精品解析:黑龙江省新时代高中教育联合体2025-2026学年高三上学期8月开学测试化学试题
2025-09-01
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-开学 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 黑龙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.37 MB |
| 发布时间 | 2025-09-01 |
| 更新时间 | 2025-09-10 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53713195.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
化学试卷
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的姓名、准考证号分别填写在试卷和答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再涂其它答案。非选择题的答案必须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卡上相应的区域内,写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mn-55 Fe-56 Sn-119
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。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. 化学与生产、生活密切相关。下列过程不涉及化学变化的是
A. 石油分馏提炼汽油 B. 高粱酿造食醋
C. 混凝剂硫酸铝净水 D. 用植物油和氢气制人造奶油
2. 下列化学用语或表述错误的是
A. 中子数为10的氧原子:
B. 基态C原子核外电子的空间运动状态有6种
C. 乙炔的结构式:
D. 用电子式表示的形成过程:
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 的键数为
B. 粉与足量完全反应,转移电子数为
C. 标准状况下,乙醇完全燃烧生成的分子数为
D. 室温下,的溶液中所含数目为
4. 氯化铯(CsCl)是一种分析试剂,制备方法为:。下列说法错误的是
A. 为极性分子
B. 的VSEPR模型为形
C. 中碳原子杂化类型为杂化
D. 基态Cs原子最外层电子的电子云轮廓图为球形
5. 化学反应中有颜色变化之美。下列相关离子方程式表示正确的是
A. 钠加入滴有酚酞的水中,出现红色:
B. 向溶液中加入后溶液变为黄色:
C. 将稀硫酸加入溶液中,溶液由黄色变为橙色:
D. 向苯酚钠溶液中通入少量,出现白色浑浊:
6. 某食品添加剂的结构如图所示。X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,基态Q原子核外成对电子数是未成对电子数的3倍。下列说法错误的是
A. 电负性: B. 简单离子半径:
C. 简单氢化物的沸点: D. 的第一电离能比同周期相邻元素都低
7. 利用二氧化铈脱除汽车尾气中和的反应过程如图所示。下列说法错误的是
已知:过程①中部分转化成。
A. 过程①中,每脱除转移电子
B. 该反应的催化剂为
C. 过程②属于氮的固定
D. 当时,中
8. 阿斯巴甜是一种具有清爽甜味的有机化合物,结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 阿斯巴甜属于氨基酸,含有五种官能团
B. 阿斯巴甜能发生氧化反应、取代反应和消去反应
C. 阿斯巴甜分子中手性碳原子有3个
D. 阿斯巴甜与足量溶液反应,最多消耗
9. 在气体分析中,常用的盐酸溶液吸收并定量测定的含量。某工艺通过如下流程制备氯化亚铜固体。
已知:容易被氧化,且易溶于浓度较大的体系中:(无色)。下列说法正确的是
A. 步骤①中可用稀硫酸代替稀盐酸
B. 步骤②的离子方程式为
C. 步骤③中用到的玻璃仪器为分液漏斗、烧杯、玻璃棒
D. 步骤③中用浓盐酸洗涤效果较好
10. 室温下,下列实验探究方案能达到实验目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向溶液中先滴加4滴溶液,再滴加4滴0.1mol/LKI溶液,观察生成沉淀的颜色
证明
B
向丙烯醛中滴加酸性溶液,观察溶液颜色变化
确定丙烯醛结构中是否含有碳碳双键
C
将铁氰化钾溶液滴入硫酸亚铁溶液中,观察现象
检验硫酸亚铁溶液是否被氧化
D
用计分别测定等浓度的溶液和溶液的
探究键的极性对羧酸酸性的影响
A. A B. B C. C D. D
11. 某水系氢气-质子二次电池以质子作为载流子,高浓度的磷酸为电解液,联合普鲁士蓝衍生物(PBA)电极优异的电化学特性,形成一种理想的质子全电池。工作原理示意图如下:
下列说法正确的是
A. 放电时,电子流向为:极负载极电解质溶液极
B. 放电时,外电路通过电子时,消耗氢气体积为
C. 充电时,极电极反应:
D. 为提高电池工作效率,可用纯磷酸代替9mol/L磷酸
12. 一定条件下,1-苯基丙炔可与发生催化加成,反应如下:
反应过程中1-苯基丙炔及反应产物的占比随时间的变化如图(已知:反应I、III为放热反应)。下列说法正确的是
A. 反应II为吸热反应
B. 产物I与产物II互为顺反异构体,且产物I更稳定
C. 后产物II占比增加的原因是反应III发生
