内容正文:
韩城市2027届学情摸底调研试题化学
注意事项:
1.本试卷共8页,满分100分,考试时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
可能用到的相对原子质量:H 1 F 19 Ag 108 Cs 133
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 资源转化与化学密切相关。下列资源转化正确的是
A. 煤干馏获得煤油 B. 石油分馏获得乙烯
C. 油脂皂化获得甘油 D. 淀粉水解最终获得乙醇
【答案】C
【解析】
【详解】A.煤油是石油分馏的产物,煤干馏的产物为焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等,无法获得煤油,A错误;
B.石油分馏是利用沸点不同分离组分的物理变化,产物为饱和烃类混合物,乙烯是石油裂解的产物,分馏无法获得,B错误;
C.油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应,反应生成高级脂肪酸盐和甘油,该转化可实现,C正确;
D.淀粉水解的最终产物为葡萄糖,葡萄糖经发酵反应才能得到乙醇,并非淀粉水解直接获得乙醇,D错误;
故选C。
2. 下列表述对应的化学用语正确的是
选项
A
B
表述
激发态原子的轨道表示式
中子数为20的氯核素
化学用语
选项
C
D
表述
苯酚的结构式
的电子式
化学用语
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.不存在轨道(第一电子层只有能级,能级仅在电子层数时存在),该轨道表示式本身错误,A错误;
B.氯元素质子数为17,中子数为20的氯核素质量数为,核素符号书写正确,B正确;
C.给出的是苯酚的结构简式,结构式需要标出所有共价键(如和之间的单键),C错误;
D.的电子式中最外层的8个电子未标注,正确的电子式为为,D错误;
故答案选B。
3. 化学品在医疗中有重要应用。下列说法错误的是
A. 碳酸钡可做肠胃造影剂 B. 氯化钠可用于配制生理盐水
C. 75%酒精可用于器械消毒 D. 碳酸氢钠可治疗胃酸过多
【答案】A
【解析】
【详解】A.会与胃酸的主要成分反应生成可溶性的有毒重金属盐,不能用作肠胃造影剂,肠胃造影剂应为不溶于酸的,A错误,符合题意;
B.生理盐水是质量分数为0.9%的溶液,可用氯化钠配制,B正确,不符合题意;
C.体积分数为75%的酒精能使蛋白质变性,可用于器械消毒,C正确,不符合题意;
D.碱性较弱,可与胃酸的主要成分发生反应,中和过多胃酸,可用于治疗胃酸过多,D正确,不符合题意;
答案选A。
4. 通信的发展折射出人类文明的进步。下列说法正确的是
A. 古代烽火通信:烽火燃烧时化学能全部转化为光能
B. 近代电报通信:电报机中磁性氧化铁的成分是
C. 现代光缆通信:光导纤维的主要成分是
D. 未来量子通信:直径为2~10 nm的硫化镉(CdS)微粒属于胶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.烽火燃烧时化学能除转化为光能外,大部分还转化为热能,并非全部转化为光能,A错误;
B.磁性氧化铁的成分是,为氧化铁,无磁性,B错误;
C.光导纤维的主要成分是,C正确;
D.胶体是分散质粒子直径在1~100 nm之间的分散系,属于混合物,单个硫化镉微粒是纯净物,不属于胶体,D错误;
故选C。
5. 下列关于试剂保存或实验操作的说法错误的是
A. 新制氯水保存在棕色细口瓶中
B. 氢氧化钠溶液存放于带橡胶塞的试剂瓶中
C. 进行“钠与水反应”实验时,需要使用护目镜
D. 将过期的化学药品直接倒入下水道
【答案】D
【解析】
【详解】A.新制氯水中的见光易分解,棕色瓶可避光,细口瓶适合存放液体试剂,因此新制氯水保存在棕色细口瓶中,A正确;
B.氢氧化钠溶液会与玻璃中的反应生成具有粘性的,易将玻璃塞与试剂瓶粘在一起,因此需存放于带橡胶塞的试剂瓶中,B正确;
C.钠与水反应剧烈,反应过程中会有液体溅出,为防止溅出的液体伤到眼睛,实验时需要使用护目镜,C正确;
D.过期化学药品可能具有腐蚀性、毒性等,直接倒入下水道会腐蚀管道、污染水体,应放入指定回收容器统一处理,该操作错误,D错误;
答案选D。
6. 三氟化氮(NF3)常用于微电子工业,可用以下反应制备:。下列说法错误的是
A. 中仅含极性键
B. 氨的水溶液呈弱碱性的原因:
C. 在制备的反应中,表现出还原性和碱性
D. 实验室制备氨气的化学方程式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.中N与F为不同非金属元素,形成的N-F键均为极性共价键,A正确;
B.氨溶于水先与水结合生成,部分电离产生使溶液呈弱碱性,该过程表述正确,B正确;
C.制备的反应中,部分中N元素化合价从-3升高到中的+3,表现还原性;部分中N化合价不变,反应生成铵盐,表现碱性,C正确;
D.加热分解生成的和遇冷会重新化合生成,无法制得氨气,实验室制备氨气需用和固体混合加热,该方程式错误,D错误;
故选D。
7. Fe和Cl元素的部分价类二维关系如图。下列说法正确的是
