内容正文:
化学试卷
考试时间:2025年10月16日下午14:30-17:05 试卷满分:100分
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答: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。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将答题卡上交。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本小题共15小题,每小题3分,共45分。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. 2025年9月3日,中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵盛典在北京举行,下列说法错误的是
A.战机使用的高沸点液体发烟剂拉烟过程只发生化学变化
B.导弹外壳是由耐热树脂基体与碳纤维组成的复合材料
C.防弹衣中的凯夫拉纤维是芳香聚酰胺材料
D.隐形歼击机的隐身涂层属于合成高分子材料
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.战机拉烟过程中,高沸点液体发烟剂在高温下汽化并冷凝成小液滴形成烟迹,主要为物理变化,并非只发生化学变化,故A错误;
B.复合材料由基体和增强体组成,耐热树脂基体与碳纤维组成的材料属于复合材料,故B正确;
C.凯夫拉纤维的化学成分为聚对苯二甲酰对苯二胺,属于芳香族聚酰胺材料,故C正确;
D.隐形战机的隐身涂层通常由人工合成的高分子化合物构成,属于合成高分子材料,故D正确;
选A。
2. 下列化学用语表达错误的是
A. 中N的杂化类型为 B. 的价层电子排布式为
C. 含有键的数目为 D. 分子的球棍模型为
【答案】D
【解析】
【详解】A.中N原子价层电子对数为3,杂化类型为sp2,故A正确;
B.Fe基态电子排布为[Ar]3d64s2,Fe原子失去2个4s电子得到Fe2+,Fe2+价层电子排布式为3d6,故B正确;
C.N2分子中存在N≡N键,三键含1个σ键和2个π键,1mol N2含π键数目为2NA,故C正确;
D.O3中心O原子sp2杂化,含1对孤电子对,分子构型为V形,故D错误;
选D。
3. 下列描述不能正确地反映事实的是
A. 重结晶法提纯苯甲酸中,冷却结晶滤出的晶体用无水乙醇洗涤
B. 碳酸钠与盐酸反应放热,但碳酸氢钠与盐酸反应吸热
C. 甲酸和乙酸都能够与水互溶,但高级脂肪酸不溶于水
D. 维生素C是水果罐头中常用的抗氧化剂,但大量摄入会危害健康
【答案】A
【解析】
【详解】A.重结晶后应用冷水洗涤,乙醇可溶解苯甲酸,A错误;
B.碳酸钠与盐酸反应为放热反应,碳酸氢钠与盐酸反应为吸热反应,B正确;
C.含碳数量少的羧酸极性强,可溶于水,碳原子数目越多,极性越弱,溶解性越差,C正确;
D.维生素C具有还原性,可用作抗氧化剂,同时也具有一定的危害,D正确;
故答案为A。
4. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
选项
A.
B.
实验目的
分离和混合物
证明酸性:硫酸>碳酸>苯酚
实验示意图
选项
C.
D.
实验目的
证明浓分解生成
吸收
实验示意图
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.易溶于形成均一溶液,分液适用于互不相溶的液体分离,无法分离溶液中的Br2和,应采用蒸馏法,A错误;
B.稀硫酸与反应生成,证明酸性硫酸>碳酸;通入苯酚钠溶液生成苯酚(溶液变浑浊),证明酸性碳酸>苯酚,装置合理,B正确;
C.浓硝酸受热易挥发,挥发出的蒸气也能氧化KI生成使淀粉变蓝,无法确定是浓分解的所致,C错误;
D.HCl极易溶于水,导管直接插入水中会发生倒吸,苯上层无法起到防倒吸作用,D错误;
故选B。
5. 下列化学事实不符合“量变引起质变”观点的是
A. 向澄清石灰水中通入,溶液先变浑浊后变澄清
B. 迅速拉伸装有与混合气体的注射器,气体颜色先变浅后变深
C. 向胶体逐滴加入盐酸,先沉降后溶解
D. 提高浓度,铁由剧烈溶解转为钝化
【答案】B
【解析】
【详解】A.CO2通入石灰水,先与Ca(OH)2生成CaCO3沉淀,出现浑浊,继续通入过量CO2后生成可溶的Ca(HCO3)2,溶液变澄清,量变导致产物改变,符合“量变引起质变”,A不符合题意;
B.拉伸注射器使压强降低,NO2与N2O4的平衡移动导致颜色变化,但未生成新物质,仅为同一平衡体系的浓度调整,属于量变引起量变,B符合题意;
