精品解析:湖南省名校联盟2026-2027学年高三上学期9月阶段练习 化学试题
2026-09-06
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内容正文:
2027届高三年级9月阶段练习
化学
(满分:100分 用时:75分钟)
注意事项:
1.答题前,请将自己的学校、姓名等填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16
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. 华夏大地传承千年技艺,现代科技助力产业发展。下列有关物质的说法正确的是
A. 城市绿道广泛铺设的透水砖,其主要原料氮化硅属于传统无机非金属材料
B. 大型水利枢纽工程使用大量特种水泥,水泥的主要成分为高纯二氧化硅
C. 城镇生活污水处理流程中,利用高铁酸钠的强氧化性可实现污水的消毒杀菌
D. 张家界景区负氧离子()含量高,净化空气能力强,与互为同素异形体
2. 三湘大地出土大量商周青铜重器,宁乡炭河里遗址等地的青铜冶炼过程会产生多种氮、硫的化合物。下列有关化学用语表达正确的是
A. 的电子式:
B. 含有个键电子对
C. 单质Na溶于液氨形成的结构:
D. 分子的球棍模型:
3. 下列图示中,实验操作或方法正确的是
A.用苯萃取碘水中的碘,振荡、放气
B.加热使分解
C.合成溴苯
D.制备无水
A. A B. B C. C D. D
4. 下列方程式与所给事实相符的是
A. 金属锂在足量空气中燃烧:
B. 钢铁发生析氢腐蚀的负极反应:
C. 工业生产可降解聚乳酸餐盒:n
D. 羟胺()溶液与AgBr反应生成:
5. 下列陈述I和陈述II均正确,且二者之间无因果关联的是
选项
陈述I
陈述II
A
蔗糖溶于水形成均一、透明的溶液
蔗糖粒子的直径小于1 nm
B
钠投入水中会沉入底部并产生气泡
钠与水发生置换反应产生氢气
C
石墨具有良好的导电性
石墨晶体中存在自由移动的电子
D
节日燃放的焰火五彩缤纷
碱金属原子容易失去最外层电子
A. A B. B C. C D. D
6. B、C和N三种元素组成的某一化合物的晶胞及其在xy平面的投影如图所示,晶胞参数,,P点原子的分数坐标为,为阿伏加德罗常数的值,。下列说法正确的是
A. 基态B原子核外电子的空间运动状态有5种
B. M点的分数坐标为
C. 与C原子等距且最近的B原子有2个
D. 该晶体的密度为
7. 实验室中制备(熔点:,沸点:136.4℃,高温时能与氧气反应,极易水解)的装置如图所示(加热及夹持装置省略),下列说法错误的是
A. 实验过程中先打开,后打开
B. C装置的作用为观察装置是否堵塞,并可以平衡气压
C. D中发生反应的化学方程式为
D. 碱石灰的作用为吸收过量、CO等有毒尾气,并防止外界水蒸气进入锥形瓶使水解
8. 直链淀粉的结构如图1所示(每一个六元环代表一个葡萄糖单元),淀粉水解液中,存在着环状和链状结构葡萄糖之间的平衡,其相互转变如图2所示。
下列说法正确的是
A. 直链淀粉呈螺旋空间结构,原因之一为链内葡萄糖单元的羟基可形成分子内氢键
B. 淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖,二者互为同分异构体
C. 吡喃葡萄糖和吡喃葡萄糖的物理性质完全相同
D. 三种结构的葡萄糖均含有两种官能团,均能直接发生银镜反应
9. 马斯克旗下企业研发的干电极锂电池摒弃传统液态电解液,采用干态电极与固态电解质体系,其正极选用FeS2作电极材料,内电路通过Li+的定向移动导电,工作原理为FeS2+4Li=Fe+2Li2S,放电时生成的Li2S为固态,不发生电离。下列说法错误的是
A. 放电时,该电池中Li+向FeS2电极方向移动
B. 放电时,负极的电极反应式为Li-e-=Li+
C. 充电时,FeS2电极应与外接电源的正极相连
D. 充电时,阳极的电极反应式为Fe+2S2--4e-=FeS2
10. 实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备Ce2(CO3)3,已知Ce3+能被有机萃取剂(HA)萃取,其萃取原理可表示为Ce3+(水层)+3HA(有机层)CeA3(有机层)+3H+(水层),其部分实验过程如下。下列说法错误的是
A. “酸浸”时反应的离子方程式为2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O
B. “中和”时加氨水的主要目的是除去过量的盐酸,提高Ce3+的萃取率
C. 用稀硝酸多次反萃取,可使Ce3+尽可能多的进入水层
D. “沉淀”时选用Na2CO3溶液代替NH4HCO3溶液不会影响产品纯度
11. 下列事实和微观解释不相符的是
选项
事实
微观解释
A
键角:
中心C原子的杂化方式依次为sp、、
B
熔点:
离子键成分百分数:
C
碱性:
甲基向N原子供电子,增大N原子上的电子云密度
D
稳定性:
N的电负性小于O的电负性
A. A B. B C. C D. D
12. W、X、Y是原子半径依次减小的短周期主族元素,且X和Y同周期。三种元素可形成一种极不稳定、容易爆炸的气体,其结构如图所示。下列说法错误的是
A. 中心W原子的杂化方式为
B. 第一电离能大于X的同周期元素共3种
C. 分子的极性大于
D. W、X可形成一种常见自来水消毒剂
13. 已知反应: ,实验证明很小,初始投料等量A和B,不同温度下A转化率随反应时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.