D. 增加的浓度可以加快反应的速率,增大产物中产物的比例
13. 生物体内多巴胺的合成是以天然氨基酸L-酪氨酸为起始原料,在多种复杂的生物酶共同作用下完成的,其过程如图所示。下列相关说法错误的是
A. L-酪氨酸是无色晶体,具有两性
B. 多巴胺分子中所有原子不可能共平面
C. 多巴胺可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. -多巴与足量发生加成反应可消耗
14. 材料科学研究中,锡的同素异形体因其独特的结构和性质备受关注。灰锡作为锡的一种存在形式,经研究发现其与金刚石的晶体类型相同,且灰锡不再有金属的相关物理性质,其晶胞结构如图所示,A原子的分数坐标为,其晶胞参数为,设阿伏加德罗常数值为。下列说法中正确的是
A. 该晶体中,锡原子间的化学键类型为金属键
B. B原子的分数坐标为:
C. 该晶胞中的键长为:
D. 晶胞的密度为:
15. 常温下,含足量的溶液中,逐滴滴入某浓度的溶液调节,测得及溶液中含A物种的分布系数[例如]随pOH的变化曲线如图所示。已知:为二元酸,第一步电离为完全电离;为强碱,易溶于水,难溶于水。
下列说法正确的是
A. 常温下,约为
B. 曲线表示的分布系数随变化
C. 当时,溶液中存在
D. 0.0001 MHA溶液中,
二、非选择题(本题共4小题,共55分。)
16. 碳酸锰广泛应用于电子工业,是制造高性能磁性材料的主要原料。工业上以天然二氧化锰粉与硫化锰矿(主要成分为MnS,还含有少量和、、、等元素)为原料制备的工艺流程如图所示。
已知:①时,,;
②一般情况下,当溶液中残留离子浓度时,可认为该离子沉淀完全。
③相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如表:
金属离子
开始沉淀的
3.4
1.5
63
6.2
6.9
8.1
沉淀完全的
4.7
2.8
8.3
8.2
8.9
10.1
回答下列问题:
(1)“溶浸”过程中提高浸取率的方法有___________(任写两种)。
(2)“滤渣1”的主要成分是S和___________(填化学式)。
(3)“氧化”中添加适量的的作用是___________(用离子方程式表示)。
(4)“调”的目的是除铁、铝元素,溶液的范围应调节为:___________6.2。
(5)“除杂”的目的是除去和,若“除杂”后滤液中,则此时是否沉淀完全:___________(填“是”或“否”)。
(6)“沉锰”时,可以添加适量氨水促进生成碳酸锰,请从化学平衡移动的角度解释加入氨水的目的是___________。
(7)在空气中加热所得固体(不含其他杂质),随着温度的升高,残留固体的质量如图所示。则反应的化学方程式为___________。
17. 苯胺是重要的有机化工原料,其实验室制备原理如下:
2+3Sn+12HCl2+3SnCl4+4H2O
已知:①苯胺类似氨气有碱性,与盐酸反应生成可溶于水的盐;
②乙醚为极易挥发的液体,是用途广泛的有机溶剂,与空气接触会形成易爆混合物;
③相关信息如下:
物质
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度
溶解性
硝基苯
123
5.9
210.9
1.20
不溶于水,易溶于乙醚
苯胺
93
-63
184.0
1.02
微溶于水,易溶于乙醚
乙醚
74
-116.3
34.5
0.71
微溶于水
(1)实验室保存硝基苯的玻璃容器是___________(填标号)。
(2)制备苯胺粗品
如图甲,向硝基苯中加入和过量盐酸充分反应生成盐,冷却后,向混合物中加入过量溶液得碱化液。加溶液的主要目的是析出苯胺,反应的离子方程式为___________。
(3)分离提纯
步骤i.如图乙,加热装置产生水蒸气,采用水蒸气蒸馏的方法,用热的水蒸气将中的苯胺逐渐吹出至中(收集到苯胺及水的混合液体),从混合物中分离出粗苯胺-水溶液。
步骤ii.将苯胺-水馏出液用NaCl饱和后,转入分液漏斗中,静置分层,分出有机层;水层用乙醚萃取,分出醚层。
步骤iii.合并有机层和醚层,用干燥剂干燥,过滤,将滤液蒸馏最终得到苯胺。
①图乙中T型管d处方框区域玻璃导管的作用除了排除A装置中的空气,还有___________。
②步骤ii中将苯胺-水馏出液用NaCl饱和的原因是___________。步骤iii中干燥剂可以使用___________。
③下列说法正确的是___________(填标号)。
A.图乙中的直形冷凝管替换为图甲中的仪器效果更好
B.蒸馏时需加沸石,防止暴沸
C.用红外光谱不能判断苯胺中是否含有硝基苯
D.蒸馏回收乙醚,无需尾气处理
(4)该实验中所得苯胺的产率为___________%(保留两位有效数字)。
18. 乙二醇()常用作溶剂、防冻液和合成聚酯的原料。工业上有多种方法可以制备乙二醇。
I.石油化工路线中,环氧乙烷()水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法,环氧乙烷和水反应生成乙二醇,伴随生成二乙二醇()的副反应。
主反应:(aq)+H2O(l)=HOCH2CH2OH(aq)
副反应:(aq)+HOCH2CH2OH(aq)=HOCH2CH2OCH2CH2OH(aq)
体系中环氧乙烷初始浓度为,恒温下反应,环氧乙烷完全转化,产物中。
(1)内,(环氧乙烷)=___________。
(2)下列说法正确的是___________(填序号)。
A. 主反应中,反应物键能和小于生成物键能和
B. 内,(环氧乙烷)(乙二醇)
C. 内,
D. 选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率
