内容正文:
中山市第一中学 2025 届高三下化学统测
可能用到的原子量: H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Ca-40 Cl-35.5 Ga-70 Cu-64 In-115 P-31
一、选择题(本题包括 16 小题,1-10 题每小题 2 分,11-16 题每小题 4 分,共 44 分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 广东有众多非物质文化遗产,如粤绣、剪纸、制香和藤编技艺等。下列物质的主要成分不是有机高分子材料的是
选项
A
B
文化遗产
名称
佛山剪纸中的“纸”
粤绣中的“线”
选项
C
D
文化遗产
名称
莞香中的“香油”
南海藤编中的“藤”
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.纸的主要成分是纤维素,属于有机高分子材料,A正确;
B.粤绣中的“线”有棉麻的,主要成分是纤维素,属于有机高分子材料,也有是丝毛的,主要成分是蛋白质,也属于有机高分子材料,B正确;
C.香油的主要成分是油脂,不是有机高分子材料,C错误;
D.“藤”的主要成分是纤维素,属于有机高分子材料,D正确;
故选C。
2. 下列化学用语正确的是
A.过氧化氢的电子式
B.基态硼原子的电子排布图
C.盐酸与碳酸氢钠反应的焓变图
D.碱性锌锰电池的构造示意图
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.过氧化氢为共价化合物,电子式为,故A错误;
B.硼为5号元素,基态硼原子的电子排布图为,故B正确;
C.盐酸与碳酸氢钠的反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,故C错误;
D.氯化铵溶液水解显酸性,碱性锌锰电池的构造示意图为:,故D错误;
故选B。
3. 劳动创造未来,下列选项中的生产活动对应的化学原理错误的是
选项
生产活动
化学原理
A
用食醋洗涤水壶中的水垢
水垢中的碳酸钙和氢氧化镁被醋酸溶解
B
葡萄酒中添加少量
能杀菌且能防止营养物质被氧化
C
以动物油脂制备肥皂
碱性条件下,油脂能发生皂化反应
D
和在高温、高压、催化剂条件下合成
高温、高压均有利于提高的平衡产率
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.水垢中的主要成分碳酸钙和氢氧化镁,均能被醋酸溶解,A正确;
B.能杀菌且能防止营养物质被氧化,所以葡萄酒中添加少量SO2,B正确;
C.碱性条件下,油脂能发生水解反应,也称皂化反应,可制备肥皂,C正确;
D.高温合成氨平衡逆向移动,不利于提高氨气的平衡产率,D错误;
故选D。
4. 工业上用和合成氨生产化肥、等,设NA为阿伏加德罗常数值,下列说法正确的是
A. 含有的质子数目为17NA
B. 标况下,2.24L和混合气体含有的原子数目为0.2NA
C. 28g含有的键数目为2NA
D. 的溶液中含有的数目为0.2NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.1个NH3分子含有的质子数为7(N)+3×1(H)=10,1mol NH3的质子数为10NA,而非17NA,A错误;
B.标况下2.24L气体总物质的量为0.1mol,N2和H2均为双原子分子,混合气体总原子数为0.1×2×NA=0.2NA,B正确;
C.N2分子中含1个σ键和2个π键,28g N2(1mol)含σ键数目为NA,而非2NA,C错误;
D.(NH4)2CO3溶液中NH会水解,实际数目小于理论值0.2NA,D错误;
故选B。
5. 一定温度下,某刚性密闭容器中按照体积比充入X和Y两种气体,发生反应,该反应的历程如图所示,M和N是中间产物,下列说法正确的是
A. 该反应的反应热
B. 该反应的历程分2步进行
C. 反应过程中,N比M达到的最高浓度大
D. 若初始按照体积比充入和,其他条件不变,平衡时的百分含量不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,该反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应,反应的焓变小于0,故A错误;
B.由图可知,该反应的历程分3步进行,故B错误;
C.反应的活化能越大,反应速率越慢,由图可知,生成M的反应活化能小于生成N反应的活化能,则生成M的反应速率快于生成N的反应速率,所以反应过程中,N比M达到的最高浓度小,故C错误;
D.该反应为气体体积不变的反应,若初始按照体积比3∶2充入X(g)和Y(g),恒容容器中的压强和反应温度不变,温度不变,平衡常数不变,压强不变,平衡时生成物浓度不变,所以P(g)的百分含量不变,故D正确;
故选D。