A. 基态Cl、Fe原子的最外层电子数相差1
B. j的阴离子是正四面体结构
C. b与反应生成d
D. g与反应可生成h,该过程中有电子的转移
【答案】B
【解析】
【分析】根据图中物质类别及相应元素的化合价可知,b、d分别为、,g、h分别为、HClO,j的阴离子为。
【详解】A.基态Cl原子的价电子排布为,最外层电子数为7;基态Fe原子的价电子排布为,最外层电子数为2,二者相差5,而不是1,A错误;
B.由分析可知,j的阴离子为,中心Cl原子周围有4个成键方向,所得正四面体结构为,B正确;
C.由分析可知,b为、d为,通常条件下,不能由b与水直接反应生成d,C错误;
D.由分析可知,g为、h为HClO,二者的反应为;反应前后Cl元素均为+1价,各元素化合价均未改变,没有电子转移,D错误;
故选B。
8. 我国科研人员在锂电池电解液中添加NBSF,能明显延长电池的循环寿命。NBSF的结构如图所示,其中短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子p轨道半充满,Y、W同族,基态原子的价电子排布式为,的氢化物可用于刻蚀玻璃。下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 组成NBSF的元素中,的原子半径最大
C. 第一电离能:
D. 最简单氢化物的沸点:
【答案】A
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,Y的价电子排布式为,可得,Y为;Y、W同族,W为;X原子的p轨道半充满,且原子序数小于O,表明电子排布式为,X为;Z的氢化物可刻蚀玻璃,Z为。
【详解】A.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,故电负性,即,A正确;
B.构成NBSF的元素为,同周期从左到右原子半径减小,同主族从上到下原子半径增大,原子半径最大的是(W),不是(Z),B错误;
C.的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能,且同主族从上到下第一电离能减小,,故第一电离能,C错误;
D.三者最简单氢化物为、、,、分子间均存在氢键,且分子间氢键数目更多,沸点,即,D错误;
故选A。
9. 的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用为原料可合成新型可降解高分子,其一种合成路线如下。
下列说法不正确的是
A. ,形成了碳氮键、氧氢键 B. 反应②为缩聚反应
C. 高分子P中存在“” D. 高分子完全水解可以得到
【答案】D
【解析】
【详解】A.和X中氨基反应,中的C与N连接形成碳氮键,同时生成,出现氧氢键,A正确;
B.由Y在催化剂作用下发生反应(②)生成高分子P,是羟基和氨基上的氢原子发生脱水缩聚,可判定这是通过分子间缩合形成的缩聚反应,B正确;
C.Y中的羟基和氨基上的氢原子发生脱水缩聚,因此高分子P中出现“”结构,C正确;
D.根据题意,高分子P可降解,产物对环境友好,水解过程中脲键会被破坏,最终并不会得到Y,D错误;
故选D。
10. 可用碘量法测定某KI固体样品的纯度(杂质不参与反应),实验步骤如下:
①称量a g KI固体样品,配制成250 mL溶液;
②取25.00 mL待测液,用稀盐酸处理后,加入10.00 mL 0.05000 mol·L-1 溶液(足量)充分反应;
③将所得溶液煮沸一段时间,再加入过量KI充分反应;
④以淀粉为指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗。
已知:。
下列说法错误的是
A. 步骤①配制溶液时,应选用容量瓶
B. 步骤②发生反应
C. 步骤③中煮沸的目的是除去溶液中的
D. 步骤④滴定时,眼睛注视锥形瓶中溶液变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.配制250 mL溶液时,应选择规格为250 mL的容量瓶,A正确;
B.步骤②用稀盐酸处理,反应体系为酸性环境,不可能生成,正确的离子方程式为,B错误;
C.步骤②中反应生成,煮沸可除去该部分,避免其干扰后续剩余的定量测定,C正确;
D.滴定操作中,眼睛需注视锥形瓶内溶液颜色变化,从而准确判断滴定终点,D正确;
故答案选B。
11. 一种新型超导材料的立方晶胞如图所示(长度),M点坐标为,R点坐标为。为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 晶体的化学式为
B. 晶体的密度为
C. 原子在轴上的分数坐标为
D. N、P原子的核间距为
【答案】D
【解析】
【分析】使用均摊法计算晶胞中的原子个数:Cs(白球):8个位于棱上,2个位于内部,总数为个;Ag(小黑球):8个位于棱上、4个位于面心,总数为个;F(大黑球):16个位于面心,4个位于晶胞内部,共个。
【详解】A.由分析,晶胞中、、的个数比为,故晶体化学式为,A正确;
B.由分析,每个晶胞含有4个,单个晶胞总质量为,晶胞体积为,代入密度公式得密度为,B正确;
