内容正文:
中华人民共和国普通高等学校
联合招收华侨、港澳地区、台湾省学生
广工大北附 2026届第二次月考 化学试卷
本试卷满分150分,考试用时120分钟
可能用到的相对原子质量:H:1 B:11 N:14 O:16 Cu:64 S:32 Na:23 C:12 Cl:35.5
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题: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. 我国科学家屠呦呦获得2015年诺贝尔生理学或医学奖,她的获奖研究成果为
A. 人工合成结晶牛胰岛素 B. 提取青蒿素并用于治疗疟疾
C. 人工合成核糖核酸 D. 发现青霉素并用于治疗疾病
【答案】B
【解析】
【详解】屠呦呦的核心贡献是从青蒿中提取得到青蒿素,并将其应用于疟疾的治疗,因此获得2015年诺贝尔生理学或医学奖,B正确,ACD错误;
故选B。
2. 分子式为的同分异构体中含苯环的有
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
【答案】C
【解析】
【详解】分子式为且含苯环的同分异构体共三类:①醇类:,共1种;②酚类:苯环连接和,有邻、间、对3种位置异构;③醚类:,共1种,总计种,C正确,ABD错误;
故选C。
3. 中和法生产的工艺流程如下:
已知:①的电离常数:,,
②易风化。
下列说法错误的是
A. “中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入溶液
B. “调pH”工序中X为或
C. “结晶”工序中溶液显酸性
D. “干燥”工序需在低温下进行
【答案】C
【解析】
【分析】和先发生反应,通过加入X调节pH,使产物完全转化为,通过结晶、过滤、干燥,最终得到成品。
【详解】A.铁是较活泼金属,可与反应生成氢气,故“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入溶液,A项正确;
B.若“中和”工序加入过量,则需要加入酸性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入;若“中和”工序加入过量,则需要加入碱性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入NaOH,所以“调pH”工序中X为NaOH或,B项正确;
C.“结晶”工序中的溶液为饱和溶液,由已知可知的,,则的水解常数,由于,则的水解程度大于电离程度,溶液显碱性,C项错误;
D.由于易风化失去结晶水,故“干燥”工序需要在低温下进行,D项正确;
故选C。
4. 部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是
A. 若a在沸水中可生成e,则a→f的反应一定是化合反应
B. 在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化
C. 加热c的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D. 若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a的元素一定位于周期表p区
【答案】B
【解析】
【详解】A.若a在沸水中可生成e,此时a为Mg,e为Mg(OH)2,即f为镁盐,a→f的反应有多种,可能为,该反应属于置换反应,可能为,该反应属于化合反应,综上a→f的反应不一定是化合反应,故A错误;
B.e能转化为d,此时e为白色沉淀,d为红褐色沉淀,说明在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化,故B正确;
C.由题意得,此时能产生丁达尔效应的红棕色分散系为胶体,c应为铁盐,加热铁盐的饱和溶液,也有可能直接得到沉淀,故C错误;
D.假设b为Al2O3,即d为,c为铝盐,Al2O3、与稀盐酸反应均生成铝盐,此时组成a的元素为Al,位于周期表p区;假设b为Fe2O3,即d为,c为铁盐,Fe2O3、与稀盐酸反应均生成铁盐,此时组成a的元素为Fe,位于周期表d区,故D错误;
故选B。
5. 常温下,向溶液中缓慢滴入相同浓度的溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是
A. 水的电离程度:
B. M点:
C. 当时,
D. N点:
【答案】D
【解析】
【分析】结合起点和终点,向溶液中滴入相同浓度的溶液,发生浓度改变的微粒是Na+、、和;当,溶液中存在Na+、H+和,,随着加入溶液,减少但不会降到0,当,,随着加入溶液,会与反应而减少,当,溶质为,,,很少,接近于0,则斜率为负的曲线代表;当时,中=,很小,随着加入溶液,溶质由变为和混物,最终为,增加的很少,而增加的多,当,溶质为,少部分水解,,斜率为正的曲线代表,即经过M点在下降的曲线表示的是浓度的改变,经过M点、N点的在上升的曲线表示的是浓度的改变。
【详解】A.N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,此时仅存在HCOONa的水解,M点时仍剩余有未反应的NaOH,对水的电离是抑制的,故水的电离程度M<N,故A正确;
B.M点溶液中电荷守恒有,M点为交点可知,联合可得,故B正确;
C.当时,溶液中的溶质为,根据电荷守恒有,根据物料守恒,两式整理可得,故C正确;
