内容正文:
高三化学第一次月考试卷
相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Pb-207
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每题3分共42分)
1. 下列有关宁夏矿产、物产说法正确的是
A. 宁东能源化工基地重点发展的煤制油过程涉及煤的液化属于化学变化
B. 盐池滩羊肉中所含脂肪属于天然有机高分子
C. 贺兰山东麓葡萄酒中所含乙醇能与金属钠反应,因此属于电解质
D. 中卫硒砂瓜中所含糖类都可以水解
【答案】A
【解析】
【详解】A.煤的液化是将煤转化为液体燃料的过程,有新物质生成,属于化学变化,A正确;
B.脂肪属于高级脂肪酸甘油酯,其相对分子质量一般在几百到一千左右,不属于高分子化合物,高分子化合物的相对分子质量通常在104 以上,B错误;
C.乙醇在水溶液和熔融状态下均不能电离,属于非电解质,其与金属钠反应是羟基中活泼氢的性质,与是否为电解质无关,C错误;
D.糖类中的单糖(如葡萄糖、果糖)不能发生水解反应,并非所有糖类都可以水解,D错误;
故答案选A。
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. 的电子式为
B. 醇分子间氢键示意图:
C. 顺式聚-1,3-丁二烯的结构简式:
D. 基态硅原子的价电子排布图:
【答案】A
【解析】
【详解】A.是共价化合物,原子间通过共用电子对成键,电子式不需要加中括号和标注离子电荷,图示为离子化合物的电子式形式,正确的电子式应该是,A错误;
B.醇的羟基中电负性大,可与另一醇分子羟基的形成分子间氢键,用虚线表示氢键,示意图正确,B正确;
C.顺式聚-1,3-丁二烯的碳碳双键上两个在双键同侧,在另一侧,结构简式正确,C正确;
D.基态价电子排布为,根据洪特规则,轨道2个电子分别占不同轨道且自旋平行,排布图正确,D正确;
故答案选A。
3. 高活性水解酶能促进PET塑料的生物降解,过程如下。下列说法错误的是
A. PET分子中C原子为杂化和杂化 B. 1 mol MHET最多可消耗1 mol NaOH
C. TPA分子中所有碳原子共平面 D. 可用酸性高锰酸钾溶液鉴别TPA和EG
【答案】B
【解析】
【详解】A.PET中苯环碳原子、酯基的羰基碳原子均为杂化,乙二醇结构单元中的亚甲基碳原子为杂化,A正确;
B.MHET分子中含有1个羧基和1个醇酯基,羧基可与发生中和反应,醇酯基水解也消耗,故1 mol MHET最多消耗2 mol ,B错误;
C.TPA为对苯二甲酸,苯环为平面结构,与苯环直接相连的羧基碳原子与苯环共平面,故所有碳原子共平面,C正确;
D.EG为乙二醇,含羟基可被酸性高锰酸钾溶液氧化使溶液褪色,TPA不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,溶液不褪色,可鉴别二者,D正确;
故答案选B。
4. 下列离子检验的试剂、现象均正确的是
选项
检验离子
加入试剂
现象
A
溶液
产生白色沉淀
B
溶液
产生白色沉淀
C
NaOH溶液
加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
D
氨水
先产生白色沉淀,继续滴加白色沉淀溶解
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.检验时,仅加入溶液无法排除等离子的干扰,应先加稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,A错误;
B.检验时,加入溶液无法排除、等离子的干扰,应先加稀盐酸酸化,再加溶液检验,B错误;
C.检验时,加入溶液加热,产生的为碱性气体,可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,操作、现象均正确,C正确;
D.不溶于弱碱氨水,向含的溶液中滴加氨水,只会产生白色沉淀,沉淀不会溶解,D错误;
答案选C。
5. 能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
单质
A. X可为氮气,氧化物2与水发生的反应属于化合反应
B. X可为钠,氧化物2可与水反应生成
C. X可为硫,氧化物1可使品红溶液褪色
D. X可为碳,盐的热稳定性:
【答案】C
【解析】
