精品解析:湖南省长沙市雅礼中学2025-2026学年高三上学期9月月考 化学试题
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内容正文:
雅礼中学2026届高三月考试卷(二)
化学
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页。时量75分钟,满分100分。
可能用到的相对原子质量:H~1 C~12 N~14 O~16 Na~23 Mg~24 S~32 C1~35.5 Fe~56 Cu~64 Br~80 Ba~137 Hg~201
第I卷选择题(共42分)
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 2025年巴黎AI峰会上,DeepSeek创始人梁文峰通过量子全息投影技术远程参会。全息投影的实现依赖于材料科学与光学技术的结合。下列相关说法不正确的是
A. 全息投影技术的光电器件所用材料氮化镓为新型无机非金属材料
B. 甘油被用作全息投影设备的冷却剂,主要利用其强吸水性
C. 空气显示影像时通过电激发氧气发光,该过程属于物理变化
D. 聚四氟乙烯具有耐酸碱特性,用于制作全息投影仪的光敏胶片
2. 向硝酸银溶液中加入适量的碘化钾后制得的一种碘化银溶胶的微观结构如图所示,下列说法正确的是
A. 碘化银胶体粒子能吸附阳离子,从而使碘化银胶体带正电荷
B. 用渗析的方法可以除去碘化银胶体中的硝酸钾溶液
C. 碘化银溶胶中,胶体粒子的直径为
D. 碘化银固体与水混合形成的分散系会产生丁达尔效应
3. CrO5(Cr的化合价为+6)在酸性溶液中不稳定,容易分解,化学方程式为。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法中错误的是
A. 1 mol CrO5含过氧键的数目为2NA
B. 3.2 g O2中含有的价电子数为1.2NA
C. 生成标准状况下11.2 LO2,反应中转移电子数目为NA
D. 上述反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为7:4
4. 用密度为1.84 g·mL-1、质量分数为98%的浓硫酸配制180 mL 2 mol·L-1的稀硫酸。下列各步骤中操作正确的是
A. 计算、量取:用20 mL量筒量取19.6 mL浓硫酸
B. 溶解、稀释:将浓硫酸倒入烧杯,再加入80 mL左右的蒸馏水,搅拌
C. 转移、洗涤:将稀释并冷却后的溶液转移到容量瓶中,用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒,洗涤液转入容量瓶,重复2~3次
D. 定容、摇匀:加水至凹液面最低处与刻度线相切,摇匀,最后在容量瓶上贴上标签
5. 下列有关反应的离子方程式正确的是
A. 溶液中加入过量氨水:
B. 向溶液中通入过量制取次氯酸:
C. 溶液中通入
D. 向溶液中滴加溶液至完全沉淀:
6. 用下列装置进行相应实验,操作规范且能达到相应实验目的的是
A. 装置甲用于制备晶体
B. 装置乙用于配制一定物质的量浓度的溶液
C. 装置丙用于分离蔗糖与氯化钠的混合溶液
D. 装置丁用于制备氢氧化铁胶体
7. 儿茶素是茶多酚的主要活性成分,具有抗氧化、抗炎、调节代谢等作用,是茶叶保健功能的重要物质基础。结构简式如图所示,下列关于该分子说法错误的是
A. 1 mol该物质与浓溴水反应最多消耗5 mol Br2
B. 与足量H2反应的产物含有9个手性碳原子
C. 该物质可在NaOH的乙醇溶液中发生消去反应
D. 1 mol该物质与Na、NaOH、Na2CO3反应的物质的量之比为5:4:4
8. 铜镁合金完全溶解于密度为,质量分数为的浓硝酸中,得到和的混合气体标准状况),向反应后的溶液中加入溶液,恰好使金属离子全部沉淀,共得到沉淀。下列说法错误的是
A. 与铜镁合金反应的浓硝酸过量
B. 得到的和混合气体中
C. 加入的溶液的体积
D. 原合金中铜、镁的物质的量相等
9. 2-甲基-2-氯丙烷是重要的化工原料,实验室中可由叔丁醇与浓盐酸反应制备,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A. 叔丁醇的系统命名为2,2-二甲基乙醇
B. 无水的作用是除去有机相中残存的少量水
C. 进行操作1时,用到的玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、玻璃棒
D. 蒸馏时,2-甲基-2-氯丙烷比叔丁醇后蒸馏出来
10. 某溶液中含有中的若干种,且各离子浓度均相等,为确定其组成,某实验小组将该溶液平均分成两等份,进行了如下实验:下列说法错误的是
A. 气体X为混合物 B. 沉淀A和沉淀C为同种物质
C. 沉淀B的质量一定大于 D. 无法确定原溶液中是否含有和
11. 有机物在一定条件下可发生酯化反应:,若不考虑立体异构,则该有机物的结构有
A. 10种 B. 12种 C. 14种 D. 16种
12. 一篇关于合成“纳米小人”的文章成为有机化学史上最受欢迎的文章之一、其中涉及到的一个反应为:
下列说法中正确的是
A. 该反应的原子利用率为100%
B. 化合物M的一氯代物有4种
C. 化合物N中的17个碳原子一定共平面
D. 化合物P能使酸性KMnO4溶液褪色,但不能使溴水褪色
