内容正文:
2025-2026学年度第一学期高三年级十一月化学教学质量检测试卷
可能用到的相对分子质量:H-1,C-12,N-14,O-16,Na-23,Si-28,S-32,Cl-35.5,Cu-64,Zn-65
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. “挖掘文物价值,讲好中国故事”。下列文物主材质属于有机物是
A.红陶兽形壶
B.漆木鸳鸯盒
C.错银铜牛灯
D.兽首玛瑙杯
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语或图示表示正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 的电子式:
C. Cl的原子结构示意图:
D. 溶于水的电离方程式:
3. 是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 与足量水反应,转移电子个数为
B. 6.0g与足量溶液反应,所得溶液中的个数为
C. 与足量溶液反应,生成的个数为
D. 在空气中燃烧生成和,转移电子个数为
4. 利用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是
A. 用甲装置检验产物乙炔 B. 用乙装置制取乙酸乙酯
C. 用丙装置防止钢闸门腐蚀 D. 用丁装置测定溶液的浓度
5. 二氧化硫在工农业生产中有着广泛的应用。下列指定的离子方程式错误的是
A. 硫化钠溶液中通入过量:
B. 将二氧化硫通入溶液中:
C. 将通入酸性溶液中:
D. 将少量通入“84”消毒液(呈碱性)中:
6. 在K-10蒙脱土催化下,微波辐射可促进化合物X的重排反应,如下图所示:
下列说法错误的是
A. Y的熔点比Z的高 B. X可以发生水解反应
C. Y、Z均可与发生取代反应 D. X、Y、Z互为同分异构体
7. 含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是
A. d为含极性键的极性分子
B. 反应②中还可能生成淡黄色沉淀
C. a只能由三种元素组成
D. c为不溶于盐酸的白色沉淀
8. 根据下列实验过程及现象,不能得出相应实验结论或达到相应目的的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满集气瓶中,集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生
具有氧化性
B
向溶液中加入少许铁粉,静置一段时间,有蓝色沉淀生成
具有氧化性
C
将硫酸酸化的溶液滴入溶液中,溶液变黄色
证明氧化性:比强
D
向样品中加入过量稀盐酸,将产生的气体通入溶液中,出现白色沉淀
不能证明碳酸钠中混有亚硫酸钠
A. A B. B C. C D. D
9. 某化合物是一种常用食品营养强化剂,其组成元素M、X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大,前5种元素为主族元素且在短周期均有分布。X原子核外有6种不同运动状态的电子;Z与X同周期,且基态Z原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等;Q的原子半径在同周期主族元素中最大;R原子的质子数等于Y、Z、Q原子的质子数之和。下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. 简单氢化物的键角:
C. 的常见氧化物均可与水反应且所得水溶液均显碱性
D. 常温下,的单质与的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液不能反应
10. 基于非金属原子嵌入石墨烯三嗪基C3N4中,用于催化一氧化碳加氢生成甲醇的反应历程如图,其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注,下列说法中错误的是
A. 过渡态相对能量:TS55>TS44>TS77
B. 整个反应历程中有极性键的断裂和生成
C. 反应决速步的活化能为0.95eV
D. 物种吸附在催化剂表面的过程为吸热过程
11. 丙二醇脱氧脱水反应的循环机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 整个过程中属于氧化还原反应的是③④
B. 反应历程中既有键的断裂又有键的生成
C. 总反应方程式:2
D. 若将原料换为乙二醇,有乙烯、乙醛生成
12. 化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(废水中不含干扰测定的物质):
①取 标准溶液,加入过量KBr,加酸化,溶液颜色呈棕黄色;
②向①所得溶液中加入废水,溶液颜色为黄色;
③向②中加入过量KI;
④向③中溶液滴加2滴淀粉溶液做指示剂,用标准溶液滴定至终点并读数。
已知:,和溶液颜色均为无色。
下列说法错误的是
A. ①中发生反应的离子方程式:
B. 易挥发,实验①~③若在敞口容器中进行,测定结果将偏低
C. ③中加KI前溶液颜色须为黄色的原因是要保证有剩余
D. ④中滴定终点现象为溶液由蓝色变为无色,且30s不变色
13. 储氢材料的晶胞结构如图所示,已知的摩尔质量为M g/mol,阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是
A. (i)和(ii)之间的距离为
B. 晶体密度的计算式为
C. 的配位数为3
D. 晶胞中含有2个
14. 从海带中提取碘元素的实验过程如下图所示:
已知氧化性:
下列说法不正确的是
A. 实验步骤①的目的是将有机碘转化成无机碘,部分无机碘可能被空气氧化成而损失
B 实验步骤④可以用过量氯水代替氧化
C. 实验步骤⑤实现海带灰中的硫酸盐、碳酸盐等与碘分离
D. 实验步骤⑥可能包括一系列操作:加入过量NaOH浓溶液、分液、水相中加酸酸化、过滤、升华
15. 一种水基电解液离子选择双隔膜电池示意图如图。已知:溶液中,以存在;电极材料每转移电子,对应的理论容量为。电池放电时,下列叙述错误的是
A. 该装置能把化学能转化为电能
B. Ⅱ区中的溶液浓度变小,变大
C. Ⅰ区的电极反应:
D. 每消耗能提供的理论容量为
二、非选择题:(本题共4小题,共55分)
16. 某实验小组为学习反应原理理论,设计了双、单核铜配合物的制备及转化实验,反应原理如下。回答下列问题:
(一)配合物1的制备
I、分别称取邻氨基苯甲酰胺()和二水合氯化铜,分别溶于无水乙醇和去离子水。
II、水浴预热,水浴加热和搅拌下,将邻氨基苯甲酰胺的乙醇溶液逐滴加入的水溶液中,滴毕,继续保温搅拌。
III、减压抽滤,用无水乙醇洗涤产品2次。抽干后,将产品转移至蒸发皿中。
IV、水浴上烘干30min,得到产品
V、称量产品质量并计算产率。
(二)配合物2的制备
用冰水浴代替恒温水浴,用冰水冷却的去离子水代替无水乙醇洗涤产品,其他重复上述步骤,得到配合物2.
