内容正文:
2023年秋季期中联考高三年化学科试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 B 11 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Cu 64
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40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. 下列关于物质性质与应用的说法正确的是
A. 溶液导电不一定会发生电解反应
B. 利用纯碱可以处理衣服沾的石油油污
C. “霾尘积聚难见路人”,雾霾属胶体有丁达尔效应
D. “剪成绛蜡灯间艳,移向青油幕底栽。”古人油灯所用“蜡油”的主要成分为有机高分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液导电的过程是通电时阴阳离子定向移动到阴阳两极,分别发生得失电子的氧化还原反应,必然伴随电解反应,A错误;
B.纯碱为,水解显碱性,可促进动植物油脂水解,但石油油污的主要成分为烃类,不与纯碱发生反应,无法用纯碱处理,B错误;
C.雾霾属于气溶胶,分散质粒子直径介于之间,属于胶体,具有丁达尔效应,C正确;
D.古代油灯所用“蜡油”的主要成分为烃类或高级脂肪酸酯,相对分子质量仅数百,不属于有机高分子化合物,D错误;
故选C。
2. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol的Cl2与足量H2O充分反应时转移的电子数为
B. 常温常压下,4g氘气(D2)含中子数为2
C. 标准状况下,2.24 L甲酸(HCOOH)中含有的键数目为0.4
D. 常温下,1 L pH=10的Na2CO3溶液,则水电离出的数目为10-10
【答案】B
【解析】
【详解】A.与的反应为可逆反应,不能完全参与反应,转移电子数小于,A错误;
B.的摩尔质量为,的物质的量为,1个分子中含有2个中子,故含有的中子数为,B正确;
C.标准状况下甲酸为液体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,无法确定键的数目,C错误;
D.水解会促进水的电离,的溶液中,水电离的总量与水电离的总量相等,该溶液中水电离出的数目为,D错误;
故选B。
3. 原子序数依次增大的五种短周期主族元素X、Y、Z、、P、Q分别位于三个周期,X与Z、Y与P分别位于同主族,Z与Y可形成原子个数比分别为1:1和2:1的离子化合物。则下列说法正确的是
A. 单质的沸点:Q>P
B. 简单氢化物的热稳定性:Y>P
C. 简单离子的半径:Z>Y>X
D. X、Y、Z、P形成的化合物的水溶液显碱性
【答案】B
【解析】
【详解】原子序数依次增大的五种短周期主族元素X、Y、Z、P、Q分别位于三个周期,则X一定是H。X与Z、Y与P分别位于同主族,Z与Y可形成原子个数比分别为1:1和2:1的离子化合物,所以Z是Na,Y是O,P是S,则Q是Cl。A. 常温下硫是固体,则单质的沸点:Q<P,A错误;B. 氧元素非金属性强于硫元素,则简单氢化物的热稳定性:Y>P,B正确;C. 核外电子排布相同的离子,离子半径随原子序数的增大而减小,则简单离子的半径:Y>Z>X,C错误;D. X、Y、Z、P形成的化合物是硫酸氢钠,水溶液显酸性,D错误,答案选B。
点睛:本题属于元素周期表和元素周期律综合应用题型,通常考查的重点是原子序数排在前20号的元素,依据题给信息准确推断元素种类是解题关键。元素的非金属性越强,氧化性越强,与氢气化合越容易,形成气态氢化物越稳定,元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强;元素的金属性越强,还原性越强,置换酸(或水)中的氢越容易,元素最高价氧化物对应水化物的碱性越强。同周期元素,从左到右,随着原子序数逐渐增大,原子半径减小,金属性减弱,非金属性增强;同主族元素,从上到下,随着原子序数逐渐增大,原子半径增大,非金属性减弱,金属性增强。注意元素周期律的灵活应用。
4. 下列实验操作与预期实验目的或结论一致的是
实验操作
实验目的或结论
A
某钾盐溶于盐酸.产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
说明该钾盐是K2CO3
B
将FeCl2溶液加热蒸发
制备FeCl2晶体
C
向蔗糖溶液中加入稀硫酸,水浴加热后,加入新制氢氧化铜,加热,得到蓝色溶液
蔗糖水解的产物没有还原性
D
向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2粉末,搅拌一段时间后过滤
