内容正文:
成都石室中学2024-2025学年度下期高2026届期中考试
化学试卷
本试卷分选择题和非选择题两部分。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.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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。回答非选择题时,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 B-11 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32
第I卷 (选择题,共42分)
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,只有一项是最符合题目要求的。)
1. 借助科学仪器测量能够帮助我们更加准确地认识事物及其变化规律。下列叙述错误的是
A. 利用X射线衍射仪测定冰晶体中水分子的键长和键角
B. 利用核磁共振氢谱仪测定青蒿素的相对分子质量
C. 利用红外光谱仪测定水杨酸中的官能团种类信息
D. 利用原子吸收光谱仪测定地质矿物中的金属元素
【答案】B
【解析】
【详解】A.X射线衍射仪可以鉴别晶体,也可以测定键长及键角等信息,A正确;
B.核磁共振氢谱仪主要用来测定不同化学环境的氢的种类和个数比,利用质谱仪测定青蒿素的相对分子质量,B错误;
C.红外光谱仪可以测定有机物中的官能团种类信息,C正确;
D.原子吸收光谱仪可以测定物质中的金属元素,D正确;
故选B。
2. 中和胃酸药物“达喜”的有效成分为,下列说法正确的是
A. 电负性:H<C<O B. 价电子数:O<C
C. 原子半径:Mg<Al D. 碱性:Mg(OH)2<Al(OH)3
【答案】A
【解析】
【详解】A.C和O为同周期元素,C在O的左边,同周期元素从左到右电负性逐渐增大,在CH4中,H显+1价,则H的电负性小于C,所以电负性:H<C<O,A正确;
B.C的价电子排布式为2s22p2,O的价电子排布式为2s22p4,则价电子数:O>C,B不正确;
C.Mg、Al为同周期元素,Mg在Al的左边,同周期元素从左到右,原子半径依次减小,则原子半径:Mg>Al,C不正确;
D.元素的金属性越强,最高价氧化物的水化物的碱性越强,Mg和Al为同周期元素,且Mg在Al的左边,同周期元素从左到右,金属性依次减弱,则金属性Mg>Al,所以碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3,D不正确;
故选A。
3. 物质结构决定其性质,下列有关物质结构与性质的描述中,错误的是
A. 臭氧的极性很微弱,它在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度
B. 邻羟基苯甲酸()含分子内氢键,其熔沸点高于对羟基苯甲酸()
C. F的电负性强于Cl,使F3C—的极性大于Cl3C—的极性,导致CF3COOH的酸性强于CCl3COOH的酸性
D. 接近水的沸点的水蒸气中存在相当量的水分子因氢键而相互缔合,接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式H2O计算出来的相对分子质量大
【答案】B
【解析】
【详解】A.水是极性溶剂、CCl4是非极性溶剂,臭氧的极性很微弱,它在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度,故A正确;
B.邻羟基苯甲酸()含分子内氢键,对羟基苯甲酸易形成分子间氢键,所以邻羟基苯甲酸的熔沸点小于对羟基苯甲酸(),故B错误;
C.F的电负性强于Cl,使F3C—的极性大于Cl3C—的极性,导致CF3COOH中O-H键易断裂,CF3COOH中O-H的酸性强于CCl3COOH的酸性,故C正确;
D.接近水的沸点的水蒸气中存在相当量的水分子因氢键而相互缔合为(H2O)n,接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式H2O计算出来的相对分子质量大,故D正确;
选B。
4. 下列说法正确的是
A. 与发生加成反应后的产物具有手性
B. 有机物最多有12个碳原子在同一平面上
C. 某烃的键线式为,该物质和Br2按物质的量之比为1:1加成时,所得产物有5种(不考虑立体异构)
D. 1-丁烯和2-丁烯属于位置异构,HCOOCH3和CH3COOH属于官能团异构
【答案】D
【解析】
【详解】A.与发生加成反应后的产物是,该分子不具有手性,A错误;
B.有机物中,苯环和碳碳双键连接的碳原子都可以在同一个平面上,碳碳三键上的碳原子也可以与之共面,圈内的-CH-基团中的碳原子是sp3杂化,最多有三个碳原子共面,故有机物中最多有13个碳原子共面,B错误;
C. 和Br2按物质的量之比为1:1加成时,溴原子可加成在1,2号碳原子上、3,4号碳原子上、5,6号碳原子上,由于左边是共轭双键,也可发生1,4-加成,溴原子可加成在1,4号碳原子上,2,3号碳原子间形成双键,所以共生成四种产物,C错误;
