内容正文:
2026届高三上学期1月模拟考试
化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在试卷和答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,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。
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 很多成语体现出自然界物质变化、性质或现象,下列成语中涉及氧化还原反应的是
A. 滴水石穿 B. 滴水成冰 C. 百炼成钢 D. 大浪淘沙
2. 下列化学用语或图示表示错误的是
A. 基态碳原子的价电子排布图:
B. 的系统命名:1,3,4-三甲苯
C. 用电子式表示的形成过程:
D. 分子的结构模型:
3. 下列物质的性质与用途均正确且具有对应关系的是
选项
物质的用途
物质的性质
A
纯碱溶液浸泡水垢后再加入醋酸除水垢
,比更易溶于醋酸
B
金属钠与冶炼钾
钠的还原性强于钾
C
氯化铁可用于腐蚀线路板上的铜
比活泼
D
甘油作护肤品溶剂
甘油含有羟基,能杀菌消毒
A. A B. B C. C D. D
4. 下列给定条件下制备过程涉及的物质转化不能直接实现的是
A. 乙烯制取乙炔:
B. 工业制硝酸的转化途径:
C. 粗盐(含、、杂质)提纯:粗盐溶液,,,滤液精盐
D. 工业上用硫铁矿冶炼钢: 硫铁矿生铁钢
5. 某学生配制溶液并滴定醋酸溶液的浓度,下列几个关键操作步骤中有错误的操作是
A. ①②③④ B. ①②③ C. ②③④ D. ②④
6. 最新研究表明由48个碳原子形成的环状分子呈现完美的链式结构,理论上可实现电荷的快速传递,在先进半导体领域有巨大应用前景。该分子反应活性太强,研究者在碳环上套3个“分子锁”,形成稳定的“套环”结构如图。下列说法错误的是
A. 48碳环分子与金刚石、石墨互同素异形体
B. 48碳环分子能与氢气发生加成反应生成
C. 分子锁的分子式为
D. 每个分子锁中含有18个键
7. 下列化学反应或离子反应方程式错误的是
A. 实验室制取原理:
B. 向饱和食盐水中依次通入过量的氨气和:
C. 酸性锌锰电池(电解质为)放电:
D. 碳酸氢钠加热制取纯碱:
8. 根皮素Z可应用于面膜、护肤膏霜和精华素中,结构如图。下列有关该物质说法错误的是
A. 与、均能发生反应
B. 可形成分子内氢键和分子间氢键
C. 最多可与发生加成反应
D. 与溴水反应最多消耗
9. 烟酸铬(III)可促进动物生长发育和蛋白质合成,在工业上主要用作饲料添加剂、医药保健品、食品添加剂等,其结构如图所示。下列说法正确的是
A. 基态原子的未成对电子数:
B. 基态原子的第一电离能:
C. 烟酸铬(III)中的配位键是N和O原子提供孤电子对
D. 烟酸铬(III)配位体为,配位体数为6
10. 下列实验操作或方案能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
验证羟基活泼性:
常温下,将等大小的钠块同时加入等体积无水乙醇和水中,观察产生气体的快慢
B
验证氧化性强弱:浓硝酸>稀硝酸
分别取浓硝酸和稀硝酸,同时加入等大小薄铜片,观察产生气体的颜色
C
检验淀粉的水解产物中含有醛基
向淀粉溶液中加入少量稀硫酸,水浴加热,再加入少量新制氢氧化铜悬浊液,观察沉淀颜色变化
D
验证酸性强弱:醋酸>碳酸
常温下,取等体积等浓度的和,用计分别测量
A. A B. B C. C D. D
11. 某研究小组利用太阳能碱性电化学法将还原为和的原理如图所示。下列说法正确的是
A. 太阳能电池通过氧化还原反应将太阳能转化为电能
B. 电极Ⅱ生成乙烯的反应式为
C. 由电极室经阴离子交换膜流向电极Ⅱ室
D. 理论上两极所生成的气体物质的量关系为:
12. 一种铁基超导材料晶胞如图1所示,图2为铁原子沿轴方向的投影图,晶胞中处于体心与顶点的原子有相同的化学环境。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 该铁基超导材料的化学式为
B. 晶胞中As原子1的分数坐标为
C. 该晶体的密度为
