综合检测卷(二)(原卷版 解析版)2027届高中化学一轮复习滚动检测卷

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综合检测卷(二)(原卷版 解析版)2027届高中化学一轮复习滚动检测卷

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综合检测卷(二)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45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.科技是第一生产力,我国科学家在诸多领域取得新突破,下列说法错误的是(  )
A.中国第三艘航空母舰是目前世界上最大的常规动力航母:航母燃料油的主要成分为烃
B.发现了月壤中的“嫦娥石”[主要成分为(Ca8Y)Fe(PO4)7]:其主要成分属于无机盐
C.利用CO2合成了脂肪酸:实现了无机小分子向有机高分子的转变
D.革新了海水原位电解制氢工艺:其关键材料多孔聚四氟乙烯有很强的耐腐蚀性
2.下列化学用语表述正确的是(  )
A.基态镓原子的简化电子排布式:[Ar]4s24p1
B.顺-2-丁烯的球棍模型:
C.C的空间结构:
D.用电子式表示MgCl2的形成过程:
3.天安门前的华表(又称“望柱”)、金水桥都是用汉白玉制作的。下列叙述正确的是(  )
已知:汉白玉为纯白色的大理石,是一种石灰石形态,内含闪光晶体,主要由CaCO3、MgCO3和SiO2组成,也包含少量Al2O3、Fe2O3等。
A.CaCO3、MgCO3、SiO2、Al2O3、Fe2O3五种化合物在高温下都能稳定存在
B.SiO2、Al2O3均既能与强酸反应又能与强碱反应
C.汉白玉制成的金水桥能被酸雨腐蚀
D.将汉白玉雕刻成“望柱”的过程中发生了化学变化
4.下列有关物质性质与应用的对应关系正确的是(  )
选项 性质 实际应用
A 小苏打不稳定,受热分解生成CO2 用于泡沫灭火器
B 聚乙炔是无限延伸的线状结构 用于导电材料
C Al(OH)3受热分解,生成高熔点物质和水 用作塑料的阻燃剂
D 石墨是混合型晶体,含大π键 用作润滑剂
5.由C2H6与N2O制备乙醛的反应机理如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.过程②有极性键的断裂与生成
B.反应过程中共有4种中间产物
C.总反应为2N2O+C2H6 CH3CHO+2N2+H2O
D.反应过程中Fe元素的化合价保持不变
6.(2026·北京高三上阶段练习)下列实验的相应操作中,不正确的是(  )
A.制备并检验SO2 B.实验室制取O2
为防止有害气体逸出,先放置浸NaOH溶液的棉团,再加热 实验结束时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯
C.分液 D.蒸馏
先打开分液漏斗上方的玻璃塞,再打开下方的活塞 冷水从冷凝管①口通入,②口流出
7.(2025·河南模拟预测)下列化学反应与方程式不相符的是(  )
A.饱和碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢:CaSO4(s)+(aq)CaCO3(s)+(aq)
B.泡沫灭火器的原理:2Al3++3+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑
C.草酸与酸性高锰酸钾溶液反应:5H2C2O4++6H+10CO2↑+2Mn2++8H2O
D.民间酿酒师向淀粉水解液中添加酒曲造酒:C6H12O62C2H5OH+2CO2↑
8.短周期主族元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,Z的单质是合成氨的原料之一,M的最高价氧化物对应的水化物为强酸,它们组成的一种分子结构如图所示。下列说法正确的是(  )
A.最简单氢化物的沸点:Y>Z
B.第一电离能:Z>M
C.中所有原子在同一平面
D.Y、Z、M的氧化物均为酸性氧化物
9.高分子M广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品,合成路线如图:
下列说法正确的是(  )
A.化合物B存在顺反异构体
B.化合物C分子的核磁共振氢谱只有一组峰
C.合成M的聚合反应是缩聚反应
D.除醇类物质以外,B的同分异构体还有2种
10.(2025·河南模拟预测)下列有关实验操作和现象、结论都正确的是(  )
选项 实验操作和现象 结论
A 相同温度下用pH计测定等浓度甲酸和乙酸溶液的pH,甲酸溶液的pH更小 烷基越长,推电子效应越大
B 向2 mL浓度均为0.1 mol·L-1的CaCl2和BaCl2混合溶液中滴加少量0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液,振荡,产生白色沉淀 溶度积常数:CaCO3>BaCO3
C 先将注射器充满NO2气体,然后将活塞往里推,注射器内气体颜色加深 增大压强,平衡2NO2N2O4向生成NO2气体的方向移动
D 铝粉与氧化铁发生铝热反应,冷却后将固体溶于盐酸,向所得溶液滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化 氧化铁已经完全被铝粉还原
11.铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化,反应过程如图所示。下列叙述不正确的是(  )
A.催化循环中Rh的配位数有3种
