内容正文:
2027届泉港二中高三学情调研测试化学科试卷
相对原子质量H-1 C-12 O-16 Cu-64
一、选择题:本题共10个小题,共40分,每小题4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. 二氧化硅是玻璃的主要成分之一。下列说法错误的是
A. 二氧化硅高温下可与碳酸钙反应
B. 二氧化硅为酸性氧化物,能与水反应生成硅酸
C. 实验室不能用磨口玻璃塞试剂瓶盛放氢氧化钠溶液
D. 氢氟酸能雕刻玻璃,不能用玻璃瓶盛放氢氟酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.二氧化硅高温下可与、等发生反应,A项正确;
B.二氧化硅是一种不溶于水的酸性氧化物,与水不反应,B项错误;
C.磨口玻璃塞中的二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应,生成具有黏性的硅酸钠,容易使玻璃塞与瓶口粘结在一起,C项正确;
D.氢氟酸能腐蚀玻璃,不能用玻璃瓶盛装氢氟酸,常用塑料瓶盛装氢氟酸,D项正确;
故选B。
2. 铁杉脂素是重要的木脂素类化合物,其结构简式如图所示。下列关于铁杉脂素的说法不正确的是
A. 分子中有3个手性碳原子
B. 1mol该物质最多可与3mol NaOH反应
C. 分子中含氧官能团只有羟基、酯基、醚键
D. 分子中两个苯环可能处于同一平面
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子中,带“∗”的碳原子为手性碳原子,共有3个手性碳原子,A正确;
B.1 mol该物质含有2 mol酚羟基、1 mol酯基,酚羟基与按反应,1 mol酯基水解消耗1 mol ,最多可与3 mol 反应,B正确;
C.分子中含氧官能团为羟基(酚羟基)、醚键、酯基,无其他含氧官能团,C正确;
D.两个苯环连接在杂化的碳原子上,杂化碳为四面体构型,两个苯环不可能处于同一平面,D错误;
故选D。
3. 下列有关物质结构、性质的说法正确的是
A. 图2中阳离子与阴离子含有的键个数比为19:4
B. 图1中18-冠-6中O原子(灰球)通过离子键与作用
C. 图3中表示硅氧四面体,则该硅酸盐结构的通式为
D. 图4晶胞中,分子的排列方式有3种取向
【答案】A
【解析】
【详解】A.单键都是键,双键中一个键,则图2中1个阳离子含有19个键,阴离子含有4个键,阳离子与阴离子含有的σ键个数比为19:4,A正确;
B.图1冠醚中氧原子与之间并非离子键,而是通过配位键结合,B错误;
C.该结构的最小重复单元如图,最小重复单元中Si原子个数为,O原子个数为,Si元素化合价为+4价、O元素化合价为-2价,则(Si6O17)整体化合价为-10,所以该硅酸盐结构的通式为,C错误;
D.图4晶胞中,分子位于晶胞的顶点和面心,其分子轴沿空间四条体对角线方向分布,故有4种不同取向,D错误;
故选A。
4. 化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体,下列说法正确的是
A. X、Y、Z分别与足量酸性高锰酸钾溶液反应,所得芳香族化合物不同
B. 物质X在一定条件下可以发生氧化、加成、取代、还原、消去反应
C. Y存在顺反异构,且与足量HBr加成的产物中含有手性碳原子
D. 1molZ在一定条件下最多与发生加成反应
【答案】C
【解析】
【分析】从物质结构看,X、Y、Z结构中都含有苯环,且苯环上都有2个取代基位于对位,都有羟基官能团。
【详解】A.X、Y、Z分别与足量酸性高锰酸钾溶液反应,与苯环相连的碳原子可被氧化,都有生成,A错误;
B.物质X在有醛基可以发生氧化反应、加成反应、还原反应、有醇羟基可以发生取代、羟基相连碳上连的苯环不能发生消去反应,B错误;
C.Y结构中含有碳碳双键,且每个双键碳原子相连的是2个不同原子或原子团,Y存在顺反异构,与足量HBr加成的产物中,与溴原子相连的碳原子为手性碳原子,C正确;
D.Z结构中含有1个苯环,可以与H2发生加成反应,结构中含有碳碳双键,可以与H2发生加成反应,结构中含有的酯基,与H2不能发生加成反应,故1molZ在一定条件下最多与4mol H2发生加成反应,D错误;
