内容正文:
金华十校2024年11月高三模拟考试
化学试题卷
说明:1.全卷满分100分,考试时间90分钟;
2.请将答案写在答题卷的相应位置上;
3.可能用到的相对原子质量:H-1;C-12;N-14;O-16;S-32;Cl-35.5.
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 按物质组成分类,Na[Al(OH)]4属于
A. 酸 B. 碱 C. 盐 D. 混合物
【答案】C
【解析】
【详解】电离出的阳离子全是氢离子的化合物是酸,电离出的阴离子全是OH-离子的化合物属于碱,阳离子和酸根组成的化合物属于盐,酸碱盐都是纯净物,NaAl(OH)4有固定的组成,属于纯净物,由Na+和酸根离子组成的化合物,属于盐类,C正确;
答案选C。
2. 下列说法正确的是
A. 可燃冰是处在多个分子以氢键相连的笼内而形成的化合物
B. 利用熟石膏加水变硬的特性,可制作医疗石膏绷带
C. 碘和苯都是非极性分子,苯可萃取溶解在酒精中的碘
D. 铵盐受热易分解,加热、等固体可制取
【答案】B
【解析】
【详解】A.可燃冰中,甲烷分子处于由多个水分子以氢键相连的笼内而形成的混合物,A错误;
B.熟石膏与水混合成糊状后会很快凝固,转化为坚硬的生石膏,常用于制作医疗石膏绷带,B正确;
C.苯与酒精可互溶,故不可用苯萃取溶解在酒精中的碘,C错误;
D.加热生成的氨气和HCl遇冷又化合为氯化铵,加热固体易爆炸,不能用于实验室制取氨气,D错误;
故选B。
3. 下列表示不正确的是
A. 基态Cr原子的电子排布式为:
B. 的名称:3,3,4-三甲基戊烷
C. 中共价键的电子云图:
D. 的VSEPR模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态Cr原子核外有24个电子,电子排布式为,简化为,A项正确;
B.有机物用系统命名法命名为2,3,3-三甲基戊烷,B项错误;
C.为共价化合物,HCl中氢原子的ls轨道提供的1个未成对电子与氯原子的3p轨道提供的1个未成对电子形成s-pσ键,其共价键的电子云图为,C项正确;
D.中键电子对数为3,孤电子对数为,VSEPR模型为四面体形,可表示为,D项正确;
答案选B。
4. 下列说法不正确的是
A 装置①产生气泡后,试管内气体先变红棕色后变无色
B. 图②标识表示会用到或产生有害气体、烟、雾,应开启排风扇
C. 装置③可用于通过实验证明非金属性强弱:
D. 装置④可用于比较和的热稳定性
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜与稀硝酸在常温下缓慢反应,生成无色气体NO,与试管中空气里反应,生成红棕色NO2,二氧化氮被氢氧化钠溶液吸收且消耗完后,试管中只生成无色气体NO,故试管内气体先变红棕色后变无色,A项正确;
B.图②标识为排风标识,实验中会用到或产生有害气体,或产生烟、雾,应开启排风管道或排风扇,B项正确;
C.装置③中稀盐酸与溶液反应生成,溶液中通入可生成难溶的硅酸沉淀,但盐酸易挥发,挥发出的也可与反应生成难溶的硅酸沉淀,故不能证明非金属性的强弱,且盐酸不是氯元素最高价氧化物的水合物,C项错误;
D.受热易分解,生成的能使澄清石灰水变浑浊,无此现象,故可用装置④比较和的热稳定性,D项正确;
答案选C。
5. 化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是
A. 燃放烟花呈现的色彩是利用了钠、铁、铜等金属元素的焰色
B. 用高锰酸钾溶液浸泡过的硅藻土吸收水果产生的乙烯实现水果保鲜
C. 在加热和催化剂作用下调整分子结构,可使石油中链状烃转化为环状烃
D. 溶解在水中的污染物,可用中和法、氧化还原法和沉淀法等化学法进行处理
【答案】A
【解析】
【详解】A.进行焰色试验时,铁元素的焰色为无色,故A错误;
B.乙烯是植物的催熟剂,高锰酸钾能将乙烯氧化,所以用高锰酸钾溶液浸泡过的硅藻土吸收水果产生的乙烯实现水果保鲜,故B正确;
C.在加热和催化剂作用下调整分子结构,可使石油中链状烃转化为环状烃实现石油的催化重整,故C正确;
D.可以使用中和法、氧化还原法和沉淀法等化学法进行处理,实现水污染的治理,故D正确;
故选A。
6. 铵铁蓝是一种性能优良的蓝色颜料,可由白色的与、的混合溶液加热,经过滤洗涤干燥制得,离子方程式为:(未配平),下列说法不正确的是
A. 该方程式中的X为
B. 生成铵铁蓝,转移电子
C. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:6
D. 中的配体是,中心离子是
【答案】B
【解析】
【分析】由变为,Fe元素升高1价,变为Cl-,降低6价,根据电子守恒和电荷守恒,配平后的离子方程式为。
【详解】A.由上述分析可知,X为,故A正确;
B.配平后的离子方程式为,转移6个电子,故生成铵铁蓝,转移电子,故B错误;
C.氧化剂为,还原剂为,由配平后的方程式可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:6,故C正确;