D.N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,甲酸根发生水解,因此及观察图中N点可知,,根据,可知,故D错误;
故答案选D。
6. 氮化镓是新型半导体材料。工业制备氮化镓的常用方法是GaCl3 + NH3GaN3 + 3HCl。下列叙述正确的是
A. 基态Ga原子电子排布式:[Ar]4s24p1 B. NH3的VSEPR模型:
C. HCl中的共价键是s-p σ键 D. 氯化铵的电子式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.镓是31号元素,基态镓原子电子排布式为[Ar]3d104s24p1,A错误;
B.氨分子中N原子价层电子对数为,VSEPR模型为四面体,即,B错误;
C. HCl分子中的共价键是H原子的1s轨道与Cl原子的3p轨道形成的s﹣pσ键,C正确;
D.氯化铵由铵根离子和氯离子构成,其电子式为:,D错误;
答案选C。
7. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X原子的最外层电子数是电子层数的3倍,Y、Z、W在周期表中互不相邻但位于同周期,且Y、Z原子的最外层电子数之和等于W原子的最外层电子数,W在该周期中原子半径最小。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:X<Y B. X与Z能形成
C. 属于弱碱 D. W的含氧酸均为强酸
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X原子的最外层电子数是电子层数的3倍,则X是O元素;Y、Z、W在周期表中互不相邻但位于同周期,则均位于第三周期,W在该周期中原子半径最小,则W是Cl元素;Y、Z原子的最外层电子数之和等于W原子的最外层电子数,且Y、Z、W在周期表中互不相邻,则Y为Mg;Z为P;据此回答;
【详解】A.简单离子半径,电子层数越多半径越大,层数相同时,序大径小,故,即,A项错误;
B.X与Z分别为O和P,与能形成,B项正确;
C.为,其属于中强碱,C项错误;
D.的含氧酸中为弱酸,D项错误;
故选B。
8. 下列说法正确的是
A. 、、热稳定性由弱到强
B. 、、的酸性由弱到强
C. 等物质的量的乙烷、乙烯、乙炔充分燃烧,消耗氧气的量由多到少
D. 与相同物质的量的恰好完全反应,消耗
【答案】C
【解析】
【详解】A.非金属性越强,简单氢化物越稳定,非金属性:,故、、热稳定性由强到弱,A项错误;
B.二氧化碳和次氯酸钠溶液或次氯酸钙溶液反应生成次氯酸,说明碳酸酸性大于次氯酸,B项错误;
C.烃燃烧通式为,则等物质的量的乙烷、乙烯、乙炔充分燃烧,所耗用氧气的量由多到少,C项正确;
D.与相同物质的量的恰好完全反应,则三种氯化物中所含的氯离子物质的量相等,故消耗,D项错误;
选C。
9. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中含非极性键数目为
B. 的溶液中含有数目为
C. 标准状况下,中含氧原子数目为
D. 与足量S充分反应,转移电子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.为,含氧氧非极性键数目为,A正确;
B.无体积,无法计算物质的量,无法计算数目,B错误;
C.在标准状况下,呈固态,不能计算出物质的量,C错误;
D.与反应生成,为,转移电子数为,D错误;
故选A。
10. 下列关于实验的叙述中,正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向某溶液中滴加足量的盐酸酸化的溶液,产生白色沉淀
溶液中含有
B
将用硫酸酸化的溶液滴入溶液中,溶液变黄色
不能证明氧化性:(酸性条件)
C
将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中。盖上玻璃片,鲜花褪色
氯气具有漂白性
D
用洁净铂丝蘸取溶液,在酒精灯外焰上灼烧,观察到火焰呈黄色
溶液中一定存在Na⁺,不存在K⁺
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.向某溶液中滴加足量的盐酸酸化的溶液,产生白色沉淀,白色沉淀可以是氯化银、硫酸钡,则不能确定一定有,A错误;
B.将用硫酸酸化的溶液滴入溶液中,溶液变黄色说明Fe2+被氧化为Fe3+,氧化剂可能是也可能是H2O2,不能证明氧化性:(酸性条件),B正确;
C.鲜花中有水,氯气没有漂白性,此实验证明氯气与水反应产物具有漂白性,C错误;
D.用洁净铂丝蘸取溶液,在酒精喷灯外焰上灼烧,观察到火焰呈黄色,溶液中一定存在Na⁺,可能存在K⁺,必须透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色才能确定是否有K⁺,D错误;
故选B。
11. 酸性条件下,硫酸亚铁铵溶液与溶液可发生如下反应:(未配平),下列说法错误的是
A. 中n值等于2 B. 配平后的化学计量数为6
C. 氧化性: D. 被还原,共失去5mol电子
【答案】B
【解析】
【分析】根据得失电子守恒和原子守恒:。
【详解】A.中Fe元素为+2价,硫酸根为-2价,故n值等于2,A正确;
B.根据分析,配平后的化学计量数为8,B错误;
C.铁元素化合价升高,Fe3+为氧化产物,锰元素化合价降低,为氧化剂,故氧化性,C正确;
D.被还原,转移5mol电子,故共失去5mol电子,D正确;
故选B。
12. 结合下图,下列判断错误的是
A.
