内容正文:
泸州高中2026年春期高2024级期中考试
化学试题
(考试时间:75分钟试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Br-80 Cr-52 Sc-45
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
一、单项选择题:本大题共15个小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 生活中的化学无处不在,下列关于生活中的化学描述正确的是
A. 电视的显示器的材料液晶属于液态
B. 《本草纲目》中“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,所用的分离方法是蒸发
C. 人体细胞和细胞器的双分子膜属于一种可以自组装的超分子
D. 泸州老窖的发酵原理是固体和微生物发酵,温度越高,发酵效果越好
【答案】C
【解析】
【详解】A.液晶是介于晶态和液态之间的特殊聚集状态,不属于纯液态,A错误;
B.该方法利用乙醇和乙酸的沸点差异分离互溶液态混合物,属于蒸馏操作,不是蒸发,B错误;
C.人体细胞和细胞器的双分子膜是磷脂分子通过分子间作用力自组装形成的有序超分子聚集体,C正确;
D.发酵过程依赖微生物体内酶的催化作用,温度过高会使酶变性失活,导致发酵效果下降,并非温度越高发酵效果越好,D错误;
故选C。
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 乙炔的实验式:C2H2 B. 2,3-二甲基丁烷的键线式:
C. 羟基的电子式: D. 顺-2-丁烯的分子结构模型:
【答案】A
【解析】
【详解】A.实验式是最简式,故乙炔的实验式:CH,A错误;
B.2,3-二甲基丁烷的键线式: ,B正确;
C.羟基是电中性的基团,其电子式: ,C正确;
D.顺-2-丁烯中碳碳双键两端的甲基在同一侧,分子结构模型为 ,D正确;
故选A。
3. 下列叙述正确的是
A. 由于是非极性分子,因此它在四氯化碳中的溶解度大于水
B. 根据对角线规则,为中强碱,也应为中强碱
C. 基态原子的第一电离能失去的电子是能级的,该能级电子的能量比基态原子失去能级电子的高,所以的第一电离能小于
D. 非晶态二氧化硅粉末的X射线衍射图呈现分立的斑点和明锐的衍射峰
【答案】C
【解析】
【详解】A.为V形结构,正负电荷中心不重合,属于极性分子,但极性很弱,它在极性溶剂水中的溶解度小于非极性溶剂四氯化碳,A错误;
B.对角线规则中的对应相似元素为,的对应相似元素为,即硼酸,是弱酸,不属于中强碱,B错误;
C.基态的价电子排布为,第一电离能失去的是能级的电子,基态的价电子排布为,属于全满稳定结构,且能级能量高于能级,的电子更易失去,因此的第一电离能小于,C正确;
D.只有晶体的X射线衍射图会呈现分立的斑点和明锐的衍射峰,非晶态二氧化硅属于非晶体,其X射线衍射图没有明锐衍射峰,D错误;
故选C。
4. 下列事实对应的解释正确的是
选项
事实
解释
A
的稳定性强于
分子之间存在氢键
B
生铁硬度大于纯铁
Fe、C原子大小不同,金属原子不能规则的层状排列
C
石墨能导电
未杂化的p轨道重叠使电子可在所有碳原子内运动
D
在KI溶液中的溶解度大于水中
是非极性分子
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子的稳定性强弱取决于化学键的强弱,比稳定是因为H—O键的键能大于H—S键的键能,与分子间氢键无关(氢键影响物质的熔沸点),A错误;
B.纯铁是金属晶体,晶体中铁原子按 “规则、紧密的层状(密堆积)”排列,原子层之间可以相对滑动,因此纯铁质地较软、延展性好,生铁是铁和碳形成的合金,碳原子半径远小于铁原子,会嵌入铁原子的晶格间隙中,碳原子的存在破坏了铁原子原本规则的层状排列,阻碍了原子层之间的相对滑动,使得合金硬度提升,B正确;
C.石墨中碳原子采取sp2杂化,形成平面网状结构,每个碳原子剩余1个未杂化的p轨道,层内p轨道重叠形成大键,电子可在整个碳平面内移动使石墨导电,而非电子在所有碳原子内运动,C错误;
D.碘单质在 KI 溶液中会发生反应,生成易溶于水的,该反应增大了的溶解度,故在KI溶液中的溶解度大于水中的,D错误;
答案选B。
5. 用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 基态原子中未成对电子数为
B. 乙烯和丙烯的混合气体中含有键的数目为
C. 标准状况下,氯仿中所含分子数为
D. 中含有的阴阳离子总数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态原子的价电子排布为,未成对电子数为6,的物质的量为,未成对电子数为,A错误;
B.乙烯和丙烯的最简式均为,混合气体中含,每个含2个键,故键数目为,B正确;
C.标准状况下氯仿()为液体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,无法确定分子数,C错误;
D.由和构成,含阴阳离子共,总数为,D错误;
故选B。
