内容正文:
高三化学试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Cl 35.5 Sr 88 Ir 192
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. 化学与生产、生活密切相关,下列有关说法错误的是
A. 电子技术所使用的材料中的稀土元素均位于第ⅢB族
B. 含NaOH粉末和铝粉的管道疏通剂不可与“洁厕灵”混合使用
C. 高铁酸钾在水处理过程中可以杀菌消毒,利用的是其强氧化性
D. 酱油中添加的少量5'-呈味核苷酸二钠具有防腐的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.稀土元素包含钪、钇及镧系元素,全部属于元素周期表第ⅢB族,A不符合题意;
B.洁厕灵主要有效成分中有HCl,可与NaOH发生中和反应放热,Al还可与NaOH、HCl分别反应均生成易燃易爆的,混合使用易发生危险,B不符合题意;
C.高铁酸钾()中Fe为+6价,具有强氧化性,能够使细菌、病毒的蛋白质变性,实现杀菌消毒,C不符合题意;
D.5'-呈味核苷酸二钠属于食品增味剂,作用是提升酱油鲜味,没有防腐功效,D符合题意;
故答案选D。
2. 下列化学用语表达错误的是
A. 基态的价电子轨道表示式为
B. 分子的空间填充模型为
C. 甲醛中键的电子云轮廓图:
D. 的形成过程:
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态的价电子排布为,3d轨道5个电子分占不同简并轨道且自旋平行,4s轨道电子成对,符合泡利原理和洪特规则,A正确;
B.的原子半径大于,的空间填充模型的中心原子应小于周围的原子,图示中心原子半径更大,B错误;
C.甲醛中双键的键由p轨道肩并肩重叠形成,电子云对称分布在分子平面的上下两侧,图示符合键电子云特征,C正确;
D.是离子化合物,形成过程中2个原子各失去1个电子,原子得到2个电子形成,图示电子式形成过程书写正确,D正确;
故答案选B。
3. 除去下列物质中括号内的杂质,所选用的试剂或方法正确的是
A. 溶液:加入铜粉,过滤
B. :将混合物溶于水后,重结晶
C. 硬脂酸钠(甘油):加入过量的浓氯化钠溶液,盐析、过滤
D. 溶液:通入过量,充分反应后过滤
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜粉与反应生成硫酸铜和硫酸亚铁,会引入新杂质,除杂错误,正确试剂应为铁粉,A错误;
B.难溶于水,NaCl易溶于水,混合物溶于水后直接过滤即可分离,不需要重结晶,B错误;
C.硬脂酸钠在浓氯化钠溶液中溶解度降低,会发生盐析析出,甘油可溶于氯化钠溶液,通过盐析、过滤即可分离杂质,C正确;
D.过量时,不仅会和反应,还会和原物质NaOH反应生成碳酸氢钠,会消耗原物质,不能达到除杂目的,D错误;
故选C。
4. 山梨醇转化为异山梨醇的过程如图。下列说法错误的是
A. 过程①②均有水生成
B. 山梨醇和异山梨醇不互为同分异构体
C. 三种分子中的手性碳原子数相同
D. 三种物质均能与NaOH溶液反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.过程①是山梨醇分子内两个羟基脱水形成醚键,过程②是M分子内剩余两个羟基脱水形成醚键,两次分子内成醚均脱去1分子水,因此过程①②都有水生成,A正确;
B.山梨醇分子式为,异山梨醇分子式为,二者分子式不同,不互为同分异构体,B正确;
C.手性碳原子是连有4个不同原子/基团的碳原子,山梨醇主链中间4个碳原子均为手性碳,共4个手性碳;M中,五元环的3个碳加上侧链的1个手性碳,共4个手性碳;异山梨醇的双环结构中,共4个手性碳,三种分子手性碳原子数相同,C正确;
D.三种物质都只含有醇羟基,醇羟基与溶液不反应,因此三种物质均不能和溶液反应,D错误;
故选D。
5. 下列物质在一定条件下的转化关系如图所示(字母代表物质的化学式,部分生成物未列出)。已知:常温下E、H为由两种相同元素组成的无色液体,M是一种黑色固体粉末,I是活泼金属单质。下列说法错误的是
A. E、G均具有漂白性 B. 上述转化中涉及四种基本反应类型
C. 反应③和④中均有气体生成 D. J的水溶液呈碱性
【答案】B
【解析】
【分析】已知常温下E、H是由两种相同元素组成的无色液体,且E在黑色固体M催化下分解为F和H,可推知:E为H2O2,H为H2O,M为MnO2,反应①为,故F为O2;又知I是活泼金属单质,I与H2O反应生成J,可推知I为Na:
反应②:和Na加热条件下生成G为Na2O2;
反应③:和反应生成J为NaOH和O2;
反应④:Na和H2O反应生成NaOH和H2。
