内容正文:
吉林四中高三年级4月模拟测试
化学试题
一、选择题(每题3分,共42分)
1. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A. 硝酸纤维可用于生产火药
B. 甲壳质可用于生产农用可降解地膜
C. 油脂、糖类、蛋白质均属于高分子化合物
D. 苯甲酸钠可用作食品防腐剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.纤维素和硝酸作用生成的硝酸纤维可以用于生产火药、塑料、涂料,故A正确;
B.甲壳质是一种从海洋甲壳类动物的壳中提取出来的多糖物质,可用于生产农用可降解地膜,故B正确;
C.油脂的相对分子质量虽然较大,但比高分子化合物的相对分子质量小的多,油脂不是高分子化合物,故C错误;
D.苯甲酸钠一般在碳酸饮料、酱油、酱类、密饯和果蔬饮料等中作为防腐剂使用,故D正确;
故选C。
2. 草酸(HOOC−COOH)与氧化剂作用易被氧化成二氧化碳和水,如HOOC−COOH+NaClO=NaCl+2CO2↑+H2O。下列化学用语错误的是
A. 中子数为20的氯离子:37Cl− B. 水分子的球棍模型:
C. NaClO的电子式: D. 草酸的分子式:H2C2O4
【答案】B
【解析】
【详解】A.中子数为20的氯离子质量数为20+17=37,符号为37Cl−,A正确;
B.水分子中心为O原子,O原子的半径应大于H原子,B错误;
C.NaClO由钠离子和次氯酸根构成,电子式为 ,C正确;
D.根据其结构简式可知草酸的分子式为H2C2O4,D正确;
综上所述答案为B。
3. 实验室制取氮气的一种方法为。下列有关化学用语表示正确的是
A. 的结构式:
B. 和的球棍模型均为:
C. 离子化合物的电子式为:
D. 的最外层电子排布图为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.氮气分子的结构式为,A错误;
B.的中心原子的价层电子对数为2+2+1=3,空间构型为V形,N原子体积大于O原子,H2O的价层电子对数为2+2+2=4,空间构型为V形,O原子半径大于H原子,均为中心原子体积较大的V形分子,B错误;
C.氯化铵是含有离子键和共价键的离子化合物,电子式为,C错误;
D.的最外层8个电子,排布图为:,D正确;
选项是D。
4. 已知反应,为阿伏加德罗常数的值,若产生2.24 L(标准状况),下列说法错误的是
A. 生成S的质量为3.2 g B. 该反应转移电子数为
C. 生成中含有孤电子对数目为 D. 生成分子数目为
【答案】D
【解析】
【分析】反应生成2.24 L(标准状况)SO2,换算为物质的量为 0.1 mol。
【详解】A.根据反应方程式可知,生成0.1 mol SO2时,生成0.1 mol S,S的摩尔质量为32 g/mol,故生成S的质量为3.2 g,A正确;
B.反应中硫代硫酸钠(Na2S2O3)发生歧化反应,一个S从-2升至0(失2e⁻),另一个S从+6降至+4(得2e⁻),每摩尔反应转移2 mol电子。生成0.1 mol SO2对应0.1 mol Na2S2O3反应,转移电子数为0.2NA,B正确;
C.根据反应方程式可知,生成0.1 mol SO2时,生成0.1 mol H2O,每个H2O分子含2对孤电子对,故孤电子对数目为0.2NA,C正确;
D.Na2SO4为离子化合物,故“分子数目”说法错误,D错误;
故选D。
5. 下列有关和的分子结构与性质说法错误的是
A. 两分子均为形结构 B. 沸点:
C. 中心原子杂化方式相同 D. 氧化性:
【答案】D
【解析】
【分析】中心原子O的价层电子对数是,为杂化;的中心原子O的价层电子对数是,为杂化,据此解答。
【详解】A.中O原子采取杂化,有2对孤对电子,呈V形;中O原子价层电子对数为4,为杂化,有2对孤对电子,同样为V形,A正确;
B.分子间存在氢键,而分子间主要为范德华力,氢键作用显著提高沸点,B正确;
C.由分析可知,两分子均为杂化,C正确;
D.中O为-2价,中O为+2价,处于高价态,更易被还原,故氧化性:,D错误;
故选D。
6. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
实验操作
现象
结论
A
将Zn与Fe用导线相连,插入稀硫酸酸化的3%NaCl溶液,一段时间后,从Fe电极区取出少量溶液,滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液
