内容正文:
山东省菏泽市单县二中2026届高三模拟
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N14 O 16 S 32 Cl 35.5 Cu56 Ti 48 Co 59
一、选题题 本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生活、科学、社会联系相当紧密。下列叙述错误的是
A. 臭氧是极性分子,它在水中的溶解度高于在四氯化碳中的溶解度
B. 用化学方法在钢铁部件表面进行发蓝处理,钢铁表面生成一层致密的四氧化三铁薄膜,可以起到保护钢铁的作用
C. 加工馒头、面包和饼干等食品时,可以加入碳酸氢铵作膨松剂
D. 少量的某些可溶性盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)能促进蛋白质的溶解
【答案】A
【解析】
【详解】A.臭氧结构为V形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,但其极性较弱,根据相似相溶原理,臭氧在非极性溶剂四氯化碳中的溶解度高于在极性溶剂水中的溶解度,A符合题意;
B.钢铁发蓝处理会在表面生成致密的四氧化三铁薄膜,可隔绝水和氧气,防止钢铁被腐蚀,起到保护作用,B不符合题意;
C.碳酸氢铵受热易分解,产生氨气、二氧化碳和水蒸气,可使食品膨松,加工食品时可以作为膨松剂使用,C不符合题意;
D.根据蛋白质性质,少量的可溶性铵盐、轻金属盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)能够促进蛋白质溶解,浓盐溶液才会使蛋白质发生盐析而析出,D不符合题意;
故选A。
2. 劳动是智慧的土壤。下列劳动项目涉及的化学知识表述错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用碎鸡蛋壳改良酸性土壤
碳酸钙能与酸性物质反应
B
用波尔多液防治果树病害
Cu2+使病菌蛋白质变性
C
用生石灰保持仓库干燥
氢氧化钙能与水反应
D
用聚乳酸制作可降解餐具
聚乳酸中的酯基可水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.碎鸡蛋壳主要成分为碳酸钙,碳酸钙可与酸性物质发生反应,可用于改良酸性土壤,化学知识表述正确,A不符合题意;
B.波尔多液中含有铜离子,重金属离子能够使病菌的蛋白质发生变性失活,可防治果树病害,化学知识表述正确,B不符合题意;
C.生石灰是氧化钙( ),作干燥剂的原理是,是氧化钙与水反应,不是氢氧化钙与水反应,化学知识表述错误,C符合题意;
D.聚乳酸结构中含有酯基,酯基可以发生水解反应,因此聚乳酸可降解,能制作可降解餐具,化学知识表述正确,D不符合题意;
故答案选C。
3. 下列有关物质结构或图示的叙述中,不正确的是
A. 键能:H—O>H—S
B. H—N—H键角:
C. 醛基中碳氧双键上的电荷分布示意图:
D. 某激发态氮原子的轨道表示式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.O的原子半径小于S,H—O键的键长更短,键能更大,所以键能:H—O > H—S,A正确;
B.中N原子有1对孤电子对,中N原子的孤电子对与形成配位键,孤电子对斥力消失,因此H—N—H键角:,B正确;
C.O的电负性大于C,碳氧双键中电子偏向O,O带部分负电荷(),C带部分正电荷(),电荷分布示意图正确,C正确;
D.不存在2d轨道(L层只有2s、2p轨道,d轨道从n=3开始出现),所以该激发态氮原子的轨道表示式错误,D错误;
故答案选D。
4. 实验室中,下列试剂保存方法正确的是
A. 苯酚晶体密闭保存在广口试剂瓶中
B. 溶液保存在无色细口试剂瓶中
C. 金属锂保存在盛有石蜡油的细口试剂瓶中
D. 浓硫酸与蔗糖存放在同一药品柜中
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯酚为固体试剂,适合用广口瓶存放,且苯酚易被空气中的氧气氧化,需密闭保存,A正确;
B.见光易分解,应保存在棕色细口试剂瓶中,使用无色瓶会导致其分解变质,B错误;
C.金属锂是固体试剂,应存放在广口瓶中,且锂的密度小于石蜡油,会浮在石蜡油表面无法隔绝空气,不能保存在石蜡油中,通常密封在石蜡中保存,C错误;
D.浓硫酸具有脱水性,若浓硫酸泄漏接触蔗糖,会使蔗糖脱水炭化,且试剂需分类存放,二者不能存放在同一药品柜,D错误;
故选A。
5. 类比推测是科学研究中常用的方法之一。下列类比推测正确的是
A. 冰中水分子配位数为4,则硫化氢晶体中硫化氢分子配位数为4
B. 浓硫酸与NaCl反应生成HCl,则浓硫酸与NaBr反应可制备HBr
C. 乙醇被过量酸性溶液氧化为乙酸,则甲醇被过量酸性溶液氧化为甲酸
D. 与盐酸反应生成NaCl和,则与盐酸反应生成和
【答案】D
【解析】
【详解】A.冰晶体中水分子间存在氢键,因此配位数为4;硫化氢晶体中分子间不存在氢键,依靠范德华力堆积,为分子密堆积,分子配位数为12,A错误;
B.浓硫酸与NaCl反应制HCl利用难挥发性酸制易挥发性酸的原理,但溴离子还原性强于氯离子,浓硫酸会将生成的HBr氧化为Br2,无法制备得到纯净HBr,B错误;
C.乙醇被过量酸性高锰酸钾氧化为乙酸,但甲醇被过量酸性高锰酸钾氧化时,生成的甲酸含醛基,会继续被氧化,最终得到CO2,不是甲酸,C错误;
D.Na3N与盐酸反应时,N3-与H+结合生成,产物为NaCl和NH4Cl;Mg3N2与盐酸反应同理,N3-与H+结合生成,Mg2+与Cl-结合生成MgCl2,产物为MgCl2和NH4Cl,D正确;
故答案选D。
6. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 28 g Fe发生吸氧腐蚀最终全部生成铁锈,其电极反应转移的电子数为
B. 溶液含有的数目为
C. 电解精炼铜时,当电路中转移个电子时,阳极溶解32 g铜
D. 向的溶液中通入至中性,溶液中数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.28 g Fe的物质的量为0.5 mol,吸氧腐蚀中Fe作为负极被氧化为,电极反应为,0.5 mol Fe转移1 mol电子,即个电子,与最终生成铁锈无关,A正确;
