内容正文:
金华十校2025年4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;Fe-56.
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. 下列物质属于含有共价键的分子是
A. B. C. NaOH D.
2. 下列化学用语正确的是
A. 有机物的名称:3-醛基戊烷
B. 的VSEPR模型:
C. 基态Mn原子的价电子排布图:
D. 氨基的电子式:
3. 物质的性质与用途息息相关,下列说法不正确的是
A. Na能与水反应,可用作乙醚的除水剂
B. 新制悬浊液有氧化性,可用于区分葡萄糖、麦芽糖和淀粉
C. Mg有较强的还原性,可用于钢铁的电化学防护
D. 碳酸钠和碳酸氢钠的溶液均呈碱性,可用作食用碱或工业用碱
4. 根据元素周期律,下列说法不正确的是
A. 第一电离能: B. 溶解性:
C. 结合的能力: D. 离子键百分数:
5. 下列过程中涉及有色物质,不具备指示反应终点功能的是
A. 制备明矾晶体,将制得的明矾晶体放入铬钾矾紫色饱和溶液中
B. 检验乙烯时,将乙烯气体通入溴的四氯化碳溶液
C. 呼吸面具供氧时,作为供氧剂
D. 进行取代反应性质的实验时,对与混合气体进行光照
6. 关于铁及其化合物的性质,下列说法不正确的是
A. 高温下,Fe与水蒸气反应的氧化产物为
B. ,说明氧化性:
C. 高温下,Fe与可以发生铝热反应,焊接铁轨
D. 1mol溶液与足量酸性溶液反应,转移3mol电子
7. 下列物质的结构或性质不能说明其用途的是
A. 浓硫酸、丙三醇可形成较多的氢键,故两种液体均具有吸湿性
B. 淀粉-聚丙烯酸钠结构中含有强亲水基团,故可作为可生物降解的绿色材料
C. 铝粉和NaOH反应能产生大量的气体且放热,故可作厨卫管道疏通剂
D. 离子液体由带电荷的离子组成,熔点低且难挥发,故可用作电化学研究的电解质
8. 下列离子方程式不正确的是
A. 溶液与足量反应:
B. 过量Fe粉加入稀硝酸中:
C. 少量被溶液吸收:
D. 酸性溶液吸收少量甲醛:
9. 化合物X是一种药物递送载体,可用甲基水杨酸为原料合成。下列说法不正确的是
A. 用质谱仪检测A的最大质荷比为90
B. 甲基水杨酸能发生加成、氧化、取代反应
C. B和C生成X的反应不是缩聚反应
D. X分子中采用杂化的原子共有个
10. 从海带中提取碘的实验方案如下,下列说法不正确的是
A. 试剂①是双氧水和稀硫酸,
B. 试剂②可以是,也可以是苯
C. 海带灰中可溶性的硫酸盐、碳酸盐可在步骤3中除去
D. 向步骤3所得有机层中加浓NaOH溶液,经分液、酸化、过滤、升华,可获得高纯碘
11. 二氧化碳加氢制甲醇过程中的主要反应如下(忽略其他副反应):
反应①: kJ/mol
反应②: kJ/mol
恒压下,按投料比充入密闭容器中,达到平衡时,测得各组分物质的量分数随温度变化的曲线如图所示(为压强平衡常数:用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。下列说法不正确的是
A. 容器内混合气体的密度不再改变时已达平衡状态
B. 图中X、Y分别代表CO、
C. 250℃时,反应②的平衡常数
D. 若恒温恒容时,以投料,,平衡时,则反应①的
12. 冰晶石()的晶胞结构如下图所示。下列说法正确的是
A. 晶体属于混合型晶体
B. 与浓硫酸共热,可产生HF气体
C. Cl原子的3p能级给出电子对能力比F原子的2p能级弱,故不存在
D. 晶体中,Al原子中的2d、3s、3p等轨道进行杂化形成6个杂化轨道
13. 已知:将工业废气(主要成分和)通入足量溶液获得溶液A和,如下装置可实现污染治理和、的综合利用。下列说法不正确的是
A. 装置①实现了化学能转化为电能
B. 电极2发生反应为:
C. 反应一段时间后,装置②的阳极区溶液pH降低
D. 治理过程中参与反应的、物质的量之比为1:1
14. 化合物X在催化下可转化为M和少量其它烯烃副产物。下列说法不正确的是
A. 灼热CuO粉末投入过量X,黑色粉末变红
B. 中间体W中所有碳原子可能共面
C. 化合物X不能使酸性溶液褪色
D. 中间体Z转化为中间体W能自发进行,说明W比Z更稳定
15. 室温下,向含有足量的悬浊液逐滴滴加稀盐酸,反应后混合液中(X代表或)与的关系如图所示.下列说法不正确的是
A.