(1)邻氨基苯甲酰胺中所含元素的电负性由大到小的顺序是______(用元素符号表示)。
(2)邻氨基苯甲酰胺存在多种同分异构体,其中邻氨基苯甲酰胺的沸点______(填“>”、“<”或“=”)对氨基苯甲酰胺的沸点,原因是______。
(3)步骤III中用无水乙醇洗涤的目的是______。
(4)和是的两种同素异形体,二者晶胞结构如图所示(其中晶胞中有2个小球位于晶胞体内)。
①具有金刚石型结构,微粒之间存在的作用力是______。
②若和晶体的密度分别为和,则和晶胞的体积之比是______(用含、的代数式表示)。
17. 氢化铝钠是一种新型轻质储氢材料,同时也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:①(熔点为)在室温干燥空气中能稳定存在,遇水易燃烧爆炸,易溶于四氢呋喃(缩写为THF,沸点为),难溶于甲苯、戊烷等烃类有机溶剂。
②二苯甲酮(沸点为305℃)作指示剂,在有水体系中呈无色,在无水体系中呈蓝色。
【制备无水四氢呋喃】(夹持、加热装置已省略)
实验开始时用排尽装置内的空气,打开活塞,接通冷凝水并加热装置至,当观察到现象时,关闭活塞。
(1)冷凝水从_____(填“a”或“b”)口通入。
(2)装置B的作用是_____,现象M是_____。
【制备氢化铝钠】(夹持、搅拌、加热装置已省略)
Ⅰ.在三颈烧瓶中分别加入含的四氢呋喃悬浊液、少量固体和固体(作催化剂),通入保护,搅拌,接通冷凝水,控温为。
Ⅱ.滴加含的四氢呋喃溶液,反应,有白色固体析出。
Ⅲ.待物料加完后,充分搅拌,放置沉降,分离出固体和清液,在图3装置中蒸馏,再纯化。
(3)制备的化学方程式为_____,请结合化学方程式说明遇水产生燃烧爆炸现象的原因_____。
(4)图2中存在的一处明显缺陷是_____。
(5)图3的蒸馏装置中,毛细管在减压时可吸入极少量空气,产生微小气泡,目的是_____。
(6)若称量纯化后的质量为,则的产率为_____。
18. 以焙烧黄铁矿(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝颜料。工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)红渣的主要成分为_______(填化学式),滤渣①的主要成分为_______(填化学式)。
(2)黄铁矿研细的目的是_______。
(3)还原工序中,不生成S单质的反应的化学方程式为_______。
(4)工序①的名称为_______,所得母液循环使用。
(5)沉铁工序产生的白色沉淀中的化合价为_______,氧化工序发生反应的离子方程式为_______。
(6)若用还原工序得到的滤液制备和,所加试剂为_______和_______(填化学式,不引入杂质)。
19. 兰地洛尔(化合物J)能改善快速性心律失常,具有高选择性,可应用于医学临床手术。J的一条合成路线如下(略去部分条件和试剂):
已知:
①BPO为过氧化物,NBS为溴化试剂;
②
回答以下问题:
(1)A的名称为__________。
(2)合成路线中设计A→B这一步的目的是__________。
(3)D→E中,第一步反应的化学方程式为__________。
(4)G中所含有的官能团是羟基和__________、__________。
(5)物质J的高选择性与其结构相关,其所含手性碳数目为__________个。
(6)F的同分异构体同时满足下列条件的有__________种。
①含有酚羟基;②含有酯基;③苯环上只有2个取代基
(7)制备化合物I,分为两步:
写出M和I的结构简式__________、__________。
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2025-2026学年度第一学期高三年级十一月化学教学质量检测试卷
可能用到的相对分子质量:H-1,C-12,N-14,O-16,Na-23,Si-28,S-32,Cl-35.5,Cu-64,Zn-65
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. “挖掘文物价值,讲好中国故事”。下列文物主材质属于有机物的是
A.红陶兽形壶
B.漆木鸳鸯盒
C.错银铜牛灯
D.兽首玛瑙杯
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.红陶兽形壶是陶瓷制品,其主要成分为硅酸盐,A不符合题意;
B.漆木鸳鸯盒是木制品,其主要成分为纤维素,纤维素属于有机物,B符合题意;
C.错银铜牛灯为金属材料制品,其主要成分为铜合金,C不符合题意;
D.兽首玛瑙杯是玛瑙制品,玛瑙主要成分是二氧化硅,属于无机非金属材料,D不符合题意;
故选B。
2. 下列化学用语或图示表示正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 的电子式:
C. Cl的原子结构示意图:
