精品解析:吉林长春市十一高中2025-2026学年高二下学期期末考试 化学试题
2026-07-29
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内容正文:
长春市十一高中2025-2026学年度高二下学期第三学程考试
化学试题
本试卷满分100分,共8页。考试时间为75分钟。考试结束后,只交答题卡。
可能用到的相对原子质量:H:1 N:14 O:16 C:12 Na:23 Al:27 S:32 Ni:59 Ba:137
第Ⅰ卷(共45分)
一、选择题:本题共15小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共45分
1. 下列化学史成果,涉及氧化还原反应的是
A. 科尔贝以乙酸盐为原料,通过电解法首次人工合成乙烷
B. 侯德榜发明了以、和为原料的联合制碱法
C. 丁达尔发现光束通过胶体时,光被胶体粒子散射
D. 阿伦尼乌斯提出电解质溶于水会自动解离成离子
2. 乙醇进入人体内经过乙醇脱氢酶的作用转化为乙醛,然后在乙醛脱氢酶作用下转化为乙酸,最后生成和水,下列有关化学用语表达错误的是
A. 醛基电子式:
B. 乙醇的核磁共振氢谱:
C. 的空间填充模型:
D. 乙酸电离方程式:
3. 配制的溶液,溶解过程如图所示。下列说法正确的是
A. 水合离子和水合离子的图示均正确
B. 该过程可表示为:
C. 充分溶解时溶液中含有个水合
D. 的溶解过程不存在化学键的断裂
4. 能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
A. X可为钠,电解盐的水溶液可获得X B. X可为铜,新制碱的悬浊液可检验醛基
C. X可为硫,氧化物可使紫色石蕊溶液变红 D. X可为氮气,与氧气反应可生成酸性氧化物
5. 下列各组离子在水溶液中可以大量共存的是
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
6. 下列选项中除杂试剂或操作正确的是
选项
物质(杂质)
除杂试剂或操作
A
甲烷(丙烯)
酸性高锰酸钾溶液
B
苯(苯酚)
加入溴水后分液
C
乙醇(水)
加入生石灰后蒸馏
D
通入溴水中
A. A B. B C. C D. D
7. 某溶液中含有下列八种离子,①;②;③;④;⑤;⑥;⑦;⑧,向其中加入足量固体后,溶液中离子浓度基本保持不变的是(忽略溶液体积变化)
A. ⑥⑧ B. ②④⑤ C. ⑥⑦⑧ D. ③④⑦⑧
8. 下列化学方程式或离子方程式正确的是
A. 将通入冷的石灰乳中制取漂白粉:
B. 苯酚钠溶液中通入少量:
C. 黄铁矿在足量的氧气中燃烧:
D. 甲苯与发生取代反应:
9. 可用下列装置完成对应实验的是
A.制备胶体
B.证明乙醇与浓硫酸共热生成乙烯
C.证明酸性:乙酸>碳酸>苯酚
D.验证镁与盐酸的反应放热
A. A B. B C. C D. D
10. 神舟二十号载人飞船由长征二号遥二十运载火箭搭载成功发射,火箭使用的燃料偏二甲肼()与四氧化二氮()反应的化学方程式为:,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 的摩尔质量为
B. 反应中每生成,转移的电子数为
C. 标况下中含键数为
D. 常温下,中含有的中子数为
11. 钙与氯气反应的Born-Haber循环图如下:
已知:气态原子得1个电子生成气态价阴离子放出的能量叫第一亲和能(单位:)。下列叙述错误的是
A. 键的键能为
B. 的亲和能
C. 和生成的反应热
D. 失去电子生成吸收能量为
12. 下列实验操作或对实验事实的描述正确的有
①用酸性溶液鉴别己烯和甲苯
②与的水溶液共热,反应后生成的醇能被氧化为醛
③用浓溴水可将、溶液、,苯区分开
④用氨水清洗做过银镜反应实验的试管
⑤用加入足量溶液、煮沸的方法,鉴别地沟油和矿物油
⑥植物油难溶于水,可以用来萃取碘水中的
⑦1-溴丁烷中加入氢氧化钠乙醇溶液,微热;将产生气体直接通入溴水中,根据现象可推测该反应是消去反应
A. ①②⑤⑦ B. ②③⑤⑦ C. ③④⑤⑥ D. ②④⑥⑦
13. 某兴趣小组探究醛被新制氧化的反应,进行了如下实验。
已知:ⅰ.
