内容正文:
2024学年第二学期高三化学模拟试卷
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
3.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5
Fe-56
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 关于,下列说法不正确的是
A. 是强电解质 B. 具有强氧化性 C. 可作消毒剂 D. 水溶液呈酸性
2. 下列图示或化学用语正确的是
A. 的电子式:
B. 的系统命名:1,3,4-三甲苯
C. 分子的VSEPR模型:
D. 基态Cr原子的价层电子表示式:
3. 化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是
A. 纯碱可用于玻璃、冶金、食品等工业
B. 含Cu合金在潮湿空气中生成铜绿,该过程属于吸氧腐蚀
C. 煤中含有苯、甲苯,可通过干馏将它们分离出来
D. 二氧化碳可用于合成全降解塑料
4. 根据元素周期律,下列说法不正确的是
A. 非金属性: B. 电负性:
C. 第二电离能: D. 半径:
5. 关于实验操作、现象、结论,下列说法正确的是
A. 在Cu与浓硫酸共热后的混合物加水观察颜色的变化检验反应的产物
B. 乙醇在浓硫酸催化下发生消去反应时,将水银球温度计浸入液面下,以控制反应温度
C. 镁条与盐酸反应过程中,浮在液面,可知Mg的密度比盐酸小
D. 酯化反应时,加热试管中的反应物后,加入沸石以免暴沸
6. 反应,只有一种元素的化合价发生了变化,下列说法不正确的是
A. 发生反应,转移5mol电子
B. 既是氧化剂又是还原剂
C. 是还原产物,是氧化产物
D. 不能与大量共存
7. 下列物质的结构和性质,不能说明其用途的是
A. 向铁中加入不同的合金元素,可制得不同性能的合金钢
B. 浓硫酸具有强氧化性,实验室用浓硫酸和乙醇制备乙烯
C. 溶于水产生的电荷密度大,结合能力强,极易水解,故其用于制备
D. 聚乙烯分子链上碳碳单键可发生旋转,呈现不规则卷曲状态,因此具有一定的弹性
8. 下列化学方程式或离子方程式正确的是
A. 溶液中通入过量氯气:
B. 与反应:
C. 与溶液共热:
D. 甲醛与足量银氨溶液水浴加热:
9. 樱叶富含黄酮类物质,具有美容养颜促进糖分代谢的作用。黄酮类物质的基本结构如图所示,下列表述正确的是
A. 该物质的分子式为
B. 该分子的一氯代物有8种
C. 该物质能使溴水褪色,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 1 mol查尔酮与反应,最多消耗
10. 实验室回收废水中苯酚的过程如下,苯酚在芳香烃和酯类溶剂中的分配系数(苯酚在萃取剂和水中的浓度比)分别为1.2~2.0和27~50,下列有关说法不正确的是
含苯酚废水有机溶液苯酚钠溶液苯酚
A. 与本实验有关的实验室安全图标为、、
B. 试剂a可用溶液,试剂b可用足量的
C. 若苯酚不慎沾到皮肤上,先用酒精冲洗,再用水冲洗
D. 步骤I为萃取、分液,萃取剂选用苯更好
11. 已知甲烷卤代反应中部分步骤如下(X代表Cl或Br,设稳定单质能量为零):,对应的能量图如下。
下列说法正确的是
A. 进程a中X代表Br
B. 溴代反应速率比氯代反应速率大
C. 与的反应速率比与的反应速率大
D. 进程b的焓变:
12. 如图装置中,b为H+/H2标准氢电极,可发生还原反应(2H++2e-=H2↑)或氧化反应(H2-2e-=2H+),a、c分别为AgCl/Ag、AgI/Ag电极。实验发现:1与2相连a电极质量减小,2与3相连c电极质量增大。下列说法正确的是
A. 1与2相连,盐桥①中阳离子向b电极移动
B. 2与3相连,电池反应为2Ag+2I-+2H+=2AgI+H2↑
C. 1与3相连,a电极减小的质量等于c电极增大的质量
D. 1与2、2与3相连,两个原电池装置中,电势较低的一极均为b电极
13. 已知反应。下列说法不正确的是
A. NOCl分子空间结构呈V形
B. 的水解速率比的大
C. 气态能以二聚体的形式存在,其二聚体分子为非极性分子
D. 氧化性:
14. 某反应过程如下:
依据以上信息,下列说法不正确的是
A. 该过程在化合物1和水的催化下完成
B. 反应过程中涉及加成反应
C. 可能存在副产物
D. 质子转移在反应中起着重要作用
15. 铁质锅炉水垢的主要成分有、、、等,清洗水垢流程如下:
I.加入溶液,加热,浸泡数小时;
