内容正文:
2026届高三年级教学质量监测(一)
化学试卷
本试卷共8页,18道题,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的学校、班级、考号和姓名填写在答题卡指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应的标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.非选择题必须用黑色字迹的签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,只交答题卡。
可能用到的相对原子质量:N:14 O:16 S:32 Cl:35.5 Ti:48 Fe:56 Cu:64
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. 有机高分子材料因其轻质、耐腐蚀、易加工等特性,已成为现代生活中不可或缺的基础材料。下列关于高分子材料的说法中错误的是
A. 纤维的类型很多且成分各异,其中合成纤维、人造纤维和光导纤维都属于有机高分子材料
B. 高吸水性树脂(如聚丙烯酸钠)吸水性强,是因为含亲水基且经交联剂形成网状结构,能通过氢键锁水并限制水分流失
C. 汽车轮胎使用的耐磨性好的顺丁橡胶(),该橡胶属于合成有机高分子材料
D. 高分子材料本属于不能导电的绝缘体,聚乙炔经过掺杂处理后,可以具有与金属材料一样的导电性
2. 下列化学用语或叙述表达正确的是
A. 乙醇分子的质谱图:
B. 用电子式表示HCl的形成过程:
C. 二氯甲苯的结构简式:
D. H与Cl成键时轨道相互靠拢:
3. 下列装置或操作能达到目的的是
A.酸碱中和滴定
B.验证的氧化性
C.萃取时放气
D.制取晶体
A. A B. B C. C D. D
4. 设为阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是
A. 标准状况下,与11.2 L HF均含有个质子
B. 气体中所含有的分子数为
C. 含键数为
D. 的溶液中的分子数为
5. 下列有关物质性质的描述和解释均正确的是
性质
解释
A
在中的溶解度小于在水中的溶解度
是极性分子,与水分子相似相溶
B
的键能小于的键能
的键长虽小于的键长,但由于F的原子半径太小,孤电子对间排斥力显著增强,削弱了键的强度
C
的沸点高于HF
的键能大于的键能
D
HF的稳定性高于HBr
HF分子间存在氢键,分子间作用力更强
A. A B. B C. C D. D
6. 化学实验中处处可见绚丽多彩的变化。下列实验操作中有关颜色的描述正确的是
实验操作
操作和现象描述
A
取加碘食盐溶于适量水,加入淀粉溶液
溶液变蓝
B
向碘的溶液中加入等体积的浓KI溶液,振荡
分层,下层由紫红色变成粉红色,上层呈棕黄色
C
在溶液中存在如下平衡:
对溶液加热,能观察到的黄色
D
向盛有溶液的试管中加入足量的氨水,再加入乙醇
加入足量氨水得到蓝色沉淀,加入乙醇后,转变为深蓝色的晶体
A. A B. B C. C D. D
7. 元素W、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,由这些元素组成的某种化合物结构如图所示。基态X原子核外有4种不同运动状态的电子,Y元素形成的化合物种类数最多,Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物。下列说法错误的是
A. 同周期元素中第一电离能比Q大的有2种
B. 该化合物中存在配位键
C. X的氧化物的水化物可能具有两性
D. W、Z、Q三种元素可形成离子化合物
8. 具有高效、广谱的氧化能力和消毒能力,常用于饮用水的处理和净化。工业制备的反应原理为:。下列说法错误的是
A. 盐酸在该反应中表现酸性和还原性 B. 反应中生成,转移
C. 的空间结构为三角锥形 D. 反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为
9. 我国科学家开发了如图所示的电化学装置,实现了的制备和废弃PET的回收利用。下列说法错误的是
A. 溶液中移向电极B
B. 电极B的电势高于电极A的电势
C. 阴极区发生的反应为:
D. 工作一段时间后,电极B一侧的溶液pH变大
10. 黄铜矿()是自然界中最主要的铜矿石之一,是一种天然存在的硫化物矿物,外观通常呈黄铜色,其晶胞结构如图所示。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 结构单元也能作为的晶胞
B. 的分数坐标为,则的分数坐标为
C. 晶胞中S原子的杂化方式为,与Cu最近且距离相等的S有4个
D. 该晶胞的密度为
11. 苯甲酸苯甲酯是一种有水果香味的食品香料,以甲苯为基础原料通过下列路线合成该有机物。
下列说法中不正确的是
A. 化合物C及其钠盐是一种常见的食品防腐剂
B. 由甲苯合成B的两步反应的反应类型相同
C. 上述合成路线中能与NaOH溶液在一定条件下反应的有机物有3种
