内容正文:
2025学年第二学期杭州高级中学高三年级5月月考
化学试题卷
1.本试卷分试题卷和答题卷两部分。本卷满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前务必将自己的班级、姓名用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的地方。
3.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范答题,在本试题卷上答题一律无效。
4.考试结束后,只需上交答题纸。
可能用到的相对原子质量:H—1 Li—7 B—11 C—12 N—14 O—16 F—19 Na—23 P—31 S—32 Cl—35.5 Fe—56 Co—59 Cu—64
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 淀粉是绿色植物光合作用的产物,物质类别是
A. 糖 B. 酯 C. 超分子 D. 加聚物
【答案】A
【解析】
【详解】A.糖类分为单糖、二糖和多糖,淀粉属于多糖,因此属于糖类,A正确;
B.酯是一般是酸与醇发生酯化反应生成的含酯基()的有机物,淀粉由葡萄糖通过糖苷键连接而成,不属于酯,B错误;
C.超分子是两种及以上分子依靠分子间相互作用结合形成的聚集体,淀粉是原子通过共价键连接的高分子化合物,不属于超分子,C错误;
D.加聚物是含不饱和键的单体通过加成聚合反应生成的产物,聚合过程无小分子生成;淀粉是葡萄糖通过缩聚反应生成的缩聚物,不属于加聚物,D错误;
故选A。
2. 硫酸是一种重要的酸,下列说法不正确的是
A. 浓硫酸是一种粘稠的液体
B. 稀硫酸没有氧化性
C. 可用浓硫酸与固体NaCl加热制取HCl气体
D. 三氧化硫与水反应生成硫酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓硫酸常温下为无色粘稠的油状液体,描述符合其物理性质,A正确;
B.稀硫酸在水中可电离出,其具有弱氧化性,可与活泼金属反应生成氢气,该过程中得电子体现氧化性,并非稀硫酸没有氧化性,B错误;
C.浓硫酸是高沸点难挥发性酸,HCl为低沸点易挥发性酸,可通过加热浓硫酸与NaCl固体的反应制取HCl,符合高沸点酸制低沸点酸的原理,C正确;
D.三氧化硫是酸性氧化物,与水发生化合反应生成硫酸,反应方程式为,D正确;
故选B。
3. 下列化学用语表示不正确的是
A. 2p轨道电子云轮廓图是哑铃形
B. 基态Ga原子价层电子排布式:
C. PCl3中磷原子最外层是8电子结构
D. BrCH2CH2Br的系统命名法:二溴乙烷
【答案】D
【解析】
【详解】A.p轨道的电子云轮廓均为哑铃形,2p轨道也符合该特征,A正确;
B.Ga为第四周期第ⅢA族元素,主族元素价层电子为最外层电子,基态Ga原子价层电子排布式为4s24p1,B正确;
C.P原子本身最外层有5个电子,提供三个单电子与3个Cl形成3对共用电子对,P最外层电子数为5+3=8,满足8电子稳定结构,C正确;
D.BrCH2CH2Br的系统命名需标注取代基位置,两个溴原子分别位于1、2号碳上,正确命名为1,2-二溴乙烷,选项命名未标注位置,D错误;
故选D。
4. 根据元素周期律,下列说法正确的是
A. 热稳定性:
B. 碱性:
C. 金属性:
D. 第一电离能:
【答案】C
【解析】
【详解】A.同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,非金属性 ,非金属性越强,简单气态氢化物热稳定性越强,故热稳定性 ,A错误;
B.同主族氮族元素从上到下原子半径增大,氢化物中中心原子孤电子对结合质子的能力减弱,水溶液碱性,B错误;
C.同周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱,和同属第四周期,位于第IA族、位于IIA族,故金属性 ,C正确;
D.同主族元素从上到下原子半径增大,失电子能力增强,第一电离能逐渐减小,故第一电离能,D错误;
故答案为C。
5. 物质结构决定性质,下列说法不正确的是
物质结构
性质
A
HClO分子中氯原子很容易得电子
次氯酸有强氧化性
B
羟基对苯环产生影响
苯酚有弱酸性
C
水解程度大于电离程度
小苏打溶液呈碱性
D
邻羟基苯甲醛形成分子内氢键
邻羟基苯甲醛沸点比对羟基苯甲醛低
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.HClO中Cl为+1价,易得电子化合价降低,因此次氯酸具有强氧化性,A正确;
B.苯环的吸电子作用使羟基中O-H键极性增强,易电离出,使苯酚具有弱酸性,这是苯环对羟基的影响;羟基对苯环的影响表现为苯环邻对位氢更活泼,易发生取代反应,B错误;
C.可水解生成,可电离出,水解程度大于电离程度时,溶液中的,因此小苏打溶液呈碱性,C正确;
D.对羟基苯甲醛存在分子间氢键,邻羟基苯甲醛存在分子内氢键,所以对羟基苯甲醛的分子间作用力大于邻羟基苯甲醛,故对羟基苯甲醛的沸点高于邻羟基苯甲醛的沸点,D正确;
故选B。
6. 关于反应:,下列说法正确的是
