2027届高三化学真题+各地区高质量模拟重组练习卷(14+4)(三)
2026-08-03
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2份
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17页
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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 | 高考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.23 MB |
| 发布时间 | 2026-08-03 |
| 更新时间 | 2026-08-03 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59060672.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
2027届高三化学模拟卷(三)以科技前沿与实际应用为情境,覆盖化学与生活、物质结构、反应原理等核心知识,通过新型材料、资源回收等真实问题考查科学思维与探究能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|14题/42分|化学与生活(题1)、化学用语(题2)、有机结构(题4)、二次电池(题10)等|结合机械键索烃(题8)、晶体结构(题12)考查物质结构观念|
|解答题|4题/58分|配合物制备(15)、资源回收(16)、反应原理(17)、有机合成(18)|以抗病毒药物合成(18)、浸渣回收铅银(16)为载体,综合考查科学探究与实践能力|
内容正文:
2027届高三化学模拟卷(三)
可能用到的相对原子质量:
一、单选题
1.化学与生活紧密相关,下列有关叙述错误的是
A.奶粉中添加维生素作为营养强化剂
B.制造切削工具的碳化硼(B4C)属于新型无机非金属材料
C.牙膏添加氟化物(如NaF),利用其强氧化性预防龋齿
D.用碘酒对伤口消毒的原理是碘能使细菌中的蛋白质变性失活
2.下列化学用语表示正确的是
A.分子的球棍模型:
B.反-2-丁烯的结构简式:
C.基态Cu原子的核外电子排布式:
D.用电子式表示HCl的形成:
3.下列离子方程式错误的是
A.
B.
C.
D.
4.黄芩素是从中药黄芩中提取的主要活性成分,具有抗炎、抗氧化、抗病毒等多种生物活性,其结构简式如图所示,下列有关黄芩素的说法错误的是
A.存在三种官能团
B.苯环上的一氯代物有4种
C.1 mol黄芩素最多能与3 mol NaOH反应
D.与足量发生加成反应后,每个分子中含7个手性碳原子
5.二氧化氯可用于自来水消毒。实验室用草酸和制取的反应为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有的中子数为
B.每生成,转移电子数为
C.溶液中含有的数目为
D.标准状况下,中含键数目为
6.钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应①生成的气体,每11.2L(标准状况)含原子的数目为
B.反应②中2.3gNa完全反应生成的产物中含非极性键的数目为
C.反应③中与足量反应转移电子的数目为
D.溶液中,的数目为
7.丁酸乙酯有果香味。下列制备、纯化丁酸乙酯的实验操作对应的装置错误的是(加热及夹持装置略)
A
B
C
D
回流
蒸馏
分液
干燥
A.A B.B C.C D.D
8.“机械键”是两个或多个分子在空间上穿插互锁的一种结合形式。我国科研人员合成了由两个全苯基大环分子组成的具有“机械键”的索烃,结构如图,下列说法错误的是
A.该索烃属于芳香烃 B.该索烃的相对分子质量可用质谱仪测定
C.该索烃的两个大环之间不存在范德华力 D.破坏该索烃中的“机械键”需要断裂共价键
9.钙霞石是一种生产玻璃陶瓷的原料,所含M、Q、R、T、X、Y、Z为原子序数依次增大的前20号主族元素,M是原子半径最小的元素,Q是形成物质种类最多的元素,R是地壳中含量最高的元素,T、X、Y同周期,Q、X均与Y相邻,Z的原子序数等于M、R和T的原子序数之和。下列说法正确的是
A.M与Z可形成离子化合物 B.原子半径:
C.是极性分子 D.电负性:
10.下图为AgCl-Sb二次电池的放电过程示意图如图所示。
下列叙述正确的是
A.放电时,M极为正极
B.放电时,N极上反应为
C.充电时,消耗4 mol Ag的同时将消耗
D.充电时,M极上反应为
11.某种氨基喹啉衍生物合成反应的可能历程如图,表示活化能。下列说法错误的是