B.[Rh(CO)2I2]-中Rh的化合价为+1价
C.H2O和CH3I的空间结构相同
D.甲醇羰基化反应为CH3OH+COCH3CO2H
12.合成某种脱氢催化剂的主要成分之一为立方ZnO,其晶胞结构如图,已知晶体密度为ρ g·cm-3,a的分数坐标为(0,0,0),设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是(  )
A.与O2-最近的O2-有12个
B.若以Zn2+为顶点重新取晶胞,O2-位于晶胞的面心和体心
C.Zn2+之间的最短距离为×107 nm
D.b的分数坐标为(,,)
13.通过NiCo2O4电极催化剂实现了环氧氯丙烷的电合成,工作原理如图。下列说法错误的是(  )
A.Ⅱ可能为
B.电极a接电源的正极
C.由Ⅱ生成环氧氯丙烷的方程式为
D.当合成1 mol环氧氯丙烷时,至少生成H2 22.4 L(标准状况)
14.乙二酸(用H2A表示)为二元弱酸。25 ℃时,向0.1 mol·L-1的NH4HA溶液中滴加适量的盐酸或NaOH溶液,溶液中各含氮(或A)微粒的分布分数δ与溶液pH的关系如图所示(不考虑溶液中的NH3分子)。例如,溶液中H2A的分布系数δ(H2A)=。下列说法正确的是(  )
A.由图可知:Ka1(H2A)=10-4.3,Kb(NH3·H2O)=10-9.3
B.pH=8的溶液中:c(A2-)>c(N)>c(NH3·H2O)>c(HA-)
C.d点溶液中:c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.1 mol·L-1
D.NH4HA溶液中滴加少量NaOH溶液发生的主要反应的离子方程式:N+OH-NH3·H2O
15.(2025·高三下安徽学业考试)BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料,采用下列路线可制备粉状BaTiO3。已知:BaS易溶于水,CaS微溶于水,“沉淀”生成BaTiO(C2O4)2。
下列说法不正确的是(  )
A.“焙烧”步骤中,碳粉起还原剂作用,BaSO4被还原
B.“沉淀”步骤中,发生的反应为非氧化还原反应
C.“酸化”步骤中,使用的酸为稀硝酸
D.“热分解”步骤中,产生的n(CO2)∶n(CO)=1∶1
二、非选择题(本题包括4小题,共55分)
16.(14分)我国主要以β型锂辉石(主要成分为Li2O、Al2O3、SiO2,含有Fe3O4、MgO等杂质)为原料,通过硫酸锂苛化法生产氢氧化锂(LiOH)并制备锂离子电池的正极材料LiFePO4。流程如图:
已知:①LiFePO4不溶于水,能溶于强酸。
②部分金属氢氧化物的Ksp如下表:
物质 Mg(OH)2 Al(OH)3 Fe(OH)3
Ksp 10-12 10-33 10-38
③Na2SO4和LiOH的溶解度随温度变化的曲线如图所示,二者结晶时均以水合物形式析出。
回答如下问题:
(1)“球磨”操作的目的是    。
(2)加入石灰石中和残酸,调节pH使铁、铝等杂质元素完全沉淀,则pH至少为   (保留一位小数。通常认为溶液中离子浓度≤1×10-5 mol·L-1时沉淀完全)。
(3)滤渣2的成分是   。
(4)获得Na2SO4·10H2O时,通常“冷冻至0 ℃”,原因是    。
(5)LiOH溶液与FeSO4和H3PO4混合溶液制备LiFePO4的化学方程式为    ;
两种溶液相互滴加的方式不同会影响产率和纯度,有同学认为应该将FeSO4和H3PO4混合液滴加到LiOH溶液中,你认为是否合理:   (填“是”或“否”),说明理由:    。
17.(13分)L是一种重要的有机试剂,其工业合成路线如图。
已知:
①R—COOHR—COClR—CONH2;
②;
③+(R为H原子或烃基)。
回答下列问题:
(1)(1分)物质A的系统命名法名称为       。
(2)反应条件D应选择    (填字母)。
a.HNO3/H2SO4 b.Fe/HCl
c.NaOH/C2H5OH d.AgNO3/NH3
(3)(3分)写出H的结构简式:      ,B→C的反应类型是       。
(4)写出一定条件下,F生成G的第二步反应的化学方程式:             。
(5)有机物M是A的同系物,相对分子质量比A大28,符合下列条件的M的芳香族同分异构体有   种。
①含吡啶环();
②能水解;
③能发生银镜反应;
④有四种不同化学环境的H,其个数比为6∶2∶2∶1。
(6)(3分)以乙醇为主要原料合成设计路线如下,请补充该合成路线中的反应条件和产物。(反应条件请写在箭头的上下如:中间产物写在对应的横线上)
CH3CH2OHCH3CHO     →     →     
18.(14分)(2025·湖南湘西模拟)摩尔盐是分析化学中重要的基准物质,其化学式可表示为(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,其摩尔质量为392 g·mol-1。它易溶于水,难溶于乙醇。某学习小组利用废铁屑、稀硫酸和硫酸铵为原料设计如图所示装置(加热和夹持装置已略去)制备少量摩尔盐并测定产品纯度。
已知:废铁屑表面有油污,且含有硫化亚铁杂质。
Ⅰ.制取摩尔盐
实验步骤如下:
①用10% Na2CO3溶液煮废铁屑5分钟,过滤后用蒸馏水冲洗至中性,转移至锥形瓶中。
②关闭活塞K3,打开活塞K1和K2,加入20%稀硫酸,水浴加热至50~60 ℃,待大部分废铁屑溶解后,打开活塞K3,关闭活塞K2。
③一段时间后再关闭活塞K1、K3,采用热水浴蒸发装置B中水分,待液面产生晶膜时停止加热,冷却结晶,过滤,用无水乙醇洗涤晶体样品,干燥。
