内容正文:
2025~2026学年度上学期九校学期初联考
高三化学
考生注意:
1.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。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版必修第一册第一章,选择性必修2、3全册。
5.可能用到的相对原子质量:H1 B11 C12 N14 O16 Na23 Ti48 Au197
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. 下列物质的主要化学成分不能与其他三项归为一类的是
A.玉石
B.青铜
C.普通玻璃
D.陶罐
A. A B. B C. C D. D
2. 下列说法正确的是
A. 同素异形体之间的转化属于物理变化
B. 属于化学变化
C. 存在化学键断裂的变化一定是化学变化
D. 金属氧化物也可能是酸性氧化物
3. 下列有关化学用语叙述错误的是
A. 甲胺的电子式:
B. SO3的VSEPR模型:
C. 用电子式表示Na2O的形成过程:
D. 基态Fe2+价层电子排布式为3d6
4. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
5. 下列说法正确的是
A. 碘晶体分散到酒精中形成碘—酒精胶体
B. NaOH不可能由化合反应制得
C. 化学式为Ca9NaMg(PO4)7的物质属于纯净物
D. 四种基本反应类型中只有复分解反应无电子转移
6. 下列指定反应的离子方程式错误的是
A. 将小块Na投入足量CuSO4溶液中:
B. 用惰性电极电解饱和食盐水的阳极反应式:
C. 向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2:
D. 向AlCl3溶液中加入NaHCO3溶液:
7. 已知A2O可与B2-在一定条件下反应,B2-被氧化,产物为B单质,A2O被还原,产物为A3+;且知氧化剂与还原剂恰好反应的离子数之比为1:3,则n值为
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
8. 氯铂酸铵(NH4)2[PtCl6]常用作分析试剂,也用于铂海锦的制造,受热易分解生成Pt、NH4Cl、HCl、N2。下列说法错误的是
A. N2分子中只存在非极性共价键
B. (NH4)2[PtCl6]既含有离子键又含有共价键
C. NH4Cl属于离子晶体,熔点比NH3高
D. HCl分子能形成分子间氢键
9. 下列对事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
第一电离能:Na>K
Na与K位于同一主族,原子半径:Na<K,原子核对外层电子的吸引能力:Na>K
B
分子的极性:NH3>CH4
中心原子含有孤电子对导致分子空间结构不同
C
熔点:MgO>NaCl
O元素的非金属性比Cl强
D
沸点:乙醇(78.3℃)高于二甲醚(29.5℃)
乙醇分子之间存在分子间氢键
A. A B. B C. C D. D
10. 过氧化氢(H2O2)的水溶液可用于制备工业上的漂白剂、医疗上的消毒剂、实验室里的制氧剂等。过氧化氢的空间结构如图所示。下列说法错误的是
A. O原子为sp3杂化
B. O—O—H键角小于的原因是孤电子对的斥力较大
C. 过氧化氢具有强氧化性,因此用作消毒剂和漂白剂
D. H2O2分子空间结构具有对称性,属于非极性分子
11. 化合物A是一种常见的食品添加剂,被广泛应用于酱油等调味品中,A的结构如图所示。其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Q的原子最外层电子数是电子层数的3倍。下列说法正确的是
A. 超分子“杯酚”可以分离Y60和Y70
B. Y、Z、Q原子的杂化方式均为sp3
C. YQ2与ZQ2的空间结构均为V形
D. 最高价氧化物对应的水化物的酸性:Z<Y
12. 下列说法正确的是
A. 与互为同系物
B. 丁烷和2-甲基丁烷互为同分异构体
C. 1-戊烯有两种不同的结构