II.煤化工路线中,以煤为主要原料可以通过两种方法制备乙二醇。
方法1:氧化偶联法合成乙二醇
由煤基合成气(主要成分、)与氧气先制备得到草酸二甲酯,再加氢间接合成乙二醇,具有反应条件温和、环境污染小等优点。反应过程如下:
反应i:
反应ii:
反应iii:
(3)煤基合成气间接合成乙二醇总反应的热化学方程式是___________,已知该反应在较低温度条件下能自发进行,说明该反应的___________0(填“>”、“<”或“=”)。
方法2:直接法合成乙二醇
反应如下:
按化学计量比进料,固定平衡转化率,探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时,温度与压强的关系如图:
(4)代表的曲线为___________(填“”、“”或“”),原因是___________。
(5)已知:反应 ,为组分的分压。
、两点对应的体系,___________(填“>”、“<”或“=”),若点平衡时系统压强为,则此时___________(用含有的代数式表示)。
19. 联苯双酯(H)是我国首创的具有新型结构的高效、低毒的治疗病毒性肝炎和药物性肝损伤引起转氨酶升高的常用药物,其一种合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)H中官能团的名称为___________。
(2)AB的反应类型为___________。
(3)结合合成路线,分析B→C的作用为___________。
(4)写出反应F→G化学方程式___________。
(5)芳香族化合物在组成上比少两个原子团,符合下列条件的的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①1mol该有机物与足量溶液反应,最多消耗,且遇溶液会发生显色反应
②核磁共振氢谱显示苯环上仅有一种化学环境氢原子,且苯环上有四个取代基
(6)参照上述合成路线,设计以(J)为原料合成(N)的合成路线如下,在适当的试剂及条件下,L和M的结构简式分别为___________、___________。
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化学试卷
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的姓名、准考证号分别填写在试卷和答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目的答案涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再涂其它答案。非选择题的答案必须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卡上相应的区域内,写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mn-55 Fe-56 Sn-119
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。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. 化学与生产、生活密切相关。下列过程不涉及化学变化的是
A. 石油分馏提炼汽油 B. 高粱酿造食醋
C. 混凝剂硫酸铝净水 D. 用植物油和氢气制人造奶油
【答案】A
【解析】
【详解】A.石油分馏利用沸点差异分离成分,无新物质生成,属于物理变化,A正确;
B.高粱酿造食醋涉及淀粉→葡萄糖→乙醇→乙酸的化学转化,B不符合题意;
C.硫酸铝水解生成氢氧化铝胶体,发生化学反应,C不符合题意;
D.植物油加氢发生氢化反应生成饱和脂肪,属化学变化,D不符合题意;
故答案为:A。
2. 下列化学用语或表述错误的是
A. 中子数为10的氧原子:
B. 基态C原子核外电子的空间运动状态有6种
C. 乙炔的结构式:
D. 用电子式表示的形成过程:
【答案】B
【解析】
【详解】A.氧原子质子数为8,中子数为10时,质量数=8+10=18,原子符号表示为 ,故A正确;
B.基态C原子电子排布式为1s22s22p2,占用4个原子轨道,共4种空间运动状态,故B错误;
C.乙炔分子中存在碳碳三键,结构式为H-C≡C-H,故C正确;
D.Na2O为离子化合物,用电子式表示形成过程为,故D正确;
选B。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 的键数为
B. 粉与足量完全反应,转移电子数为
C. 标准状况下,乙醇完全燃烧生成的分子数为
D. 室温下,的溶液中所含数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.9g H₂O的物质的量为0.5mol,每个H2O分子含2个O-H单键(σ键),总σ键数为0.5×2×NA = NA,A正确;
B.28g Fe为0.5mol,Fe与S反应生成FeS时,Fe的化合价从0升至+2,转移电子数为0.5×2×NA = NA,而非1.5NA,B错误;
C.标准状况下乙醇为液体,无法通过气体体积计算物质的量,C错误;
D.室温下,pH=13的KOH溶液中c(OH-)=0.1mol/L,但未提供溶液体积,无法确定OH-的总物质的量,D错误;
故选A。
4. 氯化铯(CsCl)是一种分析试剂,制备方法为:。下列说法错误的是
A. 为极性分子
B. 的VSEPR模型为形
C. 中碳原子杂化类型为杂化
D. 基态Cs原子最外层电子的电子云轮廓图为球形