D.1-丁烯和2-丁烯官能团相同,位置不同,属于位置异构,HCOOCH3和CH3COOH分子式相同,但官能团不同,二者属于官能团异构,D正确;
故选D。
5. 屠呦呦团队发现了青蒿素,有效降低了疟疾患者的死亡率。已知:青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,热稳定性差,在水中几乎不溶,易溶于有机溶剂,如乙醇(常温常压下沸点为78.3℃)、乙醚(常温常压下沸点为34.6℃)等。如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程,下列说法不正确的是
A. 研碎时应该将黄花青蒿置于研钵中,研碎的目的是增大与溶剂X的接触面积
B. 操作Ⅰ用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗
C. 操作Ⅱ是蒸馏,操作III是用水进行重结晶
D. 溶剂X选用乙醚,提取效果比乙醇好
【答案】C
【解析】
【分析】将黄花青蒿干燥后,在研钵中进行研磨,得到固体粉末,加入乙醚,进行萃取;萃取后过滤(操作),将得到的滤液进行蒸馏(操作),蒸出乙醚,得到粗品,再将粗品进行萃取、蒸馏(操作),得到精品青蒿素,据此作答。
【详解】A.研碎时应该将黄花青蒿置于研钵中进行,可增大与乙醚的接触面积,加快浸取速率,A正确;
B.已知青蒿素易溶于乙醚,操作加入乙醚可萃取青蒿素,再过滤,将残渣和提取液分离,过滤时需要玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗,B正确;
C.青蒿素在水中几乎不溶,应该加乙醇溶解,然后经浓缩、结晶、过滤获得精品,C错误;
D.由于乙醚沸点比较低,蒸馏提取所需温度较低,可保护对热不稳定青蒿素不被破坏,所以用乙醚作溶剂提取效果比乙醇好,D正确;
故选C。
6. 下列实验装置及相应说法正确的是
A. 图A中甲烷和氯气在光照条件下反应生成的混合气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,说明CH3Cl是酸性气体
B. 图B用于实验室制备硝基苯,实验观察到烧杯底部有黄色油状物质生成,是因为硝基苯中溶有少量NO2
C. 图C用于除去甲烷中的乙烯杂质
D. 图D中收集的气体可以使溴水褪色,说明生成了乙炔
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲烷与氯气在光照条件下反应生成的气体有一氯甲烷和氯化氢,使湿润的石蕊试纸变红的气体为氯化氢,一氯甲烷为非电解质,A错误;
B.烧杯底部有黄色油状物质生成,是因为硝基苯中溶有少量NO2,可加入NaOH溶液,B正确;
C.高锰酸钾氧化乙烯生成二氧化碳气体,引入新杂质,C错误;
D.反应中生成硫化氢等杂质气体也能使溴水褪色,干扰乙炔检验,D错误;
故选B。
7. 化合物X(如图)是一种药物成分,用于治疗原发性高胆固醇血症,可降低总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇。下列相关表述错误的是
A. 含有4种官能团
B. 该物质能发生加成反应、加聚反应、取代反应、氧化反应
C. 可与FeCl3溶液发生显色反应
D. 1mol物质X与NaOH反应最多消耗3molNaOH
【答案】D
【解析】
【详解】A.X中含有C-F键,C-Cl键,羟基,碳碳双键,共有4种官能团,A正确;
B.该物质含有碳碳双键,苯环,酚羟基等,能发生加成反应、加聚反应、取代反应、氧化反应,B正确;
C.该物质含酚羟基,可与FeCl3溶液发生显色反应,C正确;
D.X中含有C-F键,C-Cl键,酚羟基等,1molC-F键能消耗2mol氢氧化钠,1molC-Cl键能消耗2mol氢氧化钠,1mol酚羟基能消耗1mol氢氧化钠,所以1mol物质X与NaOH反应最多消耗5molNaOH,D错误;
故选D。
8. 工业上可由乙苯生产苯乙烯:。下列有关说法正确的是
A. 用酸性高锰酸钾可以区分苯乙烯和乙苯
B. 乙苯和苯乙烯均能发生取代反应和加聚反应
C. 1mol苯乙烯最多可与4mol氢气加成,加成产物的一氯代物共有6种
D. 乙苯和苯乙烯分子中共平面的碳原子数最多都为7
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯乙烯和乙苯都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,则不能用酸性高锰酸钾区分苯乙烯和乙苯,A错误;
B.乙苯能发生取代反应,但不能发生加聚反应;苯乙烯含有碳碳双键,能发生加聚反应,也能发生取代反应,B错误;
C.苯乙烯中苯环和碳碳双键均能与氢气加成,则1mol苯乙烯最多可与4mol氢气加成,加成产物为,有6种等效氢(),即加成产物的一氯代物共有6种,C正确;
D.苯环为平面形结构,且与苯环直接相连的原子与苯环共平面,同时碳碳单键可以旋转,乙烯也为平面形分子,所以乙苯和苯乙烯分子中共平面的碳原子数最多都为8,D错误;