B. 很小,是由于反应中断裂的化学键与形成的化学键的种类和数目相同
C. 加入催化剂,可降低反应所需活化能,增大A的平衡转化率
D. 温度下,该反应的平衡常数
14. 常温下,用溶液滴定5.00 mL未知浓度的草酸()溶液,得到滴定过程中溶液的pH和温度随加入NaOH溶液体积的变化曲线如图所示(已知:混合溶液的密度为,比热容为。忽略溶液以外各物质吸收的热量):
下列叙述正确的是
A. c点最好选用甲基橙作指示剂
B. 从a点至c点,水电离的先增大后减小
C. a点时存在:
D. 在本实验条件下,中和反应生成放出的热量是47.88 kJ
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 黄酮醇是一种天然活性成分,具有防治心血管疾病、抗氧化、抗炎等功效。其制备原理为:
相关物质信息如下:
物质
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度
其他性质
邻羟基查尔酮
224
86~89
396.6
1.191
常温下为黄色针状结晶;醇溶液中,颜色随着pH的增大而加深,时,呈深红色
黄酮醇
238
171~172
393.7
1.367
常温下为淡黄色至黄色针状结晶或粉末,遇碱性溶液可成盐溶解
实验装置如图所示(夹持和加热装置已省略):
实验步骤:
步骤I:向仪器a中依次加入0.8 g氢氧化钠固体、60mL甲醇、1.2mL(0.01mol)邻羟基苯乙酮、1.5mL(0.015mol)苯甲醛,放入磁力搅拌子,将仪器a置于磁力搅拌器中,75℃搅拌回流至溶液颜色变为鲜红色。
步骤II:待上述反应液冷却至室温后,加入氢氧化钠溶液和4.8mL30%过氧化氢溶液,10℃下搅拌反应约2.5 h,得到鲜黄色反应液。
步骤III:向仪器a内滴加盐酸,调节反应液的pH到6~7,然后倒入30mL冰水,搅拌均匀,减压抽滤,并用蒸馏水洗涤4~5次,得到黄色固体,置于烘箱中在40℃下干燥,得到粗产品约为1.785g。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是____________________,球形冷凝管的出水口为__________(填“1”或“2”)。
(2)步骤I中发生反应的化学方程式为__________________________________________________。
(3)步骤III中倒入30mL冰水的目的是__________________________________________________。
(4)下列有关实验的说法中正确的有__________(填字母)。
a.步骤II中冷却到室温后再加过氧化氢溶液,目的是减少过氧化氢的分解浪费
b.为了防止过氧化氢参与的反应太剧烈,应将过氧化氢溶液一次性快速加入
c.减压抽滤的优点是过滤速度快,固液分离效果好,利于干燥
d.为了洗去残留在黄酮醇粗品上的水分,可再用乙醇洗涤
e.黄酮醇遇碱性溶液可成盐,是因为羟基O上的孤电子对可以和整个大键共轭体系发生共轭,氢氧键极性增强,解离出,溶解于碱性溶液中
(5)根据实验数据,计算黄酮醇的产率为__________;若要进一步提纯黄酮醇,可采用的实验方法是______________________________。
16. “稀土氯化氯化稀土电解转化”清洁冶金新流程可用于提取稀土元素。已知稀土矿石中除含有稀土(RE)外还含有Sn、Fe、Al、Ca、Si等元素的氧化物及少量氟化物,其主要工艺流程如图所示:
已知:①难溶于水;
②;
③当溶液中可溶组分浓度时,可认为已除尽;
④相关金属氯化物的熔、沸点如下表:
氯化物
(三氯化稀土,以为代表)
熔点/℃
306(分解)
192.4(加压)
772
860左右
沸点/℃
315(升华分解)
180(常压直接升华,无液态)
114
57.6
1300~1500,高温难挥发
(1)稀土元素的价层电子排布图为______________________。
(2)“造粒”的目的是________________________________________。
(3)“高温氯化”的目的是__________________________________;该过程中氧化铁发生反应的化学方程式为__________________________________________________。
(4)“除杂”时加适量的NaF完全除去,需保证溶液中不低于____________。
(5)“电解”过程中,在__________(填“阳极”或“阴极”)产生。
(6)“碳化”过程的产物是,则“还原”过程中发生反应的化学方程式为__________________________________________________。
17. 罗美昔布(g)是一种选择性环氧合酶抑制剂,临床主要用于治疗关节炎,其合成路线如下:
(1)a的系统命名为__________;f中含氧官能团的名称为__________。
(2)已知d的分子式为,则d的结构简式为________________。
(3)e生成f的化学方程式为____________________________________________________________,反应类型为__________。
(4)下列说法正确的有__________(填字母)。
A. a的核磁共振氢谱图中有3组峰
B. c中共平面的原子最多有24个
C. e可以发生加成反应、消去反应、取代反应和氧化反应
D. 1mol g最多可与3 mol NaOH发生反应
(5)h是比g少一个碳原子的同系物,写出符合下列条件的h的同分异构体的结构简式:__________________________(写一种)。
①含有;
②核磁共振氢谱中有6组峰,峰面积之比为。
(6)参照上述合成路线,以化合物a和苯胺为原料合成,合成过程中会生成结构中含有五元环内酰胺结构的副产物k,则k的结构简式为____________________。
18. 将丙烷与工业原料气中的杂质反应,制备高价值的丙烯,反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)反应I的__________,__________0(填“”“”或“”)。
(2)恒温、恒压的密闭体系中,下列情况能说明该反应I达到平衡状态的是__________(填字母)。
A. 不变
B. 与的物质的量之比保持不变
C. 混合气体的平均摩尔质量不变
D.