6. 根据实验操作及现象,下列结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将红热的木炭插入浓硝酸中,产生红棕色气体
木炭和浓硝酸反应生成气体
B
常温下测定和的pH,前者大于后者
S的非金属性强于C
C
将铝粉加入强碱性的溶液,微热,产生的气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝
在强碱性溶液也可显示氧化性
D
分别向苯和甲苯的溶液中加入酸性高锰酸钾溶液,前者酸性高锰酸钾溶液不褪色,后者溶液褪色
甲苯中甲基可使苯环活化
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓硝酸分解也能生成二氧化氮,该实验不能证明木炭和浓硝酸反应生成气体,A错误;
B.常温下测定和的pH,前者大于后者,说明酸性:H2CO3<H2SO3,H2SO3不是最高价含氧酸,无法证明S的非金属性强于C,B错误;
C.将Al粉加入强碱性的NaNO3溶液,微热,产生气体使湿润红色石蕊试纸变蓝,该气体为NH3,硝酸根离子中的N元素降价,表现氧化性,C正确;
D.分别向苯和甲苯的溶液中加入酸性高锰酸钾溶液,前者酸性高锰酸钾溶液不褪色,后者溶液褪色,说明甲苯中的苯环可使甲基活化,D错误;
故选C。
7. 关于下列各装置图的叙述正确的是
A. 图①钠会先沉在试管底部,表面有气泡产生,上方的火焰呈淡蓝色
B. 图②测定盐酸的浓度
C. 图③用于实验室制备并收集
D. 图④制备乙酸乙酯时应先加浓硫酸,再加乙醇,最后加乙酸
【答案】A
【解析】
【详解】A.金属钠的密度大于乙醇且可与乙醇反应生成氢气,故会先沉在试管底部,表面有气泡产生,上方的火焰呈淡蓝色,A正确;
B.氢氧化钠会与玻璃中的主要成分二氧化硅反应,故应用碱式滴定管装氢氧化钠溶液,B错误;
C.二氧化氮会与水反应生成一氧化氮和硝酸,不能用排水法收集二氧化氮,C错误;
D.制备乙酸乙酯时先加乙醇再加浓硫酸就是采用酸入水的办法降低产生的热量不致引起沸腾,D错误;
故选A。
8. 芘的一种转化路线如图所示,下列说法错误的是
A. Y和Z互为同分异构体
B. 芘的一氯代物有3种
C. 1molY与足量NaOH溶液反应最多消耗2molNaOH
D. X与足量发生加成反应的产物中有6个手性C原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,Y和Z的分子式相同、结构不同,互为同分异构体,故A正确;
B.由结构简式可知,芘分子中含有3类氢原子,一氯代物有3种,故B正确;
C.由结构简式可知,Y分子中含有的酯基能与氢氧化钠溶液反应,则1molY与足量氢氧化钠溶液反应最多消耗2mol氢氧化钠,故C正确;
D.由结构简式可知,一定条件下X分子与足量氢气发生加成反应所得产物为,分子中含有如图*所示的4个手性碳原子:,故D错误;
故选D。
9. 下列描述I和II均正确,且有因果关系的是
描述I
描述II
A
有导电性
可用作光导纤维
B
氮化铝是分子晶体
“梦天实验舱”散热组件使用了氮化铝散热陶瓷
C
有氧化性
可用溶液浸泡印刷线路板中的Cu
D
有两性
电解熔融制金属Al
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.本身是良好的绝缘体,不具有导电性,其用作光导纤维是因为对光的全反射特性,而非导电性。描述I错误,A错误;
B.氮化铝()属于共价晶体,具有高导热性,因此用于散热陶瓷。描述I错误(应为共价晶体而非分子晶体),B错误;
C.中的具有强氧化性,能与反应(),因此可用其溶液腐蚀印刷线路板中的与。描述I和II均正确,且因果关系成立,C正确;
D.的两性指其与酸、碱反应的性质,而电解熔融制是因为其在熔融状态下电离出和。描述II的原因与两性无关,因果关系不成立,D错误;
10. 利用电化学原理去除天然气中的,装置如图所示,总反应为。下列说法错误的是
A. 铁作原电池的负极
B. 正极的电极反应为
C. 通入空气是为了增强电解质溶液的导电性
D. 工作一段时间后,的去除效率会降低
【答案】C
【解析】
【分析】该电化学装置是原电池,碳为正极,Fe为负极,负极电极反应式为;正极的反应式为:
【详解】A.由分析可知,铁为原电池的负极,故A正确;
B.正极的电极反应为,故B正确;
C.通入空气是利用空气中的氧气在正极得到电子,做氧化剂;故C错误;
D.根据总反应可知,生成的FeS附着在铁碳材料的表面,负极的表面积减少,化学反应速率减慢,导致的去除效率会降低,故D正确。
答案选C。
11. X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的前4周期元素,其中Y原子s能级电子数是其p能级电子数目的2倍,Z和Y位于同一周期,W位于ds区,其基态原子的价电子中有1个未成对电子,四种元素可形成如图所示的某离子。下列说法正确的是
