内容正文:
化学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B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。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
以下数据可供解题时参考。
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 Na—23 Cl—35.5 Fe—56
一、选择题:本题共14小题,每小题3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. 化学在解决人类面临的资源、能源、环境和健康等问题方面发挥着不可替代的重要作用。下列说法错误的是
A. 利用明矾对海水进行淡化可缓解淡水资源紧缺的形势
B. 废弃的植物秸秆经水解、发酵等过程可生产燃料乙醇
C. 使用壳聚糖生产生物可降解地膜能减少“白色污染”
D. 布洛芬经成酯修饰后可降低对人体胃、肠道的刺激性
【答案】A
【解析】
【详解】A.明矾是净水剂,通过吸附水中悬浮物使水质澄清,但无法去除海水中的盐分,不能用于海水淡化,海水淡化需采用蒸馏、反渗透等方法,A错误;
B.植物秸秆含纤维素,经酸或酶水解为葡萄糖,再经微生物发酵可制取乙醇,属于可再生能源技术,B正确;
C.壳聚糖是天然高分子,可被微生物降解,替代传统塑料地膜可减少塑料残留污染,C正确;
D.布洛芬直接服用会刺激胃肠道,将其修饰为酯类前药,可降低刺激性,在体内水解后释放原药,D正确;
答案选A。
2. 下列化学用语表达错误的是
A. 甲醚的结构简式:
B. 中子数为8的碳原子:
C. HClO空间填充模型:
D. 的电子式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲醚的结构简式为,A正确;
B.碳原子的质子数为6,中子数为8,则质量数为14,元素符号表示为,B正确;
C.HClO中O作中心原子,H-O-Cl呈V形,空间填充模型正确表示HClO,C正确;
D.为共价化合物,电子式中不能有得失电子形成的离子键,正确的电子式为,D错误;
故选D。
3. 已知为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,所含分子数为
B. 超氧化钾与水发生歧化反应生成时转移的电子数为
C. 25℃时,溶液()中的数目为
D. 12 g石墨烯晶体(单层石墨)中含有的C-Cσ键的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下为液体,不能用气体摩尔体积来计算分子数,A错误;
B.超氧化钾中氧的化合价为,歧化反应方程式为:,生成时转移电子,故生成转移1 mol电子,电子数为,B正确;
C.完全电离,但和均能水解,pH=7时只能说明和的水解程度几乎相同,但溶液中的因水解使浓度小于,则2 L溶液中数目小于,C错误;
D.石墨烯中每个碳原子形成3个键,每个键被2个碳原子共享,则12 g石墨烯中含1 mol碳原子,有键数目为,D错误;
故答案为:B。
4. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向的稀溶液中通入过量气体:
B. 溶液腐蚀磨口玻璃塞:
C. 往溶液中滴加少量溶液:
D 乙醇使酸性溶液褪色:
【答案】A
【解析】
【详解】A.在的稀溶液中通入过量气体,提供了酸性环境,会被氧化为结合生成沉淀,被还原为NO气体,则该反应的离子方程式为:,A正确;
B.可溶于水且易电离,则该反应的离子方程式为:,B错误;
C.还原生成的会与过量的进一步反应生成FeS沉淀,则该反应的离子方程式为:,C错误;
D.乙醇在酸性中被氧化为而不是,则该反应的离子方程式为:,D错误;
故答案为:A。
5. 如图所示实验装置能达到相应实验目的的是
A. 装置甲:配制盐酸
B. 装置乙:实验室制备少量气体
C. 装置丙:检验溴乙烷的消去产物
D. 装置丁:除去中的少量
【答案】C
【解析】
【详解】A.容量瓶不能用于稀释溶液,只能用于定容,A不符合题意;
B.Cu与浓硫酸反应需在加热条件下进行,装置中没有酒精灯,B不符合题意;
