内容正文:
延吉市第三高级中学2026-2027学年度第一学期
高三年级9月诊断性考试化学学科试卷
考生注意:
1.本试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间为75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。第I卷每小题选出答案后,用2B铅笔涂在答题卡上;第II卷请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
相对原子质量:H 1 B 11 C 12 N 14 O 16 K 39 S 32 Ga 70 Cu 64
一、单选题: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,只有一项符合题目要求。
1. 化学助力人工智能的发展,下列说法正确的是
A. 锂离子电池可将化学能转化为电能
B. 氮化镓()半导体属于有机材料
C. 光导纤维纤芯的主要成分是单晶硅
D. 数据中心冷却系统冷却液的汽化涉及化学键断裂
【答案】A
【解析】
【详解】A.锂离子电池属于原电池装置,工作时可将化学能转化为电能,A正确;
B.氮化镓(GaN)属于新型无机非金属材料,不是有机材料,B错误;
C.光导纤维纤芯的主要成分是二氧化硅,单晶硅是芯片的主要成分,C错误;
D.冷却液汽化属于物理变化,仅克服分子间作用力,不涉及化学键断裂,D错误;
故选A。
2. 中国科学院化学所利用铜纳米纤维实现电解还原制乙烯和乙醇,下列有关说法正确的是
A. 基态铜原子的价层电子排布式为 B. 的电子式为:
C. 乙烯中键和键数目之比为 D. 乙醇的球棍模型为
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态铜原子的价层电子排布式为,故A错误;
B.的电子式为,故B错误;
C.乙烯的结构式为,键和键数目之比为,故C错误;
D.乙醇的结构简式为CH3CH2OH,球棍模型为,故D正确;
选D。
3. 过二硫酸钾是工业上一种重要的消毒剂和织物漂白剂,可通过电解溶液制备。在下能发生分解反应:(未配平),设为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A. 含有的价层电子总数为
B. 含有的原子总数为
C. 在标准状况下,含有的分子总数为
D. 溶液中含有的离子数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.K为19号元素,价层电子数为1,S为16号元素,价层电子数为6,O为8号元素,价层电子数为6,则一个含个价层电子数,故含有的价层电子总数为,A错误;
B.每个K2S2O8含12个原子,K2S2O8的摩尔质量约为270g/mol,2.70g对应的物质的量为0.01mol,则所含原子总数为,B正确;
C.标准状况下,SO3为固体,无法根据其体积算物质的量,也无法计算所含的分子总数,C错误;
D.KHSO4在水中完全电离为K+、H+、,溶液中离子总数应为0.3,D错误;
故选B。
4. 化学是一门实验与理论并重的学科。下列实验方案不合理的是
A.收集及尾气处理
B.实验室制备乙炔
C.除去中的
D.实验室铜件镀镍
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯气的密度大于空气,使用向上排空气法收集,氯气与CaCl2不反应,不能用CaCl2吸收尾气,需用NaOH溶液吸收,A方案不合理;
B.电石与水反应生成乙炔,该反应剧烈,采用饱和NaCl溶液可减缓电石与水的反应速度,B方案合理;
C.亚硫酸的酸性比碳酸强,SO2通入到饱和NaHCO3溶液可发生反应生成Na2SO3和CO2,能除去CO2中的SO2,C方案合理;
D.实验室铜件镀镍,铜制镀件接电源负极作阴极,镍接电源正极作阳极,电解液中含Ni2+,D方案合理;
故选A。
5. 金属a的薄片在酒精灯上加热时的现象为融化而不滴落,a的相关转化如下所示。下列说法错误的是
A. a易形成致密的氧化膜 B. b溶液的酸碱性为中性
C. d可用于治疗胃酸过多 D. 反应④可用于制作泡沫灭火器
【答案】B
【解析】
【分析】金属a的薄片酒精灯上加热时的现象为融化而不滴落,a为铝,与氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠,通入气体c(二氧化碳)生成氢氧化铝;铝与硫酸反应生成硫酸铝,与碳酸氢钠反应生成氢氧化铝和二氧化碳,a为Al,b为Na[Al(OH)4],c为CO2,d为Al(OH)3,e为Al2(SO4)3,据此分析;
【详解】A.Al易形成致密的氧化膜,A正确;
B.Na[Al(OH)4] 为强碱弱酸盐,溶液显碱性,B错误;
C.Al(OH)3可与盐酸(胃酸主要成分)反应,可用于治疗胃酸过多,C正确;
D.Al2(SO4)3和NaHCO3发生双水解反应产生CO2,可用于制作泡沫灭火器,D正确;
故选B;
