精品解析:湖南省衡阳市第一中学2025-2026学年高三第一次月考化学试卷
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内容正文:
衡阳市一中2025年高二期末考试暨高三第一次月考化学试题
卷面满分100分、考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Cl:35.5 K:39 Mn:55 Cu:64 Sn:119
第I卷 选择题(共42分)
一、单项选择题:共14题,每题3分,共42分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 2025央视春晚舞台上,创意融合舞蹈《秧BOT》,不仅仅是一场视觉盛宴,更是科技与传统文化的完美结合。下列说法不正确的是
A. 为机器人提供续航的锂电池,轻便稳定,比能量较高
B. 机器人穿着喜庆的红色棉袄,其中棉花属于天然有机高分子
C. 机器人的机身应用了碳纤维,碳纤维属于新型无机非金属材料
D. 铝合金和钛合金也是制造机器人的重要原材料,钛合金强度高耐腐蚀,铝合金轻质成本低,都是极为重要的新型无机非金属材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.锂电池具有高比能量的特点,A正确;
B.棉花的主要成分是纤维素,属于天然有机高分子,B正确;
C.碳纤维是以碳元素为主的无机材料,具有高强度、耐高温等特性,归类为新型无机非金属材料,C正确;
D.铝合金和钛合金属于金属材料中的合金,D错误;
故选D。
2. 反应可用于制备火箭推进剂N2H4,下列说法不正确的是
A. N2H4分子中N的化合价为-2 B. Na+的结构示意图:
C. H2O的VSEPR模型为四面体形 D. NH3的分子空间构型为三角锥形
【答案】B
【解析】
【详解】A.N2H4分子中,H的化合价为+1,根据化合物中正负化合价代数和为0,N为-2价,A正确;
B.Na+的结构示意图:,B错误;
C.H2O分子中O原子的价层电子对数为,VSEPR模型为四面体形,C正确;
D.NH3分子中N原子的价层电子对数为,VSEPR模型为四面体形,由于存在一对孤电子对,分子空间构型为三角锥形,D正确;
故选B。
3. 下列实验装置能达到实验目的的是
A. 图 1 分离乙醇和乙酸 B. 图 2 除去甲烷中的乙烯
C. 图 3 除去溴苯中的溴单质 D. 图 4乙醇在 170 ℃加热制取乙烯
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醇和乙酸可以互溶,不能用分液的方法分离,A错误;
B.乙烯与酸性KMnO4溶液反应会生成CO2,产生新的杂质,B错误;
C.溴苯、溴单质都是液体物质,不能用过滤的方法分离,C错误;
D.乙醇在浓硫酸作催化剂、170 ℃条件下发生消去反应生成乙烯 ,图4装置可以满足乙醇在170 ℃加热制取乙烯的实验要求,D正确;
故选D。
4. 下列文字表述与反应方程式或离子方程式对应且正确的是
A. 溴乙烷中滴入AgNO3溶液检验其中的溴元素:Br-+Ag+=AgBr↓
B. 用醋酸除去水垢:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
C. 苯酚钠溶液中通入少量CO2:CO2+H2O+2C6H5O-2C6H5OH+
D. 乙醛溶液与足量的银氨溶液共热CH3CHO+2Ag(NH3)+2OH-CH3COO-++2Ag↓+3NH3+H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.溴乙烷中溴元素是以Br原子形式存在,不存在Br-,因此向其中加入AgNO3溶液,不能检验其中的溴元素,A错误;
B.醋酸是弱酸,主要以电解质分子存在,不能写成离子形式,离子方程式为:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑,B错误;
C.由于酸性:H2CO3>C6H5OH>,所以苯酚钠溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式应该为:CO2+H2O+C6H5O-C6H5OH+,C错误;
D.反应符合事实,遵循物质的拆分原则,D正确;
故合理选项是D。
5. 国产大飞机C919上用到较多的镁铝合金。下列叙述正确的是
A. 铝位于元素周期表的s区
B. 镁铝合金的熔点比Mg和Al都高
C. 基态镁原子能量最高的电子云轮廓图为球形
D. 工业上制备铝单质,可由电解熔融状态的AlCl3制得
【答案】C
【解析】
【详解】A.铝的价电子排布为3s23p1,位于p区,A错误;
B.合金的熔点通常低于其成分金属,镁铝合金熔点比Mg和Al低,B错误;
C.基态镁原子最高能级为3s轨道,其电子云轮廓图为球形,C正确;
D.工业上电解熔融Al2O3制备铝,AlCl3熔融态不导电,D错误;
故选C。
6. 类比和推理是学习化学常用的思维方法,下列结论合理的是
已知
方法
结论
A
是三元酸
类比
是三元酸
B
熔点远高于的熔点
推理
分子间作用力前者大些
C
“杯酚”分离和
推理
“杯酚”与、形成化学键的强度不同
D
离子液体具有良好的导电性
