内容正文:
绝密★启用前
深圳外国语学校2027届高三第一次阶段性考试
化学试题
本试卷共8页,满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、准考证号码等信息填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上,写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Ti 48 I 127
一、单项选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,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. 深圳是繁华与自然的完美融合。下列选项所涉及材料的主要成分不属于金属材料的是
A.莲花山邓小平铜像
B.世界之窗玻璃幕墙
C.水贝黄金
D.深中通道的斜拉钢索
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.邓小平铜像的主要成分为铜合金,属于金属材料,A正确;
B.世界之窗玻璃幕墙的主要成分为硅酸盐类无机非金属材料,不属于金属材料,B错误;
C.水贝黄金的主要成分为金单质,属于金属材料,C正确;
D.深中通道的斜拉钢索主要成分为铁合金,属于金属材料,D正确;
故答案选B。
2. 深圳拥有众多领跑全球的硬核科技产品,包括无人机、通信设备以及柔性屏等。下列说法正确的是
A. 无人机所用碳纤维复合材料属于有机高分子材料
B. 通信基站的芯片主要成分为二氧化硅
C. 手机锂电池放电时,化学能全部转化为电能
D. 柔性屏基底采用的聚酰亚胺(CPI)薄膜属于有机物
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳纤维复合材料主要成分为碳单质,属于无机材料,不属于有机高分子材料,A错误;
B.通信基站芯片的主要成分为单质硅,二氧化硅是光导纤维的主要成分,B错误;
C.手机锂电池放电时,化学能大部分转化为电能,还有部分转化为热能等能量,不可能全部转化为电能,C错误;
D.聚酰亚胺(CPI)属于有机高分子聚合物,属于有机物,D正确;
故选D。
3. 茶叶富含钾、氟、碘、硒等元素,氟可以帮助预防龋齿,钾有助于维持体液平衡,硒则具有增强免疫功能的作用。下列有关说法错误的是
A. 基态原子的电子排布式为
B. 氟原子的结构示意图为
C. 中子数为45的硒原子:
D. 基态碘原子的最高能级的电子云轮廓图为
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态为19号元素,核外电子排布式为,A正确;
B.为9号元素,核电荷数为9,核外电子分两层排布,数目为2、7,与图中结构示意图一致,B正确;
C.的质子数为34,中子数为45时,质量数=质子数+中子数=34+45=79,原子符号应为,选项中符号错误,C错误;
D.基态原子的最高能级为能级,能级电子云轮廓图为哑铃形,与图中一致,D正确;
故选C。
4. 化学之美,对称之美。下列说法正确的是
A. 互为镜像的手性分子性质完全相同
B. 苯分子是正六边形结构,单双键交替呈现完美对称
C. BF3的VSEPR模型为
D. 具有皇冠形状的S8()分子中S的杂化方式为sp3
【答案】D
【解析】
【详解】A.手性分子互为镜像,二者旋光性等物理性质存在差异,生理活性通常也不同,性质并非完全相同,A错误;
B.苯分子是正六边形结构,分子中碳碳键是介于单键和双键之间的特殊共价键,不存在单双键交替结构,B错误;
C.中心原子的价层电子对数为,无孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,题图为四面体形,C错误;
D.分子中每个S原子形成2个键,含2对孤电子对,价层电子对数为4,故S的杂化方式为,D正确;
故答案选D。
5. 人间烟火气,最抚凡人心,品味美食,享受人生。下列说法错误的是
A. 肠粉中的淀粉可发生水解反应
B. 炸薯条用的植物油主要成分是天然有机高分子
C. 潮汕牛肉丸肉质饱满,蒸煮牛肉丸时蛋白质发生变性
D. 红烧肉中富含脂肪,脂肪能发生皂化反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.淀粉属于多糖,可在酸性条件或酶催化下水解最终生成葡萄糖,A正确;
B.植物油主要成分为高级脂肪酸甘油酯,相对分子质量远小于,不属于有机高分子化合物,B错误;
C.高温条件会破坏蛋白质的空间结构使其发生变性,蒸煮时的高温可使牛肉中的蛋白质变性,C正确;
D.脂肪为高级脂肪酸甘油酯,在碱性条件下的水解反应为皂化反应,因此脂肪能发生皂化反应,D正确;
故选B。
6. 化学之美在于发现,陈述Ⅰ与陈述Ⅱ说法正确且陈述Ⅱ能解释陈述Ⅰ的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
容器中发生反应:,达到平衡后缩小体积,颜色变深
增大压强,该反应平衡正向移动
B
氨气与滴有酚酞的蒸馏水,能形成红色喷泉
氨气易溶于水
C
苯酚滴加氯化铁溶液产生紫色沉淀
苯酚与氯化铁发生显色反应
D
乙醛与银氨溶液水浴加热,生成光亮的银镜
乙醛具有还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.缩小体积时,浓度因体积减小瞬间增大的幅度大于平衡正向移动使浓度降低的幅度,故颜色变深,陈述Ⅱ不能解释陈述Ⅰ,A不符合题意;
