精品解析:浙江省杭州高级中学2026-2027学年高三上学期9月月考 化学试题
2026-09-09
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内容正文:
杭高2026学年第一学期高三9月月考
(化学)试题卷
1.本试卷分试题卷和答题卷两部分。本卷满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前务必将自己的班级、姓名用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的地方。
3.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范答题,在本试题卷上答题一律无效。
4.考试结束后,只需上交答题纸。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 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. 属于以下物质类别中的
A. 无机非金属材料 B. 单质 C. 合金 D. 聚合物
2. 下列关于说法不正确的是
A. 属于弱电解质
B. 水溶液呈现酸性
C. 实验室可用和稀硫酸制备
D. 溶液易产生淡黄色浑浊体现了的热不稳定性
3. 下列化学用语的表达正确的是
A. 的电子式:
B. 中的C-C键为:键
C. 的名称:乙二酸乙二酯
D. 丙烷中碳原子杂化轨道示意图:
4. 关于反应,下列说法中正确的是
A. 是氧化产物
B. 生成2 mol的需要转移3 mol电子
C. 的碱性强于
D. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
5. 下列关于元素周期律和元素周期表的认识错误的是
A. 第二电离能:
B. 电负性:
C. (原子序数47)元素位于周期表的ds区
D. 半径:
6. 物质的结构决定其性质。下列实例与解释正确的是
选项
实例
解释
A
加热NaCl与浓混合物可制备HCl
的分子间作用力大于HCl,沸点更高
B
配位数:
电负性:F>Cl
C
S易溶于溶液而不易溶于水
根据“相似相溶”原理,S更易溶于与之极性相近的溶液中
D
熔点远高于
Si-O键相比Si-Cl键长短,键能大
A. A B. B C. C D. D
7. 下列有关实验操作说法错误的是
A. 干燥洁净的试剂瓶无需润洗,可以直接加入配好的溶液
B. 用pH试纸检验某干燥气体的酸碱性时,应先用蒸馏水湿润
C. 用分液漏斗分液时,应先打开上口玻璃塞
D. 可以在研钵中研磨Na和制备
8. 下列有关反应方程式错误的是
A. 泡沫灭火器反应原理:
B. 溶液中通入过量:
C. 用溶液吸收尾气中的:
D. 向含的溶液中通入:
9. “健康人生,绿色无毒”。冰毒,新型毒品的一种,又名甲基安非他明,是一种无味或微有苦味的透明结晶体,纯品很像冰糖,形似冰,故俗称冰毒。甲基苯丙胺是制作冰毒的原料,已知甲基苯丙胺的结构(键线式)如图,下列说法不正确的是
A. 甲基苯丙胺的分子式为
B. 甲基苯丙胺能与酸反应
C. 甲基苯丙胺的核磁共振氢谱中共有7种信号峰
D. 甲基苯丙胺分子存在手性异构
10. 下列有关含磷化合物的说法中,正确的是
A. 中所有O原子所处的化学环境相同
B. 和结构相似,易溶于水
C. 遇水完全水解,可得三种酸
D. 属于二元酸,属于其酸式盐
11. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.金属钠燃烧
B.测定KI溶液的浓度
C.探究生铁在不同条件下的电化学腐蚀
D.甲烷和 Cl2的反应
A. A B. B C. C D. D
12. 利用热再生氨电池可实现电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示,甲、乙两室均预加相同的电镀废液,向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是
A. 电池工作时,乙室溶液浓度增大
B. 负极区每生成,有通过隔膜向甲室迁移
C. 甲区域中Cu为负极
D. 乙出口处的浓度小于甲出口处
13. 能代表化合物的结构片段如图(氢原子未画出),下列有关该化合物的描述错误的是
A. 每个和2个配位 B. 图中球①代表原子团
C. 作还原剂时,该化合物释放 D. 该化合物易溶于水
14. 一种催化还原NO的机理如下图所示。下列说法正确的是
A. 中所含的基态电子排布式为
B. 中间体X和中间体Z中Cu的化合价相同
C. 提供质子的能力:
D. 总转化过程中每吸收1 mol NO需要消耗
15. 某温度时,氯水中存在如下反应(不考虑其他反应):
Ⅰ. K1=10−4.2
Ⅱ. K2
Ⅲ. Ka
体积为1 L 的氯水中,测得含氯微粒pX随pH变化如图所示[pX=−lgc(X),X表示(aq),(aq),(aq)和(aq)。该温度Ksp()=10−9.7;忽略溶液体积变化。下列说法错误的是
A. 丙线所示物种为
B. 该温度下K2=10−2
C. a点溶液pH=7.5
D. 向b点溶液中加入17 mg ,无沉淀产生
16. 实验室利用反应制备辛烯醛的流程如下图。
已知:正丁醛的沸点为75.7℃;辛烯醛沸点为177℃(在沸点177℃时略有分解),密度为,不溶于水。利用如上图装置进行减压蒸馏。
下列说法错误的是
A. 加热回流中温度计应该插在水浴中
B. 操作Ⅰ用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯
C. 毛细玻璃管有防暴沸的效果
D. 减压蒸馏结束后,应先关闭真空泵,再移去热源
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 硼、铁、钨(W)在电子陶瓷领域有着重要的应用。回答下列问题:
(1)W的基态价电子排布式为,在元素周期表中的位置为________,其所有d轨道和f轨道的电子总数为________。相同温度下,Fe的不同气态粒子失去一个电子需要能量最高的是________________(填标号)。