推理
离子液体的粒子全都是带电荷的离子
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.H3PO4是三元酸,但H3BO3只能释放一个H+,是一元酸,类比错误,A错误;
B.KAl2Cl7为离子晶体,熔点高因离子键作用,而非分子间作用力,推理错误,B错误;
C.“杯酚”通过分子间作用力选择性包裹C60,与化学键无关,推理错误,C错误;
D.离子液体导电性好说明其完全由带电荷的离子组成,推理正确,D正确;
故选D。
7. 已知工业上制粗硅的其中一步反应:SiHCl3(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g)。下列说法正确的是
A. 该反应
B. 该反应的平衡常数表达式
C. 用E表示键能,该反应
D. 该过程需要在常温且无水条件下进行
【答案】C
【解析】
【详解】A.正反应为气体分子数增加的反应,则该反应的ΔS>0,A错误;
B.平衡常数表达式中固体物质不应出现,该反应的平衡常数表达式为,B错误;
C.ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=3E(Si-Cl)+E(Si-H)+E(H-H)-3E(H-Cl)-2E(Si-Si),表达式正确,C正确;
D.工业制粗硅需高温条件,常温无法进行,D错误;
故选C。
8. 化合物Z是一种药物中间体,其部分合成路线如下图,下列说法正确的是
A. 可用银氨溶液检验Y中是否含有X
B. Y、Z分子均存在顺反异构
C. X与Y均可以与甲醛发生缩聚反应
D. 1molZ与足量氢氧化钠反应,最多消耗2molNaOH
【答案】A
【解析】
【详解】A.含有醛基的有机物能和银氨溶液发生银镜反应,X中含有醛基,能发生银镜反应、Y中不含醛基,不能发生银镜反应,所以可以用银氨溶液检验Y中是否含有X,A正确;
B.存在顺反异构的条件是:碳碳双键的每个碳原子上连有不同的原子或原子团,Y中碳碳双键的其中一个碳原子连有两个,不存在顺反异构;Z中碳碳双键的每个碳原子上连有不同的原子或原子团,存在顺反异构,B错误;
C.X中含有酚羟基,能与甲醛发生缩聚反应;Y中虽然也有酚羟基,但酚羟基邻位有取代基,不能与甲醛发生缩聚反应,C错误;
D.Z中含有酯基,其中一个酯基为酚羟基酯基,一个酯基为醇羟基酯基,1molZ与足量氢氧化钠反应,最多消耗3molNaOH,D错误;
故选A。
9. 由含硒废料(主要含、、、、、等)制取硒的流程如下:
下列有关说法正确的是
A. “分离”的方法是分液
B. “滤液”中主要存在的阴离子有:、
C. 若向“酸溶”所得的滤液中加入少量铜,铜不会溶解
D. “酸化”的离子反应方程式为
【答案】D
【解析】
【分析】由流程可知,煤油溶解S后,过滤分离出含硫的煤油,分离出Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2后,加硫酸溶解、过滤,滤液含硫酸铜、硫酸锌、硫酸铁,滤渣含Se、SiO2,再加亚硫酸钠浸取Se生成Na2SeSO3,最后酸化生成精硒,据此分析解题。
【详解】A. 煤油溶解S后,过滤分离出含硫的煤油,滤渣为Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2,“分离”时得到含硫煤油的方法是过滤,故A错误;
B.加硫酸溶解、过滤,滤液含硫酸铜、硫酸锌、硫酸铁,滤渣含Se、SiO2,“酸溶”时能除去废料中的部分氧化物杂质,二氧化硅不溶于硫酸,故不含有,故B错误;
C.若向“酸溶”所得的滤液中加入少量铜,滤液含硫酸铁,铜会溶解,2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,故C错误;
D.Na2SeSO3酸化生成精硒,“酸化”的离子反应为:,故D正确;
故选D。
10. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
实验操作
实验现象
结论
A
向溶液缓慢滴加稀硫酸
溶液由黄色转变为橙色
增大有利于(黄色)转化为(橙色)
B
将充满的密闭玻璃球浸泡在热水中
气体红棕色加深
C
向溶液中加入溶液,萃取分液后,向水层滴入KSCN溶液
溶液变成红色
与所发生的反应为可逆反应
D
向锌粒和稀硫酸反应的试管中,滴加几滴溶液
气体生成速率加快
是锌和稀硫酸反应的催化剂
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向K2CrO4溶液中滴加稀硫酸,H+浓度增大,促使(黄色)转化为(橙色),符合平衡移动规律,A正确;
B.NO2受热后红棕色加深,说明平衡2NO2 ⇌ N2O4逆向移动,逆反应吸热,故ΔH<0,B错误;
C.FeCl3过量,分液后水层中Fe3+可能未完全反应,无法证明反应可逆,C错误;
D.加入CuSO4后,Zn置换出Cu形成原电池,加快反应速率,但CuSO4并非催化剂,D错误;
故选A。
11. 微生物燃料电池(MFC)是一种利用微生物将有机物(如苯酚、甲醇等)中的化学能直接转化成电能的装置,工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A. 电极a上发生的是氧化反应