回答下列问题:
(1)(2分)摩尔盐中铁元素的化合价为     ,基态该离子的价层电子轨道表示式为       。
(2)实验中两次用到Na2CO3溶液的作用分别是    。
(3)步骤③用无水乙醇洗涤的优点是       。
Ⅱ.测定产品纯度
取10.00 g实验所得晶体样品配成100 mL溶液,取出25.00 mL溶液于锥形瓶中,加稀硫酸酸化,用0.100 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点,重复3次,平均消耗KMnO4标准溶液9.00 mL。
(4)滴定反应的离子方程式为       。
将KMnO4标准溶液装入滴定管后,排气泡的正确操作为     (填字母)。
(5)经计算,该产品的纯度为     %(保留三位有效数字);滴定时,若滴定时间过长,可能会导致测得的产品纯度      (填“偏大”或“偏小”)。
19.(14分)(2026·吉林高三上阶段练习)由CO2催化加氢制CH3OH的反应体系中,发生的主要反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.1 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0 kJ·mol-1
(1)已知:相关共价键的键能如表:
共价键 H—H C—H C—O O—H
键能/(kJ·mol-1) a b c d
试计算:断开1 mol CO中的化学键所需要提供的最低能量为      kJ。
(2)反应Ⅱ合成的甲醇在工业上可以用作燃料电池,请写出甲醇燃料电池(电解质为KOH溶液)负极的电极反应式:    。
(3)若反应Ⅰ速率v=v正-v逆=k正c(CO2)·c(H2)-k逆c(CO)·c(H2O),其中k正、k逆分别为正反应、逆反应的速率常数,c为气体的浓度。若降低温度,   (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)在T ℃时,向容积为1 L的恒容密闭容器中投入3 mol H2和1 mol CO2,此时容器内的总压为p kPa,发生反应Ⅰ、反应Ⅱ。
①下列能说明反应Ⅰ、反应Ⅱ达到平衡状态的是     (填字母)。
a.2v正(H2)=v逆(H2O)
b.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
c.CO(g)和H2O(g)的物质的量之比不再变化
d.容器内气体的密度不再变化
②实验测得平衡时CH3OH或CO的选择性随温度的变化如图所示。
已知:CH3OH的选择性=×100%
CO的选择性=×100%
其中,表示平衡时CO的选择性的是曲线     (填“ⅰ”或“ⅱ”);为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性,应选择的反应条件为     (填字母)。
a.低温、低压 b.高温、高压
c.高温、低压 d.低温、高压
③若在上述条件下,反应经5 min后达平衡,CO2的平衡转化率为50%,CO的选择性为20%。反应Ⅰ的压强平衡常数Kp=     (用最简分数表示)。
综合检测卷(二)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45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.科技是第一生产力,我国科学家在诸多领域取得新突破,下列说法错误的是(  )
A.中国第三艘航空母舰是目前世界上最大的常规动力航母:航母燃料油的主要成分为烃
B.发现了月壤中的“嫦娥石”[主要成分为(Ca8Y)Fe(PO4)7]:其主要成分属于无机盐
C.利用CO2合成了脂肪酸:实现了无机小分子向有机高分子的转变
D.革新了海水原位电解制氢工艺:其关键材料多孔聚四氟乙烯有很强的耐腐蚀性
答案 C
解析 嫦娥石因其含有Y、Ca、Fe等元素,属于无机化合物,又因含有磷酸根离子,属于无机盐,B正确;常见的脂肪酸有硬脂酸(C17H35COOH)、油酸(C17H33COOH)等,脂肪酸的相对分子质量较小,不属于有机高分子,C错误;海水中含有大量的无机盐成分,可以将大多数物质腐蚀,而聚四氟乙烯塑料被称为塑料王,耐酸、耐碱,不会被海水腐蚀,D正确。
2.下列化学用语表述正确的是(  )
A.基态镓原子的简化电子排布式:[Ar]4s24p1
B.顺-2-丁烯的球棍模型:
C.C的空间结构:
D.用电子式表示MgCl2的形成过程:
答案 C
解析 基态镓原子的简化电子排布式:[Ar]3d104s24p1,A错误;C的价层电子对数为3,无孤电子对,空间结构为平面三角形,C正确。
3.天安门前的华表(又称“望柱”)、金水桥都是用汉白玉制作的。下列叙述正确的是(  )
已知:汉白玉为纯白色的大理石,是一种石灰石形态,内含闪光晶体,主要由CaCO3、MgCO3和SiO2组成,也包含少量Al2O3、Fe2O3等。
A.CaCO3、MgCO3、SiO2、Al2O3、Fe2O3五种化合物在高温下都能稳定存在
B.SiO2、Al2O3均既能与强酸反应又能与强碱反应
C.汉白玉制成的金水桥能被酸雨腐蚀
D.将汉白玉雕刻成“望柱”的过程中发生了化学变化
答案 C
解析 CaCO3、MgCO3在高温下会分解,不能稳定存在,A项错误;SiO2可以与强碱反应,只能与氢氟酸反应,氢氟酸是弱酸,Al2O3既能与强酸反应又能与强碱反应,B项错误;将汉白玉雕刻成“望柱”的过程中发生了物理变化,D项错误。
4.下列有关物质性质与应用的对应关系正确的是(  )
选项 性质 实际应用
