内容正文:
巴中市普通高中2024级“零诊”考试
化学试题
(满分100分 75分钟完卷)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卡规定的位置。
2.答选择题时请使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题答题时必须用0.5毫米黑色墨迹签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置,在规定的答题区域以外答题无效,在试题卷上答题无效。
3.考试结束后,考生将答题卡交回。
4.可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 Cl—35.5 Ga—70
一、单项选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 生活处处有化学。下列说法错误的是
A. 聚乙烯薄膜,耐化学腐蚀,无毒,可用作食品、药物的包装材料
B. 明矾[]水溶液呈碱性,可用作净水剂
C. 维生素C常用作水果罐头中的抗氧化剂
D. 小苏打遇酸能产生气体,可用作食品膨松剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.聚乙烯性质稳定,耐化学腐蚀且无毒,可作为食品、药物的包装材料,A正确;
B.明矾中水解使溶液呈酸性:,其作为净水剂是因为水解生成的氢氧化铝胶体可吸附水中悬浮杂质,选项中“水溶液呈碱性”的描述错误,B错误;
C.维生素C具有还原性,可防止食品被氧化,常用作水果罐头的抗氧化剂,C正确;
D.小苏打为,遇酸反应生成气体,可使食品膨松,可用作食品膨松剂,D正确;
故选B。
2. 化学使人明辨。下列化学用语表述正确的是
A. 和分子均呈直线形
B. 乙二醇的分子式:
C. 的VSEPR模型:
D. 的电子式
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子为直线形,分子中中心原子含2对孤电子对,空间构型为V形,A错误;
B.是乙二醇的结构简式,乙二醇的分子式为,B错误;
C.中心原子的价层电子对数为,VSEPR模型为四面体形,与题图结构一致,C正确;
D.是离子化合物,电子式为,题图写法错误,D错误;
故选C。
3. 化学之妙,在于变化。下列离子方程式正确的是
A. 溶液与溶液混合:
B. 浓硝酸和铜反应:
C. 用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘食盐中的:
D. 向溶液中通入等物质的量的:
【答案】B
【解析】
【详解】A.与反应时,除与生成沉淀外,与还会生成沉淀,选项离子方程式漏写该反应,正确离子方程式为:,A错误;
B.浓硝酸与铜反应还原产物为,给出的离子方程式符合反应事实,同时满足电荷守恒、原子守恒,B正确;
C.醋酸是弱电解质,在离子方程式中需保留化学式,不能拆写为,正确的离子方程式为,C错误;
D.还原性强于,等物质的量与反应时,先全部氧化,剩余只能氧化一半的,选项中的计量数错误,正确离子方程式为:,D错误;
故选B。
4. 化学之用,源远流长。黑火药是由硫磺粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成,爆炸时的反应为:,若生成标准状况下气体(为阿伏加德罗常数),下列说法正确的是
A. 转移电子数为
B. 中键数目为
C. 还原产物只有
D. 被硫氧化的碳为
【答案】A
【解析】
【详解】A.由化学方程式可知,反应每生成4 mol气体(1 mol 和3 mol )时,转移12 mol电子,则生成标准状况下22.4 L气体,即1 mol气体时,转移3 mol电子,则转移电子的数目为,A正确;
B.分子中含氮氮三键,1个三键中含有2个键,故中键数目为,B错误;
C.反应中被还原为,被还原为,还原产物为和,C错误;
D.生成4 mol气体时,得2 mol电子,氧化的物质的量为,则生成1 mol气体时被硫氧化的为,D错误;
故答案选A。
5. 正确实验,方得真知。用下列实验装置进行相应实验,设计正确且能达到实验目的的是
A.制取少量SO2
B.实验室制取氯气
C.证明乙炔可使溴水褪色
D.检验铁粉与水蒸气反应生成氢气
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.铜与浓硫酸反应制取需要加热,该装置无加热装置,无法发生反应,A错误;
B.密度大于空气,收集时应长导管进气、短导管出气,图中收集装置进气方向错误,B错误;
C.电石中含硫化物等杂质,与水反应生成的等还原性气体也能使溴水褪色,未除去杂质无法证明是乙炔使溴水褪色,C错误;
D.湿棉花提供水蒸气,加热时还原铁粉与水蒸气反应生成,进入肥皂液形成气泡,点燃肥皂泡可检验氢气,装置设计正确,能达到实验目的,D正确;
故选D。
