内容正文:
绝密★考试结束前
高三化学学科练习
考生须知:
1.本试题卷共8页,满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、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.考试结束后,只需上交答题卷。
5.本卷可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Cl35.5 Br80
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. CO2不属于
A. 酸性氧化物 B. 共价化合物 C. 电解质 D. 非极性分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.能与碱反应仅生成盐和水,属于酸性氧化物,A不符合题意;
B.中C、O原子间仅以共价键结合,属于共价化合物,B不符合题意;
C.电解质是在水溶液或熔融状态下能自身电离出自由移动离子的化合物,自身不能发生电离,其水溶液导电是因为与水反应生成的电离产生自由移动离子,因此不属于电解质,C符合题意;
D.为直线形对称结构,正负电荷中心重合,属于非极性分子,D不符合题意;
故选C。
2. 下列有关Na2O和Na2O2说法中,不正确的是
A. 可以观察颜色鉴别 B. 在酒精灯外焰上灼烧,火焰均呈黄色
C. 溶于水后溶液均呈碱性 D. 化学键类型相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.为白色固体,为淡黄色固体,可通过观察颜色鉴别,A正确;
B.二者均含有钠元素,焰色反应为钠元素的特征黄色,在酒精灯外焰灼烧火焰均呈黄色,B正确;
C.与水反应生成,与水反应生成和,所得溶液均含,呈碱性,C正确;
D.只含有离子键,既含有离子键又含有非极性共价键,化学键类型不相同,D错误;
故本题选D。
3. 根据元素周期律推测,下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 键角:
C. 第一电离能: D. 键的极性:
【答案】B
【解析】
【详解】A.同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,位于左侧,故原子半径,A错误;
B.中心为杂化,属于平面三角形结构,键角为,中心为杂化,含1对孤电子对,属于三角锥形结构,孤电子对斥力大于成键电子对,键角约为,故键角,B正确;
C.的价电子排布为,处于全满稳定结构,其第一电离能大于价电子排布为的,故第一电离能,C错误;
D.键的极性与成键原子电负性差值正相关,和的电负性差值大于和的电负性差值,故键的极性,D错误;
故选B。
4. 下列化学用语表示不正确的是
A. 基态O原子的2py电子云轮廓图:
B. HClO的结构式:
C. 基态C原子的价电子排布图:
D. C(CH3)3C(CH3)3的系统命名法:2,2,3,3-四甲基丁烷
【答案】C
【解析】
【详解】A.电子云为沿轴伸展的哑铃形,与题图一致,A正确;
B.中为中心原子,分别与、形成共价键,结构式为,B正确;
C.基态原子价电子为,根据洪特规则,轨道的2个电子应分占不同简并轨道且自旋方向相同,基态C原子的价电子排布图:,C错误;
D.该有机物主链为4个碳原子,2、3号碳原子上各连2个甲基,系统命名为2,2,3,3-四甲基丁烷,D正确;
故选C。
5. 焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种常用的食品抗氧化剂。常温下与水迅速反应: ,下列说法不正确的是
A. 加水稀释,增大 B. 通入SO2,增多
C. 加稀HNO3,减少 D. 加热NaHSO3溶液可制备Na2S2O5
【答案】A
【解析】
【详解】A.加水稀释时,平衡虽正向移动,但勒夏特列原理只能减弱浓度降低的趋势,无法抵消,最终减小,A错误;
B.通入,与水反应生成,使增大,平衡逆向移动,增多,B正确;
C.稀具有强氧化性,可将中+4价的氧化,减少,C正确;
D.题给反应,其逆反应为吸热反应,加热溶液,平衡逆向移动,生成,D正确;
故选A。
6. 下列说法不正确的是
A. 明矾可用于饮用水净化 B. CuSO4可用于饮用水消毒
C. 碳酸氢钠可作蛋糕膨松剂 D. 维生素C可作水果罐头的抗氧化剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.明矾化学式为,溶于水电离出的水解生成氢氧化铝胶体,可吸附水中悬浮杂质实现净水,可用于饮用水净化,A正确;
B.中的属于重金属离子,能使蛋白质变性,对人体有毒,不可用于饮用水消毒,B错误;
C.碳酸氢钠受热易分解生成,也可与发酵产生的酸反应生成,能使糕点疏松多孔,可作蛋糕膨松剂,C正确;
D.维生素C具有较强还原性,可优先与氧气反应,避免水果中的营养成分被氧化,可作水果罐头的抗氧化剂,D正确;