B.
C.
D. 相同条件下,的
【答案】C
【解析】
【详解】A.为Li晶体升华为气态Li的过程,升华吸热,故,A正确;
B.为气态Li原子失去电子的过程,故,B正确;
C.根据盖斯定律,总反应焓变等于各分步反应焓变之和,即,选项中等式缺少,不成立,C错误;
D.同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,Na的第一电离能小于Li,故2 mol气态Na原子失去电子的过程,吸收的热量小于2 mol气态Li吸收的热量,即的,D正确;
故选C。
13. 甲酸燃料电池装置如图所示。下列说法错误的是
A. 物质是
B. 半透膜是阳离子交换膜
C. 负极的电极反应式:
D. 可以看作是该反应的催化剂,可以循环利用
【答案】C
【解析】
【分析】该甲酸燃料电池中,左侧通入HCOOH和KOH的a电极为负极,碱性环境下HCOO⁻失电子发生氧化反应转化为,右侧b电极为正极,在正极得电子被还原为Fe2+;后续Fe2+在外部的再生装置中与通入的O2、加入的物质A(H2SO4)反应,被O2重新氧化为Fe3+,同时生成K2SO4,再生得到的Fe3+可回到正极区循环参与反应;为平衡电荷,左侧的可通过半透膜移向右侧,因此半透膜为阳离子交换膜,Fe3+全程循环参与反应不被净消耗,相当于该电池反应的催化剂;
【详解】A.右侧产物为,且、需在酸性环境中存在,故物质A为,可提供并维持酸性环境,A正确;
B.原电池中阳离子向正极移动,从左侧负极区移向右侧正极区,结合生成,故半透膜为阳离子交换膜,B正确;
C.负极区通入,为碱性环境,电极反应不会生成,正确的负极反应为,C错误;
D.在正极得电子生成,又被通入的氧化为,可循环利用,可看作该反应的催化剂,D正确;
故选C。
14. 车叶草苷酸是传统消炎药材闭花耳草的活性成分之一,其结构简式如下图所示。下列有关车叶草苷酸的说法正确的是
A. 分子中有3种含氧官能团 B. 分子中所有原子在同一平面上
C. 存在分子中含有苯环的同分异构体 D. 该物质与足量钠反应可生成
【答案】C
【解析】
【详解】A.车叶草苷酸分子中含氧官能团有酯基、羟基、醚键、羧基,共4种,A项错误;
B.分子中含有饱和碳原子,这些碳原子都形成4个σ键,发生sp3杂化,则所有原子不可能在同一平面上,B项错误;
C.该分子中含有2个碳碳双键和3个环,还有羧基和酯基,不饱和度为7,而苯环的不饱和度为4,则可以构成苯环结构,存在分子中含有苯环的同分异构体,C项正确;
D.醚键和酯基与钠不反应,只有羟基和羧基与钠反应,该分子中含有5个羟基和1个羧基,所以该物质与足量钠反应可生成,D项错误;
故选C。
15. 某小组设计实验探究溶液、溶液和S粉末反应的产物,装置如图所,实验中发现:Ⅱ中溶液褪色,Ⅳ中溶液不褪色,Ⅴ中溶液变浑浊。
下判推断合理的是
A. 其他条件不变,撤去酒精灯,Ⅱ中溶液褪色变快
B. Ⅲ中溶液一定由紫红色变为无色,作氧化剂
C. 根据上述实验可知,上述气体产物一定有,可能有
D. 若向冷却后装置Ⅰ的圆底烧瓶中滴加溶液,溶液变红色,则Ⅰ中产物有
【答案】D
【解析】
【分析】由题干信息可知,实验中发现:Ⅱ中溶液褪色,结合元素守恒可知,产物中含有SO2,Ⅲ中酸性KMnO4溶液是除去SO2,Ⅳ中溶液不褪色,说明从Ⅲ流出的气体中没有SO2,Ⅴ中溶液变浑浊,则说明产物中含有CO2,据此分析解题
【详解】A.撒去酒精灯,反应温度降低,产生SO2的速率变慢,品红褪色反应变慢,A项错误;
B.由Ⅳ中现象可知,Ⅲ中已将 SO2除尽,Ⅲ中实验现象有两种可能:紫红色变浅(KMnO4过量)或变无色(SO2恰好完全反应),B项错误;
C.Ⅳ中不褪色,说明 SO2不存在,石灰水变浑浊,说明一定生成了 CO2,C项错误;
D.加入 FeCl3溶液,溶液变红,可以确定I中生成了KSCN,D项正确;
答案选D。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、解答题:
16. 硼元素是一种重要的非金属元素、其化合物氮化硼()是一种功能陶瓷材料,硼砂()、硼酸等都是重要的化工原料。回答下列问题:
(1)基态B原子的电子排布式为___________,中B的化合价为___________。
(2)硼砂晶体中的阴离子的空间结构如图1所示:
在中,硼的杂化类型为___________,共价键类型为___________。
(3)将硼砂与共热,再用盐酸、热水处理,可得到具有石墨型晶体结构的及等。
①其化学方程式为___________。
②天然立方矿物在青藏高原下的地壳中被发现。根据这一事实,推断实验室将石墨型结构的化为立方晶体需要的条件应是___________,立方晶体类型为___________。
③立方的结构如图2所示,晶胞边长为,立方的密度是___________(只列算式,阿伏加德罗常数为)。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 、 ②. 键或极性共价键
