精品解析:广西河池市2027届高三上学期一模考试 化学试题
2026-09-19
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内容正文:
高三自主检测练习
化学试题
(全卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。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.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。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:Li-7 O-16 S-32 Co-59
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 材料是人类文明发展的物质基础与核心驱动力,下列说法正确的是
A. 国产汽车小米SU7车身面板使用的碳纤维材料属于有机高分子材料
B. 新能源汽车动力电池中使用的石墨烯属于无机非金属材料,密度大
C. “天舟七号”飞船用石英加速度计,核心部件含晶体硅
D. 喷气式飞机的发动机叶片使用的镍钴合金能承受1100℃高温
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳纤维主要成分为碳单质,属于无机非金属材料,不属于有机高分子材料,A错误;
B.石墨烯是碳单质,属于无机非金属材料,但石墨烯密度很小,B错误;
C.石英的主要成分为,不含晶体硅,C错误;
D.镍钴合金属于耐高温合金,可承受1100℃高温,适合制备喷气式飞机的发动机叶片,D正确;
故选D。
2. 下列化学用语表述错误的是
A. NaCl溶液中的水合离子:
B. 3,3-二甲基戊烷的键线式:
C. 的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
D. 、和互为同位素
【答案】A
【解析】
【详解】A.电离出阳离子和阴离子,水分子中带部分负电、带部分正电,阳离子周围应是带负电的朝向阳离子,阴离子周围应是带正电的朝向阴离子,图示朝向相反,A错误;
B.3,3-二甲基戊烷主链含5个碳原子,3号碳原子上连2个甲基,给定键线式符合其结构,B正确;
C.中心原子价层电子对数为,VSEPR模型为平面三角形(含1对孤电子对、2对成键电子对),图示符合该模型,C正确;
D.、、质子数均为6,中子数不同,属于碳元素的不同核素,互为同位素,D正确;
故选A。
3. 虫蚁叮咬时所分泌的蚁酸,会引起肿痛。医用双氧水既可消毒,又可将蚁酸氧化,氧化原理为。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 含σ键的数目为
B. pH = 1的HCOOH溶液,的数目为
C. 反应生成,转移电子数目为
D. 反应0.1 mol HCOOH,生成
【答案】C
【解析】
【详解】A.每个分子含2个O—H键和1个O—O键,共有3个σ键,故0.1 mol该物质中σ键数为,A错误;
B.pH = 1,则,但题目未给出溶液体积,由不能确定其物质的量和离子数,B错误;
C.HCOOH中C为+2价,氧化为CO2后升至+4价,每1 mol HCOOH转移2 mol电子;由反应关系可知,生成时转移2 mol电子,所以生成时转移电子数为,C正确;
D.由反应关系可知,0.1 mol HCOOH生成;气体摩尔体积随温度和压强变化,题目未说明气体所处状况,不能确定其体积为,D错误;
故选C。
4. 下列装置(省略部分夹持装置)或操作不正确的是
A.用C2H5OH制C2H4
B.探究温度对化学平衡的影响
C.探究浓H2SO4的氧化性
D.电解法制备Mg
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醇制乙烯需控制反应液温度为170℃,温度计水银球插入液面下测量反应液温度,装置符合要求,A正确;
B.反应,两组装置仅温度不同,可通过气体颜色变化探究温度对化学平衡的影响,B正确;
C.加热条件下与浓反应生成,品红溶液检验可证明浓硫酸的氧化性,浸溶液的棉花用于吸收尾气防止污染,装置合理,C正确;
D.电解溶液时,阴极优先放电生成,无法得到单质,工业上制备需电解熔融,D错误;
故选D。
