精品解析:天津市第四十五中学2025-2026学年高三上学期期中考试 化学试题
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内容正文:
2025—2026学年度第一学期高三年级化学期中考查
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 S—32 Cu—64 Se—79 In—115
一、选择题(本题共12题,每小题只有一个选项符合题意,共36分)
1. 嘀嗒嘀嗒,时间都去哪儿了!计时器的发展史铭刻着化学的贡献。下列说法不正确的是
A. 制作日晷圆盘的石材,属于无机非金属材料
B. 机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条,其材质属于合金
C. 基于石英晶体振荡特性计时的石英表,其中石英的成分为
D. 目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准,的质子数为55
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 的系统命名:2-甲基苯酚
B. 分子的球棍模型:
C. 激发态H原子的轨道表示式:
D. 键形成的轨道重叠示意图:
3. 常温下,在下列给定条件的各溶液中,一定能大量共存的是
A. 加入溶液显红色的溶液中:
B. 与铝反应产生的溶液中:
C. 澄清透明溶液中:
D. 的溶液:
4. 下列依据相关数据作出的推断中,正确的是
A. 依据离子半径:,可推断结构相似的晶体的熔点:NaBr>NaI
B. 依据元素的电负性:C<N<F,可推断分子极性:
C. 依据分子中羟基的数目,可推断在水中的溶解度大于葡萄糖的
D. 依据元素的第一电离能:Mg>Al,可推断单质的还原性:Mg>Al
5. 硫及其化合物部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列正确的是
A. 标准状况下,11.2 L中原子总数为
B. 同温同压下,与气体在体积比1:1时恰好完全反应
C. 反应①每消耗,生成物中硫原子数目为
D. 反应②每生成1 mol还原产物,转移电子数目为
6. 某有机化合物L结构如图所示,可发生转化:,M、N为有机产物且相对分子质量。下列有关说法错误的是
A. L可以发生加成、取代、氧化等反应
B. 与反应产生
C. 最多可与加成
D. 最多可与反应
7. 下列实验的对应操作中,不合理的是
A.向试管中倾倒液体药品
B.制备氢氧化铁胶体
C.分离甲烷与氯气取代反应得到的液体混合物
D.萃取后分离出下层液体
A. A B. B C. C D. D
8. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 将等浓度的溶液与溶液按体积比混合:
B. 湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝:
C. 红褐色固体全部溶于氢碘酸:
D. 洁厕灵(含HCl)与84消毒液混合后产生氯气:
9. 下列关于物质的性质、用途等描述错误的是
A. 具有还原性,在葡萄酒中添加适量的可防止葡萄酒氧化变质
B. 面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包的主要原理是碳氢酸钠受热分解能产生气体
C. 液氨可用作工业制冷剂是由于氨易溶于水
D. 氢氧化钠溶液呈强碱性并能与铝粉反应产生气体且放热,可将两种物质混合做厨卫管道疏通剂
10. 利用下图装置(夹持装置略)进行实验,中现象能证明结论的是
选项
a中试剂
b中试剂及现象
结论
装置
A
电石(含杂质,易水解)与饱和食盐水
酸性溶液褪色
a中反应生成
B
固体与稀硫酸
苯酚钠溶液中出现浑浊
的酸性强于苯酚
C
苯、液溴和铁粉的混合物
溶液中出现淡黄色沉淀
a中反应生成
D
固体与浓盐酸
滴有酚酞的溶液褪色
氯气具有漂白性
A. A B. B C. C D. D
11. 气相离子催化剂(Fe+、Co+、Mn+等)具有优良的催化效果。其中,在Fe+催化下乙烷氧化反应的机理如图所示(图中---为副反应)。下列说法正确的是
A. FeO+、N2均为反应中间体
B. X既含极性共价键也含非极性共价键
C. 该机理涉及的反应均为氧化还原反应
D. 每生成1molCH3CHO,消耗N2O的物质的量大于2mol
12. 小组同学设计如下实验探究溶液与S的反应。