C.溴乙烷在氢氧化钠的乙醇溶液中加热发生消去反应生成乙烯,反应中挥发出的乙醇蒸气不与溴水反应,只有乙烯可使溴水褪色,该装置能达到实验目的,C符合题意;
D.会与NaOH溶液反应,故不能用于除去中的NO,D不符合题意;
故选C。
6. 物质W具有良好的透光性能,可用于汽车挡风玻璃、眼镜镜片等的制作。一种合成路线如图:
下列说法错误的是
A. 该反应为缩聚反应
B. 物质X中最多有4个原子共直线
C. 1 mol物质Y最多能与2 mol NaOH反应
D. 物质W与足量反应生成的产物中含4n个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应由双官能团的 X 与 Y 反应生成高分子 W,同时脱去小分子甲醇,属于缩聚反应,A正确;
B.物质X的结构中,苯环为平面结构, 与苯环直接相连的原子在苯环平面内,X中苯环上有两个酚羟基且与苯环相连的碳原子为sp3杂化,呈四面体结构,苯环对位的O-H与苯环共平面,且苯环对位原子共直线,因此最多可存在4个原子共直线, B 正确;
C.物质Y为,物质Y最多能与发生水解反应生成甲醇和,C正确;
D.一个碳原子周围连接四个不同的原子或原子团为手性碳原子,Y与足量H2完全加成后的产物是,不存在手性碳原子,D错误;
答案选D。
7. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素,且只有X、Y同周期。W最外层只有一个电子,基态X、Y原子核外未成对电子的数目比为,Z是同周期主族元素中原子半径最小的元素。下列说法正确的是
A. 键角:
B. 第二电离能:
C. 的空间结构为V形
D. 电负性:
【答案】A
【解析】
【分析】根据题干信息,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素,且只有X、Y同周期。W最外层只有一个电子,确定为氢(H)。基态X、Y原子核外未成对电子数目比为3:2,结合原子序数和周期,X为氮(N,未成对电子3个),Y为氧(O,未成对电子2个)。Z是同周期主族元素中原子半径最小的元素,且Z在第三周期(X、Y在第二周期),确定为氯(Cl)。
【详解】A.比较和的键角。中氧原子为中心,氯原子电负性大于氢,使O上成键电子对向Cl偏移,减少了成建电子对之间的排斥,同时孤对电子排斥作用占主导,使得键角比大,A正确;
B.比较N和O的第二电离能。O+价层电子排布2s22p3,其2p轨道是半满状态,极其稳定,所以第二电离能很高,而N+价层电子排布为2s22p2,其2p轨道是非半充满状态,稳定性不如O+,因此第二电离能小于氧,故X < Y,B错误;
C.()中氮原子无孤对电子,为直线形,非V形,C错误;
D.电负性是原子吸引电子能力的量度,由于氧的原子半径比氯小,核电荷对外层电子的吸引力更强,因此氧的电负性更大,故Y > Z,D错误;
故答案选A。
8. 下列关于物质性质或应用的解释错误的是
选项
性质或应用
解释
A
丙酮易溶于水
丙酮是极性分子且能与水分子形成氢键
B
烷基磺酸钠可作洗涤剂
烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束
C
王水可溶解金、铂
浓盐酸的加入增强了浓硝酸的氧化性
D
冠醚(18-冠-6)可识别
18-冠-6能与形成超分子
A A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.丙酮是极性分子,其羰基氧原子可作为氢键受体与水分子形成氢键,因此易溶于水,A正确;
B.烷基磺酸钠是表面活性剂,其分子在水中形成胶束时,亲水的磺酸根基团向外与水接触,疏水的烷基链向内聚集,B正确;
C.王水溶解金、铂的主要原因是氯离子与金属离子形成稳定络合物(如),促进氧化反应,而非增强浓硝酸的氧化性,C错误;
D.18-冠-6的空腔大小与K+离子半径匹配,能通过配位作用形成超分子,实现选择性识别,D正确;
故答案选C。
9. 铍是一种重要的战略性金属,其性质与铝相似。一种以铍矿石[主要成分为,含少量等杂质]为原料制备铍的工艺流程如图:
已知:易溶于水,且其溶解度随温度升高而显著增大。下列说法错误的是
A. 若使用NaOH溶液“沉铍”,可能会导致铍的产率降低
B. “系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤
C. “气体X”的组成成分为、HF
D. “高温还原”时应在保护氛围中进行
【答案】D
【解析】
【分析】铍矿石[主要成分为,含少量等杂质]与硫酸反应,将Be、Al、Fe等元素溶解,而SiO2不溶,成为滤渣,滤液中加入硫酸铵,使 Al3+转化为 NH4Al(SO4)2固体析出,加入氨水调pH,使 Fe3+沉淀为Fe(OH)3,继续加入氨水,使 Be2+转化为 Be(OH)2沉淀,“转化”步骤中,Be(OH)2与HF反应生成,从溶液中分离出固体后灼烧,分解为 BeF2,同时回收气体 HF,用 Mg 还原 BeF2得到Be。
【详解】A.根据题目,铍的性质与铝相似,Be(OH)2是两性氢氧化物,既能溶于酸,也能溶于强碱。如果在“沉铍”步骤中使用 NaOH 溶液,过量的 NaOH 可能会溶解 Be(OH)2,导致铍的损失,从而降低产率,A正确;
B.已知易溶于水,且溶解度随温度升高而显著增大。从溶液中分离 固体,应采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等步骤,B正确;
C.在“转化”步骤中,Be(OH)2与 HF 反应生成。根据元素守恒,反应方程式可以表示为:,气体 X 应为 NH3 和 HF 的混合物。这些气体在灼烧 时会重新释放出来,可循环使用,C正确;
D.Mg 是活泼金属,在高温下会与 N2反应生成,这会导致 Mg 消耗,“高温还原”时不能在保护氛围中进行,D错误;
故选D。
10. 铑(Rh)在元素周期表中与钴(Co)同族,其配合物离子可催化甲醇羰基化,反应过程如图所示。已知存在一种配体种类、数目均相同的同分异构体,下列说法正确的是
A. Rh属于ds区元素
B. 中的杂化方式为
C. 甲醇羰基化的总反应为
D. 该过程中增大HI的浓度可提高甲醇的平衡转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.铑(Rh)在元素周期表中与钴(Co)同族,为d区元素,A错误;
B.存在一种配体种类、数目均相同的同分异构体,说明其空间结构为平面四方形,不可能采取杂化,B错误;
C.由元素守恒得“物质X”为,C正确;
D.HI为甲醇羰基化的催化剂,增大其浓度不能提高甲醇平衡转化率,D错误;
故选C。
11. 根据下列实验操作及现象得出的结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将新制氯水缓慢滴入含酚酞的氢氧化钠溶液中,溶液颜色逐渐褪去
氯水具有漂白性
B
向可能含有少量苯酚的苯样品中滴加足量浓溴水,未产生白色沉淀
该苯样品中不含苯酚
C
将少量固体用饱和溶液浸泡后过滤、洗涤,向所得滤渣上滴加稀盐酸,滤渣溶解且有气泡产生
该温度下,
D
用50mL注射器吸入和的混合气体,用橡胶塞封闭细管,推动活塞至10 mL处,气体颜色先变深后变浅
增大压强,平衡正向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.将新制氯水滴入含酚酞的氢氧化钠溶液中,溶液褪色可能是由于氯水中的酸中和了NaOH,导致溶液碱性减弱,酚酞褪色,也可能是氯水中的HClO漂白了酚酞,该实验操作无法得出氯水具有漂白性的结论,A错误;
B.生成的2,4,6-三溴苯酚易溶于苯,因此向含有少量苯酚的苯中滴加浓溴水不会观察到白色沉淀,不能证明不含苯酚,B错误;
C.实验中转化为,原因是饱和溶液中浓度大,使,产生沉淀,而非,C错误;
D.推动活塞压缩气体,压强增大,瞬间浓度增加导致颜色变深,随后平衡正向移动(生成更多无色),颜色变浅,符合勒夏特列原理,D正确;
故答案选D。
12. 我国科研人员提出了一种通过DAT的N-N偶联制备高附加值产品DAAT,同时实现高效低能耗制氢的电化学策略,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 气体Z为氧气
B. 电极Y发生的反应为
C. 当有1 mol电子通过电路时,理论上可生成11.2 L(标况下)
D. 该装置工作时,经阴离子交换膜由右室迁移到左室
【答案】B
【解析】
【分析】该装置为电解池,电极Y发生反应:,为阳极;电极X为阴极,发生还原反应。
【详解】A.电极X为阴极,发生还原反应,生成的气体Z为,A错误;
B.根据分析,电极Y发生反应:,B正确;