【详解】A.X为氮气时,氧化物2为,发生反应,生成物有两种,不属于化合反应,A错误;
B.X为钠时,氧化物2为,与水反应生成和,无生成,B错误;
C.X为硫时,氧化物1为,具有漂白性可使品红溶液褪色,且转化关系成立,C正确;
D.X为碳时,的热稳定性强于,结论错误,D错误;
故答案选C。
6. 下图是由Pb、S两种元素组成的结晶型化合物的立方晶胞结构,已知N的分数坐标为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 该物质的化学式为 B. 该晶体密度为
C. M的分数坐标为 D. M、N处S的核间距为 nm
【答案】D
【解析】
【详解】A.利用均摊法:位于顶点和面心,;位于棱心与体心,,,化学式为,A错误;
B.晶胞摩尔质量,晶胞总质量,晶胞体积,,B错误;
C.的坐标为,C错误;
D.根据、,晶胞边长为,两者的核间距,D正确;
故选D。
7. 设为阿伏加德罗常数的值,以下说法正确的是
A. 溶于水后,生成分子的总数为
B. 正四面体烷中含有键的数目是
C. 碳酸钠和碳酸氢钠的混合物含有的氧原子数为
D. 盐酸与足量共热,反应转移的电子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.与水的反应为可逆反应:,不能完全反应,且生成的会部分电离,因此分子总数小于,A错误;
B.正四面体烷分子式为,1个分子中含6个键和4个键,共10个键,因此1mol正四面体烷含键数目为,B错误;
C.和化学式中均含有3个氧原子,因此0.1mol二者的混合物,无论比例如何,所含氧原子物质的量均为0.3mol,数目为,C正确;
D.反应的离子方程式为,由于仅与浓盐酸反应,随着反应进行盐酸浓度降低变为稀盐酸时反应停止,不能完全参与反应,转移电子数小于,D错误;
故本题选C。
8. 布洛芬是临床上广泛应用的一种非甾体抗炎药,其与杂环胺形成的酰胺衍生物具有比布洛芬更好的镇痛和抗炎活性,过程如下图。
下列说法错误的是
A. 布洛芬中碳的杂化方式只有、
B. 布洛芬可发生加成反应、取代反应、氧化反应、中和反应
C. 酰胺衍生物含有两种官能团
D. 酰胺衍生物的核磁共振氢谱峰有10种
【答案】C
【解析】
【详解】A.布洛芬分子中,苯环上的碳为杂化,羧基中的碳原子为杂化,烷基上的碳为杂化,因此碳的杂化方式只有和两种,A正确;
B.布洛芬含有苯环,可发生加成反应;含有羧基和烷基,可发生取代反应;苯环侧链可被酸性高锰酸钾溶液氧化,可发生氧化反应;羧基具有酸性,可发生中和反应,B正确;
C.由酰胺衍生物的结构可知,酰胺衍生物中只含酰胺基一种官能团,C错误;
D.酰胺衍生物的分子中有10种不同化学环境的氢原子,如图标示:,因此核磁共振氢谱有10组峰,D正确;
故答案选C。
9. 下列离子方程式书写正确的是
A. 与浓盐酸反应:
B. 溶于稀溶液:
C. Al溶于NaOH溶液:
D. 少量通入苯酚钠溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.HCl是强电解质,浓盐酸中HCl完全电离,应拆写为和,正确的离子方程式为,A错误;
B.稀硝酸具有强氧化性,会将中的氧化为,同时生成NO还原产物,方程式不符合反应事实,正确的离子方程式为,B错误;
C.Al与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,该方程式原子守恒、电荷守恒,符合反应事实,C正确;
D.苯酚的酸性强于,少量通入苯酚钠溶液只能生成,正确的离子方程式为,D错误;
答案选C。
10. 某工厂利用废旧合金(主要成分为Cu、Fe和Al及少量的、、CuO)为原料设计如下流程制备蓝矾晶体。下列说法错误的是
A. 操作1必需的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
B. 滤渣1中加入过量稀硫酸,可能发生的氧化还原反应至少三种
C. “系列操作”中当有大量晶体析出,停止加热利用余热蒸干
D. “滤渣2”制备溶液的离子方程式为
【答案】C
【解析】
【分析】废旧合金(主要成分为Cu、Fe和Al及少量的、、CuO)中加入过量NaOH溶液,Al、和NaOH溶液反应,得到含和NaOH的滤液,滤渣1中含有Fe、Cu及、CuO,然后加入过量稀硫酸,发生、CuO和稀硫酸的反应,生成的、和Fe反应,铁和稀硫酸反应,过滤,滤渣2主要含铜,加入稀硫酸并通入氧气,得到硫酸铜溶液,再经过一系列操作得到蓝矾,据此回答。