资料ⅰ.溶液中与S反应可能得到、或
资料ⅱ.不与6盐酸反应,和在6盐酸中均发生沉淀的转化。
根据实验推测,下列说法不正确的是
A. 无色溶液a中不含或
B. 固体b和c均为
C. 银元素的价态不变,推测对S的氧化还原反应无影响
D. 若增大溶液浓度和硫粉的用量,固体b中可能混有
二、非选择题(请将答案写在答题卡上,共64分)
13. 我国科学家在中国空间站首次实现了铟硒半导体的微重力培养,铟(In)和硒(Se)的单质是制备铟硒半导体的重要原料。
(1)主族元素In原子序数为49,其位于元素周期表的_____区。
(2)粗硒中主要含碲(Te)单质等杂质。硒与碲同主族,可用气态氢化物热解法制备少量的高纯硒,流程如下图。
结合元素周期律解释该法能分离硒和碲的原因:_____。
(3)氧化挥发法是制备高纯硒的另一种方法。粗硒经高温氧化后产生蒸气,冷凝后溶于水形成溶液,除杂后向溶液中通入可获得高纯硒。
①分子的VSEPR模型为_____。
②向溶液中通入时,发生反应的化学方程式为_____。
(4)一种铟硒半导体晶体的晶胞如图,晶胞底面边长为,高为。
①该晶体的化学式为_____。
②阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为_____。已知:。(写出表达式)
14. 最早的麻醉药是从南美洲生长的古柯植物提取的可卡因,目前人们已实验并合成了数百种局部麻醉剂,多为羧酸酯类。F是一种局部麻醉剂,其合成路线:
回答下列问题:
(1)已知A的核磁共振氢谱只有一个吸收峰,写出A的结构简式____。
(2)B的化学名称为________。
(3)D中的官能团名称为____,④和⑤的反应类型分别为________、____。
(4)写出⑥的化学方程式____。
(5)C的同分异构体有多种,其中-NO2直接连在苯环上且能发生银镜反应的有_____种,写出其中苯环上一氯代物有两种的同分异构体的结构简式____________。
(6)参照上述流程,设计以对硝基苯酚钠、乙醇和乙酰氯(CH3COCl)为原料合成解热镇痛药非那西丁()的合成路线(无机试剂任选)。已知:__________
15. 胆矾()是一种重要化工原料,某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu,含有少量的油污、CuO、、]制备胆矾并测定其中结晶水的含量。流程如下:
回答问题:
(1)步骤①的目的是___________。
(2)步骤②中,若仅用浓溶解固体B,将生成___________(填化学式)污染环境。
(3)步骤②中,在存在下Cu溶于稀,反应的化学方程式为___________。
(4)经步骤④得到的胆矾,不能用水洗涤的主要原因是___________。
(5)实验证明,滤液D能将氧化为。
i.甲同学认为不可能是步骤②中过量将氧化为,理由是___________。
ii.乙同学通过实验证实,只能是将氧化为,写出乙同学的实验方案及结果___________(不要求写具体操作过程)。
(6)结晶水测定:称量干燥坩埚的质量为,加入胆矾后总质量为,将坩埚加热至胆矾全部变为白色,置于干燥器中冷至室温后称量,重复上述操作,最终总质量恒定为。根据实验数据,胆矾分子中结晶水的个数为___________(写表达式)。
(7)下列操作中,会导致结晶水数目测定值偏高的是___________(填标号)。
①胆矾未充分干燥 ②坩埚未置于干燥器中冷却 ③加热时有少量胆矾迸溅出来
16. 根据所学知识,回答下列问题:
I、含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氮有关,转化关系如图。
(1)从物质分类的角度看,图中的物质属于酸性氧化物的有(写化学式)_____。
(2)写出转化为的化学方程式:_____。
(3)氨气与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质,该反应的化学方程式为_____。
II、下图是短周期元素①—⑥在元素周期表中的位置。
(4)⑥在周期表中的位置是_____。
(5)⑥的一种核素的中子数是18,表示该核素的符号是_____。
(6)非金属性:⑤_____⑥(填“>”或“<”),从原子结构角度解释原因:_____。
(7)中提供孤电子对形成配位键的原子是_____。
(8)硒(Se)位于第四周期,与④同主族。下列推断正确的是_____。
a.属于酸性氧化物
b.从价态看既有氧化性又有还原性
c.Se的气态氢化物的稳定性比④的强
