精品解析:广东中山某校2026-2027学年高三上学期9月考试 化学试题
2026-09-17
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内容正文:
2027届高三九月考试
化学科试题
(满分100分 考试时间75分钟)
注意事项:1.答题前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。并用2B铅笔将对应的信息点涂黑,不按要求填涂的,答卷无效。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案,不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁,考试结束后,只需将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 S:32 Cu:64 Ru:101 Ba:137
第Ⅰ卷(选择题 共44分)
一、选择题:本题共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。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列物质主要成分不是有机高分子材料的是
A.书法家蔡襄书法用纸
B.丝质寿字结
C.莞香中的“香油
D.海昏侯墓中出土的漆木器
A. A B. B C. C D. D
2. 下列说法正确的是
A. 焦糖色素是蔗糖高温分解产物,该过程属于水解反应
B. 啤酒里的酒花单宁(多酚类高分子化合物)既能抑菌,又能减缓酒体氧化变质
C. 食用碱(纯碱)可直接用于治疗胃酸过多
D. 植物油氢化后熔点下降,常温更易流动
3. 化学用语是化学学科的独特语言,下列化学用语表述正确的是
A. 乙炔分子中的键示意图:
B. 基态Ni原子的价层电子排布式:
C. 含4 mol配位键
D. 表面活性剂在水中形成胶束的结构示意图:
4. 中科院研发的二维硅基超薄半导体材料,可用于柔性电子器件,下列说法正确的是
A. 单晶硅与二维硅材料互为同分异构体 B. 硅原子基态最高能级电子云为哑铃形
C. 硅的电负性大于磷、氯 D. 二维硅材料属于新型离子晶体
5. 下列实验装置不能达到实验目的的是(加热及夹持装置略)
A.合成溴苯
B.制备并检验
C.验证能与水反应
D.制备并观察
A. A B. B C. C D. D
6. 设为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 等物质的量的与反应,生成的分子数为
B. 常温常压下,含键数目为
C. 常温下,的溶液中,水电离出的数目为
D. 乙烯和环丙烷()组成的28 g混合气体中含有个氢原子
7. 港珠澳大桥6.7公里长的沉管隧道里,藏着2万多个银色铝锌铟合金金属块来保护主体钢结构,极大地延缓了钢结构的腐蚀。下列有关说法错误的是
A. 铝锌铟合金的硬度大于纯铝 B. 该保护法为外加电流法
C. 海水呈弱碱性,钢铁主要发生吸氧腐蚀 D. 铝锌铟合金金属块需定期更换
8. 结构决定性质,进而影响用途。下列实例与解释不相符的是
选项
实例
解释
A
纯物质晶体的颗粒小于200nm时,晶粒越小,其熔点越低
晶体的表面积增大导致
B
王水能溶解金属铂
浓盐酸电离出的大量与金属离子形成稳定的配离子,增强了金属的还原性
C
熔点:
中引入的乙基改变了晶体的类型
D
甲苯与溶液反应时,加入冠醚可以缩短褪色时间
冠醚与形成超分子,增大在甲苯中的溶解度,从而加快反应速率
A. A B. B C. C D. D
9. 部分含Si或N或Cl物质的分类与相应化合价关系如图。下列说法正确的是
A. c均为酸性氧化物 B. a在自然界中均可以大量稳定存在
C. d或其对应的盐可以和f反应生成a D. a、c、f均可用于自来水消毒
10. 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
石英坩埚可用于加热固体
熔点高
B
配离子稳定性:
氮元素的电负性小于氧元素
C
食品质检员:定氮法测定牛奶中蛋白质含量
不同蛋白质含氮量接近
D
臭氧分子有极性
臭氧在水中的溶解度大于在四氯化碳中的溶解度
A. A B. B C. C D. D
11. 叶绿素卟啉配合物含有短周期主族元素W、X、Y、Z、M,原子序数依次增大;W原子只有1个电子;X、Y、Z连续相邻,最外层电子数依次增大;M为卟啉环中心金属,单质M可在中燃烧。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. 第一电离能:
C. W、X、Y可形成多种共价化合物,也可形成离子化合物
D. Z的最简单氢化物沸点低于Y的最简单氢化物
12. 霉酚酸酯(MMF)是器官移植中抑制细胞增殖最常用的一种药物,已知其结构简式如下图,关于MMF的说法正确的是
A. 1 mol MMF最多消耗4 mol NaOH
B. 1 mol MMF在酸性条件下水解,可以生成3种有机产物
C. 1 mol MMF最多可以和4 mol H2发生加成反应
D. 分子中含有4种含氧官能团
13. 某兴趣小组为探究NH3的催化氧化设计了如图实验装置。反应时观察到③中气体颜色无明显变化;④中收集到红棕色气体,一段时间后,④中产生白烟;⑤中溶液变成蓝色。下列说法错误的是
A. ②处的棉花可防止KMnO4粉末堵塞玻璃管
B. 装置①、②产生的气体在进入③前需要干燥处理
