山东省临沂第四中学等校2026届高三下学期高考模拟考试化学试卷(含解析)

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山东省临沂第四中学等校2026届高三下学期高考模拟考试化学试卷(含解析)

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临沂第四中学等校2026届高三下学期高考模拟考试化学试卷
一、单选题
1.2026年我国科技发展再上新台阶。下列说法正确的是( )
A.“海葵一号”通过分馏进行油气分离,此过程仅涉及氧化还原反应
B.“华龙一号”的核反应堆以为燃料,与具有相同的性质
C.神舟二十一号飞船的耐高温材料使用了碳纤维,属于无机非金属材料
D.福建舰舰体材料为无磁镍铬钛合金钢,该合金钢的熔点高于纯铁
2.下列试剂的实验室保存方法正确的是( )
A.白磷保存在冷水中,钾保存在石蜡中 B.酸性溶液均可保存在细口玻璃瓶中
C.四氯化碳保存在细口塑料瓶中 D.硝酸银溶液保存在无色透明玻璃瓶中
3.下列化学用语或图示表达正确的是( )
A.基态核外价电子排布式为
B.的球棍模型为
C.的VSEPR模型为
D.S原子的原子轨道示意图为
4.实验室中,下列操作错误的是( )
A.重金属盐中毒急救时,可口服牛奶或蛋清
B.苯酚不慎沾到手上,先用乙醇冲洗,再用水冲洗
C.常压蒸馏时,加入液体的体积不超过蒸馏烧瓶容积的三分之二
D.酸式滴定管中有气泡,应轻轻旋转活塞,让溶液缓慢流出,赶走气泡
5.下列方程式书写正确的是( )
A.少量明矾溶液滴入过量的氨水中:
B.用草酸标准溶液滴定溶液:
C.的燃烧热为
D.稀释溶液时溶液由绿色变为蓝色:
6.我国科学家合成新型磷氮类高能分子—磷酰三异氰酸酯,结构简式为:。下列说法错误的是( )
A.中心P原子的杂化方式为杂化
B.分子中所有原子均满足8电子稳定结构
C.所含第二周期元素的第一电离能:
D.键角
7.工业上以软锰矿(主要成分为)为原料通过固体碱熔氧化法生产高锰酸钾,主要流程如图。
已知:“熔融氧化”中发生反应的化学方程式为。
下列说法错误的是( )
A.“熔融氧化”可在铁坩埚中进行
B.“锰酸钾歧化”中可替换为
C.“抽滤”可加快过滤速度,使固液分离更彻底
D.“锰酸钾歧化”中氧化产物与还原产物的物质的量之比为
8.由F、Pd组成的一种化合物通常以四聚体的形式存在,其结构如图所示。下列有关该化合物的说法正确的是( )
A.“○”代表Pd B.Pd的化合价为
C.F存在孤电子对 D.由单体变为四聚体Pd杂化方式不变
9.均相芬顿反应是高级氧化技术的经典工艺,通过产生自由基引发系列链反应实现物质的深度氧化。在酸性条件下产生自由基的过程如图。下列说法正确的是( )
A.反应Ⅰ的离子方程式为
B.产生自由基的过程中,整个体系的不变
C.其它条件不变时,改变对反应Ⅰ的速率影响程度大于Ⅱ
D.反应Ⅱ的活化能小于反应Ⅰ
10.煤焦与水蒸气的反应是煤气化过程中的主要反应,具体反应是。向、恒容密闭容器中加入和,测得体系中气体密度()与时间(t)的关系如图所示(时,瞬间缩小容器体积为)。下列说法正确的是( )
A.M点时,体系已达平衡状态
B.0→内,用表示的平均反应速率为
C.时,该反应的平衡常数
D.N点时,向容器中同时充入和,则大于
二、多选题
11.仅用下表提供的试剂和用品,能实现相应实验目的的是( )
实验目的 试剂 用品
A 检验蔗糖的水解产物含醛基 蔗糖溶液、稀硫酸、新制氢氧化铜悬浊液、水 试管、胶头滴管、酒精灯、pH试纸
B 制备乙酸乙酯 乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和溶液 试管、橡胶塞、导管、铁架台(带铁夹)、酒精灯、火柴、碎瓷片、胶头滴管
C 测定溶液的浓度 待测液、酚酞、的盐酸 酸式滴定管、移液管、锥形瓶、滴定管架、烧杯、胶头滴管