ⅱ.乙醛在碱性条件下可生成多烯醛聚合物,该聚合物随聚合程度增大,颜色由橙黄色加深至红褐色
以下说法不正确的是
A. 蓝色浊液中加入乙醛后可能发生反应:
B. 推测浊液的颜色变化不只与的生成有关
C. 推测乙醛发生多步加成、消去反应转化为多烯醛聚合物
D. 甲醛为乙醛的同系物,故甲醛自身也会形成类似多烯醛聚合物
14. 铜阳极泥(含有Cu、Ag、Au等元素)是一种含贵金属的可再生资源,回收贵金属的化工流程如下:
已知:①;②“浸取2”步骤中,单质金转化为;③“浸取3”步骤中,“浸渣2”中的转化为。
下列说法不正确的是
A. “浸取2”步骤中,加入的量不可过多
B. “还原”步骤,被氧化的与产物的物质的量之比为
C. “浸取3”发生的离子方程式为:
D. 在“浸取1”步骤中增强了的氧化性,促进和发生反应
15. 从矿物学资料查得,一定条件下自然界中存在反应。下列说法不正确的是
A. 参与反应的与转移的电子个数比为
B. 生成时,氧化
C. 反应中氧化剂与还原剂的个数之比为
D. 产物中的有一部分是氧化产物
第Ⅱ卷(共55分)
二、填空题:本题共4小题,共55分。
16. 现有以下物质:①溶液 ② ③冰醋酸 ④铜 ⑤固体 ⑥ ⑦盐酸 ⑧熔融的 ⑨酒精 ⑩溶液
(1)其中能导电的是__________(填序号,下同);属于电解质的是__________;属于非电解质的是__________。
(2)利用热裂解是制备低碳烯烃的主要途径之一,过程中涉及反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
结合已知反应,写出热裂解反应生成和的热化学方程式__________。
(3)若配制溶液时出现下列情况,所配溶液的物质的量浓度偏高的是__________(填字母)。
A. 定容时俯视刻度线 B. 配制前,容量瓶底部有少量蒸馏水
C. 移液时有少量液体溅出 D. 摇匀后,液面略低于刻度线
(4)可与溶液反应生成,发生反应的化学方程式为,用单线桥表示该反应电子转移的方向和数目:__________;
(5)在由、、形成的植物营养液中,,,,现向该混合溶液中滴加足量的溶液,产生沉淀的质量为__________。
17. 雷尼镍触媒是一种高活性催化剂。经反复使用后,其活性逐渐降低,失活后变成废镍催化剂,该废雷尼镍的原料组成主要为还含有、、、、和有机物杂质,从废雷尼镍催化剂中回收元素的工艺流程如下图所示:
已知:相关金属离子[]形成氢氧化物沉淀的范围如下:
金属离子
开始沉淀时
7.5
2.2
3.7
6.7
7.2
9.4
沉淀完全时
9.0
3.2
4.7
8.2
8.7
10.9
回答下列问题:
(1)请任写一条“滤渣1”的用途:__________。
(2)“滤液1”中,“调”的范围为__________,“滤渣2”的主要成分是__________。
(3)“萃取剂”能够选择性萃取某些金属阳离子,其萃取原理为。
①“萃取液”中的金属阳离子有__________。
②萃取剂P204和P507的结构如下图所示(R表示某烃基),从物质结构的角度分析可得P204的酸性__________(填“强于”或“弱于”)P507的酸性。
(4)“前驱体”存在的一般通式是,焙烧时生成和的物质的量之比1∶5,质量保留百分数是52.8%,则“前驱体”的化学式是__________,“沉镍”时发生的离子方程式是__________。(,)
18. 邻苯二甲酰亚胺(PIMD)是一种重要的亚胺,是Gabriel合成法制备胺的原料。某实验室模拟氨水法以邻苯二甲酸酐为原料制备PIMD.
反应原理:
相关物质的物理性质如表:
物质
相对分子质量
熔点
沸点
溶解性
邻苯二甲酸酐
148
131~134
284
不溶于冷水,微溶于热水,稍溶于乙醇
邻苯二甲酰亚胺
147
232~235
366
微溶于热水,易溶于乙醇,易溶于碱溶液
实验装置如图:
实验步骤:
Ⅰ.向250 mL三颈烧瓶中加入74.0 g邻苯二甲酸酐,边搅拌边滴入50.0 mL浓氨水(稍过量)加热至80℃-95℃,待固体完全溶解后停止加热。将三颈烧瓶右端口所连装置取下改为蒸馏装置,继续加热,将溶液中的水及过量的氨蒸馏回收,此时烧瓶中有白色固体析出。
Ⅱ.继续升温至235℃-240℃,固体熔化,反应60分钟后,停止加热。冷却至室温,热水洗涤固体、抽滤、烘干,得到粗品白色粉末72.2 g。
Ⅲ.__________________________________________________抽滤、洗涤、烘干后得白色晶体59.2 g。
请回答下列问题:
(1)仪器B的名称为__________,侧管A的作用为__________。
(2)步骤Ⅲ的目的是利用重结晶进一步提纯邻苯二甲酰亚胺,该步骤中划线部分应补全的操作顺序是__________。(填序号)
①加热回流使固体恰好溶解,②趁热过滤,并用乙醇洗涤沉淀,③将滤液降温冷却,有白色晶体析出,④向白色粉末中加入适量乙醇,
用乙醇洗涤沉淀的目的是__________。
(3)邻苯二甲酸酐的熔沸点远低于邻苯二甲酰亚胺,依据该事实解释原因__________。
(4)本实验中邻苯二甲酰亚胺的产率为__________%。(保留1位小数)
(5)邻苯二甲酰亚胺还可以由邻二甲苯与氨气、氧气在加热条件下催化反应一步制得,写出该反应的化学方程式:__________。
19. 酸性物质A是一种重要的化工原料。由A合成F和高分子W的路线如下。
已知:i.;
ii.(R为烃基或H);
iii.可将硝基还原为氨基;
(1)写出E中含氧官能团名称__________。
(2)B→C的反应类型为__________反应过程中,B与试剂k反应生成阴离子B'。B'更易与反应。试剂k的最佳选择是__________(填序号)。
a. b. c.