(3) ①. ②. 高温高压 ③. 共价晶体 ④.
【解析】
【小问1详解】
B是5号元素,根据构造原理,其基态原子的电子排布式为;在中,N的电负性大于B,N元素显-3价,根据化合价代数和为0,B元素显+3价。
【小问2详解】
观察图1可知,阴离子中左右两个B原子分别与3个O原子形成3个键,无孤电子对,为杂化;上下两个B原子分别与4个O原子形成4个键,无孤电子对,为杂化,故答案为、。B原子最外层只有3个价电子,当其形成4个共价键时,必然有一个键是O原子提供孤电子对形成的配位键,且B与O不同种非金属元素之间形成极性共价键,故共价键类型为极性共价键(或键)。
【小问3详解】
①硼砂与共热生成、、和,根据原子守恒配平,化学方程式为。
②天然立方矿物在青藏高原下的地壳中被发现,地壳深处具有高温、高压的环境,因此实验室转化需要的条件是高温、高压;立方的结构与金刚石相似,空间网状结构决定了其属于共价晶体;
③根据均摊法,晶胞中B原子(白球)数为,N原子(黑球)全部位于晶胞体内,数量为4,即一个晶胞中含有4个微粒。晶胞的质量,晶胞边长为,晶胞的体积,故密度。
17. 以银锰精矿(主要含、、)和氧化锰矿(主要含)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。
已知:酸性条件下,的氧化性强于。
(1) “浸锰”过程是在溶液中使矿石中的锰元素浸出,同时去除,有利于后续银的浸出:矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中。
①“浸锰”过程中,发生反应,则可推断:__________(填“>”或“<”)。
②在溶液中,银锰精矿中的和氧化锰矿中的发生反应,则浸锰液中主要的金属阳离子有__________。
(2) “浸银”时,使用过量和的混合液作为浸出剂,将中的银以形式浸出。
①将“浸银”反应的离子方程式补充完整:__________。
②结合平衡移动原理,解释浸出剂中的作用:____________________。
(3) “沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。
①该步反应的离子方程式有______________________________。
②一定温度下,的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释分钟后的沉淀率逐渐减小的原因:______________。
(4)结合“浸锰”过程,从两种矿石中各物质利用的角度,分析联合提取银和锰的优势:________。
【答案】(1) ①. > ②. 、
(2) ①. ②. 与电离出的结合生成,使平衡正向移动,提高的浸出率;抑制水解,防止生成沉淀
(3) ①. 、、 ②. 被氧气氧化为,把氧化为
(4)可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中,得到,同时将银元素和锰元素分离开;生成的还可以用于浸银,节约氧化剂
【解析】
【分析】银锰精矿(主要含、、)和氧化锰矿(主要含)混合加溶液,使矿石中的锰元素浸出,同时去除,矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中,浸锰液中主要的金属阳离子有、;浸锰渣中与过量和的混合液反应,将中的银以形式浸出,用铁粉把还原为金属银。
【小问1详解】
①“浸锰”过程中,矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中,发生反应,硫化锰溶于强酸而硫化银不溶于强酸,则可推断:;
②根据信息,在溶液中二氧化锰可将氧化为,自身被还原为,则浸锰液中主要的金属阳离子有、。
【小问2详解】
①中S元素化合价升高,Fe元素化合价降低,根据得失电子守恒、元素守恒,该离子方程式为;
②与电离出的结合生成,使平衡正向移动,提高的浸出率;抑制水解,防止生成沉淀。
【小问3详解】
①铁粉可将还原为单质银,过量的铁粉还可以与铁离子以及过量的氢离子发生反应,因此离子方程式为、、;
②溶液中生成的会被空气中的氧气缓慢氧化为,把部分氧化为,因此后银的沉淀率逐渐降低。
【小问4详解】
联合提取银和锰的优势在于“浸锰”过程可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中,将银元素和锰元素分离开,利用的氧化性将中的氧化为,同时生成的还可以用于浸银,节约氧化剂,同时得到。
18. 氯气是一种重要的基础化工原料,广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1,4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。
