内容正文:
河南省信阳高级中学北湖校区
2025-2026学年高三下期04月测试(二)
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Co-59
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)
1. 新一代人形机器人的“骨骼”“关节”“心脏”与“皮肤”等部件的制作都离不开新型材料。下列说法正确的是
A. “骨骼”采用的高强度碳纤维增强环氧树脂属于无机非金属材料
B. “关节”框架金属钝化处理的过程,只发生物理变化
C. “心脏”所使用的固态和液态电池的能量转化方式不同
D. “皮肤”以石墨烯作感知材料,利用了石墨烯易导电等性质
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳纤维增强环氧树脂属于复合材料,其中环氧树脂为有机高分子材料,因此不属于无机非金属材料,A错误;
B.金属钝化是金属表面与氧化性物质反应生成致密氧化膜的过程,有新物质生成,属于化学变化,并非只发生物理变化,B错误;
C.固态电池和液态电池都属于化学电源,能量转化方式均为化学能转化为电能,能量转化方式相同,C错误;
D.石墨烯具有良好的导电性,作为感知材料时可通过电信号的变化反馈外界刺激,利用了石墨烯易导电等性质,D正确;
答案选D。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 有机物的系统命名为:2-甲基-3-丁醇
B. 氯化氢的电子式:
C. 乙酸的核磁共振氢谱:
D. 基态As原子的电子排布式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.从离羟基近的一端开始编号,为3-甲基-2-丁醇,A错误;
B.HCl是共价化合物,电子式为,B错误;
C.乙酸的核磁共振氢谱有两组峰,峰面积比为,C正确;
D.基态As原子序数为33,电子排布式应为,D错误;
故答案选C。
3. 室温下,下列实验方案设计能达到目的的是
A.蒸发食盐水提取NaCl
B.制备NH3
C.除去CO2中的SO2
D.制备并收集Cl2及尾气处理
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.蒸发食盐水应该使用蒸发皿,不能使用坩埚,A错误;
B.实验室制氨气采用氯化铵和氢氧化钙共热;直接加热氯化铵,氯化铵分解成氨气和氯化氢,氨气和氯化氢遇冷后又会直接生成氯化铵,B错误;
C.二氧化硫与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,二氧化碳难溶于饱和碳酸氢钠溶液,可以用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的二氧化硫杂质,C正确;
D.二氧化锰和浓盐酸制取氯气需要加热,D错误;
故选C。
4. 下列说法正确的是
A. 表示燃烧热的热化学方程式:
B. 用酸性溶液吸收:
C. 与足量稀盐酸反应:
D. 用除去余氯:
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃烧热要求可燃物完全燃烧生成指定产物,水的稳定状态为液态,且硫化氢也不是1mol,A错误;
B.酸性KMnO4氧化SO2时,Mn从+7价降为+2价,S从+4价升为+6价,电子、电荷、原子均守恒,符合酸性环境反应规律,B正确;
C.FeS2中S为-1价,与稀盐酸反应时会发生歧化,产物除H2S外还有S单质,且所给方程式电荷不守恒(左总电荷为+4,右总电荷为+2),C错误;
D.Na2S2O3是可溶性强电解质,若为离子方程式应拆为Na⁺和,该方程式既不符合离子方程式书写规则也不符合化学方程式书写规则,D错误;
故选B。
5. 一种由短周期元素构成的洗涤剂中间体结构式如图所示,X、Q、Z、Y、W原子序数依次增大,X和W同主族,Q、Z、Y同周期,基态Q原子核外成对电子对数与未成对电子数相等。下列说法正确的是
A. Q的含氧酸可与酸性高锰酸钾反应
B. 键角:
C. 电负性:
D. 氢化物沸点:
【答案】A
【解析】
