内容正文:
北京交大附中2025-2026学年度第二学期开学测练习
高三化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Mg-24 Al-27
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. “齐天圣鼓”又称“猴鼓”,起源于唐朝,堪称中原一绝,是中国非物质文化遗产之一。猴鼓的结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 牛皮面的主要成分是蛋白质,耐高温 B. 竹钉的主要成分是纤维素,属于天然高分子
C. 桐油是从桐籽中提炼出来的油脂,属于酯类 D. 铜质鼓环不宜采用铁质铆钉固定
【答案】A
【解析】
【详解】A.牛皮面的主要成分是蛋白质,属于有机物,不耐高温,A错误;
B.竹钉的主要成分是纤维素,纤维素属于天然高分子化合物,B正确;
C.桐油是天然植物油,其主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯,属于酯类,C正确;
D.鼓环常与手接触,易沾上汗液,使铁与铜形成原电池,铁钉作负极,被腐蚀,故铜质鼓环不宜采用铁质铆钉固定,D正确;
故选A。
2. 下列叙述正确的是
A. 的电子式: B. 中硼原子采取杂化
C. 键角: D. 的VSEPR模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.是共价化合物,电子式:,A错误;
B.中B原子的价层电子对数为,无孤电子对,硼原子采取杂化,B错误;
C.两者杂化方式均为sp3,中心N有1对孤电子对,中心O有2对孤电子对;孤电子对越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,因此键角:,C错误;
D.中S的价层电子对数为,无孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,D正确;
故选D。
3. 下列说法不正确的是
A. 植物油中含有不饱和高级脂肪酸甘油酯,可使溴的四氯化碳溶液褪色
B. 核苷酸可水解为磷酸和核苷,核苷可水解为戊糖和碱基,且核苷酸通过磷酸酯键连接成长链结构
C. 石油的分馏、煤的气化产物都属于混合物
D. 分馏汽油和裂化汽油的基本组成相似,都能使溴的四氯化碳溶液褪色
【答案】D
【解析】
【详解】A.植物油含不饱和高级脂肪酸甘油酯,分子中存在碳碳双键,能与溴发生加成反应,可使溴的四氯化碳溶液褪色,A正确;
B.核苷酸可水解为磷酸和核苷,核苷可进一步水解为戊糖和碱基,核苷酸之间通过磷酸酯键连接形成核酸长链,B正确;
C.石油分馏产物是多种沸点相近的烃的混合物,煤的气化产物为CO、H2等多种物质的混合物,C正确;
D.分馏汽油的主要成分是饱和烃,不能使溴的四氯化碳溶液褪色;裂化汽油含不饱和烃,能使溴的四氯化碳溶液褪色,二者组成和性质不同,D错误;
故选D。
4. 用表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A. 含有键的数目为
B. 1 mol 基态Cr原子的未成对电子数为
C. 和的混合气体含有的原子数大于
D. 2.24 L(标准状况)乙醇与足量Na充分反应,生成的分子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.1个分子中含有1个碳碳三键,1个碳碳三键包含2个π键,因此1 mol含有π键的数目为,A错误;
B.基态Cr原子的核外电子排布为,共有6个未成对电子,因此1 mol基态Cr原子的未成对电子数为,B正确;
C.和的最简式均为,46 g混合气体对应最简式的物质的量为1 mol,总共含有的原子数为,并非大于,C错误;
D.标准状况下乙醇为液态,不能使用气体摩尔体积计算乙醇的物质的量,因此无法确定生成的分子数,D错误;
故答案选B。
5. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 用饱和食盐水制烧碱:
B. 用制:
C. 用过量的氨水吸收:
D. 用焦炭还原石英砂制粗硅:
【答案】C
【解析】
【详解】A.电解饱和食盐水制烧碱,氯离子和水在电解条件下反应,生成氢氧化钠、氯气和氢气,该离子方程式符合反应事实,书写正确,A正确;
B.加热水解制备,方程式配平、产物均正确,与事实相符,B正确;
C.过量氨水吸收时,完全反应,产物应为亚硫酸铵,不是亚硫酸氢铵,正确反应为:,题给方程式是过量时的反应,与所给事实不符,C错误;
D.工业用焦炭还原石英砂制粗硅,高温下产物为和,方程式正确,与事实相符,D正确;
故答案选择C。
6. 一种控制分子是否发光的“分子开关”工作原理如图所示。
下列说法不正确的是
A. 分子P转化为超分子Q时,N与形成配位键
B. 增大溶液pH并除去,可使超分子Q转变为分子P
C. 推测分子P可以增大NaCl在有机溶剂中的溶解度
D. 分子P中的O和C原子均为杂化
【答案】D
【解析】
【详解】A.N上有孤电子对,H+有空轨道,故分子P转化为超分子Q时,N与H+形成配位键,故A正确;
B.分子P+Na++H+超分子Q,增大溶液pH并除去Na+,消耗H+,H+和Na+的浓度减小,反应逆向进行,超分子Q转变为分子P,故B正确;
C.分子P为有机物、易溶于有机溶剂,分子P能与Na+形成超分子,可以增大NaCl在有机溶剂中的溶解度,故C正确;
D.分子P中的O原子均形成2个σ键、有两对孤电子对,O原子的价层电子对数为4,O原子都采取杂化,分子P中的苯环上的C原子为杂化,非苯环上的C原子形成4个σ键,为杂化,故D错误;
