内容正文:
2026-2027学年度高三第一学期化学
第一次月考模拟提升试卷【天津专用】
可能用到的相对原子质量:S-32 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
第Ⅰ卷(满分36分)
1、 选择题(共12题,每题3分,共36分,每题只有一个选项最符合题意)
1. 声波封印;材料是音乐存储技术的基础。下列说法错误的是
A. 制作黑胶唱片使用的聚氯乙烯,其单体存在顺反异构现象
B. 磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成,具有磁性
C. 光碟擦写过程中材料在晶态和非晶态间的可逆转换,涉及物理变化
D. 固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料,单晶硅是一种共价晶体
2.下列化学用语表达正确的是
A. 基态硅原子的轨道表示式:
B. 基态Cr的电子排布式:
C. 的电子式:
D. C原子的核外能量最高的电子云图像如图:
3.分类是科学研究的重要方法,下列物质分类正确的是
A. 常见氧化剂:、Fe、高锰酸钾 B. 同素异形体:石墨、、金刚石
C. 电解质:、盐酸、 D. 酸性氧化物:、、
4. 除了金、铂等极少数金属,绝大多数金属元素以化合物的形式存在于自然界。不同的金属在冶炼方法上也有所不同,下列说法不正确的是
A. 金属冶炼的本质是将金属从其化合物中还原出来
B. 钒、铬、锰等高沸点、难熔金属通常采用铝热法炼制
C. 金属钠化学性质太活泼,通常采用电解熔融状态下的氯化钠的方式来获取它的单质
D. 古代火烧孔雀石炼铜的方法中当转移2 mol电子时,1 mol铜被氧化
5.除去铀矿中镉的反应之一为(未配平)。下列说法错误的是
A. 作氧化剂,CdS作还原剂 B. 配平后S的化学计量数为3
C. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为 D. 生成,转移的电子数为
6.实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
气体
试剂
制备装置
收集方法
A
FeS+稀硫酸
b
d
B
a
e
C
石灰石+稀硫酸
b
d
D
Cu+浓硫酸
c
d
A. A B. B C. C D. D
7.邻甲基苯甲酸主要用于农药、医药及有机化工原料的合成,其结构简式为。下列关于该物质的说法正确的是
A. 该物质能与、发生反应
B. 该物质中所有原子共平面
C. 1mol该物质最多能与发生加成反应
D. 该物质含苯环且能发生水解反应的同分异构体共5种
8.根据实验目的,下列实验操作及现象、结论都正确的是
选项
实验目的
实验操作及现象
结论
A
比较元素的非金属性强弱
向盛有小苏打固体的大试管中加入稀盐酸,有气体生成;将生成的气体通入溶液中溶液变浑浊
非金属性:
B
检验某无色溶液中是否含有
取少量该无色溶液于试管中,加稀硝酸酸化,再加入硝酸钡溶液,有白色沉淀生成
溶液中一定含有
C
验证菠菜中含有铁元素
将新鲜菠菜剪碎、研磨、溶解、过滤,向滤液中加入几滴KSCN溶液,溶液不变红
菠菜中不含铁:
D
比较碘在浓KI溶液和中的溶解度大小
往碘的溶液中加入等体积浓KI溶液,振荡分层,下层由紫红色变浅至几乎无色,上层呈棕黄色
碘在浓KI溶液中溶解度大于
A. A B. B C. C D. D
9.某金属卤化物光电材料晶胞结构如图所示,晶体密度为。下列说法正确的是
A. 中N原子的杂化方式为
B. 晶体中,距离最近的数目为8
C. 键角:
D. 与间的最小距离为:
10.下列叙述不正确的是
A. 味精()既有酸性又有碱性
B. 误食重金属盐中毒时,服用牛奶可减轻毒性
C. 低温下保存疫苗,可防止蛋白质变性
D. 驱蚊酯()属于高分子化合物
11.某课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体,设计了如下几种实验方法。下列说法正确的是
A. 装置Ⅰ中的Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸反应,产生气体速率快的是Na2CO3
B. 当稀盐酸足量时,装置Ⅰ中气球鼓起体积较小的是NaHCO3
C. 加热装置Ⅱ,澄清石灰水变浑浊的一侧中的白色固体是Na2CO3
D. 装置Ⅲ中两个烧杯均可看到白色浑浊,故无法鉴别
12.工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如下:
已知:①富集液中两种金属离子浓度相当。
②常温下,金属化合物的:
金属化合物
下列说法错误的是
A. 粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率
B. 试剂X可以是溶液
C. “沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换
D. “沉锰”时,发生反应的离子方程式为
第II卷
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共4题,共64分。
13.高中无机化学涉及多种元素化合物知识,铝、铁等的配合物在自然界中广泛存在,的配位数可以是1~6个,请回答下列问题:
(1)基态Fe原子的价层电子排布式为_______;铁元素在元素周期表中的位置是_______。
(2)铁及其化合物A~E的分类分布及其转化关系如图:
①从图中(A~E)选择反应物,实现I的转化,写出反应I的离子方程式:_______。
②实现反应III的转化,可选择含氮元素试剂的稀溶液,离子方程式为_______。
(3)溶液与溶液反应,若与以个数比配合,则与在水溶液中发生的化学方程式可以表示为_______。
(4)900℃时,氯化铝蒸气以二聚分子形式存在,其结构表示为,二聚分子()中心原子采取_______杂化,将其溶于水,破坏了_______键。
(5)金属羰基配合物的中心原子价电子数与配体形成配位键提供电子数之和18,则_______,分子中含有_______键。
14.聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。PPG的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________________,C中含有的官能团名称________________。
(2)由B生成C的反应类型为________________。
(3)F的结构简式为________________。
(4)由A生成B的化学方程式为____________________________________________。
(5)由D和G生成PPG的化学方程式为____________________________________。
(6)写出能同时满足下列条件的D的同分异构体的结构简式________________。
①能与饱和溶液反应产生气体
②既能发生银镜反应,又能发生水解反应
③核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6:1:1
15. 回答下列问题。
(I)自然界中硫元素的存在如图1,硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系如图2,回答下列问题:
(1)图2中的N对应图1中物质的化学式为_______。
(2)X与Z反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(3)溶液易被氧化,检验溶液变质的方法为_______。
(4)铜和的浓溶液反应若要证明该反应产物有,需要采取的操作是_______。
(II)是生产多晶硅的副产物。利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收、等金属,工艺路线如下:
(5)烧渣是、和的混合物,“焙烧”后剩余的应先除去,否则水浸时会产生大量烟雾,用化学方程式表示其原因_______。
(6)“滤饼3”的成分为_______,鉴别洗净的“滤饼3”和固体常用方法的名称是_______。
(7)已知常温,若“沉钴过滤”的控制为10.0,则溶液中浓度为_______mol/L。“850℃煅烧”时的化学方程式为_______。
16.铋酸钠(, g/mol,粉末呈浅黄色,不溶于冷水,遇沸水或酸溶液迅速分解)是一种新型有效的光催化剂。将(白色、难溶于水)放入过量NaOH溶液中,在充分搅拌下通入,充分反应后得到,实验装置(加热和夹持仪器已略去)如下图所示。
回答下列问题:
(1)盛放浓盐酸的仪器名称是______,装置B中盛放的试剂是______。
(2)写出装置C中生成的离子反应方程式:______。
(3)当观察到装置C中白色固体消失时,应立即关闭和,其原因是______。