A. B.
C. D.
(2)三卤化硼用于各种工业催化剂,水解反应迅速甚至剧烈产生白色难溶物。经过如下反应B-F键键长会变长,请从杂化及成键角度分析原因________________________________。
(3)某兴趣小组对按如下流程进行实验研究:
写出与足量Na反应的化学方程式:________________________。
(4)一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图,B的杂化类型为________,若晶胞中含有银的配离子,则该物质的化学式可表示为________。(表示成配离子形式)
(5)在合成硫代硼酸过程中得到的,可与反应得到。在足量NaOH溶液中加热充分反应,离子方程式为________________________________________________________。
18. 研究碳、氮、硫元素化合物的性质及其相互转化对建设生态文明、美丽中国具有重要意义。请回答下列问题:
(1)已知可以催化二氧化硫在水溶液中发生歧化反应: 。催化原理分为两步:
第一步: 慢反应
第二步:___________=___________+___________ 快反应
①请完整写出第二步反应的离子方程式___________。
②能正确表示催化SO2歧化反应原理的能量变化示意图为___________(填字母)。
A. B. C. D.
(2)一种以CO2为碳源,在催化剂作用下催化加氢制备可再生能源甲醇的反应如下:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
①试计算反应ⅲ: ___________。该反应能自发进行的条件为___________(填“高温”“低温”或“任何温度”)。
②反应ⅰ在某非金属催化剂催化下的反应历程如下图所示,容易得到的副产物有CO和CH2O,其中相对较少的副产物为___________;上述合成甲醇的反应速率较慢,要使反应速率加快,主要降低下列变化中___________(填字母)的能量变化。
A. B.
C. D.
③往某一恒容密闭容器中按投料比充入4 mol反应物,在合适催化剂作用下发生反应ⅰ和反应ⅱ,CO2的平衡转化率和甲醇的选择性如图所示。随着温度的升高,ABC所在曲线逐渐升高的原因是___________。在513 K达平衡时,甲醇的物质的量为___________mol(计算结果保留三位有效数字)。
[已知:甲醇的选择性]
④恒温恒压密闭容器中,加入2 mol CO2和4 mol H2,同时发生反应ⅰ、ⅱ和ⅲ。初始压强为P0 kPa,在300℃发生反应,反应达平衡时,CO2的转化率为50%,甲醇的选择性为75%。反应ⅰ的平衡常数Kp=___________(Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
19. 配合物二水合柠檬酸铜(II)[,]可作杀虫剂及分析试剂。某研究小组开展探究实验,步骤如下:
步骤Ⅰ:将溶液加入到含纯柠檬酸的水溶液中,控制搅拌得到混合液。
步骤Ⅱ:,将固体分批加入到混合液中,充分反应后浓缩,缓慢结晶,过滤,乙醇洗涤,用滤纸吸干。
已知:i.柠檬酸铜微溶于水、乙醇,易溶于氨水。
ii.25℃,柠檬酸(,简写成H3Cit)的,,。
请回答:
(1)柠檬酸的较大,原因是能形成分子内氢键。下列式子不正确的是______(选填序号)。
A. B.
C. D.
(2)如将混合液的控制为5,与柠檬酸相关的粒子中含量最高的是______(选填:、、、)。加入的的物质的量最接近于______(选填序号)。
A. B. C. D.
(3)制备时不采取、溶液、柠檬酸的顺序加料,原因是______。
(4)下列关于步骤Ⅱ的说法,不正确的是______(选填序号)。
A. 柠檬酸铜中,带负电荷的氧提供未成键的孤电子对形成配位键
B. 反应时溶液会缓慢下降,可加适量调节
C. 蒸发浓缩时,采用加压法可提高产品结晶效率
D. 欲除去产品中的结晶水,可将固体置于坩埚中灼烧至恒重
(5)测定在时的:取,投入水中,充分搅拌后用浓氨水定容至,测定深蓝色溶液中的浓度,据此计算。请判断上述测定方法的设计是否合理并说明原因是______。
20. 美替拉酮是一类抗抑郁类药物,某研究小组以3-乙基吡啶(其结构简式为或)为原料,其合成路径如图:
已知:
①
②
(1)化合物A的结构简式是________;化合物G的结构简式是________。
(2)下列说法不正确的是________。
A. 化合物A具有酸性,所有原子可以共平面
B. 反应①中一定条件为液氯和铁粉,X为乙酸乙酯
C. 化合物Ⅰ(美替拉酮)的分子式为
D. A→B为取代反应,G→H为消去反应
(3)写出化合物C→化合物D的化学方程式(有无色气体生成)_________________________________________________________________。
(4)在制备化合物Ⅰ过程中还生成了一种相同分子式,且原环结构与支链位次保持不变的副产物,用键线式表示其结构________________。
(5)螺环化合物()可以由中间体M()制得,请以1-氯环戊烷为原料,设计合成中间体M的路线________________(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)。
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杭高2026学年第一学期高三9月月考
(化学)试题卷
1.本试卷分试题卷和答题卷两部分。本卷满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前务必将自己的班级、姓名用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的地方。
3.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范答题,在本试题卷上答题一律无效。
4.考试结束后,只需上交答题纸。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 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. 属于以下物质类别中的
A. 无机非金属材料 B. 单质 C. 合金 D. 聚合物
【答案】A
【解析】
【详解】A.是不含金属元素的无机物,属于新型无机非金属材料,A正确;
B.单质是仅由一种元素组成的纯净物,含有、两种元素,属于化合物,B错误;
C.合金是金属与金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质,不含金属元素,不属于合金,C错误;
D.聚合物是相对分子质量可达数千至数百万的高分子化合物,不属于聚合物,D错误;
故选A。
2. 下列关于说法不正确的是
A. 属于弱电解质
B. 水溶液呈现酸性
C. 实验室可用和稀硫酸制备
D. 溶液易产生淡黄色浑浊体现了的热不稳定性
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢硫酸是二元弱酸,在水溶液中分步电离,所以硫化氢属于弱电解质,A正确;
B.硫化氢的水溶液为氢硫酸,在水溶液中分步电离出氢离子使溶液呈现酸性,B正确;
C.硫化亚铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和硫化氢,该反应可用于制备硫化氢,C正确;
D.硫化氢溶液产生淡黄色浑浊是因为氢硫酸能与空气中的氧气反应生成硫和水,反应中硫元素的化合价升高被氧化,硫化氢是反应的还原剂,所以该反应中硫化氢表现还原性,与硫化氢的不稳定性无关,D错误;
故选D。
3. 下列化学用语的表达正确的是
A. 的电子式:
B. 中的C-C键为:键
C. 的名称:乙二酸乙二酯
D. 丙烷中碳原子杂化轨道示意图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.是离子化合物,电子式为,A错误;
B.中甲基碳原子连4个单键,为杂化,羧基碳原子含碳氧双键,为杂化,二者之间的键为键,B正确;
C.该物质是乙二酸和两分子乙醇发生酯化反应的产物,名称为乙二酸二乙酯,C错误;
D.丙烷中所有碳原子均为杂化,杂化轨道键角约为,D错误;
故选B。
4. 关于反应,下列说法中正确的是
A. 是氧化产物
B. 生成2 mol的需要转移3 mol电子
C. 的碱性强于
D. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
【答案】C
【解析】
【详解】A.中元素化合价为-3价,与反应物中的化合价相同,化合价未发生变化,既不是氧化产物也不是还原产物,故A错误;
B.N2O中N元素化合价由+1降低为,生成1mol 时转移电子的物质的量为mol,生成2mol 需要转移电子mol,不是3mol,故B错误;
C.可与水反应生成和,说明结合的能力强于,故的碱性强于,故C正确;