D. 除B本身外,B的同分异构体中属于芳香族化合物的还有3种结构
12. 金属铬(Cr)常用于制造不锈钢和仪器仪表的金属表面镀铬。由(亚铬酸亚铁)制备Cr的流程如下。下列说法错误的是
A. 若要在金属表面镀铬,应该将待镀金属作阴极
B. 反应①中发生的反应是
C. 反应②可以用浓盐酸代替稀硫酸,反应速率更快
D. 反应④中的Si可以用Al来代替作还原剂置换Cr
13. 在特定条件下,利用氢气与氧气在催化剂作用下发生反应可制取双氧水,其反应的原理如图所示,据此进行相关分析。下列说法中正确的是
A. 和HCl两种物质都是该制备反应的催化剂
B. 反应过程中每一步转化,Pd元素的化合价都发生了变化
C. 步骤②中,参加反应,理论上转移电子数目为
D. 该反应的原理图中1 mol微粒含电子数的粒子有3种
14. 用溶液分别滴定体积均为20 mL、浓度均为溶液和HX溶液,溶液的pH随加入NaOH溶液体积的变化如图,下列说法中正确的是
A. 曲线①表示的是HX溶液的滴定曲线
B. M点:
C. P点和N点溶液混合,所得溶液呈酸性
D. 向N点溶液中通入至溶液:
二、非选择题:本题共4小题,共58分
15. 钛合金是实现载人航天任务安全可靠的关键材料之一、四氯化钛()是钛工业的核心中间体,常用于钛金属的制备,某化学小组成员在实验室中制备。
已知有关物质的部分性质如下表所示:
物质
熔点
沸点
性质
136 ℃
极易水解,能溶于等有机物
304 ℃
316 ℃
遇水易水解生成红褐色物质
77 ℃
难溶于水,且密度大于水
实验装置如下图所示:
(1)装置A中盛放的仪器名称是_______,A中发生反应的化学方程式为_______。
(2)C装置管式炉加热到900 ℃后发生反应,生成、和一种有毒气态氧化物,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是_______。除上述反应外还有副反应发生,生成少量的。
(3)根据所给信息,装置D控温箱温度控制在136 ℃~304 ℃可以除去一部分杂质,在仪器m中收集到粗产品,可采用_______方法分离提纯,得到较为纯净的。
(4)图中装置设计上存在一处明显缺陷是_______。
(5)产品纯度的测定:取实验制得产品3.8 g在密闭条件下溶于水,促使水解完全,发生反应:。将溶液最后定容为500 mL,取出25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入几滴作指示剂(为砖红色沉淀),用标准溶液进行滴定。
已知:,。
①整个纯度测定过程中没有使用到的仪器是:_______(填标号)。
②下列有关滴定过程中的说法,正确的是_______(填标号)。
A.相同条件下比AgCl更难溶
B.滴定过程中眼睛应注视滴定管内溶液液面的变化
C.滴定终点读数时俯视,会导致测定结果偏低
D.若指示剂浓度过高,会导致测定结果偏低
③平行滴定三次,达到滴定终点时,消耗的标准溶液平均体积为38.40 mL,该产品中的纯度为_______。
16. 含镍(Ni)质量分数约20%的废料,主要成分是NiS,还含有、MgO、PbO、等杂质。由该废料制备纯度较高的镍,工艺流程如下:
已知:①“萃取”可将金属离子进行富集与分离,原理如下:
②常温下,溶液中金属离子(假定浓度均为)开始沉淀和完全沉淀()的pH:
开始沉淀的pH
1.9
6.9
7.1
9.1
完全沉淀的pH
3.2
8.9
9.1
12.1
(1)基态的价层电子排布式为_______。
(2)滤渣Ⅰ中含有单质硫,写出“酸浸”时生成单质硫的离子方程式_______;滤渣Ⅰ中还有_______(填化学式)。
(3)加调pH的范围是_______(用“>”“<”“≥”或“≤”表示),反萃取中加入的试剂X是_______(填化学式)。
(4)常温下,加入NaF溶液沉镁,控制溶液,使恰好沉淀完全(即溶液中),则此时溶液中_______。[已知,]。“沉镁”步骤中pH不能过低的原因是_______。
(5)资料显示,硫酸镍结晶水合物的形态与温度的关系如图所示,由溶液获得晶体的操作依次是蒸发浓缩、_______、过滤、洗涤、干燥。
17. OTC药物氯雷他定是一种高效抗过敏药,合成氯雷他定的一种方法如下图所示(部分反应条件已简化)。
已知:(1)
(2)(X表示卤素原子)
请根据合成路线回答下列问题:
(1)化合物F中含氧官能团的名称是_______,B的结构简式是_______。
(2)G→H反应⑦的反应类型是_______。
(3)写出D→E反应④的化学方程式_______。
(4)下列说法中正确的是_______(填标号)。
A. 1 mol试剂M一定条件下与NaOH反应,最多消耗NaOH 2 mol
B. 化合物E既能与酸反应又能与碱反应
C. 化合物I氯雷他定能发生取代反应、氧化反应、还原反应和聚合反应
D. A→B过程中用到的的名称是二甲基乙醇
(5)化合物B的同分异构体中,满足下列条件的结构有_______种(不含立体异构)。
①分子中含有一个苯环 ②可以发生银镜反应 ③核磁共振氢谱上显示有4组峰