【分析】短周期元素X、Q、Z、Y、W原子序数依次增大,X和W同主族,X能参与形成1个共价键,则X为H;Q、Z、Y同周期,基态Q原子核外成对电子对数与未成对电子数相等,且Q能参与形成4个共价键,基态碳原子()核外有2对成对电子和2个未成对电子,则Q为C元素;Z能参与形成3个共价键、Y能参与形成2个共价键,则Z为N,Y为O;W的原子序数大于O,且是与H同主族的短周期元素,则W为Na,据此解答。
【详解】A.Q(C)的含氧酸不止一种,比如,其中具有还原性,可与高锰酸钾发生氧化还原反应,A正确;
B.与分别是和,中心原子的杂化方式都是,其中有一个孤电子对,所以键角大小是,B错误;
C.电负性:同周期从左到右增大,同主族从上到下减小,电负性顺序为:,C错误;
D.Q为C,C的氢化物为烃类,无法确定沸点,无法比较,D错误;
故选A。
6. 在指定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.在催化、加热条件下分解生成KCl,电解KCl水溶液可生成KOH、和,两步转化均能实现,A符合题意;
B.FeS2在氧气中焙烧可生成SO2,但SO2与氨水反应生成的是亚硫酸铵或亚硫酸氢铵,无法直接得到硫酸铵,第二步不能实现,B不符合题意;
C.N2和O2在点燃条件下不反应,即使放电条件下反应也只能生成NO,无法直接得到NO2,第一步不能实现,NO2与水反应生成HNO3和NO,C不符合题意;
D.硫酸铜与氢氧化钠反应可生成氢氧化铜,淀粉属于非还原糖,不含醛基,不能与氢氧化铜在加热条件下反应生成Cu2O,第二步不能实现,D不符合题意;
故选A 。
7. 由结构不能推测出对应性质的是
结构
性质
A
钠原子最外层只有一个电子
B
甲基是推电子基,甲基能使苯环变活泼
C
金刚石中的碳原子采用杂化并形成立体网状结构
金刚石硬度大,熔点高
D
分子间形成氢键O—H···O
乙醇与水互溶,水的沸点大于硫化氢
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.钠原子最外层只有1个电子,易失去电子体现强还原性,可以将CO2中+4价的C还原为0价的C单质,反应中Na表现为+1价,符合结构推导性质,A不符合题意;
B.甲苯能被酸性高锰酸钾氧化为苯甲酸,该反应能发生的原因是苯环活化了甲基,使甲基更易被氧化,而题干给出的结构描述是“甲基推电子使苯环变活泼”,甲基活化苯环体现在苯环的亲电取代反应活性增强(如甲苯更易发生硝化反应),和该氧化反应的性质不匹配,不能由题干给出的结构推测出该性质,B符合题意;
C.金刚石中C为sp3杂化,形成空间网状的共价晶体,共价键强度大,因此硬度大、熔点高,符合结构推导性质,C不符合题意;
D.乙醇与水分子间可形成氢键,因此二者互溶;水分子间存在氢键,H2S分子间无氢键,因此水的沸点高于H2S,符合氢键对性质的影响,D不符合题意;
故选B。
8. 异甘草素具有抗肿瘤、抗病毒等药物功效,合成中间体的部分路线如图。下列说法错误的是
A. 一个中最多有个原子共平面
B. 能发生加成、氧化和消去反应
C. 、各与足量浓溴水反应,消耗
D. 有种官能团
【答案】B
【解析】
【详解】A.中苯环和其两个羟基取代基可以共平面,一共有个原子,A正确;
B.含有不饱和键可以发生加成反应;中含有酚羟基,可被氧化;一个中不能脱去水分子等小分子,不能发生消去反应,B错误;
C.苯环上酚羟基的邻、对位能和浓溴水发生取代反应,1 mol X与足量浓溴水反应消耗的Br2为3 mol,1 mol Y消耗的Br2为2 mol,消耗,C正确;
D.中的官能团有羟基、酮羰基、醚键,D正确;
故答案选B。
9. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.验证牺牲阳极法保护铁
B.探究压强对化学平衡的影响
C.制备苯甲酸苯甲酯
D.测定KI溶液的浓度
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.该装置为原电池,锌比铁活泼,锌作负极被氧化为锌离子而保护铁电极不发生反应,理论上会观察到铁电极不溶解(若溶解,会生成),溶液用于检验,应换成能检验的溶液,且操作时应取少许Fe电极附近的溶液于试管中进行检验而不是直接滴入检测液,A说法不符合题意;
B.对于前后气体分子数不变的反应,压强改变对平衡没有影响;氢气与碘蒸气恰好为前后气体分子数不变的反应,故压强改变对此反应没有影响,此装置无法达到实验目的,B说法不符合题意;