【详解】A.具有漂白性,也具有漂白性,二者均有漂白性,A正确;
B.四种基本反应类型为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应,反应①是分解反应,反应②是化合反应,反应③是,不属于四种基本反应类型中的任何一种,反应④是置换反应,因此只涉及3种基本反应类型,B错误;
C.反应③生成,反应④生成,均有气体生成,C正确;
D.J是NaOH,水溶液电离出,呈碱性,D正确;
故选B。
6. 在密闭容器中发生反应,恒温条件下)随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A. a点:
B. 时刻改变的条件可能是压强
C. 平衡常数:
D. 的过程中,气体颜色先变深后变浅
【答案】A
【解析】
【分析】由图像可得该恒温体系在改变了某个条件导致反应正向移动(逐渐下降至平衡),原反应方程式为气体分子数减少的反应,由此可知应是增大了压强(或缩小了体积)。
【详解】A.a点时仍在下降,说明反应正向进行,因此,A错误;
B.时瞬间升高,之后逐渐降低,由理想气体状态方程转化可得,若增大压强,会使浓度瞬间增大,且该反应正反应气体分子数减少,增大压强平衡正向移动,随后降低,符合图像变化,B正确;
C.平衡常数仅与温度有关,反应在恒温条件下进行,温度不变则不变,因此,C正确;
D.时浓度瞬间增大,气体颜色先变深,随后平衡正向移动,浓度降低,颜色后变浅,D正确;
故选A。
7. 下列物质性质差异与影响因素的分析没有关联的是
选项
性质差异
影响因素
A
稳定性:强于
水分子间存在氢键,分子间仅存在范德华力
B
硬度:金刚石大于石墨
碳原子排列方式不同
C
酸性:强于
F的电负性比Cl大
D
沸点:
为共价晶体,为分子晶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.物质的热稳定性由分子内共价键的键能决定,稳定性强于是因为O的非金属性强于S,键键能大于键;氢键属于分子间作用力,仅影响沸点等物理性质,与化学稳定性无关,二者无关联,A符合题意;
B.金刚石是空间网状共价晶体,石墨为层状结构、层间靠范德华力结合,二者碳原子排列方式不同导致硬度差异,二者有关联,B不符合题意;
C.F的电负性比Cl大,吸电子诱导效应更强,使中羧基的键极性更强,更易电离出,酸性更强,二者有关联,C不符合题意;
D.为共价晶体,熔化时需破坏共价键,为分子晶体,熔化时仅需破坏分子间作用力,共价键键能远大于分子间作用力,故沸点更高,二者有关联,D不符合题意;
故选A。
8. 利用如图装置能完成气体收集并验证其相应性质的是
选项
气体
试剂
性质
A
HCl
NaOH溶液
HCl为酸性气体
B
酸性溶液
具有还原性
C
溴水
具有氧化性
D
水
可溶于水
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.HCl密度大于空气可收集,但HCl与NaOH溶液发生中和反应无明显现象,无法验证HCl为酸性气体;且HCl极易溶于水,该装置没有防倒吸措施,会发生倒吸,A错误;
B.乙烯()的摩尔质量为,与空气平均摩尔质量接近,密度和空气相近,不能用排空气法收集,B错误;
C.与溴水反应为,反应中S元素化合价升高,体现还原性,C错误;
D.的摩尔质量为,密度大于空气,可用该装置向上排空气收集,通入水中,可观察到气体溶解、溶液变为浅黄绿色、导管内液面上升,能验证可溶于水,D正确;
故选D。
9. 某营养增补剂由原子序数依次增大的W、X、Y、Z四种短周期主族元素组成。W原子中的电子只有一种运动状态,基态X原子中s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,Y、Z位于同一周期,且它们的第一电离能均比同周期相邻元素的大。下列说法正确的是
A. 离子半径:
B. Y的氧化物可作耐高温材料
C. 常温下,由W、Z组成的物质为固体
D. Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
【答案】B
【解析】
【分析】本题主要考查元素推断和元素周期律,侧重考查学生的分析推理能力。W原子中的电子只有一种运动状态,则W元素为H;基态X原子中s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,则X元素为O;Y、Z位于同一周期,且它们的第一电离能均比同周期相邻元素的大,则Y元素为Mg,Z元素为P。
【详解】A.Y、Z、X的离子分别为:、、,电子层越多,离子半径越大,有3个电子层,和有2个电子层,电子层相同,核电荷数越大,半径越小,因此离子半径:,即,A错误;
B.Y的氧化物为,的熔点极高,是优良的耐高温材料,B正确;