D 电解稀硫酸并制作氢氧燃料电池 稀硫酸 长颈漏斗、U形管、橡胶塞、导线、电流表、石墨棒
A.A B.B C.C D.D
12.以硝酸盐为固体电解质的电池装置和镍电极的反应机理如图。下列说法错误的是( )
A.液态钠作负极
B.电池运行过程中不需要补充硝酸盐
C.放电过程中每转移,镍电极质量增加
D.为降低成本,可将固体电解质替换为硝酸钠溶液
三、单选题
13.用辉铋矿(主要成分是,含Si、Fe、Pb、Al等元素)生产海绵铋的一种工艺流程如图。下列说法错误的是( )
A.“酸浸”时Fe、Al元素进入浸液中
B.“氧化浸出”得到浸渣的成分为和
C.“置换”时发生反应
D.向“置换”所得滤液中通入,所得溶液可循环利用
四、多选题
14.由天然樟脑合成樟脑二醇(TCDM)的合成路线如下,下列说法错误的是( )
A.TCDA转化为TCDM的过程发生了取代反应
B.可用溶液鉴别TCDA和TCDM
C.TCDA同分异构体中,至少含有3种不同化学环境的氢
D.在硝酸和硫酸亚铁的作用下,b键发生断裂
15.常温下,向的悬浊液中加入稀酸调节溶液的(此过程无气体溢出),平衡时混合溶液中与的变化关系如图所示。已知:。下列说法正确的是( )
A.Ⅱ表示随变化的关系曲线
B.约为
C.的溶液中:
D.时,体系中有沉淀析出
五、填空题
16.钕铁硼永磁合金因其具有优异的磁性能而被称为“磁王”,钕铁硼永磁合金中含有铁、硼及大量的稀土元素钕。回答下列问题:
(1)稀土元素钕(Nd),其价电子排布式为,已知f能级有7个原子轨道,则钕位于元素周期表的第______________________周期,未成对电子数是______________________。
(2)容易锈蚀是钕铁硼磁铁的一大弱点,可电镀镍等金属进行表面涂层处理。一种含镍配合物L的结构如图:
①元素C、N、O中,第二电离能最大的是___________(填元素符号),电负性最大的是___________(填元素符号)。
②配合物L中与镍配位的配体数为______________________。
(3)锇(Os)的某种氧化物是极具潜力的交变磁体候选材料,其四方晶胞结构如图所示。已知该晶体的密度为,Os和O原子半径分别为和,a点原子的分数坐标为,b点原子的分数坐标为。设为阿伏伽德罗常数的值。
①d点原子的分数坐标为______________________,Os位于O原子组成的______________________空隙中。
②为晶胞沿___________(填标号)轴方向的投影图。
A.x B.y C.z
③晶胞的空间利用率为___________(O的摩尔质量为16g/mol,Os的摩尔质量为190g/mol。用含的代数式表示)。
17.沉积型锂矿主要为铝硅酸盐矿物,和存在于铝硅酸盐晶格中。采用两段焙烧—浸取法从锂矿(主要含铝硅酸盐及少量、、)中分离提取、Ga元素,工艺流程如下:
已知:①低温焙烧时金属氧化物均转化为硫酸盐;中温焙烧时、分解生成对应氧化物;
②不定形氢氧化铝沉淀对Li有吸附作用,实现铝锂的共沉淀;
③常温下,;;。回答下列问题:
(1)滤渣1主要成分除外还含有___________(填化学式)。
(2)“中温焙烧”时需在流动空气氛围中进行,原因是______________________。
(3)为减少损失,“除钙”时加入的方式为______________________。
(4)“沉锂”中,,加入固体,充分沉淀后,则沉淀率为___________%[忽略溶液体积变化;,结果精确至0.01;沉淀率]。
(5)已知树脂片段结构为,在吸附时,中心镓离子与树脂间存在的主要相互作用是______________________;含以下活性基团的树脂对碱性溶液中吸附效率最高的为______________________;
a. b. c.
