内容正文:
深圳市2025-2026学年第二学期期末调研考试
高二化学
本试卷共8页,20小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(A)填涂在答题卡相应位置上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑:如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上:如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Ti 48 Ag 108
一、选择题:本大题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 中华文明历史悠久,文物是历史的见证。下列文物的主要材质中,属于天然有机高分子材料的是
文物
选项
A.唐三彩骆驼
B.汉代铜奔马
文物
选项
C.汉“长乐万岁大利”玉印
D.仅的西汉“直裾素纱禅衣”
A. A B. B C. C D. D
2. 科技兴则国兴。下列说法正确的是
A. “嫦娥六号”完成月球背面采样:可用质谱仪测定月球岩石的晶体结构
B. 石油的分馏可获得汽油、煤油等轻质油:石油的分馏是物理变化
C. 科学家利用电化学法在常温常压下直接由空气合成硝酸:发生了还原反应
D. “蓝鲸”深海潜水器使用的钛合金,其钛元素位于周期表ds区
3. 化学用语是化学的基石,下列化学用语表达不正确的是
A. 甲基的电子式:
B. 的结构示意图:
C. 甲烷的球棍模型:
D. 的VSEPR模型:
4. 我国饮食注重营养均衡,讲究“色香味形”。下列说法不正确的是
A. 烹饪糖醋排骨用蔗糖炒出焦糖色,蔗糖属于二糖
B. 新鲜榨得的花生油具有独特油香,油脂属于芳香烃
C. 凉拌黄瓜加醋使其具有可口酸味,食醋中含有极性分子
D. 端午时节用棕叶将糯米包裹成形,糯米中的淀粉可水解
5. 五指山水满茶的茶多酚成分含量高,有提神醒脑功效,其主要成分儿茶素,结构如图所示。下列关于儿茶素的叙述正确的是
A. 分子式为
B. 能与溶液反应产生
C. 碳原子的杂化方式为、
D. 1 mol该物质最多消耗5 mol NaOH
6. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
灼烧后的铜丝伸入乙醇后,铜丝变红
乙醇具有还原性
B
晶体难溶于水
可用于制作光导纤维
C
工业合成氨用铁触媒作催化剂
催化剂可以提高平衡转化率
D
苯酚与饱和溴水反应生成白色沉淀
苯酚中苯环使羟基活化
A. A B. B C. C D. D
7. 实验是科学研究的摇篮。下列化学实验装置或操作能达到实验目的的是
A.电解精炼铜
B.实验室制取乙酸乙酯
C.用酒精萃取溴水中的溴
D.验证有乙炔生成
A. A B. B C. C D. D
8. 劳动创造美好生活。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
农业工程师建议草木灰与铵态氮肥不混合使用
碳酸钾与铵盐相互促进水解,降低氮肥的肥效
B
研发工程师利用丙烯酸钠()作为制备高吸水性树脂(聚丙烯酸钠)的原料
丙烯酸钠能发生加聚反应
C
检验工程师采用检验
遇到生成蓝色物质
D
舞台师利用干冰给舞台造“烟雾”缭绕
与水反应可生成碳酸
A. A B. B C. C D. D
9. 一种离子液体的阴离子结构见下图。已知Z、W、X、Y、E均为短周期元素,且原子序数依次增大,基态X原子的p轨道半充满,则下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. 含氧酸的酸性:X一定大于E
C. 氢化物沸点: D. 键角:
10. 设为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A. 标准状况下,中含有共用电子对的数目为
B. 溶液中含有的数目为
C. 常温常压下,4.4 g乙醛与环氧乙烷()的混合气体中含有的原子数为
D. 标准状况下,()含有共价键的总数为
11. 实验室在如图所示装置中制取,将通入溶液,当生成的蓝色沉淀溶解为深蓝色溶液,再滴加乙醇可获得晶体。已知:呈蓝色。下列说法不正确的是
A. 在装置甲试管中加入和固体加热制取
B. 装置乙中的a和装置丙中的b均可防止倒吸
C. 晶体在乙醇中的溶解度大于在水中的溶解度
D. 与相比,更易与形成配位键
12. 性质决定应用,下列反应原理错误的是
A. 乙烯生产1,2-二溴乙烷:
B. 用新制备的悬浊液检验乙醛:
C. 重油裂解获得的丙烯制聚丙烯:
D. 制备芳纶纤维凯芙拉:
13. 物质的结构决定性质,下列对物质的性质解释错误的是
选项
性质
解释
A
铜具有优良的导电性
Cu原子脱落下来的价电子形成电子气,电子气在电场中定向移动
B
液态水凝结成冰,体积增大
分子间氢键具有方向性和饱和性
C
水在较高温度下也很难分解
水分子间存在氢键
