内容正文:
河南省南阳、信阳等六市2024届高三二诊模拟考试
化学试卷
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1. 实验室制备下列气体时,所用方法正确的是
A. 制氧气时,用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置
B. 制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体
C. 制氨气时,用排水法或向下排空气法收集气体
D. 制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.Na2O2与水反应,H2O2在二氧化锰催化条件下都能制取氧气,二者都是固体与液体常温条件下反应,可选择相同的气体发生装置,故A正确;
B.实验室制取的氯气含有氯化氢和水分,常用饱和食盐水和浓硫酸净化气体,若用饱和NaHCO3溶液,氯化氢、氯气都能和NaHCO3反应,故B错误;
C.氨气极易溶于水,不能用排水法收集,故C错误;
D.二氧化氮与水反应生成一氧化氮,仍然污染空气,所以不能用水吸收,故D错误;答案选A。
2. 室温下,向20 mL0.1 mol/L H2A溶液中逐滴加入0.1 mol/L NaOH溶液,H2A溶液中各粒子浓度分数δ(X)随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 当溶液中A元素的主要存在形态为A2-时,溶液可能为弱酸性、中性或碱性
B. 当加入NaOH溶液至20 mL时,溶液中存在c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)
C. 室温下,反应A2-+H2A=2HA-的平衡常数的对数值lgK=3
D. 室温下,弱酸H2A的第一级电离平衡常数用Ka1表示,Na2A的第二级水解平衡常数用Kh2表示,则Kal>Kh2
【答案】B
【解析】
【详解】A、当溶液中A元素的主要存在形态为A2-时,溶液pH大于4.2,溶液可能为弱酸性、中性或碱性,故A正确;
B、HA与NaOH按1:1混合,所得溶液为NaHA溶液,由图可知,NaHA溶液呈酸性。根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=2(A2-)+c(HA-)+c(OH-),因为c(H+)>c(OH-),所以c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-),故B错误;
C、依据图像中两个交点可计算出Ka1=10-1.2,Ka2=10-4.2,室温下,反应A2-+H2A2HA-的平衡常数K==103,lgK=3,故C正确;
D、因为K1=10-1.2,所以Kh2=,故Ka1>kh2,故D正确;
答案选B。
【点睛】本题考查酸碱混合的定量判断及根据弱电解质的电离平衡常数进行计算,明确图像曲线变化的意义为解答关键,难点C注意掌握反应平衡常数与电离常数的关系。
3. 研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是
A. 雾和霾的分散剂相同
B. 雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C. NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D. 雾霾的形成与过度施用氮肥有关
【答案】C
【解析】
【分析】A.雾和霾的分散剂均是空气;
B.根据示意图分析;
C.在化学反应里能改变反应物化学反应速率(提高或降低)而不改变化学平衡,且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂;
D.氮肥会释放出氨气。
【详解】A. 雾的分散剂是空气,分散质是水。霾的分散剂是空气,分散质固体颗粒。因此雾和霾的分散剂相同,A正确;
B. 由于氮氧化物和二氧化硫转化为铵盐形成无机颗粒物,因此雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵,B正确;
C. NH3作为反应物参加反应转化为铵盐,因此氨气不是形成无机颗粒物的催化剂,C错误;
D. 氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关,由于氮肥会释放出氨气,因此雾霾的形成与过度施用氮肥有关,D正确。答案选C。
【点睛】结合示意图的转化关系明确雾霾的形成原理是解答的关键,氨气作用判断是解答的易错点。本题情境真实,应用导向,聚焦学科核心素养,既可以引导考生认识与化学有关的社会热点问题,形成可持续发展的意识和绿色化学观念,又体现了高考评价体系中的应用性和综合性考查要求。
4. 设为阿伏加德罗常数的数值。下列关于常温下0.1溶液与的溶液的说法正确的是
A. 1L的溶液中,含的数目为0.2
B. 1纯中离子数目为3
C. 含15.8g的溶液中阴离子数目大于0.1
D. 与溶液混合产生22.4L气体时转移电子数为2
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.的溶液中,1L的溶液中含的数目为,故A错误;
B.是强酸,在水分子作用下会完全电离,但是共价化合物,故纯中不存在离子,故B错误;
C.的摩尔质量为158,在水中存在水解平衡:,所以含0.1的溶液中阴离子数目大于0.1,故C正确;
D.气体所处的状态未知,所以无法得出气体的物质的量,则转移电子数无法计算,故D错误;
答案选C。
5. 最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:
下列说法中正确的是
A. CO和O生成CO2是吸热反应
B. 在该过程中,CO断键形成C和O
C. CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D. 状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据能量--反应过程的图像知,状态I的能量高于状态Ⅲ的能量,故该过程是放热反应,A错误;
B.根据状态I、Ⅱ、Ⅲ可以看出整个过程中CO中的C和O形成的化学键没有断裂,故B错误;
C.由图Ⅲ可知,生成物是CO2,具有极性共价键,故C正确;
D.状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O反应的过程,故D错误。
故选C。
6. NA为阿伏加 德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 标准状况下,0.1mol Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA
B. 标准状况下,22.4L氖气含有的电子数为10NA
C. 常温下,的醋酸溶液中含有的数为
D. 120g NaHSO4分子中阳离子和阴离子的总数为3NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯气溶于水,只有部分氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,所以无法计算转移的电子数,故A错误;
B. 标准状况下,22.4L氖气为1mol,一个Ne原子含有10个电子,即1mol氖气含有10NA个电子,故B正确;
C.醋酸溶液的体积未知,则无法计算H+数目,故C错误;
D. 120g NaHSO4为1mol,1molNaHSO4分子中含有1molNa+和1molHSO4-,则120g NaHSO4分子中阳离子和阴离子的总数为2NA,故D错误;
故选B。
7. 对C2H4O2(甲)和C4H8O2(乙)的分析合理的是( )
A. 肯定互为同系物 B. 乙能够发生水解的同分异构体有3种
C. 甲可能极易溶于水 D. 两种物质具有相同的最简式
【答案】C
【解析】
【详解】A项、羧酸类和酯类的通式均为CnH2nO2,故甲和乙均可能为酸或酯,故两者不一定是同系物,故A错误;
B项、乙能发生水解反应的同分异构体为酯类,可能为CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2,共4种,故B错误;
C项、甲为乙酸或甲酸甲酯,若为甲酸甲酯,难溶于水;若为乙酸,易溶于水,故C正确;
D项、最简式为各原子的最简单的整数比,C2H4O2(甲)和C4H8O2(乙)的最简式分别为CH2O和C2H4O,两者不同,故D错误;
故选C。
【点睛】同系物必须是同类物质,含有官能团的种类及数目一定是相同的。
8. 某柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管做电极材料,以吸收ZnSO4溶液的有机高聚物做固态电解质,其电池总反应为:MnO2+Zn+(1+) H2O+ZnSO4MnOOH+ZnSO4[Zn(OH)2]3·xH2O,其电池结构如图1所示,图2是有机高聚物的结构片段。
下列说法中,不正确的是
A. 碳纳米管具有导电性,可用作电极材料
B. 合成有机高聚物的单体是:
C. 充电时,Zn2+移向Zn膜
D. 放电时,电池的正极反应为:MnO2 + e− + H+ = MnOOH
【答案】D
【解析】
【详解】A. 碳纳米管具有导电性,可用作电极材料,由信息可知是正确的,故正确;
B. 合成有机高聚物的单体是:由图2可以判断出单体是,故正确;
C. 充电时,Zn2+移向阴极,放电时锌电极是负极,充电时是阴极,故正确;
D. 放电时,电池的正极反应为:MnO2 + e− +H2O = MnOOH+OH-,故错误;
故选:D。
9. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A. Ca(ClO)2(aq) HClO(aq) O2(g)
B. H2SO4(稀) SO2(g) BaSO3(s)
C. Fe2O3(s) FeCl3(aq) Fe (s)
D. SiO2(s) H2SiO3(胶体) Na2SiO3(aq)
【答案】A
【解析】
【详解】A.HClO的酸性比碳酸弱,Ca(ClO)2溶液可与二氧化碳反应生成HClO,HClO在光照条件下分解生成氧气和HCl,故A正确;
B.铜与稀硫酸不反应,故B错误;
C.氯化铁与铜反应生成氯化亚铁与氯化铜,而不是生成铁单质,故C错误;
D.二氧化硅不溶于水也不与水反应,故D错误;
故答案选A。
10. 桥环烷烃是指共用两个或两个以上碳原子的多环烷烃,二环[1,1,0]丁烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是
A. 与1,3-丁二烯互为同分异构体
B. 二氯代物共有4种
C. 碳碳键只有单键且彼此之间的夹角有45°和90°两种
D. 每一个碳原子均处于与其直接相连的原子构成的四面体内部
【答案】C
【解析】
【分析】根据二环[1,1,0]丁烷的键线式写出其分子式,其中两个氢原子被氯原子取代得二氯代物,类比甲烷结构可知其结构特征。
【详解】A项:由二环[1,1,0]丁烷的键线式可知其分子式为C4H6,它与1,3-丁二烯(CH2=CHCH=CH2)互为同分异构体,A项正确;
B项:二环[1,1,0]丁烷的二氯代物中,二个氯原子取代同一个碳上的氢原子有1种,二个氯原子取代不同碳上的氢原子有3种,共有4种,B项正确;
C项:二环[1,1,0]丁烷分子中,碳碳键只有单键,其余为碳氢键,键角不可能为45°或90°,C项错误;
D项:二环[1,1,0]丁烷分子中,每个碳原子均形成4个单键,类似甲烷分子中的碳原子,处于与其直接相连的原子构成的四面体内部,D项正确。
本题选C。
