内容正文:
南昌市豫章中学2027届高三7月阶段模拟测试化学试卷
本试卷共4页,18小题,满分100分。考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Ca-40
一、单项选择题: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. 2026年全国两会政府工作报告将绿色低碳、美丽中国、未来能源、绿色燃料、新材料作为重点部署,下列相关化学解读错误的是
A. 大力发展绿氢、绿色甲醇等绿色燃料,有助于实现“双碳”目标
B. 推进重点行业提质降本降碳,可减少CO2、SO2、NOx等污染物排放
C. T1000级碳纤维、新型储能材料的研发,助力高端制造与能源安全
D. 为快速降低碳排放,可全面禁止化石能源的开采与使用
【答案】D
【解析】
【详解】A.绿氢、绿色甲醇属于清洁燃料,燃烧产物污染小,是两会重点培育的绿色增长点,A正确;
B.降碳、减污协同推进,可减少温室气体与大气污染物排放,B正确;
C.高性能碳纤维、新型储能材料均为新质生产力关键材料,符合两会部署,C正确;
D.我国现阶段不可能全面禁止化石能源,应稳妥推进替代与清洁利用,保障能源安全,D错误;
故答案选D。
2. 下列关于实验室操作与安全的说法正确的是
A. 实验结束后,剩余稀盐酸与氢氧化钠溶液直接在废液缸中混合后倒入下水道
B. 向废液中加入适量Ba(OH)2溶液除去其中的CuCl2,生成沉淀,过滤,滤液排放
C. 制备乙烯时,向乙醇与浓硫酸的混合液中加入碎瓷片,是为了加快反应速率
D. 用胶头滴管向试管中滴加液体时,滴管下端垂直悬空小心滴入
【答案】D
【解析】
【详解】A.稀盐酸与氢氧化钠混合后若存在酸或碱过量,会腐蚀下水管道,且实验室废液需统一处理,不可直接排放,A错误;
B.加入Ba(OH)2除去CuCl2时,会生成可溶性的有毒物质BaCl2,滤液中含有重金属离子Ba2+,直接排放会造成水体污染,B错误;
C.制备乙烯时需加热乙醇与浓硫酸的混合液至170℃,加入碎瓷片是防止溶液受热时暴沸,C错误;
D.用胶头滴管滴加液体时,除特殊实验外,滴管需垂直悬空。若紧贴试管内壁会污染滴管,进而污染原试剂,D正确;
故答案选D。
3. 下列图示实验中,操作规范的是
A.用试纸测定溶液
B.灼烧海带制海带灰
C.收集二氧化碳气体
D.用NaOH溶液滴定醋酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.用pH试纸测定溶液pH时,应用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,不能将pH试纸直接伸入待测液中,否则会污染试剂,故A操作错误;
B.灼烧固体应在坩埚中进行,并置于泥三角上加热,故B操作正确;
C.用向上排空气法收集二氧化碳时,集气瓶口应用玻璃片覆盖,而不是用带导管的橡胶塞,故C操作错误;
D.氢氧化钠溶液呈碱性,应盛放在碱式滴定管中,不能盛放在酸式滴定管中,故D操作错误;
故选B。
4. 工业烟气中常含有,用溶液将氧化为,实现烟气中的脱除,下列说法正确的是
A. 第一电离能 B. 在大气中会形成酸雨
C. O元素位于周期表中第IVA族 D. 脱除过程中发生氧化反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.N原子的2p轨道为半充满的稳定结构,第一电离能,A错误;
B.在大气中会与氧气、水反应生成硝酸,形成硝酸型酸雨,B正确;
C.O原子最外层有6个电子,位于元素周期表第VIA族,C错误;
D.脱除过程中NaClO将氧化,自身作为氧化剂得电子,发生还原反应,D错误;
故选B。
5. 下列化学反应表示正确的是
A. 用氨水和溶液制备
B. 工业上用足量氨水吸收
C. 用溶液吸收
D. 次磷酸与足量溶液反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A.一水合氨难电离,用氨水和溶液制备,A错误;
B.工业上用足量氨水吸收生成正盐:,B错误;
C.用溶液吸收发生氧化还原反应:,C正确;
D.次磷酸是一元弱酸,与足量溶液反应: ,D错误;
故选C。
6. 氯酸银与干燥的氯气可发生反应①,生成的与臭氧可发生反应②。下列说法正确的是
A. 中含有极性共价键
B. 反应①中是还原剂
C. 反应①中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2
D. 反应②中若生成,则转移电子
【答案】A
【解析】
