内容正文:
2025~2026学年第一学期高三年级期末学业诊断
化学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置。
2.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效。
3.回答选择题时,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,将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。
4.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 S32 Cl35.5 Cu64 Br80 Sr88 I127 Ba137 La139
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. 2025年11月9日,十五运会开幕式在广东奥林匹克体育中心举行。下列说法错误的是
A. 火炬“绽放”的外壳选用铝合金,利用其密度小,强度高的性质
B. 火炬点火装置的电极选用石墨,利用了石墨的导电性和熔点低的性质
C. 火种灯“星火筑梦”使用了耐高温的石英玻璃,其主要成分为酸性氧化物
D. 火种盆“鼎盛同心”的设计灵感来自古代瓷器“花觚”,古代瓷器属于硅酸盐材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.铝合金具有密度小、强度高的特性,常用于减轻重量同时保证结构强度,符合实际应用,A正确;
B.石墨电极利用的是其导电性和耐高温性(熔点高),而非熔点低,石墨熔点超过3500℃,B错误;
C.石英玻璃主要成分为SiO2,SiO2能与碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物,C正确;
D.瓷器的主要成分为硅酸盐(如黏土、长石等),属于传统硅酸盐材料,D正确。
故选B。
2. 下列化学用语或表述正确的是
A. KOH的电子式:
B. 在水中电离:
C. 第70号元素镱(Yb)的一种核素:中子数为104
D. 乙醛分子的球棍模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.KOH是离子化合物,由K+和OH-构成,电子式为:,A错误;
B.H2S是二元弱酸,其电离是分步进行的:、,B错误;
C.根据题目,镱(Yb)的原子序数为70,即质子数为 70。核素符号174Yb表示质量数为174,中子数为,C正确;
D.乙醛的分子式为CH3CHO,球棍模型为:,D错误;
故选C。
3. 下列过程对应的离子方程式中,错误的是
A. 通入水中:
B. 明矾用于净水:
C. 铅蓄电池放电时,正极的电极反应式:
D. 溶液中加入NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色:
【答案】B
【解析】
【详解】A.与水反应,生成NO和硝酸,反应的化学方程式为:,硝酸为强酸,在水溶液中完全电离,故对应的离子方程式为:,A正确;
B.明矾()的净水原理是:水解产生胶体吸附水中的杂质,离子方程式为:,B错误;
C.铅蓄电池放电时,正极得电子发生还原反应,电极反应式为:,C正确;
D.在碱性条件下,部分(橙色)转化为(黄色),对应的离子方程式为,D正确;
故选B。
4. 下列实验装置或操作能够达到实验目的的是
A.转移溶液
B.制取
C.保护铁件
D.收集NO
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.转移溶液时玻璃棒应该伸入容量瓶刻度线以下,A正确;
B.氯化铵受热分解为氨气和氯化氢,两者遇冷又会生成氯化铵,不适合制取氨气,B错误;
C.保护铁件应该连接比铁更活泼的金属使得铁被保护,而不是连接惰性电极石墨,C错误;
D.NO会与空气中氧气反应,不适合排空气法收集,D错误;
故选A。
5. 下列关于铁及其化合物的说法错误的是
A. 钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀
B. 在硫酸亚铁溶液中,滴入几滴铁氰化钾溶液,出现蓝色沉淀
C. 铁与浓硝酸在常温下不反应,所以可用铁质容器贮运浓硝酸
D. 工人将模具干燥后再注入熔融钢水,是防止铁与在高温下反应生成而爆炸
【答案】C
【解析】
【详解】A.钢铁含铁和碳杂质,在潮湿空气中易形成原电池,生锈主要发生电化学吸氧腐蚀,A正确;