6. X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。原子核外电子只有一种自旋取向,原子的最外层电子数为内层电子数的3倍,和基态原子的价电子数相同,是短周期中金属性最强的元素,原子核外能级上的电子总数与能级上的电子总数相等,且第一电离能比同周期相邻元素都高。下列说法错误的是
A. 电负性:Q>Y>X
B. 原子半径:
C. Y的简单氢化物沸点高于Q的简单氢化物
D. Z、W、Q的最高价氧化物对应的水化物中,一种为强碱,一种为强酸
【答案】A
【解析】
【分析】核外只有1种自旋取向的电子,说明核外仅有1个电子,为;最外层电子数是内层的3倍,内层电子数为2、最外层为6,为;和价电子数相同且原子序数更大,为;短周期金属性最强的元素为;原子序数介于11~16之间,s能级总电子数等于p能级,电子排布为,即,且的轨道全满,第一电离能大于相邻的和,符合题意。
【详解】A.同主族元素从上到下电负性减弱,故电负性,中S显-2价,电负性,正确顺序为,A错误;
B.同周期主族元素原子半径随核电荷数增大而减小,电子层越多半径越大,故原子半径,即,B正确;
C.的简单氢化物为,分子间存在氢键,沸点高于的简单氢化物,C正确;
D.三种元素最高价氧化物对应水化物分别为、、,仅为强碱、为强酸,为弱碱,D正确;
故选A。
7. 结构决定性质。“手性溶剂”R-乳酸乙酯(结构简式如图所示)常用于不对称合成。下列有关说法正确的是
A. 该化合物能与溶液反应生成
B. 1 mol该化合物与足量的钠反应,可生成
C. 该化合物中不含手性碳原子
D. 该化合物在酸性条件下水解的产物R-乳酸可发生缩聚反应,生成一种可生物降解的高分子材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.该化合物的官能团为醇羟基和酯基,不含羧基,醇羟基酸性弱于碳酸,不能与反应生成,A错误;
B.1 mol该化合物仅含1 mol醇羟基,酯基不与反应,1 mol羟基与足量反应生成,B错误;
C.分子中连接羟基的饱和碳原子同时连接、、、四种不同基团,属于手性碳原子,C错误;
D.该化合物在酸性条件下水解得到的R-乳酸同时含有羟基和羧基,可发生缩聚反应生成聚乳酸,聚乳酸是可生物降解的高分子材料,D正确;
故选D。
8. 准确推理,方得真知。由下列实验操作及现象能得出对应结论的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向苯酚浊液中加入足量的
溶液
溶液由浑浊
变澄清
苯酚的酸性比碳酸强
B
向溶液中滴加
浓溶液
溶液由橙色
变为黄色
平衡
向正反应方向移动
C
淀粉溶液中加入稀硫酸并加热,待溶液冷却后,加入
少量新制,加热
未出现砖红
色沉淀
淀粉未水解
D
向溶
液中加入3滴
溶液,产生黄色沉淀;再滴加
3滴0.1mol·L-1 溶液
沉淀逐渐
变黑
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.向苯酚浊液中加入溶液,反应生成苯酚钠和,无生成,说明苯酚酸性弱于碳酸,仅强于,结论错误,A不符合题意;
B.为橙色,为黄色,加入浓溶液时,与平衡体系中的反应使减小,平衡正向移动,溶液由橙色变为黄色,B正确;
C.淀粉水解后溶液呈酸性,新制与葡萄糖的反应需在碱性条件下进行,该实验未先加中和作催化剂的稀硫酸,即使淀粉水解也不会产生砖红色沉淀,无法得出淀粉未水解的结论,C错误;
D.实验中溶液过量,加入时,直接与过量的反应生成黑色沉淀,不属于沉淀转化,无法比较和的大小,D错误;
故选B。
9. 在一定温度下的密闭容器中发生反应:,平衡时测得A的浓度为0.50mol/L。保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的二倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.30mol/L。下列判断正确的是
A. B. 平衡向正反应方向移动 C. B的转化率减小 D. C的体积分数增大
【答案】C
【解析】
【分析】平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,A的浓度瞬间变为0.25mol,再达平衡时,测得A的浓度为0. 30mol/L,说明减小压强,平衡逆向移动,以此解答。
【详解】A.由分析可知,减小压强,平衡逆向移动,则,故A错误;
B.由分析可知,减小压强,平衡逆向移动,故B错误;
C.由分析可知,减小压强,平衡逆向移动,B的转化率减小,故C正确;
D.由分析可知,减小压强,平衡逆向移动,C的体积分数减小,故D错误;
故选C。
10. 科研人员设计出一种微生物脱盐电池,实现了产电脱盐并去除污水,模拟其工作原理如图所示,忽略气体溶于水及与水反应,下列说法错误的是
A. 微生物促进了反应中电子的转移
B. 为了实现脱盐目的,离子交换膜Ⅰ和Ⅱ分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