A 小苏打不稳定,受热分解生成CO2 用于泡沫灭火器
B 聚乙炔是无限延伸的线状结构 用于导电材料
C Al(OH)3受热分解,生成高熔点物质和水 用作塑料的阻燃剂
D 石墨是混合型晶体,含大π键 用作润滑剂
答案 C
解析 泡沫灭火器利用的是NaHCO3和Al2(SO4)3可发生相互促进的水解反应的原理:Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑,A项错误;掺杂后的聚乙炔能导电是因为分子间形成了空穴或出现了多余的自由电子,B项错误;石墨晶体可用作润滑剂是由于其结构中层与层之间以范德华力结合,容易发生相对滑动,D项错误。
5.由C2H6与N2O制备乙醛的反应机理如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.过程②有极性键的断裂与生成
B.反应过程中共有4种中间产物
C.总反应为2N2O+C2H6 CH3CHO+2N2+H2O
D.反应过程中Fe元素的化合价保持不变
答案 D
解析 由图可知,过程②有C—H极性键的断裂和O—H极性键的生成,A正确;由图可知,反应过程中共有、FeO+、[(C2H5)Fe(OH)]+、[(C2H4)Fe]+4种中间产物,B正确;根据反应机理图,C2H6和N2O是反应物,N2、H2O和CH3CHO是生成物,故总反应为2N2O+C2H6CH3CHO+2N2+H2O,C正确;由图可知,过程①中Fe+与N2O反应生成FeO+和N2,铁元素化合价由+1价升高为+3价,铁元素化合价发生改变,D错误。
6.(2026·北京高三上阶段练习)下列实验的相应操作中,不正确的是(  )
A.制备并检验SO2 B.实验室制取O2
为防止有害气体逸出,先放置浸NaOH溶液的棉团,再加热 实验结束时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯
C.分液 D.蒸馏
先打开分液漏斗上方的玻璃塞,再打开下方的活塞 冷水从冷凝管①口通入,②口流出
答案 D
解析 铜与浓硫酸共热制备SO2时,SO2为有毒气体,需尾气处理,为防止二氧化硫逸出,需先放置浸NaOH溶液的棉团吸收SO2,A正确;制取O2用排水法收集时,结束时先移导管再熄灭酒精灯,可防止水倒吸引起试管炸裂,B正确;分液时先打开分液漏斗上方的玻璃塞,再打开下方的活塞,使下层液体顺利流下,C正确;蒸馏时,冷水应从冷凝管的②口通入,①口流出,保证蒸气被充分冷凝,D错误。
7.(2025·河南模拟预测)下列化学反应与方程式不相符的是(  )
A.饱和碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢:CaSO4(s)+(aq)CaCO3(s)+(aq)
B.泡沫灭火器的原理:2Al3++3+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑
C.草酸与酸性高锰酸钾溶液反应:5H2C2O4++6H+10CO2↑+2Mn2++8H2O
D.民间酿酒师向淀粉水解液中添加酒曲造酒:C6H12O62C2H5OH+2CO2↑
答案 B
解析 CaSO4与饱和Na2CO3溶液反应,因碳酸根离子浓度高,发生沉淀转化,离子方程式为CaSO4(s)+(aq)(aq)+CaCO3(s),A正确;Al3+与发生相互促进的水解反应,生成Al(OH)3沉淀和CO2气体,离子方程式为Al3++3Al(OH)3↓+3CO2↑,B错误;草酸与酸性高锰酸钾溶液反应,草酸为弱酸,被氧化为CO2,KMnO4被还原为Mn2+,离子方程式为5H2C2O4+2+6H+10CO2↑+2Mn2++8H2O,C正确;淀粉水解液中含葡萄糖,在酒曲作用下转化成乙醇,并放出CO2,化学方程式为C6H12O62C2H5OH+2CO2↑,D正确。
8.短周期主族元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,Z的单质是合成氨的原料之一,M的最高价氧化物对应的水化物为强酸,它们组成的一种分子结构如图所示。下列说法正确的是(  )
A.最简单氢化物的沸点:Y>Z
B.第一电离能:Z>M
C.中所有原子在同一平面
D.Y、Z、M的氧化物均为酸性氧化物
答案 B
解析 短周期主族元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,Z的单质是合成氨的原料之一,Z为N,M的最高价氧化物对应的水化物为强酸,根据结构式M能形成2个共价键,故M为S,根据其组成的分子结构可知,X形成1个共价键,X为H,Y可形成4个共价键,Y为C, X、Y、Z、M分别为H、C、N、S。Y的最简单氢化物为CH4,Z的最简单氢化物为NH3,NH3分子间可以形成氢键,熔、沸点高于CH4,故A错误;N2H4中N原子采取sp3杂化,所有原子不在同一平面,故C错误;C、N、S的氧化物不一定为酸性氧化物,如CO、NO为不成盐氧化物,故D错误。
9.高分子M广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品,合成路线如图:
下列说法正确的是(  )
A.化合物B存在顺反异构体
B.化合物C分子的核磁共振氢谱只有一组峰
C.合成M的聚合反应是缩聚反应
D.除醇类物质以外,B的同分异构体还有2种
答案 B
