内容正文:
2025—2026学年高三年级10月质量检测
化学试卷
命题范围:化学与STSE、常见无机物及其应用、物质结构与性质、化学实验基础、有机化学基础
可能用到的相对原子质量:Na 23 Sn 119 Cl 35.5
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是
A. 小苏打可用于治疗胃酸过多。
B. 碳酸钠可用作食用碱,其结晶水合物可表示为
C. 日光灯在房间里为人们照明,其灯管内含有等离子体
D. 硫酸亚铁可用作补铁剂。
2. 高锰酸钾硅土能延长鲜花保存期,其原理为:5C2H4+12KMnO4+18H2SO4=12MnSO4+10CO2+28H2O+6K2SO4。下列化学用语表述正确的是
A. K的最高能层符号:4s
B. 基态Mn的价层电子轨道表示式:
C. CO2的π键电子云轮廓图:
D. H2O的VSEPR模型:
3. 下列说法正确的是
A. 焰色试验和硫酸铜溶液的导电分别属于物理变化和化学变化。
B. 碳酸氢钠、氢氧化铁、氯化铁、硫化铜均能通过化合反应制备。
C. 门窗玻璃、水晶镜片、石英钟表、玛瑙首饰、硅太阳能电池、光导纤维的主要成分均是二氧化硅。
D. 做实验时皮肤不慎被浓硝酸腐蚀而发黄,是因为所有蛋白质与浓硝酸均发生显色反应。
4. 下列关于物质性质的类比正确的是
A. 钠在空气中燃烧生成,则锂在空气中燃烧生成
B. 密度:,则密度:
C. 酸性:,则酸性:
D. 与反应生成,则与反应生成
5. 提纯下列物质(括号内为少量杂质),不能达到目的的是
选项
混合物
除杂试剂
分离方法
A
无
升华
B
苯甲酸(NaCl、泥沙)
水
重结晶
C
溴乙烷(溴)
溶液
分液
D
苯(苯酚)
溴水
过滤
A. A B. B C. C D. D
6. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 1 mol羟基()所含的电子数与所含的电子数相等
B. 7 g由乙烯和环丙烷组成的混合气体中,含有的原子总数为
C. 标准状况下,22.4 L苯甲酸中含有的杂化的碳原子数为
D. 向溶液中通入适量,当有生成时,转移的电子数为
7. 氮、硫元素的“价-类”二维图如图所示。下列有关叙述错误的是
A. a和c'共同通入溶液中可生成白色沉淀
B. c'产生的酸雨放置空气中pH变小
C. 制e的尾气中含c,利用NaOH溶液吸收,可生成两种盐
D. a'和f'的浓溶液反应,产物不一定同时含有b'和c'
8. 工业上制备下列物质的生产流程符合事实的是
A. 制备纯碱:饱和食盐水NaHCO3固体Na2CO3固体
B. 电解制铝:铝土矿(Al2O3)Na[Al(OH)4]Al(OH)3
C. 工业制硫酸:
D. 由石英砂制高纯硅:石英砂粗硅SiHCl3纯硅
9. 下列相关反应的离子方程式书写正确的是
A. 向溶液中加少量溶液:
B. 将通入过量氨水中:
C. 溶液和溶液混合加热:
D. 漂白粉溶液吸收少量气体:
10. 利用下列装置或操作完成相应的实验目的,设计合理的是
A. A装置验证非金属性:S>C>Si
B. B装置验证反应是否有CO2生成
C. C装置用于配制0.10mol/L NaOH溶液
D. D装置氯气的喷泉实验
11. 下列说法错误的是
A. 共价键键能: B. 熔点:
C. 分子的极性: D. H-N-H键角:
12. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前20号主族元素,X、Y在周期表中的位置相邻且最低化合价之和为-5,Y与Z形成的化合物化学式为ZY,W的单质能与冷水剧烈反应且反应后得到浑浊液。下列说法正确的是
A. 溶于水时发生化合反应 B. X、Y的最高正价之和为11
C. 金属性:Z<W D. X、Y能形成氢化物而Z、W不能
13. 已知合成治疗冠状病毒用药“阿比朵尔”的部分路线如下,下列说法错误的是
A B C
A. 反应①是取代反应
B. A结构中至少有15个原子共平面
C. C分子中苯环上的一氯代物有2种
D. 物质B在水中的溶解度较小
14. 掺杂的铋酸钡具有超导性。替代部分形成(摩尔质量为),其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 晶体中与铋离子最近且距离相等的有6个
B. 晶胞中含有的铋离子个数为8
C. 第一电离能:
D. 晶体的密度为
15. 多环氮杂冠醚是在氮原子间以醚链桥联,和冠醚一样均可适配不同大小的离子(如下图)。二环氮杂冠醚在水溶液中对碱金属离子的稳定性(以lgK衡量,其值越大,稳定性越强)如下表所示。与尺寸大小非常接近,但只能利用三环氮杂冠醚识别。下列说法正确的是
碱金属离子
lgK
3.8
5.4
4.3
A. (a)分子中碳原子和氧原子杂化方式均为且所有非氢原子共平面。
