精品解析:宁夏青铜峡市宁朔中学2025-2026学年高三上学期期中考试化学试题
2026-08-16
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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 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 宁夏回族自治区 |
| 地区(市) | 吴忠市 |
| 地区(区县) | 青铜峡市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.28 MB |
| 发布时间 | 2026-08-16 |
| 更新时间 | 2026-08-16 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59228287.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年第一学期
高三年级化学期中试卷
考试时间:75分钟 总分:100分
相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Cu64
(第I卷 共42分)
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 文物见证历史,化学创造文明。东北三省出土的下列文物据其主要成分不能与其他三项归为一类的是
A. 金代六曲葵花鎏金银盏 B. 北燕鸭形玻璃注
C. 汉代白玉耳杯 D. 新石器时代彩绘几何纹双腹陶罐
2. 下列化学用语表述错误的是
A. 中子数为20的氯原子: B. 的VSEPR模型:
C. 的结构示意图: D. CaCl2的电子式:
3. 根据元素周期表,下列说法不正确的是
A. 第一电离能:N>O B. 电负性:Cl>S
C. 离子半径: D. 稳定性:
4. 下列各组物质的晶体类型相同的是
A. SiO2和SO3 B. I2和NaCl C. Cu和Ag D. SiC和MgO
5. 纯碱()是重要的基础化工原料,我国化学家侯德榜在1943年提出了著名侯氏制碱法。原理为:将通入氨化的饱和食盐水中析出晶体,将得到的晶体加热分解生成。下列有关、、和的说法正确的是
A. 电负性: B. 沸点:
C. 键角: D. 为极性分子,CO2为非极性分子
6. 某试剂的结构如图所示,其组成元素X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中X是元素周期表中电负性最大的元素。下列叙述正确的是
A. 第一电离能:
B. X元素的最高正价等于族序数
C. 最简单氢化物的还原性:
D. 最高价氧化物对应水化物酸性:
7. 下列实验装置或操作能达到相应目的的是
A.对氨气进行尾气处理
B.制备Fe(OH)3胶体
C.测定酸和碱反应的反应热
D.测定氯水的pH
A. A B. B C. C D. D
8. 除去下列物质中的杂质,所选用的试剂或方法正确的是
选项
物质(括号内为杂质)
试剂或方法
A
通入氧气并点燃
B
加入盐酸溶解后过滤
C
加热
D
加入适量铁粉
A. A B. B C. C D. D
9. 邻羟基查尔酮、黄酮醇属于黄酮类物质,有抗菌消炎、抗病毒等生理活性,广泛存在于植物中,邻羟基查尔酮可转化为黄酮醇,如图所示。下列说法不正确的是
A. 邻羟基查尔酮分子中所有原子可能共平面
B. 黄酮醇中碳原子只有1种杂化方式
C. 上述转化过程属于氧化反应
D. 1mol邻羟基查尔酮最多能与7molH2反应
10. 下列晶体性质的比较中,正确的是
A. 熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅 B. 沸点:NH3>H2O>HF
C. 硬度:白磷>冰>二氧化硅 D. 熔点:SiI4<SiBr4<SiCl4
11. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一、下列有关宏观辨识与微观探析的说法错误的是
选项
宏观辨识
微观探析
A
常温下,碘在溶剂中的溶解度:水
碘和为非极性分子,水为极性分子
B
的沸点高于
的相对分子质量小于
C
石墨的导电性只能沿石墨平面的方向
石墨晶体中相邻碳原子平面之间相隔较远
D
电子云半径:3s>1s
电子能量更高,在离核更远的区域出现的概率更大