故选C。
5. 工业利用海水制备的流程如下图(某些操作或试剂已省略)。下列说法不正确的是
A. 已知步骤Ⅰ获得的中含有杂质,可能是由反应产生
B. 步骤Ⅱ热气体X是
C. 步骤Ⅱ中与足量纯碱溶液反应的离子方程式可表示为:
D. 步骤Ⅲ操作Y为蒸馏
【答案】B
【解析】
【分析】海水浓缩得到卤水,再通入氯气置换溴离子使之成为单质溴,继而通入热空气,将溴吹入纯碱中与之反应,起到富集的作用,然后再加入硫酸酸化,让和溴离子在酸性条件下发生归中反应生成溴单质,再蒸馏得到产品溴,据此分析;
【详解】A.氯的非金属性强于溴,氯气氧化性更强作氧化剂,化合价降低,可能是由Br2+Cl2=2BrCl反应产生,A正确;
B.据分析,X是热空气,B错误;
C.Br2与足量Na2CO3溶液反应的离子方程式为,C正确;
D.通过蒸馏纯化溴,步骤Ⅲ操作Y为蒸馏,D正确;
故选B。
6. 亚铁氰化钾属于欧盟批准使用的食品添加剂,受热易分解:3K4[Fe(CN)6]=12KCN+Fe3C+2(CN)2↑+N2↑+C,下列关于该反应说法错误的是
A. 已知Fe3C晶胞中每个碳原子被6个铁原子包围,则铁的配位数是3
B. 配合物K4[Fe(CN)6]中配位原子是碳原子
C. (CN)2分子中σ键和π键数目比为3∶4
D. 基态Fe2+的最高能层电子排布为3s23p63d6
【答案】A
【解析】
【详解】A.由Fe3C晶胞中每个碳原子被6个铁原子包围可知,碳原子的配位数为6,配位数之比等于相应原子数目反比,则Fe原子配位数为6×=2,故A错误;
B.配合物K4[Fe(CN)6]中配体为CN-,由于电负性N>C,则C原子更容易提供孤电子对,即配位原子是碳原子,故B正确;
C.(CN)2分子的结构式为N≡C—C≡N,单键为σ键,三键中有1个σ键和2个π键,则σ键和π键数目比为3∶4,故C正确;
D.Fe为26号元素,其原子核外共有26个电子,Fe原子失去4s轨道上的2个电子得Fe2+,Fe2+的最高能层电子排布为3s23p63d6,故D正确;
故选A。
7. 短周期主族元素 W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W是原子半径最小的原子,X、Y、Z的最外层电子数之和为18,且三者形成的化合物的结构如图所示。四种元素形成的化合物之间发生反应:YXZ3+W2X→W3YX4+WZ (未配平)。下列说法正确的是
A. 电负性:X>Y>Z B. 单质的沸点:Z>Y>X
C. W3YX4的酸性强于WZ D. YW3的键角>YZ3的键角
【答案】D
【解析】
【分析】由题干信息可知,短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W是原子半径最小的原子,故W为H,X、Y、Z的最外层电子数之和为18,且三者形成的化合物结构图所示信息可知,Y能形成5个共价键,Z只能形成1个共价键,X能形成2个共价键,则X为O,Y为P、Z为Cl,YXZ3+W2X=W3YX4+WZ即POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl,据此分析解题。
【详解】A.非金属性越强,电负性越大,非金属性:O>Cl>P,则电负性:X>Z>Y,A错误;
B.磷单质为固体,其他均为气体,单质沸点最大的是Y,的范德华力大于,沸点高于,故单质沸点:Y>X>W,B错误;
C.W3YX4即H3PO4为中强酸,WZ即HCl是强酸在水溶液中能完全电离,酸性:H3PO4<HCl,C错误;
D.PH3、PCl3的中心原子P均是均是杂化,孤对电子数均为1,Cl的电负性比H大,PCl3中P周围电子云密度较小,成键电子对之间的斥力较小,故PH3的键角大于PCl3的键角,D正确;
故选D。
8. 根据实验目的,实验方法、操作或现象均正确的是
实验目的
实验方法、操作或现象
A
测定中和反应的反应热
往烧杯中缓慢加入NaOH溶液,用温度传感器采集烧杯内溶液的温度的变化
B
比较Zn和Ag的金属性
将银和溶液与锌和溶液组成原电池,连通后锌表面有银白色金属沉积
C
检验铁锈中是否含有二价铁
将铁锈溶于浓盐酸,滴入酸性溶液,紫红色褪去