C. 以苯为溶剂,苯甲酸与苯甲醇反应制备苯甲酸苯甲酯,利用冷凝管冷凝回流,利用分水器分离出反应生成的水,该装置能达到实验目的,C符合题意;
D.由于滴定剂和产物均有颜色,会干扰滴定终点的判断,且溴水有强氧化性,会腐蚀橡胶管,应盛放在酸式滴定管中,图为碱式滴定管(带橡胶管),D不符合题意;
答案选择C。
10. 环氧化合物是重要的有机合成中间体。以钛掺杂沸石为催化剂,由丙烯()为原料生产环氧丙烷()的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. 过程中Ⅱ是催化剂,Ⅳ是中间产物
B. 过程中Ti元素的化合价发生了2次变化
C. 过程中有键和键的断裂和形成
D. 丙烯与双氧水反应生成环氧丙烷的原子利用率为100%
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据反应原理,Ⅰ先消耗再生成,是整个历程的催化剂,Ⅱ先生成,再消耗,是中间产物,Ⅳ先生成,再消耗,是中间产物,A错误;
B.过程中Ti的配位数发生变化,但形成的是配位键,不会改变Ti的化合价,故Ti元素的化合价不变,B错误;
C.过程中存在中键和丙烯中键的断裂,以及环氧丙烷中键和中键的形成,C正确;
D.反应生成了,且存在的分解反应,原子利用率小于,D错误;
故答案为:C。
11. 用如图1和图2装置中的电极相连,可实现电化学原理制取对氨基苯甲酸。下列说法正确的是
A. 图1、图2装置相连时,a与c、b与d相连
B. c电极上电极反应为:N2H4-4e-=N2↑+4H+
C. H+通过质子交换膜从b极室迁移到a极室
D. 电路中转移1.6 mol e-时,理论上a极产生气体质量为12.8 g
【答案】D
【解析】
【详解】A.图1为电解池,b极碘单质发生还原反应得到碘离子,故b为阴极、a为阳极,图2为肼燃料电池,c为负极,d为正极,应该是a与d、b与c相连,A错误;
B.图2为液态肼(N2H4)燃料电池,d极氧气得到电子发生还原反应为正极,c极为负极,肼失去电子发生氧化反应生成氮气和水,电极反应式为:,B错误;
C.电解池工作时,b极消耗氢离子,a极生成氢离子迁移到b极,C错误;
D.电解池a极电极反应为:,当电路中转移1.6 mol电子时,生成0.4 mol O2,质量为12.8 g,D正确;
故答案选D。
12. 铜的化合物种类繁多,在人类的生产生活中有着广泛的应用。实验测得一种铜与溴形成的化合物的沸点为1345℃,其晶胞结构如图所示(晶体的密度为,设为阿伏加德罗常数的值)。下列说法正确的是
A. 已知原子分数坐标:A点为,则B点的原子分数坐标为
B. 晶体中与Br最近且距离相等的Br有4个
C. Cu与Br之间的最短距离为
D. 该晶胞沿z轴方向上的投影图为
【答案】C
【解析】
【详解】A.A点坐标为,晶胞边长为单位1,该晶胞中B点的Br位于四面体空隙,与其相连的顶点坐标为,所以B点坐标为,A错误;
B.由图可知,相邻两个Br最近的距离是面对角线的一半,Br位于四面体空隙,晶体中与Br最近且距离相等的Br数目为12,B错误;
C.晶胞质量,由得晶胞边长。Cu与Br的最短距离为晶胞体对角线的,体对角线长为,因此最短距离为,C正确;
D.沿z轴投影时,四个Br的投影坐标应为、、、,Cu位于4个顶点和4条棱的中点和面心,与选项D给出的投影图不符,因此D错误;
故选C。
13. 在某新型催化剂作用下发生反应: 。该反应的正、逆反应速率分别可表示为和,k为速率常数,只与温度有关(图1)。活化过程存在2种不同的反应机理(图2),*表示吸附状态。下列说法错误的是
A. 该反应的平衡常数
B. 图1所示的直线中,表示随温度变化的直线是N
C. 图2中的过渡态稳定性最好的是TS1
D. 图2中转化为的决速步为
【答案】B
【解析】
【详解】A.当v正=v逆时,k正c2(CO)·c2(NO)=k逆c(N2)·c2(CO2),可得,A项正确;
B.该反应为放热反应,lgk为增函数,当温度升高时,lgk正和lgk逆均增大,但K=减小,说明lgk逆增大的趋势要大于lgk正,则表示lgk逆随温度变化的直线是,B项错误;
C.能量越低越稳定,则稳定性最好的是TS1,C项正确;
D.多步反应中,活化能(能垒)最大的步骤是决速步。转化为(经路径)分两步:第一步:,第二步:,第二步活化能更大,因此该步是决速步,D项正确;