A. A B. B C. C D. D
12. 关于化学式为的配合物,下列说法正确的是
A. 配体是和,配位数是5
B. 中心离子是,配离子是
C. 内界和外界中的数目之比是1:2
D. 加入足量溶液,所有均被完全沉淀
13. 科学家成功合成了一种新型全碳分子——环[48]碳(),让由48个碳原子组成的环像穿项链般穿过3个小型“保护套”分子,从而形成稳定的“套环”结构——,其结构如图所示。下列说法错误的是
A. 属于超分子 B. 只存在非极性键
C. 与互为同位素 D. 与M分子之间存在范德华力
14. 氮化铜晶体是一种半导体材料,其晶胞结构如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,该晶胞边长为apm。下列叙述不正确的是
A. 铜元素基态原子的核外电子共有15种空间运动状态
B. 2个铜原子的最近距离为
C. N原子的配位数是12个
D. 该晶体密度
(第II卷 共58分)
二、填空题
15. 回答下列问题:
(1)化合物,其结构如下所示:
①基态Cu的价电子轨道表示式为_____________,位于_______区。
②氢键对Q在水中溶解性的影响是________(填“增大”或“减小”)。
(2)中阴离子的空间结构是___________,中心原子的杂化类型为___________。
(3)丙烯腈分子中碳原子的杂化类型为__________、_________。
(4)常温下,为深红色液体,能与、等互溶,据此可判断是___________(填“极性”或“非极性”)分子,其共价键类型是__________(“极性键”或”非极性键”)。
(5)具有较高的熔点(高于1000℃),其化学键类型是___________,的相对分子质量大于,但其熔点只有200℃,原因是_________________________________。
(6)已知氨(NH3,熔点:-77.8℃,沸点:-33.5℃),联氨(N2H4,熔点:2℃,沸点:113.5℃),解释其熔、沸点高低的主要原因:__________________________________________。
(7)利用可以合成化工原料的结构式为,每个分子含有____个键、_____个键。
16. 工业上常回收冶炼锌废渣中的锌(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质),并用来生产Zn(NO3)2·6H2O晶体,其工艺流程为:
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Zn(OH)2
开始沉淀的pH
3.3
1.5
6.5
4.2
5.4
沉淀完全的pH
5.2
3.7
9.7
6.7
8.0
⑴在“酸浸”步骤中,为提高锌的浸出速率,除通入空气“搅拌”外,还可采取的措施是_____________________。
⑵上述工艺流程中多处涉及“过滤”,实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有_____。
⑶在“除杂I”步骤中,需再加入适量H2O2溶液,H2O2与Fe2+反应的离子方程式为_____。为使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全,而Zn(OH)2不沉淀,应控制溶液的pH范围为_____。检验Fe3+是否沉淀完全的实验操作是_____。
⑷加入Zn粉的作用是_____。“操作A”的名称是_____。
17. 甲苯()是一种重要的化工原料,能用于生产苯甲醛()、苯甲酸()等产品。制备苯甲醛的反应原理为。
下表列出了有关物质的部分物理性质:
名称
性状
熔点/℃
沸点/℃
相对密度()
溶解性
水
乙醇
甲苯
无色液体,易燃、易挥发
-95
111
0.8660
不溶
互溶
苯甲醛
无色液体
-26
179
1.0440
微溶
互溶
苯甲酸
白色片状或针状晶体
122.1
249
1.2659
微溶
互溶
注:甲苯、苯甲醛、苯甲酸、冰醋酸皆互溶。
实验室可用如图装置模拟制备苯甲醛。实验时先在三颈烧瓶中加入0.5g固态难溶性催化剂,再加入25mL冰醋酸(作为溶剂)和16mL甲苯(约0.15mol),搅拌升温至70℃,同时缓慢加入15mL过氧化氢(约0.5mol),在此温度下搅拌反应3小时。请回答下列问题:
(1)下列与实验有关的图标表示排风的是__________(填标号);