C. 电池总反应为
D. 当Ⅱ室脱出时,Ⅰ室溶液的质量理论上增加
【答案】B
【解析】
【分析】由装置图可知,Ⅲ室通入氧气,氧气得电子,发生还原反应,则电极B为电池的正极,正极反应式为;Ⅰ室电极A上葡萄糖失去电子转化为二氧化碳,电极A为电池的负极,发生氧化反应,负极反应式为,据此解答。
【详解】A.微生物在反应中作催化剂,可加快氧化还原反应速率,促进电子的转移,A正确;
B.原电池工作时,阴离子向负极(Ⅰ室的电极A)移动,阳离子向正极(Ⅲ室的电极B)移动,为实现脱盐,Ⅱ室的需通过离子交换膜Ⅰ进入Ⅰ室,需通过离子交换膜Ⅱ进入Ⅲ室,因此离子交换膜Ⅰ为阴离子交换膜,离子交换膜Ⅱ为阳离子交换膜,B错误;
C.负极反应为,正极反应为,两式相加可得总反应为,C正确;
D.当Ⅱ室脱去时,有进入Ⅰ室,电路中转移,根据负极反应式可知,逸出的物质的量为,因此Ⅰ室溶液质量增加量为,D正确;
故选B。
11. 磷酸铁()是制备磷酸亚铁锂()的重要前驱体,工业上常用如下流程制备磷酸铁,下列说法错误的是
A. 铁元素在周期表中位于ds区
B. “氧化”步骤反应的离子方程式:
C. “氧化”反应中,的实际消耗量超过理论用量可能与有关
D. “沉淀”时需控制pH,防止pH过高生成Fe(OH)3
【答案】A
【解析】
【详解】A.铁元素价电子排布为,最后填充的电子在3d轨道,属于元素周期表的d区元素,而非ds区(ds区对应ⅠB、ⅡB族,如等元素),A错误;
B.酸性条件下将氧化为,给出的离子方程式满足得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒,B正确;
C.反应生成的可催化分解,因此实际消耗量超过理论用量与有关,C正确;
D.若沉淀时pH过高,会与结合生成杂质,因此沉淀步骤需要控制,避免过高引入氢氧化铁杂质,保证产物为,D正确;
故选A。
12. CO在催化剂的作用下可以合成甲醇,用计算机模拟单个CO分子合成甲醇的反应历程如图(吸附在催化剂表面的物种用“*”表示)。下列说法正确的是
A. 催化剂降低了反应活化能和
B. 反应的决速步骤为Ⅰ→Ⅱ过程
C. 反应的热化学方程式为
D. 反应过程中存在极性键的断裂和形成
【答案】D
【解析】
【详解】A.催化剂只能降低反应活化能,不改变反应物和生成物的总能量差,因此不能改变,A错误;
B.反应决速步骤由活化能(能垒)最大的步骤决定,Ⅰ→Ⅱ的活化能为,Ⅱ→Ⅲ的活化能为,后者能垒更大,故决速步不是Ⅰ→Ⅱ,B错误;
C.题图为单个分子反应的能量变化,该反应的焓变为,C错误;
D.反应过程中,反应物中的极性键发生断裂,生成物中的、等极性键生成,存在极性键的断裂和形成,D正确;
故选D。
13. 晶体是一种重要的第三代半导体材料,其立方晶胞结构如下图所示:
下列说法错误的是
A. N原子最近的原子个数为4
B. 晶胞中B原子的分数坐标为
C. 已知晶体中键长为a pm,则a与b的关系为
D. 为阿伏加德罗常数的值,则晶体的密度可表示为
【答案】C
【解析】
【详解】A.为闪锌矿结构,原子处于原子构成的四面体空隙中,配位数为4,即最近的原子个数为4,A正确;
B.若原子坐标分数为,为四面体空隙中的原子,根据晶胞对称性,其分数坐标为,B正确;
C.键长为晶胞体对角线的,即,解得,C错误;
D.晶胞中含4个和4个,总质量为,晶胞体积为,故密度为,D正确;
故选C。
14. 某兴趣小组设计了从中提取的实验方案,下列说法正确的是
溶液①黄色溶液②
A. 溶液①中,
B. 中含共价键
C. 的空间构型为正四面体形
D. 溶液②中存在如下平衡:
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液①为溶液,会发生微弱解离,故,A错误;
B.1个中,4个含个σ键,还有4个配位键(也属于共价键),故含共价键,B错误;
C.中采取杂化,空间构型为平面正方形,C错误;
D.溶液②中在水溶液中以蓝色形式存在,浓硫酸提供高浓度,可结合生成黄色,存在平衡,D正确;
故答案选D。
15. 某温度下,向和的混合溶液中逐滴加入一定浓度的溶液,测得溶液中与的关系如下图(M表示或),已知该温度下,下列说法错误的是
A. 点所在曲线表示的是与的变化关系
B. 点溶液中存在
C. a点溶液的为6.5
D. 点溶液中
【答案】C
【解析】
【分析】向混合溶液中滴加时,发生反应,随增大,会使逐渐减小,即随减小对应逐渐增大,故左侧曲线为的变化曲线,右侧为的变化曲线,利用两曲线交点处可得,即,该温度下的电离平衡常数,据此分析解题。
【详解】A.由分析知ab段所在曲线表示的是与的变化关系,A正确;
B.根据电荷守恒,溶液中所有阳离子所带正电荷总和等于阴离子所带负电荷总和: ,b点处,即,也就是,代入电荷守恒式可得:,B正确;
C.由分析知,a点处,即, 代入得,,C错误;
D.b点处,即,由得;又因为b点,因此,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 某工厂采用如下工艺回收铜阳极泥中的Au、Ag和,并通过相应转化实现综合利用,流程如图:
已知:25℃时,,,;,
回答下列问题:
(1)基态的价层电子排布式为_____。
(2)补全“浸金”时发生反应的离子方程式:______________。
__________________+_______=____________。
(3)①滤渣1的主要成分为__________________________。
②“浸银”时,控制溶液,含微粒转化为
已知:
微粒
则中,配位原子是_____,形成配离子后,键角变小,原因是_________________________________________________________。
③“甲醛还原”,控制溶液,向反应后的溶液中通入可生成___________(填溶质化学式),实现浸银液的再生。
(4)①“浸铅”时发生转化:,从平衡移动角度分析的作用为_______________________________。
②“沉铅”后的,经溶液处理转化为,该反应的化学方程式为__________________________________。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. AgCl、 ②. S ③. S原子提供孤电子对与 形成配位键后,S原子电子云密度降低,S-O键成键电子对之间的排斥力减弱,因此∠O-S-O键角变小 ④.
(4) ①. 增大浓度,同时可与体系中结合生成沉淀,降低,均使浸铅的平衡正向移动,促进溶解 ②.
【解析】
【分析】浸金:酸性氯化体系氧化剂在酸性条件下把氧化,生成稳定的四氯合金 (Ⅲ) 配离子进入滤液1;转化为AgCl沉淀;Pb生成沉淀,二者留在滤渣1;滤液1加入作还原剂,将还原为单质Au;滤渣1加将AgCl固体转化成可溶性银配离子进入滤液2;不溶解,进入滤渣2;滤液2还原制银粉(甲醛HCHO还原):碱性条件下甲醛还原,析出单质Ag(银粉);滤渣2 浸铅:在高浓度中形成可溶性氯合铅配离子而溶解;最后净化结晶 、沉铅、可得铅丹。
【小问1详解】
Cu是29号元素,属于洪特规则特例的元素,全满结构更稳定,价层电子包含最外层的4s轨道和次外层的3d轨道,价电子排布式为;
【小问2详解】
Au从0价升高到+3价,每个Au失3e⁻;中Cl从+5价降低到-1价,每个得6e⁻,因此Au的系数配2,系数配1;酸性环境下用配平电荷,依据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平离子方程式为;
【小问3详解】
①浸金步骤加入了、,Au被溶解进入滤液1,而Ag转化为AgCl、Pb转化为,二者均难溶于该酸性体系,因此成为滤渣1的主要成分;
②配离子配体为,的中心S原子存在对孤电子对,作为配位原子提供孤电子对与形成配位键;中S原子有1对孤电子对,S原子提供孤电子对与Ag⁺形成配位键后,S原子电子云密度降低,S-O键成键电子对之间的排斥力减弱,因此∠O-S-O键角变小;
③浸银使用作为配体,甲醛还原Ag后配体被消耗,碱性条件下通入可生成,实现浸银液再生;
【小问4详解】
①电离出高浓度的,增大反应物浓度,同时可与体系中结合生成沉淀,降低,均使浸铅的平衡正向移动,促进溶解;
②根据原子守恒,和NaOH反应生成PbO,同时生成NaCl和,配平化学方程式为:。
17. 1,1-二乙酰基二茂铁(Ⅱ)是一种重要的金属有机物配合物,在材料和医药领域具有广泛的应用,以二茂铁和乙酰氯为原料,作催化剂反应合成。相关物质结构如下:
操作步骤如下:
Ⅰ.在氛围中,向三颈烧瓶中加入,依次加入含乙酰氯(0.25 mol)的二氯甲烷溶液,含二茂铁(18.6 g)的二氯甲烷溶液,室温下反应(装置如上图,省略夹持装置)。
Ⅱ.反应结束后,将反应液倒入冰水混合物中,分离水相,有机相用萃取3次,合并有机相。
Ⅲ.将有机相经饱和溶液洗涤、无水干燥和减压蒸馏,得到粗产品,再提纯得到产品24.6 g。
已知:(ⅰ)二茂铁(摩尔质量186 g·mol-1)具有还原性,乙酰氯极易水解;
(ⅱ)1,1-二乙酰基二茂铁(摩尔质量)难溶于水,易溶于。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称_____;球形冷凝管的进水口为_____(“b”或“c”)。
(2)通的目的是__________________。
(3)写出合成1,1-二乙酰基二茂铁的化学方程式__________________,球形干燥管的作用是________________________________。
(4)步骤Ⅲ中,再提纯的方法为_______________________。
(5)目标产物的产率为____________%(保留三位有效数字)。
(6)制备目标产物的核心反应机理是:AlCl3活化乙酰氯生成中间体乙酰基正离子(),该反应的离子方程式为_______________________。
【答案】(1) ①.