故选C。
9. 某离子液体由原子序数依次增大的短周期元素、、、、组成,其结构如图所示。其中、位于同周期相邻主族,基态和的轨道均含一个未成对电子。下列说法错误的是
A. 简单离子半径: B. 电负性:
C. 氢化物的沸点:一定大于 D. 该离子液体的阴、阳离子中均含有配位键
【答案】C
【解析】
【分析】依据结构可知X形成1个单键,且在五种元素中原子序数最小,则X为H,Y均形成四个共价键,则Y为C,由于Y、Z位于同周期相邻主族,故Z为N元素,该物质阳离于应该是N(CH3)3与H+结合,其中N上有1个孤电子对,H+提供空轨道,二者形成配位键,该物质的阴离子为-1价,结合W和M的p轨道均含有一个未成对电子,故W的价电子排布式为3s23p1,M的价电子排布式为3s23p5,该阴离子应该为,其中Al3+提供空轨道,Cl-提供孤电子对,二者形成配位键。由此可以得知,X为H,Y为C,Z为N,W为Al,M为Cl。
【详解】A.Al3+、N3-均为10电子微粒,电子层结构相同,核电荷数越大,半径越小,故半径:N3->Al3+,Cl-为18电子微粒,所以Cl-的半径最大,因此简单离子半径:Al3+<N3-<Cl-,故A正确;
B.元素非金属性越大,电负性越大,因此非金属性H<C,C有2个价电子,Cl有7个价电子,Cl更容易吸引H+,因此电负性C<Cl,故电负性:X<Y<M,故B正确;
C.非金属性越强,简单氢化物沸点越高,但C和N的氢化物种类众多,因此N的氢化物沸点不一定大于C的氢化物沸点,故C错误;
D.由上述分析可知,该离子液体中阴、阳离子中均含有配位键,故D正确;
故答案为C。
10. 已知反应:2[Co(H2O)6]2++10NH3+2NH+H2O2=2[Co(NH3)6]3++14H2O,下列说法错误的是
A. NH3和H2O的配位能力:NH3 > H2O
B. 键角的大小:NH3 > H2O
C. 1mol [Co(NH3)6]3+配离子中,含有σ键数目为18NA
D. [Co(NH3)6]3+的中心离子为Co3+,配位数为6
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应为2[Co(H2O)6]2++10NH3+2NH+H2O2=2[Co(NH3)6]3++14H2O,最终生成[Co(NH3)6]3+和H2O,则H2O与Co3+的配位能力弱,即与Co3+的配位能力:NH3>H2O,A正确;
B.NH3中心原子N的价层电子对数为:3+=4,H2O中心原子O的价层电子对数为:2+=4,二者的VSEPR模型均为四面体形,但N原子的孤电子对数为=1,O原子的孤电子对数为=2,孤电子对数越多,键角越小,则键角的大小:NH3>H2O,B正确;
C.1个NH3分子中含有3个N-H键、Co3+与N形成配位键,配位键是σ键,则1mol[Co(NH3)6]3+中含有σ键数目为24NA,C错误;
D.根据配位化合物的组成和性质可知,[Co(NH3)6]3+的中心离子为Co3+,配位数为6,D正确;
故答案为:C。
11. 立方氮化硼晶体被认为是已知最硬的物质,其晶胞结构如图所示。已知阿伏加德罗常数的值为,晶胞参数为。下列说法正确的是
A. 硼、氮原子间最短距离为
B. B、N元素均位于元素周期表中的区
C. 该晶胞的质量为
D. 若处原子分数坐标为(1,0,0),则处原子分数坐标为
【答案】A
【解析】
【详解】A.由晶胞图可知,硼、氮原子间最短距离为体对角线的,晶胞参数为,晶胞的体对角线为,故硼、氮原子间最短距离为,A正确;
B.B的价电子排布式为、N的价电子排布式为,均位于元素周期表中的区,B错误;
C.由图知,在晶胞中,含有4个和个B,该晶胞的质量为,C错误;
D.由图知,若处原子分数坐标为(1,0,0),则处原子分数坐标为,D错误;
故选A。
12. 1,4-环己二醇()是生产某些液晶材料和药物的原料,现以环己烷()为基础原料,合成1,4-环己二醇的路线如下。下列说法错误的是
A. 合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应
B. 环戊二烯与HBr1:1加成时生成的产物有2种
C. 反应(2)和反应(7)的反应条件不相同
D. 有机物N和Y可能为同分异构体
【答案】B
【解析】
【分析】发生取代反应得到,发生消去反应得到M:,M与溴水发生加成反应得到N:,N发生消去反应得到,与溴水发生加成反应得到,与氢气发生加成反应得到Y:,Y发生水解反应得到产物。
【详解】A.根据分析可知,合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应,故A正确;
B.环戊二烯与HBr1:1加成时,可发生1,2加成和1,4加成,1,2加成时,可生成和,1,4加成时生成,与1,2加成产物重合,生成的产物有2种,但连接溴原子的碳为手性碳原子,存在立体异构,则加成产物不止两种,故B错误;
C.反应(2)是氯代烃的消去反应,条件为强碱的醇溶液,而反应(7)为卤代烃水解得到醇,反应条件为强碱的水溶液,反应条件不相同,故C正确;