D. 异戊二烯与Br2 1:1加成时可得到三种不同的产物(不考虑立体异构)
13. 下列实验装置正确且能达到相应实验目的的是
选项
A
B
实验装置
实验目的
检验有机物X中是否含有卤素
提纯粗苯甲酸(含少量氯化钠和泥沙)
选项
C
D
实验装置
实验目的
验证苯和液溴的取代反应
探究石蜡油裂解生成不饱和烃
A. A B. B C. C D. D
14. 甲、乙、丙三种有机物在一定条件下可实现下列转化,下列有关说法错误的是
A. 甲是一种具有两性的芳香烃
B. 乙在工业生产中可用作抗氧化剂
C. 可用碳酸氢钠溶液检验甲是否完全反应
D. 1mol丙最多能与7molH2发生加成反应
15. 工业上,以为原料合成的一种路线如下:
下列有关说法正确的是
A. a、c分子中均含有手性碳原子
B. c、d在氢氧化钠醇溶液中加热,均能发生消去反应
C. 含苯环且能发生银镜反应的a的同分异构体有6种
D. 上述反应类型分别为氧化、还原和取代反应
二、非选择题
16. LiAlH4、LiH、NaBH4是有机合成中常用的还原剂。回答下列问题:
(1)LiAlH4中H元素的化合价为___________。LiAlH4在125℃分解为LiH、H2和Al,若1molLiAlH4完全分解,转移___________mol。
(2)LiH加入水中生成气体的化学式为___________。
(3)在一定条件下MgH2与NaBO2发生反应生成NaBH4(还生成另一种氧化物),理论上MgH2与NaBO2的物质的量之比为___________,将NaBO2、SiO2和Na的固体混合物与氢气在500℃和4×105Pa条件下制备NaBH4,同时生成硅酸钠。该反应的化学方程式为___________。
(4)0.25molNaBH4的还原能力与标准状况下___________LH2的还原能力相当(还原能力即生成H+失去电子的量)。
(5)通过以下实验测定硼氢化钠样品的纯度。
i.准确称取干燥硼氢化钠样品0.50g,用NaOH溶液溶解后配制成100mL溶液;
ii.取10.00mL样品溶液于锥形瓶中,加入25.00mL0.10KIO3溶液,然后加入足量KI,滴入几滴淀粉溶液,无明显现象();
iii.加入足量稀硫酸酸化,溶液成深蓝色();
iv.用0.50的Na2S2O3标准液滴定,至终点时,消耗该标准液12.00mL()。
则样品中NaBH4的质量分数为___________。
17. 钛(Ti)是一种机械强度大、容易加工的耐高温金属,常用于制造合金。回答下列问题:
(1)基态Ti原子核外电子的运动状态有___________种,与Ti同周期且基态原子含有相同未成对电子数的主族元素有___________(填元素符号)。
(2)下列状态的Ti原子中,失去最外层一个电子所需能量最大的是___________(填字母)。
A. [Ar]3d24s14p1 B. [Ar]3d24s2
C. [Ar]3d14s24p1 D. [Ar]3d14s14p2
(3)Ti(IV)的极化能力强,不能从水溶液中获得其含氧酸正盐,只能得到水解产物如TiOSO4和TiO(NO3)2。其中阴离子的空间结构为___________,中心原子的杂化方式为___________,TiOSO4组成元素的第一电离能由大到小的顺序是___________。
(4)超高硬度生物材料Ti3Au合金是理想的人工髋关节和膝关节材料,其晶体有α—Ti3Au(图甲)、β—Ti3Au(图乙)两种结构,如下图所示。
图甲中,Ti原子距离最近且等距的Ti原子有___________个;图乙中,若M的坐标为,则N的坐标为___________;图乙中,晶胞边长为dpm,则晶体的密度为___________。
18. 硝基苯遇明火、高热会燃烧、爆炸,广泛用于生产染料、香料、炸药等有机合成工业。某化学兴趣小组设计由苯与浓硝酸和浓硫酸混合液反应制得硝基苯的装置如图所示(夹持仪器已省略)。
回答下列问题:
(1)仪器乙的名称为___________,采用仪器甲添加苯,优点为___________。
(2)下列说法中正确的是___________(填字母)。
A. 配制混酸时,将浓硝酸沿杯壁缓缓加入浓硫酸中,并不断搅拌、冷却
