内容正文:
固始县2024-2025学年一高二高联考上期期末考试
高三化学试题卷
注意事项:
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。考试时间75分钟,满分100分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息,然后在答题卡上作答,在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32
第I卷
一、选择题(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. 唐代赵蕤所题《嫘祖圣地》碑文记载:“嫘祖首创种桑养蚕之法,抽丝编绢之术,谏诤黄帝,旨定农桑,法制衣裳……弼政之功,殁世不忘”。下列有关说法正确的是
A. 丝绸制品主要成分是蛋白质,不能高温烫熨
B. “抽丝编绢”涉及化学变化
C. 蚕丝和棉纤维都是天然高分子,用灼烧法无法鉴别
D. 蚕丝水解可以生成葡萄糖
【答案】A
【解析】
【详解】A.丝绸制品主要成分是蛋白质,不能高温烫熨,否则会因蛋白质变性而造成破损,故A正确;
B.抽丝编绢是将蚕茧抽成线,再编制成绢的过程,没有新物质生成,属于物理变化,故B错误;
C.蚕丝的主要成分是蛋白质,棉纤维的主要成分是纤维素,用灼烧的方法能够鉴别蛋白质和纤维素,故C错误;
D.蚕丝的主要成分是蛋白质,水解的最终产物是氨基酸,不是葡萄糖,故D错误;
故选A。
2. 生活中处处有化学。下列说法中未涉及氧化还原反应的是
A. 葡萄酒中用作食品添加剂
B. 灼烧固体焰色反应呈绿色
C. 我国科学家成功将转化为淀粉
D. 适量补充维生素C有利于提高补铁效果
【答案】B
【解析】
【详解】A.具有还原性,作食品添加剂有抗氧化的作用,涉及氧化还原反应,A不符合;
B.灼烧固体焰色反应呈绿色是铜元素物理性质,未涉及氧化还原反应,B符合;
C.将转化为淀粉,碳元素被还原,涉及氧化还原反应,C不符合;
D.维生素C具有还原性,防止二价铁被氧化,有利于提高补铁效果,涉及氧化还原反应,D不符合;
故选B。
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1.0mol羟基中含有10NA个电子
B. 30gC2H6中含有7NA个共价键
C. 0.1L1mol/L乙醇溶液中含有0.1NA个分子
D. 标准状况下,22.4L乙醇完全燃烧,生成的二氧化碳的分子数为2NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.1.0mol羟基中含有9NA个电子,A错误;
B.1个C2H6中含1个C-C、6个C-H,30gC2H6中含有共价键,即7NA个共价键,B正确;
C.乙醇溶液中含有溶质乙醇分子和溶剂水分子,0.1L1mol/L乙醇溶液中含有0.1NA个乙醇分子,C错误;
D.标准状况下,乙醇为液体,无法求算22.4L乙醇完全燃烧生成的二氧化碳的分子数,D错误;
故答案选B。
4. 某有机物中间体结构如图所示,下列说法错误的是
A. 存在顺反异构和对映异构
B. 含有4种官能团
C. 所有碳原子有可能共面
D. 检验其中碘元素所用试剂为溶液、稀硝酸、硝酸银溶液
【答案】A
【解析】
【详解】A.该有机物结构中含有的碳碳双键中每个不饱和碳原子连有两个不同的原子或原子团,存在顺反异构。该有机物结构中的饱和碳原子上连有的四个原子或原子团有相同的,没有手性碳原子,不存在对应异构,A说法错误;
B.含有碳碳双键、碳碘键、氨基、醚键四种官能团,B说法正确;
C.根据乙烯分子中六个原子共面,苯分子12个原子共面,以及单键可以旋转,可知该有机物分子中所有碳原子可能共面,C说法正确;
D.检验碘元素先加入氢氧化钠溶液使碘原子水解,再加硝酸将氢氧化钠中和,滴加硝酸银溶液生成黄色沉淀,D说法正确;
故答案为:A。
5. 下列玻璃仪器在相应实验中选用不合理的是
A. 蒸馏法分离乙醇和乙醚:③⑤⑥
B. 重结晶法提纯(含少量):①②③
C. 可用硫酸溶液配制硫酸溶液:④⑦⑧⑨
D. 用溶液滴定水中游离氯:④⑥
【答案】B
【解析】
【详解】A.蒸馏法需要用到温度计以测量蒸气温度,蒸馏烧瓶用来盛装混合溶液,锥形瓶用于盛装收集到的馏分,A项选择合理;
B.利用重结晶来提纯,具体操作为加热溶解、趁热过滤和冷却结晶,使用的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,B项选择不合理;
C.稀释硫酸溶液需要的玻璃仪器可用酸式滴定管、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶,C项选择合理;
D.滴定需要滴定管和锥形瓶,D项选择合理;
答案选B。
6. 下列离子方程式正确的是
A. 硫化钠溶液与硝酸混合:S2-+2H+=H2S↑
B. Fe(OH)3溶于过量HI溶液:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
