精品解析:四川省泸州市合江县2025-2026学年高二下学期期中考试化学试题
2026-09-11
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内容正文:
泸州市合江县2025—2026学年高2024级高二下学期期中考试
化学试题
注意事项:
1.本试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)两部分。第一部分第1~3页,第二部分第4~6页。试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答卷前,考生领到答题卡后,须在规定区域准确填写本人的姓名、班级、准考证号和座位号,并在答题卡背面用2B铅笔填涂座位号,同时请在规定位置粘贴考试用条形码。
3.答卷时,考生回答选择题时,选出每小题答案后,须用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。考生回答非选择题时,须用0.5 mm黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上。将选择题和非选择题的答案写在试卷或草稿纸上均无效。
4.考生不得将试题卷、答题卡和草稿纸带离考场,考试结束后由监考员统一回收。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 P-31 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Fe-56 Zn-65
第一部分 选择题(共45分)
一、单项选择题:本大题共15个小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活、科技密切相关。下列说法正确的是
A. 食品包装袋中常放入生石灰和还原铁粉,作用均为防止食品氧化变质
B. 我国“人造太阳”项目利用的核聚变,属于化学变化
C. 冬奥场馆使用的聚四氟乙烯板材,属于有机高分子材料
D. “碳中和”是指通过植树造林等方式,完全吸收人类活动产生的,实现零排放
2. 对羟基桂皮酸是一种广泛存在于植物中的天然有机酸,其结构简式如图所示。下列关于该物质的说法正确的是
A. 分子式为
B. 分子中含有3种官能团
C. 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 1 mol该物质最多能与发生反应
3. 下列关于原子结构与元素性质的说法正确的是
A. 基态原子的电子排布式为,符合洪特规则
B. 第二周期主族元素中,第一电离能随原子序数增大而依次增大
C. 同主族元素中,电负性随原子序数增大而逐渐减小
D. 基态的价层电子排布式为,具有2个未成对电子
4. 在时,关于下列浓度均为的溶液,下列说法正确的是
编号
溶液
常温
溶质相关性质
①
溶液
弱酸,
②
溶液
强酸弱碱盐,的
③
溶液
强碱弱酸盐,的
④
溶液
强碱弱酸盐,
A. 溶液①中,由水电离出的
B. 等体积等浓度的①和④混合后,溶液的
C. 溶液③中,存在物料守恒:
D. 向溶液④中加入少量水,溶液中的值减小
5. 分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
6. 萤石()是一种重要的卤化物矿物,其晶胞结构如图所示,其中位于面心和顶点,位于晶胞内部。下列说法错误的是
A. 每个晶胞中含有4个和8个
B. 的配位数为8,的配位数为4
C. 若该晶胞的参数为,则晶体的密度为
D. 与距离最近且相等的共有12个
7. 一定条件下,可逆反应 ,在恒容密闭容器中进行,的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 由图可知,压强:
C. 温度不变,压强增大,平衡常数增大
D. 、条件下,若起始时、,达到平衡时的转化率为,则容器中
8. 下列有机实验的装置与操作均正确,且能达到实验目的的是
A.检验溴乙烷的消去产物
B.制备并收集乙酸乙酯
C.分离苯和溴苯的混合物
D.制备硝基苯
A. A B. B C. C D. D
9. 下列四种分子的球棍模型如图所示,下列说法正确的是
A. 分子①的中心原子采取杂化,键角为
B. 分子②是含有极性键的非极性分子
C. 分子③中所有原子均满足8电子稳定结构
D. 分子④的VSEPR模型与空间结构一致
10. 如图为电解饱和食盐水的简易装置,阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子和气体不能通过。下列说法正确的是
A. 电解一段时间后,右侧溶液的减小
B. 阳极的电极反应式为
C. 电解过程中,通过阳离子交换膜向左侧移动
D. 标准状况下,阳极产生气体时,电路中转移0.2 mol电子
11. 某烃的衍生物转化路线如图所示,其中为气态烃,标准状况下密度为。下列说法错误的是