(1)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理如下:。
①若正反应的活化能为,则逆反应的活化能_______(用含的代数式表示)。
②恒容密闭容器中按不同进料比充入和其,测定温度下体系达平衡时的(为体系初始压强,,P为体系平衡压强),结果如图。
上图中温度由高到低的顺序为_______,判断依据为_______。M点的转化率为_______,温度下用分压表示的平衡常数_______。
③下图曲线中能准确表示温度下随进料比变化的是_______(填序号)。
(2)1,4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体,可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯浅度氯化时反应过程为
以上各反应的速率方程均可表示为,其中分别为各反应中对应反应物的浓度,k为速率常数(分别对应反应①~⑤)。某温度下,反应器中加入一定量的X,保持体系中氯气浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计),测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下,。
①时,,且内,反应进行到时,_______。
②时,,若产物T的含量可忽略不计,则此时_______后,随T的含量增加,_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. ②. ③. 该反应正反应放热,且气体分子数减小,反应正向进行时,容器内压强减小,从到平衡时增大,说明反应正向进行程度逐渐增大,对应温度逐渐降低 ④. ⑤. 0.03 ⑥. D
(2) ①. 5.54 ②. 0.033 ③. 增大
【解析】
【小问1详解】
①根据反应热与活化能E正和E逆关系为正反应活化能-逆反应活化能可知,该反应的。
②该反应的正反应为气体体积减小的反应,因此反应正向进行程度越大,平衡时容器内压强越小,即越大。从到,增大,说明反应正向进行程度逐渐增大,已知正反应为放热反应,则温度由到逐渐降低,即。由题图甲中M点可知,进料比为,平衡时,已知恒温恒容情况下,容器内气体物质的量之比等于压强之比,可据此列出“三段式”。
可计算得,。
③由题图甲中M点可知,进料比为2时,,结合“三段式”,以及时化学平衡常数可知,进料比为0.5时,也为,曲线D上存在(0.5,60)。本题也可以快解:根据“等效平衡”原理,该反应中和的化学计量数之比为,则和的进料比互为倒数(如2与0.5)时,相等。
【小问2详解】
①根据化学反应速率的计算公式时,,时,。
②已知,又由题给反应速率方程推知,,则,即后。后,D和G转化为T的速率比为,G消耗得更快,则增大。
19. 金属对有强吸附作用,被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应,将块状转化成多孔型雷尼后,其催化活性显著提高。
已知:①雷尼暴露在空气中可以自燃,在制备和使用时,需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”;
②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。
某实验小组制备雷尼并探究其催化氢化性能的实验如下:
步骤1:雷尼的制备
步骤2:邻硝基苯胺的催化氢化反应
反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存和监测反应过程。
回答下列问题:
(1)操作(a)中,反应的离子方程式是___________;
(2)操作(d)中,判断雷尼被水洗净的方法是___________;
(3)操作(e)中,下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是___________;
A. 丙酮 B. 四氯化碳 C. 乙醇 D. 正己烷
(4)向集气管中充入时,三通阀的孔路位置如下图所示:发生氢化反应时,集气管向装置Ⅱ供气,此时孔路位置需调节为___________;
(5)仪器M的名称是___________;
(6)反应前应向装置Ⅱ中通入一段时间,目的是___________;
(7)如果将三颈瓶N中的导气管口插入液面以下,可能导致的后果是___________;
(8)判断氢化反应完全的现象是___________。
【答案】(1)2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑(或2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑)
(2)取最后一次洗涤液于试管中,滴加几滴酚酞,如果溶液不变粉红色,则证明洗涤干净,否则没有洗涤干净 (3)C
(4)B (5)恒压滴液漏斗