C.为,常温下,为气体,C错误;
D.Z即P的最高价氧化物对应的水化物是,是中强酸,D错误;
故答案选B。
10. 在碱性溶液中,用次氯酸盐氧化氨可得到肼,反应为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中含有的分子数目为
B. 溶液中含有的数目为
C. 每生成,转移电子的数目为
D. 中含有极性共价键的数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.未说明所处的温度和压强,的物质的量不一定是1 mol,无法确定分子数为,A错误;
B.NaClO溶液中,会发生水解反应,因此1 L 1 mol/L的NaClO溶液中的数目小于,B错误;
C.反应中NaClO中Cl为+1价,产物NaCl中Cl为-1价,每生成1 mol ,对应1 mol 参与反应,Cl得到2 mol电子,因此转移电子数目为,C正确;
D.肼的结构式为,1个分子中含有4个极性共价键,1个非极性共价键,因此1 mol 中极性共价键数目为,D错误;
故选C。
11. 金属催化剂应用于环氧化物和二氧化碳反应制备环状碳酸酯的历程如图所示(、为烃基)。下列说法错误的是
A. 为非极性分子 B. 催化剂活化了环氧化物分子
C. 反应过程中有键的断裂和形成 D. 总反应的原子利用率为100%
【答案】C
【解析】
【详解】A.是直线形对称分子,正负电荷中心重合,属于非极性分子,A正确;
B.由反应历程可知,催化剂与环氧化物配位后,X⁻进攻使环氧化物开环,说明催化剂活化了环氧化物分子,B正确;
C.反应过程中仅的1个碳氧π键发生断裂,产物中的羰基π键是原有保留的π键,没有新π键形成,C错误;
D.总反应为环氧化物与加成生成环状碳酸酯,无其他副产物,原子利用率为100%,D正确;
故答案选C。
12. 二氧化铱(化学式为,铱和钴位于同族)可用于制造高硬度的铱铂合金,这种合金常被用来制造陀螺仪导电环、笔尖、钟表、仪器轴承等精密部件。二氧化铱的晶胞结构如图所示。已知:为阿伏加德罗常数的值,晶胞棱长分别为、、。下列叙述正确的是
A. 铱位于元素周期表区 B. 氧离子的配位数为6
C. 铱离子位于面心和体内 D. 晶体密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.在周期表中,同族元素位于同一分区,钴位于区,故铱位于区,A错误;
B.观察晶胞图,灰球位于顶点和体内,黑球位于面上和体内,1个晶胞含2个灰球、4个黑球,所以,灰球代表铱离子,黑球代表氧离子,氧离子的配位数为3,铱离子的配位数为6,B错误;
C.由B选项可知,灰球代表铱离子,位于顶点和体内,C错误;
D.1个晶胞含2个,晶体密度,D正确;
故选D。
13. 大连理工大学科研团队构建了一种钌基光敏染料电极,以为电子传输中介,以水为氧源,实现了对烯烃的高效、高选择性光电催化环氧化,原理如图(为修饰三联吡啶钌染料)所示。下列叙述错误的是
A. 电子由电极经外电路流向电极
B. 除了作电子传输中介外还可以增强溶液的导电性
C. 染料再生反应为
D. 理论上每生成(标准状况下),可得到0.2mol
【答案】D
【解析】
【分析】Pt电极上H+发生还原反应,为正极,钌基光敏染料电极为负极,据此回答;
【详解】A.观察图示,光照射到染料分子,释放出电子,发生氧化反应,极为负极,极为正极,电子由负极流出,经外电路流向正极,A正确;
B.溴化锂是强电解质,具有增强电解质溶液导电性和提供溴离子(产生溴单质,利用溴单质氧化烯烃制环氧烷烃)的作用,B正确;
C.根据图示,染料再生反应为,C正确;
D.正极反应式为,生成环氧烷烃的反应为,由电子守恒知,标准状况下,每生成转移,则可得到0.1mol,D错误;
故选D。
14. 在含、、的溶液中,滴加氨水,存在平衡关系:、(深蓝色)、,平衡常数分别为、、,且。与的关系如图所示,其中x表示或或。
已知:在水溶液中以(蓝色)形式存在,滴加氨水即由蓝色转化为深蓝色。下列叙述错误的是
A. 直线c代表与的关系
B. 配位键的强弱:
C. 的平衡常数
D. 向等浓度的和的混合溶液中滴加足量氨水,小于
【答案】C
【解析】
【分析】,则,;同理,,;,;已知,再结合图像斜率可知,直线a、b、c分别为、、与的关系,据此分析解答。
【详解】A.根据分析可知,直线c为与的关系,A正确;
B.在水溶液中以(蓝色)形式存在,滴加氨水即由蓝色转化为深蓝色,则说明中配位键更强,B正确;
C.根据a、b、c直线上给的数据,代入选项A中分析得的关系式,计算可得,,,
的平衡常数,C错误;
D.根据已知,比更易形成,故向含相同浓度的Cu2+和Hg2+的混合溶液中滴加少量氨水,小于,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某小组拟探究液氨与钠的反应,装置如图所示。回答下列问题:
已知:①氨的熔点是,沸点是;碱金属的液氨溶液含有蓝色的溶剂化电子。
②时,溶解11.29mol,先形成蓝色溶液并缓慢发生置换反应,产物之一是氨基化钠()。
(1)装置A中生石灰可以用_______(填名称)替代,装置A中橡胶管L的作用是_______。
(2)装置C、E中依次盛装的药品为_______(填标号)。
a.五氧化二磷、碱石灰 b.碱石灰、浓硫酸
c.五氧化二磷、氯化钙 d.碱石灰、五氧化二磷
(3)能形成聚合氨分子的原因是_______。
(4)用砂纸小心将钠片打磨干净,其目的是_______,钠和液氨发生置换反应的化学方程为_______。
(5)某实验小组对溶剂化电子进行了探究:
①具有_______(填“强氧化性”或“强还原性”)。
②液氨溶液中,与氧原子反应,能形成超氧自由基,反应的方程为_______。
③已知溶剂化电子可应用于布沃-布朗反应(如图),该历程中溶剂化电子为_______。若为甲基,为乙基,最终得到的有机产物为_______(填结构简式)。
【答案】(1) ①. 氢氧化钠固体或碱石灰 ②. 平衡气压,使氨水顺利滴下 (2)d
(3)分子间能形成氢键
(4) ①. 除去钠片表面的氧化膜,使钠与液氨接触发生置换反应 ②.
(5) ①. 强还原性 ②. ③. 和, ④.
【解析】
【分析】装置A为NH3制备装置,生石灰可吸收浓氨水中的水分,并放出大量的热,使浓氨水受热分解产生氨气,有利于氨气逸出;装置B为了产生较稳定的气流,空的集气瓶可作为安全瓶起缓冲作用;装置用碱石灰来吸收NH3中的水蒸气,起干燥作用;装置D为制备装置,液氨与钠发生反应:;装置E为尾气处理装置,吸收氨气,防止氨气直接排入空气中污染环境,同时避免空气中的水蒸气进入装置干扰实验,可用P2O5固体吸收氨气和水蒸气,据此分析解答问题。
【小问1详解】
装置A中生石灰的作用是溶于水放热,促进浓氨水的分解,则可以用氢氧化钠固体或碱石灰代替;橡胶管的作用是平衡气压,使氨水顺利滴下;
【小问2详解】
C装置用于干燥氨气,避免水与钠反应;E装置吸收尾气中挥发出来的氨气以及防止外界水蒸气进入D装置。用碱石灰干燥氨气,用五氧化二磷吸收氨气并防止外界水蒸气进入D装置,d项符合题意;
【小问3详解】
氨分子中N的电负性较大,氨分子之间能形成氢键,缔合成多氨分子;
【小问4详解】
金属钠性质活泼,很容易和空气中氧气反应,故用砂纸小心将钠片打磨干净,其目的是除去钠片表面的氧化膜,使钠与液氨接触发生置换反应;该反应的化学方程式为:;
【小问5详解】
①溶剂化电子能释放电子,具有强还原性;
②与氧原子反应,能形成超氧自由基,化学方程式为:;
③溶剂化电子带负电,由图可知,溶剂化电子为和,根据反应原理,最终得到的物质是、,若为甲基,为乙基,最终得到的有机产物为;
16. 碳酸锶()主要用于玻璃制造、磁性材料生产、金属冶炼、电子元件制造等领域。以天青石(主要成分为)为原料制备的一种工艺流程如下:
已知:
①天青石中主要元素质量分数如表:
元素
Sr
Ba
Ca
Al
Si
质量分数/%
36.4
2.0
4.0
0.5
5.0
②“煅烧”后的烧渣主要含SrS、BaS、,还含有少量C及两种氧化物。
③常温下,,。
④铬黑T指示剂(蓝色)能与形成红色配合物。
回答下列问题:
(1)写出“煅烧”过程生成SrS的化学方程式:_________。
(2)“煅烧”过程中可能产生能形成酸雨的有害物质的化学式为_________。
(3)滤渣中有两种常见氧化物,其中一种为两性氧化物,其化学式为_________;另一种氧化物的晶体类型为_________。
(4)常温下,“除杂”过程中,开始沉淀时,溶液中的_________。
(5)准确称取a g碳酸锶样品,置于250 mL锥形瓶中,加入适量的稀盐酸,盖上表面皿,加热至样品完全溶解,然后冷却至室温。向溶解后的样品溶液中加入10 mL氨-氯化铵缓冲溶液,摇匀,加入少量铬黑T指示剂,用(结构为,溶液呈酸性)标准溶液滴定至终点,消耗EDTA-2Na标准溶液的体积为V mL。按与样品测定相同的步骤,进行空白试验,即不加样品,只加入相同量的试剂,用EDTA-2Na标准溶液滴定至终点,消耗EDTA-2Na标准溶液的体积为。()
①EDTA-2Na标准溶液用图甲中_________(填标号)盛放。
②EDTA-2Na中C原子的杂化方式为_________。
③碳酸锶样品的纯度为_________%(用含a、c、V、的式子表示)。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. ②. 共价晶体
(4)(写2909等合理答案均可)
(5) ①. a ②. , ③.
