精品解析:湖南衡阳市衡阳县第二中学2026-2027学年高三上学期开学考试 化学试题
2026-08-31
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内容正文:
衡阳县第二中学2026-2027学年上学期开学测试卷
高三化学
试卷满分:100分 考试时间:75分钟 考试范围:高考全部内容
可能用到的原子量:H-1 C-12 O-16 N-14 Mg-24 Ca-40
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分)
1. 近期,中国科学技术大学俞书宏院士团队受人类“弓弩”等结构启发,研制出一种名为“碳弹簧”的新型碳材料,被认为是制造智能磁性和振动传感器的理想材料,有望用于外太空探测。下列观点不正确的是
A. 古代弓弩一般使用多层竹、木片制作,竹的主要成分是纤维素
B. “碳弹簧”由多孔碳材料制作,石墨转化为多孔碳材料发生化学变化
C. CoFe2O4是制造智能磁性材料的原料之一,CoFe2O4属于合金
D. 发射外太空探测设备最理想的燃料是液态氢
2. 下列关于仪器使用的说法中正确的是
A. ②④⑤使用前均需检漏 B. ③⑥不能用酒精灯直接加热
C. ①③可用于蒸馏实验 D. ⑤可用于分离乙醇和水
3. 向CuSO4溶液中加入H2O2溶液,很快有大量气体逸出,同时放热,一段时间后,蓝色溶液变为红色浑浊(Cu2O),继续加入H2O2溶液,红色浑浊又变为蓝色溶液,这个反应可以反复多次。下列关于上述过程的说法错误的是
A. Cu2+是H2O2分解反应的催化剂
B. 红色浑浊的出现体现了H2O2的氧化性
C. H2O2既表现氧化性又表现还原性
D. 发生了反应:Cu2O+H2O2+4H+=2Cu2++3H2O
4. 高分子材料在生产、生活中有着广泛的应用,下列说法错误的是
A. 锦纶66(聚己二酰己二胺)是由己二胺与己酸反应制得
B. 丁苯橡胶由丁二烯与苯乙烯经加聚反应制得,可用于生产汽车轮胎
C. 聚丙烯酰胺由单体经加聚反应制得,是一种优良的增稠剂
D. 酚醛树脂由甲醛和苯酚缩聚制得,是人类合成的第一种高分子材料
5. 价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A. 和的VSEPR模型均为四面体
B. 和的空间构型均为平面三角形
C. 和均为非极性分子
D. 与的键角相等
6. 抗坏血酸(维生素C)是常用的抗氧化剂。
下列说法不正确的是
A. 可用质谱法鉴别抗坏血酸和脱氢抗坏血酸 B. 抗坏血酸可发生缩聚反应
C. 脱氢抗坏血酸不能与溶液反应 D. 1个脱氢抗坏血酸分子中有2个手性碳原子
7. 为实现“双碳”目标,科学家研发了一种在电催化条件下由氢气和二氧化碳制备甲醇的方法,反应原理如图(M、N均为石墨电极)。已知:在电场作用下,双极膜中水电离出和向两极迁移。下列说法错误的是
A. M极为阳极,发生氧化反应
B. 电解一段时间后,M极区域溶液pH增大
C. N极上生成甲醇的电极反应式为
D. N极每消耗1mol,M极必消耗标准状况下67.2L
8. 下列关于物质的结构或性质及解释均正确的是
选项
物质的结构或性质
解释
A
键角:
水分子中O上孤电子对数比氨分子中N上的多
B
稳定性:HF>HCl
HF分子间氢键强于HCl分子间作用力
C
熔点:碳化硅>金刚石
C—Si键的键能大于C—C键的键能
D
沸点:
分子间作用力大于
A. A B. B C. C D. D
9. 环己烯是重要的化工原料,实验室制备流程如下。下列说法错误的是
A. 可用酸性溶液检验粗品中的环己烯
B. 饱和食盐水能降低环己烯在水相中的溶解度,利于分层
C. 分液时,有机相应从分液漏斗上口倒出
D. 操作a用到的仪器有酒精灯、直形冷凝管等
10. 稀土有工业“黄金”之称,由于其具有优良的光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料。铈是一种重要的稀土元素,图是二氧化铈的晶胞结构示意图,晶胞参数为anm。下列说法正确的是
A. X代表
B. X的配位数为4
C. 晶胞中距离最近的之间的距离
D. 晶体的密度为
11. 一种离子液体结构如图,其中Y、Z、M、N位于同一短周期,Y的一种同位素可用于考古断代。下列说法错误的是
A. 阴离子中所有原子最外层均满足8电子稳定结构
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性:M>Z
C. 原子序数:N>Z>Y>M
D. 最简单氢化物沸点:N>Z
12. 甲烷化是“负碳排放”的重要研究方向,某研究团队报道了镍基催化剂上与反应生成甲烷的两种机理如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。