故本题选B。
7. 下列说法不正确的是
A. 向浓盐酸中滴加Na2CO3稀溶液,立即产生气泡
B. 向0.35 molL-1苯酚溶液中逐滴加入饱和溴水,边加边振荡直至过量,有白色浑浊产生
C. KSCN溶液加入FeCl3溶液中立即产生红色沉淀
D. K2Cr2O7溶液加入NaOH溶液中颜色变黄
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓盐酸中浓度大,滴入稀溶液时,与过量直接反应生成,立即产生气泡,A正确;
B.苯酚与饱和溴水发生取代反应生成难溶于水的三溴苯酚白色固体,可观察到白色浑浊,B正确;
C.与反应生成可溶性的红色配合物,现象为溶液变为血红色,无沉淀生成,C错误;
D.溶液中存在平衡:,加入溶液消耗,平衡正向移动,浓度增大,溶液变黄,D正确;
故选C。
8. 下列离子方程式中,不正确的是
A. 铜粉中滴入浓硝酸:
B. 铅酸蓄电池放电时负极反应:
C. 银氨溶液中滴入少量稀盐酸:
D. NaOH溶液中滴入苯胺盐酸盐:
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜与浓硝酸反应还原产物为,离子方程式原子、电荷均守恒,对应关系正确,A正确;
B.铅酸蓄电池放电时负极失电子生成,与结合为,电极反应式书写正确,B正确;
C.银氨溶液溶质为,含大量,滴加少量稀盐酸时会先与反应生成,不会直接破坏配离子生成沉淀,该反应的产物、反应逻辑错误,给出的离子方程式遗漏该反应,正确的书写为:,C错误;
D.苯胺盐酸盐中与发生中和反应生成苯胺和水,离子方程式书写正确,D正确;
故选C。
9. 合成化合物C的步骤如下,下列说法不正确的是
A. A不存在顺反异构 B. M→B可以用NaOH醇溶液
C. B能发生消去反应 D. 可用红外光谱检测C中含氧官能团
【答案】B
【解析】
【分析】由题干流程图中A、B的结构简式并结合M的分子式可知,M的结构简式为:,据此分析解题。
【详解】A.A中碳碳双键的1个端点碳原子连接2个氢原子,不满足顺反异构的形成条件,不存在顺反异构,A正确;
B.由分析可知,M→B是卤代烃水解生成二元醇的反应,反应条件为NaOH水溶液,NaOH醇溶液中卤代烃发生消去反应,无法得到B,B错误;
C.B中季碳上连接的羟基,其邻位碳原子含有氢原子,可发生消去反应,C正确;
D.红外光谱可以检测有机物中的官能团,因此可用红外光谱检测C中含氧官能团,D正确;
故答案为:B。
10. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.转移热蒸发皿
B.中和滴定
C.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液
D.除去乙炔中的少量H2S
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.用坩埚钳夹持热蒸发皿,并将其放置在石棉网上,可避免烫伤或烫坏实验台,操作合理,能达到实验目的,A正确;
B.中和滴定过程中,眼睛应注视锥形瓶内溶液的颜色变化,而非滴定管内液面,操作错误,不能达到实验目的,B错误;
C.容量瓶为定容仪器,不能用于溶解固体,固体溶解放热,需在烧杯中溶解并冷却至室温后再转移至容量瓶,操作错误,不能达到实验目的,C错误;
D.酸性溶液不仅会与杂质反应,也会氧化乙炔,不能达到实验目的,D错误;
故选A。
11. “吹出法”是工业上常用的一种海水(呈弱碱性,Br-浓度约为64 mg·L-1)提溴技术(涉及氧化、吹出、吸收、蒸馏等步骤),其过程如图所示。
下列说法不正确的是
A. 海水中Br-的物质的量浓度约为0.0008 mol·L-1
B. 工业上选择SO2作为吸收剂,是因为反应高效、来源广泛
C. “吸收塔”中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
D. 海水加酸的主要目的是营造酸性环境,抑制Cl2及生成的Br2发生副反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.的摩尔质量为,即的物质的量为,故海水中物质的量浓度约为,A正确;
B.来源广泛,且可与高效发生氧化还原反应将溴还原吸收,工业上常选其作为吸收剂,B正确;
C.吸收塔中反应为,其中氧化产物为,还原产物为,二者物质的量之比为,C错误;
D.海水呈弱碱性,酸性条件下可避免、与发生歧化副反应,故加酸的主要目的是营造酸性环境抑制副反应,D正确;
故选C。
12. K1
K2
已知:①电负性:
②
③含SCN-的配合物中,通过S配位时多为蓝绿色,通过N配位时多为红色。
下列说法不正确的是
A. 1 mol[Fe(H2O)6]3+中有18NA个键
B. [Fe(SCN)6]3-中配位原子为S
C. 给出H+能力:
D. 稳定性:
【答案】B
【解析】
