内容正文:
2025年高三教学测试
化学试题卷
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Cl:35.5 K:39 Cu:64
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列属于非极性分子的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】非极性分子是指分子中正负电荷中心重合、偶极矩为零的分子。判断依据包括分子的几何对称性和键的极性是否相互抵消。
【详解】A.CH3Cl分子中,碳原子形成4个键,sp3杂化,呈四面体结构,Cl电负性大于C和H,C-Cl键为极性键,且分子不对称(三个H原子与一个Cl原子不同),导致正负电荷中心不重合,为极性分子,A不选;
B.CS2分子中,碳原子形成2个键,无孤电子对,为sp杂化,呈直线型结构(S=C=S),键角180°。虽然C=S键为极性键,但分子高度对称,两个C=S键的偶极矩大小相等、方向相反,完全抵消,正负电荷中心重合,为非极性分子,B选;
C.CH3OCH3分子中,氧原子形成2个键和2个孤电子对,为sp3杂化,分子呈V形(弯曲)。O电负性大于C,C-O键为极性键,且分子虽有两个相同甲基,但分子构型不对称,偶极矩不能完全抵消,正负电荷中心不重合,为极性分子,C不选;
D.NaCl是离子化合物,在固态以离子晶体形式存在,无独立分子结构,D不选;
故选B。
2. 下列化学用语表示不正确的是
A. 乙酸乙酯的键线式: B. 乙烷的球棍模型:
C. 甲基的电子式: D. 基态的简化电子排布式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙酸乙酯()的键线式为,A正确;
B.乙烷()的球棍模型为,B正确;
C.甲基()的电子式为,C错误;
D.基态的简化电子排布式为,D正确;
故选C。
3. 根据元素周期律推测,下列说法不正确的是
A. 半径: B. 酸性:
C. 第一电离能: D. 键角:
【答案】B
【解析】
【详解】A. 和均为10电子离子,核电荷数Na(11)大于F(9),根据等电子体半径随核电荷数增大而减小的规律,半径Na+ < F-正确,A正确;
B. 卤族氢化物(HX)的酸性随元素周期律从上到下(F到I)依次增强,HF为弱酸,HBr为强酸,故酸性HF < HBr,B错误;
C. 氮(N)和磷(P)同属第VA族,第一电离能随周期从上到下依次减小,第一电离能N > P,C正确;
D. 中心原子价层电子对数为,N为杂化,是正四面体结构,键角≈109.5°;中心原子价层电子对数为,N为杂化,平面三角形结构,键角=120°;故键角,D正确;
故答案选B。
4. 下列实验操作或原理正确的是
A. 证明存在反应限度:饱和氯水显黄绿色
B. 混合乙醇和浓硫酸:将乙醇慢慢加入浓硫酸中,边加边搅拌
C. 分离碘单质和铁粉:加热升华再冷凝收集碘单质
D. 除去苯中的苯酚:加溶液分液后干燥
【答案】D
【解析】
【详解】A.饱和氯水显黄绿色是由于溶解了氯气()分子,该现象只能证明反应物存在,而证明反应限度须证明反应物与产物共存,A错误;
B.混合乙醇和浓硫酸时,正确操作是将浓硫酸缓慢加入乙醇中,并不断搅拌,以防止浓硫酸稀释放热导致局部过热、暴沸或飞溅;将乙醇加入浓硫酸中是危险的操作,B错误;
C.加热会导致铁粉与碘反应生成FeI2,无法有效分离碘与铁粉,C错误;
D.苯酚具有弱酸性,与NaOH反应生成水溶性的苯酚钠,苯不溶于水,加NaOH溶液后分液可分离出苯层(除去苯酚),再干燥以除去残留水分,得到纯净苯,D正确;
故选D。
5. 物质用途体现性质,下列两者对应关系不正确的是
A. 苯酚用于杀菌消毒,体现了苯酚的氧化性
B. 利用“杯酚”分离和,体现了超分子分子识别的特征
C. 硫代硫酸钠用作脱氯剂,体现了硫代硫酸钠的还原性
D. 明矾[]净水,体现了胶体的吸附性
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯酚(石炭酸)可用于杀菌消毒,但其作用机制主要是通过使蛋白质变性和破坏细胞膜,而非氧化还原反应,A错误;
B.分离C60和C70时,“杯酚”(杯芳烃)空腔大小刚好能“识别”并通过分子间作用力选择性地结合C60分子,而C70因为尺寸不匹配就无法进入,这正是超分子化学中“分子识别”特征的体现,B正确;
C.硫代硫酸钠(Na2S2O3)在脱氯过程中与氯气(Cl2)发生反应:,硫代硫酸钠中硫的化合价从+2升至+6,被氧化,而氯被还原,因此硫代硫酸钠作为还原剂,体现了其还原性,C正确。
D.明矾溶于水后,Al3+水解生成Al(OH)3胶体,能吸附水中带负电的悬浮颗粒和杂质,使其聚沉,从而达到净水目的,因此,该用途正确体现了Al(OH)3胶体的吸附性,D正确;
故选A。
