内容正文:
荆州中学2025~2026学年高二下学期5月月考
化学试题
(全卷满分100分 考试用时75分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 B-11 Na-23
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 化学物质在生活中处处可见,下列叙述不合理的是
A. 洗涤剂中的表面活性剂可形成胶束,将油污包裹在其中
B. 烟花的不同颜色是由于不同金属发生了化学反应
C. 氟利昂产生的氯原子自由基会破坏臭氧层
D. 乙二醇可用于生产汽车防冻液
【答案】B
【解析】
【详解】A.洗涤剂中的表面活性剂分子具有亲水基和疏水基,在水中可形成胶束,胶束的疏水基能包裹油污(疏水物质),亲水基与水结合,从而将油污分散到水中,达到去污目的,A正确;
B.烟花的不同颜色是焰色试验的结果,焰色试验是金属元素的原子或离子在灼烧时,电子吸收能量跃迁到高能级,再跃迁回低能级时释放特定波长的光,属于物理变化,并非化学反应,B错误;
C.氟利昂在紫外线作用下分解产生氯原子自由基,氯原子自由基会与臭氧()发生反应:,生成的进一步与氧原子(O)反应:,氯原子自由基在此过程中循环使用,持续破坏臭氧层,C正确;
D.乙二醇能与水以任意比例互溶,其水溶液的凝固点显著降低,可用于生产汽车防冻液,防止冬季水箱结冰,D正确;
故选B。
2. 科技发展见证自立自强的奋进中国。下列说法错误的是
A. “梦天”舱搭载锶(Sr)光钟,Sr元素位于元素周期表中第五周期第Ⅱ A族
B. “嫦娥五号”配置砷化镓(GaAs)太阳能电池,GaAs中Ga的化合价为+3
C. “天舟”航天器使用基于单晶硅的半导体器件,单晶硅是一种分子晶体
D. “天问一号”使用Ti-Ni形状记忆合金,Ti和Ni元素都位于周期表的d区
【答案】C
【解析】
【详解】A.Sr为38号元素,原子核外有5个电子层,最外层电子数为2,位于元素周期表第五周期第ⅡA族,A正确;
B.Ga位于第ⅢA族,As位于第ⅤA族,GaAs中As为-3价,根据化合物中正负化合价代数和为0,可知Ga化合价为+3,B正确;
C.单晶硅中硅原子之间以共价键形成空间网状结构,属于共价(原子)晶体,不属于分子晶体,C错误;
D.Ti位于第四周期ⅣB族,Ni位于第四周期Ⅷ族,二者均属于元素周期表的d区元素,D正确;
故选C。
3. 下列化学用语或图示正确的是
A. 用电子云轮廓图表示p-pπ键的形成:
B. 的VSEPR模型:
C. 反-1,2-二氟乙烯的结构式:
D. 聚丙烯的结构简式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.图示p轨道沿键轴方向头碰头重叠,形成的是p-p键,不是p-p键,A错误;
B.中心原子的孤电子对数为,键电子对数为3,价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,与图示一致,B正确;
C.反-1,2-二氟乙烯中两个原子应位于碳碳双键的两侧,图示中两个位于双键同侧,为顺-1,2-二氟乙烯,C错误;
D.丙烯发生加聚反应时,碳碳双键断裂,甲基作为支链连接在主链的碳原子上,聚丙烯的正确结构简式为,D错误;
故选 B。
4. 下列各组比较中,正确的是
A. 沸点: B. 键角:
C. 熔点:金刚石>碳化硅>单晶硅 D. 酸性:
【答案】C
【解析】
【详解】A.邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键,对羟基苯甲醛可形成分子间氢键,分子间氢键使分子间作用力显著增大,故沸点邻羟基苯甲醛小于对羟基苯甲醛,A错误;
B.中心C原子无孤电子对,中心N原子有1对孤电子对,中心O原子有2对孤电子对,孤电子对斥力大于成键电子对斥力,孤电子对数目越多键角越小,故键角,B错误;
C.金刚石、碳化硅、单晶硅均为共价晶体,共价键键长,键长越短键能越大,熔点越高,故熔点金刚石>碳化硅>单晶硅,C正确;
D.F的电负性大于Cl,的吸电子能力强于,使羧基中键极性更强,更易电离出,故酸性,D错误;
故选 C。
5. 有机反应的条件不同,产物可能不同。下列反应试剂、条件错误的是
A. 甲苯制备苯甲酸:甲苯、酸性溶液
B. 工业制备乙醇:乙烯、、催化剂、加热、加压
C. 乙酸制备乙酸乙酯:乙酸、乙醇、浓硫酸、加热
D. 甲苯制备邻氯甲苯:甲苯、氯气、光照
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲苯中与苯环直接相连的碳原子上有氢,可被酸性溶液氧化为羧基生成苯甲酸,试剂和条件正确,A正确;
B.工业上乙烯与在催化剂、加热、加压条件下发生加成反应制备乙醇,试剂和条件正确,B正确;
C.乙酸和乙醇在浓硫酸作催化剂、吸水剂,加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯,试剂和条件正确,C正确;
D.甲苯与氯气在光照条件下发生的是甲基上氢的取代反应,无法得到苯环取代的邻氯甲苯,制备邻氯甲苯需要铁粉作催化剂,试剂和条件错误,D错误;
故选D。
6. 物质的结构决定性质,下列事实解释错误的是
选项
