精品解析:河南方城县第一高级中学2026届高三上学期普通高中学业水平选择性考试模拟信息卷化学试题(三)
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内容正文:
2026年普通高中学业水平选择性考试模拟信息卷
化学(三)
本试卷总分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.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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。回答非选择题时,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 O:16 Mn:55 Co:59 Ge:73 Sb:122 Hg:201
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. 中国历史悠久,文物众多。下列文物的主要成分属于有机物的是
A.金瓯永固杯
B.元青花云龙纹象耳瓶
C.“张成造”剔犀云纹木盘
D.宋代玉云龙纹炉
A. A B. B C. C D. D
2. 氯碱工业以饱和食盐水为原料,通过电解制得重要的化工原料、、,该反应的化学方程式为。下列有关化学用语或说法正确的是
A. NaOH的电子式: B. 的空间结构:直线形
C. NaCl的晶体类型:离子晶体 D. 物质的沸点:
3. 化学应用体现在生活的方方面面,下列做法合理的是
A. 用加酶洗衣粉温水浸泡洗涤蚕丝衣物
B. 胃溃疡病人服用小苏打片治疗胃酸过多
C. 将“84”消毒液和洁厕灵混用,增强清洁效果
D. 炒菜铁锅用后,应清洗晾干防止生锈
4. 酮洛芬()是一种常用的解热镇痛药,具有解热、消炎的作用。下列关于酮洛芬的说法正确的是
A. 1 mol酮洛芬能与8 mol 发生加成反应 B. 能发生取代、酯化、水解反应
C. 分子式为 D. 存在手性碳原子
5. 下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A. 用溶液吸收气体:
B. 澄清石灰水中加入过量:
C. 向溶液中滴入过量氨水:
D. 向NaClO溶液中通入过量:
6. 下列实验操作能达到相应实验目的的是
A.制取
B.制取
C.验证的还原性
D.探究铁与水蒸气反应产生
A. A B. B C. C D. D
7. 胆矾()是铜盐中重要的无机化工原料。某小组同学利用工业废铜屑(含油污)制取胆矾的实验过程如图所示。下列说法错误的是
A. “碱煮”的目的是除去铜屑表面的油污
B. “操作Ⅰ”需要用到分液漏斗、烧杯、玻璃棒
C. “酸溶”时离子反应:
D. “操作Ⅱ”是指蒸发浓缩、冷却结晶
8. 物质性质与组成元素的性质有关,下列对物质性质差异的解释错误的是
选项
性质差异
主要原因
A
键角:
电负性:
B
碱性:
电负性:
C
密度:液态水>冰
氢键具有方向性
D
熔点:金刚石>晶体硅
原子半径:
A. A B. B C. C D. D
9. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者之间有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
浓硫酸干燥和
浓硫酸具有吸水性
B
氢氟酸保存在塑料瓶中
氢氟酸腐蚀玻璃
C
AgI胶体具有丁达尔现象
胶粒对光的折射造成的
D
乙二醇用作汽车防冻液
乙二醇易溶于水
A. A B. B C. C D. D
10. 下列实验产生的废液中能大量存在的粒子组是
选项
实验
粒子组
A
铁与盐酸反应制氢气
、、、
B
与反应制
、、、
C
浓氨水与CaO反应制
、、、
D
Cu与浓硝酸反应制取
、、、
A. A B. B C. C D. D
11. 下列实验操作不能达到实验目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
向分别盛有1g碳酸钠和1g碳酸氢钠固体的试管中加入,振荡
比较和溶解度
B
将溶液和KSCN溶液混合,颜色不变时再滴加KSCN溶液
探究对化学平衡的影响
C
用玻璃棒蘸取溶液点在淀粉-KI试纸的中央
验证氧化性:
D
将溴乙烷与NaOH溶液混合加热,先加入硝酸,然后加入溶液
检验溴乙烷分子中存在溴原子
A. A B. B C. C D. D
