内容正文:
【决胜高考·仿真10卷】备战2026年高考化学考前模拟卷
仿真模拟卷03
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 O 16 Mn 55 Se 79
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.D
2.B
3.A
4.D
5.C
6.D
7.D
8.A
9.C
10.A
11.B
12.D
13.D
14.D
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)
(1)a
(2)避免A中液体因暴沸而冲入B中 c
(3)作溶剂 降低乙醇沸点,避免温度过高而产生副产物等合理答案
(4)b
(5)
(6)c
16.(15分)
(1)研磨、适当加热、适当增加硫酸的浓度等
(2)
(3)(或4.9~8.1)
(4)
(5)2MnO2+2H2SO4(浓) 2MnSO4+O2↑+2H2O
(6)6
17.(14分)
(1)高温
(2)*CH3CHCH3+*H→*CH3CHCH2+2*H
(3)12 AB 0.144
(4)-235.6
(5)氧气过量,丙烷发生深度氧化而导致C3H6的选择性降低
18.(15分)
(1)加成反应
(2)(酮)羰基、醚键
(3)
(4)弱
(5)25
(6) sp
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【决胜高考·仿真10卷】备战2026年高考化学考前模拟卷
仿真模拟卷03
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 O 16 Mn 55 Se 79
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.化学与人类的生活密切相关。下列叙述不正确的是
A.硝酸铵是一种高效氮肥,受热或经撞击易发生爆炸,因此必须作改性处理才能施用
B.青蒿素属于精细化学品,可依次通过萃取、柱色谱分离的方法提纯青蒿素
C.医用软膏中的“凡士林”,其主要成分是含碳原子数较多的烷烃
D.阿司匹林是一种合成药物,化学名称为水杨酸,具有解热镇痛的作用
2.化学用语也是一种国际性的科技语言。下列化学用语或图示表述中,不正确的是
A.和的最外层电子排布图均为
B.NaCl溶液中的水合离子为
C.用电子式表示KCl的形成过程为
D.用电子云轮廓图示意键的形成为
3.规范操作是化学实验的基础。下列说法正确的是
A.分液漏斗、滴定管、容量瓶使用前均需要检查是否漏水
B.保存氯化亚铁溶液时,要向其中加入少量的稀硫酸和铁粉
C.不慎将液溴沾到皮肤上,要立即用苯洗涤,然后用水冲洗
D.金属钠失火时,要立即用大量冷水扑灭
4.用和合成的原理如下:,在容积恒定的密闭容器中充入,在催化剂作用下,反应一段时间,测得混合气体中的体积分数与温度的关系如下图所示。下列说法错误的是
A.该反应低温下可自发进行
B.平衡常数:
C.反应速率:
D.c点时,向容器中再充入等物质的量的和,再次达到平衡时,的体积分数变大
5.部分含铜微粒的带电荷数与化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.可能是
B.往溶液中加入过量氨水可能会生成
C.若为氧化物,则蔗糖可以将新制转化为物质
D.常温下,能与、和发生化合反应
6.下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确,且不具有对应关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
乙醇的沸点高于二甲醚()
乙醇能形成分子间氢键,而二甲醚不能
B
氯化钠溶液能导电
氯化钠溶液中有能自由移动的离子
C
的酸性比的强
F的电负性大于Cl的电负性
D
难溶于水
的相对分子质量比水大
A.A B.B C.C D.D
7.下列实验方法及所选玻璃仪器(其他材质仪器任选)均正确的是
A.蒸馏法淡化海水,仪器为②③⑤⑥
B.分离和的混合液体,可用分液法,仪器为⑦⑧
C.除去苯中混有的少量苯酚:加入溴水,然后过滤,仪器为①⑦⑨
D.使用酸性高锰酸钾标准溶液通过滴定法测定某未知浓度的溶液的浓度,仪器为④⑥
8.合成云母是一种重要的非金属绝缘材料,其主要成分为。U、V、W、X、Y、Z是六种原子序数依次增大的前四周期主族元素,其中W、X、Z为金属元素。U为地壳中含量最多的元素,基态V原子未成对电子数为1,W、X、Y同周期且相邻,Z元素的焰色为紫色,下列说法错误的是
A.第一电离能:
B.简单氢化物的稳定性:
C.Z在过量的中燃烧的产物既含有离子键又含有共价键
D.X的氧化物可用作耐高温材料
9.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.使酚酞变红色的溶液中:
B.澄清透明的溶液中:
C.溶液中:
D.水电离的的溶液中:
10.丁香色原酮、香草酸有很高的实用价值,其结构简式如下,下列说法错误的是
A.K与足量发生加成反应的产物中含4个手性碳原子
B.相同物质的量的K和M分别与足量的浓溴水反应,消耗的物质的量之比为
C.可用溶液进行鉴别
D.在一定条件下均能形成高分子化合物
11.化合物X可以在如图途径中转化为丙酮,其中中检测出含的三元环结构。下列说法正确的是
A.的价层电子排布为半充满,故性质稳定,不作该转化的催化剂
B.X为丙烷,中共有三种化学环境的氢原子
C.转化②③④均为非氧化还原反应
D.途径中副反应的化学方程式为
12.石墨是层状结构如图(a),许多分子和离子可以渗入石墨层间形成插层化合物。Li+插入石墨层中间,形成晶体结构如图(b),晶体投影图如图(c)。若该结构中碳碳键键长为a pm,碳层和锂层相距d pm(用表示阿伏加德罗常数的值)。下列说法错误的是
A.石墨的二维结构内,每个碳原子配位数为3
B.该插层化合物的化学式为LiC6
C.该插层化合物中同层Li+晶之间的最近距离为3a pm
D.该插层化合物的密度为
13.电有机合成反应条件温和,生产效率高。电解合成1,2-二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法正确的是
A.电极a为阳极,发生还原反应
B.离子交换膜X、Y分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
C.阴极的电极反应为
D.阴极产生22.4L气体(标准状况下),理论上可生成1,2-二氯乙烷
14.常温下,向和醋酸混合溶液中滴加氨水,溶液中pX[,、、]与pH关系如图所示。下列叙述正确的是
A.代表与pH关系
B.