A. Z的第一电离能在同周期元素中最大
B. Y原子是杂化,Z原子是杂化
C. 该离子中W的配位数是4,配体数是2
D. 该离子中W的最外层电子数是1
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的前4周期元素,其中Y原子s能级电子数是其p能级电子数目的2倍,Y的电子排布式为1s22s22p2,Y为C,Z和Y位于同一周期,且Z形成4个共价键(其中含有1个配位键),Z为N,X连接1个共价键,X为H,W位于ds区,其基态原子的价电子中有1个未成对电子,W为Cu,以此解答。
【详解】A.Z为N,位于第二周期,第二周期第一电离能最大的元素是F,A错误;
B.该结构中,C形成4个键,没有孤电子对,是杂化,N形成4个键(其中含有1个配位键),没有孤电子对,是杂化,B错误;
C.由图可知,该配离子中Cu的配位数是4,配体有2个,配体数为2,C正确;
D.Cu是29号元素,Cu2+价层电子排布式为[Ar]3d9,最外层电子数是17,D错误;
故选C。
12. 物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。如图为硫及其部分合物的价态-类别图。下列说法正确的是
A. a和f的浓溶液不能反应
B. 附着有b的试管,常用酒精清洗
C. c具有漂白性,可漂白纸浆
D. b在足量的氧气中生成d
【答案】C
【解析】
【分析】由硫及其部分化合物的价态-类别图可知,a为H2S,b为S,c为SO2,d为SO3,e为H2SO3,f为H2SO4,g为亚硫酸盐,h为硫酸盐,据此作答。
【详解】A.a为H2S,f为H2SO4,浓H2SO4溶液具有强氧化性,能够和H2S反应生成S和SO2,A错误;
B.S单质微溶于酒精,易溶于二硫化碳,但难溶于水,故附着有S单质的试管,用酒精不能洗涤,B错误;
C.c为SO2,具有漂白性,能够和有色物质结合形成无色物质,可漂白纸浆,C正确;
D.b为S,S和氧气反应只能生成SO2,不能生成SO3,D错误;
故选C
13. 下列离子方程式正确的是
A. 用FeS处理废水中的:
B. 向稀硫酸中加入电石渣(含):
C. 加碘盐与药物碘化钾片不能同时服用:
D. 向苯酚钠溶液通少量,溶液变浑浊:22
【答案】C
【解析】
【详解】A.FeS难溶于水不拆,反应的离子方程式为,A错误;
B.与沉淀,反应的离子方程式为,B错误;
C.加碘盐与药物碘化钾片不能同时服用,反应生成碘,反应的离子方程式为:,C正确;
D.因酸性:碳酸苯酚,故反应的离子方程式为,D错误;
答案选C。
14. CO2在温和条件下转化为甲醇的一种反应历程如下图,In2O3为该反应的催化剂。下列说法正确的是
A. 该历程中存在着极性键与非极性键的断裂与形成
B. 碳原子的杂化方式未发生改变
C. In2O3降低了该反应的∆H
D. 若参与反应的二氧化碳分子为C18O2,则生成物甲醇的化学式为CH318OH
【答案】D
【解析】
【详解】A.从图中可以看出,该历程中,发生碳氧键(极性键)、氢氢键(非极性键)的断裂和碳氢键(极性键)的形成,则存在着极性键与非极性键的断裂和极性键的形成,但不存在非极性键的形成,A不正确;
B.在CO2分子中,中心碳原子的价层电子对数为=2,发生sp杂化,在CH3OH分子中,C的价层电子对数为=4,发生sp3杂化,则碳原子的杂化方式发生了改变,B不正确;
C.In2O3为该反应的催化剂,只能降低该反应的活化能,从而加快反应速率,但不能降低该反应的∆H,C不正确;
D.从图中可以看出,生成CH3OH(g)时,CO2分子中有1个O原子进入甲醇分子内,若参与反应的二氧化碳分子为C18O2,则生成物甲醇的化学式为CH318OH,D正确;
故选D。
15. 科学家基于有机物的氧化还原性,发展了一种全固态可充电空气电池。电池充放电时原理如图所示,下列说法不正确的是
A. 电极和之间的薄膜可能是质子交换膜
B. 放电时,电极a区中有机物被还原为
C. 充电时,电极为阳极,发生氧化反应
D. 充电时,每生成,电极a区质量理论上增加
【答案】B
【解析】
【详解】A.该电池为全固态可充电空气电池,放电时,在电极发生还原反应转化为,需要,则电极和之间的薄膜可能是质子交换膜,A正确;
B.a电极中应该发生氧化反应,观察有机物和的结构,转化为是一个脱氧化的过程,则应该是电极区中有机物被氧化为,B不正确;
C.放电时,电极发生还原反应,那么充电时电极作为阳极,发生氧化反应,C正确;
D.充电时电极产生,转移进a电极区,则电极a区质量理论上增加,D正确;
答案选B。
16. 工业生产中采用水解中和法处理含铜离子废水。常温下,水溶液中含铜微粒、、、、的分布系数随的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线代表的含铜微粒是
