内容正文:
2025-2026学年下学期化学高三阶段作业(一)
注意事项:
1.本试卷共8页,18小题,满分100分,考试时间75分钟。
2.本试卷为试题卷和答题卡,答案要求写在答题卡上,在试题卷上作答不给分。
相对原子质量H-1 C-12 O-16 Cl-35.5 Ce-140
一、单项选择题:本大题共14个小题,每小题3分,共42分。每题只有一个选项是符合题目要求。
1. 化学根植于生活、融汇于传统工艺与现代消费,下列对生活生产及传统工艺中的化学说法正确的是
A. 某网传说法“维生素C可促进补铁剂吸收,因此补铁时可大量服用维生素C”
B. 某铁锅烹饪广告称“铁锅煮酸食能补铁,可补充人体必需的微量元素铁,且能替代补铁药剂”
C. 传统制瓷工艺中,瓷器表面的釉层为无机硅酸盐材料,其耐腐蚀、耐高温均与组成结构有关
D. 某饮用水广告称“本品为纯天然矿泉水,不含任何化学物质,含多种微量元素有益健康”
【答案】C
【解析】
【详解】A.维生素C具有还原性,可将还原为易被人体吸收的,能促进补铁剂吸收,但大量服用维生素C会引发身体不良反应,不能过量摄入,A错误;
B.铁锅煮酸食时,铁与酸反应仅能生成极少量亚铁离子,补铁效果微乎其微,无法替代补铁药剂,B错误;
C.瓷器表面的釉属于传统无机硅酸盐材料,其耐腐蚀、耐高温的性能是由硅酸盐的组成和稳定的空间结构决定的,C正确;
D.矿泉水中含有的水、各类矿物质都属于化学物质,D错误;
故选C。
2. 关于、和的结构与性质,下列说法错误的是
A. 沸点: B. 键角:
C. 中心原子杂化方式相同 D. 第一电离能:
【答案】B
【解析】
【详解】A.和均为分子晶体,相对分子质量更大,范德华力更强,沸点更高,故A正确;
B.的中心O的价层电子对数均为,中心均为杂化,含2个孤电子对,电负性大于,中成键电子对更靠近,成键电子对间斥力更小,且原子半径大于,中两个的空间位阻更大、斥力更强,故键角,故B错误;
C.中心价层电子对数为,、中心价层电子对数均为4,三者中心原子均为杂化,杂化方式相同,故C正确;
D.同周期元素第一电离能呈增大趋势,但由于的轨道为半充满稳定结构,其第一电离能大于O,故第一电离能,故D正确;
故选B。
3. 实验安全是科学探究的基石,规范的操作要求是规避实验风险的关键。下列化学实验的安全操作要求错误的是
A. 进行氯气的性质实验时,多余的氯气需用氢氧化钠溶液吸收,严禁直接排放
B. 称量有腐蚀性的固体药品(如)时,需将药品放在烧杯中,禁止直接置于托盘上
C. 用胶头滴管向试管中滴加浓硝酸时,滴管尖端可紧贴试管内壁,防止液体溅出伤人
D. 用苯萃取溴水中的溴并进行分液操作时,分液漏斗下端紧贴烧杯内壁,振荡后需打开活塞放气再静置分层
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯气有毒,直接排放会污染环境,可与氢氧化钠溶液反应被吸收,因此多余氯气需用氢氧化钠溶液吸收,A正确;
B.NaOH等腐蚀性固体易潮解、有强腐蚀性,直接放在托盘上会腐蚀托盘,因此需放在烧杯中称量,B正确;
C.胶头滴管滴加液体时需垂直悬空于试管上方,若尖端紧贴试管内壁会沾染试管内的杂质,进而污染原试剂瓶中的浓硝酸,该操作不符合规范,C错误;
D.分液时分液漏斗下端紧贴烧杯内壁可防止液体飞溅,振荡后苯挥发会使分液漏斗内压强过大,打开活塞放气可避免安全隐患,D正确;
故选C。
4. 奥司他韦对亚型流感病毒引起的流行性感冒有治疗和预防作用,其结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 奥司他韦分子中碳原子采取和杂化
B. 不存在能使溶液显紫色的同分异构体
C. 1mol该物质最多能与发生反应
D. 酰胺基(-CONH-)中比甲胺()中的键角大
【答案】B
【解析】
【详解】A.奥司他韦中碳碳双键、碳氧双键的碳原子为杂化,所有饱和碳原子(烷基碳、环上饱和碳)为杂化,因此分子中碳原子同时存在和杂化,A正确;
B.能使溶液显紫色,说明含酚羟基。奥司他韦的不饱和度为,苯环本身不饱和度为,该不饱和度与苯环的不饱和度相等,因此可以存在含酚羟基的同分异构体,B错误;
C.奥司他韦含酯基、酰胺基,酯基水解消耗;酰胺基水解消耗;分子中的氨基是碱性基团,不与反应,因此最多消耗,C正确;
D.酰胺基中的孤对电子与羰基共轭,接近杂化,杂化轨道的成分更高,键角更大;而甲胺中为杂化,还有一对孤对电子,孤对电子对成键电子对的斥力更大,键角更小,因此酰胺基中更大,D正确;
故选B。
5. 离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的结构如图所示,下列说法中错误的是
A. 除H外其他原子最外层均满足8电子稳定结构
B. 该离子液体中阴离子的空间构型为正八面体
C. 已知其阳离子的环状结构中含有大键,该大键应表示为
D. 相比传统有机溶剂,该离子液体具有难挥发的优点
【答案】A
【解析】
【详解】A.PF中P与F形成6个P-F键,P原子最外层有5个电子,因此PF中P最外层电子超过8个,故A说法错误;
