内容正文:
高三阶段检测化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 建设人与自然和谐共生的美丽中国,人人有责。下列做法错误的是
A. 将用完的废旧电池深埋地下 B. 厨房垃圾分类收集处理后用于发电
C. 周末骑着共享单车去郊外游玩 D. 将燃煤与生石灰混合后再燃烧
【答案】A
【解析】
【详解】A.将废旧电池深埋会污染土壤和水体,A错误;
B.垃圾发电是把各种垃圾收集后,进行分类处理;其中对燃烧值较高的进行高温焚烧,在高温焚烧中产生的热能转化为高温蒸气,推动涡轮机转动,使发电机产生电能,B正确;
C.绿色出行,可以减少碳排放,有利于保护环境,C正确;
D.将燃煤与生石灰混合后再燃烧,可以减少二氧化硫的排放,从而保护环境,D正确;
故选A。
2. 绿色化工是人们的目标。下列制备工艺属于最理想的原子经济性反应的是
A. 工业制备粗硅 B. 工业上将生铁炼成钢
C. 工业上利用天然气制备氢气 D. 工业上利用乙烯与氧气制备环氧乙烷
【答案】D
【解析】
【详解】A.工业上利用硅石与焦炭冶炼粗硅,反应为,原子利用率不是100%,不符合“绿色化学”的理念,故A不符合题意;
B.从铁到钢的过程基本上就是一个脱碳的过程,原子利用率不是100%,故B不符合题意;
C.天然气制备氢气方程式为,原子利用率不是100%,故C不符合题意;
D.乙烯催化氧化法制备环氧乙烷,2CH2=CH2+O2→,原子利用率是100%,符合“绿色化学”的理念,故D正确;
3. 中华民族在五千年悠久的历史长河中,创造了无数灿烂的文化。随着生产力的发展和人们审美意识的不断提高,物品的制作也有一个不断进步和发展的过程。下列物品主要由硅酸盐材料制成的是
物品
选项
A.汉代龙形玉觿
B.明金凤冠装饰品
C.清鎏金铜冠顶
D.民国花纹老银簪
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.汉代龙形玉觿,主要成分为玉石,化学成分含有钠、钙、镁、铝等元素的硅酸盐产品,A正确;
B.明金凤冠装饰品属于金属制品,B错误;
C.清鎏金铜冠顶属于金属制品,C错误;
D.民国花纹老银簪属于金属制品,D错误;
故选A。
4. 1738年,英国化学家观察到酸和锰矿反应产生黄绿色气体(氯气),某小组受此启发,设计了下列实验,其中能实现的是
A.制备氯气
B.干燥氯气
C.纯化氯气
D.制备漂白液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓盐酸和MnO2制取氯气需要加热,图中没有加热装置,不能达到实验目的,故A错误;
B.氯气能和碱性物质反应,不能用碱石灰干燥氯气,故B错误;
C.氯化氢极易溶于水,通过饱和食盐水除去HCl,故C正确;
D.澄清石灰水中溶质氢氧化钙含量少,应选择NaOH溶液,氯气和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水,用于制备漂白液,故D错误;
故选:C。
5. 下列各离子组在指定条件下能大量共存的是
A. 含的溶液中:、、、
B. 常温下,的溶液中:、、、
C. 浓氨水中:、、、
D. 使石蕊变红的溶液中:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.Fe3+和I-能发生氧化还原反应,不能大量共存,故A不选;
B.的溶液显碱性,Al3+和在碱性溶液中不能大量存在,且Al3+和能发生完全双水解反应不能大量共存,故B不选;
C.浓氨水中,Cu2+和Zn2+都能和NH3形成配离子,也能和OH-反应,不能大量共存,故C不选;
D.使石蕊变红的溶液显酸性,、、、相互间不反应,也不和H+反应,能大量共存,故D选;
故选D。
6. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A 工业上采用中高压合成NH3
B. 将I2、H2、HI的平衡体系压缩体积后,体系颜色加深
C. 直接蒸发MgCl2溶液不能制得MgCl2固体
D. 滴有酚酞的Na2CO3溶液加热后,红色加深
【答案】B
【解析】
【详解】A.合成氨的反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡向正方向移动,能用勒夏特列原理解释,A错误;
B.I2、H2、HI的平衡体系压缩体积后,浓度变大,体系颜色加深,但平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,B正确;
C.直接蒸发MgCl2溶液,MgCl2水解生成氢氧化镁,升高温度,平衡正向移动,能用勒夏特列原理解释,C错误;