6. A、B、C、D、E为前20号的元素,原子序数逐渐增大。A元素的原子价层电子排布式为nsnnpn;A与C处于同一周期,其中C的第一电离能比同周期相邻元素的小;D、E元素的基态原子都只有一个未成对电子,其中D的电子有9种空间运动状态。下列说法正确的是
A. 同周期元素第一电离能小于C的有4种
B. 元素电负性大小:A>B>C
C. 简单氢化物键角:C>B>A
D. A与D形成的化合物中不可能含有非极性共价键
【答案】A
【解析】
【分析】A的价层电子排布为,,故A为C;A、C同周期,C的第一电离能比相邻元素小,第二周期中的为半充满稳定结构,第一电离能大于,故C为,原子序数介于A、C之间的B为;D有9种空间运动状态(即占据9个原子轨道),且基态只有1个未成对电子,故D为;原子序数大于、前20号且基态只有1个未成对电子的E为。
【详解】A.C为O,第二周期第一电离能顺序为,小于O的有共4种,A正确;
B.同周期主族元素从左到右电负性递增,故电负性,即,B错误;
C.A、B、C的简单氢化物分别为,均为杂化,孤电子对数依次为0、1、2,孤电子对越多键角越小,故键角,即,C错误;
D.与形成的等化合物中含有非极性共价键,D错误;
故选A。
7. 下列化学方程式书写不正确的是
A. 乙炔水化法制备乙醛:
B. 甲基丁烯的加聚反应:
C. 溶液中滴加少量氨水:
D. 苯与浓硫酸制备苯磺酸:
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙炔在催化剂、加热条件下与水发生加成反应生成乙醛,化学方程式书写正确,A正确;
B.2-甲基-2-丁烯含有碳碳双键,催化剂作用下发生加聚反应时碳碳双键断裂,所得聚合物结构符合加聚反应的断键规律,方程式书写正确,B正确;
C.溶液中滴加少量氨水时,反应生成沉淀,仅当氨水过量时才会生成,正确的离子方程式为,C错误;
D.苯与浓硫酸在加热条件下发生可逆的磺化反应,苯环上的氢原子被磺酸基取代生成苯磺酸和水,方程式书写正确,D正确;
故选C。
8. 他米巴罗汀是一种对白血病、阿尔茨海默病等疾病具有较好治疗效果的药物,其结构如图所示,下列说法正确的是
A. 该有机物是苯的同系物
B. 结构中有种官能团
C. 该物质中碳原子的杂化方式有两种
D. 该物质有两个手性碳原子,所有碳原子不可能共面
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯的同系物属于仅含、元素的烃类,该有机物含有、元素,不属于苯的同系物,A错误;
B.该物质的官能团为羧基、酰胺基,共2种,B错误;
C.苯环、羰基、羧基中的碳原子为杂化,饱和烷基中的碳原子为杂化,共两种杂化方式,C正确;
D.手性碳原子需要连接4种不同的原子或基团,该物质中不存在手性碳原子,虽然饱和碳为杂化导致所有碳原子不可能共面,但前半句描述错误,D错误;
故选C。
9. 一定量的甲苯和溶液发生反应得到混合物,按如下流程分离出苯甲酸、回收未反应的甲苯。下列说法错误的是
A. 过滤步骤所用玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
B. 操作Ⅰ和操作Ⅱ依次为蒸发浓缩、冷却结晶和蒸馏
C. 甲苯、苯甲酸依次由①、②获得
D. 苯甲酸时迅速升华,故其粗品精制除采用重结晶方法外,还可用升华法
【答案】B
【解析】
【详解】A.过滤操作所用的玻璃仪器确实为漏斗、烧杯、玻璃棒,描述正确,A正确;
B.液体Ⅰ为含有甲苯的有机相,经无水干燥后,需要通过蒸馏分离得到甲苯,即操作Ⅰ为蒸馏;液体Ⅱ为含苯甲酸盐的水相,浓盐酸酸化后得到苯甲酸溶液,需经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到苯甲酸,即操作Ⅱ为蒸发浓缩、冷却结晶(过滤),选项中两种操作的描述颠倒,B错误;
C.结合流程分析可知,①为回收的甲苯,②为分离得到的苯甲酸,C正确;
D.苯甲酸在时可迅速升华,因此除重结晶外,也可利用升华的方法精制苯甲酸,D正确;
故选B。
10. 下列实验装置能达到相应实验目的的是
A.分离苯与硝基苯
B.检验乙炔的还原性
C.制备并收集乙酸乙酯
D.检验石蜡油分解产生的不饱和烃
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯与硝基苯互溶,不能用分液漏斗分离,A错误;
B.电石与饱和食盐水反应生成的乙炔中混有、等还原性气体杂质,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,应先将气体通入硫酸铜溶液中除杂,B错误;
C.装置C中导管不能伸入饱和碳酸钠溶液中,否则会发生倒吸,C错误;
D.加热石蜡油,将产生的气体通入溴的四氯化碳溶液中,若溶液褪色或颜色变浅,则证明石蜡油分解产生了不饱和烃,D正确;
故选D。
11. 近年来,有科研工作者提出可用如图所示装置进行水产养殖用水的净化处理。工作时,下列说法错误的是
A. 导线中电子由b电极流向N极
B. N极的电极反应式为
C. 当电路中通过4mol电子的电量时,理论上有1molCO2生成
D. 当生成1molN2时,理论上有12molH+通过质子交换膜
【答案】D
【解析】
