内容正文:
2026年普通高中学业水平等级考试(山东卷)
化学
本试卷满分100分,考试用时90分钟。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Na23
一、选择题: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. 我国先民善用变化之理于劳作。文献所述下列生产中,不涉及氧化还原反应的是
A. 晒海盐:“海水……日照风吹,成卤……成盐”
B. 制烟墨:“烧桐油……烟凝……和胶为墨”
C. 酿米醋:“米曲……得酒,复酿为醋”
D. 烧钧瓷:“入窑一色,出窑万彩”
2. 下列化学品在生产生活中使用不当的是
A. 为吸附装修可能产生的甲醛等有害物质,在房屋中放置活性炭
B. 为减少“白色污染”,用聚乳酸替代聚乙烯制作食品包装袋
C. 为避免葡萄酒中某些成分被氧化,向其中添加适量SO2
D. 为防止火腿变质,腌制时使用大量NaNO2
3. 下列做法违反化学实验室安全要求的是
A. 活泼金属着火时选用灭火毯盖灭
B. 精密仪器起火时选用CO2灭火器扑灭
C. 眼中溅入少量强碱溶液,立即用1%硼酸溶液冲洗
D. 眼中溅入少量强酸溶液,立即用大量水冲洗,再用1%NaHCO3溶液冲洗
4. 某溶液含有Ag+、Ba2+、Cu2+、Fe3+中的一种或几种,下列说法错误的是
A. 取少量该溶液并滴加NaCl溶液,若出现白色沉淀,则溶液中含有Ag+
B. 取少量该溶液并滴加H2SO4溶液,若出现白色沉淀,则溶液中含有Ba2+
C. 取少量该溶液并滴加KSCN溶液,若溶液显红色,则溶液中含有Fe3+
D. 若四种阳离子均存在,可依次使用NaCl溶液、Na2SO4溶液、浓氨水进行分离
5. 准确称取1.0600gNa2CO3,基准物质配制0.0500mol·L-1Na2CO3溶液,下列仪器必须使用的是
A. ①②③ B. ①②⑤⑥ C. ①③④⑥ D. ④⑤⑥
6. 实验室制备溴苯时,下列步骤中所选试剂及装置正确的是(加热及夹持装置略)
A. 溴苯合成
B. 尾气处理
C. 洗涤分液
D. 蒸馏提纯
A. A B. B C. C D. D
7. 下列分子空间构型相同的一组是
A. CO2、CS2 B. BF3、NF3 C. HCN、HClO D. SO3、PCl3
8. 药物他扎罗汀(T)的结构简式如图所示,下列关于T的说法正确的是
A. 存在顺反异构
B. 共直线的C原子最多有6个
C. 分子中电负性最小的元素是C
D. 红外光谱中出现、和的吸收峰
9. 1-环己基乙胺(X)溶于酸形成铵盐阳离子(Y),Y与18-冠-6作用形成超分子阳离子(Z),下列说法错误的是
A. X→Y,键角增大
B. 18-冠-6中C、O原子采取的轨道杂化方式相同
C. Z含手性碳原子
D. Z中存在共价键、离子键和氢键
10. 研究甲、乙两种催化剂对下列反应的催化作用及产物选择性的影响。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
恒压条件下,,,按体积比投料,分别使用甲或乙作催化剂,在下反应固定时间后测定的实验转化率;不改变其他条件,每间隔重复上述实验。的实验转化率和理论平衡转化率随温度的变化如图所示。已知:甲催化时,选择性在为;甲、乙分别催化时,选择性在均达。下列说法正确的是
A. ,
B. 范围内,使用甲催化时,选择性随温度升高而增大
C. 范围内,相同温度下,无论使用甲还是乙催化,产物选择性相同
D. 其他条件不变,仅减小投料量,选择性达时的温度仍为
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 对下列事实解释正确的是
事实
解释
A
熔融条件下,金属与反应可制备金属
金属活泼性:
B
热稳定性:
键能:
C
相同条件下,苯酚与溴水反应,而甲苯不与溴水反应
对苯环活化作用:
D
常温下,相同浓度溶液的:
水解程度:
A. A B. B C. C D. D
12. 利用电还原产生的氧化石油化工副产物制备,装置如图所示。电解过程中,双极膜中 解离的和在电场作用下向两极迁移。下列说法错误的是
A. 极反应式为
B. 双极膜中 解离的向 极方向迁移
C. 电解一段时间后,电极反应消耗与生成的质量相等
D. 理论上,生成时, 极上消耗
13. 药物盐酸茚洛秦(Q)的合成路线如下,下列说法正确的是
A. M→N为取代反应
B. N比P更易被氧化
C. M、P均可与Na2CO3溶液反应
D. 已知Q被酸性KMnO4溶液氧化时有CO2生成,则另一产物为
14. 利用铁基、钙基物质的化学循环( ,)可从高炉煤气中分离出,并获得高价值的/混合气。循环过程如图所示,下列说法正确的是
A. 钙基物质Ⅰ为
B. 气体为混合气
C. 铁基、钙基物质的理论投料比为(以物质的量计)
D. 获得的混合气中,与物质的量之比
15. 下,向初始浓度一定的溶液中加入,通过加入或调节[始终存在,忽略溶液体积变化]。某组分平衡浓度的对数值随的变化如图所示(表示,,,)。下列说法错误的是
A. 丁线所示物种为 B. 调节时,需加入
C. 点 D. 点:
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 与(L)通过配位键形成多孔金属有机框架材料,其四方晶胞结构如图所示(晶胞参数,, 原子略)。回答下列问题:
(1)基态Cu原子的电子排布式为_____________;C,N,O,F中第二电离能最大的是_________。
(2)为平面分子,其中N原子采取的轨道杂化方式为_________,该分子的孤电子对数为_________。
(3)中_________;其在室温下可选择性吸附,但不吸附和。分子被吸附在晶胞顶点,与框架结构中的F原子存在如图所示静电作用,晶体中与一个分子产生该作用的F原子有___________个;不吸附和的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)若阿伏加德罗常数的值为,则的对的理论吸附量为____。
17. 一种从铜阳极泥(主要含、、)中分离提取贵金属、的工艺流程如下:
已知:“球磨提金”时,生成的高活性直接和反应生成。
; 。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,与稀反应生成二元弱酸的离子方程式为_________________________________________。
(2)“球磨提金”时,生成的反应中作氧化剂的是__________(填化学式)。
(3)“酸溶”时,转化为;“反萃取”时加入溶液后,水相中以形式存在,的两个作用是_______________________________________。“酸化析金”时,发生自身氧化还原反应的离子方程式为_________________________________。
(4)“溶银”中,忽略溶液体积变化,若使完全溶于氨水,则反应后溶液中_______。
(5)“还原提银”所得滤液X经处理后的产品可导入“球磨提金”加以利用,则处理滤液X时加入的物质是___________(填化学式)。
18. 一种药物中间体(H)的合成路线如下:
已知:
Ⅰ. 、均为强吸电子基团
Ⅱ. 、
回答下列问题:
(1)B结构简式为__________。
(2)C中含氧官能团名称为__________;C→D反应类型为__________。
(3)E→F化学方程式为_______________________________________。
(4)C的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为_______________(写出一种即可)。
①遇FeCl3溶液显色
②含-NH2
③苯环上仅含1种化学环境的氢原子
(5)以庚二酸二甲酯和1,2-二溴乙烷为主要原料合成。利用上述信息补全合成路线__________________________________________________________________。
19. 一元弱酸HCN无色剧毒,熔点为-13℃,沸点为26℃,常温下易溶于水。在通风橱中用NaCN制备少量液态HCN,装置如图所示(夹持装置略)。回答下列问题:
(1)仪器a的名称为__________;装置b的作用为__________。
(2)装置甲、乙选用的控温物质依次为__________(填标号)。
A. 水(50℃) B. 冰盐混合物(-10℃)
C. 干冰—乙醇(-70℃) D. 液氮(-196℃)
(3)HCN制备完成后需进行的部分操作如下,正确顺序为__________(填序号)。
①打开阀门K1通N2
②停止滴加NaCN溶液
③关闭阀门K3并切换三通阀K2至尾气处理
实验所用NaCN中常含有杂质甲酸钠(HCOONa),二者均具有较强还原性,测定HCOONa含量的实验步骤如下:
Ⅰ.准确称取样品,配制溶液,移取该溶液至锥形瓶中,加适量溶液,边振摇边滴加溶液至出现棕褐色沉淀(已知:、均为白色沉淀,极易转化为棕褐色沉淀)。
Ⅱ.过滤并洗涤沉淀至洗涤液呈中性,收集滤液和洗涤液于锥形瓶中,加适量溶液及浓度为的过量标准溶液,反应中转化为。
Ⅲ.充分反应后,向锥形瓶中加入适量溶液及浓度为的过量标准溶液,反应结束后溶液中所有锰元素均以形式存在。
Ⅳ.用的标准溶液滴定剩余的,终点时消耗溶液体积为。
(4)步骤Ⅰ中滴加溶液时须选用棕色滴定管,原因是__________________;________(填“>”或“<”);步骤Ⅱ中参与反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为__________。
(5)测得样品中的质量分数为__________(用代数式表示);若步骤Ⅲ所用标准溶液中有少量被空气中的氧化,则导致测定结果__________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
20. 液相酯交换反应(如反应Ⅰ)是生产化工产品的重要途径,回答下列问题:
反应Ⅰ:
(1)B的系统命名为_____________。
(2)初始投料只有A和B,且均为1mol,不同温度下A转化率随反应时间的变化如图所示,则________0(填“>”或“<”);实验证明很小,从化学键变化角度分析,其原因为_______________________________。
已知温度下,反应达平衡时,C物质的量为,反应Ⅰ的平衡常数__________。
(3)温度下,向上述液相平衡体系中加入一定量的,发生如下反应:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