【答案】B
【解析】
【详解】A.HCl为双原子分子,Cl的电负性大于H,正、负电中心不重合,属于极性分子,A正确;
B.H2O的价层电子对数为4(2对键电子对,2对孤电子对),其VSEPR模型为四面体形,而非V形,B错误;
C.的中心C原子价层电子对数为,其杂化类型为杂化,C正确;
D.基态Cs原子最外层电子位于6s轨道,其电子云轮廓图为球形,D正确;
故选B。
5. 化学反应中有颜色变化之美。下列相关离子方程式表示正确的是
A. 钠加入滴有酚酞的水中,出现红色:
B. 向溶液中加入后溶液变为黄色:
C. 将稀硫酸加入溶液中,溶液由黄色变为橙色:
D. 向苯酚钠溶液中通入少量,出现白色浑浊:
【答案】B
【解析】
【详解】A.钠与水反应实质是钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,水为弱电解质不能拆写为H+,正确离子方程式为,A错误;
B.HI溶液中I-被H2O2氧化为I2(溶液呈黄色),酸性条件下反应的离子方程式为,电荷守恒、原子守恒,符合反应事实,B正确;
C.CrO(黄色)与Cr2O(橙色)的转化反应中,Cr原子不守恒,正确离子方程式为,C错误;
D.苯酚酸性弱于H2CO3但强于HCO,通入少量CO2应生成HCO而非CO,正确离子方程式为,D错误;
故选B。
6. 某食品添加剂的结构如图所示。X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,基态Q原子核外成对电子数是未成对电子数的3倍。下列说法错误的是
A. 电负性: B. 简单离子半径:
C. 简单氢化物的沸点: D. 的第一电离能比同周期相邻元素都低
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,基态Q原子核外成对电子数是未成对电子数的3倍,则Q为O元素;W形成+1价阳离子,且为原子序数大于O的短周期元素,则W为Na元素;根据结构可知,X形成一个共价键且原子序数最小,则X为H元素;Z形成三个共价键,说明Z原子最外层有5个电子,且原子序数小于O,则Z为N元素;Y形成四个共价键,其原子最外层有4个电子,且原子序数比N小,则Y是C元素,所以X为H元素,Y是C元素,Z为N元素,Q为O元素,W为Na元素,据此解答。
【详解】A.Y是C元素,Z为N元素,Q为O元素,同周期主族元素从左到右,电负性依次增大,则电负性:O>N>C,即Q>Z>Y,A正确;
B.Z为N元素,Q为O元素,W为Na元素,其简单离子分别为,均为10电子的简单离子,电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,核电荷数:N<O<Na,则简单离子半径:,即Z>Q>W,B正确;
C.Q、Y、Z的简单氢化物分别为,存在分子间氢键,沸点较高,且常温下呈液态,呈气态,则简单氢化物的沸点:,即Q>Z>Y, C错误;
D.Q为O元素,同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,即第一电离能:O<F,且N的2p轨道达到半充满的稳定状态,第一电离能:N>O,所以O的第一电离能比同周期相邻元素都低,D正确;
故选C。
7. 利用二氧化铈脱除汽车尾气中和的反应过程如图所示。下列说法错误的是
已知:过程①中部分转化成。
A. 过程①中,每脱除转移电子
B. 该反应的催化剂为
C. 过程②属于氮的固定
D. 当时,中
【答案】C
【解析】
【详解】A. 过程①中CO被氧化为CO2,C元素化合价从+2升至+4,每1mol CO失去2mol电子,转移2mol电子,A正确;
B. CeO2在反应中先参与过程①生成CeO(2-x),过程②中CeO(2-x)又转化为CeO2,其质量和化学性质不变,为催化剂,B正确;
C. 氮的固定是将游离态N2转化为化合态氮的过程,过程②中NO(化合态N)转化为N2(游离态N),不属于氮的固定,C错误;
D. 设CeO(1.6)(x=0.4时,2-x=1.6)中Ce3+为amol,Ce4+为bmol,有a+b=1(Ce总量),3a+4b=2×1.6=3.2(电荷守恒),解得a=0.8,b=0.2,n(Ce3+):n(Ce4+)=4:1,D正确;
故选C。
8. 阿斯巴甜是一种具有清爽甜味有机化合物,结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 阿斯巴甜属于氨基酸,含有五种官能团
B. 阿斯巴甜能发生氧化反应、取代反应和消去反应
C. 阿斯巴甜分子中手性碳原子有3个
D. 阿斯巴甜与足量溶液反应,最多消耗
【答案】D
【解析】
【详解】A.阿斯巴甜是由天冬氨酸和苯丙氨酸甲酯缩合形成的二肽,不属于氨基酸;其含有的官能团为氨基(-NH2)、羧基(-COOH)、肽键(-CONH-)、酯基(-COOCH3),共4种,A错误;
B.阿斯巴甜含氨基、羧基、肽键、酯基,可发生氧化反应(如氨基氧化)、取代反应(如羧基酯化、酯基水解、肽键水解),但分子中无醇羟基或卤素原子等可发生消去反应的官能团,不能发生消去反应,B错误;
C.手性碳原子需连有4个不同基团,分子中只有2个手性碳(分别为连接氨基的碳、连接肽键和酯基的碳),C错误;
D.能与NaOH反应的官能团有羧基(1mol)、酯基(1mol,水解生成羧基消耗1mol NaOH)、肽键(1mol,水解生成羧基消耗1mol NaOH),共消耗3mol NaOH,D正确;
故选D。
9. 在气体分析中,常用的盐酸溶液吸收并定量测定的含量。某工艺通过如下流程制备氯化亚铜固体。
已知:容易被氧化,且易溶于浓度较大的体系中:(无色)。下列说法正确的是