A. B. C. D. E.
(2)装置B的名称是___________,冷却水应从___________(填“a”或“b”)口通入。
(3)本实验中不能用酸性高锰酸钾溶液代替过氧化氢,理由是___________________________。
(4)写出苯甲醛与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式:_____________________________。
(5)反应完毕后,将混合液自然冷却至室温,过滤,再向滤液中加入足量KOH溶液,振荡、静置,再经分液,得到有机层。
①对有机层进行蒸馏,应收集___________(填选项字母)左右的馏分。
A.100℃ B.111℃ C.179℃ D.249℃
②若得到苯甲醛粗产品9.2mL。苯甲醛粗产品的产率最接近于___________(填标号)。(苯甲醛摩尔质量:106g/mol)
A.65% B.60% C.55% D.50%
18. 有机物G、I是合成药物的重要中间体,其合成路线加下。
已知:
①A能发生显色反应;
②两个羟基连在同一碳原子上的结构不稳定,易脱水;
③。
根据以上信息回答下列问题:
(1)B的官能团名称为_______。
(2)D生成H的反应类型为_______。
(3)E的结构简式为_______。
(4)由F生成G的反应方程式为_______。
(5)满足下列条件的B的同分异构体有_______种(不含立体异构);
①芳香族化合物;②苯环上有三个取代基;③能发生水解反应;④能发生银镜反应;
其中核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为的B的同分异构体结构简式为_______(任写一种)。
(6)参照上述合成路线,设计以A为原料制备对羟基苯甲酸()的合成路线如下:
其中M为_______,N为_______。
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2025-2026学年第一学期
高三年级化学期中试卷
考试时间:75分钟 总分:100分
相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Cu64
(第I卷 共42分)
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 文物见证历史,化学创造文明。东北三省出土的下列文物据其主要成分不能与其他三项归为一类的是
A. 金代六曲葵花鎏金银盏 B. 北燕鸭形玻璃注
C. 汉代白玉耳杯 D. 新石器时代彩绘几何纹双腹陶罐
【答案】A
【解析】
【详解】A.金代六曲葵花鎏金银盏是合金,属于无机金属材料;
B.北燕鸭形玻璃注是玻璃制品,属于硅酸盐材料;
C.汉代白玉耳杯是玉,属于含有微量元素的钙镁硅酸盐材料;
D.新石器时代彩绘几何纹双腹陶罐是陶器,属于硅酸盐材料;
综上A选项材质与其他三项材质不用,不能归为一类,答案选A。
2. 下列化学用语表述错误的是
A. 中子数为20的氯原子: B. 的VSEPR模型:
C. 的结构示意图: D. CaCl2的电子式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯原子的质子数为17,中子数为20的氯原子质量数为,正确表示应为,选项误将中子数标在左下角,A错误;
B.中心原子价层电子对数为,VSEPR模型为四面体形,含1对孤电子对、3对成键电子对,与图示一致,B正确;
C.核电荷数为17,核外电子数为18,电子排布为2、8、8,与图示结构示意图一致,C正确;
D.是离子化合物,由和构成,电子式书写符合规范,D正确;
故选A。
3. 根据元素周期表,下列说法不正确的是
A. 第一电离能:N>O B. 电负性:Cl>S
C. 离子半径: D. 稳定性:
【答案】C
【解析】
【详解】A.同周期元素第一电离能整体呈增大趋势,N原子2p能级为半充满的稳定结构,第一电离能大于同周期相邻的O,即第一电离能:,A正确;
B.同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,电负性逐渐增大,Cl的非金属性强于S,故电负性:,B正确;
C.与核外电子层结构相同,核电荷数越大,原子核对核外电子的吸引作用越强,离子半径越小,故离子半径:,C错误;
D.同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,气态氢化物稳定性逐渐减弱,O的非金属性强于S,故稳定性:,D正确;
故答案选C。
4. 下列各组物质的晶体类型相同的是