C.Q点坐标为
D.将等体积、等浓度的氨水和醋酸溶液混合所得溶液的pH与T点相同
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)某小组设计实验制备—亚甲基—4—环己烯—1,2—对苯二醌。
【反应原理】
【试剂】
对苯二醌,环戊二烯,无水乙醇,石油醚(沸点:60~90°C)
【步骤】
在锥形瓶中加入对苯二醌和无水乙醇,使呈悬浮液,置于冷水浴中冷却至。向悬浮液中迅速加入新蒸出的环戊二烯,摇匀,置于冰水浴中放置,除去冰水浴,再在室温下放置。在此过程中,反应物由浑浊变澄清并析出淡黄色的沉淀。在水泵减压下蒸出乙醇,得淡黄色固体粗产物(实验装置如图所示,夹持仪器已省略)。用石油醚重结晶,得到淡黄色针状结晶,干燥后质量约为。
回答下列问题:
(1)减压蒸馏时,冷凝水的进水口为 (填“a”或“b”)。
(2)C仪器是克氏蒸馏头,相对普通蒸馏装置,C仪器的优点是 。
市售的对苯二醌需用无水乙醇重结晶,并用活性炭脱色,所得对苯二醌为黄色针状晶体。此提纯对苯二醌实验中,利用活性炭的性质是 (填代号)。
a.氧化性 b.还原性 c.吸附性
(3)本实验中,无水乙醇的作用是 ;“减压蒸出乙醇”中“减压”的目的是 。
(4)用石油醚对粗产品重结晶,下列仪器不需要选用的是 (填代号)。
(5)如果用环戊二烯和对苯二醌反应,主要生成产物的结构简式为 。
(6)本实验产率约为 (填代号)。
a.56% b.67% c.69% d.78%
16.(15分)硼酸锰是制造油墨和油漆催干剂的原料。工业上以水锰矿(主要成分为MnO、,还含有少量的、、FeO、)为原料制备硼酸锰的流程如图所示:
已知:
①在加热条件下能溶于浓硫酸生成。
②常温下,相关物质的如下表:
物质
实验条件下开始沉淀时pH为8.1,开始溶解时的pH为12.
请回答下列问题:
(1)“酸浸”时,为了加快化学反应速率,除搅拌外还可以采取的措施有 (任写2种即可)。
(2)经检验“滤液1”中无Fe2+,其原因为 (用离子方程式解释)。
(3)加入氨水的目的是调节pH,应控制pH的范围是 (若离子浓度低于 mol·L-1时认为该离子已沉淀完全)。
(4)向“滤液3”加入过量才能获得,其反应的离子方程式为 。
(5)“滤渣1”溶解时还产生了一种无色无味的气体,则该反应的化学方程式为 。
(6)科技需要不断创新,最近科学家研制出超薄铁磁立方相半导体,其晶胞结构如图所示。
①中Mn的配位数为 。
②若晶体的晶胞参数为a nm,设阿伏加德罗常数的值为,则的晶胞密度 g·cm-3(列出计算式)。
17.(14分)丙烯()是重要的化工原料,工业上常用丙烷制备丙烯。回答下列问题:
Ⅰ.直接脱氢法:
反应ⅰ △H=+124kJ/mol
反应ⅱ
(1)反应ⅰ在 (填“高温”或“低温”)时可自发进行。
(2)在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,中部分进程已省略)。
①转化为②的进程中,写出在催化剂a条件下的决速步反应式 。
(3)将丙烷和稀释气(g)分别以不同的起始流速通入温度为T℃,压强为1.175MPa的反应器中发生反应ⅰ和反应ⅱ,维持温度和压强不变,在为8、10、12下反应,通过检测流出气体的成分获得丙烷的转化率随丙烷流速变化曲线如图所示(在较低流速下转化率可近似看成平衡转化率)。
①代表 。
②下列措施可增大N点丙烷转化率的是 (填字母)。
A.适当升高体系的温度 B.适当减小 C.增大丙烷的流速
③图中M点时的选择性为20%,则经过2h反应ⅰ的 MPa.[已知:的选择性=]
Ⅱ.氧化裂解法:
反应ⅲ △H(副产物有CO和C等)。
(4)已知氢气的燃烧热△H=-285.8kJ/mol, △H=-44kJ/mol,则 △H= kJ/mol。
(5)在探究[]投料比对丙烷氧化裂解反应性能的影响时发现,的值较小时,的选择性也较低,其原因可能是 。
18.(15分)化合物F为一种重要药物的中间体,其合成路线如下:
已知:在有机合成中,极性角度有助于理解有机反应过程。例如受酯基吸电子作用影响,使酯基邻位碳原子上的C—H键易断裂,在碱性条件下可与另一分子酯发生酯缩合反应:
请回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为 。
(2)F中含氧官能团的名称为 。
(3)C→D反应的化学方程式为 。
(4)C生成D的过程中,还会生成一种副产物G,G的结构简式为。从电性角度分析生成G更难,可能是因为相对于生成有机物D,生成有机物G时断裂的C—H键的极性更 (填“弱”或“强”)。
