内容正文:
2027届高三上化学限时训练1
2026.8.29
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.请认真阅读答题卡上的注意事项,不得用规定以外的笔和纸答题,不得在答题卡上做任何标记。
3.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。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
4.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40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. 化学知识在生产、生活中应用广泛。有关示意图如下,下列说法错误的是
A. 节日烟花中呈现了锂、钠、钾、锶、钡、铁等金属元素的焰色
B. “蛟龙”号载人潜水器中供人活动的球壳使用钛合金材料是因其具有强耐压性能
C. 储氢合金是一类能够大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物的材料
D. 利用Zn板保护钢闸门时,需定期检查、更换
【答案】A
【解析】
【详解】A. 铁元素没有明显特征焰色,节日烟花呈现的焰色不包含铁元素的焰色,A错误;
B. 钛合金强度高、耐压性能优异,适合作为潜水器载人球壳的材料,B正确;
C. 储氢合金能够大量吸收,与结合形成金属氢化物实现储氢,C正确;
D. 该防护方法为牺牲阳极的阴极保护法,比活泼,Zn作为负极被腐蚀,因此需要定期检查、更换板,D正确;
故选A。
2. 某抗流感药物中间体的合成路线如图。下列说法正确的是
A. X虚线框中碳氧键键长:a<b B. Y实线框中H原子反应活性:①>②
C. Z中有2个手性碳原子 D. 该反应的原子利用率100%
【答案】D
【解析】
【详解】A.a为C-O单键,b为C=O双键,双键键长比单键短,故键长,A错误;
B.Y中醛基为强吸电子基团,与醛基直接相连的碳上的H(②)受吸电子作用酸性更强、反应活性更高,故活性②>①,B错误;
C.手性碳原子需要连4个完全不同的原子或基团,Z中仅与羟基相连的碳原子为手性碳,环丙烷上连醛基的碳原子所连的两个环上亚甲基等价,不是手性碳,共1个手性碳原子,C错误;
D.该反应为加成反应,X和Y的所有原子全部进入产物Z,无小分子副产物生成,原子利用率为100%,D正确;
故选D。
3. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是
A. 标准状况下,与足量的充分反应,转移的电子总数为
B. 溶液滴入沸水中可以制得胶体
C. 完全发生吸氧腐蚀最终生成铁锈,在电化学过程中转移电子数为
D. 将钠、镁、铝分别投到的盐酸中,生成标准状况下气体分子数均为
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准状况下不是气体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,无法确定转移电子数,A错误;
B.胶体粒子是大量的聚集体,故水解得到的胶体粒子数小于,B错误;
C.的物质的量为,吸氧腐蚀的电化学过程中转化为,而不会直接转化为,每个失去2个电子,故转移电子数为,C正确;
D.盐酸中HCl的物质的量为0.2 mol,镁、铝只能和HCl反应,二者均过量,生成H2的量由HCl决定,为0.1 mol;但钠除了和HCl反应,还能继续和水反应,0.3 mol Na完全反应生成0.15 mol H2,三者生成的气体分子数不都为,D错误;
故选C。
4. 已知X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的前四周期主族元素,其中只有Y、Z位于同一周期,同周期元素中M的简单离子半径最小,由以上五种元素可组成配合物[M(YX3YZ)2Q2]Q,该配合物可由二聚体M2Q6溶于YX3YZ形成,其结构式如图所示。
下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点:Z>Y
B. YX3YZ中Y原子的杂化方式为sp、sp3
C. M2Q6中所有原子均达到8e-稳定结构,则分子中存在极性键、非极性键
D. 1mol配合物[M(YX3YZ)2Q2]Q与足量的硝酸银反应可生成3mol沉淀
【答案】B
【解析】
【分析】根据X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的前四周期主族元素,其中只有Y、Z位于同一周期,则X为第一周期H元素,Y、Z为第二周期元素,M为第三周期元素,同周期元素中M的简单离子半径最小,M为Al元素;Q为第四周期元素,与Al形成该配合物二聚体Al2Q6,Q为Br元素;在配合物结构式中,Y形成四个共价键,Y为C元素,Z与C形成三键并存在一条单键,Z为N元素。
【详解】A.未指明是否为最简单氢化物,则无法比较沸点高低,A错误;
B.YX3YZ为CH3CN,Y原子的杂化方式为sp、sp3,B正确;