A. SiO2和SO3 B. I2和NaCl C. Cu和Ag D. SiC和MgO
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.SiO2为原子晶体,SO3为分子晶体,晶体类型不同,故A错误;
B.I2为分子晶体,NaCl为离子晶体,晶体类型不同,故B错误;
C.Cu和Ag都为金属晶体,晶体类型相同,故C正确;
D.SiC为原子晶体,MgO为离子晶体,晶体类型不同,故D错误;
故选C。
5. 纯碱()是重要的基础化工原料,我国化学家侯德榜在1943年提出了著名侯氏制碱法。原理为:将通入氨化的饱和食盐水中析出晶体,将得到的晶体加热分解生成。下列有关、、和的说法正确的是
A. 电负性: B. 沸点:
C. 键角: D. 为极性分子,CO2为非极性分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.同周期主族元素的电负性由左向右逐渐增大,同主族元素的电负性由上向下逐渐减小,所以该配离子中的非金属元素的电负性大小顺序为O>N>C>H,故A错误;
B.氨气与二氧化碳都是分子晶体,氨气分子间存在氢键,所以沸点:CO2 < NH3,故B错误;
C.铵根离子为正四面体构形,碳酸根离子为平面三角形,键角:,故C错误;
D.NH3为三角锥形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,CO2为直线形结构,正负电荷中心重合,属于非极性分子,故D正确;
故选D。
6. 某试剂的结构如图所示,其组成元素X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中X是元素周期表中电负性最大的元素。下列叙述正确的是
A. 第一电离能:
B. X元素的最高正价等于族序数
C. 最简单氢化物的还原性:
D. 最高价氧化物对应水化物酸性:
【答案】C
【解析】
【分析】已知X是元素周期表中电负性最大的元素,则X为F,由X,Y,Z,W的成键特点及X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,可以推知Y为P,Z为S,W为Cl。
【详解】A.同周期元素第一电离能逐渐增大,P的核外电子排布处于半充满的较稳定状态,其第一电离能大于相邻族元素,则第一电离能:,A错误;
B.X为F,无最高正价,B错误;
C.W的氢化物为HCl,X的为HF,还原性:,则还原性:,C正确;
D.元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,则最高价氧化物对应水化物酸性:,D错误;
答案选C。
7. 下列实验装置或操作能达到相应目的的是
A.对氨气进行尾气处理
B.制备Fe(OH)3胶体
C.测定酸和碱反应的反应热
D.测定氯水的pH
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨气极易溶于水,导管直接插入水层,会因溶解过快导致倒吸,A错误;
B.制备Fe(OH)3胶体时应向沸水中滴加饱和FeCl3溶液并煮沸至液体呈红褐色,向饱和FeCl3溶液中滴加NaOH溶液会生成Fe(OH)3沉淀,B错误;
C.装置有隔热层减少热量散失,用玻璃搅拌器搅拌使反应充分进行,温度计测量温度变化,符合测定中和反应反应热的要求,C正确;
D.氯水中含HClO,具有强氧化性,会漂白pH试纸,无法用pH试纸准确测定其pH,D错误;
故答案为C。
8. 除去下列物质中的杂质,所选用的试剂或方法正确的是
选项
物质(括号内为杂质)
试剂或方法
A
通入氧气并点燃
B
加入盐酸溶解后过滤
C
加热
D
加入适量铁粉
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.CO2中混有CO时,通入氧气并点燃不可行,因为CO2不支持燃烧且CO浓度低难以点燃,A错误;
B.CaO与CaCO3均会与盐酸反应,导致原物质被消耗,B错误;
C.加热时NaHCO3分解为Na2CO3、CO2和H2O,既除杂又生成目标产物,C正确;
D.加入铁粉会与FeCl3反应生成FeCl2,反而增加杂质,D错误;
故答案选C。
9. 邻羟基查尔酮、黄酮醇属于黄酮类物质,有抗菌消炎、抗病毒等生理活性,广泛存在于植物中,邻羟基查尔酮可转化为黄酮醇,如图所示。下列说法不正确的是
A. 邻羟基查尔酮分子中所有原子可能共平面
B. 黄酮醇中碳原子只有1种杂化方式
C. 上述转化过程属于氧化反应
