精品解析:山东省菏泽市鄄城县第一中学2025-2026学年高三上学期校内期末 化学试题
2026-07-07
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内容正文:
2023级高三上学期校内期末化学试题
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Cl35.5 Ag108 I127 Hg201
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 中华传统文化博大精深,蕴含着丰富的化学知识。下列说法错误的是
A. 《易经》记载的“泽中有火”“上火下泽”涉及烃类的燃烧
B. 成语“刀耕火耨”是指伐去树木烧掉野草,余灰可降低土壤碱性
C. 北宋汝窑瓷器是以黏土为主要原料,经高温烧结而成
D. “榆荚只能随柳絮,等闲撩乱走空园”,其中的柳絮富含糖类
【答案】B
【解析】
【详解】A.“泽中有火”“上火下泽”指湖泊池沼水面起火,沼气主要成分为甲烷,属于烃,“泽中有火”“上火下泽”,烃类的燃烧,A正确;
B.余灰即草木灰,主要成分为碳酸钾,因碳酸根的水解水溶液呈碱性,不能降低土壤碱性,B错误;
C.瓷器主要成分是硅酸盐,以黏土为主要原料,经高温烧结而成,C正确;
D.柳絮主要成分为纤维素,属于多糖,柳絮富含糖类,D正确;
故答案为:B。
2. 物质性质决定用途。下列两者对应关系错误的是
A. 具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒
B. 乙二醇的水溶液凝固点很低,可用作汽车发动机的防冻液
C. 二氧化硅中存在光的全反射且有硬度和柔韧度,可作光导纤维
D. 分解生成,浸泡过溶液的硅藻土可用于水果保鲜
【答案】D
【解析】
【详解】A.ClO2具有强氧化性,能有效杀灭微生物,用于自来水消毒,A正确;
B.乙二醇与水混合后显著降低凝固点,用作防冻液,B正确;
C.二氧化硅中存在光的全反射且有硬度和柔韧度,对光具有良好的传导性,可用于光导纤维的制造,C正确;
D.KMnO4用于水果保鲜是因强氧化性吸收乙烯,而非分解生成O2,D错误;
故选D。
3. 下列化学用语或图示正确的是
A. 聚丙烯的结构简式:
B. 顺-2-丁烯的球棍模型:
C. sp杂化轨道:
D. 基态价电子的轨道表示式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.聚丙烯的结构简式:,A错误;
B.顺-2-丁烯的结构简式为:,因此球棍模型为,B正确;
C.杂化轨道:,C错误;
D.Mn是25号元素,基态Mn原子的价电子排布式为,Mn原子失去最外层2个电子得到,基态价电子的轨道表示式为,D错误;
故选B。
4. 下列实验操作、试剂保存,描述正确的是
A. 在电子天平上放一张称量纸,称量5.0g 固体
B. 将液溴存放在棕色细口瓶中盖紧橡胶塞,加水液封
C. 容量瓶、滴定管使用前均需用蒸馏水洗净并烘干
D. 中学实验中,未用完的钠、钾可放回原试剂瓶
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaOH固体具有强腐蚀性和吸湿性,应使用烧杯或玻璃器皿称量,不可直接放在称量纸上,否则会腐蚀纸张并导致称量不准确,A错误;
B.液溴需在棕色细口瓶避光保存,但橡胶塞会与溴反应,应使用磨口玻璃塞,加水液封防止挥发,B错误;
C.容量瓶使用前需洗净但无需烘干(残留水分不影响浓度),滴定管使用前需要用待装液润洗,C错误;
D.钠、钾是活泼金属,易与水、氧气反应,且通常为块状固体,中学实验中,未用完的钠、钾可放回原试剂瓶,D正确;
故选D。
5. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 可以在酸中被氧化为
B. 苯酚钠溶液中通入少量
C. 和溶液以物质的量之比混合:
D. 固体与氢碘酸溶液反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A.酸性条件下反应不可能生成OH⁻,方程式中的OH⁻与酸性环境矛盾,正确的离子方程式应为:2Mn2++5PbO2+4H+=2+5Pb2++2H2O,A错误;
B.苯酚(C6H5OH)的酸性强于但弱于H2CO3,通入少量CO2应生成苯酚和,离子方程式为:,B错误;
C.Ba(OH)2与NH4HSO4按1:2混合反应,2 mol H+与2 mol OH-完全中和生成2H2O,Ba2+与生成BaSO4沉淀,未参与反应,C正确;
D.Fe3O4与氢碘酸反应时,Fe3+会被I-还原为Fe2+,同时I-被氧化为I2,离子方程式为:,D错误;
故答案选C。