【详解】A.1 mol 中,与6个形成6个配位键,每个分子内有2个键,总键物质的量为,即个,A正确;
B.为红色配合物,根据已知条件③,通过配位时配合物多为红色,故配位原子为,B错误;
C.中带高正电荷,吸引原子的电子云,使键极性增强,更易电离出,因此给出的能力强于游离,C正确;
D.配合物生成反应的平衡常数越大,对应配合物稳定性越高,已知,故稳定性,D正确;
故选B。
13. 由O、F、I元素(电负性:)组成化学式为IOF3的化合物,其结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 属于分子晶体 B. “”代表I原子
C. 该化合物中I的价层电子对数为5 D. 该化合物水解能生成HIO4和HF
【答案】D
【解析】
【详解】A.是由分子构成的化合物,属于分子晶体,A正确;
B.I原子半径大于O、F,所以体积最大的球表示I原子,即图中白球,B正确;
C.中心I原子的键数目为4,孤电子对数为,故价层电子对数为,C正确;
D.水解反应为非氧化还原反应,反应前后元素化合价不变,中I为+5价,水解产物应为和,无法生成(I为+7价),D错误;
故本题选D。
14. 接触室(结构如图1,其中1~4表示催化剂层,5~7表示热交换器层)中发生反应: 。
已知:①最适宜温度指最大反应速率对应的温度,取决于催化剂最佳活性区间;
②图2为接触室中SO2的转化率随温度变化情况。
下列说法不正确的是
A. 该反应、,故低温自发
B. 降温段为热交换器层6
C. 经4次催化反应,显著提高SO2的平衡转化率
D. 接触室中主要通过热交换器换热实现最适宜温度
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应气体总物质的量减小,故,已知,根据时反应自发,低温下满足,反应可自发进行,A正确;
B.由题干图像信息可知,过程温度升高、转化率上升,对应催化剂层中放热反应过程;为降温段,对应热交换器层,结合接触室结构可知对应热交换器层6,B正确;
C.催化剂只能改变反应速率,不影响化学平衡状态,无法改变平衡转化率,SO2实际转化率提升是由于降温使平衡正向移动,与催化过程无关,C错误;
D.由题干信息可知,反应放热,温度过高会降低催化剂活性、使平衡逆向移动,接触室通过热交换器移出反应热量,维持反应在催化剂最佳活性的最适宜温度下进行,D正确;
故答案为:C。
15. 缓冲溶液是指外加少量强酸或强碱时,溶液的pH基本不变的溶液。现向2.00 L0.500 mol·L-1氨水中滴加aL0.5 mol·L-1盐酸可配制缓冲溶液。
已知:①时氨水的,混合时溶液体积变化可加和。
②上述缓冲溶液有效缓冲范围为8.25~10.25,缓冲比[]越接近1∶1,缓冲效果越好。
下列说法不正确的是
A. 该缓冲溶液中存在的缓冲平衡为:
B. 当时,所配溶液的缓冲效果最好
C. 当溶液的时,
D. 当溶液的时,
【答案】D
【解析】
【详解】A.缓冲体系是弱碱和其对应共轭酸组成的缓冲溶液,对应的缓冲平衡就是,外加少量强酸时,与结合使平衡右移,浓度降幅小,外加少量强碱时,平衡左移,浓度升幅小,基本不变,A正确;
B.当时,,反应后,,缓冲比为,缓冲效果最好,B正确;
C.时,,,由得,同一溶液中浓度比等于物质的量比,设加入的物质的量为(即生成的物质的量),剩余的物质的量为,即,解得,C正确;
D.时,,,同理得,即,不是,D错误;
故选D。
16. 2025年,中科院陈萍团队开发出首例全固态氢负离子原型电池,以CeH2和NaAlH4为电极材料,3CeH3@BaH2作为电解质(室温下能展现出快速的氢负离子传导特性)。放电时(见图)电池反应为:。
下列说法正确的是
A. 放电时,H-向b极迁移
B. NaAlH4发生氧化反应
C. 放电时,负极反应为:
D. 放电时,理论上电路中转移2 mol e-时,两极的质量变化差值为2 g
【答案】C
【解析】
【详解】A.放电时原电池中阴离子向负极迁移,电子从a极流出,故a为负极,应向a极迁移,A错误;
B.中部分元素化合价从+3降低为单质的0价,得电子发生还原反应,B错误;
C.放电时负极中从+2价失电子升高为+3价,结合迁移过来的生成,反应式满足原子、电荷守恒,C正确;
D.转移时,负极结合质量增加,正极释放质量减少,两极质量变化差值为,D错误;
故选C。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 钴(Co)为铁系元素,性质与Fe相似。从废旧钴酸锂(主要成分为LiCoO2、石墨和铝箔等)中回收钴的流程如下。
已知:①LiCoO2不溶于碱,Co3+有强氧化性,[Co(H2O)6]2+为粉红色。
②
请回答:
(1)步骤ⅰ中铝箔溶解,生成的Na[Al(OH)4]的名称是________。
(2)步骤ⅱ中滤渣溶解,溶液显粉红色,有黄绿色气体产生,用离子方程式解释该现象________。
(3)配位键键能:[Co(H2O)6]2+________[CoCl4]2-(填“>”或“<”)。
