精品解析:江西省上进联考2024届高三下学期5月高考适应性大练兵化学试题
2024-05-31
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内容正文:
2023—2024学年高三5月高考适应性大练兵联考
高三化学试卷
试卷共8页,18小题,满分100分。考试用时75分钟。
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.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Si-28 S-32 Fe-56 Re-186
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 中国科学院开发的二维过渡金属碲化物材料具有奇特的超导、磁性、催化活性等物理和化学性质,受到国内外学术界广泛关注。下列碲化物属于第四周期过渡金属碲化物的是
A. Cs2Te B. C. PbTe D.
【答案】B
【解析】
【详解】钛(Ti)是第四周期过渡金属元素,B符合题意;
答案选B。
2. 哲学中“量变引起质变”规律在化学上有广泛应用。下列各组物质之间的化学反应不遵循这一规律的是
A. 在溶液中滴加澄清石灰水
B. 催化剂作用下苯乙炔与氢气反应
C. 在溶液中滴加氨水
D. 向苯酚钠溶液中通入
【答案】D
【解析】
【详解】A.Mg(HCO3)2和Ca(OH)2反应中,Ca(OH)2少量时生成MgCO3,Ca(OH)2过量时生成Mg(OH)2,A项不符合题意;
B.苯乙炔与氢气反应,H2少量时生成苯乙烯,H2过量时生成乙基环己烷,B项不符合题意;
C.CuSO4与氨水反应中,氨水少量时生成Cu(OH)2沉淀;氨水过量时生成,C项不符合题意;
D.C6H5ONa溶液与CO2反应,无论CO2量多或少,都生成C6H5OH和NaHCO3,D项符合题意;
答案选D。
3. 下列各组离子在对应的溶液中能大量共存的是
A. 0.1mol·L-1 K3[Fe(CN)6]溶液中:、、、
B. 0.1mol·L-1 HNO3溶液中:、、、
C. 0.1mol·L-1氨水中:、、、
D. 0.1mol·L-1 Ba(OH)2溶液中:、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.Fe2+和K3[Fe(CN)6]会反应生成KFe[Fe(CN)6]蓝色沉淀,A项不符合题意;
B.在硝酸中,Cu2+、Al3+、、能大量共存,B项符合题意;
C.,0.1mol·L-1氨水中不共存,C项不符合题意;
D.不能在碱性环境中大量存在,同时,,D项不符合题意;
选B。
4. 实验室用如图装置和相关药品可以制备并收集相应气体的是
选项
装置
药品
制备气体
A
浓盐酸
B
电石、饱和食盐水
C
、30%双氧水
D
铜片、稀硝酸
NO
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】题图所示是一套固液常温下反应制气体的反应装置,产生的气体须采用向上排空气法收集,即产生的气体的密度大于空气且不与空气反应。
【详解】A.浓盐酸与二氧化锰制氯气需要加热,A项不符合题意;
B.乙炔密度小于空气,B项不符合题意;
C.双氧水在二氧化锰催化作用下分解产生O2,O2的密度大于空气,C项符合题意;
D.NO的密度与空气接近,且易与空气中的氧气反应生成NO2,不能用排空气法收集,D项不符合题意;
本题选C。
5. 1928年Fleming发现青霉素,头孢氨苄为半合成的第一代口服头孢菌素,其结构如图所示。下列有关该有机物的叙述错误的是
A. 1个该有机物分子中含2个手性碳原子
B. 属于芳香族化合物
C. 1mol该有机物最多能与4mol反应
D. 可用溴的四氯化碳溶液检验碳碳双键
【答案】A
【解析】
【详解】A.该有机物中含有3个手性碳原子,如图所示,A错误;
B.有机物含有苯环,属于芳香族化合物,B正确;
C.该结构中含有苯环和碳碳双键且分别按比例1:3、1:1与H2加成,即1mol该有机物最多能与4mol反应,C正确;