故答案选D。
7. 下列操作(或装置)能达到实验目的的是
A.检验溴乙烷水解产物中含有
B.铁制品表面镀铜
C.酸性:碳酸>苯酚
D.证明溶度积():
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.溴乙烷在NaOH水溶液中加热的条件下水解,在水解液中加入稀硝酸中和过量的NaOH,再加入AgNO3溶液,生成淡黄色沉淀为AgBr,从而检验溴乙烷水解产物中含有,A正确;
B.铁制品表面镀铜,铁(镀件)在阴极,B错误;
C.浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体也能与苯酚钠溶液反应生成苯酚,干扰碳酸与苯酚酸性强弱的比较,C错误;
D.不是同类型沉淀,不能直接通过比较溶度积数值大小来判断其溶解能力,且该实验中NaOH溶液过量,无法证明发生沉淀转化,D错误;
故选A。
8. DMC被广泛应用与生产聚酯、合成医药及农药。科研人员提出催化合成DMC需经历三步反应,示意图如下:
下列说法正确的是
A. ①、②、③中均有的断裂
B. 生成DMC总反应为:
C. 该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
D. DMC与过量溶液反应生成和甲醇
【答案】D
【解析】
【详解】A.①中甲醇中的O—H断裂生成水和-OCH3;②中二氧化碳和-OCH3生成-OCOOCH3,不存在O—H的断裂;③中甲醇和-OCOOCH3生成DMC和-OH,存在C-O键断裂,故A错误;
B.由流程可知,总反应为甲醇、二氧化碳在催化作用下生成水和DMC,故除生成DMC外还生成水,故B错误;
C.催化剂改变化学反应速率,但是不改变平衡移动,不能提高反应物的平衡转化率,故C错误;
D.DMC中含有酯基,可以与氢氧化钠发生碱性水解生成和甲醇,故D正确;
故选D。
9. 一种新型高分子M的合成方法如下:
下列说法不正确的是
A. 酪氨酸能与酸、碱反应生成盐 B. 1 mol环二肽最多能与2 mol 反应
C. 高分子M中含有结构片段 D. 高分子M在环境中可降解为小分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.酪氨酸中含有羧基和酚羟基,能与碱反应生成盐;含有氨基,能与酸反应生成盐,A正确;
B.1 mol环二肽中有2 mol酰胺基和2 mol酚羟基,最多能与4 mol反应,B错误;
C.由高分子M的结构简式可知,将链节首尾相连,即含有结构片段,C正确;
D.高分子M可脱去HOCCl3小分子,而且肽键可以断裂,即高分子M在环境中可降解为小分子,D正确;
故选B。
10. 科学家开发了一种可植入体内的燃料电池,血糖(葡萄糖)过高时会激活电池,产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素,降低血糖水平。电池工作时的原理如下图所示(G―CHO代表葡萄糖)。
下列说法不正确的是
A. 该燃料电池是否工作与血糖的高低有关,血糖正常时电池不工作
B. 工作时,电极Ⅰ附近pH下降
C. 工作时,电子流向:电极Ⅱ→传感器→电极Ⅰ
D. 工作时,电极Ⅱ电极反应式为
【答案】B
【解析】
【分析】燃料电池通入氧化剂的电极I为正极,氧气发生还原反应生成水,电极II为负极,G-CHO被氧化为G-COOH,电极反应式:。
【详解】A.根据题干信息,血糖(葡萄糖)过高时会激活电池,产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素,降低血糖水平,说明该燃料电池是否工作与血糖的高低有关,血糖正常时电池不工作,A说法正确;
B.工作时,电极I正极,氧气发生还原反应生成水,电极反应式:,电极Ⅰ附近pH升高,B说法错误;
C.原电池中电子从负极流入正极,故外电路中电子流向:电极Ⅱ→传感器→电极Ⅰ,C说法正确;
D.工作时,电极Ⅱ电极反应式为,D说法正确;
答案选B。
11. 一定条件下,分别在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中加入A和B,发生反应:3A(g)+B(g)⇌2C(g) ∆H>0,448 K时该反应的化学平衡常数K=1,反应体系中各物质的物质的量浓度的相关数据如下:
容器
温度/K
起始时物质的浓度/(mol·L−1)
10分钟时物质的浓度/(mol·L−1)
c(A)
c(B)
c(C)
甲
448
3
1
0.5
乙
T1
3
1
0.4
丙
448
3
2
a
下列说法不正确的是
A. 甲中,10分钟内A的化学反应速率:υ(A)=0.075 mol·L−1·min−1
B. 甲中,10分钟时反应已达到化学平衡状态
C. 乙中,T1<448 K、K乙<K甲
D. 丙中,达到化学平衡状态时A的转化率大于25%
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲中,10分钟时C的物质的浓度为0.5mol·L−1,则A的浓度减小0.75mol·L−1,10分钟内A的化学反应速率:υ(A)= 0.75mol·L−1÷10min=0.075 mol·L−1·min−1,故A正确;
B.甲中,10分钟时C的物质的浓度为0.5mol·L−1,则A的浓度减小0.75mol·L−1,B的浓度减小0.25mol·L−1,10分钟时,c(A)= 2.25mol·L−1、c(A)= 0.75mol·L−1,Q=,反应没有达到化学平衡状态,故B错误;
