内容正文:
武平一中高三化学校本作业(2)20260807
1.(2026·泉州·模拟)福建科研团队采用CunS2/ZnS代替叔丁基吡啶(tBP),实现了有机半导体材
料Spiro-OMeTAD的高效稳定掺杂,n(铟)与硼同族。下列说法不正确的是
A.Cu属于过渡元素
B.n在周期表中位于d区
C(CHh
互为同系物
D.聚乙炔是一种有机导电材料
2.(25-26厦门·检测)下列化学用语或图示表达正确的是
A.2-甲基-1-丁烯的键线式:人
B.氨分子的VSEPR构型:
C.电子式表示HC1的形成过程:H·+·CI→H:Cl
3d
D.基态铬原子的价电子轨道表示式:个个口
3.(25-26淄博期末)用下列仪器或装置进行相应实验,能达到实验目的的是
硫的
C.H.Br
合子
CS
NaOH和
溶液
C.H.OH
8
浪的四氯
11mL29%
/化碳溶液
蹈
希貳小水
A.乙醇萃取CS2中
B.CH5Br消去反应
C.分离苯与甲苯
D.配制银氨溶液
的硫
生成烯烃
4.(2021北京·高考)可生物降解的高分子材料聚苯丙生(L)的结构片段如下图。
聚苯丙生(L)一Xm一Y,一X。一Y,一(一表示链延长)
fo0cn08
已:BCOOH+RC0OH(R0,QR+H0
下列有关工的说法不正确的是
A.制备工的单体分子中都有两个羧基
B.制备L的反应是缩聚反应
C.L中的官能团是酯基和醚键
D.m、、p和q的大小对L的降解速率有影响
试卷第1页,共4页
5.(2026·湖北·高考真题)化合物I在机械力作用下转变为颜色不同的荧光化合物亚,此现象称为
力致变色,过程如下所示。下列说法正确的是
A.机械力引起I的碳碳σ键断裂
机械力
NHCH
B.I中四元环上的碳原子处于同一平面
特定波长的光
C.特定波长光照下I与Ⅱ处于平衡状态
D.Ⅱ在酸性条件下不发生水解反应
6.(2026湖北·高考真题)物质的性质与其结构密切相关。下列事实与结构因素不相符的是
选项
事实
结构因素
A.
氨基酸的水溶性与pH值有关
碱性基团:氨基
B.
合成氨工业用冷却法使氨液化而实现分离
分子间作用力:氢键
C.
FeCL易水解形成红褐色Fe(OH,胶体
e+特征:高电荷与小半径
D.
NBF的熔点低于、NCNC
阴离子半径:BE>CI
7.对于下列过程中发生的化学反应,相应的离子方程式错误的是
A.用酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液:2MnO4+5SO+6H=5SO?+2Mm2++3H,0
B.乙醛与新制的银氨溶液反应:CH,CHO+[Ag(NH,)2丁+OH4→CH;COO+NH+Ag+NH+HO
C.向含4 mol FeI2的溶液中通入5 mol Cl2:2Fe2++8I+5Cl2=2Fe++4L2+10CI
OH
D.向苯酚钠溶液中通入少量CO,气体,溶液变浑浊:
+C0+H0→
+HCO
8.利用0
OHQH)电解转化法从烟气中分离CO2的原理如图。已知气体可
电源
b
选择性通过膜电极,溶液不能通过。下列说法错误的是
烟气
+20H
A.a为电源负极
(含C02)3
膜>QH,
壬Ar
QH八膜
B.溶液中Q的物质的量保持不变
电
NaHCO溶液
极>Q
Q个极
出口1←
C.CO2在M极被还原
2H,0
2H+
与出口2
M极
N极
D.分离出的CO2从出口2排出
试卷第2页,共4页
班级
座号
姓名
题号
1
2
4
5
6
>
8
答案
9.(2026·广东·高考真题)羟基广泛存在于天然产物与药物的分子中。从化合物I出发合成化合物
