内容正文:
长沙市周南中学2025年上学期高二年级化学期末考试试题
分量:100 时量:75min
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Cl35.5
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A. 小苏打既是制作糕点的膨松剂,又是治疗胃酸过多的一种药剂
B. 二氧化氯、臭氧具有强氧化性,可以用于自来水消毒
C. 当火灾现场存放有大量活泼金属时,可以用水来灭火
D. 维生素具有还原性,能帮助人体将食物中摄取的转化为而吸收
【答案】C
【解析】
【详解】A.小苏打(碳酸氢钠)受热分解生成二氧化碳,可用作膨松剂;也能与胃酸(HCl)反应,中和胃酸,A正确;
B.和均具有强氧化性,可有效杀灭水中微生物,用于自来水消毒,B正确;
C.活泼金属(如Na、K)遇水反应生成并放热,加剧火势,不可用水灭火,C错误;
D.维生素C将还原为,体现其还原性,D正确。
故选C。
2. 下列有关化学用语正确的是
A. CCl4分子比例模型:
B. H2O的VSEPR模型
C. NH4Br的电子式:
D. p—p σ键电子云轮廓图
【答案】B
【解析】
【详解】A.四氯化碳中氯原子比碳原子半径大,分子的空间构型为正四面体形,比例模型为,故A错误;
B.水分子中氧原子的价层电子对数为4,分子的VSEPR模型为四面体形,可表示为 ,故B正确;
C.溴化铵是离子化合物,电子式为,故C错误;
D.p电子与p电子头碰头形成σ键的电子云轮廓图为,故D错误;
故选B。
3. 二茂铁分子是一种金属有机配合物,是燃料油的添加剂,用以提高燃烧的效率和去烟,可作为导弹和卫星的涂料等。它的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 二茂铁中与环戊二烯离子之间为离子键
B. 1mol环戊二烯中含有键的数目为
C. 分子中存在键
D. 的电子排布式为
【答案】C
【解析】
【详解】含有孤电子对和空轨道的原子之间存在配位键,所以二茂铁中与环戊二烯离子之间为配位键,故A错误;
B.一个环戊二烯分子中含有键的数目为13,则1mol环戊二烯中含有键的数目为,故B错误;
C.碳碳双键之间存在键,所以该分子中存在键,故C正确;
D.铁原子核外有26个电子,铁原子失去最外层两个电子变为亚铁离子,根据构造原理知,亚铁离子核外电子排布式为,故D错误;
故选:C。
4. 下列离子方程式不正确的是
A. 乙醇与酸性溶液反应:
B. 明矾溶液与过量氨水混合:
C. 溶液中加入产生沉淀:
D. 将等物质的量浓度的和溶液以体积比混合:
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙醇与酸性溶液反应,乙醇被氧化为乙酸,根据得失电子守恒配平离子方程式为,故A正确;
B.明矾溶液与过量氨水混合生成氢氧化铝沉淀,反应的离子方程为,故B错误;
C.溶液中加入,Fe2+被氧化生成氢氧化铁沉淀,反应的离子方程式为,故C正确;
D.将等物质的量浓度的和溶液以体积比混合,生成硫酸铵、硫酸钡沉淀和水,反应的离子方程式为,故D正确;
选B。
5. 已知有如下反应:①;②;③。下列说法正确的是
A. 氧化性:
B. 反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C. 向金属中滴入浓硝酸无明显变化,说明两者不能发生反应
D. 向溶液中滴入酸性溶液,可发生反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.在浓盐酸中作氧化剂,在稀盐酸中即可作氧化剂,说明氧化性更强,氧化性顺序应为,A错误;
B.反应③中作为氧化剂,对应10 mol HCl被氧化(生成5 mol),氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:5,B错误;
C.浓硝酸可能使Cr钝化(表面形成氧化膜),并非不反应,C错误;
D.的氧化性强于,能将氧化为,反应式电荷和原子均守恒,D正确。
故选D。
6. X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X的2s轨道全充满,Y的s能级电子数量是p能级的两倍,M原子核外有8种运动状态不同的电子,Q是短周期中除稀有气体元素外原子半径最大的元素。下列说法不正确的是
A. 第一电离能:
B. Q与M形成的二元化合物中可能含有非极性共价键
C. 最高正化合价:
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X的2s轨道全充满,为Be元素;Y的s能级电子数量是p能级的两倍,为C元素;M原子核外有8种运动状态不同的电子,为O元素;Q是短周期中除稀有气体元素外原子半径最大的元素,为Na元素。即X、Y、Z、M、Q分别是Be、C、N、O、Na元素。