A. 步骤①中可用稀硫酸代替稀盐酸
B. 步骤②的离子方程式为
C. 步骤③中用到的玻璃仪器为分液漏斗、烧杯、玻璃棒
D. 步骤③中用浓盐酸洗涤效果较好
【答案】B
【解析】
【详解】A.步骤①需要生成CuCl2溶液,若用稀硫酸代替稀盐酸,会生成CuSO4,而非CuCl2,缺乏Cl⁻,无法后续制备CuCl,A错误;
B.步骤②中SO2还原Cu2+生成CuCl,S元素从+4价升至+6价(),Cu元素从+2价降至+1价(CuCl),电子守恒(2个Cu2+得2e⁻,1个SO2失2e⁻),原子、电荷均守恒,离子方程式正确,B正确;
C.步骤③为过滤、洗涤,过滤需用普通漏斗,而非分液漏斗,用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,C错误;
D.CuCl易溶于浓体系(),浓盐酸洗涤会导致CuCl溶解损失,D错误;
故选B。
10. 室温下,下列实验探究方案能达到实验目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向溶液中先滴加4滴溶液,再滴加4滴0.1mol/LKI溶液,观察生成沉淀的颜色
证明
B
向丙烯醛中滴加酸性溶液,观察溶液颜色变化
确定丙烯醛结构中是否含有碳碳双键
C
将铁氰化钾溶液滴入硫酸亚铁溶液中,观察现象
检验硫酸亚铁溶液是否被氧化
D
用计分别测定等浓度的溶液和溶液的
探究键的极性对羧酸酸性的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.向AgNO3溶液中先加KCl后加KI,因为AgNO3过量,Cl-和I-均与Ag+直接生成沉淀,无法证明沉淀转化,不能比较Ksp,A错误;
B.丙烯醛的醛基和双键均能被酸性KMnO4氧化,褪色无法单独确认双键存在,B错误;
C.铁氰化钾用于检测Fe2+(生成蓝色沉淀),但无法直接判断Fe2+是否被氧化为Fe3+,只要溶液中仍有部分Fe2+存在时,就会生成蓝色沉淀,C错误;
D.等浓度下,Cl的吸电子效应使CH2ClCOOH酸性强于CH3COOH,测pH可验证键极性对酸性的影响,D正确;
故答案为:D。
11. 某水系氢气-质子二次电池以质子作为载流子,高浓度的磷酸为电解液,联合普鲁士蓝衍生物(PBA)电极优异的电化学特性,形成一种理想的质子全电池。工作原理示意图如下:
下列说法正确的是
A. 放电时,电子流向为:极负载极电解质溶液极
B. 放电时,外电路通过电子时,消耗氢气体积为
C. 充电时,极电极反应为:
D. 为提高电池工作效率,可用纯磷酸代替9mol/L磷酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.放电时电子仅在外电路流动,方向为负极(N极)→负载→正极(M极),电解液中通过离子移动导电,电子不会进入电解液,A错误;
B.放电时外电路通过2mol电子消耗1mol H2,但题目未说明“标准状况”,无法确定氢气体积为22.4L,B错误;
C.充电时M极(原电池正极)作电解池阳极,发生氧化反应,放电时正极反应为,则充电时阳极反应为其逆过程:,C正确;
D.纯磷酸为共价化合物,几乎不电离,无自由移动离子,无法导电,不能代替9mol/L磷酸作电解液,D错误;
故选C。
12. 一定条件下,1-苯基丙炔可与发生催化加成,反应如下:
反应过程中1-苯基丙炔及反应产物的占比随时间的变化如图(已知:反应I、III为放热反应)。下列说法正确的是
A. 反应II为吸热反应
B. 产物I与产物II互为顺反异构体,且产物I更稳定
C. 后产物II占比增加的原因是反应III发生
D. 增加的浓度可以加快反应的速率,增大产物中产物的比例
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应I、III为放热反应,由占比图知产物I先增后减,产物II持续增加,说明产物I通过反应III(放热)转化为产物II,故产物II能量低于产物I,反应I(生成产物I)放热,则1-苯基丙炔和HCl总能量高于产物I;反应I生成产物II为反应III,为放热反应,因产物II能量更低,故反应II也为放热反应,A错误;
B.产物I和产物II中双键两端碳分别连不同基团,互为顺反异构体。但反应III为放热反应,产物II能量更低,更稳定,B错误;
C.30min前1-苯基丙炔浓度较高,反应I、II为主,产物I占比上升;30min后原料接近耗尽,产物I通过放热反应III转化为更稳定的产物II,导致产物I占比下降、产物II占比增加,C正确;
D.增加HCl浓度会加快反应II速率,但反应I也消耗HCl,两者速率均加快,产物I和II的比例由反应选择性决定,不会因HCl浓度增大而改变,D错误;
故选C。
13. 生物体内多巴胺的合成是以天然氨基酸L-酪氨酸为起始原料,在多种复杂的生物酶共同作用下完成的,其过程如图所示。下列相关说法错误的是
A. L-酪氨酸是无色晶体,具有两性
B. 多巴胺分子中所有原子不可能共平面
C. 多巴胺可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. -多巴与足量发生加成反应可消耗
【答案】D
【解析】
【详解】A.L-酪氨酸属于氨基酸,氨基酸通常为无色晶体,且分子中含有氨基和羧基,具有两性,A正确;
B.多巴胺分子中含饱和碳链(-CH2-CH2-NH2),饱和碳原子为sp3杂化,呈四面体结构,导致所有原子不可能共平面,B正确;
C.多巴胺分子中含酚羟基(-OH),酚羟基易被酸性高锰酸钾氧化,可使溶液褪色,C正确;