C. 过量的氨水与少量氯化铝溶液混合:Al3++4NH3﹒H2O=+4+2H2O
D. Ba(OH)2溶液与少量NaHCO3溶液混合: +Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.硝酸为强氧化性酸,能氧化-2价的硫,-2价的硫向相邻价态0价变化,所以硫化钠溶液跟稀硝酸相混合离子方程式为:,故A错误;
B.Fe(OH)3溶于过量HI溶液的离子方程式为:,故B错误;
C.过量的氨水与少量氯化铝溶液混合得到氢氧化铝沉淀,离子方程式为:,故C错误;
D.Ba(OH)2溶液与少量NaHCO3溶液混合产生碳酸钡沉淀,离子方程式为:,故D正确;
故选D。
7. 通过下列实验以印刷线路板碱性蚀刻废液(主要成分为[Cu(NH3)4]Cl2)为原料制备还原性物质CuCl。下列说法不正确的是
A. “沉铜”得到的沉淀主要为Cu(OH)2
B. “还原”时离子方程式为SO+Cu2++Cl-+H2O=CuCl↓+SO+2H+
C. “过滤”、“洗涤”时应该在隔绝空气的条件下进行
D. 可循环利用的物质为H2SO4
【答案】B
【解析】
【分析】碱性蚀刻废液(主要成分为[Cu(NH3)4]Cl2)加足量NaOH将铜转化为氢氧化铜沉淀,过滤后将氢氧化铜溶于稀硫酸,得到硫酸铜溶液,再加入亚硫酸钠、NaCl再还原成CuCl,过滤、洗涤得到CuCl。
【详解】A.由上述分析可知“沉铜”得到的沉淀主要为Cu(OH)2,故A正确;
B.该反应不满足电荷守恒,正确的离子方程式为:SO+2Cu2++2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO+2H+,故B错误;
C.CuCl易被氧化,因此“过滤”、“洗涤”时应该在隔绝空气的条件下进行,以防止其氧化,故C正确;
D.由B中反应可知还原过程中生成硫酸,可在酸溶时循环利用,故D正确;
故选:B。
8. 水合肼是一种无色透明发烟液体,具有强碱性和吸湿性,工业上常用作抗氧化剂。实验室利用反应制备水合肼。下列有关说法正确的是
A. 氯离子核外电子有18种空间运动状态
B. 以上相关元素第一电离能关系:
C. 该反应中C原子均为杂化,N原子均为杂化
D. 中键角小于中键角
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,其核外共有1+1+3+1+3=9个运动轨道,则核外电子有9种空间运动状态,A错误;
B.同周期元素从左至右,第一电离能呈增大趋势,但ⅡA族和ⅤA族最高能级轨道分别为全充满和半充满,比较稳定,其第一电离能大于相邻元素,非金属第一电离能大于金属,则相关元素第一电离能关系:,B错误;
C.CO(NH2)2和中C原子价层电子对数均为3,均为sp2杂化,CO(NH2)2和N2H4⋅H2O中N原子价层电子对数均为4,均为sp3杂化,C正确;
D.N2H4中心N原子有1对孤电子对,H2O中心O原子有2对孤电子对,孤电子对数越多,孤电子对与成键电子对之间的斥力越大,所以N2H4中H-N-H键角大于H2O中H−O−H键角,D错误;
故选C。
9. 海水原位直接电解制氢技术是利用海水侧和电解质侧的水蒸气压力差使海水自然蒸发,并以蒸汽形式通过透气膜扩散到电解质侧重新液化,为电解提供淡水(工作时KOH溶液的浓度保持不变)。装置如图所示,下列叙述不正确的是
A. M电极反应式为
B. 该技术避免了生成强氧化性的含氯粒子腐蚀电极
C. 离子交换膜b为阳离子交换膜
D. 当产生标准状况下33.6L时,有1.5mol透过透气膜a
【答案】C
【解析】
【详解】A.M极生成氧气,M是阳极,M电极反应式为,故A正确;
B.氯离子不能通过透气膜a,所以该技术避免了生成强氧化性的含氯粒子腐蚀电极,故B正确;
C.M为阳极、N为阴极,若离子交换膜b为阳离子交换膜,钾离子会向右移动,右侧氢氧化钾浓度增大,根据题意,工作时KOH溶液的浓度保持不变,所以离子交换膜b为阴离子交换膜,故C错误;
D.当产生标准状况下33.6L时,阴极生成氢气的物质的量为1.5mol,阳极生成氧气的物质的量为0.75mol,电解水的物质的量为1.5,工作时KOH溶液的浓度保持不变,所以有1.5mol透过透气膜a,故D正确;
选C。
10. 我国学者利用双膜三室电解法合成了,该方法的优点是能耗低、原料利用率高,同时能得到高利用。价值的副产品,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. b为电源负极,气体X为
B. 膜I、膜Ⅱ依次适合选用阴离子交换膜、阳离子交换膜
C. 电解过程中需及时补充NaCl
D. 制得的同时NaOH溶液质量增加80g
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,左边电极氯化亚铜转化为氯化铜,失电子发生氧化反应,作阳极,电极反应式为;右边电极作阴极,电极反应式为。左边作阳极,右边作阴极,则a为电源正极,b为电源负极,据此分析解答。
【详解】A.由图可知,左边电极氯化亚铜失去电子,发生氧化反应,作阳极,右边电极为阴极,故b为电源负极,阴极上的得电子生成,A正确;
