内容正文:
2025-2026学年第二学期阶段质量检测
高一化学试题
总分:100分 考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H−1;C−12;N−14;O−16;S−32;Cu−16
一、单项选择题:本大题共13小题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 化学助力人工智能的发展,下列说法正确的是
A. 数据中心冷却系统冷却液的汽化涉及化学键断裂
B. 锂离子电池可将化学能转化为电能
C. 光导纤维纤芯的主要成分是单晶硅
D. 氮化镓(GaN)半导体属于有机材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.冷却液汽化属于物理变化,仅克服分子间作用力,不涉及化学键断裂,A错误;
B.锂离子电池属于原电池装置,工作时可将化学能转化为电能,B正确;
C.光导纤维纤芯的主要成分是二氧化硅,单晶硅是半导体芯片的主要原料,C错误;
D.氮化镓是无机物,属于新型无机非金属材料,不属于有机材料,D错误;
故选B。
2. 反应可用于潜艇供氧。下列说法正确的是
A. 中阴、阳离子数之比为 B. 的空间构型为V形
C. 中只含离子键 D. 为还原产物
【答案】A
【解析】
【详解】A.由和过氧根离子构成,1个中含1个阴离子、2个阳离子,阴、阳离子数之比为,A符合题意;
B.中心原子采取杂化,无孤电子对,空间构型为直线形,B不符合题意;
C.中与之间存在离子键,内部原子和原子之间存在共价键,C不符合题意;
D.反应中部分-1价氧元素化合价升高生成,为氧化产物,D不符合题意;
故选A。
3. 超分子是由两个或多个分子(或者离子)靠非共价键的弱作用力相互作用自发组成的、有明确结构和特定功能的分子聚集体。将、混合物加入一种空腔大小适配的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法不正确的是
A. 杯酚是超分子 B. 杯酚分子中存在大键
C. 杯酚与有分子间作用力 D. 与金刚石晶体类型不同
【答案】A
【解析】
【详解】A.超分子是由两个或多个分子(或离子)靠非共价键弱作用力组成的分子聚集体,杯酚是单一有机分子,不属于超分子,A错误;
B.杯酚结构中含有苯环,苯环中存在大键,因此杯酚分子中存在大键,B正确;
C.杯酚通过非共价的分子间弱作用力将包合在空腔中,二者存在分子间作用力,C正确;
D.属于分子晶体,金刚石属于共价晶体(原子晶体),二者晶体类型不同,D正确;
故选A。
阅读下列材料,完成下列小题:
中国对人类科学进步与技术发展贡献卓著。黑火药(主要成分:KNO3、S和C)是中国古代四大发明之一、侯德榜发明的“联合制碱法”将合成氨法与氨碱法联合,突破了国外制碱技术封锁。我国科学家在世界上首次人工合成结晶牛胰岛素;采用有机合成与酶促合成相结合的方法人工合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸。徐光宪提出的稀土串级萃取理论使我国稀土提取技术取得重大进步。屠呦呦等采用低温、乙醚冷浸提取的青蒿素(C15H22O5,含−O−O−)在治疗疟疾中起到重要作用。闵恩泽研制新型催化剂解决了重油裂解难题。
4. 下列说法正确的是
A. 图所示的碱基鸟嘌呤与胞嘧啶通过氢键互补配对
B. 硫磺有S2、S2−、S4等多种同素异形体
C. 高温下青蒿素分子结构稳定
D. NH3是电解质
5. 下列化学反应表示正确的是
A. 黑火药爆炸:2KNO3+C+3S=K2CO3+N2↑+3SO2↑
B. 电解饱和NaCl溶液制NaOH:Cl−+2H2O2OH−+H2↑+ClO-
C. 重油裂解获得的丙烯制聚丙烯:nCH2=CH-CH3
D. 向饱和氨盐水中通入过量CO2:NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl
6. 下列物质组成或性质与分离提纯方法对应关系正确的是
A. 蛋白质能水解,可用饱和(NH4)2SO4溶液提纯蛋白质
B. 乙醚与青蒿素组成元素相同,可用乙醚提取青蒿素
C. CCl4难溶于水、比水易溶解I2,可用CCl4萃取碘水中的I2
D. 不同的烃密度不同,可通过分馏从石油中获得汽油、柴油
【答案】4. A 5. D 6. C
【解析】
【4题详解】
A.鸟嘌呤与胞嘧啶结构中含有、、O原子、N原子,可通过形成氢键实现互补配对,如图所示:,A正确;
B.同素异形体是同种元素形成的不同单质的互称,是离子不属于单质,B错误;
C.青蒿素含键,结构类似过氧化氢,高温下易分解,结构不稳定,C错误;
D.本身不能电离产生自由移动的离子,属于非电解质,D错误;
故选A。
【5题详解】
A.黑火药爆炸反应生成物为、和,正确方程式为,A错误;