13. 胰岛素是由胰腺分泌的一种激素,具有调节体内糖类、蛋白质和脂肪代谢的功能。胰岛素是最先被确定氨基酸序列的蛋白质,其结构由桑格等于1955年测定。它由两条肽链组成,两条肽链通过二硫键(-S-S-)连接(图1中使用了氨基酸的缩写)。胰岛素及其中某一结构片段如下图所示,下列说法错误的是
A. 氨基酸通过取代反应按照一定顺序形成肽链
B. 胰岛素中肽键的氧原子与氢原子之间存在氢键
C. 合成图2中结构片段需要4种氨基酸
D. 通过氧化反应可将半胱氨酸()的巯基()转化为二硫键
14. 化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗的量(单位为)来表示。碱性不与反应,可用于测定含Cl⁻水样的COD,流程如图。
下列说法错误的是
A. Ⅱ中发生的反应有
B. Ⅱ中避光、加盖可抑制被氧化及的挥发
C. Ⅲ中消耗的越多,水样的COD值越高
D. 若Ⅰ中为酸性条件,测得含水样的COD值偏高
第Ⅱ卷非选择题(共58分)
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 三硝酸六氨合钴(Ⅲ)[Co(NH3)6](NO3)3在配位化学、分析化学和工业催化中起到重要作用,某实验小组制备三硝酸六氨合钴(Ⅲ)[Co(NH3)6](NO3)3的过程分为两步:
Ⅰ.以CoCl2为原料来制备[Co(NH3)6]Cl3,化学方程式为:,其设计如图装置(夹持仪器及加热装置已省略)。已知:Co2+在pH为7.6时开始生成Co(OH)2沉淀。
Ⅱ.制备[Co(NH3)6](NO3)3:待I反应结束后,过滤,向滤液中加入硝酸铵,冷却结晶、洗涤、干燥,最终得到产品。
回答下列问题:
(1)装置B中盛放H2O2溶液的仪器名称为___________。
(2)多孔球泡的作用是___________。
(3)装置B中反应温度不宜过高的原因是___________。
(4)装置B中的NH4Cl溶液除做反应物外,另一个作用是___________。
(5)在[Co(NH3)6](NO3)3中,比较NH3键角__________键角(填“>、<或=”),试说明原因___________。
(6)现有样品[Co(NH3)6]Cl3•nH2O,为测定n值进行如下实验:
①实验I:称取m1g产品,加入足量NaOH溶液蒸出NH3,再加入稀硫酸充分溶解,得到含Co3+溶液。
②向含Co3+溶液加入过量KI溶液将Co3+还原成Co2+,再滴加几滴淀粉溶液,并用cmol/LNa2S2O3标准溶液滴定Co2+达终点时消耗VmL(滴定过程中I2将S2O氧化为S4O,Cl-不反应)。
③实验Ⅱ:另取m1g样品,在坩埚中加热至恒重(整个过程没有刺激性气味的气体产生),得到固体质量为m2g。则n=___________(用含c、V、m1、m2的代数式表示);实验②中滴定至终点的现象是___________。
16. 钡的化合物在生产、生活中有广泛的应用。以含钛废渣(主要含,含少量、、)为原料生产的工艺流程如图。
常温下,相关离子浓度时,形成氢氧化物沉淀的如表所示。
相关离子
开始沉淀的
0.5
6.3
1.5
完全沉淀的
2.5
8.3
2.8
回答下列问题:
(1)中钛的化合价为_____价。
(2)检验“滤液1”中是否含有的试剂为_____(填标号)。
A. 溶液 B. 酸性溶液
C. 溶液 D. 溶液、酸化的溶液
(3)“还原”时的离子方程式为_____。
(4)将气体依次通入甲(无水)、乙(澄清石灰水)、丙(浓硫酸)、丁(赤热)中,观察到乙中变浑浊,丁中黑色粉末变为红色粉末,甲中现象是_____,“焙烧”时总反应的化学方程式为_____。
(5)工业上曾将和在下反应制备,该工艺的缺点是_____。
(6)某钡的超导材料的晶体结构属四方晶系,其晶胞结构如图所示。已知为阿伏加德罗常数。
①汞和锌位于同族,则Hg位于元素周期表_____区。
②该晶体的密度为_____。
17. 氯硝西泮是一种抗惊厥镇静剂,其合成路线如下。请回答下列问题:
已知:①
②。
请回答下列问题:
(1)D的名称是_____。E中含氧官能团的名称是_____。
(2)第一步加入的作用是_____。
(3)写出F的结构简式:_____。
(4)G转化为氯硝西泮需经历过程:G→X→氯硝西泮,若已知中间体X的分子式为,X→氯硝西泮的反应方程式为_____。
(5)同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的数目为_____。
①含有苯环,可以发生银镜反应;
②不含手性碳原子。
(6)参照上述部分合成路线,写出以和为原料的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)_____。
18. 由催化加氢制的反应体系中,发生的主要反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
(1)已知:相关共价键的键能数据如表。
共价键
C—H
C—O
O—H
键能
436.0
413.4
351
462.8
试计算:断开中的化学键所需要提供的最低能量为_____。
(2)对反应I来说,若该反应能自发进行,则该反应的熵变_____(填“>”或“<”)0.若该反应速率,其中、分别为正反应、逆反应的速率常数,为气体的浓度。若降低温度,_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)在时,向容积为的恒容密闭容器中投入和,此时容器内的总压为,发生反应Ⅰ、反应Ⅱ。
