精品解析:广东深圳实验学校高中园2026-2027学年高三上学期第一次综合质量检测 化学试题
2026-09-12
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内容正文:
深圳实验学校高中园2026~2027学年高三上学期
第一次综合质量检测
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32
一、单选题(共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。)
1. 参观博物馆是我们学习传统文化的重要方式。下列文物主要由合金材料制成的是
文物
选项
A.青铜铸钱币
B.云龙纹瓷盘
C.青龙瓦当
D.石质日晷
A. A B. B C. C D. D
2. 航天科技的发展与化学密切相关。下列说法正确的是
A. 和中子数不同,化学性质不同
B. 飞行器发电机使用的磁性高分子属于功能高分子材料
C. 基态原子价层电子排布式为,位于周期表s区
D. 神舟载人飞船使用了碳纤维复合材料制品,碳纤维与石墨互称为同位素
3. 潮汕英歌舞被誉为“中华舞蹈的活化石”,其表演的各环节蕴含丰富的化学知识。下列说法正确的是
A. 烟花欢庆:焰色试验属于化学变化
B. 焚香起鼓:线香燃烧仅发生复分解反应
C. 脸谱之美:作红颜料,化学性质相对稳定
D. 锣鼓奏乐:黄铜制铜锣,合金硬度小,质量轻
4. 化学与科技、生产密切相关。下列说法错误的是
A. “奋斗者号”载人潜水器使用的锂离子电池属于二次电池
B. 央视春晚展出的“宇树”机器人核心芯片材料主要为二氧化硅
C. 我国祝融号火星车车身使用的复合材料碳化硅是一种共价晶体
D. 完全自主研发的国产“C919”飞机机身使用的环氧树脂为有机高分子材料
5. 下列陈述I与陈述II均正确,但不具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述II
A
晶体具有自范性
缺角的晶体在饱和溶液中浸泡一段时间后会慢慢变为完美的立方体块
B
冠醚空腔的直径与碱金属离子的直径接近
冠醚可用于识别碱金属离子
C
石油裂解可得到饱和烃
石油裂解气能使溴的溶液褪色
D
催化剂可以降低反应活化能
中加入分解反应速率加快
A. A B. B C. C D. D
6. 2024年5月8日,我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体需要采取有效的防腐蚀措施,下列措施不合理的是
A. 舰体采用耐腐蚀的特种钢材 B. 舰体表面喷涂油漆
C. 舰体底部四周镶嵌锌块 D. 舰体与外接电源正极相连
7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 溶液中所含数目为
B. 某温度时,1 L 的纯水中含数目为
C. 浓盐酸与足量共热转移电子数为
D. 一定条件下,3.2 g 与足量反应转移电子数为
8. 物质结构决定物质性质。下列对性质差异的原因解释错误的是
选项
性质差异
原因解释
A
热稳定性:HCl>HI
键能:H-Cl>H-I
B
熔点:SiO2>Si
键能:Si—O>Si—Si,键长:Si-O<Si-Si
C
酸性:CCl3COOH>CH3COOH
羧基中羟基的极性:前者>后者
D
沸点:邻羟基苯甲醛>水
邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键
A. A B. B C. C D. D
9. 易潮解、易升华,实验室制备的装置如图(加热和夹持装置已略去)。下列说法不正确的是
A. 导管g的作用是平衡气压,便于液体滴下
B. 出于简化装置的目的,F装置可拆除
C. G烧杯中存在
D. 试剂X和试剂Y分别为饱和食盐水、浓硫酸
10. 利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池,如图所示。下列说法正确的是
A. b电极为电池正极
B. 电池工作时,海水中的向a电极移动
C. 电池工作时,紧邻a电极区域的海水呈强碱性
D. 每消耗1kgAl,电池最多向外提供37mol电子的电量
11. 四种主族元素,原子序数依次增大。X失去1个电子后成为质子,Y的基态原子价层电子排布式为,Z的基态原子能级为半充满,的核外电子数等于的价电子数之和。下列说法错误的是
A. 原子半径: B. 电负性:
C. 第一电离能: D. 简单氢化物的水溶性:
12. 用如图装置探究卤代烃的性质。用表格中的物质分别进行实验,对应的叙述正确的是
选项
物质a
溶剂b
叙述
A
2-溴丁烷
乙醇
Ⅰ中发生消去反应;Ⅳ中溶液褪色,发生取代反应
B
2-溴丁烷
水
Ⅰ中生成2-丁醇,Ⅲ中石英棉和Ⅳ中溶液均褪色
C
溴乙烷
水
Ⅱ中注入少量溶液后,溶液颜色无明显变化
D
溴乙烷
乙醇
冷却后向烧瓶中加过量稀硝酸,再加溶液,生成沉淀
A. A B. B C. C D. D
13. 部分N或C及其化合物的价类二维图如图所示。下列说法正确的是
A. d、e均为酸性氧化物
B. c的结构中只可能存在σ键
C. j和h发生复分解反应生成的产物中存在离子化合物
D. b的沸点高于a是因为b的化学键更稳定
14. 下列反应方程式书写不正确的是
A. 模拟侯氏制碱法制备晶体:
B. “84”消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生:
C. 溶液中滴加过量的浓氨水:
D. 用石墨电极电解NaCl溶液:
15. 物质A(g)可同时转化为它的同分异构体B(g)和C(g),其反应过程的能量变化如图a,某温度下,测得恒容密闭容器中各组分浓度c随时间t的变化如图b,则
A. 时,体系中物质的质量:
B. 图b中数据满足关系:2z>x+y
C. 最初一段时间内,反应更慢
D. 体系平衡后,升高温度,B的体积分数增加
16. 四甲基氢氧化铵常用作电子工业清洗剂,以四甲基氯化铵为原料,采用电渗析法合成,其工作原理如图所示(a、b为石墨电极,c、d、e为离子交换膜),下列说法正确的是
A. NaOH溶液的浓度大小关系:
B. c为阴离子交换膜,d为阳离子交换膜
C. 若两极共产生33.6 L气体(标准状况下),则制备的质量为182 g
D. 线路中通过1 mol 时,阳极室电解液质量减重8g
二、非选择题(共4题,共56分)
17. 氯化钴(Ⅲ)氨配合物常作催化剂、生物标识物和电镀液的添加剂,制备条件不同,配合物的组成不同。
(1)紫红色晶体中配体是__________(填化学式或离子符号)。
(2)实验室里将、和水混合并适当加热后加入活性炭作催化剂,再加浓氨水,冷却后滴加双氧水,经过系列操作最终可得到橙黄色晶体。
①滴加双氧水后,需维持温度333 K左右20 min,下列控温方式最合理的是__________(填字母)。
②写出总反应的化学方程式:___________。
(3)已知溶液的电导率与化合物构型的关系如下:
化合物构型
离子数目
电导率/()
MA
2
120~134
或
3
240~278
或
4
411~451
某氯化钴氨配合物可能是、或中的一种,请结合所给信息设计一个科学合理的实验测定其组成:取适量该配合物配制__________溶液,测定其25℃下的电导率,若电导率在之间,则____________________,其他以此类推。
(4)某小组设计实验探究影响氧化性的外界因素,实验记录如下:
序号
操作及实验现象
a
取少量于试管中,滴加KI溶液和淀粉溶液,无明显现象
b
取少量于试管中,滴加HI溶液,再滴加淀粉溶液,溶液迅速变蓝色
c
取少量于试管中,滴加KI溶液和淀粉溶液,溶液无明显变化
已知:。
①甲通过比较实验a、b现象,得出实验a无明显现象的原因:______________________________。
②乙对实验c“无明显现象”提出如下假设:
假设1:没有氧化性;
假设2:稳定,浓度很小,使得氧化性弱于。
为了验证上述假设,乙补充设计实验:
序号
操作及实验现象
d
取少量于试管中,滴加KI溶液和淀粉溶液,__________(补充实验步骤,可供选择的试剂:盐酸、硝酸、氨水),观察到溶液迅速变蓝色
通过上述实验,得出假设2成立。请你用平衡移动原理解释:_________________________。
18. 利用钕铁硼废磁体(主要成分为,含少量Al、Co、Pr、Si及油污等)回收钴、稀土、铁。
已知:当离子浓度小于或等于时,即认为该离子已沉淀完全。
氢氧化物
(298K)
(1)“破碎焙烧”前将废磁体浸泡在Na2CO3溶液中,目的是___________(写一条)。
(2)基态B原子核外电子排布式为___________。已知焙烧产物为Fe2O3、Nd2O3和B2O3,写出该反应的化学方程式_________________________________。
(3)“沉铝”时Nd3+的浓度约为0.1mol/L,调节pH使Al3+沉淀完全,此时Nd3+是否开始沉淀? ___________(填“是”或“否”)。
(4)“选择萃取”时,Nd3+可与萃取剂P507(用HA表示)形成配合物进入有机相,Pr3+留在水相。萃取反应可表示为:。Nd3+与P507形成如图的配合物,下列说法正确的是__________。
A. Nd3+与P和O形成配位键 B. 该配合物中P为sp3杂化
C. 虚线部分代表萃取剂P507 D. 适当增大pH,萃取率增大
(5)稀土Nd的一种立方晶胞中的部分Nd原子如图所示(Nd两种位置),设晶胞边长为d nm,两个Nd原子的最近距离为,其他Nd原子的位置在___________;晶体中与Nd原子最近且等距离的Nd原子数目为___________。
(6)Sb与N同族,AlSb与GaN中离子键成分的百分数较大的是__________。
19. H2可通过Ni/γ-Al2O3催化醋酸和水蒸气重整获得,当初始水蒸气投料量接近0时,主要涉及如下三个反应。
热裂解反应:
脱羧基反应:
甲烷化反应:
回答下列问题:
(1)Ni/γ-Al2O3有晶体和非晶体形态,区分这两种形态最可靠的方法是___________。
(2)水煤气变换反应:的ΔH=___________kJ/mol。
(3)1mol醋酸分子中的σ键数目为___________NA个,利用质谱仪检测醋酸蒸气时,谱图中出现质荷比为120的峰,其可能原因是____________________________________________。
(4)相同温度下,下列有机酸的(已知)的值最大的是___________(填标号)。
a.CH2ClCOOH b.CH3COOH c.CCl3COOH d.CF3COOH
(5)反应温度与气体(H2、CO、CO2、CH4)平衡产率之间的关系如图所示。
说明:图中平衡产率数据由如下设定公式计算所得:
,
(Y代表气体的平衡产率,R代表CO、CO2或CH4,n代表平衡时产物的物质的量或乙酸的初始物质的量)
①曲线2代表的是___________的变化曲线(填化学式)。