D
AgCl沉淀能溶于氨水
含有能接受电子对的空轨道,中的N原子含有孤电子对
A. A B. B C. C D. D
14. 某小组制作简单燃料电池,设计装置如下图所示。石墨棒经烘干活化处理,U形管中注入滴有1~2滴酚酞溶液的溶液。实验时,先打开、闭合,电解1~2 min后,再打开,闭合,电流计指针偏转。下列叙述错误的是
A. 石墨棒除作为电极材料外,还可吸附和
B. 电解过程中,右侧石墨棒附近溶液变为红色
C. 打开,闭合后,左侧石墨棒发生反应:
D. 打开,闭合后,能量转化的主要形式是把电能转化为化学能
15. 制备氯代异丁酸的装置如图。在反应瓶中加入异丁酸与催化剂(易水解),加热到70℃,通入,反应剧烈放热,通气完毕,在120℃下继续反应。反应结束,常压蒸馏得产物。反应方程式:
下列说法错误的是
A. 利用二氧化锰和浓盐酸制取氯气,可直接通入三颈烧瓶中
B. 可用NaOH溶液作为吸收液
C. 通入反应液中可起到搅拌作用
D. 干燥管中可盛放无水氯化钙,防止水蒸气进入反应瓶
16. 科学家研发了室温下可稳定充放电的高柔性电池,放电过程在电极表面的两种反应路径如图所示(*表示吸附态,表示碳纳米管)。下列说法正确的是
A. 两种路径的相同
B. 两种路径均无断裂
C. 放电时,通过隔膜进入左侧电极室
D. 充电时,阳极发生的主要电极反应为
二、非选择题:本大题共4小题,共56分。考生根据要求作答。
17. 某小组同学探究铜与银盐溶液的反应。
(1)配制溶液()
①用托盘天平称取固体___________g。
②配制过程用到下图中的仪器有___________(填名称)。
(2)将铜片插入溶液中,有银单质生成。比较氧化性大小:___________(填“大于”或“小于”)。
(3)小组探究Cu片与AgCl悬浊液能否发生反应
①25℃时,,在AgCl悬浊液中___________。(已知:)
②查阅资料:电极电势可描述物质的氧化还原能力。数值越大,氧化型物质的氧化性越强;数值越小,还原型物质的还原性越强。标准电极电势在酸性条件下的数据如下:
氧化型物质/还原型物质
AgCl/Ag
0.34 V
0.80 V
0.22 V
0.37 V
0.77 V
例如:,能发生反应。
③分析讨论
甲同学认为Cu的金属性强于Ag,Cu能与AgCl悬浊液顺利反应;
乙同学认为,该反应难以进行。
④实验验证
步骤
现象
推理
ⅰ.将铜片浸入AgCl悬浊液,放置10分钟
铜片表面无明显变化
/
ⅱ.将ⅰ中装置置于黑暗环境下,放置24小时
铜片明显变黑,装置中出现灰黑色固体
该灰黑色固体为___________
ⅲ.将ⅱ反应后的混合物过滤,向滤液中滴加NaOH溶液
产生蓝色沉淀
滤液中存在的金属离子是___________
⑤实验结论:Cu能与AgCl悬浊液反应,但速率较慢。
(4)该小组继续探究如何加快Cu与AgCl悬浊液的反应速率。
①向含AgCl悬浊液的试管中滴加5%氨水至沉淀恰好消失。反应的离子方程式为___________。
②向①中试管投入一小块铜片。铜片表面迅速变黑,10分钟后溶液呈现浅蓝色,2小时后试管底部出现银白色晶体。
原理分析:加入氨水能加快Cu与AgCl悬浊液反应的原因是___________(结合电极电势知识)。
18. 钛白粉是一种重要的无机化工颜料,主要成分为二氧化钛(),一种以含、CaO、等杂质的钛铁矿()为原料制备钛白粉的工艺流程如图所示。
已知:①不溶于水和稀酸;②“酸浸”后钛元素主要以形式存在;③,当溶液中时可认为完全除去。回答下列问题:
(1)提高“酸浸”速率的措施有___________(写一条)。
(2)“酸浸”时,发生反应的化学方程式为___________。
(3)“滤渣”①的主要成分是___________(填化学式)。
(4)流程中加入铁粉的目的是把体系中的还原成,冷却结晶析出晶体。体系中的还可以用调节pH的方法除去,设酸浸后体系中,常温下开始沉淀的pH为___________。
(5)经处理后,流程中可循环利用的物质除Fe外,还有___________(填化学式)。
(6)碳化钛晶胞结构如图所示,碳化钛的化学式为___________。晶胞边长为,则晶体的密度___________(列出计算式,表示阿伏伽德罗常数的值)。
19. 研究的综合利用可实现碳循环。
Ⅰ.二氧化碳电还原反应生产甲醇
(1)我国某科研团队研究出以过渡金属为催化剂电催化还原二氧化碳制甲醇的途径,大大提高了甲醇的产率。
①催化剂中含有前四周期未成对电子数最多的元素,写出该元素的价电子排布式___________
②在酸性水溶液中,生成甲醇的电极反应式为___________。
③甲醇可以作为燃料电池的燃料,写出氢氧化钾溶液作电解质,甲醇燃料电池的负极反应式___________。
Ⅱ.在反应器内和在催化剂作用下可发生如下反应:
主反应:
副反应:
(2)主反应在___________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件下利于自发进行。