B. 室温下,,
C. 室温下,,
D. b点代表的溶液中:
16. 测定某液态脂肪族卤代烃中卤素元素的步骤如下,下列说法不正确的是
A. 步骤①,量取卤代烃时可用碱式滴定管
B. 步骤①,卤代烃发生消去反应不会影响卤素百分含量的测定
C. 步骤③,若得到的固体呈黄色,则卤代烃中含碘元素
D. 步骤③,先水洗再乙醇洗,可使卤素百分含量测定结果更准确
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 氮是自然界中普遍存在的元素,也是生命活动中不可或缺的元素。请回答:
(1)关于氮元素相关的结构与性质,下列说法正确的是_______。
A. 基态N原子的电子排布式可表示为
B. 液氨中存在,中N的杂化方式为
C. 将通入中,形成的氢键强弱:
D. 中的键角比中的键角大
(2)某化合物A的晶胞如图。
①化学式是_______;
②将2.28g该化合物加入到盛有20mL水的烧杯中,充分搅拌后可以观察到的现象是_______。
(3)可以与多种金属离子形成配合物。已知:具有强氧化性,性质稳定;不易被氧化,具有较强还原性。
①请分析和氧化性差异的原因_______。
②某研究小组以锂钴废料(主要成分为)为原料,活性炭为催化剂,制备。主要流程如下:
步骤I:
步骤II:
(i)步骤I中酸溶时,可以选择的酸是_______;
a.浓盐酸 b.稀硫酸 c.稀硝酸
(ii)步骤II“转化”中将转化,应先加_______,后加_______(选填氨水、);
(iii)步骤II中以、、、浓氨水为原料制备的化学方程式为______。
18. 以为燃料气、为载氧体的化学链燃烧技术的工作原理如图所示。
已知:
“燃料反应器”:主反应:(反应I)
副反应:(反应Ⅱ)
“空气反应器”:
请回答:
(1)在密闭容器中投入1mol和1mol,经相同时间,测得体系内部分物质的量随温度变化如下图所示:
①若“燃料反应器”中只发生反应I、Ⅱ且平衡常数随温度的变化如下表:
温度/K
873
1073
1273
1473
反应I的
反应Ⅱ的
5.7
(i)平衡常数K(T)与温度T的定量关系可表示为:。随温度变化的变化趋势小于的原因是_______。
(ii)1273K,“燃料反应器”达到平衡时_______mol·L-1。
②请解释组成中随温度变化的原因_______。
③下列有关说法正确的是_______。
A.某时刻“燃料反应器”中,则此时浓度商Q小于平衡常数K
B.“空气反应器”中的CaS颗粒呈沸腾状,有利于加快CaS氧化速率
C.增大“空气反应器”的空气通入量,能提高的平衡转化率
D.800℃时,主、副反应中的的消耗速率相等
(2)“空气反应器”尾气中,的体积分数随温度变化如下表所示,
温度/℃
900
985
1030
1060
2.4%
10%
21%
25%
则“空气反应器”的温度不宜超过_______。
(3)在惰性液态电解质中,电解与甲醇的混合液制备硫酸二甲酯,则阳极的电极反应式是_______。
19. 某实验小组探究苯甲醛与甲醛在浓NaOH作用下制备苯甲醇,实验原理及流程如下:
已知:(1)苯甲醛微溶于水、苯甲醇在水中溶解度不大,两者均易溶于乙醚、密度均约为1g/cm3。
(2)苯甲醛能与反应生成难溶于水、乙醚的固体。
请回答:
(1)甲醛试剂会缔合为三聚甲醛(),实验前需解聚,方法是:取50mL甲醛试剂,加1mL10%稀硫酸,加热回流。稀硫酸的作用是_______。
(2)步骤Ⅰ所用的装置如下图所示。虚线框内装置的作用是_______。
(3)步骤Ⅱ为分液,步骤Ⅳ为蒸馏。下列说法正确的是_______。
A. 步骤Ⅰ,实验操作必须通风橱中完成
B. 步骤Ⅱ,加适量水的目的是溶解甲酸钠
C. 步骤Ⅱ,分离出水层可用乙醚再次萃取并回收乙醚层
D. 步骤Ⅳ,温度计插入混合物M3中,会收集到沸点稍高的杂质
(4)步骤Ⅲ对分离得到的有机层的“一系列操作”有如下步骤,请排序_______(填序号)。
①加溶液至不再产生气泡
②加无水固体吸水,过滤
③水洗,分液
④加过量饱和溶液
⑤分液
⑥过滤
(5)步骤Ⅱ不选择按下图所示操作进行,原因是_______。
(6)HCHO的还原性强于苯甲醛的原因是_______。
20. 中华裸蒴中含有一种具有杀菌活性的化合物J,其合成路线如图:
已知:
请回答:
(1)化合物A的官能团名称是_______。
(2)化合物E的结构简式为_______。
(3)下列说法正确的是_______。
A. 化合物J的分子式为
B. 碱性:化合物F>
C. 步骤④中改用稀硫酸,会降低化合物J的产率
D. 步骤⑥中的作用为催化剂、吸水剂
(4)由化合物B生成化合物C的化学方程式为_______。
(5)写出3种符合下列条件的化合物X()的同分异构体_______。
①分子中含有1个苯环、1个五元环;
②核磁共振氢谱表明:分子中有3种不同化学环境的氢原子;
③不能发生银镜反应。
(6)以甲苯()为原料,设计化合物F的合成路线(用流程图表示;无机试剂任选)_______。
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金华十校2025年4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;Fe-56.