D.Na2CO3溶液水解显碱性,加热促进水解,碱性增强,红色加深,能用勒夏特列原理解释,D错误;
故选B。
7. 有机物M是药物合成的重要中间体,结构如图所示。下列有关M的说法错误的是。
A. 分子式为
B. 分子中所有碳原子可能共平面
C. 该物质既能与金属钠反应,又能与溶液反应
D. 既能使溴水褪色,又能使酸性高锰酸钾溶液褪色,褪色原理相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.由M的结构简式可得其分子式为C11H12O3,A正确;
B.由于苯环和碳碳双键均是平面形结构,且单键可以旋转,所以该有机物分子中所有碳原子可能共平面,B正确;
C.由于羟基能与Na反应,酯基能与氢氧化钠溶液反应,M中含有羟基和酯基,C正确;
D.与溴水反应使其褪色发生的是加成反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色发生的是氧化还原反应,原理不同,D错误;
故选D。
8. 下列离子方程式能解释对应的实验事实的是
A. KI溶液滴入酸性溶液中:
B. 向溴化亚铁溶液中通入足量氯气:
C. 将过量通入NaClO溶液中:
D. 用稀硝酸洗涤做过银镜反应的试管:
【答案】A
【解析】
【详解】A.碘化钾溶液滴入酸性碘酸钾溶液中发生的反应为酸性条件下溶液中的碘酸根离子与碘离子反应生成碘和水,反应的离子方程式为,故A正确;
B.溴化亚铁溶液与足量氯气反应生成氯化铁和溴,反应的离子方程式为,故B错误;
C.过量二氧化硫与次氯酸钠溶液反应生成氯化钠和硫酸钠,反应的离子方程式为,故C错误;
D.用稀硝酸洗涤做过银镜反应的试管发生的反应为银与稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮和水,反应的离子方程式为,故D错误;
故选A。
9. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 9.2g甲苯分子中含有碳碳双键的数目为0.3NA
B. 5.8g由NO和CO组成的混合气体中,原子总数为0.4NA
C. 标准状况下,22.4LO2与足量金属镁反应,转移的电子数为4NA
D. 的溶液中和Na+的数目之和大于0.1NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲苯分子中不含有碳碳双键,A不正确;
B.NO和CO的相对分子质量分别为30、28,其平均相对分子质量不一定为29,则5.8g由NO和CO组成的混合气体的物质的量不一定为0.2mol,原子总数不一定为0.4NA,B不正确;
C.标准状况下,22.4LO2(物质的量为1mol)与足量金属镁反应,生成2molMgO,转移的电子数为2mol×2NA=4NA,C正确;
D.的溶液的体积未知,无法求出和Na+的数目,D不正确;
故选C。
10. NO的治理是当前生态环境保护中的重要课题之一,某含CeO₂的催化剂(含 Ce化合物的比例系数均未标定)的作用机理如图所示。下列说法错误的是
A. NO可以造成臭氧空洞
B. 在反应机理②中,Ce元素的化合价升高
C. 加入催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率
D. 整个反应中被氧化的非金属元素为S和 N
【答案】B
【解析】
【详解】A.NO具有还原性、臭氧具有氧化性,两者可以反应造成臭氧空洞,A正确;
B.在反应机理②中,硫、氧、氮、氢元素化合价没有改变,则Ce元素化合价也不会改变,B错误;
C.加入催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,C正确;
D.由图可知整个反应中化合价升高被氧化的非金属元素为S和N,D正确;
故选B。
11. 一种用于析氯和还原硝酸盐的单原子钌电极的工作原理如图所示。下列叙述错误的是
A. 阳极的电极反应式为
B. 阴极区电解质溶液pH增大
C. 生成17g氨时转移8mol电子
D. 两极区均采用强酸性电解质溶液
【答案】D
【解析】
【分析】Cl-失电子生成Cl2,则该电极为阳极;得电子生成NH3,则该电极为阴极。
【详解】A.由分析可知,在阳极Cl-失电子生成Cl2,电极反应式为,A正确;
B.在阴极,得电子生成NH3,电极反应式为+8e-+6H2O=NH3↑+9OH-,则阴极区电解质溶液pH增大,B正确;
C.由电极反应式+8e-+6H2O=NH3↑+9OH-,可得出生成17g氨(1mol)时转移8mol电子,C正确;
D.从电极反应式看,阳极生成Cl2,电解质溶液应呈酸性,阴极生成NH3,采用强碱性电解质溶液,D错误;