A. 物质A的结构简式为
B. 物质B到C的反应类型为氧化反应
C. 物质D中含有的官能团为羧基
D. 物质E与溶液反应,最多消耗
12. 在时,用的溶液滴定的溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 时,溶液中存在:
B. 为强酸,电离常数
C. 时,溶液中存在:
D. 滴定过程中,水的电离程度始终逐渐增大
13. 铁氰化钾俗称赤血盐,常用于检验,下列说法错误的是
A. 中,中心的配位数为6,配体为
B. 中含有离子键、共价键和配位键
C. 中含有键与键的数目之比为
D. 铁氰化钾与反应生成的滕氏蓝沉淀,属于配位化合物
14. 芹菜素是一种天然黄酮类化合物,广泛存在于蔬菜水果中,其结构简式如图所示。下列关于芹菜素的说法错误的是
A. 分子式为
B. 分子中含有3个手性碳原子
C. 1 mol该物质最多能与发生反应
D. 该物质最多能与发生加成反应
15. 下列关于化学反应方向与限度的说法正确的是
A. 凡是放热反应均能自发进行,凡是吸热反应均不能自发进行
B. 反应 ,在常温下能自发进行,则该反应的
C. 对于可逆反应,升高温度,正、逆反应速率均增大,平衡常数也一定增大
D. 一定温度下,向恒容密闭容器中充入和,反应达到平衡后,充入少量,平衡不移动
第二部分 非选择题(共55分)
二、综合填空题:本大题共4个大题,除注明外,每空2分,共55分。
16. 芳香族化合物A是合成医药中间体的重要原料,其蒸气密度是相同状况下氢气密度的76倍,其中碳、氢、氧三种元素的质量比为12:1:6。A能与溶液发生显色反应,苯环上有两个处于对位的取代基,且能与溶液反应放出无色气体。相关转化关系如下:
①A与足量在Ni催化、加热条件下,苯环发生加成反应生成B,B的分子式为,分子中含有六元碳环;
②B在浓硫酸、加热条件下发生分子内消去反应生成C;
③B在浓硫酸、加热条件下与足量乙醇反应生成D;
④C在一定条件下发生加聚反应生成高分子化合物E。
请回答下列问题:
(1)A的分子式为_______________,A中含有的官能团名称为__________。
(2)B的结构简式为_______________,C的结构简式为_______________。
(3)反应③的化学方程式为_______________,该反应的反应类型为__________。
(4)反应④的化学方程式为_______________。
(5)写出同时满足下列条件的A的同分异构体的结构简式:_______________(任写一种)。
条件:①属于芳香族化合物,能发生银镜反应;②能与溶液发生显色反应;③苯环上有3个互不相同的取代基。
17. 加氢制甲醇是实现“碳中和”的核心工业路径,其中涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
请回答下列问题:
(1)已知相关化学键的键能数据如下表所示:
化学键
键能/()
803
436
343
464
414
则__________。
(2)某温度下,向恒容密闭容器中充入和,只发生反应Ⅰ,时反应达到平衡,测得容器中的物质的量为。
①内,用表示的平均反应速率__________。
②该温度下,反应Ⅰ的平衡常数__________(结果保留两位小数)。
③下列措施能同时提高平衡转化率和反应速率的是__________(填标号)。
A.升高温度
B.缩小容器体积增大压强
C.加入高效催化剂
D.及时分离出
(3)反应Ⅱ的正、逆反应速率常数、与温度的关系如下表所示:
温度/
/()
0.25
1.2
/()
0.5
0.8
①温度__________(选填“>”“<”或“=”),判断依据是____________________。
②时,某时刻测得反应体系中、、、,此时__________(选填“>”“<”或“=”)。
18. 磷、铁、铜等元素的化合物在光电材料、生物医药、催化领域有广泛应用。请回答下列问题:
(1)基态的价层电子排布式为__________,基态原子的核外电子空间运动状态有__________种。
(2)磷酸根的空间结构为__________,其中P原子的杂化轨道类型为__________;与互为等电子体的分子为__________(任写一种)。
(3)铁卟啉是血红蛋白的核心组成部分,其结构示意图如图甲所示:
①铁卟啉中不存在的化学键类型为__________(填标号,1分)。
A.离子键 B.配位键 C.键 D.键
②1 mol铁卟啉中,通过配位键与结合的N原子有__________mol。
(4)硫化锌是一种重要的光电半导体材料,其晶胞结构如图乙所示:
①与距离最近且相等的构成的空间结构为__________。
②若晶胞参数为,阿伏加德罗常数的值为,则该硫化锌晶体的密度为__________(请用含、的代数式表示)。
19. 乙酰水杨酸(俗称阿司匹林)是一种常用的解热镇痛药物。实验室以水杨酸和乙酸酐为原料制备乙酰水杨酸,反应原理如下:
