精品解析:河南南阳市豫南名校2026-2027学年高三上学期开学考试 化学试题
2026-09-10
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内容正文:
2026—2027学年高三9月测评
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 Si-28
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. 近年河南省在新材料和生物医药等领域实现多项技术突破。下列有关说法正确的是
A. “黄河旋风”量产的金刚石热沉片与石墨互为同位素
B. “华兰生物”研发的流感疫苗中的抗原蛋白质属于天然有机高分子化合物
C. “多氟多”量产的电解质六氟磷酸锂(LiPF6)易溶于煤油,可用煤油萃取分离
D. “洛阳轴研所”研发的航天特种合金钢,其硬度和熔点均高于组分金属
2. 光学镀膜材料三氟化钇(YF3)凭借其耐腐蚀、高热稳定性和优异光学性能,广泛用于半导体、光学、航空航天等高端制造领域。下列有关化学用语说法正确的是
A. YF3的电子式:
B. F的原子结构示意图:
C. Y在元素周期表中的位置:第五周期ⅢA族
D. HF分子中共价键的电子云图形:
3. 下列图示中,实验操作或方法正确的是
A.合成溴苯
B.加热使NaHCO3分解
C.用苯萃取碘水中的碘,振荡、放气
D.制备无水MgCl2
A. A B. B C. C D. D
4. 下列方程式与所给事实相符的是
A. 钢铁发生析氢腐蚀的负极反应:
B. 金属锂在足量空气中燃烧:
C. 工业生产可降解聚乳酸餐盒:
D. 羟胺()溶液与反应生成:
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
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
D
石墨具有良好的导电性
石墨晶体中存在自由移动的电子
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. 该晶体的密度为
C. 与C原子等距且最近的B原子有2个
D. M点的分数坐标为
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. α-D-吡喃葡萄糖和β-D-吡喃葡萄糖的物理性质完全相同
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. 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
D. 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
9. 熔盐电解法制备高纯多晶硅具有绿色环保等优势。一种在CaCl2熔盐中电解SiO2制备Si的实验装置如图所示。下列说法错误的是
A. 石墨电极的电势低于SiO2电极
B. 阴极的电极反应为
C. 通入氩气的目的是充当保护气体,防止生成的硅单质被氧化
D. 当石墨只产生CO和CO2共2.24 L(标准状况)时,生成1.75 g Si,则为
10. 以为原料制备多种铬系产品的工艺流程如图所示:
已知:① ;②BaCr2O7可溶于水,。下列说法正确的是
A. 由反应条件高温可知,铝粉还原制备单质为吸热反应
B. 制备碱性铬酸盐溶液的离子方程式:
C. 向固体中滴加足量稀盐酸,固体可完全溶解并生成
D. 系列操作包括:在通入气体氛围中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
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:
中心原子的杂化方式依次为、、
B
稳定性:
的电负性小于的电负性
C
碱性:
甲基向原子供电子,增大原子上的电子云密度
D
熔点:
离子键成分百分数:
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,初始投料等量和,不同温度下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. 温度下,该反应的平衡常数
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. 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
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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2026—2027学年高三9月测评
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 Si-28
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. 近年河南省在新材料和生物医药等领域实现多项技术突破。下列有关说法正确的是
A. “黄河旋风”量产的金刚石热沉片与石墨互为同位素
B. “华兰生物”研发的流感疫苗中的抗原蛋白质属于天然有机高分子化合物
