内容正文:
2027届高三年级九月学情诊断测评
化学学科试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cu-64
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题意。
1. 维生素C是重要的营养物质,其分子结构如图所示。下列关于维生素C的说法错误的是
A. 含氧的质量分数为54.55% B. 能与HBr反应
C. 含有四种官能团 D. 能使碘和淀粉的混合液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.题给结构中有6个碳原子、6个氧原子,4个羟基上的氢原子与碳原子上的4个氢原子合计8个,因此维生素C的分子式为,含氧的质量分数为,A正确;
B.维生素C分子中含有碳碳双键,能与HBr发生加成反应,含羟基,能与HBr发生取代反应,B正确;
C.维生素C的结构为,其中含有4个羟基、1个碳碳双键和1个酯基。酯基应作为一个整体识别,不能将其中的碳氧双键和碳氧单键另计为其他官能团,因此共有三种官能团,C错误;
D.维生素C具有还原性,能将混合液中的还原为,碘被消耗后,碘与淀粉形成的蓝色褪去,D正确;
故选C。
2. 化学用语可以表达化学过程,下列化学用语表达错误的是
A. K2S的电子式:
B. 乙醇的键线式:
C. 氢氧化铁胶体制备实验有关的安全图标为:
D. 硬脂酸甘油酯的皂化反应:+3NaOH+3C17H35COONa
【答案】B
【解析】
【详解】A.为离子化合物,由和构成,题给电子式符合离子化合物电子式书写规则,A正确;
B.乙醇结构简式为,仅含2个碳原子,题给键线式包含2个拐点和1个端点共3个碳原子,不是乙醇的键线式,乙醇的键线式为,B错误;
C.氢氧化铁胶体制备需要加热,应选择合适的工具进行操作,避免直接触碰,对应第三个图标(防热烫);存在明火,需要正确使用火源,对应第二个图标;实验过程中存在热液体飞溅风险,需佩戴护目镜,对应第一个图标;实验结束后,离开实验室需要清洗双手,对应第四个图标,题给安全图标均对应该实验的风险提示,C正确;
D.硬脂酸甘油酯在、加热条件下水解生成甘油和硬脂酸钠,属于皂化反应,题给化学方程式书写正确,D正确;
故选B。
3. 下列描述不能正确地反映事实的是
A. 钡属于重金属,但医学上可用硫酸钡作X射线造影剂
B. 亚硝酸钠有一定毒性,但可作为食品防腐剂和护色剂
C. 磁悬浮列车地板所用的PVC塑料(聚氯乙烯)可由氯乙烯通过缩聚反应制得
D. 吗啡是一种医用镇痛剂,但滥用极易上瘾,从生产到使用应全程严格管制
【答案】C
【解析】
【详解】A.难溶于水和胃酸,不会电离出有毒的,因此医学上可作X射线造影剂,A正确;
B.亚硝酸钠虽有毒性,但在国家规定限量内可作为食品的防腐剂和护色剂使用,B正确;
C.聚氯乙烯是由氯乙烯通过加聚反应制得,反应过程无小分子生成,缩聚反应会伴随小分子副产物生成,C错误;
D.吗啡具有镇痛作用,但成瘾性极强,属于管制药品,生产使用需严格管控,D正确;
故选C。
4. 由有机化合物合成的路线中,不涉及的反应类型是
A. 消去反应 B. 加成反应 C. 取代反应 D. 氧化反应
【答案】A
【解析】
【详解】首先中的碳碳双键可以先与发生加成反应,引入Br原子,生成;之后卤原子发生水解反应(属于取代反应),得到邻二醇结构;最后端基的伯醇被氧化为醛基,生成,属于氧化反应,得到目标产物。故不涉及消去反应,选A。
5. 下列不纯物质(括号内为少量杂质)的提纯,所选试剂和分离方法均正确的是
选项
不纯物质
除杂试剂
分离方法
A
CH4 (CH2=CH2)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
B
C2H2 (H2S)
CuSO4溶液
洗气
C
苯(苯酚)
浓溴水
分液
D
乙酸乙酯 (乙酸)
饱和 Na2CO3溶液
蒸馏
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.会被酸性高锰酸钾溶液氧化生成,引入新的杂质,无法达到除杂目的,A错误;
B.杂质可与溶液反应生成沉淀,而与溶液不反应,通过洗气可除去杂质,B正确;
C.苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚可溶于苯,同时溴单质也会溶于苯,引入新杂质,无法通过分液分离,C错误;
D.乙酸可与饱和溶液反应,乙酸乙酯难溶于饱和溶液,二者分层,应采用分液法分离,蒸馏无法达到分离目的,D错误;
故选B。
6. 教材中的实验有助于理论知识的学习,下列说法错误的是
A. 加热碳酸钠或碳酸氢钠:可以比较二者的热稳定性
B. 氯水中氯离子浓度在光照过程中的变化:氯离子浓度升高的原因是HClO分解
C. Na2O2与水的反应:带火星的木条复燃说明该反应生成氧气
D. 分别向 FeCl3和 FeCl2溶液中滴入KSCN溶液:此实验现象可用于除去 FeCl2溶液中的 Fe3+