(3)恒容密闭容器中,等物质的量的和发生反应I,达到平衡时,相关物质的物质的量分数(x)随温度变化关系如图1所示。
①L点时,的消耗速率与b物质的生成速率之比为__________。
②M点时,以物质的量分数(x)代替浓度计算反应I的平衡常数__________(用分数表示)。
③N点时,的平衡转化率为__________%。
(4)以丙烷为原料,在催化下,也可由图2的2种历程制备丙烯。
总反应的化学方程式为______________________________________。
(5)固体氧化物电解池可实现丙烷脱氢制备丙烯,原理如图3所示。写出阳极的电极反应式:__________________________________________________________。
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2027届高三年级9月阶段练习
化学
(满分:100分 用时:75分钟)
注意事项:
1.答题前,请将自己的学校、姓名等填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16
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. 华夏大地传承千年技艺,现代科技助力产业发展。下列有关物质的说法正确的是
A. 城市绿道广泛铺设的透水砖,其主要原料氮化硅属于传统无机非金属材料
B. 大型水利枢纽工程使用大量特种水泥,水泥的主要成分为高纯二氧化硅
C. 城镇生活污水处理流程中,利用高铁酸钠的强氧化性可实现污水的消毒杀菌
D. 张家界景区负氧离子()含量高,净化空气能力强,与互为同素异形体
【答案】C
【解析】
【详解】A.传统无机非金属材料为玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料,氮化硅属于新型无机非金属材料,A错误;
B.水泥属于硅酸盐产品,主要成分为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等硅酸盐,高纯是光导纤维的主要原料,B错误;
C.高铁酸钠中为价,具有强氧化性,可使细菌蛋白质变性,能实现污水的消毒杀菌,C正确;
D.同素异形体是同种元素形成的不同单质,是阴离子,不属于单质,与不互为同素异形体,D错误;
故选C。
2. 三湘大地出土大量商周青铜重器,宁乡炭河里遗址等地的青铜冶炼过程会产生多种氮、硫的化合物。下列有关化学用语表达正确的是
A. 的电子式:
B. 含有个键电子对
C. 单质Na溶于液氨形成的结构:
D. 分子的球棍模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中两个原子间为三键,应含3对共用电子,正确的电子式为,A错误;
B.1mol 中,4个配位键均为σ键,4个共含个 σ键,含4个 σ键,总σ键物质的量为mol,即含个σ键电子对,B正确;
C.中心带负电,中带部分正电,根据静电作用,应朝向中心,图示为朝向中心,正确的为,C错误;
D.分子为V形结构,图示为直线形,与实际结构不符,正确的为,D错误;
答案选B。
3. 下列图示中,实验操作或方法正确的是
A.用苯萃取碘水中的碘,振荡、放气
B.加热使分解
C.合成溴苯
D.制备无水
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.萃取振荡时需将分液漏斗倒转,一手按住上口塞、一手控制活塞,振荡后及时打开活塞放气,操作符合规范,A正确;
B.加热固体时,试管口应略向下倾斜,避免反应生成的水倒流炸裂试管,图中试管口向上,B错误;
C.合成溴苯需要苯和液溴在铁粉催化下发生取代反应,溴水和苯不发生取代反应,试剂选择错误,C错误;
D.易水解,直接蒸发其溶液时,水解生成的挥发,最终无法得到无水,应在气流中加热蒸发,D错误;
答案选A。
4. 下列方程式与所给事实相符的是
A. 金属锂在足量空气中燃烧:
B. 钢铁发生析氢腐蚀的负极反应:
C. 工业生产可降解聚乳酸餐盒:n
D. 羟胺()溶液与AgBr反应生成:
【答案】B
【解析】
【详解】A.金属锂在足量空气中燃烧产物为,正确的方程式为,A错误;
B.钢铁发生析氢腐蚀时,负极失电子生成,电极反应为,B正确;
C.乳酸发生缩聚反应生成聚乳酸时,根据原子守恒,应生成分子,即反应方程式应为:n,C错误;
D.是难溶电解质,离子方程式中不能拆写为,正确的方程式为:,D错误;
故选B。
5. 下列陈述I和陈述II均正确,且二者之间无因果关联的是
选项
陈述I
陈述II
A
