精品解析:辽宁省名校联盟2025届高三12月联合考试(考后强化)化学试卷及答案
2025-01-20
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内容正文:
辽宁省名校联盟2024年高三12月份联合考试
化学(考后强化版)
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。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。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 V:51 Co:59 Se:79
一、选择题:本题共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. 化学与艺术、历史息息相关,下列关于黑、吉、辽、内蒙古四地博物院(馆)藏品的说法错误的是
A. 黑龙江省:“金代铜坐龙”其材质为黄铜,属于合金
B. 吉林省:“错金银丙午神钩”其材质中的金丝、银片,都属于单质
C. 辽宁省:“虢国夫人游春图”绘画基材为绢,属于合成高分子
D. 内蒙古自治区:“元代钧窑鼎式香炉”其内胎由黏土烧结而成,属于硅酸盐材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.黄铜是铜锌合金,A正确;
B.金丝、银片都是金属单质,B正确;
C.绢的主要成分是蛋白质,属于天然有机高分子,C错误;
D.黏土主要成分为硅酸盐,D正确;
答案选C。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的电子云轮廓图: B. 的空间填充模型:
C. 中子数为8的碳原子: D. 的电子式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.2pz的电子云轮廓图:,A正确;
B.二氧化碳是直线形结构,该模型不能表示的空间填充模型,B错误;
C.中子数为8的碳原子:,C错误;
D.MgCl2的电子式:,D错误;
故选A。
3. 实验室保存药品时,采取液封法可以有效防止某些药品的挥发和变质。下列有关试剂保存的方法及解释均正确的是
A. 白磷易自燃,用四氯化碳液封 B. 锂易与空气反应,用煤油液封
C. 液溴易挥发,上层用水封 D. 浓盐酸易挥发,可在上面滴加植物油
【答案】C
【解析】
【详解】A.白磷易自燃,难溶于水且密度比水大,所以白磷通常保存在水中,用水封,A错误;
B.锂的密度比煤油小,只能用石蜡液封,B错误;
C.液溴易挥发,密度大于水且在水中溶解度小,因此液溴一般用水封,C正确;
D.浓盐酸会与植物油中的碳碳双键发生加成反应,因此用矿物油封,D错误;
故选C。
4. 如图所示为硫元素在自然界中的循环示意图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 硫酸溶液含有的数目约为
B. 中含有的孤电子对数目为
C. 与充分反应后转移的电子数目为
D. 晶体中所含阳离子数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液只有浓度没有体积,不能求的数目,A项错误;
B.没有给出气体所处的状况,无法计算的物质的量,B项错误;
C.与的反应为可逆反应,不能完全转化为生成物,则反应后转移的电子数不等于,C项错误;
D.晶体中含有和,则晶体中含有的阳离子总数为,D项正确;
答案选D。
5. 劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识正确且有关联的是
A. 春节点燃五彩缤纷的节日礼花:五彩缤纷的焰火是电子从高能级跃迁至低能级所产生的吸收光谱
B. 用福尔马林浸泡生物标本:福尔马林是甲醇的水溶液,具有杀菌、防腐性
C. 向豆浆中加入葡萄糖内酯制作豆腐脑:豆浆转化为豆腐脑的过程属于胶体的聚沉
D. 用金刚石刀头切割玻璃:金刚石是共价晶体,熔点高
【答案】C
【解析】
【详解】A.五彩缤纷的焰火是电子从高能级跃迁至低能级所产生的发射光谱,A错误;
B.福尔马林是甲醛的水溶液,B错误;
C.豆浆是胶体,加入葡萄糖内酯的过程属于胶体的聚沉,C正确;
D.用金刚石刀头切割玻璃,利用了金刚石是共价晶体硬度大的性质,D错误;
故选C。
6. 近日,某团队利用葡萄糖与木糖实现了木质纤维素生物炼制高效合成脂肪酸和3-羟基丙酸。已知:木糖结构简式为。下列叙述不正确的是
A. 上述转化发生了化学变化 B. 木糖和葡萄糖互为同系物
C. 3-羟基丙酸分子间脱水可形成八元环 D. 3-羟基丙酸分子间能形成氢键
【答案】B
【解析】
【详解】A.化学式不同,产生了新物质,属于化学变化,A正确;