故选B。
14. HL为一种氨基酸分子,其分子在水溶液中存在如下平衡:H2L+HL,25℃时,向一定浓度溶液中加入NaOH固体,所得溶液(忽略体积的变化)的pH与体系中含L微粒的分布系数[如、反应物的物质的量之比关系如下图所示。下列说法正确的是
A. 图中曲线Ⅰ表示
B. a点溶液:
C. b点溶液存在:
D. 反应的平衡常数为
【答案】C
【解析】
【分析】向一定浓度溶液中加入NaOH固体,依次发生反应:,因此Ⅲ表示,Ⅱ表示HL,I表示。
【详解】A.由上述分析可知,图中曲线Ⅰ表示L,故A错误;
B.a点对应溶液t=1,由图可知,此时溶质为HL、NaCl,溶液pH=6,根据电荷守恒,此时、,因此,故B错误;
C.b点对应溶液t=2,此时溶质为NaL、NaCl,电荷守恒为,物料守恒为、,联立三式消去、可得,因此,故C正确;
D.反应的平衡常数为,故D错误;
故答案为C。
二、非选择题(共58分)
15. 稀土元素钪(Sc)及其化合物在电子、超导和催化剂领域有重要应用。工业上以赤泥熔炼渣(主要成分为、、CaO,少量)为原料分离Sc的一种工艺流程如下:
已知:①在不同温度下的溶解度(100mL):
70℃
75℃
80℃
85℃
90℃
95℃
0.0200g
0.0215g
0.0230g
0.0255g
0.0280g
0.0300g
②100℃以下、不易分解③的氧化性很弱。
回答下列问题:
(1)基态Sc原子价层电子d能级和s能级电子个数比为______。
(2)“浸渣”的主要成分为______、______(填化学式)。
(3)“反萃取”的目的是分离Sc和Fe元素。向“萃取液”中加入NaOH,、、的沉淀率随pH的变化如图,试剂X为______(填或NaClO),应调节pH最佳为______。(填标号)
A.1 B.2 C.4 D.6
(4)“沉钪”时,将固体加入草酸()溶液[配料比],制得和混合溶液,发生反应的离子方程式为______。“沉钪”时测得相同时间钪的沉淀率随温度的变化如图所示,80℃以后,随温度升高钪的沉淀率降低的原因可能是______。(不考虑的水解)
(5)在一定条件下,一种物质在两种互不相溶的溶剂A、B中的浓度之比是一个常数(分配系数);萃取率。萃取Sc的过程中,若Sc元素的分配系数,取100mL含钪的溶液,一次性加入60mL萃取剂,则Sc的萃取率为______%。
【答案】(1)1:2 (2) ①. ②.
(3) ①. ②. B
(4) ①. ②. 温度高于80℃后,随着温度的升高,草酸钪的溶解度增大,致使钪的沉淀率下降
(5)75
【解析】
【分析】熔炼渣硫酸酸浸后过滤,浸渣为二氧化硅和硫酸钙,滤液中主要含、、等,萃取剂萃取三种离子形成萃取液,加入亚硫酸钠和氢氧化钠经反萃取分离铁元素和钪元素,使钪元素沉淀,经硝酸酸溶后,加草酸氢钾和草酸钾混合溶液沉钪,形成草酸钪沉淀,再经过一系列处理得到钪,据此分析。
【小问1详解】
Sc是21号元素,基态原子价层电子排布式为,价层电子中d能级共1个电子,s能级共2个电子,故比值为;
【小问2详解】
赤泥熔炼渣用硫酸酸浸,不与硫酸反应,沉淀析出;与硫酸反应生成微溶的,因此浸渣主要成分为和;
【小问3详解】
根据沉淀率图像,要分离Sc和Fe,需要将还原为,可使二者在较低pH下完全分离,因此X需要选还原剂;要实现分离,需要Fe沉淀率最小,同时Sc沉淀率接近100%,pH=2符合要求,故选B;
【小问4详解】
按反应,生成、、和水,配平得离子方程式;根据题干已知信息,的溶解度随温度升高而增大,因此80℃后温度升高,草酸钪的溶解度增大,致使钪的沉淀率下降;
【小问5详解】
设Sc总物质的量为,有机相Sc物质的量为,水相为,水相体积,有机相体积,根据分配系数: ,解得,因此萃取率为。
16. 由溶液与咪唑(,可简写为Im)溶液制备氯化四咪唑合锌的实验具有重要的科研价值。制备过程及装置如下:
Ⅰ.晶体制备
①反应溶液混合:在磁力搅拌下,将50mL咪唑溶液缓慢滴入50mL氯化锌溶液中;
②用0.1mol/L碳酸钠溶液调节体系pH至6.0~7.0;
③在60~80℃水浴中加热回流1~2小时;
④反应结束后,停止加热,自然冷却至室温或置于4℃冰箱中冷却,静置,使晶体充分析出;
Ⅱ.产物分离与纯化
⑤抽滤,收集白色固体产物;
⑥用少量______洗涤晶体2~3次,再用______洗涤1~2次;