D.根据分析,N:和Y:为同分异构体,但若M与氯气发生加成反应得到N,此时N与Y不互为同分异构体,所以有机物N和Y可能为同分异构体,故D正确;
故选B。
13. 叔丁基溴在纯溶剂中会发生溶剂解,叔丁基溴在水中的溶剂解反应生成两种产物的机理分别为:
下列说法错误的是
A. 两种机理的控速步骤是相同的 B. 两种机理中都用到了孤对电子
C. 把叔丁基溴换成叔丁基碘,产物比例不变 D. 把换成,消去产物比例减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.两种机理分别是卤代烃的取代反应机理和消去反应机理,两种机理都是形成碳正离子的步骤为慢反应,所以控速步骤相同,A项正确;
B.从机理上可以看出,水分子利用氧原子上的孤对电子分别进攻碳正离子和氢原子,B项正确;
C.从机理可以推断出卤素原子的种类决定的是活化能的大小,产物的比例是由亲核试剂选择进攻碳正离子还是氢原子决定的,在都是水作亲核试剂的情况下得到的产物比例不变,C项正确;
D.把水换成乙醇后,提供孤对电子的依然是氧原子,但是乙醇的体积较大,进攻处在结构中间的碳正离子的能力降低,更易进攻处在外围的氢原子,所以消去产物比例增大,D项错误;
答案选D。
14. 燃油汽车尾气中含有和等有毒气体,某研究小组用新型催化剂对、在不同条件下的催化转化进行研究,反应原理为: 。在密闭容器中充入和,平衡时的体积分数随温度、压强的变化关系如图。下列说法错误的是
A. 点的平衡转化率约为57.1%
B. a点和点的反应速率可能相同
C. 若在点扩大容器体积并加热,可能达到点状态
D. 恒温恒容条件下,向b点平衡体系中再充入1mol和,重新达到平衡后,与点状态相比,NO的体积分数将减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.c点NO体积分数为25%,设转化的NO为amol:
则总的物质的量为(4-0.5a)mol,mol,则CO的平衡转化率为≈57.1%,故A正确;
B.该反应为气体体积减小的放热反应,压强相同时,温度越高,平衡时NO的体积分数越大,则T1>T2,d点温度低但压强大,a点温度高但压强小,则d点的反应速率可能等于a点,故B正确:
C.由B分析可知,e点温度高于c,则e点加热不会达到c点,故C错误;
D.恒温恒压条件下,向b点平衡体系中再充入1mol NO和1mol CO,等效于对原平衡加压,重新达到平衡后,NO的体积分数减小,故D正确;
故选:C。
第II卷 (非选择题,共58分)
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 富马酸(反式丁烯二酸)与Fe2+形成的配合物——富马酸铁又称“富血铁”,可用于治疗缺铁性贫血。以下是合成富马酸铁的一种工艺路线:
回答下列问题:
(1)A的名称为___________;D的结构简式___________。
(2)D→E的化学方程式___________。
(3)G→H发生了___________反应和酸碱中和反应。(填反应类型)
(4)检验富血铁中是否含有Fe3+的实验操作步骤是___________。
(5)C的二溴代物有___________种。
(6)富马酸为二元羧酸,1mol富马酸与足量乙醇反应的化学方程式___________。
【答案】(1) ①. 环己烷 ②.
(2)+2NaOH+2NaBr+H2O
(3)消去反应 (4)取少量富血铁,加入稀硫酸溶解,再滴加KSCN溶液,若溶液显血红色,则产品中含有;反之,则无
(5)11种 (6)+2CH3CH2OH+2H2O
【解析】
【分析】环己烷与氯气发生取代反应,生成一氯环己烷B(),与氢氧化钠醇溶液发生消去反应,生成环己烯C,然后与溴的四氯化碳发生加成反应,生成D(),再与氢氧化钠醇溶液发生消去反应,生成1,3-环己二烯,与氯气光照条件下发生取代反应,生成,然后与氧气在五氧化二钒的催化下发生氧化反应,生成,再用与氢氧化钠醇溶液发生消去反应生成H,酸化后与亚铁离子结合形成富血铁,以此解答该题。
【小问1详解】
根据分析可知,A的名称为环己烷;D的结构简式;
【小问2详解】
D()与氢氧化钠醇溶液发生消去反应,生成1,3-环己二烯,化学方程式+2NaOH+2NaBr+H2O;
【小问3详解】
与氢氧化钠醇溶液发生消去反应生成H(),酸化后与亚铁离子结合形成富血铁,故G→H发生了卤代烃的消去反应反应和酸碱中和反应;
【小问4详解】
铁离子和KSCN溶液变红色,则检验富血铁中是否含有的试剂是硫氰化钾,实验操作步骤是:取少量富血铁,加入稀硫酸溶解,再滴加KSCN溶液,若溶液显血红色,则产品中含有;反之,则无;
【小问5详解】
C的二溴代物有11种;
【小问6详解】
富马酸为二元羧酸,1mol富马酸与足量乙醇发生酯化反应,可消耗2mol乙醇,化学方程式:+2CH3CH2OH+2H2O;
16. 对硝基乙酰苯胺常用作合成药物和染料的中间体,用乙酰苯胺制备对硝基乙酰苯胺的反应为:
实验参数:
化合物名称
分子量
性状
熔点/℃
沸点/℃
溶解度
乙酰苯胺
135
白色晶体
114.3
304
溶于沸水,微溶于冷水,溶于乙醇和乙酸
