精品解析:辽宁省2026届高三下学期3月模拟考试化学试卷
2026-03-10
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内容正文:
高三化学试卷
满分100分,考试时间75分钟
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,再选涂其他答案标号。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 C 12 N 14 O 16 F 19 K 39 Cu 64
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. 食品工艺的背后是化学的舞台。下列生产过程涉及化学变化的是
A. 工业合成用于无糖可乐的甜味剂阿斯巴甜
B. 低温真空蒸馏法制作无醇啤酒
C. 超临界二氧化碳萃取法制作脱因咖啡
D. 离心分离法制作脱脂牛奶
2. “狗吠实验”指的是与的混合气体被点燃或引爆时发出如同狗吠一样的响亮声音,涉及的反应为。下列说法正确的是
A. 的电子式为:
B. 可用于灭火
C. S单质属于分子晶体
D. 和的空间结构都是V形
3. 根据下列实验操作及现象,能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向蔗糖中加入适量浓硫酸,蔗糖变黑
浓硫酸具有脱水性
B
装有NO₂的密闭烧瓶冷却后颜色变浅
转化为的反应吸热
C
苯酚溶液中加入,溶液变紫
所有酚类物质的显色反应都是紫色
D
通入品红溶液中,溶液褪色
具有氧化性
A. A B. B C. C D. D
4. 由于黄金稀有且价值连城,古人制备了各种含贱金属元素并具有黄金颜色的“伪金”。设为阿伏加德罗常数的值,下列关于四种常见“伪金”的描述正确的是
A. 雄黄()与铁反应可制备金黄色的,中含有阴离子数为
B. 砒霜()与铜反应可得含砷5%的砷铜合金(黄色),每生成,转移电子数目为
C. 朱砂()与锡共热可得“彩金”,该反应的原子利用率为100%
D. “真金不怕火炼”,但诸如黄铜(合金,黄色)这种“伪金”,高温下可被氧气氧化
5. 下列叙述正确的是
A. 图①用于配制一定物质的量浓度的溶液
B. 图②装置用于测定中和反应的反应热
C. 图③用于制取和收集氨气
D. 图④用于验证铁粉和水蒸气的反应
6. 民间有“无汞不白,无铅不亮,无苯不成漆,无醛不成胶”的说法,描述了传统涂料生产中四种物质的关键作用。但随着科技的进步和环保意识的增强,这些物质因对环境和健康有害而逐渐被替代。下列相关说法错误的是
A. 涂料中起防腐作用的含汞化合物可以让蛋白质变性
B. 是历史上使用最广泛的白色颜料,可溶于硫酸
C. 合成油漆使用的原料包含苯酚,苯酚有毒
D. 甲醛可以与苯酚或尿素发生缩聚反应,生成三维网状结构的高分子树脂
7. 化合物可在光学玻璃及化学分析等领域应用。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y、Z位于同一周期,且X的最外层电子数等于能层数。下列说法错误的是
A. 上述化合物溶于水时,阴、阳离子都能和水分子形成氢键
B. 上述化合物阴、阳离子都存在配位键
C. 从上述结构中可以推断是离子化合物
D. 第一电离能:
8. 2025年6月,德国化学家宣布合成并捕获中性六氮分子,因其巨大的能量密度被视为极具前景的清洁储能材料。合成过程如下:
下列说法不正确的是
A. 和是氮元素的同素异形体
B. 该反应的,
C. 上述合成过程中,每生成的同时生成
D. 分子中,N原子采取和两种杂化方式(不考虑端基原子的杂化)
9. 有机物R的聚合产物具有“化学可循环性”以及“可修饰性”,可用于制备生物医用材料。已知R有如下反应:
下列说法错误的是
A. R生成P的反应类型是加聚反应 B. R生成Q的反应类型为缩聚反应
C. P和Q均可以通过化学反应形成网状结构 D. P、R、Q均含有酯基
10. 由、及构成的某化合物X晶胞结构如图所示(晶胞参数,单位为pm,)。
设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. ●表示 B. 的化学环境只有一种
C. 两个的最短距离一定为 D. 化合物X的密度
11. DMPE结构如图1,其基团中的羟基氢可以电离。调节DMPE溶液的pH,使其所带电荷数变化,其形态因为电荷间的排斥力增大可从盘状双层胶束向球状胶束转变,如图2,图中圆球部分表示DMPE的亲水部分。
