精品解析:河南省信阳市固始县永和高级中学 固始县信合外国语高级中学2025届高三下学期二模联考 化学试题
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内容正文:
2025届固始县永和高中、外国语高中二模联考
高三化学试题卷
注意事项:
考试时间75分钟,满分100分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息,然后在答题卡上作答,在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 2023 年 10月31日8时11分, “神舟十六号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,标志着此次载人飞行任务取得圆满成功。“神舟十六号”返回舱所用下列构件主要由有机合成材料制造的是
A. 陶瓷雷达密封环 B. 聚酰胺国旗
C. 单晶硅太阳能电池板 D. 新型铝基碳化硅舱体内壳层
【答案】B
【解析】
【详解】A.陶瓷属于硅酸盐,不属于有机合成材料,A错误;
B.聚酰胺是有机高分子化合物,属于有机合成材料,B正确;
C.单晶硅是非金属单质,不属于有机合成材料,C错误;
D.铝基碳化硅是新型无机非金属材料,不属于有机合成材料,D错误;
故选B。
2. 下列图示或化学用语正确的是
A. 中O的杂化轨道表示式:
B. 用电子式表示的形成过程:
C. 基态砷原子的核外电子排布式:
D. 的电子式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.水分子中O为杂化:,A正确;
B.是由分子构成的,没有离子键,B错误;
C.基态砷原子的核外电子排布式为,C错误;
D.的电子式为,D错误;
故答案选A。
3. 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol H2O2中含有极性共价键的数目为3NA
B. 25℃1 L pH=1的H3PO4溶液中H+数目为0.1NA
C. 20 g H218O含有的中子数为12NA
D. 足量铁粉与1 L14 mol/L浓硝酸加热充分反应转移电子数目为7NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.1个H2O2中含有2个极性键H-O键,则1 mol H2O2中含有极性共价键的数目为2NA,A错误;
B.25℃1 L pH=1的H3PO4溶液中H+的物质的量为n(H+)=1 L×0.1 mol/L=0.1 mol,故其中含有的H+数目为0.1NA,B正确;
C.H218O的相对分子质量是20,1个分子中含有10个中子,20 g H218O的物质的量是1 mol,则在1 mol H218O含有的中子数为10NA,C错误;
D.足量Fe与浓硝酸在加热时发生反应Fe+6HNO3(浓)=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O,随着反应的进行,溶液浓度变稀,发生反应:3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+2NO↑+4H2O,还原产物由NO2变为NO,因此无法计算反应过程中电子转移的数目,D错误;
故合理选项是B。
4. 苯甲酸是一种食品防腐剂,微溶于冷水,易溶于热水。某同学设计实验提纯某粗苯甲酸样品(其中含有少量泥沙等难溶于水的杂质),下列操作未涉及的是
A. 甲:加热溶解 B. 乙:冷却结晶
C. 丙:萃取后分液 D. 丁:趁热过滤
【答案】C
【解析】
【详解】采用重结晶法提纯苯甲酸,其操作过程为:热水溶解→趁热过滤→冷却结晶→过滤→冷水洗涤→干燥,未涉及萃取分液操作,故选C。
5. 下列说法正确的是
A. Fe分别与、蒸气反应均生成亚铁盐
B. 向溶液中分别通入、,均无沉淀生成
C. 常温下,Al分别与稀盐酸、稀硝酸反应均能制取氢气
D. 加热条件下,Cu分别与浓硫酸、稀硫酸反应均可制备硫酸铜
【答案】B
【解析】
【详解】A.Fe分别与、蒸气反应,生成的化合物依次为、,A错误;
B.盐酸的酸性强于碳酸,硝酸钡可溶,溶液中分别通入、,均无沉淀生成,B正确;
C.铝与稀盐酸反应制得的是氢气,铝与稀硝酸反应无氢气生成,生成NO,C错误;
D.铜与稀硫酸不发生反应,D错误;
故选B。
6. 实验装置为实验提供必要条件和测量手段。如图装置不能达到实验目的的是
A. 图a测定醋酸溶液的浓度