B.葡萄糖的结构简式为和木糖所含官能团种类相同数目不同,且它们的分子式不是相差若干个,它们不互为同系物,B错误;
C.分子间脱水形成8元环(),C正确;
D.分子间羧基、羟基能形成氢键,D正确;
故选B。
7. 聚碳酸酯是一种优良的工程塑料,它可由双酚A和光气在一定条件下合成,其合成原理如下。下列说法错误的是
A. 该合成反应属于缩聚反应
B. 该聚碳酸酯能与溶液反应
C. 双酚A中所有碳原子不可能共平面
D. 1个双酚A完全加氢后所得有机物分子中含有4个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.缩聚反应是指由一种或多种单体相互缩合生成高分子的反应,该合成反应属于缩聚反应,A正确;
B.该聚碳酸酯的端基含酚羟基和氯酰,中间含酯基,能与溶液反应,B正确;
C.双酚A中存在一个饱和碳原子,所有碳原子不可能共平面,C正确;
D.双酚A完全加氢后所得有机物分子中不存在手性碳原子,D错误;
故选D。
8. 下列实验操作或实验方案,能达到目的的是
选项
实验操作或实验方案
目的
A
向有MnO2固体的圆底烧瓶中加入浓盐酸,产生的气体依次通过饱和食盐水和浓硫酸
制取并纯化氯气
B
取少量待测样品溶于蒸馏水,加入足量稀盐酸,再加入足量BaCl2溶液
检验Na2SO3固体是否变质
C
用湿润的淀粉碘化钾试纸检验某气体,试纸变蓝
证明该气体为Cl2
D
将NaOH待测液滴在湿润的pH试纸上,与标准比色卡对照
测定NaOH溶液的pH
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验室中用二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气,则向有二氧化锰固体的圆底烧瓶中加入浓盐酸不可能生成氯气,故A错误;
B.取少量待测样品溶于蒸馏水,加入足量稀盐酸将亚硫酸钠转化为氯化钠、二氧化硫和水,排出亚硫酸钠的干扰后,再加入足量氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀生成,可以判断亚硫酸钠固体是否变质,故B正确;
C.二氧化氮气体、溴蒸气等也能与碘化钾溶液反应生成能使淀粉溶液变蓝色的碘,则试纸变蓝不能证明该气体为氯气,故C错误;
D.测定氢氧化钠溶液的pH时,不能选用湿润的pH试纸,否则测定的溶液pH为稀释后溶液的pH,故D错误;
故选B。
9. 肼(N2H4)是一种应用广泛的化工原料,其结构相当于氨分子中的一个氢原子被氨基取代,因此肼与氨在性质上有一定的相似性。下列有关说法中正确的是
A. 肼分子中存在s-p σ键和p-p σ键
B. 肼能够较好地溶于水或乙醇等溶剂
C. 肼存在顺式和反式两种同分异构体:和
D. 肼能与过量硫酸反应形成酸式盐N2H5HSO4
【答案】B
【解析】
【分析】由题干信息可知,肼(N2H4)是一种应用广泛的化工原料,其结构相当于氨分子中的一个氢原子被氨基取代,则N2H4的电子式为:,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,肼分子中的N原子采用sp3杂化,故肼分子中存在s-sp3 σ键和sp3-sp3 σ键,A错误;
B.由题干信息可知,肼与氨在性质上有一定的相似性,故肼能够较好地溶于水或乙醇等溶剂,B正确;
C.由肼的电子式可知,N原子间单键连接可以任意旋转,故肼不存在顺式和反式两种同分异构体,C错误;
D.由肼的电子式可知,肼分子中每个N原子上各有一对孤电子对,故肼能与过量硫酸反应形成酸式盐N2H6(HSO4)2,D错误;
故答案为:B。
10. 一定条件下热解制取:。已知其他条件不变时,温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法一定错误的是
A. 平衡常数: B. 达到平衡所需时间:
C. 总能量: D. 单位时间的转化率:
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,升高温度,的平衡转化率增大,说明反应吸热,总能量:。
【详解】A.温度越高,平衡常数越大,温度:,平衡常数:,A正确;
B.之前温度越高,催化效率越强,反应速率越快,则点的反应速率大于点的反应速率,则达到平衡所需时间可能为,B正确;
C.正反应吸热,总能量:,C正确;
D.点和点温度差别不大,但点的催化效率远低于点,说明的反应速率大于点的反应速率,则单位时间的转化率:,D错误;
故选D。
11. 化合物是制备(结构如图所示)的一种原料,其中、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素,与X原子的电子数之和等于Y原子的价电子数,基态Z原子的能级与能级填充的电子总数相等。下列说法正确的是
A. 中键角:
B. 常见单质的熔点:
C. X、Z的单质均可通过电解熔融氯化物的方法冶炼