【详解】A. M为O,Z为N,N的2p能级为半充满状态,较稳定,第一电离能大于氧,第一电离能:,故A正确;
B. Q、M形成的化合物有Na2O、Na2O2,Na2O2中钠离子和过氧根离子之间存在离子键、过氧根离子中存在O-O非极性键,故B正确;
C. 主族元素最高正化合价与其族序数相等,X为Be最高正化合价为+2、Z为N最高正化合价为+5、因为O元素非金属性很强,不易失电子,所以M没有最高正化合价,故C错误;
D. Y、Z分别是C、N元素,非金属性:Y<Z,则最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y,故D正确;
故选C。
7. 某实验小组用如下实验用品检验黑木耳中铁元素。下列说法错误的是
A. 将黑木耳灼烧灰化,选用的仪器有①、②、⑥、⑦和⑨
B. 用浓硝酸溶解木耳灰并获得滤液,选用的仪器有④、⑤、⑦和⑩
C. 检验滤液中的,选用③、⑧和⑩
D. 利用上述仪器也可进行硫酸铜结晶水含量的测定
【答案】D
【解析】
【详解】A.将黑木耳灰化,应该在坩埚中灼烧,装置图为 ,用的仪器有①、②、⑥、⑦和⑨,故A正确;
B.用用胶头滴管把浓硝酸滴入木耳灰,使木耳灰溶解,用过滤的方法获得滤液,过滤装置图为 ,选用的仪器有④、⑤、⑦和⑩,故B正确;
C.检验滤液中的,取少量滤液于试管中,用胶头滴管滴加几滴KSCN溶液,若溶液变红说明含有Fe3+,选用③、⑧和⑩,故C正确;
D.利用上述仪器进行硫酸铜结晶水含量的测定,需要称重,缺少天平,故D错误;
选D。
8. 穿心莲内酯具有祛热解毒,消炎止痛之功效,被誉为天然抗生素药物,结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 该物质分子式为C20H30O5
B. 1mol该物质最多可与2molH2发生加成反应
C. 等量的该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者的物质的量之比为3∶2
D. 该物质能与酸性KMnO4溶液反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.该物质分子式为,A项正确;
B.该物质中碳碳双键可与发生加成反应,故1mol该物质最多可与2mol发生加成反应,B项正确;
C.1mol该物质中羟基可与3molNa反应,酯基可与1molNaOH反应,故等量该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者的物质的量之比为3∶1,C项错误;
D.该物质含有羟基和碳碳双键两种官能团,能与酸性溶液发生氧化反应,D项正确;
答案选C。
9. KClO2是一种极强的氧化剂,在酸性或碱性介质下均能将MnO2溶解,得到紫色溶液。其中一种制备流程如图,下列说法正确的是
A. “还原”过程反应的环境为强碱性介质
B. “还原”过程中消耗葡萄糖和NaClO3物质的量之比为1:12
C. “制备”过程中发生的离子方程式为:2ClO2+H2O2=2ClO+O2+2H+
D. 在碱性介质下,ClO的氧化性强于MnO
【答案】D
【解析】
【分析】葡萄糖与氯酸钠发生氧化还原生成二氧化碳和二氧化氯,葡萄糖被氧化,二氧化氯与氢氧化钾和过氧化氢发生氧化还原生成KClO2,此过程中氯元素被还原,氧元素被氧化为氧气,以此解题。
【详解】A.“还原”过程转化为,说明反应介质为酸性环境,A错误;
B.葡萄糖()转化为,C元素由0价升高为+4价一个葡萄糖分子升高24价,中Cl元素由+5价降低为+4价降低1价,根据化合价升降相等二者物质的量之比为,B错误;
C.“制备”过程为碱性环境,不会生成,C错误;
D.在碱性介质下,可将氧化为,说明氧化剂()的氧化性强于氧化产物()的氧化性,D正确;
故选D。
10. 微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用下图装置处理有机废水(以含 CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是
A. 负极反应为
B. 隔膜1为阳离子交换膜,隔膜2为阴离子交换膜
C. 当电路中转移1mol电子时,模拟海水理论上除盐58.5g
D. 电池工作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比为2:1
【答案】B
【解析】
【分析】据图可知a极上CH3COOˉ转化为CO2和H+,C元素被氧化,所以a极为该原电池的负极,则b极为正极。
【详解】A.a极为负极,CH3COOˉ失电子被氧化成CO2和H+,结合电荷守恒可得电极反应式为CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=2CO2↑+7H+,故A正确;