液相体系重新达平衡后,D物质的量为0.5mol,则A物质的量__________mol,E物质的量__________mol。
(4)将(3)中平衡体系记为①;同温下,向①加入一定量惰性溶剂,达新的平衡体系②;或不加入惰性溶剂,仅降低一定温度,达新的平衡体系③。相较于①,若②及③中C与A物质的量之比均增大至同一数值,则三个平衡体系按由大到小的排序为__________(填编号),D与B物质的量之比最小值对应的平衡体系为__________(填编号)。
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2026年普通高中学业水平等级考试(山东卷)
化学
本试卷满分100分,考试用时90分钟。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Na23
一、选择题: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. 我国先民善用变化之理于劳作。文献所述下列生产中,不涉及氧化还原反应的是
A. 晒海盐:“海水……日照风吹,成卤……成盐”
B. 制烟墨:“烧桐油……烟凝……和胶为墨”
C. 酿米醋:“米曲……得酒,复酿为醋”
D. 烧钧瓷:“入窑一色,出窑万彩”
【答案】A
【解析】
【详解】A.海水经日照风吹蒸发水分,使氯化钠结晶得到盐,只发生物理蒸发结晶,没有元素化合价变化,不涉及氧化还原反应,A符合题意;
B.烧桐油时,桐油(有机物)燃烧,C元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,B不符合题意;
C.淀粉先发酵生成乙醇,乙醇再被氧化为乙酸,有化合价变化,涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.烧制过程中金属氧化物发生氧化还原反应,不同价态金属离子呈现不同颜色,涉及氧化还原反应,D不符合题意;
故选A。
2. 下列化学品在生产生活中使用不当的是
A. 为吸附装修可能产生的甲醛等有害物质,在房屋中放置活性炭
B. 为减少“白色污染”,用聚乳酸替代聚乙烯制作食品包装袋
C. 为避免葡萄酒中某些成分被氧化,向其中添加适量SO2
D. 为防止火腿变质,腌制时使用大量NaNO2
【答案】D
【解析】
【详解】A.活性炭具有疏松多孔的结构,吸附性强,可吸附甲醛等装修产生的有害气体,使用合理,A正确;
B.聚乳酸是可降解的高分子材料,聚乙烯难以降解易造成“白色污染”,用聚乳酸替代聚乙烯制作食品包装袋可减少白色污染,使用合理,B正确;
C.具有还原性,适量添加到葡萄酒中可以防止成分被氧化,同时起到杀菌作用,符合食品添加剂使用规范,使用合理,C正确;
D.(亚硝酸钠)有毒,是限量使用的食品添加剂,腌制火腿时大量使用会危害人体健康,使用不当,D错误;
故选D。
3. 下列做法违反化学实验室安全要求的是
A. 活泼金属着火时选用灭火毯盖灭
B. 精密仪器起火时选用CO2灭火器扑灭
C. 眼中溅入少量强碱溶液,立即用1%硼酸溶液冲洗
D. 眼中溅入少量强酸溶液,立即用大量水冲洗,再用1%NaHCO3溶液冲洗
【答案】C
【解析】
【详解】A.活泼金属(Na、K等)能与水、反应,着火时用灭火毯隔绝空气盖灭,符合安全规范,A不符合题意;
B.灭火器灭火后无残留,不会腐蚀精密仪器,适合仪器起火扑救,符合安全规范,B不符合题意;
C.眼中溅入强碱,不能直接用硼酸溶液冲洗,正确操作是先立刻用大量流动清水持续冲洗眼睛15分钟以上,再用1%硼酸溶液中和;直接用酸液冲洗会因酸碱中和放热灼伤眼球,违反安全要求,C符合题意;
D.眼中溅入少量强酸,先大量清水稀释,再用1%溶液中和,操作规范,D不符合题意;
故选C。
4. 某溶液含有Ag+、Ba2+、Cu2+、Fe3+中的一种或几种,下列说法错误的是
A. 取少量该溶液并滴加NaCl溶液,若出现白色沉淀,则溶液中含有Ag+
B. 取少量该溶液并滴加H2SO4溶液,若出现白色沉淀,则溶液中含有Ba2+
C. 取少量该溶液并滴加KSCN溶液,若溶液显红色,则溶液中含有Fe3+
D. 若四种阳离子均存在,可依次使用NaCl溶液、Na2SO4溶液、浓氨水进行分离
【答案】B
【解析】
【详解】A.与生成不溶于酸的白色沉淀,滴加产生白色沉淀,证明含,A正确;
B.滴加出现白色沉淀,除了与生成白色沉淀外,与生成的微溶,浓度较高时也会形成白色沉淀,因此无法确定一定含,B错误;
C.遇KSCN溶液生成血红色配合物,溶液变红可检验,C正确
D.若四种阳离子均存在,加NaCl溶液沉淀分离,生成沉淀除去;加溶液,生成沉淀除去;加浓氨水:先沉淀后溶解生成,生成沉淀,从而达到分离的目的,D正确;
故选B。
5. 准确称取1.0600gNa2CO3,基准物质配制0.0500mol·L-1Na2CO3溶液,下列仪器必须使用的是
A. ①②③ B. ①②⑤⑥ C. ①③④⑥ D. ④⑤⑥
【答案】B
【解析】
【详解】摩尔质量,,因此需配制溶液体积为,因此需选用200 mL容量瓶(②),不能用500 mL容量瓶(④)。定容时需用到胶头滴管(①),溶解操作、移液操作需用到玻璃棒(⑥),因需称量1.0600 g,普通电子天平(③)精度不足,无法称取1.0600 g,需用到电子分析天平(⑤),因此确定必需仪器为①②⑤⑥,故选B。