6. 钙霞石是一种生产玻璃陶瓷的原料,所含M、Q、R、T、X、Y、Z为原子序数依次增大的前20号主族元素,M是原子半径最小的元素,Q是形成物质种类最多的元素,R是地壳中含量最高的元素,T、X、Y同周期,Q、X均与Y相邻,Z的原子序数等于M、R和T的原子序数之和。下列说法正确的是
A. M与Z可形成离子化合物 B. 原子半径:
C. 是极性分子 D. 电负性:
【答案】A
【解析】
【分析】M是原子半径最小的为H,Q是形成物质种类最多,则为C, R是地壳中含量最高,为O, T、X、Y同周期且原子序数递增。Q(C)和X均与Y相邻,结合Z的原子序数Z = M + R + T = 1 + 8 + T,Z ≤ 20,得T = 11(Na),Z = 20(Ca)。又因为T、X、Y同周期,Q、X均与Y相邻,可推出 Q(C)与Y(Si)同主族相邻,X(Al)与Y(Si)相邻且T(Na)、X(Al)、Y(Si)同属第三周期, 故推出M为H、Q为C、R为O、T为Na、X为Al、Y为Si、Z为Ca,据此解答。
【详解】A.H与Ca形成CaH2,为活泼金属形成的氢化物,为离子化合物,A正确;
B.同周期原子半径从左到右逐渐减小,同主族原子半径从上到下逐渐增大,R为O、T为Na、X为Al,则它们的原子半径大小为O<Al<Na,即R<X<T,B错误;
C.为CO2,为直线型的非极性分子,C错误;
D.同周期电负性从左到右逐渐增大,同主族电负性从下到上逐渐增大,Q为C、R为O、Y为Si,则电负性Si<C<O,正确顺序为Y<Q<R,D错误;
故选A。
7. 宇树科技H1机器人的外壳采用聚碳酸酯(PC)材料制成,PC的合成原理和分子结构如图所示。下列说法正确的是
A. M的核磁共振氢谱有3组峰
B. 1molN与足量NaOH溶液反应,最多消耗2molNaOH
C. N分子中所有原子可能共平面
D. 上述所有有机物均能与溶液发生显色反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.考虑结构对称可知,M有4种等效氢(),即核磁共振氢谱有4组峰,A错误;
B.N含有两个酯基,水解后生成的碳酸和酚羟基均能与NaOH反应,则1 mol N与足量NaOH溶液反应,最多消耗4 mol NaOH,B错误;
C.N分子中苯环所有原子共面,酯基共面,且单键可旋转,则N分子中所有原子可能共平面,C正确;
D.根据合成原理可推知,X为苯酚,X、M和PC均含酚羟基,均能与溶液发生显色反应,但不含酚羟基,不能与溶液发生显色反应,D错误;
故选C。
8. 一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂,其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 第一电离能:O>N>C>H
B. 分子中C和N的杂化方式相同
C. 基态Zn原子的核外电子有30种运动状态
D. 该物质中Zn的配位数为4,配位原子为O、N
【答案】C
【解析】
【详解】A.同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势,但N的2p轨道为半满稳定结构,第一电离能大于O,氢只有1个电子,第一电离能大于C,则第一电离能大小顺序为,A错误;
B.分子中C存在两种杂化方式:羧基中的C形成3个σ键,为sp2杂化,—CH2—中的C形成4个σ键,为sp3杂化;N原子形成3个σ键且有1对孤电子对,为sp3杂化,C的杂化方式不唯一且与N不完全相同,B错误;
C.基态Zn原子的核外有30个电子,每个电子的运动状态均不同(由量子数决定),故有30种运动状态,C正确;
D.该物质中Zn的配位原子包括甘氨酸羧基的O、氨基的N及水分子的O,配位数应为5(2个甘氨酸各提供2个配位原子,1个水分子提供1个O),D错误;
故选C。
9. 成本低、储氢量高,具有很好的发展前景。、、等盐溶液能提升的水解制氢性能。在(代表)溶液中水解的示意图如下:
已知:、、的分别为、、。下列说法正确的是
A. 的水解反应属于复分解反应
B. 使用溶液制备比溶液、溶液更易进行
C. 溶液中若更换为,则生成
D. 盐溶液换成硫酸溶液也能提高的制氢性能
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,MgH2的水解反应产物中有氢气,有化合价的变化,属于氧化还原反应,A错误;
B.因为Mg(OH)2的最大,Mg2+结合OH-能力最差,产生H2速率最慢,B错误;
C.根据图示原理,可以得出生成的气体为HD,C错误;
D.硫酸可以结合MgH2中H- ,提高制氢性能,D正确;
故答案选D。
10. 铜催化下,由电合成正丙醇的关键步骤如图。下列说法不正确的是
A. Ⅰ到Ⅱ的过程中发生还原反应
B. Ⅱ到Ⅲ的过程中有非极性键生成
C. Ⅳ的示意图为
D. 催化剂Cu不可降低反应热