B. (a)和(b)分子的核磁共振氢谱的谱图相同
C. (b)分子与形成的超分子相对更稳定
D. (c)分子中四个N原子构筑的空间有利于与形成氢键
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 食品添加剂合理正确的使用是关系到食品安全的重要课题,特丁基对苯二酚、①NaCl、②、是面包中常见的食品添加剂。、是膨化剂,均溶于水,难溶于③,烘焙时,受热分解产生④和⑤;特丁基对苯二酚是抗氧化剂,在⑥空气中易被氧化,具有保鲜防腐的作用。请阅读以上信息,回答下列问题:
(1)在上述标有序号的物质中,属于电解质的是_______(填序号)。
(2)特丁基对苯二酚是抗氧化剂,从氧化还原的角度分析其具有的化学性质是_______。
(3)水溶液的电离方程式为_______。
(4)工业上通过生成来制备的转化流程如图所示:
①a~d四个反应中属于氧化还原反应的是_______(填字母),写出该反应的化学方程式并用单线桥法表示电子转移的方向和数目:_______。实验室快速制氨气的方程式为_______。
②向饱和溶液中加入NaCl晶体析出,该反应的化学方程式为_______。
(5)下列说法中正确的有_______。
①臭氧()、四聚氧()和红氧()都是氧元素的同素异形体
②酸性氧化物都是非金属氧化物、碱性氧化物都是金属氧化物
③HD是化合物、是混合物,
④丁达尔效应是胶体粒子对光线反射形成的
⑤NaCl溶于水,在通电条件下才能发生电离
⑥不是电解质的化合物一定是非电解质
⑦有单质参加或有单质生成的反应一定是氧化还原反应
⑧稀土元素是镧系元素以及钇和钪,共17种金属元素
⑨标准状况下,22.4 L 溶于水,其中、、总和为
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
17. 钛(22Ti)被称为“航空金属”。工业上常利用钛铁矿[主要成分FeTiO3(钛酸亚铁),含少量Fe2O3、CaO、SiO2等杂质]为原料生产金属钛和绿矾(FeSO4·7H2O)等产品的一种工艺流程如下:
已知:TiO2+易水解生成不溶于水的H2TiO3。
(1)Ti元素位于元素周期表的_______区。
(2)请写出硫酸浸取过程中发生主要反应的化学方程式:_______。
(3)适当升高温度可有效提高钛的浸出率,工业上步骤①的浸取温度选择150~180℃,而不选择更高温度的原因是_______。
(4)“滤渣Ⅰ”的主要成分为_______(填化学式)。
(5)步骤②加入铁粉的目的是_______。
(6)步骤⑤除生成TiCl4外,还生成一种可燃性气体,请写出其化学反应方程式_______。
(7)步骤⑥中镁与TiCl4高温下反应制备钛时需加保护气,下列不能作为保护气的是_______(填字母)。
A. Ar B. CO2 C. N2 D. He
(8)从滤液X获得绿矾(FeSO4·7H2O)的一系列操作是_______过滤,洗涤,干燥。
18. SnCl2常用作有机合成的催化剂,具有还原性,易水解。一种利用HCl和金属锡制备纯净的SnCl2的装置示意图如下:
有关信息如下表:①;②有关物质信息如下表。
化学式
Sn
SnCl2
熔点/℃
232
247
沸点/℃
2270
623
(1)SnCl2也可用SnCl2·2H2O和脱水剂混合得到,选择SOCl2作为脱水剂时,会得到两种酸性气体。写出SnCl2·2H2O和SOCl2混合反应的化学方程式_______。
(2)仪器a的名称为_______,装置B中的试剂为_______。
(3)装置C中的反应方程式为_______,装置D的作用为_______。
(4)实验开始后,先通入HCl(g),再开启管式炉加热的原因是_______。
(5)实验中不宜使用明火加热的原因是_______。
(6)某实验小组用碘氧化法滴定分析产品中SnCl2的质量分数。准确称取m g该样品于锥形瓶中,用适量浓盐酸溶解,淀粉溶液作指示剂,并用c mol/L的碘标准溶液滴定至终点,消耗20.00 mL碘标准液,已知滴定原理是SnCl2+2HCl+I2=SnCl4+2HI,则产品中SnCl2的质量分数为_______(用m、c的代数式表示)。
19. 甲磺司特(M)是一种在临床上治疗支气管哮喘、特应性皮炎和过敏性鼻炎等疾病的药物。M的一种合成路线如下(部分试剂和条件省略)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)的反应类型为_______。
(3)D的结构简式为_______。
(4)由F生成G的化学方程式为_______。
(5)G和H相比,H的熔、沸点更高,原因为_______。
(6)K与E反应生成L,新构筑官能团的名称为_______。
(7)同时满足下列条件的I的同分异构体共有_______种。