D.碳碳双键与溴发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,D正确;
故选A。
6. 据报道,科学家利用高温技术制备活性分子。例如:①;②;③;④设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. ①中1mol 含离子总数目为2NA
B. ②中生成1mol SiO时转移电子数目为2NA
C. ②中5.6g Si含σ键数目为0.8NA
D. ④中6.4gS2和S8的混合物含S原子数目为0.2NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.由电离方程式可知,1mol CaF2含阴、阳离子总数目为3NA,故A错误;
B.根据反应式可知,生成2mol SiO时转移2mol电子,故生成1mol SiO转移1mol电子,故B错误;
C.5.6g Si的物质的量为0.2mol,1个硅原子形成4个单键,每个单键被2个硅原子分摊,即1个硅原子净占2个单键,5.6g Si含σ键数目为0.4NA,故C错误;
D.S2和S8均由S原子构成,6.4g S2和S8的混合物含S原子的物质的量为0.2mol,含S原子数目为0.2NA,故D正确;
故选D。
7. 据报道,科学家利用高温技术制备活性分子。例如:①;②;③;④下列有关上述反应的叙述错误的是
A. ③中分子的键角为120°
B. ④中转化只破坏了范德华力
C. ②中反应物是两种共价晶体
D. ④中S2和S8互为同素异形体
【答案】B
【解析】
【详解】A.BF3呈平面三角形结构,键角为120°,A正确;
B.S8转化成S2时断裂了非极性键,B错误;
C.硅和二氧化硅都是共价晶体,C正确;
D.S8和S2互为同素异形体,D正确;
答案选B。
8. 科学家通过下列反应原理获得立体嵌段聚酯,如图所示。下列叙述错误的是
A. 甲和乙发生加成反应合成丙
B. 甲和乙互为同系物
C. 且该反应的原子利用率为100%
D. 1mol丙最多能与NaOH反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.由反应原理可知,甲和乙通过聚合反应合成丙,A错误;
B.甲、乙分子结构相似,具有相同官能团,且分子组成相差一个CH2基团,两者互为同系物,B正确;
C.根据原子守恒,,只有一种产物,故该反应的原子利用率为100%,C正确;
D.丙分子含个酯基,1mol酯基最多能与1mol NaOH反应,故1mol丙最多能与40(n+2m)gNaOH反应,D正确;
答案选A。
9. 利用电化学原理合成氨的装置如图所示,科学家研究表明,Ag、Hg、Pt和Au等能促进氮气合成氨。下列叙述正确的是
A. 该装置可将电能全部转化成化学能
B. N极可选择铜、锌等材料
C. M极反应式为
D. 4.48L H2发生氧化反应时转移0.4mol电子
【答案】C
【解析】
【分析】该装置属于电解池,M极氮元素化合价降低发生还原反应,即为阴极;N极氢元素化合价升高发生氧化反应,即为阳极,据此回答。
【详解】A.该装置为电解池,电能主要转化成化学能,还有部分转化为其他形式能量如热能等,A错误;
B.N极为阳极,氢气在阳极上发生氧化反应,应选择惰性材料作阳极,而铜、锌作阳极时会优先发生氧化反应,B错误;
C.M极上N2发生还原反应生成NH3,即反应式为,C正确;
D.H2没有指明“标准状况”,不能根据氢气体积计算转移电子的物质的量,D错误;
故选C。
10. 科学家开发铜基MOF材料做催化剂载体,其结构简式如图所示。下列有关该MOF的叙述错误的是
A. 含极性键和非极性键
B. 所有原子可能共平面
C. C原子采用、杂化
D. 所含第二周期元素中,N的第一电离能最大
【答案】B
【解析】
【详解】A.该化合物中所含碳碳键是非极性键、碳氧键和碳氮键等是极性键,A正确;
B.分子中含甲基,所有原子不可能共平面,B错误;
C.该化合物中苯环和碳氮双键上的碳原子采用sp2杂化,甲基上碳原子采用sp3杂化,C正确;