C. 实验过程中④内发生氧化还原反应和化合反应
D. ⑤中的现象一定是NO2溶于水生成HNO3氧化Cu所致
14. 下列反应方程式书写错误的是
A. 用过量溶液吸收废气中的:
B. 尿素和甲醛制备线型脲醛树脂:
C. NaOH和铝粉可用于疏通管道:
D. 甲酸碱性条件下被氧化:
15. 一定温度下,可与等物质的量HCl催化加成,主要产物为Y和Z。X、Y和Z的物质的量分数随时间的变化如图1所示,反应过程中能量变化如图2所示。下列说法不正确的是
A. 由图1可知,X→Z的活化能大于X→Y的活化能
B. 5~10 min时,各物质的物质的量分数变化可以用来解释
C. 此温度下,X生成Y的平衡常数大于X生成Z的平衡常数
D. 恒温恒容下,再增加少量X,平衡时不变
16. 锌钒氧化物水系二次电池,放电时嵌入层间生成,装置使用阳离子交换膜。下列说法错误的是
A. 充电阶段,锌电极电势低于钒基电极
B. 充电阳极反应:
C. 放电时,每生成,理论上正极增加的质量为
D. 若电池初始状态为完全放电(全部为和Zn),充电至中x变为0.6x,则外电路转移的电子数为0.4x mol
第Ⅱ卷(非选择题 共56分)
二、填空题:本题包括4小题,每小题14分,共56分。
17. 某兴趣小组探究铜氨配合物的制备,实验过程如下:
(1)配制的溶液实验过程中,需要用到下图中的仪器有______(填名称),需用托盘天平称量胆矾__________g。
(2)观察铜氨配离子形成
实验I:向溶液中加入氨水,出现蓝色沉淀,再加入过量氨水,沉淀溶解,溶液变为深蓝色。反应的离子方程式:i._______________;ii.。
(3)探究铜氨配离子形成
该小组同学认为实验I中生成了沉淀,若直接向固体中滴加氨水也可得到铜氨配合物。因此设计了实验Ⅱ制备,但出现预期之外的现象:
i.对于实验Ⅰ与实验Ⅱ的现象差异。提出了三个假设:
猜想a:实验Ⅰ中比实验II大,有利于生成。
猜想b:实验Ⅰ中生成了,可明显促进的生成。
猜想c:实验Ⅱ中加入了,可明显抑制的生成。
ii.设计实验Ⅲ~Ⅵ进行验证,记录相关数据如下。[已知(有色物质),k为常数]
序号
操作
用分光光度计测清液吸光度
Ⅲ
取固体于试管中
滴加氨水
Ⅳ
滴加氨水
Ⅴ
滴加氨水,再加入少量固体
Ⅵ
滴加氨水,再加入少量______固体
①实验Ⅵ中,应加入的固体是___________(填化学式)。
②若实验结果证实猜想b成立,则支持此结论的证据为___________。
(4)理论分析
①计算反应的平衡常数______。已知,
②利用化学平衡移动原理,分析猜想b成立的原因______________。
18. 金属钌(Ru)堪称“工业催化剂之王”。某实验小组以含钌废液(主要成分是、)为原料制备Ru的流程如下。
已知:①室温下,;
②有机萃取剂N503对有很强的萃取能力。
(1)基态的价层电子轨道表示式为___________。
(2)“氧化蒸馏”中,与加入的和稀硫酸反应生成和,该反应的离子方程式为___________。
(3)室温下“调pH”中,为了除去,“蒸余悬浊液”的pH至少应调至___________(忽略溶液体积变化;;离子浓度时,可认为其沉淀完全)。
(4)“操作X”的名称为___________;该步骤结束后,“溶液”中钌主要以、的形式存在,为提高萃取剂N503对Ru的萃取率,加入的“试剂a”应选择_________(填字母)。
A. B. C.NaOH D.HCl
(5)“电解”时采用惰性电极电解水相中的制备Ru,写出对应的电极反应式:_________。
(6)一种钌系催化剂晶胞结构如图,晶体中与最近且等距离的离子的数目为___________;若该晶体的密度为,则该晶胞的边长为___________pm。(为阿伏加德罗常数的值)
19. 将与废弃的太阳能面板Si材料进行球磨反应,制备高纯度,反应如下:
反应I:
已知一定温度下,
反应Ⅱ:;
反应Ⅲ:
(1)反应I的______,______0(填“>”或“<”)。
(2)将足量Si和放入反应器中进行球磨(仅发生反应I),反应器空腔净体积为。
①反应过程中产量随球磨转速的变化曲线如图所示,若综合实际生产角度考虑,应选择转速为______(填“400转/分钟”或“650转/分钟”)。
②若在转速为650转/分钟条件下反应12 min,的转化率达到80%,则0~12 min生成的平均速率为______,此时反应的浓度商为______((填计算式)。
(3)相对于反应Ⅱ,球磨反应制具备的优点是____________、____________(写两条)。
(4)球磨反应制得的高纯度可用于合成二甲醚。其中涉及的反应有:
IV.
V.
Ⅵ.
研究人员在恒容密闭容器中充入、发生反应,初始压强为6.0 MPa.平衡时的转化率、的选择性、CO的选择性随温度变化如图所示(不考虑其他因素影响)。
已知:A的选择性
①下列说法正确的有______。
A.初始时气体分压:,
B.一定范围内,低温、高压有利于合成二甲醚
C.温度升高,IV平衡逆向移动,的平衡转化率下降
D.增大压强,V、VI平衡均不移动
②表示选择性的曲线是______(填“a”“b”或“c”);表示平衡转化率的曲线是______(填“a”“b”或“c”)。
③260℃,达到平衡时,容器内______mol。
20. 尼群地平是一种治疗高血压的药物,它的一种合成路线如图所示,反应条件省略。
(1)化合物1a中苯环侧链上的官能团有_________。4a分子的VSEPR模型为_________。
(2)化合物3a在酸性条件下可水解得到乙醇和化合物i.