离子交换工艺回收镓的最佳温度为50℃,吸附效率随温度升高先升后降的原因是______________________。
(6)为避免“电解富镓溶液”提取镓的过程中产生大量氢气,富镓溶液(主要成分为)中应加入过量溶液,“电解富镓溶液”阴极电极反应式为______________________。
六、实验题
18.硫氰化钾(KSCN)是一种用途广泛的化学药品。实验室模拟以和为原料制备KSCN的实验装置如图。
ⅰ.按如图连接实验装置,检查装置的气密性。点燃装置A处酒精灯,打开开始反应。
ⅱ.……时,熄灭装置A处酒精灯,待D中无气泡产生时,关闭,使进行完全后,打开,滴入适量的溶液。
ⅲ.一段时间后,经系列操作得到KSCN晶体。
已知:不溶于。
②三颈烧瓶内盛放、水和催化剂,发生反应:,该反应缓慢,且高于170℃易分解。
③KSCN的溶解度随温度变化较大。
回答下列问题:
(1)装置A为实验室制备的常用装置,其中发生的化学方程式为______________________;仪器a的名称为______________________。
(2)装置C的作用为______________________;反应过程中,装置D应保持温度处于一定范围,合理的是______________________。
A. B. C.
(3)步骤ⅱ中“……”处观察到的现象为______________________。E中吸收发生的离子反应方程式为______________________。
(4)步骤ⅲ中反应结束后“系列操作”为将三颈烧瓶中的固体催化剂滤去,___________(填操作名称)、过滤、洗涤、干燥。
(5)KSCN含量的测定:称取样品,配制溶液,量取于锥形瓶中,加入适量稀硝酸,滴加几滴作指示剂,用标准溶液滴定至终点时消耗标准溶液。判断到达滴定终点的现象为______________________,晶体中KSCN的质量分数为___________%。(用含m、a、b、c的式子表示;已知滴定时发生)。
七、填空题
19.降血脂药物瑞舒伐他汀钙前药(J)的一种合成路线如下:
已知:Ⅰ.;
Ⅱ.;
Ⅲ.;
Ⅳ.。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________。
(2)I中含氧官能团名称为___________;C→D反应类型为___________。
(3)A→B的化学方程式为___________。
(4)H→J反应中J的产率较低,原因可能是___________。
(5)符合下列条件M()的同分异构体结构简式为___________。
①能发生水解反应和银镜反应,且1mol化合物与银氨溶液反应可生成;
②含有一个手性碳原子;
③含4种不同化学环境的氢原子(个数比为)。
(6)G→L的合成路线设计如下:
试剂X的结构简式为___________;试剂m-CPBA的作用是___________。
20.利用和制合成气(、),涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
压力p下,按、投料反应。平衡体系中,各气态物种的物质的量随温度的变化关系如图所示。
回答下列问题:
(1)高温有利于反应Ⅰ自发,反应Ⅰ的焓变___________0(填“>”“<”或“=”)。甲线所示物种为___________(填化学式)。
(2)随温度升高,的物质的量逐渐降低的原因是______________________。
(3)温度下,体系达到平衡时,若为,CO为,则为______________________(用含a的代数式表示);此时,与C物质的量的差值______________________(用含a的代数式表示),反应Ⅱ的平衡常数为______________________。
