内容正文:
高三化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
5.可能用到的相对原子质量:H:1 Li:7 C:12 O:16 Na:23 Cl:35.5 Cu:64 Zn:65
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. 材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列材料的主要成分属于有机物的是
A.钢化玻璃
B.石英光导纤维
C.聚氯乙烯薄膜
D.陶瓷水壶
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.钢化玻璃又称强化玻璃或安全玻璃,其成分和普通玻璃成分相似,均为硅酸盐材料,属于无机非金属材料,故A不符合题意;
B.石英光导纤维主要成分是SiO2,属于无机非金属材料,故B不符合题意;
C.聚氯乙烯薄膜是氯乙烯通过加聚反应得到,属于有机物,故C符合题意;
D.陶瓷水壶主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料,故D不符合题意;
答案为C。
2. 下列化学用语表述正确的是
A.中键的电子云
B.的空间结构
C.键形成的轨道重叠示意图
D.HIO的电子式
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.Cl2中Cl原子之间以p-pσ键结合,图中正是Cl原子中的3p轨道以头碰头的方式形成的p-pσ键;A正确;
B.AlCl3中Al为sp2杂化,键角为120°,不是107°18′,B错误;
C.p-pπ键作为π键的一种,应当是肩并肩而不是头碰头;C错误;
D.HIO的电子式应当是,D错误;
故答案选A。
3. Co2+是钴的最稳定氧化态,但形成的[Co(NH3)6]2+不稳定,在空气中可被氧化,反应为4[Co(NH3)6]2++O2+2H2O=4[Co(NH3)6]3++4OH-。下列说法错误的是
A. 半径:r(N3-)>r(O2-)
B. 键角:NH3>H2O
C. 第一电离能:I1(N)>I1(O)
D. 氢键键长:液氨中的氢键(N—H…N)<水中的氢键(O—H…O)
【答案】D
【解析】
【详解】A.N3-和O2-为电子层结构相同的离子,离子半径随核电荷数增大而减小,N的核电荷数小于O,故r(N3-)>r(O2-),故A正确;
B.NH3和H2O的中心原子均为sp3杂化,NH3中N原子含1对孤电子对,H2O中O原子含2对孤电子对,孤电子对越多对成键电子对的排斥力越大,键角越小,故键角:NH3>H2O,故B正确;
C.N的价电子排布为2s22p3,2p轨道为半充满的稳定结构,第一电离能大于同周期相邻的O,故I1(N)>I1(O),故C正确;
D.N原子半径大于O原子,且N电负性小于O,形成氢键时N对H的吸引力弱于O,因此液氨中N-H···N氢键键长大于水中O-H···O氢键键长,故D错误;
故答案为D。
4. 下列叙述与对应图示相符的是
A.收集氨气
B.稀释浓硫酸
C.制备少量NO
D.定容
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.密度小于空气,应采用向下排空气法收集,洗气瓶装置需短管进气、长管出气,A错误;
B.浓硫酸稀释时会放出大量的热,且浓硫酸具有强腐蚀性,需将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,图中是在试管中振荡操作,试管不适合稀释浓硫酸(放热剧烈易喷溅),且操作方式不规范,B错误;
C.铜丝与稀硝酸在U型管中发生反应:,NO难溶于水,可将U型管右侧空气排出,实现NO的制备与收集,装置合理,C正确;
D.配制一定物质的量浓度的溶液定容时,视线需与容量瓶内凹液面的最低处保持水平,图中为仰视刻度线,操作错误,D错误;
故选C。
【点睛】
5. 科学家发现金星大气中存在PH3,据此推断金星大气层或存在生命。利用反应3KOH(浓)+P4+3H2O3KH2PO2+PH3↑可制备PH3,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. PH3为极性键形成的非极性分子 B. 1mol P4中含有的σ键数为4NA
C. 22.4L H2O中含有的电子数为10NA D. 每生成1mol PH3转移的电子数为3NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.PH3空间结构为三角锥形,正负电荷中心不重合,是由极性键形成的极性分子,A错误;