Ⅲ.I在化合物V的辅助下,利用光催化实现羟基迁移,得目标产物VI。合成路线如下(部分条
件及试剂略)。
OH
Py-COOH
CH,x.i on y
光■
OH
催化剂
OCH
(1)化合物I中苯环侧链上的官能团为
(写名称)。
(2)反应I+X→Ⅱ和Ⅱ+H2→ⅢI的原子利用率均为100%。
①X分子的空间构型为
②Ⅱ的核磁共振氢谱图中有5组峰,则Ⅱ的结构简式为
(3)Ⅲ的同分异构体中,苯环上连有一个烷基且能与FCl,作用显色的共有
种。
(4)下列说法正确的有
A.由I到I的转化中,存在C原子杂化方式的改变
B.由I到V的转化中,有加成反应和消去反应发生
C.VⅡ与浓硫酸共热,可生成存在顺反异构体的产物
CN
D.由I到VI的转化中,V可以循环利用
OH
(⑤)某兴趣小组拟设计以环己烷为原料,经四步反应合成化合物Ⅲa(分子
中不含手性
VIla
碳原子)的路线。Ia可经上述羟基迁移路径合成化合物VIIa。
①Ia的结构简式为
②从Ⅲa出发,逐步逆推合成步骤:羟基腈→
→醇→
→环烷烃(填写有机化
合物类别)。
③合成Ia的步骤中,第一步为取代反应,其化学方程式为
(注明反应条件):第四步
所需无机试剂为
④1 mol VIla可与2molH,发生反应,其产物的结构简式为
试卷第3页,共4页
10.(2026·湖南·高考真题)氨硼烷NH3BH)是一种潜在的固体储氢材料,常温下稳定。实验室以
NH3和BH6为原料制备NH3BH3,实验步骤:
①按图I组装好仪器,
②通入N2,排尽图I装置中的空气。
③先通入N2和NH3的混合气,再缓慢通入N2和BH6的混合气,反应过程中保持NH3过量,控
制温度,得到粗产品。
④纯化,得NHBH3。
尾气处理←
鼓泡器
N,+NH→
←N+B,H
冰盐浴一
图1
夹持装置和搅拌装置略
图I
已知:①电负性:N>H>B。
②BH6是一种强还原性的有毒气体,遇水刷烈反应,在空气中可自燃。
(1)图I中仪器M的名称是
(2)补全实验步骤I:
(3)实验室制得的NH3中含有水,下列试剂中可用于干燥NH3的是
(填标号)。
a.浓硫酸b.碱石灰c.P2O5
(4)实验过程中,NH3保持过量的原因是
(⑤)粗产品中可能有BH62NH3(结构为
H、H
B、
则BH62NH3中含有的化学键的类型
有
(填标号)。
a.离子键b.共价键c.氢键
(6)在酸性条件下,NH3BH3与水反应生成H3BO3和H2并放热,该反应的离子方程式为
利用图Ⅱ装置测定H2的体积,反应结束后,下列操作会导致所测H2体积偏大的是
(填标号)。
a.读数时,气体未冷却至室温
b.读数时,水准管液面高于量气管液面
c.计算时,未减去注入硫酸的体积
试卷第4页,共4页
武平一中高三化学校本作业(2)参考答案20260807
1-8 BBBCAABC
9.(1)碳碳三键
(2)
V形(角形)
(3)6
(4)ACD
OH
(5)
酮
卤代烃
CH2NH2
O
+C,光照
CI HCI
HCN
OH
10.(1)三颈烧瓶(或三颈瓶)
(2)检查装置的气密性
(3)b
(4)提高BH。的转化率,且防止有毒的B,H。逸出污染环境
(5)ab
(6)NH,BH,+3H,O+H*=NH:+H,BO,+3H2 T
ac
答案第1页,共10页
武平一中高三化学校本作业(2)20260807
1.(2026·泉州·模拟)福建科研团队采用代替叔丁基吡啶(tBP),实现了有机半导体材料Spiro-OMeTAD的高效稳定掺杂,(铟)与硼同族。下列说法不正确的是