11. 二氧化氯(C1O2)是易溶于水且不与水反应的黄绿色气体,沸点为11℃。某小组在实验室中制备C1O2的装置如下:[已知:SO2+2NaClO3+H2SO4=2C1O2+2NaHSO4]
下列说法正确的是
A. 连接装置时,导管口a应接h或g,导管口c应接e
B. 装置C中装的是饱和食盐水,导管口a通过的气体为SO2
C. 装置D放冰水的目的是液化SO2,防止污染环境
D. 可选用装置A,用1 mol·L-1盐酸与MnO2反应制取Cl2
【答案】A
【解析】
【详解】A. 装置A中制备二氧化硫气体,利用SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4制备ClO2,为防止倒吸,应在之前有安全瓶,则a→g→h,为反应充分,气体要长进短出,故连接顺序为:a→g→h→b→c→e→f→d,A正确;
B. 实验室中制备ClO2的实验中,尾气为SO2,为防止污染空气,装置C中装的是NaOH吸收未反应完的SO2,B错误;
C. ClO2沸点较低,在D中冰水浴收集,为充分冷却气体,便于收集,C错误;
D. 只有浓盐酸才能在加热时与MnO2反应生成Cl2,1 mol/L的稀盐酸不能用于反应制取Cl2,D错误;
故合理选项是A。
12. 化学与生活、生产密切相关。下列叙述不正确的是
A. 高纯硅可用于制作光导纤维
B. 二氧化氯可用于自来水的杀菌消毒
C. 氯化铁溶液可用于刻制铜质印刷线路板
D. 海水里的钢闸门可连接电源的负极进行防护
【答案】A
【解析】
【详解】A选项,高纯硅可用于制作光电池,二氧化硅可用于制作光导纤维,故A错误;
B选项,二氧化氯可用于自来水的杀菌消毒,故B正确;
C选项,氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,因此氯化铁溶液可用于刻制铜质印刷线路板,故C正确;
D选项,海水里的钢闸门可连接电源的负极进行防护,这种方法叫外加电流的阴极保护法,故D正确;
综上所述,答案为A。
【点睛】硅及其化合物在常用物质中的易错点
⑴不要混淆硅和二氧化硅的用途:用作半导体材料的是晶体硅而不是SiO2,用于制作光导纤维的是SiO2而不是硅。
⑵不要混淆常见含硅物质的类别:
①计算机芯片的成分是晶体硅而不是SiO2。
②水晶、石英、玛瑙等主要成分是SiO2,而不是硅酸盐。
③光导纤维的主要成分是SiO2,也不属于硅酸盐材料。
④传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃主要成分是硅酸盐。
13. 下列有关物质性质的比较,结论正确的是
A. 溶解度:Na2CO3<NaHCO3
B. 热稳定性:HCl<PH3
C. 沸点:C2H5SH<C2H5OH
D. 碱性:LiOH<Be(OH)2
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸钠的溶解度应该大于碳酸氢钠,实际碳酸氢钠在含钠化合物中属于溶解度相对很小的物质。选项A错误。
B.同周期由左向右非金属的气态氢化物的稳定性逐渐增强,所以稳定性应该是:HCl>PH3。选项B错误。
C.C2H5OH分子中有羟基,可以形成分子间的氢键,从而提高物质的沸点。选项C正确。
D.同周期由左向右最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱,所以碱性应该是:LiOH>Be(OH)2。选项D错误。
【点睛】解决此类问题,一个是要熟悉各种常见的规律,比如元素周期律等;另外还要注意到一些反常的规律。例如:本题的选项A,比较碳酸钠和碳酸氢钠的溶解度,一般碳酸盐比碳酸氢盐的溶解度小,碳酸钙难溶,而碳酸氢钙可溶,但是碳酸钠却比碳酸氢钠溶解度大。此外,比如,碱金属由上向下单质密度增大,但是钾反常等等。
14. 温度T℃时,在初始体积为1L的两个密闭容器甲(恒容)、乙(恒压)中分别加入0.2molA和0.1molB,发生反应2A(g)+B(g) x C(g),实验测得甲、乙容器中A的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. x可能为4
B. M为容器甲
C. 容器乙达平衡时B的转化率为25%
D. M的平衡常数大于N
【答案】D
【解析】
【分析】若该反应为气体物质的量增大的反应,即x>3,随着反应的进行,甲容器中气体的压强增大,平衡过程中反应速率比恒压时大,建立平衡需要的时间较少,对应于图像M,增大压强,平衡逆向移动,A的转化率减小,与图像相符;若该反应为气体物质的量减少的反应,即x<3,随着反应的进行,甲容器中气体的压强减小,平衡过程中反应速率比恒压时小,建立平衡需要的时间较长,对应于图像N,减小压强,平衡逆向移动,A的转化率减小,与图像不符;若该反应x=3,则两容器得到相同的平衡状态,与图像不符,据此分析解答。
【详解】A.根据上述分析,该反应为气体物质的量增大的反应,因此x可能为4,故A正确;
B.根据上述分析,该反应为气体体积增大的反应,M为容器甲,N为容器乙,故B正确;
C.根据上述分析,N为容器乙,容器乙达平衡时A的转化率为25%,根据方程式2A(g)+B(g) x C(g),加入0.2molA和0.1molB时,反应的B为A的物质的量的一半,A和B的转化率相等,也是25%,故C正确;
D.温度不变,平衡常数不变,达到平衡时,M、N对应的温度相同,则平衡常数相等,故D错误;
故选D。
【点睛】解答本题的关键是判断压强对该反应的影响。本题的难点是排除x<3的情况。
15. 25℃时,向20. 00 mL 0.1 mol/L H2X溶液中滴入0.1 mol/L NaOH溶液,溶液中由水电离出的c水(OH-)的负对数[一lgc水(OH-)]即pOH水-与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法中正确的是
A. 水的电离程度:M>P B. 图中P点至Q点对应溶液中逐渐增大
C. N点和Q点溶液的pH相同 D. P点溶液中
【答案】D
【解析】