除去MgCl2溶液中的少量FeCl3
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A. 该钾盐也可能是KHCO3。B.FeCl2水解产生Fe(OH)2, Fe(OH)2可被空气中氧气氧化为Fe(OH)3,所以将FeCl2溶液加热蒸发不能制备FeCl2晶体;C.稀硫酸将氢氧化铜中和为硫酸铜,所以不能说明蔗糖水解的产物没有还原性;D.溶度积Fe(OH)3》Mg(OH)2, 向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2粉末,搅拌一段时间后,FeCl3转化为Fe(OH)3,过滤除去Fe(OH)3,即可除去MgCl2溶液中的少量FeCl3。故选D。
点睛:利用Fe(OH)3的溶度积极小的特点将FeCl3转化为Fe(OH)3是除去FeCl3杂质的常用方法。
5. 一定条件下,H2与HCO在活性Fe3O4-x表面转化为HCOO-,其部分反应机理如图所示。
下列说法正确的是
A. 吸附在Fe3O4-x上的两个氢原子带相同电荷 B. 生成1molHCOO-理论上转移电子2mol
C. 步骤Ⅰ中HCO发生氧化反应 D. 反应过程中只有极性键的断裂与生成
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,吸附在Fe3O4-x上的两个氢原子分别于铁、氧结合,故带不相同电荷,A错误;
B.反应中HCO转化为HCOO-,根据碳元素化合价变化可知,电子转移为2e-~HCOO-,则生成1molHCOO-理论上转移电子2mol,B正确;
C.步骤Ⅰ中HCO失去氧,发生还原反应,C错误;
D.反应过程中氢气和HCO转化为HCOO-和水,反应中存在氢氢键、氢氧键断裂,氢氧键、碳氢键的生成,故还存在氢氢非极性键断裂,D错误;
故选B。
6. 实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO4,含少量的Fe2+、Mn2+)为原料制备ZnCO3·2Zn(OH)2的实验流程如下:
下列说法正确的是
A. 过二硫酸钠(Na2S2O8)中硫元素的化合价为+7价
B. 氧化除锰后的溶液中存在:Na+、Zn2+、Fe2+、
C. 调节pH时试剂X可以选用Zn、ZnO、ZnCO3等物质
D. 沉锌时的离子方程式为3Zn2++6=ZnCO3·2Zn(OH)2↓+5CO2↑+H2O
【答案】D
【解析】
【分析】由题给流程可知,向含锌废液中加入过二硫酸钠溶液,将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,锰离子氧化为二氧化锰,过滤得到二氧化锰和滤液1;向滤液1中加入氧化锌或碳酸锌等调节溶液pH,将铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到氢氧化铁和滤液2;向滤液2中加入碳酸氢铵溶液,将锌离子转化为ZnCO3·2Zn(OH)2沉淀,过滤得到滤液和ZnCO3·2Zn(OH)2。
【详解】A.过二硫酸钠中含有过氧链,分子中硫元素的化合价为+6价,故A错误;
B.由分析可知,氧化除锰后的溶液中存在的离子为Na+、Zn2+、Fe3+、,故B错误;
C.溶液中铁离子能与锌反应生成氯化亚铁和氯化锌,所以调节溶液pH时试剂X不能选用锌,故C错误;
D.沉锌时发生的反应为溶液中锌离子与碳酸氢根离子反应生成ZnCO3·2Zn(OH)2沉淀、二氧化碳和水,反应的离子方程式为3Zn2++6=ZnCO3·2Zn(OH)2↓+5CO2↑+H2O,故D正确;
故选D。
7. 某种超分子聚合物网络生物电极的制备原料CB和PDMA的结构如下图。下列说法正确的是
A. CB中核磁共振氢谱有两组峰 B. 单体的化学式为
C. CB与PDMA均为高分子 D. CB与PDMA都具有良好的耐酸碱性
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据等效氢原理可知,中核磁共振氢谱有二组峰如图所示 ,A正确;
B.由题干图示信息可知,单体为: ,则其化学式为C5H9NO,B错误;
C.高分子是指相对分子质量成千上万的物质,由题干可知,的相对分子质量为1328,不是高分子化合物,为高分子 ,C错误;
D.由题干信息可知,CB与PDMA中都含有酰胺键,在酸性和碱性条件下均能发生水解,故CB与PDMA都不耐酸碱性,D错误;
故答案为:A。
8. 2022年诺贝尔化学奖授予对点击化学和生物正交化学做出贡献的三位科学家。我国科学家合成一种点击化学试剂,X分别与Y、Z、M形成原子个数为3、6、4的分子,衰变方程:。下列说法错误的是
A. X的简单离子半径一定是周期表中最小的
