内容正文:
高三化学
考试时间:75分钟;分值:100分
可能用到的相对原子质量:O-16 P-31 Cl-35.5 Zn-65
一、单项选择题(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,只有一项是符合题意要求的)
1. “增蓝天,保碧水,护净土”,江苏省正加快推进生态环境治理现代化建设。下列叙述正确的是
A. 推广使用煤气化和液化技术,获得清洁燃料和化工原料
B. 在一定条件下,选择合适的催化剂将CO2氧化为甲酸
C. 铵态氮肥使用时要深施覆土,是因为铵态氮肥易氧化变质
D. 纳米铁粉可以通过吸附作用高效地除去被污染水体中的Cu2+、Ag+等重金属离子
【答案】A
【解析】
【详解】 A.煤的气化是煤在氧气不足的条件下进行部分氧化形成H2、CO等气体的过程,煤的液化是将煤与H2在催化剂作用下转化为液体燃料,H2为清洁燃料,故A选项正确;
B.二氧化碳中碳的化合价为+4价,甲酸HCOOH中碳的化合价为+2价,故应选择合适的催化剂将二氧化碳还原为甲酸,B选项错误;
C.铵态氮肥使用时深施覆土原因是铵态氮肥受热易分解,故C选项错误;
D.纳米铁粉通过还原铜离子、银离子等重金属离子来净化污染水体,不是吸附作用,故D错误;
故答案为:A。
2. 下列化学用语表述不正确的是
A. 乙烯的结构简式为CH2CH2
B. 基态铜原子的电子排布式为[Ar]3d104s1
C. 钠的原子结构示意图为
D. 基态氮原子的价电子排布图为
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯中含有碳碳双键,结构简式为CH2=CH2,A错误;
B.Cu是29号元素,基态铜原子的电子排布式为[Ar]3d104s1,B正确;
C.Na是11号元素,核外有11个电子,原子结构示意图为,C正确;
D.N是7号元素,核外有7个电子,价电子排布式为2s22p3,基态氮原子的价电子排布图为 ,D正确;
故选A。
3. 劳动创造美好生活。下列劳动项目所涉及的化学知识不正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用干燥的模具盛装熔融钢水
铁与H2O高温下会反应
B
通过煤的干馏获得煤焦油、焦炭等物质
煤的干馏属于物理变化
C
制作水果罐头时加入少量维生素C
维生素C是抗氧化剂
D
用铁罐车运输浓硫酸
常温下浓硫酸遇铁钝化
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.铁与水蒸气高温反应生成四氧化三铁和氢气,所以用干燥的模具盛装熔融钢水,故A正确;
B.通过煤的干馏获得煤焦油、焦炭等物质,发生了化学反应,煤的干馏属于化学变化,故B错误;
C.维生素C具有还原性,能与氧气反应,在制作水果罐头时作抗氧化剂,故C正确;
D.常温下浓硫酸遇铁钝化,所以用铁罐车运输浓硫酸,故D正确;
故选:B。
4. 据文献报道,某反应的反应历程如图所示,下列有关该历程的说法错误的是
A. Ti4+…NH2—N=O是中间产物
B. 总反应化学方程式为4NH3+3O22N2+6H2O
C. Ti4+是催化剂
D. Ti4+…NH2—N=O→Ti4++N2+H2O属于分解反应
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.观察图中Ti4+…NH2—N=O是某一步反应生成物,又是另一步反应的反应物得出,所以Ti4+…NH2—N=O是中间产物,A正确;
B.分析图中参加反应的有O2、NH3和NO,生成物有N2和H2O,可以写出反应方程式为: 2NO+4NH3+2O23N2+6H2O,错误;
C.图中Ti4+是开始参加,最后又生成,所以是催化剂,C正确;
D.根据概念分析,Ti4+…NH2—N=O→Ti4++N2+H2O属于分解反应,D正确;
故合理选项是B。
5. 部分含或含物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A. 能与反应生成c的物质只有b
B. a位于元素周期表中的s区或区
C. 在一定条件下,d可与葡萄糖反应生成b
D. 若b能与反应生成,则b中含既离子键又含非极性共价键
【答案】A
【解析】
【分析】根据含Na或含Cu物质的分类与相应化合价关系图,可知a是Na或Cu、b是Na2O或Na2O2、Cu2O、c是NaOH、d是Cu(OH)2、e是CuO,据此解答。
【详解】A.Na、Na2O、Na2O2都能与H2O反应生成NaOH,A错误;
B.a是Na或Cu,Na位于元素周期表中的s区,Cu位于元素周期表中的ds区,则a位于元素周期表中的s区或ds区,B正确;
