精品解析:河南周口市郸城县青桐鸣2026-2027学年高三上学期学情调研 化学试卷
2026-09-04
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2份
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内容正文:
秘密★启用前
高三年级学情调研
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Zr-91
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. 中国茶文化源远流长,茶具的材质多种多样,蕴含着丰富的化学知识。下列茶具主要材质的分类错误的是
A.紫砂壶—无机非金属材料
B.玻璃公道杯—新型有机材料
C.不锈钢茶漏—金属材料
D.竹制茶盘—天然有机高分子材料
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.紫砂壶的主要材质为陶瓷,主要成分为硅酸盐 属于传统无机非金属材料,A不符合题意;
B.玻璃的主要成分为硅酸盐,属于传统无机非金属材料,不属于新型有机材料,B符合题意;
C.不锈钢是铁合金,属于金属材料,C不符合题意;
D.竹材的主要成分为纤维素,属于天然有机高分子材料,D不符合题意;
故答案选B。
2. 甲胺铅碘()在太阳能电池领域表现出优异的光电性能。下列有关化学用语表达错误的是
A. 甲基的电子式:
B. 中子数为78的碘核素:
C. 甲胺铅碘中N原子杂化轨道示意图:
D. 基态Pb原子的价层电子排布式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲基()中最外层有4个电子,与3个形成3对共用电子对,剩余1个单电子,题给电子式书写正确,A正确;
B.的质子数为53,中子数为78的碘核素质量数为,核素表示为,B正确;
C.甲胺铅碘中位于中,的价层电子对数为4,采取杂化,杂化轨道夹角接近,题给为键角的杂化轨道示意图,C错误;
D.为第六周期第ⅣA族元素,基态原子价层电子排布式为,D正确;
故答案选C。
3. 下列实验操作符合规范的是
A.碱式滴定管排气泡
B.冲洗盛有废液的试管
C.向试管中滴加溶液
D.蒸馏时接收馏分
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.碱式滴定管排气泡时,需将橡胶管向上弯折、尖嘴斜向上,挤压玻璃珠使溶液带出气泡,图示操作符合规范,A正确;
B.为重金属盐,有毒,废液直接冲洗排放会污染环境,应倒入指定废液缸统一处理,B错误;
C.向试管中滴加溶液时,胶头滴管应垂直悬空于试管口上方,不能伸入试管内避免污染试剂,图示操作错误,C错误;
D.蒸馏时接收馏分的锥形瓶不能密封,否则体系压强过大易发生安全事故,图示操作错误,D错误。
4. 甲、乙、丙、丁、戊是中学化学常见的五种无机物,其中甲、丙、戊含有同一种元素,转化关系如图(部分反应物或产物已略去)。已知甲为地壳中含量最高的金属单质,乙为强碱,固态丁俗称干冰。下列说法错误的是
A. 常温下,甲遇浓硫酸发生钝化
B. 丙属于离子化合物,但含有配位键
C. 若通入的丁过量,则生成的戊会进一步转化为可溶性盐
D. 戊受热分解生成高熔点氧化物并吸收大量热,可用作阻燃剂
【答案】C
【解析】
【分析】首先推断物质:甲为地壳中含量最高的金属单质,乙为强碱,固态丁俗称干冰,即;与强碱反应生成丙,丙为四羟基合铝酸盐(如),四羟基合铝酸盐与反应生成戊,戊为。
【详解】A.常温下,遇浓硫酸会生成致密氧化膜,发生钝化,A正确;
B.丙为四羟基合铝酸盐,属于离子化合物,其阴离子中与之间存在配位键,B正确;
C.为两性氢氧化物,仅能溶于强酸强碱,碳酸为弱酸,过量不能溶解,戊不会转化为可溶性铝盐,C错误;
D.受热分解生成高熔点的,且分解过程中吸收大量热,可用作阻燃剂,D正确;
故选C。
5. 下列化学史的相关陈述错误的是
选项
化学史
陈述
A
维勒加热氰酸铵()得到尿素
无机物氰酸铵通过重排得到有机化合物尿素,二者互为同分异构体
B
凯库勒提出苯的环状结构
苯分子中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应
C
诺贝尔用硅藻土吸收硝化甘油制成安全炸药
硝化甘油受到撞击易发生分解爆炸
D
齐格勒和纳塔发明了烯烃聚合催化剂
烯烃聚合催化剂能降低反应的活化能,加快聚合速率
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氰酸铵和尿素分子式相同、结构不同,互为同分异构体,A正确;
B.苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键,不存在碳碳双键,不能与溴水发生加成反应,B错误;