(3)要提高平衡转化率,可采取的措施是___________。
A. 增大浓度 B. 减小压强 C. 及时分离 D. 选用高效催化剂
(4)在恒温反应容器中,维持入口压强和投料比不变,将和按一定流速通过反应器,转化率和甲醇选择性[],随温度变化关系如图1所示:
若233~251℃时催化剂的活性受温度影响不大,分析236℃后图中曲线下降的原因:___________。
(5)在压强为2.2 MPa的恒温恒压密闭容器中,加入和反应并达到平衡状态,平衡转化率为40%,甲醇选择性为75%,计算副反应在该温度下的平衡常数___________。(写出计算过程)
20. Heck反应是有机合成中的偶联反应,实现碳碳键的高效构建,一种抗病毒药物合成路线如下:
(1)化合物2a中的含氧官能团名称为___________。
(2)①化合物1a的化学式为___________。
②2a可与氢气按1∶2的比例发生还原反应生成2b.与2b互为同系物,相对分子质量比2b小14,含有四元碳环,符合要求的同分异构体的结构有___________种(不考虑立体异构)
(3)下列说法不正确的是___________。
A. 上述过程中有键和键的断裂与形成
B. 4a中无手性碳原子,杂化的C有9个
C. 由反应的结果,推测②号H活性大于①号H
D. 3a的同分异构体中,有一种可发生水解和银镜反应
(4)甲苯与可生成1a(对溴甲苯)和1b(邻溴甲苯),这两种物质核磁共振氢谱图的区别是:___________(写一点即可)。
(5)已知2a中的羰基换成酯基,也能发生上述反应,请根据上述原理,利用苯、、完成下列合成步骤制备下面物质:
①第一步,引入溴,反应方程式为___________。
②第二步,进行___________反应(填反应类型),其反应的化学方程式为___________(注明反应条件)。
③第三步,进行Heck反应,得到产品。
(6)化合物X也能自身进行Heck反应,写出主要产物的结构简式:___________。
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高二化学
本试卷共8页,20小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(A)填涂在答题卡相应位置上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑:如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上:如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Ti 48 Ag 108
一、选择题:本大题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 中华文明历史悠久,文物是历史的见证。下列文物的主要材质中,属于天然有机高分子材料的是
文物
选项
A.唐三彩骆驼
B.汉代铜奔马
文物
选项
C.汉“长乐万岁大利”玉印
D.仅的西汉“直裾素纱禅衣”
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.唐三彩骆驼的主要材质为陶瓷,属于传统无机非金属材料,不属于天然有机高分子材料,A错误;
B.汉代铜奔马的主要材质为铜合金,属于金属材料,不属于天然有机高分子材料,B错误;
C.汉“长乐万岁大利”玉印的主要材质为无机硅酸盐或氧化物类,属于无机非金属材料,不属于天然有机高分子材料,C错误;
D.西汉“直裾素纱禅衣”的材质为蚕丝,主要成分是蛋白质,属于天然有机高分子材料,D正确;
2. 科技兴则国兴。下列说法正确的是
A. “嫦娥六号”完成月球背面采样:可用质谱仪测定月球岩石的晶体结构
B. 石油的分馏可获得汽油、煤油等轻质油:石油的分馏是物理变化
C. 科学家利用电化学法在常温常压下直接由空气合成硝酸:发生了还原反应
D. “蓝鲸”深海潜水器使用的钛合金,其钛元素位于周期表ds区
【答案】B
【解析】
【详解】A.测定晶体结构需使用X射线衍射仪,质谱仪可用于测定物质的相对分子质量或分子碎片结构,无法测定晶体结构,A错误;
B.石油分馏是利用石油中各组分沸点不同进行分离的操作,没有新物质生成,属于物理变化,可分离得到汽油、煤油等轻质油,B正确;
C.合成硝酸时,N元素化合价从0价升高为+5价,失电子发生氧化反应,C错误;
D.钛是22号元素,价电子排布为,位于周期表d区,ds区对应ⅠB、ⅡB族元素,D错误;
故选B。
3. 化学用语是化学的基石,下列化学用语表达不正确的是
A. 甲基的电子式:
B. 的结构示意图:
C. 甲烷的球棍模型:
D. 的VSEPR模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲基的组成为,C原子最外层有3对共用电子对和1个单电子,给出的电子式书写正确,A正确;
