精品解析:广东省广州市第十六中学2024-2025学年高三上学期期末化学试题
2026-09-12
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内容正文:
2024学年第一学期高三校内专训(一)
化学问卷
可能用到的相对原子量为H-1 C-12 O-16 S-32 Fe-56
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目的要求。
1. 我国古代劳动人民制造了美观的灯具,下列灯具文物的主要材质属于无机非金属材料的是
A.错银铜牛灯
B.鎏金檀香木宫灯
C.花卉纹陶瓷灯
D.银首人形铜灯
A. A B. B C. C D. D
2. 科技强国,化学功不可没。下列说法涉及的化学知识中,正确的是
A. 北斗组网卫星所使用的光导纤维是一种有机高分子材料
B. “福建舰”航空母舰防腐涂料中使用的石墨烯是乙烯的同系物
C. 重离子加速器合成了一种新核素,该核素与互为同位素
D. 祝融号火星车的车身为铝基碳化硅复合材料,碳化硅属于共价晶体
3. 我国饮食注重营养均衡,讲究“色香味形”。下列说法涉及的化学知识中,不正确的是
A. 烹饪糖醋排骨用蔗糖炒出焦糖色,蔗糖能水解生成葡萄糖和麦芽糖
B. 新鲜榨取的花生油具有独特油香,花生油含有酯基,属于混合物
C. 凉拌黄瓜加醋使其具有可口酸味,食醋中的乙酸属于电解质
D. 端午时节用粽叶将糯米包裹成形,糯米中的淀粉属于天然高分子化合物
4. 合成氨是人类科学技术发展史上一项重大成就。某兴趣小组利用以下装置进行氨气相关实验,其中难以达到预期目的的是
A.制备
B.干燥
C.收集
D.验证的溶解性
A. A B. B C. C D. D
5. 粗盐含少量泥沙,还有、、等杂质,某兴趣小组在实验室进行粗盐提纯的操作步骤如下所示。下列说法正确的是
A. “操作1”和“操作2”步骤的顺序对调,不影响产品NaCl的纯度
B. “滤渣”中沉淀的主要成分是、、
C. “调pH”中试剂a可用稀硫酸
D. 在“操作3”和“操作4”步骤中,玻璃棒的作用都是引流
6. 中科院牵头研制的新概念潜水器——“鹿岭号”深海多位点着陆器,使用了镁,海水燃料电池,其总反应为:。下列有关说法正确的是
A. 金属镁作负极材料
B. 放电时电解质溶液中向正极移动
C. 可使用金属钠代替镁作钠—海水燃料电池电极材料
D. 氧气在电极表面发生反应:
7. 运动可以刺激大脑释放化学物质,如多巴胺和内啡肽,这些物质有助于提升幸福感。多巴胺的结构简式如图所示,下列关于多巴胺的说法不正确的是
A. C、N、O三种原子均存在杂化方式 B. 既能与盐酸反应,又能与溶液反应
C. 除氢原子外,其他原子可能共平面 D. 可形成分子内氢键和分子间氢键
8. 下图是短周期某种非金属元素的“价-类”二维图,其中e是a和d的反应产物。下列推断错误的是
A. b和c均不是酸性氧化物 B. 可存在a→b→c→d的转化
C. 常温下,d的浓溶液不能与铁发生反应 D. 可用与强碱的反应来检验e中的阳离子
9. 劳动创造幸福。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
劳动项目
化学知识
A
使用铝箔包装物品
铝有良好的延展性和抗腐蚀性
B
用漂粉精对游泳池进行消毒
含氯消毒剂具有强酸性
C
用加热法分离和
易升华
D
用NaOH和铝粉疏通厨卫管道
Al与NaOH溶液反应产生
A. A B. B C. C D. D
10. 谷氨酸单钠是味精的主要成分,利用发酵法制备该物质的流程如下,下列说法错误的是
A. 可用碘水检验淀粉是否完全水解
B. 葡萄糖与果糖是同分异构体
C. 可用红外光谱仪测定谷氨酸中所含官能团的种类
D. 1mol谷氨酸单钠最多消耗2mol
11. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 的溶液中,数目为
B. 的苯酚钠溶液中含个
C. 与反应生成,转移的电子数为
D. 与混合物中含碳原子数为
12. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
工业合成氨中使用铁触媒调控反应
铁触媒能提高的平衡转化率
B
易溶于
和都是非极性分子
C
N—H键能比P—H键能大
的沸点比高
D
甲苯能使酸性溶液褪色
甲苯分子中含有碳碳双键
A. A B. B C. C D. D
13. 由短周期非金属主族元素组成的化合物可治疗心绞痛。E、M、X、Y原子序数依次增大,M的一种核素常用于测定文物的年代,E的基态原子最外层只有一种自旋方向的电子,Y元素原子的价层电子排布式是。下列说法一定正确的是
A. 氢化物沸点:
B. 元素的电负性:
C. 空间结构:和均为三角锥形
D. E、M、X、Y形成的所有化合物中不存在离子键
14. 已知:。如图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向晶体中滴加两滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。
对实验现象的解释或结论正确的是
选项
实验现象
解释或结论
A
a处变蓝,b处变红棕色
氧化性:
B
c处先变红,后褪色