(6)排除装置中的空气
(7)装置Ⅱ中的液体倒吸进入集气管中,雷尼会堵塞导管
(8)集气管中液面不再改变
【解析】
【分析】本题一道工业流程兼实验的综合题,首先用氢氧化钠溶液溶解镍铝合金中的铝,过滤后先后用碱和水来洗涤固体镍,随后加入有机溶剂制得雷尼镍悬浮液,用于步骤2中邻硝基苯胺的催化氢化,以此解题。
【小问1详解】
铝可以和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为:2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑(或2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑);
【小问2详解】
由于水洗之前是用碱洗,此时溶液显碱性,故可以用酸碱指示剂来判断是否洗净,具体方法为,取最后一次洗涤液于试管中,滴加几滴酚酞,如果溶液不变粉红色,则证明洗涤干净,否则没有洗涤干净;
【小问3详解】
根据题给信息可知,邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行,故排除四氯化碳和正己烷,又由题意金属Ni对H2有强吸附作用,被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应,故排除丙酮,故选乙醇,本题选C;
【小问4详解】
向集气管中充入时,氢气从左侧进入,向下进入集气管,则当由集气管向装置Ⅱ供气,此时孔路位置需调节为气体由下方的集气管,向右进入装置Ⅱ,应该选B,而装置C方式中左侧会漏气,不符合题意,故选B;
【小问5详解】
由图可知,仪器M的名称是恒压滴液漏斗;
【小问6详解】
反应前向装置Ⅱ中通入一段时间,目的是排除装置中的空气;
【小问7详解】
如果将三颈瓶N中的导气管口插入液面以下,由于金属对有强吸附作用,导致集气管中气压急剧减小,装置Ⅱ中的液体倒吸进入集气管中,雷尼会堵塞导管;
【小问8详解】
反应完成后,氢气不再被消耗,则集气管中液面不再改变。
20. 化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A中的官能团名称是__________。
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出B的结构简式,用星号(*)标出B中的手性碳__________。
(3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式__________。(不考虑立体异构,只需写出3个)
(4)反应④所需的试剂和条件是__________。
(5)⑤的反应类型是__________。
(6)写出F到G的反应方程式__________。
(7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备的合成路线__________(无机试剂任选)。
【答案】 ①. 羟基 ②. ③. 、、、、 ④. C2H5OH/浓H2SO4、加热 ⑤. 取代反应 ⑥. 、 ⑦.
【解析】
【分析】有机物A被高锰酸钾溶液氧化,使羟基转化为羰基,B与甲醛发生加成反应生成C,C中的羟基被酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基,则D的结构简式为。D与乙醇发生酯化反应生成E,E中与酯基相连的碳原子上的氢原子被正丙基取代生成F,则F的结构简式为,F首先发生水解反应,然后酸化得到G,据此解答。
【详解】(1)根据A的结构简式可知A中的官能团名称是羟基。
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳,则根据B的结构简式可知B中的手性碳原子可表示为。
(3)具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式中含有醛基,则可能的结构为、、、、。
(4)反应④是酯化反应,所需的试剂和条件是乙醇/浓硫酸、加热。
(5)根据以上分析可知⑤的反应类型是取代反应。
(6)F到G的反应分两步完成,方程式依次为:、
。
(7)由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备,可以先由甲苯合成,再根据题中反应⑤的信息由乙酰乙酸乙酯合成,最后根据题中反应⑥的信息由合成产品。具体的合成路线图为:,
。
【点睛】本题考查有机物的推断和合成,涉及官能团的性质、有机物反应类型、同分异构体的书写、合成路线设计等知识,利用已经掌握的知识来考查有机合成与推断、反应条件的选择、物质的结构简式、化学方程式、同分异构体的书写的知识。考查学生对知识的掌握程度、自学能力、接受新知识、新信息的能力;考查了学生应用所学知识进行必要的分析来解决实际问题的能力。有机物的结构、性质、转化、反应类型的判断、化学方程式和同分异构体结构简式的书写及物质转化流程图的书写是有机化学学习中经常碰到的问题,掌握常见的有机代表物的性质、各类官能团的性质、化学反应类型、物质反应的物质的量关系与各类官能团的数目关系,充分利用题目提供的信息进行分析、判断是解答的关键。难点是设计合成路线图时有关信息隐含在题干中的流程图中,需要学生自行判断和灵活应用。