B. 图b制备[Cu(NH3)4]SO4•H2O晶体
C. 图c用NaOH溶液除去溴苯中的溴单质
D. 图d测定一定质量的Na2O2和Na2O混合物中Na2O2的含量
【答案】A
【解析】
【详解】A.标准NaOH溶液滴定未知浓度醋酸溶液,生成醋酸钠,溶液为碱性,应选酚酞作指示剂,A符合题意;
B.向[Cu(NH3)4]溶液中加入一定量的95%乙醇,由于乙醇极性比水的弱,故图b能制备[Cu(NH3)4]SO4•H2O晶体,B不合题意;
C.Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O,而溴苯不反应,故图c用NaOH溶液除去溴苯中的溴单质,能够达到实验目的,C不合题意;
D.已知2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,Na2O+H2O=2NaOH,故图d通过测量产生气体的体积可知测定一定质量的Na2O2和Na2O混合物中Na2O2的含量,D不合题意;
故答案为:A。
7. 短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增加,X、Y、W位于不同周期,原子序数:3Y=Z+R,常温下,X与Y可组成两种液体二元化合物。某种缓冲溶液的主要成分结构如图。
下列有关说法错误的是
A. 简单氢化物的沸点:Y>Z
B. 简单离子半径:Y>Z>W
C. W分别与X、Y组成的化合物均含离子键
D. 电解WZ溶液可制得WYX、
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、W位于不同周期,又因为X原子序数在五种元素中最小,则X为H,常温下X、Y形成两种液体二元化合物,说明Y为O, 中含有离子键,结合题意W应位于第三周期,则W为Na。又存在原子序数:3Y=Z+R,即24=Z+R,又因为Y为O,Z与Y位于同一周期,则Z为F,代入24=Z+R,R的原子序数为15,说明R为P。即X、Y、Z、W、R分别为H、O、F、Na、P,据此解答。
【详解】A.H2O间氢键的个数比HF间氢键的个数多,即简单氢化物的沸点:H2O>HF,A正确;
B.核外电子排布相同时,离子半径应遵循“序小径大”,即简单离子半径:O2->F->Na+,B正确;
C.Na分别与H、O可形成NaH、Na2O和Na2O2,均存在离子键,C正确;
D.电解NaF溶液,Na+和F-在水溶液中不放电,不能产生F2,D错误;
故选D。
8. 离子液体中X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,基态Y原子的s能级电子数是p能级的2倍,基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,是10电子微粒。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的键角:Y<Z B. 第一电离能:Y<W<Z
C. 与的空间结构相同 D. 难溶于水
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,基态Y原子的s能级电子数是p能级的2倍,其核外电子排布:,Y为C元素;基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,其核外电子排布:,为O元素;是10电子微粒,为,则X为H元素;根据原子序数大小可判断Z为N元素。
【详解】A.、中心原子均为杂化,中有一个孤电子对,对成键电子对有排斥作用,键角小,即简单氢化物键角:Y>Z,A不正确;
B.同一周期从左往右电离能呈增大趋势,N最高能级电子排布处于半充满的较稳定状态,第一电离能大于相邻族元素,则第一电离能:N>O>C,B正确;
C.中心原子O原子价层电子对数:,含一对孤电子,空间结构为三角锥形;中心原子N价层电子对数为,为平面三角形,C不正确;
D.为硝酸盐,易溶于水,D不正确;
本题选B。
9. 下列离子方程式错误的是
A. 去除废水中的
B. 补铁剂中滴加溶液:
C. 向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:
D. 加入热水中:
【答案】A
【解析】
【详解】A.H2S为弱酸,去除废水中的:,故A错误;
B.补铁剂中的铁元素以Fe2+形式存在,往其中滴加溶液,Fe2+与结合生成沉淀,即,故B正确;
C.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳生成碳酸氢钙和次氯酸,反应的离子方程式为,故C正确;
