内容正文:
2025-2026学年天津市十二区重点学校下学期高三毕业班联考(一)化学试卷
第I卷
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间60分钟。
以下数据可供解题时参考:相对原子质量:H1 C12 N14 O16 S32 Ni59
一、选择题(本题共12个小题,每小题3分,共36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. 现代科技,增强国力,增进民生福祉。下列说法正确的是
A. 固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料,单晶硅是一种共价晶体
B. 076型两栖攻击舰采用柴燃联合动力,柴油、天然气属于烃的衍生物
C. 第六代战机采用“智能皮肤”隐身技术,所用陶瓷基复合新材料属于合金
D. 穿上电动机械腿,助力行走不是梦,行走时电池将电能转化为化学能
2. 下列化学用语或图示表示正确的是
A. 的键形成过程: B. HCl的形成过程:
C. 基态镓原子最高能级的电子云轮廓图: D. 违反了洪特规则
3. 陈述I和II均正确且具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述II
A
卤素单质沸点:
键能:
B
石墨可用作润滑剂
石墨呈层状结构,层内存在自由移动的电子
C
可使溴水褪色
具有漂白性
D
在水中的溶解度比的大
是极性分子,是非极性分子
A. A B. B C. C D. D
4. 下列说法不正确的是
A. 简单离子半径: B. 沸点:
C. 分子极性: D. 第一电离能:
5. 室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 饱和氯水:
B. 室温下的溶液中:
C. 在氨水中:
D. 能使甲基橙变红的溶液:
6. 是一种高活性的人工固氮产物,其合成反应为,已知的空间结构为直线形,阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A. 12 g C(金刚石)中含有C-C数目为
B. 含有的孤电子对数为
C. 中C的杂化类型为
D. 该反应中,每生成,转移的电子的物质的量为1.2 mol
7. 下列离子方程式书写正确的是
A. 用惰性电极电解溶液:
B. 硫酸氢钠溶液中滴加氢氧化钡溶液至中性:
C. 向溶液中滴加过量氨水:
D. 向NaHS溶液中滴加少量的溶液:
8. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.牺牲阳极法保护铁
B.收集及尾气处理
C.制备检验醛基用的
D.实验室蒸馏分离和
A. A B. B C. C D. D
9. 高分子M广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品,其合成路线如图所示。下列说法不正确的是
A. 可与足量金属钠反应生成
B. 合成M的聚合反应是缩聚反应
C. 的核磁共振氢谱有一组峰
D. 高分子M有手性碳原子
10. 室温下,由下列实验操作及现象能得到相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向溶液中通入足量,然后再将产生的气体通入溶液中,产生黑色沉淀
B
分别测定醋酸溶液和盐酸的导电性,盐酸的导电性比醋酸溶液的强
HCl为强电解质
C
将洁净的铂丝在酒精灯外焰灼烧至与原来火焰颜色相同,再蘸取某溶液在外焰上灼烧,火焰呈黄色
该溶液的溶质为钠盐
D
向浓度均为和混合溶液中加入溶液,出现白色沉淀
A. A B. B C. C D. D
11. 研究人员利用电化学原理吸收废气中的,其工作原理如下图所示。
下列说法正确的是( )
A. a电极为阳极,c电极为负极 B. b电极的电极反应式为:
C. 反应一段时间后,c极区溶液pH增大 D. 每吸收,理论上可以得到
12. 实验室通过下列过程制取草酸亚铁晶体:
已知:。下列说法不正确的是
A. 时的溶液中:
B. “酸化”后的溶液中:
C. “沉淀”后的上层清液中:
D. 水洗后,再用乙醇洗涤有利于晶体快速干燥
第II卷
二、非选择题(共64分)
13. 黄铜矿(主要成分为)可用于生产Cu和硫酸。第一阶段转化过程如下:
①
②
(1)基态Cu原子的价层电子排布式为______,基态的核外有______种不同空间运动状态的电子。
