内容正文:
高二化学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 C l35.5 K 39 Br 80
一、选择题:本题共14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. 2026年,我国自主研发的新型高性能稀土铝合金成功应用于载人航天器中,实现了材料的重大突破。下列关于该合金的说法正确的是
A. 稀土铝合金属于金属材料,其熔点高于纯铝
B. 向铝合金中添加稀土元素后,提高了合金材料的强度和耐腐蚀性
C. 稀土铝合金用于航天器外壳,故其含有大量的稀土元素
D. 合金的性能仅取决于各成分的含量
【答案】B
【解析】
【详解】A.稀土铝合金属于金属材料,但合金的熔点通常低于其成分纯金属,因此其熔点低于纯铝,A错误;
B.合金的强度、耐腐蚀性一般优于其成分纯金属,向铝合金中添加稀土元素可优化合金内部结构,有效提高材料的强度和耐腐蚀性,B正确;
C.稀土铝合金的主要成分为铝,仅添加少量稀土元素来改善材料性能,并非含有大量稀土元素,C错误;
D.合金的性能不仅和各成分的含量有关,还与成分种类、制备工艺等因素有关,并非仅取决于成分含量,D错误;
故选B。
2. 下列化学用语或图示表达错误的是
A. 基态铝原子最高能级电子云轮廓图:
B. 分子的球棍模型:
C. 的电子式:
D. 基态铬原子的价电子排布式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态Al原子电子排布为,最高能级为3p,p轨道电子云轮廓图为哑铃形,与图示一致,A正确;
B.BCl3中心B原子的价层电子对数=,空间构型为平面正三角形,键角为,且B原子半径小于Cl原子,球棍模型符合结构,B正确;
C.结构式为,所有原子均满足8电子稳定结构,与图示电子式一致,C正确;
D.基态Cr(原子序数24)原子满足洪特规则特例,半满构型更稳定,价电子排布式应为,不是,D错误;
故选D。
3. 物质的性质决定其用途,下列物质的用途对应的性质错误的是
选项
用途
性质
A
维生素C可用作食品加工中的抗氧化剂
维生素C具有较强的还原性
B
可用于制作光导纤维
是电的良导体
C
正己烷在油脂加工中可作萃取剂
正己烷易溶解油脂且沸点低,易分离提纯
D
离子液体用作原电池电解质
离子液体具有导电性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.维生素C具有较强还原性,作抗氧化剂时可优先被氧化,避免食品被氧化变质,性质与用途对应合理,A正确;
B.用于制作光导纤维是利用其对光的全反射传输特性,是绝缘体,并非电的良导体,性质描述错误,用途与性质不对应,B错误;
C.正己烷属于有机物,根据相似相溶原理易溶解油脂,且其沸点较低,萃取后可通过蒸馏轻松分离提纯,性质与用途对应合理,C正确;
D.离子液体中存在可自由移动的离子,具有导电性,符合原电池电解质的要求,性质与用途对应合理,D正确;
故选B。
4. 匹伐他汀可用于制备治疗心血管疾病的药物,其结构简式如图所示。下列有关匹伐他汀的说法错误的是
A. 能使溴水褪色
B. 含有手性碳原子
C. 可发生取代反应
D. 1 mol匹伐他汀分子与足量Na反应,生成3 mol H2
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子中含有碳碳双键,可与溴发生加成反应使溴水褪色,A正确;
B.手性碳原子是指连接4种不同基团的饱和碳原子,该分子中两个连羟基的碳原子都符合手性碳原子的定义,因此含有手性碳原子,B正确;
C.分子含有的羟基、羧基可发生酯化反应(属于取代反应),苯环也能发生取代反应,因此可发生取代反应,C正确;
D.醇羟基、羧基都可以和Na反应生成H2,反应关系为2−OH∼H2、2−COOH∼H2;1mol该分子含2mol醇羟基和1mol羧基,共3mol活泼氢,只能生成1.5 mol H2,不是3mol,D错误;
故选D。
5. 下列实验操作或处理方法错误的是
A. 检验NaOH溶液是否完全变质:向溶液中依次滴加几滴CaCl2溶液、酚酞试液
B. 向FeSO4溶液中滴加几滴KSCN溶液以确定其是否变质
C. 用CO还原硬质玻璃管中的Fe2O3时,应先通入一段时间CO后再加热
D. 苯酚沾到皮肤上:立即用乙醇冲洗,再用水冲洗
【答案】A
【解析】
【详解】A.NaOH变质是和空气中反应生成Na2CO3,检验是否完全变质,需要先完全除去,再检验是否剩余NaOH。该操作只滴加几滴CaCl2,不能将完全沉淀,剩余的Na2CO3水解也显碱性,会干扰NaOH的检验,A错误;
B.FeSO4变质是Fe2+被氧化为Fe3+,KSCN遇Fe3+会变红,因此可以用KSCN检验FeSO4是否变质,B正确;