B. 可采用水浴加热将温度控制在50~60℃
C. 可用NaOH溶液除去所得硝基苯中混有的少量NO2
D. 仪器乙的作用为冷凝回流,冷凝水从b端通入
(3)写出三颈烧瓶内发生反应的化学方程式:___________。
(4)若得到的硝基苯中含有少量苯,可通过___________(填操作)得到纯净的硝基苯。
(5)准确称量15.6g苯,最终得到纯硝基苯为18.0g,该实验的产率为___________(保留三位有效数字)。
(6)甲苯与苯化学性质既有相似之处也有所不同,甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物在加热条件下可发生反应生成三硝基取代物,反应的化学方程式为___________。
19. 有机物J()广泛存在于豆科植物中,具有非常重要的生物活性,工业上一种合成路线如下:
已知:(R、R1、R2、R3为H或烃基)。
回答下列问题:
(1)E中含氧官能团的名称为___________;G的结构简式为___________。
(2)设计A→B的目的是___________。
(3)B→C的反应条件为___________;写出E→F反应的化学方程式:___________。
(4)B的同分异构体中含有苯环且能够与碳酸钠溶液反应产生二氧化碳的有___________种(不考虑立体异构),写出其中核磁共振氢谱中有4组峰的同分异构体的结构简式:___________。
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2025~2026学年度上学期九校学期初联考
高三化学
考生注意:
1.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。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版必修第一册第一章,选择性必修2、3全册。
5.可能用到的相对原子质量:H1 B11 C12 N14 O16 Na23 Ti48 Au197
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. 下列物质的主要化学成分不能与其他三项归为一类的是
A.玉石
B.青铜
C.普通玻璃
D.陶罐
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】玉石的主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料;青铜是铜锡合金,属于金属材料;普通玻璃的主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料;陶罐的主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料;主要化学成分不能与其他三项归为一类的是青铜,选B。
2. 下列说法正确的是
A. 同素异形体之间的转化属于物理变化
B. 属于化学变化
C. 存在化学键断裂的变化一定是化学变化
D. 金属氧化物也可能是酸性氧化物
【答案】D
【解析】
【详解】A.同素异形体之间的转化涉及旧化学键断裂和新化学键形成属于化学变化,A错误;
B.该过程为α衰变,属于核反应,而非化学变化,B错误;
C.化学键断裂不一定生成新物质,如NaCl熔化仅破坏离子键,属于物理变化,C错误;
D.某些金属氧化物(如、)能与强碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物,D正确。
故选D。
3. 下列有关化学用语叙述错误的是
A. 甲胺的电子式:
B. SO3的VSEPR模型:
C. 用电子式表示Na2O的形成过程:
D. 基态Fe2+价层电子排布式为3d6
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲胺的结构为CH3NH2,电子式为:,A错误;
B.SO3中心原子价层电子对数为3+=3,无孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,B正确;