(2)分子的空间构型为______,键角______(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)与结构相似,但的熔点比的高约,原因是______。
(4)晶胞为立方体,结构如图,其晶胞边长为______nm。(已知:密度为,摩尔质量为,阿伏伽德罗常数的值为。)
(5)下图为某配合物阳离子的结构,其中四种元素电负性由小到大的顺序为______(用元素符号表示)。加热时该阳离子先失去的配位体是______(填化学式),原因是______。
14. 来那度胺(J)是一种治疗多发性骨髓瘤的药物。一种由氨基酸A与化合物F为原料合成来那度胺的路线如下(部分条件已省略)。
已知:①
②
回答下列问题:
(1)A的含氧官能团的名称是______,的反应类型是______。
(2)反应的过程中除生成C外,还生成另外一个有机物,该有机物中键和键数目之比为______。
(3)写出F的结构简式______。
(4)关于合成路线中的物质,下列说法正确的是______(填字母)。
A.用质谱仪检测化合物A中的官能团
B.化合物H中所有碳原子可能共面
C.1 mol化合物J与足量反应,最多可以消耗
(5)书写A与足量NaOH溶液共热的化学反应方程式______。
(6)的目的是保护B中的官能团,若不采取此保护措施,可能得到一种由2分子B反应生成的含有六元环的副产物,分子式为,请写出其结构简式______。
(7)写出一种同时满足以下条件的G的同分异构体的结构简式______。
①苯环上有6个取代基
②能发生银镜反应,也可以与发生显色反应
③核磁共振氢谱显示有4组峰
(8)结合题目所给信息,以苯和为原料,设计路线合成______。(无机试剂任选)
(合成路线常用的表示方式为:目标产物)
15. 硫化镍(NiS)是一种重要化学品,实验室将和通入含的溶液中制备NiS的装置如图所示(夹持装置略)。已知:NiS不溶于水,溶于稀酸,回答下列问题:
I、溶液配制
(1)配制的氯化镍和氯化铵的混合溶液,需要用到下列的仪器有______。
II、实验操作
检查装置气密性并加入药品。打开,关闭,并通入;一段时间后,关闭并打开a活塞加入浓盐酸,同时打开,通入,观察III中产生浑浊,继续反应一段时间。
(2)仪器a的名称为______,装置II中适宜的试剂可以为______。
(3)装置III中反应的离子方程式为______。
(4)实验装置设计存在的缺陷为______。
III、产物净化
(5)反应结束后,对NiS进行洗涤,证明NiS洗涤干净的操作是______。
IV、纯度测定
取2.5 g产品溶解于稀酸后,配制成250 mL溶液,取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入EDTA溶液,发生反应:,煮沸,滴入几滴PAN做指示剂,趁热用溶液滴定过量EDTA溶液,发生反应:。当达到滴定终点时,消耗溶液10.00 mL(滴定过程中其他杂质不参加反应)。
(6)下列操作的正确顺序为______(用字母排序)。
A.用标准溶液润洗滴定管 B.加入标准溶液至“0”刻度以上处
C.检查滴定管是否漏水并清洗 D.赶出气泡,调节液面,准确记录读数
(7)样品中NiS的质量分数为______。
(8)下列操作会引起测量结果偏高的是______(填字母)。
A. 盛装溶液的滴定管使用前未润洗 B. 配制产品溶液时仰视容量瓶刻度线
C. 滴定终点时俯视读数 D. 滴定前无气泡,滴定完成时,滴定管尖嘴处留有气泡
16. “低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题,为减小和消除对环境的影响,实际生活生产中有很多种处理方案。
方案一:循环在捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用与反应生成的路线,主要反应如下:
①
②
③
回答下列问题:
(1)根据上述反应判断:的______,该反应在______自发进行(填字母)。
A.任何温度下 B.高温下 C.低温下 D.任何温度下都不能
(2)若反应①、②、③分别在三个不同容器中独立发生,下列有关说法正确的是______(填字母)。
A. 反应①:恒温时,将容器体积压缩至原来的一半,的浓度增大
B. 反应②:其他条件不变,降低温度有利于提高单位时间的产率
C. 反应②:其他条件不变,的比值增大,的转化率增大
D. 反应③:在绝热恒容的容器中充入一定量的和,压强不变可以判断此反应已达平衡状态
(3)在压强为的密闭容器中和各1 mol发生反应。反应物、)的平衡转化率和生成物的选择性随温度变化关系如下图(反应③在以下不考虑)。