C.硝化甘油性质不稳定,受到撞击易发生分解爆炸,用硅藻土吸附后可提高稳定性制成安全炸药,C正确;
D.催化剂的作用原理是降低反应的活化能,从而加快反应速率,烯烃聚合催化剂也符合该规律,D正确;
故答案选B。
6. 对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A. 用氢氟酸雕刻玻璃:
B. 向新制氯水中滴入硫氢化钠溶液:
C. 用稀硝酸清洗试管壁上的银镜:
D. 向溶液中通入少量:
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢氟酸()为弱酸,在离子方程式中不能拆分为和,正确反应为,A错误;
B.新制氯水中的、等具有强氧化性,会与具有还原性的发生氧化还原反应,并非仅发生复分解反应生成,离子方程式为:,,B错误;
C.稀硝酸与银反应生成硝酸银、和水,给出的离子方程式得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒,C正确;
D.该离子方程式电荷不守恒,正确的离子方程式为,D错误;
故答案选C。
7. 某医药中间体的结构简式如图。关于该物质下列说法错误的是
A. 能发生消去反应
B. 能与HCN发生加成反应
C. 能使酸性溶液褪色
D. 1 mol该中间体最多能消耗2 mol NaOH
【答案】D
【解析】
【详解】A.该物质中氯原子的β碳连有氢原子,可发生消去反应,A正确;
B.该物质含有酮羰基,可与发生亲核加成反应,B正确;
C.该物质含有伯醇羟基,可被酸性氧化,能使溶液褪色,C正确;
D.该物质中只有氯原子能与反应,1 mol氯原子水解消耗1 mol ,醇羟基不与反应,故1 mol该中间体最多消耗1mol ,D错误;
故选D。
8. 某阴离子可嵌入石墨烯层间调控其光电性能。已知X、Y、Z、W、M为五种原子序数依次增大的短周期主族元素,W是电负性最大的元素,X的最外层电子数是内层电子总数的2倍,M的最高正价为。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点:
B. 第一电离能:
C. 该阴离子内部存在键
D. 与的空间结构相同
【答案】A
【解析】
【分析】W是电负性最大的元素,为;X最外层电子数是内层电子总数的2倍,内层电子数为2、最外层为4,X为;M最高正价为+6,短周期主族元素中为;原子序数依次增大,故介于和之间的Y、Z分别为、。
【详解】 A.Z、Y、X的简单氢化物分别为、、,均为分子晶体,常温为液态沸点最高,存在分子间氢键,沸点高于无氢键的,故沸点,A正确;
B.同周期第一电离能随原子序数增大呈增大趋势,但的2p轨道为半满稳定结构,第一电离能,故顺序为,B错误;
C.该阴离子内所有σ键均有杂化轨道参与成键,不存在两个未杂化p轨道头碰头形成的键,C错误;
D.为,中心为sp杂化,空间结构为直线形;为,中心价层电子对数为3,含1对孤电子对,为sp2杂化,空间结构为V形,二者结构不同,D错误;
故答案选A。
9. 某同学设计以下实验,探究配位作用对铁的化合物氧化性的影响(忽略溶液体积变化)。已知:溶液呈黄色,黄色主要来源于水解产生的以及部分;能与形成极其稳定的无色配离子。
实验步骤如下:
①向溶液中滴加少量KI溶液,溶液变为深棕色。
②另取溶液加入适量NaF固体,振荡,溶液变为无色。
③向②的无色溶液中滴加与①等量的KI溶液,无明显现象。
④向③的溶液中滴加适量浓盐酸,溶液逐渐变为深棕色。
下列说法错误的是
A. ①中溶液变为深棕色,说明该条件下的氧化性强于
B. ②中溶液变为无色,说明与的配位能力强于、和
C. ③中无明显现象,是因为形成极大地降低了游离的浓度,使其氧化性减弱
D. ④中若用等浓度的NaCl溶液代替浓盐酸,也能观察到溶液逐渐变为深棕色
【答案】D
【解析】
【详解】A.①中发生反应,深棕色为生成的的颜色,根据氧化剂氧化性强于氧化产物,可知该条件下的氧化性强于,A正确;
B.②中原来黄色的配离子、中的配体被取代,生成无色的,说明与的配位能力强于、和,B正确;
C.③中形成稳定的,游离浓度大幅降低,氧化性减弱,无法氧化,因此无明显现象,C正确;
D.④中加入浓盐酸后,与结合生成弱电解质,使配位平衡右移,游离浓度升高,才能氧化;若用等浓度溶液,无法提供大量,不能破坏,游离浓度仍很低,无法氧化,不会出现深棕色,D错误;
故选D。
10. 物质的微观结构决定宏观性质。下列结构特征不能解释其性质的是
选项
结构特征
性质
A
冠醚的空腔大小与特定碱金属离子尺寸相匹配
冠醚能特异性识别碱金属离子
B
为平面四边形结构
能与盐酸反应
C
是非极性分子,和均为极性分子
常温常压下,在水中的溶解度远小于
D
晶体硅属于共价晶体,键的键能较大
晶体硅的熔点较高、硬度较大