C.3A(g)+B(g)⇌2C(g)正反应吸热,升高温度,反应速率加快、平衡常数增大,若T1>448 K,10分钟时C物质的浓度应该大于0.5 mol·L−1,所以乙中,T1<448 K、K乙<K甲,故C正确;
D.甲中,10分钟时C的物质的浓度为0.5mol·L−1,则A的浓度减小0.75mol·L−1,B的浓度减小0.25mol·L−1,10分钟时,c(A)= 2.25mol·L−1、c(A)= 0.75mol·L−1,Q=,达到化学平衡状态时,A的浓度减小大于0.75mol·L−1,则甲中A的转化率大于25%,丙与甲相比,增大B的浓度,A的平衡转化率大于甲,所以丙中,达到化学平衡状态时A的转化率大于25%,故D正确;
选B。
12. 某温度下,向溶液中滴加的溶液,滴加过程溶液中与加入溶液体积的关系如图所示,不考虑溶液混合引起的体积变化,下列有关说法正确的是
资料:
A. 该温度下
B. 三点中,水的电离程度最大的为点
C. 溶液中:
D. b点加入的不会析出固体
【答案】A
【解析】
【详解】A.b点为恰好完全沉淀的点,此时为CuS的饱和溶液,Ksp=c(Cu2+)•c(S2-)=c2(Cu2+)=(10-17.7)2=10-35.4,故A正确;
B.a、b、c三点中,随着S2-的加入,Cu2+逐渐沉淀,硫离子浓度逐渐增大,c点最大,对水的电离促进作用最强,水的电离程度最大,故B错误;
C.根据物料守恒,Na2S溶液中:,故C错误;
D.b点加入0.02mol的ZnSO4(s),c(Zn2+)浓度为1mol/L,Q=c(Zn2+)•c(S2-)=1mol/L×10-17.7mol/L>Ksp(ZnS)=3×10-25,所以会析出ZnS固体,故D错误;
答案选A。
13. 常温下探究与之间的转化,进行如下实验。
实验
实验过程
电导率变化图像
pH变化图像
Ⅰ
向盛有60mL蒸馏水的烧杯中,加入适量固体,用磁力搅拌器搅拌,待数据稳定后,加入1滴管饱和溶液
Ⅱ
向盛有60mL蒸馏水的烧杯中,加入适量固体,用磁力搅拌器搅拌,待数据稳定后,加入1滴管饱和溶液
下列说法正确的是
A. 由图1可知,相同条件下,同浓度的溶液比溶液导电能力强
B. 由图2可知,加入溶液后,水电离产生的
C. 实验Ⅱ中,加入1滴管饱和溶液后,转化为
D. 实验Ⅰ、Ⅱ的混合溶液中均存在:
【答案】A
【解析】
【详解】A.由实验1可知,转化成,由图1可知,加入导电能力增强,当沉淀转化后后生成导电能力下降,故相同条件下,同浓度的溶液比溶液导电能力强,A正确;
B.由图2可知,加入溶液后,转化成,生成,为强碱弱酸盐,水溶液中水解,水电离产生的,B错误;
C.实验Ⅱ中,加入1滴管饱和溶液后,导电能力没变化,故没有转化为,C错误;
D.实验Ⅰ、Ⅱ的混合溶液中均存在电荷守恒:,D错误;
故选A。
14. 某小组同学探究Al与的反应,实验如下。
装置
序号
试剂a
现象
①
2mL05mol/L溶液
无明显变化,数小时后观察到铝片上仅有少量红色斑点
②
2mL0.5mol/L溶液
迅速产生红色固体和无色气泡,且气体的生成速率逐渐增大,反应放出大量的热。在铝片表面产生少量白色沉淀,经检验为CuCl
下列说法不正确的是
A. ②中气体生成速率逐渐增大可能与Al和Cu在溶液中形成了原电池有关
B. ②中产生白色沉淀的可能原因:
C. 向①中加入一定量NaCl固体,推测出现与②相似的实验现象
D. ②比①反应迅速是由于水解使②中的更大,利于破坏铝片表面的氧化膜
【答案】D
【解析】
【分析】氯离子能破坏铝片表面的致密氧化膜,氯化铜水解呈酸性, Al能从氯化铜溶液中置换出Cu、和水解产生的盐酸反应置换出氢气,Al和覆盖在表面的Cu在溶液中可形成原电池,反应速率大,而表面析出的白色沉淀CuCl,应是铝和铜离子发生氧化还原反应产生的沉淀,硫酸根离子不能破坏铝片表面的致密氧化膜,所以铝与2mL0.5mol/L溶液反应相当缓慢、只有少量铜生成,据此回答。
【详解】A.据分析, ②中产生的气体为氢气,气体生成速率逐渐增大可能与Al和Cu在溶液中形成了原电池有关,A正确;
B. 据分析,②中产生白色沉淀的可能原因:,B正确;
C. 向①中加入一定量NaCl固体,氯离子能破坏铝片表面的致密氧化膜,铝投入的溶液中含有铜离子、氯离子,则可推测出现与②相似的实验现象,C正确;
D. ②比①反应迅速是由于氯离子能破坏铝片表面的致密氧化膜,硫酸根离子不能破坏铝片表面的致密氧化膜,D不正确;
答案选D。
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 将钴酞菁和三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上,制得一种高效催化还原二氧化碳催化剂。回答下列问题:
(1)钴酞菁的分子结构如图1所示。
①基态钴原子价层电子排布式为_______。
②钴酞菁分子中能形成配位键的原因是_______。
(2)气态通常以二聚体的形式存在,其空间结构如图2所示。结构属立方晶系,晶胞如图3所示。
①二聚体中的Al轨道杂化类型为_______。
②的熔点为,远高于的熔点,原因是_______。
③晶体距离最近的阴离子有_______个。
④的晶胞形状为正方体,边长为,该晶体密度为_______。(列出计算式,阿伏加德罗常数用表示,)
(3)已知固体的溶解度随温度的升高而增大,某固体样品中含有少量难溶性杂质,将晶体分离提纯的实验操作为:_______、过滤、洗涤、干燥。
【答案】(1) ①. ②. 可提供空轨道,接受N原子可提供孤电子对
(2) ①. ②. 为离子晶体,熔化时破坏离子键;为分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,离子键强度远大于范德华力 ③. 6 ④.