B.为了实现海水的淡化,模拟海水中的氯离子需要移向负极,即a极,则隔膜1为阴离子交换膜,钠离子需要移向正极,即b极,则隔膜2为阳离子交换膜,故B错误;
C.当电路中转移1mol电子时,根据电荷守恒可知,海水中会有1molClˉ移向负极,同时有1molNa+移向正极,即除去1molNaCl,质量为58.5g,故C正确;
D.b极为正极,水溶液为酸性,所以氢离子得电子产生氢气,电极反应式为2H++2eˉ=H2↑,所以当转移8mol电子时,正极产生4mol气体,根据负极反应式可知负极产生2mol气体,物质的量之比为4:2=2:1,故D正确;
故答案为B。
11. 几种晶体的晶胞(或晶体结构)如图所示,下列说法正确的是
NaCl晶胞
CO2晶胞
金刚石晶胞
石墨晶体结构
A. NaCl中Na+的配位数小于干冰中CO2分子的配位数
B. 干冰晶胞中CO2分子之间和金刚石晶胞中碳原子间的静电作用均是共价键
C. 若金刚石的晶胞边长为acm,其中两个最近的碳原子之间的距离为
D. 石墨晶体层内是共价键,层间是范德华力,所以石墨是一种过渡晶体
【答案】A
【解析】
【详解】A.NaCl晶胞中每个Na+周围有6个Cl-,所以配位数为6,CO2晶胞中的配位数为:,A正确;
B.干冰晶胞中CO2分子之间是分子间作用力,金刚石晶胞中碳原子间是共价键,B错误;
C.若金刚石的晶胞边长为acm,两个碳原子之间的最短距离为体对角线的四分之一,即,C错误;
D.石墨晶体层内是共价键,层间是范德华力,所以石墨晶体兼有共价晶体、分子晶体、金属晶体的特征,属于混合晶体,D错误;
故选A。
12. 羟醛缩合反应是一种常用的增长碳链的方法。一种合成目标产物(图中⑦)的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. ③是该反应的催化剂
B. ③到④的过程中有极性键的断裂和非极性键的生成
C. ⑥中只有1个手性碳原子
D. 合成⑦的总反应为
【答案】B
【解析】
【详解】A.③是第一步反应的产物,第二个反应的反应物,所以③只是该反应的中间产物,不是该反应的催化剂,A错误;
B.③到④的过程中,有C—N极性键的断裂和C—C非极性键的生成,B正确;
C.⑥中有2个手性碳原子,如图,C错误;
D.合成⑦的总反应为,D错误。
故选B。
13. MTP是一类重要的药物中间体,可以由TOME经环化后合成。其反应式为:
为了提高TOME的转化率,反应进行时需及时从溶液体系中移出部分甲醇。TOME的转化率随反应时间的变化如图所示。设TOME的初始浓度为a mol/L,反应过程中的液体体积变化忽略不计。下列说法错误的是
A. X、Y两点的MTP的物质的量浓度相等
B. X、Z两点的瞬时速率大小为v(X)>v(Z)
C. 若Z点处于化学平衡,则210℃时反应的平衡常数K=mol/L
D. 190℃时,0~150 min之间的MTP的平均反应速率为mol/(L·min)
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图知X、Y两点反应物的转化率相等,则MTP的物质的量浓度相等,A正确;
B. 由图知,X点曲线斜率大于Z点,则X、Z两点的瞬时速率大小为v(X)>v(Z) ,因为Z点转化率已达98%,反应物浓度极小,则反应速率下降,B正确;
C. 由题知,反应过程中甲醇不断从体系中移走,若Z点处于化学平衡,则210℃时甲醇浓度不等于0.98amol/L,则反应的平衡常数K不等于mol/L,C错误;
D. 190℃时,0~150 min之间的MTP的浓度减少了0.67mol/L,则其平均反应速率为mol/(L·min),D正确;
答案选C。
14. 常温下,用的盐酸分别滴定20.00mL浓度均为三种一元弱酸的钠盐溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是
A. 该溶液中:
B. 三种一元弱酸的电离常数:
C. 当时,三种溶液中:
D. 分别滴加20.00mL盐酸后,再将三种溶液混合:
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,没有加入盐酸时,NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次增大,则HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱。
【详解】A.NaX为强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,则溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),故A正确;
B.弱酸的酸性越弱,电离常数越小,由分析可知,HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱,则三种一元弱酸的电离常数的大小顺序为Ka(HX)>Ka (HY)>Ka(HZ),故B正确;