注:含碳生成物选择性
①表示选择性的曲线是______(填字母)。
②,随温度升高,平衡转化率下降的原因可能是______。
方案二:我国学者设计的一种电解装置,借助电极上的催化剂,能同时电解和,工作原理如图甲所示。不同催化剂条件下,转化为CO的部分反应历程如图乙所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。
(4)写出B侧的电极方程式:______。
(5)由图乙可知,选择______催化时(填“Ni8-TET”或“Ni-TPP”),电解的反应速率更快。
(6)若有透过质子交换膜,理论上有______被转化。
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2025-2026学年天津市十二区重点学校下学期高三毕业班联考(一)化学试卷
第I卷
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间60分钟。
以下数据可供解题时参考:相对原子质量:H1 C12 N14 O16 S32 Ni59
一、选择题(本题共12个小题,每小题3分,共36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. 现代科技,增强国力,增进民生福祉。下列说法正确的是
A. 固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料,单晶硅是一种共价晶体
B. 076型两栖攻击舰采用柴燃联合动力,柴油、天然气属于烃的衍生物
C. 第六代战机采用“智能皮肤”隐身技术,所用陶瓷基复合新材料属于合金
D. 穿上电动机械腿,助力行走不是梦,行走时电池将电能转化为化学能
【答案】A
【解析】
【详解】A.单晶硅是良好的半导体材料,可作为固态硬盘芯片的基础材料,其内部为空间网状结构,原子间通过共价键连接,属于共价晶体,A正确;
B.柴油是多种烷烃、环烷烃的混合物,天然气主要成分为甲烷,二者均属于烃类物质,不属于烃的衍生物,B错误;
C.合金是金属与金属或金属与非金属熔合形成的具有金属特性的材料,陶瓷基复合新材料属于无机非金属材料,不属于合金,C错误;
D.行走时电池为放电过程,是将化学能转化为电能,D错误;
故答案选A。
2. 下列化学用语或图示表示正确的是
A. 的键形成过程: B. HCl的形成过程:
C. 基态镓原子最高能级的电子云轮廓图: D. 违反了洪特规则
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子中的键,是由两个Cl原子的3p轨道沿键轴方向“头碰头”重叠形成,图中展示的是p轨道沿轴的“肩并肩”重叠,这种重叠方式形成的是键,非键,A错误;
B.HCl是共价化合物,其形成过程是H原子和Cl原子通过共用电子对成键,不存在电子的得失,因此电子式中不能出现离子符号和,正确的形成过程应为+→,B错误;
C.基态镓原子的核外电子排布式为,其最高能级为4p能级,p轨道的电子云轮廓图为哑铃形,图中展示的是沿z轴伸展的轨道,符合4p轨道的形状,C正确;
D.洪特规则是指:电子在能量相同的轨道(简并轨道)上排布时,总是优先分占不同的轨道,且自旋方向相同,图中1s、2s轨道的电子排布符合泡利不相容原理,2p轨道只有1个电子,分占一个轨道,符合洪特规则,D错误;
故答案选C。
3. 陈述I和II均正确且具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述II
A
卤素单质沸点:
键能:
B
石墨可用作润滑剂
石墨呈层状结构,层内存在自由移动的电子
C
可使溴水褪色
具有漂白性
D
在水中的溶解度比的大
是极性分子,是非极性分子
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.卤素单质为分子晶体,沸点由分子间范德华力决定,相对分子质量越大范德华力越强,故沸点,陈述I正确;原子半径,键长越短键能越大,故键能,陈述II正确,但沸点与分子内共价键键能无关,二者无因果关系,A错误;
B.石墨可用作润滑剂的原因是层与层之间作用力弱,易发生相对滑动,陈述I正确;石墨层内存在自由移动电子是石墨具有导电性的原因,陈述II正确,但二者无因果关系,B错误;
C.使溴水褪色是因为具有还原性,发生反应,与漂白性无关,陈述II的解释错误,二者无因果关系,C错误;
D.水为极性溶剂,根据相似相溶原理,极性分子在极性溶剂中溶解度更大;为V形结构,属于极性分子,为直线形结构,属于非极性分子,故在水中的溶解度比大,陈述I和II均正确且有因果关系,D正确;