C.由可知,即,轴上分数坐标为实际z轴长度除以,即,C正确;
D.由C选项分析得,M、N的距离是底面对角线的,即,由立体几何知识,三角形PMN是直角三角形,因此NP的长度为,D错误;
故选D。
12. 选择性催化还原技术是火电厂烟气脱硝的主流方法,催化该反应的机理如图。下列说法正确的是
A. 总反应为
B. 形成Ⅰ时,Mn提供孤电子对
C. 若以为原料,全部进入生成物中
D. 步骤⑤没有发生氧化还原反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.总反应反应物应包含,选项给出的方程式缺少且配平不符合反应机理,正确的方程式为,A错误;
B.形成Ⅰ时,中的原子提供孤电子对,提供空轨道形成配位键,B错误;
C.反应所有含氢的产物只有,因此标记的原料中的全部进入生成物中,C正确;
D.步骤⑤中的元素化合价从0价降低为-2价,存在元素化合价变化,发生了氧化还原反应,D错误;
故选C。
13. 科学家开发了一种可植入体内的燃料电池,血糖过高时会激活电池产生电流,通过传感器刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素,降低血糖。电池工作时的原理如下图所示(G-CHO代表葡萄糖)。
下列关于该电池工作时的说法不正确的是
A. 电极附近pH升高
B. 电子移动路径:电极→传感器→电极
C. 人体内的血糖水平越接近正常值,两极的电势差越小
D. 电极的电极反应式为:
【答案】B
【解析】
【分析】燃料电池通入氧化剂氧气的电极I为正极,氧气发生还原反应生成水:,电极Ⅱ为负极,G-CHO被氧化为G-COOH,电极反应式:。
【详解】A.工作时,电极I为正极,氧气发生还原反应生成水,电极反应式:,反应消耗氢离子,则电极Ⅰ附近pH升高,A正确;
B.原电池中电子从负极流入正极,故外电路中电子流向:电极Ⅱ→传感器→电极Ⅰ,B错误;
C.据题干信息,血糖(葡萄糖)过高时会激活电池,产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素,降低血糖水平,说明该燃料电池是否工作与血糖的高低有关,血糖正常时电池不工作,C正确;
D.由分析,电极的电极反应式为:,D正确;
故选B。
14. 常温下,向一定浓度溶液中加入,保持溶液体积和温度不变,测得与[X为]变化如下图所示。下列说法错误的是
A. 常温下,的
B. a点溶液
C. 从a点到b点溶液中水的电离程度逐渐减小
D. 溶液中:
【答案】C
【解析】
【分析】已知向中加入,随着pH增大,减小,浓度减小, 增大,的浓度增大, 减小,增大,减小,则上升曲线表示,ab曲线表示,最后一根曲线表示,且由时溶液pH=4.3,则,据此回答。
【详解】A.a点时,,则,A正确;
B.根据电荷守恒,,a点时,所以,B正确;
C.从a至b点,溶液中、浓度逐渐减小,浓度逐渐增大,故水的电离程度逐渐增大,C错误;
D.由分析可知,,,,即的电离大于水解,则溶液中有,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某实验小组采用顺丁烯砜与顺丁烯二酸酐进行反应来制备顺-4-环己烯-1,2-二酸酐(A),再经水解得到顺-4-环己烯-1,2-二羧酸(B)。A和B都是重要的药物和农药合成原料。
【实验装置】(夹持和加热装置略)
实验过程如下:
Ⅰ.A的制备。在图1装置中加入2.84 g(0.024 mol)顺丁烯砜、1.96 g(0.02 mol)顺丁烯二酸酐和二甘醇二甲醚,在150~160℃条件下反应30 min。
Ⅱ.A的收集。停止反应,稍冷后,将反应瓶置于冰水浴中冷却,向反应液中加入水,抽滤(如图2),用冷水洗涤2次,并抽滤至干,收集产品A。
Ⅲ.B的制备与提纯。向A中加入适量水,搅拌下加热至沸腾,使固体全部溶解;稍冷后,加入适量活性炭脱色,趁热过滤。在冰水中冷却滤液;抽滤至干,将产品B收集在表面皿中,80℃下真空干燥至恒重,得到产品B m g。
已知:顺丁烯二酸酐易水解成相应的二元羧酸。
回答下列问题:
(1)图1中,仪器①的名称是__________,进水口是__________(填“a”或“b”)。
(2)Ⅰ中圆底烧瓶必须干燥,原因是_____________________________________________。Ⅰ中加热方式宜选择__________________(填“酒精灯加热”、“热水浴”或“油浴”)。
(3)Ⅱ中加入水的目的是________________________________________________________________。
(4)相对普通过滤,采用图2装置进行“抽滤”的主要优点有__________________(写出两点)。
(5)Ⅲ中利用活性炭的性质是_____________________(填“氧化性”、“还原性”或“吸附性”)。“趁热”过滤的目的是___________________________________________________。
(6)Ⅲ中产品B的纯度为80%,B的产率为_______________(列计算式)。
【答案】(1) ①.