(3)C→D的化学方程式为__________。
(4)同时满足下列条件的B的同分异构体有几种:__________。
a.与B有相同的官能团
b.能发生银镜反应
c.苯环上的一氯代物只有一种
(5)E→F经历如下两步:
F中含酰胺基,则F的结构简式为__________。
(6)G中含有两个六元环。生成W的同时生成的另一种小分子产物的名称为__________。
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长春市十一高中2025-2026学年度高二下学期第三学程考试
化学试题
本试卷满分100分,共8页。考试时间为75分钟。考试结束后,只交答题卡。
可能用到的相对原子质量:H:1 N:14 O:16 C:12 Na:23 Al:27 S:32 Ni:59 Ba:137
第Ⅰ卷(共45分)
一、选择题:本题共15小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共45分
1. 下列化学史成果,涉及氧化还原反应的是
A. 科尔贝以乙酸盐为原料,通过电解法首次人工合成乙烷
B. 侯德榜发明了以、和为原料的联合制碱法
C. 丁达尔发现光束通过胶体时,光被胶体粒子散射
D. 阿伦尼乌斯提出电解质溶于水会自动解离成离子
【答案】A
【解析】
【详解】A.电解乙酸盐合成乙烷的过程属于电解反应,存在电子转移和元素化合价的升降,涉及氧化还原反应,A符合题意;
B.侯德榜联合制碱法的反应为、,所有元素化合价均无变化,不涉及氧化还原反应,B不符合题意;
C.丁达尔效应是胶体粒子对光的散射现象,属于物理变化,无化学反应发生,不涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.电解质在水溶液中解离为离子的过程无元素化合价升降,不涉及氧化还原反应,D不符合题意;
故选A。
2. 乙醇进入人体内经过乙醇脱氢酶的作用转化为乙醛,然后在乙醛脱氢酶作用下转化为乙酸,最后生成和水,下列有关化学用语表达错误的是
A. 醛基电子式:
B. 乙醇的核磁共振氢谱:
C. 的空间填充模型:
D. 乙酸电离方程式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.醛基是中性基团,总价电子数为11,该电子式中总电子数为12,多了1个电子,将醛基的单电子错写为成对电子,实际醛基中C存在1个未成对电子用于成键,A错误;
B.乙醇为,含3种等效氢,峰面积比为3:2:1,与谱图的峰位置、相对高度对应,B正确;
C.为直线形分子,同周期C原子半径大于O原子,空间填充模型符合中间C球更大、两侧O球更小的直线形结构,C正确;
D.乙酸是弱电解质,部分电离,电离方程式用可逆号,符合电离规律,D正确;
故答案选A。
3. 配制的溶液,溶解过程如图所示。下列说法正确的是
A. 水合离子和水合离子的图示均正确
B. 该过程可表示为:
C. 充分溶解时溶液中含有个水合
D. 的溶解过程不存在化学键的断裂
【答案】A
【解析】
【详解】A.离子半径,故a为、b为;带负电,吸引水分子中带正电的,故水分子的朝向,带正电,吸引水分子中带负电的O,故水分子的O朝向,图示符合该规律,水合离子图示均正确,A正确;
B.NaCl的电离是在水分子作用下解离为离子,不需要通电,电离方程式为:,B错误;
C.题目仅给出溶液浓度,未给出溶液体积,无法计算的物质的量及对应水合离子的个数,C错误;
D.NaCl溶解过程中,NaCl中的离子键发生断裂,D错误;
故选A。
4. 能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
A. X可为钠,电解盐的水溶液可获得X B. X可为铜,新制碱的悬浊液可检验醛基
C. X可为硫,氧化物可使紫色石蕊溶液变红 D. X可为氮气,与氧气反应可生成酸性氧化物
【答案】C
【解析】
【详解】A.钠的转化路径为,转化流程成立,但电解水溶液得到、和,无法得到钠单质(需电解熔融),A错误;
B.铜与反应生成,不与水反应,无法直接得到,转化流程不成立,B错误;
C.硫的转化路径为,转化流程成立,与水反应生成亚硫酸,可使紫色石蕊溶液变红,C正确;
D.与放电反应生成,是不成盐氧化物,且不与水反应,无法得到对应酸,转化流程不成立,D错误;
故选C。
5. 下列各组离子在水溶液中可以大量共存的是
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.会与反应生成蓝色沉淀,不能大量共存,A不符合题意;