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. 下列物质属于含有共价键的分子是
A. B. C. NaOH D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.是原子晶体,不含分子,故不选A;
B.是离子晶体,不含分子,故不选B;
C.NaOH是离子晶体,不含NaOH分子,故不选C;
D.是共价化合物,只含共价键,是分子晶体,故选D;
选D。
2. 下列化学用语正确的是
A. 有机物的名称:3-醛基戊烷
B. 的VSEPR模型:
C. 基态Mn原子的价电子排布图:
D. 氨基的电子式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.该有机物名称为2-乙基丁醛,A项错误;
B.的中心原子采用杂化,且无孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,B项正确;
C.基态Mn原子的价电子排布图,C项错误;
D.氨基的电子式为,D项错误;
答案选B。
3. 物质的性质与用途息息相关,下列说法不正确的是
A. Na能与水反应,可用作乙醚的除水剂
B. 新制悬浊液有氧化性,可用于区分葡萄糖、麦芽糖和淀粉
C. Mg有较强的还原性,可用于钢铁的电化学防护
D. 碳酸钠和碳酸氢钠的溶液均呈碱性,可用作食用碱或工业用碱
【答案】B
【解析】
【详解】A.钠能与水反应,而乙醚不能与水反应,所以钠可用作乙醚的除水剂,故A正确;
B.葡萄糖、麦芽糖中都含有醛基,都能与新制氢氧化铜悬浊液共热反应生成砖红色的氧化亚铜沉淀,则新制氢氧化铜悬浊液不能用于区分葡萄糖、麦芽糖和淀粉,故B错误;
C.镁的金属性强于铁,与铁在溶液中能构成原电池时,铁做原电池的正极被保护,所以镁可用于钢铁的电化学防护,故C正确;
D.碳酸钠和碳酸氢钠都是强酸弱碱盐,溶于水所得溶液均呈碱性,可用作食用碱或工业用碱,故D正确;
故选B。
4. 根据元素周期律,下列说法不正确的是
A. 第一电离能: B. 溶解性:
C. 结合的能力: D. 离子键百分数:
【答案】C
【解析】
【详解】A.Na是金属元素,第一电离能小,同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,第一电离能:,故A正确;
B.HCl直线型分子、H2S是V形分子、PH3是三角锥形分子,分子极性HCl>H2S>PH3 ,溶解性:,故B正确;
C.H2O是弱电解质,NH3是非电解质,NH3比H2O更难电离,所以结合的能力:,故C错误;
D.Mg的金属性大于Al,Mg与Cl的电负性差更大,所以离子键百分数:,故D正确;
选C。
5. 下列过程中涉及的有色物质,不具备指示反应终点功能的是
A. 制备明矾晶体,将制得的明矾晶体放入铬钾矾紫色饱和溶液中
B. 检验乙烯时,将乙烯气体通入溴的四氯化碳溶液
C. 呼吸面具供氧时,作为供氧剂
D. 进行取代反应性质的实验时,对与混合气体进行光照
【答案】A
【解析】
【详解】A.制得的明矾晶体放入铬钾矾紫色饱和溶液中,若溶液始终为紫色,说明其作为饱和溶液维持晶体析出的环境,但是未作为颜色变化的指示剂,A符合题意;
B.乙烯气体通入溴的四氯化碳溶液,乙烯和溴单质反应使得溶液褪色,能检验乙烯,B不符合题意;
C.过氧化钠为黄色物质,和水、二氧化碳反应生成氧气,同时分别生成白色氢氧化钠、碳酸钠,C不符合题意;
D.与混合气体进行光照,发生取代反应,黄绿色气体的颜色消失,D不符合题意;
故选A。
6. 关于铁及其化合物的性质,下列说法不正确的是
A. 高温下,Fe与水蒸气反应的氧化产物为
B. ,说明氧化性:
C 高温下,Fe与可以发生铝热反应,焊接铁轨
D. 1mol溶液与足量酸性溶液反应,转移3mol电子
【答案】C
【解析】
【详解】A.高温下,Fe与水蒸气反应生成黑色固体和氢气,为该反应的氧化产物,A正确;
B.根据氧化性:氧化剂>氧化产物,该反应中Fe元素化合价降低为氧化剂,Cu元素化合价升高,为氧化产物,则氧化性:,B正确;
C.铝热反应是铝单质与氧化铁发生的反应,C错误;