B. 和组成上属于同一种物质
C. 同一周期中,第一电离能小于Z的有5种元素
D. Y、M形成简单氢化物的还原性:
【答案】A
【解析】
【分析】X分别与Y、Z、M形成原子个数为3、6、4的分子,X为H元素;M的质量数为16,M为O元素与H形成H2O2含18e-、Y为S元素与H形成H2S含18e-、Z为N元素与H形成N2H4含18e-。根据衰变方程,Q的质子数为9,Q是F元素。
【详解】A.H-的半径大于Li+,故A错误;
B.和都是氧气分子,故B正确;
C.同一周期中,第一电离能小于N的有Li、Be、B、C、O,共5种元素,故C正确;
D.S的非金属性小于O,还原性,故D正确;
选A。
9. 一种生物电化学方法脱除水体中NH的原理如图所示:
下列说法正确的是
A. 装置工作时,化学能转变为电能
B. 装置工作时,a极周围溶液pH降低
C. 装置内工作温度越高,NH脱除率一定越大
D. 电极b上发生的反应之一是:2NO-2e-=N2↑+3O2↑
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.该反应为电解装置,将电能转化为化学能,错误;
B.a极发生反应之一:NH-8e-+2H2O=NO+8H+,c(H+)增大,正确;
C.温度升高,细菌蛋白质变性,NH脱除率减小,错误;
D.b极发生反应之一为:2NO+10e-+12H+=N2↑+6H2O,错误;
故选B。
10. 某温度下,向10 mL 0.1 mol·L-1 CuCl2溶液中滴加0.1 mol·L-1的Na2S溶液,滴加过程中溶液中-lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示,下列有关说法不正确的是
已知:lg 4=0.6,Ksp(ZnS)=3×10-25
A. a、b、c三点中,水的电离程度:c>a>b
B. Na2S溶液中:c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)=c(OH-)
C. 该温度下Ksp(CuS)=4×10-36
D. Cu2++ZnSZn2++CuS,此反应K=7.5×10-10
【答案】D
【解析】
【分析】向中溶液滴加溶液,发生反应。纵坐标越大,铜离子浓度越小。b点加入10 mL硫化钠溶液,二者恰好沉淀;a点过量;c点过量。
【详解】A.a点水解,促进水的电离。b点恰好完全反应,溶质为,离子均不水解,水的电离程度等同于纯水。c点过量的发生分步水解,强烈促进水的电离。水解离子浓度越大,对水的电离促进越强,电离程度,A正确;
B.溶液中电荷守恒:;物料守恒:。将物料守恒代入电荷守恒:,消去同类项整理得到质子守恒,B正确;
C.b点,。由得,,。,恰好沉淀时,,C正确;
D.反应,平衡常数,分子分母同乘,则,D错误;
故选D。
二、填空题(本题包括4小题,共60分。)
11. 硼化铬(CrB)可用作耐磨、抗高温氧化涂层和核反应堆中的中子吸收涂层。以高铝铬铁矿(主要含Cr2O3和Al2O3,还含Fe2O3、FeO、MgO、)为原料制备硼化铬和铝的工艺流程如下。
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH:
金属离子
开始沉淀的pH
2.3
10.4
4.9
7.5
3.4
沉淀完全的pH
4.1
12.4
6.8
9.7
4.7
请回答下列问题:
(1)“氧化”的目的是将溶液中的转化为,试剂X可选用或,若氧化等物质的量的,需要消耗和的质量比为___________。
(2)试剂Y是___________,操作1的名称是___________。
(3)向M溶液中加入过量试剂Z发生反应的离子方程式为______________________。
(4)第二次加氨水调节pH的范围是___________;加稀盐酸中和前,需要洗涤沉淀,证明沉淀洗涤干净的操作方法是___________。
(5)硼化铬是在650℃时由金属镁与硼、氯化铬的混合物制得的,写出该反应的化学方程式:______________________。
(6)硼可与多种金属形成化合物,其中与Ca组成的金属化物可做新型半导体材料,晶胞结构如图所示:
①该晶胞中B原子数为_______个,晶体中Ca原子的配位数为_______。
②晶胞在z轴方向的投影图为图中的_______(填标号)。
③已知八面体中B-B键的键长为rpm,晶胞参数为apm,已知晶胞中钙原子的分数坐标为,则M点原子的分数坐标为_______。
【答案】(1)34:71
(2) ①. NaOH溶液 ②. 过滤
(3)
(4) ①. ②. 取适量最后一次洗涤液于试管中,加入溶液,若没有白色沉淀生成,说明沉淀洗涤干净
(5)
(6) ①. 6 ②. 24 ③. C ④.