D. 1mol邻羟基查尔酮最多能与7molH2反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.两个苯环、碳碳双键、碳氧双键各自确定一个平面,单键可以旋转,和苯环直接相连的原子在苯环确定的平面上,则邻羟基查尔酮分子中所有原子可能共平面,A正确;
B.黄酮醇中碳原子都是sp2杂化,B正确;
C.在有机反应中,“加氧去氢”属于氧化反应,对比反应前后的物质结构可知,上述转化过程属于氧化反应,C正确;
D.两个苯环、碳碳双键、碳氧双键都可以和氢气加成,则1mol邻羟基查尔酮最多能与8molH2反应,D错误;
故选D。
10. 下列晶体性质的比较中,正确的是
A. 熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅 B. 沸点:NH3>H2O>HF
C. 硬度:白磷>冰>二氧化硅 D. 熔点:SiI4<SiBr4<SiCl4
【答案】A
【解析】
【详解】A.金刚石、碳化硅、晶体硅均为共价晶体,因原子半径:C<Si,则键长:C—C<C—Si<Si—Si,键长越短,键能越大,共价晶体的熔点越高,所以熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅,A正确;
B.NH3、H2O、HF都是分子晶体,其沸点高低与分子间作用力大小有关,且三种物质都存在分子间氢键,H2O分子间氢键作用最强,常温下为液体,沸点最高;HF氢键强度次之,NH3最弱,则沸点:H2O>HF>NH3,B错误;
C.二氧化硅为共价晶体,其硬度远大于分子晶体,白磷是分子晶体,分子间作用力弱,硬度很小;冰也是分子晶体,但存在分子间氢键,硬度较小,则硬度:二氧化硅>冰>白磷,C错误;
D.SiCl4、SiBr4、SiI4均为分子晶体,且组成和结构相似,分子间不存在氢键,相对分子质量越大,分子间作用力越强,其熔点越高,则熔点:SiCl4<SiBr4<SiI4,D错误;
故选A。
11. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一、下列有关宏观辨识与微观探析的说法错误的是
选项
宏观辨识
微观探析
A
常温下,碘在溶剂中的溶解度:水
碘和为非极性分子,水为极性分子
B
的沸点高于
的相对分子质量小于
C
石墨的导电性只能沿石墨平面的方向
石墨晶体中相邻碳原子平面之间相隔较远
D
电子云半径:3s>1s
电子能量更高,在离核更远的区域出现的概率更大
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.碘和CCl4为非极性分子,水为极性分子,符合相似相溶原理,A正确;
B.HF能形成分子间氢键,因此HF沸点高于HCl,B错误;
C.石墨为层状结构,层内有离域电子,层间距大,导致其导电性具有明显的方向性,沿平面方向的导电性远大于垂直方向,C正确;
D.3s电子能量更高,电子云半径更大,D正确;
故选B。
12. 关于化学式为的配合物,下列说法正确的是
A. 配体是和,配位数是5
B. 中心离子是,配离子是
C. 内界和外界中的数目之比是1:2
D. 加入足量溶液,所有均被完全沉淀
【答案】C
【解析】
【详解】A.配位体是和,配位数为内界中1个与5个的总和,即6,不是5,A错误;
B.外界有2个,总电荷为-2,故配离子电荷为+2,计算可得中心离子的电荷为+3,即,不是,B错误;
C.内界含1个,外界含2个,二者数目之比为,C正确;
D.内界中的作为配体与中心离子结合牢固,不能与反应,只有外界的能被沉淀,不是所有均被沉淀,D错误;
故选C。
13. 科学家成功合成了一种新型全碳分子——环[48]碳(),让由48个碳原子组成的环像穿项链般穿过3个小型“保护套”分子,从而形成稳定的“套环”结构——,其结构如图所示。下列说法错误的是
A. 属于超分子 B. 只存在非极性键
C. 与互为同位素 D. 与M分子之间存在范德华力
【答案】C
【解析】
【详解】A.超分子是由分子通过分子间相互作用形成的聚集体,C48环穿过3个M分子形成稳定“套环”结构,符合超分子定义,A正确;
B.C48由48个碳原子组成,碳原子间均为C-C非极性键,B正确;
C.同位素是质子数相同、中子数不同的原子,C48与C60是碳元素的不同单质,互为同素异形体,C错误;
D.C48与M通过分子间作用力形成“套环”结构,范德华力属于分子间作用力,D正确;
故选C。
14. 氮化铜晶体是一种半导体材料,其晶胞结构如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,该晶胞边长为apm。下列叙述不正确的是
A. 铜元素基态原子的核外电子共有15种空间运动状态