D.中配离子为,配体是,中心离子是,故D正确;
答案选B。
7. 物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。下列结构或性质不能解释其用途的是
选项
结构
性质
用途
A
等离子体含电子、阳离子和中性粒子
具有良好的导电性和流动性
可制造显示器
B
增大组成油脂的脂肪酸的不饱和程度
油脂熔点升高
可制造人造奶油
C
在硅酸盐中,Si和O构成了顶角氧原子相互连接的硅氧四面体结构
硬度高、熔点高、耐腐蚀
可建造硫酸吸收塔的内衬
D
硝酸纤维分子中含硝酸酯基
极易燃烧
可用于生产火棉
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.等离子体含电子、阳离子和中性粒子,具有良好的导电性和流动性,可制造显示器,故不选A;
B.增大组成油脂的脂肪酸的饱和程度,油脂熔点升高,油脂氢化可制造人造奶油,故选B;
C.在硅酸盐中,Si和O构成了顶角氧原子相互连接的硅氧四面体结构,所以硅酸盐硬度高、熔点高、耐腐蚀,可建造硫酸吸收塔的内衬,故不选C;
D.硝酸纤维分子中含硝酸酯基,含硝酸酯基越多越易燃烧,可用于生产火棉,故不选D;
选B。
8. 下列离子方程式不正确的是
A. 将少量氯气通入溶液:
B. 向浓溶液中加入少量:
C. 固体溶于过量氨水:
D. 将通入饱和碳酸钠溶液中:
【答案】D
【解析】
【详解】A.将少量氯气通入Na2SO3溶液,把亚硫酸根氧化为硫酸根离子,生成的H+与亚硫酸根离子结合生成亚硫酸氢根离子,离子方程式为:,A正确;
B.向KI浓溶液中加入FeCl3:Fe3+具有氧化性,把I-氧化为I2单质,自身还原为Fe2+离子,I2与I-结合生成,离子方程式为: ,B正确;
C.AgCl固体溶于过量氨水生成[Ag(NH3)2]Cl和水,离子方程式为,C正确;
D.将通入饱和碳酸钠溶液中生成碳酸氢钠晶体:,D错误;
故选D;
9. 有机物X经元素分析仪测得含碳、氢、氧、氮4种元素,图1为红外光谱,图2为质谱(纵坐标:相对丰度,与离子浓度成正比;横坐标:质荷比,粒子的相对质量与其电荷数之比)图3为核磁共振氢谱(峰面积比为1:1:2:2:3),已知有机物X遇显紫色,下列关于有机物X的说法不正确的是
A. 据图2信息,X的相对分子质量为151
B. 符合上述信息的X的结构可能有两种
C. 有机物X可与反应
D. 质荷比为107的峰可能是:
【答案】C
【解析】
【分析】由图2可知,该有机物相对分子质量为151,由图3核磁共振氢谱(峰面积比为1:1:2:2:3)可知,该有机物分子中有五种等效氢原子,个数比为1:1:2:2:3,含有-CH3,X遇氯化铁显紫色,说明含有酚羟基,由图1可知,结构中存在C-N键,C=O键,可推知该有机物结构简式为或。
【详解】A.图2是质谱图,质谱图中质荷比最大值,是该分子的相对分子质量,由图中信息可知,质荷比的最大值为151,X的相对分子质量为151,A正确;
B.由分析可知,符合条件的X结构可能有或两种,B正确;
C.X结构中的酚羟基和酰胺基都能与NaOH反应,有机物X可与2molNaOH反应,C错误;
D.的式量为107,质荷比为107的峰可能是,D正确;
答案选C。
10. X、Y、Z、M、W为短周期主族元素,原子序数依次增大,X与Y位于不同周期,W与Y位于同一主族,基态Y、Z原子核外s能级上的电子总数分别与其p能级上的电子总数相等,M在地壳中含量仅次于Y。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 遇水可转化为和
C. 晶体熔点: D. 与中Y的杂化方式不同
【答案】B
【解析】
【分析】基态Y、Z原子核外s能级上的电子总数分别与其p能级上的电子总数相等,则Y为O元素,Z为Mg元素,W与Y位于同一主族,W为S元素,X与Y位于不同周期,且X序数小于Y,X为H元素,M地壳中含量仅次于O元素,M为Si元素。
【详解】A. W为S元素,Z为Mg元素,Y为O元素,根据同周期从左到右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,原子半径:Mg>S>O,A错误;
B.SiS2,遇水发生水解,可转化为SiO2和H2S,SiS2+2H2O=SiO2+2H2S↑,B正确;
C.MY2为SiO2,WY2为SO2,SiO2为共价晶体,熔点较高,SO2为分子晶体,熔点较低,晶体的熔点:,C错误;
D.为H2O,O原子价层电子对为2+,采取sp3杂化,为H3O+,O的价层电子对为3+,也采取sp3杂化,则二者Y的杂化方式相同,D错误;
答案选B。
11. 一定条件下乙烷与可以制乙烯,在容积为1L的密闭容器中,控制和初始投料分别为、,发生的反应如下:
主反应:
副反应:
的平衡转化率和的选择性随温度、压强的变化如下表所示。下列说法不正确的是
温度
300K
400K
500K
600K
压强
乙烷平衡转化率
50%
63%
72%
79%
乙烯平衡选择性
80%
65%
59%
45%
压强
乙烷平衡转化率
35%
44%
49%
53%
乙烯平衡选择性
A. 压强:
B.