6. 某离子液体的结构如图所示,其阴离子能与纤维素中的羟基形成氢键,对纤维素有很好的溶解性。W、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Y是组成有机物的基本骨架元素,Q的单质可与水反应生成氧气。下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. 阴离子中X不满足8电子稳定结构
C. 基态原子的未成对电子数:
D. WQ属于酸,不能与任何酸性氧化物反应
【答案】A
【解析】
【分析】Y是组成有机物的基本骨架元素,则Y为C;Q的原子序数大于C,形成1个共价键,且离子液体的阴离子能与纤维素中的羟基形成氢键,说明Q的电负性较大,则Q为F;Z能形成3个共价键或4个共价键,原子序数大于C,小于F,则Z为N;X的原子序数小于C,且形成XF,则X为B,W的原子序数最小,结合成键特点,则W为H。
【详解】A.N的2p电子处于半充满状态,第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能C<N,A正确;
B.B原子核外有3个价电子,4个F提供4个电子,又带1个单位的负电荷,故B满足8电子稳定结构,B错误;
C.结合分析可知,X、Z、Q分别为B(1s22s22p1)、N(1s22s22p3)、F(1s22s22p5),有未成对电子数分别为1、3、1,则未成对电子数X=Q<Z,C错误;
D.HF为弱酸,可与SiO2反应,D错误;
故答案为:A。
7. 白杨素又名柯因,具有广泛的药理活性作用,有抗肿瘤、抗过敏、抗炎和抗病毒等作用,由有机物转化为白杨素的反应如下:
下列有关说法正确的是
A. 有机物的分子式为
B. 白杨素能发生加成、消去、氧化反应
C. 有机物M存在顺反异构
D. 白杨素和有机物可用溶液鉴别
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据有机物M的结构可知,该有机物的不饱和度,但结构中不存在氯原子,因此分子式为,A项错误;
B.白杨素的结构中存在苯环和碳碳双键、碳氧双键,均可发生加成反应,存在酚羟基、碳碳双键,可发生氧化反应,但不能发生消去反应,B项错误;
C.有机物M中存在碳碳双键,且碳碳双键上的两个碳原子均连有两个不同的原子或原子团,因此存在顺反异构,C项正确;
D.有机物M和白杨素的结构中均存在酚羟基,均能与发生显色反应,现象相同,因此不能用进行鉴别,D项错误;
答案选C。
8. 已知反应:可用于污水脱氯。下列有关说法错误的是
A. 氯气分子中氯原子间形成键 B. 形成的为平面三角形
C. 电负性大小: D. 晶体中含有离子键、极性键
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯气分子中Cl原子通过p轨道形成σ键,A正确;
B.中S原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,所以为三角锥形结构,B错误;
C.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;电负性大小:,C正确;
D.晶体中含有钠离子和硫酸根离子间的离子键、硫氧极性键,D正确;
故选B。
9. 下列类比或推理合理的是
选项
已知
方法
结论
A
沸点:
类比
沸点:
B
酸性:
类比
酸性:
C
金属性:
推理
氧化性:
D
硬度:金刚石>晶体硅
推理
键长:
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子晶体的相对分子质量越大,沸点越高,A正确;
B.元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,非金属性,故酸性HClO4>HIO4,但的酸性比弱,B错误;
C.由金属性,可推出氧化性,但氧化性,C错误;
D.金刚石和晶体硅均为共价晶体,硬度与键长有关,键长越短,键能越大,硬度越大。因原子半径C小于Si,故键长C−C<Si−Si,D错误;
故选A。
10. 与通过电催化反应生成,可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法不正确的是
A. 常温常压、无催化剂条件下,与反应可生产
B. 过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成
C. 过程Ⅱ中发生了还原反应
D. 电催化与生成的反应方程式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.常温常压、无催化剂条件下,CO2与NH3·H2O反应通常生成NH4HCO3或(NH4)2CO3,尿素(CO(NH2)2)的合成需高温高压及催化剂,A错误;
B.过程Ⅱ涉及转化为含NH2,形成N-H极性键;过程Ⅲ为*CO与*NH2结合形成C-N极性键,均有极性共价键形成,B正确;
C.中N为+5价,CO(NH2)2中N为-3价,过程Ⅱ中N元素化合价降低,发生还原反应,C正确;
D.CO2中C为+4价,CO(NH2)2中C仍为+4价(O=C(NH2)2,O为-2,N为-3,H为+1,C为+4);2个中N从+5→-3,共得16e-,结合H+生成H2O,配平后方程式正确,D正确;
答案选A。
11. 下列过程对应的化学方程式错误的是
A. 铜丝插入热的浓硫酸:(浓)