D.该反应的氧化产物和还原产物均为,其中被氧化的与被还原的的物质的量之比为1:2,故氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2,不是2:1,故D错误;
选C。
5. 下列关于元素周期律和元素周期表的认识错误的是
A. 第二电离能:
B. 电负性:
C. (原子序数47)元素位于周期表的ds区
D. 半径:
【答案】A
【解析】
【详解】A.基态原子失去1个电子得到的价电子排布为,处于半充满稳定结构,再失去1个电子需要吸收更多能量;基态原子失去1个电子得到的价电子排布为,再失去1个电子的难度小于,因此第二电离能:,故A错误;
B.同主族元素从上到下电负性逐渐减小,和同属第ⅤA族,位于上方,因此电负性,故B正确;
C.的价电子排布为,属于第ⅠB族元素,位于周期表ds区,故C正确;
D.和核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,因此半径,故D正确;
选A。
6. 物质的结构决定其性质。下列实例与解释正确的是
选项
实例
解释
A
加热NaCl与浓混合物可制备HCl
的分子间作用力大于HCl,沸点更高
B
配位数:
电负性:F>Cl
C
S易溶于溶液而不易溶于水
根据“相似相溶”原理,S更易溶于与之极性相近的溶液中
D
熔点远高于
Si-O键相比Si-Cl键长短,键能大
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.加热与浓制利用高沸点酸制低沸点酸的原理,为分子晶体,分子间存在氢键和较强范德华力,分子间作用力大于,沸点更高,解释正确,A正确;
B.配位数的原因是半径小于,中心周围可容纳更多半径更小的配体,与电负性无关,B错误;
C.易溶于溶液是因为发生反应生成可溶性多硫化物,并非相似相溶原理,C错误;
D.是共价晶体,熔化破坏共价键,是分子晶体,熔化破坏分子间作用力,分子间作用力远小于共价键,熔点差异与键能无关,D错误;
故选A。
7. 下列有关实验操作说法错误的是
A. 干燥洁净的试剂瓶无需润洗,可以直接加入配好的溶液
B. 用pH试纸检验某干燥气体的酸碱性时,应先用蒸馏水湿润
C. 用分液漏斗分液时,应先打开上口玻璃塞
D. 可以在研钵中研磨Na和制备
【答案】D
【解析】
【详解】A.干燥洁净的试剂瓶无杂质和水分,直接加入配好的溶液不会改变溶液浓度或引入杂质,操作合理,A正确;
B.干燥气体无法电离出或,需先润湿pH试纸使气体溶解,才能检验其酸碱性,操作合理,B正确;
C.分液时打开分液漏斗上口玻璃塞,可平衡漏斗内外压强,保证下层液体顺利流出,操作合理,C正确;
D.与反应非常剧烈,研磨时易发生爆炸,不能通过研钵研磨制备,操作错误,D错误;
答案选D。
8. 下列有关反应方程式错误的是
A. 泡沫灭火器反应原理:
B. 溶液中通入过量:
C. 用溶液吸收尾气中的:
D. 向含的溶液中通入:
【答案】B
【解析】
【详解】A.泡沫灭火器中与发生水解相互促进,化学方程式为,A正确;
B.溶液中通入过量,最终溶液呈酸性,离子方程式为,B错误;
C.与溶液发生歧化反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,离子方程式为,C正确;
D.还原性,1 mol 先被0.5 mol 完全氧化,剩余0.5 mol 氧化1 mol ,反应的离子方程式为,D正确;
故选B。
9. “健康人生,绿色无毒”。冰毒,新型毒品的一种,又名甲基安非他明,是一种无味或微有苦味的透明结晶体,纯品很像冰糖,形似冰,故俗称冰毒。甲基苯丙胺是制作冰毒的原料,已知甲基苯丙胺的结构(键线式)如图,下列说法不正确的是
A. 甲基苯丙胺的分子式为
B. 甲基苯丙胺能与酸反应
C. 甲基苯丙胺的核磁共振氢谱中共有7种信号峰
D. 甲基苯丙胺分子存在手性异构
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据结构简式计数各原子数目,可得甲基苯丙胺的分子式为,A正确;
B.甲基苯丙胺分子中含有亚氨基,具有碱性,可与酸反应生成铵盐,B正确;
C.甲基苯丙胺分子中等效氢共8种,因此核磁共振氢谱共有8种信号峰,不是7种,C错误;
D.分子中与N直接相连的饱和碳原子,分别连接、、、四种不同基团,属于手性碳原子,因此分子存在手性异构,D正确;
故选C。
10. 下列有关含磷化合物的说法中,正确的是
A. 中所有O原子所处的化学环境相同
B. 和结构相似,易溶于水
C. 遇水完全水解,可得三种酸
D. 属于二元酸,属于其酸式盐
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子中有端氧和桥氧,两类氧原子所处的化学环境不同,A错误;
B.和的分子构型均为三角锥形,但前者难溶于水,B错误;
C.完全水解可生成磷酸、硫化氢和甲醇,反应可表示为。其中磷酸、硫化氢是酸,甲醇属于醇,故只能得到两种酸,C错误;
D.的结构简式为,只有两个羟基氢可以电离,因此属于二元酸;只替换了一个可电离氢,属于其酸式盐,D正确;
故选D。
11. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.金属钠燃烧
B.测定KI溶液的浓度
C.探究生铁在不同条件下的电化学腐蚀
D.甲烷和 Cl2的反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.表面皿受热易炸裂且生成的会与玻璃中的二氧化硅反应,应选瓷坩埚,A错误;
B.溴水具有氧化性,会腐蚀橡胶,应用酸式滴定管盛装溴水,B错误;
C.左边发生吸氧腐蚀,压强减小,管内红墨水液面上升,右边发生析氢腐蚀,压强增大,管内红墨水液面下降;总体出现:左升右降现象,可用于探究生铁在不同条件下的电化学腐蚀,C正确;
