内容正文:
永宁县2025-2026学年第一学期期末高中学业水平
质量监测卷(高三化学)
(时间:75分钟 满分:100分)
一、选择题(每题3分,共42分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Mn-55 Zn-65 Pb-207
1. 永宁县有丰厚的历史文化底蕴,下列历史文物中属于金属材料的是
A. 西夏时期镇守永宁的将领嵬名令公发明的“神臂弓”
B. 黄沙古渡出土的唐代“铁船锚”
C. 明代嘉靖年间修建的纳家户清真寺里的砖雕
D. 明代弘治年间修建的永宁金塔中的经书
【答案】B
【解析】
【详解】A.神臂弓主体结构为木材、动物筋等非金属材料,金属部件(如箭头)非主体,不符合金属材料定义,A错误;
B.铁船锚由铁(金属)制成,属于典型的金属材料,B正确;
C.砖雕主要成分为黏土烧制的陶瓷,属于无机非金属材料,C错误;
D.经书材质为纸张或绢帛,属于有机高分子材料,D错误;
故答案为:B。
2. 下列化学用语表示不正确的是
A. 的电子式:
B. 甲醛的结构简式:HCHO
C. 的离子结构示意图:
D. 的名称:2,3-二甲基戊烷
【答案】C
【解析】
【详解】A.CaC2是离子化合物,中两个碳原子之间形成碳碳三键,每个碳原子均满足8电子稳定结构,该电子式书写正确,A不符合题意;
B.甲醛的官能团为醛基,结构简式HCHO书写正确,B不符合题意;
C.质子数为9,得到1个电子后核外电子总数为10,离子结构示意图为为,C符合题意;
D.该烷烃最长碳链为5个碳原子,从靠近取代基一端编号后,两个甲基分别在2号、3号碳上,命名为2,3-二甲基戊烷,命名正确,D不符合题意;
故选C。
3. 下列离子方程式正确的是
A. 用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙:
B. 用溶液除去气体:
C. 用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:
D. 中加入过量的氨水:
【答案】A
【解析】
【详解】A.微溶、难溶,存在沉淀转化平衡,离子方程式书写完全规范,A正确;
B.是弱电解质,书写离子方程式不可拆分为,正确离子方程式:,B错误;
C.与反应生成,正确离子方程式:,C错误;
D.氨水为弱碱,无法溶解,加过量氨水只生成沉淀:,D错误;
故选A。
4. 没食子酸甲酯具有抗氧化、抗癌、抗炎活性,其结构如图所示。下列关于该分子的说法正确的是
A. 该物质含有3种官能团
B. 能被酸性高锰酸钾溶液氧化
C. 分子中所有原子可能处于同一平面
D. 1 mol分子最多能消耗5 mol NaOH
【答案】B
【解析】
【详解】A.官能团按种类分,只有酚羟基、酯基共2种官能团,不是3种,A错误;
B.由结构简式可知,分子中含有酚羟基,酚羟基具有还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,B正确;
C.由结构简式可知,没食子酸甲酯分子中酯基的末端存在甲基,含有空间构型为四面体形的饱和碳原子(甲基中碳原子),所以分子中所有原子不可能处于同一平面,C错误;
D.由结构简式可知,没食子酸甲酯分子中含有的酚羟基和酯基均能与氢氧化钠溶液反应,则1 mol分子最多能消耗4 mol NaOH,D错误;
故选B。
5. 设为阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 0.1 mol/L的NaClO溶液中的浓度为0.1 mol/L
B. 0.1 mol/L的溶液中,的数目为0.1
C. 标况下11.2 L 含有分子数为0.5
D. 28 g乙烯和丙烯的混合物中含有H原子的个数为4
【答案】D
【解析】
【详解】A.是弱酸阴离子,在水溶液中会发生水解,因此的溶液中,浓度小于,A错误;
B.题目仅给出的浓度,未说明溶液体积,无法计算的物质的量和数目,B错误;
C.标准状况下水不是气态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,C错误;
D.乙烯()和丙烯()的最简式均为,混合物中含的物质的量为,因此含原子物质的量为,原子个数为,D正确;
故选D。
6. 已知短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y的氢化物常用于雕刻玻璃,Z元素的一种氧化物可制作光导纤维,X、W同主族且WX2是大气污染物之一。下列叙述正确的是
A. 原子半径:W>Z>Y>X