恒压滴液漏斗 ②.
b (2)
排尽装置内的空气,防止二茂铁被氧化
(3) ①.
②.
防止空气中的水蒸气进入装置使乙酰氯水解,同时吸收反应生成的气体防止污染环境
(4)
重结晶 (5)
91.1 (6)
【解析】
【小问1详解】
仪器a带有支管平衡漏斗内外压强,可使液体顺利流下,为恒压滴液漏斗;球形冷凝管采用“下进上出”的通水原则保证冷凝充分,因此进水口为下方的b;
【小问2详解】
二茂铁具有还原性,通入惰性气体目的是排尽装置内的空气,防止具有还原性的二茂铁被空气中的氧气氧化;
【小问3详解】
二茂铁和2分子乙酰氯在催化下发生取代反应,生成1,1-二乙酰基二茂铁和HCl,反应方程式为;结合乙酰氯极易水解的性质,球形干燥管内通常装填碱石灰类干燥剂,既可以阻挡外界水蒸气进入装置避免反应物水解,也可以吸收尾气HCl;
【小问4详解】
1,1-二乙酰基二茂铁为有机固体粗产品,除去其中可溶性杂质的常用提纯方法为重结晶;
【小问5详解】
二茂铁的物质的量为,乙酰氯为0.25 mol,结合反应计量比1:2可知二茂铁为限量反应物,理论生成1,1-二乙酰基二茂铁的物质的量为0.1 mol,理论质量为,产率为;
【小问6详解】
结合乙酰氯的 ,生成目标乙酰基正离子和,反应的离子方程式为。
18. 碳酸甲乙酯(EMC)是一种锂离子电池电解液溶剂,具有优良的导热性、低电阻性和稳定性,能显著改善电池的性能。合成原理如下:
主反应Ⅰ. K
已知:①
②
③主反应Ⅰ的平衡常数K与温度T的关系如下:
T/K
400
500
600
平衡常数
3.85
5.24
6.80
回答下列问题:
(1)____________(用和表示);主反应Ⅰ的原子利用率=_____________。
(2)若在恒容容器中只发生主反应Ⅰ,能提高碳酸甲乙酯(EMC)平衡产率的措施有________(填选项符号)。
A. 适当升高温度 B. 充入Ar气体
C. 及时移走碳酸甲乙酯(EMC) D. 使用更高效的催化剂
(3)已知:,,平衡常数与温度之间满足(R、C为常数),反应①和②与的函数图像如图1所示,直线斜率①小于②的原因是_______________________________________________。
(4)在体积为2 L的容器中充入碳酸二甲酯(DMC)和碳酸二乙酯(DEC)合成碳酸甲乙酯(EMC),初始总压强为,容器中同时存在如下两个副反应:
Ⅱ.
Ⅲ.
不同温度下,碳酸二甲酯(DMC)的平衡转化率及乙醛、甲醛的分压变化如图2所示。
①测定碳酸甲乙酯(EMC)中的官能团,可以用_____________进行分析(仪器名称)。
②,10 min达到平衡,生成,______,主反应Ⅰ的______________(分压=总压各组分的物质的量分数)。
【答案】(1) ①. ②. 100% (2)AC
(3)根据,直线斜率为;已知、,主反应,且直线①斜率小于②,说明,即,因此反应①的焓变绝对值小于反应②的焓变绝对值,导致直线①的斜率更小
(4) ①. 红外光谱仪 ②. ③. 4
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,将已知反应①减去反应②,即可消去中间产物和,得到主反应Ⅰ,因此焓变满足关系:;主反应Ⅰ的反应物所有原子全部进入目标产物EMC中,没有副产物生成,因此原子利用率为100%;
【小问2详解】
A.由表格数据可知,温度升高主反应Ⅰ的平衡常数增大,说明正反应为吸热反应,适当升高温度平衡正向移动,可提高EMC平衡产率,A正确;
B.恒容条件下充入惰性气体,反应体系中各物质浓度不变,平衡不移动,EMC平衡产率不变,B错误;
C.及时移走产物EMC,平衡正向移动,可提高反应物转化率,提升EMC平衡产率,C正确;
D.催化剂仅改变反应速率,不影响平衡状态,无法改变平衡产率,D错误;
故选AC。
【小问3详解】
将给定公式变形后,图像的斜率为,两个反应均为放热反应,为负值,斜率为正;斜率越小说明越小,对应放热的绝对值越小;
【小问4详解】
①红外光谱仪可通过特征吸收峰鉴定有机物中的官能团,是高中阶段测定有机物官能团的常用仪器;
②副反应Ⅲ生成为,则生成为,结合图像分压关系,,得,副反应Ⅱ消耗DMC为,DMC总转化量:,;主反应消耗DMC:,根据主反应计量关系,消耗DEC,生成EMC。平衡时:,,,加上全部副产物,体系总物质的量,恒温恒容,压强之比等于物质的量之比,平衡总压,各物质分压:,。
19. 达普斯他G是一种全新的口服贫血治疗药物,合成工艺如下(部分反应条件和试剂已简化):
已知:脱羧反应
回答下列问题:
(1)A的化学名称是______________。
(2)G中官能团的名称为______________________________。
(3)B与C反应生成D的反应类型为_______________________________________;B反应时碳氢键断裂为a处而非b处,原因为______________________。