B. 曲线的最高点对应溶液的
C. 的平衡常数
D. 向溶液中滴加溶液至过量,反应的离子方程式是
【答案】D
【解析】
【分析】随着pH增加,Cu2+的分布系数逐渐减小,、、的分布系数逐渐增加、然后再逐渐减小,的分布系数逐渐增加,故曲线1为Cu2+,曲线2为,曲线3为,曲线4为,曲线5为,以此解答。
【详解】A.由分析可知,曲线3代表的含铜微粒是,A正确;
B.曲线4的最高点位于两个交点之间,曲线4与曲线3交点、与曲线5交点,则最高点,B正确;
C.根据,当、浓度相等时,pH=10.7,c(H+)=10-10.7mol/L,c(OH-)=10-3.3mol/L,;根据,当和浓度相等时,pH=12.5,c(H+)=10-12.5mol/L,c(OH-)=10-1.5mol/L,;反应的平衡常数为,C正确;
D.向溶液中滴加2 mol/L NaOH溶液至过量,生成的还会继续和OH-反应生成和,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 含碳物质在自然界和人类生活中具有极其重要的意义。
(1)C与浓硫酸加热时发生反应的化学方程式为_______。
(2)兴趣小组探究的性质:配制的溶液,并探究不同浓度溶液与的反应速率比较。
①计算:需用托盘天平称量固体_______。
②配制溶液过程中,除下列仪器外还需要的玻璃仪器有_______(填仪器名称)。
③实验探究:取所配溶液(足量),按下表配制总体积相同的系列溶液,分别加入固体,反应后,抽滤并将沉淀烘干,称量沉淀质量,记录如下:
序号
(沉淀)
a
50.0
0
b
30.0
则_______,两组实验中,平均反应速率更大为_______(填“a”或“b”)组。
(3)兴趣小组欲用溶液鉴别和,发现两种溶液中加入均产生白色沉淀,于是设计了以下实验,探究与的反应:
实验1:向中加入等体积,无明显现象。
实验2:向中加入等体积,产生白色沉淀。
①得出结论:的_______,越有利于其与反应生成白色沉淀。
②经检验白色沉淀为,同学们对溶液中产生的主要原因提出了两种猜想:
猜想I:主要由酸性电离产生:。
猜想II:主要由自耦电离产生:。
查阅资料:,。
根据以上数据分析,猜想_______(填“I”或“I””)成立,理由是_______。
(4)除外,还有多种含碳无机物,请写出其中一种的化学式及其用途:_______。
【答案】(1)
(2) ①. 5.3 ②. 250mL容量瓶、胶头滴管 ③. 20.0 ④. a
(3) ①. 浓度越大 ②. II ③. 自耦电离的平衡常数为:,即自耦电离程度远大于的电离,即猜想II成立
(4)用于制玻璃(或用于钾肥)
【解析】
【小问1详解】
C与浓硫酸加热时发生反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
①配制的溶液,选用250mL容量瓶,需要固体的质量为:,应称取5.3g;
②配制溶液过程中,除了药匙、托盘天平、烧杯、玻璃棒外还需要的玻璃仪器有:250mL容量瓶、胶头滴管;
③两组实验溶液的总体积相同,均为50.0mL,故x=20.0;与反应的方程式为:,足量,相同时间内产生沉淀质量越大,速率越快,故两组实验中,平均反应速率更大的为a组;
【小问3详解】
①实验1中溶液浓度较低,实验2中相对较大,故可得出结论:的浓度越大,越有利于其与反应生成白色沉淀;
②自耦电离的平衡常数为:,即自耦电离程度远大于的电离,即猜想II成立;
小问4详解】
含碳无机物很多,如用于制玻璃(或用于钾肥)。
18. 金属铟(In)因其优异性能,被广泛地应用于高新技术领域,某工厂从金属冶炼过程中产生金属废渣(、、及少量不与酸反应的杂质)中回收铟的流程如下:
已知信息:①的性质与相似。
②室温下:,。
③溶液中某离子浓度小于,认为该离子沉淀完全。回答下列问题:
(1)“操作1”为 ______________,过滤,洗涤,干燥得到晶体
(2)“中和”时加入,生成红褐色沉淀并有气体产生,该过程主要反应的离子方程式为______。
(3)“酸浸2”后溶液中浓度为,则加入进行“中和”时,调节范围为_______。
(4)“电解”时,粗铟接直流电源的_______(填“正极”或“负极”)。
(5)可以与形成配合物,中含有键的数目为_______NA。
(6)磷化铟晶体的载流子迁移率大,可用于制造高速电子器件,如高速晶体管和高电子迁移率晶体管。磷化铟的立方晶胞(晶胞参数为)如下图所示,其化学式为_______;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,称作原子分数坐标,图中a原子的分数坐标为,则原子的分数坐标为_______;设NA为阿伏加德罗常数的值,则其晶体的密度为_______。
【答案】(1)蒸发浓缩、冷却结晶
(2)
(3)
(4)正极 (5)10
(6) ①. InP ②. ③.