下列说法错误的是
A. 镍基催化剂增加了活化分子的百分数
B. 两种机理均涉及极性链的断裂和生成
C. 机理中的选择性更高
D. 机理涉及反应
13. 室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
向 2mLNaHSO3 溶液中滴加几滴酚酞,溶液不变红
未水解
B
向等物质的量浓度的 NaCl 、Na2CrO4 混合溶液中 滴加 AgNO3溶液,先生成 AgCl白色沉淀
溶度积常数:AgCl<Ag2CrO4
C
将石油裂解产生的气体通入 Br2的 CCl4 溶液,溶 液中橙红色褪去
石油裂解产物中含有乙烯
D
测得邻硝基苯酚的熔点低于对硝基苯酚的熔点
前者存在分子内氢键,后者存在的分 子间氢键使分子间作用力大于前者
A. A B. B C. C D. D
14. 25℃时,向VmL 的有机溶液中加入V mL水进行萃取,存在如图1平衡体系(忽略体积变化),用或调节溶液的pH;测得所有含A微粒浓度与水相萃取率[]随pH的变化关系如图2所示。下列说法正确的是
A. 表示水相萃取率的是曲线⑤
B. H2A的电离平衡常数
C. m点萃取率为45%
D. 时,
二、非选择题(共四小题,共58分)
15. 苯乙酮是一种重要的化工原料,可用于制造香皂和塑料的增塑剂。实验室可用苯和乙酸酐为原料,在无水催化下加热制得:
过程中还有等副反应发生
名称
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度/
溶解度
乙酸酐
102
―73
140
1.082
微溶于水,易水解
苯
78
5.5
80.5
0.879
不溶于水
苯乙酮
120
20.5
202
1.028
微溶于水
步骤1.【制备】
向仪器A中迅速加入13g粉状无水和0.18mol无水苯。在搅拌下将0.04mol乙酸酐慢慢滴加到A中,严格控制滴加速率,必要时用冷水冷却,待反应缓和后,在70-80℃下加热回流1小时,直至无HCl气体逸出为止。
步骤2.【分离提纯】
(1)将反应混合物冷却到室温,倒入含盐酸的冰水中使胶状物完全溶解。
(2)再将混合物转入分液漏斗中,分出有机层,水层用苯萃取两次(每次8mL),合并有机层,依次用15mL10%NaOH溶液、15mL水洗涤,再用无水干燥。
(3)将苯乙酮粗产品放入蒸馏烧瓶中,先用水浴法蒸馏回收物质B,稍冷后改用空气冷凝管蒸馏收集馏分,产量约4.2g。
回答下列问题:
(1)盛装醋酸酐的仪器名称是______。从步骤1的操作中可以看出,苯与乙酸酐的反应为______反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)图一装置中的作用是(用化学方程式和必要文字解释)______。
(3)用15mL10%的NaOH溶液洗涤主要是为了除去______(填物质名称)。
(4)步骤2水浴法蒸馏回收的物质B为______。
(5)本实验为收集产品用了减压蒸馏装置,如图二所示,其中毛细管的作用是______,减压蒸馏中需要控制一定温度,应该为______(填字母代号)。
A.202℃ B.220℃ C.175℃
(6)本次实验苯乙酮的产率为______。
16. 某含锶()废渣主要含有和等,一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。
已知时,
回答下列问题:
(1)锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族。基态原子价电子排布式为_______。
(2)“浸出液”中主要的金属离子有、_______(填离子符号)。
(3)“盐浸”中转化反应的离子方程式为_______;时,向粉末中加入溶液,充分反应后,理论上溶液中_______(忽略溶液体积的变化)。
(4)其他条件相同时,盐浸,浸出温度对锶浸出率的影响如图1所示。随温度升高锶浸出率增大的原因是_______。
(5)“浸出渣2”中主要含有、_______(填化学式)。
(6)将窝穴体a(结构如图2所示)与形成的超分子加入“浸出液”中,能提取其中的,原因是_______。
(7)由制备无水的最优方法是_______(填标号)。
a.加热脱水 b.在气流中加热 c.常温加压 d.加热加压
17. 研究氮氧化物反应机理对于控制汽车尾气、保护环境有重要意义。脱除汽车尾气中氮氧化物的一种反应如下:
上述反应分两步进行:
反应I
反应II
(1)_________,该反应在________下能自发进行(填“高温”“低温”或“任何温度”)。
(2)恒温恒容下,向密闭容器中按:投料,下列能说明反应达到平衡状态的是_________。(填标号)
a.CO2的体积分数不再变化 b.