解析 根据高分子M的结构式可知,M的单体为CH2CH—O—CH3和,由此可知B为CH2CH—O—CH3,C为,则试剂a为CH3OH,据此分析解答。B为CH2CH—O—CH3,其中一个双键碳上连接的两个原子相同,不存在顺反异构体,故A错误;化合物C为,其结构对称,只含有一种化学环境的氢原子,则核磁共振氢谱只有一组峰,故B正确;聚合物M是由B和C发生加成聚合反应生成的,故C错误;B的分子式为C3H6O,除醇类物质以外的同分异构体有OHCCH2CH3、CH3COCH3、,共3种,故D错误。
10.(2025·河南模拟预测)下列有关实验操作和现象、结论都正确的是(  )
选项 实验操作和现象 结论
A 相同温度下用pH计测定等浓度甲酸和乙酸溶液的pH,甲酸溶液的pH更小 烷基越长,推电子效应越大
B 向2 mL浓度均为0.1 mol·L-1的CaCl2和BaCl2混合溶液中滴加少量0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液,振荡,产生白色沉淀 溶度积常数:CaCO3>BaCO3
C 先将注射器充满NO2气体,然后将活塞往里推,注射器内气体颜色加深 增大压强,平衡2NO2N2O4向生成NO2气体的方向移动
D 铝粉与氧化铁发生铝热反应,冷却后将固体溶于盐酸,向所得溶液滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化 氧化铁已经完全被铝粉还原
答案 A
解析 烷基是推电子基,烷基越长,推电子效应越大,使得羧基中的氢更难电离,故相同温度下用pH计测定等浓度甲酸和乙酸溶液,甲酸酸性强,甲酸溶液的pH更小,A正确;C与Ca2+或Ba2+都会生成白色沉淀,无法判断谁先沉淀,无法比较溶度积,B错误;先将注射器充满NO2气体,然后将活塞往里推,体积缩小,NO2浓度增大,注射器内气体颜色加深,平衡向气体体积减小的方向移动,即正向移动,C错误;铝粉与氧化铁发生铝热反应生成氧化铝与铁单质,冷却后将固体溶于盐酸,若有未被还原的Fe2O3,则会与盐酸反应生成Fe3+,Fe3+与铝热反应生成的Fe反应生成Fe2+,因此,溶液中检验不到Fe3+不能证明氧化铁已经完全被铝粉还原,D错误。
11.铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化,反应过程如图所示。下列叙述不正确的是(  )
A.催化循环中Rh的配位数有3种
B.[Rh(CO)2I2]-中Rh的化合价为+1价
C.H2O和CH3I的空间结构相同
D.甲醇羰基化反应为CH3OH+COCH3CO2H
答案 C
12.合成某种脱氢催化剂的主要成分之一为立方ZnO,其晶胞结构如图,已知晶体密度为ρ g·cm-3,a的分数坐标为(0,0,0),设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是(  )
A.与O2-最近的O2-有12个
B.若以Zn2+为顶点重新取晶胞,O2-位于晶胞的面心和体心
C.Zn2+之间的最短距离为×107 nm
D.b的分数坐标为(,,)
答案 B
解析 若以Zn2+为顶点重新取晶胞,根据均摊法,一个晶胞中Zn2+个数8×=1个,若O2-位于晶胞的面心和体心个数为6×+1=4,Zn2+和O2-个数比不是1∶1,故B错误;Zn2+之间的最短距离是晶胞面对角线长的,该晶胞含有O2-:8×+6×=4个,晶胞的边长为×107nm,晶胞面对角线长为× 107nm,Zn2+之间的最短距离为×107 nm,故C正确。
13.通过NiCo2O4电极催化剂实现了环氧氯丙烷的电合成,工作原理如图。下列说法错误的是(  )
A.Ⅱ可能为
B.电极a接电源的正极
C.由Ⅱ生成环氧氯丙烷的方程式为
D.当合成1 mol环氧氯丙烷时,至少生成H2 22.4 L(标准状况)
答案 A
解析 由图可知,b电极上H2O被还原生成H2,即b电极作阴极,则a电极作阳极,阳极上X-和OH-放电:X--e-X·、OH--e-·OH。根据图示,Ⅰ与·OH结合生成Ⅱ,所以Ⅱ只能是,A错误;根据分析,电极a为阳极,所以电极a接电源的正极,B正确;当合成1 mol环氧氯丙烷时,阳极上X-和OH-各失去1 mol电子,共转移2 mol电子,根据2H2O+2e-2OH-+H2↑,转移2 mol电子时,生成1 mol H2,即22.4 L H2(标准状况),D正确。
14.乙二酸(用H2A表示)为二元弱酸。25 ℃时,向0.1 mol·L-1的NH4HA溶液中滴加适量的盐酸或NaOH溶液,溶液中各含氮(或A)微粒的分布分数δ与溶液pH的关系如图所示(不考虑溶液中的NH3分子)。例如,溶液中H2A的分布系数δ(H2A)=。下列说法正确的是(  )
A.由图可知:Ka1(H2A)=10-4.3,Kb(NH3·H2O)=10-9.3
B.pH=8的溶液中:c(A2-)>c(N)>c(NH3·H2O)>c(HA-)
C.d点溶液中:c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.1 mol·L-1
D.NH4HA溶液中滴加少量NaOH溶液发生的主要反应的离子方程式:N+OH-NH3·H2O
答案 B