B.核外只有1个电子层,共2个电子,图中给出的是Li原子的结构示意图,不是的,B错误;
C.甲烷为正四面体结构,中心为C原子,四个顶点为H原子,该球棍模型符合甲烷的空间结构,C正确;
D.中O的价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,包含2对孤电子对和2个σ键电子对,给出的模型正确,D正确;
故选B
4. 我国饮食注重营养均衡,讲究“色香味形”。下列说法不正确的是
A. 烹饪糖醋排骨用蔗糖炒出焦糖色,蔗糖属于二糖
B. 新鲜榨得的花生油具有独特油香,油脂属于芳香烃
C. 凉拌黄瓜加醋使其具有可口酸味,食醋中含有极性分子
D. 端午时节用棕叶将糯米包裹成形,糯米中的淀粉可水解
【答案】B
【解析】
【详解】A.蔗糖属于二糖,1mol蔗糖水解可得到1mol葡萄糖和1mol果糖,故A正确;
B.油脂主要是高级脂肪酸和甘油形成的酯,不属于芳香烃,故B错误;
C.食醋中含有CH3COOH、H2O等多种物质,CH3COOH、H2O均为极性分子,故C正确;
D.糯米中的淀粉可水解,淀粉水解的最终产物为葡萄糖,故D正确;
故选B。
5. 五指山水满茶的茶多酚成分含量高,有提神醒脑功效,其主要成分儿茶素,结构如图所示。下列关于儿茶素的叙述正确的是
A. 分子式为
B. 能与溶液反应产生
C. 碳原子的杂化方式为、
D. 1 mol该物质最多消耗5 mol NaOH
【答案】C
【解析】
【详解】A.该物质的分子式应为,而非,A错误;
B.该物质的酸性基团只有酚羟基,酚羟基酸性弱于碳酸,与反应仅生成,无法产生,B错误;
C.分子中苯环上的碳原子为杂化,脂环上的饱和碳原子为杂化,故碳原子杂化方式为、,C正确;
D.只有酚羟基能与NaOH反应,醇羟基不与NaOH反应,该分子共含4个酚羟基,故1 mol该物质最多消耗4 mol NaOH,D错误;
故选C。
6. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
灼烧后的铜丝伸入乙醇后,铜丝变红
乙醇具有还原性
B
晶体难溶于水
可用于制作光导纤维
C
工业合成氨用铁触媒作催化剂
催化剂可以提高平衡转化率
D
苯酚与饱和溴水反应生成白色沉淀
苯酚中苯环使羟基活化
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.灼烧后的铜丝表面生成CuO,伸入乙醇后发生反应,CuO被还原为Cu使铜丝变红,证明乙醇具有还原性,陈述Ⅰ、Ⅱ均正确且有因果关系,A符合题意;
B.难溶于水是其物理性质,可制作光导纤维是利用其传导光的性能,二者无因果关系,B不符合题意;
C.催化剂只能加快反应速率,不改变平衡状态,无法提高平衡转化率,陈述Ⅱ错误,C不符合题意;
D.苯酚与饱和溴水反应生成白色沉淀,是羟基活化了苯环的邻对位氢,而非苯环活化羟基,陈述Ⅱ的因果关系错误,D不符合题意;
故选A
7. 实验是科学研究的摇篮。下列化学实验装置或操作能达到实验目的的是
A.电解精炼铜
B.实验室制取乙酸乙酯
C.用酒精萃取溴水中的溴
D.验证有乙炔生成
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.电解精炼铜要求粗铜作阳极连接电源正极,纯铜作阴极连接电源负极,电解液为硫酸铜溶液,该装置连接符合要求,A正确;
B.乙酸乙酯在饱和NaOH溶液中会发生水解反应,且导管伸入液面下会引发倒吸,无法达到实验目的,B错误;
C.酒精与水可以任意比例互溶,不符合萃取剂与原溶剂不互溶的要求,不能萃取溴水中的溴,C错误;
D.电石中含有的硫化物等杂质会与水反应生成H2S,H2S也能还原溴水使其褪色,无法验证一定有乙炔生成,D错误;
故选A。
8. 劳动创造美好生活。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
农业工程师建议草木灰与铵态氮肥不混合使用
碳酸钾与铵盐相互促进水解,降低氮肥的肥效
B
研发工程师利用丙烯酸钠()作为制备高吸水性树脂(聚丙烯酸钠)的原料
丙烯酸钠能发生加聚反应
C
检验工程师采用检验
遇到生成蓝色物质
D
舞台师利用干冰给舞台造“烟雾”缭绕
与水反应可生成碳酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.草木灰主要成分为碳酸钾,碳酸根与铵盐中铵根发生相互促进的水解反应,生成逸出降低肥效,二者关联正确,A不符合题意;
B.丙烯酸钠含有碳碳双键,能发生加聚反应生成聚丙烯酸钠(高吸水性树脂),二者关联正确,B不符合题意;
C.遇到会生成蓝色沉淀,因此可用于的检验,二者关联正确,C不符合题意;
D.干冰造舞台烟雾的原理是干冰升华吸热,使空气中的水蒸气冷凝为小液滴形成“烟雾”,与和水反应生成碳酸无关,二者无关联,D符合题意;
故选D
9. 一种离子液体的阴离子结构见下图。已知Z、W、X、Y、E均为短周期元素,且原子序数依次增大,基态X原子的p轨道半充满,则下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. 含氧酸的酸性:X一定大于E
