精品解析:湖北省襄阳市2024-2025学年高二下学期7月期末化学试卷
2025-08-04
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2份
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32页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 湖北省 |
| 地区(市) | 襄阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.00 MB |
| 发布时间 | 2025-08-04 |
| 更新时间 | 2025-10-09 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53338020.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
襄阳市2025年7月高二期末统一调研测试
化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将答题卡上交。
可能用到的相对原子质量:N 14 O 16 Ni 59 Cd 112
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 法定节假日之一的端午节,被列入《人类非物质文化遗产代表作名录》。下列有关端午节习俗中化学知识的说法错误的是
A. 粽子中的糯米主要成分为淀粉 B. 撞鸡蛋活动中鸡蛋发生了化学变化
C. 艾叶中纤维素水解可得葡萄糖 D. 龙舟表面涂上油漆可增强耐腐蚀性
2. 安全用水意识至关重要。下列水循环处理的相关说法错误的是
A. 原水处理:絮凝剂硫酸铝可使污水中的细小悬浮物聚集成较大颗粒
B. 软化处理:使用阴离子交换树脂可去除水中的钙离子和镁离子
C. 杀菌消毒:利用高铁酸钠可杀死水中的细菌和病毒
D. 循环利用:用电泵将达标后的水输送至高楼,存在电能与机械能的转化
3. 下列化学用语表述正确的是
A. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
B. 激发态氢原子的轨道表示式:
C. 分子的正负电荷中心分布:
D. p-pπ键电子云轮廓图:
4. 利用现代仪器和方法,可测定微观物质的结构。下列说法错误的是
A. 光谱学基态原子的电子排布为构造原理的确立奠定了基础
B. 使用质谱仪不能区分乙醇和二甲醚
C. 红外光谱仪可测定分子中化学键和官能团的信息
D. 石英玻璃和水晶粉末的X射线衍射图谱是不同的
5. 替诺福韦是一种新型核苷酸类逆转录酶抑制剂,可有效对抗多种病毒。其结构简式如下图所示。有关该化合物叙述错误的是
A. 能与酸或碱发生反应 B. 有两种杂化类型的N原子
C. 不能发生酯化反应 D. 可以发生氧化反应
6. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次增大。其中X与Y、Z位于不同周期,W为金属元素,这几种元素构成的一种物质W2Z4Y7·2X2Y,其阴离子的结构如下图所示。下列说法正确的是
A. 电负性:Z>Y
B 阴离子之间可通过氢键形成链状结构
C. X3ZY3为三元弱碱
D. 图示中所有原子均达到了8e-稳定结构
7. 下列实验操作不能达到实验目的的是
选项
目的
操作
A
制备乙炔并进行验证
向圆底烧瓶中加入几小块电石,用分液漏斗向其中逐滴加入适量饱和NaCl溶液;将生成的气体依次通入溶液和的溶液中
B
制备线型结构的酚醛树脂
在大试管中加入2g苯酚,3mL质量分数为40%的甲醛溶液和3滴浓盐酸,水浴加热
C
验证乙醛具有还原性
在试管中加入2mL10%NaOH溶液,加入5滴5%溶液,振荡后加入0.5mL乙醛溶液,加热
D
验证蛋白质盐析是可逆过程
试管中加入2mL饱和溶液,再加入几滴鸡蛋清溶液,振荡后观察现象
A. A B. B C. C D. D
8. 手性热活化延迟荧光(TADF)材料以其独特的对映体结构,能够实现圆偏振发光(CPL),在3D显示和光通信等领域有广阔的应用前景。某TADF的结构如图所示,有关该分子说法中正确的是
A. 分子式为 B. 有两个手性碳原子
C. 该物质可发生消去反应和加成反应 D. 互为同分异构体的分子中可含有7个苯环
9. 某课题组制得一种理想的碱性析氢电催化剂,晶胞结构如下图所示,属于立方晶系,晶胞的边长为a nm。下列说法错误的是
A. 位于第四周期第Ⅷ族
B. 该化合物的化学式为
C. 晶体中与距离最近的有4个
D. 晶胞的密度为
10. 化学之美,无处不在。下列说法错误的是
A. 结构美:富勒烯是一种烯烃 B. 现象美:苯酚溶液遇显紫色
C. 颜色美:柠檬黄可作糖果着色剂 D. 焰色美:铜元素的焰色为绿色
11. 使用作催化剂,可实现和甲醇直接合成DMC。其中一种机理如图所示。下列说法错误的是
A. DMC的化学名称为碳酸二甲酯 B. 总反应的原子利用率为100%
C. 反应②的反应类型为加成反应 D. 图中碳原子共有三种杂化方式
12. 某研究团队合成的碎片-合成子L3结构如图,L3是由1个中心金属()与两分子含氮配体分子组成。下列说法正确的是
A. 该结构体现了超分子自组装的功能 B. N在同周期元素中第一电离能仅次于F
C. 一分子含氮配体中含有十个苯环 D. 中心金属采用杂化
13. 向体积均为1L的两恒容容器中分别充入2molX和1molY发生反应: ,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.