D. As原子沿轴方向的投影图为
13. 邻二醇在酸的作用下能转化为酮或醛,反应的机理如图。已知步骤I中,C原子上的取代基越多,其羟基越容易与结合;图中为烃基或原子。下列说法错误的是
A. 图中基团比基团更容易发生迁移
B. 步骤I若使用,则可能有卤代烃副产物生成
C. 在反应中起催化剂作用
D. 进行该反应后,主要的产物为
14. 室温下,在密闭容器中加入溶液,用溶液滴定,利用计和气体压力传感器检测得到如图曲线。下列说法错误的是
A. a点溶液中水电离出的浓度为
B. 点溶液中
C. 阶段发生反应的离子方程式为:
D. 点溶液中
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 以钼精矿(主要成分为,还含少量钙、镁等元素)为原料制备钼单质的流程如图。
回答下列问题:
(1)验证钼精矿中钼元素可使用的方法是_____(填标号)。
A.原子发射光谱法 B.红外光谱法
(2)工业焙烧钼精矿过程中常加入,其目的是_____。
(3)与氨水反应生成的离子方程式为_____,“滤渣1”中含有的金属阳离子主要有_____。
(4)实验室由钼酸得到所用到的硅酸盐材料的仪器名称是_____,“滤液2”中主要溶质的用途为_____(写出一种用途)。
(5)“滤液1”经过一系列操作可以制取二钼酸铵[,摩尔质量为],二钼酸铵晶体加热过程中固体残留率随温度变化曲线如图所示。
500℃时固体产物的化学式为_____。
(6)的晶体结构如图,原子位于原子形成的_____(填空间构型)空穴中。
16. 是有机合成中重要的还原剂。实验室以无水四氢呋喃为溶剂,和为反应物,在无水无氧条件下制备。
已知:几种物质的性质如表。
物质
四氢呋喃
甲苯
熔点
125℃以上分解
-108.5℃
-94.9℃
800℃
194℃
沸点
—
66℃
110.6℃
800℃以上分解
178℃(升华)
溶解性
溶于四氢呋喃,难溶于甲苯,遇水剧烈反应
溶于水、甲苯
不溶于水,可混溶于苯、乙醇、乙醚等
溶于四氢呋喃,遇水剧烈反应
溶于水、甲苯、四氢呋喃
回答下列问题:
(1)熔点远高于的原因是_____。实验测定氯化铝蒸气对同条件氢气的相对密度为133.5,分子中每个原子最外层均达到稳定结构,则气态氯化铝的结构式为_____。
(2)制备装置如图1(搅拌,加热和夹持装置略)。
向三颈烧瓶中加入的四氢呋喃悬浮液;接通冷凝水,控温,边搅拌边缓慢滴加(过量)的四氢呋喃溶液,有白色固体析出;静置沉降并过滤,取上层清液,经一系列操作得到产品。
①制备的化学方程式为_____。
②图1中装置A的作用是_____。
③由上层清液获得的系列操作:加入甲苯→减压蒸馏→操作粗产品→…较纯净的产品。减压蒸馏的馏出物为_____;操作a为_____。
(3)测定产品的纯度。
称取粗产品(杂质溶于水但不与水反应),按如图2所示装置进行实验,测定产品的纯度。
①已知实验前管读数为,向圆底烧瓶中加入蒸馏水(过量)使完全反应,待反应完全,冷却至室温后管读数为(均折合成标准状况)。该产品的纯度为_____(用含、和的代数式表示)。
②若实验前读数时B中和C管液面相平,实验后读数时B中液面低于C管,则测得的结果_____(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
17. 天然气是重要的化工原料,天然气在开采过程中产生大量的含硫废气(硫元素的主要存在形式为),需要回收处理并加以利用。
(1)天然气采用过渡金属硫化物催化重整反应,既可以除去天然气中的,又可以获得。其反应机理如图1所示。
经测定每产生吸收热量,上述甲烷脱硫反应的热化学方程式为_____。
(2)①、热重整制过程中除发生上述(1)中反应外,经检测产物中还含有,推测还可能发生反应:_____。
②常压下,将的混合气甲,的混合气乙分别以相同流速通过反应管,的转化率与温度的关系如图2所示。
结合图像,低于时,保持通入的体积分数不变,甲、乙中转化率相同,高于时,乙中转化率明显升高,解释原因:_____。
(3)一种天然气电解法脱的工作原理如图3所示。
①阴极电极反应式为_____。
②电解过程中,N极区域不断通入的目的为_____。
(4)一种新型研究硫化氢的回收处理的有关反应如下:
I.
II.