D. 溶于水的电离方程式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.的中心原子价层电子对数为3+=4,且含有1个孤电子对,VSEPR模型为四面体形,A正确;
B.硫化钠是离子化合物,电子式:,B错误;
C.氯是第17号元素,Cl原子结构示意图为:,C错误;
D.是强电解质,溶于水完全电离,电离方程式:,D错误;
故选A。
3. 是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 与足量水反应,转移电子个数为
B. 6.0g与足量溶液反应,所得溶液中的个数为
C. 与足量溶液反应,生成的个数为
D. 在空气中燃烧生成和,转移电子个数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.的物质的量为,与足量水反应的化学方程式为:,中一个氧原子化合价升高1价,另一个氧原子化合价降低1价,转移电子个数为,A错误;
B.6.0g的物质的量为,二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠,但硅酸根水解,故硅酸根的个数小于,B错误;
C.的物质的量为,1molAl反应失去3mol电子,故转移电子的总物质的量为0.3mol,根据得失电子守恒,生成氢气的物质的量为0.15mol,故氢气分子的个数为,C错误;
D.的物质的量为,在空气中燃烧生成和,镁全部转化为+2价,转移电子的物质的量为0.1mol,个数为,D正确;
故选D。
4. 利用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是
A. 用甲装置检验产物乙炔 B. 用乙装置制取乙酸乙酯
C. 用丙装置防止钢闸门腐蚀 D. 用丁装置测定溶液的浓度
【答案】B
【解析】
【详解】A.电石与水反应生成的乙炔中含硫化氢和磷化氢等杂质,用硫酸铜溶液除去其中的杂质后,溴水仍褪色,说明产物中含乙炔,即可用甲装置检验产物乙炔,A正确;
B.用乙装置制取乙酸乙酯,需加浓硫酸作催化剂和吸水剂,为了防倒吸,导管应该在饱和碳酸钠液面上,B错误;
C.将钢闸门与电源的负极相连,作阴极,被保护,可以防止钢闸门腐蚀,C正确;
D.用丁装置,可用酸性高锰酸钾标准溶液滴定溶液,根据消耗的标准溶液体积,可测定溶液的浓度,D正确;
故选B。
5. 二氧化硫在工农业生产中有着广泛的应用。下列指定的离子方程式错误的是
A. 硫化钠溶液中通入过量:
B. 将二氧化硫通入溶液中:
C. 将通入酸性溶液中:
D. 将少量通入“84”消毒液(呈碱性)中:
【答案】B
【解析】
【详解】A.向硫化钠溶液中通入过量SO2反应生成S沉淀和亚硫酸氢钠,离子反应为:2S2-+5SO2+2H2O=3S↓+4,A正确;
B.已知HNO3具有强氧化性,故将二氧化硫通入硝酸钡溶液中,产生白色沉淀为BaSO4,该反应的离子方程式为:3SO2+3Ba2++2+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+,B错误;
C.向酸性KMnO4溶液中通入SO2:,C正确;
D.将少量二氧化硫通入到84消毒液中:SO2+ClO-+2OH-=+H2O+Cl-,D正确;
故选B。
6. 在K-10蒙脱土催化下,微波辐射可促进化合物X的重排反应,如下图所示:
下列说法错误的是
A. Y的熔点比Z的高 B. X可以发生水解反应
C. Y、Z均可与发生取代反应 D. X、Y、Z互为同分异构体
【答案】A
【解析】
【详解】A.Z易形成分子间氢键、Y易形成分子内氢键,Y的熔点比Z的低,故A错误;
B.X含有酯基,可以发生水解反应,故B正确;
C.Y、Z均含有酚羟基,所以均可与发生取代反应,故C正确;
D.X、Y、Z分子式都是C12H10O2,结构不同,互为同分异构体,故D正确;
选A。
7. 含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是
A. d为含极性键的极性分子
B. 反应②中还可能生成淡黄色沉淀
C. a只能由三种元素组成
D. c为不溶于盐酸白色沉淀
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知,含S元素的钠盐a与足量的稀盐酸产生刺激性气味气体d,d能使KMnO4溶液褪色,故d为SO2,则盐a为Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3,盐a与足量Cl2反应后将生成,与BaCl2溶液反应得到沉淀c,故c为BaSO4,据此分析解题。
【详解】A.d为SO2,分子中硫氧键为极性键,分子结构为V形,正负电荷中心不重合,为极性分子,SO2为含极性键的极性分子,A正确;
B.若a为硫代硫酸钠(Na2S2O3),与盐酸反应为,会生成淡黄色S沉淀,故反应②中可能生成淡黄色沉淀,B正确;
