内容正文:
人大附中2026届高三热身练习
化学
说明:本试卷19道题,共100分;考试时间90分钟;请在答题卡上填写个人信息,并将条形码贴在答题卡的相应位置上。
可能用到的相对原子质量:H-1;Li-7;C-12;N-14;O-16;Cl-35.5;Cd-112
第一部分(共42分)
本部分共14小题,每题3分。在每题列出的4个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 我国探月工作取得系列进展,在月球矿物中发现外观几何形态规则的镁嫦娥石、铈()嫦娥石等新型稀土磷酸盐矿物晶体,以及纳米钌()单质(地球上的钌常以存在)。月球矿物的表征使用了能谱分析(通过原子激发态释放的特征X射线鉴定元素)等技术。下列说法正确的是
A. 、均位于元素周期表的s区
B. 晶体的外观几何形态与其晶胞完全一致
C. 月球的高真空环境可避免被氧化
D. 原子的激发态释放特征X射线是由于原子核发生变化导致的
2. 下列图示或化学用语正确的是
A. 中B原子的杂化轨道:
B. 的核磁共振氢谱:
C. 的电子式:
D. 甘油的最简式:
3. 下列变化中,气体被还原的是
A. 二氧化碳使Na2O2固体变白 B. 氯气使KBr溶液变黄
C. 乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色 D. 氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀
4. 下列说法正确的是
A. 将加入蛋白质溶液中,析出的固体蛋白质可再次溶于水中
B. 纤维素在人体内经水解转化为葡萄糖,可为人体供能
C. 与饱和脂肪相比,不饱和脂肪更易在空气中变质是由于不饱和脂肪中的酯基被氧化
D. 双链DNA中两条链间的氢键断裂时,与氢键相关的N、O原子杂化方式未发生变化
5. 下列实验对应的离子方程式不正确的是
A. 将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合: +Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
B. 将少量NO2通入NaOH溶液:2NO2+2OH-= + +H2O
C. 将少量SO2通入NaClO溶液:SO2+H2O+2ClO-= +2HClO
D. 向氨水中滴入少量硝酸银溶液:Ag++2NH3·H2O= +2H2O
6. [2016天津]下列选用的仪器和药品能达到实验目的的是
A
B
C
D
制乙炔的发生装置
蒸馏时的接收装置
除去SO2中的少量HCl
准确量取一定体积K2Cr2O7标准溶液
A. A B. B C. C D. D
7. 下列说法正确的是
A. H2(g)+I2(g) ⇌ 2HI(g),其他条件不变,缩小反应容器体积,正逆反应速率不变
B. C(s)+H2O(g) ⇌ H2(g)+CO(g),碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C. 若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)+B(g) ⇌ 2C(?)已达平衡,则A、C不能同时是气体
D. 1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%,放出的热量为Q1;在相同温度和压强下,当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时,吸收的热量为Q2,Q2不等于Q1
8. 下列根据相关数据做出的判断不正确的是
A. 电负性:,则酸性:
B. 键能:键键,则沸点:
C. ,则相同温度相同浓度溶液的碱性:
D. ,则稳定性:石墨金刚石
9. 制氘代硫化氢(D2S)气体有两种方法:①H2S与D2O反应,②FeS与DCl的D2O溶液反应。下列说法不正确的是
A. H2S和D2O均为极性分子
B. H2S和D2S互为同素异形体
C. 方法②的反应:FeS+2DCl=D2S↑+FeCl2
D. 方法②的产品纯度比方法①的产品纯度高
10. 制备苯甲酸甲酯的一种反应机理如图(其中Ph-代表苯基)。下列说法不正确的是
A. 化合物4的分子式为
B. 物质A为
C. 反应过程涉及氧化反应
D. 可以用苯甲醛和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯
11. 下列依据实验方案和现象对浓硫酸性质做出的判断合理的是
实验方案
实验I:
实验II:
实验现象
试纸中心区域变黑,边缘变红
黑色固体溶解,溶液接近无色(溶液中锰元素仅以存在),产生能使带火星的木条复燃的无色气体
A. 由I可知,浓硫酸具有脱水性 B. 由I可知,浓硫酸具有弱酸性
C. 由II可知,浓硫酸具有强氧化性 D. 由II可知,浓硫酸具有吸水性
12. “星型”聚合物具有独特的结构,在新兴技术领域有广泛的应用。下图是某“星型”聚合物的制备过程。
已知:
下列说法不正确的是
A. 用红外光谱可鉴别单体Ⅰ和Ⅱ
B. 单体Ⅰ与单体Ⅱ制备聚合物X,产物中有
C. 聚合物X转化为聚合物Y发生取代反应
D. 聚合物Y可通过末端的碳碳双键交联形成网状结构
13. 溶于一定量水中,溶液呈浅棕黄色(a)。加入少量浓HCl,黄色加深(b)。下列说法不正确的是
资料:(黄色);
浓度较小时(用表示)几乎无色。
A. 测溶液a的,证明发生了水解
B. 加入浓 HCl,与对浓度大小的影响是一致的
C. 向b中加入几滴浓溶液后,黄色褪去,说明能抑制水解
D. 溶液a滴入沸水中,加热,得到红褐色液体,检测有丁达尔效应,说明加热能促进水解
14. 我国科学家设计了一种双位点电催化剂,用和电化学催化合成甘氨酸,原理如图,双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。已知在溶液中,甲醛转化为,存在平衡。电极上发生的电子转移反应为。下列说法错误的是
A. 电解一段时间后阳极区减小
B. 理论上生成双极膜中有解离
C. 阳极总反应式为
D. 阴极区存在反应
第二部分(共58分)
15. 镉基吡啶鎓两性离子配合物是一类新型的荧光传感器材料。
Ⅰ.配体(下图)
(1)配体中C原子的杂化类型:___________。
(2)比较N和O的第一电离能大小并说明理由:___________。
(3)离域π键是指形成化学键的π电子不局限于两个原子的区域,而是在参加成键的多个原子的分子骨架中运动,常用表示,n为原子数,m为π电子数。()中的离域π键为,支持该结论的事实:___________。(填序号)
a.可与水分子形成氢键
b.键角α与β完全相等
c.键长a与b完全相等且介于和的键长之间
Ⅱ.配合物(下图)
(4)元素周期表中镉()位于第五周期第ⅡB族。配合物中的价电子排布式为___________,配位原子是___________。
(5)配合物的晶胞形状为立方体,密度为,结构如右图所示。已知:配体L的摩尔质量为,阿伏加德罗常数的值为。该晶胞的边长为___________nm。(1nm=10-7 cm)
16. 丙烯是重要的化工原料,丙烷催化脱氢是制丙烯的主要方法。
已知:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
ⅳ.