下列说法错误的是
A. 胶束的形成体现了超分子的自组装
B. 与溶液反应,最多能消耗
C. 在球状胶束所在水溶液中加入少量苯,苯会被包裹在胶束的内腔
D. pH升高不利于球状胶束形成(忽略水解反应)
12. 化学小组用如下流程测定废水中苯酚的含量(废水中其他物质不参与反应):
下列说法错误的是
A. Ⅰ中发生的反应为
B. Ⅰ~Ⅲ中避光、加盖可抑制或的挥发以及预防的干扰
C. Ⅳ中消耗的越多,说明废水中苯酚含量越少
D. 和的物质的量为时,一定过量
13. 电化学富集锂的一种装置如图所示。工作步骤如下:
(1)向所在腔室通入海水,启动电源1,使海水中的进入具有孔道结构的;
(2)关闭电源1和海水通道,启动电源2,同时向电极2上通入空气,使中的脱出进入腔室2(忽略其他离子在该交换膜上的移动)。
下列说法错误的是
A. 接通电源1时,电极上的反应为
B. 接通电源2时,电极2为阴极
C. 该装置同时可以淡化海水
D. 每收集到,电极2上消耗约5.6L(标准状况)
14. 测定可逆反应的平衡常数K,进行下列两个实验:
实验Ⅰ:将溶液与溶液()等体积混合(忽略混合导致的体积变化,下同);
实验Ⅱ:将一定量粉与溶液()混合。
测得两个实验的浓度随时间变化如下:
0
1
2
3
4
5
6
实验Ⅰ
0.0260
0.0230
0.0210
0.0202
0.0200
0.0200
0.0200
实验Ⅱ
0
0.0200
0.0340
0.0420
0.0470
0.0500
0.0500
下列说法正确的是
A. 实验Ⅰ中,0~5min内平均反应速率
B. 若向实验Ⅱ反应后的溶液加入粉,上述反应向逆方向进行
C. 实验Ⅰ和实验Ⅱ都可以计算出K
D. 该反应
15. 为组氨酸,是常见氨基酸配体,其质子化物种的,。常温下构建溶液体系,其中,,体系曲线如图,忽略改变pH时溶液体积变化。
已知:,X代表、或。
下列说法正确的是
A. 曲线Ⅰ为的变化曲线
B. 时,体系中
C. 时,含L的主要物种为
D. 的平衡常数K约为10
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 锝()在医疗、工业上均有重要用途。某核废料液中含有的主要的离子为、、、、、。用此工业废水获得的工业路线如图所示。
已知:滤液1加入氨水调的目的是把进行沉淀分离。具有强氧化性,还原产物为。
(1)比原子序数大18.处于元素周期表的___________区,其价层电子排布式为___________。
(2)若让恰好完全沉淀,则m为___________。(已知:;)
(3)滤液3中含,转化为过程中加入的试剂X可能是___________。
a. b. c. d.
(4)滤渣2的成分为___________,滤液4中含有的金属阳离子有___________。
(5)浸取过程中发生的离子方程式为___________。
(6)在稀溶液中电解生成的阴极方程式为___________,的产率与初始硫酸浓度的关系如图,电解时硫酸浓度过大而的产率下降的原因是___________。
17. 我国的科研工作者提出了如下“一锅煮”的方案实现了将芳香胺中惰性键经硝胺中间体转化为碳卤键。这代替了传统方法如Sandmeyer反应使用亚硝酸钠/,避免生成重氮盐中间体()。
以制备对硝基氯苯(熔点80℃,)的反应为例:
Ⅰ.制备。向一个干燥的烧瓶中依次加入5.0对硝基苯胺、50溶剂二氯甲烷、25催化剂DMAP和2浓硝酸。将反应混合物在70℃下搅拌15min,蒸去浓硝酸,再缓慢加入1氯化试剂(足量),继续在70℃下搅拌。
Ⅱ.后处理。将反应液冷却至室温。小心地将反应混合物倒入饱和水溶液,并用乙酸乙酯萃取。分液后有机相中加入无水,过滤,蒸去溶剂,得粗产品。
Ⅲ.纯化。用乙酸乙酯溶剂将粗产品重结晶(用水浴加热溶解,再用冰水浴冷却使结晶完全)。过滤、洗涤、干燥,得630产品。
回答下列问题:
(1)上述转化过程中还产生和,总反应的化学方程式为___________。
(2)该实验方法代替传统Sandmeyer反应的优点是___________(答出一条即可)。
(3)DMAP是一种碱性催化剂,结构为,所有C和N原子共平面,其中N原子结合质子能力:①___________②(填“强于”或“弱于”)。
(4)步骤Ⅱ加入饱和水溶液的作用是___________。