(a)核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为;
(b)红外光谱中存在和硝基苯基()吸收峰。
其中,可以通过水解反应得到化合物H的同分异构体的结构简式为_______。
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2025—2026学年高三年级10月质量检测
化学试卷
命题范围:化学与STSE、常见无机物及其应用、物质结构与性质、化学实验基础、有机化学基础
可能用到的相对原子质量:Na 23 Sn 119 Cl 35.5
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是
A. 小苏打可用于治疗胃酸过多。
B. 碳酸钠可用作食用碱,其结晶水合物可表示为
C. 日光灯在房间里为人们照明,其灯管内含有等离子体
D. 硫酸亚铁可用作补铁剂。
【答案】B
【解析】
【详解】A. 小苏打(NaHCO3)与胃酸反应生成NaCl、H2O和CO2,A正确;
B. 碳酸钠的结晶水合物通常为Na2CO3·10H2O(十水合物),题目中“3H2O”不符合实际,B错误;
C. 日光灯通过汞蒸气放电产生等离子体,激发荧光粉发光,C正确;
D. 硫酸亚铁(FeSO4)是补铁剂的常见成分,D正确;
故选B。
2. 高锰酸钾硅土能延长鲜花保存期,其原理为:5C2H4+12KMnO4+18H2SO4=12MnSO4+10CO2+28H2O+6K2SO4。下列化学用语表述正确的是
A. K的最高能层符号:4s
B. 基态Mn的价层电子轨道表示式:
C. CO2的π键电子云轮廓图:
D. H2O的VSEPR模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态K的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1,4s是能级符号,最高能层符号为N,A错误;
B.基态Mn的原子序数为25,电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,价层电子为3d54s2,轨道表示式:,B错误;
C.CO2的结构式为O=C=O,碳氧双键中含有1个σ键和1个π键,π键电子云肩并肩方式重叠,轮廓图为,C错误;
D.H2O中心原子O的价层电子对数=,VSEPR模型为四面体,图片中“中心原子连接四个基团”的四面体结构符合VSEPR模型,D正确;
故选D。
3. 下列说法正确的是
A. 焰色试验和硫酸铜溶液的导电分别属于物理变化和化学变化。
B. 碳酸氢钠、氢氧化铁、氯化铁、硫化铜均能通过化合反应制备。
C. 门窗玻璃、水晶镜片、石英钟表、玛瑙首饰、硅太阳能电池、光导纤维的主要成分均是二氧化硅。
D. 做实验时皮肤不慎被浓硝酸腐蚀而发黄,是因为所有蛋白质与浓硝酸均发生显色反应。
【答案】A
【解析】
【详解】A.焰色试验是物理变化(无新物质生成),硫酸铜溶液导电时有电流的定向移动,则伴随着电极反应,为化学变化,A正确;
B.碳酸氢钠()、氢氧化铁()、氯化铁()可通过化合反应制备,但硫化铜(Cu与S生成而非CuS)无法通过化合反应直接生成,B错误;
C.门窗玻璃、水晶镜片、石英钟表、玛瑙首饰、光导纤维的主要成分为二氧化硅,但硅太阳能电池成分为晶体硅(Si),而非二氧化硅(),C错误;
D.显色反应需蛋白质含苯环结构(如酪氨酸),并非所有蛋白质均能与浓硝酸反应,D错误;
故选A。
4. 下列关于物质性质的类比正确的是
A. 钠在空气中燃烧生成,则锂在空气中燃烧生成
B. 密度:,则密度:
C. 酸性:,则酸性:
D. 与反应生成,则与反应生成
【答案】C
【解析】
【详解】A.钠燃烧生成,但锂在空气中燃烧生成而非,A错误;
B.水由于分子间氢键,固态密度小于液态,但固态密度大于液态,B错误;
C.Cl的非金属性强于Br,故酸性强;同理S的非金属性强于Se,酸性强于,C正确;
D.氯气氧化性较强,与铁化合铁显高价,硫氧化性较弱,与铁化合铁显低价,故Fe与生成,但Fe与S反应生成而非,D错误;
答案选C。
5. 提纯下列物质(括号内为少量杂质),不能达到目的的是
选项
混合物
除杂试剂
分离方法
A
无
升华
B
苯甲酸(NaCl、泥沙)
水
重结晶
C
溴乙烷(溴)
溶液
分液
D
苯(苯酚)
溴水
过滤
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaCl难升华而I2易升华,A正确;
B.苯甲酸中混有NaCl、泥沙杂质用水加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥获得纯净苯甲酸,该过程为重结晶,B正确;
C.溴可氧化NaHSO3,自身被还原为Br-,进入水层,溴乙烷不溶于水,C正确;