【解析】
【分析】将高铝铬铁矿(主要含、,还有、、、)粉碎,目的是增大固体反应物的接触面积,加快后续酸浸的反应速率,提升金属元素的浸出率;向粉碎后的矿粉中加入稀硫酸,金属氧化物均可与稀硫酸反应,转化为可溶性硫酸盐;而酸性氧化物不与稀硫酸反应,因此滤渣1的主要成分为,通过过滤将其从体系中除去。加入试剂X将溶液中的全部氧化为。 向氧化后的溶液中加入氨水调节pH至4.7~4.9:结合沉淀pH数据,该区间内早已完全沉淀(沉淀完全pH=4.1),同时恰好完全沉淀(沉淀完全pH=4.7),而还未开始沉淀(开始沉淀pH=4.9),更未达到沉淀条件。 因此通过过滤得到滤渣2是和的混合物,滤液中则保留了、。向滤渣2中加入试剂Y(强碱),将从混有的杂质中提纯,通过过滤即可除去杂质,因此操作2为过滤。 向溶液M中通入过量试剂Z,发生反应析出沉淀;之后经操作3分离出沉淀,将灼烧分解得到,最后电解熔融获得金属Al。第二次加入氨水调节pH,让完全沉淀为,同时保证不生成沉淀,因此pH需控制在。过滤分离出沉淀后,洗涤沉淀除去表面吸附的等杂质,再加入稀盐酸将中和溶解得到溶液,经过蒸发浓缩、冷却结晶等一系列操作得到无水。在650℃条件下,用金属Mg作为还原剂,与B、无水发生反应,得到目标产物硼化铬(CrB)。
【小问1详解】
若都氧化时,中O从-1价变为-2价,1mol 可得2 mol电子,对应氧化2 mol ,因此氧化1 mol 消耗0.5 mol ;中Cl从0价变为-1价,1 mol 可得2mol电子,对应氧化2 mol ,因此氧化1 mol 消耗0.5 mol 。二者质量比为。
【小问2详解】
滤渣2是和的混合物,需要加入过量强碱溶解实现二者分离,因此Y可选NaOH溶液;操作1是将氢氧化铬沉淀与含的溶液分离,为过滤操作。
【小问3详解】
溶液M为四羟基合铝酸盐溶液,加入过量试剂Z(通常为)将转化为沉淀,后续灼烧得到用于电解制Al,离子方程式为。
【小问4详解】
第二次调pH需要让完全沉淀(沉淀完全pH为6.8),同时不能让生成沉淀(开始沉淀pH为10.4),因此pH范围是6.8到10.4之间;沉淀表面会吸附溶液中的等杂质,检验最后一次洗涤液中是否存在即可判断是否洗净,方法是取适量最后一次洗涤液于试管中,加入溶液,若没有白色沉淀生成,说明沉淀洗涤干净。
【小问5详解】
650℃下Mg作为还原剂,与B、发生置换反应生成CrB和,化学方程式为。
【小问6详解】
①晶胞内共8个八面体,每个八面体含6个B原子,总数目为;Ca位于晶胞体心,每个都有三个B原子距离Ca原子最近,所以配位数为。
②沿z轴投影时,8个八面体的顶点B原子投影分布在晶胞棱边中点,A图中棱内部的额外B投影,B图中缺少棱顶点的原子投影,正确的为图C。
③八面体键长为r pm,则M点到八面体的中心,即晶胞的顶点,距离为,又因为M在晶胞的棱上,即M在x轴的位移为,M点原子的分数坐标为。
12. 实验室制取溴苯的装置如图所示。向二颈烧瓶中先滴入0.5 mL Br2,静置,经片刻诱导期后反应开始。再缓慢滴加其余的Br2, 维持体系微沸至Br2加完,70~ 80°C水浴15min。(诱导期:催化反应中形成过渡态且总反应速率为0的时期)反应结束后产品处理:
有关数据如下:
物质
苯
溴
溴苯
密度(g· cm-3)
0.88
3.12
1.50
沸点/°C
80
59
156
在水中的溶解性
不溶
微溶
不溶
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_____________________。
(2)苯不与溴加成原因是_______________________________,溴苯属于________(极性或非极性)分子,中碳原子的杂化方式___________。