12. 全铁液流电池具有储能容量大、使用寿命长的特点。利用该电池为电源,电解制备金属Co和盐酸的装置如图所示。下列说法错误的是
A. 工作时,甲装置中隔膜两侧溶液中浓度均增大
B. 乙装置中膜Ⅰ和膜Ⅱ分别为阳离子膜和阴离子膜
C. 乙装置的总反应为
D. 理论上,增加1 mol,则阴极质量增加约19.7 g
13. 某教授开发了一种由维生素B12和硫醇氢原子转移(HAT)协同催化的环氧化物氢化开环反应,该体系提供了一种在温和条件下将末端环氧化物转化为马式醇的新方法。开环制备的反应历程如图所示。下列关于该反应历程的说法错误的是
A. 反应①~⑥均为氧化还原反应 B. 反应④中有极性键的断裂和形成
C. 基态Ti(Ⅲ)的价层电子排布式为 D. 在反应历程中是中间产物
14. 常温下,将一定浓度的NaF溶液逐滴滴加到含、的混合液中,混合液中pX随pF的变化关系如图所示。已知:,其中、;;。下列说法正确的是
A. 表示的沉淀溶解平衡曲线
B. 的数量级为
C. 常温下,的
D. 点溶液中:
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 我国每年产生的钢渣约有1.6亿吨,钢渣中富含、、、和少量MnO等,将钢渣综合利用可变废为宝。以钢渣为原料制取锂电池正极材料四氧化三锰()的工艺流程如图所示。
已知:、、。
回答下列问题:
(1)为提高“酸浸”速率和金属浸出率,可采取的措施有___________(写两条)。
(2)滤渣1的成分除外,还有___________(填化学式);试剂X可以选用___________(填标号)。
A.FeO B.铁粉 C.MnO
(3)加入的目的是___________。
(4)当溶液中离子浓度时认为该离子已沉淀完全,“调pH”时,需使溶液___________(保留两位有效数字,)。
(5)“沉锰、氧化”时,反应的离子方程式为___________。
(6)“沉锰、氧化”过程中,测得锰的沉淀率与温度、氨锰比的关系如图所示。
“沉锰、氧化”时,最佳温度和氨锰比分别为___________、___________。
(7)锰的一种氧化物的四方晶胞如图所示,设代表阿伏加德罗常数的值。
基态Mn原子的价层电子轨道表示式为___________;该晶体的密度为___________。
16. 乙基叔丁基醚()是一种性能优良的高辛烷值的汽油改良剂。某小组同学在实验室中利用乙醇和叔丁醇反应制取乙基叔丁基醚,反应原理如下:
主反应:
副反应:
相关物质信息如表所示。
物质
分子量
形态
密度/()
沸点/℃
溶解性
乙醇
46
无色透明液体
0.79
78.3
易溶于水
叔丁醇
74
无色透明液体
0.78
82.4
能与水、醇、酯等混溶
乙基叔丁基醚
102
无色透明液体
0.75
70
不溶于水,与醇、醚混溶
注:乙基叔丁基醚与水形成的共沸物的沸点约为51℃。
装置如图所示(夹持装置省略),实验步骤如下:
Ⅰ.粗品的制取
①按图组装好仪器。在烧瓶中加入45mL15%硫酸、15mL95%乙醇(过量)、12.5mL质量分数为90%的叔丁醇,混合均匀;加入几粒沸石,加热。
②当烧瓶中反应温度达到75~80℃时,产物便慢慢地被分馏出来;调整热源,使得分馏柱顶的蒸气温度保持在51℃,收集馏出液。
③当分馏柱顶的温度明显地上下波动时,停止分馏;全部分馏时间约1.5h,共收集粗产物14mL左右。Ⅱ.粗品的提纯
④将馏出液倒入分液漏斗中,用水多次洗涤,每次用5mL水;为了除去其中所含的醇,需要重复洗涤4~5次,直到醚层清澈透明。
⑤分出醚层,用少量无水碳酸钠干燥;将醚转移到干燥的回流装置中加入金属钠,加热回流。
⑥最后将回流装置改装为蒸馏装置,接收器用冰水浴冷却,蒸出乙基叔丁基醚,收集54~56℃的馏分。回答下列问题:
(1)图中冷凝管应选用___________(填标号),冷却水应该从___________(填“上”或“下”)口进入;步骤①中加入15%的硫酸而不用98%浓硫酸的原因是___________。
A. B. C.
(2)反应时控温75~80℃,可选用的加热方式为___________(填标号)加热;加热过程中发现忘加沸石,进行的操作是___________。
A.油浴 B.酒精灯 C.水浴 D.沙浴
(3)粗品提纯用水洗涤时,应该不时打开分液漏斗活塞放气,正确的放气图示为___________(填标号);最后应该从分液漏斗的___________(填“下口放出”或“上口倒出”)醚层。