A.属于过渡元素 B.在周期表中位于d区
C.和互为同系物 D.聚乙炔是一种有机导电材料
2.(25-26·厦门·检测)下列化学用语或图示表达正确的是
A.2-甲基-1-丁烯的键线式: B.氨分子的VSEPR构型:
C.电子式表示的形成过程:
D.基态铬原子的价电子轨道表示式:
3.(25-26·淄博·期末)用下列仪器或装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.乙醇萃取CS2中的硫
B.C2H5Br消去反应生成烯烃
C.分离苯与甲苯
D.配制银氨溶液
4.(2021·北京·高考)可生物降解的高分子材料聚苯丙生(L)的结构片段如下图。
已知:R1COOH+R2COOH +H2O
下列有关L的说法不正确的是
A.制备L的单体分子中都有两个羧基
B.制备L的反应是缩聚反应
C.L中的官能团是酯基和醚键
D.m、n、p和q的大小对L的降解速率有影响
5.(2026·湖北·高考真题)化合物Ⅰ在机械力作用下转变为颜色不同的荧光化合物Ⅱ,此现象称为力致变色,过程如下所示。下列说法正确的是
A.机械力引起Ⅰ的碳碳键断裂
B.Ⅰ中四元环上的碳原子处于同一平面
C.特定波长光照下Ⅰ与Ⅱ处于平衡状态
D.Ⅱ在酸性条件下不发生水解反应
6.(2026·湖北·高考真题)物质的性质与其结构密切相关。下列事实与结构因素不相符的是
选项
事实
结构因素
A.
氨基酸的水溶性与值有关
碱性基团:氨基
B.
合成氨工业用冷却法使氨液化而实现分离
分子间作用力:氢键
C.
易水解形成红褐色胶体
特征:高电荷与小半径
D.
的熔点低于
阴离子半径:
7.对于下列过程中发生的化学反应,相应的离子方程式错误的是
A.用酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液:
B.乙醛与新制的银氨溶液反应:CH3COO-++Ag↓+NH3+H2O
C.向含4 mol FeI2的溶液中通入5 mol Cl2:
D.向苯酚钠溶液中通入少量CO2气体,溶液变浑浊:+CO2+H2O→+
8..利用(Q)与电解转化法从烟气中分离的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极,溶液不能通过。下列说法错误的是
A.a为电源负极
B.溶液中Q的物质的量保持不变
C.在M极被还原
D.分离出的从出口2排出
班级 座号 姓名
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
9.(2026·广东·高考真题)羟基广泛存在于天然产物与药物的分子中。从化合物Ⅰ出发合成化合物Ⅲ.Ⅲ在化合物Ⅳ的辅助下,利用光催化实现羟基迁移,得目标产物Ⅶ。合成路线如下(部分条件及试剂略)。
(1)化合物Ⅰ中苯环侧链上的官能团为___________(写名称)。
(2)反应I+XⅡ和Ⅱ+H2Ⅲ的原子利用率均为100%。
①X分子的空间构型为___________。
②Ⅱ的核磁共振氢谱图中有5组峰,则Ⅱ的结构简式为___________。
(3)Ⅲ的同分异构体中,苯环上连有一个烷基且能与作用显色的共有___________种。
(4)下列说法正确的有___________。
A.由Ⅰ到Ⅲ的转化中,存在C原子杂化方式的改变
B.由Ⅰ到Ⅴ的转化中,有加成反应和消去反应发生
C.Ⅶ与浓硫酸共热,可生成存在顺反异构体的产物
D.由Ⅲ到Ⅶ的转化中,Ⅳ可以循环利用