C. “多氟多”量产的电解质六氟磷酸锂(LiPF6)易溶于煤油,可用煤油萃取分离
D. “洛阳轴研所”研发的航天特种合金钢,其硬度和熔点均高于组分金属
【答案】B
【解析】
【详解】A.同位素的研究对象为质子数相同、中子数不同的核素(原子),金刚石与石墨是碳元素形成的不同单质,二者互为同素异形体,A错误;
B.蛋白质的相对分子质量一般大于104,属于天然有机高分子化合物,抗原蛋白质属于蛋白质类物质,B正确;
C.LiPF6为离子化合物,煤油属于非极性有机溶剂,离子化合物难溶于煤油,无法用煤油萃取分离,C错误;
D.合金的硬度高于其组分金属,但熔点低于其组分金属,航天特种合金钢属于合金,熔点低于组分金属,D错误;
故选B。
2. 光学镀膜材料三氟化钇(YF3)凭借其耐腐蚀、高热稳定性和优异光学性能,广泛用于半导体、光学、航空航天等高端制造领域。下列有关化学用语说法正确的是
A. YF3的电子式:
B. F的原子结构示意图:
C. Y在元素周期表中的位置:第五周期ⅢA族
D. HF分子中共价键的电子云图形:
【答案】D
【解析】
【详解】A.YF3是活泼金属与活泼非金属形成的离子化合物,电子式需标注阴阳离子所带电荷,选项给出的是共价化合物的电子式形式;正确的电子式为,A错误;
B.1s22s22p5是F的核外电子排布式,不是原子结构示意图,B错误;
C.Y原子序数为39,价电子排布为4d15s2,位于第五周期ⅢB族,不属于ⅢA族,C错误;
D.HF分子中是H的1s轨道与F的2p轨道头碰头重叠形成的s-p σ键,选项给出的电子云图形符合该成键特征,D正确;
故选D。
3. 下列图示中,实验操作或方法正确的是
A.合成溴苯
B.加热使NaHCO3分解
C.用苯萃取碘水中的碘,振荡、放气
D.制备无水MgCl2
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.合成溴苯需要苯与液溴在铁粉催化下发生取代反应,图示使用溴水,溴水和苯不发生取代反应,试剂选择错误,A错误;
B.加热固体NaHCO3时,试管口应略向下倾斜,避免反应生成的水倒流炸裂试管,图示试管口向上倾斜,B错误;
C.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,图示操作符合规范,C正确;
D.MgCl2易水解,直接蒸发其溶液时,水解生成的HCl挥发,最终无法得到无水MgCl2,应在HCl气流中加热蒸发,D错误;
故选C。
4. 下列方程式与所给事实相符的是
A. 钢铁发生析氢腐蚀的负极反应:
B. 金属锂在足量空气中燃烧:
C. 工业生产可降解聚乳酸餐盒:
D. 羟胺()溶液与反应生成:
【答案】A
【解析】
【详解】A.钢铁发生析氢腐蚀时,负极Fe失去电子生成,电极反应为,A正确;
B.金属锂活泼性弱于钠,在足量空气中燃烧产物为,正确反应为,B错误;
C.乳酸发生缩聚反应生成聚乳酸时,根据原子守恒,应生成n-1分子H2O,选项中生成n分子水不符合事实,正确反应为n,C错误;
D.AgBr是难溶电解质,离子方程式中不能拆写为Ag+,正确的反应方程式应为,D错误;
故选A。
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
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
D
石墨具有良好的导电性
石墨晶体中存在自由移动的电子
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【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.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,C符合题意;
D.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,D不符合题意;
故选C。
6. B、C和N三种元素组成的某一化合物的晶胞及其在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. 该晶体的密度为
C. 与C原子等距且最近的B原子有2个
D. M点的分数坐标为
【答案】D
【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.根据均摊法,1个晶胞含个N、个B,1个C,故密度为,B错误;
C.以体心的C原子为例,根据图片所示,与C原子等距且距离最近的原子有4个,C错误;
D.根据P点坐标为,可知M点坐标为,D正确;
故选D。
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. α-D-吡喃葡萄糖和β-D-吡喃葡萄糖的物理性质完全相同
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. 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
D. 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
【答案】D
【解析】