5. X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态X原子中电子对的数目、未成对电子数均与其所在周期数相同,Y与X相邻,基态Z原子最高能级的电子有4种运动状态,M与Y同主族,Q在同周期主族元素中第一电离能最大。下列说法不正确的是
A. 简单氢化物的键角:X>M B. 氧化物对应水化物的酸性:Q>M>X
C. 第一电离能:Y>Z>X D. XZ2、YZ2分别与H2O反应的反应类型不同
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态X原子中电子对的数目、未成对电子数均与其所在周期数相同,则X位于第二周期,电子排布为,共2对电子、2个未成对电子,X为;Y与X相邻,原子序数更大,Y为;Z最高能级有4种运动状态的电子,每个电子运动状态不同,即最高能级有4个电子,Y为,Z原子序数更大,第二周期最高能级为,Z的最高能级为,Z为;M与Y同主族,M为;Q在同周期主族元素中第一电离能最大,同周期主族元素,从左往右第一电离能有增大的趋势,则Q为Cl。
【详解】A.的简单氢化物为,中心原子无孤电子对;的简单氢化物为,中心原子有1对孤电子对,孤电子对的斥力会使键角减小,故键角,A正确;
B.选项未说明是最高价氧化物对应的水化物,例如的低价氧化物对应水化物为弱酸,酸性弱于的最高价氧化物对应水化物,无法得出该酸性顺序,B错误;
C.同周期主族元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势,的能级为半充满稳定结构,第一电离能大于相邻的,故第一电离能,C正确;
D.与发生非氧化还原的化合反应,与发生氧化还原的歧化反应,二者反应类型不同,D正确;
故选B。
6. 根据表中提供的数据,下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
化学式
HClO
电离常数
A. 向NaClO溶液中通入少量CO2:
B. 向溶液中通入少量SO2:
C. 向NaClO溶液中通入过量SO2:
D. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2:2 +CO2+H2O=2 +
【答案】A
【解析】
【分析】根据电离常数可得酸性强弱顺序:。
【详解】A.酸性强于,酸性弱于,因此少量与反应只能生成和,方程式书写正确,A正确;
B.少量通入溶液时,只能将转化为,不会生成,正确离子方程式应为,B错误;
C.具有强氧化性,具有还原性,二者会发生氧化还原反应生成和,正确离子方程式应为,C错误;
D.苯酚酸性强于,因此少量通入苯酚钠溶液,只能生成,不会生成,正确离子方程式为 ,D错误;
故选A。
7. 中药川芎具有活血行气、祛风止痛等功效,其中一种有效成分M的结构如图所示。下列有关M的说法正确的是
A. 属于芳香族化合物 B. 红外光谱中出现C=C、C=O和C-O的吸收峰
C. 所有碳原子处于同一平面 D. 1 mol该物质可以消耗2 mol NaOH
【答案】B
【解析】
【详解】A.芳香族化合物需要含有苯环结构,该有机物分子中无苯环,不属于芳香族化合物,A错误;
B.该有机物分子中存在、酯基,酯基中含有和键,因此红外光谱中会出现这三种键的吸收峰,B正确;
C.该有机物分子中存在多个杂化的饱和碳原子(如侧链烷基中的碳原子、连接烷基侧链的碳原子),具有四面体空间构型,所有碳原子不可能处于同一平面,C错误;
D.1 mol该有机物仅含有1 mol酯基,酯基水解生成羧基和醇羟基,醇羟基不与反应,因此1 mol该物质仅消耗1 mol,D错误;
故选B。
8. 某工厂采用如图所示工艺制备,已知焙烧后Cr元素以+6价形式存在,下列说法错误的是
A. “焙烧”中产生
B. 滤渣的主要成分为
C. 滤液①中Cr元素的主要存在形式为
D. 淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
【答案】C
【解析】
【分析】矿渣主要成分为FeO、Cr2O3,加入纯碱、空气焙烧,已知焙烧后Cr元素以+6价形式存在,发生反应:,水浸之后除去生成的氧化铁,滤液中加入淀粉水解液,葡萄糖与Na2CrO4发生氧化还原反应生成Cr(OH)3,据此分析解题。
【详解】A.铁、铬氧化物与碳酸钠和氧气反应时生成氧化铁、铬酸钠和二氧化碳,A正确;