(5)某兴趣小组拟设计以环己烷为原料,经四步反应合成化合物Ⅲ a(分子中不含手性碳原子)的路线。Ⅲa可经上述羟基迁移路径合成化合物VIIa。
①Ⅲ a的结构简式为___________。
②从Ⅲa出发,逐步逆推合成步骤:羟基腈⇒___________⇒醇⇒___________⇒环烷烃(填写有机化合物类别)。
③合成Ⅲa的步骤中,第一步为取代反应,其化学方程式为___________(注明反应条件);第四步所需无机试剂为___________。
④可与发生反应,其产物的结构简式为___________。
10.(2026·湖南·高考真题)氨硼烷(NH3BH3)是一种潜在的固体储氢材料,常温下稳定。实验室以NH3和B2H6为原料制备NH3BH3,实验步骤:
①按图Ⅰ组装好仪器,___________________________。
②通入N2,排尽图Ⅰ装置中的空气。
③先通入N2和NH3的混合气,再缓慢通入N2和B2H6的混合气,反应过程中保持NH3过量,控制温度,得到粗产品。
④纯化,得NH3BH3。
已知:①电负性:N>H>B。
②B2H6是一种强还原性的有毒气体,遇水剧烈反应,在空气中可自燃。
(1)图Ⅰ中仪器M的名称是___________________________。
(2)补全实验步骤I:________________________________________________________________。
(3)实验室制得的NH3中含有水,下列试剂中可用于干燥NH3的是______(填标号)。
a.浓硫酸 b.碱石灰 c.P2O5
(4)实验过程中,NH3保持过量的原因是________________________________________________。
(5)粗产品中可能有B2H6·2NH3(结构为),则B2H6·2NH3中含有的化学键的类型有______(填标号)。 a.离子键 b.共价键 c.氢键
(6)在酸性条件下,NH3BH3与水反应生成H3BO3和H2并放热,该反应的离子方程式为_____________________________________________________________________________。
利用图Ⅱ装置测定H2的体积,反应结束后,下列操作会导致所测H2体积偏大的是______________(填标号)。
a.读数时,气体未冷却至室温
b.读数时,水准管液面高于量气管液面
c.计算时,未减去注入硫酸的体积
试卷第1页,共3页
试卷第4页,共4页
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武平一中高三化学校本作业(2)参考答案20260807
1-8 BBBCAABC
9.(1)碳碳三键
(2) V形(角形)
(3)6
(4)ACD
(5) 酮 卤代烃 HCN
10.(1)三颈烧瓶(或三颈瓶)
(2)检查装置的气密性
(3)b
(4)提高的转化率,且防止有毒的逸出污染环境
(5)ab
(6) ac
武平一中高三化学校本作业(2)20260807
1.B
【详解】A.Cu为第ⅠB族元素,属于过渡元素,A正确;
B.In与硼同族,属于第ⅢA族元素,价电子排布为,位于周期表p区,不属于d区,B错误;
C.两种物质均含有吡啶环,结构相似,分子组成相差4个原子团,互为同系物,C正确;
D.聚乙炔存在共轭大π键,是典型的有机导电高分子材料,D正确;
故选B。
.2.B
【详解】A.该键线式对应的有机物主链含4个碳原子,碳碳双键位于1位,甲基取代基位于3位,系统命名为3-甲基-1-丁烯,不是2-甲基-1-丁烯,A错误;