①化合物i的核磁共振氢谱图中有______组峰。
②化合物i与发生加成反应后的产物ii结构简式为____________,ii的同分异构体中,符合羟基酸结构的有机物有______种(含ii,不考虑立体异构)。
(3)下列说法正确的有______。
A. 在1a、2a、3a和4a生成5a的过程中,有π键和σ键的断裂和形成
B. 1 mol 2a与足量发生加成反应时,消耗
C. 5a和5b分子中均存在手性碳原子,5a中杂化的碳原子有5个
D. 5a和5b分子互为同系物
(4)在利用甲苯为原料制备1a过程中涉及到如下反应历程。
①第一步引入溴原子,反应条件是____________。
②第二步发生水解反应。
③第三步发生____________(填反应类型),反应的化学方程式为__________________。
④第四步一定条件下反应得到1a。
(5)参照上述合成路线,利用乙醛、2a()、为原料最终得到的产物结构简式为__________________。
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2027届高三九月考试
化学科试题
(满分100分 考试时间75分钟)
注意事项:1.答题前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。并用2B铅笔将对应的信息点涂黑,不按要求填涂的,答卷无效。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案,不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁,考试结束后,只需将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 S:32 Cu:64 Ru:101 Ba:137
第Ⅰ卷(选择题 共44分)
一、选择题:本题共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。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列物质主要成分不是有机高分子材料的是
A.书法家蔡襄书法用纸
B.丝质寿字结
C.莞香中的“香油
D.海昏侯墓中出土的漆木器
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.书法用纸主要成分为纤维素,属于天然有机高分子材料,A不符合题意;
B.丝质寿字结主要成分为蛋白质,属于天然有机高分子材料,B不符合题意;
C.香油主要成分为油脂,油脂相对分子质量较小,不属于有机高分子材料,C符合题意;
D.漆木器主要成分包含纤维素、天然树脂等,属于有机高分子材料,D不符合题意;
故选C。
2. 下列说法正确的是
A. 焦糖色素是蔗糖高温分解产物,该过程属于水解反应
B. 啤酒里的酒花单宁(多酚类高分子化合物)既能抑菌,又能减缓酒体氧化变质
C. 食用碱(纯碱)可直接用于治疗胃酸过多
D. 植物油氢化后熔点下降,常温更易流动
【答案】B
【解析】
【详解】A.水解反应是物质与水发生的反应,蔗糖高温分解生成焦糖的过程没有水参与,属于脱水碳化反应,不属于水解反应,A错误;
B.酒花单宁属于多酚类高分子化合物,酚羟基具有还原性,可消耗氧气减缓酒体氧化,同时单宁本身具有抑菌作用,B正确;
C.食用碱为,其水溶液碱性较强,会损伤消化道黏膜,不能直接用于治疗胃酸过多,C错误;
D.植物油含有不饱和碳碳双键,氢化后饱和程度增大,熔点升高,常温下流动性变差,D错误;
故选B。
3. 化学用语是化学学科的独特语言,下列化学用语表述正确的是
A. 乙炔分子中的键示意图:
B. 基态Ni原子的价层电子排布式:
C. 含4 mol配位键
D. 表面活性剂在水中形成胶束的结构示意图:
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙炔分子中键是的轨道与的杂化轨道沿键轴方向头碰头重叠形成,电子云沿键轴对称,示意图正确,A正确;
B.基态为28号元素,价层电子排布式为,并非,B错误;
C.1个中仅含1个配位键(中的空轨道与1个的孤对电子形成),故含配位键,C错误;
D.在水中形成胶束时,表面活性剂亲水基应朝向外侧水相、疏水基朝向胶束内部,图示结构相反,D错误;
故选A。
4. 中科院研发的二维硅基超薄半导体材料,可用于柔性电子器件,下列说法正确的是
A. 单晶硅与二维硅材料互为同分异构体 B. 硅原子基态最高能级电子云为哑铃形
C. 硅的电负性大于磷、氯 D. 二维硅材料属于新型离子晶体
【答案】B
【解析】
【详解】A.同分异构体的研究对象是分子式相同、结构不同的化合物,单晶硅与二维硅均为硅元素的单质,二者互为同素异形体,A错误;
B.硅为14号元素,基态原子电子排布式为,最高能级为,能级电子云轮廓为哑铃形,B正确;
C.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,硅、磷、氯均为第三周期主族元素,原子序数,故电负性,C错误;
D.二维硅材料是硅元素形成的单质,硅原子通过共价键形成的半导体材料,不存在阴阳离子,不属于离子晶体,D错误;
故选B。
5. 下列实验装置不能达到实验目的的是(加热及夹持装置略)
A.合成溴苯
B.制备并检验
C.验证能与水反应
D.制备并观察