【分析】-1g c水(OH-)越小,c水(OH-)越大,酸或碱抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离,且酸中c(H+)越大、碱中c(OH-)越大,其抑制水电离程度越大,则 c水(OH-)越小,据此分析解答。
【详解】A.M点水电离出的c水(OH-)为10-11.1mol/L,P点水电离出的c水(OH-)为10-5.4mol/L,水的电离程度M<P,故A错误;
B.水解平衡常数只与温度有关,P点至Q点溶液中c(OH-)依次增大,则 =×=依次减小,故B错误;
C.N点到Q点,加入的NaOH逐渐增多,溶液的pH逐渐增大,故C错误;
D.P点溶质为Na2X,溶液中存在质子守恒,c(OH-)=c(H+)+c(HX-)+2c(H2X),故D正确;
故选D。
【点睛】明确图象曲线变化的含义为解答关键。本题的易错点为B,要注意电离平衡常数、水解平衡常数、水的离子积常数、溶度积等常数都是只与温度有关的数据,温度不变,这些常数不变。
16. 逻辑推理是化学学习中常用的一种思维方法,以下四个推理中正确的是( )
A. 有机物一定含有碳元素,所以含碳元素的化合物一定是有机物
B. 置换反应中有单质生成,所以有单质生成的反应一定属于置换反应
C. 含碳元素的物质在O2中充分燃烧会生成CO2,所以在O2中燃烧能生成CO2的物质一定含碳元素
D. 盐的组成中含有金属阳离子与酸根离子,所以盐中一定不含氢元素
【答案】C
【解析】
【详解】A、有机物都含碳元素,但含碳元素的化合物不一定是有机物,如一氧化碳、二氧化碳和碳酸盐等,虽然含有碳元素,但属于无机物,选项A错误;
B、由置换反应的概念可知,一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应是置换反应,但有单质生成的反应不一定是置换反应,如氯酸钾分解、同素异形体的互变等,选项B错误;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,含碳元素的物质燃烧都能产生CO2,在O2中燃烧生成CO2的物质都含碳元素,选项C正确;
D、盐可能含有氢元素,如碳酸氢钠含有氢元素,选项D错误;
答案选C。
二、非选择题(本题包括5小题)
17. 化合物G是一种药物合成的中间体,G的一种合成路线如下:
(1)写出A中官能团的电子式。_____________。
(2)写出反应类型:B→C___________反应,C→D__________反应。
(3) A→B所需反应试剂和反应条件为_______________________________。
(4) 写出C的符合下列条件同分异构体的结构简式:_________________________。(任写出3种)
①能水解;②能发生银镜反应;③六元环结构,且环上只有一个碳原子连有取代基。
(5)写出F的结构简式_______________________。
(6)利用学过的知识,写出由甲苯()和为原料制备的合成路线。(无机试剂任用)_____________________。
【答案】 ①. ②. 加成 ③. 氧化 ④. O2、Cu/△(或者CuO、△) ⑤. 、 、 、 ⑥. ⑦.
【解析】
【分析】(1)A的结构式为:其中的官能团是羟基,电子式为:;
(2)B中存在α-氢可以加到HCHO醛基氧上,其余部分加到醛基碳原子上生成C,故该反应时加成反应;C含有羟基,可以和酸性高锰酸钾会发生氧化反应生成D;
(3) A→B反应中羟基变成酮基,是氧化反应;
(4) C的分子式为C9H16O2,能水解且能发生银镜反应说明含有—OOCH的结构,含有醛基并且有六元环结构,且环上只有一个碳原子连有取代基;
(5)E和CH3CH2CH2Br在CH3CHONa和CH3CH2OH的条件下,CH3CH2CH2Br会取代中的α-氢,生成和HBr;
(6) 由甲苯()和为原料制备可以先将通过取代反应转化成;通过氧化反应转化成CH3COCH2COOH,和CH3COCH2COOH发生酯化反应可以生成目标产物。
【详解】(1)A的结构式为:其中的官能团是羟基,电子式为:;
(2)B中存在α-氢可以加到HCHO醛基氧上,其余部分加到醛基碳原子上生成C,故该反应时加成反应;C含有羟基,可以和酸性高锰酸钾会发生氧化反应生成D;
(3) A→B反应中羟基变成酮基,是氧化反应,反应条件是:O2、Cu/△(或者CuO、△);
(4) C的分子式为C9H16O2,能水解且能发生银镜反应说明含有—OOCH的结构,含有醛基并且有六元环结构,且环上只有一个碳原子连有取代基,满足上述条件的同分异构体有、、和四种,写出三种即可;
(5)E和CH3CH2CH2Br在CH3CHONa和CH3CH2OH的条件下,CH3CH2CH2Br会取代中的α-氢,生成和HBr,故F的结构式为;
(6) 由甲苯()和为原料制备可以先将通过取代反应转化成;通过氧化反应转化成CH3COCH2COOH,和CH3COCH2COOH发生酯化反应可以生成目标产物,合成路线为:。
18. 药物中间体F的一种合成路线如图:
已知:RCOOR′ RCH2OH+R′OH(R为H或烃基,R'为烃基)
回答下列问题;
(1)A中官能团名称是 __________;
(2)反应①的反应类型是 ____。
(3)反应②的化学方程式为 ___________;
(4)反应④所需的试剂和条件是______________。
(5)F的结构简式为____。
(6)芳香化合物W是E的同分异构体,W能水解生成X、Y两种化合物,X、Y的核磁共振氢谱均有3组峰,X的峰面积比为3:2:1,Y的峰面积为1:1:1,写出符合题意的W的结构简式 ___(写一种)。
(7)肉桂酸 广泛用于香料工业与医药工业,设计以苯甲酸甲酯和丙二酸为起始原料制备肉桂酸的合成路线:_______________(无机试剂任用)。
【答案】 ①. 醛基、酚羟基 ②. 取代反应 ③. +CH3ONa +NaBr ④. CH3CH3OH/浓硫酸、加热 ⑤. ⑥. ⑦.