B.具有强氧化性,会与具有还原性的发生氧化还原反应,不能大量共存,B不符合题意;
C.会与发生相互促进的完全双水解反应,生成沉淀和气体,不能大量共存,C不符合题意;
D.、、、之间均不发生反应,可以大量共存,D符合题意;
故选D。
6. 下列选项中除杂试剂或操作正确的是
选项
物质(杂质)
除杂试剂或操作
A
甲烷(丙烯)
酸性高锰酸钾溶液
B
苯(苯酚)
加入溴水后分液
C
乙醇(水)
加入生石灰后蒸馏
D
通入溴水中
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.丙烯会被酸性溶液氧化生成,会引入新的杂质,A错误;
B.溴水与苯酚反应生成的三溴苯酚可溶于苯,且溴单质也会溶于苯,无法通过分液除杂,B错误;
C.生石灰可以与水反应生成沸点较高的,且不与乙醇反应,之后蒸馏可分离出乙醇,C正确;
D.溴水既可以与反应,也会与发生加成反应,会消耗原物质,D错误;
故答案为C。
7. 某溶液中含有下列八种离子,①;②;③;④;⑤;⑥;⑦;⑧,向其中加入足量固体后,溶液中离子浓度基本保持不变的是(忽略溶液体积变化)
A. ⑥⑧ B. ②④⑤ C. ⑥⑦⑧ D. ③④⑦⑧
【答案】A
【解析】
【详解】加入足量固体后,会发生两个核心变化:与水反应:,生成大量,同时释放,后续离子反应:
①④生成的会和反应:,使浓度降低、浓度升高,不符合题意;
②⑦具有强氧化性,会将氧化为,使浓度降低、浓度升高,不符合题意;
③反应额外引入了,使浓度升高,不符合题意;
⑤和反应生成,使浓度降低,不符合题意;
⑥⑧和不参与上述任何反应,忽略溶液体积变化时浓度基本保持不变,符合题意;
故选A。
8. 下列化学方程式或离子方程式正确的是
A. 将通入冷的石灰乳中制取漂白粉:
B. 苯酚钠溶液中通入少量:
C. 黄铁矿在足量的氧气中燃烧:
D. 甲苯与发生取代反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.石灰乳为浊液,其中不能拆分为离子形式,离子方程式书写错误,正确写法,A错误;
B.由于酸性,苯酚钠溶液中通入少量,反应生成苯酚和碳酸氢钠,方程式书写正确,B正确;
C.黄铁矿在足量氧气中燃烧生成和,不能直接生成,方程式为,C错误;
D.甲苯与在催化作用下发生苯环上的取代反应,取代苯环上的氢原子,光照条件下才发生甲基上氢的取代反应,反应条件与产物不匹配,D错误;
故答案选B。
9. 可用下列装置完成对应实验的是
A.制备胶体
B.证明乙醇与浓硫酸共热生成乙烯
C.证明酸性:乙酸>碳酸>苯酚
D.验证镁与盐酸的反应放热
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.将饱和溶液滴入溶液中,反应生成沉淀,无法制得胶体,A不符合题意;
B.乙醇易挥发,且反应中可能生成副产物,乙醇、均能使酸性溶液褪色,无法证明生成乙烯,B不符合题意;
C.乙酸具有挥发性,挥发的乙酸也能与苯酚钠反应生成苯酚,无法证明碳酸酸性强于苯酚,C不符合题意;
D.的溶解度随温度升高而减小,若镁与盐酸反应放热,烧杯中饱和石灰水温度升高,会析出使溶液变浑浊,可验证反应放热,D符合题意;
故选D。
10. 神舟二十号载人飞船由长征二号遥二十运载火箭搭载成功发射,火箭使用的燃料偏二甲肼()与四氧化二氮()反应的化学方程式为:,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 的摩尔质量为
B. 反应中每生成,转移的电子数为
C. 标况下中含键数为
D. 常温下,中含有的中子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.摩尔质量的单位为,的摩尔质量为,选项单位错误,A错误;
B.反应中作氧化剂,元素从+4价还原为0价,2 mol 参与反应共得到16 mol电子,对应生成2 mol ,故每生成1 mol 转移电子数为,B正确;
C.标况下的物质的量为1 mol,分子中含三键,1个三键含2个键,故1 mol 含键数为,C错误;
D.的物质的量为1 mol,原子不含中子,原子含8个中子,故1 mol 含中子数为,D错误;
故选B。
11. 钙与氯气反应的Born-Haber循环图如下:
已知:气态原子得1个电子生成气态价阴离子放出的能量叫第一亲和能(单位:)。下列叙述错误的是
A. 键的键能为
B. 的亲和能
C. 和生成的反应热
D. 失去电子生成吸收能量为
【答案】D
【解析】