C. 氢化物沸点: D. 键角:
【答案】A
【解析】
【分析】Z、W、X、Y、E均为短周期元素,且原子序数依次增大,基态X原子的p轨道半充满,X形成3个共价键,X是N元素;Y形成2个共价键,Y是O元素,E形成6个共价键,E是S元素;W形成4个共价键,W是C元素,Z形成1个共价键,Z是H元素。
【详解】A.同周期元素从左到右,第一电离能有增大趋势,VA族元素p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能:,A正确;
B.题目未说明是最高价含氧酸,的低价含氧酸(如,弱酸)酸性小于的最高价含氧酸(如,强酸),B错误;
C.H2O分子间存在氢键,沸点:H2O>H2S,C错误;
D.是直线形分子,键角为,中心原子价层电子对数为,且含有个孤电子对,空间构型为 V 形,键角小于, 键角:,D错误;
故选A。
10. 设为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A. 标准状况下,中含有共用电子对的数目为
B. 溶液中含有的数目为
C. 常温常压下,4.4 g乙醛与环氧乙烷()的混合气体中含有的原子数为
D. 标准状况下,()含有共价键的总数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.标准状况下为液态,不能使用22.4 L/mol计算其物质的量,无法确定共用电子对数目,A错误;
B.在水溶液中会发生水解,因此溶液中的数目小于,B错误;
C.乙醛和环氧乙烷的分子式均为,摩尔质量均为44 g/mol,4.4 g混合物的物质的量为0.1mol,每个分子含7个原子,总原子数为,C错误;
D.为正四面体结构,1个分子中含有6个共价键,因此1 mol含有共价键的总数为,D正确;
故答案选D。
11. 实验室在如图所示装置中制取,将通入溶液,当生成的蓝色沉淀溶解为深蓝色溶液,再滴加乙醇可获得晶体。已知:呈蓝色。下列说法不正确的是
A. 在装置甲试管中加入和固体加热制取
B. 装置乙中的a和装置丙中的b均可防止倒吸
C. 晶体在乙醇中的溶解度大于在水中的溶解度
D. 与相比,更易与形成配位键
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验室常用加热和固体混合物的方法制取,装置甲为固固加热型发生装置,符合制取要求,A正确;
B.极易溶于水,装置乙中的球形干燥管a容积较大,可容纳倒吸的液体避免回流,装置丙中倒扣的漏斗b与水面接触,也能起到防倒吸的作用,B正确;
C.滴加乙醇可析出晶体,说明该晶体在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,C错误;
D.原本的通入后转化为,说明比更易与形成配位键,D正确;
故选C。
12. 性质决定应用,下列反应原理错误的是
A. 乙烯生产1,2-二溴乙烷:
B. 用新制备的悬浊液检验乙醛:
C. 重油裂解获得的丙烯制聚丙烯:
D. 制备芳纶纤维凯芙拉:
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯含有碳碳双键,与溴单质发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,反应方程式书写正确,A正确;
B.乙醛含有醛基,在碱性加热条件下与新制氢氧化铜悬浊液发生氧化反应,生成乙酸盐、氧化亚铜砖红色沉淀和水,离子方程式配平正确,B正确;
C.丙烯发生加聚反应时,仅碳碳双键的两个碳原子进入聚合物主链,甲基作为侧链连在主链的其中一个碳原子上,化学方程式为,C错误;
D.对苯二胺与对苯二甲酸发生缩聚反应生成凯芙拉,氨基和羧基脱水形成酰胺键,考虑端基时脱去的水分子数为,反应方程式书写正确,D正确;
故选C。
13. 物质的结构决定性质,下列对物质的性质解释错误的是
选项
性质
解释
A
铜具有优良的导电性
Cu原子脱落下来的价电子形成电子气,电子气在电场中定向移动
B
液态水凝结成冰,体积增大
分子间氢键具有方向性和饱和性
C
水在较高温度下也很难分解
水分子间存在氢键
D
AgCl沉淀能溶于氨水
含有能接受电子对的空轨道,中的N原子含有孤电子对
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.金属铜的导电性可用电子气理论解释,Cu原子脱落的价电子形成电子气,电场作用下定向移动产生电流,A正确;
B.液态水凝结为冰时,水分子通过具有方向性和饱和性的氢键形成空间网状疏松结构,分子间间隙变大,体积增大,B正确;
C.水难分解属于化学性质,由水分子内H-O共价键的键能大决定,氢键是分子间作用力,只影响水的熔沸点等物理性质,不影响其稳定性,C错误;
D.有空轨道,中N有孤电子对,二者可形成配位键,生成可溶性的,因此AgCl能溶于氨水,D正确;