D.加入热水中,升温促进的水解趋于完全,生成,反应的离子方程式为,故D正确;
故答案为:A。
10. 对下列事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
的沸点较低
存在分子内氢键
B
可发生反应:
中N的一个杂化轨道上有未成对电子,易两分子结合形成键
C
与加成的主要产物是
中的电负性较大,使双键电子云向中心碳原子偏移;中带正电性的易连在带负电性中心碳原子上
D
利用“杯酚”可分离和
超分子具有自组装的特征
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.HNO3存在分子内氢键,不存在分子间氢键,因此沸点较低,A正确;
B.中N的一个杂化轨道上有未成对电子,易两分子结合形成键,因此可发生反应:,B正确;
C.中的电负性较大,使双键电子云向中心碳原子偏移;中带正电性的易连在带负电性中心碳原子上,因此与加成的主要产物是,C正确;
D.超分子具有识别性和自组装的特征,分离C60和C70是利用“杯酚”的识别性,D错误。
故选D。
11. 一种新型的葡萄糖辅助Cu(Ⅰ)/Cu(Ⅱ)氧化还原耦合制氢系统工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. M极为电源负极 B. P极的电极反应式为
C. 电解过程中Q极发生氧化反应 D. 理论上消耗18g葡萄糖,可制得0.2mol
【答案】D
【解析】
【分析】葡萄糖辅助Cu(Ⅰ)转化为Cu(Ⅱ),化合价升高,发生氧化反应,作阳极,则N为正极,M为负极,以此分析;
【详解】A.根据分析,M为负极,A正确;
B.P为阴极,溶液中的氢离子得电子,发生还原反应,,B正确;
C.Q中Cu2O转化为Cu(OH)2中,化合价升高,发生氧化反应,C正确;
D.18gC6H12O6的物质的量为,,0.1molC6H12O6转移0.2mol电子,根据方程式可知,转移0.2mol电子生成1molH2,D错误;
故答案为:D。
12. 含的溶液中发生反应的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. 由图可知不能氧化
B. 反应过程中包含三个基元反应
C. 若不加,该反应的化学反应速率更大
D. 和不能大量共存
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据反应机理可知,Fe3+为该反应催化剂,总反应为,A错误;
B.根据反应机理可知,反应过程中包含两个基元反应,B错误;
C.根据反应机理可知,Fe3+为该反应催化剂,若不加,该反应的化学反应速率减慢,C错误;
D.和间可发生化学反应,不能大量共存,D正确;
答案选D。
13. 钒作为一种重要的战略性资源,在高科技尖端科学与军工领域有着广泛的用途。钒主要制成钒铁,用作钢铁合金,它具有能细化钢铁基体晶粒的作用,可从其氧化物中提取。如图是某种钒的氧化物晶体的立方晶胞。已知:该晶体的密度为,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. V位于元素周期表的第VB族
B. 该氧化物的化学式为
C. 若点原子的分数坐标为,则点原子的分数坐标为
D. 晶胞中距离最近的两个钒原子的核间距为
【答案】D
【解析】
【详解】A.是23号元素,有4个电子层,其价电子排布式为,则位于元素周期表的第VB族,故A正确;
B.根据均摊法可知,的个数为,的个数为,该氧化物的化学式为,故B正确;
C.根据原点坐标与原子所在位置及晶胞参数的关系可求晶胞中任意一个原子的分数坐标,若a点原子的分数坐标为,则位于体心的b点原子的分数坐标为,故C正确;
D.假设晶胞参数为,根据晶胞密度,可得晶胞参数,晶胞中距离最近的两个钒原子的核间距为面对角线的一半,面对角线的一半为,即,故D错误;
故选D。
14. 常温下,用标准溶液滴定待测溶液,滴定过程中溶液的pH随的变化曲线如图所示:
已知:常温下,。下列叙述正确的是
A. 由b、d点的pH可得出
B. 向NaF溶液中滴加少量溶液时,其反应为
C. 在a、b点之间存在
D. d点溶液中:
【答案】A
【解析】
【详解】A.由b可知,,同理,由d点可知,;则,A正确;
B.已知:常温下,,结合A分析可知,NaF溶液中滴加少量溶液时反应生成HF和,反应为,B错误;
C.因H3PO4+=2,故a、b点之间不可能存在,C错误;
D.d点溶液中溶质为Na2HPO4,由质子守恒可知,此时溶液显碱性,则,D错误;