已知相关物质的性质:
水杨酸:熔点,微溶于冷水,易溶于乙醇、热水;
乙酸酐:沸点,遇水剧烈水解生成乙酸;
乙酰水杨酸:熔点,微溶于冷水,易溶于乙醇、热水,受热易分解。
实验步骤如下:
步骤1:在干燥的三颈烧瓶中加入2.76 g水杨酸和5.4 mL乙酸酐,缓慢滴加5滴浓硫酸,搅拌使其混合均匀。
步骤2:控制反应温度在,加热回流,反应结束后,将反应液冷却至室温,缓慢加入50 mL冷水,搅拌静置,析出白色晶体,减压过滤,用少量冷水洗涤晶体2~3次,得到粗产品。
步骤3:将粗产品转移至烧杯中,加入饱和溶液,搅拌至无气泡产生,过滤,向滤液中缓慢滴加稀盐酸至不再有沉淀析出,过滤、洗涤、干燥,得到精制乙酰水杨酸。
请回答下列问题:
(1)步骤1中,实验仪器必须保持干燥的原因是______________;步骤2中,加热方式应采用__________,该加热方式的优点是__________。
(2)步骤2中,反应加热的回流冷凝装置如图所示,其中仪器a的名称为__________,冷凝水应该从__________(选填“①”或“②”)口通入。
(3)步骤2中,用冷水洗涤晶体的主要目的是___________________;步骤3中,加入饱和溶液的作用是__________________。
(4)为测定产品的纯度,称取精制产品于锥形瓶中,加入中性乙醇溶解,滴加2滴酚酞指示剂,用的标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。
①滴定终点的现象为___________________。
②已知乙酰水杨酸的摩尔质量为,则该产品中乙酰水杨酸的纯度为__________。
③若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定结束后气泡消失,则测得的纯度__________(选填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
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泸州市合江县2025—2026学年高2024级高二下学期期中考试
化学试题
注意事项:
1.本试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)两部分。第一部分第1~3页,第二部分第4~6页。试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答卷前,考生领到答题卡后,须在规定区域准确填写本人的姓名、班级、准考证号和座位号,并在答题卡背面用2B铅笔填涂座位号,同时请在规定位置粘贴考试用条形码。
3.答卷时,考生回答选择题时,选出每小题答案后,须用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。考生回答非选择题时,须用0.5 mm黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上。将选择题和非选择题的答案写在试卷或草稿纸上均无效。
4.考生不得将试题卷、答题卡和草稿纸带离考场,考试结束后由监考员统一回收。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 P-31 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Fe-56 Zn-65
第一部分 选择题(共45分)
一、单项选择题:本大题共15个小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活、科技密切相关。下列说法正确的是
A. 食品包装袋中常放入生石灰和还原铁粉,作用均为防止食品氧化变质
B. 我国“人造太阳”项目利用的核聚变,属于化学变化
C. 冬奥场馆使用的聚四氟乙烯板材,属于有机高分子材料
D. “碳中和”是指通过植树造林等方式,完全吸收人类活动产生的,实现零排放
【答案】C
【解析】
【详解】A.生石灰的主要成分为,作用是作干燥剂吸收水分,只有还原铁粉具有还原性,可防止食品氧化变质,二者作用不同,A错误;
B.化学变化的最小微粒是原子,反应过程中原子种类不发生改变,核聚变过程原子核发生变化,属于核反应,不属于化学变化,B错误;
C.聚四氟乙烯是由四氟乙烯加聚得到的聚合物,相对分子质量可达上万,属于有机高分子材料,C正确;
D.“碳中和”是指人类活动产生的排放量与通过人工方式吸收的量相互抵消,实现的相对“零排放”,并非完全吸收所有产生的,也不是绝对零排放,D错误;
答案选C。
2. 对羟基桂皮酸是一种广泛存在于植物中的天然有机酸,其结构简式如图所示。下列关于该物质的说法正确的是
A. 分子式为
B. 分子中含有3种官能团
