内容正文:
高三年级化学学科练习
考生须知:
1.本练习满分100分,练习时长90分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写学校、班级、姓名、试场号、座位号及准考证号;
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效;
4.练习结束后,只需上交答题卷。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Ag-108
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质能产生丁达尔效应的是
A. 云雾 B. 水 C. 纳米金单质 D. 硫酸铜溶液
【答案】A
【解析】
【详解】A.云雾属于气溶胶,是胶体分散系,胶体特有丁达尔效应,A正确;
B.水是纯净物,不属于分散系,不是胶体,不能产生丁达尔效应,B错误;
C.纳米金单质是纯净物,胶体是由分散质和分散剂组成的混合物,单独的纳米金不属于胶体,不能产生丁达尔效应,C错误;
D.硫酸铜溶液属于溶液分散系,分散质粒子直径小于1 ,无丁达尔效应,D错误;
故选A。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 二甲醚的结构简式:
B. H-Br的s-p σ键电子云图形:
C. 的VSEPR模型:
D. 用电子式表示形成过程:
【答案】B
【解析】
【详解】A.给出的是乙醚的结构简式,二甲醚的结构简式为,A错误;
B.中的1s轨道与的4p轨道沿键轴方向头碰头重叠形成s-p 键,电子云图形与图示一致,B正确;
C.中心原子价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,图示为的空间结构(三角锥形),不是VSEPR模型,C错误;
D.是共价单质,形成过程中两原子共用电子对,无电子转移,图示出现电子转移的弯箭头,不符合共价键形成过程的表示规则,D错误;
故答案选B。
3. 下列说法不正确的是
A. 固体受热易分解成
B. 在空气中受热被氧化成
C. 漂白粉的主要成分是
D. 金属铅晶粒大小降至纳米量级时熔点会降低
【答案】C
【解析】
【详解】A.热稳定性差,受热易分解生成、和,A正确,不符合题意;
B.中为+2价,具有还原性,在空气中受热时会被氧气氧化为,B正确,不符合题意;
C.漂白粉由氯气和石灰乳反应制得,主要成分为和,是漂白液的有效成分,C错误,符合题意;
D.当金属晶粒降至纳米量级时,表面原子占比升高,内能增大,熔点会低于常规块状金属,D正确,不符合题意;
故选C。
4. 黑火药爆炸时发生反应:。下列说法不正确的是
A. 是非极性分子
B. 该反应中S元素被还原
C. 该反应为放热反应
D. 反应每转移12 mol电子,生成标准状况下67.2 L气体
【答案】D
【解析】
【详解】A.是直线形分子,正负电荷中心重合,属于非极性分子,A正确;
B.反应中元素化合价由0价降低为-2价,得电子被还原,B正确;
C.黑火药爆炸是剧烈的氧化还原反应,属于放热反应,C正确;
D.反应转移12mol电子时,3mol 被氧化,同时生成1mol 和3mol ,共4mol气体,标准状况下体积为,不是67.2L,D错误;
故选D。
5. 下列实验操作中不正确的是
A. 向新制中加入葡萄糖溶液,加热后产生砖红色沉淀
B. 对于含重金属离子的废液,可利用沉淀法进行处理,将沉淀物从溶液中分离,并作为废渣处理;在确定溶液不含重金属离子后,将溶液排放
C. 装有浓硝酸的罐体上需贴标签
D. 浓氢氧化钠沾在皮肤上,用大量水冲洗后涂抹稀盐酸溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.葡萄糖含醛基,属于还原性糖,与新制共热会反应生成砖红色沉淀,操作正确,A不符合题意;
B.重金属离子有毒,可通过沉淀法将其转化为难溶物分离处理,溶液经检验不含重金属离子后可排放,操作正确,B不符合题意;
C.浓硝酸具有强腐蚀性,题图为腐蚀品危险标识,装有浓硝酸的罐体应贴该标签,操作正确,C不符合题意;
D.浓氢氧化钠沾在皮肤上,大量水冲洗后应涂抹弱酸性的硼酸溶液,稀盐酸为强酸,腐蚀性较强,操作错误,D符合题意;
故选D。
6. 研究加氢制甲醇对缓解温室效应有重要意义,其反应方程式为 ,下列说法正确的是
A. 压缩容器体积增大压强,正向反应速率增加,逆向反应速率减小
B. 催化剂降低了反应的活化能,使反应的平衡常数增大
C. 反应物总键能小于生成物的总键能