C.M2Q6中所有原子均达到8e-稳定结构,结构式为:,则分子中存在极性键,没有非极性键,C错误;
D.配合物中,外界的离子可以电离,内界不能电离,1mol配合物[Al(CH3CN)2Br2]Br与足量的硝酸银反应可生成1mol沉淀,D错误;
答案选B。
5. 下列图示中,实验操作或方法符合规范的是
A.模拟侯氏制碱法获取
B.制备少量并在较长时间内观察到白色
C.用量气管准确测量气体体积
D.蒸干溶液,获得
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.侯氏制碱法应先向饱和食盐水中通使溶液呈碱性,再通才能吸收更多、生成高浓度进而析出,且会与反应,不能用处理含的尾气,操作错误,A错误;
B.先滴加稀硫酸与反应生成,可排尽装置内空气,待装置N中紫色石蕊试液变红证明空气排尽后,再注入溶液和溶液,生成的在保护气氛围中不会被氧化,可长时间观察到白色沉淀,操作规范,B正确;
C.用量气管测量气体体积时,需调整左右两侧液面相平,消除液体压强差对气体体积的影响,图中两侧液面不等高,测量结果不准确,C错误;
D.易被空气中的氧化,且直接蒸干溶液会使结晶水失去,同时促进水解,无法得到,应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法制备绿矾,D错误;
故选B。
6. 碳酸亚铁(白色固体,难溶于水)与乳酸[]反应可制备补血剂乳酸亚铁。某研究小组设计实验制备,依次进行了实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,方案如下:
溶液()
实验
试管内试剂
现象
Ⅰ
溶液()
产生白色沉淀后很快变为灰绿色沉淀,5 min后出现明显的红褐色
Ⅱ
溶液()
产生白色沉淀后逐渐变茶色,有小气泡生成
Ⅲ
溶液
产生白色沉淀及无色气泡,较长时间保持白色
资料:
ⅰ.、
ⅱ.吸附后会呈现茶色
ⅲ.经测定实验Ⅲ中的纯度高于实验Ⅰ和实验Ⅱ
下列说法不合理的是
A. 实验Ⅰ中的白色沉淀是
B. 实验Ⅱ中“产生白色沉淀及气泡”的离子方程式是
C. 实验Ⅲ用溶液的优点有:生成保护,防止其被氧化;pH低,降低的比例
D. 研究小组用测定补血剂中亚铁含量进而计算补血剂中乳酸亚铁的质量分数
【答案】D
【解析】
【分析】利用硫酸亚铁溶液与碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢铵分别反应产生的白色沉淀,根据白色沉淀发生的变化,进行探究。
【详解】A.实验I中产生白色沉淀后很快变为灰绿色沉淀,5 min后出现明显的红褐色,则为被空气中的氧气氧化为,故白色沉淀为,A正确;
B.实验II中硫酸亚铁溶液与碳酸氢钠溶液反应产生的白色沉淀后逐渐变茶色,同时有小气泡生成,据已知,吸附后会呈现茶色,故产生白色沉淀为碳酸亚铁,且和反应生成气体二氧化碳,离子方程式为,B正确;
C.溶液中,水解使其溶液pH低于、,浓度更小,减少了杂质的生成,同时反应生成的可以排出溶液中的氧气,防止被氧化,因此产物纯度更高,C正确;
D.补血剂乳酸亚铁中含有羟基,可被酸性高锰酸钾氧化,滴定过程中会同时氧化和羟基,导致消耗的标准液体积偏大,无法准确计算乳酸亚铁的质量分数,D错误;
故选D。
7. 由钛白粉废渣(主要成分:及其他难溶物)制备铁黄产品,流程如下:
已知:①开始沉淀为的pH为6.3,完全沉淀的pH为8.3;开始沉淀为FeOOH的pH为1.5,完全沉淀的pH为2.8。②易水解,高温下铁黄易分解。下列有关说法正确的是
A. 加入铁粉的目的只是防止二价铁被氧化
B. 滴加氨水的过程中,可能会出现先产生白色沉淀后变为灰绿色的现象
C. 制晶种的过程中,需加氨水调节溶液pH至8.0左右,再通入空气
D. 由铁黄晶种制备铁黄产品的过程中可采用高温以提高效率
【答案】B
【解析】
【分析】由题给流程可知,向钛白粉废渣(主要成分:及其他难溶物)中加入蒸馏水,TiOSO4在溶液中发生水解反应生成TiO2·H2O和硫酸,再加入过量铁粉与水解生成的硫酸溶液反应,使平衡向正反应方向移动直至趋于完全生成TiO2·H2O沉淀,同时防止亚铁离子被氧化,过滤得到精制的硫酸亚铁溶液;向硫酸亚铁溶液中加入氨水,在空气中将溶液中的亚铁离子转化为铁黄晶体,铁黄晶体经系列操作得到铁黄产品。
【详解】A.加入铁粉的目的是防止二价铁被氧化,同时消耗水解产生的,提高沉钛效果,A错误;
B.滴加氨水会发生反应,,可能会出现先产生白色沉淀后变为灰绿色的现象,B正确;
C.由已知信息可知,pH在8.0左右,几乎完全沉淀为,且易被氧化为,不利于生成FeOOH,C错误;
D.高温下FeOOH易分解,不适合在高温下制备,D错误;
故选B。
8. K2FeO4是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂,主要用于饮水处理。从环境保护的角度看,制备K2FeO4较好的方法为电解法,其装置如图所示。下列说法错误的是
A. 铂片接电源负极,发生还原反应
B. 铁片的电极反应为Fe+8OH--6e-=+4H2O
C. 工作一段时间后,阴极室与阳极室溶液的pH均不变