B.硫酸亚铁中含,遇铁氰化钾会生成蓝色沉淀,这是检验的特征反应,B正确;
C.常温下铁遇浓硝酸不是不反应,而是发生钝化,钝化:铁表面被浓硝酸氧化生成一层致密的氧化物薄膜,阻止反应进一步进行,钝化属于化学反应,C错误;
D.高温下铁会与水蒸气反应:,生成的氢气易引发爆炸,因此需要干燥模具后注入熔融钢水,D正确;
故选C。
6. 下列事实的解释,错误的是
选项
实验事实
解释
A
沸点:
二者均为分子晶体,相对分子质量越大的范德华力越大
B
酸性:
同主族元素的非金属性从上到下逐渐减弱
C
通入苯酚钠溶液中,溶液变浑浊
酸性:苯酚<碳酸
D
甘油是黏稠液体
甘油分子间的氢键较强
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.Br2和I2均为分子晶体,沸点取决于范德华力,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高;Br2相对分子质量小于I2,故沸点Br2 < I2,A正确;
B.同主族非金属性从上到下减弱,仅能对应最高价氧化物对应水化物酸性减弱、气态氢化物稳定性减弱,不能解释氢化物水溶液酸性。酸性更强的原因是键键长更长、键能更小,在水溶液中更易电离出,B错误;
C.CO2通入苯酚钠溶液生成苯酚和碳酸氢钠,溶液变浑浊,证明碳酸可置换苯酚,酸性:碳酸 > 苯酚,C正确;
D.甘油(丙三醇)含多个羟基,分子间易形成氢键,氢键作用较强,分子间作用力大,因此甘油是黏稠液体,D正确;
故选B。
7. 一种化合物(PBSF)分子的结构如图所示,其中X、Y、Z、W为短周期元素,且原子序数依次增大,Y和W位于同一主族,X、Y、Z位于同一周期,X是有机分子的骨架元素。下列说法错误的是
A. 电负性:Z>W>Y B. 第一电离能:Z>Y>X
C. 原子半径:W>Y>Z D. 极性:X-Z键>X-W键
【答案】A
【解析】
【分析】X是有机分子的骨架元素,故X为;X、Y、Z位于同一周期,第二周期,Y和W位于同一主族,结合结构中W形成6个共价键,可推知Y为、W为;Z原子序数介于Y()和W()之间,且与X()同周期,故Z为,据此分析。
【详解】A.同周期主族元素电负性从左到右增大,同主族从上到下减小,故电负性顺序为,A符合题意;
B.同周期第一电离能从左到右呈增大趋势,、、的第一电离能顺序为,B不符合题意;
C.原子半径顺序为,C不符合题意;
D.电负性差异越大,键的极性越强,电负性,故键极性大于键,D不符合题意;
故选A。
8. 为研究三价铁配合物的性质,某同学进行如下实验(忽略溶液体积的变化)。
已知:为黄色、为红色、为无色。下列说法错误的是
A. 由①到②,生成
B. ①中浓盐酸促进平衡正向移动
C. 对比②、③、④,说明溶液中的:②>③
D. 由①→④推断,若向①深黄色溶液中加入KI、淀粉溶液,溶液也无明显变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.由①到②,溶液变为红色,说明生成,A正确;
B.①中滴加浓盐酸增大氯离子浓度,促进平衡正向移动,B正确;
C.②中加入一滴KSCN溶液,生成为红色;③加入NaF固体,形成更稳定的,溶液变无色,游离的浓度减小,因此④中加KI溶液、淀粉溶液没有明显变化,I-未被氧化,说明溶液中的:②>③,C正确;
D.①中含有,其稳定性弱于,①中溶液中较大,氧化性较强,可能氧化I-生成I2,淀粉遇I2变蓝,D错误;
故选D。
9. 晶体的晶胞如图所示(位于所形成的八面体的体心)。在位引入低价形成时,在范围内会产生超导态。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标。O点原子的分数坐标为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 1号氧原子的分数坐标为
B. 基态的价层电子排布式为
C. 晶体的密度为
D. 若晶胞参数不发生变化,则形成超导态晶体密度比原晶体密度大
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题目,O点的分数坐标为(0,0,0),观察晶胞图,1号氧原子位于x=0的平面上,y方向上位于边长处,z方向上位于边长处,其分数坐标应为,A正确;
B.Cu的原子序数为29,基态电子排布为 [Ar] 3d104s1,失去两个电子后,基态的价层电子排布式为,B正确;
C.La位于晶胞的内部和棱边,数目为,Cu位于晶胞内部和顶点,数目为,O位于棱上、面心和晶胞内部,数目为,晶胞质量应为:,晶胞体积为晶体的密度为,C正确;