6. 可根据物质结构推测其性质,下列推测的性质不合理的是
选项
结构
性质
A
为正四面体结构
不存在异构体
B
原子大小不同
生铁硬度大于纯铁
C
分子极性微弱
水中溶解度大于在中溶解度
D
纤维素的葡萄糖单元含有羟基
纤维素可以制造硝化纤维
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于CH4为正四面体结构,所有氢原子等效,因此CH2Cl2中两个氯原子位置固定,不存在同分异构体,推测合理,A不符合题意。
B.Fe和C原子大小不同,碳原子融入铁晶格造成畸变,产生固溶强化效应,使生铁硬度大于纯铁,推测合理,B不符合题意。
C.分子极性微弱,水是强极性溶剂,是非极性溶剂。根据相似相溶原理,溶质与溶剂的极性越相近,溶解度越大。的极性与非极性的更相近,与强极性的水相差较大,故在中的溶解度应大于在水中的溶解度。因此,由“分子极性微弱”推测“在水中溶解度大于在中溶解度”不合理,C符合题意。
D.纤维素的葡萄糖单元含有羟基,羟基可与硝酸发生酯化反应生成硝化纤维,推测合理,D不符合题意。
故选C。
7. 下列方程式不正确的是
A. 溶液中加入足量的:
B. 用处理尾气:
C. 溴水中滴加乙醛溶液:
D. 乙醇滴入酸性溶液中:
【答案】A
【解析】
【详解】A.在足量锌存在下,铁离子(Fe3+)应被完全还原为铁单质(Fe):,A错误;
B.氨气具有一定还原性,氨(NH3)与一氧化氮(NO)在催化剂和加热条件下反应生成氮气和水,是工业上处理尾气的标准反应,B正确;
C.乙醛具有还原性,乙醛被溴水氧化生成乙酸,同时溴被还原为溴化氢,方程式符合反应事实,C正确;
D.乙醇在酸性重铬酸钾溶液中氧化为乙酸,铬从+6价降至+3价,电子转移和原子守恒均配平,D正确;
故选A。
8. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.实验室制备并收集氨气
B.制备无水晶体
C.证明苯环使羟基活化
D.用乙醇萃取中的硫
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验室加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物能制取NH3,但氨气能和氯化钙反应,则不能用氯化钙干燥氨气,A不符合题意;
B.加热时会水解生成氢氧化镁,氢氧化镁受热还可能分解生成氧化镁,故需要在氯化氢气流中(抑制发生水解)加热脱去其结晶水,同时碱石灰能吸收剩余HCl,能制备无水晶体,B符合题意;
C.苯和溴水不反应,而苯酚和溴水发生取代反应生成2,4,6-三溴苯酚白色沉淀,说明羟基使苯环活化,而不是苯环使羟基活化。该实验不能证明苯环使羟基活化,不能达到实验目的,C不符合题意;
D.萃取剂需与原溶剂互不相溶,但乙醇和二硫化碳互溶,则不能用乙醇萃取中的硫,该实验不能达到目的,D不符合题意;
故选B。
9. 某药物的合成中有以下反应过程,下列说法不正确的是
A. 中均有两个手性碳原子 B. 可用红外光谱检验Z中是否有Y残留
C. 过程中需控制条件降低的氧化性 D. Z与甲醛不能发生羟醛缩合反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,中均有两个手性碳原子,位置分别为、,A正确;
B.每种有机化合物都有独特的红外光谱特征,如吸收峰的位置、数量和强度,这些特征可以反映其官能团和化学结构。Y和Z的官能团不同,红外光谱能够通过比较吸收峰的变化来检验Z中是否有Y残留,B正确;
C.Z的结构中存在醛基,易被氧化,所以过程中需控制条件降低的氧化性,防止发醛基被氧化,C正确;
D.Z的结构中含有醛基(-CHO),且其 α-碳上含有氢原子,甲醛(HCHO)虽然没有 α-H,但它可以作为亲电试剂参与羟醛缩合反应,Z与甲醛能发生羟醛缩合反应,D错误;
故选D。
10. 利用动物油脂制造肥皂的过程如下:下列说法不正确的是
A. 加入乙醇以增大猪油和的接触面积,加快反应速率
B. 用玻璃棒蘸取黄棕色反应液滴入热水中,判断反应是否完全
C. 加饱和食盐水可减小高级脂肪酸钠的溶解度,促使产品析出
D. 肥皂洗衣时,插入油污内部使其脱离衣物表面
【答案】D
【解析】
【分析】猪油加入乙醇与氢氧化钠混合均匀,小心加热发生水解反应,制得高级脂肪酸钠盐和甘油的混合粘稠状液体,加入食盐饱和溶液,减小高级脂肪酸钠的溶解度,肥皂盐析而出,再压滤成型制得肥皂,以此解答。
【详解】A.猪油能溶于热的乙醇,乙醇与水互溶,所以乙醇的加入能使猪油与氢氧化钠溶液充分接触,加快反应,A正确;
B.油脂水解产物均能溶于水,所以只需检验反应混合物中是否还有难溶于水的猪油即可,即验证步骤II中反应已完全的操作是:用玻璃棒蘸取黄棕色反应液滴入热水中,振荡,若无油滴浮在液面上,说明反应已完全,B正确;