D. 理论上生成0.1 mol K2FeO4时,会有6.72 L(标准状况)气体生成
【答案】C
【解析】
【分析】该装置为电解池,铁片作阳极,与电源正极相连,失去电子发生氧化反应生成;铂片作阴极,与电源负极相连,得到电子发生还原反应;隔膜为阴离子树脂隔膜,允许向阳极迁移。阳极(铁片)电极反应:;阴极(铂片)电极反应:,据此分析解答。
【详解】A.铂片为阴极,接电源负极,阴极发生得电子的还原反应,A正确;
B.铁片为阳极,碱性环境下被氧化为,电极反应式为,B正确;
C.阳极净消耗,同时生成水,阳极室降低,减小;阴极生成,生成的通过阴离子交换膜迁移至阳极室,但阴极消耗水,氢氧化钾浓度增大,阴极室升高,C错误;
D.生成,依据阳极反应可知转移电子为;根据关系式,转移电子,得到,标准状况下气体体积,D正确;
故选C。
9. 以CO、作还原剂和铁的氧化物反应,其平衡体系分别称为“Fe-C-O”、“Fe-H-O”体系。101 kPa下,上述还原反应达到平衡状态时两体系中CO或的体积分数随温度的变化以及Fe(s)、FeO(s)和可稳定存在的三个区域如图所示。下列说法不正确的是
A. 还原FeO、的反应均为吸热反应
B. 600℃时将还原成FeO的能力
C. 828℃时,还原FeO生成与Fe单质的反应
D. 铁氧化物的还原需经历逐级还原过程
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中线上的点代表或CO还原铁氧化物的平衡状态。由图可知,随温度升高,Fe与FeO、Fe与的分界线均呈下降趋势,即平衡时的体积分数减小,说明还原铁氧化物的反应均为吸热反应,A正确;
B.600℃时,看纵坐标,Fe-C-O体系的CO平衡体积分数小于Fe-H-O体系的平衡体积分数,平衡时还原剂占比越低,说明还原剂消耗越多,还原能力越强,因此还原成FeO的能力:>,B正确;
C.,反应的,C正确;
D.由图可知,在低温条件下,可直接被还原为Fe,不一定要经过中间产物,不是必须经历逐级还原,D错误;
故选D。
10. 常温下,向10 mL浓度均为0.1 mol∙L-1的NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol∙L-1盐酸,溶液pH随盐酸加入体积的变化如下图所示。
已知:。下列说法正确的是
A. a点的溶液中,
B. b点的溶液中,发生的反应为
C. c点的溶液中,pH<7是因为的电离能力大于其水解能力
D. d点的溶液中,
【答案】D
【解析】
【详解】A.a点时加入5mL0.1 mol∙L-1盐酸,此时10mL0.1mol∙L-1NaOH中,剩余0.005molNaOH,生成0.005molNaCl,溶液中还存在Na2CO3,由于水解生成OH-、水电离生成OH-,所以,A不正确;
B.b点的溶液中,pH=7,NaOH、Na2CO3都与盐酸发生完全反应(Na2CO3全部转化为NaHCO3),且NaHCO3部分与盐酸反应,此时溶液中的溶质为NaCl、NaHCO3、H2CO3,再滴加盐酸时,发生NaHCO3与HCl的反应,反应的离子方程式为,B不正确;
C.c点的溶液中,溶质为NaCl、NaHCO3、H2CO3,由于H2CO3的电离使溶液的pH<7(实际上,的电离程度小于其水解程度),C不正确;
D.d点的溶液中,溶质为NaCl和H2CO3,依据电荷守恒,,溶液中,所以,D正确;
故选D。
二、填空题:本题包括4小题,共60分。
11. 草酸亚铁晶体(,)是一种黄色、难溶于水、可溶于稀硫酸的固体,具有较强的还原性,受热易分解,是生产电池、涂料以及感光材料的原材料。某化学活动小组设计了一系列实验制备草酸亚铁晶体并探究其性质。回答下列问题:
I.制备草酸亚铁晶体()(装置如下图所示)
(1)基态的价电子排布轨道表示式为__________。
(2)装置中盛放稀硫酸的仪器名称__________,待装置中的反应进行一段时间后,需要对开关进行的操作是______________________________。
(3)装置c的作用是____________________________________________________________。
Ⅱ.草酸亚铁晶体()样品纯度的测定
准确称取样品于锥形瓶中,加入适量的稀硫酸,用溶液滴定至终点,消耗溶液。滴定反应:(未配平)。
(4)滴定终点的现象为________________________________________。
(5)该样品纯度为__________。用滴定管没有用待装液润洗,测得结果__________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
Ⅲ.草酸亚铁晶体()热分解产物的探究(装置如下图所示)
(6)从绿色化学角度考虑,该套装置存在的明显缺陷是________________________________________。
(7)实验结束后,装置中黑色氧化铜变为红色,、中澄清石灰水变浑浊,无水硫酸铜变为蓝色,A中残留FeO,则装置A中发生反应的化学方程式为______________________________。
【答案】(1)
(2) ①.