故选A。
二、非选择题(58分)
15. 氨基钠可用作有机合成的还原剂、脱水剂等。已知,i.几乎不溶于液氨,易与水、氧气等反应;ii.、、。回答下列问题:
I.制备氨基钠
(1)按气流从左往右的方向,上述装置合理的连接顺序为___________(填仪器接口字母,必要时个别装置可重复使用)。
(2)仪器x的名称为___________,装置A的作用为___________。
(3)装置B中制备的化学方程式为___________。
(4)的作用是___________,若装置D中生成1.12L(标准状况下),则消耗___________gNa。
(5)反应前装置D中需通入氨气排尽体系中空气,设计方案判断密闭体系中空气是否排尽:___________。
II.氨基钠产品质量分数测定
称量2.0g氨基钠产品,溶于水配成500mL溶液;量取25mL溶液,加热除去,冷却至室温后,滴入2滴酚酞试液,用的HCl标准溶液进行滴定,记下达到滴定终点所消耗HCl标准溶液的体积,重复上述实验4次,滴定结果如下表。
实验数据
滴定次数
1
2
3
4
V(产品)/mL
25.00
25.00
25.00
25.00
V[HCl(标准溶液)]/mL
25.75
25.00
25.05
24.95
(6)氨基钠的质量分数为___________%(保留三位有效数字)。
【答案】(1)bcdefcda
(2) ①. 球形干燥管 ②. 吸收,防止污染空气
(3)
(4) ①. 催化剂 ②. 2.3
(5)向装置A的烧杯中加水至漏斗颈浸没,通入,如烧杯中出现气泡,则空气尚未排尽,如未出现气泡,则说明空气已排尽
(6)97.5
【解析】
【分析】由实验装置图可知,装置B中浓氨水与氧化钙反应制备氨气,装置C中盛有的碱石灰用于干燥氨气,装置D中钠在硝酸铁做催化剂条件下与液氨反应生成氨基钠,装置C中盛有的碱石灰用于防止水蒸气进入D中与氨基钠反应,装置A中盛有的稀硫酸用于吸收氨气,防止污染空气,则装置的连接顺序为BCDCA,仪器接口的连接顺序为bcdefcda。
【小问1详解】
由分析可知,仪器接口的连接顺序为bcdefcda ,故答案为:bcdefcda;
【小问2详解】
由实验装置图可知,仪器x为球形干燥管;由分析可知,装置A中盛有的稀硫酸用于吸收氨气,防止污染空气,故答案为:球形干燥管;吸收,防止污染空气;
【小问3详解】
装置B中制备氨气的反应为氧化钙与浓氨水反应生成氢氧化钙和氨气,反应的化学方程式为,故答案为:;
【小问4详解】
由分析可知,装置D中发生的反应为钠在硝酸铁做催化剂条件下与液氨反应生成氨基钠和氢气,反应的化学方程式为2Na+2NH32NaNH2+H2↑,则生成标准状况下1.12L氢气时,消耗金属钠的质量为×2×23g/mol=2.3g,故答案为:催化剂;2.3;
【小问5详解】
金属钠易与空气中的氧气反应,干扰氨基钠的制备,所以反应前装置D中需通入氨气排尽体系中空气,具体操作为向装置A的烧杯中加水至漏斗颈浸没,通入氨气,如烧杯中出现气泡,则空气尚未排尽,如未出现气泡,则说明空气已排尽,故答案为:向装置A的烧杯中加水至漏斗颈浸没,通入,如烧杯中出现气泡,则空气尚未排尽,如未出现气泡,则说明空气已排尽;
【小问6详解】
由题意可得如下转化关系:NaNH2—NaOH—HCl,由表格数据可知,第1次滴定消耗盐酸体积误差较大,应舍去,则滴定消耗盐酸平均体积为=25.00mL,则氨基钠的质量分数为×100%=97.5%,故答案为:97.5。
16. 铬广泛应用于冶金、化工、铸铁、耐火及高精端科技等领域。工业上以碳素铬铁(铁铬合金)为原料,利用电解法制取金属铬的工艺流程如图所示:
已知:铁铵矾晶体的化学式为。
回答下列问题:
(1)“溶解”前,粉碎碳素铬铁的目的是___________。
(2)“溶解”步骤中,需加热到105℃,写出铬与浓硫酸反应的化学方程式:___________;碳素铬铁过量时会产生,阳极液()进入到“溶解”步骤中,与发生反应的离子方程式为___________。
(3)若铬铵矾晶体为二十四水结晶水合物,属于复盐,其中铬的化合价为+3价,则铬铵矾晶体的化学式为___________。
(4)若以惰性电极进行“电解”,Cr3+在阳极放电的电极反应式为___________,当外电路有0.6mol电子转移,则在阴极上生成铬的质量为___________g。
(5)Cr单质的晶胞结构如图所示。已知晶体密度为,为阿伏加德罗常数的值,则Cr原子的半径为___________nm(用含有、的代数式表示)。
【答案】(1)增大接触面积,加快反应速率,使反应更充分
(2) ①. ②.