B.饱和食盐水中的通过膜Ⅱ移入阴极区,同时制得副产品NaOH,饱和食盐水中的通过膜I移入阳极区,补充消耗的,则膜I、膜Ⅱ依次适合选用阴离子交换膜、阳离子交换膜,B正确;
C.左边电极为阳极,电极反应式为,阴极电极反应式为,生成氢氧根离子,钠离子向右侧迁移,右侧NaOH浓度变大,氯离子向左侧迁移,因而NaCl浓度变小,需及时补充,C正确;
D.总反应为,由,结合电极反应式可知,制得转移2mol电子,同时有迁移并放出,故氢氧化钠溶液增重,D错误;
故选D。
11. 已知:。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 25℃、101 kPa下,11.2 L氮气中含有的π键数为NA
B. 16 g N2H4中含有的质子数为9NA
C. 0.1 mol H2O中含有的离子总数为0.2NA
D. 标准状况下,0.1 mol 溶于水得到的溶液中含有的个数为0.1NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.25℃、101 kPa下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,11.2 L氮气的物质的量小于0.5mol,1个氮分子中含有2个π键,则11.2 L氮气含有的π键数小于NA,A不正确;
B.1个N2H4分子中含有18个质子,16 g N2H4的物质的量为0.5mol,含有的质子数为9NA,B正确;
C.H2O由分子构成,发生极微弱电离生成H+和OH-,则0.1 mol H2O中含有的离子总数小于0.2NA,C不正确;
D.NO2溶于水发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,标准状况下,0.1 molNO2溶于水得到的溶液中含有的个数为×0.1NA,D不正确;
故选B。
12. 下列实验操作对应的现象以及结论都正确且具有因果关系的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向盛有含的溶液的试管中加入的浓溶液,振荡
层溶液紫色变浅
(无色)
B
向盛有10滴溶液的试管中滴加3滴的溶液,产生白色沉淀,再向其中滴加3滴的溶液
产生黄色沉淀
C
用玻璃棒能取的溶液滴在洁净的试纸上
试纸颜色无明显变化
溶液中的离子均不发生水解
D
将充满气体的注射器(带塞)的活塞往里推,压缩体积
注射器内气体颜色变浅
加压,平衡向生成气体的方向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向盛有含的溶液的试管中加入的浓溶液,振荡,层溶液紫色变浅,说明I2浓度减小,(无色)平衡正向移动,故A正确;
B.向盛有10滴溶液的试管中滴加3滴的溶液,Ag+过量,产生白色沉淀,再向其中滴加3滴的溶液,产生黄色沉淀,不能证明AgI是AgCl转化生成的,不能说明,故B错误;
C.的溶液中CH3COO-和NH的水解程度相同,溶液呈中性,故C错误;
D.将充满气体的注射器(带塞)的活塞往里推,压缩体积,NO2的浓度变大,注射器内气体颜色变深,然后平衡正向移动,NO2的浓度又减小,气体颜色变浅,但比加压前颜色深,故D错误;
故选A
13. 某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备,进一步处理得到产品和,实验流程如图,下列说法正确的是
A. 步骤①离子方程式为:
B. 步骤①获得的操作为蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥
C. 煅烧制是的非氧化还原反应
D. 流程中只有能循环使用
【答案】C
【解析】
【分析】由题给流程可知,氯化钠粉末溶于浓氨水中得到饱和氨盐水,向饱和氨盐水中通入二氧化碳,二氧化碳与溶液中氨气、氯化钠反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,过滤得到碳酸氢钠和含有氯化铵的母液;碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,向母液中加入氯化钠粉末,增大溶液中的氯离子浓度,降低氯化铵的溶解度,使氯化铵转化为固体析出,过滤得到氯化铵和食盐水,流程中二氧化碳和氯化钠可以循环使用。
【详解】A.由分析可知,步骤①发生的反应为二氧化碳与溶液中氨气、氯化钠反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,反应的离子方程式为,故A错误;
B.由分析可知,步骤①获得碳酸氢钠的操作为过滤、洗涤、干燥,故B错误;
C.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水的反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,反应的焓变大于0,反应中没有元素发生化合价变化,属于非氧化还原反应,故C正确;