(6)已知:,参照上述合成路线,写出以乙醛和苯为原料,合成的流程图,设计合成路线_______ (无机试剂及有机溶剂任用)。
18. 2025年政府工作报告提出:积极稳妥推进“碳达峰”“碳中和”。从空气中捕集并将其转化为燃料或高附加值的化学品,对实现“碳中和”可持续发展具有重要意义。
(1)催化加氢制甲醇是一种的转化方法,其过程中发生的反应如下:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
①计算反应的_______。该反应_______(填标号)
A.高温自发 B.低温自发 C.高温低温均自发 D.高温低温均不自发
②在催化剂的作用下,由加氢制甲醇的反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注)
该反应过程中决定反应速率步骤的活化能为_______eV,该过程中得到相对较多的副产物是_______(填“CO”或“”)
③某工厂使用与来合成甲醇,发生如下反应:
主反应:
副反应:
在一密闭恒容容器中,和的分压分别为、、加入催化剂并在一定温度下发生以上反应,达到平衡后测得体系压强是起始时的0.8倍,且甲醚的选择性是甲醇选择性的4倍(甲醇选择性)。则主反应的压强平衡常数_______(只列式不计算)。
(2)与环氧化合物反应可以转化为有价值的有机物。转化过程如图所示。X的分子式是,是一种五元环状化合物。X的结构简式为_______;N原子上的孤电子对主要进攻甲基环氧乙烷上的碳原子a,而不是碳原子b,原因是_______。
(3)利用电化学法将转化为有机物,如图所示,利用电解装置将转化为,电解反应前后浓度基本保持不变。
阴极生成的电极反应式为_______。
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化学试卷
本试卷共8页,18道题,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的学校、班级、考号和姓名填写在答题卡指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应的标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.非选择题必须用黑色字迹的签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,只交答题卡。
可能用到的相对原子质量:N:14 O:16 S:32 Cl:35.5 Ti:48 Fe:56 Cu:64
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. 有机高分子材料因其轻质、耐腐蚀、易加工等特性,已成为现代生活中不可或缺的基础材料。下列关于高分子材料的说法中错误的是
A. 纤维的类型很多且成分各异,其中合成纤维、人造纤维和光导纤维都属于有机高分子材料
B. 高吸水性树脂(如聚丙烯酸钠)吸水性强,是因为含亲水基且经交联剂形成网状结构,能通过氢键锁水并限制水分流失
C. 汽车轮胎使用的耐磨性好的顺丁橡胶(),该橡胶属于合成有机高分子材料
D. 高分子材料本属于不能导电的绝缘体,聚乙炔经过掺杂处理后,可以具有与金属材料一样的导电性
【答案】A
【解析】
【详解】A.合成纤维(如尼龙、涤纶)和人造纤维(如黏胶纤维)确实属于有机高分子材料,但光导纤维的主要成分是二氧化硅(SiO2),它是一种无机非金属材料,不属于有机高分子材料,A错误;
B.高吸水性树脂内部含有大量的亲水性基团(如聚丙烯酸钠中的羧酸根离子),能与水分子通过氢键作用吸收大量水分,同时,其交联的网状结构可以将吸收的水分“锁”在内部,形成水凝胶,从而防止水分流失,B正确;
C.顺丁橡胶是由1,3-丁二烯单体通过聚合反应合成的,其化学结构为,属于合成橡胶,是一种合成有机高分子材料,它具有优良的耐磨性和弹性,是制造汽车轮胎的重要材料,C正确;
D.大多数高分子材料是绝缘体。但聚乙炔是一种特殊的共轭高分子,其分子链上存在离域π电子,经过与I2等物质进行“掺杂”处理后,可以产生大量的载流子,使其导电性急剧增加,达到金属的导电水平,因此被称为导电高分子,D正确;
故选A。
2. 下列化学用语或叙述表达正确的是
A. 乙醇分子的质谱图:
B. 用电子式表示HCl的形成过程:
C. 二氯甲苯的结构简式:
D. H与Cl成键时轨道相互靠拢:
【答案】C
【解析】
【详解】A.该图属于核磁共振氢谱图,A错误;
B.HCl是共价化合物,形成过程: ,B错误;
C.命名时以甲基所在碳为1位,两个氯原子位于甲基的两个邻位(2位、6位),符合2,6-二氯甲苯的结构,C正确;
D.的轨道需要沿的轨道的对称轴(两原子核连线方向)头碰头重叠,D错误;
故选C。
3. 下列装置或操作能达到目的的是
A.酸碱中和滴定
B.验证的氧化性
C.萃取时放气