D.在中,x >0时,取代,导致晶胞中总质量减小,若晶胞参数不发生变化,则形成超导态晶体密度比原晶体密度小,D错误;
故选D。
10. 某元素的物质间转化关系如图所示(部分反应条件及产物已略去)。已知:常温常压下B是具有漂白性的无色气体,D是强酸,E、F均为正盐。下列说法错误的是
A. A可能是、S或
B. 25℃时,同浓度溶液的pH:
C. 将B通入水中,所得溶液中:
D. 可利用B→E→F的转化除去烟气中的B
【答案】C
【解析】
【分析】常温常压下B是具有漂白性的无色气体,结合A→B→C的连续氧化过程及“D是强酸”,可确定B为,进而推得:A为含元素的物质(如、、),与反应生成;在催化剂、加热条件下与反应生成(C),反应为,与反应生成强酸(D);与固体在下反应生成正盐(E),反应为,在空气中被氧化为正盐(F),据此分析。
【详解】A.在空气中煅烧生成,、在中燃烧均生成,故A可能是、或,A不符合题意;
B.时,同浓度溶液中:D为,强酸,酸性最强,最小,F为,强酸强碱盐,溶液呈中性,E为,强碱弱酸盐,水解呈碱性,最大,故:,B不符合题意;
C.通入水中发生反应:,分步电离:、,溶液中存在电荷守恒:,因此,C符合题意;
D.(B)与反应生成(E),在空气中被氧化为(F),可实现烟气中的去除,D不符合题意;
故选C。
11. 聚苯硫醚(PPS)俗称“塑料黄金”,具有耐高温、耐化学腐蚀、高绝缘等性能,广泛应用于军工领域。下列说法错误的是
A. X的化学名称为1,4-二氯苯
B. 1 mol X中含有σ键的数目为
C. (NMP)可在强酸或强碱条件下水解
D. 上述合成反应过程中涉及离子键的断裂与形成
【答案】B
【解析】
【详解】A.X中两个氯原子位于苯环的1、4号对位碳上,系统命名为1,4-二氯苯,A正确;
B.对二氯苯(X)的σ键计数:苯环中存在个键,苯环6个碳原子各连1个外侧基团,共个σ键(2个键 + 4个),总σ键数为,故中σ键数目为,B错误;
C.NMP结构中含酰胺键,酰胺键在强酸、强碱条件下都可以发生水解,C正确;
D.反应物是离子化合物,反应中的离子键断裂,产物为,生成的过程形成离子键,故反应涉及离子键的断裂与形成,D正确;
故选B。
12. 某科研小组探究反应:起始反应物的碳氮比对污染物去除率的影响。T℃时,向容积为2L的恒容密闭容器中充入总物质的量为4mol的NO和CO混合气体,并加入一定量的固体催化剂进行反应,实验测得平衡体系中气体组分的转化率(α)和氮气的体积分数的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 图中转化率1表示NO
B. 图中A点时,碳氮比
C. 图中氮气的体积分数为25%时,的体积分数为50%
D. T℃时,该反应的平衡常数K的数值为80
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳氮比增大,说明投料占比升高,根据勒夏特列原理,增加浓度会提高的转化率,自身转化率降低,图中转化率1随碳氮比增大而升高,因此转化率1表示,A正确;
B.当反应物起始投料比等于化学计量数之比时,反应物转化率相等,该反应中和计量数均为2,因此转化率相等时,,即,B正确;
C.A点碳氮比为1,总反应物为4 mol,故起始,二者转化率均为80%: 列三段式:
总平衡物质的量,体积分数,体积分数,C正确;
D.容器容积为,由C项计算的平衡量得平衡浓度:,,,,的平衡常数:,D错误;
故选D。
13. 化学工作者通过电解耦合硝酸盐的还原反应和甲醛的氧化反应(简易装置如图,垫片可保持电极的位置,并防止气体和液体泄漏),将阴、阳极产物通过化学处理后,可实现从氨转化为高附加值的甲酸铵(),具有显著的经济和环境效益。下列说法错误的是
A. X室与直流电源的负极相连
B. 通过离子交换膜从右侧向左侧迁移
C. Y室中发生反应:
D. 不考虑其他副反应,该装置可同时处理0.2 mol和1.6 mol
【答案】B
【解析】
【分析】根据题目信息和图示装置图可知,X室内发生还原反应生成,Y室发生氧化反应,在碱性溶液中生成和,X室作电解池阴极,Y室作电解池阳极;
【详解】A.由分析可知,X室为阴极,与直流电源负极相连,说法正确,A不符合题意;
B.Y室作电解池阳极,电解池中阴离子向阳极移动,从左侧(阴极区)向右侧(阳极区)迁移,说法错误,B符合题意;
C.Y室中氧化生成,同时生成,电极反应式为,说法正确,C不符合题意;