氯气与水反应生成了酸性物质
C
d处立即褪色
氯气与水反应生成了漂白性物质
D
e处变红
还原性:
A. A B. B C. C D. D
15. 与在恒容容器的不同温度下发生反应:,达到平衡时各组分的物质的量浓度(c)随温度(T)变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 曲线Y表示随温度的变化关系
C. 升高温度,加快,减慢,平衡产率减小
D. 其他条件不变,与在℃下反应,达到平衡时
16. 有机电化学合成法具有绿色高效的特性,可将硝基苯合成对氨基苯酚的过程由原来的4步简化为1步,合成过程如图所示。下列说法正确的是
A. b是电源的负极
B. 电解时,电子从左往右穿过质子交换膜
C. 电解时每转移4mol电子,右室溶液质量减少32g
D. 电极X的电极反应式:
二、非选择题
17. 已知:常温下镁条与水缓慢反应,一段时间后反应停止。再加入则能持续产生,现探究其原因。(室温下,)
实验操作:取3份长度均为3 cm的镁条,打磨光亮后放入水中反应至无气泡产生,镁条表面生成变暗。室温下,继续将上述镁条分别放入下列溶液中。[初始],实验记录如下。
编号
溶液
实验记录
a
溶液(pH = 4.6)
片刻后镁条表面变光亮,开始产生大量气体():前10 min镁条表面保持光亮,但产生气体的速率逐渐减慢;20~30 min时,镁条表面变白,持续有气泡产生
b
NaCl溶液
仅出现微量气泡
c
溶液
(用氨水调至pH = 7)
实验现象及气体体积与a几乎相同
(1)用固体配制所需溶液,下列仪器中不需要的是___________(填仪器名称)。
(2)用离子方程式解释溶液pH < 7的原因___________,当用氨水调节pH = 7时,___________(填“>”“<”或“=”)。
(3)实验a、b、c说明去除Mg表面致密的主要粒子是___________。
(4)分析:
①从平衡移动的角度解释实验a中,前10 min镁条重新产生的主要原因是___________。
②经检验,20~30 min时镁条表面的白色物质是结构较为疏松的。请分析0~30 min内,溶液pH的变化___________。
查阅资料:
ⅰ.碳酸氢钠也可以破坏Mg与反应生成的膜,其转化为较为疏松的。
ⅱ.在不同pH的溶液中的可能产物如图。
(5)请补充实验方案,对比和对镁与水反应速率的影响:取3 cm的镁条,打磨光亮后放入水中反应至无气泡产生,___________。
(6)若体系中、pH = 9,则此时生成的沉淀为___________。
18. 铟(In)被广泛应用于电子、太阳能等领域。以某炼锌废渣(主要含ZnO、,还含少量、PbO、等物质)为原料,制备粗铟的工艺流程如下:
已知:①Sn(锡)是第IVA族元素;
②和煤油为萃取剂,萃取原理为:
(1)为提高“酸浸”效率,可采取的措施有___________(任意写一条),滤渣的主要成分是___________、___________。
(2)“反萃取”中,从有机相中分离铟时,需加入浓度较大的盐酸,从平衡移动的角度说明其原因___________。
(3)“沉铟”中,合转化为
①合的VSEPR模型名称是___________;
②写出合转化为的离子方程式___________。
(4)“酸溶”后,铟以形式存在溶液中,加入足量锌粉可制得粗铟,写出该制得粗铟反应的化学方程式是___________。
(5)铜铟镓硒晶体(化学式为)和铜铟硒晶体(化学式为)是同一类型的晶胞结构,铜铟镓硒晶体可以看作是铜铟硒晶体中部分In被Ga取代。一种铜铟镓硒的晶胞结构如图所示。
①该晶体中,距离Cu最近且等距的Se的个数为___________。
②若该晶体中In与Ga的个数比为3:2,则___________(填数值);的式量用表示,为阿伏加德罗常数的值,则该晶体密度为___________(列出计算式)。
19. 完成下列各题。
(1)
___________(用、和的代数式表示)。
(2)有机反应机理的研究可为人们展示微观粒子在反应中的变化过程。
①根据下图所示反应机理,写出相应的化学方程式___________。
②关于上图所示反应,以下说法正确的是___________。
A.作为反应物参与该反应
B.能增大该反应速率
C.不能增大该反应的平衡转化率
D.若该反应在溶液中进行,升温、增压均可增大反应速率
(3)向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中滴加氨水,发生反应和,平衡时,与的关系如下图所示(其中M代表、、或)。请回答以下小题。
①中含有___________键。
②表示变化的曲线为___________(用图中罗马数字表示)。
③的数量级为___________。
④求的平衡常数,写出计算过程___________。
20. 普利类药物是常用的一线降压药,EHPB是合成众多普利类药物的重要中间体。EHPB的其中一种合成方法如下:
回答下列问题:
(1)化合物Ⅰ的名称为______。化合物Ⅱ和物质X合成化合物Ⅲ的原子利用率为100%,则物质X的分子空间结构名称为______。
(2)化合物Ⅵ到Ⅶ的转化反应是第一个以中国科学家命名的反应(黄鸣龙还原反应),该反应的部分机理如下:
其中①和②的反应类型分别为______、______。
(3)根据化合物Ⅲ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
①
______
②
______
(4)关于上述示意图中的相关物质及转化,下列说法正确的有______
A. 化合物Ⅳ和Ⅶ的手性碳原子数相同
B. 可以利用酸性高锰酸钾溶液鉴别化合物Ⅲ和Ⅳ
C. 化合物Ⅴ转化为Ⅵ,存在键的断裂和键的形成
D. 化合物Ⅳ易溶于水,可能是因为其能与水形成分子间氢键
(5)化合物Ⅵ的某种同分异构体在核磁共振氢谱图上有3组峰,能发生银镜反应,且能使溶液显紫色,其结构简式为______。
(6)以化合物Ⅰ和乙烯为有机原料,合成化合物M(如图)。基于设计的合成路线,回答下列问题:
①从乙烯出发,第一步反应的化学方程式为______。
②最后一步反应的反应物为______。
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2024学年第一学期高三校内专训(一)
化学问卷
可能用到的相对原子量为H-1 C-12 O-16 S-32 Fe-56
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目的要求。
1. 我国古代劳动人民制造了美观的灯具,下列灯具文物的主要材质属于无机非金属材料的是
A.错银铜牛灯
B.鎏金檀香木宫灯
C.花卉纹陶瓷灯
D.银首人形铜灯
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.错银铜牛灯的主要材质是铜、银,属于金属材料,A不符合题意;
B.鎏金檀香木宫灯的主要材质是木材,木材的主要成分是纤维素,属于有机材料,B不符合题意;
C.花卉纹陶瓷灯的主要材质是硅酸盐材料,属于无机非金属材料,C符合题意;
D.银首人形铜灯的主要材质是铜、银,属于金属材料,D不符合题意;
故选C。
2. 科技强国,化学功不可没。下列说法涉及的化学知识中,正确的是
A. 北斗组网卫星所使用的光导纤维是一种有机高分子材料
B. “福建舰”航空母舰防腐涂料中使用的石墨烯是乙烯的同系物
C. 重离子加速器合成了一种新核素,该核素与互为同位素
D. 祝融号火星车的车身为铝基碳化硅复合材料,碳化硅属于共价晶体
【答案】D
【解析】
【详解】A.光导纤维主要成分是二氧化硅,属于无机非金属材料,而非有机高分子材料,A错误;
B.石墨烯是碳的单质,乙烯是烃类有机物,二者结构不相似,不互为同系物,B错误;
C.同位素需为同种元素,和的质子数不同,不互为同位素,C错误;
D.碳化硅(SiC)结构与金刚石类似,原子间以共价键形成三维网状结构,属于共价晶体,D正确;
答案选D。
3. 我国饮食注重营养均衡,讲究“色香味形”。下列说法涉及的化学知识中,不正确的是
A. 烹饪糖醋排骨用蔗糖炒出焦糖色,蔗糖能水解生成葡萄糖和麦芽糖
B. 新鲜榨取的花生油具有独特油香,花生油含有酯基,属于混合物
C. 凉拌黄瓜加醋使其具有可口酸味,食醋中的乙酸属于电解质
D. 端午时节用粽叶将糯米包裹成形,糯米中的淀粉属于天然高分子化合物
【答案】A
【解析】
【详解】A.蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,故A错误;
B.花生油属于油脂,含酯基且为混合物,故B正确;
C.乙酸是弱酸,属于电解质,故C正确;
D.淀粉是天然高分子化合物,故D正确;
答案选A。
4. 合成氨是人类科学技术发展史上一项重大成就。某兴趣小组利用以下装置进行氨气相关实验,其中难以达到预期目的的是
A.制备
B.干燥
C.收集
D.验证的溶解性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.NH4Cl受热分解产生NH3和HCl,NH3和HCl遇冷又会生成NH4Cl,不能通过加热NH4Cl的方法制备,A错误;
B.NH3不和碱石灰反应,可以用碱石灰干燥,B正确;
C.NH3的密度比空气小,可以用向下排空气法收集,棉花可以减少空气对流,C正确;
D.挤压胶头滴管使水进入圆底烧瓶中,氨气极易溶入水,会产生压强差,打开止水夹,会产生喷泉,D正确;
故选A。
5. 粗盐含少量泥沙,还有、、等杂质,某兴趣小组在实验室进行粗盐提纯的操作步骤如下所示。下列说法正确的是
A. “操作1”和“操作2”步骤的顺序对调,不影响产品NaCl的纯度
B. “滤渣”中沉淀的主要成分是、、
C. “调pH”中试剂a可用稀硫酸
D. 在“操作3”和“操作4”步骤中,玻璃棒的作用都是引流
【答案】A
【解析】
【分析】粗盐加水溶解,再依次加入过量的氯化钡溶液除去硫酸根离子、过量的氢氧化钠溶液除去镁离子、过量的碳酸钠溶液除去钙离子和过量的钡离子(或NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液或BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液),过滤后加适量的盐酸除去过量的碳酸根离子和氢氧根离子,最后经蒸发结晶得到氯化钠固体。