事实
解释
A
利用“杯酚”可分离和
超分子具有自组装的特征
B
沸点:
卤素单质的相对分子质量越大,范德华力越强,沸点越高
C
石墨烯可用于制作导电材料
石墨烯中碳的轨道相互平行而重叠,未杂化的电子可在其中运动
D
苯酚钠溶液的大于碳酸氢钠溶液
电离常数:
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.利用“杯酚”分离和是利用超分子的分子识别特征,而非自组装特征,A错误;
B.卤素单质均为结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间范德华力越强,沸点越高,B正确;
C.石墨烯中碳原子为杂化,未参与杂化的轨道相互平行重叠形成大π键,未杂化的电子可在大π键中自由移动,故石墨烯可导电,C正确;
D.盐溶液的碱性对应酸的酸性越弱,酸的电离常数越小,盐水解程度越大。由于,苯酚根水解程度大于碳酸氢根,同浓度下苯酚钠溶液pH更大,D正确;
故选A。
7. 下列关于化学物质的分离或检验无法实现的是
A. 通过红外光谱数据区分和
B. 通过分液分离乙醚和水的混合物
C. 用蒸发结晶法来获取碘酒中的碘单质
D. 利用重结晶法提纯粗苯甲酸样品
【答案】C
【解析】
【详解】A.含有羟基官能团,含有醚键官能团,二者官能团不同,红外光谱特征吸收峰存在差异,可通过红外光谱区分,A不符合题意;
B.乙醚和水互不相溶,混合后会分层,可通过分液法分离,B不符合题意;
C.碘酒是碘的乙醇溶液,乙醇易挥发,同时碘单质易升华,蒸发过程中碘会随乙醇一同散失,无法得到碘单质,不能用蒸发结晶法获取,C符合题意;
D.苯甲酸的溶解度随温度变化差异较大,可通过重结晶法提纯粗苯甲酸样品,D不符合题意;
故答案为:C。
8. 以苯为基本原料可制备、、、等物质,下列有关说法中正确的是
A. 和分子中所有碳原子均能共平面 B. 和分子中所有碳原子均为杂化
C. 反应①为苯与溴水的取代反应 D. 可用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯和
【答案】B
【解析】
【分析】起始原料为苯,反应①苯与溴发生取代反应生成溴苯X,反应②苯与氢气发生加成反应生成环己烷Y,反应③环己烷与氯气发生光照取代反应生成一氯环己烷Z,反应④一氯环己烷发生消去反应生成环己烯W。
【详解】A.X为溴苯,苯环为平面结构,所有碳原子共平面;W为环己烯,分子中存在4个连接4个单键的饱和碳原子,具有甲烷四面体结构特征,所有碳原子不能共平面,A错误;
B.Y为环己烷,Z为一氯环己烷,两种物质中所有碳原子均形成4个单键,均为杂化,B正确;
C.反应①为苯与液溴的取代反应,苯与溴水不发生取代反应,仅发生萃取,C错误;
D.苯和Y环己烷均不与酸性高锰酸钾溶液反应,均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法鉴别,D错误;
故选B。
9. 番木鳖酸具有一定的抗炎、抗菌活性,结构简式如图所示。
下列有关该物质说法正确的是
A. 该物质与足量钠反应可以生成
B. 分子中有种官能团
C. 同分异构体中不可能有芳香酯
D. 能发生氧化反应、取代反应、加成反应、消去反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.1mol该物质中含有1mol羧基、5mol醇羟基,共6mol可与钠反应的活泼氢,反应生成,A错误;
B.分子中含有的官能团为羧基、醇羟基、碳碳双键、醚键,共4种,B错误;
C.该有机物的不饱和度为5,芳香族化合物含苯环不饱和度为4,酯基不饱和度为1,总不饱和度为5,因此其同分异构体中可能存在芳香酯,C错误;
D.分子中含醇羟基、碳碳双键,可发生氧化反应,含羟基、羧基、醚键等,可发生取代反应,含碳碳双键,可发生加成反应,连接醇羟基的碳原子邻位碳原子上有氢原子,可发生消去反应,D正确;
故选 AD。
10. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W的基态原子核外电子只有一种自旋取向,X单质可用作保护气体,Y单质常温下遇浓硫酸会发生钝化,Z的基态原子3p轨道电子数是3s轨道的2倍。下列说法正确的是
A. W与X形成的化合物中只含极性共价键 B. 第一电离能:
C. X的含氧酸都是强电解质 D. Y、Z的简单离子在溶液中能大量共存
【答案】B
【解析】
【分析】W基态核外电子仅1种自旋取向,说明只有1个电子,为;X单质可作保护气,短周期中为,故X为;Y单质常温遇浓硫酸钝化,短周期中为;Z的3p轨道电子数是3s轨道(2个电子)的2倍即4个,电子排布为,为。
【详解】A.与形成的化合物如中存在非极性共价键,并非只含极性键,A错误;
B.同周期元素第一电离能总体呈增大趋势, 第一电离能小于,故第一电离能,B正确;
C.的含氧酸如是弱酸,属于弱电解质,并非都是强电解质,C错误;
D.和在水溶液中发生彻底双水解,生成沉淀和气体,不能大量共存,D错误;
答案选B。
11. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
装置
选项
A.除去甲烷中杂质气体乙烯
B.制备溴苯并验证发生了取代反应