【详解】A.操作1为过滤,需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,A正确;
B.加入稀硫酸,Fe和、以及反应均为氧化还原反应,还可能发生极少量的Cu和的反应,B正确;
C.从CuSO4溶液中得到含结晶水的蓝矾通常为蒸发浓缩、冷却结晶,而不是蒸发结晶,C错误;
D.“滤渣2”的成分为Cu,Cu、硫酸和氧气反应生成CuSO4和,离子方程式为,D正确;
故选C。
11. 银锌电池是一种常见化学电源,其反应原理:。其工作示意图如图。下列说法不正确的是
A. 电子流向:电极导线电极
B. 电极发生还原反应
C. 电极的电极反应式:
D. 电路中转移电子时,正极质量理论上减少
【答案】D
【解析】
【详解】A.原电池中电子由负极流出经导线流向正极,为负极,为正极,电子流向为电极→导线→电极,A正确;
B.中元素化合价从+1价降低为0价,得电子发生还原反应,B正确;
C.为负极,碱性条件下失电子生成,电极反应式为,C正确;
D.正极反应为,转移电子时,转化为,正极固体质量减少,不是,D错误;
故选D。
12. 下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
酯化反应是可逆反应
将乙酸和过量乙醇在浓硫酸催化作用下加热发生反应,待充分反应后,冷却,稀释反应液,再加入饱和溶液,有气泡产生
B
中X为Br原子
向试管中加入卤代烃()和溶液,加热,待溶液冷却后加入硝酸酸化,再滴加溶液,观察是否有浅黄色沉淀生成
C
乙醇消去产物为乙烯
将与浓硫酸170℃共热,制得气体通入溴水,溶液褪色
D
蔗糖是否发生水解
向蔗糖溶液中加入稀硫酸,加热一段时间,待溶液冷却后再加入少量新制的悬浊液,加热,观察是否产生砖红色沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.酯化反应中浓硫酸作催化剂,也能与饱和反应产生气泡,无法证明有未反应的乙酸剩余,不能说明酯化反应是可逆反应,A错误;
B.卤代烃在水溶液中加热水解产生,冷却后加硝酸酸化可中和过量,排除的干扰,滴加溶液若生成浅黄色沉淀,可证明为原子,B正确;
C.乙醇与浓硫酸共热时,浓硫酸会将乙醇氧化生成,也能与溴水反应使溶液褪色,未除去杂质气体无法证明消去产物为乙烯,C错误;
D.蔗糖水解后溶液呈酸性,残留的稀硫酸会溶解,需先加中和酸至碱性,再加新制悬浊液加热才能检验水解产物,实验方案缺少中和步骤,D错误;
故选B。
13. 乙酸乙酯与在浓硫酸作用下,发生水解反应:+H218O+CH3CH2OH,可利用实验方法测定有机物组成、结构和研究化学反应机理。下列有关说法正确的是
A. 只利用李比希燃烧法可以测定有机物的分子式
B. 用红外光谱仪无法鉴别乙酸乙酯和乙醇
C. 利用核磁共振氢谱无法鉴别乙酸与乙醇
D. 运用同位素示踪法可判断乙酸乙酯水解时断裂的键的位置
【答案】D
【解析】
【详解】A.李比希燃烧法只能测定有机物中C、H、O元素的最简整数比,得到实验式,无法直接确定分子式,还需要测定有机物的相对分子质量,A错误;
B.红外光谱仪可测定分子中的官能团和化学键,乙酸乙酯含酯基、乙醇含羟基,二者官能团不同,可用红外光谱仪鉴别,B错误;
C.乙酸有2种等效氢,核磁共振氢谱有2组峰,峰面积比为3:1;乙醇有3种等效氢,核磁共振氢谱有3组峰,峰面积比为3:2:1,可利用核磁共振氢谱鉴别二者,C错误;
D.用同位素示踪法标记中的,根据水解产物中出现在乙酸中,可判断乙酸乙酯水解时断裂的键的位置,D正确;
故选D。
14. 一种光学晶体的结构如图所示,其中,X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Z、W位于同主族,Y、Z是同周期相邻元素。下列推断不正确的是
A. 电负性大小为Z>W
B. 简单氢化物的沸点:Y<Z
C. X、Y、Z、W的原子半径大小顺序为W>Y>Z>X
D. Y、W的氧化物对应的水化物都是强电解质
【答案】D
【解析】
【分析】短周期主族元素、、、的原子序数依次增大,、位于同主族,、是同周期相邻元素,由图可知,X形成1个共价键,Y形成3个共价键,Z形成2个共价键,W形成6个共价键,则可知X为H元素,Y为N元素,Z为O元素,W为S元素。
【详解】A.同主族元素,从上往下电负性依次减小,电负性,A正确;
B.Y、Z的氢化物分别为、,二者分子间都能形成氢气,但分子间的氢键更强,则沸点:<,B正确;