故选D。
4. 下列说法不正确的是
A. 简单离子半径: B. 沸点:
C. 分子极性: D. 第一电离能:
【答案】C
【解析】
【详解】A.离子半径比较规则:电子层数越多半径越大,核外有3个电子层,半径最大;和核外均为2个电子层,电子层结构相同时核电荷数越大半径越小,故,离子半径顺序正确,A不符合题意;
B.和分子间均存在氢键,O的电负性大于N,分子间氢键更强且数目更多,常温下为液态、为气态,沸点,B不符合题意;
C.(乙烯)结构对称,正负电荷中心重合,为非极性分子,(联氨,氮原子形成3个键、为sp3杂化)结构不对称,正负电荷中心不重合,为极性分子,故分子极性,C说法错误,符合题意;
D.同周期元素第一电离能整体呈增大趋势,同主族从上到下第一电离能减小,第二周期C的第一电离能大于Be,Be的第一电离能远大于第三周期的Na,顺序正确,D不符合题意;
故选C;
5. 室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 饱和氯水:
B. 室温下的溶液中:
C. 在氨水中:
D. 能使甲基橙变红的溶液:
【答案】D
【解析】
【详解】A.饱和氯水中含有氯气,氯气会氧化亚铁离子、溴离子,且饱和氯水溶液显酸性,氢离子会和碳酸氢根离子反应,不能大量共存,故A不符合题意;
B.室温下的溶液中,铁离子会生成氢氧化铁沉淀,不能大量共存,故B不符合题意;
C.在氨水中,一水合氨和铜离子会生成氢氧化铜沉淀或铜氨络离子,不能大量共存,故C不符合题意;
D.能使甲基橙变红的溶液为酸性溶液,酸性溶液中相互不反应,能大量共存,故D符合题意;
故选D。
6. 是一种高活性的人工固氮产物,其合成反应为,已知的空间结构为直线形,阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A. 12 g C(金刚石)中含有C-C数目为
B. 含有的孤电子对数为
C. 中C的杂化类型为
D. 该反应中,每生成,转移的电子的物质的量为1.2 mol
【答案】D
【解析】
【详解】A.12 g金刚石含1 mol C原子,每个C原子与周围4个C原子形成C-C键,每个C-C键被2个C原子共用,故1 mol C含有的C-C数目为,A错误;
B.选项未说明是标准状况,无法确定的物质的量,无法计算孤电子对数,B错误;
C.为直线形结构,中心C原子的杂化类型为杂化,C错误;
D.反应中生成1 mol 时,2 mol 失去2 mol电子,1 mol C失去4 mol电子,共转移6 mol电子,故生成0.2 mol 时转移电子的物质的量为,D正确;
故选D
7. 下列离子方程式书写正确的是
A. 用惰性电极电解溶液:
B. 硫酸氢钠溶液中滴加氢氧化钡溶液至中性:
C. 向溶液中滴加过量氨水:
D. 向NaHS溶液中滴加少量的溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.用惰性电极电解溶液时,阴极生成氢气和,生成的会与溶液中的结合生成沉淀,选项所给方程式漏写了氢氧化镁沉淀,应为:,A错误;
B.硫酸氢钠溶液中滴加氢氧化钡溶液至中性时,与按物质的量之比2:1反应,恰好完全中和,离子方程式为,B正确;
C.氨水是弱碱,不能溶解,向溶液中滴加过量氨水只会生成沉淀,不会生成四羟基合铝酸根,方程式为:,C错误;
D.向NaHS溶液中滴加少量溶液时,过量,反应生成的会与过量的结合为,方程式应为:,D错误;
故选B。
8. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.牺牲阳极法保护铁
B.收集及尾气处理
C.制备检验醛基用的
D.实验室蒸馏分离和
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.该装置中,与电源正极相连的Zn电极为阳极而被腐蚀,与电源负极相连的Fe电极为阴极而被保护,属于外加电流法保护铁,A不符合题意;
B.的密度大于空气,应采用向上排空气法收集,进气管接近集气瓶底部,出气管靠近集气瓶瓶口,B不符合题意;
C.制备检验醛基用的,需要过量的NaOH(即碱性环境),即将硫酸铜溶液滴入过量的溶液中,C符合题意;
D.蒸馏时,温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,以测量蒸气的温度,图中温度计水银球位置错误,D不符合题意;
故选C。
