内容正文:
高三化学学科练习
考生须知:
1.本试题卷共7页,满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题卷。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Cu-64
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分。)
1. 下列物质中属于能与水反应的酸性氧化物的是
A. CO B. NO2 C. D. SO2
【答案】D
【解析】
【详解】A.属于不成盐氧化物,无法与碱反应只生成盐和水,不属于酸性氧化物,也不能与水反应,A错误;
B.与碱反应时发生氧化还原反应,生成硝酸盐、亚硝酸盐和水,不符合酸性氧化物的定义,不属于酸性氧化物,B错误;
C.可与碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物,但难溶于水,不能与水发生反应,C错误;
D.可与碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物,且能与水反应生成亚硫酸,D正确;
故选D。
2. 下列关于 的说法正确的是
A. 水溶液显酸性
B. 实验室常通过蒸发溶液制备
C. 在空气中加热分解可得纯净的
D. 铁元素位于周期表的第4周期第VIIIB族
【答案】A
【解析】
【详解】A.属于强酸弱碱盐,发生水解反应,使溶液中浓度大于浓度,水溶液显酸性,A正确;
B.具有较强还原性,蒸发过程中易被空气中的氧化为,且蒸发操作易导致结晶水失去,实验室需通过冷却热饱和溶液的方法制备,B错误;
C.在空气中加热时,会被氧化,分解产物中含有三价铁的化合物,无法得到纯净的,C错误;
D.铁元素位于周期表第4周期第VIII族,元素周期表中不存在VIIIB族的分类,D错误;
故选A。
3. 下列化学用语表示正确的是
A. Ga原子的核外电子排布简化式:
B. 新戊烷的系统命名:2,2-甲基丙烷
C. 离子的VSEPR模型名称:四面体形
D. 芒硝的化学式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.Ga为31号元素,核外电子排布简化式应为,A错误;
B.新戊烷的最长碳链含三个碳原子,2号碳原子上连有2个甲基,系统命名应为2,2-二甲基丙烷,B错误;
C.中心S原子的孤电子对数为,价层电子对数为 ,因此VSEPR模型为四面体形,C正确;
D.芒硝是十水合硫酸钠,化学式为,是硝酸钠的化学式,D错误;
故选C。
4. 下列说法不正确的是
A. DNA形成双螺旋链,原因是碱基之间形成了特殊的化学键
B. 高铁酸钠可作净水时的杀菌消毒剂,原因是高铁酸根具有强氧化性
C. 对硝基苯酚的比苯酚的小,原因是硝基为吸电子基团,使O—H极性增强
D. 臭氧在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度,原因是臭氧分子的极性很弱
【答案】A
【解析】
【详解】A.DNA双螺旋链中碱基之间的相互作用为氢键,氢键属于分子间作用力,不属于化学键,A错误;
B.高铁酸钠中铁为+6价,具有强氧化性,能有效灭杀水中的细菌和病毒,可用作净水时的杀菌消毒剂,B正确;
C.硝基是吸电子基团,会降低苯环电子云密度,使对硝基苯酚中O—H键极性增强,更易电离出氢离子,酸性强于苯酚,故更小,C正确;
D.臭氧为弱极性分子,四氯化碳为非极性溶剂,水为强极性溶剂,根据相似相溶原理,臭氧在四氯化碳中的溶解度更大,D正确;
故答案选A。
5. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.验证乙炔的还原性
B.实验室制取溴苯
C.比较和与酸反应快慢
D.比较元素的非金属性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.电石和饱和食盐水反应制备乙炔,电石中含硫化钙杂质,制得的乙炔中混有还原性杂质 , 也可以使酸性高锰酸钾褪色,会干扰乙炔还原性的验证;溶液可以除去 ,排除干扰后,酸性溶液褪色即可证明乙炔具有还原性,该装置能达到实验目的,A正确;
B.苯制取溴苯的反应,需要苯和液溴在溴化铁催化下发生取代反应,浓溴水浓度不足,不能发生该反应,该实验装置不能达到实验目的,B错误;
C.相同温度下,碳酸钠溶解度远大于碳酸氢钠,饱和溶液和饱和溶液的浓度不同,没有控制变量,无法比较二者与酸反应的快慢,不能达到实验目的,C错误;
D.比较元素非金属性,需要利用最高价氧化物对应水化物的酸性判断,不是元素的最高价含氧酸,无法证明非金属性:,该实验不能达到目的,D错误;
故选A。
6. 乙醇能与酸性重铬酸钾溶液反应。下列说法不正确的是
A. 乙醇先被氧化为乙醛,再被氧化为乙酸
B. 反应后溶液呈绿色
C. 还原性:
D. 当生成乙酸时,转移电子
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醇具有还原性,可被强氧化剂酸性重铬酸钾分步氧化,先被氧化为乙醛,再进一步被氧化为乙酸,A正确;