C.当有1 mol电子通过电路时,阴、阳极各生成,理论上共生成,标况下体积为22.4 L,C错误;
D.根据电解池中离子移动方向,由左室迁往右室,D错误;
故选B。
13. 某高温超导陶瓷由、、、、构成,其晶胞结构如图6所示。若晶胞中微粒p、q的分数坐标分别为和。下列说法错误的是
A. 该物质的化学式为
B. 晶胞中与的个数比为
C. 距离最近且相等的有6个
D. 微粒m的分数坐标为
【答案】C
【解析】
【详解】A.Y3+位于8个顶点,数目为 ,Ba2+全部位于晶胞棱上,数目为=2,Cu2+/Cu3+全部位于晶胞内部,共3个,O2-位于面上和晶胞内部,数目为,该物质的化学式为,A正确;
B.该物质的化学式为,O为-2价,Ba为+2价,Y为+3价,设Cu2+的个数为x,Cu3+的个数为y。则有
、,解得、 ,与的个数比为,B正确;
C.以位于顶点的为研究对象,由晶胞结构可知,距离最近且相等的有8个,位于为中心的8个晶胞中,C错误;
D.若晶胞中微粒p、q的坐标分别为和,m原子在x方向为晶胞中心,z方向实际坐标为(c-z) pm,分数坐标为,即分数坐标为,D正确;
故答案选C。
14. 已知25℃时溶液的pH为8.91。室温下,向溶液中加入NaOH固体(忽略此过程中溶液温度和体积的变化),溶液中或随pH的变化如图。下列说法错误的是
A. 表示随pH的变化
B. A点溶液中存在:
C. 溶液中:
D. C点溶液中存在:
【答案】D
【解析】
【分析】室温下,向溶液中加入NaOH固体,溶液中或随pH的变化如图。、。当pH相同时,,故表示随pH的变化,表示随pH的变化。根据A点(1.25,0)数据可知,pH=1.25时,计算可得;根据B点(3.82,0)数据可知,pH=3.82时,计算可得。
【详解】A.表示随pH的变化,A正确;
B.A点(1.25,0)溶液中存在电荷守恒:,根据纵坐标数据可知,即,故,B正确;
C.溶液中,的电离常数为,水解常数,即电离程度大于水解程度,故,C正确;
D.25℃时,溶液的pH为8.91,C点溶液的pH大于8.91,故溶液中的溶质为和NaOH,由物料守恒可得,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 氧化铈是一种应用广泛的稀土氧化物。一种以氟碳铈矿(主要成分为,含、等杂质)为原料制备的流程如图:
已知:①氧化性:;
②的氢氧化物难溶于水,其复盐难溶于水和强酸。
回答下列问题:
(1)位于元素周期表第___________族。
(2)中的空间构型为___________;写出“焙烧”过程中转化为和的化学方程式:___________。
(3)为践行“绿色化学”生产理念,“试剂Y”应选择___________(填“盐酸”“硫酸”或“二者均可”);“滤渣”的主要成分为___________。
(4)“酸浸”后铈元素主要以形式存在,“转化Ⅰ”加入硫脲的目的是___________。
(5)“沉铈”时发生的离子方程式为___________。
(6)下列仪器中,由制时需用到的、含硅酸盐材质的有___________(填仪器名称)。
【答案】(1)ⅢB (2) ①. 平面三角形 ②.
(3) ①. 硫酸 ②. 、
(4)将还原为()(合理即可)
(5)
(6)坩埚、泥三角
【解析】
【分析】在空气中焙烧得到、和。因氧化性:,会与盐酸反应,故“试剂Y”选择硫酸;和在硫酸作用下转化为,“滤渣”为难溶于水的和,在硫脲作用下被还原为,加入使转化为难溶于水的,再与NaOH发生沉淀转化反应得到,经盐酸溶解得到含的溶液,与反应得,在空气中灼烧得到。
【小问1详解】
属于稀土元素,位于元素周期表第ⅢB族。
【小问2详解】
的中心原子由3条键,无孤对电子,空间构型为平面三角形。
“焙烧”过程中转化为和的化学方程式。
【小问3详解】
会与盐酸反应有毒的气体,故“试剂Y”选择硫酸。
根据分析“滤渣”的主要成分为和。
【小问4详解】
“酸浸”后铈元素主要以的形式存在,“转化Ⅰ”加入硫脲的目的是将还原为。
【小问5详解】
“沉铈”时与反应得,发生的离子方程式为。
【小问6详解】
由制时需要进行灼烧,用到的仪器有坩埚、泥三角和酒精灯。图中有的仪器是坩埚、泥三角。
16. 二茂铁可用于燃料抗爆、消烟助燃等。实验室利用环戊二烯、氢氧化钠和氯化亚铁制备二茂铁的装置如图。
实验步骤:
ⅰ.往三颈烧瓶中加入60 mL无水乙醚、8.00 g研成粉状的NaOH固体,通入,在25~30℃下搅拌15 min;
ⅱ.在搅拌条件下通过仪器B依次缓慢向三颈烧瓶中滴入试剂①、试剂②,得棕褐色液体;
ⅲ.将棕褐色液体转入分液漏斗中,依次用盐酸、水洗涤2次,得橙黄色溶液,蒸去溶剂,得二茂铁粗产品。
相关物质的性质如下:
物质
熔点/℃
沸点/℃
其他性质
环戊二烯
-97.2
41.5
难溶于水,能与醇、醚混溶;具有酸性,其负离子易被氧化
二茂铁
173(100℃时开始升华)
249
橙黄色晶体,难溶于水,易溶于醇、醚等有机溶剂;对碱和非氧化性酸稳定
乙醚
-116
34.6
微溶于水,密度小于水,易挥发
二甲基亚砜
——
——
极性溶剂
回答下列问题:
(1)仪器A的作用是___________,仪器B的名称为___________。
(2)步骤ⅰ中通入的目的是___________。
(3)步骤ⅱ中试剂①、试剂②分别为A或B,为提高本实验中二茂铁的产率,试剂①应为___________(填序号)。
A.5.6 mL(约0.08 mol)新制的环戊二烯
B.20 mL溶有的二甲基亚砜
(4)由环戊二烯、氢氧化钠和氯化亚铁制得二茂铁的化学方程式为___________。
(5)二茂铁的晶体类型为___________。结合题目信息,本实验所得二茂铁粗产品可经___________(填操作名称)进行简易提纯,若提纯后得到3.72 g纯净的二茂铁,则本实验的产率为___________%(结果保留1位小数)。
【答案】(1) ①. 冷凝回流乙醚 ②. 恒压滴液漏斗
(2)排出装置内的空气,避免和被氧化,提高产率
(3)A (4)
(5) ①. 分子晶体 ②. 升华 ③. 66.7
【解析】
【分析】利用环戊二烯()、氢氧化钠和氯化亚铁制备二茂铁的反应原理为与环戊二烯反应得到环戊二烯负离子,环戊二烯负离子再与二价铁离子反应得二茂铁。
【小问1详解】
溶剂乙醚易挥发,球形冷凝管的作用是冷凝回流乙醚。
仪器B的名称为恒压滴液漏斗。
【小问2详解】
环戊二烯负离子及二价铁易被氧化,故通入的目的是排出装置内的空气,避免和被氧化,提高产率。
【小问3详解】
为了避免二价铁与反应,应先加入5.6 mL(约0.08 mol)新制的环戊二烯,故选A。
【小问4详解】
由环戊二烯、氢氧化钠和氯化亚铁制得二茂铁的化学方程式为。
【小问5详解】
二茂铁易溶于有机溶剂且熔、沸点较低,故其晶体类型为分子晶体;利用其在100℃时开始升华可采取升华法对其简易提纯;的物质的量为0.03 mol,实验中环戊二烯、均过量,故二茂铁理论产量为0.03 mol,。
17. 乙醛是重要的化工原料,工业上利用乙醇催化无氧脱氢制乙醛的反应为 。回答下列问题:
(1)不同催化剂作用下单个脱氢反应过程中的能量变化如图(其中吸附在催化剂表面上的物质用*或ad标注):
①已知,乙醇无氧脱氢反应的___________(计算结果保留2位有效数字)。
②催化效果较好的是催化剂___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。在该催化剂的作用下,乙醇无氧脱氢制乙醛的决速步的活化能为___________eV。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量发生催化无氧脱氢制乙醛,下列叙述能说明反应达到平衡状态的是___________(填序号)。
A. 断裂1 mol C—H键的同时形成1 mol H—H键
B. 容器内的压强不再变化
C. 混合气体的平均摩尔质量不再变化
D. 容器内的不再变化
(3)分别向压强恒为和的密闭容器中通入等物质的量的发生催化无氧脱氢反应,测得平衡时体系中和的体积分数与温度(T)、压强(p)的关系如图:
①曲线表示___________(填“乙醇”或“乙醛”)的体积分数随温度的变化趋势。
②压强___________(填“>”或“<”),判断理由为___________。
③600K、条件下,乙醇无氧脱氢反应的平衡常数___________kPa(用含的式子表示)。
【答案】(1) ①. +96 ②. Ⅱ ③. 1.22 (2)BC
(3) ①. 乙醇 ②. > ③. 乙醇无氧脱氢反应为气体分子数增大的反应,其他条件相同时,压强增大,平衡逆移,平衡体系中乙醇的体积分数增大(合理即可) ④.
