内容正文:
天津一中2025-2026-1高三年级化学学科四月考试卷
本试卷分为第I卷(选择题)、第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至3页,第Ⅱ卷3至5页,考生务必将答案写在答题卡规定的位置上,答在试卷上的无效。
祝各位考生考试顺利!
可能使用的相对原子质量:O 16 Na 23
I卷 选择题(每题只有一个正确选项)
1. “国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下列说法错误的是
A. “望宇”登月服所用的聚酰亚胺隔热层属于有机高分子材料
B. “复兴号”车厢连接处所用聚四氟乙烯的单体为四氟乙烯
C. 江门“中微子实验”所用的不锈钢网架中含量最高的元素是铬
D. “深地一号”制造钻头所用的金刚石为共价晶体
2. 化学用语是学习化学的工具。下列化学用语正确的是
A. 的系统名称:2-羟基丙烷
B. 水分子的电离示意图:
C. 氯化铵的电子式:
D. 是手性分子
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中含有质子的数目为
B. 与足量反应,转移电子的数目为
C. 标准状况下,中含有键的数目为
D. 溶液中,阳离子数目小于
4. 下列各组离子在给定的溶液中能大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 在氨水中:、、、
C. 溶液中:、、、
D. 稀硫酸溶液中:、、、
5. 下列有关离子方程式书写正确的是
A. 将足量苯酚加入碳酸钠溶液中:2+2+H2O+CO2↑
B. 溶液中通入过量:
C. 乙酰胺与氢氧化钠溶液加热时反应方程式:
D. 碳酸氢钠溶液与少量氢氧化钡溶液混合:
6. 五种短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大,形成的化合物结构如图所示。X在元素周期表中原子半径最小;基态Z原子有5个原子轨道填充电子,有3个未成对电子。下列说法错误的是
A. 该化合物中所有原子都满足稳定结构
B. 电负性:
C. 这些元素中有3种在元素周期表的p区
D. X、W均可与R形成含有非极性共价键的二元化合物
7. 下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向溶液中滴加溶液
出现白色沉淀
和发生了相互促进的水解反应
B
向体积为、浓度均为的和混合液中滴加溶液
先产生白色沉淀,后产生砖红色沉淀
相同温度下,
C
中加4-6滴,振荡后加入溶液,加热煮沸
未出现砖红色沉淀
X不含有醛基
D
燃着的镁条插入盛有的集气瓶中,冷却后,往集气瓶中加入适量稀盐酸,静置,取少量上层清液于试管中,滴加少量溶液
剧烈燃烧,集气瓶口有淡黄色固体附着,集气瓶底有白色固体生成。试管中没有产生黑色沉淀
镁能在中燃烧:
A. A B. B C. C D. D
8. 化合物是合成非诺洛芬的中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A. 分子中所有原子在同一平面
B. 与足量的加成产物中含1个手性碳原子
C. 、可用溶液进行鉴别
D. 根据的反应可知具有氧化性
9. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.实验室制备并收集氨气
B.制备无水晶体
C.证明苯环使羟基活化
D.制备并较长时间观察颜色
A. A B. B C. C D. D
10. 一种三室微生物燃料电池污水净化系统的原理如图所示,图中含酚废水中的有机物可用表示。
下列说法不正确的是
A. 右室电极为该电池的正极
B. 右室电极附近溶液的增大
C. 左侧离子交换膜为阴离子交换膜
D. 左室电极反应式可表示为
11. “机械键”是两个或多个分子在空间上穿插互锁的一种结合形式。我国科研人员合成了由两个全苯基大环分子组成的具有“机械键”的索烃,结构如图,下列说法错误的是
A. 该索烃属于芳香烃 B. 该索烃的相对分子质量可用质谱仪测定
C. 该索烃的两个大环之间不存在范德华力 D. 破坏该索烃中的“机械键”需要断裂共价键
12. 室温时,用标准溶液滴定等浓度的三元酸,得到与、[或或]的关系分别如图1、图2所示。