【详解】A.加入试剂数据为NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液或BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液,故“操作1”和“操作2”步骤的顺序对调,不影响产品NaCl的纯度,A正确;
B.“滤渣”中沉淀的主要成分是BaSO4、BaCO3、Mg(OH)2、CaCO3,B错误;
C.“调pH”中试剂a应用稀盐酸,用稀硫酸会引入硫酸钠杂质,C错误;
D.操作3为过滤、操作4为蒸发结晶,都需要用到玻璃棒,过滤时玻璃棒的作用为引流,蒸发结晶时玻璃棒作用为搅拌,D错误;
故答案为A。
6. 中科院牵头研制的新概念潜水器——“鹿岭号”深海多位点着陆器,使用了镁,海水燃料电池,其总反应为:。下列有关说法正确的是
A. 金属镁作负极材料
B. 放电时电解质溶液中向正极移动
C. 可使用金属钠代替镁作钠—海水燃料电池电极材料
D. 氧气在电极表面发生反应:
【答案】A
【解析】
【分析】根据题给总反应可知,该原电池中,镁作负极,失去电子,另一个电极为正极,以此解题。
【详解】A.由分析可知,金属镁作负极材料,故A正确;
B.放电时,阴离子移向负极,则电解质溶液中Cl-向负极移动,故B错误;
C.钠很容易直接和水反应,不能代替镁作钠—海水燃料电池电极材料,故C错误;
D.根据总反应可知,氧气得电子,发生还原反应,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,故D错误;
故选A。
7. 运动可以刺激大脑释放化学物质,如多巴胺和内啡肽,这些物质有助于提升幸福感。多巴胺的结构简式如图所示,下列关于多巴胺的说法不正确的是
A. C、N、O三种原子均存在杂化方式 B. 既能与盐酸反应,又能与溶液反应
C. 除氢原子外,其他原子可能共平面 D. 可形成分子内氢键和分子间氢键
【答案】B
【解析】
【详解】A.该分子中支链上的C,酚羟基中的O,氨基中的N,均为饱和共价键,都采取sp3杂化,A正确;
B.氨基可与盐酸反应,但酚羟基酸性弱于H2CO3,不能与NaHCO3反应,B错误;
C.苯环上6个碳原子共平面,两个酚羟基氧原子位于苯环平面,剩余支链由于C-C单键可以旋转,可以位于苯环平面,C正确;
D.多巴胺分子内部的两个酚羟基之间可以形成分子内氢键,不同分子之间的氨基和羟基可以形成分子间氢键,D正确;
答案选B。
8. 下图是短周期某种非金属元素的“价-类”二维图,其中e是a和d的反应产物。下列推断错误的是
A. b和c均不是酸性氧化物 B. 可存在a→b→c→d的转化
C. 常温下,d的浓溶液不能与铁发生反应 D. 可用与强碱的反应来检验e中的阳离子
【答案】C
【解析】
【分析】根据短周期某种非金属元素的价-类二维图可知,元素最高价+5价,最低价-3价,其中e是a和d的反应产物,则该图为元素的价类二维图,a为,b为,c为或,d为,e为铵盐。
【详解】A.由分析可知,b和c分别是或,均不是酸性氧化物,故A正确;
B.由分析可知,a为,b为,c为或,d为,NH3催化氧化生成NO,NO和氧气反应生成NO2,NO2和水反应生成HNO3,可存在的转化,故B正确;
C.d为,常温下,浓硝酸能与铁发生钝化反应,故C错误;
D.铵盐与强碱的反应生成氨气,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,据此检验e中的阳离子铵根离子,故D正确;
故选C。
9. 劳动创造幸福。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
劳动项目
化学知识
A
使用铝箔包装物品
铝有良好的延展性和抗腐蚀性
B
用漂粉精对游泳池进行消毒
含氯消毒剂具有强酸性
C
用加热法分离和
易升华
D
用NaOH和铝粉疏通厨卫管道
Al与NaOH溶液反应产生
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.铝具有良好的延展性,且表面易形成致密的氧化物薄膜具备抗腐蚀性,可制作铝箔用于包装物品,二者有关联,A不符合题意;
B.漂粉精的有效成分为,对游泳池消毒是利用转化得到的的强氧化性使蛋白质变性,与含氯消毒剂的强酸性无关,二者无关联,B符合题意;
C.易升华,加热时变为蒸气与热稳定性强、不升华的分离,二者有关联,C不符合题意;
D.与溶液发生反应,反应产生的可增大管道内压强,同时反应放热可促进油污水解,达到疏通管道的效果,二者有关联,D不符合题意;
故选B。
10. 谷氨酸单钠是味精的主要成分,利用发酵法制备该物质的流程如下,下列说法错误的是
A. 可用碘水检验淀粉是否完全水解
B. 葡萄糖与果糖是同分异构体
C. 可用红外光谱仪测定谷氨酸中所含官能团的种类
D. 1mol谷氨酸单钠最多消耗2mol
【答案】D
【解析】
【详解】A.淀粉遇碘变蓝色,所以可以用碘水检验淀粉是否完全水解,故A正确;
B.葡萄糖与果糖分子式相同,结构不同,是同分异构体,故B正确;
C.红外光谱仪主要检测物质所含的官能团的种类以及其所处的化学环境,可用红外光谱仪测定谷氨酸中所含官能团的种类,故C正确;
D.谷氨酸单钠中只有羧基可以和氢氧化钠反应,故1mol谷氨酸单钠最多消耗1mol,故D错误;
故选D。
11. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 的溶液中,数目为