无明显现象
Zn可以保护Fe不被腐蚀
B
用玻璃棒蘸取2 mL NH4Fe(SO4)2溶液滴在干燥的广泛pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡比较
试纸呈微红色
发生水解
C
以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液滴定溶液中的
先出现浅黄色沉淀,后出现砖红色沉淀
D
将盐酸酸化的CuCl2溶液加水稀释
溶液黄色变绿色,最终变为蓝色
溶液中减小,增大
A. A B. B C. C D. D
【答案】AD
【解析】
【详解】A.Zn和Fe构成原电池,Zn作负极被氧化,Fe作正极被保护,滴入溶液无明显现象,说明Fe电极区没有生成,证明Zn保护了Fe,操作、现象和结论均正确,A符合题意;
B.溶液中,也会发生水解,使溶液显酸性,试纸变红无法确定是水解导致,结论错误,B不符合题意;
C.先出现浅黄色AgBr沉淀,后出现砖红色沉淀,不能直接比较大小,因为两者的阴、阳离子个数比不同,表达式类型不一致,结论错误,C不符合题意;
D.盐酸酸化的溶液中存在平衡:,加水稀释时,浓度降低,平衡正向移动,溶液颜色由黄色变绿色最终变蓝,溶液中减小,增大,操作、现象和结论均正确,D符合题意;
故选A、D。
7. 下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是
A. 戊醇和乙醇在水中的溶解度
B. Cl的第一电离能和P的第一电离能
C. H2O分子中的键角和NH3分子中的键角
D. 邻羟基苯甲醛()的沸点和对羟基苯甲醛()的沸点
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于乙醇中羟基与水分子中羟基相近,能形成分子间氢键,故能与水任意比互溶,而戊醇中的烃基较大,其中羟基跟水分子的羟基的相似因素小得多,导致其在水中溶解度明显减小,即戊醇和乙醇在水中的溶解度前者小于后者,A不合题意;
B.同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大,Cl的第一电离能大于P的第一电离能,B符合题意;
C.H2O分子中O原子和NH3分子中的N原子二者都是sp3杂化,O原子上有2个孤对电子,而N原子有1个孤对电子,孤对电子对成键电子的斥力大,H2O中H-O-H键角小于NH3中的H-N-H键角,C不符合题意;
D.由于邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键,导致其沸点降低,而对羟基苯甲醛形成分子间氢键,导致其沸点升高,故邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点,D不合题意;
答案选B。
8. X、Y、Z、M为原子序数依次增大的前四周期元素。X、Y、Z位于同一周期,X的基态原子含有3个能级,且每个能级所含的电子数相同,Y的第一电离能大于Z的第一电离能,M的合金是我国使用最早的合金。下列说法正确的是
A. 基态X原子最高能级的电子云轮廓图为球形
B. 和M原子最外层电子数相同的同周期元素还有3种
C. X与Z形成的化合物为非极性分子
D. Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液常温下可以与M单质反应
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、、M为原子序数依次增大的前四周期元素。X、Y、Z位于同一周期,X的基态原子含有3个能级,且每个能级所含的电子数相同,电子排布式为1s22s22p2,X为C元素,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但第VA族的大于第VIA族的,Y的第一电离能大于Z的第一电离能,Y为N元素,Z为O元素,M的合金是我国使用最早的合金,M为Cu元素。
【详解】A.基态碳原子的最高能级为2p,电子云轮廓为哑铃型,A错误;
B.和铜原子最外层电子数相同的同周期元素有2种,分别是钾和铬,B错误;
C.X与Z形成的化合物有两种:一氧化碳为极性分子,二氧化碳为非极性分子,C错误;
D.浓硝酸具有强氧化性,在常温下可以和铜单质反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,D正确;
故选D。