C.肥皂在氯化钠溶液中溶解度较小,所以油脂制肥皂实验中加一定量的饱和食盐水为了降低肥皂的溶解度,使肥皂析出,C正确;
D.是亲水基团,烃基部分是亲油基团,洗涤时,插入水中,烃基部分插入油污内部使其脱离衣物表面,D错误;
故选D。
11. 某种处理再利用的方法为:。在密闭容器中充入,其他条件不变时的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 反应中是气态 B. 总键能:反应物>生成物
C. 速率大小: D. 平衡常数:
【答案】D
【解析】
【分析】,恒压时,温度升高,硫化氢的平衡转化率增大,即平衡正向移动,该反应为吸热反应;恒温时,已知,压强越大,硫化氢的平衡转化率减小,即平衡逆向移动,因此为气体。
【详解】A.由分析得,反应中为气体,A正确;
B.由分析得,该反应为吸热反应,因此反应物总键能大于生成物总键能,B正确;
C.Y点温度和压强均大于X点温度和压强,因此,点Y、点Z为温度相等,Z点压强大于Y点,因此,C正确;
D.Y点温度高于X点,该反应为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,平衡常数增大,因此,D错误;
故答案选D
12. 低品位热(温度低于)是一种丰富且广泛存在的可持续能源,一种新型的热富集铂电极电池利用从热区至冷区的梯度驱动对苯醌()和对苯二酚()的转换。下列说法不正确的是
A. 该装置可实现热能转化为电能
B. 电池左侧电极为热端电极
C. 正极电极反应式为+2H++2e−=
D. 保持冷热端温差恒定,该电池可持续放电
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,聚合物(含多个羧基)向左侧电极移动时,遇冷膨胀,释放出H+,对苯醌在左侧电极得到电子,并结合H+,转化为对苯二酚,左侧电极为正极;聚合物(含多个羧酸根)向右侧电极移动时,遇热收缩,重新结合H+,对苯二酚在右侧电极失去电子,并释放H+,转化为对苯醌,右侧电极为负极。
【详解】A.该装置中含羧酸的纳米颗粒在不同温度下溶胀或收缩,从而释放或吸收驱动电极反应发生,可实现热能转化为电能,A正确;
B.由图可知,聚合物(含多个羧基)向左侧电极移动时,遇冷膨胀,释放出H+,可见左侧电极为冷端电极,B错误;
C.由分析可知,对苯醌在左侧电极(正极)得到电子,并结合H+,转化为对苯二酚,电极方程式为:+2H++2e-= ,C正确;
D.该电池实质是将热能(低品位热)转化为电能,保持冷热端温差恒定,该电池可持续放电,D正确;
故选B。
13. 化学式为的化合物的部分晶体结构如下图所示,其中为平面结构。下列说法不正确的是
A. 图中球1表示硼原子,球2表示碳原子 B. 晶体中存在离子键、共价键、配位键和氢键
C. 该物质中氮原子结合能力强于 D. 该物质与盐酸反应,有甲醇生成
【答案】C
【解析】
【详解】A.由化学式可知,该化合物中含有,且中硼原子形成4个键,每个碳原子也形成4个键。由图可知,球1符合中硼原子的成键情况,球2符合中碳原子的成键情况,则图中球1表示硼原子,球2表示碳原子,A正确;
B.由图可知,与或之间存在离子键;C-N键、B-O键、C-H键等均为共价键;中B与O之间存在配位键(B提供空轨道,O提供孤电子对);由图可知,中的氢原子与中氧原子之间可形成氢键,则该晶体中存在的作用力有:离子键、配位键、共价键、氢键,B正确;
C.结构中由于共振效应,正电荷离域分散在整个离子上,导致氮原子上的电子云密度降低,使得氮原子的碱性大大减弱,且阳离子本身对有静电排斥作用,故该物质中氮原子结合能力弱于,C错误;
D.中的与盐酸反应时可结合生成甲醇,即该物质与盐酸反应,有甲醇生成,D正确;
故选C。
14. 某醇的消去反应机理如下图所示,下列说法不正确的是
A. 是催化剂
B. 该醇的消去产物只有一种
C. 若用替代,方程式为:
D. 依据该机理,能发生消去反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据反应中在反应中参与反应,反应结束后又生成的特点判断做催化剂,故A正确;
B.对于图中最后一步的反应物碳正离子而言,也可以消去所连的甲基上的H,生成,所以该醇的消去产物不只有一种,故B错误;
C.根据图中机理,可知若用替代,方程式为:,故C正确;
D.依据该机理可知由羟基所连的C转移到邻碳,再由邻碳正离子与相连的碳之间形成双键推断能发生消去反应,故D正确;
故选B。
15. 时,的电离常数。下列描述正确的是
A. 在水中和的溶液中的溶解度相同
B. 饱和溶液<饱和溶液
C. 浓度均为的溶液和溶液等体积混合,生成沉淀为
D. 的数量级为
【答案】A
【解析】
【详解】A.在纯水中,PbCO3的溶度积 。设溶解度为 ,则 ,所以 ;在0.01 mol/L NaI溶液中,[I⁻] = 0.01 mol/L。PbI2的溶度积