C.少量盐酸使Fe(OH)3胶体聚沉,过量盐酸溶解沉淀,量变导致不同现象,C不符合题意;
D.HNO3浓度提高使铁从剧烈反应转为钝化,浓度量变引发反应类型质变,D不符合题意;
故答案为B。
6. 均为短周期主族元素,Q为卤素,其单质在常温下为有色气体;Y与Z同族,且该族元素的最高价氧化物对应水化物为弱酸;X与M同周期且相邻,并满足X的价电子数。下列判断一定正确的是
A. M的氧化物为两性氧化物
B. Q的单质常用于海水提溴
C. X盐溶液的焰色为黄色
D. X与Q形成的二元化合物为离子化合物
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、M、Q五种元素均为短周期主族元素。Q为卤素,其单质在常温下为有色气体,则Q为Cl或F(F2常温下为浅黄绿色气体);Y与Z同族,且该族元素的最高价氧化物对应水化物为弱酸,符合条件的物质是碳酸与硅酸,则Y、Z分别为C 或Si(无对应关系),X与M同周期且相邻(原子序数差1),并满足X的价电子数是M价电子数 的一半(价电子分别为1和2),则符合条件的元素有两组:①X是Na,M为Mg;②X是Li,M为Be;据此作答。
【详解】A.依据分析,若M为Mg,其氧化物(MgO)为碱性氧化物;若M为Be,其氧化物(BeO)为两性氧化物,A错误;
B.依据分析,若Q为Cl,海水提溴时其单质氯气用于氧化Br-制Br2;若Q为F,F2会与水反应产生氧气与氟化氢,不能用于海水提溴,B错误;
C.依据分析,若X为Na,其盐溶液的焰色为黄色;若X为Li,其盐溶液的焰色为红色,C错误;
D.依据分析,X为钠或锂,为活泼金属单质容易失去电子;Q为F2或Cl2,为活泼非金属单质容易得到电子,两者组合形成的二元化合物均为离子化合物,D正确;
故答案选D。
7. 下列关于物质结构或性质及其解释存在错误的是
选项
物质结构或性质
解释
A
细胞膜磷脂双分子层头向外,尾向内排列
磷脂分子头基亲水,尾基疏水
B
聚乙炔能导电
聚乙炔中含共轭大键,电子能够在分子链上自由移动
C
冰晶体的配位数为12
水分子以分子密堆积方式排列
D
壁虎能在墙上爬行自如
壁虎足的细毛与墙体之间的作用力为范德华力
A A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.磷脂分子亲水头部朝外、疏水尾部朝内,符合细胞膜结构特点,A正确;
B.聚乙炔的共轭π键使电子离域,赋予导电性,B正确;
C.冰的配位数为4(氢键导致),密堆积配位数为12(如金属晶体),解释混淆了两者,C错误;
D.范德华力是壁虎吸附的主要作用力,符合实际,D正确;
故选C。
8. 如图所示的物质转化关系中,单质A有多种同素异形体,F具有漂白性,G是一种紫红色金属。下列叙述错误的是
A. H的化学式为
B. F可以用于食品加工
C. I为网状结构,既有弹性又有强度
D. 与足量B反应转移的电子数为
【答案】A
【解析】
【分析】A和氧气反应生成F,F具有漂白性,说明F是二氧化硫,逆推得A是硫;G是一种紫红色金属,是铜;由于C和D在E的作用下反应生成硫,说明C和D发生归中反应,生成硫单质,则C、D是含有的盐,则B为强碱。
【详解】A.单质A为硫,紫红色金属G为铜,由于硫的氧化性较弱,S与Cu在加热条件下反应生成硫化亚铜,故H的化学式应为Cu2S,A错误;
B.F具有漂白性,结合转化关系可知F为二氧化硫,SO2可用于食品加工,B正确;
C.I由顺丁橡胶转化而来,顺丁橡胶经硫化后形成网状结构的硫化橡胶,兼具弹性和强度,C正确;
D.A为S,B为NaOH,反应方程式为,3 mol S反应转移4 mol电子,故1 mol S转移电子数为,D正确;
故选A。
9. 2023年诺贝尔化学奖授予了3位研究量子点的科学家。砷化镓是一种典型的量子点材料,其立方晶胞如图所示,距离晶胞原点最近的原子坐标为,晶胞参数,关于的下列说法错误的是
A. 在坐标处存在原子
B. 在晶体中,每个周围距离最近且相等的原子个数为12
C. 晶体的密度为
D. 最小核间距:
【答案】C
【解析】
【详解】A.由晶胞结构可知,距离晶胞原点最近的As原子坐标为,则其余三个As原子坐标分别为,、,A正确;
B.以一个位于顶点的Ga原子观察,一个晶胞中与该Ga原子等距离且最近的Ga原子位于面心,共有3个Ga原子,因此每个As原子周围等距离且最近的As原子有个,B正确;
C.晶胞中Ga的个数为:,As在 内部,个数为:4,晶胞中有4个GaAs,则晶胞密度为:,C错误;
D.Ga-As最小核间距为体对角线的,即,Ga-Ga最小核间距为,故最小核间距:Ga-Ga>Ga-As,D正确;
故选C。