B.氨气易溶于水仅能解释喷泉现象,溶液变红是因为氨气与水反应生成电离出使溶液显碱性,陈述Ⅱ不能解释陈述Ⅰ的“红色”现象,B不符合题意;
C.苯酚与氯化铁发生显色反应得到紫色溶液,不会产生沉淀,陈述Ⅰ本身错误,C不符合题意;
D.银氨溶液为弱氧化剂,乙醛能将银氨络离子还原为银单质,体现乙醛的还原性,陈述Ⅰ、Ⅱ均正确且陈述Ⅱ能解释陈述Ⅰ,D符合题意;
7. 某酯是合成止痛药的中间原料,其结构如图所示,下列说法正确的是
A. 该分子中含有3种官能团
B. 该分子中不存在手性碳原子
C. 1 mol该物质与5 mol H2完全反应
D. 分子中碳原子的杂化方式均为sp2杂化
【答案】A
【解析】
【详解】A.该分子含有醚键、碳碳双键和酯基,共3种官能团,A正确;
B.手性碳原子是指连有4个不同原子或原子团的碳原子,该分子有1个手性碳原子,如图所示(“*”标记的碳原子):,B错误;
C.1 mol该物质中的苯环最多能与3 mol 加成,碳碳双键最多与1 mol 加成,酯基不能与加成,则1 mol该物质与4 mol H2完全反应,C错误;
D.分子中的甲基碳原子、环上的饱和碳原子均为杂化,并非所有碳原子都是杂化,D错误;
故选A。
8. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4 L SO3中含有键的数目为3NA
B. 12 g NaHSO4在熔融状态下可以电离出的阳离子数目为0.1NA
C. 时,0.5 mol·L-1 Na2S溶液中含有的阴离子数大于0.5NA
D. 1 mol SO2和O2充分反应,生成SO3分子数为NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下为固态,不能用计算其物质的量,无法确定键数目,A错误;
B.的摩尔质量为,物质的量为,熔融状态下电离为和,电离出的阳离子数目为,B正确;
C.题干仅给出溶液的浓度,未给出溶液体积,无法计算阴离子的物质的量及数目,C错误;
D.与生成的反应为可逆反应,反应物不能完全转化,生成分子数小于,D错误;
故选B。
9. 实验室采用次氯酸盐氧化法制备高铁酸钠,反应原理:,实验装置如图所示。下列说法错误的是
A. 装置A中反应仅体现浓盐酸的还原性
B. 装置B的作用是吸收氯气中混有的少量HCl
C. 装置C中溶液遇KSCN溶液变红,说明有Fe3+存在
D. 仪器a的名称为三颈烧瓶
【答案】A
【解析】
【详解】A.装置A中与浓盐酸反应时,部分中元素化合价升高生成,体现还原性,还有部分化合价不变生成盐,体现酸性,并非仅体现还原性,A错误;
B.浓盐酸具有挥发性,制得的中混有杂质,饱和溶液可以吸收,同时降低的溶解度,B正确;
C.与反应会生成红色络合物,因此装置C中溶液遇变红可说明存在,C正确;
D.仪器a的名称为三颈烧瓶,描述正确,D正确;
故选A。
10. 锌—空气电池(原理如图)适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn转化为ZnO。该电池工作时,下列说法正确的是
A. 石墨电极是该电池的负极
B. OH-向石墨电极移动
C. 氧气在石墨电极上发生还原反应
D. Zn电极上的电极反应式:
【答案】C
【解析】
【分析】根据原理图可知,锌作负极,负极上电极反应式为:,正极上通入空气,其电极反应式为,再结合离子移动方向分析解答。
【详解】A.锌的活泼性强于石墨,锌电极为该电池的负极,石墨电极为正极,A错误;
B.原电池工作时阴离子向负极移动,应向电极移动,B错误;
C.氧气在石墨电极(正极)上得电子,化合价降低,发生还原反应,C正确;
D.电解质为碱性溶液,负极反应不会生成,正确的负极反应为,D错误;
11. 结构决定性质,性质决定用途。对下列事实解释错误的是
选项
事实
解释
A
、、NH3键角依次减小
孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力
B
热稳定性:
键能:
C
相同条件下,苯酚与溴水反应,而甲苯不与溴水反应
对苯环活化作用:
D
C60不溶于水,可溶于苯
水是极性分子,C60与苯均为非极性分子
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.中心无孤电子对(杂化,键角),中心也无孤电子对(杂化,键角),二者键角差异是成键电子对间斥力不同导致,与孤电子对无关,该解释不能说明三者键角依次减小的原因,A错误;
B.原子半径小于,键长更短、键能更大,共价键越稳定对应氢化物热稳定性越强,B正确;
C.羟基是强活化基团,对苯环的活化作用强于甲基,因此苯酚可直接与溴水发生苯环上的取代反应,甲苯不能,C正确;
D.依据相似相溶原理,极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂,水是极性分子,和苯均为非极性分子,故不溶于水、可溶于苯,D正确;
故答案选A。
12. X、Y、Z、Q、W为前四周期元素且原子序数依次增大,由这五种元素构成的化合物Q2[W(XY)5(YZ)]是一种速效和短时作用的血管扩张药,X的最外层电子数是内层电子数的两倍,同周期中基态Y原子的未成对电子数最多,基态Z原子的价层电子排布式,Q与Z可以形成一种淡黄色固体,W为常见的金属元素,在该化合物中W离子的价层电子排布式为3d6,下列说法错误的是
A. 简单氢化物的稳定性:
B. Y的氧化物对应的水化物一定是强酸