B.电解饱和溶液生成、和,正确离子方程式为,B错误;
C.丙烯加聚时仅双键碳原子进入主链,甲基为支链,正确的方程式为nCH2=CH-CH3,C错误;
D.向饱和氨盐水中通入过量,溶解度较小的结晶析出,反应方程式书写正确,D正确;
故选D。
【6题详解】
A.用饱和溶液提纯蛋白质利用的是蛋白质的盐析性质,与蛋白质能水解的性质无关,A错误;
B.可用乙醚提取青蒿素是因为青蒿素在乙醚中溶解度大,与二者组成元素是否相同无关,B错误;
C.与水不互溶,且在中溶解度远大于在水中的溶解度,符合萃取剂要求,可用于萃取碘水中的,C正确;
D.石油分馏是利用不同烃的沸点差异进行分离,与烃的密度无关,D错误;
故选C。
7. 下列由废铜屑制取CuSO4·5H2O的实验原理与装置不能达到实验目的的是
A. 用装置甲除去废铜屑表面的油污
B. 用装置乙在加热的条件下溶解废铜屑
C. 用装置丙过滤得到CuSO4溶液
D. 用装置丁蒸干溶液获得CuSO4·5H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,加热条件下油污可在碱性溶液中水解,所以装置甲能除去废铜屑表面的油污,A正确;
B.铜能与过氧化氢溶液、稀硫酸共热反应生成硫酸铜和水,则装置乙在加热的条件下可溶解废铜屑,B正确;
C.装置丙为过滤装置,可分离除去未反应的铜得到硫酸铜溶液,C正确;
D.五水硫酸铜晶体含有结晶水,若将溶液蒸干失去结晶水,无法制得五水硫酸铜晶体,D错误;
故选D。
8. 化合物Y是一种药物中间体,可由X制得。下列有关化合物X、Y的说法正确的是
A. X分子中的所有碳原子可能处于同一平面
B. Y在浓硫酸作用下加热可发生消去反应
C. X制备Y的反应类型是取代反应
D. X、Y分子中手性碳原子数目相等
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.若含有两个O原子的六元环上的C原子与苯环共面,根据甲烷的结构特点可知,与两个O原子相连的C原子相连的另外两个碳原子一定不共面,A错误;
B.Y中含有醇羟基,且与羟基相连的C原子的邻位C原子上有氢原子,则Y在浓硫酸作用下加热可发生消去反应,B正确;
C.对比X和Y的结构简式可知,X中C=O键与CH3NO2发生加成反应生成Y,C错误;
D.X中不含手性碳原子,Y中与羟基相连的碳原子为手性碳原子,二者分子中手性碳原子数目不相等,D错误;
综上所述答案为B。
9. 一种从废旧电池正极材料(LiFePO4)中回收锂元素的电化学装置如图。下列说法错误的是
A. 电极反应:O2+2H2O+2e-=H2O2+2OH-
B. 可转化为I-和,会降低锂的理论回收产率
C. 电极连接电源正极
D. 电路中转移2mol电子,理论上可回收4molLi+
【答案】B
【解析】
【分析】根据装置图知,电极发生还原反应,为阴极,电极反应:O2+2H2O+2e-=H2O2+2OH-,电极发生氧化反应,为阳极。
【详解】A.根据分析知,电极发生还原反应,为阴极,电极反应:O2+2H2O+2e-=H2O2+2OH-,A正确;
B.若可转化为I-和,反应为:,该歧化反应为碘自身氧化还原,总共可得到的电子数不变:原本可得到电子,歧化后作为氧化剂仍可得到电子,总氧化能力不变,理论上脱出回收的总物质的量不变,因此不会降低锂的理论回收产率,B错误;
C.电极发生氧化反应,为阳极,电极连接电源正极,C正确;
D.电路中转移2mol电子时,整个体系总电子转移量为2mol,每释放1mol Li+对应1mol电子转移(),双电极可同时回收Li+,理论上可回收4molLi+,D正确;
故选B。
10. 从铜阳极泥(主要成分为和,含少量和)中提取热电材料碲()的流程如图。已知与适量空气反应可生成。下列说法正确的是
A. “浸渍”时通入过量空气不发生副反应
B. 滤渣可以全部溶于浓
C. 被氧化过程中,溶液碱性增强
D. “沉碲”过程中被氧化
【答案】C
【解析】
【分析】铜阳极泥的主要成分为和,含少量和,在“浸渍”操作中,加入Na2S溶液,通入适量空气,和反应生成CuS沉淀,同时生成Na2Te2,和不溶,进入滤渣,滤液1中含有Na2Te2,加入Na2SO3溶液发生氧化还原反应,Na2SO3作氧化剂被还原,同时将Na2Te2氧化为碲粉,滤液2中主要含有低价态含硫化合物用于“浸渍”工序循环利用;
【详解】A.“浸渍”时和生成的都具有还原性,通入过量空气时,过量会进一步将氧化为更高价态的物质,发生副反应,A错误;
B.铜阳极泥中的Au不参与浸渍反应,留在滤渣中,Au不溶于浓硝酸(仅溶于王水),因此滤渣不能全部溶于浓硝酸,B错误;
C.被氧化生成的反应方程式为:,反应生成强碱,溶液中增大,碱性增强,C正确;
D.滤液1中在中为价,沉碲得到价碲单质,化合价升高被氧化,因此做氧化剂参与氧化还原反应,被还原,D错误;
故选C。
11. NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图甲所示。有氧条件下,NH3催化还原NO的反应历程如图乙所示。下列说法正确的是
A. 图甲的反应过程为吸热过程
B. Fe3+不是该反应的催化剂
C. 图乙所示反应③中氧化剂与还原剂物质的量之比为4∶1
D. 图乙中总反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中反应物总能量高于生成物总能量,反应为放热过程,A错误;
B.Fe3+参与反应,反应后又重新生成,质量和化学性质不变,是该反应的催化剂,B错误;
C.反应③为,其中是氧化剂,是还原剂,二者物质的量之比为,C错误;
D.将图乙三步反应加和消去中间产物,可得总反应为,D正确;
故选D。
12. 工业上以钛铁矿(,其中Ti为价)为主要原料制备金属钛的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A. 在该流程中涉及的两步化学反应均是氧化还原反应
B. 氯化时,被氧化的元素有碳和铁元素
C. 制备Ti时Ar气做保护气,可用代替Ar
D. 氯化时,每生成,转移电子0.7 mol
【答案】C
【解析】
【分析】在氯化时发生反应:2FeTiO3+7Cl2+6C2FeCl3+2TiCl4+6CO,反应得到TiCl4,然后Mg与TiCl4在Ar气中加热800℃,反应产生Ti,反应的化学方程式为:2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2。
【详解】A.由分析可知,两步反应中均有元素化合价发生变化,均是氧化还原反应,A正确;
B.由分析可知,氯化时,碳、铁元素化合价升高,则被氧化的元素有碳和铁,B正确;
C.由TiCl4制备Ti的过程中,Ar的作用是防止Ti、镁被氧化,Ti化学性质活泼,能与CO2发生反应,C错误;
D.由分析,氯化时发生反应:2FeTiO3+7Cl2+6C2FeCl3+2TiCl4+6CO,氯化合价由0变为-1,存在电子转移7Cl2~14e-~2FeCl3,则每生成,转移电子0.7 mol,D正确;
故选C。
13. 室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
甲苯中滴加酸性高锰酸钾溶液,溶液颜色褪去
甲基使苯环上的氢变得更活泼
B
向淀粉溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热,冷却后加入新制悬浊液,加热,无砖红色沉淀生成
淀粉未水解
C
向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和溶液和溶液,均有固体析出
蛋白质均发生变性
D
某卤代烃与水溶液共热后,冷却,滴加足量的稀硝酸酸化,再滴加溶液,出现淡黄色沉淀
该卤代烃的分子结构中存在碳溴键
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲苯中滴加酸性高锰酸钾溶液褪色,说明甲基被氧化为羧基,该现象体现的是甲基的活化作用使侧链易被氧化,而非苯环上的氢变活泼,A错误;
B.淀粉水解后的环境为酸性环境,直接加入新制Cu(OH)₂悬浊液无法检测葡萄糖,无法证明淀粉未水解,B错误;
C.饱和NaCl使蛋白质盐析,而使蛋白质变性,结论中“均变性”不正确,C错误;
D.卤代烃水解后经酸化排除干扰,生成沉淀,可验证碳溴键存在,D正确。
故选D。
二:填空题
14. 杀虫剂氯噻啉(化合物)合成路线如下(部分条件已略去):
回答下列问题:
(1)能发生银镜反应,其结构简式为_________。
(2)中官能团名称为醛基和___________。
(3)的反应类型为_________。
(4)参照过程,设计某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去)。其中,Ⅰ的结构简式为________,的化学方程式为______________________。
(5)可能经历的过程如下图所示。发生巯基()参与的取代反应,的结构简式为___________。发生分子内氨基()与醛基的加成、消去反应生成和,则的结构简式为___________(不考虑立体异构)。
【答案】(1) (2)碳溴键(溴原子)
(3)取代反应 (4) ①. ②. +CH3OH+H2O
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】由合成路线可知,A(C3H6O)与Br2反应生成B,已知A能发生银镜反应,故A中含有醛基,由A的分子式、结合B的结构简式可推知A为,B与C反应生成D,D在NaNO2/HCl的条件下发生取代反应生成E,E与在一定条件下反应生成F,F与G在K2CO3的条件下反应生成H,结合F的分子式和E、H的结构可推知F的结构为:,据此回答。