9. 冰晶石是工业上冶炼金属铝所需要的助熔剂,制备反应为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中含有的键数目为
B. 室温下溶液中数目为
C. 室温下溶液中氧原子数目为
D. 常温、常压下,2.0g HF中含有的电子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.为配合物,中含有6个键,所以中含有的键数目为,A错误;
B.属于强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性,则室温下,溶液中的数目小于,B错误;
C.溶液中含有大量的水,所以氧原子数目大于,C错误;
D.的电子数为10,则常温、常压下,中含有的电子数为,D正确;
故答案选D。
10. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述正确的是
A. 元素非金属性强弱的顺序为
B. 简单离子半径关系
C. 简单氢化物稳定性:W<Y
D. 化合物M中各原子不都满足8电子稳定结构
【答案】B
【解析】
【分析】X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,则X为Na元素;由化合物结构可知,Y形成4个共价键,故Y为ⅣA族元素,结合原子序数Y>Na,得Y为Si元素;Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,则Z的最外层电子数为7,根据原子序数可得Z为Cl元素;W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,则W为O元素。由此解题。
【详解】A.由分析可知,W为O元素,Y为Si元素,Z为Cl元素,则非金属性顺序为O>Cl>Si,A错误;
B.由分析可知,Z的离子为,有3层电子层,W的离子为,有2层电子层,X的离子为,一般来说,电子层数越多半径越大;电子层数相同时,核电荷数越大半径越小。故,B正确;
C.由分析可知,W为O元素,Y为Si元素,其非金属性O>Si,简单氢化物的稳定性为,C错误;
D.满足8电子,Si满足8电子,O满足8电子,均满足8电子稳定结构,D错误;
故答案选B。
11. 用于配制无机防锈颜料的复合氧化物的晶胞结构如下图a所示,下列说法正确的是
A. 该复合化合物的化学式为
B. 由晶胞结构a可知,与等距离且紧邻的有8个
C. 掺杂取代晶胞a中一个,得到晶胞结构b,的配位数为8
D. 若晶胞a密度为,和的最近距离为a nm,则
【答案】A
【解析】
【详解】A.位于晶胞的体心,数目为1,位于晶胞的顶点,数目为 ,位于晶胞的棱心,数目为 ,晶胞a的化学式为,A正确;
B.位于晶胞的体心,与等距离且紧邻的有6个,位于该晶胞周围的6个相邻晶胞中,B错误;
C.在晶胞b中,位于顶点,与其最近且距离相等的有6个,分别为周围6个位于棱心的,其配位数为6,C错误;
D.和的最近距离为a nm,为晶胞体对角线的一半,晶胞的边长为x nm,则,,晶胞a的体积为:,晶胞a的质量为:,根据密度公式 ,D错误;
故答案选A。
12. 北京航空航天大学教授团队与中科院高能物理研究所合作合成了Y、Sc(Y1/NC,Sc1/NC)单原子催化剂,用于常温常压下的催化氢气与氮气合成氨的反应的反应。反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示(*表示稀土单原子催化剂)。下列说法错误的是
A. 相同条件下,两种催化反应的焓变相同
B. 实际生产中将催化剂的尺寸处理成纳米级颗粒不能提高氨气的平衡转化率
C. 使用Sc1/NC单原子催化剂的反应历程中,最大能垒的反应过程可表示为*N2+H→*NNH
D. 升高温度一定可以提高氨气单位时间内的产率
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律,焓变只与反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小,与反应途径无关,催化剂只改变反应历程,不改变反应的焓变,相同条件下,两种催化反应的焓变相同,故A正确;
B.催化剂只能改变反应速率,不能影响化学平衡移动,故实际生产中将催化剂的尺寸处理成纳米级颗粒不能提高氨气的平衡转化率,故B正确;
C.从图中可以看出,使用单原子催化剂的反应历程中,最大能垒的反应过程可表示为,故C正确;