(3)溴苯的制备需在无水条件下进行,原因是________________________。
(4)A装置盛装_______(填试剂)用于检验诱导期已过,反应开始。
(5)当出现_____________________________(填现象)时,证明反应已结束。
(6)产品后处理阶段,有机层I用10% NaOH溶液洗涤其离子反应方程式为___________________,有机层Ⅱ水洗的目的是____________________________。
(7)有机层Ⅲ经干燥后分离出纯净溴苯的操作名称是_______。
【答案】(1)球形冷凝管
(2) ①. 苯中有大π键,这使得苯环非常稳定,难以加成 ②. 极性 ③. sp2
(3)催化剂FeBr3遇水发生水解,失去催化活性
(4)AgNO3溶液 (5)体系中不再有红棕色的溴蒸气
(6) ①. 或 ②. 除去、、、等无机粒子
(7)蒸馏
【解析】
【分析】本题是一道常见有机物制备类的实验题,在溴化铁的催化作用下苯和溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢,其中挥发出来的溴蒸汽和溴化氢在经过四氯化碳的时候溴蒸汽被除掉,在洗气瓶A中用硝酸银检验产物中的溴化氢,最后注意尾气处理,以此解题。
【小问1详解】
由图可知仪器a的名称是球形冷凝管;
【小问2详解】
苯的共轭大π键使自身具备较高稳定性,不易像烯烃那样发生亲电加成;溴苯的正负电荷中心无法完全重合,属于极性分子;溴苯中苯环上所有碳原子均形成3个σ键,无孤电子对,杂化方式为;
【小问3详解】
该反应中需要催化剂溴化铁,而溴化铁容易水解,故答案为:催化剂FeBr3遇水发生水解,失去催化活性;
【小问4详解】
苯和溴反应生成溴苯和溴化氢,其中溴化氢可以和硝酸银反应生成溴化银淡黄色沉淀,故A装置盛装溶液;
【小问5详解】
溴易挥发形成红棕色蒸气,反应结束后溴被完全消耗,体系中不再有红棕色的溴蒸气;
【小问6详解】
单质溴容易溶解在有机溶剂中,单质溴可以和氢氧化钠反应生成溴化钠和次溴酸钠,或者生成溴化钠和溴酸钠,故离子方程式为:或;溶液中的离子容易溶解在水中,故有机层Ⅱ水洗的目的是除去、、、等无机粒子;
【小问7详解】
有机层Ⅲ的主要成分是苯和溴苯的混合物,两者沸点不同,故分离两者的操作方法为:蒸馏。
13. 氢能将在实现“双碳”目标中起到重要作用,乙醇与水催化重整制氢发生以下反应。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)已知反应,_______
(2)压强为100kPa,的平衡产率与温度、起始时的关系如图甲所示,每条曲线表示相同的平衡产率。
①产率:B点_______C点(填>、=或<);
②A、B两点产率相等的原因是_______。
(3)压强为100kPa下,1mol和3mol发生上述反应,平衡时和CO的选择性、乙醇的转化率随温度的变化曲线如图乙所示。[已知:CO的选择性
①表示选择性的曲线是_______(填标号);
②573K时,生成氢气的物质的量为_______;
③573K时,反应Ⅱ的标准平衡常数,其中为标准压强(100kPa),、、p(CO)和为各组分的平衡分压,则_______(列出计算式即可)。(已知:分压=总压×该组分物质的量分数)
(4)已知,向重整体系中加入适量多孔CaO,该做法的优点是_______(答出一点即可)。
【答案】(1)+173.3
(2) ①. > ②. B点温度高于A点,升高温度,反应Ⅱ逆向移动消耗氢气的量与反应Ⅰ正向移动产生的量相等
(3) ①. a ②. 3.42 ③.