B. 2个铜原子的最近距离为
C. N原子的配位数是12个
D. 该晶体密度
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜元素基态原子的核外电子排布式为。s轨道有1种空间运动状态,p轨道有3种空间运动状态,d轨道有3种空间运动状态。1s、2s、3s、4s共4种空间运动状态;2p、3p共6种空间运动状态;3d有5种空间运动状态,所以共有种空间运动状态,A正确;
B.由晶胞结构可知,2个铜原子的最近距离为面对角线的一半。晶胞边长为apm,根据勾股定理,面对角线长度为,那么2个铜原子的最近距离为,B正确;
C.以顶点的N原子为例,与之距离最近且相等的Cu原子位于面心,每个顶点的N原子被8个晶胞共用,每个面心的Cu原子被2个晶胞共用,所以N原子的配位数是6,C错误;
D.根据均摊法,晶胞中N原子个数为,Cu原子个数为,则晶胞质量,晶胞体积,根据密度公式,可得该晶体密度,D正确;
故选C。
(第II卷 共58分)
二、填空题
15. 回答下列问题:
(1)化合物,其结构如下所示:
①基态Cu的价电子轨道表示式为_____________,位于_______区。
②氢键对Q在水中溶解性的影响是________(填“增大”或“减小”)。
(2)中阴离子的空间结构是___________,中心原子的杂化类型为___________。
(3)丙烯腈分子中碳原子的杂化类型为__________、_________。
(4)常温下,为深红色液体,能与、等互溶,据此可判断是___________(填“极性”或“非极性”)分子,其共价键类型是__________(“极性键”或”非极性键”)。
(5)具有较高的熔点(高于1000℃),其化学键类型是___________,的相对分子质量大于,但其熔点只有200℃,原因是_________________________________。
(6)已知氨(NH3,熔点:-77.8℃,沸点:-33.5℃),联氨(N2H4,熔点:2℃,沸点:113.5℃),解释其熔、沸点高低的主要原因:__________________________________________。
(7)利用可以合成化工原料的结构式为,每个分子含有____个键、_____个键。
【答案】(1) ①. ②. ds ③. 减小
(2) ①. 正四面体形 ②. sp3
(3) ①. sp2 ②. sp
(4) ①. 非极性 ②. 极性键
(5) ①. 离子键 ②. FeF3为离子晶体,FeBr3为分子晶体,故FeF3的熔点更高
(6)联氨分子间形成氢键的数目多于氨分子形成的氢键;同时 的相对分子质量更大,范德华力更强,故联氨的熔沸点显著高于氨
(7) ①. 3 ②. 1
【解析】
【小问1详解】
①Cu的原子序数为29,基态电子排布式为 ,价电子排布为 ,其轨道表示式为;Cu位于周期表的ds区;
② 由图可知,分子内形成了氢键,分子内氢键会削弱其与水分子间形成分子间氢键的能力,从而减小其在水中的溶解度;
【小问2详解】
中Al原子的价层电子对数为 ,无孤电子对,故中心原子Al发生sp3杂化;空间结构为正四面体形;
【小问3详解】
丙烯腈分子中,碳碳双键两端的碳原子形成3个键和1个π键,无孤电子对,为sp2杂化;三键端的碳原子形成2个键和2个π键,无孤电子对,为sp杂化;
【小问4详解】
和均为非极性溶剂,根据“相似相溶”原理, 能与之互溶,可推断其为非极性分子;分子中Cr与O、Cl等不同种原子之间形成的共价键为极性键;
【小问5详解】
熔点高于,说明其为离子晶体,内部存在的化学键为离子键;熔点仅 ,说明其为分子晶体,离子晶体熔化需破坏较强的离子键,而分子晶体熔化只需克服较弱的分子间作用力,故熔点远高于;
【小问6详解】
和均能形成分子间氢键,但分子中含有更多的键和孤电子对,分子间能形成更多的氢键,同时 的相对分子质量更大,范德华力更强,故联氨的熔沸点显著高于氨,故联氨的熔沸点显著高于氨;
【小问7详解】
共价单键均为键,双键中含有1个键和1个键,分子中含有2个单键和1个双键,故每个分子共含有3个键和1个键。
16. 工业上常回收冶炼锌废渣中的锌(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质),并用来生产Zn(NO3)2·6H2O晶体,其工艺流程为:
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Zn(OH)2
开始沉淀的pH
3.3
1.5
6.5
4.2
5.4
沉淀完全的pH
5.2
3.7
9.7
6.7
8.0