装置
选项
C.萃取过程中,振荡时放气
D.检验乙醇消去反应的有机产物
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯可与溴水发生加成反应生成液态,甲烷与溴水不反应,洗气装置采用长进短出的进气方式,可有效除去杂质,A正确;
B.制备溴苯时溴易挥发,挥发的溴蒸气会进入溶液,与反应生成淡黄色沉淀,无法证明取代反应生成了,不能验证取代反应的发生,B错误;
C.萃取操作振荡过程中需要放气,放气时,右手顶住分液漏斗上口玻璃塞,将漏斗倒置过来,打开下面的玻璃旋塞进行的,图示操作错误,C错误;
D.乙醇与浓硫酸共热发生消去反应生成乙烯需要控制温度为170℃,装置缺少温度计无法控制反应温度,不能保证反应生成乙烯,无法检验对应有机产物,D错误;
故选A。
12. 普鲁士蓝的晶胞结构如图1所示(的位置未标出),晶胞中铁氰骨架构成小正方体,在小正方体的棱上(在图中省略),两端分别与和形成配位键,该晶胞沿z轴方向的投影如图2所示,下列说法错误的是
A. 该普鲁士蓝晶胞中含有4个
B. 该晶胞中填充在由构成的正八面体空隙中
C. 和与之最近的之间的最短距离为
D. 已知无机氰化物有毒,而普鲁士蓝无毒,是因为络合离子较稳定,难以解离出
【答案】C
【解析】
【分析】图1中位于晶胞棱心和体心,数目为,位于晶胞顶点和面心,数目为,根据普鲁士蓝化学式可知K+、、个数比为1:1:1;
【详解】A.由分析可知,该晶胞中的数目为4,A正确;
B.由图1可知,以体心位置的为基准,距离最近且等距的有6个,填充在由构成的正八面体空隙中,B正确;
C.结合分析和图1、图2,位于小正方体的中心,与的最短距离为体对角线的四分之一,距离是,C错误;
D.普鲁士蓝中与、形成稳定配位键,难以解离出游离有毒的,因此无毒,D正确;
故选C。
13. 已知:乙炔在酸化的硫酸汞催化作用下,加热到68~80℃能与水发生加成反应。某兴趣小组设计如下实验装置,探究乙炔的相关性质。下列说法正确的是
A. a中溶液褪色,说明乙炔有还原性 B. b中饱和食盐水可以加快反应速率
C. d采取水浴加热可使装置均匀受热 D. e中产生银镜,说明d中产物有乙酸
【答案】C
【解析】
【分析】实验核心目的为探究乙炔的性质,装置b中电石与饱和食盐水反应制备乙炔,生成的乙炔中混有等还原性杂质,c中溶液用于除去杂质气体,d中采用水浴加热控制温度68~80℃,实现乙炔与水的加成反应,e中银氨溶液用于检验加成产物的官能团。
【详解】A.电石与水反应生成的乙炔中混有等还原性杂质,也可使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法证明乙炔具有还原性,A错误;
B.饱和食盐水可降低水的浓度,减缓电石与水的反应速率,得到平稳的乙炔气流,B错误;
C.水浴加热的优点为可使装置受热均匀,便于控制温度在68~80℃范围内,C正确;
D.乙炔与水加成的产物为乙醛,乙醛可与银氨溶液反应生成银镜,乙酸不能发生银镜反应,e中产生银镜说明d中产物有乙醛,D错误;
故选C。
14. 一种基于蒽醌吩嗪融合分子设计的二次电池结构如图,a极区域时,放电效果最佳。下列说法错误的是
A. 离子交换膜为阴离子交换膜
B. 放电时,电子流动方向为a→负载→b
C. 充电时,b极发生氧化反应
D. 充电时,理论上生成1 mol M转移2 mol电子
【答案】AD
【解析】
【分析】首先判断放电时的电极性质: 放电时,b极上转化M为N,M(中性)得电子生成带2个单位负电荷的N,因此为正极;a极上失电子转化为,因此为负极,充电时,a为阴极,b为阳极;
【详解】A.放电时,a极每失去1 mol电子,a极区域负电荷减少1 mol,多余的K+(阳离子)需要移向正极(b极);b极得到电子后负电荷增加,需要阳离子平衡电荷,因此离子交换膜为阳离子交换膜,A错误 ;
B.放电时,电子由负极流向正极,故电子流动方向为a→负载→b,B正确;
C.充电时,b极为阳极,失去电子发生氧化反应,C正确;
D.放电时M转化为N,对比结构变化写出电极反应:(N自身带2个单位负电荷);充电是放电的逆过程,1 mol N生成1 mol M时,总共失去4 mol电子,因此生成1 mol M转移4mol电子,D错误;
故选AD。
15. 是二元弱酸,不发生水解。25℃时,向足量的难溶盐粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中与pH的关系如下图所示。
已知时,,,。下列说法错误的是
A. 时,MA的溶度积常数的数量级为
B. 时,
C. 水的电离程度:点点
D. 时,
【答案】D
【解析】
【分析】该体系中存在沉淀溶解平衡,①,,②,,③,,选pH为6.8的点,通过②和③计算,,,,很低,可忽略不计,溶液中的、和均来源于MA的溶解,有,由图可知此时,故,据此分析:
【详解】A.,数量级为,A正确;
B.由上述推导可知pH为6.8时,,同理,pH为1.6时,,时,将以上数据转化为含A的微粒关于pH的分布分数曲线图
,由图可知当时,,B正确;
C.两点均为酸性,b点pH大于a点,所以水的电离程度是b点点,C正确;
D.时,由物料守恒可得,由电荷守恒可知,联立可得,D错误;