(3)加热溶解、趁热过滤、冷却结晶
【解析】
【小问1详解】
①钴是27号元素,其基态原子核外电子排布为,则其价层电子排布为;
②从结构可知,可提供空轨道,分子中的N原子含有孤电子对,二者可形成配位键,则钴酞菁分子中能形成配位键的原因是;可提供空轨道,接受N原子可提供孤电子对;
【小问2详解】
①由Al2Cl6的空间结构和相关元素的原子结构可知,Al原子的价层电子对数是4,则二聚体中的Al轨道杂化类型为;
②是离子晶体,是分子晶体,离子键远强于分子间作用力,则的熔点为,远高于的熔点,原因是:为离子晶体,熔化时破坏离子键;为分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,离子键强度远大于范德华力;
③AlF3的晶胞结构可知,其中所含灰色球在棱心,白球在顶点,由均摊法可知含有3个灰色球,1个白球,即灰色球为F-,白球为,则结合晶胞图可知晶体距离最近的阴离子有6个;
④由③可知,晶胞中含有3个F-,1个,即晶胞质量为,晶胞边长为a nm,则该晶体密度为;
【小问3详解】
已知固体的溶解度随温度的升高而增大,某固体样品中含有少量难溶性杂质,则通过加热溶解、趁热过滤先除去少量难溶性杂质,经冷却结晶析出固体,继续过滤、洗涤、干燥得到晶体,因此将晶体分离提纯的实验操作为:加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
16. 羟胺()为无色固体,结构可视为-OH替代中1个-H。羟胺具有和类似弱碱性,可以与盐酸反应生成盐酸羟胺()。盐酸羟胺是一种盐,易溶于水,溶解后完全电离为和。
(1)中N元素的化合价是_______。
(2)过氧化氢催化氧化氨水法制备盐酸羟胺的原理如下:
步骤1:
步骤2:
资料:丙酮()是一种易溶于水的无色液体,沸点为。
①X的分子式为,其核磁共振氢谱只有两个吸收峰,红外光谱显示其分子结构中存在羟基和碳氮双键。X的结构简式是_______。
②步骤1中,相同反应时间氨的转化率随温度变化如图1.温度高于65℃时,随温度上升氨的转化率变化的可能原因是_______。
③步骤2中,在密闭容器中反应时,X的平衡转化率随温度变化如图2.该反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)电化学法制备盐酸羟胺:向两侧电极分别通入NO和,以盐酸为电解质,组装原电池以制备盐酸羟胺。装置(图3)和正极反应机理图(图4)如下。
①将图4方框中缺失的物质补充完整_______。
②一段时间后,正极区的pH与反应前相比发生怎样的变化(不考虑溶液体积的变化),结合化学用语解释原因_______。
(4)检测羟胺固体样品纯度。取羟胺固体配成溶液,取出放置于锥形瓶中,先滴入足量的一定浓度的溶液,将羟胺中的N元素氧化为无毒气体,再滴入的标准溶液,达滴定终点时,用去标准液的体积为(杂质不参与反应),则样品的纯度为_______。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 以上,温度升高促进过氧化氢分解//氨挥发/丙酮易挥发/催化剂活性降低,浓度均降低,化学反应速率减慢,氨的转化率降低 ③. 吸热
(3) ①. 、(或) ②. 正极区:由电极反应:可知,电路中每转移,消耗,同时会有 通过交换膜移入正极区,最终减小,pH增大
(4)
【解析】
【小问1详解】
中H为+1价,Cl为-1价,O为-2价,则元素的化合价是-1价。
【小问2详解】
①其核磁共振氢谱只有两个吸收峰,说明含有两种环境的氢原子,红外光谱显示其分子结构中存在羟基和碳氮双键,则的结构简式是。
②以上,温度升高促进过氧化氢分解,且氨和丙酮易挥发,浓度均降低,或催化剂活性降低等因素,导致化学反应速率减慢,氨的转化率降低。
③由图可知,升高温度,的平衡转化率增大,则该反应为吸热。
【小问3详解】
①根据题意,羟胺具有类似的弱碱性,可以和盐酸反应生成盐酸羟胺,所以推出这一步发生的反应是:,盐酸羟胺是一种盐,易溶于水,溶解后完全电离为和。
②在正极得到电子,电极反应式为:可知,电路中每转移,消耗,同时会有通过交换膜移入正极区,最终减小,增大。
【小问4详解】
根据氧化还原电子守恒: (N从-1→0,失1e⁻)能还原生成;根据反应可知,氧化,可得关系。 总样品中,摩尔质量为,因此纯度为:。
17. 多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶抑制剂奥拉帕尼(J)的合成路线如下:
已知:ⅰ.;ⅱ.。
(1)A为芳香族酯类化合物,A→B的化学方程式为_______。
(2)B→C的化学方程式为_______。
(3)C→D发生了两步反应,反应类型依次为加成反应、_______。
(4)试剂a中含有的官能团有-CN、_______。
(5)H的结构简式为_______。
(6)下列说法正确的是_______。
a.A的一种同分异构体既能发生银镜反应,又能与溶液发生显色反应
b.H→I的过程可能生成一种分子内含有7个六元环的副产物
c.I→J的过程利用了的碱性
(7)E经多步转化可得到G,路线如下。
M分子中含有2个六元环,P分子中含有3个六元环。M和P的结构简式分别为_______、_______。
【答案】(1) (2)
(3)取代反应(或酯化反应)
(4)
(5) (6)bc
(7) ①. ②.