分液漏斗 ②.
关闭,打开
(3)
隔离空气,防止生成的草酸亚铁晶体被空气中的氧气氧化
(4)
当滴入最后半滴标准溶液时,锥形瓶内溶液变为浅紫红色,且半分钟内不褪色
(5) ①.
②.
偏高 (6)
没有尾气处理装置,未反应的有毒,会污染空气
(7)
【解析】
【小问1详解】
的原子序数为26,基态原子的电子排布式为,失去最外层的2个电子形成,其价电子排布式为;根据洪特规则和泡利不相容原理,能级的5个轨道中,有1个轨道排布2个自旋相反的电子,其余4个轨道各排布1个自旋平行的电子,轨道表示式为;
【小问2详解】
装置a中盛放稀硫酸的仪器带有玻璃塞和活塞,名称为分液漏斗。反应开始时,先打开,利用生成的排尽装置内的空气;待空气排尽后,为了将a中的溶液压入b中进行反应,需要关闭,打开,使a中气压增大,将液体压入b中;
【小问3详解】
草酸亚铁具有较强的还原性,易被空气中的氧气氧化。装置c中的导管插入水中形成液封,可以隔离空气,防止外界氧气进入装置b中氧化生成的草酸亚铁晶体;
【小问4详解】
溶液本身呈紫红色,可作为滴定指示剂。滴定终点时,草酸亚铁完全反应,微过量的使溶液显浅紫红色,因此终点现象为:当滴入最后半滴标准溶液时,锥形瓶内溶液变为浅紫红色,且半分钟内不褪色;
【小问5详解】
滴定过程中,中元素由+2价升至+3价,元素由+3价升至+4价,共失去电子,中元素由+7价降至+2价,得到电子,根据电子守恒可得关系式:,消耗的,则。样品的纯度为 ;若滴定管未用待装液润洗,会导致标准液被残留的水稀释,消耗的溶液体积偏大,最终测得结果偏高;
【小问6详解】
草酸亚铁受热分解会产生有毒的气体,该装置最后直接将尾气排放到空气中,没有尾气处理装置,会造成空气污染,不符合绿色化学的要求;
【小问7详解】
无水硫酸铜变为蓝色,说明分解产物中有;B中澄清石灰水变浑浊,说明有生成;E中黑色氧化铜变为红色,F中澄清石灰水变浑浊,说明有还原性气体生成;A中残留,结合原子守恒,草酸亚铁晶体受热分解的化学方程式为:。
12. 磷酸亚铁锂()是新能源汽车中锂离子电池常用的电极材料。一种以钛铁矿()和磷灰石矿[]为主要原料制取磷酸亚铁锂前驱体磷酸铁()的工艺流程如下:
已知:①钛(Ⅳ)在酸性溶液中的存在形式是
②,;
(1)基态Ti原子的价电子排布式为__________。
(2)写出对应物质的化学式:试剂X:__________,气体Y:__________。
(3)写出酸解过程浸取钛铁矿时反应的化学方程式为________________________________________。
(4)加入双氧水的目的是__________。
(5)“滤液1”中加入过量粉末可得到白色含钛固体,写出该反应的离子方程式为__________________________________________________,在实验室中,在__________(填化学仪器名称)中加热就可得到钛白粉(主要成分为)。
(6)实验室也可以制备,反应原理为,纯净的为白色沉淀,不同pH对磷酸铁沉淀的影响如图所示。pH约为2.5后铁的沉淀率接近完全,而磷的沉淀率却在下降的可能原因是________________________________________。
(7)一种锂电池的正极材料磷酸亚铁锂()的晶胞结构如图(a)所示。其中分别位于晶胞的顶角、棱心、面心,O围绕和分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。
电池充电时磷酸亚铁锂会脱出部分,形成,结构如图(b)所示,则__________,__________。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3)
(4)将溶液中的氧化为
(5) ①. ②. 坩埚
(6)大于2.5后,碱性增强,沉淀转化成沉淀,释放出
(7) ①. ②.
