精品解析:云南玉溪市峨山彝族自治县第一中学2025-2026学年下学期3月份考试 高三化学试卷
2026-06-30
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内容正文:
峨山县第一中学2025-2026学年下学期3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 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 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. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. pH=12的溶液中:K+、Na+、Br-、CO
B. 无色溶液中:NH、Fe3+、CO、SO
C. 含有Ag+的溶液中:、K+、Cl-、I-
D. 酸性溶液中:K+、ClO-、HCO 、Fe2+
2. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 0.1 mol氯气溶于水中,溶液中氯离子数小于0.1
B. 1 mol 晶体中含离子总数为3
C. 常温下,5.6 g铁分别与足量浓硝酸和稀硝酸反应,转移电子数都是0.3
D. 在含0.1 mol 硫化钠的溶液中,
3. 用下列实验装置和方法进行相应实验,能达到实验目的的是
A.提高c管的位置可检验装置气密性
B.观察钠的燃烧
C.用标准碘水测定溶液的浓度
D.验证的水解程度比大
A. A B. B C. C D. D
4. 工业上可用盐酸、饱和食盐水和二氧化锰浸取方铅矿(主要成分为,含有等杂质)。
已知:ⅰ、常温下,难溶于水;可以与形成
ⅱ、可溶于一定浓度的盐酸。
ⅲ、浸取过程中还存在如下图的反应。
下列说法不正确的是
A. 浸取方铅矿时,饱和食盐水的作用主要是提高含物质的溶解性
B. 反应Ⅰ中,每消耗,生成
C. 反应Ⅱ中,发生反应的离子方程式为:
D. 反应Ⅱ速率逐渐变慢,其原因可能是生成的覆盖在固体表面
5. 可用于糖的脱色处理和食品保鲜等。浓度过高时易发生分解,常将其制成固体,以便运输和贮存。过氧化氢法制备固体的实验装置如图所示(s表示固体)。
已知:的熔点为℃,沸点为11℃;的沸点为150℃。
下列说法错误的是
A. 图中两处使用溶液,其作用不相同
B. 导管a的作用是平衡压强,使溶液顺利流下
C. 通入空气的目的是防止浓度过高而发生分解
D. 冰水浴可降低反应温度,防止分解
6. 铜的配合物非常丰富,下面为一种铜的配合物,结构如图所示:
下列说法正确的是
A. 该配合物中四种非金属元素中第一电离能最大的是O
B. 配合物中sp2杂化的碳原子与sp3杂化的碳原子个数比为7:6
C. 基态Cu2+的核外电子中,两种自旋状态的电子数之比为4:5
D. 除铜外,四种元素形成的单质的晶体类型一定相同
7. 锆的某种氧化物是重要的催化与能源材料,其晶胞结构如图1所示,该立方晶胞的参数为a pm,阿伏加德罗常数的值为。在高温或氧分压较低时,图1中的部分被还原为,同时产生氧空位以维持电中性,在这个过程中得到的某一产物的晶胞结构如图2所示。下列说法错误的是
A. 图1晶胞中两个O原子间的最短距离为
B. 图1晶胞中每个Zr原子的配位数为8
C. 图2晶胞中与的个数比为
D. 图1晶体的密度为
8. 我国科学家发现,利用如下装置可以将邻苯二醌类物质转化为邻苯二酚类物质,已知双极膜(膜a、膜b)中间层中的可解离为和。下列说法正确的是
A. 电势:
B. M极电极反应式为
C. 制取1mol邻苯二酚类物质时,理论上有透过膜a
D. 工作一段时间后,装置中只需要定期外充
9. 已知反应⇌向恒容密闭容器中通入和发生上述反应,测得的平衡转化率与投料比以及温度的关系如图。下列说法正确的是
A. 该反应在任意温度下可自发进行
B. 平衡常数:
C. 当时,反应达到平衡
D. 其他条件不变,增大压强,可使A点移向B点
10. 含氮化合物的部分转化关系如图,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 反应①每消耗32g,生成NO分子的数目为
B. 标准状况下,22.4L中含有原子的数目为
C. 1L1mol·L-1溶液中,含有的数目为
D. 反应③中每生成1mol氧化产物,转移电子的数目为
11. 布洛芬(Ⅰ)具有抗炎、镇痛、解热作用,通过对该分子进行如下修饰可降低对胃肠道的刺激,其中为吡啶环。下列说法错误的是
A. Ⅰ的分子式为
B. 可用红外光谱鉴别Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ
C. Ⅱ的同分异构体中,吡啶环上仅连一个取代基的结构有5种
D. Ⅲ中含有2个手性碳原子
12. 有机物Z是一种重要的药物中间体,其部分合成路线如下:
下列说法正确的是
A. X与足量加成的产物分子中含有3个手性碳原子
B. Y分子中所有碳原子在同一平面上
C. Z可以发生取代、消去和缩聚反应