B.酸性重铬酸钾中的为橙色,反应后元素从+6价被还原为+3价的,在水溶液中呈绿色,因此反应后溶液呈绿色,B正确;
C.氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物,该反应中是还原剂,是还原产物,因此还原性,C正确;
D.乙醇中C元素平均化合价为-2价,乙酸中C元素平均化合价为0价,1 mol乙醇被氧化为1 mol乙酸时,C元素总共升高4价,转移4 mol电子,D错误;
故答案选D。
7. 恒温恒容密闭容器中,发生反应,下列说法正确的是
A. 可以和 反应生成磷酸酯
B. 分子中存在键
C. 在水中最多能与反应
D. 及时分离出,平衡正向移动,正反应速率增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.POCl3属于磷酰氯,可与甲醇发生取代反应,氯原子被-OCH3取代生成磷酸三甲酯(属于磷酸酯)和氯化氢,A正确;
B.POCl3中P为sp3杂化,P原子与一个O、三个Cl形成4个 键(其中P=O含一个 键、一个键),这些σ键由P的sp3杂化轨道与其他原子的p轨道重叠形成,不存在p-p σ键,B错误;
C.POCl3水解反应为,1 mol POCl3水解生成1 mol H3PO4和3 mol HCl,完全中和共消耗6 mol NaOH,C错误;
D.恒温恒容下分离出POCl3(g),平衡正向移动,但瞬间反应物浓度不变,正反应速率不变,随后反应物浓度减小,正反应速率降低,不会增大,D错误;
8. 下列方程式正确的是
A. 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸混合:
B. 四氧化三铁与稀硫酸反应:
C. 碳酸镁与稀盐酸反应:
D. 乙胺在水中的电离:
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫代硫酸钠与稀硫酸反应时硫酸根不参与反应,正确反应为,A错误;
B.四氧化三铁可表示为,与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、硫酸铁和水,给出的离子方程式电荷、元素均守恒,B正确;
C.碳酸镁是难溶电解质,离子方程式中不能拆写为,需保留化学式,正确反应为:,C错误;
D.乙胺是弱碱,在水中部分电离,电离方程式应使用可逆符号,不能用等号,正确方程式:,D错误;
故选B。
9. 以为原料制备化合物的合成路线如图所示。
下列说法正确的是
A. 的分子式为 B. Y可与溶液发生显色反应
C. 用酸性溶液可鉴别和 D. 的另一种产物显酸性
【答案】D
【解析】
【详解】A.数出X中碳原子数为10,X的分子式为,A错误;
B.显色反应要求存在酚羟基(羟基直接连苯环),Y中的羟基属于醇羟基(羟基连在侧链亚甲基上,不直接连苯环),因此不能发生显色反应,B错误;
C.Y中含有碳碳双键,Z中含有碳碳双键,二者都能被酸性氧化,都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法鉴别,C错误;
D.Y→Z是取代反应:Y的 中羟基被Cl取代得到Z的,另一种产物为对甲苯磺酸,分子含磺酸基,显酸性,D正确;
故选D。
10. 下列说法不正确的是
A. 用坩埚钳直接夹取高温炉中灼热坩埚
B. 为防止漏液,需在活塞处涂凡士林,如图所示应涂ac处
C. 萃取时,加入少量的萃取剂后要充分振荡、放气、静置
D. 分馏时,温度计水银球的位置过低,收集的馏分中含有沸点低的杂质
【答案】A
【解析】
【详解】A.夹取高温炉中灼热的坩埚时,必须先预热坩埚钳,若直接夹取,骤冷会导致高温坩埚炸裂,同时也易引发烫伤事故,A错误;
B.涂凡士林防漏时,需涂在活塞两端磨口处(对应图中位置),不能涂在活塞孔附近避免堵塞,操作正确,B正确;
C.萃取操作的规范为加入萃取剂后,充分振荡使溶质充分转移到萃取剂中,之后打开旋塞放气平衡分液漏斗内部压强,最后静置等待分层,C正确;
D.分馏时蒸馏烧瓶内越靠下位置温度越高,若温度计水银球位置过低,水银球测得温度高于支管口处实际蒸气温度,当温度计显示达到目标温度时,支管口实际温度更低,因此收集的馏分中会混入沸点更低的杂质,D正确;
故选A。
11. 短周期元素在元素周期表的位置如表所示,其中元素的基态原子有两个未成对电子,则下列说法正确的是
X
Y
Z
W
Q
A. Y和Q形成的二元化合物都不能用于自来水消毒
B. 由X与W组成的某种物质能溶解单质W
C. Z单质保存在煤油中
D. X有多种同素异形体,它们的熔沸点都很高
【答案】B
【解析】
【分析】元素的基态原子有两个未成对电子,结合X在周期表中的位置可知,故X为C(),Y为O,Z为P,W为S,Q为Cl,据此分析。
【详解】A.Y为O、Q为Cl,二者形成的是常见的自来水消毒剂,A错误;
B.X为C、W为S,二者形成的(二硫化碳)可溶解单质S,B正确;
C.Z为P,白磷需保存在水中,红磷密封干燥保存即可,无需保存在煤油中,C错误;