⑦将产物置于干燥箱中,在60℃下真空干燥2~3小时,得到纯净氯化四咪唑合锌晶体。
已知:咪唑结构简式为,具有碱性。
请回答下列问题:
(1)仪器甲的名称为______,其支管的作用为______。
(2)将咪唑溶液缓慢滴入氯化锌溶液中发生反应的离子方程式为______。
(3)体系的pH需控制在6.0~7.0的原因是______。
(4)抽滤时,抽气泵处于工作状态,活塞需要______(填“打开”或“关闭”),原因是______。
(5)步骤⑥中两次洗涤操作选择的洗涤剂依次为______。
A.丙酮 蒸馏水 B.蒸馏水 丙酮
(6)4-甲基咪唑()也能够与形成配位键,且其配位能力强于咪唑,原因是______。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 平衡滴液漏斗与三颈烧瓶内的压强,使液体能够顺利流下
(2)
(3)pH过低,Im易与H+配位形成ImH+,导致配位能力减弱,难与Zn2+形成晶体;pH过高,Zn2+易形成Zn(OH)2沉淀,从而降低Zn2+浓度,导致产率下降
(4) ①. 关闭 ②. 使装置内形成负压
(5)B (6)甲基是供电子基团,使4-甲基咪唑中配位N原子的电子云密度更大,更易给出孤对电子与Zn2+形成配位键,因此配位能力更强
【解析】
【分析】本实验通过配位反应制备氯化四咪唑合锌:咪唑(Im)的氮原子带有孤对电子,可作为配体与的空轨道形成配位键,生成目标配合物。实验控制体系pH在6.0-7.0:若pH过低,咪唑会质子化失去配位能力;若pH过高,会水解生成氢氧化锌沉淀,均不利于目标配合物生成。60-80℃水浴加热促进配位反应进行,反应完成后冷却使配合物结晶析出,再经抽滤、洗涤、干燥即可得到纯净产物。
【小问1详解】
根据装置图,甲为恒压滴液漏斗,其支管作用是平衡滴液漏斗与三颈烧瓶内的压强,使液体能够顺利流下;
【小问2详解】
在水中能够完全电离,即,故咪唑溶液缓慢滴入氯化锌溶液中发生反应的离子方程式为;
【小问3详解】
咪唑具有碱性,若pH过低,Im易与H+配位形成ImH+,导致配位能力减弱,难与Zn2+形成晶体;若pH过高,Zn2+易形成Zn(OH)2沉淀,从而降低Zn2+浓度,导致产率下降;
【小问4详解】
抽滤时,抽气泵处于工作状态,活塞需关闭,使装置内形成负压,从而加快过滤速率;
【小问5详解】
先使用蒸馏水洗涤的目的是可除去晶体表面吸附的未反应的可溶性杂质ZnCl2和Na2CO3;再用易挥发的丙酮洗涤,可带走晶体表面的水分,便于后续真空干燥,因此顺序为蒸馏水、丙酮,故选B;
【小问6详解】
甲基是供电子基团,它可以增加咪唑环上 N 原子的电子云密度,使 N 原子更易给出孤对电子与Zn²⁺形成配位键,从而增强配位能力;
17. 氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,是人类的战略能源发展方向,氢能的获取一直备受关注。
途径一:甲烷水蒸气重整制氢反应
(1)该反应能自发进行的条件是__________。(填标号)
A.低温 B.高温 C.任意温度
(2)下列措施中一定能提高平衡产率的是__________。(填标号)
A.选择合适的催化剂
B.移除部分
C.恒温恒压下通入气体
途径二:乙醇与水重整反应制氢,该重整过程涉及的反应如下。
反应I.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
恒压条件下,在密闭容器中通入、,发生上述反应,测得平衡时的转化率和、的选择性与温度的变化关系曲线如图所示。
已知:的选择性
(3)反应I的__________。
(4)图中表示选择性的曲线为__________(选填“甲”、“乙”或“丙”)。
(5)时,反应Ⅲ的平衡常数=__________(结果保留一位小数)。
(6)采用催化剂时,的不同质量分数对产品的选择性的影响如图所示。时,采用的催化剂中的质量分数最佳为__________。
途径三:用惰性电极电解尿素的碱性溶液制氢,装置如图所示,电解池中的隔膜仅阻止气体通过。
(7)b极连接电源的__________极(填“正”或“负”),写出a极的电极反应式__________。
【答案】(1)B (2)BC
(3) (4)乙 (5)13.3 (6)15%
(7) ①. 负 ②.
