内容正文:
2026年东北育才学校高三年级临考提升卷
答题时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1;C-12;O-16;Na-23;P-31;K-39;Mn-55
第Ⅰ卷 选择题(共45分)
一、选择题(本题包括15小题,每题3分,只有一个选项符合题意)
1. 从科技前沿到日常生活,化学无处不在。下列说法不正确的是
A. “嫦娥六号”在月球背面发现的石墨烯属于无机非金属材料
B. 轻型飞机中使用了芳纶纤维结构材料,芳纶属于功能高分子材料
C. 味精主要成分为谷氨酸钠,最早是从海带中发现和提取出来的,现在主要以淀粉为原料通过发酵法生产
D. 人形机器人的感知与交互系统所使用的LED灯的发光原理与原子核外电子跃迁有关
【答案】B
【解析】
【详解】A.石墨烯是碳的单质,属于新型无机非金属材料,A正确;
B.芳纶纤维主要利用其高强度、耐高温的力学性能作为结构材料使用,属于高性能结构高分子材料,不属于功能高分子材料,B错误;
C.味精主要成分为谷氨酸钠,最早是从海带中发现提取的,现在工业上主要以淀粉为原料经发酵法生产,C正确;
D.LED发光的原理是通电时核外电子吸收能量跃迁到高能级,再从高能级跃迁回低能级时以光子形式释放能量,和核外电子跃迁有关,D正确;
故选B。
2. 氮化镓是新型半导体材料。工业制备氮化镓的常用方法是。下列叙述正确的是
A. GaN中氮显正价
B. 的VSEPR模型:
C. HCl的电子式:
D. HCl溶于水形成的水合氯离子:
【答案】C
【解析】
【详解】A.中,为第ⅢA族元素,常见化合价为价,根据化合物中正负化合价代数和为,可知显价,A错误;
B.分子中,中心原子的价层电子对数为,VSEPR模型为四面体形,B错误;
C.为共价化合物,其电子式为,C正确
D.溶于水形成水合氯离子时,带负电荷,会吸引水分子中带正电的H原子朝向自身,HCl溶于水形成的水合氯离子为,D错误;
故选C。
3. 我国科学家以和为原料合成葡萄糖的一种路线如图所示。设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 充分反应生成转移电子的数目为
B. 分子中含孤电子对数目为
C. 1 mol DHA分子中含键数目为
D. 质量分数为葡萄糖水溶液中含氧原子数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.气体体积计算物质的量时,需要指明温度和压强,题目未说明处于标准状况,无法计算的物质的量,无法确定转移电子数,A错误;
B.(甲醛)分子中,只有原子存在孤电子对;孤电子对数目为,即1个分子含个孤电子对,因此分子含孤电子对的物质的量为,其数目为,B正确;
C.DHA结构为,所有单键都是键,双键中含个键,即1个DHA分子中含2个O-H键、4个C-H键、2个C-C键、2个C-O键、C=O中1个键,共含个键,因此DHA含键数目为,C错误
D.质量分数的葡萄糖溶液中,葡萄糖质量为,物质的量为,葡萄糖中含氧原子,但溶剂水也含有氧原子,水的质量为,物质的量为,含氧原子,总氧原子数目为,D错误;
故答案选B。
阅读材料,完成下列小题。
硼及其化合物应用广泛。含硼物质间的转化关系如图1所示。BF3水解生成一元强酸HBF4和一元弱酸H3BO3。B2H6常温下为气体,极易发生水解生成H3BO3和H2。B2H6的燃烧热为2165 kJ·mol-1。六方氮化硼[(BN)x]俗称“白石墨”,具有类似于石墨的层状结构,如图2所示。由于氮原子电负性较大,层内的π电子不能自由流动。
4. 下列有关反应的化学方程式正确的是
A. 硼与热的浓硝酸反应:
B. 乙硼烷燃烧:
C. 三氟化硼水解:
D. 氨硼烷的制备:
5. 下列有关物质结构或性质的描述中,正确的是
A. 电负性:N>H>B B. H-N-H键角:
C. 和均为极性分子 D. 白石墨具有导电性
【答案】4. D 5. A
【解析】
【4题详解】
A.热浓硝酸作氧化剂,还原产物为,不是,正确的化学方程式为:,A错误;
B.燃烧热定义中,稳定氧化物对应的水为液态,选项中水为气态,正确的热化学方程式为: ,B错误;
C.题干明确说明水解生成一元弱酸,是弱酸不能完全电离为,正确的水解方程式为:,C错误;
D.该反应中中-1价H和中+1价H归中生成,原子守恒、电子守恒均满足,D正确;
故选D;
【5题详解】
A.电负性规律:同周期主族元素从左到右电负性增大,故;电负性数值,A正确;
B.中N原子存在1对孤对电子,孤对电子对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力,键角被压缩;中N的孤对电子与B形成配位键,N周围无孤对电子,键角更大,故键角:,B错误;
C.为平面正三角形结构,结构对称,正负电中心重合,属于非极性分子,C错误;
D.题干明确说明六方氮化硼层内电子不能自由流动,因此不具有导电性,D错误;
故选A。
6. 唾液酸是神经节苷脂的传递递质,也是大脑的组成成分之一。唾液酸的结构简式如图所示。下列有关该物质的说法错误的是
A. 分子式为 B. 1个分子中含有6个手性碳原子
C. 能发生缩聚反应 D. 含有五种官能团