D. 可以用酸性溶液鉴别物质Y和Z
13. 有机化合物甲、乙中的双键位置能发生如图所示的相互转化,已知苯环中的大π键可表示为。
下列说法正确的是
A. 甲、乙互为同素异形体
B. 甲、乙中含有的甲基数相同
C. 甲、乙中均存在大π键
D. 甲、乙分别与Cl2加成,有机产物种类数一定相同
14. 利用溶液与反应制备,装置如图所示:
下列说法正确的是
A. a,b,c三处活塞打开的顺序为:c→a→b
B. 仪器A的名称为启普发生器,实验室也可以利用其作为Cu和浓硫酸反应的装置
C. B中的反应方程式为:
D. 制备时A和C装置(不包含药品)可以调换位置
二、非选择题(本题共4个大题,共58分)
15. 锑白( )工业上主要用作颜料、阻燃剂、煤染剂和催化剂。以辉锑矿(主要成分为 ,含少量 、 、 、 )为原料制备锑白( )的工艺流程如图所示。
已知: ①浸出液中除含过量盐酸和 之外,还含有 。
② 。
③ 与 具有相似的化学性质。
回答下列问题:
(1)基态 Sb 原子的价层电子轨道表达式为_______。
(2)加快酸浸速率的措施有_______(写两种)。
(3)滤渣 1 的成分为硫和_______。
(4)“沉铜、铅”步骤中, 、 起始浓度均为 。当铜、铅沉淀完全时,溶液中 _______ 。(当离子浓度 时认为沉淀完全)
(5)“除砷”时有 生成,则该反应的化学方程式为_______。
(6)水解步骤中生成白色沉淀的离子方程式为_______。“中和”的碱性物质选用氨水而不用 NaOH 溶液的原因是_______。
(7) 在空气中充分加热,固体增重率约为 8.22%,则生成的氧化物化学式为_______。
16. 乙酸是一种重要的有机化工原料,其制备方法受到广泛研究和关注。
(1)CO催化电解制乙酸。
①将CO通入附着催化剂的多孔石墨电极,以KOH溶液为电解液,电解装置如图所示。生成的经处理后得到乙酸。阴极上CO生成的电极反应式为___________。
②是一种来源广、价格低的化工原料。其他条件不变,改进工艺,以KOH和的混合液为电解液也可制备乙酸,电解装置如图所示。从装置和物质转化的角度分析,改进后的优点有___________。
(2)光催化制乙酸。
在光照条件下,以PdO/Pd为催化剂,向反应器中匀速通入一定比例的和进行反应。在Pd表面产生。生成乙酸的一种机理如图所示。
①步骤Ⅵ过程中形成碳碳单键,在下图中补全X的结构。___________
步骤Ⅷ需在加热条件下,加入物质Y实现转化,Y可能为___________(填字母)。
A.CO B. C.
②ⅰ:催化剂中Pd元素总量一定,乙酸的产量和光催化效率随PdO的含量变化如图所示。当PdO的含量大于时,随着PdO含量的增加,乙酸的产量逐渐减少,原因是___________。
ⅱ:若催化剂中不含PdO时,在Pd上的反应仍遵循上述反应机理,则反应得到的有机产物有、___________(填结构简式)。
③在该光催化条件下,比更易活化,生成更多的。若用代替部分进行实验,随着含量的上升,甲烷的消耗量略有增加,乙酸的产量却不升反降,原因是___________。
17. 己二酸是一种重要的化工原料。实验室通常采用高锰酸钾氧化环己醇制备己二酸,该反应为剧烈的放热反应。有关反应原理为HOOC(CH2)4COOH。
实验步骤1:在100 mL仪器A中加入适量高锰酸钾,再加入50 mL 0.3 mol/L NaOH溶液,在仪器B中加入1.5 mL环己醇(密度为1.0 g/cm3),搭建如图所示实验装置。
实验步骤2:打开磁力搅拌器,用电热套加热至45℃,当环己醇滴加完毕且反应混合物降低至40℃左右,再用沸水浴将混合物加热,使MnO2凝聚。用玻璃棒蘸一滴反应混合物点在滤纸上,如有KMnO4存在,则会在MnO2点的周围出现紫色的环,可加少量NaHSO3固体除掉过量的KMnO4。
实验步骤3:停止搅拌,进行抽滤,用少量热水洗涤反应瓶和滤渣MnO2三次,合并滤液和洗涤液,加入4 mL浓盐酸酸化至pH=2.0。将滤液加热浓缩至10 mL左右,加入脱色剂后放置结晶,干燥、称重得到白色己二酸固体1.4 g。
回答下列问题:
(1)量取环己醇应使用的仪器是______,仪器C的主要作用是______。
(2)反应中滴加环己醇的速率不宜过快,原因是______。
(3)“实验步骤2”中NaHSO3固体和KMnO4反应的离子方程式为______,检验KMnO4已除尽的方法是______。
(4)“实验步骤3”中用少量热水多次洗涤的目的是______。
(5)粗产品需用冰水洗涤的目的是______。若要得到纯度更高的产品,可采用的方法是______。
18. 有机物K是一种抗淋巴瘤药物。其合成路线如下图所示。
(1)A的名称是________,写出反应物的电子式________;的反应类型是________;
(2)有机物A的含氧官能团名称________,B的水溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”)。
(3)写出D的结构简式________;
(4)的化学方程式为________;