蔗糖溶于水形成均一、透明的溶液
蔗糖粒子的直径小于1 nm
B
钠投入水中会沉入底部并产生气泡
钠与水发生置换反应产生氢气
C
石墨具有良好的导电性
石墨晶体中存在自由移动的电子
D
节日燃放的焰火五彩缤纷
碱金属原子容易失去最外层电子
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.蔗糖溶于水形成均一透明溶液,溶液的分散质粒子直径小于1 nm,陈述I、II均正确,二者存在因果关系,A不符合题意;
B.钠的密度小于水,投入水中会浮在水面,陈述I错误,B不符合题意;
C.由于石墨晶体中碳原子所有的p 轨道相互平行而且相互重叠,使p 轨道中 的电子可在整个碳原子平面中运动。因此,石墨有类似金属晶体的导电性,因此石墨晶体中存在自由移动的电子是石墨具有良好导电性的原因,陈述I、II均正确,二者存在因果关系,C不符合题意;
D.节日燃放的焰火五彩缤纷是金属元素焰色反应的表现,源于电子跃迁的物理变化;碱金属原子最外层只有1个电子,容易失去最外层电子是其化学性质,两个陈述均正确,但无因果关联,D符合题意;
故选D。
6. B、C和N三种元素组成的某一化合物的晶胞及其在xy平面的投影如图所示,晶胞参数,,P点原子的分数坐标为,为阿伏加德罗常数的值,。下列说法正确的是
A. 基态B原子核外电子的空间运动状态有5种
B. M点的分数坐标为
C. 与C原子等距且最近的B原子有2个
D. 该晶体的密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态原子核电荷数为5,核外电子排布为1s22s22p1,因此核外电子空间运动状态有3种,A错误;
B.根据P点坐标为,可知M点坐标为,B正确;
C.以体心的原子为例,根据图片所示,与原子等距且距离最近的原子有4个,C错误;
D.根据均摊法,1个晶胞含个N、个B,1个C,故密度为,D错误;
故答案选B。
7. 实验室中制备(熔点:,沸点:136.4℃,高温时能与氧气反应,极易水解)的装置如图所示(加热及夹持装置省略),下列说法错误的是
A. 实验过程中先打开,后打开
B. C装置的作用为观察装置是否堵塞,并可以平衡气压
C. D中发生反应的化学方程式为
D. 碱石灰的作用为吸收过量、CO等有毒尾气,并防止外界水蒸气进入锥形瓶使水解
【答案】D
【解析】
【分析】装置 A为氯气发生装置,制备实验所需的氯气,同时可通入氮气排尽装置内空气,装置 B用于干燥氯气,防止水蒸气进入后续装置,装置 C为U 形水柱安全装置,用于检查装置气密性、监测装置是否堵塞,同时平衡装置内气压,起到安全防护作用,装置 D为管式炉反应装置,发生反应制备四氯化钛,装置 E为控温除杂装置,可使目标产物四氯化钛以气态形式进入收集装置,装置F用于冷凝收集粗产品,碱石灰可吸收尾气氯气并防止空气中水蒸气进入导致产物水解,据此解答。
【详解】A.先打开通入氮气,排尽装置内空气,防止高温下与氧气反应、以及水解,再打开制备氯气,A正确;
B.若后续装置堵塞,C中U形管水柱会出现液面差,同时该装置可以平衡气压,B正确;
C.D中、足量与在加热条件下反应,足量时生成,给出的方程式电子守恒、原子守恒,书写正确,C正确;
D.碱石灰可以吸收过量、防止外界水蒸气进入使水解,但与碱石灰不反应,无法被碱石灰吸收,D错误;
答案选D。
8. 直链淀粉的结构如图1所示(每一个六元环代表一个葡萄糖单元),淀粉水解液中,存在着环状和链状结构葡萄糖之间的平衡,其相互转变如图2所示。
下列说法正确的是
A. 直链淀粉呈螺旋空间结构,原因之一为链内葡萄糖单元的羟基可形成分子内氢键
B. 淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖,二者互为同分异构体
C. 吡喃葡萄糖和吡喃葡萄糖的物理性质完全相同
D. 三种结构的葡萄糖均含有两种官能团,均能直接发生银镜反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.直链淀粉的葡萄糖单元含有多个羟基,链内羟基可形成分子内氢键,可稳定螺旋空间结构,A正确;
B.淀粉和纤维素的聚合度不同,分子式不相同,不互为同分异构体,B错误;
C.吡喃葡萄糖和吡喃葡萄糖结构不同,物理性质(如旋光度、熔点等)存在差异,并非完全相同,C错误;
D.两种环状吡喃葡萄糖无游离醛基,不能直接发生银镜反应,D错误;
故选A。
9. 马斯克旗下企业研发的干电极锂电池摒弃传统液态电解液,采用干态电极与固态电解质体系,其正极选用FeS2作电极材料,内电路通过Li+的定向移动导电,工作原理为FeS2+4Li=Fe+2Li2S,放电时生成的Li2S为固态,不发生电离。下列说法错误的是