【解析】
【分析】废渣在pH值5.0~5.4之间酸浸,ZnO溶于硫酸得到ZnSO4溶液,通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到ZnSO47H2O;浸渣1是Fe2O3和In2O3及不溶于酸的杂质,再酸浸2,得到浸渣2是不溶于酸的杂质,溶液用Na2CO3中和,得到浸渣3是Fe(OH)3沉淀,溶液中的In3+被Zn还原得到粗铟,最后电解精炼得到精铟。
【小问1详解】
操作1是从溶液中得到ZnSO47H2O晶体,具体操作为:蒸发浓缩、冷却结晶;
【小问2详解】
“中和”时加入,生成红褐色沉淀Fe(OH)3并有气体CO2产生,该过程主要反应的离子方程式为;
【小问3详解】
“酸浸2”后溶液中In3+浓度为0.1 molL-1,则加入Na2CO3进行“中和”时,让Fe3+完全沉淀,浓度小于等于,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10−38=c(Fe3+)c3(OH-),10-5c3(OH-)=1.010-38,得出c(OH-),c(H+),pH,In3+浓度为0.1 mol/L不沉淀,=c(In3+)c3(OH-)=0.1c3(OH-)=,得出c(OH-),,,调节范围为;
【小问4详解】
粗铟电解精炼时,粗铟做阳极,精铟做阴极,粗铟接直流电源的正极;
【小问5详解】
中硫氧键为8 NA,配位键为2 NA,含有σ键的数目为10 NA;
【小问6详解】
P原子位于立方晶胞的顶角和面心,1个晶胞中含有P的个数为个,In都位于内部有4个,化学式为InP;
原子的分数坐标为;
晶体的密度为。
19. 为了减缓温室效应,实现碳中和目标,将或转化为甲醚、甲醇等产品是有效措施之一。
Ⅰ.与制二甲醚()的主要反应如下:
(1)总反应的_______;
(2)氧空位是指固体含氧化合物中氧原子脱离,导致氧缺失形成的空位。双金属氧化物具有氧空位,研究发现该氧化物对加氢制甲醇有良好的催化作用,反应机理如图所示。回答以下问题:
①基态原子价层电子的轨道表示式为_______。
②下列有关叙述正确的是_______(填字母序号)。
A.催化剂能提高甲醇的生产效率,同时增大的平衡转化率
B.氧空位的存在有利于捕获
C.催化过程中,元素的化合价未发生变化
D.催化过程中生成三种中间体
Ⅱ.与生成甲醇的反应为:
(3)向四个容积均为的密闭容器中分别充入和制取甲醇,值分别为、、、,的平衡转化率随温度变化曲线如图所示:
①该反应的焓变_______0(填“>”、“<”或“=”),理由是_______。
②表示的是曲线_______(用字母a、b、c、d表示)。
③计算温度时该反应的平衡常数_________(写出计算过程)。
【答案】(1)
(2) ①. ②. BD
(3) ①. < ②. 当氢气投入量一定时,随着温度升高,CO的平衡转化率减小,说明升高温度,平衡逆移,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应 ③. a ④. 300(mol/L)-2
【解析】
【小问1详解】
将题干中的三个反应分别用反应①、反应②、反应③表示,利用盖斯定律,反应①×2+反应②×2+反应③得总反应,故;
【小问2详解】
①O元素为8号元素,最外层为6个电子,故基态原子价层电子的轨道表示式为;
②A.催化剂能提高反应速率从而提高甲醇的单位时间内的生产效率,但是不能改变转化率,A错误;
B.由图可知,氧空位的作用是用于捕获CO2,B正确;
C.由图可知,Ga形成的共价键个数发生变化,Ga元素的化合价发生变化,C错误;
D.总反应为:CO2+2H2→CH3OH,GaZrOx双金属氧化物是催化剂,其他物质都是中间体,机理图上中间体有三种,D正确;
答案选BD;
【小问3详解】
①由曲线图可知,当氢气投入量一定时,随着温度升高,CO的平衡转化率减小,说明升高温度,平衡逆移,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应;
②根据反应式,相同温度下,增大氢气的量,平衡正移,CO的平衡转化率增大,故a、b、c、d分别对应氢气的量为、、、,故表示的是曲线是a曲线;
③平衡常数大小只受温度影响,T1时按照曲线c的氢气投入量1.7mol和CO的转化率75%得到三段式为,则平衡常数(mol/L-2)。
20. 氯代苯酚类化合物主要用于农药、燃料、木材防腐等领域。以为催化剂实现化合物的绿色合成,示意图如下(反应条件略)。
(1)化合物I的分子式为_______,名称为_______。
(2)化合物Ⅳ中的含氧官能团有 _______(写名称)。
(3)关于上述示意图中的相关物质及转化,下列说法正确的是_______(填标号)。
A. 实现了催化剂的再生