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据唾液酸的结构简式,可知其分子式为,故A正确;
B.分子中含有6个手性碳原子(*标出),故B正确;
C.唾液酸分子中含有1个羧基、多个羟基,能发生脱水缩合反应,故C正确;
D.唾液酸分子中含有羟基、羧基、醚键、酰胺基,共四种官能团,故D错误;
选D。
7. 化学是源自生活和生产实践的基础自然科学。下列事实或现象对应的解释错误的是
选项
事实或现象
解释
A
王水(浓盐酸和浓硝酸的混合液)溶解金
浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性
B
SnF4 (442℃)的熔点远高于SnCl4(-34℃)
SnF4是离子晶体,SnCl4是分子晶体
C
不同溶剂中I2的溶解度:CCl4>H2O
I2、CCl4为非极性分子,而H2O为极性分子
D
某些金属盐灼烧时呈现不同焰色
电子吸收能量从低能级轨道跃迁至高能级轨道后,又从高能级轨道跃迁至低能级轨道放出能量,释放出不同波长的光
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓盐酸中的氯离子与金离子形成稳定的配离子,使金更容易被氧化,并未改变浓硝酸的氧化性,A错误;
B.的熔点低,形成分子晶体,(442℃)的熔点远高于(-34℃),则形成离子晶体,B正确;
C.为非极性分子,不同溶剂中的溶解度>,则依据相似相溶原理,为非极性分子,为极性分子,C正确;
D.某些金属盐灼烧时,电子吸收能量从低能级轨道跃迁到高能级轨道,又从高能级轨道跃迁至低能级轨道放出能量,能量以光的形式释放出来,释放的能量不同,产生光的波长不同,所以会呈现不同焰色,D正确;
故选A。
8. 某盐类添加剂的结构如图所示,已知W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素的焰色为紫红色,W、X、Y、Z均在同一周期且与Q不同族。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:Z>W B. 基态原子未成对电子数:Y>Z
C. 最高价含氧酸的酸性:X>Q D. 简单氢化物还原性:Q>Z
【答案】C
【解析】
【分析】W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素的焰色为紫红色,可知W为Li元素;W、X、Y、Z均在同一周期且与Q不同族,化合物中X形成4个共价键、Y形成2个共价键、Z形成1个共价键、Q得到1个电子形成6个共价键,可知X为C元素、Y为O元素、Z为F元素、Q为P元素,以此来解答。
【详解】A.一般来说,电子层数越多,离子半径越大,则简单离子半径:F->Li+,A正确;
B.O的2p能级上有2个未成对电子,F的2p能级上有1个未成对电子,则基态原子未成对电子数:O>F,B正确;
C.H2CO3为弱酸,H3PO4为中强酸,故最高价含氧酸的酸性:H2CO3<H3PO4(X<Q),C错误;
D.F的非金属性最强,对应简单氢化物的还原性最弱,则简单氢化物还原性:PH3>HF,D正确;
故答案选C。
9. 硫化锌是一种具有优异光学特性的半导体材料。以锌灰(含及少量、、等金属的氧化物)制备硫化锌的过程如图所示。下列说法错误的是
A. “逆流浸出”可提高浸出率
B. “调罐”中加可将氧化为
C. “转化罐”中加试剂a的目的是为了除铜
D. “沉锌”后的滤液中,
【答案】D
【解析】
【分析】将锌灰(主要成分为ZnO,含Fe、Cu、Pb等金属氧化物杂质)与硫酸在逆流浸出塔中反应。ZnO等金属氧化物与硫酸反应生成可溶性的硫酸盐进入浸出液。不溶物或微溶物(如PbSO4)作为浸渣被除去。在调pH罐中,首先加入过氧化氢,将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子。然后加入氧化锌(ZnO)等物质调节溶液pH值,使Fe3+水解生成氢氧化铁沉淀,而Zn2+和Cu2+仍留在溶液中。向滤液中加入“试剂a”(通常是锌粉),利用金属活动性差异,将杂质铜离子置换出来。通过过滤除去生成的铜和过量的锌粉(滤渣)。向提纯后的硫酸锌溶液中加入硫化钠溶液,使锌离子以硫化锌的形式沉淀出来。将生成的ZnS沉淀过滤出来,经过干燥器干燥,得到最终产品硫化锌。
【详解】A.逆流浸出能让锌灰与稀硫酸充分接触,使锌灰中的金属充分溶解,可提高反应效率和原料的浸出率,A正确;
B.Fe3+比Fe2+更容易水解沉淀,可以在不损失Zn2+的较低pH条件下被除去,“调罐”中加可将氧化为,B正确;
C.在除去铁之后,铜是主要的金属杂质。加入锌粉(试剂a)可以通过置换反应将Cu2+除去,同时不引入新的杂质,C正确;
D.“沉锌”后,ZnS沉淀与滤液共存,体系处于ZnS沉淀溶解平衡状态,此时。如果离子积小于 ,沉淀将会溶解,这与事实不符,D错误;
故选D。
10. 在钯催化剂表面分解甲酸制取氢气的反应历程如下(TS表示过渡态):
下列关于该反应的说法正确的是
A. 使用催化剂可改变反应历程和反应的焓变
B. 反应的控速步骤能垒为1.25 eV
C. 反应过程中涉及非极性键的断裂和生成
D. 该反应的