D.X为C,其同素异形体中的属于分子晶体,熔沸点较低,并非所有同素异形体熔沸点都很高,D错误;
故选B。
12. 乙烯与溴单质发生加成反应的反应机理如图所示。下列有关叙述不正确的是
A. 乙烯发生加成反应后碳元素的化合价升高了
B. 乙烯发生加成反应后碳原子的杂化方式由变成了
C. 将丙烯通入溴水中,理论上有和生成
D. 将乙烯分别通入等浓度的溴的溶液和溴水中,反应速率前者快
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯中碳元素化合价为,加成产物1,2−二溴乙烷中碳元素化合价为 ,碳元素化合价确实升高,A正确;
B.乙烯中碳原子形成碳碳双键,杂化方式为,加成反应后碳原子全部为单键,杂化方式变为,B正确;
C.丙烯是不对称烯烃,通入溴水后,第一步生成环溴离子中间体,溴水中的和水分子都可以作为亲核试剂进攻双键的两个不同碳原子,因此可以得到和两种产物,C正确;
D.该反应第一步需要在环境诱导下极化为,极性溶剂更有利于极化。水是极性溶剂,是非极性溶剂,因此溴水的反应速率比等浓度的溴的溶液快,D错误;
故选D。
13. 下图甲是处理废水中的氯乙烯()的微生物电池装置,图乙是同时利用此装置在铁上镀铜。下列说法不正确的是
A. 该电池工作时可能需要对其进行散热处理
B. M极的电极反应为:
C. 理论上 极消耗氯乙烯,则 电极减少
D. 乙中的溶液换成铜氨溶液可使镀层更光亮
【答案】C
【解析】
【分析】甲为微生物原电池,氯乙烯在M极发生氧化反应,因此M是负极,氯乙烯中C元素的平均化合价为-1,一分子氯乙烯被氧化为二氧化碳时失去10个电子,电极方程式为:,N是正极,电极方程式为:;乙为铁上镀铜,镀层金属Cu作阳极(接电源正极),待镀铁件作阴极(接电源负极)。
【详解】A.原电池工作过程中伴随能量变化,部分化学能转化为热能,可能导致温度升高影响微生物活性,因此工作时需要散热处理,A正确;
B.M极氯乙烯失电子被氧化为,配平后电极反应为:,电荷、原子均守恒,B正确;
C.1 mol氯乙烯反应转移10 mol电子,因此0.1 mol氯乙烯反应转移1 mol电子;Cu电极为阳极,发生反应;,转移1 mol电子时,溶解Cu的物质的量为0.5 mol,质量为,即Cu电极减少32 g,不是6.4 g,C错误;
D.铜氨溶液中以络合离子形式存在,游离浓度低,Cu沉积速率慢,能得到更均匀光亮的镀层,D正确;
故选C。
14. 下列说法正确的是
A. 0.02mol/L的盐酸稀释105倍后,所得溶液中
B. 常温下,向氨水中加入稀硫酸至溶液呈中性,此时浓度为,则为
C. 常温下,纯水的电离度约为
D. 常温下,pH=2的溶液中加入某浓度的盐酸,减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.0.02mol/L盐酸稀释倍后,若忽略水电离,,但此时溶液酸性极弱,水的电离不可忽略,水本身会电离产生,因此所得溶液总,A正确;
B.溶液呈中性时,根据电荷守恒,可得,因此,B错误;
C.常温下1 L水的物质的量约为,水电离产生的,即1 L水中有水电离,电离度,C错误;
D.酸的电离常数只与温度有关,常温下是定值,不会改变,D错误;
故选A。
15. 时,Mg2+与不同 的溶液混合。
已知:①
②溶液中平衡时物质的量分数
③
下列说法不正确的是
A. 平衡常数的数量级为10-4
B. 当溶液中Mg2+为且溶液的时,则有沉淀生成
C. 当溶液中Mg2+为且溶液的时,溶液中存在:
D. 调节溶液的 可实现与的相互转化
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应的平衡常数,数量级为,A不符合题意;
B.pH=11时 ,离子积,有沉淀生成,B不符合题意;
C.pH=9时,c(H+)=10-9mol/L,平衡时物质的量分数,代入计算可得物质的量分数约为0.045, ,离子积,有沉淀生成,部分含碳微粒进入沉淀,因此溶液中 ,C符合题意;
D.pH较高时OH-浓度大,易生成,pH较低时OH-浓度小,若浓度足够可生成,调节pH可实现二者相互转化,D不符合题意;
答案选C。
16. 实验室通过水杨酸与乙酸酐反应制备乙酰水杨酸(阿司匹林的有效成分)的原理如下:
已知:在生成乙酰水杨酸的同时,水杨酸分子间会发生酯化反应而生成聚合酯难溶物。
制备过程如下:
步骤I:三颈烧瓶中先后加入一定量的水杨酸和乙酸酐,摇匀后滴入少许浓硫酸,装上球形冷凝管置于水浴中,加热至反应结束。
步骤II.在不断搅拌下将反应后的混合物倒入冷水中,析出固体,过滤。
步骤III.所得固体粗品中加入饱和碳酸氢钠溶液,过滤。
步骤IV。再经“一系列操作”,用蒸馏水洗涤、干燥得到乙酰水杨酸晶体。
下列说法正确的是
A. 步骤I中浓硫酸的作用是作催化剂和吸水剂
B. 步骤II中过滤所得固体中只有乙酰水杨酸
C. 步骤III中当无气泡产生时,说明反应完全
D. 步骤IV中的“一系列操作”为:蒸发结晶,趁热过滤
【答案】C
【解析】
【详解】A.该主反应为水杨酸与乙酸酐反应生成乙酰水杨酸和乙酸,反应本身没有水生成,浓硫酸仅作催化剂,不作吸水剂,A错误;