(5)符合下列条件的有机物E的同分异构体有________种(不考虑立体异构);
①苯环上有2个取代基,其中一个取代基是;
②能与碳酸氢钠溶液反应放出气体。
(6)下列关于E的叙述正确的是________;
A. E能发生水解反应
B. E的所有碳原子都在同一个平面上
C. E含有手性碳原子
D. E有顺反异构体
(7)以有机物A、和乙醛为有机原料,合成,写出其合成路线________(无机试剂任选)。
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峨山县第一中学2025-2026学年下学期3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 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 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. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. pH=12的溶液中:K+、Na+、Br-、CO
B. 无色溶液中:NH、Fe3+、CO、SO
C. 含有Ag+的溶液中:、K+、Cl-、I-
D. 酸性溶液中:K+、ClO-、HCO 、Fe2+
【答案】A
【解析】
【详解】A.pH=12的溶液显碱性,含有大量OH-,OH-与选项离子K+、Na+、Br-、CO之间不能发生任何反应,可以大量共存,A正确;
B.Fe3+的水溶液显黄色,在无色溶液中不能大量存在,且Fe3+、CO会反应产生Fe(OH)3沉淀、CO2气体,因而不能大量共存,B错误;
C.Ag+与Cl-、I-灰发生反应产生AgCl、AgI沉淀而不能大量共存,C错误;
D.酸性溶液中含有大量H+,H+与ClO-会形成弱酸HClO而不能大量共存;且H+与HCO会反应产生CO2、H2O,不能大量共存;H+与ClO-、Fe2+会发生氧化还原反应,不能大量共存,D错误;
故合理选项是A。
2. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 0.1 mol氯气溶于水中,溶液中氯离子数小于0.1
B. 1 mol 晶体中含离子总数为3
C. 常温下,5.6 g铁分别与足量浓硝酸和稀硝酸反应,转移电子数都是0.3
D. 在含0.1 mol 硫化钠的溶液中,
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯气溶于水部分反应生成Cl-,可逆反应不能完全转化,Cl-数小于0.1NA,A正确;
B.Na2CO3·10H2O晶体中每摩尔含2mol Na+和1mol ,总离子数为3NA,B正确;
C.常温下铁遇浓硝酸钝化,反应停止,转移电子数远小于0.3NA;稀硝酸中完全反应转移0.3NA,C错误;
D.硫元素守恒,S2-、HS-、H2S总物质的量等于初始0.1mol,故,D正确;
答案选C。
3. 用下列实验装置和方法进行相应实验,能达到实验目的的是
A.提高c管的位置可检验装置气密性
B.观察钠的燃烧
C.用标准碘水测定溶液的浓度
D.验证的水解程度比大
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.提高c管的位置,若装置气密性良好,b、c管之间会形成稳定的液面差,可检验装置气密性,A符合题意;
B.钠的燃烧实验应在坩埚中进行,不能在烧杯中,因为普通玻璃烧杯不耐高温、易炸裂,且钠燃烧生成的强碱性物质会腐蚀玻璃,因此不能用于钠燃烧实验,B不符合题意;
C.用标准碘水测定Na2SO3溶液浓度时,碘水应该装在酸式滴定管中,因为碘水中的碘单质有氧化性,会氧化碱式滴定管下面的橡胶管,C不符合题意;
D.验证碳酸根的水解程度比碳酸氢根水解程度大,应测定等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液的pH;碳酸钠和碳酸氢钠的溶解度不同,两者饱和溶液的浓度不相等,因此不能通过pH值确定水解程度大小,D不符合题意;
故答案选A。
4. 工业上可用盐酸、饱和食盐水和二氧化锰浸取方铅矿(主要成分为,含有等杂质)。
已知:ⅰ、常温下,难溶于水;可以与形成
ⅱ、可溶于一定浓度的盐酸。
ⅲ、浸取过程中还存在如下图的反应。
下列说法不正确的是
A. 浸取方铅矿时,饱和食盐水的作用主要是提高含物质的溶解性
B. 反应Ⅰ中,每消耗,生成
C. 反应Ⅱ中,发生反应的离子方程式为:
D. 反应Ⅱ速率逐渐变慢,其原因可能是生成的覆盖在固体表面
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知:常温下,难溶于水;可以与形成,浸取方铅矿时,饱和食盐水的作用主要是增大氯离子浓度,提高含物质的溶解性,A正确;
B.反应Ⅰ中,锰元素化合价由+4变为+2,铁元素化合价由+2变为+3,根据电子守恒可知,,则每消耗,生成,B正确;
C.反应Ⅱ中,铁离子和FeS2反应生成S和亚铁离子,离子方程式为:,C错误;