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂可改变反应历程、降低活化能,但不能改变反应的焓变,焓变只与始态、终态有关,A错误;
B.控速步骤为活化能最大的步骤,如图所示:为IM2b→TS3b,最高能垒为:,B正确;
C.该过程发生的反应为:,断裂的键有、、,均为极性键,不涉及非极性键的断裂,仅涉及中非极性键的生成,C错误;
D.反应物的相对能量为,生成物和的相对能量为,生成物能量更低,该反应为放热反应,反应的,D错误;
故选B。
11. 用废磷酸(含有机杂质)制取,下列说法错误的是
已知:、、。
A. 若浓磷酸不慎沾到手上,先用大量水冲洗,然后涂上溶液
B. 若步骤a把易炭化的有机杂质转化为炭颗粒,则步骤b的操作为过滤
C. 为使产品中的物质的量分数最大,滴加KOH溶液调pH,最适pH为7.2
D. 产品中钾元素的质量分数为29.01%,则产品中可能混有杂质
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓磷酸具有腐蚀性,不慎沾到皮肤上,处理方法为先用大量水冲洗,再涂抹稀碳酸氢钠溶液中和残留酸,A正确;
B.有机杂质炭化后生成不溶性的炭颗粒,分离固体炭和液体磷酸,操作是过滤,B正确;
C.对于的电离: ;。 当时,电离方程式中除氢离子外的对应两种粒子浓度相等:时,时,此时仅占一半,不是物质的量分数最大的点。物质的量分数最大时,溶液的pH值近似等于,即,C错误;
D.纯中K的质量分数为:,产品中K的质量分数高于纯品;中K的质量分数为,高于,因此产品混有会使钾的质量分数升高,D正确;
故选C。
12. 镓(Ga)是一种液态金属,以镓为原料可制得GaN,GaN晶体的一种立方晶胞如下图所示,已知晶胞边长为 nm,A点的分数坐标为。下列有关该晶胞的说法错误的是
A. 该晶胞的晶体类型为共价晶体
B. 的配位数为,的配位数为4
C. 点的分数坐标为
D. 晶胞中与的最近距离为
【答案】C
【解析】
【详解】A.GaN是典型的第三代半导体材料,晶体中原子间以共价键连接形成空间网状结构,属于共价晶体,A说法正确;
B.该晶胞为闪锌矿型结构,经均摊法计算,晶胞中Ga的数目为,N全部位于晶胞内,数目为4,二者个数比为;每个N原子周围结合4个Ga原子,每个Ga原子周围也结合4个N原子,配位数均为4,B说法正确;
C.该晶胞为金刚石型结构,若A在,B坐标为,C说法错误;
D.Ga与N的最近距离是晶胞体对角线长度的,晶胞体对角线长为,因此最近距离为,D说法正确;
故选C。
13. 我国科研团队研发了一种基于微生物燃料电池的肿瘤治疗系统,其简化电化学原理如图所示,电极N为经表面修饰后的厌氧微生物脱硫弧菌(Dsv),消耗肿瘤微环境中抑制免疫的乳酸作为“燃料”,并产生电子。同时,Mn2+能够激活免疫信号通路,加快抗肿瘤细胞成熟。已知肿瘤细胞糖蛋白中含有大量-OH、-NH2。下列说法错误的是
A. Dsv的细胞膜经过表面修饰后可与肿瘤细胞糖蛋白形成分子间氢键,可识别肿瘤部位
B. 电极电势:电极M>电极N
C. 电池工作时,正极区溶液的pH增大
D. 常温下,电极M每减少,理论上电极产生的CO2体积小于3.36 L
【答案】D
【解析】
【详解】A.Dsv的细胞膜经过表面修饰后可与肿瘤细胞糖蛋白形成分子间氢键,可识别肿瘤部位,故A项正确;
B.电极M为正极,电极N为负极,电极电势:电极M>电极N,故B项正确;
C.正极电极反应式为,每转移,消耗,因此正极区溶液的变大,故C项正确;
D.的物质的量为,结合正极电极反应式,每消耗0.3 mol,电路中转移0.6 mol,根据负极反应: ,故比例关系:,理论上负极产生0.15 mol,标准状况下的体积为3.36 L,常温下的体积大于3.36 L,故D项错误;
因此答案选D。
14. 常用和Ti为原料制备。将与10 mol Ti(s)放入容积为5 L的恒容密闭容器中,发生反应① 、② 。不同温度下,平衡时反应体系中各物质物质的量随温度的变化如图。已知温度升高至一定程度时,某些可逆反应可认为进行完全,下列说法错误的是
A. 曲线Ⅰ表示的物质的量随温度的变化
B. 时,
C. 时反应②的平衡常数为14.4
D. 时反应②正向移动程度大于反应①逆向移动程度
【答案】D
【解析】
【详解】A.达平衡时,升高温度,反应①平衡逆向移动,反应②平衡正向移动,的物质的量增大,的物质的量减小,故曲线Ⅰ表示的是的物质的量随温度的变化,曲线Ⅱ表示的物质的量随温度的变化,A正确;
B.由图可知,在时,,,,根据Ti元素守恒,可得,B正确;
C.在时,反应②的平衡常数,C正确;
D.在时的物质的量略增多,说明反应①逆向移动程度大于反应②正向移动程度,D错误;
故答案选D。
15. 工业生产中采用水解中和法处理含铜离子废水。常温下,水溶液中含铜微粒、、、、的分布系数随的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线代表的含铜微粒是
B. 曲线的最高点对应溶液的
C. 的平衡常数
D. 向溶液中滴加溶液至过量,反应的离子方程式是
【答案】D
【解析】
【分析】随着pH增加,Cu2+的分布系数逐渐减小,、、的分布系数逐渐增加、然后再逐渐减小,的分布系数逐渐增加,故曲线1为Cu2+,曲线2为,曲线3为,曲线4为,曲线5为,以此解答。