C.Na2O是离子化合物,用电子式表示Na2O形成过程:,C正确;
D.Fe原子基态电子排布为[Ar]3d64s2,Fe2+失去2个4s电子,价层电子排布式为3d6,D正确;
故选A。
4. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.铁在高温下与水蒸气反应生成,而非,且与水不反应生成,A错误;
B.与盐酸反应生成,过量NaOH与反应生成,两步均能实现,B正确;
C.钠在中加热生成而非,第一步错误,C错误;
D.NaCl溶液与不直接反应生成(需参与),第一步错误,D错误;
故选B。
5. 下列说法正确的是
A. 碘晶体分散到酒精中形成碘—酒精胶体
B. NaOH不可能由化合反应制得
C. 化学式为Ca9NaMg(PO4)7的物质属于纯净物
D. 四种基本反应类型中只有复分解反应无电子转移
【答案】C
【解析】
【详解】A.碘溶于酒精形成溶液,A错误;
B.NaOH可由氧化钠和水反应生成,可由化合反应生成,B错误;
C.该物质为确定化学式的物质为纯净物,C正确;
D.氧化钠和水反应生成氢氧化钠为化合反应,不是氧化还原反应,碳酸钙受热分解为氧化钙和二氧化碳,不是氧化还原反应,也无电子转移,D错误;
故选C。
6. 下列指定反应的离子方程式错误的是
A. 将小块Na投入足量CuSO4溶液中:
B. 用惰性电极电解饱和食盐水的阳极反应式:
C. 向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2:
D. 向AlCl3溶液中加入NaHCO3溶液:
【答案】D
【解析】
【详解】A.钠与水反应生成NaOH和H2,生成的OH−与Cu2+结合生成Cu(OH)2沉淀,离子方程式为:,A正确;
B.电解饱和食盐水时,阳极Cl−失去电子被氧化为Cl2,电极反应式为:,B正确;
C.向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2反应生成CaCO3沉淀和HClO,离子方程式为:,C正确;
D.向AlCl3溶液中加入NaHCO3溶液,Al3+与发生双水解生成Al(OH)3和CO2气体,离子方程式为:,D错误;
故选D。
7. 已知A2O可与B2-在一定条件下反应,B2-被氧化,产物为B单质,A2O被还原,产物为A3+;且知氧化剂与还原剂恰好反应的离子数之比为1:3,则n值为
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【答案】D
【解析】
【详解】反应中A氧化化合价降低到+3价,B元素化合价升高到0价,设中A的化合价为x,则2x+2=2n,x=n-1,氧化还原反应中氧化剂和还原剂转移电子数目相等,则有(n-1-3)×1×2=(2-0)×3,解得n=7,故选:D。
8. 氯铂酸铵(NH4)2[PtCl6]常用作分析试剂,也用于铂海锦的制造,受热易分解生成Pt、NH4Cl、HCl、N2。下列说法错误的是
A. N2分子中只存在非极性共价键
B. (NH4)2[PtCl6]既含有离子键又含有共价键
C. NH4Cl属于离子晶体,熔点比NH3高
D. HCl分子能形成分子间氢键
【答案】D
【解析】
【详解】A.N2分子中N与N为同种原子,形成的共价键为非极性键,A正确;
B.(NH4)2[PtCl6]中NH与[PtCl6]2-通过离子键结合,NH内部存在N-H共价键,B正确;
C.NH4Cl为离子晶体,NH3为分子晶体,离子晶体熔点通常高于分子晶体,C正确;
D.HCl中Cl电负性虽高,但Cl原子半径大,H的正电性不足以形成氢键,D错误;
故选D。
9. 下列对事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
第一电离能:Na>K
Na与K位于同一主族,原子半径:Na<K,原子核对外层电子的吸引能力:Na>K
B
分子的极性:NH3>CH4
中心原子含有孤电子对导致分子空间结构不同
C
熔点:MgO>NaCl
O元素的非金属性比Cl强
D
沸点:乙醇(78.3℃)高于二甲醚(29.5℃)
乙醇分子之间存在分子间氢键