B. 气体的总物质的量:
C. 反应速率:
D. b点平衡常数:K<12
14. “穿梭”成对电解反应因可高效降解土壤中的有机物而得到广泛关注,某研究小组以(CH3CH2)4NBF4为电解质模拟该反应,其装置如图所示(X为卤素)。下列说法错误的是
A. 电极a为阴极
B. b极反应方程式为:-2e-+2X-
C. 用该方法将土壤中1mol转化为苯,外电路最少通过6mol电子
D. 若使用NaX水溶液为电解质溶液可得到较纯净的产物
15. 用H2S处理含M2+、Y2+废水,并始终保持,通过调节pH使M2+、Y2+形成硫化物沉淀而分离,体系中pc(即-lgc)关系如图所示,c为HS-,S2-、M2+和Y2+的浓度,单位为mol·L-1。已知,下列说法正确的是
A. 曲线a表示S2-对应的变化关系
B. 溶度积常数,
C. H2S电离常数的数量级,
D. 溶液的pH=5.0时,c(HS-)>c(S2-)>c(Y2+)>c(M2+)
二、非选择题:
16. 二苯酮()是一种重要的有机合成原料,可用于香料定香剂、紫外线吸收剂。其实验室制备过程和纯化过程如下所示:
I、粗产品制备:
Ⅱ、粗产品提纯:
将装置改蒸馏装置,在水浴上蒸出过量四氯化碳,再加热0.5h使其水解完全,按下图进行后续操作。
回答下列问题:
(1)制备二苯酮粗产品的装置如上图所示(控温、夹持、搅拌装置已略去)。
①装置X名称为___________,进水口为___________(填“a”或“b”)。
②三颈烧瓶的容积宜选用___________(填标号)。
a.50mL b.100mL c.250mL d.500mL
③制备过程中本装置的缺陷是___________。
(2)从节约原则考虑,操作2萃取剂宜采用___________。
(3)操作4中加入无水的目的是___________。
(4)水解制得二苯酮的反应方程式为___________。
(5)已知常温下苯的密度为0.88g·mL-1,则本实验中二苯酮(M=182g·mol-1)的产率最接近于___________(填标号)。
a.50% b.60% c.70% d.80%
17. 一种从石煤燃烧灰渣(主要成分为硅铝酸盐矿物,还含有V、Fe、Ca等元素的盐),提取V2O5,和Al2O3的工艺如下:
已知:①常温下,某些物质的相关常数数据见下表:
2.8×10-39
4.9×10-17
1.3×10-33
②阴、阳离子交换树脂的工作原理为:、。
回答下列问题:
(1)基态钒原子的价层电子运动状态有___________种。
(2)“焙烧”时,硫酸铵可使“石煤燃烧灰渣”中的盐转化为V2O5和Al2O3等氧化物,有利于钒和铝的浸出,通常将“焙烧”温度控制在380~410℃,原因是___________。
(3)“滤渣1”的主要成分是___________。
(4)“调pH”时,若使Fe3+的浓度小于10-6mol·L-1,需控制溶液pH不小于___________(取两位有效数字)(1g2.8=0.45)。
(5)“调pH”后,所得溶液中存在Al3+、,则离子交换步骤中应该选择___________(填“阳离子”或“阴离子”)交换树脂。
(6)将“沉铝”后的溶液蒸发浓缩、冷却结晶,可分离出能循环利用的物质,该物质的化学式为___________。
(7)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3),“灼烧”NH4VO3的化学方程式为___________。
18. 硅烷法是生产晶体硅的主要方法之一,在一定温度、压强及催化剂作用下SiHCl3在精馏塔中发生一系列反应生成晶体硅,反应方程式如下:
反应Ⅰ: K1
反应Ⅱ: K2
反应Ⅲ: K3
反应Ⅳ: K4
(1)分子的空间构型为___________。
(2)如下表所示是部分化学键的键能参数:
化学键
Si-H
Si-Si
H-H
键能(kJ·mol-1)
318
176
436
则反应Ⅳ的反应热=___________。
(3)由于极易分解,可直接转化为和,反应方程式为___________,反应的平衡常数K5=___________(用K2和K3来表示)。
(4)在恒容密闭容器中加入一定量的,只发生反应Ⅰ。已知:k正、k逆分别为正、逆反应速率常数且只与温度有关,x为物质的量分数,,。分别测得:50℃和70℃下的转化率随时间的变化关系如下图所示。
若达平衡时,曲线M对应平衡常数为0.04,曲线N对应的平衡常数为0.02。