(4)CoCl2溶液中加入NaOH溶液产生粉红色沉淀,露置于空气中一段时间后,沉淀变为棕褐色,用化学方程式解释沉淀变色的原因________。
(5)已知:为四面体结构,关于该化合物的下列说法不正确的是________。
A. 与互为同分异构体 B. Co为sp3杂化
C. 分子内不可能存在氢键 D. 吸水变粉红色
(6)[Co(H2O)6]Cl2的晶胞结构如图1,其中[Co(H2O)6]2+和Cl-分别占据A(顶点)、B(面心)、C(晶胞内部)三种位置,每种位置上只有一种离子。
①[Co(H2O)6]2+占据________位置(填编号)。
②与每个Co紧邻且等距的Cl的个数为________。
(7)Co2+活化过硫酸钠(Na2S2O8)产生自由基,间接制备H2O2的机理如图2所示。X的化学式为________。
【答案】(1)四羟基合铝酸钠
(2)或
(3)> (4) (5)AC
(6) ①. AB ②. 8
(7)
【解析】
【分析】该流程利用铝的两性,先用NaOH溶液溶解废旧电池料中的铝箔并过滤除去;滤渣中的在酸性条件下被浓盐酸还原溶解,转化为粉红色的进入溶液同时产生氯气;最后对滤液进行蒸发浓缩、冷却结晶及低温干燥(防止失去结晶水变色),从而回收得到,据此分析;
【小问1详解】
步骤ⅰ中铝箔与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠(或四羟基合铝酸钠)和氢气,其化学式为,根据配合物命名规则,其名称为四羟基合铝酸钠;
【小问2详解】
滤渣主要成分为,加入浓盐酸后溶液显粉红色(生成),产生黄绿色气体(生成)。元素化合价由+3降至+2,元素化合价由-1升至0,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出该离子方程式或
;
【小问3详解】
根据题干信息,随着温度升高,粉红色的逐渐失去结晶水并结合,最终变为蓝色的(形成配离子),加热提供能量才能破坏配位键形成配位键,说明配位键比配位键更稳定,即配位键键能:>;
【小问4详解】
与性质相似,与反应生成的粉红色沉淀为,露置在空气中易被氧气氧化为棕褐色的(类比被氧化为),反应方程式为;
【小问5详解】
A.该化合物为四面体结构,四面体中心的四个键角均相同,任意两个取代基都是相邻关系,不存在顺反异构,因此图示的两个结构是同一种物质的不同视角,不互为同分异构体,A错误;
B.四面体结构的中心原子通常采用杂化,B正确;
C.水分子中的 H 与另一个水分子中的 O 距离较近,有可能形成分子内氢键,C错误;
D.根据题干信息,该物质(蓝紫色)吸水后会向生成的方向转化,从而变为粉红色,D正确;
故答案选AC;
【小问6详解】
① 根据均摊法,晶胞中A(顶点)的数量为,B(面心)的数量为,C(内部)的数量为8。A与B的总数为4,C的数量为8,两者比例为。已知化学式为,阳离子与阴离子个数比为,故占据A和B位置,占据C位置。
② 以顶点A处的为例,它被8个晶胞共享,每个晶胞内部有1个距离该顶点最近且等距的(位于C位置,即四面体空隙),因此与每个紧邻且等距的的个数为8;
【小问7详解】
解题关键是利用质量守恒和电荷守恒推断微粒。在反应①中,。根据电荷守恒:的电荷,解得的电荷为;根据原子守恒,反应物有2个和8个,生成物已知有1个和4个,故中含有1个和4个。结合题干“产生自由基”的信息,可知为硫酸根自由基,化学式为。
18. 钼(Mo)是一种重要的过渡金属元素,工业上常以辉钼矿(主要成分为MoS2,Mo为价)为原料制备钼酸盐。请回答:
(1)根据钼元素在周期表中的信息,推测其在周期表的位置是________。
(2)“电氧化法”将MoS2转化为,其工作原理如下图1所示:
已知:、。
①阳极电极反应式为________。
②混合液中浓度为0.40 mol·L-1,加入Ba(OH)2固体可去除;当BaMoO4开始沉淀时,的去除率为________%(保留3位有效数字)。
(3)碱性条件下“氧压煮法”处理辉钼矿的总反应为:
K
不同温度下密闭容器中MoS2的平衡转化率
实验组
温度/K
初始分压P0(O2)/MPa
平衡转化率/%
Ⅰ
373
1.0
45.2
Ⅱ
393
1.0
38.5
Ⅲ
413
1.0
32.1
①可提高MoS2平衡转化率的措施是________。
A.低温、低压 B.高温、低压 C.低温、高压 D.高温、高压
②图2中,当温度高于510K后两条曲线趋于重合,理由是________。
③研究发现,该反应的实际过程分为3步进行:
ⅰ. Ea1 K1
ⅱ. Ea2 K2
ⅲ. Ea3 K3
已知:活化能,总反应速率主要由第________步决定(填“ⅰ”、“ⅱ”或“ⅲ”);总反应平衡常数________(用K1、K2、K3表示)。
【答案】(1)第五周期第ⅥB族
(2) ①. ②. 99.9
(3) ①. C ②. 当温度高于510K后,O2的转化率主要由温度决定,P0(O2)变化对转化率影响可忽略 ③. ⅰ ④.