下列说法错误的是
A. 当加入溶液时,
B. 当时,水电离出的
C. 由图1可知,中和溶液时,未出现突跃
D. 当时,溶液中
Ⅱ卷(非选择题)
13. 2025年诺贝尔化学奖授予三位科学家,他们开创性地合成了金属-有机框架材料(简称MOF材料)。MOF材料具备富含孔隙的空间立体网状结构,可实现气体储存和分离。
I.金刚石、晶体硅是常见的空间立体网状结构的物质。
(1)Si元素在周期表中的位置是_______。
(2)金刚石熔点高于晶体硅,下列因素可用于解释该事实的有_______(填字母序号)。
A. 相对原子质量 B. 最外层电子数 C. 原子半径 D. 键能
Ⅱ.科学家用与四氰基苯基甲烷[结构简式如图1,简写为]合成了一种MOF材料,其晶胞如图2。
(3)基态的价层电子轨道表示式为_______。
(4)中,C原子的杂化方式有_______种。
(5)①晶胞中与形成配位键的配位原子是_______。
②已知:、的摩尔质量分别为、,该晶体的密度为_______。
Ⅲ.科学家利用不同有机化合物与银盐合成结构相似的MOF材料,并在、时测试其对的吸附能力,不同有机化合物的结构及吸附结果如下表。
材料代号
A
B
有机化合物的结构
吸附量/
1.5
1.0
(6)材料A比材料B的吸附量大,从微粒间相互作用的角度说明原因:_______。
14. 有机物M是屈洛昔芬药物的一种中间体,合成M的一种路线如图所示:
已知:ROH+SOCl2RCl+SO2↑+HCl↑。
请回答下列问题:
(1)A的名称是___________,I中含氧官能团的名称是___________。
(2)A→B的反应类型是___________。
(3)D与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为___________。
(4)H的结构简式为___________。
(5)K的核磁共振氢谱吸收峰面积比为___________。
(6)同时符合下列条件的J的同分异构体R共有_______种(不考虑立体异构)。
①能与氯化铁溶液发生显色反应
②能发生银镜反应
③R中不含甲基
④含有 结构,且每个苯环上均只含一种含氧官能团
(7)根据上述信息,设计以苯、3-羟基丙酸为原料制备 的合成路线:___________(其他无机试剂任选)。
15. 二甘氨酸合铜(Ⅱ)是甘氨酸根()与形成的中性配合物,在细胞线粒体中有推动电子传递、清除自由基等生理功能。现按如下方法制备顺式和反式二甘氨酸合铜(Ⅱ)并测定总纯度。
Ⅰ.制备
(1)反应①的化学方程式为______。深蓝色溶液A中______(填“较难”或“较易”)电离出自由的,有利于与生成纯净的。
(2)反应③在下图装置中进行,烧杯上方加盖表面皿的作用是______。为控制水浴温度保持在,温度计球泡的合适位置是______(填序号)。
(3)将反应③所得产品加入少量水,小火加热,天蓝色针状晶体逐渐溶解,并析出深蓝色鳞状晶体。从分子极性角度解释上述实验中晶体的变化______。
Ⅱ.总纯度分析
准确称取0.4240g产品于烧杯,加入100mL蒸馏水、(释出)和1g KI固体。用标准液滴定至浅黄色,加入溶液和淀粉溶液,继续滴定至终点。平行实验三次,平均消耗标准液28.50mL。上述步骤涉及的反应有:①;②。
(4)CuSCN和CuI均为难溶于水的白色固体,且。相较于,能吸附更多的。临近滴定终点时加入溶液的作用是______(用离子方程式表示)。
(5)确定滴定终点的依据是______。
(6)二甘氨酸合铜(Ⅱ)的相对分子质量为212,则本实验产品的总纯度为______%(保留三位有效数字)。
16. 随着现代工业的发展,二氧化碳的资源化利用成为研究热点。回答下列问题:
(1)合成甲烷。已知:在、下,由指定单质(大多是稳定单质)生成化合物的焓变,称为该物质的标准摩尔生成焓,规定指定单质的标准摩尔生成焓为0。下表为常见几种物质的标准摩尔生成焓。
物质
标准摩尔生成焓/
则反应 _____
(2)合成乙烯。反应原理为 。一定温度下,在恒容密闭容器中充入和,在催化剂作用下发生上述反应。时反应达到平衡,测得平衡时体系内压强为初始压强的。
①内,用乙烯表示的化学反应速率_____。
②下列说法不能表明反应已达到平衡状态的是_____(填标号)。
A.混合气体的总物质的量不再变化
B.
C.