B. 少量溶液滴入足量浓烧碱溶液:
C. 乙烯通入溴的四氯化碳溶液:
D. 溶液滴入悬浊液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜与浓硫酸在加热条件下生成硫酸铜和二氧化硫,其化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,A正确;
B.少量AlCl3溶液滴入足量浓烧碱溶液,生成四羟基合铝酸钠,其化学方程式为AlCl3+4NaOH=NaAl(OH)4+3NaCl,B错误;
C.乙烯含碳碳双键,和溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,其化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br,C正确;
D.Ag2S的溶解度远小于AgCl,所以向AgCl悬浊液中加入Na2S发生沉淀转化生成Ag2S,其化学方程式为Na2S(aq)+2AgCl(s)=Ag2S(s)+2NaCl(aq),D正确;
故选B。
12. 在铜基配合物的催化作用下,利用电化学原理可将还原为碳基燃料(包括烷烃和羧酸等),其装置原理如图所示。下列叙述正确的是
A. 外电路每转移,阴极室电解质溶液质量增加44g
B. 图中石墨烯为阴极,电极反应式为
C. 该装置工作时,通过质子交换膜从右向左移动
D. 该装置工作过程中,图中Pt电极附近溶液的pH减小
【答案】D
【解析】
【分析】电解池工作过程中,Pt电极上H2O转化为O2,发生氧化反应,为阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+;阴极上CO2得电子被还原,结合氢离子转化为HCOOH,电极反应式为CO2 +2H++2e-=HCOOH。
【详解】A.外电路每转移, 阴极质量增加除了1molCO2,还有从阳极迁移来的2 mol H+,因此阴极室电解质溶液质量增加46 g,A错误;
B. 阴极为二氧化碳得到电子发生还原反应,故电极方程式为CO2 +2H++2e-=HCOOH,B错误;
C. H+移向阴极,因而从左向右移动,C错误;
D. Pt电极为阳极,水放电生成H+和O2,故电极附近溶液的pH减小,D正确;
选D。
13. 一种制备火箭燃料肼()的反应如下,下列说法错误的是
A. 的VSEPR模型:四面体形
B. 的共价键类型:非极性共价键
C. 中的杂化方式:杂化
D. 的电子式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.NH2Cl中心原子N原子的价层电子对数为,所以其VSEPR模型为四面体形,A正确;
B.NH3的共价键为N-H键,是由不同原子构成的共价键,为极性共价键,B错误;
C.N2H4中N的价层电子对数为,杂化方式为sp3杂化,C正确;
D.中氮原子与氢原子以共价键结合,其电子式为,D正确;
故选B。
14. 窑归主要产自湖北神农架,用于补血止痛,有效成分结构如图。下列说法错误的是
A. 分子式为 B. 属于脂肪烃衍生物
C. 与足量加成后的产物有3个手性碳原子 D. 与足量酸性溶液反应可生成正丁酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.通过该有效成分的结构简式,可得其分子式为,故A正确;
B.分子中存在环状结构,属于脂环烃衍生物,故B错误;
C.与足量加成后的产物有3个手性碳原子:,故C正确;
D.与足量酸性溶液反应,中标记1的双键碳原子连1个氢原子,能被氧化,产物为正丁酸,故D正确;
答案选B。
15. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y和W位于同主族,一种化合物的结构如图所示。下列叙述正确的是
A. 原子半径:X>Y>Z B. 最高价含氧酸的酸性Z大于W
C. 简单氢化物的还原性Y大于W D. X、Y形成的化合物只有5种
【答案】A
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y和W位于同族,化合物结构中,W可形成6对共用电子对,Y可形成2对共用电子对,则W为S元素,Y为O元素,而X可形成3对共用电子对,X的原子序数小于氧,则X为N元素,Z可形成1对共用电子对,Z的原子序数大于氧且小于硫,可知Z为F元素。
【详解】A.同周期主族元素自左而右原子半径减小,原子半径:X>Y>Z,故A正确;
B.氟元素没有最高价含氧酸,故B错误;
C.元素非金属性:O>S,简单氢化物的还原性H2O<H2S,故C错误;
D.N元素与O元素可以形成N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5六种化合物,故D错误;
故选:A。
二、非选择题:(共55分)
16. 某实验小组以粗铍(含少量的Mg、Fe、Al、Cu、Si等)为原料制备、提纯BeCl2,并测定产品中BeCl2的含量。
Ⅰ.按如图所示装置(夹持装置略)制 BeCl2,实验开始前先通入一段时间的氩气。