B.P4为正四面体结构,1个P4分子含6个P-P σ键,故1mol P4中σ键数为6NA,B错误;
C.未指明标准状况,且标准状况下H2O不是气态,无法用计算其物质的量,C错误;
D.反应中发生歧化反应,生成1mol PH3时P元素从0价降低到-3价,转移电子数为3NA,D正确;
故选D。
6. 有机物M是一种抗肿瘤的药物,其结构如图所示。下列有关M的说法错误的是
A. 不能发生加成反应 B. 能发生取代反应
C. 能发生氧化反应 D. 分子中所有原子一定不位于同一平面上
【答案】A
【解析】
【详解】A.M中含吡啶环、碳碳双键,吡啶环与碳碳双键均可与发生加成反应,因此M能发生加成反应,A错误;
B.M中含烷基可发生卤代反应,酰胺基可发生水解,因此M能发生取代反应,B正确;
C.M为有机物,多数有机物可燃烧,燃烧属于氧化反应,且分子中含碳碳双键,可被酸性等氧化剂氧化,因此M能发生氧化反应,C正确;
D.M中含多个饱和碳原子,如甲基,饱和碳原子为杂化,呈四面体结构,因此分子中所有原子一定不位于同一平面上,D正确;
故选A。
7. 高铁酸钾()是一种新型绿色消毒剂,某化学兴趣小组制备高铁酸钾的主要流程如图。下列离子方程式正确的是
A. 反应①:
B. 反应②:
C. 反应③:
D. 反应④:
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①中与发生双水解反应生成,不能拆写为,离子方程式为,A错误;
B.反应②为与的反应生成NaCl、NaClO和,离子方程式为,B错误;
C.反应③中从+3价到+6价,2个总共升高6价,从+1价到-1价,每个降2价,需要3个,离子方程式为,C错误;
D.溶液加入饱和溶液后,析出晶体,离子方程式,D正确;
故选D。
8. 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X与W、Z相邻,且X、Z同主族,W、X、Y、Z的最外层电子数之和为18,Y的金属性是短周期元素中最强的。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的还原性:W>X
B. 简单离子半径:X>Y>Z
C. W的氧化物对应的水化物均为强酸
D. Y、Z形成的化合物中一定不含共价键
【答案】A
【解析】
【分析】短周期中金属性最强的元素为,故为;与同主族,、、、原子序数依次增大,与相邻,设最外层电子数为,为,为,则,解得,故为、为O、为S,据此分析。
【详解】A.W为N、X为O,非金属性N<O,非金属性越强,简单氢化物的还原性越弱,因此简单氢化物还原性,即,A符合题意;
B.X为O、Y为Na、Z为S,电子层数越多离子半径越大,电子层结构相同时,核电荷数越大离子半径越小,故半径,即,B不符合题意;
C.的氧化物对应的水化物中,为弱酸,并非均为强酸,C不符合题意;
D.与形成的化合物为(离子键)或(含离子键和共价键),一定含离子键,可能含共价键,D不符合题意;
故选A。
9. 可根据物质结构推测其性质,下列推测的性质不合理的是
选项
结构
性质
A
为正四面体结构
不存在异构体
B
硅酸盐中存在硅氧四面体结构
硅酸盐材料大多硬度大
C
淀粉可表示为
淀粉可发生酯化反应
D
中N的电子云密度比中的大
的碱性比弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷的空间结构为正四面体形,分子中所有氢原子等效,所以二氯甲烷只有一种结构,不存在同分异构体,A正确;
B.硅酸盐中硅氧四面体是硅原子和氧原子通过共价键形成的空间网状结构,共价键结合牢固,所以硅酸盐结构牢固,硅酸盐材料大多硬度大,B正确;
C.由结构简式可知,淀粉分子中含有羟基,所以一定条件下淀粉能与羧酸发生酯化反应生成酯,C正确;
D.甲基是推电子基,使得甲胺分子中氮原子的电子云密度大于氨分子,结合氢离子的能力强于氨分子,碱性强于氨分子,D错误;
故选D。
10. 能满足下列物质间直接转化关系的是
A. X可为Na,物质Y为 B. X可为N2,物质Y为NaOH
C. X可为S,物质Y为NaClO D. X可为Fe,物质Y为HCl
【答案】C
【解析】
【详解】A.钠(Na)在氧气中燃烧生成(过氧化钠),与水反应生成NaOH和(生成碱),但与NaOH不反应生成盐,A不符合题意;
B.氮气与氧气在放电条件下生成NO,NO不溶于水,无法直接生成酸或碱,B不符合题意;