D. 只增大的浓度能提高平衡时的转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.压缩容器体积增大压强时,体系中所有气体物质的浓度均增大,正、逆向反应速率均增大,A错误;
B.催化剂可降低反应的活化能,加快反应速率,但平衡常数仅与温度有关,催化剂不能改变平衡常数,B错误;
C.反应焓变反应物总键能 生成物总键能,该反应,因此反应物总键能小于生成物总键能,C正确;
D.只增大的浓度,平衡正向移动,的转化率升高,但自身的转化率会降低,D错误。
7. 下列方程式不正确的是
A. 燃烧热的热化学方程式:
B. 饱和碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙:
C. 乙二醇溶液中加入过量酸性溶液:
D. 铜与稀硝酸反应的化学方程式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.燃烧热要求1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物,燃烧的稳定氧化物应为液态,且可燃物的系数应为1,该方程式中系数为2且产物为气态水,不符合燃烧热定义,A错误;
B.微溶,难溶,饱和碳酸钠溶液可实现沉淀转化,离子方程式书写符合反应规律,B正确;
C.过量酸性可将乙二醇完全氧化为,方程式满足电子守恒、电荷守恒、原子守恒,书写正确,C正确;
D.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、和水,化学方程式配平正确,符合反应事实,D正确;
故选A。
8. 下列说法不正确的是
A. 聚乙炔掺杂后导电性能提高
B. 质谱仪可用于测定有机物的相对分子质量
C. 低密度聚乙烯支链较少
D. 冠醚可用于识别某些碱金属阳离子
【答案】C
【解析】
【详解】A.聚乙炔含有共轭大π键,掺杂后会生成电荷转移配合物,载流子浓度大幅提升,导电性能提高,A正确;
B.质谱仪检测得到的分子离子峰的质荷比数值对应有机物的相对分子质量,可用于相对分子质量测定,B正确;
C.低密度聚乙烯为高压聚合产物,支链较多,分子间排列疏松密度低,支链较少的是高密度聚乙烯,C错误;
D.不同冠醚的空腔尺寸不同,可与半径匹配的碱金属阳离子特异性结合,实现离子识别,D正确;
故选C。
9. 下列图中实验装置和试剂能达到实验目的的是
实验目的
A.探究硅酸和碳酸的酸性强弱
B.实验室制乙炔的发生装置
装置和试剂
实验目的
C.稀释浓硫酸
D.吸收尾气
装置和试剂
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓盐酸易挥发,挥发的会进入试管与反应生成硅酸,无法证明酸性,A错误;
B.电石与水反应剧烈且放热,生成的氢氧化钙糊状物易堵塞长颈漏斗,且长颈漏斗无法控制反应速率、不能防止气体逸出,B错误;
C.稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入水中,将水注入浓硫酸会因放热导致酸液飞溅,操作错误,C错误;
D.难溶于,导管插入层可防止倒吸,逸出后被上层稀硫酸吸收,能达到吸收尾气的目的,D正确。
10. 下列说法不正确的是
A. 沸点: B. 基态原子的第一电离能:
C. 半径: D. 键能:
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子间存在氢键,分子间仅存在范德华力,氢键强度远高于范德华力,故沸点,A正确;
B.基态原子价电子排布为,轨道为半充满稳定结构,失电子所需能量更高;基态原子价电子排布为,失1个电子后可达到轨道半充满稳定结构,故第一电离能,B错误;
C.与核外电子层结构相同,核电荷数越小原子核对核外电子吸引作用越弱,离子半径越大,故半径,C正确;
D.原子半径小于原子,中两个原子的孤电子对排斥作用更强,键更易断裂,故键能,D正确;
故选B。
11. 某药物中间体的合成路线如图。下列说法不正确的是
A. 的分子式为
B. 和分子中手性碳原子个数相同
C. 结合路线信息,同条件下催化加氢时反应活性:氰基()酮羰基
D. 的过程属于加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据原子守恒,结合M和N的结构可知X为乙酰乙酸乙酯,分子式为,A正确;
B.P分子中与酯基、乙酰基相连的饱和碳,以及连甲基和的饱和碳均为手性碳,共2个;Q分子中仅连甲基的饱和碳为手性碳,共1个,二者手性碳原子个数不同,B错误;
C.催化加氢过程中被还原为,而酮羰基未发生还原,说明同条件下氰基反应活性大于酮羰基,C正确;
D.M含碳碳双键,X含活泼亚甲基,二者发生加成反应生成N,属于加成反应,D正确。