(5)步骤Ⅲ重结晶及过滤操作中,除溶解用的圆底烧瓶和水浴锅以外,还需要下列仪器中的___________(填仪器名称)。
(6)该实验产率为___________。
18. 水煤气变换反应是调节氢碳比的关键反应。某研究小组将分解反应引入制的体系,相关反应如下:
Ⅰ. ;
Ⅱ. 。
回答下列问题:
(1)的___________(用代数式表示)。
(2)下列措施一定可以增大平衡时氢碳比的是___________。
a.降低温度 b.提高的初始投料
c.加入合适催化剂 d.增大压强(缩小容器体积)
(3)压力p下,按一定比例通入和,并加入足量,发生上述反应,气相中、和的平衡体积分数随温度的变化关系如图所示。
①已知曲线Ⅰ表示的体积分数,则曲线___________(填图中序号)表示的体积分数。
②在一定温度下,若向平衡体系中通入少量,重新达到平衡后,将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③压力p下,温度为时,反应Ⅰ的平衡常数___________,再向该平衡体系中通入一定量的(不参与化学反应),重新达到平衡后,氢碳比降低到,此时___________。
19. 喹啉衍生物Q()在生物医药中有广泛应用,聚喹啉化合物P是一种新型功能高分子,具有特殊的电学性能和光学性能,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)C中官能团的名称是___________。
(2)生成E的反应类型是___________。
(3)写出满足下列条件的H的芳香族同分异构体的结构简式:___________、___________。
Ⅰ.能与发生加成反应
Ⅱ.苯环上的一氯取代物只有一种
(4)合成J的化学方程式为___________。
(5)反应①和反应②的作用是___________。
(6)L的结构简式是___________。
(7)参考上述路线,由M制备P的反应分两步:M→中间体→P,中间体的结构简式是___________(高分子的端基可省略不写)。
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高三化学试卷
满分100分,考试时间75分钟
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,再选涂其他答案标号。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 C 12 N 14 O 16 F 19 K 39 Cu 64
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. 食品工艺的背后是化学的舞台。下列生产过程涉及化学变化的是
A. 工业合成用于无糖可乐的甜味剂阿斯巴甜
B. 低温真空蒸馏法制作无醇啤酒
C. 超临界二氧化碳萃取法制作脱因咖啡
D. 离心分离法制作脱脂牛奶
【答案】A
【解析】
【详解】A.工业合成阿斯巴甜的过程中生成了新物质阿斯巴甜,有新物质生成,属于化学变化,故选A;
B.低温真空蒸馏法制作无醇啤酒是利用沸点不同分离乙醇与啤酒混合物,没有新物质生成,属于物理变化,故不选B;
C.超临界二氧化碳萃取法制作脱因咖啡是利用溶解度差异分离出咖啡因,没有新物质生成,属于物理变化,故不选C;
D.离心分离法制作脱脂牛奶是利用密度差异分离出牛奶中的脂肪,没有新物质生成,属于物理变化,故不选D;
选A。
2. “狗吠实验”指的是与的混合气体被点燃或引爆时发出如同狗吠一样的响亮声音,涉及的反应为。下列说法正确的是
A. 的电子式为:
B. 可用于灭火
C. S单质属于分子晶体
D. 和的空间结构都是V形
【答案】C
【解析】
【详解】A.与结构相似,正确的电子式为,A错误;
B.由题干所给反应中作氧化剂,可助燃,不能用于灭火,B错误;
C.常见S单质(如)由分子构成,微粒间依靠分子间作用力结合,属于分子晶体,C正确;
D.与互为等电子体,空间结构为直线形,是V形,D错误;
故选择C。
3. 根据下列实验操作及现象,能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向蔗糖中加入适量浓硫酸,蔗糖变黑
浓硫酸具有脱水性
B
装有NO₂的密闭烧瓶冷却后颜色变浅
转化为的反应吸热
C
苯酚溶液中加入,溶液变紫
所有酚类物质的显色反应都是紫色
D
通入品红溶液中,溶液褪色