;计算离子积:,无PbI2沉淀生成,因此溶解度与纯水中相同,A正确;
B.饱和溶液中,,数量级为10-6,饱和溶液中,,数量级为10-7,前者更大,B错误;
C.浓度均为的溶液和溶液等体积混合,,,远大于,则生成沉淀;溶液呈碱性,混合后初始 ,结合,计算。Pb(OH)2的离子积 > ,有沉淀生成,C错误;
D.反应平衡常数,数量级为,D错误;
故答案选A。
16. “锰白”(,在潮湿介质中易被氧化)常用作脱硫催化剂、饲料添加剂等。某小组设计如下步骤制备锰白:
步骤1:将约为4的溶液加入含有稀硫酸的悬浊液中,搅拌下充分反应得到含的溶液X;
步骤2:用氨水调节溶液X的,过滤,得溶液和滤渣Y;
步骤3:向溶液中加入溶液,经系列操作得到。下列说法不正确的是
A. 步骤1中可用气体代替溶液
B. 步骤2中滤渣Y为
C. 步骤3中系列操作为过滤、冷水洗涤、自然风干
D. 可用稀和溶液检验产品中是否含有铁杂质
【答案】C
【解析】
【详解】A.步骤1中,具有还原性,可作为还原剂将还原成,与作用一致,因此可代替溶液,说法正确,A不符合题意;
B.步骤1反应后,溶液X含和;步骤2调节pH=4时,过滤,得溶液和滤渣Y;则说明形成沉淀,且事实上在pH≈3-4时沉淀完全,而沉淀pH>8,故滤渣Y为,说法正确,B不符合题意;
C.步骤3中,向溶液中加入反应生成沉淀,系列操作应是过滤、洗涤、干燥,但在潮湿介质中易被氧化,自然风干会使其接触空气和水分发生氧化,应采用低温烘干或减压干燥,说法错误,C符合题意;
D.产品MnCO3中若含铁杂质,可用稀H2SO4溶解:,将氧化为,KSCN与形成血红色以检验,说法正确,D不符合题意;
故选C。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 碳、铬及其化合物在生产生活中应用广泛。请回答:
(1)有关碳和铬的说法正确的是___________。
A. 在元素周期表中,铬位于族,碳位于p区 B. 的电子排布违反了洪特规则
C. 激发态碳原子核外电子有6种运动状态 D. 基态铬原子中有4个未成对电子
(2)某种含碳化合物晶胞如图所示。
①每个阴离子周围紧邻的阳离子有___________个。
②该物质完全水解会生成一种能使湿润的试纸变蓝的气体,方程式为___________。
(3)化合物A[化学式:]和B[化学式:]具有相似的结构。
①化合物A的熔点高于化合物B,请分析原因___________。
②化合物A在酸性条件下水解,可生成两种酸性气体,请设计实验检验这两种气体___________。
(4)某兴趣小组用铬铁矿制备晶体,流程如下:
①空气中高温氧化时,转化为,请写出该化学方程式___________。
②过程Ⅳ所得滤渣的主要成分为___________。
③加入,通过蒸发浓缩、冷却结晶能得到晶体,其原因是___________。
【答案】(1)AC (2) ①. 6 ②.
(3) ①. A的相对分子质量对熔点的影响大于B中氢键对熔点的影响 ②. 将气体通入硫酸铜溶液,有黑色沉淀说明存在硫化氢,剩余气体通入澄清石灰水中,有白色沉淀说明存在二氧化碳
(4) ①. ②. ③. 溶解度小于,冷却时优先结晶析出
【解析】
【分析】根据题给已知,铬铁矿与足量熔融 发生高温氧化反应生成、和,所得固体冷却后用水浸取,过滤得到含 、的滤液,加入适量硫酸酸化, 与反应生成, 转化为,蒸发结晶、过滤、洗涤得到固体,滤液中含有,溶解度小于,溶液中加入KCl固体,转化为。
【小问1详解】
A.铬是24号元素,价层电子排布式为3d54s1,碳是6号元素,价层电子排布式为2s22p2,在元素周期表中,铬位于族,碳位于p区,A正确;
B.洪特规则指原子核外电子的排布必先尽可能分占在同一电子亚层的各个轨道上,且自旋方向相同,泡利原理指每个轨道最多只能容纳两个电子,且自旋相反,2S能级最多只能容纳2个电子,的电子排布违反了泡利原理,B错误;
C.原子核外每个电子的运动状态都不同,激发态碳原子核外电子有6种运动状态,C正确;,
D.铬是24号元素,价层电子排布式为3d54s1,基态铬原子中有6个未成对电子,D错误;
故选AC。
【小问2详解】
①由晶胞图和俯视图可知,Ca2+位于顶点和体内,位于棱上和体内,根据其六方最密堆积图可知,以体内的1个为例,在其上方、下方距离最近的Ca2+各有3个,配位数为6;
②由晶胞图和俯视图可知,Ca2+位于顶点和体内,个数为,位于棱上和体内,个数为=3,则其化学式为CaCN2,该物质完全水解会生成一种能使湿润的pH试纸变蓝的气体,该气体为NH3,结合原子守恒可知该反应中还有CaCO3沉淀生成,化学方程式为:。
【小问3详解】
①化合物A[化学式:]和B[化学式:]具有相似的结构,二者均含有氨基,能够形成分子间氢键,A的相对分子质量更大,分子间范德华力更强,化合物A的熔点高于化合物B,原因是:A的相对分子质量对熔点的影响大于B中氢键对熔点的影响;
