内容正文:
2025~2026学年下学期高二年级期末测试
化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:必修第一册至选择性必修3第三章第三节(选择性必修占比60%左右)。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Ti 48 Cu 64 Ba 137
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. 下列工业生产中直接由NaCl作反应物的是
A. 工业合成氨 B. 湿法炼铜 C. 高炉炼铁 D. 侯氏制碱
2. 碳酰氯()与水反应生成和HCl:。下列说法正确的是
A. 属于非极性分子 B. 的空间结构为V形
C. 中C的价层电子对数为4 D. HCl的电子式为
3. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.验证碳酸的酸性比苯酚的强
B.证明溴乙烷发生消去反应
C.分离苯和水
D.验证甲基使苯环活化
A. A B. B C. C D. D
4. 已知S、、、、是硫元素的几种常见物质,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1 mol基态S原子中含未成对电子数为
B. 1 mol 与足量反应生成分子数为
C. 的中含数为
D. 1 L 溶液中数目为
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 铅蓄电池放电时的正极反应:
B. 电解饱和NaCl溶液:
C. 用除去废水中的:
D. 向溶液中通入过量气体:
6. 下列比较中正确的是
A. 键角: B. 稳定性:
C. 酸性: D. 分子极性:
7. 化合物Y是制备丹参醇的中间体,其合成路线如下:
下列说法错误的是
A. Y分子中含手性碳原子
B. X分子中所有原子共平面
C. 1 mol X最多与3 mol 发生加成反应
D. 不能用酸性溶液鉴别X、Y
8. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,X原子内无中子,Y和W原子的最外层电子数相同,Z元素的焰色呈黄色,四种元素基态原子的最外层电子数之和为12。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 电负性:
C. X与Y仅能形成一种化合物 D. 第一电离能:
9. 下列对有关事实的解释正确的是
选项
事实
解释
A
稳定性:
水分子的相对分子质量较小
B
沸点:
的相对分子质量较大,范德华力较强
C
某冠醚与能形成超分子,与则不能
该冠醚可与形成稳定的离子键
D
缺角的氯化钠晶体在饱和溶液中慢慢变为完美的立方体
晶体具有各向异性
A. A B. B C. C D. D
10. 一种高容量水系电池工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电极a为电池的负极
B. 电子流向:电极b→离子交换膜→电极a
C. 电极b的电极反应式:
D. 理论上每消耗1 mol ,有2 mol 从右池进入左池
11. 向密闭容器中充入一定量X和Y混合气体,在一定条件下,发生反应 。测得Z在不同温度下的平衡产率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A.
B. 正反应速率:
C. 反应温度:
D. 平衡常数:
12. 能与水反应生成,涉及烯醇式与酮式的互变异构:
(R为烃基或氢)
下列说法正确的是
A. 中碳原子的杂化类型为
B. 实验室制取乙炔时,为减少污染,需向电石中滴加饱和食盐水
C. 存在具有分子内氢键的异构体
D. 可用质谱仪区分和其互变异构
13. 稀磁半导体的立方晶胞结构如图所示,a点原子的分数坐标为,下列说法正确的是
A. As属于副族元素
B. b点原子的分数坐标为
C. 晶胞轴方向的投影
D. 晶体中,与Zn距离最近的Zn有6个
14. 室温下,用的一水合二甲胺[]溶液(与氨水相似)滴定10.00 mL盐酸。溶液随加入溶液体积变化曲线如图所示(忽略溶液混合时的体积变化)。下列说法错误的是
A. 应选择甲基橙作指示剂
B. ,
C. 水的电离程度:a点>b点
D. b点溶液中,
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 二甘氨酸合铜[]在催化剂、功能材料、医药中间体等多个领域具有重要作用,有反式()和顺式()两种结构,顺式结构在70℃以上时可转化为反式结构。某同学在实验室用甘氨酸()和新制的反应制备顺二甘氨酸合铜。已知碱式硫酸铜[]难溶于水。回答下列问题:
(1)的制备
由胆矾制备的流程如图所示:
①实验室精确称量时所用仪器名称为___________。
②步骤Ⅰ“稍加热”的目的是___________。
③步骤Ⅳ检验洗涤干净所用的试剂是___________。
④在制备时,不直接用溶液与溶液反应的原因是___________。
(2)顺二甘氨酸合铜的制备
称取5.7 g甘氨酸于烧杯中,用蒸馏水溶解,加入新制的,在65~70℃条件下加热搅拌,直到完全溶解,加入乙醇冷却析出晶体,抽滤后用体积比1∶3的水-乙醇溶液洗涤产品,在50℃条件下烘干、称重。
①制备时,温度不能超过70℃的原因是___________。
②生成顺二甘氨酸合铜的化学方程式为___________。
(3)顺二甘氨酸合铜的纯度测定
准确称取1.0 g产品于烧杯中,加入50 mL蒸馏水和3 mL 溶液,加入足量KI固体和50 mL蒸馏水,立即用的溶液滴定,至溶液呈浅黄色,加入3 mL 10%的溶液和2 mL 1%淀粉溶液,继续滴定到溶液蓝色褪去,消耗。已知滴定过程中发生的反应如下:,;会吸附,顺二甘氨酸合铜的摩尔质量为,和的依次为、。
①顺二甘氨酸合铜的纯度为___________(用含V的代数式表示)。
②滴定中,若不加入溶液,测得顺二甘氨酸合铜的纯度___________(填字母)。
A.偏低 B.偏高 C.无影响 D.无法确定
16. 钛酸钡()是一种强介电化合物材料,具有高介电常数和低介电损耗,是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一,某研究小组以重晶石()为原料制备钛酸钡的流程如下:
回答下列问题:
(1)“高温转化”时,另一种反应物可以是___________(填字母)。
A.焦炭 B. C.
(2)Ti在元素周期表中的位置为___________,基态Ti原子价层电子排布式为___________。
(3)“酸化”时反应的离子方程式为___________。
(4)已知的溶解度随着温度的升高而增大。“系列操作”包括___________、过滤、洗涤、干燥。
(5)“合成”时另一种产物为,该反应的化学方程式为___________。
(6)若23.3 g 经过上述流程,最终生成22 g ,则的产率为___________(保留三位有效数字)。
(7)的立方晶胞结构如图所示,已知晶胞参数为,为阿伏加德罗常数的值。晶体密度为___________(列出计算式即可)。
17. 和与在一定条件下反应,均可以生成,反应如下:
反应Ⅰ ;
反应Ⅱ 。
回答下列问题:
(1)反应Ⅲ 的___________。
(2)若在恒容密闭容器中发生反应Ⅱ,下列能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母),对于反应Ⅱ,若计算反应,需知道___________种化学键的键能。
A.气体压强不再变化 B.气体的密度不再变化
C. D.各物质浓度比不再变化
(3)对于反应Ⅲ,正、逆反应速率可分别表示为,,、分别为正、逆反应速率常数(与温度有关)。已知反应Ⅲ的平衡常数与温度的关系如表所示,1000℃时,向1 L恒容密闭容器中加入等物质的量的和发生反应Ⅲ,测得和的物质的量随时间变化如图所示。
700
800
830
1000
1200
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
①830℃,若测得1 L恒容密闭容器中有1 mol 、1 mol 、1 mol CO及2 mol ,则此时反应Ⅲ___________(填字母)。
A.正向进行 B.逆向进行 C.已达到平衡
②点处,___________。
(4)某温度下,向1 L恒容密闭容器中充入1 mol CO和3 mol ,若发生上述反应Ⅰ和反应,达平衡时,测得混合体系中和的物质的量分别为、。则的平衡转化率为___________,该温度下反应的平衡常数___________。
(5)电有机合成具有反应条件温和、生产效率高等优点,为了实现的回收利用,研究人员用通过电催化合成,其工作原理如图所示,写出电极上的电极反应式:___________。
18. 有机物M是合成治疗阿尔茨海默病药品的中间体,其一种合成路线如下:
已知傅克反应:。
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称为___________。
(2)B的结构简式为___________,能与溶液反应生成的B的同分异构体有___________种(不含立体异构)。
(3)D→F反应的化学方程式为___________。
(4)F→G为取代反应,除G外,另一产物的结构简式为___________。下列关于F与G说法正确的是___________ (填字母)。