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.Na与K同主族,原子半径从上到下依次增大,故原子半径Na<K,核对外层电子吸引能力Na>K,导致第一电离能Na>K,A正确;
B.NH3中心N有孤电子对,导致分子结构不对称,极性增强;而CH4结构对称,为非极性分子,B正确;
C.MgO熔点高于NaCl的主要原因是Mg2+和O2-电荷更高、离子半径更小,晶格能更大,而非O的非金属性强于Cl,C错误;
D.乙醇分子间存在氢键,而二甲醚无氢键,因此乙醇沸点更高,D正确;
故答案选C。
10. 过氧化氢(H2O2)的水溶液可用于制备工业上的漂白剂、医疗上的消毒剂、实验室里的制氧剂等。过氧化氢的空间结构如图所示。下列说法错误的是
A. O原子为sp3杂化
B. O—O—H键角小于的原因是孤电子对的斥力较大
C. 过氧化氢具有强氧化性,因此用作消毒剂和漂白剂
D. H2O2分子空间结构具有对称性,属于非极性分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.中每个O原子形成2个σ键,且有2对孤电子对,价层电子对数=2+2=4,故O原子为杂化,A正确;
B.O原子为杂化,理想键角为,但O原子有2对孤电子对,孤电子对间斥力>孤电子对与成键电子对斥力>成键电子对间斥力,导致O—O—H键角小于,B正确;
C.具有强氧化性,可氧化细菌蛋白质用于消毒、氧化色素用于漂白,C正确;
D.分子为折线形结构,两个H原子不在对称位置,正负电荷中心不重合,属于极性分子,D错误。
故选D。
11. 化合物A是一种常见的食品添加剂,被广泛应用于酱油等调味品中,A的结构如图所示。其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Q的原子最外层电子数是电子层数的3倍。下列说法正确的是
A. 超分子“杯酚”可以分离Y60和Y70
B. Y、Z、Q原子的杂化方式均为sp3
C. YQ2与ZQ2的空间结构均为V形
D. 最高价氧化物对应的水化物的酸性:Z<Y
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Q的原子最外层电子数是电子层数的3倍,Q为O,Y形成四条共价键,Z形成三条共价键,X形成一条共价键,故Y为C,Z为N,X为H,W为Na,据此分析;
【详解】A.Y为C,C60和C70为碳的同素异形体,“杯酚”的空腔大小可适配C60,从而可将C60和C70分离,A正确;
B.Y为C,图中形成双键(C=O)的碳原子为sp2杂化,图中形成四个单键的碳原子为sp3杂化;Z为N,图中氮原子形成了三个共价键且有一对孤电子对,为sp3杂化;Q为O,图中形成碳氧双键的氧原子为sp2杂化,B错误;
C.YQ2为CO2,空间结构为直线形;ZQ2为NO2,N的价层电子对数为,空间结构为V形,二者结构不同,C错误;
D.Z为N,最高价氧化物对应水化物为HNO3(强酸);Y为C,对应水化物为H2CO3(弱酸),最高价氧化物对应的水化物的酸性:Z>Y,D错误;
故选A。
12. 下列说法正确的是
A. 与互为同系物
B. 丁烷和2-甲基丁烷互为同分异构体
C. 1-戊烯有两种不同的结构
D. 异戊二烯与Br2 1:1加成时可得到三种不同的产物(不考虑立体异构)
【答案】D
【解析】
【详解】A.属于酚类,属于醇类,结构不相似,不属于同系物,故A错误;
B.丁烷分子式为,2-甲基丁烷分子式为,分子式不同,不是同分异构体,故B错误;
C.1-戊烯结构简式为,双键两端其中一个碳连两个H原子,无顺反异构,只有一种结构,故C错误;
D.异戊二烯()为共轭二烯烃,1:1加成有1,2-加成(分别加成两个双键)和1,4-加成,共三种产物:、、,故D正确;
选D。
13. 下列实验装置正确且能达到相应实验目的的是
选项
A
B
实验装置
实验目的
检验有机物X中是否含有卤素
提纯粗苯甲酸(含少量氯化钠和泥沙)
选项
C
D
实验装置
实验目的
验证苯和液溴的取代反应
探究石蜡油裂解生成不饱和烃