②化合物A在酸性条件下水解,可生成两种酸性气体,由原子守恒可知,这两种酸性气体分别为H2S和CO2,检验H2S和CO2的方法分别为:将气体通入硫酸铜溶液,有黑色沉淀说明存在硫化氢,剩余气体通入澄清石灰水中,有白色沉淀说明存在二氧化碳。
【小问4详解】
①空气中高温氧化时,转化为,Fe元素由+2价上升到+3价,Cr元素由+3价上升到+6价,该反应中还有和CO2生产,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:;
②由分析可知,过程Ⅳ所得滤渣的主要成分为;
③加入,通过蒸发浓缩、冷却结晶能得到晶体,其原因是:溶解度小于,冷却时优先结晶析出。
18. 研究的综合利用可实现碳循环。
I.在反应器内和在催化剂作用下可发生如下反应:
主反应:
副反应:
(1)已知和下,的燃烧热分别为, ,则___________。
(2)要提高平衡转化率,可采取的措施是___________。
A. 增大浓度 B. 增大压强 C. 及时分离 D. 选用高效催化剂
(3)恒温反应容器中,维持入口压强和投料比不变,将和按一定流速通过反应器,转化率和甲醇选择性[],随温度变化关系如图1所示:
若时催化剂的活性受温度影响不大,分析后图中曲线下降的原因:___________。
(4)在压强为的恒温恒压密闭容器中,加入和反应并达到平衡状态,平衡转化率为,甲醇选择性为,计算主反应在该温度下的平衡常数___________。
Ⅱ.二氧化碳电还原反应生产甲醇
(5)我国某科研团队研究出以过渡金属为催化剂电催化还原二氧化碳制甲醇的途径,大大提高了甲醇的产率。
①在酸性水溶液中,生成甲醇的电极反应式为___________。
②在酸性水溶液中,三种不同的催化剂上电还原为的反应过程中(电还原为的反应可同时发生),反应活化能变化如图2所示。由此判断制甲醇应选择催化剂___________(填“A”“B”或“C”),理由是___________。
【答案】(1) (2)ABC
(3)升高温度,主反应逆向移动程度大于副反应正向移动程度
(4)0.0375 (5) ①. ②. C ③. 催化剂C上生成活化能高,不易发生副反应;生成的活化能相对较低,更倾向于生成
【解析】
【小问1详解】
,,;
【小问2详解】
A.增大反应物的浓度,能提高CO2的平衡转化率,A正确;
B.主反应为正向气体分子数减少的反应,增大压强平衡正向移动,能提高CO2的平衡转化率,B正确;
C.及时分离出产物,平衡正向移动,能提高CO2的平衡转化率,C正确;
D.催化剂不影响平衡,选用高效催化剂不能提高CO2的平衡转化率,D错误;
故选ABC;
【小问3详解】
主反应为放热反应,副反应为吸热反应。升高温度,主反应平衡逆向移动,副反应平衡正向移动,导致甲醇的选择性下降;同时CO₂的总转化率也下降,说明主反应平衡逆向移动的影响更大,故后图中曲线下降的原因为:升高温度,主反应逆向移动程度大于副反应正向移动程度;
【小问4详解】
根据题意,平衡转化率为,甲醇选择性为,则甲醇的生成量为:,CO的生成量为:,可列出三段式:
,,平衡时:,故主反应在该温度下的平衡常数;
【小问5详解】
①在酸性水溶液中,二氧化碳得到电子生成甲醇,电极反应式为:;
②电还原为的反应为副反应,选择催化剂时副反应的活化能高时不易发生,故选择催化剂C,原因为:催化剂C上生成活化能高,不易发生副反应;生成的活化能相对较低,更倾向于生成。
19. 某小组同学用废铜屑(含少量铁)制备晶体并探究其性质。
步骤I:制备溶液
取一定量废铜屑,加入稍过量的稀和溶液,在下完全溶解;调节,加热煮沸2分钟后趁热过滤。
步骤Ⅱ:制备晶体
取步骤I中所得溶液,逐滴加入氨水至澄清,进行系列操作,得深蓝色晶体。
请回答:
(1)步骤I中调节所加试剂为___________。
(2)步骤I中加热煮沸的目的是___________(答出两点原因)。
(3)步骤Ⅱ中经过系列操作可得深蓝色晶体,请选择合适的编号,按正确的操作顺序补充完整___________。
__→过滤→___→___→____→得深蓝色晶体
a.干燥 b.加饱和溶液 c.加乙醇溶液
d.用乙醇和乙醚混合溶液洗涤 e.用乙醇和浓氨水混合溶液洗涤
(4)对所得产品进行热重分析,结果如图所示。时固体为,则时固体成分为___________(已知:)。
(5)甲同学向溶液中加氨水至澄清,再转移到如图所示装置中加热蒸发、冷却结晶,结果并未得到晶体。结合平衡移动原理,说明该同学实验失败的原因___________。
(6)将表面己去除氧化膜的锌片、铁片分别置于2份浓度相同的溶液中,锌片表面立即出现一层红色物质,短时间内未观察到铁片表面有红色物质析出;静置数小时后,铁片表面析出红色物质,溶液深蓝色变浅,并有红褐色沉淀生成。根据上述信息,与氨水的结合能力由强到弱的顺序是___________。
【答案】(1)或
(2)除去过量,使颗粒变大便于除去
(3)