B.氨分子中心N原子的价层电子对数为,VSEPR构型为四面体形,图示符合该结构,B正确;
C.用电子式表示的形成过程时,需要标出原子全部7个最外层电子,产物中周围也应标出全部8个电子,图示未标全的最外层电子,C错误;
D.基态铬为24号元素,价电子排布满足洪特规则半满稳定特例,为,图示价电子排布为,不符合实际排布规律,D错误;
故选B。
3.B
【详解】A.乙醇与互溶,不满足萃取剂与原溶剂互不相溶的要求,无法完成萃取操作,A错误;
B.在醇溶液中加热发生消去反应生成乙烯,挥发的乙醇不与溴的四氯化碳溶液反应,若溴的四氯化碳溶液褪色即可证明有烯烃生成,B正确;
C.苯和甲苯沸点差异较大,需用蒸馏法分离,蒸馏装置需要使用温度计控制蒸馏温度,装置中无温度计,C错误;
D.配制银氨溶液的正确操作为向硝酸银溶液中滴加稀氨水至产生的沉淀恰好完全溶解,图示试剂加入顺序错误,D错误;
故答案选B。
4.C
【详解】A.合成聚苯丙生的单体为、 ,每个单体都含有2个羧基,故A正确;
B.根据题示信息,合成聚苯丙生的反应过程中发生了羧基间的脱水反应,除了生成聚苯丙生,还生成了水,属于缩聚反应,故B正确;
C.聚苯丙生中含有的官能团为: 、 ,不含酯基,故C错误;
D.聚合物的分子结构对聚合物的降解有本质的影响,因此m、n、p、q的值影响聚苯丙生的降解速率,故D正确;
故选C。
5.A
【详解】A.机械力作用下化合物Ⅰ的四元环开环生成Ⅱ,过程中发生碳碳σ键断裂,A正确;
B.Ⅰ中四元环为环丁烷结构,环上碳原子均为sp3杂化,所有碳原子不可能处于同一平面,B错误;
C.化学平衡要求正逆反应在相同条件下同时进行,该过程正向反应条件为机械力,逆向反应条件为特定波长光照,反应条件不同,不属于可逆反应,二者不处于平衡状态,C错误;
D.Ⅱ中含有酰胺键,酸性条件下可发生水解反应生成羧酸和铵盐,D错误;
故选A。
6.A
【详解】A.氨基酸水溶性与pH有关是因为氨基酸同时含有碱性氨基和酸性羧基,不同pH下两种基团的解离状态共同影响水溶性,结构因素仅提及氨基,与事实不相符,A符合题意;
B.分子间存在氢键,分子间作用力更强,沸点相对较高易液化,结构因素与事实相符,B不符合题意;
C.电荷高、半径小,极化能力强,易结合水电离出的水解生成胶体,结构因素与事实相符,C不符合题意;
D.两种物质均为离子晶体,阳离子相同,半径大于,对应离子晶体晶格能更小,熔点更低,结构因素与事实相符,D不符合题意;
故选A。
7.B
【详解】A.酸性KMnO4将氧化为,自身被还原为,满足电子守恒、电荷守恒和原子守恒,A正确;
B.乙醛与银氨溶液反应时,1mol乙醛被氧化失去2mol电子,需要2mol[Ag(NH3)2]+被还原得到2mol电子生成2mol Ag,正确离子方程式为:CH3COO-++2Ag↓+3NH3+H2O,B错误;
C.还原性I->Fe2+,Cl2先氧化I-,4mol FeI2含8mol I-,消耗4mol Cl2,剩余1mol Cl2氧化2mol ,反应的离子方程式符合反应配比,C正确;
D.酸性顺序为H2CO3>苯酚>,苯酚钠与少量CO2反应只能生成苯酚和,D正确;
故选B。
8.C
【分析】
由题干信息可知,M极发生的是由Q转化为的过程,该过程是一个还原反应,故M极为阴极,电极反应为:+2H2O+2e-=+2OH-,故与M极相连的a电极为负极,N极为阳极,电极反应为:-2e-=+2H+,b极为电源正极,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,a为电源负极,A正确;