D. 电负性:
【答案】A
【解析】
【分析】根据结构式可推知W为H、Y为O,与X原子的电子数之和等于Y原子的价电子数,则X为B;由基态 Z原子的s能级与p能级填充的电子总数相等推知Z为Mg。
【详解】A.B中原子为杂化,有2个孤电子对,小于,B原子为杂化,无孤电子对,为,故键角:,A正确;
B.硼单质属于共价晶体,熔点最高,B错误;
C.氯化硼为共价化合物,熔融状态不导电,C错误;
D.电负性:,D错误;
故选A。
12. 利用光电化学方法可将乙二醇转化为甲酸盐,同时生产氢气。以溶液为电解质溶液,装置如图所示。已知:实验测定,电路通过电子时实际生成(电化学过程中的法拉第效率等于实际生成甲酸盐量与理论量之比)。下列叙述正确的是
A. 极发生还原反应
B. 装置工作时,向极迁移
C. 负极的电极反应式为
D. 生成的法拉第效率为75%
【答案】D
【解析】
【详解】A.Ni−Pi/α−Fe2O3极乙二醇转化为甲酸钠,碳元素化合价由-1变为+2,失电子,发生氧化反应,A错误;
B.原电池中,阴离子向负极迁移,B错误;
C.乙二醇发生氧化反应:,C错误;
D.每生成1molHCOONa乙二醇失3mol电子,故电路通过0.4mol电子时生成HCOONa的质量(理论质量)为,实验测定,电路通过0.4mol电子时生成6.8gHCOONa(实际质量),法拉第效率等于实际甲酸盐量与其理论量之比,则法拉第效率为=75%,D项正确;
故选D。
13. 超细银粉是电气和电子工业的重要材料,利用含银废催化剂(主要成分为,还有少量、和)为原料,制备超细银粉的工业流程如下。下列说法错误的是
A. 电解法粗银精炼时将粗银置于阴极
B. 操作Ⅰ为过滤,操作Ⅱ、操作Ⅲ均有过滤、洗涤沉淀等操作
C. 还原反应方程式为
D. 适当升温及将含银废催化剂粉碎,可以加快“酸浸”速率并使反应更充分
【答案】A
【解析】
【分析】含银废催化剂用稀硝酸酸浸,SiO2不溶于稀硝酸,其他物质都溶于稀硝酸形成硝酸盐,过滤后滤液中加入NaCl,Ag+生成AgCl沉淀,过滤后滤渣中加入氨水,AgCl和氨水反应生成[Ag(NH3)2]+,然后用肼还原得到银,过滤后经电解精炼得到超细银粉。
【详解】A.电解法粗银精炼时,将粗银置于阳极,A项错误;
B.操作Ⅰ得浸渣、为过滤,操作Ⅱ、操作Ⅲ均要分离沉淀和溶液,避免引入其他杂质,因此过滤后需洗涤沉淀,即操作Ⅱ、操作Ⅲ均有过滤、洗涤沉淀等操作,B项正确;
C.“还原”反应时,Ag(NH3)2Cl与N2H4反应,生成Ag,由图示可知生成N2,电子得失守恒,4Ag~N2,原子守恒得化学方程式为,C项正确;
D.适当升温可以加快“酸浸”速率,将含银废催化剂粉碎,增大催化剂表面积,能使反应更快、更充分,D项正确;
故答案为:A。
14. 由我国科学家合成的一种较强绝缘体的四方晶胞结构如图,已知晶胞的底面是由边长为的正方形构成,侧面是由边长分别为的长方形构成。下列说法错误的是
A. 该晶体的化学式为
B. 距离原子最近且等距的原子有4个
C. 若以原子为晶胞的顶角,则原子可能位于晶胞体内,原子可能位于晶胞面上
D. 该晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据均摊法计算,晶胞中含V原子:,Se原子:,O原子:,所以该晶体的化学式为,A项正确;
B.由晶胞结构可知,距离O原子最近且等距的V原子位于中间的截面,共有4个,B项正确;
C.若沿晶胞水平平移,可得以原子为晶胞的顶角,则原子位于晶胞面上,O原子可能位于晶胞棱上和面上,C项错误;
D.晶胞的体积为,密度为,D项正确;
答案选C。
15. 常温下,向溶液、溶液、溶液中分别滴加溶液,测得溶液[,代表、、]与的变化关系如图所示。已知常温下,,的酸性比的强。下列叙述正确的是
A. 代表,代表
B. 常温下,的数量级为
C. 浓度相同的和的混合溶液的
D. 常温下,的
【答案】D
【解析】
【分析】、都是一元酸,随着滴加溶液,、会增大,会减小,两种弱酸在同pH值时,酸性越强,越小,故代表,代表,代表,据此分析;
【详解】A.根据分析可知,代表,代表,代表,A错误;
B.由n点可知,的电离常数,数量级为,B错误;
C.同理,为,的水解常数,同浓度溶液,的水解小于的电离,故该混合溶液呈酸性,C错误;
D.,的平衡常数:,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 钴广泛应用于电池、合金等领域。以含钴废料(主要含和,还含有等元素以及、碳、有机物)为原料制备钴的流程如下:
已知:①难溶于水。
②(焦亚硫酸钠)常作食品抗氧化剂。
③常温下,部分氢氧化物沉淀的如表所示。
开始沉淀
0.3
2.7
7.6
7.2
9.6
完全沉淀
1.2
3.2
9.6
9.2
11.1
④氧化性:。
回答下列问题:
(1)“浸取”时硫酸不宜用浓盐酸代替,其原因是___________(用离子方程式表示)。