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.冠醚空腔与特定碱金属离子尺寸匹配是分子识别的特征依据,可解释冠醚对碱金属离子的特异性识别性质,A不符合题意;
B.能与盐酸反应的原因是配体可与结合生成,与的平面四边形结构无关,该结构特征不能解释对应性质,B符合题意;
C.据相似相溶规律,极性溶剂更易溶解极性溶质,因此非极性的在水中溶解度远小于极性的,结构可解释性质,C不符合题意;
D.共价晶体的熔点、硬度由内部共价键键能决定,键键能较大,因此晶体硅熔点高、硬度大,结构可解释性质,D不符合题意;
故选B。
11. 高分子M具有高透明度、极低的吸水率,广泛应用于光学镜头和医疗器械等领域,合成路径如图。下列说法错误的是
A. 若在W单体骨架上引入羟基,所得高分子的吸水率将增大
B. M的主链由碳碳单键连接构成,为线型高分子,具有热塑性
C. M中碳元素的质量分数随增大而减小
D. 若把W替换为,能生成高分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.羟基属于亲水基团,在W单体骨架上引入羟基后,高分子的亲水性增强,吸水率将增大,A正确;
B.M为乙烯和W的加聚产物,反应中双键打开形成碳碳单键连接的主链,属于线型高分子,具有热塑性,B正确;
C.乙烯单元的碳质量分数为,W为多环烃,碳的质量分数高于乙烯,增大时W的占比升高,M中碳元素的质量分数随之增大,C错误;
D.替换后的单体含有碳碳双键,可与乙烯发生加聚反应生成题给高分子,D正确;
故选C。
12. 一种耦合海水制盐与制氢的反应系统工作原理如图。下列说法错误的是
已知ZnO能溶于强碱:。
A. Pt电极为阳极,发生氧化反应
B. 电解池中Zn电极的电极反应式为
C. 左侧装置消耗的Zn由电解池提供,则每生成1 mol气体X,电解池中理论上转移2 mol电子
D. 电解池工作时,溶液中的向Pt电极区移动
【答案】D
【解析】
【分析】左侧反应装置中,Zn和水蒸气加热发生反应:,因此气体X是;生成的ZnO溶于KOH得到,送入右侧电解池实现Zn的再生,完成循环。
【详解】A.电解池中Zn电极要实现还原为Zn,因此Zn电极为阴极,连接电源负极,则Pt电极连接电源正极,是阳极,阳极发生失电子的氧化反应,A正确;
B.电解池中Zn电极为阴极,在阴极得电子被还原为Zn,电极反应式为,书写正确,B正确;
C.气体X为,左侧反应生成1mol 消耗1mol ,电解池中生成1mol 理论上转移2mol电子,C正确;
D.电解池中阳离子向阴极移动,Zn电极为阴极,故向Zn电极区移动,而非Pt电极区,D错误;
故选D。
13. 恒温恒压密闭容器中,时充入一定量的1-丁烯(g),发生连续可逆双键异构反应:
已知各反应瞬时速率满足(为物质的量分数,为速率常数且只与温度有关)。各组分物质的量分数随反应时间的变化如图(时反应达到平衡状态)。下列说法错误的是
A. 内,生成反-2-丁烯(g)和顺-2-丁烯(g)的平均反应速率相等
B. 因平衡体系中,说明该条件下反-2-丁烯(g)比顺-2-丁烯(g)更稳定
C. 当顺-2-丁烯(g)的物质的量分数达到峰值时,反应体系中存在
D. 已知两步反应均放热,若升高反应温度,则平衡时将减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.内,顺-2-丁烯的物质的量分数从0升高到0.34,反-2-丁烯的物质的量分数从0升高到0.34,二者物质的量分数变化量相等,根据平均反应速率,时间间隔相同,因此生成二者的平均反应速率相等,A正确;
B.平衡体系中反-2-丁烯的物质的量分数更大,说明相同条件下反-2-丁烯的能量更低,能量越低物质越稳定,因此反-2-丁烯(g)比顺-2-丁烯(g)更稳定,B正确;
C.顺-2-丁烯的物质的量分数达到峰值时,顺-2-丁烯的生成速率等于其消耗速率:顺-2-丁烯的生成速率为,消耗速率为,此时满足,并非,C错误;
D.总反应的平衡常数,两步反应均放热,总反应也为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,即将减小,D正确;
故选C。
14. 电解质溶液的导电能力越强,电导率越大;难溶于水。25℃时,用标准溶液滴定10 mL 溶液,测得溶液的相对电导率()及随滴入标准溶液的体积的变化关系如图。已知:、。下列说法正确的是
A. a点溶液的
B. 随着标准溶液的加入,不断减小
C. c点溶液中存在:
D. d点溶液中存在:
【答案】D
【解析】
【分析】用滴定,两条曲线:电导率反映离子总浓度;,钡离子浓度越小,越大。 1. a→b(0‑10 mL):生成沉淀;b点(10 mL)恰好沉淀,溶质。离子减少,电导率快速下降;下降,快速上升。 2. b→c(10‑20 mL):和反应生成;c点(20 mL)恰好完全反应,溶质。稀释为主,电导率缓慢下降;钡离子来自沉淀溶解平衡,后半段基本不变。 3. c→d(20‑30 mL):继续滴加;d点(30 mL)与物质的量1:1。加入强电解质,离子增多,电导率回升;保持平稳。