B.溶液中会发生水解:,导致数目减少,故1 L 0.1 mol/L溶液中数目小于,B错误;
C.电解精炼铜时,阳极为粗铜,含Zn、Fe等活泼杂质,优先溶解并转移电子,因此转移个电子(1 mol电子)时,阳极溶解的铜质量小于理论值(理论值约32 g,以Cu的相对原子质量64计),C错误;
D.未给出溶液体积,无法计算数目,D错误;
故答案选A。
7. 下列实验装置能达到实验目的的是
实验装置
实验目的
A.检验生成的乙烯
B.探究浓度对化学反应速率的影响
实验装置
实验目的
C.润洗滴定管
D.制取氨气
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.检验乙烯之前应除去挥发的乙醇、可能产生的SO2等杂质的干扰,A错误;
B.该实验除反应物Na2S2O3的浓度不同之外,其余的条件均相同,可用于探究浓度对化学反应速率的影响,B正确;
C.酸式滴定管润洗需要将滴定管倾斜旋转,C错误;
D.加热固体试管口应当向下倾斜,D错误;
故答案选B。
8. 达普司他作为肾性贫血治疗的“新一代”药物,具有良好的疗效和安全性,其结构简式如图所示。下列有关该物质说法正确的是
A. 碳原子有和两种杂化方式 B. 三个环均为平面结构
C. 环上的一氯代物有4种 D. 1 mol该物质最多消耗5 mol NaOH
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子中所有饱和碳原子,即环己烷环的碳、侧链亚甲基碳、中间环的次甲基碳等,均为杂化;所有中的碳原子为杂化,不存在其他杂化方式,A正确;
B.分子中的环己烷环,所有碳均为杂化,环己烷为空间非平面结构,B错误;
C.两个环己烷环境相同,环己烷环上有4种不同化学环境的氢,中间六元环的次甲基上有1种氢,故环上共有5种不同化学环境的氢,C错误;
D.碱性条件下,酰胺基水解消耗,羧基中和也消耗:结构中羰基连两个N,水解生成碳酸盐,该基团消耗;环上另有2个普通酰胺羰基,侧链还有1个酰胺键,共消耗;羧基消耗; 总计消耗,D错误;
答案选A。
9. 下列结构与性质均正确,且有因果关系的是
选项
结构
性质
A
键能:F-H>O-H
沸点:HF<H2O
B
离子半径:Na+<K+
熔点:NaCl<KCl
C
苯分子中含有大π键
苯能与溴水发生加成反应
D
水晶内部质点排列有序
水晶导热性表现出各向异性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.键能、沸点的描述均正确,但沸点由分子间作用力和分子间氢键决定,与分子内共价键键能无关,二者无因果关系,A错误;
B.离子半径的描述正确,但离子晶体熔点随阳离子半径增大、晶格能减小而降低,故熔点,性质描述错误,B错误;
C.苯分子中含有大键的描述正确,但苯无碳碳双键,不能与溴水发生加成反应,性质描述错误,C错误;
D.水晶属于晶体,内部质点排列有序,晶体的物理性质具有各向异性,故导热性表现出各向异性,结构和性质均正确且存在因果关系,D正确;
故选D。
10. 我国科学家以乙腈()为反应溶剂,在可见光下用催化芳香醚制得苯酚,其反应原理如图所示。
下列说法不正确的是
A. 过程②中铜元素的化合价升高
B. 过程中发生了消去反应和水解反应
C. 总反应方程式为
D. 若以为原料,反应⑧的产物可得到
【答案】A
【解析】
【详解】A.对甲、乙中Cu的化合价进行计算: 甲整体带1个单位负电荷,含1个Cu、3个Cl-,CH3CN为中性,因此Cu化合价为+2; 乙整体带1个单位负电荷,含1个Cu、2个Cl-,CH3CN为中性,因此Cu化合价为+1。 过程②是甲转化为乙,Cu化合价从+2降低为+1,不是升高,A错误;
B.过程⑦中,C6H5OCH2OOH脱去1分子水生成甲酸苯酚酯HCOOC6H5,形成碳氧双键,属于消去反应;过程⑧是甲酸苯酚酯在酸性条件下水解生成苯酚和甲酸,属于水解反应,B正确;
C.根据整个循环,反应物是苯甲醚和氧气,产物是苯酚和甲酸,催化剂是氯化铜、HCl,条件为可见光、乙腈,原子守恒配平后总反应正确,C正确;
D.参与反应后,最终进入甲酸苯酚酯的羰基中,酯水解时断键不影响羰基的氧,因此产物甲酸为,D正确;
故选A。
二、本题共5小题,每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分。
11. 根据实验操作和实验现象,所得结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向溶液中滴加足量盐酸酸化的溶液
出现白色沉淀
已被氧化为
B
用饱和溶液浸泡,一段时间后过滤、洗涤,向所得滤渣上滴加稀盐酸
有气泡冒出
C
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热后,直接加入新制悬浊液,加热
未出现砖红色沉淀
蔗糖未水解
D
向含和的混合液中滴加 溶液
先出现蓝色沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.盐酸酸化可除去,生成的白色沉淀为BaSO4,说明溶液中存在,即已被氧化为Na2SO4,A正确;
B.饱和Na2CO3溶液中浓度很高,只要满足即可生成BaCO3沉淀,无法证明,实际上更小,B错误;
C.蔗糖水解后溶液为酸性,未加NaOH中和过量稀硫酸,酸性条件下Cu(OH)2会被酸溶解,无法发生和醛基的特征反应,不能说明蔗糖未水解,C错误;
D.未说明MgCl2和CuCl2的初始浓度相等,若CuCl2浓度远大于MgCl2,也会先析出Cu(OH)2沉淀,不能直接得出的大小关系,D错误;
答案选A。
12. 磷酸氯喹(乙)可用于治疗多种疟疾,一种制备磷酸氯喹的方法如图所示。
下列说法错误的是
A. X为芳香族化合物
B. 为提高反应I中Y的产率,反应过程中应加 等调节溶液的酸碱性
C. 可用核磁共振氢谱法检测生成的Y是否存在对映异构体
D. Y的碱性较强,对肠胃刺激性较大,因此需要将其转化为磷酸盐Z使用
【答案】C
【解析】
【详解】A.X的结构简式中含苯环,是芳香族化合物,A正确;