D.制取晶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.NaOH溶液会与玻璃中的反应生成硅酸盐,因此,滴定时需使用聚四氟乙烯活塞。用已知浓度的NaOH溶液滴定盐酸时,可使用酚酞作指示剂,当溶液从无色突变为浅红色时,即达到滴定终点,A正确;
B.将氯气通入装有氢气的集气瓶中点燃可能引发爆炸,不符合实验室安全原则。正确的操作是将氢气点燃后,伸入装有氯气的集气瓶中,B错误;
C.萃取时放气需保持分液漏斗下管向斜上方倾斜,之后旋开旋塞,放出其中的气体,使漏斗内外压力平衡,C错误;
D.在饱和食盐水溶液中溶解度较小,向其中通入气体无法使晶体析出,正确的操作是向溶有的饱和食盐水中通入,D错误;
故答案选A。
4. 设为阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是
A. 标准状况下,与11.2 L HF均含有个质子
B. 气体中所含有的分子数为
C. 含键数为
D. 的溶液中的分子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准状况下, 为0.5 mol,含个质子正确,但HF沸点19.5°C > 0°C,在标准状况下为液体,不能使用气体摩尔体积计算,因此质子数不相等,A错误;
B.气体会二聚形成,(1 mol)实际分子数小于,因为部分以二聚体存在,B错误;
C.中,每个配体有3个N-H σ键和1个Co-N σ键,共4个σ键,6个配体共24个σ键,0.1 mol含个σ键,C正确;
D.时,和均水解,则1L溶液中生成的NH3·H2O分子数小于,D错误;
故答案选C。
5. 下列有关物质性质的描述和解释均正确的是
性质
解释
A
在中的溶解度小于在水中的溶解度
是极性分子,与水分子相似相溶
B
的键能小于的键能
的键长虽小于的键长,但由于F的原子半径太小,孤电子对间排斥力显著增强,削弱了键的强度
C
的沸点高于HF
的键能大于的键能
D
HF的稳定性高于HBr
HF分子间存在氢键,分子间作用力更强
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.是极性分子,但实际在(非极性溶剂)中的溶解度大于在水(极性溶剂)中的溶解度,与描述不符;解释错误,因为溶解度差异主要受分子极性和溶剂极性匹配影响,但描述本身不正确,A错误;
B.键能(约158 kJ/mol)确实小于键能(约243 kJ/mol),解释正确,F原子半径小导致孤电子对排斥增强,削弱键强度,B正确;
C.沸点(100°C)高于HF(19.5°C)正确,但解释错误,氢键键能大于氢键键能,沸点差异主要因可形成更多氢键,C错误;
D.HF稳定性高于HBr正确(H-F键能565 kJ/mol > H-Br键能366 kJ/mol),但解释错误,稳定性由键能决定,氢键影响物理性质而非化学稳定性,D错误;
故答案选B。
6. 化学实验中处处可见绚丽多彩的变化。下列实验操作中有关颜色的描述正确的是
实验操作
操作和现象描述
A
取加碘食盐溶于适量水,加入淀粉溶液
溶液变蓝
B
向碘的溶液中加入等体积的浓KI溶液,振荡
分层,下层由紫红色变成粉红色,上层呈棕黄色
C
在溶液中存在如下平衡:
对溶液加热,能观察到的黄色
D
向盛有溶液的试管中加入足量的氨水,再加入乙醇
加入足量氨水得到蓝色沉淀,加入乙醇后,转变为深蓝色的晶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.加碘食盐中的碘为碘酸钾(),而非单质碘,淀粉遇变蓝,但无法直接使淀粉变蓝,A错误;
B.碘在中呈紫红色,加入浓KI溶液后,反应生成(棕黄色),导致水层(上层)呈棕黄色;CCl4层(下层)碘浓度降低,颜色变为粉红色。现象描述准确,B正确;
C.加热使平衡向吸热方向移动(ΔH > 0),即向生成(黄色)方向移动。溶液中[Cu(OH)4]2+和[CuCl4]2+共存,溶液显示绿色或黄绿色,无法直接观察到纯黄色,C错误;
D.加入足量氨水后,先形成Cu(OH)2蓝色沉淀,过量氨水溶解沉淀生成深蓝色溶液,再加入乙醇析出深蓝色晶体,现象为:先出现蓝色沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解,生成深蓝色溶液再加入乙醇以后,转变为深蓝色的晶体,D错误;
故选B。
7. 元素W、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,由这些元素组成的某种化合物结构如图所示。基态X原子核外有4种不同运动状态的电子,Y元素形成的化合物种类数最多,Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物。下列说法错误的是
A. 同周期元素中第一电离能比Q大的有2种
B. 该化合物中存在配位键
C. X的氧化物的水化物可能具有两性
D. W、Z、Q三种元素可形成离子化合物
【答案】A
【解析】
【分析】基态X原子核外有4种不同运动状态的电子,即X有4个电子,故X为;Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物,为、,Q为, W为H;Y元素形成化合物种类最多(有机物均含碳),且原子序数介于和之间,故Y为;Z原子序数介于和之间,故Z为,据此分析;