答案选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 硼的化合物在化学合成领域有着广泛的用途。
(1)下列硼原子电子排布图表示的状态中,属于激发态的是___________(填字母)。
A. B.
C. D.
I.硼氢化钠()是一种强还原剂,可以用于制氢、金属还原和催化反应等领域。
(2)①一个周围距其最近的有___________个。
②,假设该晶体的密度为,用a,d表示阿伏加德罗常数___________(列出计算式)。
(3)可作为众多离子液体的负离子部分,例如咪唑基-四氟硼酸盐型离子液体具有难挥发、高离子传导等优点。在一定范围内,随-R(烷基)中碳原子数的增多,咪唑基-四氟硼酸盐的熔点逐渐降低,解释出现该规律的原因:___________。
(4)与水在催化剂作用下获得的微观过程如图,下列说法正确的是___________(填字母)。
A. ①→③的过程中有极性共价键和非极性共价键的断裂和生成
B. 若用代替,反应后生成的气体有、、
C. ①的反应为:
D. 反应机理各步骤所涉及的硼的化合物中,B元素的杂化方式均为杂化
II.硼酸()是一种片层状结构的白色晶体,层内结构如图1所示。
(5)在硼酸晶体中,硼酸分子间通过___________结合。
(6)硼酸在水中电离过程的微观图如图2所示,向NaOH溶液中滴加少量硼酸,反应的离子方程式为___________。
【答案】(1)D (2) ①. 8 ②.
(3)随烷基碳原子数增加,阳离子体积增大,离子键强度减弱,熔点降低 (4)BC
(5)范德华力、氢键 (6)
【解析】
【小问1详解】
基态硼原子的电子排布为,激发态为1s或2s能级的电子跃迁到2p能级,此时1s或2s能级有1个电子,2p能级有2个电子,且C不符合泡利原理,故符合条件的为D。
【小问2详解】
由晶胞结构可知,1个周围距离最近的共有8个。
晶胞体积为,晶胞中位于顶点和面心,数目为,数目为,即晶胞含4个,的摩尔质量为。根据密度公式,可得,整理得。
【小问3详解】
咪唑基-四氟硼酸盐为离子晶体,随-R中碳原子数增多,阳离子体积增大,阴阳离子间的离子键强度减弱,因此熔点逐渐降低。
【小问4详解】
A.①→③的过程中,断裂的键为B-H极性键、O-H极性键,形成的键为H-H非极性键、B-O极性键,无非极性共价键的断裂,A错误;
B.若用代替,反应过程中D和H可组合生成、HD、,因此生成的气体有、HD、,B正确;
C.①的反应中2mol 失去2mol电子,生成2mol 和1mol ,反应为,C正确;
D.反应过程中中B为杂化,但BH3中B存在杂化的情况,D错误;
故选BC。
【小问5详解】
硼酸为层状结构晶体,层内硼酸分子间通过氢键结合,层与层之间通过范德华力结合。
【小问6详解】
硼酸为一元弱酸,在溶液中结合水电离的,向溶液中滴加少量硼酸,反应的离子方程式为。
17. 烃的衍生物是指通过替换烃分子中的氢原子而形成的有机化合物,它们广泛应用于药物材料科学和日常生活等多个领域。
I.某有机化合物D的结构为,是一种常见的有机溶剂,它可以通过三步反应制得:
烃ABCD
(1)写出烃A的结构简式:___________。
(2)反应②,③的类型分别为___________、___________。
(3)能否为了加快反应速率升高反应③的温度,回答并说明原因:___________。
II.从樟科植物枝叶提取的精油中含有甲、乙两种成分:
由甲转化为乙的过程为(已略去无关产物):
(4)反应④的产物除了物质X,还可能生成的有机物是___________(写结构简式)。
(5)写出X生成Y的化学方程式___________。
(6)写出符合下列条件的物质乙的一种同分异构体:___________(写结构简式)。
a.能与溶液显色;b.分子中有4种不同化学环境的H。
【答案】(1)CH2=CH2
(2) ①. 取代反应(或水解反应) ②. 取代反应
(3)否,升温至170℃会发生副反应,生成其他物质
(4) (5)2+O22+2H2O
(6)
【解析】
【分析】最终产物D是。根据反应条件③(浓硫酸,140℃),这是典型的醇分子间脱水成醚的反应。要生成这种对称的环状结构,C是乙二醇(HOCH2CH2OH)。两分子乙二醇在酸催化下脱去两分子水形成D。C是乙二醇,它是由B在NaOH水溶液中水解得到的。卤代烃水解生成醇,所以B应该是1,2-二溴乙烷(BrCH2CH2Br)。B是由烃A与Br2反应生成的。烯烃与溴发生加成反应生成二溴代物,因此A是乙烯(CH2=CH2),以此解答。