C. 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 1 mol该物质最多能与发生反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据该物质的结构简式中C、H、O的原子个数可知,该物质分子式为,A错误;
B.分子中含有酚羟基、碳碳双键、羧基共3种官能团,B正确;
C.分子中的碳碳双键和酚羟基均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,可使溶液褪色,C错误;
D.1mol该物质中,1mol酚羟基消耗1mol,1mol羧基消耗1mol,最多共消耗2mol,D错误;
故选B。
3. 下列关于原子结构与元素性质的说法正确的是
A. 基态原子的电子排布式为,符合洪特规则
B. 第二周期主族元素中,第一电离能随原子序数增大而依次增大
C. 同主族元素中,电负性随原子序数增大而逐渐减小
D. 基态的价层电子排布式为,具有2个未成对电子
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态为24号元素,洪特规则特例指出轨道半充满结构更稳定,其电子排布式应为,A错误;
B.第二周期主族元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势,但由于半充满、全充满相对稳定而存在反常:、,并非依次增大,B错误;
C.同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,电负性随原子序数增大而逐渐减小,C正确;
D.基态原子价层电子排布为,形成阳离子时先失去轨道电子,故价层电子排布为,有4个未成对电子,D错误;
故选C。
4. 在时,关于下列浓度均为的溶液,下列说法正确的是
编号
溶液
常温
溶质相关性质
①
溶液
弱酸,
②
溶液
强酸弱碱盐,的
③
溶液
强碱弱酸盐,的
④
溶液
强碱弱酸盐,
A. 溶液①中,由水电离出的
B. 等体积等浓度的①和④混合后,溶液的
C. 溶液③中,存在物料守恒:
D. 向溶液④中加入少量水,溶液中的值减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.醋酸为酸,抑制水的电离,25℃时溶液,溶液中全部由水电离产生,水电离的,A错误;
B.等体积等浓度的和混合,得到等物质的量浓度的二者混合液,的,的水解常数,,即醋酸电离程度大于醋酸根水解程度,溶液显酸性,,B正确;
C.溶液中与的物质的量之比为,物料守恒应为,C错误;
D.溶液中存在水解平衡,加水稀释时水解平衡正向移动,增大,减小,同一溶液中浓度比等于物质的量比,故增大,D错误;
故选B。
5. 分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种
【答案】B
【解析】
【详解】分子式为C5H10O2且与NaHCO3能产生气体,则该有机物中含有-COOH,所以为饱和一元羧酸,烷基为-C4H9,-C4H9异构体有:-CH2CH2CH2CH3,-CH(CH3)CH2CH3,-CH2CH(CH3)CH3,-C(CH3)3,故符合条件的有机物的异构体数目为4,故选B。
6. 萤石()是一种重要的卤化物矿物,其晶胞结构如图所示,其中位于面心和顶点,位于晶胞内部。下列说法错误的是
A. 每个晶胞中含有4个和8个
B. 的配位数为8,的配位数为4
C. 若该晶胞的参数为,则晶体的密度为
D. 与距离最近且相等的共有12个
【答案】C
【解析】
【详解】A.位于顶点和面心,晶胞中数目为,位于晶胞内部,共8个,A正确;
B.以面心为例,在上下各有4个与其距离最近且相等的,配位数为8,中阴阳离子数目比为,故配位数之比为,配位数为4,B正确;
C.晶胞中有4个,晶胞质量为,晶胞参数,晶胞体积为,因此晶体密度应为,C错误;
D.采取面心立方堆积,与每个距离最近且相等的共有12个,D正确;
故选C。
7. 一定条件下,可逆反应 ,在恒容密闭容器中进行,的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 由图可知,压强:
C. 温度不变,压强增大,平衡常数增大
D. 、条件下,若起始时、,达到平衡时的转化率为,则容器中
【答案】D
【解析】
【详解】A.压强相同时,温度升高,减小,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,,A错误;
B.该反应正反应是气体分子数减小的反应,相同温度下,压强越大越大,图中相同温度下对应的更大,故,B错误;
C.平衡常数仅与温度有关,温度不变时不变,C错误;
D.转化的的物质的量为,根据反应计量关系,生成的的物质的量为,D正确;
故选D。
8. 下列有机实验的装置与操作均正确,且能达到实验目的的是
A.检验溴乙烷的消去产物
B.制备并收集乙酸乙酯
C.分离苯和溴苯的混合物
D.制备硝基苯