【解析】
【小问1详解】
反应自发进行的判据为。该反应(吸热),反应后气体分子数增多,故,因此只有高温下才能满足,反应自发进行,选B。
【小问2详解】
A.催化剂只改变反应速率,不影响平衡,产率不变,A错误;
B.移除生成物,平衡正向移动,产率提高,B正确;
C.恒温恒压通入Ar,容器体积增大,反应物、生成物分压减小,该反应正向气体分子数增大,减压平衡正向移动,产率提高,C正确。
【小问3详解】
根据盖斯定律,反应反应Ⅱ−2×反应Ⅲ,因此,故。
【小问4详解】
反应Ⅲ为放热反应,温度升高,反应Ⅲ平衡逆向移动,CO的物质的量增大,因此CO的选择性随温度升高而增大;乙醇转化率随温度升高(反应I、Ⅱ均吸热)也增大,但、的选择性之和为1,因此表示CO选择性的是曲线乙;表示的选择性为曲线丙,表示的转化率曲线是甲。
【小问5详解】
时,乙醇转化率为,即转化,总转化碳原子:;选择性为,得,,剩余;
结合氧原子守恒计算得:;
结合氢原子守恒计算得:;
恒压下反应Ⅲ的平衡常数。
【小问6详解】
由图可知,时,质量分数为时选择性最高,因此最佳质量分数为15%。
【小问7详解】
电解池中,极生成,元素得电子发生还原反应,因此为阴极,连接电源的负极;为阳极,尿素在碱性条件下失电子生成和,电极反应式为:。
18. 新型P-CAB类药物凯普拉生(化合物H)可用于难治性胃食管反流病,H的合成路线如下(部分试剂、反应条件省略):
已知:
回答下列问题:
(1)化合物A的名称是______。
(2)化合物B的结构简式为______。
(3)由A转变为C的反应类型是______。
(4)化合物D的同分异构体中,同时满足下列条件的有______种(不考虑立体异构)。
①含有苯环且苯环上连有3个取代基;
②含有氨基、酚羟基;
③含4个碳的烷氧基。
写出其中一种核磁共振氢谱有6组峰,且峰面积之比为的结构简式:______。
(5)由D转变为E的过程中经历了两步反应,第一步反应的化学方程式是:______(要求配平)。
(6)下列有关说法正确的有______(填序号)。
A. F能发生银镜反应
B. F不可能存在分子内氢键
C. E→G的过程中产生了
D. 已知醛基吸引电子能力较强,与相比,化合物F中的N-H键极性更小
(7)已知:,请设计以乙醇为原料(无机试剂任选)合成化合物的合成路线:______。(用流程图表示,例如)
【答案】(1)3-硝基苯酚(或间硝基苯酚)
(2)
(3)取代反应 (4) ①. 40 ②. (任写符合核磁共振氢谱的其中一种即可)
(5)+NaNO2+2HCl→+NaCl+2H2O (6)AC
(7)
【解析】
【分析】A和B发生反应生成C,K2CO3的作用是与A和B反应生成的HBr反应,促进反应正向进行,结合B的分子式,以及C的结构简式,可知B的结构简式为BrCH2CH2CH2OCH3,C中硝基还原为氨基生成D,D经历两步反应生成E,E和F发生取代反应生成G和HCl,G和甲胺反应生成H,据此解答。
【小问1详解】
由A的结构简式可知,A的名称为3-硝基苯酚(或间硝基苯酚);
【小问2详解】
由分析可知B的结构简式为BrCH2CH2CH2OCH3;
【小问3详解】
由分析可知A转变为C的反应类型为取代反应;
【小问4详解】
由题意可知,三个取代基为−NH2、−OH、−OC4H9,三者各不相同,苯环上三个不同取代基的位置异构共10种,因丁基−C4H9有4种结构,总同分异构体数目为10×4=40种;峰面积比9:2:1:1:1:1,说明含一个叔丁基(CH3)3C−(9个H等效),由此可确定符合题意的结构简式可以为(任写符合核磁共振氢谱的其中一种即可);
【小问5详解】
由D转变为E的过程中经历了两步反应,由已知信息可知第一步反应的化学方程式是:+NaNO2+2HCl→+NaCl+2H2O;
【小问6详解】
A.F结构中含有醛基(−CHO),能发生银镜反应,A正确;
B.F中N-H键上的H原子可以和苯环上的F原子形成分子内氢键,B错误;
C.E→G过程中发生取代反应生成HCl,HCl可发生反应,因此有H2生成,C正确;
D.醛基吸电子能力强,与化合物F相比,化合物F中的醛基使N上电子云密度降低,N-H键极性更大,D错误;
故答案选AC;
【小问7详解】
乙醇消去得乙烯,乙烯加成得1,2-二溴乙烷;乙醇与钠反应得乙醇钠;根据已知反应,乙醇钠与1,2-二溴乙烷可发生取代反应得到目标产物,故合成路线如下: 。
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河南省信阳高级中学北湖校区
2025-2026学年高三下期04月测试(二)
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Co-59
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)