B. 电极c上的电极反应式:
C. 右池中的通过质子交换膜从c移向d
D. 处理污染物苯酚1mol,理论上外电路中迁移了20mol电子
【答案】D
【解析】
【分析】右池为微生物燃料电池,甲醇在电极c上被氧化为二氧化碳,c为负极,根据碳元素的化合价变化,结合电荷守恒、原子守恒可确定负极反应式为;d为正极,氧气在正极被还原为水,正极反应式为。左池为电解池,与原电池正极相连的a为阳极,与原电池负极相连的b为阴极。
【详解】A.结合分析知,a为电解池的阳极,发生的是氧化反应,A项正确;
B.结合分析知,c极为负极,甲醇在负极发生氧化反应生成CO2,负极反应式为,B项正确;
C.右池为原电池,原电池中阳离子移向正极,则H+通过质子交换膜从c(负极)移向d(正极),C项正确;
D.苯酚(分子式为C6H6O)在a极被氧化为二氧化碳,存在计量关系:C6H6O~6CO2~28e-,则每处理苯酚1mol,理论上外电路中迁移28mol电子,D项错误;
故选D。
12. -聚苯胺可用作空气氧化含硫废水的催化剂。碱性条件下,催化氧化的机理如下图所示。下列说法正确的是
A. 过程中锰元素的化合价升高
B. 经催化氧化除硫后废水的增大
C. 通入,一段时间后仅存在于、中
D. 硫也可填充氧空位使废水中硫的去除率上升
【答案】B
【解析】
【详解】A.过程I中,,设化合价为x,根据化合物中各元素化合价代数和为0,2x+(-2)=0,x=+1,转化为,化合价为0,锰元素化合价降低,故A错误;
B.碱性条件下,被氧化为S,参与反应生成,溶液碱性增强,废水的pH增大,故B正确;
C.过程的变化可表示为:,若参与反应后,根据反应机理,还会存在于溶液的中,故C错误;
D.硫填充氧空位,会占据催化剂活性位点,使废水中硫的去除率下降,故D错误;
故选B。
13. 室温下,通过下列实验探究NaClO的性质。已知:Ka(HClO)=3×10-8,Ka1(H2CO3)=4×10-7,Ka2(H2CO3)=5×10-11。
实验1:测定0.1mol·L-1NaClO溶液的pH。
实验2:向0.1mol·L-1NaClO溶液中加入稀硫酸至pH=7。
实验3:向0.1mol·L-1NaClO溶液中通入少量CO2。
实验4:向0.1mol·L-1NaClO溶液中通入少量SO2,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
下列说法正确的是
A. 实验1所测NaClO溶液的pH>11
B. 实验2所得的溶液中:c(HClO)=2c(SO)
C. 实验3所得溶液中:c(CO)>c(HCO)
D. 实验4所得的溶液中:c(Ba2+)·c(SO)=Ksp(BaSO3)
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaClO是强碱弱酸盐,ClO-发生水解ClO-+H2OHClO+OH-,Kh=≈3.33×10-7,由于水解程度较小,c(OH-)= c(HClO),Kh==3.33×10-7,得c(OH-)≈1.82×10-4mol/L,而pH=11时c(OH-)=10-3mol/L,故NaClO溶液的pH<11,故A错误;
B.向0.1mol/LNaClO溶液中加入稀硫酸至pH=7,此时溶液中c(H+)= c(OH-)。溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+ c(OH-)+2c(SO),因为c(H+)= c(OH-),所以c(Na+)=c(ClO-) + 2c(SO)。又NaClO溶液中存在c(Na+)= c(ClO-)+ c(HClO)。结合上述两个等式可得c(HClO)=2c(SO),故B正确;
C.向0.1mol/LNaClO溶液中通入少量CO2,发生反应NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO,所以反应后溶液中溶质为NaHCO3和HClO,溶液中不存在大量的CO,应该是c(CO)<c(HCO),选项C错误;
D.向0.1mol/LNaClO溶液中通入少量SO2,发生反应NaClO+SO2+H2O=NaCl+H2SO4,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀BaSO4,说明溶液中存在SO,而不是SO,所以不存在c(Ba2+)·c(SO)=Ksp(BaSO3)的关系,选项D错误;
故选B。
14. 甲醇-水催化重整可获得H2.其主要反应为
反应Ⅰ CH3OH(g) + H2O(g) = CO2(g) + 3H2(g) ΔH = 49.4 kJ·mol−1
反应Ⅱ CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g) ΔH = 41.2 kJ·mol−1
在1.0×105Pa、n始(H2O)∶n始(CH3OH)=1.2时,若仅考虑上述反应,平衡时CO的选择性、CH3OH的转化率和H2的产率随温度的变化如图所示。
CO的选择性= × 100%
下列说法正确的是
A. 一定温度下,增大可提高CO的选择性
B. 平衡时CH3OH的转化率一定大于H2O的转化率
C. 图中曲线①表示平衡时H2产率随温度的变化