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.检验有机物中卤素需先将卤素原子转化为卤素离子,再酸化后加AgNO3溶液,直接滴加AgNO3溶液无法与共价键结合的卤素反应,A错误;
B.提纯粗苯甲酸(含泥沙、NaCl)需用重结晶法:溶解(热水溶苯甲酸和NaCl,除泥沙)、趁热过滤、冷却结晶、过滤;该装置是蒸馏装置,整个重结晶过程未涉及蒸馏,且蒸馏装置中温度计的位置也不正确,B错误;
C.苯与液溴取代生成HBr,但液溴易挥发,挥发出的Br2与水反应也生成HBr,会干扰AgNO3溶液对HBr的检验,需先除Br2,C错误;
D.石蜡油裂解生成不饱和烃(烯烃等),不饱和烃能使酸性KMnO4溶液褪色;装置中碎瓷片作催化剂,加热裂解后气体通入酸性KMnO4溶液,可验证不饱和烃生成,D正确;
故选D。
14. 甲、乙、丙三种有机物在一定条件下可实现下列转化,下列有关说法错误的是
A. 甲是一种具有两性的芳香烃
B. 乙在工业生产中可用作抗氧化剂
C. 可用碳酸氢钠溶液检验甲是否完全反应
D. 1mol丙最多能与7molH2发生加成反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲的结构中含有羧基和氨基,具有两性,但芳香烃仅含C、H元素,而甲含N、O元素,不属于芳香烃,故A错误;
B.乙含多个酚羟基,酚羟基易被氧化,可作为抗氧化剂,故B正确;
C.甲含羧基,能与NaHCO3反应生成CO2气体,丙中无羧基不反应,可用NaHCO3溶液检验甲是否完全反应,故C正确;
D.丙含2个苯环和1个羰基,所以1mol丙最多与7mol H₂加成,故D正确;
选A。
15. 工业上,以为原料合成的一种路线如下:
下列有关说法正确的是
A. a、c分子中均含有手性碳原子
B. c、d在氢氧化钠醇溶液中加热,均能发生消去反应
C. 含苯环且能发生银镜反应的a的同分异构体有6种
D. 上述反应类型分别为氧化、还原和取代反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.a分子中苯环上没有连四个不同基团的手性碳;c分子中的中间碳连苯环、-OH、、-H,为手性碳,但a无手性碳,A错误;
B.c为醇,消去需浓硫酸加热,NaOH醇溶液为卤代烃消去条件,B错误;
C.含苯环且银镜反应需-CHO,同分异构体分两类:①两取代基(-CHO和),邻间对3种;②三取代基(-CHO、-CH3、-CH3),2+3+1=6种,共3+6=9种,C错误;
D.a→b(甲基氧化为羧基,氧化);b→c(羧基、酮羰基被还原为羟基,还原);c→d(羟基被Cl取代,取代),反应类型正确,D正确;
故答案选D。
二、非选择题
16. LiAlH4、LiH、NaBH4是有机合成中常用的还原剂。回答下列问题:
(1)LiAlH4中H元素的化合价为___________。LiAlH4在125℃分解为LiH、H2和Al,若1molLiAlH4完全分解,转移___________mol。
(2)LiH加入水中生成气体的化学式为___________。
(3)在一定条件下MgH2与NaBO2发生反应生成NaBH4(还生成另一种氧化物),理论上MgH2与NaBO2的物质的量之比为___________,将NaBO2、SiO2和Na的固体混合物与氢气在500℃和4×105Pa条件下制备NaBH4,同时生成硅酸钠。该反应的化学方程式为___________。
(4)0.25molNaBH4的还原能力与标准状况下___________LH2的还原能力相当(还原能力即生成H+失去电子的量)。
(5)通过以下实验测定硼氢化钠样品的纯度。
i.准确称取干燥硼氢化钠样品0.50g,用NaOH溶液溶解后配制成100mL溶液;
ii.取10.00mL样品溶液于锥形瓶中,加入25.00mL0.10KIO3溶液,然后加入足量KI,滴入几滴淀粉溶液,无明显现象();
iii.加入足量稀硫酸酸化,溶液成深蓝色();
iv.用0.50的Na2S2O3标准液滴定,至终点时,消耗该标准液12.00mL()。
则样品中NaBH4的质量分数为___________。
【答案】(1) ①. ②. 3
(2)H2 (3) ①. 2:1 ②.