9. 高分子M广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品,其合成路线如图所示。下列说法不正确的是
A. 可与足量金属钠反应生成
B. 合成M的聚合反应是缩聚反应
C. 的核磁共振氢谱有一组峰
D. 高分子M有手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A. 分子中含有2个羧基(),羧基可与反应,反应关系为,因此该物质与足量反应生成,A正确;
B.观察合成路线,两种单体的碳碳双键断开加成得到高分子M,聚合过程没有小分子副产物生成,属于加聚反应,B错误;
C.该分子结构高度对称,分子中两个氢原子化学环境完全相同,因此核磁共振氢谱只有一组峰,C正确;
D.手性碳原子是指连有4种不同基团的碳原子;观察高分子M的结构,连接的碳原子,连有的四个基团都不相同,属于手性碳原子,因此M存在手性碳原子,D正确;
答案选B。
10. 室温下,由下列实验操作及现象能得到相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向溶液中通入足量,然后再将产生的气体通入溶液中,产生黑色沉淀
B
分别测定醋酸溶液和盐酸的导电性,盐酸的导电性比醋酸溶液的强
HCl为强电解质
C
将洁净的铂丝在酒精灯外焰灼烧至与原来火焰颜色相同,再蘸取某溶液在外焰上灼烧,火焰呈黄色
该溶液的溶质为钠盐
D
向浓度均为和混合溶液中加入溶液,出现白色沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向溶液中通入足量,产生的气体通入溶液生成黑色沉淀,过量与不反应,说明反应生成了,根据强酸制弱酸规律,酸性,故,A正确;
B.等浓度的盐酸导电性强于醋酸,只能说明的电离程度大于醋酸,无法证明完全电离,不能得出为强电解质的结论,B错误;
C.焰色试验火焰呈黄色仅说明溶液含,溶质可能为钠盐,也可能为等含钠元素的碱,C错误;
D.白色沉淀可能为、或二者混合物,无法判断哪种沉淀先析出,不能比较二者大小,D错误;
故答案选A。
11. 研究人员利用电化学原理吸收废气中的,其工作原理如下图所示。
下列说法正确的是( )
A. a电极为阳极,c电极为负极 B. b电极的电极反应式为:
C. 反应一段时间后,c极区溶液pH增大 D. 每吸收,理论上可以得到
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,左侧为原电池,锌电极a为负极,电极反应式为:,惰性电极b为正极,电极反应式为:;右侧为电解池,惰性电极c与电源正极相连,为阳极,电极反应式为:,氢离子经过质子交换膜移向惰性电极d,惰性电极d与电源负极相连,为阴极,电极反应式为:,由此答题;
【详解】A.由分析知,a电极为负极,c电极为阳极,A 错误;
B.由分析知,b电极的电极反应式为:,B 正确;
C.电极c电极反应式为,即每转移电子,生成,同时有通过质子交换膜进入d极区,但c极区溶液中的水被消耗,溶液中浓度增大,因此减小,C 错误;
D.根据电子守恒,吸收转移电子,而生成需要电子,故每吸收,理论上可以得到,D 错误;
故答案选B。
12. 实验室通过下列过程制取草酸亚铁晶体:
已知:。下列说法不正确的是
A. 时的溶液中:
B. “酸化”后的溶液中:
C. “沉淀”后的上层清液中:
D. 水洗后,再用乙醇洗涤有利于晶体快速干燥
【答案】C
【解析】
【详解】A.由,当pH=2时,c(H+)=10-2 mol/L,代入得,故,A正确;
B.溶液电荷守恒式为,酸化后c(H+)> c(OH-),移项后得,B正确;
C.上层清液为 FeC2O4的饱和溶液,满足溶度积定义:,C错误;
D.水洗后用乙醇洗涤有利于快速干燥,乙醇易挥发,可有效带走晶体表面残留水分;避免高温烘干导致晶体分解或氧化,D正确;
故答案选C。
第II卷
二、非选择题(共64分)
13. 黄铜矿(主要成分为)可用于生产Cu和硫酸。第一阶段转化过程如下:
①
②
(1)基态Cu原子的价层电子排布式为______,基态的核外有______种不同空间运动状态的电子。
(2)分子的空间构型为______,键角______(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)与结构相似,但的熔点比的高约,原因是______。
(4)晶胞为立方体,结构如图,其晶胞边长为______nm。(已知:密度为,摩尔质量为,阿伏伽德罗常数的值为。)
(5)下图为某配合物阳离子的结构,其中四种元素电负性由小到大的顺序为______(用元素符号表示)。加热时该阳离子先失去的配位体是______(填化学式),原因是______。