对硝基乙酰苯胺
180
白色晶体
215.6
100(1.06×10⁻³kPa)
溶于热水,几乎不溶于冷水,溶于乙醇和乙醚
邻硝基乙酰苯胺
180
淡黄色片状或棱状晶体
94.0
100(0.13kPa)
溶于沸水,微溶于冷水,溶于乙醇和乙醚
副反应:
乙酰苯胺与混酸在5℃下反应主要产物是对硝基乙酰苯胺,在40℃下反应则生成约25%的邻硝基乙酰苯胺。
步骤1 在三颈烧瓶内放入新制备的乙酰苯胺4.5g和4.5mL冰醋酸,在冷水浴冷却下搅拌,慢慢加入9mL浓硫酸。乙酰苯胺逐渐溶解。将所得溶液放在冰水浴中冷却到0~2℃。
步骤2 用2mL浓硫酸和2.3mL浓硝酸在冰水浴中配制混酸。
步骤3 向三颈烧瓶中滴加混酸,保持反应温度不超过5℃。滴加完毕,在室温下搅拌1h后,将反应混合物缓慢倒入装有20mL水和30g碎冰的烧杯,并不断搅拌,立即析出淡黄色沉淀。
步骤4 待碎冰全部融化后抽滤,洗涤,抽干得粗品。
步骤5 将该粗品纯化,得对硝基乙酰苯胺4.0g。
回答下列问题:
(1)装置图中,仪器A中的名称___________。冷凝管的进水口是___________(填字母)。
(2)步骤1加冰醋酸有两个作用:①___________,②___________。
(3)步骤3滴加混酸时不能过快,控制每10s滴加1~2滴,原因是___________。
(4)步骤4中洗涤粗品时___________ (填标号)。
a.先用冷水再用乙醇洗 b.用热水洗 c.用乙醇洗 d.用冷水洗
(5)步骤5中将粗品纯化的方法是___________。本实验的产率为___________。(保留一位小数)
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. b
(2) ①. 抑制乙酰苯胺的水解 ②. 作溶剂,加速溶解
(3)反应放热,滴加过快会使反应温度高于5℃,副产物增多
(4)d (5) ①. 重结晶 ②. 66.7%
【解析】
【分析】在三颈烧瓶内放入新制备的乙酰苯胺、冰醋酸,在冷水浴冷却下搅拌,慢慢加入浓硫酸,乙酰苯胺逐渐溶解,将所得溶液放在冰水浴中冷却到0~2℃;用2mL浓硫酸和2.3mL浓硝酸在冰水浴中配制混酸,向三颈烧瓶中滴加混酸,保持反应温度不超过5℃,滴加完毕,在室温下搅拌1h后,将反应混合物缓慢倒入装有20mL水和30g碎冰的烧杯,并不断搅拌,立即析出淡黄色沉淀,抽滤,洗涤,抽干得粗品,粗品纯化,得对硝基乙酰苯胺。
【小问1详解】
装置图中,仪器A的名称:恒压滴液漏斗。冷凝管中冷凝水下进上出,进水口是:b;
【小问2详解】
乙酰苯胺能发生水解反应,步骤1加冰醋酸有两个作用:①抑制乙酰苯胺的水解,②作溶剂,加速溶解;
【小问3详解】
步骤3滴加混酸时不能过快,控制每10s滴加1~2滴,原因是:反应放热,滴加过快会使反应温度高于5℃,副产物增多;
【小问4详解】
根据对硝基乙酰苯胺、邻硝基乙酰苯胺、乙酰苯胺在水中的溶解性,洗涤粗品时用冷水洗,故选d;
【小问5详解】
根据溶解性,将粗品纯化的方法是重结晶;4.5g乙酰苯胺的物质的量是,4.0g对硝基乙酰苯胺的物质的量是,本实验的产率为:。
17. 稀土(RE)包括镧、钇等元素,是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理,一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下:
已知:月桂酸()熔点为;月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下,稀土离子保持+3价不变;的开始溶解时的为8.8;有关金属离子沉淀的相关见下表。
离子
开始沉淀时的
8.8
1.5
3.6
6.2~7.4
沉淀完全时的
/
3.2
4.7
/
(1)在浸取过程中,可以提高浸取率的方法有___________。(任写两点)
(2)“氧化调”的目的是___________。
(3)“过滤1”前,用溶液调至___________的范围内,若超过此范围可能会造成的后果是___________。
(4)“过滤2”后,滤饼中检测不到元素,滤液2中浓度为。为尽可能多地提取,可提高月桂酸钠的加入量,但应确保“过滤2”前的溶液中低于___________(保留两位有效数字)。
(5)“操作X”的过程为:___________。
(6)该工艺中,可再生循环利用的物质有___________ (写名称)。
(7)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂。
①还原和熔融盐制备Pt3Y时,生成0.25 molPt3Y转移___________电子。
②Pt3Y/C用作氢氧燃料电池电极材料时,能在酸性溶液中高效催O2的还原,发生的电极反应为___________。
【答案】(1)粉碎/加热/搅拌(答案合理即可)
(2)将溶液中的氧化成,便于通过调pH沉淀出去
(3) ①. 4.7≤pH<6.2 ②. 稀土离子被沉淀,造成损失
(4)1.0×10-3mol/L
(5)冷却结晶过滤 (6)硫酸镁
(7) ①. 3.75 ②.