A.互为同系物 B.都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.可用溶液进行鉴别 D.F的熔点高于G
(5)满足下列条件的M的同分异构体的结构简式为___________(任写一种即可)。
ⅰ.芳香族化合物,可以发生银镜反应;
ⅱ.核磁共振氢谱中显示出4组峰,其峰面积之比为6∶2∶2∶1。
(6)已知与碳碳双键相连的氯原子[]无法发生傅克反应。若设计以乙烯和苯为有机原料合成苯乙烯[],需三步可以完成,第一步为加成反应,第二步为取代反应,第三步的反应类型为___________。
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2025~2026学年下学期高二年级期末测试
化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:必修第一册至选择性必修3第三章第三节(选择性必修占比60%左右)。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Ti 48 Cu 64 Ba 137
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. 下列工业生产中直接由NaCl作反应物的是
A. 工业合成氨 B. 湿法炼铜 C. 高炉炼铁 D. 侯氏制碱
【答案】D
【解析】
【详解】A.工业合成氨的原料为和,不以为反应物,A错误;
B.湿法炼铜的反应原理是用和可溶性铜盐(如)反应置换出,不以为反应物,B错误;
C.高炉炼铁的原料为铁矿石、焦炭、石灰石等,不以为反应物,C错误;
D.侯氏制碱以饱和溶液为核心原料,先通入再通入,析出后煅烧得到纯碱,是直接反应物,D正确;
故答案选D。
2. 碳酰氯()与水反应生成和HCl:。下列说法正确的是
A. 属于非极性分子 B. 的空间结构为V形
C. 中C的价层电子对数为4 D. HCl的电子式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.为平面三角形分子,但C=O键与C-Cl键极性不同,正负电荷中心不重合,属于极性分子,A错误;
B.中中心O原子的价层电子对数为4,含2对孤电子对,空间结构为V形,B正确;
C.中中心C原子的σ键数为2,无孤电子对,价层电子对数为2,C错误;
D.HCl为共价化合物,Cl原子最外层应满足8电子稳定结构,题图中Cl原子缺少3对孤电子对,电子式书写错误,D错误;
故选B。
3. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.验证碳酸的酸性比苯酚的强
B.证明溴乙烷发生消去反应
C.分离苯和水
D.验证甲基使苯环活化
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓盐酸具有挥发性,挥发出的也能与苯酚钠反应生成苯酚,无法证明碳酸的酸性强于苯酚,A错误;
B.溴乙烷发生消去反应生成的乙烯中混有受热挥发的乙醇,乙醇也可以使酸性溶液褪色,无法证明发生消去反应,B错误;
C.苯和水不互溶,且苯的密度小于水,上层为苯层、下层为水层,可通过分液操作分离,装置操作均正确,C正确;
D.甲苯使酸性溶液褪色是因为苯环活化了甲基(甲基被氧化为羧基),无法验证甲基使苯环活化,D错误;
故选C。
4. 已知S、、、、是硫元素的几种常见物质,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1 mol基态S原子中含未成对电子数为
B. 1 mol 与足量反应生成分子数为
C. 的中含数为
D. 1 L 溶液中数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.基态S原子的核外电子排布为,3p轨道共有2个未成对电子,因此1mol基态S原子中含未成对电子数为,A正确;
B.与生成的反应为可逆反应,反应物无法完全转化,因此生成的分子数小于,B错误;
C.选项仅给出的浓度,未给出溶液体积,无法计算的物质的量及数目,C错误;
D.溶液中会发生水解反应,因此1L 溶液中数目小于,D错误;
故选A。
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 铅蓄电池放电时的正极反应:
B. 电解饱和NaCl溶液:
C. 用除去废水中的:
D. 向溶液中通入过量气体:
【答案】C
【解析】
【详解】A.铅蓄电池放电时正极发生得电子的还原反应,该式是铅蓄电池负极的电极反应式,故铅蓄电池放电时的正极反应为,A错误;
B.电解饱和NaCl溶液生成NaOH、和,电解熔融NaCl才能得到Na和,正确的方程式为,B错误;