B.反应Ⅰ过程中产生HCl,加NaOH可以中和产物HCl,促进反应向正反应方向移动,提高Y的产率,B正确;
C.核磁共振氢谱法可以检测有机化合物中不同化学环境H原子的种类及数目,但无法检测Y中的手性碳原子,即无法检测是否存在对映异构体,C错误;
D.Y分子中含有多个氨基,分子的碱性较强,对肠胃刺激性较大,将其转化为磷酸盐Z后,形成离子型化合物,水溶性更好,降低对肠胃的刺激性,D正确;
故选C。
13. 氧化铈常用作玻璃工业添加剂,在其立方晶胞中掺杂占据原来的位置,可以得到更稳定的结构,如图所示,晶胞边长为a pm。(已知:的空缺率)。下列说法不正确的是
A. 若掺杂后得到的晶体,则晶体中的空缺率为
B. 晶胞中四面体空隙的填充率为
C. 晶胞中,距离最近且等距的数目为8
D. 晶胞中与的最近距离为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.假设n(CeO2)=2 mol,n(Y2O3)=1 mol,则Ce4+为2 mol,Y3+为2 mol,总阳离子正电荷为2×4+2×3=14;设O2-数为x,由电荷守恒2x=14,得x=7 mol;原理论氧数为(2+2)×2=8 mol,氧空位数=(8-7) mol=1mol;空缺率=×100%=12.5%,A正确;
B.由图示可知,CeO2结构为CaF2型,Ce4+形成面心立方堆积晶胞中四面体空隙共8个,O2-恰好填满所有四面体空隙,填充率为100%,B错误;
C.CeO2晶胞中,每个Ce4+的最近等距的Ce4+有12个(同层4个,上下层各4个),C错误;
D.Ce4+(0,0,0)与O2-()的距离为a pm,D正确;
故答案选BC。
14. 科研人员以对硝基甲苯和丙烯腈为原料,采用间接成对电解方法协同合成对硝基苯甲酸和己二腈。两极均为惰性电极,电解质溶液为稀硫酸,双极膜内层为水层,工作时水层中的H2O解离成OH-和H+,并分别通过离子交换膜向两侧发生迁移,反应的原理示意图如下图所示。下列说法错误的是
A. a为电源负极
B. 转化2 mol丙烯腈,理论上电路中转移电子数为2NA
C. 双极膜中减少54 gH2O时,则与b极相连的电极上有1molCr3+发生转化
D. 右半区综合反应的方程式为:-6e-+2H2O→+6H+
【答案】B
【解析】
【分析】a侧电解池的电极TiO2+得电子发生还原反应生成Ti3+、H+得电子发生还原反应生成H2,a是电源负极;b侧电解池的电极Cr3+失电子发生氧化反应生成 , b是电源正极;
【详解】A.根据以上分析,a侧电解池的电极发生还原反应为阴极,a为电源负极,故A正确;
B.丙烯腈转化为己二腈的方程式为2CH2=CHCN+2Ti3++2H2O=NC(CH2)4CN+2TiO2++2H+,转化2 mol丙烯腈,氧化还原过程转移2mol电子,但阴极存在副反应2H++2e-=H2↑,理论上电路中转移电子数大于,故B错误;
C.电极上有发生转化,转移电子数为,对应双极膜迁移出和,减轻,故C正确;
D.右半区Cr3+在阳极失电子发生氧化反应生成,把对硝基甲苯氧化为对硝基苯甲酸,综合反应的方程式为:-6e-+2H2O→+6H+,故D正确;
选B。
15. 已知乙二胺(,简写为X)为二元弱碱。常温时,向其盐酸盐溶液中加入固体 (溶液体积变化忽略不计),体系中、、 三种粒子浓度的对数值、所加 固体质量与的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 第一步电离常数的数量级为
B. a点时,
C. 点时,
D. 点时,加入 的质量
【答案】C
【解析】
【分析】由于pOH=[-lgc(OH-)],因此溶液碱性越强,pOH越小,曲线从上至下溶液碱性逐渐增强,根据XH2Cl2的起始浓度为0.1mol/L可知,溶液中含X微粒总浓度为0.1mol/L,因此图像左侧曲线从左至右微粒浓度逐渐增大,X在水中发生电离的方程式依次为:X+H2O XH++OH-、XH++H+ +OH-,因此向XH2Cl2中加入NaOH固体过程中,随NaOH的加入,c()逐渐减小,c(XH+)先增大后减小,c(X)逐渐增大, 由此可知曲线()中代表的微粒为:①代表,②表示XH+,③表示X,据此分析解题;
【详解】A.乙二胺的第一步电离X+H2O XH++OH-,电离平衡常数Kb1=,电离平衡常数只受温度的影响,利用c点进行计算,c点时,c(X)=c(XH+),则Kb1=c(OH-)=10-4.10,即数量级为10-5,A错误;
B.a点时, ,溶液呈酸性,即 ,由电荷守恒知, ,由于 ,所以 ,B错误;
C.由物料守恒知, 且 ,所以 ;由电荷守恒知, ,整理可得 ,由于b点 ,因此 ,C正确;
D.c点时,溶液中n(XH+)=n(X)==0.001mol;根据反应XH2Cl2+NaOH=XHCl+NaCl+H2O和XH2Cl2+2NaOH=XHCl+2NaCl+2H2O,加入NaOH的物质的量为0.003mol,故m2=0.03mol×40g/mol=0.12g,D错误;
故答案选C。
三、本题共5小题,60分。
16. 锰的单质及其化合物的用途非常广泛。回答下列问题:
(1)基态锰原子的核外电子排布式为___________,其d能级中未成对电子数为___________。
(2)锰的一种配合物的化学式为,THF的结构简式如图所示。
①与形成配位键的原子为___________(填元素符号)。
②的立体构型为___________,其中B原子的杂化轨道类型为___________。
(3)MnO的熔点()比MnS的熔点()高,它们都属于___________晶体,前者熔点较高的原因是___________。
(4)锰的某氧化物在医药,冶炼上应用广泛,其立方晶胞如图所示。
试判断该氧化物的化学式___________,该晶胞中由形成的正八面体的空隙数为___________。
(5)是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时,正极的电极反应式是___________。
(6)可作超级电容器材料。用惰性电极电解溶液可制得,其阳极的电极反应式是___________。
【答案】(1) ①. 或 ②. 5
(2) ①. O ②. 正四面体 ③.