B. 的苯酚钠溶液中含个
C. 与反应生成,转移的电子数为
D. 与混合物中含碳原子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.未给出溶液的体积,无法计算的物质的量及数目,A错误;
B.苯酚为弱酸,在水溶液中发生水解,因此1L 1的苯酚钠溶液中的数目小于,B错误;
C.未指明反应所处的温度和压强,无法确定22.4的物质的量,因此无法计算转移的电子数,C错误;
D.每个和分子中均含有2个碳原子,因此1二者的混合物中含有的碳原子物质的量为2,数目为,D正确;
答案选D。
12. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
工业合成氨中使用铁触媒调控反应
铁触媒能提高的平衡转化率
B
易溶于
和都是非极性分子
C
N—H键能比P—H键能大
的沸点比高
D
甲苯能使酸性溶液褪色
甲苯分子中含有碳碳双键
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.铁触媒能加快合成氨反应速率,但不改变平衡状态,不能提高的平衡转化率,陈述Ⅱ错误,A错误;
B.和均为非极性分子,根据相似相溶规律,前者易溶于后者,两陈述均正确且具有因果关系,B正确;
C.N—H键能大于P—H键能;的沸点高于,是因为前者分子间能形成氢键,而不是由于分子内的化学键键能较大,两陈述均正确,但不具有因果关系,C错误;
D.甲苯可使酸性溶液褪色,是因为侧链甲基可被氧化;甲苯的苯环中不存在普通的碳碳双键,陈述Ⅱ错误,D错误;
故选B。
13. 由短周期非金属主族元素组成的化合物可治疗心绞痛。E、M、X、Y原子序数依次增大,M的一种核素常用于测定文物的年代,E的基态原子最外层只有一种自旋方向的电子,Y元素原子的价层电子排布式是。下列说法一定正确的是
A. 氢化物沸点:
B. 元素的电负性:
C. 空间结构:和均为三角锥形
D. E、M、X、Y形成的所有化合物中不存在离子键
【答案】B
【解析】
【分析】由短周期非金属主族元素组成的化合物可治疗心绞痛。E、M、X、Y原子序数依次增大,M的一种核素常用于测定文物的年代,则M为碳,E的基态原子最外层只有一种自旋方向的电子,E为氢,Y元素原子的价层电子排布式是,则n=2,Y为8号元素氧,那么X为氮;
【详解】A.Y与M的简单氢化物分别为H2O、CH4,水能形成氢键导致其沸点大于甲烷,但是M为有机物的碳骨架,其氢化物种类繁杂,氢化物沸点不一定比水小,故A错误;
B.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;元素的电负性:,即氮<氧,故B正确;
C.NH3分子中N原子的价层电子对数为3+=4,孤电子对数为1,所以为三角锥形结构;中,N原子的价层电子对数为,N为sp2杂化,离子的空间构型为平面三角形,故C错误;
D.E、M、X、Y形成的化合物NH4NO3,其含有离子键,故D错误;
故选B。
14. 已知:。如图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向晶体中滴加两滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。
对实验现象的解释或结论正确的是
选项
实验现象
解释或结论
A
a处变蓝,b处变红棕色
氧化性:
B
c处先变红,后褪色
氯气与水反应生成了酸性物质
C
d处立即褪色
氯气与水反应生成了漂白性物质
D
e处变红
还原性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.向KMnO4中滴加两滴浓盐酸,发生已知反应生成Cl2,a处变蓝,说明Cl2将KI氧化为I2,I2遇碘变蓝,该反应中Cl2作氧化剂,I2作氧化产物,则氧化性:Cl2> I2,b处变红棕色,说明Cl2将NaBr氧化为Br2,该反应中Cl2作氧化剂,Br2作氧化产物,则氧化性:Cl2> Br2,但无法证明Br2和I2的氧化性强弱,即无法得出氧化性:Cl2> Br2> I2的结论,A项错误;
B.c处先变红,说明Cl2与水反应生成了酸性物质(HCl、HClO),后褪色,是因为HClO具有漂白性,使得红色石蕊溶液褪色,可得出氯气和水反应生成了酸性物质和漂白性物质,B项错误;
C.d处立即褪色,可能是Cl2和水反应生成了漂白性物质,也可能是Cl2和NaOH发生反应,还有可能是Cl2与水反应生成的酸性物质和NaOH发生反应,C项错误;
D.e处变红,说明Cl2将FeCl2中Fe2+氧化为Fe3+,发生反应:,Fe2+为还原剂,Cl-为还原产物,根据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性可知,还原性:Fe2+> Cl-,D项正确;
故答案选D。
15. 与在恒容容器的不同温度下发生反应:,达到平衡时各组分的物质的量浓度(c)随温度(T)变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 曲线Y表示随温度的变化关系
C. 升高温度,加快,减慢,平衡产率减小
D. 其他条件不变,与在℃下反应,达到平衡时