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2025—2026学年度第一学期高三年级化学期中考查
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 S—32 Cu—64 Se—79 In—115
一、选择题(本题共12题,每小题只有一个选项符合题意,共36分)
1. 嘀嗒嘀嗒,时间都去哪儿了!计时器的发展史铭刻着化学的贡献。下列说法不正确的是
A. 制作日晷圆盘的石材,属于无机非金属材料
B. 机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条,其材质属于合金
C. 基于石英晶体振荡特性计时的石英表,其中石英的成分为
D. 目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准,的质子数为55
【答案】C
【解析】
【详解】A.制作日晷圆盘的石材主要为大理石,属于无机非金属材料,A正确;
B.由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的混合物称为合金,机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条,其材质属于合金,B正确;
C.基于石英晶体振荡特性计时的石英表,其中石英的成分为SiO2,C错误;
D.目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准,的质量数为135,质子数为55,D正确;
故选C。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 的系统命名:2-甲基苯酚
B. 分子的球棍模型:
C. 激发态H原子的轨道表示式:
D. 键形成的轨道重叠示意图:
【答案】A
【解析】
【详解】A.含有的官能团为羟基,甲基与羟基相邻,系统命名为:2-甲基苯酚,故A正确;
B.臭氧中心O原子的价层电子对数为:,属于sp2杂化,有1个孤电子对,臭氧为V形分子,球棍模型为:,故B错误;
C.K能层只有1个能级1s,不存在1p能级,故C错误;
D.p-pπ键形成的轨道重叠示意图为:,故D错误;
故选A。
3. 常温下,在下列给定条件的各溶液中,一定能大量共存的是
A. 加入溶液显红色的溶液中:
B. 与铝反应产生的溶液中:
C. 澄清透明溶液中:
D. 的溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.加入溶液显红色的溶液中含有Fe3+,Fe3+与C6H5OH发生显色反应,Fe3+能氧化I-,所以溶液中不能大量含有C6H5OH、I-,故不选A;
B.与铝反应产生的溶液显酸性或碱性,但酸性条件下有硝酸根的溶液,与铝反应不生成氢气,碱性条件下亚铁离子与氢氧根离子反应,故不选B;
C.澄清透明溶液中,相互之间不反应,能大量共存,故选C;
D.的溶液显酸性,酸性条件下发生氧化还原反应,故不选D;
选C。
4. 下列依据相关数据作出的推断中,正确的是
A. 依据离子半径:,可推断结构相似的晶体的熔点:NaBr>NaI
B. 依据元素的电负性:C<N<F,可推断分子极性:
C. 依据分子中羟基的数目,可推断在水中的溶解度大于葡萄糖的
D. 依据元素的第一电离能:Mg>Al,可推断单质的还原性:Mg>Al
【答案】A
【解析】
【详解】A.的离子半径小于,离子半径越小,离子间静电作用(库仑力)越强,晶格能越大,熔点越高。NaBr与NaI同为离子晶体且结构相似,因此NaBr的熔点应高于NaI;推断正确,A正确;
B.CF4是正四面体结构,极性键的矢量叠加后完全抵消,为非极性分子;NF3为三角锥形结构,极性未完全抵消,为极性分子。因此CF4的极性应小于NF3,推断错误,B错误;
C.葡萄糖分子含5个羟基,仅含1个羟基。羟基数目越多,与水形成氢键的能力越强,溶解度越高。因此的溶解度应小于葡萄糖,推断错误,C错误;
D.第一电离能Mg>Al,但金属单质的还原性Mg>Al(金属活动性顺序)。Mg的第一电离能大于Al是因为镁的价电子排布式为不易失去电子,而Al的价电子排布式为,容易失去3p能级电子,因此不能直接通过第一电离能推断单质还原性,推断错误,D错误;
故选A。
5. 硫及其化合物部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列正确的是