(4)到,随着温度升高,容器中积碳___________(填“增大”“减小”或“不变”)。若恒容密闭容器中只发生反应III,升高温度,用物质的量分数表示的平衡常数___________(填“增大”“减小”或“不变”或“无法确定”)。
参考答案
1.答案:C
解析:A.油气分离的分馏操作是利用各组分沸点差异进行分离的物理过程,不涉及化学反应,A错误;
B.与互为同位素,二者化学性质几乎相同,但物理性质存在差异,并非具有完全相同的性质,B错误;
C.碳纤维主要成分为碳单质,属于无机非金属材料,C正确;
D.合金的熔点低于其成分纯金属,该合金钢属于铁合金,熔点低于纯铁,D错误;
故答案为C。
2.答案:A
解析:A.白磷着火点低,在空气中易自燃,冷水可隔绝空气防止其自燃;钾是活泼金属,易与空气中的水、氧气反应,石蜡可隔绝空气,两种试剂保存方法均正确,A正确;
B.并非所有酸性溶液都可保存在细口玻璃瓶中,例如氢氟酸会与玻璃中的发生反应,腐蚀玻璃,只能保存在塑料瓶中,B错误;
C.四氯化碳属于有机溶剂,会溶胀腐蚀塑料,不能保存在塑料瓶中,应保存在细口玻璃瓶中,C错误;
D.硝酸银见光易分解,反应为,需要保存在棕色避光玻璃瓶中,无色透明玻璃瓶会透光导致其分解,D错误;
故选A。
3.答案:A
解析:A.基态Cr原子的核外电子排布式为,是Cr原子失去3个电子形成的,故基态价电子排布式为,A正确;
B.为共价晶体,其晶体结构中每个Si原子与4个O原子通过共价键结合,形成正四面体结构,每个O原子与2个Si原子结合,形成立体网状结构,故的球棍模型为:,B错误;
C.分子的中心N原子的价层电子对数为(含1个孤电子对),N原子采取杂化,根据价层电子对互斥理论,VSEPR模型为,C错误;
D.图示为p轨道电子云图,S原子的原子轨道示意图为:,D错误;
故选A。
4.答案:D
解析:A.重金属盐可使蛋白质变性,口服牛奶或蛋清能让重金属盐与其中的蛋白质结合,减少重金属对人体自身蛋白质的损伤,操作正确,A不符合题意;
B.苯酚易溶于乙醇,先用乙醇冲洗可去除皮肤上的大部分苯酚,再用水冲洗可除去残留的乙醇和苯酚,操作正确,B不符合题意;
C.常压蒸馏时,若加入液体体积超过蒸馏烧瓶容积的三分之二,液体沸腾时易冲入冷凝管造成实验误差或危险,该操作要求正确,C不符合题意;
D.酸式滴定管赶气泡时,需要将滴定管倾斜约30°后快速旋转活塞,让溶液快速流出带走气泡,缓慢流出无法赶走气泡,操作错误,D符合题意;
故选D。
5.答案:D
解析:A.不溶于弱碱氨水,少量明矾滴入过量氨水反应生成沉淀,不会生成,正确的离子方程式为:,A错误;
B.草酸是弱酸,离子方程式中不能拆写为,应写化学式,正确的离子方程式为:,B错误;
C.燃烧热要求1mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物,H的稳定氧化物为液态,正确热化学方程式为:,C错误;
D.溶液中存在平衡,浓溶液中(黄色)含量较高,稀释时平衡正向移动,(蓝色)浓度增大,溶液由绿色变为蓝色,方程式书写正确,D正确;
故选D。
6.答案:B
解析:A.中心P原子形成4个σ键,无孤电子对,价层电子对数为4,杂化方式为,A正确;
B.P原子为第三周期元素,成键后周围共用电子数为10(双键提供4个,3个单键各提供2个),不满足8电子稳定结构,B错误;
C.同周期第二周期元素第一电离能随原子序数增大整体增大,N原子2p轨道半充满结构更稳定,第一电离能大于相邻的O,故第一电离能,C正确;
D.中C为sp杂化,为180°;P为杂化,接近109°28′,故,D正确;
故选B。
7.答案:B
解析:将软锰矿熔融氧化后水浸,得到锰酸钾溶液,通入调节pH,锰酸钾发生歧化反应生成高锰酸钾和二氧化锰,抽滤,得到的滤渣为可循环使用,滤液含高锰酸钾,结晶获得固体产品。
A.“熔融氧化”为强碱性环境,会腐蚀陶瓷坩埚,应在金属坩埚(如铁坩埚)中进行,A正确;