①该反应正反应方向为___________反应(填“吸热”或“放热”)。
②曲线M中的平衡转化率为___________(保留两位有效数字)。
③b点时的=___________。
19. 落羽松二酮是一种抗肿瘤植物药,其中间体J的合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________。
(2)J的官能团名称为___________。
(3)B→C的反应方程式为___________。
(4)已知D→E分两步进行,第一步为消去反应,则第二步的反应类型为___________。
(5)若缺少G→H,合成J时会产生的副产物的结构简式为___________。
(6)在A的同分异构体中,同时满足下列条件的有___________种;
①可发生银镜反应;
②苯环上有3个取代基,且其中2个为酚羟基。
其中核磁共振氢谱有6组峰,且峰面积之比为3:2:2:1:1:1的同分异构体的结构简式为___________。
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襄阳市2025年7月高二期末统一调研测试
化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将答题卡上交。
可能用到的相对原子质量:N 14 O 16 Ni 59 Cd 112
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 法定节假日之一的端午节,被列入《人类非物质文化遗产代表作名录》。下列有关端午节习俗中化学知识的说法错误的是
A. 粽子中的糯米主要成分为淀粉 B. 撞鸡蛋活动中鸡蛋发生了化学变化
C. 艾叶中纤维素水解可得葡萄糖 D. 龙舟表面涂上油漆可增强耐腐蚀性
【答案】B
【解析】
【详解】A.糯米主要成分是淀粉,淀粉属于多糖,A正确;
B.撞鸡蛋是物理碰撞,鸡蛋破裂属于物理变化,B错误;
C.纤维素水解最终产物为葡萄糖,C正确;
D.油漆可隔绝氧气和水,防止船体腐蚀,可增强其耐腐蚀性,D正确;
故选B。
2. 安全用水意识至关重要。下列水循环处理的相关说法错误的是
A. 原水处理:絮凝剂硫酸铝可使污水中的细小悬浮物聚集成较大颗粒
B. 软化处理:使用阴离子交换树脂可去除水中的钙离子和镁离子
C. 杀菌消毒:利用高铁酸钠可杀死水中的细菌和病毒
D. 循环利用:用电泵将达标后的水输送至高楼,存在电能与机械能的转化
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫酸铝作为絮凝剂,水解生成氢氧化铝胶体吸附悬浮物,使其聚沉,A描述正确;
B.阴离子交换树脂用于去除阴离子(如、Cl﹣),而钙、镁离子是阳离子,需用阳离子交换树脂,B描述错误;
C.高铁酸钠具有强氧化性,可杀菌消毒,同时生成Fe3+胶体辅助净水,C描述正确;
D.电泵将电能转化为水的机械能(如动能和势能),D描述正确;
故选B。
3. 下列化学用语表述正确的是
A. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
B. 激发态氢原子的轨道表示式:
C. 分子的正负电荷中心分布:
D. p-pπ键电子云轮廓图:
【答案】D
【解析】
【详解】A.邻羟基苯甲醛的分子内氢键为,A错误;
B.不存在1p轨道,B错误;
C.电负性:N>H,N应该是负电中心,C错误;
D.p-p π键为“肩并肩”形成的镜面对称结构,D正确;
故选D。
4. 利用现代仪器和方法,可测定微观物质结构。下列说法错误的是
A. 光谱学基态原子的电子排布为构造原理的确立奠定了基础
B. 使用质谱仪不能区分乙醇和二甲醚
C. 红外光谱仪可测定分子中化学键和官能团的信息
D. 石英玻璃和水晶粉末的X射线衍射图谱是不同的
【答案】B
【解析】
【详解】A.构造原理的电子填充顺序基于光谱实验数据,A正确;
B.乙醇和二甲醚分子量相同,但质谱碎片峰不同,质谱仪可区分,B错误;
C.红外光谱直接关联化学键和官能团的特征吸收,C正确;
D.晶体与非晶体的X射线衍射图谱有明显差异,D正确;
故选B。
5. 替诺福韦是一种新型核苷酸类逆转录酶抑制剂,可有效对抗多种病毒。其结构简式如下图所示。有关该化合物叙述错误的是
A. 能与酸或碱发生反应 B. 有两种杂化类型的N原子