D.足量,亚铁离子被氧化为铁离子,铁元素从+2价升高至+3价,草酸根离子被氧化为二氧化碳和水,C元素从+3价升高至+4价,根据得失电子守恒及电荷守恒,1mol被氧化转移3mol电子,D正确;
答案选C。
7. 下列物质的结构或性质不能说明其用途的是
A. 浓硫酸、丙三醇可形成较多的氢键,故两种液体均具有吸湿性
B. 淀粉-聚丙烯酸钠结构中含有强亲水基团,故可作为可生物降解的绿色材料
C. 铝粉和NaOH反应能产生大量的气体且放热,故可作厨卫管道疏通剂
D. 离子液体由带电荷的离子组成,熔点低且难挥发,故可用作电化学研究的电解质
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓硫酸、丙三醇结构中含有2个、3个羟基,可形成较多的氢键,故两种液体均具有吸湿性,A项正确;
B.淀粉-聚丙烯酸钠结构中含有强亲水基团,具有较强吸水性,可作为可生物降解的绿色材料是因为该物质可水解,B项错误;
C.铝粉和NaOH反应能产生大量的气体压强增大,且放热可以软化管道,故可作厨卫管道疏通剂,C项正确;
D.离子液体由带电荷的阴阳离子组成,离子半径较大,熔点低且难挥发,带电核离子可导电,故可用作电化学研究的电解质,D项正确;
答案选B。
8. 下列离子方程式不正确的是
A. 溶液与足量反应:
B. 过量Fe粉加入稀硝酸中:
C. 少量被溶液吸收:
D. 酸性溶液吸收少量甲醛:
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液与足量反应生成碳酸氢钠和苯酚钠,反应的离子方程式为,故A正确;
B.过量Fe粉加入稀硝酸中生成硝酸亚铁、一氧化氮、水,反应的离子方程式为,故B正确;
C.少量被溶液吸收生成硫酸钠、氯化钠、亚硫酸氢钠,反应的离子方程式为,故C正确;
D.酸性溶液吸收少量甲醛,甲醛被氧化为二氧化碳,反应的离子方程式为,故D错误;
选D。
9. 化合物X是一种药物递送载体,可用甲基水杨酸为原料合成。下列说法不正确的是
A. 用质谱仪检测A的最大质荷比为90
B. 甲基水杨酸能发生加成、氧化、取代反应
C. B和C生成X的反应不是缩聚反应
D. X分子中采用杂化的原子共有个
【答案】D
【解析】
【分析】甲基水杨酯与A反应生成B,由B的结构可知发生酯化反应推知A为,B和C在催化剂作用下开环后发生的加聚反应,据此分析;
【详解】A.根据A的结构可知,A的相对分子质量为90,用质谱仪检测A的最大质荷比为90,A正确;
B.甲基水杨酸含有羟基、羧基,苯环,能发生加成、氧化、取代反应,B正确;
C.根据分析可知,B和C生成X,反应无小分子生成,是开环后发生的加聚反应反应,C正确;
D.链节内有3个C采用杂化,2个单键的氧原子采用杂化,链节外有1个C采用杂化,1个O采用杂化,则共有个,D错误;
故选D。
10. 从海带中提取碘的实验方案如下,下列说法不正确的是
A. 试剂①是双氧水和稀硫酸,
B. 试剂②可以是,也可以是苯
C. 海带灰中可溶性的硫酸盐、碳酸盐可在步骤3中除去
D. 向步骤3所得有机层中加浓NaOH溶液,经分液、酸化、过滤、升华,可获得高纯碘
【答案】A
【解析】
【分析】从海带中提取碘,干海带灼烧为海带灰,用水浸取、过滤,得含有I-的水溶液,加双氧水和稀硫酸把I-氧化为I2,加CCl4萃取、分液,得I2的CCl4溶液,蒸馏分离出I2。
【详解】A.试剂①是双氧水和稀硫酸,把I-氧化为I2,发生反应的离子方程式为H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O,由于双氧水易分解,所以,故A错误;
B.加试剂②萃取碘水中的碘,碘易溶于有机溶剂,试剂②可以是,也可以是苯,故B正确;
C.硫酸盐、碳酸盐难溶于有机溶剂,海带灰中可溶性的硫酸盐、碳酸盐可在步骤3中除去,故C正确;
D.向步骤3所得有机层中加浓NaOH溶液反萃取,经分液、酸化、过滤、升华,可获得高纯碘,故D正确;
选A。
11. 二氧化碳加氢制甲醇过程中的主要反应如下(忽略其他副反应):
反应①: kJ/mol
反应②: kJ/mol
恒压下,按投料比充入密闭容器中,达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示(为压强平衡常数:用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。下列说法不正确的是