【详解】A.a点是初始的溶液,b点加入时发生反应:,说明初始的浓度为,电离出的,25℃时,,大于12,A错误;
B.溶度积只与温度有关,温度不变,加入的过程中保持不变,不会随试剂加入不断减小,B错误;
C.根据物料守恒: 含微粒总物质的量:,微粒分配:一部分在沉淀中,一部分在溶液中。,同理对于:,两式相减得到:,又因为加入了,所以,即,代入上式并除以总体积,得到浓度关系:整理得:,选项中漏掉了前面的系数2,C错误;
D.d点加入,可等效为体系中含等物质的量的和:不水解,浓度最大;由可算出的水解常数,水解程度远小于的电离程度,因此;溶液中仅来自和的微弱水解,浓度最小,最终离子浓度顺序为,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 钛基二氧化铅()电极在电解工业和污水处理中应用广泛。以方铅矿为原料制备的工艺流程如图甲:
已知:①PbS精矿中含有少量CuS、FeS杂质。
②常温下,,。
回答下列问题:
(1)“粉碎、浮选”的目的是________。
(2)“酸浸”时的还原产物主要是NO,则PbS发生反应的化学方程式为________。
(3)“酸浸”时,金属离子浸出率随温度的变化如图乙。当温度高于40℃时,浸出率下降的主要原因是________。
(4)“除铁”时,为不引入杂质离子,试剂X宜选用________(填化学式)。
(5)“除铁”后滤液中,为确保铅元素不损失,理论上“除铜”后溶液中________。
(6)“电解”后制得的晶体中实际上存在少量氧空位,化学式可表示为,其中含有少量。若“电解”时每生成1 mol 转移1.92 mol电子,则该晶体中与的物质的量之比为________。
(7)“电解”完成后,钛基体表面紧密附着。以为电极电解处理含的酸性废水时,在阳极完全转化为无毒的和,则阳极反应式为________。
【答案】(1)
增大反应物接触面积,加快反应速率,提高浸出率(或富集硫化铅精矿)
(2)
(3)
温度过高会导致硝酸分解或挥发,使硝酸浓度降低
(4)
(或 或 )
(5)
(6)
(7)
【解析】
【分析】对方铅矿进行粉碎、浮选,富集得到PbS精矿,提升后续原料利用率;向PbS精矿中加入稀硝酸进行酸浸,将硫化物氧化溶解,分离出单质S,得到含、、的酸性浸出液;加入调pH试剂X除去铁元素,使铁转化为沉淀分离;向除铁后的滤液中通入进行除铜,使转化为CuS沉淀分离,避免沉淀损失;对除铜后的含滤液调节pH后进行电解,最终在钛基体表面得到目标产物。
【小问1详解】
工业流程中,将固体原料“粉碎”的主要目的是增大反应物的接触面积,从而加快后续反应的速率,提高原料的浸出率;“浮选”则是为了除去部分脉石等杂质,富集硫化铅()精矿。
【小问2详解】
“酸浸”时加入稀硝酸, 被氧化。已知还原产物主要是 ,根据流程图可知还有单质 生成。反应中 元素化合价由 升高到 (失去 ), 元素化合价由 降低到 (得到 )。根据得失电子守恒, 与 的化学计量数之比为 。结合原子守恒配平化学方程式为:。
【小问3详解】
“酸浸”使用的是稀硝酸,硝酸具有挥发性且受热易分解。当温度高于 时,硝酸大量挥发或分解,导致溶液中硝酸的浓度显著降低,从而使金属离子的浸出率下降。
【小问4详解】
“除铁”的目的是通过调节溶液的 ,使 转化为 沉淀除去。为了不引入新的杂质离子,所加试剂 必须能消耗 且其阳离子只能是目标产物中的 。因此,试剂 宜选用含铅的碱性物质,如 、 或 。
【小问5详解】
“除铜”时加入 生成 沉淀。为确保铅元素不损失,即不能生成 沉淀,溶液中必须满足 。 已知 ,, 则溶液中允许的最大硫离子浓度 。 此时溶液中 的浓度达到最小值,根据 , 可得 。 因此,理论上溶液中 。
【小问6详解】
“电解”过程是将 氧化为 。设 晶体中含有 和 。 根据铅原子守恒有:; 生成 需要转移 电子,根据转移电子数守恒有:。 解得:,。 所以该晶体中 与 的物质的量之比为 。
【小问7详解】
电解处理含 的酸性废水时, 在阳极发生氧化反应转化为 和 。在 中, 为 价, 为 价;在产物中, 为 价, 为 价。 转化为 和 共失去 电子。结合酸性环境,用水分子提供氧原子,用氢离子平衡电荷,配平后的阳极反应式为:。
16. 三氟甲磺酸钕[,]常作路易斯酸催化剂,极易吸水,含水产物受热易水解。实验室以无水和超强酸为原料制备无水。
已知:沸点为162℃,易溶于甲苯(沸点111℃)、正丁醚(沸点142℃);正丁醚与混合会剧烈放热,生成的鎓盐受热易分解。
实验步骤:①组装仪器如图,然后向装置内持续通入干燥的高纯;向三颈烧瓶中加入0.010 mol无水粉末。