【解析】
【分析】根据“A为芳香族酯类化合物”,A酸性条件水解生成B的分子式的变化可知,A为环酯,生成的B结构中含有羧基、羟基,结合B转化生成C的反应条件及分子式的变化可知,B结构中含有的是醇羟基,则可推断A为、B为、C为,C结构中的醛基与先反应加成反应生成,再发生酯化反应生成(D),D与试剂a在一定条件下发生已知i相似的反应生成E,则可知试剂a为,E与反应生成G(分子式为),G中氰基发生水解转化为分子式为的H,H结构为,H经多步反应生成I,根据I的结构与反应生成的J的结构可知,该反应为取代反应。
【小问1详解】
根据上述分析可知,A→B的化学方程式为 。
【小问2详解】
B发生催化氧化生成C,化学方程式为 。
【小问3详解】
根据上述分析可知,C→D发生了两步反应,反应类型依次为加成反应、取代反应(或酯化反应)。
【小问4详解】
根据上述推断的试剂a的结构可知,官能团还有。
【小问5详解】
根据上述分析可知H的结构简式为 。
【小问6详解】
a.根据A的分子式可知其不饱和度高(为6),而既能发生银镜反应,又能与溶液发生显色反应的相同碳原子的有机物,如,分子式为其不饱和度为5,故a错误;
b.H→I的过程是H与反应,若1分子H与2分子反应可以生成一种分子内含有7个六元环的副产物,b正确;
c.根据元素守恒可知,I→J的过程同时有生成,利用的碱性中和生成的,促进I→J反应的发生,c正确;
故答案为:bc。
【小问7详解】
根据E的结构简式及其分子式可知,E与发生取代反应生成分子式为的M,可推断M为,M发生异构化生成N,N分子内部羰基发生加成反应生成P,P为,P发生分子内脱水生成G。
18. 利用工业废气中的制备焦亚硫酸钠()的一种流程示意图如下。
已知:
物质
、
(1)制
已知:
由制的热化学方程式为_______。
(2)制
I.在多级串联反应釜中,悬浊液与持续通入的进行如下反应:
第一步:
第二步:
Ⅱ.当反应釜中溶液达到3.8~4.1时,形成的悬浊液转化为固体。
①Ⅱ中生成的化学方程式是_______。
②配碱槽中,母液和过量配制反应液,发生反应的化学方程式是_______。
③多次循环后,母液中逐渐增多的杂质离子是_______,需除去。
④尾气吸收器中,吸收的气体有_______。
(3)理论研究、与的反应。一定温度时,在浓度均为的和的混合溶液中,随的增加,和平衡转化率的变化如图。
①,与优先反应的离子是_______。
②,平衡转化率上升而平衡转化率下降,结合方程式解释原因:_______。
【答案】(1)
(2) ①. ②. ③. ④. 、SO2
(3) ①. ②. 溶液中发生的反应:ⅰ.+SO2+H2OH2CO3+,H2CO3H2O+CO2;ⅱ.+SO2+H2O2。amol后,随着n(SO2)增加,因H2CO3分解,促进ⅰ中SO2与碳酸氢根的反应不断正向进行,溶液中c()不断增加,促使反应ⅱ逆向进行,所以平衡转化率上升而平衡转化率下降
【解析】
【分析】硫化氢通入燃烧炉中燃烧,生成了二氧化硫,还有少量氮气,氧气等,二氧化硫与碳酸钠在反应釜中反应,产生的废气用氢氧化钠吸收,出料液离心分离得到产品,母液中含有亚硫酸氢钠,返回配碱槽中循环使用。
【小问1详解】
已知:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
将Ⅰ×2+Ⅱ×2得:,所以由制的热化学方程式为;
【小问2详解】
① 当反应釜中溶液达到3.8~4.1时,形成的悬浊液转化为固体,根据元素守恒,还有水生成,化学方程式:;
②根据多级串联反应釜中的化学方程式可知,除了生成的焦亚硫酸钠外,母液中有亚硫酸氢钠剩余,又因为>,亚硫酸氢钠与过量发生反应的化学方程式为:;
③在燃烧炉中反应冷却后的气体中混有氧气,氧气能氧化亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,生成硫酸钠,所以多次循环后,母液中逐渐增多的杂质离子是,需除去;
④碳酸氢钠与二氧化硫发生的化学方程式为,生成了二氧化碳,二氧化碳用氢氧化钠吸收,转化成碳酸钠,可到多级串联反应釜中循环使用,所以尾气吸收器中吸收的气体有,在多级串联反应釜中持续通入的,则尾气吸收器中吸收的气体还有;
故答案为:;;;、SO2;
【小问3详解】
① 由图可知,①,时,碳酸氢根平衡转化率较低,而亚硫酸根的平衡转化率较高,所以与优先反应;
②溶液中发生的反应:ⅰ.+SO2+H2OH2CO3+,H2CO3H2O+CO2;ⅱ.+SO2+H2O2。amol后,随着n(SO2)增加,因H2CO3分解,促进ⅰ中SO2与碳酸氢根的反应不断正向进行,溶液中c()不断增加,促使反应ⅱ逆向进行,所以平衡转化率上升而平衡转化率下降。
故答案为:;溶液中发生的反应:ⅰ.+SO2+H2OH2CO3+,H2CO3H2O+CO2;ⅱ.+SO2+H2O2。amol后,随着n(SO2)增加,因H2CO3分解,促进ⅰ中SO2与碳酸氢根的反应不断正向进行,溶液中c()不断增加,促使反应ⅱ逆向进行。
19. 某化学小组探究硫酸铁铵与、的反应。
实验
操作
现象
Ⅰ
向2mL溶液(pH=2.03)中逐滴加入溶液
迅速产生大量红褐色沉淀和大量气泡;继续滴加,当气泡量明显减少时,试管口的湿润红色石蕊试纸开始逐渐变蓝
Ⅱ
向2mL溶液(pH=2.03)中逐滴加入溶液