球形冷凝管 ②.
a (2) ①.
防止原料顺丁烯二酸酐水解,降低产率 ②.
油浴 (3)
溶解未反应的顺丁烯二酸酐及溶剂,使产物A析出
(4)
过滤速度快、得到的固体较干燥
(5) ①.
吸附性 ②.
防止温度降低时产品B结晶析出,造成产物损失
(6)
【解析】
【分析】本实验通过顺丁烯砜加热分解生成1,3-丁二烯和二氧化硫,1,3-丁二烯再与顺丁烯二酸酐发生双烯合成(Diels-Alder反应)制备顺-4-环己烯-1,2-二酸酐(A),最后A水解得到顺-4-环己烯-1,2-二羧酸(B)。第一步反应需在无水条件下进行以防原料水解,且需控制较高温度(150~160℃);第二步利用溶解度差异加水除去杂质并析出产物A;第三步通过重结晶提纯产物B,利用活性炭脱色并趁热过滤防止产物提前析出。
【小问1详解】
根据图1仪器构造可知,仪器①为球形冷凝管。
为了达到良好的冷凝效果,冷凝水应“下进上出”,故进水口为a。
【小问2详解】
由题干已知信息“顺丁烯二酸酐易水解成相应的二元羧酸”可知,若圆底烧瓶不干燥,原料顺丁烯二酸酐遇水会发生水解,导致产率降低。
该反应需要在150~160℃条件下进行,水浴加热最高温度为100℃,无法达到反应温度,而酒精灯直接加热难以控制恒温,因此宜选择油浴加热。
【小问3详解】
反应结束后,体系中含有未反应的顺丁烯二酸酐和溶剂二甘醇二甲醚。加入水可以使顺丁烯二酸酐水解为易溶于水的二元羧酸,同时洗去溶剂,而产物A在冷水中溶解度较小,从而使产物A结晶析出以便于收集。
【小问4详解】
图2装置为减压过滤(抽滤)装置,相比于普通过滤,其主要优点是:装置内外存在压强差,过滤速度快;抽气作用能使滤饼中的水分被尽可能抽走,得到的固体较干燥。
【小问5详解】
活性炭具有疏松多孔的结构,利用其吸附性可以吸附有色杂质,达到脱色的目的。
产品B在水中的溶解度随温度降低而减小,为了防止在过滤过程中温度降低导致产品B结晶析出混入滤渣中造成损失,需要趁热过滤。
【小问6详解】
反应中顺丁烯砜的物质的量为 ,顺丁烯二酸酐的物质的量为 。根据反应原理,顺丁烯砜分解生成的1,3-丁二烯与顺丁烯二酸酐按反应,故顺丁烯二酸酐不足,理论产量应以顺丁烯二酸酐计算。理论上生成B的物质的量为 ,其理论质量为 。实际得到纯产品B的质量为 ,故B的产率为 。
16. 常用于高能半导体材料的制备,工业上从废旧太阳能电池(主要组成为)中回收处理制备的流程如图:
已知:①烧渣的主要成分是、和。
②是一种液态化合物,极易与水反应。
③25℃时,,,。当金属阳离子浓度时认为沉淀完全。
回答下列问题:
(1)硒(Se)与硫为同族元素,镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第ⅢA族,中元素的化合价为______________。
(2)“高温焙烧”得到的在315℃开始凝华成有光泽的白色针状晶体,易溶于水和极性有机溶剂,则其属于____________晶体。
(3)“酸浸氧化”时的作用是________________________________________________________。
(4)加氨水“调pH”时,Ga3+恰好完全沉淀时溶液的pH=__________;继续加入氨水至过量,则滤液Ⅰ中含有金属元素的阳离子为____________(填离子符号),滤渣Ⅰ的主要成分为___________(填化学式)。
(5)滤渣Ⅰ与混合前需要洗涤、干燥,检验滤渣Ⅰ中是否洗净的试剂是__________。
(6)“回流过滤”中的作用是将氢氧化物转化为氯化物和__________。
(7)“高温气相沉积”过程中发生的化学反应方程式为_______________________________。
【答案】(1)
+1 (2)
分子 (3)
将氧化为
(4) ①.