(3) ①. 离子 ②. 半径小于,与形成的MnO中离子键强
(4) ①. MnO ②. 4
(5)
(6)
【解析】
【小问1详解】
Mn是25号元素,位于元素周期表中第四周期第ⅦB族,因此基态锰原子的核外电子排布式为(或);d能级上有5个轨道,根据洪特规则,电子优先单独占据一个轨道,且自旋方向相同,因此基态锰原子的d轨道上有5个未成对电子。
【小问2详解】
①B原子的最外层有3个电子,因此中B原子没有孤对电子,THF中O原子有孤对电子,因此提供孤对电子的是O原子,Mn2+提供空轨道;
②的中心原子B形成4个σ键,孤对电子数为(3+1-4×1)/2=0,杂化轨道类型为sp3,因此的空间构型为正四面体形。
【小问3详解】
MnO和MnS的熔点较高,属于离子晶体,离子半径:O2-小于S2-,因此MnO的晶格能较大,晶格能越大,离子晶体熔、沸点越高。
【小问4详解】
如图所示,一个晶胞中Mn个数为,O个数为,Mn:O=1:1,化学式为MnO;由晶胞结构可知,MnO为面心立方结构,晶胞中由O2-形成的正八面体存在八面体间隙,八面体间隙原子处于八面体间隙中心,即处于面心立方晶胞的体心和面心,则晶胞中的八面体间隙数为。
【小问5详解】
原电池中负极失去电子,正极得到电子,因此碱性锌锰电池放电时,正极是二氧化锰得到电子,则电极反应式是。
【小问6详解】
电解池中阳极失去电子发生氧化反应,则用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2,因此阳极是锰离子放电,其阳极电极反应式是。
17. 安息香和二苯乙二酮不仅是重要的化工原料,还可作为自由基固化的光引发剂,并且在药物合成方面有广泛的应用。某研究小组进行“二苯乙二酮的制备与产率计算”的课题研究,实验原理如下:
【查阅资料】
a.安息香的合成原料苯甲醛不稳定,易被氧化。
b.采用三氯化铁作氧化剂合成二苯乙二酮时,在加热回流过程中进行,若反应体系受热不均,会导致产品出现炭化的现象。
c.相关信息如下表:
物质
相对分子质量
密度/()
溶解性
苯甲醛
106
1.06
微溶于水,易溶于乙醇
安息香
212
1.31
难溶于水,易溶于乙醇(受温度影响大)
二苯乙二酮
210
1.52
难溶于水,易溶于乙醇(受温度影响大)
碳酸氢钠
84
2.20(饱和溶液)
易溶于水,不溶于乙醇
【实验方案】
二苯乙二酮的制备:
①分别量取一定量的苯甲醛与过量饱和溶液于分液漏斗中,振荡多次,静置分液,得到纯化的苯甲醛。
②向三颈烧瓶中加入0.90 g维生素溶于适量蒸馏水并配成的30.0 mL溶液,加入搅拌子,磁力搅拌使维生素溶解,再加入10.0 mL 95%乙醇和5.0 mL纯化的苯甲醛。
③在磁力搅拌下缓慢滴加适量NaOH溶液,控制滴加时间为5~30 min。安装加热回流装置,再从室温逐步升至70℃,恒温一定时间后,冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥,得到安息香5.10 g。
④在100 mL圆底烧瓶中依次加入合成的安息香、一定量的、水和冰醋酸后,摇匀,在微波反应仪中进行微波辐射,反应完毕后加入40 mL热水,冷却结晶、抽滤得浅黄色粗品,进一步提纯后得到精品3.78 g。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是______,冷却水应从______(填“a”或“b”)口通入。
(2)步骤②中三颈烧瓶的最适宜规格为______(填标号)。
A. 100 mL B. 250 mL C. 500 mL D. 1000 mL
(3)步骤①中加入溶液的作用是______。
(4)步骤④中发生反应的化学方程式为______。
(5)步骤④在乙酸体系中进行,乙酸除作溶剂外,另一主要作用是______。
(6)下列有关说法错误的是______(填标号)。
A. 若要对产品结构进行表征,可采用质谱法测定产品的相对分子质量
B. 步骤①中分液后,取下层液体参与后续反应
C. 步骤④中将烧瓶置于微波反应仪中反应的目的是使反应体系受热均匀,避免炭化
D. 进一步提纯二苯乙二酮采用的方法是重结晶,可选择水作溶剂
(7)本实验中二苯乙二酮的产率为______%。
【答案】(1) ①. (球形)冷凝管 ②. a (2)A
(3)除去苯甲醛中的苯甲酸杂质
(4)+2FeCl3+2FeCl2+2HCl
(5)防止水解 (6)BD
(7)72
【解析】
【分析】苯甲醛与维生素、NaOH反应制备安息香,安息香与反应制备二苯乙二酮,反应后得到的浅黄色粗品经过滤、冷水洗涤、75%乙醇重结晶,得精品二苯乙二酮晶体,据此解答。
【小问1详解】
由仪器构造可知,仪器X的名称是球形冷凝管,用于冷凝回流,冷却水应下进上出,即应从a口通入;
【小问2详解】
三颈烧瓶所装液体体积通常为其容积的,步骤②所加液体总体积约为45.0 mL,即三颈烧瓶的容积可为67.5~135 mL,则三颈烧瓶的最适宜规格为100 mL,故选A;
【小问3详解】
苯甲醛容易被氧化为苯甲酸,将取出的苯甲醛与碳酸氢钠溶液混合,能除去其中混有的苯甲酸,达到纯化苯甲醛的目的,则步骤①中加入溶液的作用是:除去苯甲醛中的苯甲酸杂质;
【小问4详解】