(4)
(5) ,升高温度平衡正向移动,另外加热时氨气从敞口体系中逸出,导致c(NH3)降低,使平衡向右移动,导致配合物分解
(6)
【解析】
【分析】实验目的为制备,实验原理:Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O,CuSO4+4NH3•H2O=+4H2O,实验步骤Ⅰ制备得到硫酸铜溶液,取步骤I中所得溶液,逐滴加入氨水至澄清,加入无水乙醇降低硫酸四氨合铜溶解度,结晶析出晶体,过滤、洗涤、干燥,得深蓝色晶体为。
【小问1详解】
调节 pH 的试剂应为 CuO或Cu(OH)2、CuCO3等,可中和H+使铁离子水解平衡正向移动生成氢氧化铁沉淀,同时不引入新杂质;
【小问2详解】
H2O2受热易分解且升高温度可以增大Fe3+的水解程度,步骤I中加热煮沸的目的是:除去过量,使Fe3+水解程度增大,生成的颗粒变大便于除去。
【小问3详解】
步骤Ⅱ中经过系列操作可得深蓝色晶体,操作顺序为:向溶液中加入乙醇(c)使晶体析出,过滤后用乙醇和浓氨水混合溶液(e)洗涤,再用乙醇和乙醚混合溶液(d)洗涤,最后干燥(a),故答案为:。
【小问4详解】
根据图像可知,400℃时固体质量为3.20g,产物为CuSO4物质的量为 =0.02mol,根据元素质量守恒,初始25℃时,固体质量为4.92g,物质的量为0.02mol,失去全部结晶水时的质量为0.02mol×228g/mol=4.56g,240℃左右固体质量只有3.88g,说明此时固体不是,而400℃时固体为CuSO4质量为3.20g,由转化为CuSO4时质量减少4.56g-3.20g=1.36g,为 =0.08mol NH3的质量,时固体质量为3.88g,240°C时固体质量与400°C时固体质量之差为3.88g - 3.20g = 0.68g,为=0.04 mol NH3的质量,可知时固体为。
【小问5详解】
甲同学向溶液中加氨水至澄清,溶液中存在平衡,再转移到如图所示装置中加热蒸发、冷却结晶,结果并未得到晶体,原因是的,是吸热反应,升高温度平衡正向移动,另外加热时氨气从敞口体系中逸出,导致c(NH3)降低,使平衡向右移动,导致配合物分解。
【小问6详解】
将表面己去除氧化膜的锌片、铁片分别置于2份浓度相同的溶液中,锌片表面立即出现一层红色物质,说明Zn和反应生成Cu和,则与氨水的结合能力:Zn2+>Cu2+,短时间内未观察到铁片表面有红色物质析出,说明Fe不能和反应生成,静置数小时后,Fe和溶液中的反应生成Cu,铁片表面析出红色物质,溶液深蓝色变浅,并有Fe(OH)3红褐色沉淀生成,则与氨水的结合能力:Cu2+>Fe2+,综上所述,与氨水的结合能力由强到弱的顺序是:。
20. 某研究小组以甲苯为起始原料,按下列路线合成某利尿药物M。
(1)D中的官能团名称为___________;从整个过程看,的反应目的是___________。
(2)下列说法正确的是___________。
A. 的反应试剂及条件为、光照 B. F中杂化的原子数为1个
C. 的过程中有生成 D. J在一定条件下可以生成高分子化合物
(3)E的结构简式为___________。
(4)写出的化学方程式___________。
(5)的中间产物(分子式为)可能的结构简式是___________。
(6)以B和丙醛为原料,设计化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)___________。
【答案】(1) ①. 硝基、氯原子 ②. 保护氨基 (2)CD
(3) (4)++H2O
(5) (6)
【解析】
【分析】根据K的结构简式及A、B、D的分子式知,A为,A的苯环上甲基邻位的氢原子被硝基取代生成B为,根据F的结构简式知,苯环上甲基的对位氢原子被氯原子取代生成D为,D中硝基发生还原反应生成E中氨基,则E为,E通过两次取代反应生成F,F中氨基和乙酸发生取代反应生成G为,G发生氧化反应生成H为,H发生水解反应得到J,K和J发生取代反应生成L,根据M的结构简式知,J为,L为,L和CH3CHO先发生加成反应再发生取代反应生成M。
【小问1详解】
由分析可知,D为,官能团名称为硝基、氯原子,F→G的过程中氨基转化为酰胺基,H→J的过程中酰胺基又转化为氨基,则的反应目的是保护氨基。
【小问2详解】
A.由分析可知,B为,苯环上甲基的对位氢原子被氯原子取代生成D,反应试剂及条件为、催化剂(Fe或FeCl3),A错误;
B.F中甲基碳原子形成4个键,不含孤电子对,为杂化,氨基氮原子形成3个键,含1个孤电子对,为杂化,F中杂化的原子数为2个,B错误;
C.由分析可知,E通过两次取代反应生成F,E和ClSO3H发生取代反应生成,和NH3发生取代反应生成F,该过程中有生成,C正确;
D.由分析可知,J为,其中含有1个羧基和1个氨基,J在一定条件下可以发生缩聚反应生成高分子化合物,D正确;