A. 是氧化剂
B. 1molS参加反应电子转移
C. AgF既不是氧化产物也不是还原产物
D. 得电子被还原
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应过程中,S元素从0价升高到+1价,Ag元素由+2价降低至+1价,F元素化合价不变;S2F2是S元素化合价升高后得到的生成物,属于氧化产物,该反应的氧化剂为反应物AgF2 ,A错误;
B.S元素从0价升高到+1价,1mol S参加反应时失去1mol电子,电子转移为1mol,B错误;
C.AgF2中Ag元素为+2价,反应后生成的AgF 中Ag为+1价,化合价降低,AgF 是还原产物,C错误;
D.AgF2中Ag元素化合价从+2降低到+1,得电子发生还原反应,被还原,D正确;
故答案为D。
7. 下列说法正确的是
A. 浓硫酸保存在棕色瓶里防止分解
B. 硫化钠溶液滴加稀硫酸出现浅黄色沉淀
C. 配制硫酸铁溶液加入少量盐酸抑制水解
D. 固体可干燥气体
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓硫酸性质稳定,见光不分解,无需保存在棕色瓶中,A错误;
B.硫化钠与稀硫酸发生强酸制弱酸反应生成硫化氢气体,无浅黄色硫沉淀生成,B错误;
C.配制硫酸铁溶液时若加入盐酸,会引入氯离子杂质,应加入少量硫酸抑制水解(),C错误;
D.是中性干燥剂,与不发生反应,可干燥气体,D正确;
故选D。
8. 下列有关反应方程式正确的是
A. 铜溶于氯化铁溶液中:
B. 溶液通入空气:
C. 盐酸中加入固体硅酸钠:
D. 溶于水:
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜和氯化铁反应时,Fe3+只能被还原为Fe2+,正确离子方程式为,A错误;
B.H2S具有还原性,氧气可将其氧化为硫单质,该反应方程式符合反应事实,满足原子守恒、得失电子守恒,B正确;
C.硅酸钠是可溶性强电解质,离子方程式中需拆分为离子形式,正确离子方程式为,C错误;
D.NO2溶于水生成硝酸和NO,正确反应方程式为,产物书写错误,D错误;
故答案为B。
9. 脱落酸是一种植物激素,结构简式如图所示,下列叙述正确的是
A. 脱落酸分子有2个手性碳
B. 铜催化下能发生醇羟基氧化反应
C. 可发生分子内酯化反应生成六元环
D. 能与足量酸性高锰酸钾溶液反应生成
【答案】D
【解析】
【详解】A.手性碳是指连有4个不同原子或基团的饱和碳原子。脱落酸结构中只有与相连的那个碳原子是手性碳原子,因此脱落酸分子中只有1个手性碳,A选项错误;
B.铜催化下醇羟基的氧化反应的前提是:与羟基相连的碳原子上要有氢原子,脱落酸中的羟基相连的碳原子上无氢原子,不满足催化氧化的条件,因此在铜催化下不能发生醇羟基的氧化反应,B选项错误;
C.观察其结构,分子内的羧基()与羟基()可脱水生成酯基()而形成环状结构,但形成的是7元环,C选项错误;
D.侧链中的被酸性高锰酸钾溶液氧化时转化为(乙二酸),即草酸,它能被酸性高锰酸钾溶液进一步氧化为,D选项正确;
故选D。
10. 下列实验操作不能达到实验目的是
选项
A
B
C
D
目的
检验1-氯丁烷中氯元素
检验是否沉淀完全
制备检验醛基用的
制备晶体
操作
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.检验1-氯丁烷中氯元素,向1-氯丁烷中加入氢氧化钠溶液,加热条件下水解,再加入硝酸酸化的硝酸银,若产生白色沉淀,则含有氯元素,故A错误;
B.向上层清液中加入氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,说明已经沉淀完全,故B正确;
C.向2mL10%的氢氧化钠溶液中滴加5滴5%的硫酸铜溶液,制得新制氢氧化铜,且氢氧化钠过量,检验醛基时产生砖红色沉淀,故C正确;
D.硫酸四氨合铜在乙醇溶液中溶解度小,加入乙醇,析出硫酸四氨合铜晶体,故D正确。
答案为:A。
【点睛】
11. 已知的结构如图所示,下列说法不正确的是
A. 中P的化合价为价
B. 能与KI溶液反应生成I2
C. 加热可分解生成氧气
D. 分子中所有P原子所处的化学环境相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据P2O6的分子结构,其包含一个过氧键(-O-O-),其中两个氧原子为 -1 价,其余四个氧原子为 -2 价。据此计算P的化合价:设每个 P 原子化合价为x,则: 2x+4×(−2)+2×(−1)=0,x = +5,因此,P的实际化合价为+5,而非+6,A错误;
B.因含过氧键,P2O6具氧化性,可氧化I−生成I2,B正确;
C.加热时过氧键断裂,放出氧气,分解反应为:,C正确;
D.分子结构有一定对称性,两个P原子连接方式完全相同,化学环境一致,D正确;
故选A。
12. 光电化学法能将CO2转变为有价值的有机物,装置如图。电解得到还原产物的法拉第效率(FE%)定义如下。
下列说法正确的是
A. 生成甲醇的正极反应:
B. 光敏电极上水发生还原反应
C. 实际生产中若发现pH过低时,则有机物产率会升高