II.放出洗涤废液,清水冲洗锅炉,加入稀盐酸,浸泡;
III.向洗液中加入溶液;
IV.清洗达标,用溶液钝化锅炉,使其表面覆盖一层致密的保护膜。
已知:①时,的,;
②几种难溶物的溶度积常数如下表。
难溶电解质
溶度积常数
下列说法不正确的是
A. 步骤I保持溶液中,可使水垢中的转化为
B. 步骤IV中体现氧化性
C. 清洗过程中,溶解的会加速锅炉腐蚀,须向洗液中加入溶液
D. 忽略的第二步水解,的溶液中:
16. 为研究不同价态含硫物质的转化,做如下实验。
实验I:溶液有淡黄色沉淀产生
实验Ⅱ:硫酸酸化的无沉淀产生紫红色变浅,有淡黄色沉淀
下列说法不正确的是
A. 实验I中反应的离子方程式为
B. 由实验I中可推知和的混合溶液中加入稀盐酸也可以产生淡黄色沉淀
C. 实验Ⅱ中开始“无沉淀产生”可能生成,可通过取样滴加氯化钡溶液来检验
D. 实验Ⅱ中开始“无沉淀产生”可能生成硫胶体,可用激光笔照射来检验
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. N元素及其化合物在生产生活中有重要用途。请回答:
(1)下列关于N的化合物,说法正确的是___________。
A. 共价键的极性:
B. 碱性:
C. 熔点:
D. 键角:
(2)在水溶液中以的形式存在。向含的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的,试分析更稳定的原因是___________。
(3)N与Cu的某化合物晶胞如图所示:
①该晶体的化学式为___________,与Cu距离最近且相等的N原子数是___________。
②该晶体在浓盐酸中反应,得到绿色溶液和红色沉淀,写出离子方程式___________。
(4)为探究的性质,某学习小组进行了如下实验。
①黑色固体A的化学组成是___________。
②产物中呈红棕色的气体具有助燃性,写出炭在该气体中生成最稳定产物的化学方程式___________。
③黑色固体A溶于氨水,测得溶液碱性明显增强,写出溶解过程发生的离子方程式___________。从结构角度说明溶液碱性明显增强的原因___________。
18. 甲酸、甲酸盐是两种常见的有机化工原料,对其制备、释氢的研究越发受到人类的关注。
(1)电离平衡常数分别、。一种通过工业废气中的获得的途径如图所示。
①关于该处理方法,下列说法正确的是___________。
A.装置I中溶液呈碱性是因为水解程度大于电离程度
B.装置I、II涉及的反应中,化合价变化的元素有H、S、C
C.当装置II中,外电路上转移2mol电子时,装置I中溶液的浓度降为
D.电解一段时间后,装置II阳极区的溶液浓度降低
②装置II中发生总反应的离子方程式为___________。
③计算时,溶液中___________。
(2)以双金属作催化剂,聚乙烯亚胺()为载体,HCOOH分解生成和可能的反应机理如图所示。
①聚乙烯亚胺能将X控制在催化剂表面,其原理是___________。
②研究发现:其他条件不变时,以HCOONa溶液代替HCOOH催化释氢既快又纯,是因为___________。
(3)金属锰分解水原位还原产生甲酸是有机资源转化新途径。锰与水反应生成MnO与活性氢原子,MnO结合活性氢原子形成中间体Q;吸附到具有催化活性中间体Q后被活化产生甲酸的部分机理如图所示。
从电负性角度描述中间体Q与生成的过程:___________。
19. 甘氨酸()是一种常见的氨基酸,广泛应用于化工、医药及食品工业中。某研究小组在四颈烧瓶中加入120mL水、1.12g乌洛托品(【化学式:】,开动搅拌器后逐滴加入氯乙酸()并通入,其反应原理如下:
主反应:
副反应:
实验装置如图所示。
已知:
①部分物质的物理性质
沸点
溶解度
氯乙酸
可溶于水、乙醇
乌洛托品
可溶于水、乙醇
②,,,甘氨酸熔点,常温下为白色结晶,分解。
请回答如下问题:
(1)装置c中通气管末端连接多孔玻璃泡,其作用是___________。
(2)请说出实验时需控制反应温度为的理由___________。
(3)某同学采用薄层色谱跟踪反应进程,分别在反应开始、回流1hr、2hr、3hr和4hr时,用毛细管取样、点样、薄层色谱展开后的斑点如图所示。该实验条件下比较合适的回流时间是___________。(请选填字母)
A. 1hr B. 2hr C. 3hr D. 4hr
(4)经研究表明,乌洛托品在反应中会形成关键中间体,写出由关键中间体生成甘氨酸的化学方程式___________。请解释在甘氨酸制备过程中须维持pH7~8的原因___________。