10. 酰氯是常见的有机合成中间体,遇水分解。实验室可用苯甲酸固体和过量液体(沸点为)制备苯甲酰氯(熔点为,沸点为),该反应剧烈放热。装置示意图(部分装置省略)及反应原理如下图。下列说法错误的是
A. 需在不断搅拌下快速滴加
B. 实验中冷凝水应从a口进入
C. 冷凝管上端需连接装有碱性干燥剂的干燥管
D. 反应结束后可蒸馏提纯产物
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应剧烈放热,若快速滴加SOCl2会导致反应过于剧烈,温度骤升,可能引起SOCl2(沸点77℃)挥发或发生危险,应缓慢滴加以控制反应速率,故A错误;
B.冷凝管水流遵循“低进高出”原则,水从a口进入可充满冷凝管,冷凝效果好,故B正确;
C.苯甲酰氯遇水分解,SOCl2也易与水反应,需防止空气中水蒸气进入装置,冷凝管上端连接碱性干燥剂的干燥管,可吸收水蒸气并吸收挥发出的酸性气体,故C正确;
D.反应后混合物含过量SOCl2、产物苯甲酰氯,二者沸点差异大,可通过蒸馏分离提纯苯甲酰氯,故D正确;
选A。
11. 氟他胺是一种抗肿瘤药,其合成部分流程如下。已知吡啶是一种有机碱。下列说法正确的是
A. 丙与足量加成后的产物含3个手性碳
B. 甲属于脂肪烃的衍生物
C. 乙不能发生还原反应
D. 吡啶能提高丙的产率
【答案】D
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,一定条件下丙与足量氢气发生加成反应生成,加成产物中含有如图⁕所示的2个手性碳:,A错误;
B.由结构简式可知,甲分子中含有苯环,属于芳香烃的衍生物,不属于脂肪烃的衍生物,B错误;
C.由结构简式可知,乙分子中含有的苯环一定条件下能与氢气发生还原反应,C错误;
D.由有机物的转换关系可知,乙转化为丙的反应为:++HCl,吡啶为有机碱,能与反应生成的氯化氢,使平衡向正反应方向移动,提高丙的产率,D正确;
故选D。
12. 我国科研团队以廉价易得的重水为氘源,通过温和电催化实现了芳烃氘代还原反应,反应原理如图所示,反应液为酸性环境。下列叙述错误的是
A. 电极a接电源负极
B. 电极b上的电极反应式为:
C. 每生成的,理论上消耗重水
D. 该方法绿色环保且成本低廉
【答案】C
【解析】
【详解】A.电极a处发生芳烃(苯环)的还原反应,为阴极,阴极接电源负极,A正确;
B.电极b为阳极,酸性环境下D2O失电子发生氧化反应生成O2和D+,电极反应式为,B正确;
C.产物为(六元环氘代环己烷),每生成的需加6 molD(来自6 molD+)。阳极每生成4 mol D+消耗2mol D2O(20g/mol),生成6 mol D+需3mol D2O,质量为3 mol×20 g/mol =60g,C错误;
D.该方法以廉价重水氘源,电催化产物无污染,绿色环保且成本低,D正确;
故选C。
13. B和为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是
A. 配位数:,是因B原子半径小且价层空轨道有限
B. 酸性:,是因B的电负性更强致硼酸中更易电离
C. 键角,是因从转为杂化
D. 熔点:,是因B半径更小导致更强
【答案】B
【解析】
【详解】A.B和Al同主族,B位于第二周期,原子半径小,价层空轨道数量有限,导致配位数为4;Al位于第三周期,原子半径较大,价层空轨道更多,可形成,配位数6,A正确;
B.硼酸作为路易斯酸,能与水分子中的结合形成,同时释放出,其电离方程式为;而是两性氢氧化物,酸性极弱,B错误;
C.中Al原子的价层电子对数为3,采取杂化,分子构型为平面三角形;中Al原子通过配位键形成四配位结构,杂化方式转为,分子构型为四面体,所以键角,C正确;
D.B原子半径比Al小,B-N键键长短、键能大,导致BN熔点高于AlN,D正确;
故选B。
14. 科研人员构建了一种金属-有机笼,可装载小分子形成超分子M,实现的靶向运输与按需释放(已知在溶液中溶解性较好)。下列说法正确的是
A. 中含有手性碳原子
B. 中存在配位键
C. 与通过配位键结合,过程不可逆
D. 可将M置于纯溶液中并定期换液,实现的释放
【答案】D
【解析】
【详解】A.连有四个不同基团的饱和碳原子为手性碳原子,即为sp3杂化,MOC的配体中环上的碳原子为sp2杂化,酯基中碳原子也为sp2杂化,碳碳三键中碳原子为sp杂化,乙基中的碳原子连有重复基团,综合可知,没有连四个不同基团的饱和碳原子,故A错误;
B.MOC为金属-有机笼状结构,1 mol MOC中含有2个Pd2+,每个Pd2+参与形成的配位键为4个,因此1 mol MOC中存在配位键为,B错误;