D
检验牺牲阳极法对钢铁防腐的效果
将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl溶液中。一段时间后,取溶液加入溶液,无蓝色沉淀生成
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.测定中和反应的反应热需要快速混合酸碱以减少热量散失,缓慢加入NaOH溶液会导致热量散失,结果不准确,A错误;
B.原电池中活泼金属Zn应作为负极被氧化,Ag作为正极,在其表面被还原析出,连通后应该是银表面有银白色金属沉积,B错误;
C.浓盐酸中的Cl⁻在酸性条件下也会被氧化,导致紫红色褪去,干扰的检测,正确方法应使用稀酸并避免引入还原性物质,C错误;
D.镀锌铁破损后,Zn作为牺牲阳极优先腐蚀,Fe被保护,溶液中无,加入无蓝色沉淀,证明防腐有效,D正确;
故答案选D。
9. 丙烯与HBr发生自由基反应,条件不同,产物不同,进程和能量如图1所示:
①;②。
反应①的机理如图2(链的终止:自由基之间相互结合)。下列说法错误的是
A. R-O-O-R生成RO·不是化学变化
B. 异丁烯发生反应①的产物为(CH3)2CBrCH3
C. 链终止产物可能有
D. 过氧化物存在时,主要生成自由基I是因为其活化能相对较低
【答案】B
【解析】
【详解】A.R-O-O-R生成RO·只断开化学键,没有形成新化学键,不是化学变化,故A正确;
B.根据反应①的原理,Br原子加在H较多的双键碳上,故异丁烯发生反应①的产物为(CH3)2CHCH2Br,故B错误;
C.链的终止,自由基之间能相互结合,自由基BrCH2CH(CH3)可以自身结合为,故C正确;
D.由图2可知,过氧化物存在时,生成自由基I的活化能比II低得多,故生成自由基I更快,主要生成自由基I,故D正确;
答案选B。
10. 天津大学某科研团队利用电解原理,实现了两电极体系中甲酸和辛腈的高选择性合成,其工作原理如下图所示(不考虑电极副反应)。下列说法正确的是
A. Ni2P电极与直流电源的负极相连
B. 通电一段时间后,In/In2O3-x电极附近溶液的pH不变
C. 工作时,每转移2mol电子阴极室和阳极室中溶液的质量变化相差48g
D. 理论上整个反应过程的原子利用率为100%
【答案】D
【解析】
【分析】有机反应中:加氧去氢为氧化,加氢去氧为还原,左侧In/In2O3-x电极上是CO2加氢生成HCOO-,发生还原反应,故该电极是电解池阴极,阴极电极反应式为:CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-,右侧Ni2P电极上是CH3(CH2)7NH2去氢生成CH3(CH2)6CN,发生氧化反应,故该电极是电解池阳极,阳极电极反应式为。
【详解】A.根据分析,Ni2P电极是阳极,所以与直流电源正极相连,A错误;
B.In/In2O3-x电极是电解池阴极,阴极电极反应式为:CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-,通电一段时间后,In/In2O3-x电极附近OH-增多,所以溶液pH增大,B错误;
C.阴极电极反应式为CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-,每转移2mol电子,阴极会有1molCO2进入和水反应生成HCOO-和OH-,同时有2mol OH-从阴极室移向阳极室,则阴极室增加质量为44-34=10g。阳极电极反应式为,辛胺和2mol OH-反应生成辛腈,则阳极室增加质量为34g。所以每转移2mol电子两极室质量差是34-10=24g,C错误;
D.理论上,电路上每转移2mol电子,阴极损失2mol OH-,OH-全部转移至阳极室结合辛胺生成辛腈,没有任何材料浪费,所以原子利用率为100%,D正确;
故选D。
二、非选择题:共4题,共60分。
11. 柠檬酸亚铁晶体(,相对分子质量为282)是一种补铁剂,该物质微溶于冷水,易溶于热水,难溶于乙醇。以硫酸亚铁、纯碱和柠檬酸为原料制备柠檬酸亚铁晶体的流程如下:
①分别称取、,各用100mL蒸馏水溶解。