(4)下列说法正确的是_____。
A. :化合物A>乙二酸
B. 化合物E脱羧后的有机产物质谱图与化合物B相同
C. 化合物F不能形成分子内氢键
D. 化合物的转化表明,该条件下,水解活性:酯基>酰胺基
(5)的同分异构体中,满足下列条件的有_____种(不考虑立体异构)
①含有酯基
②核磁共振氢谱显示为2组峰且峰面积比为2∶1
(6)根据上述信息,设计以和为有机原料,制备的合成路线______________(用流程图表示,无机试剂任选)。
【答案】(1)丙二酸 (2)酰胺基(肽键)、羧基
(3) ①. 取代反应(或亲核取代反应) ②. a处亚甲基的两个相邻羰基的吸电子作用,使a处C-H键极性更强、氢原子酸性更强,更易断裂,而b处环己基的C-H键没有相邻吸电子基团活化,键能大难以断裂 (4)BD (5)2
(6)
【解析】
【分析】1. A→B:A为乙二酸(草酸),和试剂发生环化,生成环状酰亚胺类B分子,构建含氮杂环骨架,B→D:B与C发生取代反应:B分子a位 受相邻羰基吸电子诱导效应,氢活性更高,该位置氢断裂,接入C的侧链基团,得到D,D→E:D在碱性环境,后经酸化,发生酯基水解,得到羧酸产物E,E→F:E和氨基甲酯小分子发生反应,E的羧基与氨基发生成键,生成F,F分子中同时含有酯基、酰胺基,F→G:F再次经过碱性水解、盐酸酸化;酯基发生水解断裂,酰胺基保留,得到最终目标药物G;对比说明该条件下水解活性:酯基>酰胺基。
【小问1详解】
A的结构为,是含3个碳原子、两个羧基直接连在两端的饱和二元羧酸,系统命名为丙二酸;
【小问2详解】
观察G的结构,存在酰胺结构、羧基;
【小问3详解】
B的a处活泼氢被C中的烷氧羰基取代生成D,同时脱去,属于取代反应;a处处于两个羰基之间,受双羰基吸电子效应活化,氢活性远高于环己基b处的普通氢;
【小问4详解】
A.乙二酸两个羧基直接相连,吸电子诱导效应更强,酸性强于丙二酸,因此:A < 乙二酸,A错误;
B.E脱羧后根据已知,产物恰好就是B,二者是同一物质,质谱图完全相同,B正确;
C.F中同时存在酰胺基的和相邻的羰基氧,空间位置接近,可以形成分子内氢键,C错误;
D.F→G的条件下,仅酯基水解为羧基,酰胺基保留,说明该条件下水解活性酯基>酰胺基。D正确;
故选BD。
【小问5详解】
要求含酯基、核磁共振氢谱仅2组峰且峰面积比2:1,说明分子高度对称,氢原子仅分为两类、数目比为2:1,符合条件的结构为:和;
【小问6详解】
先将模仿题干B到C的取代反应生成,再将环上的羰基还原为醇生成,接着在条件下生成,最后在酸性条件下发生酯化反应分子内环化生成目标产物。
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巴中市普通高中2024级“零诊”考试
化学试题
(满分100分 75分钟完卷)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卡规定的位置。
2.答选择题时请使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题答题时必须用0.5毫米黑色墨迹签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置,在规定的答题区域以外答题无效,在试题卷上答题无效。
3.考试结束后,考生将答题卡交回。
4.可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 Cl—35.5 Ga—70
一、单项选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 生活处处有化学。下列说法错误的是
A. 聚乙烯薄膜,耐化学腐蚀,无毒,可用作食品、药物的包装材料
B. 明矾[]水溶液呈碱性,可用作净水剂
C. 维生素C常用作水果罐头中的抗氧化剂
D. 小苏打遇酸能产生气体,可用作食品膨松剂
2. 化学使人明辨。下列化学用语表述正确的是
A. 和分子均呈直线形
B. 乙二醇的分子式:
C. 的VSEPR模型:
D. 的电子式
3. 化学之妙,在于变化。下列离子方程式正确的是
A. 溶液与溶液混合:
B. 浓硝酸和铜反应:
C. 用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘食盐中的:
D. 向溶液中通入等物质的量的:
4. 化学之用,源远流长。黑火药是由硫磺粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成,爆炸时的反应为:,若生成标准状况下气体(为阿伏加德罗常数),下列说法正确的是
A. 转移电子数为
B. 中键数目为
C. 还原产物只有
D. 被硫氧化的碳为