C. 300K时主反应的平衡常数为0.57
D. 改变压强,对乙烯的平衡选择性无影响
【答案】D
【解析】
【详解】A.主反应、副反应均为气体分子数增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,乙烷转化率降低,结合表数据,压强:,故A正确;
B.容积为1L的密闭容器中,控制和初始投料分别为、,由表,压强下,300K时,消耗乙烷2mol×50%=1mol、生成乙烯1mol×80%=0.8mol,则:
则主反应
600K时,消耗乙烷2mol×79%=1.58mol、生成乙烯1.58mol×45%=0.711mol,则:
则主反应
升高温度,主反应平衡正向移动,则焓变大于0,,故B正确;
C.平衡常数只受温度影响,由B分析,300K时主反应的平衡常数为0.57,故C正确;
D.由表,压强下,300K时,消耗乙烷2mol×35%=0.7mol,若改变压强,对乙烯的平衡选择性无影响,则生成乙烯0.7mol×80%=0.56mol,则:
,则说明改变压强,对乙烯的平衡选择性有影响,故D错误;
故选D。
12. 医用胶(氰基丙烯酸甲酯)可在外科手术中代替缝合线,可以和人体蛋白质快速结合。医用胶固化的机理如下:
链引发:
链增长:
链终止:
下列说法不正确的是
A. 潮湿环境可以加速医用胶的固化,无需等待溶剂挥发
B. 医用胶分子内的碳碳双键在氰基、酯基影响下出现极性变化
C. 人体内的蛋白质与医用胶因形成氢键而快速结合
D. 医用胶固化过程有水分子生成,属于缩聚反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.由固化机理中的链引发反应式可以看出,反应是由水分子引发的,所以水作医用胶固化的引发剂,潮湿环境可以加速医用胶的固化,无需等待溶剂挥发,A正确;
B.由于氰基和酯基的存在,会对医用胶分子内的碳碳双键的电子云分布产生影响,从而使其出现极性变化,B正确;
C.医用胶与人体蛋白质快速结合,由于蛋白质分子中含有-NH2、-OH等基团,人体内的蛋白质与医用胶因形成氢键而快速结合是合理的,C正确;
D.在链的引发时,有2个水分子参与反应,而在链终止时,生成1个水分子,则实际上有1个水分子参与链的引发与终止,不符合缩聚反应中生成高分子的同时有小分子生成的特征,所以反应不属于缩聚反应,D错误;
答案选D。
13. 下图为一种新型酒精检测仪,利用原电池原理,转移的电子通过导线形成6.4A的恒定电流[已知:电荷量q(C)电流I(A)×时间t(s)、阿伏加德罗常数、],下列说法不正确的是
A. Pt电极X为电池的负极,发生氧化反应
B. 电解质溶液中阳离子移向Pt电极Y
C. 该电池工作3s时,检测到呼出气体中的酒精含量为
D. 外电路转移电子,进入Pt电极Y的气体大于22.4L(标准状况)
【答案】C
【解析】
【分析】Pt(X)电极上乙醇被氧化生成CO2,发生氧化反应,是电池的负极,电极反应为:;电极作正极, 通入氧气在酸性条件下得到电子生成水,电极反应为:,据此分析。
【详解】A.根据分析可知,Pt电极X为电池的负极,发生氧化反应,A正确;
B.电解质溶液中阳离子向正极移动,阳离子移向Pt电极Y,B正确;
C.该电池工作3s时,,检测到呼出气体中的酒精含量为,C错误;
D.外电路转移电子,Pt电极Y消耗氧气为22.4L(标准状况),进入Pt电极Y的空气大于22.4L(标准状况),D正确;
故选C;
14. 根据以下三种物质的结构,下列说法正确的是
A. 三种物质的沸点:
B. 水中的溶解性:
C. 与金属Na反应的剧烈程度:
D. 键角:Y中的中的
【答案】C
【解析】
【详解】A. X中含有三个羟基,可以形成分子间氢键,沸点比Y大,Z属于盐,沸点最大,则三种物质的沸点:,A错误;
B. Z属于钠盐,易溶于水,则水中的溶解性:,B错误;
C. S的非金属性较弱,则S—H键更容易断裂,更容易和钠反应,C正确;
D. 两个分子中,S和O的价层电子对相同,孤电子对也相同,但O的电负性比S大,则X中电子对之间的斥力更大,键角更大,D错误;
故选C。
15. 二元弱酸的酸式盐溶液,存在如下4种平衡:
质子自递平衡:
电离平衡:
水解平衡:
水电离平衡:
已知:25℃,、、。
下列说法不正确的是
A. 溶液存在的4种平衡中,平衡常数最大的是的质子自递平衡
B. 的极稀溶液中粒子浓度大小关系:
C. 加水稀释溶液的过程中可能出现:
D. 浓度均为的溶液与溶液等体积混合,可析出沉淀
【答案】C
【解析】
【详解】A.的平衡常数=,水解平衡常数,比较可知,平衡常数最大的是的质子自递平衡,A正确;
B.的极稀溶液中,,得到,,pH≈7.164,A项可知,水解程度大于电离程度,则,且,则,溶液pH≈7.164,,则成立;,则成立;pH≈7.164,,则:成立,故离子浓度大小关系为:,B正确;
C.加水稀释溶液的过程中,水解程度大于电离程度,则,C错误;
D.浓度均为的溶液与溶液等体积混合后,,,,,则析出沉淀,D正确;
故选C。
16. 根据下列有关实验方案和现象,所得结论正确的是
选项
实验方案
现象
结论
A
取涂改液样品于试管,加20%水溶液充分加热后,取上层清液,用稀酸化再滴加溶液
产生白色沉淀
该涂改液中含有氯元素
B
其它条件不变,增大汽车尾气排放管中催化剂的比表面积