②通过仪器a加入稍过量无水,85℃恒温搅拌2 h。
③反应结束,冷却至室温。向反应液中加入过量正丁醚,析出固体,过滤,用正丁醚洗涤、真空干燥得粗产品。
④将粗产品加入热甲苯中浸泡、煮沸,趁热过滤除去杂质,滤饼再次真空干燥,最终得到纯净的4.87 g无水。
回答下列问题:
(1)仪器a相比于普通分液漏斗的优点是________;装置B中无水的作用是________。
(2)装置A中制备的化学方程式为________。
(3)步骤①中持续通入的目的有:一是排尽装置内空气,二是________。
(4)步骤③中加入正丁醚析出固体,为避免局部过热,可采取的操作是________(写1条)。
(5)步骤④中煮沸的主要目的是________。
(6)该制备实验的产率为________%(保留3位有效数字)。
【答案】(1) ①. 平衡漏斗与烧瓶内的气压,使液体顺利滴下,且能保持体系密闭,防止外界水蒸气进入; ②. 防止装置C中的水蒸气进入装置A中导致产物水解;
(2) ;
(3)将反应生成的HCl气体吹出,促进反应正向进行,并使其被装置C完全吸收;
(4)缓慢滴加正丁醚并不断搅拌(或在冰水浴冷却下滴加正丁醚);
(5)使粗产品中混有的鎓盐受热分解,且分解生成的CF3SO3H和正丁醚均溶于甲苯中从而被除去; (6)82.4
【解析】
【小问1详解】
仪器a为恒压滴液漏斗,它通过连通管使漏斗内与三颈烧瓶内气压相等,可使液体顺利滴下;装置B中无水CaCl2吸水,防止装置C中的水蒸气进入装置A中导致产物水解;
【小问2详解】
根据题目,装置A中制备的化学方程式为 ;
【小问3详解】
根据实验原理可知,通氮气可以将反应生成的HCl气体吹出,促进反应正向进行,并使其被装置C完全吸收;
【小问4详解】
根据题目,正丁醚与CF3SO3H混合会剧烈放热,若局部温度过热可能导致生成的鎓盐受热易分解,为避免此问题,可采取以下措施,缓慢加入正丁醚以控制滴加的速度,或用冰水浴冷却,降低反应的温度,或充分搅拌散热;
【小问5详解】
因为沸点为162℃,甲苯的沸点111℃、正丁醚的沸点142℃,故煮沸的目的是使粗产品中混有的鎓盐受热分解,从而除去分解生成的CF3SO3H和正丁醚;
【小问6详解】
根据反应方程式,0.01 mol参与反应生成0.01 mol,则该制备实验的产率为;
17. 利用催化加氢合成是实现碳资源循环利用的有效途径,使用催化剂可显著提高反应的活性和抗积碳能力。相关反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)________。
(2)在相同温度和压强下,改变起始投料比。
①随着的增大,的转化率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②随着的增大,的选择性[选择性]提高,结合反应Ⅰ和Ⅱ解释可能的原因是________。
(3)某温度下,向2 L恒容密闭容器中充入4 mol 和7 mol 发生反应Ⅰ、Ⅱ。5 min时测得、的选择性为50%,此时反应Ⅱ的浓度商________。
(4)一定温度下,催化甲烷化两条路径的关键基元反应活化能(单位:)如表(吸附态物种用*标记):
途径①:CO路径
途径②:甲酸盐路径
分步加氢,各步
分步加氢,各步
根据表中数据判断,催化甲烷化主要遵循途径________(填“①”或“②”)。
(5)在制备催化剂时,常加入乙二胺()作为络合剂,形成稳定的五元环状配合物,有效阻止活性组分金属Ni团聚。
①Ni位于元素周期表中________区。
②常温下乙二胺的沸点(116.9℃)显著高于相对分子质量相近的正丙胺(,沸点48.6℃),原因是________。
③立方晶胞结构如图。
已知该晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为,则晶体中Zr原子与O原子的最短距离为________nm(列计算式)。
【答案】(1)-206
(2) ①. 增大 ②. 反应Ⅰ是消耗分子数更多的反应,随着增大,浓度升高,更有利于消耗H2更多的反应Ⅰ正向移动,反应Ⅱ正向移动程度远小于反应Ⅰ,生成CH4的CO2占总转化CO2的比例升高 (3)0.75 (4)②
(5) ①. d ②. 乙二胺分子中含有两个氨基,比正丙胺能形成更多的分子间氢键 ③.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应Ⅲ = 反应Ⅰ - 反应Ⅱ,因此。
【小问2详解】
①增大起始投料比,相当于在量不变时增大的浓度,两种反应均为作为反应物的平衡体系,的平衡转化率会随浓度提升而增大。
②选择性代表转化的中用于生成的比例,浓度提升对消耗更多的反应Ⅰ促进作用更强,减少了通过反应Ⅱ转化为的占比。
【小问3详解】