【解析】
【分析】由流程可知,该类矿(含铁、铝等元素)加入酸化MgSO4溶液浸取,得到浸取液中含有、、、、、等离子,经氧化调pH使、形成沉淀,经过滤除去,滤液1中含有、、等离子,加入月桂酸钠,使形成沉淀,滤液2主要含有MgSO4溶液,可循环利用,滤饼加盐酸,经加热搅拌溶解后,再冷却结晶,析出月桂酸,再固液分离得到RECl3溶液。
【小问1详解】
粉碎、加热、搅拌等均可提高浸取率。
【小问2详解】
由分析可知,“氧化调pH”目的是除去含铁、铝等元素的离子,需要将Fe2+氧化为Fe3+,以便后续除杂。
【小问3详解】
由表中数据可知,沉淀完全的pH为4.7,而开始沉淀的pH为6.2~7.4,所以为保证、沉淀完全,且不沉淀,要用溶液调pH至4.7pH<6.2的范围内,若pH过大,则稀土离子被沉淀,造成损失;
【小问4详解】
滤液2中浓度为,即0.018mol/L,根据,若要加入月桂酸钠后只生成,而不产生,则==1.010-3,故答案为:1.010-3;
【小问5详解】
“操作X”的结果是分离出月桂酸,由信息可知,月桂酸熔点为,故“操作X”的过程为:先冷却结晶过滤,再固液分离,故答案为:冷却结晶过滤;
【小问6详解】
由分析可知,该工艺中,可再生循环利用的物质有MgSO4,故答案为:硫酸镁;
【小问7详解】
①中Y为+3价,中Pt为+4价,而中金属均为0价,所以还原和熔融盐制备时,生成1mol转移15电子,生成0.25 molPt3Y转移3.75mol电子,故答案为:3.75;
②酸性溶液中,氢氧燃料电池正极发生还原反应,发生的电极反应为,故答案为:。
18. 氮和硫是构建化合物的常见元素。
I.硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物。
(1)基态S原子价层电子排布式是___________。
(2)比较N原子和O原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由:___________。
(3)的空间结构是___________。
II.
(4)①,其中的N原子杂化方式为___________;比较键角中的___________中的(填“>”、“<”或“=”),请说明理由___________。
②已知:
将与按物质的量之比1:2发生化合反应生成A,测得A由2种微粒构成,其中之一是。写出A中阴离子的结构式___________。
(5)无色晶体也是一种具有含能材料特性的化合物,易爆炸,能产生大量气体,晶胞结构如下图所示。
晶胞中的数目为___________,晶胞密度为___________。
【答案】(1)
(2);氮原子的电子排布处于半充满稳定状态,体系能量低,原子原子结构稳定
(3)四面体形 (4) ①. ②. < ③. -有孤电子对,孤电子对对成键电子排斥力大,键角变小 ④.
(5) ①. 4 ②.
【解析】
【小问1详解】
S是第三周期ⅥA族元素,基态S原子价层电子排布式为3s23p4;
【小问2详解】
N原子的第一电离能大于O原子,因为氮原子的电子排布处于半充满稳定状态,体系能量低,原子原子结构稳定;
【小问3详解】
把一个S当成中心原子,其他原子是周围原子,中心原子的价层电子对数为4+=4,不含孤电子对,但是周围原子不相同,故的空间结构是四面体形;
【小问4详解】
①H2N—NH2+H+→H2N—中—NH2的N原子形成3个σ键,还有1个孤电子对,为sp3杂化;H2N—NH2中的—NH2与H2N—中的N原子都为sp3杂化,H2N—NH2中—NH2中的N原子含有1个孤电子对,H2N—中的N原子没有孤电子对,孤电子对对成键电子对存在排斥力,键角变小,故H2N—NH2中—NH2的∠HNH的键角小于H2N—中-的∠HNH键角;
②将HNO3与SO3按物质的量之比1:2发生化合反应生成A,测得A由2种微粒构成,其中之一是,则反应方程式为:HNO3+2SO3=+HS2,A中阴离子为HS2,其结构式为;
【小问5详解】
由图可知,有4个处于晶胞内部,即晶胞中的数目为4,结合化学式可知,晶胞中数目也是4,晶胞相当于有4个“NH4N3”,晶胞质量=4×=,晶胞体积为0.5a×10-7cm×a×10-7cm×a×10-7cm=0.5a3×10-21cm3,晶胞密度==g/cm3。
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成都石室中学2024-2025学年度下期高2026届期中考试
化学试卷
本试卷分选择题和非选择题两部分。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.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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。回答非选择题时,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 B-11 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32
第I卷 (选择题,共42分)
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,只有一项是最符合题目要求的。)
1. 借助科学仪器测量能够帮助我们更加准确地认识事物及其变化规律。下列叙述错误的是
A. 利用X射线衍射仪测定冰晶体中水分子的键长和键角
B. 利用核磁共振氢谱仪测定青蒿素的相对分子质量
C. 利用红外光谱仪测定水杨酸中的官能团种类信息