作氧化剂,在酸性条件下的还原产物为,同时安息香被氧化生成二苯乙二酮,发生反应的化学方程式为:+2FeCl3+2FeCl2+2HCl;
【小问5详解】
易水解,则乙酸除作溶剂外,另一主要作用是防止水解;
【小问6详解】
A.质谱法是快速、精确测定产品相对分子质量的重要方法,A正确;
B.步骤①中溶液为过量饱和的碳酸氢钠溶液与苯甲醛,苯甲醛的密度小于饱和碳酸氢钠溶液,处于分液漏斗的上层,应取上层液体参与后续反应,B错误;
C.【查阅资料】中提到“合成二苯乙二酮时,在加热回流过程中进行,若反应体系受热不均,会导致产品出现炭化的现象”,步骤④中将烧瓶置于微波反应仪中反应,能使反应体系受热均匀,避免产品炭化,C正确;
D.二苯乙二酮粗品中可能混有未反应完全的安息香,结合物质的溶解性,可用乙醇作溶剂进行重结晶,D错误;
故选BD。
【小问7详解】
产率,实际生成的二苯乙二酮的物质的量为,根据反应原理,理论生成的二苯乙二酮的物质的量 苯甲醛的物质的量,(苯甲醛),(二苯乙二酮理论产量),则产率。
18. 一种从钕铁硼合金废料[主要含有稀土元素钕(Nd),还含有Fe、B及油料等]中经焙烧、酸浸等分离提取Nd、Fe等的工艺流程如下。
已知:“自热焙烧”后,Nd、Fe、B以氧化物的形式存在;“酸溶”前B元素的氧化物已分离。
(1)Nd为60号元素,在元素周期表中的位置是___________。
(2)“自热焙烧”不需持续加热,可能的原因有___________(填一种原因即可)。
(3)“酸溶”中超声辅助可显著强化浸出过程,浸出率与温度、不同液固体积质量比的关系如图。从提高Nd的浸出率角度分析,“酸溶”的最佳条件为:超声辅助下适宜的浸出温度为___________℃、液固体积质量比为___________。
(4)“酸溶”后主要以的形式存在,向滤液1中加入N503进行萃取,N503先与结合生成,再将转移到有机相。从微粒间相互作用的角度判断与的相互作用___________(填“强于”“弱于”或“等于”)与的相互作用。
(5)已知:时,。“沉钕”后,滤液中,,___________。
(6)“沉钕 →焙烧”过程,要经过“一系列操作”,该系列操作是___________;所得在空气中“焙烧”时生成,该反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)第六周期第ⅢB族
(2)钕铁硼合金废料含有油料或者金属;氧化反应为放热反应(或其他合理答案)
(3) ①. 85℃ ②. 10/1
(4)强于 (5)
(6) ①. 过滤、洗涤、干燥 ②.
【解析】
【分析】钕铁硼合金废料主要含有稀土元素钕(Nd),还含有Fe、B及油料等。钕铁硼合金废料“自热焙烧”后,Nd、Fe、B以氧化物的形式存在;“酸溶”前B元素的氧化物已分离。“酸溶”后主要以的形式存在,向滤液1中加入N503进行萃取,N503先与结合生成,再将转移到有机相,有机相反萃取得到FeCl3溶液;水相中加P507萃取,有机相2加盐酸、草酸生成沉淀,过滤、洗涤、干燥,焙烧的Nd2O3。
【小问1详解】
Nd为60号元素,在元素周期表中的位置是第六周期第ⅢB族;
【小问2详解】
钕铁硼合金废料含有油料或者金属;氧化反应为放热反应所以“自热焙烧”不需持续加热。
【小问3详解】
根据浸出率与温度、不同液固体积质量比的关系如图,从提高Nd的浸出率角度分析,“酸溶”的最佳条件为:超声辅助下适宜的浸出温度为85℃、液固比为10/1。
【小问4详解】
“酸溶”后主要以的形式存在,向滤液1中加入N503进行萃取,N503先与结合生成,再将转移到有机相,可知与的相互作用强于与的相互作用。
【小问5详解】
“沉钕”后,滤液中,,则,。
【小问6详解】
“沉钕 →焙烧”过程,经过“一系列操作”,获得固体,所以该系列操作是过滤、洗涤、干燥;所得在空气中“焙烧”时生成、Nd2O3,该反应的化学方程式为。
19. 是某药物合成的中间体,其一种制备流程如下:
其中为。
回答下列问题:
(1)C中官能团的名称是___________。
(2)下列有关说法正确的是___________(填字母)。
a.A能与 溶液反应 b.B能发生消去反应
c.分子中所有碳原子共平面 d.D分子间只存在氢键
(3)能与饱和溶液产生的的同分异构体有___________种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱有三组峰的结构简式为___________。
(4)写出的化学方程式:___________(作反应条件)。
(5)相同条件下,下列有机物在碱中酯基水解速率最大的是___________(填字母),原因是___________。
a. b. c. d.
(6)以、和乙醇()为原料(其他无机试剂任选)制备分三步:
第一步:与乙醇反应生成X;
第二步:在条件下,X与反应生成Y;
第三步:目标产物。
第一步的反应类型为___________,第二步Y的结构简式为___________。
【答案】(1)酯基 (2)ab
(3) ①. 8 ②.
(4) (5) ①. d ②. 水解时酯基断裂键,氟的电负性最大,碳氧键极性最强(合理叙述即可)
(6) ①. 取代(酯化)反应 ②.