具有氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓硫酸使蔗糖变黑,是因为浓硫酸将蔗糖中H、O元素按原子个数比2:1脱出,剩余碳单质,该过程体现浓硫酸的脱水性,A正确;
B.反应中,为红棕色,为无色,密闭烧瓶冷却后颜色变浅,说明降温平衡正向移动,根据勒夏特列原理,正反应为放热反应,B错误;
C.只有苯酚与氯化铁反应显紫色,不同结构的酚类与氯化铁显色不同,并非所有酚类都会显紫色,C错误;
D.使品红溶液褪色,体现的是的漂白性,D错误;
故答案为A。
4. 由于黄金稀有且价值连城,古人制备了各种含贱金属元素并具有黄金颜色的“伪金”。设为阿伏加德罗常数的值,下列关于四种常见“伪金”的描述正确的是
A. 雄黄()与铁反应可制备金黄色的,中含有阴离子数为
B. 砒霜()与铜反应可得含砷5%的砷铜合金(黄色),每生成,转移电子数目为
C. 朱砂()与锡共热可得“彩金”,该反应的原子利用率为100%
D. “真金不怕火炼”,但诸如黄铜(合金,黄色)这种“伪金”,高温下可被氧气氧化
【答案】D
【解析】
【详解】A.中阴离子为过硫离子,中仅含阴离子,阴离子数目为,A错误;
B.中为价,生成单质时,共得到电子,转移电子数目为,B错误;
C.与共热的反应为,目标产物为,反应生成副产物,原子利用率小于,C错误;
D.化学性质稳定,因此“真金不怕火炼”,黄铜是合金,高温下、都可以与氧气反应,可被氧气氧化,D正确;
故答案为D。
5. 下列叙述正确的是
A. 图①用于配制一定物质的量浓度的溶液
B. 图②装置用于测定中和反应的反应热
C. 图③用于制取和收集氨气
D. 图④用于验证铁粉和水蒸气的反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.容量瓶是定容容器,不能直接在容量瓶中溶解固体,固体溶解必须在烧杯中进行,冷却后再转移到容量瓶,A错误;
B.该装置有隔热装置,大小烧杯杯口平齐。玻璃搅拌器导热性差,减少了热量的散失,可使溶液充分混合,温度计可测量温度用于计算中和热,B正确;
C.收集氨气的试管不能密封,否则压强过大有危险。氨气密度小于空气,易溶于水,应该用向下排空气法收集,C错误;
D.湿棉花与铁粉的位置对换,确保湿棉花提供的水蒸气与铁粉充分接触,D错误;
答案选B。
6. 民间有“无汞不白,无铅不亮,无苯不成漆,无醛不成胶”的说法,描述了传统涂料生产中四种物质的关键作用。但随着科技的进步和环保意识的增强,这些物质因对环境和健康有害而逐渐被替代。下列相关说法错误的是
A. 涂料中起防腐作用的含汞化合物可以让蛋白质变性
B. 是历史上使用最广泛的白色颜料,可溶于硫酸
C. 合成油漆使用的原料包含苯酚,苯酚有毒
D. 甲醛可以与苯酚或尿素发生缩聚反应,生成三维网状结构的高分子树脂
【答案】B
【解析】
【详解】A.汞属于重金属,含汞化合物属于重金属盐,能够使蛋白质变性,因此可起到防腐作用,A正确;
B.与硫酸反应会生成难溶于硫酸的硫酸铅沉淀,因此它不溶于硫酸,B错误;
C.传统合成油漆的生产原料包含苯酚,苯酚对人体有毒害作用,C正确;
D.甲醛可以与苯酚缩聚生成酚醛树脂,与尿素缩聚生成脲醛树脂,二者都可形成三维网状结构的高分子树脂,D正确;
故选。
7. 化合物可在光学玻璃及化学分析等领域应用。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y、Z位于同一周期,且X的最外层电子数等于能层数。下列说法错误的是
A. 上述化合物溶于水时,阴、阳离子都能和水分子形成氢键
B. 上述化合物阴、阳离子都存在配位键
C. 从上述结构中可以推断是离子化合物
D. 第一电离能:
【答案】C
【解析】
【分析】首先推断元素:W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y、Z同周期,X最外层电子数等于能层数,可推得:W为,为,故为,阴离子为,根据化合价规律可知X为+2价,X为,Z为-1价,原子序数大于N,故Z为,化合物为,据此分析;
【详解】A.阳离子为,其含有的键的H可与水分子的O形成氢键;阴离子为,F电负性大,可与水分子的H形成氢键,阴、阳离子都能和水分子形成氢键,A正确;
B.中N原子与之间存在配位键;中Be原子最外层只有2个电子,形成4个共价键时存在配位键,阴、阳离子都存在配位键,B正确;
C.是,是共价化合物,从题给结构无法推断为离子化合物,C错误;