【详解】A.由分析可知,曲线3代表的含铜微粒是,A正确;
B.曲线4的最高点位于两个交点之间,曲线4与曲线3交点、与曲线5交点,则最高点,B正确;
C.根据,当、浓度相等时,pH=10.7,c(H+)=10-10.7mol/L,c(OH-)=10-3.3mol/L,;根据,当和浓度相等时,pH=12.5,c(H+)=10-12.5mol/L,c(OH-)=10-1.5mol/L,;反应的平衡常数为,C正确;
D.向溶液中滴加2 mol/L NaOH溶液至过量,生成的还会继续和OH-反应生成和,D错误;
故选D。
第Ⅱ卷 非选择题(共55分)
二、填空题(本题包括4个小题,共55分)
16. 独居石是一种重要的含钍磷酸盐矿物,其主要成分为、及少量等。工业上常从独居石精矿中提取高纯度钍。某工厂设计了如下工艺流程用以制备,旨在实现钍的高效分离与提纯。
已知:①,,,,当某离子浓度时,可忽略该离子的存在;
②、在热分解时分别转化为、;
③的水溶液中铀以难溶物形式存在;
④铀、钍离子的配位能力随TBP浓度的变化而不同。
回答下列问题:
(1)钍()元素位于元素周期表中_______区。
(2)“热分解”步骤,生成的化学方程式为_______。
(3)“调pH”时,第①步加入盐酸的目的为_______。假设滤液Ⅱ中的浓度为,可调pH范围为_______。
(4)已知TBP为磷酸三丁酯。在硝酸介质中,TBP与形成配合物。钍易进入有机相的原因有_______。
A. 钍与O形成配位键 B. 配位时被还原
C. 配合物与水能形成分子间氢键 D. 丁基具有疏水性
(5)反萃取时选择的试剂a为_______(填标号)。
A.无盐水 B.盐酸 C.氢氧化钠溶液
(6)操作X为_______。
【答案】(1)f (2)4CePO4+12NaOH+O2+2H2O=4Ce(OH)4+4Na3PO4
(3) ①. 将Ce(Ⅳ)还原为Ce(Ⅲ),以便调pH与钍元素进行分离 ②. 4.3≤pH<8 (4)AD
(5)A (6)蒸发浓缩,冷却结晶
【解析】
【分析】独居石主要成分为、及少量,在热分解时、分别转化为、;加水热浸取,过滤,得到含、以及铀难溶物的滤渣I,滤液I中主要含有Na3PO4,加入盐酸,将Ce(Ⅳ)还原为Ce(Ⅲ),然后加NaOH调pH,得到钍铀渣,滤液Ⅱ中含Ce(Ⅲ),用硝酸酸浸钍铀渣得到钍铀浸出液,用5%TBP-煤油,萃取出铀,然后在水相中加入40%TBP-煤油,萃取出钍,向有机相中加入水反萃取得到硝酸钍溶液,然后经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到硝酸钍晶体。
【小问1详解】
钍(原子序数90)属于锕系元素,元素周期表中镧系、锕系元素均位于f区;
【小问2详解】
反应物为独居石中的CePO4、和空气中的,Ce元素从+3价被氧化为+4价,根据原子守恒、化合价升降守恒可得化学方程式4CePO4+12NaOH+O2+2H2O=4Ce(OH)4+4Na3PO4;
【小问3详解】
由已知可知,,为了便了后续钍、铈分离,加入盐酸将Ce(Ⅳ)还原为Ce(Ⅲ),然后加NaOH调pH使钍、铀沉淀。Th4+沉淀完全时,,由得临界的,,,故可保证Th4+沉淀完全;,由得临界的,,故保证Ce3+不沉淀;同时满足铀沉淀的要求,因此范围为;
【小问4详解】
A.TBP中的O原子有孤对电子,可与形成配位键,A正确;
B.形成配位键过程中Th化合价不变,没有被还原,B错误;
C.若配合物易与水形成氢键,则易溶于水,不利于进入有机相,C错误;
D.丁基为烃基,具有疏水性,使配合物易溶于有机相,D正确;
故答案选AD;
【小问5详解】
最终产物为硝酸钍,盐酸会引入杂质,氢氧化钠会使Th元素转化生成氢氧化物沉淀,选择无盐水反萃取不会引入杂质,使硝酸钍进入水相;
【小问6详解】
硝酸钍水溶液中获得硝酸钍晶体,操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶,过滤后得到晶体,因此操作X为蒸发浓缩、冷却结晶。
17. 乙酰乙酸乙酯()是一种重要的有机合成中间体。实验室常利用Claisen酯缩合反应制备乙酰乙酸乙酯。反应原理、制备装置(省略夹持和加热装置)及有关数据如下:
物质名称
相对分子质量
沸点/℃
乙醇
46
78.3
乙酸乙酯
88
77.1
乙酰乙酸乙酯
130
180.4(95℃开始分解)
实验步骤:
ⅰ.制钠珠:在干燥的三颈烧瓶中加入4.6 g金属钠和25 mL甲苯,加热冷凝回流至钠熔融。立即拆去冷凝管,用塞子塞紧烧瓶,趁热用力振摇,即得细粒状钠珠。稍经放置后钠珠沉入瓶底,再倾泻出甲苯。
ⅱ.加酯回流:迅速向烧瓶中加入44 g乙酸乙酯和少量无水乙醇,温热回流,直至金属钠完全反应为止,得到含乙酰乙酸乙酯钠盐的橘红色透明液体。
ⅲ.酸化:稍冷后,在搅拌下滴加质量分数为50%的醋酸溶液,至反应液呈弱酸性。
ⅳ.分离提纯:将反应液转入分液漏斗,加入等体积饱和NaCl溶液,振摇,静置,分出乙酰乙酸乙酯层。水层用约5 mL乙酸乙酯萃取,萃取液和酯层合并后,加入无水固体。过滤后进一步提纯有机混合物,收集产物并称量。
回答下列问题:
(1)步骤ⅰ中将钠先制备成钠珠的目的是________。