【答案】D
【解析】
【详解】A.受热易分解产生,能使澄清石灰水变浑浊,受热不分解,澄清石灰水无现象,该实验可比较二者热稳定性,A正确;
B.氯水中的见光分解生成和,完全电离出,故浓度升高,B正确;
C.能使带火星的木条复燃,该实验现象说明与水反应生成了,C正确;
D.溶液遇变红,仅可用于检验,无法除去溶液中的,D错误;
故选D。
7. 下表中对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及二者间是否具有因果关系的判断都正确的是
选项
陈述 Ⅰ
陈述 Ⅱ
判断
A
氨气极易溶于水
液氨可用作制冷剂
Ⅰ对;Ⅱ对;有关系
B
液氯储存在钢瓶中
能与Fe反应生成
Ⅰ对;Ⅱ对;无关系
C
金属钠具有强还原性
高压钠灯发出透雾性强的黄光
Ⅰ对;Ⅱ对;有关系
D
小苏打可用于治疗胃酸过多
可与盐酸反应
Ⅰ对;Ⅱ对;有关系
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氨气极易溶于水,Ⅰ正确;液氨汽化时吸收大量热,使周围温度降低,因此可用作制冷剂,Ⅱ正确。液氨制冷利用的是汽化吸热,与氨气极易溶于水无因果关系,A错误;
B.常温下干燥的氯气不与铁反应,因此液氯可以储存在干燥的钢瓶中,Ⅰ正确;铁在点燃条件下能与氯气反应生成氯化铁,反应为,Ⅱ正确。两种情况的条件不同,铁与氯气反应生成氯化铁不能解释液氯可储存在钢瓶中,二者无因果关系,B正确;
C.金属钠易失去电子,具有强还原性,Ⅰ正确;高压钠灯能发出透雾性强的黄光,Ⅱ正确。高压钠灯利用的是钠的特征发光性质,与钠的强还原性无因果关系,C错误;
D.小苏打是,能与胃酸中的盐酸反应:,消耗胃酸,因此可用于治疗胃酸过多,Ⅰ正确。也能与盐酸反应:,Ⅱ正确。但不是小苏打,其与盐酸反应不能解释小苏打的上述用途,二者无因果关系,D错误;
故选B。
8. 下列说法中错误的有
①聚氯乙烯塑料制品含有增塑剂,不能用于食品包装
②聚乳酸具有良好的生物相容性和生物可吸收性,属于可降解高分子
③天然的核酸根据组成中戊糖的不同,可分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸
④松花蛋的形成过程涉及到蛋白质的变性、蛋白质及脂肪的水解、脂肪酸与碱的中和反应
⑤蛋白质的一级结构与肽键的形成有关,二级结构的形成与肽键中的氧原子与氢原子之间存在氢键有关
⑥可以用蒸馏法分离提纯甲烷与氯气反应得到的液态混合物中含有的二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷
⑦以石油、天然气、煤、农副产品等为原料可得到合成纤维,锦纶、涤纶、腈纶、维纶、氯纶、丙纶都是合成纤维
⑧苯甲酸中含有少量氯化钠,提纯苯甲酸需要的步骤依次为加热溶解、趁热过滤、冷却结晶
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
【答案】B
【解析】
【详解】①聚氯乙烯含增塑剂且自身有毒,不可用于食品包装,说法正确。
②聚乳酸可生物降解,生物相容性好,属于可降解高分子,说法正确。
③天然核酸根据戊糖不同分为脱氧核糖核酸()和核糖核酸(),脱氧核糖核苷酸、核糖核苷酸是核酸的单体,不是核酸的分类,说法错误。
④松花蛋制作中加入碱性物质,会使蛋白质变性,后续发生蛋白质、脂肪的水解,水解产生的脂肪酸与碱发生中和反应,说法正确。
⑤蛋白质一级结构是氨基酸通过肽键连接的序列,二级结构依靠肽键的羰基氧和亚氨基氢形成的氢键维持,说法正确。
⑥二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷互溶且沸点差异较大,可通过蒸馏法分离,说法正确。
⑦合成纤维可由石化原料、农副产品等制备,锦纶、涤纶、腈纶、维纶、氯纶、丙纶为六大合成纤维,说法正确。
⑧苯甲酸中混有可溶的氯化钠,二者均溶于热水,不需要趁热过滤,正确步骤为加热溶解、冷却结晶、过滤,说法错误。
综上错误的是③和⑧,共2项。
答案选B。
9. 下列有机物的命名错误的是
A. 乙二酸二乙酯
B. 3 ,4-二甲基-2-乙基-1,3-戊二烯
C. 对二苯酚
D. 聚己二酰己二胺
【答案】C
【解析】
【详解】A.该物质是乙二酸与两分子乙醇发生酯化反应生成的酯,命名为乙二酸二乙酯,A正确;
B.选取包含两个碳碳双键的最长碳链为主链(共5个碳原子),从距离双键最近的一端开始编号,取代基位次满足最小原则,命名为3,4-二甲基-2-乙基-1,3-戊二烯,B正确;
C.该物质为苯环对位连接两个酚羟基,命名为对苯二酚(或1,4-苯二酚),C错误;
D.该物质是己二酸和己二胺缩聚得到的聚酰胺高分子,命名为聚己二酰己二胺,D正确;
答案选C。
10. 下列关于同分异构体的说法错误的是
A. 芳香族化合物共有5种结构
B. 丙酸乙酯属于酯类的同分异构体还有8种
C. 含手性碳原子的结构共有9种
D. 含碳碳双键的结构共有12种(考虑顺反异构)