D.同周期主族元素第一电离能从左到右总体增大,第一电离能,D正确;
故选C。
8. 2025年6月,德国化学家宣布合成并捕获中性六氮分子,因其巨大的能量密度被视为极具前景的清洁储能材料。合成过程如下:
下列说法不正确的是
A. 和是氮元素的同素异形体
B. 该反应的,
C. 上述合成过程中,每生成的同时生成
D. 分子中,N原子采取和两种杂化方式(不考虑端基原子的杂化)
【答案】B
【解析】
【详解】A.和都是氮元素组成的单质,是同素异形体,A正确;
B.由题干可知因为巨大的能量密度被视为极具前景的清洁储能材料,因此分解应为放热反应,B错误;
C.上述最后生成,过程中两步都生成,共生成,C正确;
D.2号和5号N(氮链从左往右氮原子依次为1~6号)为杂化,3号和4号N为杂化,D正确;
故答案为B。
9. 有机物R的聚合产物具有“化学可循环性”以及“可修饰性”,可用于制备生物医用材料。已知R有如下反应:
下列说法错误的是
A. R生成P的反应类型是加聚反应 B. R生成Q的反应类型为缩聚反应
C. P和Q均可以通过化学反应形成网状结构 D. P、R、Q均含有酯基
【答案】B
【解析】
【详解】A.结合P、R、Q结构简式和逆合成分析法,R的结构简式为,所以R生成P的反应类型为加聚反应,A正确;
B.R生成Q的反应,没有小分子产生,所以不是缩聚反应(开环聚合反应),B错误;
C.通过R生成P和R生成Q的反应可知,P可以继续发生开环聚合反应,Q也可以发生加聚反应,二者都可以生成网状结构高分子,C正确;
D.通过结构简式判断,R、P、Q都含有酯基,D正确;
故答案选B。
10. 由、及构成的某化合物X晶胞结构如图所示(晶胞参数,单位为pm,)。
设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. ●表示 B. 的化学环境只有一种
C. 两个的最短距离一定为 D. 化合物X的密度
【答案】C
【解析】
【分析】由题干晶胞示意图可知,一个晶胞中黑球个数为:,白球个数为:,灰球个数为:,三种原子的个数比为4:8:2=2:4:1,又知Cu显+2价,则化合物X的化学式为:K2CuF4,则黑球代表K、白球代表F、灰球代表Cu,据此分析解题。
【详解】A.由分析知,晶体化学式为,●表示,A正确;
B.顶点和体心的周围的配位原子和配位数完全一致,与其他各个原子的几何关系也一致(体心四方点阵),B正确;
C.由于不知道a和c的数量关系,所以无法确定哪两个的距离最短,C错误;
D.由分析知,一个晶胞中黑球个数为:,白球个数为:,灰球个数为:,晶体密度,D正确;
故选C。
11. DMPE结构如图1,其基团中的羟基氢可以电离。调节DMPE溶液的pH,使其所带电荷数变化,其形态因为电荷间的排斥力增大可从盘状双层胶束向球状胶束转变,如图2,图中圆球部分表示DMPE的亲水部分。
下列说法错误的是
A. 胶束的形成体现了超分子的自组装
B. 与溶液反应,最多能消耗
C. 在球状胶束所在水溶液中加入少量苯,苯会被包裹在胶束的内腔
D. pH升高不利于球状胶束形成(忽略水解反应)
【答案】D
【解析】
【详解】A.大量DMPE整齐排列,符合超分子自组装的特点,A正确;
B.DMPE中含两个酯基和一个磷酸酯基,并且基团中含两个羟基氢,显酸性会与碱反应,故1mol DMPE与溶液反应,最多能消耗,B正确;
C.圆球部分是亲水基,尾巴部分是疏水基,根据相似相溶,苯会靠近疏水基,所以在胶束的内腔,C正确;
D.pH升高,会促进基团的去质子化,使分子所带净负电荷增多,分子间静电排斥力增大,从而有利于球状胶束的形成,D错误;
故答案为D。
12. 化学小组用如下流程测定废水中苯酚的含量(废水中其他物质不参与反应):
下列说法错误的是
A. Ⅰ中发生的反应为
B. Ⅰ~Ⅲ中避光、加盖可抑制或的挥发以及预防的干扰
C. Ⅳ中消耗的越多,说明废水中苯酚含量越少
D. 和的物质的量为时,一定过量
【答案】D
【解析】
【详解】A.Ⅰ中与反应制备棕黄色用于检测苯酚,离子方程式为,故A正确;
B.和易挥发,并且碘离子可能被氧气氧化,所以需要避光、加盖,故B正确;
C.的总量可通过确定,先后被苯酚和消耗,所以消耗的越多,说明废水中苯酚越少,此时消耗的也越多,故C正确;
D.如果苯酚含量极少,此时几乎都被消耗,物质的量关系,所以需要时,才一定过量,故D错误;
选D。
13. 电化学富集锂的一种装置如图所示。工作步骤如下:
(1)向所在腔室通入海水,启动电源1,使海水中的进入具有孔道结构的;