(2)其他条件相同时,“氧化”过程中,氧化率与温度的关系如图1所示,氧化率与的关系如图2所示(不考虑的情况)。
“氧化”的最佳条件是___________。在此条件下,实际消耗的双氧水远大于理论用量,可能的原因是___________。
(3)有人认为“除镁”可以通过调节代替加入,请你评价:___________(判断是否可行,简述理由)。
(4)工业上也可利用图3装置实现制备。
①石墨电极的电极反应式为___________。生成时,室1中溶液理论上减少___________g。
②相较于直接电解溶液,图3中“三室两膜”装置突出优点是___________。(从绿色化学角度分析)
(5)钴的一种氧化物的晶胞如图所示,已知。钴离子的配位数为___________,晶胞中原子空间利用率为___________。[用含和π的代数式表示,已知:晶胞中原子空间利用率]
【答案】(1)
(2) ①. 为 ②. 等金属离子催化分解
(3)不可行,开始沉淀时已完全沉淀
(4) ①. ②. 3.6 ③. 回收盐酸,不产生氯气,体现绿色化学理念
(5) ①. 6 ②.
【解析】
【小问1详解】
三氧化二钴具有强氧化性,用焦亚硫酸钠还原价钴,如果加入浓盐酸,Co3+会氧化浓盐酸中氯离子,产生氯气,离子方程式为Co2O3+6H++2Cl−=2Co2++Cl2↑+3H2O;
【小问2详解】
图1可判断最佳温度为30℃,温度较低时速率小,温度较高时,双氧水分解,pH在5.0~5.5时氧化率较大,故“氧化”的最佳条件是30℃、pH为5.0~5.5,在此条件下,实际消耗的双氧水远大于理论用量,可能的原因是Fe3+等金属离子催化H2O2分解;
【小问3详解】
根据数据可知,如果通过调节使镁离子沉淀,测镁离子开始沉淀时钴离子已完全沉淀,不符合要求,故不可以通过调节pH代替加入NaF;
【小问4详解】
①该电解池装置中,石墨电极作阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,钴电极作阴极;生成11.8g Co,即生成Co的物质的量为n(Co)==0.2mol,转移电子数为0.4mol,根据电极反应式2H2O-4e-=O2↑+4H+,当转移电子0.4mol时,产生0.1mol O2,O2的质量为3.2g,产生H+的物质的量为0.4mol,H+的质量为0.4g,O2逸出,H+迁移到室2生成盐酸,故生成11.8g Co时,室1溶液质量理论上减少3.2+0.4=3.6g;
②从绿色化学角度分析,与直接电解CoCl2溶液相比,“三室两膜”装置突出的优点是回收高浓度盐酸,不产生氯气;
【小问5详解】
晶胞类似晶胞,1个钴离子最近的氧离子有6个,故钴离子的配位数为6,1个晶胞含4个“”。由晶胞截面图可知,。
17. 富马酸二甲酯()是一种防霉保鲜剂,常温下为白色结晶或结晶粉末,有辛辣味,沸点为193℃,熔点为105℃,溶于乙酸乙酯、氯仿、丙酮和醇类,微溶于乙醚,不溶于水。在实验室以顺丁烯二酸酐()和甲醇为原料合成富马酸二甲酯并探究不同催化剂对产品的影响。实验装置如下(夹持装置已略去):
实验步骤:
①向三颈烧瓶中加入顺丁烯二酸酐、甲醇(密度为)和浓硫酸,每次实验再分别加入组分不同的混合催化剂,进行实验。
②加热回流1.5h,待反应结束后,将反应物转移至蒸馏装置中,蒸出过量的甲醇,剩余物倒入烧杯中,再搅拌,冷却至5℃,结晶后经抽滤、洗涤、重结晶、干燥得产品。
回答下列问题:
(1)该实验中合成富马酸二甲酯的化学方程式为_____。
(2)仪器A的名称为_____,其不适宜作为蒸馏装置中倾斜式蒸馏装置,理由是__________;“抽滤”的优点为_____。
(3)探究催化剂对产品影响的实验时,相同反应时间内不同催化剂所得实验结果如下:
催化剂量
实验
浓硫酸/mL
浓磷酸/mL
三氯化铁/g
硫脲/g
溴化钠/g
产量/g
产品外观
1
2.5
2.0
1.0
1.0
1.0
4.9
白色晶体
2
1.0
4.0
1.0
1.0
1.0
2.0
白色固体
3
1.0
2.0
1.5
1.0
1.0
1.2
棕黄色固体
4
1.0
2.0
1.0
1.0
3.0
4.0
白色晶体
5
1.0
2.0
1.0
1.0
1.0
2.9
白色晶体
参照组是实验_____(填数字),实验1与参照组对比,所得的实验结论为__________。
(4)实验3中固体呈棕黄色的可能原因是_____;为验证该推测是否正确,设计实验方案及现象为_____。
(5)实验1的产率为_____(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)
(2) ①. 球形冷凝管 ②. 球形冷凝管内芯管为球泡状,容易积留蒸馏液 ③. 过滤速度比较快,且所得晶体较干燥
(3) ①. 5 ②. 适当增加浓硫酸的量,有利于提高催化剂性能,提高单位时间内的产品产率