B.通入调节溶液pH的目的是使锰酸钾歧化生成高锰酸钾,使用会直接还原锰酸钾,得不到高锰酸钾,B错误;
C.“抽滤”利用压强差加快过滤速度,使固液分离更加彻底,C正确;
D.歧化反应原理为,氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1,D正确;
故选B。
8.答案:C
解析:A.F价层只有一个未成对电子,一般形成1个共价键,因此结构图中“○”代表F,A错误;
B.由结构模型可知,该四聚体的化学式可表示为,F的化合价为-1,则Pd的化合价为+5,B错误;
C.该四聚体中,F形成1个共价键或2个共价键(其中1个配位键)后仍存在孤电子对,C正确;
D.单体通过F的孤电子对与Pd的空轨道形成配位键从而形成四聚体,Pd的价层电子对数增多(+1),因此Pd的杂化方式发生了改变,D错误;
故答案选C。
9.答案:C
解析:A.根据流程图,反应Ⅰ的离子方程式为,故A错误;
B.基元反应Ⅰ为:,基元反应Ⅱ的化学方程式为,而基元反应Ⅰ比Ⅱ的反应速率更快,的消耗速率大于其生成速率,导致体系的pH发生改变,故B错误;
C.反应I的速率,反应Ⅱ的速率,其中远大于,所以改变对反应Ⅰ的速率影响程度更大,故C正确;
D.由题干信息可知,,说明相同条件下,反应Ⅰ比Ⅱ的反应速率更快,活化能越低反应速率越快,即反应Ⅰ比Ⅱ的活化能低,故D错误;
选C。
10.答案:C
解析:A.M点气体密度,容器体积2L,气体总质量,初始气体质量为的质量为54g,气体质量增加12g,说明M点时1molC完全反应,M点体系未达平衡状态,A项错误;
B.由A项分析可知,0→内C消耗1mol,则用表示的平均反应速率为,B项错误;
C.N点气体密度,容器体积1L,气体总质量,初始气体质量为的质量为54g,气体质量增加10g,则消耗molC、消耗,平衡时,,,,C项正确;
D.N点为缩小体积后新平衡,气体质量64g,说明气体减少2g,对应逆向生成mol的C,此时,,,充入和,则,平衡逆向移动,,D项错误;
答案选C。
11.答案:BC
解析:A.检验蔗糖水解产物的醛基需先加NaOH中和作催化剂的稀硫酸,营造碱性环境,所给试剂不含NaOH,无法完成实验,A不符合题意;
B.制备乙酸乙酯时,乙醇、乙酸在浓硫酸催化、加热条件下反应,产物通入饱和碳酸钠溶液收集即可,无需温度计,所给试剂和用品均满足要求,B符合题意;
C.用标准盐酸滴定NaOH溶液时,用移液管量取待测NaOH溶液于锥形瓶,加入酚酞作指示剂,用酸式滴定管盛装标准盐酸滴定,所给试剂和用品足够完成实验,C符合题意;
D.电解稀硫酸需要外接直流电源,所给用品中无电源,无法完成电解,后续氢氧燃料电池也无法制作,D不符合题意;
故选BC。
12.答案:CD
解析:该电池中Na为负极,电极反应为,镍电极为正极,正极上发生的反应为,,两步相加得正极的总反应为,据此解答。
A.液态Na为负极,发生氧化反应,A正确;
B.从反应机理图可以看出:硝酸根在反应中先被还原为亚硝酸根,随后又被氧化为硝酸根,由正极总反应方程式知,整个过程中硝酸盐循环参与反应,没有被消耗,因此电池运行过程中不需要补充硝酸盐,B正确;
C.放电时每转移,镍电极上增加的物质为,质量为,C错误;
D.Na单质易与水反应,不能将固体电解质换为水溶液,D错误;
故选CD。
13.答案:B
解析:辉铋矿(主要成分为,含Si、Fe、Pb、Al等元素)用硫酸酸浸后,部分杂质进入浸液;后续加入和盐酸进行氧化浸出,三价铁将中的-2价S氧化,自身被还原为二价铁,与过量形成稳定的配离子进入溶液,难溶物(如未反应的硫化物、等)进入浸渣;向含的溶液中加入铁粉,发生置换反应,铁粉将中的还原为Bi单质,得到海绵铋,自身被氧化为二价铁进入滤液,以此解答。
A.酸浸时加入硫酸,Fe、Al的化合物与硫酸反应生成可溶性硫酸盐,进入浸液中,A正确;
B.氧化浸出时,会将中的氧化为S单质,浸渣除和外还含有S,B错误;