D.不考虑副反应,0.2 mol转化,氮元素化合价由+5价变为-3价,转移电子的物质的量为,由电极反应式可知阳极反应的甲醛的物质的量为1.6 mol,说法正确,D不符合题意;
答案选B。
14. 常温时,将二元弱酸与盐等浓度混合,(X代表、,或)随pH的变化关系如图。MR为难溶物,忽略的水解。下列分析正确的是
A. 曲线②表示随pH的变化关系
B. 常温下,约为
C. 时,溶液中存在:
D. 常温下,的数量级为
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,随着pH增大,逐渐减小,先增大后减小,逐渐增大,所以图中曲线①②③④分别代表、、、。
【详解】A.根据分析,曲线②表示随pH的变化关系,A错误;
B.常温下,,当曲线②和③相交,即,此时, B错误;
C.与盐等浓度混合,溶液中始终存在电荷守恒关系:,当时,,,C错误;
D.常温下,当曲线②和④相交,即,此时;,将曲线①和②的交点数据代入:,的数量级为,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 利用“燃烧-重量法”测定燃煤中硫含量的实验过程如下。
①取煤样及艾士卡试剂(和MgO以质量比1:2的混合物)各20.0000g混合均匀后倒入如图所示装置(夹持和加热装置略)的瓷舟中,在管式炉中加热,充分反应后停止加热。
②移动玻璃珠将漏斗内溶液放入下管中,继续通入足量氧气充分氧化后,打开下管的活塞,将其中的溶液放出后,用蒸馏水洗涤,并将洗涤液与放出的溶液合并得溶液a。
③取出瓷舟冷却后,将其中的固体用蒸馏水溶解、过滤并洗涤滤渣,将洗涤液、滤液与溶液a合并,然后用盐酸调节溶液呈酸性()。
④加入过量的饱和溶液充分反应后,过滤、洗涤、干燥、灼烧灰化滤纸、称量。(通过质量计算煤中硫的含量)
回答下列问题:
(1)本实验中用______(填“托盘天平”或“电子分析天平”)称取煤样。
(2)步骤③中调节的目的是______。
(3)煤样中可燃性硫首先燃烧转化为,继而在空气存在下与艾士卡试剂作用形成,煤样中难溶于水和微溶于水的硫酸盐(如非燃烧硫生成的)与艾士卡试剂中的作用转化为可溶于水的钠盐。
①在空气中与艾士卡试剂中的反应的化学方程式为______。
②样品中在灼烧时转化成两种盐,其化学式为______。
(4)“灼烧灰化滤纸”的目的是______。
(5)取4个时间参数在500℃条件下分别灼烧煤样1h、1.5h、2h和2.5h后,按前面所述的步骤进行测定,结果如下表所示:
时间/h
1
1.5
2
2.5
产物硫酸钡的质量/g
0.687
0.741
0.737
0.739
则灼烧的适宜时间为______,此时间参数下该煤样中硫元素的含量为______(列出计算式)。
【答案】(1)电子分析天平
(2)除去艾士卡试剂中多余,防止加入时生成沉淀
(3) ①. ②. 和
(4)留下稳定的产物,避免对后续称量和计算造成影响
(5) ①. 1.5h ②.
【解析】
【分析】由题意可知,燃烧-重量法测定燃煤中硫含量的实验方法为将煤样与艾士卡试剂混合均匀加热,煤中的硫全部转化为硫酸盐,再以氯化钡为沉淀剂使硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀,根据硫酸钡的质量计算煤样中硫的含量。
【小问1详解】
由题意可知,实验时需称取20.0000 g煤样,所以实验中需用电子分析天平称取煤样;
【小问2详解】
由题意可知,步骤③中调节溶液pH=1~2的目的是除去艾士卡试剂中多余的碳酸钠,防止溶液中的碳酸根离子与钡离子反应生成碳酸钡沉淀导致实验误差;
【小问3详解】
①由题意可知,空气中二氧化硫与艾士卡试剂中的碳酸钠的反应为二氧化硫与碳酸钠、氧气共热反应生成硫酸钠和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
②由题意可知,样品中难溶于水和微溶于水的硫酸盐则转化为不溶于水的碳酸盐和可溶于水的钠盐,所以样品中硫酸钙在灼烧时与碳酸钠共热反应转化成碳酸钙和硫酸钠;
【小问4详解】
由题意可知,灼烧灰化滤纸的目的是留下稳定的产物,避免对后续称量和计算造成影响;
【小问5详解】
由表格数据可知,当步骤①的灼烧时间达到1.5 h及以上时,最终生成的硫酸钡质量趋于稳定,说明此时煤样中的硫已转化完全,则灼烧的适宜时间为1.5 h;反应生成硫酸钡的质量为0.741 g,则由硫原子个数守恒可知,该煤样中硫的含量为:=。
16. 将二氧化碳转化为燃料和高附加值化学品是一条有前景的可持续途径,可以解决二氧化碳大量排放的环境问题。二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