(4)取少量装置C中反应后的悬浊液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,经检验气体中含有,该实验______(填“能”或“不能”)证明一定是将氧化了,理由是______。
(5)取制备的样品于试管中,用冷水充分洗涤后,滴加盐酸,有黄绿色气体产生。此实验说明,氧化性:,但本实验是氧化制备,即氧化性:。产生这一矛盾的原因是______。
(6)产品纯度的测定:
取粗产品x g,加入足量稀硫酸和稀溶液使其完全反应,再用0.10 mol/L的标准溶液滴定反应后的溶液,当达到滴定终点时,消耗标准溶液y mL。该产品的纯度为______。若配制标准溶液定容时,俯视刻度线,测得该产品的纯度______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
已知:; 。
2026-2027学年度高三第一学期化学
第一次月考模拟提升试卷【天津专用】
可能用到的相对原子质量:S-32 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
第Ⅰ卷(满分36分)
2、 选择题(共12题,每题3分,共36分,每题只有一个选项最符合题意)
1. 声波封印;材料是音乐存储技术的基础。下列说法错误的是
A. 制作黑胶唱片使用的聚氯乙烯,其单体存在顺反异构现象
B. 磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成,具有磁性
C. 光碟擦写过程中材料在晶态和非晶态间的可逆转换,涉及物理变化
D. 固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料,单晶硅是一种共价晶体
【答案】A
【解析】
【详解】A.聚氯乙烯的单体应为氯乙烯(),1号碳原子上连的两个原子相同,不存在顺反异构现象,A错误;
B.四氧化三铁()具有磁性,常用于磁带制作,B正确;
C.光碟擦写时晶态与非晶态转换属于物理变化(无新物质生成),C正确;
D.单晶硅为共价晶体,固态硬盘芯片使用单晶硅作为基础材料,D正确;
故答案选A。
2.下列化学用语表达正确的是
A. 基态硅原子的轨道表示式:
B. 基态Cr的电子排布式:
C. 的电子式:
D. C原子的核外能量最高的电子云图像如图:
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态硅原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p2,3p轨道有3个简并轨道,根据洪特规则,2个3p电子应分占不同轨道且自旋平行,应为,而选项中3p轨道电子未分占不同轨道,违反洪特规则,A错误;
B.基态Cr原子(24号)的电子排布遵循洪特规则特例(半满稳定),正确排布为1s22s22p63s23p63d54s1,而非3d44s2,B错误;
C.NCl3的电子式中,N原子需满足8电子稳定结构,其最外层5个电子与3个Cl形成3个共价键后,还应有1对孤对电子,选项中若未画出N的孤对电子则不完整,应为:,C错误;
D.C原子的核外电子排布为1s22s22p2,能量最高的电子为2p电子,p轨道电子云图像为哑铃形(双球形),与图片中Py、Px轨道形状一致,D正确;
故选D。
3.分类是科学研究的重要方法,下列物质分类正确的是
A. 常见氧化剂:、Fe、高锰酸钾 B. 同素异形体:石墨、、金刚石
C. 电解质:、盐酸、 D. 酸性氧化物:、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.Fe单质易失去电子表现还原性,属于常见还原剂,不是氧化剂,A错误;
B.石墨、、金刚石均是碳元素组成的不同单质,互为同素异形体,B正确;
C.盐酸是氯化氢的水溶液,属于混合物,电解质必须是化合物,因此盐酸既不是电解质也不是非电解质,C错误;
D.酸性氧化物的定义是与碱反应仅生成盐和水的氧化物,与碱反应生成硝酸盐、亚硝酸盐和水,元素化合价发生变化,不属于酸性氧化物,D错误;
故答案为B。
4. 除了金、铂等极少数金属,绝大多数金属元素以化合物的形式存在于自然界。不同的金属在冶炼方法上也有所不同,下列说法不正确的是
A. 金属冶炼的本质是将金属从其化合物中还原出来
B. 钒、铬、锰等高沸点、难熔金属通常采用铝热法炼制
C. 金属钠化学性质太活泼,通常采用电解熔融状态下的氯化钠的方式来获取它的单质
D. 古代火烧孔雀石炼铜的方法中当转移2 mol电子时,1 mol铜被氧化
