内容正文:
峨山县一中2025-2026学年下学期4月份考试
化学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡交回。
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Mn-55 Fe-56 Cu-64
第I卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 生活中蕴含着丰富的化学知识,下列相关解释中错误的是
A. ClO2作自来水消毒剂:ClO2有强氧化性
B. SiO2制作光导纤维:SiO2具有半导体性能
C. 红酒中添加SO2:SO2起到抗氧化、杀菌的作用
D. 钠钾合金作核反应传热介质:钠钾合金熔点低、导热性良好
2. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 和的固体混合物中含数目为
B. 溶液中含数目为
C. 标准状况下,11.2 L HF中含有的电子数目为
D. 反应每消耗3.6 g碳,转移电子数目为
3. 用如图所示装置研究铁粉与水蒸气的反应。观察到肥皂液中有气泡产生,点燃肥皂泡听到爆鸣声;实验结束后,试管中残留的黑色固体能被磁铁吸引。下列分析正确的是
A. 由“肥皂液中有气泡产生”,推断铁与水蒸气发生了反应
B. 由“试管中残留的黑色固体能被磁铁吸引”,推断有四氧化三铁生成
C. 铁粉与水蒸气的反应需要加热,推断该反应为吸热反应
D. 加热和使用粉末状的铁均能加快铁与水蒸气的反应
4. 下列装置或操作不能达到实验目的的是
A.探究温度对化学平衡的影响
B.灯亮证明属于电解质
C.形成红色喷泉
D.铁片镀铜
A. A B. B C. C D. D
5. 为有效治理低浓度二氧化硫烟气,国内外展开了大量的研究,某科研机构利用硒(Se)单质作催化剂,实现了低温下亚硫酸氢钠制备单质硫,其工艺流程如下:
下列说法正确的是
A. 工业生产时,“碱盐”可选用成本较低的溶液,且能避免二次污染
B. 通过调控反应条件,可提高生产效率,但硫黄的回收率不会高于33.33%
C. “低温转化”所涉及到的反应中,还原剂与氧化剂的质量之比为
D. “操作”一步中包含“蒸发结晶”
6. 化合物T是一种用于合成药物的重要试剂,其结构简式如图所示。已知X、Y、Z、M、N为原子序数依次增大的前四周期主族元素,Z、M位于同一主族,X、Y、N的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数。下列有关叙述错误的是
A. 简单离子半径: B. 简单氢化物稳定性:
C. 化合物与均为直线型分子 D. 化合物T中所有原子均符合8电子稳定结构
7. 化合物M是一种新型超分子晶体材料,以CH3COCH3为溶剂,由X、Y、HClO4反应制得。下列说法正确的是
A. X的名称为对氨基溴苯
B. Z与X互为同系物,也可以与Y、HClO4通过上述反应形成类似M的超分子
C. M中阳离子涉及的短周期元素中第一电离能I1:N>O>C>H
D. M中阴阳离子之间存在离子键,但其熔点低于NaClO4
8. 制备光学材料。如图所示,晶体中掺入少量后,会出现能量不同的“正电”区域、“负电”区域,光照下发出特定波长的光。下列说法错误的是
A. 区域带正电
B. 区域B“”中的离子为
C. 掺入CuCl后,晶体的理论密度低于纯晶体
D. 若晶胞参数为,则晶胞内与相邻的最短距离为
9. 锌离子全电池装置如图-1所示,工作时电极发生的嵌入或脱嵌。在电解质溶液中加入弱极性的FcD,利用FcD/间转化的同时除去溶解氧和Zn电极表面的非活性锌,如图-2所示。下列说法不正确的是
A. 放电时经离子交换膜从右向左迁移
B. 加入聚乙二醇是为了增大FcD在水中的溶解度
C. 除去溶解氧发生的反应为
D. 每除去13 g非活性锌,电池中转移的电子数为
10. 催化剂(Ph表示苯基)可实现温和条件下的丙烯加氢:,反应机理如题图所示,图中Rh离子形成的化学键都是配位键。下列说法正确的是
A. 反应①中被氧化
B. 反应②中,丙烯中碳原子上的孤电子对与Rh离子形成配位键
C. 反应③中碳原子的轨道杂化类型由变为
D. 催化剂改变了丙烯加氢反应的历程和活化能
11. 室温下,用溶液进行如下图所示的系列实验。已知,。下列说法正确的是
A. 的键角大于的键角
B. 稀释溶液,溶液pH变大
C. 浊液中存在:
D. 加入醋酸发生反应的离子方程式:
12. 化合物Z为一种镇痛药物的中间体。
下列说法不正确的是