②900℃条件下,曲线3和曲线4所代表的物质其平衡产率均近似为0,此时体系内的总压强为p kPa,则b点对应物质的平衡产率为__________。该温度下热裂解反应的压强平衡常数(Kp)的计算式为___________(不必化简)。
20. 在碱性或酸性催化剂的作用下,利用氨硼烷(H3N-BH3)可在室温下高效还原酯,其中的代表性反应如下。
(1)化合物2a中的含氧官能团有___________(写名称)。
(2)化合物3a在过量的NaOH水溶液中加热,充分反应后加入稀H2SO4溶液酸化,得到芳香化合物Ⅰ的结构简式是___________。
(3)芳香化合物Ⅱ是4a的同分异构体,Ⅱ能与FeCl3溶液发生显色反应且Ⅱ的核磁共振氢谱图上只有3组峰,Ⅱ的结构简式是___________。
(4)下列说法正确的有___________。
A. 1a、2a、3a、4a分子中均有大π键
B. 2a分子中存在p轨道“头碰头”形成的π键
C. 1a、3a、4a分子中,采取sp2杂化的碳原子的数目依次减小
D. 4a分子中含有1个手性碳原子,且4a分子间可存在氢键
(5)已知:
根据上述信息,以化合物x、乙醛和甲醇为有机原料,分三步合成化合物1a。
①第一步,化合物x与乙醛反应:化合物x的化学名称是_______。
②第二步,进行________(填反应类型)。
③第三步,合成化合物1a:反应的化学方程式为___________(注明反应条件)。
(6)根据题目所给信息,在酸性催化剂的作用下可被H3N-BH3还原为___________(写结构简式)。
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深圳实验学校高中园2026~2027学年高三上学期
第一次综合质量检测
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32
一、单选题(共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。)
1. 参观博物馆是我们学习传统文化的重要方式。下列文物主要由合金材料制成的是
文物
选项
A.青铜铸钱币
B.云龙纹瓷盘
C.青龙瓦当
D.石质日晷
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.青铜是铜锡合金,金属合金属于金属材料,A符合题意;
B.瓷盘主要成分是陶瓷,陶瓷属于无机非金属材料,不属于合金,B不符合题意;
C.瓦当属于陶瓷,是硅酸盐材料,属于传统无机非金属材料,C不符合题意;
D.石质日晷主要成分为碳酸盐,不属于合金,D不符合题意;
故选A。
2. 航天科技的发展与化学密切相关。下列说法正确的是
A. 和中子数不同,化学性质不同
B. 飞行器发电机使用的磁性高分子属于功能高分子材料
C. 基态原子价层电子排布式为,位于周期表s区
D. 神舟载人飞船使用了碳纤维复合材料制品,碳纤维与石墨互称为同位素
【答案】B
【解析】
【详解】A.和的质子数均为32,中子数分别为38和40,互为同位素;两者核外电子排布相同,化学性质几乎相同,A错误;
B.磁性高分子具有磁性这一特殊功能,属于功能高分子材料,B正确;
C.Sb的原子序数为51,基态原子的价层电子排布式为,最后填入的电子位于p能级,因此Sb位于元素周期表p区,C错误;
D.同位素是质子数相同、中子数不同的同一种元素的不同原子,碳纤维与石墨是物质而不是原子,不能互称同位素,D错误;
故选B。
3. 潮汕英歌舞被誉为“中华舞蹈的活化石”,其表演的各环节蕴含丰富的化学知识。下列说法正确的是
A. 烟花欢庆:焰色试验属于化学变化
B. 焚香起鼓:线香燃烧仅发生复分解反应
C. 脸谱之美:作红颜料,化学性质相对稳定
D. 锣鼓奏乐:黄铜制铜锣,合金硬度小,质量轻
【答案】C
【解析】
【详解】A.焰色试验是金属元素内部电子跃迁产生的特征焰色,无新物质生成,属于物理变化,A错误;
B.线香燃烧时,主要发生的反应是有机物与反应生成和水,反应中有参与,属于氧化反应,而复分解反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应,且反应前后元素化合价不变,燃烧不属于复分解反应,B错误;
C.俗称铁红,为红棕色固体,化学性质相对稳定,不易与其他物质发生反应,可作红色颜料,C正确;
D.合金的硬度一般高于其成分金属,黄铜作为铜锌合金,硬度比纯铜更大,D错误;
故答案选C。
4. 化学与科技、生产密切相关。下列说法错误的是
A. “奋斗者号”载人潜水器使用的锂离子电池属于二次电池
B. 央视春晚展出的“宇树”机器人核心芯片材料主要为二氧化硅
C. 我国祝融号火星车车身使用的复合材料碳化硅是一种共价晶体
D. 完全自主研发的国产“C919”飞机机身使用的环氧树脂为有机高分子材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.锂离子电池可反复充放电,属于二次电池,A正确;
B.芯片核心材料为单晶硅,二氧化硅是光纤材料,B错误;
C.碳化硅(SiC)是原子间以共价键结合的共价晶体,C正确;
D.环氧树脂是聚合物,属于有机高分子材料,D正确。
故选B。
5. 下列陈述I与陈述II均正确,但不具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述II
A
晶体具有自范性
缺角的晶体在饱和溶液中浸泡一段时间后会慢慢变为完美的立方体块