【详解】A.断裂为吸收的能量为,即键的键能为,A正确;
B.得电子生成的焓变为,则得电子的焓变为,即的亲和能,B正确;
C.根据盖斯定律,总反应焓变等于各分步焓变之和:,C正确;
D.生成吸收的能量为,的物质的量为,故吸收能量为,不是,D错误;
故选D。
12. 下列实验操作或对实验事实的描述正确的有
①用酸性溶液鉴别己烯和甲苯
②与的水溶液共热,反应后生成的醇能被氧化为醛
③用浓溴水可将、溶液、,苯区分开
④用氨水清洗做过银镜反应实验的试管
⑤用加入足量溶液、煮沸的方法,鉴别地沟油和矿物油
⑥植物油难溶于水,可以用来萃取碘水中的
⑦1-溴丁烷中加入氢氧化钠乙醇溶液,微热;将产生气体直接通入溴水中,根据现象可推测该反应是消去反应
A. ①②⑤⑦ B. ②③⑤⑦ C. ③④⑤⑥ D. ②④⑥⑦
【答案】B
【解析】
【详解】① ,己烯和甲苯均能使酸性溶液褪色,无法鉴别,错误;
② ,水解生成,属于伯醇可被氧化为醛,正确;
③ ,浓溴水与乙醇互溶、与反应生成淡黄色沉淀、与分层且下层呈橙红色、与苯分层且上层呈橙红色,可区分四种物质,正确;
④ ,银单质不与氨水反应,应用稀硝酸清洗做过银镜反应的试管,错误;
⑤ ,地沟油属于酯类,与共热水解后不分层,矿物油属于烃类,不与反应,煮沸后仍分层,可鉴别,正确;
⑥植物油含碳碳双键,可与发生加成反应,不能萃取碘水中的,错误;
⑦消去反应生成的1-丁烯可使溴水褪色,挥发的乙醇不与溴水反应,可验证消去反应,正确;
符合题意的为②③⑤⑦,故答案选B。
13. 某兴趣小组探究醛被新制氧化的反应,进行了如下实验。
已知:ⅰ.
ⅱ.乙醛在碱性条件下可生成多烯醛聚合物,该聚合物随聚合程度增大,颜色由橙黄色加深至红褐色
以下说法不正确的是
A. 蓝色浊液中加入乙醛后可能发生反应:
B. 推测浊液的颜色变化不只与的生成有关
C. 推测乙醛发生多步加成、消去反应转化为多烯醛聚合物
D. 甲醛为乙醛的同系物,故甲醛自身也会形成类似多烯醛聚合物
【答案】D
【解析】
【分析】实验探究醛被新制氧化的反应:先在2mL10%NaOH溶液中滴加5滴2%溶液,生成碱性环境下的蓝色浊液,然后再加入溶液,加热,浊液颜色由蓝色黄绿色橙红色;再根据题干和已知的信息,得到醛被新制氧化的反应中,可能出现被还原为砖红色固体,也有可能发生在碱性环境下的醛自身加成为醇醛后消去成烯醛结构,最后在碱性条件下可生成多烯醛聚合物,该聚合物随聚合程度增大,颜色由橙黄色加深至红褐色而出现颜色发生组合产生新的颜色变化的现象,据此分析解答。
【详解】A.新制的悬浊液在碱性环境下能被乙醛还原为红色的固体,具体的反应方程式为:,A正确;
B.根据已知信息ii可知,浊液的颜色变化不只与的生成有关,还与多烯醛聚合物的聚合程度有关,B正确;
C.根据已知信息i可知,要得到多烯醛聚合物的单体,需要将乙醛先进行醛加成为醇羟基,再将醇羟基进行消去得到单体,C正确;
D.甲醛自身进行醛加成后,无法进行消去生成烯醛,不能得到多烯醛聚合物,D错误;
故答案为D。
14. 铜阳极泥(含有Cu、Ag、Au等元素)是一种含贵金属的可再生资源,回收贵金属的化工流程如下:
已知:①;②“浸取2”步骤中,单质金转化为;③“浸取3”步骤中,“浸渣2”中的转化为。
下列说法不正确的是
A. “浸取2”步骤中,加入的量不可过多
B. “还原”步骤,被氧化的与产物的物质的量之比为
C. “浸取3”发生的离子方程式为:
D. 在“浸取1”步骤中增强了的氧化性,促进和发生反应
【答案】D
【解析】
【分析】铜阳极泥中主要含有Cu、Ag、Au,加入硫酸和双氧水可将Cu转化为成为浸出液1,浸渣1为Ag和Au;向浸渣中加入盐酸和双氧水可将Ag转化为AgCl,Au转化为,浸渣2为AgCl,浸出液2为;向AgCl中加入将转化为,然后通过电沉积得到Ag;向加入将转化为Au,由此解答;
【详解】A.根据已知信息①,如果“浸取2”中加入过量的HCl,溶液中浓度过高,会使平衡正向移动,AgCl会转化为,无法留在浸渣2中进行后续提取,A正确;
B.“还原”过程中被氧化成氮气,N元素从-2价升高到0价,1 mol失去电子的物质的量为4 mol;中Au为+3价,被还原成0价的Au单质,1 molAu得到电子的物质的量为3 mol,根据氧化还原反应电子得失守恒,被氧化的与产物的物质的量之比为,B正确;
C.由分析可知,“浸取3”中转化为,因此离子方程式为,C正确;
D.在“浸取1”步骤中发生的化学反应为,作氧化剂的是而不是,D错误;
故答案为D。
15. 从矿物学资料查得,一定条件下自然界中存在反应。下列说法不正确的是
A. 参与反应的与转移的电子个数比为