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.溴乙烷在乙醇溶液加热条件下发生消去反应生成乙烯,挥发的乙醇与的溶液不反应,乙烯可与发生加成反应使溶液褪色,可检验消去产物,装置操作均正确,A正确;
B.制备乙酸乙酯时,导管插入饱和溶液液面下会引发倒吸,装置错误,B错误;
C.苯和溴苯互溶,分液法无法分离互溶液体,应采用蒸馏法,操作错误,C错误;
D.制备硝基苯需控制水浴温度为,应使用温度计测量水浴温度,装置中无温度计且试管接触烧杯底部易导致温度过高,装置错误,D错误;
故选A。
9. 下列四种分子的球棍模型如图所示,下列说法正确的是
A. 分子①的中心原子采取杂化,键角为
B. 分子②是含有极性键的非极性分子
C. 分子③中所有原子均满足8电子稳定结构
D. 分子④的VSEPR模型与空间结构一致
【答案】B
【解析】
【分析】根据球棍模型可知,①为、②为、③为、④为,由此解答;
【详解】A.分子①为,中心C原子采取杂化,键角为,A错误;
B.分子②为,含有极性键,分子为平面对称结构,正负电荷中心重合,属于非极性分子,B正确;
C.分子③为,分子中H原子最外层仅2个电子,不满足8电子稳定结构,C错误;
D.分子④为,羟基中O原子价层电子对数为4,含2对孤电子对,VSEPR模型为四面体形,而O的空间构型为V形,二者不一致,D错误;
故选B。
10. 如图为电解饱和食盐水的简易装置,阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子和气体不能通过。下列说法正确的是
A. 电解一段时间后,右侧溶液的减小
B. 阳极的电极反应式为
C. 电解过程中,通过阳离子交换膜向左侧移动
D. 标准状况下,阳极产生气体时,电路中转移0.2 mol电子
【答案】D
【解析】
【分析】电解饱和食盐水时,电解池阳极,发生:2Cl─-2e-=Cl2↑,阴极,发生2H2O+2e-=H2↑+2OH-,电解的总反应:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-;生成的氯气会和氢氧化钠之间反应得到氯化钠和次氯酸钠,但是加上阳离子交换膜可以避开这一反应,据此回答。
【详解】A.右侧为阴极,电极反应生成,且移向右侧生成,溶液增大,A错误;
B.阳极发生失电子的氧化反应,电极反应式为,选项所给为阴极反应式,B错误;
C.电解池中阳离子向阴极移动,应向右侧(阴极区)移动,C错误;
D.标准状况下2.24LCl2的物质的量为0.1mol,根据阳极反应式,生成1molCl2转移2mol电子,故生成0.1molCl2时转移0.2mol电子,D正确;
答案选D。
11. 某烃的衍生物转化路线如图所示,其中为气态烃,标准状况下密度为。下列说法错误的是
A. 物质A的结构简式为
B. 物质B到C的反应类型为氧化反应
C. 物质D中含有的官能团为羧基
D. 物质E与溶液反应,最多消耗
【答案】D
【解析】
【分析】由题给信息“为气态烃,标准状况下密度为”可知A的摩尔质量为22.4L/mol×1.25g/L=28g/mol,A是乙烯,根据乙烯的化学性质和题给合成路线可推知乙烯与水加成得到的产物B是乙醇,C是乙醛,D是乙酸,E是乙酸乙酯;
【详解】A.由分析可知A为乙烯,结构简式为,A正确;
B.B为,B到C是乙醇催化氧化生成乙醛的反应,属于氧化反应,B正确;
C.C为,继续氧化得到的D为,含有的官能团为羧基,C正确;
D.E为,水解生成乙酸和乙醇,仅乙酸能与反应,故1 mol E最多消耗1 mol NaOH,D错误;
故选D。
12. 在时,用的溶液滴定的溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 时,溶液中存在:
B. 为强酸,电离常数
C. 时,溶液中存在:
D. 滴定过程中,水的电离程度始终逐渐增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.时,溶质为等物质的量的和,溶液,说明的电离程度大于的水解程度,,而电离和水解程度都很小,因此离子浓度顺序为,A正确;
B.的初始,若为强酸应为1,故为弱酸,弱酸的电离程度很小,,,,B错误;
C.时,恰好完全反应生成,水解使溶液显碱性,,结合电荷守恒,可得,C错误;
D.开始滴加阶段,水解促进水的电离,水的电离程度不断增大,滴定至恰好反应()时,水的电离程度达到最大值,后续加入过量,碱会抑制水的电离,水的电离程度减小,并非始终逐渐增大,D错误;
故选A。
13. 铁氰化钾俗称赤血盐,常用于检验,下列说法错误的是
A. 中,中心的配位数为6,配体为
B. 中含有离子键、共价键和配位键
C. 中含有键与键的数目之比为
D. 铁氰化钾与反应生成的滕氏蓝沉淀,属于配位化合物
【答案】C
【解析】
【详解】A.的中心离子为,向中心离子提供孤电子对的配体是,配体个数为6,因此中心的配位数为6,A正确;
B.与之间存在离子键,配体内部C与N之间存在共价键,与之间存在配位键,故该物质含有离子键、共价键、配位键,B正确;