(5)满足以下条件的A的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①只含一个环且为苯环。②能发生银镜反应。
(6)依据以上流程信息,结合所学知识,回答下列流程有关问题。
①L的结构简式为 ;
②由M到N过程中涉及官能团转化的碳原子杂化方式由 变为 。
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【决胜高考·仿真10卷】备战2026年高考化学考前模拟卷
仿真模拟卷03
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 O 16 Mn 55 Se 79
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.化学与人类的生活密切相关。下列叙述不正确的是
A.硝酸铵是一种高效氮肥,受热或经撞击易发生爆炸,因此必须作改性处理才能施用
B.青蒿素属于精细化学品,可依次通过萃取、柱色谱分离的方法提纯青蒿素
C.医用软膏中的“凡士林”,其主要成分是含碳原子数较多的烷烃
D.阿司匹林是一种合成药物,化学名称为水杨酸,具有解热镇痛的作用
【答案】D
【详解】A.硝酸铵不稳定,受热或撞击易爆炸,需改性处理才能作为氮肥施用,A项正确;
B.青蒿素提纯通常采用萃取后柱色谱分离,属于精细化学品提纯方法,B项正确;
C.凡士林是石油分馏产物,主要成分为长链烷烃(碳原子数较多),C项正确;
D.阿司匹林化学名称为乙酰水杨酸,而非水杨酸,水杨酸是其原料,D项错误;
故答案选D。
2.化学用语也是一种国际性的科技语言。下列化学用语或图示表述中,不正确的是
A.和的最外层电子排布图均为
B.NaCl溶液中的水合离子为
C.用电子式表示KCl的形成过程为
D.用电子云轮廓图示意键的形成为
【答案】B
【详解】A.核外电子排布为,核外电子排布也为,二者最外层均为,电子排布图正确,A正确;
B.NaCl溶液中,吸引水分子氧端(负电),(负电)吸引水分子氢端(正电),图示不符合水合离子的结构特征,B错误;
C.KCl是离子化合物,用电子式表示KCl形成过程,图示表达正确,C正确;
D.键由两个p轨道“肩并肩”重叠形成,电子云重叠区域在两核连线上下两侧,图示符合键的形成特征,D正确。
故选B。
3.规范操作是化学实验的基础。下列说法正确的是
A.分液漏斗、滴定管、容量瓶使用前均需要检查是否漏水
B.保存氯化亚铁溶液时,要向其中加入少量的稀硫酸和铁粉
C.不慎将液溴沾到皮肤上,要立即用苯洗涤,然后用水冲洗
D.金属钠失火时,要立即用大量冷水扑灭
【答案】A
【详解】A.分液漏斗、滴定管、容量瓶使用前均需检查是否漏水。分液漏斗需关闭活塞后倒置检查,滴定管需装水观察是否漏液,容量瓶加水倒置检查密封性,三者均需验漏,A正确;
B.保存氯化亚铁溶液时,加入铁粉可防止Fe2+被氧化,但应加入稀盐酸而非稀硫酸,因硫酸会引入杂质,B错误;
C.液溴沾到皮肤的正确处理是先大量水冲洗,再用苯或酒精擦洗,而非直接用苯洗涤,C错误;
D.金属钠失火时,钠与水剧烈反应生成H2,加剧燃烧,应使用干燥沙土覆盖灭火,而非冷水,D错误;
故选A。
4.用和合成的原理如下:,在容积恒定的密闭容器中充入,在催化剂作用下,反应一段时间,测得混合气体中的体积分数与温度的关系如下图所示。下列说法错误的是
A.该反应低温下可自发进行
B.平衡常数:
C.反应速率:
D.c点时,向容器中再充入等物质的量的和,再次达到平衡时,的体积分数变大
【答案】D
【详解】A.由图可知,之后随着温度的升高,减小,即平衡逆向移动,根据勒夏特列原理可知,该反应为放热反应,则正反应,由化学方程式可知,根据,可知该反应低温自发进行,A正确;
B.平衡常数只和温度有关,该反应为放热反应,温度越高,平衡常数越小,所以,B正确;
C.根据图像可知a、c两点各组分的浓度分别相同,但c点的温度高于a点,所以c点的反应速率高于a点,,C正确;
D.设起始时在容积恒定的密闭容器中充入a molCO2,a molH2,反应过程中转化了x molCO2,则任意时刻的三段式如下:
由三段式可知,无论起始时CO2和H2物质的量为多少,只要起始时,则起始时的体积分数为50%,任意时刻的体积分数也为=50%,故c点时,向容器中再充入等物质的量的和,再次达到平衡时,的体积分数不变,仍旧为50%,D错误;
故答案选:D。
5.部分含铜微粒的带电荷数与化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.可能是