D.由分析可知,流程中二氧化碳和氯化钠可以循环使用,故D错误;
故选C。
14. 硫脲()可用作橡胶的硫化促进剂、金属矿物的浮选剂。测定工业样品中硫脲的质量分数的方法:称取g样品,加水溶解配成250mL溶液,取25mL溶液于锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用酸性标准溶液滴定,滴定至终点时消耗标准溶液mL[已知滴定时发生反应:,假设杂质不参与反应]。下列叙述正确的是
A. 硫脲中硫元素的化合价为+2
B. 滴定时碳、氮元素发生氧化反应
C. 样品中硫脲的质量分数可表示为
D. 若滴定管中滴定前有气泡,滴定后无气泡,会使测定结果偏小
【答案】C
【解析】
【详解】A.C元素的化合价为+4价、N元素的化合价为-3价、H元素的化合价为+1价,则硫元素的化合价为-2价,S应显-2价, A错误;
B.滴定时,硫脲转化为CO2、N2、SO,反应的离子方程式为,B错误;
C.用标准溶液滴定,滴定至终点时消耗标准溶液mL,消耗的物质的量为,根据可知,mg产品中的物质的量为=,则样品中硫脲的质量分数为=。 ,C正确;
D.若滴定管中滴定前有气泡,滴定后无气泡,会使测定结果偏大,D错误;
故选C。
第II卷
二、非选择题
15. 钛是一种战略资源,广泛应用于国防、航天、航空和国民经济的许多领域,对于国民经济的发展具有战略意义。回答下列问题:
(1)钛的性质比较活泼,但金属钛具有较强的抗腐蚀性,其原因可能是___________。
(2)可与互溶,从微观角度解释其原因为___________;高温下,用、焦炭和氯气发生反应制取,同时生成一种可燃性气体,该反应中的还原产物为___________,每生成,反应中转移的电子数目为___________。
(3)的四卤化物熔点如下表所示,由此可推知,中的化学键类型是___________,至熔点依次升高,原因是___________。
化合物
熔点/℃
377
383
155
(4)具有重要的用途,可在高温下由与反应制得,同时生成一种可用作保护气的单质气体和一种无色无味的液体,该反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)金属钛表面形成了一层致密的氧化膜
(2) ①. 是非极性分子,分子也是非极性分子,根据相似相溶原理,非极性物质易溶于非极性溶剂,因此可与互溶 ②. ③.
(3) ①. 离子键 ②. 三种晶体均为分子晶体,从到随相对分子质量的增大,分子间作用力增大,熔点逐渐升高
(4)
【解析】
【小问1详解】
钛的性质比较活泼,但金属钛具有较强的抗腐蚀性说明金属钛易与空气中的氧气反应,在金属表面形成了一层致密的氧化膜,阻碍了金属的继续反应,故答案为:金属钛表面形成了一层致密的氧化膜;
【小问2详解】
四氯化碳是结构对称的非极性分子,由相似相溶原理可知,四氯化钛与四氯化碳互溶说明四氯化钛也是结构对称的非极性分子;由题意可知,二氧化钛与焦炭、氯气在高温下反应生成四氯化钛和一氧化碳,反应的化学方程式为,反应中氯元素的化合价降低被还原,氯气是反应的氧化剂、四氯化钛是还原产物,碳元素的化合价升高被氧化,碳是还原剂、一氧化碳是氧化产物,反应生成2mol一氧化碳,转移电子的物质的量为4mol,则生成1mol一氧化碳时,转移电子的数目为1mol×2×NAmol—1=2NA,故答案为:2NA;
【小问3详解】
由表格数据看着,四氟化钛为含有离子键的离子晶体,而四氯化钛、四溴化钛、四碘化钛是分子晶体,相对分子质量依次增大的,分子间作用力依次增大,所以晶体的熔点逐渐升高,故答案为:离子键;三种晶体均为分子晶体,从到随相对分子质量的增大,分子间作用力增大,熔点逐渐升高;
【小问4详解】
由题意可知,二氧化钛与氨气高温下反应生成TiN、氮气和水,反应的化学方程式为,故答案为:。
16. SO2虽是大气污染物之一,但也是重要的工业原料。某同学在实验室设计了如下实验,对SO2的部分性质进行了探究。
I.二氧化硫的水溶性
(1) SO2易溶于水,溶于水有H2SO3生成。向SO2饱和溶液中加入NaHSO3固体,有气体冒出,原因是_______(结合有关平衡方程式简要说明)。
II.验证SO2能否与BaCl2溶液反应
某同学设计了如图装置,且所配制的溶液均使用了无氧蒸馏水,检验SO2在无氧干扰时,是否与氯化钡反应生成沉淀。
(2)加入碳酸钠粉末的目的是_______。
(3)当_______时,氯化钡溶液中没有沉淀出现,说明二氧化硫不与氯化钡溶液反应,此时滴加双氧水,出现了白色沉淀。
(4)装置中选用澄清石灰水而不用氢氧化钠溶液的目的是_______。
III.二氧化硫的还原性
已知SO2具有还原性,可以还原I2,也可以与Na2O2发生反应。
(5)将SO2通入装有过氧化钠的硬质试管中,将带火星的木条放在试管口处。
①若木条不复燃,则说明SO2与Na2O2反应无O2生成,可能发生反应的化学方程式为_______。
②若木条复燃,则说明SO2与Na2O2反应有O2生成,发生反应的化学方程式为2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2。