C.该反应中Bi从+3价降为0价,Fe从0价升为+2价,电子守恒、电荷守恒、原子守恒,反应式书写正确,C正确;
D.置换滤液中主要含,通入后被氧化为,所得含的溶液可返回氧化浸出步骤循环利用,D正确;
故选B。
14.答案:AD
解析:A.TCDA转化为TCDM的过程发生了还原反应,A错误;
B.TCDA中含有羧基,可以与溶液反应放出二氧化碳气体,而TCDM不与溶液反应,所以可用溶液鉴别TCDA和TCDM,B正确;
C.TCDA同分异构体中高度对称的物质或均含有3种不同化学环境的氢,C正确;
D.根据合成线路可以判断出在硝酸和硫酸亚铁的作用下,a键发生断裂,形成两个羧基,D错误;
故选择AD
15.答案:BC
解析:已知:草酸的两步电离常数,两边取对数:,。因此,这两个比值的对数随pH的增大而线性增大,且斜率为1,由于,相同pH时,,故曲线Ⅰ表示随pH变化的关系曲线、曲线Ⅱ表示随pH的变化曲线,由曲线Ⅰ的pH=1.2时数据知,由曲线Ⅱ的pH=4.0时数据知。对于,加入酸后,,减小,平衡正向移动,增大,因此随pH的增大而减小,曲线Ⅲ表示随pH变化的关系曲线。
A.曲线Ⅱ表示随pH的变化曲线,A错误;
B.pH=4.0时,曲线Ⅲ;曲线Ⅱ,即,由,pH=4.0时,溶液中物料守恒,此时可忽略,因此。,B正确;
C.pH=4时,,,,因此正确浓度顺序为,C正确;
D.pH=1.2时,,要产生沉淀,,由图可知此时,故不会产生沉淀,D错误;
故选BC。
16.答案:(1)6;4
(2)O;O;3
(3);八面体;C;
解析:(1)钕(Nd)的价电子排布为,表明其位于第6(六)周期(因6s已填充,4f开始填充);根据洪特规则,中4个电子分占不同轨道且自旋平行,故未成对电子数为4。
(2)①C、N、O中,O失去一个电子后达到半满稳定结构,第二电离能最大;同周期从左至右电负性递增,故电负性最大的是O。②Ni中心原子周围有2个和1个含N配体,共3个配体。
(3)①d点与b点(0.19,0.19,0.5)关于体心对称,故d点坐标为;Os原子被6个O原子包围,形成正八面体构型,故Os位于正八面体空隙中。
②投影图中黑球(Os)位于四角与中心,白球(O)位于对角线上,符合沿z轴投影特征(忽略z坐标,保留x,y),故选C。
③晶胞中含2个Os和4个O,总质量为,晶胞体积为。原子总体积为。空间利用率=。
17.答案:(1)、
(2)带走生成的,使分解反应进行完全
(3)少量多次加入
(4)68.75
(5)配位键或配位作用;b;50℃以下,随温度升高,吸附速率加快,50℃以上,随温度升高,树脂活性官能团被破坏,降低吸附效率
(6)或
解析:该工艺采用两段焙烧—浸取法从锂矿中分离提取锂、镓元素:锂矿经稀硫酸低温焙烧,使金属氧化物全部转化为硫酸盐,随后调pH至3.0,过滤除去微溶的和完全沉淀的(滤渣1);滤液调pH至5.0后加浓硫酸进行中温焙烧,使分解为对应氧化物并释放,焙烧产物经水浸后,含的滤液经浓缩、少量多次加入除钙、再加入沉锂得到;水浸所得的含铝、镓氧化物的滤渣经NaOH碱浸,使Ga、Al转化为可溶性氢氧根配合物,再通过树脂吸附选择性分离,经HCl解吸得到富镓溶液,最后电解富镓溶液得到金属镓,实现了锂、镓的高效分离与回收。
(1)低温焙烧时,锂矿中的金属氧化物全部转化为硫酸盐,其中微溶于水,会直接留在滤渣中;调pH至3.0时,根据的,此时溶液中的氢氧根浓度为,计算得到此时铁离子的浓度为:,此时铁离子已经完全转化为了沉淀。而的氢氧化物更大,pH=3.0时仍溶解在滤液中,所以滤渣1的主要成分是。
(2)中温焙烧时,硫酸铝和硫酸镓发生分解反应:(M为二者对应的金属离子),可以进一步分解成与,流动空气能及时将生成的硫氧化物气体排出体系,使分解反应的平衡正向移动,确保硫酸盐完全分解为氧化物,便于后续浸出分离。
(3)采用少量多次加入的方式,可精确控制用量,主要沉淀,避免因局部浓度过高导致沉淀,从而减少的损失。