C.同周期元素原子半径从左到右依次减小,同主族元素原子半径从上到下依次增大,所以、、、的原子半径大小顺序为,C正确;
D.、氧化物对应的水化物可能为弱酸,如和是弱酸,属于弱电解质,D错误;
故选D。
二、非选择题(共58分)
15. 随着新能源汽车保有量不断提升,有关废旧电池的回收处理研究尤为重要。一种常见废旧三元锂电池正极材料(主要成分为,含杂质元素Al、Fe)的湿法回收过程如图所示。
已知:①中Co为+3价,Mn为+4价,二者氧化性均强于和;②P204和C272均为有机萃取剂,C272萃取的原理为。
回答下列问题:
(1)Co在元素周期表中的位置为________。
(2)提高“酸浸”速率的方法有________(写1条即可);已知“酸浸”所得溶液中的金属阳离子主要为、、、、、,该过程中的主要作用为________。
(3)“调pH”时,控制pH的范围为4.5~6.5,结合下图分析,该操作除去的杂质离子是________(填离子符号)。
(4)DMG为有机物丁二酮肟(),它可与反应生成难溶的配合物,该配合物中含有的化学键类型有________(填标号)。
A.配位键 B.氢键 C.离子键 D.键 E.非极性键
(5)“萃取锰”时,溶液中不同金属元素的萃取率随P204体积分数的变化如图所示,若要更好实现萃取分离Mn元素的目的,萃取剂P204的体积分数需控制10%左右,原因是________。
(6)已知“富锰液”的主要成分为,加入进一步反应生成,能实现锰元素的回收,写出该反应的离子方程式:________。
(7)“反萃取钴”过程中为了得到,应加入的试剂为________(填化学式)。
【答案】(1)第四周期第Ⅷ族
(2) ①. 将正极材料粉碎(或填搅拌、适当升温、适当提高浓度均可) ②. 将Co(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)还原为、
(3)、
(4)ADE (5)当P204体积分数控制在10%左右时,Mn元素的萃取率已经很高,而Co、Li元素的萃取率还很低,这样能更好地实现Mn元素与Co、Li元素的萃取分离
(6)
(7)
【解析】
【分析】废旧三元锂电池正极材料的主要成分为(中Co为+3价,Mn为+4价),含杂质元素Al、Fe,加入硫酸、“酸浸”所得溶液中的金属阳离子主要为、、、、、,调节pH生成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀,加入DMG与络合沉镍除去,加入P204萃取除去,加入C272萃取除去,最后加入碳酸钠与结合生成沉淀,据此分析。
【小问1详解】
Co的原子序数为27,其核外电子排布为[Ar]3d74s2,所以Co位于元素周期表第四周期第Ⅷ族;
【小问2详解】
依据外界条件对反应速率的影响可知,“酸浸”过程为固液反应,提高反应速率的方法有将正极材料粉碎以增大反应物接触面积、适当升温、搅拌、适当提高硫酸浓度等。中Co为+3价,Mn为+4价,含杂质元素Al、Fe,加入硫酸、“酸浸”所得溶液中的金属阳离子主要为、、、、、,“酸浸”中硫酸提供溶解,在此过程中做还原剂,将Co(Ⅲ)还原为,将Mn(Ⅳ)还原为,所以的主要作用为将Co(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)还原为、;
【小问3详解】
“调pH”时,控制pH的范围为4.5~6.5,结合流程分析,该操作是为了除去溶液中的和,在这个pH范围内,、会形成氢氧化物沉淀而被除去,所以除去的杂质离子是、;
【小问4详解】
A.与丁二酮肟中的N原子通过配位键结合,A正确;
B.氢键不属于化学键,B错误;
C.配合物中不存在阴阳离子,故不存在离子键,C错误;
D.丁二酮肟分子结构中含有C=N双键,双键中包含键,D正确;
E.C-C键为非极性键,E正确;
故选ADE;
【小问5详解】
根据图中不同金属元素(Co、Li、Mn)的萃取率随P204体积分数的变化情况,当P204体积分数控制在10%左右时,Mn元素的萃取率已经很高,而Co、Li元素的萃取率还很低,这样能更好地实现Mn元素与Co、Li元素的萃取分离。如果P204体积分数过低,可能导致锰的萃取率不足,分离效果不佳;若体积分数过高,Co、Li的萃取率可能会上升,因此,10%左右是实现Mn元素萃取分离的最佳P204体积分数;
【小问6详解】
与发生归中反应生成,根据得失电子守恒和原子守恒,反应的离子方程式为;
【小问7详解】