D.反应Ⅱ速率逐渐变慢,其原因可能是生成的覆盖在固体表面,减小了反应面积,导致反应速率减慢,D正确;
故选C。
5. 可用于糖的脱色处理和食品保鲜等。浓度过高时易发生分解,常将其制成固体,以便运输和贮存。过氧化氢法制备固体的实验装置如图所示(s表示固体)。
已知:的熔点为℃,沸点为11℃;的沸点为150℃。
下列说法错误的是
A. 图中两处使用溶液,其作用不相同
B. 导管a的作用是平衡压强,使溶液顺利流下
C. 通入空气的目的是防止浓度过高而发生分解
D. 冰水浴可降低反应温度,防止分解
【答案】A
【解析】
【分析】本实验用过氧化氢法制备NaClO2固体:先在三颈烧瓶中NaClO3与H2SO4、H2O2反应生成ClO2,通入空气将ClO2吹入右侧冰水浴装置中,在NaOH和H2O2的混合溶液中,ClO2被还原为NaClO2;仪器乙为安全瓶,防止倒吸,导管a平衡恒压滴液漏斗与三颈烧瓶的压强,使H2O2溶液顺利流下,最后尾气进行吸收处理。
【详解】A.甲装置中,作还原剂,将(为价)还原为(为价);丙装置中,同样作还原剂,将(为价)还原为(为价)。两处在氧化还原反应中的作用都是还原剂,作用相同,A错误;
B.根据分析,导管连通了恒压滴液漏斗上部和三颈烧瓶内部,平衡了压强,使恒压滴液漏斗中的溶液可以顺利流下,B正确;
C.题干明确说明浓度过高时易分解,通入空气可以稀释,同时将生成的及时吹入丙装置,降低甲中浓度,防止分解,C正确;
D.热稳定性差,温度升高易分解,冰水浴可以降低反应温度,防止分解,D正确;
故选A。
6. 铜的配合物非常丰富,下面为一种铜的配合物,结构如图所示:
下列说法正确的是
A. 该配合物中四种非金属元素中第一电离能最大的是O
B. 配合物中sp2杂化的碳原子与sp3杂化的碳原子个数比为7:6
C. 基态Cu2+的核外电子中,两种自旋状态的电子数之比为4:5
D. 除铜外,四种元素形成的单质的晶体类型一定相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.配合物中氢、碳、氮、氧四种非金属元素中,电子层数最小的氢元素的第一电离能大于碳而小于氧,碳、氮、氧三种同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则第一电离能最大的为氮元素,故A错误;
B.由图可知,配合物中苯环碳原子和双键碳原子的杂化方式为sp2杂化,饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化,则配合物中sp2杂化的碳原子与sp3杂化的碳原子个数比为14:12=7:6,故B正确;
C.铜元素的原子序数为29,基态铜离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9,由泡利不相容原理可知,两种自旋状态的电子数之比为13:14或14:13,故C错误;
D.配合物中除铜外,四种元素形成的单质中,氧气、氮气、氢气均为分子晶体,碳的单质中金刚石属于共价晶体、石墨属于混合型晶体、足球烯和石墨烯属于分子晶体,则四种元素形成的单质的晶体类型不一定相同,故D错误;
故选B。
7. 锆的某种氧化物是重要的催化与能源材料,其晶胞结构如图1所示,该立方晶胞的参数为a pm,阿伏加德罗常数的值为。在高温或氧分压较低时,图1中的部分被还原为,同时产生氧空位以维持电中性,在这个过程中得到的某一产物的晶胞结构如图2所示。下列说法错误的是
A. 图1晶胞中两个O原子间的最短距离为
B. 图1晶胞中每个Zr原子的配位数为8
C. 图2晶胞中与的个数比为
D. 图1晶体的密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.,图1晶胞中两个O原子间的最短距离为晶胞边长的一半,即,故A正确;
B.图1晶胞中O原子填充Zr原子围成的四面体的空隙,O原子的配位数是4,根据化学式ZrO2,可知图1晶胞中每个Zr原子的配位数为8,故B正确;
C.设晶胞中与的个数分别为x、y,图2晶胞中Zr原子数为4,则有,O原子数为5,根据化合价代数和为0,则有,计算可得、,所以图2晶胞中与的个数比为,故C正确;
D.晶体密度,根据均摊法计算,图1晶胞中Zr原子个数为,O原子个数为8,则,故D错误;
选D。
8. 我国科学家发现,利用如下装置可以将邻苯二醌类物质转化为邻苯二酚类物质,已知双极膜(膜a、膜b)中间层中的可解离为和。下列说法正确的是
A. 电势:
B. M极电极反应式为
C. 制取1mol邻苯二酚类物质时,理论上有透过膜a
D. 工作一段时间后,装置中只需要定期外充
【答案】B
【解析】
【分析】该装置为原电池装置。M电极作负极,B2H6在该极失电子发生氧化反应,电极反应式为;N电极作正极,该极上邻苯二醌类物质得电子转化为邻苯二酚类物质。双极膜中间层中的 解离为和 OH−,氢离子通过膜b移向正极N,膜b为阳离子交换膜;氢氧根离子通过膜a移向负极M,膜a为阴离子交换膜。