已知:乙醚沸点为34.5℃;BeCl2溶于乙醚,不溶于苯,易发生水解;AlCl3溶于乙醚且溶于苯;FeCl2、MgCl2不溶于乙醚和苯;Be+2HCl=BeCl2+H2为放热反应;Be(OH)2与Al(OH)3的化学性质相似。
(1)装置A中,浓硫酸与浓盐酸混合制 HCl,仪器a的名称为___________,仪器M(内部结构未画出)最好为___________(填“直形冷凝管”或“球形冷凝管”)。
(2)C需置于温度15℃左右的水浴中,其主要目的是___________。
(3)上述实验装置的缺点是___________。
Ⅱ.提纯BeCl2
(4)反应后,装置C中BeCl2的乙醚溶液经过滤除去杂质,再蒸馏滤液将乙醚蒸出得“固体”。为了除去“固体”中的其余杂质,可采取的操作为___________。
Ⅲ.测定产品中BeCl2的含量
甲同学取1.000g产品溶于盐酸配成100mL溶液;取10.00mL溶液,加入EDTA掩蔽杂质离子,用NaOH溶液调节pH,过滤、洗涤,得Be(OH)2固体;加入25mL 25% KF溶液溶解固体,滴加酚酞作指示剂,用0.1000mol/L盐酸溶液滴定其中的KOH,消耗盐酸22.50mL。(已知:4KF+Be(OH)2=K2BeF4+2KOH;滴定过程中KF、K2BeF4不与盐酸反应)
(5)用NaOH溶液调节pH不能过大,其原因为___________(用化学方程式表示)。
(6)氯化铍在500-600℃气相中以二聚体(BeCl2)2的形式存在,Be原子的杂化方式为sp2。500-600℃气相氯化铍中存在的作用力有___________。
a.离子键 b.极性键 c.非极性键 d.范德华力 e.配位键
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 球形冷凝管
(2)防止反应放热温度过高,乙醚和HCl挥发太快
(3)缺少HCl、H2的尾气处理装置
(4)用苯溶解固体,充分搅拌后过滤、洗涤、干燥
(5)
(6)bde
【解析】
【分析】装置A中浓硫酸与浓盐酸混合制HCl,通入Ar气体可促使HCl气体进入装置C中与粗铍(含少量的Mg、Fe、Al、Cu、Si等)反应生成BeCl2、MgCl2、FeCl2、AlCl3,装置B和D的浓硫酸具有吸水性,能干燥气体,据此回答。
【小问1详解】
由图知,仪器a的名称为恒压滴液漏斗;仪器M的作用是冷凝回流,为增大接触面积,应选用球形冷凝管;
【小问2详解】
由于乙醚和HCl均挥发,C需置于温度15℃左右的水浴中,其目的是防止反应放热温度过高,乙醚和HCl挥发太快;
【小问3详解】
由于HCl、H2不能直接排放到空气中,故该实验装置的缺点是缺少HCl、H2的尾气处理装置;
【小问4详解】
由于BeCl2溶于乙醚,不溶于苯,易发生水解;AlCl3溶于乙醚且溶于苯;FeCl2、MgCl2不溶于乙醚和苯,故为了除去“固体”中的其余杂质,可采取的操作为用苯溶解固体,充分搅拌后过滤、洗涤、干燥;
【小问5详解】
由于Be(OH)2与Al(OH)3的化学性质相似,故用NaOH溶液调节pH不能过大,若pH过大,发生,使测定产品中BeCl2的含量减小;
【小问6详解】
氯化铍在500-600℃气相中以二聚体(BeCl2)2的形式存在,Be原子的杂化方式为sp2,结构式为 ,故500-600℃气相氯化铍中存在的作用力有极性键、范德华力、配位键,故选bde。
17. 铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的知识,完成下列问题。
(1)向沸水中逐滴滴加1mol/L 溶液,至液体呈透明的红褐色,该分散系中粒子直径的范围是________nm。
(2)在实验室中,可以用铁粉与________反应制备,保存溶液会加入少量铁屑,其原理是________________________(用化学方程式表示)。
(3)电子工业需要用30%的溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板,请写出溶液与铜反应的离子方程式:________________________。某校同学为测定腐蚀铜后所得溶液的组成,进行了如下实验:
①甲同学取少量待测溶液,滴入________(写出试剂名称),溶液呈红色,证明溶液中含有。
②乙同学取少量待测溶液,滴加酸性高锰酸钾溶液,振荡后紫红色褪去,因此他得出结论,溶液中存在。丙同学认为乙同学的实验方法不严谨,理由是________________________________________。(用离子方程式和必要的文字进行解释)已知:氧化性。
③乙同学另取少量待测溶液,滴加溶液,有蓝色沉淀生成,证明溶液中存在。该反应的离子方程式为________________。
(4)欲从腐蚀铜后所得溶液中回收铜,并重新获得溶液,设计实验方案如下:
已知⑥为黄绿色的气体单质,请写出通入⑥的离子方程式:________________________。
【答案】(1)1~100
(2) ①. 氯气 ②. Fe+2FeCl3=3FeCl2
(3) ①. 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ ②. KSCN溶液 ③. 待测液中含有,已知氧化性,可与酸性发生反应,也会使溶液紫红色褪去,因此无法证明溶液中存在 ④.