【解析】
【小问1详解】
根据图示信息,钼()的原子序数为,其外围价电子排布式为。最大主量子数为,说明其位于第五周期;价电子总数为,且最后填入的是轨道,故位于元素周期表的第ⅥB族。
【小问2详解】
①由图1可知,右侧电极(阳极)上失去电子转化为,结合溶液的弱碱性环境,电极反应式应有参与,故阳极反应式为;②根据转化为和的元素守恒关系(生成和),原混合液中;当开始沉淀时,溶液中的,此时溶液中残留的;因此,的去除率为 。
【小问3详解】
①由表格数据可知,在相同压强下,温度升高,的平衡转化率降低,说明正反应为放热反应,降低温度有利于平衡正向移动;该反应正向是气体分子数减少的反应,增大压强有利于平衡正向移动。因此,可提高平衡转化率的措施是低温、高压,故选C。
②反应体系中含有液态水,当温度高于时,水大量汽化,密闭容器内的总压急剧增大且主要由水蒸气压决定。此时改变初始氧气分压(或)对体系总压的改变比例很小,压强对平衡移动的影响显著减弱,故两条曲线趋于重合。
③活化能越大,反应速率越慢,多步反应的总反应速率由最慢的一步(即活化能最大的一步)决定。已知,故总反应速率主要由第ⅰ步决定。根据盖斯定律,将已知反应进行组合: 即可得到总反应方程式,因此总反应的平衡常数 。
19. 某研究小组以对氨基苯磺酸为原料经重氮化反应制备重氮盐。
反应原理:
实验步骤:
已知:①对氨基苯磺酸能形成内盐(水溶性时水,时水);
②重氮化反应须在低温(0~5℃)、强酸性介质中进行,重氮盐在温度高于及中性或碱性条件下极不稳定,易分解;
③
请回答:
(1)对氨基苯磺酸内盐的结构简式为__________,其水溶液呈__________(填“酸性”或“碱性”)。
(2)如图为步骤Ⅱ的实验装置图(夹持仪器、冰水浴和磁力搅拌装置已省略),图中仪器a的名称是__________,仪器b中装有__________(填“M1-NaNO2混合液”或“冷稀盐酸”)。
(3)下列说法正确的是__________。
A. 碱溶的目的是增大对氨基苯磺酸的水溶性
B. 若步骤Ⅱ在通风橱中进行,则无需尾气处理
C. 操作X为过滤,冰水洗涤、加热烘干
D. 步骤Ⅲ继续在冰浴中放置15 min,是为了保证反应完全
(4)步骤Ⅱ:写出冷稀盐酸的作用(2点):__________、__________。
(5)判断NaNO2是否过量:取少许混合物M2,__________(只需写出试剂和现象)。
【答案】(1) ①. ②. 酸性
(2) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 冷稀盐酸 (3)AD
(4) ①. 提供酸性环境;促进重氮化反应进行 ②. 控制温度,防止重氮盐分解;有利于重氮盐结晶析出等
(5)加入淀粉-KI溶液(或先加稀盐酸再加淀粉-KI溶液),若溶液变蓝,则NaNO2过量
【解析】
【分析】步骤 I:碱溶(原料预处理)操作: 将对氨基苯磺酸加入 5% 的 NaOH 溶液中,进行温热溶解,生成混合物 M1: 得到的混合物 M1 主要是对氨基苯磺酸钠的碱性溶液,步骤 II:重氮化反应(核心步骤)操作: 向混合物 M1 中加入溶解,然后加入冷稀盐酸, 反应后得到含有重氮盐的混合溶液 M2; 步骤 III:结晶与分离(产品获取)操作:冰浴 15 min: 将反应后的混合物在冰水浴中静置,操作 X: 对混合物进行过滤、冰水洗涤、低温干燥处理,最终得到粗产品,据此分析;
【小问1详解】
① 对氨基苯磺酸分子中含有氨基和磺酸基,两者在分子内部可以发生酸碱中和,形成内盐,即氨基结合质子,磺酸基失去质子,所得对氨基苯磺酸内盐的结构简式为: ;②磺酸基的酸性强于氨基的碱性,形成的内盐中,极难结合氢离子,而在水溶液中会微弱电离出氢离子,因此其水溶液显酸性;
【小问2详解】
①图中仪器 a 带有侧管,用于平衡气压,使液体顺利滴下,这是恒压滴液漏斗;②重氮化反应必须在低温、强酸性介质中进行,混合物M1是对氨基苯磺酸的钠盐溶液,加入亚硝酸钠溶解后,需要加入冷盐酸提供强酸性环境,已知重氮盐在强酸性介质中稳定,若将混合液滴入酸中,能始终保证反应体系处于强酸性环境,故仪器b中为冷稀盐酸;
【小问3详解】
A.从题目已知信息可知对氨基苯磺酸内盐水溶性较差,加入 NaOH 后,磺酸基变成,水溶性显著增大,便于后续反应,A正确;
B.若步骤 II 在通风橱中进行,则无需尾气处理反应中可能产生NO、NO2等有毒气体,通风橱只能将有毒气体排出扩散,不能消除污染,仍需尾气处理,B错误;
C.操作 X 为过滤,冰水洗涤、加热烘干,已知重氮盐在温度高于5℃及中性或碱性条件下极不稳定,易分解。加热烘干会导致产品分解,应低温干燥。C错误;