B. 生成时,氧化
C. 反应中氧化剂与还原剂的个数之比为
D. 产物中的有一部分是氧化产物
【答案】B
【解析】
【详解】A.5mol 参与反应时总转移电子为21 mol,二者比值为,A正确;
B.反应中总共得到14 mol电子,每摩尔作还原剂时失去14mol电子(2个S从-1价升至+6价,每个S失7e⁻),故只能氧化1mol ,剩余0.5 mol 还原剂是被中降价的S氧化,B错误;
C.氧化剂包括14mol 和3.5 mol 作氧化剂的,共17.5 mol;还原剂为1.5 mol 的,二者比值为,C正确;
D.反应物中原有14mol ,产物中共17 mol ,多出的3 mol 来自中-1价S的氧化,属于氧化产物,D正确;
故答案选B。
第Ⅱ卷(共55分)
二、填空题:本题共4小题,共55分。
16. 现有以下物质:①溶液 ② ③冰醋酸 ④铜 ⑤固体 ⑥ ⑦盐酸 ⑧熔融的 ⑨酒精 ⑩溶液
(1)其中能导电的是__________(填序号,下同);属于电解质的是__________;属于非电解质的是__________。
(2)利用热裂解是制备低碳烯烃的主要途径之一,过程中涉及反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
结合已知反应,写出热裂解反应生成和的热化学方程式__________。
(3)若配制溶液时出现下列情况,所配溶液的物质的量浓度偏高的是__________(填字母)。
A. 定容时俯视刻度线 B. 配制前,容量瓶底部有少量蒸馏水
C. 移液时有少量液体溅出 D. 摇匀后,液面略低于刻度线
(4)可与溶液反应生成,发生反应的化学方程式为,用单线桥表示该反应电子转移的方向和数目:__________;
(5)在由、、形成的植物营养液中,,,,现向该混合溶液中滴加足量的溶液,产生沉淀的质量为__________。
【答案】(1) ①. ①④⑦⑧⑩ ②. ③⑤⑧ ③. ②⑥⑨
(2) (3)A
(4) (5)9.32
【解析】
【小问1详解】
能导电的物质需含自由移动带电粒子:①⑦⑩为电解质溶液含自由离子、④为金属含自由电子、⑧为熔融离子化合物含自由离子,均可导电。电解质是水溶液或熔融状态下能导电的化合物:③冰醋酸(弱酸)、⑤(盐)、⑧(离子氧化物)均符合;单质、混合物既不是电解质也不是非电解质。非电解质是水溶液和熔融状态均不导电的化合物:②(在水溶液和熔融状态下均不能电离)、⑥(有机物不能电离)、⑨酒精符合要求。
【小问2详解】
根据盖斯定律,将反应Ⅰ×3+反应Ⅱ,再将总反应系数除以2:反应Ⅰ×3得,加反应Ⅱ消去,总反应系数除以2即得目标热化学方程式 。
【小问3详解】
根据分析误差:
A.选项定容俯视刻度线,加水偏少,溶液体积偏小,偏高;
B.选项容量瓶有蒸馏水,、均无影响,不变;
C.移液时溅出,溶质偏小,偏低;
D.选项摇匀后液面低为正常现象,不变;
故答案选A。
【小问4详解】
该反应为归中反应,中+5价得5e⁻被还原为0价,5个中-1价失5e⁻被氧化为0价,单线桥从失电子的反应物指向得电子的反应物,线上标转移电子总数,。
【小问5详解】
根据电荷守恒:,代入数据解得,,生成的质量为。
17. 雷尼镍触媒是一种高活性催化剂。经反复使用后,其活性逐渐降低,失活后变成废镍催化剂,该废雷尼镍的原料组成主要为还含有、、、、和有机物杂质,从废雷尼镍催化剂中回收元素的工艺流程如下图所示:
已知:相关金属离子[]形成氢氧化物沉淀的范围如下:
金属离子
开始沉淀时
7.5
2.2
3.7
6.7
7.2
9.4
沉淀完全时
9.0
3.2
4.7
8.2
8.7
10.9
回答下列问题:
(1)请任写一条“滤渣1”的用途:__________。
(2)“滤液1”中,“调”的范围为__________,“滤渣2”的主要成分是__________。
(3)“萃取剂”能够选择性萃取某些金属阳离子,其萃取原理为。
①“萃取液”中的金属阳离子有__________。
②萃取剂P204和P507的结构如下图所示(R表示某烃基),从物质结构的角度分析可得P204的酸性__________(填“强于”或“弱于”)P507的酸性。
(4)“前驱体”存在的一般通式是,焙烧时生成和的物质的量之比1∶5,质量保留百分数是52.8%,则“前驱体”的化学式是__________,“沉镍”时发生的离子方程式是__________。(,)
【答案】(1)制玻璃、光导纤维、饰品、建筑材料、制粗硅等(合理答案即可)
(2) ①. 6.2 ②. 、
(3) ①. , ②. 强于
(4) ①. ②.