B.PF中P与F形成6个P-F键,根据电子对互斥理论可知,PF空间构型为正八面体形,故B说法正确;
C.咪唑共平面,含有大π键,咪唑有5个原子,每个碳原子提供1个电子,N原子形成3个σ键,N原子提供1个孤电子对,N+形成3个σ键,且失去1个电子,只能提供1个电子,即该大π键可以表示为,故C说法正确;
D.传统有机溶剂为分子晶体,分子间作用力为范德华力,该液体为离子液体,存在离子键,离子键的强度高于范德华力,因此该离子液体难挥发,故D说法正确;
答案为A。
6. 由下列实验事实得出的结论正确的是
选项
实验事实
结论
A
将溶液与溶液混合,产生白色胶状沉淀
两溶液中离子的水解相互促进
B
将点燃的镁条迅速伸入集满的集气瓶中,产生白烟和黑色固体
具有氧化性
C
向溶液中通入,产生白色沉淀
D
密闭容器中发生反应:,压缩容器体积,气体颜色变深
压强增大,平衡逆向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.Na[Al(OH)4]与NaHCO3反应的本质是[Al(OH)4]-结合电离出的H+生成Al(OH)3沉淀,不属于水解相互促进,A错误;
B.镁在CO2中燃烧生成MgO和C,CO2中C元素化合价从+4降低到0,作氧化剂,体现氧化性,B正确;
C.Ca(ClO)2溶液中通CO2生成CaCO3和HClO说明Ka1(H2CO3)>Ka(HClO),C错误;
D.该反应反应前后气体分子数相等,增大压强平衡不移动,颜色变深是因为体积压缩导致I2浓度增大,D错误;
故选B。
7. 偏二甲肼与四氧化二氮的反应,是火箭推进器的核心反应,下列关于该反应及反应物、生成物的结构与性质说法正确的是
A. 反应中每生成,转移的电子数为
B. 分子中的共价键:
C. 偏二甲肼分子间的氢键:
D. 的VSEPR模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.,中和C化合价升高,中化合价降低,每生成3molN2,N2O4共得到4×4mol=16mol电子,得电子总数=失电子总数=转移电子总数,故转移电子数为,A错误;
B.的结构式为,有1个键,2个键,图中表示仅为键,B错误;
C.氢键的表示方法为:,X、Y代表N、O、F,则偏二甲肼分子间氢键表示为:,C错误;
D.的的价层电子对数为2且无孤电子对,故VSEPR模型为直线形,与图示一致,D正确;
故选D。
8. 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):①取标准溶液,加入过量,加酸化,溶液颜色呈棕黄色;②向①所得溶液中加入废水,有白色沉淀,溶液颜色呈黄色;③向②中加入过量KI;④向③中溶液滴加2滴淀粉溶液做指示剂,用标准溶液滴定至终点并读数。已知:,和溶液颜色均为无色。下列说法错误的是
A. ①中发生的反应为
B. ①③中避光、加盖可抑制或的挥发以及预防的干扰
C. ④中消耗的越多,说明废水中苯酚含量越多
D. ④中滴定终点现象为溶液由蓝色变为无色,且30s不变色
【答案】C
【解析】
【详解】A.①中酸性条件下与发生归中反应生成,离子方程式书写正确,A正确;
B.易挥发、易升华,易被氧化,避光、加盖可减少二者的挥发和升华,同时避免氧化造成干扰,B正确;
C.①生成的总量固定,废水中苯酚含量越多,与苯酚反应消耗的越多,剩余越少,与反应生成的越少,滴定消耗的越少,故消耗越多说明苯酚含量越少,C错误;
D.淀粉遇显蓝色,滴定终点时被完全消耗,溶液由蓝色变为无色,且30s不变色,D正确;
故选C。
9. 时,真空密闭容器中加入足量,发生反应,的分压随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线II较曲线I先达到平衡,可能是升高温度或加入催化剂
B. 时,该反应的分压平衡常数
C. S的体积分数不变,能说明该反应达到平衡状态
D. 时,点压缩容器体积,平衡逆向移动,新平衡时不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.曲线Ⅰ和曲线Ⅱ平衡时S分压相等,曲线Ⅱ压强变化比较快,可知曲线Ⅱ可能是使用了催化剂,但是升高温度会使平衡时Q的分压变化,最后不会达到相等,故A错误;
B.T℃,该反应平衡时Q的平衡分压为5kPa,则S的分压为10kPa ,Kp=(10kPa)2×5kPa=500(kPa)3,故B错误;
C.反应,R为固体,S与Q的分压比恒为2:1,Q的体积分数始终不变,故C错误;
D.T℃时,M点压缩容器体积,平衡逆向移动,平衡常数K只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,新平衡时c(S)与原平衡浓度相等,故D正确;
答案选D。
10. 某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示,、、、是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Y、Z位于同一周期,基态原子的价电子排布式为,下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 同周期第一电离能比小的元素有4种