(5)从下列选项中选择合适的操作,完成产品的纯化______。
反应完成后______静置2小时____________干燥____________得到6.00g白色结晶。
A.冷却至室温
B.冷却后加入无水乙醇
C.过滤
D.用冷水洗涤滤饼2-3次,干燥
E.用乙醇水溶液洗涤滤饼2-3次,干燥
F.重结晶
G.于烘干
H.于烘干
(6)请计算该实验甘氨酸的产率___________。
20. 化合物H是制备胃肠促动药琥珀酸普卡必利的重要中间体,其合成路线如下:
已知:①
②
请回答:
(1)B中的含氧官能团名称为___________。
(2)E的结构简式是___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A. 化合物A的酸性比的弱
B. 化合物B中所有碳原子可能共平面
C. 化合物C能与发生显色反应
D. 反应的趋势很大,主要原因是该条件下D更稳定
(4)会生成一种分子式为的副产物,写出该反应的化学方程式___________。
(5)化合物B可水解生成化合物I,写出符合下列条件的I的同分异构体的结构简式。___________。
①核磁共振氢谱及红外光谱表明:分子中含苯环且苯环上的氢只有2种,不含键。
②能发生水解反应及银镜反应。
(6)以苯酚,1,3-丁二烯为原料,设计化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)___________。
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2024学年第二学期高三化学模拟试卷
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
3.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5
Fe-56
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 关于,下列说法不正确的是
A. 是强电解质 B. 具有强氧化性 C. 可作消毒剂 D. 水溶液呈酸性
【答案】D
【解析】
【详解】A.高铁酸钠()是盐类,属于强电解质,在水中完全电离,故A正确;
B.Fe在中为+6价,高价态铁具有强氧化性,故B正确;
C.高铁酸钠的强氧化性可杀灭细菌和病毒,因此可作消毒剂,故C正确;
D.属于强碱弱酸盐,水解会使溶液呈碱性,而非酸性,故D错误;
故选D。
2. 下列图示或化学用语正确的是
A. 的电子式:
B. 的系统命名:1,3,4-三甲苯
C. 分子的VSEPR模型:
D. 基态Cr原子的价层电子表示式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.为离子化合物,由和构成,中C与C之间形成三键,电子式为,整体电子式为,故A正确;
B.苯的同系物命名时,要使取代基的编号之和最小,该有机物正确的系统命名为1,2,4-三甲苯,故B错误;
C.分子中N原子的价层电子对数为,VSEPR模型为四面体(立体结构),题目图示为三角锥结构,故C错误;
D.基态Cr原子价层电子排布为,价层电子表示式中3d轨道的5个电子应分占不同轨道且自旋平行,4s轨道有1个电子,图示中3d轨道电子排布违反洪特规则,故D错误;
故选A。
3. 化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是
A. 纯碱可用于玻璃、冶金、食品等工业
B. 含Cu合金在潮湿空气中生成铜绿,该过程属于吸氧腐蚀
C. 煤中含有苯、甲苯,可通过干馏将它们分离出来
D. 二氧化碳可用于合成全降解塑料
【答案】C
【解析】
【详解】A.纯碱(碳酸钠)用于玻璃工业(与反应制玻璃)、冶金(处理矿石)和食品工业(中和剂),A正确;
B.铜合金在潮湿空气中生成铜绿(碱式碳酸铜),腐蚀过程中氧气参与反应,属于吸氧腐蚀,B正确;
C.煤中不含苯、甲苯,这些物质是煤干馏(化学分解)后的产物,而非直接分离,C错误;
D.二氧化碳可通过聚合反应合成全降解塑料(如聚碳酸酯),D正确;
故答案选C。
4. 根据元素周期律,下列说法不正确的是
A. 非金属性: B. 电负性:
C. 第二电离能: D. 半径:
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫、硒、碲同主族,非金属性随原子半径增大而减弱,顺序正确,故A正确;
