精品解析:广东省茂名市高州市2026届高三上学期高考诊断性考试化学试题
2026-06-18
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内容正文:
高三化学
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:高考范围。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 S32
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 文物见证历史,化学创造文明。下列选项所涉及材料的主要成分属于蛋白质的是
A.元青花釉里红瓷盖罐
B.犀角雕玉兰花果纹杯
C.三星堆青铜面具
D.中国剪纸
A. A B. B C. C D. D
2. 甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代后的结构如图所示。对该芳香化合物的说法正确的是
A. 分子中含有4个大π键 B. 分子中所有原子可能共平面
C. 易溶于水 D. 一氯代物有5种
3. “新质生产力”的概念中,“新”的核心在于科技创新。下列说法正确的是
A. 光伏电池是以硅为基底的硅太阳能电池,能将光能转化为化学能
B. 开发“可燃冰”作为新能源,有利于实现碳达峰、碳中和
C. 利用合成高级脂肪酸甘油酯,实现无机小分子向有机高分子的转化
D. 长征八号甲运载火箭使用的是液氧煤油发动机,煤油主要通过石油分馏获得
4. 劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
医院用75%的酒精杀菌消毒
乙醇能使蛋白质变性
B
用饱和溶液浸泡重晶石
C
工业合成氨中用铁触媒作催化剂
提高的平衡转化率
D
用新制的检验淀粉水解后的葡萄糖
葡萄糖具有还原性
A. A B. B C. C D. D
5. 下列化学用语或图示正确的是
A. 反-1,2-二氟乙烯的结构式为
B. 甲醛分子的球棍模型为
C. 基态S原子的价层电子轨道表示式为
D. CsCl的电子式为
6. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.定量制备氧气
B.制备并收集氨气
C.制备氢氧化铁胶体
D.制备氯气
A. A B. B C. C D. D
7. 部分含Na或含Al物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是
A. 可存在b→c和e→d的转化 B. b→c一定属于氧化还原反应
C. 工业上通过电解法制备a D. b中一定含有共价键
8. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但甲烷不能
甲基对苯环有活化作用
B
工业上常用电解熔融而不是制备Al
熔点:
C
常温下,将铁片放入浓硝酸中没有明显现象
常温下,Fe与浓硝酸不反应
D
向蔗糖中加适量浓硫酸,蔗糖变黑
浓硫酸具有脱水性
A. A B. B C. C D. D
9. 用如图装置实现乙醇催化氧化制乙醛(夹持装置省略)。下列说法错误的是
A. 装置①、③反应中氧化剂分别为和
B. 两个反应中均有O-H键的断裂
C. 当铜网由黑色变红色时,说明乙醇被氧化
D. 装置④吸收的有机物有2种
10. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 标准状况下,的中子数比的多
B. 3 mol Cu与稀硝酸完全反应,生成NO分子数目为
C. 在的溶液中,数目小于
D. 一定条件下,密闭容器中与足量反应,形成的共价键数目为
11. 物质W常用作漂白剂和氧化剂,其构成元素均为短周期主族元素,W的结构以及各元素原子半径与原子序数的关系如图所示。实验室中常用二硫化碳洗涤残留在试管壁上的N单质。下列说法错误的是
A. 电负性:Z>N>M
B. 第一电离能:Z>Y>M
C. 由Z、M、N三种元素形成的化合物的水溶液一定呈中性
D. 简单离子半径:N>M
12. 苹果醋是现代健康饮品,苹果酸(,用表示,是一种二元弱酸)是这种饮料的主要酸性物质之一,下列说法正确的是
A. 苹果酸分子中含有2个手性碳原子
B. 2 mol液态苹果酸与足量金属钠反应生成
C. 苹果酸溶液中,
D. 室温下,苹果酸溶液加水稀释的过程中,减小
13. 由结构不能推测出对应性质的是
选项
结构
性质
A
的VSEPR模型为平面三角形,分子的空间结构为V形
具有还原性
B
铍和硼的价层电子排布不同
铍的第一电离能大于硼
C
乙醛和葡萄糖均含有醛基
两者均可发生银镜反应
D
钠的卤化物是离子晶体,硅的卤化物是分子晶体
NaF的熔点(995℃)远高于的熔点()
A. A B. B C. C D. D
14. 一种新型的铅锂电池的充、放电过程如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时,向a极方向迁移
B. 充电时,中Mn元素被氧化