C. 不能发生酯化反应 D. 可以发生氧化反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.由结构简式知该有机物含有类似磷酸的结构,因而可以与碱发生反应;另外该有机物含有氨基可以与酸发生反应,A正确;
B.由结构简式推得该有机物中含有sp2、sp3两种杂化类型的N原子,B正确;
C.该有机物含有类似磷酸的结构,可用该部分羟基与醇羟基发生酯化反应,C错误;
D.该有机物含氨基,易发生氧化反应,D正确;
故选C。
6. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次增大。其中X与Y、Z位于不同周期,W为金属元素,这几种元素构成的一种物质W2Z4Y7·2X2Y,其阴离子的结构如下图所示。下列说法正确的是
A. 电负性:Z>Y
B. 阴离子之间可通过氢键形成链状结构
C. X3ZY3为三元弱碱
D. 图示中所有原子均达到了8e-稳定结构
【答案】B
【解析】
【详解】根据“X与Y、Z位于不同周期”可推出X应为H元素;综合“W为金属元素”,“化学式W2Z4Y7·2X2Y”和“阴离子带2个单位的负电荷”三条信息可知W应为Na元素,Y形成两条共价键,Y为O元素,Z形成三条共价键,Z为B元素,由此解题;
A.同周期元素从左至右电负性增强,电负性O>B,A错误;
B.阴离子中有大量羟基,因此可通过氢键形成链式结构,B正确;
C.H3BO3为一元弱酸,C错误;
D.结构中H原子和左右两端的B原子均未达到8e-稳定结构,D错误;
故选B。
7. 下列实验操作不能达到实验目的的是
选项
目的
操作
A
制备乙炔并进行验证
向圆底烧瓶中加入几小块电石,用分液漏斗向其中逐滴加入适量饱和NaCl溶液;将生成的气体依次通入溶液和的溶液中
B
制备线型结构酚醛树脂
在大试管中加入2g苯酚,3mL质量分数为40%的甲醛溶液和3滴浓盐酸,水浴加热
C
验证乙醛具有还原性
在试管中加入2mL10%NaOH溶液,加入5滴5%溶液,振荡后加入0.5mL乙醛溶液,加热
D
验证蛋白质盐析是可逆过程
在试管中加入2mL饱和溶液,再加入几滴鸡蛋清溶液,振荡后观察现象
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.电石与饱和NaCl溶液反应可平稳生成乙炔,CuSO4溶液用于除去H2S等杂质,乙炔能使Br2的CCl4溶液褪色,若Br2的CCl4溶液褪色说明生成了乙炔,A操作正确;
B.2g苯酚,3mL质量分数为40%的甲醛溶液在水浴加热以及浓盐酸作催化剂的条件下发生缩聚生成线型酚醛树脂,B操作正确;
C.NaOH与CuSO4生成Cu(OH)2悬浊液,乙醛在碱性条件下被新制氢氧化铜氧化,加热生成砖红色Cu2O沉淀,验证还原性,C操作正确;
D.饱和(NH4)2SO4使蛋白质盐析,但未进行加水溶解的后续操作,无法证明可逆性,D操作错误;
故选D。
8. 手性热活化延迟荧光(TADF)材料以其独特的对映体结构,能够实现圆偏振发光(CPL),在3D显示和光通信等领域有广阔的应用前景。某TADF的结构如图所示,有关该分子说法中正确的是
A. 分子式为 B. 有两个手性碳原子
C. 该物质可发生消去反应和加成反应 D. 互为同分异构体的分子中可含有7个苯环
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据分子结构可知分子式应为C41H28N4,A错误;
B.分子中只有1个手性碳原子,,B错误;
C.该物质含有苯环,杂环,只能发生加成反应不能发生消去反应,C错误;
D.根据不饱和度7×4+2=30,每形成一个苯环为4个不饱度,故互为同分异构体的分子中可形成含7个苯环的稠环化合物,D正确;
故选D。
9. 某课题组制得一种理想的碱性析氢电催化剂,晶胞结构如下图所示,属于立方晶系,晶胞的边长为a nm。下列说法错误的是
A. 位于第四周期第Ⅷ族
B. 该化合物的化学式为
C. 晶体中与距离最近的有4个
D. 晶胞的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据Ni的原子序数,28Ni位于第四周期第VIII族,A正确;
B.晶胞中含有3个Ni,1个Cd,1个N,化学式为CdNi3N,B正确;
C.N3-位于晶胞体心,Cd2+位于晶胞顶点,晶体中与N3-距离最近的Cd2+有8个,C错误;
D.晶胞中含有3个Ni,1个Cd,1个N,晶胞的密度为,D正确;
故选C。
10. 化学之美,无处不在。下列说法错误的是
A. 结构美:富勒烯是一种烯烃 B. 现象美:苯酚溶液遇显紫色