(3)[或]
(4) ①. ②. 10.4
(5)
【解析】
【分析】碳素铬铁粉碎后加入浓硫酸溶解,其中的Cr被氧化为Cr2(SO4)3,Fe被浓硫酸氧化为Fe2(SO4)3,若铁过量会有Fe2+生成,所以将含有重铬酸根的阳极液加入溶解后的溶液,将Fe2+氧化为Fe3+,再加入硫酸铵使Fe3+以沉淀析出进行净化,净化后的纯铬铵矾溶液进行结晶得铬铵矾晶体,晶体加热水溶解后电解得Cr。
【小问1详解】
溶解前将碳素铬铁粉碎的目的是在溶解过程中增大接触面积,加快反应速率,使反应更充分;
【小问2详解】
加热时,铬与浓硫酸发生氧化还原反应,化学方程式为2Cr+6H2SO4(浓)Cr2(SO4)3+3SO2↑+6H2O;在酸性条件下,Fe2+与发生氧化还原反应被氧化为Fe3+,离子方程式为6Fe2+++14H+=2Cr3++7H2O+6Fe3+;
【小问3详解】
结合化合物中各元素化合价的代数和等于零,并参考铁铵矾晶体的化学式,分析判断,得出化学式(NH4)2SO4⋅Cr2(SO4)3⋅24H2O,结合复盐的表示形式,可改写为Cr2(NH4)2(SO4)4⋅24H2O;
【小问4详解】
Cr3+在阳极失电子,转化为,电极反应式为2Cr3+−6e−+7H2O=+14H+;阴极电极反应式为Cr3++3e−=Cr,有0.6 mol电子转移时,生成0.2 mol Cr,质量为10.4 g;
【小问5详解】
由图可知,晶胞中含Cr原子个数为2,设Cr原子的半径为r nm,处于对角线的三个原子相切,晶胞棱长为nm,由晶体密度计算公式,解得r=nm。
17. 我国科学家成功利用光伏发电,将电解水获得的与反应合成甲醇,再由甲醇经若干酶促反应合成淀粉。该研究成果已在国际学术期刊《科学》上发表。回答下列问题:
(1)人工合成转化为淀粉只需要11步,其中前两步涉及的反应如图所示。
反应的__________(用含、、、的代数式表示)。
(2)有学者结合实验和计算机模拟结果,得出的一种反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“·”标注,TS1、TS2、TS3、TS4均为过渡态。决速步骤对应的化学方程式为__________;TS3对应的步骤适合在__________(填“高温”或“低温”)条件下进行。
(3)在密闭容器中充入一定量的和,发生反应 ,在催化剂作用下单位时间内的转化率与温度、催化剂的关系如图所示。
①a点时,的生成速率__________(填“>”“<”或“=”,下同)的消耗速率;催化效率:Cat2__________Cat1。
②b点之后的转化率降低,可能的原因是__________。
(4)已知催化加氢的主要反应如下:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
①230℃时,将和按物质的量之比为1:3混合通入恒温刚性密闭容器中,在催化剂作用下同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,容器内压强随时间的变化如下表所示。
时间/min
0
20
40
60
80
压强/MPa
平衡时,则该温度下反应Ⅰ的化学平衡常数__________(用含的代数式表示)。
②二氧化碳催化加氢合成甲醇反应往往伴随副反应Ⅱ。一定温度和压强条件下,为了提高反应速率和甲醇选择性,应当__________。
【答案】(1)
(2) ①. (或) ②. 低温
(3) ①. > ②. > ③. 温度升高,平衡向逆反应方向移动(或催化剂活性降低;或温度升高反应左移与催化剂活性降低共同作用)
(4) ①. ②. 选择适宜的催化剂
【解析】
【小问1详解】
目标反应由I+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ而来,故;
【小问2详解】
由图示反应历程信息可知,TS4对应的步骤,生成的反应活化能最大,是整个化学反应的决速步骤,化学方程式为(或);TS3对应的步骤的反应为,该反应的,,若要自发进行,需要,则适合在低温条件下进行。
【小问3详解】
①a点在平衡之前,正反应速率大于逆反应速率;相同温度下单位时间内转化率较大的催化效率高,故催化效率:Cat2>Cat1;
②催化剂的选择性受温度影响,b点之后温度升高,平衡向逆反应方向移动(或催化剂活性降低;或温度升高反应左移与催化剂活性降低共同作用)。
【小问4详解】
①设起始的物质的量为1mol,则H2的物质的量为3mol,生成为CH3OH的物质的量为xmol,生成CO的物质的量为ymol,列出三段式:
起始时气体总物质的量为4mol,平衡时生成CH3OH为 xmol,生成CO为ymol,生成H2O为(x+y)mol,剩余CO2为(1-x-y)mol,剩余H2为(3-3x-y)mol,气体总物质的量为(4-2x)mol,相同条件下气体的压强之比等于物质的量之比,则,解得x=0.2,再根据平衡时,平衡时总压强为,有,解得y=0.4,则反应Ⅰ平衡时各气体的物质的量为n(CO2)=0.4mol,n(H2)=2mol,n(CH3OH)=0.2mol,n(H2O)=0.6mol,各气体的平衡分压分别为p(CO2)= ,p(H2)= ,p(CH3OH)= , p(H2O)= ,反应Ⅰ的化学平衡常数==;
②二氧化碳催化加氢合成甲醇反应往往伴随副反应Ⅱ。一定温度和压强条件下,为了提高反应速率和甲醇选择性,应当选择适宜的催化剂。
18. 磺胺嘧啶为预防、治疗脑膜炎球菌性脑膜球菌性脑膜炎(流行性脑膜炎)的首选用药,合成路线如下:
回答下列问题:
(1)C的名称为___________;H中所含官能团有碳碳双键、___________。
(2)F的结构简式为___________,由B生成C的反应类型为___________。
(3)G→H可以看作为两步反应完成,其中第二步为氧化反应,试写出第一步反应的化学方程式:___________。
(4)化合物K是H的同系物,最大质荷比为99,满足下列条件的K的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
a.红外光谱显示有结构
b.氨基与碳碳双键相连
其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为6∶2∶1的结构简式为___________(写一种)。
(5)已知:。对氨基苯甲酰-丙氨酸是重要的医药中间体,结构简式为:,试以甲苯和-丙氨酸()为原料,设计对氨基苯甲酰-丙氨酸的合成路线(无机试剂任选):___________。
【答案】(1) ①. 苯胺 ②. 醛基
(2) ①. (NH2) 2C=NH ②. 还原反应
(3)HC≡CCH2OH+HN(C2H5)2(C2H5)2NCH=CHCH2OH
(4) ①. 26 ②.
(5)+
【解析】
【分析】A发生硝化反应生成B,B中硝基还原为氨基得到C,C发生取代反应生成D,D发生取代反应引入氯原子生成E,E和F发生反应,使得E中氯原子被取代生成K,结合K结构可知,F为(NH2) 2C=NH;乙炔和甲醛生成G,G转化为H;KH生成I,I生成产品;
【小问1详解】
由结构可知,C的名称为苯胺;H中所含官能团有碳碳双键、醛基;
【小问2详解】
由分析可知,F的结构简式为(NH2) 2C=NH;B中硝基还原为氨基得到C,由B生成C的反应类型为还原反应;
【小问3详解】
G→H可以看作为两步反应完成,其中第二步为氧化反应,则第一步反应为碳碳叁键加成转化为碳碳双键生成(C2H5)2NCH=CHCH2OH,第二步为羟基氧化为醛基,第一步反应的化学方程式为:HC≡CCH2OH+HN(C2H5)2(C2H5)2NCH=CHCH2OH;
【小问4详解】
H为(C2H5)2NCH=CHCHO,相对分子质量为127,化合物K是H的同系物,最大质荷比为99,则K比H少2个-CH2,K化学式为C5H9NO,其不饱和度为2;满足下列条件的K的同分异构体:a.红外光谱显示有结构;b.氨基与碳碳双键相连;则存在:共26种;其中核磁共振氢谱有3组峰,则结构对称,且峰面积之比为6∶2∶1的结构简式为;
【小问5详解】
由已知原理可知,羧基间位会引入硝基,故应该首先在甲苯中甲基的对位首先引入硝基,在氧化甲基为羧基,然后还原硝基为氨基,再和-丙氨酸生成产物,故流程为:+。
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2025届固始县永和高中、外国语高中二模联考
高三化学试题卷
注意事项:
考试时间75分钟,满分100分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息,然后在答题卡上作答,在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 2023 年 10月31日8时11分, “神舟十六号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,标志着此次载人飞行任务取得圆满成功。“神舟十六号”返回舱所用下列构件主要由有机合成材料制造的是
A. 陶瓷雷达密封环 B. 聚酰胺国旗
C. 单晶硅太阳能电池板 D. 新型铝基碳化硅舱体内壳层
2. 下列图示或化学用语正确的是
A. 中O的杂化轨道表示式:
B. 用电子式表示的形成过程:
C. 基态砷原子的核外电子排布式:
D. 的电子式:
3. 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol H2O2中含有极性共价键的数目为3NA
B. 25℃1 L pH=1的H3PO4溶液中H+数目为0.1NA