B.由分析可知,根据电子守恒可知,溶液中Q的物质的量保持不变,B正确;
C.由分析可知,整个过程CO2未被还原,在M极发生反应为CO2+OH-=,C错误;
D.由题干信息可知,M极上CO2发生反应为:CO2+OH-=被吸收,向阳极移动,N极上发生的反应为:+H+=H2O+CO2↑,故分离出的从出口2排出,D正确;
故答案为:C。
9.【答案】(1)碳碳三键
(2) V形(角形)
(3)6
(4)ACD
(5) 酮 卤代烃 HCN
【解析】根据题中(2)信息,结合化合物Ⅲ的分子式(C9H12O)可知化合物Ⅱ的分子式为C9H10O,X为H2O。化合物Ⅰ与H2O发生加成反应生成化合物Ⅱ,根据化合物Ⅲ的结构简式结合化合物Ⅱ的核磁共振氢谱图中有5组峰,可推出化合物Ⅱ的结构简式为,化合物Ⅱ与H2发生加成反应生成化合物Ⅲ,化合物Ⅲ与ⅠⅤ(Py-COOH)发生酯化反应生成化合物Ⅴ,化合物Ⅴ在光、催化剂作用下重排生成化合物ⅤⅠ,化合物ⅤⅠ发生水解反应生成化合物ⅤⅡ和Py-COOH,据此回答。
(1)由化合物Ⅰ的结构可知,Ⅰ中苯环侧链上的官能团为碳碳三键;
(2)①由分析知,X为H2O分子,中心O原子上的价电子对数为 ,为sp3杂化,含有2个孤电子对,空间构型为Ⅴ形(角形);
②化合物Ⅰ和水加成,生成烯醇式中间体:,该物质不稳定转化为化合物Ⅱ,故Ⅱ的结构简式为:;
(3)Ⅲ()的同分异构体中,苯环上连有一个烷基,能与作用显色,则含有羟基,则苯环上的含有1个烷基和酚羟基,的结构有正丙基()、异丙基(),苯环上由2个取代基时有邻、间、对三种情况,则符合条件的同分异构体共有2×3=6种;
(4)A.Ⅰ中支链上含C≡C(C 为sp杂化);Ⅱ中支链上含C=O(C 为sp2杂化);Ⅲ中支链上全为单键饱和碳(sp3杂化),Ⅰ到Ⅲ过程中碳原子杂化类型发生sp→sp2→sp3的改变,A正确;
B.由分析知,Ⅰ→Ⅱ为加成反应,Ⅱ→Ⅲ为加成反应;Ⅲ→Ⅴ为Py-COOH发生酯化(取代),全程无消去反应,B错误;
C.ⅤⅡ的结构为,与浓硫酸共热发生醇消去可生成或,其中存在顺反异构体,C正确;
D.Ⅲ和ⅠⅤ(Py-COOH)酯化生成Ⅴ;Ⅴ光催化重排为ⅤⅠ;ⅤⅠ水解得到ⅤⅡ,同时重新生成Py-COOH(ⅠⅤ),ⅠⅤ可循环使用,D正确;
故选ACD;
(5)①根据题意,Ⅲa可经上述羟基迁移路径合成化合物ⅤⅡa,结合Ⅲ a分子中不含手性碳原子可推出Ⅲa的结构简式为;
②从Ⅲa可由环己酮()与HCN发生加成反应获得,可由环己醇()发生氧化反应获得,环己醇可由发生水解反应获得,可由环己烷与氯气在光照下发生取代反应获得,故合成路线逆推为羟基腈⇒酮⇒醇⇒卤代烃⇒环烷烃;
③第一步为环己烷与氯气在光照下发生取代反应,化学方程式为;第四步为酮羰基与HCN发生加成反应,故所需无机试剂为HCN;
④ 可与发生加成反应,其产物的结构简式为。
以化合物Ⅰ合成目标产物Ⅶ的光催化羟基迁移路线为载体,综合考查官能团识别、原子利用率与X空间构型、核磁氢谱推导结构、同分异构体计数、杂化方式/反应类型/顺反异构/循环利用判断、不含手性碳中间体结构推导、逆合成类别填空、取代反应方程式书写、HCN加成产物结构8个设问,覆盖有机合成、波谱分析、立体化学、反应机理、逆合成设计等核心知识。
依托选择性必修3“有机化学基础”核心内容,融合天然产物合成与光催化前沿科研情境,是对“官能团转化-波谱表征-立体化学-新反应机理-逆合成设计”全链条高阶思维能力的考查。