C.a可以是亚硫酸氢钠(NaHSO3),其组成元素为Na、H、S、O四种,C错误;
D.反应①中Cl2将a中S元素氧化为,溶液b含,与BaCl2反应生成BaSO4沉淀,BaSO4不溶于盐酸,D正确;
故选C。
8. 根据下列实验过程及现象,不能得出相应实验结论或达到相应目的的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满的集气瓶中,集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生
具有氧化性
B
向溶液中加入少许铁粉,静置一段时间,有蓝色沉淀生成
具有氧化性
C
将硫酸酸化的溶液滴入溶液中,溶液变黄色
证明氧化性:比强
D
向样品中加入过量稀盐酸,将产生的气体通入溶液中,出现白色沉淀
不能证明碳酸钠中混有亚硫酸钠
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.金属钠在中燃烧,生成大量白烟()和黑色颗粒()。中元素从价被还原为价,说明作为氧化剂,具有氧化性,A不符合题意;
B.向溶液中加入铁粉,生成蓝色沉淀(),说明生成。被氧化为,则作为氧化剂,具有氧化性,B不符合题意;
C.硫酸酸化的溶液滴入溶液,溶液变黄色。在酸性条件下,具有强氧化性,可将氧化为,因此溶液变黄不一定是氧化,无法证明的氧化性比强,C符合题意;
D.样品中加入过量稀盐酸,产生的气体通入溶液出现白色沉淀。若样品中含亚硫酸钠,在酸性条件下被氧化为,生成沉淀;但如果样品中混有亚硫酸氢钠等,也会产生,因此不能证明碳酸钠中混有亚硫酸钠,D不符合题意;
故答案选C。
9. 某化合物是一种常用的食品营养强化剂,其组成元素M、X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大,前5种元素为主族元素且在短周期均有分布。X原子核外有6种不同运动状态的电子;Z与X同周期,且基态Z原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等;Q的原子半径在同周期主族元素中最大;R原子的质子数等于Y、Z、Q原子的质子数之和。下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. 简单氢化物的键角:
C. 的常见氧化物均可与水反应且所得水溶液均显碱性
D. 常温下,的单质与的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液不能反应
【答案】C
【解析】
【分析】其组成元素M、X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大,前5种元素为主族元素且在短周期均有分布,M为H元素;X原子核外有6种不同运动状态的电子,X为C元素;Z与X同周期,且基态Z原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,Z为O元素;Q的原子半径在同周期主族元素中最大,Q为Na元素;R原子的质子数等于Y、Z、Q原子的质子数之和,R为Fe元素。
【详解】A.由题分析可知: X为C,Y为N,Z为O,第一电离能:,A错误;
B.X,Y,Z的简单氢化物分别为、、,键角:,B错误;
C.Na的常见氧化物和均可与水反应且所得水溶液均显碱性,C正确;
D.常温下,浓硝酸使发生钝化,发生了化学反应,D错误;
故答案选C。
10. 基于非金属原子嵌入石墨烯三嗪基C3N4中,用于催化一氧化碳加氢生成甲醇的反应历程如图,其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注,下列说法中错误的是
A. 过渡态相对能量:TS55>TS44>TS77
B. 整个反应历程中有极性键的断裂和生成
C. 反应决速步的活化能为0.95eV
D. 物种吸附在催化剂表面的过程为吸热过程
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,纵坐标的值越大,能量越高,则过渡态相对能量的大小顺序为TS55>TS44>TS77,故A正确;
B.由图可知,一氧化碳催化加氢生成甲醇的反应中有极性键(如碳氧键)的断裂和极性键(如碳氢键、氢氧键)的生成,故B正确;
C.反应的活化能越大,反应速率越慢,反应决速步为慢反应,由图可知,反应H2CO*+*→H3CO_H*的活化能最大,反应速率最慢,则反应决速步的活化能为0.35eV-(-0.60eV)=0.95eV,故C正确;
D.由图中H2CO*+→H2CO*+*可知,物种吸附在催化剂表面的过程能量降低,为放热过程,故D错误;
故选D。
11. 丙二醇脱氧脱水反应的循环机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 整个过程中属于氧化还原反应的是③④
B. 反应历程中既有键的断裂又有键的生成
C. 总反应方程式:2