B.已知水杨酸分子间会发生酯化反应生成难溶的聚合酯,因此步骤II析出的固体中除乙酰水杨酸外,还含有副产物聚合酯等杂质,B错误;
C.乙酰水杨酸含有羧基,可与饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体,而副产物聚合酯不与碳酸氢钠反应,也不溶于碳酸氢钠溶液,因此当无气泡产生时,说明乙酰水杨酸已经完全反应溶解,C正确;
D.乙酰水杨酸受热易分解,且溶解度随温度降低明显减小,步骤IV得到乙酰水杨酸钠溶液后,需要酸化、冷却结晶过滤得到晶体,不能用蒸发结晶(蒸发结晶加热过程会导致乙酰水杨酸分解),D错误;
故选C。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. 铁、铜及其化合物在日常生活中用途广泛。请回答:
(1)中所有非金属元素的电负性由大到小的顺序为___________。
(2)常温下是一种易挥发的液态配合物,该物质的晶体类型为___________晶体,形成该配合物时提供孤电子对的原子是___________。
(3)将 和氨水混合后再通入氧气,溶液变成深蓝色,该反应的离子方程式为___________。
(4)晶体铁有如下两种常见的晶体结构。这两种结构中的铁原子的配位数分别为___________,两种晶体的密度的比值为___________。
(5)根据下面表格的信息,从离子核外电子排布特点的角度,推测的水溶液是否有颜色并说明理由:___________。
表
离子
颜色
浅绿色
蓝色
无色
无色
紫红色
(6)设计实验检验血红蛋白中含有铁元素,写出简要的实验方案:___________。
【答案】(1)O>N>S>H
(2) ①. 分子晶体 ②. C或碳
(3)
(4) ①. 8、12 ②.
(5)有 的轨道有电子且未填满
(6)取少量样品,在坩埚中充分灼烧成灰,再取出用稀硫酸溶解,最后加入KSCN溶液。若溶液变红,则血红蛋白中含有铁元素
【解析】
【小问1详解】
中的非金属元素有:H、N、O、S,同周期从左到右,电负性增大,同主族从上到下,电负性减小,电负性由大到小的顺序为:O>N>S>H。
【小问2详解】
常温下是液态、易挥发,说明微粒间作用力弱,属于分子晶体;CO 作为配体时,虽然O、C原子上有一对孤电子对,且C的电负性较小,电子更容易给出,所以是C原子提供孤电子对与Fe形成配位键。
【小问3详解】
和氨水混合后再通入氧气,溶液变成深蓝色,说明生成了,则该反应的离子方程式为。
【小问4详解】
根据图形,α-Fe为体心立方,则其配位数为8,所含Fe原子个数=,γ-Fe为面心立方,则其配位数为12,所含Fe原子个数=;设原子半径为r,则α-Fe的体对角线=4r=,则晶胞边长,γ-Fe的面对角线=4r=,则晶胞边长,根据,则。
【小问5详解】
Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,故Cu2+的外围电子排布式为3d9,Zn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10,d轨道上有10个电子,Zn2+无色,Sc3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,其d轨道上有0电子,处于全空,没有颜色,Ni2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8,3d轨道上有电子且未填满,所以为有色离子。
【小问6详解】
血红蛋白中存在,可以将其转化为,再用KSCN溶液鉴定,具体方法为:取少量样品,在坩埚中充分灼烧成灰,再取出用稀硫酸溶解,最后加入KSCN溶液。若溶液变红,则血红蛋白中含有铁元素。
18. 常温常压下肼()是一种易溶于水的无色油状液体,具有强还原性,在工业生产中应用非常广泛。回答下列问题
(1)N2H4的电子式为___________。N2H4与过量的硫酸反应,生成的酸式盐的化学式为___________。
(2)废水中的可以用还原,该反应的离子方程式为___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A. 结合能力比弱
B. 分子间存在氢键
C. 分子中各个共价键的极性向量和不等于零
D. 将溶液缓慢加入强碱性的次氯酸盐溶液中,制
(4)在标准压强时,由最稳定的单质合成某物质的反应焓变叫作该物质的标准摩尔生成焓,用(单位:)表示。有关物质的如图所示。能否写出燃烧热的热化学方程式?说明理由:___________。
(5)催化氧化的产物与温度相关,反应如下:
(i)
(ii)
某温度下,向恒容密闭容器中充入和,发生上述两个反应,平衡时为1.3mol,此时的转化率为60%,计算该温度下反应(i)的平衡常数___________(保留两位小数)。
该条件下,产物在单位时间内的产率随温度变化的关系如下图。后,的产率下降的原因可能是___________。
(6)若催化氧化时只发生,则在下图中画出随热力学温度 的变化趋势图:___________。
【答案】(1) ①. ②.