在恒压()条件下,向密闭容器中充入、、模拟工业尾气的处理过程。若仅考虑上述反应,反应过程中含硫物种的分布系数[如:]随时间变化关系如图4所示。
①_____0(填“<”“>”或“=”)。
②图像中表示分布系数的曲线为_____(填“”“”或“”)。时转化率为_____(保留4位有效数字)。
18. 化合物()为合成某药物的中间体,一种合成路线如下(部分反应条件已简化):
已知:。
回答下列问题:
(1)H分子中杂化的碳原子数为________。
(2)B的名称为________;B→C的反应类型为________。
(3)经过三步反应完成:,写出与溶液反应的化学方程式:________。
(4)满足下列条件的B的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。
①属于芳香族化合物,且不含醚键;②能发生水解反应,也能发生银镜反应。
其中核磁共振氢谱显示有四种氢原子,且峰面积比值为的结构简式为________。
(5)反应中,中两个C-Cl键发生反应的是①而不是②,可能的原因是________。
(6)写出用苯与乙醇合成苯乙酸乙酯(无机试剂任选)的合成路线图:________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2026届高三上学期1月模拟考试
化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在试卷和答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,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。
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 很多成语体现出自然界物质的变化、性质或现象,下列成语中涉及氧化还原反应的是
A. 滴水石穿 B. 滴水成冰 C. 百炼成钢 D. 大浪淘沙
【答案】C
【解析】
【详解】A.滴水石穿涉及水的侵蚀作用,主要是物理磨损或溶解过程(如碳酸钙溶解),无电子转移,不涉及氧化还原反应,A不符合题意;
B.滴水成冰描述水结冰的物理变化(状态改变),无化学反应发生,不涉及氧化还原反应,B不符合题意;
C.百炼成钢指炼钢过程,通过氧化还原反应(如碳被氧气氧化为二氧化碳)去除杂质,涉及电子转移,C符合题意;
D.大浪淘沙是水流冲刷分离颗粒的物理过程,无化学反应,不涉及氧化还原反应,D不符合题意;
故选C。
2. 下列化学用语或图示表示错误的是
A. 基态碳原子的价电子排布图:
B. 的系统命名:1,3,4-三甲苯
C. 用电子式表示的形成过程:
D. 分子的结构模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态碳原子价电子构型为,根据洪特规则,2p轨道两个电子应分占不同轨道且自旋平行,2s轨道填满两个自旋相反电子,图示符合上述规则,A正确;
B.苯环上三个甲基取代基,需编号使取代基位次和最小,正确编号方式:将一个甲基置于1位,其余两个分别位于2位和4位,正确名称应为1,2,4-三甲苯,B错误;
C.钾原子失去一个电子形成,氯原子获得一个电子形成,用电子式表示形成过程为:,C正确;
D.分子结构为直线型,原子半径:C>O,比例模型中中心碳原子应比两侧氧原子大,图示符合实际空间结构与原子大小比例,D正确;
故答案选B。
3. 下列物质的性质与用途均正确且具有对应关系的是
选项
物质的用途
物质的性质
A
纯碱溶液浸泡水垢后再加入醋酸除水垢
,比更易溶于醋酸
B
金属钠与冶炼钾
钠的还原性强于钾
C
氯化铁可用于腐蚀线路板上的铜
比活泼
D
甘油作护肤品的溶剂
甘油含有羟基,能杀菌消毒
A A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.对于水垢中含有的,由于,因此纯碱浸泡水垢后,可以将转化为。 能与醋酸反应生成可溶物,而无法与醋酸反应,故更易溶于醋酸,性质与用途对应关系成立,A正确;
B.钠与 冶炼钾,该反应利用了钾沸点低、易汽化的性质,钾蒸气不断逸出,使平衡正向移动,最终得到金属钾。而钠的还原性是弱于钾的,物质的性质描述错误,B错误;
C.氯化铁腐蚀铜是基于 的氧化性强于(反应:),并非因金属铁比铜活泼(金属活动性顺序仅说明单质置换反应);用途正确,但性质表述不准确对应,C错误;
D.甘油作护肤品溶剂是利用其吸湿保湿性,并非杀菌消毒;甘油含羟基但无显著杀菌作用,性质错误,D错误;
故选A。
4. 下列给定条件下制备过程涉及的物质转化不能直接实现的是
A. 乙烯制取乙炔:
B. 工业制硝酸的转化途径:
C. 粗盐(含、、杂质)提纯:粗盐溶液,,,滤液精盐
D. 工业上用硫铁矿冶炼钢: 硫铁矿生铁钢