D.从图中可知,合成氨的反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,且温度越高,催化剂吸附更困难,故升高温度不一定可以提高氨气单位时间内的产率,故D错误;
故本题正确答案为D。
13. 铋基催化剂对CO2电化学还原制取HCOOH具有高效的选择性。其反应历程与能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。
下列说法正确的是
A. Bi更有利于CO2的吸附
B. 使用Bi2O3催化剂时,能垒是0.38eV
C. CO2电化学还原制取HCOOH反应的ΔH>0
D. 生成*HCOO-的反应为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,使用催化剂时,相对能量减小的更多,故使用催化剂时更有利于的吸附,A错误;
B.使用催化剂时,最大能垒由(-2.86→-2.54)是,B错误;
C.由图可知生成物的能量低于反应物的能量反应放热,故电化学还原制取反应的ΔH<0,C错误;
D.由图可知生成的反应为,D正确;
故选D。
14. 室温下,向硫酸铜溶液中滴加氨水,溶液中五种含铜微粒存在如下变化和平衡:各种含铜微粒占其总量的摩尔分数与lgc(NH3)的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线V代表Cu2+的变化
B. 当c(NH3)=0.001mol/L时,有
C. 反应Cu2++3NH3⇌的平衡常数K=10-10.5
D. A点c(NH3)=10-2.5mol/L
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,曲线Ⅰ在c(NH3)最小时,含铜微粒摩尔分数最大,说明曲线Ⅰ表示Cu2+,随着c(NH3)升高,c(Cu2+)逐渐减小,[Cu(NH3)]2+的浓度逐渐增大,故曲线Ⅱ是[Cu(NH3)]2+,继续升高c(NH3),[Cu(NH3)]2+浓度逐渐减小,[Cu(NH3)2]2+的浓度逐渐增大,则曲线Ⅲ表示[Cu(NH3)2]2+,以此类推,曲线Ⅳ表示[Cu(NH3)3]2+,曲线V表示[Cu(NH3)4]2+,据以上分析解答。
【详解】A.由分析可知,曲线V代表[Cu(NH3)4]2+的变化,A错误;
B.由题干图形信息可知,当溶液中c(NH3)=0.001mol/L时,lg c(NH3)=−3.0,则有,B错误;
C.根据图可以判断Ⅱ为[Cu(NH3)]2+,曲线Ⅰ、Ⅱ交点即c(Cu2+)=c{[Cu(NH3)]2+},且交点对应c(NH3)=10-4.1mol/L,故K1==104.1,同理K2=103.5,K3=102.9,K4=102.1,故反应Cu2++3NH3=[Cu(NH3)3]2+的平衡常数K==K1×K2×K3=1010.5,C错误;
D.A点时,c{[Cu(NH3)2]2+}=c{[Cu(NH3)4]2+},反应⇌的平衡常数为=K3×K4=102.9×102.1=105,解得c(NH3)=10-2.5mol/L,D正确;
故答案为:D。
二、非选择题(共58分)
15. 钴的氧化物可用作化学工业中的催化剂和染料。利用铜铁钴合金渣制备的酸性电解造液(含大量Co2+及少量的Fe2+、Cu2+、Ca2+、Mg2+、Ni2+杂质)为原料制备CoO的工艺流程如图:
已知:
①电解后电解液中还剩余少量的Cu2+
②酸性条件下,Co3+可将Cl-氧化为Cl2
③常温下,相关物质的Ksp如表所示:
Co(OH)3
Co(OH)2
CaF2
MgF2
1.6×10-44
6.3×10-15
4.0×10-11
9.0×10-11
回答下列问题:
(1)基态钴原子的价电子轨道表示式为_______。
(2)“电解”时,电解装置中_______极析出铜。
(3)“除铜”时,发生反应的离子方程式为_______。
(4)常温下,加入足量NaF可除去Ca2+和Mg2+,当两者完全沉淀时F—浓度至少为_______。
(5)“析钴”的目的除了得到Co(OH)3沉淀外,还有_______。
(6)“沉钴”时,不使用饱和草酸钠溶液的原因是_______。
(7)空气氛围下加热CoC2O4•2H2O[M(CoC2O4•2H2O)=183g/mol]固体样品时,其分解过程分3个阶段,对应温度范围和失重率(失重率=)如表所示:
热分解阶段
i
ii
iii
热分解温度/℃
l50~210
290~320
890~920