A. 标准状况下,11.2 L中原子总数为
B. 同温同压下,与气体在体积比1:1时恰好完全反应
C. 反应①每消耗,生成物中硫原子数目为
D. 反应②每生成1 mol还原产物,转移电子数目为
【答案】D
【解析】
【分析】反应①发生归中反应,化学方程式为,反应②发生歧化反应,反应的离子方程式为。
【详解】A.标准状况下,11.2 L的物质的量为,1个含3个原子,故原子总数为,A错误;
B.反应①的化学方程式为,同温同压下气体体积比等于物质的量之比,故与体积比为1:2时恰好完全反应,B错误;
C.3.4 g的物质的量为,根据反应①的计量关系,消耗2 mol生成3 mol,故0.1 mol反应生成0.15 mol,生成物中硫原子数目为,C错误;
D.反应②的离子方程式为,其中为还原产物,生成1 mol时S元素从0价变为-2价,转移电子物质的量为2 mol,转移电子数目为,D正确;
故选D。
6. 某有机化合物L结构如图所示,可发生转化:,M、N为有机产物且相对分子质量。下列有关说法错误的是
A. L可以发生加成、取代、氧化等反应
B. 与反应产生
C. 最多可与加成
D. 最多可与反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.L中含有-COOR可发生取代反应。C=C可发生加成反应、氧化反应。苯环可发生取代反应。-COOH可发生取代反应,-OH可发取代反应,A项正确;
B.一个酚羟基和一个-COOH均能与Na发生置换反应,1mol L 与Na反应产生1molH2,B项正确;
C.L中苯环可消耗3molH2,1molC=C消耗1molH2,1mol-CHO消耗1molH2,共消耗3+1+1=5mol,C项错误;
D.酯基碱性条件下水解产生1mol酚羟基,2mol酚羟基消耗2molNa2CO3。1mol-COOH消耗1molNa2CO3,共消耗3molNa2CO3,D项正确;
故选C。
7. 下列实验的对应操作中,不合理的是
A.向试管中倾倒液体药品
B.制备氢氧化铁胶体
C.分离甲烷与氯气取代反应得到的液体混合物
D.萃取后分离出下层液体
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.向试管中倾倒液体时,瓶塞倒放、瓶口紧挨倾斜的试管口,操作符合规范,A不符合题意;
B.制备氢氧化铁胶体时,将饱和溶液滴入沸水中的操作正确,后续加热至液体呈红褐色即可得到胶体,B不符合题意;
C.蒸馏操作中,温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处测量馏分温度,且冷凝水应下口进上口出以保证冷凝效果,图示温度计插入反应液中、冷凝水进出方向错误,操作不合理,C符合题意;
D.萃取分液时,下层液体从分液漏斗下口放出,且漏斗下端紧贴烧杯内壁,操作正确,D不符合题意;
故选C。
8. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 将等浓度的溶液与溶液按体积比混合:
B. 湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝:
C. 红褐色固体全部溶于氢碘酸:
D. 洁厕灵(含HCl)与84消毒液混合后产生氯气:
【答案】A
【解析】
【详解】A.等浓度的与体积比为,即物质的量之比为,消耗生成沉淀,消耗生成,A正确;
B.湿润淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝是因为将氧化为,并非生成,正确离子方程式为,B错误;
C.生成的具有氧化性,可氧化得到,正确离子方程式为,C错误;
D.洁厕灵含,混合后溶液为酸性环境,不会生成,正确离子方程式为,D错误;
故选A。
9. 下列关于物质的性质、用途等描述错误的是
A. 具有还原性,在葡萄酒中添加适量的可防止葡萄酒氧化变质
B. 面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包的主要原理是碳氢酸钠受热分解能产生气体
C. 液氨可用作工业制冷剂是由于氨易溶于水
D. 氢氧化钠溶液呈强碱性并能与铝粉反应产生气体且放热,可将两种物质混合做厨卫管道疏通剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.具有还原性,可防止葡萄酒氧化变质,A正确;
B.NaHCO3不稳定,受热分解产生CO2气体,从而使面包变疏松,B正确;
C.液氨作制冷剂是因液氨汽化吸热,而非“易溶于水”,C错误;