A. 放电时,该电池中Li+向FeS2电极方向移动
B. 放电时,负极的电极反应式为Li-e-=Li+
C. 充电时,FeS2电极应与外接电源的正极相连
D. 充电时,阳极的电极反应式为Fe+2S2--4e-=FeS2
【答案】D
【解析】
【详解】A.放电时该装置为原电池,阳离子向正极移动,FeS2为正极,因此Li+向FeS2电极方向移动,A正确;
B.放电时负极上Li失电子生成Li+,电极反应式为,B正确;
C.充电时,原电池的正极(FeS2电极)作电解池的阳极,应与外接电源的正极相连,C正确;
D.题干明确说明放电生成的Li2S为固态、不发生电离,不存在游离的,因此阳极反应物应为Li2S而非,该电极反应式书写错误,D错误;
故选D。
10. 实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备Ce2(CO3)3,已知Ce3+能被有机萃取剂(HA)萃取,其萃取原理可表示为Ce3+(水层)+3HA(有机层)CeA3(有机层)+3H+(水层),其部分实验过程如下。下列说法错误的是
A. “酸浸”时反应的离子方程式为2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O
B. “中和”时加氨水的主要目的是除去过量的盐酸,提高Ce3+的萃取率
C. 用稀硝酸多次反萃取,可使Ce3+尽可能多的进入水层
D. “沉淀”时选用Na2CO3溶液代替NH4HCO3溶液不会影响产品纯度
【答案】D
【解析】
【分析】二氧化铈(CeO2)废渣加入盐酸、过氧化氢酸浸,得到含有Ce3+的溶液,加入氨水中和过量的盐酸,加入萃取剂HA萃取后再加入酸反萃取,分离出水层,加入氨水、碳酸氢铵生成Ce2(CO3) 3,据此回答。
【详解】A.酸浸时,CeO2中Ce为+4价,被还原为Ce3+,H2O2被氧化为O2,结合酸性环境,离子方程式为:2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O,A正确;
B.酸浸后溶液含过量盐酸,H+浓度高会抑制萃取平衡正向进行。加氨水中和过量盐酸,降低H+浓度,使萃取平衡右移,显著提高Ce3+的萃取率,B正确;
C.稀硝酸提供大量H+,使萃取平衡逆向移动(反萃取),Ce3+从有机层回到水层。“多次反萃取”是萃取操作的常用技巧,可通过分步萃取最大限度富集目标离子,提高回收率,C正确;
D.Na2CO3溶液碱性过强,可能会有Ce(OH)3沉淀生成,影响产品纯度,D错误;
故选D。
11. 下列事实和微观解释不相符的是
选项
事实
微观解释
A
键角:
中心C原子的杂化方式依次为sp、、
B
熔点:
离子键成分百分数:
C
碱性:
甲基向N原子供电子,增大N原子上的电子云密度
D
稳定性:
N的电负性小于O的电负性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.中心为杂化,键角;中心为杂化,键角约;中心为杂化,键角,键角顺序符合事实,解释正确,A不符合题意;
B.半径小于,极化能力更强,共价成分更高,离子键成分百分数,且熔点差异本质是晶格能更大,解释错误,B符合题意;
C.甲基是供电子基团,可增大原子电子云密度,使更易结合,碱性更强,解释正确,C不符合题意;
D.电负性小于,对孤对电子束缚更弱,更易提供孤对电子与形成稳定配位键,故铜氨配离子更稳定,解释正确,D不符合题意;
答案选B。
12. W、X、Y是原子半径依次减小的短周期主族元素,且X和Y同周期。三种元素可形成一种极不稳定、容易爆炸的气体,其结构如图所示。下列说法错误的是
A. 中心W原子的杂化方式为
B. 第一电离能大于X的同周期元素共3种
C. 分子的极性大于
D. W、X可形成一种常见自来水消毒剂
【答案】C
【解析】
【分析】根据结构和成键特征、原子半径递变规律可推出: W可形成7个共价键,W、X、Y是原子半径依次减小的短周期主族元素,W为Cl;X能形成双键、单键,满足成键特征且和Y同周期、原子半径小于W,为O;Y原子半径最小,为F,对应化合物为ClO4F。
【详解】A.中心原子价层电子对数为4,无孤电子对,杂化方式为,A正确;
B.第二周期第一电离能大于的元素为、、,共3种,B正确;
C.为,为,二者均为V形结构,与的电负性差小于与的电负性差,键极性更弱,分子极性小于,C错误;
D.和形成的是常见自来水消毒剂,D正确;
故选C。
13. 已知反应: ,实验证明很小,初始投料等量A和B,不同温度下A转化率随反应时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.