c. d.体系中气体的密度不再变化
(3)在2 L密闭容器中,加入4 mol NO和4 mol CO,在不同温度下,反应相同时间,测得各产物的物质的量浓度如图(均未达到平衡)。
①曲线a表示的物质是_____________。
②450℃时,容器中NO的转化率=________,此时N2的选择性=_________。(保留2位有效数字,N2的选择性)
③实验过程中,高于350℃后,逐渐减小,试分析发生该变化的原因是____________________________________________。
(4)已知反应II的正反应速率方程表达式为,k为反应速率常数,与温度、活化能有关。该反应在催化剂的作用下分两步进行。
第一步:;
第二步:⋯⋯
①请写出第二步的方程式:_____________________________________。
②比较这两步的反应速率:v(第二步)_________v(第一步)(填“>”“<”或“=”)。
③为提高反应II的速率,可采取的措施是__________。
a.恒容时,再充入CO b.升温
c.恒容时,再充入N2O d.恒压时,再充入Ar
18. G是一种高活性农用杀菌剂,其合成路线如下:
(1)中两个亚甲基的C-H键活性差异较大。请在答题卡的图上用“*”号标记出含活性较大C-H键的亚甲基位置______。
(2)A→B经历“先加成,后消去”的过程。写出发生加成反应所得中间体的结构简式:______。
(3)B→C为可逆反应,属于互变异构平衡。下列说法正确的是______(填序号)。
A. B中形成碳氧双键的所有原子均在同一平面
B. C存在顺反异构体
C. B和C互为构造异构体
D. B和C均含有手性碳原子
(4)D→E的反应类型为______。E分子中含氧官能团名称为醚键、羧基和______。
(5)TEA的结构简式为。F→G中加入TEA是为了结合反应中产生的______(填化学式)。
(6)是治疗实体瘤的药物中间体。写出以和为原料制备该药物中间体的合成路线流程图______(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
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衡阳县第二中学2026-2027学年上学期开学测试卷
高三化学
试卷满分:100分 考试时间:75分钟 考试范围:高考全部内容
可能用到的原子量:H-1 C-12 O-16 N-14 Mg-24 Ca-40
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分)
1. 近期,中国科学技术大学俞书宏院士团队受人类“弓弩”等结构启发,研制出一种名为“碳弹簧”的新型碳材料,被认为是制造智能磁性和振动传感器的理想材料,有望用于外太空探测。下列观点不正确的是
A. 古代弓弩一般使用多层竹、木片制作,竹的主要成分是纤维素
B. “碳弹簧”由多孔碳材料制作,石墨转化为多孔碳材料发生化学变化
C. CoFe2O4是制造智能磁性材料的原料之一,CoFe2O4属于合金
D. 发射外太空探测设备最理想的燃料是液态氢
【答案】C
【解析】
【详解】A.竹的主要成分是纤维素,A正确;
B.石墨和多孔碳材料是两种不同的物质,二者之间的变化属于化学变化,B正确;
C.CoFe2O4属于复合氧化物,不属于合金,C错误;
D.氢的燃烧产物是H2O,产物无污染,因此液态氢是最理想的燃料,D正确;
故选C。
2. 下列关于仪器使用的说法中正确的是
A. ②④⑤使用前均需检漏 B. ③⑥不能用酒精灯直接加热
C. ①③可用于蒸馏实验 D. ⑤可用于分离乙醇和水
【答案】A
【解析】
【详解】A.②为滴定管,④为容量瓶,⑤为分液漏斗,三个仪器具有旋塞、活塞或磨口塞结构,在使用前需要检漏,A项正确;
B.③为蒸馏烧瓶,不能用酒精灯直接加热,⑥为坩埚,能够使用酒精灯直接加热,B项错误;
C.①为球形冷凝管,③为蒸馏烧瓶,蒸馏实验中一般使用直形冷凝管,球形冷凝管一般用于有机实验中,起冷凝回流的作用,C项错误;
D.⑤为分液漏斗,用于分离互不相溶的液体混合物,常用于萃取操作中,乙醇能与水以任意比例互溶,通常采用蒸馏操作进行分离,D项错误;
故答案选A。
3. 向CuSO4溶液中加入H2O2溶液,很快有大量气体逸出,同时放热,一段时间后,蓝色溶液变为红色浑浊(Cu2O),继续加入H2O2溶液,红色浑浊又变为蓝色溶液,这个反应可以反复多次。下列关于上述过程的说法错误的是
A. Cu2+是H2O2分解反应的催化剂
B. 红色浑浊的出现体现了H2O2的氧化性
C. H2O2既表现氧化性又表现还原性