③平衡后,为了提高氢气的转化率,可采取的措施有_____(任写一种)
(3)合成甲醇。将和充入固定容积的密闭容器,发生反应,相同时间内,在不同催化剂下测得的转化率随温度的变化关系如图所示,已知在下,催化剂均没有失活。
①该反应的正反应活化能比逆反应活化能_____(填“大”或“小”)。
②反应中正反应活化能最高的催化剂是_____(填“A”“B”或“C”)。
③时,该反应的化学平衡常数_____。
(4)电催化合成甲酸。利用太阳能电池电催化作用在酸性条件下可将转化为
①阴极的电极反应式为__________。
②相同条件下,每吸收(标准状况下,下同),理论上另一极产生氧气为_____。
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天津一中2025-2026-1高三年级化学学科四月考试卷
本试卷分为第I卷(选择题)、第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至3页,第Ⅱ卷3至5页,考生务必将答案写在答题卡规定的位置上,答在试卷上的无效。
祝各位考生考试顺利!
可能使用的相对原子质量:O 16 Na 23
I卷 选择题(每题只有一个正确选项)
1. “国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下列说法错误的是
A. “望宇”登月服所用的聚酰亚胺隔热层属于有机高分子材料
B. “复兴号”车厢连接处所用聚四氟乙烯的单体为四氟乙烯
C. 江门“中微子实验”所用的不锈钢网架中含量最高的元素是铬
D. “深地一号”制造钻头所用的金刚石为共价晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.聚酰亚胺是人工合成的聚合物,属于有机高分子材料,A正确;
B.聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚反应制得,单体判断正确,B正确;
C.不锈钢是铁的合金,含量最高的元素是铁,主要合金元素为Ni(镍)和Cr(铬),Cr能提高耐腐蚀性,Ni能增强韧性,铬是合金元素但含量远低于铁,C错误;
D.金刚石中碳原子通过共价键形成空间网状结构,属于共价晶体,D正确;
故选C。
2. 化学用语是学习化学的工具。下列化学用语正确的是
A. 的系统名称:2-羟基丙烷
B. 水分子的电离示意图:
C. 氯化铵的电子式:
D. 是手性分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.该有机物属于醇类,羟基作为官能团,母体应为丙醇,正确系统命名是2-丙醇,A错误;
B.水分子的电离方程式为,图中左侧是两个水分子,右侧分别为水合氢离子和氢氧根,B正确;
C.氯化铵是离子化合物,电子式为,C错误;
D.手性分子要求存在手性碳原子,手性碳原子是指连有4个不同基团的碳原子,该物质中不存在手性碳原子,不是手性分子,D错误;
故选B。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中含有质子的数目为
B. 与足量反应,转移电子的数目为
C. 标准状况下,中含有键的数目为
D. 溶液中,阳离子数目小于
【答案】B
【解析】
【详解】A.1个分子中含有的质子数为, 中含质子数目为,A错误;
B.的物质的量为,与反应为歧化反应,完全反应转移电子物质的量为,转移电子数目为,B正确;
C.标准状况下为液态,无法用气体摩尔体积计算其物质的量,无法确定所含键数目,C错误;
D.发生水解反应,水解过程中阳离子总数增加,故溶液中阳离子数目大于,D错误;
故选B。
4. 下列各组离子在给定的溶液中能大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 在氨水中:、、、
C. 溶液中:、、、
D. 稀硫酸溶液中:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.溶液中 意味着酸性环境(pH < 7),给定离子 、、、 之间无反应,且均不与反应,能大量共存,A正确;
B.氨水中,银离子和铜离子与氨水生成银氨络离子和铜氨络离子,不能大量共存,B错误;
C.四羟基合铝酸钠溶液中,会与发生双水解反应生成沉淀,且溶液呈碱性,不能大量存在,无法共存,C错误;
D.在1.0 mol/L稀硫酸溶液中,环境酸性,会与反应生成气体,会与 反应生成气体,不能大量共存,D错误;
故选A。
5. 下列有关离子方程式书写正确的是
A. 将足量苯酚加入碳酸钠溶液中:2+2+H2O+CO2↑
B. 溶液中通入过量:
C. 乙酰胺与氢氧化钠溶液加热时反应方程式:
D. 碳酸氢钠溶液与少量氢氧化钡溶液混合:
【答案】C
【解析】
【详解】A.将足量苯酚加入碳酸钠溶液中生成碳酸氢钠和苯酚钠,离子方程式为+=+,故A错误;
B.FeI2溶液中,还原性I− > Fe2+,通入过量氯气时,I−和Fe2+均会被氧化生成FeCl3和I2,离子方程式为3Cl2+2Fe2++4I-=2Fe3+2I2+6Cl-,故B错误;
C.加热时,乙酰胺与氢氧化钠溶液反应生成乙酸钠和氨气,离子方程式为,故C正确;
D.碳酸氢钠与少量氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀、碳酸钠和水,离子方程式为Ba2++2+2OH-=BaCO3↓+2H2O+,故D错误;
故选:C。
6. 五种短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大,形成的化合物结构如图所示。X在元素周期表中原子半径最小;基态Z原子有5个原子轨道填充电子,有3个未成对电子。下列说法错误的是
A. 该化合物中所有原子都满足稳定结构
B. 电负性:
C. 这些元素中有3种在元素周期表的p区
D. X、W均可与R形成含有非极性共价键的二元化合物
【答案】A
【解析】
【分析】五种短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大,形成的化合物结构如图所示。X在元素周期表中原子半径最小,则X为H元素;基态Z原子有5个原子轨道填充电子,有3个未成对电子,则Z的电子排布式为1s22s22p3,Z为N元素;在结构式中,Y形成4个共价键,则其最外层电子数为4,其原子序数小于7(N元素),则Y的原子序数为6,其为C元素;R能形成二个共价键,其为O元素;W易失去1个电子,其最外层有1个电子,其为Na元素。从而得出X、Y、Z、R、W分别为H、C、N、O、Na。
【详解】A.该化合物中,除H原子最外层有2个电子外,所有原子都满足稳定结构,A错误;
B.X、Y、Z、R、W分别为H、C、N、O、Na,依据元素的周期性递变规律,非金属性O>N>C>H>Na,元素的非金属性越强,电负性越大,则电负性:O>N>C>H>Na,B正确;
C.这些元素中,C、N、O 3种在元素周期表的p区,H、Na在s区,C正确;
D.X(H)、W(Na)均可与R(O)形成含有非极性共价键的二元化合物H2O2、Na2O2,D正确;
故选A。
7. 下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向溶液中滴加溶液
出现白色沉淀
和发生了相互促进的水解反应
B
向体积为、浓度均为的和混合液中滴加溶液
先产生白色沉淀,后产生砖红色沉淀
相同温度下,
C
中加4-6滴,振荡后加入溶液,加热煮沸
未出现砖红色沉淀
X不含有醛基
D
燃着的镁条插入盛有的集气瓶中,冷却后,往集气瓶中加入适量稀盐酸,静置,取少量上层清液于试管中,滴加少量溶液
剧烈燃烧,集气瓶口有淡黄色固体附着,集气瓶底有白色固体生成。试管中没有产生黑色沉淀
镁能在中燃烧:
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.向NaHCO3溶液中滴加Na[Al(OH)4]溶液,出现白色沉淀,该反应的实质是与发生酸碱反应生成沉淀,A错误;
B.是AB型难溶电解质,是型,不同类型的难溶电解质,不能直接通过沉淀先后顺序比较大小,无法得出题中结论,B错误;
C.醛基与新制氢氧化铜的反应需要在碱性环境下进行,该实验中用量远不足,过量使溶液呈酸性,即使含醛基也不会生成砖红色沉淀,无法得出结论,C错误;
D.若反应生成,则加稀盐酸后会释放出,滴加会生成黑色沉淀;题中现象为无黑色沉淀,说明产物中无硫化镁,镁与反应为,D正确;
故选D。
8. 化合物是合成非诺洛芬的中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A. 分子中所有原子在同一平面
B. 与足量的加成产物中含1个手性碳原子
C. 、可用溶液进行鉴别
D. 根据的反应可知具有氧化性
【答案】A
【解析】
【分析】X(溴苯)与发生取代反应生成Y和HBr,Y发生还原反应生成Z。
【详解】A.苯环为平面结构,所有原子都在同一平面,而溴原子取代苯环上的氢后仍可保持共面,A正确;
B.Y与足量的加成产物()中含3个手性碳原子,B错误;
C.Y、Z均不含酚羟基,均不能使溶液显色,所以不可用溶液进行鉴别,C错误;
D.Y转化成Z发生加氢还原反应,由羰基转化为羟基,具有还原性,D错误;
故选A。
9. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.实验室制备并收集氨气
B.制备无水晶体