B
冠醚空腔的直径与碱金属离子的直径接近
冠醚可用于识别碱金属离子
C
石油裂解可得到饱和烃
石油裂解气能使溴的溶液褪色
D
催化剂可以降低反应活化能
中加入分解反应速率加快
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中能变为完美的立方体,是由于晶体具有自范性,A正确;
B.冠醚可用于识别碱金属离子,因为冠醚可与碱金属离子形成配位键且冠醚空腔的直径与碱金属离子的直径接近,B正确;
C.石油裂解气能与溴发生加成反应,使溴的溶液褪色,因为石油裂解可得到乙烯等不饱和烃,C错误;
D.中加入分解反应速率加快,因为作为该反应催化剂可降低反应活化能,D正确;
故选C。
6. 2024年5月8日,我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体需要采取有效的防腐蚀措施,下列措施不合理的是
A. 舰体采用耐腐蚀的特种钢材 B. 舰体表面喷涂油漆
C. 舰体底部四周镶嵌锌块 D. 舰体与外接电源正极相连
【答案】D
【解析】
【详解】A.海水中盐的浓度较大,钢铁易发生吸氧腐蚀,所以舰体采用耐腐蚀的特种钢材,可防止舰体腐蚀,A合理;
B.舰体表面喷涂油漆,将隔绝舰体与海水的接触,从而防止舰体腐蚀,B合理;
C.舰体外壳安装锌,锌比铁活泼,在海水中锌会优先被腐蚀,从而保护舰体,属于牺牲阳极的阴极保护法,C合理;
D.舰体与外接电源正极相连,则舰体作阳极,从而加速舰体腐蚀,D不合理;
故选D。
7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 溶液中所含数目为
B. 某温度时,1 L 的纯水中含数目为
C. 浓盐酸与足量共热转移电子数为
D. 一定条件下,3.2 g 与足量反应转移电子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.100 mL 1 mol·L⁻¹ FeCl3溶液中,FeCl3的物质的量为0.1 mol,但Fe3+易水解,实际游离Fe3+数目小于0.1 mol,Fe3+数目小于0.1NA,故A错误;
B.pH=6的纯水中,[H+]=10-6mol·L⁻¹,1 L水中H+物质的量为1.0×10-6 mol,所以H+数目为1.0×10-6NA,故B正确;
C.50 mL 12 mol·L-1浓盐酸含HCl 0.6 mol,与足量MnO2发生反应MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 ↑+ 2H2O,理论上0.6 mol HCl可转移0.3 mol电子,但反应中盐酸浓度降低会导致反应不能完全进行,实际转移电子数小于0.3NA,故C错误;
D.3.2 g SO2的物质的量为0.05 mol,反应2SO2 + O2 2SO3中,S从+4升至+6,1mol SO2转移2 mol电子,该反应为可逆反应,不能进行到底,所以0.05 mol SO2转移电子小于0.1 mol,故D错误;
选B。
8. 物质结构决定物质性质。下列对性质差异的原因解释错误的是
选项
性质差异
原因解释
A
热稳定性:HCl>HI
键能:H-Cl>H-I
B
熔点:SiO2>Si
键能:Si—O>Si—Si,键长:Si-O<Si-Si
C
酸性:CCl3COOH>CH3COOH
羧基中羟基的极性:前者>后者
D
沸点:邻羟基苯甲醛>水
邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.和的热稳定性由共价键键能决定,原子半径小于,故键长,键能,热稳定性,A正确,不符合题意;
B.和晶体均为共价晶体,熔点由共价键键能决定,键长小于键长,键能,故熔点,B正确,不符合题意;
C.是强吸电子基团,使羧基中键的极性大于,更易电离出,故酸性,C正确,不符合题意;
D.邻羟基苯甲醛形成分子内氢键会减弱分子间作用力,使其沸点降低,其沸点高于水的原因是相对分子质量远大于水,范德华力更强,解释错误,D错误,符合题意;
故答案选D。
9. 易潮解、易升华,实验室制备的装置如图(加热和夹持装置已略去)。下列说法不正确的是
A. 导管g的作用是平衡气压,便于液体滴下
B. 出于简化装置的目的,F装置可拆除
C. G烧杯中存在
D. 试剂X和试剂Y分别为饱和食盐水、浓硫酸
【答案】B
【解析】
【分析】A中高锰酸钾与浓盐酸反应产生氯气,其中混有氯化氢和水蒸气。气体先经B除去氯化氢,再经C除去水蒸气,随后进入D,与分散在石棉绒中的铁粉在加热条件下反应:。生成的氯化铁易升华,进入E后冷却收集;剩余氯气经F进入G,由氢氧化钠溶液吸收。
【详解】A.导管g连通漏斗液面上方与烧瓶内的气相空间,使两处气压相等,浓盐酸便能在重力作用下顺利滴入烧瓶,A正确;
B.F位于氯化铁收集装置E与盛有氢氧化钠溶液的G之间,其中的浓硫酸可吸收来自末端的水蒸气,防止E中的氯化铁吸水潮解,因此应保留F,不能将其拆除,B错误;
C.进入G的剩余氯气被氢氧化钠溶液吸收,反应为。溶液中的阳离子为钠离子和氢离子,阴离子为氯离子、次氯酸根离子和氢氧根离子,均带一个单位电荷;根据溶液中正、负电荷总数相等,得,C正确;
D.A中产生的氯气混有氯化氢和水蒸气,B中的试剂X应先吸收氯化氢,饱和食盐水既能吸收氯化氢,又可减少氯气的溶解;C中的试剂Y应进一步吸收水蒸气,可选用浓硫酸。因此X、Y分别为饱和食盐水、浓硫酸,D正确;
故选B。