B.焙烧过程铁元素被氧化,滤渣的主要成分为氧化铁,B正确;
C.滤液①中Cr元素的化合价是+6价,碳酸钠水解导致溶液显碱性,所以Cr元素主要存在形式为,C错误;
D.滤液中加入淀粉水解液,葡萄糖与Na2CrO4发生氧化还原反应生成Cr(OH)3,淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用,D正确;
故选C。
9. 下列实验操作对应的现象(或结果)及所推出的结论均正确的是
实验操作
现象(或结果)
结论
A
向5 mL碘水中加入1mol CCl4,振荡,然后加入1 mL浓KI溶液,振荡试管
有机层紫色变浅
I2在水中的溶解度大于其在CCl4中的溶解度
B
将1 mL pH均为3的HA和HB溶液,分别加水稀释至100 mL,测pH
pH:HA>HB
HA酸性强于HB
C
将5滴0.1mol/LZnSO4溶液滴入Na2S溶液,再滴加溶液
先产生白色沉淀后生成黑色沉淀
D
在试管中加0.5 g淀粉和4mL2mol/L H2SO4溶液加热,冷却后加入少量的新制的Cu(OH)2,加热
无明显现象
淀粉水解产物无还原性糖
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.加入浓KI溶液后,与反应生成可溶于水的,使从有机层进入水层,并非在水中的溶解度大于其在中的溶解度,A错误;
B.弱酸稀释时会促进电离,pH变化更小,pH均为3的HA和HB稀释相同倍数后pH:HA>HB,说明HA的电离程度更大,HA酸性强于HB,B正确;
C.该实验中溶液过量,加入时,直接与过量的反应生成沉淀,不存在沉淀的转化,无法比较和的大小,C错误;
D.淀粉水解后溶液呈酸性,未加碱中和过量的,酸性条件下会与酸反应,无法与还原性糖反应,不能得出淀粉水解产物无还原性糖的结论,D错误;
故选B。
10. 某种氨基喹啉衍生物(M)合成反应的可能历程如图,表示活化能(kJ/mol)。下列说法错误的是
A. 反应热:历程Ⅱ历程Ⅰ B. 反应速率:历程Ⅱ>历程Ⅰ
C. L-CuI是反应的中间产物 D. 步骤①发生了N-O键断裂
【答案】C
【解析】
【详解】A.两历程的反应物和产物相同,反应热只与反应物和产物的状态有关,与反应历程无关,因此两历程的反应热相等,A正确;
B.历程Ⅰ的最大图示活化能为112.8 kJ/mol,历程Ⅱ还包括共同步骤①,其最大图示活化能为91.5 kJ/mol。91.5 kJ/mol<112.8 kJ/mol,故历程Ⅱ的反应速率大于历程Ⅰ,B正确;
C.L-CuI在反应开始时参与反应,并在反应结束时重新生成,改变了反应历程,因此L-CuI是催化剂,不是中间产物,C错误;
D.由图可知,步骤①中转化为,因此步骤①发生了N—O键断裂,D正确;
故选C。
11. 尼龙6的关键中间体环己酮肟可以通过电化学合成,将大气污染物NO转化为高价值化工原料,实现“变废为宝”,转化过程如图。
下列说法错误的是
A. 电极B连接电源的正极,发生氧化反应
B. 离子交换膜应选用阳离子交换膜
C. 理论上获得1 mol环己酮肟,标准状况下,电极B附近将生成16.8LO2
D. 电极A的电极反应式为:
【答案】B
【解析】
【详解】A.电极B上转化为,元素化合价升高、失电子发生氧化反应,电极B为阳极,连接电源正极,A正确;
B.电极A(阴极)反应生成,电极B(阳极)反应消耗,需要从阴极室迁移到阳极室,因此应选用阴离子交换膜,B错误;
C.获得1 mol环己酮肟需要消耗1 mol,对应电路中转移3 mol电子,阳极反应为,转移3 mol电子时生成的物质的量为,标准状况下体积为,C正确;
D.电极A上得电子生成,结合电荷守恒、原子守恒配平得到电极反应式为,D正确;
故选B。
12. 硫化锂(Li2S)的纳米晶体是开发先进锂电池的关键材料,Li2S晶体为立方晶胞,其结构如图。已知为阿伏加德罗常数的值,Li2S晶体密度为。下列说法错误的是
A. 位于形成的四面体空隙中
B. Li2S晶胞沿x轴方向的投影图为
C. B点的原子分数坐标为
D. 该晶胞参数a为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题图可知,S2-采取面心立方最密堆积,晶胞内S2-总数为,Li+总数为8,面心堆积的S2-一共可形成8个四面体空隙,晶胞内的8个Li+恰好完全填充所有四面体空隙,因此Li+位于S2-形成的四面体空隙中,A正确;