测得尾气中更多的和转化成和
增大催化剂比表面积,可增大的平衡转化率
C
向溶液中加入足量的稀硝酸
溶液由黄色变为橙色
氧化性:
D
往某溶液中滴加2滴溶液,再加入2mL的新制氯水
溶液颜色无明显变化
溶液中一定不存在和
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.取样品于试管,加20%水溶液充分加热,使涂改液中的卤代有机物水解,将卤素转化为溶液中的离子,取上层清液,用稀酸化再滴加溶液,若产生白色沉淀,说明生成AgCl,则可证明含有氯元素,A正确;
B.使用催化剂只能加快反应速率,不改变平衡,不能增大平衡时的CO的转化率,B错误;
C.在溶液中存在平衡:2H+++H2O,加入足量的稀硝酸,增大了c(H+)浓度,平衡正向移动,浓度增大,溶液由黄色变为橙色,没有发生氧化还原反应,不能比较HNO3和Na2CrO4的氧化性,C错误;
D.往某溶液中滴加2滴溶液,溶液颜色无明显变化,说明溶液中不含Fe3+,再加入2mL的新制氯水,溶液颜色仍无明显变化,可能是过量的氯水将SCN-氧化,因此不能说明溶液中不存在Fe2+,D错误;
答案选A。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. 钛是光敏材料、医疗器械中的重要原料,请回答:
(1)基态Ti原子的核外电子排布式为_____。
(2)染料敏化电极的基底材料为哑光玻璃,是制作哑光玻璃的刻蚀剂,中心原子的杂化类型是_____,中存在_____(填字母)。
A.离子键 B.键 C.键 D.氢键
(3)超高硬度材料可作为人工髋关节、膝关节植入材料,有和两种结构,结构如图,两种晶胞均为立方体,棱长均为509pm。其中每个面上有2个Ti原子,连线平行于晶胞的棱,距离恰好为棱长的一半,且连线中点为面心。
①晶胞中,Au原子的配位数(紧邻且距离相对的Ti原子数)为_____。
②两种晶体中,硬度较高的是_____,请说明理由_____。
【答案】(1)
(2) ①. ②. ABD
(3) ①. 12 ②. 晶体 ③. 晶体中的键长比晶体中的短,相同原子间键长越短,键能越大
【解析】
【小问1详解】
Ti是22号元素,基态Ti原子的核外电子排布式为;
【小问2详解】
中N原子价电子对数为4,N原子的杂化类型是;和F-之间为离子键,中存在N-H键,中的H与F-之间可以形成氢键,所以中存在离子键、键、氢键,选ABD。
【小问3详解】
①根据晶胞图,Au原子的配位数(紧邻且距离相对的Ti原子数)为12。
②晶体中的键长比晶体中的短,相同原子间键长越短,键能越大,所以两种晶体中,硬度较高的是晶体。
18. 硝酸是一种重要的化工原料,其生产工艺有多种。请回答:
(1)干馏法是最早记录的制备硝酸方法,将硝酸钾受热分解后的气体用水吸收可获得硝酸:、_____(填化学方程式)。
(2)工业上曾使用浓硫酸和硝石制硝酸:,该反应体现了硫酸的_____(填浓硫酸的相关性质)。
(3)氨氮氧化法已广泛应用于工业化生产,工艺流程如下图。
①下列说法正确的是_____(选填序号)。
A.合成塔和氧化炉中,增大压强均可提高反应的速率和平衡转化率
B.氨分离器中,将混合气体冷凝使氨液化,和经压缩后送回合成塔
C.氧化炉和吸收塔中,实现了气体A的循环使用
D.尾气处理装置中,可用溶液吸收或用还原
②已知:会和形成共沸物,常压下达到共沸时浓度仅为68.4%,加入固体后蒸馏可以得到96%以上的浓硝酸,理由是_____。
(4)电催化法:中国科学院邓德会及其研究团队发布了常温常压下空气直接转化制硝酸的研究成果,原理如下图。
请补全阴极上反应的化学方程式:
、
、_____。
【答案】(1)
(2)酸性、难挥发性 (3) ①. BD ②. 分子可以作为配体与结合形成水合离子
(4)
【解析】
【小问1详解】
硝酸钾受热分解后的气体是 ,用水吸收可获得硝酸,化学方程式:;
【小问2详解】
反应利用难挥发酸制易挥发酸原理,体现了硫酸的酸性、难挥发性;
【小问3详解】
N2、H2在合成塔中发生反应,在氨分离器中利用氨易液化的性质将NH3分离出来,多余的N2和H2回到合成塔继续反应,氨气和空气在氧化炉中发生反应生成NO,NO与O2迅速反应为NO2,NO2与水反应生成HNO3,最后进行尾气处理。
①合成氨方程式: ;氧化炉方程式:;
A.合成塔和氧化炉中,增大压强可提高合成塔反应的速率和平衡转化率,提高氧化炉反应的速率,降低平衡转化率,A错误;
B.氨分离器中,将混合气体冷凝使氨液化提高产率,和经压缩后送回合成塔提高转化率, B正确;
C.氧化炉通入的气体为空气(氧气)用来氧化氨气,吸收塔中通入的气体为空气(氧气)用来使生成的NO可以被氧化成NO2继续和水反应生成HNO3,被循环利用的是NO,C错误;
D.尾气处理装置中,NOx可用溶液吸收或用还原,D正确;
故选BD;
②常压下达到共沸时浓度仅为68.4%,加入固体后蒸馏可以得到96%以上的浓硝酸,理由是分子可以作为配体与结合形成水合离子;
【小问4详解】
由图可知,,N 的化合价由+1价升高到+5价,化合价共升高8价,故方程式:。
19. 甲酸()被认为是潜在的贮氢物质之一。请回答:
(1)加热甲酸可发生两种分解反应,反应过程中的能量变化如图所示。
Ⅰ.
Ⅱ.