C. 该阴离子中含有19个键
D. 由W、Y、Z构成的化合物可能为离子化合物
【答案】D
【解析】
【分析】已知基态X原子价电子排布为,(轨道最多填充2个电子),故X为(价电子); W、X、Y、Z原子序数依次增大,且X、Y、Z同周期(第二周期),结构中Y形成3根键,故Y为;Z原子序数大于Y,且Z形成1根键,故Z为;W原子序数小于X(),且W与C成单键,故W为。 最终元素:。
【详解】A.电负性顺序:,A错误;
B.第二周期元素第一电离能顺序:,第一电离能小于N的元素有共5种,不是4种,B错误;
C.3个含个σ键;与中心C之间1个σ键;中心C连2个共2个σ键;中心C与氰基C之间1个σ键;含1个σ键;总σ键数为,不是19,C错误;
D.W(H)、Y(N)、Z(F)可构成,由和构成,属于离子化合物,D正确;
故选D。
11. 近日,一种新型异步反向双离子电池被我国科学家研制出来,创新性地将阴离子与阳离子存储解耦为异步双向过程,其电池结构如下图所示,工作原理为:。下列说法不正确的是
A. 放电时,电极B为正极
B. 放电时,电极A附近溶液pH增大
C. 充电时,电极B的电极反应式:
D. 充电时,若有通过隔膜,则理论上电极质量增加
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,放电时,电极A是原电池的负极,氢氧根离子作用下Mg-Y-Hx在负极失去电子发生氧化反应生成Mg-Y和水,电极B为正极,钠离子作用下二氧化锰在正极得到电子发生还原反应生成NaxMnO2;充电时,与直流电源负极相连的电极A是电解池的阴极,在水分子作用下Mg-Y在阴极得到电子发生还原反应生成Mg-Y-Hx,电极B为阳极,NaxMnO2在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化锰和钠离子。
【详解】A.由分析可知,电极B为正极,A正确;
B.由分析可知,放电时,电极A是原电池的负极,氢氧根离子作用下Mg-Y-Hx在负极失去电子发生氧化反应生成Mg-Y和水,则电极A附近溶液中氢氧根离子浓度减小,溶液pH减小,B错误;
C.由分析可知,充电时电极B为阳极,NaxMnO2在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化锰和钠离子,电极反应式为:,C正确;
D.由分析可知,充电时与直流电源负极相连的电极A是电解池的阴极,在水分子作用下Mg-Y在阴极得到电子发生还原反应生成Mg-Y-Hx,电极反应式为:Mg-Y+xe-+xH2O=Mg-Y-Hx+xOH-,则由得失电子数目守恒可知,0.1 mol钠离子通过隔膜时,理论上电极增加的质量为:0.1 mol×1 g/mol=0.1 g,D正确;
故选B。
12. 某有机物R能发生多种聚合反应,其产物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的结构简式为
B. R生成Q的反应类型为缩聚反应
C. 和均可以通过化学反应形成网状结构
D. 、均能发生水解反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.R能发生加聚反应生成P,由P逆推,可知R的结构简式为,故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,为开环聚合反应,故B错误;
C.根据和的结构简式,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,故C正确;
D.、中均含酯基均能发生水解反应,故D正确;
选B。
13. 硫酸催化下环氧乙烷与的开环反应机理如下图所示,该反应可制备醚类化合物,下列有关说法错误的是
A. 环氧乙烷分子中氧原子和碳原子的均为杂化
B. 质子化的过程是提供空轨道与氧原子提供的孤电子对形成配位
C. 1mol环状双烷基氧��离子含有的电子数为
D. 该总反应的化学方程式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.环氧乙烷中,C原子均形成4个单键,O原子形成2个键且含2对孤电子对,C、O原子均为杂化,A正确;
B.核外无电子,提供空轨道,环氧乙烷中O原子有孤电子对,质子化时二者形成配位键,B正确;
C.环状双烷基氧��离子的组成为: 质子数总和为 ,阳离子电子数 = 质子数 - 正电荷数,因此总电子数为 ,即该离子含电子数为,C错误;
D.根据反应机理,反应物是环氧乙烷和,作催化剂,产物为,总反应方程式,D正确;
故选C。
14. 25℃下,用标准溶液滴定溶液,测得溶液的相对电导率及随滴入标准溶液的体积的变化关系如图所示。已知,,较小。下列正确的是
A. 点之后电导率持续上升说明,的导电能力强于
B. 的过程中,溶液中逐渐减小
C. 结合图像数据,计算的约为
D. 点溶液中:
【答案】C
【解析】
【分析】图像分析:随着NaHC2O4标准溶液的加入,溶液中Ba2+浓度不断减小,-lgc(Ba2+)逐渐增大,故随V(NaHC2O4) 增大呈上升趋势的曲线代表-lgc(Ba2+),呈先减后增的曲线代表相对电导率。曲线ab、bc的斜率不同,结合NaHC2O4与Ba(OH)2的反应,可知b点时Ba2+恰好沉淀完全,发生的反应为,溶液中溶质为NaOH;接着随着NaHC2O4标准溶液的加入发生反应:,到c点时反应完全,总反应的离子方程式为,c→d NaHC2O4过量。
【详解】A.由上述图像分析可知,c点之后电导率持续上升是因为加入的NaHC2O4标准溶液过量,溶液中离子浓度增大,A错误;
B.根据和的表达式可知,,从b→c的过程中,随着NaHC2O4标准溶液的加入,溶液中c(OH-)逐渐减小,则c(H+)逐渐增大,因此逐渐减小,而是逐渐增大,B错误;
C.根据图像分析可知,b点时恰好生成BaC2O4沉淀,且由图像可知,此时溶液中c(Ba2+)= 10-4mol/L由此可计算出 ,故C正确;
D.d点时,溶液中溶质为物质的量浓度相等的NaHC2O4 和Na2C2O4,,的水解常数,即的电离程度大于的水解程度,故溶液中,D错误;
故答案为C。
二、填空题:本大题共4个小题,除标记外每空2分。
15. 铈(Ce)是稀土中含量最高元素,工业上利用某种含氟碳铈矿(主要成分为,还含少量,等)制取金属铈的一种工艺流程如图。回答下列问题:
已知:①硫酸体系中,在中的溶解度大于其在水中的溶解度,与之相反,能与结合成;②常温下,两相平衡体系中,被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比(D),如,的萃取率。
(1)焙烧时被完全氧化为、和一种气体化合物,则该反应的化学方程式为_______。
(2)滤渣的主要成分是_______(填化学式)。
(3)步骤III萃取时存在反应,萃取最适宜的条件:温度为75~85℃,硫酸浓度为;当硫酸浓度过大时,萃取率降低的原因是_______。
(4)步骤IV反萃取中,在稀硫酸和的作用下转化为,反应的离子方程式为_______。
(5)某工厂取1000L含浓度为的溶液,加入500L某萃取剂,若,则单次萃取率_______%(保留一位小数)。实验室中为提高萃取率,可采取的操作是_______。
(6)反萃取后水层中加溶液得沉淀,该沉淀在空气中露置会迅速变为黄色,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(7)本工艺流程中加入钙冶炼Ce的方法与下列金属冶炼方法相似的是_______(填标号)。
A.熔融氯化钠制取金属钠 B.氧化银制银 C.铝热反应制钒
【答案】(1)
(2)、
(3)随着硫酸根浓度增大,与硫酸根结合生成,且氢离子浓度增大,萃取平衡逆向移动
(4)
(5) ①. 83.3 ②. 增大(调节pH或更换萃取剂)、增大有机相体积或者多级萃取
(6)
(7)C
【解析】
【分析】由题给流程可知,含铈矿石在氧气中焙烧发生的反应为CeFCO3与氧气高温条件下反应生成二氧化铈、四氟化铈和二氧化碳;向焙烧得到的固体粉末中加入稀硫酸,将二氧化铈、四氟化铈转化为硫酸铈,氧化钡转化为硫酸钡,二氧化硅不反应,过滤得到含有二氧化硅、硫酸钡的滤渣和滤液;向滤液中加入萃取剂(HA)2萃取溶液中的Ce4+离子,分液得到水层和有机层;向有机层中加入稀硫酸和过氧化氢溶液反萃取,将溶液中的Ce4+离子转化为Ce3+离子,分液得到有机层和含有Ce3+离子的水层;向水层中加入氢氧化钠溶液,将溶液中的Ce3+离子转化为Ce(OH)3沉淀,过滤得到Ce(OH)3;Ce(OH)3经多步转化得到CeCl3·6H2O,CeCl3·6H2O在氯化氢气氛中受热发生分解反应得到CeCl3;CeCl3与钙高温条件下发生置换反应冶炼得到单质铈。
【小问1详解】
由分析可知,焙烧时发生的反应为CeFCO3与氧气高温条件下反应生成二氧化铈、四氟化铈和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
由分析可知,滤渣的主要成分是化学式为、的二氧化硅、硫酸钡;
【小问3详解】
由分析可知,溶液中的硫酸根离子浓度过大,Ce3+离子会与硫酸根离子反应生成配离子,导致萃取率降低,且硫酸溶液浓度过大,会使萃取平衡向逆反应方向移动,使得Ce⋅(H2n-4A2n)浓度减小,也能导致萃取率降低,所以萃取时硫酸溶液浓度不能过大;
【小问4详解】
由分析可知,步骤IV中加入稀硫酸和过氧化氢溶液反萃取的目的是将溶液中的Ce4+离子转化为Ce3+离子,反应的离子方程式为:;
【小问5详解】
由题意可知,分配比D为10时,单次萃取率为:E=≈83.3%,则实验室中提高萃取率需要优化的工艺条件为调节或更换萃取剂增大D、增大有机相体积、多级萃取等;
【小问6详解】
由题意可知,Ce(OH)3转化为的Ce(OH)4反应为:4Ce(OH)3+O2+2H2O=4 Ce(OH)4,反应中铈元素的化合价升高被氧化,Ce(OH)3是反应的还原剂,氧元素化合价降低被还原,氧气是反应的氧化剂,则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:4;