B. 很小,是由于反应中断裂的化学键与形成的化学键的种类和数目相同
C. 加入催化剂,可降低反应所需活化能,增大A的平衡转化率
D. 温度下,该反应的平衡常数
【答案】D
【解析】
【详解】A.由“先拐先平温度高”可知,温度升高时A的平衡转化率降低,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,,A错误;
B.很小是因为断裂化学键吸收的总能量与形成化学键释放的总能量差值小,并非断裂和形成的化学键的种类、数目完全相同,B错误;
C.催化剂可降低反应活化能、加快反应速率,但不改变平衡状态,无法增大A的平衡转化率,C错误;
D.设初始A、B的物质的量浓度均为,对应温度下A平衡转化率为35%,则平衡时,,反应计量数之比为,故,D正确;
故选D。
14. 常温下,用溶液滴定5.00 mL未知浓度的草酸()溶液,得到滴定过程中溶液的pH和温度随加入NaOH溶液体积的变化曲线如图所示(已知:混合溶液的密度为,比热容为。忽略溶液以外各物质吸收的热量):
下列叙述正确的是
A. c点最好选用甲基橙作指示剂
B. 从a点至c点,水电离的先增大后减小
C. a点时存在:
D. 在本实验条件下,中和反应生成放出的热量是47.88 kJ
【答案】D
【解析】
【分析】根据反应原理NaOH+H2C2O4=H2O+NaHC2O4、NaOH+NaHC2O4=H2O+Na2C2O4,由左图,消耗2.5mLNaOH,生成NaHC2O4,消耗5.5mLNaOH,生成Na2C2O4,根据右图,两者完全反应,溶液温度升高1.2℃,据此解答。
【详解】A.c点溶液显碱性,最好选用酚酞作指示剂,A错误;
B.从a点至c点,溶液由酸性逐渐变为碱性,水电离的一直增大,B错误;
C.a点时溶液溶质为,存在电荷守恒,溶液显酸性,所以,C错误;
D.结合左图,草酸完全反应时,消耗NaOH为5.5mL,则溶液总体积为5.00 mL +5.5 mL =10.5mL,此时温度升高26.2℃-25.0℃=1.2℃,由2NaOH+H2C2O4=2H2O+Na2C2O4,此时生成H2O为,在本实验条件下,中和热,反应生成放出的热量47.88 kJ,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 黄酮醇是一种天然活性成分,具有防治心血管疾病、抗氧化、抗炎等功效。其制备原理为:
相关物质信息如下:
物质
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
密度
其他性质
邻羟基查尔酮
224
86~89
396.6
1.191
常温下为黄色针状结晶;醇溶液中,颜色随着pH的增大而加深,时,呈深红色
黄酮醇
238
171~172
393.7
1.367
常温下为淡黄色至黄色针状结晶或粉末,遇碱性溶液可成盐溶解
实验装置如图所示(夹持和加热装置已省略):
实验步骤:
步骤I:向仪器a中依次加入0.8 g氢氧化钠固体、60mL甲醇、1.2mL(0.01mol)邻羟基苯乙酮、1.5mL(0.015mol)苯甲醛,放入磁力搅拌子,将仪器a置于磁力搅拌器中,75℃搅拌回流至溶液颜色变为鲜红色。
步骤II:待上述反应液冷却至室温后,加入氢氧化钠溶液和4.8mL30%过氧化氢溶液,10℃下搅拌反应约2.5 h,得到鲜黄色反应液。
步骤III:向仪器a内滴加盐酸,调节反应液的pH到6~7,然后倒入30mL冰水,搅拌均匀,减压抽滤,并用蒸馏水洗涤4~5次,得到黄色固体,置于烘箱中在40℃下干燥,得到粗产品约为1.785g。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是____________________,球形冷凝管的出水口为__________(填“1”或“2”)。
(2)步骤I中发生反应的化学方程式为__________________________________________________。
(3)步骤III中倒入30mL冰水的目的是__________________________________________________。
(4)下列有关实验的说法中正确的有__________(填字母)。
a.步骤II中冷却到室温后再加过氧化氢溶液,目的是减少过氧化氢的分解浪费
b.为了防止过氧化氢参与的反应太剧烈,应将过氧化氢溶液一次性快速加入
c.减压抽滤的优点是过滤速度快,固液分离效果好,利于干燥
d.为了洗去残留在黄酮醇粗品上的水分,可再用乙醇洗涤
e.黄酮醇遇碱性溶液可成盐,是因为羟基O上的孤电子对可以和整个大键共轭体系发生共轭,氢氧键极性增强,解离出,溶解于碱性溶液中
(5)根据实验数据,计算黄酮醇的产率为__________;若要进一步提纯黄酮醇,可采用的实验方法是______________________________。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. 2
(2) (3)降低黄酮醇在水溶液中的溶解度,促使产品充分析出
(4)ace (5) ①. 75% ②. 重结晶
【解析】