【详解】A.为V形结构,中心氧原子与端位氧原子的电子云密度存在差异,氧氧键的共用电子对发生偏移,属于极性共价键,A正确;
B.反应①中的Cl元素化合价从0价降低为AgCl中的-1价,得电子作氧化剂,B错误;
C.反应①中氧化产物是O元素化合价升高得到的(共1mol),还原产物是Cl元素化合价降低得到的(2mol)和(2mol),氧化产物与还原产物物质的量之比为1∶4,C错误;
D.反应②中生成2 mol 时转移4 mol电子,因此生成1 mol 转移2 mol电子,D错误;
故选A。
7. 化合物 Z 是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
下列说法错误的是
A. X与足量 H2 加成后的产物中有3 个手性碳原子
B. 可用银氨溶液检验 Y 中是否含有 X
C. Y→Z有CH3CH2OH 生成
D. 1molZ 与足量 NaOH 溶液反应,最多消耗 2molNaOH
【答案】D
【解析】
【详解】A.连接 4 个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,X 与足量氢气加成后的产物中环上连接支链的碳原子都是手性碳原子,共有 3 个手性碳原子,故 A 正确;
B.含有醛基的有机物能和银氨溶液发生银镜反应,X 能发生银镜反应、Y 不能发生银镜反应,所以可以用银氨溶液检验 Y 中是否含有 X,故 B 正确;
C.Y 中酚羟基和酯基发生取代反应生成 Z 和 CH3CH2OH ,没有 H2O 生成,故 C正确;
D.酯基水解生成的羧基、酚羟基都能和 NaOH 以 1 :1 反应,Z 中酯基水解生成1个酚羟基、2个羧基和1个醇羟基,所以 1molZ 最多消耗 3molNaOH ,故 D错误;
故选 D。
8. 某化学兴趣小组将两个完全相同的银电极分别放入体积相同、浓度不同的溶液中形成电池(如下图所示)。下列说法正确的是
A. 某交换膜为阳离子交换膜
B. Ag(Ⅱ)极发生氧化反应
C. 向左室加入一定量的NaCl固体,则此电池电动势增加
D. 当Ag(Ⅱ)极附近变为时,该电池停止放电
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓差电池中,右室(低浓度)失电子生成,正电荷增多;左室(高浓度)得电子生成,正电荷减少。需要(阴离子)从左室向右室移动维持电荷平衡,因此该交换膜为阴离子交换膜,A错误;
B.Ag(Ⅱ)极在低浓度一侧,失电子生成,发生氧化反应,作电池负极,B正确;
C.向左室加入固体,与生成沉淀,左室降低,两侧的浓度差减小,电池电动势减小,C错误;
D.电池停止放电的条件是两侧浓度相等;若Ag(Ⅱ)极变为,则左室变为,两侧仍存在浓度差,电池会反向放电,不会停止,D错误;
故选B。
9. 用CO合成甲醇()的化学方程式为。按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 温度:
B. 正反应速率:
C. 平衡常数:
D. 平均摩尔质量:
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据该反应为放热,温度升高,平衡逆向移动,一氧化碳的转化率降低,所以温度,A错误;
B.该反应,是放热反应,相同压强下,温度越高,平衡逆向移动,的平衡转化率越低,a点、b点和c点压强相同,转化率,则温度为,对于气体参与的反应,温度越高,压强越大,反应速率越快,a点和c点压强相同,温度,故,b点和d点都在曲线上,、温度相同,压强大于,因此,B错误;
C.平衡常数只与温度有关,放热反应,温度越低,越大,温度低于,因此,和温度相同,因此,C正确;
D.温度升高,平衡逆向移动,气体总质量不变,但总物质的量增大,所以平均摩尔质量,b的压强大于d的,平衡向正反应方向进行的程度大,平均摩尔质量增大,所以有,D错误;
答案选C。
10. 麦秸秆制备纳米Si的流程如图所示。下列说法正确的是
A. 纳米属于胶体
B. 一定条件,反应Ⅰ用焦炭代替金属镁也可制备纳米Si
C. 高纯是制造硅太阳能电池的重要原料
D. 反应Ⅱ也可以用NaOH溶液代替盐酸分离出纳米Si
【答案】B
【解析】
【详解】A.纳米是纳米级颗粒的纯净物,胶体是分散质粒子直径1-100 nm的分散系,纳米不属于胶体,A错误;
B.反应Ⅰ为与Mg的置换反应(),焦炭(C)具有还原性,在高温条件下可发生反应制备Si,B正确;
C.制造硅太阳能电池的原料是高纯Si,C错误;
D.反应Ⅱ需溶解MgO分离Si,MgO为碱性氧化物,与盐酸反应:,但MgO与NaOH溶液不反应,无法分离,D错误;