在一密闭容器中,0.1 MPa(恒压)、时,平衡转化率、在同一催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如图所示。
(1)反应的焓变______。
(2)下列说法正确的是______(填标号)。
A.平衡时向以上容器中通入Ar气,反应Ⅰ的平衡不移动
B.混合气体的密度保持不变,说明该反应体系已达到平衡
C.其他条件相同时,使用能选择性透过的分子筛膜,可以提高的产率
(3)已知的选择性可表示为。其他条件相同时,随着温度的升高,的平衡选择性将______(填“增大”或“减小”),依据是______。
(4)①图中平衡转化率先减小后增大,可能的原因是______。
②550℃以后,的实际转化率与平衡转化率变化趋势不同的原因可能是______。
(5)若在450℃时,忽略反应Ⅱ,平衡转化率为80%,则平衡时______MPa(化为最简分式),反应Ⅰ的平衡常数______(列出计算式,无需化简)。
【答案】(1)
(2)BC (3) ①. 减小 ②. 反应Ⅰ的,反应Ⅱ的,温度升高,反应平衡Ⅰ逆向移动,反应平衡Ⅱ正向移动,生成的减少,则其选择性减小
(4) ①. ①550℃之前主要发生反应Ⅰ,550℃之后主要发生反应Ⅱ ②. ②催化剂失活
(5) ①. 或0.0235 ②.
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律,反应Ⅰ减去反应Ⅱ×2得到反应,;
【小问2详解】
A.反应Ⅰ为气体体积减小的反应,恒压条件下,平衡时向以上容器中通入Ar气,反应的分压减小,平衡逆向移动,A错误;
B.恒压条件下,反应过程中气体的物质的量在减小,体积减小,气体的质量不变,但气体的密度保持不变,说明该反应体系已达到平衡,B正确;
C.其他条件相同时,使用能选择性透过的分子筛膜,浓度减小,平衡正向移动,使的产率将增大,C正确;
故选BC。
【小问3详解】
反应Ⅰ的,反应Ⅱ的,温度升高,反应平衡Ⅰ逆向移动,反应平衡Ⅱ正向移动,生成的减少,则其选择性减小;
【小问4详解】
①反应Ⅰ的,反应Ⅱ的,温度升高,反应平衡Ⅰ逆向移动,反应平衡Ⅱ正向移动;550℃之前主要发生反应Ⅰ,升高温度,平衡逆向移动,导致二氧化碳平衡转化率减小,550℃之后主要发生反应Ⅱ,升高温度,平衡正向移动,导致二氧化碳平衡转化率增大,故图中平衡转化率先减小后增大;
②550℃以后,的实际转化率与平衡转化率变化趋势不同的原因可能是催化剂失活,导致反应速率变慢,使得单位时间内二氧化碳实际转化率降低;
【小问5详解】
若在450℃时,忽略反应Ⅱ,假设二氧化碳、氢气投料分别为1mol、4mol,平衡转化率为80%,则反应二氧化碳、氢气分别为0.8mol、3.2mol,生成甲烷、水分别为0.8mol、1.6mol,平衡后二氧化碳、氢气分别为0.2mol、0.8mol,总的物质的量为3.4mol,平衡时二氧化碳、氢气、甲烷、水的分压分别为、、、,反应Ⅰ的平衡常数。
17. 一种以菱锰矿为原料制备电池级四氧化三锰的工艺流程如下:
已知:①菱锰矿的主要成分是、、、、、、。
②在酸性环境中不稳定。
③Ni和Fe的化学性质相似,但还原性。
回答下列问题:
(1)“搅拌浸出”时提高浸出率的方法有______(写出两种)。
(2)“沉锰”时生成的离子方程式为______。
(3)“重金属沉淀”的主要成分有NiS、ZnS、PbS和______(填化学式);“除钙、镁”时选择的优点是______。
(4)制备四氧化三锰过程中,通入氧气需要高压的原因是______。
(5)“氧化”过程中转化为的总反应离子方程式为______。
(6)已知:25℃,,若溶液中mol/L,加入氨水调节,通过计算判断此时是否开始沉淀?______。
【答案】(1)适当升温,适当增大硫酸溶液浓度
(2)
(3) ①. ②. 除去、,不引入新的杂质,且生成的在后续工艺中进入产品
(4)增大氧气的溶解度,使反应充分进行
(5)
(6)未开始沉淀, 因为,小于
【解析】
【分析】菱锰矿经酸浸,主要成分(、、、、、、)被溶解,含、、、、、、的浸出液通入,被氧化为,加石灰生成沉淀,过滤除铁;加使各离子变成碳酸盐沉淀,然后加重新溶解,加入石灰和硫化钡把、、、转化为重金属沉淀除去;然后加入沉淀、,除去、;和氨水把剩下的氧化为;经洗涤、烘干得到电池级。
【小问1详解】
为了提高酸浸速率,“搅拌浸出”还可采取的措施有适当增大硫酸的浓度、适当升高温度等;