D. 若将原料换为乙二醇,有乙烯、乙醛生成
【答案】D
【解析】
【详解】A.①、②过程中主要发生取代反应,且不涉及电子转移,Mo元素化合价不变化;在反应③中,Mo元素的化合价由+6价降低到+4价,有化合价变化,属于氧化还原反应,在反应④中,Mo元素的化合价由+4升高到+6,有化合价变化,属于氧化还原反应,A正确;
B.由图可知②过程中有Mo=O键发生断裂,④过程中的有Mo=O形成,故既有键的断裂又有键的生成,B正确;
C.由图可知,MoO3参加反应后最后步骤又生成,为催化剂,①过程1,2-丙二醇、MoO3为反应物,生成了水和,第②过程、1,2-丙二醇为反应物,生成了水和,第③过程分解生成甲醛、乙醛和,再分解生成丙烯和MoO3,总反应方程式:2,C正确;
D.若将原料换为乙二醇,经过步骤①生成,步骤②生成,步骤③中中C-C键、Mo-O键断裂,生成2分子和,步骤④中C-O键断裂,同时有C=C双键生成,故若将原料换为乙二醇,有乙烯、甲醛生成,D错误;
故选D。
12. 化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(废水中不含干扰测定的物质):
①取 标准溶液,加入过量KBr,加酸化,溶液颜色呈棕黄色;
②向①所得溶液中加入废水,溶液颜色为黄色;
③向②中加入过量KI;
④向③中溶液滴加2滴淀粉溶液做指示剂,用标准溶液滴定至终点并读数。
已知:,和溶液颜色均为无色。
下列说法错误的是
A. ①中发生反应的离子方程式:
B. 易挥发,实验①~③若在敞口容器中进行,测定结果将偏低
C. ③中加KI前溶液颜色须为黄色的原因是要保证有剩余
D. ④中滴定终点现象为溶液由蓝色变为无色,且30s不变色
【答案】B
【解析】
【详解】A.离子方程式为,符合氧化还原反应的电子守恒和配平规则,故A正确;
B.若实验①~③在敞口容器中进行,Br2挥发会导致实际参与反应的Br2减少,但计算时仍按初始KBrO3的量计算总Br2。此时测得的苯酚消耗量(总Br2 - 剩余Br2)会偏大,导致结果偏高,而非偏低,故B错误;
C.步骤③加KI前溶液为黄色,说明有Br2剩余,这是为了通过后续滴定测定剩余Br2的量,从而计算苯酚消耗的Br2量,故C正确;
D.滴定终点时,I2被完全消耗,淀粉指示剂的蓝色消失,且30秒不恢复,描述正确,故D正确;
故选B。
13. 储氢材料的晶胞结构如图所示,已知的摩尔质量为M g/mol,阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是
A. (i)和(ii)之间的距离为
B. 晶体密度的计算式为
C. 的配位数为3
D. 晶胞中含有2个
【答案】C
【解析】
【详解】A.(i)和(ii)之间的距离为晶胞体对角线的一半,则两点距离为,A错误;
B.该晶胞的体积为,的个数为,的个数为,一个晶胞中含有2个,故晶体密度为,选项中未包含单位转换,表达式不完整,B错误;
C.由图可知,与距离最近且相等的的个数为3,的配位数为3,C正确;
D.晶胞中含有的个数为,D错误;
故答案选C。
14. 从海带中提取碘元素的实验过程如下图所示:
已知氧化性:
下列说法不正确的是
A. 实验步骤①的目的是将有机碘转化成无机碘,部分无机碘可能被空气氧化成而损失
B. 实验步骤④可以用过量氯水代替氧化
C. 实验步骤⑤实现海带灰中的硫酸盐、碳酸盐等与碘分离
D. 实验步骤⑥可能包括一系列操作:加入过量NaOH浓溶液、分液、水相中加酸酸化、过滤、升华
【答案】B
【解析】
【分析】海带经过①灼烧后,将海带灰②浸泡得到悬浊液,此时悬浊液中含有I-,经过③过滤得到含I-的溶液,加入④H2O2、稀硫酸之后,将I-氧化为I2,加入CCl4⑤提取碘,最后通过⑥反萃取等一系列操作分离得到I2,据此作答。
【详解】A.实验步骤①的目的是将有机碘转化成无机碘,便于后续溶解和提取,但I-具有还原性,在灼烧过程中可能被氧气氧化为I2升华而损失,A正确;
B.已知氧化性:,若用过量的氯水代替H2O2氧化I-,可能将I-过度氧化为HIO3在萃取时损失掉,因此不能用过量氯水代替氧化,B错误;
C.实验步骤⑤为萃取分液操作,I2被萃取到CCl4层,而海带灰中的硫酸盐、碳酸盐等易溶于水的杂质会留在水相,因此能实现与碘的分离,C正确;
D.实验步骤⑥加入过量NaOH浓溶液,使I2转化为I-和反萃取进入水相,分液,在水相中加酸酸化,使I-和重新转化为I2析出,过滤得到粗碘,再利用升华法提纯得到纯碘,D正确;
故答案选B。
15. 一种水基电解液离子选择双隔膜电池示意图如图。已知:溶液中,以存在;电极材料每转移电子,对应的理论容量为。电池放电时,下列叙述错误的是
A. 该装置能把化学能转化为电能
B. Ⅱ区中的溶液浓度变小,变大
C. Ⅰ区的电极反应:
D. 每消耗能提供理论容量为
【答案】B
【解析】
【分析】根据电池装置图可知,为电池负极,碱性条件下失电子生成,电极反应为,为电池的正极,得电子生成,电极反应为。
【详解】A.该装置原电池,能把化学能转化为电能,A正确;