B. ZY4为离子化合物
C. 简单氢化物的稳定性:X<Y
D. W的最高价含氧酸的稀溶液具有强氧化性
【答案】C
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y的氢化物常用于雕刻玻璃,Y为F元素,Z元素的一种氧化物可制作光导纤维,Z为Si元素,X、W同主族且WX2是大气污染物之一,则X为O,W为S。
【详解】A.电子层越多,原子半径越大,同周期从左到右原子半径依次递减,则原子半径Si>S>O>F,即Z>W>X>Y,故A错误;
B.SiF4是由共价键组成的共价化合物,故B错误;
C.非金属性:O<F,所以简单氢化物的热稳定性:X<Y,故C正确;
D.W的最高价含氧酸的稀溶液为稀H2SO4,其不具有强氧化性,故D错误;
故选C。
7. 下列离子能够大量共存的是
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.Ba2+与反应生成BaSO4沉淀,不能大量共存,A不符合题意;
B.Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN)3等络合物,不能大量共存,B不符合题意;
C.H+、与I-在酸性条件下发生氧化还原反应,不能大量共存,C不符合题意;
D.、K+、Cl-、无沉淀、气体、水或氧化还原反应发生,可以大量共存,D符合题意;
故选D。
8. 下列实验仪器的选择或操作均正确的是
A.配制一定物质的量浓度的NaCl溶液
B.可作乙酸乙酯的制备
C.分离乙醇和乙酸
D.测定KI溶液的浓度
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向容量瓶转移溶液时,玻璃棒紧靠容量瓶刻度线以下内壁引流,仪器选用与操作规范,A正确;
B.乙酸乙酯收集导管伸入饱和碳酸钠溶液液面下,会因装置内压强减小发生倒吸,操作错误,B错误;
C.乙醇与乙酸任意比例互溶,无法通过分液漏斗分液分离,C错误;
D.酸性高锰酸钾腐蚀碱式滴定管橡胶管,不可盛装于图示碱式滴定管,D错误;
故选A。
9. HCOOH催化释氢。在催化剂作用下,HCOOH分解生成和可能的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应的总反应为
B. 催化剂降低了反应的活化能,进而改变了反应热
C. HCOOD催化释氢反应除生成外,还生成了HD
D. 该过程中只破坏了极性键未破坏非极性键
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应物为,最终产物为和,催化剂反应前后组成不变,总反应为,A正确;
B.催化剂的作用是降低反应的活化能,加快反应速率,但反应热只由反应物和生成物的总能量差决定,催化剂不改变反应热,B错误;
C.结构为,根据反应机理,分解脱后,会得到C上的H和O上的D,最终生成HD,C正确;
D.反应物中所有化学键均为极性键,反应过程中断裂的是C-H键和O-H键均为极性键,没有非极性键被破坏,D正确;
故为B。
10. 物质结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释错误的是
选项
事实
解释
A
熔点>
是共价晶体,是分子晶体
B
为正四面体结构
中C采取杂化,形成的4条C-H键相同
C
可用除去试管内残余的S
和S都是非极性分子,相似相溶
D
键角>
N-H键的键长>O-H,键长越长,斥力越大
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.SiO2是共价晶体,原子间以共价键结合,熔点高;CO2是分子晶体,分子间作用力弱,熔点低。A正确;
B.CH4中碳原子采取sp3杂化,形成四个等价的杂化轨道,键长和键角相同,分子呈正四面体结构。B正确;
C.CS2和S均为非极性分子,根据相似相溶原理,CS2能溶解硫。C正确;
D.NH3和H2O中心原子都采取sp3杂化。二者依次有1、2对孤电子对,根据价层电子对互斥理论,孤对电子对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,中孤对电子更多,对键角的压缩作用更强,故键角>。D错误;
故选D。
11. 含氮化合物及其单质的“类别-价态”二维图如图,下列相关分析或预测正确的是
A. 与的反应属于氮的固定
B. 物质C和需要在高温高压催化剂的条件下生成
C. 物质A可使湿润的蓝色石蕊试纸变红
D. 从物质类别角度分析,物质C和都属于酸性氧化物