A.是反应的催化剂 B.步骤①发生了键断裂
C.反应速率:历程历程I D.反应热:历程历程I
12.常温常压下,Li和反应生成红棕色、具有高度离子导电性的。由a、b两层构成,其a、b层及晶体结构如图。
下列说法正确的是
A.每生成1 mol ,转移1 mol电子 B.相邻Li与N间的作用力:层间>层内
C.N周围最近且等核间距的Li数目为6 D.的晶体类型为共价晶体
13.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
14.二氧化碳、碳酸及其盐在自然界的迁移转化,是环境中碳循环的重要部分。常温下,H2CO3溶液中各含碳物种的分布系数δ与的变化关系如图
[比如:],的为。将足量置于纯水中得到饱和溶液。下列说法正确的是
A.M点的pH为5.66
B.在纯水中的溶解度为
C.该饱和溶液中,
D.反应的平衡常数为
2、 解答题
15.镍配合物是贵金属催化剂的重要替代品。某实验小组设计了一种制备Ni(Ⅱ)配合物的方法,原理如下:
已知:CH2Cl2有毒、易挥发,。
实验步骤如下:
Ⅰ.向双颈烧瓶中加入10 mL含(1 mmol)的乙醇溶液,通过仪器a逐滴加入3 mL含bpy(2 mmol)的乙醇溶液(装置如图,加热及夹持装置省略),加热搅拌,冷却至室温。
Ⅱ.将上述溶液减压蒸除乙醇,加入20 mL CH2Cl2溶解,再加少量蒸馏水洗涤、分液。
Ⅲ.有机层经减压蒸除溶剂,加入15 mL乙醇和2 mmol NaBPh4(Ph为苯基),产生沉淀。经过滤、洗涤、干燥得粗产品,进一步提纯后得紫色晶体(配合物Z,)。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为______。
(2)下列安全标识中,本实验不涉及的是______(填标号)。
A. B. C. D.
(3)步骤Ⅱ中洗涤的目的为______,分液时CH2Cl2在______层(填“上”或“下”)。
(4)步骤Ⅲ中乙醇的作用为______。
(5)步骤Ⅲ中用______法提纯粗产品。
(6)配合物Z的产率为______(列出计算式即可)。
(7)测定配合物Z的晶体结构,下列方法可采用的是______(填标号)。
A.核磁共振氢谱法 B.质谱法 C.红外光谱法 D.X射线衍射法
(8)实验小组进一步探究不同投料比对Ni(Ⅱ)配合物结构的影响,以进行投料,按上述制备方法得红色晶体。推测的配位数为______。
16.为了保护环境、充分利用资源,某科研小组提出一种从闪锌矿湿法炼锌后的脱硫浸渣中回收铅和银的方法。浸渣主要含有、、、ZnS和少量等,回收流程如下。
已知:常温下,有关物质的溶度积常数如下。
物质
AgCl
回答下列问题:
(1)闪锌矿中的锌元素在元素周期表中位于第___________周期、第___________族。
(2)“煅烧”温度控制在350℃左右,中的硫酸根不分解、铅以形式存在,其分解反应的化学方程式是___________。
(3)“酸浸”时,还加入了少量NaCl,其目的是___________,浸出的主要金属离子是___________。
(4)“溶铅”时,使用含的热浓食盐水将铅盐转化为,其离子方程式是___________。食盐水中添加的作用有___________。
(5)溶液适当稀释和降温,便析出沉淀。分离后的母液,应返回___________步骤中。
(6)“电解”时,压片组成阴极,惰性电极作阳极,溶液为电解液。电解获得金属铅的过程中,除阳极产生和少量外,阳极附近溶液中还伴有少量生成和pH下降,导致溶液pH下降的原因有___________。
17.TiC是一种极具潜力的超高温结构材料,其制备总反应为:
反应步骤如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)________,总反应的随温度T的变化关系如图,则总反应自发进行的温度条件为________。
(2)在恒容密闭容器中,加入1 mol 、5 mol C和8.4 mol氢气,以从20℃升温至1500℃后保持恒温进行反应,测得剩余固体质量分数随时间t变化关系如图。已知:剩余固体质量分数
①148 min之前反应速率逐渐加快的原因是________。
②M、N点的反应速率________(选填“>”“=”或“<”),其原因是________。
③设Q点达平衡,总压为p kPa,则1500℃时总反应的________(分压=总压×物质的量分数,用含p的代数式表示)。
(3)高温下,向和C反应体系中加入NaF,可形成TiC-NaF(l)(TiC与NaF共熔体),最终获得TiC,原理如下:
ⅰ.
ⅱ.______________
ⅲ.