【分析】根据图示,该装置为电解池,N极上转化为N2,氮元素化合价降低,得电子,发生还原反应,则N为阴极,则M为阳极,电解池中阴极与电源负极相连,阳极与电源正极相连,则b为负极,a为正极,据此分析解答。
【详解】A.根据分析可知M为阳极,N为阴极,因此a为正极,b为负极,导线中电子经外电路由b电极流向N极,故A正确;
B.根据分析可知N为阴极,发生还原反应,结合装置图示,N极的电极反应式为,故B正确;
C.有机物(C6H10O5)n中C元素化合价平均为0价,反应后变为+4价CO2,1 mol该有机物反应,产生6n molCO2气体,转移24n mol电子,则当电路中通过4mol电子的电量时,理论上有1molCO2生成,故C正确;
D.根据选项B分析可知:每反应产生1 mol N2,转移10 mol e-,根据电荷守恒应该有10 mol H+通过质子交换膜,故D错误;
答案选D。
12. 某有机化合物经李比希法测得各元素质量比为,其核磁共振氢谱峰面积比为,再通过对样品进行分析,得到如下三张图谱。下列说法正确的是
A. 的结构简式为
B. 由质谱图可以得出实验式
C. 由红外光谱可以得出含有的官能团种类和数目
D. 李比希法是依次用浓溶液和浓硫酸吸收生成的和
【答案】A
【解析】
【详解】A.某有机化合物经李比希法测得各元素质量比为,因此碳氢氧原子的个数比,因此X的实验式为,质谱最大质荷比为74,故相对分子质量为74,分子式为;红外光谱显示含醚键和烷基,核磁共振氢谱峰面积比为,说明含2种等效氢、数目比为,符合的结构特点,A正确;
B.质谱图可得出有机物的相对分子质量,无法直接得到实验式,实验式需通过元素质量比计算得到,B错误;
C.红外光谱可以判断有机物含有的官能团和化学键种类,无法确定官能团的数目,C错误;
D.李比希法应先吸收、再吸收,若先通入浓溶液会带出水分,干扰的测定,吸收顺序错误,D错误;
故选A。
13. CO用于处理大气污染物,在催化剂作用下该反应的具体过程及能量变化情况如图所示。下列说法错误的是
A. 总反应为
B. 总反应的决速步为反应①
C. 该反应催化剂为,为中间产物
D. 该总反应的
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图示可以看出反应过程中CO变为CO2,N2O变成N2,因此总反应化学方程式为,A正确;
B.反应①正反应活化能是149.6 kJ/mol ,反应②正反应的活化能是108.22 kJ/mol ,活化能越大,反应速率越慢,反应①的活化能更大,所以反应①是总反应的决速步骤,B正确;
C.根据图示可知,可以看出反应的催化剂为,是中间产物,C正确;
D.ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量,根据图示可知反应的能量变化为ΔH=(-361.22)-0=-361.22 kJ/mol ,D错误;
故选D。
14. 图甲为锑钾(Sb-K)合金的立方晶胞结构,图乙为晶胞的,该合金的密度为ρg•cm-3。下列说法正确的是
A. 锑钾合金的熔点比金属钾的高
B. 晶胞中与K最近的K原子有12个,与Sb最近的Sb原子有6个
C. 该合金的摩尔质量为 g•mol-1
D. 晶胞中Sb与Sb之间的最短距离和K与K之间的最短距离之比为2:
【答案】D
【解析】
【详解】A.合金的熔点低于成分金属的熔点,锑钾合金的熔点比金属钾的低,故A错误;
B.根据图示,晶胞中与K最近的K原子有8个,与Sb最近的Sb原子有12个,故B错误;
C.根据均摊原则,晶胞中K原子数为 Sb原子数为,该合金的化学式为K3Sb,,摩尔质量M=g•mol-1,故C错误;
D.晶胞中Sb与Sb之间的最短距离为面对角线的一般,Sb与Sb之间的最短距离为,K与K之间的最短距离为体对角线的,K与K之间的最短距离为,Sb与Sb之间的最短距离和K与K之间的最短距离之比为2:,故D正确;
选D。
15. 常温下,用浓度为0.1000mol·L-1的NaOH标准溶液滴定浓度为0.1000mol·L-1的CH3COOH溶液,滴定过程中CH3COOH、CH3COO-、H+、OH-浓度的对数值(lgc)及滴定分数η(η=)随pH的变化曲线如图所示。
下列说法错误的是
A. 曲线①表示lgc(CH3COO-)随pH的变化关系
B. CH3COOH的电离平衡常数的数量级为10-5
C. P点时,存在c(Na+)+c(H+)>c(OH-)+c(CH3COOH)
D. η从0到100%的过程中,水的电离程度逐渐增大
【答案】A
【解析】
【分析】醋酸溶液中存在电离平衡,滴入NaOH溶液,η(η=)增大、pH增大,lgc(H+)减小,lgc(OH-)增大,当η=1时得到醋酸钠溶液,显碱性,lgc(OH-)>lgc(H+),当pH=7时,lgc(OH-)=lgc(H+),故曲线③表示lgc(OH-)随pH的变化关系,曲线②代表lgc(H+)随pH的变化关系;电离平衡正向移动,CH3COOH浓度减小,lgc(CH3COOH)减小,CH3COO-浓度增大,lgc(CH3COO-)增大,故曲线④表示lgc(CH3COO-),曲线①表示lgc(CH3COOH)。
【详解】A.由分析可知曲线①表示lgc(CH3COOH)随pH的变化关系,曲线④表示lgc(CH3COO-)随pH的变化关系,A错误;