A. X能与饱和的溶液反应
B. 的反应,还有HCl生成
C. Y分子中所有碳原子可能共平面
D. Z与足量加成后的产物中含有5个手性碳原子
13. 抗坏血酸(维生素C)是常用的抗氧化剂。
下列说法不正确的是
A. 可用质谱法鉴别抗坏血酸和脱氢抗坏血酸 B. 抗坏血酸可发生缩聚反应
C. 脱氢抗坏血酸不能与溶液反应 D. 1个脱氢抗坏血酸分子中有2个手性碳原子
14. 从中药透骨草中提取一种抗氧化性活性成分,结构如下,下列说法正确的是
A. 该物质与溴水反应,最多可消耗
B. 该分子中所有碳原子不可能在同一平面内
C. 该分子与足量加成后分子含有5个手性碳
D. 酸性条件下充分水解后,含苯环的分子与足量酸性高锰酸钾反应都有生成
二、非选择题(本题共4个大题,共58分)
15. 硫酸铅广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料以及精细化工产品等。工业生产中利用方铅矿(主要成分为,含有等杂质)制备晶体,工艺流程如下:
已知:①;
②。
(1)基态原子的价层电子排布式为___________。
(2)“浸取”时,由转化为的离子方程式为___________。
(3)滤渣2的主要成分是___________(填化学式)。
(4)由该工艺可知,反应属于___________。反应(填“放热”或“吸热”)。
(5)“沉淀转化”步骤完成后溶液中的浓度为,则此时溶液中的浓度为___________
(6)滤液a可循环利用,试剂M是___________。(填化学式)。
(7)PbS的立方晶胞如图所示,已知晶体密度为,阿伏加德罗常数的值为,则晶胞中硫离子与铅离子最近的距离为___________nm。
16. MnS是锰的一种重要化合物,可用于制备光催化剂。
(1)制备MnS。一种应用废旧锂离子电池正极材料(含及炭黑、铝箔等)制备MnS的过程如下:
①“酸浸”时加入的目的是______。
②“沉锰”前,需测定溶液的浓度。准确量取2.50 mL的溶液于烧杯中,加入滴溶液(作催化剂)及固体充分反应,加热除去过量的,将所得溶液冷却后完全转移至200 mL容量瓶中,加水稀释至刻度;准确量取20.00 mL稀释后的溶液于锥形瓶中,用溶液滴定至终点(滴定反应为,未配平),平行滴定3次,平均消耗溶液25.00 mL。计算溶液的物质的量浓度:______(写出计算过程)。
③已知硫脲的结构简式为。写出“沉锰”过程中发生反应的离子方程式:______。
(2)MnS纳米材料可用于光催化降解四环素类抗生素。在光照条件下,MnS能促进水体中的或转化为具有强氧化性的,氧化分解四环素分子。在相同条件下,不同晶型的MnS光催化降解四环素的效率不同。
①具有强氧化性的原因是______。
②已知和立方晶胞结构如图所示。中周围最邻近的数目和中周围最邻近的数目之比为______。
③实际水体中存在、等离子,实验发现会显著降低四环素的降解效率、推测可能原因:______。
17. 苯甲酸是有机合成的重要原料,熔点,在热水中的溶解度较大,溶于乙醇和苯。用甲苯(密度:)和制备苯甲酸并做纯度分析的实验如下。
Ⅰ.产品制备
按图示组装好仪器(夹持及加热装置略),向三颈烧瓶中加入50 mL蒸馏水和2.0 mL甲苯,加入沸石,加热至沸腾。从冷凝管上口分批加入,每次都待反应平稳后再加入,加热回流。充分反应后,停止加热,趁热抽滤。
用少量热水洗涤滤渣。将滤液转移到烧杯中,滴加盐酸,冷却析出晶体。抽滤,用冷水洗涤、干燥得产品。
Ⅱ.纯度分析
准确称取3.150 g草酸()基准试剂,溶解,定容至250 mL。
配制溶液,每次量取20.00 mL用草酸标准溶液标定其准确浓度。平行滴定三次,平均消耗草酸溶液。
准确称取0.500 g产品于锥形瓶中,加20 mL蒸馏水,可以略加热以帮助溶解,滴入酚酞试剂,用已经标定好的溶液滴定。平行测定三次,平均消耗溶液。
已知:在中性和碱性条件下的还原产物为。回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_______。三颈烧瓶可选择的规格为_______(填标号)。
A.50 mL B.100 mL C.150 mL D.200 mL
(2)三颈烧瓶中甲苯和反应的化学方程式为_______。
(3)判断产品制备反应结束的方法为____。若所得滤液为紫红色,需加入饱和溶液除去,除去的目的为____。
(4)产品制备实验结束后,三颈烧瓶内壁黏附黑色固体,洗去的方法为_______。