(6)将SO2通入装有碘水(含淀粉)的洗气瓶中,若_______,说明还原性:SO2>I-,写出该反应的离子方程式:_______。
【答案】(1)在二氧化硫饱和溶液中存在平衡:SO2+H2OH2SO3H++,往饱和溶液中加入NaHSO3固体,固体溶解后增大了溶液中的c(),使平衡左移,降低了SO2的溶解度,从而看到有气泡逸出
(2)与中等浓度硫酸反应产生二氧化碳气体,排尽装置内的空气,防止干扰实验
(3)品红溶液2褪色 (4)检验二氧化碳是否已排尽装置内的空气
(5)Na2O2+SO2=Na2SO4
(6) ①. 溶液的蓝色褪去 ②. SO2+I2+2H2O=4H++2I-+
【解析】
【分析】本实验的目的,探究在无氧条件下SO2能否与BaCl2溶液发生反应。先让碳酸钠粉末与中等浓度硫酸反应,利用生成的二氧化碳排尽装置内的空气,当看到澄清石灰水变浑浊时,表明装置内空气已排尽。再将亚硫酸钠粉末放入锥形瓶内,与中等浓度的硫酸反应生成二氧化硫气体。当品红溶液2中红色褪去时,表明SO2已经与氯化钡溶液充分接触,氯化钡溶液中没有沉淀出现,说明二氧化硫不与氯化钡溶液反应,此时滴加双氧水,出现了白色沉淀。
【小问1详解】
SO2易溶于水,溶于水有H2SO3生成,向SO2饱和溶液中加入NaHSO3固体,有气体冒出,则表明降低了SO2的溶解度,原因是:在二氧化硫饱和溶液中存在平衡:SO2+H2OH2SO3H++,往饱和溶液中加入NaHSO3固体,固体溶解后增大了溶液中的c(),使平衡左移,降低了SO2的溶解度,从而看到有气泡逸出。答案为:在二氧化硫饱和溶液中存在平衡:SO2+H2OH2SO3H++,往饱和溶液中加入NaHSO3固体,固体溶解后增大了溶液中的c(),使平衡左移,降低了SO2的溶解度,从而看到有气泡逸出;
【小问2详解】
因为装置内存在空气,会干扰SO2的性质实验,所以加入碳酸钠粉末的目的是:与中等浓度硫酸反应产生二氧化碳气体,排尽装置内的空气,防止干扰实验。答案为:与中等浓度硫酸反应产生二氧化碳气体,排尽装置内的空气,防止干扰实验;
【小问3详解】
要证明二氧化硫不与氯化钡反应,则需保证二氧化硫与氯化钡充分接触,所以当品红溶液2褪色时,氯化钡溶液中没有沉淀出现,说明二氧化硫不与氯化钡溶液反应,此时滴加双氧水,出现了白色沉淀。答案为:品红溶液2褪色;
【小问4详解】
要证明装置内空气已被排尽,需要实验现象加以佐证,所以装置中选用澄清石灰水而不用氢氧化钠溶液的目的是:检验二氧化碳是否已排尽装置内的空气。答案为:检验二氧化碳是否已排尽装置内的空气;
【小问5详解】
若木条不复燃,说明SO2与反应无O2生成,则生成Na2SO4,可能发生反应的化学方程式为:Na2O2+SO2=Na2SO4。答案为:Na2O2+SO2=Na2SO4;
【小问6详解】
将SO2通入装有碘水(含淀粉)的洗气瓶中,要比较还原性,必须证明反应已经发生,所以若溶液的蓝色褪去,说明还原性:SO2>I-,该反应的离子方程式:SO2+I2+2H2O=4H++2I-+。答案为:溶液的蓝色褪去;SO2+I2+2H2O=4H++2I-+。
【点睛】若装置内有空气存在,则二氧化硫通入氯化钡溶液中,会发生反应:2SO2+2H2O+O2+2BaCl2=2BaSO4↓+4HCl。
17. 神经病理性疼痛治疗药物米洛巴林苯磺酸盐的部分合成路线如下:
已知:
(1)A的结构简式为___________。
(2)B中所含官能团名称为___________。
(3)的系统命名为___________;Ⅲ的反应类型为___________。
(4)V的化学方程式为___________。
(5)米洛巴林的一种同分异构体F,同时满足下列条件:
①属于芳香族化合物且能与发生显色反应;
②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为。
则F的结构简式为___________。
(6)Ⅵ为成盐反应,其目是将米洛巴林转化为米洛巴林苯磺酸盐。
①米洛巴林中能与苯磺酸反应的官能团为___________,从结构角度分析其能与苯磺酸反应的原因是___________。
②熔点:米洛巴林___________米洛巴林苯磺酸盐(填“>”“<”或“=”)。
(7)参照上述合成路线,设计由和制备的合成路线___________。
【答案】(1)
(2)羰基、酯基 (3) ①. 3-溴丙烯 ②. 取代反应
(4)+KOH→+CH3CH2OH
(5)或或或 (6) ①. ②. 上有孤对电子能与形成配位键 ③. <
(7)
【解析】
【分析】乙酸和乙醇在浓硫酸催化作用下发生取代反应生成A,A与CH3CH2CH2COCl发生取代反应生成B,B通过Ⅲ发生取代反应生成C,C中羰基发生还原反应生成D,D发生水解反应生成CH3CH2OH与,E通过一系列反应生成,最后与作用生成米洛巴林苯磺酸盐,据此回答。
【小问1详解】
根据反应可知,A为乙酸乙酯,结构简式为CH3COOCH2CH3;
【小问2详解】
根据分析可知,B中所含官能团名称为羰基和酯基;
【小问3详解】
①的系统命名为3-溴丙烯;
②Ⅲ的反应类型为取代反应;
【小问4详解】