B.往溶液中加入过量氨水可能会生成
C.若为氧化物,则蔗糖可以将新制转化为物质
D.常温下,能与、和发生化合反应
【答案】C
【详解】A.带2个负电荷,Cu的化合价为+2,故A正确;
B.溶液与过量氨水反应生成[Cu(NH3)4]2+,该微粒带2个正电荷,Cu化合价为+2),故B正确;
C.若为氧化物,则c是Cu2O,蔗糖中不含醛基,蔗糖不能将新制转化为Cu2O,故C错误;
D.若b为Cu单质,可发生化合反应2Cu + O2 + CO2 + H2O = Cu2(OH)2 CO3,故D正确;
选C。
6.下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确,且不具有对应关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
乙醇的沸点高于二甲醚()
乙醇能形成分子间氢键,而二甲醚不能
B
氯化钠溶液能导电
氯化钠溶液中有能自由移动的离子
C
的酸性比的强
F的电负性大于Cl的电负性
D
难溶于水
的相对分子质量比水大
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.乙醇能形成分子间氢键,而二甲醚不能形成分子间氢键,所以乙醇的分子间作用力大于二甲醚,沸点高于二甲醚,故A不符合题意;
B.氯化钠是电解质,在溶液中有能自由移动的离子,所以氯化钠溶液能导电,故B不符合题意;
C.氟原子和氯原子都是吸电子基,氟元素的电负性大于氯元素的电负性,所以三氟乙酸分子中羧基中羟基的极性强于三氯乙酸,电离出的氢离子能力大于三氯乙酸,酸性强于三氯乙酸,故C正确;
D.四氯化碳是非极性分子,水是极性分子,由相似相溶原理可知,四氯化碳难溶于水,则四氯化碳难溶于水与四氯化碳和水的相对分子质量无关,故D错误;
故选D。
7.下列实验方法及所选玻璃仪器(其他材质仪器任选)均正确的是
A.蒸馏法淡化海水,仪器为②③⑤⑥
B.分离和的混合液体,可用分液法,仪器为⑦⑧
C.除去苯中混有的少量苯酚:加入溴水,然后过滤,仪器为①⑦⑨
D.使用酸性高锰酸钾标准溶液通过滴定法测定某未知浓度的溶液的浓度,仪器为④⑥
【答案】D
【详解】A.蒸馏法淡化海水,需选用直形冷凝管,故A错误;
B.CCl4与Br2互溶,不分层,无法用分液法分离,应采用蒸馏法分离,故B错误;
C.苯酚与溴水反应生成的三溴苯酚易溶于苯,无法通过过滤分离,正确分离方法为加NaOH溶液后分液,故C错误;
D.滴定法测定FeSO₄浓度时,需用酸式滴定管盛装酸性高锰酸钾标准液,锥形瓶盛放待测液,故D正确;
选D。
8.合成云母是一种重要的非金属绝缘材料,其主要成分为。U、V、W、X、Y、Z是六种原子序数依次增大的前四周期主族元素,其中W、X、Z为金属元素。U为地壳中含量最多的元素,基态V原子未成对电子数为1,W、X、Y同周期且相邻,Z元素的焰色为紫色,下列说法错误的是
A.第一电离能:
B.简单氢化物的稳定性:
C.Z在过量的中燃烧的产物既含有离子键又含有共价键
D.X的氧化物可用作耐高温材料
【答案】A
【详解】U为地壳中含量最多的元素,即O;Z的焰色为紫色,对应K;V的未成对电子数为1,结合主族和原子序数递增,V为F;W、X、Y为同周期相邻,且W、X为金属,推断W、X、Y分别为第三周期的Mg、Al、Si。
A.同周期元素第一电离能通常随原子序数增大而增大,但Mg的最外层为3s2,处于全充满的稳定状态,则第一电离能为Si>Mg>Al,即Y>W>X,说法错误,A符合题意;
B.F的非金属性强于O,简单氢化物HF键能高于H2O,稳定性更强,说法正确,B不符合题意;
C.K在过量的O2中燃烧生成KO2,KO2中即存在离子键又含有共价键,说法正确,C不符合题意;
D.X的氧化物为Al2O3,Al2O3熔点很高,可用作耐高温材料,说法正确,D不符合题意;
故选A。
9.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.使酚酞变红色的溶液中:
B.澄清透明的溶液中:
C.溶液中:
D.水电离的的溶液中:
【答案】C
【详解】A.使酚酞变红的溶液呈碱性,会与反应生成氢氧化铝沉淀,无法大量共存,A不符合题意;
B.存在于碱性溶液,在碱性溶液中生成Fe(OH)3沉淀无法大量共存,B不符合题意;
C.溶液为中性,之间不反应,能大量共存,C符合题意;
D.水电离的的溶液可能为酸溶液或碱溶液,在两种条件下均无法存在,D不符合题意;
故选C。
10.丁香色原酮、香草酸有很高的实用价值,其结构简式如下,下列说法错误的是