(5)所得产品纯度为_______。测定苯甲酸样品的纯度时,若使用甲基橙做指示剂,则测定结果将_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
18. 有机物H是合成一种抗癌药物的中间体,其合成路线如下:
已知:(R、、表示烃基或氢)。
回答下列问题:
(1)B的化学名称为_______。
(2)C中官能团除碳溴键以外,还有_______(填名称)。
(3)A→B的化学方程式是_______。
(4)写出F的结构简式:_______;F→G的反应类型为_______。
(5)对于的合成路线,下列说法错误的是_______(填字母)。
a.可以通过缩聚反应生成高聚物 b.D不含手性碳原子
c.、均可与强酸反应 d.E生成F的过程先后发生了取代反应和消去反应
(6)满足下列条件的C的芳香族同分异构体有_______种(不包括立体异构)。
①含一Br和一NO2两种官能团;②苯环上有二个取代基;③不含甲基。
(7)参考上述合成路线,设计如下转化。X和Y的结构简式分别为_______和_______。
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峨山县一中2025-2026学年下学期4月份考试
化学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡交回。
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Mn-55 Fe-56 Cu-64
第I卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 生活中蕴含着丰富的化学知识,下列相关解释中错误的是
A. ClO2作自来水消毒剂:ClO2有强氧化性
B. SiO2制作光导纤维:SiO2具有半导体性能
C. 红酒中添加SO2:SO2起到抗氧化、杀菌的作用
D. 钠钾合金作核反应传热介质:钠钾合金熔点低、导热性良好
【答案】B
【解析】
【详解】A. ClO2具有强氧化性,能有效杀灭水中的细菌和病毒,因此可用作自来水消毒剂,A解释正确;
B. SiO2用于制作光导纤维是因为其高透明度和优异的光学性能(如全反射),而非半导体性能,SiO2是绝缘体,不具有半导体特性,B解释错误;
C. SO2在红酒中能抑制氧化和微生物生长,起到抗氧化和杀菌的作用,C解释正确;
D.钠钾合金在室温下呈液态(熔点低),且导热性良好,适合作为核反应堆的传热介质,D解释正确;
故答案选B。
2. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 和的固体混合物中含数目为
B. 溶液中含数目为
C. 标准状况下,11.2 L HF中含有的电子数目为
D. 反应每消耗3.6 g碳,转移电子数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.和的摩尔质量均为142 g/mol,因此14.2 g混合物的总物质的量为,且1 mol两种物质均含,故混合物中数目为,A正确;
B.在水溶液中会发生水解,因此溶液中数目小于,B错误;
C.标准状况下,HF为液态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,C错误;
D.反应中,3 mol C参与反应时,共转移4 mol电子,3.6 g碳(物质的量为0.3 mol)反应时,转移电子数目为,D错误;
故选A。
3. 用如图所示装置研究铁粉与水蒸气的反应。观察到肥皂液中有气泡产生,点燃肥皂泡听到爆鸣声;实验结束后,试管中残留的黑色固体能被磁铁吸引。下列分析正确的是
A. 由“肥皂液中有气泡产生”,推断铁与水蒸气发生了反应
B. 由“试管中残留的黑色固体能被磁铁吸引”,推断有四氧化三铁生成
C. 铁粉与水蒸气的反应需要加热,推断该反应为吸热反应
D. 加热和使用粉末状的铁均能加快铁与水蒸气的反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.对试管加热后,首先排出的是空气,所以肥皂液中有气泡产生,不能推断铁与水蒸气发生了反应,A错误;
B.铁也能被磁铁吸引,B错误;
C.加热仅说明反应需高温条件维持,不能直接推导热效应,C错误;
D.加热可提供足够的能量使反应进行,粉末状铁增大了与水蒸气的接触面积,都能加快反应速率,D正确;
故选D。
4. 下列装置或操作不能达到实验目的的是
A.探究温度对化学平衡的影响
B.灯亮证明属于电解质
C.形成红色喷泉
D.铁片镀铜