解析 向NH4HA溶液中滴加盐酸,HA-浓度降低,H2A浓度增大,向NH4HA溶液中滴加NaOH溶液,HA-浓度降低,A2-浓度增大,N浓度降低,NH3·H2O浓度增大,则图像中从左开始曲线依次表示H2A、HA-、A2-、N和NH3·H2O,从图中可以看出,d点c(H2A)=c(HA-),可知H2A的Ka1(H2A)== c(H+)=10-1.3,e点c(HA-)=c(A2-),可知H2A的Ka2(H2A)==c(H+)=10-4.3,n点c(N)=c(NH3·H2O),可知NH3·H2O的Kb(NH3·H2O)==c(OH-)===10-4.7,据此解答。结合分析,从图中可以看出,pH=8的溶液中有c(A2-)>c(N)>c(NH3·H2O)>c(HA-),B正确;NH4HA溶液的浓度为0.1 mol·L-1,若没有向溶液中加入盐酸或NaOH溶液,根据元素守恒,d点溶液中始终存在:c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.1 mol·L-1,但加入酸或碱,增大了溶液的体积,所以c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)<0.1 mol·L-1,C错误;向NH4HA溶液中加入少量NaOH 溶液后,发生的反应有N+OH-NH3·H2O,K1==104.7和HA-+OH-A2-+H2O,K2==109.7,K2 K1,故发生的主要反应的离子方程式:HA-+OH-A2-+H2O,D错误。
15.(2025·高三下安徽学业考试)BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料,采用下列路线可制备粉状BaTiO3。已知:BaS易溶于水,CaS微溶于水,“沉淀”生成BaTiO(C2O4)2。
下列说法不正确的是(  )
A.“焙烧”步骤中,碳粉起还原剂作用,BaSO4被还原
B.“沉淀”步骤中,发生的反应为非氧化还原反应
C.“酸化”步骤中,使用的酸为稀硝酸
D.“热分解”步骤中,产生的n(CO2)∶n(CO)=1∶1
答案 C
解析 硫酸钡与过量碳粉、过量氯化钙混合焙烧产生CO,所得物质加水浸取,除去滤渣CaS和过量碳粉,滤液中加入盐酸酸化,浓缩结晶得到母液和晶体,加水溶解晶体后加入TiCl4、(NH4)2C2O4,滤出滤液,沉淀经热分解得到粉状BaTiO3,据此分析解答。由流程可知,“焙烧”步骤中,碳粉转化为CO,碳元素的化合价升高,碳粉作还原剂,将硫酸钡转化为硫化钡,BaSO4被还原,A正确;“沉淀”步骤中,BaCl2晶体溶于水后,加入TiCl4和(NH4)2C2O4,将钡离子充分沉淀得到BaTiO(C2O4)2,反应的化学方程式为BaCl2+TiCl4+2(NH4)2C2O4+H2OBaTiO(C2O4)2↓+4NH4Cl+2HCl,B正确;“酸化”的作用是将BaS转化为BaCl2且不能引入新杂质,则应选用盐酸,不能用硝酸,C错误;BaTiO(C2O4)2热分解的化学方程式为BaTiO(C2O4)2BaTiO3+2CO↑+2CO2↑,则n(CO2)∶n(CO)=1∶1,D正确。
二、非选择题(本题包括4小题,共55分)
16.(14分)我国主要以β型锂辉石(主要成分为Li2O、Al2O3、SiO2,含有Fe3O4、MgO等杂质)为原料,通过硫酸锂苛化法生产氢氧化锂(LiOH)并制备锂离子电池的正极材料LiFePO4。流程如图:
已知:①LiFePO4不溶于水,能溶于强酸。
②部分金属氢氧化物的Ksp如下表:
物质 Mg(OH)2 Al(OH)3 Fe(OH)3
Ksp 10-12 10-33 10-38
③Na2SO4和LiOH的溶解度随温度变化的曲线如图所示,二者结晶时均以水合物形式析出。
回答如下问题:
(1)“球磨”操作的目的是    。
(2)加入石灰石中和残酸,调节pH使铁、铝等杂质元素完全沉淀,则pH至少为   (保留一位小数。通常认为溶液中离子浓度≤1×10-5 mol·L-1时沉淀完全)。
(3)滤渣2的成分是   。
(4)获得Na2SO4·10H2O时,通常“冷冻至0 ℃”,原因是    。
(5)LiOH溶液与FeSO4和H3PO4混合溶液制备LiFePO4的化学方程式为    ;
两种溶液相互滴加的方式不同会影响产率和纯度,有同学认为应该将FeSO4和H3PO4混合液滴加到LiOH溶液中,你认为是否合理:   (填“是”或“否”),说明理由:    。
答案 (1)增大反应接触面积,加快反应速率,使焙烧更充分
(2)4.7
(3)Mg(OH)2、CaCO3
(4)此温度下Na2SO4的溶解度较小,与LiOH的相差较大
(5)3LiOH+FeSO4+H3PO4LiFePO4+Li2SO4+3H2O 否 碱性环境下会产生Fe(OH)2,继而氧化为Fe(OH)3从而影响产品产率和纯度
解析 β型锂辉石通过“球磨”被粉碎,加入浓硫酸“酸化焙烧”转化为Li2SO4、Al2、Fe2、MgSO4、SiO2,“调浆浸出”使铝、铁等杂质元素转化为Al(OH)3、Fe(OH)3等被除去,通过“净化除杂”使镁元素及引入的钙元素转化为Mg(OH)2、CaCO3而除去,向“蒸发结晶、离心分离”得到的硫酸锂溶液中加入NaOH,利用Na2SO4和LiOH在不同温度下的溶解度的差异,采用“冷冻至0 ℃”析出Na2SO4·10H2O,从而得到LiOH溶液,经过一系列操作得到LiOH·H2O,最后与FeSO4和H3PO4混合溶液制备LiFePO4。(2)调节pH使铁、铝等杂质完全沉淀,Al(OH)3的Ksp大于Fe(OH)3的Ksp,说明Fe(OH)3更难溶于水,加入石灰石与水调节pH时,Fe3+先生成Fe(OH)3,故Al3+完全沉淀时Fe3+已完全沉淀,利用Al(OH)3的Ksp计算Al3+完全沉淀时的c(OH-),c(OH-)== mol·L-1≈10-9.3 mol·L-1,则c(H+)== mol·L-1,故pH≈4.7。(5)LiOH溶液为碱性溶液,将FeSO4和H3PO4混合液滴加到LiOH溶液中,由于开始时LiOH溶液过量,会生成Fe(OH)2沉淀,进一步被氧化为Fe(OH)3,从而影响产品的纯度和产率,故这种操作不合理。
17.(13分)L是一种重要的有机试剂,其工业合成路线如图。
已知:
①R—COOHR—COClR—CONH2;
②;
③+(R为H原子或烃基)。