4 ②.
③.
、
(5)
溶液和稀盐酸
(6)
除去反应生成的水,抑制金属氯化物水解(或作溶剂,合理即可)
(7)
【解析】
【分析】高温焙烧时CIGS被氧化,生成气体并凝华分离,烧渣主要成分为、和;酸浸氧化时加入硫酸和双氧水,将氧化为并溶解金属氧化物;加氨水调pH使、沉淀,过量氨水使转化为络离子留在滤液中;滤渣与反应生成氯化物InCl3和GaCl3,分离得到GaCl3后经高温气相沉积制得。
【小问1详解】
已知Se与S同族,通常显-2价,Ga和In位于第ⅢA族,显+3价。设Cu的化合价为,根据化合物中各元素正负化合价代数和为0,可得,解得。
【小问2详解】
在315℃开始凝华,说明其熔沸点较低,且易溶于水和极性有机溶剂,符合分子晶体的物理性质特征,故属于分子晶体。
【小问3详解】
烧渣中含有,在酸性条件下加入,作氧化剂,将+1价的Cu氧化为易溶的,便于后续分离提纯。
【小问4详解】
当恰好完全沉淀时,,根据,可得,则,故。
继续加入氨水至过量,与过量氨水反应生成可溶的,和不溶于弱碱氨水,故滤液Ⅰ中含有金属元素的阳离子为。
由上一空分析,滤渣Ⅰ的主要成分为、。
【小问5详解】
检验沉淀是否洗净,主要是检验洗涤液中是否含有,常用的试剂是溶液和稀盐酸。具体操作为取最后一次洗涤液,加入稀盐酸酸化,再滴加溶液,若无白色沉淀产生,则说明已洗净。
【小问6详解】
SOCl2的另一作用是与反应生成的水反应,抑制GaCl3、InCl3水解,同时可作反应溶剂。
【小问7详解】
“高温气相沉积”过程中,与在高温条件下发生反应生成,根据质量守恒定律,同时生成气体,化学方程式为。
17. 纳米碗是一类具有独特碗状结构的纳米材料,在催化、生物医药等领域具有广阔前景。高温条件下,纳米碗可以由分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。第一步反应为 ,其反应机理和能量变化如图所示:回答下列问题:
(1)已知:中的碳氢键()和碳碳单键()的键能分别为和,键的键能为。第一步反应中,当有转化为和时,过程中断开的键是_______,最终形成的键是_____,形成的键是_______,_______。
(2)图示历程包含________个基元反应,其中决速步的化学方程式是___________。
(3)根据图示可以推测纳米碗中五元环的数目为_________。
(4)分子中碳原子的杂化方式为__________。
(5)1200 K时,假定体系内只发生第五步反应:,反应过程中压强恒定为(即的初始压强),平衡时的转化率为,忽略其他中间产物和副产物,该反应的平衡常数______________(用含、的代数式表示)。
(6)反应 的(为平衡常数)随(T为温度)的关系如图所示。已知本实验条件下(为理想气体常数,为截距)。
__________0(填“>”或“<”)。下列措施既能增大的生成速率,又能提高平衡转化率的是__________(填字母)。
A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.加入催化剂
【答案】(1) ①. 2 ②. 1 ③. 1 ④. +128
(2) ①. 3 ②.