D.与饱和碳酸钠溶液反应,导致试管内液面上升,对甲烷和的反应现象有干扰,应选用饱和溶液,降低的溶解度,D错误;
故选C。
12. 利用热再生氨电池可实现电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示,甲、乙两室均预加相同的电镀废液,向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是
A. 电池工作时,乙室溶液浓度增大
B. 负极区每生成,有通过隔膜向甲室迁移
C. 甲区域中Cu为负极
D. 乙出口处的浓度小于甲出口处
【答案】C
【解析】
【分析】甲、乙两室均预加相同的电镀废液,向甲室通入足量氨气后,Cu2+转化为,甲室中Cu2+浓度低于乙室中Cu2+浓度,构成浓差电池,甲为负极、乙为正极,负极铜失电子生成,正极Cu2+得电子生成Cu单质,通过隔膜由乙室移入甲室。
【详解】A.乙室为正极,发生反应,被还原消耗,浓度减小,故A错误;
B.负极反应为,每生成1mol 转移2mol电子,为平衡电荷,只需1mol 向负极(甲室)迁移,故B错误;
C.向甲室通入足量氨气后,Cu2+转化为,甲室中Cu2+浓度低于乙室中Cu2+浓度,构成浓差电池,甲室电势低,甲为负极,失电子发生氧化反应,为负极,故C正确;
D.甲室中与结合为稳定的配离子,游离浓度极低,乙室仅被部分还原,故乙出口浓度大于甲出口,故D错误;
选C。
13. 能代表化合物的结构片段如图(氢原子未画出),下列有关该化合物的描述错误的是
A. 每个和2个配位 B. 图中球①代表原子团
C. 作还原剂时,该化合物释放 D. 该化合物易溶于水
【答案】B
【解析】
【详解】A.观察结构片段可知,每个中有2个O原子分别与不同的形成配位键,即每个和2个配位,A正确;
B.的结构为,只有中的N存在孤电子对可与形成配位键,因此与直接相连的是,远离的端基才是,图中球①为与直接相连的基团,代表,不是,B错误;
C.该化合物中N为-2价,具有还原性,作还原剂时N元素化合价升高,反应过程中会释放,C正确;
D.该化合物为离子化合物,且含有的、均可与水分子形成氢键,因此易溶于水,D正确;
故选B。
14. 一种催化还原NO的机理如下图所示。下列说法正确的是
A. 中所含的基态电子排布式为
B. 中间体X和中间体Z中Cu的化合价相同
C. 提供质子的能力:
D. 总转化过程中每吸收1 mol NO需要消耗
【答案】CD
【解析】
【详解】A.基态原子的电子排布式为,失去轨道的1个电子,基态电子排布式应为,A错误;
B.中间体中为过氧键,为价,结合整体电荷为,计算得为价;中间体中为价,结合整体电荷为,计算得为价,二者化合价不同,B错误;
C.中心正电荷更高,对配体中的孤对电子吸引力更强,使键极性增大,更易解离,故提供质子能力,C正确;
D.将循环过程中所有中间产物消去,得总反应为,和的物质的量之比为,每吸收消耗,D正确;
故本题选CD。
15. 某温度时,氯水中存在如下反应(不考虑其他反应):
Ⅰ. K1=10−4.2
Ⅱ. K2
Ⅲ. Ka
体积为1 L 的氯水中,测得含氯微粒pX随pH变化如图所示[pX=−lgc(X),X表示(aq),(aq),(aq)和(aq)。该温度Ksp()=10−9.7;忽略溶液体积变化。下列说法错误的是
A. 丙线所示物种为
B. 该温度下K2=10−2
C. a点溶液pH=7.5
D. 向b点溶液中加入17 mg ,无沉淀产生
【答案】D
【解析】
【分析】pH升高,溶液中减小,反应Ⅰ向正反应方向移动,浓度增大,促进反应Ⅱ的进行,使得浓度增大,另外,反应Ⅰ生成的会使反应Ⅲ平衡向逆反应方向进行,使得浓度减小,由此可知,乙线表示随pH的变化,丙线表示随pH的变化;
【详解】A.由分析可知,丙线所示物种为,说法正确,A不符合题意;
B.由图可知,时,、,则,说法正确,B不符合题意;
C.a点为和交点,,电离平衡常数,结合图像交点对应,故pH=7.5,说法正确,C不符合题意;
D.的物质的量为,溶液中,图像b点、、,由可得,由可得,离子积,而,,会析出沉淀,说法错误,D符合题意;
答案选D。
16. 实验室利用反应制备辛烯醛的流程如下图。
已知:正丁醛的沸点为75.7℃;辛烯醛沸点为177℃(在沸点177℃时略有分解),密度为,不溶于水。利用如上图装置进行减压蒸馏。
下列说法错误的是
A. 加热回流中温度计应该插在水浴中
B. 操作Ⅰ用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯
C. 毛细玻璃管有防暴沸的效果
D. 减压蒸馏结束后,应先关闭真空泵,再移去热源
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应需控制温度为78~82℃,采用水浴加热时温度计插入水浴中可准确控制加热温度,A正确;
B.辛烯醛不溶于水,操作Ⅰ为分液分离碱液和有机相,用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯,B正确;
C.毛细玻璃管可产生微小气泡作为气化中心,起到防暴沸的效果,C正确;
D.减压蒸馏结束后,若先关闭真空泵会导致体系负压引起倒吸,应先移去热源,待体系冷却后通大气再关闭真空泵,D错误;
故选D。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 硼、铁、钨(W)在电子陶瓷领域有着重要的应用。回答下列问题:
(1)W的基态价电子排布式为,在元素周期表中的位置为________,其所有d轨道和f轨道的电子总数为________。相同温度下,Fe的不同气态粒子失去一个电子需要能量最高的是________________(填标号)。