D. 一定温度下,降低体系压强,反应Ⅰ的平衡常数增大
【答案】B
【解析】
【分析】根据已知反应Ⅰ CH3OH(g) + H2O(g) = CO2(g) + 3H2(g) ΔH = 49.4 kJ·mol−1,反应Ⅱ CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g) ΔH = 41.2 kJ·mol−1,且反应①的热效应更大,温度升高的时候对反应①影响更大一些,根据选择性的含义,升温时CO选择性增大,同时CO2的选择性减小,升温时反应Ⅰ正向移动,所以图中③代表CO的选择性,①代表CH3OH的转化率,②代表H2的产率,以此解题。
【详解】A.增大,平衡正向移动,可提高CH3OH的转化率,A错误;
B.由于n始(H2O)∶n始(CH3OH)=1.2,H2O过量,故平衡时CH3OH的转化率一定大于H2O的转化率,B正确;
C.由分析可知②代表H2的产率,C错误;
D.反应Ⅰ的平衡常数只与温度有关,温度不变,反应Ⅰ的平衡常数不变,D错误;
故选B。
第Ⅱ卷 (非选择题共58分)
15. 二氧化铈可用在化妆品中起到抗紫外线作用,工业上以氟碳铈矿(CeCO3F,含Fe2O3、SiO2、Al2O3等杂质)为原料制备二氧化铈、硫酸铝铵晶体和硫酸亚铁铵晶体,其工艺流程如图所示:
已知:①Ce2O3易溶于强酸;CeO2不溶于硫酸,也不溶于NaOH溶液。
②Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38;Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33;Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17;当离子浓度≤10-5mol/L,可认为沉淀完全。
回答下列问题:
(1)氟碳铈矿“氧化焙烧”(生成两种酸性气体)化学方程式为___________,此时气体与矿料逆流而行进行投料,目的是___________。
(2)浓盐酸价格便宜,但是溶解“滤渣Ⅰ”的缺点是浓盐酸反应生成氯气,同时易挥发出HCl污染环境,可用稀硫酸和双氧水代替,则加入试剂的顺序是___________。滤渣Ⅱ是___________。
(3)“滤液Ⅱ”中加入NH4HCO3生成Ce2(CO3)3的离子方程式为___________。
(4)“滤液Ⅰ”中加入物质X和物质Y分别是___________、___________(填序号),制备硫酸铝铵晶体时,理论上向“滤渣Ⅲ”中加入硫酸和硫酸铵的物质的量之比为___________。
a.铁粉 b.铝粉 c.浓氨水 d.Al(OH)3 e.NaOH
【答案】(1) ①. ②. 使气固反应物充分接触,加快反应速率,使反应充分进行
(2) ①. 先加入稀硫酸酸化溶液,再加入双氧水 ②. SiO2
(3)
(4) ①. a ②. c ③. 3:1
【解析】
【分析】氟碳铈矿“氧化焙烧”中转化为CeO2,加入稀硫酸,二氧化硅、CeO2和稀硫酸不反应成为滤渣Ⅰ,滤渣Ⅰ加入浓盐酸,CeO2转化为盐酸盐得到滤液Ⅱ,加入碳酸氢铵得到Ce2(CO3)3,焙烧得到CeO2;滤液Ⅰ含有铁离子、铝离子,在不引入新杂质的情况下,加入铁单质将三价铁还原为二价铁,便于铁和铝的分离,加入弱碱氨水调节pH,将铝转化为氢氧化铝沉淀得到滤渣Ⅲ,滤渣Ⅲ中加入硫酸和硫酸铵得到硫酸铝铵晶体;滤液Ⅲ含有亚铁离子,加入硫酸铵得到硫酸亚铁铵晶体,据此分析;
【小问1详解】
氟碳铈矿“氧化焙烧”中CeCO3F和水、空气中氧气高温生成CeO2、HF、CO2,反应中氧气中氧元素化合价由0变为-2、CeCO3F中Ce化合价由+3变为+4,根据电子守恒、质量守恒可知,反应化学方程式为,此时气体与矿料逆流而行进行投料,目的是使气固反应物充分接触,加快反应速率,使反应充分进行;
【小问2详解】
用稀硫酸和双氧水代替浓盐酸,则加入试剂的顺序是首先加入稀硫酸酸化溶液,再加入双氧水;根据分析可知,滤渣Ⅱ是SiO2;
【小问3详解】
“滤液Ⅱ”中含三价Ce离子,加入NH4HCO3生成Ce2(CO3)3,结合质量守恒,还会生成水和二氧化碳,离子方程式为;
【小问4详解】
由分析可知,滤液Ⅰ”中加入物质X和物质Y分别是铁、浓氨水,故选a、c;“滤渣Ⅲ”为生成的氢氧化铝沉淀,加入硫酸和硫酸铵制备硫酸铝铵晶体,反应为,则加入硫酸和硫酸铵的物质的量之比为3:1。
16. Ⅰ.硫化锂()是锂离子电池的电解质材料,易潮解。实验室用粗锌(含少量铜、)和稀硫酸反应制备,并用制得的还原硫酸锂制备硫化锂,实验装置如图所示。
回答下列问题:
(1)用下列试剂制备对应气体时可以选用A装置的是______(填字母)。
a.:浓盐酸、二氧化锰 b.:电石、饱和食盐水
c.:稀盐酸、大理石 d.:70%硫酸、亚硫酸钠
(2)B装置中发生反应的离子方程式为_____。
(3)C装置中盛装的试剂为______。
(4)D中制备硫化锂的化学方程式为______。
(5)E装置的作用是______。
Ⅱ.得到的产品中往往含有一定量的杂质,某小组同学对产品中的杂质进行探究。
【提出猜想】
猜想一:产品中含杂质
猜想二:产品中含杂质
猜想三:产品中含杂质
(6)依据所学知识,猜想三不成立,理由是______。