【答案】(1) ①. ②. 14
(2) ①. V形 ②. 小于
(3)与均为离子晶体,阴离子半径的离子键强于的离子键,因此熔点较高
(4)或
(5) ①. ②. ③. O的电负性强于N,中的N更容易提供孤电子对(的配位能力更强)
【解析】
【小问1详解】
铜为29号元素,基态Cu原子的核外电子排布式为,其价层电子排布式为;基态电子排布式为,核外有1+1+3+1+3+5=14个不同的原子轨道,故有14种不同空间运动状态的电子;
【小问2详解】
的中心硫原子的价层电子对数,中心原子上的孤电子对数为1,则分子的空间构型为形;由于孤电子对成键电子对升温排斥力较大,导致键角小于;
【小问3详解】
离子晶体中离子键强度与离子半径成反比,离子键越强,晶体的熔点越高,与均为离子晶体,阴离子半径的离子键强于的离子键,因此熔点较高;
【小问4详解】
由题干晶胞结构示意图可知,一个晶胞中含有黑球个数为,白球为4,则白球代表铜,黑球代表氧;设晶胞边长为a cm,根据,,解得或,所以晶胞边长为或;
【小问5详解】
周期表中,同周期元素从左到右电负性递增,同族元素从上到下电负性递减,金属元素电负性一般小于非金属元素电负性,所以四种元素电负性由小到大顺序是;图为某配合物阳离子的结构,其配体分别为上下水分子,四周为氨气分子,由于N电负性小于O,N原子提供孤对电子的能力比O原子强,形成的Cu-N配位键比Cu-O配位键更稳定,因此加热时首先失去配位能力较弱的H2O;
14. 来那度胺(J)是一种治疗多发性骨髓瘤的药物。一种由氨基酸A与化合物F为原料合成来那度胺的路线如下(部分条件已省略)。
已知:①
②
回答下列问题:
(1)A的含氧官能团的名称是______,的反应类型是______。
(2)反应的过程中除生成C外,还生成另外一个有机物,该有机物中键和键数目之比为______。
(3)写出F的结构简式______。
(4)关于合成路线中的物质,下列说法正确的是______(填字母)。
A.用质谱仪检测化合物A中的官能团
B.化合物H中所有碳原子可能共面
C.1 mol化合物J与足量反应,最多可以消耗
(5)书写A与足量NaOH溶液共热的化学反应方程式______。
(6)的目的是保护B中的官能团,若不采取此保护措施,可能得到一种由2分子B反应生成的含有六元环的副产物,分子式为,请写出其结构简式______。
(7)写出一种同时满足以下条件的G的同分异构体的结构简式______。
①苯环上有6个取代基
②能发生银镜反应,也可以与发生显色反应
③核磁共振氢谱显示有4组峰
(8)结合题目所给信息,以苯和为原料,设计路线合成______。(无机试剂任选)
(合成路线常用的表示方式为:目标产物)
【答案】(1) ①. 酰胺基 羧基 ②. 还原反应
(2)7:1 (3)
(4)B (5)
(6) (7)或
(8)
【解析】
【分析】A 与甲醇发生酯化反应生成B,B与乙酸酐发生取代反应生成C,C中酯基与氨基成环形成D,D中酰胺基发生水解反应得到E,结合H的结构与G的分子式逆推得到G,F与甲醇发生酯化反应得到G,F是,结合I的分子式和J的结构逆推I是发生还原反应得到J,推出I ;
【小问1详解】
A中官能团有酰胺基、羧基;是由硝基变成氨基,推出是还原反应;
【小问2详解】
是B与(CH3CO)2O(乙酸酐)的酰化反应,除C外生成CH3COOH(乙酸), 对CH3COOH的σ键和π键计数:σ键:3个C-H键、C-C键、C=O中的σ键、C-O键、O-H键,共3+1+1+1+1=7个,π键:仅C=O中的1个π键;故键和键数目之比为7:1;
【小问3详解】
由分析可知F的结构简式是;
【小问4详解】
A.质谱仪用于测定相对分子质量,检测官能团需用红外光谱仪,A 错误;
B.苯环是平面结构,与苯环连接的碳原子与苯环共面,酯基是平面结构,故化合物H中所有碳原子可能共面,B正确;
C.J中只有苯环与氢气反应,J与氢气反应需要消耗3mol氢气,故C错误;
故选B。
【小问5详解】
A为谷氨酰胺,其羧基与NaOH发生中和反应,酰胺基在加热条件下水解,推出方程式为;
【小问6详解】
由分析可知B中还含有一个氨基也可以反应,故为;
【小问7详解】
由已知条件可知,G的同分异构体中有酚羟基、和醛基,苯环上有六个取代基,核磁共振氢谱图上有4组峰,说明苯环上存在对称位置,结合分子式可推出为或;
【小问8详解】
结合目标产物和上述流程分析,右边的环是氨基中的氢原子与卤代烃发生取代反应,由此逆推出需要得到苯胺和,由苯生成苯胺过程中,先苯发生硝化反应生成硝基苯,再发生还原反应得到苯胺,而发生取代反应得到,因此由上述合成路线可知,。