【小问1详解】
由分析可知,A为CH2=CH2。
【小问2详解】
反应②:,这是卤代烃的水解反应,属于取代反应。反应③:,这是醇分子间脱水生成醚,属于取代反应。
【小问3详解】
醇在浓硫酸作用下加热,如果温度过高(如170℃),会发生分子内脱水生成烯烃(消去反应),而不是分子间脱水生成醚。
【小问4详解】
观察X的结构,双键变成了单键,且原来的旁边的碳上多了一个Cl原子,同时保留 。可以推知甲()和HCl发生加成反应生成X,该过程中Cl还可以加在另一个双键碳上,还可能生成的有机物是。
【小问5详解】
X发生催化氧化反应生成Y为,化学方程式为:2+O22+2H2O。
【小问6详解】
乙的同分异构体满足条件:a.能与溶液显色,说明其中含有酚羟基;b.分子中有4种不同化学环境的H,说明其是对称的结构;苯环上的取代基为-OH和,且是对位的位置关系,满足条件的同分异构体为:。
18. 甲醇可由二氧化碳催化加氢制得,发生以下反应:
反应1:
反应2:
(1)反应1在___________(填“低温”或“高温”)正向自发进行。
(2)反应的___________。
(3)恒压密闭容器中,按照投料,发生反应1和2。测得平衡时的转化率、和的选择性随温度的变化如图所示(选择性)。
①图中代表平衡转化率随温度变化的曲线是___________(填“a”“b”或“c”)。
②下列说法正确的是___________(填字母)。
A.范围内,的平衡转化率始终低于
B.温度越高,越有利于工业生产
C.未达平衡前,加入选择性高的催化剂,有可能提高的产率
③时反应2的分压平衡常数为___________(保留2位有效数字,已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数)。
(4)甲醇可被氧化为甲酸。
①写出甲醇分子中官能团的电子式:___________。
②对等浓度、等体积的甲酸和乙酸溶液加水稀释,溶液随溶液体积的变化如图所示。下列说法正确的是___________(填字母)。
A.曲线为甲酸
B.甲酸与乙酸互为同分异构体
C.混合b、c两点的溶液,和的电离平衡移动方向相反
D.取a、c两点的溶液与足量锌反应,同温同压下放出氢气的体积:
E.使用标准溶液滴定未知浓度的乙酸溶液,使用酚酞做指示剂
【答案】(1)低温 (2)−90.2
(3) ①. c ②. AC ③. 0.015
(4) ①. ②. CE
【解析】
【小问1详解】
反应① ,该反应过程中气体分子数减少,混乱度减小,, 时反应能够自发,所以该反应在低温下正向自发进行;
【小问2详解】
根据盖斯定律,用反应①减去反应②即可得到反应:,所以该反应的;
【小问3详解】
①反应①是放热反应,升高温度平衡逆向移动,甲醇产率降低,故曲线a代表的选择性;反应②是吸热反应,升高温度平衡正向移动,CO产率增加,故b代表 CO 的选择性;在低温区,主要发生放热的反应①,升温导致平衡逆移,转化率下降;在高温区,主要发生吸热的反应②,升温导致平衡正移,转化率上升;因此的转化率随温度变化呈现先降后升的趋势,对应曲线 c;
②恒压密闭容器中,按照投料
A.设初始投入和,反应①消耗,反应②消耗;根据反应式可知,反应①消耗,反应②消耗,则的转化率 ,的转化率,只要反应②发生,即,则,即的转化率始终大于的转化率,从图中可知在范围内 CO 选择性大于0,说明反应②始终存在,故A正确;
B.生产主要依靠放热的反应①,高温会使平衡逆向移动,降低产率;且高温下CO选择性高(副反应多),不利于工业生产,故B错误;
C.催化剂具有选择性,在未达平衡前,使用对主反应(生成)选择性高的催化剂,可以加快主反应速率,从而在相同时间内提高的产率,C正确;
故选AC;
③设开始投入和,时转化的总量为,和的选择性为50%,则平衡时,,由反应式1和反应式2可得,,由H元素守恒可得,反应②是气体物质的量不变的反应,各物质的分压之比等于物质的量之比,平衡常数;
【小问4详解】
①甲醇分子式为,其官能团为羟基(-OH),-OH中O与H以共价键结合,O最外层有6个电子,与H共用一对电子后,还剩余两对孤对电子,电子式为:;
②乙酸()有推电子基团(),使-COOH的O-H键极性减弱,更难电离出H+,而甲酸(HCOOH)没有推电子基团,所以酸性:甲酸>乙酸,相同浓度下,甲酸pH更小, 曲线Y代表甲酸,曲线X代表乙酸;
A.由以上分析可知,曲线为乙酸,不是甲酸,A错误;
B.甲酸分子式为,乙酸分子式为,二者分子式不同,不是同分异构体,B错误;