【解析】
【分析】天青石的主要成分为,高温下与炭粉混合煅烧,Sr转化为SrS,C转化为CO2,其它元素分别转化为BaS、Al2O3、SiO2以及CaSiO3,烧渣用水浸,Al2O3、SiO2、CaSiO3以及过量的炭粉不溶,过滤得到滤渣,滤液用稀硫酸酸浸,BaS转化为BaSO4沉淀,过滤得到钡渣,SrS转化为SrSO4,滤液中通入CO2得到SrCO3,据此解答。
【小问1详解】
天青石主要成分为,和碳粉一起经过煅烧后得到,化学方程式为;
【小问2详解】
煅烧过程中,矿石中的S元素可能与氧气反应生成,会产生酸雨污染环境;
【小问3详解】
根据已知①,可知天青石中含有Al元素,故滤渣中的两性氧化物为;天青石中还含有Si元素,其氧化物的晶体类型为共价晶体;
【小问4详解】
“除杂”过程中,开始沉淀时,溶液中的;
【小问5详解】
①EDTA-2Na标准溶液呈酸性,应使用酸式滴定管盛放,选择a;
②中形成双键的碳原子为杂化,连接单键的碳原子为杂化;
③由反应关系可知,,故的物质的量为,样品纯度为。
17. 以乙烷为原料生产乙烯,可以降低生产成本。请回答下列问题:可氧化制。相关的主要化学反应有:
反应1:
反应2:
已知:298 K时,相关物质的相对能量如表所示。
物质
相对能量
0
52
(随温度的变化可忽略)。
(1)根据相关物质的相对能量计算,_________反应1的_________(填“>”或“<”)0.
(2)有研究表明,在催化剂存在下,反应1分两步进行,过程如下:
第一步: 快反应
第二步: 慢反应
第二步反应的活化能为。根据相关物质的相对能量,在图1中画出反应1分两步进行的“能量-反应过程图”(要标出相对能量大小) _________。
(3)将一定量的和充入反应容器,只发生反应1,测得平衡体系中乙烯的体积分数随温度和压强的变化如图2所示。图中、、由小到大的顺序为_________;判断的依据是_________。
(4)将和充入反应容器,在923 K和总压恒定为120 kPa的条件下,发生反应1、反应2,反应5 min时,测得部分物质的物质的量如表所示。
组分
物质的量/mol
0.4
0.2
0.4
0.4
则0~5 min内用的分压变化表示的平均反应速率为_________,5 min时反应1的压强商_________kPa。
【答案】(1) ①. ②. >
(2)(、、三个数据标出)
(3) ①. ②. 反应1为吸热反应,温度越高,乙烯的体积分数越大
(4) ①. 9 ②. 90
【解析】
【小问1详解】
根据,计算,反应1为气体分子数增加的反应,因此;
【小问2详解】
由题中信息可知,反应1分两步进行,第一步的反应是,、、的相对能量之和为;第二步的反应是,其活化能为,故该反应体系的过渡态的相对能量为,最终生成物、、的相对能量之和为;根据题中信息,第一步反应的活化能较小,第二步反应的活化能较大,故反应1分两步进行的“能量-反应过程图”如图所示:;
【小问3详解】
反应1为吸热反应,随着温度升高,平衡向正向移动,乙烯的体积分数越大,因此;
【点睛】根据元素守恒可知,5 min时,,5 min时,容器内的总物质的量为3.2 mol。反应前分压为60 kPa,5 min时,分压为,故0∼5 min内用的分压变化表示的平均反应速率为;5 min时分压为,分压为,分压为,分压为,故5 min时,反应1的压强商。
18. 有机化合物K()可用作香料,它的一种合成路线如图。
请回答下列问题:
(1)A的结构简式为_________,B中官能团的名称为_________。
(2)下列说法错误的是_________(填标号)。
A. B→C的反应试剂为的乙醇溶液
B. A存在顺反异构体
C. G→H的反应类型为取代反应
D. 上述合成路线涉及的物质中有4种含有手性碳原子
(3)E在一定条件下可自身聚合生成高分子化合物,写出反应的化学方程式:_________。
(4)F的同分异构体中,同时满足下列条件的有_________种(不考虑立体异构)。
①除苯环外,不含其他环状结构;
②苯环上只有一个取代基;
③与金属钠不反应,能发生银镜反应;
其中核磁共振氢谱有6组峰,且峰面积之比为的结构简式为_________(任写1种)。
(5)某同学参照上述合成路线,设计了化合物T{}的合成路线(如图)。该路线中N和Q的结构简式分别为_________和_________。