C.当溶液pH为7时,酸越弱,向盐溶液中加入盐酸的体积越大,酸根离子的浓度越小,则三种盐溶液中酸根的浓度大小顺序为c(X-)>c(Y-)>c(Z-),故C错误;
D.向三种盐溶液中分别滴加20.00mL盐酸,三种盐都完全反应,溶液中钠离子浓度等于氯离子浓度,将三种溶液混合后溶液中存在电荷守恒关系c(Na+)+ c(H+)= c(X-)+c(Y-)+c(Z-)+ c(Cl-)+ c(OH-),由c(Na+)= c(Cl-)可得:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)= c(H+)—c(OH-),故D正确;
故选C。
二、非选择题(本题共4小题,每空2分,共58分)。
15. 实验室利用邻羟基苯甲酸(水杨酸)与乙酸酐反应制备乙酰水杨酸。主要试剂和产品的物理常数如下表:
名称
分子量
熔、沸点/℃
在下列物质中的溶解性
水
醇
醚
水杨酸
138
158(熔点)
微溶
易溶
易溶
乙酸酐
102
139(沸点)
易溶
可溶
易溶
乙酰水杨酸
180
135(熔点)
微溶于冷水,易溶于热水
可溶
微溶
已知:乙酸酐(CH3CO)2O遇水易生成乙酸。
反应原理及部分实验装置:
+(CH3CO)2O+CH3COOH
实验步骤如下:
①在50mL三颈烧瓶中,加入干燥的水杨酸6.9g和新制的乙酸肝10mL(密度为l。087g·cm-3),再加10滴浓硫酸,充分搅拌。
②加热至水杨酸全部溶解,保持瓶内温度在70℃左右,维持20min。
③稍冷后,在不断搅拌下倒入100mL冷水中,并用冰水浴冷却l5min,抽滤,冰水洗涤,得乙酰水杨酸粗产品。
④粗产品经提纯后得无色晶体状乙酰水杨酸6.5g。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是_______。
(2)仪器B的作用是_______,进水口为_______(填“a”或“b”)。
(3)实验控制反应温度在70℃左石,选择适宜的加热方式为_______(填“直接加热”或“水浴加热”)。
(4)实验中所有仪器和药品都需要进行干燥处理,原因是_______(用化学方程式表示)。
(5)制备粗品过程中将反应混合物倒入冷水中,目的是_______。
(6)本实验的产率为_______。若要得到纯度更高的乙酰水杨酸晶体,用于提纯的方法为_______。(已知:产率=
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2) ①. 冷凝回流 ②. a
(3)水浴加热 (4)(CH3CO)2O+H2O→2CH3COOH
(5)利于乙酰水杨酸结晶析出
(6) ①. 72.2% ②. 重结晶
【解析】
【小问1详解】
仪器A的名称是恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
仪器B的作用是冷凝回流;冷凝水为逆流,则进水口为a;
【小问3详解】
实验控制反应温度在70℃左右应用水浴加热;
【小问4详解】
实验中所有仪器和药品都需要进行干燥处理,原因是乙酸酐(CH3CO)2O遇水易生成乙酸,其化学方程式为(CH3CO)2O+H2O→2CH3COOH;
【小问5详解】
因为乙酰水杨酸微溶于冷水,制备粗品过程中将反应混合物倒入冷水中,目的是利于乙酰水杨酸结晶析出;
【小问6详解】
水杨酸6.9g理论生成乙酰水杨酸,则本实验的产率为;
若要得到纯度更高的乙酰水杨酸晶体,用于提纯的方法为重结晶。
16. 烟道灰中含有、、、等,分离回收其中的金属资源可有效缓解矿藏资源不足的问题。分离回收时的流程如下:
已知:
①该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀时的如下表所示。
金属离子
开始沉淀的
7.0
1.9
8.1
完全沉淀的
9.0
3.2
10.1
②的化学性质与相似。常温下,水溶液中不同形式含锌微粒物质的量浓度的对数与的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)基态Mn原子价层电子排布图为___________。
(2)试剂X可能为___________。
A. 溶液 B. 氨水 C. 溶液 D. 稀
(3)步骤M的目的是___________;
(4)步骤M后应调节pH的范围为___________;不同pH,含Zn微粒在体系中的存在形式不同,依据已知②中图给信息,求该温度下的为___________。
(5)在空气中易被氧化为,反应的化学方程式为___________。
(6)ZnO也可用作半导体材料,晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能,键中离子键成分的百分数小于键,原因是___________。
【答案】(1) (2)A
(3)将全部氧化成
(4) ①. ②.