D. 发生了反应:Cu2O+H2O2+4H+=2Cu2++3H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A.向CuSO4溶液中加入H2O2溶液,很快有大量气体逸出,说明有氧气生成,蓝色溶液变为红色浑浊,说明同时生成了Cu2O;继续加入H2O2溶液,红色浑浊又变为蓝色溶液,说明Cu2O又被H2O2氧化生成Cu2+,所以从整个过程看,Cu2+是H2O2分解反应的催化剂,A正确;
B.向CuSO4溶液中加入H2O2溶液,很快有大量气体逸出,说明有氧气生成,蓝色溶液变为红色浑浊,说明同时生成了Cu2O,Cu元素由+2价下降到+1价,H2O2中O元素由-1价上升到0价,体现了H2O2的还原性,B错误;
C.向CuSO4溶液中加入H2O2溶液,很快有大量气体逸出,说明有氧气生成,蓝色溶液变为红色浑浊,说明同时生成了Cu2O,体现了H2O2的还原性,继续加入H2O2溶液,红色浑浊又变为蓝色溶液,说明Cu2O又被H2O2氧化生成Cu2+,体现了H2O2的氧化性,C正确;
D.继续加入H2O2溶液,红色浑浊又变为蓝色溶液,说明Cu2O又被H2O2氧化生成Cu2+,发生了反应:Cu2O+H2O2+4H+=2Cu2++3H2O,D正确;
故选B。
4. 高分子材料在生产、生活中有着广泛的应用,下列说法错误的是
A. 锦纶66(聚己二酰己二胺)是由己二胺与己酸反应制得
B. 丁苯橡胶由丁二烯与苯乙烯经加聚反应制得,可用于生产汽车轮胎
C. 聚丙烯酰胺由单体经加聚反应制得,是一种优良的增稠剂
D. 酚醛树脂由甲醛和苯酚缩聚制得,是人类合成的第一种高分子材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.锦纶66(聚己二酰己二胺)是由己二胺与己二酸通过缩聚反应制得,A错误;
B.丁二烯和苯乙烯经加聚反应制得的丁苯橡胶具有良好的强度,可用于生产汽车轮胎,B正确;
C.聚丙烯酰胺的结构简式为,由单体经加聚反应制得,是一种优良的增稠剂,C正确;
D.酚醛树脂由甲醛和苯酚缩聚制得,是世界上最早由人工合成的高分子材料,D正确;
故答案选A。
5. 价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A. 和的VSEPR模型均为四面体
B. 和的空间构型均为平面三角形
C. 和均为非极性分子
D. 与的键角相等
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲烷分子的中心原子的价层电子对为4,水分子的中心原子价层电子对也为4,所以他们的VSEPR模型都是四面体,A正确;
B.SO的孤电子对为1,CO的孤电子对为0,所以SO的空间构型为三角锥形,CO的空间构型为平面三角形,B错误,
C.CF4为正四面体结构,为非极性分子,SF4中心原子有孤电子对,为极性分子,C错误;
D.XeF2和XeO2分子中,孤电子对不相等,孤电子对越多,排斥力越大,所以键角不等,D错误;
故选A。
6. 抗坏血酸(维生素C)是常用的抗氧化剂。
下列说法不正确的是
A. 可用质谱法鉴别抗坏血酸和脱氢抗坏血酸 B. 抗坏血酸可发生缩聚反应
C. 脱氢抗坏血酸不能与溶液反应 D. 1个脱氢抗坏血酸分子中有2个手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知质谱法可以测量有机物的相对分子质量,抗坏血酸和脱氢抗坏血酸的相对分子质量不同,故可用质谱法鉴别抗坏血酸和脱氢抗坏血酸,A正确;
B.由题干抗坏血酸的结构简式可知,抗坏血酸中含有4个羟基,故抗坏血酸可发生缩聚反应,B正确;
C.由题干脱氢抗坏血酸的结构简式可知,脱氢抗坏血酸中含有酯基,故能与溶液反应,C错误;
D.由题干脱氢抗坏血酸的结构简式可知,1个脱氢抗坏血酸分子中有2个手性碳原子,如图所示:,D正确;
故答案为:C。
7. 为实现“双碳”目标,科学家研发了一种在电催化条件下由氢气和二氧化碳制备甲醇的方法,反应原理如图(M、N均为石墨电极)。已知:在电场作用下,双极膜中水电离出和向两极迁移。下列说法错误的是
A. M极为阳极,发生氧化反应
B. 电解一段时间后,M极区域溶液pH增大
C. N极上生成甲醇的电极反应式为
D. N极每消耗1mol,M极必消耗标准状况下67.2L
【答案】D
【解析】
【分析】右边二氧化碳转化为甲醇和一氧化碳,化合价降低,得电子,所以N作阴极;左边氢气失电子,化合价升高,所以M作阳极,据此解答。
【详解】A.由题意知,氢气在M极失电子,发生氧化反应,作阳极,A正确;
B.M极为阳极,H2发生氧化反应:H2 - 2e- = 2H+,同时双极膜中氢氧根向M极迁移,恰好中和了生成的氢离子,但水增多使氢离子浓度降低,pH增大,B正确;
C.N极为阴极,CO2被还原为CH3OH,C元素从+4价降为-2价,得6e-。结合碱性环境及原子守恒、电荷守恒,电极反应式为,C正确;