D.L-多巴分子中仅苯环能与H2发生加成反应,1mol苯环消耗3mol H2,羧基(-COOH)中的羰基不与H2加成,故1mol L-多巴最多消耗3mol H2,D错误;
故选D。
14. 材料科学研究中,锡的同素异形体因其独特的结构和性质备受关注。灰锡作为锡的一种存在形式,经研究发现其与金刚石的晶体类型相同,且灰锡不再有金属的相关物理性质,其晶胞结构如图所示,A原子的分数坐标为,其晶胞参数为,设阿伏加德罗常数值为。下列说法中正确的是
A. 该晶体中,锡原子间的化学键类型为金属键
B. B原子的分数坐标为:
C. 该晶胞中的键长为:
D. 晶胞的密度为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.灰锡与金刚石晶体类型相同,为共价晶体,原子间化学键为共价键,A错误;
B.由图可知,A为坐标原点,B原子的坐标为(,,),B错误;
C.Sn-Sn键长为晶胞体对角线的,体对角线长 pm,键长应为 pm,C错误;
D.晶胞中Sn原子数=8×+ 6×+ 4=8,晶胞密度ρ= g/cm3= g/cm3,D正确;
故选D。
15. 常温下,含足量的溶液中,逐滴滴入某浓度的溶液调节,测得及溶液中含A物种的分布系数[例如]随pOH的变化曲线如图所示。已知:为二元酸,第一步电离为完全电离;为强碱,易溶于水,难溶于水。
下列说法正确的是
A. 常温下,约为
B. 曲线表示的分布系数随变化
C. 当时,溶液中存在
D. 0.0001 MHA溶液中,
【答案】A
【解析】
【分析】已知为二元酸,第一步电离为完全电离,随溶液pOH增大,pH减小,则溶液中增大,减小,因此曲线X、Y分别表示、的分布系数随溶液pOH的变化,曲线Z表示饱和溶液中随溶液pOH的变化。
【详解】A.根据图中a点可知,,则,A正确;
B.根据分析,曲线表示的分布系数随变化,B错误;
C.当时,,则溶液中,故,C错误;
D.根据图像可知,当时,且,则;0.0001 MHA溶液中,,则,因此,D错误;
答案选A。
二、非选择题(本题共4小题,共55分。)
16. 碳酸锰广泛应用于电子工业,是制造高性能磁性材料的主要原料。工业上以天然二氧化锰粉与硫化锰矿(主要成分为MnS,还含有少量和、、、等元素)为原料制备的工艺流程如图所示。
已知:①时,,;
②一般情况下,当溶液中残留离子浓度时,可认为该离子沉淀完全。
③相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如表:
金属离子
开始沉淀的
3.4
1.5
6.3
6.2
6.9
8.1
沉淀完全的
4.7
2.8
8.3
8.2
8.9
10.1
回答下列问题:
(1)“溶浸”过程中提高浸取率的方法有___________(任写两种)。
(2)“滤渣1”的主要成分是S和___________(填化学式)。
(3)“氧化”中添加适量的的作用是___________(用离子方程式表示)。
(4)“调”的目的是除铁、铝元素,溶液的范围应调节为:___________6.2。
(5)“除杂”的目的是除去和,若“除杂”后滤液中,则此时是否沉淀完全:___________(填“是”或“否”)。
(6)“沉锰”时,可以添加适量氨水促进生成碳酸锰,请从化学平衡移动的角度解释加入氨水的目的是___________。
(7)在空气中加热所得固体(不含其他杂质),随着温度的升高,残留固体的质量如图所示。则反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)适当升温、粉碎硫化锰矿、适当增大硫酸浓度、搅拌(任答两种即可)
(2)
(3)
(4)4.7 (5)是
(6)存在电离平衡,添加氨水消耗,促进电离平衡正向移动,增大,有利于生成
(7)
【解析】
【分析】由题给流程可知,向天然二氧化锰粉与硫化锰矿中加入硫酸溶液溶浸,将金属元素转化为硫酸盐,硫元素转化为单质硫,二氧化硅不与硫酸溶液反应,过滤得到含有硫、二氧化硅的滤渣和滤液;向滤液中加入二氧化锰,将溶液中的亚铁离子转化为铁离子,向反应后的溶液中加入氨水调节溶液pH在4.7—6.2的范围内,将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣和滤液;向滤液中加入硫化钠溶液,将溶液中的锌离子、镍离子转化为硫化锌、硫化镍沉淀,过滤得到含有硫化锌、硫化镍的滤渣和滤液;向滤液中加入碳酸氢铵溶液,将溶液中的锰离子转化为碳酸锰沉淀,过滤得到碳酸锰。
【小问1详解】
“溶浸”过程中提高浸取率的方法有:适当升温、粉碎硫化锰矿、适当增大硫酸浓度、搅拌等。
【小问2详解】
由分析可知,“滤渣1”的主要成分是S和。
小问3详解】
由分析可知,“氧化”中添加适量的的作用是将二价铁离子氧化为三价铁离子,发生的化学反应为:。
【小问4详解】
根据题中所给表格,为了将铁、铝元素完全除尽,调节pH最小值为4.7。
【小问5详解】
“除杂”后滤液中,根据,此时,则此时锌离子已完全除尽。
【小问6详解】
沉锰时发生的化学反应为,存在电离平衡,添加氨水消耗,促进电离平衡正向移动,增大,有利于生成。
【小问7详解】
加热前碳酸锰的质量为11.5g,其物质的量为,A点失去的质量为11.5g-8.7g=2.8g,失去的元素为CO,则此时化学式为MnO2,B点时,根据Mn元素物质的量守恒,为0.1mol,则剩余质量7.9-5.5=2.4g为O元素质量,则n(Mn):n(O)=0.1mol:,此时化学式为,同理求出C点时n(Mn):n(O)=1:1,化学式为MnO,则反应的化学方程式为。
17. 苯胺是重要的有机化工原料,其实验室制备原理如下:
2+3Sn+12HCl2+3SnCl4+4H2O
已知:①苯胺类似氨气有碱性,与盐酸反应生成可溶于水的盐;