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子式为的芳香族化合物,苯环外只有1个碳原子。若羟基直接连接苯环,则苯环上还有一个甲基,两个取代基有邻、间、对三种位置关系,结构分别为、、;若羟基连接苯环外的碳原子,则为苯甲醇,结构为;若氧原子形成醚键,则为苯甲醚,结构为。共5种,A正确;
B.丙酸乙酯的分子式为,相同分子式的酯可按形成该酯的羧酸和醇的碳原子数分类。羧酸和醇分别含1个、4个碳原子时,丁基有4种,得到4种甲酸酯:、、、;分别含2个、3个碳原子时,丙基有2种,得到2种乙酸酯:、;分别含3个、2个碳原子时,只有丙酸乙酯,结构为;分别含4个、1个碳原子时,羧酸的碳骨架有2种,得到2种甲酯:、。该分子式对应的酯共有种,扣除丙酸乙酯本身,其属于酯类的同分异构体还有种,B正确;
C.将中的F、Cl分别换成H,可得到正丁烷或异丁烷,因此只需按这两种碳骨架枚举取代位置,再判断是否有碳原子连接四个不同的基团。对于正丁烷骨架,沿碳链将四个碳原子依次编号为1、2、3、4,利用碳链的对称性,可将F固定在1号或2号碳原子上,Cl分别位于1、2、3、4号碳原子上,共8种位置组合。其中,F、Cl分别位于碳链两端时,每个碳原子均至少连接两个氢原子,不含手性碳原子,其结构为;其余7种均有碳原子连接四个不同的基团,结构分别为、、、、、、,图中以星号标出手性碳原子。对于异丁烷骨架,若F、Cl取代同一个甲基上的两个氢原子,该甲基对应的碳原子连接四个不同的基团,结构为;若F、Cl分别取代两个甲基上的氢原子,中间碳原子连接四个不同的基团,结构为;若一种卤素取代中间碳原子上的氢原子,另一种卤素取代甲基上的氢原子,则中间碳原子仍连接两个相同的甲基,两种结构、均不含手性碳原子。因此,含手性碳原子的构造共有种,C正确;
D.将Cl换成H,含碳碳双键的碳骨架分别对应1-丁烯、2-丁烯和2-甲基丙烯。按不等效氢原子的位置进行一氯取代,分别有4种、2种、2种构造,共8种。其中3种构造的双键两端各连接两个不同的基团,均有顺反异构:第一种为顺式、反式;第二种为顺式、反式;第三种为顺式、反式。其余5种构造的一个双键碳原子连接两个相同的基团,不存在顺反异构,结构分别为、、、、。因此,考虑顺反异构时共有种,D错误;
故选D。
11. 根据材料的组成和结构变化可推测其性能变化,下列推测不合理的是
选项
材料
组成和结构变化
性能变化
A
水泥
加入石膏混合搅拌
硬化速率加快
B
金刚石
表面排列氢原子与氟原子
信息储量提高
C
阿司匹林
与聚甲基丙烯酸实现连接
药效时间延长
D
顺丁橡胶
硫化使其结构由线型转变为网状
强度韧性提升
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.水泥中加入石膏的作用是调节凝结时间,而非加快硬化速率,A符合题意;
B.金刚石表面排列氢、氟原子时,不同的原子排布可对应不同的存储信息,可提高信息储量,B不符合题意;
C.阿司匹林与聚甲基丙烯酸连接后可得到缓释药物,能够缓慢释放阿司匹林,延长药效时间,C不符合题意;
D.顺丁橡胶硫化后结构由线型变为交联的网状结构,高分子链之间作用力增强,强度、韧性均提升,D不符合题意;
故选A。
12. 主族元素W、X、Y、Z 原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图所示。下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 第一电离能:
C. Y在自然界中仅以化合物形式存在
D. Z的单质常保存在石蜡油或煤油中
【答案】D
【解析】
【分析】价电子所在能层轨道数为16,即,,结合可知为第四周期ⅠA族元素;、同主族,结合阴离子结构可知阴离子为,结合、、原子序数依次增大,可知为、为、为,由此解答;
【详解】A.同周期主族元素电负性从左到右递增,故电负性,即,A错误;
B.同主族元素第一电离能从上到下递减,故第一电离能,即,B错误;
C.在自然界火山口等区域存在游离态的单质,并非仅以化合物形式存在,C错误;
D.单质性质活泼,易与空气中、反应,密度大于煤油,常保存在石蜡油或煤油中,D正确;
故选D。
13. 有机物M是某防晒霜的有效成分(结构如下图),分子中苯环、双键和酯基共同形成一个共轭大键,该共轭大键的电子吸收紫外线后被激发,随后返回基态,可将吸收的能量转换为更长、更低能量的波长,从而阻挡部分紫外线对皮肤的伤害。
下列有关有机物M的说法错误的是
A. 分子式为 B. 存在顺反异构 C. 有1个手性碳原子 D. 水解后失去防晒作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.数得该有机物碳原子数为18,不饱和度为6,氢原子数为,氧原子数为3,分子式为,A正确;
B.分子中碳碳双键的两个碳原子均连接不同的原子或基团,存在顺反异构,B正确;