【答案】(1) ①. ②. 碳溴键(或溴原子) (2)AB
(3) (4) ①. 7 ②. 或
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】A的分子式为C9H10,不饱和度为5,除去苯环4个不饱和度外,还有1个不饱和度,结合分子式,考虑为碳碳双键,观察A→B的反应条件,注意到这是一个Br2对不饱和双键的加成反应,推出A的结构为。C→D发生催化氧化,结合C和D的分子式,推测C应该为B中溴原子水解的产物,则C应为,D为,D→E继续发生氧化反应,醛基被氧化成羧基,E为,E→F是醇的消去反应,F的结构为;G→H是傅-克烷基化反应,一氯甲烷在的催化下取代苯环上的氢原子,生成甲苯H,甲苯经过一系列的反应生成苯甲醇I,最后I和F发生酯化反应,生成K。
【小问1详解】
由分析,A的结构简式为;B中官能团是碳溴键(或溴原子)。
【小问2详解】
A.B→C是将两个溴原子水解为羟基,反应试剂为NaOH水溶液、加热,不是NaOH醇溶液(醇溶液是卤代烃消去的条件),A错误;
B.A的碳碳双键其中一个碳原子连接2个氢原子,不满足顺反异构“双键每个碳均连不同基团”的要求,无顺反异构体,B错误;
C.G→H是苯与在催化下发生傅-克烷基化反应,属于取代反应,C正确;
D.手性碳是连有4个不同原子或基团的饱和碳原子,该合成路线中B、C、D、E共4种物质含手性碳原子,D正确;
故选AB。
【小问3详解】
E为,分子中同时含有羟基和羧基,多个分子之间可以发生缩聚反应,生成高分子,具体方程式为。
【小问4详解】
F 分子式为C9H8O2。其同分异构体满足条件:①只有苯环;②苯环单取代,说明侧链为-C3H3O2;③不与 Na 反应且能发生银镜反应,说明没有-OH和-COOH,必须含有-CHO或甲酸酯基-OOCH),则侧链的可能结构包括:甲酸酯类(、)、醚醛类(、)、酮醛类(、)、二醛类(),共7种;核磁共振氢谱上的峰面积之比表明分子中不同化学环境的氢原子个数之比,苯环上的不同化学环境的氢原子数量之比为1:2:2,则剩余取代基上的氢原子个数之比为1:1:1,即取代基上的氢原子化学环境均不同,符合要求的分子包括和;
【小问5详解】
观察T的结构,注意到这是一个缩聚反应的产物,从酯基处断开,注意到两个单体应当为对苯二甲酸和乙二醇,对于上半部分,甲苯发生傅-克烷基化反应(参考题干中G→H)获得对二甲苯(M),M用酸性高锰酸钾氧化获得对苯二甲酸(N);对于下半部分的反应,由前述分析获得,R应为乙二醇,P→Q的反应条件应当为一个加成反应,正推逆推相结合,考虑P→Q是乙烯的加成反应,获得1,2-二溴乙烷(Q),之后Q再水解获得乙二醇R。综合上述分析,N为,Q为。
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高三化学试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Cl 35.5 Sr 88 Ir 192
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. 化学与生产、生活密切相关,下列有关说法错误的是
A. 电子技术所使用的材料中的稀土元素均位于第ⅢB族
B. 含NaOH粉末和铝粉的管道疏通剂不可与“洁厕灵”混合使用
C. 高铁酸钾在水处理过程中可以杀菌消毒,利用的是其强氧化性
D. 酱油中添加的少量5'-呈味核苷酸二钠具有防腐的作用
2. 下列化学用语表达错误的是
A. 基态的价电子轨道表示式为
B. 分子的空间填充模型为
C. 甲醛中键的电子云轮廓图:
D. 的形成过程:
3. 除去下列物质中括号内的杂质,所选用的试剂或方法正确的是
A. 溶液:加入铜粉,过滤
B. :将混合物溶于水后,重结晶
C. 硬脂酸钠(甘油):加入过量的浓氯化钠溶液,盐析、过滤
D. 溶液:通入过量,充分反应后过滤
4. 山梨醇转化为异山梨醇的过程如图。下列说法错误的是
A. 过程①②均有水生成
B. 山梨醇和异山梨醇不互为同分异构体
C. 三种分子中的手性碳原子数相同
D. 三种物质均能与NaOH溶液反应
5. 下列物质在一定条件下的转化关系如图所示(字母代表物质的化学式,部分生成物未列出)。已知:常温下E、H为由两种相同元素组成的无色液体,M是一种黑色固体粉末,I是活泼金属单质。下列说法错误的是