故选B。
11. 科学家合成出了一种高效电解质(如图所示),其中X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,Q与Z同主族,X、Y、Z、W原子半径依次减小,Y和W的原子序数之和为Z的2倍。下列说法正确的是
A. 最高正价:Q>Y>X B. 非金属性:Y>Z>W
C. 第一电离能:W>Z>Y D. 最简单氢化物的熔点:Z>W>X
【答案】A
【解析】
【分析】该物质结构中Z形成2个共价键,Q形成6个共价键,结合“Q与Z同主族”可知,Q、Z均位于第ⅥA族,原子半径:Q>Z,则Q为硫元素,Z为氧元素,W形成1个共价键且原子序数:S>W>O,则W为氟元素,由“Y和W的原子序数之和为Z的2倍”可知,则Y的原子序数为8×2-9=7,Y为氮元素,X失去1个电子得到X+,则X位于第ⅠA族,结合X、N、O、F原子半径依次减小可知,X为锂元素,综上所述,X、Y、Z、W、Q分别为Li、N、O、F、S。
【详解】A.S、N、Li的最高正价分别为+6、+5、+1,则最高正价:S>N>Li,A正确;
B.同周期元素从左到右,非金属性逐渐增大,则非金属性:F>O>N,B错误;
C.同周期自左至右第一电离能呈增大趋势,但N的2p轨道为半充满稳定状态,其第一电离能大于O,C错误;
D.LiH为离子晶体,H2O、HF为分子晶体,一般来说离子晶体的熔点大于分子晶体的,则熔点最高的是LiH,D错误;
故选A。
12. 石墨能与熔融金属钾作用,形成石墨间隙化合物,钾原子填充在石墨各层碳原子中,其化学式为KCx,它的平面图如图所示,单层化合物厚度为b nm,下列说法错误的是
A. 该石墨间隙化合物能导电 B. 与K距离最近的C原子数为6
C. 该石墨间隙化合物的化学式为 D. 该石墨间隙化合物单层的密度为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.该石墨间隙化合物中碳原子为sp2杂化,未参与杂化的2p轨道形成离域大π键,2p电子可在整个碳原子平面自由移动,使该化合物能导电,A正确;
B.由图可知,每个钾原子位于碳原子构成的六元环中心,与钾原子最近的碳原子为该六元环的顶点碳原子,故与K距离最近的C原子数为6,B正确;
C.由图可知,可选择图中虚线框选的部分作为该石墨间隙化合物的晶胞,碳原子位于晶胞内部,有8个,钾原子位于晶胞的4个顶点上,有个,则化学式为KC8,C正确;
D.该石墨间隙化合物单层的密度,D错误;
故选D。
13. 一种由湿法炼铜的低铜萃取余液(含)回收金属的工艺流程如下:
室温下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
金属离子
开始沉淀时的pH
7.8
5.5
5.8
1.8
8.3
完全沉淀时的pH
9.4
6.7
8.8
2.9
10.9
下列说法错误的是
A. “滤渣Ⅰ”为
B. “调pH”时,选用CaO浆液代替CaO固体可加快反应速率
C. 生成的离子方程式为
D. “沉钴”时,用代替可以提高的纯度
【答案】D
【解析】
【分析】由题干工艺流程图信息可知,向低铜萃取余液中加入CaO浆液调节pH值到4.0~4.5,则产生和沉淀,过滤得滤渣Ⅰ成分为和,滤液中含有等离子,向滤液中通入空气将氧化为,进而转化为沉淀,将氧化为,过滤得滤液(主要含有和),向其中加入CaO浆液,调节pH到5.5~7.8,将转化为,即滤渣Ⅱ为,过滤得滤液,向其中加入进行沉钴,反应原理为:,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,“滤渣Ⅰ”为和,A正确;
B.“调pH”时,选用CaO浆液代替CaO固体,可以增大反应物之间的接触面积,可加快反应速率,B正确;
C.由题干工艺流程图可知,氧化步骤中溶液显酸性,结合氧化还原反应配平可得,生成的离子方程式为,C正确;
D.由于碳酸钠溶液的碱性比碳酸氢钠的强得多,“沉钴”时,不能用代替,否则将生成等杂质,D错误;
故选D。
14. 某兴趣小组进行如下实验,在反应中观察到B中先产生黑色沉淀,后产生黄色沉淀(CdS)。已知:25℃时,饱和溶液浓度约为0.1 mol/L,的,。下列说法错误的是
A. 实验现象表明:
B. 装置A中溶液在反应过程中:
C. 装置B中若通至饱和,沉淀完全,则所得溶液中:
D. 反应后,测定得装置C中溶液的,则溶液中:
【答案】D
【解析】
【分析】在装置A中利用和稀反应制取气体,然后通入装置B中与、反应生成沉淀和沉淀,剩余的尾气用过量NaOH溶液吸收,据此信息解答。