①实验测得平衡时的选择性和平衡转化率随温度的变化如图所示。
已知:的选择性,的选择性。
其中,表示平衡时的选择性的是曲线_____(填“i”或“ii”);为同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性,应选择的反应条件为_____(填标号)。
A.低温、低压 B.高温、高压 C.高温、低压 D.低温、高压
②若在上述条件下,反应经后达平衡,的平衡转化率为,的选择性为。则在内_____,反应I的压强平衡常数_____(用各气体物质分压代替浓度表示的平衡常数,分压=气体物质的物质的量分数×总压强)。
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雅礼中学2026届高三月考试卷(二)
化学
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页。时量75分钟,满分100分。
可能用到的相对原子质量:H~1 C~12 N~14 O~16 Na~23 Mg~24 S~32 C1~35.5 Fe~56 Cu~64 Br~80 Ba~137 Hg~201
第I卷选择题(共42分)
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 2025年巴黎AI峰会上,DeepSeek创始人梁文峰通过量子全息投影技术远程参会。全息投影的实现依赖于材料科学与光学技术的结合。下列相关说法不正确的是
A. 全息投影技术的光电器件所用材料氮化镓为新型无机非金属材料
B. 甘油被用作全息投影设备的冷却剂,主要利用其强吸水性
C. 空气显示影像时通过电激发氧气发光,该过程属于物理变化
D. 聚四氟乙烯具有耐酸碱特性,用于制作全息投影仪的光敏胶片
【答案】B
【解析】
【详解】A.氮化镓具有高硬度、高熔点、耐腐蚀等特性,符合新型无机非金属材料特点,A正确;
B.甘油作冷却剂与其良好的导热性和高比热容有关,与吸水性无关,B错误;
C.电激发氧气发光没有新物质生成,是物理变化,C正确;
D.聚四氟乙烯具有很强的耐酸碱特性,化学性质稳定,可用作全息投影仪的光敏胶片的显示材料,D正确;
故答案为:B。
2. 向硝酸银溶液中加入适量的碘化钾后制得的一种碘化银溶胶的微观结构如图所示,下列说法正确的是
A. 碘化银胶体粒子能吸附阳离子,从而使碘化银胶体带正电荷
B. 用渗析的方法可以除去碘化银胶体中的硝酸钾溶液
C. 碘化银溶胶中,胶体粒子的直径为
D. 碘化银固体与水混合形成的分散系会产生丁达尔效应
【答案】B
【解析】
【详解】A.胶体整体呈电中性,胶体粒子可能带电;由图可知,碘化银胶体粒子[胶核(AgI)n吸附Ag+]带正电荷,但碘化银胶体本身不带电,A错误;
B.渗析利用半透膜分离胶体与溶液中的小分子或离子,碘化银胶体粒子直径较大不能透过半透膜,硝酸钾溶液中的K+、可透过半透膜,故可用渗析法除去碘化银胶体中的硝酸钾溶液,B正确;
C.胶体粒子直径为1~100 nm,1 pm=10-3 nm,1~100 pm远小于胶体粒子直径范围,C错误;
D.碘化银固体与水混合若形成悬浊液(粒子直径>100 nm),不会产生丁达尔效应;只有形成胶体时才会产生,D错误;
故答案选B。
3. CrO5(Cr的化合价为+6)在酸性溶液中不稳定,容易分解,化学方程式为。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法中错误的是
A. 1 mol CrO5含过氧键的数目为2NA
B. 3.2 g O2中含有的价电子数为1.2NA
C. 生成标准状况下11.2 LO2,反应中转移电子数目为NA
D. 上述反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为7:4
【答案】D
【解析】
【详解】A.CrO5中Cr为+6价,每个O的平均化合价为-1.2,说明在CrO5存在两个过氧键(O-O), 1个-2价的O。每个过氧键含两个-1价的O原子。1 mol CrO5含2 mol过氧键,数目为2NA,A正确;
B.3.2 g O2为n(O2)==0.1 mol,由于每个O原子有6个价电子,则每个O2分子含12个价电子,0.1 mol O2分子中的总价电子数为0.1 mol×12 mol×NA/mol=1.2 NA,B正确;
C.标准状况下11.2 LO2的物质的量为n(O2)==0.5 mol,根据方程式可知:每生成7 mol O2转移电子的物质的量是n(e-)=3×4 mol+2 mol×1=14 mol,即反应产生1 mol O2,转移2 mol 电子,则生成0.5 mol O2转移1 mol e-,即转移的电子数目是NA,C正确;
D.在该反应中,氧化产物为O2,其物质的量为7 mol。还原产物为Cr3+和H2O。根据电子转移分析,被还原生成的Cr3+为4 mol,作为还原产物的H2O为2 mol,故还原产物的总物质的量为4 mol + 2 mol = 6 mol。因此氧化产物与还原产物的物质的量之比为7:6,D错误;
故合理选项是D。
4. 用密度为1.84 g·mL-1、质量分数为98%的浓硫酸配制180 mL 2 mol·L-1的稀硫酸。下列各步骤中操作正确的是