D.根据装置图可知,N极还有CO生成,因此每消耗1mol CO2转移的电子数不一定是6mol,即消耗的氢气的物质的量也不一定是3mol,标准状况下的体积就不一定是67.2L,D错误;
故选D。
8. 下列关于物质的结构或性质及解释均正确的是
选项
物质的结构或性质
解释
A
键角:
水分子中O上孤电子对数比氨分子中N上的多
B
稳定性:HF>HCl
HF分子间氢键强于HCl分子间作用力
C
熔点:碳化硅>金刚石
C—Si键的键能大于C—C键的键能
D
沸点:
分子间作用力大于
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.孤电子对间的斥力大于孤电子对与成键电子对间的斥力,随着中心原子孤电子对数增多,成键电子对与成键电子对之间键角减小,则键角:,A错误;
B.简单氢化物的稳定性与其对应元素的非金属性有关,非金属性越强,简单氢化物越稳定,所以稳定性:HF>HCl,分子间作用力影响物质熔、沸点等物理性质,B错误;
C.键长越短,键能越大,熔点越高,键长:C—C键<C—Si键,键能:C—C键>C—Si键,则熔点:金刚石>碳化硅,C错误;
D.五氟化磷和五氯化磷是结构相似的分子晶体,五氟化磷的相对分子质量小于五氯化磷,分子间作用力小于五氯化磷,沸点低于五氯化磷,D正确;
故选D。
9. 环己烯是重要的化工原料,实验室制备流程如下。下列说法错误的是
A. 可用酸性溶液检验粗品中的环己烯
B. 饱和食盐水能降低环己烯在水相中的溶解度,利于分层
C. 分液时,有机相应从分液漏斗上口倒出
D. 操作a用到的仪器有酒精灯、直形冷凝管等
【答案】A
【解析】
【详解】A.环己烯中的碳碳双键使高锰酸钾褪色,环己醇也能使高锰酸钾褪色,A错误;
B.饱和食盐水的作用是降低环己烯的溶解度,便于溶液分层,B正确;
C.环已烯密度为0.823g/cm3,其密度小于水的,所以分液后有机相从分液漏斗上口倒出,C正确;
D.操作a为蒸馏的步骤,用到的仪器有酒精灯、直形冷凝管、温度计等,D正确;
答案选A。
10. 稀土有工业“黄金”之称,由于其具有优良的光电磁等物理特性,能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料。铈是一种重要的稀土元素,图是二氧化铈的晶胞结构示意图,晶胞参数为anm。下列说法正确的是
A. X代表
B. X的配位数为4
C. 晶胞中距离最近的之间的距离
D. 晶体的密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据晶胞图可知,X位于顶点和面心,共4个,Y位于晶胞体内,为8个,结合化学式可知X代表,Y代表,故A错误;
B.根据晶胞图可知,X位于8个Y构成的正方体的体心,配位数为8,故B错误;
C.晶胞中位于顶点和面心,距离最近的之间的距离为面对角线的一半,即,故C错误;
D.1个晶胞中有4个,8个,故1mol晶胞质量为,其体积为,故密度为,故D正确;
答案选D。
11. 一种离子液体结构如图,其中Y、Z、M、N位于同一短周期,Y的一种同位素可用于考古断代。下列说法错误的是
A. 阴离子中所有原子最外层均满足8电子稳定结构
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性:M>Z
C. 原子序数:N>Z>Y>M
D. 最简单氢化物沸点:N>Z
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干信息,Y的一种同位素可用于考古断代,可直接确定Y为碳元素;又因为Y、Z、M、N位于同一短周期(即第二周期),结合成键特征:阳离子里Z形成3个共价键、阴离子带1个单位负电荷,可推Z为氮元素;阴离子中M和4个N成键且整体带负电,可推M为B;N形成1个共价键,推N为F;即Y是C、Z是N、M是B、N是F。
【详解】A.阴离子中B得到一个电子,和F形成4个共价键,故阴离子中所有原子最外层均满足8电子稳定结构,A正确;
B.同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,故非金属性:B<N,最高价氧化物对应水化物的酸性:,B错误;
C.原子序数:,C正确;
D.标准状况下HF为液体,为气体,故最简单氢化物沸点:,D正确;
故选B。
12. 甲烷化是“负碳排放”的重要研究方向,某研究团队报道了镍基催化剂上与反应生成甲烷的两种机理如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。
下列说法错误的是
A. 镍基催化剂增加了活化分子的百分数
B. 两种机理均涉及极性链的断裂和生成
C. 机理中的选择性更高
D. 机理涉及反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂降低反应的活化能,将普通分子转化为活化分子,则镍基催化剂增加了活化分子的百分数,A正确;