(4)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
【解析】
【分析】废液中含有氯化铜、氯化亚铁、氯化铁,加入过量的铁可以和氯化铜反应生成金属铜和氯化亚铁,可以和氯化铁反应生成氯化亚铁,故①为铁,经过滤所得滤液②是氯化亚铁,滤渣③为金属铜和过量的铁,铜不能和盐酸反应,而金属铁可以,加入过量④为盐酸可将铜分离,得到滤液⑤为氯化亚铁,滤液合并后通入⑥为氯气,能将亚铁离子氧化为铁离子,得到氯化铁溶液。
【小问1详解】
向沸水中滴加1mol/L 溶液得到的透明红褐色分散系是氢氧化铁胶体,胶体的分散质粒子直径范围为1~100 nm。
【小问2详解】
铁粉与足量氯气在点燃条件下反应可生成;容易被空气中的氧气氧化为,加入铁屑可以将生成的还原为,防止变质,化学方程式:Fe+2FeCl3=3FeCl2。
【小问3详解】
铜与反应的离子方程式:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
①遇硫氰化钾(KSCN)溶液会发生特征显色反应,溶液变为血红色;
②待测液中含有,已知氧化性,可与酸性发生反应,也会使溶液紫红色褪去,因此无法证明溶液中存在;
③亚铁离子和铁氰化钾反应生成特征的蓝色铁氰化亚铁沉淀: ,是的特征检验反应。
【小问4详解】
⑥为氯气,通入氯气和氯化亚铁反应生成氯化铁,反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
18. 某工厂从废含镍有机催化剂中回收镍的工艺流程如图所示(已知废催化剂中含有70.0%及一定量的、、和有机物,镍及其化合物的化学性质与铁的类似,但的性质较稳定)。回答下列问题:
已知:部分阳离子以氢氧化物的形式完全沉淀时的如下表所示。
沉淀物
5.2
3.2
9.7
9.2
(1)滤渣a的成分是___________,用乙醇洗涤废催化剂的目的是___________,从废液中回收乙醇的方法是___________
(2)为提高酸浸速率,可采取的措施有___________(答一条即可)
(3)硫酸酸浸后所得滤液A中可能含有的金属离子是___________,向其中加入的目的是___________,反应的离子方程式为___________
(4)利用化学镀(待镀件直接置于含有镀层金属的化合物的溶液中)可以在金属、塑料、陶瓷等物品表面镀上一层金属镍或铬等金属,与电镀相比,化学镀的最大优点是___________
(5)滤液C进行如下所示处理可以制得。滤液C溶液D
①操作X的名称是___________
②在强碱溶液中用氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料—,该反应的离子方程式是___________
【答案】 ①. ②. 溶解、除去有机物 ③. 蒸馏 ④. 将废催化剂粉碎或适当地提高硫酸的浓度或升高浸泡时的温度 ⑤. 、、 ⑥. 加入的目的是将氧化为,有利于分离 ⑦. ⑧. 不消耗电能,节约能源 ⑨. 冷却结晶 ⑩.
【解析】
【分析】由题给流程可知,用乙醇洗涤将废催化剂表面的有机物溶解、除去后,用稀硫酸酸浸废催化剂,废催化剂中的铝、铁、镍与稀硫酸反应生成可溶性的硫酸盐,二氧化硅不与稀硫酸反应,过滤得到含有二氧化硅的滤渣a和含有稀硫酸、可溶性硫酸盐的滤液A;向滤液A中加入过氧化氢溶液,保温条件下将亚铁离子氧化为铁离子得到滤液B;向滤液B中加入氢氧化镍调节溶液pH,使溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣b和含有硫酸镍的滤液C;向滤液C中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH为9.2,将镍离子转化为氢氧化镍沉淀,过滤得到氢氧化镍;氢氧化镍经灼烧、还原得到金属镍。
【详解】(1)由分析可知,滤渣a的成分是二氧化硅,用乙醇洗涤废催化剂的目的是溶解、除去废催化剂表面的有机物;可以利用乙醇与废液中沸点不同,题给蒸馏的方法从废液中回收乙醇,故答案为:;溶解、除去有机物;蒸馏;
(1)将废催化剂粉碎,增大反应物的接触面积,或适当地提高硫酸的浓度,或升高浸泡时的温度等措施均可以提高酸浸速率,故答案为:将废催化剂粉碎或适当地提高硫酸的浓度或升高浸泡时的温度;
(3)由分析可知,硫酸酸浸后所得滤液A中含有硫酸镍、硫酸铝、硫酸铁,则溶液中含有的金属阳离子为、、;向滤液A中加入过氧化氢溶液的目的是保温条件下将亚铁离子氧化为铁离子,便于调节溶液pH时,将铁离子转化为沉淀除去,反应的离子方程式为,故答案为:、、;加入的目的是将氧化为,有利于分离;;
(4)与电镀相比,化学镀的最大优点是不消耗电能,节约能源,故答案为:不消耗电能,节约能源;