D. HCHO和法拉第效率1:1时,若无其他有机物生成,
【答案】D
【解析】
【分析】电源正极连接光敏电极,因此光敏电极为阳极;电源负极连接Cu电极,Cu电极为阴极,在阴极发生还原反应得到有机物。
【详解】A.生成甲醇的还原反应发生在阴极,不是正极,A错误;
B.光敏电极是阳极,转化为,O元素化合价从-2升高到0,发生氧化反应,不是还原反应,B错误;
C.过低即浓度过大,会优先在阴极得电子生成,导致用于还原二氧化碳的电量减少,有机物产率降低,C错误;
D.根据法拉第效率定义:, ,当 时,二者对应转移电子的物质的量相等,即 。生成 ,C从价变为价,转移 电子,即 ;生成 ,C从价变为价,转移 电子,即 。因此 ,整理得 ,D正确;
故选D。
13. 亚硫酸氢钠存在多种含硫阴离子,随浓度变化分布系数有很大变化。Ⅰ和Ⅱ是互变异构体,Ⅲ是很不稳定二聚体,Ⅳ中两个硫化学环境不同,它们之间的相互转化如下图所示。
下列说法正确的是
A. Ⅰ中所有原子可能在同一平面上
B. Ⅱ中硫的化合价为价
C. Ⅲ中有氢键
D. Ⅳ的结构是
【答案】D
【解析】
【详解】A.中心S原子为sp3杂化,含有1对孤对电子,分子几何构型为三角锥形,因此原子无法全部共平面,A项错误;
B.Ⅰ和Ⅱ是互变异构体,则Ⅱ中硫的化合价为价,B项错误;
C.根据Ⅲ的结构,理论上其中有氢键,但Ⅲ是很不稳定二聚体,氢键无法稳定存在,C项错误;
D.Ⅲ脱水后生成,因为Ⅳ中两个硫化学环境不同,则不可能是通过氧原子连接两个硫原子,只能将两个硫原子直接相连,则是Ⅳ的结构,D项正确;
答案选D。
14. 用HI和BBr3都可以脱去苯乙醚中的乙基,三溴化硼反应机理如下:
下列说法不正确的是
A. Y结构简式为CH3CH2Br
B. 以上流程中BBr3不是催化剂
C. 整个过程中硼元素化合价没有改变
D. 用代替BBr3不可以脱去苯乙醚中的乙基
【答案】D
【解析】
【分析】醚键的O原子有孤对电子,进攻的B原子(B缺电子),形成中间体,该中间体发生重排,进攻乙基的C原子,生成和Y,水解得到苯酚和含B的副产物。
【详解】A.根据原子守恒,Y的结构简式为 ,A正确;
B.催化剂需要在反应前后质量和化学性质不变,在该流程中,参与了反应,最终转化为,没有复原,因此不是催化剂,B正确;
C.、中间产物中的B,均为+3价,整个过程中硼元素化合价没有改变,C正确;
D.甲基碘硅烷 是常用的醚键脱保护试剂(硅原子有空轨道,可与醚键O原子配位;碘离子具有良好的亲核性),其反应机理与类似,可以与苯乙醚的醚键作用,脱去乙基生成苯酚,D错误;
故选D。
15. 溶剂绿(PAH)(图1)是一种光活性有机染料。PAH吸收光子到达激发态(PAH*)后其羟基的酸性发生明显的变化,该染料应用于一类新型太阳能驱动CO2捕集与释放系统,其化学原理如下图2所示。
已知:常温下碳酸的,;碳酸钙的。
下列说法不正确的是
A. 的自然水样中比大
B. 激发态PAH*的在之间
C. 常温下反应*其平衡常数大于
D. 光照强度、PAH浓度和水体酸度都会影响该系统捕集与释放效率。
【答案】B
【解析】
【分析】PAH吸收光子到达激发态(PAH*)发生反应ⅲ,可知酸性PAH*>,根据反应ⅰ可知酸性>PAH>。
【详解】A.根据信息碳酸的,可知,当时,故>,A正确;
B.PAH吸收光子到达激发态(PAH*)发生反应ⅲ,可知酸性PAH*>,故PAH*的小于6.4,B错误;
C.平衡常数的表达式为,反应ⅲ的平衡常数,,带入平衡常数表达式,并上下同乘得到关系式,将Kⅲ上下同乘得到,由于酸性PAH*>,Kⅲ大于1,故K大于,C正确;
D.光照强度影响PAH转化为PAH*的速率(反应ii),PAH浓度影响反应(i)和(iii)的速率,水体酸度(pH)影响H2CO3、、的分布,进而影响反应(i)和(iii)的平衡,D正确;
故选B。
16. PAMAM是整数代酰胺—胺树状聚合物,分子末端是伯胺基(),内部是叔胺基()(如图1),为了确定其伯胺基及叔胺基的数量,采用酸碱滴定进行分析。
步骤Ⅰ:取一定质量的PAMAM溶于0.5 mol/L KCl溶液,加入过量的HCl标准溶液。
步骤Ⅱ:用NaOH标准溶液自动滴定,只有三个突跃点。
步骤Ⅲ:根据数据作出PAMAM的滴定曲线如下图2所示
下列说法不正确的是
A. 步骤I中加KCl溶液改为NH4Cl溶液,能增大PAMAM溶解度,提高测定精确度
B. 滴定到第一化学计量点时,可测算PAMAM中总胺基数(伯胺基与叔胺基数量之和)
C. 滴定到第二化学计量点时,末端伯胺基以质子化形式()存在
D. 欲分别算出伯胺基数量和叔胺基数量需要用到的数据只要第一和第二化学计量点时消耗的NaOH标准溶液的体积
【答案】A
【解析】
【详解】A.如果在步骤 I 中将KCl改为NH4Cl,由于也会消耗NaOH,从而干扰 PAMAM 各个胺基数量的测定,因此会降低精确度,A错误;
B.该过程为返滴定,加入的HCl标准溶液总量已知,滴定到第一化学计量点时,可测算出剩余的HCl量,从而计算出与胺基反应的HCl量,即总胺基数,B正确;
C.由于伯胺基和叔胺基的碱性有差异,通常情况下,PAMAM 的叔胺基和伯胺基(末端)会分步被中和,根据典型的滴定特征,突跃点2往往对应某一种胺基完成中和,到达第二个计量点时,一种基团已变为中性,而另一种(通常是碱性更弱的伯胺基共轭酸)可能仍以质子化形式存在,直到第三个突跃点出现,C正确;