C. 20 g H218O含有的中子数为12NA
D. 足量铁粉与1 L14 mol/L浓硝酸加热充分反应转移电子数目为7NA
4. 苯甲酸是一种食品防腐剂,微溶于冷水,易溶于热水。某同学设计实验提纯某粗苯甲酸样品(其中含有少量泥沙等难溶于水的杂质),下列操作未涉及的是
A. 甲:加热溶解 B. 乙:冷却结晶
C. 丙:萃取后分液 D. 丁:趁热过滤
5. 下列说法正确的是
A. Fe分别与、蒸气反应均生成亚铁盐
B. 向溶液中分别通入、,均无沉淀生成
C. 常温下,Al分别与稀盐酸、稀硝酸反应均能制取氢气
D. 加热条件下,Cu分别与浓硫酸、稀硫酸反应均可制备硫酸铜
6. 实验装置为实验提供必要条件和测量手段。如图装置不能达到实验目的的是
A. 图a测定醋酸溶液的浓度
B. 图b制备[Cu(NH3)4]SO4•H2O晶体
C. 图c用NaOH溶液除去溴苯中的溴单质
D. 图d测定一定质量的Na2O2和Na2O混合物中Na2O2的含量
7. 短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增加,X、Y、W位于不同周期,原子序数:3Y=Z+R,常温下,X与Y可组成两种液体二元化合物。某种缓冲溶液的主要成分结构如图。
下列有关说法错误的是
A. 简单氢化物的沸点:Y>Z
B. 简单离子半径:Y>Z>W
C. W分别与X、Y组成的化合物均含离子键
D. 电解WZ溶液可制得WYX、
8. 离子液体中X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,基态Y原子的s能级电子数是p能级的2倍,基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,是10电子微粒。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的键角:Y<Z B. 第一电离能:Y<W<Z
C. 与的空间结构相同 D. 难溶于水
9. 下列离子方程式错误的是
A. 去除废水中的
B. 补铁剂中滴加溶液:
C. 向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:
D. 加入热水中:
10. 对下列事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
的沸点较低
存在分子内氢键
B
可发生反应:
中N的一个杂化轨道上有未成对电子,易两分子结合形成键
C
与加成的主要产物是
中的电负性较大,使双键电子云向中心碳原子偏移;中带正电性的易连在带负电性中心碳原子上
D
利用“杯酚”可分离和
超分子具有自组装的特征
A. A B. B C. C D. D
11. 一种新型的葡萄糖辅助Cu(Ⅰ)/Cu(Ⅱ)氧化还原耦合制氢系统工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. M极为电源负极 B. P极的电极反应式为
C. 电解过程中Q极发生氧化反应 D. 理论上消耗18g葡萄糖,可制得0.2mol
12. 含的溶液中发生反应的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. 由图可知不能氧化
B. 反应过程中包含三个基元反应
C. 若不加,该反应的化学反应速率更大
D. 和不能大量共存
13. 钒作为一种重要的战略性资源,在高科技尖端科学与军工领域有着广泛的用途。钒主要制成钒铁,用作钢铁合金,它具有能细化钢铁基体晶粒的作用,可从其氧化物中提取。如图是某种钒的氧化物晶体的立方晶胞。已知:该晶体的密度为,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. V位于元素周期表的第VB族
B. 该氧化物的化学式为
C. 若点原子的分数坐标为,则点原子的分数坐标为
D. 晶胞中距离最近的两个钒原子的核间距为
14. 常温下,用标准溶液滴定待测溶液,滴定过程中溶液的pH随的变化曲线如图所示:
已知:常温下,。下列叙述正确的是
A. 由b、d点的pH可得出
B. 向NaF溶液中滴加少量溶液时,其反应为
C. 在a、b点之间存在
D. d点溶液中:
二、非选择题(58分)
15. 氨基钠可用作有机合成的还原剂、脱水剂等。已知,i.几乎不溶于液氨,易与水、氧气等反应;ii.、、。回答下列问题:
I.制备氨基钠
(1)按气流从左往右的方向,上述装置合理的连接顺序为___________(填仪器接口字母,必要时个别装置可重复使用)。
(2)仪器x的名称为___________,装置A的作用为___________。
(3)装置B中制备的化学方程式为___________。
(4)的作用是___________,若装置D中生成1.12L(标准状况下),则消耗___________gNa。