C. 放电时,正极反应为
D. 充电时,外电路每转移0.5 mol电子,a极质量减轻24 g
15. 某同学设计如图所示实验探究磷化氢(,其中磷的化合价是﹣3)性质。实验现象:装置A中产生气泡,装置B中溶液颜色不变化,装置C中溶液褪色并产生固体,装置D中产生气泡(该气体遇到空气变为红棕色)并有黑色粉末生成。下列叙述错误的是
A. 装置A中发生了氧化还原反应
B. 根据装置B中现象可知,不与碱反应
C. 根据装置C中现象可知,磷元素的非金属性比溴元素的弱
D. 装置D中还原产物有Ag和NO两种
16. 一种双阴极微生物燃料电池装置如图所示,电解质溶液呈酸性,该装置可以同时进行硝化和反硝化脱氮。下列叙述正确的是
A. 电池工作时,的迁移方向为“缺氧阴极”→“厌氧阳极”和“好氧阴极”→“厌氧阳极”
B. 电池工作时,“缺氧阴极”电极附近的溶液pH减小
C. “好氧阴极”存在反应:
D. “厌氧阳极”区质量减少14.4 g时,该电极输出电子1.2 mol
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 某化学小组为探究卤代烃水解反应与消去反应的规律,进行如下实验。
Ⅰ.探究卤代烃的水解反应与消去反应:
实验ⅰ:向烧瓶A中加入1-溴丁烷和氢氧化钠的水溶液,加热;试管B中溶液褪色。
实验ⅱ:向烧瓶A中加入1-溴丁烷和氢氧化钠的乙醇溶液,加热;试管B中溶液褪色。
实验ⅲ:分别取实验ⅰ和ⅱ反应后的烧瓶A中上层清液于试管中,加硝酸酸化的溶液,均产生黄色沉淀。
(1)烧瓶A中加入碎瓷片的作用是___________。
(2)甲同学认为实验ⅰ中酸性高锰酸钾溶液褪色,因此发生了消去反应,其理由是___________。乙同学认为反应体系中的物质___________(填结构简式)挥发进入试管B中也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,否定了甲同学的结论。
Ⅱ.在上述实验ⅱ的体系中同时检出水解产物与消去产物。进一步查阅文献资料,获知:
a.与官能团相连的碳称为α碳,与α碳相连的碳原子称为β碳
b.β碳上的氢活性越高,消去反应的速率越大
c.β碳数目越多,取代反应的竞争越小,消去反应的竞争越大
文献数据:
表1.两种卤代烃在强碱的乙醇溶液中取代产物与消去产物的含量
卤代烃
取代产物/%
消去产物/%
5
95
90
10
表2.两种卤代烷烃在有、无强碱的乙醇溶液中取代产物与消去产物的含量
卤代烷烃
强碱的醇溶液
取代产物/%
消去产物/%
97
3
21
79
81
19
7
93
(3)由以上研究得到结论:
①不同的卤代烃在相同条件下的取代产物与消去产物的含量不同。表1中、两者β碳上的氢活性较高的是___________(填“前者”或“后者”)。
②强碱的存在有利于消去反应的发生,消去反应中常采用乙醇钠盐作为强碱性试剂。用离子方程式解释乙醇钠的水溶液显碱性的原因:___________。
③消去产物的含量与卤代烷烃自身的结构有关。相同条件下,的消去产物比的消去产物的含量高,原因是___________。
④卤代烃的取代反应与消去反应是共存与竞争的关系,反应受β碳上的氢活性和___________因素的影响。
18. 湿法炼锌工业废水中主要阳离子有、、、。废水除铊的工艺流程如图所示。
已知:①能够在pH为0~14的范围内以离子态稳定存在,不易与形成沉淀。
②易与废水中的有机物分子形成稳定的配合物,为了简便,通常用表示。
③部分物质的如下:
物质
ZnS
④排放标准:Tl的含量低于
(1)已知“氧化”步骤中用到,Mn元素基态原子的价层电子的轨道表示式为___________。被还原为,该反应的离子方程式为___________,该步骤中氧化不完全。
(2)“预中和”步骤,加至溶液的pH约为7,可减少“硫化”步骤中的使用量,还能减少___________(填名称)气体污染物的生成。
(3)“硫化”步骤的主要目的是除去___________(填离子符号)。
(4)“中和”步骤根据计算,若使溶液中的含量低于排放标准,溶液的pH应大于___________。
(5)加入的目的是除去前面加入的,防止影响___________。
(6)“离子交换”步骤中可用普鲁士蓝(摩尔质量为)中的与残余铊离子进行离子交换,进一步实现废水中铊的去除。普鲁士蓝晶胞的如图所示[未标出,其占据四个互不相邻的小立方体(晶胞的部分)的体心]。若该晶体的密度为,则和的最短距离为___________pm(设为阿伏加德罗常数的值)。
19. 减少等温室气体排放是应对全球气候变化的核心任务,将应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。
(1)工业上通过使用不同的新型催化剂,实现二氧化碳加氢合成二甲醚()。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
则反应的___________。
(2)一定条件下,的反应历程如图1所示。该反应的决速步由第___________(填“1”或“2”)步反应决定,理由是___________。