C.硫(S)燃烧生成,与水反应生成(酸),与NaClO发生氧化还原反应生成(盐),符合直接转化关系,C符合题意;
D.铁(Fe)燃烧生成,不溶于水,无法与水反应生成酸或碱,D不符合题意;
故答案选C。
11. 链状分子A上同时含有两个不同的识别位点,分别为位点1、位点2,当位点带正电荷时,就可以增强与环状分子B的作用。因此,通过加入酸和碱,可以实现分子梭在两个不同状态之间的切换。下列说法正确的是
A. 位点1、位点2的氮原子杂化方式不同
B. 分子A与环状分子B通过共价键形成超分子
C. 碱性条件下,位点2与环状分子B的作用增强
D. 环状分子B可用于识别碱金属离子与
【答案】A
【解析】
【详解】A.由分子A的结构可知,位点1的氮原子的价层电子对数为3,位点2的氮原子的价层电子对数为4,位点1、位点2的氮原子杂化方式分别为sp2、sp3,故A正确;
B.超分子通过分子间作用力形成,而非化学键,若分子A与环状分子B通过共价键结合,则会形成新化合物而非超分子,故B错误;
C.酸性条件下,位点2的氮原子可通过孤对电子与H+形成配位键,位点2带正电荷,位点2与环状分子B的作用增强,故C错误;
D.冠醚对碱金属离子的配合具有一定的尺寸匹配和选择性,环状分子B只能识别某种碱金属离子,故D错误;
选A。
12. 新型Zn-PbO2电池的工作原理如图所示,M膜为阳离子交换膜,N膜为阴离子交换膜。下列说法错误的是
A. 放电时,Zn电极电势低于PbO2电极
B. 负极电极反应式为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-
C. 放电时,负极质量每减少6.5g,通过N膜的离子的物质的量为0.2mol
D. 电池工作一段时间后,K2SO4浓度将增大
【答案】C
【解析】
【分析】图示为原电池,电极为负极,电极反应式为;电极为正极。
【详解】A.电极为负极,电极为正极,负极电势低于正极,A正确;
B.根据分析,电极为负极,电极反应式为,B正确;
C.由题图可知,Zn转化为[Zn(OH)4]2-,Zn失电子,所在电极为负极,为了维持溶液呈电中性,阳离子朝正极移动,阴离子朝负极移动,通过N膜从右室进入中间室,负极质量减少6.5g,转移的电子的物质的量为0.2mol,因此通过N膜的阴离子的物质的量为0.1mol,C错误;
D.电池工作一段时间后,负极区通过M膜向中间室移动,正极区通过N膜向中间室移动,故浓度将增大,D正确;
故选C。
13. 晶体结构(立方晶胞)如图所示,下列说法错误的是
已知:1号原子的分数坐标为(0,0,0)。
A. 离子半径:
B. 3号原子的分数坐标为
C. 2号原子和3号原子之间的距离为
D. 基态的价层电子轨道表示式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.电子层相同,硫离子核电荷数小,吸引电子能力弱,半径大,离子半径:,A正确;
B.3号原子位于面心分数坐标为,B正确;
C.2号原子分数坐标为,3号原子位于面心分数坐标为,根据两点间距离公式 2号原子和3号原子之间的距离为,C错误;
D.基态的价层电子3d10轨道表示式为,D正确;
故选C。
14. 用的溶液滴定未知浓度的溶液。溶液中,与分布系数变化的关系如图所示。
已知:(二元弱酸)的分布系数。下列叙述错误的是
A. 曲线②代表与的变化关系
B. 时,
C. 时,
D. 的第二步电离平衡常数
【答案】B
【解析】
【分析】是二元弱酸,电离生成,再电离生成,随升高,浓度减小,浓度先增大后减小,浓度增大,因此曲线①、②、③分别代表、、与的变化关系,据此解答。
【详解】A.由分析可知,曲线②代表随的变化关系,A正确;
B.由图可知,pH = 4.0时,,由电荷守恒得:,则,因,所以,B错误;
C.第一步电离常数,交点a处,,可得,同理可得,因此,又,时,代入得,即,C正确;
D.第二步电离平衡为:,电离常数,交点处,,因此,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. CuCl可用作催化剂、杀菌剂、媒染剂、脱色剂,在气体分析中可用于一氧化碳和乙炔的测定。已知:晶体呈白色,熔点为,沸点为,见光分解,露置于潮湿空气中易被氧化,难溶于水、稀盐酸和乙醇,易溶于浓盐酸并生成。
实验室用如图所示装置制取,反应原理如下:
(过量)
还原:
稀释分解:
(1)若实验室没有仪器,要达到同样滴加液体的效果,则可以用下列仪器中的___________(填标号)代替。
a. b. c.