②在不断搅拌下,将碳酸钠溶液缓缓地加入硫酸亚铁溶液中,静置。
③减压过滤、洗涤,得固体。
④将上述制备的固体和少量铁粉加入三颈烧瓶中,通过恒压漏斗逐渐向三颈烧瓶中加入适量2.0 mol/L的柠檬酸()溶液。边滴加液体边搅拌,并控制温度为80℃。
⑤趁热过滤,使滤液冷却至室温,加入适量无水乙醇,过滤、洗涤、干燥,得产品。
回答下列问题:
(1)步骤①中用________(填“托盘天平”或“电子天平”)称取和。
(2)结合步骤②和步骤③的信息,写出碳酸钠与硫酸亚铁反应的化学方程式:________________________________________________________________。
步骤③中“减压过滤”的优点有________________________(答两条)。
(3)步骤④中,固体和柠檬酸溶液反应的化学方程式是_______________________________________,该操作中,加入少量铁粉的目的是________________________________。
(4)步骤⑤中“趁热过滤”,除掉的不溶物主要是________________________;该步骤中加入无水乙醇的目的是________________________________。
(5)称取上述制得产品15.000g,配成250mL一定浓度的溶液,取25.00mL于锥形瓶中,再用的酸性高锰酸钾标准液滴定,经过4次滴定,每次消耗的标准液体积如下表:
次数序号
1
2
3
4
消耗溶液体积/mL
40.02
43.58
39.98
40.00
该次实验制得的产品纯度为________________________________。
【答案】(1)电子天平
(2) ①. ②. 加快过滤速度、使所得固体更干燥
(3) ①. ②. 防止溶液中的被氧化成
(4) ①. 铁粉 ②. 降低柠檬酸亚铁的溶解度,促进其析出
(5)75.2%
【解析】
【分析】硫酸亚铁与碳酸钠反应生成碳酸亚铁沉淀,碳酸亚铁再与柠檬酸在80℃下反应制得柠檬酸亚铁。根据各物质的溶解性差异,可通过热过滤和改变溶剂组成实现分离与结晶;产品中的亚铁离子可用酸性高锰酸钾标准液滴定测定。
【小问1详解】
两种物质的质量均精确到0.001 g,托盘天平不能满足称量精度要求,应使用电子天平;
【小问2详解】
硫酸亚铁与碳酸钠发生复分解反应,生成碳酸亚铁沉淀和硫酸钠,化学方程式为。减压过滤可增大过滤两侧的压强差,从而加快过滤速度,并能较充分地除去固体表面的母液,使所得固体更干燥;
【小问3详解】
碳酸亚铁与柠檬酸在80℃下反应生成柠檬酸亚铁,同时产生二氧化碳和水,化学方程式为。铁粉具有还原性,可防止溶液中的亚铁离子被氧化成铁离子;
【小问4详解】
柠檬酸亚铁易溶于热水,趁热过滤时留在滤液中,过量铁粉不溶而被除去。柠檬酸亚铁难溶于乙醇,加入无水乙醇可降低其溶解度,促进其析出;
【小问5详解】
第2次滴定数据43.58 mL与其余三次相差较大,应舍去,其余三次消耗标准液的平均体积为40.00 mL。酸性条件下,高锰酸根与亚铁离子的物质的量之比为1∶5,结合定容倍数可得,故产品纯度为。
12. 用某铜矿(主要含、)制备的一种工艺流程如图:
已知:①常温下,
金属氢氧化物
开始沉淀的pH
1.9
7.5
5.0
8.8
沉淀完全的pH
3.2
9.7
6.5
10.4
②常温下,金属离子浓度小于时,认为沉淀完全;
③水合肼溶液呈碱性。
请回答下列问题:
(1)基态O原子的电子排布图为_________________。
(2)“酸浸”时加入的某酸常选择____________(填化学式),加入酸溶解后,再加入发生的主要离子方程式为_____________________,_____________________。
(3)根据表格数据,调节pH的最大值为________,此时溶液中的浓度为________。
(4)用化学用语表示水合肼溶液呈碱性的原因:________________。
(5)立方晶胞结构如图所示,则的配位数为________;若该氧化物的密度为,设阿伏加德罗常数的值为,则晶体的摩尔体积________________(列出计算式)。
【答案】(1) (2) ①. ②. ③.