6. 实验室制备溴苯时,下列步骤中所选试剂及装置正确的是(加热及夹持装置略)
A. 溴苯合成
B. 尾气处理
C. 洗涤分液
D. 蒸馏提纯
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.制备溴苯需要液溴,不能用溴水;苯与溴水不发生取代反应,只有纯液溴在FeBr3催化下才反应,A错误;
B.尾气中含极易溶于NaOH溶液的HBr,导管直接插入液面下会发生倒吸,需要防倒吸装置(如倒扣漏斗),B错误;
C.溴苯难溶于水,洗涤后可通过分液分离有机层和水层,使用分液漏斗分液,下层液体从下口放出,装置操作规范,C正确;
D.蒸馏装置的温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,不能插入液面下,D错误;
故选C
7. 下列分子空间构型相同的一组是
A. CO2、CS2 B. BF3、NF3 C. HCN、HClO D. SO3、PCl3
【答案】A
【解析】
【详解】A.CO2的中心原子碳原子的价层电子对数为,孤电子对数为0,分子空间构型为直线形;CS2的中心原子碳原子的价层电子对数为,孤电子对数为0,分子空间构型为直线型,二者空间构型相同,A符合题意;
B.BF3的中心原子硼原子的价层电子对数为,孤电子对数为0,分子空间构型为平面三角形;NF3的中心原子氮原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,分子空间构型为三角锥形,二者空间构型不同,B不符合题意;
C.HCN的中心原子碳原子的价层电子对数为,孤电子对数为0,分子空间构型为直线形;HClO的中心原子氧原子的价层电子对数为,孤电子对数为2,分子空间构型为角形,二者空间构型不同,C不符合题意;
D.SO3的中心原子硫原子的价层电子对数为,孤电子对数为0,分子空间构型为平面三角形;PCl3的中心原子磷原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,分子空间构型为三角锥形,二者空间构型不同,D不符合题意;
故选A。
8. 药物他扎罗汀(T)的结构简式如图所示,下列关于T的说法正确的是
A. 存在顺反异构
B. 共直线的C原子最多有6个
C. 分子中电负性最小的元素是C
D. 红外光谱中出现、和的吸收峰
【答案】D
【解析】
【详解】A.该分子中无碳碳双键,不存在顺反异构,A错误
B.碳碳三键为直线结构,与三键共线的碳原子包括:与三键直接相连的苯环碳及其对位碳、三键的2个碳原子、与三键直接相连的吡啶环碳及其对位碳、酯基中的羰基碳,共有7个碳原子共线,B错误;
C.电负性同周期从左到右增大,同主族从上到下减小;分子含元素C、H、O、N、S,所以H电负性小于C,因此电负性最小的是H,不是C,C错误
D.结构中存在碳碳三键、 酯基,酯基中包含羰基以及酯键,所以红外光谱会对应出现三种官能团的特征吸收峰,D正确;
故选D。
9. 1-环己基乙胺(X)溶于酸形成铵盐阳离子(Y),Y与18-冠-6作用形成超分子阳离子(Z),下列说法错误的是
A. X→Y,键角增大
B. 18-冠-6中C、O原子采取的轨道杂化方式相同
C. Z含手性碳原子
D. Z中存在共价键、离子键和氢键
【答案】D
【解析】
【详解】A.X中N原子有1对孤电子对,与形成配位键后,Y中N原子无孤电子对,孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对间的斥力,因此X→Y时增大,A正确;
B.18-冠-6中,C原子均形成4个σ键,价层电子对数为4;O原子均形成2个σ键,含2对孤电子对,价层电子对数也为4,二者均采取杂化,杂化方式相同,B正确;
C.Z中连接环己基、甲基和的碳原子,同时连接4种不同的基团,属于手性碳原子,因此Z含手性碳原子,C正确;
D.Z是超分子阳离子,内部存在共价键和氢键,离子键是阴阳离子之间的相互作用,Z内部不存在离子键,D错误;
故选D。
10. 研究甲、乙两种催化剂对下列反应的催化作用及产物选择性的影响。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
恒压条件下,,,按体积比投料,分别使用甲或乙作催化剂,在下反应固定时间后测定的实验转化率;不改变其他条件,每间隔重复上述实验。的实验转化率和理论平衡转化率随温度的变化如图所示。已知:甲催化时,选择性在为;甲、乙分别催化时,选择性在均达。下列说法正确的是
A. ,
B. 范围内,使用甲催化时,选择性随温度升高而增大
C. 范围内,相同温度下,无论使用甲还是乙催化,产物选择性相同
D. 其他条件不变,仅减小投料量,选择性达时的温度仍为
【答案】C
【解析】
【详解】A.低温下,随着温度升高,理论平衡转化率下降。根据勒夏特列原理,转化率下降说明低温下占据主导的反应平衡逆向移动了。因此,低温下主导的正反应是放热反应。结合题干信息甲催化时,选择性在为可知,低温区主要发生的是反应Ⅰ,故推断;同理,高温区平衡转化率随温度升高,高温下以反应Ⅱ为主,升高温度反应Ⅱ平衡正向移动,故,A错误;
B.反应I放热、反应Ⅱ吸热,升高温度平衡更有利于吸热的反应Ⅱ,的平衡选择性随温度升高降低;且题目仅说明甲催化时下选择性为100%,不能说明范围内选择性随温度升高增大,该范围内转化率升高是温度升高加快反应速率导致,和选择性无关,B错误;