C.b点在乙酸曲线上,c点在甲酸曲线上,二者等体积混合后,对于乙酸来说增大,平衡逆向移动,对于甲酸来说减小了,平衡正向移动,所以和的电离平衡移动方向相反,C正确;
D.a、c两点位于曲线Y上,是不同稀释程度下的点,但初始的物质的量相等,与足量锌反应,应产生相等体积的H2,因为Zn不断消耗H⁺,促进电离,最终完全反应释放所有H⁺,D错误;
E.乙酸是弱酸,NaOH滴定终点产物为CH3COONa,水解显碱性,酚酞变色范围为8.2~10.0,适合用于弱酸-强碱滴定,E正确;
故选CE。
19. 查耳酮(,)是合成抗肿瘤药物的重要中间体,实验室中,查耳酮可在稀溶液催化下,用苯乙酮()和新制苯甲醛()发生羟醛缩合反应制得,制备装置(夹持装置已略去)如图所示。
已知:i.相关物质的信息如表所示:
名称
苯乙酮
苯甲醛
查耳酮
熔点/℃
19.6
−26
57~59
沸点/℃
203
178
345~348
溶解性
难溶于水,易溶于有机溶剂
微溶于水,易溶于有机溶剂
易溶于热乙醇
ii.羟醛缩合反应的原理:。
步骤1:量取3 mL(约0.03 mol)新制苯甲醛于恒压滴液漏斗中,向三颈烧瓶中依次加入溶液、15 mL乙醇和6 mL(约0.05 mol)苯乙酮。
步骤2:缓慢滴加新制苯甲醛,维持反应温度在25~30℃,并不断搅拌0.5 h至反应结束。
步骤3:将三颈烧瓶置于冰水浴中冷却15~30 min,充分结晶,经减压抽滤、洗涤、干燥,收集得到晶体0.82 g。
(1)本实验应使用新制苯甲醛,若使用实验室久置的苯甲醛,应先进行水蒸气蒸馏,目的是除去苯甲醛在空气中被氧化生成的___________(填有机物名称)。
(2)写出由新制苯甲醛与苯乙酮反应制备查耳酮的化学方程式:___________。
(3)步骤1中,添加乙醇可提高主反应的速率,原因是___________。
(4)本实验中使用的三颈烧瓶的最适宜规格为___________(填字母)。
A.50 mL B.150 mL C.250 mL
(5)步骤2中若发现温度计的示数上升过快,可采取的措施有___________(写出一条)。
(6)步骤3中,洗涤晶体时,应选择___________(填字母)。
A. 冷水 B. 热乙醇 C. 热水 D. 冷乙醇
(7)本实验最终的产率约为___________(保留3位有效数字)。
【答案】(1)苯甲酸 (2)++H2O
(3)乙醇作为溶剂,使反应物充分混合,增大反应物接触面积
(4)B (5)降低滴加新制苯甲醛的速率、适当降温 (6)D
(7)13.1%
【解析】
【分析】三颈烧瓶中依次加入25mL 10% NaOH溶液、15mL乙醇和6mL苯乙酮,用乙醇溶解苯乙酮,缓慢滴加苯甲醛,维持反应温度在25~30℃发生羟醛缩合反应生成查耳酮,冰水浴中冷却,充分结晶、经减压抽滤、洗涤、干燥得到查耳酮。
【小问1详解】
苯甲醛在空气中易被氧化生成苯甲酸,若使用实验室久置的苯甲醛,应先进行水蒸气蒸馏,目的是除去苯甲醛在空气中被氧化生成的苯甲酸;
【小问2详解】
根据羟醛缩合反应的原理,新制苯甲醛与苯乙酮反应制备查耳酮的化学方程式为++H2O;
【小问3详解】
苯乙酮、苯甲醛易溶于有机溶剂,“步骤Ⅰ”中,添加乙醇使苯乙酮和苯甲醛NaOH溶液充分混溶,增大反应物接触面积,可提高主反应的速率;
【小问4详解】
三颈烧瓶中盛装液体的体积为容积的~,本实验中液体的体积约为50mL,使用的三颈烧瓶的最适宜规格为150mL,故选B;
【小问5详解】
“步骤Ⅱ”中,若发现温度计的示数上升过快,可采取的措施有降低滴加新制苯甲醛的速率,或适当降温以便减慢反应速率;
【小问6详解】
查耳酮易溶于热乙醇,苯乙酮、苯甲醛易溶于乙醇,“步骤Ⅲ”中,洗涤晶体的目的是洗去查耳酮表面的苯乙酮、苯甲醛,应选择冷乙醇,故选D;
【小问7详解】
3 mL(约0.03 mol)新制苯甲醛和6 mL(约0.05 mol)苯乙酮反应,理论上可生成0.03 mol查耳酮,本实验最终的产率为13.1%。
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荆州中学2025~2026学年高二下学期5月月考
化学试题
(全卷满分100分 考试用时75分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 B-11 Na-23
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 化学物质在生活中处处可见,下列叙述不合理的是
A. 洗涤剂中的表面活性剂可形成胶束,将油污包裹在其中
B. 烟花的不同颜色是由于不同金属发生了化学反应