D. 利用原子吸收光谱仪测定地质矿物中的金属元素
2. 中和胃酸药物“达喜”的有效成分为,下列说法正确的是
A. 电负性:H<C<O B. 价电子数:O<C
C. 原子半径:Mg<Al D. 碱性:Mg(OH)2<Al(OH)3
3. 物质结构决定其性质,下列有关物质结构与性质的描述中,错误的是
A. 臭氧的极性很微弱,它在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度
B. 邻羟基苯甲酸()含分子内氢键,其熔沸点高于对羟基苯甲酸()
C. F的电负性强于Cl,使F3C—的极性大于Cl3C—的极性,导致CF3COOH的酸性强于CCl3COOH的酸性
D. 接近水的沸点的水蒸气中存在相当量的水分子因氢键而相互缔合,接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式H2O计算出来的相对分子质量大
4. 下列说法正确的是
A. 与发生加成反应后的产物具有手性
B. 有机物最多有12个碳原子在同一平面上
C. 某烃的键线式为,该物质和Br2按物质的量之比为1:1加成时,所得产物有5种(不考虑立体异构)
D. 1-丁烯和2-丁烯属于位置异构,HCOOCH3和CH3COOH属于官能团异构
5. 屠呦呦团队发现了青蒿素,有效降低了疟疾患者的死亡率。已知:青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,热稳定性差,在水中几乎不溶,易溶于有机溶剂,如乙醇(常温常压下沸点为78.3℃)、乙醚(常温常压下沸点为34.6℃)等。如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程,下列说法不正确的是
A. 研碎时应该将黄花青蒿置于研钵中,研碎的目的是增大与溶剂X的接触面积
B. 操作Ⅰ用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗
C. 操作Ⅱ是蒸馏,操作III是用水进行重结晶
D. 溶剂X选用乙醚,提取效果比乙醇好
6. 下列实验装置及相应说法正确的是
A. 图A中甲烷和氯气在光照条件下反应生成的混合气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,说明CH3Cl是酸性气体
B. 图B用于实验室制备硝基苯,实验观察到烧杯底部有黄色油状物质生成,是因为硝基苯中溶有少量NO2
C. 图C用于除去甲烷中的乙烯杂质
D. 图D中收集的气体可以使溴水褪色,说明生成了乙炔
7. 化合物X(如图)是一种药物成分,用于治疗原发性高胆固醇血症,可降低总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇。下列相关表述错误的是
A. 含有4种官能团
B. 该物质能发生加成反应、加聚反应、取代反应、氧化反应
C. 可与FeCl3溶液发生显色反应
D. 1mol物质X与NaOH反应最多消耗3molNaOH
8. 工业上可由乙苯生产苯乙烯:。下列有关说法正确的是
A. 用酸性高锰酸钾可以区分苯乙烯和乙苯
B. 乙苯和苯乙烯均能发生取代反应和加聚反应
C. 1mol苯乙烯最多可与4mol氢气加成,加成产物的一氯代物共有6种
D. 乙苯和苯乙烯分子中共平面的碳原子数最多都为7
9. 某离子液体由原子序数依次增大的短周期元素、、、、组成,其结构如图所示。其中、位于同周期相邻主族,基态和的轨道均含一个未成对电子。下列说法错误的是
A. 简单离子半径: B. 电负性:
C. 氢化物的沸点:一定大于 D. 该离子液体的阴、阳离子中均含有配位键
10. 已知反应:2[Co(H2O)6]2++10NH3+2NH+H2O2=2[Co(NH3)6]3++14H2O,下列说法错误的是
A. NH3和H2O的配位能力:NH3 > H2O
B. 键角的大小:NH3 > H2O
C. 1mol [Co(NH3)6]3+配离子中,含有σ键数目为18NA
D. [Co(NH3)6]3+的中心离子为Co3+,配位数为6
11. 立方氮化硼晶体被认为是已知最硬的物质,其晶胞结构如图所示。已知阿伏加德罗常数的值为,晶胞参数为。下列说法正确的是
A. 硼、氮原子间最短距离为
B. B、N元素均位于元素周期表中的区
C. 该晶胞的质量为
D. 若处原子分数坐标为(1,0,0),则处原子分数坐标为
12. 1,4-环己二醇()是生产某些液晶材料和药物的原料,现以环己烷()为基础原料,合成1,4-环己二醇的路线如下。下列说法错误的是
A. 合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应
B. 环戊二烯与HBr1:1加成时生成的产物有2种
C. 反应(2)和反应(7)的反应条件不相同
D. 有机物N和Y可能为同分异构体
13. 叔丁基溴在纯溶剂中会发生溶剂解,叔丁基溴在水中的溶剂解反应生成两种产物的机理分别为:
下列说法错误的是
A. 两种机理的控速步骤是相同的 B. 两种机理中都用到了孤对电子
C. 把叔丁基溴换成叔丁基碘,产物比例不变 D. 把换成,消去产物比例减小
14. 燃油汽车尾气中含有和等有毒气体,某研究小组用新型催化剂对、在不同条件下的催化转化进行研究,反应原理为: 。在密闭容器中充入和,平衡时的体积分数随温度、压强的变化关系如图。下列说法错误的是
A. 点的平衡转化率约为57.1%
B. a点和点的反应速率可能相同
C. 若在点扩大容器体积并加热,可能达到点状态
D. 恒温恒容条件下,向b点平衡体系中再充入1mol和,重新达到平衡后,与点状态相比,NO的体积分数将减小