故选D。
12. 下列操作、现象和结论均正确且有关联性的是
选项
操作及现象
结论
A
向品红溶液中通入氯气,品红溶液褪色
氯气有漂白性
B
向酸性溶液中滴加乙醇,溶液褪色
乙醇表现还原性
C
酚酞溶液中加入粉末,溶液先变红后褪色
表现碱性
D
在盛满的集气瓶中加入烘干的活性炭,气体颜色变浅
活性炭表现还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯气没有漂白性,向品红溶液中通入氯气,品红溶液褪色,是因为氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性,故A错误;
B.向酸性溶液中滴加乙醇,溶液褪色,说明高锰酸钾发生还原反应,可知乙醇表现还原性,故B正确;
C.在酚酞溶液中加入粉末,溶液先变红是因为过氧化钠和水反应生成的氢氧化钠具有碱性,后褪色是因为过氧化钠具有强氧化性,故C错误;
D.在盛满的集气瓶中加入烘干的活性炭,气体颜色变浅,是因为活性炭具有吸附性,故D错误;
选B。
13. 常用于抗酸、治疗慢性胃炎。它所含的五种主族元素位于三个短周期,基态R原子的价层电子排布式为,R和W位于同主族,Y的最高价氧化物对应的水化物和其最简单氢化物能反应生成离子化合物,Z的周期序数和主族序数相等。下列叙述正确的是
A. 元素电负性:R>Y
B. 最简单氢化物的沸点:W>Y
C. W的氧化物对应的水化物一定是强酸
D. 、的VSEPR模型为三角锥形
【答案】A
【解析】
【分析】R原子的价层电子排布式为,n=2,所以R原子的价层电子排布式为,R为O,R和W位于同主族,W为S,Y的最高价氧化物对应的水化物和其最简单氢化物能反应生成离子化合物,所以Y为N,Z的周期序数和主族序数相等,所以Z为Al,根据可推测,X为H,据此分析解题。
【详解】A.R为O,Y为N,元素电负性:R>Y,故A正确;
B.W为S,Y为N,电负性大小为N>S,最简单氢化物的沸点:Y>W,故B错误;
C.亚硫酸是弱酸,故C错误;
D.NH3的VSEPR模型为四面体,故D错误;
故答案选A。
14. 25℃时,向的氨水中逐滴加入的盐酸,向的溶液中逐滴加入的溶液(无气体逸出),溶液的pH与[或]的关系如图所示。下列说法错误的是。
A. 曲线②中的
B. 当时,恒有关系:
C. 当时,两溶液pH均大于9.26
D. 25℃时,的溶液的pH约为4.63
【答案】C
【解析】
【分析】向的氨水中逐滴加入的盐酸,,加入盐酸,pH减小,氢离子浓度增大,促进一水合氨的电离,逐渐增大,对应曲线②;向的溶液中逐滴加入的溶液(无气体逸出),,加入NaOH,pH增大,氢氧根离子消耗氢离子,促进铵根离子的水解,逐渐增大,对应曲线①;
【详解】A.根据分析,曲线②中的,A正确;
B.当时,两线相交,则,说明,B正确;
C.时,则两混合溶液中均含等物质的量的和,,所以的电离程度大于的水解程度,所以,则,,据图可知此时,C错误;
D.假设25℃时,的溶液中,则,,解得,则25℃时,的溶液的pH约为4.63,D正确;
答案选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 大苏打(Na2S2O3)是一种重要的化工产品,也是实验室常用试剂。某小组对大苏打展开如下探究。
实验(一):探究大苏打性质。
按如图装置进行实验,记录如下:
实验过程中发现,装置Ⅰ中产生气泡和浅黄色沉淀,试管Ⅱ中红色溶液变为无色,试管Ⅳ中红色溶液逐渐变为浅红色,最终变为无色。
(1)装Na2S2O3的仪器名称是_______,其他条件相同时,若拆去热水浴,试管Ⅱ中溶液褪色速率变_______(填“快”或“慢”)。
(2)装置Ⅰ中的离子方程式为_______。
(3)若试管Ⅲ中现象是红色溶液变浅,证明氧化产物为的试剂是_______。由试管Ⅳ中现象可知,电离常数_______(填“>”“<”或“=”)。
实验(二):探究影响H2SO4和Na2S2O3反应的速率的外界因素。
编号
0.1mol∙L-1 Na2S2O3溶液的体积/mL
0.1mol∙L-1 H2SO4溶液的体积/mL
水的体积/mL
水浴温度/℃
测定变浑浊时间/s
①
10.0
15.0
0
35
②
10.0
10.0
35
③
15.0
0
45
(4)_______。
(5)实验记录:。由实验①②得出的结论是_______。设计实验①③的目的是_______。
实验(三):测定中x的值。
已知新制得的大苏打中往往含有结晶水,化学式可表示为,称取24.8g Na2S2O3∙xH2O溶于水配制成100mL溶液,准确量取10.00mL配制的溶液于锥形瓶,滴加0.2mol∙L-1碘水至恰好完全反应,消耗25.00mL碘水。提示:。