Ⅰ.直接脱氢法
(1)丙烷直接脱氢制得丙烯和氢气的热化学方程式:___________。
(2)将预热至一定温度的丙烷通入装置1(绝热容器),如下图。
①推测装置1进料口气体的温度___________出口气体温度(填“>”、“<”或“=”)。
②当进料口丙烷温度高于700℃,测得实验转化率降低。分析实验转化率降低可能原因:___________。
Ⅱ.催化膜脱氢法
装置2(下图)由内外两层构成,内管壁可选择性透过、,而、等更大的分子无法透过。夹层通入,内管通入预热至580℃的丙烷,其他条件与装置1相同。
(3)测得装置2中实验转化率大于580℃的理论平衡转化率,结合平衡移动原理分析可能原因:___________。
Ⅲ.电化学催化脱氢法
为了在常温条件下实现丙烷脱氢,研究人员开发了离子液体高选择性电催化丙烷脱氢(下图)。
(4)①步骤ⅳ的反应类型为___________。
②电催化丙烷脱氢的总反应的化学方程式:___________。
③离子液体的作用:降低在电极放电的能垒,而无法在阳极放电产生。若不用离子液体,丙烯的选择性下降,主要是由于生成了副产物:___________。
17. 叶酸拮抗剂M是一种多靶向性抗癌药物。一种合成该化合物的路线如下:
(1)M中含氧官能团的名称是___________。
(2)A的结构简式为___________。
(3)B→D的化学方程式是___________。
(4)下列说法正确的是___________(填序号)。
a.A→B的反应类型为还原反应
b.E中含手性碳原子
c.1 mol G最多可与5 mol 加成
d.I→J和L→M中加入的作用相同
(5)由G和F合成Ⅰ的过程可分为四步反应:
①中间体1和2的结构简式分别为___________、___________。
②促进了中间体1转化为中间体2,利用了的性质为___________。
(6)由J合成M的方法有多种。
方法一:J与谷氨酸()直接合成M。
方法二:上述合成路线(J→L→M)。
相比方法二,方法一的缺点是___________。
18. 某三元锂离子电池正极材料主要成分为镍钴锰酸锂,负极材料主要成分为。一种回收电极材料中锂的流程如下:
资料:碳酸锂在水中溶解度:
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
(1)放电:负极的电极反应式为___________。
(2)焙烧:将放电后正、负极材料和按一定比例混合,取相同质量固体混合物在不同温度下焙烧相同时间。测得:
ⅰ.水浸过程中锂和锰的浸出率随温度变化如图(钴、镍浸出率几乎为0);
ⅱ.不同温度下,焙烧渣所含锂、锰的主要物质如表。
温度/℃
焙烧渣所含锂、锰的主要物质
500
、、
650
、、
①将时锰酸锂的焙烧方程式补充完整:___________。
②热稳定性:___________(填“”、“”或“”)。
③焙烧后几乎无剩余。温度低于,解释锂的浸出率随温度升高而升高的可能原因:随焙烧温度升高,生成的反应速率加快;___________。
(3)水浸:将含锂元素质量分数为的正极材料经焙烧、水浸后得到锂离子浓度为富锂液,则锂元素的浸出率为___________。
(4)沉锰:不用饱和溶液沉锰的原因:___________。
(5)加入饱和溶液沉锂后,经过滤、___________、干燥,得高纯。
19. 某小组通过调控与的反应,研究平衡移动原理与氧化还原反应规律。
邹邹查阅资料:
①平衡1:
②,,均不溶于稀硝酸
③、均与、邻二氮菲形成配离子,且配离子的稳定程度差异较大。
Ⅰ.理论分析
(1)昊昊结合分析平衡1:平衡1的正向进行程度很___________。(填“小”或“大”)
Ⅱ.初步实验
【实验一】梅梅将碘水与 溶液()等体积混合得黄色溶液a,分为两份。一份加入固体,过滤得黄色沉淀与无色滤液。滤液中加入溶液无明显变化,继续加入淀粉溶液仍无明显变化。针对实验现象,喆喆提出猜想:
猜想a:促进碘单质歧化;猜想b:固体吸附碘单质。
(2)①健伟认为猜想a成立,依据的反应:与水反应___________(化学方程式)、耗酸。
②杰杰通过设计实验,证明猜想b不成立。实验方案为___________。
【实验二】瑛瑛向另一份黄色溶液a中加入溶液,溶液无明显变化,然后滴加溶液,立即出现沉淀且溶液变红。继续滴加溶液,沉淀增多,溶液红色变浅。经检验,沉淀不溶于稀硝酸。
(3)照伟解释溶液先变红后变浅的原因:___________。
Ⅲ.继续实验
【实验三】波波按照下图装置,通过向乙池依次加入试剂,进行实验ⅰ至ⅳ。
实验
装置
向乙池依次加入试剂
电压表的现象
ⅰ
溶液
指针右偏至
ⅱ
少量
指针右偏至
ⅲ
更少邻二氮菲(s)
指针左偏至
ⅳ
较多
指针右偏回
(4)①根据ⅱ中现象,姝姝推测:与结合能力为___________(填“>”或“<”)
②炎炎结合氧化还原反应规律,解释ⅳ与ⅰ电压表现象相同的原因___________。
综合以上实验,该小组决定下一年继续探究。
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人大附中2026届高三热身练习
化学
说明:本试卷19道题,共100分;考试时间90分钟;请在答题卡上填写个人信息,并将条形码贴在答题卡的相应位置上。