A. 计算、量取:用20 mL量筒量取19.6 mL浓硫酸
B. 溶解、稀释:将浓硫酸倒入烧杯,再加入80 mL左右的蒸馏水,搅拌
C. 转移、洗涤:将稀释并冷却后的溶液转移到容量瓶中,用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒,洗涤液转入容量瓶,重复2~3次
D. 定容、摇匀:加水至凹液面最低处与刻度线相切,摇匀,最后在容量瓶上贴上标签
【答案】C
【解析】
【详解】A.用密度为1.84 g·mL-1、质量分数为98%的浓硫酸配制180 mL 2 mol·L-1稀硫酸,由于实验室没有180 mL的容量瓶,需要选用250 mL的容量瓶,所以V mL×1.84 g·mL-1×98%=0.250 L×2 mol·L-1×98 g·mol-1,V≈27.2 mL,用50 mL量筒量取27.2 mL浓硫酸,故A错误;
B.稀释浓硫酸时应将浓硫酸缓慢注入水中,并不断搅拌,将水倒入浓硫酸中容易导致液体飞溅,造成实验室安全事故,故B错误;
C.将稀释并冷却后的溶液用玻璃棒引流至容量瓶中,并用蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯2~3次,洗涤液也应转入容量瓶,使溶质全部转移至容量瓶中,故C正确;
D.容量瓶不可用于贮存溶液,定容、摇匀后,应将溶液倒入试剂瓶,并贴上标签,注明溶液成分及浓度,故D错误;
选C。
5. 下列有关反应的离子方程式正确的是
A. 溶液中加入过量氨水:
B. 向溶液中通入过量制取次氯酸:
C. 溶液中通入
D. 向溶液中滴加溶液至完全沉淀:
【答案】D
【解析】
【详解】A.CuSO4溶液中加入过量氨水,最终生成[Cu(NH3)4]2+络离子而非Cu(OH)2沉淀,离子方程式为,A错误;
B.过量CO2与Ca(ClO)2反应生成产物应为HClO和Ca(HCO3)2(可溶),无CaCO3沉淀,离子方程式为,B错误;
C.[Ag(NH3)2]+为络离子,不能拆分为Ag+,离子方程式为,C错误;
D.NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2按1:2反应时,-完全沉淀,Al3+和分别生成Al(OH)3和NH3·H2O,方程式为,D正确;
故答案选D。
6. 用下列装置进行相应实验,操作规范且能达到相应实验目的的是
A. 装置甲用于制备晶体
B. 装置乙用于配制一定物质的量浓度的溶液
C. 装置丙用于分离蔗糖与氯化钠的混合溶液
D. 装置丁用于制备氢氧化铁胶体
【答案】A
【解析】
【详解】A.制备晶体时,加入乙醇可降低配合物在水中的溶解度,促进晶体析出。装置甲中通过向配合物溶液加入乙醇(有机溶剂),操作合理,能达到结晶目的,A正确;
B.配制一定物质的量浓度的KCl溶液时,定容阶段需用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线,直接倾倒蒸馏水会导致液面超过刻度线,操作不规范,B错误;
C.蔗糖和氯化钠均为小分子/离子,均可透过半透膜,渗析无法分离二者,C错误;
D.制备氢氧化铁胶体应向沸水中滴加饱和溶液,若将饱和溶液与溶液混合,会生成沉淀而非胶体,D错误;
故答案选A。
7. 儿茶素是茶多酚的主要活性成分,具有抗氧化、抗炎、调节代谢等作用,是茶叶保健功能的重要物质基础。结构简式如图所示,下列关于该分子说法错误的是
A. 1 mol该物质与浓溴水反应最多消耗5 mol Br2
B. 与足量H2反应的产物含有9个手性碳原子
C. 该物质可在NaOH的乙醇溶液中发生消去反应
D. 1 mol该物质与Na、NaOH、Na2CO3反应的物质的量之比为5:4:4
【答案】C
【解析】
【详解】A.该物质分子中含有4个酚羟基和1个醇羟基,由于Br2能够与酚发生苯环上的取代反应,酚羟基是邻、对位取代基,可知1 mol该物质与浓溴水发生取代反应最多消耗5 mol Br2,A正确;
B.该物质与足量H2发生加成反应后产物是。手性碳原子的连接4个不同的原子或原子团的C原子,则该生成物中含有的手性碳原子数目是9个,用“*”标注为:,B正确;
C.该物质含有醇羟基,可在浓硫酸催化下加热发生消去反应,而不是在NaOH的乙醇溶液中发生消去反应,C错误;
D.该物质分子中含有4个酚羟基和1个醇羟基,它们都能够与Na反应产生-ONa和H2,因此1 mol该物质反应消耗5 mol Na;只有酚羟基能够与NaOH发生反应产生-ONa和H2O,因此1 mol该物质反应消耗4 mol NaOH;只有酚羟基能够与Na2CO3反应产生-ONa和NaHCO3,因此1 mol该物质反应消耗4 mol Na2CO3,因此1 mol该物质与Na、NaOH、Na2CO3反应的物质的量之比为5:4:4,D正确;
故合理选项是C。
8. 铜镁合金完全溶解于密度为,质量分数为的浓硝酸中,得到和的混合气体标准状况),向反应后的溶液中加入溶液,恰好使金属离子全部沉淀,共得到沉淀。下列说法错误的是
A. 与铜镁合金反应的浓硝酸过量
B. 得到的和混合气体中
C. 加入的溶液的体积
D. 原合金中铜、镁的物质的量相等