(3)向2 L恒容密闭容器中充入和,在一定条件下,仅发生(1)中反应Ⅰ;在甲、乙两种不同催化剂的作用下,反应时间均为t min时,测得甲醇的物质的量分数随温度的变化如图2所示。
①相同温度下,催化效果:催化剂乙___________催化剂甲(填“>”“<”或“=”)。下,甲醇的平均反应速率为___________。
②和下,平衡常数:大于,理由是___________。
③下,反应开始时容器中的总压为,该温度下反应的平衡常数___________(只列出计算式,不必化简,气体分压=气体总压×气体的物质的量分数)。
(4)一定条件下,将和投入1 L恒容密闭容器中发生反应:。下图是部分物质的浓度随时间的变化曲线。请在图中补全随时间的变化曲线___________。
20. 并环化合物Z具有抗病毒、抗菌等生物活性,其合成路线如下:
已知:ⅰ.;
ⅱ.;
(1)A→B所需化学试剂是___________(填名称)。
(2)E→F的反应类型为___________。G中官能团的名称是___________。
(3)反应B→C的化学方程式为___________。
(4)下列说法正确的有___________(填标号)。
A. 在G→X过程中,有 键断裂和形成以及 键形成
B. 在E、F、G分子中,采取杂化的碳原子数与采取杂化的碳原子数之比均为7:1
C. D存在分子内氢键,但不存在手性碳原子
D. B是硝基苯的同系物;反应Y→Z的原子利用率为100%
(5)F的酸性比E小,其原因是___________。
(6)芳香族化合物M是X的同分异构体,符合下列条件的M的结构简式为___________。
a.能与溶液反应
b.核磁共振氢谱有3组峰,峰面积比为2:2:1
(7)Y→Z的反应过程如图所示。
已知中间产物1含有三个六元环,中间产物2为,中间产物3为。中间产物1的结构简式为___________。
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高三化学
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:高考范围。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 S32
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 文物见证历史,化学创造文明。下列选项所涉及材料的主要成分属于蛋白质的是
A.元青花釉里红瓷盖罐
B.犀角雕玉兰花果纹杯
C.三星堆青铜面具
D.中国剪纸
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.元青花釉里红瓷盖罐是陶瓷,陶瓷的主要成分是硅酸盐,A不符合题意;
B.犀角雕玉兰花果纹杯的主要成分是蛋白质,B符合题意;
C.青铜为铜锡合金,三星堆青铜面具的主要成分属于金属材料,C不符合题意;
D.纸的主要成分是纤维素,D不符合题意;
故选B。
2. 甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代后的结构如图所示。对该芳香化合物的说法正确的是
A. 分子中含有4个大π键 B. 分子中所有原子可能共平面
C. 易溶于水 D. 一氯代物有5种
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子中有4个苯环,1个苯环上有1个大π键,故分子中含有4个大π键,A正确;
B.甲烷分子为正四面体形结构,正四面体顶点上的4个氢原子全部被苯基取代后的结构仍然是正四面体形,故分子中所有原子不可能共平面,B错误;
C.烃都难溶于水,四苯基甲烷属于烃,也难溶于水,C错误;
D.四苯基甲烷分子中只有3种处于不同化学环境的氢原子,其一氯代物只有3种,D错误;
故选A。
3. “新质生产力”的概念中,“新”的核心在于科技创新。下列说法正确的是
A. 光伏电池是以硅为基底的硅太阳能电池,能将光能转化为化学能
B. 开发“可燃冰”作为新能源,有利于实现碳达峰、碳中和
C. 利用合成高级脂肪酸甘油酯,实现无机小分子向有机高分子的转化
D. 长征八号甲运载火箭使用的是液氧煤油发动机,煤油主要通过石油分馏获得
【答案】D
【解析】
【详解】A.硅太阳能电池能将光能转化为电能,A错误;
B.可燃冰是甲烷水合物,燃烧会产生,虽然比传统化石燃料清洁,但仍会增加碳排放,不利于碳中和,B错误;
C.高级脂肪酸甘油酯属于油脂,其相对分子质量较小,不属于有机高分子,C错误;
D.煤油主要通过石油分馏获得,D正确;
故选D。
4. 劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
医院用75%的酒精杀菌消毒
乙醇能使蛋白质变性
B
用饱和溶液浸泡重晶石
C
工业合成氨中用铁触媒作催化剂
提高的平衡转化率
D
用新制的检验淀粉水解后的葡萄糖
葡萄糖具有还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇能使蛋白质变性,75%的酒精可用来杀菌消毒,A正确;