(2)关闭电源1和海水通道,启动电源2,同时向电极2上通入空气,使中的脱出进入腔室2(忽略其他离子在该交换膜上的移动)。
下列说法错误的是
A. 接通电源1时,电极上的反应为
B. 接通电源2时,电极2为阴极
C. 该装置同时可以淡化海水
D. 每收集到,电极2上消耗约5.6L(标准状况)
【答案】C
【解析】
【分析】该装置通过两步电化学过程实现从海水中富集锂:首先在电源1驱动下,利用电解原理使海水中的嵌入形成 ;随后切换至电源2并通入空气,利用原电池原理使脱锂,释放的通过阳离子交换膜迁移至腔室2,与结合生成,从而实现锂的浓缩与提取。
【详解】A.根据题意,接通电源1,海水中的进入结构而形成,电极反应为,A正确;
B.接通电源2,需要让脱附,并且让进入腔室2,且电极2上通入空气,发生还原反应:,所以电极2为阴极,B正确;
C.接通电源1时,腔室1中通过右边的阳离子交换膜进入海水中,海水中的进入电极中,于是转化为,让海水更“咸”,不会淡化海水,C错误;
D.每收集,转移电子,电极2反应,即标准状况下约,D正确;
故选C。
14. 测定可逆反应的平衡常数K,进行下列两个实验:
实验Ⅰ:将溶液与溶液()等体积混合(忽略混合导致的体积变化,下同);
实验Ⅱ:将一定量粉与溶液()混合。
测得两个实验的浓度随时间变化如下:
0
1
2
3
4
5
6
实验Ⅰ
0.0260
0.0230
0.0210
0.0202
0.0200
0.0200
0.0200
实验Ⅱ
0
0.0200
0.0340
0.0420
0.0470
0.0500
0.0500
下列说法正确的是
A. 实验Ⅰ中,0~5min内平均反应速率
B. 若向实验Ⅱ反应后的溶液加入粉,上述反应向逆方向进行
C. 实验Ⅰ和实验Ⅱ都可以计算出K
D. 该反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验Ⅰ中,内,,由反应计量关系,,平均速率 ,A错误;
B.通过“三段式”计算(注意混合后溶液体积翻倍的稀释问题),实验Ⅰ达到平衡时,,,反应平衡常数;实验Ⅱ中不足量,通过“三段式”计算,5min之后,反应的浓度商,所以继续加入,反应逆向进行,B正确;
C.由上述分析可知,只能通过实验Ⅰ计算K,实验Ⅱ未达到平衡状态从而无法计算平衡常数,C错误;
D.若按实验I计算:混合后初始 ,平衡时 ,转化浓度 ,则平衡时 ,,代入得 ,D错误;
故选B。
15. 为组氨酸,是常见氨基酸配体,其质子化物种的,。常温下构建溶液体系,其中,,体系曲线如图,忽略改变pH时溶液体积变化。
已知:,X代表、或。
下列说法正确的是
A. 曲线Ⅰ为的变化曲线
B. 时,体系中
C. 时,含L的主要物种为
D. 的平衡常数K约为10
【答案】D
【解析】
【详解】A.随pH升高,升高,逐渐先后转化为和,所以曲线Ⅰ是,曲线Ⅱ是,曲线Ⅲ是,A项错误;
B.由于远大于,所以无论pH是多少,大部分组氨酸都没有配位;时,根据和的数值,此时未配位的组氨酸几乎都是,即;而;;,所以,体系中,B项错误;
C.通过分析,可知无论pH是多少,大部分组氨酸都没有配位,所以L的主要存在形式一定是未配位的,再根据数值,此时未配位的组氨酸几乎都是,C项错误;
D.设的平衡常数为,的平衡常数为,显然D项的;设3.6时,时,则,;无论还是4.1,根据数值可知此时未配位的组氨酸几乎都是,即,再根据,所以,D项正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 锝()在医疗、工业上均有重要用途。某核废料液中含有的主要的离子为、、、、、。用此工业废水获得的工业路线如图所示。
已知:滤液1加入氨水调的目的是把进行沉淀分离。具有强氧化性,还原产物为。
(1)比原子序数大18.处于元素周期表的___________区,其价层电子排布式为___________。
(2)若让恰好完全沉淀,则m为___________。(已知:;)
(3)滤液3中含,转化为过程中加入的试剂X可能是___________。
a. b. c. d.
(4)滤渣2的成分为___________,滤液4中含有的金属阳离子有___________。
(5)浸取过程中发生的离子方程式为___________。
(6)在稀溶液中电解生成的阴极方程式为___________,的产率与初始硫酸浓度的关系如图,电解时硫酸浓度过大而的产率下降的原因是___________。
【答案】(1) ①. d ②.