B.Be、B、C同周期,电负性随原子序数增大而递增(Be:1.57,B:2.04,C:2.55),顺序正确,故B正确;
C.的价电子排布式为,失去1个电子后,的价电子排布式为,达到了全充满的稳定结构,再失去1个电子比较困难,的价电子排布式为,失去1个电子后,的电子排布式为,的第二电离能仅需失去电子,所以第二电离能:Cu>Zn,故C错误;
D.比多1个电子层,半径更大,故D正确;
故选C。
5. 关于实验操作、现象、结论,下列说法正确的是
A. 在Cu与浓硫酸共热后的混合物加水观察颜色的变化检验反应的产物
B. 乙醇在浓硫酸催化下发生消去反应时,将水银球温度计浸入液面下,以控制反应温度
C. 镁条与盐酸反应过程中,浮在液面,可知Mg的密度比盐酸小
D. 酯化反应时,加热试管中的反应物后,加入沸石以免暴沸
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应后的混合物中仍有浓硫酸,直接加水可能因剧烈放热导致危险,且未冷却时CuSO4可能未析出,无法正确观察颜色,A错误;
B.乙醇消去反应需控制170℃,温度计必须浸入液面下以准确测量反应液温度,B正确;
C.镁浮于液面是因反应产生H2气泡的托举也会使镁浮于水而上,不能根据这一现象推测镁的密度小于水,C错误;
D.沸石应在加热前加入,加热后补加可能引发暴沸,操作错误,D错误;
故答案选B。
6. 反应,只有一种元素的化合价发生了变化,下列说法不正确的是
A. 发生反应,转移5mol电子
B. 既是氧化剂又是还原剂
C. 是还原产物,是氧化产物
D. 不能与大量共存
【答案】A
【解析】
【详解】A. 发生反应生成2mol和1mol,反应中I元素部分被还原(+1→-1,每mol得)和部分被氧化(+1→+5,每mol失),总反应中2mol对应得到4mole⁻,1mol对应失去4mole⁻,总转移电子数为4mol,而非5mol,故A错误;
B. IClBr⁻中I元素既被氧化(生成)又被还原(生成I⁻),因此IClBr⁻既是氧化剂又是还原剂,故B正确;
C. I⁻是I元素被还原(+1→-1)的产物,是I元素被氧化(+1→+5)的产物,故C正确;
D.IClBr⁻中I元素处于中间价态(+1),具有氧化性;中S元素为+4价,具有还原性,两者发生氧化还原反应,不能大量共存,故D正确;
故答案选A。
7. 下列物质的结构和性质,不能说明其用途的是
A. 向铁中加入不同的合金元素,可制得不同性能的合金钢
B. 浓硫酸具有强氧化性,实验室用浓硫酸和乙醇制备乙烯
C. 溶于水产生的电荷密度大,结合能力强,极易水解,故其用于制备
D. 聚乙烯分子链上碳碳单键可发生旋转,呈现不规则卷曲状态,因此具有一定的弹性
【答案】B
【解析】
【详解】A.其它金属元素的加入改变了铁的结构,从而获得不同性能的合金钢,A正确;
B.实验室制备乙烯主要利用浓硫酸的脱水性和催化作用,与强氧化性无关,B错误;
C.Ti4+的高电荷密度使得结合OH-的能力大大增强,TiCl4极易水解生成TiO2,C正确;
D.聚乙烯分子链中碳碳单键可以旋转,因此可以卷曲,具有一定的弹性,D正确;
故选B。
8. 下列化学方程式或离子方程式正确的是
A. 溶液中通入过量氯气:
B. 与反应:
C. 与溶液共热:
D. 甲醛与足量银氨溶液水浴加热:
【答案】A
【解析】
【详解】A. 中S的化合价为+2,被氧化为(S为+6价),每个S原子失去4e−,两个S共失去8e−,作为氧化剂,每个分子得到2e−,总需4mol ,电荷和原子均守恒,且过量Cl2条件下产物合理,A正确;
B.与反应,产物为硝酸和一氧化氮,正确的离子方程式为, B错误;
C.甲酸甲酯()在溶液中水解应生成甲酸钠()和甲醇(),方程式为:,C错误;
D.甲醛()与银氨溶液反应时,在碱性条件下应生成 而非,离子方程式为:,D错误;
故答案选A。
9. 樱叶富含黄酮类物质,具有美容养颜促进糖分代谢的作用。黄酮类物质的基本结构如图所示,下列表述正确的是
A. 该物质的分子式为
B. 该分子的一氯代物有8种
C. 该物质能使溴水褪色,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 1 mol查尔酮与反应,最多消耗
【答案】B
【解析】
【详解】A.该物质的分子式应为C15H10O2,A错误;
B.分子中等效氢种类即一氯代物种类:左边苯环上4种,右边苯环上3种,中间碳碳双键上1种,共4+3+1=8种,B正确;
C.该物质结构中含有碳碳双键,既能与溴水加成褪色,也能被酸性高锰酸钾氧化褪色,C错误;