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,Ⅰ到Ⅱ的过程中消耗了氢离子和电子,属于还原反应,A正确;
B.Ⅱ到Ⅲ的过程中生成了一根C-H键,如图,有极性键生成,不是非极性键,B错误;
C.Ⅱ到Ⅲ的过程中生成了一根C-H键,由Ⅲ结合氢离子和电子可知,Ⅲ到Ⅳ也生成了一根C-H键,Ⅳ到Ⅴ才结合CO,可知Ⅳ的示意图为,C正确;
D.催化剂可改变活化能,加快反应速率,不能改变反应热,D正确;
故选B。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验现象、结论都正确的是
实验操作
现象
结论
A
向苯酚浊液中滴加溶液
浊液变澄清
苯酚的酸性强于碳酸的酸性
B
向蛋白质溶液中分别加入甲醛和饱和溶液
均有固体析出
蛋白质均发生了变性
C
在装有过氧化钠固体的小试管中加入足量水,无气体产生后再滴入几滴酚酞溶液
溶液先变红色,后褪色
过氧化钠与水反应后的溶液呈碱性且有漂白性
D
如图,将浓硝酸与红热的木炭放入试管中
试管中有红棕色气体产生
红棕色气体为,它一定是木炭与浓硝酸反应生成的
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.向苯酚浊液中滴加溶液发生反应:,说明酸性:,由于反应未生成,故不能判断苯酚酸性强于,A错误;
B.饱和溶液使蛋白质析出的过程属于盐析,B错误;
C.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和过氧化氢(),氢氧化钠使溶液呈碱性变红,而生成的过氧化氢有漂白性使溶液褪色。该反应的总化学方程式为,C正确;
D.的产生有两种原因,一是浓硝酸与红热的碳反应生成,二是硝酸受热分解产生的,故现象无法得到结论,D错误;
故选C。
12. 某课题组以硫酸为介质,采用电解法制备,间接氧化邻硝基甲苯()制备邻硝基苯甲醛(),装置如图所示。制备过程中,极表面无明显现象。下列说法正确的是
A. a电极连接电源正极
B. b电极反应式:
C. 电解质溶液的酸性逐渐增强
D. 理论上,每生成邻硝基苯甲醛,标况下电极消耗
【答案】D
【解析】
【分析】a电极通入氧气,转化为过氧化氢,氧元素化合价降低,为阴极,电极反应式为,则b电极为阳极,电极反应式为。
【详解】A.据分析,a电极为阴极,连接外接电源负极,A错误;
B.据分析,b电极为阳极,电极反应为,B错误;
C.转移相同电子数时,a电极消耗H+与b电极生成H+的物质的量相同,b电极消耗水,a极生成H2O2,忽略体积变化,溶液中H+浓度基本不变,酸性基本不变,C错误;
D.,转移4 mol电子时,生成1 mol邻硝基苯甲醛,需要2 molH2O2,由a电极反应式和b电极反应可知,此时a电极消耗1 mol氧气,即消耗标准状况下氧气的体积为22.4 L,D正确;
故答案为D。
13. 我国科学家首次报道了降解聚乳酸(PLA)并转化为高附加值化学品的方法,转化路线如下:
下列说法不正确的是
A. PLA中存在手性碳原子 B. PLA、ML完全水解得到的产物相同
C. MP的核磁共振氢谱有三组峰 D. MMA既可以发生加聚反应,又可以发生取代反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子; PLA中存在手性碳原子,A正确;
B.PLA完全水解得到CH3CHOHCOOH, ML完全水解得到CH3CHOHCOOH和甲醇,B错误;
C.MP中有3种等效氢,核磁共振氢谱有三组峰,C正确;
D.MMA含有碳碳双键可以发生加聚反应,含有酯基可以发生取代反应,D正确;
故选B。
14. 某小组设计如下工艺流程回收废旧印刷电路板中的铜,下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ的离子方程式为:
B. 操作③使用的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒
C. 操作④以石墨为电极材料,溶液pH增大
D. 上述化工流程中可以循环使用的物质只有、、
【答案】A
【解析】
【分析】废电路板中加入双氧水、氨气、氯化铵溶液,得到铜氨溶液和残渣,分离难溶性固体和溶液采用过滤方法,所以操作①是过滤,反应I将Cu转化为,Cu元素化合价由0价变为+2价,所以Cu是还原剂,则双氧水是氧化剂;反应Ⅱ与有机物RH反应,生成,同时生成、;有机相和水相采用分液方法分离,所以操作②是分液;向有机层(溶有)中加入稀硫酸,反应后分液得到RH和硫酸铜溶液。以石墨为电极电解硫酸铜溶液时,阳极上氢氧根离子放电、阴极上铜离子放电;电解硫酸铜溶液时能得到硫酸,硫酸能循环利用。
【详解】A.反应Ⅰ得到铜氨溶液,根据得失电子守恒、离子守恒、原子守恒,离子方程式为:,A正确;
B.操作③是分液,使用的玻璃仪器为烧杯、分液漏斗,B错误;