【解析】
【分析】钛铁矿()加X酸解,根据过滤所得的产物知“试剂X”为,酸解后,经水浸、冷却、过滤得 “滤液1”显酸性,钛的存在形式为,加入后转化为;而磷灰石矿()加入试剂X()酸溶之后,过滤得到石膏(),“气体Y”为,滤液2中加入的被氧化,磷元素来自“滤液2”中的,得磷酸铁()。
【小问1详解】
是22号元素,位于第四周期第ⅣB族,其价电子为最外层的轨道和次外层的轨道电子,排布式为;
【小问2详解】
结合分析知,钛铁矿酸解后得到含、的体系,后续得到绿矾,磷灰石和X反应后生成石膏(),说明X为硫酸;磷灰石和硫酸反应,和结合生成气体;
【小问3详解】
结合已知酸性条件下钛(Ⅳ)以形式存在,钛铁矿和硫酸在180℃反应,生成可溶的硫酸亚铁、硫酸氧钛和水,化学方程式为:;
【小问4详解】
沉淀步骤需要生成,加入的绿矾提供的是,双氧水作为氧化剂可将氧化为,为生成提供铁源;
【小问5详解】
“滤液1”显酸性,钛的存在形式为,加入后转化为,过量,反应生成碳酸氢钠,该反应的离子方程式为;固体加热分解在坩埚中进行,故在实验室中,在坩埚中加热就可得到钛白粉(主要成分:);
【小问6详解】
约为2.5后铁的沉淀率接近完全,而磷的沉淀率却在下降的可能原因是:大于2.5后,碱性增强,沉淀转化成沉淀,释放出。
【小问7详解】
先计算图(a)完整晶胞的总数:位于顶角、棱心、面心,个数为,图(b)的缺失3个(2个面心、1个棱心),剩余个数为,因此中,得;化合物呈电中性:正电荷总和为,负电荷总和为3(1个带3个负电),且,代入,解得,,故。
13. 钌(Ru)为稀有元素,广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。某含钌的废渣主要成分为、、,从中回收的工艺流程如下:
已知:①的沸点为,易挥发,微溶于水,易分解:
②时,。
回答下列问题:
(1)“氧化碱浸”生成的溶质主要成分为、、和__________。
(2)“还原”时氧化产物为乙醛,且溶液pH明显增大,该反应的离子方程式为____________________________。
(3)“蒸馏”时控制温度为,回收率较高。温度过高时,回收率低的原因是________________。
(4)有机萃取剂M萃取的反应为:(有机相)(有机相),从平衡移动原理角度解释反萃取时,加入的作用______________________。
(5)“吸收”时发生反应的化学方程式为______________________________________________。
(6)“结晶”后的母液中仍残留少量,某小组设计方案测残留量。当调节时,开始出现沉淀(溶液体积保持不变)。母液中__________mol(用含的式子表示)。
(7)在有机合成中有重要应用,其参与某有机物合成的路线如图所示(AcOH代表乙酸,Ph代表苯基),下列说法正确的是__________。(填标号)
a.的价态没有变化
b.为中间产物
c.存在顺反异构
d.过程中存在极性键和非极性键的断裂与形成
(8)的晶胞结构如图所示。
①晶体中与一个Ru紧邻的Cl有__________个。
②晶体中微粒间作用力有__________。(填标号)
a.离子键 b.非极性共价键 c.配位键 d.范德华力
【答案】(1)
(2)
(3)
温度过高,易分解
(4)
加入中和,使减小,平衡逆向移动,使元素从有机相进入水相,实现反萃取
(5)
(6)
(7)
c (8) ①.
6 ②.