(3) ①. 5.0 ②.
(4)
(5) ①. 2 ②.
【解析】
【分析】铜矿中含有、,加入稀硫酸、“酸浸”得到S单质,做氧化剂,根据流程,“调pH”得到氢氧化铁沉淀,说明“酸浸”步骤中将价Fe氧化成价Fe,“除锰”步骤得到沉淀,与氨水反应生成,与水合肼发生氧化还原反应得到,据此分析;
【小问1详解】
基态O的电子排布图为;
【小问2详解】
“酸浸”时盐酸有还原性会干扰后续实验,加入的某酸常选择;加入“酸浸”得到S单质,做氧化剂,将价Fe氧化成价Fe,发生的主要离子方程式为;;
【小问3详解】
根据表中数据可知,“调pH”使全部转化成氢氧化铁沉淀,不能转化成沉淀,因此调节pH的范围是,故pH的最大值为5.0;由常温下,金属离子浓度小于时,认为沉淀完全,当沉淀完全时,,,则;当时,,溶液中的浓度为;
【小问4详解】
水合肼溶液电离呈碱性的原因:;
【小问5详解】
晶胞中有氧原子个,有4个铜原子,离最近且距离相等的有2个,的配位数为2,由,,。
13. 化合物H是一种胃药中间体,其人工合成路线如下:
已知:;
(1)A的名称________________,H的含氧官能团名称________________________;
(2)A转化成B的过程中,的作用是________________________________________。
(3)的反应类型为________________________________。
(4)的反应方程式________________________________________________________。
(5)的反应中经过的过程,的结构简式为________________。
(6)有机物K与F互为同系物,K分子比F分子多两个碳原子。K的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:________________________________________。
①碱性条件下水解后酸化,生成X、Y两种有机产物。
②X分子和Y分子中均含有2种不同化学环境的氢原子,Y能与浓溴水反应。
【答案】(1) ①. 4-羟基苯甲醛或对羟基苯甲醛 ②. 醚键、酰胺基
(2)与反应生成的HCl发生中和反应,促进取代反应正向进行 (3)氧化反应
(4) (5) (6)
【解析】
【分析】A与发生取代反应生成B(),B与氨气先发生加成反应生成,再发生消去反应生成C,C与氢气加成生成D();E被高锰酸钾氧化生成F,F与SOCl2反应生成G(),G与D发生取代反应生成H,据此分析;
【小问1详解】
A的结构是苯环对位分别连接醛基和羟基,按系统命名法为4-羟基苯甲醛,习惯命名为对羟基苯甲醛;观察H的结构,含氧官能团为两个甲氧基中的醚键,以及苯甲酰胺结构中的酰胺基。
【小问2详解】
A和氯代胺衍生物发生酚羟基的亲核取代反应,会生成副产物HCl,作为弱碱可以中和HCl,既防止HCl与原料中的胺基团成盐失活,又推动反应正向进行。
【小问3详解】
E中的醛基在酸性高锰酸钾作用下被氧化为羧基,属于氧化反应。
【小问4详解】
G是F和SOCl2反应得到的3,4-二甲氧基苯甲酰氯,酰氯的氯原子被D中氨基的氢取代,生成酰胺和氯化氢;反应方程式:。
【小问5详解】
根据分析B→C的反应中经过的过程,B与反应,先与醛基发生加成反应,生成中间产物I,I的结构简式为;
【小问6详解】
有机物K与F互为同系物,K分子比F分子多两个碳原子,K的分子式为:,K的一种同分异构体碱性条件下水解后酸化,生成X、Y两种有机产物,说明K中含有酯基,X分子和Y分子中均含有2种不同化学环境的氢原子,Y能与浓溴水反应,说明Y中含有酚羟基,则Y的结构为,X的结构为,所以该同分异构体的结构为。
14. “一碳化学”是指以分子中只含有一个碳原子的化合物(如等)为原料合成一系列化工产品的化学。回答下列问题:
(1)通常利用反应实现“碳中和”。
①CO2、H2O、CH3OH沸点由大到小的顺序为___________,理由是___________。
②在一定温度下,由稳定态单质生成化合物的焓变叫做该物质在此温度下的标准摩尔生成焓。几种物质在298K的标准摩尔生成焓如表:
物质
标准摩尔生成焓/
-393.5
-201.2
-241.8
0
则___________,该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)已知:反应I.