【详解】A.根据分析,M电极为负极,N电极为正极,外电路中电流从正极流向负极,从高电势流向低电势,因此电势:M电极小于N电极,A错误;
B.根据分析可知M电极反应式为B正确;
C.制取1mol邻苯二酚类物质消耗4 mol,同时转移4 mol电子,中间层中的可解离为4mol透过膜b,4 mol透过膜a,C错误;
D.N电极为正极,双极膜的b膜产生氢离子移向N电极,根据电极反应式和膜变化电荷(与电路中转移电子数相等),a膜产生氢氧根离子移向M电极每转移12e-,通过膜a转移进M极12个,但方程式需要14个,故M极需补充2个,可知需要定期补充H2O和NaOH,D错误;
故选B。
9. 已知反应⇌向恒容密闭容器中通入和发生上述反应,测得的平衡转化率与投料比以及温度的关系如图。下列说法正确的是
A. 该反应在任意温度下可自发进行
B. 平衡常数:
C. 当时,反应达到平衡
D. 其他条件不变,增大压强,可使A点移向B点
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应为气体分子数增加,,故该反应高温时自发,故A错误;
B.由图可知,投料比一定时,升高温度,平衡正向移动,K值增大,温度为时的平衡转化率大,温度高K值大,故,故B正确;
C.当时,正逆反应速率不相等,反应未达到平衡状态,当时,达平衡状态,故C错误;
D.反应正方向为气体分子数增加,其他条件不变,增大压强,平衡逆向移动,的平衡转化率减小,且A、B点对应温度不同,故D错误;
故选:B。
10. 含氮化合物的部分转化关系如图,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 反应①每消耗32g,生成NO分子的数目为
B. 标准状况下,22.4L中含有原子的数目为
C. 1L1mol·L-1溶液中,含有的数目为
D. 反应③中每生成1mol氧化产物,转移电子的数目为
【答案】D
【解析】
【分析】反应①为;反应②为;反应③为,据此分析作答。
【详解】A.根据反应①可知,每消耗32g,生成NO分子的数目为,A项错误;
B.标准状况下,不是气体,无法计算,B项错误;
C.在溶液中会发生水解,1L1mol·L-1溶液中,含有的数目小于,C项错误;
D.中,为氧化产物,该反应每生成1个转移电子1个,则每生成1mol,转移电子的数目为,D项正确;
答案选D。
11. 布洛芬(Ⅰ)具有抗炎、镇痛、解热作用,通过对该分子进行如下修饰可降低对胃肠道的刺激,其中为吡啶环。下列说法错误的是
A. Ⅰ的分子式为
B. 可用红外光谱鉴别Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ
C. Ⅱ的同分异构体中,吡啶环上仅连一个取代基的结构有5种
D. Ⅲ中含有2个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.结合Ⅰ的结构式,得分子式为,故A正确;
B.Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ分别具有不同官能团,所以可用红外光谱鉴别Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,故B正确;
C.Ⅱ的同分异构体中,吡啶环上仅连一个取代基的结构有5种,分别如下,故C正确;
D.Ⅲ中苯环和酯基之间的碳为手性碳原子,故D错误;
答案选D。
12. 有机物Z是一种重要的药物中间体,其部分合成路线如下:
下列说法正确的是
A. X与足量加成的产物分子中含有3个手性碳原子
B. Y分子中所有碳原子在同一平面上
C. Z可以发生取代、消去和缩聚反应
D. 可以用酸性溶液鉴别物质Y和Z
【答案】A
【解析】
【详解】A.X与足量加成的产物为,六元环上分别与三个取代基相连的碳原子为手性碳原子,即含有3个手性碳原子,A正确;
B.Y分子中醛基上碳原子和苯环上的碳原子在同一平面上,但左边六元碳环的碳原子均采取sp3杂化,其上所有碳原子不能共面,则Y分子中所有碳原子一定不在同一平面上,B错误;
C.Z分子中含有羟基、甲基等,能发生取代反应;与羟基直接相连的碳原子的相邻碳原子上有氢原子,能发生消去反应;但Z分子中只含1个羟基,不含羧基等官能团,不能发生缩聚反应,C错误;
D.Y分子中含有醛基,Z分子中含有醇羟基,均可以被酸性溶液氧化而使其褪色,因此不能用酸性溶液鉴别物质Y和Z,D错误;
故选A。
13. 有机化合物甲、乙中的双键位置能发生如图所示的相互转化,已知苯环中的大π键可表示为。
下列说法正确的是
A. 甲、乙互为同素异形体
B. 甲、乙中含有的甲基数相同
C. 甲、乙中均存在大π键
D. 甲、乙分别与Cl2加成,有机产物种类数一定相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物;同素异形体是同种元素组成的单质;由结构可知,甲、乙互为同分异构体,A错误;
B.由结构,甲、乙中支链中存在甲基,环中无甲基,转化过程中支链结构不变,则含有的甲基数相同,B正确;
C.甲中与F相连的碳原子上没有未成对电子,不能参与形成大π键,C错误;