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,温度升高,的平衡浓度增大,说明平衡逆向移动,该反应为放热反应,,故A错误;
B.结合方程式可知,的变化量为变化量的4倍,则曲线Y表示随温度的变化关系,则曲线Z表示随温度的变化关系,故B错误;
C.升高温度,加快,也加快,由于该反应,反应逆向反应速率增加程度更大,平衡产率减小,故C错误;
D.其他条件不变,与在下反应,等效于增大压强,平衡时该反应向减弱这种改变的方向移动,由于该反应是气体体积减小的反应,所以平衡正向移动,的浓度减小,减弱但不能抵消这种改变,则平衡时仍然大于与在下发生反应时的平衡浓度,故D正确;
故选D。
16. 有机电化学合成法具有绿色高效的特性,可将硝基苯合成对氨基苯酚的过程由原来的4步简化为1步,合成过程如图所示。下列说法正确的是
A. b是电源的负极
B. 电解时,电子从左往右穿过质子交换膜
C. 电解时每转移4mol电子,右室溶液质量减少32g
D. 电极X的电极反应式:
【答案】D
【解析】
【分析】硝基苯转化为对氨基苯酚为还原反应,阴极发生还原反应,所以电极X为阴极,则电极Y为阳极,阴极电极反应式为:,阳极电极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+。
【详解】A.据以上分析可知,电极X为阴极,电极Y为阳极,则b是电源的正极,故A错误;
B.电解时,电子不能通过溶液,故B错误;
C.电解时阴极电极反应式为:,阳极电极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+,每转移4mol电子,阳极室有4molH+通过质子交换膜进入阴极室,所以右室溶液质量减少为1molO2和4molH+质量之和,为32g+4g=36g,故C错误;
D.据以上分析可知,电极X为阴极,其电极反应式:,故D正确;
故答案为:D。
二、非选择题
17. 已知:常温下镁条与水缓慢反应,一段时间后反应停止。再加入则能持续产生,现探究其原因。(室温下,)
实验操作:取3份长度均为3 cm的镁条,打磨光亮后放入水中反应至无气泡产生,镁条表面生成变暗。室温下,继续将上述镁条分别放入下列溶液中。[初始],实验记录如下。
编号
溶液
实验记录
a
溶液(pH = 4.6)
片刻后镁条表面变光亮,开始产生大量气体():前10 min镁条表面保持光亮,但产生气体的速率逐渐减慢;20~30 min时,镁条表面变白,持续有气泡产生
b
NaCl溶液
仅出现微量气泡
c
溶液
(用氨水调至pH = 7)
实验现象及气体体积与a几乎相同
(1)用固体配制所需溶液,下列仪器中不需要的是___________(填仪器名称)。
(2)用离子方程式解释溶液pH < 7的原因___________,当用氨水调节pH = 7时,___________(填“>”“<”或“=”)。
(3)实验a、b、c说明去除Mg表面致密的主要粒子是___________。
(4)分析:
①从平衡移动的角度解释实验a中,前10 min镁条重新产生的主要原因是___________。
②经检验,20~30 min时镁条表面的白色物质是结构较为疏松的。请分析0~30 min内,溶液pH的变化___________。
查阅资料:
ⅰ.碳酸氢钠也可以破坏Mg与反应生成的膜,其转化为较为疏松的。
ⅱ.在不同pH的溶液中的可能产物如图。
(5)请补充实验方案,对比和对镁与水反应速率的影响:取3 cm的镁条,打磨光亮后放入水中反应至无气泡产生,___________。
(6)若体系中、pH = 9,则此时生成的沉淀为___________。
【答案】(1)分液漏斗、(球形)冷凝管
(2) ①. ②. >
(3)
(4) ①. ,与结合生成,膜不断溶解,促使镁与水不断反应 ②. pH先增大,后基本不变
(5)取出该镁条放入溶液中反应30 min,观察并记录时间与气体体积
(6)
【解析】
【分析】镁条先在水中反应,表面形成致密的氢氧化镁膜,阻碍镁与水继续接触,因而气泡逐渐停止。再将同样处理的镁条分别放入等体积、等浓度的不同溶液,通过膜是否消失、气体产生的快慢及体积比较溶液的作用。致密膜溶解后镁可重新接触水;后期出现疏松固体时,镁仍可与水接触,因此有固体生成并不意味着反应停止。
【小问1详解】
图中从左至右依次为电子天平、烧杯、分液漏斗、球形冷凝管。用固体配制溶液时,电子天平用于称量固体,烧杯用于溶解固体;该过程不需要分离互不相溶的液体,也不需要冷凝蒸气,因此不需要分液漏斗、球形冷凝管;
【小问2详解】
氯化铵是强酸弱碱盐,铵根离子与水作用生成一水合氨和氢离子,使溶液呈酸性,水解的离子方程式为;
用氨水调至pH = 7时,。一水合氨存在电离平衡,故。代入氢氧根离子浓度,可得,所以第二空填“>”;
【小问3详解】
按分析中的对比实验思路,实验a、b的氯离子浓度相同,但a产生大量气体,b仅有微量气泡,说明氯离子不是去除致密膜的主要粒子。实验a、c的pH分别为4.6、7,现象和气体体积却几乎相同,说明初始氢离子浓度不是主要原因。两者都含有铵根离子,因此去除镁表面致密氢氧化镁膜的主要粒子是;
【小问4详解】