D.氢氧化钠和铝粉混合可以作为管道疏通剂使用,是由于铝和氢氧化钠遇水反应生成气体,且反应放出大量的热,能够加快氢氧化钠对毛发等腐蚀,便于疏通,D正确;
故选C。
10. 利用下图装置(夹持装置略)进行实验,中现象能证明结论的是
选项
a中试剂
b中试剂及现象
结论
装置
A
电石(含杂质,易水解)与饱和食盐水
酸性溶液褪色
a中反应生成
B
固体与稀硫酸
苯酚钠溶液中出现浑浊
的酸性强于苯酚
C
苯、液溴和铁粉的混合物
溶液中出现淡黄色沉淀
a中反应生成
D
固体与浓盐酸
滴有酚酞的溶液褪色
氯气具有漂白性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.电石中的杂质水解会产生,其具有还原性,也能使酸性溶液褪色,因此该现象不能证明a中反应生成,A错误;
B.固体与稀硫酸反应生成,通入苯酚钠溶液后出现浑浊,说明生成了溶解度较小的苯酚,即的酸性强于苯酚,B正确;
C.液溴易挥发,逸出的进入溶液后可与水反应产生溴离子,进而生成淡黄色沉淀,因此该现象不能证明a中反应生成,C错误;
D.能与反应并消耗氢氧根离子,使溶液碱性减弱,酚酞也会褪色,因此该现象不能证明氯气具有漂白性,D错误;
故选B。
11. 气相离子催化剂(Fe+、Co+、Mn+等)具有优良的催化效果。其中,在Fe+催化下乙烷氧化反应的机理如图所示(图中---为副反应)。下列说法正确的是
A. FeO+、N2均为反应中间体
B. X既含极性共价键也含非极性共价键
C. 该机理涉及的反应均为氧化还原反应
D. 每生成1molCH3CHO,消耗N2O的物质的量大于2mol
【答案】D
【解析】
【详解】A.FeO+先生成后消耗,是反应中间体,N2由N2O转化得到,是产物,A错误;
B.由原子守恒可知X是H2O,O与H形成极性共价键,B错误;
C.该机理中C2H6+FeO+=[(C2H5)Fe(OH)]+,该反应无化合价变化,不是氧化还原反应,C错误;
D.该反应总反应方程式为C2H6+2N2O=CH3CHO+2N2+ H2O,由于发生副反应[(C2H5)Fe(OH)]+→Fe+,Fe化合价降低,有电子转移,则每生成1molCH3CHO,消耗N2O的物质的量大于2mol,D正确;
故选:D。
12. 小组同学设计如下实验探究溶液与S的反应。
资料ⅰ.溶液中与S反应可能得到、或
资料ⅱ.不与6盐酸反应,和在6盐酸中均发生沉淀的转化。
根据实验推测,下列说法不正确的是
A. 无色溶液a中不含或
B. 固体b和c均为
C. 银元素的价态不变,推测对S的氧化还原反应无影响
D. 若增大溶液浓度和硫粉的用量,固体b中可能混有
【答案】C
【解析】
【分析】与S反应可能生成、或,过滤,滤液中加入KMnO4验证是否存在+4价S,滤渣可能为、或,加入盐酸,过滤,有沉淀则存在则,滤液体加入氯化钡和过氧化氢,验证是否存在或,若存在则有白色沉淀,据此分析;
【详解】A.无色溶液a加入KMnO4依然为紫红色,可知不存在还原性离子,故不含或,A正确;
B.不与6盐酸反应,固体b加6盐酸过滤得固体c,为,滤液加氯化钡和过氧化氢,无现象,说明无和,故固体b为,B正确;
C.与的亲和力较高结合生成反应趋向生成稳定硫化物,对S的氧化还原反应有影响,C错误;
D.若增大溶液浓度和硫粉的用量,则溶液中的硝酸根和氢离子可以氧化S生成,固体b中可能混有,D正确;
故选C。
二、非选择题(请将答案写在答题卡上,共64分)
13. 我国科学家在中国空间站首次实现了铟硒半导体的微重力培养,铟(In)和硒(Se)的单质是制备铟硒半导体的重要原料。
(1)主族元素In原子序数为49,其位于元素周期表的_____区。
(2)粗硒中主要含碲(Te)单质等杂质。硒与碲同主族,可用气态氢化物热解法制备少量的高纯硒,流程如下图。
结合元素周期律解释该法能分离硒和碲的原因:_____。
(3)氧化挥发法是制备高纯硒的另一种方法。粗硒经高温氧化后产生蒸气,冷凝后溶于水形成溶液,除杂后向溶液中通入可获得高纯硒。
①分子的VSEPR模型为_____。
②向溶液中通入时,发生反应的化学方程式为_____。
(4)一种铟硒半导体晶体的晶胞如图,晶胞底面边长为,高为。
①该晶体的化学式为_____。
②阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为_____。已知:。(写出表达式)
【答案】(1)p (2)Se和Te同主族,非金属性,Se更易与氢气生成气态,从而与Te分离
(3) ①. 平面三角形 ②.