可能用到的相对原子质量:H-1;Li-7;C-12;N-14;O-16;Cl-35.5;Cd-112
第一部分(共42分)
本部分共14小题,每题3分。在每题列出的4个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 我国探月工作取得系列进展,在月球矿物中发现外观几何形态规则的镁嫦娥石、铈()嫦娥石等新型稀土磷酸盐矿物晶体,以及纳米钌()单质(地球上的钌常以存在)。月球矿物的表征使用了能谱分析(通过原子激发态释放的特征X射线鉴定元素)等技术。下列说法正确的是
A. 、均位于元素周期表的s区
B. 晶体的外观几何形态与其晶胞完全一致
C. 月球的高真空环境可避免被氧化
D. 原子的激发态释放特征X射线是由于原子核发生变化导致的
【答案】C
【解析】
【详解】A.Ce为58号镧系元素,属于f区,Ru为44号第Ⅷ族元素,属于d区,s区仅包含第ⅠA、ⅡA族元素,二者均不位于s区,故A错误;
B.晶胞是晶体的微观最小重复单元,晶体外观是宏观几何形态,由大量晶胞堆积得到,二者并不完全一致,故B错误;
C.地球上Ru常以形式存在,说明Ru易被氧化,月球高真空环境几乎不含,可避免Ru被氧化,故C正确;
D.原子激发态释放特征X射线是核外电子从高能级跃迁到低能级释放能量导致的,原子核未发生变化,故D错误;
选C。
2. 下列图示或化学用语正确的是
A. 中B原子的杂化轨道:
B. 的核磁共振氢谱:
C. 的电子式:
D. 甘油的最简式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.中B原子价层电子对数为3,无孤电子对,采取杂化,三个杂化轨道呈平面三角形分布,键角为,图示符合B原子杂化轨道的结构,A正确;
B.图示有机物所有氢原子化学环境相同,核磁共振氢谱应只有1组峰,B错误;
C.是离子化合物,电子式中阴离子需要标出最外层的8个电子,正确电子式为,C错误;
D.甘油是丙三醇,分子式为,最简式就是,D错误;
故答案为:A。
3. 下列变化中,气体被还原的是
A. 二氧化碳使Na2O2固体变白 B. 氯气使KBr溶液变黄
C. 乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色 D. 氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀
【答案】B
【解析】
【详解】A、二氧化碳使Na2O2固体变白,发生反应2CO2+2Na2O2=O2+2Na2CO3,CO2的化合价没有发生改变,过氧化钠既是氧化剂,也是还原剂,A错误;B、氯气使KBr溶液变黄,发生反应2KBr+Cl2=2KCl+Br2,Cl元素化合价降低,被还原,B正确;C、乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色,是乙烯与溴发生了加成反应,Br元素化合价降低,Br2被还原,乙烯被氧化,C错误;D、氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀氢氧化铝,反应过程中NH3化合价没有改变,不是氧化还原反应,D错误。答案选B。
4. 下列说法正确的是
A. 将加入蛋白质溶液中,析出的固体蛋白质可再次溶于水中
B. 纤维素在人体内经水解转化为葡萄糖,可为人体供能
C. 与饱和脂肪相比,不饱和脂肪更易在空气中变质是由于不饱和脂肪中的酯基被氧化
D. 双链DNA中两条链间的氢键断裂时,与氢键相关的N、O原子杂化方式未发生变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.属于重金属盐,会使蛋白质发生变性,变性是不可逆过程,析出的固体蛋白质不能再次溶于水,故A错误;
B.人体内没有可水解纤维素的酶,纤维素在人体内不能水解为葡萄糖,无法为人体供能,故B错误;
C.不饱和脂肪易变质是因为分子中含有碳碳双键,碳碳双键易被空气中的氧气氧化,不是酯基被氧化,故C错误;
D.氢键属于分子间作用力,氢键断裂不会改变N、O原子的σ键数目和孤电子对数目,因此其杂化方式不发生变化,故D正确;
选D。
5. 下列实验对应的离子方程式不正确的是
A. 将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合: +Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
B. 将少量NO2通入NaOH溶液:2NO2+2OH-= + +H2O
C. 将少量SO2通入NaClO溶液:SO2+H2O+2ClO-= +2HClO
D. 向氨水中滴入少量硝酸银溶液:Ag++2NH3·H2O= +2H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A. 将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合,反应生成碳酸钙和水,反应的离子方程式为: +Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O,选项A正确;