C.由图可知,范围内,甲、乙催化的实验转化率都与理论平衡转化率重合,说明反应已经达到平衡状态。催化剂只改变反应速率,不改变平衡组成,因此相同温度下,无论使用哪种催化剂,平衡状态相同,产物选择性相同,C正确;
D.反应恒压进行,减小投料量,体系总体积减小,反应物分压增大:反应Ⅰ是气体分子数减少的反应,加压促进反应Ⅰ正向移动,相同温度下选择性会降低,因此选择性达到100%需要更高的温度来对抗压强带来的影响,不再是,D错误;
故选C。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 对下列事实解释正确的是
事实
解释
A
熔融条件下,金属与反应可制备金属
金属活泼性:
B
热稳定性:
键能:
C
相同条件下,苯酚与溴水反应,而甲苯不与溴水反应
对苯环活化作用:
D
常温下,相同浓度溶液的:
水解程度:
A. A B. B C. C D. D
【答案】BC
【解析】
【详解】A.Na与熔融KCl反应制备K是因为K的沸点低于Na,反应中K汽化逸出促进平衡正向移动,实际金属活泼性,A错误;
B.C的原子半径小于Si,键键长更短、键能更高,故热稳定性强于,B正确;
C.酚羟基对苯环的活化作用强于甲基,苯酚中苯环上氢原子活性更高,可与溴水发生取代反应,甲苯不能,C正确;
D.中的水解会促进水解,故水解程度:,溶液pH更大是因为水解产生的抵消了水解产生的部分,D错误;
故选BC。
12. 利用电还原产生的氧化石油化工副产物制备,装置如图所示。电解过程中,双极膜中 解离的和在电场作用下向两极迁移。下列说法错误的是
A. 极反应式为
B. 双极膜中 解离的向 极方向迁移
C. 电解一段时间后,电极反应消耗与生成的质量相等
D. 理论上,生成时, 极上消耗
【答案】CD
【解析】
【分析】该装置为电解池,双极膜将槽体分隔为a极室、b极室,双极膜解离出、,阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动;b极发生失电子的氧化反应析出,故b为阳极、接电源正极;a为阴极,通入结合迁移过来的得电子生成,生成的再与进料在碱性体系中发生氧化还原反应,最终得到目标产物,阳极持续生成,阴极持续消耗用于制备,电极反应为:
阳极(b极):;
阴极(a极)制:;
氧化反应:。
【详解】A.由分析可知,b极是阳极,电解液为碱性溶液,放电生成,电极反应,A正确;
B.电解池中阳离子向阴极定向迁移,a极为阴极,双极膜解离出的向a极移动,向阳极b移动,B正确;
C.设电路中转移。阳极反应,转移,阳极生成;阴极反应,每消耗,转移时阴极消耗,因此电极反应消耗与生成的质量不相等,C错误;
D.由氧化反应、a极电极反应可得关系式,因此生成时, 极上消耗,D错误;
故选CD。
13. 药物盐酸茚洛秦(Q)的合成路线如下,下列说法正确的是
A. M→N为取代反应
B. N比P更易被氧化
C. M、P均可与Na2CO3溶液反应
D. 已知Q被酸性KMnO4溶液氧化时有CO2生成,则另一产物为
【答案】A
【解析】
【详解】A.的反应是M中酚羟基的氢原子与含溴试剂发生取代反应,A正确;
B.N中官能团为羰基, P中羰基被还原为醇羟基,羟基比羰基更易被氧化,因此P比N更易被氧化,B错误;
C. M含酚羟基,酚羟基酸性强于、弱于,可与反应生成酚钠和;但P中只有醇羟基,不能与反应,C错误;
D.与苯环相连的碳原子存在氢原子,该碳原子可直接被酸性KMnO4溶液氧化为羧基,则五元环上的化学键断裂,中间的碳原子被氧化为CO2,另一产物应为,D错误;
故选A。
14. 利用铁基、钙基物质的化学循环(,)可从高炉煤气中分离出,并获得高价值的/混合气。循环过程如图所示,下列说法正确的是
A. 钙基物质Ⅰ为
B. 气体为混合气
C. 铁基、钙基物质的理论投料比为(以物质的量计)
D. 获得的混合气中,与物质的量之比
【答案】AC
【解析】
【分析】简要分析工艺流程:反应器甲:铁基反应: (CO被消耗,生成CO2),钙基反应:(吸收CO2),N₂不参与反应,作为惰性气体排出,气体X为N2,因此钙基物质Ⅰ为CaO,Ⅱ为CaCO3。反应器乙:铁基反应: (CO2被还原为CO),钙基反应:(释放CO2),最终产物气体Y为CO与CO2的混合气,用于回收高价值气体,据此分析以下各选项;
【详解】A.反应器甲中需CaO吸收CO2生成CaCO3,故初始钙基物质Ⅰ为CaO,A正确;
B.CO和CO2均在反应器甲中被转化或吸收,仅N2未参与反应,故气体X为纯N2,B错误;
C.因高炉煤气中n(CO):n(CO2):n(N2)=2:3:5,设高炉煤气中, , 。还原2 mol FeO需2 mol CO,生成2 mol CO2;总CO₂ = 3 + 2 = 5 mol,需5 mol CaO吸收,故 ,C正确;
D.因高炉煤气中n(CO):n(CO2):n(N2)=2:3:5,设高炉煤气中, , 。甲中2 mol CO转化为2 mol CO2,体系总CO2 = 3+2 = 5 mol,乙中2 mol Fe与2 mol CO2反应, ,生成2 mol CO,剩余CO2 = 5-2 = 3 mol,混合气中,D错误;
故选AC。