(2)装置A中发生反应的化学方程式为___________。
(3)装置C的作用是___________。
(4)装置B中反应结束后,取出混合物进行以下操作,得到CuCl晶体。
①步骤ii中的作用是___________。
②步骤iii中,为使固液快速分离,应采用的方法是___________(填标号)。
A.蒸馏 B.减压过滤 C.蒸发
③步骤iv中乙醇洗涤的目的是___________。
④晶体的结构可用___________(填仪器名称)测定。
(5)利用氧化还原滴定测定产品中的纯度。
取产品于碘量瓶中,加入足量溶液,摇匀至样品完全溶解后,稀释至。移取溶液于锥形瓶中,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液(滴定时的反应为)。
①CuCl的纯度为___________%。
②下列操作会导致实验结果偏大的是___________(填标号)。
A.未用标准溶液润洗水洗后的滴定管
B.滴定过程中锥形瓶中的液体溅出
C.滴定前仰视滴定管读数,滴定终点时平视滴定管读数
【答案】(1)c (2)(浓)
(3)吸收过量的,防止倒吸
(4) ①. 防止被氧化 ②. B ③. 防止溶解造成损失,使固体快速干燥 ④. 射线衍射仪
(5) ①. ②. A
【解析】
【分析】装置A制备SO2,进入装置B中发生反应:(过量)、,装置C是为了吸收剩余的SO2,防止其排入空气中,污染空气;将得到的混合物冷却后倒入溶有的水中稀释,发生反应:,固液分离后用乙醇洗涤固体后干燥得到晶体;
【小问1详解】
仪器X是恒压分液漏斗,作用是控制滴加液体、平衡压强使液体顺利流下;要达到同样滴加液体的效果,需要平衡起亚,装置c达到同样滴加液体的效果。
【小问2详解】
装置A的作用是制备反应需要的,铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为(浓);
【小问3详解】
是有毒酸性气体,装置C中NaOH溶液可以吸收未反应的,防止污染环境;
【小问4详解】
①题干已知露置在潮湿空气中易被氧化,具有还原性,可防止Cu(Ⅰ)被氧化为Cu(Ⅱ)。
②减压过滤(抽滤)可以加快固液分离速率,蒸馏分离沸点不同的液体混合物、蒸发用于浓缩溶液,因此选B。
③已知难溶于乙醇,因此乙醇洗涤既可以降低的溶解损耗,乙醇易挥发,能快速干燥晶体,同时洗去表面杂质。
④测定晶体结构的仪器为X射线衍射仪。
【小问5详解】
①根据反应关系可得:,因此,纯度为:。
②A:未用标准液润洗滴定管,标准液被稀释,消耗标准溶液体积偏大,计算结果偏大;
B:锥形瓶液体溅出,待测溶质减少,消耗偏小,结果偏小;
C:滴定前仰视读数、终点平视,得到的消耗体积偏小,结果偏小;
因此选A。
16. 某炼锌废渣主要含(铁酸锌)、、、,还含有少量Au、Ag单质及杂质。工业上采用“湿法强化浸出-萃取分离”工艺回收、、、,流程如下:
已知:①部分氢氧化物的(25℃)数据如表所示。
物质
②,。③当某离子浓度时,可认为该离子沉淀完全。回答下列问题:
(1)能加快“酸浸”速率的措施是_______(写出一条即可)。
(2)“酸浸”中与反应的化学方程式为_______;滤渣1的成分除了Au、Ag、S外,还有_______。
(3)“沉淀”时调的目的是除去,试剂的最佳选择为_______。(填标号)。该工序中应将pH调至不低于_______。
A. B. C. D.
(4)“萃取分液”中选用不同萃取剂实现、的分离。已知萃取时,若选用Lix-84()萃取剂,萃取后的有机相结构为。请从结构角度分析,“反萃取”时,增大浓度有利于进入水相的原因是_______。
(5)“浸金银”中Au生成的产物是,请写出该反应的离子方程式:_______。
(6)上述工艺流程中可循环利用的物质除了萃取剂,还有_______(填化学式)。
【答案】(1)适当提高硫酸浓度(或适当升温,将固体粉碎研磨,适当搅拌反应混合物等)
(2) ①. ②. 和
(3) ①. C ②. 3.2
(4)增大浓度,有利于与萃取剂中的配原子O和N结合,破坏了萃取剂与之间的配位结构,将从有机相中置换出来进入水相
(5)
(6)
【解析】
【分析】在酸浸过程中,向废渣中加入并通入,金属硫化物被氧化并生成对应的硫酸盐,其中,、Au、Ag和不与反应,通过过滤与滤液分离,得滤渣1,此时滤液1的主要金属阳离子为、和。向滤渣1中加入NaCN溶液并通入, Au与Ag单质被氧化并生成可溶的和,和不与NaCN溶液反应,可通过过滤除去,向滤液中加入Zn可置换出Au和Ag单质。在沉淀过程中调整滤液1的pH值可将转化为沉淀,通过过滤分离沉淀和滤液后,向滤液中加入萃取剂,进入有机相,经反萃取等操作后可得Cu单质,在水相中,经结晶等操作后可得,据此作答。
【小问1详解】
为提高酸浸效率,可以适当升温并适当增大硫酸浓度,也可以将废渣粉碎研磨,并在酸浸过程中搅拌反应混合物,使固体原料与硫酸充分接触,以提高酸浸速率;
【小问2详解】
中,Zn为+2价,Fe为+3价,与反应过程中,元素化合价不变,结合质量守恒可写出该反应化学方程式:;由分析可知,滤渣1为和;
【小问3详解】
A.由分析可知,滤液1中主要的金属阳离子为、和,向其中加入会使上述三种金属离子一同转化为沉淀,影响后续分离,A错误;
B.可以作催化剂促进分解,但无法利用调整pH并除去,B错误;
C.ZnO可以与过量的反应,调整溶液的pH,不会向滤液中引入新的杂离子,可以用于调整溶液pH并除去,C正确;
D.NaOH可以与反应,但会向溶液中引入,影响的纯度,D错误;
故答案选C;
由表格信息可知,,要完全除去,需保证,此时;
【小问4详解】
从有机相结构式可以看出,Lix-84中N原子和O原子的孤对电子与的空轨道形成配位键,使从有机相进入水相,实现萃取。在反萃取过程中增大浓度有利于O原子和N原子与结合,破坏了萃取剂分子与之间的配位结构,进而释放出,使其回到水相,实现反萃取;
【小问5详解】
由分析可知,在浸金银过程中,Au单质被氧化生成,从0价升至+1价,O元素从0价降至-2价,结合质量守恒和电荷守恒可写出该反应离子方程式:;
【小问6详解】
在萃取过程中,萃取剂与反应,置换出,此时水相中的离子主要有、和,经结晶除去后,滤液4中溶质的主要成分是,可以循环使用。
17. 在“碳中和”的国际大背景下,如何实现碳捕集和碳转化成为科学研究的热点。根据所学知识,回答下列问题:
Ⅰ.CO和水通过催化转化可以生成甲酸,有利于碳中和。其主要反应如下:
①CO(g)+H2O(g)⇌HCOOH(g) ΔH1=-10.5kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2=akJ·mol-1
③CO2(g)+H2(g)⇌HCOOH(g) ΔH3=+30.9kJ·mol-1
(1)a=______;已知反应②的ΔS<0,则反应②自发进行的条件是______(填标号,下同)。
A.高压 B.低压 C.高温 D.低温
(2)在温度恒为T1K的恒容密闭容器中充入1mol CO(g)、2mol H2O(g),发生上述反应①和②,经过10min,容器内反应达到平衡状态。下列图像正确且能说明反应达到平衡状态的是______。
A. B.
C. D.
Ⅱ.CO2加氢还原可制备CH3OH,发生的反应为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH4<0,同时还有副反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)发生。一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中通入1mol CO2和2mol H2,发生上述两反应。反应过程中CO2转化率(反应相同时间)随温度变化和容器内总压强(在T2K温度下)随时间变化分别如图1、图2所示。
(3)图1中a点的正反应速率和逆反应速率的大小关系为v正(a)______(填“>”“<”或“=”)v逆(a)。
(4)图1中CO2转化率在b点后呈现减小的变化趋势,其原因是______。
(5)在T2K温度下,达到平衡时,容器中H2O(g)的浓度为______mol·L-1。