D.1 mol该物质与H2反应:2个苯环(3 mol×2=6 mol)、1个碳碳双键(1 mol),1个羰基(酮羰基可加成1 mol),共6+1+1=8 mol,D错误;
故答案选B。
10. 实验室回收废水中苯酚的过程如下,苯酚在芳香烃和酯类溶剂中的分配系数(苯酚在萃取剂和水中的浓度比)分别为1.2~2.0和27~50,下列有关说法不正确的是
含苯酚废水有机溶液苯酚钠溶液苯酚
A. 与本实验有关的实验室安全图标为、、
B. 试剂a可用溶液,试剂b可用足量的
C. 若苯酚不慎沾到皮肤上,先用酒精冲洗,再用水冲洗
D. 步骤I为萃取、分液,萃取剂选用苯更好
【答案】D
【解析】
【分析】含苯酚的废水,先加入苯经过步骤I后得到有机溶液,因此步骤I应为萃取分液,在有机溶液中加入试剂a,将苯酚转化为苯酚钠,经过步骤Ⅱ即分液后得到苯酚钠溶液,最后步骤Ⅲ中加入试剂b,将苯酚钠转化为苯酚,经过步骤Ⅲ得到苯酚。
【详解】A.本实验涉及苯酚(有毒、腐蚀性)和有机溶液(可能易燃),需要在通风良好的环境下并佩戴护目镜操作,在实验结束后清洗双手, A正确;
B.根据分析知,试剂a需将苯酚从有机相转化为苯酚钠(水相),苯酚酸性弱于碳酸但强于,可与反应生成苯酚钠和;试剂b需将苯酚钠转化为苯酚,通入足量(酸性强于苯酚)可生成苯酚和,B正确;
C.苯酚有毒且对皮肤有腐蚀性,易溶于酒精,沾到皮肤应先用酒精冲洗再用水冲洗,C正确;
D.分配系数越大萃取效果越好,酯类溶剂分配系数(27~50)远大于芳香烃(1.2~2.0),步骤I萃取剂应选酯类而非苯,D错误;
故答案选D。
11. 已知甲烷卤代反应中部分步骤如下(X代表Cl或Br,设稳定单质能量为零):,对应的能量图如下。
下列说法正确的是
A. 进程a中X代表Br
B. 溴代反应速率比氯代反应速率大
C. 与的反应速率比与的反应速率大
D. 进程b的焓变:
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,反应第一步的活化能大于第二步,即反应的决速步为第一步,活性高于,与反应的活化能更低,且生成的HCl比HBr稳定,则进程a中X代表Cl,进程b中X代表Br,A错误;
B.反应速率取决于活化能,氯代反应第一步(决速步)活化能小于溴代反应,故氯代反应速率更快,B错误;
C.进程a中X代表Cl,由能量图可知,进程a的第一步活化能大于第二步,故第一步反应速率比第二步反应速率慢,即与的反应速率比与的反应速率大,C正确;
D.由图可知,进程b中E1为第一步正反应的活化能,E2为第二步逆反应的活化能,由于第一步逆反应的活化能和第二步正反应的活化能未知,不能计算进程b的焓变,D错误;
故答案为:C。
12. 如图装置中,b为H+/H2标准氢电极,可发生还原反应(2H++2e-=H2↑)或氧化反应(H2-2e-=2H+),a、c分别为AgCl/Ag、AgI/Ag电极。实验发现:1与2相连a电极质量减小,2与3相连c电极质量增大。下列说法正确的是
A. 1与2相连,盐桥①中阳离子向b电极移动
B. 2与3相连,电池反应为2Ag+2I-+2H+=2AgI+H2↑
C. 1与3相连,a电极减小的质量等于c电极增大的质量
D. 1与2、2与3相连,两个原电池装置中,电势较低的一极均为b电极
【答案】B
【解析】
【分析】1与2相连,左侧两池构成原电池,a电极质量减小,AgCl转化为Ag,说明a为正极,b为负极,b极反应为;2与3相连,右侧两池构成原电池,c电极质量增大,Ag转化为AgI,说明c为负极,b为正极,b极反应为:,据此分析。
【详解】A.由分析可知,1与2相连,a为正极,b为负极,盐桥①中阳离子向a电极移动,A错误;
B.2与3相连,右侧两池构成原电池,c电极质量增大,Ag转化为AgI,说明c为负极,b为正极,生成氢气,电池反应为,B正确;
C.1与3相连,由于AgI更难溶,AgCl转化为AgI,a极为正极,AgCl转化为Ag,a极质量减小,b极为负极,Ag转化为AgI,b极质量增加,a电极减小的质量小于c电极增大的质量,C错误;
D.1与2相连,b为负极,电势较低;2与3相连,c为负极,电势较低,D错误;
故选B。
13. 已知反应。下列说法不正确的是
A. NOCl分子空间结构呈V形
B. 的水解速率比的大
C. 气态能以二聚体的形式存在,其二聚体分子为非极性分子
D. 氧化性:
【答案】D
【解析】
【详解】A.NOCl分子中N为中心原子,形成二个σ键,还有一个孤电子对,则N原子采用杂化,空间结构为V形,A正确;