C.1个中,6个配位键均为键,每个中含1个键、2个键,因此总键数目为,总键数目为,二者数目之比为,C错误;
D.滕氏蓝的组成为,属于配位化合物,D正确;
故选C。
14. 芹菜素是一种天然黄酮类化合物,广泛存在于蔬菜水果中,其结构简式如图所示。下列关于芹菜素的说法错误的是
A. 分子式为
B. 分子中含有3个手性碳原子
C. 1 mol该物质最多能与发生反应
D. 该物质最多能与发生加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.该分子含15个C,5个O,不饱和度为11,H原子数为,可得芹菜素分子式为,A正确;
B.手性碳原子是连接4个不同基团的饱和杂化碳原子,该分子中所有碳原子均为杂化,不存在手性碳原子,B错误;
C.该有机物中含有1个碳碳双键,可以和1个发生加成反应,酚羟基邻、对位的氢原子可与发生取代反应,分子中共计4个可取代位点,消耗4个,则1 mol该有机物最多能与发生反应,C正确;
D.苯环可与加成,2个苯环共消耗,碳碳双键、酮羰基各消耗,总计消耗,D正确;
故选B。
15. 下列关于化学反应方向与限度的说法正确的是
A. 凡是放热反应均能自发进行,凡是吸热反应均不能自发进行
B. 反应 ,在常温下能自发进行,则该反应的
C. 对于可逆反应,升高温度,正、逆反应速率均增大,平衡常数也一定增大
D. 一定温度下,向恒容密闭容器中充入和,反应达到平衡后,充入少量,平衡不移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应自发进行的综合判据为,焓变不是唯一判断依据,部分吸热反应在高温下也可自发进行,A错误;
B.该反应反应物气体总物质的量为4mol,生成物气体总物质的量为3mol,气体分子数减少,故,反应常温下能自发是因为,常温时满足,B错误;
C.升高温度,活化分子百分数增大,正、逆反应速率均增大;但平衡常数的变化与反应热效应有关,若反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,减小,C错误;
D.恒容密闭容器中充入,容器体积不变,反应体系中各物质的浓度均不发生变化,正逆反应速率不变,平衡不移动,D正确;
故选D。
第二部分 非选择题(共55分)
二、综合填空题:本大题共4个大题,除注明外,每空2分,共55分。
16. 芳香族化合物A是合成医药中间体的重要原料,其蒸气密度是相同状况下氢气密度的76倍,其中碳、氢、氧三种元素的质量比为12:1:6。A能与溶液发生显色反应,苯环上有两个处于对位的取代基,且能与溶液反应放出无色气体。相关转化关系如下:
①A与足量在Ni催化、加热条件下,苯环发生加成反应生成B,B的分子式为,分子中含有六元碳环;
②B在浓硫酸、加热条件下发生分子内消去反应生成C;
③B在浓硫酸、加热条件下与足量乙醇反应生成D;
④C在一定条件下发生加聚反应生成高分子化合物E。
请回答下列问题:
(1)A的分子式为_______________,A中含有的官能团名称为__________。
(2)B的结构简式为_______________,C的结构简式为_______________。
(3)反应③的化学方程式为_______________,该反应的反应类型为__________。
(4)反应④的化学方程式为_______________。
(5)写出同时满足下列条件的A的同分异构体的结构简式:_______________(任写一种)。
条件:①属于芳香族化合物,能发生银镜反应;②能与溶液发生显色反应;③苯环上有3个互不相同的取代基。
【答案】(1) ①. C8H8O3 ②. (酚)羟基、羧基
(2) ①. ②.
(3) ①. ②. 取代(酯化)反应
(4)n
(5)(或其他合理答案,满足条件即可)
【解析】
【分析】A的蒸气密度是相同状况下氢气的76倍,可知A的相对分子质量为,碳、氢、氧质量比12:1:6,可计算得C、H、O的个数比为,最简式为,结合相对分子质量152,推得分子式为,A能与溶液发生显色反应,说明含(酚)羟基,能和反应放出气体说明含羧基,苯环上有两个处于对位的取代基,则A为;A与足量在Ni催化、加热条件下,苯环发生加成反应生成B();B在浓硫酸、加热条件下羟基发生分子内消去反应生成C();B在浓硫酸、加热条件下羧基与乙醇发生酯化反应生成D();C在一定条件下发生加聚反应生成高分子化合物E();据此解答。
【小问1详解】
据分析,A为,分子式为,其所含官能团名称为(酚)羟基、羧基。
【小问2详解】
据分析,B为,C为。
【小问3详解】
反应③为B中羧基与乙醇发生的酯化反应,化学方程式为,反应类型为取代(酯化)反应。
【小问4详解】
反应④为C中碳碳双键发生加聚反应生成E(),化学方程式为n。
【小问5详解】