【详解】A.装置B中优先生成黑色沉淀,后生成沉淀,说明相同条件下溶解度更小,因此,A正确;
B.装置A中溶液满足电荷守恒:阳离子总电荷浓度等于阴离子总电荷浓度,等式符合电荷守恒关系,B正确;
C.饱和溶液浓度约为0.1 mol/L,B中、浓度均为,根据反应:、可得,反应后== 0.3 mol/L;由电离平衡常数关系:,代入数据,,计算得:,C正确;
D.C中溶液的,则溶液中 mol/L, mol/L ,由代入数据得,由于剩余 mol/L ,远大于和,离子浓度的正确顺序为:,D错误;
故答案选D。
二、解答题:本题共4小题,共58分。
15. 德戈替尼是一种治疗湿疹的药物,其中间体K的合成路线如下(部分试剂和条件已略去)。
回答下列问题:
(1)化合物A的名称是___________。
(2)写出C的结构简式___________。
(3)由D生成E的过程中,产生的无机废气应使用________(填化学式)溶液吸收。
(4)E到F的有机反应类型是____________。
(5)化合物G中________(填“1”或“2”)号碳上氢原子酸性更强。
(6)写出Ⅰ的结构简式____________。
(7)化合物B的同分异构体中,满足下列条件的有______种(不考虑立体异构)。
a)含有两个六元环,其中一个是苯环;
b)苯环只有一个取代基。
写出其中一种无手性的结构简式______________________。
【答案】(1)苯甲醛 (2)
(3)NaOH (4)取代反应
(5)2 (6)
(7) ①. 13 ②. 、或(Ph为苯基)
【解析】
【分析】A与发生反应生成B,B与H2发生加成反应生成C(),C与发生取代反应生成D,D与SOCl2在加热条件下反应生成E,E发生取代反应成环生成F,F发生取代反应生成G,G发生取代反应生成H,H被臭氧氧化,生成I,I与生成J,结合A→B的反应、借鉴J的结构可知I为,J发生还原反应生成K。
【小问1详解】
A的结构为,其名称为苯甲醛;
【小问2详解】
由分析知,C的结构简式为;
【小问3详解】
由D、E的结构可知,E中的Cl来自SOCl2,根据元素种类及价态可以判断反应生成了副产物SO2,因此用碱液吸收;
【小问4详解】
对比E、F的结构可知,E中氯原子与酯基和氮之间的C-H键上的氢原子结合成HCl,关环形成四元环,E到F的有机反应类型是取代反应;
【小问5详解】
化合物G中,1号碳原子与2号碳原子与吸电子基的距离不同,离吸电子基越近,极性越大,酸性越强,因此2号碳上的氢原子酸性更强;
【小问6详解】
由分析知,I的结构为;
【小问7详解】
化合物B分子中含有10个C、1个N与1个O,不饱和度为5;同分异构体中的苯环含有6个C,不饱和度为4,加上另一个六元环,不饱和度为1,该六元环由4个C、1个N、1个O构成,由于苯环只有一个取代基,可以认为苯基是该六元环的一个取代基,可能取代在C原子或N原子上,则N原子与苯基的可能位置关系有(将O视为)①、②、③、④,则将六元环中的其中一个变为O即可得满足条件的同分异构体,根据①~④的对称性可知,同分异构体共有种,其中①对应的3种同分异构体中的C都连接2个H,因此没有手性,其结构为、或。
16. 门捷列夫把用石油作燃料比喻为“就像用钞票给厨房的炉灶生火”。原油经过炼油厂的加工,制备某些化工产品,上海石油化工股份有限公司是中国规模最大的炼油化工一体化、高度综合的现代化石油化工企业之一。下图是以石油为原料制备某些化工产品的部分流程。
(1)下列生产过程中只发生物理变化的是___________。
A. 煤的气化 B. 石油分馏 C. 煤的干馏 D. 重油裂化
(2)乙炔是最简单的炔烃,下图是实验室制取乙炔及性质检验装置,下列说法正确的是___________。
A. ①中是饱和食盐水 B. ②的作用是吸收,排除干扰
C. ③和④的褪色原理相同 D. 乙炔点燃前要检验纯度
(3)丙烯通过反应③得到B,B分子式为,且分子中无甲基,则B的结构简式为___________。
(4)反应③的类型是___________反应。
A. 聚合 B. 加成 C. 取代 D. 置换
(5)反应④化学方程式为___________。
(6)丙烯与丁烯关系是互为___________,写出顺丁烯的结构简式___________。
(7)下列各组物质之间的加成反应,反应产物一定为纯净物的是___________。
A.和 B.和 C.(CH3)2—C=CH—CH3和
【答案】(1)B (2)AD
(3)CH2=CH-CH2Cl (4)C
(5)CH2=CHCH2Cl+Br2→BrCH2CHBrCH2Cl
(6) ①. 同系物 ②.