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烯与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,再在NaOH醇溶液中加热发生消去反应生成乙炔,该转化能直接实现,A正确;
B.工业制硝酸过程中,氨(NH3)催化剂和氧气作用下加热,实际生成一氧化氮(NO),而非直接生成二氧化氮(NO2),因此该步转化不能直接实现,B错误;
C.粗盐提纯中,通过添加BaCl2除去、过量纯碱(Na2CO3)除去Ca2+和过量Ba2+、过量烧碱(NaOH)除去Mg2+,过滤后加盐酸中和过量碱和碳酸盐,最后结晶得精盐,各步转化能直接实现,C正确;
D.硫铁矿(FeS2)高温焙烧生成Fe2O3,Fe2O3与焦炭高温还原得生铁,生铁再经氧气、石灰石和脱氧剂高温精炼得钢,该过程符合工业冶炼原理,各步转化能直接实现,D正确;
故答案为:B。
5. 某学生配制溶液并滴定醋酸溶液的浓度,下列几个关键操作步骤中有错误的操作是
A. ①②③④ B. ①②③ C. ②③④ D. ②④
【答案】A
【解析】
【详解】步骤①为称量NaOH固体,NaOH具有强吸湿性(易潮解)和腐蚀性,不可直接置于称量纸上称量,应使用小烧杯或称量瓶,该步骤操作错误;
步骤②为溶液转移至容量瓶,转移时必须使用玻璃棒引流,防止溶液溅出或残留于烧杯壁,图中直接倾倒,未用玻璃棒,导致溶质损失,浓度偏低,该步骤操作错误;
步骤③为定容操作,定容时胶头滴管应垂直悬空于容量瓶正上方,图中胶头滴管伸进容量瓶,该步骤操作错误;
步骤④为滴定操作,NaOH溶液为碱性,会腐蚀酸式滴定管的玻璃活塞,应使用碱式滴定管,图中使用酸式滴定管,该步骤操作错误;
故答案选A。
6. 最新研究表明由48个碳原子形成的环状分子呈现完美的链式结构,理论上可实现电荷的快速传递,在先进半导体领域有巨大应用前景。该分子反应活性太强,研究者在碳环上套3个“分子锁”,形成稳定的“套环”结构如图。下列说法错误的是
A. 48碳环分子与金刚石、石墨互为同素异形体
B. 48碳环分子能与氢气发生加成反应生成
C. 分子锁的分子式为
D. 每个分子锁中含有18个键
【答案】D
【解析】
【详解】A.48碳环的分子式为,和金刚石、石墨互为同素异形体,A正确;
B.48碳环的分子是环状分子,与足量氢气完全加成后生成环烷烃,通式为,因此与足量氢气加成后可得到产物,B正确;
C.根据分子锁的结构简式可知其分子式为,C正确;
D.分子锁中的六个环分别含有一个大键,所以每个分子锁中含有6个键,D错误;
故选D。
7. 下列化学反应或离子反应方程式错误的是
A. 实验室制取的原理:
B. 向饱和食盐水中依次通入过量的氨气和:
C. 酸性锌锰电池(电解质为)放电:
D. 碳酸氢钠加热制取纯碱:
【答案】A
【解析】
【详解】A.实验室制取二氧化碳采用的是石灰石和稀盐酸反应,原理是,A错误;
B.向饱和食盐水中依次通入过量氨气和二氧化碳,由于碳酸氢钠的溶解度是最小的,因此会析出,选项中的方程式符合原理以及离子方程式书写规则,B正确;
C.该方程式正确表示酸性锌锰电池放电时,锌、二氧化锰和氯化铵反应生成和的化学过程,C正确;
D.碳酸氢钠固体加热分解产生碳酸钠、二氧化碳和水,选项中方程式正确表示碳酸氢钠加热分解制取碳酸钠的反应,是标准的分解方程式,D正确;
故选A。
8. 根皮素Z可应用于面膜、护肤膏霜和精华素中,结构如图。下列有关该物质说法错误的是
A. 与、均能发生反应
B. 可形成分子内氢键和分子间氢键
C 最多可与发生加成反应
D. 与溴水反应最多消耗
【答案】D
【解析】
【详解】A.该物质中含有酚羟基、羰基,酚羟基具有酸性且酸性强于,因此可以和、反应,A正确;
B.该物质结构中有一个酚羟基与羰基所处的位置邻近,酚羟基上的氢可以与羰基的氧形成氢键,这是分子内氢键。其余酚羟基可以与另外的Z分子上的酚羟基形成分子间氢键,B正确;
C.中含有羰基,苯环结构,因此可以与氢气发生加成反应,C正确;
D.中含有酚羟基,已知酚羟基的邻位和对位的苯环上的氢可以和溴水发生取代反应,该分子结构中,左侧苯环上有3个酚羟基,其邻、对位共有2个H原子可被取代,消耗;右侧苯环上有1个酚羟基,其邻位有2个H原子可被取代,消耗。故与溴水反应最多消耗,D错误;
故选D。
9. 烟酸铬(III)可促进动物生长发育和蛋白质合成,在工业上主要用作饲料添加剂、医药保健品、食品添加剂等,其结构如图所示。下列说法正确的是
A. 基态原子的未成对电子数:
B. 基态原子的第一电离能:
C. 烟酸铬(III)中的配位键是N和O原子提供孤电子对
D. 烟酸铬(III)配位体为,配位体数为6
【答案】C
【解析】
【详解】A.C的基态电子排布为1s22s22p2,有2个未成对电子;O的基态电子排布为1s22s22p4,有2个未成对电子;N的基态电子排布为1s22s22p3,有3个未成对电子;Cr的基态电子排布为[Ar]3d54s1,有6个未成对电子,基态原子的未成对电子数:C = O < N < Cr,A错误;
B.第一电离能总体随原子序数递增,但N为半充满稳定结构,正确顺序为C < O < N ,B错误;