①根据能量变化图,计算的_____。
②已知只能催化反应Ⅰ而对于反应Ⅱ无影响。
根据前面的信息判断,下列说法正确的是_____(选填序号)。
A.升温,有利于提高产物中的体积分数
B.加入,可使能达到的极大值更大
C.加入,有利于提高的平衡浓度
D.当时,反应达到平衡状态
(2)在催化剂作用下,能与反应生成:。的电离、双聚均会影响放氢速率,反应历程如下图所示:
①用代替,通过检验气体产物中的_____(填分子式)可确认上述机理。
②实验发现,水适当过量能促进释放,可能原因是_____。
(3)(25℃,)溶液中加入两种可溶性钠盐、,发生反应:(、B)。平衡时随起始时与物质的量浓度之比的变化曲线如下图。
①弱酸的电离平衡常数_____。
②_____(选填“<”或“>”)。
【答案】(1) ①. ②. AB
(2) ①. HD ②. 适当过量的水促进电离,防止通过氢键聚合
(3) ①. ②. <
【解析】
【小问1详解】
①由图可知Ⅰ. ;
Ⅱ.
根据盖斯定律,反应Ⅰ-反应Ⅱ得到,则=;
②A.由图可知,该反应的,升温,平衡逆向移动,的体积分数增大,A正确;
B.两个分解反应同时进行,加入,只催化反应Ⅰ而对于反应Ⅱ无影响,故单位时间内生成的CO更多,可以使能达到的极大值更大,B正确;
C.加入,氢氧化钠固体易吸水而潮解,反应Ⅰ和反应Ⅱ是两个竞争反应,氢氧化钠固体吸收水分后,更有利于反应Ⅰ平衡正向移动,不利于提高的平衡浓度,C错误;
D.和水分别是两个反应的生成物,当时,反应不一定达到平衡状态,D错误;
故选AB;
【小问2详解】
①由反应机理可知,吸附在催化剂上,与水分子反应时,上键断裂,形成一个,与水分子通过配位键结合,随后水分子的1个键断裂,形成一个和,形成氢气分子,故如果用代替,形成的氢气分子是;
②水适当过量相当稀释,电离程度增大,数量变多,可防止通过氢键聚合;
【小问3详解】
①取图像上,的点,,解得,,则,解得,则;
②当,平衡时加入NaA溶液的,平衡时加入NaB溶液的,说明反应后,滴加NaA溶液的酸性强,则说明结合能力强,HA的酸性强于HB,故。
20. 肉桂酸()和氢化肉桂酸()都是重要的医药中间体,某小组采用如下实验流程进行制备(相关性质如下表)。
名称
苯甲醛
醋酸酐
肉桂酸
性状
无色油状液体
无色液体
无色针状晶体
熔点
℃
℃
133℃
沸点
178℃
140℃
300℃
溶解度(水)
0.3g
12g
请回答:
(1)步骤Ⅱ的“水蒸气蒸馏”装置如图(夹持仪器和尾气处理装置已省略),图中仪器a的名称是_____,水蒸气蒸馏的主要目的是为了除去_____。
(2)下列做法不正确的是_____。
A. 步骤Ⅰ反应需要控温在170~180℃,若控温加热器发生故障,可改用水浴加热
B. 步骤Ⅱ中,应先撤去加热装置并冷却后再加水浸泡
C. 步骤Ⅲ中,加入可以使产物以钠盐形式存在,提高溶解能力,便于与杂质分离
D. 步骤Ⅳ中,过滤后用稀盐酸洗涤粗产品
(3)肉桂酸催化加氢制备氢化肉桂酸的实验装置如图所示(三通活塞1接氢气贮存系统、三通活塞2接真空系统):
①实验步骤:在圆底烧瓶内加入3g肉桂酸()和95%乙醇,溶解后加入催化剂,连接装置,_____。a→_____→_____→_____→e→f(实验步骤排序,选填序号),记录贮氢筒内的体积为500mL(读数时保持平衡瓶内水平面与贮氢筒中水平面高度持平。已知:常温常压下)。当体积无明显变化后,记录的体积为,水浴蒸去乙醇可得氢化肉桂酸粗产品。
a.检查装置气密性
b.打开活塞1充入
c.关闭活塞1,打开活塞2,抽气到一定真空度后关闭活塞2
d.旋转活塞1,提高盛有蒸馏水的平衡瓶的位置,使贮氢筒充满水
e.重复必要操作2~3次,并确定装置内的空气已除尽
f.关闭活塞2,打开活塞1,缓慢降低平衡瓶的位置,使贮氢筒内充满,关闭活塞1
②氢化反应时,保持平衡瓶内水平面略高于贮氢筒中水平面,原因是_____。
③氢化肉桂酸的产率为_____。
【答案】(1) ①. 冷凝管/直形冷凝管 ②. 苯甲醛 (2)AD
(3) ①. dcb ②. 增大反应体系的压强,使进入三颈烧瓶,促进反应平衡正移 ③. 80%
【解析】
【分析】苯甲醛、醋酸酐与碳酸钾加热回流生成肉硅酸盐、乙酸盐和,混合物A为肉硅酸盐和乙酸盐及未反应完的苯甲醛等的混合物,进行水蒸气蒸馏,此时未反应的苯甲醛可通过蒸馏的方式除去,当蒸出、冷凝后的液体不成油状时,说明苯甲醛已除净,此时加水浸泡,混合物B中含有肉硅酸盐和乙酸盐,加入可以使产物以钠盐形式存在,同时提高溶解能力,再加入活性炭脱色,过滤后得到含有肉硅酸盐的滤液C,向滤液中加入盐酸,生成了肉桂酸,由于肉桂酸的溶解度较小,经过冷却结晶可得到含有杂质乙酸等的粗产品,经过重结晶可得到纯净的肉桂酸。