B.硫离子位于晶胞的面心、顶点,锂离子位于晶胞的内部,硫化锂晶胞x轴方向的投影图为,B正确;
C.结合晶胞结构可知,B点位于右下方内侧小立方体的体心,结合坐标系可知,B点的原子分数坐标为,C正确;
D.晶胞内包含4个Li2S,晶胞总质量,根据密度公式,设a为晶胞边长,晶胞体积,可得,得,1cm=107nm,因此得,D错误;
故答案选D。
13. 工业制取丙烯腈反应为 ,将一定量的丙烯、NH3、O2投入恒容密闭容器中,分别在不同的温度和催化剂下进行反应,保持其他条件不变,反应相同时间,测得C3H6的转化率如图所示。下列说法错误的是
A. 在A点时,反应未达到化学平衡状态
B. 在C点时若使用催化剂2,v(正)>v(逆)
C. 相同条件下,催化剂2比催化剂1的效率高
D. 若温度、、对应该反应的平衡常数为、、,则:
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应为放热反应,若达到平衡状态,温度越高平衡转化率越低,而下B点转化率高于下A点转化率,说明A点未达到平衡,A正确;
B.C点对应温度为,催化剂2的曲线在后仍呈上升趋势,说明反应未达平衡,仍正向进行,故,B正确;
C.温度下,相同反应时间,催化剂1作用下的转化率更高,说明催化剂1反应速率更快、效率更高,因此催化剂2比催化剂1效率高的说法错误,C错误;
D.该反应,为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,温度,故,D正确;
故选C。
14. 25℃时,向的NH4HCO3溶液(pH=7.8)中通入HCl(g)或加入NaOH(s)调节pH,不考虑溶液体积变化且过程中无气体逸出。含碳(或氮)微粒的分布分数[如:]与溶液pH的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 25℃时,NH4HCO3溶液(pH=7.8)中存在:
B. 曲线M表示含碳微粒的分布分数与溶液pH的关系
C. 由图可知,
D. 该体系在pH=8.3时,溶液中
【答案】C
【解析】
【分析】向的NH4HCO3溶液(pH=7.8)中通入HCl(g)或加入NaOH(s)调节pH,不考虑溶液体积变化且过程中无气体逸出。含碳微粒有三种:,分别对应图像左侧的分布曲线,右侧则为含氮微粒的分布曲线。
【详解】A.对初始溶液列质子守恒:。已知该溶液,即,代入守恒式可推得,A错误;
B.含碳微粒包含、、共3种,分布分数随pH变化会出现三条曲线;含氮微粒仅为和共2种。曲线M是随pH升高分布分数逐渐减小,M表示铵根,B错误;
C.对于碳酸的第一步电离,当时,对应交点,即,因此;又当pH=8.3时,,则,C正确;
D.据图可知,当时,对应(即图中含氮两微粒分布分数相等的交点),D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 一种从深海多金属结核主要含、、,有少量的、、、]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液(、、)的工艺流程如下:
已知:常温下,溶液中金属离子(假定浓度均为)开始沉淀和完全沉淀()的pH:
开始沉淀的pH
1.9
3.3
4.7
6.9
7.4
8.1
完全沉淀的pH
3.2
4.6
6.7
8.9
9.4
10.1
回答下列问题:
(1)欲提高“酸浸还原”的速率,可以采取的措施是___________________(写一条)。
(2)“酸浸还原”时,“滤渣”的主要成分是_________(写化学式);还原的化学方程式为___________________________。
(3)“沉铁”时,转化为的离子方程式为___________________,金属氢氧化物胶体可吸附金属阳离子,流程中通过_________途径防止其吸附其他金属阳离子,造成产率下降。
(4)“沉铝”时,未产生沉淀,该溶液中不超过_________。
(5)“第二次萃取”时,、、均可以与混合萃取剂形成配合物(其结构如图所示,M表示金属元素),这些配合物中氮原子的杂化类型为_________,N原子所在的六元杂环形成_________大π键(填,a表示成键电子数,b表示成键原子数)。
【答案】(1)升温或适当提高硫酸的浓度或搅拌或粉碎深海多金属结核
(2) ①. ②.