C.操作④以石墨为电极材料,电解总反应:,则溶液pH减小,C错误;
D.根据分析知,上述化工流程中可以循环使用的物质有、、、,D错误;
故选A。
15. 常温下,向含(醋酸钠)、、的混合液中滴加溶液,混合液中与[、、]的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 直线代表和的关系
B. 常温下,饱和溶液中
C. 当同时生成和时,溶液中
D. 向点(与的交点)所示的混合溶液中加入固体,增大
【答案】C
【解析】
【分析】,,即,,可知L1对应AgBrO3,L2对应Ag2SO4,据此回答。
【详解】A.由分析可知,L2直线代表和的关系,A正确;
B.AgBrO3饱和溶液中存在溶解平衡,,,,则,B正确;
C.当同时生成AgAc和AgBrO3时,溶液中,即,C错误;
D.M点为L1和L2的交点,此时和相等, 则, 向M点所示的混合溶液中加入AgNO3固体,c(Ag+)增大,所以增大,D正确;
故选C。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 四碘合汞酸银()是一种热致变色材料,存在两种晶体结构,分别为、,温度会导致两种晶体结构转化。回答有关问题:
(1)Hg为第6周期ⅡB族元素,其基态原子价电子排布式为_______,Hg有两种常见价态价、价,氯化亚汞分子()为直线形分子,试写出其结构式:_______。
(2)在溶液中与铵根离子反应后产生黄色沉淀,可用于检验铵根离子。配离子的空间结构为_______形,产物中的配体有_______种。
(3)低温下以型结构存在,其晶胞结构如上图,以面心立方结构密堆积,原点分数坐标为,写出分数坐标为______(写出一种即可),晶胞中四面体空隙占隙比为______。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 正四面体 ②. 2
(3) ①. 或 ②.
【解析】
【小问1详解】
由Hg为第6周期II B族元素可知,其基态原子价电子排布式为,Hg有两种常见价态价、价,氯化亚汞分子()为直线形分子,即Hg显价,两个Hg之间还形成1对共用电子对,则其结构式:;
【小问2详解】
配离子中心原子Hg周围形成4个配位键,即价层电子对数为4,故该离子的空间结构为正四面体形,已知中N原子上有2对孤电子对能分别和2个Hg各形成1个配位键,O分别与2个Hg各形成1个配位键,故产物中每个周围均含2个配位键其结构式为:,即的配体有2种;
【小问3详解】
由题干信息:低温下以型结构存在晶胞结构图,以面心立方结构密堆积,个数为:,则为4个,为2个,位于晶胞内部,结合图中最小的球的位置,故的坐标分别为、,每个晶胞划分为16个小立方体,每个立方体中形成1个四面体空隙,其中只有6个填充了离子(4个和2个),故晶胞中四面体空隙占隙比为。
17. 某实验小组设计制备萘乙醚的装置如图所示(部分夹持和加热装置已省略):
已知:①萘乙醚、萘酚都是白色晶体,易溶于有机溶剂;
②萘乙醚的制备过程如下:
请回答下列问题:
(1)实验前,先进行的操作是_______。
(2)向三颈烧瓶中加入萘酚,30 mL无水乙醇,1.6 g研细的NaOH,无水乙醇的作用是_______。
(3)装置A中发生反应的化学方程式:_______;设计该装置的目的是_______。
(4)仪器D的名称_______;
(5)粗产品经_______(填方法名称)提纯后,获得萘乙醚,本实验的产率为_______(保留2位有效数字)。
【答案】(1)检查装置的气密性
(2)作溶剂,使萘酚和NaOH充分混合反应
(3) ①. ②. 产生氮气,排尽装置内的空气,避免氧化萘酚
(4)球形冷凝管 (5) ①. 重结晶 ②. 80%
【解析】
【分析】由实验装置图可知,装置A中为亚硝酸钠饱和溶液与氯化铵饱和溶液反应生成氮气,排尽装置内的空气,避免氧化β-萘酚;装置B中盛有的浓硫酸用于干燥氮气,三颈烧瓶C中β-萘酚、氢氧化钠和溴乙烷共热反应制备β-萘乙醚,反应制得的有机物经萃取、洗涤、干燥、蒸发溶剂得到粗β-萘乙醚,经重结晶提纯得到β-萘乙醚,据此分析;
【小问1详解】
实验前,先进行的操作是检查装置的气密性;
【小问2详解】
萘酚易溶于有机溶剂,则无水乙醇的作用是作溶剂,使萘酚和NaOH充分混合反应;
【小问3详解】
装置A中发生反应的化学方程式:;设计该装置的目的是产生氮气,排尽装置内的空气,避免氧化萘酚;
【小问4详解】
仪器D的名称为球形冷凝管;
【小问5详解】
粗产品为固体,固体提纯的方法有重结晶等,萘乙醚易溶于有机溶剂,采用重结晶的方法提纯较为合适;根据化学方程式:、,由方程式可知,萘酚的物质的量为:,理论上生成萘乙醚,则萘乙醚的质量为:,而实验制得萘乙醚,则本实验产率约为:。
18. 从废锂离子电池还原熔炼产生的金属合金(含Co、Ni、Cu、Fe、Mn)中,逐一回收各种金属的部分工艺流程如下:
已知:①浸出液中含、、、和;
②萃取剂a可选择性萃取,萃取剂b可选择性萃取和;可形成稳定配离子,可形成且易溶于有机溶剂;
③,金属离子浓度时可认为沉淀完全。
回答下列问题:
(1)“加热酸浸”时,金属Fe发生反应的化学方程式为_______。
(2)“反萃取②”时加入的试剂X为_______(填字母序号)。
A. NaOH溶液 B. 氨水 C. 稀盐酸 D. 溶液
(3)滤渣1的成分为______(填化学式);“已知滤液中,若用沉淀1 L该滤液中的,至少需要加固体______mol(不考虑溶液体积变化)。
(4)用碘量法测定经“反萃取①”后水相2中的浓度:
操作步骤为:取25.00 mL水相2,向其中加入过量KI溶液,滴入几滴淀粉溶液,用 标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00 mL。(已知:;)。
①已知有机相1中浓度为,若水相2和有机相2体积比为,则的反萃取率为_______(保留到小数点后1位)。(反萃取率,代表水相中的金属离子,代表原有机相中的金属离子,忽略萃取过程中两相体积变化)。
②下列关于滴定分析正确的是_______(填标号)。
A.未用标准液润洗滴定管,测定反萃取率偏高
B.振荡时锥形瓶中有液体溅出,测定反萃取率偏高
C.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有气泡,测定反萃取率偏高
【答案】(1) (2)B
(3) ①. ②.
(4) ①. 88.9% ②. A
【解析】
【分析】由题干流程图信息可知,向金属合金(含Co、Ni、Cu、Fe、Mn)中加入稀硫酸和将它们分别转化为含、、、和,过滤除去不溶性杂质,向浸出液中加入萃取剂a,萃取出,分离出有机相1,再向其中加入溶液进行反萃取①分离得到有机相2主要含萃取剂a和水相2主要含,向水相1中加入萃取剂b进行萃取出和,分离出有机相3,向其中加入试剂X进行“反萃取②”时将转化为沉淀进入滤渣1,转化为稳定配离子进入水相4,向水相3中加入试剂调节,再加入将氧化为而除去,过滤得到滤液主要含有,向滤液中加入得到沉淀,过滤得到滤渣2主要成分是。
【小问1详解】
由分析可知,“加热酸浸”时,金属Fe转化为,则Fe发生反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
由题干信息可知,可形成稳定配离子,“反萃取②”时将转化为沉淀进入滤渣1,转化为稳定配离子进入水相4,则加入的试剂X为氨水,故答案为:B;
【小问3详解】
由分析可知,滤渣1的成分为,已知滤液中,
当完全沉淀时溶液中的浓度为:,
若用沉淀1 L该滤液中的,至少需要加固体;
【小问4详解】
操作步骤为:取25.00 mL水相2,向其中加入过量溶液,滴入几滴淀粉溶液,
用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00 mL。
(已知:;。
①由反应方程式;可找到关系式为:,故有,
则水相2中的浓度为:,已知有机相1中浓度为0.09 mol/L,
若水相2和有机相2体积比为,
则的反萃取率;
②A.未用标准液润洗滴定管,导致标准液的浓度偏小,消耗标准液的体积偏大,测定水相中浓度偏大,则测定反萃取率偏高,A符合题意;
B.振荡时锥形瓶中有液体溅出,导致消耗标准液的体积偏小,测定水相中浓度偏小,测定反萃取率偏低,B不合题意;
C.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有气泡,导致消耗标准液的体积偏小,测定水相中浓度偏小,测定反萃取率偏低,C不合题意。
19. 逆合成分析是分析目标结构,逐步将其拆解为更简单的前体和原料,完成路线设计的方法,也是近年来化学领域AI应用热点。某课题组使用AI对某目标分子进行逆合成分析如下(⇒为逆合成分析箭头,反应条件省略):
已知:Ⅰ.
Ⅱ.结构为
Ⅲ.对于苯环,是间位取代定位基;是邻对位取代定位基,且决定性:。
回答下列问题:
(1)E中含氧官能团的名称为___________,D→C的反应类型为___________;H的结构简式为___________。
(2)的化学方程式为___________。
(3)写出符合下列条件的K的同分异构体的结构简式___________。
①含苯环且能发生水解反应;②1mol该有机物发生银镜反应最多能生成
③核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为
(4)E→D反应的目的为___________。
(5)对于由A至H的逆合成分析,某同学给出了另一分析结果:
该分析不可行的理由是:①X→A的反应,F原子更易被取代;②___________。
【答案】(1) ①. 醚键、硝基 ②. 还原反应 ③.