(5)
(6)电负性O>N,O对电子的吸引能力更强,Zn和O更易形成离子键
【解析】
【分析】烟道灰中含有等,加入试剂X过滤后,滤液1经过调pH值,沉淀得到ZnCO3,所以试剂X可以与反应,但不与反应,所以试剂X可以为溶液,转化为进入滤液1,再加试剂Y后,发生反应:,再加入碳酸钠沉锌。、、进入滤渣1中,滤渣1加入酸溶解后,使用Fe置换Cu后过滤,滤液2中同时存在,无法通过调节将二者彻底分离,需要加入氧化剂将氧化为(步骤M),通过调pH值过滤后得到滤渣2为Fe(OH)3,滤液3再调节生成Mn(OH)2。
【小问1详解】
基态原子价层电子排布式为,价层电子排布图为:;
【小问2详解】
由分析可知,试剂X可能为溶液;加入试剂Y后,会转化为,反应离子方程式为,故选A;
【小问3详解】
根据已知①表格中的数据判断,当溶液中同时存在时,无法通过调节将二者彻底分离,需要加入氧化剂将氧化为后才能分离,则步骤的目的为氧化;
【小问4详解】
步骤的目的为氧化,由表可知,应调节为;由图中a点数据,pH=7时,lg(c)=-3,此时,,所以该温度下的为;
【小问5详解】
反应物为和,生成物为和,根据质量守恒、得失电子守恒即可配平反应的化学方程式,反应方程式为;
【小问6详解】
同周期从左往右电负性增强,原子之间电负性差值大时更倾向于形成离子键,故Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O键,原因是电负性O>N,O对电子的吸引能力更强,Zn和O更易形成离子键。
17. 我国力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策,事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体。
I.可转化成有机物实现碳循环。
已知i.
ii.
一定条件下在体积为的恒容密闭容器中,充入和发生反应: ,测得和的浓度随时间的变化如图。
(1)通过计算可知为___________。
(2)时与时相比,前者数值___________后者数值(填“>”“<”或“=”)。
(3)由图可知。反应速率变化最大的时间段为,其可能的原因是___________(从该反应自身特点角度分析)。
(4)能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母);当上述反应达到平衡时,___________;的产率为___________。
A.反应中
B.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
C.单位时间内消耗,同时消耗
II.某科研小组用电化学方法将转化为实现再利用,转化的基本原理如图所示。
(5)写出N极电极反应式___________。
【答案】(1)-49.4kJ/mol
(2)> (3)时,反应物浓度较大,且温度逐渐升高
(4) ①. C ②. 3 ③. 75%
(5)
【解析】
【小问1详解】
设为反应ⅲ,利用盖斯定律,ⅲ = ii +i,ΔH3=ΔH1+ΔH2=(-90.6+41.2)kJ/mol=-49.4kJ/mol;故答案为-49.4kJ/mol;
【小问2详解】
方程式中甲醇和二氧化碳的系数相同,3min时,反应正向进行,此时大于平衡时的,但是随着反应的进行其速率在减小,而时反应平衡,此时等于,故答案为:>;
【小问3详解】
该反应为放热反应,且时,反应浓度较大,故答案为:时,反应物浓度较大,且温度逐渐升高;
【小问4详解】
A.二氧化碳和氢气的投料比为1∶3,且二者的系数比为1∶3,则反应过程中,两者的比例始终为1∶3,即反应中不能证明反应平衡,A错误;
B.该反应中,所有的反应物和产物都是气体,根据质量守恒可知,混合气体的总质量始终不变,则其不随时间的变化而变化不能证明反应平衡,B错误;
C.单位时间内消耗,同时消耗,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡,C正确;
故选C;
结合题中信息可得三段式:
则当上述反应达到平衡时,;甲醇的理论产量为2mol,则的产率为;故答案为:C;3;75%;
【小问5详解】
由图可知,N极反应生成CO,C元素由+4价降为+2价,得电子,N极为正极,电极反应式为。
18. 镇痛药的一种合成路线如下:
已知:①、均不稳定易转化为。
②银氨溶液的碱性环境可使酯类物质发生水解反应。
回答下列问题:
(1)A中官能团名称为___________。
(2)下列方法能区别B和C的是___________(填字母)。