(3) ①. ②. 加热至200℃
(4)
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】深海多金属结核用二氧化硫、硫酸酸浸还原后金属元素以硫酸盐形式存在,二氧化硅与硫酸不反应,故滤渣主要成分为SiO2,通空气加热氧化将铁元素转变成Fe2O3除去,再加NaOH调pH除铝,然后通过萃取得到硫酸铜、电池级镍钴锰混合溶液,萃余液通过电解得到Mn,据此回答;
【小问1详解】
根据影响反应速率的常见因素,通过增大接触面积、提高温度、增大反应物浓度等方式,均可加快酸浸还原的速率,故可采取升温或适当提高硫酸的浓度或搅拌或粉碎深海多金属结核;
【小问2详解】
由分析可知,滤渣主要成分为SiO2,SO2作为还原剂将+3价的还原为,自身被氧化为,在硫酸介质中生成可溶性硫酸盐,由电子守恒可得方程式为;
【小问3详解】
沉铁过程中被空气中的氧化,在200℃高压、pH=3.2的条件下转化为,由电子守恒配平得到离子方程式,金属氢氧化物胶体可吸附金属阳离子,故反应过程中需要防止产生胶体,故通过加热至200℃的方法,防止产生金属氢氧化物胶体;
【小问4详解】
首先根据完全沉淀的pH=6.7,计算的溶度积,完全沉淀时,pH=6.7对应,因此,由流程图可知沉铝时pH=5.2,对应,代入溶度积得;
【小问5详解】
六元杂环为吡啶环结构,环内的N原子形成2个σ键,剩余1个p轨道电子参与共轭,价层电子对数为3,杂化类型为,该六元杂环共6个成环原子(5个C、1个N),每个原子各提供1个p电子,共6个电子形成6中心6电子的大π键。
16. 可使CO、C2H4、H2混合气体通过催化反应器中发生如下反应:
反应i:
反应ii:
反应iii:
(1)已知:为物质生成焓,根据可计算化学反应的焓变,计算方法如下:反应焓变产物生成焓之和反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下表所示。
物质
52.4
0.1
0
对于反应ii,____________,该反应在____________(填“高温”或“低温”)自发进行。
(2)一定温度下,CO、C2H4和H2(体积比为x:2:1)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为100 kPa)发生反应i和ii。有CO存在时,反应ii的反应进程如图1所示。随着x的增加,C2H4的转化率和产物的选择性()如图2所示。
①根据图1,生成的决速步反应式为________________________。
②结合图2,当x≥2时,随着x的增大,的转化率减小,原因是___________________;而当混合气体以较高的流速经过反应器时,的转化率也会减小,原因是_______________________________。
③结合图2,当x=2时,在该温度下达到平衡时,的选择性为___________,容器内压强为_______________kPa。
【答案】(1) ①. ②. 低温
(2) ①. ②. 随着x的增大,CO的分压增大,对于反应i和反应ii相当于减压,反应i和反应ii平衡均逆向移动,所以的转化率减小 ③. 当混合气体流速大时,与催化剂接触时间变短,未能充分反应,从而转化率也减小 ④. 80% ⑤. 67.6
【解析】
【小问1详解】
先计算反应ⅰ的焓变:。根据盖斯定律,反应ⅱ = 反应ⅰ + 反应ⅲ,。反应ⅱ:,反应后气体分子数目减少,。根据,低温条件下,反应自发进行,故该反应在低温自发。
【小问2详解】
①决速步是活化能最大的一步,由图1能量曲线可知,生成的决速步反应式:。
②随着x增大,的分压增大,对于反应ⅰ和反应ⅱ相当于减压,反应ⅰ和反应ⅱ平衡均逆向移动,所以的转化率减小;当混合气体流速大时,气体与催化剂接触时间变短,未能充分反应,因此的转化率也会减小。
③由图2可知,x=2时,选择性为20%,乙烯只转化生成和两种产物,因此选择性。设初始投料:,总物质的量。x=2时转化率90%,已转化的。,。剩余,剩余。平衡总物质的量:。恒温恒容条件下,压强之比等于气体物质的量之比,平衡总压:。
17. 近年来,我国新能源汽车行业蓬勃发展,冠醚可用作锂电池电解质添加剂,提高导电性能。回答下列问题:
(1)基态Li原子的电子排布式为_________。
(2)多种冠醚的空腔直径和适合粒子直径数据如下。
冠醚名称
冠醚空腔直径(pm)
适合粒子直径(pm)
12-冠-4
120~150
(152)
15-冠-5
170~220
(204)
18-冠-6
260~320
(276)、(404)
①锂离子可与哪一种冠醚__________作用生成稳定的络离子。
②18-冠-6()可使辛烯更易被溶液氧化,其原因是___________________。
(3)锂钴复合氧化物是锂电池常用的正极材料,其晶体结构如图。
①锂钴复合氧化物的化学式为____________。
②该晶体的密度为___________________(列出计算式,表示阿伏加德罗常数的值)。
③Li+在________(填“充电”或“放电”)过程中会从电解液嵌入正极材料层间,该过程会导致结构的c变小,原因是___________________________________________________________。
【答案】(1)