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.装置中,乙烧杯加入后,与水反应放热,使乙中温度升高。存在平衡,ΔH<0,温度升高,平衡逆向移动,浓度增大,气体颜色加深,甲中温度不变,颜色不变。通过对比甲、乙中气体颜色变化,可探究温度对平衡的影响,能达到目的,A不符合题意;
B.溶于水后与水反应生成,是电离出自由移动离子使溶液导电,并非本身电离导电,属于非电解质,该实验不能证明是电解质,不能达到实验目的,B符合题意;
C.极易溶于水,可使烧瓶内压强迅速降低形成喷泉,且溶于水显碱性,可使酚酞变红,能形成红色喷泉,能达到实验目的,C不符合题意;
D.铁片镀铜时,镀件铁片作阴极接电源负极,镀层金属铜作阳极接电源正极,电解液为含的硫酸铜溶液,该装置符合电镀要求,能达到实验目的,D不符合题意;
答案选B。
5. 为有效治理低浓度二氧化硫烟气,国内外展开了大量的研究,某科研机构利用硒(Se)单质作催化剂,实现了低温下亚硫酸氢钠制备单质硫,其工艺流程如下:
下列说法正确的是
A. 工业生产时,“碱盐”可选用成本较低的溶液,且能避免二次污染
B. 通过调控反应条件,可提高生产效率,但硫黄的回收率不会高于33.33%
C. “低温转化”所涉及到的反应中,还原剂与氧化剂的质量之比为
D. “操作”一步中包含“蒸发结晶”
【答案】B
【解析】
【分析】由流程可知二氧化硫烟气用碱盐液吸收可生成亚硫酸氢钠,加入硒单质,低温下可转化为硫酸氢钠和硫,过滤得到硫和硫酸氢钠,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸氢钠晶体,以此解答该题。
【详解】A.若采用Na2S溶液作为碱盐吸收液,由于H2SO3的酸性强于H2S,SO2与Na2S溶液反应会生成H2S产生二次污染,A错误;
B.NaHSO3在催化剂作用下生成还原产物S和氧化产物NaHSO4,根据得失电子守恒,氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1,3mol二氧化硫可生成1mol硫,则硫黄的回收率不会高于33.33%,B正确;
C.NaHSO3在催化剂作用下生成S和NaHSO4,反应中S元素由+4价分别变化为+6价、0价,由得失电子守恒可知NaHSO3既是氧化剂又是还原剂,还原剂与氧化剂的质量之比为2:1,C错误;
D.NaHSO4·H2O的溶解度随温度变化大,由溶液得到晶体NaHSO4·H2O,应进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作,故D错误;
答案选B。
6. 化合物T是一种用于合成药物的重要试剂,其结构简式如图所示。已知X、Y、Z、M、N为原子序数依次增大的前四周期主族元素,Z、M位于同一主族,X、Y、N的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数。下列有关叙述错误的是
A. 简单离子半径: B. 简单氢化物稳定性:
C. 化合物与均为直线型分子 D. 化合物T中所有原子均符合8电子稳定结构
【答案】D
【解析】
【分析】Z、M位于同一主族,从结构上来看Z形成了一个双键,因此Z是O,M是S;X、Y、N的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数,进一步推出X、Y、N分别为H、C、K。
【详解】A.硫离子和钾离子核外电子排布相同,硫离子的核电荷数小故半径大,而氧离子的核外只有两层电子,半径最小,故A正确;
B.O、S属于同一主族,同主族元素核电荷数越大非金属性越弱,对应气态氢化物稳定性越弱,故B正确;
C.CS2、COS和二氧化碳是等电子体,均是直线型,故C正确;
D.化合物T中所氢原子不符合8电子稳定结构,故D错误;
故选D。
7. 化合物M是一种新型超分子晶体材料,以CH3COCH3为溶剂,由X、Y、HClO4反应制得。下列说法正确的是
A. X的名称为对氨基溴苯
B. Z与X互为同系物,也可以与Y、HClO4通过上述反应形成类似M的超分子
C. M中阳离子涉及的短周期元素中第一电离能I1:N>O>C>H
D. M中阴阳离子之间存在离子键,但其熔点低于NaClO4
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据有机物的命名规则,X的名称为对溴苯胺或4-溴苯胺,故A错误;