15. 下,向初始浓度一定的溶液中加入,通过加入或调节[始终存在,忽略溶液体积变化]。某组分平衡浓度的对数值随的变化如图所示(表示,,,)。下列说法错误的是
A. 丁线所示物种为 B. 调节时,需加入
C. 点 D. 点:
【答案】D
【解析】
【分析】初始溶液是NH4Cl溶液,加入CaCO3后,CaCO3会部分溶解,同时溶液中存在、NH3、Ca2+、、等离子的平衡。随着pH变化,和NH3的浓度会发生变化,当pH增大时,减少,NH3增加,Ca2+减少,先增后减,增加。确定各曲线代表的物质:甲线:随着pH增大,水解被抑制,但转化为NH3,浓度减小, lg[c(X)]逐渐减小,说明X的浓度随pH增大而减小。这符合的变化。乙线:随着pH增大,转化为NH3,浓度增大,lg[c(X)]逐渐增大,说明X的浓度随pH增大而增大。这符合NH3的变化。丙线:随着pH增大,CaCO3溶解度降低,Ca2+浓度减小,lg[c(X)]逐渐减小,说明X的浓度随pH增大而减小。这符合Ca2+的变化。丁线:随着pH增大,H2CO3转化为,再转化为,浓度先增后减,lg[c(X)]先增大后减小,说明X的浓度先增后减。这符合的变化。综上:甲线代表,乙线代表NH3,丙线代表Ca2+,丁线代表。
【详解】A.根据分析,丁线代表,A正确;
B.原溶液是NH4Cl溶液,水解使溶液呈酸性。要使pH=7,需要中和部分H⁺,即加入NaOH,B正确;
C.P点坐标为(8.35, -3.25),即pH=8.35时,lg[c()] = -3.25,根据丙线,lg[c(Ca2+)] = -4.15。因此:,,C正确;
D.O点(pH=9.25)处, ,可得:,Q点(pH=12.50), ,则:,D错误;
故选D。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 与(L)通过配位键形成多孔金属有机框架材料,其四方晶胞结构如图所示(晶胞参数,,原子略)。回答下列问题:
(1)基态Cu原子的电子排布式为_____________;C,N,O,F中第二电离能最大的是_________。
(2)为平面分子,其中N原子采取的轨道杂化方式为_________,该分子的孤电子对数为_________。
(3)中_________;其在室温下可选择性吸附,但不吸附和。分子被吸附在晶胞顶点,与框架结构中的F原子存在如图所示静电作用,晶体中与一个分子产生该作用的F原子有___________个;不吸附和的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)若阿伏加德罗常数的值为,则的对的理论吸附量为____。
【答案】(1) ①. ②. O
(2) ①. ②. 2
(3) ①. 1:2:1 ②. 4 ③. 和为非极性键构成的非极性分子,分子中不存在带显著正电荷的原子或成键电子对/共用电子对未发生偏移
(4)(4)
【解析】
【小问1详解】
Cu原子的序数为 29。根据洪特规则的特例,当d轨道处于全满状态时能量更低、结构更稳定。因此,基态Cu原子的电子排布式为;
第二电离能是指失去第二个电子所需要的能量;的价电子排布为;的价电子排布为;的价电子排布为,2p 轨道半充满的稳定状态,极难再失去电子;的价电子排布为;因此,氧的第二电离能最大。
【小问2详解】
配体L类似于苯环,环上的每个N原子形成了 2 个键,并且保留了 1 对孤电子对,因此其价层电子对数为2+1=3,所以采取的是杂化;
分子中有 2 个N原子,每个N原子有 1 对未参与成键的孤对电子,C和H均没有孤电子对,故整个分子的孤电子对数为 2。
【小问3详解】
Cu原子位于晶胞的体内,数目为1;位于上下底面心,共有个,配体L位于晶胞4个竖直面的面心上(图中六元环只画了一半),数目为个;故中;
吸附在顶点,顶点同层平面内与4个八面体相邻,每个八面体都有1个F原子与形成如图所示静电作用,故答案为4;
由图提示可知,吸附核心在于与的静电引力。和属于由非极性键构成的非极性分子,内部没有显著的电荷偏转,不具备可以被F吸引的正电荷中心,因此不被吸附。
【小问4详解】
晶胞体积,1个晶胞中数目为,故中的物质的量为: 。
17. 一种从铜阳极泥(主要含、、)中分离提取贵金属、的工艺流程如下:
已知:“球磨提金”时,生成的高活性直接和反应生成。
; 。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,与稀反应生成二元弱酸的离子方程式为_________________________________________。
(2)“球磨提金”时,生成的反应中作氧化剂的是__________(填化学式)。
(3)“酸溶”时,转化为;“反萃取”时加入溶液后,水相中以形式存在,的两个作用是_______________________________________。“酸化析金”时,发生自身氧化还原反应的离子方程式为_________________________________。
(4)“溶银”中,忽略溶液体积变化,若使完全溶于氨水,则反应后溶液中_______。
(5)“还原提银”所得滤液X经处理后的产品可导入“球磨提金”加以利用,则处理滤液X时加入的物质是___________(填化学式)。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. 将+3价的还原为+1价、提供配体 ②.