【详解】A.同一周期,从左到右,元素的第一电离能呈增大的趋势,N原子中2p能级上电子为半满结构,较为稳定,第一电离能大于同周期与之相邻的元素,第一电离能比大的有共3种,A错误;
B.该化合物中中心Be原子价层只有2个电子,但其形成了4个共价键,Be提供空轨道,其他原子提供孤对电子,存在配位键,B正确;
C.根据对角线规则,Be与Al性质相似,是两性氢氧化物,故X的氧化物的水化物可能具有两性,C正确;
D.H、N、O可以形成离子化合物如NH4NO3,D正确;
故选A。
8. 具有高效、广谱的氧化能力和消毒能力,常用于饮用水的处理和净化。工业制备的反应原理为:。下列说法错误的是
A. 盐酸在该反应中表现酸性和还原性 B. 反应中生成,转移
C. 的空间结构为三角锥形 D. 反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A.盐酸在反应中既提供(表现酸性),又部分被氧化为(化合价升高,表现还原性),A正确;
B.生成时,Cl原子从+5价(中)降至+4价(中),转移1 mol电子,B错误;
C.中Cl原子价层电子对数=,含一个孤电子对,空间结构为三角锥形,C正确;
D.氧化产物为(Cl从-1价升至0价),还原产物为(Cl从+5价降至+4价),物质的量之比为1 mol : 2 mol = 1:2,D正确;
故答案选B。
9. 我国科学家开发了如图所示的电化学装置,实现了的制备和废弃PET的回收利用。下列说法错误的是
A. 溶液中移向电极B
B. 电极B的电势高于电极A的电势
C. 阴极区发生的反应为:
D. 工作一段时间后,电极B一侧的溶液pH变大
【答案】D
【解析】
【分析】该电化学装置为电解池,B电极由乙二醇变为甲酸盐发生氧化反应,为阳极,电极方程式为,A电极由氧气变为发生还原反应,为阴极,电极方程式为;
【详解】A.装置中为阴离子交换膜,阴离子向阳极移动,故移向B极,A正确;
B.B电极由乙二醇变为甲酸盐发生氧化反应,为阳极,A电极由氧气变为发生还原反应,为阴极,故阳极电势高于阴极电势,B正确;
C.A电极反应物为氧气生成物为发生还原反应,电极反应为,C正确;
D.B电极的电极方程式为,消耗,虽然有阴极产生的移动过来,整体仍然消耗,故溶液碱性减弱,pH变小,D错误;
故选D;
10. 黄铜矿()是自然界中最主要的铜矿石之一,是一种天然存在的硫化物矿物,外观通常呈黄铜色,其晶胞结构如图所示。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 结构单元也能作为的晶胞
B. 的分数坐标为,则的分数坐标为
C. 晶胞中S原子的杂化方式为,与Cu最近且距离相等的S有4个
D. 该晶胞的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据晶胞结构,底部面心的Fe原子上方a pm位置的原子为Cu,非Fe,因此不是CuFeS2的晶胞,A错误;
B.根据晶胞结构,S原子位于晶胞内,的分数坐标为,则的分数坐标为,B错误;
C.晶胞中S原子的杂化方式为,S周围与4个原子成键,根据晶胞结构可知,S周围有2个Cu和2个Fe,则与Cu最近且距离相等的S有4个,与Fe最近且距离相等的S有4个,C正确;
D.根据晶胞结构:Cu的个数为、Fe的个数为,S的个数为8,设阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为,D错误;
故答案为C。
11. 苯甲酸苯甲酯是一种有水果香味的食品香料,以甲苯为基础原料通过下列路线合成该有机物。
下列说法中不正确的是
A. 化合物C及其钠盐是一种常见的食品防腐剂
B. 由甲苯合成B的两步反应的反应类型相同
C. 上述合成路线中能与NaOH溶液在一定条件下反应的有机物有3种
D. 除B本身外,B的同分异构体中属于芳香族化合物的还有3种结构
【答案】D
【解析】
【分析】甲苯中的甲基先被Cl或Br取代、再水解得到苯甲醇,甲苯直接被酸性高锰酸钾氧化得到苯甲酸,苯甲醇和苯甲酸发生酯化反应生成苯甲酸苯甲酯,据此解答。
【详解】A.化合物C的钠盐为苯甲酸钠,常作为食品防腐剂,A正确;
B.据分析,甲苯合成苯甲醇的两步反应均为取代反应,B正确;
C.据分析,甲基被Cl或Br取代的甲苯、苯甲酸和苯甲酸苯甲酯均可与NaOH反应,甲苯和苯甲醇不与NaOH反应,C正确;
D.B为苯甲醇,其芳香族同分异构体有苯甲醚、2-甲基苯酚、3-甲基苯酚、4-甲基苯酚,共有4种结构,D错误;
故答案为D。
12. 金属铬(Cr)常用于制造不锈钢和仪器仪表的金属表面镀铬。由(亚铬酸亚铁)制备Cr的流程如下。下列说法错误的是
A. 若要在金属表面镀铬,应该将待镀金属作阴极
B. 反应①中发生的反应是
C. 反应②可以用浓盐酸代替稀硫酸,反应速率更快
D. 反应④中的Si可以用Al来代替作还原剂置换Cr
【答案】C
【解析】