【解析】
【小问1详解】
①该反应反应物能量低于生成物能量,根据得,反应;
②催化剂Ⅱ条件下反应的活化能更小,催化效果较好的是催化剂Ⅱ;决速步骤为慢反应,为活化能大的基元反应,该催化剂的作用下,乙醇无氧脱氢制乙醛的决速步的活化能为1.01eV-(-0.21eV)=1.22eV;
【小问2详解】
A.断裂1 mol C—H键的同时形成1 mol H—H键,均代表正反应,不能说明反应达到平衡状态,A错误;
B.该反应为非等体积反应,恒容容器内的压强不再变化,即气体总的物质的量不再变化,能说明反应达到平衡状态,B正确;
C.根据,混合气体的平均摩尔质量不再变化,即气体总的物质的量不再变化,能说明反应达到平衡状态,C正确;
D.根据反应,容器内的恒为1,不能说明反应达到平衡状态,D错误;
故选BC;
【小问3详解】
①乙醇无氧脱氢制乙醛为吸热反应,温度升高,平衡正移,平衡体系中乙醇的体积分数减小、乙醛体积分数增大,故表示乙醇的体积分数随温度的变化趋势;
②乙醇无氧脱氢反应为气体分子数增大的反应,其他条件相同时,压强增大,平衡逆移,平衡体系中乙醇的体积分数增大,故;
③温度升高,平衡正移,乙醛的体积分数增大,表示乙醛的体积分数,、条件下,由可知,平衡体系中乙醛的体积分数为0.4,故的体积分数为0.4,乙醇的体积分数为0.2,。
18. 有机物W可用于精神类疾病的治疗,其一种合成路线如图:
已知:(、为烃基或H,、为烃基)。
回答下列问题:
(1)G的化学名称为___________。
(2)W中含氧官能团的名称为___________。
(3)写出C→D发生的化学方程式:___________。
(4)E的同分异构体中,含且不含环状结构的有___________种(不考虑立体异构)。
(5)的转化经历,反应①经加成、消去两步进行,其中加成产物的结构简式为___________;反应②的类型为___________。
(6)参照上述路线,设计以环己烯和甲醇为原料(其他无机试剂任选)制备的合成路线_________。
【答案】(1)4-氟苯甲胺(对氟苯甲胺)
(2)酰胺基、醚键 (3)
(4)21 (5) ①. ②. 还原反应
(6)
【解析】
【分析】由已知反应可得C的结构简式为,C经酸性水解得到D,D的结构简式为,E()和F()得到H,由W的结构逆推可得H的结构简式为。
【小问1详解】
G中苯环的对位含有碳氟键和甲胺,化学名称为4-氟苯甲胺(对氟苯甲胺)。
【小问2详解】
W中含氧官能团的名称为酰胺基、醚键。
【小问3详解】
C经酸性水解得到D ,C→D发生的化学方程式。
【小问4详解】
E的同分异构体中除含外,还余5个碳原子和1个不饱和度,把当做取代基,则E的同分异构体有,共21种。
【小问5详解】
E经加成反应、消去反应得到物质X,其中加成产物的结构简式为,X转化为H的过程中得H被还原,故反应②为还原反应。
【小问6详解】
结合已知信息合成,需要合成两个酯基的有机物,环己烯先由酸性高锰酸钾氧化为己二酸,再发生酯化反应生成含有两个酯基的有机物,然后在甲醇钠的条件下合成,再发生水解得到目标产物,具体合成路线为:。
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化学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B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。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
以下数据可供解题时参考。
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 Na—23 Cl—35.5 Fe—56
一、选择题:本题共14小题,每小题3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. 化学在解决人类面临的资源、能源、环境和健康等问题方面发挥着不可替代的重要作用。下列说法错误的是
A. 利用明矾对海水进行淡化可缓解淡水资源紧缺的形势
B. 废弃的植物秸秆经水解、发酵等过程可生产燃料乙醇
C. 使用壳聚糖生产生物可降解地膜能减少“白色污染”
D. 布洛芬经成酯修饰后可降低对人体胃、肠道的刺激性
2. 下列化学用语表达错误的是
A. 甲醚的结构简式:
B. 中子数为8的碳原子:
C. HClO的空间填充模型:
D. 的电子式:
3. 已知为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,所含分子数为