过程ⅱ的化学方程式为________,加入NaF有利于生成更多TiC的原因是________。
18.化合物J是一种抗病毒药物,其合成路线之一如下(部分试剂略)。
已知:+R2NH2
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为___________。
(2)C→E的反应类型为___________,的作用是___________。
(3)I的结构简式为___________。
(4)E的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种,写出其中一种含酰胺基团的分子结构简式___________。
a.含碳氧双键和苯环
b.不含键和
c.核磁共振氢谱中有4组峰,且峰面积之比为6∶6∶3∶2
(5)有同学建议J的合成路线可改为如下:
根据题中信息,依照该同学建议的合成路线,第②步的化学反应方程式为___________。
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2027届高三化学模拟卷(三)
可能用到的相对原子质量:
一、单选题
1.化学与生活紧密相关,下列有关叙述错误的是
A.奶粉中添加维生素作为营养强化剂
B.制造切削工具的碳化硼(B4C)属于新型无机非金属材料
C.牙膏添加氟化物(如NaF),利用其强氧化性预防龋齿
D.用碘酒对伤口消毒的原理是碘能使细菌中的蛋白质变性失活
【答案】C
【详解】A.维生素是人体必需的微量营养素,奶粉中添加维生素属于合法的营养强化措施,A正确;
B.碳化硼(B4C)是人工合成的共价化合物,具有超硬、耐高温等特性,广泛应用于切削工具和装甲材料,属于新型无机非金属材料,B正确;
C.氟化物(如NaF)防龋齿的机制是氟离子与羟基磷灰石发生沉淀转化形成更稳定的氟磷灰石,降低牙齿酸溶性;氟离子()无氧化性,C错误;
D.碘单质()可与蛋白质中的巯基或氨基反应,破坏细菌蛋白质结构使其变性失活,这是碘酒消毒的核心原理,D正确;
故答案选C。
2.下列化学用语表示正确的是
A.分子的球棍模型:
B.反-2-丁烯的结构简式:
C.基态Cu原子的核外电子排布式:
D.用电子式表示HCl的形成:
【答案】A
【详解】A.CH4的球棍模型需要体现原子半径相对大小,C原子半径大于H原子,该模型中心C球半径大于周围H球,且为正四面体结构,符合球棍模型的表示要求,A正确;
B.反-2-丁烯中碳碳双键两端的甲基应位于双键异侧,题图中两个甲基位于双键同侧,属于顺-2-丁烯,B错误;
C.基态Cu原子满足洪特规则特例,3d轨道全满结构更稳定,正确核外电子排布式为,选项排布式错误,C错误;
D.HCl是共价化合物,通过共用电子对形成,不存在电子得失,,D错误;
故选A。
3.下列离子方程式错误的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】A. Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀,符合事实,离子方程式正确,A正确;
B. 与Ba2+反应生成BaSO4沉淀,符合事实,离子方程式正确,B正确;
C. NO2与水反应生成硝酸和NO,化学方程式为,HNO3为强酸,解离为H+和,离子方程式正确,C正确;
D. 乙醛在碱性条件下与Cu(OH)2反应(加热),实际产物为氧化亚铜(Cu2O)和乙酸根离子,而非金属铜(Cu),离子方程式应为:,D错误;
故选D。
4.黄芩素是从中药黄芩中提取的主要活性成分,具有抗炎、抗氧化、抗病毒等多种生物活性,其结构简式如图所示,下列有关黄芩素的说法错误的是
A.存在三种官能团
B.苯环上的一氯代物有4种
C.1 mol黄芩素最多能与3 mol NaOH反应
D.与足量发生加成反应后,每个分子中含7个手性碳原子
【答案】D
【详解】A.由结构简式可知,该有机物分子中含有碳碳双键、酚羟基、醚键三种官能团,A正确;
B.由结构简式可知,苯环上发生邻位或对位取代,其一氯代物有4种,B正确;
C.由结构简式可知,1 mol黄芩素中含有3 mol酚羟基,最多能与3 mol NaOH反应,C正确;
D.与足量H2发生加成反应后产物为,每个分子中含6个手性碳原子,如图所示:,D错误;
故选D。
5.二氧化氯可用于自来水消毒。实验室用草酸和制取的反应为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有的中子数为
B.每生成,转移电子数为
C.溶液中含有的数目为
D.标准状况下,中含键数目为
【答案】D