【分析】反应①为:4FeCr2O4+8Na2CO3+7O2=2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2↑,反应②为:2Na2CrO4+H2SO4=Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O,反应③为:Na2Cr2O7+2CCr2O3+Na2CO3+CO↑,反应④为3Si+2Cr2O34Cr+3SiO2,据此分析;
【详解】A.电镀时,待镀金属作阴极,镀层金属作阳极,电解液含镀层金属阳离子,镀铬时待镀金属作阴极符合电镀原理,A正确;
B.据分析,反应①,B正确;
C.酸性条件下价()具有强氧化性,会氧化浓盐酸中的生成有毒的,不能用浓盐酸代替稀硫酸,C错误;
D.Al是活泼金属,还原性强于Cr,可以通过铝热反应还原置换出,可以代替作还原剂,D正确;
故选C。
13. 在特定条件下,利用氢气与氧气在催化剂作用下发生反应可制取双氧水,其反应的原理如图所示,据此进行相关分析。下列说法中正确的是
A. 和HCl两种物质都是该制备反应的催化剂
B. 反应过程中每一步转化,Pd元素的化合价都发生了变化
C. 步骤②中,参加反应,理论上转移电子数目为
D. 该反应的原理图中1 mol微粒含电子数的粒子有3种
【答案】D
【解析】
【分析】如图所示,[PdCl4]2-首先被氢气还原为Pd,同时生成HCl和Cl-,然后Pd在氧气、Cl-的作用下被氧化为中间体,最后在HCl作用下转化为[PdCl4]2-和过氧化氢;其中,HCl、Cl-、Pd和都属于先生成后消耗,为中间产物;H2和O2只消耗,为反应物;[PdCl4]2-先消耗后生成为催化剂;H2O2只生成,为产物;据此解答。
【详解】A.据分析,和HCl为中间产物,A错误;
B.Pd元素的化合价的变化为+2→0→+2→+2,非每一步的化合价都发生变化,B错误;
C.步骤②O元素由0价转化为-1价,参加反应,转移电子数目为,C错误;
D.该反应中HCl、H2O2、Cl-均含18电子,1 mol微粒含电子数的粒子有3种,D正确;
故答案为D。
14. 用溶液分别滴定体积均为20 mL、浓度均为溶液和HX溶液,溶液的pH随加入NaOH溶液体积的变化如图,下列说法中正确的是
A. 曲线①表示的是HX溶液的滴定曲线
B. M点:
C. P点和N点溶液混合,所得溶液呈酸性
D. 向N点溶液中通入至溶液:
【答案】D
【解析】
【分析】HCl是强酸, HCl起始;HX若为弱酸,不完全电离,起始。因此:曲线①为HCl滴定曲线,曲线②为HX滴定曲线
【详解】A.曲线①起始,对应强酸HCl的滴定曲线,不是HX,A错误;
B.M点加入,溶质为等物质的量的和,物料守恒:,电荷守恒:联立两式消去得:,M点,,因此,B错误;
C.P点(HCl滴定,加)溶质为等物质的量和,N点(HX滴定,加)溶质为;混合后与反应,最终溶液中,,即得到等物质的量的HX和NaX,由M点(同浓度)可知,C错误;
D.N点溶质为,通入至时:电荷守恒:,因,得,物料守恒(X元素守恒):,联立两式得:,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分
15. 钛合金是实现载人航天任务安全可靠的关键材料之一、四氯化钛()是钛工业的核心中间体,常用于钛金属的制备,某化学小组成员在实验室中制备。
已知有关物质的部分性质如下表所示:
物质
熔点
沸点
性质
136 ℃
极易水解,能溶于等有机物
304 ℃
316 ℃
遇水易水解生成红褐色物质
77 ℃
难溶于水,且密度大于水
实验装置如下图所示:
(1)装置A中盛放的仪器名称是_______,A中发生反应的化学方程式为_______。
(2)C装置管式炉加热到900 ℃后发生反应,生成、和一种有毒气态氧化物,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是_______。除上述反应外还有副反应发生,生成少量的。
(3)根据所给信息,装置D控温箱温度控制在136 ℃~304 ℃可以除去一部分杂质,在仪器m中收集到粗产品,可采用_______方法分离提纯,得到较为纯净的。
(4)图中装置设计上存在一处明显缺陷是_______。
(5)产品纯度的测定:取实验制得产品3.8 g在密闭条件下溶于水,促使水解完全,发生反应:。将溶液最后定容为500 mL,取出25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入几滴作指示剂(为砖红色沉淀),用标准溶液进行滴定。
已知:,。
①整个纯度测定过程中没有使用到的仪器是:_______(填标号)。
②下列有关滴定过程中的说法,正确的是_______(填标号)。
A.相同条件下比AgCl更难溶
B.滴定过程中眼睛应注视滴定管内溶液液面的变化
C.滴定终点读数时俯视,会导致测定结果偏低
D.若指示剂浓度过高,会导致测定结果偏低
③平行滴定三次,达到滴定终点时,消耗的标准溶液平均体积为38.40 mL,该产品中的纯度为_______。
【答案】(1) ①. 蒸馏烧瓶 ②.