D.苯酚与溴水反应生成三溴苯酚溶解在苯中,通过过滤不能提纯,同时引入新的杂质溴,D错误;
故选D。
6. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 1 mol羟基()所含的电子数与所含的电子数相等
B. 7 g由乙烯和环丙烷组成的混合气体中,含有的原子总数为
C. 标准状况下,22.4 L苯甲酸中含有的杂化的碳原子数为
D. 向溶液中通入适量,当有生成时,转移的电子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.羟基含有9个电子,氢氧根离子含有10个电子,所含电子数不相等,A项错误;
B.乙烯和环丙烷的最简式都是,1个最简式中含有3个原子,7 g由乙烯和环丙烷组成的混合气体中含有最简式的物质的量是0.5 mol,因此含有的原子总数为1.5,B项正确;
C.标准状况下,苯甲酸为固态,无法计算,C项错误;
D.氯气氧化溴离子前需先氧化亚铁离子,的物质的量未知,无法计算,D项错误。
故答案选:B。
7. 氮、硫元素的“价-类”二维图如图所示。下列有关叙述错误的是
A. a和c'共同通入溶液中可生成白色沉淀
B. c'产生的酸雨放置空气中pH变小
C. 制e的尾气中含c,利用NaOH溶液吸收,可生成两种盐
D. a'和f'的浓溶液反应,产物不一定同时含有b'和c'
【答案】C
【解析】
【分析】左侧为含N元素的物质:a为价氢化物,则a为;b为0价的单质,则b为;c为+2价氧化物,则c为;d为+4价氧化物,则d为或;e为+5价含氧酸,则e为;右侧为含S元素的物质:a'为价氢化物,则a'为;b'为0价的单质,则b'为S;c'为+4价氧化物,则c'为;d'为+6价氧化物,则d'为;e'为+4价含氧酸,则e'为;f'为+6价含氧酸,则f'为;据此分析解答。
【详解】A.a为,c'为,二者同时通入溶液中发生反应:,有白色沉淀生成,A正确;
B.,c'为,在空气中形成酸雨转化成弱酸,放置空气中后发生,硫酸全电离,则酸性增强,pH变小,B正确;
C.c为,不与NaOH溶液发生反应,故不能用NaOH溶液吸收,C错误;
D.a'为,f'为,当硫化氢过量时,二者反应化学方程式为:,此时同时含有b'和c';当浓硫酸过量时化学方程式为:,此时产物中无b',D正确;
故答案为:C。
8. 工业上制备下列物质的生产流程符合事实的是
A. 制备纯碱:饱和食盐水NaHCO3固体Na2CO3固体
B. 电解制铝:铝土矿(Al2O3)Na[Al(OH)4]Al(OH)3
C. 工业制硫酸:
D. 由石英砂制高纯硅:石英砂粗硅SiHCl3纯硅
【答案】D
【解析】
【详解】A.制备纯碱的流程中未使用NH3,直接通CO2无法有效生成NaHCO3,不符合侯氏制碱法实际步骤,A错误;
B.铝土矿经NaOH处理后,用HCl酸化会导致Al(OH)3溶解生成AlCl3,而非沉淀,正确步骤应通CO2酸化,B错误;
C.工业制硫酸时,SO3需用浓硫酸吸收而非直接与水反应,否则会形成酸雾,C错误;
D.石英砂与焦炭高温制粗硅,粗硅与HCl生成SiHCl3,再经H2还原得纯硅,符合工业流程,D正确;
故选D。
9. 下列相关反应的离子方程式书写正确的是
A. 向溶液中加少量溶液:
B. 将通入过量氨水中:
C. 溶液和溶液混合加热:
D. 漂白粉溶液吸收少量气体:
【答案】A
【解析】
【详解】A.向溶液中加少量溶液时,的物质的量定为1,与OH-物质的量之比为1:1,先生成,Ca2+与结合生成沉淀,离子方程式为,A正确;
B.SO2通入过量氨水中,SO2少量,生成而非,正确离子方程式为,B错误;
C.溶液和溶液混合加热后,Ba2+与、与OH-的物质的量之比应为1:1和2:2,正确离子方程式为,C错误;
D.次氯酸根具有强氧化性,具有还原性,漂白粉溶液中通入少量:,D错误;
故选A。
10. 利用下列装置或操作完成相应的实验目的,设计合理的是
A. A装置验证非金属性:S>C>Si
B. B装置验证反应是否有CO2生成
C. C装置用于配制0.10mol/L NaOH溶液
D. D装置氯气的喷泉实验
【答案】A
【解析】
【详解】A.装置A中稀硫酸与反应生成,说明酸性>;通入溶液生成沉淀,说明酸性>。最高价氧化物对应水化物酸性越强则非金属性越强,故非金属性S>C>Si,A正确;
B.木炭与浓硫酸共热生成和,也能使澄清石灰水变浑浊,无法区分是否有生成,B错误;
C.容量瓶不能用于溶解固体,NaOH固体应在烧杯中溶解并冷却至室温后,再转移至容量瓶中定容,C错误;
D.在饱和食盐水中溶解度极小,无法形成压强差,不能进行喷泉实验,D错误。
故选A。
11. 下列说法错误的是
A. 共价键键能: B. 熔点:
C. 分子的极性: D. H-N-H键角:
【答案】B
【解析】
【详解】A.原子半径越小,键长越短,则键能越大,因此共价键键能:HF>HCl>HBr,A正确;