(3)6 (4)
(5)
(6) ①. > ②. A
【解析】
【小问1详解】
由图可得最终生成物相比反应物多了1个C-C键,同时反应物断开1个C-H键与H自由基组合生成,并断开1个C-H键获得1个H自由基,因此共断开2 mol C-H键,形成1 mol C-C键;过程中形成1 mol 需要形成1 mol H-H键;断开化学键需要吸收能量,形成新的化学键会放出能量,因此
【小问2详解】
图中共有3个过渡态,因此共有3个基元反应;决速步指的是反应过程中速率最慢的一步化学反应,活化能与反应速率成反比,图中第3步反应所需活化能最高,反应速率最慢,是该反应的决速步,反应方程式为;
【小问3详解】
根据图示过程可得,每一步会形成新的1个五元环,合成纳米碗总共需要5步反应,因此会新形成5个五元环,加上反应物中心的1个五元环,共6个五元环;
【小问4详解】
每个C在与相邻原子的连接方式上均含有一个碳碳双键,因此为杂化;
【小问5详解】
设初始,根据题中数据列三段式如下:,则总物质的量为,可求得各物质的分压:;;,则
【小问6详解】
由图可得lnK随着的增大而减小,因此K随着T的减小而减小,所以该反应为吸热反应,;
A.升高温度能够提高反应速率,同时该反应为吸热反应,升高温度能使反应平衡正向移动,使平衡转化率提高,A正确;
B.降低温度会降低反应速率,对反应的影响与A完全相反,B错误;
C.增大压强能够提高反应速率,同时增大压强会使反应平衡向气体分子数减小的方向移动,该反应为气体分子数增大的反应,因此会使反应平衡逆向移动,使平衡转化率减小,C错误;
D.催化剂可以提高反应速率,但对反应平衡无影响,不能改变的平衡转化率,D错误;
故选A。
18. 化合物H是合成药物的中间体。H的一种合成路线如图(略去部分试剂与反应条件,忽略立体化学)。
回答下列问题:
(1)B中官能团的名称为碳氯键、_______________和_____________。
(2)A→B的化学方程式为________________________________________________________________。
(3)H中手性碳原子的个数为____________。
(4)仿照过程,如下图所示转化关系中的结构简式为_______________。
(5)下列说法正确的是__________(填字母)。
A. 有生成 B. 为加成反应
C. G能发生银镜反应 D. 只有键的断裂
(6)A的同分异构体中,同时满足下列条件的有___________种(不考虑立体异构)。
①1 mol该物质最多能与1 mol氢气发生加成;
②含有五元环。
其中,核磁共振氢谱显示3组峰,且峰面积比为3∶4∶2的结构简式为____________。
【答案】(1) ①. 碳碳三键 ②. 酯基
(2) (3)2
(4)H2NCH2CH2CH2Cl (5)AB
(6) ①. 15 ②.
【解析】
【分析】简要分析合成路线:A和发生取代反应生成B,B与碘化钠发生取代反应生成C,C与在碳酸钾催化下发生环加成反应生成D,D在碳酸钾催化下和KI发生取代环化反应生成E,E发生加成反应生成F,F和氨水发生取代反应生成G,G在BH3THF催化下发生还原反应生成H,据此解答;
【小问1详解】
根据B的结构简式可知,含有的官能团为碳氯键、碳碳三键和酯基。
【小问2详解】
A和发生取代反应生成B,生成一分子HCl,化学方程式为。
【小问3详解】
手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,H中手性碳原子的位置为(带★的为手性碳原子),故手性碳原子为2个。
【小问4详解】
C→E过程:C与ClCH2CH2NH2在K2CO3下生成D(含六元环),再经KI/K2CO3得E(含六元并五元环)。新路线中,起始物为,目标产物为含双环结构。类比可知,L的结构简式应为 ,K应提供-NHCH2CH2CH2Cl片段,用于形成第二个环。故K的结构简式为H2NCH2CH2CH2Cl。
【小问5详解】
A.B→C的反应为NaI中的I取代Cl,生成NaCl,A正确;
B.E→F的反应为碳碳双键转化成碳碳单键,应为加成反应,B正确;
C.G中的官能团名称为酰胺键,无醛基,无法发生银镜反应,C错误;
D.G到H的反应为BH3·THF还原酰胺为胺,实际是C=O被还原,伴随着σ键和π键的断裂,D错误;
故选AB。
【小问6详解】
A的分子式为C6H9Cl,不饱和度为2,1 mol该物质最多能与1 mol氢气发生加成,说明含有碳碳双键,并含有五元环,说明无其它不饱和度,该同分异构体可以看成是环戊烯烃的一氯代物,故可能的结构:的一氯代物有4种,的一氯代物有6种,的一氯代物有5种,共15种,其中核磁共振氢谱显示3组峰,且峰面积比为3∶4∶2,说明含有甲基,且两个亚甲基对称分布,结构简式为。
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韩城市2027届学情摸底调研试题化学
注意事项:
1.本试卷共8页,满分100分,考试时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
可能用到的相对原子质量:H 1 F 19 Ag 108 Cs 133
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 资源转化与化学密切相关。下列资源转化正确的是