(6)图2中(T2K温度下)0~t0min内,用CH3OH的分压变化表示的反应速率为______(用含t0、p0的式子表示)kPa·min-1;该温度下,反应②的平衡常数Kp=______。
【答案】(1) ①. -41.4 ②. D (2)AD
(3)> (4)升高温度,主反应平衡逆向移动且主反应平衡逆向移动程度大于副反应平衡正向移动程度
(5)0.35 (6) ①. (或,2分) ②.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应①=②+③,故,代入得,解得。 反应自发进行满足,该反应、,低温下较小,可满足,故选D;
【小问2详解】
A.反应①气体分子数减少,反应②气体分子数不变,总物质的量随反应进行减小,恒容恒温下压强减小,压强不变时说明总物质的量不变,反应达到平衡,A正确;
B.焓变是反应的固有属性,不随反应进行改变,图像错误,B错误;
C.容器恒容,所有反应物生成物都是气体,总质量不变,密度始终不变,不能说明平衡,C错误;
D.平均相对分子质量,不变,随反应进行减小,M增大,M不变时说明不变,反应达到平衡,D正确;
故选AD;
【小问3详解】
相同反应时间,a点温度低于,反应速率较慢,未达到平衡,反应正向进行,故;
【小问4详解】
b点反应已达到平衡,生成甲醇的主反应正反应放热,升高温度平衡逆向移动,主反应平衡逆向移动且主反应平衡逆向移动程度大于副反应平衡正向移动程度,转化率降低;
【小问5详解】
设平衡时物质的量为,副反应消耗为,总转化:;总物质的量,恒温恒容下,得,即,解得,。,浓度;
【小问6详解】
设CO2转化为甲醇消耗了a mol,根据差量法计算可得,总物质的量减少了2 a mol,总压强为0.8p0 kPa,,可得a=0.3 mol,浓度,列三段式:、,平衡时,,CH3OH(g)的分压为×0.8p0 kPa,用CH3OH的分压变化表示的反应速率为 kPa·min-1;
副反应:副反应,,代入数据:,,,,因此。
18. 萘氧啶是一种抗肿瘤药物,其一种合成路线如图所示。回答下列问题:
已知:+R3MgBr+HCl→+MgBrCl;三级醇(连接叔碳的醇)极易脱水。
(1)A的化学名称是___________,A→B的反应类型是___________。
(2)萘氧啶中含氧官能团名称是___________。
(3)B→C的反应中,NaOH溶液用于吸收尾气,以避免尾气污染环境,尾气中含有2种大气污染气体,它们是___________(填化学式)。
(4)在C→D的反应中,添加吡啶()能提高产率,其原因是___________。
(5)写出E→F的化学方程式:___________。
(6)在B的同分异构体中,同时满足下列条件的结构有___________种(不包括立体异构体)。
①含六元环;②含氨基();③不含。
其中,在核磁共振氢谱上有四组峰且峰的面积比为的结构简式为___________。
【答案】(1) ①. 1,4-二溴丁烷 ②. 取代反应 (2)醚键
(3)HCl和SO2 (4)吡啶显碱性与HCl反应,促进反应正向进行
(5)++HCl→+MgBrCl+H2O
(6) ①. 20 ②.
【解析】
【分析】A为直链二溴代物,和乙醇胺()发生取代得到B和HBr,B中羟基被取代得到C,C和对溴苯酚发生取代反应得到D,D和镁在THF中反应得到E,E按照已知反应与原料II的酮羰基依次发生加成、消去反应得到F,F与HCl发生酸碱反应得到盐酸盐形式的萘氧啶。
【小问1详解】
A是直链四碳,两端连溴原子,命名为1,4-二溴丁烷;A与乙醇胺发生取代脱HBr成环得到B,属于取代反应。
【小问2详解】
根据萘氧啶的结构,其中的含氧官能团为醚键。
【小问3详解】
B中羟基与SOCl2反应生成氯代物,副产物为HCl和SO2,都是大气污染物,可被NaOH吸收。
【小问4详解】
C与对溴苯酚发生取代反应生成D和HCl,吡啶显碱性可与HCl反应,促进反应正向进行,提高产率。
【小问5详解】
据分析,E按照已知反应与原料II的酮羰基依次发生加成、消去反应得到F、MgBrCl和水,化学方程式为++HCl→+MgBrCl+H2O。
【小问6详解】
B分子式为,不饱和度为1,则不含苯环,该分子中含氨基、不含N-O,故符合条件的B的同分异构体分以下情况讨论:
①甲基和氨基取代吡喃()的氢原子,两个取代基在同一个碳上有3种:(数字为两个取代基位置),在不同碳上有10种:、、(数字为甲基位置),共有13种;
②取代吡喃()的氢原子,与氧原子有有邻、间、对3种;
③取代基为氨基和羟基取代环己烷的氢原子,在同一个碳上有1种,不同碳上有邻、间、对3种,共4种;
共一共有20种符合条件的同分异构体;
核磁共振氢谱峰面积比为,则为对称结构,结构为。
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高三化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
5.可能用到的相对原子质量:H:1 Li:7 C:12 O:16 Na:23 Cl:35.5 Cu:64 Zn:65