(2)3.2 (3)c
(4) ①. 、 ②. 、
(5)
(6) ①. ②. 与存在放电竞争,过大会让阴极上放电生成为主
【解析】
【分析】废料液中含有的主要离子为、、、、、,加入氨水调节pH,除去了。滤液1加入氨水调节,生成沉淀,即滤渣1。滤液2加入,和生成和沉淀,即滤渣2。滤液3加入试剂X之后生成了,说明Tc发生了还原反应,需要加入还原剂。滤渣1在酸性溶液中,生成具有强氧化性的,将重新氧化为,再加入生成沉淀。
【小问1详解】
Mn原子序数为25,比原子序数大18,说明两者同族且Tc位于Mn的下一周期。Tc的原子序数为,位于第五周期第ⅦB族,属于元素周期表的区;同副族价电子排布相似,Mn为,Tc价层电子排布为。
【小问2详解】
完全沉淀时,,由得: ,两边取对数:,得,即,。
【小问3详解】
:中为价,中为价,化合价降低,需要加入还原剂,选项中只有是常见还原剂。
【小问4详解】
根据分析可知滤渣2为、;还原沉淀后,滤液4中剩余加入引入的和原溶液中的。
【小问5详解】
中为价,浸取后要得到可溶性(为价),被氧化,配平得离子方程式。
【小问6详解】
阴极发生得电子的还原反应,得电子生成,酸性条件下配平得电极反应;硫酸浓度过大时,溶液中浓度高,优先于在阴极放电,因此Tc产率下降
【点睛】
17. 我国的科研工作者提出了如下“一锅煮”的方案实现了将芳香胺中惰性键经硝胺中间体转化为碳卤键。这代替了传统方法如Sandmeyer反应使用亚硝酸钠/,避免生成重氮盐中间体()。
以制备对硝基氯苯(熔点80℃,)的反应为例:
Ⅰ.制备。向一个干燥的烧瓶中依次加入5.0对硝基苯胺、50溶剂二氯甲烷、25催化剂DMAP和2浓硝酸。将反应混合物在70℃下搅拌15min,蒸去浓硝酸,再缓慢加入1氯化试剂(足量),继续在70℃下搅拌。
Ⅱ.后处理。将反应液冷却至室温。小心地将反应混合物倒入饱和水溶液,并用乙酸乙酯萃取。分液后有机相中加入无水,过滤,蒸去溶剂,得粗产品。
Ⅲ.纯化。用乙酸乙酯溶剂将粗产品重结晶(用水浴加热溶解,再用冰水浴冷却使结晶完全)。过滤、洗涤、干燥,得630产品。
回答下列问题:
(1)上述转化过程中还产生和,总反应的化学方程式为___________。
(2)该实验方法代替传统Sandmeyer反应的优点是___________(答出一条即可)。
(3)DMAP是一种碱性催化剂,结构为,所有C和N原子共平面,其中N原子结合质子能力:①___________②(填“强于”或“弱于”)。
(4)步骤Ⅱ加入饱和水溶液的作用是___________。
(5)步骤Ⅲ重结晶及过滤操作中,除溶解用的圆底烧瓶和水浴锅以外,还需要下列仪器中的___________(填仪器名称)。
(6)该实验产率为___________。
【答案】(1)(或)
(2)无需使用有毒的;无需使用易挥发有害的;“一锅煮”步骤简洁;不会因为产生而放热爆炸
(3)强于 (4)除去未反应完的
(5)球形冷凝管、漏斗
(6)80%
【解析】
【分析】对硝基苯胺与硝酸、在DMAP、二氯甲烷、70℃条件下反应生成对硝基氯苯,同时反应还生成、,生成的对硝基氯苯冷却后,经饱和水溶液洗涤、乙酸乙酯萃取、分液、干燥后得到粗产品,再用乙酸乙酯重结晶纯化。
【小问1详解】
上述转化过程对硝基苯胺与硝酸、在DMAP、二氯甲烷、70℃条件下反应生成对硝基氯苯、、和水,化学方程式为(或)。
【小问2详解】
该实验方法无需使用有毒的,无需使用易挥发有害的,“一锅煮”步骤简洁,不会因为产生而放热爆炸,因此可代替传统Sandmeyer反应。
【小问3详解】
2个N原子均为杂化,①号N孤电子对在杂化轨道之中,未成键,易结合质子;②号N孤电子对在未杂化p轨道中,参与形成大π键,成键后不再易结合质子;故N原子结合质子能力:①强于②。
【小问4详解】
与水反应生成和,饱和溶液可以消耗和,促进水解,在实验中除去未反应完的。
【小问5详解】
过滤需要漏斗,由于该粗产品重结晶用乙酸乙酯,所以加热溶解时,溶剂一定大量挥发,故需要球形冷凝管进行冷凝回流。
【小问6详解】
该实验的产率。
18. 水煤气变换反应是调节氢碳比的关键反应。某研究小组将分解反应引入制的体系,相关反应如下:
Ⅰ. ;
Ⅱ. 。
回答下列问题:
(1)的___________(用代数式表示)。
(2)下列措施一定可以增大平衡时氢碳比的是___________。
a.降低温度 b.提高的初始投料