(5)①硫酸镍的溶解度随温度的升高变化较大,故酸化后的硫酸镍溶液经冷却结晶得到七水硫酸镍晶体,故答案为:冷却结晶;
②由题意可知,生成碱式氧化镍的反应为碱性条件下,硫酸镍溶液与次氯酸钠溶液发生氧化还原反应生成碱式氧化镍沉淀、硫酸钠、氯化钠和水,反应的离子方程式为,故答案为:。
19. 丹皮酚是从毛莨科植物牡丹的干燥根皮中提取出来的一种有效成分,具有镇痛、抗炎、解热的作用。有机物H是丹皮酚的一种衍生物,其合成路线如图所示:
(1)H中含氧官能团的名称为___________。
(2)A→B的反应试剂和条件为___________,E的名称为___________。
(3)C的结构简式为___________,C→D的反应类型为___________ 。
(4)下列说法中正确的是___________。
a.D可发生消去反应,有机产物存在顺反异构
b.G中所有原子均可共平面
c.H分子中存在2个手性碳原子
d.红外光谱、酸性高锰酸钾溶液均可鉴别A和B
(5)在F的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种(不考虑立体异构)。
①与NaHCO3溶液反应放出CO2
②与FeCl3溶液反应显紫色
写出核磁共振氢谱中峰数最少的一种同分异构体的结构简式___________。
(6)B在一定条件下可氧化为苯甲酸,下列几种酸的酸性由强到弱的顺序为___________ (填序号)。
① ② ③
(7)根据上述合成路线,写出以苯和乙酸为主要原料(其他无机试剂任选),制备的合成路线___________。
【答案】(1)醚键、羟基
(2) ①. Cu、O2、加热 ②. 间苯二酚或1,3-苯二酚
(3) ①. ②. 还原反应
(4)ac (5) ①. 13 ②.
(6)③>①>② (7)
【解析】
【分析】A的分子式为C7H8O,B的分子式为C7H6O,结合B的结构简式可知A发生氧化反应生成了B,则A为,根据苯甲醇在铜作催化剂条件下氧化为苯甲醛B,B()与硝基乙烷在醛基上加成反应转化为化合物C(),C再进一步还原为D(),E()和乙酸作用生成F,结合G()的结构式得知F的结构简式为,F()和CH3I反应生成G(),D()和G()通过先加成后消去最后得到H(),据此分析解题。
【小问1详解】
由题干合成流程图中H的结构简式可知,H中含氧官能团的名称为醚键和羟基,故答案为:醚键和羟基;
【小问2详解】
由分析可知,A发生氧化反应生成了B,即醇催化氧化成醛,则A→B的反应试剂和条件为Cu、O2、加热,由题干E的结构简式可知,E的名称为间苯二酚或1,3-苯二酚,故答案为:Cu、O2、加热;间苯二酚或1,3-苯二酚;
【小问3详解】
由分析可知,C的结构简式为,C→D即C中的硝基转化为氨基,该反应的反应类型为还原反应,故答案为:;还原反应;
【小问4详解】
a.由题干D的结构简式可知,分子中含有醇羟基且邻碳有H,故D可发生消去反应,有机产物双键两端均连有互不相同的原子或原子团,即存在顺反异构,a正确;
b.由题干G的结构简式可知,G分子含有甲基,故G中不可能所有原子共平面,b错误;
c.已知同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,H分子中存在2个手性碳原子如图所示:,c正确;
d.由分析可知,A分子中含有苯环和醇羟基,B分子中含有苯环和醛基,故能用红外光谱来鉴别A和B,但A、B均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能鉴别A和B,d错误;
故答案为:ac;
【小问5详解】
由题干可知,F的分子式为C8H8O3,不饱和度为:5,则在F,同时满足下列条件①与NaHCO3溶液反应放出CO2即含有羧基,②与FeCl3溶液反应显紫色即含有酚羟基,则若苯环上连接2个取代基即-OH、-CH2COOH则有邻、间、对三种位置异构,若苯环上连有3个取代基即-OH、-CH3和-COOH,则有10种位置异构,故符合条件的同分异构体共有3+10=13种,其中核磁共振氢谱中峰数最少的一种同分异构体的结构简式为:,故答案为:13;;
【小问6详解】
苯环上的取代基会影响苯甲酸的酸性,吸电子基会使酸性增强,给电子基会使酸性减弱,①为苯甲酸,苯环上无其他取代基,②中苯环上连有-CH3,-CH3是给电子基,会使羧基酸性减弱,③中苯环上连有-NO2,-NO2是强吸电子基,会使羧基酸性增强,所以酸性由强到弱的顺序为③>①>②,故答案为:③>①>②;
【小问7详解】
本题为逆向合成法,即根据D和G的转化信息可知,可由和转化而得,根据C到D的转化信息可知,可由还原而来,苯发生硝化反应即可得到,根据题干E到F的转化信息可知,苯和乙酸在ZnCl2作用下,生成,由此分析确定合成路线为:,故答案为:。