B.X和Z中都含有氨基,且分子组成相差4个基团,互为同系物;但反应形成M的关键是:X中的与反应生成,再与 Y(冠醚)形成如图所示氢键;而Z中的与酸反应生成的上只有1个H原子,无法形成图中所示的氢键,因此不能形成类似M的超分子,故B错误;
C.M中阳离子涉及的短周期元素为:,N的2p轨道半满更稳定,第一电离能 N>O;H原子半径极小,电离能大于C,则第一电离能大小为:,故C错误;
D.M中阴阳离子之间存在离子键,属于离子晶体,也属于离子晶体,二者阴离子相同,阳离子不同,离子晶体中离子半径越小,离子键越强,熔点越高,故熔点高于M,故D正确,
故答案选D。
8. 制备光学材料。如图所示,晶体中掺入少量后,会出现能量不同的“正电”区域、“负电”区域,光照下发出特定波长的光。下列说法错误的是
A. 区域带正电
B. 区域B“”中的离子为
C. 掺入CuCl后,晶体的理论密度低于纯晶体
D. 若晶胞参数为,则晶胞内与相邻的最短距离为
【答案】C
【解析】
【分析】由晶胞结构可知,全部位于晶胞内部,共4个;位于晶胞的8个顶点和6个面心,通过均摊法计算为个,因此一个ZnS晶胞中含有4个和4个;
【详解】A.CuCl中阴离子氯离子进入区域A中,氯离子比硫离子负电荷少,使得区域A带正电,A正确;
B.区域B“”中替代的是锌离子的位置,故应该为阳离子,所以是,B正确;
C.氯化铜的相对分子质量大于硫化锌,掺入CuCl后,晶体的理论密度高于纯晶体,C错误;
D.和的最短间距为体对角线的,即,D正确;
故选C。
9. 锌离子全电池装置如图-1所示,工作时电极发生的嵌入或脱嵌。在电解质溶液中加入弱极性的FcD,利用FcD/间转化的同时除去溶解氧和Zn电极表面的非活性锌,如图-2所示。下列说法不正确的是
A. 放电时经离子交换膜从右向左迁移
B. 加入聚乙二醇是为了增大FcD在水中的溶解度
C. 除去溶解氧发生的反应为
D. 每除去13 g非活性锌,电池中转移的电子数为
【答案】D
【解析】
【分析】锌离子全电池工作时,锌作负极,NaV3O8·1.5H2O作正极;FcD除去溶解氧和非活性锌的方程式分别为4FcD+O2+2H2O=4FcD++4OH-、2FcD++Zn=2FcD+Zn2+,据此答题。
【详解】A.放电时,Zn电极为负极(右侧),发生氧化反应生成Zn2+,NaV3O8·1.5H2O电极为正极(左侧),需Zn2+嵌入,阳离子向正极迁移,故Zn2+从右向左迁移,A正确;
B.FcD为弱极性物质,在极性溶剂水中溶解度较小,加入聚乙二醇可通过相似相溶原理增大其溶解度,B正确;
C.溶解氧(O2)作氧化剂,FeD作还原剂,O2→OH-(O从0价降为-2价),FeD→FeD+(失1e-),由电子守恒可知4FeD~O2,结合原子守恒配平得4FeD + O2 + 2H2O=4FeD+ + 4OH-,C正确;
D.13 g 非活性锌的物质的量为,Zn的化合价由0价升至+2价,非活性锌失去的电子物质的量为0.2 mol×2=0.4mol,FcD/FeD+间转化的同时除去溶解氧和非活性锌,不能计算电池中转移的电子数,D错误;
答案选D。
10. 催化剂(Ph表示苯基)可实现温和条件下的丙烯加氢:,反应机理如题图所示,图中Rh离子形成的化学键都是配位键。下列说法正确的是
A. 反应①中被氧化
B. 反应②中,丙烯中碳原子上的孤电子对与Rh离子形成配位键
C. 反应③中碳原子的轨道杂化类型由变为
D. 催化剂改变了丙烯加氢反应的历程和活化能
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①中的键断裂,形成两个键,元素从价变为价,化合价降低,被还原,A错误;
B.丙烯中双键碳原子没有孤电子对,是碳碳双键的键电子对提供给离子形成配位键,不是碳原子的孤电子对,B错误;
C.反应③中,丙烯双键的碳原子原本为杂化,加成后变成饱和单键碳原子,杂化类型由变为,C错误;
D.催化剂的作用是改变反应的历程,改变反应的活化能(一般为降低活化能加快反应),不改变反应的焓变,D正确;
故选D。
11. 室温下,用溶液进行如下图所示的系列实验。已知,。下列说法正确的是
A. 的键角大于的键角
B. 稀释溶液,溶液pH变大
C. 浊液中存在:
D. 加入醋酸发生反应的离子方程式:
【答案】C
【解析】
【分析】该实验流程为:溶液浸泡粉末得到浊液,经过滤操作X分离得到滤渣,向滤渣中加入稀醋酸,通过气泡现象验证向的沉淀转化。
【详解】A.中心的价层电子对数为,无孤电子对,空间为正四面体,键角约;中心的价层电子对数为,无孤电子对,空间为平面正三角形,键角,因此的键角小于的键角,A错误;