B. 超氧化钾与水发生歧化反应生成时转移电子数为
C. 25℃时,溶液()中的数目为
D. 12 g石墨烯晶体(单层石墨)中含有的C-Cσ键的数目为
4. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向的稀溶液中通入过量气体:
B. 溶液腐蚀磨口玻璃塞:
C. 往溶液中滴加少量溶液:
D. 乙醇使酸性溶液褪色:
5. 如图所示实验装置能达到相应实验目的的是
A. 装置甲:配制盐酸
B. 装置乙:实验室制备少量气体
C. 装置丙:检验溴乙烷的消去产物
D. 装置丁:除去中的少量
6. 物质W具有良好透光性能,可用于汽车挡风玻璃、眼镜镜片等的制作。一种合成路线如图:
下列说法错误的是
A. 该反应为缩聚反应
B. 物质X中最多有4个原子共直线
C. 1 mol物质Y最多能与2 mol NaOH反应
D. 物质W与足量反应生成的产物中含4n个手性碳原子
7. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素,且只有X、Y同周期。W最外层只有一个电子,基态X、Y原子核外未成对电子的数目比为,Z是同周期主族元素中原子半径最小的元素。下列说法正确的是
A. 键角:
B. 第二电离能:
C. 的空间结构为V形
D. 电负性:
8. 下列关于物质性质或应用的解释错误的是
选项
性质或应用
解释
A
丙酮易溶于水
丙酮是极性分子且能与水分子形成氢键
B
烷基磺酸钠可作洗涤剂
烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束
C
王水可溶解金、铂
浓盐酸的加入增强了浓硝酸的氧化性
D
冠醚(18-冠-6)可识别
18-冠-6能与形成超分子
A. A B. B C. C D. D
9. 铍是一种重要的战略性金属,其性质与铝相似。一种以铍矿石[主要成分为,含少量等杂质]为原料制备铍的工艺流程如图:
已知:易溶于水,且其溶解度随温度升高而显著增大。下列说法错误的是
A. 若使用NaOH溶液“沉铍”,可能会导致铍的产率降低
B. “系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤
C. “气体X”的组成成分为、HF
D. “高温还原”时应在保护氛围中进行
10. 铑(Rh)在元素周期表中与钴(Co)同族,其配合物离子可催化甲醇羰基化,反应过程如图所示。已知存在一种配体种类、数目均相同的同分异构体,下列说法正确的是
A. Rh属于ds区元素
B. 中的杂化方式为
C. 甲醇羰基化总反应为
D. 该过程中增大HI的浓度可提高甲醇的平衡转化率
11. 根据下列实验操作及现象得出的结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将新制氯水缓慢滴入含酚酞的氢氧化钠溶液中,溶液颜色逐渐褪去
氯水具有漂白性
B
向可能含有少量苯酚的苯样品中滴加足量浓溴水,未产生白色沉淀
该苯样品中不含苯酚
C
将少量固体用饱和溶液浸泡后过滤、洗涤,向所得滤渣上滴加稀盐酸,滤渣溶解且有气泡产生
该温度下,
D
用50mL注射器吸入和的混合气体,用橡胶塞封闭细管,推动活塞至10 mL处,气体颜色先变深后变浅
增大压强,平衡正向移动
A. A B. B C. C D. D
12. 我国科研人员提出了一种通过DAT的N-N偶联制备高附加值产品DAAT,同时实现高效低能耗制氢的电化学策略,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 气体Z为氧气
B. 电极Y发生的反应为
C. 当有1 mol电子通过电路时,理论上可生成11.2 L(标况下)
D. 该装置工作时,经阴离子交换膜由右室迁移到左室
13. 某高温超导陶瓷由、、、、构成,其晶胞结构如图6所示。若晶胞中微粒p、q的分数坐标分别为和。下列说法错误的是
A. 该物质的化学式为
B. 晶胞中与的个数比为
C. 距离最近且相等的有6个
D. 微粒m的分数坐标为
14. 已知25℃时溶液的pH为8.91。室温下,向溶液中加入NaOH固体(忽略此过程中溶液温度和体积的变化),溶液中或随pH的变化如图。下列说法错误的是
A. 表示随pH的变化
B. A点溶液中存在:
C. 溶液中:
D. C点溶液中存在:
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 氧化铈是一种应用广泛的稀土氧化物。一种以氟碳铈矿(主要成分为,含、等杂质)为原料制备的流程如图:
已知:①氧化性:;
②的氢氧化物难溶于水,其复盐难溶于水和强酸。