C. 氟利昂产生的氯原子自由基会破坏臭氧层
D. 乙二醇可用于生产汽车防冻液
2. 科技发展见证自立自强的奋进中国。下列说法错误的是
A. “梦天”舱搭载锶(Sr)光钟,Sr元素位于元素周期表中第五周期第Ⅱ A族
B. “嫦娥五号”配置砷化镓(GaAs)太阳能电池,GaAs中Ga的化合价为+3
C. “天舟”航天器使用基于单晶硅的半导体器件,单晶硅是一种分子晶体
D. “天问一号”使用Ti-Ni形状记忆合金,Ti和Ni元素都位于周期表的d区
3. 下列化学用语或图示正确的是
A. 用电子云轮廓图表示p-pπ键的形成:
B. 的VSEPR模型:
C. 反-1,2-二氟乙烯的结构式:
D. 聚丙烯的结构简式:
4. 下列各组比较中,正确的是
A. 沸点: B. 键角:
C. 熔点:金刚石>碳化硅>单晶硅 D. 酸性:
5. 有机反应的条件不同,产物可能不同。下列反应试剂、条件错误的是
A. 甲苯制备苯甲酸:甲苯、酸性溶液
B. 工业制备乙醇:乙烯、、催化剂、加热、加压
C. 乙酸制备乙酸乙酯:乙酸、乙醇、浓硫酸、加热
D. 甲苯制备邻氯甲苯:甲苯、氯气、光照
6. 物质的结构决定性质,下列事实解释错误的是
选项
事实
解释
A
利用“杯酚”可分离和
超分子具有自组装的特征
B
沸点:
卤素单质的相对分子质量越大,范德华力越强,沸点越高
C
石墨烯可用于制作导电材料
石墨烯中碳的轨道相互平行而重叠,未杂化的电子可在其中运动
D
苯酚钠溶液的大于碳酸氢钠溶液
电离常数:
A. A B. B C. C D. D
7. 下列关于化学物质的分离或检验无法实现的是
A. 通过红外光谱数据区分和
B. 通过分液分离乙醚和水的混合物
C. 用蒸发结晶法来获取碘酒中的碘单质
D. 利用重结晶法提纯粗苯甲酸样品
8. 以苯为基本原料可制备、、、等物质,下列有关说法中正确的是
A. 和分子中所有碳原子均能共平面 B. 和分子中所有碳原子均为杂化
C. 反应①为苯与溴水的取代反应 D. 可用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯和
9. 番木鳖酸具有一定的抗炎、抗菌活性,结构简式如图所示。
下列有关该物质说法正确的是
A. 该物质与足量钠反应可以生成
B. 分子中有种官能团
C. 同分异构体中不可能有芳香酯
D. 能发生氧化反应、取代反应、加成反应、消去反应
10. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W的基态原子核外电子只有一种自旋取向,X单质可用作保护气体,Y单质常温下遇浓硫酸会发生钝化,Z的基态原子3p轨道电子数是3s轨道的2倍。下列说法正确的是
A. W与X形成的化合物中只含极性共价键 B. 第一电离能:
C. X的含氧酸都是强电解质 D. Y、Z的简单离子在溶液中能大量共存
11. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
装置
选项
A.除去甲烷中杂质气体乙烯
B.制备溴苯并验证发生了取代反应
装置
选项
C.萃取过程中,振荡时放气
D.检验乙醇消去反应的有机产物
A. A B. B C. C D. D
12. 普鲁士蓝的晶胞结构如图1所示(的位置未标出),晶胞中铁氰骨架构成小正方体,在小正方体的棱上(在图中省略),两端分别与和形成配位键,该晶胞沿z轴方向的投影如图2所示,下列说法错误的是
A. 该普鲁士蓝晶胞中含有4个
B. 该晶胞中填充在由构成的正八面体空隙中
C. 和与之最近的之间的最短距离为
D. 已知无机氰化物有毒,而普鲁士蓝无毒,是因为络合离子较稳定,难以解离出
13. 已知:乙炔在酸化的硫酸汞催化作用下,加热到68~80℃能与水发生加成反应。某兴趣小组设计如下实验装置,探究乙炔的相关性质。下列说法正确的是
A. a中溶液褪色,说明乙炔有还原性 B. b中饱和食盐水可以加快反应速率
C. d采取水浴加热可使装置均匀受热 D. e中产生银镜,说明d中产物有乙酸
14. 一种基于蒽醌吩嗪融合分子设计的二次电池结构如图,a极区域时,放电效果最佳。下列说法错误的是
A. 离子交换膜为阴离子交换膜
B. 放电时,电子流动方向为a→负载→b
C. 充电时,b极发生氧化反应
D. 充电时,理论上生成1 mol M转移2 mol电子
15. 是二元弱酸,不发生水解。25℃时,向足量的难溶盐粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中与pH的关系如下图所示。