(4)
(5)
【解析】
【分析】铜阳极泥原料主要含、、,先加入稀硝酸、稀硫酸进行酸浸,、被硝酸氧化溶解生成、、二元弱酸与,、、二元弱酸进入滤液,留在沉淀中;沉淀加入、球磨提金,氧化氯离子生成活性,将氧化为,经稀盐酸酸溶得到水溶液,有机萃取剂萃取金进入有机相,水相分离后有机相中加入反萃取,既作还原剂还原又提供配体形成,再经稀盐酸酸化,发生自身氧化还原析出单质;酸浸滤液中加入沉银得到沉淀,加氨水溶银生成可溶性络离子,再用水合肼还原提银析出单质,释放得到滤液;
【小问1详解】
中为价被氧化为,为价被氧化为,被还原为,结合得失电子守恒和原子、电荷守恒配平方程式为;
【小问2详解】
“球磨提金”时,加入的在酸性条件下氧化生成,元素化合价降低,作氧化剂;
【小问3详解】
具有还原性,将中价还原为低价价;作为配体,与形成络离子进入水相实现反萃取,因此的作用为将+3价的还原为+1价,提供配体;中降价生成单质, 元素部分转化为、部分为,结合得失电子守恒和原子、电荷守恒配平方程式为;
【小问4详解】
已知:;,总反应为,平衡常数。完全溶于氨水,平衡时,代入,得平衡游离,因此;
【小问5详解】
还原提银时水合肼与银氨络离子反应释放,滤液含铵盐,球磨提金工序需要,向滤液加入 ,将转化为,可循环至球磨提金步骤。
18. 一种药物中间体(H)的合成路线如下:
已知:
Ⅰ. 、均为强吸电子基团
Ⅱ. 、
回答下列问题:
(1)B结构简式为__________。
(2)C中含氧官能团名称为__________;C→D反应类型为__________。
(3)E→F化学方程式为_______________________________________。
(4)C的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为_______________(写出一种即可)。
①遇FeCl3溶液显色
②含-NH2
③苯环上仅含1种化学环境的氢原子
(5)以庚二酸二甲酯和1,2-二溴乙烷为主要原料合成。利用上述信息补全合成路线__________________________________________________________________。
【答案】(1) (2) ①. 酯基 ②. 还原反应
(3) (4)或
(5)
【解析】
【分析】由流程图可知,与A在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成B(),结合B的化学式可得A为,则B为;B在乙醇钠、乙醇体系中和发生已知Ⅰ的取代反应得到C,结合E的结构可知C为(),C在作用下与氢气发生还原反应得到D(),D再与发生加成反应生成E,E和在、环境下发生N上的取代反应得到F(),F经NaH、DMF分子内环合得到G(),G在氯化钠、水、DMSO条件下脱酯基得到目标产物H;
【小问1详解】
由分析可知,B的结构简式为;
【小问2详解】
由分析可知,C的结构简式为为,含氧官能团为酯基;C在作用下与氢气发生还原反应得到D;
【小问3详解】
由分析可知,E和在环境下发生N上的取代反应得到F()和 ,化学方程式为;
【小问4详解】
由题,满足条件①遇显色则含酚羟基;②含;③苯环仅1种等效氢则苯环为对称四取代,两对取代基对位分布,则符合条件的C的同分异构体为或;
【小问5详解】
结合题中流程,在条件下发生已知Ⅱ的反应生成,在乙醇钠、乙醇体系中与发生已知Ⅰ的取代反应生成,在加热下脱酯得到目标产物,则补全流程图为。
19. 一元弱酸HCN无色剧毒,熔点为-13℃,沸点为26℃,常温下易溶于水。在通风橱中用NaCN制备少量液态HCN,装置如图所示(夹持装置略)。回答下列问题:
(1)仪器a的名称为__________;装置b的作用为__________。
(2)装置甲、乙选用的控温物质依次为__________(填标号)。
A. 水(50℃) B. 冰盐混合物(-10℃)
C. 干冰—乙醇(-70℃) D. 液氮(-196℃)
(3)HCN制备完成后需进行的部分操作如下,正确顺序为__________(填序号)。
①打开阀门K1通N2
②停止滴加NaCN溶液
③关闭阀门K3并切换三通阀K2至尾气处理
实验所用NaCN中常含有杂质甲酸钠(HCOONa),二者均具有较强还原性,测定HCOONa含量的实验步骤如下:
Ⅰ.准确称取样品,配制溶液,移取该溶液至锥形瓶中,加适量溶液,边振摇边滴加溶液至出现棕褐色沉淀(已知:、均为白色沉淀,极易转化为棕褐色沉淀)。
Ⅱ.过滤并洗涤沉淀至洗涤液呈中性,收集滤液和洗涤液于锥形瓶中,加适量溶液及浓度为的过量标准溶液,反应中转化为。
Ⅲ.充分反应后,向锥形瓶中加入适量溶液及浓度为的过量标准溶液,反应结束后溶液中所有锰元素均以形式存在。
Ⅳ.用的标准溶液滴定剩余的,终点时消耗溶液体积为。
(4)步骤Ⅰ中滴加溶液时须选用棕色滴定管,原因是__________________;________(填“>”或“<”);步骤Ⅱ中参与反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为__________。
(5)测得样品中的质量分数为__________(用代数式表示);若步骤Ⅲ所用标准溶液中有少量被空气中的氧化,则导致测定结果__________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 滴液漏斗 ②. 干燥HCN气体 (2)AB
(3)
(4) ①. 防止见光分解 ②. < ③.