B.Na2CO3溶液显碱性,稀释溶液时,虽然促进水解,但溶液体积增大对浓度的影响占主导,最终浓度减小,室温下溶液减小,B错误;
C.已知 , ,由于 远小于 ,所以CaSO4可以转化为更难溶的CaCO3,且后面加稀醋酸有气泡生成,可得出浊液中存在沉淀:若达到沉淀溶解平衡,;若溶液为过饱和状态,,因此浊液中满足,C正确;
D.醋酸是弱电解质,书写离子方程式时不能拆分为,需要保留化学式,正确的离子方程式为: ,D错误;
故选C。
12. 化合物Z为一种镇痛药物的中间体。
下列说法不正确的是
A. X能与饱和的溶液反应
B. 的反应,还有HCl生成
C. Y分子中所有碳原子可能共平面
D. Z与足量加成后的产物中含有5个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.X中含有酚羟基,其能与饱和的溶液反应生成碳酸氢钠和酚钠,A正确;
B.根据元素守恒可知,的反应,还有HCl生成,B正确;
C.Y分子中苯环的6个碳原子、与苯环碳原子直接相连的羰基碳原子、以及与羰基碳原子相连的乙基的α-碳原子可以共平面;饱和碳原子是四面体结构,两个乙基的末端也可通过单键旋转进入苯环平面;故所有碳原子可能共平面,C正确;
D.Z与足量加成后的产物中含有6个手性碳原子如图所示,D错误;
故答案为D。
13. 抗坏血酸(维生素C)是常用的抗氧化剂。
下列说法不正确的是
A. 可用质谱法鉴别抗坏血酸和脱氢抗坏血酸 B. 抗坏血酸可发生缩聚反应
C. 脱氢抗坏血酸不能与溶液反应 D. 1个脱氢抗坏血酸分子中有2个手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知质谱法可以测量有机物的相对分子质量,抗坏血酸和脱氢抗坏血酸的相对分子质量不同,故可用质谱法鉴别抗坏血酸和脱氢抗坏血酸,A正确;
B.由题干抗坏血酸的结构简式可知,抗坏血酸中含有4个羟基,故抗坏血酸可发生缩聚反应,B正确;
C.由题干脱氢抗坏血酸的结构简式可知,脱氢抗坏血酸中含有酯基,故能与溶液反应,C错误;
D.由题干脱氢抗坏血酸的结构简式可知,1个脱氢抗坏血酸分子中有2个手性碳原子,如图所示:,D正确;
故答案为:C。
14. 从中药透骨草中提取一种抗氧化性活性成分,结构如下,下列说法正确的是
A. 该物质与溴水反应,最多可消耗
B. 该分子中所有碳原子不可能在同一平面内
C. 该分子与足量加成后分子含有5个手性碳
D. 酸性条件下充分水解后,含苯环的分子与足量酸性高锰酸钾反应都有生成
【答案】D
【解析】
【详解】A.该物质与溴水反应包括碳碳双键加成和酚羟基邻对位取代,分子含2个碳碳双键,加成消耗2mol Br2;左边苯环有2个酚羟基,邻对位共3个空位可取代,消耗3mol Br2,共5mol Br2,A错误;
B.苯分子和双键为平面结构,结构中的苯环与氧以单键相连,单键可以旋转,所以分子中的碳原子可能在同一平面内,B错误;
C.与足量H2加成后,苯环变为环己烷,双键变为单键,手性碳需连4个不同基团,共计3个手性碳原子,如图:,C错误;
D.酸性水解后生成两个含苯环分子:和,均含-CH=CH-COOH结构。双键被酸性高锰酸钾氧化生成草酸(HOOC-COOH),草酸进一步被氧化为CO2, D正确;
故答案选D。
二、非选择题(本题共4个大题,共58分)
15. 硫酸铅广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料以及精细化工产品等。工业生产中利用方铅矿(主要成分为,含有等杂质)制备晶体,工艺流程如下:
已知:①;
②。
(1)基态原子的价层电子排布式为___________。
(2)“浸取”时,由转化为的离子方程式为___________。
(3)滤渣2的主要成分是___________(填化学式)。
(4)由该工艺可知,反应属于___________。反应(填“放热”或“吸热”)。
(5)“沉淀转化”步骤完成后溶液中的浓度为,则此时溶液中的浓度为___________
(6)滤液a可循环利用,试剂M是___________。(填化学式)。
(7)PbS的立方晶胞如图所示,已知晶体密度为,阿伏加德罗常数的值为,则晶胞中硫离子与铅离子最近的距离为___________nm。
【答案】(1)6s26p2
(2)
(3)、
(4)吸热 (5)0.1
(6)
(7)
【解析】