溶液立即变棕红(无丁达尔现象),继续滴加溶液至过量,溶液依然为棕红色,放置两天无明显变化
已知:(棕红)
(1)①实验Ⅰ中产生红褐色沉淀与气泡的离子方程式为___________。
②由实验Ⅰ可得出与结合的能力:___________(填“>”、“<”、“=”)。
(2)资料显示,可以氧化。针对实验Ⅱ中的现象,小组同学又设计并实施了如下实验。
实验
操作
现象
Ⅲ
向2mL溶液(pH=1.78)中加入0.5mL溶液
溶液立即变棕红色,约2小时后,棕红色变为黄色,检测到
Ⅳ
向2mL溶液(pH=2.03)中加入0.5mL溶液
溶液立即变棕红色,约5小时后,棕红色变为黄色,检测到
①实验Ⅲ中与反应生成的离子方程式为___________。
②结合化学反应原理解释实验Ⅱ、Ⅳ中现象存在差异的可能原因___________。
(3)针对实验Ⅲ、Ⅳ的现象差异,小组同学提出猜想:pH影响了的氧化性或的还原性,并实施实验。
实验
实验装置
实验步骤及现象
Ⅴ
1.按如图搭好装置,接通电路,电压表读数为0.6V;
2.向a电极附近滴加3滴10%稀硫酸,电压表读数不变;
3.向石墨电极附近滴加3滴10%稀硫酸,电压表读数变为0.5V。
①a、b分别是___________。
②结合电极反应解释步骤3中电压表示数减小的原因___________。
③补充实验Ⅵ:向实验Ⅱ得到的棕红色液体中加入3滴10%稀硫酸,棕红色迅速变黄,检测到。结合化学用语解释实验Ⅵ中氧化还原反应明显加快的可能原因___________。
(4)综合以上实验,盐溶液间反应的多样性与___________有关。
【答案】(1) ①. ②. <
(2) ①. ②. 反应的速率大于与+4价硫发生氧化还原反应的速率;实验Ⅱ中过量,较低:实验Ⅳ中过量,较高,发生氧化还原反应的速率比实验Ⅱ快,并不断促进逆向移动
(3) ①. 石墨 ②. 溶液 ③. ,增大,还原性减弱,电压表读数减小
(4)微观粒子种类、试剂的相对用量、pH等
【解析】
【分析】某化学小组探究硫酸铁铵与、的反应,通过实验Ⅰ和实验Ⅱ说明盐溶液间反应与微观粒子种类有关,实验Ⅲ和实验Ⅳ说明盐溶液间反应与试剂的相对用量有关,实验Ⅴ说明盐溶液间反应与pH有关。
【小问1详解】
①实验Ⅰ中Fe3+和发生双水解反应产生红褐色沉淀与二氧化碳气体,离子方程式为:;
①向2mL溶液(pH=2.03)中逐滴加入溶液,先生成红褐色沉淀,最后才生成NH3,说明与结合的能力:<。
【小问2详解】
①实验Ⅲ中与反应生成,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:;
②结合化学反应原理解释实验Ⅱ、Ⅳ中现象存在差异的可能原因:反应的速率大于与+4价硫发生氧化还原反应的速率;实验Ⅱ中过量,较低:实验Ⅳ中过量,较高,发生氧化还原反应的速率比实验Ⅱ快,并不断促进逆向移动。
【小问3详解】
①要验证pH影响了的氧化性或的还原性,a极区为正极,b剂区为负极,则a电极为石墨,b剂区放溶液;
②结合电极反应解释步骤3中电压表示数减小的原因为:负极反应为:,增大,还原性减弱,电压表读数减小;
③加入3滴10%稀硫酸,平衡逆移,c()降低,平衡逆移,c(Fe3+)增大,Fe3+与+4 价硫化合物的氧化还原反应速率加快。
【小问4详解】
综合以上实验,盐溶液间反应的多样性与微观粒子种类、试剂的相对用量、pH等有关。
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北京交大附中2025-2026学年度第二学期开学测练习
高三化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Mg-24 Al-27
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. “齐天圣鼓”又称“猴鼓”,起源于唐朝,堪称中原一绝,是中国非物质文化遗产之一。猴鼓的结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 牛皮面的主要成分是蛋白质,耐高温 B. 竹钉的主要成分是纤维素,属于天然高分子
C. 桐油是从桐籽中提炼出来的油脂,属于酯类 D. 铜质鼓环不宜采用铁质铆钉固定
2. 下列叙述正确的是
A. 的电子式: B. 中硼原子采取杂化
C. 键角: D. 的VSEPR模型:
3. 下列说法不正确的是
A. 植物油中含有不饱和高级脂肪酸甘油酯,可使溴的四氯化碳溶液褪色
B. 核苷酸可水解为磷酸和核苷,核苷可水解为戊糖和碱基,且核苷酸通过磷酸酯键连接成长链结构
C. 石油的分馏、煤的气化产物都属于混合物
D. 分馏汽油和裂化汽油的基本组成相似,都能使溴的四氯化碳溶液褪色
4. 用表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A. 含有键的数目为
B. 1 mol 基态Cr原子的未成对电子数为
C. 和的混合气体含有的原子数大于
D. 2.24 L(标准状况)乙醇与足量Na充分反应,生成的分子数为
5. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 用饱和食盐水制烧碱:
B. 用制:
C. 用过量的氨水吸收:
D. 用焦炭还原石英砂制粗硅:
6. 一种控制分子是否发光的“分子开关”工作原理如图所示。
下列说法不正确的是
A. 分子P转化为超分子Q时,N与形成配位键
B. 增大溶液pH并除去,可使超分子Q转变为分子P
C. 推测分子P可以增大NaCl在有机溶剂中的溶解度
D. 分子P中的O和C原子均为杂化
7. 下列操作(或装置)能达到实验目的的是
A.检验溴乙烷水解产物中含有
B.铁制品表面镀铜
C.酸性:碳酸>苯酚
D.证明溶度积():
A A B. B C. C D. D
8. DMC被广泛应用与生产聚酯、合成医药及农药。科研人员提出催化合成DMC需经历三步反应,示意图如下:
下列说法正确的是
A. ①、②、③中均有的断裂
B. 生成DMC总反应为:
C. 该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
D. DMC与过量溶液反应生成和甲醇
9. 一种新型高分子M的合成方法如下:
下列说法不正确的是
A. 酪氨酸能与酸、碱反应生成盐 B. 1 mol环二肽最多能与2 mol 反应
C. 高分子M中含有结构片段 D. 高分子M在环境中可降解小分子
10. 科学家开发了一种可植入体内的燃料电池,血糖(葡萄糖)过高时会激活电池,产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素,降低血糖水平。电池工作时的原理如下图所示(G―CHO代表葡萄糖)。
下列说法不正确的是
A. 该燃料电池是否工作与血糖的高低有关,血糖正常时电池不工作
B. 工作时,电极Ⅰ附近pH下降
C. 工作时,电子流向:电极Ⅱ→传感器→电极Ⅰ
D. 工作时,电极Ⅱ电极反应式为
11. 一定条件下,分别在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中加入A和B,发生反应:3A(g)+B(g)⇌2C(g) ∆H>0,448 K时该反应的化学平衡常数K=1,反应体系中各物质的物质的量浓度的相关数据如下:
容器
温度/K
起始时物质的浓度/(mol·L−1)
10分钟时物质的浓度/(mol·L−1)
c(A)
c(B)
c(C)
甲
448
3
1
0.5
乙
T1
3
1
0.4
丙
448
3
2
a
下列说法不正确的是
A. 甲中,10分钟内A的化学反应速率:υ(A)=0.075 mol·L−1·min−1
B. 甲中,10分钟时反应已达到化学平衡状态
C. 乙中,T1<448 K、K乙<K甲
D. 丙中,达到化学平衡状态时A的转化率大于25%
12. 某温度下,向溶液中滴加的溶液,滴加过程溶液中与加入溶液体积的关系如图所示,不考虑溶液混合引起的体积变化,下列有关说法正确的是
资料:
A. 该温度下
B. 三点中,水的电离程度最大的为点
C. 溶液中:
D. b点加入的不会析出固体
13. 常温下探究与之间的转化,进行如下实验。
实验
实验过程
电导率变化图像
pH变化图像
Ⅰ
向盛有60mL蒸馏水的烧杯中,加入适量固体,用磁力搅拌器搅拌,待数据稳定后,加入1滴管饱和溶液
Ⅱ
向盛有60mL蒸馏水的烧杯中,加入适量固体,用磁力搅拌器搅拌,待数据稳定后,加入1滴管饱和溶液
下列说法正确的是
A. 由图1可知,相同条件下,同浓度的溶液比溶液导电能力强
B. 由图2可知,加入溶液后,水电离产生的
C. 实验Ⅱ中,加入1滴管饱和溶液后,转化为
D. 实验Ⅰ、Ⅱ的混合溶液中均存在:
14. 某小组同学探究Al与的反应,实验如下。
装置
序号
试剂a
现象
①
2mL0.5mol/L溶液
无明显变化,数小时后观察到铝片上仅有少量红色斑点
②
2mL0.5mol/L溶液
迅速产生红色固体和无色气泡,且气体的生成速率逐渐增大,反应放出大量的热。在铝片表面产生少量白色沉淀,经检验为CuCl
下列说法不正确的是
A. ②中气体生成速率逐渐增大可能与Al和Cu在溶液中形成了原电池有关
B. ②中产生白色沉淀的可能原因:
C. 向①中加入一定量NaCl固体,推测出现与②相似的实验现象
D. ②比①反应迅速是由于水解使②中的更大,利于破坏铝片表面的氧化膜
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 将钴酞菁和三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上,制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题:
(1)钴酞菁的分子结构如图1所示。
①基态钴原子价层电子排布式为_______。
②钴酞菁分子中能形成配位键的原因是_______。
(2)气态通常以二聚体的形式存在,其空间结构如图2所示。结构属立方晶系,晶胞如图3所示。
①二聚体中的Al轨道杂化类型为_______。
②的熔点为,远高于的熔点,原因是_______。
③晶体距离最近的阴离子有_______个。
④的晶胞形状为正方体,边长为,该晶体密度为_______。(列出计算式,阿伏加德罗常数用表示,)
(3)已知固体的溶解度随温度的升高而增大,某固体样品中含有少量难溶性杂质,将晶体分离提纯的实验操作为:_______、过滤、洗涤、干燥。