C.DAQ与MOC形成超分子M,超分子结合力为非共价键(如氢键、范德华力,图中虚线所示),而非配位键;且“按需释放”表明结合过程可逆,以便实现DAQ的释放,C错误;
D.已知DAQ在DMSO中溶解性好,将M置于纯DMSO时,DAQ会从MOC中释放到DMSO中,定期换液可移走溶解的DAQ,促使M持续释放,D正确;
故答案选D。
15. 某溶液的总硫浓度,含硫物种分布系数与的关系曲线如图,在不同下的临界金属离子浓度的曲线如图,。已知常温下。下列描述错误的是
A. 曲线1代表随的变化
B. 等浓度的与溶液等体积混合后,溶液的约为7
C. 向该溶液中加入一定量固体,并调至时,
D. 用可除去溶液中混有的
【答案】C
【解析】
【详解】A.对于MS型硫化物,,因远小于,相同时更小,更大,故曲线在曲线上方,曲线1代表,A正确;
B.溶液的总硫浓度,伴随溶液pH增大,H2S的分布分数减小、HS-的分布分数先增大后减小,pH增大到一定值后随横坐标增大而增大的是S2-,则图中除标记1、2之外的另外3条线,随横坐标增大而减小的是H2S、先增大后减小的是HS-,另外一条是S2-,H2S与HS-交点pH=7.0,则等浓度的等体积混合,约为7,B正确;
C.溶液中加入一定量固体后,不外加物质,存在电荷守恒:,调至时,由B项分析可知,此时溶液pH=12.9,呈碱性,,联立两式可知:,但调pH,必然外加了物质,假设加NaOH溶液,则原电荷守恒应变为:,即应时,C错误;
D.由于,发生沉淀转化:,可除去CuCl2,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 为实现废旧锂电池资源循环利用和环境保护,某工厂设计了一条回收废旧磷酸锰铁锂电池正极材料的流程(如下图所示)。正极粉末主要成分为,含少量等杂质。
已知:
①难溶于水。
②常温下。
③萃取剂(结构简式为)萃取原理:酸形式;去质子后的阴离子。
回答下列问题:
(1)基态的价层电子轨道表示式为________。
(2)正极粉末“酸浸”前需“浆化(制成悬浊液)”的原因是________。
(3)滤渣A的成分为________。
(4)滤渣B是________[填“”或“”],判断的理由是________。
(5)萃取剂一般以二聚体的形式与以配位键结合,请从结构的角度解释易形成二聚体的原因________;下列试剂中,最宜作为反萃取剂X的是________(填选项编号)。
A. B. C. D.
(6)产物和与固体在空气中焙烧制得正极材料,反应的化学方程式为________。
【答案】(1) (2)分散粉末,增加与酸接触面积,避免剧烈反应
(3)
(4) ①. ②. 当pH=3.3时,若形成,则,若以沉淀,,即以沉淀需要磷酸根浓度较小,沉淀为。
(5) ①. 通过氢键形成二聚体 ②. A
(6)
【解析】
【分析】正极粉末主要成分为,含少量等,经过“浆化酸浸”可将Li、Mn、Fe、Cu、Al等元素溶解为Li+、Mn2+、Fe2+、Cu2+、Al3+;继续加入Fe,可将Cu2+还原为Cu进入滤渣,加入的过量NH4F固体使Al元素转化为难溶的进入滤渣A;进入“调pH=3.3过滤”的有Li+、Mn2+、Fe2+经过H2O2的氧化生成的Fe3+通过调pH=3.3转化为沉淀进入滤渣B;进入“萃取分液”的是Li+、Mn2+。
【小问1详解】
基态质子数为25,电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,价层电子轨道表示式为。
【小问2详解】
正极粉末“酸浸”前需“浆化(制成悬浊液)”的原因是分散粉末,增加与酸接触面积,避免剧烈反应。
【小问3详解】
根据分析滤渣A的成分为Cu、。
【小问4详解】
当pH=3.3时,若形成,则,若以沉淀,,即以沉淀需要磷酸根浓度较小,沉淀为。
【小问5详解】
中有O元素,分子间可通过氢键形成二聚体。
萃取原理:,,故反萃取要加入酸使上述平衡逆移,会与Li+形成沉淀不利于萃取,D不符合题意;HCl会引入杂质氯离子,C不符合题意;既可进行反萃取又不会引入杂质,A符合题意。故选A。
【小问6详解】
和与固体在空气中焙烧制得正极材料,反应的化学方程式为。
17. 钴配合物Z的化学式为,是紫色固体,难溶于水。实验室由固体制备Z的过程如下(部分条件省略):
①将固体分次加入含有适量的浓氨水中,搅拌溶解。
②在搅拌下,依次向上述溶液中缓慢滴加溶液、稍过量的浓盐酸。
③在水浴下加热20分钟,冷却至室温,收集固体,得到产品Z。
回答下列问题:
(1)配合物Z中钴元素的化合价为________;含有________键。
(2)步骤②中浓盐酸需“缓慢滴加”的原因是________。
(3)步骤③中“收集固体”的装置可以选择________(填选项编号)。
A.