B. 将少量NO2通入NaOH溶液,反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,反应的离子方程式为:2NO2+2OH-= + +H2O,选项B正确;
C. 将少量SO2通入NaClO溶液,反应生成硫酸钠和盐酸,反应的离子方程式为:SO2+H2O+3ClO-= +2HClO+Cl-,选项C不正确;
D. 向氨水中滴入少量硝酸银溶液,反应生成氢氧化二氨合银,反应的离子方程式为:Ag++2NH3·H2O= +2H2O,选项D正确;
答案选C。
6. [2016天津]下列选用的仪器和药品能达到实验目的的是
A
B
C
D
制乙炔的发生装置
蒸馏时的接收装置
除去SO2中的少量HCl
准确量取一定体积K2Cr2O7标准溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、制备乙炔应该用饱和食盐水和分液漏斗,A错误;
B、蒸馏时锥形瓶不能用瓶塞,B错误;
C、二氧化硫不溶于饱和亚硫酸氢钠,可利用饱和亚硫酸氢钠和HCl反应除去SO2中的少量HCl,C正确;
D、重铬酸钾会腐蚀橡胶,应该用酸式滴定管准确量取一定体积K2Cr2O7标准溶液,D错误,
答案选C。
7. 下列说法正确的是
A. H2(g)+I2(g) ⇌ 2HI(g),其他条件不变,缩小反应容器体积,正逆反应速率不变
B. C(s)+H2O(g) ⇌ H2(g)+CO(g),碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C. 若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)+B(g) ⇌ 2C(?)已达平衡,则A、C不能同时是气体
D. 1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%,放出的热量为Q1;在相同温度和压强下,当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时,吸收的热量为Q2,Q2不等于Q1
【答案】B
【解析】
【详解】A.该可逆反应的反应前后气体计量数不发生变化,当缩小反应容器体积,相当于加压,正逆反应速率同等程度增加,A项错误;
B.在建立平衡前,碳的质量不断改变,达到平衡时,质量不变,因而碳的质量不再改变说明反应已达平衡,B项正确;
C.即使A,C物质均为气体,反应前后气体体积也会发生变化,当压强不随时间变化时,仍能说明反应达到平衡,C项错误;
D.易知N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH,合成氨气实际参与反应n(H2)=3×10%=0.3mol,因而Q1=0.3/3×|ΔH|=0.1|ΔH|,分解氨气时实际消耗的n(NH3)=2×10%=0.2mol,Q2=0.2/2×|ΔH|=0.1|ΔH|,则Q1=Q2,D项错误。
故答案选B。
8. 下列根据相关数据做出的判断不正确的是
A. 电负性:,则酸性:
B. 键能:键键,则沸点:
C. ,则相同温度相同浓度溶液的碱性:
D. ,则稳定性:石墨金刚石
【答案】B
【解析】
【详解】A.电负性:,吸电子效应使中羧基上的氢原子更容易电离,酸性大于,A正确;
B.沸点由分子间作用力(如氢键)决定,中存在分子间氢键,故沸点大于,B错误;
C.,则相同温度相同浓度溶液中,水解程度:,则碱性:,C正确;
D.由石墨到金刚石吸热,说明石墨能量更低,更稳定,D正确;
故选B。
9. 制氘代硫化氢(D2S)气体有两种方法:①H2S与D2O反应,②FeS与DCl的D2O溶液反应。下列说法不正确的是
A. H2S和D2O均为极性分子
B. H2S和D2S互为同素异形体
C. 方法②的反应:FeS+2DCl=D2S↑+FeCl2
D. 方法②的产品纯度比方法①的产品纯度高
【答案】B
【解析】
【详解】A.H2S和D2O的分子中均含有极性键,两者的空间构型都为V形,分子中正负电中心不重合,故二者均为极性分子,A项正确;
B.由同种元素组成的不同单质互为同素异形体,H2S和D2S均为化合物,不是单质,不互为同素异形体,B项错误;
C.由题给信息及元素守恒可知,FeS与DCl的D2O溶液反应生成D2S和FeCl2,反应方程式正确,C项正确;
D.方法①中H₂S与D₂O可能发生同位素交换(如生成HDS),导致产物不纯;方法②直接由DCl和D₂O提供氘,产物D₂S更纯,D项正确;
答案选B。
10. 制备苯甲酸甲酯的一种反应机理如图(其中Ph-代表苯基)。下列说法不正确的是
A. 化合物4的分子式为
B. 物质A为
C. 反应过程涉及氧化反应
D. 可以用苯甲醛和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯
【答案】A
【解析】
【详解】A.化合物4是中性分子,1个该分子中共含11个C、13个H、1个O、3个N,分子式应为,A错误;
B.根据原子守恒,化合物5和反应生成化合物2和A,A为苯甲酸甲酯,与选项B给出的结构一致,B正确;
C.反应中化合物4和反应生成化合物5,作为氧化剂,该过程涉及氧化反应,C正确;
D.该反应机理的起始原料为苯甲醛和甲醇,最终产物为苯甲酸甲酯,因此可以用二者为原料制备苯甲酸甲酯,D正确;