12. 我国科研工作者以污染物为氮源,用纳米片电催化与合成。电催化合成的原理如图所示。下列说法正确的是
已知:法拉第效率
A. 电极连接电源的正极
B. 电极附近产生的气体只有
C. 阴极区的电极反应式是
D. 已知生成尿素的法拉第效率为,当外电路有电子通过时,产生了尿素
【答案】C
【解析】
【详解】A.电极b上转化为,元素化合价降低,发生还原反应,为阴极,应连接电源负极,A错误;
B.电极a为阳极,水电离出的放电生成,同时生成的与反应生成,产生的气体有和,B错误;
C.阴极上得电子,结合、生成尿素和,题给电极反应式符合原子守恒、电荷守恒,得失电子守恒,C正确;
D.外电路通过电子时,生成尿素所用电子为,生成尿素转移电子,故生成尿素的物质的量为,质量为,D错误;
故选C。
13. 遇水会发生水解反应,过程示意图如下所示。下列说法不正确的是
A. 属于分子晶体
B. 第①步反应的中心硅原子的杂化方式发生变化
C. 一定条件下与适量乙醇反应,可得到
D. 水解难易程度:易于
【答案】D
【解析】
【详解】A.是由分子构成的共价化合物,熔沸点较低,属于分子晶体,A正确;
B.第①步反应前,中心原子为杂化(4个键,无孤电子对),反应后形成5个键,杂化方式发生变化,B正确;
C.水解时被取代,与乙醇反应时可被取代,因此可得到,C正确;
D.原子核外只有两个电子层,无空的轨道,无法接受水分子中的孤电子对,因此极难水解,水解难易程度:易于,D错误。
14. 某合成炔烃反应的机理如下图所示(X代表卤素原子,R代表烃基)。下列说法不正确的是
A. 反应过程③中Pd和Cu的化合价均发生了变化
B. 从过程①②中可推测出加入CuX可增强炔烃的酸性
C. 、与按照如图机理反应可以得到环状物质
D. 左侧循环图中的催化剂是
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应过程③为转金属化,仅发生配体交换,始终为价,始终为价,二者化合价均未变化,A错误;
B.中可与炔烃的三键配位,降低炔氢的解离能,增强炔烃的酸性,使炔氢更易被碱脱去,B正确;
C.含两个卤素位点,含两个炔氢位点,二者可发生两次偶联反应,分子内成环得到八元环炔烃,C正确;
D.左侧循环中先参与反应,最终又重新生成,反应前后性质和质量不变,为该循环的催化剂,D正确;
故答案选A。
15. 室温下,水溶液中硫元素的分布分数()随pH变化关系如下图。
已知:,。下列说法正确的是
A. 溶液中:
B. 与溶液反应后,溶液中存在
C. 与溶液反应后,溶液近似等于
D. 向的溶液中加入,可使
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液中分步水解,根据图像可得的,第一步水解常数,水解程度较大,,选项浓度顺序错误,A错误;
B.与反应后溶质为,电荷守恒式应为,选项中系数错误,B错误;
C.与反应后得到等浓度的和混合溶液,由图像可知时,即,根据缓冲溶液公式,溶液近似等于7,C正确;
D.沉淀转化反应的平衡常数,反应完全后,计算得,并非小于该值,D错误;
故答案选C。
16. 某课外活动小组用如图装置(夹持装置已省略)研究氨分子中氮、氢的原子个数比。实验中观察到装置C中黑色粉末变为红色固体,量气管收集到无色无味的气体(反应前装置C、D中的水蒸气可忽略不计)。下列说法正确的是
A. 装置A中固体若替换为NaOH固体,则需加热
B. 装置E可以替换为另一个盛有碱石灰的干燥管
C. 此装置中量气管是由碱式滴定管改造而成,从上图2读出气体体积为9.20 mL
D. 实验结束后干燥管D质量增加m g,装置F测得产生n L气体,已知该温度下气体摩尔体积为,则氨分子中氮、氢的原子个数比为
【答案】D
【解析】
【分析】装置A中浓氨水与反应生成,经B中碱石灰被干燥,C中还原生成和,D中碱石灰吸收,E中浓硫酸吸收未反应的,F量气管测量的体积。最终通过D中增加的质量和F中的体积,可计算出N和H的原子个数比。
【详解】A.固体溶于浓氨水时会放热,且增大溶液中浓度,促进分解释放,无需加热即可制得氨气,A错误;
B.装置E的作用是吸收未反应的,同时避免F中水蒸气进入D干扰水的质量测定,碱石灰无法吸收,会导致体积测定结果偏大,B错误;
C.气体体积为量气管末态读数与初始读数的差值,图2仅为反应后的末态读数,无法直接得到气体体积为9.20 mL,C错误;
D.干燥管D增加的质量为反应生成的质量,;装置F收集的气体为,,则氮、氢原子个数比为,D正确;
故答案选D。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 是一种无机卤素互化物,化学性质与卤素单质相似。请回答下列问题:
(1)Cl在元素周期表中的分区为_________区(填“s”、“p”、“d”、“ds”或“f”)。
(2)一定条件下与KOH溶液反应,其中一种产物的晶胞如图所示,
该产物的化学式为______,与K紧邻的O的个数为_______。
(3)已知水能发生自偶电离:。
两分子的在液态下也能发生自偶电离,产生一种空间构型为V形的阳离子和一种带一个单位负电荷的阴离子。请写出自偶电离的方程式______。
(4)两分子易结合形成二聚体,碘与氯原子之间可形成配位键,已知中最多含有配位键,画出的结构式__________。
(5)的一种简易制备方式如图所示:
已知:①ICl熔点为13.9℃,沸点为97.4℃;②的熔点为33℃,沸点为73℃,在77℃会分解为ICl和。
①下列说法正确的是___________。
A.基态碘原子的核外电子排布式为
B.冰水浴有利于减少的升华损耗和浓盐酸的挥发
C.一系列操作包括蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥
D.根据电负性可推测,苯和ICl反应生成和HCl
②已知ICl的氧化性强于,请说明理由______________________。
③写出制备的离子方程式______。
④设计实验检验溶液A中的金属阳离子______。
【答案】(1)p (2) ①. ②. 12
(3)
(4) (5) ①. BD ②. 中的电负性强于,为+1价,具有强氧化性,得电子能力更强 ③. ④. 用洁净的铂丝蘸取少量溶液A进行焰色试验(在火焰上灼烧),若透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,则含有
【解析】
【分析】该流程以等物质的量的、为原料,在冰水浴的低温环境下加入过量浓盐酸,既避免升华、HCl挥发,也防止产物提前分解,酸性体系中将氧化为+3价的得到含KCl等杂质的溶液A;后续通过低温分离操作得到纯,最后加热利用其热分解特性,在77℃以上分解为和低氧化态的ICl,实现产物的分步转化。
【小问1详解】
Cl的核外价电子排布为,最后填充的电子在p轨道,因此属于p区元素。
【小问2详解】
用均摊法计算晶胞粒子数:K位于晶胞顶点,数目为;I位于晶胞体心,数目为1;O位于晶胞面心,数目为,因此产物化学式为。以顶点的K原子为中心,O在面心上,每个横截面的面心有4个,共三个横截面,因此与K紧邻的O的个数为。
【小问3详解】
参考水的自偶电离,两分子断裂一个I-Cl键,一个结合1个形成带1个负电荷的阴离子,另一个失去1个形成阳离子,该阳离子中心I价层电子对数为,含2对孤对电子,空间构型为V形,符合题意,因此自偶电离的方程式为:。
【小问4详解】
1 mol 含2 mol配位键,两个I原子各提供1个空轨道,两个桥Cl各提供一对孤对电子形成配位键,每个I周围共连4个Cl,其结构式为:。
【小问5详解】
①A.I是53号元素,基态核外电子排布式为,漏掉了4d轨道的10个电子,A错误;
B.易升华,浓HCl易挥发,冰水浴低温环境可同时减少二者的损耗,B正确;
C.77℃就会分解,不能用蒸发结晶的操作,C错误;
D.ICl中I的电负性小于Cl,I为+1价、Cl为-1价,和苯发生取代反应时,+1价的I取代苯环上+1价的H,价的Cl和脱下的价的H结合生成HCl,符合产物要求,D正确;。
故选BD。
②氧化性对比:中I为+1价,得电子能力远强于0价的,因此氧化性更强。
③酸性条件下将氧化为+3价的,自身被还原为Cl⁻,结合电荷守恒和原子守恒配平得到该离子方程式:。
④溶液A的金属阳离子为,通过焰色试验,透过蓝色钴玻璃滤去黄光排除干扰,观察到紫色火焰即可验证,具体方法为用洁净的铂丝蘸取少量溶液A进行焰色试验(在火焰上灼烧),若透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,则含有。
18. 丙烯是重要的化工原料,工业生产中多以丙烷为原料合成。
Ⅰ.两个恒温恒容密闭容器中分别发生下列两个反应:
①丙烷分解法制丙烯:
②丙烷氧化脱氢法:
(1)反应②的______0(填“>”或“<”),该反应自发进行的条件是______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
(2)下列说法正确的是 。
A.
B. 当容器中气压保持不变时,反应①达到平衡状态
C. 由反应①可知热稳定性:丙烷>丙烯
D. 相对于反应①,反应②的优点是消耗,可使平衡正向移动,促进丙烷转化,不足是可能与丙烯、丙烷发生反应降低丙烯的产率