C. 简单离子半径:
D. 若Q2[W(XY)5(YZ)]是配合物,配位数是6
【答案】B
【解析】
【分析】X的最外层电子数是内层电子数的两倍,故X是碳元素;同周期中Y原子未成对电子数最多,原子序数小于O,故Y为氮元素;基态Z原子价层电子排布式为,s轨道最多排2个电子,故n=2,即Z价层电子排布式为,故Z为氧元素;Q与Z可以形成一种淡黄色固体,故Q是钠元素;W为常见的金属元素,在该化合物中W离子的价层电子排布式为3d6,则W为铁元素,化合物Q2[W(XY)5(YZ)]为。
【详解】A.同周期主族元素非金属性随原子序数增大而增强,非金属性,非金属性越强简单氢化物越稳定,故简单氢化物稳定性,A正确;
B.的氧化物对应的水化物包含(亚硝酸,弱酸)、(硝酸,强酸)等,并非一定是强酸,B错误;
C.、、电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径,C正确;
D.该配合物内界的配体为5个和1个,总配位数为6,D正确。
13. 下列实验装置或操作正确且能达到相应实验目的的是
A.验证甲烷和Cl2发生反应
B.检验乙醇与浓硫酸共热生成乙烯
C.证明乙炔可使溴水褪色
D.证明苯与溴发生了取代反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.和在强光直射下会发生爆炸,应使用漫射光,操作错误且无法安全验证反应,A错误;
B.乙醇易挥发,且反应生成的副产物、挥发的乙醇均能使酸性溶液褪色,无除杂装置无法检验乙烯,B错误;
C.电石中含有硫化物等杂质,反应生成的等还原性气体也能使溴水褪色,无除杂装置无法证明乙炔使溴水褪色,C错误;
D.挥发的被吸收,若溶液中产生淡黄色沉淀,说明反应生成了,可证明苯与溴发生取代反应(加成反应无生成),装置正确能达到实验目的,D正确;
故选D。
14. 含N物质的分类与相应化合价关系如图。下列说法错误的是
A. a分子中可存在键和键
B. c一定呈红棕色
C. 可存在的转化
D. c可以与碱反应生成e
【答案】B
【解析】
【分析】首先明确各类物质:a为(0价氮单质),b为(+2价氮氧化物),c为或(+4价氮氧化物),d为(+5价含氧酸),e为+3价亚硝酸盐(如)。
【详解】A.a为,分子内的氮氮三键包含1个键和2个键,存在键和键,A正确;
B.c为+4价氮的氧化物,存在和两种存在形式,为红棕色,为无色,因此c不一定呈红棕色,B错误;
C.可通过如下路径实现转化:与放电反应生成,与反应生成,与水反应生成,稀与反应生成,该转化可存在,C正确;
D.c为时,可与碱发生歧化反应生成亚硝酸盐(对应e类物质),如,D正确;
故选B。
15. 下列反应对应的方程式书写正确的是
A. 工业上用石英砂制备粗硅:
B. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2:
C. 稀释CuCl2溶液,溶液由绿色变为蓝色:
D. 用草酸标准溶液滴定KMnO4溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.工业上用石英砂制备粗硅时,高温下还原生成而非,正确的反应方程式为,A错误;
B.酸性顺序为苯酚,向苯酚钠溶液中通入少量,产物为苯酚和,不会生成,正确方程式为,B错误;
C.浓溶液中存在黄色的,稀释时配位平衡正向移动,蓝色的的浓度增大,溶液由绿色变为蓝色,方程式符合反应事实,C正确;
D.草酸是弱电解质,离子方程式中不能拆写为,应写化学式,正确方程式为,D错误;
故答案选C。
16. 一种新型的利用双极膜电化学制备氨的装置如图所示,已知在电场作用下,双极膜中间层的H2O解离为H+和OH-,并分别向两极迁移。下列说法错误的是
A. 电极n与电源负极相连
B. 双极膜中的H+移向电极m
C. 电解一段时间后,右池溶液pH减小
D. 每生成0.1 mol NH3,对应双极膜有0.8 mol H2O解离
【答案】A
【解析】
【详解】A.电极n上失电子生成,发生氧化反应,为阳极,应与电源正极相连,A错误;
B.电解池中阳离子向阴极移动,为阳离子,电极m为阴极,故移向电极m,B正确;
C.右池n极的电极反应为,双极膜解离的虽可补充消耗的,但反应生成使溶液体积增大,浓度降低,减小,减小,C正确;
D.生成时N元素从+5价降为-3价,转移电子,每转移电子对应双极膜解离,故生成时转移电子,双极膜有解离,D正确;
故答案选A。
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 某小组同学探究铁离子与苯酚的反应。
已知:;为紫色配合物。
(1)配制100 mL 0.1 mol·L-1苯酚溶液,下列不需要用到的玻璃仪器有__________(写名称)。
(2)小组同学提出可向待检溶液加入浓溴水生成白色沉淀来验证苯酚的存在。写出相应的化学方程式:__________。
(3)探究铁盐种类和pH对苯酚与Fe3+显色反应的影响。
查阅资料:
ⅰ.Na+对苯酚与Fe3+的显色反应无影响;
ⅱ.对特定波长光的吸收程度(用吸光度A表示)与浓度在一定范围内成正比。
提出猜想:
猜想1:Cl-对苯酚与Fe3+的显色反应有影响
猜想2:对苯酚与Fe3+的显色反应有影响
猜想3:H+对苯酚与Fe3+的显色反应有影响
进行实验:
常温下,用盐酸调节pH,配制得到pH分别为a和b的0.1 mol·L-1 FeCl3溶液();用硫酸调节pH,配制得到pH分别为a和b的0.05 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液。取4支试管各加入5 mL 0.1 mol·L-1苯酚溶液,按实验1~4分别再加入0.1 mL含Fe3+的试剂,显色10 min后用紫外—可见分光光度计测定该溶液的吸光度(本实验条件下,pH改变对Fe3+水解程度的影响可忽略)。
序号
含Fe3+的试剂
吸光度
0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
0.05 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液
1
/
A1
2
/
A2
3
/
A3
4
/
A4
结果讨论:实验结果为
①根据实验结果,小组同学认为此结果不足以证明猜想3成立的理由是__________。
②为进一步验证猜想,小组同学设计了实验5和6,补充下表中试剂M为__________。(限选试剂:NaCl溶液、Na2SO4溶液、NaCl固体、Na2SO4,固体)。
序号
含Fe3+的试剂
再加入的试剂
吸光度
0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
0.05 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液
5
/
NaCl固体
A5
6
/
试剂M
A6
③根据实验1~6的结果,小组同学得出猜想1不成立,猜想2成立,且对苯酚与Fe3+的显色反应起抑制作用,得出此结论的依据是A3________A5(填“>”“<”或“=”)、。
④根据实验1~6的结果,小组同学得出猜想3成立,且H+对Fe3+与苯酚的显色反应有抑制作用,从化学平衡角度解释其原因是________。
(4)通过以上实验结论分析:与苯酚相比,对羟基苯甲酸()与FeCl3溶液发生显色反应________(填“容易”或“更难”)。
(5)实验室中常用某些配合物的性质进行物质的检验,请举一例子并说明现象:________。
【答案】(1)冷凝管和分液漏斗
(2) (3) ①. 实验中pH不同,使用的酸根离子浓度也不同,不足以证明单独对反应有影响 ②. 固体 ③. = ④. 显色反应存在平衡:,增大,平衡逆向移动,浓度减小,溶液颜色变浅。
(4)更难 (5)验证:在待测液里加入几滴,若观察生成了红色配合物,则说明待测液含有
【解析】
【小问1详解】
配制一定物质的量浓度的溶液时,需要用到的玻璃仪器有:用于溶解的烧杯、用于搅拌和引流的玻璃棒、用于定容的100 mL容量瓶和用于定容时加水的胶头滴管。显然,图中的冷凝管和分液漏斗在配制溶液过程中是不需要的。
【小问2详解】
苯酚与浓溴水反应时,苯环上羟基的邻、对位氢原子会被溴取代,生成 2,4,6-三溴苯酚白色沉淀,故相应的化学方程式为。
【小问3详解】
①对比实验1和实验3,虽然pH相同,但阴离子不同,吸光度:,这说明阴离子本身可能就有影响。因此,单纯比较不同pH下的吸光度,由于体系中同时存在阴离子的浓度变量,严谨来说不能直接归结为仅仅是的作用,必须先排除阴离子的干扰;
②为了验证的影响,需要在体系中加入,且不能引入额外的或改变体积太多。使用固体可以避免稀释。故选用试剂为固体;
③因为猜想1不成立,故对苯酚与的显色反应无影响,实验5在实验3的基础上添加固体对吸光度没有影响,则;
④已知平衡:,增大浓度,平衡逆向移动,配合物浓度减小,吸光度降低,溶液颜色变浅。
【小问4详解】
对羟基苯甲酸含有,具有酸性,会电离出,使溶液局部浓度较高。根据上述结论,抑制显色反应,因此更难发生。
【小问5详解】
实验室中常常会向待测液里加入几滴观察是否生成了红色配合物来验证是否存在。
18. 金属钛因其密度小、比强度高、耐腐蚀能力强、生物相容性好等突出特性,被誉为“现代金属”。以钛铁矿(主要成分是FeTiO3,含少量MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2等)为原料制备钛并回收金属的化合物(流程如图)。
已知:①“酸浸”后,钛主要以TiOSO4的形式存在;TiOSO4为强电解质,在溶液中仅电离出一种阴离子和一种阳离子。
②;;。
(1)酸浸时,为了提高浸取速率,可采取的措施是________(写一种)。
(2)“水浸”后期,滴加少量氨水有利于生成H2TiO3的原因:________(用方程式与文字解释)。
(3)“分步沉淀”加入氨水控制,此时母液中________mol·L-1;母液主要成分除了MgSO4,还有________。
(4)“氯化”反应生成还原性气体,写出该反应的化学方程式:________;每生成1 mol TiCl4时转移________mol电子。
(5)钛白粉(TiO2)是一种常见的白色颜料,其晶胞结构如图a所示(晶胞棱边夹角均为)。晶胞沿z轴方向的投影如图b所示。
①晶胞结构中钛原子位于________。
②已知微粒1和2的分数坐标分别为和,则微粒3的分数坐标为________。
③设NA为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为________g·cm-3(列出计算式)。
【答案】(1)将钛铁矿进行粉碎、适当升高温度、适当提高硫酸的浓度等(写出一种即可)
(2)生成的反应为:,“水浸”后期,滴加少量氨水可以中和水解生成的,减小,水解平衡正向移动,促使生成沉淀
(3) ①. ②.
(4) ①. ②. 4
(5) ①. 顶点和体心 ②. ③.