B.AlCl3为分子晶体,熔点低于离子晶体的NaCl和MgCl2,因此熔点顺序应为:NaCl>MgCl2>AlCl3,B错误;
C.SO2为极性分子,SO3为非极性分子,极性SO2>SO3,C正确;
D.[Ag(NH3)2]+中N的孤电子对参与配位,采取sp3杂化没有孤电子对,为四面体形,NH3采取sp3杂化但有一对孤电子对,为三角锥形,故H-N-H键角:[Ag(NH3)2]OH>NH3,D正确;
故选B。
12. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前20号主族元素,X、Y在周期表中的位置相邻且最低化合价之和为-5,Y与Z形成的化合物化学式为ZY,W的单质能与冷水剧烈反应且反应后得到浑浊液。下列说法正确的是
A. 溶于水时发生化合反应 B. X、Y的最高正价之和为11
C. 金属性:Z<W D. X、Y能形成氢化物而Z、W不能
【答案】C
【解析】
【分析】由“X、Y在周期表中的位置相邻且最低化合价之和为-5”可知,X为氮元素,Y为氧元素;由“化学式为”可知,Z为镁元素;由“W的单质能与冷水剧烈反应且反应后得到浑浊液”知,W是钙元素[Ca(OH)2微溶];
【详解】A.CaO₂溶于水时生成Ca(OH)2和O2,属于分解反应而非化合反应,A错误;
B.氮的最高正价为+5,氧无最高正价,最高正价之和无法计算,B错误;
C.金属性:Ca(W)>Mg(Z),C正确;
D.Mg和Ca可形成离子型氢化物(如MgH2、CaH2),D错误;
答案选C。
13. 已知合成治疗冠状病毒用药“阿比朵尔”的部分路线如下,下列说法错误的是
A B C
A. 反应①是取代反应
B. A结构中至少有15个原子共平面
C. C分子中苯环上的一氯代物有2种
D. 物质B在水中的溶解度较小
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应①是与乙酰氯发生取代反应生成和氯化氢,选项A正确;
B.A为,苯分子中12个原子共平面,但O-H键可以旋转,故A结构中15个原子不一定共平面,选项B错误;
C.C为,分子中苯环上有2种不同化学环境下的氢,其一氯代物有2种,选项C正确;
D.物质B()分子中存在酯基、硝基,不存在亲水基,在水中的溶解度较小,选项D正确;
答案选B。
14. 掺杂的铋酸钡具有超导性。替代部分形成(摩尔质量为),其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 晶体中与铋离子最近且距离相等的有6个
B. 晶胞中含有的铋离子个数为8
C. 第一电离能:
D. 晶体的密度为
【答案】A
【解析】
【详解】A.铋离子位于顶点,与其最近且距离相等的位于棱心,有6个,分别位于上下、前后、左右,A正确;
B.晶胞中含有的铋离子个数为个,B错误;
C.Ba是碱土金属,金属性强于Ca,其易失电子,第一电离能小于O,C错误;
D.晶胞中Ba或K位于体心,个数为总和1,位于棱心,有,所以晶胞的质量是,晶胞体积是,则晶体的密度是:,D错误;
故选A。
15. 多环氮杂冠醚是在氮原子间以醚链桥联,和冠醚一样均可适配不同大小的离子(如下图)。二环氮杂冠醚在水溶液中对碱金属离子的稳定性(以lgK衡量,其值越大,稳定性越强)如下表所示。与尺寸大小非常接近,但只能利用三环氮杂冠醚识别。下列说法正确的是
碱金属离子
lgK
3.8
5.4
4.3
A. (a)分子中碳原子和氧原子杂化方式均为且所有非氢原子共平面。
B. (a)和(b)分子的核磁共振氢谱的谱图相同
C. (b)分子与形成的超分子相对更稳定
D. (c)分子中四个N原子构筑的空间有利于与形成氢键
【答案】D
【解析】
【详解】A.(a)为18-冠-6,分子中C、O原子均为sp3杂化(C形成4个σ键且无孤对电子,O形成2个σ键且有2对孤对电子,C和O的价层电子对数均为4),18元环为非平面结构,所有非氢原子不可能共平面,A错误;
B.(a)18-冠-6结构高度对称,所有亚甲基氢(-CH2-)环境相同,核磁共振氢谱只有1组峰;(b)二环氮杂冠醚含N原子,N与O电负性不同,导致其相邻氢原子所处的化学环境不同,氢谱峰的组数不为1,B错误;
C.二环氮杂冠醚(b)与碱金属离子的稳定性以lgK衡量,其值越大,稳定性越强,Na+的lgK=3.8,而K+的lgK=5.4,(b)分子与K⁺形成的超分子更稳定,C错误;
D.与尺寸大小非常接近,但只能利用三环氮杂冠醚识别,说明需要的空腔更大,则说明三环氮杂冠醚(c)中四个N原子构筑的空间有利于与形成N-H···N氢键,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 食品添加剂合理正确的使用是关系到食品安全的重要课题,特丁基对苯二酚、①NaCl、②、是面包中常见的食品添加剂。、是膨化剂,均溶于水,难溶于③,烘焙时,受热分解产生④和⑤;特丁基对苯二酚是抗氧化剂,在⑥空气中易被氧化,具有保鲜防腐的作用。请阅读以上信息,回答下列问题:
(1)在上述标有序号的物质中,属于电解质的是_______(填序号)。
(2)特丁基对苯二酚是抗氧化剂,从氧化还原的角度分析其具有的化学性质是_______。
(3)水溶液的电离方程式为_______。
(4)工业上通过生成来制备的转化流程如图所示:
①a~d四个反应中属于氧化还原反应的是_______(填字母),写出该反应的化学方程式并用单线桥法表示电子转移的方向和数目:_______。实验室快速制氨气的方程式为_______。
②向饱和溶液中加入NaCl晶体析出,该反应的化学方程式为_______。
(5)下列说法中正确的有_______。
①臭氧()、四聚氧()和红氧()都是氧元素的同素异形体
②酸性氧化物都是非金属氧化物、碱性氧化物都是金属氧化物
③HD是化合物、是混合物,
④丁达尔效应是胶体粒子对光线反射形成的
⑤NaCl溶于水,在通电条件下才能发生电离
⑥不是电解质的化合物一定是非电解质
⑦有单质参加或有单质生成的反应一定是氧化还原反应
⑧稀土元素是镧系元素以及钇和钪,共17种金属元素
⑨标准状况下,22.4 L 溶于水,其中、、总和为
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
【答案】(1)①② (2)特丁基对苯二酚具有还原性,能够被氧化剂氧化,可以做抗氧化剂
(3)
(4) ①. a ②. ③. ④. (5)B
【解析】
【小问1详解】
①NaCl,盐,属于电解质;
②,盐,属于电解质;
③,有机物,属于非电解质;
④,溶于水生成氨水能导电,但自身不电离,属于非电解质;
⑤,溶于水生成碳酸能导电,但自身不电离,属于非电解质;
⑥空气,是混合物,既不是电解质,也不是非电解质;
因此属于电解质的为①②;
【小问2详解】
特丁基对苯二酚是抗氧化剂,易被空气中的氧气氧化,则从氧化还原的角度分析其具有的化学性质是还原性,故答案为:还原性;
【小问3详解】
为易溶于水的酸式盐,在水溶液中发生完全电离,则电离方程式为;
【小问4详解】
①反应a为,属于氧化还原反应;
反应b为,属于非氧化还原反应;
反应c为,属于非氧化还原反应;
反应d为,属于非氧化还原反应。
由分析可知,a~d四个反应中属于氧化还原反应的是a;该反应中,中N元素由0价降低到-3价,中H元素由0价升高到+1价,则是氧化剂,是还原剂,电子转移的数目为6e-,用单线桥法表示电子转移的方向和数目:;实验室用浓氨水与生石灰加热快速制氨气,化学方程式为: ,故答案为:a;;;
②由于在饱和溶液中的溶解度较小,所以向饱和溶液中加入NaCl晶体析出,同时生成NaCl,该反应的化学方程式为;
【小问5详解】
①同素异形体是同种元素的不同单质,、、均为氧元素的单质,互为同素异形体,正确;
②酸性氧化物不一定是非金属氧化物(如是金属氧化物、酸性氧化物);碱性氧化物一定是金属氧化物,错误;
③HD是H的同位素形成的单质(不是化合物);是纯净物(结晶水合物),错误;
④丁达尔效应的本质是胶体粒子对光线的散射,错误;
⑤NaCl溶于水时,在水分子作用下直接电离,不需要通电(通电是电解的条件),错误;
⑥化合物分为电解质和非电解质,不是电解质的化合物一定是非电解质(单质、混合物既不是电解质也不是非电解质),正确;
⑦同素异形体的转化(如)有单质参与或生成,但无化合价变化,不是氧化还原反应,错误;
⑧稀土元素包括镧系15种元素加钪、钇,共17种金属元素,正确;
⑨与水的反应是可逆反应,,因此、、总和小于,错误;
因此正确的为:①⑥⑧,故答案选B。
17. 钛(22Ti)被称为“航空金属”。工业上常利用钛铁矿[主要成分FeTiO3(钛酸亚铁),含少量Fe2O3、CaO、SiO2等杂质]为原料生产金属钛和绿矾(FeSO4·7H2O)等产品的一种工艺流程如下:
已知:TiO2+易水解生成不溶于水的H2TiO3。
(1)Ti元素位于元素周期表的_______区。
(2)请写出硫酸浸取过程中发生主要反应的化学方程式:_______。
(3)适当升高温度可有效提高钛的浸出率,工业上步骤①的浸取温度选择150~180℃,而不选择更高温度的原因是_______。
(4)“滤渣Ⅰ”的主要成分为_______(填化学式)。
(5)步骤②加入铁粉的目的是_______。
(6)步骤⑤除生成TiCl4外,还生成一种可燃性气体,请写出其化学反应方程式_______。
(7)步骤⑥中镁与TiCl4高温下反应制备钛时需加保护气,下列不能作为保护气的是_______(填字母)。
A. Ar B. CO2 C. N2 D. He
(8)从滤液X获得绿矾(FeSO4·7H2O)的一系列操作是_______过滤,洗涤,干燥。