C.在一定条件下,新制Cu(OH)2悬浊液可与葡萄糖反应生成砖红色的Cu2O沉淀,C正确;
D.若b能与H2O反应生成O2,则b是Na2O2,Na2O2中含既离子键又含非极性共价键,D正确;
故选A。
6. 将NO2溶于水可得到硝酸,发生的反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温常压下,46gNO2中含有的原子数为3NA
B. 1L0.5mol⋅L-1稀硝酸中含有的氧原子数为1.5NA
C. 该反应中,每生成22.4LNO,转移电子的数目为2NA
D. 该反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
【答案】A
【解析】
【详解】A.的物质的量为,中含有原子,其数目为,故A正确;
B.溶液中的水也含有氧原子,因此稀硝酸中含有的氧原子数大于,故B错误;
C.未指明是否处于标准状况,无法计算的物质的量,无法计算该反应中每生成转移电子的数目,故C错误;
D.反应中,中有氮的化合价升高,作还原剂,有化合价降低,作氧化剂,因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为,故D错误;
故选A。
7. 四种短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W元素的最外层电子数是其电子层数的三倍;X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的;Y是地壳中含量最多的金属元素;Z的原子序数是W的两倍。下列叙述中,不正确的是
A. 离子半径:W>X
B. 常见简单的气态氢化物沸点:W>Z
C. 工业上用电解熔融Y的氯化物的方法冶炼金属Y
D. Z的最高价氧化物对应水化物为强酸
【答案】C
【解析】
【分析】由题可知,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,其中W元素的最外层电子数是其电子层数的三倍,则W为O元素,X元素在短周期中原子半径最大,则X为Na元素,Y是地壳中含量最多的金属元素,则Y为Al元素,Z的原子序数是W的两倍,则Z为S元素,据此分析解答。
【详解】A.O2-、Na+,核电荷数越小半径越大,所以离子半径Na+<O2-,即W>X,故A选项正确;
B.H2O分子间有氢键,故沸点比H2S高,常见简单的气态氢化物沸点W>Z,故B选项正确;
C.Al的氯化物AlCl3为共价化合物,熔融状态下不能导电,无法电解,一般电解熔融状态下的Al2O3制取铝单质,故C选项错误;
D.Z的最高价氧化物对应水化物为H2SO4,为二元强酸,故D选项正确;
故答案为C。
8. 用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A. 实验1 除去氯气中的少量氯化氢和水蒸气
B. 实验2除去Na2CO3中的NaHCO3
C. 实验3制取并收集一定量Cl2
D. 实验4制备Fe(OH)2
【答案】D
【解析】
【详解】A.除去氯气中的少量氯化氢和水蒸气,应该先通入饱和食盐水除去氯化氢,再通入浓硫酸除去水蒸气,A不符合题意;
B.图中为蒸发装置,应该在坩埚中加热除去Na2CO3中的NaHCO3,B不符合题意;
C.氯气的密度比空气大,应用向上排空气法收集,导气管应该遵循“长进短出”原则,C不符合题意;
D.苯可以隔绝空气,将NaOH溶液伸入溶液滴入FeSO4溶液中,可以制备Fe(OH)2,D符合题意;
故答案为:D。
9. 能正确表示下列反应的电极或离子方程式的为
A. 将滴入溶液中:
B. 将等体积等物质的量浓度的和溶液混合:
C. 将硫酸铬溶液滴入含有溶液中:
D. 铅酸蓄电池放电时的正极反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A. BrCl与NaOH溶液反应实际上是BrCl的水解反应,Cl-与H2O电离的H+结合成HCl,Br+与OH-结合成HBrO,最后在与NaOH反应生成NaBrO和NaCl,离子方程式为:,故A错误;
B.等物质的量的Ba(OH)2和NH4HSO4反应生成硫酸钡沉淀、一水合氨和水,正确的离子方程式为:,故B错误;
C.硫酸铬溶液滴入含NaClO的碱性溶液生成Na2CrO4,离子方程式为,故C错误;
D.铅酸蓄电池放电时PbO2发生还原反应生成PbSO4,正极反应式为,故D正确;
故选:D。
10. 具有抗菌、抗病毒活性的吡喃萘醌类有机物M的结构简式如图。下列说法错误的是