(6)Na2S2O3∙xH2O中x为_______。
【答案】(1) ①. 具支试管 ②. 慢
(2)+2H+= S↓+ SO2↑+ H2O
(3) ①. HCl、BaCl2 ②. >
(4)1:2 (5) ①. 其他条件相同,增大(或减小)反应物浓度,反应速率也增大(或减小) ②. 探究温度对反应速率的影响
(6)5
【解析】
【分析】装置Ⅰ中,Na2S2O3与稀H2SO4反应,生成S、SO2等,从而产生气泡和浅黄色沉淀;试管Ⅱ中,SO2使品红溶液的红色褪去;试管Ⅲ中,SO2被Fe3+氧化,从而使溶液的血红色变为无色;试管Ⅳ中,红色溶液逐渐变为浅红色,最终变为无色。
【小问1详解】
装Na2S2O3的仪器名称是具支试管,其他条件相同时,若拆去热水浴,混合液的温度降低,分子有效碰撞的次数减少,试管Ⅱ中溶液褪色速率变慢。
【小问2详解】
装置Ⅰ中,Na2S2O3与稀H2SO4反应,生成Na2SO4、S沉淀和 SO2气体等,离子方程式为+2H+= S↓+ SO2↑+ H2O。
【小问3详解】
若试管Ⅲ中现象是红色溶液变浅,证明氧化产物为时,应先加盐酸,无现象,再加BaCl2,产生白色沉淀,则试剂是HCl、BaCl2。由试管Ⅳ中现象可知,发生反应Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2,电离常数>。
【小问4详解】
实验①②相比,改变的是H2SO4溶液浓度,则Na2S2O3溶液的浓度应不变,也就是混合溶液的总体积应不变,=5mL,实验①③相比,温度不同,反应物的浓度应相同,=10mL,所以=5mL:10mL=1:2。
【小问5详解】
实验①②改变的是H2SO4溶液浓度,得出的结论是:其他条件相同,增大(或减小)反应物浓度,反应速率也增大(或减小)。实验①③中,温度不同,反应物的浓度相同,目的是:探究温度对反应速率的影响。
【小问6详解】
量取的10.00mL溶液中,n(I2)=0.2mol∙L-1×0.02500L=0.005mol,n(Na2S2O3∙xH2O)=2×0.005mol=0.01mol,则原样品中Na2S2O3∙xH2O的物质的量为0.1mol,M(Na2S2O3∙xH2O)==248g/mol,x==5。
【点睛】测定外界条件对化学反应速率的影响时,采用的是控制变量法。
16. 废定影液的主要成分为,以废定影液为原料制备的工艺流程如图:
已知:①硫代硫酸根离子可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物。
②常温下, ; 。
(1)硫化钠溶液显碱性,其原因为___________(用离子方程式表示)。
(2)比较S原子和O原子的电负性大小,并从原子结构的角度说明理由:___________。
(3)的空间结构是___________。
(4)常温下,“沉淀”时发生的反应为,平衡时,___________。
(5)“反应”时有淡黄色固体生成,发生反应的化学方程式为___________。
(6)的晶胞形状为长方体,边长分别为、、,结构如图所示。晶胞中的个数为___________。已知阿伏加德罗常数的值为,该晶体的密度为,的摩尔质量___________(,用含有字母的代数式表示)。
【答案】(1)
(2)O的半径比较小,原子核对核外电子的吸引力较大,电负性大于S
(3)四面体形 (4)
(5)(浓)
(6) ①. 4 ②.
【解析】
【分析】本工艺利用硫化钠和废液反应生成硫化银沉淀,再经过硝酸氧化变成硝酸银,经过氢氧化钠除去硝酸,过滤除S杂质,得到含有硝酸银的溶液,达到制备硝酸银的目的。
【小问1详解】
硫化钠溶液显碱性,其原因为;
【小问2详解】
S和O为同主族元素,O原子核外有2个电子层,S原子核外有3个电子层,0原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,故O的电负性大于S的电负性;
【小问3详解】
硫代硫酸根离子可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物,硫酸根的杂化类型sp3,空间构型为正四面体,则的空间结构是四面体形;
【小问4详解】
平衡时,
【小问5详解】
“反应”时有淡黄色固体生成,代表有硫生成,根据原子守恒可知,应为硫离子被氧化生成硫单质,则浓被还原为气体,发生反应的化学方程式为(浓)。
【小问6详解】
由晶胞结构可知,1个晶胞中含有个,含有4个;
该晶体的密度,
所以的摩尔质量。
17. 科学家开发催化剂实现催化还原制备附加值高的产品。利用制备甲醇的有关反应如下:
I.