【答案】(1)d区 (2)FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O
(3)防止TiO2+水解生成不溶于水的H2TiO3
(4)CaSO4、SiO2
(5)将Fe3+转化成Fe2+
(6) (7)BC
(8)蒸发浓缩、冷却结晶
【解析】
【分析】钛铁矿主要成分FeTiO3,含少量Fe2O3、CaO、SiO2。钛铁矿用硫酸浸取,FeTiO3转化为Fe2+、TiO2+,Fe2O3转化为Fe3+、CaO转化为微溶物CaSO4,SiO2不溶于硫酸,过滤,滤渣Ⅰ含有SiO2、CaSO4,滤液加铁粉把Fe3+还原为Fe2+,TiO2+水解生成不溶于水的H2TiO3,趁热过滤,滤液为硫酸亚铁,滤渣H2TiO3,H2TiO3煅烧生成TiO2,TiO2在高温条件下与C、氯气反应生成TiCl4和CO,用镁还原TiCl4生成金属Ti;硫酸亚铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得绿矾。
【小问1详解】
Ti是22号元素,位于第四周期ⅣB族,属于元素周期表的d区。
【小问2详解】
硫酸浸取过程中FeTiO3转化为Fe2+、TiO2+,发生反应的化学方程式为FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O;
【小问3详解】
TiO2+易水解生成不溶于水的H2TiO3,加热促进水解,工业上步骤①的浸取温度选择150~180℃,而不选择更高温度的原因是防止TiO2+水解生成不溶于水的H2TiO3。
【小问4详解】
加硫酸浸取时CaO转化为微溶物CaSO4,SiO2不溶于硫酸,所以“滤渣Ⅰ”的主要成分为CaSO4、SiO2。
【小问5详解】
根据流程图,加铁粉后从得到溶液X获得绿矾,可知步骤②加入铁粉的目的是将Fe3+转化成Fe2+;
【小问6详解】
步骤⑤TiO2在高温条件下与C、氯气反应生成TiCl4和CO,反应的化学反应方程式为。
【小问7详解】
步骤⑥中镁与TiCl4高温下反应制备钛时需加保护气,CO2、N2都能与Mg反应,所以不能作为保护气的是CO2、N2,选BC。
【小问8详解】
硫酸亚铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得绿矾,从滤液X获得绿矾(FeSO4·7H2O)的一系列操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,洗涤,干燥。
18. SnCl2常用作有机合成的催化剂,具有还原性,易水解。一种利用HCl和金属锡制备纯净的SnCl2的装置示意图如下:
有关信息如下表:①;②有关物质信息如下表。
化学式
Sn
SnCl2
熔点/℃
232
247
沸点/℃
2270
623
(1)SnCl2也可用SnCl2·2H2O和脱水剂混合得到,选择SOCl2作为脱水剂时,会得到两种酸性气体。写出SnCl2·2H2O和SOCl2混合反应的化学方程式_______。
(2)仪器a的名称为_______,装置B中的试剂为_______。
(3)装置C中的反应方程式为_______,装置D的作用为_______。
(4)实验开始后,先通入HCl(g),再开启管式炉加热的原因是_______。
(5)实验中不宜使用明火加热的原因是_______。
(6)某实验小组用碘氧化法滴定分析产品中SnCl2的质量分数。准确称取m g该样品于锥形瓶中,用适量浓盐酸溶解,淀粉溶液作指示剂,并用c mol/L的碘标准溶液滴定至终点,消耗20.00 mL碘标准液,已知滴定原理是SnCl2+2HCl+I2=SnCl4+2HI,则产品中SnCl2的质量分数为_______(用m、c的代数式表示)。
【答案】(1)SnCl2·2H2O+2SOCl2=SnCl2+2SO2↑+4HCl↑
(2) ①. 球形干燥管 ②. 浓硫酸
(3) ①. Sn+2HClSnCl2+H2↑ ②. 冷凝收集SnCl2
(4)排除装置内的空气,避免氧化金属Sn
(5)反应过程会生成H2,氢气易燃易爆宜避免明火
(6)
【解析】
【分析】在装置A中NaCl固体与浓硫酸混合加热制取HCl气体,装置B中盛有浓硫酸,作用是干燥HCl,使反应装置处于干燥环境,避免反应产生的SnCl2发生水解反应。在装置C中发生反应Sn+2HClSnCl2+H2↑,制取得到SnCl2;装置D的作用是冷凝收集SnCl2;装置E中盛有碱石灰,作用是吸收未反应的HCl,同时还吸收空气中的水蒸气,防止空气中的水蒸气进入装置D,导致SnCl2因发生水解反应而变质。
【小问1详解】
SOCl2是脱水剂,能与SnCl2·2H2O中的结晶水反应生成酸性气体HCl和SO2,同时得到SnCl2,该反应的化学方程式为: SnCl2·2H2O+2SOCl2=SnCl2+2SO2↑+4HCl↑;
【小问2详解】