B.由图可知,c(CH3OOH)和c(CH3COO-)相等时(虚线与实线相交的点),pH=4.75,根据,c(CH3OOH)=c(CH3COO-)时,Ka=10-4.75,数量级为10-5,B正确;
C.P点时,由电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),溶质组成为大量的CH3COONa和少量CH3COOH,c(CH3COOH)<c(CH3COO-),故c(Na+)+c(H+)>c(OH-)+c(CH3COOH),C正确;
D.η从0到100%的过程中,CH3COONa的物质的量逐渐增加,CH3COONa促进水的电离,水的电离程度增大,D正确;
故选A。
第II卷(非选择题,共55分)
二、综合填空题:本大题共4个小题,除注明外,每空2分,共55分。
16. 溴苯是一种重要化工原料,按下列合成步骤回答问题:
Ⅰ.【制备溴苯】实验室制备溴苯的反应装置如图所示,有关数据如表
苯
溴
溴苯
相对分子质量
78
160
157
密度/g∙cm−3
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
难溶
微溶
难溶
(1)仪器a的名称为___________;d装置(倒扣的漏斗)的作用是___________。
(2)向a装置中加入7.8g无水苯和少量铁屑,由b向a中小心滴入10mL液溴,发生有机反应的方程式___________。
(3)若用分液漏斗代替仪器b,可能会产生的问题是___________。
Ⅱ.【分离提纯】反应充分后,取a装置中反应液,经过下列步骤分离提纯:
(4)操作Ⅱ、Ⅲ是用9%的NaOH溶液和水洗涤,NaOH溶液洗涤的目的是___________。
(5)操作Ⅳ是向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、___________(填操作名称)。
(6)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有一定量的杂质,需经操作V要进一步提纯,在该提纯步骤中用到的仪器有___________(填标号)。
(7)经称量,最终得到溴苯6.28g,该实验中溴苯的产率为___________(填百分数,保留一位小数)。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. 吸收HBr和Br2,倒置的漏斗防倒吸
(2) (3)液体不能顺利流下
(4)除去未反应的Br2
(5)过滤 (6)bcf
(7)40.0%
【解析】
【分析】苯与溴单质在FeBr3作催化剂条件下发生取代反应生成溴苯和HBr,挥发的溴溶于氢氧化钠溶液,生成的HBr用NaOH溶液吸收,倒置的漏斗可防倒吸。
【小问1详解】
仪器a为三颈烧瓶;NaOH溶液可用于吸收HBr和Br2;d装置(倒扣的漏斗)的作用是防倒吸。
【小问2详解】
液溴滴入无水苯和少量铁屑混合物中,液溴与铁反应形成溴化铁,在溴化铁催化条件下,苯与溴发生取代反应:;
【小问3详解】
若用分液漏斗代替仪器b,无法平衡内外气体,液滴无法顺利流下;
【小问4详解】
由于有机层中存在未反应完全的溴,所以用9%的NaOH溶液和水洗涤,NaOH溶液洗涤的目的是除去未反应的Br2;
【小问5详解】
无水氯化钙的作用是吸水,粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤即可得到粗溴苯。
【小问6详解】
溴苯与苯均属于有机物且互溶的液体,用蒸馏方法分离,故需用的仪器有蒸馏烧瓶、直形冷凝管、酒精灯,故答案为:bcf;
【小问7详解】
7.8g无水苯完全反应理论可生成溴苯质量:,产率:。
17. 钪及其化合物具有许多优良的性能,在宇航、电子、超导等方面有着广泛的应用。从钛白工业废酸(含钪、钛、铁、锰等离子)中提取氧化钪的一种流程如下:
已知:①,当某离子浓度时,可认为该离子已沉淀完全;
②;
③草酸可与多种金属离子形成可溶性配合物。
回答下列问题:
(1)钪元素在周期表中的位置为___________。
(2)洗涤“油相”可除去大量的钛离子。洗涤液是用93%的硫酸、27.5%的双氧水和水按一定比例混合而成。混合这三种液体的实验操作是___________。
(3)常温下,“调”时先加入氨水调至,过滤,滤渣的主要成分是___________(填化学式);再向滤液中加入氨水调至,此时滤液中的浓度为___________。
(4)用草酸“沉钪”,写出“沉钪”得到草酸钪的离子方程式:___________,反应过程中,若草酸用量过多,钪的沉淀率会下降,原因可能是___________。
(5)在空气中将草酸钪充分“灼烧”,所发生反应的化学方程式为___________。
(6)可用氧化钪制备金属钪,钪晶体在较高温度下的晶胞结构如图所示,已知其晶胞参数为,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体密度为___________(列出计算式即可)。
【答案】(1)第四周期第族
(2)将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,冷却后再慢慢注入双氧水中,并不断搅拌
(3) ①. ②.