故选CD。
【小问3详解】
由分析可知,E为。
【小问4详解】
由分析可知,K和J发生取代反应生成L,化学方程式为:++H2O。
【小问5详解】
L为,L和CH3CHO先发生加成反应再发生取代反应生成M,L和CH3CHO先发生加成反应生成中间产物(分子式为)可能的结构简式是或。
【小问6详解】
由逆向合成法分析,可由和丙醛发生L生成M的反应原理得到,可由和发生取代反应得到,可由发生还原反应得到,可由发生氧化反应得到,可由发生还原反应得到,合成路线为:。
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2025年高三教学测试
化学试题卷
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Cl:35.5 K:39 Cu:64
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列属于非极性分子的是
A. B. C. D.
2. 下列化学用语表示不正确的是
A. 乙酸乙酯的键线式: B. 乙烷的球棍模型:
C. 甲基的电子式: D. 基态的简化电子排布式:
3. 根据元素周期律推测,下列说法不正确的是
A. 半径: B. 酸性:
C 第一电离能: D. 键角:
4. 下列实验操作或原理正确的是
A. 证明存在反应限度:饱和氯水显黄绿色
B. 混合乙醇和浓硫酸:将乙醇慢慢加入浓硫酸中,边加边搅拌
C. 分离碘单质和铁粉:加热升华再冷凝收集碘单质
D. 除去苯中的苯酚:加溶液分液后干燥
5. 物质用途体现性质,下列两者对应关系不正确的是
A. 苯酚用于杀菌消毒,体现了苯酚的氧化性
B. 利用“杯酚”分离和,体现了超分子分子识别的特征
C. 硫代硫酸钠用作脱氯剂,体现了硫代硫酸钠的还原性
D. 明矾[]净水,体现了胶体的吸附性
6. 可根据物质结构推测其性质,下列推测的性质不合理的是
选项
结构
性质
A
为正四面体结构
不存在异构体
B
原子大小不同
生铁硬度大于纯铁
C
分子极性微弱
在水中溶解度大于在中溶解度
D
纤维素的葡萄糖单元含有羟基
纤维素可以制造硝化纤维
A. A B. B C. C D. D
7. 下列方程式不正确的是
A. 溶液中加入足量的:
B. 用处理尾气:
C. 溴水中滴加乙醛溶液:
D. 乙醇滴入酸性溶液中:
8. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.实验室制备并收集氨气
B.制备无水晶体
C.证明苯环使羟基活化
D.用乙醇萃取中的硫
A. A B. B C. C D. D
9. 某药物的合成中有以下反应过程,下列说法不正确的是
A. 中均有两个手性碳原子 B. 可用红外光谱检验Z中是否有Y残留
C. 过程中需控制条件降低的氧化性 D. Z与甲醛不能发生羟醛缩合反应
10. 利用动物油脂制造肥皂的过程如下:下列说法不正确的是
A. 加入乙醇以增大猪油和的接触面积,加快反应速率
B. 用玻璃棒蘸取黄棕色反应液滴入热水中,判断反应是否完全
C. 加饱和食盐水可减小高级脂肪酸钠的溶解度,促使产品析出
D. 肥皂洗衣时,插入油污内部使其脱离衣物表面
11. 某种处理再利用的方法为:。在密闭容器中充入,其他条件不变时的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 反应中是气态 B. 总键能:反应物>生成物
C. 速率大小: D. 平衡常数:
12. 低品位热(温度低于)是一种丰富且广泛存在的可持续能源,一种新型的热富集铂电极电池利用从热区至冷区的梯度驱动对苯醌()和对苯二酚()的转换。下列说法不正确的是
A. 该装置可实现热能转化为电能
B. 电池左侧电极热端电极
C. 正极电极反应式为+2H++2e−=
D. 保持冷热端温差恒定,该电池可持续放电
13. 化学式为的化合物的部分晶体结构如下图所示,其中为平面结构。下列说法不正确的是
A. 图中球1表示硼原子,球2表示碳原子 B. 晶体中存在离子键、共价键、配位键和氢键
C. 该物质中氮原子结合能力强于 D. 该物质与盐酸反应,有甲醇生成
14. 某醇的消去反应机理如下图所示,下列说法不正确的是
A. 是催化剂
B. 该醇的消去产物只有一种
C. 若用替代,方程式为:
D. 依据该机理,能发生消去反应
15. 时,的电离常数。下列描述正确的是
A. 在水中和的溶液中的溶解度相同
B. 饱和溶液<饱和溶液
C. 浓度均为的溶液和溶液等体积混合,生成沉淀为
D. 的数量级为
16. “锰白”(,在潮湿介质中易被氧化)常用作脱硫催化剂、饲料添加剂等。某小组设计如下步骤制备锰白:
步骤1:将约为4的溶液加入含有稀硫酸的悬浊液中,搅拌下充分反应得到含的溶液X;
步骤2:用氨水调节溶液X的,过滤,得溶液和滤渣Y;
步骤3:向溶液中加入溶液,经系列操作得到。下列说法不正确是