(2) (3)ABC
(4)燃烧热需要生成液态水,缺少生成液态水的生成焓
(5) ①. 0.35 ②. 温度升高,催化剂失活或反应(ii)平衡逆向移动或发生了其他的反应
(6)
【解析】
【小问1详解】
肼()分子中,两个氮原子之间形成单键,每个氮原子分别与两个氢原子成键,需注意氮原子最外层有5个电子,成键后每个氮原子上还保留有一对孤对电子,肼作为二元弱碱,完全质子化后带2个单位正电荷(),在过量硫酸环境中,阴离子主要是,生成的“酸式盐”化学式应为,故答案为:;;
【小问2详解】
作还原剂被氧化为,作氧化剂被还原为 ,离子方程式 ;
【小问3详解】
A.结合第一个后带正电,对第二个产生排斥,故其结合质子能力弱于,A正确;
B.分子中含有N-H键且氮原子电负性大,分子间能形成氢键,B正确;
C.分子空间结构不对称,正负电荷中心不重合,属于极性分子,键的极性向量和不为零,C正确;
D.次氯酸盐具有强氧化性,会将尿素或肼氧化,而非发生复分解反应制备水合肼,D错误;
故选ABC;
【小问4详解】
燃烧热定义要求产物为稳定氧化物,标准状态下 为液态,图中缺少的标准摩尔生成焓数据,不能写燃烧热的热化学方程式,故答案为:燃烧热需要生成液态水,缺少生成液态水的生成焓;
【小问5详解】
①根据题意,设反应(i)中的浓度变化为,反应(ii)中为,由转化率与氧气消耗量列方程①(消耗的总量) ②(消耗的总量) ,解得,计算平衡浓度:,,,,代入 表达式计算:;
②高温下催化剂失活;高温促进副反应,导致NO产率下降;
【小问6详解】
对于反应 ,该反应为放热反应(),且反应后气体分子数增多(熵增,),根据吉布斯自由能公式,则,所以,随温度 升高而减小,且在任意温度下(反应自发),因此, 图像是一条从纵轴负半轴( 时,)出发,斜率为负的直线,且始终位于 的区域,具体图像为:
19. 可用于制备电子陶瓷和三元锂电池,常以存在。某学习小组用下列装置和废弃固体(含)制备并测定其纯度。回答下列问题:
(1)制备
①装置A中加入的物质X可提供气化中心,该物质可以是___________(填一种物质的名称)。
②装置连接的顺序为:___________。
___________→___________→D→___________→___________。
③下列关于该实验的说法正确的是___________。
A.尾气处理时,欲使NOx均转化为,需打开活塞K,向试剂瓶中通入足量空气或
B.将直接加热可得
C.装置中的温度越高越好
D.装置C的作用是防倒吸
④实验结束后,向装置D所得混合液中加入___________(填物质的化学式),调节溶液的pH,充分反应后,过滤,将滤液___________,过滤、洗涤、再在特定条件下处理得到产品。
(2)测定产品的纯度:准确称量产品,配成产品溶液。取标准溶液于洁净的锥形瓶中,用所配产品溶液进行滴定(滴定过程中有黑色固体物质生成),达到滴定终点时消耗产品溶液17.90mL。
①产品溶液盛放在___________滴定管中(选填“酸式”或“碱式”)。
②产品中的质量分数为___________ (用含 的代数式表示)。
【答案】(1) ①. 碎瓷片或沸石 ②. E→C,C→B ③. AD ④. 足量的或或 ⑤. 蒸发浓缩、冷却结晶
(2) ①. 酸式 ②.
【解析】
【小问1详解】
①加热液体时,加入沸石/碎瓷片可以提供气化中心,防止暴沸。
②实验原理:A中加热产生水蒸气,进入E中,推动E中和浓硫酸反应生成的气体流出;E出来的气体先经过C(安全瓶,防倒吸),再进入D中,和Mn反应生成;D反应后,再连接一个C(防倒吸,防止尾气处理装置中溶液倒吸进入D),最后连接B进行尾气处理,故连接顺序为。
③A.中NO不能直接和 反应,通入足量空气可将NO完全氧化,最终全部转化为,A正确;
B.直接加热,会水解、硝酸锰分解,最终得到锰的氧化物,得不到,B错误;
C.E温度过高,会导致硝酸大量分解,产率降低,C错误;
D.装置C为安全瓶,作用是防倒吸,D正确;
故选AD。
④ 调节pH除去过量的酸,需要加入不引入新杂质的Mn的化合物,可选择或或;得到溶液后,通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等一系列步骤得到产品。
【小问2详解】
①水解溶液呈弱酸性,因此用酸式滴定管盛放。
②滴定时发生归中反应:,可得关系:;,则17.90mL产品溶液中; 100mL产品溶液中总,摩尔质量,因此总质量: , 质量分数为。
20. 化合物I是一种可用于轻型帕金森综合征的治疗的药物,其合成路线如下(部分流程及反应条件已省略)。
已知:①R-MgX+
②
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称是___________。
(2)B的结构简式为___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A. C与足量加成后的产物分子中有3个手性碳原子
B. I能发生消去反应、氧化反应、加聚反应
C. G中的苯基显正电性且其能与加成
D. 检验F中的溴元素所需的试剂为稀和溶液
(4)H放入足量的水中的化学方程式为___________。
(5)能使溶液显色的C的同分异构体有___________种,其中氢核磁共振氢谱显示4组峰的结构简式为___________(任写一种)。
(6)设计利用、 为原料合成的合成路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)___________。
【答案】(1)碳碳双键、羰基
(2) (3)B
(4)+H2O→+Mg(OH)Br↓(生成和也可)
(5) ①. 22 ②.