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属冶炼的本质是利用化学反应使金属从化合态变为游离态的过程,将金属从其化合物中还原出来,A正确;
B.钒、铬、锰等金属的金属活动性弱于铝,并且属于高沸点难熔金属,因此可利用铝热反应放出的大量热将其还原炼制,B正确;
C.钠是极活泼金属,无法用普通还原剂还原其化合物得到单质,工业上采用电解熔融氯化钠的方法冶炼金属钠,C正确;
D.火烧孔雀石炼铜时,铜元素由中的+2价最终变为单质铜的0价,铜元素被还原,每转移电子时,有铜被还原,而非被氧化,D错误;
故选D。
5.除去铀矿中镉的反应之一为(未配平)。下列说法错误的是
A. 作氧化剂,CdS作还原剂 B. 配平后S的化学计量数为3
C. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为 D. 生成,转移的电子数为
【答案】D
【解析】
【分析】该反应中S元素化合价由-2价上升到0价,N元素由+5价下降到+2价,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:,以此解答。
【详解】A.该反应中S元素化合价由-2价上升到0价,N元素由+5价下降到+2价,中N被还原,作氧化剂;CdS中S被氧化,作还原剂,A正确;
B.由分析可知,该反应为,S的化学计量数为3,B正确;
C.该反应中S元素化合价由-2价上升到0价,N元素由+5价下降到+2价,氧化产物为S,还原产物为NO,该反应为,氧化产物与还原产物的物质的量之比为,C正确;
D.未说明所处的温度和压强,无法计算其物质的量和转移的电子数,D错误;
故选D。
6.实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
气体
试剂
制备装置
收集方法
A
FeS+稀硫酸
b
d
B
a
e
C
石灰石+稀硫酸
b
d
D
Cu+浓硫酸
c
d
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.H2S制备:FeS与稀硫酸反应为固液不加热型(FeS+ H2SO4=FeSO4+H2S↑),装置b(固液不加热型)正确;H2S相对分子质量34>29,密度比空气大,用向上排空气法(装置d),试剂、装置、收集均正确,A正确;
B.NH3制备:仅用NH4Cl加热分解生成NH3和HCl,二者在试管口重新化合为NH4Cl,无法收集到NH3,需用NH4Cl与Ca(OH)2固体混合加热,试剂错误,B错误;
C.CO2制备:石灰石(CaCO3)与稀硫酸反应生成微溶的CaSO4,覆盖在石灰石表面阻止反应继续,应改用稀盐酸,试剂错误,C错误;
D.浓硫酸粘度大,难以滴落,不在分液漏斗中使用,应采用管口向上倾斜的试管与铜丝反应,铜丝在浓硫酸里抽动控制反应的发生和停止,D不符合题意;
故选A。
7.邻甲基苯甲酸主要用于农药、医药及有机化工原料的合成,其结构简式为。下列关于该物质的说法正确的是
A. 该物质能与、发生反应
B. 该物质中所有原子共平面
C. 1mol该物质最多能与发生加成反应
D. 该物质含苯环且能发生水解反应的同分异构体共5种
【答案】A
【解析】
【详解】A.邻甲基苯甲酸中含有羧基,能与、发生反应,A正确;
B.该物质中含有饱和碳原子,所有原子不可能共平面,B错误;
C.该物质中含有1个苯环,羧基不与H2反应,所以1mol该物质最多能与发生加成反应,C错误;
D.该物质含苯环且能发生水解反应的同分异构体有、、、、、,共6种,D错误;
故选A。
8.根据实验目的,下列实验操作及现象、结论都正确的是
选项
实验目的
实验操作及现象
结论
A
比较元素的非金属性强弱
向盛有小苏打固体的大试管中加入稀盐酸,有气体生成;将生成的气体通入溶液中溶液变浑浊
非金属性:
B
检验某无色溶液中是否含有
取少量该无色溶液于试管中,加稀硝酸酸化,再加入硝酸钡溶液,有白色沉淀生成
溶液中一定含有
C
验证菠菜中含有铁元素
将新鲜菠菜剪碎、研磨、溶解、过滤,向滤液中加入几滴KSCN溶液,溶液不变红
菠菜中不含铁:
D
比较碘在浓KI溶液和中的溶解度大小
往碘的溶液中加入等体积浓KI溶液,振荡分层,下层由紫红色变浅至几乎无色,上层呈棕黄色
碘在浓KI溶液中溶解度大于
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.比较非金属性需用对应元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断,不是的最高价含氧酸,且盐酸易挥发,生成的中混有的也可与反应生成沉淀,无法证明非金属性,A错误;