A. M的分子式为C17H16O6
B. 1molM最多可与7molH2加成
C. M能与Na、NaOH溶液和Na2CO3溶液反应
D. M既能形成分子内氢键又能形成分子间氢键
【答案】B
【解析】
【详解】A.M的分子式为C17H16O6,A正确;
B.根据1mol苯环需要3molH2,2mol羰基需要2molH2,1mol碳碳双键需要1molH2,则1molM最多可与6molH2加成,B错误;
C.M含有官能团羧基,能够与Na、NaOH溶液和Na2CO3溶液反应,C正确;
D.两分子的M能够形成分子间氢键,M分子内部的羧基能够与相邻谜键上的氧原子形成分子内氢键,D正确;
故选B。
11. 化学实验小组在实验室中利用某化工厂排出的废渣[主要成分为BaCO3、Ba(FeO2)2、BaSO3]制备Ba(NO3)2晶体的流程如图所示。
已知:Ba(NO3)2的溶解度受温度影响较大。下列说法错误的是
A. 酸溶时,Ba(FeO2)2、BaSO3都能与稀硝酸发生氧化还原反应
B. 滤渣1的主要成分是BaSO4
C. 试剂X可选择BaCO3
D. 流程中“一系列操作”有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【答案】A
【解析】
【分析】废渣主要含BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等,加入硝酸,在a容器中充分溶解,可生成硫酸钡,过滤后滤液中含有铁离子、钡离子等,且溶液呈酸性,可加入碳酸钡,调节溶液pH=4~5,使铁离子水解生成Fe(OH)3沉淀,过滤后废渣2为Fe(OH)3,滤液中含有硝酸、硝酸钡等,加入氢氧化钡中和得到硝酸钡溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得到硝酸钡晶体,母液中含有硝酸钡。
【详解】A.Ba(FeO2)2中Fe为+3价,不表现还原性,不能与硝酸发生氧化还原反应,故A错误;
B.由上述分析可知滤渣1的主要成分是BaSO4,故B正确;
C.由上述分析可知试剂X可加入碳酸钡,调节溶液pH=4~5,使铁离子水解生成Fe(OH)3沉淀,故C正确;
D.加入氢氧化钡中和过量硝酸,得到硝酸钡溶液,再经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得到硝酸钡晶体,故D正确;
故选:A。
12. 下列实验操作及现象与实验结论不相符的是
选项
实验目的
实验操作及现象
实验结论
A
检验乙醇中是否含有水
向乙醇中加入无水硫酸铜固体,固体变浅蓝色
乙醇中含有水
B
检验某溶液中是否含
向某溶液中滴加硝酸酸化的溶液,有白色沉淀生成
该溶液中可能含有
C
配制1.00的溶液
称取10.6g 固体于100mL容量瓶中,加入蒸馏水溶解至液面与容量瓶刻度线相平
成功配制1.00的溶液
D
探究的还原性
向盛有硫酸亚铁溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液,振荡,再滴加几滴新制的氯水,溶液呈红色
具有还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.向乙醇中加入无水硫酸铜固体,固体变浅蓝色,则乙醇中含有水,A不符合题意;
B.向某溶液中滴加硝酸酸化的溶液,有白色沉淀生成,说明该溶液中可能含有,B不符合题意;
C.配制1.00的溶液时,不能将固体直接置于容量瓶中加水溶解,其溶于水的过程中会产生热效应(放热),导致配得的溶液的浓度偏高,C符合题意;
D.向盛有硫酸亚铁溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液,振荡,再滴加几滴新制的氯水,溶液呈红色,说明具有还原性,D不符合题意;
故选C。
13. 为防止因天然气泄漏,居家安装天然气报警器很重要。当空间内甲烷达到一定浓度时,传感器随之产生电信号并联动报警,图1是成品装置,其工作原理如图2所示,其中可以在固体电解质中移动。当报警器触发工作时,下列说法正确的是
A. 图2中的多孔电极b上发生氧化反应
B. 在电解质中向b电极移动,电子流动方向由a电极经电解质向b电极
C. 当电路中有电子转移时,则电极a有甲烷参与反应
D. 多孔电极a极上发生的反应的电极反应式为:
【答案】D
【解析】
【分析】该装置工作原理为原电池原理,总反应,为多空电极a为负极,甲烷发生失电子,氧化反应,多空电极b为正极,空气中氧气发生得电子,还原反应,电子流动方向由多空电极a沿导线通过传感控制器向多空电极b,在电解质中向a电极移动。
【详解】A.多空电极b为正极,发生还原反应,A错误;