A. B.
C. D.
(2)三卤化硼用于各种工业催化剂,水解反应迅速甚至剧烈产生白色难溶物。经过如下反应B-F键键长会变长,请从杂化及成键角度分析原因________________________________。
(3)某兴趣小组对按如下流程进行实验研究:
写出与足量Na反应的化学方程式:________________________。
(4)一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图,B的杂化类型为________,若晶胞中含有银的配离子,则该物质的化学式可表示为________。(表示成配离子形式)
(5)在合成硫代硼酸过程中得到的,可与反应得到。在足量NaOH溶液中加热充分反应,离子方程式为________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 第六周期第ⅥB族 ②. 38 ③. A
(2)BF3中B为sp2杂化,反应后B形成4个键,变为sp3杂化,s轨道成分越少,形成的键长越长,同时BF3中存在大π键,B-F键有部分双键成分,键长会更短
(3)
(4) ①. sp3 ②.
(5)
【解析】
【小问1详解】
W的价电子排布为,最大能层数 ,所以位于第六周期,价电子总数为6,属于第ⅥB族的过渡元素。W的电子排布为,展开内层:,其中3d轨道有10个电子、4d轨道有10个电子,加上4f的14个电子、5d的4个电子,总和为38。
Fe的不同气态粒子失去一个电子需要能量分析:
A.这是基态 ,再失去电子是第四电离能,由于3d半满排布,再失去一个电子需要能量最高;
B. 这是 的激发态,再失去电子是第四电离能,需要能量低于A选项;
C.这是基态 ,再失去电子是第三电离能,所需能量低于第四电离能;
D. 这是基态Fe 原子,再失去电子是第一电离能,所需能量最低;
故选A;
【小问2详解】
BF3中心原子 B 有 3 个价电子,结合 3 个 F,孤对电子数为0,价电子对数为3,杂化类型,形成配合物后,B 原子周围现在有 4 个 键,杂化类型:,杂化方式由转化为,s轨道成分减少,轨道离核平均距离变远,形成的键长变长;同时BF3中B与3个F形成大π键,B-F键有部分双键成分,键长较短;反应后B形成4个σ单键,无大π键,B-F键为单键,键长更长;
【小问3详解】
由元素守恒可知,固体A中一定含有S元素,且溶液B中加入盐酸酸化氯化钡后无沉淀产生,说明不含硫酸根离子,应含硫离子;而金属钠足量,则固体A是,反应方程式: ;
【小问4详解】
由晶胞中成键情况知,共用顶点B原子的8个晶胞中,有4个晶胞中存在1个C原子与该B原子成键,即B原子的价层电子对数为4,为杂化;B位于顶点,其个数为,Ag、C、N位于体内,个数分别为1、4、4,晶胞中含有银的配离子,故该物质的化学式可表示为;
【小问5详解】
电负性:,根据成键特点可知,Cl为-1价,S为-2价,B为+3价,在足量强碱中加热彻底水解,B转化为,S转化为,Cl转化为,配平电荷和原子后得到离子方程式:。
18. 研究碳、氮、硫元素化合物的性质及其相互转化对建设生态文明、美丽中国具有重要意义。请回答下列问题:
(1)已知可以催化二氧化硫在水溶液中发生歧化反应: 。催化原理分为两步:
第一步: 慢反应
第二步:___________=___________+___________ 快反应
①请完整写出第二步反应的离子方程式___________。
②能正确表示催化SO2歧化反应原理的能量变化示意图为___________(填字母)。
A. B. C. D.
(2)一种以CO2为碳源,在催化剂作用下催化加氢制备可再生能源甲醇的反应如下:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
①试计算反应ⅲ: ___________。该反应能自发进行的条件为___________(填“高温”“低温”或“任何温度”)。
②反应ⅰ在某非金属催化剂催化下的反应历程如下图所示,容易得到的副产物有CO和CH2O,其中相对较少的副产物为___________;上述合成甲醇的反应速率较慢,要使反应速率加快,主要降低下列变化中___________(填字母)的能量变化。