C. 颜色美:柠檬黄可作糖果着色剂 D. 焰色美:铜元素的焰色为绿色
【答案】A
【解析】
【详解】A.富勒烯是由碳原子组成的笼状结构,是碳元素形成的单质,而非含有碳碳双键的烯烃,A错误;
B.苯酚与Fe3+反应生成紫色络合物,是其特征显色反应,B正确;
C.柠檬黄是常见食品着色剂,可用于糖果染色,C正确;
D.铜元素的焰色反应为绿色,D正确;
故选A。
11. 使用作催化剂,可实现和甲醇直接合成DMC。其中一种机理如图所示。下列说法错误的是
A. DMC的化学名称为碳酸二甲酯 B. 总反应的原子利用率为100%
C. 反应②的反应类型为加成反应 D. 图中碳原子共有三种杂化方式
【答案】B
【解析】
【详解】A.DMC可看作是一分子碳酸和两分子甲醇酯化的产物,因此命名为碳酸二甲酯,A正确;
B.总反应为2,除了生成碳酸二甲酯还生成水,总反应原子利用率不到100%,B错误;
C.反应②是CO2中的碳氧双键发生了加成反应,C正确;
D.酯基中的C为sp2杂化,CO2中C为sp杂化,CH3OH中C为sp3杂化,D正确;
故选B。
12. 某研究团队合成的碎片-合成子L3结构如图,L3是由1个中心金属()与两分子含氮配体分子组成。下列说法正确的是
A. 该结构体现了超分子自组装的功能 B. N在同周期元素中第一电离能仅次于F
C. 一分子含氮配体中含有十个苯环 D. 中心金属采用杂化
【答案】A
【解析】
【详解】A.中心离子需要合适的粒子半径和适量的空轨道可以与配体形成弱作用力,体现了超分子自组装的功能,故A正确;
B.同周期元素从左往右呈现增大的趋势,由于N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,因此N在第二周期中,第一电离能小于F和Ne,故B错误;
C.L3是由1个中心金属()Ru2+与两分子含氮配体分子组成;由结构可知,一分子含氮配体中分别含有4、6个苯环,故C错误;
D.由结构可知Ru2+连有六根弱配位键,不会采用sp3杂化,故D错误;
故答案选A。
13. 向体积均为1L的两恒容容器中分别充入2molX和1molY发生反应: ,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.
B. 气体总物质的量:
C. 反应速率:
D. b点平衡常数:K<12
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图象可知,反应时间相同,绝热下压强大于恒温,说明反应温度升高,故反应为放热反应,所以ΔH<0,故A正确;
B.根据pV=nRT,其他条件相同时,温度越高则n越小,甲为绝热过程,乙为恒温过程,a点温度大于c点温度,故气体的总物质的量:na<nc,故B正确;
C.温度越高,反应速率越大,因为甲是在绝热条件下,故a的温度大于b的温度,故反应速率:va正>vb正,故C正确;
D.设c点时Z的物质的量为n,根据三段式可知:
因为c点的压强是初始一半,故×(2mol+1mol)=3-2n,解得n=0.75mol,X、Y、Z的浓度分别是0.5mol/L、0.25mol/L、0.75mol/L,根据Q===12,由于c点反应仍然正向进行,故b点平衡常数:K>12,故D错误;
答案选D。
14. “穿梭”成对电解反应因可高效降解土壤中的有机物而得到广泛关注,某研究小组以(CH3CH2)4NBF4为电解质模拟该反应,其装置如图所示(X为卤素)。下列说法错误的是
A. 电极a为阴极
B. b极反应方程式为:-2e-+2X-
C. 用该方法将土壤中1mol转化为苯,外电路最少通过6mol电子
D. 若使用NaX水溶液为电解质溶液可得到较纯净的产物
【答案】D
【解析】
【分析】根据装置图可知,电极a得到电子,发生还原反应,电极反应式为:,电极b失去电子,发生氧化反应,电极反应式为:-2e-+2X-,据此作答。
【详解】A.由电极a与b的得失电子情况可知,物质在电极a上得电子发生还原反应,为电解池的阴极,故A正确;
B.物质在电极b上失电子发生氧化反应,为电解池的阳极,依图可写出对应的电极反应方程式为:-2e-+2X-,故B正确;
C.土壤中的每个转化为苯时,需在a电极上至少脱下6个Cl-,外电路转移6个电子,故C正确;
D.若采用NaX水溶液为电解质溶液,则卤离子浓度过高易在b电极放电即在阳极失电子产生单质,而导致产物不纯,故D错误;
故答案选D。