【解析】
【分析】本题以丙二酸二乙酯(A)为核心,通过两次烷基化 / 取代反应,先与 1,3 - 二溴丙烷闭环构建环状碳骨架,再引入酯基完善结构;随后经酯的碱性水解、酸化与脱羧反应,将酯基转化为羧基,最终得到二元羧酸产物(G),完整遵循 “碳骨架构建→官能团转化→脱羧成酸” 的合成逻辑。
【小问1详解】
C 中官能团的名称是酯基;
【小问2详解】
a.A 为丙二酸二乙酯,含有酯基,能与 NaOH 溶液发生水解反应,a正确;
b.B 为 1,3 - 二溴丙烷,溴原子连接的碳原子的邻位碳上有氢,能发生消去反应,b正确;
c.G 的结构中含有多个饱和碳原子形成的环,所有碳原子不可能共平面,c错误;
d.D 分子中除了羟基间的氢键,还有 C-H 键、C-C 键等,d错误;
故选ab;
【小问3详解】
D能与饱和NaHCO3溶液反应产生CO2,说明含有一COOH,3种,共4种,,综上共8种;其中核磁共振氢谱有三组峰的结构简式为;
【小问4详解】
发生取代反应,两个酯基取代溴原子,生成 F(含两个酯基的环状双取代产物):;
【小问5详解】
酯基在碱中水解时断裂C-O键,碳氧键极性越强,C-O键越容易断裂;氟的电负性最大,碳氧键极性最强,故选d;
【小问6详解】
第一步:HOOCCH2COOH 与乙醇发生酯化反应(取代反应),生成丙二酸二乙酯(EtOOCCH2COOEt),反应类型为酯化反应(或取代反应);
第二步:丙二酸二乙酯在 EtONa 条件下发生取代反应,生成 Y,Y 的结构简式为: (两个酯基取代两个 Br,生成含两个酯基的产物)。
【点睛】本题的核心破题点是碳骨架的构建逻辑与官能团的转化规律。利用丙二酸二乙酯的活性亚甲基反应实现碳链增长,结合取代、水解完成合成;同分异构需抓对称性,酯水解速率则由取代基的电子效应决定,整体体现 “结构决定性质、反应服务合成” 的有机化学核心思想。
20. CO2-CH4催化重整是减缓温室效应、实现碳中和的重要方式,是CO2利用的研究热点之一,该重整反应体系主要涉及以下反应:
①CH4(g) + CO2(g) 2CO(g) + 2H2(g) ΔH1
②CO2(g) + H2 CO(g) + H2O(g) ΔH2
③CH4(g) C(s) + 2H2(g) ΔH3
④CO(g) + H2 H2O(g) + C(s) ΔH4
I、我国学者对催化重整的反应①进行理论研究,提出在Pt-Fe或Sn-Fe合金催化下,先发生甲烷逐级脱氢反应,其反应历程如图所示(*表示吸附在催化剂表面)。
(1)主反应的ΔH1=______(用ΔH2、ΔH3、ΔH4表示)。
(2)该历程中最大能垒E(正)= ______eV/mol。
(3)其他条件相同时,催化重整的主反应①在不同催化剂下反应相同时间,CO的产率随反应温度的变化如图所示,P是______合金催化下CO的产率随温度的变化曲线,P、Q曲线到达M点后重合,请解释原因______。
Ⅱ、设为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0=100kPa)。反应①、③、④的ln随(温度的倒数)的变化如图所示。
(4)反应④的正、逆反应速率分别表示为:;,其中、分别为正、逆反应速率常数。升高温度时,______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在图中A点对应温度下、原料组成、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应,体系达到平衡时H2的分压为30kPa。反应③的相对压力平衡常数为______(填数值),平衡时CH4的分压 ______kPa,CH4的平衡转化率=______(保留三位有效数字)。
【答案】(1)
(2)3.80 (3) ①. Pt-Fe ②. M点后,反应达到平衡,使用催化剂平衡不移动,不影响CO的产率,故曲线重合
(4)减小 (5) ①. 1 ②. 9 ③. 77.5%
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,反应①=反应②+反应③-反应④,故;
【小问2详解】
由图可知,反应的能垒最大为;
【小问3详解】
M点之前,P、Q均未达到平衡状态,P曲线对应的CO产率高,说明P曲线反应速率快,能垒更低,观察图像,故催化剂为Pt-Fe;M点后,反应达到平衡,使用催化剂平衡不移动,不影响CO的产率,故重合;
【小问4详解】
,,当处于化学平衡状态时,,,移项后,由曲线可知,升高温度,减小;
【小问5详解】
由图可知,A点反应③的=1,即=1=, =9;初始总压为100 kPa,原料组成,故的初始分压为,甲烷的转化率=。
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山东省菏泽市单县二中2026届高三模拟
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N14 O 16 S 32 Cl 35.5 Cu56 Ti 48 Co 59
一、选题题 本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生活、科学、社会联系相当紧密。下列叙述错误的是
A. 臭氧是极性分子,它在水中的溶解度高于在四氯化碳中的溶解度
B. 用化学方法在钢铁部件表面进行发蓝处理,钢铁表面生成一层致密的四氧化三铁薄膜,可以起到保护钢铁的作用
C. 加工馒头、面包和饼干等食品时,可以加入碳酸氢铵作膨松剂
D. 少量的某些可溶性盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)能促进蛋白质的溶解
2. 劳动是智慧的土壤。下列劳动项目涉及的化学知识表述错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用碎鸡蛋壳改良酸性土壤
碳酸钙能与酸性物质反应
B
用波尔多液防治果树病害
Cu2+使病菌蛋白质变性
C
用生石灰保持仓库干燥
氢氧化钙能与水反应
D
用聚乳酸制作可降解餐具
聚乳酸中的酯基可水解
A. A B. B C. C D. D
3. 下列有关物质结构或图示的叙述中,不正确的是
A. 键能:H—O>H—S
B. H—N—H键角:
C. 醛基中碳氧双键上的电荷分布示意图:
D. 某激发态氮原子的轨道表示式:
4. 实验室中,下列试剂保存方法正确的是
A. 苯酚晶体密闭保存在广口试剂瓶中
B. 溶液保存在无色细口试剂瓶中
C. 金属锂保存在盛有石蜡油的细口试剂瓶中
D. 浓硫酸与蔗糖存放在同一药品柜中
5. 类比推测是科学研究中常用的方法之一。下列类比推测正确的是
A. 冰中水分子配位数为4,则硫化氢晶体中硫化氢分子配位数为4
B. 浓硫酸与NaCl反应生成HCl,则浓硫酸与NaBr反应可制备HBr
C. 乙醇被过量酸性溶液氧化为乙酸,则甲醇被过量酸性溶液氧化为甲酸
D. 与盐酸反应生成NaCl和,则与盐酸反应生成和
6. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 28 g Fe发生吸氧腐蚀最终全部生成铁锈,其电极反应转移的电子数为
B. 溶液含有的数目为
C. 电解精炼铜时,当电路中转移个电子时,阳极溶解32 g铜
D. 向的溶液中通入至中性,溶液中数目为
7. 下列实验装置能达到实验目的的是
实验装置
实验目的
A.检验生成的乙烯
B.探究浓度对化学反应速率的影响
实验装置
实验目的
C.润洗滴定管
D.制取氨气
A. A B. B C. C D. D
8. 达普司他作为肾性贫血治疗的“新一代”药物,具有良好的疗效和安全性,其结构简式如图所示。下列有关该物质说法正确的是
A. 碳原子有和两种杂化方式 B. 三个环均为平面结构
C. 环上的一氯代物有4种 D. 1 mol该物质最多消耗5 mol NaOH
9. 下列结构与性质均正确,且有因果关系的是
选项
结构
性质
A
键能:F-H>O-H
沸点:HF<H2O
B
离子半径:Na+<K+
熔点:NaCl<KCl
C
苯分子中含有大π键
苯能与溴水发生加成反应
D
水晶内部质点排列有序
水晶导热性表现出各向异性
A. A B. B C. C D. D
10. 我国科学家以乙腈()为反应溶剂,在可见光下用催化芳香醚制得苯酚,其反应原理如图所示。
下列说法不正确的是
A. 过程②中铜元素的化合价升高
B. 过程中发生了消去反应和水解反应
C. 总反应方程式为
D. 若以为原料,反应⑧的产物可得到
二、本题共5小题,每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分。
11. 根据实验操作和实验现象,所得结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向溶液中滴加足量盐酸酸化的溶液
出现白色沉淀
已被氧化为
B
用饱和溶液浸泡,一段时间后过滤、洗涤,向所得滤渣上滴加稀盐酸
有气泡冒出
C
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热后,直接加入新制悬浊液,加热
未出现砖红色沉淀
蔗糖未水解
D
向含和的混合液中滴加 溶液
先出现蓝色沉淀
A. A B. B C. C D. D
12. 磷酸氯喹(乙)可用于治疗多种疟疾,一种制备磷酸氯喹的方法如图所示。
下列说法错误的是
A. X为芳香族化合物
B. 为提高反应I中Y的产率,反应过程中应加 等调节溶液的酸碱性
C. 可用核磁共振氢谱法检测生成的Y是否存在对映异构体
D. Y的碱性较强,对肠胃刺激性较大,因此需要将其转化为磷酸盐Z使用
13. 氧化铈常用作玻璃工业添加剂,在其立方晶胞中掺杂占据原来的位置,可以得到更稳定的结构,如图所示,晶胞边长为a pm。(已知:的空缺率)。下列说法不正确的是
A. 若掺杂后得到的晶体,则晶体中的空缺率为
B. 晶胞中四面体空隙的填充率为
C. 晶胞中,距离最近且等距的数目为8
D. 晶胞中与的最近距离为
14. 科研人员以对硝基甲苯和丙烯腈为原料,采用间接成对电解方法协同合成对硝基苯甲酸和己二腈。两极均为惰性电极,电解质溶液为稀硫酸,双极膜内层为水层,工作时水层中的H2O解离成OH-和H+,并分别通过离子交换膜向两侧发生迁移,反应的原理示意图如下图所示。下列说法错误的是
A. a为电源负极
B. 转化2 mol丙烯腈,理论上电路中转移电子数为2NA
C. 双极膜中减少54 gH2O时,则与b极相连的电极上有1molCr3+发生转化
D. 右半区综合反应的方程式为:-6e-+2H2O→+6H+
15. 已知乙二胺(,简写为X)为二元弱碱。常温时,向其盐酸盐溶液中加入固体 (溶液体积变化忽略不计),体系中、、 三种粒子浓度的对数值、所加 固体质量与的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 第一步电离常数的数量级为
B. a点时,
C. 点时,
D. 点时,加入 的质量
三、本题共5小题,60分。
16. 锰的单质及其化合物的用途非常广泛。回答下列问题:
(1)基态锰原子的核外电子排布式为___________,其d能级中未成对电子数为___________。
(2)锰的一种配合物的化学式为,THF的结构简式如图所示。
①与形成配位键的原子为___________(填元素符号)。
②的立体构型为___________,其中B原子的杂化轨道类型为___________。
(3)MnO的熔点()比MnS的熔点()高,它们都属于___________晶体,前者熔点较高的原因是___________。
(4)锰的某氧化物在医药,冶炼上应用广泛,其立方晶胞如图所示。
试判断该氧化物的化学式___________,该晶胞中由形成的正八面体的空隙数为___________。
(5)是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时,正极的电极反应式是___________。
(6)可作超级电容器材料。用惰性电极电解溶液可制得,其阳极的电极反应式是___________。
17. 安息香和二苯乙二酮不仅是重要的化工原料,还可作为自由基固化的光引发剂,并且在药物合成方面有广泛的应用。某研究小组进行“二苯乙二酮的制备与产率计算”的课题研究,实验原理如下:
【查阅资料】
a.安息香的合成原料苯甲醛不稳定,易被氧化。
b.采用三氯化铁作氧化剂合成二苯乙二酮时,在加热回流过程中进行,若反应体系受热不均,会导致产品出现炭化的现象。
c.相关信息如下表:
物质
相对分子质量
密度/()
溶解性
苯甲醛
106
1.06
微溶于水,易溶于乙醇
安息香
212
1.31
难溶于水,易溶于乙醇(受温度影响大)