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广工大北附 2026届第二次月考 化学试卷
本试卷满分150分,考试用时120分钟
可能用到的相对原子质量:H:1 B:11 N:14 O:16 Cu:64 S:32 Na:23 C:12 Cl:35.5
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题: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. 我国科学家屠呦呦获得2015年诺贝尔生理学或医学奖,她的获奖研究成果为
A. 人工合成结晶牛胰岛素 B. 提取青蒿素并用于治疗疟疾
C. 人工合成核糖核酸 D. 发现青霉素并用于治疗疾病
2. 分子式为的同分异构体中含苯环的有
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
3. 中和法生产的工艺流程如下:
已知:①的电离常数:,,
②易风化。
下列说法错误的是
A. “中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入溶液
B. “调pH”工序中X为或
C. “结晶”工序中溶液显酸性
D. “干燥”工序需在低温下进行
4. 部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是
A. 若a在沸水中可生成e,则a→f的反应一定是化合反应
B. 在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化
C. 加热c的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D. 若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a的元素一定位于周期表p区
5. 常温下,向溶液中缓慢滴入相同浓度的溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是
A. 水的电离程度:
B. M点:
C. 当时,
D. N点:
6. 氮化镓是新型半导体材料。工业制备氮化镓的常用方法是GaCl3 + NH3GaN3 + 3HCl。下列叙述正确的是
A. 基态Ga原子电子排布式:[Ar]4s24p1 B. NH3的VSEPR模型:
C. HCl中的共价键是s-p σ键 D. 氯化铵的电子式:
7. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X原子的最外层电子数是电子层数的3倍,Y、Z、W在周期表中互不相邻但位于同周期,且Y、Z原子的最外层电子数之和等于W原子的最外层电子数,W在该周期中原子半径最小。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:X<Y B. X与Z能形成
C. 属于弱碱 D. W的含氧酸均为强酸
8. 下列说法正确的是
A. 、、热稳定性由弱到强
B. 、、的酸性由弱到强
C. 等物质的量的乙烷、乙烯、乙炔充分燃烧,消耗氧气的量由多到少
D. 与相同物质的量的恰好完全反应,消耗
9. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中含非极性键数目为
B. 的溶液中含有数目为
C. 标准状况下,中含氧原子数目为
D. 与足量S充分反应,转移电子数为
10. 下列关于实验的叙述中,正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向某溶液中滴加足量的盐酸酸化的溶液,产生白色沉淀
溶液中含有
B
将用硫酸酸化的溶液滴入溶液中,溶液变黄色
不能证明氧化性:(酸性条件)
C
将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中。盖上玻璃片,鲜花褪色
氯气具有漂白性
D
用洁净铂丝蘸取溶液,在酒精灯外焰上灼烧,观察到火焰呈黄色
溶液中一定存在Na⁺,不存在K⁺
A. A B. B C. C D. D
11. 酸性条件下,硫酸亚铁铵溶液与溶液可发生如下反应:(未配平),下列说法错误的是
A. 中n值等于2 B. 配平后的化学计量数为6
C. 氧化性: D. 被还原,共失去5mol电子
12. 结合下图,下列判断错误的是
A.
B.
C.