A. B.
C. D.
③往某一恒容密闭容器中按投料比充入4 mol反应物,在合适催化剂作用下发生反应ⅰ和反应ⅱ,CO2的平衡转化率和甲醇的选择性如图所示。随着温度的升高,ABC所在曲线逐渐升高的原因是___________。在513 K达平衡时,甲醇的物质的量为___________mol(计算结果保留三位有效数字)。
[已知:甲醇的选择性]
④恒温恒压密闭容器中,加入2 mol CO2和4 mol H2,同时发生反应ⅰ、ⅱ和ⅲ。初始压强为P0 kPa,在300℃发生反应,反应达平衡时,CO2的转化率为50%,甲醇的选择性为75%。反应ⅰ的平衡常数Kp=___________(Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1) ①. ②. B
(2) ①. -90.2 kJ·mol-1 ②. 低温 ③. CH2O ④. D ⑤. 反应ⅰ为放热反应,反应ⅱ为吸热反应,在其他条件不变时,升高温度,反应ⅱ正向移动的程度大于反应ⅰ逆向移动的程度,导致CO2的平衡转化率逐渐升高 ⑥. 0.117 ⑦.
【解析】
【小问1详解】
①I-可以催化二氧化硫在水溶液中发生歧化反应,I-前后质量和性质保持不变,因此根据总反应和第一步反应,推出第二步反应的离子方程式为2H2O+I2+SO2=4H+++2I-;
②总反应为放热反应,说明始态总能量高于终态总能量;第一步为吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量;第二步为放热反应,反应物总能量高于生成物总能量;第一步为慢反应,第二步为快反应,说明第一步反应活化能大于第二步,根据题中所给图像可知,选项B符合题意;答案为B;
【小问2详解】
①利用盖斯定律,反应i-反应ii=目标反应方程式,即ΔH3=ΔH1-ΔH2=[(-49.1)-(+41.1)]kJ/mol=-90.2kJ/mol,ΔH3<0,该反应是熵减的反应,即ΔS<0,根据ΔG=ΔH-TΔS<0,在低温下能够自发进行;
②根据图象可知,生成CH2O需要的能量多,因此相对较少的副产物为CH2O;反应速率慢是活化能大,要使反应速率加快,需要降低决速步骤的活化能,根据图象可知,该反应的决速步骤是*CO+*OH→*CO+*H2O,因此需要降低*CO+*OH→*CO+*H2O的能量变化,选项D符合题意;
③反应i为放热反应,反应ii为吸热反应,升高温度,反应i的平衡向逆反应方向移动,甲醇产量减少,甲醇的选择性降低,根据图像可知,曲线DE表示甲醇的选择性,则曲线AB表示CO2的平衡转化率,在其他条件不变时,升高温度,反应ⅱ正向移动的程度大于反应ⅰ逆向移动的程度,导致CO2的平衡转化率逐渐升高;n(CO2)∶n(H2)=1∶3充入4mol反应物,n(CO2)=1mol,n(H2)=3mol,根据图像可知,该温度下,CO2的平衡转化率为15%,甲醇的选择性为78%,根据甲醇选择性的公式,甲醇的物质的量为1mol×15%×78%=0.117mol;
④根据原子守恒,达到平衡时n(CO2)=2mol×(1-50%)=1mol,n(CH3OH)= 2mol×50%×75%=0.75mol,n(CO)=2mol×50%×(1-75%)=0.25mol,n(H2O)=n(CH3OH)+n(CO)=1mol,n(H2)=4mol-3n(CH3OH)-n(CO)=4mol-0.75mol×3-0.25mol=1.5mol,总物质的量为4.5mol,反应i的Kp=。
19. 配合物二水合柠檬酸铜(II)[,]可作杀虫剂及分析试剂。某研究小组开展探究实验,步骤如下:
步骤Ⅰ:将溶液加入到含纯柠檬酸的水溶液中,控制搅拌得到混合液。
步骤Ⅱ:,将固体分批加入到混合液中,充分反应后浓缩,缓慢结晶,过滤,乙醇洗涤,用滤纸吸干。
已知:i.柠檬酸铜微溶于水、乙醇,易溶于氨水。
ii.25℃,柠檬酸(,简写成H3Cit)的,,。
请回答:
(1)柠檬酸的较大,原因是能形成分子内氢键。下列式子不正确的是______(选填序号)。
A. B.
C. D.
(2)如将混合液的控制为5,与柠檬酸相关的粒子中含量最高的是______(选填:、、、)。加入的的物质的量最接近于______(选填序号)。
A. B. C. D.
(3)制备时不采取、溶液、柠檬酸的顺序加料,原因是______。
(4)下列关于步骤Ⅱ的说法,不正确的是______(选填序号)。
A. 柠檬酸铜中,带负电荷的氧提供未成键的孤电子对形成配位键
B. 反应时溶液会缓慢下降,可加适量调节
C. 蒸发浓缩时,采用加压法可提高产品结晶效率
D. 欲除去产品中的结晶水,可将固体置于坩埚中灼烧至恒重
(5)测定在时的:取,投入水中,充分搅拌后用浓氨水定容至,测定深蓝色溶液中的浓度,据此计算。请判断上述测定方法的设计是否合理并说明原因是______。
【答案】(1)C (2) ①. ②. B
(3)柠檬酸铜会覆盖固体,降低原料利用率,降低产品纯度 (4)CD
(5)不合理,可溶于氨水,定容时会导致完全溶解
【解析】
【分析】将NaOH溶液加到柠檬酸中,调节pH为3~5,可得到Na2HCit溶液,向Na2HCit溶液中加入CuCl2固体,反应后的产物经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤等一系列操作后即制得二水合柠檬酸铜(II)()晶体。
【小问1详解】
羧基酸性强,易解离为离子和羟基形成氢键,而羟基不易解离,C结构不正确,故答案为C。
【小问2详解】
pH=5时,,,,,,则与柠檬酸相关的粒子中含量最高的是,此时和均较小,即、,钠原子守恒可得:,故答案为B。
【小问3详解】
柠檬酸铜会覆盖固体,降低原料利用率,降低产品纯度,因此制备时不采取、溶液、柠檬酸的顺序加料。
【小问4详解】
A.柠檬酸铜中,带负电荷的氧提供未成键的孤电子对,Cu有空轨道,两者可形成配位键,同时相比于不带负电荷的氧原子,带负电荷的氧与带正电荷的Cu之间存在更强的相互作用,A正确;
B.步骤I用NaOH控制pH3~5之间,步骤II反应时pH会下降,可以用适量的NaOH调pH,B正确;
C.蒸发浓缩的目的是除去溶剂使溶液达到过饱和,加压会使溶剂的沸点升高,不利于蒸发,且多数固体溶质的溶解度随压强增大而增大,不利于结晶,故C错误;
D.二水合柠檬酸铜(II)含羟基和羧基,加热灼烧会发生分子内酯化反应,改变分子结构,D错误;
故答案为CD。
【小问5详解】
不合理,可溶于氨水,定容时会导致完全溶解。
20. 美替拉酮是一类抗抑郁类药物,某研究小组以3-乙基吡啶(其结构简式为或)为原料,其合成路径如图:
已知:
①
②
(1)化合物A的结构简式是________;化合物G的结构简式是________。
(2)下列说法不正确的是________。
A. 化合物A具有酸性,所有原子可以共平面
B. 反应①中一定条件为液氯和铁粉,X为乙酸乙酯
C. 化合物Ⅰ(美替拉酮)的分子式为
D. A→B为取代反应,G→H为消去反应
(3)写出化合物C→化合物D的化学方程式(有无色气体生成)_________________________________________________________________。
(4)在制备化合物Ⅰ过程中还生成了一种相同分子式,且原环结构与支链位次保持不变的副产物,用键线式表示其结构________________。
(5)螺环化合物()可以由中间体M()制得,请以1-氯环戊烷为原料,设计合成中间体M的路线________________(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)。
【答案】(1) ①. ②. (2)B
(3)+H2O+CO2+C2H5OH
(4) (5)
【解析】
【分析】由题给有机物转化关系可知,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成A:;在浓硫酸作用下,A与乙醇共热发生酯化反应生成B:;两分子B在乙醇钠作用下发生酯缩合反应生成C和乙醇,一定条件下C与水反应生成D:;在光照条件下与氯气发生取代反应生成E:;在乙醚作用下,E与镁反应生成F:;D与F发生反应生成G:;在浓硫酸作用下, G发生消去反应生成H,H先与碱性高锰酸钾溶液反应,后酸化得到I。
【小问1详解】
由分析可知A的结构简式为,G的结构简式为;
【小问2详解】
A.由结构简式可知,A含有羧基,能表现酸性,分子中环上的原子和羧基上的原子都共平面,则所有原子可以共平面,A正确;
B.由分析可知,在光照条件下与氯气发生取代反应生成E和氯化氢,B错误;
C.美替拉酮的结构简式为,分子式为,C正确;
D.由分析可知,A→B的反应为在浓硫酸作用下,A与乙醇共热发生酯化反应生成B和水,G→H的反应为在浓硫酸作用下, G发生消去反应生成H和水,D正确;
故选B;
【小问3详解】
化合物C→化合物D的反应为一定条件下与水反应生成、二氧化碳和乙醇,反应的化学方程式为+H2O+CO2+C2H5OH;
【小问4详解】
由结构简式可知,先与碱性高锰酸钾溶液反应,后酸化得到时,还可能发生副反应生成
【小问5详解】
题给信息可知,以1-氯环戊烷为原料合成中间体M的合成步骤为:在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成,在铜作催化剂作用下,与氧气共热发生催化氧化反应生成;与乙醚和镁反应生成,与发生反应生成,在浓硫酸作用下,发生消去反应生成,合成路线为 。
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