B.饱和溶液提供高浓度的,使得溶液中和的离子积,导致溶液中的沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动,从而使得的沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动,促使溶解,转化为沉淀,B正确;
C.催化剂铁触媒可以加快反应速率,但不能改变化学平衡,因此不能提高的平衡转化率,C错误;
D.新制的与葡萄糖在碱性条件下反应生成,Cu元素被还原,说明葡萄糖具有还原性,D正确;
故答案选C。
5. 下列化学用语或图示正确的是
A. 反-1,2-二氟乙烯的结构式为
B. 甲醛分子的球棍模型为
C. 基态S原子的价层电子轨道表示式为
D. CsCl的电子式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.顺式结构中,两个相同的原子或基团位于双键的同一侧;而反式结构中,两个相同的原子或基团分别位于双键的两侧,所以 为顺-1,2-二氟乙烯,A错误;
B.甲醛分子的价层电子对数为个,空间构型为平面三角形,选项中球棍模型中原子大小、连接方式、空间构型与实际结构相符,B正确;
C.基态S原子的价层电子排布式为,轨道表示式为,选项的轨道表示式违反了洪特规则,C错误;
D.氯化铯为离子化合物,电子式为,D错误;
故答案为B。
6. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.定量制备氧气
B.制备并收集氨气
C.制备氢氧化铁胶体
D.制备氯气
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.过氧化钠粉末会透过带孔隔板掉入试管底部,不能使反应随时停止,无法定量制备氧气,A错误;
B.碱石灰溶于水放热,促进浓氨水分解生成氨气,氨气的密度比空气小,用向下排气法收集,试管口放置棉花,可减少气体对流,但是导管应伸入到靠近试管底部,B错误;
C.将饱和氯化铁溶液滴入沸水中,能制备氢氧化铁胶体,C正确;
D.电解饱和食盐水制备氯气,阳极应使用惰性电极,而不能使用活泼电极(铁电极),D错误;
故选C。
7. 部分含Na或含Al物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是
A. 可存在b→c和e→d的转化 B. b→c一定属于氧化还原反应
C. 工业上通过电解法制备a D. b中一定含有共价键
【答案】C
【解析】
【分析】由图中化合价信息可知,对于含钠物质,a、b、c对应物质分别为:Na、或、NaOH;对于含铝物质,a、e、d对应Al、、。
【详解】A.无法直接转化为,e→d的转化无法实现,A错误;
B.与反应生成NaOH和,该反应为氧化还原反应,与反应生成NaOH属于非氧化还原反应,B错误;
C.工业上通过电解法制备钠单质和铝单质,C正确;
D.b可以是或,中不含有共价键,D错误;
故选C。
8. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但甲烷不能
甲基对苯环有活化作用
B
工业上常用电解熔融而不是制备Al
熔点:
C
常温下,将铁片放入浓硝酸中没有明显现象
常温下,Fe与浓硝酸不反应
D
向蔗糖中加适量浓硫酸,蔗糖变黑
浓硫酸具有脱水性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲苯能被酸性高锰酸钾氧化、甲烷不能,原因是苯环对甲基有活化作用,而非甲基对苯环有活化作用,故陈述Ⅰ正确,陈述Ⅱ错误,A错误;
B.工业上不电解熔融制的根本原因是是共价化合物,熔融状态不导电,与熔点高低无因果关系,B错误;
C.常温下铁片放入浓硝酸无明显现象,是因为遇浓硝酸发生钝化,发生了化学反应,生成致密氧化膜,阻止反应继续进行,故陈述Ⅰ正确,陈述Ⅱ错误,C错误;
D.浓硫酸使蔗糖脱水炭化变黑,说明浓硫酸具有脱水性,陈述Ⅰ和Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系,D正确;
故选D。
9. 用如图装置实现乙醇催化氧化制乙醛(夹持装置省略)。下列说法错误的是
A. 装置①、③反应中氧化剂分别为和
B. 两个反应中均有O-H键的断裂
C. 当铜网由黑色变红色时,说明乙醇被氧化
D. 装置④吸收的有机物有2种
【答案】A
【解析】
【分析】装置①中制备氧气,装置②中热水浴使乙醇挥发,装置③中乙醇发生催化氧化生成乙醛,装置④吸收乙醛和未参加反应的乙醇。
【详解】A.装置①中双氧水分解为水和氧气,是催化剂,双氧水既是氧化剂又是还原剂;装置③中氧气和乙醇反应生成乙醛和水,反应中氧气是氧化剂,金属铜是催化剂,A错误;
B.装置①中双氧水分解为水和氧气,双氧水中的O-H键、O-O键断裂生成水和氧气,装置③中氧气和乙醇反应生成乙醛和水,乙醇中O-H键、C-H键断裂生成乙醛,B正确;
C.当铜网由黑色变红色时,氧化铜被乙醇还原为铜,乙醇被氧化为乙醛,发生的反应为,C正确;