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. 材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列材料的主要成分属于有机物的是
A.钢化玻璃
B.石英光导纤维
C.聚氯乙烯薄膜
D.陶瓷水壶
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语表述正确的是
A.中键的电子云
B.的空间结构
C.键形成的轨道重叠示意图
D.HIO的电子式
A. A B. B C. C D. D
3. Co2+是钴的最稳定氧化态,但形成的[Co(NH3)6]2+不稳定,在空气中可被氧化,反应为4[Co(NH3)6]2++O2+2H2O=4[Co(NH3)6]3++4OH-。下列说法错误的是
A. 半径:r(N3-)>r(O2-)
B. 键角:NH3>H2O
C. 第一电离能:I1(N)>I1(O)
D. 氢键键长:液氨中的氢键(N—H…N)<水中的氢键(O—H…O)
4. 下列叙述与对应图示相符的是
A.收集氨气
B.稀释浓硫酸
C.制备少量NO
D.定容
A. A B. B C. C D. D
5. 科学家发现金星大气中存在PH3,据此推断金星大气层或存在生命。利用反应3KOH(浓)+P4+3H2O3KH2PO2+PH3↑可制备PH3,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. PH3为极性键形成的非极性分子 B. 1mol P4中含有的σ键数为4NA
C. 22.4L H2O中含有的电子数为10NA D. 每生成1mol PH3转移的电子数为3NA
6. 有机物M是一种抗肿瘤的药物,其结构如图所示。下列有关M的说法错误的是
A. 不能发生加成反应 B. 能发生取代反应
C. 能发生氧化反应 D. 分子中所有原子一定不位于同一平面上
7. 高铁酸钾()是一种新型绿色消毒剂,某化学兴趣小组制备高铁酸钾的主要流程如图。下列离子方程式正确的是
A. 反应①:
B. 反应②:
C. 反应③:
D. 反应④:
8. 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X与W、Z相邻,且X、Z同主族,W、X、Y、Z的最外层电子数之和为18,Y的金属性是短周期元素中最强的。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的还原性:W>X
B. 简单离子半径:X>Y>Z
C. W的氧化物对应的水化物均为强酸
D. Y、Z形成的化合物中一定不含共价键
9. 可根据物质结构推测其性质,下列推测的性质不合理的是
选项
结构
性质
A
为正四面体结构
不存在异构体
B
硅酸盐中存在硅氧四面体结构
硅酸盐材料大多硬度大
C
淀粉可表示为
淀粉可发生酯化反应
D
中N的电子云密度比中的大
的碱性比弱
A. A B. B C. C D. D
10. 能满足下列物质间直接转化关系的是
A. X可为Na,物质Y为 B. X可为N2,物质Y为NaOH
C. X可为S,物质Y为NaClO D. X可为Fe,物质Y为HCl
11. 链状分子A上同时含有两个不同的识别位点,分别为位点1、位点2,当位点带正电荷时,就可以增强与环状分子B的作用。因此,通过加入酸和碱,可以实现分子梭在两个不同状态之间的切换。下列说法正确的是
A. 位点1、位点2的氮原子杂化方式不同
B. 分子A与环状分子B通过共价键形成超分子
C. 碱性条件下,位点2与环状分子B的作用增强
D. 环状分子B可用于识别碱金属离子与
12. 新型Zn-PbO2电池的工作原理如图所示,M膜为阳离子交换膜,N膜为阴离子交换膜。下列说法错误的是
A. 放电时,Zn电极电势低于PbO2电极
B. 负极电极反应式为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-
C. 放电时,负极质量每减少6.5g,通过N膜的离子的物质的量为0.2mol
D. 电池工作一段时间后,K2SO4浓度将增大
13. 晶体结构(立方晶胞)如图所示,下列说法错误的是
已知:1号原子的分数坐标为(0,0,0)。
A. 离子半径:
B. 3号原子的分数坐标为
C. 2号原子和3号原子之间的距离为
D. 基态的价层电子轨道表示式为
14. 用的溶液滴定未知浓度的溶液。溶液中,与分布系数变化的关系如图所示。
已知:(二元弱酸)的分布系数。下列叙述错误的是
A. 曲线②代表与的变化关系
B. 时,
C. 时,
D. 的第二步电离平衡常数
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. CuCl可用作催化剂、杀菌剂、媒染剂、脱色剂,在气体分析中可用于一氧化碳和乙炔的测定。已知:晶体呈白色,熔点为,沸点为,见光分解,露置于潮湿空气中易被氧化,难溶于水、稀盐酸和乙醇,易溶于浓盐酸并生成。
实验室用如图所示装置制取,反应原理如下:
(过量)
还原:
稀释分解:
(1)若实验室没有仪器,要达到同样滴加液体的效果,则可以用下列仪器中的___________(填标号)代替。
a. b. c.