【详解】A.分子中H原子无中子,原子的中子数为10,则中含有的中子数为,故A错误;
B.由反应方程式可知,每生成2mol转移电子数为2mol,则每生成,即1mol转移电子数为,故B错误;
C.未给出草酸溶液的体积,无法计算氢离子的物质的量,故C错误;
D.1个二氧化碳分子中含有2个键和2个π键,则标准状况下,即1mol中含键数目为,故D正确;
故选D。
6.钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应①生成的气体,每11.2L(标准状况)含原子的数目为
B.反应②中2.3gNa完全反应生成的产物中含非极性键的数目为
C.反应③中与足量反应转移电子的数目为
D.溶液中,的数目为
【答案】A
【详解】A.反应①电解熔融NaCl生成,标准状况下11.2L为0.5mol,含0.5×2=1mol原子,即,A正确;
B.2.3g Na(0.1mol)与氧气加热反应生成0.05mol,每个含1个O-O非极性键,所以非极性键数目为,B错误;
C.与水反应生成氢氧化钠和氧气,化学方程式为,1mol与水反应转移1mol电子,数目为,C错误;
D.ClO⁻在水中会水解,故数目小于,D错误;
故选A。
7.丁酸乙酯有果香味。下列制备、纯化丁酸乙酯的实验操作对应的装置错误的是(加热及夹持装置略)
A
B
C
D
回流
蒸馏
分液
干燥
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.加热回流时选择圆底烧瓶和球形冷凝管,冷凝管起到冷凝回流的目的,A正确;
B.蒸馏时测定的是蒸汽的温度,温度计水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处,该装置温度计插入液体中,测定是液体的温度,装置不对,B错误;
C.分液时,选择分液漏斗和烧杯,为了防止液体溅出,分液漏斗下端紧挨烧杯内壁,C正确;
D.有机液体干燥时,常加入无水氯化镁,无水硫酸钠等干燥剂,充分吸收水分后,过滤,可得干燥的有机液体,D正确;
故选B。
8.“机械键”是两个或多个分子在空间上穿插互锁的一种结合形式。我国科研人员合成了由两个全苯基大环分子组成的具有“机械键”的索烃,结构如图,下列说法错误的是
A.该索烃属于芳香烃 B.该索烃的相对分子质量可用质谱仪测定
C.该索烃的两个大环之间不存在范德华力 D.破坏该索烃中的“机械键”需要断裂共价键
【答案】C
【详解】A.该物质是由两个全苯基大环分子组成的具有“机械键”的索烃,含有苯环,属于芳香烃,A正确;
B.质谱仪可测定相对分子质量,质谱图上最大质荷比即为相对分子质量,B正确;
C.该物质为分子晶体,分子间存在范德华力,C错误;
D.该物质含有共价键,破坏 “机械键”时需要断裂共价键,D正确;
故选C。
9.钙霞石是一种生产玻璃陶瓷的原料,所含M、Q、R、T、X、Y、Z为原子序数依次增大的前20号主族元素,M是原子半径最小的元素,Q是形成物质种类最多的元素,R是地壳中含量最高的元素,T、X、Y同周期,Q、X均与Y相邻,Z的原子序数等于M、R和T的原子序数之和。下列说法正确的是
A.M与Z可形成离子化合物 B.原子半径:
C.是极性分子 D.电负性:
【答案】A
【分析】M是原子半径最小的为H,Q是形成物质种类最多,则为C, R是地壳中含量最高,为O, T、X、Y同周期且原子序数递增。Q(C)和X均与Y相邻,结合Z的原子序数Z = M + R + T = 1 + 8 + T,Z ≤ 20,得T = 11(Na),Z = 20(Ca)。又因为T、X、Y同周期,Q、X均与Y相邻,可推出 Q(C)与Y(Si)同主族相邻,X(Al)与Y(Si)相邻且T(Na)、X(Al)、Y(Si)同属第三周期, 故推出M为H、Q为C、R为O、T为Na、X为Al、Y为Si、Z为Ca,据此解答。
【详解】A.H与Ca形成CaH2,为活泼金属形成的氢化物,为离子化合物,A正确;
B.同周期原子半径从左到右逐渐减小,同主族原子半径从上到下逐渐增大,R为O、T为Na、X为Al,则它们的原子半径大小为O<Al<Na,即R<X<T,B错误;
C.为CO2,为直线型的非极性分子,C错误;
D.同周期电负性从左到右逐渐增大,同主族电负性从下到上逐渐增大,Q为C、R为O、Y为Si,则电负性Si<C<O,正确顺序为Y<Q<R,D错误;
故选A。
10.下图为AgCl-Sb二次电池的放电过程示意图如图所示。
下列叙述正确的是
A.放电时,M极为正极
B.放电时,N极上反应为
C.充电时,消耗4 mol Ag的同时将消耗
D.充电时,M极上反应为
【答案】D
【分析】由图可知,放电时,N电极上发生得电子的还原反应,为正极,电极反应为:,M电极为负极,电极反应为,充电时,N为阳极,M为阴极,电极反应与原电池相反,据此解答。