B.在电解质中向a电极移动,电子流动方向由多空电极a沿导线通过传感控制器向多空电极b,B错误;
C.未注明标准状况,不能确定甲烷气体的物质的量,C错误;
D.多空电极a为负极,甲烷发生失电子,氧化反应,电极反应式为:,D正确;
答案选D。
14. 常温下,向的溶液中滴加的溶液,溶液中随的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 常温下,的电离平衡常数为
B. 当溶液的时,消耗溶液体积小于
C. a点溶液中:
D. 溶液中水的电离程度大小:
【答案】C
【解析】
【详解】A.b点=0,则=1,pH=4.76则c(H+)=10-4.76mol/L,常温下,的电离平衡常数Ka==10-4.76×1=,故A正确;
B.醋酸是弱酸,醋酸钠溶液显碱性,pH=7则溶液为醋酸钠和醋酸的混合溶液,消耗氢氧化钠小于20mL,故B正确;
C.c点是存在电荷守恒:,由于c点pH=2.88呈酸性,c(H+)> c(OH-),则有,错误,故C错误;
D.a→b→c,加入氢氧化钠的过程中醋酸的浓度不断减小,对水电离的抑制不断减小,因此溶液中水的电离程度大小:c>b>a,故D正确;
答案选C。
二、非选择题(共4题,共58分)
15. 联苄()是常用的有机合成中间体,实验室可用苯和1,2-二氯乙烷为原料,在无水AlCl3催化下加热制得联苄。
反应原理为:
查阅资料已知:
物质
相对分子质量
密度/(g·cm3)
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
78
0.88
5.5
80.1
难溶于水
ClCH2CH2Cl
99
1.3
-35.5
83.5
难溶于水,可溶于苯
无水AlCl3
133.5
2.4
190
178
遇水水解,微溶于苯
联苄
182
1.0
52
284
难溶于水,易溶于苯
实验装置如图所示(加热和夹持仪器省略)
实验步骤:
①三颈烧瓶中加入100mL苯(过量)和适量无水AlCl3,再通过仪器a向三颈烧瓶中滴加10mL1,2-二氯乙烷。
②控制温度为60~65℃,反应约60min。
③将反应后的混合物依次用稀盐酸、2%Na2CO3溶液和水洗涤分离,在所得产物中加入少量无水MgSO4固体,静置、过滤,先常压蒸馏,再减压蒸馏得到联苄18.2g。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_______。
(2)球形干燥管中盛装无水CaCl2的作用是_______。
(3)步骤②中加热方式为_______。
(4)通过观察反应过程中溶液b中的现象变化,可以验证该反应的反应类型,则溶液b可以选用的试剂为_______。(填序号)
A. 水 B. 石蕊溶液 C. 硝酸银溶液 D. 氢氧化钠溶液
(5)步骤③中加入无水MgSO4固体的作用是_______。
(6)常压蒸馏除杂时,最低温度应控制在_______℃。
(7)该实验的产率约为_______%(保留到小数点后一位)。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)防止水蒸气进入发生装置(三颈烧瓶),使AlCl3水解
(3)水浴加热 (4)BC
(5)吸水剂(或干燥剂)
(6)83.5 (7)76.2
【解析】
【小问1详解】
根据装置图,仪器a的名称为恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
AlCl3易水解,球形干燥管中盛装无水CaCl2的作用是防止水蒸气进入发生装置(三颈烧瓶),使AlCl3水解;
【小问3详解】
步骤②控制温度为60~65℃,为便于控制温度,加热方式为水浴加热;
【小问4详解】
该反应为取代反应,有HCl生成,HCl能使石蕊溶液变红、HCl能与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀,通过观察反应过程中溶液b中的现象变化,可以验证该反应的反应类型,则溶液b可以选用的试剂为石蕊溶液或硝酸银溶液,选BC;
【小问5详解】
MgSO4吸水,步骤③中加入无水MgSO4固体的作用是干燥剂。
【小问6详解】
常压蒸馏除杂,除去苯和1,2-二氯乙烷,根据苯和1,2-二氯乙烷沸点,最低温度应控制在83.5℃
【小问7详解】
10mL1,2-二氯乙烷的物质的量为,根据反应方程式,理论上生成联苄得失电子守恒物质的量是0.1313mol,该实验的产率约为。
16. “碳中和”引起各国的高度重视,正成为科学家研究的主要课题。利用催化加氢制二甲醚,可以实现的再利用,涉及以下主要反应:
I.