A为,不饱和度为5,其同分异构体属于芳香族化合物,则含有苯环,能发生银镜反应,则含有-CHO,能与溶液发生显色反应,则含有酚羟基,苯环上有3个互不相同的取代基,则满足条件的结构为-OH、-CH3、-OCHO(或-OH、-OCH3、-CHO)三取代的苯,共有20种结构,任写一种即可。
17. 加氢制甲醇是实现“碳中和”的核心工业路径,其中涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
请回答下列问题:
(1)已知相关化学键的键能数据如下表所示:
化学键
键能/()
803
436
343
464
414
则__________。
(2)某温度下,向恒容密闭容器中充入和,只发生反应Ⅰ,时反应达到平衡,测得容器中的物质的量为。
①内,用表示的平均反应速率__________。
②该温度下,反应Ⅰ的平衡常数__________(结果保留两位小数)。
③下列措施能同时提高平衡转化率和反应速率的是__________(填标号)。
A.升高温度
B.缩小容器体积增大压强
C.加入高效催化剂
D.及时分离出
(3)反应Ⅱ的正、逆反应速率常数、与温度的关系如下表所示:
温度/
/()
0.25
1.2
/()
0.5
0.8
①温度__________(选填“>”“<”或“=”),判断依据是____________________。
②时,某时刻测得反应体系中、、、,此时__________(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)-63 (2) ①. 0.36 mol · L−1 · min−1 ②. 0.52 ③. B
(3) ①. < ②. 反应Ⅱ为吸热反应,温度升高,k 正 增大的幅度大于k 逆,平衡正向移动 ③. <
【解析】
【小问1详解】
反应的焓变 。反应Ⅰ中,反应物包含 2 个 键和 3 个 键,生成物包含 3 个 键、1 个 键、1 个 键(甲醇中)以及 2 个 键(水中)。。
【小问2详解】
① 根据反应Ⅰ的化学方程式,生成 需要消耗 。用 表示的平均反应速率 。
② 达到平衡时,各物质的物质的量分别为:,,,。容器体积为 ,则平衡浓度分别为:,,,。平衡常数 。
③ A. 反应Ⅰ为放热反应,升高温度反应速率加快,但平衡逆向移动, 转化率降低,错误;
B. 反应Ⅰ为气体体积减小的反应,缩小容器体积增大压强,反应速率加快,且平衡正向移动, 转化率提高,正确;
C. 加入催化剂能加快反应速率,但平衡不移动,转化率不变,错误;
D. 及时分离出产物,平衡正向移动(转化率提高),但反应物和生成物浓度整体呈下降趋势,反应速率会减慢,错误。
故选 B。
【小问3详解】
① 化学平衡常数 。在 时,;在 时,。因为反应Ⅱ的 ,为吸热反应,升高温度平衡常数增大。由于 ,说明 温度更高,即 。
② 在 时,正反应速率 ;逆反应速率 。因为 ,所以此时 。
18. 磷、铁、铜等元素的化合物在光电材料、生物医药、催化领域有广泛应用。请回答下列问题:
(1)基态的价层电子排布式为__________,基态原子的核外电子空间运动状态有__________种。
(2)磷酸根的空间结构为__________,其中P原子的杂化轨道类型为__________;与互为等电子体的分子为__________(任写一种)。
(3)铁卟啉是血红蛋白的核心组成部分,其结构示意图如图甲所示:
①铁卟啉中不存在的化学键类型为__________(填标号,1分)。
A.离子键 B.配位键 C.键 D.键
②1 mol铁卟啉中,通过配位键与结合的N原子有__________mol。
(4)硫化锌是一种重要的光电半导体材料,其晶胞结构如图乙所示:
①与距离最近且相等的构成的空间结构为__________。
②若晶胞参数为,阿伏加德罗常数的值为,则该硫化锌晶体的密度为__________(请用含、的代数式表示)。
【答案】(1) ①. 3d5 ②. 9
(2) ①. 正四面体形 ②. sp3杂化 ③. CCl4(或SiF4等合理答案)
(3) ①. A ②. 2
(4) ①. 正四面体形 ②. (化简合理即可)
【解析】
【小问1详解】
是26号元素,其基态原子的电子排布式为。失去3个电子形成时,先失去最外层轨道的2个电子,再失去轨道的1个电子,故其价层电子排布式为;是15号元素,基态原子的电子排布式为,电子占据了、、各1个轨道,以及、各3个轨道,共占据个原子轨道,核外电子的空间运动状态数等于其占据的轨道数,故有9种;
【小问2详解】
中中心原子的价层电子对数为,且不含孤电子对,因此其空间结构为正四面体形;原子的杂化轨道类型为;等电子体要求原子总数相同且价电子总数相同,含有5个原子,价电子总数为,与其互为等电子体的中性分子有、、等;
【小问3详解】
①铁卟啉属于配合物,与之间存在配位键;分子内部的碳碳单键、碳氮单键等属于键,碳碳双键、碳氮双键、碳氧双键中含有键和键;整个分子中不存在阴阳离子,故不存在离子键,故选A;
②观察图甲可知,中心原子与4个原子相连,其中2个形成双键的N与Fe形成配位键,另外2个形成单键的N与Fe形成普通的共价键。因此,铁卟啉中,通过配位键与结合的原子有;