①前10 min镁条表面保持光亮,说明原来的致密膜不断溶解。氢氧化镁存在溶解平衡,铵根离子与氢氧根离子结合生成一水合氨,降低了氢氧根离子浓度,使该平衡向右移动。致密膜不断溶解,镁可继续与水接触,所以重新产生氢气;
②反应初期,铵根离子逐渐消耗,一水合氨逐渐生成,溶液酸性减弱,pH增大。随着铵根离子浓度降低,去除膜的作用减弱,产生气体的速率减慢。题给初始镁的物质的量大于铵根离子的物质的量,后期仍有镁剩余;20~30 min时出现疏松氢氧化镁并继续放气,说明镁仍在与水反应,反应为。氢氧化镁固体与溶液形成溶解平衡,继续反应主要增加固体,溶液组成趋于稳定,pH基本不变。因此0~30 min内,溶液pH先增大,后基本不变;
【小问5详解】
要比较两种溶质对反应速率的影响,应保持镁条规格、表面处理、温度、溶液体积和浓度相同。实验a已使用2 mL氯化铵溶液,所以补充实验时,应取出题中已处理的镁条,在室温下放入溶液中,反应30 min,观察并记录时间与气体体积;与实验a比较相同时间内的产气体积,即可比较反应速率;
【小问6详解】
图中纵坐标表示镁离子浓度数值的常用对数,对应纵坐标-2。沿pH = 9的竖线比较两条曲线,纵坐标-2位于曲线上方、曲线下方,说明此时镁离子浓度已达到碳酸镁的沉淀条件,却未达到氢氧化镁的沉淀条件,因此生成的沉淀为。
18. 铟(In)被广泛应用于电子、太阳能等领域。以某炼锌废渣(主要含ZnO、,还含少量、PbO、等物质)为原料,制备粗铟的工艺流程如下:
已知:①Sn(锡)是第IVA族元素;
②和煤油为萃取剂,萃取原理为:
(1)为提高“酸浸”效率,可采取的措施有___________(任意写一条),滤渣的主要成分是___________、___________。
(2)“反萃取”中,从有机相中分离铟时,需加入浓度较大的盐酸,从平衡移动的角度说明其原因___________。
(3)“沉铟”中,合转化为
①合的VSEPR模型名称是___________;
②写出合转化为的离子方程式___________。
(4)“酸溶”后,铟以形式存在溶液中,加入足量锌粉可制得粗铟,写出该制得粗铟反应的化学方程式是___________。
(5)铜铟镓硒晶体(化学式为)和铜铟硒晶体(化学式为)是同一类型的晶胞结构,铜铟镓硒晶体可以看作是铜铟硒晶体中部分In被Ga取代。一种铜铟镓硒的晶胞结构如图所示。
①该晶体中,距离Cu最近且等距的Se的个数为___________。
②若该晶体中In与Ga的个数比为3:2,则___________(填数值);的式量用表示,为阿伏加德罗常数的值,则该晶体密度为___________(列出计算式)。
【答案】(1) ①. 将废渣粉碎、适当提升温度、适当提升酸的浓度等 ②. PbSO4 ③. SiO2
(2)c(HCl)增大,平衡,逆向移动,In3+进入水溶液中,提高反萃取率
(3) ①. 平面三角形 ②.
(4)
(5) ①. 4 ②. 0.4 ③.
【解析】
【分析】从炼锌废渣(主要含ZnO、In2O3,还含少量SnO2、PbO、SiO2等物质)中提取粗铟,炼锌废渣加入稀硫酸,酸浸后滤渣含有PbSO4、SiO2,滤液再加入H2A2萃取剂将In3+(水相)转化为InA3·3HA(有机相),最后加入盐酸再进行反萃取得到含、溶液。加烧碱沉铟后,转化为除去,加盐酸“酸溶”后,铟主要以形式存在溶液中,加入锌粉还原制得粗铟。
【小问1详解】
为提高“酸浸”效率,可采取的措施有将废渣粉碎、适当提升温度、适当提升酸的浓度等;由分析可知,酸浸后滤渣含有PbSO4、SiO2;
【小问2详解】
加入浓度较大的盐酸后,c(HCl)增大,平衡,逆向移动,In3+进入水溶液中,提高反萃取率。
【小问3详解】
①价层电子对个数=,所以原子杂化方式是sp2,VSEPR为平面三角形结构;
②在碱性条件转化为的离子方程式为;
【小问4详解】
铟主要以形式存在溶液中,加入锌粉制得粗铟,同时还生成一种具有还原性的气体,发生反应的化学方程式
【小问5详解】
①以面心的Cu为研究对象,与其距离最近的4个Se构成了正四面体,则Cu最近且等距的Se的个数为4;
②铜铟镓硒晶体可以看作是铜铟硒晶体中部分In被Ga取代,则In和Ga总个数为1,In与Ga的个数比为3:2,则y=0.4;晶胞中Cu原子个数为,的式量用表示,则晶胞的质量为g,晶胞体积为a2b×10-30cm3,则晶胞密度为
19. 完成下列各题。
(1)
___________(用、和的代数式表示)。
(2)有机反应机理的研究可为人们展示微观粒子在反应中的变化过程。
①根据下图所示反应机理,写出相应的化学方程式___________。
②关于上图所示反应,以下说法正确的是___________。
A.作为反应物参与该反应
B.能增大该反应速率
C.不能增大该反应的平衡转化率
D.若该反应在溶液中进行,升温、增压均可增大反应速率
(3)向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中滴加氨水,发生反应和,平衡时,与的关系如下图所示(其中M代表、、或)。请回答以下小题。
①中含有___________键。
②表示变化的曲线为___________(用图中罗马数字表示)。
③的数量级为___________。
④求的平衡常数,写出计算过程___________。
【答案】(1)
(2) ①. ②. BC