⑴在“酸浸”步骤中,为提高锌的浸出速率,除通入空气“搅拌”外,还可采取的措施是_____________________。
⑵上述工艺流程中多处涉及“过滤”,实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有_____。
⑶在“除杂I”步骤中,需再加入适量H2O2溶液,H2O2与Fe2+反应的离子方程式为_____。为使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全,而Zn(OH)2不沉淀,应控制溶液的pH范围为_____。检验Fe3+是否沉淀完全的实验操作是_____。
⑷加入Zn粉的作用是_____。“操作A”的名称是_____。
【答案】 ①. 适当升高反应温度(或增大硝酸浓度、将锌废渣粉碎等) ②. 烧杯、玻璃棒、漏斗 ③. 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O ④. 5.2~5.4 ⑤. 静置,取少量上层清液,滴加KSCN溶液,若不出现红色,则表明Fe3+沉淀完全 ⑥. 除去溶液中的Cu2+ ⑦. 冷却结晶
【解析】
【详解】(1)影响化学反应速率的因素有浓度、温度、固体颗粒的大小等,所以在“酸浸”步骤中,为提高锌的浸出速率,除通入空气“搅拌”外,还可采取的措施是适当升高反应温度(或增大硝酸浓度、将锌废渣粉碎等)。
(2)在实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。
(3)在“除杂I”步骤中,需再加入适量H2O2溶液,H2O2有氧化性,而Fe2+有还原性,二者容易发生氧化还原反应。根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒可得H2O2与Fe2+反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。为使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全,而Zn(OH)2不沉淀,根据物质开始形成沉淀和沉淀完全时的pH的大小,应控制溶液的pH范围为5.2~5.4。检验Fe3+是否沉淀完全的原理就是利用Fe(SCN)3的血红色;实验操作是静置,取少量上层清液,滴加KSCN溶液,若不出现红色,则表明Fe3+沉淀完全。
(4)由于溶液中还含有Cu2+,为了制取纯净的Zn(NO3)2·6H2O晶体,应该把杂质除杂。加入Zn粉的作用是除去溶液中的Cu2+,反应方程式为Zn+Cu2+=Cu+Zn2+。将溶液蒸发浓缩、冷却结晶然后过滤烘干即得到Zn(NO3)2·6H2O晶体。
17. 甲苯()是一种重要的化工原料,能用于生产苯甲醛()、苯甲酸()等产品。制备苯甲醛的反应原理为。
下表列出了有关物质的部分物理性质:
名称
性状
熔点/℃
沸点/℃
相对密度()
溶解性
水
乙醇
甲苯
无色液体,易燃、易挥发
-95
111
0.8660
不溶
互溶
苯甲醛
无色液体
-26
179
1.0440
微溶
互溶
苯甲酸
白色片状或针状晶体
122.1
249
1.2659
微溶
互溶
注:甲苯、苯甲醛、苯甲酸、冰醋酸皆互溶。
实验室可用如图装置模拟制备苯甲醛。实验时先在三颈烧瓶中加入0.5g固态难溶性催化剂,再加入25mL冰醋酸(作为溶剂)和16mL甲苯(约0.15mol),搅拌升温至70℃,同时缓慢加入15mL过氧化氢(约0.5mol),在此温度下搅拌反应3小时。请回答下列问题:
(1)下列与实验有关的图标表示排风的是__________(填标号);
A. B. C. D. E.
(2)装置B的名称是___________,冷却水应从___________(填“a”或“b”)口通入。
(3)本实验中不能用酸性高锰酸钾溶液代替过氧化氢,理由是___________________________。
(4)写出苯甲醛与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式:_____________________________。
(5)反应完毕后,将混合液自然冷却至室温,过滤,再向滤液中加入足量KOH溶液,振荡、静置,再经分液,得到有机层。
①对有机层进行蒸馏,应收集___________(填选项字母)左右的馏分。
A.100℃ B.111℃ C.179℃ D.249℃
②若得到苯甲醛粗产品9.2mL。苯甲醛粗产品的产率最接近于___________(填标号)。(苯甲醛摩尔质量:106g/mol)
A.65% B.60% C.55% D.50%
【答案】(1)D (2) ①.