C.CO是可燃性气体,先通一段时间CO排尽装置内空气,可防止加热时CO与空气混合发生爆炸,C正确;
D.苯酚有毒,易溶于乙醇、难溶于水,且乙醇腐蚀性弱,苯酚沾到皮肤上先用乙醇冲洗再用水冲洗可有效除去苯酚,D正确;
故选A。
6. 对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式书写正确的是
A. 漂白粉的漂白原理:
B. 向溴化亚铁溶液中加入少量氯水:
C. 用石墨电极电解CuCl2溶液:
D. 加碘(KIO3)食盐与KI、食醋混合后生成I2:
【答案】B
【解析】
【详解】A.漂白粉的有效成分为,漂白原理是次氯酸钙与空气中反应生成沉淀而不是,正确离子方程式为:,A错误;
B.还原性,少量氯水优先氧化,该离子方程式电荷、原子、得失电子均守恒,B正确;
C.石墨电极电解溶液时,得电子能力强于,阴极析出,总反应为,不会生成和,C错误;
D.食醋中的醋酸是弱电解质,不能拆写为,离子方程式中应为:,D错误;
故选B。
7. 以粗铜(还含有CuO、少量杂质Fe3O4)为原料,制备胆矾的工艺流程如图所示:
下列说法正确的是
A. 酸浸时的反应之一:
B. X最好是Cl2
C. 除铁时的反应:
D. 操作Ⅰ为蒸发结晶、趁热过滤
【答案】C
【解析】
【分析】粗铜酸浸后CuO和Fe3O4分别与酸反应生成Cu2+、和,加氧化剂X后,全部氧化为,此时加CuO调pH可以使Fe3+转化为沉淀,再对溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,可得到胆矾晶体。
【详解】A.可看作,与酸反应同时生成和,正确离子方程式为,选项方程式错误,A错误;
B.为,会引入杂质,不符合制备胆矾(硫酸铜晶体)的除杂要求,应选用等不引入新杂质的氧化剂,B错误;
C.水解使溶液显酸性:,加入可与反应,促进水解完全生成沉淀,离子方程式符合反应规律,C正确;
D.胆矾是含结晶水的硫酸铜,若蒸发结晶、趁热过滤会导致晶体失去结晶水,操作Ⅰ应为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,D错误;
故选C。
8. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,且分布于三个周期,它们可形成具有较强氧化性的化合物,其结构如图所示,其中W的某种氧化物是形成酸雨的主要原因之一。下列说法正确的是
A. 同一周期中第一电离能比Y大的元素有3种
B. W的最高价含氧酸为弱酸
C. Y、Z、W与X形成的最常见化合物熔点:
D. Y、W的最高化合价数值相同
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大、分布在三个周期的短周期主族元素:
第一周期只有X,故X为氢(H);
W的某种氧化物是形成酸雨的主要原因,且W在第三周期,故W为硫(S);
Z为第三周期+1价阳离子,原子序数小于S,故Z为钠(Na);
Y在第二周期,结合成键结构(可形成双键、过氧键-O-O-),故Y为氧(O)。
【详解】A.Y为O,在第二周期,第一电离能顺序:,比O第一电离能大的元素为N、F、Ne,共3种,A正确;
B.W为S,最高价含氧酸为,是强酸,B错误;
C.Y、Z、W与X形成的最常见化合物分别为、、:是离子晶体,熔点远高于分子晶体、,熔点顺序为,C错误;
D.O无+6价(最高正价为+2),S最高正价为+6,化合价数值不同,D错误;
故选A。
9. 下列实验装置不能达到相应实验目的的是
实验目的
A.排出盛有溶液的滴定管尖嘴内的气泡
B.测量的体积
实验装置
实验目的
C.分离硝基苯与水
D.制备一定量的
实验装置
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,需用酸式滴定管盛装,图中为碱式滴定管,A错误;
B.在饱和食盐水中溶解度很小,可采用排饱和食盐水法,通过调整水准管使两侧液面平齐即可测量体积,B正确;
C.硝基苯不溶于水,与水分层,可通过分液漏斗分液分离,C正确;
D.与浓氨水中的水反应放热,且生成使溶液中浓度增大,促进分解释放,该固液不加热装置可制备氨气,D正确;
故选A。
10. 某物质在冶金、玻璃、陶瓷工业中应用广泛,其立方晶胞及部分原子分数坐标如图所示,已知该晶胞参数为,设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 该物质的化学式为
B. A点原子分数坐标为
C. 晶体中与等距离且最近的数目有8个