(4) ①. InSe2 ②.
【解析】
【小问1详解】
In原子序数为49,核外电子排布为,属于第ⅢA族的主族元素,价电子最后填充在p轨道,因此位于元素周期表的p区。
【小问2详解】
同主族从上到下非金属性逐渐减小,非金属性,则Se更易与氢气生成气态氢化物,从而与Te分离,故可用气态氢化物热解法制备少量的高纯硒。
【小问3详解】
①的中心Se原子的价层电子对数 = 成键数(2个σ键)+ 孤电子对数(),价层电子对数为3,因此VSEPR模型为平面三角形。
②中Se为+4价,被还原为0价的Se单质;作为还原剂,S从+4价被氧化为+6价生成,根据得失电子守恒和原子守恒配平得到该反应式,化学方程式为。
【小问4详解】
①用均摊法计算晶胞内原子数:Se原子位于晶胞的8个顶点,数目为,上下底面面心两个,数目为,还有4个位于晶胞侧面面心,数目为,所以Se原子数目为4;In原子全部位于晶胞侧面面上,数目为,In和Se原子个数比为1:2,因此化学式为InSe2。
②晶胞体积,晶胞的总质量,根据密度公式,代入得到。
14. 最早的麻醉药是从南美洲生长的古柯植物提取的可卡因,目前人们已实验并合成了数百种局部麻醉剂,多为羧酸酯类。F是一种局部麻醉剂,其合成路线:
回答下列问题:
(1)已知A的核磁共振氢谱只有一个吸收峰,写出A的结构简式____。
(2)B的化学名称为________。
(3)D中的官能团名称为____,④和⑤的反应类型分别为________、____。
(4)写出⑥的化学方程式____。
(5)C的同分异构体有多种,其中-NO2直接连在苯环上且能发生银镜反应的有_____种,写出其中苯环上一氯代物有两种的同分异构体的结构简式____________。
(6)参照上述流程,设计以对硝基苯酚钠、乙醇和乙酰氯(CH3COCl)为原料合成解热镇痛药非那西丁()的合成路线(无机试剂任选)。已知:__________
【答案】 ①. ②. 4-硝基甲苯(或对硝基甲苯) ③. 羧基、氨基 ④. 还原反应 ⑤. 取代反应 ⑥. (CH3CH2)2CH2CH2OH+ +CH3COOH ⑦. 13 ⑧. ⑨.