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.合成溴苯需要苯与液溴在粉催化下发生取代反应,该装置使用溴水,苯与溴水仅发生萃取,无法反应生成溴苯,不能达到实验目的,A错误;
B.与浓硫酸加热反应生成,可使品红溶液褪色以检验,浸溶液的棉团可吸收尾气防止污染,能达到实验目的,B正确;
C.本身呈中性,若不与水反应则氯水应为中性,计不受次氯酸漂白性影响,测得新制氯水,说明反应生成了酸性物质,可验证能与水反应,C正确;
D.先打开止水夹,与稀硫酸反应生成的可排尽装置内空气,关闭止水夹后,使左侧压强增大,将生成的溶液压入右侧溶液中,可生成且在氛围中防止其被氧化,能达到实验目的,D正确;
故选A。
6. 设为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 等物质的量的与反应,生成的分子数为
B. 常温常压下,含键数目为
C. 常温下,的溶液中,水电离出的数目为
D. 乙烯和环丙烷()组成的28 g混合气体中含有个氢原子
【答案】C
【解析】
【详解】A.未给出和的具体物质的量,无法确定生成的分子数,A错误;
B.常温常压下气体摩尔体积不为,的物质的量不为,含有的键数目不为,B错误;
C.溶液中全部由水电离产生,时溶液中,溶液中,即水电离出的数目为,C正确;
D.乙烯和环丙烷的最简式均为,混合气体中,含氢原子数目为,D错误;
故选C。
7. 港珠澳大桥6.7公里长的沉管隧道里,藏着2万多个银色铝锌铟合金金属块来保护主体钢结构,极大地延缓了钢结构的腐蚀。下列有关说法错误的是
A. 铝锌铟合金的硬度大于纯铝 B. 该保护法为外加电流法
C. 海水呈弱碱性,钢铁主要发生吸氧腐蚀 D. 铝锌铟合金金属块需定期更换
【答案】B
【解析】
【详解】A.合金的硬度通常大于其组成的纯金属,因此铝锌铟合金的硬度大于纯铝,A正确;
B.该防护方法利用铝锌铟合金活泼性强于铁,作原电池负极被消耗从而保护钢结构,属于牺牲阳极法,不需要外接电源,不属于外加电流法,B错误;
C.海水呈弱碱性,酸性较弱,钢铁发生腐蚀时正极上得电子发生还原反应,主要发生吸氧腐蚀,C正确;
D.铝锌铟合金作为原电池负极会被逐渐腐蚀消耗,因此需要定期更换,D正确;
故选B。
8. 结构决定性质,进而影响用途。下列实例与解释不相符的是
选项
实例
解释
A
纯物质晶体的颗粒小于200nm时,晶粒越小,其熔点越低
晶体的表面积增大导致
B
王水能溶解金属铂
浓盐酸电离出的大量与金属离子形成稳定的配离子,增强了金属的还原性
C
熔点:
中引入的乙基改变了晶体的类型
D
甲苯与溶液反应时,加入冠醚可以缩短褪色时间
冠醚与形成超分子,增大在甲苯中的溶解度,从而加快反应速率
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.纳米级晶粒尺寸越小,表面原子占比越高、总表面积越大,表面能更高,熔化所需能量更低,因此熔点越低,A正确;
B.王水中浓盐酸电离出大量,可与铂离子形成稳定的配离子,降低铂的电极电势,增强金属铂的还原性,使其易被浓硝酸氧化,B正确;
C.和均为离子晶体,晶体类型未发生改变,前者熔点更低是因为半径大于,离子晶体晶格能更小,C错误;
D.冠醚与形成疏水性超分子,可携带进入有机相甲苯中,增大在甲苯中的溶解度,提高反应物接触几率,加快反应速率,缩短褪色时间,D正确;
故选C。
9. 部分含Si或N或Cl物质的分类与相应化合价关系如图。下列说法正确的是
A. c均为酸性氧化物 B. a在自然界中均可以大量稳定存在
C. d或其对应的盐可以和f反应生成a D. a、c、f均可用于自来水消毒
【答案】C
【解析】
【详解】A.c为+4价氧化物,包括、、,其中、与碱反应除生成盐和水外还有其他产物,不属于酸性氧化物,A错误;
B.a为Si、N2、Cl2三种单质,自然界中Si仅以化合态存在,Cl2性质活泼无游离态,无法大量稳定存在,B错误;
C.d为+5价酸、,f为,例如与浓可发生归中反应生成(属于a),对应的盐如也可与浓反应生成,C正确;
D.a中Si、N2无消毒性,c中、无消毒性,f为,不能用于自来水消毒,D错误;
故选C。
10. 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
石英坩埚可用于加热固体
熔点高
B
配离子稳定性:
氮元素的电负性小于氧元素
C
食品质检员:定氮法测定牛奶中蛋白质含量
不同蛋白质含氮量接近
D
臭氧分子有极性
臭氧在水中的溶解度大于在四氯化碳中的溶解度
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.石英的主要成分为,高温下会与发生反应,因此陈述Ⅰ错误,A不符合题意;
B.向硫酸铜溶液中滴加氨水,先生成氢氧化铜沉淀,继续滴加氨水沉淀溶解生成,说明配离子稳定性,陈述Ⅰ错误,B不符合题意;
C.凯氏定氮法是测定牛奶中蛋白质含量的常用方法,陈述Ⅰ正确;不同蛋白质的含氮量接近,平均约为16%,因此可通过测定总氮量换算得到蛋白质含量,陈述Ⅱ正确,且二者存在因果关系,C符合题意;
D.为极性分子但极性极弱,实际其在非极性溶剂中的溶解度大于在极性溶剂水中的溶解度,因此陈述Ⅱ错误,D不符合题意;
故选C。
11. 叶绿素卟啉配合物含有短周期主族元素W、X、Y、Z、M,原子序数依次增大;W原子只有1个电子;X、Y、Z连续相邻,最外层电子数依次增大;M为卟啉环中心金属,单质M可在中燃烧。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. 第一电离能:
C. W、X、Y可形成多种共价化合物,也可形成离子化合物
D. Z的最简单氢化物沸点低于Y的最简单氢化物
【答案】C
【解析】
【分析】W原子只有1个电子,为;短周期单质可在中燃烧的金属为,故M为;原子序数介于W和M之间、连续相邻的主族元素X、Y、Z分别为、、。
【详解】A.、、核外电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,正确顺序为,A错误;
B.同周期元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势,但的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于相邻的,正确顺序为,B错误;
C.、、可形成、等多种共价化合物,也可形成等离子化合物,C正确;
D.的最简单氢化物为,的最简单氢化物为,常温下为液态、为气态,沸点更高,D错误;
故选C。
12. 霉酚酸酯(MMF)是器官移植中抑制细胞增殖最常用的一种药物,已知其结构简式如下图,关于MMF的说法正确的是
A. 1 mol MMF最多消耗4 mol NaOH
B. 1 mol MMF在酸性条件下水解,可以生成3种有机产物
C. 1 mol MMF最多可以和4 mol H2发生加成反应
D. 分子中含有4种含氧官能团
【答案】C
【解析】
【详解】A.1 mol MMF含1 mol酚羟基、2 mol酯基,1 mol酚羟基消耗1 mol ,2 mol酯基水解各消耗1 mol ,总计消耗3 mol ,A错误;
B.酸性条件下仅2个酯基发生水解,其中内酯为环酯,水解后仍为单分子结构,右侧普通酯水解得到2种分子,共生成2种有机产物,B错误;
C.1 mol苯环可与3 mol 加成,1 mol碳碳双键可与1 mol 加成,酯基的羰基不能与发生加成反应,总计消耗4 mol ,C正确;
D.分子中含氧官能团为酚羟基、醚键、酯基,共3种,D错误;
故选C。
13. 某兴趣小组为探究NH3的催化氧化设计了如图实验装置。反应时观察到③中气体颜色无明显变化;④中收集到红棕色气体,一段时间后,④中产生白烟;⑤中溶液变成蓝色。下列说法错误的是
A. ②处的棉花可防止KMnO4粉末堵塞玻璃管
B. 装置①、②产生的气体在进入③前需要干燥处理
C. 实验过程中④内发生氧化还原反应和化合反应
D. ⑤中的现象一定是NO2溶于水生成HNO3氧化Cu所致
【答案】D
【解析】
【分析】①中NH4Cl与Ca(OH)2加热生成NH3,装置②中KMnO4加热制备O2,装置③中NH3在催化剂作用下与O2发生催化氧化反应生成NO,方程式为,装置④中反应生成的NO与过量的O2反应生成红棕色气体NO2,NO2与水蒸气反应生成硝酸,HNO3与NH3反应生成NH4NO3,会有白烟产生,装置⑤中氮的氧化物与氧气溶于水反应生成硝酸,或NO2与水反应生成硝酸,硝酸与铜反应生成蓝色的硝酸铜溶液;
【详解】A.加热KMnO4制备氧气时,试管口放棉花可防止KMnO4粉末随气流进入导管堵塞玻璃管,A正确;
B.未经干燥的NH3和O2进入加热的硬质玻璃管③,易导致玻璃管炸裂,且水蒸气可能使催化剂失活,因此进入③前需要干燥处理,B正确;
C.④中首先发生2NO+O2=2NO2(属于化合反应、氧化还原反应),随后NO2与水蒸气反应生成HNO3(氧化还原反应),HNO3未完全反应的NH3发生化合反应HNO3+NH3=NH4NO3(产生白烟),因此④内发生氧化还原反应和化合反应,C正确;
D.⑤中酸性条件下,NO、O2也可以反应生成HNO3进而氧化Cu,不一定仅由NO2溶于水生成HNO3导致,D错误;
故选D。
14. 下列反应方程式书写错误的是
A. 用过量溶液吸收废气中的:
B. 尿素和甲醛制备线型脲醛树脂:
C. NaOH和铝粉可用于疏通管道:
D. 甲酸碱性条件下被氧化:
【答案】A
【解析】
【详解】A.过量溶液中过量,反应生成的会与过量结合为弱电解质,正确离子方程式应为,A错误;
B.尿素和甲醛发生缩聚反应生成线型脲醛树脂,方程式符合缩聚反应的产物和配平规则,B正确;
C.铝粉与溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,离子方程式的原子、电荷、电子得失均守恒,C正确;
D.甲酸含醛基结构,碱性条件下被氧化为,被还原为,方程式配平正确,D正确;
故选A。
15. 一定温度下,可与等物质的量HCl催化加成,主要产物为Y和Z。X、Y和Z的物质的量分数随时间的变化如图1所示,反应过程中能量变化如图2所示。下列说法不正确的是
A. 由图1可知,X→Z的活化能大于X→Y的活化能
B. 5~10 min时,各物质的物质的量分数变化可以用来解释
C. 此温度下,X生成Y的平衡常数大于X生成Z的平衡常数
D. 恒温恒容下,再增加少量X,平衡时不变
【答案】C
【解析】
【分析】已知X与HCl按照1:1的物质的量进行反应会得到Y和Z,从图1中可以发现,随着时间的推移,Z的物质的量分数逐渐增加,而Y的物质的量分数先增加后减小,说明前期生成Y的反应速率很快,即X→Y的反应活化能比X→Z的活化能低,而通过图2可发现,Z的能量比Y和X都低,这就说明稳定性Z>Y>X,则最终转化为Z的趋势更大,也符合图1的物质的量变化趋势;
【详解】A.根据分析可知X→Z的反应活化能比X→Y的活化能高,A正确;
B.5~10min时,由图1可知生成产物Y的速率远大于生成产物Z,说明X生成Y的活化能E1小于Y生成Z的活化能E3,结合图2,各物质的物质的量分数变化可以用E1<E3来解释,B正确;