回答下列问题:
(1)(1分)物质A的系统命名法名称为       。
(2)反应条件D应选择    (填字母)。
a.HNO3/H2SO4 b.Fe/HCl
c.NaOH/C2H5OH d.AgNO3/NH3
(3)(3分)写出H的结构简式:      ,B→C的反应类型是       。
(4)写出一定条件下,F生成G的第二步反应的化学方程式:             。
(5)有机物M是A的同系物,相对分子质量比A大28,符合下列条件的M的芳香族同分异构体有   种。
①含吡啶环();
②能水解;
③能发生银镜反应;
④有四种不同化学环境的H,其个数比为6∶2∶2∶1。
(6)(3分)以乙醇为主要原料合成设计路线如下,请补充该合成路线中的反应条件和产物。(反应条件请写在箭头的上下如:中间产物写在对应的横线上)
CH3CH2OHCH3CHO     →     →     
答案 (1)2-硝基甲苯
(2)b
(3) 氧化反应
(4)+NH3·H2O+2H2O
(5)3
(6)CH3CH2OHCH3CHO
解析 由F的结构简式知,A和氯气发生取代反应在甲基对位引入氯原子得到B(),B被酸性高锰酸钾溶液氧化为C(),结合E化学式可知,C中硝基被还原为氨基得到E(),F发生已知②类似反应生成,和氨水反应生成G(),G发生已知①反应生成H(),H中—CONH2转化为—CN得到I,I和J反应生成K,K转化为L,结合L的结构简式以及J的化学式可知,J为、K为。(2)C中硝基被还原为氨基得到E,因此反应条件D应选择Fe/HCl,故选b。(5)有机物M是A的同系物,相对分子质量比A大28,则M比A多2个—CH2—,则M的化学式为C9H11NO2,符合下列条件的M的芳香族同分异构体:能水解,则含有酯基;能发生银镜反应,则含有醛基或—OOCH;有四种不同化学环境的H,其个数比为6∶2∶2∶1,则应该含有2个甲基且结构对称;存在、、,共3种同分异构体。(6)乙醇氧化为乙醛,两分子乙醛发生已知③反应转化为,发生氧化反应得到,发生已知①反应转化为,发生类似H生成I的反应转化为,发生类似K生成L的反应得到产物。
18.(14分)(2025·湖南湘西模拟)摩尔盐是分析化学中重要的基准物质,其化学式可表示为(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,其摩尔质量为392 g·mol-1。它易溶于水,难溶于乙醇。某学习小组利用废铁屑、稀硫酸和硫酸铵为原料设计如图所示装置(加热和夹持装置已略去)制备少量摩尔盐并测定产品纯度。
已知:废铁屑表面有油污,且含有硫化亚铁杂质。
Ⅰ.制取摩尔盐
实验步骤如下:
①用10% Na2CO3溶液煮废铁屑5分钟,过滤后用蒸馏水冲洗至中性,转移至锥形瓶中。
②关闭活塞K3,打开活塞K1和K2,加入20%稀硫酸,水浴加热至50~60 ℃,待大部分废铁屑溶解后,打开活塞K3,关闭活塞K2。
③一段时间后再关闭活塞K1、K3,采用热水浴蒸发装置B中水分,待液面产生晶膜时停止加热,冷却结晶,过滤,用无水乙醇洗涤晶体样品,干燥。
回答下列问题:
(1)(2分)摩尔盐中铁元素的化合价为     ,基态该离子的价层电子轨道表示式为       。
(2)实验中两次用到Na2CO3溶液的作用分别是    。
(3)步骤③用无水乙醇洗涤的优点是       。
Ⅱ.测定产品纯度
取10.00 g实验所得晶体样品配成100 mL溶液,取出25.00 mL溶液于锥形瓶中,加稀硫酸酸化,用0.100 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点,重复3次,平均消耗KMnO4标准溶液9.00 mL。
(4)滴定反应的离子方程式为       。
将KMnO4标准溶液装入滴定管后,排气泡的正确操作为     (填字母)。
(5)经计算,该产品的纯度为     %(保留三位有效数字);滴定时,若滴定时间过长,可能会导致测得的产品纯度      (填“偏大”或“偏小”)。
答案 (1)+2 
(2)除去废铁屑表面的油污;吸收装置A中产生的H2S(合理即可)
(3)减少晶体在洗涤过程中的溶解损失;乙醇易挥发,便于干燥晶体(合理即可)
(4)5Fe2+++8H+5Fe3++Mn2++4H2O b
(5)70.6 偏小
解析 (2)已知废铁屑表面有油污且含有硫化亚铁,与硫酸反应会生成有刺激性气味的H2S,Na2CO3溶液呈碱性,能够与油污发生皂化反应除去油污,同时它作为碱性溶液可以吸收H2S。(3)无水乙醇能降低硫酸亚铁铵晶体的溶解度,避免在洗涤过程中晶体大量溶解造成损失,且乙醇易挥发,便于干燥晶体。(4)观察所给的操作示意图,KMnO4溶液应装入酸式滴定管,排气泡时应打开活塞,让溶液快速流出,使气泡排出,b符合题意。(5)n()=0.100 0 mol·L-1×9.00×10-3 L=9×10-4 mol,由亚铁离子与高锰酸根离子反应的化学计量数可知,25.00 mL所配溶液中n(Fe2+)=5n()=4.5×10-3mol,100 mL所配溶液中n(Fe2+)= ×4.5×10-3 mol=0.018 mol,样品中(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的纯度为×100%≈70.6%,Fe2+易与空气中的氧气反应,若滴定时间过长,会导致消耗KMnO4标准溶液体积偏小。
19.(14分)(2026·吉林高三上阶段练习)由CO2催化加氢制CH3OH的反应体系中,发生的主要反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.1 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0 kJ·mol-1