失重率/%
19.67
36.43
2.91
第ii阶段生成的固体氧化物仅有一种,该固体氧化物为_______(填化学式)。
【答案】(1) (2)阴
(3)4Cu2++S2O+5H2O=4Cu↓+2SO+10H+
(4)3.0×10—3mol/L
(5)除去杂质Ni2+,提高CoO产品纯度
(6)草酸钠溶液碱性更强,沉钴时会生成Co(OH)2
(7)Co3O4
【解析】
【分析】由题给流程可知,用电解的方法将电解酸性电解造液中的铜离子部分转化为铜除去,向电解后的溶液中加入氯酸钠和碳酸钠的混合溶液经溶液中铁离子转化为黄钠铁矾沉淀,过滤得到黄钠铁矾和滤液;向滤液中加入硫代硫酸钠溶液,将溶液中剩余的铜离子转化为铜,过滤得到铜和滤液;向滤液中加入氟化钠溶液,将溶液中的钙离子、镁离子转化为氟化钙、氟化镁沉淀,过滤得到氟化钙、氟化镁和滤液;向滤液中加入次氯酸钠溶液,将溶液中的亚钴离子氧化为钴离子,加入碳酸钠和氢氧化钠的混合溶液,将溶液中的钴离子和镍离子转化为氢氧化钴、氢氧化镍沉淀,过滤得到氢氧化钴、氢氧化镍;向氢氧化钴、氢氧化镍中加入盐酸,氢氧化钴不溶于盐酸,氢氧化镍溶解转化为镍离子,过滤得到氢氧化钴;向氢氧化钴中加入草酸铵溶液,使氢氧化钴转化为二水草酸亚钴,过滤得到二水草酸亚钴;二水草酸亚钴煅烧转化为氧化亚钴。
【小问1详解】
钴元素的原子序数为27,基态原子的价电子排布式为3d74s2,轨道表示式为,故答案为: ;
【小问2详解】
由电解规律可知,“电解”时,铜离子在电解装置的阴极得到电子发生还原反应生成铜,故答案为:阴极;
【小问3详解】
由分析可知,“除铜”时加入硫代硫酸钠溶液的目的是将溶液中剩余的铜离子转化为铜,反应的离子方程式为4Cu2++S2O+5H2O=4Cu↓+2SO+10H+,故答案为:4Cu2++S2O+5H2O=4Cu↓+2SO+10H+;
【小问4详解】
由溶度积可知,溶液中镁离子完全沉淀,钙离子已经完全沉淀,则钙离子、镁离子完全沉淀时,溶液中氟离子浓度为=3.0×10—3mol/L,故答案为:3.0×10—3mol/L;
【小问5详解】
由分析可知,“析钴”时向氢氧化钴、氢氧化镍中加入盐酸目的是使氢氧化镍溶解转化为镍离子,过滤得到氢氧化钴,从而达到除去镍离子,提高氧化亚钴产品纯度的目的,故答案为:除去杂质Ni2+,提高CoO产品纯度;
【小问6详解】
由分析可知,向氢氧化钴中加入草酸铵溶液的目的是使氢氧化钴转化为二水草酸亚钴,若选用碱性更强的草酸钠溶液,可能使氢氧化钴转化为氢氧化亚钴,可能导致煅烧时氢氧化亚钴转化为氧化钴,而无法制得草酸亚钴,故答案为:草酸钠溶液碱性更强,沉钴时会生成Co(OH)2;
【小问7详解】
设二水草酸亚钴的质量为183g、第ⅱ阶段钻的氧化物为CoOy,由题给信息可得:×100%=(100%—19.67%—36.43%),解得y≈1.33,则氧化物的化学式为Co3O4,故答案为:Co3O4。
16. 易潮解,是一种重要的无机化工品,广泛应用于水处理、印刷电路板制作、染料、催化剂等领域。
(1)的制备
下列装置可用于实验室制备少量无水,则
①仪器A的名称为________。
②仪器的接口顺序为________(装置可重复使用)。
(2)浓度的测定
①把上述制备的配成稀溶液,移取至锥形瓶中,加入________作指示剂,用标准溶液滴定。
②重复滴定三次,平均消耗标准溶液,则________(用含和的代数式表示)。
(3)探究工业盐酸呈黄色的原因
【查阅资料】工业盐酸溶有,固体为棕褐色,为淡紫色,为黄色。
①甲同学观察溶液、________溶液,颜色均为黄色。
【提出猜想】发生了水解反应生成显黄色。
②补充完整方程式:________。
【实验验证】
初步实验:取3支洁净的试管,分别加入溶液,然后按下表开展实验。
序号
操作
现象
1
滴入10滴
溶液黄色褪去,接近无色
2
滴入________
溶液黄色略变浅
3
滴入10滴盐酸
溶液黄色变亮变深
分析讨论:甲同学认为根据实验1现象可知猜想成立,乙同学认为还应开展实验2才能进一步验证。
③请补充完整实验2中操作:________。
进一步探究:根据实验3中的异常现象,进一步查阅资料,溶液中还存在反应:(黄色),。
④请设计实验进一步验证该反应的存在(写出操作和现象):________。
【理论验证】
⑤某工业盐酸中,则该溶液中________。
【实验结论】
⑥工业盐酸呈黄色的原因是________。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②.