(7)C
【解析】
【分析】石油通过物理变化分馏得到汽油,石油通过化学变化得到乙炔和丙烯,乙炔和氯化氢发生加成反应生成氯乙烯,氯乙烯通过加聚反应得到聚氯乙烯,而丙烯和氯气发生取代反应,生成,和溴水发生加成反应,得到;
【小问1详解】
A.煤的气化是化学变化,A不符合题意;
B.石油分馏是物理变化,B符合题意;
C.煤的干馏是化学变化,C不符合题意;
D.重油裂化是化学变化,D不符合题意;
故答案选B。
【小问2详解】
实验室利用电石和饱和食盐水制取乙炔,利用氢氧化钠溶液吸收反应生成的H2S,乙炔和酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,使其褪色,乙炔和溴水发生加成反应,使其褪色;
A.根据分析可知:①中是饱和食盐水,A符合题意;
B.根据分析可知:氢氧化钠溶液吸收反应生成的H2S,B不符合题意;
C.根据分析可知:乙炔和酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,乙炔和溴水发生加成反应,C不符合题意;
D.乙炔作为可燃性气体,点燃前需要验纯,D符合题意;
故答案为AD。
【小问3详解】
而丙烯和氯气发生取代反应,生成B(),B()和溴水发生加成反应,得到,则B的结构简式为;故答案为:。
【小问4详解】
根据分析可知,反应③的类型是取代反应;故答案为:取代反应。
【小问5详解】
根据分析可知:反应④的反应类型为加成反应,反应的化学方程式为:;故答案为:。
【小问6详解】
丙烯和结构相似,组成上相差一个,丙烯和是同系物,顺−2−丁烯的结构简式为:;故答案为:同系物;。
【小问7详解】
A.和H2O的加成产物有和两种,A不符合题意;
B.和HBr的加成产物有和两种,B不符合题意;
C.(CH3)2—C=CH—CH3和Br2的加成产物有一种,一定为纯净物,C符合题意;
故答案为C。
17. 乙酸乙酯在工业上有着广泛的用途,其合成有多种路径。
路径Ⅰ:在铜基催化剂作用下,乙醇可直接脱氢制备乙酸乙酯,反应原理为:
(1)已知标准摩尔生成焓()是指压强为100kPa、一定温度下,由稳定的单质生成1mol该物质的焓变,其中(生成物)(反应物)。
物质
0
根据上表数据计算______kJ/mol。
(2)若保持温度和体积不变,在一个密闭容器中,通入一定量的乙醇气体,发生上述反应。下列情况不能说明反应达到平衡状态的是______(填字母)。
A. 容器内压强保持不变
B. 乙醇的浓度保持不变
C. 容器内混合气体的密度不再变化
D. 体系中乙酸乙酯与氢气的浓度之比为1:2
(3)在某密闭容器内充入一定量的,其他条件不变,测得相同时间内、不同温度下各种产物的质量分数如图,则:
①由图可知,反应过程有较多乙醛副产物生成,由乙醇与氧气反应生成乙醛的方程式为______。
②随着温度升高乙酸乙酯的质量分数先增大后减小,造成质量分数减小的原因可能是______(答一条即可)。
路径Ⅱ:工业上可将产能过剩的乙酸与氢气在一定条件下可制得乙酸乙酯,其反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(4)一定温度下,恒压密闭容器中发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ,起始投料为:mol、mol,一段时间达到平衡后,测得乙酸的转化率为80%,S(乙醇)。①平衡时:______mol;②反应Ⅱ的平衡常数______(写出K的计算过程)。
S表示含碳产物的选择性:,
(5)路径Ⅰ与路径Ⅱ相比,路径Ⅰ的优势有____________(写出一条即可)。
【答案】(1)+26 (2)CD
(3) ①. ②. 温度过高,发生更多副反应,乙醇转化为乙醚、乙酸等其他产物,使乙酸乙酯产率降低或温度过高,催化剂活性降低
(4) ①. 0.24 ②.