A. B. C. D.
(4)步骤⑤中先用无水碳酸钠干燥,再加入金属钠回流的目的是___________。
(5)步骤⑥中接收器用冰水浴冷却并采用真空接收管的目的是___________。
(6)若称重后得到产品10.0g,则此次实验的产率为___________%(结果保留两位有效数字)。
17. 丙烯是合成聚丙烯的核心原料,在催化剂的作用下,可由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备丙烯,反应历程如下:
反应Ⅰ(直接脱氢):
反应Ⅱ(氧化脱氢):
回答下列问题:
(1)反应 ___________。
(2)压强恒为0.85MPa时,向密闭容器中通入和Ar的混合气体,容器内仅发生反应Ⅰ;测得在不同投料比[]时,的平衡转化率()随温度的变化关系如图甲所示。
①图甲中投料比x分别为0.5、0.3、0.2,则___________,理由为___________。
②400℃时,反应Ⅰ的压强平衡常数___________MPa(用分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(3)初始压强为10MPa时,向恒容的密闭容器中按通入混合气体,发生反应Ⅰ、反应Ⅱ;测得各组分气体的物质的量随时间变化的关系如图乙所示。
①其中表示的曲线为___________(填标号);内,反应Ⅰ中的反应速率为___________。
②已知:的选择性,达到平衡时的选择性为___________(保留一位小数)。
③能够提高的选择性的措施有___________。
18. 硼替佐米是首个用于化疗的蛋白酶体抑制剂,可作为治疗多发性骨髓瘤的一线药物,也可用于套细胞淋巴瘤的治疗。硼替佐米的改进合成路线如图所示。
已知:①
②R1NHR2
回答下列问题:
(1)B的结构简式为___________,化学名称为___________。
(2)G中含氧官能团的名称为___________;E中含有___________个手性碳原子。
(3)的化学方程式为___________,反应类型为___________。
(4)F的同分异构体有多种,苯环连有的四元取代物有___________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有3组峰且峰面积比为2:3:6的有机物的结构简式为___________。
(5)补全以、、为主要原料合成的合成路线___________ (无机试剂任选)。
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2026年普通高中学业水平选择性考试模拟信息卷
化学(三)
本试卷总分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.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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。回答非选择题时,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 O:16 Mn:55 Co:59 Ge:73 Sb:122 Hg:201
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. 中国历史悠久,文物众多。下列文物的主要成分属于有机物的是
A.金瓯永固杯
B.元青花云龙纹象耳瓶
C.“张成造”剔犀云纹木盘
D.宋代玉云龙纹炉
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.金瓯永固杯的主要成分为金,属于金属单质,A不符合题意;
B.元青花云龙纹象耳瓶的主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,B不符合题意;
C.“张成造”剔犀云纹木盘的主要成分为纤维素,属于有机化合物,C符合题意;
D.宋代玉云龙纹炉的主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,D不符合题意;
故选C。
2. 氯碱工业以饱和食盐水为原料,通过电解制得重要的化工原料、、,该反应的化学方程式为。下列有关化学用语或说法正确的是
A. NaOH的电子式: B. 的空间结构:直线形
C. NaCl的晶体类型:离子晶体 D. 物质的沸点:
【答案】C
【解析】
【详解】A.为离子化合物,电子式为,A不符合题意;
B.中原子为杂化,有两对孤电子对,空间结构为V形,B不符合题意;
C.由阴、阳离子通过离子键构成,属于离子晶体,C符合题意;
D.与均为分子晶体,相对分子质量<,沸点<,D不符合题意;
故选C。
3. 化学应用体现在生活的方方面面,下列做法合理的是
A. 用加酶洗衣粉温水浸泡洗涤蚕丝衣物
B. 胃溃疡病人服用小苏打片治疗胃酸过多
C. 将“84”消毒液和洁厕灵混用,增强清洁效果
D. 炒菜铁锅用后,应清洗晾干防止生锈
【答案】D
【解析】
【详解】A.蚕丝成分为蛋白质,加酶洗衣粉可使其水解,不能用于洗涤蚕丝衣物,A不符合题意;
B.小苏打与胃酸反应生成,胃溃疡病人不宜服用,B不符合题意;