根据装置图可知:仪器a的名称是球形干燥管;
在装置B中盛有浓硫酸,其作用是干燥反应产生的HCl气体;
【小问3详解】
在装置C中Sn与HCl在加热时发生置换反应产生SnCl2、H2,该反应的化学方程式为:Sn+2HClSnCl2+H2↑;
根据题意可知:SnCl2沸点623℃,反应生成的SnCl2是气态产物,需通过降温冷凝,使其凝结为固体SnCl2,从而可以收集到纯净的SnCl2,故装置D的作用是冷凝收集SnCl2;
【小问4详解】
实验开始后要先通HCl再开启管式炉加热,是因为装置中有空气,若先进行加热后通入HCl气体,装置C中的Sn就会被空气中的氧气氧化,不能制取得到纯净的SnCl2,故实验开始后先通HCl,目的是排尽装置内的空气,避免氧化金属Sn;
【小问5详解】
该实验中不宜使用明火加热是由于反应过程会生成H2,氢气属于易燃易爆气体,为防止氢气燃烧爆炸,应该用电炉加热,避免明火;
【小问6详解】
滴定时发生反应:SnCl2+2HCl+I2=SnCl4+2HI反应,反应消耗I2标准溶液的物质的量为n(I2)=c·V=c mol/L×0.020 L=2.0c×10-2 mol,则根据物质反应转化关系可知:m g样品中含有SnCl2的物质的量n(SnCl2)=n(I2)=2.0c×10-2 mol,则样品中SnCl2的质量分数为:。
19. 甲磺司特(M)是一种在临床上治疗支气管哮喘、特应性皮炎和过敏性鼻炎等疾病的药物。M的一种合成路线如下(部分试剂和条件省略)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)的反应类型为_______。
(3)D的结构简式为_______。
(4)由F生成G的化学方程式为_______。
(5)G和H相比,H的熔、沸点更高,原因为_______。
(6)K与E反应生成L,新构筑官能团的名称为_______。
(7)同时满足下列条件的I的同分异构体共有_______种。
(a)核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为;
(b)红外光谱中存在和硝基苯基()吸收峰。
其中,可以通过水解反应得到化合物H的同分异构体的结构简式为_______。
【答案】(1)丙烯酸 (2)加成反应
(3) (4)+HO-NO2+H2O
(5)H分子中存在羟基,能形成分子间氢键
(6)酰胺基 (7) ①. 6 ②.
【解析】
【分析】由流程图可知,A与甲醇发生酯化反应生成B,则A的结构简式为;B与CH3SH发生加成反应生成C;C在碱性条件下发生酯的水解反应,酸化后生成D,则D的结构简式为;D与SOCl2发生取代反应生成E;由F的分子式可知,F的结构简式为;F发生硝化反应生成G,G的结构简式为;G在一定条件下发生水解反应生成H,H的结构简式为;H与发生取代反应生成I;I与乙醇钠发生反应生成J;J发生硝基的还原生成K,K的结构简式为;K与E发生取代反应生成L;L与反应生成M。
【小问1详解】
由A→B的反应条件和B的结构简式可知该步骤为酯化反应,因此A为,其名称为丙烯酸。
【小问2详解】
B与发生加成反应,和分别加到双键碳原子上生成C。
【小问3详解】
结合C和E的结构简式以及C→D和D→E的反应条件,可知C→D为C先在碱性条件下发生水解反应后酸化,D为,D与亚硫酰氯发生取代反应生成E。
【小问4详解】
F→G的反应中,结合I的结构可知,苯环上碳氯键的对位引入硝基,浓硫酸作催化剂和吸水剂,吸收反应产物中的水,硝化反应的条件为加热,反应的化学方程式是:+HO-NO2+H2O。
【小问5详解】
由分析可知,G的结构简式为,H的结构简式为,H分子中存在羟基,能形成分子间氢键,G分子不能形成分子间氢键,分子间氢键会使物质的熔、沸点显著升高。
【小问6详解】
根据分析可知,K与E反应生成L为取代反应,反应中新构筑的官能团为酰胺基。
【小问7详解】
I的分子式为,其不饱和度为6,其中苯环占4个不饱和度,三元环和硝基各占1个不饱和度,因此满足条件的同分异构体中除了苯环、和硝基之外没有其他不饱和结构。由题给信息,结构中存在“”,根据核磁共振氢谱中峰面积之比为可知,结构中不存在羟基、存在甲基,结构高度对称,硝基苯基和共占用3个O原子,还剩余1个O原子,因此剩余的O原子只能插入两个相邻的C原子之间。不考虑该O原子,碳骨架的异构有2种,且每种都有3个位置可以插入该O原子,如图:,(序号表示插入O原子的位置),因此符合题意的同分异构体共有6种。其中,能够水解生成H()的结构为。
【点睛】第(7)问在确定同分异构体数量时也可以采用排列法,首先确定分子整体没有支链,且甲基和硝基苯基位于分子链的两端,之后可以确定中间的基团有亚甲基、和氧原子,三者共有种排列方式,则符合条件的同分异构体共有6种。
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