(5)路径Ⅰ原料单一,原料采购、储存工序更少;反应一步完成,无需分步制备乙醇再酯化,工艺比较简单;副产物只有氢气,氢气可回收利用等(任写一条)
【解析】
【小问1详解】
由题意可得,;
【小问2详解】
A.该反应是气体分子数增大的反应,保持温度和体积不变,容器内压强是个变量,则容器内压强保持不变时,能说明反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.乙醇的浓度保持不变,说明乙醇的正、逆反应速率相等,能说明反应达到平衡状态,B不符合题意;
C.混合气体质量不变,容器体积固定,则混合气体的密度始终不变,因此容器内混合气体的密度不再变化,不能说明反应达到平衡状态,C符合题意;
D.体系中乙酸乙酯与氢气的浓度之比为1∶2时,并未体现同一组分的正、逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡状态,D符合题意;
故选CD。
【小问3详解】
①乙醇与氧气发生催化氧化反应生成乙醛和水,配平得到对应方程式;
②随着温度升高乙酸乙酯的质量分数先增大后减小,升温初期,温度升高加快主反应速率,产物占比上升;温度过高后,温度升高,副反应加剧,乙醇更多转化为乙醚、乙酸等其他副产物,原料被消耗,用于合成乙酸乙酯的反应物减少,也可能是温度过高,催化剂活性下降,因此造成质量分数减小的原因可能是:温度过高,发生更多副反应,乙醇转化为乙醚、乙酸等其他产物,使乙酸乙酯产率降低或温度过高,催化剂活性降低;
【小问4详解】
平衡时乙酸的转化率为80%,则平衡时乙酸的物质的量为0.2 mol,设反应Ⅰ消耗x mol乙酸,反应Ⅱ消耗y mol乙酸,建立三段式:
,
由题意可知,,,联立两式解得,则:
①平衡时:;
②平衡时:,,则反应Ⅱ的平衡常数;
【小问5详解】
路径Ⅰ原料只有乙醇单一组分,路径Ⅱ需要乙酸、氢气两种原料,可对比原料成本、反应步骤、产物分离、副产物等角度作答:路径Ⅰ原料单一,只需乙醇一种原料,原料采购、储存工序更少;反应一步完成,无需分步制备乙醇再酯化,工艺流程短;副产物只有氢气,氢气可回收利用等。
18. 某实验小组采用如下方案实现了对甲基苯甲酸的绿色制备。
实验原理:
实验装置:
Ⅰ.向A中加入0.12 g对甲基苯甲醛和1.0 mL丙酮,光照,连续监测反应进程。
Ⅱ.5 h时,监测结果显示反应基本结束,蒸去丙酮,加入过量稀NaOH溶液,充分反应后,用乙酸乙酯洗涤,弃去有机层。
Ⅲ.用稀盐酸调节水层pH=1,再用乙酸乙酯萃取。
Ⅳ.用饱和食盐水洗涤有机层,无水Na2SO4干燥,过滤,蒸去溶剂,得0.104 g对甲基苯甲酸。
回答下列问题。
(1)仪器A的名称________。
(2)试管中水的作用为________。
(3)步骤Ⅱ中使用乙酸乙酯洗涤的目的是________。
(4)步骤Ⅲ中调pH=1的化学方程式为________。
(5)所得对甲基苯甲酸的产率为________(保留三位有效数字)。
(6)用同位素示踪法确定产物中羧基O的来源。同位素示踪结果如表。
反应条件
质谱检测目标产物相对分子质量
条件1:太阳光,18O2,室温,,5 h
138
条件2:太阳光,空气,室温,,5 h
136
目标产物中羧基O来源于醛基和________(填名称);
制备对甲基苯甲酸的化学方程式为________(用同位素示踪法标注18O)。
【答案】(1)三颈烧瓶
(2)湿润空气,减少丙酮挥发;缓冲气流,使通气平稳
(3)除去未反应的对甲基苯甲醛
(4)+HCl→+NaCl
(5)76.5% (6) ①. 氧气 ②. 2+18O22
【解析】
【分析】该实验过程利用对甲基苯甲醛在光照、丙酮的条件下制备对甲基苯甲酸,反应后蒸去丙酮,加入过量的氢氧化钠溶液将对甲基苯甲酸转化为对甲基苯甲酸钠,用乙酸乙酯洗涤除去有机成分,再加入稀盐酸将对甲基苯甲酸钠转化为对甲基苯甲酸,用乙酸乙酯萃取,用饱和食盐水洗涤有机层,无水Na2SO4干燥,过滤,蒸去溶剂,得到对甲基苯甲酸,由此解答;
【小问1详解】
仪器A的名称为三颈烧瓶;
【小问2详解】
空气首先通入水可以湿润空气,减少丙酮的挥发,并且可以缓冲气流,使通气平稳;
【小问3详解】
用乙酸乙酯洗涤主要是除去有机成分,主要是未反应的对甲基苯甲醛;
【小问4详解】
由分析可知,加入稀盐酸可以将对甲基苯甲酸钠转化为对甲基苯甲酸,因此化学方程式为+HCl→+NaCl;
【小问5详解】
反应物对甲基苯甲醛的质量为0.12 g,其物质的量为,根据可知,理论上生成对甲基苯甲酸的物质的量为,质量为,实际产量为0.104 g,因此产率为;
【小问6详解】
由同位素示踪结果可知,条件1中使用18O2,产物相对分子质量为138,对甲基苯甲酸相对分子质量为136,增加了2;条件2中使用,产物的相对分子质量为136,说明羧基中新增的O来源于氧气,因此目标产物中羧基O来源于醛基和氧气;制备对甲基苯甲酸的化学方程式为2+18O22。
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南昌市豫章中学2027届高三7月阶段模拟测试化学试卷