C.证明苯环使羟基活化
D.制备并较长时间观察颜色
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.无水氯化钙会与氨气形成络合物,不能用来干燥氨气,不能达到实验目的,A不符合题意;
B.受热时易水解,在气流中加热可以抑制的水解,多余的尾气被碱石灰吸收,同时碱石灰还能阻挡空气中的水蒸气进入装置,可以得到无水晶体,B符合题意;
C.苯不与溴水反应,苯酚可与溴水反应生成三溴苯酚沉淀,该实验证明的是羟基活化了苯环,不是苯环活化羟基,结论错误,C不符合题意;
D.该装置中连接电源负极作阴极,不会反应生成,无法得到,D不符合题意;
故选B。
10. 一种三室微生物燃料电池污水净化系统的原理如图所示,图中含酚废水中的有机物可用表示。
下列说法不正确的是
A. 右室电极为该电池的正极
B. 右室电极附近溶液的增大
C. 左侧离子交换膜为阴离子交换膜
D. 左室电极反应式可表示为
【答案】D
【解析】
【分析】该原电池中,硝酸根离子得电子发生还原反应,则右边装置中电极是正极,电极反应式为,左边装置电极是负极,负极上有机物失电子发生氧化反应,有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳,电极反应式为,据此分析解答。
【详解】A.由分析可知,右室电极为该电池的正极,A正确;
B.右室中正极上的电极反应式为:,电解后溶液中增大,溶液的pH增大,故右室电极附近溶液的pH增大,B正确;
C.电池放电时,电解质溶液中的阳离子向正极右室移动,向负极左室移动,故左侧负极附近的离子交换膜为阴离子交换膜,C正确;
D.左室装置为负极,负极上有机物失去电子,发生氧化反应,电极反应式为,D错误;
故选D。
11. “机械键”是两个或多个分子在空间上穿插互锁的一种结合形式。我国科研人员合成了由两个全苯基大环分子组成的具有“机械键”的索烃,结构如图,下列说法错误的是
A. 该索烃属于芳香烃 B. 该索烃的相对分子质量可用质谱仪测定
C. 该索烃的两个大环之间不存在范德华力 D. 破坏该索烃中的“机械键”需要断裂共价键
【答案】C
【解析】
【详解】A.该物质是由两个全苯基大环分子组成的具有“机械键”的索烃,含有苯环,属于芳香烃,A正确;
B.质谱仪可测定相对分子质量,质谱图上最大质荷比即为相对分子质量,B正确;
C.该物质为分子晶体,分子间存在范德华力,C错误;
D.该物质含有共价键,破坏 “机械键”时需要断裂共价键,D正确;
故选C。
12. 室温时,用标准溶液滴定等浓度的三元酸,得到与、[或或]的关系分别如图1、图2所示。
下列说法错误的是
A. 当加入溶液时,
B. 当时,水电离出的
C. 由图1可知,中和溶液时,未出现突跃
D. 当时,溶液中
【答案】B
【解析】
【分析】三元酸分三步电离,对应三步电离常数表达式分别变形为、、,三条曲线斜率均为1,且,因此相同下值越大对应电离常数越大,据此匹配曲线Ⅰ对应,曲线Ⅱ对应,曲线Ⅲ对应。代入对应点数值计算得,,。结合滴定曲线,加入20mL 时溶质为,加入40mL 时溶质为,加入60mL 时溶质为。
【详解】A.加入20mL 溶液时,溶质为,根据质子守恒可得,A正确;
B.当时,代入对应表达式得,解得,此时溶质为和的混合溶液,溶液呈碱性,盐类水解促进水的电离,水电离出的,B错误;
C.由图1可知,加入40mL 时得到溶液,继续滴加中和的过程中未出现突跃,C正确;
D.当时,,D正确;
故选B。
Ⅱ卷(非选择题)
13. 2025年诺贝尔化学奖授予三位科学家,他们开创性地合成了金属-有机框架材料(简称MOF材料)。MOF材料具备富含孔隙的空间立体网状结构,可实现气体储存和分离。
I.金刚石、晶体硅是常见的空间立体网状结构的物质。
(1)Si元素在周期表中的位置是_______。
(2)金刚石熔点高于晶体硅,下列因素可用于解释该事实的有_______(填字母序号)。
A. 相对原子质量 B. 最外层电子数 C. 原子半径 D. 键能
Ⅱ.科学家用与四氰基苯基甲烷[结构简式如图1,简写为]合成了一种MOF材料,其晶胞如图2。
(3)基态的价层电子轨道表示式为_______。
(4)中,C原子的杂化方式有_______种。
(5)①晶胞中与形成配位键的配位原子是_______。
②已知:、的摩尔质量分别为、,该晶体的密度为_______。
Ⅲ.科学家利用不同有机化合物与银盐合成结构相似的MOF材料,并在、时测试其对的吸附能力,不同有机化合物的结构及吸附结果如下表。
材料代号
A
B
有机化合物的结构
吸附量/
1.5
1.0
(6)材料A比材料B的吸附量大,从微粒间相互作用的角度说明原因:_______。
【答案】(1)第三周期第ⅣA族 (2)CD
(3) (4)3
(5) ①. N ②.