C.根据图1,当反应足够长时间后,Z和Y的物质的量分数不再变化,且Z的物质的量分数远大于Y,说明X→Z的平衡常数更大,C错误;
D.X生成Y、X生成Z的反应平衡常数仅与温度有关,温度不变则两反应平衡常数的比值为定值,因此恒温恒容下再增加少量X,平衡时n(Z)/n(Y)不变,D正确;
故选C。
16. 锌钒氧化物水系二次电池,放电时嵌入层间生成,装置使用阳离子交换膜。下列说法错误的是
A. 充电阶段,锌电极电势低于钒基电极
B. 充电阳极反应:
C. 放电时,每生成,理论上正极增加的质量为
D. 若电池初始状态为完全放电(全部为和Zn),充电至中x变为0.6x,则外电路转移的电子数为0.4x mol
【答案】D
【解析】
【分析】根据锌钒氧化物水系二次电池,放电时嵌入层间生成可知,放电时Zn-2e-=Zn2+,Zn为负极,V2O5为正极;充电时,Zn为阴极,V2O5为阳极。
【详解】A.根据充电时,Zn为阴极,V2O5为阳极可知,锌电极电势低于钒基电极,故A正确;
B.充电时的阳极发生的电极反应式为,故B正确;
C.放电时,正极由生成,故正极质量增加的为xmolZn和nmolH2O,质量为,故C正确;
D.初始x个Zn2+嵌入;充电后,只剩余0.6x个Zn2+。脱出Zn2+的物质的量为xmol-0.6xmol=0.4xmol,每个Zn2+脱出,失去2个电子。故转移电子0.4xmol×2=0.8xmol,故D错误;
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题 共56分)
二、填空题:本题包括4小题,每小题14分,共56分。
17. 某兴趣小组探究铜氨配合物的制备,实验过程如下:
(1)配制的溶液实验过程中,需要用到下图中的仪器有______(填名称),需用托盘天平称量胆矾__________g。
(2)观察铜氨配离子形成
实验I:向溶液中加入氨水,出现蓝色沉淀,再加入过量氨水,沉淀溶解,溶液变为深蓝色。反应的离子方程式:i._______________;ii.。
(3)探究铜氨配离子形成
该小组同学认为实验I中生成了沉淀,若直接向固体中滴加氨水也可得到铜氨配合物。因此设计了实验Ⅱ制备,但出现预期之外的现象:
i.对于实验Ⅰ与实验Ⅱ的现象差异。提出了三个假设:
猜想a:实验Ⅰ中比实验II大,有利于生成。
猜想b:实验Ⅰ中生成了,可明显促进的生成。
猜想c:实验Ⅱ中加入了,可明显抑制的生成。
ii.设计实验Ⅲ~Ⅵ进行验证,记录相关数据如下。[已知(有色物质),k为常数]
序号
操作
用分光光度计测清液吸光度
Ⅲ
取固体于试管中
滴加氨水
Ⅳ
滴加氨水
Ⅴ
滴加氨水,再加入少量固体
Ⅵ
滴加氨水,再加入少量______固体
①实验Ⅵ中,应加入的固体是___________(填化学式)。
②若实验结果证实猜想b成立,则支持此结论的证据为___________。
(4)理论分析
①计算反应的平衡常数______。已知,
②利用化学平衡移动原理,分析猜想b成立的原因______________。
【答案】(1) ①. 250mL容量瓶、胶头滴管 ②. 12.5
(2)
(3) ①. (NH4)2SO4 ②. A4>A1,且
(4) ①. ②. 体系中存在平衡,加入后,会与结合,使减小,平衡正向移动,促进的生成
【解析】
【小问1详解】
实验室没有200mL规格的容量瓶,配制200mL溶液需选用250mL容量瓶,定容操作还需要胶头滴管,图中其余仪器(直形冷凝管、酸式滴定管)该配制过程不需要;胆矾为,配制250mL 0.2mol/L溶液,,;
【小问2详解】
向硫酸铜溶液中加少量氨水,与反应生成蓝色氢氧化铜沉淀和铵根离子,离子方程式为。
【小问3详解】
①实验设计采用控制变量法,猜想b是验证的作用,因此需要在2mol/L氨水的体系中加入少量铵盐,保证和其他实验组的阴离子等变量一致,仅额外引入,可加入(NH4)2SO4固体;
②已知吸光度A与有色的浓度成正比,若猜想b成立,加入的实验Ⅵ中生成的铜氨配离子浓度远大于实验Ⅲ,故,同时猜想c不成立则加入的实验Ⅴ吸光度和Ⅲ接近,猜想a可通过Ⅳ的吸光度对比说明浓度提升的效果弱于的作用;
【小问4详解】
①目标反应可由()与()相加得到,因此;
②体系中存在平衡,加入后,会与结合,使减小,平衡正向移动,促进的生成。
18. 金属钌(Ru)堪称“工业催化剂之王”。某实验小组以含钌废液(主要成分是、)为原料制备Ru的流程如下。
已知:①室温下,;
②有机萃取剂N503对有很强的萃取能力。
(1)基态的价层电子轨道表示式为___________。
(2)“氧化蒸馏”中,与加入的和稀硫酸反应生成和,该反应的离子方程式为___________。
(3)室温下“调pH”中,为了除去,“蒸余悬浊液”的pH至少应调至___________(忽略溶液体积变化;;离子浓度时,可认为其沉淀完全)。
(4)“操作X”的名称为___________;该步骤结束后,“溶液”中钌主要以、的形式存在,为提高萃取剂N503对Ru的萃取率,加入的“试剂a”应选择_________(填字母)。
A. B. C.NaOH D.HCl
(5)“电解”时采用惰性电极电解水相中的制备Ru,写出对应的电极反应式:_________。
(6)一种钌系催化剂晶胞结构如图,晶体中与最近且等距离的离子的数目为___________;若该晶体的密度为,则该晶胞的边长为___________pm。(为阿伏加德罗常数的值)
【答案】(1) (2) (3)3.2
(4) ①. 过滤 ②. B
(5)
(6) ①. 12 ②.