II.
(1)已知几种共价键的键能如下:
共价键
C=O
H—H
H—C
C—O
H—O
键能/
799
436
413
358
467
利用键能数据计算:___________。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入等体积的、,仅发生反应Ⅰ,下列叙述正确的是___________(填标号)。
A.平衡后充入氩气,正反应速率增大
B.的体积分数不变时达到平衡状态
C.平衡后充入少量,平衡转化率增大
(3)在一恒容反应器中充入一定量的、,仅发生反应Ⅱ,平衡常数(K)与温度(T)的关系如下:
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
①___________(填“>”“<”或“=”)0。
②1200℃时,某时刻反应体系中,,此时平衡___________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。
(4)一定条件下,速率常数与活化能、温度的关系式为(R为常数,k为速率常数,为活化能,T为温度)。一定温度下,合成甲醇的速率常数在不同催化剂(Cat1、Cat2)作用下,与温度的关系如图所示:
在Cat2作用下,该反应的活化能为___________;催化效果更好的是___________(填“Catl”或“Cat2”)。
(5)在一定温度下,向甲、乙两密闭反应器中分别充入和,分别在有水分子隔离膜、无水分子隔离膜作用下发生上述两个反应,测得平衡转化率与压强的关系如图所示:
①使用了水分子隔离膜的反应器是___________(填“甲”或“乙”),理由是___________。
②已知M点选择性为80%,该温度下,M点反应II的平衡常数为___________(结果保留三位有效数字)。提示:分压=总压×物质的量分数,选择性等于的物质的量与转化的总物质的量之比。
【答案】(1)
(2)C (3) ①. > ②. 向逆反应方向
(4) ①. 600 ②. Cat1
(5) ①. 乙 ②. 两个反应的产物都有水分子,其他条件不变,分离水分子,二氧化碳的平衡转化率增大 ③. 0.0588
【解析】
【小问1详解】
反应热=反应物总键能-生成物总键能,则△H1=(799×2+436×3−413×3−358−467−467×2)kJ/mol=−92kJ/mol;
【小问2详解】
A.平衡后向恒容容器中充入不参与反应的氩气,各反应组分的浓度不变,反应速率不变,A错误;
B.二氧化碳的体积分数一直为50%,故其不变不能说明反应达到平衡状态,B错误;
C.平衡后充入少量H2,H2的浓度增大,平衡向正反应方向移动,二氧化碳平衡转化率增大,C正确;
故选C;
【小问3详解】
①由表格数据可知,温度升高,平衡常数增大,说明平衡向正反应方向移动,反应Ⅱ为吸热反应,则ΔH2>0;
②由题意可知,1200℃时反应的浓度熵Qc==4>2.6,则此时平衡向逆反应方向移动;
【小问4详解】
由图可得:,解得Ea=600kJ/mol,相同温度时,催化剂Cat1的反应活化能小于Cat2,活化能越小,催化效果越好,则催化效果更好的是Cat1;
【小问5详解】
①两个反应的产物都有水分子,其他条件不变,分离水分子,二氧化碳的平衡转化率增大,因此相同条件下,二氧化碳平衡转化率大的乙为使用了水分子隔离膜的反应器,理由是:两个反应的产物都有水分子,其他条件不变,分离水分子,二氧化碳的平衡转化率增大;
②由图可知,二氧化碳的转化率为50%,即两个反应一共消耗0.5molCO2,CH3OH的选择性为80%,则反应Ⅰ生成的CH3OH为,则反应Ⅱ生成的CO为,两个反应消耗了1.3molH2,根据原子守恒可知M点体系中各组分的物质的量:
物质
CO
物质的量/mol
0.5
1.7
0.4
0.1
0.5
则平衡分压,,,反应Ⅱ的平衡常数Kp=≈0.0588。
18. IX(非布司他)是一种新型非嘌呤类黄嘌呤氧化酶选择性抑制剂,通过降低血尿酸盐浓度发挥作用,其某种合成路线如图所示:
已知:—Et表示乙基。
回答下列问题:
(1)化合物Ⅰ分子式为___________,其环上的官能团除氰基外还有___________(写名称)。
(2)根据化合物Ⅱ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
①
___________
___________
消去反应
②
___________
___________
(3)某反应机理认为Ⅳ→Ⅵ分两步进行,第一步发生加成反应生成中间产物Ⅺ,Ⅺ再同时消去两个小分子和生成Ⅵ,则中间产物Ⅺ的结构简式为___________;下列关于Ⅺ的说法中,正确的是___________(填标号)。
A.硫原子采取杂化 B.不能形成分子间氢键 C.不存在手性碳原子
(4)化合物Ⅻ与Ⅲ互为同分异构体,则符合下列条件的Ⅻ的结构有___________种,其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为的结构简式为___________(写出一种即可)。
a.只含2种官能团,分别为和
b.苯环上的一个取代基为
(5)已知、—X为邻位、对位定位基,、为间位定位基,由苯合成的路线如图所示:
在苯环上引入相应基团,所需试剂和条件如表所示:
序号
所需试剂
条件
引入的基团
①
、加热
②
—Br
③
浓
浓、加热
则上述路线的四步反应中,第一步、第二步、第四步所选的试剂和条件合理的顺序为___________(填标号),Q的结构简式为___________。
A.①②③ B.③②① C.③①② D.①③②
【答案】(1) ①. ②. 硝基、碳氯键
(2) ①. 浓硫酸,加热 ②. ③. ④. 氧化反应
(3) ①. ②. A
(4) ①. 6 ②. (或)
(5) ①. A ②.