【解析】
【分析】向钛铁矿(主要含和少量、、、等)中加入硫酸,不反应,其他物质与硫酸反应,过滤,向滤液中加入热水,过滤得到水浸渣,煅烧得到,再氯化得到四氯化钛,四氯化钛和镁反应生成钛和氯化镁;滤液中滴加氨水分步沉淀金属离子得到氢氧化物沉淀和母液,据此分析作答。
【小问1详解】
酸浸时,为了提高浸取速率,可采取的措施有:将钛铁矿进行粉碎、适当升高温度、适当提高硫酸的浓度等(任写一种,答案合理即可);
【小问2详解】
题中已知条件:在“酸浸”后钛主要以TiOSO4的形式存在;且TiOSO4为强电解质,在溶液中仅电离出一种阴离子和一种阳离子,则其电离方程式为:,“水浸”后得到“水浸渣”,可知电离出的在“水浸”过程中发生水解过程:,“水浸”后期,滴加少量氨水可以中和水解生成的,减小,水解平衡正向移动,促使生成沉淀;
【小问3详解】
调节溶液时,,,已知,则母液中;加入氨水,氨水与硫酸反应生成硫酸铵(),故母液主要成分除了,还有(此时沉淀完全);
【小问4详解】
由分析可知经氯化过程生成,且“氯化”反应生成还原性气体,则对应的方程式为:;根据元素化合价的变化可知,每生成1mol转移4mol电子;
【小问5详解】
①结合晶胞所对应的化学式及晶胞图可知,位于晶胞顶点和体心,的数目为,位于面心和体内,数目为:;
②结合晶胞图及微粒2和微粒3的对称性以及微粒1和2的坐标可知,微粒3的坐标为;
③根据晶胞密度计算公式:,将相关数值代入:。
19. 氯气与碱反应存在多重竞争歧化,氯的含氧酸根之间存在复杂氧化还原平衡。常温下存在如下转化:
①
② (歧化)
③
已知:
ⅰ. ;;
ⅱ.归中反应: K1; K2;且。
回答下列问题:
(1)基态Cl原子的价层电子排布式为____________;HClO的电子式:____________。
(2)相关分步反应:
反应②的________(用、、表示)。反应②放热自发,但低温下歧化速率极慢,从微观角度分析原因是________。
(3)下列说法正确的是________(填标号)。
A. 碱性越强,ClO-歧化的平衡常数K越大
B. 同一温度下,与Cl-在酸性条件下比ClO-与Cl-归中趋势强
C. 升温使反应②速率加快,②的平衡常数减小
D. 加入NaOH固体,可完全阻止ClO-歧化变质
(4)氯体系微粒分布如图甲所示,ClO-、HClO分布系数曲线变化规律如图,表示HClO的分布曲线是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);交点A的________。
(5),向1 L 0.40 mol·L-1 NaOH溶液中通入0.20 mol Cl2.达到平衡,溶液,不考虑反应③,忽略水的电离。为次氯酸根的分布系数,,________;若该体系发生部分歧化,则________1(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. ②. 该反应的活化能较大,低温下活化分子百分数极低,有效碰撞频率低 (3)BC
(4) ①. Ⅱ ②. 7.52
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
Cl是17号元素,基态原子的电子排布式为,其价层电子排布式为,HClO分子中心原子O分别与H、Cl原子形成一对共用电子对,O和Cl原子均满足8电子稳定结构,其电子式为;
【小问2详解】
已知:,, ,根据盖斯定律,可得反应,则,反应放热自发但低温下速率极慢,从微观角度看是因为该反应的活化能较大,低温下分子的平均动能较低,活化分子百分数极低,有效碰撞频率低,导致反应速率慢;
【小问3详解】
A.平衡常数仅与温度有关,与溶液碱性强弱无关,A错误;
B.已知归中反应的平衡常数,平衡常数越大反应进行的趋势越强,故与归中趋势更强,B正确;
C.升温能加快反应速率,由于反应②放热(),升温使平衡逆向移动,平衡常数减小,C正确;
D.加入NaOH固体不能完全阻止的歧化反应,D错误;
故答案选BC;
【小问4详解】
随着pH增大,溶液碱性增强,不断电离转化为,的分布系数逐渐减小,故曲线Ⅱ表示的分布曲线。交点A处与的分布系数相等,即,根据可知,此时,故;
【小问5详解】
溶液,则,由可得,,则;根据溶液中的电荷守恒:,由于溶液呈碱性(),,因此,即该比值 。
20. 有机物F是一种具有抗氧化、抗炎、神经保护生物活性的天然有机先导药物分子,可通过Duff反应、Knoevenagel缩合合成,路线如图所示(注:代表苯基)
已知:
①Duff反应:酚类在乌洛托品和冰醋酸加热条件下,在酚羟基对位引入醛基。
②酚羟基易被氧化,可用乙酰基临时保护。
③Knoevenagel缩合:芳香醛与丙二酸在弱碱回流条件下缩合脱CO2,生成反式不饱和羧酸。
(1)A的结构简式:________;B中官能团的名称:________。
(2)的反应类型:________。
(3)写出C生成D的化学方程式:________(条件可省略)。
(4)下列说法正确的是________(填标号)。
A. 在B分子中,存在分子间氢键,且存在手性碳原子
B. 由C到D转化过程中,存在碳原子杂化方式的改变
C. E分子存在顺反异构
D. F分子中有9个碳原子采取sp2杂化
(5)B的同分异构体为芳香化合物,同时满足:①能使氯化铁溶液显紫色,②与NaHCO3放出CO2,其同分异构体数目为________。
(6)以苯酚、丙二酸、乙醇为原料,设计合成对羟基肉桂酸乙酯()的路线(除上述已知反应所需试剂外,无机试剂任选),回答下列问题:
①第一步转化产物的名称:________。
②第二步的目的是________。
③写出最后一步的反应方程式:________。
【答案】(1) ①. ②. 醛基、醚键与羟基
(2)取代反应 (3) (4)BC
(5)13 (6) ①. 对羟基苯甲醛 ②. 保护酚羟基,防止其在后续的Knoevenagel缩合反应中被氧化或发生副反应 ③.