C272萃取的原理为,“反萃取钴”过程中为了得到,要使平衡逆向移动,需要增大浓度,所以应加入的试剂为。
16. 2-戊酮是一种有机酮类化合物,主要作为工业溶剂和有机合成中间体。工业上可以通过多种方法制备2-戊酮,其中一种方法是通过正丁醇和甲醛溶液在酸性条件下发生反应,其反应原理为:
甲醛 正丁醇 2-戊酮
相关物质信息如表:
物质
性状
熔点/℃
沸点/℃
密度/()
相对分子质量
溶解性
2-戊酮
无色液体
-42
102
0.81
86
微溶于水,可溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
正丁醇
无色液体
-89.8
117.72
0.8097
74
可溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
实验步骤如下:
Ⅰ.制备2-戊酮:组装如图装置(略去夹持装置)。向仪器A中加入45.7mL正丁醇,再通过仪器B缓慢滴加20mL甲醛(过量)与5mL浓硫酸的混合液,同时打开磁力加热搅拌器搅拌并加热至65~70℃,控制滴加速度使反应温度稳定,滴加完毕后继续回流反应2小时。
Ⅱ.提纯2-戊酮:待反应液冷却至室温后,将其转移至分液漏斗,加入30mL饱和碳酸钠溶液中和至pH约为7~8,静置分层,分出有机相;水相再用20mL乙醚萃取2次;合并有机相,加入无水硫酸钠,过滤后将滤液转入蒸馏烧瓶,蒸馏,收集馏分。回答下列问题:
(1)仪器A的名称是________;
(2)冷凝水应从球形冷凝管的________口通入(填“a”或“b”)。
(3)该实验分离上下层液体时,先分出下层水相,再把有机相从________(填“下口放出”或“上口倒出”)。
(4)实验中加入无水的作用是_______________________。
(5)在进行蒸馏操作时,收集温度在________左右的馏分即得纯净的2-戊酮,得到纯净的2-戊酮34.4g,则产率为________(保留1位小数)。
(6)与本实验安全注意事项有关的图标有___________(填字母)。
A. 排风 B. 热烫 C. 洗手 D. 锐器
【答案】(1)三颈烧瓶(或三口烧瓶)
(2)a (3)上口倒出
(4)干燥剂或除水 (5) ①. 102℃ ②. 80.0% (6)ABC
【解析】
【分析】本实验分为制备和提纯两部分:制备阶段,在三颈烧瓶中加入正丁醇,缓慢滴加过量甲醛与浓硫酸混合液,控制温度65~70 ℃回流反应,生成2-戊酮;提纯阶段,反应液冷却后用饱和碳酸钠中和酸,分液,水相用乙醚萃取,合并全部有机相,加无水硫酸钠除水,过滤后蒸馏收集目标馏分,得到纯净2-戊酮。
【小问1详解】
由仪器A的结构可知,仪器A的名称是三颈烧瓶,也叫三口烧瓶;
【小问2详解】
冷凝管通水遵循下进上出原则,冷凝水从a口进,b口出,这样可以让冷凝管内充满冷却水,保证充分冷凝回流蒸气;
【小问3详解】
分液漏斗分离液体时,下层液体从下口放出,上层有机相不能从下口放出,防止被下层残留液体污染,所以有机相要从上口倒出;
【小问4详解】
无水硫酸钠是常用的固态干燥剂,加入有机相里用来吸收有机层中的少量水,起到干燥、除去水分的作用;
【小问5详解】
蒸馏收集馏分依据物质沸点,表格中2-戊酮沸点是,所以收集左右馏分;正丁醇质量:,正丁醇摩尔质量74 g/mol,,甲醛过量,按正丁醇计算理论产量,理论上生成0.500 mol的2-戊酮(摩尔质量86 g/mol),理论质量为,则产率;
【小问6详解】
A.本实验用到有机溶剂,易挥发,需要排风,A符合题意;
B.有加热操作,高温装置会造成热烫,B符合题意;
C.实验结束后需要洗手,C符合题意;
D.实验没有锐器相关危险,D不符合题意;
故选ABC。
17. “零碳甲醇”作为公认的新型清洁可再生能源,不易爆炸、储运安全便捷。甲醇的制备方法有二氧化碳加氢法、电催化法等。
Ⅰ.二氧化碳加氢法
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
(1)_______kJ/mol,反应ⅲ自发进行的条件是________(填“高温”“低温”或“任何温度”)。
(2)在2L的密闭容器中加入1mol(g)和3mol(g)发生反应,5min后测得(g)剩余0.8mol,则0-5min内(g)的反应速率为_________________;
(3)下列能说明反应达到平衡状态的是________(填标号)。
a.和的浓度比保持不变
b.单位时间内消耗3mol,同时消耗1mol
c.