D.步骤 III 继续在冰浴中放置 15 min,是为了保证反应完全,冰浴放置可以确保重氮化反应充分进行,同时保持低温防止产物分解,D正确;
故答案选AD;
【小问4详解】
提供酸性环境:重氮化反应必须在强酸性介质中进行,盐酸提供,使转化为,进而与氨基反应,控制温度/有利于结晶:使用“冷”稀盐酸可以降低体系温度,防止重氮盐分解;同时,重氮盐在酸性溶液中溶解度较低,有利于其结晶析出;
【小问5详解】
已知反应:,如果亚硝酸钠过量,在酸性条件下会生成亚硝酸,亚硝酸能氧化生成碘单质,淀粉遇碘变蓝,故操作为取少许混合物M2,加入淀粉-KI溶液(或先加稀盐酸再加淀粉-KI溶液),若溶液变蓝,则亚硝酸钠过量。
20. 化合物F是制备一种生物碱的中间体,其合成路线如下(部分反应条件已省略):
已知:①Et3N为三乙胺[(C2H5)3N],在有机合成中常作缚酸剂;
②。
请回答:
(1)A的官能团名称为__________。
(2)C的结构简式为__________。
(3)下列说法不正确的是__________。
A. A可与水形成分子间氢键,常温时易溶于水
B. D与足量氢气加成后产物分子中含3个手性碳原子
C. 过程中POCl3作脱水剂
D. F在核磁共振氢谱图中显示9种峰
(4)的过程还生成一种物质(相对分子质量137.5),写出其结构简式__________。
(5)过程中存在副产物(与化合物E互为同分异构体),其中环结构均为六元环的副产物的结构简式__________。
(6)用和CH3NH2制备,请设计合成路线(无机试剂任选)__________。
【答案】(1)羧基 (2) (3)AD
(4)Et3N·HCl或Et3NH+Cl-
(5) (6)
【解析】
【分析】A→B,羧羟基被氯原子取代;B、C发生取代反应生成D,根据B、D的结构简式以及C的分子式可以推断,C的结构简式为:;D→E,D脱去1分子水,生成E;E→F,E发生还原反应生成F。
【小问1详解】
A的官能团名称是羧基;
【小问2详解】
根据B和D的结构简式,以及C的分子式可以推断,C的结构简式为
【小问3详解】
A.苯甲酸能与水分子形成分子间氢键,但该物质含有苯环,故苯甲酸微溶于水,A错误;
B.D与足量氢气加成后的产物的结构简式为,共有3个手性碳原子(在图中用*标出),B正确;
C.D→E步骤,D脱去1分子水,生成E,故POCl3作脱水剂,C正确;
D.F共有11种处于不同化学环境的H原子,故核磁共振氢谱有11组峰,D错误;
故本题选AD;
【小问4详解】
三乙胺[(C2H5)3N]中的中心N原子与3个C原子通过单键相连,剩余一个孤电子对,能与H+形成配位键,转化为Et3NH+离子,该离子与氯离子结合,产生Et3N·HCl,该产物分子式为C6H16NCl,相对分子质量为137.5,符合题意;
【小问5详解】
该同分异构体的环结构均为六元环,故非苯环六元环结构与E相似,且可以由D脱水制得,调整苯环上发生脱水反应的氢原子位置,可得到该同分异构体的结构简式为;
【小问6详解】
首先将环戊酮转化为环戊醇,再利用脱水剂将其转化为环戊烯。用强氧化剂将环戊烯氧化为1,5-戊二酸,实现将碳环转化为碳链。仿照A→B步骤,将碳链两端的羧基中的羟基取代为氯原子,两端氯原子与甲胺发生取代反应,从而得到含氮六元环。整合为合成路线为:。
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绝密★考试结束前
高三化学学科练习
考生须知:
1.本试题卷共8页,满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、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.考试结束后,只需上交答题卷。
5.本卷可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Cl35.5 Br80
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. CO2不属于
A. 酸性氧化物 B. 共价化合物 C. 电解质 D. 非极性分子
2. 下列有关Na2O和Na2O2说法中,不正确的是
A. 可以观察颜色鉴别 B. 在酒精灯外焰上灼烧,火焰均呈黄色
C. 溶于水后溶液均呈碱性 D. 化学键类型相同
3. 根据元素周期律推测,下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 键角:
C. 第一电离能: D. 键的极性:
4. 下列化学用语表示不正确的是
A. 基态O原子的2py电子云轮廓图:
B. HClO的结构式:
C. 基态C原子的价电子排布图:
D. C(CH3)3C(CH3)3的系统命名法:2,2,3,3-四甲基丁烷
5. 焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种常用的食品抗氧化剂。常温下与水迅速反应: ,下列说法不正确的是
A. 加水稀释,增大 B. 通入SO2,增多
C. 加稀HNO3,减少 D. 加热NaHSO3溶液可制备Na2S2O5
6. 下列说法不正确的是
A. 明矾可用于饮用水净化 B. CuSO4可用于饮用水消毒
C. 碳酸氢钠可作蛋糕膨松剂 D. 维生素C可作水果罐头的抗氧化剂
7. 下列说法不正确的是
A. 向浓盐酸中滴加Na2CO3稀溶液,立即产生气泡
B. 向0.35 molL-1苯酚溶液中逐滴加入饱和溴水,边加边振荡直至过量,有白色浑浊产生
C. KSCN溶液加入FeCl3溶液中立即产生红色沉淀
D. K2Cr2O7溶液加入NaOH溶液中颜色变黄
8. 下列离子方程式中,不正确的是
A. 铜粉中滴入浓硝酸:
B. 铅酸蓄电池放电时负极反应:
C. 银氨溶液中滴入少量稀盐酸:
D. NaOH溶液中滴入苯胺盐酸盐:
9. 合成化合物C的步骤如下,下列说法不正确的是
A. A不存在顺反异构 B. M→B可以用NaOH醇溶液
C. B能发生消去反应 D. 可用红外光谱检测C中含氧官能团
10. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.转移热蒸发皿
B.中和滴定
C.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液
D.除去乙炔中的少量H2S
A. A B. B C. C D. D
11. “吹出法”是工业上常用的一种海水(呈弱碱性,Br-浓度约为64 mg·L-1)提溴技术(涉及氧化、吹出、吸收、蒸馏等步骤),其过程如图所示。
下列说法不正确的是
A. 海水中Br-的物质的量浓度约为0.0008 mol·L-1
B. 工业上选择SO2作为吸收剂,是因为反应高效、来源广泛
C. “吸收塔”中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
D. 海水加酸的主要目的是营造酸性环境,抑制Cl2及生成的Br2发生副反应
12. K1
K2
已知:①电负性:
②
③含SCN-的配合物中,通过S配位时多为蓝绿色,通过N配位时多为红色。
下列说法不正确的是
A. 1 mol[Fe(H2O)6]3+中有18NA个键
B. [Fe(SCN)6]3-中配位原子为S
C. 给出H+能力:
D. 稳定性:
13. 由O、F、I元素(电负性:)组成化学式为IOF3的化合物,其结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 属于分子晶体 B. “”代表I原子
C. 该化合物中I的价层电子对数为5 D. 该化合物水解能生成HIO4和HF
14. 接触室(结构如图1,其中1~4表示催化剂层,5~7表示热交换器层)中发生反应: 。
已知:①最适宜温度指最大反应速率对应的温度,取决于催化剂最佳活性区间;
②图2为接触室中SO2的转化率随温度变化情况。
下列说法不正确的是
A. 该反应、,故低温自发
B. 降温段为热交换器层6
C. 经4次催化反应,显著提高SO2的平衡转化率
D. 接触室中主要通过热交换器换热实现最适宜温度
15. 缓冲溶液是指外加少量强酸或强碱时,溶液的pH基本不变的溶液。现向2.00 L0.500 mol·L-1氨水中滴加aL0.5 mol·L-1盐酸可配制缓冲溶液。
已知:①时氨水的,混合时溶液体积变化可加和。
②上述缓冲溶液有效缓冲范围为8.25~10.25,缓冲比[]越接近1∶1,缓冲效果越好。
下列说法不正确的是
A. 该缓冲溶液中存在的缓冲平衡为:
B. 当时,所配溶液的缓冲效果最好
C. 当溶液的时,
D. 当溶液的时,
16. 2025年,中科院陈萍团队开发出首例全固态氢负离子原型电池,以CeH2和NaAlH4为电极材料,3CeH3@BaH2作为电解质(室温下能展现出快速的氢负离子传导特性)。放电时(见图)电池反应为:。
下列说法正确的是
A. 放电时,H-向b极迁移
B. NaAlH4发生氧化反应
C. 放电时,负极反应为:
D. 放电时,理论上电路中转移2 mol e-时,两极的质量变化差值为2 g
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 钴(Co)为铁系元素,性质与Fe相似。从废旧钴酸锂(主要成分为LiCoO2、石墨和铝箔等)中回收钴的流程如下。
已知:①LiCoO2不溶于碱,Co3+有强氧化性,[Co(H2O)6]2+为粉红色。