【详解】A.由分析可知,放电时,M电极为负极,A错误;
B.由分析可知,放电时,N电极反应为:,B错误;
C.由分析可知,建立电子转移关系式:,由此可知,消耗4molAg,同时消耗,C错误;
D.充电时,M极为阴极,电极反应与原电池相反:,D正确;
故选D。
11.某种氨基喹啉衍生物合成反应的可能历程如图,表示活化能。下列说法错误的是
A.是反应的催化剂 B.步骤①发生了键断裂
C.反应速率:历程历程I D.反应热:历程历程I
【答案】D
【详解】A.由图可知,在反应历程中先被消耗,后又生成,是反应的催化剂,A正确;
B.由图可知,步骤①中转化为,发生了键断裂,B正确;
C.由图可知,历程I中活化能最大为112.8kJ/mol(决速步),历程II中活化能最大为91.5kJ/mol(决速步),活化能越大,反应速率越慢,则反应速率:历程历程I,C正确;
D.由图可知,历程和历程I起始反应物和最终生成物相同,反应热相等,D错误;
故选D。
12.常温常压下,Li和反应生成红棕色、具有高度离子导电性的。由a、b两层构成,其a、b层及晶体结构如图。
下列说法正确的是
A.每生成1 mol ,转移1 mol电子 B.相邻Li与N间的作用力:层间>层内
C.N周围最近且等核间距的Li数目为6 D.的晶体类型为共价晶体
【答案】B
【详解】A.反应中 Li 由 0 价变为 + 1 价,N 由 0 价变为 - 3 价,生成 1mol 时,3mol Li失去 3mol 电子,故转移 3mol 电子,A 错误;
B.由图可知,层内距离中心N最近的6个Li原子到N的距离为:365≈210.7 pm,层间距离中心N最近的2个Li原子到N的距离为:388pm=194pm,210.7 pm>194pm,则层间距离更短,离子键作用力更强,因此层间作用力大于层内,B正确;
C.结合B分析可知,层间距离更短,则最近且等距的Li数目为2,不是6,C错误;
D.由 Li+ 、N3-构成,且具有离子导电性,属于离子晶体,而非共价晶体,D 错误;
故选B。
13.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
【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。
14.二氧化碳、碳酸及其盐在自然界的迁移转化,是环境中碳循环的重要部分。常温下,H2CO3溶液中各含碳物种的分布系数δ与的变化关系如图
[比如:],的为。将足量置于纯水中得到饱和溶液。下列说法正确的是
A.M点的pH为5.66
B.在纯水中的溶解度为
C.该饱和溶液中,
D.反应的平衡常数为
【答案】C
【分析】低pOH(高pH,碱性环境)时,虚线占主导,因此虚线代表,中间区域实线占主导,代表,高pOH(低pH,酸性环境)时,点线占主导,代表;计算电离常数: 当pOH=3.67时,实线与虚线相交,即。此时pH=14-3.67=10.33,碳酸的二级电离常数,同理当pOH=7.65时,,求得碳酸的一级电离常数,据此解答。
【详解】A.M点是点线和虚线的交点,即。 根据,当两浓度相等时,,所以,即pH=8.34,A错误;
B.若不考虑水解,溶解度满足,得;但实际上会水解为、,因此溶解度大于,B错误;
C.根据物料守恒,,故最大;,可得①pc()-pc()=pKa2-pH=10.33-pH;Ksp=10-8.48,c()≈c(Ca2+),则pc()==4.24;Kh1=,c()≈c(OH-),2pOH=pKh1+pc()=3.67+4.24>3.67×2,pOH>3.67,pH<10.33。代入①得pc()>pc(),则c()<c(),C正确;
D.平衡常数,代入、、,得,不是,D错误;
故选C。
2、 解答题
15.镍配合物是贵金属催化剂的重要替代品。某实验小组设计了一种制备Ni(Ⅱ)配合物的方法,原理如下:
已知:CH2Cl2有毒、易挥发,。
实验步骤如下:
Ⅰ.向双颈烧瓶中加入10 mL含(1 mmol)的乙醇溶液,通过仪器a逐滴加入3 mL含bpy(2 mmol)的乙醇溶液(装置如图,加热及夹持装置省略),加热搅拌,冷却至室温。
Ⅱ.将上述溶液减压蒸除乙醇,加入20 mL CH2Cl2溶解,再加少量蒸馏水洗涤、分液。
Ⅲ.有机层经减压蒸除溶剂,加入15 mL乙醇和2 mmol NaBPh4(Ph为苯基),产生沉淀。经过滤、洗涤、干燥得粗产品,进一步提纯后得紫色晶体(配合物Z,)。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为______。