V为酯基在KOH溶液下发生水解,对应的化学方程式为:+KOH→+CH3CH2OH;
【小问5详解】
根据题意可知,属于芳香族化合物且能与FeCl3发生显色反应说明含有苯环和酚羟基,核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为9:6:2:2,说明有四种等效氢,满足要求的有机物为或或或;
【小问6详解】
①分析结构可知,米洛巴林中能与苯磺酸反应的官能团为氨基;
②其能与苯磺酸反应的原因是−NH2上有孤对电子能与H+形成配位键;
③米洛巴林(分子晶体)熔点小于米洛巴林苯磺酸盐(离子晶体)熔点;
【小问7详解】
由和CH3COOH制备目标产物,首先两种原料在浓硫酸作催化剂的作用下发生酯化反应生成,然后再与SOCl2在加热作用下转化为,最后转化为目标产物,合成路线为:。
18. 甲烷是非常重要的化工原料,利用甲烷催化重整技术可制备很多化工品和能源品。回答下列问题:
(1)甲烷是最简单的有机物,写出甲烷在光照条件下与氯气反应生成一氯代物的化学方程式___________。
(2)一种甲烷和二氧化碳的共转化催化反应历程如图所示:
已知部分化学键的键能数据如下:
共价键
键能
413
497
462
351
348
根据上述信息,写出该催化反应的热化学方程式___________。
(3)有研究团队认为甲烷催化制甲酸的转化过程如图所示:
①上述历程中除制得甲酸外,还可得到的副产品为___________。
②已知上述步骤Ⅱ反应的。一定温度下,向恒容密闭钢瓶中充入和,在催化剂作用下发生步骤Ⅱ的反应。末达到平衡,测得钢瓶中的物质的量为。内,平均反应速率___________。改变条件重复实验,测得的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,则___________(填“>”“<”或“=”)。
(4)已知。时,与水蒸气重整制氢时主要发生的反应有:、,实际生产中可向重整反应体系中加入适量多孔,理由是___________。在m和n两种催化剂作用下,反应的阿伦尼乌斯经验公式实验数据如图所示,已知阿伦尼乌斯经验公式(为活化能,k为速率常数,R和C为常数),m和n两种催化剂中对该反应催化效果较高的是___________。用m作催化剂时,该反应的活化能为___________。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. H2 ②. 0.001mol∙L-1∙min-1 ③. <
(4) ①. 吸收CO2,提高H2产率,提供热量 ②. n ③. 31
【解析】
【小问1详解】
甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成一氯甲烷和氯化氢;
【小问2详解】
由图可知,总反应为二氧化碳与甲烷在催化剂作用下反应生成乙酸,反应方程式为,反应的焓变;
【小问3详解】
①根据图中转化关系,再结合元素守恒和电子转移得失守恒,可得总反应方程式为,则上述历程中除制得甲酸外,还可得到的副产品是;
②列三段式如下:
内,平均反应速率;
③,该反应为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,的平衡转化率增大,且在图中相同压强下,温度为时的平衡转化率;
【小问4详解】
氧化钙与反应放热,加入适量多孔的便于吸收,且二者反应放热,提供热量,有利于甲烷与水蒸气的重整反应,提高的产率。已知,则,也就是直线的斜率为活化能的相反数,活化能越小,催化效果越好,对比图中两条直线的斜率可知,的斜率较小,和两种催化剂中对该反应的催化效果较高,用作催化剂时,反应的活化能为。
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固始县2024-2025学年一高二高联考上期期末考试
高三化学试题卷
注意事项:
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。考试时间75分钟,满分100分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息,然后在答题卡上作答,在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32
第I卷
一、选择题(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. 唐代赵蕤所题《嫘祖圣地》碑文记载:“嫘祖首创种桑养蚕之法,抽丝编绢之术,谏诤黄帝,旨定农桑,法制衣裳……弼政之功,殁世不忘”。下列有关说法正确的是
A. 丝绸制品主要成分是蛋白质,不能高温烫熨
B. “抽丝编绢”涉及化学变化
C. 蚕丝和棉纤维都是天然高分子,用灼烧法无法鉴别
D. 蚕丝水解可以生成葡萄糖
2. 生活中处处有化学。下列说法中未涉及氧化还原反应的是
A. 葡萄酒中用作食品添加剂
B. 灼烧固体焰色反应呈绿色
C. 我国科学家成功将转化为淀粉
D. 适量补充维生素C有利于提高补铁效果