(2)
(3)蒸馏 (4)无CO尾气处理装置
(5) ①. be ②. CD ③. 96%
【解析】
【分析】装置A中与浓盐酸反应制备,反应为,混合气体经装置B干燥后,在装置C中与和碳粉在900℃下反应,生成、和有毒气态氧化物,反应为;装置D控温在136℃~304℃,使汽化并与高沸点的分离,在装置m中冷凝收集粗产品;装置E中碱石灰吸收尾气并防止空气中水蒸气进入,据此分析。
【小问1详解】
装置A中盛放的仪器名称为蒸馏烧瓶;A中与浓盐酸在常温下发生氧化还原反应,生成,化学方程式为;
【小问2详解】
C装置中,与、在900℃下反应,生成、和,反应中为氧化剂,、为还原剂,反应为,氧化剂与还原剂的物质的量之比为;
【小问3详解】
沸点为136℃,沸点为77℃,二者互溶且沸点差异较大,可采用蒸馏方法分离提纯,得到较为纯净的;
【小问4详解】
C装置中反应生成有毒的气体,现有装置中无尾气处理装置,会造成空气污染,为明显缺陷;
【小问5详解】
①整个纯度测定过程中,水解、定容、滴定操作需用到烧杯、容量瓶、胶头滴管、酸式滴定管,无需分液漏斗和直形冷凝管,故选be;
②A.,,但与的溶度积类型不同,不能直接比较溶解度大小,且在以为指示剂的滴定中,溶解度相对较大的特性是其作为指示剂的关键。滴定过程中,会优先与溶液中结合,生成溶解度更小的沉淀;只有当被完全沉淀后,稍过量的才会与结合,生成砖红色的沉淀,从而指示滴定终点,A不符合题意;
B.滴定过程中眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化,以判断滴定终点,B不符合题意;
C.滴定终点读数时俯视,读取的体积偏小,导致测定结果偏低,C符合题意;
D.若指示剂浓度过高,会使沉淀提前生成,导致消耗体积偏小,测定结果偏低,D符合题意;
故选CD;
③滴定反应为,,由可知,溶液中,,,产品中的纯度为。
16. 含镍(Ni)质量分数约20%的废料,主要成分是NiS,还含有、MgO、PbO、等杂质。由该废料制备纯度较高的镍,工艺流程如下:
已知:①“萃取”可将金属离子进行富集与分离,原理如下:
②常温下,溶液中金属离子(假定浓度均为)开始沉淀和完全沉淀()的pH:
开始沉淀的pH
1.9
6.9
7.1
9.1
完全沉淀的pH
3.2
8.9
9.1
12.1
(1)基态的价层电子排布式为_______。
(2)滤渣Ⅰ中含有单质硫,写出“酸浸”时生成单质硫的离子方程式_______;滤渣Ⅰ中还有_______(填化学式)。
(3)加调pH的范围是_______(用“>”“<”“≥”或“≤”表示),反萃取中加入的试剂X是_______(填化学式)。
(4)常温下,加入NaF溶液沉镁,控制溶液,使恰好沉淀完全(即溶液中),则此时溶液中_______。[已知,]。“沉镁”步骤中pH不能过低的原因是_______。
(5)资料显示,硫酸镍结晶水合物的形态与温度的关系如图所示,由溶液获得晶体的操作依次是蒸发浓缩、_______、过滤、洗涤、干燥。
【答案】(1);
(2) ①. ②. 、
(3) ①. ②.
(4) ①. ②. 酸性过强,与结合生成HF,浓度降低导致除镁不完全
(5)冷却至30.8℃以下结晶
【解析】
【分析】向废料中加入硫酸并通入空气,其中的NiS和金属氧化物被转化为硫酸盐,其中不参与反应,是难溶化合物,可通过过滤除去。向滤液中加入调节pH,被转化为沉淀,是滤渣Ⅱ的主要成分。向滤液中加入NaF沉淀,被转化为沉淀。之后利用萃取剂RH从水溶液中萃取出,再利用硫酸反萃实现的富集,最后得到的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作可得,据此作答。
【小问1详解】
Ni是第28号元素,其简化电子排布式为。失去两个4s电子,价电子排布式为;
【小问2详解】
在酸性条件下,NiS中的S元素从-2价升至0价,O元素从0价降至-2价,该反应离子方程式为:。由分析可知,滤渣Ⅰ中除S单质外还有和;
【小问3详解】
用调节pH的过程中,在保证被完全沉淀的同时需避免被沉淀,根据表格信息,完全沉淀的pH为3.2,开始沉淀的pH为6.9,因此,调节pH的范围是。根据已知条件,萃取与反萃取的机理为:,反萃取过程中向有机相中加入,可使脱离有机相进入水相,得到溶液;
【小问4详解】
当被完全沉淀时,,。当pH=4时,溶液中,则。HF是弱电解质,若酸性过强,会与结合生成HF,使溶液中降低,导致无法被完全除去;
【小问5详解】
从图像可以看出,当温度低于30.8℃时,结晶水合物主要形态为,因此应该将溶液冷却至30.8℃以下结晶。
17. OTC药物氯雷他定是一种高效抗过敏药,合成氯雷他定的一种方法如下图所示(部分反应条件已简化)。
已知:(1)
(2)(X表示卤素原子)
请根据合成路线回答下列问题:
(1)化合物F中含氧官能团的名称是_______,B的结构简式是_______。
(2)G→H反应⑦的反应类型是_______。
(3)写出D→E反应④的化学方程式_______。
(4)下列说法中正确的是_______(填标号)。
A. 1 mol试剂M一定条件下与NaOH反应,最多消耗NaOH 2 mol
B. 化合物E既能与酸反应又能与碱反应
C. 化合物I氯雷他定能发生取代反应、氧化反应、还原反应和聚合反应
D. A→B过程中用到的的名称是二甲基乙醇
(5)化合物B的同分异构体中,满足下列条件的结构有_______种(不含立体异构)。
①分子中含有一个苯环 ②可以发生银镜反应 ③核磁共振氢谱上显示有4组峰
(6)已知:,参照上述合成路线,写出以乙醛和苯为原料,合成的流程图,设计合成路线_______ (无机试剂及有机溶剂任用)。
【答案】(1) ①. 酮羰基或羰基 ②.