【点睛】本题以抗肿瘤药物来那度胺的合成为载体,全面考查有机化学核心考点:涵盖官能团识别、反应类型判断、σ/π 键计数、结构推导、同分异构体书写、有机合成路线设计等。解题需紧扣已知反应信息,运用逆合成分析法推导中间体结构,结合有机物结构与性质分析共面、加氢量等问题,熟练掌握官能团保护、同分异构体限定条件书写、有机反应方程式书写等核心技能,是典型的高考压轴型有机综合题。
15. 硫化镍(NiS)是一种重要化学品,实验室将和通入含的溶液中制备NiS的装置如图所示(夹持装置略)。已知:NiS不溶于水,溶于稀酸,回答下列问题:
I、溶液配制
(1)配制的氯化镍和氯化铵的混合溶液,需要用到下列的仪器有______。
II、实验操作
检查装置气密性并加入药品。打开,关闭,并通入;一段时间后,关闭并打开a活塞加入浓盐酸,同时打开,通入,观察III中产生浑浊,继续反应一段时间。
(2)仪器a的名称为______,装置II中适宜的试剂可以为______。
(3)装置III中反应的离子方程式为______。
(4)实验装置设计存在的缺陷为______。
III、产物净化
(5)反应结束后,对NiS进行洗涤,证明NiS洗涤干净的操作是______。
IV、纯度测定
取2.5 g产品溶解于稀酸后,配制成250 mL溶液,取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入EDTA溶液,发生反应:,煮沸,滴入几滴PAN做指示剂,趁热用溶液滴定过量EDTA溶液,发生反应:。当达到滴定终点时,消耗溶液10.00 mL(滴定过程中其他杂质不参加反应)。
(6)下列操作的正确顺序为______(用字母排序)。
A.用标准溶液润洗滴定管 B.加入标准溶液至“0”刻度以上处
C.检查滴定管是否漏水并清洗 D.赶出气泡,调节液面,准确记录读数
(7)样品中NiS的质量分数为______。
(8)下列操作会引起测量结果偏高的是______(填字母)。
A. 盛装溶液的滴定管使用前未润洗 B. 配制产品溶液时仰视容量瓶刻度线
C. 滴定终点时俯视读数 D. 滴定前无气泡,滴定完成时,滴定管尖嘴处留有气泡
【答案】(1)EG (2) ①. 恒压滴液漏斗(恒压分液漏斗) ②. 饱和NaHS溶液(饱和硫氢化钠溶液)
(3)或
(4)缺少尾气处理装置
(5)取最后一次洗涤液少许于试管中,加入稀酸化的溶液,若无白色沉淀生成,则沉淀已洗净
(6)CABD (7)72.8% (8)CD
【解析】
【分析】由装置图可知,整个装置通入氮气使反应都处在氮气氛围下,防止产物被氧气氧化,装置Ⅰ是浓盐酸和FeS反应生成H2S气体和FeCl2,然后经过装置Ⅱ除去HCl杂质气体,最后H2S进入装置Ⅲ和反应生成NiS,据此分析作答:
【小问1详解】
配制100 mL 0.10 mol/L的氯化镍和氯化铵的混合溶液,需要用到的仪器有托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管等,因此图示中需要用到的只有E(烧杯)和G(玻璃棒);
【小问2详解】
仪器a的名称是恒压分液漏斗(或恒压滴液漏斗);由分析可知,浓盐酸具有挥发性,装置Ⅱ除去H2S中的HCl杂质气体,其中适宜的试剂可以为饱和NaHS溶液,可以将HCl气体转化为H2S气体;
【小问3详解】
根据分析,装置Ⅲ中H2S、反应生成NiS沉淀,离子方程式为:或;
【小问4详解】
图示装置存在的缺陷是实验后未反应完的污染环境,没有的尾气处理装置;
【小问5详解】
反应结束NiS表面会附着NiCl2,证明NiS洗涤干净即是验证是否还有氯离子,方法是:取最后一次洗涤液少许于试管中,先加入稀硝酸,再加入硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则证明洗涤干净;
【小问6详解】
滴定操作正确步骤为:先检查滴定管是否漏水并清洗(滴定管使用第一步);然后用标准溶液润洗滴定管(防止标准液被稀释);之后加入标准溶液至“0”刻度以上2-3 mL处;赶出气泡,调节液面,准确记录读数;故正确的顺序为CABD;
【小问7详解】
由题可知,,,并且过量的可以被Cu2+滴定来计算用量,所以过量的==,,则该镍样品纯度为:;
【小问8详解】
测量的误差核心分析为:;;;故,据此分析;
A.盛装溶液的滴定管使用前未润洗,会导致溶液浓度偏低,会使滴定过程中消耗的溶液体积偏高,导致最终的测定结果偏低,故A不符合题意;
B.配制产品溶液时仰视容量瓶刻度线,容量瓶中液面超过刻度线,会使溶液体积偏大,配制产品溶液的浓度偏低,将直接导致测定结果偏低,故B不符合题意;