(4)多孔CaO与接触面积大,吸收速率快、使得反应Ⅱ正向进行,提高氢气的产率,反应放热,同时为反应提供热能
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应Ⅰ+2×反应Ⅱ得到反应Ⅲ,ΔH3=ΔH1+2×ΔH2=(+255.7-41.2×2)kJ/mol=+173.3kJ/mol。
【小问2详解】
①每条曲线表示氢气相同的平衡产率,则在C点曲线上取一个点与B点温度相同标为点D,D点与B点相比温度相同,但是小于B点,增大反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均正向移动,氢气的产率增大,因此产率B点>C点。
②A、B两点相同,B点温度高于A点,升高温度,反应Ⅱ逆向移动消耗氢气的量与反应Ⅰ、Ⅲ正向移动产生H2的量相等,因此A、B两点氢气产率相等。
【小问3详解】
①反应Ⅰ、Ⅲ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,随着温度的升高,反应Ⅰ、Ⅲ平衡正向移动,反应Ⅱ平衡逆向移动,反应Ⅱ逆向移动CO2转化为CO,故温度升高CO的选择性增大,CO2的选择性减小。表示CO2选择性的曲线为a。
②CO2的选择性=×100%=85%,故0.15n(CO2)=0.85n(CO),300℃平衡C2H5OH的转化率为60%,即n(CO2)+n(CO)=0.6×2mol=1.2mol,得出n(CO)=0.18mol,n(CO2)=1.02mol,则 n(H2)=3.06+0.36=3.42mol,故答案为:3.42;
③CO的选择性为15%,CO2的选择性为85%,则n(CO2):n(CO)=0.85:0.15,乙醇的转化率为0.6,n(CO2)+n(CO)=1×0.6×2=1.2,解得n(CO)=0.18mol,n(CO2)=1.02mol,设反应Ⅰ转化乙醇xmol,,设反应Ⅱ转化COymol,, 由2x-y=0.18、y=1.02,解得x=0.6,y=1.02,则平衡时n(H2O)=1.38mol,n(H2)=3.42mol,n(C2H5OH)=0.4mol,n(CO)=0.18mol,n(CO2)=1.02mol,反应Ⅱ前后气体分子数不变,则。
【小问4详解】
已知CaO与CO2反应生成CaCO3,多孔CaO与CO2接触面积大,吸收CO2速率快,使得反应Ⅱ和Ⅲ正向进行,提高氢气的产率同时为反应提供热能。
14. 受体拮抗剂是指能与受体结合,但不具备内在活性的一类物质。 某受体拮抗剂的中间体 G 的合成路线如下:
已知:① ;
②R-CNR-COOH;
(1)化合物 C 的分子式是___,其含氧官能团的名称是___。
(2)由 A 生成 B 的反应类型是___。
(3)已知:碳原子上连有 4 个不同的原子或基团时,该碳原子称为手性碳。写出化合物 G 与足量H2 发生加成反应产物的结构简式,并用*标出其中的手性碳原子_____________。
(4)化合物 M 是比 B 少一个碳原子的同系物,请写出符合以下四个条件的 M 的同分异构体的结构简式____________________。
①遇 FeCl3 溶液发生显色反应
②苯环上连有两个取代基
③核磁共振氢谱有 5 组吸收峰
④1 mol 物质与足量 NaHCO3 溶液反应最多产生 1 mol CO2
(5)写出 E→F 的化学方程式_____________________。
【答案】(1) ①. C11H12O2 ②. 羰基、醚键
(2)还原反应 (3)
(4) (5)
【解析】
【分析】A在的条件下发生反应,该反应可以将羰基()还原为亚甲基(),得到B;B在浓硫酸作用下发生成环反应,得到C;结合已知信息①的补充反应规律:可以选择性还原酮羰基为醇羟基,不会还原苯环。因此C的六元环上的酮羰基被还原,得到D; D的醇羟基和发生取代反应,羟基被氯原子取代,生成氯代物E; E中的氯原子和NaCN发生取代反应,氯原子被-CN取代,得到F; 结合题目已知信息②:,F中的-CN在酸性条件下水解为羧基,最终得到产物G。
【小问1详解】
数出化合物C中C、H、O原子总数得到分子式为C11H12O2;结构中含氧的官能团分别是苯环连接甲氧基的醚键,以及脂环上的羰基。
【小问2详解】
A的结构中含有酮羰基,在作用下,酮羰基被还原为亚甲基()得到B,属于羰基的还原反应。
【小问3详解】
G中的苯环催化加氢生成环己烷环,加成后共有4个碳原子连接4种完全不同的基团,属于手性碳,结构简式为。
【小问4详解】
M是比B少1个C的同系物,B含苯环、醚键、羧基,M满足:①遇显色说明含酚羟基;②苯环两个对位取代基;③核磁共振氢谱5组峰,说明结构高度对称;④1 mol物质生成1 mol 说明含1个羧基,因此两个取代基为酚羟基和,处于对位时氢谱恰好为5组峰,符合所有条件,结构简式为。
【小问5详解】
已知反应②是-CN酸性水解为-COOH,因此E→F为取代反应:E中的氯原子被NaCN的取代,生成含氰基的F和NaCl,化学方程式为。