【解析】
【分析】首先通过氧化蒸馏将钌转化为挥发性的RuO4气体,与废液中杂质初步分离;随后用HCl吸收气体,经减压蒸馏得到RuCl3·xH2O。对于蒸馏后的蒸余悬浊液,先调节pH利用溶度积原理使Fe(OH)3生成 沉淀,再经操作X(过滤)除去MnO2等杂质;接着借助萃取剂N503和试剂 a 对的强萃取能力完成萃取,加入试剂 b 通过反萃取得到高纯度含钌水相,最后经电解还原析出金属钌。
【小问1详解】
Fe的核外电子排布为,失去4s轨道的2个电子得到,价层电子为,轨道表示式为;
【小问2详解】
Ru从的+6价升高到的+8价,每个Ru失2e⁻;Mn从的+7价降低到的+4价,每个Mn得3e⁻,离子方程式为;
【小问3详解】
沉淀完全时,由,代入数据得: ,即,因此;
【小问4详解】
调pH后生成沉淀,同时体系中有之前生成的固体,操作X分离固体不溶物和溶液,为过滤;已知萃取剂N503仅对有强萃取能力,试剂a需要将氧化为,为合适的氧化剂,是还原剂、无法实现价态转化、会引入更多和均不符合要求;
【小问5详解】
电解制备Ru,Ru元素从中的+4价降低到0价,在阴极得到电子发生还原反应,生成Ru单质和,电极反应式为;
【小问6详解】
该晶胞为钙钛矿型结构,位于晶胞顶点,距离顶点最近且等距的分布在相邻面的面心,共12个;晶胞中:个数,个数为1,个数,晶胞化学式为,摩尔质量为,1个晶胞质量,设晶胞边长为,由得。
19. 将与废弃的太阳能面板Si材料进行球磨反应,制备高纯度,反应如下:
反应I:
已知一定温度下,
反应Ⅱ:;
反应Ⅲ:
(1)反应I的______,______0(填“>”或“<”)。
(2)将足量Si和放入反应器中进行球磨(仅发生反应I),反应器空腔净体积为。
①反应过程中产量随球磨转速的变化曲线如图所示,若综合实际生产角度考虑,应选择转速为______(填“400转/分钟”或“650转/分钟”)。
②若在转速为650转/分钟条件下反应12 min,的转化率达到80%,则0~12 min生成的平均速率为______,此时反应的浓度商为______((填计算式)。
(3)相对于反应Ⅱ,球磨反应制具备的优点是____________、____________(写两条)。
(4)球磨反应制得的高纯度可用于合成二甲醚。其中涉及的反应有:
IV.
V.
Ⅵ.
研究人员在恒容密闭容器中充入、发生反应,初始压强为6.0 MPa.平衡时的转化率、的选择性、CO的选择性随温度变化如图所示(不考虑其他因素影响)。
已知:A的选择性
①下列说法正确的有______。
A.初始时气体分压:,
B.一定范围内,低温、高压有利于合成二甲醚
C.温度升高,IV平衡逆向移动,的平衡转化率下降
D.增大压强,V、VI平衡均不移动
②表示选择性的曲线是______(填“a”“b”或“c”);表示平衡转化率的曲线是______(填“a”“b”或“c”)。
③260℃,达到平衡时,容器内______mol。
【答案】(1) ①. ②. >
(2) ①. 400转/分钟 ②. ③.