c.加入合适催化剂 d.增大压强(缩小容器体积)
(3)压力p下,按一定比例通入和,并加入足量,发生上述反应,气相中、和的平衡体积分数随温度的变化关系如图所示。
①已知曲线Ⅰ表示的体积分数,则曲线___________(填图中序号)表示的体积分数。
②在一定温度下,若向平衡体系中通入少量,重新达到平衡后,将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③压力p下,温度为时,反应Ⅰ的平衡常数___________,再向该平衡体系中通入一定量的(不参与化学反应),重新达到平衡后,氢碳比降低到,此时___________。
【答案】(1)
(2)abd (3) ①. Ⅱ ②. 不变 ③. ④. 24
【解析】
【小问1详解】
反应可由反应-反应得到,根据盖斯定律,。
【小问2详解】
a.降温,平衡ⅰ正移,增大,a项正确;
b.提高的初始投料,平衡ⅰ正移,增大,b项正确;
c.加入合适催化剂,平衡不移动,不变,c项错误;
d.反应ⅱ的平衡中,分压不随总压变化而变化,而增大压强(缩小容器体积)后,、三者的分压等比例增大,所以反应ⅰ的浓度商,平衡ⅰ正移,增大,d项正确;
故选择abd。
【小问3详解】
①T升高,平衡ⅰ逆移,平衡ⅱ正移,物质的量分数增多,所以曲线Ⅱ是。
②由于反应ⅱ的平衡常数,温度不变,保持不变,则不变;恒压条件下不变,即的物质的量分数不变,温度不变,反应的均不变,说明其他物质的分压也不变,故不变。
③平衡时,由于是恒压恒温条件,设平衡时,,,则,反应ⅰ前后气体系数和相等,所以,也可以直接用物质的量来计算K,。充入重新达到平衡后降低到,则反应ⅰ逆向进行了,即,,,需要用反应ⅰ的计算,解得。而反应ⅱ的(p为总压),即的平衡体积分数始终是50%,故新平衡。,解得,。
19. 喹啉衍生物Q()在生物医药中有广泛应用,聚喹啉化合物P是一种新型功能高分子,具有特殊的电学性能和光学性能,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)C中官能团的名称是___________。
(2)生成E的反应类型是___________。
(3)写出满足下列条件的H的芳香族同分异构体的结构简式:___________、___________。
Ⅰ.能与发生加成反应
Ⅱ.苯环上的一氯取代物只有一种
(4)合成J的化学方程式为___________。
(5)反应①和反应②的作用是___________。
(6)L的结构简式是___________。
(7)参考上述路线,由M制备P的反应分两步:M→中间体→P,中间体的结构简式是___________(高分子的端基可省略不写)。
【答案】(1)醛基、氨基
(2)氧化反应 (3) ①. ②.
(4) (5)保护氨基
(6) (7)
【解析】
【分析】甲苯发生硝化反应生成A(),A中甲基被SeO2氧化为醛基生成B(),B中的硝基被还原成氨基生成C,C与在碱性条件下加热生成D,D加热生成Q;另一条线,甲苯被高锰酸钾氧化为苯甲酸(E),苯甲酸与SOCl2发生取代反应生成;由J的结构简式可知G为乙苯(),发生硝化反应生成H(),H被还原生成I();与I发生取代反应生成J;J与乙酸酐发生取代反应生成K(),保护氨基;K被SeO2氧化生成L,结合M的结构简式可知L的结构简式为;最后L水解生成M;据此作答。
【小问1详解】
C中官能团的名称为:醛基、氨基;
【小问2详解】
甲苯被酸性高锰酸钾氧化生成苯甲酸,反应类型为:氧化反应;
【小问3详解】
H()除苯环之外还有两个C,一个N,2个O,一个不饱和度;要求的同分异构体除了苯环之外,还需要有碳碳双键,并且结构高度对称,N和O都没有不饱和键;所以结构只能是和;
【小问4详解】
与I发生取代反应生成J,方程式为:;
【小问5详解】
反应①将氨基取代,反应②又产生氨基,所以二者的作用是保护氨基,防止氨基被SeO2氧化;
【小问6详解】
L的结构简式为;
【小问7详解】
由M进行正推,两个苯环中间的酮羰基与乙酰基发生羟醛缩合反应,并且依靠这个羟醛缩合反应进行缩聚,得产物;也可通过最终产物P进行逆推,中间体生成P的反应是氨基和酮羰基的脱水成碳氮双键反应,所以只需要将P中的碳氮双键断开,N连上2个H,C接上碳氧双键即可。
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