16. 羟胺()为无色固体,结构可视为-OH替代中1个-H。羟胺具有和类似弱碱性,可以与盐酸反应生成盐酸羟胺()。盐酸羟胺是一种盐,易溶于水,溶解后完全电离为和。
(1)中N元素的化合价是_______。
(2)过氧化氢催化氧化氨水法制备盐酸羟胺的原理如下:
步骤1:
步骤2:
资料:丙酮()是一种易溶于水的无色液体,沸点为。
①X的分子式为,其核磁共振氢谱只有两个吸收峰,红外光谱显示其分子结构中存在羟基和碳氮双键。X的结构简式是_______。
②步骤1中,相同反应时间氨的转化率随温度变化如图1.温度高于65℃时,随温度上升氨的转化率变化的可能原因是_______。
③步骤2中,在密闭容器中反应时,X的平衡转化率随温度变化如图2.该反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)电化学法制备盐酸羟胺:向两侧电极分别通入NO和,以盐酸为电解质,组装原电池以制备盐酸羟胺。装置(图3)和正极反应机理图(图4)如下。
①将图4方框中缺失的物质补充完整_______。
②一段时间后,正极区的pH与反应前相比发生怎样的变化(不考虑溶液体积的变化),结合化学用语解释原因_______。
(4)检测羟胺固体样品的纯度。取羟胺固体配成溶液,取出放置于锥形瓶中,先滴入足量的一定浓度的溶液,将羟胺中的N元素氧化为无毒气体,再滴入的标准溶液,达滴定终点时,用去标准液的体积为(杂质不参与反应),则样品的纯度为_______。
17. 多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶抑制剂奥拉帕尼(J)的合成路线如下:
已知:ⅰ.;ⅱ.。
(1)A为芳香族酯类化合物,A→B的化学方程式为_______。
(2)B→C的化学方程式为_______。
(3)C→D发生了两步反应,反应类型依次为加成反应、_______。
(4)试剂a中含有的官能团有-CN、_______。
(5)H结构简式为_______。
(6)下列说法正确的是_______。
a.A的一种同分异构体既能发生银镜反应,又能与溶液发生显色反应
b.H→I的过程可能生成一种分子内含有7个六元环的副产物
c.I→J的过程利用了的碱性
(7)E经多步转化可得到G,路线如下。
M分子中含有2个六元环,P分子中含有3个六元环。M和P的结构简式分别为_______、_______。
18. 利用工业废气中的制备焦亚硫酸钠()的一种流程示意图如下。
已知:
物质
、
(1)制
已知:
由制的热化学方程式为_______。
(2)制
I.在多级串联反应釜中,悬浊液与持续通入的进行如下反应:
第一步:
第二步:
Ⅱ.当反应釜中溶液达到3.8~4.1时,形成的悬浊液转化为固体。
①Ⅱ中生成的化学方程式是_______。
②配碱槽中,母液和过量配制反应液,发生反应的化学方程式是_______。
③多次循环后,母液中逐渐增多的杂质离子是_______,需除去。
④尾气吸收器中,吸收的气体有_______。
(3)理论研究、与的反应。一定温度时,在浓度均为的和的混合溶液中,随的增加,和平衡转化率的变化如图。
①,与优先反应的离子是_______。
②,平衡转化率上升而平衡转化率下降,结合方程式解释原因:_______。
19. 某化学小组探究硫酸铁铵与、的反应。
实验
操作
现象
Ⅰ
向2mL溶液(pH=2.03)中逐滴加入溶液
迅速产生大量红褐色沉淀和大量气泡;继续滴加,当气泡量明显减少时,试管口的湿润红色石蕊试纸开始逐渐变蓝
Ⅱ
向2mL溶液(pH=2.03)中逐滴加入溶液
溶液立即变棕红(无丁达尔现象),继续滴加溶液至过量,溶液依然为棕红色,放置两天无明显变化
已知:(棕红)
(1)①实验Ⅰ中产生红褐色沉淀与气泡的离子方程式为___________。
②由实验Ⅰ可得出与结合的能力:___________(填“>”、“<”、“=”)。
(2)资料显示,可以氧化。针对实验Ⅱ中的现象,小组同学又设计并实施了如下实验。
实验
操作
现象
Ⅲ
向2mL溶液(pH=178)中加入0.5mL溶液
溶液立即变棕红色,约2小时后,棕红色变为黄色,检测到
Ⅳ
向2mL溶液(pH=2.03)中加入0.5mL溶液
溶液立即变棕红色,约5小时后,棕红色变为黄色,检测到
①实验Ⅲ中与反应生成的离子方程式为___________。
②结合化学反应原理解释实验Ⅱ、Ⅳ中现象存在差异的可能原因___________。
(3)针对实验Ⅲ、Ⅳ的现象差异,小组同学提出猜想:pH影响了的氧化性或的还原性,并实施实验。
实验
实验装置
实验步骤及现象
Ⅴ
1.按如图搭好装置,接通电路,电压表读数为0.6V;
2.向a电极附近滴加3滴10%稀硫酸,电压表读数不变;
3.向石墨电极附近滴加3滴10%稀硫酸,电压表读数变为0.5V。
①a、b分别是___________。
②结合电极反应解释步骤3中电压表示数减小的原因___________。
③补充实验Ⅵ:向实验Ⅱ得到的棕红色液体中加入3滴10%稀硫酸,棕红色迅速变黄,检测到。结合化学用语解释实验Ⅵ中氧化还原反应明显加快的可能原因___________。
(4)综合以上实验,盐溶液间反应的多样性与___________有关。
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