A. 容器内混合气体的密度不再改变时已达平衡状态
B. 图中X、Y分别代表CO、
C. 250℃时,反应②的平衡常数
D. 若恒温恒容时,以投料,,平衡时,则反应①的
【答案】B
【解析】
【详解】A.恒压条件下,反应前后气体的总质量不变,但气体的物质的量会发生变化,所以容器体积会改变,当混合气体的密度不再改变时,说明容器体积不再变化,即气体的物质的量不再变化,反应达到平衡状态,A正确;
B.反应①是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,和的物质的量分数减小;反应②是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,和的物质的量分数增大;从图像可知,随着温度升高,的物质的量分数增大,的物质的量分数减小,所以代表,代表,B错误;
C.反应②的平衡常数,由图像可知,时,,,所以,C正确;
D.设起始时,,设反应①中转化了x mol,反应②中转化了y mol ,平衡时,,由,得3x = 2x + 2y,即;,,;因为,恒温恒容下P与n成正比,,则,即,解得x = 2mol ;平衡时,,,,总物质的量为10mol ;,,, ;反应①的,D正确;
故本题答案为:B。
12. 冰晶石()的晶胞结构如下图所示。下列说法正确的是
A. 晶体属于混合型晶体
B. 与浓硫酸共热,可产生HF气体
C. Cl原子的3p能级给出电子对能力比F原子的2p能级弱,故不存在
D. 晶体中,Al原子中的2d、3s、3p等轨道进行杂化形成6个杂化轨道
【答案】B
【解析】
【详解】A.冰晶石()是由Na+和离子构成离子晶体,A错误;
B.冰晶石()与浓硫酸(难挥发性酸)共热时,发生反应,可以产生HF气体,这是利用了难挥发性酸制取易挥发性酸的原理,B正确;
C.不存在主要是因为Al3+与Cl-形成配位键稳定性相对较弱,且Cl-半径较大,空间位阻较大等原因,C错误;
D.Al是13号元素,其电子排布式为1s²2s²2p63s²3p1,不存在2d轨道,D错误;
故选B。
13. 已知:将工业废气(主要成分和)通入足量溶液获得溶液A和,如下装置可实现污染治理和、的综合利用。下列说法不正确的是
A. 装置①实现了化学能转化为电能
B. 电极2发生的反应为:
C. 反应一段时间后,装置②的阳极区溶液pH降低
D. 治理过程中参与反应的、物质的量之比为1:1
【答案】D
【解析】
【分析】将工业废气(主要成分和)通入足量溶液获得溶液A和,溶液A为,分析装置如下:装置①为原电池装置,电极1为负极,发生氧化反应:,电极2为正极,发生还原反应:,装置②为电解池,电极3为阳极,发生氧化反应:,电极4为阴极,发生还原反应:。
【详解】A.根据分析可知,装置①为原电池装置,实现了化学能转化为电能,A正确;
B.根据分析可知,电极2为正极,发生还原反应:,B正确;
C.装置②为电解池,电极3为阳极,发生氧化反应:,反应一段时间,溶液pH降低,C正确;
D.将工业废气(主要成分和)通入足量溶液获得溶液A和,二氧化碳的量增多,治理过程中参与反应的、物质的量之比小于1:1,D错误;
答案选D。
14. 化合物X在催化下可转化为M和少量其它烯烃副产物。下列说法不正确的是
A. 灼热CuO粉末投入过量X,黑色粉末变红
B. 中间体W中所有碳原子可能共面
C. 化合物X不能使酸性溶液褪色
D. 中间体Z转化为中间体W能自发进行,说明W比Z更稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A.X中与羟基相连的碳上有2个H原子,可被 CuO氧化生成醛,CuO被还原为Cu,则黑色粉末变红,故A正确;
B.中间体W中碳正离子为sp²杂化,且3个碳原子可确定1个平面,则所有碳原子可能共 面,故B正确;
C.X中与羟基相连的碳上有2个H原子,则能使酸性KMnO4溶液褪色,发生氧化反应,故C错误;
D.中间体Z转化为中间体W能自发进行,可知W的能量更低,则W比Z更稳定,故D正确;
故选:C。
15. 室温下,向含有足量的悬浊液逐滴滴加稀盐酸,反应后混合液中(X代表或)与的关系如图所示.下列说法不正确的是
A.