D.滴定到第一化学计量点时,可测算出剩余的HCl量,从而计算出与胺基反应的HCl量,即总胺基数,根据突跃点1到突跃点2消耗的NaOH溶液体积,可以获得一种胺基的总量,两者相减,即可获得另一种胺基的总量,因此欲分别算出伯胺基数量和叔胺基数量需要用到的数据只要第一和第二化学计量点时消耗的NaOH标准溶液的体积,D正确;
故答案为A。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 与碘有关的“大体积”的阴阳离子广泛应用于各领域。请回答:
(1)一种立方晶系的钙钛矿型有机高碘酸盐,结构如图所示。
①请写出晶体化学式________;配位数为________。
②若小黑球与最大灰球交换位置,晶体稳定性将________(填:“增强”、“不变”或“减弱”)。
③高碘酸根()氧化某些有机物的过程如下,图中是不稳定中间体X的部分结构:
请写出X的完整结构简式________;产物中中心I原子杂化方式为________。
(2)已知KI和反应形成离子,离子呈直线型。
①能进一步与作用生成离子,反应物微粒中原有的原子连接情况不变。已知结构是V形结构,如下图,则离子的另一种同分异构体结构式为________。
②配合物中阴离子最合理的结构为以下哪一项?________。
a. b.
c. d.
③在中加入足量稀硫酸,生成沉淀。请写出化学方程式_______________。
④已知反-二甘氨酸铜(B)比顺-二甘氨酸铜(A)结构稳定,请从物质结构角度解释原因:____________________________________________________________。
【答案】(1) ①. ②. 12 ③. 减弱 ④. or ⑤.
(2) ①. ②. c ③. ④. 反-二甘氨酸铜结构对称,两个大基团远离,空间位阻小
【解析】
【小问1详解】
①晶胞中在顶角,个数为,也在顶角,个数为,在体心,共1个,在棱心,个数为,故晶体的化学式为;体心的大体积阳离子周围有12个等距的,故配位数为12;
②根据离子半径匹配规则,大体积阳离子适合占据体心大空隙,交换后大体积阳离子进入顶点小空隙,半径不匹配,晶体稳定性减弱;
③根据反应过程推测有机物失去羟基上的氢被氧化,高碘酸根得到2个氢原子被还原,结合X的部分结构推出X的完整结构简式为或 ;中心I原子的价层电子对数为,故杂化方式为;
【小问2详解】
①反应物微粒中原有的原子连接情况不变,为,为,中位于两端的I原子与结合得到,中位于中心的I原子与结合得到同分异构体 ;
② 配合物中,阳离子为,阴离子为总电荷为的,
a.图示为阳离子,a错误;
b.图示为单质,不带电,b错误;
c.图示为,且四个I原子直线连接,c正确;
d.图示为,但有三个I原子形成环状结构,不符合原有原子连接情况不变的原则,d错误;
故选c;
③酸性条件下氧化,被还原为生成沉淀,部分被氧化为,故化学方程式为;
④顺式结构中两个大基团处于同侧,空间位阻大,能量更高,反式结构中两个大基团距离更远,空间位阻更小,能量更低,因此更稳定,故答案为:反-二甘氨酸铜结构对称,两个大基团远离,空间位阻小,结构稳定。
18. 钴配合物能吸收NO和O2 。请回答:
(1)烟气中有少量难溶于水的NO气体,造成环境污染。反应如下:
①上述反应自发进行的条件是________。
②已知t℃时NO的平衡转化率为α,测得平衡时O2的分压为p(kPa),用含p和α的代数式表示上述反应的 ________(用平衡分压直接代替平衡浓度计算)
(2)钴氨法吸收NO生成离子。
①Co元素属于周期表________区;
②离子中N-H键极性________NH3中N-H极性(填:“>”、“=”、“<”)。
(3)配合物吸氧反应一般在惰性溶剂中进行,分两步:
反应Ⅰ: 快反应
反应Ⅱ: 慢反应
研究发现,有一时间段内,升高温度,反应Ⅱ速率减慢,请说明理由________。
(4)最早用于人工载氧的配合物是Co(salen)。吸氧反应如下:
①20℃恒容密闭容器中,以DMSO为溶剂,Co(salen)吸氧后氧气分压与x曲线如图所示。请画出 之间氧气分压变化图(图像经过K点)_________。
②研究发现配合物五配位时才能吸氧,Co(salen)配合物结构如下图,当甲苯做溶剂时,不吸氧,而吡啶作溶剂时,就能吸氧,请解释原因_______________。
③25℃时钴配合物在惰性溶剂中吸氧的热力学和动力学数据如下(abcd表示配体)
结合氧气速率v
活化能(吸氧)
a
18.6kJ/mol
-56.0kJ/mol
-91.6J/(mol·K)
b
22.1kJ/mol
-43.2kJ/mol
-69.8J/(mol·K)
c
27.4kJ/mol
-38.5kJ/mol
-65.8J/(mol·K)
d
12.3kJ/mol
-42.0kJ/mol
-67.8J/(mol·K)
从以上数据分析,25℃时不同钴配合物对氧的结合力不同,结合力从强到弱顺序是________。(用abcd表示)。
【答案】(1) ①. 低温或低温自发 ②.