【小问1详解】
由分析可知,A的结构简式为;
【小问2详解】
B的结构简式为,B中含有的官能团为醛基和碳溴键(溴原子);
【小问3详解】
由分析知,F的结构简式为:,F+G→H的反应为取代了F中Br,故反应类型为取代反应;
【小问4详解】
由分析知,在E→F的过程中,Br取代了甲基上的H,参照E→F的过程,药物中间体K的合成路线为与反应,甲基上的H被Br原子取代生成I,则I为,在i.NaOH,H2O,ii.H+中经水解后酸化生成J,则J为,和CH3OH在H2SO4的条件下发生酯化反应生成K,反应的化学方程式为:+CH3OH+H2O;
【小问5详解】
B→D可能经历以下过程,已知X→Y发生巯基(-SH)参与的取代反应,则C()异构为X(),X()与B发生巯基(-SH)参与的取代反应生成Y,可推知Y的结构简式为,Y发生分子内氨基(-NH2)与醛基发生加成、消去反应生成Z和H2O,结合D的结构简式可推知Z为:,异构为。
15. 铬及其化合物在化工上用途广泛,这些相关行业排放的废水和废气是环境中的主要污染源之一。
Ⅰ.重铬酸钾(K2Cr2O7)在实验室和工业上都有广泛应用,如用于制铬矾、制火柴、电镀、有机合成等。工业上以铬铁矿[主要成分为Fe(CrO2)2 (亚铬酸亚铁),杂质主要为硅、铁、铝的氧化物]制备重铬酸钾的工艺流程如下图所示:
已知:
①焙烧时Fe(CrO2)2中的Fe元素转化为NaFeO2,Cr元素转化为Na2CrO4。
②。
(1)为提高“焙烧”效率可以采取的措施有:_______(任写一种)。
(2)写出“焙烧”过程中生成Na2CrO4反应的化学方程式_______。
(3)“水浸”所得滤渣的主要成分是Fe(OH)3,写出生成此滤渣的离子方程式:_______。
(4)应用:可使钢制锅炉内壁发生钝化,从而减缓腐蚀。下列试剂减缓腐蚀的原理与相同的是_______(填字母)。
A. B. C.Na2SO3
Ⅱ.是环境污染物之一,国家对废水中含量有严格的排放标准,必须进行处理。工业上有多种方式除去或利用废水中的铬。
(5)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)除铬法。可以选择焦亚硫酸钠(在酸性条件下分解为、)或亚硫酸钠处理含Cr()废水,其工艺流程如图所示:
①反应池中发生反应的离子方程式_______。
②其他条件相同,时过低,充分反应后除铬率反而下降,可能的原因是_______。
(6)纳米铁粉除铬法。利用纳米铁粉去除水体中的反应机理如图所示:
①为了探究溶解氧对水体中的去除率的影响,实验小组设计了对比实验:一组在反应中通入,另一组不通入。结果表明,实验初期,通入的去除率远高于未通的,其原因可能是_______。
②某水样的初始浓度为,其他条件相同,温度分别为15℃、25℃、35℃、45℃对的去除率的影响,结果如图所示,温度在25℃时,去除率最高,其原因是_______。
【答案】(1)矿石粉碎或适当升高温度或提高空气中氧气的含量(答案合理即可)
(2)
(3)
(4)A (5) ①. ②. 酸性过强,焦亚硫酸钠发生分解,并与反应生成逸出,除铬率下降
(6) ①. 溶解氧与铁粉生成的铁氧化物覆盖在铁粉表面阻碍了反应进行 ②. 低于25℃时,温度过低,反应速率慢;高于25℃时,温度升高不利于吸附,导致去除率下降
【解析】
【分析】以铬铁矿为原料制备重铬酸钾,铬铁矿主要成分为,杂质为硅、铁、铝的氧化物,目标产物为。焙烧环节通入空气、加入碳酸钠,将中的Fe元素转化为,Cr元素转化为;水浸环节水解生成滤渣分离除去;中和环节除去硅、铝杂质;酸化环节将转化为,加入KCl后经分离提纯得到。
【小问1详解】
提高焙烧效率可从增大反应物接触面积、升高反应温度、增大反应物浓度角度选择措施,可将铬铁矿粉碎增大接触面积,或适当升高焙烧温度,或适当增大空气通入量提高氧气浓度,任选一种即可。
【小问2详解】
焙烧时与、反应生成、和,Fe元素化合价从+2升高到+3,Cr元素化合价从+3升高到+6,1mol共失去7mol电子,O元素化合价从0降低到-2,1mol得到4mol电子,根据电子守恒、原子守恒配平得到对应反应方程式。
【小问3详解】
水浸时发生水解反应生成沉淀,结合电荷守恒、原子守恒配平得到对应离子方程式。
【小问4详解】
使钢铁钝化的原理是作为氧化剂使钢铁表面形成致密氧化膜,减缓腐蚀,利用物质的氧化性。
A.具有氧化性,可使钢铁钝化,原理相同,A正确;
B.为还原剂,无氧化钝化作用,B错误;
C.为还原剂,无氧化钝化作用,C错误;
故选A。
【小问5详解】