cd
【解析】
【分析】向废渣(Ru、Pb、)中加入,将Ru、Pb氧化为可溶性钠盐,同时和碱反应生成 进入滤液,不溶杂质作为滤渣分离。向滤液I加乙醇,将还原为沉淀,过滤后实现Ru和Pb盐等杂质的分离,得到的滤液II除去杂质。加氧化生成低沸点的,控温蒸馏将从体系中分离出来。用盐酸吸收,反应生成同时副产。滤液I酸化还原后,用萃取剂M萃取残留的,加NaOH反萃取将Ru重新转移回水相,最终和主路线的产物合并,结晶得到成品,提升总回收率。
【小问1详解】
废渣中的属于酸性氧化物,可与氧化碱浸体系中的反应,生成可溶性的,是滤液I的溶质组分之一。
【小问2详解】
还原过程中(Ru为+6价)被乙醇还原为(Ru为+4价),乙醇被氧化为乙醛,根据得失电子守恒配平:每个Ru得2e⁻,每个乙醇分子失2e⁻,因此与乙醇的计量比为1:1;结合产物生成使溶液pH增大的条件,配平原子与电荷得到该离子方程式。
【小问3详解】
题目已知信息明确说明易分解,温度超过适宜范围后,发生分解,因此回收率下降。
【小问4详解】
根据平衡移动原理,降低反应物的浓度,平衡向逆反应方向移动,原本进入有机相的重新释放到水相中。
【小问5详解】
吸收步骤中,和盐酸反应生成、和水:Ru从+8价降为+3价,每个Ru得5e⁻;Cl从-1价升为0价,每生成1分子失2e⁻,根据得失电子守恒配平得到该反应式。
【小问6详解】
pH=a时,溶液中,因此。开始生成沉淀时满足,代入数值计算得: 。
【小问7详解】
a.中Ru为+3价,中间生成时Ru为+5价,价态发生了变化,a错误;
b.AcOH是第一步反应的反应物,最后又生成AcOH,属于催化剂而非中间产物,b错误;
c.题目中的烯烃为1,2-二苯基乙烯,双键两端的每个碳原子都连接了不同的基团,存在顺反异构,c正确;
d.过程中断裂了C=C非极性键、O-H极性键等,仅形成极性键,无非极性键形成,d错误;
故选c。
【小问8详解】
从晶胞的z轴投影图可以直接看出,每个Ru原子周围紧邻的Cl原子数目为6;为层状结构,层内Ru与Cl之间存在配位键,层与层之间存在范德华力,不存在离子键和非极性共价键,故选cd。
14. 氯苯唑酸(H)是一种用于治疗转甲状腺素蛋白淀粉样变性的药物,其合成路线如下图。
(1)B的结构简式为___________________。
(2)Ⅲ的反应试剂及条件为___________________________,V的反应类型为___________。
(3)Ⅱ与V不能对调的原因是为了保护___________、___________(写官能团名称)。
(4)Ⅵ的反应方程式为_________________________________。
(5)Ⅶ的过程为:。X的结构简式为_______________。
(6)Y是F的同分异构体且满足下列条件,则Y的结构有__________种。
①与FeCl3溶液反应显紫色;②分子中含有
其中,核磁共振氢谱显示如图的结构简式为__________。(任写一种)
【答案】(1) (2) ①. Cl2、FeCl3 ②. 还原反应
(3) ①. 酚羟基 ②. 氨基
(4) (5) (6) ①. 9 ②. 或者或者
【解析】
【分析】由题干合成流程图中,由A和C的结构简式及A到B、B到C的转化条件可知,甲苯发生硝化反应得到的B为,B被酸性高锰酸钾溶液氧化为C,C结构中苯环上的氢原子被氯原子取代而得到D,D发生水解反应生成E,E发生还原反应生成F,F发生取代反应生成G,G先加成后消去,经两步反应转化为H。
【小问1详解】
由分析可知,B的结构简式为;
【小问2详解】
由流程图C、D的结构简式可知,反应Ⅲ为在苯环上引入一个Cl,则该反应试剂及条件为Cl2、FeCl3(催化剂);由E、F的结构简式可知,反应V为将硝基还原为氨基,即该反应类型为还原反应;
【小问3详解】
由题干流程图可知,反应Ⅱ使用酸性高锰酸钾溶液将甲基氧化为羧基,反应Ⅴ为将硝基还原为氨基,而F中含有氨基和酚羟基,酚羟基和氨基均易被酸性高锰酸钾溶液氧化,故Ⅱ与V不能对调的原因是为了保护酚羟基、氨基;
【小问4详解】
由题干流程图信息可知,Ⅵ为取代反应,反应方程式为;
【小问5详解】
由题干流程图中G、H的结构简式可知,G中酚羟基中O-H键断裂与酰胺基中的C=O键发生加成反应生成X,故X的结构简式为:,X脱去一分子水,发生消去反应生成H;
【小问6详解】
由题干流程图中F的结构简式可知分子式为:C7H7O3N,不饱和度为5,Y是F的同分异构体且满足下列条件①与FeCl3溶液反应显紫色,即含有酚羟基;②分子中含有-CONH2;
如果苯环上含有两个酚羟基和一个-CONH2,当两个酚羟基在邻位时,-CONH2有两种位置,见标记处:;当两个酚羟基在间位时,-CONH2有三种位置,见标记处:;当两个酚羟基在对位时,-CONH2有一种位置,见标记处:;如果苯环上含有一个酚羟基和一个-OCONH2,则有邻间对三种情况,因此共有9种同分异构体;核磁共振氢谱图显示分子中含有4种不同环境的H,且4类氢原子的个数比为2:2:2:1,则符合题意的Y的结构简式为或者或者。
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2027届高三上化学限时训练1
2026.8.29
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.请认真阅读答题卡上的注意事项,不得用规定以外的笔和纸答题,不得在答题卡上做任何标记。
3.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。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