D.在该化合物所含元素中,N、C、O位于第二周期,N的第一电离能最大,D正确;
答案选B。
11. 根据下列实验操作及现象,得出的结论正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
常温下,在铁片上滴加浓硫酸,无明显现象
铁片与浓硫酸不反应
B
向硝酸钡溶液中通入,产生白色沉淀
白色沉淀是
C
向硫酸四氨合铜溶液中加入乙醇,析出蓝色晶体
乙醇的极性比水的弱
D
向酸性溶液中加入邻甲基苯甲醛,溶液褪色
醛基具有还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温下,铁片与浓硫酸发生钝化现象,发生了氧化还原反应,A错误;
B.向硝酸钡溶液中通入SO2,发生氧化还原反应生成BaSO4,B错误;
C.[Cu(NH)3]4SO4在乙醇中溶解度小于水中,说明乙醇极性比水的弱,C正确;
D.苯环上甲基也能还原酸性高锰酸钾,D错误;
答案选C。
12. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径与最低负化合价关系如图所示,X和Z位于同周期。
下列叙述错误的是
A. 电负性:W>Z>X
B. Y的含氧酸是强酸
C. 单质的熔点:Z>Y
D. X单质可用作半导体材料
【答案】B
【解析】
【分析】根据原子半径和最低化合价关系图可知,X在Y的下一周期,最低化合价为-4价,故X为硅元素,Y为氮元素,X和Z位于同周期,在第三周期,最低负化合价为-2价,则Z为硫元素,W半径比Z小,W为氯元素。
【详解】A.电负性同周期从左到右依次增大,硅、硫、氯的电负性依次增大,故A项正确;
B.Y的含氧酸,未强调最高价含氧酸,可能是强酸,也可能是是弱酸,例如HNO2,故B项错误;
C.常温下,硫单质呈固态,而氮单质呈气态,故C项正确;
D.高纯度硅是半导体材料的重要原料,故D项正确;
故本题选B。
13. 我国科学家通过极简单的反应体系和反应条件,实现了甲烷、氧气与三氟乙酸在室温下的催化氧化生成三氟乙酸甲酯的反应,如图所示。已知:自由基(又称游离基)指化合物的分子在光热等外界条件下,共价键发生均裂而形成的具有不配对电子的原子或基团,如甲基自由基(·CH3,9电子)。
下列叙述错误的是
A. 1mol·NO含15mol电子
B. 酸性:
C. 生成三氟乙酸甲酯的总反应为
D. 上述反应体系中,丙、丁、戊均为中间产物
【答案】C
【解析】
【分析】环式机理图中,入环的为反应物,出环的为生成物。
【详解】A.·NO 呈电中性,1个·NO含15个质子,所以含15个电子,故A正确;
B.氟元素的电负性很强,-CF3是吸电子基,CF3COOH中O-H极性强于CH3COOH,更易断裂,使CF3COOH酸性更强,故B正确;
C.反应氧原子不守恒,且由机理图可知生成三氟乙酸甲酯的总反应为,故C错误;
D.丙、丁、戊三种物质在反应前不存在、反应后也不存在,但在反应中间生成,最终又消耗掉,所以它们是中间产物,故D正确;
故答案为:C。
14. 常温下,在、和的混合液中滴加溶液,混合液中 [,、c()或c()]与[]关系如图所示。已知:、和均难溶于水且在水中溶解度大于。
下列叙述正确的是
A. 代表与关系
B. 上述产生沉淀先后顺序是、、
C. 在和共存的饱和溶液中
D. 饱和溶液中
【答案】D
【解析】
【分析】直线斜率较大且平行,说明代表的难溶物组成相同,故代表与关系;又因为的溶度积大于,所以代表与关系,代表与关系;根据图中数据可知,,时,,,则,同理,。
【详解】A.根据上述分析可知,代表与关系,A错误;
B.上述混合液中阴离子浓度不一定相等,无法判断沉淀先后顺序,B错误;
C.饱和溶液中存在沉淀溶解平衡,,C错误;
D.根据数据可知,,饱和溶液中,,D正确;
答案选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 草酸亚铁晶体()是生产锂电池电极的原料,它呈浅黄色,难溶于水,受热易分解。某小组设计实验制备草酸亚铁晶体并测定其纯度。