(2) ①. 12-冠-4 ②. 18-冠-6可与作用生成稳定的络离子,增大在辛烯中的溶解度
(3) ①. ②. ③. 放电 ④. 锂离子增加,使得锂离子层与O-O层吸引力增强,克服O-O层之间的排斥使得层间距离变小
【解析】
【小问1详解】
是3号元素,根据构造原理,其基态原子的电子排布式为。
【小问2详解】
① 冠醚识别碱金属离子的必要条件是冠醚空腔直径与离子直径适配。的直径为,与表格中12-冠-4的空腔直径()最接近,因此可与12-冠-4生成稳定的络离子。
② 18-冠-6的空腔直径()与直径()适配,能与形成稳定的络离子,起到相转移催化剂的作用,从而增大了在有机相(辛烯)中的溶解度;同时被冠醚包裹使得裸露,反应活性增强,故能使辛烯更易被氧化。
【小问3详解】
① 根据均摊法,该六方晶胞中含有的原子数为,原子数为,原子数为。、、的原子个数比为,故该锂钴复合氧化物的化学式为。
② 晶胞中含有9个,其质量;底面正六边形的面积,晶胞体积。则该晶体的密度。
③ 锂钴复合氧化物作正极材料,在放电过程中,从负极脱出,经电解液嵌入正极材料层间发生还原反应;嵌入后,正极材料层间的锂离子数量增多,增强了锂离子层与相邻氧层(层)之间的静电吸引力,使得层间距离减小,从而导致晶胞参数变小。
18. 他司美琼(T)是一种新型褪黑素受体激动剂,用于治疗睡眠障碍,调节患者生物钟的药物。其合成路线之一如下(未考虑立体异构):
回答下列问题:
(1)T中的官能团为_________。(填写名称)
(2)1 mol A最多可以消耗_________。
(3)反应①引入基团的目的是__________________________________________。
(4)用*标出H中的手性碳:_________________。
(5)J的结构简式为_________________,反应⑨属于_________________反应。
(6)E不与FeCl3溶液发生显色反应,写出反应⑤的化学方程式:_______________________。
(7)写出满足下列条件的的芳香族同分异构体的结构简式:____________________。
a.红外光谱表明无C=O,只有一个环状结构
b.核磁共振氢谱显示有五组峰,且面积比为
c.可与溶液发生显色反应,1 mol该物质最多可以消耗
【答案】(1)醚键和酰胺基
(2)3 (3)保护酚羟基不在反应②中被氧化
(4) (5) ①. ②. 取代
(6)
(7)
【解析】
【分析】A与C6H5CH2Cl在NaOH溶液中发生取代反应生成B,B在1)OsO4、2)NaIO4的条件下发生氧化反应生成C,C在1) NaBH4、2)Pd/C,H2的条件下发生还原反应生成D,D在1)(ClC=O)2、DMF,2)N(C2H5)3的条件下生成E,由题知E不与溶液发生显色反应,则不含有酚羟基,E在NaOH、CH3CH2OH中发生消去反应生成F,结合E的分子式可推知E为,F与H2O2在催化剂的作用下氧化为G,G与在NaH、催化剂的作用下发生反应生成H,H在Pd/C,H2的条件下发生还原反应生成J,J与在N(C2H5)3的作用下发生取代反应生成T,结合J的分子式,可推知J为,据此解答。
【小问1详解】
T中的官能团为醚键和酰胺基;
【小问2详解】
A的结构中含有的官能团为酚羟基和碳碳双键;苯环上的酚羟基邻、对位氢原子可以和Br2发生取代反应,不饱和的碳碳双键可以和Br2发生加成反应,总共消耗3 mol Br2;
【小问3详解】
A中有酚羟基,步骤②发生氧化反应,酚羟基易被氧化破坏,反应①引入基团C6H5CH2-可保护酚羟基,防止其在后续氧化步骤中被破坏,反应③脱除保护基恢复酚羟基;
【小问4详解】
手性碳是指连4种不同基团的饱和碳原子,则H中手性碳原子的个数为2个,如图;
【小问5详解】
依据分析,J的结构简式为;反应⑨属于取代反应;
【小问6详解】
E()在NaOH、CH3CH2OH中发生消去反应生成F,化学方程式为;
【小问7详解】
结合同分异构体的条件:a.仅苯环一个环、无羰基,说明剩余不饱和度对应碳碳双键;b.氢谱5组峰且比例1:1:2:2:4说明分子高度对称;c. 遇FeCl3显色说明含酚羟基,5 mol Br2对应苯环上3个H的取代和2个碳碳双键的加成,则符合条件的结构为。
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高三自主检测练习
化学试题
(全卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。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.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。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:Li-7 O-16 S-32 Co-59
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 材料是人类文明发展的物质基础与核心驱动力,下列说法正确的是
A. 国产汽车小米SU7车身面板使用的碳纤维材料属于有机高分子材料
B. 新能源汽车动力电池中使用的石墨烯属于无机非金属材料,密度大