d.混合气体的平均摩尔质量不再变化
Ⅱ.电催化法
(4)电还原二氧化碳制甲醇的原理如图(稀硫酸为电解液)。
①与电源正极相连的电极为________(填“M”或“N”)。
②M电极的电极反应式为_____________________________。
【答案】(1) ①. -90.4 ②. 低温
(2)0.06mol/(L·min)
(3)bd (4) ①. N ②.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,将反应ⅰ减去反应ⅱ即可得到反应ⅲ,因此 ;反应ⅲ是一个放热()且气体分子数减少()的反应,根据吉布斯自由能判据 时反应自发进行,可知该反应在低温条件下才能自发进行;
【小问2详解】
反应开始时加入 ,5min后剩余,则消耗的物质的量为 ,根据化学方程式 可知,消耗的 物质的量为 ,因此,0-5min内 的反应速率 ;
【小问3详解】
a.起始投料比 ,等于化学方程式中的化学计量数之比,因此在反应的任何时刻,两者的浓度比始终保持 不变,不能据此判断是否达到平衡状态,a错误;
b.单位时间内消耗 代表正反应速率,同时消耗 代表逆反应速率,两者之比等于化学计量数之比,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,b正确;
c.达到平衡状态时,正逆反应速率之比应等于化学计量数之比,即 ,c错误;
d.该反应前后气体总质量不变,但气体总物质的量在反应过程中不断减小。根据 可知,混合气体的平均摩尔质量是一个变量,当其不再变化时,说明各组分的物质的量不再改变,反应达到平衡状态,d正确;
故选bd;
【小问4详解】
①由装置图可知,M电极上 生成,碳元素化合价降低,发生还原反应,因此M电极为电解池的阴极;N电极通入 发生氧化反应,为阳极,电解池的阳极与电源的正极相连,故与电源正极相连的电极为N;
②M电极为阴极, 在该极得到电子被还原为 ,由于电解液为稀硫酸,环境呈酸性,故电极反应式为 。
18. 已知以下有机合成路线(部分反应条件已标注),请根据所学有机化学知识,回答相关问题。合成路线如下:
已知:(R-X中X为卤素原子)
(1)化合物A的化学名称为________;化合物G的含氧官能团名称是________。
(2)反应①的反应类型为取代反应,请写出该反应的化学方程式____________________________;在反应中的作用是________________________________________。
(3)化合物E的结构简式为__________________________。
(4)反应⑥为2molF反应生成1molG,同时生成1mol有机物H,则该反应的反应类型为________。
(5)写出同时满足下列条件的F的同分异构体的任意一种的结构简式__________________。
①能发生银镜反应;
②能发生水解反应,其酸性水解产物之一能与氯化铁溶液发生显色反应;
③分子中只有5种不同化学环境的氢原子。
(6)参照上述合成路线和信息,设计以为原料制备的合成路线(有机试剂、无机试剂任选):__________________________________。
【答案】(1) ①. 苯酚 ②. 醚键、酮羰基、酯基
(2) ①. 或+CH3I+K2CO3+KHCO3+KI
或2+2CH3I+K2CO32+2KI+CO2+H2O ②. 中和反应生成的HI,提高产率
(3) (4)取代反应
(5)、、、,其中任意一种
(6)
【解析】
【分析】A与在作用下发生取代反应,生成B;B在HCHO/HCl、的催化下发生取代,对位引入得到C;C和NaCN发生卤代烃取代,氯原子换为氰基生成D,则D为;根据已知信息,D经HCl/H2O酸性水解,-CN水解为羧基得到E,则E为;E与发生反应,生成F;两分子F在CH3ONa/CH3OH条件下发生反应得到G。
【小问1详解】
结合A的结构简式知A的化学名称为苯酚。
结合G的结构简式可知,化合物G的含氧官能团名称是醚键、酮羰基、酯基。
【小问2详解】
反应①为苯酚中羟基上的氢被甲基取代,方程式为或+CH3I+K2CO3+KHCO3+KI
或2+2CH3I+K2CO32+2KI+CO2+H2O。
该反应生成了HI,可以和碳酸钾反应,则 在反应中的作用是:中和反应生成的HI,提高产率。
【小问3详解】
结合分析可知,化合物E的结构简式为。
【小问4详解】
对比F和G的结构简式可以发现,F→G的反应为取代反应,同时生成的有机物H为甲醇。
【小问5详解】
F的分子式为C10H12O3,不饱和度为5。F的同分异构体中,①能发生银镜反应,说明含有醛基;②能发生水解反应,其酸性水解产物之一能与氯化铁溶液发生显色反应,说明该物质中含有酚羟基形成的酯;③分子中只有5种不同化学环境的氢原子,要考虑对称结构,其中含有5种等效氢,则符合要求的同分异构体有、、、共4种。
【小问6详解】
采用逆推的方法,结合E→F的条件可知,可由与反应生成,结合D→E的条件可知,可由在NaCN的条件下生成,则合成路线为:
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高三化学第一次月考试卷
相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Pb-207
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每题3分共42分)