实验(一)制备草酸亚铁晶体并探究其热分解产物。
①称取5.0g ,放入如下图装置的三颈烧瓶中,加入10滴左右1.0mol·L-1硫酸溶液和15mL蒸馏水,加热溶解。
②加入25.0mL饱和草酸溶液(过量),搅拌加热至80~90℃停止加热,静置。
③待浅黄色晶体沉淀后,抽滤、洗涤、干燥得到晶体。
(1)仪器A的作用是_______,此实验中三颈烧瓶的规格宜选择_______(填字母)。
a.50mL b.100mL c.250mL d.500mL
(2)用98.3%硫酸配制1.0mol·L-1稀硫酸,不需要选用的仪器是_______(填字母)。
A. B. C. D.
(3)在空气中易变质,可以检验其是否变质的试剂是_______(填字母)。
A.苯酚溶液 B.溶液 C.KSCN溶液 D.溶液
从结构角度分析,其易变质的原因是_______。
(4)在氩气中,的热重曲线如图所示。已知:。
推测第二阶段发生反应的化学方程式为_______。
实验(二)测定产品纯度。
称取w g产品溶于稀硫酸中,配制成250mL溶液,准确量取25.00mL配制溶液于锥形瓶中,用标准c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗滴定液V mL。滴定反应为(未配平)。
(5)该产品含Fe元素质量分数为_______(填百分式)。若酸式滴定管没有用待装液润洗,测得结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 冷凝回流 ②. b (2)BD
(3) ①. AC ②. Fe2+的价层电子排布式为3d6,易失去1个电子变为稳定的Fe3+(3d5)
(4)
(5) ①. ②. 偏高
【解析】
【分析】将放热三颈烧瓶中,加入硫酸溶液和蒸馏水,加热溶解,加入饱和草酸溶液(过量),搅拌加热至80~90℃停止加热,静置后抽滤、洗涤、干燥得到晶体。
【小问1详解】
仪器A为直型冷凝管,其作用是冷凝回流;三颈烧瓶中液体体积不超过容器体积的,不低于,故选100mL三颈烧瓶;
【小问2详解】
用浓硫酸配制稀硫酸,不需要托盘天平、吸滤瓶;
【小问3详解】
Fe2+在空气中易被氧化为Fe3+,可用苯酚、硫氰化钾溶液检验铁离子;Fe2+的价层电子排布式为3d6,易失去1个电子变为价电子排布为3d5稳定的Fe3+;
【小问4详解】
取1mol FeC2O4·2H2O(180g)计算:第一阶段失去质量为180g×20%=36g,即失去2mol H2O。故第一阶段剩余固体是FeC2O4,第二阶段残留固体质量为180g×42.94%=77.292g,设化学式为FeOx,56+16x=77.292,x=1.33,即固体是Fe3O4。根据电子守恒,。产品含铁质量分数:;
【小问5详解】
如果没有用待装液润洗酸式滴定管,测得高锰酸钾溶液体积偏大,结果偏高。
16. 是一种氧化剂、催化剂,以含铼废渣(含Re、、Fe、Ni和等)为原料提取的工艺如图所示。
已知:①“酸浸”浸液含(强酸)、、等。
②离子交换中存在平衡:。回答下列问题:
(1)在元素周期表中,Re与Mn同族,则Re位于_______区。
(2)“粉碎过筛”的目的是_____,“焙烧”过程中发生反应的化学方程式为_______,“反萃取”中试剂A的化学式为_______。
(3)“离子交换”中c(Cl-)变化如图所示。
下列叙述正确的是_______。(填字母)
A. 正反应速率:c>b>a
B. 8min时离子交换反应已停止
C. 向溶液中加入少量NaCl,离子交换反应的平衡常数减小
D. 2~4min内
(4)其他条件相同时,“离子交换”过程中料液和D296体积比与铼交换率、铼交换量的关系如图2所示,混合液的pH与铼提取率的关系如图3所示。
①由图2知,“离子交换”选择的适宜料液和D296体积比为_______。
②其他条件相同,混合液的pH>1.5时,铼提取率降低的主要原因可能是_______。
(5)Re有多种金属氧化物,其中晶胞如图所示。已知NA代表阿伏加德罗常数的值,晶胞参数为a pm。
该晶胞中阳离子的配位数为_______,该晶体密度为_______g·cm-3。
【答案】(1)d (2) ①. 增大固体接触面使其充分反应,提高焙烧反应速率 ②. ③. HCl (3)D
(4) ①. 12:1 ②. 形成Fe(OH)3胶体,吸附后聚沉
(5) ①. 6 ②.
【解析】
【分析】含铼废渣(含Re、、Fe、Ni和等)经过粉碎过筛增大固体接触面使其充分反应,焙烧过程中产生二氧化硫,推知ReS2发生反应生成,加入稀硫酸后酸浸生成(强酸)、、,浸渣为;经过调pH、离子交换、反萃取得到高铼酸(HReO4),最后经过结晶煅烧得到。
【小问1详解】