【答案】A
【解析】
【分析】由“类别-价态”二维图可知,A为NH3,B为N2H4,C为NO,D为HNO3,E为铵盐;
【详解】A.氮元素由游离态转化为化合态为氮的固定, N2和H2反应生成NH3属于氮的固定,A正确;
B.NO与氧气常温下反应生成NO2,不需要高温高压催化剂的条件,B错误;
C.NH3是碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C错误;
D.能与碱反应只生成一种盐和水的氧化物为酸性氧化物,NO和NO2都不是酸性氧化物,D错误;
故选A。
12. 科学家使用δ-MnO2研制了一种MnO2-Zn可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后,MnO2电极上检测到MnOOH和少量ZnMn2O4,下列叙述中,不正确的是
A. 充电时,MnO2电极连接电源的正极
B. 充电时,会发生反应:ZnMn2O4=Zn+2MnO2
C. 放电时,MnO2电极附近溶液的pH增大
D. 放电时,Zn电极质量减少1.30g,则MnO2电极生成了0.04molMnOOH
【答案】D
【解析】
【分析】Zn具有比较强的还原性,MnO2具有比较强的氧化性,自发的氧化还原反应发生在Zn与MnO2之间,所以MnO2电极为正极,电极反应为:MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-,2MnO2 + Zn2++ 2e- = ZnMn2O4,Zn电极为负极,电极反应为:Zn-2e-=Zn2+,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,放电时MnO2电极为正极,故充电时,原电池的正极(MnO2电极)在电解池中作阳极,阳极需连接电源正极,A正确;
B.放电时正极可能发生反应:2MnO2 + Zn2++ 2e- = ZnMn2O4(Mn从+4→+3,得2e⁻),充电时该反应逆向进行,即ZnMn2O4分解为Zn和MnO2,反应式为ZnMn2O4=Zn + 2MnO2,B正确;
C.放电时MnO2电极(正极)发生还原反应,可能为MnO2 + e- + H2O = MnOOH + OH-,生成OH-使电极附近溶液pH增大,C正确;
D.Zn电极质量减少1.30g(=0.02mol Zn),转移电子0.04mol,正极生成MnOOH时Mn从+4→+3(得1e⁻),生成ZnMn2O4时2个Mn从+4→+3(共得2e⁻),因存在少量ZnMn2O4,部分电子用于生成ZnMn2O4,故生成MnOOH的物质的量小于0.04mol,D错误;
故答案为:D。
13. 下图是由Pb、S两种元素组成的结晶型化合物的立方晶胞结构,已知N的分数坐标为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 该物质的化学式为 B. 该晶体密度为
C. M的分数坐标为 D. M、N处S的核间距为 nm
【答案】D
【解析】
【详解】A.利用均摊法:位于顶点和面心,;位于棱心与体心,,,化学式为,A错误;
B.晶胞摩尔质量,晶胞总质量,晶胞体积,,B错误;
C.的坐标为,C错误;
D.根据、,晶胞边长为,两者的核间距,D正确;
故选D。
14. 室温下,0.1mol/L (二元弱酸)溶液中含A微粒的物质的量分数随pH变化关系如下图[例如]。已知:的、。
下列说法正确的是
A. 曲线Ⅰ对应的微粒是
B. a点处
C. b点处
D. 0.1mol/L 溶液与0.1mol/L NaOH溶液等体积混合,溶液呈酸性
【答案】C
【解析】
【分析】分两步电离:、,随溶液升高,逐步转化为、,对应三条分布系数曲线:曲线Ⅰ为、曲线Ⅱ为、曲线Ⅲ为;点,电离常数,b点,,据此分析。
【详解】A.由分析可知,曲线Ⅰ对应的微粒是,A错误;
B.a点为曲线Ⅰ()与曲线Ⅱ()的交点,此时,又,因此a点;结合,得,则,B错误;
C.b点为曲线Ⅱ()与曲线Ⅲ()的交点,此时。根据物料守恒:,故,C正确;
D.等体积混合后生成溶液,的水解常数,电离常数,故有的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,D错误;
故选C。
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15. 2-戊酮是一种有机酮类化合物,主要作为工业溶剂和有机合成中间体。工业上可以通过多种方法制备2-戊酮,其中一种方法是通过正丁醇和甲醛溶液在酸性条件下发生反应,其反应原理为:
甲醛 正丁醇 2-戊酮
相关物质信息如表:
物质
性状
熔点/℃
沸点/℃
密度/()
相对分子质量
溶解性
2-戊酮
无色液体
-42
102
0.81
86
微溶于水,可溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
正丁醇
无色液体
-89.8
117.72
0.8097
74
可溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
实验步骤如下:
Ⅰ.制备2-戊酮:组装如图装置(略去夹持装置)。向仪器A中加入45.7 mL正丁醇,再通过仪器B缓慢滴加20 mL甲醛(过量)与5 mL浓硫酸的混合液,同时打开磁力加热搅拌器搅拌并加热至65~70℃,控制滴加速度使反应温度稳定,滴加完毕后继续回流反应2小时。
Ⅱ.提纯2-戊酮:待反应液冷却至室温后,将其转移至分液漏斗,加入30 mL饱和碳酸钠溶液中和至pH约为7~8,静置分层,分出有机相;水相再用20 mL乙醚萃取2次;合并有机相,加入无水硫酸钠,过滤后将滤液转入蒸馏烧瓶,蒸馏,收集馏分。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是________;
(2)冷凝水应从球形冷凝管的________口通入(填“a”或“b”)。
(3)该实验中分离上下层液体时,先分出下层水相,再把有机相从________(填“下口放出”或“上口倒出”);用饱和碳酸钠溶液洗涤有机相的目的是________。
(4)实验中加入无水的作用是________。
(5)在进行蒸馏操作时,收集温度在________左右的馏分即得纯净的2-戊酮,得到纯净的2-戊酮34.4 g,则产率为________(保留1位小数)。
(6)与本实验安全注意事项有关的图标有 (填字母)。
A. 排风 B. 热烫
C. 洗手 D. 锐器
【答案】(1)三颈烧瓶(或三口烧瓶)
(2)a (3) ①. 上口倒出 ②. 除去残留的硫酸
(4)干燥剂或除水 (5) ①. 102℃ ②. 80.0% (6)ABC
【解析】
【小问1详解】
仪器A的名称是三颈烧瓶或三口烧瓶,盛放液体反应物时。仪器B是恒压滴液漏斗,其支管的作用是平衡压强,使液体顺利流下;
【小问2详解】
冷凝管中冷凝水的进出水方向是下进上出,即应从球形冷凝管a口通入,冷凝效果更好;
【小问3详解】
由于2-戊酮的密度小于水的密度,分离上下层液体时,先分出下层水相,再从上口倒出有机相;有机相中含有少量的,用碳酸钠溶液洗涤有机相的目的是除去硫酸;
【小问4详解】
实验中加入无水的作用是作干燥剂,吸收2-戊酮中少量水分;
【小问5详解】
2-戊酮的沸点是102℃,收集温度在102℃左右的馏分即可得纯净的2-戊酮;甲醛过量,按照正丁醇计算,理论产量为,产率为;
【小问6详解】
为及时排出实验中产生的有害蒸汽,避免人员吸入造成损伤,应使用排风装置,化学实验结束后,离开实验室前需用肥皂等清洗双手,该实验涉及加热操作,因此需要防止热烫,要选择合适的工具进行操作,避免直接触碰,该实验中未涉及锐器的操作,故选A、B、C。
16. 随着新能源汽车保有量不断提升,有关废旧电池的回收处理研究尤为重要。一种常见废旧三元锂电池正极材料(主要成分为,含杂质元素Al、Fe)的湿法回收过程如图所示。
已知:①中Co为+3价,Mn为+4价,二者氧化性均强于和;②P204和C272均为有机萃取剂,C272萃取的原理为。
回答下列问题:
(1)Co在元素周期表中的位置为________。
(2)提高“酸浸”速率的方法有________(写1条即可);已知“酸浸”所得溶液中的金属阳离子主要为、、、、、,该过程中的主要作用为________。
(3)“调pH”时,控制pH的范围为4.5~6.5,结合下图分析,该操作除去的杂质离子是________(填离子符号)。
(4)DMG为有机物丁二酮肟(),它可与反应生成难溶的配合物,该配合物中含有的化学键类型有________(填标号)。
A.配位键 B.氢键 C.离子键 D.键 E.非极性键
(5)“萃取锰”时,溶液中不同金属元素的萃取率随P204体积分数的变化如图所示,若要更好实现萃取分离Mn元素的目的,萃取剂P204的体积分数需控制10%左右,原因是________。
(6)已知“富锰液”的主要成分为,加入进一步反应生成,能实现锰元素的回收,写出该反应的离子方程式:________。
(7)“反萃取钴”过程中为了得到,应加入的试剂为________(填化学式)。
【答案】(1)第四周期第Ⅷ族