(2)用冰醋酸配制质量分数为50%的醋酸溶液,下列仪器中不需要的是________(填仪器名称)。
(3)步骤ⅳ中加入饱和NaCl溶液的目的是________,加入无水固体的作用是________。
(4)下列关于本实验说法错误的是________(填字母)。
a.步骤ⅰ中的甲苯应用专用回收瓶回收,防止残留的少量钠引发火灾
b.乙酸乙酯中含有少量的乙醇无需处理
c.步骤ⅰ中的甲苯可换成
d.步骤ⅳ中有机混合物可采用常压蒸馏进一步分离提纯
(5)乙酰乙酸乙酯()分子中标*号碳原子上的氢有一定酸性,其。从结构角度解释原因:________。
(6)最终得到乙酰乙酸乙酯20.8 g,则上述实验中乙酰乙酸乙酯的产率为________。
【答案】(1)增大固液接触面积,加快反应速率
(2)坩埚、容量瓶 (3) ①. 降低产物的溶解度(或增大水层密度,利于分层) ②. 干燥产物(干燥剂或除去产物中的水)
(4)
(5)酮羰基和酯基是吸电子基团,导致亚甲基中的碳氢键极性增强,易于断裂(合理即可)
(6)80%
【解析】
【小问1详解】
钠珠的表面积更大,可以增大钠与乙醇的接触面积,加快反应速率;同时可防止钠块聚集放热导致局部过热或暴沸,提高反应安全性与均匀性;
【小问2详解】
配制质量分数的溶液,步骤是计算、量取、溶解,需要的仪器有烧杯、量筒,不需要容量瓶(用于配制一定物质的量浓度的溶液)、坩埚(用于灼烧固体),所以填容量瓶、坩埚;
【小问3详解】
步骤ⅳ中加入饱和NaCl溶液的目的:盐析,降低产物的溶解度,或增大水层密度、减少产物在水中的溶解利于分层;加入无水固体是干燥有机层,除去产物中的水分;
【小问4详解】
a.甲苯作为溶剂,可能残留微量钠,钠遇水或空气易燃,易引发火灾,必须专用回收瓶回收,a正确;
b.乙醇可与钠反应生成乙醇钠,作为反应物参与反应,无需处理,b 正确;
c.钠的密度比CCl4小,钠会浮在表面,无法形成钠珠,不能用CCl4替代甲苯,c错误;
d.乙酰乙酸乙酯95℃开始分解,常压蒸馏会导致产物分解,应采用减压蒸馏(降低沸点,避免高温分解),d错误;
故选cd;
【小问5详解】
*号碳原子位于酮羰基和酯基之间,受两个强吸电子基团的影响,使得C-H键极性增强,H易于以H+形式离去;同时,脱氢后形成的碳负离子可被两个羰基共振稳定,因此表现出弱酸性;
【小问6详解】
加入的金属钠为4.6 g,则n(Na)=;加入了44 g乙酸乙酯,则n(乙酸乙酯)=,根据反应方程式可知,1 molNa~2 mol乙酸乙酯~1 mol乙酰乙酸乙酯,所以Na为限量试剂,理论上应生成0.2 mol乙酰乙酸乙酯,理论产量为,最终实际得到20.8 g乙酰乙酸乙酯,则产率为。
18. N,N-二甲基甲酰胺(DMF)被誉为有机行业的“万能溶剂”,在众多领域发挥着不可或缺的作用。无论是用于生产农药、医药,还是作为有机合成的媒介,DMF都展现出了其卓越的效能。一种催化条件下加氢偶联二甲胺(DMA)制备DMF的反应为:
反应Ⅰ:
(1)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了反应Ⅰ在复合催化剂表面上的反应历程如图所示,其中过渡态用TS表示,吸附在催化剂表面上的物种用*标注。
该过程包含________个基元反应。
(2)为同时提高该制备反应的速率和DMA平衡转化率,可采取的措施有________。(写一条即可)
(3)该制备过程伴随副反应发生:
反应Ⅱ:
已知该条件下(R与C为常数),若且,则当改变相同温度时,________(填“大于”“等于”或“小于”)1。
(4)300°C时,向2 L恒容密闭容器中加入DMA、各1 mol,,含氮物种的物质的量随时间的变化关系如图所示。
0~2 min内,的化学反应速率为________。反应Ⅰ的平衡常数________(保留两位有效数字)。
(5)测定不同温度和催化剂中锌掺杂量条件下DMA转化率和产物的选择性,通过以下两图确定制备DMF反应的最适宜条件为________。
(6)采用共沉淀法制备一系列不同锌掺杂量的复合催化剂,占据部分原来的位置,这种结构使晶胞中产生氧空位,若掺杂ZnO后晶体中的空缺率为12.5%,则晶体中________。(的空缺率)
【答案】(1)4 (2)增大压强(或增大二氧化碳的浓度、增大氢气的浓度)
(3)大于 (4) ①. ②. 0.062
(5)温度为300°C,锌掺杂量为15%左右
(6)3:1
【解析】
【小问1详解】
基元反应数:反应历程图中出现4个过渡态(TS1、TS2、TS3、TS4),每个过渡态对应一个基元反应,因此该过程包含4个基元反应;
【小问2详解】
增大压强,可提高反应物浓度,加快反应速率,或增大氢气浓度/分压,同样提升速率,并通过勒夏特列原理推动平衡正向移动;
【小问3详解】
由 (R与C为常数)可知,lnK随线性变化,斜率为 ,因ΔH2< 0,故反应Ⅱ为放热反应,若反应Ⅰ吸热,两反应K随温度变化方向相反,故反应Ⅰ也放热(< 0),所以二者均为放热反应,由|ΔH1| > |ΔH2|可知,K1对温度变化更敏感。温度改变相同时,|ΔK1| > |ΔK2| ,因此 > 1;
【小问4详解】