【小问2详解】
沉锰时与反应生成、、,配平得离子方程式:;
【小问3详解】
加入石灰和硫化钡,使、、生成NiS、ZnS、PbS重金属沉淀,同时引入的与溶液中的生成沉淀,属于重金属沉淀; 电离出沉淀、,可除去、,且不引入新的杂质,生成的在后续工艺中进入产品;
【小问4详解】
增大氧气压强,可增大氧气的溶解度,加快氧化反应速率,使反应充分进行;
【小问5详解】
氧化过程反应物为、和氨水,生成物为,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平,可得到离子方程式:;
【小问6详解】
时,mol/L,小于,所以没有开始沉淀。
18. 苯海索(化合物D)是治疗帕金森病的药物之一,以下是两种合成路线:
已知:①②Ph代表苯基
回答下列问题:
(1)A、B、C、D中含有手性碳原子的是______(填字母)。
(2)B中含氧官能团的名称是______。
(3)写出反应C→D的化学方程式:______;B→C第一步反应的反应类型是______。
(4)A的同分异构体中同时满足下列条件的共有______种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为1:2:2:2:1的化学名称是______。
①含有苯环②能发生银镜反应
(5)X的结构简式为______。
(6)结合题中信息,设计以苯酚为原料合成X的路线(其他试剂任选):______。
【答案】(1)D (2)(酮)羰基
(3) ①. ②. 加成反应
(4) ①. 4 ②. 苯乙醛
(5) (6)(或其他合理路线)
【解析】
【分析】B和X(格氏试剂)发生反应酸化后生成D,结合已知①,X的结构简式是,另一条路线中,B与格氏试剂()反应生成C,C发生还原反应生成D,据此解答。
【小问1详解】
手性碳原子是连4个不同基团的饱和碳原子,A中饱和碳为甲基,B中饱和碳均为亚甲基,无手性碳,C中饱和碳也连接2个相同的基团,无手性碳,只有D中与苯环、环己烷、羟基相连的碳原子是手性碳;
【小问2详解】
B中含氧官能团只有羰基;
【小问3详解】
C为含两个苯基的结构,加成1个苯环为环己烷,C→D的化学方程式: ;B→C第一步是格氏试剂对羰基的加成反应,故填加成反应;
【小问4详解】
A分子式为,不饱和度为5,满足条件:①含苯环②能发生银镜反应(含,只有1个O,不可能为甲酸酯),同分异构:
取代基为1个:,只有1种;
取代基为2个:、,有邻、间、对3种; 共种。 其中核磁共振氢谱5组峰,峰面积比,刚好对应苯乙醛的氢分布;
【小问5详解】
根据第一条合成路线,格氏试剂为,根据反应原理可知,X结构简式:;
【小问6详解】
苯酚先催化加氢将苯环还原为环己醇,再羟基与浓HCl发生取代得到氯代环己烷,再发生已知信息①的第一步得到目标产物,路线为:。
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2025~2026学年第一学期高三年级期末学业诊断
化学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置。
2.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效。
3.回答选择题时,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,将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。
4.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 S32 Cl35.5 Cu64 Br80 Sr88 I127 Ba137 La139
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. 2025年11月9日,十五运会开幕式在广东奥林匹克体育中心举行。下列说法错误的是
A. 火炬“绽放”的外壳选用铝合金,利用其密度小,强度高的性质
B. 火炬点火装置的电极选用石墨,利用了石墨的导电性和熔点低的性质
C. 火种灯“星火筑梦”使用了耐高温的石英玻璃,其主要成分为酸性氧化物
D. 火种盆“鼎盛同心”的设计灵感来自古代瓷器“花觚”,古代瓷器属于硅酸盐材料
2. 下列化学用语或表述正确的是
A. KOH的电子式:
B. 在水中电离:
C. 第70号元素镱(Yb)的一种核素:中子数为104
D. 乙醛分子的球棍模型:
3. 下列过程对应的离子方程式中,错误的是