【解析】
【分析】Ⅰ与Ⅱ在NaOH,DMF条件下发生取代反应生成Ⅲ,Ⅲ与CH3CSNH2反应生成Ⅳ,Ⅳ与Ⅴ发生反应生成Ⅵ,Ⅵ与H2在Pd/C的条件下发生还原反应生成Ⅶ,Ⅶ在NaNO2、HCl和CuCN、KCN下发生取代反应生成Ⅷ,Ⅷ在NaOH/H+条件下发生水解反应生成Ⅸ,据此回答。
【小问1详解】
化合物Ⅰ的结构式为,分子式为,其环上的官能团除氰基外还有硝基、碳氯键;
【小问2详解】
化合物Ⅱ的结构式为,含有的官能团为羟基,能够在浓硫酸,加热时发生消去反应生成;也能在下发生氧化反应生成;
【小问3详解】
Ⅳ→Ⅵ分两步进行,第一步发生加成反应生成中间产物Ⅺ,Ⅺ再同时消去两个小分子和生成Ⅵ,则中间产物Ⅺ的结构简式为;
A.中硫原子的加成电子对数为,故硫原子采取杂化,A正确;B.中含有羟基和亚氨基,能形成分子间氢键 ,B错误; C.存在如图的手性碳原子,C错误;故选A;
【小问4详解】
化合物Ⅻ是Ⅲ互为同分异构体,化合物Ⅲ为,满足:a.只含2种官能团,分别为和,b.苯环上的一个取代基为的同分异构体有、、、、、,共6种,其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为的结构简式为(或);
【小问5详解】
由于、—X为邻位、对位定位基,、为间位定位基,故中先引入,在引入—Br后将氧化为,最后再引入,则第一步、第二步、第四步所选试剂和条件合理的顺序为①②③,故选A;由故中先引入,在引入—Br后将氧化为可知,Q的结构简式为。
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高三阶段检测化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 建设人与自然和谐共生的美丽中国,人人有责。下列做法错误的是
A. 将用完的废旧电池深埋地下 B. 厨房垃圾分类收集处理后用于发电
C. 周末骑着共享单车去郊外游玩 D. 将燃煤与生石灰混合后再燃烧
2. 绿色化工是人们的目标。下列制备工艺属于最理想的原子经济性反应的是
A. 工业制备粗硅 B. 工业上将生铁炼成钢
C. 工业上利用天然气制备氢气 D. 工业上利用乙烯与氧气制备环氧乙烷
3. 中华民族在五千年悠久的历史长河中,创造了无数灿烂的文化。随着生产力的发展和人们审美意识的不断提高,物品的制作也有一个不断进步和发展的过程。下列物品主要由硅酸盐材料制成的是
物品
选项
A.汉代龙形玉觿
B.明金凤冠装饰品
C.清鎏金铜冠顶
D.民国花纹老银簪
A. A B. B C. C D. D
4. 1738年,英国化学家观察到酸和锰矿反应产生黄绿色气体(氯气),某小组受此启发,设计了下列实验,其中能实现的是
A.制备氯气
B.干燥氯气
C.纯化氯气
D.制备漂白液
A. A B. B C. C D. D
5. 下列各离子组在指定条件下能大量共存的是
A. 含的溶液中:、、、
B. 常温下,的溶液中:、、、
C 浓氨水中:、、、
D. 使石蕊变红的溶液中:、、、
6. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 工业上采用中高压合成NH3
B. 将I2、H2、HI的平衡体系压缩体积后,体系颜色加深
C. 直接蒸发MgCl2溶液不能制得MgCl2固体
D. 滴有酚酞的Na2CO3溶液加热后,红色加深
7. 有机物M是药物合成的重要中间体,结构如图所示。下列有关M的说法错误的是。
A. 分子式为
B. 分子中所有碳原子可能共平面
C. 该物质既能与金属钠反应,又能与溶液反应
D. 既能使溴水褪色,又能使酸性高锰酸钾溶液褪色,褪色原理相同
8. 下列离子方程式能解释对应的实验事实的是
A. KI溶液滴入酸性溶液中:
B. 向溴化亚铁溶液中通入足量氯气:
C. 将过量通入NaClO溶液中:
D. 用稀硝酸洗涤做过银镜反应的试管:
9. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 9.2g甲苯分子中含有碳碳双键的数目为0.3NA
B. 5.8g由NO和CO组成的混合气体中,原子总数为0.4NA
C. 标准状况下,22.4LO2与足量金属镁反应,转移的电子数为4NA