(5) ①. ②. 偏小
【解析】
【分析】本实验分为HCN气体制备与NaCN样品定量滴定检测两部分,制备环节中,甲装置利用浓硫酸与NaCN在沸水浴条件下反应生成HCN气体,氮气作为保护气将气态HCN带出,装置b中干燥HCN,乙装置用低温冰盐混合物冷凝HCN,将气态HCN液化收集,同时全程处理有毒尾气避免污染;滴定环节先取样品溶液,用硝酸银沉淀法分离,再通过两步高锰酸钾氧化还原滴定,氧化溶液中,后续用亚铁标准溶液还原过量高锰酸钾,最后高锰酸钾返滴定剩余亚铁;
【小问1详解】
仪器a为滴液漏斗,可平稳添加NaCN溶液;装置b盛装无水,作用是干燥HCN气体,除去HCN中混有的水蒸气;
【小问2详解】
HCN沸点26℃,甲装置水浴(50℃)保证反应产生的HCN保持气态,便于在乙装置中充分收集;HCN熔点-13℃,乙需要低温冷凝液化HCN,选用-10℃冰盐混合物,既能让HCN完全液化,又不会让HCN凝固堵塞导管,装置甲、乙选用的控温物质依次为A、B;
【小问3详解】
实验结束先停止滴加NaCN溶液,再关闭阀门、切换三通阀处理有毒尾气,最后打开阀门通,使装置中残留的HCN全部排入尾气处理装置中,避免有毒HCN泄漏污染空气,因此正确顺序为;
【小问4详解】
化学性质不稳定,见光易发生分解反应,光照下硝酸银会析出银单质、溶液变浑浊,损耗标准液,造成滴定浓度不准,因此必须使用棕色滴定管;滴加溶液至出现棕褐色沉淀,说明先沉淀,当沉淀完全后才会生成棕褐色沉淀(指示滴定终点),因此;
步骤Ⅱ中,Mn元素化合价由+7转化为+6,每个得1e⁻;在碱性条件下被氧化为,C元素化合价由+2转化为+4,每个失2e⁻,根据电子守恒,氧化剂与还原剂物质的量之比为;
【小问5详解】
由题,碱性环境下,由此得到关系式;酸性条件下,对应定量关系。根据得失电子守恒:整个过程Mn从+7价被还原为+2价,得到的电子总数为失去的电子总数:即,可得25 mL待测液中甲酸钠物质的量,则250 mL全部样品中甲酸钠总物质的量,甲酸钠质量,因此甲酸钠质量分数为;
标准液被空气中氧化会发生反应,相同体积溶液内有效实际物质的量低于理论计算值,则会导致步骤Ⅳ消耗标准液体积偏小,因此甲酸钠的质量分数偏小。
20. 液相酯交换反应(如反应Ⅰ)是生产化工产品的重要途径,回答下列问题:
反应Ⅰ:
(1)B的系统命名为_____________。
(2)初始投料只有A和B,且均为1mol,不同温度下A转化率随反应时间的变化如图所示,则________0(填“>”或“<”);实验证明很小,从化学键变化角度分析,其原因为_______________________________。
已知温度下,反应达平衡时,C物质的量为,反应Ⅰ的平衡常数__________。
(3)温度下,向上述液相平衡体系中加入一定量的,发生如下反应:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
液相体系重新达平衡后,D物质的量为0.5mol,则A物质的量__________mol,E物质的量__________mol。
(4)将(3)中平衡体系记为①;同温下,向①加入一定量惰性溶剂,达新的平衡体系②;或不加入惰性溶剂,仅降低一定温度,达新的平衡体系③。相较于①,若②及③中C与A物质的量之比均增大至同一数值,则三个平衡体系按由大到小的排序为__________(填编号),D与B物质的量之比最小值对应的平衡体系为__________(填编号)。
【答案】(1)1,2-丁二醇
(2) ①. < ②. 反应中断裂的化学键与形成的化学键的种类和数目相同 ③.
(3) ①. 0.5 ②. 0.3
(4) ①. ③①② ②. ②
【解析】
【小问1详解】
B的结构是,主链4个碳,1、2位有羟基,系统命名为1,2-丁二醇;
【小问2详解】
温度越高反应速率越快,先达平衡,所以;平衡时A转化率更低,升温A转化率下降,平衡逆向移动,正反应放热,故;
反应Ⅰ是酯交换,断裂的化学键和形成的化学键种类以及数目相同,因此很小;
初始,平衡,由反应Ⅰ计量比,,剩余,设液相反应体系的体积为V,则平衡常数;
【小问3详解】
设反应Ⅰ中A的转化量为a mol,反应Ⅱ中A的转化量为b mol,反应Ⅲ中C的转化量为c mol,则有:
则达到平衡时、、、、,可列方程组
,解得,所以此时,;
【小问4详解】
反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应,③降低温度,平衡Ⅱ、Ⅲ正向移动,生成更多E,故③大于①;②加入惰性溶剂稀释,反应Ⅱ、Ⅲ均为物质的量减小的反应,稀释平衡逆向移动,消耗E,故②小于①,因此排序为。
由,变形得。①和②温度相同,相同,:②>①,故:②<①;③温度低于①,,降温增大,且与②相等,故:③>②,因此最小值对应体系②。
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