(3) ①. 副反应少,制得的纯度高 ②. 可利用废弃太阳能面板的Si材料,实现资源回收利用
(4) ①. ABD ②. b ③. c ④.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应I = 反应Ⅱ×2 + 反应Ⅲ,因此;反应I中反应物气体总物质的量为4mol,生成物气体总物质的量为6mol,气体物质的量增大,混乱度增加,因此;
【小问2详解】
①由图像可知,转速达到400转/分钟后,继续提升转速,产量几乎不再增加,更高的650转/分钟会额外消耗更多能耗,从生产经济性角度选择400转/分钟即可;
②参与反应的物质的量为,根据反应I的计量关系,生成的物质的量为,剩余为, 平均速率; 反应I中固体物质不出现在浓度商表达式中,因此浓度商。
【小问3详解】
反应Ⅱ是直接分解,产物为和,后续分离提纯较为困难,而本方法直接将N元素固定到固体中,直接得到高纯度,同时还能回收废弃Si材料;
【小问4详解】
生成二甲醚的反应Ⅵ为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,的选择性下降,反应V为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,CO的选择性升高,由图像可知,曲线a表示CO的选择性的选择性,曲线b表示的选择性,则曲线c表示平衡时的转化率。
①A.初始总物质的量为,同温同容下分压与物质的量成正比,因此,,A正确;
B.合成二甲醚的总反应为,可由反应IV反应Ⅵ得到,由盖斯定律得该反应的,该反应是气体分子数减少的放热反应,低温、高压利于平衡正向移动,提高二甲醚产率,B正确;
C.由分析知,曲线c表示的平衡转化率与温度变化,由图可知,随温度升高,平衡转化率先下降后上升,C错误;
D.反应V、VI是气体分子数不变的反应,增大压强平衡不移动,D正确;
故选ABD。
②生成二甲醚的反应VI为放热反应,温度升高平衡逆向移动,因此的选择性随温度升高不断降低,对应曲线b;CO的选择性来自吸热的反应V,随温度升高不断上升,对应曲线a;剩余的曲线c随温度升高先下降后上升,代表的平衡转化率;
③由图可知,260℃下平衡时,转化率为50%,即参与反应的;选择性为50%,因此平衡时,CO选择性为36%,平衡时,甲醇的选择性为,平衡时,可列出三个反应转化量情况:
,,,则平衡时容器内。
20. 尼群地平是一种治疗高血压的药物,它的一种合成路线如图所示,反应条件省略。
(1)化合物1a中苯环侧链上的官能团有_________。4a分子的VSEPR模型为_________。
(2)化合物3a在酸性条件下可水解得到乙醇和化合物i.
①化合物i的核磁共振氢谱图中有______组峰。
②化合物i与发生加成反应后的产物ii结构简式为____________,ii的同分异构体中,符合羟基酸结构的有机物有______种(含ii,不考虑立体异构)。
(3)下列说法正确的有______。
A. 在1a、2a、3a和4a生成5a的过程中,有π键和σ键的断裂和形成
B. 1 mol 2a与足量发生加成反应时,消耗
C. 5a和5b分子中均存在手性碳原子,5a中杂化的碳原子有5个
D. 5a和5b分子互为同系物
(4)在利用甲苯为原料制备1a过程中涉及到如下反应历程。
①第一步引入溴原子,反应条件是____________。
②第二步发生水解反应。
③第三步发生____________(填反应类型),反应的化学方程式为__________________。
④第四步一定条件下反应得到1a。
(5)参照上述合成路线,利用乙醛、2a()、为原料最终得到的产物结构简式为__________________。
【答案】(1) ①. 醛基和硝基 ②. 四面体形
(2) ①. 3 ②. CH3CH(OH)CH2COOH ③. 5 (3)AD
(4) ①. 光照、Br2 ②. 氧化反应 ③.
(5)
【解析】
【分析】1a、2a、3a和4a生成5a的过程中,醛基发生加成反应,然后发生消去反应,2a和3a中的羰基也和NH3发生加成和消去反应生成六元环。
【小问1详解】
1a的苯环侧链上的官能团为醛基和硝基;4a是NH₃,中心N原子的价层电子对数为,VSEPR模型为四面体形;
【小问2详解】
①3a结构简式为CH3COCH2COOCH2CH3,酸性条件下水解后,得到的i为CH3COCH2COOH,分子内有3种等效氢,对应核磁共振氢谱3组峰;
②i的羰基和H2加成得到羟基,产物ii为3-羟基丁酸:CH3CH(OH)CH2COOH,符合羟基酸结构(同时含-OH和-COOH)的同分异构体共5种:CH2(OH)CH2CH2COOH、CH3CH2CH(OH)COOH、CH3C(OH)(CH3)COOH、CH2(OH)CH(CH3)COOH;
【小问3详解】
A.该反应涉及羰基的π键断裂、N-H键的断裂,同时有新的C-C σ键、碳碳键中 π键等生成,存在σ键和π键的断裂与形成,正确;
B.2a的酯基不能被H2加成,酮羰基可与氢气加成,1mol 2a仅消耗1mol H2,错误;
C.与四个各不相同的原子或基团相连的饱和碳原子为手性碳原子,二者均含手性碳原子;5a中sp3杂化的碳原子即饱和碳原子,共6个(三个甲基、一个乙基、与苯环相连的饱和碳原子),并非5个,错误;
D.5a和5b中官能团的种类和数目相同,结构相似,5a分子式比5b分子式多了1个“CH2”,互为同系物,D正确;
故选AD。
【小问4详解】
甲苯的甲基上引入溴原子,属于烷基的卤代,反应条件为光照、溴单质;第二步水解得到的是芳香醇,将醇羟基氧化为醛基得到苯甲醛,属于氧化反应,化学方程式为,第四步为引入硝基的取代反应而得到1a。
【小问5详解】
参照上述合成路线,利用乙醛、2a()、NH3为原料发生反应,将5a中的间硝基苯基替换为甲基,且将乙酯基替换为甲酯基,最终得到的产物结构简式为。
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