C.是弱电解质不能拆,是极难溶的沉淀,该离子方程式符合反应事实、电荷守恒,C正确;
D.具有强氧化性,会将氧化为,二者发生氧化还原反应,不会生成和,则离子方程式为,D错误;
故选C
6. 下列比较中正确的是
A. 键角: B. 稳定性:
C. 酸性: D. 分子极性:
【答案】A
【解析】
【详解】A.中心N原子价层电子对数为4,含1对孤电子对;中心O原子价层电子对数为4,含2对孤电子对。孤电子对越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,故键角,A正确;
B.键长,键能,键能越大分子越稳定,故稳定性,B错误;
C.甲基是给电子基团,会降低羧基中O-H键的极性,使乙酸更难电离出,故酸性,C错误;
D.是直线形对称结构,为非极性分子,偶极矩为0;是三角锥形不对称结构,为极性分子,故分子极性,D错误;
故选A。
7. 化合物Y是制备丹参醇的中间体,其合成路线如下:
下列说法错误的是
A. Y分子中含手性碳原子
B. X分子中所有原子共平面
C. 1 mol X最多与3 mol 发生加成反应
D. 不能用酸性溶液鉴别X、Y
【答案】B
【解析】
【详解】A.Y分子中连羟基的环上碳原子连接的四个取代基均不相同,属于手性碳原子,A正确;
B.X分子中存在sp3杂化的饱和亚甲基碳原子,为四面体结构,不可能所有原子共平面,B错误;
C.X分子含2个碳碳双键、1个羰基,1mol碳碳双键、羰基分别与1mol 加成,共消耗3mol ,C正确;
D.X和Y均含碳碳双键,都能使酸性溶液褪色,无法鉴别,D正确;
故答案选B。
8. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,X原子内无中子,Y和W原子的最外层电子数相同,Z元素的焰色呈黄色,四种元素基态原子的最外层电子数之和为12。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 电负性:
C. X与Y仅能形成一种化合物 D. 第一电离能:
【答案】D
【解析】
【分析】首先推断元素:X原子内无中子,为;Z焰色呈黄色,为;Y、W最外层电子数相同,属于同主族,结合四种元素最外层电子数之和为12,设Y、W最外层电子数为a,得,解得a=5,结合原子序数顺序可知Y为、W为,据此回答。
【详解】A.同周期元素原子半径从左到右减小,同主族从上到下增大,故半径顺序为,即,A错误;
B.金属元素电负性远小于非金属,同周期电负性从左到右增大,故电负性顺序为,即,B错误;
C.和可形成、等多种化合物,C错误;
D.同主族第一电离能从上到下减小,则,活泼金属第一电离能远小于同周期非金属,故第一电离能顺序为,即,D正确;
故选D
9. 下列对有关事实的解释正确的是
选项
事实
解释
A
稳定性:
水分子的相对分子质量较小
B
沸点:
的相对分子质量较大,范德华力较强
C
某冠醚与能形成超分子,与则不能
该冠醚可与形成稳定的离子键
D
缺角的氯化钠晶体在饱和溶液中慢慢变为完美的立方体
晶体具有各向异性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢化物稳定性属于化学性质,由共价键键能决定,O的非金属性强于S,键键能大于键,故更稳定,与相对分子质量无关,A错误;
B.和均为不含分子间氢键的分子晶体,相对分子质量越大范德华力越强,沸点越高,相对分子质量更大,范德华力更强,故沸点,B正确;
C.冠醚与形成超分子是因为冠醚空腔大小与匹配,二者通过非共价键结合,并非离子键,C错误;
D.缺角晶体在饱和溶液中变为完美立方体是晶体具有自范性的体现,各向异性指晶体不同方向物理性质存在差异,与该现象无关,D错误;
10. 一种高容量水系电池工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电极a为电池的负极
B. 电子流向:电极b→离子交换膜→电极a
C. 电极b的电极反应式:
D. 理论上每消耗1 mol ,有2 mol 从右池进入左池
【答案】C
【解析】
【分析】该水系原电池中b极Zn失电子被氧化为ZnO,作负极,a极得电子被还原为,作正极,可通过离子交换膜在两极间迁移,外电路电子由b极经灯泡流向a极。
【详解】A.电极a上转化为,发生还原反应,为电池正极,A错误;
B.电子仅能在外电路中定向移动,无法通过离子交换膜,B错误;
C.电极b为负极,失电子发生氧化反应,碱性环境下电极反应式为,C正确;
D.阴离子向负极(b极)移动,从左池进入右池,D错误;
答案选C。
11. 向密闭容器中充入一定量X和Y混合气体,在一定条件下,发生反应 。测得Z在不同温度下的平衡产率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A.