15. 用H2S处理含M2+、Y2+废水,并始终保持,通过调节pH使M2+、Y2+形成硫化物沉淀而分离,体系中pc(即-lgc)关系如图所示,c为HS-,S2-、M2+和Y2+的浓度,单位为mol·L-1。已知,下列说法正确的是
A. 曲线a表示S2-对应的变化关系
B. 溶度积常数,
C. H2S电离常数的数量级,
D. 溶液的pH=5.0时,c(HS-)>c(S2-)>c(Y2+)>c(M2+)
【答案】C
【解析】
【分析】保持不变,温度不变,不变,由可知,随pH增大,减小,增大,即减小,同理可知随pH增大,减小;由可知,酸性条件下,即,曲线a、b分别代表、与pH的变化关系。分别将曲线c、d与曲线b交点的数值代入的表达式(与的溶度积表达式类型相同),可得溶度积分别为与,已知,则曲线c、d分别代表、与pH的变化关系。
【详解】A.据分析,曲线a表示对应的变化关系,A错误;
B.由分析知,,B错误;
C.将点代入中,得,该点,利用算得该点的,,,C正确;
D.据分析,曲线a、b分别代表、与pH的变化关系,曲线c、d分别代表、与pH的变化关系,当时,横坐标值a<b<c<d,故,D错误。
故答案选C。
二、非选择题:
16. 二苯酮()是一种重要的有机合成原料,可用于香料定香剂、紫外线吸收剂。其实验室制备过程和纯化过程如下所示:
I、粗产品制备:
Ⅱ、粗产品提纯:
将装置改为蒸馏装置,在水浴上蒸出过量四氯化碳,再加热0.5h使其水解完全,按下图进行后续操作。
回答下列问题:
(1)制备二苯酮粗产品的装置如上图所示(控温、夹持、搅拌装置已略去)。
①装置X的名称为___________,进水口为___________(填“a”或“b”)。
②三颈烧瓶的容积宜选用___________(填标号)。
a.50mL b.100mL c.250mL d.500mL
③制备过程中本装置的缺陷是___________。
(2)从节约原则考虑,操作2萃取剂宜采用___________。
(3)操作4中加入无水的目的是___________。
(4)水解制得二苯酮的反应方程式为___________。
(5)已知常温下苯的密度为0.88g·mL-1,则本实验中二苯酮(M=182g·mol-1)的产率最接近于___________(填标号)。
a.50% b.60% c.70% d.80%
【答案】(1) ①. 球形冷凝管或冷凝管 ②. a ③. c ④. 球形冷凝管与外界相通,水蒸气进入导致三氯化铝水解;无尾气处理装置,HCl挥发污染环境
(2)四氯化碳 (3)干燥
(4)+H2O+2HCl
(5)d
【解析】
【分析】由题给流程可知,在氯化铝作催化剂的条件下,苯与四氯化碳共热发生取代反应得到;向中加入100mL水在冰水浴中反应生成粗二苯酮,蒸馏出CCl4后分液得到有机相1和水相1;向水相1中加入苯萃取水相中二苯酮,分液得到有机相2和水相2;将有机相1、2混合后蒸馏,向蒸馏得到的产品中加入硫酸镁干燥,再蒸馏得到二苯酮,据此回答。
【小问1详解】
①仪器X的名称为球形冷凝管,冷凝水应“下进上出”,进水口为a;
②实验中液体体积约129mL,液体体积应控制在三颈烧瓶容积的1/3~2/3之间,故三颈烧瓶容积应为129mL×~129mL×3,即193.5mL~387mL,选250mL,即c;
③球形冷凝管上端为敞开体系,空气中水蒸气进入会导致三氯化铝水解;在水解过程中会产生HCl,需对其进行尾气处理,故制备过程中本装置的缺陷是球形冷凝管与外界相通,水蒸气进入导致三氯化铝水解;无尾气处理装置,HCl挥发污染环境;
【小问2详解】
本实验中四氯化碳过量且在上一步中提前蒸出,从节约原则出发选用四氯化碳作萃取剂;
【小问3详解】
硫酸镁为常见的干燥剂,操作4中加入无水的目的是干燥;
【小问4详解】
卤代烃水解的实质是-X被-OH取代,本题中水解后两个羟基连在一个碳上不稳定,脱水即得到产品,反应的总方程式为+H2O+2HCl;
【小问5详解】
,本实验中四氯化碳过量,以苯的量代入计算,理论上产生二苯酮的物质的量为苯的二分之一,约为0.045mol,二苯酮的产率为,故选d。
17. 一种从石煤燃烧灰渣(主要成分为硅铝酸盐矿物,还含有V、Fe、Ca等元素的盐),提取V2O5,和Al2O3的工艺如下:
已知:①常温下,某些物质的相关常数数据见下表:
2.8×10-39
4.9×10-17
1.3×10-33
②阴、阳离子交换树脂的工作原理为:、。
回答下列问题:
(1)基态钒原子的价层电子运动状态有___________种。