4.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40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. 化学知识在生产、生活中应用广泛。有关示意图如下,下列说法错误的是
A. 节日烟花中呈现了锂、钠、钾、锶、钡、铁等金属元素的焰色
B. “蛟龙”号载人潜水器中供人活动的球壳使用钛合金材料是因其具有强耐压性能
C. 储氢合金是一类能够大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物的材料
D. 利用Zn板保护钢闸门时,需定期检查、更换
2. 某抗流感药物中间体的合成路线如图。下列说法正确的是
A. X虚线框中碳氧键键长:a<b B. Y实线框中H原子反应活性:①>②
C. Z中有2个手性碳原子 D. 该反应的原子利用率100%
3. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是
A. 标准状况下,与足量的充分反应,转移的电子总数为
B. 溶液滴入沸水中可以制得胶体
C. 完全发生吸氧腐蚀最终生成铁锈,在电化学过程中转移电子数为
D. 将钠、镁、铝分别投到的盐酸中,生成标准状况下气体分子数均为
4. 已知X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的前四周期主族元素,其中只有Y、Z位于同一周期,同周期元素中M的简单离子半径最小,由以上五种元素可组成配合物[M(YX3YZ)2Q2]Q,该配合物可由二聚体M2Q6溶于YX3YZ形成,其结构式如图所示。
下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点:Z>Y
B. YX3YZ中Y原子的杂化方式为sp、sp3
C. M2Q6中所有原子均达到8e-稳定结构,则分子中存在极性键、非极性键
D. 1mol配合物[M(YX3YZ)2Q2]Q与足量的硝酸银反应可生成3mol沉淀
5. 下列图示中,实验操作或方法符合规范的是
A.模拟侯氏制碱法获取
B.制备少量并在较长时间内观察到白色
C.用量气管准确测量气体体积
D.蒸干溶液,获得
A. A B. B C. C D. D
6. 碳酸亚铁(白色固体,难溶于水)与乳酸[]反应可制备补血剂乳酸亚铁。某研究小组设计实验制备,依次进行了实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,方案如下:
溶液()
实验
试管内试剂
现象
Ⅰ
溶液()
产生白色沉淀后很快变为灰绿色沉淀,5 min后出现明显的红褐色
Ⅱ
溶液()
产生白色沉淀后逐渐变茶色,有小气泡生成
Ⅲ
溶液
产生白色沉淀及无色气泡,较长时间保持白色
资料:
ⅰ.、
ⅱ.吸附后会呈现茶色
ⅲ.经测定实验Ⅲ中的纯度高于实验Ⅰ和实验Ⅱ
下列说法不合理的是
A. 实验Ⅰ中的白色沉淀是
B. 实验Ⅱ中“产生白色沉淀及气泡”的离子方程式是
C. 实验Ⅲ用溶液的优点有:生成保护,防止其被氧化;pH低,降低的比例
D. 研究小组用测定补血剂中亚铁含量进而计算补血剂中乳酸亚铁的质量分数
7. 由钛白粉废渣(主要成分:及其他难溶物)制备铁黄产品,流程如下:
已知:①开始沉淀为的pH为6.3,完全沉淀的pH为8.3;开始沉淀为FeOOH的pH为1.5,完全沉淀的pH为2.8。②易水解,高温下铁黄易分解。下列有关说法正确的是
A. 加入铁粉的目的只是防止二价铁被氧化
B. 滴加氨水的过程中,可能会出现先产生白色沉淀后变为灰绿色的现象
C. 制晶种的过程中,需加氨水调节溶液pH至8.0左右,再通入空气
D. 由铁黄晶种制备铁黄产品的过程中可采用高温以提高效率
8. K2FeO4是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂,主要用于饮水处理。从环境保护的角度看,制备K2FeO4较好的方法为电解法,其装置如图所示。下列说法错误的是
A. 铂片接电源负极,发生还原反应
B. 铁片的电极反应为Fe+8OH--6e-=+4H2O
C. 工作一段时间后,阴极室与阳极室溶液的pH均不变
D. 理论上生成0.1 mol K2FeO4时,会有6.72 L(标准状况)气体生成
9. 以CO、作还原剂和铁的氧化物反应,其平衡体系分别称为“Fe-C-O”、“Fe-H-O”体系。101 kPa下,上述还原反应达到平衡状态时两体系中CO或的体积分数随温度的变化以及Fe(s)、FeO(s)和可稳定存在的三个区域如图所示。下列说法不正确的是
A. 还原FeO、的反应均为吸热反应
B. 600℃时将还原成FeO的能力
C. 828℃时,还原FeO生成与Fe单质的反应
D. 铁氧化物的还原需经历逐级还原过程
10. 常温下,向10 mL浓度均为0.1 mol∙L-1的NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol∙L-1盐酸,溶液pH随盐酸加入体积的变化如下图所示。
已知:。下列说法正确的是
A. a点的溶液中,
B. b点的溶液中,发生的反应为
C. c点的溶液中,pH<7是因为的电离能力大于其水解能力
D. d点的溶液中,
二、填空题:本题包括4小题,共60分。
11. 草酸亚铁晶体(,)是一种黄色、难溶于水、可溶于稀硫酸的固体,具有较强的还原性,受热易分解,是生产电池、涂料以及感光材料的原材料。某化学活动小组设计了一系列实验制备草酸亚铁晶体并探究其性质。回答下列问题:
I.制备草酸亚铁晶体()(装置如下图所示)