C.84消毒液与洁厕灵混合生成有毒氯气,不可混合使用,C不符合题意;
D.铁锅洗净晾干可减少水与氧气接触,能有效防止生锈,D符合题意;
故选D。
4. 酮洛芬()是一种常用的解热镇痛药,具有解热、消炎的作用。下列关于酮洛芬的说法正确的是
A. 1 mol酮洛芬能与8 mol 发生加成反应 B. 能发生取代、酯化、水解反应
C. 分子式为 D. 存在手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.1 mol 酮洛芬含2 mol苯环和1 mol羰基,1 mol羧基,羧基不与氢气加成,1 mol 酮洛芬最多与7 mol 加成,不能与8 mol 加成,A不符合题意;
B.酮洛芬含羧基,可发生取代反应和酯化反应,不含可水解官能团,不能发生水解反应,B不符合题意;
C.酮洛芬分子式为,C不符合题意;
D.与羧基直接相连的碳原子连有四个不同基团,存在手性碳原子,D符合题意;
故选D。
5. 下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A. 用溶液吸收气体:
B. 澄清石灰水中加入过量:
C. 向溶液中滴入过量氨水:
D. 向NaClO溶液中通入过量:
【答案】C
【解析】
【详解】A.用CuSO4溶液吸收H2S气体时,H2S是弱酸,在溶液中主要以H2S分子形式存在,,A错误;
B.澄清石灰水中加入过量NaHCO3,碳酸氢钠过量,钙离子、氢氧根离子、碳酸氢根离子以1:2:2反应生成碳酸钙沉淀和碳酸钠,反应为,B错误;
C.向FeCl3溶液中滴入过量氨水,反应生成Fe(OH)3沉淀,C正确;
D.向NaClO溶液中通入过量SO2,ClO-具有氧化性,SO2具有还原性,发生氧化还原反应生成Cl-和硫酸根离子,,D错误;
故选C。
6. 下列实验操作能达到相应实验目的的是
A.制取
B.制取
C.验证的还原性
D.探究铁与水蒸气反应产生
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜和浓硫酸反应制取需要加热才能发生,该装置缺少加热仪器,无法得到,不能达到实验目的,A错误,不符合题意;
B.受热分解生成和,两种气体在试管口附近遇冷会重新化合生成,无法收集得到;实验室制氨气需要加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物,B错误,不符合题意;
C.溶于水显酸性,在酸性条件下将氧化为,产生白色沉淀,能体现的还原性,C能达到实验目的,符合题意;
D.该装置中肥皂泡吹起后需用燃着的木条点燃,若听到爆鸣声方可证明产生了,该装置只能证明有气体产生,图中缺少点燃验证的操作,D错误,不符合题意;
故选C。
7. 胆矾()是铜盐中重要的无机化工原料。某小组同学利用工业废铜屑(含油污)制取胆矾的实验过程如图所示。下列说法错误的是
A. “碱煮”的目的是除去铜屑表面的油污
B. “操作Ⅰ”需要用到分液漏斗、烧杯、玻璃棒
C. “酸溶”时离子反应:
D. “操作Ⅱ”是指蒸发浓缩、冷却结晶
【答案】B
【解析】
【分析】工业废铜屑中经“碱煮”除去表面的油污后,在稀硫酸、热空气的作用下溶解生成硫酸铜溶液,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到胆矾。
【详解】A.油污在碱性条件下可发生水解,为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,因此“碱煮”的目的是除去铜屑表面的油污,A正确;
B.操作Ⅰ是过滤,用于分离固体铜屑和溶液,过滤需要用到漏斗、玻璃棒、烧杯;不需要分液漏斗(分液漏斗用于分液操作),B错误;
C.酸溶时,铜在酸性条件下被热空气中的氧化为,离子方程式,C正确;
D.胆矾是含结晶水的硫酸铜晶体,直接蒸发结晶会失去结晶水,因此操作Ⅱ为蒸发浓缩、冷却结晶,D正确;
故选B。
8. 物质性质与组成元素的性质有关,下列对物质性质差异的解释错误的是
选项
性质差异
主要原因
A
键角:
电负性:
B
碱性:
电负性:
C
密度:液态水>冰
氢键具有方向性
D
熔点:金刚石>晶体硅
原子半径:
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.O的电负性大于S,成键电子对更靠近O原子,成键电子对之间的排斥力更大,导致H2O的键角大于H2S,A正确;
B.CH3NH2的碱性强于NH3,原因是甲基是给电子基团,使N原子上的孤电子对更易给出,与N、C的电负性无关,B错误;
C.密度液态水 > 冰是由于氢键的方向性使冰的晶体结构中有空隙,C正确;
D.熔点金刚石 > 晶体硅是由于碳原子半径小于硅,C-C键键长短、键能大,D正确;
故选B。
9. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者之间有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
浓硫酸干燥和
浓硫酸具有吸水性
B
氢氟酸保存在塑料瓶中
氢氟酸腐蚀玻璃
C
AgI胶体具有丁达尔现象
胶粒对光的折射造成的
D
乙二醇用作汽车防冻液
乙二醇易溶于水
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓硫酸不能干燥H2S,因为H2S具有还原性,会与浓硫酸发生氧化还原反应,故陈述Ⅰ错误,A不符合题意;