(3)某温度时,恒容密闭容器①中,初始时只充入,反应达到平衡状态时,的平衡转化率为50%,测得的平衡分压为p,则该条件下反应①的化学平衡常数______(用含p的式子表示,分压=总压×物质的量分数)。
(4)在恒温恒容密闭容器中投入一定量的,测得相同时间内转化率随温度变化曲线及相应温度下的平衡转化率曲线如图所示。
已知:丙烷高温分解方程式为。
从催化剂角度分析,温度在区间曲线变化的可能原因是___________________。
Ⅱ.丙烯通过氨氧化法可制得丙烯腈,电解丙烯腈()可制备己二腈,电解部分装置如图所示。
已知:丙烯腈、己二腈均微溶于水;季铵盐为。
(5)Y极的电极反应为______。
(6)阴极加入季铵盐的目的是_________________________(写两点)。
【答案】(1) ①. > ②. 任意温度 (2)BD
(3)p (4)丙烷高温分解反应导致催化剂表面积碳,或温度升高,导致催化剂活性降低,反应速率降低
(5)
(6)利于有机物丙烯腈在阴极上的吸附;增大丙烯腈在水中的溶解度;提高阴极区溶液的导电性
【解析】
【小问1详解】
根据题目给出的反应②。反应正向气体分子数增加,系统混乱度增大,因此ΔS> 0。根据吉布斯自由能公式:ΔG = ΔH - TΔS。当ΔH 2< 0且ΔS > 0时,ΔG始终小于0,反应在任意温度下均能自发进行。
【小问2详解】
A.K1和K2分别对应两个不同反应,无法直接比较大小,A错误;
B.反应①是气体分子数增加的反应,在恒温恒容条件下,若反应未达平衡,气体总物质的量会变化,导致压强变化。当压强不变时,说明反应达到平衡,B正确;
C.反应①是吸热反应,说明丙烷的能量低于丙烯和 H2的总能量,但不能直接得出丙烷比丙烯能量低的结论,即无法说明丙烷比丙烯更稳定,C错误;
D.反应②中O2可与H2反应,减少H2浓度,使反应①平衡右移,促进丙烷转化。但O2可能与丙烯、丙烷发生氧化反应而降低丙烯产率,D正确;
故选BD。
【小问3详解】
设初始C3H8的物质的量为1 mol,则有:,平衡时总物质的量为 1.5 mol。H2的分压为p,即:,因此,。
【小问4详解】
根据题目给出的图示,T1~T2区间内,C3H8的转化率随温度升高而降低,而平衡转化率随温度升高而升高。这表明在T1~T2区间,反应未达到平衡,转化率主要受反应速率影响。则可能原因有:温度升高,催化剂活性降低,导致反应速率下降,相同时间内C3H8转化率降低;温度过高,催化剂表面可能积碳,导致反应速率显著下降。
【小问5详解】
根据装置图,Y极连接电源负极,为阴极。阴极上丙烯腈得电子生成己二腈。根据电荷守恒,反应物还有H⁺。则电极反应式为。
【小问6详解】
根据题目,季铵盐为,属于表面活性剂。其作用可能包括:增强溶液导电性:季铵盐电离出的离子可增加溶液中离子浓度,提高导电性。促进丙烯腈溶解:丙烯腈微溶于水,季铵盐的疏水基团可与丙烯腈结合,亲水基团与水结合,形成胶束,增加丙烯腈在水中的溶解度;利于有机物丙烯腈在阴极上的吸附,季铵盐吸附在阴极表面,提高丙烯腈在阴极的富集程度,提高己二腈产率。
19. 某研究小组制备CuCl,用于将转化为氯苯()。
反应转化式为:。
反应步骤如下:
已知:①CuCl为白色固体,微溶于水,不溶于乙醇,在酸性溶液中不稳定,在空气中易被氧化;
②氯苯难溶于水,密度为1.1 g/mL,沸点132℃;
③副反应:。
(1)步骤Ⅰ反应容器装置a的名称是______;步骤Ⅰ中发生反应的离子方程式是______;
(2)步骤Ⅱ中洗涤CuCl晶体,先用水洗再用乙醇洗,用乙醇洗涤的目的是______。
(3)下列说法不正确的是 。
A. 步骤Ⅰ过程中溶液蓝色逐渐褪去可说明具有漂白性
B. 步骤Ⅱ中操作X是将CuCl置于真空装置中干燥
C. 分离氯苯层和水层在分液漏斗中分液时,应先从下口放出氯苯,再从上口倒出水层
D. 可用浓溴水检验氯苯粗产品中存在苯酚杂质
(4)通过以下操作步骤进行蒸馏提纯氯苯。
请排序:______。
①→ → →②→ → → 。
①向蒸馏烧瓶中加入粗氯苯、沸石 ②弃去前馏分 ③加热收集130-133℃的馏分 ④加热 ⑤停止加热 ⑥接通冷凝水 ⑦关闭冷凝水
(5)CuCl纯度测定:
准确称取0.20 g CuCl产品,加入足量酸性双氧水将其充分反应溶解,煮沸除去剩余,配制成100.00 mL含有的待测溶液;取25.00 mL待测溶液,加入溶液和足量KI固体摇匀。用标准液滴定至溶液由棕黄色变为浅黄色时,加入少量淀粉溶液,继续滴定至终点,消耗标准液总体积为5.00 mL。
已知:;
①滴定终点的现象为______________________;
②计算得CuCl的纯度为______%。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②.