(2) ①. 将正极材料粉碎(或填搅拌、适当升温、适当提高浓度均可) ②. 将Co(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)还原为、
(3)、
(4)ADE (5)当P204体积分数控制在10%左右时,Mn元素的萃取率已经很高,而Co、Li元素的萃取率还很低,这样能更好地实现Mn元素与Co、Li元素的萃取分离
(6)
(7)
【解析】
【分析】废旧三元锂电池正极材料的主要成分为(中Co为+3价,Mn为+4价),含杂质元素Al、Fe,加入硫酸、“酸浸”所得溶液中的金属阳离子主要为、、、、、,调节pH生成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀,加入DMG与络合沉镍除去,加入P204萃取除去,加入C272萃取除去,最后加入碳酸钠与结合生成沉淀,据此分析。
【小问1详解】
Co的原子序数为27,其核外电子排布为[Ar]3d74s2,所以Co位于元素周期表第四周期第Ⅷ族;
【小问2详解】
依据外界条件对反应速率的影响可知,“酸浸”过程为固液反应,提高反应速率的方法有将正极材料粉碎以增大反应物接触面积、适当升温、搅拌、适当提高硫酸浓度等。中Co为+3价,Mn为+4价,含杂质元素Al、Fe,加入硫酸、“酸浸”所得溶液中的金属阳离子主要为、、、、、,“酸浸”中硫酸提供溶解,在此过程中做还原剂,将Co(Ⅲ)还原为,将Mn(Ⅳ)还原为,所以的主要作用为将Co(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)还原为、;
【小问3详解】
“调pH”时,控制pH的范围为4.5~6.5,结合流程分析,该操作是为了除去溶液中的和,在这个pH范围内,、会形成氢氧化物沉淀而被除去,所以除去的杂质离子是、;
【小问4详解】
A.与丁二酮肟中的N原子通过配位键结合,A正确;
B.氢键不属于化学键,B错误;
C.配合物中不存在阴阳离子,故不存在离子键,C错误;
D.丁二酮肟分子结构中含有C=N双键,双键中包含键,D正确;
E.C-C键为非极性键,E正确;
故选ADE;
【小问5详解】
根据图中不同金属元素(Co、Li、Mn)的萃取率随P204体积分数的变化情况,当P204体积分数控制在10%左右时,Mn元素的萃取率已经很高,而Co、Li元素的萃取率还很低,这样能更好地实现Mn元素与Co、Li元素的萃取分离。如果P204体积分数过低,可能导致锰的萃取率不足,分离效果不佳;若体积分数过高,Co、Li的萃取率可能会上升,因此,10%左右是实现Mn元素萃取分离的最佳P204体积分数;
【小问6详解】
与发生归中反应生成,根据得失电子守恒和原子守恒,反应的离子方程式为;
【小问7详解】
C272萃取的原理为,“反萃取钴”过程中为了得到,要使平衡逆向移动,需要增大浓度,所以应加入的试剂为。
17. “零碳甲醇”作为公认的新型清洁可再生能源,不易爆炸、储运安全便捷。甲醇的制备方法有二氧化碳加氢法、电催化法等。
Ⅰ.二氧化碳加氢法
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
(1)_______kJ/mol,反应ⅲ自发进行的条件是________(填“高温”“低温”或“任何温度”)。
(2)在2L的密闭容器中加入1 mol (g)和3 mol (g)发生反应,5 min后测得(g)剩余0.8 mol,则0-5 min内(g)的反应速率为________;
(3)下列能说明反应达到平衡状态的是________(填标号)。
a.和的浓度比保持不变
b.单位时间内消耗3 mol ,同时消耗1 mol
c.
d.混合气体的平均摩尔质量不再变化
(4)在某催化剂存在下发生反应ⅰ和ⅱ,向一2 L密闭容器中通入3 mol 和1 mol ,在不同条件下达到平衡,的平衡转化率及的选择性()随温度变化曲线如图所示。
①结合图像,实际选用300~320℃反应温度的原因:________。
②312℃时反应ⅰ的平衡常数K=________。(列计算式即可)
Ⅱ.电催化法
(5)电还原二氧化碳制甲醇的原理如图(稀硫酸为电解液)。
①与电源正极相连的电极为________(填“M”或“N”)。
②M电极的电极反应式为________。
【答案】(1) ①. -90.4 ②. 低温
(2)0.06 mol/(L·min)
(3)bd (4) ①. 温度低于300℃,反应速率太慢,且转化率低;温度高于320℃,甲醇的选择性低,催化剂失活 ②.
(5) ①. N ②.