B.氢氟酸会与SiO2反应腐蚀玻璃,因此必须保存在塑料瓶中,陈述Ⅰ和Ⅱ均正确,且存在因果关系,B符合题意;
C.AgI胶体具有丁达尔现象是由于胶粒对光的散射,陈述Ⅱ错误,C不符合题意;
D.乙二醇用作防冻液主要是因为其能降低水的凝固点,易溶于水并非直接原因,故陈述Ⅰ和Ⅱ虽正确但无因果关系,D不符合题意;
故选B。
10. 下列实验产生的废液中能大量存在的粒子组是
选项
实验
粒子组
A
铁与盐酸反应制氢气
、、、
B
与反应制
、、、
C
浓氨水与CaO反应制
、、、
D
Cu与浓硝酸反应制取
、、、
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁与盐酸反应制氢气,废液主要含、Cl⁻和可能过量的,和在酸性环境中能氧化废液中的,导致不能大量共存,A错误;
B.与反应生成和NaOH,废液为碱性,粒子组含会与OH⁻反应生成沉淀,不能大量共存,B错误;
C.浓氨水与CaO反应制,废液为碱性,和、OH⁻均反应、也会与OH⁻反应,不能大量共存,C错误;
D.Cu与浓硝酸反应制,废液为酸性,选项中离子可大量共存,D正确;
故选D。
11. 下列实验操作不能达到实验目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
向分别盛有1g碳酸钠和1g碳酸氢钠固体的试管中加入,振荡
比较和溶解度
B
将溶液和KSCN溶液混合,颜色不变时再滴加KSCN溶液
探究对化学平衡的影响
C
用玻璃棒蘸取溶液点在淀粉-KI试纸的中央
验证氧化性:
D
将溴乙烷与NaOH溶液混合加热,先加入硝酸,然后加入溶液
检验溴乙烷分子中存在溴原子
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳酸钠溶于水放热,碳酸氢钠溶于水吸热,1g碳酸钠和1g碳酸氢钠在5mL水中,二者的温度不同,无法比较二者的溶解度,该操作不能达到实验目的,A符合题意;
B.初始混合后发生反应:,体系颜色不变时达到平衡,再滴加KSCN溶液可增加,根据勒夏特列原理,平衡正向移动,颜色加深,故可探究对化学平衡的影响,B不符合题意;
C.I2遇淀粉变蓝,若该实验中淀粉-KI试纸变蓝,说明Fe3+氧化I-生成I2,可证明Fe3+氧化性强于I2,该操作能达到目的,C不符合题意;
D.溴乙烷与NaOH溶液混合加热,溴乙烷发生水解,先加入硝酸中和NaOH,再加入AgNO3溶液,生成淡黄色AgBr沉淀,可检验溴乙烷分子中存在溴原子,该操作能达到目的,D不符合题意;
故选A。
12. 全铁液流电池具有储能容量大、使用寿命长的特点。利用该电池为电源,电解制备金属Co和盐酸的装置如图所示。下列说法错误的是
A. 工作时,甲装置中隔膜两侧溶液中浓度均增大
B. 乙装置中膜Ⅰ和膜Ⅱ分别为阳离子膜和阴离子膜
C. 乙装置的总反应为
D. 理论上,增加1 mol,则阴极质量增加约19.7 g
【答案】B
【解析】
【分析】全铁液流电池(甲装置)为原电池,电解制备金属Co和盐酸的装置(乙装置)为电解池。甲装置中,电极a为正极,发生还原反应:;电极b为负极,发生氧化反应:,阴离子通过阴离子交换膜向负极迁移以维持电荷平衡。乙装置中,Co电极为阴极,发生还原反应:;惰性电极为阳极,发生氧化反应:。为制备盐酸,膜Ⅰ允许通过,膜Ⅱ允许通过,与在中间室结合生成HCl,据此分析。
【详解】A.甲装置中,正极a发生反应,浓度增大;负极b发生反应,浓度也增大,故两侧溶液中浓度均增大,A不符合题意;
B.乙装置中,为使中间室生成HCl,膜Ⅰ需允许通过,为阴离子膜,膜Ⅱ需允许通过,为阳离子膜,B符合题意;
C.乙装置中,阴极反应为,阳极反应为,透过膜Ⅰ、透过膜Ⅱ进入中间室生成HCl,总反应为,C不符合题意;
D.正极a发生反应,负极b发生反应,甲装置中,每生成3 mol ,转移2 mol电子;电解池阴极发生反应,增加1 mol,则阴极质量增加,阴极质量增加,D不符合题意;
故选B。
13. 某教授开发了一种由维生素B12和硫醇氢原子转移(HAT)协同催化的环氧化物氢化开环反应,该体系提供了一种在温和条件下将末端环氧化物转化为马式醇的新方法。开环制备的反应历程如图所示。下列关于该反应历程的说法错误的是
A. 反应①~⑥均为氧化还原反应 B. 反应④中有极性键的断裂和形成
C. 基态Ti(Ⅲ)的价层电子排布式为 D. 在反应历程中是中间产物
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应①中Ti(III)转化为Ti(IV),属于氧化还原反应,反应②中Ti元素化合价不变,有自由基之间的反应属于氧化还原反应,反应③中有参与反应,属于氧化还原反应,反应④中HCrLn转化为,属于氧化还原反应,反应⑤Ti(IV)转化为Ti(III),属于氧化还原反应,反应⑥中生成,属于氧化还原反应,A正确;
B.反应④中断裂Ti-O极性键,形成H-O极性键,B正确;
C.Ti原子核外有22个电子,电子排布式为,故基态Ti(Ⅲ)是原子失去三个电子后的微粒,价层电子排布式为,C错误;
D.在反应历程中在第④步生成,在第⑤步消耗,是中间产物,D正确;
故选C。