(2)洗去晶体表面的水,利于其快速干燥 (3)AD
(4)①→⑥→④→②→③→⑤→⑦
(5) ①. 滴入最后半滴标准液,溶液由蓝色变为无色,且30秒不变色 ②. 99.5
【解析】
【分析】本实验首先利用、、和反应制备,经过过滤、洗涤、真空干燥得到晶体,和、盐酸在加热的条件下制备氯苯,由此解答;
【小问1详解】
装置a的名称为三颈烧瓶;在碱性条件下被还原为,结合生成,被氧化成,因此离子方程式为;
【小问2详解】
根据已知信息,微溶于水,不溶于乙醇,用乙醇洗涤可以快速带走晶体表面的水分,使其快速干燥,防止被空气中的氧气氧化,同时减少的溶解损耗;
【小问3详解】
A.步骤Ⅰ过程中溶液蓝色逐渐褪去是由于被还原成,体现具有还原性,而不是漂白性,A错误;
B.在空气中容易被氧化,操作X采用真空干燥可以避免其接触氧气而氧化,B正确;
C.氯苯的密度比水大,氯苯在下层,水层在上层,因此分液时应先从下口放出氯苯,再从上口倒出水层,C正确;
D.苯酚和溴反应生成的三溴苯酚可溶于氯苯,无法观察到沉淀的现象,不能用溴水检验氯苯中存在苯酚杂质,D错误;
故选AD;
【小问4详解】
蒸馏提纯氯苯的正确顺序为:向蒸馏烧瓶中加入粗氯苯、沸石(①)→接通冷凝水(⑥)→加热(④)→弃去前馏分(②)→由于氯苯沸点132℃,加热收集130-133℃的馏分(③)→停止加热(⑤)→关闭冷凝水(⑦),因此顺序为①→⑥→④→②→③→⑤→⑦;
【小问5详解】
①滴定终点时,淀粉为指示剂,溶液中的被完全消耗,溶液变为无色,因此终点现象为滴入最后半滴标准液,溶液由蓝色变为无色,且30秒不变色;
②滴定消耗的的物质的量为 ,根据;,存在化学计量关系:,溶液中的物质的量为,溶液中的物质的量为 ,根据铜元素守恒可知,产品中的物质的量为,质量为 ,的纯度为。
20. 氯虫苯甲酰胺(J)是一种在农业生产中常用的新型高效、低毒的杀虫剂,其合成路线如下(部分试剂和条件略去)。
(1)B中官能团的名称为______。
(2)下列说法正确的是 。
A. 结合的能力:吡啶()
B. C中所有原子可能共平面
C. 在水中溶解度:G>H
D. 与足量反应,等量A与E消耗的量相同
(3)G→H的化学方程式为______。
(4)F→G的反应中,生成与G互为同分异构体的副产物结构简式为______。
B→C的反应中,按照完全相同的反应机理会生成少量聚合物,请写出其链节____________。
(5)已知:,参照题中合成路线,以邻二甲苯和苯为原料设计合成的路线:________。
【答案】(1)碳氯键/氯原子,氨基 (2)CD
(3) (4) ①. ②.
(5)
【解析】
【分析】简要分析合成路线:A的分子式为C7H9N,不饱和度为4,20℃下在过氧化氢催化下和HCl发生取代反应生成B,结合B的结构简式可以推出A的结构简式为,B在三氯化铝催化下和(COCl)2反应生成C,C在氢氧化钠催化下35℃发生水解,生成D,D与SOCl2、CH3NH2发生取代反应生成E,F和H2NNH2发生取代反应生成G,G在催化剂作用下与反应生成H,H经过一系列反应生成I,I和E在SOCl2存在下发生取代反应生成J,据此解答;
【小问1详解】
根据B的结构简式,B中的官能团是氨基和氯原子。
【小问2详解】
A.F是2,3二氯吡啶,吡啶环上的N原子有孤对电子,可以结合H⁺。F中两个Cl原子位于2位和3位,具有吸电子效应,会减弱N原子的碱性,A错误;
B.C的结构中含有一个甲基,甲基中的碳是sp3杂化,呈四面体结构,不可能所有原子共平面,B错误;
C.G中含有-NHNH₂,可与水形成氢键,且极性较强;H中引入了酯基,极性减弱,且分子量增大,疏水性增强。因此,G在水中的溶解度大于H。C正确;
D.A的结构简式为,苯环可加成3 mol H2,共3 mol H2。E的结构中,苯环可加成3 mol H2,-CONH-中的C=O不能被H2还原,显然A与E消耗的H2量相同,D正确;
故选CD。
【小问3详解】
G在催化剂作用下与发生环化反应生成H,脱去一分子乙醇,化学方程式为。
【小问4详解】
F是2,3二氯吡啶,与H2NNH2反应时,-NHNH2可以取代2位或3位的Cl,也可以同时取代两个Cl,故同分异构体为。B→C的反应过程为B中的-NH2邻位上苯环H被取代,另外的Cl和-NH2反应,同时脱去2分子HCl。若发生聚合,产物的链节为:。
【小问5详解】
根据题目给出的合成路线,可以将邻二甲苯氧化为邻苯二甲酸,再与苯胺缩合。具体步骤如下:苯和浓硝酸在浓硫酸催化下加热反应生成硝基苯,硝基苯在Fe、HCl条件下被还原为苯胺,邻二甲苯被KMnO4氧化为邻苯二甲酸,邻苯二甲酸与苯胺在SOCl2存在下发生环化反应生成目标产物。合成路线为。
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高三年级化学学科练习
考生须知:
1.本练习满分100分,练习时长90分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写学校、班级、姓名、试场号、座位号及准考证号;
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效;
4.练习结束后,只需上交答题卷。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Ag-108
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质能产生丁达尔效应的是
A. 云雾 B. 水 C. 纳米金单质 D. 硫酸铜溶液
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 二甲醚的结构简式:
B. H-Br的s-p σ键电子云图形:
C. 的VSEPR模型:
D. 用电子式表示形成过程:
3. 下列说法不正确的是
A. 固体受热易分解成
B. 在空气中受热被氧化成
C. 漂白粉的主要成分是
D. 金属铅晶粒大小降至纳米量级时熔点会降低
4. 黑火药爆炸时发生反应:。下列说法不正确的是
A. 是非极性分子
B. 该反应中S元素被还原
C. 该反应为放热反应
D. 反应每转移12 mol电子,生成标准状况下67.2 L气体
5. 下列实验操作中不正确的是
A. 向新制中加入葡萄糖溶液,加热后产生砖红色沉淀
B. 对于含重金属离子的废液,可利用沉淀法进行处理,将沉淀物从溶液中分离,并作为废渣处理;在确定溶液不含重金属离子后,将溶液排放
C. 装有浓硝酸的罐体上需贴标签
D. 浓氢氧化钠沾在皮肤上,用大量水冲洗后涂抹稀盐酸溶液
6. 研究加氢制甲醇对缓解温室效应有重要意义,其反应方程式为 ,下列说法正确的是
A. 压缩容器体积增大压强,正向反应速率增加,逆向反应速率减小
B. 催化剂降低了反应的活化能,使反应的平衡常数增大
C. 反应物总键能小于生成物的总键能
D. 只增大的浓度能提高平衡时的转化率
7. 下列方程式不正确的是
A. 燃烧热的热化学方程式:
B. 饱和碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙:
C. 乙二醇溶液中加入过量酸性溶液:
D. 铜与稀硝酸反应的化学方程式:
8. 下列说法不正确的是
A. 聚乙炔掺杂后导电性能提高
B. 质谱仪可用于测定有机物的相对分子质量
C. 低密度聚乙烯支链较少
D. 冠醚可用于识别某些碱金属阳离子
9. 下列图中实验装置和试剂能达到实验目的的是
实验目的
A.探究硅酸和碳酸的酸性强弱
B.实验室制乙炔的发生装置
装置和试剂
实验目的
C.稀释浓硫酸
D.吸收尾气
装置和试剂
A. A B. B C. C D. D
10. 下列说法不正确的是
A. 沸点: B. 基态原子的第一电离能:
C. 半径: D. 键能:
11. 某药物中间体的合成路线如图。下列说法不正确的是
A. 的分子式为
B. 和分子中手性碳原子个数相同
C. 结合路线信息,同条件下催化加氢时反应活性:氰基()酮羰基
D. 的过程属于加成反应
12. 我国科研工作者以污染物为氮源,用纳米片电催化与合成。电催化合成的原理如图所示。下列说法正确的是
已知:法拉第效率
A. 电极连接电源的正极
B. 电极附近产生的气体只有
C. 阴极区的电极反应式是
D. 已知生成尿素的法拉第效率为,当外电路有电子通过时,产生了尿素
13. 遇水会发生水解反应,过程示意图如下所示。下列说法不正确的是
A. 属于分子晶体
B. 第①步反应的中心硅原子的杂化方式发生变化
C. 一定条件下与适量乙醇反应,可得到
D. 水解难易程度:易于
14. 某合成炔烃反应的机理如下图所示(X代表卤素原子,R代表烃基)。下列说法不正确的是
A. 反应过程③中Pd和Cu的化合价均发生了变化
B. 从过程①②中可推测出加入CuX可增强炔烃的酸性
C. 、与按照如图机理反应可以得到环状物质
D. 左侧循环图中的催化剂是
15. 室温下,水溶液中硫元素的分布分数()随pH变化关系如下图。
已知:,。下列说法正确的是
A. 溶液中:
B. 与溶液反应后,溶液中存在
C. 与溶液反应后,溶液近似等于
D. 向的溶液中加入,可使
16. 某课外活动小组用如图装置(夹持装置已省略)研究氨分子中氮、氢的原子个数比。实验中观察到装置C中黑色粉末变为红色固体,量气管收集到无色无味的气体(反应前装置C、D中的水蒸气可忽略不计)。下列说法正确的是
A. 装置A中固体若替换为NaOH固体,则需加热
B. 装置E可以替换为另一个盛有碱石灰的干燥管
C. 此装置中量气管是由碱式滴定管改造而成,从上图2读出气体体积为9.20 mL
D. 实验结束后干燥管D质量增加m g,装置F测得产生n L气体,已知该温度下气体摩尔体积为,则氨分子中氮、氢的原子个数比为
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 是一种无机卤素互化物,化学性质与卤素单质相似。请回答下列问题:
(1)Cl在元素周期表中的分区为_________区(填“s”、“p”、“d”、“ds”或“f”)。
(2)一定条件下与KOH溶液反应,其中一种产物的晶胞如图所示,
该产物的化学式为______,与K紧邻的O的个数为_______。
(3)已知水能发生自偶电离:。
两分子的在液态下也能发生自偶电离,产生一种空间构型为V形的阳离子和一种带一个单位负电荷的阴离子。请写出自偶电离的方程式______。
(4)两分子易结合形成二聚体,碘与氯原子之间可形成配位键,已知中最多含有配位键,画出的结构式__________。
(5)的一种简易制备方式如图所示:
已知:①ICl熔点为13.9℃,沸点为97.4℃;②的熔点为33℃,沸点为73℃,在77℃会分解为ICl和。
①下列说法正确的是___________。
A.基态碘原子的核外电子排布式为
B.冰水浴有利于减少的升华损耗和浓盐酸的挥发
C.一系列操作包括蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥
D.根据电负性可推测,苯和ICl反应生成和HCl
②已知ICl的氧化性强于,请说明理由______________________。
③写出制备的离子方程式______。
④设计实验检验溶液A中的金属阳离子______。
18. 丙烯是重要的化工原料,工业生产中多以丙烷为原料合成。
Ⅰ.两个恒温恒容密闭容器中分别发生下列两个反应:
①丙烷分解法制丙烯:
②丙烷氧化脱氢法:
(1)反应②的______0(填“>”或“<”),该反应自发进行的条件是______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
(2)下列说法正确的是 。
A.