B.Fe3+能与Cl-形成配离子[FeCl4]-,水解时,的半径比大,极化能力更强,使更易水解,水解速率更大,B正确;
C.气态二聚体通过桥连接,结构对称,偶极矩相互抵消,为非极性分子,C正确;
D.中N的化合价为+3价,中N的化合价也为+3价,但带有一个裸露的正电荷,这使得它比更容易接受电子,因此其氧化性比强,D错误;
故答案为:D。
14. 某反应过程如下:
依据以上信息,下列说法不正确的是
A. 该过程在化合物1和水的催化下完成
B. 反应过程中涉及加成反应
C. 可能存在副产物
D. 质子转移在反应中起着重要作用
【答案】A
【解析】
【详解】A.催化剂的特点是最初参与了反应,最终又重新生成,化合物1符合这一特征,是该过程的催化剂,水则在反应过程中产生,接着又消耗掉,属于中间产物,A错误;
B.反应中起始物丙酮中的羰基与化合物1的亚氨基发生亲核加成形成键,涉及加成反应,B正确;
C.两分子丙酮可发生加成反应,生成副产物,C正确;
D.反应过程中、等多处有明显转移步骤,因此质子转移在反应中起着重要作用,D正确;
故答案选A。
15. 铁质锅炉水垢的主要成分有、、、等,清洗水垢流程如下:
I.加入溶液,加热,浸泡数小时;
II.放出洗涤废液,清水冲洗锅炉,加入稀盐酸,浸泡;
III.向洗液中加入溶液;
IV.清洗达标,用溶液钝化锅炉,使其表面覆盖一层致密的保护膜。
已知:①时,的,;
②几种难溶物的溶度积常数如下表。
难溶电解质
溶度积常数
下列说法不正确的是
A. 步骤I保持溶液中,可使水垢中的转化为
B. 步骤IV中体现氧化性
C. 清洗过程中,溶解的会加速锅炉腐蚀,须向洗液中加入溶液
D. 忽略的第二步水解,的溶液中:
【答案】D
【解析】
【详解】A.步骤I中,是将转化为,条件是溶液中与的浓度比小于两者的溶度积比值()。当比值小于此值时,浓度足够高,促使转化为溶度积更小的,A正确;
B.步骤IV中,使Fe表面生成,Fe被氧化,作为氧化剂体现氧化性,B正确;
C.溶于盐酸生成,会加速金属Fe的腐蚀。加入可将还原为,抑制腐蚀,C正确;
D.pH=10时,水解生成,水解常数。此时,故浓度大于,D错误;
故答案为D。
16. 为研究不同价态含硫物质的转化,做如下实验。
实验I:溶液有淡黄色沉淀产生
实验Ⅱ:硫酸酸化的无沉淀产生紫红色变浅,有淡黄色沉淀
下列说法不正确的是
A. 实验I中反应的离子方程式为
B. 由实验I中可推知和的混合溶液中加入稀盐酸也可以产生淡黄色沉淀
C. 实验Ⅱ中开始“无沉淀产生”可能生成,可通过取样滴加氯化钡溶液来检验
D. 实验Ⅱ中开始“无沉淀产生”可能生成硫胶体,可用激光笔照射来检验
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验I中与发生归中反应生成S:,A正确;
B.实验I中与反应生成S,若将和混合后加盐酸,与生成,与反应生成,H2S与H2SO3反应生成S沉淀:,B正确;
C.实验Ⅱ中溶液为硫酸酸化,原溶液中本身含大量,后面即使反应生成,加入溶液也无法区分新生成的与原溶液中的,因此无法通过此方法进行检验,C错误;
D.实验Ⅱ中初始无沉淀可能生成硫胶体,可通过丁达尔效应来检验是否为胶体,D正确;
故答案为:C。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. N元素及其化合物在生产生活中有重要用途。请回答:
(1)下列关于N的化合物,说法正确的是___________。
A. 共价键的极性:
B. 碱性:
C. 熔点:
D. 键角:
(2)在水溶液中以的形式存在。向含的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的,试分析更稳定的原因是___________。
(3)N与Cu的某化合物晶胞如图所示:
①该晶体的化学式为___________,与Cu距离最近且相等的N原子数是___________。
②该晶体在浓盐酸中反应,得到绿色溶液和红色沉淀,写出离子方程式___________。
(4)为探究的性质,某学习小组进行了如下实验。
①黑色固体A的化学组成是___________。
②产物中呈红棕色的气体具有助燃性,写出炭在该气体中生成最稳定产物的化学方程式___________。
③黑色固体A溶于氨水,测得溶液碱性明显增强,写出溶解过程发生的离子方程式___________。从结构角度说明溶液碱性明显增强的原因___________。
【答案】(1)BD (2)中的N原子更易提供孤电子对与形成配位键,配合力更强,更稳定
(3) ①. ②. 2 ③.