D.甲与Cl2加成时,有机产物最多有2种,乙与Cl2加成时,有机产物最多有3种:,有机产物种类数不一定相同,D错误;
故选B。
14. 利用溶液与反应制备,装置如图所示:
下列说法正确的是
A. a,b,c三处活塞打开的顺序为:c→a→b
B. 仪器A的名称为启普发生器,实验室也可以利用其作为Cu和浓硫酸反应的装置
C. B中的反应方程式为:
D. 制备时A和C装置(不包含药品)可以调换位置
【答案】A
【解析】
【详解】A.a、b、c分别为CO2出气活塞、CeCl3滴液活塞、NH3出气活塞,制备Ce2(CO3)3需先在B中生成NH4HCO3,应先通NH3(打开c)使溶液呈碱性,再通CO2(打开a)生成NH4HCO3,最后滴加CeCl3(打开b)。顺序为c→a→b,A正确;
B.仪器A为启普发生器,适用于固体(块状)与液体不加热反应。Cu与浓硫酸反应需加热,且Cu为粉末状(反应后),不符合启普发生器使用条件,B错误;
C.Ce3+与反应时,H+会与继续反应生成CO2和H2O,正确方程式为,C错误;
D.A为启普发生器(制CO2不加热),C为固液加热型(制NH3),调换后启普发生器无法制NH3(NH3制备需放热或粉末固体),且装置结构不匹配,D错误;
故答案为A。
二、非选择题(本题共4个大题,共58分)
15. 锑白( )工业上主要用作颜料、阻燃剂、煤染剂和催化剂。以辉锑矿(主要成分为 ,含少量 、 、 、 )为原料制备锑白( )的工艺流程如图所示。
已知: ①浸出液中除含过量盐酸和 之外,还含有 。
② 。
③ 与 具有相似的化学性质。
回答下列问题:
(1)基态 Sb 原子的价层电子轨道表达式为_______。
(2)加快酸浸速率的措施有_______(写两种)。
(3)滤渣 1 的成分为硫和_______。
(4)“沉铜、铅”步骤中, 、 起始浓度均为 。当铜、铅沉淀完全时,溶液中 _______ 。(当离子浓度 时认为沉淀完全)
(5)“除砷”时有 生成,则该反应的化学方程式为_______。
(6)水解步骤中生成白色沉淀的离子方程式为_______。“中和”的碱性物质选用氨水而不用 NaOH 溶液的原因是_______。
(7) 在空气中充分加热,固体增重率约为 8.22%,则生成的氧化物化学式为_______。
【答案】(1) (2)适当升温、搅拌、适当增加盐酸浓度等
(3)
(4)
(5)
(6) ①. ②. 是一种两性氧化物,溶于氢氧化钠溶液,造成产率降低
(7)
【解析】
【分析】辉锑矿加入盐酸“浸出”得“浸出液”,“浸出液”中除含过量盐酸和SbCl5之外,还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等,“滤渣1”中除了生成的S之外,还有未溶解的二氧化硅,“浸出液”中加入Sb还原SbCl5,生成SbCl3,加入Na2S时保证Cu2+和Pb2+均沉淀完全,过滤得到的“滤渣2”为CuS、PbS,滤液中加入NaH2PO2除砷,反应生成亚磷酸、NaCl和砷单质,过滤得到含SbCl3溶液,水解得到,加入碱性物质得到;
【小问1详解】
Sb为51号元素,基态 Sb 原子的价层电子轨道表达式为;
【小问2详解】
适当升温、搅拌、适当增加盐酸浓度等能够加快酸浸速率;
【小问3详解】
由分析,二氧化硅和盐酸不反应,则滤渣 1 的成分为硫和;
【小问4详解】
由数据可知,PbS较CuS溶解度大,则铅沉淀完全时,需要溶液中;
【小问5详解】
由分析,“除砷”时反应生成亚磷酸、NaCl和砷单质、 ,则该反应中As化合价由+3变为0、P化合价由+1变为+3,结合电子守恒和质量守恒,化学方程式为;
【小问6详解】
水解步骤中,水解生成白色沉淀,结合质量守恒,氯离子、水也会参与反应,同时还生成氢离子,离子方程式为。已知, 与 具有相似的化学性质,故“中和”的碱性物质选用氨水而不用 NaOH 溶液的原因是 是一种两性氧化物,溶于氢氧化钠溶液,造成产率降低;
【小问7详解】
假设有1mol(为292g),则含有2molSb、3molO,在空气中充分加热被氧气氧化,固体增重率约为 8.22%,则增加质量292g×8.22%=24g为氧元素质量,则生成的氧化物中Sb、O物质的量之比为,故为。
16. 乙酸是一种重要的有机化工原料,其制备方法受到广泛研究和关注。
(1)CO催化电解制乙酸。
①将CO通入附着催化剂的多孔石墨电极,以KOH溶液为电解液,电解装置如图所示。生成的经处理后得到乙酸。阴极上CO生成的电极反应式为___________。
②是一种来源广、价格低的化工原料。其他条件不变,改进工艺,以KOH和的混合液为电解液也可制备乙酸,电解装置如图所示。从装置和物质转化的角度分析,改进后的优点有___________。
(2)光催化制乙酸。
在光照条件下,以PdO/Pd为催化剂,向反应器中匀速通入一定比例的和进行反应。在Pd表面产生。生成乙酸的一种机理如图所示。
①步骤Ⅵ过程中形成碳碳单键,在下图中补全X的结构。___________
步骤Ⅷ需在加热条件下,加入物质Y实现转化,Y可能为___________(填字母)。
A.CO B. C.