1. 下列有关宁夏矿产、物产说法正确的是
A. 宁东能源化工基地重点发展的煤制油过程涉及煤的液化属于化学变化
B. 盐池滩羊肉中所含脂肪属于天然有机高分子
C. 贺兰山东麓葡萄酒中所含乙醇能与金属钠反应,因此属于电解质
D. 中卫硒砂瓜中所含糖类都可以水解
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. 的电子式为
B. 醇分子间氢键示意图:
C. 顺式聚-1,3-丁二烯的结构简式:
D. 基态硅原子的价电子排布图:
3. 高活性水解酶能促进PET塑料的生物降解,过程如下。下列说法错误的是
A. PET分子中C原子为杂化和杂化 B. 1 mol MHET最多可消耗1 mol NaOH
C. TPA分子中所有碳原子共平面 D. 可用酸性高锰酸钾溶液鉴别TPA和EG
4. 下列离子检验的试剂、现象均正确的是
选项
检验离子
加入试剂
现象
A
溶液
产生白色沉淀
B
溶液
产生白色沉淀
C
NaOH溶液
加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
D
氨水
先产生白色沉淀,继续滴加白色沉淀溶解
A. A B. B C. C D. D
5. 能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
单质
A. X可为氮气,氧化物2与水发生的反应属于化合反应
B. X可为钠,氧化物2可与水反应生成
C. X可为硫,氧化物1可使品红溶液褪色
D. X可为碳,盐的热稳定性:
6. 下图是由Pb、S两种元素组成的结晶型化合物的立方晶胞结构,已知N的分数坐标为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 该物质的化学式为 B. 该晶体密度为
C. M的分数坐标为 D. M、N处S的核间距为 nm
7. 设为阿伏加德罗常数的值,以下说法正确的是
A. 溶于水后,生成分子的总数为
B. 正四面体烷中含有键的数目是
C. 碳酸钠和碳酸氢钠的混合物含有的氧原子数为
D. 盐酸与足量共热,反应转移的电子数为
8. 布洛芬是临床上广泛应用的一种非甾体抗炎药,其与杂环胺形成的酰胺衍生物具有比布洛芬更好的镇痛和抗炎活性,过程如下图。
下列说法错误的是
A. 布洛芬中碳的杂化方式只有、
B. 布洛芬可发生加成反应、取代反应、氧化反应、中和反应
C. 酰胺衍生物含有两种官能团
D. 酰胺衍生物的核磁共振氢谱峰有10种
9. 下列离子方程式书写正确的是
A. 与浓盐酸反应:
B. 溶于稀溶液:
C. Al溶于NaOH溶液:
D. 少量通入苯酚钠溶液:
10. 某工厂利用废旧合金(主要成分为Cu、Fe和Al及少量的、、CuO)为原料设计如下流程制备蓝矾晶体。下列说法错误的是
A. 操作1必需的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
B. 滤渣1中加入过量稀硫酸,可能发生的氧化还原反应至少三种
C. “系列操作”中当有大量晶体析出,停止加热利用余热蒸干
D. “滤渣2”制备溶液的离子方程式为
11. 银锌电池是一种常见化学电源,其反应原理:。其工作示意图如图。下列说法不正确的是
A. 电子流向:电极导线电极
B. 电极发生还原反应
C. 电极的电极反应式:
D. 电路中转移电子时,正极质量理论上减少
12. 下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
酯化反应是可逆反应
将乙酸和过量乙醇在浓硫酸催化作用下加热发生反应,待充分反应后,冷却,稀释反应液,再加入饱和溶液,有气泡产生
B
中X为Br原子
向试管中加入卤代烃()和溶液,加热,待溶液冷却后加入硝酸酸化,再滴加溶液,观察是否有浅黄色沉淀生成
C
乙醇消去产物为乙烯
将与浓硫酸170℃共热,制得气体通入溴水,溶液褪色
D
蔗糖是否发生水解
向蔗糖溶液中加入稀硫酸,加热一段时间,待溶液冷却后再加入少量新制的悬浊液,加热,观察是否产生砖红色沉淀
A. A B. B C. C D. D
13. 乙酸乙酯与在浓硫酸作用下,发生水解反应:+H218O+CH3CH2OH,可利用实验方法测定有机物组成、结构和研究化学反应机理。下列有关说法正确的是
A. 只利用李比希燃烧法可以测定有机物的分子式
B. 用红外光谱仪无法鉴别乙酸乙酯和乙醇
C. 利用核磁共振氢谱无法鉴别乙酸与乙醇
D. 运用同位素示踪法可判断乙酸乙酯水解时断裂的键的位置
14. 一种光学晶体的结构如图所示,其中,X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Z、W位于同主族,Y、Z是同周期相邻元素。下列推断不正确的是
A. 电负性大小为Z>W
B. 简单氢化物的沸点:Y<Z
C. X、Y、Z、W的原子半径大小顺序为W>Y>Z>X
D. Y、W的氧化物对应的水化物都是强电解质
二、非选择题(共58分)
15. 随着新能源汽车保有量不断提升,有关废旧电池的回收处理研究尤为重要。一种常见废旧三元锂电池正极材料(主要成分为,含杂质元素Al、Fe)的湿法回收过程如图所示。
已知:①中Co为+3价,Mn为+4价,二者氧化性均强于和;②P204和C272均为有机萃取剂,C272萃取的原理为。
回答下列问题:
(1)Co在元素周期表中的位置为________。