(4) ①. 产品中混有氯化铁 ②. 取少量产品溶于水,取水层溶液滴加KSCN溶液,观察到溶液呈红色说明推测正确
(5)85%
【解析】
【分析】本实验利用顺丁烯二酸酐()和甲醇制备富马酸二甲酯,发生反应,据此分析;
【小问1详解】
根据分析可知,合成富马酸二甲酯的化学方程式为:;
【小问2详解】
由装置中仪器A的构造可知,仪器A的名称是球形冷凝管,不适宜作为蒸馏装置中倾斜式蒸馏装置,理由是:球形冷凝管内芯管为球泡状,容易积留蒸馏液;抽滤的优点:过滤速度比较快,且所得晶体较干燥;
【小问3详解】
观察表格数据可知,实验5是参照组,实验1、2、3、4分别探究了浓硫酸、浓磷酸、氯化铁、溴化钠用量不同时产品的外观和产量;实验1与参照组对比,所得的实验结论为:适当增加浓硫酸的量,有利于提高催化剂性能,提高单位时间内的产品产率;
【小问4详解】
所用催化剂氯化铁的量较大,所得产品中混有氯化铁,所以固体呈棕黄色。可以取少量产品溶于水,取水层溶液滴加KSCN溶液,观察到溶液呈红色说明推测正确;
【小问5详解】
计算所加产品3.92g顺丁烯二酸酐的物质的量为0.04mol;10mL甲醇(密度为)的物质的量约为,可知甲醇过量,根据方程式:,计算富马酸二甲酯产率;
18. 降低大气中浓度对实现“碳达峰”“碳中和”目标具有重要价值。催化加氢制乙醇等醇类化学品是将转化为高附加值化学品的重要途径。
二氧化碳加氢制取乙醇的反应为:
① 。
已知:
② 。
③ 。
(1)___________,二氧化碳加氢制取乙醇的反应趋势是___________进行(填“高温易自发”“低温易自发”或“任何温度都易自发”)。
(2)向恒容密闭容器中加入物质的量之比为的与,分别在、、、下只发生反应①,的平衡转化率随压强的变化关系如图1所示。二氧化碳加氢制取乙醇适宜的温度和压强为___________;当温度一定时,曲线随压强变化的原因为___________。
(3)在压强为的恒压条件下,将一定量和置于密闭容器中只发生反应①,平衡状态时各物质的物质的量分数随温度变化的关系如图2所示。其中表示和的变化曲线分别为___________、___________(填“”“”“”或“”);、两点用表示的速率___________(填“>”或“<”);点时转化率为___________(保留三位有效数字),此时反应①的平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算平衡常数)的计算式为___________(不必化简)。
【答案】(1) ①. ②. 低温易自发
(2) ①. 、 ②. 二氧化碳加氢制取乙醇的反应为气体体积减小的反应,因此增大压强使平衡正向移动,的平衡转化率增大
(3) ①. ②. ③. ④. ⑤.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律;制备的反应、,因此低温利于反应自发进行;
【小问2详解】
根据图像判断温度为时平衡转化率更高,压强高于后平衡转化率增大不明显,故温度和压强为:、;二氧化碳加氢制取乙醇的反应为气体体积减小的反应,因此增大压强使平衡正向移动,的平衡转化率增大;
【小问3详解】
温度升高,该反应为放热反应,平衡逆向移动,反应物的物质的量分数增加,生成物的物质的量分数减小,且化学计量数越大,变化的物质的量百分数越大,因此推断和的曲线分别为和;B点温度高,速率快,故<;根据点数据,设点条件下,平衡时气体总物质的量为1mol,则的物质的量与氢气物质的量均为,则可推知三段式:,CO2的平衡转化率:;。
19. 一种由乙酸和甲苯为原料制备抗腐蚀涂层材料()的合成路线如下:
已知:①;
②;
③;
④、、、均为烃基或氢原子。
回答下列问题:
(1)的结构简式为___________。
(2)的反应类型为___________,中所含官能团的名称为___________。
(3)的化学反应方程式为___________。
(4)的两种衍生物:()和()中沸点较低的是___________(填“”或“”),原因为___________。
(5)满足下列条件的的芳香族同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①能使溴的四氯化碳溶液褪色
②能与溶液反应
其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为的结构简式为___________(任写1种)。
(6)参考上述合成路线和信息合成(),则的结构简式为___________,的结构简式为___________,的结构简式为___________。
【答案】(1) (2) ①. 加成反应 ②. 碳碳双键、酯基
(3)+n NaOH
(4) ①. ②. 存在分子内氢键,存在分子间氢键
(5) ①. 4 ②. 或
(6) ①. ②. ③.