【小问7详解】
由分析可知,冶炼铈的反应为CeCl3与钙高温条件下发生置换反应生成单质铈和氯化钙,所以金属冶炼方法与铝热反应制钒相似,故选C。
16. 某化学探究小组研究与的反应规律,设计并完成如下两组实验(部分实验装置略去),实验现象和检测结果如下表:
实验
I
II
装置
现象
加热试管,产生白烟,试管口有白色固体;试管中有水生成,继续加热,黑色固体变蓝,最终部分变为黄色
将细玻璃管口加热至红热,迅速垂直插入晶体中,一段时间后,取出玻璃管,管口处有亮红色固体
固体检测
黄色固体含有和
亮红色固体为
(1)实验I中试管口的白色固体是_______。
(2)实验I中黑色固体变蓝,最终部分固体变为黄色的过程中,发生了如下变化:(湿润)(无水)。
①固体受热分解的化学方程式是_______。
②对于物质,做出如下假设:
i.X是,反应:______+HCl。
将方程式补充完整并配平:_______。
ii.X也可以是,理由是_______(列出2点)。
(3)实验I和实验II的现象不同,可能的原因是_______(列出2点)。
(4)溶液与反应。
实验III向粉末中加入溶液,浸泡一段时间后,固体部分溶解,表面无颜色变化,溶液变为蓝色。资料:i.相关微粒在水溶液中的颜色:蓝色,和深蓝色;ii.,。
①实验III中未观察到溶液与发生氧化还原反应的产物,可能的原因是_______(列出1点即可)。
②设计实验证明实验III得到的蓝色溶液中存在或。实验方案是_______。
【答案】(1)
(2) ①. ②. ③. 受热分解产生;具有还原性
(3)两者的接触方式不同;反应的温度不同(或反应物浓度不同、反应体系的湿度不同)
(4) ①. 反应的温度低(或水溶液中的还原性减弱,无法发生氧化还原反应) ②. 取两份少量等体积的实验III中的溶液于试管中,分别加入等量的水和稀硫酸,加入稀硫酸的溶液颜色变得更浅
【解析】
【小问1详解】
NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢气体,氨气和氯化氢气体在温度降低时又化合为氯化铵;
【小问2详解】
①(NH4)2CuCl4固体受热分解的产物有CuCl2不是氧化还原反应,还有氨气和氯化氢气体,反应的方程式:;
②i、X是NH4Cl,产物有氯化亚铜,铜元素降价,必有升价元素,产物中出现的物质没有氮元素,出现的氯元素都没有变价,经分析看出空缺项为氮气,由-3价升高到零价;根据电子守恒,元素守恒,配平后的化学方程式为;
ii、X一定是低价态的物质,可能是NH3,可能是NH4Cl受热分解生成氨气;也因为NH3具有还原性,能将CuCl2还原;
【小问3详解】
实验Ⅰ和实验Ⅱ的现象不同,反应物相同,产物不同的原因是条件不同,这些条件包括:反应物的接触方式不同、反应温度不同、反应物的用量不同、反应体系的湿度不同等;
【小问4详解】
①实验Ⅲ中未观察到NH4Cl溶液与CuO发生氧化还原反应的产物,可能的原因是,实验Ⅰ实验Ⅱ都有加热条件,实验Ⅲ在NH4Cl溶液未观察到NH4Cl溶液与CuO发生氧化还原反应的产物,可能是反应的温度低导致不能反应;
②设计实验证明实验Ⅲ得到的蓝色溶液中存在或;利用这两个反应都是可逆反应,加入酸平衡正向移动颜色变浅,加入的酸不能是硝酸,硝酸有强氧化性,不能是盐酸,加入盐酸两个试管的氯离子的浓度不同,违背控制变量的思想,只能加硫酸和等量的水,加入稀硫酸的溶液颜色变得更浅。
17. 乙醇是一种重要的化工原料,工业上常用乙醇制备乙醛。
方法(一)热裂解法:
(1)、的沸点分别为78.3℃、2.8℃,二者沸点差异大的主要原因是___________。
(2)已知:①
②
③
___________(用含、、的式子表示)。
(3)100℃时,在一刚性密闭容器中充入1mol,发生反应:
。测得平衡时容器中总压为xMPa,乙醇的转化率为y。
①该反应的平衡常数___________。(用含、的式子表示,已知:分压总压×物质的量分数)
②达到平衡后,欲同时增大反应速率和乙醇的平衡转化率,可采取的措施有___________(填标号)。
A.增大乙醇浓度 B.加入高效催化剂 C.升高温度 D.及时分离出乙醛
方法(二)氧化裂解法: ,催化剂为铜或银,反应产物中除外,还有、和C等。图1为单位时间内温度对乙醇氧化裂解反应性能的影响,图2为投料比对乙醇氧化裂解反应性能的影响。
已知:乙醛的选择性;乙醛收率乙醇转化率乙醛选择性。
(4)乙醇的转化率随着温度升高而增大的原因是___________。
(5)的值较小时,的选择性较低的原因是___________。
(6)最新研究发现,在乙醇的氧化裂解反应体系中充入一定量,单位时间内能更好地提高乙醇的转化率和乙醛的收率,原因是___________。
【答案】(1)乙醇分子间存在氢键
(2)a-b-c (3) ①. ②. C
(4)单位时间内反应未达到平衡时,升温,反应速率增大,乙醇的转化率增大