B. 化合物Ⅳ中,氧原子采取杂化,且存在2个手性碳原子
C. 化合物Ⅳ到V的转化中,存在键和键的形成
D. 化合物I到V的总反应为:2
(4)化合物Ⅳ的某种同分异构体遇溶液显紫色,在核磁共振氢谱图上有4组峰,且峰面积比为,其结构简式为_______。
(5)对化合物,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
①
_______
_______
加成反应
②
_______
_______
(6)以化合物I为唯一的有机原料,合成聚合物的部分合成路线如下,基于该路线,回答下列问题。
①第一步反应中,有机产物为_______(写结构简式)。
②相关步骤涉及卤代烃制醇的反应,其化学方程式为_______(注明反应条件)。
【答案】(1) ①. C7H8O ②. 邻甲基苯酚(或2-甲基苯酚)
(2)酮羰基 (3)ACD
(4) (5) ①. H2、催化剂,加热 ②. ③. 乙酸,浓H2SO4、加热 ④. 取代反应(或酯化反应)
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】邻甲基苯酚在CuCl2催化剂作用下与O2、HCl通过一系列反应,最终生成和H2O;
【小问1详解】
化合物I的分子式为C7H8O;名称为邻甲基苯酚(或2-甲基苯酚);
【小问2详解】
化合物Ⅳ中的官能团有酮羰基、碳碳双键、碳氯键(或氯原子);其中含氧官能团是酮羰基;
【小问3详解】
A.根据循环图,在I到Ⅱ和Ⅲ到Ⅳ的转化中,O2与Cu+反应生成催化剂Cu2+,实现了催化剂的再生,A项正确;
B.化合物Ⅳ中氧原子与碳原子形成了双键,氧原子形成了1个σ键和1个π键,加上两对孤电子对,氧原子采取sp2杂化,将Ⅳ中的手性碳原子标记为*:可知Ⅳ中含有1个手性碳原子,B项不正确;
C.化合物Ⅳ到V的转化中,羰基变成了羟基,形成了O—Hσ键,六元环异构化成了苯环,形成了π键,C项正确;
D.整个过程中,化合物I、HCl和O2反应生成了化合物V和H2O,化学方程式为:2,D项正确;
答案是ACD;
【小问4详解】
化合物Ⅳ的某种同分异构体遇FeCl3溶液显紫色,说明该同分异构体含有苯环和酚羟基,在核磁共振氢谱图上有4组峰,且峰面积比为1:2:2:2,说明无甲基,侧链碳原子与氯原子直接相连,且苯环上的取代基处于对位,即-CH2Cl、-OH位于苯环对位:;
【小问5详解】
化合物V含有苯环,酚羟基和碳氯键,由此可结合表格信息,分析预测其中的苯环结构在催化剂、加热的条件下与H2发生加成反应,产生的新结构是;其中的酚羟基可在乙酸、浓H2SO4、加热的条件下发生取代反应(酯化反应);
【小问6详解】
根据生成物可推知该物质是通过缩聚反应产生,其单体为,则最后一步反应中,有机反应物为;由聚合物的合成路线可知,化合物I先在光照条件下与氯气发生取代反应生成X(),再将氯原子水解,转化成羟基,再催化氧化得到羧基,最终发生缩聚反应得到聚合物,因此,相关步骤涉及卤代烃制醇的反应为:。
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中山市第一中学 2025 届高三下化学统测
可能用到的原子量: H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Ca-40 Cl-35.5 Ga-70 Cu-64 In-115 P-31
一、选择题(本题包括 16 小题,1-10 题每小题 2 分,11-16 题每小题 4 分,共 44 分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 广东有众多非物质文化遗产,如粤绣、剪纸、制香和藤编技艺等。下列物质的主要成分不是有机高分子材料的是
选项
A
B
文化遗产
名称
佛山剪纸中的“纸”
粤绣中的“线”
选项
C
D
文化遗产
名称
莞香中的“香油”
南海藤编中的“藤”
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语正确的是
A.过氧化氢的电子式
B.基态硼原子的电子排布图
C.盐酸与碳酸氢钠反应的焓变图
D.碱性锌锰电池的构造示意图
A. A B. B C. C D. D
3. 劳动创造未来,下列选项中的生产活动对应的化学原理错误的是
选项
生产活动
化学原理
A
用食醋洗涤水壶中的水垢
水垢中的碳酸钙和氢氧化镁被醋酸溶解
B
葡萄酒中添加少量
能杀菌且能防止营养物质被氧化
C
以动物油脂制备肥皂
碱性条件下,油脂能发生皂化反应
D
和在高温、高压、催化剂条件下合成
高温、高压均有利于提高的平衡产率
A. A B. B C. C D. D
4. 工业上用和合成氨生产化肥、等,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 含有的质子数目为17NA
