精品解析:广东省珠海市珠海东方外语实验学校2024-2025学年高三年级十月月考化学试卷
2026-07-26
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | 珠海市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.63 MB |
| 发布时间 | 2026-07-26 |
| 更新时间 | 2026-07-26 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58966465.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024-2025学年广东省珠海市珠海东方外语实验学校高三年级十月月考
高三年级化学试卷
(考试时间:75分钟 总分:100分)
可能用到相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 P-31 Cu-64
一、选择题:本题共包括16小题,第1-10题,每小题2分,第11-16题,每题4分,共44分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1. 近年来我国取得诸多让世界瞩目的科技成果,化学功不可没。下列说法正确的是
A. “嫦娥六号”五星红旗由超细玄武岩纤维纺织而成,玄武岩纤维属于有机高分子
B. 神舟十八号飞船使用的隔热层属于传统无机非金属材料
C. 空间站的砷化镓太阳能电池是将化学能转化为电能
D. “奋斗者”号潜水器含钛合金,其强度高于纯钛金属
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 基态C原子价电子排布图:
B. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
C. 顺-2-丁烯的球棍模型:
D. 丙炔的键线式:
3. 能正确表示下列反应的离子方程式是
A. 用惰性电极电解水溶液:
B. 漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体:
C. 溶液与溶液等体积混合:
D. 向和混合溶液中加入少量稀盐酸:
4. 设NA为阿伏加 德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 25℃时,pH=2的H2SO4溶液中,含有H+的数目为2×10-2NA
B. 一定条件下,1molN2与3molH2混合充分反应,转移电子数目为6NA
C. 常温下,1.0L0.1mol·L-1FeCl3溶液中,Fe3+的数目为0.1NA
D. 用石墨电极电解足量CuSO4溶液,当阴极析出6.4gCu时,转移电子数目为0.2NA
5. 下列有关物质结构与性质的说法正确的是
A. BF3和PCl3分子中所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构
B. 分子中无手性碳原子
C. 常温常压下,124gP4中所含P-P键数目为6NA
D. 冠醚可识别碱金属离子是因为冠醚与碱金属离子之间可以形成稳定的离子键
6. 过硫化氢的化学式为,可以看成是过氧化氢中的过氧键被过硫键替代。下列说法正确的是
A. 溶液加酸可得到稳定的
B. 若有参与反应全部生成,则得到电子
C. 若分解为和,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为
D. 过硫化氢分子中不存在非极性共价键
7. 有机物M是合成抗过敏药物色甘酸钠的中间体,结构简式如图。下列关于该有机物的说法正确的是
A. 分子中所有的C、O原子不可能共平面
B. 1mol该物质最多能与发生加成反应
C. 1mol该物质最多能与3mol NaOH反应
D. 最多4个碳原子共直线
8. 下列实验装置图或示意图,表达正确的是
A. 图①:铜锌原电池中电子的移动方向
B. 图②:赶出酸式滴定管中气泡的方法
C. 图③:催化剂降低反应活化能示意图
D. 图④:甲烷与氯气在光照条件下反应
9. 利用含铑(Rh)配合物A将烯烃转化为醛的原理如图所示(L表示一种配体)。下列说法正确的是
A. 若以异丁烯为原料,可以制得异丁醛
B. 物质A和CO均为该反应的催化剂
C. 步骤①和步骤③中,均有碳原子的杂化方式发生了改变
D. 步骤④)中,使用代替反应一段时间,则所得醛中,D只会出现在醛基上
10. 下列关于有机化合物的说法正确的是