D.乙醛、乙醇均易溶于水,采用倒置的漏斗可充分吸收生成的乙醛和未参加反应的乙醇,并可防倒吸,吸收的有机物有2种,D正确;
故选A。
10. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 标准状况下,的中子数比的多
B. 3 mol Cu与稀硝酸完全反应,生成NO分子数目为
C. 在的溶液中,数目小于
D. 一定条件下,密闭容器中与足量反应,形成的共价键数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.的中子数为20,的中子数为18,每个分子含有2个Cl原子,标准状况下,22.4 L(即1 mol)的中子数比22.4 L(即1 mol)的多,A正确;
B.Cu与稀硝酸反应的化学方程式为,3 mol Cu与稀硝酸完全反应,生成NO分子数目为,B正确;
C.在水中会水解,溶液中数目小于,C正确;
D.一定条件下,密闭容器中与足量发生的反应是可逆反应,生成的小于2 mol,故形成的N—H共价键数目小于,D错误;
故选D。
11. 物质W常用作漂白剂和氧化剂,其构成元素均为短周期主族元素,W的结构以及各元素原子半径与原子序数的关系如图所示。实验室中常用二硫化碳洗涤残留在试管壁上的N单质。下列说法错误的是
A. 电负性:Z>N>M
B. 第一电离能:Z>Y>M
C. 由Z、M、N三种元素形成的化合物的水溶液一定呈中性
D. 简单离子半径:N>M
【答案】C
【解析】
【分析】实验室中常用二硫化碳洗涤残留在试管壁上的N单质,N为S元素;W常用作漂白剂和氧化剂,则含有O-O键,由各元素原子半径与原子序数的关系图可知,原子序数:X<Y<Z<M<N,原子半径,M>N>Y>Z>X。X能形成1个共价键,X是H元素; Y形成4个共价键,Y为C元素,M形成+1价阳离子,M为Na元素,Z形成两个共价键,并且介于C和Na之间,则Z为O元素。
【详解】元素非金属性越强,电负性越大,所以电负性:O>S>Na,故A正确;
Na是金属元素,Na第一电离能最小,同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,所以第一电离能:O>C>Na,故B正确;
由O、Na、S三种元素形成的化合物可以是、等,的水溶液呈中性,的水溶液均呈碱性,故C错误;
电子层数越多,离子半径越大,简单离子半径,故D正确;
选C。
12. 苹果醋是现代健康饮品,苹果酸(,用表示,是一种二元弱酸)是这种饮料的主要酸性物质之一,下列说法正确的是
A. 苹果酸分子中含有2个手性碳原子
B. 2 mol液态苹果酸与足量金属钠反应生成
C. 苹果酸溶液中,
D. 室温下,苹果酸溶液加水稀释的过程中,减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,苹果酸分子中含有1个手性碳原子,A错误;
B.羟基和羧基都能和金属钠反应,故2 mol液态苹果酸与足量金属钠反应生成,B正确;
C.根据溶液电荷守恒可知,苹果酸溶液中,,C错误;
D.,,苹果酸溶液加水稀释的过程中,在增大,但在减小,增大,D错误;
故答案选B。
13. 由结构不能推测出对应性质的是
选项
结构
性质
A
的VSEPR模型为平面三角形,分子的空间结构为V形
具有还原性
B
铍和硼的价层电子排布不同
铍的第一电离能大于硼
C
乙醛和葡萄糖均含有醛基
两者均可发生银镜反应
D
钠的卤化物是离子晶体,硅的卤化物是分子晶体
NaF的熔点(995℃)远高于的熔点()
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.的还原性是因为中的硫元素处于中间价态价,与的结构没有关系,结构与性质没有对应关系,A符合题意;
B.铍的价层电子排布式为,2s轨道上的电子排布处于全充满状态,比较稳定,铍的第一电离能较高;硼的价层电子排布式为,2p轨道上的电子相对容易失去,硼的第一电离能相对较低;结构与性质具有对应关系,B不符合题意;
C.乙醛和葡萄糖均含有醛基,醛基具有还原性,能和银氨溶液发生银镜反应,结构与性质具有对应关系,C不符合题意;
D.离子晶体的熔点远高于分子晶体的熔点,是离子晶体,是分子晶体,所以的熔点远高于的熔点,结构与性质具有对应关系,D不符合题意。
故答案选A。
14. 一种新型的铅锂电池的充、放电过程如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时,向a极方向迁移
B. 充电时,中Mn元素被氧化
C. 放电时,正极反应为
D. 充电时,外电路每转移0.5 mol电子,a极质量减轻24 g
【答案】C
【解析】
【分析】由铅锂电池的充、放电示意图可知,电解质为溶液。放电时,向b极移动,则b极为正极,a极为负极,充电时,a极为阴极,b极为阳极,据此分析。
【详解】A.放电时,阴离子向负极迁移,a极为负极,向a极方向迁移,A正确;
B.充电时,b极为阳极,转化为,Mn元素化合价升高,中Mn元素被氧化,B正确;