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延吉市第三高级中学2026-2027学年度第一学期
高三年级9月诊断性考试化学学科试卷
考生注意:
1.本试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间为75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。第I卷每小题选出答案后,用2B铅笔涂在答题卡上;第II卷请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
相对原子质量:H 1 B 11 C 12 N 14 O 16 K 39 S 32 Ga 70 Cu 64
一、单选题: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,只有一项符合题目要求。
1. 化学助力人工智能的发展,下列说法正确的是
A. 锂离子电池可将化学能转化为电能
B. 氮化镓()半导体属于有机材料
C. 光导纤维纤芯的主要成分是单晶硅
D. 数据中心冷却系统冷却液的汽化涉及化学键断裂
2. 中国科学院化学所利用铜纳米纤维实现电解还原制乙烯和乙醇,下列有关说法正确的是
A. 基态铜原子的价层电子排布式为 B. 的电子式为:
C. 乙烯中键和键数目之比为 D. 乙醇的球棍模型为
3. 过二硫酸钾是工业上一种重要的消毒剂和织物漂白剂,可通过电解溶液制备。在下能发生分解反应:(未配平),设为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A. 含有的价层电子总数为
B. 含有的原子总数为
C. 在标准状况下,含有的分子总数为
D. 溶液中含有的离子数目为
4. 化学是一门实验与理论并重的学科。下列实验方案不合理的是
A.收集及尾气处理
B.实验室制备乙炔
C.除去中的
D.实验室铜件镀镍
A. A B. B C. C D. D
5. 金属a的薄片在酒精灯上加热时的现象为融化而不滴落,a的相关转化如下所示。下列说法错误的是
A. a易形成致密的氧化膜 B. b溶液的酸碱性为中性
C. d可用于治疗胃酸过多 D. 反应④可用于制作泡沫灭火器
6. 某离子液体的结构如图所示,其阴离子能与纤维素中的羟基形成氢键,对纤维素有很好的溶解性。W、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Y是组成有机物的基本骨架元素,Q的单质可与水反应生成氧气。下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. 阴离子中X不满足8电子稳定结构
C. 基态原子的未成对电子数:
D. WQ属于酸,不能与任何酸性氧化物反应
7. 白杨素又名柯因,具有广泛的药理活性作用,有抗肿瘤、抗过敏、抗炎和抗病毒等作用,由有机物转化为白杨素的反应如下:
下列有关说法正确的是
A. 有机物的分子式为
B. 白杨素能发生加成、消去、氧化反应
C. 有机物M存在顺反异构
D. 白杨素和有机物可用溶液鉴别
8. 已知反应:可用于污水脱氯。下列有关说法错误的是
A. 氯气分子中氯原子间形成键 B. 形成的为平面三角形
C. 电负性大小: D. 晶体中含有离子键、极性键
9. 下列类比或推理合理的是
选项
已知
方法
结论
A
沸点:
类比
沸点:
B
酸性:
类比
酸性:
C
金属性:
推理
氧化性:
D
硬度:金刚石>晶体硅
推理
键长:
A. A B. B C. C D. D
10. 与通过电催化反应生成,可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法不正确的是
A. 常温常压、无催化剂条件下,与反应可生产
B. 过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成
C. 过程Ⅱ中发生了还原反应
D. 电催化与生成的反应方程式:
11. 下列过程对应的化学方程式错误的是
A. 铜丝插入热的浓硫酸:(浓)
B. 少量溶液滴入足量浓烧碱溶液:
C. 乙烯通入溴的四氯化碳溶液:
D. 溶液滴入悬浊液:
12. 在铜基配合物的催化作用下,利用电化学原理可将还原为碳基燃料(包括烷烃和羧酸等),其装置原理如图所示。下列叙述正确的是
A. 外电路每转移,阴极室电解质溶液质量增加44g
B. 图中石墨烯为阴极,电极反应式为
C. 该装置工作时,通过质子交换膜从右向左移动
D. 该装置工作过程中,图中Pt电极附近溶液的pH减小
13. 一种制备火箭燃料肼()的反应如下,下列说法错误的是
A. 的VSEPR模型:四面体形
B. 的共价键类型:非极性共价键