【解析】
【分析】药物中间体F的一种合成路线如图,A结构简式 到B发生的反应为酚羟基邻位氢原子被溴单质取代生成,B的结构简式: ,B到C的反应是B和CH3ONa在催化剂DMF作用下发生取代反应生成C的结构简式为: ,C和CH2(COOH)2为丙二酸发生反应得到D结构简式为: ,D到E的反应是D和乙醇在浓硫酸做催化剂加热发生的酯化反应生成E为 ,E到F反应过程为 ,根据RCOOR′RCH2OH+R′OH,可判断F的结构简式为: ;
(7)苯甲酸甲酯在LiAlH4作用下得到苯甲醇,在催化剂作用下被氧气氧化得到苯甲醛,再和丙二酸发生反应得到肉桂酸( )。
【详解】(1)由分析知:A的结构简式 ,分子中官能团是醛基和酚羟基;
(2)反应①酚羟基邻位氢原子被溴单质取代生成,反应类型为取代反应;
(3)反应②是B和CH3ONa在催化剂DMF作用下发生取代反应生成C的结构简式为: ,反应的化学方程式: ;
(4)反应④是D和乙醇在浓硫酸做催化剂加热发生的酯化反应生成E为 ,反应④所需的试剂和条件是:CH3CH2OH和浓硫酸混合加热;
(5)已知(5)已知:RCOOR′RCH2OH+R′OH,且 在LiAlH4作用下酯基变为醇羟基,可得到F的结构简式为: ;
(6)芳香化合物W是E的同分异构体,W能水解生成X、Y两种化合物,X、Y的核磁共振氢谱均有3组峰,含三种氢原子,X的峰面积比为3:2:1,Y的峰面积为1:1:1,是指结构中含有本题氢原子的个数之比,据此书写W结构简式: ;
(7)苯甲酸甲酯在LiAlH4作用下得到苯甲醇,在催化剂作用下被氧气氧化得到苯甲醛,再和丙二酸发生反应得到肉桂酸( ),以苯甲酸甲酯和丙二酸为起始原料制备肉桂酸的合成路线为: 。
【点睛】解题需要对给予的信息进行利用,充分利用有机物的结构与反应条件进行推断,采用正推和逆推相结合的方法,逐步分析有机合成路线,可推出各有机物的结构简式,然后分析官能团推断各步反应及反应类型。
19. 某研究性学习小组的同学设计了如图装置制取溴苯和溴乙烷:
已知:乙醇在加热的条件下可与HBr反应得到溴乙烷(CH3CH2Br),二者某些物理性质如下表所示:
溶解性(本身均可作溶剂)
沸点(℃)
密度(g/mL)
乙醇
与水互溶,易溶于有机溶剂
78.5
0.8
溴乙烷
难溶于水,易溶于有机溶剂
38.4
1.4
请回答下列问题:
(1)B中发生反应生成目标产物的化学方程式为_________。
(2)根据实验目的,选择下列合适的实验步骤:①→___________(选填②③④等)。
①组装好装置,___________(填写实验操作名称);
②将A装置中的纯铁丝小心向下插入苯和液溴的混合液中;
③点燃B装置中的酒精灯,用小火缓缓对锥形瓶加热10分钟;
④向烧瓶中加入一定量苯和液溴,向锥形瓶中加入无水乙醇至稍高于进气导管口处,向U形管中加入蒸馏水封住管底,向水槽中加入冰水。
(3)简述实验中用纯铁丝代替铁粉的优点:_____。
(4)冰水的作用是_______。
(5)反应完毕后,U形管内的现象是______________;分离溴乙烷时所需的玻璃仪器有_____。
【答案】 ①. C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O ②. ④②③ ③. 检查其气密性 ④. 随时控制反应的进行,不反应时上拉铁丝,反应时放下铁丝 ⑤. 降温,冷凝溴乙烷 ⑥. U形管底部产生无色的油状液体 ⑦. 分液漏斗、烧杯。
【解析】
【分析】装置A中生成溴苯和溴化氢,B中乙醇和溴化氢反应生成溴乙烷和水,C用来收集产品,据此解答。
【详解】(1)HBr和乙醇在加热条件下,发生取代反应生成目标产物溴乙烷和水, B中发生反应生成目标产物的化学方程式为C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O。故答案为:C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O;
(2)利用苯和液溴反应制得溴苯,同时生成的溴化氢与乙醇发生取代反应得到溴乙烷,则应先连接装置并检查所密性,再添加药品,先加热A装置使苯和液溴先反应,再加热B装置制溴乙烷,即实验的操作步骤为:①④②③,故答案为:④②③;检查气密性;
(3)实验中用纯铁丝代替铁粉的优点:可随时控制反应的进行,不反应时上拉铁丝,反应时放下铁丝,而铁粉添加后就无法控制反应速率了,故答案为:随时控制反应的进行,不反应时上拉铁丝,反应时放下铁丝;