B.两种机理均涉及C=O极性键的断裂和C-H键的生成,B正确;
C.机理中主要生成CH4,次要生成CO,则机理中的选择性更高,C错误;
D.由图可知机理涉及反应,D正确;
故选C。
13. 室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
向 2mLNaHSO3 溶液中滴加几滴酚酞,溶液不变红
未水解
B
向等物质的量浓度的 NaCl 、Na2CrO4 混合溶液中 滴加 AgNO3溶液,先生成 AgCl白色沉淀
溶度积常数:AgCl<Ag2CrO4
C
将石油裂解产生的气体通入 Br2的 CCl4 溶液,溶 液中橙红色褪去
石油裂解产物中含有乙烯
D
测得邻硝基苯酚的熔点低于对硝基苯酚的熔点
前者存在分子内氢键,后者存在的分 子间氢键使分子间作用力大于前者
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液中既能水解又能电离,但电离程度大于水解程度,溶液显酸性,酚酞不变红不能说明未水解,仅说明溶液pH未达到酚酞变色范围,A错误。
B.AgCl先沉淀是因为其溶度积表达式为,而的溶度积为,由于两物质的溶度积常数表达式不同,不可通过沉淀顺序判断溶度积大小,B错误。
C.石油裂解产物含不饱和烃能使褪色,但实验现象仅能证明存在不饱和烃,无法唯一确定是乙烯,结论不严谨,C错误。
D.邻硝基苯酚因分子内氢键削弱分子间作用力,熔点较低;对硝基苯酚形成分子间氢键,作用力更强,熔点更高,实验现象与结论一致,D正确。
故选D。
14. 25℃时,向VmL 的有机溶液中加入V mL水进行萃取,存在如图1平衡体系(忽略体积变化),用或调节溶液的pH;测得所有含A微粒浓度与水相萃取率[]随pH的变化关系如图2所示。下列说法正确的是
A. 表示水相萃取率的是曲线⑤
B. H2A的电离平衡常数
C. m点萃取率为45%
D. 时,
【答案】D
【解析】
【分析】两相中含A微粒浓度之和为0.1mol/L,由图形可知,有机相中的浓度与水相萃取率存在关系:,可知曲线① 应为,② 为水相萃取率,水溶液中的会随着pH的增大先增大后减小,曲线④ 为水溶液中的,而来源于的电离,由图可知,pH=2时,浓度为0,即此时为0,因此曲线⑤ 为水溶液中的、③ 为水溶液中的浓度,综上判断可得:①为、②为水相萃取率、③为水溶液中的浓度、④为水溶液中的、⑤ 为水溶液中的,③、④交点的pH=4且有,则可以得到的;④、⑤交点的pH=7且有,则可以得到的,据此分析解答。
【详解】A.根据分析,表示水相萃取率的是曲线②,A错误;
B.根据分析,的电离平衡常数,B错误;
C.根据图形,在m点对应的pH=4.7时,②线代表的水相萃取率α是大于45%的,C错误;
D.根据图形曲线,在时,在待比较的几个浓度中④线的最大,然后从大到小依次为⑤线的、①线的和③线的,则浓度关系有:,D正确;
故答案为D。
二、非选择题(共四小题,共58分)
15. 苯乙酮是一种重要的化工原料,可用于制造香皂和塑料的增塑剂。实验室可用苯和乙酸酐为原料,在无水催化下加热制得:
过程中还有等副反应发生
名称
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度/
溶解度
乙酸酐
102
―73
140
1.082
微溶于水,易水解
苯
78
5.5
80.5
0.879
不溶于水
苯乙酮
120
20.5
202
1.028
微溶于水
步骤1.【制备】
向仪器A中迅速加入13g粉状无水和0.18mol无水苯。在搅拌下将0.04mol乙酸酐慢慢滴加到A中,严格控制滴加速率,必要时用冷水冷却,待反应缓和后,在70-80℃下加热回流1小时,直至无HCl气体逸出为止。
步骤2.【分离提纯】
(1)将反应混合物冷却到室温,倒入含盐酸的冰水中使胶状物完全溶解。
(2)再将混合物转入分液漏斗中,分出有机层,水层用苯萃取两次(每次8mL),合并有机层,依次用15mL10%NaOH溶液、15mL水洗涤,再用无水干燥。
(3)将苯乙酮粗产品放入蒸馏烧瓶中,先用水浴法蒸馏回收物质B,稍冷后改用空气冷凝管蒸馏收集馏分,产量约4.2g。
回答下列问题:
(1)盛装醋酸酐的仪器名称是______。从步骤1的操作中可以看出,苯与乙酸酐的反应为______反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)图一装置中的作用是(用化学方程式和必要文字解释)______。
(3)用15mL10%的NaOH溶液洗涤主要是为了除去______(填物质名称)。
(4)步骤2水浴法蒸馏回收的物质B为______。
(5)本实验为收集产品用了减压蒸馏装置,如图二所示,其中毛细管的作用是______,减压蒸馏中需要控制一定温度,应该为______(填字母代号)。
A.202℃ B.220℃ C.175℃