(2) ①. 溶液 ②. 或者
(3) ①. 0.005 ②. ③. 10滴蒸馏水 ④. 向溶液加入固体,溶液黄色加深(合理皆可) ⑤. 或 ⑥. 主要是含有
【解析】
【分析】本题是无机物制备类的实验题,由浓盐酸和高锰酸钾制备氯气,首先用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,干燥后,和铁粉反应生成氯化铁,制备无水氯化铁,后面还要连一个除水装置,最后用氢氧化钠处理尾气,以此解题。
【小问1详解】
①由图可知,仪器A的名称为:分液漏斗;
②由分析可知,仪器的接口顺序为:a→f−g−d−e−h−i−d−e−b−c;
【小问2详解】
①三价铁遇到硫氰化钾显示红色,碘化钾和氯化铁反应离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2,则可以加入溶液作指示剂;
②结合2Fe3++2I-=2Fe2++I2可知,;
【小问3详解】
①进行对比实验时,三价铁浓度应该相同,故答案为:0.005;
②结合题意和电荷守恒可知,发生了水解反应生成和氢离子,故答案为:;
③结合表格中信息可知,实验2溶液黄色只是略变浅和实验1对比,可知实验2滴入了10滴蒸馏水;
④根据资料显示三价铁可以和氯离子结合形成黄色的,则可以设计实验为:向溶液加入固体,溶液黄色加深(合理皆可);
⑤,,,则,答案为:或;
⑥工业盐酸显酸性,且其中含有大量的氯离子和溶有,则呈黄色的原因是:主要是含有。
17. 以芳香族化合物A为原料制备某药物中间体G的路线如图:
已知:①同一碳原子上连两个羟基时不稳定,易发生反应:。
②。
③。
请回答下列问题:
(1)G中含氧官能团的名称为_________。
(2)C→D的反应类型是_________。
(3)E的结构简式为_________。
(4)F→G的化学方程式为_________。
(5)H是D的同分异构体,写出一种满足下列条件的H的结构简式_________。
①遇氯化铁溶液发生显色反应;②能发生水解反应;③苯环上只有两个取代基;④核磁共振氢谱显示4组峰,且峰的面积之比为3∶2∶2∶1。
(6)根据上述路线中的相关知识,设计以和乙酸为原料制备的合成路线_________(无机试任选)
【答案】(1)(酚)羟基、酯基
(2)取代反应 (3)
(4) ++H2O
(5)或 (6)
【解析】
【分析】A发生碱性水解,然后再酸化生成B为,B发生取代反应生成C,C和CH3ONa发生取代反应生成D,D和乙酸酐已知②的反应生成E为,E在BBr3催化下转化为F为,F和发生取代反应生成G,据此解答。
【小问1详解】
G中含氧官能团的名称为酚羟基、酯基;
【小问2详解】
C和CH3ONa发生取代反应生成D;
【小问3详解】
根据分析,E的结构简式为;
【小问4详解】
F和发生取代反应生成G,化学方程式为 ++H2O;
【小问5详解】
D为,H是D的同分异构体,满足①遇氯化铁溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②能发生水解反应,说明含酯基;③苯环上只有两个取代基;④核磁共振氢谱显示4组峰,且峰的面积之比为3∶2∶2∶1,则满足条件的同分异构体为或;
【小问6详解】
参考A⟶E的合成路线,以和乙酸为原料制备的合成路线为。
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吉林四中高三年级4月模拟测试
化学试题
一、选择题(每题3分,共42分)
1. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A. 硝酸纤维可用于生产火药
B. 甲壳质可用于生产农用可降解地膜
C. 油脂、糖类、蛋白质均属于高分子化合物
D. 苯甲酸钠可用作食品防腐剂
2. 草酸(HOOC−COOH)与氧化剂作用易被氧化成二氧化碳和水,如HOOC−COOH+NaClO=NaCl+2CO2↑+H2O。下列化学用语错误的是
A. 中子数为20的氯离子:37Cl− B. 水分子的球棍模型:
C. NaClO的电子式: D. 草酸的分子式:H2C2O4
3. 实验室制取氮气的一种方法为。下列有关化学用语表示正确的是
A. 的结构式:
B. 和的球棍模型均为:
C. 离子化合物的电子式为:
D. 的最外层电子排布图为:
4. 已知反应,为阿伏加德罗常数的值,若产生2.24 L(标准状况),下列说法错误的是
A. 生成S的质量为3.2 g B. 该反应转移电子数为
C. 生成中含有孤电子对数目为 D. 生成分子数目为
5. 下列有关和的分子结构与性质说法错误的是
A. 两分子均为形结构 B. 沸点:
C. 中心原子杂化方式相同 D. 氧化性:
6. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
实验操作
现象
结论
A
将Zn与Fe用导线相连,插入稀硫酸酸化的3%NaCl溶液,一段时间后,从Fe电极区取出少量溶液,滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液
无明显现象
Zn可以保护Fe不被腐蚀
B
用玻璃棒蘸取2 mL NH4Fe(SO4)2溶液滴在干燥的广泛pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡比较
试纸呈微红色
发生水解
C
以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液滴定溶液中的
先出现浅黄色沉淀,后出现砖红色沉淀
D
将盐酸酸化的CuCl2溶液加水稀释
溶液黄色变绿色,最终变为蓝色
溶液中减小,增大
A. A B. B C. C D. D
7. 下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是
A. 戊醇和乙醇在水中的溶解度
B. Cl的第一电离能和P的第一电离能
C. H2O分子中的键角和NH3分子中的键角
D. 邻羟基苯甲醛()的沸点和对羟基苯甲醛()的沸点
8. X、Y、Z、M为原子序数依次增大的前四周期元素。X、Y、Z位于同一周期,X的基态原子含有3个能级,且每个能级所含的电子数相同,Y的第一电离能大于Z的第一电离能,M的合金是我国使用最早的合金。下列说法正确的是
A. 基态X原子最高能级的电子云轮廓图为球形
B. 和M原子最外层电子数相同的同周期元素还有3种
C. X与Z形成的化合物为非极性分子
D. Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液常温下可以与M单质反应
9. 冰晶石是工业上冶炼金属铝所需要的助熔剂,制备反应为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中含有的键数目为
B. 室温下溶液中数目为
C. 室温下溶液中氧原子数目为
D. 常温、常压下,2.0g HF中含有的电子数为
10. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述正确的是
A. 元素非金属性强弱的顺序为
B. 简单离子半径关系
C. 简单氢化物稳定性:W<Y
D. 化合物M中各原子不都满足8电子稳定结构
11. 用于配制无机防锈颜料的复合氧化物的晶胞结构如下图a所示,下列说法正确的是
A. 该复合化合物的化学式为
B. 由晶胞结构a可知,与等距离且紧邻的有8个
C. 掺杂取代晶胞a中一个,得到晶胞结构b,的配位数为8
D. 若晶胞a密度为,和的最近距离为a nm,则
12. 北京航空航天大学教授团队与中科院高能物理研究所合作合成了Y、Sc(Y1/NC,Sc1/NC)单原子催化剂,用于常温常压下的催化氢气与氮气合成氨的反应的反应。反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示(*表示稀土单原子催化剂)。下列说法错误的是
A. 相同条件下,两种催化反应的焓变相同
B. 实际生产中将催化剂的尺寸处理成纳米级颗粒不能提高氨气的平衡转化率
C. 使用Sc1/NC单原子催化剂的反应历程中,最大能垒的反应过程可表示为*N2+H→*NNH
D. 升高温度一定可以提高氨气单位时间内的产率
13. 铋基催化剂对CO2电化学还原制取HCOOH具有高效的选择性。其反应历程与能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。
下列说法正确的是
A. Bi更有利于CO2的吸附
B. 使用Bi2O3催化剂时,能垒是0.38eV
C. CO2电化学还原制取HCOOH反应的ΔH>0
D. 生成*HCOO-的反应为