容器体积为2 L,5 min时。根据选择性为50%,设生成的物质的量为,则反应Ⅰ生成的为;反应Ⅱ生成的等于生成的的物质的量,且转化的总为,因此反应Ⅱ生成的为。总物质的量为,得。5 min时各物质浓度:,,,,因此。
【小问4详解】
总反应的速率由活化能最高的慢基元步骤决定,途径①的最高活化能为,远高于途径②的最高活化能,途径②整体反应速率更快,是主要遵循的路径。
【小问5详解】
①Ni是28号元素,价电子排布为,属于元素周期表的d区。
②二者相对分子质量接近,范德华力差异小,氢键数量的差异是沸点差距大的主要原因。
③该晶胞为萤石型结构,1个晶胞含4个Zr原子、8个O原子,晶胞总质量,由得晶胞边长。Zr和O的最短距离为晶胞体对角线的1/4,即,单位转换为nm需乘,则晶体中Zr原子与O原子的最短距离为。
18. 氯雷他定常用于过敏性鼻炎、荨麻疹等的治疗,合成路线之一如图:
已知:①-Et代表,-Me代表;②(格氏试剂,X=Cl、Br、I);③;④。
回答下列问题:
(1)C中含氧官能团的名称为________。
(2)D→E的反应类型为________。
(3)E→F反应过程中还有2种气体(常温常压下)生成,该反应的化学方程式为________。
(4)制备G的过程中,若F滴加过快或局部浓度过高,除生成G外,还会生成少量相对分子质量较大的副产物,其结构简式为________。
(5)H的结构简式为________。
(6)1个氯雷他定分子中杂化类型为的碳原子数目为________。
(7)E的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为________。
①分子中含有2个N-H键;
②能发生银镜反应;
③含有手性碳原子;
④含氧官能团不直接连在手性碳原子上;
⑤核磁共振氢谱有5组峰。
(8)在A→B步骤中引入甲基,在N→氯雷他定时又将其脱去并替换为。不直接在起始阶段引入的原因可能是________(写一条)。
【答案】(1)酯基、(酮)羰基 (2)还原反应
(3)
(4) (5) (6)8
(7)
(8)防止在后续步骤中发生水解
【解析】
【小问1详解】
观察C的结构,含氧的官能团分别是六元环上的羰基(酮羰基),以及侧链的(酯基)。
【小问2详解】
D中的酮羰基被还原为羟基得到E,该反应属于还原反应。
【小问3详解】
醇和发生氯代反应时,除生成氯代烃外,还生成常温下为气体的和,方程式为。
【小问4详解】
F是1-甲基-4-氯哌啶,G是对应的格氏试剂;若F滴加过快,过量的F会和生成的RMgX(格氏试剂)发生已知反应③,偶联生成R-R'的二聚副产物,相对分子质量比G大,结构简式为。
【小问5详解】
结合已知反应④,格氏试剂G和H(含的)在盐酸条件下反应生成M的酮羰基,可反推H的结构为。
【小问6详解】
氯雷他定分子中,饱和烷基()共8个碳原子,均为杂化;双键碳、芳环碳均为杂化,总数为8。
【小问7详解】
结合E的分子式,由条件①②可知,结构中有-NH2和-CHO,剩余部分为饱和烷基,条件④可知,醛基连接的碳原子即α碳原子不是手性碳原子,连接2个相同的原子或原子团,核磁共振有5组峰,说明存在对称的甲基,故符合条件的结构简式为:CH3CH(NH2)C(CH3)2CHO。
【小问8详解】
酯基可与格氏试剂反应,若直接在起始物引入酯基,后续涉及格氏试剂的步骤中酯基会被破坏,因此先引入甲基保护氨基,后续再替换为目标的酯基。
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化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Zr-91
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. 中国茶文化源远流长,茶具的材质多种多样,蕴含着丰富的化学知识。下列茶具主要材质的分类错误的是
A.紫砂壶—无机非金属材料
B.玻璃公道杯—新型有机材料
C.不锈钢茶漏—金属材料
D.竹制茶盘—天然有机高分子材料
A. A B. B C. C D. D
2. 甲胺铅碘()在太阳能电池领域表现出优异的光电性能。下列有关化学用语表达错误的是
A. 甲基的电子式:
B. 中子数为78的碘核素:
C. 甲胺铅碘中N原子杂化轨道示意图:
D. 基态Pb原子的价层电子排布式:
3. 下列实验操作符合规范的是
A.碱式滴定管排气泡
B.冲洗盛有废液的试管
C.向试管中滴加溶液
D.蒸馏时接收馏分
A. A B. B C. C D. D
4. 甲、乙、丙、丁、戊是中学化学常见的五种无机物,其中甲、丙、戊含有同一种元素,转化关系如图(部分反应物或产物已略去)。已知甲为地壳中含量最高的金属单质,乙为强碱,固态丁俗称干冰。下列说法错误的是
A. 常温下,甲遇浓硫酸发生钝化
B. 丙属于离子化合物,但含有配位键
C. 若通入的丁过量,则生成的戊会进一步转化为可溶性盐