同族元素在元素周期表中分区相同。Mn位于d区,故Re位于d区。
【小问2详解】
“粉碎过筛”的目的是增大固体接触面使其充分反应,提高焙烧反应速率;“焙烧”过程中ReS2发生反应的化学方程式为。根据离子交换平衡式可知,增大氯离子浓度,平衡逆向移动,使高铼酸根离子从有机相脱出,进入水相,又不引入新杂质,故加入盐酸生成高铼酸(HReO4),试剂A的化学式为HCl。
【小问3详解】
反应开始后,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,故正反应速率:c<b<a,A项错误;达到平衡时,正、逆反应速率相等但净反应速率大于0(动态平衡),并不是反应已经停止,B项错误;平衡常数只与温度有关,改变离子浓度,达到新平衡时平衡常数不变,C项错误;根据图像,2~4min内,,D项正确。
【小问4详解】
观察图2,料液和D296体积比为12:1时铼交换率和铼交换量较大。由图3可知,pH>1.5时,可能生成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶粒带正电荷,吸附溶液中高铼酸根离子并聚沉,导致铼提取率降低。
【小问5详解】
根据晶胞结构以及物质组成的化学式可知,铼离子位于立方体顶点,氧离子位于立方体棱上,所以铼离子的配位数为6(上下、左右、前后),1个晶胞含1个“ReO3”;晶体密度。
17. γ-丁内酯(BL)广泛应用于医药、染料等领域。
Ⅰ.γ-羟基丁酸发生酯化反应合成BL。
① ΔH1。
(1)BL分子中s-sp3 σ键、π键数目之比为_______。
(2)已知:② 。平衡常数K与ΔG关系为(R为气体常数,T为温度),ΔH1和ΔH2近似相等,但是在相同条件下,反应①的限度显著大于反应②,其原因是_______。
(3)298K下,水溶液中物质浓度随时间变化如图所示。
①a点γ-羟基丁酸的转化率为_______,为了提高平衡转化率,除改变温度外,还可以采取的措施有_______。
②298K时,该反应的平衡常数K为_______。
Ⅱ.1,4-丁二醇(BD)脱氢法合成BL。有关反应如下:
ⅰ.;
ⅱ.;
ⅲ.。
(4)在493K,3.0×103kPa的高压H2氛围下,分别以0.01mol BD或BL为初始原料,在密闭容器中进行反应。达到平衡时,以BD为原料,体系从环境吸收a kJ热量;以BL为原料,体系向环境放出b kJ热量。忽略ⅱ、ⅲ反应的热效应。在此条件下,ⅰ反应的ΔH(493K,3.0×103kPa)=_______kJ·mol-1。
(5)在标准大气压下,选择CuO/ZnO/Al2O3作催化剂,氢醇比为5,分别探究温度和流速(BD和H2通过催化剂表面的速率)对三种产物选择性的影响,所得关系曲线如图2和图3所示。
下列叙述错误的是_______(填字母)。
A. 题给条件下,制备BL反应的最优温度为320℃,最优流速为1.6 L·min-1
B. 流速较小时,发生副反应导致BL选择性不高
C. 280℃后,温度升高,BL的选择性降低的原因可能是催化剂活性降低
D. 实际工业生产时流速选择2.0 L·min-1的原因是所得BL产品杂质含量少
(6)在体积固定的刚性容器中充入5.0×10-3mol BL,在493K、3.0×103kPa条件下,在高压H2氛围中反应生成BD(伴随反应ⅱ和ⅲ)。已知:物质的量分数(xa)表示体系中物质a的物质的量与除H2外所有物质的物质的量总和之比。该条件下达到平衡时,,,则_______。
【答案】(1)6:1 (2),,温度相同时,反应①、②焓变近似相等,熵变①大于②,故①的平衡常数大于②
(3) ①. 50% ②. 及时分离产物 ③. 2.75
(4) (5)AD
(6)0.08
【解析】
【小问1详解】
BL分子结构简式中只有H—C键是s-sp3型σ键,1个BL分子含6个H—C键,1个π键;
故答案为:6:1;
【小问2详解】
根据反应方程式中物质种类变化可知,反应①的熵变大于反应②的,由自由能计算K可知,,,焓变近似相等,温度相同时,熵变越大,平衡常数(限度)越大,反应①的平衡常数大于②;
故答案为:,,温度相同时,反应①、②焓变近似相等,熵变①大于②,故①的平衡常数大于②;
【小问3详解】
从图中可看出,γ-羟基丁酸初始浓度为0.18mol/L,a点时γ-羟基丁酸浓度为0.09mol/L,γ-羟基丁酸转化率为;
由于反应物、生成物无气体物质,压强改变对平衡无影响,故可以及时分离产物促进平衡正向移动,能提高反应物平衡转化率;
反应350min后,γ-羟基丁酸保持不变,反应处于平衡状态,平衡时γ-丁内酯浓度为0.132mol/L,根据三段式分析,,γ-羟基丁酸浓度m=0.048mol/L,平衡常数;
故答案为:50%;及时分离产物;2.75;
【小问4详解】