反应Ⅱ.
温度为时,向某固定容积的容器中充入一定量的和,仅发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,平衡时H2(g)和CO(g)的转化率(α)及CO2(g)的物质的量(n)随起始投料比变化的情况如图所示。
①图中表示α(H2)变化的曲线为___________(填“a”“b”或“c”)。
②曲线c上A点的纵坐标m=___________。
③起始投料比时,的选择性___________%(保留三位有效数字)。
④若温度为,起始投料比=1时,反应Ⅱ的,则___________(填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1) ①. H2O、CH3OH、CO2 ②. CO2不能形成分子间氢键,沸点最低;H2O形成的分子间氢键的数目多于CH3OH,沸点最高 ③. -49.5 ④. 低温
(2) ①. b ②. 0.125 ③. 33.3 ④. >
【解析】
【小问1详解】
①二氧化碳不能形成分子间氢键,沸点最低;水分子和甲醇分子都能形成分子间氢键,而水分子形成的分子间氢键的数目多于甲醇,沸点最高,所以沸点由大到小的顺序为H2O、CH3OH、CO2;
②由标准摩尔生成焓的定义可知,反应ΔH=生成物的标准摩尔生成焓之和-反应物的标准摩尔生成焓之和,则反应ΔH=[(-201.2kJ/mol)+(-241.8kJ/mol)]-[(-393.5kJ/mol)+0]= -49.5kJ/mol,该反应是熵减的放热反应,低温条件下反应ΔH-TΔS<0,能自发进行;
【小问2详解】
①起始投料比增大相当于增大氢气的浓度,反应I的平衡向正反应方向移动,一氧化碳的转化率增大,但氢气的转化率减小,根据图像以及时的曲线纵坐标数值可知曲线a、b、c分别表示一氧化碳的转化率、氢气的转化率、二氧化碳的物质的量随投料比变化的情况,故选b;
②由图可知,起始投料比=1时,一氧化碳和氢气的转化率分别为37.5%、62.5%,二氧化碳的物质的量为mmol,则平衡时一氧化碳的物质的量为1mol-1mol×37.5%=0.625mol、氢气的物质的量为1mol-1mol×62.5%=0.375mol,由碳原子个数守恒可知,甲烷的物质的量为1mol-0.625mol-mmol=(0.375-m) mol,由氧原子个数守恒可知,水的物质的量为1mol-0.625mol-2mmol=(0.375-2m) mol,由氢原子个数守恒可得:0.375mol×2+(0.375-m) mol×4+(0.375-2m) mol×2=1 mol×2,解得m=0.125,故答案为:0.125;
③由②可知,二氧化碳的选择性为≈33.3%;
④反应Ⅱ为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,反应的平衡常数减小,设温度为T1条件下反应达到平衡时混合气体的总物质的量为nmol、压强为P,由②所得数据可知,反应的平衡常数Kp==0.6,由题意可知,温度为T2条件下反应的平衡常数Kp=1,则温度T1大于T2,故答案为:>。
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2027届泉港二中高三学情调研测试化学科试卷
相对原子质量H-1 C-12 O-16 Cu-64
一、选择题:本题共10个小题,共40分,每小题4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. 二氧化硅是玻璃的主要成分之一。下列说法错误的是
A. 二氧化硅高温下可与碳酸钙反应
B. 二氧化硅为酸性氧化物,能与水反应生成硅酸
C. 实验室不能用磨口玻璃塞试剂瓶盛放氢氧化钠溶液
D. 氢氟酸能雕刻玻璃,不能用玻璃瓶盛放氢氟酸
2. 铁杉脂素是重要的木脂素类化合物,其结构简式如图所示。下列关于铁杉脂素的说法不正确的是
A. 分子中有3个手性碳原子
B. 1mol该物质最多可与3mol NaOH反应
C. 分子中含氧官能团只有羟基、酯基、醚键
D. 分子中两个苯环可能处于同一平面
3. 下列有关物质结构、性质的说法正确的是
A. 图2中阳离子与阴离子含有的键个数比为19:4
B. 图1中18-冠-6中O原子(灰球)通过离子键与作用
C. 图3中表示硅氧四面体,则该硅酸盐结构的通式为
D. 图4晶胞中,分子的排列方式有3种取向