1. 新一代人形机器人的“骨骼”“关节”“心脏”与“皮肤”等部件的制作都离不开新型材料。下列说法正确的是
A. “骨骼”采用的高强度碳纤维增强环氧树脂属于无机非金属材料
B. “关节”框架金属钝化处理的过程,只发生物理变化
C. “心脏”所使用的固态和液态电池的能量转化方式不同
D. “皮肤”以石墨烯作感知材料,利用了石墨烯易导电等性质
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 有机物的系统命名为:2-甲基-3-丁醇
B. 氯化氢的电子式:
C. 乙酸的核磁共振氢谱:
D. 基态As原子的电子排布式:
3. 室温下,下列实验方案设计能达到目的的是
A.蒸发食盐水提取NaCl
B.制备NH3
C.除去CO2中的SO2
D.制备并收集Cl2及尾气处理
A. A B. B C. C D. D
4. 下列说法正确的是
A. 表示燃烧热的热化学方程式:
B. 用酸性溶液吸收:
C. 与足量稀盐酸反应:
D. 用除去余氯:
5. 一种由短周期元素构成的洗涤剂中间体结构式如图所示,X、Q、Z、Y、W原子序数依次增大,X和W同主族,Q、Z、Y同周期,基态Q原子核外成对电子对数与未成对电子数相等。下列说法正确的是
A. Q的含氧酸可与酸性高锰酸钾反应
B. 键角:
C. 电负性:
D. 氢化物沸点:
6. 在指定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
7. 由结构不能推测出对应性质的是
结构
性质
A
钠原子最外层只有一个电子
B
甲基是推电子基,甲基能使苯环变活泼
C
金刚石中的碳原子采用杂化并形成立体网状结构
金刚石硬度大,熔点高
D
分子间形成氢键O—H···O
乙醇与水互溶,水的沸点大于硫化氢
A. A B. B C. C D. D
8. 异甘草素具有抗肿瘤、抗病毒等药物功效,合成中间体的部分路线如图。下列说法错误的是
A. 一个中最多有个原子共平面
B. 能发生加成、氧化和消去反应
C. 、各与足量浓溴水反应,消耗
D. 有种官能团
9. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.验证牺牲阳极法保护铁
B.探究压强对化学平衡的影响
C.制备苯甲酸苯甲酯
D.测定KI溶液的浓度
A. A B. B C. C D. D
10. 环氧化合物是重要的有机合成中间体。以钛掺杂沸石为催化剂,由丙烯()为原料生产环氧丙烷()的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. 过程中Ⅱ是催化剂,Ⅳ是中间产物
B. 过程中Ti元素的化合价发生了2次变化
C. 过程中有键和键的断裂和形成
D. 丙烯与双氧水反应生成环氧丙烷的原子利用率为100%
11. 用如图1和图2装置中的电极相连,可实现电化学原理制取对氨基苯甲酸。下列说法正确的是
A. 图1、图2装置相连时,a与c、b与d相连
B. c电极上电极反应为:N2H4-4e-=N2↑+4H+
C. H+通过质子交换膜从b极室迁移到a极室
D. 电路中转移1.6 mol e-时,理论上a极产生气体质量为12.8 g
12. 铜的化合物种类繁多,在人类的生产生活中有着广泛的应用。实验测得一种铜与溴形成的化合物的沸点为1345℃,其晶胞结构如图所示(晶体的密度为,设为阿伏加德罗常数的值)。下列说法正确的是
A. 已知原子分数坐标:A点为,则B点的原子分数坐标为
B. 晶体中与Br最近且距离相等的Br有4个
C. Cu与Br之间的最短距离为
D. 该晶胞沿z轴方向上的投影图为
13. 在某新型催化剂作用下发生反应: 。该反应的正、逆反应速率分别可表示为和,k为速率常数,只与温度有关(图1)。活化过程存在2种不同的反应机理(图2),*表示吸附状态。下列说法错误的是
A. 该反应的平衡常数
B. 图1所示的直线中,表示随温度变化的直线是N
C. 图2中的过渡态稳定性最好的是TS1
D. 图2中转化为的决速步为
14. HL为一种氨基酸分子,其分子在水溶液中存在如下平衡:H2L+HL,25℃时,向一定浓度溶液中加入NaOH固体,所得溶液(忽略体积的变化)的pH与体系中含L微粒的分布系数[如、反应物的物质的量之比关系如下图所示。下列说法正确的是
A. 图中曲线Ⅰ表示
B. a点溶液:
C. b点溶液存在:
D. 反应的平衡常数为
二、非选择题(共58分)
15. 稀土元素钪(Sc)及其化合物在电子、超导和催化剂领域有重要应用。工业上以赤泥熔炼渣(主要成分为、、CaO,少量)为原料分离Sc的一种工艺流程如下:
已知:①在不同温度下的溶解度(100mL):
70℃
75℃
80℃
85℃
90℃
95℃
0.0200g
0.0215g
0.0230g
0.0255g
0.0280g
0.0300g
②100℃以下、不易分解③的氧化性很弱。
回答下列问题:
(1)基态Sc原子价层电子d能级和s能级电子个数比为______。
(2)“浸渣”的主要成分为______、______(填化学式)。
(3)“反萃取”的目的是分离Sc和Fe元素。向“萃取液”中加入NaOH,、、的沉淀率随pH的变化如图,试剂X为______(填或NaClO),应调节pH最佳为______。(填标号)
A.1 B.2 C.4 D.6
(4)“沉钪”时,将固体加入草酸()溶液[配料比],制得和混合溶液,发生反应的离子方程式为______。“沉钪”时测得相同时间钪的沉淀率随温度的变化如图所示,80℃以后,随温度升高钪的沉淀率降低的原因可能是______。(不考虑的水解)
(5)在一定条件下,一种物质在两种互不相溶的溶剂A、B中的浓度之比是一个常数(分配系数);萃取率。萃取Sc的过程中,若Sc元素的分配系数,取100mL含钪的溶液,一次性加入60mL萃取剂,则Sc的萃取率为______%。
16. 由溶液与咪唑(,可简写为Im)溶液制备氯化四咪唑合锌的实验具有重要的科研价值。制备过程及装置如下:
Ⅰ.晶体制备
①反应溶液混合:在磁力搅拌下,将50mL咪唑溶液缓慢滴入50mL氯化锌溶液中;
②用0.1mol/L碳酸钠溶液调节体系pH至6.0~7.0;
③在60~80℃水浴中加热回流1~2小时;
④反应结束后,停止加热,自然冷却至室温或置于4℃冰箱中冷却,静置,使晶体充分析出;
Ⅱ.产物分离与纯化
⑤抽滤,收集白色固体产物;
⑥用少量______洗涤晶体2~3次,再用______洗涤1~2次;
⑦将产物置于干燥箱中,在60℃下真空干燥2~3小时,得到纯净氯化四咪唑合锌晶体。
已知:咪唑结构简式为,具有碱性。
请回答下列问题:
(1)仪器甲的名称为______,其支管的作用为______。
(2)将咪唑溶液缓慢滴入氯化锌溶液中发生反应的离子方程式为______。
(3)体系的pH需控制在6.0~7.0的原因是______。
(4)抽滤时,抽气泵处于工作状态,活塞需要______(填“打开”或“关闭”),原因是______。
(5)步骤⑥中两次洗涤操作选择的洗涤剂依次为______。
A.丙酮 蒸馏水 B.蒸馏水 丙酮
(6)4-甲基咪唑()也能够与形成配位键,且其配位能力强于咪唑,原因是______。
17. 氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,是人类的战略能源发展方向,氢能的获取一直备受关注。
途径一:甲烷水蒸气重整制氢反应
(1)该反应能自发进行的条件是__________。(填标号)
A.低温 B.高温 C.任意温度
(2)下列措施中一定能提高平衡产率的是__________。(填标号)
A.选择合适的催化剂
B.移除部分
C.恒温恒压下通入气体
途径二:乙醇与水重整反应制氢,该重整过程涉及的反应如下。
反应I.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
恒压条件下,在密闭容器中通入、,发生上述反应,测得平衡时的转化率和、的选择性与温度的变化关系曲线如图所示。
已知:的选择性
(3)反应I的__________。
(4)图中表示选择性的曲线为__________(选填“甲”、“乙”或“丙”)。
(5)时,反应Ⅲ的平衡常数=__________(结果保留一位小数)。
(6)采用催化剂时,的不同质量分数对产品的选择性的影响如图所示。时,采用的催化剂中的质量分数最佳为__________。
途径三:用惰性电极电解尿素的碱性溶液制氢,装置如图所示,电解池中的隔膜仅阻止气体通过。
(7)b极连接电源的__________极(填“正”或“负”),写出a极的电极反应式__________。
18. 新型P-CAB类药物凯普拉生(化合物H)可用于难治性胃食管反流病,H的合成路线如下(部分试剂、反应条件省略):
已知:
回答下列问题:
(1)化合物A的名称是______。
(2)化合物B的结构简式为______。
(3)由A转变为C的反应类型是______。
(4)化合物D的同分异构体中,同时满足下列条件的有______种(不考虑立体异构)。
①含有苯环且苯环上连有3个取代基;
②含有氨基、酚羟基;
③含4个碳的烷氧基。
写出其中一种核磁共振氢谱有6组峰,且峰面积之比为的结构简式:______。
(5)由D转变为E的过程中经历了两步反应,第一步反应的化学方程式是:______(要求配平)。
(6)下列有关说法正确的有______(填序号)。
A. F能发生银镜反应
B. F不可能存在分子内氢键
C. E→G的过程中产生了
D. 已知醛基吸引电子能力较强,与相比,化合物F中的N-H键极性更小
(7)已知:,请设计以乙醇为原料(无机试剂任选)合成化合物的合成路线:______。(用流程图表示,例如)
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