【详解】A.α-D-吡喃葡萄糖和β-D-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,A错误;
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.两种环状吡喃葡萄糖无游离醛基,不能直接发生银镜反应,C错误;
D.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,D正确;
故选D。
9. 熔盐电解法制备高纯多晶硅具有绿色环保等优势。一种在CaCl2熔盐中电解SiO2制备Si的实验装置如图所示。下列说法错误的是
A. 石墨电极的电势低于SiO2电极
B. 阴极的电极反应为
C. 通入氩气的目的是充当保护气体,防止生成的硅单质被氧化
D. 当石墨只产生CO和CO2共2.24 L(标准状况)时,生成1.75 g Si,则为
【答案】A
【解析】
【详解】A.电解池中阴离子向阳极移动,由向石墨电极移动可知石墨为阳极、电极为阴极,阳极电势高于阴极,故石墨电极电势高于电极,A错误;
B.阴极上得电子发生还原反应生成,电极反应为,B正确;
C.高温下硅单质易被氧化,氩气为惰性气体,可作保护气防止生成的硅被氧化,C正确;
D.标准状况下2.24L混合气体总物质的量为0.1mol,生成的物质的量,反应转移电子总物质的量为;设,,可得方程组,解得、,故,D正确;
故选A。
10. 以为原料制备多种铬系产品的工艺流程如图所示:
已知:① ;②BaCr2O7可溶于水,。下列说法正确的是
A. 由反应条件高温可知,铝粉还原制备单质为吸热反应
B. 制备碱性铬酸盐溶液的离子方程式:
C. 向固体中滴加足量稀盐酸,固体可完全溶解并生成
D. 系列操作包括:在通入气体氛围中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【答案】D
【解析】
【分析】高温煅烧生成,利用铝热反应得到单质;加入和,将氧化为,再加入得到;加入盐酸得到溶液,通入气体氛围可抑制水解,后续蒸发浓缩、冷却结晶等操作可得到,由此解答;
【详解】A.铝粉还原为铝热反应,铝热反应属于放热反应,高温仅为反应引发条件,不能判断为吸热反应,A错误;
B.制备碱性铬酸盐的反应体系为碱性环境,反应物含,产物不可能生成,正确的离子方程式为,B错误;
C.已知:,滴加足量稀盐酸,平衡正向移动,浓度减小,则沉淀溶解平衡正向移动,但溶液中依然存在钡离子和少量的,根据,若钡离子浓度足够时,依然会有沉淀,固体不能完全溶解,且酸性条件下具有强氧化性,可与盐酸中的发生氧化还原反应生成和,无法生成,C错误;
D.易发生水解反应,通入气体氛围可抑制水解,避免生成杂质,后续蒸发浓缩、冷却结晶等操作可得到,D正确;
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:
中心原子的杂化方式依次为、、
B
稳定性:
的电负性小于的电负性
C
碱性:
甲基向原子供电子,增大原子上的电子云密度
D
熔点:
离子键成分百分数:
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.CO2中心C为sp杂化,键角180∘;CH2O中心C为sp2杂化,键角约120∘;CCl4中心C为sp3杂化,键角109∘28′,键角顺序符合事实,解释正确,A不符合题意;
B.N电负性小于O,对孤对电子束缚更弱,更易提供孤对电子与Cu2+形成稳定配位键,故[Cu(NH3)4]2+稳定性更强,解释正确,B不符合题意;
C.甲基是供电子基团,可增大N原子电子云密度,使CH3NH2更易结合H+,对应水合物碱性更强,解释正确,C不符合题意;
D.Li+半径小于Na+,极化能力更强,共价成分更高,离子键成分百分数,其熔点更高的本质是晶格能更大,解释错误,D符合题意;
故选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
【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,初始投料等量和,不同温度下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. 温度下,该反应的平衡常数
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. 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
【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,,故A错误;
B.设初始A、B的物质的量浓度均为,温度下A平衡转化率为35%,则平衡时,,反应计量数之比为,故温度时,,,正反应放热,所以温度下该反应平衡常数,故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,故C错误;
D.很小是因为断裂1个C-C键和1个C-H键,形成1个C-C键和1个C-H键,断裂的化学键与形成的化学键的种类和数目相同,故D正确;
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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