【解析】
【分析】根据合成路线可知,在浓硝酸、浓硫酸、加热的条件下发生取代反应得到B(),B再由酸性高锰酸钾氧化得到C(),C被Fe还原为D(),D与CH3COCl发生取代反应得到E(),E与(CH3CH2)NCH2CH2OH在一定条件下反应生成F(),据此分析解答问题。
【详解】(1)已知A的核磁共振氢谱只有一个吸收峰,根据反应①可推得A的结构简式可以是,故答案为:;
(2)根据上述分析可知,B的结构简式为,化学名称是4-硝基甲苯(或对硝基甲苯),故答案为:4-硝基甲苯(或对硝基甲苯);
(3)根据上述分析,D的结构简式为,含有的官能团有羧基和氨基,C被Fe还原为D(),D与CH3COCl发生取代反应得到E(),故答案为:羧基、氨基;还原反应;取代反应;
(4)反应⑥为E与(CH3CH2)NCH2CH2OH在一定条件下反应生成F(),反应方程式(CH3CH2)2CH2CH2OH+ +CH3COOH ,故答案为:(CH3CH2)2CH2CH2OH++CH3COOH ;
(5)C的同分异构体中-NO2直接连在苯环上且能发生银镜反应的结构可以是苯环上连接—NO2、—OOCH两个基团和—NO2、—CHO、—OH三个基团两种组合,共有13种,其中苯环上一氯代物有两种的同分异构体的结构简式为 ,故答案为:13; ;
(6)结合题干信息,已知:,则以对硝基苯酚钠()、乙醇和乙酰氯(CH3COCl)为原料合成解热镇痛药
非那西丁()的合成路线可以为:,故答案为:。
15. 胆矾()是一种重要化工原料,某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu,含有少量的油污、CuO、、]制备胆矾并测定其中结晶水的含量。流程如下:
回答问题:
(1)步骤①的目的是___________。
(2)步骤②中,若仅用浓溶解固体B,将生成___________(填化学式)污染环境。
(3)步骤②中,在存在下Cu溶于稀,反应的化学方程式为___________。
(4)经步骤④得到的胆矾,不能用水洗涤的主要原因是___________。
(5)实验证明,滤液D能将氧化为。
i.甲同学认为不可能是步骤②中过量将氧化为,理由是___________。
ii.乙同学通过实验证实,只能是将氧化为,写出乙同学的实验方案及结果___________(不要求写具体操作过程)。
(6)结晶水测定:称量干燥坩埚的质量为,加入胆矾后总质量为,将坩埚加热至胆矾全部变为白色,置于干燥器中冷至室温后称量,重复上述操作,最终总质量恒定为。根据实验数据,胆矾分子中结晶水的个数为___________(写表达式)。
(7)下列操作中,会导致结晶水数目测定值偏高的是___________(填标号)。
①胆矾未充分干燥 ②坩埚未置于干燥器中冷却 ③加热时有少量胆矾迸溅出来
【答案】(1)除油污 (2)
(3)
(4)胆矾晶体易溶于水
(5) ①. 溶液C经步骤③加热浓缩后双氧水已完全分解 ②. 取滤液,向其中加入适量硫化钠溶液,使铜离子恰好完全沉淀,再加入,不能被氧化
(6)
(7)①③
【解析】
【分析】由流程中的信息可知,原料经碳酸钠溶液浸洗后过滤,可以除去原料中的油污;滤渣固体B与过量的稀硫酸、双氧水反应,其中的Cu、CuO、CuCO3、Cu(OH)2均转化为CuSO4,溶液C为硫酸铜溶液和稀硫酸的混合液,加热浓缩、冷却结晶、过滤后得到胆矾。
【小问1详解】
原料中含有少量的油污,Na2CO3溶液呈碱性,可以除去原料中的油污,因此,步骤①的目的是除去油污。
【小问2详解】
步骤②中,若仅用浓溶解固体B,Cu与浓硫酸反应时浓硫酸作氧化剂而被还原为SO2,SO2是一种污染环境的气体。
【小问3详解】
步骤②中,在H2O2存在下,Cu溶于稀H2SO4生成CuSO4和H2O,该反应的化学方程式为。
【小问4详解】
胆矾是一种易溶于水的晶体,因此,经步骤④得到的胆矾,不能用水洗涤而用乙醇洗涤。
【小问5详解】
ⅰ. H2O2常温下即能发生分解反应,在加热的条件下,其分解更快,因此甲同学的理由是:溶液C经步骤③加热浓缩后H2O2已完全分解。
ⅱ. I-氧化为I2时溶液的颜色会发生变化;滤液D中含有CuSO4和H2SO4,乙同学通过实验证实,只能是Cu2+将I-氧化为I2,较简单的方案是除去溶液中的Cu2+,然后再向其中加入含有I-的溶液,观察溶液是否变色;除去溶液中的Cu2+的方法有多种,可以加入适当的沉淀剂将其转化为难溶物,如加入Na2S将其转化为CuS沉淀,因此,乙同学的实验方案可为:取少量滤液,向其中加入适量Na2S溶液,直至不再有沉淀生成,静置后向上层清液中加入少量KI溶液;实验结果为:上层清液不变色,证明I-不能被除去Cu2+的溶液氧化,故只能是Cu2+将I-氧化为I2。