B. 当容器中气压保持不变时,反应①达到平衡状态
C. 由反应①可知热稳定性:丙烷>丙烯
D. 相对于反应①,反应②的优点是消耗,可使平衡正向移动,促进丙烷转化,不足是可能与丙烯、丙烷发生反应降低丙烯的产率
(3)某温度时,恒容密闭容器①中,初始时只充入,反应达到平衡状态时,的平衡转化率为50%,测得的平衡分压为p,则该条件下反应①的化学平衡常数______(用含p的式子表示,分压=总压×物质的量分数)。
(4)在恒温恒容密闭容器中投入一定量的,测得相同时间内转化率随温度变化曲线及相应温度下的平衡转化率曲线如图所示。
已知:丙烷高温分解方程式为。
从催化剂角度分析,温度在区间曲线变化的可能原因是___________________。
Ⅱ.丙烯通过氨氧化法可制得丙烯腈,电解丙烯腈()可制备己二腈,电解部分装置如图所示。
已知:丙烯腈、己二腈均微溶于水;季铵盐为。
(5)Y极的电极反应为______。
(6)阴极加入季铵盐的目的是_________________________(写两点)。
19. 某研究小组制备CuCl,用于将转化为氯苯()。
反应转化式为:。
反应步骤如下:
已知:①CuCl为白色固体,微溶于水,不溶于乙醇,在酸性溶液中不稳定,在空气中易被氧化;
②氯苯难溶于水,密度为1.1 g/mL,沸点132℃;
③副反应:。
(1)步骤Ⅰ反应容器装置a的名称是______;步骤Ⅰ中发生反应的离子方程式是______;
(2)步骤Ⅱ中洗涤CuCl晶体,先用水洗再用乙醇洗,用乙醇洗涤的目的是______。
(3)下列说法不正确的是 。
A. 步骤Ⅰ过程中溶液蓝色逐渐褪去可说明具有漂白性
B. 步骤Ⅱ中操作X是将CuCl置于真空装置中干燥
C. 分离氯苯层和水层在分液漏斗中分液时,应先从下口放出氯苯,再从上口倒出水层
D. 可用浓溴水检验氯苯粗产品中存在苯酚杂质
(4)通过以下操作步骤进行蒸馏提纯氯苯。
请排序:______。
①→ → →②→ → → 。
①向蒸馏烧瓶中加入粗氯苯、沸石 ②弃去前馏分 ③加热收集130-133℃的馏分 ④加热 ⑤停止加热 ⑥接通冷凝水 ⑦关闭冷凝水
(5)CuCl纯度测定:
准确称取0.20 g CuCl产品,加入足量酸性双氧水将其充分反应溶解,煮沸除去剩余,配制成100.00 mL含有的待测溶液;取25.00 mL待测溶液,加入溶液和足量KI固体摇匀。用标准液滴定至溶液由棕黄色变为浅黄色时,加入少量淀粉溶液,继续滴定至终点,消耗标准液总体积为5.00 mL。
已知:;
①滴定终点的现象为______________________;
②计算得CuCl的纯度为______%。
20. 氯虫苯甲酰胺(J)是一种在农业生产中常用的新型高效、低毒的杀虫剂,其合成路线如下(部分试剂和条件略去)。
(1)B中官能团的名称为______。
(2)下列说法正确的是 。
A. 结合的能力:吡啶()
B. C中所有原子可能共平面
C. 在水中溶解度:G>H
D. 与足量反应,等量A与E消耗的量相同
(3)G→H的化学方程式为______。
(4)F→G的反应中,生成与G互为同分异构体的副产物结构简式为______。
B→C的反应中,按照完全相同的反应机理会生成少量聚合物,请写出其链节____________。
(5)已知:,参照题中合成路线,以邻二甲苯和苯为原料设计合成的路线:________。
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