【解析】
【分析】A在乌洛托品和冰醋酸加热作用下,结合B的结构简式与已知可得,发生了Duff反应生成B,A结构简式为;B在和三乙胺的作用下发生取代反应生成C,引入乙酰基进行保护;由已知可得,C与在弱碱(吡啶、哌啶)催化下发生Knoevenagel缩合反应生成D;D先在碱性条件下发生水解反应,再经酸化处理,脱去乙酰基保护基,恢复酚羟基,得到E;E在DCC/DMAP的催化下与发生酯化反应生成F;据此分析。
【小问1详解】
由分析可知,A的结构简式为; 观察B的结构简式可知,B中含有的官能团名称为:醛基、醚键与羟基。
【小问2详解】
由分析可知,B→C的反应类型为取代反应。
【小问3详解】
根据已知,Knoevenagel缩合的产物包含,故C生成D的化学方程式为。
【小问4详解】
A.B分子中含有酚羟基,可以形成分子间氢键。但B分子中不存在连接四个不同基团的碳原子,因此没有手性碳原子,故A错误;
B.反应物中,亚甲基的碳原子为杂化生成了sp2杂化的碳碳双键的碳原子。sp2杂化的羧基的碳原子生成了杂化的的碳原子。因此,碳原子的杂化方式发生了改变,故B正确;
C.E分子中的碳碳双键的两个碳原子上,每个碳原子都连接了两个不同的基团,因此存在顺反异构体,故C正确;
D.F分子中,两个苯环上的12个碳原子均为杂化;碳碳双键上的2个碳原子为杂化;酯基中的羰基碳为杂化。总计个,故D错误;
故答案为BC。
【小问5详解】
B的分子式为。其同分异构体需满足:①芳香化合物,说明分子上含有苯环;②能使氯化铁溶液显紫色,说明分子上含有酚羟基;③与放出,说明分子上含有羧基。满足以上条件有两组取代基组合,一个是与,在苯环上可以处在邻、间、对三个位置,共3种同分异构体;还有一个是、与,这三个不同的基团在苯环上进行排列,可以组合出10种同分异构体。故满足条件的同分异构体总共有13种。
【小问6详解】
①结合题目有机合成路线可知,想要以苯酚、丙二酸、乙醇为原料,设计合成对羟基肉桂酸乙酯,第一步需经Duff反应在酚羟基对位引入醛基,生成对羟基苯甲醛;
②第二步为了保护酚羟基,防止其在后续的Knoevenagel缩合反应中被氧化或在弱碱环境下失去质子变成酚氧负离子,用乙酰基临时保护,故答案为;保护酚羟基,防止其在后续的Knoevenagel缩合反应中被氧化或发生副反应;
③最后一步是将对乙酰氧基肉桂酸与乙醇反应,生成目标产物对羟基肉桂酸乙酯。此过程同时发生了酯化反应,其反应方程式为。
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绝密★启用前
深圳外国语学校2027届高三第一次阶段性考试
化学试题
本试卷共8页,满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、准考证号码等信息填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上,写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Ti 48 I 127
一、单项选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,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. 深圳是繁华与自然的完美融合。下列选项所涉及材料的主要成分不属于金属材料的是
A.莲花山邓小平铜像
B.世界之窗玻璃幕墙
C.水贝黄金
D.深中通道的斜拉钢索
A. A B. B C. C D. D
2. 深圳拥有众多领跑全球的硬核科技产品,包括无人机、通信设备以及柔性屏等。下列说法正确的是
A. 无人机所用碳纤维复合材料属于有机高分子材料
B. 通信基站的芯片主要成分为二氧化硅
C. 手机锂电池放电时,化学能全部转化为电能
D. 柔性屏基底采用的聚酰亚胺(CPI)薄膜属于有机物
3. 茶叶富含钾、氟、碘、硒等元素,氟可以帮助预防龋齿,钾有助于维持体液平衡,硒则具有增强免疫功能的作用。下列有关说法错误的是
A. 基态原子的电子排布式为
B. 氟原子的结构示意图为
C. 中子数为45的硒原子:
D. 基态碘原子的最高能级的电子云轮廓图为
4. 化学之美,对称之美。下列说法正确的是
A. 互为镜像的手性分子性质完全相同
B. 苯分子是正六边形结构,单双键交替呈现完美对称
C. BF3的VSEPR模型为
D. 具有皇冠形状的S8()分子中S的杂化方式为sp3
5. 人间烟火气,最抚凡人心,品味美食,享受人生。下列说法错误的是
A. 肠粉中的淀粉可发生水解反应
B. 炸薯条用的植物油主要成分是天然有机高分子
C. 潮汕牛肉丸肉质饱满,蒸煮牛肉丸时蛋白质发生变性
D. 红烧肉中富含脂肪,脂肪能发生皂化反应
6. 化学之美在于发现,陈述Ⅰ与陈述Ⅱ说法正确且陈述Ⅱ能解释陈述Ⅰ的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
容器中发生反应:,达到平衡后缩小体积,颜色变深
增大压强,该反应平衡正向移动
B
氨气与滴有酚酞的蒸馏水,能形成红色喷泉
氨气易溶于水
C
苯酚滴加氯化铁溶液产生紫色沉淀
苯酚与氯化铁发生显色反应
D
乙醛与银氨溶液水浴加热,生成光亮的银镜
乙醛具有还原性
A. A B. B C. C D. D
7. 某酯是合成止痛药的中间原料,其结构如图所示,下列说法正确的是
A. 该分子中含有3种官能团
B. 该分子中不存在手性碳原子