(2)消去反应 (3) (4)BC
(5)4 (6)
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,酸性条件下与发生加成反应生成,则B为;发生题给信息反应生成,一定条件下与发生取代反应生成,在HCl加热条件下水解生成,在PPA条件下生成F,F与发生信息(2)反应转化为G(),在浓硫酸作用下发生消去反应生成;与ClCOOC2H5发生取代反应生成,据此分析;
【小问1详解】
含氧官能团名称:羰基(或酮羰基);B的结构简式:;
【小问2详解】
G是羰基与格氏试剂加成得到的醇(),浓硫酸加热条件下醇脱水生成碳碳双键,属于消去反应;
【小问3详解】
D在HCl加热条件下水解生成E,方程式;
【小问4详解】
A:试剂M为,苯环上的Cl水解后生成酚羟基还会消耗NaOH,1mol M最多消耗3 mol NaOH,A错误;
B:E含羧基(可与碱反应)和吡啶环碱性氮(可与酸反应),B正确;
C:I含碳碳双键、苯环、酯基,可发生取代(酯水解、苯环卤代)、氧化(双键氧化、燃烧)、还原(双键/苯环加氢)、聚合(双键加聚),C正确;
D:主链有3个碳,羟基连在2号C上,名称为2-甲基-2-丙醇,D错误;
故选BC。
【小问5详解】
B为分子式为,含1个苯环(Ω=4)、1个醛基(Ω=1,用掉唯一的O),4种不同化学环境的氢,结构简式为:、、、,共4种;
【小问6详解】
利用已知格氏试剂与羰基加成水解的信息,苯先溴代得到溴苯,再制备格氏试剂,与乙醛加成水解即可得到目标产物,合成路线:。
18. 2025年政府工作报告提出:积极稳妥推进“碳达峰”“碳中和”。从空气中捕集并将其转化为燃料或高附加值的化学品,对实现“碳中和”可持续发展具有重要意义。
(1)催化加氢制甲醇是一种的转化方法,其过程中发生的反应如下:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
①计算反应的_______。该反应_______(填标号)
A.高温自发 B.低温自发 C.高温低温均自发 D.高温低温均不自发
②在催化剂的作用下,由加氢制甲醇的反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注)
该反应过程中决定反应速率步骤的活化能为_______eV,该过程中得到相对较多的副产物是_______(填“CO”或“”)
③某工厂使用与来合成甲醇,发生如下反应:
主反应:
副反应:
在一密闭恒容容器中,和的分压分别为、、加入催化剂并在一定温度下发生以上反应,达到平衡后测得体系压强是起始时的0.8倍,且甲醚的选择性是甲醇选择性的4倍(甲醇选择性)。则主反应的压强平衡常数_______(只列式不计算)。
(2)与环氧化合物反应可以转化为有价值的有机物。转化过程如图所示。X的分子式是,是一种五元环状化合物。X的结构简式为_______;N原子上的孤电子对主要进攻甲基环氧乙烷上的碳原子a,而不是碳原子b,原因是_______。
(3)利用电化学法将转化为有机物,如图所示,利用电解装置将转化为,电解反应前后浓度基本保持不变。
阴极生成的电极反应式为_______。
【答案】(1) ①. ②. B ③. 1.36 ④. CO ⑤.
(2) ①. ②. 甲基是推电子基团,“CH”中碳带正电荷较少,因此孤电子对更容易进攻“CH2”中的碳原子a
(3)
【解析】
【分析】(3)该电解装置中,通入的电极为阴极,在此被还原为,电极反应为:,左侧石墨电极为阳极,水被氧化为,反应为:,生成的与通过阴离子交换膜迁移来的反应:,使浓度基本保持不变,据此分析。
【小问1详解】
①根据盖斯定律,目标反应可由反应ⅱ反应ⅰ反应ⅲ得到,故。该反应,,根据,低温下,反应自发,高温下,反应不自发,B符合题意;
②反应速率由活化能最大的步骤决定,由能垒图可知,从过渡态到产物的能垒差最大为,故决速步活化能为;生成的能垒低于生成的能垒,故相对较多的副产物是;
③起始时分压为,分压为,设平衡时生成甲醇消耗的分压为,生成甲醚消耗的分压为。根据压强关系,平衡总压为,有三段式: ;
,根据甲醚的选择性是甲醇选择性的4倍,有,,平衡时总压有;,解得。平衡时各物质分压:,,,。主反应的压强平衡常数;
【小问2详解】
X的分子式为,转化过程中键断裂,与中一个键断裂发生加成反应,形成五元环的结构简式为 ;甲基是推电子基团,使“CH”中碳原子的正电性降低,而碳原子b的正电性相对较高,N原子上的孤电子对更易进攻正电性较低的“CH2”碳原子a;
【小问3详解】
阴极上被还原为,浓度基本保持不变,说明参与反应并再生。C元素化合价从+4价降至-2价,每生成1 mol 转移12 mol电子,结合电荷守恒与原子守恒,电极反应式为。
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