(2) ①. d ②.
(3)升温反应I逆移,当浓度很小时,浓度对反应Ⅱ速率的影响大于温度对反应Ⅱ速率的影响,所以反应Ⅱ速率减小
(4) ①. ②. 吡啶氮原子上有一对孤电子对,与钴离子配位形成五配位,所以能吸氧,而甲苯碳原子没有孤电子对,不能配位 ③. a>b>d>c
【解析】
【小问1详解】
①正反应气体物质的量减少,ΔS<0、ΔH<0,所以上述反应自发进行的条件是低温条件;
②已知t℃时NO的平衡转化率为α,测得平衡时O2的分压为p(kPa),设NO的初始压强为x(kPa),则平衡时NO的压强为x-xα(kPa)、NO2的压强为 (kPa), 。
【小问2详解】
①Co是27号元素,位于第四周期Ⅷ族元素,属于d区元素;
②NH3作为配体,N原子的孤对电子与Co形成配位键后,N原子电子云向Co偏移,N的正电性增强,对N-H键共用电子对吸引力增强,因此配离子中N-H键极性大于游离中的N-H键极性。
【小问3详解】
升高温度,反应I逆向移动,当浓度很小时,浓度降低减慢反应Ⅱ速率的影响大于温度升高加快反应Ⅱ速率的影响,所以有一时间段内,升高温度,反应Ⅱ速率减慢。
【小问4详解】
最早用于人工载氧的配合物是Co(salen)。吸氧反应如下:
①20℃恒容密闭容器中,增大Co(salen)的量,平衡正向移动,O2的吸收量增大,Co(salen)吸氧后氧气分压降低,所以Co(salen)吸氧后氧气分压与x曲线为;
②吡啶氮原子上有一对孤电子对,与钴离子配位形成五配体,所以能吸氧,而甲苯碳原子没有孤电子对,不能配位,所以当甲苯做溶剂时,不吸氧,而吡啶作溶剂时,就能吸氧;
③a.ΔG = -56000 - 298 × (-91.6) = -56000 + 27300.8 ≈ -28699.2 J/mol
b.ΔG = -43200 - 298 × (-69.8) = -43200 + 20800.4 ≈ -22399.6 J/mol
c.ΔG = -38500 - 298 × (-65.8) = -38500 + 19608.4 ≈ -18891.6 J/mol
d.ΔG = -42000 - 298 × (-67.8) = -42000 + 20204.4 ≈ -21795.6 J/mol
ΔG越小,越易与氧气结合,25℃时不同钴配合物对氧的结合力从强到弱顺序是a>b>d>c。
19. 由甲苯氧化制取苯甲酸,流程如下:
反应原理:
实验装置:
已知:甲苯:,密度0.86g/mL,不溶于水,易溶于乙醇;
苯甲酸:熔点(开始升华),微溶于冷水,易溶于乙醇、热水;
乙苯和邻二甲苯密度与甲苯接近。
请回答:
(1)X仪器名称________,取4.60mL甲苯用________(酸式滴定管、碱式滴定管)。
(2)判断反应已完成的标志是________。
(3)下列说法正确的是________。
A. 可用草酸代替饱和溶液
B. 第2步过滤要采用趁热过滤
C. 步骤4分离产品时要用到分液漏斗
D. 步骤4干燥产品时温度过高,产率会降低
(4)已知常温下苯甲酸,,,当滤液用盐酸酸化,三次测得不同pH,计算第1次理论上溶液中苯甲酸含量占________,苯甲酸含量与pH大小的关系是________。
第1次
第2次
第3次
pH
5.20
4.20
3.20
(5)产品测定:用标准滴定产品,所有实验操作都在正常范围内,发现产率明显偏高,若杂质只是乙苯或邻二甲苯,判断甲苯中杂质是________,理由是________________。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶或三颈瓶 ②. 酸式滴定管
(2)油状物消失 (3)ABD
(4) ①. ②. pH越小,苯甲酸含量增大,或pH越大,苯甲酸含量减小
(5) ①. 邻二甲苯 ②. 邻二甲苯经高锰酸钾氧化后生成邻苯二甲酸,羧基数目增多
【解析】
【分析】甲苯在50~80℃的条件下被氧化为苯甲酸钾,被还原为。再向混合物中加入过量饱和,利用其还原性除去过量的,避免其与后续的盐酸反应生成氯气而影响实验,充分反应后过滤除去固体。滤液中加入盐酸将苯甲酸钾转化为苯甲酸,根据其溶解度可通过过滤、洗涤、干燥后得到产品。
【小问1详解】
图中X为有机反应常用的三颈烧瓶或三颈瓶;甲苯是有机溶剂,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,因此用酸式滴定管量取。
【小问2详解】
甲苯不溶于水,为油状液体,完全反应后甲苯全部转化为可溶于水的苯甲酸钾,因此反应完成的标志是油状物(甲苯)完全消失。
【小问3详解】
A.的作用是还原过量的高锰酸钾,草酸也具有还原性,可还原高锰酸根,因此可以替代,A正确;
B.第二步过滤目的是除去不溶的,苯甲酸钾在热水中的溶解度大于在冷水中,趁热过滤可减少苯甲酸钾的损失,提高产率,B正确;