D. 该晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.Cl位于晶胞顶点,共8个,顶点原子均摊:,K位于晶胞6个面的面心,均摊,O位于晶胞体心,完全属于晶胞,数目为1; 因此原子个数比,化学式为,A正确;
B.已知原点为,A点在x方向分数为,y方向分数为0,z方向分数为,因此坐标为,B正确;
C.位于顶点,与等距离最近的位于各个面的面心,1个顶点共被12个面共用,因此等距离且最近的数目为,不是8个,C错误;
D.晶胞质量,晶胞参数,晶胞体积,密度 ,D正确;
故选C。
11. 下列对物质性质的解释错误的是
选项
物质性质
解释
A
难溶于乙醇而易溶于水
是离子化合物,乙醇极性较小而水极性较大
B
的沸点高于
分子间作用力:
C
杯酚可用于分离、
杯酚空腔大小与适配
D
稳定性:
能形成分子间氢键而不能
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.是离子化合物,根据相似相溶原理,极性大的水更易溶解离子化合物,乙醇极性小,因此该物质难溶于乙醇易溶于水,A正确;
B.和均为结构相似的分子晶体,相对分子质量更大,范德华力更大,沸点更高,B正确;
C.杯酚空腔大小与适配,可包合,而无法进入空腔,因此可以分离二者,C正确;
D.分子的稳定性是化学性质,由共价键键能决定,N原子半径小于P,中共价键键能更大,因此更稳定,氢键是分子间作用力,只影响熔沸点等物理性质,不影响分子稳定性,D错误;
故选D。
12. 二聚环戊二烯是一种重要的有机化工原料,主要用于合成树脂、橡胶、工程塑料及精细化工产品,利用环戊二烯合成二聚环戊二烯的反应过程如图所示。下列说法错误的是
A. 环戊二烯与Br2加成可得到2种二溴代物(不考虑立体异构)
B. 二聚环戊二烯的分子式为C10H12
C. 56 g环戊二烯与56 g二聚环戊二烯完全燃烧消耗氧气的量不相等
D. 二聚环戊二烯分子中σ键与π键数目比为12∶1
【答案】C
【解析】
【详解】A.环戊二烯是对称共轭二烯烃,与加成得到二溴代物时,存在两种加成方式:1,2-加成(两个双键对称,加成产物为同一种)和1,4-加成,共2种二溴代物,A正确;
B.该反应为加成反应,无小分子生成,1个二聚环戊二烯由2个环戊二烯(分子式)加成得到,因此分子式为,B正确;
C.环戊二烯最简式为,二聚环戊二烯最简式也为,最简式相同,因此等质量的两种烃,C、H元素总质量相同,完全燃烧消耗氧气的量相等,C说法错误;
D.二聚环戊二烯分子中含2个碳碳双键,因此键数目为2;总共价键数为,因此键数目为,键键,D正确;
故选C。
13. 中国科学院大连化学物理研究所研发室温可充电全固态氢阴离子电池,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 放电时电极电势:
B. 放电时正极电极反应式:
C. 充电时,移向镁电极
D. 充电时电极接电源的正极
【答案】B
【解析】
【分析】该充电电池放电时Mg失电子,发生氧化反应,作负极;一侧通入H2,得电子,发生还原反应,作正极。充电时负极接外接电源负极作阴极,正极接外接电源正极作阳极。
【详解】A.放电时Mg为负极,为正极,正极电势高于负极,故电极电势:,A错误;
B.放电时正极上得到电子生成,电极反应式为,B正确;
C.充电时为电解池,阴离子向阳极移动,应移向电极(阳极),C错误;
D.充电时原电池的负极Mg应接电源的负极作阴极,D错误;
故选B。
14. 常温下,向某二元弱酸溶液中加入调节溶液的,溶液中含微粒的物质的量分数随变化的曲线如图所示。已知常温下,,下列说法错误的是
A. 点溶液的
B. 常温下的平衡常数数量级为
C. 点溶液中:
D. 常温下溶液中由水电离出的
【答案】D
【解析】
【分析】随升高,浓度逐渐降低,先增后降,浓度逐渐升高,因此①为、②为、③为
【详解】A.a点,即, 由,得,A正确;
B.电离平衡常数,b点,即,由图得b点,因此,数量级为,B正确;
C.b点电荷守恒:,代入得:; b点溶液显酸性,,因此,C正确;
D.NaHX溶液中,的水解常数,而,,说明的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,电离出的抑制水的电离,因此水电离出的,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 热激活延迟荧光材料是第三代有机发光二极管的核心发光材料,2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪(简称)是合成该材料的重要中间体,结构如图1所示。实验室中以苯甲腈(,,熔点为,沸点为)为原料制备(,熔点为)的过程如下:
Ⅰ.在250 mL烧瓶中加入30.9 g苯甲腈、8.0 g KOH粉末和适量相转移催化剂(四丁基溴化铵,易溶于水),装置如图2所示。药品混合后加热至,磁力搅拌反应1小时。