(1)基态的价电子排布轨道表示式为__________。
(2)装置中盛放稀硫酸的仪器名称__________,待装置中的反应进行一段时间后,需要对开关进行的操作是______________________________。
(3)装置c的作用是____________________________________________________________。
Ⅱ.草酸亚铁晶体()样品纯度的测定
准确称取样品于锥形瓶中,加入适量的稀硫酸,用溶液滴定至终点,消耗溶液。滴定反应:(未配平)。
(4)滴定终点的现象为________________________________________。
(5)该样品纯度为__________。用滴定管没有用待装液润洗,测得结果__________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
Ⅲ.草酸亚铁晶体()热分解产物的探究(装置如下图所示)
(6)从绿色化学角度考虑,该套装置存在的明显缺陷是________________________________________。
(7)实验结束后,装置中黑色氧化铜变为红色,、中澄清石灰水变浑浊,无水硫酸铜变为蓝色,A中残留FeO,则装置A中发生反应的化学方程式为______________________________。
12. 磷酸亚铁锂()是新能源汽车中锂离子电池常用的电极材料。一种以钛铁矿()和磷灰石矿[]为主要原料制取磷酸亚铁锂前驱体磷酸铁()的工艺流程如下:
已知:①钛(Ⅳ)在酸性溶液中的存在形式是
②,;
(1)基态Ti原子的价电子排布式为__________。
(2)写出对应物质的化学式:试剂X:__________,气体Y:__________。
(3)写出酸解过程浸取钛铁矿时反应的化学方程式为________________________________________。
(4)加入双氧水的目的是__________。
(5)“滤液1”中加入过量粉末可得到白色含钛固体,写出该反应的离子方程式为__________________________________________________,在实验室中,在__________(填化学仪器名称)中加热就可得到钛白粉(主要成分为)。
(6)实验室也可以制备,反应原理为,纯净的为白色沉淀,不同pH对磷酸铁沉淀的影响如图所示。pH约为2.5后铁的沉淀率接近完全,而磷的沉淀率却在下降的可能原因是________________________________________。
(7)一种锂电池的正极材料磷酸亚铁锂()的晶胞结构如图(a)所示。其中分别位于晶胞的顶角、棱心、面心,O围绕和分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。
电池充电时磷酸亚铁锂会脱出部分,形成,结构如图(b)所示,则__________,__________。
13. 钌(Ru)为稀有元素,广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。某含钌的废渣主要成分为、、,从中回收的工艺流程如下:
已知:①的沸点为,易挥发,微溶于水,易分解:
②时,。
回答下列问题:
(1)“氧化碱浸”生成的溶质主要成分为、、和__________。
(2)“还原”时氧化产物为乙醛,且溶液pH明显增大,该反应的离子方程式为____________________________。
(3)“蒸馏”时控制温度为,回收率较高。温度过高时,回收率低的原因是________________。
(4)有机萃取剂M萃取的反应为:(有机相)(有机相),从平衡移动原理角度解释反萃取时,加入的作用______________________。
(5)“吸收”时发生反应的化学方程式为______________________________________________。
(6)“结晶”后的母液中仍残留少量,某小组设计方案测残留量。当调节时,开始出现沉淀(溶液体积保持不变)。母液中__________mol(用含的式子表示)。
(7)在有机合成中有重要应用,其参与某有机物合成的路线如图所示(AcOH代表乙酸,Ph代表苯基),下列说法正确的是__________。(填标号)
a.的价态没有变化
b.为中间产物
c.存在顺反异构
d.过程中存在极性键和非极性键的断裂与形成
(8)的晶胞结构如图所示。
①晶体中与一个Ru紧邻的Cl有__________个。
②晶体中微粒间作用力有__________。(填标号)
a.离子键 b.非极性共价键 c.配位键 d.范德华力
14. 氯苯唑酸(H)是一种用于治疗转甲状腺素蛋白淀粉样变性的药物,其合成路线如下图。
(1)B的结构简式为___________________。
(2)Ⅲ的反应试剂及条件为___________________________,V的反应类型为___________。
(3)Ⅱ与V不能对调的原因是为了保护___________、___________(写官能团名称)。
(4)Ⅵ的反应方程式为_________________________________。
(5)Ⅶ的过程为:。X的结构简式为_______________。
(6)Y是F的同分异构体且满足下列条件,则Y的结构有__________种。
①与FeCl3溶液反应显紫色;②分子中含有
其中,核磁共振氢谱显示如图的结构简式为__________。(任写一种)
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