5. 正确实验,方得真知。用下列实验装置进行相应实验,设计正确且能达到实验目的的是
A.制取少量SO2
B.实验室制取氯气
C.证明乙炔可使溴水褪色
D.检验铁粉与水蒸气反应生成氢气
A. A B. B C. C D. D
6. X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。原子核外电子只有一种自旋取向,原子的最外层电子数为内层电子数的3倍,和基态原子的价电子数相同,是短周期中金属性最强的元素,原子核外能级上的电子总数与能级上的电子总数相等,且第一电离能比同周期相邻元素都高。下列说法错误的是
A. 电负性:Q>Y>X
B. 原子半径:
C. Y的简单氢化物沸点高于Q的简单氢化物
D. Z、W、Q的最高价氧化物对应的水化物中,一种为强碱,一种为强酸
7. 结构决定性质。“手性溶剂”R-乳酸乙酯(结构简式如图所示)常用于不对称合成。下列有关说法正确的是
A. 该化合物能与溶液反应生成
B. 1 mol该化合物与足量的钠反应,可生成
C. 该化合物中不含手性碳原子
D. 该化合物在酸性条件下水解的产物R-乳酸可发生缩聚反应,生成一种可生物降解的高分子材料
8. 准确推理,方得真知。由下列实验操作及现象能得出对应结论的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向苯酚浊液中加入足量的
溶液
溶液由浑浊
变澄清
苯酚的酸性比碳酸强
B
向溶液中滴加
浓溶液
溶液由橙色
变为黄色
平衡
向正反应方向移动
C
淀粉溶液中加入稀硫酸并加热,待溶液冷却后,加入
少量新制,加热
未出现砖红
色沉淀
淀粉未水解
D
向溶
液中加入3滴
溶液,产生黄色沉淀;再滴加
3滴0.1mol·L-1 溶液
沉淀逐渐
变黑
A. A B. B C. C D. D
9. 在一定温度下的密闭容器中发生反应:,平衡时测得A的浓度为0.50mol/L。保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的二倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.30mol/L。下列判断正确的是
A. B. 平衡向正反应方向移动 C. B的转化率减小 D. C的体积分数增大
10. 科研人员设计出一种微生物脱盐电池,实现了产电脱盐并去除污水,模拟其工作原理如图所示,忽略气体溶于水及与水反应,下列说法错误的是
A. 微生物促进了反应中电子的转移
B. 为了实现脱盐目的,离子交换膜Ⅰ和Ⅱ分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
C. 电池总反应为
D. 当Ⅱ室脱出时,Ⅰ室溶液的质量理论上增加
11. 磷酸铁()是制备磷酸亚铁锂()的重要前驱体,工业上常用如下流程制备磷酸铁,下列说法错误的是
A. 铁元素在周期表中位于ds区
B. “氧化”步骤反应的离子方程式:
C. “氧化”反应中,的实际消耗量超过理论用量可能与有关
D. “沉淀”时需控制pH,防止pH过高生成Fe(OH)3
12. CO在催化剂的作用下可以合成甲醇,用计算机模拟单个CO分子合成甲醇的反应历程如图(吸附在催化剂表面的物种用“*”表示)。下列说法正确的是
A. 催化剂降低了反应活化能和
B. 反应的决速步骤为Ⅰ→Ⅱ过程
C. 反应的热化学方程式为
D. 反应过程中存在极性键的断裂和形成
13. 晶体是一种重要的第三代半导体材料,其立方晶胞结构如下图所示:
下列说法错误的是
A. N原子最近的原子个数为4
B. 晶胞中B原子的分数坐标为
C. 已知晶体中键长为a pm,则a与b的关系为
D. 为阿伏加德罗常数的值,则晶体的密度可表示为
14. 某兴趣小组设计了从中提取的实验方案,下列说法正确的是
溶液①黄色溶液②
A. 溶液①中,
B. 中含共价键
C. 的空间构型为正四面体形
D. 溶液②中存在如下平衡:
15. 某温度下,向和的混合溶液中逐滴加入一定浓度的溶液,测得溶液中与的关系如下图(M表示或),已知该温度下,下列说法错误的是
A. 点所在曲线表示的是与的变化关系
B. 点溶液中存在
C. a点溶液的为6.5
D. 点溶液中
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 某工厂采用如下工艺回收铜阳极泥中的Au、Ag和,并通过相应转化实现综合利用,流程如图:
已知:25℃时,,,;,
回答下列问题:
(1)基态的价层电子排布式为_____。
(2)补全“浸金”时发生反应的离子方程式:______________。
__________________+_______=____________。
(3)①滤渣1的主要成分为__________________________。
②“浸银”时,控制溶液,含微粒转化为
已知:
微粒