【验证猜想】
(7)完成表格:
限选试剂:稀盐酸、稀硫酸、蒸馏水、品红溶液、双氧水、氯化钡溶液、硝酸钡溶液
实验
操作与现象
结论
Ⅰ
取少量样品溶于水,______
样品中不含
Ⅱ
在实验Ⅰ反应后的溶液中,______
样品中含
【答案】(1)c (2)
(3)浓硫酸 (4)
(5)排除空气中水蒸气干扰
(6)硫单质和氢气加热会生成硫化氢,且硫受热会生成硫蒸气随气流流走
(7) ①. 加入适量的稀盐酸,生成气体通入品红溶液中,溶液不褪色 ②. 滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,生成白色沉淀
【解析】
【分析】A装置中生成二氧化硫气体,通过B装置除去杂质气体,通过C干燥后进入D装置反应生成,装置E排除空气中水蒸气干扰,尾气吸收处理。
【小问1详解】
A装置为固液不加热反应,且固体需要为块状固体,电石遇水变成糊状,故选c;
【小问2详解】
A中生成的杂质气体硫化氢和硫酸铜反应生成硫化铜沉淀,反应为;
【小问3详解】
硫化锂易潮解,故生成的氢气需要干燥后进入D装置进行反应,故C装置中盛装的试剂为浓硫酸干燥剂;
【小问4详解】
D装置中还原硫酸锂制备硫化锂,根据质量守恒可知,还会生成水,反应为;
【小问5详解】
硫化锂易潮解,E装置盛有浓硫酸防止空气中水蒸气进入装置D;
【小问6详解】
硫单质和氢气加热会生成硫化氢,且硫受热会生成硫蒸气随气流流走;故猜想三错误;
【小问7详解】
亚硫酸根离子会和酸生成具有漂白性的二氧化硫气体,故操作为:取少量样品溶于水,加入适量的稀盐酸,生成气体通入品红溶液中,溶液不褪色,说明不含;
硫酸根离子会和钡离子生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,故操作为:在实验Ⅰ反应后的溶液中,滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,生成白色沉淀,说明样品中含。
17. 三氯苯达唑(G)是一种新型咪唑类驱虫药,主要用于治疗肝片吸虫病。其一种合成路线如下:
已知:①在碱性溶液中会异构化为;
②。
回答下列问题:
(1)A的名称为______,C中含氧官能团的名称为______。
(2)写出C→D的化学方程式______。
(3)E的结构简式为______。
(4)下列说法正确的是______。
A. A→B的反应中试剂为浓硝酸和浓硫酸,反应条件为酒精灯直接加热
B. 化合物C的碱性强于
C. D→E的反应类型为还原反应
D. G的结构简式为
(5)M是B的同系物,且相对分子质量比B大14,则满足下列条件的M的同分异构体有______种。
ⅰ.能发生银镜反应和水解反应 ⅱ.含有苯环和氨基
(6)参照上述合成路线,设计以和为主要原料,合成有机物______________(用流程图表示,其它试剂自选)。
【答案】(1) ①. 1,2,4-三氯苯 ②. 硝基
(2) (3) (4)CD
(5)20 (6)
【解析】
【分析】A经反应生成B,B与25%的氨水在乙醇、115℃下发生取代反应生成C,由A、C的结构式和B的分子式可推知B为,可知A到B为引入硝基,反应条件为浓硫酸、浓硝酸加热,C与在50%KOH(aq)、加热条件下发生取代反应生成D,D在Fe、CH3COOH、水、氯苯中发生还原反应生成E,E的结构为,E与CS2在KOH、EtOH下发生取代反应生成F,F在碱性溶液中异构化为,再与CH3I发生取代反应生成G,G的结构为,据此回答。
【小问1详解】
A的结构为,系统命名法命名为1,2,4-三氯苯;C的结构为,故C中含氧官能团的名称为硝基;
【小问2详解】
C与在50%KOH(aq)、加热条件下发生取代反应生成D和HCl,KOH 与HCl反应生成KCl和水,反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
D在Fe、CH3COOH、水、氯苯中发生还原反应生成E,E的结构为,被还原为;
【小问4详解】
A. A→B的反应中试剂为浓硝酸和浓硫酸,硝化反应的反应条件为水浴加热,A错误;
B. 化合物C中与苯环形成共轭,导致N原子上电子云密度降低,碱性减弱,B错误;
C. D在Fe、CH3COOH、水、氯苯中发生还原反应生成E,E的结构为,被还原为,C正确:
D. F先发生异构化,再和发生取代反应生成G,G的结构为,D正确;
故选CD;
【小问5详解】
M是B的同系物,且相对分子质量比B大14,故M的分子式为,M分子结构中含有两种情况:①、苯环、和三个,相当于、、去取代上的三个位置,共有10种;②、、和三个,相当于、、去取上的三个位置,共有10种,故共有同分异构体有20种;
【小问6详解】
利用合成路线中的B→C 可得, 与25%的氨水在乙醇、115℃下发生取代反应生成,利用合成路线中的D→E 可得在Fe、CH3COOH、水、氯苯中发生还原反应生成,利用合成路线中的E→F可得与CS2在KOH、EtOH下发生取代反应生成,利用合成路线中的F→G可得在碱性溶液中异构化,再与CH3I发生取代反应生成,故合成路线为:
18. 乙醇胺(,简称MEA)是一种重要的有机化工原料,工业上主要采用环氧乙烷氨解法制备。环氧乙烷(,简称EO)是最简单的环醚,其浓度过高时易发生爆炸。近年来,EO常用以含氮气的乙烯氧化法制备。涉及主要反应为:
主反应:
副反应:
(1)已知 的燃烧热为,则___________。
(2)在一定温度、压强的环境下,为提高乙烯的平衡转化率,需___________体系中氮气分压(填“增大”或“减小”),但在实际生产中并非如此,其可能原因为___________。
(3)以为催化剂合成反应机理如下:
反应I: 慢
反应II: 快
反应Ⅲ: 快
①结合反应机理,一定能够提高主反应速率的措施有___________。
A.恒容条件下,通入惰性气体 B.升高温度 C.增大浓度 D.增大浓度
②加入1,2—二氯乙烷会发生反应。一定条件下,反应经过一定时间后,EO产率及选择性与1,2-二氯乙烷浓度关系如图。
1,2-二氯乙烷浓度增大使EO产率先增加后降低的原因为___________。
(4)MEA溶液吸收的反应可表示为。
在T℃的刚性密闭容器中,用的MEA溶液吸收总压为的合成氨原料气(含体积分数分别为25%的、55%的、20%的),充分吸收后,MEA浓度降低为,二氧化碳的吸收率为50%,忽略反应过程中溶液的体积变化,则此时,的分压为___________(用含的代数式表示);若其他条件不变,只增大MEA溶液的浓度,则___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(标准平衡常数可以表示平衡时各物质的相对浓度和相对分压关系:如反应的,其中为标准大气压,、分别为气体的分压。)
【答案】(1)
(2) ①. 减小 ②. EO浓度过高时易发生爆炸,需加入氮气稀释气体,防止环氧乙烷浓度高而爆炸
(3) ①. BD ②. 浓度低时,增大1,2—二氯乙烷的浓度抑制副反应(或反应Ⅲ),增加主反应(或反应Ⅱ,或EO)选择性;其浓度较高时会使催化剂的量减少,降低催化效果(合理即可)
(4) ①. ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
已知:,,,EO的燃烧热的反应方程式为,根据盖斯定律可得:,则,解得。
【小问2详解】
在恒压体系中,减小氮气分压,相当于给反应体系增压,主反应的正反应气体分子数减小,故增压平衡正向移动,乙烯平衡转化率增大,故应减小体系中氮气分压;在实际生产中并非如此,因为EO浓度过高时易发生爆炸,需加入氮气稀释气体,防止环氧乙烷浓度高而爆炸;
【小问3详解】
①A.恒容条件下,通入惰性气体,反应体系中各物质的浓度不变,不影响反应速率,A错误;
B.升高温度,活化分子百分数增加,反应速率增加,B正确;
C.反应Ⅱ、Ⅲ是快反应不是决速反应,增大C2H4的浓度,反应速率不会明显增大,C错误;
D.反应I是慢反应,决定反应速率,增大O2浓度,加快主反应速率,D正确;
故选BD;
②1,2—二氯乙烷浓度增大使EO产率先增加后降低的原因为:浓度低时,增大1,2—二氯乙烷的浓度抑制副反应(或反应Ⅲ),增加主反应(或反应Ⅱ)选择性,EO产率增加;其浓度较高时,会使Ag催化剂转化为氯化银,催化剂的量减少,催化循环受阻,降低催化效果,EO产率降低;
【小问4详解】
在T℃时的刚性密闭容器中用20L2.4mol/L的MEA溶液吸收总压为p0kPa的合成氨原料气(含体积分数分别为25%的N2、55%的H2、20%的CO2)充分吸收后,MDEA的浓度降低为2.0mol/L,二氧化碳的吸收率为60%,则三段式分析为:
,起始时合成氨原料气体中:CO2为=16mol,则N2为,H2为,故平衡时混合气体的压强为:p=,故平衡时CO2的分压为p(CO2)=;若其他条件不变,只增大MEA溶液的浓度,只与温度有关,故不变;
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衡阳市一中2025年高二期末考试暨高三第一次月考化学试题
卷面满分100分、考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Cl:35.5 K:39 Mn:55 Cu:64 Sn:119
第I卷 选择题(共42分)
一、单项选择题:共14题,每题3分,共42分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 2025央视春晚舞台上,创意融合舞蹈《秧BOT》,不仅仅是一场视觉盛宴,更是科技与传统文化的完美结合。下列说法不正确的是
A. 为机器人提供续航的锂电池,轻便稳定,比能量较高
B. 机器人穿着喜庆的红色棉袄,其中棉花属于天然有机高分子
C. 机器人的机身应用了碳纤维,碳纤维属于新型无机非金属材料
D. 铝合金和钛合金也是制造机器人的重要原材料,钛合金强度高耐腐蚀,铝合金轻质成本低,都是极为重要的新型无机非金属材料
2. 反应可用于制备火箭推进剂N2H4,下列说法不正确的是
A. N2H4分子中N的化合价为-2 B. Na+的结构示意图:
C. H2O的VSEPR模型为四面体形 D. NH3的分子空间构型为三角锥形
3. 下列实验装置能达到实验目的的是
A. 图 1 分离乙醇和乙酸 B. 图 2 除去甲烷中的乙烯
C. 图 3 除去溴苯中的溴单质 D. 图 4乙醇在 170 ℃加热制取乙烯
4. 下列文字表述与反应方程式或离子方程式对应且正确的是