(4) ①. ②. ③. ④. 与形成稳定络合离子,增大与的距离,削弱离子键,促进完全电离成和,溶液碱性增强
【解析】
【小问1详解】
A.元素的电负性差越大,共价键的极性就越强,电负性B<N<Cl,故共价键的极性:,A错误;
B.NH2Cl中氯原子电负性较强,通过诱导效应降低氮原子电子云密度,削弱其结合质子的能力,碱性:,B正确;
C.根据C、Si的原子半径推知C—N键的键能比Si—N键的键能大,故C3N4的熔点比Si3N4的高,C错误;
D.NH3中N周围有1对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用,因[Cu(NH3)4]2+的配体NH3不含有孤电子对,故键角:,D正确;
故选BD;
【小问2详解】
向含Co2+的溶液中加入过量氨水,由于N元素的电负性比O元素小,中的N原子更易提供孤电子对与形成配位键,与Co2+形成配位键更强,因此可生成更稳定的[Co(NH3)6]2+;
【小问3详解】
①根据均摊法,含有Cu数目:,N数目:该晶体的化学式为;与Cu距离最近且相等的N原子(顶点)数是2;
②该晶体在浓盐酸中反应,得到绿色溶液()和红色沉淀Cu,离子方程式;
【小问4详解】
①高温灼烧生成黑色固体为;
②产物中呈红棕色的气体为NO2,具有助燃性,炭能在NO2中生成最稳定产物CO2和N2,化学方程式;
③黑色固体溶于氨水,测得溶液碱性明显增强,说明生成了氢氧根和,溶解过程发生的离子方程式;从结构角度说明溶液碱性明显增强的原因与形成稳定络合离子,增大与的距离,削弱离子键,促进完全电离成和,溶液碱性增强。
18. 甲酸、甲酸盐是两种常见的有机化工原料,对其制备、释氢的研究越发受到人类的关注。
(1)电离平衡常数分别、。一种通过工业废气中的获得的途径如图所示。
①关于该处理方法,下列说法正确的是___________。
A.装置I中溶液呈碱性是因为水解程度大于电离程度
B.装置I、II涉及的反应中,化合价变化的元素有H、S、C
C.当装置II中,外电路上转移2mol电子时,装置I中溶液的浓度降为
D.电解一段时间后,装置II阳极区的溶液浓度降低
②装置II中发生总反应的离子方程式为___________。
③计算时,溶液中___________。
(2)以双金属作催化剂,聚乙烯亚胺()为载体,HCOOH分解生成和可能的反应机理如图所示。
①聚乙烯亚胺能将X控制在催化剂表面,其原理是___________。
②研究发现:其他条件不变时,以HCOONa溶液代替HCOOH催化释氢既快又纯,是因为___________。
(3)金属锰分解水原位还原产生甲酸是有机资源转化新途径。锰与水反应生成MnO与活性氢原子,MnO结合活性氢原子形成中间体Q;吸附到具有催化活性中间体Q后被活化产生甲酸的部分机理如图所示。
从电负性角度描述中间体Q与生成的过程:___________。
【答案】(1) ①. AD ②. ③. 0.2
(2) ①. 聚乙烯亚胺中的氨基与之间能形成氢键 ②. 溶液代替,提高了浓度,使吸附在催化剂表面的数目增加,产生的速率更快,step3:,加速催化释氢的同时,产生的将吸收,使氢气的纯度更高
(3)电负性:,原子半径大,键长长,键能小,易断裂成带正电的和带负电的,与中带负的结合为,与残基中带正电的碳原子结合形成
【解析】
【分析】含二氧化硫和二氧化碳的废气通入碳酸氢钠溶液中,二氧化硫与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳和亚硫酸钠,二氧化碳气体通入装置Ⅱ的右室,CO2在电源右侧电极上反应生成HCOOH,则CO2得电子,右侧电极为阴极,电极反应式为;碳酸氢钠和亚硫酸钠混合溶液通入装置Ⅱ的左室,左侧电极上亚硫酸根离子失电子生成硫酸根离子,则左侧电极为阳极,电极反应式为,据此分析;
【小问1详解】
①A.装置I中溶液呈碱性是因为的水解平衡常数为,故水解程度大于电离程度,A正确;
B.根据分析可知,装置I、II涉及的反应中,化合价变化的元素有S、C,H未发生变化,B错误;
C.当装置II中,外电路上转移2mol电子时,根据电极反应:,左侧消耗2mol反应,装置I的体积未知,故溶液的浓度无法计算,C错误;
D.电解一段时间后,根据电极反应:,左侧消耗2mol反应,装置II阳极区的溶液浓度降低,D正确;
故选AD;
②装置II中两极电极反应相加,得,整理得总反应的离子方程式为:;
③;
【小问2详解】
①在第一步,HCOOH电离成和,X为,聚乙烯亚胺中的氨基与之间能形成氢键能将X控制在催化剂表面;
②以HCOONa溶液代替HCOOH催化释氢既快又纯,是因为:溶液代替,提高了浓度,使吸附在催化剂表面的数目增加,产生的速率更快,step3:,加速催化释氢的同时,产生的将吸收,使氢气的纯度更高;
【小问3详解】
电负性:,原子半径大,键长长,键能小,易断裂成带正电的和带负电的,与中带负的结合为,与残基中带正电的碳原子结合形成。
19. 甘氨酸()是一种常见的氨基酸,广泛应用于化工、医药及食品工业中。某研究小组在四颈烧瓶中加入120mL水、1.12g乌洛托品(【化学式:】,开动搅拌器后逐滴加入氯乙酸()并通入,其反应原理如下:
主反应:
副反应:
实验装置如图所示。
已知:
①部分物质的物理性质
沸点
溶解度
氯乙酸
可溶于水、乙醇
乌洛托品
可溶于水、乙醇
②,,,甘氨酸熔点,常温下为白色结晶,分解。
请回答如下问题:
(1)装置c中通气管末端连接多孔玻璃泡,其作用是___________。
(2)请说出实验时需控制反应温度为的理由___________。
(3)某同学采用薄层色谱跟踪反应进程,分别在反应开始、回流1hr、2hr、3hr和4hr时,用毛细管取样、点样、薄层色谱展开后的斑点如图所示。该实验条件下比较合适的回流时间是___________。(请选填字母)
A. 1hr B. 2hr C. 3hr D. 4hr
(4)经研究表明,乌洛托品在反应中会形成关键中间体,写出由关键中间体生成甘氨酸的化学方程式___________。请解释在甘氨酸制备过程中须维持pH7~8的原因___________。
(5)从下列选项中选择合适的操作,完成产品的纯化______。
反应完成后______静置2小时____________干燥____________得到6.00g白色结晶。
A.冷却至室温
B.冷却后加入无水乙醇
C.过滤
D.用冷水洗涤滤饼2-3次,干燥
E.用乙醇水溶液洗涤滤饼2-3次,干燥
F.重结晶
G.于烘干
H.于烘干
(6)请计算该实验甘氨酸的产率___________。
【答案】(1)充分吸收氨气,防倒吸
(2)温度过低,反应速率慢,甘氨酸产率低;温度过高,挥发逸出、副反应增加 (3)C
(4) ①. ②. pH过低,乌洛托品、均会与结合,难以生成关键中间体,影响主反应,pH7~8,使甘氨酸以内盐形式存在,有利于后续分离
(5)BCEFG (6)80%
【解析】
【分析】在四颈烧瓶中加入水、滴加入氯乙酸()并通入生成,据此分析;
【小问1详解】
装置c中通气管末端连接多孔玻璃泡,其作用是充分吸收氨气,防倒吸;
【小问2详解】
控制反应温度为的理由温度过低,反应速率慢,甘氨酸产率低;温度过高,挥发逸出、副反应增加;
【小问3详解】
由图可知,反应在3hr达到最大限度,故选C;
【小问4详解】
关键中间体生成甘氨酸的化学方程式:;甘氨酸制备过程中须维持pH7~8的原因:pH过低,乌洛托品、均会与结合,难以生成关键中间体,影响主反应,pH7~8,使甘氨酸以内盐形式存在,有利于后续分离。
【小问5详解】
反应完成后冷却后加入无水乙醇,静置2小时,过滤,用乙醇水溶液洗涤滤饼2-3次,干燥,重结晶,于烘干,得到6.00g白色结晶,故操作顺序为BCEFG;
【小问6详解】
0.1mol理论生成0.1mol,实验甘氨酸的产率。
20. 化合物H是制备胃肠促动药琥珀酸普卡必利的重要中间体,其合成路线如下:
已知:①
②
请回答:
(1)B中的含氧官能团名称为___________。
(2)E的结构简式是___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A. 化合物A的酸性比的弱
B. 化合物B中所有碳原子可能共平面
C. 化合物C能与发生显色反应
D. 反应的趋势很大,主要原因是该条件下D更稳定
(4)会生成一种分子式为的副产物,写出该反应的化学方程式___________。
(5)化合物B可水解生成化合物I,写出符合下列条件的I的同分异构体的结构简式。___________。
①核磁共振氢谱及红外光谱表明:分子中含苯环且苯环上的氢只有2种,不含键。
②能发生水解反应及银镜反应。
(6)以苯酚,1,3-丁二烯为原料,设计化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)___________。
【答案】(1)羟基,酯基
(2) (3)BD
(4) (5) (6)
【解析】
【分析】A还原生成B,B与乙酸生成酰胺键,与C3H5Br发生信息①反应生成C(),C发生信息②反应生成D,D催化氧化生成E(),E还原生成F(),F与ClSO2CH3发生取代反应生成G,G在一定条件下生成H,据此分析;
【小问1详解】
B中的含氧官能团名称为羟基,酯基;
【小问2详解】
根据分析可知,E的结构简式是;
【小问3详解】
A.硝基是吸电子基团,会使O-H极性更强,故化合物A的酸性比的强,A错误;
B.化合物B中苯环12原子共面,酯基4原子共面,单键可旋转,故所有碳原子可能共平面,B正确;
C.C()无酚羟基,不能与发生显色反应,C错误;
D.根据信息②可知,反应的趋势很大,主要原因是该条件下D更稳定,D正确;
故选BD;
【小问4详解】
是羟基上的取代反应,也会两分子之间形成环状分子式为的副产物,反应的化学方程式;
【小问5详解】
化合物B可水解生成化合物I,I的结构简式为:,I的同分异构体的结构满足①核磁共振氢谱及红外光谱表明:分子中含苯环且苯环上的氢只有2种,不含键;②能发生水解反应及银镜反应说明含有醛基或-OOCH基团,故结构简式:;
【小问6详解】
1,3-丁二烯和HBr发生1,4加成生成,与苯酚发生信息②反应生成,加热生成产物,合成路线为:。
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