D. 戊受热分解生成高熔点氧化物并吸收大量热,可用作阻燃剂
5. 下列化学史的相关陈述错误的是
选项
化学史
陈述
A
维勒加热氰酸铵()得到尿素
无机物氰酸铵通过重排得到有机化合物尿素,二者互为同分异构体
B
凯库勒提出苯的环状结构
苯分子中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应
C
诺贝尔用硅藻土吸收硝化甘油制成安全炸药
硝化甘油受到撞击易发生分解爆炸
D
齐格勒和纳塔发明了烯烃聚合催化剂
烯烃聚合催化剂能降低反应的活化能,加快聚合速率
A. A B. B C. C D. D
6. 对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A. 用氢氟酸雕刻玻璃:
B. 向新制氯水中滴入硫氢化钠溶液:
C. 用稀硝酸清洗试管壁上的银镜:
D. 向溶液中通入少量:
7. 某医药中间体的结构简式如图。关于该物质下列说法错误的是
A. 能发生消去反应
B. 能与HCN发生加成反应
C. 能使酸性溶液褪色
D. 1 mol该中间体最多能消耗2 mol NaOH
8. 某阴离子可嵌入石墨烯层间调控其光电性能。已知X、Y、Z、W、M为五种原子序数依次增大的短周期主族元素,W是电负性最大的元素,X的最外层电子数是内层电子总数的2倍,M的最高正价为。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点:
B. 第一电离能:
C. 该阴离子内部存在键
D. 与的空间结构相同
9. 某同学设计以下实验,探究配位作用对铁的化合物氧化性的影响(忽略溶液体积变化)。已知:溶液呈黄色,黄色主要来源于水解产生的以及部分;能与形成极其稳定的无色配离子。
实验步骤如下:
①向溶液中滴加少量KI溶液,溶液变为深棕色。
②另取溶液加入适量NaF固体,振荡,溶液变为无色。
③向②的无色溶液中滴加与①等量的KI溶液,无明显现象。
④向③的溶液中滴加适量浓盐酸,溶液逐渐变为深棕色。
下列说法错误的是
A. ①中溶液变为深棕色,说明该条件下的氧化性强于
B. ②中溶液变为无色,说明与的配位能力强于、和
C. ③中无明显现象,是因为形成极大地降低了游离的浓度,使其氧化性减弱
D. ④中若用等浓度的NaCl溶液代替浓盐酸,也能观察到溶液逐渐变为深棕色
10. 物质的微观结构决定宏观性质。下列结构特征不能解释其性质的是
选项
结构特征
性质
A
冠醚的空腔大小与特定碱金属离子尺寸相匹配
冠醚能特异性识别碱金属离子
B
为平面四边形结构
能与盐酸反应
C
是非极性分子,和均为极性分子
常温常压下,在水中的溶解度远小于
D
晶体硅属于共价晶体,键的键能较大
晶体硅的熔点较高、硬度较大
A. A B. B C. C D. D
11. 高分子M具有高透明度、极低的吸水率,广泛应用于光学镜头和医疗器械等领域,合成路径如图。下列说法错误的是
A. 若在W单体骨架上引入羟基,所得高分子的吸水率将增大
B. M的主链由碳碳单键连接构成,为线型高分子,具有热塑性
C. M中碳元素的质量分数随增大而减小
D. 若把W替换为,能生成高分子
12. 一种耦合海水制盐与制氢的反应系统工作原理如图。下列说法错误的是
已知ZnO能溶于强碱:。
A. Pt电极为阳极,发生氧化反应
B. 电解池中Zn电极的电极反应式为
C. 左侧装置消耗的Zn由电解池提供,则每生成1 mol气体X,电解池中理论上转移2 mol电子
D. 电解池工作时,溶液中的向Pt电极区移动
13. 恒温恒压密闭容器中,时充入一定量的1-丁烯(g),发生连续可逆双键异构反应:
已知各反应瞬时速率满足(为物质的量分数,为速率常数且只与温度有关)。各组分物质的量分数随反应时间的变化如图(时反应达到平衡状态)。下列说法错误的是
A. 内,生成反-2-丁烯(g)和顺-2-丁烯(g)的平均反应速率相等
B. 因平衡体系中,说明该条件下反-2-丁烯(g)比顺-2-丁烯(g)更稳定
C. 当顺-2-丁烯(g)的物质的量分数达到峰值时,反应体系中存在
D. 已知两步反应均放热,若升高反应温度,则平衡时将减小
14. 电解质溶液的导电能力越强,电导率越大;难溶于水。25℃时,用标准溶液滴定10 mL 溶液,测得溶液的相对电导率()及随滴入标准溶液的体积的变化关系如图。已知:、。下列说法正确的是
A. a点溶液的
B. 随着标准溶液的加入,不断减小
C. c点溶液中存在:
D. d点溶液中存在:
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 钛基二氧化铅()电极在电解工业和污水处理中应用广泛。以方铅矿为原料制备的工艺流程如图甲:
已知:①PbS精矿中含有少量CuS、FeS杂质。
②常温下,,。
回答下列问题:
(1)“粉碎、浮选”的目的是________。
(2)“酸浸”时的还原产物主要是NO,则PbS发生反应的化学方程式为________。