Ⅱ.冷却至,向反应体系中缓慢加入100 mL无水乙醇,搅拌溶解。将混合液倾入50 mL冷水中,有大量浅黄色固体析出。
Ⅲ.抽滤后依次用蒸馏水、冷乙醇洗涤滤饼,抽干。
Ⅳ.将粗产物用适量甲苯加热溶解,趁热过滤除去不溶物,滤液自然冷却结晶。抽滤收集晶体,真空干燥,得白色针状晶体26 g。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是____________,仪器B的作用是____________________________________。
(2)仪器A中液体成分是____________(填“水”或“油脂”)。与直接加热相比,图2中加热方法的优点是________________________________________________________________________。
(3)步骤Ⅲ中蒸馏水洗涤除去的杂质是____________。用冷乙醇洗涤的优点是______________________________________________________________________________________。
(4)“趁热过滤除去不溶物”说明温度较低时TPT在甲苯中的溶解度____________(填“较小”或“较大”)。该实验中TPT的产率是____________%(保留三位有效数字)。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 冷凝回流,提高原料利用率(合理即可)
(2) ①. 油脂 ②. 受热均匀,便于控制温度(合理即可)
(3) ①. KOH、相转移催化剂(或四丁基溴化铵) ②. 可降低TPT的溶解量,乙醇易挥发,易得到干燥的固体(合理即可)
(4) ①. 较小 ②. 84.1
【解析】
【分析】本实验以苯甲腈为原料,加适量相转移催化剂(四丁基溴化铵)在180℃条件下制备TPT,反应物在圆底烧瓶中油浴加热,并用球形冷凝管冷凝回流。反应结束后,加乙醇使产品析出,所得固体先水洗、再醇洗除去表面杂质。最后用重结晶法提纯,最终得到产品26 g。
【小问1详解】
反应加热到180℃,接近苯甲腈的沸点,反应物易挥发,仪器B为球形冷凝管,其作用为:冷凝回流,提高原料利用率。
【小问2详解】
反应需要加热到180℃,标准大气压下水的沸点仅为100℃,无法达到该温度,因此加热介质为沸点更高的油脂;这种油浴加热和直接加热相比,优点是反应体系受热均匀,且便于稳定控制反应温度在180℃。
【小问3详解】
加入的KOH和相转移催化剂四丁基溴化铵都是易溶于水的可溶性杂质,蒸馏水可以除去这些杂质;TPT难溶于冷乙醇,用冷乙醇洗涤既可以除去残留的可溶性杂质,又能减少产物TPT的溶解损失。同时乙醇易挥发,易得到干燥的固体。
【小问4详解】
趁热过滤除去不溶物后,冷却滤液才会析出TPT晶体,说明温度较低时TPT在甲苯中溶解度较小。 产率计算:,1分子TPT由3分子苯甲腈合成,因此理论上生成,理论产量,产率。
16. 以某矿物(含及少量、、)为原料制备、铜的流程如图所示:
已知:该工艺流程条件下,两种金属离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表:
离子
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
2.0
3.2
5.2
6.4
回答下列问题:
(1)“煅烧”过程中,固体原料从煅烧塔上部投入,空气从下部通入,这样做的好处是____________。
(2)已知“滤液”中含有,则“煅烧”中发生反应的化学方程式为____________;“煅烧”中发生反应消耗的物质的量为____________mol。
(3)“滤渣1”的主要成分是____________(填化学式);“调pH”中pH的调控范围是____________。
(4)将“滤液”中的先转化为,再加入粉末并搅拌,然后经过滤、洗涤、干燥就可得到晶体,由此可知相同温度下的溶解度:____________(填“大于”或“小于”)。
(5)以惰性电极“电解”得到的过程中,总反应的离子方程式为____________。
【答案】(1)有利于原料充分接触,加快反应速率,提高原料的利用率(合理即可)
(2) ①. ②. 2
(3) ①. Au ②. 3.2≤pH<5.2
(4)大于 (5)
【解析】
【分析】矿物(含及少量、、)加入纯碱和空气,在纯碱、空气中煅烧生成和,、在空气中燃烧转化为CuO、、,Au不发生反应;加水后,溶解,向滤液中加入KCl得到,向剩余的不溶物Au、CuO和中加入稀硫酸,Au不溶于酸,则滤渣1为Au,滤液中含,此时溶液为酸性,加入CuO消耗调pH为3.2~5.2,转化为沉淀分离,滤液中只含,经过电解得到Cu;据此解答。