A.K与足量发生加成反应的产物中含4个手性碳原子
B.相同物质的量的K和M分别与足量的浓溴水反应,消耗的物质的量之比为
C.可用溶液进行鉴别
D.在一定条件下均能形成高分子化合物
【答案】A
【详解】A.连有4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,K与足量H2加成后,所得产物的结构为,其中标“*”的碳原子为手性碳原子,共6个,A错误;
B.K中酚羟基邻、对位的H均可与Br2发生取代反应,消耗2 mol Br2、碳碳双键可与Br2发生加成反应,消耗1 mol Br2,共消耗3 mol Br2;M中酚羟基仅1个邻位的H可与Br2发生取代反应,消耗1 mol Br2,故消耗的物质的量之比为,B正确;
C.M中含羧基可与NaHCO3溶液反应生成CO2,K中无羧基不能与NaHCO3溶液反应,故可鉴别二者,C正确;
D.K中含酚羟基可发生缩聚反应,M中含羧基和酚羟基,可发生缩聚反应,故在一定条件下均能形成高分子化合物,D正确;
故答案选A。
11.化合物X可以在如图途径中转化为丙酮,其中中检测出含的三元环结构。下列说法正确的是
A.的价层电子排布为半充满,故性质稳定,不作该转化的催化剂
B.X为丙烷,中共有三种化学环境的氢原子
C.转化②③④均为非氧化还原反应
D.途径中副反应的化学方程式为
【答案】B
【详解】A.由图可知,Mn+是反应的催化剂,A错误;
B.反应②中根据原子守恒,X为丙烷,从副反应来看,中共有三种化学环境的氢原子,B正确;
C.转化④N的化合价变化,为氧化还原反应,C错误;
D.Mn+为催化剂,途径中副反应的化学方程式为,D错误;
答案选B。
12.石墨是层状结构如图(a),许多分子和离子可以渗入石墨层间形成插层化合物。Li+插入石墨层中间,形成晶体结构如图(b),晶体投影图如图(c)。若该结构中碳碳键键长为a pm,碳层和锂层相距d pm(用表示阿伏加德罗常数的值)。下列说法错误的是
A.石墨的二维结构内,每个碳原子配位数为3
B.该插层化合物的化学式为LiC6
C.该插层化合物中同层Li+晶之间的最近距离为3a pm
D.该插层化合物的密度为
【答案】D
【详解】A.石墨是层状结构,在层内碳原子采用sp2杂化,每C原子与相邻的3个C原子形成共价键,构成一个个平面正六边形结构,在层间C原子之间以范德华力结合,故碳原子的配位数为3,A正确;
B.根据图b可知:Li+位于晶胞侧面的棱上,在晶胞中含有的Li+数目为:4×=1;C原子在上、下底面的面上各有2个位于面上,在上、下底面的棱上分别有8个,故该晶胞中含有的C原子数目为:8×2×+2×2×=6,因此晶胞中Li+与C原子个数比为1:6,则该插层化合物的化学式为LiC6,B正确;
C.若该结构中碳碳键键长为a pm,同层Li+位于石墨层六边形中心,它们之间的距离为3a pm,C正确;
D.根据选项B分析可知:在1个晶胞中含1个Li⁺和6个C原子,晶胞的总质量m=,晶胞的体积V=(3a×10-10 cm)×(3a×10-10 cm) ×(2d××10-10 cm)=9×10-30 a2d cm3,则该晶胞的密度,D错误;
故合理选项是D。
13.电有机合成反应条件温和,生产效率高。电解合成1,2-二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法正确的是
A.电极a为阳极,发生还原反应
B.离子交换膜X、Y分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
C.阴极的电极反应为
D.阴极产生22.4L气体(标准状况下),理论上可生成1,2-二氯乙烷
【答案】D
【详解】由装置图可知,电解过程电极a上被氧化为,则电极a为阳极;电极b上被还原生成,则电极b为阴极,据此解答。
A.由分析可知,电极a为阳极,阳极发生氧化反应,A错误;
B.电极a上被氧化为,即阳极区需要参与反应,中间NaCl溶液中的通过X膜进入阳极区,则X为阴离子交换膜;电极b上被还原生成,同时生成,需要通过Y膜进入阴极区生成NaOH,则Y为阳离子交换膜,B错误;
C.电极b为阴极,被还原生成,同时生成,电极反应为:,C错误;
D.阴极产生22.4 L气体(标准状况下),即阴极产生1 mol,转移2 mol电子,则电极a上有2 mol被氧化生成2 mol,液相反应为:,则理论上2 mol,可生成1,2-二氯乙烷,D正确;
故选D。
14.常温下,向和醋酸混合溶液中滴加氨水,溶液中pX[,、、]与pH关系如图所示。下列叙述正确的是
A.代表与pH关系
B.