(3)“酸浸”时,金属离子浸出率随温度的变化如图乙。当温度高于40℃时,浸出率下降的主要原因是________。
(4)“除铁”时,为不引入杂质离子,试剂X宜选用________(填化学式)。
(5)“除铁”后滤液中,为确保铅元素不损失,理论上“除铜”后溶液中________。
(6)“电解”后制得的晶体中实际上存在少量氧空位,化学式可表示为,其中含有少量。若“电解”时每生成1 mol 转移1.92 mol电子,则该晶体中与的物质的量之比为________。
(7)“电解”完成后,钛基体表面紧密附着。以为电极电解处理含的酸性废水时,在阳极完全转化为无毒的和,则阳极反应式为________。
16. 三氟甲磺酸钕[,]常作路易斯酸催化剂,极易吸水,含水产物受热易水解。实验室以无水和超强酸为原料制备无水。
已知:沸点为162℃,易溶于甲苯(沸点111℃)、正丁醚(沸点142℃);正丁醚与混合会剧烈放热,生成的鎓盐受热易分解。
实验步骤:①组装仪器如图,然后向装置内持续通入干燥的高纯;向三颈烧瓶中加入0.010 mol无水粉末。
②通过仪器a加入稍过量无水,85℃恒温搅拌2 h。
③反应结束,冷却至室温。向反应液中加入过量正丁醚,析出固体,过滤,用正丁醚洗涤、真空干燥得粗产品。
④将粗产品加入热甲苯中浸泡、煮沸,趁热过滤除去杂质,滤饼再次真空干燥,最终得到纯净的4.87 g无水。
回答下列问题:
(1)仪器a相比于普通分液漏斗的优点是________;装置B中无水的作用是________。
(2)装置A中制备的化学方程式为________。
(3)步骤①中持续通入的目的有:一是排尽装置内空气,二是________。
(4)步骤③中加入正丁醚析出固体,为避免局部过热,可采取的操作是________(写1条)。
(5)步骤④中煮沸的主要目的是________。
(6)该制备实验的产率为________%(保留3位有效数字)。
17. 利用催化加氢合成是实现碳资源循环利用的有效途径,使用催化剂可显著提高反应的活性和抗积碳能力。相关反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)________。
(2)在相同温度和压强下,改变起始投料比。
①随着的增大,的转化率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②随着的增大,的选择性[选择性]提高,结合反应Ⅰ和Ⅱ解释可能的原因是________。
(3)某温度下,向2 L恒容密闭容器中充入4 mol 和7 mol 发生反应Ⅰ、Ⅱ。5 min时测得、的选择性为50%,此时反应Ⅱ的浓度商________。
(4)一定温度下,催化甲烷化两条路径的关键基元反应活化能(单位:)如表(吸附态物种用*标记):
途径①:CO路径
途径②:甲酸盐路径
分步加氢,各步
分步加氢,各步
根据表中数据判断,催化甲烷化主要遵循途径________(填“①”或“②”)。
(5)在制备催化剂时,常加入乙二胺()作为络合剂,形成稳定的五元环状配合物,有效阻止活性组分金属Ni团聚。
①Ni位于元素周期表中________区。
②常温下乙二胺的沸点(116.9℃)显著高于相对分子质量相近的正丙胺(,沸点48.6℃),原因是________。
③立方晶胞结构如图。
已知该晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为,则晶体中Zr原子与O原子的最短距离为________nm(列计算式)。
18. 氯雷他定常用于过敏性鼻炎、荨麻疹等的治疗,合成路线之一如图:
已知:①-Et代表,-Me代表;②(格氏试剂,X=Cl、Br、I);③;④。
回答下列问题:
(1)C中含氧官能团的名称为________。
(2)D→E的反应类型为________。
(3)E→F反应过程中还有2种气体(常温常压下)生成,该反应的化学方程式为________。
(4)制备G的过程中,若F滴加过快或局部浓度过高,除生成G外,还会生成少量相对分子质量较大的副产物,其结构简式为________。
(5)H的结构简式为________。
(6)1个氯雷他定分子中杂化类型为的碳原子数目为________。
(7)E的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为________。
①分子中含有2个N-H键;
②能发生银镜反应;
③含有手性碳原子;
④含氧官能团不直接连在手性碳原子上;
⑤核磁共振氢谱有5组峰。
(8)在A→B步骤中引入甲基,在N→氯雷他定时又将其脱去并替换为。不直接在起始阶段引入的原因可能是________(写一条)。
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