球形冷凝管 ②.
a (3)
酸性高锰酸钾溶液氧化性强,可直接将甲苯氧化为苯甲酸
(4)
(5) ①. C ②. B
【解析】
【分析】本实验以甲苯为原料,冰醋酸为溶剂,在催化剂和条件下,用过氧化氢将甲苯氧化为苯甲醛。反应结束后,通过过滤除去固体催化剂;向滤液中加入足量KOH溶液,目的是中和作为溶剂的冰醋酸以及可能副产的苯甲酸,使其转化为易溶于水的钾盐进入水层;经分液后分离出含有未反应的甲苯和产物苯甲醛的有机层。最后利用两者沸点的差异,通过蒸馏分离提纯得到目标产物苯甲醛。
【小问1详解】
根据常见的实验室安全与操作图标可知:A表示必须戴护目镜,B表示当心火灾(易燃物质),C表示当心烫伤(热表面),D为风扇标志,表示排风(通风),E表示当心腐蚀(腐蚀性物质)。故选D;
【小问2详解】
根据仪器B的构造特征可知,其名称为球形冷凝管;为了使冷水充满冷凝管,达到最佳的冷凝回流效果,冷却水应遵循“下进上出”的原则,即从a口通入,b口流出;
【小问3详解】
酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,若用其代替过氧化氢,会将甲苯的侧链直接氧化为羧基,从而生成苯甲酸,无法停留在醛的阶段得到目标产物苯甲醛;
【小问4详解】
苯甲醛中含有醛基,在碱性条件下加热,能与新制氢氧化铜悬浊液发生氧化还原反应,生成苯甲酸钠、砖红色的氧化亚铜沉淀和水。反应的化学方程式为:;
【小问5详解】
①加入KOH溶液并分液后,水层主要含有醋酸钾和苯甲酸钾,有机层的主要成分为未反应的甲苯和生成的苯甲醛。根据表格提供的物理性质,苯甲醛的沸点为,因此对有机层进行蒸馏时,应收集左右的馏分以获得苯甲醛,故选C;
②实验中加入甲苯约,过氧化氢约,过氧化氢过量,理论上完全反应可生成苯甲醛。实际得到苯甲醛粗产品,其质量为,实际得到的苯甲醛的物质的量为。则苯甲醛粗产品的产率为,最接近60%,故选B。
18. 有机物G、I是合成药物的重要中间体,其合成路线加下。
已知:
①A能发生显色反应;
②两个羟基连在同一碳原子上的结构不稳定,易脱水;
③。
根据以上信息回答下列问题:
(1)B的官能团名称为_______。
(2)D生成H的反应类型为_______。
(3)E的结构简式为_______。
(4)由F生成G的反应方程式为_______。
(5)满足下列条件的B的同分异构体有_______种(不含立体异构);
①芳香族化合物;②苯环上有三个取代基;③能发生水解反应;④能发生银镜反应;
其中核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为的B的同分异构体结构简式为_______(任写一种)。
(6)参照上述合成路线,设计以A为原料制备对羟基苯甲酸()的合成路线如下:
其中M为_______,N为_______。
【答案】(1)酯基 (2)加成反应
(3) (4)+CH3OH+H2O
(5) ①. 6 ②.
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】A分子式为,与反应生成B,B的分子式为,光照条件下生成C(),可推知A中含有苯环,A能发生显色反应说明具有酚羟基,则A为,B为,C在NaOH作用下水解生成D()则D的结构简式为,D和丙二酸反应生成E(),E与加成生成F(),结合E的分子式知E的结构简式为,D与HCN加成形成H(),H水解得到I(),F与甲醇酯化生成G(),据此分析
【小问1详解】
由分析知,B的结构简式为,B的官能团为酯基,故答案为酯基。
【小问2详解】
由分析知,D与HCN加成形成H,发生加成反应,故答案为加成反应。
【小问3详解】
由分析知,E的结构简式为,故答案为。
【小问4详解】
由分析知,F与甲醇酯化生成G,化学反应方程式为+CH3OH+H2O,故答案为+CH3OH+H2O。
【小问5详解】
B的分子式为,芳香族化合物,苯环上有三个取代基,能发生水解反应且能发生银镜反应说明有甲酸某酯的结构,三个取代基,其中一个取代基为,另外两个取代基为甲基,则满足条件的B的同分异构体有6种(、、、、、),核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为6∶2∶1∶1的B的同分异构体结构简式为,故答案为6;。
【小问6详解】
A为,将甲基转化为羧基,逆推方法,先转化成醛基再氧化成羧基,醛基可以是卤代烃水解,合成路线为,故答案为;。
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