BD分解生成BL和H2,与BL和H2反应生成BD,互为等效平衡,,该过程吸热akJ,,该过程放热bkJ,即相当于0.01mol BD完全转化成0.01mol BL时吸收热量为,故反应的焓变为;
故答案为:;
【小问5详解】
A.根据图2知,制备BL的最优温度为260℃,A错误;
B.由图3知,流速较小时,THF选择性增大,发生了副反应,导致BL选择性降低,B正确;
C.由图2知,温度高于280℃时,BL选择性降低,可能是催化剂活性降低,C正确;
D.流速为2.0L·min-1时,副产物含量并不低,选择该流速的原因是BL选择性降低程度小,但是流速增大,单位时间内生成BL量增大,D错误;
故答案为:AD;
【小问6详解】
以BL为原料,有关反应有:,,,根据物质的量分数定义,结合反应ⅱ和ⅲ特点有:,,则,平衡时BL、BD的物质的量分数分别为0.48、0.36,;
故答案为:0.08。
18. 以甲苯、苯酚为原料合成的路线如下:
回答下列问题:
(1)D中官能团有_______(填名称),A的名称是_______。
(2)D→E的反应类型是_______,该反应中NaOH的作用是_______。
(3)写出B+E→F的化学方程式:_______。
(4)常温下,下列试剂中不能与D反应的是_______(填字母)。
a.饱和溴水 b.H2/Ni c.新制的Cu(OH)2浊液
(5)已知:羟基连接在碳碳双键上的结构不稳定,易发生重排生成醛基。G是E的芳香族同分异构体,其中只有苯环一种环状结构,苯环上连有两个取代基,且能与NaOH反应的结构有_______(不考虑立体异构,填字母)。
a.9种 b.12种 c.15种 d.18种
其中,在核磁共振氢谱上有四组峰且峰面积之比为1:2:2:3的结构简式为_____(写一种即可)。
(6)已知:硝基苯在铁、盐酸作用下会生成苯胺。参照上述合成路线,以苯甲醇、B为原料合成,设计合成路线:_______ (其他无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. )醛基、(酚)羟基 ②. 甲苯
(2) ①. 取代反应 ②. 中和副产物HI,提高产率
(3)+H2O
(4)b (5) ①. c ②. 、、,(写其中一种即可)
(6)
【解析】
【分析】由A到B反应条件及结合F结构简式可推出B结构简式为;C在一定条件下生成D,D→E过程甲基取代了D中酚羟基上的氢原子,最后E和B先发生加成反应、后发生消去反应生成F,据此回答。
【小问1详解】
D中含有-OH、-CHO,其名称为(酚)羟基、醛基,A名称为甲苯;
【小问2详解】
由合成路线可知D到E过程为甲基取代了酚羟基中的氢原子,则D→E的反应类型是取代反应;该过程会生成产物碘化氢,即氢氧化钠作用为中和副产物HI,提高产率;
【小问3详解】
由分析可知该过程方程式为+H2O;
【小问4详解】
a.D中酚羟基常温能与饱和溴水发生取代反应,a不符合题意;
b.苯环和醛基与氢气的加成反应需要加热条件,b符合题意;
c.虽醛基与新制的Cu(OH)2浊液反应需要加热,但新制的Cu(OH)2浊液含有氢氧化钠常温下能与酚羟基反应,c不符合题意;
故选b。
【小问5详解】
能与氢氧化钠反应的有机物有酸、酯、酚,苯环上有两个取代基时,则有邻、间、对三种位置结构。若含有-COOH时,另一个取代基为-CH3,有3种结构;若含有HCOO-时,另一个取代基为-CH3,有3种结构;若含有酚羟基-OH时,另一个取代基有三种情况-CH2CHO、和-O-CH=CH2,每种情况有3种结构,所以共有9种;综上共有15种;核磁共振氢谱上有四组峰且峰面积之比为1∶2∶2∶3的结构简式应含有1个-CH3,且分子呈对称,即有、、满足;
【小问6详解】
由信息可知,苯甲醇先催化氧化生成苯甲醛,苯甲醛与B再经加成、消去反应,最后还原硝基生成氨基得到,则合成路线为:。
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2023—2024学年高三5月高考适应性大练兵联考
高三化学试卷
试卷共8页,18小题,满分100分。考试用时75分钟。
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.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Si-28 S-32 Fe-56 Re-186
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 中国科学院开发的二维过渡金属碲化物材料具有奇特的超导、磁性、催化活性等物理和化学性质,受到国内外学术界广泛关注。下列碲化物属于第四周期过渡金属碲化物的是