C.分子中仅连接乙基的饱和碳原子同时连接4种不同的基团,是唯一的手性碳原子,共1个手性碳原子,C正确;
D.水解后得到的羧酸产物中仍存在苯环、双键和羧基羰基形成的共轭大键,仍可吸收紫外线,不会失去防晒作用,D错误;
故选D。
14. 下列实验装置及药品的使用(部分夹持装置已略去)正确的是
A.实验室制备硝基苯
B.验证乙醇发生消去反应
C.实验室制备和收集乙酸乙酯
D.实验室制备和收集溴乙烷
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验室制备硝基苯需要水浴加热控制温度,使用试管作为反应容器且长导管冷凝回流,题图中用了蒸馏装置,且冷却水的进水和出水方向错误,A错误;
B.乙醇发生消去反应的产物中混有挥发的乙醇、副反应生成的,二者均能使酸性溶液褪色,无除杂装置无法验证消去产物乙烯,B错误;
C.制备和收集乙酸乙酯时,导管末端应置于饱和溶液液面上方防止倒吸,图中所示正确,C正确;
D.浓硫酸与KBr反应生成HBr,HBr与乙醇发生取代反应生成溴乙烷,溴乙烷沸点较低,可通过蒸馏冷凝收集,蒸馏时,温度计水银球应该位于蒸馏烧瓶支管口附近,而不是浸没于液面以下,D错误;
答案选C。
15. 我国学者在Science报道了一种氯离子介导的电化学合成方法,能将乙烯高效清洁、选择性地转化为环氧乙烷,电化学反应的具体过程如图所示。电解结束后,将阴、阳极电解液输出混合,可生成环氧乙烷。
下列说法错误的是
A. Ni电极与电源负极相连
B. 工作过程中阴极附近增大
C. 该过程的总反应为:CH2=CH2+H2O→+H2
D. 电解结束后,将阴、阳极电解液混合后所得溶液浓度不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.Pt电极区被氧化为,发生氧化反应,故Pt为阳极,Ni电极为阴极,与电源负极相连,A正确;
B.工作时阴极反应为,生成,阴极附近pH增大,B正确;
C.为反应的催化剂,总反应为环氧乙烷,符合转化过程,C正确;
D.总反应消耗溶剂,而、总物质的量不变,故混合后溶液浓度增大,并非不变,D错误;
故选D。
二、填空题(本题共4小题,除标注外每空2分,共55分)
16. 某工厂采用如下工艺回收废渣(含有、、和)中的、元素。
已知:①“氧化浸出”后的滤液中存在、等离子;
②结构式为;
③酒石酸(记作)结构简式为。
回答下列问题:
(1)H2A分子中手性碳原子数目为________。
(2)“氧化浸出”时,温度不能过高的原因是_________________________。
(3)“氧化浸出”时,CuCl发生反应的离子方程式___________________________。
(4)滤渣1的主要成分有S、和___________(填化学式)。
(5)“浸铅”步骤,和反应生成,适当提高溶液有利于产率增大的原因为___________________________________________(结合离子方程式说明)。
(6)290℃“真空热解”时生成2种气态氧化物的化学式为___________和。
(7)ZnS是重要的光学材料。如图所示,ZnS晶体中掺入少量CuCl后,会出现能量不同的“正电”区域、“负电”区域,光照下发出特定波长的光。区域A带______________(填“正电”或“负电”)。
【答案】(1)2 (2)温度过高,氨水和过二硫酸铵会分解,浸出率减小
(3)
(4)
(5),pH升高,平衡逆向移动,增大,利于PbA生成,PbA产率增大
(6)CO (7)正电
【解析】
【分析】由题给流程可知,向废渣中加入过二硫酸铵溶液和氨水氧化浸出,将铜元素、锌元素转化为四氨合铜离子、四氨合锌离子,硫元素转化为硫,铁元素转化为氢氧化铁沉淀,硫酸铅不反应,过滤得到滤液和含有硫、氢氧化铁、硫酸铅的滤渣;向滤液中加入锌,将溶液中的四氨合铜离子转化为铜单质,过滤得到铜和滤液;向滤液中加入硫化铵,将溶液中的四氨合锌离子转化为硫化锌沉淀,过滤得到滤液和硫化锌;向滤渣中加入酒石酸和酒石酸钠混合溶液浸铅,将硫酸铅转化为酒石酸铅,过滤得到滤渣和滤液,滤液经结晶得到酒石酸铅,酒石酸铅真空热解得到纯铅。
【小问1详解】
由结构简式可知,酒石酸分子中含有如图*所示的2个手性碳原子:;
【小问2详解】
“氧化浸出”的温度高时,氨水和过二硫酸铵会受热分解,造成浸出率减小;
【小问3详解】
由分析可知,加入过二硫酸铵溶液和氨水氧化浸出的目的是将铜元素、锌元素转化为四氨合铜离子、四氨合锌离子,其中氯化亚铜发生的反应为:;
【小问4详解】
由分析可知,滤渣1的主要成分为硫、氢氧化铁、硫酸铅;
【小问5详解】
酒石酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中存在如下水解平衡:,溶液pH升高,溶液中氢氧根离子浓度增大,平衡逆向移动,会使溶液中酒石酸根离子增大,利于酒石酸铅的生成,使得酒石酸铅产率增大;
【小问6详解】