【解析】
【分析】乙酸A和乙炔发生加成反应生成C,C发生加聚反应生成D(),D水解生成E;甲苯和氯气在光照下发生甲基上的取代反应生成G(),G水解时发生已知的反应①,得到苯甲醛H,H和乙醛发已知反应②生成J,中的醛基和新制氢氧化铜悬浊液反应再酸化,将醛基氧化为羧基得到K,再和SOCl2反应生成L,K中的羧基转化为酰氯,E和L发生已知中的反应③生成M。
【小问1详解】
由以上分析可知,G的结构简式为。
【小问2详解】
A→C是乙酸利用羧基和乙炔中的碳碳三键加成,反应类型为加成反应;根据C的结构可知,C中的官能团为碳碳双键、酯基。
【小问3详解】
D是C发生加聚反应生成的,在D中有酯基,D→E是D中的酯基水解得到醇,反应的化学反应方程式为+n NaOH。
【小问4详解】
H1中醛基和羟基处于苯环的邻位,能形成分子内氢键,而H2的醛基和羟基处于对位,只能形成分子间氢键,分子间氢键使物质熔沸点升高,所以H1的沸点较低。
【小问5详解】
K的分子式为C9H8O2,K的结构简式为,K的同分异构体要求①能使溴的四氯化碳溶液褪色,则分子中有碳碳双键;②能与NaHCO3溶液反应,则分子中有羧基,所以苯环上若有一个取代基,则碳碳双键的两个碳原子上都可以连羧基,其中一种即为K,所以只有一个取代基的同分异构体有1种,若碳碳双键和羧基连在两个碳原子上,则有邻间对三种情况,所以共有4种同分异构体,其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为或。
【小问6详解】
若合成,参考上面的合成路线,需要从H到L转化。对比L和L´,可知L´的苯环上比L多了两个甲基,则H´比H多两个甲基,则H´的结构简式为,对比L和L´,可知和H´反应的醛多了一个碳原子,根据已知反应②,可知I´的结构简式为CH3CH2CHO,对比K→L,可知K´的结构简式为。
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辽宁省名校联盟2024年高三12月份联合考试
化学(考后强化版)
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。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。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 V:51 Co:59 Se:79
一、选择题:本题共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. 化学与艺术、历史息息相关,下列关于黑、吉、辽、内蒙古四地博物院(馆)藏品的说法错误的是
A. 黑龙江省:“金代铜坐龙”其材质为黄铜,属于合金
B. 吉林省:“错金银丙午神钩”其材质中的金丝、银片,都属于单质
C. 辽宁省:“虢国夫人游春图”绘画基材为绢,属于合成高分子
D. 内蒙古自治区:“元代钧窑鼎式香炉”其内胎由黏土烧结而成,属于硅酸盐材料
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的电子云轮廓图: B. 的空间填充模型:
C. 中子数为8的碳原子: D. 的电子式:
3. 实验室保存药品时,采取液封法可以有效防止某些药品的挥发和变质。下列有关试剂保存的方法及解释均正确的是
A. 白磷易自燃,用四氯化碳液封 B. 锂易与空气反应,用煤油液封
C. 液溴易挥发,上层用水封 D. 浓盐酸易挥发,可在上面滴加植物油
4. 如图所示为硫元素在自然界中的循环示意图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 硫酸溶液含有的数目约为
B. 中含有的孤电子对数目为
C. 与充分反应后转移的电子数目为
D. 晶体中所含阳离子数目为
5. 劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识正确且有关联的是
A. 春节点燃五彩缤纷的节日礼花:五彩缤纷的焰火是电子从高能级跃迁至低能级所产生的吸收光谱
B. 用福尔马林浸泡生物标本:福尔马林是甲醇的水溶液,具有杀菌、防腐性
C. 向豆浆中加入葡萄糖内酯制作豆腐脑:豆浆转化为豆腐脑的过程属于胶体的聚沉
D. 用金刚石刀头切割玻璃:金刚石是共价晶体,熔点高
6. 近日,某团队利用葡萄糖与木糖实现了木质纤维素生物炼制高效合成脂肪酸和3-羟基丙酸。已知:木糖结构简式为。下列叙述不正确的是
A. 上述转化发生了化学变化 B. 木糖和葡萄糖互为同系物