(4)冰水的作用是可降温,冷凝溴乙烷,防止其挥发,故答案为:降温,冷凝溴乙烷;
(5)反应完毕后,U形管内的现象是底部有油状液体;溴乙烷与蒸气水不相溶,混合物可利用分液操作进行分离,需要的玻璃仪器有分液漏斗和烧杯,故答案为:U形管底部产生无色的油状液体;分液漏斗、烧杯。
【点睛】本题考查了溴苯和溴乙烷的制取,这是一个综合性较强的实验题,连续制备两种产品溴苯和溴乙烷,需要根据题意及装置图示,联系所学知识合理分析完成,易错点(5)实验时要注意观察并认真分析分离物质的原理,确定用分液的方法分离。
20. 某化学兴趣小组为探究Na2SO3固体在隔绝空气加热条件下的分解产物,设计如下实验流程:
已知:气体Y是一种纯净物,在标准状况下密度为1.518g/L。
请回答下列问题:
(1)气体Y为_______。
(2)固体X与稀盐酸反应产生淡黄色沉淀的离子方程式为_______。
(3)实验过程中若测得白色沉淀的质量为6.291g,则Na2SO3的分解率为_______。
(4)Na2SO3在空气易被氧化,检验Na2SO3是否氧化变质的实验操作是________。
【答案】 ①. H2S ②. 2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O ③. 90% ④. 取少量Na2SO3样品于试管中,加入足量盐酸溶解,再加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则Na2SO3已被氧化变质;若不产生白色沉淀,则Na2SO3未被氧化变质
【解析】
【分析】气体Y是一种纯净物,在标准状况下密度为1.518g/L,则相对分子质量为22.4×1.518=34.0,Y应为H2S气体,生成的淡黄色沉淀为S,溶液加入氯化钡溶液生成白色沉淀,说明生成Na2SO4,则隔绝空气加热,Na2SO3分解生成Na2S和Na2SO4,发生4Na2SO3Na2S+3Na2SO4,以此解答该题。
【详解】(1)由以上分析可知Y为H2S;
(2)固体X与稀盐酸反应产生淡黄色沉淀,为硫化钠、亚硫酸钠在酸性溶液中发生归中反应,离子方程式为2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O;
(3)实验过程中若测得白色沉淀的质量为6.291g,该白色沉淀为硫酸钡,可知n(BaSO4)==0.027mol,说明生成Na2SO4的物质的量为0.027mol,反应的方程式为4Na2SO3Na2S+3Na2SO4,可知分解的Na2SO3物质的量为0.027mol×=0.036mol,则Na2SO3的分解率为×100%=90%;
(4)Na2SO3在空气中被氧化,可生成Na2SO4,检验Na2SO3是否氧化变质的实验操作是:取少量Na2SO3样品于试管中,加入足量盐酸溶解,再加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则Na2SO3已被氧化变质;若不产生白色沉淀,则Na2SO3未被氧化变质。
【点睛】本题考查性质实验方案的设计。掌握Na2SO3具有氧化性、还原性,在隔绝空气时加热会发生歧化反应,反应产物Na2S与未反应的Na2SO3在酸性条件下会发生归中反应产生S单质是本题解答的关键。可根据BaSO4既不溶于水也不溶于酸的性质检验Na2SO3是否氧化变质。
21. 根皮素J( )是国外新近研究开发出来的一种新型天然美白剂,主要分布于苹果、梨等多汁水果的果皮及根皮.其中一种合成J的路线如下:
已知:
+R’’CHO+H2O
回答下列问题:
(1)C的化学名称是___________.E中的官能团的名称为_______________.
(2)B为溴代烃,请写出A→B的反应条件___________.
(3)写出由C生成D和由D生成E的反应类型___________、___________.
(4)F→H的化学方程式为______________________.
(5)M是E的同分异构体,同时符合下列条件的M的结构有___________种(不考虑立体异构)
①能与FeCl3溶液发生显色反应 ②能发生银镜反应
(6)设计以丙烯和1,3-丙二醛为起始原料制备的合成路线_______(无机试剂任选).
【答案】 ①. 对甲基苯酚或4-甲基苯酚 ②. 醛基、醚键 ③. 铁、液溴 ④. 取代反应 ⑤. 氧化反应 ⑥. +4NaOH+5H2O ⑦. 13 ⑧.