(1)已知:相关共价键的键能如表:
共价键 H—H C—H C—O O—H
键能/(kJ·mol-1) a b c d
试计算:断开1 mol CO中的化学键所需要提供的最低能量为      kJ。
(2)反应Ⅱ合成的甲醇在工业上可以用作燃料电池,请写出甲醇燃料电池(电解质为KOH溶液)负极的电极反应式:    。
(3)若反应Ⅰ速率v=v正-v逆=k正c(CO2)·c(H2)-k逆c(CO)·c(H2O),其中k正、k逆分别为正反应、逆反应的速率常数,c为气体的浓度。若降低温度,   (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)在T ℃时,向容积为1 L的恒容密闭容器中投入3 mol H2和1 mol CO2,此时容器内的总压为p kPa,发生反应Ⅰ、反应Ⅱ。
①下列能说明反应Ⅰ、反应Ⅱ达到平衡状态的是     (填字母)。
a.2v正(H2)=v逆(H2O)
b.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
c.CO(g)和H2O(g)的物质的量之比不再变化
d.容器内气体的密度不再变化
②实验测得平衡时CH3OH或CO的选择性随温度的变化如图所示。
已知:CH3OH的选择性=×100%
CO的选择性=×100%
其中,表示平衡时CO的选择性的是曲线     (填“ⅰ”或“ⅱ”);为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性,应选择的反应条件为     (填字母)。
a.低温、低压 b.高温、高压
c.高温、低压 d.低温、高压
③若在上述条件下,反应经5 min后达平衡,CO2的平衡转化率为50%,CO的选择性为20%。反应Ⅰ的压强平衡常数Kp=     (用最简分数表示)。
答案 (1)3b+c+d-2a-90.1
(2)CH3OH+8OH--6e-C+6H2O
(3)增大 (4)①bc ②ⅱ d ③
解析 (1)据盖斯定律,将反应Ⅱ-反应Ⅰ可得:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1-(+41.1 kJ·mol-1)=-90.1 kJ·mol-1,依据ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,可得E(CO)+2×a kJ·mol-1-(3×b kJ·mol-1+c kJ·mol-1+d kJ·mol-1)=-90.1 kJ·mol-1,解得E(CO)=(3b+c+d-2a-90.1)kJ·mol-1。(2)甲醇碱性燃料电池中甲醇在负极上发生氧化反应,同时OH-参与,生成C和H2O,负极反应式为CH3OH+8OH--6e-C+6H2O。(3)若反应Ⅰ速率v=v正-v逆=k正c(CO2)·c(H2)-k逆c(CO)·c(H2O),当反应达到平衡时,v正=v逆,则=K,降低温度,平衡向放热反应方向移动,即向该反应的逆反应方向进行,所以=K减小,则增大。(4)①无论反应Ⅰ还是反应Ⅱ,反应速率之比等于化学计量数之比,则平衡时v正(H2)=2v正(H2O)=2v逆(H2O),则2v正(H2)=v逆(H2O)不能说明反应达到平衡状态,故a不符合题意;反应Ⅰ和反应Ⅱ的反应物和生成物均为气体,反应前后气体总质量不变,反应Ⅰ为反应前后气体总物质的量不变的反应,反应Ⅱ为气体分子数减小的反应,反应后气体总物质的量减小,则反应Ⅰ、反应Ⅱ平衡时,气体总物质的量减小,根据公式M=,则容器内混合气体的平均相对分子质量不断增大,当容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化,说明反应达到平衡状态,故b符合题意;CO(g)只是反应Ⅰ的产物,而H2O(g)则是反应Ⅰ、反应Ⅱ的共同产物,二者的物质的量之比是变量,所以CO(g)和H2O(g)的物质的量之比不再变化时,说明反应达到平衡状态,故c符合题意;该反应过程中气体的总质量不变,且容器的总体积不变,则混合气体的密度为一恒量,所以容器内气体的密度不再变化,不能说明反应达到平衡,故d不符合题意。②升高温度,反应向吸热方向进行,所以反应Ⅰ正向进行,反应Ⅱ逆向进行,故CO的选择性增大,则表示平衡时CO的选择性的是曲线ⅱ。③在T ℃时,反应经5 min后达平衡,CO2的平衡转化率为50%,则反应消耗的CO2为0.5 mol,再依据CO的选择性为20%可知,反应Ⅰ中生成的CO为0.5 mol×20%=0.1 mol,则反应Ⅱ生成的CH3OH为0.4 mol,分别列式如下:
      CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
转化量/mol 0.1  0.1   0.1   0.1
      CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
转化量/mol 0.4  1.2   0.4   0.4
达到平衡时CO2、H2、CH3OH、H2O、CO的物质的量分别为0.5 mol、1.7 mol、0.4 mol、0.5 mol、0.1 mol,气体总物质的量是3.2 mol,平衡时,根据同温同容(恒容容器)时,气体的压强与气体的总物质的量成正比,可知平衡时容器的压强为0.8p kPa,反应Ⅰ的压强平衡常数Kp===。
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