(6)
【解析】
【小问1详解】
观察A的结构式可知,A中官能团的名称是碳碳双键、羰基。
【小问2详解】
已知反应②为环加成反应,需要共轭二烯作为双烯体,B的分子式C5H6其饱和度为3,结合C的结构式,使用逆推法可推断B为环戊二烯,其结构简式为。
【小问3详解】
C与足量加成后的产物是五元环并六元环稠合双环结构,两个环共用一条碳边(2 个共用碳),两个稠环共用的2个桥头碳:每个碳同时连2个不同碳环片段、烷基、H,4个基团完全不同,是手性碳;六元环上与羰基加氢生成的-CHOH-相连的碳、环上另外2个取代碳,均满足 4 种不同基团;因此加氢后手性碳原子数量为5个,A 错误;
I分子含醇羟基、芳香环、与羟基直接相连的碳原子的邻位碳存在氢原子,满足醇的消去反应条件;醇羟基可被酸性高锰酸钾等氧化剂氧化;分子内含碳碳双键可发生加聚反应,B正确;
G为苯基溴化镁,C-Mg键电子偏向苯环碳原子,苯基带负电,作为亲核试剂进攻CO2,选项“苯基显正电性”描述相反,C 错误;
F为溴苯,溴原子以共价键结合,无法直接电离出溴离子,完整检验流程应为NaOH水溶液加热水解后,稀硝酸酸化再滴加AgNO3,仅稀HNO3、AgNO3无明显现象,不能检验溴元素,D错误;
因此答案选B。
【小问4详解】
依据已知信息①,中间体-OMgBr发生水解,-OMgBr基团替换为醇羟基-OH,副产物为Mg(OH)Br沉淀;水充足时,也可生成Mg(OH)2、MgBr2,因此化学反应方程式为+H2O→+Mg(OH)Br↓(生成和也可)。
【小问5详解】
C是由A和B发生加成反应得到的,C的分子式为C9H12O,不饱和度为4,由已知条件“能使FeCl3溶液显色”说明分子中必须含有酚羟基直接连在苯环上,一个苯环本身的不饱和度刚好是4,这意味着分子中除了一个苯环外,侧链全部是饱和的烷基,没有双键或三键。
情况一:苯环上有2个取代基(-OH和-C3H7)
烷基异构:丙基有 2 种结构:正丙基和异丙基,对于每一种丙基,它与酚羟基在苯环上的相对位置都有邻位、间位、对位3种,本情况总数:2 (烷基种类)3 (位置) =6种。
情况二:苯环上有3个取代基(-OH、-CH3、- C2H5)
先固定两个基团,再插入第三个基团。①当 -OH和-CH3处于邻位时,苯环上剩余4个空位,这4个空位的化学环境各不相同,所以插入-C2H5有4种;②当-OH和-CH3处于间位时,苯环上剩余4个空位,化学环境也各不相同,插入-C2H5有4种;③当-OH和-CH3处于对位时,苯环上剩余4个空位,由于对称性,等效空位有2个,插入-C2H5有2种;本情况总数为10种。
情况三:苯环上有4个取代基(-OH和3个-CH3)
三甲苯有3种同分异构体:①连三甲苯(1,2,3-三甲苯):苯环上有2种不同环境的氢原子,被-OH取代后有2种;②偏三甲苯(1,2,4-三甲苯):苯环上有3种不同环境的氢原子,被-OH取代后有3种;③均三甲苯(1,3,5-三甲苯):苯环上有1种环境的氢原子,被-OH取代后有 1 种;本情况总数为6种。
将三种情况相加:6 (情况一) + 10(情况二) + 6 (情况三) = 22种。
核磁氢谱峰组数=分子中等效氢种类;4 组峰代表分子高度对称,故其结构简式可为(符合要求即可)。
【小问6详解】
步骤1:乙醇制备CH3CH2MgBr:CH3CH2OH与HBr、浓硫酸加热发生取代反应生成溴乙烷;溴乙烷在无水乙醚、Mg 作用下生成CH3CH2MgBr;
步骤2:乙醇氧化、羟醛缩合生成共轭烯醛:乙醇催化氧化生成乙醛,乙醛在催化剂、加热条件下发生羟醛缩合,生成CH3CH=CHCHO;
步骤 3:环加成构建六元环醛:1,3-丁二烯与共轭烯醛加热发生环加成反应,得到甲基环己烯醛;
步骤 4:通过环加成反应、酸性水解得到目标醇:环醛与CH3CH2MgBr加成,酸性条件下水解,羰基转化为仲醇羟基,得到最终目标产物。
因此其合成路线图为。
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高三化学学科练习
考生须知:
1.本试题卷共7页,满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题卷。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Cu-64
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分。)
1. 下列物质中属于能与水反应的酸性氧化物的是
A. CO B. NO2 C. D. SO2
2. 下列关于 的说法正确的是
A. 水溶液显酸性
B. 实验室常通过蒸发溶液制备
C. 在空气中加热分解可得纯净的