二苯乙二酮
210
1.52
难溶于水,易溶于乙醇(受温度影响大)
碳酸氢钠
84
2.20(饱和溶液)
易溶于水,不溶于乙醇
【实验方案】
二苯乙二酮的制备:
①分别量取一定量的苯甲醛与过量饱和溶液于分液漏斗中,振荡多次,静置分液,得到纯化的苯甲醛。
②向三颈烧瓶中加入0.90 g维生素溶于适量蒸馏水并配成的30.0 mL溶液,加入搅拌子,磁力搅拌使维生素溶解,再加入10.0 mL 95%乙醇和5.0 mL纯化的苯甲醛。
③在磁力搅拌下缓慢滴加适量NaOH溶液,控制滴加时间为5~30 min。安装加热回流装置,再从室温逐步升至70℃,恒温一定时间后,冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥,得到安息香5.10 g。
④在100 mL圆底烧瓶中依次加入合成的安息香、一定量的、水和冰醋酸后,摇匀,在微波反应仪中进行微波辐射,反应完毕后加入40 mL热水,冷却结晶、抽滤得浅黄色粗品,进一步提纯后得到精品3.78 g。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是______,冷却水应从______(填“a”或“b”)口通入。
(2)步骤②中三颈烧瓶的最适宜规格为______(填标号)。
A. 100 mL B. 250 mL C. 500 mL D. 1000 mL
(3)步骤①中加入溶液的作用是______。
(4)步骤④中发生反应的化学方程式为______。
(5)步骤④在乙酸体系中进行,乙酸除作溶剂外,另一主要作用是______。
(6)下列有关说法错误的是______(填标号)。
A. 若要对产品结构进行表征,可采用质谱法测定产品的相对分子质量
B. 步骤①中分液后,取下层液体参与后续反应
C. 步骤④中将烧瓶置于微波反应仪中反应的目的是使反应体系受热均匀,避免炭化
D. 进一步提纯二苯乙二酮采用的方法是重结晶,可选择水作溶剂
(7)本实验中二苯乙二酮的产率为______%。
18. 一种从钕铁硼合金废料[主要含有稀土元素钕(Nd),还含有Fe、B及油料等]中经焙烧、酸浸等分离提取Nd、Fe等的工艺流程如下。
已知:“自热焙烧”后,Nd、Fe、B以氧化物的形式存在;“酸溶”前B元素的氧化物已分离。
(1)Nd为60号元素,在元素周期表中的位置是___________。
(2)“自热焙烧”不需持续加热,可能的原因有___________(填一种原因即可)。
(3)“酸溶”中超声辅助可显著强化浸出过程,浸出率与温度、不同液固体积质量比的关系如图。从提高Nd的浸出率角度分析,“酸溶”的最佳条件为:超声辅助下适宜的浸出温度为___________℃、液固体积质量比为___________。
(4)“酸溶”后主要以的形式存在,向滤液1中加入N503进行萃取,N503先与结合生成,再将转移到有机相。从微粒间相互作用的角度判断与的相互作用___________(填“强于”“弱于”或“等于”)与的相互作用。
(5)已知:时,。“沉钕”后,滤液中,,___________。
(6)“沉钕 →焙烧”过程,要经过“一系列操作”,该系列操作是___________;所得在空气中“焙烧”时生成,该反应的化学方程式为___________。
19. 是某药物合成的中间体,其一种制备流程如下:
其中为。
回答下列问题:
(1)C中官能团的名称是___________。
(2)下列有关说法正确的是___________(填字母)。
a.A能与 溶液反应 b.B能发生消去反应
c.分子中所有碳原子共平面 d.D分子间只存在氢键
(3)能与饱和溶液产生的的同分异构体有___________种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱有三组峰的结构简式为___________。
(4)写出的化学方程式:___________(作反应条件)。
(5)相同条件下,下列有机物在碱中酯基水解速率最大的是___________(填字母),原因是___________。
a. b. c. d.
(6)以、和乙醇()为原料(其他无机试剂任选)制备分三步:
第一步:与乙醇反应生成X;
第二步:在条件下,X与反应生成Y;
第三步:目标产物。
第一步的反应类型为___________,第二步Y的结构简式为___________。
20. CO2-CH4催化重整是减缓温室效应、实现碳中和的重要方式,是CO2利用的研究热点之一,该重整反应体系主要涉及以下反应:
①CH4(g) + CO2(g) 2CO(g) + 2H2(g) ΔH1
②CO2(g) + H2 CO(g) + H2O(g) ΔH2
③CH4(g) C(s) + 2H2(g) ΔH3
④CO(g) + H2 H2O(g) + C(s) ΔH4
I、我国学者对催化重整的反应①进行理论研究,提出在Pt-Fe或Sn-Fe合金催化下,先发生甲烷逐级脱氢反应,其反应历程如图所示(*表示吸附在催化剂表面)。
(1)主反应的ΔH1=______(用ΔH2、ΔH3、ΔH4表示)。
(2)该历程中最大能垒E(正)= ______eV/mol。
(3)其他条件相同时,催化重整的主反应①在不同催化剂下反应相同时间,CO的产率随反应温度的变化如图所示,P是______合金催化下CO的产率随温度的变化曲线,P、Q曲线到达M点后重合,请解释原因______。
Ⅱ、设为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0=100kPa)。反应①、③、④的ln随(温度的倒数)的变化如图所示。
(4)反应④的正、逆反应速率分别表示为:;,其中、分别为正、逆反应速率常数。升高温度时,______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在图中A点对应温度下、原料组成、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应,体系达到平衡时H2的分压为30kPa。反应③的相对压力平衡常数为______(填数值),平衡时CH4的分压 ______kPa,CH4的平衡转化率=______(保留三位有效数字)。
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