C.烟酸铬(III)中,N和O均含孤电子对,可与Cr3+形成配位键,C正确;
D.由图可知,烟酸铬(III)配位体为,属于双齿配体,配位体数为3,D错误;
故选C。
10. 下列实验操作或方案能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
验证羟基活泼性:
常温下,将等大小的钠块同时加入等体积无水乙醇和水中,观察产生气体的快慢
B
验证氧化性强弱:浓硝酸>稀硝酸
分别取浓硝酸和稀硝酸,同时加入等大小薄铜片,观察产生气体的颜色
C
检验淀粉的水解产物中含有醛基
向淀粉溶液中加入少量稀硫酸,水浴加热,再加入少量新制的氢氧化铜悬浊液,观察沉淀颜色变化
D
验证酸性强弱:醋酸>碳酸
常温下,取等体积等浓度的和,用计分别测量
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.钠与水反应剧烈,与无水乙醇反应平缓,说明水中羟基氢更活泼,可验证羟基活泼性:H2O>CH3CH2OH,能达到实验目的,A正确;
B.稀硝酸与铜反应产生无色NO气体,在空气中迅速氧化成红棕色NO2,与浓硝酸直接产生的NO2颜色相同,观察气体颜色无法区分氧化性强弱,B错误;
C.淀粉水解液呈酸性,直接加入新制悬浊液,酸会与氢氧化铜反应,无法检验醛基,应先加碱中和至碱性,再进行检验, C错误;
D.比较等体积等浓度的Na2CO3和CH3COONa溶液 pH,可知醋酸、碳酸氢根离子的酸性,不能比较醋酸、碳酸的酸性,不能达到实验目的,D错误;
故答案为:A。
11. 某研究小组利用太阳能碱性电化学法将还原为和的原理如图所示。下列说法正确的是
A. 太阳能电池通过氧化还原反应将太阳能转化为电能
B. 电极Ⅱ生成乙烯的反应式为
C. 由电极室经阴离子交换膜流向电极Ⅱ室
D. 理论上两极所生成的气体物质的量关系为:
【答案】D
【解析】
【分析】由电解装置和题干可知,电极Ⅰ:氧元素化合价升高,发生氧化反应,为阳极,电极反应式为:;电极Ⅱ:碳元素化合价降低,发生还原反应,为阴极,电极反应式为:、、,据此分析回答。
【详解】A.太阳能电池没有发生化学反应,是直接将太阳能转化为电能,故A错误;
B.由分析可知,电极Ⅱ生成乙烯的反应式为:,故B错误;
C.阴离子移向阳极,则氢氧根离子通过阴离子交换膜移向电极Ⅰ,故C错误;
D.根据阳极电极反应式可知,生成1 mol O2失去4 mol电子;根据阴极电极反应式可知,生成1 mol H2得到2 mol电子,生成1 mol CH4得到8 mol电子,生成1 mol C2H4得到12 mol电子,根据得失电子守恒,则,即,故D正确;
故选D。
12. 一种铁基超导材料晶胞如图1所示,图2为铁原子沿轴方向的投影图,晶胞中处于体心与顶点的原子有相同的化学环境。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 该铁基超导材料的化学式为
B. 晶胞中As原子1的分数坐标为
C. 该晶体的密度为
D. As原子沿轴方向的投影图为
【答案】C
【解析】
【详解】A.晶胞中Ca原子位于8个顶点和体心,总个数为,Fe原子位于前后左右四个侧面中,总个数为,As原子位于晶胞内部有2个,竖棱上有8个,共个,原子比,故化学式为,A正确;
B.晶胞中处于体心的钙原子与顶点的钙原子有相同的化学环境,则体心的钙原子到砷原子1的距离也应为,体心钙原子的分数坐标为,则砷原子1分数坐标为,故B正确;
C.晶胞含2个Ca、4个Fe、4个As,总摩尔质量为,故晶胞质量为,晶胞体积为,则密度为,C错误;
D.As原子位置包括:中心位置有2个As(和)投影重合,四条棱上各分布两个,投影显为各角点1个,投影图为“四角+中心”共5个点,与选项图示一致,D正确;
故答案选C。
13. 邻二醇在酸的作用下能转化为酮或醛,反应的机理如图。已知步骤I中,C原子上的取代基越多,其羟基越容易与结合;图中为烃基或原子。下列说法错误的是
A. 图中基团比基团更容易发生迁移
B. 步骤I若使用,则可能有卤代烃副产物生成
C. 在反应中起催化剂作用
D. 进行该反应后,主要的产物为
【答案】D
【解析】
【详解】A.从步骤Ⅲ中,R4基团发生了迁移,而R3基团没有迁移,可以推测R4基团比R3基团更容易发生迁移,A正确;
B.步骤I中如果使用HBr,则HBr能和醇发生取代反应,生成卤代烃副产物,B正确;
C.反应过程中,H+对-OH质子化,有利于-OH的离去,而且从整个机理分析,H+先消耗后生成,所以H+是催化剂,C正确;
D.根据题目已知信息,C原子上取代基越多,其-OH越容易结合质子,可得中2号C原子上的-OH更容易质子化,因此是连接了1号C的基团发生了迁移,主要产物是,D错误;
故答案为:D。
14. 室温下,在密闭容器中加入溶液,用溶液滴定,利用计和气体压力传感器检测得到如图曲线。下列说法错误的是
A. a点溶液中水电离出的浓度为
B. 点溶液中
C. 阶段发生反应的离子方程式为:
D. 点溶液中