C.Q点坐标为
D.将等体积、等浓度的氨水和醋酸溶液混合所得溶液的pH与T点相同
【答案】D
【详解】根据溶度积、电离常数表达式以及水电离常数的值可知,,,,,结合图像中直线变化可知,代表与pH关系,代表与pH关系,代表与pH关系。
A.由分析可知,代表一与pH关系,A错误;
B.代表一与pH关系,根据图中数据计算,点时,,,可知:,,,B错误;
C.点坐标计算:由点可知,,由、计算得出,,C错误;
D.代表与pH关系,当时,,,点溶液呈中性,,当氨水和醋酸恰好完全反应时生成,溶液呈中性,D项正确。
答案选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)某小组设计实验制备—亚甲基—4—环己烯—1,2—对苯二醌。
【反应原理】
【试剂】
对苯二醌,环戊二烯,无水乙醇,石油醚(沸点:60~90°C)
【步骤】
在锥形瓶中加入对苯二醌和无水乙醇,使呈悬浮液,置于冷水浴中冷却至。向悬浮液中迅速加入新蒸出的环戊二烯,摇匀,置于冰水浴中放置,除去冰水浴,再在室温下放置。在此过程中,反应物由浑浊变澄清并析出淡黄色的沉淀。在水泵减压下蒸出乙醇,得淡黄色固体粗产物(实验装置如图所示,夹持仪器已省略)。用石油醚重结晶,得到淡黄色针状结晶,干燥后质量约为。
回答下列问题:
(1)减压蒸馏时,冷凝水的进水口为 (填“a”或“b”)。
(2)C仪器是克氏蒸馏头,相对普通蒸馏装置,C仪器的优点是 。
市售的对苯二醌需用无水乙醇重结晶,并用活性炭脱色,所得对苯二醌为黄色针状晶体。此提纯对苯二醌实验中,利用活性炭的性质是 (填代号)。
a.氧化性 b.还原性 c.吸附性
(3)本实验中,无水乙醇的作用是 ;“减压蒸出乙醇”中“减压”的目的是 。
(4)用石油醚对粗产品重结晶,下列仪器不需要选用的是 (填代号)。
(5)如果用环戊二烯和对苯二醌反应,主要生成产物的结构简式为 。
(6)本实验产率约为 (填代号)。
a.56% b.67% c.69% d.78%
【答案】
(1)a
(2)避免A中液体因暴沸而冲入B中 c
(3)作溶剂 降低乙醇沸点,避免温度过高而产生副产物等合理答案
(4)b
(5)
(6)c
【详解】本实验制备原理为双烯合成反应,反应剧烈,且放热明显,在整个反应过程中需要保持温度不能太高,控制反应速率且防止副反应程度加深,制备完成后,利用乙醇沸点较低的原因,利用迅速且充分的减压蒸馏除去乙醇,最后利用易挥发且溶解性较好的石油醚重结晶,得到纯化后的产品结晶。
(1)从下端a进冷凝水。
(2)克氏蒸馏头离冷凝管较远,避免蒸馏过程中烧瓶中液体因暴沸被蒸入接收器中;活性炭具有很强的物理吸附作用,可以吸附苯二醌中的杂质有色分子。
(3)无水乙醇为反应的溶剂;减压条件下,乙醇的沸点降低,有利于在较低温度下蒸出乙醇,避免温度高,产生较多副产物。
(4)重结晶需要溶解(烧杯和玻璃棒)、加热(酒精灯)、冷却、过滤(漏斗、烧杯和玻璃棒)、洗涤等,不需要分液漏斗。
(5)增大环戊二烯和对苯二醌投入比例,会发生2个1,4-加成反应生成副产物。
(6)根据起始投料,环戊二烯稍过量,以对苯二醌为计算依据,产物的相对分子质量为174,理论产量为
,。
16.(15分)硼酸锰是制造油墨和油漆催干剂的原料。工业上以水锰矿(主要成分为MnO、,还含有少量的、、FeO、)为原料制备硼酸锰的流程如图所示:
已知:
①在加热条件下能溶于浓硫酸生成。
②常温下,相关物质的如下表:
物质
实验条件下开始沉淀时pH为8.1,开始溶解时的pH为12.