D. 的溶液中和Na+的数目之和大于0.1NA
10. NO治理是当前生态环境保护中的重要课题之一,某含CeO₂的催化剂(含 Ce化合物的比例系数均未标定)的作用机理如图所示。下列说法错误的是
A. NO可以造成臭氧空洞
B. 在反应机理②中,Ce元素的化合价升高
C. 加入催化剂能降低反应活化能,加快反应速率
D. 整个反应中被氧化的非金属元素为S和 N
11. 一种用于析氯和还原硝酸盐的单原子钌电极的工作原理如图所示。下列叙述错误的是
A. 阳极的电极反应式为
B. 阴极区电解质溶液pH增大
C. 生成17g氨时转移8mol电子
D. 两极区均采用强酸性电解质溶液
12. 下列操作、现象和结论均正确且有关联性的是
选项
操作及现象
结论
A
向品红溶液中通入氯气,品红溶液褪色
氯气有漂白性
B
向酸性溶液中滴加乙醇,溶液褪色
乙醇表现还原性
C
在酚酞溶液中加入粉末,溶液先变红后褪色
表现碱性
D
在盛满的集气瓶中加入烘干的活性炭,气体颜色变浅
活性炭表现还原性
A. A B. B C. C D. D
13. 常用于抗酸、治疗慢性胃炎。它所含的五种主族元素位于三个短周期,基态R原子的价层电子排布式为,R和W位于同主族,Y的最高价氧化物对应的水化物和其最简单氢化物能反应生成离子化合物,Z的周期序数和主族序数相等。下列叙述正确的是
A. 元素电负性:R>Y
B. 最简单氢化物的沸点:W>Y
C. W的氧化物对应的水化物一定是强酸
D. 、的VSEPR模型为三角锥形
14. 25℃时,向的氨水中逐滴加入的盐酸,向的溶液中逐滴加入的溶液(无气体逸出),溶液的pH与[或]的关系如图所示。下列说法错误的是。
A. 曲线②中的
B. 当时,恒有关系:
C. 当时,两溶液pH均大于9.26
D. 25℃时,的溶液的pH约为4.63
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 大苏打(Na2S2O3)是一种重要的化工产品,也是实验室常用试剂。某小组对大苏打展开如下探究。
实验(一):探究大苏打性质。
按如图装置进行实验,记录如下:
实验过程中发现,装置Ⅰ中产生气泡和浅黄色沉淀,试管Ⅱ中红色溶液变为无色,试管Ⅳ中红色溶液逐渐变为浅红色,最终变为无色。
(1)装Na2S2O3的仪器名称是_______,其他条件相同时,若拆去热水浴,试管Ⅱ中溶液褪色速率变_______(填“快”或“慢”)。
(2)装置Ⅰ中的离子方程式为_______。
(3)若试管Ⅲ中现象是红色溶液变浅,证明氧化产物为的试剂是_______。由试管Ⅳ中现象可知,电离常数_______(填“>”“<”或“=”)。
实验(二):探究影响H2SO4和Na2S2O3反应的速率的外界因素。
编号
0.1mol∙L-1 Na2S2O3溶液的体积/mL
0.1mol∙L-1 H2SO4溶液的体积/mL
水的体积/mL
水浴温度/℃
测定变浑浊时间/s
①
10.0
15.0
0
35
②
10.0
100
35
③
15.0
0
45
(4)_______。
(5)实验记录:。由实验①②得出的结论是_______。设计实验①③的目的是_______。
实验(三):测定中x的值。
已知新制得的大苏打中往往含有结晶水,化学式可表示为,称取24.8g Na2S2O3∙xH2O溶于水配制成100mL溶液,准确量取10.00mL配制的溶液于锥形瓶,滴加0.2mol∙L-1碘水至恰好完全反应,消耗25.00mL碘水。提示:。
(6)Na2S2O3∙xH2O中x为_______。
16. 废定影液的主要成分为,以废定影液为原料制备的工艺流程如图:
已知:①硫代硫酸根离子可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物。
②常温下, ; 。
(1)硫化钠溶液显碱性,其原因为___________(用离子方程式表示)。
(2)比较S原子和O原子的电负性大小,并从原子结构的角度说明理由:___________。
(3)的空间结构是___________。
(4)常温下,“沉淀”时发生的反应为,平衡时,___________。
(5)“反应”时有淡黄色固体生成,发生反应的化学方程式为___________。