【答案】D
【解析】
【分析】用溶液滴定溶液,溶液的酸性会不断增强。反应分两步进行,方程式分别为,。之后分解产生的气体在溶液中的溶解度达到饱和后逸出,导致气体压力值上升。所以a、b两点所在曲线表示pH随盐酸体积的变化情况,c、d、e三点所在的曲线表示气体压力变化曲线。
【详解】A.由图可知,a点pH为12,所以溶液中的,。a点反应未开始,溶液的溶质为,对水的电离起到促进的作用,所以水电离出的和浓度应该大于。且在水溶液中,水电离出的和浓度相等。所以a点溶液中水电离出的,A正确;
B.由分析可知b点溶液中的溶质为,质子守恒的式子为:,B正确;
C.段加入盐酸的体积在范围内,此时主要的离子反应为。图像显示此阶段气体压力基本不变,说明分解产生的还没有逸出,C正确;
D.d点后气体压力值上升,说明有一部分的碳元素以气体的形式逸出,导致溶液中含C元素的微粒总数小于a点溶液中含C元素的微粒总数。而的数目在反应前后保持不变。a点时,溶液的物料守恒式子为:,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 以钼精矿(主要成分为,还含少量钙、镁等元素)为原料制备钼单质的流程如图。
回答下列问题:
(1)验证钼精矿中钼元素可使用的方法是_____(填标号)。
A.原子发射光谱法 B.红外光谱法
(2)工业焙烧钼精矿过程中常加入,其目的是_____。
(3)与氨水反应生成的离子方程式为_____,“滤渣1”中含有的金属阳离子主要有_____。
(4)实验室由钼酸得到所用到的硅酸盐材料的仪器名称是_____,“滤液2”中主要溶质的用途为_____(写出一种用途)。
(5)“滤液1”经过一系列操作可以制取二钼酸铵[,摩尔质量为],二钼酸铵晶体加热过程中固体残留率随温度变化曲线如图所示。
500℃时固体产物的化学式为_____。
(6)的晶体结构如图,原子位于原子形成的_____(填空间构型)空穴中。
【答案】(1)A (2)固硫,减少污染气体的排放
(3) ①. ②. 、
(4) ①. 坩埚 ②. 作化肥
(5)
(6)三棱柱
【解析】
【分析】钼精矿(主要成分为,还含少量钙、镁等元素)在空气中焙烧产生二氧化硫气体和粗产品(含钙、镁的杂质),通入浓氨水反应得到含的滤液1和含钙、镁杂质的滤渣1,将含的滤液1与盐酸反应得到钼酸,钼酸高温得到,再得到钼。
【小问1详解】
原子发射光谱主要作用是识别某种元素是否存在,以及测量该元素具体有多少,所以验证钼精矿中钼元素可使用的方法是原子发射光谱法,故选A;
【小问2详解】
在空气中焙烧发生反应产生二氧化硫气体,加入的氧化钙可以吸收二氧化硫生成亚硫酸钙,再转化为硫酸钙,起到固硫、防污染的作用;
【小问3详解】
与氨水反应生成的离子方程式为;根据流程可知滤渣1为含钙、镁的物质,主要含有的金属阳离子为钙离子、镁离子;
【小问4详解】
由钼酸得到的操作是高温分解,需要在坩埚中进行;“滤液2”中主要溶质为氯化铵,其用途可以作化肥;
【小问5详解】
由图可知,热分解最终产物为钼的氧化物,设该氧化物的化学式为,则,则,,则固体产物为;
【小问6详解】
根据的晶体结构图,一个钼与6个硫构成的结构为,则原子位于原子形成的三棱柱空穴中。
16. 是有机合成中重要的还原剂。实验室以无水四氢呋喃为溶剂,和为反应物,在无水无氧条件下制备。
已知:几种物质的性质如表。
物质
四氢呋喃
甲苯
熔点
125℃以上分解
-108.5℃
-94.9℃
800℃
194℃
沸点
—
66℃
110.6℃
800℃以上分解
178℃(升华)
溶解性
溶于四氢呋喃,难溶于甲苯,遇水剧烈反应
溶于水、甲苯
不溶于水,可混溶于苯、乙醇、乙醚等
溶于四氢呋喃,遇水剧烈反应
溶于水、甲苯、四氢呋喃
回答下列问题:
(1)熔点远高于的原因是_____。实验测定氯化铝蒸气对同条件氢气的相对密度为133.5,分子中每个原子最外层均达到稳定结构,则气态氯化铝的结构式为_____。
(2)制备装置如图1(搅拌,加热和夹持装置略)。
向三颈烧瓶中加入的四氢呋喃悬浮液;接通冷凝水,控温,边搅拌边缓慢滴加(过量)的四氢呋喃溶液,有白色固体析出;静置沉降并过滤,取上层清液,经一系列操作得到产品。
①制备的化学方程式为_____。
②图1中装置A的作用是_____。
③由上层清液获得的系列操作:加入甲苯→减压蒸馏→操作粗产品→…较纯净的产品。减压蒸馏的馏出物为_____;操作a为_____。
(3)测定产品的纯度。
称取粗产品(杂质溶于水但不与水反应),按如图2所示装置进行实验,测定产品的纯度。
①已知实验前管读数为,向圆底烧瓶中加入蒸馏水(过量)使完全反应,待反应完全,冷却至室温后管读数为(均折合成标准状况)。该产品的纯度为_____(用含、和的代数式表示)。
②若实验前读数时B中和C管液面相平,实验后读数时B中液面低于C管,则测得的结果_____(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 是离子晶体,为分子晶体,离子键的作用强于分子间作用力 ②.