C.放电时,b极为正极,发生正极反应,电极反应为,C错误;
D.充电时,a极为阴极,电极反应为,生成的进入电解质溶液中,外电路每转移0.5 mol电子,a极质量减轻24 g,D正确;
故选C。
15. 某同学设计如图所示实验探究磷化氢(,其中磷的化合价是﹣3)性质。实验现象:装置A中产生气泡,装置B中溶液颜色不变化,装置C中溶液褪色并产生固体,装置D中产生气泡(该气体遇到空气变为红棕色)并有黑色粉末生成。下列叙述错误的是
A. 装置A中发生了氧化还原反应
B. 根据装置B中现象可知,不与碱反应
C. 根据装置C中现象可知,磷元素的非金属性比溴元素的弱
D. 装置D中还原产物有Ag和NO两种
【答案】A
【解析】
【详解】A.装置A中制取气体,发生的反应为,该反应为复分解反应,属于非氧化还原反应,A错误;
B.装置B中含酚酞的NaOH溶液颜色不变,说明通入后没有消耗NaOH,没有发生反应,可得出不与碱反应,B正确;
C.装置C中溶液褪色并产生固体,说明溴与发生置换反应生成固体磷:,说明溴单质的氧化性比P的强,则磷元素的非金属性比溴元素的弱,C正确;
D.装置D中产生气泡并有黑色粉末生成,说明与硝酸银发生氧化还原反应:,黑色粉末为Ag,气泡为NO,还原产物为Ag、NO两种,D正确。
故选A。
16. 一种双阴极微生物燃料电池装置如图所示,电解质溶液呈酸性,该装置可以同时进行硝化和反硝化脱氮。下列叙述正确的是
A. 电池工作时,的迁移方向为“缺氧阴极”→“厌氧阳极”和“好氧阴极”→“厌氧阳极”
B. 电池工作时,“缺氧阴极”电极附近的溶液pH减小
C. “好氧阴极”存在反应:
D. “厌氧阳极”区质量减少14.4 g时,该电极输出电子1.2 mol
【答案】D
【解析】
【分析】“厌氧阳极”(即该燃料电池的负极)上,失去电子生成和,电极反应式为;“缺氧阴极”(即该燃料电池的正极之一)上,得到电子生成,再得到电子生成,电极反应式分别为、,“好氧阴极”(即该燃料电池的正极之二)上,得到电子生成,电极反应式为,同时还能氧化生成,还可以被氧化为,离子方程式分别为、。
【详解】A.燃料电池中,阳离子由负极移向正极,电池工作时,“厌氧阳极”产生的通过质子交换膜向“缺氧阴极”和“好氧阴极”迁移,A错误;
B.由分析可知,电池工作时,“缺氧阴极”上消耗的多于从“厌氧阳极”迁移过来的,且反应生成水,则减小,“缺氧阴极”电极附近的溶液pH增大,B错误;
C.由题干可知,电解质溶液呈酸性,且被氧化为正确方程式为,C错误;
D.“厌氧阳极”的电极反应式为,参与反应消耗,输出24 mol电子,“厌氧阳极”区质量减少,故“厌氧阳极”区质量减少14.4 g时,该电极输出电子1.2 mol,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 某化学小组为探究卤代烃水解反应与消去反应的规律,进行如下实验。
Ⅰ.探究卤代烃的水解反应与消去反应:
实验ⅰ:向烧瓶A中加入1-溴丁烷和氢氧化钠的水溶液,加热;试管B中溶液褪色。
实验ⅱ:向烧瓶A中加入1-溴丁烷和氢氧化钠的乙醇溶液,加热;试管B中溶液褪色。
实验ⅲ:分别取实验ⅰ和ⅱ反应后的烧瓶A中上层清液于试管中,加硝酸酸化的溶液,均产生黄色沉淀。
(1)烧瓶A中加入碎瓷片的作用是___________。
(2)甲同学认为实验ⅰ中酸性高锰酸钾溶液褪色,因此发生了消去反应,其理由是___________。乙同学认为反应体系中的物质___________(填结构简式)挥发进入试管B中也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,否定了甲同学的结论。
Ⅱ.在上述实验ⅱ的体系中同时检出水解产物与消去产物。进一步查阅文献资料,获知:
a.与官能团相连的碳称为α碳,与α碳相连的碳原子称为β碳
b.β碳上的氢活性越高,消去反应的速率越大
c.β碳数目越多,取代反应的竞争越小,消去反应的竞争越大
文献数据:
表1.两种卤代烃在强碱的乙醇溶液中取代产物与消去产物的含量
卤代烃
取代产物/%
消去产物/%
5
95
90
10
表2.两种卤代烷烃在有、无强碱的乙醇溶液中取代产物与消去产物的含量
卤代烷烃
强碱的醇溶液
取代产物/%
消去产物/%
97
3
21
79
81
19
7
93
(3)由以上研究得到结论:
①不同的卤代烃在相同条件下的取代产物与消去产物的含量不同。表1中、两者β碳上的氢活性较高的是___________(填“前者”或“后者”)。
②强碱的存在有利于消去反应的发生,消去反应中常采用乙醇钠盐作为强碱性试剂。用离子方程式解释乙醇钠的水溶液显碱性的原因:___________。
③消去产物的含量与卤代烷烃自身的结构有关。相同条件下,的消去产物比的消去产物的含量高,原因是___________。
④卤代烃的取代反应与消去反应是共存与竞争的关系,反应受β碳上的氢活性和___________因素的影响。
【答案】(1)防止暴沸
(2) ①. 1-丁烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色(或其他正确答案) ②.