【解析】
【详解】(1)根据盖斯定律,反应ⅰ-ⅱ=ⅲ,故 ;反应ⅲ为,,则低温条件满足,反应自发可以进行;
(2)剩余0.8 mol ,则反应了0.2 mol,反应的为0.6 mol,;
(3)a.该反应中和的化学计量数之比为1:3,起始投料比等于化学计量数之比1:3,则和的浓度比始终保持不变,不能说明该反应达到平衡状态,a错误;
b.单位时间内消耗3 mol ,同时消耗1 mol ,说明,该反应达到平衡状态,b正确;
c.,系数比错误,该反应未达到平衡状态,c错误;
d.该反应为气体分子数减小的纯气体反应,随着反应的进行,混合气体的平均摩尔质量不断变化,故混合气体的平均摩尔质量不再变化说明该反应达到平衡状态,d正确;
故选bd。
(4)①实际选用300~320℃反应温度的原因:温度低于300℃,温度越低,反应速率太慢,且转化率低;温度高于320℃,甲醇的选择性低,并且会导致催化剂失活;
②由图可知,312℃时的转化率为12.5%,甲醇的选择性为80%,氢气为3 mol,为1 mol,则反应ⅰ消耗的物质的量为1 mol×12.5%×80%=0.1 mol,则反应ⅱ消耗的物质的量为1 mol×12.5%-0.1 mol=0.025 mol,则可列三段式:
则平衡时,,,,,,故反应ⅰ的;
(5)①M电极,被还原为,作阴极,则N电极作阳极,与电源正极相连;
②M电极作为阴极得电子,电极反应式为。
18. 已知以下有机合成路线(部分反应条件已标注),请根据所学有机化学知识,回答相关问题。合成路线如下:
已知:(R-X中X为卤素原子)
(1)化合物A的化学名称为________;化合物G的含氧官能团名称是________。
(2)反应①的反应类型为取代反应,请写出该反应的化学方程式________;在反应中的作用是________。
(3)化合物E的结构简式为________。
(4)反应⑥为2 mol F反应生成1 mol G,同时生成1 mol有机物H,则该反应的反应类型为________。
(5)同时满足下列条件的F的同分异构体有________种。
①能发生银镜反应;
②能发生水解反应,其酸性水解产物之一能与氯化铁溶液发生显色反应;
③分子中只有5种不同化学环境的氢原子。
(6)参照上述合成路线和信息,设计以为原料制备的合成路线(有机试剂、无机试剂任选):________。
【答案】(1) ①. 苯酚 ②. 醚键、酮羰基、酯基
(2) ①.
或
或 ②. 中和反应生成的HI,提高产率
(3) (4)取代反应
(5)4 (6)
【解析】
【分析】与在作用下发生取代反应,生成;在催化下发生取代,对位引入得到;和发生卤代烃取代,氯原子换为氰基生成,则D为;根据已知信息,经酸性水解,水解为羧基得到,则E为;与发生反应,生成;两分子在条件下发生反应得到,据此分析。
【小问1详解】
结合A的结构简式可知,化合物A的化学名称为苯酚;结合G的结构简式可知,化合物G的含氧官能团名称是醚键、酮羰基、酯基;
【小问2详解】
反应①为苯酚中羟基上的氢被甲基取代,方程式为,或或,该反应生成了HI,可以和碳酸钾反应,则在反应中的作用是:中和反应生成的HI,提高产率;
【小问3详解】
结合分析可知,化合物E的结构简式为;
【小问4详解】
对比F()和G()的结构简式可以发现,F→G的反应为取代反应,同时生成的有机物H为甲醇;
【小问5详解】
F的分子式为:C10H12O3,不饱和度为5。F的同分异构体中,①能发生银镜反应,说明含有醛基;②能发生水解反应,其酸性水解产物之一能与氯化铁溶液发生显色反应,说明该物质中含有酚羟基形成的酯;③分子中只有5种不同化学环境的氢原子,要考虑对称结构,其中含有5种等效氢,则符号要求的同分异构体有、、、,共4种;
【小问6详解】
采用逆推的方法,结合E→F的条件可知,可由与反应生成,结合D→E的条件可知,可由在HCl/的条件下生成,结合C→D条件可知,可由在NaCN的条件下生成,则合成路线为:
。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
永宁县2025-2026学年第一学期期末高中学业水平
质量监测卷(高三化学)
(时间:75分钟 满分:100分)
一、选择题(每题3分,共42分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Mn-55 Zn-65 Pb-207
1. 永宁县有丰厚的历史文化底蕴,下列历史文物中属于金属材料的是
A. 西夏时期镇守永宁的将领嵬名令公发明的“神臂弓”
B. 黄沙古渡出土的唐代“铁船锚”
C. 明代嘉靖年间修建的纳家户清真寺里的砖雕
D. 明代弘治年间修建的永宁金塔中的经书
2. 下列化学用语表示不正确的是
A. 的电子式:
B. 甲醛的结构简式:HCHO
C. 的离子结构示意图:
D. 的名称:2,3-二甲基戊烷
3. 下列离子方程式正确的是
A. 用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙:
B. 用溶液除去气体:
C. 用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:
D. 中加入过量的氨水:
4. 没食子酸甲酯具有抗氧化、抗癌、抗炎活性,其结构如图所示。下列关于该分子的说法正确的是
A. 该物质含有3种官能团
B. 能被酸性高锰酸钾溶液氧化
C. 分子中所有原子可能处于同一平面
D. 1 mol分子最多能消耗5 mol NaOH
5. 设为阿伏伽德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 0.1 mol/L的NaClO溶液中的浓度为0.1 mol/L
B. 0.1 mol/L的溶液中,的数目为0.1
C. 标况下11.2 L 含有分子数为0.5
D. 28 g乙烯和丙烯的混合物中含有H原子的个数为4
6. 已知短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y的氢化物常用于雕刻玻璃,Z元素的一种氧化物可制作光导纤维,X、W同主族且WX2是大气污染物之一。下列叙述正确的是
A. 原子半径:W>Z>Y>X
B. ZY4为离子化合物
C. 简单氢化物的稳定性:X<Y
D. W的最高价含氧酸的稀溶液具有强氧化性
7. 下列离子能够大量共存的是
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
8. 下列实验仪器的选择或操作均正确的是
A.配制一定物质的量浓度的NaCl溶液
B.可作乙酸乙酯的制备
C.分离乙醇和乙酸
D.测定KI溶液的浓度
A. A B. B C. C D. D
9. HCOOH催化释氢。在催化剂作用下,HCOOH分解生成和可能的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应的总反应为
B. 催化剂降低了反应的活化能,进而改变了反应热
C. HCOOD催化释氢反应除生成外,还生成了HD
D. 该过程中只破坏了极性键未破坏非极性键
10. 物质结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释错误的是
选项
事实
解释
A
熔点>
是共价晶体,是分子晶体
B
为正四面体结构
中C采取杂化,形成的4条C-H键相同
C
可用除去试管内残余的S
和S都是非极性分子,相似相溶
D
键角>
N-H键的键长>O-H,键长越长,斥力越大
A. A B. B C. C D. D
11. 含氮化合物及其单质的“类别-价态”二维图如图,下列相关分析或预测正确的是
A. 与的反应属于氮的固定
B. 物质C和需要在高温高压催化剂的条件下生成
C. 物质A可使湿润的蓝色石蕊试纸变红
D. 从物质类别角度分析,物质C和都属于酸性氧化物
12. 科学家使用δ-MnO2研制了一种MnO2-Zn可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后,MnO2电极上检测到MnOOH和少量ZnMn2O4,下列叙述中,不正确的是
A. 充电时,MnO2电极连接电源的正极
B. 充电时,会发生反应:ZnMn2O4=Zn+2MnO2
C. 放电时,MnO2电极附近溶液的pH增大
D. 放电时,Zn电极质量减少1.30g,则MnO2电极生成了0.04molMnOOH
13. 下图是由Pb、S两种元素组成的结晶型化合物的立方晶胞结构,已知N的分数坐标为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 该物质的化学式为 B. 该晶体密度为
C. M的分数坐标为 D. M、N处S的核间距为 nm
14. 室温下,0.1mol/L (二元弱酸)溶液中含A微粒的物质的量分数随pH变化关系如下图[例如]。已知:的、。
下列说法正确的是
A. 曲线Ⅰ对应的微粒是
B. a点处
C. b点处
D. 0.1mol/L 溶液与0.1mol/L NaOH溶液等体积混合,溶液呈酸性
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15. 2-戊酮是一种有机酮类化合物,主要作为工业溶剂和有机合成中间体。工业上可以通过多种方法制备2-戊酮,其中一种方法是通过正丁醇和甲醛溶液在酸性条件下发生反应,其反应原理为:
甲醛 正丁醇 2-戊酮
相关物质信息如表:
物质
性状
熔点/℃
沸点/℃
密度/()
相对分子质量
溶解性
2-戊酮
无色液体
-42
102
0.81
86
微溶于水,可溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
正丁醇
无色液体
-89.8
117.72
0.8097
74
可溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
实验步骤如下:
Ⅰ.制备2-戊酮:组装如图装置(略去夹持装置)。向仪器A中加入45.7 mL正丁醇,再通过仪器B缓慢滴加20 mL甲醛(过量)与5 mL浓硫酸的混合液,同时打开磁力加热搅拌器搅拌并加热至65~70℃,控制滴加速度使反应温度稳定,滴加完毕后继续回流反应2小时。
Ⅱ.提纯2-戊酮:待反应液冷却至室温后,将其转移至分液漏斗,加入30 mL饱和碳酸钠溶液中和至pH约为7~8,静置分层,分出有机相;水相再用20 mL乙醚萃取2次;合并有机相,加入无水硫酸钠,过滤后将滤液转入蒸馏烧瓶,蒸馏,收集馏分。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是________;
(2)冷凝水应从球形冷凝管的________口通入(填“a”或“b”)。
(3)该实验中分离上下层液体时,先分出下层水相,再把有机相从________(填“下口放出”或“上口倒出”);用饱和碳酸钠溶液洗涤有机相的目的是________。
(4)实验中加入无水的作用是________。
(5)在进行蒸馏操作时,收集温度在________左右的馏分即得纯净的2-戊酮,得到纯净的2-戊酮34.4 g,则产率为________(保留1位小数)。
(6)与本实验安全注意事项有关的图标有 (填字母)。
A. 排风 B. 热烫
C. 洗手 D. 锐器
16. 随着新能源汽车保有量不断提升,有关废旧电池的回收处理研究尤为重要。一种常见废旧三元锂电池正极材料(主要成分为,含杂质元素Al、Fe)的湿法回收过程如图所示。
已知:①中Co为+3价,Mn为+4价,二者氧化性均强于和;②P204和C272均为有机萃取剂,C272萃取的原理为。
回答下列问题:
(1)Co在元素周期表中的位置为________。
(2)提高“酸浸”速率的方法有________(写1条即可);已知“酸浸”所得溶液中的金属阳离子主要为、、、、、,该过程中的主要作用为________。
(3)“调pH”时,控制pH的范围为4.5~6.5,结合下图分析,该操作除去的杂质离子是________(填离子符号)。
(4)DMG为有机物丁二酮肟(),它可与反应生成难溶的配合物,该配合物中含有的化学键类型有________(填标号)。
A.配位键 B.氢键 C.离子键 D.键 E.非极性键
(5)“萃取锰”时,溶液中不同金属元素的萃取率随P204体积分数的变化如图所示,若要更好实现萃取分离Mn元素的目的,萃取剂P204的体积分数需控制10%左右,原因是________。
(6)已知“富锰液”的主要成分为,加入进一步反应生成,能实现锰元素的回收,写出该反应的离子方程式:________。
(7)“反萃取钴”过程中为了得到,应加入的试剂为________(填化学式)。
17. “零碳甲醇”作为公认的新型清洁可再生能源,不易爆炸、储运安全便捷。甲醇的制备方法有二氧化碳加氢法、电催化法等。
Ⅰ.二氧化碳加氢法
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
(1)_______kJ/mol,反应ⅲ自发进行的条件是________(填“高温”“低温”或“任何温度”)。
(2)在2L的密闭容器中加入1 mol (g)和3 mol (g)发生反应,5 min后测得(g)剩余0.8 mol,则0-5 min内(g)的反应速率为________;
(3)下列能说明反应达到平衡状态的是________(填标号)。
a.和的浓度比保持不变
b.单位时间内消耗3 mol ,同时消耗1 mol
c.
d.混合气体的平均摩尔质量不再变化
(4)在某催化剂存在下发生反应ⅰ和ⅱ,向一2 L密闭容器中通入3 mol 和1 mol ,在不同条件下达到平衡,的平衡转化率及的选择性()随温度变化曲线如图所示。
①结合图像,实际选用300~320℃反应温度的原因:________。
②312℃时反应ⅰ的平衡常数K=________。(列计算式即可)
Ⅱ.电催化法
(5)电还原二氧化碳制甲醇的原理如图(稀硫酸为电解液)。
①与电源正极相连的电极为________(填“M”或“N”)。
②M电极的电极反应式为________。
18. 已知以下有机合成路线(部分反应条件已标注),请根据所学有机化学知识,回答相关问题。合成路线如下:
已知:(R-X中X为卤素原子)
(1)化合物A的化学名称为________;化合物G的含氧官能团名称是________。
(2)反应①的反应类型为取代反应,请写出该反应的化学方程式________;在反应中的作用是________。
(3)化合物E的结构简式为________。
(4)反应⑥为2 mol F反应生成1 mol G,同时生成1 mol有机物H,则该反应的反应类型为________。
(5)同时满足下列条件的F的同分异构体有________种。
①能发生银镜反应;
②能发生水解反应,其酸性水解产物之一能与氯化铁溶液发生显色反应;
③分子中只有5种不同化学环境的氢原子。
(6)参照上述合成路线和信息,设计以为原料制备的合成路线(有机试剂、无机试剂任选):________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$