a.酸性溶液 b.银氨溶液,水浴加热
c.溶液,加热 d.钠
(3)的化学方程式为___________,反应类型为___________。
(4)是的同分异构体,同时符合下列条件的有___________种。
①能与溶液反应放出。
②遇溶液发生显色反应。
③苯环上有3个取代基。
(5)若为用替代,、保持不变,发生上述转化,则为___________。
(6)将中五元环上其中两个碳原子换成氮原子,得到平面形分子咪唑,咪唑显碱性是由于___________(填①或②)号氮原子。
【答案】(1)羟基、醛基
(2)cd (3) ①. ②. 加成反应
(4)20 (5)
(6)②
【解析】
【分析】A的结构为,结构中含有四个羟基和一个醛基,在加热的条件下与盐酸发生反应生成有机物B(),与、反应,生成有机物C(),C与D()发生加成反应生成E(),E与F反应可生成G(),根据E和G的结构可知F为。
【小问1详解】
根据A的结构可知结构中含有四个羟基和一个醛基,故A中的官能团为羟基和醛基;
【小问2详解】
B的结构为,含有碳碳双键和醛基,能使酸性高锰酸钾溶液褪色、能发生银镜反应,与不反应,但混合后液体分层,C的结构为,存在碳碳双键、酯基和羟基,能使酸性高锰酸钾溶液褪色、能与金属钠反应生成氢气,结合已知信息,C在碱性条件下水解的产物中含有醛基,能发生银镜反应,因此不能利用银镜反应区别B和C,与溶液反应或与金属钠反应的是B,液体分层的是B,能产生氢气的是C,故答案选cd;
【小问3详解】
E()与F反应可生成G(),根据E和G的结构可知F为,由此可知E与F生成G的方程式为;C为,与D()发生反应生成E(),根据C、D和E的结构可知的反应为加成反应;
【小问4详解】
E的结构为,H是E的同分异构体,能与反应生成,说明H的结构中存在羧基();遇溶液发生显色反应,说明结构中存在苯环且苯环上存在酚羟基;同时苯环上有3个取代基,综上可知H的结构为、、、、、、、、、、、、、、、、、、、,共20种;
【小问5详解】
为用替代,则与D()发生加成反应生成的产物为;
【小问6详解】
将中五元环上其中两个碳原子换成氮原子,得到平面形分子咪唑,结构中①②号氮原子上均有一对孤电子对,但②号氮原子上的孤电子对没有参与五元环的共轭体系,相对比较自由,容易接受,从而使咪唑显碱性,故咪唑显碱性是由于②号氮原子。
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长沙市周南中学2025年上学期高二年级化学期末考试试题
分量:100 时量:75min
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Cl35.5
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A. 小苏打既是制作糕点的膨松剂,又是治疗胃酸过多的一种药剂
B. 二氧化氯、臭氧具有强氧化性,可以用于自来水消毒
C. 当火灾现场存放有大量活泼金属时,可以用水来灭火
D. 维生素具有还原性,能帮助人体将食物中摄取的转化为而吸收
2. 下列有关化学用语正确的是
A. CCl4分子的比例模型:
B. H2O的VSEPR模型
C. NH4Br电子式:
D p—p σ键电子云轮廓图
3. 二茂铁分子是一种金属有机配合物,是燃料油的添加剂,用以提高燃烧的效率和去烟,可作为导弹和卫星的涂料等。它的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 二茂铁中与环戊二烯离子之间为离子键
B. 1mol环戊二烯中含有键的数目为
C. 分子中存在键
D. 的电子排布式为
4. 下列离子方程式不正确的是
A. 乙醇与酸性溶液反应:
B. 明矾溶液与过量氨水混合:
C. 溶液中加入产生沉淀:
D. 将等物质的量浓度的和溶液以体积比混合:
5. 已知有如下反应:①;②;③。下列说法正确的是
A. 氧化性:
B. 反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C. 向金属中滴入浓硝酸无明显变化,说明两者不能发生反应
D. 向溶液中滴入酸性溶液,可发生反应:
6. X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X的2s轨道全充满,Y的s能级电子数量是p能级的两倍,M原子核外有8种运动状态不同的电子,Q是短周期中除稀有气体元素外原子半径最大的元素。下列说法不正确的是
A. 第一电离能:
B. Q与M形成的二元化合物中可能含有非极性共价键
C. 最高正化合价:
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
7. 某实验小组用如下实验用品检验黑木耳中铁元素。下列说法错误的是
A. 将黑木耳灼烧灰化,选用的仪器有①、②、⑥、⑦和⑨
B. 用浓硝酸溶解木耳灰并获得滤液,选用的仪器有④、⑤、⑦和⑩
C. 检验滤液中的,选用③、⑧和⑩
D. 利用上述仪器也可进行硫酸铜结晶水含量的测定
8. 穿心莲内酯具有祛热解毒,消炎止痛之功效,被誉为天然抗生素药物,结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 该物质分子式为C20H30O5
B. 1mol该物质最多可与2molH2发生加成反应
C. 等量的该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者的物质的量之比为3∶2
D. 该物质能与酸性KMnO4溶液反应
9. KClO2是一种极强的氧化剂,在酸性或碱性介质下均能将MnO2溶解,得到紫色溶液。其中一种制备流程如图,下列说法正确的是
A. “还原”过程反应的环境为强碱性介质
B. “还原”过程中消耗葡萄糖和NaClO3物质的量之比为1:12
C. “制备”过程中发生的离子方程式为:2ClO2+H2O2=2ClO+O2+2H+
D. 在碱性介质下,ClO的氧化性强于MnO
10. 微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用下图装置处理有机废水(以含 CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是
A. 负极反应为
B. 隔膜1为阳离子交换膜,隔膜2为阴离子交换膜
C. 当电路中转移1mol电子时,模拟海水理论上除盐58.5g
D. 电池工作一段时间后,正、负极产生气体物质的量之比为2:1
11. 几种晶体的晶胞(或晶体结构)如图所示,下列说法正确的是
NaCl晶胞
CO2晶胞
金刚石晶胞
石墨晶体结构
A. NaCl中Na+的配位数小于干冰中CO2分子的配位数
B. 干冰晶胞中CO2分子之间和金刚石晶胞中碳原子间的静电作用均是共价键
C. 若金刚石的晶胞边长为acm,其中两个最近的碳原子之间的距离为
D. 石墨晶体层内是共价键,层间是范德华力,所以石墨是一种过渡晶体
12. 羟醛缩合反应是一种常用的增长碳链的方法。一种合成目标产物(图中⑦)的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. ③是该反应的催化剂
B. ③到④的过程中有极性键的断裂和非极性键的生成
C. ⑥中只有1个手性碳原子
D. 合成⑦的总反应为
13. MTP是一类重要的药物中间体,可以由TOME经环化后合成。其反应式为:
为了提高TOME的转化率,反应进行时需及时从溶液体系中移出部分甲醇。TOME的转化率随反应时间的变化如图所示。设TOME的初始浓度为a mol/L,反应过程中的液体体积变化忽略不计。下列说法错误的是
A. X、Y两点的MTP的物质的量浓度相等
B. X、Z两点的瞬时速率大小为v(X)>v(Z)
C. 若Z点处于化学平衡,则210℃时反应的平衡常数K=mol/L
D. 190℃时,0~150 min之间的MTP的平均反应速率为mol/(L·min)
14. 常温下,用的盐酸分别滴定20.00mL浓度均为三种一元弱酸的钠盐溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是
A. 该溶液中:
B. 三种一元弱酸的电离常数:
C. 当时,三种溶液中:
D. 分别滴加20.00mL盐酸后,再将三种溶液混合:
二、非选择题(本题共4小题,每空2分,共58分)。
15. 实验室利用邻羟基苯甲酸(水杨酸)与乙酸酐反应制备乙酰水杨酸。主要试剂和产品的物理常数如下表:
名称
分子量
熔、沸点/℃
在下列物质中的溶解性
水
醇
醚
水杨酸
138
158(熔点)
微溶
易溶
易溶
乙酸酐
102
139(沸点)
易溶
可溶
易溶
乙酰水杨酸
180
135(熔点)
微溶于冷水,易溶于热水
可溶
微溶
已知:乙酸酐(CH3CO)2O遇水易生成乙酸。
反应原理及部分实验装置:
+(CH3CO)2O+CH3COOH
实验步骤如下:
①在50mL三颈烧瓶中,加入干燥的水杨酸6.9g和新制的乙酸肝10mL(密度为l。087g·cm-3),再加10滴浓硫酸,充分搅拌。