A. Cs2Te B. C. PbTe D.
2. 哲学中“量变引起质变”规律在化学上有广泛应用。下列各组物质之间的化学反应不遵循这一规律的是
A. 在溶液中滴加澄清石灰水
B. 催化剂作用下苯乙炔与氢气反应
C. 在溶液中滴加氨水
D. 向苯酚钠溶液中通入
3. 下列各组离子在对应的溶液中能大量共存的是
A. 0.1mol·L-1 K3[Fe(CN)6]溶液中:、、、
B. 0.1mol·L-1 HNO3溶液中:、、、
C. 0.1mol·L-1氨水中:、、、
D. 0.1mol·L-1 Ba(OH)2溶液中:、、、
4. 实验室用如图装置和相关药品可以制备并收集相应气体的是
选项
装置
药品
制备气体
A
浓盐酸
B
电石、饱和食盐水
C
、30%双氧水
D
铜片、稀硝酸
NO
A. A B. B C. C D. D
5. 1928年Fleming发现青霉素,头孢氨苄为半合成的第一代口服头孢菌素,其结构如图所示。下列有关该有机物的叙述错误的是
A. 1个该有机物分子中含2个手性碳原子
B. 属于芳香族化合物
C. 1mol该有机物最多能与4mol反应
D. 可用溴的四氯化碳溶液检验碳碳双键
6. 据报道,科学家利用高温技术制备活性分子。例如:①;②;③;④设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. ①中1mol 含离子总数目为2NA
B. ②中生成1mol SiO时转移电子数目为2NA
C. ②中5.6g Si含σ键数目为0.8NA
D. ④中6.4gS2和S8的混合物含S原子数目为0.2NA
7. 据报道,科学家利用高温技术制备活性分子。例如:①;②;③;④下列有关上述反应的叙述错误的是
A. ③中分子的键角为120°
B. ④中转化只破坏了范德华力
C. ②中反应物是两种共价晶体
D. ④中S2和S8互为同素异形体
8. 科学家通过下列反应原理获得立体嵌段聚酯,如图所示。下列叙述错误的是
A. 甲和乙发生加成反应合成丙
B. 甲和乙互为同系物
C. 且该反应的原子利用率为100%
D. 1mol丙最多能与NaOH反应
9. 利用电化学原理合成氨的装置如图所示,科学家研究表明,Ag、Hg、Pt和Au等能促进氮气合成氨。下列叙述正确的是
A. 该装置可将电能全部转化成化学能
B. N极可选择铜、锌等材料
C. M极反应式为
D. 4.48L H2发生氧化反应时转移0.4mol电子
10. 科学家开发铜基MOF材料做催化剂载体,其结构简式如图所示。下列有关该MOF的叙述错误的是
A. 含极性键和非极性键
B. 所有原子可能共平面
C. C原子采用、杂化
D. 所含第二周期元素中,N的第一电离能最大
11. 根据下列实验操作及现象,得出的结论正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
常温下,在铁片上滴加浓硫酸,无明显现象
铁片与浓硫酸不反应
B
向硝酸钡溶液中通入,产生白色沉淀
白色沉淀是
C
向硫酸四氨合铜溶液中加入乙醇,析出蓝色晶体
乙醇的极性比水的弱
D
向酸性溶液中加入邻甲基苯甲醛,溶液褪色
醛基具有还原性
A. A B. B C. C D. D
12. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径与最低负化合价关系如图所示,X和Z位于同周期。
下列叙述错误的是
A. 电负性:W>Z>X
B. Y的含氧酸是强酸
C. 单质的熔点:Z>Y
D. X单质可用作半导体材料
13. 我国科学家通过极简单的反应体系和反应条件,实现了甲烷、氧气与三氟乙酸在室温下的催化氧化生成三氟乙酸甲酯的反应,如图所示。已知:自由基(又称游离基)指化合物的分子在光热等外界条件下,共价键发生均裂而形成的具有不配对电子的原子或基团,如甲基自由基(·CH3,9电子)。
下列叙述错误的是
A. 1mol·NO含15mol电子
B. 酸性:
C. 生成三氟乙酸甲酯的总反应为
D. 上述反应体系中,丙、丁、戊均为中间产物
14. 常温下,在、和的混合液中滴加溶液,混合液中 [,、c()或c()]与[]关系如图所示。已知:、和均难溶于水且在水中溶解度大于。
下列叙述正确的是
A. 代表与关系
B. 上述产生沉淀先后顺序是、、
C. 在和共存的饱和溶液中
D. 饱和溶液中
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 草酸亚铁晶体()是生产锂电池电极的原料,它呈浅黄色,难溶于水,受热易分解。某小组设计实验制备草酸亚铁晶体并测定其纯度。