故选A。
11. 下列依据实验方案和现象对浓硫酸性质做出的判断合理的是
实验方案
实验I:
实验II:
实验现象
试纸中心区域变黑,边缘变红
黑色固体溶解,溶液接近无色(溶液中锰元素仅以存在),产生能使带火星的木条复燃的无色气体
A. 由I可知,浓硫酸具有脱水性 B. 由I可知,浓硫酸具有弱酸性
C. 由II可知,浓硫酸具有强氧化性 D. 由II可知,浓硫酸具有吸水性
【答案】A
【解析】
【详解】A.试纸中心区域变黑,说明试纸中的H元素和O元素被脱去,只剩下C,证明浓硫酸具有脱水性,A正确;
B.蓝色石蕊试纸边缘变红,证明浓硫酸具有酸性,不能证明浓硫酸有弱酸性,B错误;
C.浓硫酸与MnO2反应后,Mn元素仅以存在,说明Mn元素化合价降低,表现氧化性,产生能使带火星的木条复燃的无色气体,说明生成O2。但由于Mn元素也表现氧化性,且实验中没有说明有硫酸的还原产物生成,故不能体现浓硫酸的强氧化性,C错误;
D.浓硫酸与MnO2反应没有体现出浓硫酸的吸水性,D错误;
故选A。
12. “星型”聚合物具有独特的结构,在新兴技术领域有广泛的应用。下图是某“星型”聚合物的制备过程。
已知:
下列说法不正确的是
A. 用红外光谱可鉴别单体Ⅰ和Ⅱ
B. 单体Ⅰ与单体Ⅱ制备聚合物X,产物中有
C. 聚合物X转化为聚合物Y发生取代反应
D. 聚合物Y可通过末端的碳碳双键交联形成网状结构
【答案】B
【解析】
【详解】A.红外光谱可以鉴别有机物中不同的官能团。单体Ⅰ的官能团是羟基,单体Ⅱ的官能团是酯基,官能团种类不同,因此可以用红外光谱鉴别,A正确;
B.根据已知:观察单体Ⅰ()和单体Ⅱ()的结构简式,根据聚合物X()的结构简式得出,单体Ⅰ的羟基中氢氧键断开,与单体Ⅱ的酯基中的碳氧单键断开,相互连接生成聚合物X(),所以没有水生成,故B错误;
C.观察分子结构,中的取代聚合物X()端基的氢原子,生成聚合物Y( )和HCl,发生了取代反应,故C正确;
D.末端含有不饱和的碳碳双键,可以与另一碳碳双键发生加成反应,交联形成网状结构,故D正确;
故选B。
13. 溶于一定量水中,溶液呈浅棕黄色(a)。加入少量浓HCl,黄色加深(b)。下列说法不正确的是
资料:(黄色);
浓度较小时(用表示)几乎无色。
A. 测溶液a的,证明发生了水解
B. 加入浓 HCl,与对浓度大小的影响是一致的
C. 向b中加入几滴浓溶液后,黄色褪去,说明能抑制水解
D. 溶液a滴入沸水中,加热,得到红褐色液体,检测有丁达尔效应,说明加热能促进水解
【答案】B
【解析】
【详解】A.如果FeCl3溶液不水解则溶液呈中性,现测溶液a的,证明发生了水解,反应原理为:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,A正确;
B.加入浓,H+浓度增大,抑制Fe3+水解,Fe3+浓度增大,而Cl-浓度增大,促进平衡正向移动,Fe3+浓度减小,则与对浓度大小的影响是不一致的,B错误;
C.向b中加入后,是由于Ag++Cl-=AgCl↓,导致平衡逆向移动,溶液黄色变浅,由溶于一定量水中,溶液呈浅棕黄色可知,溶液黄色变浅但不会褪去,又浓度较小时(用表示)几乎无色,则黄色褪去,说明b中先加的H+使溶液酸性较强(强于之前呈棕黄色的硫酸铁溶液),抑制水解,C正确;
D.将溶液a滴入沸水中,发生反应:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,加热,检测有丁达尔效应,说明加热能促进水解,D正确;
故答案为:B。
14. 我国科学家设计了一种双位点电催化剂,用和电化学催化合成甘氨酸,原理如图,双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。已知在溶液中,甲醛转化为,存在平衡。电极上发生的电子转移反应为。下列说法错误的是
A. 电解一段时间后阳极区减小
B. 理论上生成双极膜中有解离
C. 阳极总反应式为
D. 阴极区存在反应
【答案】B
【解析】
【分析】在KOH溶液中HCHO转化为HOCH2O-:HCHO+OH-→HOCH2O-,存在平衡HOCH2O-+OH-[OCH2O]2-+H2O,Cu电极上发生的电子转移反应为[OCH2O]2--e-=HCOO-+H∙,H∙结合成H2,Cu电极为阳极;PbCu电极为阴极,首先HOOC—COOH在Pb上发生得电子的还原反应转化为OHC—COOH:H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O,OHC—COOH与HO—N+H3反应生成HOOC—CH=N—OH:OHC—COOH+HO—N+H3→HOOC—CH=N—OH+H2O+H+,HOOC—CH=N—OH发生得电子的还原反应转化成H3N+CH2COOH:HOOC—CH=N—OH+4e-+5H+=H3N+CH2COOH+H2O。
【详解】A.根据分析,电解过程中,阳极区消耗OH-、同时生成H2O,故电解一段时间后阳极区c(OH-)减小,A项正确;
B.根据分析,阴极区的总反应为H2C2O4+HO—N+H3+6e-+6H+= H3N+CH2COOH+3H2O,1molH2O解离成1molH+和1molOH-,故理论上生成1molH3N+CH2COOH双极膜中有6molH2O解离,B项错误;