(2) (3)、
(4)保护(亚氨基)(或保护,防止发生反应)
(5)Z→Y的反应,由于为邻对位取代基,且决定性:,所以Br难以取代在的间位
【解析】
【分析】逆合成分析是分析目标结构,逐步将其拆解为更简单的前体和原料,完成路线设计的方法,目标分子可由(A) 发生取代反应得到,(A)可由与发生取代反应得到,则C为,B为;(D)发生还原反应,将硝基还原为氨基可得到C,D由E与发生取代反应制得,E由G与F发生取代反应制得,由F的分子式、结合E和G的结构式可推知F为,G由H制得,H由I制得,结合G和I的结构可推知,H的结构为,I由J和K制得,据此回答。
【小问1详解】
E的结构为,含氧官能团的名称为醚键、硝基;D的结构为,由分析知,C的结构为,对比D和C的结构可知,D→C为将硝基还原为氨基,反应类型为还原反应;由H的分子式,结合I和G的结构式可推知H的结构式为;
【小问2详解】
由分析知,F的结构简式为,则发生取代反应生成E的化学方程式为;
【小问3详解】
K为,满足①含苯环且能发生水解反应,含有酯基,②1mol该有机物发生银镜反应最多能生成,则含有2种甲酸酯结构,③核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为的同分异构体为、;
【小问4详解】
E到D将(亚氨基)取代,A到目标分子将(亚氨基)还原回来,则E→D反应的目的为保护(亚氨基)(或保护,防止发生反应);
【小问5详解】
由已知对于苯环,是间位取代定位基;是邻对位取代定位基,且决定性:,对于由A至H的逆合成分析,该同学给出了另一分析结果中,Z→Y的反应,由于为邻对位取代基,且决定性:,所以Br难以取代在的间位,则该逆合成分析不可行。
20. 日前我国研发出一种利用乙醇制氢且同时实现乙酸生产的新途径,主要反应为:
I.,,
II.
回答下列问题:
(1)已知,该反应_______。
(2)对于反应I:下列措施中既能加快反应速率又能提高平衡转化率的有_______(填标号)。
A.加压 B.升温 C.分离出
(3)恒压密闭容器中投料后产氢速率和产物的选择性随温度变化关系如图1,关键步骤中间体的能量变化如图2。[已知:乙酸选择性]
①由图1可知,反应I最适宜的温度为_______。
②由图中信息可知,乙酸可能是_______(填“产物1”“产物2”或“产物3”)
③在温度为,压强为100 kPa的恒压条件下,若在密闭容器中充入和 只发生反应I、II,平衡时的物质的量为0.1 mol,的物质的量为0.72 mol,则乙酸的选择性为_______,平衡常数_______kPa(列出计算式即可;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数)。
【答案】(1)-24.3
(2)B (3) ①. 270℃ ②. 产物1 ③. 80% ④. 或
【解析】
【小问1详解】
反应Ⅰ-反应Ⅱ得到,根据盖斯定律可知,该反应;
【小问2详解】
A.加压可以加快反应速率,但平衡逆转,平衡转化率下降,A不符合题意;
B.升温速率增大且平衡正移,平衡转化率升高,B符合题意;
C.移走平衡正向移动,平衡转化率升高,但速率下降,C不符合题意;
故选B;
【小问3详解】
①由图1可知,反应I最适宜的温度为,原因为乙酸选择性最大且反应速率较快;
②由图2可知关键步骤中生成产物1的最大能垒为0.58 eV,生成产物2的最大能垒为0.66 eV,生成产物3的最大能垒为0.81 eV,即生成产物1的活化能最小,根据图1中乙酸的选择性最大,说明相同条件下生成乙酸的反应速率最大,则乙酸可能是产物1;
③因为只有反应I生成了乙酸为0.72 mol,由反应I计量数得,反应I消耗了乙醇0.72 mol,因为平衡时,故乙醇消耗总量为,则乙酸选择性为;乙醛选择性为20%,平衡时乙醛物质的量为,氢气物质的量为,水物质的量为,气体总物质的量为,则。
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2023级高三上学期校内期末化学试题
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Cl35.5 Ag108 I127 Hg201
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 中华传统文化博大精深,蕴含着丰富的化学知识。下列说法错误的是
A. 《易经》记载的“泽中有火”“上火下泽”涉及烃类的燃烧
B. 成语“刀耕火耨”是指伐去树木烧掉野草,余灰可降低土壤碱性
C. 北宋汝窑瓷器是以黏土为主要原料,经高温烧结而成
D. “榆荚只能随柳絮,等闲撩乱走空园”,其中的柳絮富含糖类
2. 物质性质决定用途。下列两者对应关系错误的是
A. 具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒
B. 乙二醇的水溶液凝固点很低,可用作汽车发动机的防冻液
C. 二氧化硅中存在光的全反射且有硬度和柔韧度,可作光导纤维