B.电池放电时,是负极,是正极。通过离子选择隔膜从I区移向II区,通过离子选择隔膜从III区移向II区,所以II区中的溶液浓度变大,但溶液仍呈中性,几乎不变,B错误;
C.I区中得到电子发生还原反应,电极反应式为,C正确;
D.的物质的量为,电极处的反应式为,每消耗转移电子,已知电极材料每转移电子,对应的理论容量为,所以每消耗能提供的理论容量为,D正确;
故答案选B。
二、非选择题:(本题共4小题,共55分)
16. 某实验小组为学习反应原理理论,设计了双、单核铜配合物的制备及转化实验,反应原理如下。回答下列问题:
(一)配合物1的制备
I、分别称取邻氨基苯甲酰胺()和二水合氯化铜,分别溶于无水乙醇和去离子水。
II、水浴预热,水浴加热和搅拌下,将邻氨基苯甲酰胺的乙醇溶液逐滴加入的水溶液中,滴毕,继续保温搅拌。
III、减压抽滤,用无水乙醇洗涤产品2次。抽干后,将产品转移至蒸发皿中。
IV、水浴上烘干30min,得到产品。
V、称量产品质量并计算产率。
(二)配合物2的制备
用冰水浴代替恒温水浴,用冰水冷却的去离子水代替无水乙醇洗涤产品,其他重复上述步骤,得到配合物2.
(1)邻氨基苯甲酰胺中所含元素的电负性由大到小的顺序是______(用元素符号表示)。
(2)邻氨基苯甲酰胺存在多种同分异构体,其中邻氨基苯甲酰胺的沸点______(填“>”、“<”或“=”)对氨基苯甲酰胺的沸点,原因是______。
(3)步骤III中用无水乙醇洗涤的目的是______。
(4)和是的两种同素异形体,二者晶胞结构如图所示(其中晶胞中有2个小球位于晶胞体内)。
①具有金刚石型结构,微粒之间存在的作用力是______。
②若和晶体的密度分别为和,则和晶胞的体积之比是______(用含、的代数式表示)。
【答案】(1)
(2) ①. < ②. 邻氨基苯甲酰胺易形成分子内氢键,沸点较低,而对氨基苯甲酰胺易形成分子间氢键,沸点较高
(3)除去未反应的邻氨基苯甲酰胺,减少产品损耗,加快干燥速率等
(4) ①. 共价键 ②.
【解析】
【分析】本实验以邻氨基苯甲酰胺和二水合氯化铜()为原料,分两条路线制备双核、单核铜配合物。在配合物1的制备中,先将两种原料分别溶于无水乙醇和去离子水,经60℃水浴预热后,在搅拌下将邻氨基苯甲酰胺的乙醇溶液逐滴加入水溶液,滴毕继续保温搅拌,随后通过减压抽滤、无水乙醇洗涤产品,再经60℃水浴烘干得到配合物1;配合物2的制备则将洗涤步骤替换为冰水冷却的去离子水,其余操作与配合物1一致,整个流程通过控制溶剂、温度和洗涤方式,实现不同结构铜配合物的定向合成与分离纯化。
【小问1详解】
电负性是元素在化合物中吸引电子的能力,是判断元素金属性和非金属性的主要参数之一,同一周期,主族元素的电负性从左到右依次增大,表明其吸引电子的能力逐渐增强,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,邻氨基苯甲酰胺中有、、、四种元素,因此电负性:,故答案为:;
【小问2详解】
邻氨基苯甲酰胺易形成分子内氢键,使熔沸点较低,而对氨基苯甲酰胺易形成分子间氢键,使熔沸点较高,故邻氨基苯甲酰胺的沸点小于对氨基苯甲酰胺的沸点,故答案为:<;邻氨基苯甲酰胺易形成分子内氢键,沸点较低,而对氨基苯甲酰胺易形成分子间氢键,沸点较高;
【小问3详解】
根据流程可知邻氨基苯甲酰胺易溶于乙醇,结合反应后成分分析,无水乙醇洗涤的目的是除去未反应的邻氨基苯甲酰胺,减少产品损耗,加快干燥速率等,故答案为:除去未反应的邻氨基苯甲酰胺,减少产品损耗,加快干燥速率等;
【小问4详解】
①具有金刚石型结构,与周围4个形成正四面体结构,以共价键形成三维骨架结构,属于共价晶体,原子之间形成共价键,故答案为:共价键;
②根据均摊法,晶胞中原子数为,晶胞中原子数为。,;,,则,故答案为:。
17. 氢化铝钠是一种新型轻质储氢材料,同时也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:①(熔点为)在室温干燥空气中能稳定存在,遇水易燃烧爆炸,易溶于四氢呋喃(缩写为THF,沸点为),难溶于甲苯、戊烷等烃类有机溶剂。
②二苯甲酮(沸点为305℃)作指示剂,在有水体系中呈无色,在无水体系中呈蓝色。
【制备无水四氢呋喃】(夹持、加热装置已省略)
实验开始时用排尽装置内的空气,打开活塞,接通冷凝水并加热装置至,当观察到现象时,关闭活塞。
(1)冷凝水从_____(填“a”或“b”)口通入。
(2)装置B的作用是_____,现象M是_____。
【制备氢化铝钠】(夹持、搅拌、加热装置已省略)
Ⅰ.在三颈烧瓶中分别加入含的四氢呋喃悬浊液、少量固体和固体(作催化剂),通入保护,搅拌,接通冷凝水,控温为。
Ⅱ.滴加含的四氢呋喃溶液,反应,有白色固体析出。
Ⅲ.待物料加完后,充分搅拌,放置沉降,分离出固体和清液,在图3装置中蒸馏,再纯化。
(3)制备的化学方程式为_____,请结合化学方程式说明遇水产生燃烧爆炸现象的原因_____。
(4)图2中存在的一处明显缺陷是_____。