(5)反应前装置D中需通入氨气排尽体系中空气,设计方案判断密闭体系中空气是否排尽:___________。
II.氨基钠产品质量分数测定
称量2.0g氨基钠产品,溶于水配成500mL溶液;量取25mL溶液,加热除去,冷却至室温后,滴入2滴酚酞试液,用的HCl标准溶液进行滴定,记下达到滴定终点所消耗HCl标准溶液的体积,重复上述实验4次,滴定结果如下表。
实验数据
滴定次数
1
2
3
4
V(产品)/mL
25.00
25.00
25.00
25.00
V[HCl(标准溶液)]/mL
25.75
25.00
25.05
24.95
(6)氨基钠的质量分数为___________%(保留三位有效数字)。
16. 铬广泛应用于冶金、化工、铸铁、耐火及高精端科技等领域。工业上以碳素铬铁(铁铬合金)为原料,利用电解法制取金属铬的工艺流程如图所示:
已知:铁铵矾晶体的化学式为。
回答下列问题:
(1)“溶解”前,粉碎碳素铬铁的目的是___________。
(2)“溶解”步骤中,需加热到105℃,写出铬与浓硫酸反应的化学方程式:___________;碳素铬铁过量时会产生,阳极液()进入到“溶解”步骤中,与发生反应的离子方程式为___________。
(3)若铬铵矾晶体为二十四水结晶水合物,属于复盐,其中铬的化合价为+3价,则铬铵矾晶体的化学式为___________。
(4)若以惰性电极进行“电解”,Cr3+在阳极放电的电极反应式为___________,当外电路有0.6mol电子转移,则在阴极上生成铬的质量为___________g。
(5)Cr单质的晶胞结构如图所示。已知晶体密度为,为阿伏加德罗常数的值,则Cr原子的半径为___________nm(用含有、的代数式表示)。
17. 我国科学家成功利用光伏发电,将电解水获得的与反应合成甲醇,再由甲醇经若干酶促反应合成淀粉。该研究成果已在国际学术期刊《科学》上发表。回答下列问题:
(1)人工合成转化为淀粉只需要11步,其中前两步涉及的反应如图所示。
反应的__________(用含、、、的代数式表示)。
(2)有学者结合实验和计算机模拟结果,得出的一种反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“·”标注,TS1、TS2、TS3、TS4均为过渡态。决速步骤对应的化学方程式为__________;TS3对应的步骤适合在__________(填“高温”或“低温”)条件下进行。
(3)在密闭容器中充入一定量的和,发生反应 ,在催化剂作用下单位时间内的转化率与温度、催化剂的关系如图所示。
①a点时,的生成速率__________(填“>”“<”或“=”,下同)的消耗速率;催化效率:Cat2__________Cat1。
②b点之后的转化率降低,可能的原因是__________。
(4)已知催化加氢的主要反应如下:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
①230℃时,将和按物质的量之比为1:3混合通入恒温刚性密闭容器中,在催化剂作用下同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,容器内压强随时间的变化如下表所示。
时间/min
0
20
40
60
80
压强/MPa
平衡时,则该温度下反应Ⅰ的化学平衡常数__________(用含的代数式表示)。
②二氧化碳催化加氢合成甲醇反应往往伴随副反应Ⅱ。一定温度和压强条件下,为了提高反应速率和甲醇选择性,应当__________。
18. 磺胺嘧啶为预防、治疗脑膜炎球菌性脑膜球菌性脑膜炎(流行性脑膜炎)的首选用药,合成路线如下:
回答下列问题:
(1)C的名称为___________;H中所含官能团有碳碳双键、___________。
(2)F的结构简式为___________,由B生成C的反应类型为___________。
(3)G→H可以看作为两步反应完成,其中第二步为氧化反应,试写出第一步反应的化学方程式:___________。
(4)化合物K是H的同系物,最大质荷比为99,满足下列条件的K的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
a.红外光谱显示有结构
b.氨基与碳碳双键相连
其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为6∶2∶1的结构简式为___________(写一种)。
(5)已知:。对氨基苯甲酰-丙氨酸是重要的医药中间体,结构简式为:,试以甲苯和-丙氨酸()为原料,设计对氨基苯甲酰-丙氨酸的合成路线(无机试剂任选):___________。
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