A. E、G均具有漂白性 B. 上述转化中涉及四种基本反应类型
C. 反应③和④中均有气体生成 D. J的水溶液呈碱性
6. 在密闭容器中发生反应,恒温条件下)随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A. a点:
B. 时刻改变的条件可能是压强
C. 平衡常数:
D. 的过程中,气体颜色先变深后变浅
7. 下列物质性质差异与影响因素的分析没有关联的是
选项
性质差异
影响因素
A
稳定性:强于
水分子间存在氢键,分子间仅存在范德华力
B
硬度:金刚石大于石墨
碳原子排列方式不同
C
酸性:强于
F的电负性比Cl大
D
沸点:
为共价晶体,为分子晶体
A. A B. B C. C D. D
8. 利用如图装置能完成气体收集并验证其相应性质的是
选项
气体
试剂
性质
A
HCl
NaOH溶液
HCl为酸性气体
B
酸性溶液
具有还原性
C
溴水
具有氧化性
D
水
可溶于水
A. A B. B C. C D. D
9. 某营养增补剂由原子序数依次增大的W、X、Y、Z四种短周期主族元素组成。W原子中的电子只有一种运动状态,基态X原子中s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,Y、Z位于同一周期,且它们的第一电离能均比同周期相邻元素的大。下列说法正确的是
A. 离子半径:
B. Y的氧化物可作耐高温材料
C. 常温下,由W、Z组成的物质为固体
D. Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸
10. 在碱性溶液中,用次氯酸盐氧化氨可得到肼,反应为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中含有的分子数目为
B. 溶液中含有的数目为
C. 每生成,转移电子的数目为
D. 中含有极性共价键的数目为
11. 金属催化剂应用于环氧化物和二氧化碳反应制备环状碳酸酯的历程如图所示(、为烃基)。下列说法错误的是
A. 为非极性分子 B. 催化剂活化了环氧化物分子
C. 反应过程中有键的断裂和形成 D. 总反应的原子利用率为100%
12. 二氧化铱(化学式为,铱和钴位于同族)可用于制造高硬度的铱铂合金,这种合金常被用来制造陀螺仪导电环、笔尖、钟表、仪器轴承等精密部件。二氧化铱的晶胞结构如图所示。已知:为阿伏加德罗常数的值,晶胞棱长分别为、、。下列叙述正确的是
A. 铱位于元素周期表区 B. 氧离子的配位数为6
C. 铱离子位于面心和体内 D. 晶体密度为
13. 大连理工大学科研团队构建了一种钌基光敏染料电极,以为电子传输中介,以水为氧源,实现了对烯烃的高效、高选择性光电催化环氧化,原理如图(为修饰三联吡啶钌染料)所示。下列叙述错误的是
A. 电子由电极经外电路流向电极
B. 除了作电子传输中介外还可以增强溶液的导电性
C. 染料再生反应为
D. 理论上每生成(标准状况下),可得到0.2mol
14. 在含、、的溶液中,滴加氨水,存在平衡关系:、(深蓝色)、,平衡常数分别为、、,且。与的关系如图所示,其中x表示或或。
已知:在水溶液中以(蓝色)形式存在,滴加氨水即由蓝色转化为深蓝色。下列叙述错误的是
A. 直线c代表与的关系
B. 配位键的强弱:
C. 的平衡常数
D. 向等浓度的和的混合溶液中滴加足量氨水,小于
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某小组拟探究液氨与钠的反应,装置如图所示。回答下列问题:
已知:①氨的熔点是,沸点是;碱金属的液氨溶液含有蓝色的溶剂化电子。
②时,溶解11.29mol,先形成蓝色溶液并缓慢发生置换反应,产物之一是氨基化钠()。
(1)装置A中生石灰可以用_______(填名称)替代,装置A中橡胶管L的作用是_______。
(2)装置C、E中依次盛装的药品为_______(填标号)。
a.五氧化二磷、碱石灰 b.碱石灰、浓硫酸
c.五氧化二磷、氯化钙 d.碱石灰、五氧化二磷
(3)能形成聚合氨分子的原因是_______。
(4)用砂纸小心将钠片打磨干净,其目的是_______,钠和液氨发生置换反应的化学方程为_______。
(5)某实验小组对溶剂化电子进行了探究:
①具有_______(填“强氧化性”或“强还原性”)。
②液氨溶液中,与氧原子反应,能形成超氧自由基,反应的方程为_______。
③已知溶剂化电子可应用于布沃-布朗反应(如图),该历程中溶剂化电子为_______。若为甲基,为乙基,最终得到的有机产物为_______(填结构简式)。
16. 碳酸锶()主要用于玻璃制造、磁性材料生产、金属冶炼、电子元件制造等领域。以天青石(主要成分为)为原料制备的一种工艺流程如下:
已知:
①天青石中主要元素质量分数如表:
元素
Sr
Ba
Ca
Al
Si
质量分数/%
36.4
2.0
4.0
0.5
5.0
②“煅烧”后的烧渣主要含SrS、BaS、,还含有少量C及两种氧化物。
③常温下,,。
④铬黑T指示剂(蓝色)能与形成红色配合物。
回答下列问题:
(1)写出“煅烧”过程生成SrS的化学方程式:_________。
(2)“煅烧”过程中可能产生能形成酸雨的有害物质的化学式为_________。
(3)滤渣中有两种常见氧化物,其中一种为两性氧化物,其化学式为_________;另一种氧化物的晶体类型为_________。
(4)常温下,“除杂”过程中,开始沉淀时,溶液中的_________。
(5)准确称取a g碳酸锶样品,置于250 mL锥形瓶中,加入适量的稀盐酸,盖上表面皿,加热至样品完全溶解,然后冷却至室温。向溶解后的样品溶液中加入10 mL氨-氯化铵缓冲溶液,摇匀,加入少量铬黑T指示剂,用(结构为,溶液呈酸性)标准溶液滴定至终点,消耗EDTA-2Na标准溶液的体积为V mL。按与样品测定相同的步骤,进行空白试验,即不加样品,只加入相同量的试剂,用EDTA-2Na标准溶液滴定至终点,消耗EDTA-2Na标准溶液的体积为。()
①EDTA-2Na标准溶液用图甲中_________(填标号)盛放。
②EDTA-2Na中C原子的杂化方式为_________。
③碳酸锶样品的纯度为_________%(用含a、c、V、的式子表示)。
17. 以乙烷为原料生产乙烯,可以降低生产成本。请回答下列问题:可氧化制。相关的主要化学反应有:
反应1:
反应2:
已知:298 K时,相关物质的相对能量如表所示。
物质
相对能量
0
52
(随温度的变化可忽略)。
(1)根据相关物质的相对能量计算,_________反应1的_________(填“>”或“<”)0.
(2)有研究表明,在催化剂存在下,反应1分两步进行,过程如下:
第一步: 快反应
第二步: 慢反应
第二步反应的活化能为。根据相关物质的相对能量,在图1中画出反应1分两步进行的“能量-反应过程图”(要标出相对能量大小) _________。
(3)将一定量的和充入反应容器,只发生反应1,测得平衡体系中乙烯的体积分数随温度和压强的变化如图2所示。图中、、由小到大的顺序为_________;判断的依据是_________。
(4)将和充入反应容器,在923 K和总压恒定为120 kPa的条件下,发生反应1、反应2,反应5 min时,测得部分物质的物质的量如表所示。
组分
物质的量/mol
0.4
0.2
0.4
0.4
则0~5 min内用的分压变化表示的平均反应速率为_________,5 min时反应1的压强商_________kPa。
18. 有机化合物K()可用作香料,它的一种合成路线如图。
请回答下列问题:
(1)A的结构简式为_________,B中官能团的名称为_________。
(2)下列说法错误的是_________(填标号)。
A. B→C的反应试剂为的乙醇溶液
B. A存在顺反异构体
C. G→H的反应类型为取代反应
D. 上述合成路线涉及的物质中有4种含有手性碳原子
(3)E在一定条件下可自身聚合生成高分子化合物,写出反应的化学方程式:_________。
(4)F的同分异构体中,同时满足下列条件的有_________种(不考虑立体异构)。
①除苯环外,不含其他环状结构;
②苯环上只有一个取代基;
③与金属钠不反应,能发生银镜反应;
其中核磁共振氢谱有6组峰,且峰面积之比为的结构简式为_________(任写1种)。
(5)某同学参照上述合成路线,设计了化合物T{}的合成路线(如图)。该路线中N和Q的结构简式分别为_________和_________。
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