请回答下列问题:
(1)“酸浸”时,为了加快化学反应速率,除搅拌外还可以采取的措施有 (任写2种即可)。
(2)经检验“滤液1”中无Fe2+,其原因为 (用离子方程式解释)。
(3)加入氨水的目的是调节pH,应控制pH的范围是 (若离子浓度低于 mol·L-1时认为该离子已沉淀完全)。
(4)向“滤液3”加入过量才能获得,其反应的离子方程式为 。
(5)“滤渣1”溶解时还产生了一种无色无味的气体,则该反应的化学方程式为 。
(6)科技需要不断创新,最近科学家研制出超薄铁磁立方相半导体,其晶胞结构如图所示。
①中Mn的配位数为 。
②若晶体的晶胞参数为a nm,设阿伏加德罗常数的值为,则的晶胞密度 g·cm-3(列出计算式)。
【答案】
(1)研磨、适当加热、适当增加硫酸的浓度等
(2)
(3)(或4.9~8.1)
(4)
(5)2MnO2+2H2SO4(浓) 2MnSO4+O2↑+2H2O
(6)6
【详解】稀硫酸溶解水锰矿,将Fe元素和Al元素浸入溶液,MnO转化为Mn2+浸入溶液,MnO2和SiO2不溶,为滤渣1,酸浸后的滤液利用氨水调pH,将Fe和Al转化为氢氧化物沉淀分离,得到的滤液加入NH4HCO3,得到MnCO3沉淀,稀硫酸溶解,合并浓硫酸溶解MnO2得到的MnSO4溶液,加入硼酸钠沉锰,得到硼酸锰产品。
(1)将水锰矿粉碎处理、适当升高温度、适当增加硫酸的浓度等措施加快化学反应速率。
(2)具有强氧化性,在酸性条件下能将氧化为:。
(3)根据题意加入氨水的目的是调节pH除去、,且不能转化为,因,当完全沉淀时mol·L-1,得mol·L-1,此时溶液的pH为4.9,结合已知信息开始沉淀时的pH为8.1,此时还未开始溶解,应控制pH的范围是。
(4)过量与的反应为。
(5)反应过程中锰元素化合价降低,则氧元素化合价升高,化学方程式为(浓)。
(6)①根据晶胞的结构分析,锰位于棱上和体心,体心的锰周围有6个硒;
②1个晶胞中含有锰原子数为,含有Se的数目为,取1 mol晶胞,其摩尔质量为g·mol-1,1 mol晶胞即有个晶胞,一个晶胞的体积为 cm3,所以密度为 g·cm-3。
17.(14分)丙烯()是重要的化工原料,工业上常用丙烷制备丙烯。回答下列问题:
Ⅰ.直接脱氢法:
反应ⅰ △H=+124kJ/mol
反应ⅱ
(1)反应ⅰ在 (填“高温”或“低温”)时可自发进行。
(2)在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,中部分进程已省略)。
①转化为②的进程中,写出在催化剂a条件下的决速步反应式 。
(3)将丙烷和稀释气(g)分别以不同的起始流速通入温度为T℃,压强为1.175MPa的反应器中发生反应ⅰ和反应ⅱ,维持温度和压强不变,在为8、10、12下反应,通过检测流出气体的成分获得丙烷的转化率随丙烷流速变化曲线如图所示(在较低流速下转化率可近似看成平衡转化率)。
①代表 。
②下列措施可增大N点丙烷转化率的是 (填字母)。
A.适当升高体系的温度 B.适当减小 C.增大丙烷的流速
③图中M点时的选择性为20%,则经过2h反应ⅰ的 MPa.[已知:的选择性=]
Ⅱ.氧化裂解法:
反应ⅲ △H(副产物有CO和C等)。
(4)已知氢气的燃烧热△H=-285.8kJ/mol, △H=-44kJ/mol,则 △H= kJ/mol。
(5)在探究[]投料比对丙烷氧化裂解反应性能的影响时发现,的值较小时,的选择性也较低,其原因可能是 。
【答案】
(1)高温
(2)*CH3CHCH3+*H→*CH3CHCH2+2*H
(3)12 AB 0.144
(4)-235.6
(5)氧气过量,丙烷发生深度氧化而导致C3H6的选择性降低
【详解】(1)反应ⅰ是吸热反应,且正反应的气体分子总数增加,即、,根据,要使,则需在高温下进行,因此反应ⅰ在高温时可自发进行。
(2)反应的活化能越大,反应速率越慢,为该反应的决速步骤,①转化为②的进程中,在催化剂a条件下由*CH3CHCH3+*H到过渡态2的活化能最大,因此决速步反应式*CH3CHCH3+*H→*CH3CHCH2+2*H。
(3)①反应ⅰ和反应ⅱ均为气体体积增大的反应,维持温度和压强不变,在较低流速下n(H2O):n(C3H8)增大相当于减小平衡体系的压强,平衡向正反应方向移动,丙烷的转化率增大,由图可知,丙烷流速相同时曲线L1对应丙烷的转化率最大,所以L1代表n(H2O):n(C3H8)=12;