(4) ①. ②. 草酸钪沉淀转化为可溶性配合物
(5)
(6)
【解析】
【分析】洗涤“油相”可除去大量的钛离子,反萃取使锰、铁和钪沉淀与杂质分离,滤渣为Fe(OH)3、Mn(OH)2和Sc(OH)3,酸溶将Fe(OH)3、Mn(OH)2、Sc(OH)3溶解;通过调pH将Mn(OH)2、Fe(OH)3与Sc(OH)3分离;第二次酸溶将Sc(OH)3溶解,草酸沉钪得到Sc2(C2O4)3沉淀,灼烧后得到Sc2O3,据此分析解题。
【小问1详解】
钪元素在周期表中的位置为第四周期第ⅢB族;
【小问2详解】
不同的液体在混合时,一般是先加密度较小、易挥发的,后加密度大、难挥发的,若混合时放热,则最后加受热易分解的。因此,混合时的实验操作是将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,冷却后再慢慢注入双氧水中,并不断搅拌;
【小问3详解】
废酸中含钪、钛、铁、锰等离子,洗涤“油相”已除去大量的钛离子。根据,可以求出余下3种离子沉淀完全(离子浓度)的,得出锰离子沉淀完全的约为10,钪离子沉淀完全的约为5,而铁离子沉淀完全的约为3,所以先加入氨水调至,过滤,滤渣的主要成分是;再向滤液中加入氨水调至,此时溶液中,滤液中的浓度为;
【小问4详解】
“沉钪”得到草酸钪的离子方程式为;由已知信息③可知,草酸可与多种金属离子形成可溶性配合物,故草酸用量过多时,草酸钪沉淀可能会转化为可溶性配合物,导致钪的沉淀率下降;
【小问5详解】
草酸钪“灼烧”时的化学方程式为;
【小问6详解】
根据钪晶体晶胞结构图可知,每个钪晶胞均摊到2个钪原子,晶胞参数为,则晶体密度为。
18. 将CO2催化加氢转化为二甲醚(CH3OCH3)是实现碳资源利用的重要途径,具有潜在的工业应用前景,根据题目所给信息及所学知识完成以下问题。
由CO2、H2制备二甲醚包括三个反应:
反应1:
反应2:
反应3:
(1)反应的___________,该反应在______________(选填“高温”“低温”或“任意温度”)下自发。
(2)下列说法正确的有____________(填标号)。
A. 反应1和反应2都是放热反应,因此生产温度越低越好
B. 为了提高CH3OCH3的产率,生产过程中及时分离出CH3OCH3
C. 恒温恒压条件下,充入惰性气体不利于CH3OCH3的生成
D. 加入反应1的催化剂,可提高CO2的平衡转化率
(3)研究人员在恒压(3.0 MPa)密闭容器中充入4 mol H2和1 mol CO2发生反应,CO2的平衡转化率和CH3OCH3或CO的选择性随温度变化如图所示。【已知:A物质的选择性】
①图中表示CO2的平衡转化率的曲线是______________(填字母),试解释该曲线的变化趋势:__________________________。
②220℃时,反应3的为__________(保留2位有效数字)。(为用分压表示的平衡常数,气体的分压=总压×该气体的物质的量分数)
(4)利用电解原理,也可将CO2转化为CH3OCH3,其装置如图所示。通过双极膜B的离子是__________,写出阴极的电极方程式______________________________。
【答案】(1) ①. -122.5 ②. 低温 (2)BC
(3) ①. Z ②. 低温时以反应1和反应2为主,温度升高平衡逆移,CO2平衡转化率减小;高温时以反应3为主,温度升高平衡正移,CO2平衡转化率增大,所以随温度升高CO2的平衡转化率先降低后升高 ③.