回答下列问题:
(1)位于元素周期表第___________族。
(2)中的空间构型为___________;写出“焙烧”过程中转化为和的化学方程式:___________。
(3)为践行“绿色化学”生产理念,“试剂Y”应选择___________(填“盐酸”“硫酸”或“二者均可”);“滤渣”的主要成分为___________。
(4)“酸浸”后铈元素主要以的形式存在,“转化Ⅰ”加入硫脲的目的是___________。
(5)“沉铈”时发生的离子方程式为___________。
(6)下列仪器中,由制时需用到的、含硅酸盐材质的有___________(填仪器名称)。
16. 二茂铁可用于燃料抗爆、消烟助燃等。实验室利用环戊二烯、氢氧化钠和氯化亚铁制备二茂铁的装置如图。
实验步骤:
ⅰ.往三颈烧瓶中加入60 mL无水乙醚、8.00 g研成粉状的NaOH固体,通入,在25~30℃下搅拌15 min;
ⅱ.在搅拌条件下通过仪器B依次缓慢向三颈烧瓶中滴入试剂①、试剂②,得棕褐色液体;
ⅲ.将棕褐色液体转入分液漏斗中,依次用盐酸、水洗涤2次,得橙黄色溶液,蒸去溶剂,得二茂铁粗产品。
相关物质的性质如下:
物质
熔点/℃
沸点/℃
其他性质
环戊二烯
-97.2
41.5
难溶于水,能与醇、醚混溶;具有酸性,其负离子易被氧化
二茂铁
173(100℃时开始升华)
249
橙黄色晶体,难溶于水,易溶于醇、醚等有机溶剂;对碱和非氧化性酸稳定
乙醚
-116
34.6
微溶于水,密度小于水,易挥发
二甲基亚砜
——
——
极性溶剂
回答下列问题:
(1)仪器A的作用是___________,仪器B的名称为___________。
(2)步骤ⅰ中通入目的是___________。
(3)步骤ⅱ中试剂①、试剂②分别为A或B,为提高本实验中二茂铁的产率,试剂①应为___________(填序号)。
A.5.6 mL(约0.08 mol)新制的环戊二烯
B.20 mL溶有二甲基亚砜
(4)由环戊二烯、氢氧化钠和氯化亚铁制得二茂铁的化学方程式为___________。
(5)二茂铁的晶体类型为___________。结合题目信息,本实验所得二茂铁粗产品可经___________(填操作名称)进行简易提纯,若提纯后得到3.72 g纯净的二茂铁,则本实验的产率为___________%(结果保留1位小数)。
17. 乙醛是重要的化工原料,工业上利用乙醇催化无氧脱氢制乙醛的反应为 。回答下列问题:
(1)不同催化剂作用下单个脱氢反应过程中的能量变化如图(其中吸附在催化剂表面上的物质用*或ad标注):
①已知,乙醇无氧脱氢反应的___________(计算结果保留2位有效数字)。
②催化效果较好的是催化剂___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。在该催化剂的作用下,乙醇无氧脱氢制乙醛的决速步的活化能为___________eV。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量发生催化无氧脱氢制乙醛,下列叙述能说明反应达到平衡状态的是___________(填序号)。
A. 断裂1 mol C—H键的同时形成1 mol H—H键
B. 容器内的压强不再变化
C. 混合气体的平均摩尔质量不再变化
D. 容器内的不再变化
(3)分别向压强恒为和的密闭容器中通入等物质的量的发生催化无氧脱氢反应,测得平衡时体系中和的体积分数与温度(T)、压强(p)的关系如图:
①曲线表示___________(填“乙醇”或“乙醛”)的体积分数随温度的变化趋势。
②压强___________(填“>”或“<”),判断理由为___________。
③600K、条件下,乙醇无氧脱氢反应的平衡常数___________kPa(用含的式子表示)。
18. 有机物W可用于精神类疾病的治疗,其一种合成路线如图:
已知:(、为烃基或H,、为烃基)。
回答下列问题:
(1)G的化学名称为___________。
(2)W中含氧官能团的名称为___________。
(3)写出C→D发生的化学方程式:___________。
(4)E的同分异构体中,含且不含环状结构的有___________种(不考虑立体异构)。
(5)的转化经历,反应①经加成、消去两步进行,其中加成产物的结构简式为___________;反应②的类型为___________。
(6)参照上述路线,设计以环己烯和甲醇为原料(其他无机试剂任选)制备的合成路线_________。
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