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可知,设合金中铜、镁的物质的量分别为x mol、y mol,由1.52 g铜镁合金完全溶解于浓硝酸后,加入氢氧化钠溶液恰好使金属离子全部沉淀,共得到2.54 g沉淀可得:64x+24y=1.52、64x+24y+34x+34y=2.54,解联立方程可得x=0.02、y=0.01;设二氧化氮和四氧化二氮的物质的量分别为a mol、b mol,由混合气体的体积可得:a+b=0.05,由得失电子数目守恒可得: a+2b=0.06,解得a=0.04、b=0.01;由可知,浓硝酸的浓度为,则50 mL溶液中硝酸的物质的量为14 mol/L×0.05 L=0.7 mol,由氮原子个数守恒可知,反应消耗的硝酸包括表现氧化性的硝酸和表现酸性的硝酸,其物质的量为0.04 mol+0.01 mol×2+0.02 mol×2+0.01 mol×2=0.12 mol,所以与铜镁合金反应的浓硝酸过量;由题意可知,沉淀达最大时,溶液中只有硝酸钠,由原子个数守恒可知,反应结束后所得溶液中钠离子物质的量为0.7 mol—0.06 mol=0.64 mol,则氢氧化钠溶液的体积为。
【详解】A.由分析可知,浓硝酸浓度为,总物质的量。反应中消耗硝酸(酸性和氧化性)仅,剩余硝酸过量,A正确;
B.由分析可知,二氧化氮的物质的量为,B正确;
C.由分析可知,氢氧化钠溶液的体积为,C正确;
D.由分析可知,铜为0.02 mol、镁为0.01 mol,D错误;
故答案选D。
9. 2-甲基-2-氯丙烷是重要的化工原料,实验室中可由叔丁醇与浓盐酸反应制备,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A. 叔丁醇的系统命名为2,2-二甲基乙醇
B. 无水的作用是除去有机相中残存的少量水
C. 进行操作1时,用到的玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、玻璃棒
D. 蒸馏时,2-甲基-2-氯丙烷比叔丁醇后蒸馏出来
【答案】B
【解析】
【分析】由合成路线可知,叔丁醇与浓盐酸反应生成2-甲基-2-氯丙烷和水,分液后向有机相中加水洗涤、分液得到有机相;向有机相中加入5%的碳酸钠溶液洗涤、分液得到有机相;向有机相中加水洗涤、分液得到有机相;向有机相中加入无水氯化钙除去有机相中残存的少量水后,经蒸馏得到2-甲基-2-氯丙烷。
【详解】A.由结构简式可知,叔丁醇结构中含有羟基的最长碳链含有3个碳原子,侧链为甲基,则正确命名为2-甲基-2-丙醇,A错误;
B.由分析可知,加入无水氯化钙的作用是除去有机相中残存的少量水,B正确;
C.由分析可知,操作1为分液操作,分液用到的仪器为分液漏斗和烧杯,C错误;
D.2-甲基-2-氯丙烷不能形成分子间氢键,而叔丁醇能形成分子间氢键,则叔丁醇的沸点高于2-甲基-2-氯丙烷,所以蒸馏时沸点低的2-甲基-2-氯丙烷先蒸出,D错误;
故选B。
10. 某溶液中含有中的若干种,且各离子浓度均相等,为确定其组成,某实验小组将该溶液平均分成两等份,进行了如下实验:下列说法错误的是
A. 气体X为混合物 B. 沉淀A和沉淀C为同种物质
C. 沉淀B的质量一定大于 D. 无法确定原溶液中是否含有和
【答案】D
【解析】
【分析】某溶液中含有中的若干种,且各离子浓度均相等,第1份滤液中加入过量Na2O2,产生的气体X中有O2或NH3,红褐色沉淀A为Fe(OH)3沉淀,说明溶液中含有或,物质的量为=0.03 mol或0.015 mol,第2份溶液中加入过量稀硫酸,没有明显现象,说明溶液中不含,再加入过量硝酸钡溶液,得到无色气体Y,说明发生了氧化还原反应,Y为NO,物质的量为n(NO)= =0.01mol,说明溶液中含有,加过量稀硫酸时无明显现象,则溶液不含,由得失电子守恒可知n()=0.03mol,则溶液中不含,滤液加入过滤NaOH且加热得到的气体Z为NH3,说明溶液中存在,气体X为O2和NH3的混合物,Fe2+被硝酸氧化为,转化为沉淀C为Fe(OH)3,沉淀B为BaSO4,综上所述,原溶液中含有、,结合电荷守恒可知,一定含有和Cl-,无Na+,以此解答
【详解】A.由分析可知,气体X为O2和NH3的混合物,A正确;
B.由分析可知,沉淀A和沉淀C均为Fe(OH)3,B正确;
C.由分析可知,沉淀B为BaSO4,原溶液中含有0.03mol,第2份溶液中又加入了稀硫酸,则沉淀B中BaSO4的物质的量大于0.03mol,质量大于0.03mol×233g/mol=,C正确;
D.由分析可知,原溶液中含有、、和Cl-,不含、、和,D错误;
故选D。
11. 有机物在一定条件下可发生酯化反应:,若不考虑立体异构,则该有机物的结构有
A. 10种 B. 12种 C. 14种 D. 16种
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】C5H10O3的不饱和度为1,两分子C5H10O3能够发生酯化反应脱去两分子的H2O,说明C5H10O3有一个羟基和一个羧基,符合题意的结构可看成C4H9COOH中烃基上H被—OH代替所得,C4H9COOH的结构简式有:CH3CH2CH2CH2COOH、CH3CH2CH(CH3)COOH、(CH3)2CHCH2COOH、(CH3)3CCOOH,其中烃基上所含氢原子种类依次为4、4、3、1种,则—OH代替烃基上的H所得符合题意的结构有4+4+3+1=12种;答案选B。
12. 一篇关于合成“纳米小人”的文章成为有机化学史上最受欢迎的文章之一、其中涉及到的一个反应为:
下列说法中正确的是
A. 该反应的原子利用率为100%
B. 化合物M的一氯代物有4种
C. 化合物N中的17个碳原子一定共平面
D. 化合物P能使酸性KMnO4溶液褪色,但不能使溴水褪色
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应是先进行加成反应,再进行水解反应得到的有机物,通过观察,产物中无Br原子,故原子利用率达不到100%,A错误;
B.如图()化合物M分子中有4种环境的氢原子,则其一氯代物有4种,B正确;
C.在化合物N中,苯环上的碳原子、醛基上的碳原子和碳碳三键及与碳碳三键直接相连的碳原子一定在同一个平面上,如图所示,红圈中碳原子通过单键旋转也可能处于这个平面上,所以化合物N中的17个碳原子有可能共平面,C错误;
D.化合物P中有碳碳三键,可使酸性KMnO4溶液褪色,也能使溴水褪色,D错误;
故选B。
13. 胰岛素是由胰腺分泌的一种激素,具有调节体内糖类、蛋白质和脂肪代谢的功能。胰岛素是最先被确定氨基酸序列的蛋白质,其结构由桑格等于1955年测定。它由两条肽链组成,两条肽链通过二硫键(-S-S-)连接(图1中使用了氨基酸的缩写)。胰岛素及其中某一结构片段如下图所示,下列说法错误的是
A. 氨基酸通过取代反应按照一定顺序形成肽链
B. 胰岛素中肽键的氧原子与氢原子之间存在氢键
C. 合成图2中结构片段需要4种氨基酸
D. 通过氧化反应可将半胱氨酸()的巯基()转化为二硫键
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨基酸通过分子之间的脱水缩合反应生成肽链,属于取代反应,故A正确;
B.N-H极性强,肽键中的氧原子与氢原子之间存在氢键,故B正确;
C.该结构片段水解生成3种氨基酸分子,合成该结构片段需要3种氨基酸,故C错误;
D.巯基转变为二硫键时脱氢,去氢是氧化反应,故D正确;
选C。
14. 化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗的量(单位为)来表示。碱性不与反应,可用于测定含Cl⁻水样的COD,流程如图。
下列说法错误的是
A. Ⅱ中发生的反应有
B. Ⅱ中避光、加盖可抑制被氧化及的挥发
C. Ⅲ中消耗的越多,水样的COD值越高
D. 若Ⅰ中为酸性条件,测得含水样的COD值偏高
【答案】C
【解析】
【分析】I中KMnO4与水样中的有机物在碱性条件下反应得到MnO2,溶液中剩余有KMnO4,II中在酸性条件下KMnO4、MnO2与I-反应得到I2单质和Mn2+,III中生成的I2再用Na2S2O3滴定。
【详解】A.II中和MnO2在酸性条件下与过量的KI反应得到I2和Mn2+,存在MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O,A正确;
B.II中避光防止I2升华挥发,加盖防止I-被氧气氧化,B正确;
C.整个反应中,KMnO4得电子生成Mn2+,有机物和碘离子失去电子数目与KMnO4得电子数目相等,III中消耗的Na2S2O3越多,说明生成的I2单质越多,也说明有机物消耗的KMnO4的量少,水样中的COD值越低,C错误;
D.若I中为酸性条件,Cl-会与KMnO4反应,水样中的COD值偏高,D正确;
答案选C。
第Ⅱ卷非选择题(共58分)
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 三硝酸六氨合钴(Ⅲ)[Co(NH3)6](NO3)3在配位化学、分析化学和工业催化中起到重要作用,某实验小组制备三硝酸六氨合钴(Ⅲ)[Co(NH3)6](NO3)3的过程分为两步:
Ⅰ.以CoCl2为原料来制备[Co(NH3)6]Cl3,化学方程式为:,其设计如图装置(夹持仪器及加热装置已省略)。已知:Co2+在pH为7.6时开始生成Co(OH)2沉淀。
Ⅱ.制备[Co(NH3)6](NO3)3:待I反应结束后,过滤,向滤液中加入硝酸铵,冷却结晶、洗涤、干燥,最终得到产品。
回答下列问题:
(1)装置B中盛放H2O2溶液的仪器名称为___________。
(2)多孔球泡的作用是___________。
(3)装置B中反应温度不宜过高的原因是___________。
(4)装置B中的NH4Cl溶液除做反应物外,另一个作用是___________。
(5)在[Co(NH3)6](NO3)3中,比较NH3键角__________键角(填“>、<或=”),试说明原因___________。
(6)现有样品[Co(NH3)6]Cl3•nH2O,为测定n值进行如下实验:
①实验I:称取m1g产品,加入足量NaOH溶液蒸出NH3,再加入稀硫酸充分溶解,得到含Co3+溶液。
②向含Co3+溶液加入过量KI溶液将Co3+还原成Co2+,再滴加几滴淀粉溶液,并用cmol/LNa2S2O3标准溶液滴定Co2+达终点时消耗VmL(滴定过程中I2将S2O氧化为S4O,Cl-不反应)。
③实验Ⅱ:另取m1g样品,在坩埚中加热至恒重(整个过程没有刺激性气味的气体产生),得到固体质量为m2g。则n=___________(用含c、V、m1、m2的代数式表示);实验②中滴定至终点的现象是___________。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)增大气体与溶液的接触面积,加快化学反应速率,使反应充分进行