(6)本次实验苯乙酮的产率为______。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 放热
(2)防止水蒸气进入烧瓶中使乙酸酐水解,影响产率
(3)盐酸和醋酸 (4)苯
(5) ①. 提供汽化中心,防止暴沸 ②. C
(6)
【解析】
【分析】由题给流程可知,在氯化铝做催化剂的条件下,苯与乙酸酐共热发生取代反应得到粗苯乙酮;向粗苯乙酮中加入浓盐酸和冰水洗涤后,分液得到有机层和水层;向水层中加入苯萃取水层中苯乙酮,分液得到有机层和水层;用氢氧化钠溶液洗涤除去混合物中的酸,用水洗除去混合物中的氢氧化钠,分液得到有机层;向有机层中加入硫酸镁除去有机相层的水分,干燥有机物,过滤得到含有苯乙酮和苯的滤液;滤液经蒸馏得到苯乙酮和苯,收集得到的苯可以循环使用,据此分析解题。
【小问1详解】
盛装醋酸酐的仪器名称是恒压滴液漏斗,步骤1用冷水冷却,说明苯与乙酸酐的反应为放热反应;
【小问2详解】
由乙酸酐微溶于水,易水解可知,干燥管中盛有的无水氯化钙用于吸收水蒸气,防止水蒸气进入烧瓶中使乙酸酐水解,影响产率;
【小问3详解】
用氢氧化钠溶液洗涤的目的是除去混合物中的盐酸和醋酸;
【小问4详解】
苯和苯乙酮沸点相差较大,且苯的沸点较低,步骤2水浴法蒸馏回收的物质B为苯;
【小问5详解】
该装置中未添加沸石,毛细管的作用是在减压蒸馏过程中在液体中形成汽化中心,防止液体过热而产生暴沸;蒸馏中温度应该控制比苯乙酮的沸点低,比其他杂质的沸点高,故选C;
【小问6详解】
由化学方程式可知,0.04mol醋酸酐和0.18mol无水苯反应,无水苯过量,醋酸酐完全反应,则生成苯乙酮为0.04mol,所以产率。
16. 某含锶()废渣主要含有和等,一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。
已知时,
回答下列问题:
(1)锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族。基态原子价电子排布式为_______。
(2)“浸出液”中主要的金属离子有、_______(填离子符号)。
(3)“盐浸”中转化反应的离子方程式为_______;时,向粉末中加入溶液,充分反应后,理论上溶液中_______(忽略溶液体积的变化)。
(4)其他条件相同时,盐浸,浸出温度对锶浸出率的影响如图1所示。随温度升高锶浸出率增大的原因是_______。
(5)“浸出渣2”中主要含有、_______(填化学式)。
(6)将窝穴体a(结构如图2所示)与形成的超分子加入“浸出液”中,能提取其中的,原因是_______。
(7)由制备无水的最优方法是_______(填标号)。
a.加热脱水 b.在气流中加热 c.常温加压 d.加热加压
【答案】(1)
(2)、
(3) ①. ②.
(4)升高温度,与有效碰撞次数增加,反应速率加快,所以锶浸出率增大;
(5)、
(6)窝穴体a的空腔与更匹配,可通过分子间相互作用形成超分子,且具有更多的空轨道,能够与更多的N、O形成配位键,形成超分子后,结构更稳定 (7)a
【解析】
【分析】含锶()废渣主要含有和等,加入稀盐酸酸浸,碳酸盐溶解进入滤液,浸出渣1中含有,加入溶液,发生沉淀转化,,得到溶液,经过系列操作得到晶体;
【小问1详解】
锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族,基态原子价电子排布式为;
【小问2详解】
由分析可知,碳酸盐均能溶于盐酸,“浸出液”中主要的金属离子有、、;
【小问3详解】
由分析可知,“盐浸”中发生沉淀的转化,离子方程式:;该反应的平衡常数,平衡常数很大,近似认为完全转化,溶液中剩余,则,列三段式:,理论上溶液中;
【小问4详解】
随温度升高锶浸出率增大,原因是升高温度,与有效碰撞次数增加,反应速率加快,所以锶浸出率增大;
【小问5详解】
“盐浸”时发生沉淀的转化,生成了,不参与反应,故浸出渣2”中主要含有、、;
【小问6详解】
窝穴体a与形成的超分子加入“浸出液”中,能提取其中的,原因是窝穴体a的空腔与更匹配,可通过分子间相互作用形成超分子,且具有更多的空轨道,能够与更多的N、O形成配位键,形成超分子后,结构更稳定;
【小问7详解】
为强碱,则也是强碱,不水解,排除b,由平衡移动原理可知制备无水的方法加压不利于脱水,排除c、d,故选a。
17. 研究氮氧化物反应机理对于控制汽车尾气、保护环境有重要意义。脱除汽车尾气中氮氧化物的一种反应如下:
上述反应分两步进行:
反应I
反应II
(1)_________,该反应在________下能自发进行(填“高温”“低温”或“任何温度”)。
(2)恒温恒容下,向密闭容器中按:投料,下列能说明反应达到平衡状态的是_________。(填标号)
a.CO2的体积分数不再变化 b.