【小问1详解】
由反应的装置图可知,仪器a为直形冷凝管;由分析可知,经过水蒸气蒸馏可除去苯甲醛;
【小问2详解】
A.步骤Ⅰ反应需要控温在170~180℃,若控温加热器发生故障,由于水浴加热的温度最高只能控制在100℃,故不能选择水浴加热,应选择油浴加热,A错误;
B.步骤Ⅱ中,先进行水蒸气蒸馏,此时未反应的苯甲醛可通过蒸馏的方式除去,当蒸出、冷凝后的液体不成油状时,说明苯甲醛已除净,此时加水浸泡,混合物B中含有的肉硅酸盐和乙酸盐更易溶解,B正确;
C.步骤Ⅲ中,加入可以使产物以钠盐形式存在,同时提高溶解能力,C正确;
D.步骤Ⅳ中,加入稀盐酸酸化,可使肉硅酸盐转化为肉桂酸,由于肉桂酸在水中的溶解度很小,故过滤后用冷水洗涤粗产品即可,D错误;
答案选AD;
【小问3详解】
①进行实验前应先检查装置的气密性,再旋转活塞1,提高盛有蒸馏水的平衡瓶的位置,使贮氢筒充满水,调节好水的高度后,关闭活塞1,打开活塞2,抽气到一定真空度后关闭活塞2,此时充入氢气,重复必要操作2~3次,并确定装置内的空气已除尽,最后关闭活塞2,打开活塞1,缓慢降低平衡瓶的位置,使贮氢筒内充满,关闭活塞1,故装置的连接顺序为a→d→c→b→e→f;
②氢化反应时,为了增大反应体系的压强,使顺利进入三颈烧瓶,促进反应平衡正移,要保持平衡瓶内水平面略高于贮氢筒中水平面;
③肉桂酸与1molH2发生加成反应可生成,根据已知条件可知加氢过程中消耗氢气,物质的量为,因此生成的氢化肉桂酸的物质的量也为,反应开始时在圆底烧瓶内加入的肉桂酸为3g,其物质的量为0.02mol,理论上生成氢化肉桂酸的物质的量也为0.02mol,故氢化肉桂酸的产率为。
21. OTC药物氯雷他定是一种高效抗过敏药,合成氯雷他定的一种方法如下图所示(部分反应条件已简化)。
已知:1.;2.。
请回答:
(1)化合物H的含氧官能团名称是_____。
(2)化合物B的结构简式是_____。
(3)下列说法不正确的是_____。
A. 由反应E→F可知,的作用是保护氰基
B. 化合物C的碱性比化合物J强
C. I→J的反应类型是消去反应
D. 氯雷他定的分子式
(4)写出反应C→E的化学方程式_____。
(5)用化合物G、K和药物中间体()也可以制备氯雷他定,请写出合成路线图_____。
(6)写出4种同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式_____。
①分子中含有一个苯环;
②可以发生银镜反应;
③谱表明分子中有4种不同化学环境的H原子。
【答案】(1)羰基 (2) (3)B
(4) (5) (6)、、、
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,酸性条件下与发生加成反应生成,则B为,B发生题给信息反应生成,一定条件下与发生取代反应生成,在POCl3条件下转化为;与反应转化为,一定条件下发生分子内加成反应生成,则I为;浓硫酸作用下共热发生消去反应生成;与ClCOOC2H5发生取代反应生成。
【小问1详解】
由结构简式可知,的含氧官能团为羰基,故答案为:羰基;
【小问2详解】
由分析可知,B的结构简式为,故答案为:;
【小问3详解】
A.由A、F中都含有氰基,说明的作用是保护氰基,故A正确;
B.的吸电子能力强于,则化合物C的碱性比化合物J弱,故B错误;
C.由分析可知,I→J的反应为浓硫酸作用下共热发生消去反应生成和水,故C正确;
D.由结构简式可知,的分子式为,故D正确;
故选B;
【小问4详解】
由分析可知,C→E反应为一定条件下与发生取代反应生成和氯化氢,反应的化学方程式为,故答案为:;
【小问5详解】
由有机物的转化关系可知,化合物G、K和药物中间体制备氯雷他定的合成步骤为酸性条件下与反应转化为,浓硫酸作用下共热发生消去反应生成,与ClCOOC2H5发生取代反应生成,合成路线为;
【小问6详解】
F的同分异构体的分子中含有一个苯环,可以发生银镜反应说明同分异构体分子中含有醛基,则核磁共振氢谱有4种不同化学环境的氢原子的结构简式为、、、,故答案为:、、、。
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金华十校2024年11月高三模拟考试
化学试题卷
说明:1.全卷满分100分,考试时间90分钟;
2.请将答案写在答题卷的相应位置上;
3.可能用到的相对原子质量:H-1;C-12;N-14;O-16;S-32;Cl-35.5.