由题意可知,290℃“真空热解”发生的反应为酒石酸铅受热分解生成铅、一氧化碳和水,反应的化学方程式为:PbC4H4O6Pb+4CO↑+2H2O↑;
【小问7详解】
由晶胞结构可知,掺入少量氯化亚铜后左侧晶胞中位于顶点和面心的硫离子个数为:8×+5×=3.5,位于体内的锌离子个数为4,晶胞中锌离子总正电荷为,硫离子总负电荷为,整体带正电,因此区域A带正电。
17. 紫草素是传统中药紫草中的有效成分,具有抗炎、抗肿瘤等效用。一种合成路线如下:
请回答下列问题:
(1)化合物A含有的官能团名称为___________。
(2)已知A→B的反应分为三步完成。第一步为加成反应,第二步为消去反应,则第三步的反应类型属于___________________________。
(3)TBSCl在B→C反应中的作用是___________________________。
(4)已知酯基中存在共轭体系。试从化学键键能角度分析酯基难与发生加成反应的原因为_________________________________。
(5)D与E的质谱图中分子离子峰的质荷比差值为26,推测E的结构简式为___________。
(6)中药紫草萃取的紫草素中,常混有乙酰紫草素()。可先用_________________促进乙酰紫草素的水解,再用___________调节pH,以达到去除乙酰紫草素的目的。(填写试剂名称)
(7)紫草素作为抗炎、抗肿瘤药物可能存在的缺点是__________________________(写出一条即可),目前已有多种纳米制剂被用于减弱紫草素类药物的毒性。
【答案】(1)醚键、醛基
(2)还原反应 (3)保护羟基
(4)酯基中的共轭体系增大了碳氧双键的键能,反应过程中更难断裂
(5) (6) ①. 氢氧化钠溶液 ②. 稀硫酸
(7)水溶性差、毒性较强、易被氧化
【解析】
【分析】A与BrCH2COOCH2CH3依次经过加成反应、消去反应以及还原反应得到B;B与TBSCl发生取代反应生成C;C在DIBAL-H作用下发生还原反应生成D;D与E的质谱图中分子离子峰的质荷比差值为26,应是醛基转化为含碳碳双键的基团-CH=C(CH3)2,因此E为:;最后E在电氧化条件下生成紫草素。
【小问1详解】
化合物A的结构中,-OCH3属于醚键官能团,-CHO为醛基官能团。
【小问2详解】
A→B的反应分三步进行:第一步:醛羰基与反应生成的有机锌中间体发生亲核加成反应,羰基双键打开,氧原子结合金属基团;第二步:中间体发生消去反应,脱去小分子,生成含碳碳双键的 α,β-不饱和酯中间体;第三步:碳碳双键发生加氢还原,该过程属于还原反应,最终得到含醇羟基的产物B。
【小问3详解】
TBSCl可与B中的醇羟基反应,将活泼的羟基转化为稳定的硅醚结构(-OTBS),避免羟基在后续的还原、氧化等步骤中发生反应,起到保护羟基的作用。
【小问4详解】
化学键的键能越大,化学键越稳定,越难断裂发生反应。普通醛、酮中的碳氧双键键能较小,容易与氢气加成;而酯基中存在共轭体系,使碳氧双键的电子云更稳定,键能显著增大,因此酯基难与氢气发生加成反应。
【小问5详解】
分子离子峰的质荷比数值等于物质的相对分子质量,质荷比的差值等于相对分子质量的差值。D中含醛基(式量29),反应后醛基转化为含碳碳双键的基团-CH=C(CH3)2(式量55),式量差值为55−29=26,与题目“质荷比差值为26”吻合。因此E的结构为:。
【小问6详解】
酯在碱性条件下水解更彻底,因此先加入氢氧化钠溶液,促进乙酰紫草素中的酯基完全水解; 水解后生成酚钠和乙酸盐,再加入稀硫酸调节pH,使酚羟基重新生成,同时将乙酸盐转化为乙酸,从而除去乙酰紫草素杂质。
【小问7详解】
紫草素分子中苯环、烃基等疏水基团占比大,亲水的羟基数量少,因此水溶性差,人体吸收利用难度大;该物质具有细胞毒性,在杀伤病变细胞的同时也可能损伤正常细胞,存在一定毒副作用;分子中含酚羟基,容易被氧化,药物储存稳定性较差。
18. 某化学小组研究乙醛和溴水的反应,查阅文献发现该过程中存在竞争反应并对反应II提出猜想。
反应Ⅰ:乙醛被氧化为乙酸;
反应Ⅱ:猜想a:乙醛与发生取代反应
猜想b:乙醛和发生加成反应
已知:液溴极易挥发,实验过程中易造成环境污染
(1)写出反应Ⅰ的离子方程式:_____________________________________。
(2)为了验证猜想,同时排除反应Ⅰ的干扰,化学小组将“乙醛和溴水”更换为“无水乙醛和试剂X”,适宜的试剂X为_____________________________。
(3)更换试剂后化学小组设计了一套传统实验与数字实验一体化的装置,如图1:
实验步骤如下,补全横线内容:
a.按图组装仪器,检查_________________;
b.调整三通阀为,来回推动左、右两只注射器的活塞,反应液充分混合后进入右注射器中;
c.待混合液____________________(填实验现象)后,开始数据采集;
d.待曲线稳定后,调节三通阀为___________(填字母),推入混合液;