【小问4详解】
①观察晶胞结构图乙可知,(小白圈)位于晶胞内部的四面体空隙中,每个周围有4个距离最近且相等的(小黑球),这4个构成的空间结构为正四面体形;
②晶胞中位于顶点和面心,其个数为 ;全部位于晶胞内部,个数为4。即1个晶胞中含有4个。晶胞的质量 。晶胞的棱长为,体积。则该晶体的密度 。
19. 乙酰水杨酸(俗称阿司匹林)是一种常用的解热镇痛药物。实验室以水杨酸和乙酸酐为原料制备乙酰水杨酸,反应原理如下:
已知相关物质的性质:
水杨酸:熔点,微溶于冷水,易溶于乙醇、热水;
乙酸酐:沸点,遇水剧烈水解生成乙酸;
乙酰水杨酸:熔点,微溶于冷水,易溶于乙醇、热水,受热易分解。
实验步骤如下:
步骤1:在干燥的三颈烧瓶中加入2.76 g水杨酸和5.4 mL乙酸酐,缓慢滴加5滴浓硫酸,搅拌使其混合均匀。
步骤2:控制反应温度在,加热回流,反应结束后,将反应液冷却至室温,缓慢加入50 mL冷水,搅拌静置,析出白色晶体,减压过滤,用少量冷水洗涤晶体2~3次,得到粗产品。
步骤3:将粗产品转移至烧杯中,加入饱和溶液,搅拌至无气泡产生,过滤,向滤液中缓慢滴加稀盐酸至不再有沉淀析出,过滤、洗涤、干燥,得到精制乙酰水杨酸。
请回答下列问题:
(1)步骤1中,实验仪器必须保持干燥的原因是______________;步骤2中,加热方式应采用__________,该加热方式的优点是__________。
(2)步骤2中,反应加热的回流冷凝装置如图所示,其中仪器a的名称为__________,冷凝水应该从__________(选填“①”或“②”)口通入。
(3)步骤2中,用冷水洗涤晶体的主要目的是___________________;步骤3中,加入饱和溶液的作用是__________________。
(4)为测定产品的纯度,称取精制产品于锥形瓶中,加入中性乙醇溶解,滴加2滴酚酞指示剂,用的标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。
①滴定终点的现象为___________________。
②已知乙酰水杨酸的摩尔质量为,则该产品中乙酰水杨酸的纯度为__________。
③若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定结束后气泡消失,则测得的纯度__________(选填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 防止乙酸酐遇水水解,导致原料损耗 ②. 水浴加热 ③. 受热均匀,便于精准控制反应温度,避免乙酰水杨酸受热分解
(2) ①. 球形冷凝管 ②. ①
(3) ①. 除去晶体表面附着的乙酸、浓硫酸等可溶性杂质,同时减少乙酰水杨酸的溶解损耗 ②. 与乙酰水杨酸反应生成可溶于水的乙酰水杨酸钠,分离除去难溶性杂质
(4) ①. 当滴入最后半滴NaOH标准溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色 ②. 90 % ③. 偏高
【解析】
【分析】制备乙酰水杨酸:以水杨酸和醋酸酐为原料,在浓硫酸催化并加热条件下发生取代反应生成乙酰水杨酸粗品;经冰水析出、抽滤后得到固体粗产物;再向粗品中加入饱和碳酸氢钠溶液,使乙酰水杨酸转化为可溶性钠盐,与不溶性聚酯杂质分离,经酸化、提纯后得到纯品乙酰水杨酸;
【小问1详解】
根据已知信息:乙酸酐遇水剧烈水解生成乙酸,步骤1中,实验仪器必须保持干燥的原因是:防止乙酸酐遇水水解,导致原料损耗;步骤2需要控制反应温度在,故采用水浴加热;其优点是受热均匀,便于精准控制反应温度,避免乙酰水杨酸受热分解;
【小问2详解】
仪器a的名称为球形冷凝管,冷凝水应下进上出,即从①口通入;
【小问3详解】
由信息可知,乙酰水杨酸微溶于冷水,易溶于乙醇、热水,受热易分解,可知步骤2加入冷水洗涤的目的是除去晶体表面附着的乙酸、浓硫酸等可溶性杂质,同时减少乙酰水杨酸的溶解损耗;由分析可知NaHCO3作用是:与乙酰水杨酸反应生成可溶于水的乙酰水杨酸钠,便于分离除去难溶性杂质;
【小问4详解】
①乙酰水杨酸与NaOH反应,当乙酰水杨酸中羧基刚好反应完时,溶液呈弱碱性,故用酚酞做指示剂时,滴定终点时的现象为当滴入最后半滴NaOH标准溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色;
②乙酰水杨酸中羧基与NaOH反应,消耗标准溶液时,反应掉的NaOH物质的量为;乙酰水杨酸的物质的量为,质量为,质量分数为;
③若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定结束后气泡消失,则导致NaOH溶液的体积偏大,计算的乙酰水杨酸物质的量偏大,测得的纯度偏高。
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