已知时,,,。下列说法错误的是
A. 时,MA的溶度积常数的数量级为
B. 时,
C. 水的电离程度:点点
D. 时,
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 硼的化合物在化学合成领域有着广泛的用途。
(1)下列硼原子电子排布图表示的状态中,属于激发态的是___________(填字母)。
A. B.
C. D.
I.硼氢化钠()是一种强还原剂,可以用于制氢、金属还原和催化反应等领域。
(2)①一个周围距其最近的有___________个。
②,假设该晶体的密度为,用a,d表示阿伏加德罗常数___________(列出计算式)。
(3)可作为众多离子液体的负离子部分,例如咪唑基-四氟硼酸盐型离子液体具有难挥发、高离子传导等优点。在一定范围内,随-R(烷基)中碳原子数的增多,咪唑基-四氟硼酸盐的熔点逐渐降低,解释出现该规律的原因:___________。
(4)与水在催化剂作用下获得的微观过程如图,下列说法正确的是___________(填字母)。
A. ①→③的过程中有极性共价键和非极性共价键的断裂和生成
B. 若用代替,反应后生成的气体有、、
C. ①的反应为:
D. 反应机理各步骤所涉及的硼的化合物中,B元素的杂化方式均为杂化
II.硼酸()是一种片层状结构的白色晶体,层内结构如图1所示。
(5)在硼酸晶体中,硼酸分子间通过___________结合。
(6)硼酸在水中电离过程的微观图如图2所示,向NaOH溶液中滴加少量硼酸,反应的离子方程式为___________。
17. 烃的衍生物是指通过替换烃分子中的氢原子而形成的有机化合物,它们广泛应用于药物材料科学和日常生活等多个领域。
I.某有机化合物D的结构为,是一种常见的有机溶剂,它可以通过三步反应制得:
烃ABCD
(1)写出烃A的结构简式:___________。
(2)反应②,③的类型分别为___________、___________。
(3)能否为了加快反应速率升高反应③的温度,回答并说明原因:___________。
II.从樟科植物枝叶提取的精油中含有甲、乙两种成分:
由甲转化为乙的过程为(已略去无关产物):
(4)反应④的产物除了物质X,还可能生成的有机物是___________(写结构简式)。
(5)写出X生成Y的化学方程式___________。
(6)写出符合下列条件的物质乙的一种同分异构体:___________(写结构简式)。
a.能与溶液显色;b.分子中有4种不同化学环境的H。
18. 甲醇可由二氧化碳催化加氢制得,发生以下反应:
反应1:
反应2:
(1)反应1在___________(填“低温”或“高温”)正向自发进行。
(2)反应的___________。
(3)恒压密闭容器中,按照投料,发生反应1和2。测得平衡时的转化率、和的选择性随温度的变化如图所示(选择性)。
①图中代表平衡转化率随温度变化的曲线是___________(填“a”“b”或“c”)。
②下列说法正确的是___________(填字母)。
A.范围内,的平衡转化率始终低于
B.温度越高,越有利于工业生产
C.未达平衡前,加入选择性高的催化剂,有可能提高的产率
③时反应2的分压平衡常数为___________(保留2位有效数字,已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数)。
(4)甲醇可被氧化为甲酸。
①写出甲醇分子中官能团的电子式:___________。
②对等浓度、等体积的甲酸和乙酸溶液加水稀释,溶液随溶液体积的变化如图所示。下列说法正确的是___________(填字母)。
A.曲线为甲酸
B.甲酸与乙酸互为同分异构体
C.混合b、c两点的溶液,和的电离平衡移动方向相反
D.取a、c两点的溶液与足量锌反应,同温同压下放出氢气的体积:
E.使用标准溶液滴定未知浓度的乙酸溶液,使用酚酞做指示剂
19. 查耳酮(,)是合成抗肿瘤药物的重要中间体,实验室中,查耳酮可在稀溶液催化下,用苯乙酮()和新制苯甲醛()发生羟醛缩合反应制得,制备装置(夹持装置已略去)如图所示。
已知:i.相关物质的信息如表所示:
名称
苯乙酮
苯甲醛
查耳酮
熔点/℃
19.6
−26
57~59
沸点/℃
203
178
345~348
溶解性
难溶于水,易溶于有机溶剂
微溶于水,易溶于有机溶剂
易溶于热乙醇
ii.羟醛缩合反应的原理:。
步骤1:量取3 mL(约0.03 mol)新制苯甲醛于恒压滴液漏斗中,向三颈烧瓶中依次加入溶液、15 mL乙醇和6 mL(约0.05 mol)苯乙酮。
步骤2:缓慢滴加新制苯甲醛,维持反应温度在25~30℃,并不断搅拌0.5 h至反应结束。
步骤3:将三颈烧瓶置于冰水浴中冷却15~30 min,充分结晶,经减压抽滤、洗涤、干燥,收集得到晶体0.82 g。
(1)本实验应使用新制苯甲醛,若使用实验室久置的苯甲醛,应先进行水蒸气蒸馏,目的是除去苯甲醛在空气中被氧化生成的___________(填有机物名称)。
(2)写出由新制苯甲醛与苯乙酮反应制备查耳酮的化学方程式:___________。
(3)步骤1中,添加乙醇可提高主反应的速率,原因是___________。
(4)本实验中使用的三颈烧瓶的最适宜规格为___________(填字母)。
A.50 mL B.150 mL C.250 mL
(5)步骤2中若发现温度计的示数上升过快,可采取的措施有___________(写出一条)。
(6)步骤3中,洗涤晶体时,应选择___________(填字母)。
A. 冷水 B. 热乙醇 C. 热水 D. 冷乙醇
(7)本实验最终的产率约为___________(保留3位有效数字)。
第1页/共1页
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