本试卷共4页,18小题,满分100分。考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Ca-40
一、单项选择题: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. 2026年全国两会政府工作报告将绿色低碳、美丽中国、未来能源、绿色燃料、新材料作为重点部署,下列相关化学解读错误的是
A. 大力发展绿氢、绿色甲醇等绿色燃料,有助于实现“双碳”目标
B. 推进重点行业提质降本降碳,可减少CO2、SO2、NOx等污染物排放
C. T1000级碳纤维、新型储能材料的研发,助力高端制造与能源安全
D. 为快速降低碳排放,可全面禁止化石能源的开采与使用
2. 下列关于实验室操作与安全的说法正确的是
A. 实验结束后,剩余稀盐酸与氢氧化钠溶液直接在废液缸中混合后倒入下水道
B. 向废液中加入适量Ba(OH)2溶液除去其中的CuCl2,生成沉淀,过滤,滤液排放
C. 制备乙烯时,向乙醇与浓硫酸的混合液中加入碎瓷片,是为了加快反应速率
D. 用胶头滴管向试管中滴加液体时,滴管下端垂直悬空小心滴入
3. 下列图示实验中,操作规范的是
A.用试纸测定溶液
B.灼烧海带制海带灰
C.收集二氧化碳气体
D.用NaOH溶液滴定醋酸
A. A B. B C. C D. D
4. 工业烟气中常含有,用溶液将氧化为,实现烟气中的脱除,下列说法正确的是
A. 第一电离能 B. 在大气中会形成酸雨
C. O元素位于周期表中第IVA族 D. 脱除过程中发生氧化反应
5. 下列化学反应表示正确的是
A. 用氨水和溶液制备
B. 工业上用足量氨水吸收
C. 用溶液吸收
D. 次磷酸与足量溶液反应:
6. 氯酸银与干燥的氯气可发生反应①,生成的与臭氧可发生反应②。下列说法正确的是
A. 中含有极性共价键
B. 反应①中是还原剂
C. 反应①中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2
D. 反应②中若生成,则转移电子
7. 化合物 Z 是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
下列说法错误的是
A. X与足量 H2 加成后的产物中有3 个手性碳原子
B. 可用银氨溶液检验 Y 中是否含有 X
C. Y→Z有CH3CH2OH 生成
D. 1molZ 与足量 NaOH 溶液反应,最多消耗 2molNaOH
8. 某化学兴趣小组将两个完全相同的银电极分别放入体积相同、浓度不同的溶液中形成电池(如下图所示)。下列说法正确的是
A. 某交换膜为阳离子交换膜
B. Ag(Ⅱ)极发生氧化反应
C. 向左室加入一定量的NaCl固体,则此电池电动势增加
D. 当Ag(Ⅱ)极附近变为时,该电池停止放电
9. 用CO合成甲醇()的化学方程式为。按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 温度:
B. 正反应速率:
C. 平衡常数:
D. 平均摩尔质量:
10. 麦秸秆制备纳米Si的流程如图所示。下列说法正确的是
A. 纳米属于胶体
B. 一定条件,反应Ⅰ用焦炭代替金属镁也可制备纳米Si
C. 高纯是制造硅太阳能电池的重要原料
D. 反应Ⅱ也可以用NaOH溶液代替盐酸分离出纳米Si
11. 科学家合成出了一种高效电解质(如图所示),其中X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,Q与Z同主族,X、Y、Z、W原子半径依次减小,Y和W的原子序数之和为Z的2倍。下列说法正确的是
A. 最高正价:Q>Y>X B. 非金属性:Y>Z>W
C. 第一电离能:W>Z>Y D. 最简单氢化物的熔点:Z>W>X
12. 石墨能与熔融金属钾作用,形成石墨间隙化合物,钾原子填充在石墨各层碳原子中,其化学式为KCx,它的平面图如图所示,单层化合物厚度为b nm,下列说法错误的是
A. 该石墨间隙化合物能导电 B. 与K距离最近的C原子数为6
C. 该石墨间隙化合物的化学式为 D. 该石墨间隙化合物单层的密度为:
13. 一种由湿法炼铜的低铜萃取余液(含)回收金属的工艺流程如下:
室温下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
金属离子
开始沉淀时的pH
7.8
5.5
5.8
1.8
8.3
完全沉淀时的pH
9.4
6.7
8.8
2.9
10.9
下列说法错误的是
A. “滤渣Ⅰ”为
B. “调pH”时,选用CaO浆液代替CaO固体可加快反应速率
C. 生成的离子方程式为
D. “沉钴”时,用代替可以提高的纯度
14. 某兴趣小组进行如下实验,在反应中观察到B中先产生黑色沉淀,后产生黄色沉淀(CdS)。已知:25℃时,饱和溶液浓度约为0.1 mol/L,的,。下列说法错误的是
A. 实验现象表明:
B. 装置A中溶液在反应过程中:
C. 装置B中若通至饱和,沉淀完全,则所得溶液中:
D. 反应后,测定得装置C中溶液的,则溶液中:
二、解答题:本题共4小题,共58分。
15. 德戈替尼是一种治疗湿疹的药物,其中间体K的合成路线如下(部分试剂和条件已略去)。