【解析】
【分析】通过对流程图分析,可以得出,B为,F为,H为,I为。
(1)C的化学名称是对甲基苯酚或4-甲基苯酚,E中的官能团的名称为醛基、醚键。
(2)B为,→的反应条件为苯的同系物溴代反应的条件。
(3)由的反应类型为取代反应、氧化反应。
(4)→的反应方程式为+4NaOH+5H2O。
(5)M是的同分异构体,同时符合下列条件的M的结构为(共4种)、(移动-CH3,共4种)、(移动-CH3,共2种)、(共3种)。
(6)根据已知信息,结合题给原料1,3-丙二醛和丙烯,若要制备,需要由丙烯制得丙酮,丙酮和1,3-丙二醛发生已知信息中的反应得到。
【详解】(1)C的化学名称是对甲基苯酚或4-甲基苯酚,E中的官能团的名称为醛基、醚键。答案为:对甲基苯酚或4-甲基苯酚;醛基、醚键;
(2)B为, →的反应条件为铁、液溴。答案为:铁、液溴;
(3)由的反应类型为取代反应、氧化反应。答案为:取代反应;氧化反应;
(4)→的反应方程式为+4NaOH+5H2O。答案为:+4NaOH+5H2O;
(5)M是的同分异构体,同时符合下列条件的M的结构为(共4种)、(移动-CH3,共4种)、(移动-CH3,共2种)、(共3种),共计13种。答案为:13;
(6)根据已知信息,结合题给原料1,3-丙二醛和丙烯,若要制备,需要由丙烯制得丙酮,丙酮和1,3-丙二醛发生已知信息中的反应得到。合成路线为
答案为: 。
【点睛】在书写限制条件下的同分异构体时,首先应根据已知有机物的结构,确定符合条件的有机物的官能团,然后再根据已知物质的分子式,确定还应具有的原子团,然后固定某一官能团或原子团,逐一移动其它官能团和原子团,同时要注意既不能重复,也不能遗漏。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
河南省南阳、信阳等六市2024届高三二诊模拟考试
化学试卷
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1. 实验室制备下列气体时,所用方法正确的是
A. 制氧气时,用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置
B. 制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体
C. 制氨气时,用排水法或向下排空气法收集气体
D. 制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气
2. 室温下,向20 mL0.1 mol/L H2A溶液中逐滴加入0.1 mol/L NaOH溶液,H2A溶液中各粒子浓度分数δ(X)随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 当溶液中A元素的主要存在形态为A2-时,溶液可能为弱酸性、中性或碱性
B. 当加入NaOH溶液至20 mL时,溶液中存在c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)
C. 室温下,反应A2-+H2A=2HA-的平衡常数的对数值lgK=3
D. 室温下,弱酸H2A的第一级电离平衡常数用Ka1表示,Na2A的第二级水解平衡常数用Kh2表示,则Kal>Kh2
3. 研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是
A. 雾和霾的分散剂相同
B. 雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C. NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D. 雾霾的形成与过度施用氮肥有关
4. 设为阿伏加德罗常数的数值。下列关于常温下0.1溶液与的溶液的说法正确的是
A. 1L的溶液中,含的数目为0.2
B. 1纯中离子数目为3
C. 含15.8g的溶液中阴离子数目大于0.1
D. 与溶液混合产生22.4L气体时转移电子数为2
5. 最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:
下列说法中正确的是
A. CO和O生成CO2是吸热反应
B. 在该过程中,CO断键形成C和O
C. CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D. 状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
6. NA为阿伏加 德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 标准状况下,0.1mol Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA
B. 标准状况下,22.4L氖气含有的电子数为10NA
C. 常温下,的醋酸溶液中含有的数为
D. 120g NaHSO4分子中阳离子和阴离子的总数为3NA
7. 对C2H4O2(甲)和C4H8O2(乙)的分析合理的是( )
A. 肯定互为同系物 B. 乙能够发生水解的同分异构体有3种
C. 甲可能极易溶于水 D. 两种物质具有相同的最简式
8. 某柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管做电极材料,以吸收ZnSO4溶液的有机高聚物做固态电解质,其电池总反应为:MnO2+Zn+(1+) H2O+ZnSO4MnOOH+ZnSO4[Zn(OH)2]3·xH2O,其电池结构如图1所示,图2是有机高聚物的结构片段。
下列说法中,不正确的是
A. 碳纳米管具有导电性,可用作电极材料
B. 合成有机高聚物的单体是:
C. 充电时,Zn2+移向Zn膜
D. 放电时,电池的正极反应为:MnO2 + e− + H+ = MnOOH
9. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A. Ca(ClO)2(aq) HClO(aq) O2(g)
B. H2SO4(稀) SO2(g) BaSO3(s)
C. Fe2O3(s) FeCl3(aq) Fe (s)
D. SiO2(s) H2SiO3(胶体) Na2SiO3(aq)
10. 桥环烷烃是指共用两个或两个以上碳原子的多环烷烃,二环[1,1,0]丁烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是
A. 与1,3-丁二烯互为同分异构体
B. 二氯代物共有4种
C. 碳碳键只有单键且彼此之间的夹角有45°和90°两种
D. 每一个碳原子均处于与其直接相连的原子构成的四面体内部
