共4种(同碳1种、邻/间/对位各1种);环上连1个取代基共1种,合计种(含原化合物I)。
②第一步为溴化氢与2a分子中的碳碳双键加成,得到,第二步在氢氧化钠的醇溶液中共热发生消去反应,方程式为:
(3)化合物3a为乙醛酸,官能团为醛基、羧基;醛基可以和加成,羧基高中范围内不与氢气加成,因此加成后得到III为;III同时含羟基和羧基,可发生缩聚反应得到聚羟基乙酸,结构为:。
(4)A.3a(乙醛酸)含醛基、羧基两种亲水基团,易溶于水;醛基是吸电子基团,使羧基酸性增强,酸性强于乙酸,A正确;
B.1a中含亚甲基(),为sp3杂化的四面体结构,所有原子不可能共平面,B错误;
C.反应过程中,碳碳双键、羰基的π键断裂,形成新的σ键,C正确;
D.4a中两个苯基共12个sp2杂化C,加上内酯羰基的1个sp2杂化C,共13个,D错误;
故选择AC。
(5)对比原合成路线和产物IV的结构,原路线中2a是,提供环结构,产物IV中对应位置为苯基,因此需要替换为苯乙烯。
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