(2)下列安全标识中,本实验不涉及的是______(填标号)。
A. B. C. D.
(3)步骤Ⅱ中洗涤的目的为______,分液时CH2Cl2在______层(填“上”或“下”)。
(4)步骤Ⅲ中乙醇的作用为______。
(5)步骤Ⅲ中用______法提纯粗产品。
(6)配合物Z的产率为______(列出计算式即可)。
(7)测定配合物Z的晶体结构,下列方法可采用的是______(填标号)。
A.核磁共振氢谱法 B.质谱法 C.红外光谱法 D.X射线衍射法
(8)实验小组进一步探究不同投料比对Ni(Ⅱ)配合物结构的影响,以进行投料,按上述制备方法得红色晶体。推测的配位数为______。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)D
(3) 除去有机层中溶解的硝酸盐和未反应的水溶性杂质 下
(4)降低配合物Z的溶解度,使其结晶析出
(5)重结晶
(6)
(7)D
(8)6
【分析】向双颈烧瓶中加入10 mL含(1 mmol)的乙醇溶液,通过仪器a逐滴加入3 mL含bpy(2 mmol)的乙醇溶液(装置如图,加热及夹持装置省略),加热搅拌,冷却至室温,将上述溶液减压蒸除乙醇,加入20 mL CH2Cl2溶解,再加少量蒸馏水洗涤、分液,有机层经减压蒸除溶剂,加入15 mL乙醇和2 mmol NaBPh4(Ph为苯基),产生沉淀。经过滤、洗涤、干燥得粗产品,进一步提纯后得紫色晶体(配合物Z,),据此回答。
【详解】(1)由图可知,仪器a是恒压滴液漏斗,它的支管可以平衡压强,使液体顺利流下;
(2)佩戴护目镜可以在实验时保护眼睛;实验结束好要洗手;CH2Cl2有毒、易挥发,所以要注意排气防止中毒;本实验不涉及锐器,故选D;
(3)步骤Ⅱ中,将上述溶液减压蒸除乙醇,加入20 mL CH2Cl2溶解,再加少量蒸馏水洗涤、分液,洗涤可用于除去有机层中溶解的硝酸盐和未反应的水溶性杂质,减少后续反应的干扰;CH2Cl2的密度为 1.33g·cm-3,大于水,因此分液时在下层;
(4)步骤Ⅲ中,加入乙醇后配合物Z沉淀析出,因此乙醇的作用是降低配合物Z的溶解度,使其从溶液中析出;
(5) 粗产品已经是固体结晶,为了去除混入的少量可溶性杂质并获得高纯度的紫色晶体,通常采用重结晶法。
(6)根据反应离子方程式:,再结合投料量,理论上三者恰好完全反应,理论上生成配合物Z的物质的量为1 mmol,质量为,实际产量为,产率=;
(7)A.核磁共振氢谱用于测氢原子种类,不直接测晶体结构,A不符合题意;
B.质谱法用于测分子量,不直接测晶体结构,不符合题意;
C.红外光谱法用于测官能团、化学键,不直接测晶体结构,C不符合题意;
D.X射线衍射法是测定晶体结构的经典方法,可确定原子的空间排布,D符合题意;
故选D;
(8)bpy(联吡啶)是双齿配体,每个bpy提供 2 个配位原子,当1:2投料时,2 个bpy共提供4个配位原子,配位数为4;当投料时,3个bpy共提供3×2=6个配位原子,因此的配位数为6。
16.为了保护环境、充分利用资源,某科研小组提出一种从闪锌矿湿法炼锌后的脱硫浸渣中回收铅和银的方法。浸渣主要含有、、、ZnS和少量等,回收流程如下。
已知:常温下,有关物质的溶度积常数如下。
物质
AgCl
回答下列问题:
(1)闪锌矿中的锌元素在元素周期表中位于第___________周期、第___________族。
(2)“煅烧”温度控制在350℃左右,中的硫酸根不分解、铅以形式存在,其分解反应的化学方程式是___________。