(3)温度过高会加快氨的挥发和的分解
(4)抑制的电离
(5) ①. < ②. 中N为杂化,且存在一对孤电子对,键角小于,中N为杂化,键角为,故的键角小于
(6) ①. ②. 最后半滴标准溶液滴入后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不恢复原来的颜色
【解析】
【分析】在装置A中将浓氨水滴入氧化钙生成氨气,将氨气通入CoCl2、NH4Cl混合液中得到[Co(NH3)6]Cl2,然后再加入H2O2溶液,在活性炭的催化作用下,溶液中[Co(NH3)6]Cl2被氧化生成[Co(NH3)6]Cl3,过滤,向滤液中加入硝酸铵,冷却结晶、洗涤、干燥,最终得到产品[Co(NH3)6](NO3)3,据此分析;
【小问1详解】
装置B中盛放H2O2溶液的仪器名称为恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
多孔球泡的作用是增大气体与溶液的接触面积,加快化学反应速率,使反应充分进行;
【小问3详解】
易分解,氨易挥发,温度过高会加快氨的挥发和的分解;
【小问4详解】
加入NH4Cl溶液,由于溶液中增大,可以抑制NH3·H2O的电离,防止碱性过强生成Co(OH)2沉淀,故答案为抑制的电离;
【小问5详解】
NH3中心原子的价层电子对数为,中N为杂化,且存在一对孤电子对,键角小于,中心原子的价层电子对数为,中N为杂化,键角为,故的键角小于;
【小问6详解】
发生反应、2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,得关系式2Co3+I22Na2S2O3,m1g样品中[Co(NH3)6]Cl3•nH2O的物质的量=cV×10-3mol,结晶水物质的量为mol,则n=;实验②中滴定至终点的现象是最后半滴标准溶液滴入后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不恢复原来的颜色。
16. 钡的化合物在生产、生活中有广泛的应用。以含钛废渣(主要含,含少量、、)为原料生产的工艺流程如图。
常温下,相关离子浓度时,形成氢氧化物沉淀的如表所示。
相关离子
开始沉淀的
0.5
6.3
1.5
完全沉淀的
2.5
8.3
2.8
回答下列问题:
(1)中钛的化合价为_____价。
(2)检验“滤液1”中是否含有的试剂为_____(填标号)。
A. 溶液 B. 酸性溶液
C. 溶液 D. 溶液、酸化的溶液
(3)“还原”时的离子方程式为_____。
(4)将气体依次通入甲(无水)、乙(澄清石灰水)、丙(浓硫酸)、丁(赤热)中,观察到乙中变浑浊,丁中黑色粉末变为红色粉末,甲中现象是_____,“焙烧”时总反应的化学方程式为_____。
(5)工业上曾将和在下反应制备,该工艺的缺点是_____。
(6)某钡的超导材料的晶体结构属四方晶系,其晶胞结构如图所示。已知为阿伏加德罗常数。
①汞和锌位于同族,则Hg位于元素周期表_____区。
②该晶体的密度为_____。
【答案】(1) (2)CD
(3)
(4) ①. 固体变为蓝色 ②.
(5)能耗高,耗时长,不符合经济效益
(6) ①. ds ②.
【解析】
【分析】含钛废渣加入硫酸酸浸,SiO2不反应,氧化钙和硫酸生成微溶物硫酸钙,故浸渣为SiO2和硫酸钙,TiO2转化为,Fe2O3生成硫酸铁,滤液加入亚硫酸钠还原硫酸铁为硫酸亚铁,调pH使得钛元素转化为沉淀,过滤除去含铁元素的滤液,分离出固体加入草酸和氯化钡生成,再高温分解得到BaTiO3。
【小问1详解】
在中,Ba元素显+2价、氧为-2、每个草酸根离子整体带2个负电荷,根据化合物中各元素化合价代数和为0,可得钛的化合价为+4价;
【小问2详解】
A.溶液用于检验铁离子,而不是检验亚铁离子,A错误;
B.亚硫酸钠与亚铁离子均具有还原性,都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;
C.溶液与亚铁离子反应会生成蓝色沉淀,所以可以检验,C正确;
D.酸化的溶液将亚铁离子氧化为铁离子,铁离子与溶液反应使溶液变红,能检验亚铁离子(可先加溶液,无明显现象,再加酸化的溶液,溶液变红,说明有亚铁离子),D正确;
故选CD;
【小问3详解】
“还原”时加入亚硫酸钠还原硫酸铁为硫酸亚铁,铁元素化合价由+3变为+2、硫元素化合价由+4变为+6,结合电子守恒、电荷守恒,离子方程式为;
【小问4详解】
“焙烧”时,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,使变为红色粉末,说明有和生成,由该物质含有结晶水可知还有水生成,能使无水变为蓝色,则“焙烧”时总反应的化学方程式为。
【小问5详解】
工业上曾将和在下反应制备,该方法的缺点是所需反应温度高,时间长,增加能耗,不符合经济效益。
【小问6详解】
①锌为30号元素,位于第ⅡB族,其价电子排布式为,汞和锌位于同族,汞的价电子排布式为,根据元素周期表分区规则,可知位于区。
②观察知,8个Cu位于长方体顶点,一个晶胞含个Cu;4个Hg位于棱上,一个晶胞含个Hg;2个Ba位于体内,一个晶胞含2个Ba;16个O位于棱上,一个晶胞含个O,故化学式为,该晶体的密度。
17. 氯硝西泮是一种抗惊厥镇静剂,其合成路线如下。请回答下列问题:
已知:①
②。
请回答下列问题:
(1)D的名称是_____。E中含氧官能团的名称是_____。
(2)第一步加入的作用是_____。
(3)写出F的结构简式:_____。
(4)G转化为氯硝西泮需经历过程:G→X→氯硝西泮,若已知中间体X的分子式为,X→氯硝西泮的反应方程式为_____。
(5)同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的数目为_____。
①含有苯环,可以发生银镜反应;
②不含手性碳原子。
(6)参照上述部分合成路线,写出以和为原料的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)_____。
【答案】(1) ①. 对硝基苯胺(或4—硝基苯胺) ②. 硝基、羰基
(2)保护氨基,防止被氧化
(3) (4) +H2O
(5)25 (6)
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,与乙酸发生取代反应生成B;在浓硫酸作用下与浓硝酸共热发生硝化反应生成C;发生水解反应生成D;D与发生取代反应生成E;E与BrCH2COBr发生取代反应生成F,F与氨气反应生成G,可知F为;再转化为。
【小问1详解】
D的名称是对硝基苯胺(或4—硝基苯胺)。E中含氧官能团的名称是硝基、羰基。故答案为:对硝基苯胺(或4—硝基苯胺);硝基、羰基;
【小问2详解】
氨基容易被氧化,第一步加入的作用是保护氨基,防止被氧化。故答案为:保护氨基,防止被氧化;
【小问3详解】
由分析:F的结构简式:。故答案为:;
【小问4详解】
G转化为氯硝西泮需经历过程:G→X→氯硝西泮,G为,G的分子式为C15H12ClN3O4,中间体X的分子式为,G到X发生羰基上的加成反应,X为,X到氯硝西泮脱去水分子形成双键,发生的是消去反应,X→氯硝西泮的反应方程式为 +H2O。故答案为: +H2O;
【小问5详解】
B的结构简式为,其同分异构体符合①含有苯环,可以发生银镜反应,说明存在醛基;②不含手性碳原子,苯环上有三个取代基:、、,有10种结构;苯环上有两个取代基的组合有①、(邻、间、对3种),②、(邻、间、对3种),③、(邻、间、对3种),④、(邻、间、对3种);苯环上有一个取代基的有、、有3种,共25种。故答案为:25;
【小问6详解】
根据信息①,由和形成环状结构,再根据信息②,与NaOH反应得到产物。可以由原料与氨气反应得到,故合成路线为。
18. 由催化加氢制的反应体系中,发生的主要反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
(1)已知:相关共价键的键能数据如表。
共价键
C—H
C—O
O—H
键能
436.0
413.4
351
462.8
试计算:断开中的化学键所需要提供的最低能量为_____。
(2)对反应I来说,若该反应能自发进行,则该反应的熵变_____(填“>”或“<”)0.若该反应速率,其中、分别为正反应、逆反应的速率常数,为气体的浓度。若降低温度,_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)在时,向容积为的恒容密闭容器中投入和,此时容器内的总压为,发生反应Ⅰ、反应Ⅱ。
①实验测得平衡时的选择性和平衡转化率随温度的变化如图所示。
已知:的选择性,的选择性。
其中,表示平衡时的选择性的是曲线_____(填“i”或“ii”);为同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性,应选择的反应条件为_____(填标号)。
A.低温、低压 B.高温、高压 C.高温、低压 D.低温、高压
②若在上述条件下,反应经后达平衡,的平衡转化率为,的选择性为。则在内_____,反应I的压强平衡常数_____(用各气体物质分压代替浓度表示的平衡常数,分压=气体物质的物质的量分数×总压强)。
【答案】(1)1091.9
(2) ①. > ②. 增大
(3) ①. i ②. D ③. 0.26 ④.
【解析】
【小问1详解】
据盖斯定律,将反应Ⅱ-反应I可得:,依据反应物的总键能一生成物的总键能,可得:,解得,则断开中的化学键所需要提供的最低能量为。
【小问2详解】
,反应能够自发进行,反应I为吸热反应,则该反应能自发进行,则该反应的熵变>0;若该反应速率,平衡时正逆反应速率相等,则,,反应为吸热反应,降低温度,反应逆向进行,平衡常数减小,则值增大;
【小问3详解】
①升高温度,反应向吸热反应方向进行,所以反应I平衡正向移动、反应Ⅱ平衡逆向移动,减少,增多,故的选择性减小,则表示平衡时的选择性的是曲线;
增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,若想要提高的平衡转化率和的选择性,反应Ⅱ的平衡向正反应方向移动,反应Ⅰ的平衡向逆反应方向移动,所以应选择低温、高压,故选D;
②在时,反应经后达平衡,的平衡转化率为,则反应消耗的为,再依据的选择性为可知,反应I中生成的为,则反应Ⅱ中生成的为0.4mol,分别列式如下:
达到平衡时、、、、的物质的量分别为、、、、,在内,则;平衡时,根据同温同容(恒容容器)时,气体的压强与气体的总物质的量成正比,可知平衡时容器内的总压强为,反应I的压强平衡常数为。
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