B. 室温下,,
C. 室温下,,
D. b点代表的溶液中:
【答案】D
【解析】
【分析】根据,可得,则,即随-lgc(F-)的增大而减小,故L2代表-lgc(F-)与的关系,L1代表-lgc(Sr2+)与的关系;由(3.2,0)点:, ;
【详解】A.结合分析,由(3.2,0)点:,由a点:,则,A正确;
B.由c点,,,,室温下,,,B正确;
C.室温下,,,C正确;
D.b点代表的溶液中,由物料守恒,则c(HF)=c(F-),,,由电荷守恒,则,D错误;
故选D。
16. 测定某液态脂肪族卤代烃中卤素元素的步骤如下,下列说法不正确的是
A. 步骤①,量取卤代烃时可用碱式滴定管
B. 步骤①,卤代烃发生消去反应不会影响卤素百分含量的测定
C. 步骤③,若得到的固体呈黄色,则卤代烃中含碘元素
D. 步骤③,先水洗再乙醇洗,可使卤素百分含量测定结果更准确
【答案】A
【解析】
【分析】卤代烃的水解反应,量取卤代烃,加入过量NaOH,加热发生卤代烃的水解,生成NaX和ROH,反应液冷却后加入硝酸中和,再滴加过量硝酸银得到沉淀,若为浅黄色则沉淀为AgBr,若为黄色则沉淀为AgI,经过滤、洗涤、干燥得到沉淀,据此分析;
【详解】A.卤代烃能使碱式滴定管上的胶皮管膨胀,卤代烃有腐蚀性,量取卤代烃要用酸式滴定管或移液管A错误;
B.步骤①,卤代烃发生消去反应,生成卤化钠,卤化钠与硝酸银也是1:1进行沉淀,不影响卤素百分含量的测定,B正确;
C.步骤③,若为黄色则沉淀为AgI,则卤代烃中含碘元素,C正确;
D.步骤③,先水洗除去可溶物,再乙醇洗除去卤化银表面的水,可使卤素百分含量测定结果更准确,D正确;
故选A。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 氮是自然界中普遍存在的元素,也是生命活动中不可或缺的元素。请回答:
(1)关于氮元素相关的结构与性质,下列说法正确的是_______。
A. 基态N原子的电子排布式可表示为
B. 液氨中存在,中N的杂化方式为
C. 将通入中,形成的氢键强弱:
D. 中的键角比中的键角大
(2)某化合物A的晶胞如图。
①化学式是_______;
②将2.28g该化合物加入到盛有20mL水的烧杯中,充分搅拌后可以观察到的现象是_______。
(3)可以与多种金属离子形成配合物。已知:具有强氧化性,性质稳定;不易被氧化,具有较强还原性。
①请分析和氧化性差异的原因_______。
②某研究小组以锂钴废料(主要成分为)为原料,活性炭为催化剂,制备。主要流程如下:
步骤I:
步骤II:
(i)步骤I中酸溶时,可以选择的酸是_______;
a.浓盐酸 b.稀硫酸 c.稀硝酸
(ii)步骤II“转化”中将转化,应先加_______,后加_______(选填氨水、);
(iii)步骤II中以、、、浓氨水为原料制备的化学方程式为______。
【答案】(1)AC (2) ①. ②. 先出现白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变为红褐色
(3) ①. 中的孤电子对与钴的空轨道形成配位键,相当于已经“得到”过电子,较难从其他物质中得电子 ②. b ③. 氨水 ④. 溶液 ⑤.
【解析】
【分析】由(3)第(iii)问的已知信息知,步骤I得到溶液,锂钴废料(主要成分为)加入盐酸发生氧化还原反应生成Li+、,过滤1除去不溶于盐酸的物质,加入NaF沉淀Li+,过滤,得到溶液;步骤II中以、、、浓氨水为原料制备。
【小问1详解】
A.电子排布于相同能量轨道上时尽可能分占不同轨道,基态N原子的电子排布式可表示为,A正确
B.中N的价层电子对数为,则N的杂化方式为,B错误;
C.N的电负性小于O的,更容易给出孤电子对,故氢键强弱:,C正确;
D.和中N原子都为sp3杂化,中N原子有1个孤电子对,中N原子没有孤电子对,孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力,故中的键角比中的键角小,D错误;
故选AC。
【小问2详解】
①由晶胞图可知,8个Cl位于体内,Fe位于顶点和面心,个数为,NH3位于棱上、面上和体内,个数为,Fe:NH3:
Cl=4:24:8=1:6:2,其化学式为。
②中Fe2+水解生成Fe(OH)2,逐渐被氧化为Fe(OH)3,现象是先出现白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变为红褐色。
【小问3详解】
①因为中的孤电子对与钴的空轨道形成配位键,相当于已经“得到”过电子,较难从其他物质中得电子,故具有强氧化性,性质稳定。