10. 利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池,如图所示。下列说法正确的是
A. b电极为电池正极
B. 电池工作时,海水中的向a电极移动
C. 电池工作时,紧邻a电极区域的海水呈强碱性
D. 每消耗1kgAl,电池最多向外提供37mol电子的电量
【答案】A
【解析】
【分析】铝为活泼金属,发生氧化反应为负极,则石墨为正极;
【详解】A.由分析可知,b电极为电池正极,A正确;
B.电池工作时,阳离子向正极移动,故海水中的向b电极移动,B错误;
C.电池工作时,a电极反应为铝失去电子生成铝离子,铝离子水解显酸性,C错误;
D.由C分析可知,每消耗1kgAl(为),电池最多向外提供mol电子的电量,D错误;
故选A。
11. 四种主族元素,原子序数依次增大。X失去1个电子后成为质子,Y的基态原子价层电子排布式为,Z的基态原子能级为半充满,的核外电子数等于的价电子数之和。下列说法错误的是
A. 原子半径: B. 电负性:
C. 第一电离能: D. 简单氢化物的水溶性:
【答案】C
【解析】
【分析】X失去1个电子后成为质子,则X为H;Y的基态原子价层电子排布式为nsnnpn,s轨道最多填充2个电子,n=1时不存在p轨道,则n=2,Y为C;Z的基态原子2p能级为半充满,Z为N;M2+的核外电子数等于X、Y、Z的价电子数之和,即为1+4+5=10,则M为Mg;据此解答。
【详解】A.周期数越大,半径越大,同周期元素,原子序数越小,半径越大,则原子半径:Mg>C>N,A正确;
B.氢原子电负性最小,同周期元素,原子序数越大,电负性越大,则电负性:N>C>H,B正确;
C.N因p轨道半充满更稳定,电离能最大,H半径小于Mg,Mg电离能最低,所以第一电离能N>H>Mg,C错误;
D.NH3与水可形成氢键,CH4与水不能形成氢键,则NH3的水溶性大于CH4,D正确;
故答案为C。
12. 用如图装置探究卤代烃的性质。用表格中的物质分别进行实验,对应的叙述正确的是
选项
物质a
溶剂b
叙述
A
2-溴丁烷
乙醇
Ⅰ中发生消去反应;Ⅳ中溶液褪色,发生取代反应
B
2-溴丁烷
水
Ⅰ中生成2-丁醇,Ⅲ中石英棉和Ⅳ中溶液均褪色
C
溴乙烷
水
Ⅱ中注入少量溶液后,溶液颜色无明显变化
D
溴乙烷
乙醇
冷却后向烧瓶中加过量稀硝酸,再加溶液,生成沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.2-溴丁烷在NaOH乙醇溶液中加热发生消去反应生成烯烃,Ⅳ中溴的溶液褪色是因为烯烃与溴发生加成反应,不是取代反应,A错误;
B.2-溴丁烷在NaOH水溶液中加热发生水解反应生成2-丁醇,能使酸性高锰酸钾褪色,但不能使溴的溶液褪色,B错误;
C.溴乙烷在NaOH水溶液中加热水解生成乙醇,乙醇可被酸性溶液氧化,溶液由橙色变为绿色,颜色有明显变化,C错误;
D.溴乙烷在NaOH乙醇溶液中加热发生消去反应生成,加过量稀硝酸中和过量NaOH后,加溶液会生成AgBr沉淀,D正确;
故选D。
13. 部分N或C及其化合物的价类二维图如图所示。下列说法正确的是
A. d、e均为酸性氧化物
B. c的结构中只可能存在σ键
C. j和h发生复分解反应生成的产物中存在离子化合物
D. b的沸点高于a是因为b的化学键更稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A.d、e为CO、CO2或NO、NO2,只有CO2是酸性氧化物,CO、NO、NO2都不是酸性氧化物,A不正确;
B.c为N2或C单质,N2的结构式为N≡N,既含有σ键又含有π键,若C单质为金刚石,只含有σ键,若为C60等,则含有π键,B不正确;
C.j为NH3∙H2O、h为HNO3,发生复分解反应生成NH4NO3等,NH4NO3为离子化合物,C正确;
D.b为NH3,a为CH4,NH3分子间能形成氢键,使其沸点高于CH4,与NH3分子内的化学键无关,D不正确;
故选C。
14. 下列反应方程式书写不正确的是
A. 模拟侯氏制碱法制备晶体:
B. “84”消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生:
C. 溶液中滴加过量的浓氨水:
D. 用石墨电极电解NaCl溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.模拟侯氏制碱法时,氨、二氧化碳和水反应生成铵根离子和碳酸氢根离子,碳酸氢钠的溶解度较小,从溶液中结晶析出,离子方程式为,A正确;
B.“84”消毒液中的次氯酸根离子与洁厕灵中的氯离子在酸性条件下发生氧化还原反应,氯元素的化合价分别由+1价、−1价变为0价,生成氯气,离子方程式为,B正确;
C.向硫酸铜溶液中滴加过量的浓氨水,反应生成四氨合铜离子,得到深蓝色溶液。离子方程式应为,C错误;
D.石墨作惰性电极,电解NaCl溶液时,阳极上氯离子失去电子,电极反应式为;阴极上水得到电子,电极反应式为。两式相加,得到总离子方程式:,D正确;
故选C。
15. 物质A(g)可同时转化为它的同分异构体B(g)和C(g),其反应过程的能量变化如图a,某温度下,测得恒容密闭容器中各组分浓度c随时间t的变化如图b,则
A. 时,体系中物质的质量:
B. 图b中数据满足关系:2z>x+y
C. 最初一段时间内,反应更慢
D. 体系平衡后,升高温度,B的体积分数增加
【答案】B
【解析】
【详解】A.时仅已知浓度为、浓度为,浓度和的转化率均未知,无法推出,A错误;