(2) ①. ②. 防止空气中水蒸气进入反应体系,引起和与水反应 ③. 四氢呋喃 ④. 过滤
(3) ①. ②. 偏低
【解析】
【分析】实验室以无水四氢呋喃为溶剂,AlCl3和NaH为反应物,在无水无氧条件下制备NaAlH4,发生反应4NaH+AlCl3=NaAlH4+3NaCl,NaAlH4易溶于四氢呋喃,NaCl为离子晶体,难溶于四氢呋喃,故析出的白色固体为NaCl。过滤之后,NaAlH4不溶于甲苯,向NaAlH4的四氢呋喃溶液中加入甲苯,可以析出NaAlH4。
【小问1详解】
是离子晶体,为分子晶体,离子键的作用强于分子间作用力,所以熔点远高于。设氯化铝蒸气的分子式为(AlCl3)n,实验测定氯化铝蒸气对同条件氢气的相对密度为133.5,说明相对分子质量为267,则n=2,分子中每个原子最外层均达到稳定结构,则气态氯化铝的结构式为。
【小问2详解】
①和为反应物,在无水无氧条件下反应生成和氯化钠,反应的化学方程式为。
②浓硫酸能吸收水蒸气,图1中装置A的作用是:防止空气中水蒸气进入反应体系,引起和与水反应。
③NaAlH4易溶于四氢呋喃(沸点66℃),难溶于甲苯,加入甲苯可降低溶解度,利于其结晶析出;NaAlH4是离子化合物,室温下为固体,沸点比四氢呋喃(沸点66℃)高,则减压蒸馏的馏出物为四氢呋喃;NaAlH4难溶于甲苯,NaAlH4在甲苯中为固体,所以操作a为固液分离,操作a是过滤。
【小问3详解】
①知实验前管读数为,向圆底烧瓶中加入蒸馏水(过量)使完全发生反应NaAlH4 +2H2O= NaAlO2+4H2↑,待反应完全,冷却至室温后管读数为(均折合成标准状况),可知反应生成氢气的物质的量为;则样品中的物质的量为,该产品的纯度为。
②若实验前读数时B中和C管液面相平,实验后读数时B中液面低于C管,导致C管内气体压强大于外界大气压,测得气体体积(V1-V2)偏小,因此V2读数偏大,导致结果偏低。
17. 天然气是重要的化工原料,天然气在开采过程中产生大量的含硫废气(硫元素的主要存在形式为),需要回收处理并加以利用。
(1)天然气采用过渡金属硫化物催化重整反应,既可以除去天然气中的,又可以获得。其反应机理如图1所示。
经测定每产生吸收热量,上述甲烷脱硫反应的热化学方程式为_____。
(2)①、热重整制过程中除发生上述(1)中反应外,经检测产物中还含有,推测还可能发生反应:_____。
②常压下,将的混合气甲,的混合气乙分别以相同流速通过反应管,的转化率与温度的关系如图2所示。
结合图像,低于时,保持通入的体积分数不变,甲、乙中转化率相同,高于时,乙中转化率明显升高,解释原因:_____。
(3)一种天然气电解法脱的工作原理如图3所示。
①阴极电极反应式为_____。
②电解过程中,N极区域不断通入的目的为_____。
(4)一种新型研究硫化氢的回收处理的有关反应如下:
I.
II.