(6)的晶胞形状为长方体,边长分别为、、,结构如图所示。晶胞中的个数为___________。已知阿伏加德罗常数的值为,该晶体的密度为,的摩尔质量___________(,用含有字母的代数式表示)。
17. 科学家开发催化剂实现催化还原制备附加值高的产品。利用制备甲醇的有关反应如下:
I.
II.
(1)已知几种共价键的键能如下:
共价键
C=O
H—H
H—C
C—O
H—O
键能/
799
436
413
358
467
利用键能数据计算:___________。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入等体积的、,仅发生反应Ⅰ,下列叙述正确的是___________(填标号)。
A.平衡后充入氩气,正反应速率增大
B.的体积分数不变时达到平衡状态
C.平衡后充入少量,平衡转化率增大
(3)在一恒容反应器中充入一定量的、,仅发生反应Ⅱ,平衡常数(K)与温度(T)的关系如下:
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
①___________(填“>”“<”或“=”)0。
②1200℃时,某时刻反应体系中,,此时平衡___________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。
(4)一定条件下,速率常数与活化能、温度的关系式为(R为常数,k为速率常数,为活化能,T为温度)。一定温度下,合成甲醇的速率常数在不同催化剂(Cat1、Cat2)作用下,与温度的关系如图所示:
在Cat2作用下,该反应的活化能为___________;催化效果更好的是___________(填“Catl”或“Cat2”)。
(5)在一定温度下,向甲、乙两密闭反应器中分别充入和,分别在有水分子隔离膜、无水分子隔离膜作用下发生上述两个反应,测得平衡转化率与压强的关系如图所示:
①使用了水分子隔离膜的反应器是___________(填“甲”或“乙”),理由是___________。
②已知M点选择性为80%,该温度下,M点反应II的平衡常数为___________(结果保留三位有效数字)。提示:分压=总压×物质的量分数,选择性等于的物质的量与转化的总物质的量之比。
18. IX(非布司他)是一种新型非嘌呤类黄嘌呤氧化酶选择性抑制剂,通过降低血尿酸盐浓度发挥作用,其某种合成路线如图所示:
已知:—Et表示乙基。
回答下列问题:
(1)化合物Ⅰ的分子式为___________,其环上的官能团除氰基外还有___________(写名称)。
(2)根据化合物Ⅱ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
①
___________
___________
消去反应
②
___________
___________
(3)某反应机理认为Ⅳ→Ⅵ分两步进行,第一步发生加成反应生成中间产物Ⅺ,Ⅺ再同时消去两个小分子和生成Ⅵ,则中间产物Ⅺ的结构简式为___________;下列关于Ⅺ的说法中,正确的是___________(填标号)。
A.硫原子采取杂化 B.不能形成分子间氢键 C.不存在手性碳原子
(4)化合物Ⅻ与Ⅲ互为同分异构体,则符合下列条件Ⅻ的结构有___________种,其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为的结构简式为___________(写出一种即可)。
a.只含2种官能团,分别为和
b.苯环上的一个取代基为
(5)已知、—X为邻位、对位定位基,、为间位定位基,由苯合成的路线如图所示:
在苯环上引入相应基团,所需试剂和条件如表所示:
序号
所需试剂
条件
引入的基团
①
、加热
②
—Br
③
浓
浓、加热
则上述路线的四步反应中,第一步、第二步、第四步所选的试剂和条件合理的顺序为___________(填标号),Q的结构简式为___________。
A.①②③ B.③②① C.③①② D.①③②
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