(2)“焙烧”时,硫酸铵可使“石煤燃烧灰渣”中的盐转化为V2O5和Al2O3等氧化物,有利于钒和铝的浸出,通常将“焙烧”温度控制在380~410℃,原因是___________。
(3)“滤渣1”的主要成分是___________。
(4)“调pH”时,若使Fe3+的浓度小于10-6mol·L-1,需控制溶液pH不小于___________(取两位有效数字)(1g2.8=0.45)。
(5)“调pH”后,所得溶液中存在Al3+、,则离子交换步骤中应该选择___________(填“阳离子”或“阴离子”)交换树脂。
(6)将“沉铝”后的溶液蒸发浓缩、冷却结晶,可分离出能循环利用的物质,该物质的化学式为___________。
(7)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3),“灼烧”NH4VO3的化学方程式为___________。
【答案】(1)5 (2)温度过低,反应速率较小;温度过高,硫酸铵会分解
(3)和
(4)3.2 (5)阴离子
(6)(NH4)2SO4
(7)2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O
【解析】
【分析】由(2)可推测向石煤燃烧灰渣(主要成分为硅铝酸盐矿物,还含有V、Fe、Ca等元素的盐)中加入硫酸铵焙烧,硅元素转化为SiO2、金属元素转化为金属氧化物,加稀硫酸浸出,SiO2不与硫酸反应,CaO与硫酸反应生成硫酸钙沉淀,其余金属元素转化为可用性硫酸盐,过滤,滤渣1为SiO2、CaSO4,向滤液中加入双氧水进行氧化、加氨水调pH,铁转化为氢氧化铁除去,利用阴离子交换树脂将钒元素转化为而实现与Al3+的分离,含Al3+的溶液进行沉铝得到氢氧化铝,灼烧氢氧化铝得到氧化铝;用NaOH溶液对阴离子交换树脂进行洗脱,将转化为钒阴离子并进入水溶液,加NH4Cl进行沉钒得到NH4VO3,将NH4VO3煅烧得到V2O5。
【小问1详解】
V是23号元素,基态钒原子的价电子排布为3d34s2,价层电子的运动状态有5种;
【小问2详解】
硫酸铵受热易分解,通常将“焙烧”温度控制在380~410℃,原因是温度低于380℃,化学反应速率较慢;超过410℃后,硫酸铵分解不利于焙烧;
【小问3详解】
SiO2不能被稀硫酸溶解;Ca2+会与稀硫酸中的形成CaSO4沉淀,故“滤渣1”的主要成分的化学式是SiO2和CaSO4;
【小问4详解】
调pH的目的是将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀,,时,由可知,,解之可得pOH=10.85,pH=3.2,故若使Fe3+的浓度小于10-6mol·L-1,需控制溶液pH不小于3.2;
【小问5详解】
“调pH”后,所得溶液中存在、,可以通过阴离子交换树脂分离出含钒微粒,下一步才可用NaOH溶液洗脱;
【小问6详解】
将回收铝后的溶液含(NH4)2SO4,蒸发浓缩,冷却结晶,可循环利用;
【小问7详解】
灼烧NH4VO3会分解生成V2O5、NH3和H2O,化学方程式为2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O。
18. 硅烷法是生产晶体硅的主要方法之一,在一定温度、压强及催化剂作用下SiHCl3在精馏塔中发生一系列反应生成晶体硅,反应方程式如下:
反应Ⅰ: K1
反应Ⅱ: K2
反应Ⅲ: K3
反应Ⅳ: K4
(1)分子的空间构型为___________。
(2)如下表所示是部分化学键的键能参数:
化学键
Si-H
Si-Si
H-H
键能(kJ·mol-1)
318
176
436
则反应Ⅳ的反应热=___________。
(3)由于极易分解,可直接转化为和,反应方程式为___________,反应的平衡常数K5=___________(用K2和K3来表示)。
(4)在恒容密闭容器中加入一定量的,只发生反应Ⅰ。已知:k正、k逆分别为正、逆反应速率常数且只与温度有关,x为物质的量分数,,。分别测得:50℃和70℃下的转化率随时间的变化关系如下图所示。
若达平衡时,曲线M对应的平衡常数为0.04,曲线N对应的平衡常数为0.02。
①该反应正反应方向为___________反应(填“吸热”或“放热”)。
②曲线M中的平衡转化率为___________(保留两位有效数字)。
③b点时的=___________。
【答案】(1)四面体形
(2)+48 kJ/mol
(3) ①. 3SiH2Cl2SiH4 + 2SiHCl3 ②.