B.稀硝酸具有氧化性,可将溶液中可能存在的氧化为,也会产生白色沉淀,不能证明溶液中一定含有,B错误;
C.溶液只能检验,菠菜中铁元素可能以形式存在,溶液不变红不能说明菠菜中不含铁元素,C错误;
D.密度比水大位于下层,振荡后下层紫红色变浅、上层呈棕黄色,说明更多转移到浓溶液中(与反应生成),可证明碘在浓溶液中的溶解度大于,D正确;
故选D。
9.某金属卤化物光电材料晶胞结构如图所示,晶体密度为。下列说法正确的是
A. 中N原子的杂化方式为
B. 晶体中,距离最近的数目为8
C. 键角:
D. 与间的最小距离为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.中氮原子形成4个σ键、没有孤电子对,其杂化类型为sp3,A错误;
B.晶体中,位于顶点,与其最近且等距的位于面心上,距离最近的数目为12,B错误;
C.的中心氮原子采取sp3杂化,无孤对电子(电荷为+1),因此分子构型为正四面体,键角接近109.5°,中心氮原子同样采取sp3杂化,但存在一对孤对电子,分子构型为三角锥形,孤对电子对成键电子对的排斥作用更大,导致键角缩小,故键角:,C正确;
D.1个晶胞中含3个I-、1个、1个Pb2+,设晶胞参数为,一个晶胞的质量为:,cm,与间的最小距离为面对角线的,为,D错误;
故选C。
10.下列叙述不正确的是
A. 味精()既有酸性又有碱性
B. 误食重金属盐中毒时,服用牛奶可减轻毒性
C. 低温下保存疫苗,可防止蛋白质变性
D. 驱蚊酯()属于高分子化合物
【答案】D
【解析】
【详解】A.味精()中含有氨基和羧基,既有酸性又有碱性,A正确;
B.重金属能使蛋白质变性,误食重金属盐中毒时,服用牛奶可减轻毒性,B正确;
C.高温能使蛋白质变性,低温下保存疫苗,可防止蛋白质变性,C正确;
D.驱蚊酯()的相对分子质量比较小,不属于高分子化合物,D错误;
答案选D。
11.某课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体,设计了如下几种实验方法。下列说法正确的是
A. 装置Ⅰ中的Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸反应,产生气体速率快的是Na2CO3
B. 当稀盐酸足量时,装置Ⅰ中气球鼓起体积较小的是NaHCO3
C. 加热装置Ⅱ,澄清石灰水变浑浊的一侧中的白色固体是Na2CO3
D. 装置Ⅲ中两个烧杯均可看到白色浑浊,故无法鉴别
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2CO3与盐酸反应分步进行,第一步发生反应:+H+=,不产生气体;第二步发生反应:+H+=CO2↑+H2O,产生CO2气体。而NaHCO3与盐酸直接发生反应:+H+=CO2↑+H2O,产生CO2气体,故反应产生气体速率更快的是NaHCO3,A错误;
B.当两种固体质量是1 g时,它们的物质的量分别是n(Na2CO3)=,n(NaHCO3)=,,当稀盐酸足量时,由碳元素守恒可知,NaHCO3反应生成CO2更多,气球体积更大,体积较小的是Na2CO3,B错误;
C.NaHCO3不稳定,受热发生分解反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,产生的CO2能够使石灰水变浑浊;Na2CO3稳定,受热不分解,故能够使澄清石灰水变浑浊的是NaHCO3,C错误;
D.Na2CO3能够与石灰水发生反应:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH,生成CaCO3沉淀;NaHCO3也能够与石灰水发生反应:NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O+NaOH或者发生反应:2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2H2O+Na2CO3,也生成CaCO3沉淀,可见Na2CO3、NaHCO3两者均能反应产生白色浑浊,因此无法鉴别,D正确;
故合理选项是D。
12.工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如下:
已知:①富集液中两种金属离子浓度相当。
②常温下,金属化合物的:
金属化合物
下列说法错误的是
A. 粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率
B. 试剂X可以是溶液
C. “沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换
D. “沉锰”时,发生反应的离子方程式为
【答案】D
【解析】
【分析】富集液中含有两种金属离子,其浓度相当,加入试剂X沉铬,由金属化合物的可知,CdCO3、MnCO3的接近,不易分离,则试剂X选择含的试剂,得到CdS滤饼,加入溶液沉锰,发生反应:,据此解答。
【详解】A.粉碎工业废料能增大废料与浸出液的接触面积,有利于提高金属元素的浸出率,A正确;
B.由分析可知,试剂X可以是溶液,B正确;
C.若先加入溶液进行“沉锰”,由题中信息以及数据可知,金属离子浓度相当,则也会沉淀,后续流程中无法分离Cd和Mn,所以“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换,C正确;
D.“沉锰”时,发生反应的离子方程式是:,D错误;
故选D。
第II卷
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共4题,共64分。
13.高中无机化学涉及多种元素化合物知识,铝、铁等的配合物在自然界中广泛存在,的配位数可以是1~6个,请回答下列问题:
(1)基态Fe原子的价层电子排布式为_______;铁元素在元素周期表中的位置是_______。
(2)铁及其化合物A~E的分类分布及其转化关系如图:
①从图中(A~E)选择反应物,实现I的转化,写出反应I的离子方程式:_______。
②实现反应III的转化,可选择含氮元素试剂的稀溶液,离子方程式为_______。
(3)溶液与溶液反应,若与以个数比配合,则与在水溶液中发生的化学方程式可以表示为_______。
(4)900℃时,氯化铝蒸气以二聚分子形式存在,其结构表示为,二聚分子()中心原子采取_______杂化,将其溶于水,破坏了_______键。
(5)金属羰基配合物的中心原子价电子数与配体形成配位键提供电子数之和18,则_______,分子中含有_______键。
【答案】(1) ①. ②. 第四周期第Ⅷ族
(2) ①. ②.
(3)
(4) ①. ②.
(5) ①. 5 ②. 10
【解析】
【小问1详解】
基态原子的核外电子排布式为,价层电子排布式为;铁元素位于第四周期第Ⅷ族;
【小问2详解】
反应Ⅰ是与单质反应生成,离子方程式为;B为FeO,含氮元素的稀溶液如稀硝酸可将FeO氧化为,离子方程式为;
【小问3详解】
与以个数比配合,在溶液中电离出和,在溶液中电离出和,根据原子守恒和电荷守恒,反应的化学方程式为;
【小问4详解】
二聚分子中Al原子形成4个键,所以中心原子采取杂化;将其溶于水,键(包括共价键和配位键)被破坏;
【小问5详解】
的价电子数为8,作为配体每个提供2个电子,由,得;中每个与形成1个键,与5个形成5个键,每个内部有1个键,共个键,故含键。
14.聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。PPG的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________________,C中含有的官能团名称________________。
(2)由B生成C的反应类型为________________。
(3)F的结构简式为________________。
(4)由A生成B的化学方程式为____________________________________________。
(5)由D和G生成PPG的化学方程式为____________________________________。
(6)写出能同时满足下列条件的D的同分异构体的结构简式________________。
①能与饱和溶液反应产生气体
②既能发生银镜反应,又能发生水解反应
③核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6:1:1
【答案】(1) ①. 环戊烷 ②. 碳碳双键
(2)消去反应 (3)
(4) (5) (6)
【解析】