(5)较小时,充入较多,乙醇被过度氧化,生成C、CO等副产物
(6),除去催化剂表面积碳,催化剂活性增大
【解析】
【小问1详解】
分子构成的物质,若存在分子间氢键,则会使分子的沸点升高,乙醇与乙醛分子相比,存在分子间氢键,所以比乙醛分子的沸点高,故答案为:乙醇分子间存在氢键;
【小问2详解】
根据盖斯定律,目标反应=①-②-③,则对应的反应热 ΔH1 - ΔH2 - ΔH3 =( a-b-c) ;
【小问3详解】
①乙醇的转化率为y,则反应乙醇ymol,生成乙醛、氢气均为ymol,平衡时乙醇为(1-y)mol,则平衡时气体的总物质的量为(1-y) mol +ymol+y mol=(1+y) mol,平衡时容器中总压为xMPa,所以平衡常数为;
②A.增大乙醇浓度,相当于加压,平衡向左移动,乙醇的平衡转化率减小,A不符合题意;
B.加入高效催化剂,不能使平衡发生移动,B不符合题意;
C.反应为吸热反应,所以升高温度既可以加快反应速率,也可以提高乙醇的平衡转化率,C符合题意;
D.分离产物虽能提高转化率,但会降低反应速率,分离出乙醛,不能增大反应速率,D不符合题意;
故选C。
【小问4详解】
单位时间内反应未达到平衡时,升温,反应速率增大,乙醇的转化率增大,故乙醇的转化率随着温度升高而增大;
【小问5详解】
较小时,充入较多,乙醇被过度氧化,生成C、CO等副产物,导致的选择性较低;
【小问6详解】
加入二氧化碳存在反应:,反应能除去催化剂表面积碳,催化剂活性增大,使得单位时间内能更好地提高乙醇的转化率和乙醛的收率。
18. 化合物H为合成线性高透明聚酰亚胺薄膜的中间体,其合成路线如下:
已知:碳碳双键与羟基直接相连时不稳定;易水解。回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______,C含有的官能团名称为_______。
(2)D→E的化学方程式为_______
(3)G的结构简式为_______,F→H的反应类型为_______。
(4)H的分子式为_______。
(5)E→F的反应中,常加入少量吡啶(一种有机碱)作催化剂,如果吡啶加多了,造成的影响是_______;由E制备F所用的仪器均需干燥,目的是_______。
(6)将氧化也能得到化合物D,I是的稳定的同分异构体,符合下列条件的I的结构有_______种(不包含立体异构)。
①含有苯环且苯环上有2个取代基;②能与金属钠反应生成气体;③不含其他环状结构
【答案】(1) ①. 1,2,4-三甲基苯 ②. 羟基
(2) (3) ①. ②. 取代反应
(4)
(5) ①. 若过量可能导致吡啶消耗部分E,降低F的产率 ②. 防止因水解而失效,同时防止E、F水解造成产率降低 (6)12
【解析】
【分析】根据B的结构简式及A的分子式可知,A的结构为;B→C的反应条件为卤代烃的水解反应,故C的结构为;C→D的反应为氧化反应,故D的结构为;D→E的反应为脱水反应,且根据F的结构可知,E为;根据F+G→H的反应及G的分子式可知,G为。
【小问1详解】
根据分析可知,A为,故A的化学名称为1,2,4-三甲基苯;C含有的官能团名称为羟基。
【小问2详解】
根据分析可知,D→E的化学方程式为。
【小问3详解】
根据分析可知,G的结构简式为;对比F和H的结构简式可知,F→H的反应类型为取代反应。
【小问4详解】
根据H的结构可知,H的分子式为。
【小问5详解】
吡啶是一种有机碱,E是,其中存在羧基具有酸性,故吡啶能消耗部分E,降低F的产率;由E制备F所用的仪器均需干燥,目的是防止因水解而失效,同时防止E、F水解造成产率降低。
【小问6详解】
将氧化也能得到化合物D,I是的稳定的同分异构体,且满足条件:①含有苯环且苯环上有2个取代基;②能与金属钠反应生成气体,说明其含有羟基;③不含其他环状结构;则符合的情况有:①取代基为和,②取代基为和,③取代基为和,④取代基为和,且苯环上有2个不同取代基的同分异构有3种,故符合下列条件的I的结构有种。
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2025-2026学年下学期化学高三阶段作业(一)
注意事项:
1.本试卷共8页,18小题,满分100分,考试时间75分钟。
2.本试卷为试题卷和答题卡,答案要求写在答题卡上,在试题卷上作答不给分。
相对原子质量H-1 C-12 O-16 Cl-35.5 Ce-140
一、单项选择题:本大题共14个小题,每小题3分,共42分。每题只有一个选项是符合题目要求。
1. 化学根植于生活、融汇于传统工艺与现代消费,下列对生活生产及传统工艺中的化学说法正确的是
A. 某网传说法“维生素C可促进补铁剂吸收,因此补铁时可大量服用维生素C”
B. 某铁锅烹饪广告称“铁锅煮酸食能补铁,可补充人体必需的微量元素铁,且能替代补铁药剂”
C. 传统制瓷工艺中,瓷器表面的釉层为无机硅酸盐材料,其耐腐蚀、耐高温均与组成结构有关
D. 某饮用水广告称“本品为纯天然矿泉水,不含任何化学物质,含多种微量元素有益健康”
2. 关于、和的结构与性质,下列说法错误的是
A. 沸点: B. 键角:
C. 中心原子杂化方式相同 D. 第一电离能:
3. 实验安全是科学探究的基石,规范的操作要求是规避实验风险的关键。下列化学实验的安全操作要求错误的是
A. 进行氯气的性质实验时,多余的氯气需用氢氧化钠溶液吸收,严禁直接排放
B. 称量有腐蚀性的固体药品(如)时,需将药品放在烧杯中,禁止直接置于托盘上
C. 用胶头滴管向试管中滴加浓硝酸时,滴管尖端可紧贴试管内壁,防止液体溅出伤人
D. 用苯萃取溴水中的溴并进行分液操作时,分液漏斗下端紧贴烧杯内壁,振荡后需打开活塞放气再静置分层
4. 奥司他韦对亚型流感病毒引起的流行性感冒有治疗和预防作用,其结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 奥司他韦分子中碳原子采取和杂化
B. 不存在能使溶液显紫色的同分异构体
C. 1mol该物质最多能与发生反应
D. 酰胺基(-CONH-)中比甲胺()中的键角大
5. 离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的结构如图所示,下列说法中错误的是
A. 除H外其他原子最外层均满足8电子稳定结构
B. 该离子液体中阴离子的空间构型为正八面体
C. 已知其阳离子的环状结构中含有大键,该大键应表示为
D. 相比传统有机溶剂,该离子液体具有难挥发的优点
6. 由下列实验事实得出的结论正确的是
选项
实验事实
结论
A
将溶液与溶液混合,产生白色胶状沉淀
两溶液中离子的水解相互促进
B
将点燃的镁条迅速伸入集满的集气瓶中,产生白烟和黑色固体
具有氧化性
C
向溶液中通入,产生白色沉淀
D
密闭容器中发生反应:,压缩容器体积,气体颜色变深
压强增大,平衡逆向移动
A. A B. B C. C D. D
7. 偏二甲肼与四氧化二氮的反应,是火箭推进器的核心反应,下列关于该反应及反应物、生成物的结构与性质说法正确的是
A. 反应中每生成,转移的电子数为
B. 分子中的共价键:
C. 偏二甲肼分子间的氢键:
D. 的VSEPR模型:
8. 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):①取标准溶液,加入过量,加酸化,溶液颜色呈棕黄色;②向①所得溶液中加入废水,有白色沉淀,溶液颜色呈黄色;③向②中加入过量KI;④向③中溶液滴加2滴淀粉溶液做指示剂,用标准溶液滴定至终点并读数。已知:,和溶液颜色均为无色。下列说法错误的是
A. ①中发生的反应为
B. ①③中避光、加盖可抑制或的挥发以及预防的干扰
C. ④中消耗的越多,说明废水中苯酚含量越多
D. ④中滴定终点现象为溶液由蓝色变为无色,且30s不变色
9. 时,真空密闭容器中加入足量,发生反应,的分压随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线II较曲线I先达到平衡,可能是升高温度或加入催化剂
B. 时,该反应的分压平衡常数
C. S的体积分数不变,能说明该反应达到平衡状态
D. 时,点压缩容器体积,平衡逆向移动,新平衡时不变
10. 某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示,、、、是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Y、Z位于同一周期,基态原子的价电子排布式为,下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 同周期第一电离能比小的元素有4种
C. 该阴离子中含有19个键
D. 由W、Y、Z构成的化合物可能为离子化合物
11. 近日,一种新型异步反向双离子电池被我国科学家研制出来,创新性地将阴离子与阳离子存储解耦为异步双向过程,其电池结构如下图所示,工作原理为:。下列说法不正确的是
A. 放电时,电极B为正极
B. 放电时,电极A附近溶液pH增大
C. 充电时,电极B的电极反应式:
D. 充电时,若有通过隔膜,则理论上电极质量增加
12. 某有机物R能发生多种聚合反应,其产物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的结构简式为
B. R生成Q的反应类型为缩聚反应
C. 和均可以通过化学反应形成网状结构
D. 、均能发生水解反应
13. 硫酸催化下环氧乙烷与的开环反应机理如下图所示,该反应可制备醚类化合物,下列有关说法错误的是
A. 环氧乙烷分子中氧原子和碳原子的均为杂化
B. 质子化的过程是提供空轨道与氧原子提供的孤电子对形成配位
C. 1mol环状双烷基氧��离子含有的电子数为
D. 该总反应的化学方程式:
14. 25℃下,用标准溶液滴定溶液,测得溶液的相对电导率及随滴入标准溶液的体积的变化关系如图所示。已知,,较小。下列正确的是
A. 点之后电导率持续上升说明,的导电能力强于
B. 的过程中,溶液中逐渐减小
C. 结合图像数据,计算的约为
D. 点溶液中:
二、填空题:本大题共4个小题,除标记外每空2分。