(5)图3的蒸馏装置中,毛细管在减压时可吸入极少量空气,产生微小气泡,目的是_____。
(6)若称量纯化后的质量为,则的产率为_____。
【答案】(1)b (2) ①. 收集无水四氢呋喃 ②. C中液体由无色变为蓝色
(3) ①. ②. 遇水发生反应,反应大量放热并产生大量氢气,容易引起爆炸
(4)球形冷凝管与大气连通,难以保证制备所需要的无水无氧条件
(5)防暴沸 (6)75%
【解析】
【分析】①制备无水四氢呋喃,钠与四氢呋喃中的少量水反应,从而除去水,THF挥发、通过装置冷凝,用装置接收无水。根据已知②,二苯甲酮在有水体系中呈无色,在无水体系中呈蓝色,可知除完水后,液体颜色由无色变为蓝色。
②制备氢化铝钠,和为反应物,通入保护,图3的蒸馏装置中,毛细管可防止暴沸。
【小问1详解】
冷凝管中冷凝水应从下口进上口出,这样能保证冷凝管内充满水,且冷水与热的蒸气或馏分充分接触,热交换更充分,冷凝效果更好,所以冷凝水应从b口通入。
【小问2详解】
该实验中钠与四氢呋喃中的少量水反应,从而除去水,THF挥发、通过装置冷凝,用装置接收无水。根据已知②,二苯甲酮在有水体系中呈无色,在无水体系中呈蓝色,可知除完水后,液体颜色由无色变为蓝色。
【小问3详解】
由分析可知,和为反应物,根据原子守恒,在无水无氧条件下制备的化学方程式为;中为-1价,中为+1价,遇水发生氧化还原反应,该反应在放出大量的热的同时会产生氢气,氢气和氧气混合达到爆炸极限后会发生爆炸。
【小问4详解】
由于遇水会发生剧烈反应,所以球形冷凝管不能直接与空气连通,图2中存在的一处明显缺陷是:球形冷凝管与大气连通,难以保证制备所需要的无水无氧条件。
【小问5详解】
在蒸馏过程中,液体受热不均容易产生暴沸现象。图3的蒸馏装置中,毛细管在减压时吸入极少量空气产生微小气泡,这些微小气泡可以作为汽化中心,使液体受热均匀,从而防止液体暴沸。
【小问6详解】
第一步,计算理论产量:物质的量为,物质的量为,由可知,理论上可以产生,质量为。第二步,计算生成的的质量(实验过程中加入了):若称量纯化后的质量为,除去之前加入的固体,则反应产生。第三步,计算产率:的产率为。
18. 以焙烧黄铁矿(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝颜料。工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)红渣的主要成分为_______(填化学式),滤渣①的主要成分为_______(填化学式)。
(2)黄铁矿研细的目的是_______。
(3)还原工序中,不生成S单质的反应的化学方程式为_______。
(4)工序①的名称为_______,所得母液循环使用。
(5)沉铁工序产生的白色沉淀中的化合价为_______,氧化工序发生反应的离子方程式为_______。
(6)若用还原工序得到的滤液制备和,所加试剂为_______和_______(填化学式,不引入杂质)。
【答案】(1) ①. Fe2O3 ②. SiO2
(2)增大固液接触面积,加快反应速率,提高黄铁矿的利用率
(3)7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O15FeSO4+8H2SO4
(4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤
(5) ①. +2; ②. 6Fe(NH4)2Fe(CN)6++6H+6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+
(6) ①. H2O2 ②. NH3·H2O
【解析】
【分析】已知黄铁矿高温煅烧生成Fe2O3,反应原理为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,故产生的红渣主要成分为Fe2O3和SiO2,将红渣粉碎后加入足量的50%的H2SO4溶液加热充酸浸,反应原理为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,过滤出滤渣①,主要成分为SiO2,向滤液中加入黄铁矿进行还原,将Fe3+还原为Fe2+,由(3)小问可知不生成S沉淀,则硫元素被氧化为,反应原理为:14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2+16H+,然后进行工序①为蒸发浓缩、冷却结晶,得到FeSO4晶体和母液主要含有FeSO4溶液和H2SO4,加水溶解FeSO4晶体,向所得溶液中加入(NH4)2SO4、K4[Fe(CN)6]并用H2SO4调节溶液的pH为3,进行沉铁过程,反应原理为:Fe2++2+[Fe(CN)6]3-=Fe(NH4)2Fe(CN)6↓,然后过滤出沉淀,洗涤后加入H2SO4和NaClO3进行氧化步骤,反应原理为:6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ +6H+=6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6,过滤、洗涤干燥即制得Fe(NH4)Fe(CN)6,据此分析解题。