(3)“酸浸”时,还加入了少量NaCl,其目的是___________,浸出的主要金属离子是___________。
(4)“溶铅”时,使用含的热浓食盐水将铅盐转化为,其离子方程式是___________。食盐水中添加的作用有___________。
(5)溶液适当稀释和降温,便析出沉淀。分离后的母液,应返回___________步骤中。
(6)“电解”时,压片组成阴极,惰性电极作阳极,溶液为电解液。电解获得金属铅的过程中,除阳极产生和少量外,阳极附近溶液中还伴有少量生成和pH下降,导致溶液pH下降的原因有___________。
【答案】(1) 四 ⅡB
(2)
(3) 将元素转化为沉淀,提高的回收率 、
(4) 增大浓度,利于生成;与产生的结合,促进反应正向移动
(5)溶铅
(6)阳极发生电极反应、,生成,使得溶液的降低
【分析】脱硫浸渣原料含、、、、少量,通入空气350℃煅烧,分解生成、、与水,、被空气氧化为金属硫酸盐;煅烧产物加稀硫酸酸浸并加入少量,、元素转化为、进入滤液分离除去,体系内与结合生成固体留在酸浸渣中,酸浸渣主要含、、,随后加入氯化胆碱进行溶银步骤,氯化胆碱可与形成可溶性银氯配离子,银元素溶解得到银溶液实现银回收,脱银后的固体再投入含、的热浓食盐水中溶铅,与、反应生成可溶性配离子同时析出废渣,向溶铅液加水稀释降温,解离析出沉淀,分离后的母液返回溶铅步骤循环使用,最后压片作阴极、惰性电极作阳极,溶液为电解液电解得到金属铅。
【详解】(1)Zn元素原子序数30,核外电子层为4层,价电子排布,位于元素周期表第四周期ⅡB族;
(2)由题,350℃下分解,硫酸根不分解,产物为、、、,化学方程式为;
(3)酸浸加入少量电离出,煅烧生成的会与发生沉淀转化,生成溶度积更小的固体留存于酸浸渣,避免银随、进入滤液流失,提高后续银的总回收率;酸浸时锌、铁的氧化物、硫酸盐溶于稀硫酸,浸出主要金属离子为、;
(4)溶铅时固体和、反应生成可溶性与沉淀,离子方程式:;食盐水中的电离出增大体系氯离子浓度,促进转化为可溶性,同时结合反应生成的生成沉淀,降低溶液中硫酸根浓度,推动溶铅平衡正向移动;
(5)稀释降温后解离析出,分离后的母液富含、,可返回溶铅步骤循环利用,节约原料;
(6)电解时阳极除失电子发生氧化反应生成外,水电离出的和电解液中失电子均会失电子,分别发生反应、生成、,两个阳极反应均生成,溶液氢离子浓度升高,最终体系pH下降。
17.TiC是一种极具潜力的超高温结构材料,其制备总反应为:
反应步骤如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)________,总反应的随温度T的变化关系如图,则总反应自发进行的温度条件为________。
(2)在恒容密闭容器中,加入1 mol 、5 mol C和8.4 mol氢气,以从20℃升温至1500℃后保持恒温进行反应,测得剩余固体质量分数随时间t变化关系如图。已知:剩余固体质量分数
①148 min之前反应速率逐渐加快的原因是________。
②M、N点的反应速率________(选填“>”“=”或“<”),其原因是________。
③设Q点达平衡,总压为p kPa,则1500℃时总反应的________(分压=总压×物质的量分数,用含p的代数式表示)。
(3)高温下,向和C反应体系中加入NaF,可形成TiC-NaF(l)(TiC与NaF共熔体),最终获得TiC,原理如下:
ⅰ.
ⅱ.______________
ⅲ.