A. 的单体核磁共振氢谱峰面积之比相同
B. 中碳原子都处于同一平面
C. 辅酶分子中含有14个甲基
D. 与溴等物质的量加成,产物有5种
11. 根据实验目的,下列实验及现象、结论都正确的是
选项
实验目的
实验及现象
结论
A
比较和的水解常数
分别测浓度均为的和溶液的,后者大于前者
B
检验铁锈中是否含有二价铁
将铁锈溶于浓盐酸,滴入溶液,紫色褪去
铁锈中含有二价铁
C
比较相同浓度的和溶液的酸性
用洁净干燥的玻璃棒蘸取同浓度的和溶液,滴在试纸上,并与标准比色卡对比,溶液对应的更小
溶液的酸性更强
D
检验丙烯醛中是否含有碳碳双键
向丙烯醛中加入足量新制氢氧化铜悬浊液,加热至不再生成砖红色沉淀,静置,取上层清液,加硫酸酸化再滴加溴水,溴水褪色
丙烯醛中含有碳碳双键
A. A B. B C. C D. D
12. 酞菁钴被广泛应用于光电材料、光动力学光敏材料等方面。酞菁钴(II)结构如图所示(Co均形成单键,部分化学键未画明)。下列说法错误的是( )
A. 酞菁钴(II)中三种非金属元素的电负性大小顺序为N>C>H
B. 酞菁钴(II)中碳原子的杂化方式只有sp2杂化
C. 1号和3号N原子的VSEPR模型均为平面三角形
D. 2号和4号N原子与Co(Ⅱ)是通过配位键结合
13. LDFCB是电池的一种电解质,该电解质阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z组成且原子序数依次增大,其结构如下图,Y的最外层电子数等于X的核外电子总数,四种原子最外层电子数之和为20,下列说法正确的是
A. X的杂化方式是
B. 四种元素形成的简单氢化物中Z的沸点最高
C. 电负性:Z>Y>X>W
D. 元素Z的最高价氧化物的水化物为一元强酸
14. 工业制备茉莉醛()的流程如图所示。下列说法正确的是
已知:庚醛易自身缩合生成与茉莉醛沸点接近的产物。
A. 乙醇的主要作用是提供反应原料
B. 萃取分液过程中需酸洗、水洗,干燥剂可选用浓硫酸
C. 可将最后两步“蒸馏”和“柱色谱分离”合并为“真空减压分馏”
D. 可采用质谱法测定茉莉醛的相对分子质量
15. 人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图所示。下列说法错误的是
A. B是电源的负极
B. 相同条件下,阴,阳两极产生气体的体积比为2:1
C. 电解后阳极区溶液的浓度基本不变
D. 阳极区发生的反应为
16. 25°C时,用NaOH溶液分别滴定HX、CuSO4、MgSO4三种溶液,pM[p表示负对数,M表示、c(Cu2+)、c(Mg2+ )等]随pH变化关系如图所示,已知Ksp[Cu(OH)2]< Ksp[Mg(OH)2],下列说法不正确的是
A. HX的电离平衡常数Ka=10-5
B. 滴定HX当pH=7时,c(X- )>c(HX)
C. ③代表滴定CuSO4溶液的变化关系
D. Mg(OH)2易溶于HX溶液中
二、非选择题:本题共包括4道大题,共56分
17. 氨基酸螯合物是一种安全环保的新型微量元素添加剂,金属元素氨基酸螯合物在人类营养和动物营养中得到广泛使用。某实验小组在实验室模拟合成并测定蛋氨酸合铜的结构。
回答下列问题:
I.蛋氨酸合铜(Ⅱ)的合成:将蛋氨酸()溶于沸水中,加入硫酸铜溶液后,在恒温搅拌,用氢氧化钠溶液调节至之间一段时间后,过滤,得到蓝紫色固体,蒸馏水洗涤固体,无水乙醇洗涤,烘干。
(1)蛋氨酸结构中能与水形成氢键的官能团名称为___________,S原子的杂化方式是___________。
(2)调节过程中不宜太高的原因是___________。
(3)用无水乙醇洗涤的优点是___________。
Ⅱ.测定蛋氨酸合铜(Ⅱ)的组成与结构:称取产品,于锥形瓶中加入水,,微热溶解后,平均分为两份,第一份溶液转移到碘量瓶中,加入缓冲溶液,加入,标准溶液,暗处放置(蛋氨酸与反应比例为),取出后加入蒸馏水,加入指示剂,用溶液滴定,消耗溶液。另一份溶液转移到锥形瓶中,缓慢加入氨水,缓冲溶液,加热至80℃,加入指示剂,趁热用标准溶液滴定(铜离子与反应比例为),消耗溶液。
(4)对比锥形瓶,碘量瓶(如图)的优点是___________。
(5)通过测定,蛋氨酸合铜中铜离子与配体数目的比例是___________。
(6)已知:螯合物是含有多个配位原子的配体与同一个中心原子(或离子)配位成环,蛋氨酸合铜(Ⅱ)是结构中存在五元环的中性配合物,铜的配位数为4。蛋氨酸合铜的结构为___________。
18. 以湿法炼锌厂所产的钴锰渣(主要成分为,含少量等)为原料回收制备的工艺如图:
已知常温下,。
回答下列问题:
(1)“滤渣1”中主要成分是___________(填化学式),的作用是___________。“除铁”反应中与的比例为___________。
(2)“滤液1”中主要含有的过渡金属阳离子有、___________(填离子符号)。
(3)当锌离子、铜离子均沉淀完全时,溶液中硫离子的浓度为___________。
(4)“滤渣3”中存在,“除锰”操作的化学方程式为___________。
(5)对金属离子的萃取率与的关系如图所示。
①萃取剂的主要成分的结构是,从结构分析该物质是___________元酸,萃取原理为,最佳反萃取试剂应选择___________(填序号)。
A. B. C. D.
②“萃取”时,选择合适的范围为___________(填序号)。
A. B. C. D.
19. 硫化氢是一种重要的化学原料,用于合成荧光粉、有机合成还原剂电放光、光导体、金属精制、农药、鉴定金属离子等。
(1)工业上常用H2S和C6H5-Cl反应来制备有机合成中间体C6H5-SH,但会有副产物C6H6生成。现将一定量的H2S和C6H5-Cl置于恒容容器中,模拟工业生产过程。在温度(图1)或比值R(图2)不同,其他条件和时间相同时,测定产物C6H5-Cl和副产物C6H6的浓度关系如图所示。
图1 图2
已知:R为H2S与C6H5-Cl的起始物质的量之比。
①生成产物C6H5-SH的反应活化能______(填“>”“<”或“=”,下同),生成物C6H6的反应活化能,H2S和C6H5-Cl反应制备C6H5-SH的△H_______0。
②该模拟工业生产制备C6H5-SH的适宜比值R选择2.5的原因是______。
(2)在T℃,将等物质的量H2S和Cl2充入恒压(200kPa)的密闭容器中发生反应:Cl2(g)+H2S(g)S(s)+2HCl(g)。已知正反应速率v正=k正•p(Cl2)•p(H2S),v逆=k逆•p2(HCl),其中p为分压,该温度下k正=5.0×10-4kPa-1•s-1,反应达平衡时测得v逆=0.3125kPa-1•s-1,则H2S的平衡转化率为______。(已知=25)
(3)一定温度下,在容积为的恒容密闭容器中加入2molH2S和3molO2发生反应2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(g),部分物质的物质的量浓度c随时间t变化如图所示。
①曲线a表示______的c-t关系,0~t2min内H2S的平均反应速率为______;反应速率v逆(H2S)t3_______v正(H2S)t4(填“>”“<”或“=”)。
②已知在化学平衡体系中,各气体物质的平衡分压替代物质的量浓度,计算的平衡常数叫压强平衡常数,用符号Kp表示。若起始压强为p0,则该反应温度下Kp=_______(分压=物质的量分数×总压,用含p0的式子表示)。
20. 氯吡格雷是一种抗血栓的药物,其制备方法如图:
(1)A的名称为______,C中的官能团有______(写名称)。
(2)C→D的反应类型为______,D的分子式为______。
(3)1mol氯吡格雷最多可以和______molNaOH反应。
(4)2分子C可以生成含3个六元环的化合物,请写出该反应的化学反应方程式:______。
(5)E的名称为噻吩,它和吡咯()一样都具有芳香性,所有原子共面,则噻吩中S的杂化方式为______,它的沸点比吡咯低,原因是_______。
(6)C有多种同分异构体,满足以下条件的有______种(不考虑立体异构)。
①芳香族化合物 ②官能团种类与相同 ③含有手性碳原子
上述同分异构体中,核磁共振氢谱显示有五组峰,峰面积之比为2:2:2:1:1的结构简式为_______(任写一种)。
(7)参照上述路线,用乙醇为原料合成,其他无机试剂任选,写出其合成路线______。
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2024-2025学年广东省珠海市珠海东方外语实验学校高三年级十月月考
高三年级化学试卷
(考试时间:75分钟 总分:100分)
可能用到相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 P-31 Cu-64
一、选择题:本题共包括16小题,第1-10题,每小题2分,第11-16题,每题4分,共44分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1. 近年来我国取得诸多让世界瞩目的科技成果,化学功不可没。下列说法正确的是
A. “嫦娥六号”五星红旗由超细玄武岩纤维纺织而成,玄武岩纤维属于有机高分子
B. 神舟十八号飞船使用的隔热层属于传统无机非金属材料
C. 空间站的砷化镓太阳能电池是将化学能转化为电能
D. “奋斗者”号潜水器含钛合金,其强度高于纯钛金属
【答案】D
【解析】
【详解】A.玄武岩纤维属于无机材料,A错误;
B.传统的无机非金属材料是玻璃、水泥和陶瓷,氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,B错误;
C.砷化镓太阳能电池能将太阳能转化成电能,C错误;
D.合金的强度高于纯金属,故钛合金的强度高于纯钛,D正确;
故答案选D。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 基态C原子价电子排布图:
B. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
C. 顺-2-丁烯的球棍模型:
D. 丙炔的键线式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态C原子价电子排布图为,A错误;
B.邻羟基苯甲醛的分子内氢键应该是羟基中的氢原子与醛基的氧原子之间形成分子内氢键,B错误;
C.顺-2-丁烯中两个甲基位于双键同侧,其球棍模型为,C正确;
D.丙炔的三个碳原子在一条线上,其键线式为,D错误;
故选C。
3. 能正确表示下列反应的离子方程式是
A. 用惰性电极电解水溶液:
B. 漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体:
C. 溶液与溶液等体积混合:
D. 向和混合溶液中加入少量稀盐酸:
【答案】B
【解析】
【详解】A.用惰性电极电解溶液,阳极上:,阴极上:,会与生成的结合生成氢氧化镁,离子反应方程式为,A错误;
B.漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体发生氧化还原反应生成硫酸钙沉淀,B正确;
C.溶液与溶液等体积混合:,C错误;
D.的还原性强于,向和混合溶液中加入少量稀盐酸,先被氧化,D错误;
故选B。
4. 设NA为阿伏加 德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 25℃时,pH=2的H2SO4溶液中,含有H+的数目为2×10-2NA
B. 一定条件下,1molN2与3molH2混合充分反应,转移电子数目为6NA
C. 常温下,1.0L0.1mol·L-1FeCl3溶液中,Fe3+的数目为0.1NA
D. 用石墨电极电解足量CuSO4溶液,当阴极析出6.4gCu时,转移电子数目为0.2NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液体积不明确,故溶液中的氢离子的个数无法计算,故A错误;
B.氮气和氢气的反应为可逆反应,故不能进行彻底,则转移的电子数小于6NA个,故B错误;
C.Fe3+是弱碱阳离子,在溶液中会水解,故溶液中的Fe3+小于0.1NA个,故C错误;
D.6.4g铜的物质的量为0.1mol,而阴极的电极方程式为Cu2++2e-=Cu,故当生成0.1mol铜时转移0.2NA个电子,故D正确;
故答案为D。
5. 下列有关物质结构与性质的说法正确的是
A. BF3和PCl3分子中所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构
B. 分子中无手性碳原子
C. 常温常压下,124gP4中所含P-P键数目为6NA
D. 冠醚可识别碱金属离子是因为冠醚与碱金属离子之间可以形成稳定的离子键
【答案】C
【解析】
【详解】A.B原子最外层3个电子,BF3分子中B原子的最外层电子只有6电子,A错误;
B.该分子中碳原子连接的4个基团各不相同,属于手性碳原子,B错误;
C.124g P4为1mol,1mol P4含有6molP—P,C正确;
D.冠醚可识别碱金属离子是因为冠醚与碱金属离子之间可以形成配位键,D错误;
故选C。
6. 过硫化氢的化学式为,可以看成是过氧化氢中的过氧键被过硫键替代。下列说法正确的是
A. 溶液加酸可得到稳定的
B. 若有参与反应全部生成,则得到电子
C. 若分解为和,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为
D. 过硫化氢分子中不存在非极性共价键
【答案】B
【解析】
【详解】A.性质与类似,不稳定易分解,加酸得到的不能稳定存在,A错误;
B.中为-1价,中为-2价,1mol 全部转化为时得到2mol电子,故2mol 反应得到4mol电子,B正确;
C.分解反应配平为,反应中得电子的(做氧化剂的部分)和失电子的(做还原剂的部分)物质的量相等,故氧化剂和还原剂物质的量之比为,C错误;
D.的结构式为,其中键为同种原子形成的非极性共价键,D错误;
选B。
7. 有机物M是合成抗过敏药物色甘酸钠的中间体,结构简式如图。下列关于该有机物的说法正确的是
A. 分子中所有的C、O原子不可能共平面
B. 1mol该物质最多能与发生加成反应
C. 1mol该物质最多能与3mol NaOH反应
D. 最多4个碳原子共直线
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯分子是平面分子,-OCH3的O取代苯分子中H原子的位置,在苯分子平面上,与O原子连接的2个C原子是V形结构,可能处于同一平面上;乙烯分子是平面分子,-CH3及酯基的C原子取代乙烯分子中H原子的位置,在乙烯分子的平面上,乙烯平面与苯环平面共平面,由于碳碳单键可以旋转,则该分子中所有的C、O原子可能共平面,A项错误;
B.分子中含有苯环和碳碳双键,则1mol该物质最多能与发生加成反应,B项正确;
C.分子中含有酯基,水解得到羧基和酚羟基,则1mol该物质最多能与2mol NaOH反应,C项错误;
D.与苯环相连的C与苯环对角线的两个碳原子共线,即,则分子中最多3个碳原子共直线,D项错误;
答案选B。
8. 下列实验装置图或示意图,表达正确的是
A. 图①:铜锌原电池中电子的移动方向
B. 图②:赶出酸式滴定管中气泡的方法
C. 图③:催化剂降低反应活化能示意图
D. 图④:甲烷与氯气在光照条件下反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.锌比铜活泼作为负极,电子移动方向:从Zn到Cu,故A错误;
B.图为碱式滴定管排气泡的方法,故B错误;