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2023年秋季期中联考高三年化学科试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 B 11 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Cu 64
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40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. 下列关于物质性质与应用的说法正确的是
A. 溶液导电不一定会发生电解反应
B. 利用纯碱可以处理衣服沾的石油油污
C. “霾尘积聚难见路人”,雾霾属胶体有丁达尔效应
D. “剪成绛蜡灯间艳,移向青油幕底栽。”古人油灯所用“蜡油”的主要成分为有机高分子
2. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol的Cl2与足量H2O充分反应时转移的电子数为
B. 常温常压下,4g氘气(D2)含中子数为2
C. 标准状况下,2.24 L甲酸(HCOOH)中含有的键数目为0.4
D. 常温下,1 L pH=10的Na2CO3溶液,则水电离出的数目为10-10
3. 原子序数依次增大的五种短周期主族元素X、Y、Z、、P、Q分别位于三个周期,X与Z、Y与P分别位于同主族,Z与Y可形成原子个数比分别为1:1和2:1的离子化合物。则下列说法正确的是
A. 单质的沸点:Q>P
B. 简单氢化物的热稳定性:Y>P
C. 简单离子的半径:Z>Y>X
D. X、Y、Z、P形成的化合物的水溶液显碱性
4. 下列实验操作与预期实验目的或结论一致的是
实验操作
实验目的或结论
A
某钾盐溶于盐酸.产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
说明该钾盐是K2CO3
B
将FeCl2溶液加热蒸发
制备FeCl2晶体
C
向蔗糖溶液中加入稀硫酸,水浴加热后,加入新制氢氧化铜,加热,得到蓝色溶液
蔗糖水解的产物没有还原性
D
向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2粉末,搅拌一段时间后过滤
除去MgCl2溶液中的少量FeCl3
A. A B. B C. C D. D
5. 一定条件下,H2与HCO在活性Fe3O4-x表面转化为HCOO-,其部分反应机理如图所示。
下列说法正确的是
A. 吸附在Fe3O4-x上的两个氢原子带相同电荷 B. 生成1molHCOO-理论上转移电子2mol
C. 步骤Ⅰ中HCO发生氧化反应 D. 反应过程中只有极性键的断裂与生成
6. 实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO4,含少量的Fe2+、Mn2+)为原料制备ZnCO3·2Zn(OH)2的实验流程如下:
下列说法正确的是
A. 过二硫酸钠(Na2S2O8)中硫元素的化合价为+7价
B. 氧化除锰后的溶液中存在:Na+、Zn2+、Fe2+、
C. 调节pH时试剂X可以选用Zn、ZnO、ZnCO3等物质
D. 沉锌时的离子方程式为3Zn2++6=ZnCO3·2Zn(OH)2↓+5CO2↑+H2O
7. 某种超分子聚合物网络生物电极的制备原料CB和PDMA的结构如下图。下列说法正确的是
A. CB中核磁共振氢谱有两组峰 B. 单体的化学式为
C. CB与PDMA均为高分子 D. CB与PDMA都具有良好的耐酸碱性
8. 2022年诺贝尔化学奖授予对点击化学和生物正交化学做出贡献的三位科学家。我国科学家合成一种点击化学试剂,X分别与Y、Z、M形成原子个数为3、6、4的分子,衰变方程:。下列说法错误的是
A. X的简单离子半径一定是周期表中最小的
B. 和组成上属于同一种物质
C. 同一周期中,第一电离能小于Z的有5种元素
D. Y、M形成简单氢化物的还原性:
9. 一种生物电化学方法脱除水体中NH的原理如图所示:
下列说法正确的是
A. 装置工作时,化学能转变为电能
B. 装置工作时,a极周围溶液pH降低
C. 装置内工作温度越高,NH脱除率一定越大
D. 电极b上发生的反应之一是:2NO-2e-=N2↑+3O2↑
10. 某温度下,向10 mL 0.1 mol·L-1 CuCl2溶液中滴加0.1 mol·L-1的Na2S溶液,滴加过程中溶液中-lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示,下列有关说法不正确的是
已知:lg 4=0.6,Ksp(ZnS)=3×10-25
A. a、b、c三点中,水的电离程度:c>a>b
B. Na2S溶液中:c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)=c(OH-)
C. 该温度下Ksp(CuS)=4×10-36
D. Cu2++ZnSZn2++CuS,此反应K=7.5×10-10
二、填空题(本题包括4小题,共60分。)
11. 硼化铬(CrB)可用作耐磨、抗高温氧化涂层和核反应堆中的中子吸收涂层。以高铝铬铁矿(主要含Cr2O3和Al2O3,还含Fe2O3、FeO、MgO、)为原料制备硼化铬和铝的工艺流程如下。