II.
相关物质及能量变化的示意图如图1所示。
(1)反应II的_____,该反应在_____(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)恒压条件下,、起始量相等时,的平衡转化率和的选择性随温度变化如图2所示。已知:的选择性。
①300℃时,通入、各1mol,平衡时的选择性、的平衡转化率都为30%,平衡时生成的物质的量为_______mol,此温度下反应Ⅰ的平衡常数_______(保留2位有效数字)。
②220℃时,和反应一段时间后,测得A点的选择性为48%,不改变反应时间和温度,一定能提高的选择性的措施有_______(任写一种)。
(3)利用燃料电池电解,可将雾霾中的分别转化为和,如图3装置所示。则a极发生的电极反应式为_______;当电路中转移2.5mol电子时,A的浓度为_______(电解过程中忽略溶液体积变化)。
【答案】(1) ①. ②. 低温
(2) ①. 0.045 ②. 0.20 ③. 增大压强(或使用对反应II催化活性更高的催化剂)
(3) ①. ②. 2
【解析】
【小问1详解】
根据图像可知①CH3OCH3(g)+3H2O(g)=2CH3OH(g)+2H2O(g) ΔH=+23.9kJ/mol
②2CO2(g)+6H2(g)=2CH3OH(g)+2H2O(g)ΔH=-99.2kJ/mol
依据盖斯定律可知②-①即得到反应=-123.1kJ/mol。该反应是体积减小的放热的可逆反应,依据ΔG=ΔH-TΔS<0反应自发进行可知低温下能自发进行。
【小问2详解】
①300℃时,通入、各1mol,平衡时的选择性、的平衡转化率都为30%,消耗是0.3mol,所以平衡时生成的物质的量为,根据碳原子守恒可知生成CO是0.21mol,剩余0.7mol,依据方程式可知生成水蒸气是0.21mol+0.045mol×3=0.345mol,消耗氢气是0.21mol+0.045mol×6=0.48mol,剩余氢气是0.52mol,反应Ⅰ中添加不变,则此温度下反应Ⅰ的平衡常数。
②反应Ⅱ是放热的体积减小的可逆反应,所以不改变反应时间和温度,一定能提高的选择性的措施有增大压强(或使用对反应II催化活性更高的催化剂)。
【小问3详解】
右侧装置中与a电极相连的电极通入NO,NO被还原为铵根,该电极是阴极,所以a电极是负极,通入的是二甲醚,电极反应式为;右侧装置是电解池,二氧化硫、NO分别转化为硫酸和铵根,当电路中转移2.5mol电子时,依据电子得失守恒可知生成硫酸1.25mol,铵根是0.5mol,因此生成硫酸铵是0.25mol,根据硫原子守恒可知生成硫酸是1mol,所以硫酸的浓度即A的浓度是1mol÷0.5L=2.0mol/L。
17. 镍(Ni)及其化合物广泛应用于电池、电镀和催化剂等领域,一种以电镀废渣(除含镍外,还含有、、等)为原料获得的流程如图:
(1)的VSEPR模型为_______。
(2)加入的目的是_______[已知:,,,]
(3)为_______(填“极性”或“非极性”)分子,写出与“滤液Ⅱ”反应的离子方程式:_______。
(4)向“滤液Ⅱ”中加入NaOH调节pH在一定范围内可生成氢氧化铁沉淀。已知常温下的,若要使溶液中,则应该控制溶液pH不小于_______。
(5)硫酸镍与硫酸铜类似,向硫酸镍中加入足量氨水可以形成蓝色溶液。在中,提供孤对电子的原子是_______,分子的空间结构为_______,的核外电子排布式为_______。
【答案】(1)正四面体形
(2)沉淀锌离子和铜离子
(3) ①. 极性 ②.
(4)3 (5) ①. N ②. 三角锥形 ③.