A. 步骤1中可用气体代替溶液
B. 步骤2中滤渣Y为
C. 步骤3中系列操作为过滤、冷水洗涤、自然风干
D. 可用稀和溶液检验产品中是否含有铁杂质
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 碳、铬及其化合物在生产生活中应用广泛。请回答:
(1)有关碳和铬的说法正确的是___________。
A. 在元素周期表中,铬位于族,碳位于p区 B. 的电子排布违反了洪特规则
C. 激发态碳原子核外电子有6种运动状态 D. 基态铬原子中有4个未成对电子
(2)某种含碳化合物晶胞如图所示。
①每个阴离子周围紧邻的阳离子有___________个。
②该物质完全水解会生成一种能使湿润的试纸变蓝的气体,方程式为___________。
(3)化合物A[化学式:]和B[化学式:]具有相似的结构。
①化合物A的熔点高于化合物B,请分析原因___________。
②化合物A在酸性条件下水解,可生成两种酸性气体,请设计实验检验这两种气体___________。
(4)某兴趣小组用铬铁矿制备晶体,流程如下:
①空气中高温氧化时,转化,请写出该化学方程式___________。
②过程Ⅳ所得滤渣的主要成分为___________。
③加入,通过蒸发浓缩、冷却结晶能得到晶体,其原因是___________。
18. 研究的综合利用可实现碳循环。
I.在反应器内和在催化剂作用下可发生如下反应:
主反应:
副反应:
(1)已知和下,的燃烧热分别为, ,则___________。
(2)要提高平衡转化率,可采取的措施是___________。
A. 增大浓度 B. 增大压强 C. 及时分离 D. 选用高效催化剂
(3)在恒温反应容器中,维持入口压强和投料比不变,将和按一定流速通过反应器,转化率和甲醇选择性[],随温度变化关系如图1所示:
若时催化剂的活性受温度影响不大,分析后图中曲线下降的原因:___________。
(4)在压强为的恒温恒压密闭容器中,加入和反应并达到平衡状态,平衡转化率为,甲醇选择性为,计算主反应在该温度下的平衡常数___________。
Ⅱ.二氧化碳电还原反应生产甲醇
(5)我国某科研团队研究出以过渡金属为催化剂电催化还原二氧化碳制甲醇的途径,大大提高了甲醇的产率。
①在酸性水溶液中,生成甲醇的电极反应式为___________。
②在酸性水溶液中,三种不同的催化剂上电还原为的反应过程中(电还原为的反应可同时发生),反应活化能变化如图2所示。由此判断制甲醇应选择催化剂___________(填“A”“B”或“C”),理由是___________。
19. 某小组同学用废铜屑(含少量铁)制备晶体并探究其性质。
步骤I:制备溶液
取一定量废铜屑,加入稍过量的稀和溶液,在下完全溶解;调节,加热煮沸2分钟后趁热过滤。
步骤Ⅱ:制备晶体
取步骤I中所得溶液,逐滴加入氨水至澄清,进行系列操作,得深蓝色晶体。
请回答:
(1)步骤I中调节所加试剂为___________。
(2)步骤I中加热煮沸的目的是___________(答出两点原因)。
(3)步骤Ⅱ中经过系列操作可得深蓝色晶体,请选择合适的编号,按正确的操作顺序补充完整___________。
__→过滤→___→___→____→得深蓝色晶体
a.干燥 b.加饱和溶液 c.加乙醇溶液
d.用乙醇和乙醚混合溶液洗涤 e.用乙醇和浓氨水混合溶液洗涤
(4)对所得产品进行热重分析,结果如图所示。时固体为,则时固体成分为___________(已知:)。
(5)甲同学向溶液中加氨水至澄清,再转移到如图所示装置中加热蒸发、冷却结晶,结果并未得到晶体。结合平衡移动原理,说明该同学实验失败的原因___________。
(6)将表面己去除氧化膜的锌片、铁片分别置于2份浓度相同的溶液中,锌片表面立即出现一层红色物质,短时间内未观察到铁片表面有红色物质析出;静置数小时后,铁片表面析出红色物质,溶液深蓝色变浅,并有红褐色沉淀生成。根据上述信息,与氨水的结合能力由强到弱的顺序是___________。
20. 某研究小组以甲苯为起始原料,按下列路线合成某利尿药物M。
(1)D中的官能团名称为___________;从整个过程看,的反应目的是___________。
(2)下列说法正确的是___________。
A. 反应试剂及条件为、光照 B. F中杂化的原子数为1个
C. 的过程中有生成 D. J在一定条件下可以生成高分子化合物
(3)E的结构简式为___________。
(4)写出的化学方程式___________。
(5)的中间产物(分子式为)可能的结构简式是___________。
(6)以B和丙醛为原料,设计化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)___________。
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