(3) ①. 前者 ②. ③. 中β碳数目比的多,则发生消去反应的竞争增大,的消去产物的含量升高 ④. β碳数目
【解析】
【分析】实验i是1-溴丁烷的水解反应,实验ii是1-溴丁烷的消去反应,本题考查卤代烃的取代和消去反应,通过实验可以发现反应时溶剂不同对反应的产物是有很大影响的,所以要注意反应时的条件的不同,另外当反应的溶剂为乙醇时还要注意,乙醇对反应产物检验的干扰。
【小问1详解】
加热液体混合物时,碎瓷片可以提供气化中心,防止液体暴沸。
【小问2详解】
甲认为只有消去反应生成的烯烃能使酸性高锰酸钾褪色,因此他认为褪色说明发生了消去反应;实际上1-溴丁烷水解生成的1-丁醇易挥发,也能被酸性高锰酸钾氧化,使溶液褪色,因此可以否定甲的结论。
【小问3详解】
①根据题给规律,碳上氢活性越高,消去产物越多;表1中前者消去产物占比95%远高于后者的10%,因此前者碳上氢活性更高。
②乙醇钠是强碱弱酸盐,乙氧基离子在水溶液中发生水解,结合水电离的生成乙醇,使溶液中浓度大于,溶液显碱性,离子方程式为:。
③根据题给信息c:碳数目越多,消去反应的竞争越大;有3个碳,只有2个碳,中β碳数目比的多,则发生消去反应的竞争增大,的消去产物的含量升高。
④结合题中信息,反应除了受碳上氢活性影响,还受卤代烃自身碳数目的影响,二者共同影响取代和消去的竞争。
18. 湿法炼锌工业废水中主要阳离子有、、、。废水除铊的工艺流程如图所示。
已知:①能够在pH为0~14的范围内以离子态稳定存在,不易与形成沉淀。
②易与废水中的有机物分子形成稳定的配合物,为了简便,通常用表示。
③部分物质的如下:
物质
ZnS
④排放标准:Tl的含量低于
(1)已知“氧化”步骤中用到,Mn元素基态原子的价层电子的轨道表示式为___________。被还原为,该反应的离子方程式为___________,该步骤中氧化不完全。
(2)“预中和”步骤,加至溶液的pH约为7,可减少“硫化”步骤中的使用量,还能减少___________(填名称)气体污染物的生成。
(3)“硫化”步骤的主要目的是除去___________(填离子符号)。
(4)“中和”步骤根据计算,若使溶液中的含量低于排放标准,溶液的pH应大于___________。
(5)加入的目的是除去前面加入的,防止影响___________。
(6)“离子交换”步骤中可用普鲁士蓝(摩尔质量为)中的与残余铊离子进行离子交换,进一步实现废水中铊的去除。普鲁士蓝晶胞的如图所示[未标出,其占据四个互不相邻的小立方体(晶胞的部分)的体心]。若该晶体的密度为,则和的最短距离为___________pm(设为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1) ①. ②.
(2)硫化氢 (3)、
(4)2 (5)“离子交换”时除去铊离子
(6)
【解析】
【分析】根据题意,废水经过高锰酸钾氧化后,部分被氧化为,加入氢氧化钙进行预中和,中和废水中所含调节溶液pH,为下一步硫化做准备;加入硫化钠后,和生成ZnS沉淀和沉淀,继续加入氢氧化钙,使和沉淀完全,然后过滤,在滤液中加入碳酸钠,使钙离子转化成碳酸钙沉淀,再过滤,滤液经过离子交换进一步除去溶液中残余的铊离子,得到达标水。
【小问1详解】
Mn元素是25号元素,基态Mn原子的价层电子排布式为3d54s2,轨道表示式为。被还原为,被氧化为,根据得失电子守恒、电荷守恒配平该反应的离子方程式为。
【小问2详解】
因为溶液中含有,能与硫化步骤中加入的反应生成有毒气体,所以要加至溶液的pH约为7;
【小问3详解】
根据表格数据,“硫化”步骤生成ZnS、沉淀,则“硫化”主要目的是除去、。
【小问4详解】
根据,的排放标准为,则,
,所以溶液的。
【小问5详解】
加入的目的是除去前面加入的,防止影响“离子交换”时除去铊离子;
【小问6详解】
设每个小立方体(晶胞的)的边长为x pm,平均每个小立方体中、、、的数目分别为、、3、,根据已知条件晶体的密度为,的摩尔质量为,晶体的密度 ,解得。和的最短距离为面对角线 。
19. 减少等温室气体排放是应对全球气候变化的核心任务,将应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。
(1)工业上通过使用不同的新型催化剂,实现二氧化碳加氢合成二甲醚()。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
则反应的___________。
(2)一定条件下,的反应历程如图1所示。该反应的决速步由第___________(填“1”或“2”)步反应决定,理由是___________。
(3)向2 L恒容密闭容器中充入和,在一定条件下,仅发生(1)中反应Ⅰ;在甲、乙两种不同催化剂的作用下,反应时间均为t min时,测得甲醇的物质的量分数随温度的变化如图2所示。
①相同温度下,催化效果:催化剂乙___________催化剂甲(填“>”“<”或“=”)。下,甲醇的平均反应速率为___________。
②和下,平衡常数:大于,理由是___________。
③下,反应开始时容器中的总压为,该温度下反应的平衡常数___________(只列出计算式,不必化简,气体分压=气体总压×气体的物质的量分数)。
(4)一定条件下,将和投入1 L恒容密闭容器中发生反应:。下图是部分物质的浓度随时间的变化曲线。请在图中补全随时间的变化曲线___________。