4. 化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体,下列说法正确的是
A. X、Y、Z分别与足量酸性高锰酸钾溶液反应,所得芳香族化合物不同
B. 物质X在一定条件下可以发生氧化、加成、取代、还原、消去反应
C. Y存在顺反异构,且与足量HBr加成的产物中含有手性碳原子
D. 1molZ在一定条件下最多与发生加成反应
5. 工业利用海水制备的流程如下图(某些操作或试剂已省略)。下列说法不正确的是
A. 已知步骤Ⅰ获得的中含有杂质,可能是由反应产生
B. 步骤Ⅱ热气体X是
C. 步骤Ⅱ中与足量纯碱溶液反应的离子方程式可表示为:
D. 步骤Ⅲ操作Y为蒸馏
6. 亚铁氰化钾属于欧盟批准使用的食品添加剂,受热易分解:3K4[Fe(CN)6]=12KCN+Fe3C+2(CN)2↑+N2↑+C,下列关于该反应说法错误的是
A. 已知Fe3C晶胞中每个碳原子被6个铁原子包围,则铁的配位数是3
B. 配合物K4[Fe(CN)6]中配位原子是碳原子
C. (CN)2分子中σ键和π键数目比为3∶4
D. 基态Fe2+的最高能层电子排布为3s23p63d6
7. 短周期主族元素 W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W是原子半径最小的原子,X、Y、Z的最外层电子数之和为18,且三者形成的化合物的结构如图所示。四种元素形成的化合物之间发生反应:YXZ3+W2X→W3YX4+WZ (未配平)。下列说法正确的是
A. 电负性:X>Y>Z B. 单质的沸点:Z>Y>X
C. W3YX4的酸性强于WZ D. YW3的键角>YZ3的键角
8. 根据实验目的,实验方法、操作或现象均正确的是
实验目的
实验方法、操作或现象
A
测定中和反应的反应热
往烧杯中缓慢加入NaOH溶液,用温度传感器采集烧杯内溶液的温度的变化
B
比较Zn和Ag的金属性
将银和溶液与锌和溶液组成原电池,连通后锌表面有银白色金属沉积
C
检验铁锈中是否含有二价铁
将铁锈溶于浓盐酸,滴入酸性溶液,紫红色褪去
D
检验牺牲阳极法对钢铁防腐的效果
将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl溶液中。一段时间后,取溶液加入溶液,无蓝色沉淀生成
A. A B. B C. C D. D
9. 丙烯与HBr发生自由基反应,条件不同,产物不同,进程和能量如图1所示:
①;②。
反应①的机理如图2(链的终止:自由基之间相互结合)。下列说法错误的是
A. R-O-O-R生成RO·不是化学变化
B. 异丁烯发生反应①的产物为(CH3)2CBrCH3
C. 链终止产物可能有
D. 过氧化物存在时,主要生成自由基I是因为其活化能相对较低
10. 天津大学某科研团队利用电解原理,实现了两电极体系中甲酸和辛腈的高选择性合成,其工作原理如下图所示(不考虑电极副反应)。下列说法正确的是
A. Ni2P电极与直流电源的负极相连
B. 通电一段时间后,In/In2O3-x电极附近溶液的pH不变
C. 工作时,每转移2mol电子阴极室和阳极室中溶液的质量变化相差48g
D. 理论上整个反应过程的原子利用率为100%
二、非选择题:共4题,共60分。
11. 柠檬酸亚铁晶体(,相对分子质量为282)是一种补铁剂,该物质微溶于冷水,易溶于热水,难溶于乙醇。以硫酸亚铁、纯碱和柠檬酸为原料制备柠檬酸亚铁晶体的流程如下:
①分别称取、,各用100mL蒸馏水溶解。
②在不断搅拌下,将碳酸钠溶液缓缓地加入硫酸亚铁溶液中,静置。
③减压过滤、洗涤,得固体。
④将上述制备的固体和少量铁粉加入三颈烧瓶中,通过恒压漏斗逐渐向三颈烧瓶中加入适量2.0 mol/L的柠檬酸()溶液。边滴加液体边搅拌,并控制温度为80℃。
⑤趁热过滤,使滤液冷却至室温,加入适量无水乙醇,过滤、洗涤、干燥,得产品。
回答下列问题:
(1)步骤①中用________(填“托盘天平”或“电子天平”)称取和。
(2)结合步骤②和步骤③的信息,写出碳酸钠与硫酸亚铁反应的化学方程式:________________________________________________________________。
步骤③中“减压过滤”的优点有________________________(答两条)。