B.
C.
D.
(4)实验最终得到固体Z的质量为,该实验中Z的产率为________%(精确到0.1)。
(5)已知步骤①所得溶液中钴元素以形式存在,则步骤③中生成Z化学反应方程式为________。
(6)若控制该体系中的钴氨比例,可得到两种颜色不同的产物X和Y,二者分子式均为,其阳离子的空间结构均与Z中阳离子接近(Z的阳离子结构为八面体形,如图所示)。下列说法正确的是________(填选项编号)。
A. 与足量溶液反应,等质量X和Y得到的白色沉淀质量不相同
B. X和Y的阳离子中,2个氯离子之间的距离相同
C. X和Y在浓盐酸中的稳定性均弱于在水中的稳定性
D. 可通过X射线衍射实验区分X和Y
【答案】(1) ①. (或价) ②. 21
(2)减少浓盐酸的挥发损失,提高其利用率
(3)B (4)63.9
(5) (6)CD
【解析】
【小问1详解】
配合物Z中阳离子为,内配体中不显电性,还有一个,故钴元素的化合价为+3。有1 mol Co←Cl配位键、5 mol Co←N配位键、15 molN-H键,配位键也属于键,故共21 mol键。
【小问2详解】
浓盐酸挥发性强,步骤②中浓盐酸需“缓慢滴加”以防止浓盐酸的挥发损失,提高其利用率。
【小问3详解】
步骤③中“收集固体”是指从溶液中分离出固体,选择过滤,装置可以选择B。
【小问4详解】
Z的产率。
【小问5详解】
步骤①所得溶液中钴元素以形式存在,步骤③在水浴下加热20分钟生成Z的化学反应方程式为。
【小问6详解】
A.二者分子式均为,均只有1个Cl-可与与足量溶液反应,故等质量X和Y得到的白色沉淀质量相同,A错误;
B. X和Y为配合物的两种同分异构体,其阳离子为八面体构型,存在邻位和对位两种几何异构体。两种异构体中,2个氯配体之间的距离不相同,B错误;
C. X和Y中的配体可被浓盐酸中的代替,从而形成铵盐和多氯的钴配体离子,故X和Y在浓盐酸中的稳定性均弱于在水中的稳定性,C正确;
D.X、Y的结构不同,可通过X射线衍射实验区分X和Y,D正确;
故选CD。
18. 喹啉及其衍生物在药物化学中具有重要地位,其化合物具有抗疟疾、抗菌、抗病毒等活性。一种新型喹啉抗菌药物M的合成路线如下。
已知
回答下列问题:
(1)有机物A的名称是________。
(2)有机物C中官能团的名称为________。
(3)的化学反应可以分为三步进行,第一步是取代反应,第二步是加成反应,第三步是消去反应,请写出第二步反应产物的结构简式________。
(4)有机物G是六元含氮杂环,的化学方程式________。
(5)满足以下条件的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。
①比A多一个碳的A的同系物;
②分子结构中含有,其中核磁共振氢谱满足的结构简式为________(写出一种)。
(6)多数药物需要用生理盐水稀释后当做注射液,生成的新型药物M可通过与盐酸反应改善水溶性,请从结构的角度解释原因:________。
【答案】(1)对氯苯胺(氯苯胺)
(2)碳氯键/氯原子、酰胺基
(3) (4) (5) ①. 17 ②. 或(两种中的一种即可)
(6)M中的N原子可以与形成配位键,形成离子型的铵盐,进而提高在水中的溶解度
【解析】
【分析】A()与发生取代反应生成,发生加成反应生成,发生消去反应生成B,B与氢气发生还原反应生成C,C在加热下生成D;E()在无水作用下发生取代反应生成F(),与加热条件下发生取代反应生成含六元环的G(),G与发生取代反应生成H(),D与H发生取代反应生成M。
【小问1详解】
有机物A中苯环中有氨基和对位的氯原子,因此名称为对氯苯胺(氯苯胺),故答案为:对氯苯胺(氯苯胺);
【小问2详解】
有机物C中官能团的名称为碳氯键/氯原子、酰胺基,故答案为:碳氯键/氯原子、酰胺基;
小问3详解】
的化学反应中,由已知,第一步为与发生取代反应生成和乙醇,发生酮羰基的加成反应生成,发生消去反应生成B,故答案为:;
【小问4详解】
与加热条件下发生取代反应生成含六元环的,方程式为:,故答案为:;
【小问5详解】
根据要求,可得第一种情况为苯环连3个取代基(即,,),共10种结构;第二种情况苯环连2个取代基(即或),共6种结构;第三种情况苯环连1个取代基(),共1种结构,则满足条件的同分异构体总共17种;其中核磁共振氢谱满足的结构简式为或,故答案为:或;
【小问6详解】
M中的N原子可以与形成配位键,形成离子型的铵盐,进而提高在水中的溶解度,因此新型药物M可通过与盐酸反应改善水溶性,故答案为:M中的N原子可以与形成配位键,形成离子型的铵盐,进而提高在水中的溶解度;