14. 常温下,将一定浓度的NaF溶液逐滴滴加到含、的混合液中,混合液中pX随pF的变化关系如图所示。已知:,其中、;;。下列说法正确的是
A. 表示的沉淀溶解平衡曲线
B. 的数量级为
C. 常温下,的
D. 点溶液中:
【答案】B
【解析】
【分析】该图像中两条直线分别对应SrF2和BaF2的沉淀溶解平衡;随着横纵坐标的增大,离子浓度减小,浓度商Q减小,对应的Ksp小,又Ksp(BaF2)>Ksp(SrF2),则L2代表BaF2,L1代表SrF2;据此作答。
【详解】A.L2代表BaF2的沉淀溶解平衡曲线,A错误;
B.L1为SrF2的沉淀溶解平衡曲线,取点a(2,4.6):pF=2即c(F-)=10-2 mol·L-1,pSr=4.6即c(Sr2+)=10-4.6 mol·L-1;,数量级为10-9,B正确;
C.结合B项同理可得;反应的平衡常数,C错误;
D.c点pF=2.7即c(F-)=10-2.7 mol·L-1,;;则溶液中,D错误;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 我国每年产生的钢渣约有1.6亿吨,钢渣中富含、、、和少量MnO等,将钢渣综合利用可变废为宝。以钢渣为原料制取锂电池正极材料四氧化三锰()的工艺流程如图所示。
已知:、、。
回答下列问题:
(1)为提高“酸浸”速率和金属浸出率,可采取的措施有___________(写两条)。
(2)滤渣1的成分除外,还有___________(填化学式);试剂X可以选用___________(填标号)。
A.FeO B.铁粉 C.MnO
(3)加入的目的是___________。
(4)当溶液中离子浓度时认为该离子已沉淀完全,“调pH”时,需使溶液___________(保留两位有效数字,)。
(5)“沉锰、氧化”时,反应的离子方程式为___________。
(6)“沉锰、氧化”过程中,测得锰的沉淀率与温度、氨锰比的关系如图所示。
“沉锰、氧化”时,最佳温度和氨锰比分别为___________、___________。
(7)锰的一种氧化物的四方晶胞如图所示,设代表阿伏加德罗常数的值。
基态Mn原子的价层电子轨道表示式为___________;该晶体的密度为___________。
【答案】(1)将钢渣粉碎(增大接触面积)、适当升高温度、适当提高稀硫酸浓度(任选两条)
(2) ①. ②.
(3)将氧化为,便于后续形成沉淀除去
(4)
(5)
(6) ①. ②.
(7) ①. ②.
【解析】
【分析】钢渣含、、、、,酸浸时,金属氧化物与稀硫酸反应生成可溶性硫酸盐,与微溶的形成滤渣1,氧化阶段,将氧化为:,调pH时,加试剂(如)调节pH,使水解为沉淀(滤渣2),滤液中含有,沉锰氧化时,氨水沉淀为,再经空气氧化为:,最后经系列操作得产品,据此分析。
【小问1详解】
为提高“酸浸”速率和金属浸出率,可采取的措施有:将钢渣粉碎(增大接触面积)、适当升高温度、适当提高稀硫酸浓度(任选两条);
【小问2详解】
滤渣1的成分除外,还有微溶的;试剂X需调节pH使沉淀且不引入新杂质,能与反应:,促进水解为,且不引入新杂质,C符合题意;
【小问3详解】
加入的目的是将氧化为,便于后续调pH时以形式除去;
【小问4详解】
已知沉淀完全时浓度,的溶度积。根据溶度积公式,代入数据可得,开立方得。结合水的离子积,计算,再由pH =lg,代入得;
【小问5详解】
“沉锰、氧化”时,与、反应生成,配平后离子方程式为;
【小问6详解】
由曲线可知,温度为时锰沉淀率最高;由氨锰比-锰沉淀率曲线可知,氨锰比为时锰沉淀率最高且趋于稳定;
【小问7详解】
基态原子的核电荷数为25,价层电子排布为,轨道表示式为;晶胞中原子数:,原子数:,晶胞体积为,晶体密度。
16. 乙基叔丁基醚()是一种性能优良的高辛烷值的汽油改良剂。某小组同学在实验室中利用乙醇和叔丁醇反应制取乙基叔丁基醚,反应原理如下:
主反应:
副反应:
相关物质信息如表所示。
物质
分子量
形态
密度/()
沸点/℃
溶解性
乙醇
46
无色透明液体
0.79
78.3
易溶于水
叔丁醇
74
无色透明液体
0.78
82.4
能与水、醇、酯等混溶
乙基叔丁基醚
102
无色透明液体
0.75
70
不溶于水,与醇、醚混溶
注:乙基叔丁基醚与水形成的共沸物的沸点约为51℃。
装置如图所示(夹持装置省略),实验步骤如下:
Ⅰ.粗品的制取
①按图组装好仪器。在烧瓶中加入45mL15%硫酸、15mL95%乙醇(过量)、12.5mL质量分数为90%的叔丁醇,混合均匀;加入几粒沸石,加热。
②当烧瓶中反应温度达到75~80℃时,产物便慢慢地被分馏出来;调整热源,使得分馏柱顶的蒸气温度保持在51℃,收集馏出液。
③当分馏柱顶的温度明显地上下波动时,停止分馏;全部分馏时间约1.5h,共收集粗产物14mL左右。Ⅱ.粗品的提纯
④将馏出液倒入分液漏斗中,用水多次洗涤,每次用5mL水;为了除去其中所含的醇,需要重复洗涤4~5次,直到醚层清澈透明。
⑤分出醚层,用少量无水碳酸钠干燥;将醚转移到干燥的回流装置中加入金属钠,加热回流。
⑥最后将回流装置改装为蒸馏装置,接收器用冰水浴冷却,蒸出乙基叔丁基醚,收集54~56℃的馏分。回答下列问题:
(1)图中冷凝管应选用___________(填标号),冷却水应该从___________(填“上”或“下”)口进入;步骤①中加入15%的硫酸而不用98%浓硫酸的原因是___________。