故答案选C。
14. 某小组制作简单燃料电池,设计装置如下图所示。石墨棒经烘干活化处理,U形管中注入滴有1~2滴酚酞溶液的溶液。实验时,先打开、闭合,电解1~2 min后,再打开,闭合,电流计指针偏转。下列叙述错误的是
A. 石墨棒除作为电极材料外,还可吸附和
B. 电解过程中,右侧石墨棒附近溶液变为红色
C. 打开,闭合后,左侧石墨棒发生反应:
D. 打开,闭合后,能量转化的主要形式是把电能转化为化学能
【答案】D
【解析】
【详解】A.活化处理的石墨棒为多孔结构,具有较强吸附性,可吸附电解生成的和,为燃料电池提供反应物,A正确;
B.电解过程中右侧石墨棒为阴极,发生反应,使酚酞变红,因此右侧石墨棒附近溶液变为红色,B正确;
C.打开、闭合后装置为氢氧燃料电池,左侧石墨棒吸附有,作正极,发生反应,C正确;
D.打开、闭合后装置为原电池,能量转化的主要形式是化学能转化为电能,不是电能转化为化学能,D错误;
故答案选D。
15. 制备氯代异丁酸的装置如图。在反应瓶中加入异丁酸与催化剂(易水解),加热到70℃,通入,反应剧烈放热,通气完毕,在120℃下继续反应。反应结束,常压蒸馏得产物。反应方程式:
下列说法错误的是
A. 利用二氧化锰和浓盐酸制取氯气,可直接通入三颈烧瓶中
B. 可用NaOH溶液作为吸收液
C. 通入反应液中可起到搅拌作用
D. 干燥管中可盛放无水氯化钙,防止水蒸气进入反应瓶
【答案】A
【解析】
【详解】A.二氧化锰和浓盐酸制取的氯气中混有水蒸气,催化剂易水解,直接通入会导致催化剂失活,需干燥后才能通入,A错误;
B.尾气中含有未反应的和反应生成的HCl,二者均能与NaOH溶液反应,故可用NaOH溶液作为吸收液处理尾气,B正确;
C.通入反应液时,气泡上升过程可搅动反应液,起到搅拌作用,使反应物充分接触,C正确;
D.无水氯化钙具有吸水性,干燥管中盛放无水氯化钙可防止外界水蒸气进入反应瓶,避免催化剂水解,D正确;
故答案选A。
16. 科学家研发了室温下可稳定充放电的高柔性电池,放电过程在电极表面的两种反应路径如图所示(*表示吸附态,表示碳纳米管)。下列说法正确的是
A. 两种路径的相同
B. 两种路径均无断裂
C. 放电时,通过隔膜进入左侧电极室
D. 充电时,阳极发生的主要电极反应为
【答案】D
【解析】
【详解】A.焓变只与反应的始态和终态有关,与路径无关;两种路径的最终产物分别是和,终态不同,因此不同,A错误;
B.生成的路径中,的键发生断裂,最终形成两个;只有生成(含过氧根,保留键)的路径不断裂键,B错误;
C.放电时,Ca2+通过隔膜进入左侧电极室,放电时左侧Ca电极为负极,Ca失去电子生成Ca2+,Ca2+应通过隔膜迁移到右侧氧气电极,与O2和电子结合生成放电产物,而不是进入左侧电极室,C错误;
D.充电时,阳极发生的主要电极反应应为CaO2-2e-=Ca2++O2↑,充电时阳极发生氧化反应,放电产物CaO2失去电子分解生成Ca2+和O2,D正确;
故答案选D。
二、非选择题:本大题共4小题,共56分。考生根据要求作答。
17. 某小组同学探究铜与银盐溶液的反应。
(1)配制溶液()
①用托盘天平称取固体___________g。
②配制过程用到下图中的仪器有___________(填名称)。
(2)将铜片插入溶液中,有银单质生成。比较氧化性大小:___________(填“大于”或“小于”)。
(3)小组探究Cu片与AgCl悬浊液能否发生反应
①25℃时,,在AgCl悬浊液中___________。(已知:)
②查阅资料:电极电势可描述物质的氧化还原能力。数值越大,氧化型物质的氧化性越强;数值越小,还原型物质的还原性越强。标准电极电势在酸性条件下的数据如下:
氧化型物质/还原型物质
AgCl/Ag
0.34 V
0.80 V
0.22 V
0.37 V
0.77 V
例如:,能发生反应。
③分析讨论
甲同学认为Cu的金属性强于Ag,Cu能与AgCl悬浊液顺利反应;
乙同学认为,该反应难以进行。
④实验验证
步骤
现象
推理
ⅰ.将铜片浸入AgCl悬浊液,放置10分钟
铜片表面无明显变化
/
ⅱ.将ⅰ中装置置于黑暗环境下,放置24小时
铜片明显变黑,装置中出现灰黑色固体
该灰黑色固体为___________
ⅲ.将ⅱ反应后的混合物过滤,向滤液中滴加NaOH溶液
产生蓝色沉淀
滤液中存在的金属离子是___________
⑤实验结论:Cu能与AgCl悬浊液反应,但速率较慢。
(4)该小组继续探究如何加快Cu与AgCl悬浊液的反应速率。
①向含AgCl悬浊液的试管中滴加5%氨水至沉淀恰好消失。反应的离子方程式为___________。
②向①中试管投入一小块铜片。铜片表面迅速变黑,10分钟后溶液呈现浅蓝色,2小时后试管底部出现银白色晶体。
原理分析:加入氨水能加快Cu与AgCl悬浊液反应的原因是___________(结合电极电势知识)。
【答案】(1) ①. ②. 胶头滴管、容量瓶
(2)大于 (3) ①. ②. ③.