C.根据分析,结合装置图,阳极总反应为2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O,C项正确;
D.根据分析,阴极区的Pb上发生反应H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O,D项正确;
答案选B。
第二部分(共58分)
15. 镉基吡啶鎓两性离子配合物是一类新型的荧光传感器材料。
Ⅰ.配体(下图)
(1)配体中C原子的杂化类型:___________。
(2)比较N和O的第一电离能大小并说明理由:___________。
(3)离域π键是指形成化学键的π电子不局限于两个原子的区域,而是在参加成键的多个原子的分子骨架中运动,常用表示,n为原子数,m为π电子数。()中的离域π键为,支持该结论的事实:___________。(填序号)
a.可与水分子形成氢键
b.键角α与β完全相等
c.键长a与b完全相等且介于和的键长之间
Ⅱ.配合物(下图)
(4)元素周期表中镉()位于第五周期第ⅡB族。配合物中的价电子排布式为___________,配位原子是___________。
(5)配合物的晶胞形状为立方体,密度为,结构如右图所示。已知:配体L的摩尔质量为,阿伏加德罗常数的值为。该晶胞的边长为___________nm。(1nm=10-7 cm)
【答案】(1)、
(2)第一电离能。N价层电子排布式为,O价层电子排布式为,N原子的2p半充满,结构更稳定,第一电离能
(3)bc (4) ①. ②. O、Cl
(5)
【解析】
【小问1详解】
配体中,苯环上的C、羧基中的C均形成3个σ键,无孤电子对,杂化类型为;四甲基苯上的甲基C、连接两个吡啶环的亚甲基C均形成4个σ键,无孤电子对,杂化类型为,因此C原子的杂化类型为、。
【小问2详解】
同周期主族元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势,N原子价层电子排布式为,2p轨道为半充满的稳定结构,失去电子需要的能量更高;O原子价层电子排布式为,失去1个电子后2p轨道变为半充满稳定结构,更易失去电子,因此第一电离能。
【小问3详解】
中的离域π键为,说明3个原子共用4个π电子,两个O原子完全等价,C-O键完全平均化。
a.可与水分子形成氢键是因为结构中存在O原子可与水分子的H形成氢键,与离域π键无关,a错误。
b.键角α与β完全相等,说明两个O原子的成键环境完全相同,可支持离域π键的结论,b正确。
c.键长a与b完全相等且介于和的键长之间,说明C-O键既不是单键也不是双键,发生了键长平均化,可支持离域π键的结论,c正确。
故选bc。
【小问4详解】
Cd为48号元素,位于第五周期第IIB族,基态Cd原子的价电子排布式为,失去最外层的2个5s电子得到,因此的价电子排布式为。
配合物中,配体中的的O原子、、中的O原子均可提供孤电子对与形成配位键,因此配位原子为、。
【小问5详解】
由晶胞结构可知,晶胞中含有1个、配体L位于顶点,数目为8×=1、位于面心,数目为4×=2、位于棱心,数目为8×=2,则晶胞的总质量为 。
设晶胞边长为,则晶胞体积,根据密度公式,可得:, ,由于 ,因此 。
16. 丙烯是重要的化工原料,丙烷催化脱氢是制丙烯的主要方法。
已知:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
ⅳ.
Ⅰ.直接脱氢法
(1)丙烷直接脱氢制得丙烯和氢气的热化学方程式:___________。
(2)将预热至一定温度的丙烷通入装置1(绝热容器),如下图。
①推测装置1进料口气体的温度___________出口气体温度(填“>”、“<”或“=”)。
②当进料口丙烷温度高于700℃,测得实验转化率降低。分析实验转化率降低可能原因:___________。
Ⅱ.催化膜脱氢法
装置2(下图)由内外两层构成,内管壁可选择性透过、,而、等更大的分子无法透过。夹层通入,内管通入预热至580℃的丙烷,其他条件与装置1相同。
(3)测得装置2中实验转化率大于580℃的理论平衡转化率,结合平衡移动原理分析可能原因:___________。
Ⅲ.电化学催化脱氢法
为了在常温条件下实现丙烷脱氢,研究人员开发了离子液体高选择性电催化丙烷脱氢(下图)。
(4)①步骤ⅳ的反应类型为___________。
②电催化丙烷脱氢的总反应的化学方程式:___________。
③离子液体的作用:降低在电极放电的能垒,而无法在阳极放电产生。若不用离子液体,丙烯的选择性下降,主要是由于生成了副产物:___________。
【答案】(1)
(2) ①. > ②. 催化剂表面有积炭附着;高于,催化剂失活
(3)透过内管壁进入夹层,浓度降低,脱氢反应平衡正移;透过内管壁从夹层进入内管,和反应,浓度降低且反应放热提高了内管反应物的温度,丙烷脱氢反应吸热,平衡正移
(4) ①. 消去反应 ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,将反应ⅰ减去反应ⅱ再减去反应ⅳ,即可得到丙烷直接脱氢生成丙烯和氢气的热化学方程式。计算焓变:,故热化学方程式为。
【小问2详解】