【分析】方铅矿精矿(主要成分为PbS,含有FeS2,Al2O3等杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2)中加入稀盐酸,盐酸与MnO2、PbS发生反应生成PbCl2和S,MnO2被还原成Mn2+,加入的NaCl可促进反应PbCl2(s)+2Cl-(aq)⇌[PbCl4]2- (aq)平衡正向移动使更多的Pb元素存在于溶液中,加入MnO调节溶液pH,使铁离子、铝离子转化成氢氧化铁沉淀、氢氧化铝沉淀除去,然后过滤;PbCl2难溶于冷水,将滤液冷水沉降过滤得到PbCl2晶体,之后加入稀硫酸或者硫酸钠发生沉淀转化,生成硫酸铅晶体,过滤得到晶体烘干得到硫酸铅粉末,滤液中主要成分为HCl,据此回答。
【小问1详解】
Pb与C同主族,在第六周期,则基态Pb原子的价层电子排布式为6s26p2;
【小问2详解】
根据分析可知,PbS转化为[PbCl4]2−的离子方程式为:;
【小问3详解】
根据分析可知,滤渣2的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3;
【小问4详解】
PbCl2难溶于冷水,降温反应PbCl2(s)+2Cl−(aq)⇌[PbCl4]2−(aq)平衡逆向移动,该反应属于吸热反应;
【小问5详解】
根据=可知,mol/L,mol/L;
【小问6详解】
根据分析可知,滤液a可循环利用,试剂M是Na2SO4/H2SO4;
【小问7详解】
硫离子与铅离子最近的距离为体对角线的,由图可知,黑球有4个,在内部,灰球均摊为个,边长为cm,所以硫离子与铅离子最近的距离为nm。
16. MnS是锰的一种重要化合物,可用于制备光催化剂。
(1)制备MnS。一种应用废旧锂离子电池正极材料(含及炭黑、铝箔等)制备MnS的过程如下:
①“酸浸”时加入的目的是______。
②“沉锰”前,需测定溶液的浓度。准确量取2.50 mL的溶液于烧杯中,加入滴溶液(作催化剂)及固体充分反应,加热除去过量的,将所得溶液冷却后完全转移至200 mL容量瓶中,加水稀释至刻度;准确量取20.00 mL稀释后的溶液于锥形瓶中,用溶液滴定至终点(滴定反应为,未配平),平行滴定3次,平均消耗溶液25.00 mL。计算溶液的物质的量浓度:______(写出计算过程)。
③已知硫脲的结构简式为。写出“沉锰”过程中发生反应的离子方程式:______。
(2)MnS纳米材料可用于光催化降解四环素类抗生素。在光照条件下,MnS能促进水体中的或转化为具有强氧化性的,氧化分解四环素分子。在相同条件下,不同晶型的MnS光催化降解四环素的效率不同。
①具有强氧化性的原因是______。
②已知和立方晶胞结构如图所示。中周围最邻近的数目和中周围最邻近的数目之比为______。
③实际水体中存在、等离子,实验发现会显著降低四环素的降解效率、推测可能原因:______。
【答案】(1) ①. 将中Mn还原为+2价Mn(或) ②. ,, ③.
(2) ①. 氧的电负性很大,且有一个未成对电子,极易得到电子 ②. ③. 与发生反应,导致与四环素反应的变少
【解析】
【分析】正极材料含及炭黑、铝箔等,加入、硫酸,酸浸,将中Mn还原为,Al生成,过滤除掉不溶的炭黑,加入,沉锰,生成MnS沉淀,以此回答。
【小问1详解】
①流程目标是合成MnS,所以加入,目的是中Mn还原为+2价Mn(或);
②,,
③由流程可知,加入后生成MnS和,所以离子方程式为:;
【小问2详解】
①具有强氧化性的原因是:氧的电负性很大,且有一个未成对电子,极易得到电子;
②中周围最邻近的数目为6,,中周围最邻近的数目为4,所以数目之比为;
③与发生反应,导致与四环素反应的变少,导致四环素的降解效率降低;
17. 苯甲酸是有机合成的重要原料,熔点,在热水中的溶解度较大,溶于乙醇和苯。用甲苯(密度:)和制备苯甲酸并做纯度分析的实验如下。
Ⅰ.产品制备
按图示组装好仪器(夹持及加热装置略),向三颈烧瓶中加入50 mL蒸馏水和2.0 mL甲苯,加入沸石,加热至沸腾。从冷凝管上口分批加入,每次都待反应平稳后再加入,加热回流。充分反应后,停止加热,趁热抽滤。
用少量热水洗涤滤渣。将滤液转移到烧杯中,滴加盐酸,冷却析出晶体。抽滤,用冷水洗涤、干燥得产品。
Ⅱ.纯度分析
准确称取3.150 g草酸()基准试剂,溶解,定容至250 mL。
配制溶液,每次量取20.00 mL用草酸标准溶液标定其准确浓度。平行滴定三次,平均消耗草酸溶液。
准确称取0.500 g产品于锥形瓶中,加20 mL蒸馏水,可以略加热以帮助溶解,滴入酚酞试剂,用已经标定好的溶液滴定。平行测定三次,平均消耗溶液。
已知:在中性和碱性条件下的还原产物为。回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_______。三颈烧瓶可选择的规格为_______(填标号)。