C.步骤4是过滤分离固体苯甲酸,无分液操作,不需要分液漏斗,C错误;
D.苯甲酸 就开始升华,干燥温度过高会导致苯甲酸升华损失,产率降低,D正确。
【小问4详解】
苯甲酸电离方程式:,,分子态苯甲酸的含量为。 时,得,代入得:;越小,越大,电离平衡逆向移动,苯甲酸含量越高。
【小问5详解】
乙苯氧化产物为苯甲酸,1 mol产物仅消耗,和甲苯氧化产物一致,不会造成产率偏高;而邻二甲苯的两个甲基都被氧化为羧基,1 mol二元酸消耗,即邻二甲苯经高锰酸钾氧化后生成邻苯二甲酸,羧基数目增多,会使测得的产率偏高。
20. 新冠口服抗病毒药物Ensitrelvir的合成路线如下(部分条件及试剂已简化):
已知:①;
② 。
请回答:
(1)化合物C中的含氧官能团名称是_______;A与X发生加成反应生成B,X结构简式为_______;
(2)写出B→C的化学方程式_______;
(3)下列说法正确的是_______。
A. 若对抗病毒药物G的分子进行修饰,删除苯环上的氟原子,药物的性能将会改变
B. 制取药物时,若要增加化合物A水溶性,可以加入适量盐酸或硝酸
C. C→D和D→E都是取代反应
D. 化合物C中所有非氢原子可能共平面
(4)在F→G的转化过程中,化合物F中六元环的环内碳氮双键( )会转移至环外。化合物F结构的简化式如下,请用简化式写出G的结构_______。
(5)在G中加入富马酸( )共结晶,可以得到活性药物成分,有良好的溶解性和稳定性。马来酸与富马酸互为顺反异构体,其中富马酸分子对称性较高。请设计实验方案,利用化学性质区分这两种酸_______;
(6)请以和乙烯为原料利用上述合成路线制备,用流程图表示,无机试剂任选_______。
【答案】(1) ①. 酰胺基 ②.
(2) (3)AC
(4)
(5)
分别将两种样品配成相同浓度的水溶液,测量溶液pH值,pH较低的是马来酸,较高的是富马酸
(6)
【解析】
【分析】A与X发生加成反应生成B,B经过一步反应生成C,C再与发生取代反应生成D,D与在作用下发生取代反应生成E(),E与发生取代反应生成F,F与反应生成G()。
【小问1详解】
观察C的结构,含氧官能团为酰胺基;对比A和B的结构,A发生加成反应得到B,X为叔丁基异氰酸酯,结构简式为 。
【小问2详解】
由题意可知,化学方程式为。
【小问3详解】
A.氟原子会改变分子的空间结构与极性,删除后药物分子性质改变,性能改变,A正确;
B.A中含碱性氨基,加入盐酸后可成盐,盐的水溶性增大;但硝酸具有强氧化性,会破坏分子结构,B错误;
C.C→D是N上H被三氟苄基取代,D→E是咪唑基被酚氧负离子所取代,均属于取代反应,C正确;
D.C中含叔丁基,中心C为sp³杂化,呈四面体结构,三个甲基的C不可能全部共平面,因此所有非氢原子不可能共平面,D错误;
故选AC。
【小问4详解】
由上述分析可知G为。
【小问5详解】
分别将两种样品配成相同浓度的水溶液,测量溶液pH值,pH较低的是马来酸,较高的是富马酸。
【小问6详解】
乙烯与溴化氢发生加成反应生成溴乙烷,溴乙烷与氰化钠取代生成丙腈,丙腈发生已知①的反应产生与A结构相似的物质,与异氰酸发生加成反应生成,再与发生B到C的反应生成目标产物,具体制备路线为:
。
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2025学年第二学期杭州高级中学高三年级5月月考
化学试题卷
1.本试卷分试题卷和答题卷两部分。本卷满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前务必将自己的班级、姓名用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的地方。
3.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范答题,在本试题卷上答题一律无效。
4.考试结束后,只需上交答题纸。
可能用到的相对原子质量:H—1 Li—7 B—11 C—12 N—14 O—16 F—19 Na—23 P—31 S—32 Cl—35.5 Fe—56 Co—59 Cu—64
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 淀粉是绿色植物光合作用的产物,物质类别是
A. 糖 B. 酯 C. 超分子 D. 加聚物
2. 硫酸是一种重要的酸,下列说法不正确的是
A. 浓硫酸是一种粘稠的液体
B. 稀硫酸没有氧化性
C. 可用浓硫酸与固体NaCl加热制取HCl气体
D. 三氧化硫与水反应生成硫酸
3. 下列化学用语表示不正确的是
A. 2p轨道电子云轮廓图是哑铃形
B. 基态Ga原子价层电子排布式:
C. PCl3中磷原子最外层是8电子结构
D. BrCH2CH2Br的系统命名法:二溴乙烷
4. 根据元素周期律,下列说法正确的是