②(i)酸溶时,LiCoO2与浓盐酸反应虽然能够生成Co2+,但会产生有毒气体Cl2,污染环境,稀硝酸具有强氧化性,得不到Co2+;工业上一般用稀硫酸和双氧水酸浸钴锂废料,LiCoO2在稀硫酸溶解得到Co3+,然后在酸性条件下Co3+被还原为Co2+,同时生成的O2对环境无污染,故选b。
(ii) 不易被氧化,具有较强还原性,步骤II“转化”中将Co2+转化,应先加氨水,后加入。
(iii) 作氧化剂,将氧化为+3价,则以、、、浓氨水为原料制备的化学方程式为。
18. 以为燃料气、为载氧体的化学链燃烧技术的工作原理如图所示。
已知:
“燃料反应器”:主反应:(反应I)
副反应:(反应Ⅱ)
“空气反应器”:
请回答:
(1)在密闭容器中投入1mol和1mol,经相同时间,测得体系内部分物质的量随温度变化如下图所示:
①若“燃料反应器”中只发生反应I、Ⅱ且平衡常数随温度的变化如下表:
温度/K
873
1073
1273
1473
反应I
反应Ⅱ的
5.7
(i)平衡常数K(T)与温度T的定量关系可表示为:。随温度变化的变化趋势小于的原因是_______。
(ii)1273K,“燃料反应器”达到平衡时_______mol·L-1。
②请解释组成中随温度变化的原因_______。
③下列有关说法正确的是_______。
A.某时刻“燃料反应器”中,则此时浓度商Q小于平衡常数K
B.“空气反应器”中的CaS颗粒呈沸腾状,有利于加快CaS氧化速率
C.增大“空气反应器”的空气通入量,能提高的平衡转化率
D.800℃时,主、副反应中的的消耗速率相等
(2)“空气反应器”尾气中,的体积分数随温度变化如下表所示,
温度/℃
900
985
1030
1060
2.4%
10%
21%
25%
则“空气反应器”的温度不宜超过_______。
(3)在惰性液态电解质中,电解与甲醇的混合液制备硫酸二甲酯,则阳极的电极反应式是_______。
【答案】(1) ①. 的绝对值比的绝对值小 ②. 0.057 ③. 随温度升高,反应速率加快,增大;达到平衡后,主反应平衡逆移,减小;继续升高温度副反应平衡正移,又增大 ④. AB
(2)1030℃ (3)
【解析】
【小问1详解】
①(i)结合平衡常数K(T)与温度T的定量关系可知,平衡常数随温度变化的大小和反应热的绝对值的大小是有关系的,则随温度变化的变化趋势小于的原因是:的绝对值比的绝对值小;
(ii) 结合表格中数据,主反应平衡常数表达式,则,副反应平衡常数表达式,由于,则达到平衡时,故答案为:0.057;
②主反应随温度升高K减小,主反应为放热反应,副反应随温度升高K增大,副反应为吸热反应;由图可知,经相同时间,随着温度的升高,水的物质的量先增大,随后减小,到一定程度再次增大,“燃料反应器”中,主反应和副反应中水都是产物,随着温度升高,反应速率增大,温度升高到一定程度,反应达到平衡,随后平衡发生移动,则组成中随温度变化的原因是:随温度升高,反应速率加快,增大;达到平衡后,主反应平衡逆移,减小;继续升高温度副反应平衡正移,又增大;
③A.说明反应正向进行,即浓度商Q小于平衡常数K,A正确;
B.CaS颗粒呈沸腾状,则CaS和空气接触充分,反应速率加快,B正确;
C.增大“空气反应器”的空气通入量可以增大硫酸钙的量,而硫酸钙是固体,在“燃料反应器”增大硫酸钙的量平衡不移动,的平衡转化率不变,C错误;
D.由图可知,800℃时经相同时间,主反应产生的硫化钙的物质的量和副反应产生的二氧化硫的物质的量相等,但是根据速率之比等于系数之比,则主反应中的的消耗速率更大,D错误;
故选AB;
【小问2详解】
空气中氧气的体积分数为21%,结合表中信息可知,1030℃时氧气的体积分数为21%,说明此时氧气已经够用,故“空气反应器”的温度不宜超过1030℃;答案为:1030℃;
【小问3详解】
阳极发生氧化反应,二氧化硫失去电子结合甲醇生成硫酸二甲酯,电极反应式是:。
19. 某实验小组探究苯甲醛与甲醛在浓NaOH作用下制备苯甲醇,实验原理及流程如下:
已知:(1)苯甲醛微溶于水、苯甲醇在水中溶解度不大,两者均易溶于乙醚、密度均约为1g/cm3。
(2)苯甲醛能与反应生成难溶于水、乙醚的固体。
请回答:
(1)甲醛试剂会缔合为三聚甲醛(),实验前需解聚,方法是:取50mL甲醛试剂,加1mL10%稀硫酸,加热回流。稀硫酸的作用是_______。
(2)步骤Ⅰ所用的装置如下图所示。虚线框内装置的作用是_______。
(3)步骤Ⅱ为分液,步骤Ⅳ为蒸馏。下列说法正确的是_______。
A. 步骤Ⅰ,实验操作必须在通风橱中完成
B. 步骤Ⅱ,加适量水的目的是溶解甲酸钠
C. 步骤Ⅱ,分离出的水层可用乙醚再次萃取并回收乙醚层
D. 步骤Ⅳ,温度计插入混合物M3中,会收集到沸点稍高的杂质
(4)步骤Ⅲ对分离得到的有机层的“一系列操作”有如下步骤,请排序_______(填序号)。