实验(一)制备草酸亚铁晶体并探究其热分解产物。
①称取5.0g ,放入如下图装置的三颈烧瓶中,加入10滴左右1.0mol·L-1硫酸溶液和15mL蒸馏水,加热溶解。
②加入25.0mL饱和草酸溶液(过量),搅拌加热至80~90℃停止加热,静置。
③待浅黄色晶体沉淀后,抽滤、洗涤、干燥得到晶体。
(1)仪器A的作用是_______,此实验中三颈烧瓶的规格宜选择_______(填字母)。
a.50mL b.100mL c.250mL d.500mL
(2)用98.3%硫酸配制1.0mol·L-1稀硫酸,不需要选用的仪器是_______(填字母)。
A. B. C. D.
(3)在空气中易变质,可以检验其是否变质的试剂是_______(填字母)。
A.苯酚溶液 B.溶液 C.KSCN溶液 D.溶液
从结构角度分析,其易变质的原因是_______。
(4)在氩气中,的热重曲线如图所示。已知:。
推测第二阶段发生反应的化学方程式为_______。
实验(二)测定产品纯度。
称取w g产品溶于稀硫酸中,配制成250mL溶液,准确量取25.00mL配制溶液于锥形瓶中,用标准c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗滴定液V mL。滴定反应为(未配平)。
(5)该产品含Fe元素质量分数为_______(填百分式)。若酸式滴定管没有用待装液润洗,测得结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
16. 是一种氧化剂、催化剂,以含铼废渣(含Re、、Fe、Ni和等)为原料提取的工艺如图所示。
已知:①“酸浸”浸液含(强酸)、、等。
②离子交换中存在平衡:。回答下列问题:
(1)在元素周期表中,Re与Mn同族,则Re位于_______区。
(2)“粉碎过筛”的目的是_____,“焙烧”过程中发生反应的化学方程式为_______,“反萃取”中试剂A的化学式为_______。
(3)“离子交换”中c(Cl-)变化如图所示。
下列叙述正确的是_______。(填字母)
A. 正反应速率:c>b>a
B. 8min时离子交换反应已停止
C. 向溶液中加入少量NaCl,离子交换反应的平衡常数减小
D. 2~4min内
(4)其他条件相同时,“离子交换”过程中料液和D296体积比与铼交换率、铼交换量的关系如图2所示,混合液的pH与铼提取率的关系如图3所示。
①由图2知,“离子交换”选择的适宜料液和D296体积比为_______。
②其他条件相同,混合液的pH>1.5时,铼提取率降低的主要原因可能是_______。
(5)Re有多种金属氧化物,其中晶胞如图所示。已知NA代表阿伏加德罗常数的值,晶胞参数为a pm。
该晶胞中阳离子的配位数为_______,该晶体密度为_______g·cm-3。
17. γ-丁内酯(BL)广泛应用于医药、染料等领域。
Ⅰ.γ-羟基丁酸发生酯化反应合成BL。
① ΔH1。
(1)BL分子中s-sp3 σ键、π键数目之比为_______。
(2)已知:② 。平衡常数K与ΔG关系为(R为气体常数,T为温度),ΔH1和ΔH2近似相等,但是在相同条件下,反应①的限度显著大于反应②,其原因是_______。
(3)298K下,水溶液中物质浓度随时间变化如图所示。
①a点γ-羟基丁酸的转化率为_______,为了提高平衡转化率,除改变温度外,还可以采取的措施有_______。
②298K时,该反应的平衡常数K为_______。
Ⅱ.1,4-丁二醇(BD)脱氢法合成BL。有关反应如下:
ⅰ.;
ⅱ.;
ⅲ.。
(4)在493K,3.0×103kPa的高压H2氛围下,分别以0.01mol BD或BL为初始原料,在密闭容器中进行反应。达到平衡时,以BD为原料,体系从环境吸收a kJ热量;以BL为原料,体系向环境放出b kJ热量。忽略ⅱ、ⅲ反应的热效应。在此条件下,ⅰ反应的ΔH(493K,3.0×103kPa)=_______kJ·mol-1。
(5)在标准大气压下,选择CuO/ZnO/Al2O3作催化剂,氢醇比为5,分别探究温度和流速(BD和H2通过催化剂表面的速率)对三种产物选择性的影响,所得关系曲线如图2和图3所示。
下列叙述错误的是_______(填字母)。
A. 题给条件下,制备BL反应的最优温度为320℃,最优流速为1.6 L·min-1
B. 流速较小时,发生副反应导致BL选择性不高
C. 280℃后,温度升高,BL的选择性降低的原因可能是催化剂活性降低
D. 实际工业生产时流速选择2.0 L·min-1的原因是所得BL产品杂质含量少
(6)在体积固定的刚性容器中充入5.0×10-3mol BL,在493K、3.0×103kPa条件下,在高压H2氛围中反应生成BD(伴随反应ⅱ和ⅲ)。已知:物质的量分数(xa)表示体系中物质a的物质的量与除H2外所有物质的物质的量总和之比。该条件下达到平衡时,,,则_______。
18. 以甲苯、苯酚为原料合成的路线如下:
回答下列问题:
(1)D中官能团有_______(填名称),A的名称是_______。
(2)D→E的反应类型是_______,该反应中NaOH的作用是_______。
(3)写出B+E→F的化学方程式:_______。
(4)常温下,下列试剂中不能与D反应的是_______(填字母)。
a.饱和溴水 b.H2/Ni c.新制的Cu(OH)2浊液
(5)已知:羟基连接在碳碳双键上的结构不稳定,易发生重排生成醛基。G是E的芳香族同分异构体,其中只有苯环一种环状结构,苯环上连有两个取代基,且能与NaOH反应的结构有_______(不考虑立体异构,填字母)。
a.9种 b.12种 c.15种 d.18种
其中,在核磁共振氢谱上有四组峰且峰面积之比为1:2:2:3的结构简式为_____(写一种即可)。
(6)已知:硝基苯在铁、盐酸作用下会生成苯胺。参照上述合成路线,以苯甲醇、B为原料合成,设计合成路线:_______ (其他无机试剂任选)。
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