②
请回答:
(1)步骤ⅰ中铝箔溶解,生成的Na[Al(OH)4]的名称是________。
(2)步骤ⅱ中滤渣溶解,溶液显粉红色,有黄绿色气体产生,用离子方程式解释该现象________。
(3)配位键键能:[Co(H2O)6]2+________[CoCl4]2-(填“>”或“<”)。
(4)CoCl2溶液中加入NaOH溶液产生粉红色沉淀,露置于空气中一段时间后,沉淀变为棕褐色,用化学方程式解释沉淀变色的原因________。
(5)已知:为四面体结构,关于该化合物的下列说法不正确的是________。
A. 与互为同分异构体 B. Co为sp3杂化
C. 分子内不可能存在氢键 D. 吸水变粉红色
(6)[Co(H2O)6]Cl2的晶胞结构如图1,其中[Co(H2O)6]2+和Cl-分别占据A(顶点)、B(面心)、C(晶胞内部)三种位置,每种位置上只有一种离子。
①[Co(H2O)6]2+占据________位置(填编号)。
②与每个Co紧邻且等距的Cl的个数为________。
(7)Co2+活化过硫酸钠(Na2S2O8)产生自由基,间接制备H2O2的机理如图2所示。X的化学式为________。
18. 钼(Mo)是一种重要的过渡金属元素,工业上常以辉钼矿(主要成分为MoS2,Mo为价)为原料制备钼酸盐。请回答:
(1)根据钼元素在周期表中的信息,推测其在周期表的位置是________。
(2)“电氧化法”将MoS2转化为,其工作原理如下图1所示:
已知:、。
①阳极电极反应式为________。
②混合液中浓度为0.40 mol·L-1,加入Ba(OH)2固体可去除;当BaMoO4开始沉淀时,的去除率为________%(保留3位有效数字)。
(3)碱性条件下“氧压煮法”处理辉钼矿的总反应为:
K
不同温度下密闭容器中MoS2的平衡转化率
实验组
温度/K
初始分压P0(O2)/MPa
平衡转化率/%
Ⅰ
373
1.0
45.2
Ⅱ
393
1.0
38.5
Ⅲ
413
1.0
32.1
①可提高MoS2平衡转化率的措施是________。
A.低温、低压 B.高温、低压 C.低温、高压 D.高温、高压
②图2中,当温度高于510K后两条曲线趋于重合,理由是________。
③研究发现,该反应的实际过程分为3步进行:
ⅰ. Ea1 K1
ⅱ. Ea2 K2
ⅲ. Ea3 K3
已知:活化能,总反应速率主要由第________步决定(填“ⅰ”、“ⅱ”或“ⅲ”);总反应平衡常数________(用K1、K2、K3表示)。
19. 某研究小组以对氨基苯磺酸为原料经重氮化反应制备重氮盐。
反应原理:
实验步骤:
已知:①对氨基苯磺酸能形成内盐(水溶性时水,时水);
②重氮化反应须在低温(0~5℃)、强酸性介质中进行,重氮盐在温度高于及中性或碱性条件下极不稳定,易分解;
③
请回答:
(1)对氨基苯磺酸内盐的结构简式为__________,其水溶液呈__________(填“酸性”或“碱性”)。
(2)如图为步骤Ⅱ的实验装置图(夹持仪器、冰水浴和磁力搅拌装置已省略),图中仪器a的名称是__________,仪器b中装有__________(填“M1-NaNO2混合液”或“冷稀盐酸”)。
(3)下列说法正确的是__________。
A. 碱溶的目的是增大对氨基苯磺酸的水溶性
B. 若步骤Ⅱ在通风橱中进行,则无需尾气处理
C. 操作X为过滤,冰水洗涤、加热烘干
D. 步骤Ⅲ继续在冰浴中放置15 min,是为了保证反应完全
(4)步骤Ⅱ:写出冷稀盐酸的作用(2点):__________、__________。
(5)判断NaNO2是否过量:取少许混合物M2,__________(只需写出试剂和现象)。
20. 化合物F是制备一种生物碱的中间体,其合成路线如下(部分反应条件已省略):
已知:①Et3N为三乙胺[(C2H5)3N],在有机合成中常作缚酸剂;
②。
请回答:
(1)A的官能团名称为__________。
(2)C的结构简式为__________。
(3)下列说法不正确的是__________。
A. A可与水形成分子间氢键,常温时易溶于水
B. D与足量氢气加成后产物分子中含3个手性碳原子
C. 过程中POCl3作脱水剂
D. F在核磁共振氢谱图中显示9种峰
(4)的过程还生成一种物质(相对分子质量137.5),写出其结构简式__________。
(5)过程中存在副产物(与化合物E互为同分异构体),其中环结构均为六元环的副产物的结构简式__________。
(6)用和CH3NH2制备,请设计合成路线(无机试剂任选)__________。
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