B. 正反应速率:
C. 反应温度:
D. 平衡常数:
【答案】B
【解析】
【详解】A.同一温度下,压强增大时Z的平衡产率升高,说明平衡正向移动,正反应为气体分子数减小的反应,故,A错误;
B.A、B压强相同,由反应放热可知同一压强下温度越高Z的产率越低,故,温度越高反应速率越快,因此正反应速率,B正确;
C.反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,Z的平衡产率降低,同一压强下对应Z的产率更低,故,C错误;
D.平衡常数只与温度有关,A点温度为,B、C点温度为,温度不同平衡常数不同,故,D错误;
故答案选B。
12. 能与水反应生成,涉及烯醇式与酮式的互变异构:
(R为烃基或氢)
下列说法正确的是
A. 中碳原子的杂化类型为
B. 实验室制取乙炔时,为减少污染,需向电石中滴加饱和食盐水
C. 存在具有分子内氢键的异构体
D. 可用质谱仪区分和其互变异构
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙炔中碳原子形成碳碳三键,碳原子价层电子对数为2,杂化类型为杂化,不是杂化,A错误;
B.实验室制乙炔时,向电石中滴加饱和食盐水的目的是减慢反应速率,得到平稳的乙炔气流,不能减少杂质(硫化氢、磷化氢等)带来的污染,B错误;
C.题给化合物为2,4-戊二酮,存在烯醇式异构体,该异构体中羟基的氢原子可以和另一侧羰基的氧原子形成分子内氢键,因此存在符合描述的异构体,C正确;
D.和它的互变异构体(乙烯醇)分子式相同,相对分子质量相同,质谱仪无法通过相对分子质量区分二者,D错误;
故选C。
13. 稀磁半导体的立方晶胞结构如图所示,a点原子的分数坐标为,下列说法正确的是
A. As属于副族元素
B. b点原子的分数坐标为
C. 晶胞轴方向的投影
D. 晶体中,与Zn距离最近的Zn有6个
【答案】B
【解析】
【详解】A.As位于元素周期表第四周期第ⅤA族,属于主族元素,不是副族,A错误;
B.b点原子的分数坐标为,B正确;
C.晶胞轴方向投影图,白球位置错误,正确图应为:,C错误;
D.Zn位于晶胞的顶点和面心,与Zn距离最近的Zn共12个,D错误;
故选B。
14. 室温下,用的一水合二甲胺[]溶液(与氨水相似)滴定10.00 mL盐酸。溶液随加入溶液体积变化曲线如图所示(忽略溶液混合时的体积变化)。下列说法错误的是
A. 应选择甲基橙作指示剂
B. ,
C. 水的电离程度:a点>b点
D. b点溶液中,
【答案】D
【解析】
【分析】一水合二甲胺是一元弱碱,滴定一元强酸(),a点加入碱,酸碱恰好完全反应,溶质为;b点加入碱,碱过量,溶质为等物质的量的和,逐一分析选项:
【详解】A.滴定终点产物为强酸弱碱盐,水解使溶液呈酸性,应选择变色范围在酸性的甲基橙作指示剂,A正确;
B.V=时,溶液为的盐酸,,,故;V=时,恰好完全中和生成强酸弱碱盐,盐水解使溶液呈酸性,故,B正确;
C.a点溶质为强酸弱碱盐,阳离子水解促进水的电离;b点溶质为等物质的量的和,弱碱电离出抑制水的电离,因此水的电离程度:,C正确;