A. B. C.
(2)反应时控温75~80℃,可选用的加热方式为___________(填标号)加热;加热过程中发现忘加沸石,进行的操作是___________。
A.油浴 B.酒精灯 C.水浴 D.沙浴
(3)粗品提纯用水洗涤时,应该不时打开分液漏斗活塞放气,正确的放气图示为___________(填标号);最后应该从分液漏斗的___________(填“下口放出”或“上口倒出”)醚层。
A. B. C. D.
(4)步骤⑤中先用无水碳酸钠干燥,再加入金属钠回流的目的是___________。
(5)步骤⑥中接收器用冰水浴冷却并采用真空接收管的目的是___________。
(6)若称重后得到产品10.0g,则此次实验的产率为___________%(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1) ①. B ②. 下 ③. 浓硫酸有强氧化性和强脱水性,易使有机物炭化,还会促进醇发生消去等副反应,降低目标产物产率
(2) ①. C ②. 停止加热,冷却至室温后,再补加沸石
(3) ①. D ②. 上口倒出
(4)进一步除去醚层中残留的水和未洗净的乙醇、叔丁醇,干燥提纯产品
(5)真空接收管可适配减压蒸馏操作,让产物在较低温度下蒸出,避免蒸馏温度过高引发副反应;同时真空接收管密封性更好,配合冰水浴可以有效减少低沸点的乙基叔丁基醚挥发逸出,降低产物损失,提高产物产率 (6)83
【解析】
【分析】分馏收集产物时,需选用直形冷凝管;选用15%稀硫酸既能提供催化所需酸性,又能有效减少副反应;控制分馏柱顶温度在51℃,该温度是乙基叔丁基醚和水的共沸沸点,既可以及时把生成的产物和水蒸出,促进主反应平衡正向移动提高产率,又能减少乙醇、叔丁醇等原料被蒸出,避免粗产物混入过多原料杂质;乙基叔丁基醚密度()小于水,醚层在上层,分液时注意醚层需要从上口倒出;多次水洗可以充分除去粗产物中混有的易溶于水的乙醇、叔丁醇杂质,提高产物纯度;先用无水碳酸钠干燥除去大部分水,进一步用钠回流,进行除杂干燥;乙基叔丁基醚沸点仅70℃,属于低沸点易挥发物质,用冰水浴冷却接收器,可以减少产物挥发损失,同时降低可燃醚蒸气扩散带来的安全隐患,提高产率、减少污染。据此分析解答。
【小问1详解】
蒸馏操作中用直形冷凝管;冷凝水遵循“下进上出”,从下口进冷凝效果更好;浓硫酸具有强脱水性和强氧化性,会导致有机物炭化,引发更多副反应,因此用较低浓度的硫酸。
【小问2详解】
加热温度为75~80℃,低于100℃,水浴加热控温均匀、温度稳定,适合该温度范围;加热过程中不能直接加沸石,需停止加热冷却到室温后再补加,防止液体暴沸喷出。
【小问3详解】
分液漏斗放气的正确操作:振荡后将分液漏斗倒置,使活塞(下口)斜向上,打开活塞放气,D符合操作要求;乙基叔丁基醚密度(0.75)小于水,醚层在上层,分液时上层液体从上口倒出。
【小问4详解】
无水碳酸钠只能除去大部分水,残留的水和醇可以和金属钠反应,因此加金属钠可以进一步除杂干燥。
【小问5详解】
乙基叔丁基醚沸点低、易挥发,真空接收管可适配减压蒸馏操作,能降低乙基叔丁基醚的沸点,让产物在较低温度下蒸出,避免蒸馏温度过高引发副反应;同时真空接收管密封性更好,配合冰水浴可以有效减少低沸点的乙基叔丁基醚挥发逸出,降低产物损失,提高产物产率。
【小问6详解】
乙醇过量,以叔丁醇计算理论产量: ,理论产物质量 产率。
17. 丙烯是合成聚丙烯的核心原料,在催化剂的作用下,可由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备丙烯,反应历程如下:
反应Ⅰ(直接脱氢):
反应Ⅱ(氧化脱氢):
回答下列问题:
(1)反应 ___________。
(2)压强恒为0.85MPa时,向密闭容器中通入和Ar的混合气体,容器内仅发生反应Ⅰ;测得在不同投料比[]时,的平衡转化率()随温度的变化关系如图甲所示。
①图甲中投料比x分别为0.5、0.3、0.2,则___________,理由为___________。
②400℃时,反应Ⅰ的压强平衡常数___________MPa(用分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(3)初始压强为10MPa时,向恒容的密闭容器中按通入混合气体,发生反应Ⅰ、反应Ⅱ;测得各组分气体的物质的量随时间变化的关系如图乙所示。