14. 室温下,向硫酸铜溶液中滴加氨水,溶液中五种含铜微粒存在如下变化和平衡:各种含铜微粒占其总量的摩尔分数与lgc(NH3)的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线V代表Cu2+的变化
B. 当c(NH3)=0.001mol/L时,有
C. 反应Cu2++3NH3⇌的平衡常数K=10-10.5
D. A点c(NH3)=10-2.5mol/L
二、非选择题(共58分)
15. 钴的氧化物可用作化学工业中的催化剂和染料。利用铜铁钴合金渣制备的酸性电解造液(含大量Co2+及少量的Fe2+、Cu2+、Ca2+、Mg2+、Ni2+杂质)为原料制备CoO的工艺流程如图:
已知:
①电解后电解液中还剩余少量的Cu2+
②酸性条件下,Co3+可将Cl-氧化为Cl2
③常温下,相关物质的Ksp如表所示:
Co(OH)3
Co(OH)2
CaF2
MgF2
1.6×10-44
6.3×10-15
4.0×10-11
9.0×10-11
回答下列问题:
(1)基态钴原子的价电子轨道表示式为_______。
(2)“电解”时,电解装置中_______极析出铜。
(3)“除铜”时,发生反应的离子方程式为_______。
(4)常温下,加入足量NaF可除去Ca2+和Mg2+,当两者完全沉淀时F—浓度至少为_______。
(5)“析钴”的目的除了得到Co(OH)3沉淀外,还有_______。
(6)“沉钴”时,不使用饱和草酸钠溶液的原因是_______。
(7)空气氛围下加热CoC2O4•2H2O[M(CoC2O4•2H2O)=183g/mol]固体样品时,其分解过程分3个阶段,对应温度范围和失重率(失重率=)如表所示:
热分解阶段
i
ii
iii
热分解温度/℃
l50~210
290~320
890~920
失重率/%
19.67
36.43
2.91
第ii阶段生成的固体氧化物仅有一种,该固体氧化物为_______(填化学式)。
16. 易潮解,是一种重要的无机化工品,广泛应用于水处理、印刷电路板制作、染料、催化剂等领域。
(1)的制备
下列装置可用于实验室制备少量无水,则
①仪器A的名称为________。
②仪器的接口顺序为________(装置可重复使用)。
(2)浓度的测定
①把上述制备的配成稀溶液,移取至锥形瓶中,加入________作指示剂,用标准溶液滴定。
②重复滴定三次,平均消耗标准溶液,则________(用含和的代数式表示)。
(3)探究工业盐酸呈黄色的原因
【查阅资料】工业盐酸溶有,固体为棕褐色,为淡紫色,为黄色。
①甲同学观察溶液、________溶液,颜色均为黄色。
【提出猜想】发生了水解反应生成显黄色。
②补充完整方程式:________。
【实验验证】
初步实验:取3支洁净的试管,分别加入溶液,然后按下表开展实验。
序号
操作
现象
1
滴入10滴
溶液黄色褪去,接近无色
2
滴入________
溶液黄色略变浅
3
滴入10滴盐酸
溶液黄色变亮变深
分析讨论:甲同学认为根据实验1现象可知猜想成立,乙同学认为还应开展实验2才能进一步验证。
③请补充完整实验2中操作:________。
进一步探究:根据实验3中的异常现象,进一步查阅资料,溶液中还存在反应:(黄色),。
④请设计实验进一步验证该反应的存在(写出操作和现象):________。
【理论验证】
⑤某工业盐酸中,则该溶液中________。
【实验结论】
⑥工业盐酸呈黄色的原因是________。
17. 以芳香族化合物A为原料制备某药物中间体G的路线如图:
已知:①同一碳原子上连两个羟基时不稳定,易发生反应:。
②。
③。
请回答下列问题:
(1)G中含氧官能团的名称为_________。
(2)C→D的反应类型是_________。
(3)E的结构简式为_________。
(4)F→G的化学方程式为_________。
(5)H是D的同分异构体,写出一种满足下列条件的H的结构简式_________。
①遇氯化铁溶液发生显色反应;②能发生水解反应;③苯环上只有两个取代基;④核磁共振氢谱显示4组峰,且峰的面积之比为3∶2∶2∶1。
(6)根据上述路线中的相关知识,设计以和乙酸为原料制备的合成路线_________(无机试任选)
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