【小问1详解】
该反应容器有三个瓶口,为三颈烧瓶;球形冷凝管的冷却水遵循“下进上出”原则,保证冷凝管充满冷却水、冷凝效果好,因此位置靠上的2为出水口。
【小问2详解】
步骤I是邻羟基苯乙酮和苯甲醛在NaOH、甲醇、75℃条件下发生羟醛缩合,生成邻羟基查尔酮和水,化学方程式为;
【小问3详解】
黄酮醇遇碱性成盐,调节pH到6~7后黄酮醇转化为游离态的有机物,在水溶液中溶解度低,加入冰水可进一步降低其溶解度,让更多产品析出,提升产率。
【小问4详解】
a.过氧化氢高温易分解,冷却到室温再加过氧化氢可避免其受热分解,减少浪费,a正确;
b.过氧化氢一次性快速加入会导致反应瞬间过于剧烈,放热难以控制,b错误;
c.减压抽滤(吸滤)的特点就是过滤速率快,固液分离更彻底,得到的滤饼含液量少,便于后续干燥,c正确;
d.乙醇会溶解黄酮醇,用乙醇洗涤会造成产品大量损失,d错误;
e.黄酮醇的羟基与大π键发生p-π共轭,使O-H键极性增强,易解离出,因此可与碱成盐溶解,e正确;
故选ace。
【小问5详解】
邻羟基苯乙酮的物质的量为0.01 mol,是限量反应物,理论生成黄酮醇的物质的量也为0.01 mol,理论质量为,实际得到1.785 g,产率为;黄酮醇是具有固定熔点的针状结晶固体,进一步提纯固体有机粗品的常用方法为重结晶。
16. “稀土氯化氯化稀土电解转化”清洁冶金新流程可用于提取稀土元素。已知稀土矿石中除含有稀土(RE)外还含有Sn、Fe、Al、Ca、Si等元素的氧化物及少量氟化物,其主要工艺流程如图所示:
已知:①难溶于水;
②;
③当溶液中可溶组分浓度时,可认为已除尽;
④相关金属氯化物的熔、沸点如下表:
氯化物
(三氯化稀土,以为代表)
熔点/℃
306(分解)
192.4(加压)
772
860左右
沸点/℃
315(升华分解)
180(常压直接升华,无液态)
114
57.6
1300~1500,高温难挥发
(1)稀土元素的价层电子排布图为______________________。
(2)“造粒”的目的是________________________________________。
(3)“高温氯化”的目的是__________________________________;该过程中氧化铁发生反应的化学方程式为__________________________________________________。
(4)“除杂”时加适量的NaF完全除去,需保证溶液中不低于____________。
(5)“电解”过程中,在__________(填“阳极”或“阴极”)产生。
(6)“碳化”过程的产物是,则“还原”过程中发生反应的化学方程式为__________________________________________________。
【答案】(1) (2)增大反应物接触面积,加快氯化反应速率
(3) ①. 将矿石中的金属氧化物转化为氯化物,便于后续依据熔、沸点差异分离提纯 ②.
(4)
(5)阴极 (6)
【解析】
【分析】稀土矿经“造粒”处理后变为颗粒状,通过“高温氯化”转化为与其他金属氯化物,其中、、、直接转化为气体,剩余、与少量氟化物,通过水洗除去C、两种不溶性杂质,再加入NaF将转化为沉淀,最后电解产生与、气体,经进一步处理得到,可在“高温氯化”中重复利用,据此作答。
【小问1详解】
Sc为21号元素,电子排布式为,故价层电子排布图为:;
【小问2详解】
由分析可知,稀土矿经“造粒”处理后变为颗粒状,可以增大反应物接触面积,加快氯化反应速率;
【小问3详解】
由表格可知,稀土氯化物高温下难挥发,大部分杂质金属的氯化物均易挥发,故“高温氯化”的目的是将矿石中的金属氧化物转化为氯化物,便于后续依据熔、沸点差异分离提纯;氧化铁与C、反应得到与CO,反应方程式为;
【小问4详解】
根据,除尽时,代入得;
【小问5详解】
电解过程中得到电子被还原为,再与反应产生,故在阴极产生;
【小问6详解】
“碳化”过程产生,其与发生氧化还原反应产生、,碳元素转化为,反应方程式为。
17. 罗美昔布(g)是一种选择性环氧合酶抑制剂,临床主要用于治疗关节炎,其合成路线如下:
(1)a的系统命名为__________;f中含氧官能团的名称为__________。
(2)已知d的分子式为,则d的结构简式为________________。
(3)e生成f的化学方程式为____________________________________________________________,反应类型为__________。
(4)下列说法正确的有__________(填字母)。
A. a的核磁共振氢谱图中有3组峰
B. c中共平面的原子最多有24个
C. e可以发生加成反应、消去反应、取代反应和氧化反应
D. 1mol g最多可与3 mol NaOH发生反应
(5)h是比g少一个碳原子的同系物,写出符合下列条件的h的同分异构体的结构简式:__________________________(写一种)。
①含有;
②核磁共振氢谱中有6组峰,峰面积之比为。
(6)参照上述合成路线,以化合物a和苯胺为原料合成,合成过程中会生成结构中含有五元环内酰胺结构的副产物k,则k的结构简式为____________________。