【解析】
【分析】电镀废渣(除含镍外,还含有、、等)加入硫酸,调节pH值过滤,向滤液中加入硫化钠沉淀铜离子、锌离子,过滤,向滤液中加入双氧水氧化亚铁离子,再加入氢氧化钠溶液沉淀铁离子,过滤,向滤液中加入碳酸钠溶液制得,再经过一系列过程得到。
【小问1详解】
的中心原子价层电子对数为,其VSEPR模型为正四面体形;故答案为:正四面体形。
【小问2详解】
根据几种硫化物的溶度积分析,ZnS和CuS的溶度积比NiS的溶度积小,FeS的溶度积比NiS的溶度积大,则加入的目的是沉淀锌离子和铜离子;故答案为:沉淀锌离子和铜离子。
小问3详解】
不是中心对称,因此为极性分子,与“滤液Ⅱ”反应即和亚铁离子反应生成铁离子和水,其反应的离子方程式:;故答案为:极性;。
【小问4详解】
向“滤液Ⅱ”中加入NaOH调节pH在一定范围内可生成氢氧化铁沉淀。已知常温下的,若要使溶液中,,解得,则,,则应该控制溶液pH不小3;故答案为:3。
小问5详解】
在中,氨气中氮原子有孤对电子,因此提供孤对电子的原子为N,分子中心原子价层电子对数为,其空间结构为三角锥形,Ni核外有28个电子,失去最外层两个电子得到,核外有26个电子,的核外电子排布式为[Ar]3d8;故答案为:配位键;三角锥形;[Ar]3d8。
18. 光刻胶是一种应用广泛的光敏材料,其合成路线如图(部分试剂和产物略去):
已知(R1、R2为烃基或氢)
(R3、R4为烃基)
(1)A的化学名称是 ___________,E的核磁共振氢谱为三组峰,且峰面积之比为3:2:1,E能发生水解反应,则F的结构简式为 ___________。
(2)G分子中所含官能团名称为 ___________,羧酸X的结构简式为 ___________。
(3)由F到G反应类型为 ___________。
(4)D和G反应生成光刻胶的化学方程式为 ___________。
(5)C的一种同分异构体满足下列条件:
①能发生银镜反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;
②苯环上的一氯取代物只有两种;
该同分异构体的结构简式为 ___________。
【答案】(1) ①. 苯甲醛 ②.
(2) ①. 羟基 ②. CH3COOH
(3)取代反应或水解反应
(4) (5)
【解析】
【分析】由D的结构可知,A中含有苯环,A与CH3CHO反应得到B,由物质B的分子式及信息Ⅰ,可推知A为,B为,B与银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液发生氧化反应、酸化得到C,则C为。C发生取代反应得到D.结合G的结构可知,乙炔和羧酸X加成生成E,E发生加聚反应得到F,则且结合小问1中关于E的信息:E的核磁共振氢谱为三组峰即分子内有3种氢,且峰面积之比为3:2:1、即氢原子数目之比为3:2:1,E能发生水解反应,则含酯基,E分子中含有碳碳双键,结合分子式可知,X为CH3COOH,E为CH3COOCH=CH2,F为,G与D发生第二个信息反应得到光刻胶,则光刻胶的结构简式为:。
【小问1详解】
据分析,A为,A的名称为:苯甲醛;F的结构简式为。
【小问2详解】
据分析,G 分子中所含官能团名称为:羟基。羧酸 X的结构简式为CH3COOH。
【小问3详解】
由F到G为酯基水解,反应类型为取代反应。
【小问4详解】
据第二个信息反应,D 和 G 反应生成光刻胶同时得到氯化氢气体,化学方程式为:。
【小问5详解】
C的一种同分异构体满足下列条件:①能发生银镜反应,其水解产物之一能与 FeCl3溶液发生显色反应,说明含有甲酸形成的酯基、且水解后生成酚羟基;②苯环上的一氯取代产物只有两种,则有2个不同的取代基处于对位,该同分异构体的结构简式为:。
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高三化学
考试时间:75分钟;分值:100分
可能用到的相对原子质量:O-16 P-31 Cl-35.5 Zn-65
一、单项选择题(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,只有一项是符合题意要求的)
1. “增蓝天,保碧水,护净土”,江苏省正加快推进生态环境治理现代化建设。下列叙述正确的是
A. 推广使用煤气化和液化技术,获得清洁燃料和化工原料
B. 在一定条件下,选择合适的催化剂将CO2氧化为甲酸
C. 铵态氮肥使用时要深施覆土,是因为铵态氮肥易氧化变质
D. 纳米铁粉可以通过吸附作用高效地除去被污染水体中的Cu2+、Ag+等重金属离子
2. 下列化学用语表述不正确的是
A. 乙烯的结构简式为CH2CH2
B. 基态铜原子的电子排布式为[Ar]3d104s1
C. 钠的原子结构示意图为
D. 基态氮原子的价电子排布图为