A. 煤干馏获得煤油 B. 石油分馏获得乙烯
C. 油脂皂化获得甘油 D. 淀粉水解最终获得乙醇
2. 下列表述对应的化学用语正确的是
选项
A
B
表述
激发态原子的轨道表示式
中子数为20的氯核素
化学用语
选项
C
D
表述
苯酚的结构式
的电子式
化学用语
A. A B. B C. C D. D
3. 化学品在医疗中有重要应用。下列说法错误的是
A. 碳酸钡可做肠胃造影剂 B. 氯化钠可用于配制生理盐水
C. 75%酒精可用于器械消毒 D. 碳酸氢钠可治疗胃酸过多
4. 通信的发展折射出人类文明的进步。下列说法正确的是
A. 古代烽火通信:烽火燃烧时化学能全部转化为光能
B. 近代电报通信:电报机中磁性氧化铁的成分是
C. 现代光缆通信:光导纤维的主要成分是
D. 未来量子通信:直径为2~10 nm的硫化镉(CdS)微粒属于胶体
5. 下列关于试剂保存或实验操作的说法错误的是
A. 新制氯水保存在棕色细口瓶中
B. 氢氧化钠溶液存放于带橡胶塞的试剂瓶中
C. 进行“钠与水反应”实验时,需要使用护目镜
D. 将过期的化学药品直接倒入下水道
6. 三氟化氮(NF3)常用于微电子工业,可用以下反应制备:。下列说法错误的是
A. 中仅含极性键
B. 氨的水溶液呈弱碱性的原因:
C. 在制备的反应中,表现出还原性和碱性
D. 实验室制备氨气的化学方程式:
7. Fe和Cl元素的部分价类二维关系如图。下列说法正确的是
A. 基态Cl、Fe原子的最外层电子数相差1
B. j的阴离子是正四面体结构
C. b与反应生成d
D. g与反应可生成h,该过程中有电子的转移
8. 我国科研人员在锂电池电解液中添加NBSF,能明显延长电池的循环寿命。NBSF的结构如图所示,其中短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子p轨道半充满,Y、W同族,基态原子的价电子排布式为,的氢化物可用于刻蚀玻璃。下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 组成NBSF的元素中,的原子半径最大
C. 第一电离能:
D. 最简单氢化物的沸点:
9. 的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用为原料可合成新型可降解高分子,其一种合成路线如下。
下列说法不正确的是
A. ,形成了碳氮键、氧氢键 B. 反应②为缩聚反应
C. 高分子P中存在“” D. 高分子完全水解可以得到
10. 可用碘量法测定某KI固体样品的纯度(杂质不参与反应),实验步骤如下:
①称量a g KI固体样品,配制成250 mL溶液;
②取25.00 mL待测液,用稀盐酸处理后,加入10.00 mL 0.05000 mol·L-1 溶液(足量)充分反应;
③将所得溶液煮沸一段时间,再加入过量KI充分反应;
④以淀粉为指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗。
已知:。
下列说法错误的是
A. 步骤①配制溶液时,应选用容量瓶
B. 步骤②发生反应
C. 步骤③中煮沸的目的是除去溶液中的
D. 步骤④滴定时,眼睛注视锥形瓶中溶液变化
11. 一种新型超导材料的立方晶胞如图所示(长度),M点坐标为,R点坐标为。为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 晶体的化学式为
B. 晶体的密度为
C. 原子在轴上的分数坐标为
D. N、P原子的核间距为
12. 选择性催化还原技术是火电厂烟气脱硝的主流方法,催化该反应的机理如图。下列说法正确的是
A. 总反应为
B. 形成Ⅰ时,Mn提供孤电子对
C. 若以为原料,全部进入生成物中
D. 步骤⑤没有发生氧化还原反应
13. 科学家开发了一种可植入体内的燃料电池,血糖过高时会激活电池产生电流,通过传感器刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素,降低血糖。电池工作时的原理如下图所示(G-CHO代表葡萄糖)。
下列关于该电池工作时的说法不正确的是
A. 电极附近pH升高
B. 电子移动路径:电极→传感器→电极
C. 人体内的血糖水平越接近正常值,两极的电势差越小
D. 电极的电极反应式为:
14. 常温下,向一定浓度溶液中加入,保持溶液体积和温度不变,测得与[X为]变化如下图所示。下列说法错误的是
A. 常温下,的
B. a点溶液
C. 从a点到b点溶液中水的电离程度逐渐减小
D. 溶液中:
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某实验小组采用顺丁烯砜与顺丁烯二酸酐进行反应来制备顺-4-环己烯-1,2-二酸酐(A),再经水解得到顺-4-环己烯-1,2-二羧酸(B)。A和B都是重要的药物和农药合成原料。
【实验装置】(夹持和加热装置略)
实验过程如下:
Ⅰ.A的制备。在图1装置中加入2.84 g(0.024 mol)顺丁烯砜、1.96 g(0.02 mol)顺丁烯二酸酐和二甘醇二甲醚,在150~160℃条件下反应30 min。
Ⅱ.A的收集。停止反应,稍冷后,将反应瓶置于冰水浴中冷却,向反应液中加入水,抽滤(如图2),用冷水洗涤2次,并抽滤至干,收集产品A。