(6)材料A的有机配体含氨基( ),可与 形成氢键而吸附 ;材料B与 仅能通过范德华力相互作用吸附,氢键强于范德华力
【解析】
【小问1详解】
硅(Si)的原子序数是14,位于第三周期第ⅣA族。
【小问2详解】
金刚石和晶体硅均为原子晶体,其熔点主要取决于共价键的键长和键能。C的原子半径小于Si,C-C键的键长比Si-Si键的键长更短,键能更高,所以金刚石熔点高于晶体硅,故选CD。
【小问3详解】
Cu的原子序数是29,其基态电子排布为 [Ar]3d104s1,失去一个4s电子后得到Cu+的电子排布为 [Ar]3d10,基态Cu+的价层电子轨道表示式为:。
【小问4详解】
中苯环上的碳原子sp2杂化,-C≡N中的碳原子形成一个三键(C≡N),属于sp杂化,连接四个苯环的中心碳原子,形成四个单键,属于sp3杂化,中C原子的杂化方式有sp、sp2和sp3共3种。
【小问5详解】
①根据图1,分子中C原子不含孤电子对,但含有氰基(-C≡N),其中N原子具有孤对电子,Cu+含有空轨道,能够接受N原子的孤对电子形成配位键,配位原子是N。
②图2中,Cu+位于晶胞的顶点和体心,个数为=2,位于晶胞面上,个数为=2,由电荷守恒可知的个数为2,已知、的摩尔质量分别为、,则晶胞质量为:,晶胞体积为:,密度为:。
【小问6详解】
材料A的有机配体含氨基( ),可与 形成氢键而吸附 ;材料B与 仅能通过范德华力相互作用吸附,氢键强于范德华力,因此材料A比材料B的吸附量大。
14. 有机物M是屈洛昔芬药物的一种中间体,合成M的一种路线如图所示:
已知:ROH+SOCl2RCl+SO2↑+HCl↑。
请回答下列问题:
(1)A的名称是___________,I中含氧官能团的名称是___________。
(2)A→B的反应类型是___________。
(3)D与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为___________。
(4)H的结构简式为___________。
(5)K的核磁共振氢谱吸收峰面积比为___________。
(6)同时符合下列条件的J的同分异构体R共有_______种(不考虑立体异构)。
①能与氯化铁溶液发生显色反应
②能发生银镜反应
③R中不含甲基
④含有 结构,且每个苯环上均只含一种含氧官能团
(7)根据上述信息,设计以苯、3-羟基丙酸为原料制备 的合成路线:___________(其他无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. 苯乙烯 ②. 醚键、(酮)羰基
(2)加成反应 (3) +2Cu(OH)2+NaOH +Cu2O↓+3H2O或 +2Cu(OH)2 +Cu2O↓+2H2O
(4) (5)3:1:1(1:1:3或1:3:1)
(6)9 (7) CH2=CHCOOHCH2=CHCOCl
【解析】
【分析】E为苯乙酸,D和新制氢氧化铜加热,酸化得到E,则D为 ,C催化氧化得到D,则C为 ,B水解得到,则B为 ,A和HBr发生加成反应得到B,则A为 ,E发生取代反应得到F,根据I的结构和G的分子式得到F和苯甲醚发生取代反应得到H,H和溴乙烷发生取代反应得到I,I发生取代反应生成J,J和C4H10NCl在乙醇钠、甲苯作用下发生取代反应生成M。
【小问1详解】
A的名称是苯乙烯,I中含氧官能团的名称是醚键、(酮)羰基;故答案为:苯乙烯;醚键、(酮)羰基。
【小问2详解】
根据分子式分子得到A→B的反应类型是加成反应;故答案为:加成反应。
【小问3详解】
D与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为 +2Cu(OH)2+NaOH +Cu2O↓+3H2O或 +2Cu(OH)2 +Cu2O↓+2H2O;故答案为: +2Cu(OH)2+NaOH +Cu2O↓+3H2O或 +2Cu(OH)2 +Cu2O↓+2H2O。