则中,配位原子是_____,形成配离子后,键角变小,原因是_________________________________________________________。
③“甲醛还原”,控制溶液,向反应后的溶液中通入可生成___________(填溶质化学式),实现浸银液的再生。
(4)①“浸铅”时发生转化:,从平衡移动角度分析的作用为_______________________________。
②“沉铅”后的,经溶液处理转化为,该反应的化学方程式为__________________________________。
17. 1,1-二乙酰基二茂铁(Ⅱ)是一种重要的金属有机物配合物,在材料和医药领域具有广泛的应用,以二茂铁和乙酰氯为原料,作催化剂反应合成。相关物质结构如下:
操作步骤如下:
Ⅰ.在氛围中,向三颈烧瓶中加入,依次加入含乙酰氯(0.25 mol)的二氯甲烷溶液,含二茂铁(18.6 g)的二氯甲烷溶液,室温下反应(装置如上图,省略夹持装置)。
Ⅱ.反应结束后,将反应液倒入冰水混合物中,分离水相,有机相用萃取3次,合并有机相。
Ⅲ.将有机相经饱和溶液洗涤、无水干燥和减压蒸馏,得到粗产品,再提纯得到产品24.6 g。
已知:(ⅰ)二茂铁(摩尔质量186 g·mol-1)具有还原性,乙酰氯极易水解;
(ⅱ)1,1-二乙酰基二茂铁(摩尔质量)难溶于水,易溶于。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称_____;球形冷凝管的进水口为_____(“b”或“c”)。
(2)通的目的是__________________。
(3)写出合成1,1-二乙酰基二茂铁的化学方程式__________________,球形干燥管的作用是________________________________。
(4)步骤Ⅲ中,再提纯的方法为_______________________。
(5)目标产物的产率为____________%(保留三位有效数字)。
(6)制备目标产物的核心反应机理是:AlCl3活化乙酰氯生成中间体乙酰基正离子(),该反应的离子方程式为_______________________。
18. 碳酸甲乙酯(EMC)是一种锂离子电池电解液溶剂,具有优良的导热性、低电阻性和稳定性,能显著改善电池的性能。合成原理如下:
主反应Ⅰ. K
已知:①
②
③主反应Ⅰ的平衡常数K与温度T的关系如下:
T/K
400
500
600
平衡常数
3.85
5.24
6.80
回答下列问题:
(1)____________(用和表示);主反应Ⅰ的原子利用率=_____________。
(2)若在恒容容器中只发生主反应Ⅰ,能提高碳酸甲乙酯(EMC)平衡产率的措施有________(填选项符号)。
A. 适当升高温度 B. 充入Ar气体
C. 及时移走碳酸甲乙酯(EMC) D. 使用更高效的催化剂
(3)已知:,,平衡常数与温度之间满足(R、C为常数),反应①和②与的函数图像如图1所示,直线斜率①小于②的原因是_______________________________________________。
(4)在体积为2 L的容器中充入碳酸二甲酯(DMC)和碳酸二乙酯(DEC)合成碳酸甲乙酯(EMC),初始总压强为,容器中同时存在如下两个副反应:
Ⅱ.
Ⅲ.
不同温度下,碳酸二甲酯(DMC)的平衡转化率及乙醛、甲醛的分压变化如图2所示。
①测定碳酸甲乙酯(EMC)中的官能团,可以用_____________进行分析(仪器名称)。
②,10 min达到平衡,生成,______,主反应Ⅰ的______________(分压=总压各组分的物质的量分数)。
19. 达普斯他G是一种全新的口服贫血治疗药物,合成工艺如下(部分反应条件和试剂已简化):
已知:脱羧反应
回答下列问题:
(1)A的化学名称是______________。
(2)G中官能团的名称为______________________________。
(3)B与C反应生成D的反应类型为_______________________________________;B反应时碳氢键断裂为a处而非b处,原因为______________________。
(4)下列说法正确的是_____。
A. :化合物A>乙二酸
B. 化合物E脱羧后的有机产物质谱图与化合物B相同
C. 化合物F不能形成分子内氢键
D. 化合物的转化表明,该条件下,水解活性:酯基>酰胺基
(5)的同分异构体中,满足下列条件的有_____种(不考虑立体异构)
①含有酯基
②核磁共振氢谱显示为2组峰且峰面积比为2∶1
(6)根据上述信息,设计以和为有机原料,制备的合成路线______________(用流程图表示,无机试剂任选)。
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