15. 铈(Ce)是稀土中含量最高元素,工业上利用某种含氟碳铈矿(主要成分为,还含少量,等)制取金属铈的一种工艺流程如图。回答下列问题:
已知:①硫酸体系中,在中的溶解度大于其在水中的溶解度,与之相反,能与结合成;②常温下,两相平衡体系中,被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比(D),如,的萃取率。
(1)焙烧时被完全氧化为、和一种气体化合物,则该反应的化学方程式为_______。
(2)滤渣的主要成分是_______(填化学式)。
(3)步骤III萃取时存在反应,萃取最适宜的条件:温度为75~85℃,硫酸浓度为;当硫酸浓度过大时,萃取率降低的原因是_______。
(4)步骤IV反萃取中,在稀硫酸和的作用下转化为,反应的离子方程式为_______。
(5)某工厂取1000L含浓度为的溶液,加入500L某萃取剂,若,则单次萃取率_______%(保留一位小数)。实验室中为提高萃取率,可采取的操作是_______。
(6)反萃取后水层中加溶液得沉淀,该沉淀在空气中露置会迅速变为黄色,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(7)本工艺流程中加入钙冶炼Ce的方法与下列金属冶炼方法相似的是_______(填标号)。
A.熔融氯化钠制取金属钠 B.氧化银制银 C.铝热反应制钒
16. 某化学探究小组研究与的反应规律,设计并完成如下两组实验(部分实验装置略去),实验现象和检测结果如下表:
实验
I
II
装置
现象
加热试管,产生白烟,试管口有白色固体;试管中有水生成,继续加热,黑色固体变蓝,最终部分变为黄色
将细玻璃管口加热至红热,迅速垂直插入晶体中,一段时间后,取出玻璃管,管口处有亮红色固体
固体检测
黄色固体含有和
亮红色固体为
(1)实验I中试管口的白色固体是_______。
(2)实验I中黑色固体变蓝,最终部分固体变为黄色的过程中,发生了如下变化:(湿润)(无水)。
①固体受热分解的化学方程式是_______。
②对于物质,做出如下假设:
i.X是,反应:______+HCl。
将方程式补充完整并配平:_______。
ii.X也可以是,理由是_______(列出2点)。
(3)实验I和实验II的现象不同,可能的原因是_______(列出2点)。
(4)溶液与反应。
实验III向粉末中加入溶液,浸泡一段时间后,固体部分溶解,表面无颜色变化,溶液变为蓝色。资料:i.相关微粒在水溶液中的颜色:蓝色,和深蓝色;ii.,。
①实验III中未观察到溶液与发生氧化还原反应的产物,可能的原因是_______(列出1点即可)。
②设计实验证明实验III得到的蓝色溶液中存在或。实验方案是_______。
17. 乙醇是一种重要的化工原料,工业上常用乙醇制备乙醛。
方法(一)热裂解法:
(1)、的沸点分别为78.3℃、2.8℃,二者沸点差异大的主要原因是___________。
(2)已知:①
②
③
___________(用含、、的式子表示)。
(3)100℃时,在一刚性密闭容器中充入1mol,发生反应:
。测得平衡时容器中总压为xMPa,乙醇的转化率为y。
①该反应的平衡常数___________。(用含、的式子表示,已知:分压总压×物质的量分数)
②达到平衡后,欲同时增大反应速率和乙醇的平衡转化率,可采取的措施有___________(填标号)。
A.增大乙醇浓度 B.加入高效催化剂 C.升高温度 D.及时分离出乙醛
方法(二)氧化裂解法: ,催化剂为铜或银,反应产物中除外,还有、和C等。图1为单位时间内温度对乙醇氧化裂解反应性能的影响,图2为投料比对乙醇氧化裂解反应性能的影响。
已知:乙醛的选择性;乙醛收率乙醇转化率乙醛选择性。
(4)乙醇的转化率随着温度升高而增大的原因是___________。
(5)的值较小时,的选择性较低的原因是___________。
(6)最新研究发现,在乙醇的氧化裂解反应体系中充入一定量,单位时间内能更好地提高乙醇的转化率和乙醛的收率,原因是___________。
18. 化合物H为合成线性高透明聚酰亚胺薄膜的中间体,其合成路线如下:
已知:碳碳双键与羟基直接相连时不稳定;易水解。回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______,C含有的官能团名称为_______。
(2)D→E的化学方程式为_______
(3)G的结构简式为_______,F→H的反应类型为_______。
(4)H的分子式为_______。
(5)E→F的反应中,常加入少量吡啶(一种有机碱)作催化剂,如果吡啶加多了,造成的影响是_______;由E制备F所用的仪器均需干燥,目的是_______。
(6)将氧化也能得到化合物D,I是的稳定的同分异构体,符合下列条件的I的结构有_______种(不包含立体异构)。
①含有苯环且苯环上有2个取代基;②能与金属钠反应生成气体;③不含其他环状结构
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