①丙烷脱氢反应为吸热反应,装置1为绝热容器,反应过程中吸收体系热量,体系温度降低,因此进料口气体温度大于出口气体温度。②当进料口丙烷温度高于700℃时,丙烷发生副反应分解生成炭黑,炭黑附着在催化剂表面,降低催化剂活性,或高温条件下催化剂失活,导致丙烷实验转化率降低。
【小问3详解】
装置2的内管壁可选择性透过,脱氢反应生成的通过内管壁进入夹层,使平衡体系中浓度降低,脱氢反应平衡正向移动。夹层通入的可通过内管壁进入内管,与发生反应,进一步降低浓度,同时该反应为放热反应,使内管体系温度升高,脱氢反应为吸热反应,温度升高平衡正向移动,因此丙烷实验转化率高于580℃的理论平衡转化率。
【小问4详解】
①由图可知,步骤ⅳ中2-溴丙烷脱去生成含有碳碳双键的丙烯,反应类型为消去反应。
②根据反应机理,为反应的催化剂,总反应为丙烷与反应生成丙烯和水,配平后总反应的化学方程式为。
③若不用离子液体,在阳极放电生成羟基自由基,羟基自由基具有强氧化性,可与丙烯发生加成反应生成2-丙醇,即,导致丙烯选择性下降。
17. 叶酸拮抗剂M是一种多靶向性抗癌药物。一种合成该化合物的路线如下:
(1)M中含氧官能团的名称是___________。
(2)A的结构简式为___________。
(3)B→D的化学方程式是___________。
(4)下列说法正确的是___________(填序号)。
a.A→B的反应类型为还原反应
b.E中含手性碳原子
c.1 mol G最多可与5 mol 加成
d.I→J和L→M中加入的作用相同
(5)由G和F合成Ⅰ的过程可分为四步反应:
①中间体1和2的结构简式分别为___________、___________。
②促进了中间体1转化为中间体2,利用了的性质为___________。
(6)由J合成M的方法有多种。
方法一:J与谷氨酸()直接合成M。
方法二:上述合成路线(J→L→M)。
相比方法二,方法一的缺点是___________。
【答案】(1)酰胺基、羧基
(2) (3) (4)ad
(5) ①. ②. ③. 碱性
(6)谷氨酸中的羧基会与J中的氨基(或谷氨酸的氨基)反应,降低反应的选择性(或降低M的产率)
【解析】
【分析】由合成路线及分子式进行推断:苯与丁二酸酐反应生成A,A经还原得到羧酸B;B酯化生成D;D经多步反应在苯环对位引入醛基得到E();()经溴代得到G;G与F经加成、取代、脱水成环得到I;I经碱性水解得J(),J再经酰胺化及水解得到M。突破口为B→D的酯化反应(确定侧链含羧基)和M的最终结构(逆推J、G的连接方式)。
【小问1详解】
观察M的结构简式,含氧官能团为酰胺基和羧基;
【小问2详解】
A的分子式为,不饱和度为6;B的分子式为,不饱和度为5,且B能与乙醇发生酯化反应,说明B为羧酸,A比B多1个O、少2个H,说明A中含有羰基,经还原后羰基转化为亚甲基得到B,结合D的结构可推知B为4-苯基丁酸,故A为-苯甲酰丙酸,结构简式为;
【小问3详解】
B为,与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应,生成和水,化学反应方程式为;
【小问4详解】
a.A→B为羰基转化为亚甲基,属于还原反应,a正确;
b.E为,分子中不存在连有四个不同原子或原子团的碳原子,不含手性碳原子,错误;
c.G中含苯环和醛基,酯基在通常条件下不与加成,故1 mol G最多可与4 mol 加成(苯环3 mol,醛基1 mol),c错误;
d.I()→J()为酯的碱性水解后酸化,L()→M()也为酯的碱性水解后酸化,两步中NaOH均作为反应物参与水解,作用相同,d正确;
故选ad。
【小问5详解】
① 根据题给转化关系,F经异构化得到F'(),F'与G的醛基发生加成反应生成中间体1;中间体1再经分子内成环反应(脱去溴原子)生成中间体2;
②反应过程中生成了HBr, 溶液呈碱性,可中和HBr,可促进上述成环反应进行;
【小问6详解】
谷氨酸分子中含有两个羧基和一个氨基,若直接与J反应,谷氨酸的羧基会与J中的氨基发生副反应,导致生成目标产物M的选择性降低,产率下降。
18. 某三元锂离子电池正极材料主要成分为镍钴锰酸锂,负极材料主要成分为。一种回收电极材料中锂的流程如下:
资料:碳酸锂在水中溶解度:
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
(1)放电:负极的电极反应式为___________。
(2)焙烧:将放电后正、负极材料和按一定比例混合,取相同质量固体混合物在不同温度下焙烧相同时间。测得:
ⅰ.水浸过程中锂和锰的浸出率随温度变化如图(钴、镍浸出率几乎为0);
ⅱ.不同温度下,焙烧渣所含锂、锰的主要物质如表。
温度/℃
焙烧渣所含锂、锰的主要物质
500
、、
650
、、
①将时锰酸锂的焙烧方程式补充完整:___________。
②热稳定性:___________(填“”、“”或“”)。
③焙烧后几乎无剩余。温度低于,解释锂的浸出率随温度升高而升高的可能原因:随焙烧温度升高,生成的反应速率加快;___________。
(3)水浸:将含锂元素质量分数为的正极材料经焙烧、水浸后得到锂离子浓度为富锂液,则锂元素的浸出率为___________。
(4)沉锰:不用饱和溶液沉锰的原因:___________。
(5)加入饱和溶液沉锂后,经过滤、___________、干燥,得高纯。
【答案】(1)