①反应池中酸性条件下,具有氧化性,分解得到的具有还原性,二者发生氧化还原反应,Cr元素化合价从+6降低到+3,1mol得到6mol电子,S元素化合价从+4升高到+6,1mol失去4mol电子,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平得到对应离子方程式。
②pH过低酸性过强,焦亚硫酸钠分解生成的与反应生成气体逸出,参与还原的还原剂减少,因此除铬率下降。
【小问6详解】
①水中的溶解氧具有氧化性,可与纳米铁粉反应消耗还原剂,通入可以排出水中的溶解氧,避免溶解氧消耗铁粉,使更多铁粉参与还原的反应,因此实验初期通入的去除率更高。
②温度对反应速率和吸附过程均有影响,低于25℃时,温度越低,反应速率越慢,相同时间内的去除量越少,去除率越低;高于25℃时,温度升高不利于及其还原产物在铁粉表面的吸附,同时温度升高会加速纳米铁粉与水的副反应,导致有效还原剂的量减少,因此去除率下降。
16. 苯烯莫德(G)可用于治疗自身免疫性疾病,其合成路线如下:
(1)A的熔点高于B,其原因是___________。
(2)B→C实现了由___________(填官能团名称)到___________(填官能团名称)的转化。C→D的反应类型是___________。
(3)D→E中D还与发生副反应,生成H和两种产物。H的分子式为,其结构简式为___________。
(4)写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式:___________。
碱性条件下水解后酸化,生成X和Y两种芳香族化合物。X不能使2%酸性溶液褪色;Y与溶液作用显紫色,但不能与溴水反应。X和Y分子中均含有4种不同化学环境的氢原子。
(5)上述合成路线中设计了官能团的保护,其中步骤___________引入保护基,步骤F→G脱除保护基。
(6)化合物I()是合成树脂的增塑剂。写出以为原料制备化合物I的合成路线流程图___________(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(1)A分子间存在氢键,而B分子间仅存在范德华力,氢键强于范德华力
(2) ①. 酯基 ②. 羟基 ③. 氧化反应
(3) (4) (5)A→B
(6)
【解析】
【分析】在合成路线图中,A→B的反应将酚羟基转化为甲氧基,为取代反应,且保护了酚羟基;B→C的反应使用了强还原剂,将酯基还原为羟基;C→D反应中醇羟基被氧化为醛基;D→E发生了两部分反应,D中的醛基先发生了加成反应,生成的醇羟基再发生消去反应得到E;E→F为脱去羧基的反应;F→G为甲氧基转化为酚羟基,为取代反应。
【小问1详解】
A含羧基和两个酚羟基,可形成更多分子间氢键;B中羟基和羧基都被甲基化,无法形成更多分子间氢键,分子间作用力更弱,熔点更低。
【小问2详解】
B中官能团为酯基,其被还原为羟基,实现酯基到羟基的转化;C中醇羟基被氧化为醛基,属于氧化反应。
【小问3详解】
D→E为芳醛和苯乙酸的反应,第一步先发生醛基与羧基β-C的加成反应得到,第二步羟基发生消去反应生成E物质;副反应为D(芳醛)和乙酸酐发生类似反应,产物分子式为,故其为。
【小问4详解】
F的一种同分异构体要求:水解得两种芳香族化合物,说明含酯基;X不能使酸性高锰酸钾褪色,X为苯甲酸;Y与溶液作用显紫色,故其含酚羟基;其不能和溴水反应,故其邻对位均被取代;且含4种等效氢,Y为。
【小问5详解】
A中酚羟基在A→B步骤中被甲基化为甲氧基,保护酚羟基不被后续氧化等反应破坏,最后F→G脱保护重新得到酚羟基。
【小问6详解】
首先用溴水与碳碳双键发生加成反应,再在氢氧化钠醇溶液加热条件下发生卤代烃的消去反应,得到共轭双烯的结构,根据E→F的反应除去羧基,最后共轭二烯发生1,4-加聚得到目标聚合物,该合成路线流程图为。
17. 以印刷线路板的碱性蚀刻废液(主要成分为[Cu(NH3)4]Cl2)或焙烧过的铜精炼炉渣(主要成分为CuO、SiO2少量Fe2O3)为原料均能制备CuSO4·5H2O晶体。已知:[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3 ΔH>0 。
(1)取一定量蚀刻废液和稍过量 NaOH 溶液加入到如图所示实验装置的三颈瓶中,在搅拌下加热反应并通入空气,待产生大量黑色沉淀时停止反应,趁热过滤、洗涤,得到CuO固体;所得固体经酸溶、结晶、过滤等操作,得到CuSO4·5H2O晶体。
①Cu2+基态核外电子排布式为________,Cu元素在周期表中的位置为___________。
②写出用蚀刻废液制备CuO反应的化学方程式__________________。
③对三颈烧瓶中反应进行加热的目的是__________________。