C.催化剂改变反应历程,降低反应物的活化能,图中信息正确,故C正确;
D.水槽中应为饱和食盐水,否则氯气与氢氧化钠反应,故D错误;
答案选C。
9. 利用含铑(Rh)配合物A将烯烃转化为醛的原理如图所示(L表示一种配体)。下列说法正确的是
A. 若以异丁烯为原料,可以制得异丁醛
B. 物质A和CO均为该反应的催化剂
C. 步骤①和步骤③中,均有碳原子的杂化方式发生了改变
D. 步骤④)中,使用代替反应一段时间,则所得醛中,D只会出现在醛基上
【答案】C
【解析】
【详解】A.以异丁烯(即2-甲基丙烯)为原料,利用含铑(Rh)配合物A将烯烃转化为醛的原理图,可以制得2-甲基丁醛,不能得到异丁醛,故A项错误;
B.物质A反应前后不变,为该反应的催化剂,CO是该反应的反应物,故B项错误;
C.步骤①中碳原子的杂化方式由sp2变为sp3,和,均有碳原子的杂化方式发生了改变步骤③中碳原子的杂化方式sp3变为sp2,杂化方式发生了改变,故C项正确;
D.使用D2代替H2,D不仅会出现在醛基上,还会在烃基上,故D项错误;
故本题选C。
10. 下列关于有机化合物的说法正确的是
A. 的单体核磁共振氢谱峰面积之比相同
B. 中碳原子都处于同一平面
C. 辅酶分子中含有14个甲基
D. 与溴等物质的量加成,产物有5种
【答案】C
【解析】
【详解】A.的单体为和,是对称的结构,含有2种环境的H原子,个数比为2:4=1:2,对称的结构,含有2种环境的H原子,个数比为4:4=1:1,二者核磁共振氢谱峰面积之比分别为、,A错误;
B.异丙苯分子中有2个-,所有碳原子不可能都处于同一平面,B错误;
C.由结构简式知辅酶的分子式为,含有14个甲基,C正确;
D.与溴等物质的量加成、可能发生1,2-加成,有3种产物:、、;发生1,4-加成,有1种产物:,所以有4种产物,D错误;
故选C。
11. 根据实验目的,下列实验及现象、结论都正确的是
选项
实验目的
实验及现象
结论
A
比较和的水解常数
分别测浓度均为的和溶液的,后者大于前者
B
检验铁锈中是否含有二价铁
将铁锈溶于浓盐酸,滴入溶液,紫色褪去
铁锈中含有二价铁
C
比较相同浓度的和溶液的酸性
用洁净干燥的玻璃棒蘸取同浓度的和溶液,滴在试纸上,并与标准比色卡对比,溶液对应的更小
溶液的酸性更强
D
检验丙烯醛中是否含有碳碳双键
向丙烯醛中加入足量新制氢氧化铜悬浊液,加热至不再生成砖红色沉淀,静置,取上层清液,加硫酸酸化再滴加溴水,溴水褪色
丙烯醛中含有碳碳双键
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.中水解,,会消耗水解生成的,测定相同浓度的和溶液的,后者大于前者,不能说明,A错误;
B.浓盐酸也能与发生反应,使溶液紫色褪去,B错误;
C.硫酸铜溶液本身呈蓝色,会干扰试纸的颜色,C错误;
D.丙烯醛中加入足量新制氢氧化铜悬浊液,加热至不再生成砖红色沉淀,醛基被消耗,加硫酸酸化再滴加溴水,此时只有碳碳双键才能与溴水加成而褪色,D正确;
故选D。
12. 酞菁钴被广泛应用于光电材料、光动力学光敏材料等方面。酞菁钴(II)结构如图所示(Co均形成单键,部分化学键未画明)。下列说法错误的是( )
A. 酞菁钴(II)中三种非金属元素的电负性大小顺序为N>C>H
B. 酞菁钴(II)中碳原子的杂化方式只有sp2杂化
C. 1号和3号N原子的VSEPR模型均为平面三角形
D. 2号和4号N原子与Co(Ⅱ)是通过配位键结合
【答案】C
【解析】
【详解】A. 同周期,从左到右,电负性增大;同主族,从上到下,电负性减小,则电负性大小顺序为:N>C>H,A正确;
B. 酞菁钴(II)中,碳原子均形成3个σ键,没有孤电子对,其杂化方式只有sp2杂化,B正确;
C. 1号和3号N原子均形成3个共价键,有一对孤电子对,其VSEPR模型均为四面体形,C错误;
D. N原子形成3个共价键即可达到8电子稳定结构,所以2号和4号N原子与Co离子是通过配位键结合,D正确;
答案为C。
13. LDFCB是电池的一种电解质,该电解质阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z组成且原子序数依次增大,其结构如下图,Y的最外层电子数等于X的核外电子总数,四种原子最外层电子数之和为20,下列说法正确的是
A. X的杂化方式是
B. 四种元素形成的简单氢化物中Z的沸点最高
C. 电负性:Z>Y>X>W
D. 元素Z的最高价氧化物的水化物为一元强酸
【答案】C
【解析】
【分析】根据图示可知,X形成4个共价键,Y形成2个共价键,结合“Y的最外层电子数等于X的核外电子数”,可知X是C、Y是O;Z形成一个共价键,结合“同周期元素W、X、Y、Z”,则Z是F,因为“4种元素原子最外层电子数之和为20”,则W的最外层电子数等于 20-4-6-7=3,所以W是B。故元素W、X、Y、Z分别是B、C、O、F元素。
【详解】A.X是C,形成1个双键、2个单键,所以X杂化方式是sp2,故A错误;
B.四种元素形成的简单氢化物分别为BH3、CH4、H2O、HF,由于H2O分子间、HF分子间均存在氢键,所以H2O、HF沸点比前两者高,但由于相同物质的量的水分子间的氢键比氟化氢分子间的氢键多,所以水的沸点比HF的高,故B错误;
C.同周期主族元素从左往右,电负性增大,则电负性:Z>Y>X>W,故C正确;
D.Z是F,F元素无正价,故D错误;
故选C。
14. 工业制备茉莉醛()的流程如图所示。下列说法正确的是
已知:庚醛易自身缩合生成与茉莉醛沸点接近的产物。
A. 乙醇的主要作用是提供反应原料
B. 萃取分液过程中需酸洗、水洗,干燥剂可选用浓硫酸