②A.适当升高体系的温度,反应速率加快,消耗丙烷的物质的量增大,丙烷的转化率增大,A符合题意;
B. L1代表n(H2O):n(C3H8)=12,L2代表n(H2O):n(C3H8)=10,L3代表n(H2O):n(C3H8)=8,有图可知,适当减小,丙烷的转化率增大,B符合题意;
C.增大丙烷的流速,丙烷不能在催化剂表面充分接触,对导致分解不充分,使得丙烷的转化率减小,C不符合题意;
故选AB。
③由图可知,图中M点n(H2O):n(C3H8)=10,丙烷流速为0.5mol/h、转化率为75%,则2h内M点起始水蒸气、丙烷的物质的量分别为10mol、1mol,由丙烷的转化率可知,1h时,丙烷的物质的量为1mol-1mol×75%=0.25mol,由乙烯的选择性可知,乙烯的物质的量为1mol×75%×20%=0.15mol,丙烯的物质的量为1mol×75%×(1-20%)=0.6mol,由方程式可知,H2、CH4的物质的量为0.6mol、0.15mol,混合气体的总物质的量为11.75mol,因此,反应ⅰ的
(4)已知氢气的燃烧热△H=-285.8kJ/mol,则①,② △H=-44kJ/mol,③ △H=+124kJ/mol,则可得目标方程,因此 的焓变为。
(5)的值较小时,的选择性也较低,其原因可能是氧气过量,丙烷发生深度氧化而导致C3H6的选择性降低。
18.(15分)化合物F为一种重要药物的中间体,其合成路线如下:
已知:在有机合成中,极性角度有助于理解有机反应过程。例如受酯基吸电子作用影响,使酯基邻位碳原子上的C—H键易断裂,在碱性条件下可与另一分子酯发生酯缩合反应:
请回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为 。
(2)F中含氧官能团的名称为 。
(3)C→D反应的化学方程式为 。
(4)C生成D的过程中,还会生成一种副产物G,G的结构简式为。从电性角度分析生成G更难,可能是因为相对于生成有机物D,生成有机物G时断裂的C—H键的极性更 (填“弱”或“强”)。
(5)满足以下条件的A的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①只含一个环且为苯环。②能发生银镜反应。
(6)依据以上流程信息,结合所学知识,回答下列流程有关问题。
①L的结构简式为 ;
②由M到N过程中涉及官能团转化的碳原子杂化方式由 变为 。
【答案】
(1)加成反应
(2)(酮)羰基、醚键
(3)
(4)弱
(5)25
(6) sp
【详解】由题干合成流程图可知,A中羰基的α-C-H键与发生加成反应生成B,B中羰基的α-C-H键与发生加成反应生成C,由C、E的结构简式和C到D、D到E的转化条件可知,D的结构简式为:,据此分析解题。
(1)据分析,A→B的反应类型为加成反应。
(2)根据F的结构简式,其含氧官能团的名称为(酮)羰基、醚键。
(3)C在乙醇钠作用作用下发生分子内取代反应,再酸化生成D和甲醇,化学方程式为。
(4)由题干已知信息和分析可知,C生成D的过程中,还会生成一种副产物G(),G与D()互为同分异构体,由于C的电负性强于H,导致化合物C中-CH2COOCH3中-CH2-上的C所带负电荷较-CH(CH3)COOCH3中上C所带负电荷更多,极性更弱,导致C生成G相对于生成D更难,即生成有机物G时断裂的C—H键的极性更弱。
(5)A的分子式为C9H7OBr,满足以下条件的A的同分异构体含有醛基、-Br和一个碳碳双键,则苯环上可能的取代基为:-CHO、-Br、-CH=CH2(共有10种);-CHO和-CBr=CH2(共有3种);-CHO和-CH=CHBr(共有3种);-CH=CH-CHO和-Br(共3种);-C(CHO)=CH2和-Br(共3种);-CH=CBr-CHO(共1种);-CBr=CH-CHO(共1种);-C(CHO)=CHBr(共1种);共有25种符合条件的同分异构体。
(6)J与HSCH2COOCH3发生加成反应生成K,K在碱性条件下发生分子内成环生成L()和甲醇,L与HCN加成生成M(),M与氢气加成生成N,M→N的反应为氰基转化为-CH2NH2,碳原子杂化方式由sp变为sp3。
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