3. 劳动创造美好生活。下列劳动项目所涉及的化学知识不正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用干燥的模具盛装熔融钢水
铁与H2O高温下会反应
B
通过煤的干馏获得煤焦油、焦炭等物质
煤的干馏属于物理变化
C
制作水果罐头时加入少量维生素C
维生素C是抗氧化剂
D
用铁罐车运输浓硫酸
常温下浓硫酸遇铁钝化
A A B. B C. C D. D
4. 据文献报道,某反应的反应历程如图所示,下列有关该历程的说法错误的是
A. Ti4+…NH2—N=O是中间产物
B. 总反应化学方程式为4NH3+3O22N2+6H2O
C. Ti4+是催化剂
D. Ti4+…NH2—N=O→Ti4++N2+H2O属于分解反应
5. 部分含或含物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A. 能与反应生成c的物质只有b
B. a位于元素周期表中的s区或区
C. 在一定条件下,d可与葡萄糖反应生成b
D. 若b能与反应生成,则b中含既离子键又含非极性共价键
6. 将NO2溶于水可得到硝酸,发生的反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温常压下,46gNO2中含有的原子数为3NA
B. 1L0.5mol⋅L-1稀硝酸中含有的氧原子数为1.5NA
C. 该反应中,每生成22.4LNO,转移电子数目为2NA
D. 该反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
7. 四种短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,W元素的最外层电子数是其电子层数的三倍;X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的;Y是地壳中含量最多的金属元素;Z的原子序数是W的两倍。下列叙述中,不正确的是
A. 离子半径:W>X
B. 常见简单的气态氢化物沸点:W>Z
C. 工业上用电解熔融Y的氯化物的方法冶炼金属Y
D. Z的最高价氧化物对应水化物为强酸
8. 用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A. 实验1 除去氯气中的少量氯化氢和水蒸气
B. 实验2除去Na2CO3中的NaHCO3
C. 实验3制取并收集一定量Cl2
D. 实验4制备Fe(OH)2
9. 能正确表示下列反应的电极或离子方程式的为
A. 将滴入溶液中:
B. 将等体积等物质的量浓度的和溶液混合:
C. 将硫酸铬溶液滴入含有溶液中:
D. 铅酸蓄电池放电时的正极反应:
10. 具有抗菌、抗病毒活性的吡喃萘醌类有机物M的结构简式如图。下列说法错误的是
A. M的分子式为C17H16O6
B. 1molM最多可与7molH2加成
C. M能与Na、NaOH溶液和Na2CO3溶液反应
D. M既能形成分子内氢键又能形成分子间氢键
11. 化学实验小组在实验室中利用某化工厂排出的废渣[主要成分为BaCO3、Ba(FeO2)2、BaSO3]制备Ba(NO3)2晶体的流程如图所示。
已知:Ba(NO3)2的溶解度受温度影响较大。下列说法错误的是
A. 酸溶时,Ba(FeO2)2、BaSO3都能与稀硝酸发生氧化还原反应
B. 滤渣1的主要成分是BaSO4
C. 试剂X可选择BaCO3
D. 流程中“一系列操作”有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
12. 下列实验操作及现象与实验结论不相符的是
选项
实验目的
实验操作及现象
实验结论
A
检验乙醇中是否含有水
向乙醇中加入无水硫酸铜固体,固体变浅蓝色
乙醇中含有水
B
检验某溶液中是否含
向某溶液中滴加硝酸酸化的溶液,有白色沉淀生成
该溶液中可能含有
C
配制1.00的溶液
称取10.6g 固体于100mL容量瓶中,加入蒸馏水溶解至液面与容量瓶刻度线相平
成功配制1.00的溶液
D
探究的还原性
向盛有硫酸亚铁溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液,振荡,再滴加几滴新制的氯水,溶液呈红色
具有还原性
A. A B. B C. C D. D
13. 为防止因天然气泄漏,居家安装天然气报警器很重要。当空间内甲烷达到一定浓度时,传感器随之产生电信号并联动报警,图1是成品装置,其工作原理如图2所示,其中可以在固体电解质中移动。当报警器触发工作时,下列说法正确的是
A. 图2中的多孔电极b上发生氧化反应
B. 在电解质中向b电极移动,电子流动方向由a电极经电解质向b电极
C. 当电路中有电子转移时,则电极a有甲烷参与反应
D. 多孔电极a极上发生的反应的电极反应式为:
14. 常温下,向的溶液中滴加的溶液,溶液中随的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 常温下,的电离平衡常数为
B. 当溶液的时,消耗溶液体积小于
C. a点溶液中:
D. 溶液中水的电离程度大小:
二、非选择题(共4题,共58分)
15. 联苄()是常用的有机合成中间体,实验室可用苯和1,2-二氯乙烷为原料,在无水AlCl3催化下加热制得联苄。
反应原理为:
查阅资料已知:
物质
相对分子质量
密度/(g·cm3)
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
78
0.88
5.5
80.1
难溶于水
ClCH2CH2Cl
99
1.3
-35.5
83.5
难溶于水,可溶于苯
无水AlCl3
133.5
2.4
190
178
遇水水解,微溶于苯
联苄
182
1.0
52
284
难溶于水,易溶于苯
实验装置如图所示(加热和夹持仪器省略)
实验步骤:
①三颈烧瓶中加入100mL苯(过量)和适量无水AlCl3,再通过仪器a向三颈烧瓶中滴加10mL1,2-二氯乙烷。
②控制温度为60~65℃,反应约60min。
③将反应后的混合物依次用稀盐酸、2%Na2CO3溶液和水洗涤分离,在所得产物中加入少量无水MgSO4固体,静置、过滤,先常压蒸馏,再减压蒸馏得到联苄18.2g。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_______。
(2)球形干燥管中盛装无水CaCl2的作用是_______。
(3)步骤②中加热方式为_______。
(4)通过观察反应过程中溶液b中的现象变化,可以验证该反应的反应类型,则溶液b可以选用的试剂为_______。(填序号)
A. 水 B. 石蕊溶液 C. 硝酸银溶液 D. 氢氧化钠溶液
(5)步骤③中加入无水MgSO4固体的作用是_______。
(6)常压蒸馏除杂时,最低温度应控制在_______℃。
(7)该实验的产率约为_______%(保留到小数点后一位)。
16. “碳中和”引起各国的高度重视,正成为科学家研究的主要课题。利用催化加氢制二甲醚,可以实现的再利用,涉及以下主要反应:
I.
II.
相关物质及能量变化的示意图如图1所示。
(1)反应II的_____,该反应在_____(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)恒压条件下,、起始量相等时,的平衡转化率和的选择性随温度变化如图2所示。已知:的选择性。
①300℃时,通入、各1mol,平衡时选择性、的平衡转化率都为30%,平衡时生成的物质的量为_______mol,此温度下反应Ⅰ的平衡常数_______(保留2位有效数字)。
②220℃时,和反应一段时间后,测得A点的选择性为48%,不改变反应时间和温度,一定能提高的选择性的措施有_______(任写一种)。
(3)利用燃料电池电解,可将雾霾中的分别转化为和,如图3装置所示。则a极发生的电极反应式为_______;当电路中转移2.5mol电子时,A的浓度为_______(电解过程中忽略溶液体积变化)。
17. 镍(Ni)及其化合物广泛应用于电池、电镀和催化剂等领域,一种以电镀废渣(除含镍外,还含有、、等)为原料获得的流程如图:
(1)的VSEPR模型为_______。
(2)加入目的是_______[已知:,,,]
(3)为_______(填“极性”或“非极性”)分子,写出与“滤液Ⅱ”反应的离子方程式:_______。
(4)向“滤液Ⅱ”中加入NaOH调节pH在一定范围内可生成氢氧化铁沉淀。已知常温下的,若要使溶液中,则应该控制溶液pH不小于_______。
(5)硫酸镍与硫酸铜类似,向硫酸镍中加入足量氨水可以形成蓝色溶液。在中,提供孤对电子的原子是_______,分子的空间结构为_______,的核外电子排布式为_______。
18. 光刻胶是一种应用广泛的光敏材料,其合成路线如图(部分试剂和产物略去):
已知(R1、R2为烃基或氢)
(R3、R4为烃基)
(1)A的化学名称是 ___________,E的核磁共振氢谱为三组峰,且峰面积之比为3:2:1,E能发生水解反应,则F的结构简式为 ___________。
(2)G分子中所含官能团名称为 ___________,羧酸X的结构简式为 ___________。
(3)由F到G的反应类型为 ___________。
(4)D和G反应生成光刻胶的化学方程式为 ___________。
(5)C的一种同分异构体满足下列条件:
①能发生银镜反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;
②苯环上的一氯取代物只有两种;
该同分异构体的结构简式为 ___________。
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