B. 标况下,2.24L和混合气体含有的原子数目为0.2NA
C. 28g含有的键数目为2NA
D. 的溶液中含有的数目为0.2NA
5. 一定温度下,某刚性密闭容器中按照体积比充入X和Y两种气体,发生反应,该反应的历程如图所示,M和N是中间产物,下列说法正确的是
A. 该反应的反应热
B. 该反应的历程分2步进行
C. 反应过程中,N比M达到的最高浓度大
D. 若初始按照体积比充入和,其他条件不变,平衡时的百分含量不变
6. 根据实验操作及现象,下列结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将红热的木炭插入浓硝酸中,产生红棕色气体
木炭和浓硝酸反应生成气体
B
常温下测定和的pH,前者大于后者
S的非金属性强于C
C
将铝粉加入强碱性的溶液,微热,产生的气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝
在强碱性溶液也可显示氧化性
D
分别向苯和甲苯的溶液中加入酸性高锰酸钾溶液,前者酸性高锰酸钾溶液不褪色,后者溶液褪色
甲苯中的甲基可使苯环活化
A. A B. B C. C D. D
7. 关于下列各装置图的叙述正确的是
A. 图①钠会先沉在试管底部,表面有气泡产生,上方的火焰呈淡蓝色
B. 图②测定盐酸的浓度
C. 图③用于实验室制备并收集
D. 图④制备乙酸乙酯时应先加浓硫酸,再加乙醇,最后加乙酸
8. 芘的一种转化路线如图所示,下列说法错误的是
A. Y和Z互为同分异构体
B. 芘的一氯代物有3种
C. 1molY与足量NaOH溶液反应最多消耗2molNaOH
D. X与足量发生加成反应的产物中有6个手性C原子
9. 下列描述I和II均正确,且有因果关系的是
描述I
描述II
A
有导电性
可用作光导纤维
B
氮化铝分子晶体
“梦天实验舱”散热组件使用了氮化铝散热陶瓷
C
有氧化性
可用溶液浸泡印刷线路板中的Cu
D
有两性
电解熔融制金属Al
A. A B. B C. C D. D
10. 利用电化学原理去除天然气中的,装置如图所示,总反应为。下列说法错误的是
A. 铁作原电池的负极
B. 正极的电极反应为
C. 通入空气是为了增强电解质溶液的导电性
D. 工作一段时间后,的去除效率会降低
11. X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大前4周期元素,其中Y原子s能级电子数是其p能级电子数目的2倍,Z和Y位于同一周期,W位于ds区,其基态原子的价电子中有1个未成对电子,四种元素可形成如图所示的某离子。下列说法正确的是
A. Z的第一电离能在同周期元素中最大
B. Y原子是杂化,Z原子是杂化
C. 该离子中W的配位数是4,配体数是2
D. 该离子中W的最外层电子数是1
12. 物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。如图为硫及其部分合物的价态-类别图。下列说法正确的是
A. a和f的浓溶液不能反应
B. 附着有b的试管,常用酒精清洗
C. c具有漂白性,可漂白纸浆
D. b在足量的氧气中生成d
13. 下列离子方程式正确的是
A. 用FeS处理废水中的:
B. 向稀硫酸中加入电石渣(含):
C. 加碘盐与药物碘化钾片不能同时服用:
D. 向苯酚钠溶液通少量,溶液变浑浊:22
14. CO2在温和条件下转化为甲醇的一种反应历程如下图,In2O3为该反应的催化剂。下列说法正确的是
A. 该历程中存在着极性键与非极性键的断裂与形成
B. 碳原子的杂化方式未发生改变
C. In2O3降低了该反应的∆H
D. 若参与反应的二氧化碳分子为C18O2,则生成物甲醇的化学式为CH318OH
15. 科学家基于有机物的氧化还原性,发展了一种全固态可充电空气电池。电池充放电时原理如图所示,下列说法不正确的是
A. 电极和之间的薄膜可能是质子交换膜
B. 放电时,电极a区中有机物被还原为
C. 充电时,电极为阳极,发生氧化反应
D. 充电时,每生成,电极a区质量理论上增加
16. 工业生产中采用水解中和法处理含铜离子废水。常温下,水溶液中含铜微粒、、、、的分布系数随的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线代表的含铜微粒是
B. 曲线的最高点对应溶液的
C. 的平衡常数
D. 向溶液中滴加溶液至过量,反应的离子方程式是
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 含碳物质在自然界和人类生活中具有极其重要的意义。
(1)C与浓硫酸加热时发生反应的化学方程式为_______。
(2)兴趣小组探究的性质:配制的溶液,并探究不同浓度溶液与的反应速率比较。