(2) ①. ②. > ③. 随焙烧温度升高,生成的容易分解(或被碳单质还原),产生硫的氧化物进一步将元素转化为
(3)×100%
(4)大,易形成沉淀与沉淀一同析出,降低的产量
(5)热水洗涤
【解析】
【分析】由题给流程可知,废旧锂离子电池经放电、拆解得到负极材料和正极材料;负极材料和正极材料混合后加入硫酸铵焙烧,将锂元素转化为硫酸锂,锰元素转化为锰酸锂、一氧化锰和硫酸锰;向焙烧渣中加入水水浸,过滤得到水浸渣和富锂液;向富锂液中加入碳酸钠溶液,将溶液中的锰离子转化为碳酸锰沉淀,过滤得到碳酸锰和滤液;向滤液中加入饱和碳酸钠溶液沉锂,将溶液中的锂离子转化为碳酸锂沉淀,过滤得到高纯碳酸锂。
【小问1详解】
放电时,负极发生的反应为LixC6在负极失去发生氧化反应生成锂离子和碳,电极反应式为:;
【小问2详解】
①由图可知,500°C时锰酸锂的焙烧反应为锰酸锂与硫酸铵和碳共热反应生成硫酸锰、硫酸锂、二氧化碳、氨气和水,反应的化学方程式为:;
②由图可知,温度升高,锂浸出率增大,而锰浸出率减小,说明硫酸锂受热不分解,而硫酸锰受热分解转化为一氧化锰,所以硫酸锂热稳定性强于硫酸锰;
③温度低于650°C,锂的浸出率随温度升高而升高的可能原因是随焙烧温度升高,生成硫酸锂的反应速率加快;随焙烧温度升高,生成的硫酸锰容易分解,或被碳单质还原,产生硫的氧化物进一步将锂元素转化为硫酸锂;
【小问3详解】
由题意可知,将含锂元素质量分数为a%的b g正极材料经焙烧、水浸后得到锂离子浓度为1.34 mol/L富锂液V L,则由锂原子个数守恒可知,锂元素的浸出率为:×100%=×100%;
【小问4详解】
不用饱和碳酸钠溶液沉锰的原因是饱和溶液中碳酸根离子浓度大,易形成碳酸锂沉淀与碳酸锰沉淀一同析出,降低碳酸锂的产量;
【小问5详解】
由题给信息可知,碳酸锂的溶解度随温度升高而减小,所以加入饱和碳酸钠溶液沉锂后,经过滤、热水洗涤、干燥得到高纯碳酸锂。
19. 某小组通过调控与的反应,研究平衡移动原理与氧化还原反应规律。
邹邹查阅资料:
①平衡1:
②,,均不溶于稀硝酸
③、均与、邻二氮菲形成配离子,且配离子的稳定程度差异较大。
Ⅰ.理论分析
(1)昊昊结合分析平衡1:平衡1的正向进行程度很___________。(填“小”或“大”)
Ⅱ.初步实验
【实验一】梅梅将碘水与 溶液()等体积混合得黄色溶液a,分为两份。一份加入固体,过滤得黄色沉淀与无色滤液。滤液中加入溶液无明显变化,继续加入淀粉溶液仍无明显变化。针对实验现象,喆喆提出猜想:
猜想a:促进碘单质歧化;猜想b:固体吸附碘单质。
(2)①健伟认为猜想a成立,依据的反应:与水反应___________(化学方程式)、耗酸。
②杰杰通过设计实验,证明猜想b不成立。实验方案为___________。
【实验二】瑛瑛向另一份黄色溶液a中加入溶液,溶液无明显变化,然后滴加溶液,立即出现沉淀且溶液变红。继续滴加溶液,沉淀增多,溶液红色变浅。经检验,沉淀不溶于稀硝酸。
(3)照伟解释溶液先变红后变浅的原因:___________。
Ⅲ.继续实验
【实验三】波波按照下图装置,通过向乙池依次加入试剂,进行实验ⅰ至ⅳ。
实验
装置
向乙池依次加入试剂
电压表的现象
ⅰ
溶液
指针右偏至
ⅱ
少量
指针右偏至
ⅲ
更少邻二氮菲(s)
指针左偏至
ⅳ
较多
指针右偏回
(4)①根据ⅱ中现象,姝姝推测:与结合能力为___________(填“>”或“<”)
②炎炎结合氧化还原反应规律,解释ⅳ与ⅰ电压表现象相同的原因___________。
综合以上实验,该小组决定下一年继续探究。
【答案】(1)小 (2) ①. 或 ②. 取黄色沉淀,用四氯化碳萃取,四氯化碳仍无色(或取无色滤液,加稀硫酸,溶液恢复黄色,或取碘水,加入固体,溶液黄色褪色,固体仍为白色,合理即可)
(3)与生成,平衡1正向移动,增大,(平衡2),溶液变红,继续加入硝酸银,与生成,减小,平衡2逆向移动,减小,溶液红色变浅
(4) ①. < ②. 与结合能力更强,邻二氮菲与结合能力更强,少量邻二氮菲使下降程度与较多使下降程度基本相当,该体系中的还原性基本不受配体的影响
【解析】
【小问1详解】
平衡常数反映反应正向进行的程度,数值很小,说明平衡1正向进行程度很小;
【小问2详解】
①I2与水发生可逆歧化反应,化学方程式为或;
②猜想b为固体吸附碘单质,要证明猜想b不成立,则可通过检验黄色沉淀中不含碘单质,或滤液中仍含有碘元素来证明,故实验方案为取黄色沉淀,用四氯化碳萃取,四氯化碳仍无色;或取无色滤液,加稀硫酸,溶液恢复黄色,或取碘水,加入固体,溶液黄色褪色,固体仍为白色。
【小问3详解】
由可知,溶解度远小于,与生成,平衡1正向移动,增大,(平衡2),溶液变红,继续加入硝酸银,与生成,减小,平衡2逆向移动,减小,溶液红色变浅;
【小问4详解】
①初始乙池中加入硫酸亚铁溶液,指针右偏,说明电对电势高于,反应正向进行;加入后指针偏度更大,电势差增大,说明电势进一步降低,正向进行程度更大,浓度更低,证明更多结合,因此与的结合能力弱于;
②与结合能力更强,邻二氮菲与结合能力更强,少量邻二氮菲使下降程度与较多使下降程度基本相当,该体系中的还原性基本不受配体的影响,电压恢复至x。
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