在恒压()条件下,向密闭容器中充入、、模拟工业尾气的处理过程。若仅考虑上述反应,反应过程中含硫物种的分布系数[如:]随时间变化关系如图4所示。
①_____0(填“<”“>”或“=”)。
②图像中表示分布系数的曲线为_____(填“”“”或“”)。时转化率为_____(保留4位有效数字)。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 低于1000℃时,只发生反应;高于1000℃时,随着温度升高,乙中还发生反应
(3) ①. ②. 吹走阳极表面生成的硫蒸气,防止冷却为固态覆盖在阳极表面,降低电解效率
(4) ①. ②. B;85.71%
【解析】
【小问1详解】
根据反应机理图可知,反应物是CH4(g)和H2S(g),生成物是H2(g)和CS2(g),反应的方程式为CH4(g)+2H2S(g)=CS2(g)+4H2(g),再根据每生成1 g H2(g)吸收热量29.25 kJ,可得该反应吸收的热量为29.25kJ×8=234kJ,进而写出热化学方程式 ;
【小问2详解】
产物中含有S2(g),结合反应机理图,步骤2中H2S分解为H2和S原子,S与S结合生成S2(g),则还可能发生的反应为2H2S(g)2H2(g) +S2 (g);的混合气甲,的混合气乙,甲、乙中硫化氢的体积分数相同,均为,由图可知,低于1000℃时,增大,H2S的转化率不变,说明低于1 000℃时,甲、乙中均只发生反应2H2S(g)2H2(g)+S2(g);当温度高于1000℃时,随着温度升高,乙中硫化氢的转化率增大程度较甲中的大,乙中加了甲烷,说明乙中还发生反应CH4(g)+2H2S(g)=CS2(g)+4H2(g);
【小问3详解】
根据图3可知M极消耗H2S生成H2,N极产生S2,根据电解原理,M极为阴极,电极反应式为;N极为阳极,电极反应式为2S2--4e-=S2;N极通入氮气,氮气不参与反应,可以及时将S2(g)吹出,防止S2(g)冷却为固态覆盖在电极上,降低电解效率;
【小问4详解】
反应I相当于H2S气体燃烧,燃烧反应均属于放热反应,故ΔH<0;恒压条件下,向密闭容器中充入2 mol H2S、3 mol O2、95 mol Ar,反应I生成的SO2与H2S发生反应II,故H2S不断减少,S2不断增加,先增加后减少的是SO2,则曲线A表示H2S的分布系数随时间变化关系,曲线B表示SO2的分布系数随时间变化关系,曲线C表示S2的分布系数随时间变化关系;根据题图4可知,设t1 s时,含硫物质的总物质的量为x,则n(SO2)=n(S2)=0.4x,n(H2S)=0.2x,再根据硫元素守恒知0.4x+2×0.4x+0.2x=2 mol,可得x=mol;H2S的物质的量为0.2×mol=mol,则t1 s时H2S的转化率=×100% =85.71%。
18. 化合物()为合成某药物的中间体,一种合成路线如下(部分反应条件已简化):
已知:。
回答下列问题:
(1)H分子中杂化的碳原子数为________。
(2)B的名称为________;B→C的反应类型为________。
(3)经过三步反应完成:,写出与溶液反应的化学方程式:________。
(4)满足下列条件的B的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。
①属于芳香族化合物,且不含醚键;②能发生水解反应,也能发生银镜反应。
其中核磁共振氢谱显示有四种氢原子,且峰面积比值为的结构简式为________。
(5)反应中,中两个C-Cl键发生反应的是①而不是②,可能的原因是________。
(6)写出用苯与乙醇合成苯乙酸乙酯(无机试剂任选)的合成路线图:________。
【答案】(1)13 (2) ①. 苯乙酸甲酯 ②. 取代反应
(3) (4) ①. 14 ②. 、
(5)①的碳氯键极性强于②的碳氯键的极性
(6)
【解析】
【分析】根据A→B的反应试剂和条件可知,发生的是酯化反应,故B的结构简式为,根据C→D的反应试剂与反应条件可知,苯环上发生硝化反应,因此C的结构简式为,D→E的反应条件以及E的结构可知,反应是将硝基还原为氨基,对E、F、G结构简式可知,E→F、F→G都是取代反应。
【小问1详解】
含有一个双键的碳原子是sp2杂化,因此H分子中苯环上的碳和酰胺基上的碳是sp2杂化,共13个;
【小问2详解】
对比A与D的碳骨架和官能团的不同,结合流程分析可知B为,B的名称为苯乙酸甲酯,C与浓硝酸再浓硫酸、加热条件下发生硝化反应生成D,故由D可知C的结构简式为,对比B、C结构,可知反应属于取代反应;
【小问3详解】
由H的结构和已知信息,可逆向推理得出Y的结构简式为,X的结构简式为;对比G和X的结构简式以及反应条件可知,G与LiOH发生酯的水解反应,故方程式为:;
小问4详解】
B的分子式为,不饱和度为5,根据已知信息,该同分异构体含有一个苯环、酯基和醛基或甲酸酯基,由于只有2个氧原子,一定含有一个、一个苯环和两个饱和碳原子,故有以下组合:
结构片段
种数
组合1
苯环+;
苯环+
2
组合2
苯环++甲基
3
组合3
苯环++乙基
3
组合4
苯环++2个甲基
6
因此总共有14种同分异构体;
【小问5详解】
反应中,中为吸电子基,使①C-Cl键的极性增强,极易与氨基发生取代反应,故原因为①的碳氯键极性强于②的碳氯键极性;
【小问6详解】
苯与乙醇合成苯乙酸乙酯,需要向苯环上引入,再与乙醇发生酯化反应得到产物。结合流程B→C可知,需要将苯环与氯乙酸反应即可得到,而氯乙酸可以由乙醇氧化得到乙酸后再与氯气发生取代反应得到。故可写出流程图:
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$