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1.0mol羟基中含有10NA个电子
B. 30gC2H6中含有7NA个共价键
C. 0.1L1mol/L乙醇溶液中含有0.1NA个分子
D. 标准状况下,22.4L乙醇完全燃烧,生成的二氧化碳的分子数为2NA
4. 某有机物中间体结构如图所示,下列说法错误的是
A. 存在顺反异构和对映异构
B 含有4种官能团
C. 所有碳原子有可能共面
D. 检验其中碘元素所用试剂为溶液、稀硝酸、硝酸银溶液
5. 下列玻璃仪器在相应实验中选用不合理的是
A. 蒸馏法分离乙醇和乙醚:③⑤⑥
B. 重结晶法提纯(含少量):①②③
C. 可用硫酸溶液配制硫酸溶液:④⑦⑧⑨
D. 用溶液滴定水中游离氯:④⑥
6. 下列离子方程式正确的是
A. 硫化钠溶液与硝酸混合:S2-+2H+=H2S↑
B. Fe(OH)3溶于过量HI溶液:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
C. 过量的氨水与少量氯化铝溶液混合:Al3++4NH3﹒H2O=+4+2H2O
D. Ba(OH)2溶液与少量NaHCO3溶液混合: +Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O
7. 通过下列实验以印刷线路板碱性蚀刻废液(主要成分为[Cu(NH3)4]Cl2)为原料制备还原性物质CuCl。下列说法不正确的是
A. “沉铜”得到的沉淀主要为Cu(OH)2
B. “还原”时离子方程式为SO+Cu2++Cl-+H2O=CuCl↓+SO+2H+
C. “过滤”、“洗涤”时应该在隔绝空气条件下进行
D. 可循环利用的物质为H2SO4
8. 水合肼是一种无色透明发烟液体,具有强碱性和吸湿性,工业上常用作抗氧化剂。实验室利用反应制备水合肼。下列有关说法正确的是
A. 氯离子核外电子有18种空间运动状态
B. 以上相关元素第一电离能关系:
C. 该反应中C原子均为杂化,N原子均为杂化
D. 中键角小于中键角
9. 海水原位直接电解制氢技术是利用海水侧和电解质侧的水蒸气压力差使海水自然蒸发,并以蒸汽形式通过透气膜扩散到电解质侧重新液化,为电解提供淡水(工作时KOH溶液的浓度保持不变)。装置如图所示,下列叙述不正确的是
A. M电极反应式为
B. 该技术避免了生成强氧化性的含氯粒子腐蚀电极
C. 离子交换膜b为阳离子交换膜
D. 当产生标准状况下33.6L时,有1.5mol透过透气膜a
10. 我国学者利用双膜三室电解法合成了,该方法的优点是能耗低、原料利用率高,同时能得到高利用。价值的副产品,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. b为电源负极,气体X为
B. 膜I、膜Ⅱ依次适合选用阴离子交换膜、阳离子交换膜
C. 电解过程中需及时补充NaCl
D. 制得的同时NaOH溶液质量增加80g
11. 已知:。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 25℃、101 kPa下,11.2 L氮气中含有的π键数为NA
B. 16 g N2H4中含有的质子数为9NA
C. 0.1 mol H2O中含有的离子总数为0.2NA
D. 标准状况下,0.1 mol 溶于水得到的溶液中含有的个数为0.1NA
12. 下列实验操作对应的现象以及结论都正确且具有因果关系的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向盛有含的溶液的试管中加入的浓溶液,振荡
层溶液紫色变浅
(无色)
B
向盛有10滴溶液试管中滴加3滴的溶液,产生白色沉淀,再向其中滴加3滴的溶液
产生黄色沉淀
C
用玻璃棒能取的溶液滴在洁净的试纸上
试纸颜色无明显变化
溶液中的离子均不发生水解
D
将充满气体的注射器(带塞)的活塞往里推,压缩体积
注射器内气体颜色变浅
加压,平衡向生成气体的方向移动
A. A B. B C. C D. D
13. 某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备,进一步处理得到产品和,实验流程如图,下列说法正确的是
A. 步骤①离子方程式为:
B. 步骤①获得的操作为蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥
C. 煅烧制是的非氧化还原反应
D. 流程中只有能循环使用
14. 硫脲()可用作橡胶的硫化促进剂、金属矿物的浮选剂。测定工业样品中硫脲的质量分数的方法:称取g样品,加水溶解配成250mL溶液,取25mL溶液于锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用酸性标准溶液滴定,滴定至终点时消耗标准溶液mL[已知滴定时发生反应:,假设杂质不参与反应]。下列叙述正确的是
A. 硫脲中硫元素化合价为+2
B. 滴定时碳、氮元素发生氧化反应
C. 样品中硫脲的质量分数可表示为