D. 铁元素位于周期表的第4周期第VIIIB族
3. 下列化学用语表示正确的是
A. Ga原子的核外电子排布简化式:
B. 新戊烷的系统命名:2,2-甲基丙烷
C. 离子的VSEPR模型名称:四面体形
D. 芒硝的化学式:
4. 下列说法不正确的是
A. DNA形成双螺旋链,原因是碱基之间形成了特殊的化学键
B. 高铁酸钠可作净水时的杀菌消毒剂,原因是高铁酸根具有强氧化性
C. 对硝基苯酚的比苯酚的小,原因是硝基为吸电子基团,使O—H极性增强
D. 臭氧在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度,原因是臭氧分子的极性很弱
5. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.验证乙炔的还原性
B.实验室制取溴苯
C.比较和与酸反应快慢
D.比较元素的非金属性
A. A B. B C. C D. D
6. 乙醇能与酸性重铬酸钾溶液反应。下列说法不正确的是
A. 乙醇先被氧化为乙醛,再被氧化为乙酸
B. 反应后溶液呈绿色
C. 还原性:
D. 当生成乙酸时,转移电子
7. 恒温恒容密闭容器中,发生反应,下列说法正确的是
A. 可以和 反应生成磷酸酯
B. 分子中存在键
C. 在水中最多能与反应
D. 及时分离出,平衡正向移动,正反应速率增大
8. 下列方程式正确的是
A. 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸混合:
B. 四氧化三铁与稀硫酸反应:
C. 碳酸镁与稀盐酸反应:
D. 乙胺在水中的电离:
9. 以为原料制备化合物的合成路线如图所示。
下列说法正确的是
A. 的分子式为 B. Y可与溶液发生显色反应
C. 用酸性溶液可鉴别和 D. 的另一种产物显酸性
10. 下列说法不正确的是
A. 用坩埚钳直接夹取高温炉中灼热坩埚
B. 为防止漏液,需在活塞处涂凡士林,如图所示应涂ac处
C. 萃取时,加入少量的萃取剂后要充分振荡、放气、静置
D. 分馏时,温度计水银球的位置过低,收集的馏分中含有沸点低的杂质
11. 短周期元素在元素周期表的位置如表所示,其中元素的基态原子有两个未成对电子,则下列说法正确的是
X
Y
Z
W
Q
A. Y和Q形成的二元化合物都不能用于自来水消毒
B. 由X与W组成的某种物质能溶解单质W
C. Z单质保存在煤油中
D. X有多种同素异形体,它们的熔沸点都很高
12. 乙烯与溴单质发生加成反应的反应机理如图所示。下列有关叙述不正确的是
A. 乙烯发生加成反应后碳元素的化合价升高了
B. 乙烯发生加成反应后碳原子的杂化方式由变成了
C. 将丙烯通入溴水中,理论上有和生成
D. 将乙烯分别通入等浓度的溴的溶液和溴水中,反应速率前者快
13. 下图甲是处理废水中的氯乙烯()的微生物电池装置,图乙是同时利用此装置在铁上镀铜。下列说法不正确的是
A. 该电池工作时可能需要对其进行散热处理
B. M极的电极反应为:
C. 理论上 极消耗氯乙烯,则 电极减少
D. 乙中的溶液换成铜氨溶液可使镀层更光亮
14. 下列说法正确的是
A. 0.02mol/L的盐酸稀释105倍后,所得溶液中
B. 常温下,向氨水中加入稀硫酸至溶液呈中性,此时浓度为,则为
C. 常温下,纯水的电离度约为
D. 常温下,pH=2的溶液中加入某浓度的盐酸,减小
15. 时,Mg2+与不同 的溶液混合。
已知:①
②溶液中平衡时物质的量分数
③
下列说法不正确的是
A. 平衡常数的数量级为10-4
B. 当溶液中Mg2+为且溶液的时,则有沉淀生成
C. 当溶液中Mg2+为且溶液的时,溶液中存在:
D. 调节溶液的 可实现与的相互转化
16. 实验室通过水杨酸与乙酸酐反应制备乙酰水杨酸(阿司匹林的有效成分)的原理如下:
已知:在生成乙酰水杨酸的同时,水杨酸分子间会发生酯化反应而生成聚合酯难溶物。
制备过程如下:
步骤I:三颈烧瓶中先后加入一定量的水杨酸和乙酸酐,摇匀后滴入少许浓硫酸,装上球形冷凝管置于水浴中,加热至反应结束。
步骤II.在不断搅拌下将反应后的混合物倒入冷水中,析出固体,过滤。
步骤III.所得固体粗品中加入饱和碳酸氢钠溶液,过滤。
步骤IV。再经“一系列操作”,用蒸馏水洗涤、干燥得到乙酰水杨酸晶体。
下列说法正确的是
A. 步骤I中浓硫酸的作用是作催化剂和吸水剂
B. 步骤II中过滤所得固体中只有乙酰水杨酸
C. 步骤III中当无气泡产生时,说明反应完全
D. 步骤IV中的“一系列操作”为:蒸发结晶,趁热过滤
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. 铁、铜及其化合物在日常生活中用途广泛。请回答:
(1)中所有非金属元素的电负性由大到小的顺序为___________。
(2)常温下是一种易挥发的液态配合物,该物质的晶体类型为___________晶体,形成该配合物时提供孤电子对的原子是___________。
(3)将 和氨水混合后再通入氧气,溶液变成深蓝色,该反应的离子方程式为___________。
(4)晶体铁有如下两种常见的晶体结构。这两种结构中的铁原子的配位数分别为___________,两种晶体的密度的比值为___________。
(5)根据下面表格的信息,从离子核外电子排布特点的角度,推测的水溶液是否有颜色并说明理由:___________。
表
离子
颜色
浅绿色
蓝色
无色
无色
紫红色
(6)设计实验检验血红蛋白中含有铁元素,写出简要的实验方案:___________。
18. 常温常压下肼()是一种易溶于水的无色油状液体,具有强还原性,在工业生产中应用非常广泛。回答下列问题
(1)N2H4的电子式为___________。N2H4与过量的硫酸反应,生成的酸式盐的化学式为___________。
(2)废水中的可以用还原,该反应的离子方程式为___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A. 结合能力比弱
B. 分子间存在氢键
C. 分子中各个共价键的极性向量和不等于零
D. 将溶液缓慢加入强碱性的次氯酸盐溶液中,制
(4)在标准压强时,由最稳定的单质合成某物质的反应焓变叫作该物质的标准摩尔生成焓,用(单位:)表示。有关物质的如图所示。能否写出燃烧热的热化学方程式?说明理由:___________。
(5)催化氧化的产物与温度相关,反应如下:
(i)
(ii)
某温度下,向恒容密闭容器中充入和,发生上述两个反应,平衡时为1.3mol,此时的转化率为60%,计算该温度下反应(i)的平衡常数___________(保留两位小数)。
该条件下,产物在单位时间内的产率随温度变化的关系如下图。后,的产率下降的原因可能是___________。
(6)若催化氧化时只发生,则在下图中画出随热力学温度 的变化趋势图:___________。
19. 可用于制备电子陶瓷和三元锂电池,常以存在。某学习小组用下列装置和废弃固体(含)制备并测定其纯度。回答下列问题:
(1)制备
①装置A中加入的物质X可提供气化中心,该物质可以是___________(填一种物质的名称)。
②装置连接的顺序为:___________。
___________→___________→D→___________→___________。
③下列关于该实验的说法正确的是___________。
A.尾气处理时,欲使NOx均转化为,需打开活塞K,向试剂瓶中通入足量空气或
B.将直接加热可得
C.装置中的温度越高越好
D.装置C的作用是防倒吸
④实验结束后,向装置D所得混合液中加入___________(填物质的化学式),调节溶液的pH,充分反应后,过滤,将滤液___________,过滤、洗涤、再在特定条件下处理得到产品。
(2)测定产品的纯度:准确称量产品,配成产品溶液。取标准溶液于洁净的锥形瓶中,用所配产品溶液进行滴定(滴定过程中有黑色固体物质生成),达到滴定终点时消耗产品溶液17.90mL。
①产品溶液盛放在___________滴定管中(选填“酸式”或“碱式”)。
②产品中的质量分数为___________ (用含 的代数式表示)。
20. 化合物I是一种可用于轻型帕金森综合征的治疗的药物,其合成路线如下(部分流程及反应条件已省略)。
已知:①R-MgX+
②
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称是___________。
(2)B的结构简式为___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A. C与足量加成后的产物分子中有3个手性碳原子
B. I能发生消去反应、氧化反应、加聚反应
C. G中的苯基显正电性且其能与加成
D. 检验F中的溴元素所需的试剂为稀和溶液
(4)H放入足量的水中的化学方程式为___________。
(5)能使溶液显色的C的同分异构体有___________种,其中氢核磁共振氢谱显示4组峰的结构简式为___________(任写一种)。
(6)设计利用、 为原料合成的合成路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)___________。
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