(4)根据:,推出(代入已知数值),则的沉淀率为:。
(5)的中心离子具有空轨道,树脂中的O、N原子含有孤电子对,二者通过配位键形成稳定的配合物,因此主要相互作用是配位键。选项b的树脂同时含有肟基(C=NOH)和氨基(),相对于其他选项中的树脂能提供更多的配位原子与结合,配位能力远强于仅含磷酸酯基的a和酰胺基的c,因此吸附效率最高。温度对吸附效率的影响分为两个阶段:低于50℃时,温度升高主要加快吸附反应的速率,使单位时间内吸附的增多,效率提升;高于50℃时,过高的温度会破坏树脂的活性官能团结构或断裂配位键,导致树脂吸附能力下降,因此吸附效率先升后降。
(6)富镓溶液中的与过量NaOH反应生成可溶性的四羟基合镓酸钠:,镓离子以或者其脱水形式存在,强碱性溶液中。电解时,阴极发生还原反应,Ga从+3价被还原为0价单质,结合碱性环境配平得到上述电极反应式:或。
18.答案:(1);球形干燥管
(2)通过观察气泡流速,判断并调节A装置中氨气的生成速率;B
(3)D中三颈烧瓶内液面不再分层;
(4)蒸发浓缩、冷却结晶
(5)滴入最后半滴标准溶液时,溶液由血红色变为淡黄色(或溶液血红色褪去),且半分钟内颜色不恢复;
解析:加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气,用碱石灰干燥后,在三颈烧瓶中氨气与反应生成,滴入KOH生成KSCN,滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体,多余的氨气在E中发生反应转为氮气;
(1)A中反应为氯化铵和氢氧化钙加热生成氯化钙、水和氨气,,仪器a的名称为球形干燥管;
(2)生成氨气通过装置C中液体,可以通过装置C观察气泡流速,判断并调节装置中氨气的生成速率;三颈烧瓶内盛放、水和催化剂,发生反应:,该反应缓慢,且高于170℃易分解,则反应温度尽可能要高,且应低于170℃,故合理的是B.;
(3)步骤ⅱ中“……”处观察到的现象为D中三颈烧瓶内液面不再分层,说明三颈烧瓶中氨气与完全反应生成,然后进行后续操作;E中吸收发生反应为酸性重铬酸钾氧化氨气生成氮气,同时生成铬离子,离子反应方程式为;
(4)滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,从溶液中得到晶体的操作为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体;
(5)由题意可知,硫氰酸根离子与铁离子发生显示反应,使溶液呈红色,当溶液中硫氰酸根离子完全反应时,溶液红色会褪去,则判断到达滴定终点的方法为:滴入最后半滴标准溶液时,溶液由血红色变为淡黄色(或溶液血红色褪去),且半分钟内颜色不恢复;
②达到滴定终点时消耗标准溶液,根据方程式可知,amL溶液中KSCN的物质的量是,100mL溶液中KSCN的质量为,样品中硫氰化钾的质量分数为。
19.答案:(1)对氟苯甲醛(或4-氟苯甲醛)
(2)醛基、醚键、酯基;氧化反应
(3)
(4)生成化合物J的顺式同分异构体
(5)
(6);作氧化剂
解析:该瑞舒伐他汀钙前药J的合成以A(对氟苯甲醛)为起始原料,A和M发生羟醛缩合反应生成B;B与尿素发生取代反应得到C;C经硝酸氧化并发生分子内环化,构建出核心三氮唑杂环得到D;D与发生取代反应,将羟基转化为易离去的甲磺酰氧基得到E;E经选择性还原酮羰基为羟基得到F;F用将羟基取代为活泼溴原子得到G;G分两条路径反应:一条与三苯基膦发生取代反应生成季鏻盐H,另一条与试剂X发生取代反应生成K,K再经m-CPBA氧化将硫醚转化为砜得到L;最后H或L分别与I发生反应生成碳碳双键,得到目标产物J,该反应因同时生成顺反两种烯烃异构体,导致所需反式产物J的产率较低。