19. 苯乙烯作为一种重要的基础有机化工原料,广泛用于合成塑料和橡胶。工业上可以采用如下两种工艺制备苯乙烯:
工艺一:乙苯直接脱氢
反应I:
工艺二:耦合乙苯脱氢。
反应I:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)反应的________。
(2)反应I正反应的活化能________逆反应的活化能(填“>”或“<”)。
(3)采用工艺一时,工业上常在恒压下掺入高温水蒸气,其理由是________。
(4)起始为常压下,在容积为的恒容密闭容器中,控制投料比分别为和,并在催化剂作用下发生反应,乙苯平衡转化率与反应温度的关系如图1所示。
曲线A的投料比为________。若时初始乙苯的物质的量为,反应经达到图中Q点所示的平衡状态,则下反应的平衡常数________。
(5)相同条件下,工艺二乙苯的平衡转化率明显高于工艺一乙苯的平衡转化率,其可能的原因是________。
(6)在某催化剂下,工艺二制备苯乙烯的反应历程如图2所示
实验证明,催化剂表面碱性太强会降低苯乙烯的生成速率,其原因可能是________(写出1点)。
【答案】(1)
(2)> (3)高温水蒸气掺入使气体体积增大(分压减小),温度升高,有利于反应I平衡正向移动,提高乙苯平衡转化率
(4) ①. ②.
(5)工艺二中反应Ⅱ的发生,促进反应I平衡正向移动
(6)与反应,减少在催化剂表面的吸附(或会与形成竞争吸附,导致在催化剂表面的吸附减少;其它合理答案即可)
【解析】
【小问1详解】
目标反应=反应I+反应Ⅱ,。
【小问2详解】
反应I是吸热反应,所以正反应的活化能>逆反应的活化能。
【小问3详解】
采用工艺一时,工业上常在恒压下掺入高温水蒸气,其理由是高温水蒸气掺入使气体体积增大(分压减小),温度升高,有利于反应I平衡正向移动,提高乙苯平衡转化率。
【小问4详解】
温度相同时,越大,乙苯的转化率越高,结合图像可知越靠上的曲线乙苯转化率越高,则曲线A对应的投料比为;根据分析,曲线C对应的投料比为,时,乙苯转化率为50 %,初始乙苯的物质的量为,则初始二氧化碳的物质的量为,平衡时乙苯的物质的量为,二氧化碳的物质的量为,生成的、、的物质的量均为,故下反应的平衡常数。
【小问5详解】
相同条件下,工艺二乙苯的平衡转化率明显高于工艺一乙苯的平衡转化率,其可能的原因是工艺二中反应Ⅱ的发生,促进反应I平衡正向移动。
【小问6详解】
催化剂表面碱性太强会降低苯乙烯的生成速率,其原因可能是与反应,减少在催化剂表面的吸附(或会与形成竞争吸附,导致在催化剂表面的吸附减少)。
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化学试卷
考试时间:2025年10月16日下午14:30-17:05 试卷满分:100分
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答: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。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将答题卡上交。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本小题共15小题,每小题3分,共45分。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. 2025年9月3日,中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵盛典在北京举行,下列说法错误的是
A.战机使用的高沸点液体发烟剂拉烟过程只发生化学变化
B.导弹外壳是由耐热树脂基体与碳纤维组成的复合材料
C.防弹衣中的凯夫拉纤维是芳香聚酰胺材料
D.隐形歼击机的隐身涂层属于合成高分子材料
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语表达错误的是
A. 中N的杂化类型为 B. 的价层电子排布式为
C. 含有键的数目为 D. 分子的球棍模型为
3. 下列描述不能正确地反映事实的是
A. 重结晶法提纯苯甲酸中,冷却结晶滤出的晶体用无水乙醇洗涤
B. 碳酸钠与盐酸反应放热,但碳酸氢钠与盐酸反应吸热
C. 甲酸和乙酸都能够与水互溶,但高级脂肪酸不溶于水
D. 维生素C是水果罐头中常用的抗氧化剂,但大量摄入会危害健康
4. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
选项
A.