c. d.体系中气体的密度不再变化
(3)在2 L密闭容器中,加入4 mol NO和4 mol CO,在不同温度下,反应相同时间,测得各产物的物质的量浓度如图(均未达到平衡)。
①曲线a表示的物质是_____________。
②450℃时,容器中NO的转化率=________,此时N2的选择性=_________。(保留2位有效数字,N2的选择性)
③实验过程中,高于350℃后,逐渐减小,试分析发生该变化的原因是____________________________________________。
(4)已知反应II的正反应速率方程表达式为,k为反应速率常数,与温度、活化能有关。该反应在催化剂的作用下分两步进行。
第一步:;
第二步:⋯⋯
①请写出第二步的方程式:_____________________________________。
②比较这两步的反应速率:v(第二步)_________v(第一步)(填“>”“<”或“=”)。
③为提高反应II的速率,可采取的措施是__________。
a.恒容时,再充入CO b.升温
c.恒容时,再充入N2O d.恒压时,再充入Ar
【答案】(1) ①. -747.2 ②. 低温
(2)a (3) ①. ②. 60% ③. 83% ④. 高于后,升高温度,反应II速率增加的程度大于反应I速率增加的程度,所以浓度减小
(4) ①. ②. > ③. bc
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律知,脱除汽车尾气中氮氧化物的反应=反应反应II,故;该反应的,,根据时反应可自发进行知,该反应在低温下能自发进行。
【小问2详解】
a.恒温恒容条件下,的体积分数不再变化,说明,反应达到平衡状态,a正确;
b.投料物质的量之比为1:1,且反应中二者的化学计量数之比为1:1,故不能说明反应达到平衡状态,b错误;
c.,没有说明反应速率的正、逆方向,不能说明反应达到平衡状态,c错误;
d.该反应体系中气体质量不变,且在恒容条件下反应,则气体的密度始终不变,故体系中气体的密度不再变化不能说明反应达到平衡状态,d错误;
故答案选a。
【小问3详解】
①根据反应I、II可知,产物中的物质的量浓度最大,故曲线a表示的物质为,则曲线b表示的物质为。
②由图知 时,,,根据氮原子守恒,参与反应的NO的物质的量为,则NO的转化率为;此时的选择性为。
③反应I生成,反应II消耗,高于后,逐渐减小,说明随温度升高,反应II速率增加的程度大于反应I速率增加的程度。
【小问4详解】
①反应II为,反应第一步反应+第二步反应,故第二步反应的方程式为。
②根据反应II的正反应速率方程可知,该反应的反应速率由参与的步骤(即第一步反应)决定,则第一步反应为慢反应,v(第二步)>v(第一步)。
③根据反应II的正反应速率方程,反应速率由k和决定。
a.恒容时充入,k和不变,反应速率不变,a错误;
b.k与温度有关,升高温度,k增大,反应速率加快,b正确;
c.恒容时充入,增大,反应速率加快,c正确;
d.恒压时充入Ar,容器容积增大,减小,反应速率减慢,d错误;
故答案选bc。
18. G是一种高活性农用杀菌剂,其合成路线如下:
(1)中两个亚甲基的C-H键活性差异较大。请在答题卡的图上用“*”号标记出含活性较大C-H键的亚甲基位置______。
(2)A→B经历“先加成,后消去”的过程。写出发生加成反应所得中间体的结构简式:______。
(3)B→C为可逆反应,属于互变异构平衡。下列说法正确的是______(填序号)。
A. B中形成碳氧双键的所有原子均在同一平面
B. C存在顺反异构体
C. B和C互为构造异构体
D. B和C均含有手性碳原子
(4)D→E的反应类型为______。E分子中含氧官能团名称为醚键、羧基和______。
(5)TEA的结构简式为。F→G中加入TEA是为了结合反应中产生的______(填化学式)。
(6)是治疗实体瘤的药物中间体。写出以和为原料制备该药物中间体的合成路线流程图______(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(1) (2) (3)BC
(4) ①. 取代反应 ②. (酮)羰基
(5)HCl (6)
【解析】
【分析】A和在条件下,生成B和HCl,B在一定条件下,发生互变成C,C在条件下,生成D,D在LiOH、甲醇和水条件下,发生取代反应,生成E和,E在条件下,发生取代反应生成F,F和在条件下,发生取代反应生成G和HCl,据此分析。
【小问1详解】
活性较强的C-H键位于与羰基直接相邻的α-亚甲基上,因其受羰基吸电子效应影响,C-H键活性更大,故有 ;
【小问2详解】
A→B经历“先加成,后消去”的过程,发生加成反应所得中间体的化学反应为:+ ;
【小问3详解】
A.B中的碳氧双键为sp2杂化,与其直接相连碳原子存在sp3杂化,B中形成碳氧双键的所有原子不能都同一平面,A不符合题意;
B.C中存在碳碳双键,且双键两端的取代基不同,存在顺反异构体,B符合题意;
C.B和C是官能团不同的同分异构体,属于构造异构体,C符合题意;
D.B结构中存在手性碳原子,,C的结构中没有连接四个不同基团的碳原子,不含手性碳原子,D不符合题意;
故选BC;
【小问4详解】
D在LiOH、甲醇和水条件下,发生取代反应,生成E和,D→E的反应类型为取代反应;E分子中含氧官能团名称为醚键、羧基和(酮)羰基;
【小问5详解】
中N存在孤电子对,显碱性,F→G中加入TEA是为了结合反应中产生的HCl,使平衡正向移动,提高产率;
【小问6详解】
在一定条件下发生互变,生成,在条件下,发生取代反应生成,和在条件下生成,在一定条件下生成,在条件下生成,合成路线为:
。
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