(4) ①. 吸热 ②. 29% ③. 1.28
【解析】
【小问1详解】
的中心原子Si的价层电子对数为4,无孤电子对,分子的空间构型为四面体形;
【小问2详解】
Si是共价晶体,1mol Si中含2mol Si-Si键,故∆H4=4×318 kJ/mol -2×176 kJ/mol -2×436 kJ/mol =+48kJ/mol;
【小问3详解】
由题意直接转化为和,反应方程式为3SiH2Cl2SiH4 + 2SiHCl3;
反应Ⅱ: K2
反应Ⅲ: K3
反应Ⅱ×2+反应Ⅲ可得目标反应,则K5=;
【小问4详解】
①曲线M先达到平衡,因此代表温度为70℃的曲线是M,50℃时,平衡常数为0.02;70℃时,平衡常数为0.04,说明该反应正反应方向为吸热反应;
②,根据平衡常数可知:,解得x=,SiHCl3平衡转化率为;
③平衡常数,由图示可知,b点对应的转化率为20%,故有,则x(SiHCl3)=0.8,x(SiH2Cl2)=x(SiCl4)=0.1,故b点时。
19. 落羽松二酮是一种抗肿瘤植物药,其中间体J的合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________。
(2)J的官能团名称为___________。
(3)B→C的反应方程式为___________。
(4)已知D→E分两步进行,第一步为消去反应,则第二步的反应类型为___________。
(5)若缺少G→H,合成J时会产生的副产物的结构简式为___________。
(6)在A的同分异构体中,同时满足下列条件的有___________种;
①可发生银镜反应;
②苯环上有3个取代基,且其中2个为酚羟基。
其中核磁共振氢谱有6组峰,且峰面积之比为3:2:2:1:1:1的同分异构体的结构简式为___________。
【答案】(1)2,3-二甲氧基苯甲醛
(2)醚键、(酮)羰基
(3)+CH3OH+H2O
(4)加成反应(或“还原反应”)
(5) (6) ①. 12 ②.
【解析】
【分析】A和氧气在Ag作催化剂的条件下发生反应生成B,结合B的分子式可知B为,B和甲醇发生酯化反应得到C,C为,C和CH3MgBr在乙醚作用下反应得到D,结合E→F可知E为,E和发生取代反应生成F,F通过系列反应得到G,G和溴的四氯化碳溶液反应得到H,H在PCl5、SnCl4、苯的作用下得到I,I在KOH、H2、Pd、CH3OH作用下得到J,据此解答。
【小问1详解】
A结构中含醛基和醚键,醛优先,化学名称是2,3-二甲氧基苯甲醛;
【小问2详解】
J的官能团名称为醚键、(酮)羰基;
【小问3详解】
B和甲醇发生酯化反应得到C,B→C的反应方程式为+CH3OH+H2O;
【小问4详解】
D→E分两步进行,即醇羟基先消去生成碳碳双键,碳碳双键再加氢变成烷基,故第一步为消去反应,则第二步的反应类型为加成反应(或“还原反应”);
【小问5详解】
G→H的目的是在异丙基邻位引入-Br,-Br的作用是占据异丙基的邻位,限制成环时只能断甲氧基邻位的C-H,故若缺少G→H,合成J时会产生的副产物的结构简式为;
【小问6详解】
A(),其同分异构体满足:
①可发生银镜反应,则含1个-CHO;
②苯环上有3个取代基,且其中2个为酚羟基,则3个取代基为-OH、-OH、-CH2CH2CHO或-CH(CH3)CHO;
苯环上三个取代基,两个一样,共有6种不同排列;故共有2×6=12种同分异构体;
其中核磁共振氢谱有6组峰,且峰面积之比为3:2:2:1:1:1的同分异构体的结构简式为。
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