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,目标反应可由“反应1×2 + 反应2”得到:; 该反应,且正反应气体分子数减少、,根据自发反应判据,低温下才小于0,反应自发;
【小问2详解】
A.温度过低会大幅降低反应速率,催化剂活性也无法正常发挥,生产效率极低,不是温度越低越好,错误。
B.及时分离出产物二甲醚,会使平衡正向移动,提高二甲醚产率,正确。
C.恒温恒压充入惰性气体,容器体积增大,相当于体系分压减小,制备二甲醚的总反应(正反应气体分子数减少)平衡逆向移动,不利于二甲醚生成,正确。
D.催化剂仅改变反应速率,不影响平衡状态,无法提高平衡转化率,错误。
故选BC。
【小问3详解】
①反应1、反应2均为放热反应,升高温度平衡逆向移动,所以CH3OCH3的选择性降低,反应3为吸热反应,升高温度平衡正向移动,所以CO的选择性增大,所以X表示CH3OCH3的选择性、Y表示CO的选择性,则Z表示CO2的平衡转化率;低温时以反应1和反应2为主,温度升高平衡逆移,CO2平衡转化率减小;高温时以反应3为主,温度升高平衡正移,CO2平衡转化率增大,所以随温度升高CO2的平衡转化率先降低后升高;
② 220℃时,初始投料为和,转化率为40%,即消耗,因此平衡时CO2的物质的量为;CO选择性为5%,因此生成的;二甲醚选择性80%,因此平衡时CH3OCH3的物质的量为,根据碳原子守恒,平衡时CH3OH物质的量为,根据氧原子守恒,平衡时水的物质的量为,根据氢原子守恒,平衡时氢气的物质的量为,气体总物质的量为,反应3的;
【小问4详解】
双极膜可将水解离为和,电解池中阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动,因此通过双极膜B移向右侧阴极室;阴极上得到电子,结合迁移过来的生成二甲醚,电极反应式。
19. 我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下,一步高效生产乙烯、芳香烃和氢气等化学品,为天然气化工开发了一条革命性技术。以甲烷为原料合成部分化工产品的流程如下(部分反应条件已略去):
已知:(为烃基)。
回答下列问题:
(1)C的名称____________________________;
(2)F中官能团的名称是______________________;D的结构简式是______________________。
(3)写出C与在Pt作催化剂加热条件下发生加成反应的化学方程式:________________________。
(4)已知的分子式为,且分子中不含甲基,则的结构简式是_______。
(5)反应①~⑥中,属于取代反应的是________________(填反应序号)。
(6)芳香族化合物R是E的同分异构体,且苯环上只有两个取代基,则R的结构有_________种。
【答案】(1)乙苯 (2) ①. 氯原子和碳碳双键 ②.
(3) (4) (5)②③⑥
(6)12
【解析】
【分析】A(CH4)一定条件生成H(苯),H与液溴生成I();A(CH4)一定条件生成B(乙烯,),B与苯加成反应生成C()为乙苯,C在催化剂条件下与氯气发生取代反应,根据F()的结构简式,判断D为对氯乙苯,D在光照下发生取代反应生成E,E的分子式为,且分子中不含甲基,E为,E发生已知反应生成F()为对氯苯乙烯,F发生加聚反应生成G()。
【小问1详解】
C()是苯环连接乙基,为乙苯。
【小问2详解】
F()的结构为对氯苯乙烯,含有的官能团是氯原子和碳碳双键;根据分析,D的结构简式是。
【小问3详解】
乙苯的苯环在Pt催化加热下与3mol氢气发生加成,生成乙基环己烷,反应方程式为。
【小问4详解】
E是D()在光照下侧链乙基发生取代的产物,分子式且无甲基,说明乙基的两个端点氢被氯取代,E的结构简式为 。
【小问5详解】
①是苯和乙烯的加成反应;②是苯环的卤代取代反应;③是侧链烷基的光照卤代取代反应;④是已知的消去反应;⑤是碳碳双键的加聚反应;⑥是苯和液溴的卤代取代反应,因此取代反应为②③⑥。
【小问6详解】
E的芳香族同分异构体苯环上只有两个取代基,两个取代基可分为4种组合:和、和、和、和;每组取代基在苯环上有邻、间、对3种位置关系,总共有4×3=12种结构。
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泸州高中2026年春期高2024级期中考试
化学试题
(考试时间:75分钟试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Br-80 Cr-52 Sc-45
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
一、单项选择题:本大题共15个小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 生活中的化学无处不在,下列关于生活中的化学描述正确的是
A. 电视的显示器的材料液晶属于液态
B. 《本草纲目》中“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,所用的分离方法是蒸发