②ⅰ:催化剂中Pd元素总量一定,乙酸的产量和光催化效率随PdO的含量变化如图所示。当PdO的含量大于时,随着PdO含量的增加,乙酸的产量逐渐减少,原因是___________。
ⅱ:若催化剂中不含PdO时,在Pd上的反应仍遵循上述反应机理,则反应得到的有机产物有、___________(填结构简式)。
③在该光催化条件下,比更易活化,生成更多的。若用代替部分进行实验,随着含量的上升,甲烷的消耗量略有增加,乙酸的产量却不升反降,原因是___________。
【答案】(1) ①. ②. 乙酸的产量更高;无需使用离子交换膜,装置更简单(或成本更低)
(2) ①. 或(与Pd相连虚线、实线不作要求) ②. B ③. 光催化效率降低,甲烷转化率下降;Pd含量减少,表面产生的量减少;Pd含量减少,甲烷的吸附量减少 ④. ⑤. 装置中产生大量的,直接将甲烷氧化为
【解析】
【小问1详解】
①KOH溶液为电解液,阴极上CO发生还原反应生成,电极反应式为;
②根据图示也能转化为乙酸,装置中无需离子交换膜,从装置和物质转化的角度分析,改进后的优点有乙酸的产量更高;无需使用离子交换膜,装置更简单(或成本更低);
【小问2详解】
①步骤Ⅵ过程中形成碳碳单键,结合步骤Ⅶ过程中生成乙酸,补全X的结构为或(与Pd相连虚线、实线不作要求);步骤Ⅷ需在加热条件下,加入物质Y实现转化,□为氧空位,Y可能为,故选B;
②ⅰ:当PdO的含量大于时,随着PdO含量的增加,从图中可以看出光催化效率降低,因此乙酸的产量逐渐减少,原因是光催化效率降低,甲烷转化率下降;Pd含量减少,表面产生的量减少;Pd含量减少,甲烷的吸附量减少;
ⅱ:根据图示,若催化剂中不含PdO时,则不会形成碳氧双键,在Pd表面产生,则反应得到的有机产物除了,还有;
③若用代替部分进行实验,随着含量的上升,装置中产生大量的,乙酸可以进一步被氧化生成,所以甲烷的消耗量略有增加,乙酸的产量却不升反降,原因是装置中产生大量的,直接将甲烷氧化为。
17. 己二酸是一种重要的化工原料。实验室通常采用高锰酸钾氧化环己醇制备己二酸,该反应为剧烈的放热反应。有关反应原理为HOOC(CH2)4COOH。
实验步骤1:在100 mL仪器A中加入适量高锰酸钾,再加入50 mL 0.3 mol/L NaOH溶液,在仪器B中加入1.5 mL环己醇(密度为1.0 g/cm3),搭建如图所示实验装置。
实验步骤2:打开磁力搅拌器,用电热套加热至45℃,当环己醇滴加完毕且反应混合物降低至40℃左右,再用沸水浴将混合物加热,使MnO2凝聚。用玻璃棒蘸一滴反应混合物点在滤纸上,如有KMnO4存在,则会在MnO2点的周围出现紫色的环,可加少量NaHSO3固体除掉过量的KMnO4。
实验步骤3:停止搅拌,进行抽滤,用少量热水洗涤反应瓶和滤渣MnO2三次,合并滤液和洗涤液,加入4 mL浓盐酸酸化至pH=2.0。将滤液加热浓缩至10 mL左右,加入脱色剂后放置结晶,干燥、称重得到白色己二酸固体1.4 g。
回答下列问题:
(1)量取环己醇应使用的仪器是______,仪器C的主要作用是______。
(2)反应中滴加环己醇的速率不宜过快,原因是______。
(3)“实验步骤2”中NaHSO3固体和KMnO4反应的离子方程式为______,检验KMnO4已除尽的方法是______。
(4)“实验步骤3”中用少量热水多次洗涤的目的是______。
(5)粗产品需用冰水洗涤的目的是______。若要得到纯度更高的产品,可采用的方法是______。
【答案】(1) ①. 量筒 ②. 冷凝回流环己醇,提高原料利用率
(2)反应剧烈放热,防止温度急剧升高发生危险
(3) ①. 3HSO+2MnO+OH-=2MnO2↓+3SO+2H2O ②. 用玻璃棒蘸一滴反应混合物点在滤纸上,若在MnO2点的周围无紫色的环,说明已无KMnO4
(4)增大己二酸盐的溶解度和溶解速率,减少产品损失
(5) ①. 降低己二酸的溶解度 ②. 重结晶
【解析】
【分析】此题为高锰酸钾氧化环己醇制备己二酸,反应在三颈烧瓶中发生,产物主要为己二酸盐经过酸化得到粗产品,再经过加热浓缩、结晶等操作得到较为纯净的产品己二酸,据此回答问题。
【小问1详解】