(4) ①. ②. 氨水将AgCl转化为,远大于,反应的驱动力(电势差)显著增大,因此反应速率加快
【解析】
【小问1详解】
① 计算的质量:,,故用托盘天平称取固体;
② 配制一定物质的量浓度的溶液,用到的仪器有烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,图中对应的仪器为胶头滴管、容量瓶;
【小问2详解】
铜片插入溶液中生成银单质,反应为,氧化剂的氧化性强于氧化产物,故氧化性:大于;
【小问3详解】
① 时,的溶度积,悬浊液中,故;
④步骤ii.虽然标准电极电势,但长时间放置后,AgCl悬浊液中的微量,通过沉淀溶解平衡提供与 Cu 发生置换反应:生成的银单质因颗粒细小(纳米级)呈现灰黑色,而非块状银的银白色;
步骤iii.向滤液中滴加 NaOH溶液产生蓝色沉淀(),证明滤液中含有,说明 Cu 已被氧化为,证实反应发生;
【小问4详解】
① 向含悬浊液中滴加氨水至沉淀消失,与反应生成可溶性配合物,离子方程式为:;
②加入氨水后,反应物变为Cu与,产物涉及。远大于,反应的驱动力(电势差)显著增大,因此反应速率加快。
18. 钛白粉是一种重要的无机化工颜料,主要成分为二氧化钛(),一种以含、CaO、等杂质的钛铁矿()为原料制备钛白粉的工艺流程如图所示。
已知:①不溶于水和稀酸;②“酸浸”后钛元素主要以形式存在;③,当溶液中时可认为完全除去。回答下列问题:
(1)提高“酸浸”速率的措施有___________(写一条)。
(2)“酸浸”时,发生反应的化学方程式为___________。
(3)“滤渣”①的主要成分是___________(填化学式)。
(4)流程中加入铁粉的目的是把体系中的还原成,冷却结晶析出晶体。体系中的还可以用调节pH的方法除去,设酸浸后体系中,常温下开始沉淀的pH为___________。
(5)经处理后,流程中可循环利用的物质除Fe外,还有___________(填化学式)。
(6)碳化钛晶胞结构如图所示,碳化钛的化学式为___________。晶胞边长为,则晶体的密度___________(列出计算式,表示阿伏伽德罗常数的值)。
【答案】(1)粉碎钛铁矿石(或适当升高温度、搅拌、适当增大硫酸浓度等)
(2)
(3)、、Fe
(4)2 (5)
(6) ①. TiC ②.
【解析】
【分析】钛铁矿主要成分,还含有、CaO、等杂质,加硫酸“酸浸”,用过量的铁把还原为,难溶于水、微溶于水,过滤除去、、Fe;滤液冷却结晶析出;滤液②含有,加热水解生成沉淀灼烧分解得,据此分析解题。
【小问1详解】
根据影响反应速率的因素,加快“酸浸”速率的措施有:粉碎钛铁矿石、升高温度、搅拌、适当增大硫酸的浓度等;
【小问2详解】
“酸浸”后钛元素主要以形式存在,“酸浸”时,和硫酸反应生成硫酸亚铁和,发生反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
难溶于水、微溶于水,过量的铁粉不溶于水,所以“滤渣”①的主要成分是、、Fe;
【小问4详解】
酸浸后体系中,,常温下开始沉淀的,,pH为2时开始沉淀;
【小问5详解】
加热水解和硫酸,硫酸可用于“酸浸”,经处理后,流程中可循环利用的物质除Fe外,还有;
【小问6详解】
根据均摊原则,晶胞中Ti原子数,C原子数为,碳化钛的化学式为TiC;晶胞质量为,晶胞边长为,晶胞体积为则晶体的密度;
19. 研究的综合利用可实现碳循环。
Ⅰ.二氧化碳电还原反应生产甲醇
(1)我国某科研团队研究出以过渡金属为催化剂电催化还原二氧化碳制甲醇的途径,大大提高了甲醇的产率。
①催化剂中含有前四周期未成对电子数最多的元素,写出该元素的价电子排布式___________
②在酸性水溶液中,生成甲醇的电极反应式为___________。
③甲醇可以作为燃料电池的燃料,写出氢氧化钾溶液作电解质,甲醇燃料电池的负极反应式___________。
Ⅱ.在反应器内和在催化剂作用下可发生如下反应:
主反应:
副反应:
(2)主反应在___________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件下利于自发进行。
(3)要提高平衡转化率,可采取的措施是___________。
A. 增大浓度 B. 减小压强 C. 及时分离 D. 选用高效催化剂
(4)在恒温反应容器中,维持入口压强和投料比不变,将和按一定流速通过反应器,转化率和甲醇选择性[],随温度变化关系如图1所示:
若233~251℃时催化剂的活性受温度影响不大,分析236℃后图中曲线下降的原因:___________。
(5)在压强为2.2 MPa的恒温恒压密闭容器中,加入和反应并达到平衡状态,平衡转化率为40%,甲醇选择性为75%,计算副反应在该温度下的平衡常数___________。(写出计算过程)
【答案】(1) ①. ②. ③.