C. 1 mol该物质与5 mol H2完全反应
D. 分子中碳原子的杂化方式均为sp2杂化
8. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4 L SO3中含有键的数目为3NA
B. 12 g NaHSO4在熔融状态下可以电离出的阳离子数目为0.1NA
C. 时,0.5 mol·L-1 Na2S溶液中含有的阴离子数大于0.5NA
D. 1 mol SO2和O2充分反应,生成SO3分子数为NA
9. 实验室采用次氯酸盐氧化法制备高铁酸钠,反应原理:,实验装置如图所示。下列说法错误的是
A. 装置A中反应仅体现浓盐酸的还原性
B. 装置B的作用是吸收氯气中混有的少量HCl
C. 装置C中溶液遇KSCN溶液变红,说明有Fe3+存在
D. 仪器a的名称为三颈烧瓶
10. 锌—空气电池(原理如图)适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn转化为ZnO。该电池工作时,下列说法正确的是
A. 石墨电极是该电池的负极
B. OH-向石墨电极移动
C. 氧气在石墨电极上发生还原反应
D. Zn电极上的电极反应式:
11. 结构决定性质,性质决定用途。对下列事实解释错误的是
选项
事实
解释
A
、、NH3键角依次减小
孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力
B
热稳定性:
键能:
C
相同条件下,苯酚与溴水反应,而甲苯不与溴水反应
对苯环活化作用:
D
C60不溶于水,可溶于苯
水是极性分子,C60与苯均为非极性分子
A. A B. B C. C D. D
12. X、Y、Z、Q、W为前四周期元素且原子序数依次增大,由这五种元素构成的化合物Q2[W(XY)5(YZ)]是一种速效和短时作用的血管扩张药,X的最外层电子数是内层电子数的两倍,同周期中基态Y原子的未成对电子数最多,基态Z原子的价层电子排布式,Q与Z可以形成一种淡黄色固体,W为常见的金属元素,在该化合物中W离子的价层电子排布式为3d6,下列说法错误的是
A. 简单氢化物的稳定性:
B. Y的氧化物对应的水化物一定是强酸
C. 简单离子半径:
D. 若Q2[W(XY)5(YZ)]是配合物,配位数是6
13. 下列实验装置或操作正确且能达到相应实验目的的是
A.验证甲烷和Cl2发生反应
B.检验乙醇与浓硫酸共热生成乙烯
C.证明乙炔可使溴水褪色
D.证明苯与溴发生了取代反应
A. A B. B C. C D. D
14. 含N物质的分类与相应化合价关系如图。下列说法错误的是
A. a分子中可存在键和键
B. c一定呈红棕色
C. 可存在的转化
D. c可以与碱反应生成e
15. 下列反应对应的方程式书写正确的是
A. 工业上用石英砂制备粗硅:
B. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2:
C. 稀释CuCl2溶液,溶液由绿色变为蓝色:
D. 用草酸标准溶液滴定KMnO4溶液:
16. 一种新型的利用双极膜电化学制备氨的装置如图所示,已知在电场作用下,双极膜中间层的H2O解离为H+和OH-,并分别向两极迁移。下列说法错误的是
A. 电极n与电源负极相连
B. 双极膜中的H+移向电极m
C. 电解一段时间后,右池溶液pH减小
D. 每生成0.1 mol NH3,对应双极膜有0.8 mol H2O解离
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 某小组同学探究铁离子与苯酚的反应。
已知:;为紫色配合物。
(1)配制100 mL 0.1 mol·L-1苯酚溶液,下列不需要用到的玻璃仪器有__________(写名称)。
(2)小组同学提出可向待检溶液加入浓溴水生成白色沉淀来验证苯酚的存在。写出相应的化学方程式:__________。
(3)探究铁盐种类和pH对苯酚与Fe3+显色反应的影响。
查阅资料:
ⅰ.Na+对苯酚与Fe3+的显色反应无影响;
ⅱ.对特定波长光的吸收程度(用吸光度A表示)与浓度在一定范围内成正比。
提出猜想:
猜想1:Cl-对苯酚与Fe3+的显色反应有影响
猜想2:对苯酚与Fe3+的显色反应有影响
猜想3:H+对苯酚与Fe3+的显色反应有影响
进行实验:
常温下,用盐酸调节pH,配制得到pH分别为a和b的0.1 mol·L-1 FeCl3溶液();用硫酸调节pH,配制得到pH分别为a和b的0.05 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液。取4支试管各加入5 mL 0.1 mol·L-1苯酚溶液,按实验1~4分别再加入0.1 mL含Fe3+的试剂,显色10 min后用紫外—可见分光光度计测定该溶液的吸光度(本实验条件下,pH改变对Fe3+水解程度的影响可忽略)。
序号
含Fe3+的试剂
吸光度
0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
0.05 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液
1
/
A1
2
/
A2
3
/
A3
4
/
A4
结果讨论:实验结果为
①根据实验结果,小组同学认为此结果不足以证明猜想3成立的理由是__________。