由题知需要量取1.5 mL环己醇,所以选用量筒即可,仪器C为球形冷凝管,其作用通常为导气冷凝回流,此实验中作用就是冷凝回流环己醇,防止浪费原料,提高原料利用率;
【小问2详解】
题干中明确说明高锰酸钾氧化环己醇制备己二酸,该反应为剧烈的放热反应,所以如果环己醇加入过快会使反应温度急剧升高而发生危险,故滴加环己醇的速率不宜过快原因为:反应剧烈放热,防止温度急剧升高发生危险;
【小问3详解】
实验步骤2中NaHSO3固体的作用是除去未反应完的KMnO4,二者发生的是氧化还原反应,此时碱性环境,且题干中有说明生成MnO2,故离子方程式为:3HSO+2MnO+OH-=2MnO2↓+3SO+2H2O;实验步骤2中最后一句话有描述检验KMnO4存在的操作,所以检验KMnO4已除尽的方法是:用玻璃棒蘸一滴反应混合物点在滤纸上,若在MnO2点的周围无紫色的环,说明已无KMnO4;
【小问4详解】
少量热水多次洗涤主要是将生成的己二酸盐都转移出来,且热水能加快溶解速率以及可以增大己二酸盐的溶解度,从而减少产品的损失;
【小问5详解】
粗产品需用冰水洗涤主要是降低己二酸的溶解度,减少产品在洗涤过程中的溶解损失,若想产品更加纯净,就需要再进行重结晶。
18. 有机物K是一种抗淋巴瘤药物。其合成路线如下图所示。
(1)A的名称是________,写出反应物的电子式________;的反应类型是________;
(2)有机物A的含氧官能团名称________,B的水溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”)。
(3)写出D的结构简式________;
(4)的化学方程式为________;
(5)符合下列条件的有机物E的同分异构体有________种(不考虑立体异构);
①苯环上有2个取代基,其中一个取代基是;
②能与碳酸氢钠溶液反应放出气体。
(6)下列关于E的叙述正确的是________;
A. E能发生水解反应
B. E的所有碳原子都在同一个平面上
C. E含有手性碳原子
D. E有顺反异构体
(7)以有机物A、和乙醛为有机原料,合成,写出其合成路线________(无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. 苯甲醛 ②. ③. 取代反应
(2) ①. 醛基 ②. 酸
(3) (4)或 (5)30 (6)AD
(7)
【解析】
【分析】A苯甲醛与浓硫酸发生取代反应生成B,B和乙醛在稀条件下发生羟醛缩合反应生成C,C被银氨溶液氧化生成D(),D和甲醇在浓硫酸催化作用下发生酯化反应生成E,E和反应生成F,F和苯胺()发生取代反应生成G,G中的酯基先在条件下水解,再经酸化生成H,H与发生取代反应生成K,据此分析。
【小问1详解】
根据A的结构简式,A的名称是苯甲醛;的电子式为;H中羧基与发生取代反应生成K;
【小问2详解】
根据A的结构简式,A的含氧官能团名称为醛基;B含磺酸基,磺酸基为酸性基团,水溶液显酸性;
【小问3详解】
根据C的结构简式及反应条件(银氨溶液),推测D的结构简式为 ;
【小问4详解】
F和发生取代反应生成G和HCl,HCl和苯胺可继续反应生成苯胺盐酸盐,化学方程式为:或;
【小问5详解】
E分子式为,需满足的条件:苯环有2个取代基,一个为;另一个取代基含4个C,且含1个和1个碳碳双键,还剩余一个饱和C原子,或1个和一个三元环:、、、(数字代表羧基的位置),苯环上2个取代基又有邻、间、对三种位置关系,则符合条件的E的同分异构体共30种;
【小问6详解】
E的结构简式为,据此分析:
A.E含酯基,能发生水解反应,A正确;
B.苯环、碳碳双键、羰基均为平面结构,单键可旋转,所有碳原子可以共平面,但不是一定共平面,B错误;
C.手性碳原子是连4个不同基团的饱和碳原子,E中无饱和碳原子连4个不同基团,没有手性碳,C错误;
D.碳碳双键两端每个碳原子都连接两种不同的基团,存在顺反异构,D正确。
故选AD;
【小问7详解】
有机物A(苯甲醛)先和乙醛发生羟醛缩合反应生成苯丙烯醛,苯丙烯醛再经氧化剂氧化生成苯丙烯酸,再利用上述路线中的反应原理,苯丙烯酸和发生取代反应生成,故设计合成路线如下:。
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