【分析】合成路线的上支路中,A经光照氯代生成一氯代环戊烷B,反应可表示为:,B在氢氧化钠醇溶液中加热,脱去氯化氢形成碳碳双键,故C为环戊烯;环戊烯经酸性高锰酸钾氧化,双键断裂并形成两个羧基,得到戊二酸D。下支路中,乙醛的-碳在稀氢氧化钠作用下与甲醛发生羟醛加成,得到,即F;F中的醛基催化加氢后转化为羟基,得到1,3-丙二醇G。D与G在浓硫酸、加热条件下缩聚,生成聚戊二酸丙二醇酯。
【小问1详解】
A在光照条件下与氯气发生取代反应,生成一氯代环戊烷B,因此A为环戊烷。B经消去反应得到环戊烯C,所以C中含有碳碳双键;
【小问2详解】
B为一氯代环戊烷,在氢氧化钠醇溶液中加热时脱去氯化氢,生成含碳碳双键的环戊烯C,该反应属于消去反应;
【小问3详解】
乙醛含有-H,在稀氢氧化钠作用下形成的碳负离子进攻甲醛的羰基碳,质子化后得到3-羟基丙醛,因此F的结构简式为;
【小问4详解】
环戊烷在光照条件下与氯气发生自由基取代反应,一个氢原子被氯原子取代,同时生成氯化氢:
;
【小问5详解】
D为含两个羧基的戊二酸,G为含两个羟基的1,3-丙二醇;二者在浓硫酸、加热条件下发生缩聚反应,羧基与羟基形成酯键并脱去水:;
【小问6详解】
D的分子式为。能与碳酸氢钠反应放出气体,说明含羧基;既能发生银镜反应又能水解,可含甲酸酯基。核磁共振氢谱中6个等效氢来自两个等效甲基,另两组各1个氢分别为甲酸酯基上的氢和羧基上的氢,因此符合条件的结构为。
15. 回答下列问题。
(I)自然界中硫元素的存在如图1,硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系如图2,回答下列问题:
(1)图2中的N对应图1中物质的化学式为_______。
(2)X与Z反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(3)溶液易被氧化,检验溶液变质的方法为_______。
(4)铜和的浓溶液反应若要证明该反应产物有,需要采取的操作是_______。
(II)是生产多晶硅的副产物。利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收、等金属,工艺路线如下:
(5)烧渣是、和的混合物,“焙烧”后剩余的应先除去,否则水浸时会产生大量烟雾,用化学方程式表示其原因_______。
(6)“滤饼3”的成分为_______,鉴别洗净的“滤饼3”和固体常用方法的名称是_______。
(7)已知常温,若“沉钴过滤”的控制为10.0,则溶液中浓度为_______mol/L。“850℃煅烧”时的化学方程式为_______。
【答案】(1)
(2)1:2 (3)取少量溶液于试管中,向其中加入过量稀盐酸,再滴加氯化钡溶液,如果产生白色沉淀,说明混有,证明溶液变质
(4)冷却后,将试管中的产物缓慢倒入盛有冷水的烧杯中
(5)
(6) ①. ②. 焰色试验
(7) ①. ②.
【解析】
【分析】由流程和题中信息可知,粗品LiCoO2与SiCl4在500℃焙烧生成氧气和烧渣,烧渣是LiCl、CoCl2和SiO2的混合物;烧渣经水浸、过滤后得滤液1和滤饼1,滤饼1的主要成分是SiO2和H2SiO3;滤液1用氢氧化钠溶液沉钴,过滤后得滤饼2和滤液2(主要溶质为LiCl),滤饼2置于空气中,在850℃煅烧得到Co3O4,滤液2经碳酸钠溶液沉锂,得到滤液3和滤饼3,滤饼3为。
【小问1详解】
图2中的N中的硫元素化合价为-2价,对应图1中的物质只有。
【小问2详解】
从图2可知,X代表S元素化合价为-2价的氢化物,Y代表S元素化合价为+4价的氧化物,则X是H2S,Y是SO2,两者反应化学方程式为,SO2中的S元素从+4价降低到0价,作氧化剂,H2S中的S元素化合价从-2价升高到0价,作还原剂,故氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2。
【小问3详解】
溶液易被氧化变质生成,实验室检验溶液是否变质检验是否有硫酸根离子,基本操作是:取少量溶液于试管中,向其中加入过量稀盐酸,再滴加氯化钡溶液,如果产生白色沉淀,说明混有,证明溶液变质。
【小问4详解】
铜和M的浓溶液反应生成Z的化学方程式为,若要证明该反应产物有,需要采取的操作是:冷却后,将试管中的产物缓慢倒入盛有冷水的烧杯中,再检验硫酸铜的存在。
【小问5详解】
四氯化硅遇水剧烈水解,生成硅酸和氯化氢,该反应的化学方程式为。
【小问6详解】
由分析可得,在850℃煅烧得到Co3O4,滤液2经碳酸钠溶液沉锂,得到滤液3和滤饼3,滤饼3为;常用焰色试验鉴别和Na2CO3,的焰色为紫红色,而Na2CO3的焰色为黄色,则可鉴别。
【小问7详解】