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 按物质组成分类,Na[Al(OH)]4属于
A. 酸 B. 碱 C. 盐 D. 混合物
2. 下列说法正确的是
A. 可燃冰是处在多个分子以氢键相连的笼内而形成的化合物
B. 利用熟石膏加水变硬的特性,可制作医疗石膏绷带
C. 碘和苯都是非极性分子,苯可萃取溶解在酒精中的碘
D 铵盐受热易分解,加热、等固体可制取
3. 下列表示不正确的是
A. 基态Cr原子的电子排布式为:
B. 的名称:3,3,4-三甲基戊烷
C. 中共价键的电子云图:
D. 的VSEPR模型:
4. 下列说法不正确的是
A. 装置①产生气泡后,试管内气体先变红棕色后变无色
B. 图②标识表示会用到或产生有害气体、烟、雾,应开启排风扇
C. 装置③可用于通过实验证明非金属性强弱:
D. 装置④可用于比较和的热稳定性
5. 化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是
A. 燃放烟花呈现的色彩是利用了钠、铁、铜等金属元素的焰色
B. 用高锰酸钾溶液浸泡过的硅藻土吸收水果产生的乙烯实现水果保鲜
C. 在加热和催化剂作用下调整分子结构,可使石油中链状烃转化为环状烃
D. 溶解在水中的污染物,可用中和法、氧化还原法和沉淀法等化学法进行处理
6. 铵铁蓝是一种性能优良的蓝色颜料,可由白色的与、的混合溶液加热,经过滤洗涤干燥制得,离子方程式为:(未配平),下列说法不正确的是
A. 该方程式中的X为
B. 生成铵铁蓝,转移电子
C. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:6
D. 中的配体是,中心离子是
7. 物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。下列结构或性质不能解释其用途的是
选项
结构
性质
用途
A
等离子体含电子、阳离子和中性粒子
具有良好的导电性和流动性
可制造显示器
B
增大组成油脂的脂肪酸的不饱和程度
油脂熔点升高
可制造人造奶油
C
在硅酸盐中,Si和O构成了顶角氧原子相互连接的硅氧四面体结构
硬度高、熔点高、耐腐蚀
可建造硫酸吸收塔的内衬
D
硝酸纤维分子中含硝酸酯基
极易燃烧
可用于生产火棉
A. A B. B C. C D. D
8. 下列离子方程式不正确的是
A 将少量氯气通入溶液:
B. 向浓溶液中加入少量:
C. 固体溶于过量氨水:
D. 将通入饱和碳酸钠溶液中:
9. 有机物X经元素分析仪测得含碳、氢、氧、氮4种元素,图1为红外光谱,图2为质谱(纵坐标:相对丰度,与离子浓度成正比;横坐标:质荷比,粒子的相对质量与其电荷数之比)图3为核磁共振氢谱(峰面积比为1:1:2:2:3),已知有机物X遇显紫色,下列关于有机物X的说法不正确的是
A. 据图2信息,X的相对分子质量为151
B. 符合上述信息的X的结构可能有两种
C. 有机物X可与反应
D. 质荷比为107的峰可能是:
10. X、Y、Z、M、W为短周期主族元素,原子序数依次增大,X与Y位于不同周期,W与Y位于同一主族,基态Y、Z原子核外s能级上的电子总数分别与其p能级上的电子总数相等,M在地壳中含量仅次于Y。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 遇水可转化为和
C. 晶体熔点: D. 与中Y的杂化方式不同
11. 一定条件下乙烷与可以制乙烯,在容积为1L的密闭容器中,控制和初始投料分别为、,发生的反应如下:
主反应:
副反应:
的平衡转化率和的选择性随温度、压强的变化如下表所示。下列说法不正确的是
温度
300K
400K
500K
600K
压强
乙烷平衡转化率
50%
63%
72%
79%
乙烯平衡选择性
80%
65%
59%
45%
压强
乙烷平衡转化率
35%
44%
49%
53%
乙烯平衡选择性
A. 压强:
B.
C. 300K时主反应的平衡常数为0.57
D. 改变压强,对乙烯的平衡选择性无影响
12. 医用胶(氰基丙烯酸甲酯)可在外科手术中代替缝合线,可以和人体蛋白质快速结合。医用胶固化的机理如下:
链引发:
链增长:
链终止:
下列说法不正确的是
A. 潮湿环境可以加速医用胶的固化,无需等待溶剂挥发
B. 医用胶分子内的碳碳双键在氰基、酯基影响下出现极性变化
C. 人体内的蛋白质与医用胶因形成氢键而快速结合
D. 医用胶固化过程有水分子生成,属于缩聚反应
13. 下图为一种新型酒精检测仪,利用原电池原理,转移的电子通过导线形成6.4A的恒定电流[已知:电荷量q(C)电流I(A)×时间t(s)、阿伏加德罗常数、],下列说法不正确的是
A. Pt电极X为电池的负极,发生氧化反应
B. 电解质溶液中阳离子移向Pt电极Y
C. 该电池工作3s时,检测到呼出气体中的酒精含量为
D. 外电路转移电子,进入Pt电极Y的气体大于22.4L(标准状况)
14. 根据以下三种物质结构,下列说法正确的是
A. 三种物质的沸点:
B. 水中的溶解性:
C. 与金属Na反应的剧烈程度:
D. 键角:Y中的中的
15. 二元弱酸的酸式盐溶液,存在如下4种平衡:
质子自递平衡:
电离平衡:
水解平衡:
水电离平衡:
已知:25℃,、、。
下列说法不正确的是
A. 溶液存在的4种平衡中,平衡常数最大的是的质子自递平衡
B. 的极稀溶液中粒子浓度大小关系:
C. 加水稀释溶液的过程中可能出现:
D. 浓度均为的溶液与溶液等体积混合,可析出沉淀
16. 根据下列有关实验方案和现象,所得结论正确的是
选项
实验方案
现象
结论
A
取涂改液样品于试管,加20%水溶液充分加热后,取上层清液,用稀酸化再滴加溶液
产生白色沉淀
该涂改液中含有氯元素
B
其它条件不变,增大汽车尾气排放管中催化剂的比表面积
测得尾气中更多的和转化成和