(2)低温 (3)AC
(4)主反应,温度升高,主反应平衡逆向移动;副反应,温度升高副反应平衡正向移动,因此转化率和甲醇选择性均下降
(5)
【解析】
【小问1详解】
①前四周期中,未成对电子数最多的元素是Cr(铬),核外电子排布为,价电子排布式为;
②得电子生成,酸性条件下参与反应,配平得电极反应式:;
③碱性条件下甲醇失电子,C从-2价变为+4价,产物为碳酸根和水,配平得电极反应式:;
【小问2详解】
主反应(放热),反应后气体分子数减少,;根据时反应自发,只有低温下满足条件;
【小问3详解】
A.增大浓度,平衡正向移动,平衡转化率提高,A符合题意;
B.主反应是气体分子数减少的反应,减小压强平衡逆向移动,转化率降低,B不符合题意;
C.及时分离生成物,平衡正向移动,转化率提高,C符合题意;
D.催化剂不改变平衡,不影响转化率,D不符合题意;
故选AC。
【小问4详解】
主反应,温度升高,主反应平衡逆向移动;副反应,温度升高副反应平衡正向移动,因此转化率和甲醇选择性均下降;
【小问5详解】
在压强为2.2 MPa的恒温恒压密闭容器中,加入和反应并达到平衡状态,平衡转化率为40%,甲醇选择性为75%,则,主反应消耗:,副反应消耗:;
主反应:副反应反应后平衡量为 ,,,,计算平衡常数:副反应为,平衡常数,由于反应前后气体分子数相等,总压、总物质的量可约去,因此:。
20. Heck反应是有机合成中的偶联反应,实现碳碳键的高效构建,一种抗病毒药物合成路线如下:
(1)化合物2a中的含氧官能团名称为___________。
(2)①化合物1a的化学式为___________。
②2a可与氢气按1∶2的比例发生还原反应生成2b.与2b互为同系物,相对分子质量比2b小14,含有四元碳环,符合要求的同分异构体的结构有___________种(不考虑立体异构)
(3)下列说法不正确的是___________。
A. 上述过程中有键和键的断裂与形成
B. 4a中无手性碳原子,杂化的C有9个
C. 由反应的结果,推测②号H活性大于①号H
D. 3a的同分异构体中,有一种可发生水解和银镜反应
(4)甲苯与可生成1a(对溴甲苯)和1b(邻溴甲苯),这两种物质核磁共振氢谱图的区别是:___________(写一点即可)。
(5)已知2a中的羰基换成酯基,也能发生上述反应,请根据上述原理,利用苯、、完成下列合成步骤制备下面物质:
①第一步,引入溴,反应方程式为___________。
②第二步,进行___________反应(填反应类型),其反应的化学方程式为___________(注明反应条件)。
③第三步,进行Heck反应,得到产品。
(6)化合物X也能自身进行Heck反应,写出主要产物的结构简式:___________。
【答案】(1)羰基 (2) ①. ②. 4 (3)D
(4)二者峰组数不同(或二者峰面积比例不同)
(5) ①. ②. 酯化反应 ③.
(6)
【解析】
【分析】题干中的Heck反应本质是芳基溴代物1a和含碳碳双键的2a发生偶联,断开C-Br键与碳碳双键碳上的C-H键,脱去溴化氢,将苯环连接到双键碳原子上,因双键两个氢位点活性不同,分别生成主产物3a和副产物4a。
【小问1详解】
观察化合物2a的结构简式得:2a中的含氧官能团名称为羰基;
【小问2详解】
①观察化合物1a的结构简式得:1a的化学式为;
②2a可与氢气按1∶2的比例发生还原反应生成2b,2b的结构简式为,分子式为;相对分子质量比2b小14,分子式为,与2b互为同系物,为环醇;含有四元碳环,则还有一个甲基和一个羟基;在四元碳环上,两个基团分别取代,共有三种同分异构体;在四元碳环上,两个基团以取代,共有一种同分异构体,符合要求的同分异构体的结构有4种;
【小问3详解】
A.反应断裂 C-Br σ 键、C=C π 键,生成新 C-C σ 键,C=C π 键,A正确;
B.4a中无手性碳原子,杂化的C有9个(苯环6个、碳碳双键2个、羰基1个),B正确;
C.大部分产物均取代②号位的氢原子,故②号H活性大于①号H,C正确;
D.3a的同分异构体只有一个O原子,不可能存在甲酸某酯的结构(可发生水解和银镜反应),D不正确;
故选D;
【小问4详解】
对溴甲苯有4组等效氢,邻溴甲苯有5组等效氢,这两种物质核磁共振氢谱图的区别是峰组数不同(或二者峰面积比例不同);
【小问5详解】
①苯在催化下,发生溴代反应,反应方程式为:;
②产物有酯基,应该先用原料中的醇和羧酸发生酯化反应生成酯,反应的化学方程式为:;
【小问6详解】
根据题干中的Heck反应,化合物X苯环上的C-I键与碳碳双键碳上的C-H键断开,将苯环连接到双键碳原子上,根据主要产物取代碳的位置,主要产物的结构简式为:。
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