Ⅲ.B的制备与提纯。向A中加入适量水,搅拌下加热至沸腾,使固体全部溶解;稍冷后,加入适量活性炭脱色,趁热过滤。在冰水中冷却滤液;抽滤至干,将产品B收集在表面皿中,80℃下真空干燥至恒重,得到产品B m g。
已知:顺丁烯二酸酐易水解成相应的二元羧酸。
回答下列问题:
(1)图1中,仪器①的名称是__________,进水口是__________(填“a”或“b”)。
(2)Ⅰ中圆底烧瓶必须干燥,原因是_____________________________________________。Ⅰ中加热方式宜选择__________________(填“酒精灯加热”、“热水浴”或“油浴”)。
(3)Ⅱ中加入水的目的是________________________________________________________________。
(4)相对普通过滤,采用图2装置进行“抽滤”的主要优点有__________________(写出两点)。
(5)Ⅲ中利用活性炭的性质是_____________________(填“氧化性”、“还原性”或“吸附性”)。“趁热”过滤的目的是___________________________________________________。
(6)Ⅲ中产品B的纯度为80%,B的产率为_______________(列计算式)。
16. 常用于高能半导体材料的制备,工业上从废旧太阳能电池(主要组成为)中回收处理制备的流程如图:
已知:①烧渣的主要成分是、和。
②是一种液态化合物,极易与水反应。
③25℃时,,,。当金属阳离子浓度时认为沉淀完全。
回答下列问题:
(1)硒(Se)与硫为同族元素,镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第ⅢA族,中元素的化合价为______________。
(2)“高温焙烧”得到的在315℃开始凝华成有光泽的白色针状晶体,易溶于水和极性有机溶剂,则其属于____________晶体。
(3)“酸浸氧化”时的作用是________________________________________________________。
(4)加氨水“调pH”时,Ga3+恰好完全沉淀时溶液的pH=__________;继续加入氨水至过量,则滤液Ⅰ中含有金属元素的阳离子为____________(填离子符号),滤渣Ⅰ的主要成分为___________(填化学式)。
(5)滤渣Ⅰ与混合前需要洗涤、干燥,检验滤渣Ⅰ中是否洗净的试剂是__________。
(6)“回流过滤”中的作用是将氢氧化物转化为氯化物和__________。
(7)“高温气相沉积”过程中发生的化学反应方程式为_______________________________。
17. 纳米碗是一类具有独特碗状结构的纳米材料,在催化、生物医药等领域具有广阔前景。高温条件下,纳米碗可以由分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。第一步反应为 ,其反应机理和能量变化如图所示:回答下列问题:
(1)已知:中的碳氢键()和碳碳单键()的键能分别为和,键的键能为。第一步反应中,当有转化为和时,过程中断开的键是_______,最终形成的键是_____,形成的键是_______,_______。
(2)图示历程包含________个基元反应,其中决速步的化学方程式是___________。
(3)根据图示可以推测纳米碗中五元环的数目为_________。
(4)分子中碳原子的杂化方式为__________。
(5)1200 K时,假定体系内只发生第五步反应:,反应过程中压强恒定为(即的初始压强),平衡时的转化率为,忽略其他中间产物和副产物,该反应的平衡常数______________(用含、的代数式表示)。
(6)反应 的(为平衡常数)随(T为温度)的关系如图所示。已知本实验条件下(为理想气体常数,为截距)。
__________0(填“>”或“<”)。下列措施既能增大的生成速率,又能提高平衡转化率的是__________(填字母)。
A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.加入催化剂
18. 化合物H是合成药物的中间体。H的一种合成路线如图(略去部分试剂与反应条件,忽略立体化学)。
回答下列问题:
(1)B中官能团的名称为碳氯键、_______________和_____________。
(2)A→B的化学方程式为________________________________________________________________。
(3)H中手性碳原子的个数为____________。
(4)仿照过程,如下图所示转化关系中的结构简式为_______________。
(5)下列说法正确的是__________(填字母)。
A. 有生成 B. 为加成反应
C. G能发生银镜反应 D. 只有键的断裂
(6)A的同分异构体中,同时满足下列条件的有___________种(不考虑立体异构)。
①1 mol该物质最多能与1 mol氢气发生加成;
②含有五元环。
其中,核磁共振氢谱显示3组峰,且峰面积比为3∶4∶2的结构简式为____________。
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