②加热至水杨酸全部溶解,保持瓶内温度在70℃左右,维持20min。
③稍冷后,在不断搅拌下倒入100mL冷水中,并用冰水浴冷却l5min,抽滤,冰水洗涤,得乙酰水杨酸粗产品。
④粗产品经提纯后得无色晶体状乙酰水杨酸6.5g。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是_______。
(2)仪器B的作用是_______,进水口为_______(填“a”或“b”)。
(3)实验控制反应温度在70℃左石,选择适宜的加热方式为_______(填“直接加热”或“水浴加热”)。
(4)实验中所有仪器和药品都需要进行干燥处理,原因是_______(用化学方程式表示)。
(5)制备粗品过程中将反应混合物倒入冷水中,目的是_______。
(6)本实验的产率为_______。若要得到纯度更高的乙酰水杨酸晶体,用于提纯的方法为_______。(已知:产率=
16. 烟道灰中含有、、、等,分离回收其中的金属资源可有效缓解矿藏资源不足的问题。分离回收时的流程如下:
已知:
①该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀时的如下表所示。
金属离子
开始沉淀的
7.0
1.9
8.1
完全沉淀的
9.0
3.2
10.1
②的化学性质与相似。常温下,水溶液中不同形式含锌微粒物质的量浓度的对数与的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)基态Mn原子价层电子排布图为___________。
(2)试剂X可能为___________。
A. 溶液 B. 氨水 C. 溶液 D. 稀
(3)步骤M的目的是___________;
(4)步骤M后应调节pH的范围为___________;不同pH,含Zn微粒在体系中的存在形式不同,依据已知②中图给信息,求该温度下的为___________。
(5)在空气中易被氧化为,反应的化学方程式为___________。
(6)ZnO也可用作半导体材料,晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能,键中离子键成分的百分数小于键,原因是___________。
17. 我国力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策,事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体。
I.可转化成有机物实现碳循环
已知i.
ii.
一定条件下在体积为的恒容密闭容器中,充入和发生反应: ,测得和的浓度随时间的变化如图。
(1)通过计算可知为___________。
(2)时与时相比,前者数值___________后者数值(填“>”“<”或“=”)。
(3)由图可知。反应速率变化最大的时间段为,其可能的原因是___________(从该反应自身特点角度分析)。
(4)能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母);当上述反应达到平衡时,___________;的产率为___________。
A.反应中
B.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
C.单位时间内消耗,同时消耗
II.某科研小组用电化学方法将转化为实现再利用,转化的基本原理如图所示。
(5)写出N极电极反应式___________。
18. 镇痛药的一种合成路线如下:
已知:①、均不稳定易转化。
②银氨溶液的碱性环境可使酯类物质发生水解反应。
回答下列问题:
(1)A中官能团名称为___________。
(2)下列方法能区别B和C的是___________(填字母)。
a.酸性溶液 b.银氨溶液,水浴加热
c.溶液,加热 d.钠
(3)的化学方程式为___________,反应类型为___________。
(4)是的同分异构体,同时符合下列条件的有___________种。
①能与溶液反应放出。
②遇溶液发生显色反应。
③苯环上有3个取代基。
(5)若为用替代,、保持不变,发生上述转化,则为___________。
(6)将中五元环上其中两个碳原子换成氮原子,得到平面形分子咪唑,咪唑显碱性是由于___________(填①或②)号氮原子。
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