②为进一步验证猜想,小组同学设计了实验5和6,补充下表中试剂M为__________。(限选试剂:NaCl溶液、Na2SO4溶液、NaCl固体、Na2SO4,固体)。
序号
含Fe3+的试剂
再加入的试剂
吸光度
0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
0.05 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液
5
/
NaCl固体
A5
6
/
试剂M
A6
③根据实验1~6的结果,小组同学得出猜想1不成立,猜想2成立,且对苯酚与Fe3+的显色反应起抑制作用,得出此结论的依据是A3________A5(填“>”“<”或“=”)、。
④根据实验1~6的结果,小组同学得出猜想3成立,且H+对Fe3+与苯酚的显色反应有抑制作用,从化学平衡角度解释其原因是________。
(4)通过以上实验结论分析:与苯酚相比,对羟基苯甲酸()与FeCl3溶液发生显色反应________(填“容易”或“更难”)。
(5)实验室中常用某些配合物的性质进行物质的检验,请举一例子并说明现象:________。
18. 金属钛因其密度小、比强度高、耐腐蚀能力强、生物相容性好等突出特性,被誉为“现代金属”。以钛铁矿(主要成分是FeTiO3,含少量MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2等)为原料制备钛并回收金属的化合物(流程如图)。
已知:①“酸浸”后,钛主要以TiOSO4的形式存在;TiOSO4为强电解质,在溶液中仅电离出一种阴离子和一种阳离子。
②;;。
(1)酸浸时,为了提高浸取速率,可采取的措施是________(写一种)。
(2)“水浸”后期,滴加少量氨水有利于生成H2TiO3的原因:________(用方程式与文字解释)。
(3)“分步沉淀”加入氨水控制,此时母液中________mol·L-1;母液主要成分除了MgSO4,还有________。
(4)“氯化”反应生成还原性气体,写出该反应的化学方程式:________;每生成1 mol TiCl4时转移________mol电子。
(5)钛白粉(TiO2)是一种常见的白色颜料,其晶胞结构如图a所示(晶胞棱边夹角均为)。晶胞沿z轴方向的投影如图b所示。
①晶胞结构中钛原子位于________。
②已知微粒1和2的分数坐标分别为和,则微粒3的分数坐标为________。
③设NA为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为________g·cm-3(列出计算式)。
19. 氯气与碱反应存在多重竞争歧化,氯的含氧酸根之间存在复杂氧化还原平衡。常温下存在如下转化:
①
② (歧化)
③
已知:
ⅰ. ;;
ⅱ.归中反应: K1; K2;且。
回答下列问题:
(1)基态Cl原子的价层电子排布式为____________;HClO的电子式:____________。
(2)相关分步反应:
反应②的________(用、、表示)。反应②放热自发,但低温下歧化速率极慢,从微观角度分析原因是________。
(3)下列说法正确的是________(填标号)。
A. 碱性越强,ClO-歧化的平衡常数K越大
B. 同一温度下,与Cl-在酸性条件下比ClO-与Cl-归中趋势强
C. 升温使反应②速率加快,②的平衡常数减小
D. 加入NaOH固体,可完全阻止ClO-歧化变质
(4)氯体系微粒分布如图甲所示,ClO-、HClO分布系数曲线变化规律如图,表示HClO的分布曲线是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);交点A的________。
(5),向1 L 0.40 mol·L-1 NaOH溶液中通入0.20 mol Cl2.达到平衡,溶液,不考虑反应③,忽略水的电离。为次氯酸根的分布系数,,________;若该体系发生部分歧化,则________1(填“>”“<”或“=”)。
20. 有机物F是一种具有抗氧化、抗炎、神经保护生物活性的天然有机先导药物分子,可通过Duff反应、Knoevenagel缩合合成,路线如图所示(注:代表苯基)
已知:
①Duff反应:酚类在乌洛托品和冰醋酸加热条件下,在酚羟基对位引入醛基。
②酚羟基易被氧化,可用乙酰基临时保护。
③Knoevenagel缩合:芳香醛与丙二酸在弱碱回流条件下缩合脱CO2,生成反式不饱和羧酸。
(1)A的结构简式:________;B中官能团的名称:________。
(2)的反应类型:________。
(3)写出C生成D的化学方程式:________(条件可省略)。
(4)下列说法正确的是________(填标号)。
A. 在B分子中,存在分子间氢键,且存在手性碳原子
B. 由C到D转化过程中,存在碳原子杂化方式的改变
C. E分子存在顺反异构
D. F分子中有9个碳原子采取sp2杂化
(5)B的同分异构体为芳香化合物,同时满足:①能使氯化铁溶液显紫色,②与NaHCO3放出CO2,其同分异构体数目为________。
(6)以苯酚、丙二酸、乙醇为原料,设计合成对羟基肉桂酸乙酯()的路线(除上述已知反应所需试剂外,无机试剂任选),回答下列问题:
①第一步转化产物的名称:________。
②第二步的目的是________。
③写出最后一步的反应方程式:________。
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