C. 人体细胞和细胞器的双分子膜属于一种可以自组装的超分子
D. 泸州老窖的发酵原理是固体和微生物发酵,温度越高,发酵效果越好
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 乙炔的实验式:C2H2 B. 2,3-二甲基丁烷的键线式:
C. 羟基的电子式: D. 顺-2-丁烯的分子结构模型:
3. 下列叙述正确的是
A. 由于是非极性分子,因此它在四氯化碳中的溶解度大于水
B. 根据对角线规则,为中强碱,也应为中强碱
C. 基态原子的第一电离能失去的电子是能级的,该能级电子的能量比基态原子失去能级电子的高,所以的第一电离能小于
D. 非晶态二氧化硅粉末的X射线衍射图呈现分立的斑点和明锐的衍射峰
4. 下列事实对应的解释正确的是
选项
事实
解释
A
的稳定性强于
分子之间存在氢键
B
生铁硬度大于纯铁
Fe、C原子大小不同,金属原子不能规则的层状排列
C
石墨能导电
未杂化的p轨道重叠使电子可在所有碳原子内运动
D
在KI溶液中的溶解度大于水中
是非极性分子
A. A B. B C. C D. D
5. 用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 基态原子中未成对电子数为
B. 乙烯和丙烯的混合气体中含有键的数目为
C. 标准状况下,氯仿中所含分子数为
D. 中含有的阴阳离子总数为
6. A、B、C、D、E为前20号的元素,原子序数逐渐增大。A元素的原子价层电子排布式为nsnnpn;A与C处于同一周期,其中C的第一电离能比同周期相邻元素的小;D、E元素的基态原子都只有一个未成对电子,其中D的电子有9种空间运动状态。下列说法正确的是
A. 同周期元素第一电离能小于C的有4种
B. 元素电负性大小:A>B>C
C. 简单氢化物键角:C>B>A
D. A与D形成的化合物中不可能含有非极性共价键
7. 下列化学方程式书写不正确的是
A. 乙炔水化法制备乙醛:
B. 甲基丁烯的加聚反应:
C. 溶液中滴加少量氨水:
D. 苯与浓硫酸制备苯磺酸:
8. 他米巴罗汀是一种对白血病、阿尔茨海默病等疾病具有较好治疗效果的药物,其结构如图所示,下列说法正确的是
A. 该有机物是苯的同系物
B. 结构中有种官能团
C. 该物质中碳原子的杂化方式有两种
D. 该物质有两个手性碳原子,所有碳原子不可能共面
9. 一定量的甲苯和溶液发生反应得到混合物,按如下流程分离出苯甲酸、回收未反应的甲苯。下列说法错误的是
A. 过滤步骤所用玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
B. 操作Ⅰ和操作Ⅱ依次为蒸发浓缩、冷却结晶和蒸馏
C. 甲苯、苯甲酸依次由①、②获得
D. 苯甲酸时迅速升华,故其粗品精制除采用重结晶方法外,还可用升华法
10. 下列实验装置能达到相应实验目的的是
A.分离苯与硝基苯
B.检验乙炔的还原性
C.制备并收集乙酸乙酯
D.检验石蜡油分解产生的不饱和烃
A. A B. B C. C D. D
11. 近年来,有科研工作者提出可用如图所示装置进行水产养殖用水的净化处理。工作时,下列说法错误的是
A. 导线中电子由b电极流向N极
B. N极的电极反应式为
C. 当电路中通过4mol电子的电量时,理论上有1molCO2生成
D. 当生成1molN2时,理论上有12molH+通过质子交换膜
12. 某有机化合物经李比希法测得各元素质量比为,其核磁共振氢谱峰面积比为,再通过对样品进行分析,得到如下三张图谱。下列说法正确的是
A. 的结构简式为
B. 由质谱图可以得出实验式
C. 由红外光谱可以得出含有的官能团种类和数目
D. 李比希法是依次用浓溶液和浓硫酸吸收生成的和
13. CO用于处理大气污染物,在催化剂作用下该反应的具体过程及能量变化情况如图所示。下列说法错误的是
A. 总反应为
B. 总反应的决速步为反应①
C. 该反应催化剂为,为中间产物
D. 该总反应的
14. 图甲为锑钾(Sb-K)合金的立方晶胞结构,图乙为晶胞的,该合金的密度为ρg•cm-3。下列说法正确的是
A. 锑钾合金的熔点比金属钾的高
B. 晶胞中与K最近的K原子有12个,与Sb最近的Sb原子有6个
C. 该合金的摩尔质量为 g•mol-1
D. 晶胞中Sb与Sb之间的最短距离和K与K之间的最短距离之比为2:
15. 常温下,用浓度为0.1000mol·L-1的NaOH标准溶液滴定浓度为0.1000mol·L-1的CH3COOH溶液,滴定过程中CH3COOH、CH3COO-、H+、OH-浓度的对数值(lgc)及滴定分数η(η=)随pH的变化曲线如图所示。
下列说法错误的是
A. 曲线①表示lgc(CH3COO-)随pH的变化关系
B. CH3COOH的电离平衡常数的数量级为10-5
C. P点时,存在c(Na+)+c(H+)>c(OH-)+c(CH3COOH)
D. η从0到100%的过程中,水的电离程度逐渐增大
第II卷(非选择题,共55分)
二、综合填空题:本大题共4个小题,除注明外,每空2分,共55分。
16. 溴苯是一种重要化工原料,按下列合成步骤回答问题:
Ⅰ.【制备溴苯】实验室制备溴苯的反应装置如图所示,有关数据如表
苯
溴
溴苯