【小问6详解】
称量干燥坩埚的质量为m1,加入胆矾后总质量为m2,将坩埚加热至胆矾全部变为白色,置于干燥器中冷至室温后称量,重复上述操作,最终总质量恒定为m3。则水的质量是(m2−m3)g,根据CuSO4~nH2O知,,解得n=。
【小问7详解】
①胆矾未充分干燥,导致所测m2偏大,根据n=知,最终会导致所测结晶水数目偏高,符合题意;
②坩埚未置于干燥器中冷却,部分白色硫酸铜会与空气中水蒸气结合重新生成胆矾,导致所测m3偏大,根据n=,最终会导致所测结晶水数目偏低,不符合题意;
③加热胆矾晶体时有晶体从坩埚中溅出,会使m3数值偏小,根据n=知,最终会导致所测结晶水数目偏高,符合题意;
综上所述,①③符合题意。
16. 根据所学知识,回答下列问题:
I、含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氮有关,转化关系如图。
(1)从物质分类的角度看,图中的物质属于酸性氧化物的有(写化学式)_____。
(2)写出转化为的化学方程式:_____。
(3)氨气与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质,该反应的化学方程式为_____。
II、下图是短周期元素①—⑥在元素周期表中的位置。
(4)⑥在周期表中的位置是_____。
(5)⑥的一种核素的中子数是18,表示该核素的符号是_____。
(6)非金属性:⑤_____⑥(填“>”或“<”),从原子结构角度解释原因:_____。
(7)中提供孤电子对形成配位键的原子是_____。
(8)硒(Se)位于第四周期,与④同主族。下列推断正确的是_____。
a.属于酸性氧化物
b.从价态看既有氧化性又有还原性
c.Se的气态氢化物的稳定性比④的强
【答案】(1)、、
(2)
(3)
(4)第三周期第VIIA族
(5)
(6) ①. > ②. F和Cl最外层电子数相同,但F的电子层数更少,原子半径更小,原子核对最外层电子的吸引作用更强,得电子能力更强,非金属性更强
(7)、O、Cl (8)ab
【解析】
【分析】 燃料燃烧产生的在氧化环境作用下被氧化为,与水化合生成,进一步和大气中的反应,生成硫酸铵;燃料燃烧产生的和在氧化环境作用下被氧化为,与水化合生成,进一步和大气中的反应,生成硝酸铵。生成的硫酸铵、硝酸铵共同构成无机颗粒物,和燃料燃烧直接产生的初始颗粒物结合,最终形成雾霾。
【小问1详解】
酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化物。图中涉及的氧化物中,、、分别对应亚硫酸、硫酸和硝酸,属于酸性氧化物;和不属于酸性氧化物。
【小问2详解】
二氧化硫在催化剂和加热条件下与氧气反应生成三氧化硫,为可逆反应,化学方程式为:。
【小问3详解】
氨气与一氧化氮反应生成对空气无污染的物质,即氮气和水。根据氧化还原反应得失电子守恒进行配平,化学方程式为:。
【小问4详解】
根据元素周期表的结构,①~⑥分别为Na、Mg、Al、O、F、Cl。⑥为氯元素,位于第三周期第VIIA族。
【小问5详解】
⑥为Cl元素,其质子数为17,中子数为18的核素,其质量数为,该核素符号表示为。
【小问6详解】
⑤为F,⑥为Cl,两者同属于第VIIA族。同主族元素从上到下,最外层电子数相同,但电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,得电子能力减弱,非金属性减弱。因此非金属性F Cl。
【小问7详解】
在配离子中,中心离子为,配体为、和。其中中的N原子、中的O原子以及中的Cl原子均含有孤电子对,能与中心离子形成配位键。
【小问8详解】
④为O元素,Se与O同主族(第VIA族);
a.与性质相似,属于酸性氧化物,推断正确;
b.Se的常见化合价有-2、+4、+6,中Se为+4价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,推断正确;
c.非金属性O Se,非金属性越强,其气态氢化物越稳定,故的稳定性强于,推断错误;
故选ab。
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