(1)A的结构中,苯环的对位分别连接氟原子和醛基,根据芳香族化合物的命名规则,母体为苯甲醛,氟原子在4位(对位),因此命名为对氟苯甲醛或4-氟苯甲醛。
(2)结合合成路线中I的分子式和最终产物J与反应物H的结构,可推知I的结构简式为,中含有的含氧官能团为醛基、醚键和酯基,C→D的反应物是硝酸,反应过程中C分子中的N被氧化,同时发生分子内脱水成环,符合“加氧去氢”的氧化反应特征,因此反应类型为氧化反应。
(3)A→B是高中阶段典型的加成-消去反应(羟醛缩合):对氟苯甲醛的醛基与另一种反应物的α-氢发生加成反应,生成不稳定的羟基中间体;随后羟基与相邻碳原子上的氢发生消去反应,脱去一分子水,形成碳碳双键,得到产物B,反应方程式为:。
(4)H→J的反应生成了碳碳双键。当双键两端的碳原子都连接了不同的原子或基团时,会产生顺反异构现象。该反应会同时生成顺式和反式两种结构的烯烃,而我们需要的目标产物J是反式结构,因此顺式异构体的生成会导致反式产物J的产率降低。
(5)能发生水解反应说明含有酯基;能发生银镜反应且1mol该物质生成4molAg,说明分子中含有2个醛基(1mol醛基与银氨溶液反应生成2molAg)。其中一个醛基来自甲酸酯基,甲酸酯兼具酯基和醛基的性质,另一个为独立的醛基。含4种不同化学环境的氢,个数比为9:1:1:1。其中9个等效氢说明分子中存在叔丁基,三个甲基连在同一个碳原子上,所有氢原子等效。含有1个手性碳原子(连有4个不同原子或基团的碳原子)。因此叔丁基连接的碳原子需同时连接-OCHO、-CHO和-H,四个基团完全不同,符合手性碳的定义。综上,得到同分异构体的结构简式为:。
(6)试剂X的判断:G分子中含有溴原子,根据已知反应III,溴原子会被巯基(-SH)取代生成硫醚(-S-)。结合产物L的结构,可推知试剂X是含巯基(-SH)的。m-CPBA的作用:根据已知反应I,m-CPBA是一种氧化剂,能够将硫醚(-S-)氧化为砜(),因此其作用是作氧化剂。
20.答案:(1)>;
(2)温度升高反应Ⅰ平衡正向移动、反应Ⅲ平衡逆向移动,CO浓度增大使反应Ⅱ逆向移动程度大于温度升高对平衡正向移动程度
(3);;
(4)减小;减小
解析:(1)反应I是气体分子数增大的反应,,高温有利于自发,根据,可知。反应I生成等物质的量的CO和,但低温下反应III(放热)正向进行,大量消耗CO,而不参与反应III,因此低温时的物质的量多于CO;高温下反应III逆向进行,CO的量逐渐增加,最终两者均趋近于2mol(原子守恒),故甲线为。
(2)反应II为吸热反应(),升高温度本应使反应II正向移动,有利于生成;但升高温度更有利于吸热反应I正向进行,同时使放热反应III逆向进行,两者均导致体系中CO浓度显著增大,使反应II的平衡逆向移动,且逆向移动的影响超过了温度升高对反应II正向移动的促进作用,因此的物质的量逐渐降低。
(3)计算部分全程采用高中化学平衡计算的核心方法——原子守恒法:首先根据H原子守恒,初始总H原子全部来自共4mol,平衡时H原子分布在中,反应II生成必然消耗,而反应I每消耗会生成,因此平衡时,代入H守恒式,展开后中间项恰好抵消,可直接推得;接着利用O原子守恒,初始总O原子全部来自共2mol,平衡时O原子分布在中,即,代入、,解得;再通过C原子守恒,初始总C原子来自和共2mol,平衡时C原子分布在和固体C中,即,代入已知量解得,因此;最后计算反应II的平衡常数,由于反应II前后气体分子数不变,平衡常数可用物质的量直接代替浓度(体积V会约掉),代入、、、,化简后得到。
(4)反应III是放热反应,升高温度平衡逆向移动,固体碳即积碳会被消耗,因此积碳的量减小;而用物质的量分数表示的平衡常数,其中,升高温度反应III逆向移动时,减小、增大,导致二氧化碳的摩尔分数增小,一氧化碳的摩尔分数增大,因此减小。

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