【小问1详解】
逆流投料(固体从上、空气从下)可以增大反应物接触面积,让煅烧反应更充分,加快反应速率,提高原料利用率。
【小问2详解】
在纯碱、空气中煅烧生成和,根据氧化还原化合价升降配平即可得到反应方程式:;煅烧时,Cu从+1价升高为+2价,S从-2价升高为+4价,总共升高2×1+6=8价,反应总共降低4价,根据电子守恒,消耗的物质的量为。
【小问3详解】
Au化学性质稳定,不参与流程中的反应,故“滤渣1”的主要成分为Au;调pH的目的是使完全沉淀,同时不沉淀,结合表格数据可知pH调控范围为。
【小问4详解】
相同温度下,溶解度更小的物质优先从溶液中结晶析出,加入KCl后反应得到晶体,说明相同温度下的溶解度大于。
【小问5详解】
用惰性电极电解含的溶液时,在阴极得电子生成Cu,水电离出的在阳极失电子生成,总反应的离子方程式为。
17. 的资源化利用既能获得丰富的碳资源,又能促进低碳社会的构建。相关反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)____________,反应Ⅰ在____________(填“低温”“高温”或“任何温度”)下可自发进行。
(2)已知反应Ⅰ的机理:①;②;③;④_________________________;⑤。请补写出第④步中的反应式:________________________。
(3)一定条件下,向某恒容密闭容器中充入一定量和足量,发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,容器中、的浓度随时间的变化如图所示。
内,的平均反应速率为____________(保留两位有效数字)。写出能提高甲醇平衡产率的方法:________________________________________(填一条)。
(4)在28 MPa下,将5 mol CO2和15 mol H2充入密闭容器中,在两种不同催化剂(甲、乙)存在下只发生反应Ⅰ,相同时间内CO2的转化率随温度变化的曲线如图所示。
①若不考虑催化剂价格的差异,合成CH3OH过程中应选用催化剂____________(填“甲”或“乙”)。随着温度的升高,CO2转化率先增大后减小,原因是_____________________________________________________________________________________________(不考虑温度对催化剂的影响)。
②T4 K下,该反应的平衡常数Kp=____________(结果用分数表示;Kp是用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1) ①. -90.2 ②. 低温
(2)
(3) ①. 0.0033 ②. 控制较低的温度、增大压强或不断分离出(填一条,合理即可)
(4) ①. 甲 ②. 平衡前,随着温度的升高反应速率增大,相同时间内转化率增大;反应Ⅰ为放热反应,平衡后再升高温度,平衡左移,转化率减小(合理即可) ③.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应Ⅲ = 反应Ⅰ - 反应Ⅱ,因此;
反应Ⅰ的,且反应后气体分子数减少,,根据自发判据可知,只有在低温下,反应可自发进行。
【小问2详解】
总反应为,将已知步骤①~③、⑤相加后,剩余、未消去,产物缺少,因此第④步为。
【小问3详解】
0~15s内,,反应Ⅱ生成,即反应Ⅱ消耗0.15 mol/L,因此反应Ⅰ消耗为,反应Ⅰ中反应Ⅰ消耗,故;
反应Ⅰ是放热、气体分子数减少的反应,降温、加压、及时移走产物均可使平衡正向移动,提高甲醇平衡产率。
【小问4详解】
①相同温度下,甲催化剂作用下转化率更高,催化效果更好,选甲。
不考虑催化剂影响,转化率先增后减原因:低温时未达平衡,升温速率加快,转化率升高;平衡后,反应放热,升温平衡逆向移动,转化率降低。
② 下转化率为60%,列三段式(只发生反应Ⅰ):
总物质的量,总压28 MPa,由分压=总压×物质的量分数,得: 。
18. 有机物G是一种抗细菌感染的药物,工业上以芳香烃A为基本原料合成G的一种流程如图所示:
已知:①;②。
回答下列问题:
(1)A的名称是____________,B的结构简式为____________。
(2)E→F的反应类型是____________,D中官能团的名称为____________。
(3)F→G的化学方程式为_______________________________________________________。