若“沉钴过滤”的控制为10.0,则溶液中OH-浓度,则浓度;“850℃煅烧”时,反应生成Co3O4和水,反应方程式为。
16.铋酸钠(, g/mol,粉末呈浅黄色,不溶于冷水,遇沸水或酸溶液迅速分解)是一种新型有效的光催化剂。将(白色、难溶于水)放入过量NaOH溶液中,在充分搅拌下通入,充分反应后得到,实验装置(加热和夹持仪器已略去)如下图所示。
回答下列问题:
(1)盛放浓盐酸的仪器名称是______,装置B中盛放的试剂是______。
(2)写出装置C中生成的离子反应方程式:______。
(3)当观察到装置C中白色固体消失时,应立即关闭和,其原因是______。
(4)取少量装置C中反应后的悬浊液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,经检验气体中含有,该实验______(填“能”或“不能”)证明一定是将氧化了,理由是______。
(5)取制备的样品于试管中,用冷水充分洗涤后,滴加盐酸,有黄绿色气体产生。此实验说明,氧化性:,但本实验是氧化制备,即氧化性:。产生这一矛盾的原因是______。
(6)产品纯度的测定:
取粗产品x g,加入足量稀硫酸和稀溶液使其完全反应,再用0.10 mol/L的标准溶液滴定反应后的溶液,当达到滴定终点时,消耗标准溶液y mL。该产品的纯度为______。若配制标准溶液定容时,俯视刻度线,测得该产品的纯度______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
已知:; 。
【答案】(1) ①. (恒压)滴液漏斗 ②. 饱和食盐水
(2)
(3)防止过量使溶液呈酸性,导致分解
(4) ①. 不能 ②. 在酸性条件下,也可以氧化
(5)反应体系的酸碱性不同
(6) ①. ②. 偏小
【解析】
【分析】由题干实验装置图可知,装置A制备氯气,反应原理为:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,B除氯气中的氯化氢,C中Bi(OH)3被氯气氧化为NaBiO3,反应原理为:Bi(OH)3+3NaOH+Cl2=NaBiO3↓+2NaCl+3H2O,防止Cl2过量使溶液呈酸性,导致NaBiO3分解,所以当观察到C中白色固体消失时,应关闭K2和K1,D中氢氧化钠溶液吸收氯气,防止污染;
【小问1详解】
由题干实验装置图可知,盛放浓盐酸的仪器名称是(恒压)滴液漏斗,装置B的作用为除去Cl2中的HCl,则B中盛放的试剂是饱和食盐水;
【小问2详解】
由题干信息和分析可知,装置C中生成NaBiO3的反应化学方程式为:;
【小问3详解】
由题干信息可知,NaBiO3粉末呈浅黄色,不溶于冷水,遇沸水或酸溶液迅速分解,防止Cl2过量使溶液呈酸性,导致NaBiO3分解,当观察到装置C中白色固体消失时,应立即关闭K2和K1;
【小问4详解】
取少量装置C中反应后的悬浊液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,经检验气体中含有,该实验不能证明一定是将氧化了,理由是在酸性条件下,也可以氧化;
【小问5详解】
由于Cl2能与NaOH反应生成NaClO,而NaClO能与浓盐酸反应产生Cl2,反应离子方程式为:Cl-+ClO-+2H+=Cl2+H2O,即取制备的NaBiO3固体中混有ClO-,取制备的NaBiO3固体于试管中,用冷水充分洗涤后,以除去表面的ClO-之后再滴加盐酸,有黄绿色气体产生,说明产生Cl2的反应原理只能是NaBiO3+6HCl=NaCl+BiCl3+Cl2↑+3H2O,则可得到此实验说明,氧化性:NaBiO3>Cl2,但本题干实验是Cl2氧化Bi(OH)3制备NaBiO3是在过量NaOH溶液作用下,在碱性条件下,氧化性:Cl2>NaBiO3,即产生这一矛盾的原因是溶液酸碱性不同;
【小问6详解】
取NaBiO3粗产品x g,加入足量稀硫酸和MnSO4稀溶液使其完全反应,再用0.10 mol/L的H2C2O4标准溶液滴定反应后的溶液,当达到滴定终点时,消耗标准溶液y mL,根据反应方程式:,,可找到关系式为:5~2~5H2C2O4,即n()=n(H2C2O4)=0.10 mol/L×y×10-3L=10-4y mol,则该产品的纯度为=,若配制H2C2O4标准溶液定容时,俯视刻度线,导致配制得到溶液体积偏小,浓度偏大,消耗标准液H2C2O4溶液的体积偏小,即y偏小,则测得该产品的纯度偏小。
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