B.三者为同分异构体,恒容体系内总浓度恒等于初始的浓度:时满足,时、浓度均为,满足;到过程中浓度降低,即,联立得,B正确;
C.由图a可知活化能更低,反应速率更快,最初一段时间反应更快,C错误;
D.由图a可知为放热反应,升高温度平衡逆向移动,的物质的量减小,总物质的量不变,故的体积分数减小,D错误;
故选B。
16. 四甲基氢氧化铵常用作电子工业清洗剂,以四甲基氯化铵为原料,采用电渗析法合成,其工作原理如图所示(a、b为石墨电极,c、d、e为离子交换膜),下列说法正确的是
A. NaOH溶液的浓度大小关系:
B. c为阴离子交换膜,d为阳离子交换膜
C. 若两极共产生33.6 L气体(标准状况下),则制备的质量为182 g
D. 线路中通过1 mol 时,阳极室电解液质量减重8g
【答案】C
【解析】
【分析】以四甲基氯化铵为原料,采用电渗析法合成的过程中,根据从左往右第二、三个池中浓度变化得出:钠离子从第四池通过e膜,氯离子从第二池通过d膜,从第二池通过c膜,b为阳极,a为阴极,且阳极电极反应式为,阴极反应式为。
【详解】A.由分析可知,b为阳极,浓氢氧化钠溶液进入阳极区,稀的氢氧化钠溶液出阳极区,则NaOH溶液的浓度大小关系: ,A错误;
B.由分析可知,需要移入阴极区产生产物,因此允许阳离子通过,为阳离子交换膜;中的需要移出原料室,因此允许阴离子通过,为阴离子交换膜,B错误;
C.由分析可知,若两极共产生33.6L气体(标准状况下),则有2mol生成,则制备的质量为,C正确;
D.转移时,阳极生成,质量,同时有移出阳极室,质量为,因此阳极室总减重为,不是,D错误。
故选C。
二、非选择题(共4题,共56分)
17. 氯化钴(Ⅲ)氨配合物常作催化剂、生物标识物和电镀液的添加剂,制备条件不同,配合物的组成不同。
(1)紫红色晶体中配体是__________(填化学式或离子符号)。
(2)实验室里将、和水混合并适当加热后加入活性炭作催化剂,再加浓氨水,冷却后滴加双氧水,经过系列操作最终可得到橙黄色晶体。
①滴加双氧水后,需维持温度333 K左右20 min,下列控温方式最合理的是__________(填字母)。
②写出总反应的化学方程式:___________。
(3)已知溶液的电导率与化合物构型的关系如下:
化合物构型
离子数目
电导率/()
MA
2
120~134
或
3
240~278
或
4
411~451
某氯化钴氨配合物可能是、或中的一种,请结合所给信息设计一个科学合理的实验测定其组成:取适量该配合物配制__________溶液,测定其25℃下的电导率,若电导率在之间,则____________________,其他以此类推。
(4)某小组设计实验探究影响氧化性的外界因素,实验记录如下:
序号
操作及实验现象
a
取少量于试管中,滴加KI溶液和淀粉溶液,无明显现象
b
取少量于试管中,滴加HI溶液,再滴加淀粉溶液,溶液迅速变蓝色
c
取少量于试管中,滴加KI溶液和淀粉溶液,溶液无明显变化
已知:。
①甲通过比较实验a、b现象,得出实验a无明显现象的原因:______________________________。
②乙对实验c“无明显现象”提出如下假设:
假设1:没有氧化性;
假设2:稳定,浓度很小,使得氧化性弱于。
为了验证上述假设,乙补充设计实验:
序号
操作及实验现象
d
取少量于试管中,滴加KI溶液和淀粉溶液,__________(补充实验步骤,可供选择的试剂:盐酸、硝酸、氨水),观察到溶液迅速变蓝色
通过上述实验,得出假设2成立。请你用平衡移动原理解释:_________________________。
【答案】(1)、
(2) ①. A ②.
(3) ①. ②. 该配合物为
(4) ①. 难溶,溶液中浓度很小,氧化性弱,不能将氧化为 ②. 滴加盐酸并振荡 ③. 溶液中存在平衡,加入盐酸,与反应生成,使浓度降低,平衡向右移动,浓度增大、氧化性增强,将氧化为,使淀粉溶液变蓝
【解析】
【小问1详解】
中,方括号内的氨分子和氯离子均通过配位键与中心钴离子结合,方括号外的氯离子属于外界,因此配体为和;
【小问2详解】
①333 K约为60℃,需选择适合在该温度下均匀加热并便于控温的方式。
A.试管下部浸入烧杯中的水,酒精灯加热水后间接加热试管,水浴受热均匀且适于控制在60℃左右,是最合理的方式,A正确;
B.烧杯中盛有沸点290℃的甘油,可用于较高温度的油浴,本实验仅需60℃左右,选水浴更简便合理,B错误;
C.试管置于冷水中且没有加热装置,不能维持60℃左右,应采用加热水浴,C错误;
D.试管置于冰盐水中,适用于低温冷却,不能达到60℃左右,应采用加热水浴,D错误;
故选A;
②Co元素的化合价由+2价升高到+3价,每个Co原子失去1个电子;中的O元素由−1价降低到−2价,每个过氧化氢分子得到2个电子,因此与的化学计量数比为2∶1。两个产物化学式单位含6个Cl原子,其中4个来自,其余2个由提供。再由N原子守恒确定一水合氨的化学计量数为10,由H、O原子守恒确定水的化学计量数为12,故总反应为;
【小问3详解】
电导率受溶液浓度和温度影响,为与表中数据比较,应配制溶液,并在25℃下测量。测得的电导率为,对应MA型,即每个化学式单位电离产生2个离子。的外界有2个氯离子,共产生3个离子;的外界有3个氯离子,共产生4个离子;按电离,共产生2个离子,因此该配合物为;
【小问4详解】
①存在溶解平衡,题给溶度积很小,说明它难溶。实验a中浓度很小,氧化性弱,不能将氧化为,所以淀粉溶液不变蓝。实验b中HI提供的消耗,使溶解平衡向右移动,浓度增大、氧化性增强,发生反应,生成的碘使淀粉溶液变蓝。