突破传统有机合成的简单路线识记与机械书写,强调从原子利用率100%推导X为H₂O及V形构型、从5组峰推导烯醇重排产物结构、从酚羟基与烷基位置推导同分异构体数目、从sp→sp²→sp³推导杂化变化、从光催化重排推导Py-COOH循环利用、从不含手性碳推导对称中间体结构、从羟基腈逆推酮→醇→卤代烃→环烷烃类别、从环己烷光照氯代书写方程式、从HCN加成推导氰醇结构等多维度自主推导,培养药物研发中的逻辑思维、创新设计与证据推理能力,同时体现光催化绿色合成的前沿理念。
宏观辨识与微观探析(水平4):能从合成路线图识别官能团、推断试剂与中间体结构、精准分析杂化方式与立体异构;证据推理与模型认知(水平4):依据波谱数据、原子利用率、逆合成策略推导结构与反应产物,书写限定条件同分异构体与反应方程式;科学探究与创新意识(水平3):能评价反应选择性、设计逆合成路线、分析新反应机理;科学态度与社会责任(水平3):感受光催化绿色合成对天然产物提取与生物医药研发的价值。
强化“正向合成+逆向设计+波谱表征+立体化学+新反应机理”五位一体有机教学;重视原子利用率100%推导小分子、烯醇重排产物推断、酚类同分异构体计数、杂化方式变化追踪、催化剂循环利用判断、不含手性碳对称结构推导、逆合成类别链构建、环烷烃光照卤代、HCN亲核加成等高频难点;建立“目标产物→逆推中间体→反应类型→波谱验证→机理分析”的结构化解题范式;关注光催化、羟基迁移、天然产物合成等真实科研情境。
广东卷有机综合题持续聚焦天然产物与光催化绿色合成,设问从单一路线分析转向“合成+波谱+立体化学+新机理+逆合成”多维整合,比湖南卷更强调原子利用率推导小分子与烯醇重排产物推断,比浙江卷更注重不含手性碳对称结构推导、逆合成类别链构建与HCN加成产物的精准书写。
10.(1)
三颈烧瓶(或三颈瓶)
(2)
检查装置的气密性
(3)b
(4)
提高的转化率,且防止有毒的逸出污染环境
(5)ab
(6)
ac
(7)
12
【分析】氨硼烷是潜在固体储氢材料,常温稳定。实验以和为原料制备NH3BH3,步骤①:按图Ⅰ组装好仪器,检查装置气密性,防止气体泄漏影响反应或引发危险。步骤②:通 N2 排空气,避免与氧气接触自燃,同时减少杂质干扰。步骤③控制反应物比例与温度,先通入N2和NH3的混合气,再缓慢通入N2和的混合气,反应过程中保持NH3过量,控制温度,得到粗产品;步骤④:粗产品需进一步纯化,得到纯净的。
【详解】(1)图Ⅰ中仪器M的名称是三颈烧瓶。
(2)该实验涉及气体的通入和反应,因此在组装好仪器后、装入药品和通入气体前,必须先检查装置的气密性。
(3)是碱性气体。浓硫酸(选项a)和(选项c)均显酸性,会与发生反应,不能用于干燥;碱石灰(选项b)呈碱性,不与反应,可用于干燥。
(4)根据题干已知信息,是一种强还原性的有毒气体。保持过量,一方面可以使充分反应,提高其转化率;另一方面可以防止未反应的有毒气体逸出,避免污染环境。
(5)的结构为,该物质由阳离子和阴离子构成,阴阳离子之间存在离子键;在阴、阳离子内部,B-H、N-H以及B-N之间均存在共价键;氢键属于特殊的分子间作用力,不属于化学键。故选ab。
(6)已知电负性 ,故在中,与B相连的H显-1价。在酸性条件下,-1价的H与水或酸中的+1价H发生归中反应生成,N原子结合生成,B原子转化为。根据电子转移和原子守恒,离子方程式为 。
a.反应放热,读数时气体未冷却至室温,气体受热膨胀,导致测定体积偏大,a正确;