C. 可将最后两步“蒸馏”和“柱色谱分离”合并为“真空减压分馏”
D. 可采用质谱法测定茉莉醛的相对分子质量
【答案】D
【解析】
【分析】苯甲醛、庚醛与KOH的乙醇溶液共热后冷却,经萃取分液分离出水相,有机相加入干燥剂后过滤,去掉滤渣,分离出有机相蒸馏,用柱色谱法分离出庚醛自缩物,得到茉莉醛。
【详解】A.据题意和分析,苯甲醛与庚醛反应生成水和茉莉醛,乙醇不参与反应,乙醇的主要作用是助溶剂,故A错误;
B.浓硫酸具有强氧化性,易将茉莉醛氧化,干燥剂不可选用浓硫酸,故B错误;
C.据已知信息,庚醛易自身缩合生成与茉莉醛沸点接近的产物,直接蒸馏难以将二者分离,不可将最后两步“蒸馏”和“柱色谱法分离”替换为“真空减压蒸馏”,故C错误;
D.质谱法可用来测定物质的相对分子质量和部分结构信息,故D正确;
故选D。
15. 人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图所示。下列说法错误的是
A. B是电源的负极
B. 相同条件下,阴,阳两极产生气体的体积比为2:1
C. 电解后阳极区溶液的浓度基本不变
D. 阳极区发生的反应为
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,左室氯离子失电子产物为Cl2,为阳极,右室水得电子产生H2,为阴极,则A为电源的正极,B为电源的负极;
【详解】A.根据以上分析可知B为电源的负极,A正确;
B.阳极室首先是氯离子放电生成氯气,氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳,同时会生成HCl,因此阳极室中发生的反应依次为:、,阴极反应为(或),则同条件下,阴,阳两极产生气体的体积比不会是2:1,B错误;
C.由B分析可知,电解转化氯离子转化为氯气,氯气又转化为氯离子,电解后阳极区溶液的浓度基本不变,C正确;
D.由B分析可知,阳极区发生的反应正确,D正确;
故选B。
16. 25°C时,用NaOH溶液分别滴定HX、CuSO4、MgSO4三种溶液,pM[p表示负对数,M表示、c(Cu2+)、c(Mg2+ )等]随pH变化关系如图所示,已知Ksp[Cu(OH)2]< Ksp[Mg(OH)2],下列说法不正确的是
A. HX的电离平衡常数Ka=10-5
B. 滴定HX当pH=7时,c(X- )>c(HX)
C. ③代表滴定CuSO4溶液的变化关系
D. Mg(OH)2易溶于HX溶液中
【答案】C
【解析】
【分析】pM[p表示负对数,M表示、c(Cu2+)、c(Mg2+ )等],随着pH不断增大,溶液中的、c(Cu2+)、c(Mg2+)不断减小,即pM增大,Ksp[Cu(OH)2]< Ksp[Mg(OH)2]即氢氧化铜比氢氧化镁更难溶,pH相同时,c(Cu2+)更小pM更大,又因为Ksp[Cu(OH)2]和 Ksp[Mg(OH)2]的表达式结构类似,-lgc(Cu2+)、-lgc(Mg2+)和pH是一次函数的关系,且二者的斜率相等,则曲线①代表CuSO4,曲线③代表MgSO4,曲线②代表HX溶液,以此解答。
【详解】A.由分析可知,曲线③代表HX溶液,当pH=8.6时,-lg=0,则c(HX)= c(X-),HX的电离平衡常数Ka= =c(H+)=10-5,故A正确;
B.HX的电离平衡常数Ka=10-5,说明HX是一元弱酸,等浓度的NaX和HX溶液中,X-的水解常数Kh=< Ka=10-5,该溶液呈酸性,则滴定HX当pH=7时,c(X- )>c(HX),故B正确;
C.由分析可知,曲线③代表MgSO4,故C错误;
D.pH=8.6时,-lgc(Mg2+)=0,c(Mg2+)=1mol/L,Ksp[Mg(OH)2]= ,假设Mg(OH)2易溶于HX溶液中,则有反应Mg(OH)2+2HX=Mg2++2X-+2H2O,该反应的平衡常数K==107.2,平衡常数较大,反应越彻底,所以Mg(OH)2易溶于HX溶液中,故D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共包括4道大题,共56分
17. 氨基酸螯合物是一种安全环保的新型微量元素添加剂,金属元素氨基酸螯合物在人类营养和动物营养中得到广泛使用。某实验小组在实验室模拟合成并测定蛋氨酸合铜的结构。
回答下列问题:
I.蛋氨酸合铜(Ⅱ)的合成:将蛋氨酸()溶于沸水中,加入硫酸铜溶液后,在恒温搅拌,用氢氧化钠溶液调节至之间一段时间后,过滤,得到蓝紫色固体,蒸馏水洗涤固体,无水乙醇洗涤,烘干。
(1)蛋氨酸结构中能与水形成氢键的官能团名称为___________,S原子的杂化方式是___________。
(2)调节过程中不宜太高的原因是___________。
(3)用无水乙醇洗涤的优点是___________。
Ⅱ.测定蛋氨酸合铜(Ⅱ)的组成与结构:称取产品,于锥形瓶中加入水,,微热溶解后,平均分为两份,第一份溶液转移到碘量瓶中,加入缓冲溶液,加入,标准溶液,暗处放置(蛋氨酸与反应比例为),取出后加入蒸馏水,加入指示剂,用溶液滴定,消耗溶液。另一份溶液转移到锥形瓶中,缓慢加入氨水,缓冲溶液,加热至80℃,加入指示剂,趁热用标准溶液滴定(铜离子与反应比例为),消耗溶液。
(4)对比锥形瓶,碘量瓶(如图)的优点是___________。
(5)通过测定,蛋氨酸合铜中铜离子与配体数目的比例是___________。
(6)已知:螯合物是含有多个配位原子的配体与同一个中心原子(或离子)配位成环,蛋氨酸合铜(Ⅱ)是结构中存在五元环的中性配合物,铜的配位数为4。蛋氨酸合铜的结构为___________。
【答案】(1) ①. 氨基、羧基 ②.