②要检验配离子的稳定性是否使游离浓度过小,应使配位平衡向释放的方向移动。硝酸本身能氧化碘离子,会干扰判断;氨水增加氨的浓度,不利于配离子解离。因此应滴加盐酸并振荡。
溶液中存在配位平衡。加入盐酸后发生,氨的浓度降低,配位平衡向右移动,使浓度增大、氧化性增强,发生,生成的碘使淀粉溶液变蓝,因此实验现象支持假设2。
18. 利用钕铁硼废磁体(主要成分为,含少量Al、Co、Pr、Si及油污等)回收钴、稀土、铁。
已知:当离子浓度小于或等于时,即认为该离子已沉淀完全。
氢氧化物
(298K)
(1)“破碎焙烧”前将废磁体浸泡在Na2CO3溶液中,目的是___________(写一条)。
(2)基态B原子核外电子排布式为___________。已知焙烧产物为Fe2O3、Nd2O3和B2O3,写出该反应的化学方程式_________________________________。
(3)“沉铝”时Nd3+的浓度约为0.1mol/L,调节pH使Al3+沉淀完全,此时Nd3+是否开始沉淀? ___________(填“是”或“否”)。
(4)“选择萃取”时,Nd3+可与萃取剂P507(用HA表示)形成配合物进入有机相,Pr3+留在水相。萃取反应可表示为:。Nd3+与P507形成如图的配合物,下列说法正确的是__________。
A. Nd3+与P和O形成配位键 B. 该配合物中P为sp3杂化
C. 虚线部分代表萃取剂P507 D. 适当增大pH,萃取率增大
(5)稀土Nd的一种立方晶胞中的部分Nd原子如图所示(Nd两种位置),设晶胞边长为d nm,两个Nd原子的最近距离为,其他Nd原子的位置在___________;晶体中与Nd原子最近且等距离的Nd原子数目为___________。
(6)Sb与N同族,AlSb与GaN中离子键成分的百分数较大的是__________。
【答案】(1)
去除油污 (2) ①.
②.
(3)
否 (4)BD (5) ①.
面心 ②.
12 (6)
GaN
【解析】
【分析】钕铁硼废磁体主要成分为,含少量Al、Co、Pr、Si及油污等。“破碎焙烧”前将废磁体浸泡在溶液中洗去油污,“破碎焙烧”转化为、和,Al、Co、Pr、Si转化为相应氧化物,焙烧残渣“酸浸”,得含有、、、、的溶液,浸取液调pH=3.0、通入空气得到,过滤,滤液1调pH“沉铝”,过滤得滤液2,滤液2加萃取剂P507“选择萃取”,可与萃取剂P507形成配合物进入有机相,、留在水相,水相加溶液得CoS沉淀。
【小问1详解】
废磁体表面含有油污,溶液因水解呈碱性,浸泡在溶液中可促使油脂发生水解,从而达到去除油污的目的。
【小问2详解】
B为5号元素,其基态原子核外电子排布式为;根据题意,与在高温下反应生成、和,根据原子守恒和得失电子守恒配平,化学方程式为;
【小问3详解】
当沉淀完全时,,此时溶液中。此时的浓度商,因此未开始沉淀。
【小问4详解】
A.由配合物结构可知,只与O原子形成配位键,未与P原子形成配位键,A错误;
B.该配合物中P原子形成4个键,且无孤电子对,价层电子对数为4,采用杂化,B正确;
C.虚线部分代表萃取剂P507失去一个后形成的阴离子,而非完整的P507分子,C错误;
D.萃取反应为,适当增大pH会消耗,使平衡正向移动,从而增大萃取率,D正确;
故选BD。
【小问5详解】
由图可知,晶胞中部分Nd原子位于顶点和面心。设晶胞边长为,面对角线长为,两个Nd原子的最近距离为,恰好为面对角线的一半,说明Nd原子占据面心立方晶胞的顶点和面心位置,故其他Nd原子的位置在面心;在面心立方晶胞中,与任意一个Nd原子最近且等距离的Nd原子数目为12。
【小问6详解】
成键两原子的电负性差值越大,离子键成分的百分数越大。N的电负性大于Sb,Ga的电负性大于Al,因此Ga与N的电负性差值大于Al与Sb的电负性差值,故GaN中离子键成分的百分数较大。
19. H2可通过Ni/γ-Al2O3催化醋酸和水蒸气重整获得,当初始水蒸气投料量接近0时,主要涉及如下三个反应。
热裂解反应:
脱羧基反应:
甲烷化反应:
回答下列问题:
(1)Ni/γ-Al2O3有晶体和非晶体形态,区分这两种形态最可靠的方法是___________。
(2)水煤气变换反应:的ΔH=___________kJ/mol。
(3)1mol醋酸分子中的σ键数目为___________NA个,利用质谱仪检测醋酸蒸气时,谱图中出现质荷比为120的峰,其可能原因是____________________________________________。
(4)相同温度下,下列有机酸的(已知)的值最大的是___________(填标号)。
a.CH2ClCOOH b.CH3COOH c.CCl3COOH d.CF3COOH
(5)反应温度与气体(H2、CO、CO2、CH4)平衡产率之间的关系如图所示。
说明:图中平衡产率数据由如下设定公式计算所得:
,
(Y代表气体的平衡产率,R代表CO、CO2或CH4,n代表平衡时产物的物质的量或乙酸的初始物质的量)
①曲线2代表的是___________的变化曲线(填化学式)。
②900℃条件下,曲线3和曲线4所代表的物质其平衡产率均近似为0,此时体系内的总压强为p kPa,则b点对应物质的平衡产率为__________。该温度下热裂解反应的压强平衡常数(Kp)的计算式为___________(不必化简)。
【答案】(1)
X射线衍射实验 (2)
-41.05 (3) ①.