b.水准管液面高于量气管液面,说明量气管内气体压强大于外界大气压,气体被压缩,导致测定体积偏小,b错误;
c.注入的稀硫酸占据了烧瓶内的部分空间,排出了等体积的气体,计算时若未减去注入硫酸的体积,会导致算出的
体积偏大,c正确;
故选ac。
(7)观察晶胞结构图可知,分子位于晶胞的8个顶点和1个体心。利用均摊法计算,一个晶胞中含有的分子数为 个。每个分子中含有6个H原子,因此一个晶胞中含有的H原子总数为 个。
【命题透视】
▶核心考点:综合实验题型探究
▶链接教材:人教版必修第一册第二章《海水中的重要元素——钠和氯》中氨气的制备与干燥;
▶命题分析:
(1)情境创设:以氨硼烷储氢材料的制备实验为背景,考查实验综合探究能力。
(2)问题设计:涉及实验装置、气密性检查、干燥剂选择、反应条件控制、化学键判断、离子方程式书写、误差分析、晶胞计算等。
(3)考查目标:侧重考查学生的实验设计能力、定量分析能力和模型认知能力。
【思路点拨】
【解析】
步骤一:关键概念/材料解读
氨硼烷(NH₃BH₃)由NH₃和B₂H₆反应制得。B₂H₆具有强还原性、有毒、遇水剧烈反应、在空气中可自燃,因此实验需在无水、无氧条件下进行。NH₃过量可提高B₂H₆转化率并防止其逸出。
步骤二:设问逐一分析
(1)图Ⅰ中仪器M的名称是三颈烧瓶。
(2)该实验涉及气体的通入和反应,因此在组装好仪器后、装入药品和通入气体前,必须先检查装置的气密性。
(3)是碱性气体。浓硫酸(选项a)和(选项c)均显酸性,会与发生反应,不能用于干燥;碱石灰(选项b)呈碱性,不与反应,可用于干燥。
(4)根据题干已知信息,是一种强还原性的有毒气体。保持过量,一方面可以使充分反应,提高其转化率;另一方面可以防止未反应的有毒气体逸出,避免污染环境。
(5)的结构为,该物质由阳离子和阴离子构成,阴阳离子之间存在离子键;在阴、阳离子内部,B-H、N-H以及B-N之间均存在共价键;氢键属于特殊的分子间作用力,不属于化学键。故选ab。
(6)已知电负性 ,故在中,与B相连的H显-1价。在酸性条件下,-1价的H与水或酸中的+1价H发生归中反应生成,N原子结合生成,B原子转化为。根据电子转移和原子守恒,离子方程式为 。
a.反应放热,读数时气体未冷却至室温,气体受热膨胀,导致测定体积偏大,a正确;
b.水准管液面高于量气管液面,说明量气管内气体压强大于外界大气压,气体被压缩,导致测定体积偏小,b错误;
c.注入的稀硫酸占据了烧瓶内的部分空间,排出了等体积的气体,计算时若未减去注入硫酸的体积,会导致算出的
体积偏大,c正确;
故选ac。
步骤三:结论得出
本题为实验综合题,关键在于理解氨硼烷制备的反应条件、B₂H₆的危险性。
【易错点】
(5)中容易误选氢键,氢键不是化学键;(6)中容易忽略H⁺参与反应或H₂前的化学计量数;(7)中容易忽略NH₃BH₃分子中H原子总数。
【知识总结】
① 核心概念定义
氨硼烷:NH₃BH₃,含N—H键和B—H键,是一种高储氢密度的固体储氢材料。
② 解题方法/分析要点
综合实验题要紧扣实验目的,分析装置各部分作用,结合物质性质和操作规范作答;
③ 拓展关联
氨硼烷水解可释放氢气,具有储氢密度高、安全性好等优点,是氢能研究的重要方向。
【答题模板】
综合实验题解题思路:
1. 明确实验目的和反应原理。
2. 分析装置气密性、气体干燥、反应条件控制等关键环节。
3. 结合物质性质书写方程式并分析误差。
答案第1页,共2页
答案第10页,共10页
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