A. 通入水中:
B. 明矾用于净水:
C. 铅蓄电池放电时,正极的电极反应式:
D. 溶液中加入NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色:
4. 下列实验装置或操作能够达到实验目的的是
A.转移溶液
B.制取
C.保护铁件
D.收集NO
A. A B. B C. C D. D
5. 下列关于铁及其化合物的说法错误的是
A. 钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀
B. 在硫酸亚铁溶液中,滴入几滴铁氰化钾溶液,出现蓝色沉淀
C. 铁与浓硝酸在常温下不反应,所以可用铁质容器贮运浓硝酸
D. 工人将模具干燥后再注入熔融钢水,是防止铁与在高温下反应生成而爆炸
6. 下列事实的解释,错误的是
选项
实验事实
解释
A
沸点:
二者均为分子晶体,相对分子质量越大的范德华力越大
B
酸性:
同主族元素的非金属性从上到下逐渐减弱
C
通入苯酚钠溶液中,溶液变浑浊
酸性:苯酚<碳酸
D
甘油是黏稠液体
甘油分子间的氢键较强
A. A B. B C. C D. D
7. 一种化合物(PBSF)分子的结构如图所示,其中X、Y、Z、W为短周期元素,且原子序数依次增大,Y和W位于同一主族,X、Y、Z位于同一周期,X是有机分子的骨架元素。下列说法错误的是
A. 电负性:Z>W>Y B. 第一电离能:Z>Y>X
C. 原子半径:W>Y>Z D. 极性:X-Z键>X-W键
8. 为研究三价铁配合物的性质,某同学进行如下实验(忽略溶液体积的变化)。
已知:为黄色、为红色、为无色。下列说法错误的是
A. 由①到②,生成
B. ①中浓盐酸促进平衡正向移动
C. 对比②、③、④,说明溶液中的:②>③
D. 由①→④推断,若向①深黄色溶液中加入KI、淀粉溶液,溶液也无明显变化
9. 晶体的晶胞如图所示(位于所形成的八面体的体心)。在位引入低价形成时,在范围内会产生超导态。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标。O点原子的分数坐标为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 1号氧原子的分数坐标为
B. 基态的价层电子排布式为
C. 晶体的密度为
D. 若晶胞参数不发生变化,则形成超导态晶体密度比原晶体密度大
10. 某元素的物质间转化关系如图所示(部分反应条件及产物已略去)。已知:常温常压下B是具有漂白性的无色气体,D是强酸,E、F均为正盐。下列说法错误的是
A. A可能是、S或
B. 25℃时,同浓度溶液的pH:
C. 将B通入水中,所得溶液中:
D. 可利用B→E→F的转化除去烟气中的B
11. 聚苯硫醚(PPS)俗称“塑料黄金”,具有耐高温、耐化学腐蚀、高绝缘等性能,广泛应用于军工领域。下列说法错误的是
A. X的化学名称为1,4-二氯苯
B. 1 mol X中含有σ键的数目为
C. (NMP)可在强酸或强碱条件下水解
D. 上述合成反应过程中涉及离子键的断裂与形成
12. 某科研小组探究反应:起始反应物的碳氮比对污染物去除率的影响。T℃时,向容积为2L的恒容密闭容器中充入总物质的量为4mol的NO和CO混合气体,并加入一定量的固体催化剂进行反应,实验测得平衡体系中气体组分的转化率(α)和氮气的体积分数的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 图中转化率1表示NO
B. 图中A点时,碳氮比
C. 图中氮气的体积分数为25%时,的体积分数为50%
D. T℃时,该反应的平衡常数K的数值为80
13. 化学工作者通过电解耦合硝酸盐的还原反应和甲醛的氧化反应(简易装置如图,垫片可保持电极的位置,并防止气体和液体泄漏),将阴、阳极产物通过化学处理后,可实现从氨转化为高附加值的甲酸铵(),具有显著的经济和环境效益。下列说法错误的是
A. X室与直流电源的负极相连
B. 通过离子交换膜从右侧向左侧迁移
C. Y室中发生反应:
D. 不考虑其他副反应,该装置可同时处理0.2 mol和1.6 mol
14. 常温时,将二元弱酸与盐等浓度混合,(X代表、,或)随pH的变化关系如图。MR为难溶物,忽略的水解。下列分析正确的是
A. 曲线②表示随pH的变化关系
B. 常温下,约为
C. 时,溶液中存在:
D. 常温下,的数量级为
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 利用“燃烧-重量法”测定燃煤中硫含量的实验过程如下。