C.滴定终点时俯视读数,会导致最终的读数偏小,即消耗的溶液体积偏少,会导致最终的测定结果偏高,故C符合题意;
D.若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,则测得消耗溶液体积偏小,会导致最终测定结果偏高,故D符合题意;
故答案选CD。
16. “低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题,为减小和消除对环境的影响,实际生活生产中有很多种处理方案。
方案一:循环在捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用与反应生成的路线,主要反应如下:
①
②
③
回答下列问题:
(1)根据上述反应判断:的______,该反应在______自发进行(填字母)。
A.任何温度下 B.高温下 C.低温下 D.任何温度下都不能
(2)若反应①、②、③分别在三个不同容器中独立发生,下列有关说法正确的是______(填字母)。
A. 反应①:恒温时,将容器体积压缩至原来的一半,的浓度增大
B. 反应②:其他条件不变,降低温度有利于提高单位时间的产率
C. 反应②:其他条件不变,的比值增大,的转化率增大
D. 反应③:在绝热恒容的容器中充入一定量的和,压强不变可以判断此反应已达平衡状态
(3)在压强为的密闭容器中和各1 mol发生反应。反应物、)的平衡转化率和生成物的选择性随温度变化关系如下图(反应③在以下不考虑)。
注:含碳生成物选择性
①表示选择性的曲线是______(填字母)。
②,随温度升高,平衡转化率下降的原因可能是______。
方案二:我国学者设计的一种电解装置,借助电极上的催化剂,能同时电解和,工作原理如图甲所示。不同催化剂条件下,转化为CO的部分反应历程如图乙所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。
(4)写出B侧的电极方程式:______。
(5)由图乙可知,选择______催化时(填“Ni8-TET”或“Ni-TPP”),电解的反应速率更快。
(6)若有透过质子交换膜,理论上有______被转化。
【答案】(1) ①. ②. C (2)CD
(3) ①. b ②. 随温度升高,放热反应②的平衡向逆反应方向移动,而吸热反应③的平衡向正反应方向移动。图中H2转化率下降,说明在此温度范围内,反应②平衡移动的影响占主导作用
(4)
(5)Ni-TPP (6)22
【解析】
【小问1详解】
将①+②可得,根据盖斯定律,+101 kJ/mol+(-166 kJ/mol)= 。ΔH<0,反应后气体物质的量减少,ΔS<0,根据ΔG=ΔH -TΔS ,该反应在低温下自发进行。
【小问2详解】
A. 反应①中K=c(CO2),恒温时,K不变,的浓度不变,将容器体积压缩至原来的一半,的浓度不变,故A错误;
B. 反应②是放热反应,其他条件不变,降低温度,平衡正向移动,但反应速率减慢,不能提高单位时间的产率,故B错误;
C. 反应②:其他条件不变,的比值增大,则平衡正向移动,的转化率增大,故C正确;
D. 反应③:在绝热恒容的容器中充入一定量的和,压强不变,说明温度不变,可以判断此反应已达平衡状态,故D正确;
故答案为CD。
【小问3详解】
①已知反应①为吸热反应,②为放热反应,③为吸热反应,根据图像,温度逐渐升高,则碳酸镁的转化率逐渐升高,氢气的转化率下降,在360℃以下不考虑反应Ⅲ,则二氧化碳的选择性上升,甲烷的选择性下降,且二者的选择性之和为100%,所以a表示碳酸镁的转化率,b表示二氧化碳的选择性,c表示甲烷的选择性,故答案为b。
②,随温度升高,平衡转化率下降的原因可能是随温度升高,放热反应②的平衡向逆反应方向移动,而吸热反应③的平衡向正反应方向移动。图中H2转化率下降,说明在此温度范围内,反应②平衡移动的影响占主导作用。
【小问4详解】
B电极为阳极,CH3OH被氧化生成HCOOH,发生电极反应:。
【小问5详解】
决速步骤的活化能越小,反应速率越快,由图乙可知,选择Ni-TPP催化时,决速步骤的活化能更小,电解二氧化碳的反应速率更快,故答案为Ni-TPP。
【小问6详解】
A电极为阴极,发生电极反应:,由电极反应式可知,若有1 mol H+穿过质子交换膜,则理论上有0.5 mol二氧化碳被转化,即有22 g二氧化碳被转化,故答案为22。
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