B.
实验目
分离和混合物
证明酸性:硫酸>碳酸>苯酚
实验示意图
选项
C.
D.
实验目的
证明浓分解生成
吸收
实验示意图
A. A B. B C. C D. D
5. 下列化学事实不符合“量变引起质变”观点的是
A. 向澄清石灰水中通入,溶液先变浑浊后变澄清
B. 迅速拉伸装有与混合气体注射器,气体颜色先变浅后变深
C. 向胶体逐滴加入盐酸,先沉降后溶解
D. 提高浓度,铁由剧烈溶解转为钝化
6. 均为短周期主族元素,Q为卤素,其单质在常温下为有色气体;Y与Z同族,且该族元素的最高价氧化物对应水化物为弱酸;X与M同周期且相邻,并满足X的价电子数。下列判断一定正确的是
A. M的氧化物为两性氧化物
B. Q的单质常用于海水提溴
C. X盐溶液的焰色为黄色
D. X与Q形成的二元化合物为离子化合物
7. 下列关于物质结构或性质及其解释存在错误的是
选项
物质结构或性质
解释
A
细胞膜磷脂双分子层头向外,尾向内排列
磷脂分子头基亲水,尾基疏水
B
聚乙炔能导电
聚乙炔中含共轭大键,电子能够在分子链上自由移动
C
冰晶体的配位数为12
水分子以分子密堆积方式排列
D
壁虎能在墙上爬行自如
壁虎足细毛与墙体之间的作用力为范德华力
A. A B. B C. C D. D
8. 如图所示的物质转化关系中,单质A有多种同素异形体,F具有漂白性,G是一种紫红色金属。下列叙述错误的是
A. H的化学式为
B. F可以用于食品加工
C. I为网状结构,既有弹性又有强度
D. 与足量B反应转移的电子数为
9. 2023年诺贝尔化学奖授予了3位研究量子点的科学家。砷化镓是一种典型的量子点材料,其立方晶胞如图所示,距离晶胞原点最近的原子坐标为,晶胞参数,关于的下列说法错误的是
A. 在坐标处存在原子
B. 在晶体中,每个周围距离最近且相等的原子个数为12
C. 晶体的密度为
D. 最小核间距:
10. 酰氯是常见的有机合成中间体,遇水分解。实验室可用苯甲酸固体和过量液体(沸点为)制备苯甲酰氯(熔点为,沸点为),该反应剧烈放热。装置示意图(部分装置省略)及反应原理如下图。下列说法错误的是
A. 需在不断搅拌下快速滴加
B. 实验中冷凝水应从a口进入
C. 冷凝管上端需连接装有碱性干燥剂的干燥管
D. 反应结束后可蒸馏提纯产物
11. 氟他胺是一种抗肿瘤药,其合成部分流程如下。已知吡啶是一种有机碱。下列说法正确的是
A. 丙与足量加成后的产物含3个手性碳
B. 甲属于脂肪烃的衍生物
C. 乙不能发生还原反应
D. 吡啶能提高丙的产率
12. 我国科研团队以廉价易得的重水为氘源,通过温和电催化实现了芳烃氘代还原反应,反应原理如图所示,反应液为酸性环境。下列叙述错误的是
A. 电极a接电源负极
B. 电极b上的电极反应式为:
C. 每生成的,理论上消耗重水
D 该方法绿色环保且成本低廉
13. B和为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是
A. 配位数:,是因B原子半径小且价层空轨道有限
B. 酸性:,是因B的电负性更强致硼酸中更易电离
C. 键角,是因从转为杂化
D. 熔点:,是因B半径更小导致更强
14. 科研人员构建了一种金属-有机笼,可装载小分子形成超分子M,实现的靶向运输与按需释放(已知在溶液中溶解性较好)。下列说法正确的是
A. 中含有手性碳原子
B. 中存在配位键
C. 与通过配位键结合,过程不可逆
D. 可将M置于纯溶液中并定期换液,实现的释放
15. 某溶液的总硫浓度,含硫物种分布系数与的关系曲线如图,在不同下的临界金属离子浓度的曲线如图,。已知常温下。下列描述错误的是
A. 曲线1代表随的变化
B. 等浓度的与溶液等体积混合后,溶液的约为7
C. 向该溶液中加入一定量固体,并调至时,
D. 用可除去溶液中混有的
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 为实现废旧锂电池资源循环利用和环境保护,某工厂设计了一条回收废旧磷酸锰铁锂电池正极材料的流程(如下图所示)。正极粉末主要成分为,含少量等杂质。
已知:
①难溶于水。
②常温下。
③萃取剂(结构简式为)萃取原理:酸形式;去质子后的阴离子。
回答下列问题:
(1)基态的价层电子轨道表示式为________。
(2)正极粉末“酸浸”前需“浆化(制成悬浊液)”的原因是________。
(3)滤渣A的成分为________。
(4)滤渣B是________[填“”或“”],判断的理由是________。
(5)萃取剂一般以二聚体的形式与以配位键结合,请从结构的角度解释易形成二聚体的原因________;下列试剂中,最宜作为反萃取剂X的是________(填选项编号)。