C. “天舟七号”飞船用石英加速度计,核心部件含晶体硅
D. 喷气式飞机的发动机叶片使用的镍钴合金能承受1100℃高温
2. 下列化学用语表述错误的是
A. NaCl溶液中的水合离子:
B. 3,3-二甲基戊烷的键线式:
C. 的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
D. 、和互为同位素
3. 虫蚁叮咬时所分泌的蚁酸,会引起肿痛。医用双氧水既可消毒,又可将蚁酸氧化,氧化原理为。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 含σ键的数目为
B. pH = 1的HCOOH溶液,的数目为
C. 反应生成,转移电子数目为
D. 反应0.1 mol HCOOH,生成
4. 下列装置(省略部分夹持装置)或操作不正确的是
A.用C2H5OH制C2H4
B.探究温度对化学平衡的影响
C.探究浓H2SO4的氧化性
D.电解法制备Mg
A. A B. B C. C D. D
5. X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态X原子中电子对的数目、未成对电子数均与其所在周期数相同,Y与X相邻,基态Z原子最高能级的电子有4种运动状态,M与Y同主族,Q在同周期主族元素中第一电离能最大。下列说法不正确的是
A. 简单氢化物的键角:X>M B. 氧化物对应水化物的酸性:Q>M>X
C. 第一电离能:Y>Z>X D. XZ2、YZ2分别与H2O反应的反应类型不同
6. 根据表中提供的数据,下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
化学式
HClO
电离常数
A. 向NaClO溶液中通入少量CO2:
B. 向溶液中通入少量SO2:
C. 向NaClO溶液中通入过量SO2:
D. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2:2 +CO2+H2O=2 +
7. 中药川芎具有活血行气、祛风止痛等功效,其中一种有效成分M的结构如图所示。下列有关M的说法正确的是
A. 属于芳香族化合物 B. 红外光谱中出现C=C、C=O和C-O的吸收峰
C. 所有碳原子处于同一平面 D. 1 mol该物质可以消耗2 mol NaOH
8. 某工厂采用如图所示工艺制备,已知焙烧后Cr元素以+6价形式存在,下列说法错误的是
A. “焙烧”中产生
B. 滤渣的主要成分为
C. 滤液①中Cr元素的主要存在形式为
D. 淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
9. 下列实验操作对应的现象(或结果)及所推出的结论均正确的是
实验操作
现象(或结果)
结论
A
向5 mL碘水中加入1mol CCl4,振荡,然后加入1 mL浓KI溶液,振荡试管
有机层紫色变浅
I2在水中的溶解度大于其在CCl4中的溶解度
B
将1 mL pH均为3的HA和HB溶液,分别加水稀释至100 mL,测pH
pH:HA>HB
HA酸性强于HB
C
将5滴0.1mol/LZnSO4溶液滴入Na2S溶液,再滴加溶液
先产生白色沉淀后生成黑色沉淀
D
在试管中加0.5 g淀粉和4mL2mol/L H2SO4溶液加热,冷却后加入少量的新制的Cu(OH)2,加热
无明显现象
淀粉水解产物无还原性糖
A. A B. B C. C D. D
10. 某种氨基喹啉衍生物(M)合成反应的可能历程如图,表示活化能(kJ/mol)。下列说法错误的是
A. 反应热:历程Ⅱ历程Ⅰ B. 反应速率:历程Ⅱ>历程Ⅰ
C. L-CuI是反应的中间产物 D. 步骤①发生了N-O键断裂
11. 尼龙6的关键中间体环己酮肟可以通过电化学合成,将大气污染物NO转化为高价值化工原料,实现“变废为宝”,转化过程如图。
下列说法错误的是
A. 电极B连接电源的正极,发生氧化反应
B. 离子交换膜应选用阳离子交换膜
C. 理论上获得1 mol环己酮肟,标准状况下,电极B附近将生成16.8LO2
D. 电极A的电极反应式为:
12. 硫化锂(Li2S)的纳米晶体是开发先进锂电池的关键材料,Li2S晶体为立方晶胞,其结构如图。已知为阿伏加德罗常数的值,Li2S晶体密度为。下列说法错误的是
A. 位于形成的四面体空隙中
B. Li2S晶胞沿x轴方向的投影图为
C. B点的原子分数坐标为
D. 该晶胞参数a为
13. 工业制取丙烯腈反应为 ,将一定量的丙烯、NH3、O2投入恒容密闭容器中,分别在不同的温度和催化剂下进行反应,保持其他条件不变,反应相同时间,测得C3H6的转化率如图所示。下列说法错误的是
A. 在A点时,反应未达到化学平衡状态
B. 在C点时若使用催化剂2,v(正)>v(逆)
C. 相同条件下,催化剂2比催化剂1的效率高
D. 若温度、、对应该反应的平衡常数为、、,则:
14. 25℃时,向的NH4HCO3溶液(pH=7.8)中通入HCl(g)或加入NaOH(s)调节pH,不考虑溶液体积变化且过程中无气体逸出。含碳(或氮)微粒的分布分数[如:]与溶液pH的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 25℃时,NH4HCO3溶液(pH=7.8)中存在:
B. 曲线M表示含碳微粒的分布分数与溶液pH的关系
C. 由图可知,
D. 该体系在pH=8.3时,溶液中
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 一种从深海多金属结核主要含、、,有少量的、、、]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液(、、)的工艺流程如下:
已知:常温下,溶液中金属离子(假定浓度均为)开始沉淀和完全沉淀()的pH:
开始沉淀的pH
1.9
3.3
4.7
6.9
7.4
8.1
完全沉淀的pH
3.2
4.6
6.7
8.9
9.4
10.1
回答下列问题:
(1)欲提高“酸浸还原”的速率,可以采取的措施是___________________(写一条)。
(2)“酸浸还原”时,“滤渣”的主要成分是_________(写化学式);还原的化学方程式为___________________________。
(3)“沉铁”时,转化为的离子方程式为___________________,金属氢氧化物胶体可吸附金属阳离子,流程中通过_________途径防止其吸附其他金属阳离子,造成产率下降。
(4)“沉铝”时,未产生沉淀,该溶液中不超过_________。
(5)“第二次萃取”时,、、均可以与混合萃取剂形成配合物(其结构如图所示,M表示金属元素),这些配合物中氮原子的杂化类型为_________,N原子所在的六元杂环形成_________大π键(填,a表示成键电子数,b表示成键原子数)。
16. 可使CO、C2H4、H2混合气体通过催化反应器中发生如下反应:
反应i:
反应ii:
反应iii:
(1)已知:为物质生成焓,根据可计算化学反应的焓变,计算方法如下:反应焓变产物生成焓之和反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下表所示。
物质
52.4
0.1
0
对于反应ii,____________,该反应在____________(填“高温”或“低温”)自发进行。
(2)一定温度下,CO、C2H4和H2(体积比为x:2:1)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为100 kPa)发生反应i和ii。有CO存在时,反应ii的反应进程如图1所示。随着x的增加,C2H4的转化率和产物的选择性()如图2所示。
①根据图1,生成的决速步反应式为________________________。
②结合图2,当x≥2时,随着x的增大,的转化率减小,原因是___________________;而当混合气体以较高的流速经过反应器时,的转化率也会减小,原因是_______________________________。
③结合图2,当x=2时,在该温度下达到平衡时,的选择性为___________,容器内压强为_______________kPa。
17. 近年来,我国新能源汽车行业蓬勃发展,冠醚可用作锂电池电解质添加剂,提高导电性能。回答下列问题:
(1)基态Li原子的电子排布式为_________。
(2)多种冠醚的空腔直径和适合粒子直径数据如下。
冠醚名称
冠醚空腔直径(pm)
适合粒子直径(pm)
12-冠-4
120~150
(152)
15-冠-5
170~220
(204)
18-冠-6
260~320
(276)、(404)
①锂离子可与哪一种冠醚__________作用生成稳定的络离子。
②18-冠-6()可使辛烯更易被溶液氧化,其原因是___________________。
(3)锂钴复合氧化物是锂电池常用的正极材料,其晶体结构如图。
①锂钴复合氧化物的化学式为____________。
②该晶体的密度为___________________(列出计算式,表示阿伏加德罗常数的值)。
③Li+在________(填“充电”或“放电”)过程中会从电解液嵌入正极材料层间,该过程会导致结构的c变小,原因是___________________________________________________________。
18. 他司美琼(T)是一种新型褪黑素受体激动剂,用于治疗睡眠障碍,调节患者生物钟的药物。其合成路线之一如下(未考虑立体异构):
回答下列问题:
(1)T中的官能团为_________。(填写名称)
(2)1 mol A最多可以消耗_________。
(3)反应①引入基团的目的是__________________________________________。
(4)用*标出H中的手性碳:_________________。
(5)J的结构简式为_________________,反应⑨属于_________________反应。
(6)E不与FeCl3溶液发生显色反应,写出反应⑤的化学方程式:_______________________。
(7)写出满足下列条件的的芳香族同分异构体的结构简式:____________________。
a.红外光谱表明无C=O,只有一个环状结构
b.核磁共振氢谱显示有五组峰,且面积比为
c.可与溶液发生显色反应,1 mol该物质最多可以消耗
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