11. 二氧化氯(C1O2)是易溶于水且不与水反应的黄绿色气体,沸点为11℃。某小组在实验室中制备C1O2的装置如下:[已知:SO2+2NaClO3+H2SO4=2C1O2+2NaHSO4]
下列说法正确的是
A. 连接装置时,导管口a应接h或g,导管口c应接e
B. 装置C中装的是饱和食盐水,导管口a通过的气体为SO2
C. 装置D放冰水的目的是液化SO2,防止污染环境
D. 可选用装置A,用1 mol·L-1盐酸与MnO2反应制取Cl2
12. 化学与生活、生产密切相关。下列叙述不正确的是
A. 高纯硅可用于制作光导纤维
B. 二氧化氯可用于自来水的杀菌消毒
C. 氯化铁溶液可用于刻制铜质印刷线路板
D. 海水里的钢闸门可连接电源的负极进行防护
13. 下列有关物质性质的比较,结论正确的是
A. 溶解度:Na2CO3<NaHCO3
B. 热稳定性:HCl<PH3
C. 沸点:C2H5SH<C2H5OH
D. 碱性:LiOH<Be(OH)2
14. 温度T℃时,在初始体积为1L的两个密闭容器甲(恒容)、乙(恒压)中分别加入0.2molA和0.1molB,发生反应2A(g)+B(g) x C(g),实验测得甲、乙容器中A的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. x可能为4
B. M为容器甲
C. 容器乙达平衡时B的转化率为25%
D. M的平衡常数大于N
15. 25℃时,向20. 00 mL 0.1 mol/L H2X溶液中滴入0.1 mol/L NaOH溶液,溶液中由水电离出的c水(OH-)的负对数[一lgc水(OH-)]即pOH水-与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法中正确的是
A. 水的电离程度:M>P B. 图中P点至Q点对应溶液中逐渐增大
C. N点和Q点溶液的pH相同 D. P点溶液中
16. 逻辑推理是化学学习中常用的一种思维方法,以下四个推理中正确的是( )
A. 有机物一定含有碳元素,所以含碳元素的化合物一定是有机物
B. 置换反应中有单质生成,所以有单质生成的反应一定属于置换反应
C. 含碳元素的物质在O2中充分燃烧会生成CO2,所以在O2中燃烧能生成CO2的物质一定含碳元素
D. 盐的组成中含有金属阳离子与酸根离子,所以盐中一定不含氢元素
二、非选择题(本题包括5小题)
17. 化合物G是一种药物合成的中间体,G的一种合成路线如下:
(1)写出A中官能团的电子式。_____________。
(2)写出反应类型:B→C___________反应,C→D__________反应。
(3) A→B所需反应试剂和反应条件为_______________________________。
(4) 写出C的符合下列条件同分异构体的结构简式:_________________________。(任写出3种)
①能水解;②能发生银镜反应;③六元环结构,且环上只有一个碳原子连有取代基。
(5)写出F的结构简式_______________________。
(6)利用学过的知识,写出由甲苯()和为原料制备的合成路线。(无机试剂任用)_____________________。
18. 药物中间体F的一种合成路线如图:
已知:RCOOR′ RCH2OH+R′OH(R为H或烃基,R'为烃基)
回答下列问题;
(1)A中官能团名称是 __________;
(2)反应①的反应类型是 ____。
(3)反应②的化学方程式为 ___________;
(4)反应④所需的试剂和条件是______________。
(5)F的结构简式为____。
(6)芳香化合物W是E的同分异构体,W能水解生成X、Y两种化合物,X、Y的核磁共振氢谱均有3组峰,X的峰面积比为3:2:1,Y的峰面积为1:1:1,写出符合题意的W的结构简式 ___(写一种)。
(7)肉桂酸 广泛用于香料工业与医药工业,设计以苯甲酸甲酯和丙二酸为起始原料制备肉桂酸的合成路线:_______________(无机试剂任用)。
19. 某研究性学习小组的同学设计了如图装置制取溴苯和溴乙烷:
已知:乙醇在加热的条件下可与HBr反应得到溴乙烷(CH3CH2Br),二者某些物理性质如下表所示:
溶解性(本身均可作溶剂)
沸点(℃)
密度(g/mL)
乙醇
与水互溶,易溶于有机溶剂
78.5
0.8
溴乙烷
难溶于水,易溶于有机溶剂
38.4
1.4
请回答下列问题:
(1)B中发生反应生成目标产物的化学方程式为_________。
(2)根据实验目的,选择下列合适的实验步骤:①→___________(选填②③④等)。
①组装好装置,___________(填写实验操作名称);
②将A装置中的纯铁丝小心向下插入苯和液溴的混合液中;
③点燃B装置中的酒精灯,用小火缓缓对锥形瓶加热10分钟;
④向烧瓶中加入一定量苯和液溴,向锥形瓶中加入无水乙醇至稍高于进气导管口处,向U形管中加入蒸馏水封住管底,向水槽中加入冰水。
(3)简述实验中用纯铁丝代替铁粉的优点:_____。
(4)冰水的作用是_______。
(5)反应完毕后,U形管内的现象是______________;分离溴乙烷时所需的玻璃仪器有_____。
20. 某化学兴趣小组为探究Na2SO3固体在隔绝空气加热条件下的分解产物,设计如下实验流程:
已知:气体Y是一种纯净物,在标准状况下密度为1.518g/L。
请回答下列问题:
(1)气体Y为_______。
(2)固体X与稀盐酸反应产生淡黄色沉淀的离子方程式为_______。
(3)实验过程中若测得白色沉淀的质量为6.291g,则Na2SO3的分解率为_______。
(4)Na2SO3在空气易被氧化,检验Na2SO3是否氧化变质的实验操作是________。
21. 根皮素J( )是国外新近研究开发出来的一种新型天然美白剂,主要分布于苹果、梨等多汁水果的果皮及根皮.其中一种合成J的路线如下:
已知:
+R’’CHO+H2O
回答下列问题:
(1)C的化学名称是___________.E中的官能团的名称为_______________.
(2)B为溴代烃,请写出A→B的反应条件___________.
(3)写出由C生成D和由D生成E的反应类型___________、___________.
(4)F→H的化学方程式为______________________.
(5)M是E的同分异构体,同时符合下列条件的M的结构有___________种(不考虑立体异构)
①能与FeCl3溶液发生显色反应 ②能发生银镜反应
(6)设计以丙烯和1,3-丙二醛为起始原料制备的合成路线_______(无机试剂任选).
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$