A. B. C. D.
(6)产物和与固体在空气中焙烧制得正极材料,反应的化学方程式为________。
17. 钴配合物Z的化学式为,是紫色固体,难溶于水。实验室由固体制备Z的过程如下(部分条件省略):
①将固体分次加入含有适量的浓氨水中,搅拌溶解。
②在搅拌下,依次向上述溶液中缓慢滴加溶液、稍过量的浓盐酸。
③在水浴下加热20分钟,冷却至室温,收集固体,得到产品Z。
回答下列问题:
(1)配合物Z中钴元素的化合价为________;含有________键。
(2)步骤②中浓盐酸需“缓慢滴加”的原因是________。
(3)步骤③中“收集固体”的装置可以选择________(填选项编号)。
A.
B.
C.
D.
(4)实验最终得到固体Z的质量为,该实验中Z的产率为________%(精确到0.1)。
(5)已知步骤①所得溶液中钴元素以形式存在,则步骤③中生成Z的化学反应方程式为________。
(6)若控制该体系中的钴氨比例,可得到两种颜色不同的产物X和Y,二者分子式均为,其阳离子的空间结构均与Z中阳离子接近(Z的阳离子结构为八面体形,如图所示)。下列说法正确的是________(填选项编号)。
A. 与足量溶液反应,等质量X和Y得到的白色沉淀质量不相同
B. X和Y的阳离子中,2个氯离子之间的距离相同
C. X和Y在浓盐酸中的稳定性均弱于在水中的稳定性
D. 可通过X射线衍射实验区分X和Y
18. 喹啉及其衍生物在药物化学中具有重要地位,其化合物具有抗疟疾、抗菌、抗病毒等活性。一种新型喹啉抗菌药物M的合成路线如下。
已知
回答下列问题:
(1)有机物A的名称是________。
(2)有机物C中官能团的名称为________。
(3)的化学反应可以分为三步进行,第一步是取代反应,第二步是加成反应,第三步是消去反应,请写出第二步反应产物的结构简式________。
(4)有机物G是六元含氮杂环,的化学方程式________。
(5)满足以下条件的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。
①比A多一个碳的A的同系物;
②分子结构中含有,其中核磁共振氢谱满足的结构简式为________(写出一种)。
(6)多数药物需要用生理盐水稀释后当做注射液,生成的新型药物M可通过与盐酸反应改善水溶性,请从结构的角度解释原因:________。
19. 苯乙烯作为一种重要的基础有机化工原料,广泛用于合成塑料和橡胶。工业上可以采用如下两种工艺制备苯乙烯:
工艺一:乙苯直接脱氢
反应I:
工艺二:耦合乙苯脱氢。
反应I:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)反应的________。
(2)反应I正反应的活化能________逆反应的活化能(填“>”或“<”)。
(3)采用工艺一时,工业上常在恒压下掺入高温水蒸气,其理由________。
(4)起始为常压下,在容积为的恒容密闭容器中,控制投料比分别为和,并在催化剂作用下发生反应,乙苯平衡转化率与反应温度的关系如图1所示。
曲线A的投料比为________。若时初始乙苯的物质的量为,反应经达到图中Q点所示的平衡状态,则下反应的平衡常数________。
(5)相同条件下,工艺二乙苯的平衡转化率明显高于工艺一乙苯的平衡转化率,其可能的原因是________。
(6)在某催化剂下,工艺二制备苯乙烯的反应历程如图2所示
实验证明,催化剂表面碱性太强会降低苯乙烯的生成速率,其原因可能是________(写出1点)。
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