(4)W是E的芳香族同分异构体,同时符合下列条件的W共有____________种(不考虑立体异构)。
①苯环上有3个取代基
②W中含有—NH2和2个“—CH2OH”,不含甲基
其中核磁共振氢谱有6组峰的同分异构体的结构简式为____________(填一种)。
(5)参照上述合成路线,设计以甲苯、Cl2CHCOOCH3为基本原料制备的合成路线:____________________________________________________________(无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. 苯乙烯 ②.
(2) ①. 取代反应或硝化反应 ②. 氨基、醚键
(3) (4) ①. 16 ②. 或(填一种)
(5)(合理即可)
【解析】
【分析】A为芳香烃,根据A物质的分子式,去除一个苯环后,剩余基团为 C2H3,只能是乙烯基,故A为 ;参考已知反应①,苯乙烯通过加成反应得到B;B与HCHO反应生 C,由C的分子式发现C和B相比,碳原子数增加了2个,说明1分子B消耗了2分子甲醛,参考反应②,由D的结构逆向推出C的结构为;D 在酸性条件下水解,脱去前面用于保护的甲醛,恢复出游离的二醇结构;E→F是经典的硝化反应条件,结合G的结构,推测在对位取代了硝基,F的结构式为;最后F→G是取代反应,生成产物。
【小问1详解】
由分析得A物质是苯乙烯;
由分析得,B的结构简式为。
【小问2详解】
由分析,E→F是硝化反应,属于取代反应(也可以写硝化反应);
D中包含的官能团有-O-醚键和-NH2氨基。
【小问3详解】
由分析知,F的结构式,F→G发生的是取代反应,方程式为。
【小问4详解】
E 的分子式为C9H13NO2,条件要求W含有 3 个取代基,且必须包含-NH2和 2 个-CH2OH,不含甲基,将这三个基础基团的原子汇总,接在苯环(C6H3)上,发现刚好缺少了CH2。 既然不能有甲基,这多出来的-CH2-只能插入到已有的基团中,将这个多出来的-CH2-插入两个不同的取代基中,分两种情况讨论:①如果插入-NH2前,则获得-CH2NH2,另外两个取代基不变,则此时共6种同分异构体;②如果插入一个-CH2OH前,则此时三个取代基分别为-CH2CH2OH、-CH2OH和-NH2,共10种同分异构体。综上共16种同分异构体。
核磁共振氢谱有6组峰,说明分子具有极高的对称性(存在对称轴)。在上述 16 种结构中,只有情况一中的 1,3,5-三取代 或 1,2,3-三取代 具有对称轴,满足6 组峰的条件,故答案为或。
【小问5详解】
注意到目标产物和流程中的G物质有类似的结构,因此考虑在酰胺键处断开,产物可以由苯甲胺与 二氯乙酸甲酯反应得到。对于苯甲胺的制备,可以由甲苯的光取代,之后参考题干所给的反应②获得,故答案为
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高二化学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 C l35.5 K 39 Br 80
一、选择题:本题共14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. 2026年,我国自主研发的新型高性能稀土铝合金成功应用于载人航天器中,实现了材料的重大突破。下列关于该合金的说法正确的是
A. 稀土铝合金属于金属材料,其熔点高于纯铝
B. 向铝合金中添加稀土元素后,提高了合金材料的强度和耐腐蚀性
C. 稀土铝合金用于航天器外壳,故其含有大量的稀土元素
D. 合金的性能仅取决于各成分的含量
2. 下列化学用语或图示表达错误的是
A. 基态铝原子最高能级电子云轮廓图:
B. 分子的球棍模型:
C. 的电子式:
D. 基态铬原子的价电子排布式:
3. 物质的性质决定其用途,下列物质的用途对应的性质错误的是
选项
用途
性质
A
维生素C可用作食品加工中的抗氧化剂
维生素C具有较强的还原性
B
可用于制作光导纤维
是电的良导体
C
正己烷在油脂加工中可作萃取剂
正己烷易溶解油脂且沸点低,易分离提纯
D
离子液体用作原电池电解质
离子液体具有导电性
A. A B. B C. C D. D
4. 匹伐他汀可用于制备治疗心血管疾病的药物,其结构简式如图所示。下列有关匹伐他汀的说法错误的是
A. 能使溴水褪色
B. 含有手性碳原子
C. 可发生取代反应
D. 1 mol匹伐他汀分子与足量Na反应,生成3 mol H2
5. 下列实验操作或处理方法错误的是
A. 检验NaOH溶液是否完全变质:向溶液中依次滴加几滴CaCl2溶液、酚酞试液
B. 向FeSO4溶液中滴加几滴KSCN溶液以确定其是否变质