【小问4详解】
F和G(苯甲醚)发生取代反应生成H,则H的结构简式为 ;故答案为: 。
【小问5详解】
K( )的核磁共振氢谱有3种,其吸收峰面积比为3:1:1(1:1:3或1:3:1);故答案为:3:1:1(1:1:3或1:3:1)。
【小问6详解】
J的同分异构体R符合下列条件①能与氯化铁溶液发生显色反应,有酚羟基;②能发生银镜反应,有醛基;③R中不含甲基;④含有 结构,且每个苯环上均只含一种含氧官能团,则R的结构简式有、、共9种;故答案为:9。
【小问7详解】
3−羟基丙酸在浓硫酸作用下加热发生消去反应生成CH2=CHCOOH,CH2=CHCOOH和SOCl2反应生成CH2=CHCOCl,CH2=CHCOCl和苯在AlCl3作用下发生反应生成 ,其合成路线为: CH2=CHCOOHCH2=CHCOCl ;故答案为: CH2=CHCOOHCH2=CHCOCl 。
15. 二甘氨酸合铜(Ⅱ)是甘氨酸根()与形成的中性配合物,在细胞线粒体中有推动电子传递、清除自由基等生理功能。现按如下方法制备顺式和反式二甘氨酸合铜(Ⅱ)并测定总纯度。
Ⅰ.制备
(1)反应①的化学方程式为______。深蓝色溶液A中______(填“较难”或“较易”)电离出自由的,有利于与生成纯净的。
(2)反应③在下图装置中进行,烧杯上方加盖表面皿的作用是______。为控制水浴温度保持在,温度计球泡的合适位置是______(填序号)。
(3)将反应③所得产品加入少量水,小火加热,天蓝色针状晶体逐渐溶解,并析出深蓝色鳞状晶体。从分子极性角度解释上述实验中晶体的变化______。
Ⅱ.总纯度分析
准确称取0.4240g产品于烧杯,加入100mL蒸馏水、(释出)和1g KI固体。用标准液滴定至浅黄色,加入溶液和淀粉溶液,继续滴定至终点。平行实验三次,平均消耗标准液28.50mL。上述步骤涉及的反应有:①;②。
(4)CuSCN和CuI均为难溶于水的白色固体,且。相较于,能吸附更多的。临近滴定终点时加入溶液的作用是______(用离子方程式表示)。
(5)确定滴定终点的依据是______。
(6)二甘氨酸合铜(Ⅱ)的相对分子质量为212,则本实验产品的总纯度为______%(保留三位有效数字)。
【答案】(1) ①. 或 ②. 较难
(2) ①. 减少热量损失或冷凝回流 ②. b
(3)顺式产物极性大,易溶于(强极性的)水;反式产物极性小,在水中溶解度低
(4)
(5)当最后半滴标准溶液滴入锥形瓶,悬浊液由蓝色变为白色,且30s内不复原
(6)85.5
【解析】
【分析】硫酸铜溶液中加入过量氨水,形成配合物[Cu(NH3)4]SO4,溶液呈深蓝色,再加入氢氧化钠溶液得氢氧化铜沉淀,再加入甘氨酸溶液得到顺式二甘氨酸铜(II)天蓝色针状晶体,加入少量水加热可以转化为反式甘氨酸铜(II)深蓝色鳞状晶体,再用滴定进行纯度分析;
【小问1详解】
反应①是向硫酸铜溶液中加入过量氨水,形成配合物[Cu(NH3)4]SO4,化学方程式为或CuSO4+4NH3=[Cu(NH3)4]SO4;配离子[Cu(NH3)4]2+较稳定,故较难电离出自由的铜离子;
【小问2详解】
反应③是向氢氧化铜沉淀中加入甘氨酸溶液并加热,减少热量损失同时冷凝回流提高产率,烧杯上方加盖表面皿;水浴加热需要使水温保持所需温度且不接触容器内壁,故温度计球泡的合适位置是b;
【小问3详解】
天蓝色针状晶体逐渐溶解,并析出深蓝色鳞状晶体,说明顺式二甘氨酸铜(II)转化为反式二甘氨酸铜(II),从分子极性角度解释,顺式产物极性大,易溶于(强极性的)水;反式产物极性小,在水中溶解度低而析出,使平衡向着生成反式产物的方向进行;
【小问4详解】