D. 相同条件下,的
13. 甲酸燃料电池装置如图所示。下列说法错误的是
A. 物质是
B. 半透膜是阳离子交换膜
C. 负极的电极反应式:
D. 可以看作是该反应的催化剂,可以循环利用
14. 车叶草苷酸是传统消炎药材闭花耳草的活性成分之一,其结构简式如下图所示。下列有关车叶草苷酸的说法正确的是
A. 分子中有3种含氧官能团 B. 分子中所有原子在同一平面上
C. 存在分子中含有苯环的同分异构体 D. 该物质与足量钠反应可生成
15. 某小组设计实验探究溶液、溶液和S粉末反应的产物,装置如图所,实验中发现:Ⅱ中溶液褪色,Ⅳ中溶液不褪色,Ⅴ中溶液变浑浊。
下判推断合理的是
A. 其他条件不变,撤去酒精灯,Ⅱ中溶液褪色变快
B. Ⅲ中溶液一定由紫红色变为无色,作氧化剂
C. 根据上述实验可知,上述气体产物一定有,可能有
D. 若向冷却后装置Ⅰ的圆底烧瓶中滴加溶液,溶液变红色,则Ⅰ中产物有
第Ⅱ卷(非选择题)
二、解答题:
16. 硼元素是一种重要的非金属元素、其化合物氮化硼()是一种功能陶瓷材料,硼砂()、硼酸等都是重要的化工原料。回答下列问题:
(1)基态B原子的电子排布式为___________,中B的化合价为___________。
(2)硼砂晶体中的阴离子的空间结构如图1所示:
在中,硼的杂化类型为___________,共价键类型为___________。
(3)将硼砂与共热,再用盐酸、热水处理,可得到具有石墨型晶体结构的及等。
①其化学方程式为___________。
②天然立方矿物在青藏高原下的地壳中被发现。根据这一事实,推断实验室将石墨型结构的化为立方晶体需要的条件应是___________,立方晶体类型为___________。
③立方的结构如图2所示,晶胞边长为,立方的密度是___________(只列算式,阿伏加德罗常数为)。
17. 以银锰精矿(主要含、、)和氧化锰矿(主要含)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。
已知:酸性条件下,的氧化性强于。
(1) “浸锰”过程是在溶液中使矿石中的锰元素浸出,同时去除,有利于后续银的浸出:矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中。
①“浸锰”过程中,发生反应,则可推断:__________(填“>”或“<”)。
②在溶液中,银锰精矿中的和氧化锰矿中的发生反应,则浸锰液中主要的金属阳离子有__________。
(2) “浸银”时,使用过量和的混合液作为浸出剂,将中的银以形式浸出。
①将“浸银”反应的离子方程式补充完整:__________。
②结合平衡移动原理,解释浸出剂中的作用:____________________。
(3) “沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。
①该步反应的离子方程式有______________________________。
②一定温度下,的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释分钟后的沉淀率逐渐减小的原因:______________。
(4)结合“浸锰”过程,从两种矿石中各物质利用的角度,分析联合提取银和锰的优势:________。
18. 氯气是一种重要的基础化工原料,广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1,4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。
(1)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理如下:。
①若正反应的活化能为,则逆反应的活化能_______(用含的代数式表示)。
②恒容密闭容器中按不同进料比充入和其,测定温度下体系达平衡时的(为体系初始压强,,P为体系平衡压强),结果如图。
上图中温度由高到低的顺序为_______,判断依据为_______。M点的转化率为_______,温度下用分压表示的平衡常数_______。
③下图曲线中能准确表示温度下随进料比变化的是_______(填序号)。
(2)1,4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体,可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯浅度氯化时反应过程为
以上各反应的速率方程均可表示为,其中分别为各反应中对应反应物的浓度,k为速率常数(分别对应反应①~⑤)。某温度下,反应器中加入一定量的X,保持体系中氯气浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计),测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下,。
①时,,且内,反应进行到时,_______。
②时,,若产物T的含量可忽略不计,则此时_______后,随T的含量增加,_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
19. 金属对有强吸附作用,被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应,将块状转化成多孔型雷尼后,其催化活性显著提高。
已知:①雷尼暴露在空气中可以自燃,在制备和使用时,需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”;
②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。
某实验小组制备雷尼并探究其催化氢化性能的实验如下:
步骤1:雷尼的制备
步骤2:邻硝基苯胺的催化氢化反应
反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存和监测反应过程。
回答下列问题:
(1)操作(a)中,反应的离子方程式是___________;
(2)操作(d)中,判断雷尼被水洗净的方法是___________;
(3)操作(e)中,下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是___________;
A. 丙酮 B. 四氯化碳 C. 乙醇 D. 正己烷
(4)向集气管中充入时,三通阀的孔路位置如下图所示:发生氢化反应时,集气管向装置Ⅱ供气,此时孔路位置需调节为___________;
(5)仪器M的名称是___________;
(6)反应前应向装置Ⅱ中通入一段时间,目的是___________;
(7)如果将三颈瓶N中的导气管口插入液面以下,可能导致的后果是___________;
(8)判断氢化反应完全的现象是___________。
20. 化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A中的官能团名称是__________。
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出B的结构简式,用星号(*)标出B中的手性碳__________。
(3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式__________。(不考虑立体异构,只需写出3个)
(4)反应④所需的试剂和条件是__________。
(5)⑤的反应类型是__________。
(6)写出F到G的反应方程式__________。
(7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备的合成路线__________(无机试剂任选)。
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