A. 热稳定性:
B. 碱性:
C. 金属性:
D. 第一电离能:
5. 物质结构决定性质,下列说法不正确的是
物质结构
性质
A
HClO分子中氯原子很容易得电子
次氯酸有强氧化性
B
羟基对苯环产生影响
苯酚有弱酸性
C
水解程度大于电离程度
小苏打溶液呈碱性
D
邻羟基苯甲醛形成分子内氢键
邻羟基苯甲醛沸点比对羟基苯甲醛低
A. A B. B C. C D. D
6. 关于反应:,下列说法正确的是
A. 是氧化剂
B. 1molS参加反应电子转移
C. AgF既不是氧化产物也不是还原产物
D. 得电子被还原
7. 下列说法正确的是
A. 浓硫酸保存在棕色瓶里防止分解
B. 硫化钠溶液滴加稀硫酸出现浅黄色沉淀
C. 配制硫酸铁溶液加入少量盐酸抑制水解
D. 固体可干燥气体
8. 下列有关反应方程式正确的是
A. 铜溶于氯化铁溶液中:
B. 溶液通入空气:
C. 盐酸中加入固体硅酸钠:
D. 溶于水:
9. 脱落酸是一种植物激素,结构简式如图所示,下列叙述正确的是
A. 脱落酸分子有2个手性碳
B. 铜催化下能发生醇羟基氧化反应
C. 可发生分子内酯化反应生成六元环
D. 能与足量酸性高锰酸钾溶液反应生成
10. 下列实验操作不能达到实验目的是
选项
A
B
C
D
目的
检验1-氯丁烷中氯元素
检验是否沉淀完全
制备检验醛基用的
制备晶体
操作
A. A B. B C. C D. D
11. 已知的结构如图所示,下列说法不正确的是
A. 中P的化合价为价
B. 能与KI溶液反应生成I2
C. 加热可分解生成氧气
D. 分子中所有P原子所处的化学环境相同
12. 光电化学法能将CO2转变为有价值的有机物,装置如图。电解得到还原产物的法拉第效率(FE%)定义如下。
下列说法正确的是
A. 生成甲醇的正极反应:
B. 光敏电极上水发生还原反应
C. 实际生产中若发现pH过低时,则有机物产率会升高
D. HCHO和法拉第效率1:1时,若无其他有机物生成,
13. 亚硫酸氢钠存在多种含硫阴离子,随浓度变化分布系数有很大变化。Ⅰ和Ⅱ是互变异构体,Ⅲ是很不稳定二聚体,Ⅳ中两个硫化学环境不同,它们之间的相互转化如下图所示。
下列说法正确的是
A. Ⅰ中所有原子可能在同一平面上
B. Ⅱ中硫的化合价为价
C. Ⅲ中有氢键
D. Ⅳ的结构是
14. 用HI和BBr3都可以脱去苯乙醚中的乙基,三溴化硼反应机理如下:
下列说法不正确的是
A. Y结构简式为CH3CH2Br
B. 以上流程中BBr3不是催化剂
C. 整个过程中硼元素化合价没有改变
D. 用代替BBr3不可以脱去苯乙醚中的乙基
15. 溶剂绿(PAH)(图1)是一种光活性有机染料。PAH吸收光子到达激发态(PAH*)后其羟基的酸性发生明显的变化,该染料应用于一类新型太阳能驱动CO2捕集与释放系统,其化学原理如下图2所示。
已知:常温下碳酸的,;碳酸钙的。
下列说法不正确的是
A. 的自然水样中比大
B. 激发态PAH*的在之间
C. 常温下反应*其平衡常数大于
D. 光照强度、PAH浓度和水体酸度都会影响该系统捕集与释放效率。
16. PAMAM是整数代酰胺—胺树状聚合物,分子末端是伯胺基(),内部是叔胺基()(如图1),为了确定其伯胺基及叔胺基的数量,采用酸碱滴定进行分析。
步骤Ⅰ:取一定质量的PAMAM溶于0.5 mol/L KCl溶液,加入过量的HCl标准溶液。
步骤Ⅱ:用NaOH标准溶液自动滴定,只有三个突跃点。
步骤Ⅲ:根据数据作出PAMAM的滴定曲线如下图2所示
下列说法不正确的是
A. 步骤I中加KCl溶液改为NH4Cl溶液,能增大PAMAM溶解度,提高测定精确度
B. 滴定到第一化学计量点时,可测算PAMAM中总胺基数(伯胺基与叔胺基数量之和)
C. 滴定到第二化学计量点时,末端伯胺基以质子化形式()存在
D. 欲分别算出伯胺基数量和叔胺基数量需要用到的数据只要第一和第二化学计量点时消耗的NaOH标准溶液的体积
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 与碘有关的“大体积”的阴阳离子广泛应用于各领域。请回答:
(1)一种立方晶系的钙钛矿型有机高碘酸盐,结构如图所示。
①请写出晶体化学式________;配位数为________。
②若小黑球与最大灰球交换位置,晶体稳定性将________(填:“增强”、“不变”或“减弱”)。
③高碘酸根()氧化某些有机物的过程如下,图中是不稳定中间体X的部分结构:
请写出X的完整结构简式________;产物中中心I原子杂化方式为________。
(2)已知KI和反应形成离子,离子呈直线型。
①能进一步与作用生成离子,反应物微粒中原有的原子连接情况不变。已知结构是V形结构,如下图,则离子的另一种同分异构体结构式为________。
②配合物中阴离子最合理的结构为以下哪一项?________。
a. b.
c. d.