(2)以焙烧过的铜精炼炉渣为原料制备CuSO4·5H2O晶体时,请补充完整相应的实验方案:取一定量焙烧过的铜精炼炉渣于烧杯,___________,把所得的溶液至于蒸发皿,加热浓缩至出现一层晶膜、冷却结晶、过滤、真空干燥器干燥至恒重,得到纯净的CuSO4·5H2O晶体。【已知该实验中pH=2.1时Fe3+开始沉淀;pH=3.2时,Fe3+沉淀完全。实验中须使用的试剂:1.0 mol·L−1H2SO4、CuO粉末、蒸馏水】
(3)通过下列方法测定产品纯度:准确称取1.000 g CuSO4·5H2O样品,加适量水溶解,转移至碘量瓶中,加过量KI溶液并用稍过量稀H2SO4酸化,淀粉溶液为指示剂,用0.200mol·L−1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3的溶液19.60 mL。滴定终点现象是___________。测定中发生反应:(未配平);。计算样品CuSO4·5H2O的纯度为___________。(写出计算过程)。
【答案】(1) ①. ②. 第四周期第ⅠB族 ③. ④. 使平衡向正反应方向移动,促进络合离子分解;有利于生成的NH3气体从溶液中逸出,进一步降低生成物浓度,使平衡持续右移,提高CuO的产率;加快化学反应速率
(2)边搅拌边加入适量1.0mol⋅L-1 H2SO4充分溶解,加入CuO粉末调节pH到3.2,过滤,用蒸馏水洗涤滤渣2-3次,将洗涤液并入滤液中
(3) ①. 滴入最后一滴标准液,溶液由蓝色恰好褪去,且半分钟内不复色 ②. 98.0%
【解析】
【分析】由于 ,加热有利于平衡正向移动,促进释放出与,与反应脱水生成黑色的CuO沉淀,NH3受热以气体形式逸出,与结合生成NaCl。
【小问1详解】
①是第29号元素,位于元素周期表中第四周期第ⅠB族,Cu2+的基态核外电子排布式为:;
②由上述分析可得其化学方程式为:;
③由于 ,加热使平衡向正反应方向移动,促进络合离子分解;有利于生成的NH3气体从溶液中逸出,进一步降低生成物浓度,使平衡持续右移,提高CuO的产率;加快化学反应速率;
【小问2详解】
边搅拌边加入适量1.0mol⋅L-1 H2SO4充分溶解,溶液含Cu2+、Fe3+和,SiO2为酸性氧化物,不与稀硫酸反应且不溶于稀硫酸溶液,为固体;为使Fe3+沉淀完全,因此加入CuO粉末调节pH到3.2,将其转化为Fe(OH)3沉淀和SiO2一起通过过滤除去,用蒸馏水洗涤滤渣2-3次,将洗涤液并入滤液中,避免损失;
【小问3详解】
淀粉遇变蓝,硫代硫酸钠滴定,故滴定终点现象为:滴入最后一滴标准液,溶液由蓝色恰好褪去,且半分钟内不复色;
将方程式配平为:,结合可知关系为:,所以Na2S2O3与CuSO4·5H2O的物质的量关系比为1:1,故,,故样品中CuSO4·5H2O的纯度为:。
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2025-2026学年第二学期阶段质量检测
高一化学试题
总分:100分 考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H−1;C−12;N−14;O−16;S−32;Cu−16
一、单项选择题:本大题共13小题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 化学助力人工智能的发展,下列说法正确的是
A. 数据中心冷却系统冷却液的汽化涉及化学键断裂
B. 锂离子电池可将化学能转化为电能
C. 光导纤维纤芯的主要成分是单晶硅
D. 氮化镓(GaN)半导体属于有机材料
2. 反应可用于潜艇供氧。下列说法正确的是
A. 中阴、阳离子数之比为 B. 的空间构型为V形
C. 中只含离子键 D. 为还原产物
3. 超分子是由两个或多个分子(或者离子)靠非共价键的弱作用力相互作用自发组成的、有明确结构和特定功能的分子聚集体。将、混合物加入一种空腔大小适配的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法不正确的是
A. 杯酚是超分子 B. 杯酚分子中存在大键
C. 杯酚与有分子间作用力 D. 与金刚石晶体类型不同
阅读下列材料,完成下列小题:
中国对人类科学进步与技术发展贡献卓著。黑火药(主要成分:KNO3、S和C)是中国古代四大发明之一、侯德榜发明的“联合制碱法”将合成氨法与氨碱法联合,突破了国外制碱技术封锁。我国科学家在世界上首次人工合成结晶牛胰岛素;采用有机合成与酶促合成相结合的方法人工合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸。徐光宪提出的稀土串级萃取理论使我国稀土提取技术取得重大进步。屠呦呦等采用低温、乙醚冷浸提取的青蒿素(C15H22O5,含−O−O−)在治疗疟疾中起到重要作用。闵恩泽研制新型催化剂解决了重油裂解难题。
4. 下列说法正确的是
A. 图所示的碱基鸟嘌呤与胞嘧啶通过氢键互补配对
B. 硫磺有S2、S2−、S4等多种同素异形体