C. 3-羟基丙酸分子间脱水可形成八元环 D. 3-羟基丙酸分子间能形成氢键
7. 聚碳酸酯是一种优良的工程塑料,它可由双酚A和光气在一定条件下合成,其合成原理如下。下列说法错误的是
A. 该合成反应属于缩聚反应
B. 该聚碳酸酯能与溶液反应
C. 双酚A中所有碳原子不可能共平面
D. 1个双酚A完全加氢后所得有机物分子中含有4个手性碳原子
8. 下列实验操作或实验方案,能达到目的的是
选项
实验操作或实验方案
目的
A
向有MnO2固体的圆底烧瓶中加入浓盐酸,产生的气体依次通过饱和食盐水和浓硫酸
制取并纯化氯气
B
取少量待测样品溶于蒸馏水,加入足量稀盐酸,再加入足量BaCl2溶液
检验Na2SO3固体是否变质
C
用湿润的淀粉碘化钾试纸检验某气体,试纸变蓝
证明该气体为Cl2
D
将NaOH待测液滴在湿润的pH试纸上,与标准比色卡对照
测定NaOH溶液的pH
A. A B. B C. C D. D
9. 肼(N2H4)是一种应用广泛的化工原料,其结构相当于氨分子中的一个氢原子被氨基取代,因此肼与氨在性质上有一定的相似性。下列有关说法中正确的是
A. 肼分子中存在s-p σ键和p-p σ键
B. 肼能够较好地溶于水或乙醇等溶剂
C. 肼存在顺式和反式两种同分异构体:和
D. 肼能与过量硫酸反应形成酸式盐N2H5HSO4
10. 一定条件下热解制取:。已知其他条件不变时,温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法一定错误的是
A. 平衡常数: B. 达到平衡所需时间:
C. 总能量: D. 单位时间的转化率:
11. 化合物是制备(结构如图所示)的一种原料,其中、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素,与X原子的电子数之和等于Y原子的价电子数,基态Z原子的能级与能级填充的电子总数相等。下列说法正确的是
A. 中键角:
B. 常见单质的熔点:
C. X、Z的单质均可通过电解熔融氯化物的方法冶炼
D. 电负性:
12. 利用光电化学方法可将乙二醇转化为甲酸盐,同时生产氢气。以溶液为电解质溶液,装置如图所示。已知:实验测定,电路通过电子时实际生成(电化学过程中的法拉第效率等于实际生成甲酸盐量与理论量之比)。下列叙述正确的是
A. 极发生还原反应
B. 装置工作时,向极迁移
C. 负极的电极反应式为
D. 生成的法拉第效率为75%
13. 超细银粉是电气和电子工业的重要材料,利用含银废催化剂(主要成分为,还有少量、和)为原料,制备超细银粉的工业流程如下。下列说法错误的是
A. 电解法粗银精炼时将粗银置于阴极
B. 操作Ⅰ为过滤,操作Ⅱ、操作Ⅲ均有过滤、洗涤沉淀等操作
C. 还原反应方程式为
D. 适当升温及将含银废催化剂粉碎,可以加快“酸浸”速率并使反应更充分
14. 由我国科学家合成的一种较强绝缘体的四方晶胞结构如图,已知晶胞的底面是由边长为的正方形构成,侧面是由边长分别为的长方形构成。下列说法错误的是
A. 该晶体的化学式为
B. 距离原子最近且等距的原子有4个
C. 若以原子为晶胞的顶角,则原子可能位于晶胞体内,原子可能位于晶胞面上
D. 该晶体的密度为
15. 常温下,向溶液、溶液、溶液中分别滴加溶液,测得溶液[,代表、、]与的变化关系如图所示。已知常温下,,的酸性比的强。下列叙述正确的是
A. 代表,代表
B. 常温下,的数量级为
C. 浓度相同的和的混合溶液的
D. 常温下,的
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 钴广泛应用于电池、合金等领域。以含钴废料(主要含和,还含有等元素以及、碳、有机物)为原料制备钴的流程如下:
已知:①难溶于水。
②(焦亚硫酸钠)常作食品抗氧化剂。
③常温下,部分氢氧化物沉淀的如表所示。
开始沉淀
0.3
2.7
7.6
7.2
9.6
完全沉淀
1.2
3.2
9.6
9.2
11.1
④氧化性:。
回答下列问题:
(1)“浸取”时硫酸不宜用浓盐酸代替,其原因是___________(用离子方程式表示)。
(2)其他条件相同时,“氧化”过程中,氧化率与温度的关系如图1所示,氧化率与的关系如图2所示(不考虑的情况)。
“氧化”的最佳条件是___________。在此条件下,实际消耗的双氧水远大于理论用量,可能的原因是___________。
(3)有人认为“除镁”可以通过调节代替加入,请你评价:___________(判断是否可行,简述理由)。
(4)工业上也可利用图3装置实现制备。
①石墨电极的电极反应式为___________。生成时,室1中溶液理论上减少___________g。