(3) ①. 8 ②. Ⅲ ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,由图可知存在以下反应: ① ② ③ 目标反应 可由①-②-③得到,故其焓变 。
【小问2详解】
①由反应机理图可知,反应物为乙酸和含有 的乙醇,生成物为乙酸乙酯和水, 参与了中间过程但最终重新生成,作为催化剂。化学方程式为。
② A.在反应前后质量和化学性质不变,作催化剂,不是反应物,A错误;
B.催化剂能降低反应活化能,增大反应速率,B正确;
C.催化剂不能使化学平衡发生移动,不能增大平衡转化率,C正确;
D.该反应在溶液中进行,没有气体参与,改变压强对反应速率几乎无影响,D错误。
故选BC。
【小问3详解】
①中中心离子与2个分子形成2个配位键,每个 分子中含有3个 键,配位键和单键均为键,故该络离子中含有 键。
② 向饱和溶液中滴加氨水,与结合生成络离子,导致 减小,故 随 的增大而减小,曲线Ⅲ表示 的变化。
③ 随着氨水浓度增大,不断溶解,增大,且最终主要以 和 形式存在,两者浓度近似相等,故曲线IV表示。在 时,,,则 ,故 ,数量级为 。
④ 曲线I随浓度增大急剧上升,表示,曲线II表示。根据图中 时的坐标点代入平衡常数表达式即可求出值,。
20. 普利类药物是常用的一线降压药,EHPB是合成众多普利类药物的重要中间体。EHPB的其中一种合成方法如下:
回答下列问题:
(1)化合物Ⅰ的名称为______。化合物Ⅱ和物质X合成化合物Ⅲ的原子利用率为100%,则物质X的分子空间结构名称为______。
(2)化合物Ⅵ到Ⅶ的转化反应是第一个以中国科学家命名的反应(黄鸣龙还原反应),该反应的部分机理如下:
其中①和②的反应类型分别为______、______。
(3)根据化合物Ⅲ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
①
______
②
______
(4)关于上述示意图中的相关物质及转化,下列说法正确的有______
A. 化合物Ⅳ和Ⅶ的手性碳原子数相同
B. 可以利用酸性高锰酸钾溶液鉴别化合物Ⅲ和Ⅳ
C. 化合物Ⅴ转化为Ⅵ,存在键的断裂和键的形成
D. 化合物Ⅳ易溶于水,可能是因为其能与水形成分子间氢键
(5)化合物Ⅵ的某种同分异构体在核磁共振氢谱图上有3组峰,能发生银镜反应,且能使溶液显紫色,其结构简式为______。
(6)以化合物Ⅰ和乙烯为有机原料,合成化合物M(如图)。基于设计的合成路线,回答下列问题:
①从乙烯出发,第一步反应的化学方程式为______。
②最后一步反应的反应物为______。
【答案】(1) ①. 丁二烯或1,3-丁二烯 ②. V形
(2) ①. 加成反应 ②. 消去反应
(3) ①. H2、催化剂、加热 ②. CH3OH,浓硫酸,加热 (4)ACD
(5)、、、 (6) ①. CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br ②. HOOCCH=CHCOOH、HOCH2CH2OH
【解析】
【分析】与氧气在催化剂作用下生成,与物质X合成化合物Ⅲ的原子利用率为100%,结合化合物Ⅲ的结构简式可知,发生酯基的水解,X为H2O,与水发生加成反应生成,化合物Ⅳ与CH3COCl,发生取代反应生成化合物Ⅴ,化合物Ⅴ与在AlCl3作用下生成Ⅵ,Ⅵ发生还原反应生成Ⅶ,Ⅶ发生酯化反应生成Ⅷ。
【小问1详解】
化合物Ⅰ为,其名称为丁二烯或1,3-丁二烯;结合分析可知,X为H2O,空间构型为V形;
【小问2详解】
反应①为酮羰基的加成反应,反应②为羟基的消去反应;
【小问3详解】
→发生的是碳碳双键的加成反应,试剂和条件是H2、催化剂、加热;
→发生的是羧酸的酯化反应,试剂和条件是CH3OH,浓硫酸,加热;
【小问4详解】
A.手性碳原子是连接了4个不同的原子或原子团的碳原子,化合物Ⅳ和Ⅶ均含有1个手性碳原子,如图所示、,A正确;
B.化合物Ⅲ含有碳碳双键,可以被酸性高锰酸钾氧化,化合物Ⅳ连接羟基碳原子上有氢原子也可以被酸性高锰酸钾氧化,因此不能用酸性高锰酸钾进行鉴别,B错误;
C.化合物Ⅴ转化为Ⅵ,存在酯基和酸酐中C-O键的断裂,还存在与苯环相连的碳原子C-C键的形成,C正确;
D.化合物Ⅳ含有羧基和羟基能够与水分子形成氢键,其易溶于水,D正确;
故选ACD;
【小问5详解】
化合物Ⅵ为,能发生银镜反应分子中含有甲酸某酯基或醛基,且能使溶液显紫色,说明含有酚羟基,核磁共振氢谱图上有3组峰,说明其结构高度对称,则可以排除两个对称的甲酸某酯基(因为O原子不够),分子中除本环外其余基团的不饱和度为2,其结构除本环外还应该有两个甲基,两个醛基,两个酚羟基,且都处于对称位置,其结构简式有、、、4种;
【小问6详解】
以1,3-丁二烯和乙烯为原料合成,该化合物还有碳碳双键和酯基,则可由HOOCCH=CHCOOH和乙二醇通过酯化反应合成,从乙烯出发,CH2=CH2 CH2Br-CH2BrHOCH2CH2OH;;
故第一步反应为CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br;最后一步的反应物为HOOCCH=CHCOOH、HOCH2CH2OH。
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