【小问1详解】
由分析可知,红渣的主要成分为:Fe2O3,滤渣①的主要成分为:SiO2,故答案为:Fe2O3;SiO2;
【小问2详解】
黄铁矿研细的主要目的是增大固液接触面积,加快反应速率,提高黄铁矿的利用率,故答案为:增大固液接触面积,加快反应速率,提高黄铁矿的利用率;
【小问3详解】
由分析可知,还原工序中,不产生S单质沉淀,则硫元素被氧化为,反应原理为:14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2+16H+,故化学方程式为:7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O15FeSO4+8H2SO4,故答案为:7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O15FeSO4+8H2SO4;
【小问4详解】
由分析可知,工序①的名称为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤,所得母液主要含有FeSO4溶液和H2SO4可以循环利用,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤;
【小问5详解】
沉铁工序中产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为+2价和[Fe(CN)6]4-中的+3价,由分析可知,氧化工序所发生的离子方程式为:6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ +6H+6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6,故答案为:+2;6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ +6H+6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6;
【小问6详解】
由分析可知,还原工序所得的滤液中主要含有FeSO4溶液和H2SO4,向滤液中先加入一定量的H2O2溶液将Fe2+完全氧化为Fe3+,在向氧化后的溶液中加入氨水至不再产生沉淀为止,过滤洗涤,对沉淀进行灼烧,即可制得Fe2O3·x H2O和(NH4)2SO4,故所需要加入的试剂为H2O2和NH3·H2O,故答案为:H2O2;NH3·H2O。
19. 兰地洛尔(化合物J)能改善快速性心律失常,具有高选择性,可应用于医学临床手术。J的一条合成路线如下(略去部分条件和试剂):
已知:
①BPO为过氧化物,NBS为溴化试剂;
②
回答以下问题:
(1)A的名称为__________。
(2)合成路线中设计A→B这一步的目的是__________。
(3)D→E中,第一步反应的化学方程式为__________。
(4)G中所含有的官能团是羟基和__________、__________。
(5)物质J的高选择性与其结构相关,其所含手性碳数目为__________个。
(6)F的同分异构体同时满足下列条件的有__________种。
①含有酚羟基;②含有酯基;③苯环上只有2个取代基
(7)制备化合物I,分为两步:
写出M和I的结构简式__________、__________。
【答案】(1)对甲基苯酚或4-甲基苯酚
(2)保护酚羟基 (3)
(4) ①. 酯基 ②. 醚键
(5)2 (6)18
(7) ①. ②.
【解析】
【分析】A是,与、CH3COOH发生取代反应生成B,根据C的结构,可知B的结构为,B发生取代反应生成C,C与在一定条件下发生取代反应生成D,D发生酯基水解反应、酸化,生成E,E加热条件、脱去CO2,生成F,F与发生取代反应生成G,G与发生取代反应生成H,H与I反应生成J,根据J的 结构可知I的结构为,据此回答。
【小问1详解】
根据A的结构可知,A的名称为对甲基苯酚或4-甲基苯酚。
【小问2详解】
酚羟基易被氧化,设计A→B这一步的目的是保护酚羟基,防止酚羟基在B转化成C的过程被氧化。
【小问3详解】
D→E中,第一步反应是酯基发生水解反应,化学方程式为。
【小问4详解】
根据G的结构可知,其官能团有羟基、酯基、醚键。
【小问5详解】
结构中标有*的碳原子为手性碳,有2个。
【小问6详解】
满足条件的F的同分异构体结构中,含有酯基的一个取代基结构有、、、、、,有6种,与酚羟基的位置可以是邻、间、对,3种,故。
【小问7详解】
与M反应生成的,结合M的分子式可知M的结构为,与发生取代反应生成。
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