A. 溴乙烷中滴入AgNO3溶液检验其中的溴元素:Br-+Ag+=AgBr↓
B. 用醋酸除去水垢:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
C. 苯酚钠溶液中通入少量CO2:CO2+H2O+2C6H5O-2C6H5OH+
D. 乙醛溶液与足量的银氨溶液共热CH3CHO+2Ag(NH3)+2OH-CH3COO-++2Ag↓+3NH3+H2O
5. 国产大飞机C919上用到较多的镁铝合金。下列叙述正确的是
A. 铝位于元素周期表的s区
B. 镁铝合金的熔点比Mg和Al都高
C. 基态镁原子能量最高的电子云轮廓图为球形
D. 工业上制备铝单质,可由电解熔融状态的AlCl3制得
6. 类比和推理是学习化学常用的思维方法,下列结论合理的是
已知
方法
结论
A
是三元酸
类比
是三元酸
B
熔点远高于的熔点
推理
分子间作用力前者大些
C
“杯酚”分离和
推理
“杯酚”与、形成化学键的强度不同
D
离子液体具有良好的导电性
推理
离子液体的粒子全都是带电荷的离子
A. A B. B C. C D. D
7. 已知工业上制粗硅的其中一步反应:SiHCl3(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g)。下列说法正确的是
A. 该反应
B. 该反应的平衡常数表达式
C. 用E表示键能,该反应
D. 该过程需要在常温且无水条件下进行
8. 化合物Z是一种药物中间体,其部分合成路线如下图,下列说法正确的是
A. 可用银氨溶液检验Y中是否含有X
B. Y、Z分子均存在顺反异构
C. X与Y均可以与甲醛发生缩聚反应
D. 1molZ与足量氢氧化钠反应,最多消耗2molNaOH
9. 由含硒废料(主要含、、、、、等)制取硒的流程如下:
下列有关说法正确的是
A. “分离”的方法是分液
B. “滤液”中主要存在的阴离子有:、
C. 若向“酸溶”所得的滤液中加入少量铜,铜不会溶解
D. “酸化”的离子反应方程式为
10. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
实验操作
实验现象
结论
A
向溶液缓慢滴加稀硫酸
溶液由黄色转变为橙色
增大有利于(黄色)转化为(橙色)
B
将充满的密闭玻璃球浸泡在热水中
气体红棕色加深
C
向溶液中加入溶液,萃取分液后,向水层滴入KSCN溶液
溶液变成红色
与所发生的反应为可逆反应
D
向锌粒和稀硫酸反应的试管中,滴加几滴溶液
气体生成速率加快
是锌和稀硫酸反应的催化剂
A. A B. B C. C D. D
11. 微生物燃料电池(MFC)是一种利用微生物将有机物(如苯酚、甲醇等)中的化学能直接转化成电能的装置,工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A. 电极a上发生的是氧化反应
B. 电极c上的电极反应式:
C. 右池中的通过质子交换膜从c移向d
D. 处理污染物苯酚1mol,理论上外电路中迁移了20mol电子
12. -聚苯胺可用作空气氧化含硫废水的催化剂。碱性条件下,催化氧化的机理如下图所示。下列说法正确的是
A. 过程中锰元素的化合价升高
B. 经催化氧化除硫后废水的增大
C. 通入,一段时间后仅存在于、中
D. 硫也可填充氧空位使废水中硫的去除率上升
13. 室温下,通过下列实验探究NaClO的性质。已知:Ka(HClO)=3×10-8,Ka1(H2CO3)=4×10-7,Ka2(H2CO3)=5×10-11。
实验1:测定0.1mol·L-1NaClO溶液的pH。
实验2:向0.1mol·L-1NaClO溶液中加入稀硫酸至pH=7。
实验3:向0.1mol·L-1NaClO溶液中通入少量CO2。
实验4:向0.1mol·L-1NaClO溶液中通入少量SO2,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
下列说法正确的是
A. 实验1所测NaClO溶液的pH>11
B. 实验2所得的溶液中:c(HClO)=2c(SO)
C. 实验3所得溶液中:c(CO)>c(HCO)
D. 实验4所得的溶液中:c(Ba2+)·c(SO)=Ksp(BaSO3)
14. 甲醇-水催化重整可获得H2.其主要反应为
反应Ⅰ CH3OH(g) + H2O(g) = CO2(g) + 3H2(g) ΔH = 49.4 kJ·mol−1
反应Ⅱ CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g) ΔH = 41.2 kJ·mol−1
在1.0×105Pa、n始(H2O)∶n始(CH3OH)=1.2时,若仅考虑上述反应,平衡时CO的选择性、CH3OH的转化率和H2的产率随温度的变化如图所示。
CO的选择性= × 100%
下列说法正确的是
A. 一定温度下,增大可提高CO的选择性
B. 平衡时CH3OH的转化率一定大于H2O的转化率
C. 图中曲线①表示平衡时H2产率随温度的变化
D. 一定温度下,降低体系压强,反应Ⅰ的平衡常数增大
第Ⅱ卷 (非选择题共58分)
15. 二氧化铈可用在化妆品中起到抗紫外线作用,工业上以氟碳铈矿(CeCO3F,含Fe2O3、SiO2、Al2O3等杂质)为原料制备二氧化铈、硫酸铝铵晶体和硫酸亚铁铵晶体,其工艺流程如图所示:
已知:①Ce2O3易溶于强酸;CeO2不溶于硫酸,也不溶于NaOH溶液。
②Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38;Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33;Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17;当离子浓度≤10-5mol/L,可认为沉淀完全。
回答下列问题:
(1)氟碳铈矿“氧化焙烧”(生成两种酸性气体)化学方程式为___________,此时气体与矿料逆流而行进行投料,目的是___________。
(2)浓盐酸价格便宜,但是溶解“滤渣Ⅰ”的缺点是浓盐酸反应生成氯气,同时易挥发出HCl污染环境,可用稀硫酸和双氧水代替,则加入试剂的顺序是___________。滤渣Ⅱ是___________。
(3)“滤液Ⅱ”中加入NH4HCO3生成Ce2(CO3)3的离子方程式为___________。
(4)“滤液Ⅰ”中加入物质X和物质Y分别是___________、___________(填序号),制备硫酸铝铵晶体时,理论上向“滤渣Ⅲ”中加入硫酸和硫酸铵的物质的量之比为___________。
a.铁粉 b.铝粉 c.浓氨水 d.Al(OH)3 e.NaOH
16. Ⅰ.硫化锂()是锂离子电池的电解质材料,易潮解。实验室用粗锌(含少量铜、)和稀硫酸反应制备,并用制得的还原硫酸锂制备硫化锂,实验装置如图所示。
回答下列问题:
(1)用下列试剂制备对应气体时可以选用A装置的是______(填字母)。
a.:浓盐酸、二氧化锰 b.:电石、饱和食盐水
c.:稀盐酸、大理石 d.:70%硫酸、亚硫酸钠
(2)B装置中发生反应的离子方程式为_____。
(3)C装置中盛装的试剂为______。
(4)D中制备硫化锂的化学方程式为______。
(5)E装置的作用是______。
Ⅱ.得到的产品中往往含有一定量的杂质,某小组同学对产品中的杂质进行探究。
【提出猜想】
猜想一:产品中含杂质
猜想二:产品中含杂质
猜想三:产品中含杂质
(6)依据所学知识,猜想三不成立,理由是______。
【验证猜想】
(7)完成表格:
限选试剂:稀盐酸、稀硫酸、蒸馏水、品红溶液、双氧水、氯化钡溶液、硝酸钡溶液
实验
操作与现象
结论
Ⅰ
取少量样品溶于水,______
样品中不含
Ⅱ
在实验Ⅰ反应后的溶液中,______
样品中含
17. 三氯苯达唑(G)是一种新型咪唑类驱虫药,主要用于治疗肝片吸虫病。其一种合成路线如下:
已知:①在碱性溶液中会异构化为;
②。
回答下列问题:
(1)A的名称为______,C中含氧官能团的名称为______。
(2)写出C→D的化学方程式______。
(3)E的结构简式为______。
(4)下列说法正确的是______。
A. A→B的反应中试剂为浓硝酸和浓硫酸,反应条件为酒精灯直接加热
B. 化合物C的碱性强于
C. D→E的反应类型为还原反应
D. G的结构简式为
(5)M是B的同系物,且相对分子质量比B大14,则满足下列条件的M的同分异构体有______种。
ⅰ.能发生银镜反应和水解反应 ⅱ.含有苯环和氨基
(6)参照上述合成路线,设计以和为主要原料,合成有机物______________(用流程图表示,其它试剂自选)。
18. 乙醇胺(,简称MEA)是一种重要的有机化工原料,工业上主要采用环氧乙烷氨解法制备。环氧乙烷(,简称EO)是最简单的环醚,其浓度过高时易发生爆炸。近年来,EO常用以含氮气的乙烯氧化法制备。涉及主要反应为:
主反应:
副反应:
(1)已知 的燃烧热为,则___________。
(2)在一定温度、压强的环境下,为提高乙烯的平衡转化率,需___________体系中氮气分压(填“增大”或“减小”),但在实际生产中并非如此,其可能原因为___________。
(3)以为催化剂合成反应机理如下:
反应I: 慢
反应II: 快
反应Ⅲ: 快
①结合反应机理,一定能够提高主反应速率的措施有___________。
A.恒容条件下,通入惰性气体 B.升高温度 C.增大浓度 D.增大浓度
②加入1,2—二氯乙烷会发生反应。一定条件下,反应经过一定时间后,EO产率及选择性与1,2-二氯乙烷浓度关系如图。
1,2-二氯乙烷浓度增大使EO产率先增加后降低的原因为___________。
(4)MEA溶液吸收的反应可表示为。
在T℃的刚性密闭容器中,用的MEA溶液吸收总压为的合成氨原料气(含体积分数分别为25%的、55%的、20%的),充分吸收后,MEA浓度降低为,二氧化碳的吸收率为50%,忽略反应过程中溶液的体积变化,则此时,的分压为___________(用含的代数式表示);若其他条件不变,只增大MEA溶液的浓度,则___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(标准平衡常数可以表示平衡时各物质的相对浓度和相对分压关系:如反应的,其中为标准大气压,、分别为气体的分压。)
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