由所给信息可知,临近滴定终点时加入溶液的是将CuI沉淀转化为CuSCN沉淀,减少对I2的吸附,提高滴定的准确性,故离子方程式为CuI(s)+SCN−(aq)⇌CuSCN(s)+I−(aq);
【小问5详解】
反应结束,I2被反应完全,故溶液应当由蓝色变无色,则确定滴定终点的依据是当最后半滴标准溶液滴入锥形瓶,悬浊液由蓝色变为白色,且30s内不复原;
【小问6详解】
根据反应可知2~I2~2Cu2+,二甘氨酸合铜(II)的物质的量=n(Cu2+)=n()=0.02850L×0.06000mol⋅L−1=1.71×10-3mol,本实验产品的总纯度为×100%=85.5%。
16. 随着现代工业的发展,二氧化碳的资源化利用成为研究热点。回答下列问题:
(1)合成甲烷。已知:在、下,由指定单质(大多是稳定单质)生成化合物的焓变,称为该物质的标准摩尔生成焓,规定指定单质的标准摩尔生成焓为0。下表为常见几种物质的标准摩尔生成焓。
物质
标准摩尔生成焓/
则反应 _____
(2)合成乙烯。反应原理为 。一定温度下,在恒容密闭容器中充入和,在催化剂作用下发生上述反应。时反应达到平衡,测得平衡时体系内压强为初始压强的。
①内,用乙烯表示的化学反应速率_____。
②下列说法不能表明反应已达到平衡状态的是_____(填标号)。
A.混合气体的总物质的量不再变化
B.
C.
③平衡后,为了提高氢气的转化率,可采取的措施有_____(任写一种)
(3)合成甲醇。将和充入固定容积的密闭容器,发生反应,相同时间内,在不同催化剂下测得的转化率随温度的变化关系如图所示,已知在下,催化剂均没有失活。
①该反应的正反应活化能比逆反应活化能_____(填“大”或“小”)。
②反应中正反应活化能最高的催化剂是_____(填“A”“B”或“C”)。
③时,该反应的化学平衡常数_____。
(4)电催化合成甲酸。利用太阳能电池电催化作用在酸性条件下可将转化为
①阴极的电极反应式为__________。
②相同条件下,每吸收(标准状况下,下同),理论上另一极产生氧气为_____。
【答案】(1)
(2) ①. ②. BC ③. 降温、增大的浓度(用量)、加压等
(3) ①. 小 ②. C ③.
(4) ①. ②. 2.8
【解析】
【小问1详解】
根据标准摩尔生成焓的定义,反应焓变生成物总标准摩尔生成焓反应物总标准摩尔生成焓,是单质,标准生成焓为0,代入计算反应 ;
【小问2详解】
①恒容恒温下压强比等于总物质的量之比,初始总物质的量为,则平衡总物质的量为,设平衡时乙烯的物质的量为 mol,则三段式如下,则,解得,故内,用乙烯表示的化学反应速率;
②A.该反应前后气体总物质的量变化,总物质的量不变时说明达到平衡,A不符合题意;
B.初始投料,反应中也按消耗,任何时刻该比值都为,不能说明平衡,B符合题意;
C.平衡时应满足,选项关系错误,不能说明平衡,C符合题意;
故选BC。
③该反应是气体分子数减少的放热反应,增大反应物浓度、增大压强、降低温度、及时移出产物都能使平衡正向移动,提高氢气的转化率;
【小问3详解】
①温度升高,平衡后转化率降低,说明正反应,,故正反应活化能更小;
②活化能越高,反应速率越慢,相同温度、相同时间内转化率越低,由图可知相同温度下C对应的转化率最低,故C催化下正反应活化能最高;
③时,转化率为80%,容器体积为,则转化的物质的量浓度为0.4 mol/L,列三段式,,则该反应的化学平衡常数;
【小问4详解】
酸性条件下,在阴极得电子被还原为,电极反应式为;
标况下的物质的量为0.25 mol,由阴极电极反应式可知,0.25 mol转移的电子数为0. 5 mol,阳极电极反应式为,因此生成氧气的物质的量为0.125 mol,标况下的体积为。
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