(2)较高时,铜离子形成沉淀
(3)无水乙醇易挥发,沉淀易干燥,并能减少蛋氨酸合铜的溶解损失
(4)防止碘单质的挥发并减少空气与反应中的物质反应而导致误差
(5)1:2 (6)
【解析】
【分析】蛋氨酸与反应比例为,加入标准溶液,I2先与蛋氨酸反应,剩余的I2与溶液反应,消耗溶液,可计算蛋氨酸的物质的量,铜离子与反应比例为,消耗溶液,可计算铜离子的物质的量;
【小问1详解】
氨基与羧基与水能形成氢键,类比水可知,S原子的价层电子对数为4,则S的杂化方式为sp3;
【小问2详解】
调节过程中不宜太高的原因是:较高时,铜离子会生成氢氧化铜沉淀;
【小问3详解】
用无水乙醇洗涤的优点是:无水乙醇洗涤主要是易干燥,并能减少蛋氨酸合铜的溶解损失;
【小问4详解】
碘量瓶有盖子,实验过程中可以减少碘单质的挥发并减少空气与反应中的物质反应而导致误差;
【小问5详解】
第一份溶液中碘与蛋氨酸和硫代硫酸根离子两个微粒反应,反应比例分别为蛋氨酸、, 则(蛋氨酸),解得n=(蛋氨酸)=0.5×10-3mol;第二份溶液中铜离子与反应比例为,消耗溶液,则,蛋氨酸合铜中铜离子与配体数目的比例是1:2;
【小问6详解】
已知蛋氨酸合铜(Ⅱ)是结构中存在五元环的中性配合物,铜的配位数为4,蛋氨酸中O和N与Cu形成配位键,则蛋氨酸合铜的结构为。
18. 以湿法炼锌厂所产的钴锰渣(主要成分为,含少量等)为原料回收制备的工艺如图:
已知常温下,。
回答下列问题:
(1)“滤渣1”中主要成分是___________(填化学式),的作用是___________。“除铁”反应中与的比例为___________。
(2)“滤液1”中主要含有的过渡金属阳离子有、___________(填离子符号)。
(3)当锌离子、铜离子均沉淀完全时,溶液中硫离子的浓度为___________。
(4)“滤渣3”中存在,“除锰”操作的化学方程式为___________。
(5)对金属离子的萃取率与的关系如图所示。
①萃取剂的主要成分的结构是,从结构分析该物质是___________元酸,萃取原理为,最佳反萃取试剂应选择___________(填序号)。
A. B. C. D.
②“萃取”时,选择合适的范围为___________(填序号)。
A. B. C. D.
【答案】(1) ①. ②. 作还原剂 ③. 3:2
(2)
(3)
(4)
(5) ①. 一 ②. D ③. B
【解析】
【分析】钴锰渣(主要成分为,含少量等)中加入稀硫酸、K2SO3溶液进行酸浸,所得滤渣1中含有CaSO4;滤液中加入H2O2,将Fe2+氧化为Fe3+,再加入K2CO3调节pH,得到KFe3(SO4)2(OH)6沉淀;滤液1中加入KHS、K2S混合溶液除铜锌,生成CuS、ZnS沉淀;滤液2中加入Co(OH)3除锰,生成S、MnO2沉淀;滤液3中加入P2O4萃取,钴镍进入萃取液中,加入硫酸反萃取后与萃余液1合并,再用P5O7萃取,钴进入萃取液中,镍进入萃余液2中;萃取液2中加入草酸进行反萃取,从而获得CoC2O4,据此回答。
【小问1详解】
加入硫酸后,钙离子与硫酸根离子生成硫酸钙沉淀,通过流程分析,滤液1中含有,价态降低,则亚硫酸钾是作为还原剂,除铁操作的方程式为,则比例为。
【小问2详解】
流程中可知,几种过渡金属阳离子分别为铁离子、钴离子、锰离子、镍离子,其中铁离子在除铁操作中已经除去,依据排除法推理得知,滤液1中的主要过渡金属离子是。
【小问3详解】
通过比较得知,铜离子先沉淀,锌离子后沉淀,则。
【小问4详解】
“滤渣3”中存在 MnO2 ,说明除锰过程中,MnSO4和Co(OH)2反应生成二氧化锰和CoSO4,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:H2SO4+MnSO4+2Co(OH)3=MnO2+2CoSO4+4H2O。
【小问5详解】
类比羧酸的组成特点可知,含有一个羟基,则为一元酸。根据平衡移动,则应加入硫酸,平衡逆向移动则可进行反萃取,释放金属离子至溶液中,其中草酸可能与金属离子反应生成沉淀,则最佳萃取剂为硫酸。根据图像可知,萃取剂,可以分离镍离子与钴离子,选择之间,的萃取率较高,则相对较低。
19. 硫化氢是一种重要的化学原料,用于合成荧光粉、有机合成还原剂电放光、光导体、金属精制、农药、鉴定金属离子等。
(1)工业上常用H2S和C6H5-Cl反应来制备有机合成中间体C6H5-SH,但会有副产物C6H6生成。现将一定量的H2S和C6H5-Cl置于恒容容器中,模拟工业生产过程。在温度(图1)或比值R(图2)不同,其他条件和时间相同时,测定产物C6H5-Cl和副产物C6H6的浓度关系如图所示。
图1 图2
已知:R为H2S与C6H5-Cl的起始物质的量之比。
①生成产物C6H5-SH的反应活化能______(填“>”“<”或“=”,下同),生成物C6H6的反应活化能,H2S和C6H5-Cl反应制备C6H5-SH的△H_______0。
②该模拟工业生产制备C6H5-SH的适宜比值R选择2.5的原因是______。
(2)在T℃,将等物质的量H2S和Cl2充入恒压(200kPa)的密闭容器中发生反应:Cl2(g)+H2S(g)S(s)+2HCl(g)。已知正反应速率v正=k正•p(Cl2)•p(H2S),v逆=k逆•p2(HCl),其中p为分压,该温度下k正=5.0×10-4kPa-1•s-1,反应达平衡时测得v逆=0.3125kPa-1•s-1,则H2S的平衡转化率为______。(已知=25)
(3)一定温度下,在容积为的恒容密闭容器中加入2molH2S和3molO2发生反应2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(g),部分物质的物质的量浓度c随时间t变化如图所示。
①曲线a表示______的c-t关系,0~t2min内H2S的平均反应速率为______;反应速率v逆(H2S)t3_______v正(H2S)t4(填“>”“<”或“=”)。
②已知在化学平衡体系中,各气体物质的平衡分压替代物质的量浓度,计算的平衡常数叫压强平衡常数,用符号Kp表示。若起始压强为p0,则该反应温度下Kp=_______(分压=物质的量分数×总压,用含p0的式子表示)。
【答案】(1) ①. < ②. < ③. R=2.5时,C6H5-SH浓度最大,副产物C6H6浓度较小
(2)75% (3) ①. O2 ②. ③. < ④.