①计算:需用托盘天平称量固体_______。
②配制溶液过程中,除下列仪器外还需要玻璃仪器有_______(填仪器名称)。
③实验探究:取所配溶液(足量),按下表配制总体积相同的系列溶液,分别加入固体,反应后,抽滤并将沉淀烘干,称量沉淀质量,记录如下:
序号
(沉淀)
a
50.0
0
b
30.0
则_______,两组实验中,平均反应速率更大的为_______(填“a”或“b”)组。
(3)兴趣小组欲用溶液鉴别和,发现两种溶液中加入均产生白色沉淀,于是设计了以下实验,探究与的反应:
实验1:向中加入等体积,无明显现象。
实验2:向中加入等体积,产生白色沉淀。
①得出结论:的_______,越有利于其与反应生成白色沉淀。
②经检验白色沉淀为,同学们对溶液中产生的主要原因提出了两种猜想:
猜想I:主要由酸性电离产生:。
猜想II:主要由自耦电离产生:。
查阅资料:,。
根据以上数据分析,猜想_______(填“I”或“I””)成立,理由_______。
(4)除外,还有多种含碳无机物,请写出其中一种的化学式及其用途:_______。
18. 金属铟(In)因其优异性能,被广泛地应用于高新技术领域,某工厂从金属冶炼过程中产生金属废渣(、、及少量不与酸反应的杂质)中回收铟的流程如下:
已知信息:①的性质与相似。
②室温下:,。
③溶液中某离子浓度小于,认为该离子沉淀完全。回答下列问题:
(1)“操作1”为 ______________,过滤,洗涤,干燥得到晶体
(2)“中和”时加入,生成红褐色沉淀并有气体产生,该过程主要反应的离子方程式为______。
(3)“酸浸2”后溶液中浓度为,则加入进行“中和”时,调节范围为_______。
(4)“电解”时,粗铟接直流电源的_______(填“正极”或“负极”)。
(5)可以与形成配合物,中含有键的数目为_______NA。
(6)磷化铟晶体的载流子迁移率大,可用于制造高速电子器件,如高速晶体管和高电子迁移率晶体管。磷化铟的立方晶胞(晶胞参数为)如下图所示,其化学式为_______;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,称作原子分数坐标,图中a原子的分数坐标为,则原子的分数坐标为_______;设NA为阿伏加德罗常数的值,则其晶体的密度为_______。
19. 为了减缓温室效应,实现碳中和目标,将或转化为甲醚、甲醇等产品是有效措施之一。
Ⅰ.与制二甲醚()的主要反应如下:
(1)总反应的_______;
(2)氧空位是指固体含氧化合物中氧原子脱离,导致氧缺失形成的空位。双金属氧化物具有氧空位,研究发现该氧化物对加氢制甲醇有良好的催化作用,反应机理如图所示。回答以下问题:
①基态原子价层电子的轨道表示式为_______。
②下列有关叙述正确的是_______(填字母序号)。
A.催化剂能提高甲醇的生产效率,同时增大的平衡转化率
B.氧空位的存在有利于捕获
C.催化过程中,元素的化合价未发生变化
D.催化过程中生成三种中间体
Ⅱ.与生成甲醇的反应为:
(3)向四个容积均为的密闭容器中分别充入和制取甲醇,值分别为、、、,的平衡转化率随温度变化曲线如图所示:
①该反应的焓变_______0(填“>”、“<”或“=”),理由是_______。
②表示的是曲线_______(用字母a、b、c、d表示)。
③计算温度时该反应的平衡常数_________(写出计算过程)。
20. 氯代苯酚类化合物主要用于农药、燃料、木材防腐等领域。以为催化剂实现化合物的绿色合成,示意图如下(反应条件略)。
(1)化合物I的分子式为_______,名称为_______。
(2)化合物Ⅳ中的含氧官能团有 _______(写名称)。
(3)关于上述示意图中的相关物质及转化,下列说法正确的是_______(填标号)。
A. 实现了催化剂的再生
B. 化合物Ⅳ中,氧原子采取杂化,且存在2个手性碳原子
C. 化合物Ⅳ到V的转化中,存在键和键的形成
D. 化合物I到V的总反应为:2
(4)化合物Ⅳ的某种同分异构体遇溶液显紫色,在核磁共振氢谱图上有4组峰,且峰面积比为,其结构简式为_______。
(5)对化合物,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成新结构
反应类型
①
_______
_______
加成反应
②
_______
_______
(6)以化合物I为唯一的有机原料,合成聚合物的部分合成路线如下,基于该路线,回答下列问题。
①第一步反应中,有机产物为_______(写结构简式)。
②相关步骤涉及卤代烃制醇的反应,其化学方程式为_______(注明反应条件)。
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