【解析】
【分析】本流程以废雷尼镍催化剂为原料,通过预处理除有机物,酸浸浸溶出金属,同时产生滤渣(SiO2),调pH除杂除去铁、铝离子,萃取深度除杂除去锌、镁离子,碳酸氢铵沉淀镍盐,高温焙烧得到氧化镍,结合题干给出的杂质组成、金属离子沉淀pH数据逐步推导各步骤产物。
【小问1详解】
酸浸步骤中,稀硫酸无法溶解和不溶于酸的有机物,过滤后滤渣1的主要成分为,是光导纤维、普通玻璃的核心原料,也可用于制备硅胶,任选一种合理用途即可
【小问2详解】
调pH的目的是让、完全沉淀,同时避免开始沉淀。已知沉淀完全的pH为4.7,初始浓度为,题目表格给出的是在时,开始沉淀的pH为7.2,根据氢氧化物溶度积,浓度增大100倍时,浓度只需为原来的1/10即可开始沉淀,对应初始浓度的开始沉淀的pH恰好为6.2,因此pH范围为,此条件下、完全转化为氢氧化物沉淀,即滤渣2的主要成分。
【小问3详解】
①调pH后溶液中剩余的金属阳离子为,萃取后水相后续进入沉镍步骤得到镍的前驱体,说明萃取剂选择性萃取了杂质阳离子,因此萃取液中的金属阳离子为。
②P204中与P直接相连的是2个吸电子的基团,P507中1个被推电子的烃基取代;吸电子基团会使键的极性增强,更易电离出,因此P204的酸性强于P507。
【小问4详解】
根据前驱体通式,1 mol该物质焙烧生成NiO,,结晶水和分解生成的总物质的量为,由和物质的量之比为得;质量保留百分数:,联立两个方程解得,,即前驱体化学式为。沉镍时和反应生成该前驱体沉淀和,得到离子方程式是:。
【点睛】
18. 邻苯二甲酰亚胺(PIMD)是一种重要的亚胺,是Gabriel合成法制备胺的原料。某实验室模拟氨水法以邻苯二甲酸酐为原料制备PIMD.
反应原理:
相关物质的物理性质如表:
物质
相对分子质量
熔点
沸点
溶解性
邻苯二甲酸酐
148
131~134
284
不溶于冷水,微溶于热水,稍溶于乙醇
邻苯二甲酰亚胺
147
232~235
366
微溶于热水,易溶于乙醇,易溶于碱溶液
实验装置如图:
实验步骤:
Ⅰ.向250 mL三颈烧瓶中加入74.0 g邻苯二甲酸酐,边搅拌边滴入50.0 mL浓氨水(稍过量)加热至80℃-95℃,待固体完全溶解后停止加热。将三颈烧瓶右端口所连装置取下改为蒸馏装置,继续加热,将溶液中的水及过量的氨蒸馏回收,此时烧瓶中有白色固体析出。
Ⅱ.继续升温至235℃-240℃,固体熔化,反应60分钟后,停止加热。冷却至室温,热水洗涤固体、抽滤、烘干,得到粗品白色粉末72.2 g。
Ⅲ.__________________________________________________抽滤、洗涤、烘干后得白色晶体59.2 g。
请回答下列问题:
(1)仪器B的名称为__________,侧管A的作用为__________。
(2)步骤Ⅲ的目的是利用重结晶进一步提纯邻苯二甲酰亚胺,该步骤中划线部分应补全的操作顺序是__________。(填序号)
①加热回流使固体恰好溶解,②趁热过滤,并用乙醇洗涤沉淀,③将滤液降温冷却,有白色晶体析出,④向白色粉末中加入适量乙醇,
用乙醇洗涤沉淀的目的是__________。
(3)邻苯二甲酸酐的熔沸点远低于邻苯二甲酰亚胺,依据该事实解释原因__________。
(4)本实验中邻苯二甲酰亚胺的产率为__________%。(保留1位小数)
(5)邻苯二甲酰亚胺还可以由邻二甲苯与氨气、氧气在加热条件下催化反应一步制得,写出该反应的化学方程式:__________。
【答案】(1) ①. 球形干燥管 ②. 平衡压强,使液体顺利滴下(合理即可)
(2) ①. ④①②③ ②. 防止邻苯二甲酰亚胺残留在滤渣表面,减少损失
(3)两者均为分子晶体,邻苯二甲酰亚胺能形成分子间氢键,使分子间作用力增大,熔点更高
(4)80.5 (5)
【解析】
【分析】本实验以邻苯二甲酸酐为原料,先在80℃-95℃与浓氨水反应形成邻苯二甲酸的铵盐类中间体,再蒸出水和过量氨,继续升温至235℃-240℃使固体熔化并脱水、脱氨环合,生成邻苯二甲酰亚胺。后续重结晶利用邻苯二甲酰亚胺易溶于乙醇、冷却后易析晶的特点进一步提纯。解题时需按“装置功能—提纯顺序—物性差异—产率计算—反应配平”的思路依次分析。
【小问1详解】
由装置图可知,B为球形干燥管。A为带侧管的滴液漏斗,其侧管将漏斗上方与三颈烧瓶内部连通,使两处压强基本相等,消除滴加过程中因压差造成的液体下滴不畅,从而使浓氨水能顺利滴入烧瓶。