【答案】(1)﹣122.54
(2) ①. 1 ②. 第1步反应的活化能大于第2步反应的活化能,活化能越大,反应速率越慢,化学反应的决速步是由反应速率慢的一步所决定的
(3) ①. < ②. ③. 反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小;因为小于,则平衡常数:大于 ④. (或其他正确答案)
(4)
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可得反应Ⅰ×2+反应Ⅱ=目标方程,则;
【小问2详解】
总反应的决速步由活化能最大的一步决定,从反应历程可知,第1步的活化能大于第2步,反应速率更慢,因此总反应由第1步决定;
【小问3详解】
①在前,相同温度下,甲醇的物质的量分数:催化剂乙<催化剂甲,则相同温度下,催化效果:催化剂乙<催化剂甲;
设t min内甲醇的变化量为x mol,列出三段式如下:
甲醇的物质的量分数 ,解得 ,甲醇的平均反应速率;
②反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,因为小于,则平衡常数:大于;
③设甲醇的变化量为x mol,列出三段式如下:
甲醇的物质的量分数 ,解得,平衡时混合气体的总物质的量为 ,反应前混合气体的总物质的量为4 mol,因为,所以,解得 ,平衡时,、、 、 的物质的量分数分别为0.15、0.45、0.20、0.20,在下,反应的平衡常数;
【小问4详解】
容器体积为,初始,平衡时生成物浓度为,故,平衡时,因此曲线从 开始下降, 后在处水平。
20. 并环化合物Z具有抗病毒、抗菌等生物活性,其合成路线如下:
已知:ⅰ.;
ⅱ.;
(1)A→B所需化学试剂是___________(填名称)。
(2)E→F的反应类型为___________。G中官能团的名称是___________。
(3)反应B→C的化学方程式为___________。
(4)下列说法正确的有___________(填标号)。
A. 在G→X过程中,有 键断裂和形成以及 键形成
B. 在E、F、G分子中,采取杂化的碳原子数与采取杂化的碳原子数之比均为7:1
C. D存在分子内氢键,但不存在手性碳原子
D. B是硝基苯的同系物;反应Y→Z的原子利用率为100%
(5)F的酸性比E小,其原因是___________。
(6)芳香族化合物M是X的同分异构体,符合下列条件的M的结构简式为___________。
a.能与溶液反应
b.核磁共振氢谱有3组峰,峰面积比为2:2:1
(7)Y→Z的反应过程如图所示。
已知中间产物1含有三个六元环,中间产物2为,中间产物3为。中间产物1的结构简式为___________。
【答案】(1)浓硝酸、浓硫酸
(2) ①. 还原反应 ②. 酰胺基
(3) (4)ABC
(5)硝基为吸电子基团,使羧基上羟基的极性增强,酸性增强;氨基为推电子基团,使羧基上羟基的极性减弱,酸性减弱
(6) (7)
【解析】
【分析】由流程图可知,A与浓硝酸在浓硫酸加热条件下发生取代反应生成B,B与在加热条件下发生取代反应生成C,C水解生成D,D在催化剂作用下生成E,E在条件下发生还原反应生成F,F发生取代反应形成环状结构G,G与在催化剂作用下发生氧化反应生成X,X与反应生成Y,结合题目中已知i可知,与先发生加成反应,生成中间产物1,再发生消去反应生成中间产物2,中间产物2再发生已知信息ii的反应生成中间产物3,最后中间产物3失水生成Z,据此分析解题;
【小问1详解】
A的结构简式为,B的结构简式为,A→B为在苯环上发生硝化反应,故所需试剂是浓硝酸和浓硫酸;
【小问2详解】
由分析可知,E在条件下发生还原反应生成F;由G的结构可知,G中的官能团为酰胺基;
【小问3详解】
由分析可知,B与在加热条件下发生取代反应生成C,化学方程式为;
【小问4详解】
A.是被催化氧化生成羰基,过程中会断裂之间的键,同时形成的键和键,存在键断裂、键形成以及键形成,A正确;
B.E、F、G分子中,苯环、羰基碳均为杂化共7个,饱和烷基上的碳为杂化共1个,二者数目之比为7:1,B正确;
C.D分子内同时存在硝基与羟基,空间距离近,能形成分子内氢键;分子中饱和碳原子连接两个H原子,不存在连4种不同基团的手性碳原子,C正确;
D.B含硝基、烷基和苯环,属于硝基苯的同系物;的反应生成小分子,原子没有全部进入目标产物Z,原子利用率达不到100%,D错误;
选ABC;
【小问5详解】
由题,E的结构简式为,F的结构简式为,由于硝基为吸电子基团,使羧基上羟基的极性增强,酸性强,氨基为推电子基团,使羧基上羟基的极性减弱,酸性减弱,导致F的酸性比E小;
【小问6详解】
由题干X的结构简式可知,X的分子式为,不饱和度为7,芳香族化合物M是X的同分异构体,符合下列条件a.能与反应即分子含有羧基,b.核磁共振氢谱有3组峰,峰面积比为2:2:1即分子为对称分子,则M的结构简式为;
【小问7详解】
Y到Z反应过程,结合题目中已知i可知,与先发生加成反应,生成中间产物1,再发生消去反应生成中间产物2,中间产物2再发生已知信息ii的反应生成中间产物3,最后中间产物3失水生成Z。
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