D.b点溶质为等物质的量的和,物料守恒应为:,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 二甘氨酸合铜[]在催化剂、功能材料、医药中间体等多个领域具有重要作用,有反式()和顺式()两种结构,顺式结构在70℃以上时可转化为反式结构。某同学在实验室用甘氨酸()和新制的反应制备顺二甘氨酸合铜。已知碱式硫酸铜[]难溶于水。回答下列问题:
(1)的制备
由胆矾制备的流程如图所示:
①实验室精确称量时所用仪器名称为___________。
②步骤Ⅰ“稍加热”的目的是___________。
③步骤Ⅳ检验洗涤干净所用的试剂是___________。
④在制备时,不直接用溶液与溶液反应的原因是___________。
(2)顺二甘氨酸合铜的制备
称取5.7 g甘氨酸于烧杯中,用蒸馏水溶解,加入新制的,在65~70℃条件下加热搅拌,直到完全溶解,加入乙醇冷却析出晶体,抽滤后用体积比1∶3的水-乙醇溶液洗涤产品,在50℃条件下烘干、称重。
①制备时,温度不能超过70℃的原因是___________。
②生成顺二甘氨酸合铜的化学方程式为___________。
(3)顺二甘氨酸合铜的纯度测定
准确称取1.0 g产品于烧杯中,加入50 mL蒸馏水和3 mL 溶液,加入足量KI固体和50 mL蒸馏水,立即用的溶液滴定,至溶液呈浅黄色,加入3 mL 10%的溶液和2 mL 1%淀粉溶液,继续滴定到溶液蓝色褪去,消耗。已知滴定过程中发生的反应如下:,;会吸附,顺二甘氨酸合铜的摩尔质量为,和的依次为、。
①顺二甘氨酸合铜的纯度为___________(用含V的代数式表示)。
②滴定中,若不加入溶液,测得顺二甘氨酸合铜的纯度___________(填字母)。
A.偏低 B.偏高 C.无影响 D.无法确定
【答案】(1) ①. 电子天平或分析天平 ②. 加速溶解 ③. 盐酸、氯化钡溶液 ④. 防止生成碱式硫酸铜,导致产品不纯
(2) ①. 防止顺式结构转化为反式结构 ②.
(3) ①. 1.272V% ②. A
【解析】
【小问1详解】
①实验室需要精准称量0.025 mol,对应质量为6.25 g,根据精确度应该选用电子天平或分析天平;
②步骤Ⅰ是加水溶解,所以“稍加热”的目的是加速溶解;
③整个制备流程起始原料为硫酸铜,沉淀表面会吸附残留的硫酸根,检验洗涤是否干净,只需检验最后一次洗涤液中是否还存在硫酸根即可,对应试剂为盐酸、氯化钡溶液;
④若直接用溶液与溶液反应,会生成难溶的碱式硫酸铜,导致产品不纯;
【小问2详解】
①由题意可知,二甘氨酸合铜有顺式和反式两种结构,顺式结构在70℃以上时可转化为反式结构,故制备时,温度不能超过70℃的原因是防止二甘氨酸合铜的顺式结构转化为反式结构;
②顺二甘氨酸合铜的制备原料为和,属于酸碱中和反应,化学方程式为:;
【小问3详解】
①由题意可知,滴定过程中的反应关系为,,故顺二甘氨酸合铜的;
②滴加溶液是为了将转化为,从而释放被吸附的,以确保与完全反应,如果不滴加,则部分被吸附导致测得溶液的体积偏小,使顺二甘氨酸合铜的纯度偏低,故选A。
16. 钛酸钡()是一种强介电化合物材料,具有高介电常数和低介电损耗,是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一,某研究小组以重晶石()为原料制备钛酸钡的流程如下:
回答下列问题:
(1)“高温转化”时,另一种反应物可以是___________(填字母)。
A.焦炭 B. C.