(4)22.4 (5)85.5%
【解析】
【小问1详解】
LiAlH4中Li为+1价,Al为+3价,H元素的化合价为-1价;LiAlH4在125℃分解为LiH、H2和Al,化学方程式为,若1molLiAlH4完全分解,转移3mol;
【小问2详解】
LiH加入水中生成氢气和氢氧化锂,生成气体的化学式为H2;
【小问3详解】
在一定条件下MgH2与NaBO2发生反应生成NaBH4和MgO,根据原子守恒,理论上MgH2与NaBO2的物质的量之比为2:1;将NaBO2、SiO2和Na的固体混合物与氢气在500℃和4×105Pa条件下制备NaBH4,同时生成硅酸钠,该反应的化学方程式为;
【小问4详解】
NaBH4作还原剂,H元素化合价由-1价升高到+1价,0.25molNaBH4失2mol电子,还原能力与1molH2的还原能力相当,标准状况下体积22.4L;
【小问5详解】
根据题中反应,可得关系式,可知与硼氢化钠反应后,剩余0.025L×0.1mol/L-×0.012L×0.5mol/L=0.0015mol,则样品中NaBH4的质量分数为=85.5%。
17. 钛(Ti)是一种机械强度大、容易加工的耐高温金属,常用于制造合金。回答下列问题:
(1)基态Ti原子核外电子的运动状态有___________种,与Ti同周期且基态原子含有相同未成对电子数的主族元素有___________(填元素符号)。
(2)下列状态的Ti原子中,失去最外层一个电子所需能量最大的是___________(填字母)。
A. [Ar]3d24s14p1 B. [Ar]3d24s2
C. [Ar]3d14s24p1 D. [Ar]3d14s14p2
(3)Ti(IV)的极化能力强,不能从水溶液中获得其含氧酸正盐,只能得到水解产物如TiOSO4和TiO(NO3)2。其中阴离子的空间结构为___________,中心原子的杂化方式为___________,TiOSO4组成元素的第一电离能由大到小的顺序是___________。
(4)超高硬度生物材料Ti3Au合金是理想的人工髋关节和膝关节材料,其晶体有α—Ti3Au(图甲)、β—Ti3Au(图乙)两种结构,如下图所示。
图甲中,Ti原子距离最近且等距的Ti原子有___________个;图乙中,若M的坐标为,则N的坐标为___________;图乙中,晶胞边长为dpm,则晶体的密度为___________。
【答案】(1) ①. 22 ②. Ge、Se (2)B
(3) ①. (正)四面体形 ②. sp2 ③. O>S>Ti
(4) ①. 8 ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
Ti的原子序数是22,基态Ti原子核外电子的运动状态有22种,Ti的价层电子排布式为3d24s2,与Ti同周期且基态原子含有相同未成对电子数的主族元素有Ge、Se,合计2种;
【小问2详解】
失去最外层一个电子所需能量最大的是[Ar]3d24s2,其余均为激发态,能量均高于基态,所需能量均小于基态;
【小问3详解】
根据价层电子对理论,价层电子对为4+=4,故阴离子的空间结构为(正)四面体形,价层电子对为3+=3,故中心原子的杂化方式为sp2,一般来说,金属性越强,第一电离能越小,非金属性越强,第一电离能越大,故TiOSO4组成元素的第一电离能由大到小的顺序是O>S>Ti;
【小问4详解】
图甲中,以面心Ti为中心,Ti原子距离最近且等距的Ti原子有上面、下面、左面、右面共4个,面心Ti为2个晶胞共有,所以距离最近且等距的Ti原子有8个;图乙中,若M的坐标为,可知在y轴上的投影长度为m,则N在y轴上的投影长度为1-m,的坐标为;图乙中,由均摊法,Au原子个数为,Ti原子个数为,每个晶胞含有2个Ti3Au单元,晶胞边长为dpm,体积为d3×10-30cm3,则晶体的密度为。
18. 硝基苯遇明火、高热会燃烧、爆炸,广泛用于生产染料、香料、炸药等有机合成工业。某化学兴趣小组设计由苯与浓硝酸和浓硫酸混合液反应制得硝基苯的装置如图所示(夹持仪器已省略)。
回答下列问题:
(1)仪器乙的名称为___________,采用仪器甲添加苯,优点为___________。
(2)下列说法中正确的是___________(填字母)。
A. 配制混酸时,将浓硝酸沿杯壁缓缓加入浓硫酸中,并不断搅拌、冷却
B. 可采用水浴加热将温度控制在50~60℃
C. 可用NaOH溶液除去所得硝基苯中混有的少量NO2
D. 仪器乙的作用为冷凝回流,冷凝水从b端通入
(3)写出三颈烧瓶内发生反应的化学方程式:___________。