A. B. C. D.
e.一段时间后停止数据采集,得到图2。
(4)根据实验结果,猜想___________(填“a”或“b”)正确;请从键的极性角度解释该反应可以发生的原因:___________________________。
【答案】(1)
(2)的溶液
(3) ①. 检查装置气密性 ②. 颜色褪去或“由橙色、橙红色褪为无色” ③. B
(4) ①. a ②. 为吸电子基团,使中键极性增大,易断裂发生取代反应
【解析】
【小问1详解】
反应Ⅰ中,乙醛()被次溴酸()氧化为乙酸(),次溴酸被还原为溴离子(),根据氧化还原反应配平原则和电荷守恒,可写出离子方程式为:;
【小问2详解】
为排除反应Ⅰ(次溴酸的氧化)的干扰,需排除体系中的水,故应将溴水更换为溴的非水溶液,常用的适宜试剂为的溶液;
【小问3详解】
a.该实验涉及气体的生成与检测,组装好仪器后首先必须检查装置的气密性。c.溴单质呈橙色,随着反应的进行,被消耗,混合液的颜色会逐渐褪去,待颜色褪去后说明反应基本完成,此时可开始数据采集。d.混合液充分混合后位于右侧注射器中,要将其推入上方装有固体的注射器中进行反应,三通阀应调节为连通右侧和上方,同时关闭左侧通道。观察选项图形,B选项符合要求;
【小问4详解】
图2显示推入混合液后,浓度显著增大,说明反应生成了能与反应产生的酸性物质。若发生取代反应,会生成,与反应生成;若发生加成反应则无生成。因此证明发生了取代反应,猜想a正确。从化学键的极性角度分析,乙醛分子中原子的电负性较大,使得醛基()成为吸电子基团,这导致相连的甲基()上的电子云向醛基偏移,键的极性增大,氢原子变得更活泼,从而容易断裂发生取代反应。
19. 氮氧化物(NOx)的资源化利用和处理具有重要意义。用催化还原可消除氮氧化物的污染。
已知:ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
回答下列问题:
(1)恒容密闭容器中充入和且只发生反应ⅱ时,下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 恒温条件下充入氩气,平衡正向移动,NO的平衡转化率升高
B. 时,该反应达到平衡状态
C. 体系达到平衡后,升高温度,体系中混合气体的平均相对分子质量减小
D. 体系达到平衡后,降低温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
(2)用含、、的代数式表示的___________。
(3)我国科学家在研究与的反应机理时发现,该反应有3条途径(如图)。产物、和对应的中间状态分别为、和。
从能量变化来看,反应速率最慢的是___________(填“”、“”或“”,推断的理由是__________________________。
(4)研究发现利用催化还原也可以消除氮氧化物的污染,其反应原理为:。一定温度下,在某个压强恒定为的密闭容器中充入物质的量相等的NO、和,一段时间后达到平衡状态,的物质的量分数为0.125。
①NO的平衡转化率为__________;
②该温度下此反应的平衡常数_________________;(用含的最简分数表示;为用分压表示的平衡常数,分压=总压物质的量分数)。
(5)以酸性溶液为电解质,电解还原废水中的时,经检验阴极产物为,请书写阴极的电极反应方程式_______________________________。
【答案】(1)BC (2)
(3) ①. R2 ②. TS2的能量最大(或“生成R2的活化能最大”)
(4) ①. 20% ②.
(5)
【解析】
【小问1详解】
A.恒容条件下充入氩气,反应体系中各反应物的浓度(或分压)不变,平衡不移动,的转化率不变,A错误;
B.时,结合速率之比等于化学计量数之比,可得,说明反应达到平衡状态,B正确;
C.该反应正向为气体分子数减小的放热反应,升高温度平衡逆向移动,气体总物质的量增大,而气体总质量不变,因此混合气体的平均相对分子质量减小,C正确;
D.降低温度,正、逆反应速率均减小,D错误;
故选BC。
【小问2详解】
已知:ⅰ.ⅱ.ⅲ.根据盖斯定律,将 ⅲ - ⅱ + ⅰ 即可得到目标反应 ,因此 。
【小问3详解】
化学反应速率由活化能决定,活化能越大,反应速率越慢。由图可知,生成的途径中过渡态的能量最高,即该反应的活化能最大,因此反应速率最慢。
【小问4详解】
① 设初始充入的、、的物质的量均为,反应转化的为。列三段式:平衡时气体总物质的量为 。已知平衡时的物质的量分数为,即 ,解得 。则的平衡转化率为 。
② 平衡时各气体的物质的量分别为:为,为,为,为,为,总物质的量为。各气体的分压分别为:,,,,。该温度下反应的平衡常数 。
【小问5详解】
阴极发生还原反应,得电子被还原为。在酸性条件下,结合电荷守恒和原子守恒,电极反应式为 。
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2027届高三年级九月学情诊断测评
化学学科试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cu-64
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题意。
1. 维生素C是重要的营养物质,其分子结构如图所示。下列关于维生素C的说法错误的是
A. 含氧的质量分数为54.55% B. 能与HBr反应
C. 含有四种官能团 D. 能使碘和淀粉的混合液褪色
2. 化学用语可以表达化学过程,下列化学用语表达错误的是