【小问2详解】
步骤Ⅲ为重结晶操作。应先向粗品白色粉末中加入适量乙醇,再加热回流使固体恰好溶解,趁热过滤除去不溶性杂质,最后将滤液冷却使晶体析出,因此顺序为④①②③。趁热过滤时的沉淀多为不溶性杂质,用乙醇洗涤可以将残留在滤渣表面的邻苯二甲酰亚胺洗入滤液,减少产品损失。
【小问3详解】
两种物质都是分子晶体,熔、沸点主要受分子间作用力影响。邻苯二甲酰亚胺含有N-H和C=O结构,分子间可形成氢键,分子间作用力增强;邻苯二甲酸酐不具有这种明显的分子间氢键作用,因此其熔沸点远低于邻苯二甲酰亚胺。
【小问4详解】
邻苯二甲酸酐与邻苯二甲酰亚胺按1:1的物质的量关系反应。n(邻苯二甲酸酐)=74.0 g÷148 g·mol⁻¹=0.500 mol,理论上可生成邻苯二甲酰亚胺0.500 mol,即m=0.500 mol×147 g·mol⁻¹=73.5 g。实际得到白色晶体59.2 g,产率=59.2÷73.5×100%=80.5%。
【小问5详解】
邻二甲苯分子式为C₈H₁₀,邻苯二甲酰亚胺分子式为C₈H₅NO₂。氨气提供N原子,氧气将甲基氧化并参与生成酰亚胺结构。配平时,氢原子数为10+3=13,产物中邻苯二甲酰亚胺含5个H,因此生成4个H₂O;氧原子总数为2+4=6,需要3个O₂。所以方程式为。
【点睛】本题是有机物制备与提纯的综合实验题。解题时要先抓主线:滴加反应—蒸出水和过量氨—高温环合—重结晶提纯。装置题重在认准仪器形状和“平衡压强”功能;物性解释要回到分子间作用力,不能只看相对分子质量;产率计算要用最终纯化产品59.2 g,不要误用粗品72.2 g。
19. 酸性物质A是一种重要的化工原料。由A合成F和高分子W的路线如下。
已知:i.;
ii.(R为烃基或H);
iii.可将硝基还原为氨基;
(1)写出E中含氧官能团名称__________。
(2)B→C的反应类型为__________反应过程中,B与试剂k反应生成阴离子B'。B'更易与反应。试剂k的最佳选择是__________(填序号)。
a. b. c.
(3)C→D的化学方程式为__________。
(4)同时满足下列条件的B的同分异构体有几种:__________。
a.与B有相同的官能团
b.能发生银镜反应
c.苯环上的一氯代物只有一种
(5)E→F经历如下两步:
F中含酰胺基,则F的结构简式为__________。
(6)G中含有两个六元环。生成W的同时生成的另一种小分子产物的名称为__________。
【答案】(1)酯基、醚键
(2) ①. 取代反应 ②. b
(3)+HNO3+H2O
(4)2 (5)
(6)甲醇
【解析】
【分析】A的分子式为,不饱和度为5,能发生酯化反应,说明其结构中含有一个苯环和一个羧基,结合E的结构简式可知,A的结构简式为;根据B的分子式可知,A与甲醇发生酯化反应生成B,B的结构简式为;B发生甲基化取代生成C,C的结构简式为;根据反应条件可知,C→D为硝化反应,D的结构简式为;根据已知iii可知,D→E为还原反应;E与乙酸生成中间体M的原理与已知反应ii一致,因此M的结构简式为,M发生脱水成环反应生成F,F的结构简式为;B中的酚羟基与的溴原子发生取代反应生成G,由于G中有两个六元环,G的结构简式为或;G生成W的反应原理与已知反应i一致,W的结构简式为或,由此解答;
【小问1详解】
根据E的结构简式,E中官能团的名称为酯基和醚键;
【小问2详解】
由分析可知,B→C为取代反应;
a.B中含有酚羟基和酯基,酯基会在KOH试剂下水解,a错误;
b.酚羟基能和反应,生成,符合条件,b正确;
c.酚羟基酸性比碳酸弱,不能和反应,c错误;
故答案为b;
【小问3详解】
由分析可知,C→D为硝化反应,因此化学方程式为+HNO3+H2O;
【小问4详解】
由分析可知,B的结构简式为,该同分异构体与B有相同的官能团,并且能发生银镜反应,说明含有的酯基为甲酸酯基,并且苯环上的一氯代物只有1种,说明其结构高度对称,因此符合要求的同分异构体有和共2种;
【小问5详解】
由分析可知,F的结构简式为
【小问6详解】
由分析可知,W的结构简式为或,生成的另一种小分子产物为,名称为甲醇。
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