由图可知,0-2 min,DMA 消耗 0.2 mol,反应Ⅰ生成 DMF 0.18 mol,消耗 H2 0.18 mol;反应Ⅱ消耗 DMA 0.02 mol,消耗 H2 0.06 mol,总消耗 H2 0.24 mol,;平衡时,各物质浓度计算如下:,,,c代入反应Ⅰ的平衡常数表达式;
【小问5详解】
温度对反应的影响显示,在300°C时,DMA的转化率和DMF的选择性达到峰值;锌掺杂量的影响表明,在锌掺杂量为15%时,DMA的转化率和DMF的选择性达到峰值,同时TMA的选择性降至最低。综合以上分析,制备DMF反应的最适宜条件为温度300°C和锌掺杂量15%左右;
【小问6详解】
根据题意,Zn2+掺杂TiO2晶胞后产生氧空位,且O2-空缺率为 12.5%。基于晶胞结构与电荷守恒,1个TiO2晶胞含8个O2-,则每个晶胞含8×12.5%=1个氧空位,剩余O2-为7个。设掺杂ZnO后晶胞中Ti4+个数为a,Zn2+个数为b,a+b=4,由电荷守恒4a+2b=2×7=14,联合解得:a=3,b=1,Ti4+对应TiO2的物质的量,Zn2+对应 ZnO 的物质的量,故n(TiO2) : n(ZnO)= 3 : 1。
19. 以甲苯为原料合成某药物中间体TM的流程如下:
回答下列问题:
(1)A中碳原子形成大键为_______。
(2)B→C的反应方程式为_______,D的名称是_______。
(3)上述流程中,设计A→B、C→D步骤的目的是_______。
(4)下列叙述错误的是_______(填标号)。
a.D→E有还原反应发生 b.E和F互为同系物
c.E中碳只采用杂化 d.TM分子中所有原子可能共平面
(5)H是G的同分异构体,H含有萘环()和2个碳原子数相同的取代基,符合条件的H有_______种。
(6)以A为原料能合成邻溴苯甲醛,路线如下。
则M、N的结构简式分别为_______、_______。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 邻硝基甲苯(或2-硝基甲苯)
(3)起定位作用,在甲基邻位引入硝基
(4)bc (5)14
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】A与浓硫酸加热发生取代反应生成B;B和浓硝酸在浓硫酸催化作用下发生取代反应生成C();C在酸性溶液加热脱去磺酸基生成D;D与Zn、NaOH反应生成E;E先后与、反应生成F;F先后与、反应生成G;G与新制二氧化锰发生氧化反应生成TM,据此分析:
【小问1详解】
A为甲苯,苯环上6个碳原子共同形成六中心六电子大π键;
【小问2详解】
B和浓硝酸在浓硫酸催化作用下发生取代反应生成C(),反应方程式为:;根据D的结构简式,D的名称为邻硝基甲苯(或2-硝基甲苯);
【小问3详解】
甲基是邻对位定位基,直接硝化会同时得到邻位和对位硝基产物,引入磺酸基占位后,可使硝基只进入甲基邻位,避免对位副产物生成,所以A→B、C→D步骤的目的是起定位作用,在甲基邻位引入硝基;
【小问4详解】
a.D→E中硝基被Zn/NaOH还原为氨基,属于还原反应,a正确;
b.E的官能团是肼基(),F的官能团是氨基(),结构不相似,不是同系物,b错误;
c.E中苯环上的甲基碳原子为杂化,并非所有碳都是杂化,c错误;
d.TM中所有碳原子均为杂化,单键可旋转,所有原子可以共平面,d正确;
故选bc;
【小问5详解】
G不饱和度为8,H中萘环不饱和度7,说明剩下的取代基中还有1个不饱和度,G有14个碳原子,则含有的2个碳原子数相同的取代基为乙基和乙烯基,萘环有2种化学环境的氢,如图,其中一个取代基有两种取代结果,另一个取代基有7种取代结果,则符合条件的H有14种;
【小问6详解】
该路线同样利用磺酸基占位,甲苯磺化得到对位磺酸基取代的M,溴代后溴进入甲基邻位,再水解脱去磺酸基得到邻溴甲苯N,氧化甲基得到邻溴苯甲醛,所以M、N的结构简式分别为、。
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2026年东北育才学校高三年级临考提升卷
答题时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1;C-12;O-16;Na-23;P-31;K-39;Mn-55
第Ⅰ卷 选择题(共45分)
一、选择题(本题包括15小题,每题3分,只有一个选项符合题意)
1. 从科技前沿到日常生活,化学无处不在。下列说法不正确的是
A. “嫦娥六号”在月球背面发现的石墨烯属于无机非金属材料
B. 轻型飞机中使用了芳纶纤维结构材料,芳纶属于功能高分子材料
C. 味精主要成分为谷氨酸钠,最早是从海带中发现和提取出来的,现在主要以淀粉为原料通过发酵法生产
D. 人形机器人的感知与交互系统所使用的LED灯的发光原理与原子核外电子跃迁有关
2. 氮化镓是新型半导体材料。工业制备氮化镓的常用方法是。下列叙述正确的是
A. GaN中氮显正价
B. 的VSEPR模型:
C. HCl的电子式:
D. HCl溶于水形成的水合氯离子:
3. 我国科学家以和为原料合成葡萄糖的一种路线如图所示。设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 充分反应生成转移电子的数目为
B. 分子中含孤电子对数目为
C. 1 mol DHA分子中含键数目为