②相较于直接电解溶液,图3中“三室两膜”装置突出优点是___________。(从绿色化学角度分析)
(5)钴的一种氧化物的晶胞如图所示,已知。钴离子的配位数为___________,晶胞中原子空间利用率为___________。[用含和π的代数式表示,已知:晶胞中原子空间利用率]
17. 富马酸二甲酯()是一种防霉保鲜剂,常温下为白色结晶或结晶粉末,有辛辣味,沸点为193℃,熔点为105℃,溶于乙酸乙酯、氯仿、丙酮和醇类,微溶于乙醚,不溶于水。在实验室以顺丁烯二酸酐()和甲醇为原料合成富马酸二甲酯并探究不同催化剂对产品的影响。实验装置如下(夹持装置已略去):
实验步骤:
①向三颈烧瓶中加入顺丁烯二酸酐、甲醇(密度为)和浓硫酸,每次实验再分别加入组分不同的混合催化剂,进行实验。
②加热回流1.5h,待反应结束后,将反应物转移至蒸馏装置中,蒸出过量的甲醇,剩余物倒入烧杯中,再搅拌,冷却至5℃,结晶后经抽滤、洗涤、重结晶、干燥得产品。
回答下列问题:
(1)该实验中合成富马酸二甲酯的化学方程式为_____。
(2)仪器A的名称为_____,其不适宜作为蒸馏装置中倾斜式蒸馏装置,理由是__________;“抽滤”的优点为_____。
(3)探究催化剂对产品影响的实验时,相同反应时间内不同催化剂所得实验结果如下:
催化剂量
实验
浓硫酸/mL
浓磷酸/mL
三氯化铁/g
硫脲/g
溴化钠/g
产量/g
产品外观
1
2.5
2.0
1.0
1.0
1.0
4.9
白色晶体
2
1.0
4.0
1.0
1.0
1.0
2.0
白色固体
3
1.0
2.0
1.5
1.0
1.0
1.2
棕黄色固体
4
1.0
2.0
1.0
1.0
3.0
4.0
白色晶体
5
1.0
2.0
1.0
1.0
1.0
2.9
白色晶体
参照组是实验_____(填数字),实验1与参照组对比,所得的实验结论为__________。
(4)实验3中固体呈棕黄色的可能原因是_____;为验证该推测是否正确,设计实验方案及现象为_____。
(5)实验1的产率为_____(结果保留2位有效数字)。
18. 降低大气中浓度对实现“碳达峰”“碳中和”目标具有重要价值。催化加氢制乙醇等醇类化学品是将转化为高附加值化学品的重要途径。
二氧化碳加氢制取乙醇的反应为:
① 。
已知:
② 。
③ 。
(1)___________,二氧化碳加氢制取乙醇的反应趋势是___________进行(填“高温易自发”“低温易自发”或“任何温度都易自发”)。
(2)向恒容密闭容器中加入物质的量之比为的与,分别在、、、下只发生反应①,的平衡转化率随压强的变化关系如图1所示。二氧化碳加氢制取乙醇适宜的温度和压强为___________;当温度一定时,曲线随压强变化的原因为___________。
(3)在压强为的恒压条件下,将一定量和置于密闭容器中只发生反应①,平衡状态时各物质的物质的量分数随温度变化的关系如图2所示。其中表示和的变化曲线分别为___________、___________(填“”“”“”或“”);、两点用表示的速率___________(填“>”或“<”);点时转化率为___________(保留三位有效数字),此时反应①的平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算平衡常数)的计算式为___________(不必化简)。
19. 一种由乙酸和甲苯为原料制备抗腐蚀涂层材料()的合成路线如下:
已知:①;
②;
③;
④、、、均为烃基或氢原子。
回答下列问题:
(1)的结构简式为___________。
(2)的反应类型为___________,中所含官能团的名称为___________。
(3)的化学反应方程式为___________。
(4)的两种衍生物:()和()中沸点较低的是___________(填“”或“”),原因为___________。
(5)满足下列条件的的芳香族同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①能使溴的四氯化碳溶液褪色
②能与溶液反应
其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为的结构简式为___________(任写1种)。
(6)参考上述合成路线和信息合成(),则的结构简式为___________,的结构简式为___________,的结构简式为___________。
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