③在中加入足量稀硫酸,生成沉淀。请写出化学方程式_______________。
④已知反-二甘氨酸铜(B)比顺-二甘氨酸铜(A)结构稳定,请从物质结构角度解释原因:____________________________________________________________。
18. 钴配合物能吸收NO和O2 。请回答:
(1)烟气中有少量难溶于水的NO气体,造成环境污染。反应如下:
①上述反应自发进行的条件是________。
②已知t℃时NO的平衡转化率为α,测得平衡时O2的分压为p(kPa),用含p和α的代数式表示上述反应的 ________(用平衡分压直接代替平衡浓度计算)
(2)钴氨法吸收NO生成离子。
①Co元素属于周期表________区;
②离子中N-H键极性________NH3中N-H极性(填:“>”、“=”、“<”)。
(3)配合物吸氧反应一般在惰性溶剂中进行,分两步:
反应Ⅰ: 快反应
反应Ⅱ: 慢反应
研究发现,有一时间段内,升高温度,反应Ⅱ速率减慢,请说明理由________。
(4)最早用于人工载氧的配合物是Co(salen)。吸氧反应如下:
①20℃恒容密闭容器中,以DMSO为溶剂,Co(salen)吸氧后氧气分压与x曲线如图所示。请画出 之间氧气分压变化图(图像经过K点)_________。
②研究发现配合物五配位时才能吸氧,Co(salen)配合物结构如下图,当甲苯做溶剂时,不吸氧,而吡啶作溶剂时,就能吸氧,请解释原因_______________。
③25℃时钴配合物在惰性溶剂中吸氧的热力学和动力学数据如下(abcd表示配体)
结合氧气速率v
活化能(吸氧)
a
18.6kJ/mol
-56.0kJ/mol
-91.6J/(mol·K)
b
22.1kJ/mol
-43.2kJ/mol
-69.8J/(mol·K)
c
27.4kJ/mol
-38.5kJ/mol
-65.8J/(mol·K)
d
12.3kJ/mol
-42.0kJ/mol
-67.8J/(mol·K)
从以上数据分析,25℃时不同钴配合物对氧的结合力不同,结合力从强到弱顺序是________。(用abcd表示)。
19. 由甲苯氧化制取苯甲酸,流程如下:
反应原理:
实验装置:
已知:甲苯:,密度0.86g/mL,不溶于水,易溶于乙醇;
苯甲酸:熔点(开始升华),微溶于冷水,易溶于乙醇、热水;
乙苯和邻二甲苯密度与甲苯接近。
请回答:
(1)X仪器名称________,取4.60mL甲苯用________(酸式滴定管、碱式滴定管)。
(2)判断反应已完成的标志是________。
(3)下列说法正确的是________。
A. 可用草酸代替饱和溶液
B. 第2步过滤要采用趁热过滤
C. 步骤4分离产品时要用到分液漏斗
D. 步骤4干燥产品时温度过高,产率会降低
(4)已知常温下苯甲酸,,,当滤液用盐酸酸化,三次测得不同pH,计算第1次理论上溶液中苯甲酸含量占________,苯甲酸含量与pH大小的关系是________。
第1次
第2次
第3次
pH
5.20
4.20
3.20
(5)产品测定:用标准滴定产品,所有实验操作都在正常范围内,发现产率明显偏高,若杂质只是乙苯或邻二甲苯,判断甲苯中杂质是________,理由是________________。
20. 新冠口服抗病毒药物Ensitrelvir的合成路线如下(部分条件及试剂已简化):
已知:①;
② 。
请回答:
(1)化合物C中的含氧官能团名称是_______;A与X发生加成反应生成B,X结构简式为_______;
(2)写出B→C的化学方程式_______;
(3)下列说法正确的是_______。
A. 若对抗病毒药物G的分子进行修饰,删除苯环上的氟原子,药物的性能将会改变
B. 制取药物时,若要增加化合物A水溶性,可以加入适量盐酸或硝酸
C. C→D和D→E都是取代反应
D. 化合物C中所有非氢原子可能共平面
(4)在F→G的转化过程中,化合物F中六元环的环内碳氮双键( )会转移至环外。化合物F结构的简化式如下,请用简化式写出G的结构_______。
(5)在G中加入富马酸( )共结晶,可以得到活性药物成分,有良好的溶解性和稳定性。马来酸与富马酸互为顺反异构体,其中富马酸分子对称性较高。请设计实验方案,利用化学性质区分这两种酸_______;
(6)请以和乙烯为原料利用上述合成路线制备,用流程图表示,无机试剂任选_______。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
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