②乙醚为极易挥发的液体,是用途广泛的有机溶剂,与空气接触会形成易爆混合物;
③相关信息如下:
物质
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度
溶解性
硝基苯
123
5.9
210.9
1.20
不溶于水,易溶于乙醚
苯胺
93
-6.3
184.0
1.02
微溶于水,易溶于乙醚
乙醚
74
-116.3
34.5
0.71
微溶于水
(1)实验室保存硝基苯的玻璃容器是___________(填标号)。
(2)制备苯胺粗品
如图甲,向硝基苯中加入和过量盐酸充分反应生成盐,冷却后,向混合物中加入过量溶液得碱化液。加溶液的主要目的是析出苯胺,反应的离子方程式为___________。
(3)分离提纯
步骤i.如图乙,加热装置产生水蒸气,采用水蒸气蒸馏的方法,用热的水蒸气将中的苯胺逐渐吹出至中(收集到苯胺及水的混合液体),从混合物中分离出粗苯胺-水溶液。
步骤ii.将苯胺-水馏出液用NaCl饱和后,转入分液漏斗中,静置分层,分出有机层;水层用乙醚萃取,分出醚层。
步骤iii.合并有机层和醚层,用干燥剂干燥,过滤,将滤液蒸馏最终得到苯胺。
①图乙中T型管d处方框区域玻璃导管作用除了排除A装置中的空气,还有___________。
②步骤ii中将苯胺-水馏出液用NaCl饱和的原因是___________。步骤iii中干燥剂可以使用___________。
③下列说法正确的是___________(填标号)。
A.图乙中的直形冷凝管替换为图甲中的仪器效果更好
B.蒸馏时需加沸石,防止暴沸
C.用红外光谱不能判断苯胺中是否含有硝基苯
D.蒸馏回收乙醚,无需尾气处理
(4)该实验中所得苯胺的产率为___________%(保留两位有效数字)。
【答案】(1)
(2)+OH-+H2O
(3) ①. 当装置中气压过高时平衡系统内外压力,使蒸馏操作安全顺利进行 ②. 利用盐析效应,加入可降低苯胺的溶解度,使其析出,提升产率 ③. 碱石灰或固体氢氧化钠或氧化钙 ④.
(4)45
【解析】
【分析】由硝基苯制苯胺过程中,由于反应比较剧烈,故硝基苯需从上方缓慢加入;反应完成后,改用蒸馏装置,将苯胺-水蒸馏出,苯胺在水中有一定的溶解度,加入NaCl固体,可使溶解在水中的大部分苯胺就以油状物晶体析出,分液分离出有机层,水层用乙醚萃取,分出醚层;合并有机层和醚层,加入粒状氢氧化钠干燥,得到苯胺醚溶液,再次蒸馏得到苯胺,据此解答。
【小问1详解】
硝基苯在常温下是液体,应该保存在细口瓶中,容量瓶和烧杯不能用于长时间存放药品,故选A。
【小问2详解】
往硝基苯中加入Sn和足量盐酸充分还原,冷却后,往混合物中加入过量NaOH溶液得碱化液,加NaOH溶液的主要目的是析出苯胺,发生离子方程式为+OH-+H2O。
【小问3详解】
①图乙中T型管d处方框区域玻璃导管的作用除了排除A装置中的空气,还有当装置中气压过高时平衡系统内外压力,使蒸馏操作安全顺利进行;
②步骤ii中将苯胺-水馏出液用NaCl饱和的原因是:利用盐析效应,加入可降低苯胺的溶解度,使其析出,提升产率;
③A.M是球形冷凝管,不能用于蒸馏装置中,蒸馏装置中只能用直形冷凝管,A错误;
B.蒸馏时加沸石防暴沸是正确的操作,B正确;
C.红外光谱可区分硝基苯(含硝基特征峰)和苯胺(含氨基特征峰),C错误;
D.乙醚是一种有毒物质,具有挥发性,尾气需要处理,D错误;
故选B。
【小问4详解】
根据方程式可知理论上生成苯胺的质量是 ,实际得到苯胺的质量是 ,则该实验中所得苯胺的产率为 。
18. 乙二醇()常用作溶剂、防冻液和合成聚酯的原料。工业上有多种方法可以制备乙二醇。
I.石油化工路线中,环氧乙烷()水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法,环氧乙烷和水反应生成乙二醇,伴随生成二乙二醇()的副反应。
主反应:(aq)+H2O(l)=HOCH2CH2OH(aq)
副反应:(aq)+HOCH2CH2OH(aq)=HOCH2CH2OCH2CH2OH(aq)
体系中环氧乙烷初始浓度为,恒温下反应,环氧乙烷完全转化,产物中。
(1)内,(环氧乙烷)=___________。
(2)下列说法正确的是___________(填序号)。
A. 主反应中,反应物键能和小于生成物键能和
B. 内,(环氧乙烷)(乙二醇)
C. 内,
D. 选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率
II.煤化工路线中,以煤为主要原料可以通过两种方法制备乙二醇。
方法1:氧化偶联法合成乙二醇
由煤基合成气(主要成分、)与氧气先制备得到草酸二甲酯,再加氢间接合成乙二醇,具有反应条件温和、环境污染小等优点。反应过程如下:
反应i:
反应ii:
反应iii:
(3)煤基合成气间接合成乙二醇总反应的热化学方程式是___________,已知该反应在较低温度条件下能自发进行,说明该反应的___________0(填“>”、“<”或“=”)。
方法2:直接法合成乙二醇
反应如下:
按化学计量比进料,固定平衡转化率,探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时,温度与压强的关系如图:
(4)代表曲线为___________(填“”、“”或“”),原因是___________。
(5)已知:反应 ,为组分的分压。
、两点对应的体系,___________(填“>”、“<”或“=”),若点平衡时系统压强为,则此时___________(用含有的代数式表示)。
【答案】(1)0.04mol/(Lmin) (2)AD
(3) ①. ②.