A.50 mL B.100 mL C.150 mL D.200 mL
(2)三颈烧瓶中甲苯和反应的化学方程式为_______。
(3)判断产品制备反应结束的方法为____。若所得滤液为紫红色,需加入饱和溶液除去,除去的目的为____。
(4)产品制备实验结束后,三颈烧瓶内壁黏附黑色固体,洗去的方法为_______。
(5)所得产品纯度为_______。测定苯甲酸样品的纯度时,若使用甲基橙做指示剂,则测定结果将_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. BC
(2) (3) ①. 回流液中无明显油珠或油层消失 ②. 防止加入盐酸后产生氯气
(4)加入浓盐酸,加热
(5) ①. ②. 偏小
【解析】
【分析】甲苯与在三颈烧瓶中加热反应生成苯甲酸钾和二氧化锰,过滤除去二氧化锰后,向滤液中加入盐酸,苯甲酸钾与盐酸反应生成苯甲酸晶体,抽滤、用冷水洗涤、干燥得产品;用基准试剂草酸标定氢氧化钠溶液的浓度时发生反应,然后用标定好的氢氧化钠溶液测定产品中的苯甲酸的纯度。
【小问1详解】
仪器a的名称为恒压滴液漏斗;三颈烧瓶加热时液体体积不超过容积的,不少于容积的,本实验中液体总体积约为,因此可选择或规格,选 BC。
【小问2详解】
中性条件下还原产物为,甲苯被氧化为苯甲酸钾,配平后化学方程式: 。
【小问3详解】
甲苯不溶于水,为油状液体,因此判断反应结束的方法:回流液中无明显油珠或油层消失; 滤液紫红色说明剩余未反应的,除去它的目的是:防止加入盐酸后产生氯气,造成污染。
【小问4详解】
黑色固体是还原产物,洗涤方法:加入浓盐酸加热洗涤,再用水冲洗干净。
【小问5详解】
3.150 g草酸基准物质物质的量:,; 标定:由得; 苯甲酸为一元酸,,苯甲酸摩尔质量为,因此纯度: ; 苯甲酸是弱酸,与滴定的化学计量点为碱性,甲基橙变色范围为酸性(3.1~4.4),会导致终点提前,消耗体积偏小,因此测定结果偏小。
18. 有机物H是合成一种抗癌药物的中间体,其合成路线如下:
已知:(R、、表示烃基或氢)。
回答下列问题:
(1)B的化学名称为_______。
(2)C中官能团除碳溴键以外,还有_______(填名称)。
(3)A→B的化学方程式是_______。
(4)写出F的结构简式:_______;F→G的反应类型为_______。
(5)对于的合成路线,下列说法错误的是_______(填字母)。
a.可以通过缩聚反应生成高聚物 b.D不含手性碳原子
c.、均可与强酸反应 d.E生成F的过程先后发生了取代反应和消去反应
(6)满足下列条件的C的芳香族同分异构体有_______种(不包括立体异构)。
①含一Br和一NO2两种官能团;②苯环上有二个取代基;③不含甲基。
(7)参考上述合成路线,设计如下转化。X和Y的结构简式分别为_______和_______。
【答案】(1)碳酸二乙酯
(2)氨基、羧基 (3)2CH3CH2OH+→+2HCl
(4) ①. ②. 取代反应
(5)bd (6)12
(7) ①. ②.
【解析】
【分析】CH3CH2OH与发生取代反应得B(),被还原成D(),根据已知反应,D与B发生反应生成E(),E与HCHO先加成(),再失去一个水生成F(),F与发生取代反应生成,G在碱性条件下水解生成H,据此分析;
【小问1详解】
根据分析可知,B的结构为,名称为碳酸二乙酯;
【小问2详解】
由C的结构可知,除碳溴键外,还含氨基和羧基;
【小问3详解】
CH3CH2OH与发生取代反应得,方程式:2CH3CH2OH+→+2HCl;
【小问4详解】
根据分析可知,F结构简式:,F→G的反应类型为取代反应;
【小问5详解】
a.C同时含氨基和羧基,可发生缩聚反应生成聚酰胺高聚物,a正确;
b.D中含手性碳原子,,b错误;
c.可与强酸反应生成,中氨基显碱性,可与强酸反应,c正确;
d.E生成F第一步是N-H对甲醛羰基的加成反应,不是取代反应,d错误;
故选bd;
【小问6详解】
的同分异构体满足:①含一Br和一NO2两种官能团;②苯环上有二个取代基;③不含甲基,取代基组合共4种:①和;②和;③和;④和;每组两个不同取代基在苯环有邻、间、对3种位置异构,共种;
【小问7详解】
在光照下与发生侧链甲基氢的取代,得到X为;X在水溶液水解,Cl被羟基取代得到Y为,Y与发生酰化反应得到产物,符合转化。
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