(2)提高“酸浸”速率的方法有________(写1条即可);已知“酸浸”所得溶液中的金属阳离子主要为、、、、、,该过程中的主要作用为________。
(3)“调pH”时,控制pH的范围为4.5~6.5,结合下图分析,该操作除去的杂质离子是________(填离子符号)。
(4)DMG为有机物丁二酮肟(),它可与反应生成难溶的配合物,该配合物中含有的化学键类型有________(填标号)。
A.配位键 B.氢键 C.离子键 D.键 E.非极性键
(5)“萃取锰”时,溶液中不同金属元素的萃取率随P204体积分数的变化如图所示,若要更好实现萃取分离Mn元素的目的,萃取剂P204的体积分数需控制10%左右,原因是________。
(6)已知“富锰液”的主要成分为,加入进一步反应生成,能实现锰元素的回收,写出该反应的离子方程式:________。
(7)“反萃取钴”过程中为了得到,应加入的试剂为________(填化学式)。
16. 2-戊酮是一种有机酮类化合物,主要作为工业溶剂和有机合成中间体。工业上可以通过多种方法制备2-戊酮,其中一种方法是通过正丁醇和甲醛溶液在酸性条件下发生反应,其反应原理为:
甲醛 正丁醇 2-戊酮
相关物质信息如表:
物质
性状
熔点/℃
沸点/℃
密度/()
相对分子质量
溶解性
2-戊酮
无色液体
-42
102
0.81
86
微溶于水,可溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
正丁醇
无色液体
-89.8
117.72
0.8097
74
可溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
实验步骤如下:
Ⅰ.制备2-戊酮:组装如图装置(略去夹持装置)。向仪器A中加入45.7mL正丁醇,再通过仪器B缓慢滴加20mL甲醛(过量)与5mL浓硫酸的混合液,同时打开磁力加热搅拌器搅拌并加热至65~70℃,控制滴加速度使反应温度稳定,滴加完毕后继续回流反应2小时。
Ⅱ.提纯2-戊酮:待反应液冷却至室温后,将其转移至分液漏斗,加入30mL饱和碳酸钠溶液中和至pH约为7~8,静置分层,分出有机相;水相再用20mL乙醚萃取2次;合并有机相,加入无水硫酸钠,过滤后将滤液转入蒸馏烧瓶,蒸馏,收集馏分。回答下列问题:
(1)仪器A的名称是________;
(2)冷凝水应从球形冷凝管的________口通入(填“a”或“b”)。
(3)该实验分离上下层液体时,先分出下层水相,再把有机相从________(填“下口放出”或“上口倒出”)。
(4)实验中加入无水的作用是_______________________。
(5)在进行蒸馏操作时,收集温度在________左右的馏分即得纯净的2-戊酮,得到纯净的2-戊酮34.4g,则产率为________(保留1位小数)。
(6)与本实验安全注意事项有关的图标有___________(填字母)。
A. 排风 B. 热烫 C. 洗手 D. 锐器
17. “零碳甲醇”作为公认的新型清洁可再生能源,不易爆炸、储运安全便捷。甲醇的制备方法有二氧化碳加氢法、电催化法等。
Ⅰ.二氧化碳加氢法
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
(1)_______kJ/mol,反应ⅲ自发进行的条件是________(填“高温”“低温”或“任何温度”)。
(2)在2L的密闭容器中加入1mol(g)和3mol(g)发生反应,5min后测得(g)剩余0.8mol,则0-5min内(g)的反应速率为_________________;
(3)下列能说明反应达到平衡状态的是________(填标号)。
a.和的浓度比保持不变
b.单位时间内消耗3mol,同时消耗1mol
c.
d.混合气体的平均摩尔质量不再变化
Ⅱ.电催化法
(4)电还原二氧化碳制甲醇的原理如图(稀硫酸为电解液)。
①与电源正极相连的电极为________(填“M”或“N”)。
②M电极的电极反应式为_____________________________。
18. 已知以下有机合成路线(部分反应条件已标注),请根据所学有机化学知识,回答相关问题。合成路线如下:
已知:(R-X中X为卤素原子)
(1)化合物A的化学名称为________;化合物G的含氧官能团名称是________。
(2)反应①的反应类型为取代反应,请写出该反应的化学方程式____________________________;在反应中的作用是________________________________________。
(3)化合物E的结构简式为__________________________。
(4)反应⑥为2molF反应生成1molG,同时生成1mol有机物H,则该反应的反应类型为________。
(5)写出同时满足下列条件的F的同分异构体的任意一种的结构简式__________________。
①能发生银镜反应;
②能发生水解反应,其酸性水解产物之一能与氯化铁溶液发生显色反应;
③分子中只有5种不同化学环境的氢原子。
(6)参照上述合成路线和信息,设计以为原料制备的合成路线(有机试剂、无机试剂任选):__________________________________。
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