A. K2S的电子式:
B. 乙醇的键线式:
C. 氢氧化铁胶体制备实验有关的安全图标为:
D. 硬脂酸甘油酯的皂化反应:+3NaOH+3C17H35COONa
3. 下列描述不能正确地反映事实的是
A. 钡属于重金属,但医学上可用硫酸钡作X射线造影剂
B. 亚硝酸钠有一定毒性,但可作为食品防腐剂和护色剂
C. 磁悬浮列车地板所用的PVC塑料(聚氯乙烯)可由氯乙烯通过缩聚反应制得
D. 吗啡是一种医用镇痛剂,但滥用极易上瘾,从生产到使用应全程严格管制
4. 由有机化合物合成的路线中,不涉及的反应类型是
A. 消去反应 B. 加成反应 C. 取代反应 D. 氧化反应
5. 下列不纯物质(括号内为少量杂质)的提纯,所选试剂和分离方法均正确的是
选项
不纯物质
除杂试剂
分离方法
A
CH4 (CH2=CH2)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
B
C2H2 (H2S)
CuSO4溶液
洗气
C
苯(苯酚)
浓溴水
分液
D
乙酸乙酯 (乙酸)
饱和 Na2CO3溶液
蒸馏
A. A B. B C. C D. D
6. 教材中的实验有助于理论知识的学习,下列说法错误的是
A. 加热碳酸钠或碳酸氢钠:可以比较二者的热稳定性
B. 氯水中氯离子浓度在光照过程中的变化:氯离子浓度升高的原因是HClO分解
C. Na2O2与水的反应:带火星的木条复燃说明该反应生成氧气
D. 分别向 FeCl3和 FeCl2溶液中滴入KSCN溶液:此实验现象可用于除去 FeCl2溶液中的 Fe3+
7. 下表中对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及二者间是否具有因果关系的判断都正确的是
选项
陈述 Ⅰ
陈述 Ⅱ
判断
A
氨气极易溶于水
液氨可用作制冷剂
Ⅰ对;Ⅱ对;有关系
B
液氯储存在钢瓶中
能与Fe反应生成
Ⅰ对;Ⅱ对;无关系
C
金属钠具有强还原性
高压钠灯发出透雾性强的黄光
Ⅰ对;Ⅱ对;有关系
D
小苏打可用于治疗胃酸过多
可与盐酸反应
Ⅰ对;Ⅱ对;有关系
A. A B. B C. C D. D
8. 下列说法中错误的有
①聚氯乙烯塑料制品含有增塑剂,不能用于食品包装
②聚乳酸具有良好的生物相容性和生物可吸收性,属于可降解高分子
③天然的核酸根据组成中戊糖的不同,可分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸
④松花蛋的形成过程涉及到蛋白质的变性、蛋白质及脂肪的水解、脂肪酸与碱的中和反应
⑤蛋白质的一级结构与肽键的形成有关,二级结构的形成与肽键中的氧原子与氢原子之间存在氢键有关
⑥可以用蒸馏法分离提纯甲烷与氯气反应得到的液态混合物中含有的二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷
⑦以石油、天然气、煤、农副产品等为原料可得到合成纤维,锦纶、涤纶、腈纶、维纶、氯纶、丙纶都是合成纤维
⑧苯甲酸中含有少量氯化钠,提纯苯甲酸需要的步骤依次为加热溶解、趁热过滤、冷却结晶
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
9. 下列有机物的命名错误的是
A. 乙二酸二乙酯
B. 3 ,4-二甲基-2-乙基-1,3-戊二烯
C. 对二苯酚
D. 聚己二酰己二胺
10. 下列关于同分异构体的说法错误的是
A. 芳香族化合物共有5种结构
B. 丙酸乙酯属于酯类的同分异构体还有8种
C. 含手性碳原子的结构共有9种
D. 含碳碳双键的结构共有12种(考虑顺反异构)
11. 根据材料的组成和结构变化可推测其性能变化,下列推测不合理的是
选项
材料
组成和结构变化
性能变化
A
水泥
加入石膏混合搅拌
硬化速率加快
B
金刚石
表面排列氢原子与氟原子
信息储量提高
C
阿司匹林
与聚甲基丙烯酸实现连接
药效时间延长
D
顺丁橡胶
硫化使其结构由线型转变为网状
强度韧性提升
A. A B. B C. C D. D
12. 主族元素W、X、Y、Z 原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图所示。下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 第一电离能:
C. Y在自然界中仅以化合物形式存在
D. Z的单质常保存在石蜡油或煤油中
13. 有机物M是某防晒霜的有效成分(结构如下图),分子中苯环、双键和酯基共同形成一个共轭大键,该共轭大键的电子吸收紫外线后被激发,随后返回基态,可将吸收的能量转换为更长、更低能量的波长,从而阻挡部分紫外线对皮肤的伤害。
下列有关有机物M的说法错误的是
A. 分子式为 B. 存在顺反异构 C. 有1个手性碳原子 D. 水解后失去防晒作用
14. 下列实验装置及药品的使用(部分夹持装置已略去)正确的是
A.实验室制备硝基苯
B.验证乙醇发生消去反应
C.实验室制备和收集乙酸乙酯
D.实验室制备和收集溴乙烷
A. A B. B C. C D. D
15. 我国学者在Science报道了一种氯离子介导的电化学合成方法,能将乙烯高效清洁、选择性地转化为环氧乙烷,电化学反应的具体过程如图所示。电解结束后,将阴、阳极电解液输出混合,可生成环氧乙烷。
下列说法错误的是
A. Ni电极与电源负极相连
B. 工作过程中阴极附近增大
C. 该过程的总反应为:CH2=CH2+H2O→+H2
D. 电解结束后,将阴、阳极电解液混合后所得溶液浓度不变
二、填空题(本题共4小题,除标注外每空2分,共55分)