(2)Ti在元素周期表中的位置为___________,基态Ti原子价层电子排布式为___________。
(3)“酸化”时反应的离子方程式为___________。
(4)已知的溶解度随着温度的升高而增大。“系列操作”包括___________、过滤、洗涤、干燥。
(5)“合成”时另一种产物为,该反应的化学方程式为___________。
(6)若23.3 g 经过上述流程,最终生成22 g ,则的产率为___________(保留三位有效数字)。
(7)的立方晶胞结构如图所示,已知晶胞参数为,为阿伏加德罗常数的值。晶体密度为___________(列出计算式即可)。
【答案】(1)A (2) ①. 第四周期第IVB族 ②.
(3)
(4)蒸发浓缩、冷却结晶
(5)
(6)
(7) (或 )
【解析】
【分析】“高温转化”时,重晶石()转化为,硫元素的化合价由价降低为价,发生还原反应,因此需要加入还原剂;加盐酸“酸化”生成BaCl2和H2S气体,BaCl2与过量氢氧化钠反应生成氢氧化钡和氯化钠,的溶解度随着温度的升高而增大,从加入过量后的溶液,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得晶体,加水溶解,加反应生成和。
【小问1详解】
“高温转化”时,重晶石()转化为,硫元素的化合价由价降低为价,发生还原反应,因此需要加入还原剂。焦炭具有还原性,可作为还原剂;和均为氧化剂,故选A;
【小问2详解】
的原子序数为22,基态原子的核外电子排布式为,位于元素周期表第四周期第IVB族,其价层电子排布式为。
【小问3详解】
“酸化”时,加入盐酸与发生复分解反应,生成可溶性的氯化钡和硫化氢气体,反应的离子方程式为;
【小问4详解】
的溶解度随着温度的升高而增大,从加入过量后的溶液中提取晶体,应采取的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
【小问5详解】
“合成”时,反应物为和,产物包含和。根据原子守恒,反应还会生成水,化学方程式为;
【小问6详解】
的物质的量为。根据钡元素守恒,理论上可生成 ,其理论质量为,则的产率为 。
【小问7详解】
根据均摊法,晶胞中原子位于顶点,个数为 ;原子位于棱上,个数为 ;原子位于体心,个数为 。即一个晶胞中含有1个单元。晶胞的质量 ,晶胞的体积 ,故晶体密度 。
17. 和与在一定条件下反应,均可以生成,反应如下:
反应Ⅰ ;
反应Ⅱ 。
回答下列问题:
(1)反应Ⅲ 的___________。
(2)若在恒容密闭容器中发生反应Ⅱ,下列能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母),对于反应Ⅱ,若计算反应,需知道___________种化学键的键能。
A.气体压强不再变化 B.气体的密度不再变化
C. D.各物质浓度比不再变化
(3)对于反应Ⅲ,正、逆反应速率可分别表示为,,、分别为正、逆反应速率常数(与温度有关)。已知反应Ⅲ的平衡常数与温度的关系如表所示,1000℃时,向1 L恒容密闭容器中加入等物质的量的和发生反应Ⅲ,测得和的物质的量随时间变化如图所示。
700
800
830
1000
1200
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
①830℃,若测得1 L恒容密闭容器中有1 mol 、1 mol 、1 mol CO及2 mol ,则此时反应Ⅲ___________(填字母)。
A.正向进行 B.逆向进行 C.已达到平衡
②点处,___________。
(4)某温度下,向1 L恒容密闭容器中充入1 mol CO和3 mol ,若发生上述反应Ⅰ和反应,达平衡时,测得混合体系中和的物质的量分别为、。则的平衡转化率为___________,该温度下反应的平衡常数___________。
(5)电有机合成具有反应条件温和、生产效率高等优点,为了实现的回收利用,研究人员用通过电催化合成,其工作原理如图所示,写出电极上的电极反应式:___________。
【答案】(1)+41 (2) ①. AD ②. 4
(3) ①. B ②. 1.7
(4) ①. 50% ②. 9.2
(5)