回答下列问题:
(1)化合物A的名称是___________。
(2)写出C的结构简式___________。
(3)由D生成E的过程中,产生的无机废气应使用________(填化学式)溶液吸收。
(4)E到F的有机反应类型是____________。
(5)化合物G中________(填“1”或“2”)号碳上氢原子酸性更强。
(6)写出Ⅰ的结构简式____________。
(7)化合物B的同分异构体中,满足下列条件的有______种(不考虑立体异构)。
a)含有两个六元环,其中一个是苯环;
b)苯环只有一个取代基。
写出其中一种无手性的结构简式______________________。
16. 门捷列夫把用石油作燃料比喻为“就像用钞票给厨房的炉灶生火”。原油经过炼油厂的加工,制备某些化工产品,上海石油化工股份有限公司是中国规模最大的炼油化工一体化、高度综合的现代化石油化工企业之一。下图是以石油为原料制备某些化工产品的部分流程。
(1)下列生产过程中只发生物理变化的是___________。
A. 煤的气化 B. 石油分馏 C. 煤的干馏 D. 重油裂化
(2)乙炔是最简单的炔烃,下图是实验室制取乙炔及性质检验装置,下列说法正确的是___________。
A. ①中是饱和食盐水 B. ②的作用是吸收,排除干扰
C. ③和④的褪色原理相同 D. 乙炔点燃前要检验纯度
(3)丙烯通过反应③得到B,B分子式为,且分子中无甲基,则B的结构简式为___________。
(4)反应③的类型是___________反应。
A. 聚合 B. 加成 C. 取代 D. 置换
(5)反应④化学方程式为___________。
(6)丙烯与丁烯关系是互为___________,写出顺丁烯的结构简式___________。
(7)下列各组物质之间的加成反应,反应产物一定为纯净物的是___________。
A.和 B.和 C.(CH3)2—C=CH—CH3和
17. 乙酸乙酯在工业上有着广泛的用途,其合成有多种路径。
路径Ⅰ:在铜基催化剂作用下,乙醇可直接脱氢制备乙酸乙酯,反应原理为:
(1)已知标准摩尔生成焓()是指压强为100kPa、一定温度下,由稳定的单质生成1mol该物质的焓变,其中(生成物)(反应物)。
物质
0
根据上表数据计算______kJ/mol。
(2)若保持温度和体积不变,在一个密闭容器中,通入一定量的乙醇气体,发生上述反应。下列情况不能说明反应达到平衡状态的是______(填字母)。
A. 容器内压强保持不变
B. 乙醇的浓度保持不变
C. 容器内混合气体的密度不再变化
D. 体系中乙酸乙酯与氢气的浓度之比为1:2
(3)在某密闭容器内充入一定量的,其他条件不变,测得相同时间内、不同温度下各种产物的质量分数如图,则:
①由图可知,反应过程有较多乙醛副产物生成,由乙醇与氧气反应生成乙醛的方程式为______。
②随着温度升高乙酸乙酯的质量分数先增大后减小,造成质量分数减小的原因可能是______(答一条即可)。
路径Ⅱ:工业上可将产能过剩的乙酸与氢气在一定条件下可制得乙酸乙酯,其反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(4)一定温度下,恒压密闭容器中发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ,起始投料为:mol、mol,一段时间达到平衡后,测得乙酸的转化率为80%,S(乙醇)。①平衡时:______mol;②反应Ⅱ的平衡常数______(写出K的计算过程)。
S表示含碳产物的选择性:,
(5)路径Ⅰ与路径Ⅱ相比,路径Ⅰ的优势有____________(写出一条即可)。
18. 某实验小组采用如下方案实现了对甲基苯甲酸的绿色制备。
实验原理:
实验装置:
Ⅰ.向A中加入0.12 g对甲基苯甲醛和1.0 mL丙酮,光照,连续监测反应进程。
Ⅱ.5 h时,监测结果显示反应基本结束,蒸去丙酮,加入过量稀NaOH溶液,充分反应后,用乙酸乙酯洗涤,弃去有机层。
Ⅲ.用稀盐酸调节水层pH=1,再用乙酸乙酯萃取。
Ⅳ.用饱和食盐水洗涤有机层,无水Na2SO4干燥,过滤,蒸去溶剂,得0.104 g对甲基苯甲酸。
回答下列问题。
(1)仪器A的名称________。
(2)试管中水的作用为________。
(3)步骤Ⅱ中使用乙酸乙酯洗涤的目的是________。
(4)步骤Ⅲ中调pH=1的化学方程式为________。
(5)所得对甲基苯甲酸的产率为________(保留三位有效数字)。
(6)用同位素示踪法确定产物中羧基O的来源。同位素示踪结果如表。
反应条件
质谱检测目标产物相对分子质量
条件1:太阳光,18O2,室温,,5 h
138
条件2:太阳光,空气,室温,,5 h
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目标产物中羧基O来源于醛基和________(填名称);
制备对甲基苯甲酸的化学方程式为________(用同位素示踪法标注18O)。
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