①取煤样及艾士卡试剂(和MgO以质量比1:2的混合物)各20.0000g混合均匀后倒入如图所示装置(夹持和加热装置略)的瓷舟中,在管式炉中加热,充分反应后停止加热。
②移动玻璃珠将漏斗内溶液放入下管中,继续通入足量氧气充分氧化后,打开下管的活塞,将其中的溶液放出后,用蒸馏水洗涤,并将洗涤液与放出的溶液合并得溶液a。
③取出瓷舟冷却后,将其中的固体用蒸馏水溶解、过滤并洗涤滤渣,将洗涤液、滤液与溶液a合并,然后用盐酸调节溶液呈酸性()。
④加入过量的饱和溶液充分反应后,过滤、洗涤、干燥、灼烧灰化滤纸、称量。(通过质量计算煤中硫的含量)
回答下列问题:
(1)本实验中用______(填“托盘天平”或“电子分析天平”)称取煤样。
(2)步骤③中调节的目的是______。
(3)煤样中可燃性硫首先燃烧转化为,继而在空气存在下与艾士卡试剂作用形成,煤样中难溶于水和微溶于水的硫酸盐(如非燃烧硫生成的)与艾士卡试剂中的作用转化为可溶于水的钠盐。
①在空气中与艾士卡试剂中的反应的化学方程式为______。
②样品中在灼烧时转化成两种盐,其化学式为______。
(4)“灼烧灰化滤纸”的目的是______。
(5)取4个时间参数在500℃条件下分别灼烧煤样1h、1.5h、2h和2.5h后,按前面所述的步骤进行测定,结果如下表所示:
时间/h
1
1.5
2
2.5
产物硫酸钡的质量/g
0.687
0.741
0.737
0.739
则灼烧的适宜时间为______,此时间参数下该煤样中硫元素的含量为______(列出计算式)。
16. 将二氧化碳转化为燃料和高附加值化学品是一条有前景的可持续途径,可以解决二氧化碳大量排放的环境问题。二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
在一密闭容器中,0.1 MPa(恒压)、时,平衡转化率、在同一催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如图所示。
(1)反应的焓变______。
(2)下列说法正确的是______(填标号)。
A.平衡时向以上容器中通入Ar气,反应Ⅰ的平衡不移动
B.混合气体的密度保持不变,说明该反应体系已达到平衡
C.其他条件相同时,使用能选择性透过的分子筛膜,可以提高的产率
(3)已知的选择性可表示为。其他条件相同时,随着温度的升高,的平衡选择性将______(填“增大”或“减小”),依据是______。
(4)①图中平衡转化率先减小后增大,可能的原因是______。
②550℃以后,的实际转化率与平衡转化率变化趋势不同的原因可能是______。
(5)若在450℃时,忽略反应Ⅱ,平衡转化率为80%,则平衡时______MPa(化为最简分式),反应Ⅰ的平衡常数______(列出计算式,无需化简)。
17. 一种以菱锰矿为原料制备电池级四氧化三锰的工艺流程如下:
已知:①菱锰矿的主要成分是、、、、、、。
②在酸性环境中不稳定。
③Ni和Fe的化学性质相似,但还原性。
回答下列问题:
(1)“搅拌浸出”时提高浸出率的方法有______(写出两种)。
(2)“沉锰”时生成的离子方程式为______。
(3)“重金属沉淀”的主要成分有NiS、ZnS、PbS和______(填化学式);“除钙、镁”时选择的优点是______。
(4)制备四氧化三锰过程中,通入氧气需要高压的原因是______。
(5)“氧化”过程中转化为的总反应离子方程式为______。
(6)已知:25℃,,若溶液中mol/L,加入氨水调节,通过计算判断此时是否开始沉淀?______。
18. 苯海索(化合物D)是治疗帕金森病的药物之一,以下是两种合成路线:
已知:①②Ph代表苯基
回答下列问题:
(1)A、B、C、D中含有手性碳原子的是______(填字母)。
(2)B中含氧官能团的名称是______。
(3)写出反应C→D的化学方程式:______;B→C第一步反应的反应类型是______。
(4)A的同分异构体中同时满足下列条件的共有______种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为1:2:2:2:1的化学名称是______。
①含有苯环②能发生银镜反应
(5)X的结构简式为______。
(6)结合题中信息,设计以苯酚为原料合成X的路线(其他试剂任选):______。
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