(4) ①. ②. 该反应为气体体积减小的反应,温度相同时,减小压强,平衡逆向移动,平衡转化率减小(或者增大压强,平衡正向移动,平衡转化率增大)
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
0- 30min内,环氧乙烷完全转化,(环氧乙烷)= 。
【小问2详解】
A.=反应物总键能-生成物总键能,主反应中< 0,则反应物键能和小于生成物键能和,A正确;
B.由题中信息可知主反应伴随副反应发生,乙二醇作为主反应的生成物同时也是副反应的反应物,即乙二醇浓度的变化量小于 环氧乙烷浓度的变化量,则(环氧乙烷)(乙二醇),B错误;
C.主反应中,,副反应,同一反应体系中物质的量变化量之比等于浓度变化量之比,产物中 ,即 c(乙二醇):c(二乙二醇)=10:1,,反应时间相同,则 ,,则,C错误;
D.选择适当催化剂可使主反应的反应速率更大,提高主反应的选择性,可提高乙二醇的最终产率,D正确;
故选AD。
【小问3详解】
由盖斯定律可知,反应i+2×反应ii+2×反应iii可得 ,该反应是气体体积减小的反应,,时反应能够自发进行,已知该反应在较低温度条件下能自发进行,说明该反应的。
【小问4详解】
该反应为气体体积减小的反应,温度相同时,减小压强,平衡逆向移动,平衡转化率减小(或者增大压强,平衡正向移动,平衡转化率增大),故、或对应为0.6、0.5、0.4。
【小问5详解】
由图可知,压强相同时,温度升高,平衡转化率减小,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,升高温度,反应的Kp减小,则、两点对应的体系,>,对应为0.5,根据已知条件列出“三段式”:
若D点平衡时系统压强为,则此时。
19. 联苯双酯(H)是我国首创的具有新型结构的高效、低毒的治疗病毒性肝炎和药物性肝损伤引起转氨酶升高的常用药物,其一种合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)H中官能团的名称为___________。
(2)AB的反应类型为___________。
(3)结合合成路线,分析B→C的作用为___________。
(4)写出反应F→G的化学方程式___________。
(5)芳香族化合物在组成上比少两个原子团,符合下列条件的的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①1mol该有机物与足量溶液反应,最多消耗,且遇溶液会发生显色反应
②核磁共振氢谱显示苯环上仅有一种化学环境的氢原子,且苯环上有四个取代基
(6)参照上述合成路线,设计以(J)为原料合成(N)的合成路线如下,在适当的试剂及条件下,L和M的结构简式分别为___________、___________。
【答案】(1)醚键、酯基
(2)酯化反应(取代反应)
(3)对苯环上相应基团进行保护,可以增强下一步反应的位置选择性,避免产生多种甲醚化副产物(或保护苯环上两个相邻羟基,防止发生取代反应)
(4) (5)2
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】与发生酯化反应生成B(),BC是酚羟基上的-OH与发生的取代反应;CD将另一个酚羟基生成醚键,DE又将酚羟基重新生成,故CDE过程保护了酚羟基;EF在下酚羟基发生取代反应;FG发生取代反应将酚羟基变为醚键。
【小问1详解】
H中官能团的名称为醚键、酯基。
【小问2详解】
与发生酯化反应生成B(),酯化反应又叫取代反应。
【小问3详解】
BC是将酚羟基变为醚键,而DE又将酚羟基重新变回,故B→C的作用为:对苯环上的相应基团进行保护,可以增强下一步反应的位置选择性,避免产生多种甲醚化副产物。
【小问4详解】
反应F→G中酚羟基上的H与上的发生取代反应并成环,方程式为:。
【小问5详解】
芳香族化合物在组成上比( )少两个原子团,遇溶液会发生显色反应说明有酚羟基(可消耗等物质的量的NaOH);1mol该有机物与足量溶液反应,最多消耗(3个酚羟基和一个酚酯基),核磁共振氢谱显示苯环上仅有一种化学环境的氢原子,且苯环上有四个取代基,可以满足的结构简式为、,共两种。
【小问6详解】
结合MN的反应条件可知M()中的醚键重新生成酚羟基,M中的酯基是通过L与甲醇发生酯化反应生成的,故L中含有羧基,故L为 。
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