【答案】(1) ①. 4-溴甲苯 ②. 酰胺基
(2) (3) ①. ②. 取代反应 (4)AB
(5)(合理即可) (6)
【解析】
【分析】a与b发生取代反应生成c和HBr。c与d在加热条件下生成e,根据e的结构简式可推测d的结构简式为。e在氯化铝催化下,脱去1分子HCl,形成f。f与氢氧化钠反应,酰胺基水解为羧基,生成g。
【小问1详解】
A的名称为对溴甲苯,用系统命名法命名为4-溴甲苯;f的官能团名称为酰胺基;
【小问2详解】
由e的结构简式和d的分子式可推测d的结构简式为
【小问3详解】
e脱去1分子HCl形成f,化学方程式为:;苯环上的氢原子被酰基取代,发生取代反应;
【小问4详解】
A.a对溴甲苯有三种处在不同化学环境的氢原子,故核磁共振氢谱有3组峰,A正确;
B.c中共平面的原子最多有24个,B正确;
C.e无法形成新的碳碳双键,无法发生消去反应,C错误;
D.g的卤原子能与氢氧化钠发生水解反应,水解产生的酚羟基和羧基能与氢氧化钠发生中和反应,故1 mol g最多能与5 mol氢氧化钠反应,D错误;
故本题选AB;
【小问5详解】
该同分异构体的核磁共振氢谱峰面积之比为,且h为g的同系物,据此可确定其一定含有羧基,且苯环上的取代基对称分布,其结构简式之一为;
【小问6详解】
由题中条件可知,k由脱去1分子HCl形成,故其结构简式为。
18. 将丙烷与工业原料气中的杂质反应,制备高价值的丙烯,反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)反应I的__________,__________0(填“”“”或“”)。
(2)恒温、恒压的密闭体系中,下列情况能说明该反应I达到平衡状态的是__________(填字母)。
A. 不变
B. 与的物质的量之比保持不变
C. 混合气体的平均摩尔质量不变
D.
(3)恒容密闭容器中,等物质的量的和发生反应I,达到平衡时,相关物质的物质的量分数(x)随温度变化关系如图1所示。
①L点时,的消耗速率与b物质的生成速率之比为__________。
②M点时,以物质的量分数(x)代替浓度计算反应I的平衡常数__________(用分数表示)。
③N点时,的平衡转化率为__________%。
(4)以丙烷为原料,在催化下,也可由图2的2种历程制备丙烯。
总反应的化学方程式为______________________________________。
(5)固体氧化物电解池可实现丙烷脱氢制备丙烯,原理如图3所示。写出阳极的电极反应式:__________________________________________________________。
【答案】(1) ①. ②. (2)CD
(3) ①. ②. ③. 75
(4)
(5)
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,将已知反应进行组合:反应I = 3 反应Ⅱ + 反应Ⅲ。因此,反应I的焓变 。反应I的正反应方向是气体分子数增加的方向(由4分子变为6分子),混乱度增大,因此熵变 ;
【小问2详解】
A.为反应的焓变,是一个定值,与反应是否达到平衡无关,不能作为平衡标志,A错误;
B.若反应从正向开始,生成物 与 的物质的量之比始终为 ,保持不变,不能说明达到平衡,B错误;
C.该反应前后气体总物质的量发生变化,在恒压条件下,混合气体的总质量不变,但总物质的量在反应过程中变化,导致平均摩尔质量变化,当平均摩尔质量不变时,说明各物质的量不再改变,反应达到平衡状态,正确;
D.达到平衡时正逆反应速率之比应等于化学计量数之比,反应I中和的化学计量数均为3,即 ,该等式说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,D正确;
答案选CD;
【小问3详解】
① 反应I中,生成物 、、 的化学计量数之比为 ,因此平衡时物质的量分数大小关系为 ,即 a 为 ,b 为 ,c 为 。在任何时刻,同一反应中不同物质的反应速率之比等于其化学计量数之比,因此 的消耗速率与 b()的生成速率之比为 ;
② 设初始 和 的物质的量均为 ,反应消耗了 。平衡时各物质的量分别为: 为 , 为 , 为 , 为 , 为 。M点时, 与 的物质的量分数相等,即 ,解得 。此时混合气体总物质的量为 ,各物质的量分数分别为:,,,,。代入平衡常数表达式 ;
③ N点时, 与 的物质的量分数相等,即 ,解得 。 的初始量为 ,消耗量为 ,其平衡转化率为 ;
【小问4详解】
由图2的反应历程可知,输入的反应物为 和 ,最终输出的生成物为 和 , 参与循环反应,在反应前后质量和化学性质不变,作催化剂。根据原子守恒,总反应的化学方程式为 ;
【小问5详解】
由图3可知,左侧电极通入 生成 ,碳元素化合价升高,发生氧化反应,故左侧为阳极。固体电解质传导 , 向阳极移动并参与反应生成水,根据电荷守恒和原子守恒,阳极的电极反应式为 。
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