【解析】
【小问1详解】
①活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,由图可知,低温时C6H5-SH浓度增加大于C6H6的浓度增大,说明生成产物C6H5-SH的反应活化能小于生成物C6H6的反应活化能;当C6H5-SH浓度达到最大后,升高温度,其浓度降低,说明平衡逆向移动,则H2S和C6H5-Cl反应制备C6H5-SH为放热反应,△H<0。
②由图可知,R=2.5时,C6H5-SH浓度最大,副产物C6H6浓度较小,故该模拟工业生产制备C6H5-SH的适宜比值R选择2.5;
【小问2详解】
设H2S和Cl2初始投料均为1mol,H2S的平衡转化率为a,反应为气体分子数不变的反应,总压强不变,平衡时H2S和Cl2均为(1-a)mol,此时正逆反应速率相等,则,a=75%;
【小问3详解】
①一定温度下,在容积为的恒容密闭容器中加入2molH2S和3molO2发生反应2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(g),初始硫化氢、氧气浓度分别为、,结合图,曲线a表示O2的c-t关系,0~t2min内H2S的平均反应速率为;由图可知,t3min后反应继续正向进行,故反应速率v逆(H2S)t3<v逆(H2S)t4 =v正(H2S)t4。
②由图,平衡时氧气为0.125mol/L×6L=0.75mol;
总的物质的量为4.25mol,若起始压强为p0,则平衡压强为,该反应温度下Kp=。
20. 氯吡格雷是一种抗血栓的药物,其制备方法如图:
(1)A的名称为______,C中的官能团有______(写名称)。
(2)C→D的反应类型为______,D的分子式为______。
(3)1mol氯吡格雷最多可以和______molNaOH反应。
(4)2分子C可以生成含3个六元环的化合物,请写出该反应的化学反应方程式:______。
(5)E的名称为噻吩,它和吡咯()一样都具有芳香性,所有原子共面,则噻吩中S的杂化方式为______,它的沸点比吡咯低,原因是_______。
(6)C有多种同分异构体,满足以下条件的有______种(不考虑立体异构)。
①芳香族化合物 ②官能团种类与相同 ③含有手性碳原子
上述同分异构体中,核磁共振氢谱显示有五组峰,峰面积之比为2:2:2:1:1的结构简式为_______(任写一种)。
(7)参照上述路线,用乙醇为原料合成,其他无机试剂任选,写出其合成路线______。
【答案】(1) ①. 2-氯苯甲醛(邻氯苯甲醛) ②. 羧基、碳氯键、氨基
(2) ①. 取代反应(或酯化反应) ②.
(3)3 (4)
(5) ①. 杂化 ②. 吡咯可形成分子间氢键
(6) ①. 9 ②. (或或或)
(7)
【解析】
【分析】A发生加成反应得B,B在酸性条件下,氰基水解得C,C与甲醇在酸性条件下发生酯化反应得D,结合D和H反应得M,进一步确认D是C和甲醇发生酯化反应的产物;E与钠反应得F,F与环氧乙烷反应得G,G水解得H;
【小问1详解】
有机物的结构简式为,化学名称为2-氯苯甲醛或邻氯苯甲醛;有机物的结构简式为,官能团分别为碳氯键、氨基、羧基;
【小问2详解】
C()与反应生成 D为酸脱羟基醇脱氢的酯化反应,又称取代反应;D的结构简式为,分子式为;
【小问3详解】
酯基水解消耗,苯环上的氯原子水解消耗,1mol氯吡格雷最多可以和3molNaOH反应;
【小问4详解】
2分子C可在一定条件下反应生成一种产物,该产物分子中含有3个六元环,应是氨基与羧基之间发生脱水反应,2分子C脱去2分子水,该反应的化学方程式为;
【小问5详解】
由所有原子共面可知,噻吩中的杂化方式为杂化,中含有原子,可以形成分子间氢键,分子间氢键使熔、沸点升高;
【小问6详解】
C的结构简式为,含手性碳原子,除外,还有间位和对位2种,与对调位置,有邻、间、对位3种,与-对调位置,有邻、间、对位3种,另外直接连在手性碳原子上,相当于和手性碳原子上的-H对调位置,有1种,共9种;核磁共振氢谱显示有五组峰,峰面积之比为2:2:2:1:1,说明是对位结构,结构简式为(或或或);
【小问7详解】
的单体是,乙醇催化氧化得乙醛,乙醛参考AB→C的反应可以得到单体,合成路线如下:
。
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