16. 某工厂采用如下工艺回收废渣(含有、、和)中的、元素。
已知:①“氧化浸出”后的滤液中存在、等离子;
②结构式为;
③酒石酸(记作)结构简式为。
回答下列问题:
(1)H2A分子中手性碳原子数目为________。
(2)“氧化浸出”时,温度不能过高的原因是_________________________。
(3)“氧化浸出”时,CuCl发生反应的离子方程式___________________________。
(4)滤渣1的主要成分有S、和___________(填化学式)。
(5)“浸铅”步骤,和反应生成,适当提高溶液有利于产率增大的原因为___________________________________________(结合离子方程式说明)。
(6)290℃“真空热解”时生成2种气态氧化物的化学式为___________和。
(7)ZnS是重要的光学材料。如图所示,ZnS晶体中掺入少量CuCl后,会出现能量不同的“正电”区域、“负电”区域,光照下发出特定波长的光。区域A带______________(填“正电”或“负电”)。
17. 紫草素是传统中药紫草中的有效成分,具有抗炎、抗肿瘤等效用。一种合成路线如下:
请回答下列问题:
(1)化合物A含有的官能团名称为___________。
(2)已知A→B的反应分为三步完成。第一步为加成反应,第二步为消去反应,则第三步的反应类型属于___________________________。
(3)TBSCl在B→C反应中的作用是___________________________。
(4)已知酯基中存在共轭体系。试从化学键键能角度分析酯基难与发生加成反应的原因为_________________________________。
(5)D与E的质谱图中分子离子峰的质荷比差值为26,推测E的结构简式为___________。
(6)中药紫草萃取的紫草素中,常混有乙酰紫草素()。可先用_________________促进乙酰紫草素的水解,再用___________调节pH,以达到去除乙酰紫草素的目的。(填写试剂名称)
(7)紫草素作为抗炎、抗肿瘤药物可能存在的缺点是__________________________(写出一条即可),目前已有多种纳米制剂被用于减弱紫草素类药物的毒性。
18. 某化学小组研究乙醛和溴水的反应,查阅文献发现该过程中存在竞争反应并对反应II提出猜想。
反应Ⅰ:乙醛被氧化为乙酸;
反应Ⅱ:猜想a:乙醛与发生取代反应
猜想b:乙醛和发生加成反应
已知:液溴极易挥发,实验过程中易造成环境污染
(1)写出反应Ⅰ的离子方程式:_____________________________________。
(2)为了验证猜想,同时排除反应Ⅰ的干扰,化学小组将“乙醛和溴水”更换为“无水乙醛和试剂X”,适宜的试剂X为_____________________________。
(3)更换试剂后化学小组设计了一套传统实验与数字实验一体化的装置,如图1:
实验步骤如下,补全横线内容:
a.按图组装仪器,检查_________________;
b.调整三通阀为,来回推动左、右两只注射器的活塞,反应液充分混合后进入右注射器中;
c.待混合液____________________(填实验现象)后,开始数据采集;
d.待曲线稳定后,调节三通阀为___________(填字母),推入混合液;
A. B. C. D.
e.一段时间后停止数据采集,得到图2。
(4)根据实验结果,猜想___________(填“a”或“b”)正确;请从键的极性角度解释该反应可以发生的原因:___________________________。
19. 氮氧化物(NOx)的资源化利用和处理具有重要意义。用催化还原可消除氮氧化物的污染。
已知:ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
回答下列问题:
(1)恒容密闭容器中充入和且只发生反应ⅱ时,下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 恒温条件下充入氩气,平衡正向移动,NO的平衡转化率升高
B. 时,该反应达到平衡状态
C. 体系达到平衡后,升高温度,体系中混合气体的平均相对分子质量减小
D. 体系达到平衡后,降低温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
(2)用含、、的代数式表示的___________。
(3)我国科学家在研究与的反应机理时发现,该反应有3条途径(如图)。产物、和对应的中间状态分别为、和。
从能量变化来看,反应速率最慢的是___________(填“”、“”或“”,推断的理由是__________________________。
(4)研究发现利用催化还原也可以消除氮氧化物的污染,其反应原理为:。一定温度下,在某个压强恒定为的密闭容器中充入物质的量相等的NO、和,一段时间后达到平衡状态,的物质的量分数为0.125。
①NO的平衡转化率为__________;
②该温度下此反应的平衡常数_________________;(用含的最简分数表示;为用分压表示的平衡常数,分压=总压物质的量分数)。
(5)以酸性溶液为电解质,电解还原废水中的时,经检验阴极产物为,请书写阴极的电极反应方程式_______________________________。
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