D. 若滴定管中滴定前有气泡,滴定后无气泡,会使测定结果偏小
第II卷
二、非选择题
15. 钛是一种战略资源,广泛应用于国防、航天、航空和国民经济的许多领域,对于国民经济的发展具有战略意义。回答下列问题:
(1)钛的性质比较活泼,但金属钛具有较强的抗腐蚀性,其原因可能是___________。
(2)可与互溶,从微观角度解释其原因为___________;高温下,用、焦炭和氯气发生反应制取,同时生成一种可燃性气体,该反应中的还原产物为___________,每生成,反应中转移的电子数目为___________。
(3)的四卤化物熔点如下表所示,由此可推知,中的化学键类型是___________,至熔点依次升高,原因是___________。
化合物
熔点/℃
377
38.3
155
(4)具有重要的用途,可在高温下由与反应制得,同时生成一种可用作保护气的单质气体和一种无色无味的液体,该反应的化学方程式为___________。
16. SO2虽是大气污染物之一,但也是重要的工业原料。某同学在实验室设计了如下实验,对SO2的部分性质进行了探究。
I.二氧化硫的水溶性
(1) SO2易溶于水,溶于水有H2SO3生成。向SO2饱和溶液中加入NaHSO3固体,有气体冒出,原因是_______(结合有关平衡方程式简要说明)。
II.验证SO2能否与BaCl2溶液反应
某同学设计了如图装置,且所配制的溶液均使用了无氧蒸馏水,检验SO2在无氧干扰时,是否与氯化钡反应生成沉淀。
(2)加入碳酸钠粉末的目的是_______。
(3)当_______时,氯化钡溶液中没有沉淀出现,说明二氧化硫不与氯化钡溶液反应,此时滴加双氧水,出现了白色沉淀。
(4)装置中选用澄清石灰水而不用氢氧化钠溶液的目的是_______。
III.二氧化硫的还原性
已知SO2具有还原性,可以还原I2,也可以与Na2O2发生反应。
(5)将SO2通入装有过氧化钠的硬质试管中,将带火星的木条放在试管口处。
①若木条不复燃,则说明SO2与Na2O2反应无O2生成,可能发生反应的化学方程式为_______。
②若木条复燃,则说明SO2与Na2O2反应有O2生成,发生反应的化学方程式为2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2。
(6)将SO2通入装有碘水(含淀粉)的洗气瓶中,若_______,说明还原性:SO2>I-,写出该反应的离子方程式:_______。
17. 神经病理性疼痛治疗药物米洛巴林苯磺酸盐的部分合成路线如下:
已知:
(1)A的结构简式为___________。
(2)B中所含官能团名称为___________。
(3)的系统命名为___________;Ⅲ的反应类型为___________。
(4)V的化学方程式为___________。
(5)米洛巴林的一种同分异构体F,同时满足下列条件:
①属于芳香族化合物且能与发生显色反应;
②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为。
则F的结构简式为___________。
(6)Ⅵ为成盐反应,其目的是将米洛巴林转化为米洛巴林苯磺酸盐。
①米洛巴林中能与苯磺酸反应的官能团为___________,从结构角度分析其能与苯磺酸反应的原因是___________。
②熔点:米洛巴林___________米洛巴林苯磺酸盐(填“>”“<”或“=”)。
(7)参照上述合成路线,设计由和制备的合成路线___________。
18. 甲烷是非常重要的化工原料,利用甲烷催化重整技术可制备很多化工品和能源品。回答下列问题:
(1)甲烷是最简单的有机物,写出甲烷在光照条件下与氯气反应生成一氯代物的化学方程式___________。
(2)一种甲烷和二氧化碳共转化催化反应历程如图所示:
已知部分化学键的键能数据如下:
共价键
键能
413
497
462
351
348
根据上述信息,写出该催化反应的热化学方程式___________。
(3)有研究团队认为甲烷催化制甲酸的转化过程如图所示:
①上述历程中除制得甲酸外,还可得到的副产品为___________。
②已知上述步骤Ⅱ反应的。一定温度下,向恒容密闭钢瓶中充入和,在催化剂作用下发生步骤Ⅱ的反应。末达到平衡,测得钢瓶中的物质的量为。内,平均反应速率___________。改变条件重复实验,测得的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,则___________(填“>”“<”或“=”)。
(4)已知。时,与水蒸气重整制氢时主要发生的反应有:、,实际生产中可向重整反应体系中加入适量多孔,理由是___________。在m和n两种催化剂作用下,反应的阿伦尼乌斯经验公式实验数据如图所示,已知阿伦尼乌斯经验公式(为活化能,k为速率常数,R和C为常数),m和n两种催化剂中对该反应催化效果较高的是___________。用m作催化剂时,该反应的活化能为___________。
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