C. 用CO还原硬质玻璃管中的Fe2O3时,应先通入一段时间CO后再加热
D. 苯酚沾到皮肤上:立即用乙醇冲洗,再用水冲洗
6. 对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式书写正确的是
A. 漂白粉的漂白原理:
B. 向溴化亚铁溶液中加入少量氯水:
C. 用石墨电极电解CuCl2溶液:
D. 加碘(KIO3)食盐与KI、食醋混合后生成I2:
7. 以粗铜(还含有CuO、少量杂质Fe3O4)为原料,制备胆矾的工艺流程如图所示:
下列说法正确的是
A. 酸浸时的反应之一:
B. X最好是Cl2
C. 除铁时的反应:
D. 操作Ⅰ为蒸发结晶、趁热过滤
8. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,且分布于三个周期,它们可形成具有较强氧化性的化合物,其结构如图所示,其中W的某种氧化物是形成酸雨的主要原因之一。下列说法正确的是
A. 同一周期中第一电离能比Y大的元素有3种
B. W的最高价含氧酸为弱酸
C. Y、Z、W与X形成的最常见化合物熔点:
D. Y、W的最高化合价数值相同
9. 下列实验装置不能达到相应实验目的的是
实验目的
A.排出盛有溶液的滴定管尖嘴内的气泡
B.测量的体积
实验装置
实验目的
C.分离硝基苯与水
D.制备一定量的
实验装置
A. A B. B C. C D. D
10. 某物质在冶金、玻璃、陶瓷工业中应用广泛,其立方晶胞及部分原子分数坐标如图所示,已知该晶胞参数为,设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 该物质的化学式为
B. A点原子分数坐标为
C. 晶体中与等距离且最近的数目有8个
D. 该晶体的密度为
11. 下列对物质性质的解释错误的是
选项
物质性质
解释
A
难溶于乙醇而易溶于水
是离子化合物,乙醇极性较小而水极性较大
B
的沸点高于
分子间作用力:
C
杯酚可用于分离、
杯酚空腔大小与适配
D
稳定性:
能形成分子间氢键而不能
A. A B. B C. C D. D
12. 二聚环戊二烯是一种重要的有机化工原料,主要用于合成树脂、橡胶、工程塑料及精细化工产品,利用环戊二烯合成二聚环戊二烯的反应过程如图所示。下列说法错误的是
A. 环戊二烯与Br2加成可得到2种二溴代物(不考虑立体异构)
B. 二聚环戊二烯的分子式为C10H12
C. 56 g环戊二烯与56 g二聚环戊二烯完全燃烧消耗氧气的量不相等
D. 二聚环戊二烯分子中σ键与π键数目比为12∶1
13. 中国科学院大连化学物理研究所研发室温可充电全固态氢阴离子电池,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 放电时电极电势:
B. 放电时正极电极反应式:
C. 充电时,移向镁电极
D. 充电时电极接电源的正极
14. 常温下,向某二元弱酸溶液中加入调节溶液的,溶液中含微粒的物质的量分数随变化的曲线如图所示。已知常温下,,下列说法错误的是
A. 点溶液的
B. 常温下的平衡常数数量级为
C. 点溶液中:
D. 常温下溶液中由水电离出的
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 热激活延迟荧光材料是第三代有机发光二极管的核心发光材料,2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪(简称)是合成该材料的重要中间体,结构如图1所示。实验室中以苯甲腈(,,熔点为,沸点为)为原料制备(,熔点为)的过程如下:
Ⅰ.在250 mL烧瓶中加入30.9 g苯甲腈、8.0 g KOH粉末和适量相转移催化剂(四丁基溴化铵,易溶于水),装置如图2所示。药品混合后加热至,磁力搅拌反应1小时。
Ⅱ.冷却至,向反应体系中缓慢加入100 mL无水乙醇,搅拌溶解。将混合液倾入50 mL冷水中,有大量浅黄色固体析出。
Ⅲ.抽滤后依次用蒸馏水、冷乙醇洗涤滤饼,抽干。
Ⅳ.将粗产物用适量甲苯加热溶解,趁热过滤除去不溶物,滤液自然冷却结晶。抽滤收集晶体,真空干燥,得白色针状晶体26 g。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是____________,仪器B的作用是____________________________________。
(2)仪器A中液体成分是____________(填“水”或“油脂”)。与直接加热相比,图2中加热方法的优点是________________________________________________________________________。