(4)若得到的硝基苯中含有少量苯,可通过___________(填操作)得到纯净的硝基苯。
(5)准确称量15.6g苯,最终得到纯硝基苯为18.0g,该实验的产率为___________(保留三位有效数字)。
(6)甲苯与苯化学性质既有相似之处也有所不同,甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物在加热条件下可发生反应生成三硝基取代物,反应的化学方程式为___________。
【答案】(1) ①. (球形)冷凝管 ②. 防止苯挥发到空气中造成污染(平衡压强,使液体顺利地流下来,合理即可) (2)BC
(3) (4)蒸馏
(5)73.2% (6)
【解析】
【分析】实验采用苯在浓硫酸催化下和浓硝酸加热制取硝基苯,反应原理是,实验是在三颈烧瓶中反应,将苯放入恒压漏斗中,恒压漏斗的作用是平衡气压,方便液体滴下,防止苯挥发到空气中造成污染。
【小问1详解】
观察装置可知仪器乙为球形冷凝管;仪器甲为恒压滴液漏斗,分液漏斗使用时需打开上端塞子,易造成苯挥发造成污染,而恒压滴液漏斗可以平衡压强,使液体顺利地流下来。故答案为:球形冷凝管;平衡压强,使液体顺利地流下来。
【小问2详解】
配制混酸时,应将浓硫酸沿杯壁缓缓加入浓硝酸中,并不断搅拌、冷却,这样可减少浓硝酸的挥发和分解,A项错误;有机反应中,温度不一样,反应机理不一样,所以温度控制在50~60℃原因之一是减少副反应的发生,B项正确;硝基苯不溶于NaOH溶液,NO2可与NaOH发生反应生成易溶于水的NaNO2、NaNO3,再分液即得硝基苯,C项正确;仪器乙的作用为冷凝回流,冷凝水应从冷凝管下口即a口通入,D项错误。故答案为:BC。
【小问3详解】
三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为:。
【小问4详解】
硝基苯与苯互溶但沸点相差较大,可通过蒸馏操作将苯除去得到纯净的硝基苯。故答案为:蒸馏。
【小问5详解】
根据化学方程式为:,理论上,15.6 g苯完全转化为硝基苯的质量为,所得到的硝基苯的产率是。
【小问6详解】
甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物反应时,硝基取代的位置以甲基的邻、对位为主,生成三硝基取代物,反应的化学方程式为:。
19. 有机物J()广泛存在于豆科植物中,具有非常重要的生物活性,工业上一种合成路线如下:
已知:(R、R1、R2、R3为H或烃基)。
回答下列问题:
(1)E中含氧官能团的名称为___________;G的结构简式为___________。
(2)设计A→B的目的是___________。
(3)B→C的反应条件为___________;写出E→F反应的化学方程式:___________。
(4)B的同分异构体中含有苯环且能够与碳酸钠溶液反应产生二氧化碳的有___________种(不考虑立体异构),写出其中核磁共振氢谱中有4组峰的同分异构体的结构简式:___________。
【答案】(1) ①. 醛基、(酚)羟基 ②.
(2)保护酚羟基(或防止酚羟基发生反应,降低目标产物的产率,合理即可)
(3) ①. Cl2、光照 ②. ++HCl
(4) ①. 14 ②. (或)
【解析】
【分析】A为,A与乙酸酐在催化剂作用下发生取代反应生成B:;B与氯气在光照条件下发生甲基上的取代反应生成C:;C在稀硫酸作用下发生水解,Cl原子被羟基替换,两个羟基连在同一个碳原子上发生脱水生成醛基,因此得到D:;结合H、F的结构简式、G的分子式及已知条件,可知G为。
【小问1详解】
E为,可知其官能团为(酚)羟基和醛基;由分析可知G为;
【小问2详解】
A→B的目的是保护酚羟基,故答案为:保护酚羟基(或防止酚羟基发生反应,降低目标产物的产率,合理即可);
【小问3详解】
苯环侧链氯代条件为氯气、光照;E→F为典型的取代反应,故化学方程式为++HCl
;
【小问4详解】
B的分子式为C9H10O2,其同分异构体中含有苯环和羧基,则只余两个碳原子,若苯环上只有一个侧链,则为—CH2CH2COOH或—CH(CH3)COOH,共2种;若苯环上有两个侧链,则苯环上的位置有3种,侧链可能为—CH2CH3和—COOH、—CH3和—CH2COOH,共有6种;若有三个侧链,则为—CH3、—CH3、—COOH,则有6种,共14种;核磁共振氢谱中有4组峰,说明结构对称,则结构简式为(或)。
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