(2)装置A中发生反应的化学方程式为___________。
(3)装置C的作用是___________。
(4)装置B中反应结束后,取出混合物进行以下操作,得到CuCl晶体。
①步骤ii中的作用是___________。
②步骤iii中,为使固液快速分离,应采用的方法是___________(填标号)。
A.蒸馏 B.减压过滤 C.蒸发
③步骤iv中乙醇洗涤的目的是___________。
④晶体的结构可用___________(填仪器名称)测定。
(5)利用氧化还原滴定测定产品中的纯度。
取产品于碘量瓶中,加入足量溶液,摇匀至样品完全溶解后,稀释至。移取溶液于锥形瓶中,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液(滴定时的反应为)。
①CuCl的纯度为___________%。
②下列操作会导致实验结果偏大的是___________(填标号)。
A.未用标准溶液润洗水洗后的滴定管
B.滴定过程中锥形瓶中的液体溅出
C.滴定前仰视滴定管读数,滴定终点时平视滴定管读数
16. 某炼锌废渣主要含(铁酸锌)、、、,还含有少量Au、Ag单质及杂质。工业上采用“湿法强化浸出-萃取分离”工艺回收、、、,流程如下:
已知:①部分氢氧化物的(25℃)数据如表所示。
物质
②,。③当某离子浓度时,可认为该离子沉淀完全。回答下列问题:
(1)能加快“酸浸”速率的措施是_______(写出一条即可)。
(2)“酸浸”中与反应的化学方程式为_______;滤渣1的成分除了Au、Ag、S外,还有_______。
(3)“沉淀”时调的目的是除去,试剂的最佳选择为_______。(填标号)。该工序中应将pH调至不低于_______。
A. B. C. D.
(4)“萃取分液”中选用不同萃取剂实现、的分离。已知萃取时,若选用Lix-84()萃取剂,萃取后的有机相结构为。请从结构角度分析,“反萃取”时,增大浓度有利于进入水相的原因是_______。
(5)“浸金银”中Au生成的产物是,请写出该反应的离子方程式:_______。
(6)上述工艺流程中可循环利用的物质除了萃取剂,还有_______(填化学式)。
17. 在“碳中和”的国际大背景下,如何实现碳捕集和碳转化成为科学研究的热点。根据所学知识,回答下列问题:
Ⅰ.CO和水通过催化转化可以生成甲酸,有利于碳中和。其主要反应如下:
①CO(g)+H2O(g)⇌HCOOH(g) ΔH1=-10.5kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2=akJ·mol-1
③CO2(g)+H2(g)⇌HCOOH(g) ΔH3=+30.9kJ·mol-1
(1)a=______;已知反应②的ΔS<0,则反应②自发进行的条件是______(填标号,下同)。
A.高压 B.低压 C.高温 D.低温
(2)在温度恒为T1K的恒容密闭容器中充入1mol CO(g)、2mol H2O(g),发生上述反应①和②,经过10min,容器内反应达到平衡状态。下列图像正确且能说明反应达到平衡状态的是______。
A. B.
C. D.
Ⅱ.CO2加氢还原可制备CH3OH,发生的反应为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH4<0,同时还有副反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)发生。一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中通入1mol CO2和2mol H2,发生上述两反应。反应过程中CO2转化率(反应相同时间)随温度变化和容器内总压强(在T2K温度下)随时间变化分别如图1、图2所示。
(3)图1中a点的正反应速率和逆反应速率的大小关系为v正(a)______(填“>”“<”或“=”)v逆(a)。
(4)图1中CO2转化率在b点后呈现减小的变化趋势,其原因是______。
(5)在T2K温度下,达到平衡时,容器中H2O(g)的浓度为______mol·L-1。
(6)图2中(T2K温度下)0~t0min内,用CH3OH的分压变化表示的反应速率为______(用含t0、p0的式子表示)kPa·min-1;该温度下,反应②的平衡常数Kp=______。
18. 萘氧啶是一种抗肿瘤药物,其一种合成路线如图所示。回答下列问题:
已知:+R3MgBr+HCl→+MgBrCl;三级醇(连接叔碳的醇)极易脱水。
(1)A的化学名称是___________,A→B的反应类型是___________。
(2)萘氧啶中含氧官能团名称是___________。
(3)B→C的反应中,NaOH溶液用于吸收尾气,以避免尾气污染环境,尾气中含有2种大气污染气体,它们是___________(填化学式)。
(4)在C→D的反应中,添加吡啶()能提高产率,其原因是___________。
(5)写出E→F的化学方程式:___________。
(6)在B的同分异构体中,同时满足下列条件的结构有___________种(不包括立体异构体)。
①含六元环;②含氨基();③不含。
其中,在核磁共振氢谱上有四组峰且峰的面积比为的结构简式为___________。
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