①加溶液至不再产生气泡
②加无水固体吸水,过滤
③水洗,分液
④加过量饱和溶液
⑤分液
⑥过滤
(5)步骤Ⅱ不选择按下图所示操作进行,原因_______。
(6)HCHO的还原性强于苯甲醛的原因是_______。
【答案】(1)催化剂 (2)吸收挥发的HCHO,防止空气中O2的进入装置内 (3)ABC
(4)④⑥①⑤③② (5)苯甲醛、苯甲醇密度均约为1g/cm3,与水难以有效分层
(6)苯甲醛中苯环使醛基中的C-H键极性减弱,不易断裂
【解析】
【分析】苯甲醛与过量甲醛在浓NaOH溶液中发生Cannizzaro反应,生成苯甲醇和甲酸钠,得到混合物M1,加入适量水可将未反应的HCHO、生成的HCOONa及催化剂NaOH溶解,再加适量乙醚可将未反应的苯甲醛和生成的苯甲醇溶解,由于水和乙醚不互溶,分液后弃去水层,加入过滤饱和NaHSO3溶液与苯甲醛反应生成固体,除去苯甲醛,过滤后加NaHCO3溶液至不再产生气泡以除去过量的NaHSO3溶液,分液后弃去水层,水洗有机层后再弃去水层,除去可能溶于有机层中的少量盐类物质,在有机层中加无水MgSO4干燥有机层,过滤后再蒸馏得到苯甲醇粗品。
【小问1详解】
三聚甲醛在稀硫酸的催化下会解聚生成甲醛,反应过程中稀硫酸为催化剂;
【小问2详解】
虚线框内装置中的水可以吸收挥发出的甲醛,防止倒吸,反应物的醛类物质具有较强的还原性,因此该装置还可以防止空气中O2的进入装置内发生副反应;
【小问3详解】
A.由于反应物HCHO是气体,易从体系中挥发,因此步骤Ⅰ的实验操作必须在通风橱中完成,A正确;
B.根据分析,步骤Ⅱ中加适量水的目的之一是溶解甲酸钠,B正确;
C.步骤Ⅱ中分离出的水层可用乙醚再次萃取并回收乙醚层可以增大产率,C正确;
D.步骤Ⅳ为蒸馏操作,温度计的水银球需在支管口处,不能插入混合物中,D错误;
故选ABC;
【小问4详解】
根据分析,“一系列操作”的顺序为④⑥①⑤③②;
【小问5详解】
混合物M1中含有水、苯甲醛、苯甲醇等,苯甲醛、苯甲醇虽然难溶于水,但它们的密度均约为1g/cm3,与水难以有效分层,因此不采用图中的操作;
【小问6详解】
醛基表现还原性时要断裂C-H键,苯环中含有大π键,电子云密度较高,导致醛基中C-H键的极性减弱,不易断裂。
20. 中华裸蒴中含有一种具有杀菌活性的化合物J,其合成路线如图:
已知:
请回答:
(1)化合物A的官能团名称是_______。
(2)化合物E的结构简式为_______。
(3)下列说法正确的是_______。
A. 化合物J的分子式为
B. 碱性:化合物F>
C. 步骤④中改用稀硫酸,会降低化合物J的产率
D. 步骤⑥中的作用为催化剂、吸水剂
(4)由化合物B生成化合物C的化学方程式为_______。
(5)写出3种符合下列条件的化合物X()的同分异构体_______。
①分子中含有1个苯环、1个五元环;
②核磁共振氢谱表明:分子中有3种不同化学环境的氢原子;
③不能发生银镜反应。
(6)以甲苯()为原料,设计化合物F的合成路线(用流程图表示;无机试剂任选)_______。
【答案】(1)羧基、羟基/酚羟基
(2) (3)BCD
(4)++HBr
(5)、 (6)
【解析】
【分析】A与甲醇发生酯化反应生成B(),B与发生反应,结合有机物C的分子式推测C为,有机物C与CH3I在一定条件下发生取代反应生成有机物D;根据有机物H的结构简式进行逆推,并根据已知信息可知,有机物G为,有机物E为,F为,据以上分析进行解答。
【小问1详解】
化合物A的官能团名称是羧基、羟基/酚羟基;
【小问2详解】
根据分析可知,化合物E的结构简式为;
【小问3详解】
A.根据J的结构简式可知,J的分子式为C16H13O3N,A错误;
B.F为,比多了烃基,烃基是推电子基团,故更易与氢离子结合,碱性更强,B正确;
C.步骤④是酯基水解,碱性条件消耗羧酸,促进水解,即酯基在碱性条件下的水解比酸性条件下水解程度更大,若改用稀硫酸,会降低化合物J的产率,C正确;
D.步骤⑥中脱去1分子水,的作用为催化剂、吸水剂促进反应正向进行,D正确;
故选BCD;
【小问4详解】
B与发生取代反应,生成的化学方程式为++HBr;
【小问5详解】
①分子中含有1个苯环、1个五元环;除苯环外,有4个C,1个N,3个氧原子,故五元环可以由,C、N原子组成,C、N、O原子组成,②核磁共振氢谱表明:分子中有3种不同化学环境的氢原子,说明结构对称;③不能发生银镜反应,说明不含醛基,故同分异构体为:、;
【小问6详解】
F为,甲苯()为原料先取代生成卤代烃(),水解生成醇(),催化氧化生成醛(),与HCN加成生成,经还原生成,最后催化氧化生成F()的合成路线:。
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