7 ②.
两个醋酸分子通过分子间氢键形成了二聚体 (4)
b (5) ①.
②.
③.
(或 ))
【解析】
【小问1详解】
区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是X射线衍射实验,晶体在X射线衍射下会产生分立的斑点或明锐的衍射峰。
【小问2详解】
根据盖斯定律,将题干中的三个反应依次命名为①、②、③,目标反应可由得到。因此该反应的焓变。
【小问3详解】
1个醋酸()分子中含有3个键、1个键、1个键、1个键和1个双键(含1个键和1个键),共计7个键,故醋酸分子中含有个键。醋酸的相对分子质量为60,质谱图中出现质荷比为120的峰,说明存在相对分子质量为120的微粒,原因是两个醋酸分子通过分子间氢键结合形成了二聚体。
【小问4详解】
已知,的值越大,说明电离常数越小,酸性越弱;由于、均为吸电子基团,且吸电子能力,吸电子基团越多、吸电子能力越强,羧酸的酸性越强。因此四种酸的酸性强弱顺序为,酸性最弱的是,其最大,故选b。
【小问5详解】
①热裂解反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,和的产率增大;脱羧基反应和甲烷化反应均为放热反应,升高温度平衡逆向移动,和的产率减小。因此随温度升高产率增大的曲线1和2代表和;根据产率计算公式,若生成相同物质的量的和,,,显然,故处于上方的曲线2代表。
②时,曲线3和4代表的物质平衡产率近似为0,说明脱羧基和甲烷化反应程度极小,可忽略,此时主要发生热裂解反应。设初始醋酸为,由图可知a点的平衡产率为,则平衡时;根据热裂解反应方程式,平衡时;b点对应的平衡产率,。
③时,平衡体系中,,消耗的醋酸为,剩余醋酸,体系总物质的量;各物质的分压分别为,,。该温度下热裂解反应的压强平衡常数。
20. 在碱性或酸性催化剂的作用下,利用氨硼烷(H3N-BH3)可在室温下高效还原酯,其中的代表性反应如下。
(1)化合物2a中的含氧官能团有___________(写名称)。
(2)化合物3a在过量的NaOH水溶液中加热,充分反应后加入稀H2SO4溶液酸化,得到芳香化合物Ⅰ的结构简式是___________。
(3)芳香化合物Ⅱ是4a的同分异构体,Ⅱ能与FeCl3溶液发生显色反应且Ⅱ的核磁共振氢谱图上只有3组峰,Ⅱ的结构简式是___________。
(4)下列说法正确的有___________。
A. 1a、2a、3a、4a分子中均有大π键
B. 2a分子中存在p轨道“头碰头”形成的π键
C. 1a、3a、4a分子中,采取sp2杂化的碳原子的数目依次减小
D. 4a分子中含有1个手性碳原子,且4a分子间可存在氢键
(5)已知:
根据上述信息,以化合物x、乙醛和甲醇为有机原料,分三步合成化合物1a。
①第一步,化合物x与乙醛反应:化合物x的化学名称是_______。
②第二步,进行________(填反应类型)。
③第三步,合成化合物1a:反应的化学方程式为___________(注明反应条件)。
(6)根据题目所给信息,在酸性催化剂的作用下可被H3N-BH3还原为___________(写结构简式)。
【答案】(1)硝基和酰胺基
(2) (3) (4)AC
(5) ①. 4-硝基苯甲醛 ②. 氧化反应 ③.
(6)
【解析】
【小问1详解】
从2a结构简式可以看出,其包含的含氧官能团为硝基和酰胺基;
【小问2详解】
将化合物3a在过量NaOH溶液中加热,碳溴键、酯基会发生水解反应生成,充分反应后加入稀硫酸酸化,得到的产物为;
【小问3详解】
根据题干信息,芳香化合物Ⅱ是化合物4a的同分异构体,其分子式为C10H13BrO。能与FeCl3发生显色反应,说明其中含有酚羟基,同时其核磁共振氢谱只有3组峰,说明该化合物结构具有对称性,苯环上的H全部被取代,综合以上信息可确定该化合物结构简式:;
【小问4详解】
A.化合物1a、2a、3a、4a中均含有苯环,苯环中含有大键,A正确;
B.键由p轨道以“肩并肩”方式重叠形成,2a分子中不存在以“头碰头”方式形成的键,B错误;
C.1a分子中采取sp2杂化的C原子有:,共9个,3a分子中采取sp2杂化的C原子有:,共7个,4a分子中采取sp2杂化的C原子有:,共6个,1a、3a、4a分子中,采取sp2杂化的碳原子的数目依次减小,C正确;
D.与四个各不相同的原子或基团连接的C原子是手性碳原子,4a分子中连溴原子的碳原子为手性碳原子,4a分子中不存在与N、O或F直接连接的H原子,因此分子间不存在氢键,D错误;
故答案选AC;
【小问5详解】
由题干信息可知,可以以化合物x、乙醛和甲醇为有机原料,分三步合成化合物1a,由逆合成分析法可知,1a可以由和甲醇经酯化反应合成。可由经氧化获得。根据已知条件给出的方程式,可由与乙醛合成,据此作答;
①由分析可知,化合物x结构简式为,其名称为4-硝基苯甲醛;
②由分析可知,第二步反应为氧化反应;
③由分析可知,化合物1a由和甲醇经酯化反应生成,该反应化学方程式为:;
【小问6详解】
由题干信息可知,在酸性催化剂条件下,可以被还原为,同理,可被还原为。
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