①其中表示的曲线为___________(填标号);内,反应Ⅰ中的反应速率为___________。
②已知:的选择性,达到平衡时的选择性为___________(保留一位小数)。
③能够提高的选择性的措施有___________。
【答案】(1)
(2) ①. 0.5 ②. 恒压下,投料比x越大,Ar占比越高,等效于减压,平衡正向移动,平衡转化率越高,对应转化率最高,故=0.5 ③. 0.25
(3) ①. d ②. 0.4 ③. 71.4 ④. 使用对反应 I 选择性更高的催化剂(或控制较低的分压、优化反应温度等)
【解析】
【小问1详解】
反应Ⅰ(直接脱氢):
反应Ⅱ(氧化脱氢): ,根据盖斯定律目标反应可由(反应Ⅱ-反应Ⅰ×2)得到,则
【小问2详解】
反应Ⅰ为气体分子数增大的反应,在恒压条件下,加入惰性气体相当于减小反应体系分压,平衡向正反应方向移动,的平衡转化率升高。投料比越大,Ar占比越高,分压降低效果越显著,越大。图中曲线对应最高,故=0.5;
设初始时,(对应图中点(400,50),即x=0.2,=50%):转化的,平衡时:,,,,总物质的量,各物质分压,,,压强平衡常数:=0.25 MPa。
【小问3详解】
向恒容的密闭容器中按,由图可知,曲线a、b分别代表和的物质的量变化,图中,,则。在两个反应中均生成,所以其量最大,曲线c为,则曲线d为;
内:,恒容容器中压强与物质的量成正比,初始总压,总物质的量为50 mol。的分压变化:,反应速率;
时达到平衡:
生成消耗的:由反应Ⅰ,1 mol生成1 mol,由图中可得生成了5 mol,则消耗为5 mol,
生成消耗的:由反应Ⅱ,1 mol生成1 mol,由图中可得生成2 mol,则消耗的为2 mol,则共消耗的物质的量为7 mol,选择性为;
选择对反应Ⅰ催化活性更高、对反应Ⅱ催化活性更低的催化剂,促进生成、抑制完全氧化。
18. 硼替佐米是首个用于化疗的蛋白酶体抑制剂,可作为治疗多发性骨髓瘤的一线药物,也可用于套细胞淋巴瘤的治疗。硼替佐米的改进合成路线如图所示。
已知:①
②R1NHR2
回答下列问题:
(1)B的结构简式为___________,化学名称为___________。
(2)G中含氧官能团的名称为___________;E中含有___________个手性碳原子。
(3)的化学方程式为___________,反应类型为___________。
(4)F的同分异构体有多种,苯环连有的四元取代物有___________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有3组峰且峰面积比为2:3:6的有机物的结构简式为___________。
(5)补全以、、为主要原料合成的合成路线___________ (无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. ②. 3-甲基丁醛
(2) ①. 酰胺基、羧基 ②. 1
(3) ①. ++H2O ②. 取代反应
(4) ①. 6 ②. 或
(5)
【解析】
【分析】化合物A和化合物B发生反应生成化合物C,结合化合物A和化合物C的结构简式以及化合物B的分子式,可知化合物B的结构简式为:; 化合物C发生反应生成化合物D,化合物D发生反应生成化合物E;化合物F与在一定条件下发生取代反应生成化合物G,化合物G与化合物E发生反应生成化合物H,化合物H发生反应生成硼替佐米,据此解题。
【小问1详解】
根据分析可知,化合物B的结构简式为:;化学名称为:3-甲基丁醛;
【小问2详解】
根据化合物G的结构简式可知,G中含氧官能团的名称为:酰胺基、羧基;手性碳原子是指连有四个不同原子或原子团的饱和碳原子,由此可知化合物E中含有1个手性碳原子,图示为:;
【小问3详解】
根据分析可知,的化学方程式为:++H2O;反应类型为:取代反应;
【小问4详解】
化合物F的分子式为:,除去苯环和硝基后剩余3个碳原子,四元取代指苯环上除 -NO2外还有三个取代基(如三个甲基),则苯环连有的四元取代物的结构简式分别为:、、、、、,共6种;其中核磁共振氢谱有3组峰且峰面积比为2:3:6的有机物的结构简式为:或;
【小问5详解】
根据逆合成分析法,可知以、、为主要原料合成的合成路线为:。
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