增大催化剂比表面积,可增大的平衡转化率
C
向溶液中加入足量的稀硝酸
溶液由黄色变为橙色
氧化性:
D
往某溶液中滴加2滴溶液,再加入2mL的新制氯水
溶液颜色无明显变化
溶液中一定不存在和
A. A B. B C. C D. D
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. 钛是光敏材料、医疗器械中的重要原料,请回答:
(1)基态Ti原子的核外电子排布式为_____。
(2)染料敏化电极的基底材料为哑光玻璃,是制作哑光玻璃的刻蚀剂,中心原子的杂化类型是_____,中存在_____(填字母)。
A.离子键 B.键 C.键 D.氢键
(3)超高硬度材料可作为人工髋关节、膝关节植入材料,有和两种结构,结构如图,两种晶胞均为立方体,棱长均为509pm。其中每个面上有2个Ti原子,连线平行于晶胞的棱,距离恰好为棱长的一半,且连线中点为面心。
①晶胞中,Au原子的配位数(紧邻且距离相对的Ti原子数)为_____。
②两种晶体中,硬度较高的是_____,请说明理由_____。
18. 硝酸是一种重要的化工原料,其生产工艺有多种。请回答:
(1)干馏法是最早记录的制备硝酸方法,将硝酸钾受热分解后的气体用水吸收可获得硝酸:、_____(填化学方程式)。
(2)工业上曾使用浓硫酸和硝石制硝酸:,该反应体现了硫酸的_____(填浓硫酸的相关性质)。
(3)氨氮氧化法已广泛应用于工业化生产,工艺流程如下图。
①下列说法正确的是_____(选填序号)。
A.合成塔和氧化炉中,增大压强均可提高反应的速率和平衡转化率
B.氨分离器中,将混合气体冷凝使氨液化,和经压缩后送回合成塔
C.氧化炉和吸收塔中,实现了气体A的循环使用
D.尾气处理装置中,可用溶液吸收或用还原
②已知:会和形成共沸物,常压下达到共沸时浓度仅为68.4%,加入固体后蒸馏可以得到96%以上的浓硝酸,理由是_____。
(4)电催化法:中国科学院邓德会及其研究团队发布了常温常压下空气直接转化制硝酸的研究成果,原理如下图。
请补全阴极上反应的化学方程式:
、
、_____。
19. 甲酸()被认为是潜在的贮氢物质之一。请回答:
(1)加热甲酸可发生两种分解反应,反应过程中的能量变化如图所示。
Ⅰ.
Ⅱ.
①根据能量变化图,计算的_____。
②已知只能催化反应Ⅰ而对于反应Ⅱ无影响。
根据前面的信息判断,下列说法正确的是_____(选填序号)。
A.升温,有利于提高产物中的体积分数
B.加入,可使能达到的极大值更大
C.加入,有利于提高平衡浓度
D.当时,反应达到平衡状态
(2)在催化剂作用下,能与反应生成:。的电离、双聚均会影响放氢速率,反应历程如下图所示:
①用代替,通过检验气体产物中的_____(填分子式)可确认上述机理。
②实验发现,水适当过量能促进释放,可能原因_____。
(3)(25℃,)溶液中加入两种可溶性钠盐、,发生反应:(、B)。平衡时随起始时与物质的量浓度之比的变化曲线如下图。
①弱酸的电离平衡常数_____。
②_____(选填“<”或“>”)。
20. 肉桂酸()和氢化肉桂酸()都是重要的医药中间体,某小组采用如下实验流程进行制备(相关性质如下表)。
名称
苯甲醛
醋酸酐
肉桂酸
性状
无色油状液体
无色液体
无色针状晶体
熔点
℃
℃
133℃
沸点
178℃
140℃
300℃
溶解度(水)
0.3g
12g
请回答:
(1)步骤Ⅱ的“水蒸气蒸馏”装置如图(夹持仪器和尾气处理装置已省略),图中仪器a的名称是_____,水蒸气蒸馏的主要目的是为了除去_____。
(2)下列做法不正确的是_____。
A. 步骤Ⅰ反应需要控温在170~180℃,若控温加热器发生故障,可改用水浴加热
B. 步骤Ⅱ中,应先撤去加热装置并冷却后再加水浸泡
C. 步骤Ⅲ中,加入可以使产物以钠盐形式存在,提高溶解能力,便于与杂质分离
D. 步骤Ⅳ中,过滤后用稀盐酸洗涤粗产品
(3)肉桂酸催化加氢制备氢化肉桂酸的实验装置如图所示(三通活塞1接氢气贮存系统、三通活塞2接真空系统):
①实验步骤:在圆底烧瓶内加入3g肉桂酸()和95%乙醇,溶解后加入催化剂,连接装置,_____。a→_____→_____→_____→e→f(实验步骤排序,选填序号),记录贮氢筒内的体积为500mL(读数时保持平衡瓶内水平面与贮氢筒中水平面高度持平。已知:常温常压下)。当体积无明显变化后,记录的体积为,水浴蒸去乙醇可得氢化肉桂酸粗产品。
a.检查装置气密性
b.打开活塞1充入
c.关闭活塞1,打开活塞2,抽气到一定真空度后关闭活塞2
d.旋转活塞1,提高盛有蒸馏水的平衡瓶的位置,使贮氢筒充满水
e.重复必要操作2~3次,并确定装置内的空气已除尽
f.关闭活塞2,打开活塞1,缓慢降低平衡瓶的位置,使贮氢筒内充满,关闭活塞1
②氢化反应时,保持平衡瓶内水平面略高于贮氢筒中水平面,原因是_____。
③氢化肉桂酸的产率为_____。
21. OTC药物氯雷他定是一种高效抗过敏药,合成氯雷他定的一种方法如下图所示(部分反应条件已简化)。
已知:1.;2.。
请回答:
(1)化合物H的含氧官能团名称是_____。
(2)化合物B的结构简式是_____。
(3)下列说法不正确的是_____。
A. 由反应E→F可知,的作用是保护氰基
B. 化合物C的碱性比化合物J强
C. I→J的反应类型是消去反应
D. 氯雷他定的分子式
(4)写出反应C→E的化学方程式_____。
(5)用化合物G、K和药物中间体()也可以制备氯雷他定,请写出合成路线图_____。
(6)写出4种同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式_____。
①分子中含有一个苯环;
②可以发生银镜反应;
③谱表明分子中有4种不同化学环境的H原子。
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