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,反应Ⅲ的;
【小问2详解】
A.恒容下,气体压强与总物质的量成正比,压强不再变化时,说明总物质的量不变,反应达到平衡,A正确;
B.反应前后气体总质量不变,恒容容器体积不变,气体密度始终不变,不能说明反应达到平衡,B错误;
C.平衡时正逆反应速率相同,不同物质对应反应速率之比等于化学计量数之比,应为,C错误;
D.各物质浓度比不再变化,说明各物质浓度保持不变,反应达到平衡,D正确;
故答案为:AD;
计算,涉及化学键:()、()、()、(),共4种化学键,因此需要知道4种键能;
【小问3详解】
题干条件下,故反应逆向进行,即B;
平衡时,推导得,1000℃时。M点处推导可知:,因此: ;
【小问4详解】
设反应Ⅰ生成,副反应生成,由题意得,平衡,得。总消耗:,转化率。 平衡时各物质浓度:,,,,反应平衡常数;
【小问5详解】
Cu电极上得电子生成,酸性介质(稀硫酸)中配平得电极反应:。
18. 有机物M是合成治疗阿尔茨海默病药品的中间体,其一种合成路线如下:
已知傅克反应:。
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称为___________。
(2)B的结构简式为___________,能与溶液反应生成的B的同分异构体有___________种(不含立体异构)。
(3)D→F反应的化学方程式为___________。
(4)F→G为取代反应,除G外,另一产物的结构简式为___________。下列关于F与G说法正确的是___________ (填字母)。
A.互为同系物 B.都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.可用溶液进行鉴别 D.F的熔点高于G
(5)满足下列条件的M的同分异构体的结构简式为___________(任写一种即可)。
ⅰ.芳香族化合物,可以发生银镜反应;
ⅱ.核磁共振氢谱中显示出4组峰,其峰面积之比为6∶2∶2∶1。
(6)已知与碳碳双键相连的氯原子[]无法发生傅克反应。若设计以乙烯和苯为有机原料合成苯乙烯[],需三步可以完成,第一步为加成反应,第二步为取代反应,第三步的反应类型为___________。
【答案】(1)醚键、醛基
(2) ①. ②. 4
(3)++HCl (4) ①. CH3I ②. BC
(5)或或或或或(或其他合理结构)
(6)消去反应
【解析】
【分析】根据A→B的反应条件和B的分子式可知,A中的碳碳双键和醛基与氢气加成后得到B,故B的结构简式为;B经脱水重排后得到C() ;D与E发生傅克反应生成F,类比已知反应,结合E和F的结构简式可知D的结构简式为。
【小问1详解】
由A的结构简式可知,A 中含氧官能团的名称为醚键、醛基;
【小问2详解】
B的分子式为C5H10O2,不饱和度为1,A中的碳碳双键和醛基与氢气加成后得到B,故B的结构简式为;能与溶液反应生成说明有羧基,则B可表示为C4H9—COOH,由于丁基有4种,所以满足该条件的B的同分异构体有4种;
【小问3详解】
由分析可知,D为,参照题干已知傅克反应,D中的氯原子与E苯环上的氢原子发生取代反应生成F和氯化氢,化学方程式为: ++ HCl;
【小问4详解】
F→G为取代反应,F中苯环上的甲氧基中的甲基被碘化氢中的氢取代,故另一产物的结构简式为CH3I;由F和G的结构简式可知,两者官能团种类不同,不互为同系物,A错误;都含有碳碳双键所以都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;F没有酚羟基,G有酚羟基,可用溶液进行鉴别,C正确;G能形成分子间氢键,熔点高于F,D错误;故选BC。
【小问5详解】
芳香族化合物说明含有苯环,可以发生银镜反应说明有醛基,核磁共振氢谱中显示出4组峰说明结构高度对称,故满足下列条件的M的同分异构体的结构简式可以是或或或或或(或其他合理结构)
【小问6详解】
以乙烯和苯合成苯乙烯,第一步乙烯与卤素加成得到1,2-二卤乙烷,第二步苯与1,2-二卤乙烷发生傅克反应得到一卤乙基苯,第三步乙基上的卤原子发生消去反应得到苯乙烯。
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