(3)步骤Ⅲ中蒸馏水洗涤除去的杂质是____________。用冷乙醇洗涤的优点是______________________________________________________________________________________。
(4)“趁热过滤除去不溶物”说明温度较低时TPT在甲苯中的溶解度____________(填“较小”或“较大”)。该实验中TPT的产率是____________%(保留三位有效数字)。
16. 以某矿物(含及少量、、)为原料制备、铜的流程如图所示:
已知:该工艺流程条件下,两种金属离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表:
离子
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
2.0
3.2
5.2
6.4
回答下列问题:
(1)“煅烧”过程中,固体原料从煅烧塔上部投入,空气从下部通入,这样做的好处是____________。
(2)已知“滤液”中含有,则“煅烧”中发生反应的化学方程式为____________;“煅烧”中发生反应消耗的物质的量为____________mol。
(3)“滤渣1”的主要成分是____________(填化学式);“调pH”中pH的调控范围是____________。
(4)将“滤液”中的先转化为,再加入粉末并搅拌,然后经过滤、洗涤、干燥就可得到晶体,由此可知相同温度下的溶解度:____________(填“大于”或“小于”)。
(5)以惰性电极“电解”得到的过程中,总反应的离子方程式为____________。
17. 的资源化利用既能获得丰富的碳资源,又能促进低碳社会的构建。相关反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)____________,反应Ⅰ在____________(填“低温”“高温”或“任何温度”)下可自发进行。
(2)已知反应Ⅰ的机理:①;②;③;④_________________________;⑤。请补写出第④步中的反应式:________________________。
(3)一定条件下,向某恒容密闭容器中充入一定量和足量,发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,容器中、的浓度随时间的变化如图所示。
内,的平均反应速率为____________(保留两位有效数字)。写出能提高甲醇平衡产率的方法:________________________________________(填一条)。
(4)在28 MPa下,将5 mol CO2和15 mol H2充入密闭容器中,在两种不同催化剂(甲、乙)存在下只发生反应Ⅰ,相同时间内CO2的转化率随温度变化的曲线如图所示。
①若不考虑催化剂价格的差异,合成CH3OH过程中应选用催化剂____________(填“甲”或“乙”)。随着温度的升高,CO2转化率先增大后减小,原因是_____________________________________________________________________________________________(不考虑温度对催化剂的影响)。
②T4 K下,该反应的平衡常数Kp=____________(结果用分数表示;Kp是用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
18. 有机物G是一种抗细菌感染的药物,工业上以芳香烃A为基本原料合成G的一种流程如图所示:
已知:①;②。
回答下列问题:
(1)A的名称是____________,B的结构简式为____________。
(2)E→F的反应类型是____________,D中官能团的名称为____________。
(3)F→G的化学方程式为_______________________________________________________。
(4)W是E的芳香族同分异构体,同时符合下列条件的W共有____________种(不考虑立体异构)。
①苯环上有3个取代基
②W中含有—NH2和2个“—CH2OH”,不含甲基
其中核磁共振氢谱有6组峰的同分异构体的结构简式为____________(填一种)。
(5)参照上述合成路线,设计以甲苯、Cl2CHCOOCH3为基本原料制备的合成路线:____________________________________________________________(无机试剂任选)。
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