第II卷 (非选择题,共58分)
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 富马酸(反式丁烯二酸)与Fe2+形成的配合物——富马酸铁又称“富血铁”,可用于治疗缺铁性贫血。以下是合成富马酸铁的一种工艺路线:
回答下列问题:
(1)A的名称为___________;D的结构简式___________。
(2)D→E的化学方程式___________。
(3)G→H发生了___________反应和酸碱中和反应。(填反应类型)
(4)检验富血铁中是否含有Fe3+的实验操作步骤是___________。
(5)C的二溴代物有___________种。
(6)富马酸为二元羧酸,1mol富马酸与足量乙醇反应的化学方程式___________。
16. 对硝基乙酰苯胺常用作合成药物和染料的中间体,用乙酰苯胺制备对硝基乙酰苯胺的反应为:
实验参数:
化合物名称
分子量
性状
熔点/℃
沸点/℃
溶解度
乙酰苯胺
135
白色晶体
114.3
304
溶于沸水,微溶于冷水,溶于乙醇和乙酸
对硝基乙酰苯胺
180
白色晶体
215.6
100(1.06×10⁻³kPa)
溶于热水,几乎不溶于冷水,溶于乙醇和乙醚
邻硝基乙酰苯胺
180
淡黄色片状或棱状晶体
94.0
100(0.13kPa)
溶于沸水,微溶于冷水,溶于乙醇和乙醚
副反应:
乙酰苯胺与混酸在5℃下反应主要产物是对硝基乙酰苯胺,在40℃下反应则生成约25%的邻硝基乙酰苯胺。
步骤1 在三颈烧瓶内放入新制备的乙酰苯胺4.5g和4.5mL冰醋酸,在冷水浴冷却下搅拌,慢慢加入9mL浓硫酸。乙酰苯胺逐渐溶解。将所得溶液放在冰水浴中冷却到0~2℃。
步骤2 用2mL浓硫酸和2.3mL浓硝酸在冰水浴中配制混酸。
步骤3 向三颈烧瓶中滴加混酸,保持反应温度不超过5℃。滴加完毕,在室温下搅拌1h后,将反应混合物缓慢倒入装有20mL水和30g碎冰的烧杯,并不断搅拌,立即析出淡黄色沉淀。
步骤4 待碎冰全部融化后抽滤,洗涤,抽干得粗品。
步骤5 将该粗品纯化,得对硝基乙酰苯胺4.0g。
回答下列问题:
(1)装置图中,仪器A中的名称___________。冷凝管的进水口是___________(填字母)。
(2)步骤1加冰醋酸有两个作用:①___________,②___________。
(3)步骤3滴加混酸时不能过快,控制每10s滴加1~2滴,原因是___________。
(4)步骤4中洗涤粗品时___________ (填标号)。
a.先用冷水再用乙醇洗 b.用热水洗 c.用乙醇洗 d.用冷水洗
(5)步骤5中将粗品纯化的方法是___________。本实验的产率为___________。(保留一位小数)
17. 稀土(RE)包括镧、钇等元素,是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理,一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下:
已知:月桂酸()熔点为;月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下,稀土离子保持+3价不变;的开始溶解时的为8.8;有关金属离子沉淀的相关见下表。
离子
开始沉淀时的
8.8
1.5
3.6
6.2~7.4
沉淀完全时的
/
3.2
4.7
/
(1)在浸取过程中,可以提高浸取率的方法有___________。(任写两点)
(2)“氧化调”的目的是___________。
(3)“过滤1”前,用溶液调至___________的范围内,若超过此范围可能会造成的后果是___________。
(4)“过滤2”后,滤饼中检测不到元素,滤液2中浓度为。为尽可能多地提取,可提高月桂酸钠的加入量,但应确保“过滤2”前的溶液中低于___________(保留两位有效数字)。
(5)“操作X”的过程为:___________。
(6)该工艺中,可再生循环利用的物质有___________ (写名称)。
(7)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂。
①还原和熔融盐制备Pt3Y时,生成0.25 molPt3Y转移___________电子。
②Pt3Y/C用作氢氧燃料电池电极材料时,能在酸性溶液中高效催O2的还原,发生的电极反应为___________。
18. 氮和硫是构建化合物的常见元素。
I.硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物。
(1)基态S原子价层电子排布式是___________。
(2)比较N原子和O原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由:___________。
(3)的空间结构是___________。
II.
(4)①,其中的N原子杂化方式为___________;比较键角中的___________中的(填“>”、“<”或“=”),请说明理由___________。
②已知:
将与按物质的量之比1:2发生化合反应生成A,测得A由2种微粒构成,其中之一是。写出A中阴离子的结构式___________。
(5)无色晶体也是一种具有含能材料特性的化合物,易爆炸,能产生大量气体,晶胞结构如下图所示。
晶胞中的数目为___________,晶胞密度为___________。
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