D. 质量分数为葡萄糖水溶液中含氧原子数目为
阅读材料,完成下列小题。
硼及其化合物应用广泛。含硼物质间的转化关系如图1所示。BF3水解生成一元强酸HBF4和一元弱酸H3BO3。B2H6常温下为气体,极易发生水解生成H3BO3和H2。B2H6的燃烧热为2165 kJ·mol-1。六方氮化硼[(BN)x]俗称“白石墨”,具有类似于石墨的层状结构,如图2所示。由于氮原子电负性较大,层内的π电子不能自由流动。
4. 下列有关反应的化学方程式正确的是
A. 硼与热的浓硝酸反应:
B. 乙硼烷燃烧:
C. 三氟化硼水解:
D. 氨硼烷的制备:
5. 下列有关物质结构或性质的描述中,正确的是
A. 电负性:N>H>B B. H-N-H键角:
C. 和均为极性分子 D. 白石墨具有导电性
6. 唾液酸是神经节苷脂的传递递质,也是大脑的组成成分之一。唾液酸的结构简式如图所示。下列有关该物质的说法错误的是
A. 分子式为 B. 1个分子中含有6个手性碳原子
C. 能发生缩聚反应 D. 含有五种官能团
7. 化学是源自生活和生产实践的基础自然科学。下列事实或现象对应的解释错误的是
选项
事实或现象
解释
A
王水(浓盐酸和浓硝酸的混合液)溶解金
浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性
B
SnF4 (442℃)的熔点远高于SnCl4(-34℃)
SnF4是离子晶体,SnCl4是分子晶体
C
不同溶剂中I2的溶解度:CCl4>H2O
I2、CCl4为非极性分子,而H2O为极性分子
D
某些金属盐灼烧时呈现不同焰色
电子吸收能量从低能级轨道跃迁至高能级轨道后,又从高能级轨道跃迁至低能级轨道放出能量,释放出不同波长的光
A. A B. B C. C D. D
8. 某盐类添加剂的结构如图所示,已知W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,W元素的焰色为紫红色,W、X、Y、Z均在同一周期且与Q不同族。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:Z>W B. 基态原子未成对电子数:Y>Z
C. 最高价含氧酸的酸性:X>Q D. 简单氢化物还原性:Q>Z
9. 硫化锌是一种具有优异光学特性的半导体材料。以锌灰(含及少量、、等金属的氧化物)制备硫化锌的过程如图所示。下列说法错误的是
A. “逆流浸出”可提高浸出率
B. “调罐”中加可将氧化为
C. “转化罐”中加试剂a的目的是为了除铜
D. “沉锌”后的滤液中,
10. 在钯催化剂表面分解甲酸制取氢气的反应历程如下(TS表示过渡态):
下列关于该反应的说法正确的是
A. 使用催化剂可改变反应历程和反应的焓变
B. 反应的控速步骤能垒为1.25 eV
C. 反应过程中涉及非极性键的断裂和生成
D. 该反应的
11. 用废磷酸(含有机杂质)制取,下列说法错误的是
已知:、、。
A. 若浓磷酸不慎沾到手上,先用大量水冲洗,然后涂上溶液
B. 若步骤a把易炭化的有机杂质转化为炭颗粒,则步骤b的操作为过滤
C. 为使产品中的物质的量分数最大,滴加KOH溶液调pH,最适pH为7.2
D. 产品中钾元素的质量分数为29.01%,则产品中可能混有杂质
12. 镓(Ga)是一种液态金属,以镓为原料可制得GaN,GaN晶体的一种立方晶胞如下图所示,已知晶胞边长为 nm,A点的分数坐标为。下列有关该晶胞的说法错误的是
A. 该晶胞的晶体类型为共价晶体
B. 的配位数为,的配位数为4
C. 点的分数坐标为
D. 晶胞中与的最近距离为
13. 我国科研团队研发了一种基于微生物燃料电池的肿瘤治疗系统,其简化电化学原理如图所示,电极N为经表面修饰后的厌氧微生物脱硫弧菌(Dsv),消耗肿瘤微环境中抑制免疫的乳酸作为“燃料”,并产生电子。同时,Mn2+能够激活免疫信号通路,加快抗肿瘤细胞成熟。已知肿瘤细胞糖蛋白中含有大量-OH、-NH2。下列说法错误的是
A. Dsv的细胞膜经过表面修饰后可与肿瘤细胞糖蛋白形成分子间氢键,可识别肿瘤部位
B. 电极电势:电极M>电极N
C. 电池工作时,正极区溶液的pH增大
D. 常温下,电极M每减少,理论上电极产生的CO2体积小于3.36 L
14. 常用和Ti为原料制备。将与10 mol Ti(s)放入容积为5 L的恒容密闭容器中,发生反应① 、② 。不同温度下,平衡时反应体系中各物质物质的量随温度的变化如图。已知温度升高至一定程度时,某些可逆反应可认为进行完全,下列说法错误的是
A. 曲线Ⅰ表示的物质的量随温度的变化
B. 时,
C. 时反应②的平衡常数为14.4
D. 时反应②正向移动程度大于反应①逆向移动程度
15. 工业生产中采用水解中和法处理含铜离子废水。常温下,水溶液中含铜微粒、、、、的分布系数随的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线代表的含铜微粒是
B. 曲线的最高点对应溶液的
C. 的平衡常数
D. 向溶液中滴加溶液至过量,反应的离子方程式是
第Ⅱ卷 非选择题(共55分)
二、填空题(本题包括4个小题,共55分)