过程ⅱ的化学方程式为________,加入NaF有利于生成更多TiC的原因是________。
【答案】(1) 温度高于1258K
(2) 该时间段内,反应体系持续升温,温度升高是导致反应速率加快的主要原因 > 随着反应进行生成了固体覆盖在反应物表面,导致反应物接触面积减小,速率减慢
(3) 加入熔融 NaF 能生成TiC与NaF共熔体,该共熔体为液态,能够从体系中“被移走”,从而不断推动平衡向生成 TiC 的方向移动,有利于得到更多的 TiC
【详解】(1)根据盖斯定律,总反应可由×I +×Ⅱ + ×Ⅲ得到:==;由图可知,当时,,反应自发进行;
(2)①148 min之前反应速率逐渐加快的原因是该时间段内,反应体系持续升温,温度升高是导致反应速率加快的主要原因;
②148分钟以后,温度已经保持不变状态,由斜率可看出;原因可能是因为随着反应进行生成了固体覆盖在反应物表面,导致反应物接触面积减小,速率减慢;
③1500℃时时,剩余固体质量分数为68%,初始固体总质量:,剩余固体质量:,设反应的为,三段式为
剩余固体质量:,则56x = 140 - 95.2,解得x = 0.8 mol,平衡时,气体总物质的量;
(3)过程ⅱ的化学方程式与的作用 ,过程ⅰ:;过程ⅲ:,因此过程ⅱ为与液态反应生成,方程式为: ;加入熔融 NaF 能生成TiC与NaF共熔体,该共熔体为液态,能够从体系中“被移走”,从而不断推动平衡向生成 TiC 的方向移动,有利于得到更多的 TiC。
18.化合物J是一种抗病毒药物,其合成路线之一如下(部分试剂略)。
已知:+R2NH2
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为___________。
(2)C→E的反应类型为___________,的作用是___________。
(3)I的结构简式为___________。
(4)E的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种,写出其中一种含酰胺基团的分子结构简式___________。
a.含碳氧双键和苯环
b.不含键和
c.核磁共振氢谱中有4组峰,且峰面积之比为6∶6∶3∶2
(5)有同学建议J的合成路线可改为如下:
根据题中信息,依照该同学建议的合成路线,第②步的化学反应方程式为___________。
【答案】(1)碳溴键(溴原子)、羟基
(2) 取代 中和反应中生成的HBr,促进反应正向进行
(3)
(4) 9 、、(任选一种即可)
(5)
【分析】
A为2-溴乙醇,浓硫酸催化下被重铬酸钠氧化生成B,B在浓硫酸催化下和乙醇发生酯化反应生成C,C的结构简式为,C与D在碳酸钾作用下加热反应生成E,根据E的结构简式推测应是发生取代反应,故D的结构简式为,E在吡啶的催化下和F发生反应生成G,根据G的结构推断应是发生了生成酰胺的反应,故F的结构简式为,G在氢氧化钠条件下发生水解,盐酸酸化后生成H,H的结构简式为,H在一定条件下和I反应生成J,根据已知的化学反应,应是发生的羧酸和胺的取代反应,可以逆推I的结构简式为,据此分析各问;
【详解】(1)
A的结构是,官能团名称为碳溴键(溴原子)和羟基。
(2)
根据E的结构,可以推测D是,C中的-Br与D中的-NH2发生取代反应,同时脱去HBr。因此,C→E的反应类型是取代反应;K2CO3的作用是中和反应中生成的HBr,促进反应正向进行。
(3)
根据分析,I的结构简式为。
(4)
E的分子式为C12H17NO2,不饱和度为5,含有碳氧双键和苯环,则剩余的5个碳原子都是饱和碳原子,核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为6:6:3:2,则同分异构体分子中含有5个甲基,且3种化学环境不同,因不含O-N和,当N以-NH2的形式存在时,剩余5个甲基,则应有、、3种结构;当N以形式存在时,剩余3个甲基,且峰面积之比为6:3,则有、、、、、6种,符合条件的同分异构体为6+3=9种;含酰胺基团的分子结构简式、、(任选一种即可)。
(5)
Y和F在吡啶的催化下生成J,发生已知合成路线中E转化为G的反应,根据分析可知F的结构简式为,由J的结构简式可推出Y的结构简式为,X和D反应生成Y的反应与已知合成路线中C到E反应类型相同,根据分析可知D的结构简式为,可推出X的结构简式为,故第②步的化学方程式为。
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