相对分子质量
78
160
157
密度/g∙cm−3
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
难溶
微溶
难溶
(1)仪器a的名称为___________;d装置(倒扣的漏斗)的作用是___________。
(2)向a装置中加入7.8g无水苯和少量铁屑,由b向a中小心滴入10mL液溴,发生有机反应的方程式___________。
(3)若用分液漏斗代替仪器b,可能会产生的问题是___________。
Ⅱ.【分离提纯】反应充分后,取a装置中反应液,经过下列步骤分离提纯:
(4)操作Ⅱ、Ⅲ是用9%的NaOH溶液和水洗涤,NaOH溶液洗涤的目的是___________。
(5)操作Ⅳ是向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、___________(填操作名称)。
(6)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有一定量的杂质,需经操作V要进一步提纯,在该提纯步骤中用到的仪器有___________(填标号)。
(7)经称量,最终得到溴苯6.28g,该实验中溴苯的产率为___________(填百分数,保留一位小数)。
17. 钪及其化合物具有许多优良的性能,在宇航、电子、超导等方面有着广泛的应用。从钛白工业废酸(含钪、钛、铁、锰等离子)中提取氧化钪的一种流程如下:
已知:①,当某离子浓度时,可认为该离子已沉淀完全;
②;
③草酸可与多种金属离子形成可溶性配合物。
回答下列问题:
(1)钪元素在周期表中的位置为___________。
(2)洗涤“油相”可除去大量的钛离子。洗涤液是用93%的硫酸、27.5%的双氧水和水按一定比例混合而成。混合这三种液体的实验操作是___________。
(3)常温下,“调”时先加入氨水调至,过滤,滤渣的主要成分是___________(填化学式);再向滤液中加入氨水调至,此时滤液中的浓度为___________。
(4)用草酸“沉钪”,写出“沉钪”得到草酸钪的离子方程式:___________,反应过程中,若草酸用量过多,钪的沉淀率会下降,原因可能是___________。
(5)在空气中将草酸钪充分“灼烧”,所发生反应的化学方程式为___________。
(6)可用氧化钪制备金属钪,钪晶体在较高温度下的晶胞结构如图所示,已知其晶胞参数为,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体密度为___________(列出计算式即可)。
18. 将CO2催化加氢转化为二甲醚(CH3OCH3)是实现碳资源利用的重要途径,具有潜在的工业应用前景,根据题目所给信息及所学知识完成以下问题。
由CO2、H2制备二甲醚包括三个反应:
反应1:
反应2:
反应3:
(1)反应的___________,该反应在______________(选填“高温”“低温”或“任意温度”)下自发。
(2)下列说法正确的有____________(填标号)。
A. 反应1和反应2都是放热反应,因此生产温度越低越好
B. 为了提高CH3OCH3的产率,生产过程中及时分离出CH3OCH3
C. 恒温恒压条件下,充入惰性气体不利于CH3OCH3的生成
D. 加入反应1的催化剂,可提高CO2的平衡转化率
(3)研究人员在恒压(3.0 MPa)密闭容器中充入4 mol H2和1 mol CO2发生反应,CO2的平衡转化率和CH3OCH3或CO的选择性随温度变化如图所示。【已知:A物质的选择性】
①图中表示CO2的平衡转化率的曲线是______________(填字母),试解释该曲线的变化趋势:__________________________。
②220℃时,反应3的为__________(保留2位有效数字)。(为用分压表示的平衡常数,气体的分压=总压×该气体的物质的量分数)
(4)利用电解原理,也可将CO2转化为CH3OCH3,其装置如图所示。通过双极膜B的离子是__________,写出阴极的电极方程式______________________________。
19. 我国科学家成功实现甲烷在催化剂及无氧条件下,一步高效生产乙烯、芳香烃和氢气等化学品,为天然气化工开发了一条革命性技术。以甲烷为原料合成部分化工产品的流程如下(部分反应条件已略去):
已知:(为烃基)。
回答下列问题:
(1)C的名称____________________________;
(2)F中官能团的名称是______________________;D的结构简式是______________________。
(3)写出C与在Pt作催化剂加热条件下发生加成反应的化学方程式:________________________。
(4)已知的分子式为,且分子中不含甲基,则的结构简式是_______。
(5)反应①~⑥中,属于取代反应的是________________(填反应序号)。
(6)芳香族化合物R是E的同分异构体,且苯环上只有两个取代基,则R的结构有_________种。
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