D. 分解生成,浸泡过溶液的硅藻土可用于水果保鲜
3. 下列化学用语或图示正确的是
A. 聚丙烯的结构简式:
B. 顺-2-丁烯的球棍模型:
C. sp杂化轨道:
D. 基态价电子的轨道表示式:
4. 下列实验操作、试剂保存,描述正确的是
A. 在电子天平上放一张称量纸,称量5.0g 固体
B. 将液溴存放在棕色细口瓶中盖紧橡胶塞,加水液封
C. 容量瓶、滴定管使用前均需用蒸馏水洗净并烘干
D. 中学实验中,未用完的钠、钾可放回原试剂瓶
5. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 可以在酸中被氧化为
B. 苯酚钠溶液中通入少量
C. 和溶液以物质的量之比混合:
D. 固体与氢碘酸溶液反应:
6. 钙霞石是一种生产玻璃陶瓷的原料,所含M、Q、R、T、X、Y、Z为原子序数依次增大的前20号主族元素,M是原子半径最小的元素,Q是形成物质种类最多的元素,R是地壳中含量最高的元素,T、X、Y同周期,Q、X均与Y相邻,Z的原子序数等于M、R和T的原子序数之和。下列说法正确的是
A. M与Z可形成离子化合物 B. 原子半径:
C. 是极性分子 D. 电负性:
7. 宇树科技H1机器人的外壳采用聚碳酸酯(PC)材料制成,PC的合成原理和分子结构如图所示。下列说法正确的是
A. M的核磁共振氢谱有3组峰
B. 1molN与足量NaOH溶液反应,最多消耗2molNaOH
C. N分子中所有原子可能共平面
D. 上述所有有机物均能与溶液发生显色反应
8. 一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂,其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 第一电离能:O>N>C>H
B. 分子中C和N的杂化方式相同
C. 基态Zn原子的核外电子有30种运动状态
D. 该物质中Zn的配位数为4,配位原子为O、N
9. 成本低、储氢量高,具有很好的发展前景。、、等盐溶液能提升的水解制氢性能。在(代表)溶液中水解的示意图如下:
已知:、、的分别为、、。下列说法正确的是
A. 的水解反应属于复分解反应
B. 使用溶液制备比溶液、溶液更易进行
C. 溶液中若更换为,则生成
D. 盐溶液换成硫酸溶液也能提高的制氢性能
10. 铜催化下,由电合成正丙醇的关键步骤如图。下列说法不正确的是
A. Ⅰ到Ⅱ的过程中发生还原反应
B. Ⅱ到Ⅲ的过程中有非极性键生成
C. Ⅳ的示意图为
D. 催化剂Cu不可降低反应热
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验现象、结论都正确的是
实验操作
现象
结论
A
向苯酚浊液中滴加溶液
浊液变澄清
苯酚的酸性强于碳酸的酸性
B
向蛋白质溶液中分别加入甲醛和饱和溶液
均有固体析出
蛋白质均发生了变性
C
在装有过氧化钠固体的小试管中加入足量水,无气体产生后再滴入几滴酚酞溶液
溶液先变红色,后褪色
过氧化钠与水反应后的溶液呈碱性且有漂白性
D
如图,将浓硝酸与红热的木炭放入试管中
试管中有红棕色气体产生
红棕色气体为,它一定是木炭与浓硝酸反应生成的
A. A B. B C. C D. D
12. 某课题组以硫酸为介质,采用电解法制备,间接氧化邻硝基甲苯()制备邻硝基苯甲醛(),装置如图所示。制备过程中,极表面无明显现象。下列说法正确的是
A. a电极连接电源正极
B. b电极反应式:
C. 电解质溶液的酸性逐渐增强
D. 理论上,每生成邻硝基苯甲醛,标况下电极消耗
13. 我国科学家首次报道了降解聚乳酸(PLA)并转化为高附加值化学品的方法,转化路线如下:
下列说法不正确的是
A. PLA中存在手性碳原子 B. PLA、ML完全水解得到的产物相同
C. MP的核磁共振氢谱有三组峰 D. MMA既可以发生加聚反应,又可以发生取代反应
14. 某小组设计如下工艺流程回收废旧印刷电路板中的铜,下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ的离子方程式为:
B. 操作③使用的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒
C. 操作④以石墨为电极材料,溶液pH增大
D. 上述化工流程中可以循环使用的物质只有、、
15. 常温下,向含(醋酸钠)、、的混合液中滴加溶液,混合液中与[、、]的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 直线代表和的关系
B. 常温下,饱和溶液中
C. 当同时生成和时,溶液中
D. 向点(与的交点)所示的混合溶液中加入固体,增大
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 四碘合汞酸银()是一种热致变色材料,存在两种晶体结构,分别为、,温度会导致两种晶体结构转化。回答有关问题:
(1)Hg为第6周期ⅡB族元素,其基态原子价电子排布式为_______,Hg有两种常见价态价、价,氯化亚汞分子()为直线形分子,试写出其结构式:_______。
(2)在溶液中与铵根离子反应后产生黄色沉淀,可用于检验铵根离子。配离子的空间结构为_______形,产物中的配体有_______种。
(3)低温下以型结构存在,其晶胞结构如上图,以面心立方结构密堆积,原点分数坐标为,写出分数坐标为______(写出一种即可),晶胞中四面体空隙占隙比为______。
17. 某实验小组设计制备萘乙醚的装置如图所示(部分夹持和加热装置已省略):
已知:①萘乙醚、萘酚都是白色晶体,易溶于有机溶剂;
②萘乙醚的制备过程如下:
请回答下列问题:
(1)实验前,先进行的操作是_______。
(2)向三颈烧瓶中加入萘酚,30 mL无水乙醇,1.6 g研细的NaOH,无水乙醇的作用是_______。
(3)装置A中发生反应的化学方程式:_______;设计该装置的目的是_______。
(4)仪器D的名称_______;
(5)粗产品经_______(填方法名称)提纯后,获得萘乙醚,本实验的产率为_______(保留2位有效数字)。
18. 从废锂离子电池还原熔炼产生的金属合金(含Co、Ni、Cu、Fe、Mn)中,逐一回收各种金属的部分工艺流程如下:
已知:①浸出液中含、、、和;
②萃取剂a可选择性萃取,萃取剂b可选择性萃取和;可形成稳定配离子,可形成且易溶于有机溶剂;
③,金属离子浓度时可认为沉淀完全。
回答下列问题:
(1)“加热酸浸”时,金属Fe发生反应的化学方程式为_______。
(2)“反萃取②”时加入的试剂X为_______(填字母序号)。
A. NaOH溶液 B. 氨水 C. 稀盐酸 D. 溶液
(3)滤渣1的成分为______(填化学式);“已知滤液中,若用沉淀1 L该滤液中的,至少需要加固体______mol(不考虑溶液体积变化)。
(4)用碘量法测定经“反萃取①”后水相2中的浓度:
操作步骤为:取25.00 mL水相2,向其中加入过量KI溶液,滴入几滴淀粉溶液,用 标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00 mL。(已知:;)。
①已知有机相1中浓度为,若水相2和有机相2体积比为,则的反萃取率为_______(保留到小数点后1位)。(反萃取率,代表水相中的金属离子,代表原有机相中的金属离子,忽略萃取过程中两相体积变化)。
②下列关于滴定分析正确的是_______(填标号)。
A.未用标准液润洗滴定管,测定反萃取率偏高
B.振荡时锥形瓶中有液体溅出,测定反萃取率偏高
C.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有气泡,测定反萃取率偏高
19. 逆合成分析是分析目标结构,逐步将其拆解为更简单的前体和原料,完成路线设计的方法,也是近年来化学领域AI应用热点。某课题组使用AI对某目标分子进行逆合成分析如下(⇒为逆合成分析箭头,反应条件省略):
已知:Ⅰ.
Ⅱ.结构为
Ⅲ.对于苯环,是间位取代定位基;是邻对位取代定位基,且决定性:。
回答下列问题:
(1)E中含氧官能团的名称为___________,D→C的反应类型为___________;H的结构简式为___________。
(2)的化学方程式为___________。
(3)写出符合下列条件的K的同分异构体的结构简式___________。
①含苯环且能发生水解反应;②1mol该有机物发生银镜反应最多能生成
③核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为
(4)E→D反应的目的为___________。
(5)对于由A至H的逆合成分析,某同学给出了另一分析结果:
该分析不可行的理由是:①X→A的反应,F原子更易被取代;②___________。
20. 日前我国研发出一种利用乙醇制氢且同时实现乙酸生产的新途径,主要反应为:
I.,,
II.
回答下列问题:
(1)已知,该反应_______。
(2)对于反应I:下列措施中既能加快反应速率又能提高平衡转化率的有_______(填标号)。
A.加压 B.升温 C.分离出
(3)恒压密闭容器中投料后产氢速率和产物的选择性随温度变化关系如图1,关键步骤中间体的能量变化如图2。[已知:乙酸选择性]
①由图1可知,反应I最适宜的温度为_______。
②由图中信息可知,乙酸可能是_______(填“产物1”“产物2”或“产物3”)
③在温度为,压强为100 kPa的恒压条件下,若在密闭容器中充入和 只发生反应I、II,平衡时的物质的量为0.1 mol,的物质的量为0.72 mol,则乙酸的选择性为_______,平衡常数_______kPa(列出计算式即可;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数)。
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