16. 独居石是一种重要的含钍磷酸盐矿物,其主要成分为、及少量等。工业上常从独居石精矿中提取高纯度钍。某工厂设计了如下工艺流程用以制备,旨在实现钍的高效分离与提纯。
已知:①,,,,当某离子浓度时,可忽略该离子的存在;
②、在热分解时分别转化为、;
③的水溶液中铀以难溶物形式存在;
④铀、钍离子的配位能力随TBP浓度的变化而不同。
回答下列问题:
(1)钍()元素位于元素周期表中_______区。
(2)“热分解”步骤,生成的化学方程式为_______。
(3)“调pH”时,第①步加入盐酸的目的为_______。假设滤液Ⅱ中的浓度为,可调pH范围为_______。
(4)已知TBP为磷酸三丁酯。在硝酸介质中,TBP与形成配合物。钍易进入有机相的原因有_______。
A. 钍与O形成配位键 B. 配位时被还原
C. 配合物与水能形成分子间氢键 D. 丁基具有疏水性
(5)反萃取时选择的试剂a为_______(填标号)。
A.无盐水 B.盐酸 C.氢氧化钠溶液
(6)操作X为_______。
17. 乙酰乙酸乙酯()是一种重要的有机合成中间体。实验室常利用Claisen酯缩合反应制备乙酰乙酸乙酯。反应原理、制备装置(省略夹持和加热装置)及有关数据如下:
物质名称
相对分子质量
沸点/℃
乙醇
46
78.3
乙酸乙酯
88
77.1
乙酰乙酸乙酯
130
180.4(95℃开始分解)
实验步骤:
ⅰ.制钠珠:在干燥的三颈烧瓶中加入4.6 g金属钠和25 mL甲苯,加热冷凝回流至钠熔融。立即拆去冷凝管,用塞子塞紧烧瓶,趁热用力振摇,即得细粒状钠珠。稍经放置后钠珠沉入瓶底,再倾泻出甲苯。
ⅱ.加酯回流:迅速向烧瓶中加入44 g乙酸乙酯和少量无水乙醇,温热回流,直至金属钠完全反应为止,得到含乙酰乙酸乙酯钠盐的橘红色透明液体。
ⅲ.酸化:稍冷后,在搅拌下滴加质量分数为50%的醋酸溶液,至反应液呈弱酸性。
ⅳ.分离提纯:将反应液转入分液漏斗,加入等体积饱和NaCl溶液,振摇,静置,分出乙酰乙酸乙酯层。水层用约5 mL乙酸乙酯萃取,萃取液和酯层合并后,加入无水固体。过滤后进一步提纯有机混合物,收集产物并称量。
回答下列问题:
(1)步骤ⅰ中将钠先制备成钠珠的目的是________。
(2)用冰醋酸配制质量分数为50%的醋酸溶液,下列仪器中不需要的是________(填仪器名称)。
(3)步骤ⅳ中加入饱和NaCl溶液的目的是________,加入无水固体的作用是________。
(4)下列关于本实验说法错误的是________(填字母)。
a.步骤ⅰ中的甲苯应用专用回收瓶回收,防止残留的少量钠引发火灾
b.乙酸乙酯中含有少量的乙醇无需处理
c.步骤ⅰ中的甲苯可换成
d.步骤ⅳ中有机混合物可采用常压蒸馏进一步分离提纯
(5)乙酰乙酸乙酯()分子中标*号碳原子上的氢有一定酸性,其。从结构角度解释原因:________。
(6)最终得到乙酰乙酸乙酯20.8 g,则上述实验中乙酰乙酸乙酯的产率为________。
18. N,N-二甲基甲酰胺(DMF)被誉为有机行业的“万能溶剂”,在众多领域发挥着不可或缺的作用。无论是用于生产农药、医药,还是作为有机合成的媒介,DMF都展现出了其卓越的效能。一种催化条件下加氢偶联二甲胺(DMA)制备DMF的反应为:
反应Ⅰ:
(1)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了反应Ⅰ在复合催化剂表面上的反应历程如图所示,其中过渡态用TS表示,吸附在催化剂表面上的物种用*标注。
该过程包含________个基元反应。
(2)为同时提高该制备反应的速率和DMA平衡转化率,可采取的措施有________。(写一条即可)
(3)该制备过程伴随副反应发生:
反应Ⅱ:
已知该条件下(R与C为常数),若且,则当改变相同温度时,________(填“大于”“等于”或“小于”)1。
(4)300°C时,向2 L恒容密闭容器中加入DMA、各1 mol,,含氮物种的物质的量随时间的变化关系如图所示。
0~2 min内,的化学反应速率为________。反应Ⅰ的平衡常数________(保留两位有效数字)。
(5)测定不同温度和催化剂中锌掺杂量条件下DMA转化率和产物的选择性,通过以下两图确定制备DMF反应的最适宜条件为________。
(6)采用共沉淀法制备一系列不同锌掺杂量的复合催化剂,占据部分原来的位置,这种结构使晶胞中产生氧空位,若掺杂ZnO后晶体中的空缺率为12.5%,则晶体中________。(的空缺率)
19. 以甲苯为原料合成某药物中间体TM的流程如下:
回答下列问题:
(1)A中碳原子形成大键为_______。
(2)B→C的反应方程式为_______,D的名称是_______。
(3)上述流程中,设计A→B、C→D步骤的目的是_______。
(4)下列叙述错误的是_______(填标号)。
a.D→E有还原反应发生 b.E和F互为同系物
c.E中碳只采用杂化 d.TM分子中所有原子可能共平面
(5)H是G的同分异构体,H含有萘环()和2个碳原子数相同的取代基,符合条件的H有_______种。
(6)以A为原料能合成邻溴苯甲醛,路线如下。
则M、N的结构简式分别为_______、_______。
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