C. 高温下青蒿素分子结构稳定
D. NH3是电解质
5. 下列化学反应表示正确的是
A. 黑火药爆炸:2KNO3+C+3S=K2CO3+N2↑+3SO2↑
B. 电解饱和NaCl溶液制NaOH:Cl−+2H2O2OH−+H2↑+ClO-
C. 重油裂解获得的丙烯制聚丙烯:nCH2=CH-CH3
D. 向饱和氨盐水中通入过量CO2:NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl
6. 下列物质组成或性质与分离提纯方法对应关系正确的是
A. 蛋白质能水解,可用饱和(NH4)2SO4溶液提纯蛋白质
B. 乙醚与青蒿素组成元素相同,可用乙醚提取青蒿素
C. CCl4难溶于水、比水易溶解I2,可用CCl4萃取碘水中的I2
D. 不同的烃密度不同,可通过分馏从石油中获得汽油、柴油
7. 下列由废铜屑制取CuSO4·5H2O的实验原理与装置不能达到实验目的的是
A. 用装置甲除去废铜屑表面的油污
B. 用装置乙在加热的条件下溶解废铜屑
C. 用装置丙过滤得到CuSO4溶液
D. 用装置丁蒸干溶液获得CuSO4·5H2O
8. 化合物Y是一种药物中间体,可由X制得。下列有关化合物X、Y的说法正确的是
A. X分子中的所有碳原子可能处于同一平面
B. Y在浓硫酸作用下加热可发生消去反应
C. X制备Y的反应类型是取代反应
D. X、Y分子中手性碳原子数目相等
9. 一种从废旧电池正极材料(LiFePO4)中回收锂元素的电化学装置如图。下列说法错误的是
A. 电极反应:O2+2H2O+2e-=H2O2+2OH-
B. 可转化为I-和,会降低锂的理论回收产率
C. 电极连接电源正极
D. 电路中转移2mol电子,理论上可回收4molLi+
10. 从铜阳极泥(主要成分为和,含少量和)中提取热电材料碲()的流程如图。已知与适量空气反应可生成。下列说法正确的是
A. “浸渍”时通入过量空气不发生副反应
B. 滤渣可以全部溶于浓
C. 被氧化过程中,溶液碱性增强
D. “沉碲”过程中被氧化
11. NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图甲所示。有氧条件下,NH3催化还原NO的反应历程如图乙所示。下列说法正确的是
A. 图甲的反应过程为吸热过程
B. Fe3+不是该反应的催化剂
C. 图乙所示反应③中氧化剂与还原剂物质的量之比为4∶1
D. 图乙中总反应
12. 工业上以钛铁矿(,其中Ti为价)为主要原料制备金属钛的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A. 在该流程中涉及的两步化学反应均是氧化还原反应
B. 氯化时,被氧化的元素有碳和铁元素
C. 制备Ti时Ar气做保护气,可用代替Ar
D. 氯化时,每生成,转移电子0.7 mol
13. 室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
甲苯中滴加酸性高锰酸钾溶液,溶液颜色褪去
甲基使苯环上的氢变得更活泼
B
向淀粉溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热,冷却后加入新制悬浊液,加热,无砖红色沉淀生成
淀粉未水解
C
向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和溶液和溶液,均有固体析出
蛋白质均发生变性
D
某卤代烃与水溶液共热后,冷却,滴加足量的稀硝酸酸化,再滴加溶液,出现淡黄色沉淀
该卤代烃的分子结构中存在碳溴键
A. A B. B C. C D. D
二:填空题
14. 杀虫剂氯噻啉(化合物)合成路线如下(部分条件已略去):
回答下列问题:
(1)能发生银镜反应,其结构简式为_________。
(2)中官能团名称为醛基和___________。
(3)的反应类型为_________。
(4)参照过程,设计某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件已略去)。其中,Ⅰ的结构简式为________,的化学方程式为______________________。
(5)可能经历的过程如下图所示。发生巯基()参与的取代反应,的结构简式为___________。发生分子内氨基()与醛基的加成、消去反应生成和,则的结构简式为___________(不考虑立体异构)。
15. 铬及其化合物在化工上用途广泛,这些相关行业排放的废水和废气是环境中的主要污染源之一。
Ⅰ.重铬酸钾(K2Cr2O7)在实验室和工业上都有广泛应用,如用于制铬矾、制火柴、电镀、有机合成等。工业上以铬铁矿[主要成分为Fe(CrO2)2 (亚铬酸亚铁),杂质主要为硅、铁、铝的氧化物]制备重铬酸钾的工艺流程如下图所示:
已知:
①焙烧时Fe(CrO2)2中的Fe元素转化为NaFeO2,Cr元素转化为Na2CrO4。
②。
(1)为提高“焙烧”效率可以采取的措施有:_______(任写一种)。
(2)写出“焙烧”过程中生成Na2CrO4反应的化学方程式_______。
(3)“水浸”所得滤渣的主要成分是Fe(OH)3,写出生成此滤渣的离子方程式:_______。
(4)应用:可使钢制锅炉内壁发生钝化,从而减缓腐蚀。下列试剂减缓腐蚀的原理与相同的是_______(填字母)。
A. B. C.Na2SO3
Ⅱ.是环境污染物之一,国家对废水中含量有严格的排放标准,必须进行处理。工业上有多种方式除去或利用废水中的铬。
(5)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)除铬法。可以选择焦亚硫酸钠(在酸性条件下分解为、)或亚硫酸钠处理含Cr()废水,其工艺流程如图所示:
①反应池中发生反应的离子方程式_______。
②其他条件相同,时过低,充分反应后除铬率反而下降,可能的原因是_______。
(6)纳米铁粉除铬法。利用纳米铁粉去除水体中的反应机理如图所示:
①为了探究溶解氧对水体中的去除率的影响,实验小组设计了对比实验:一组在反应中通入,另一组不通入。结果表明,实验初期,通入的去除率远高于未通的,其原因可能是_______。
②某水样的初始浓度为,其他条件相同,温度分别为15℃、25℃、35℃、45℃对的去除率的影响,结果如图所示,温度在25℃时,去除率最高,其原因是_______。
16. 苯烯莫德(G)可用于治疗自身免疫性疾病,其合成路线如下:
(1)A的熔点高于B,其原因是___________。
(2)B→C实现了由___________(填官能团名称)到___________(填官能团名称)的转化。C→D的反应类型是___________。
(3)D→E中D还与发生副反应,生成H和两种产物。H的分子式为,其结构简式为___________。
(4)写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式:___________。
碱性条件下水解后酸化,生成X和Y两种芳香族化合物。X不能使2%酸性溶液褪色;Y与溶液作用显紫色,但不能与溴水反应。X和Y分子中均含有4种不同化学环境的氢原子。
(5)上述合成路线中设计了官能团的保护,其中步骤___________引入保护基,步骤F→G脱除保护基。
(6)化合物I()是合成树脂的增塑剂。写出以为原料制备化合物I的合成路线流程图___________(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
17. 以印刷线路板的碱性蚀刻废液(主要成分为[Cu(NH3)4]Cl2)或焙烧过的铜精炼炉渣(主要成分为CuO、SiO2少量Fe2O3)为原料均能制备CuSO4·5H2O晶体。已知:[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3 ΔH>0 。
(1)取一定量蚀刻废液和稍过量 NaOH 溶液加入到如图所示实验装置的三颈瓶中,在搅拌下加热反应并通入空气,待产生大量黑色沉淀时停止反应,趁热过滤、洗涤,得到CuO固体;所得固体经酸溶、结晶、过滤等操作,得到CuSO4·5H2O晶体。
①Cu2+基态核外电子排布式为________,Cu元素在周期表中的位置为___________。
②写出用蚀刻废液制备CuO反应的化学方程式__________________。
③对三颈烧瓶中反应进行加热的目的是__________________。
(2)以焙烧过的铜精炼炉渣为原料制备CuSO4·5H2O晶体时,请补充完整相应的实验方案:取一定量焙烧过的铜精炼炉渣于烧杯,___________,把所得的溶液至于蒸发皿,加热浓缩至出现一层晶膜、冷却结晶、过滤、真空干燥器干燥至恒重,得到纯净的CuSO4·5H2O晶体。【已知该实验中pH=2.1时Fe3+开始沉淀;pH=3.2时,Fe3+沉淀完全。实验中须使用的试剂:1.0 mol·L−1H2SO4、CuO粉末、蒸馏水】
(3)通过下列方法测定产品纯度:准确称取1.000 g CuSO4·5H2O样品,加适量水溶解,转移至碘量瓶中,加过量KI溶液并用稍过量稀H2SO4酸化,淀粉溶液为指示剂,用0.200mol·L−1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3的溶液19.60 mL。滴定终点现象是___________。测定中发生反应:(未配平);。计算样品CuSO4·5H2O的纯度为___________。(写出计算过程)。
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