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH:
金属离子
开始沉淀的pH
2.3
10.4
4.9
7.5
3.4
沉淀完全的pH
4.1
12.4
6.8
9.7
4.7
请回答下列问题:
(1)“氧化”的目的是将溶液中的转化为,试剂X可选用或,若氧化等物质的量的,需要消耗和的质量比为___________。
(2)试剂Y是___________,操作1的名称是___________。
(3)向M溶液中加入过量试剂Z发生反应的离子方程式为______________________。
(4)第二次加氨水调节pH的范围是___________;加稀盐酸中和前,需要洗涤沉淀,证明沉淀洗涤干净的操作方法是___________。
(5)硼化铬是在650℃时由金属镁与硼、氯化铬的混合物制得的,写出该反应的化学方程式:______________________。
(6)硼可与多种金属形成化合物,其中与Ca组成的金属化物可做新型半导体材料,晶胞结构如图所示:
①该晶胞中B原子数为_______个,晶体中Ca原子的配位数为_______。
②晶胞在z轴方向的投影图为图中的_______(填标号)。
③已知八面体中B-B键的键长为rpm,晶胞参数为apm,已知晶胞中钙原子的分数坐标为,则M点原子的分数坐标为_______。
12. 实验室制取溴苯的装置如图所示。向二颈烧瓶中先滴入0.5 mL Br2,静置,经片刻诱导期后反应开始。再缓慢滴加其余的Br2, 维持体系微沸至Br2加完,70~ 80°C水浴15min。(诱导期:催化反应中形成过渡态且总反应速率为0的时期)反应结束后产品处理:
有关数据如下:
物质
苯
溴
溴苯
密度(g· cm-3)
0.88
3.12
1.50
沸点/°C
80
59
156
在水中的溶解性
不溶
微溶
不溶
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_____________________。
(2)苯不与溴加成原因是_______________________________,溴苯属于________(极性或非极性)分子,中碳原子的杂化方式___________。
(3)溴苯的制备需在无水条件下进行,原因是________________________。
(4)A装置盛装_______(填试剂)用于检验诱导期已过,反应开始。
(5)当出现_____________________________(填现象)时,证明反应已结束。
(6)产品后处理阶段,有机层I用10% NaOH溶液洗涤其离子反应方程式为___________________,有机层Ⅱ水洗的目的是____________________________。
(7)有机层Ⅲ经干燥后分离出纯净溴苯的操作名称是_______。
13. 氢能将在实现“双碳”目标中起到重要作用,乙醇与水催化重整制氢发生以下反应。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)已知反应,_______
(2)压强为100kPa,的平衡产率与温度、起始时的关系如图甲所示,每条曲线表示相同的平衡产率。
①产率:B点_______C点(填>、=或<);
②A、B两点产率相等的原因是_______。
(3)压强为100kPa下,1mol和3mol发生上述反应,平衡时和CO的选择性、乙醇的转化率随温度的变化曲线如图乙所示。[已知:CO的选择性
①表示选择性的曲线是_______(填标号);
②573K时,生成氢气的物质的量为_______;
③573K时,反应Ⅱ的标准平衡常数,其中为标准压强(100kPa),、、p(CO)和为各组分的平衡分压,则_______(列出计算式即可)。(已知:分压=总压×该组分物质的量分数)
(4)已知,向重整体系中加入适量多孔CaO,该做法的优点是_______(答出一点即可)。
14. 受体拮抗剂是指能与受体结合,但不具备内在活性的一类物质。 某受体拮抗剂的中间体 G 的合成路线如下:
已知:① ;
②R-CNR-COOH;
(1)化合物 C 的分子式是___,其含氧官能团的名称是___。
(2)由 A 生成 B 的反应类型是___。
(3)已知:碳原子上连有 4 个不同的原子或基团时,该碳原子称为手性碳。写出化合物 G 与足量H2 发生加成反应产物的结构简式,并用*标出其中的手性碳原子_____________。
(4)化合物 M 是比 B 少一个碳原子的同系物,请写出符合以下四个条件的 M 的同分异构体的结构简式____________________。
①遇 FeCl3 溶液发生显色反应
②苯环上连有两个取代基
③核磁共振氢谱有 5 组吸收峰
④1 mol 物质与足量 NaHCO3 溶液反应最多产生 1 mol CO2
(5)写出 E→F 的化学方程式_____________________。
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