(3)步骤④中,固体和柠檬酸溶液反应的化学方程式是_______________________________________,该操作中,加入少量铁粉的目的是________________________________。
(4)步骤⑤中“趁热过滤”,除掉的不溶物主要是________________________;该步骤中加入无水乙醇的目的是________________________________。
(5)称取上述制得产品15.000g,配成250mL一定浓度的溶液,取25.00mL于锥形瓶中,再用的酸性高锰酸钾标准液滴定,经过4次滴定,每次消耗的标准液体积如下表:
次数序号
1
2
3
4
消耗溶液体积/mL
40.02
43.58
39.98
40.00
该次实验制得的产品纯度为________________________________。
12. 用某铜矿(主要含、)制备的一种工艺流程如图:
已知:①常温下,
金属氢氧化物
开始沉淀的pH
1.9
7.5
5.0
8.8
沉淀完全的pH
3.2
9.7
6.5
10.4
②常温下,金属离子浓度小于时,认为沉淀完全;
③水合肼溶液呈碱性。
请回答下列问题:
(1)基态O原子的电子排布图为_________________。
(2)“酸浸”时加入的某酸常选择____________(填化学式),加入酸溶解后,再加入发生的主要离子方程式为_____________________,_____________________。
(3)根据表格数据,调节pH的最大值为________,此时溶液中的浓度为________。
(4)用化学用语表示水合肼溶液呈碱性的原因:________________。
(5)立方晶胞结构如图所示,则的配位数为________;若该氧化物的密度为,设阿伏加德罗常数的值为,则晶体的摩尔体积________________(列出计算式)。
13. 化合物H是一种胃药中间体,其人工合成路线如下:
已知:;
(1)A的名称________________,H的含氧官能团名称________________________;
(2)A转化成B的过程中,的作用是________________________________________。
(3)的反应类型为________________________________。
(4)的反应方程式________________________________________________________。
(5)的反应中经过的过程,的结构简式为________________。
(6)有机物K与F互为同系物,K分子比F分子多两个碳原子。K的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:________________________________________。
①碱性条件下水解后酸化,生成X、Y两种有机产物。
②X分子和Y分子中均含有2种不同化学环境的氢原子,Y能与浓溴水反应。
14. “一碳化学”是指以分子中只含有一个碳原子的化合物(如等)为原料合成一系列化工产品的化学。回答下列问题:
(1)通常利用反应实现“碳中和”。
①CO2、H2O、CH3OH沸点由大到小的顺序为___________,理由是___________。
②在一定温度下,由稳定态单质生成化合物的焓变叫做该物质在此温度下的标准摩尔生成焓。几种物质在298K的标准摩尔生成焓如表:
物质
标准摩尔生成焓/
-393.5
-201.2
-241.8
0
则___________,该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)已知:反应I.
反应Ⅱ.
温度为时,向某固定容积的容器中充入一定量的和,仅发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,平衡时H2(g)和CO(g)的转化率(α)及CO2(g)的物质的量(n)随起始投料比变化的情况如图所示。
①图中表示α(H2)变化的曲线为___________(填“a”“b”或“c”)。
②曲线c上A点的纵坐标m=___________。
③起始投料比时,的选择性___________%(保留三位有效数字)。
④若温度为,起始投料比=1时,反应Ⅱ的,则___________(填“>”“=”或“<”)。
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