C. 中的杂化方式:杂化
D. 的电子式:
14. 窑归主要产自湖北神农架,用于补血止痛,有效成分结构如图。下列说法错误的是
A. 分子式为 B. 属于脂肪烃衍生物
C. 与足量加成后的产物有3个手性碳原子 D. 与足量酸性溶液反应可生成正丁酸
15. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y和W位于同主族,一种化合物的结构如图所示。下列叙述正确的是
A. 原子半径:X>Y>Z B. 最高价含氧酸的酸性Z大于W
C. 简单氢化物的还原性Y大于W D. X、Y形成的化合物只有5种
二、非选择题:(共55分)
16. 某实验小组以粗铍(含少量的Mg、Fe、Al、Cu、Si等)为原料制备、提纯BeCl2,并测定产品中BeCl2的含量。
Ⅰ.按如图所示装置(夹持装置略)制 BeCl2,实验开始前先通入一段时间的氩气。
已知:乙醚沸点为34.5℃;BeCl2溶于乙醚,不溶于苯,易发生水解;AlCl3溶于乙醚且溶于苯;FeCl2、MgCl2不溶于乙醚和苯;Be+2HCl=BeCl2+H2为放热反应;Be(OH)2与Al(OH)3的化学性质相似。
(1)装置A中,浓硫酸与浓盐酸混合制 HCl,仪器a的名称为___________,仪器M(内部结构未画出)最好为___________(填“直形冷凝管”或“球形冷凝管”)。
(2)C需置于温度15℃左右的水浴中,其主要目的是___________。
(3)上述实验装置的缺点是___________。
Ⅱ.提纯BeCl2
(4)反应后,装置C中BeCl2的乙醚溶液经过滤除去杂质,再蒸馏滤液将乙醚蒸出得“固体”。为了除去“固体”中的其余杂质,可采取的操作为___________。
Ⅲ.测定产品中BeCl2的含量
甲同学取1.000g产品溶于盐酸配成100mL溶液;取10.00mL溶液,加入EDTA掩蔽杂质离子,用NaOH溶液调节pH,过滤、洗涤,得Be(OH)2固体;加入25mL 25% KF溶液溶解固体,滴加酚酞作指示剂,用0.1000mol/L盐酸溶液滴定其中的KOH,消耗盐酸22.50mL。(已知:4KF+Be(OH)2=K2BeF4+2KOH;滴定过程中KF、K2BeF4不与盐酸反应)
(5)用NaOH溶液调节pH不能过大,其原因为___________(用化学方程式表示)。
(6)氯化铍在500-600℃气相中以二聚体(BeCl2)2的形式存在,Be原子的杂化方式为sp2。500-600℃气相氯化铍中存在的作用力有___________。
a.离子键 b.极性键 c.非极性键 d.范德华力 e.配位键
17. 铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的知识,完成下列问题。
(1)向沸水中逐滴滴加1mol/L 溶液,至液体呈透明的红褐色,该分散系中粒子直径的范围是________nm。
(2)在实验室中,可以用铁粉与________反应制备,保存溶液会加入少量铁屑,其原理是________________________(用化学方程式表示)。
(3)电子工业需要用30%的溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板,请写出溶液与铜反应的离子方程式:________________________。某校同学为测定腐蚀铜后所得溶液的组成,进行了如下实验:
①甲同学取少量待测溶液,滴入________(写出试剂名称),溶液呈红色,证明溶液中含有。
②乙同学取少量待测溶液,滴加酸性高锰酸钾溶液,振荡后紫红色褪去,因此他得出结论,溶液中存在。丙同学认为乙同学的实验方法不严谨,理由是________________________________________。(用离子方程式和必要的文字进行解释)已知:氧化性。
③乙同学另取少量待测溶液,滴加溶液,有蓝色沉淀生成,证明溶液中存在。该反应的离子方程式为________________。
(4)欲从腐蚀铜后所得溶液中回收铜,并重新获得溶液,设计实验方案如下:
已知⑥为黄绿色的气体单质,请写出通入⑥的离子方程式:________________________。
18. 某工厂从废含镍有机催化剂中回收镍的工艺流程如图所示(已知废催化剂中含有70.0%及一定量的、、和有机物,镍及其化合物的化学性质与铁的类似,但的性质较稳定)。回答下列问题:
已知:部分阳离子以氢氧化物的形式完全沉淀时的如下表所示。
沉淀物
5.2
3.2
9.7
9.2
(1)滤渣a的成分是___________,用乙醇洗涤废催化剂的目的是___________,从废液中回收乙醇的方法是___________
(2)为提高酸浸速率,可采取的措施有___________(答一条即可)
(3)硫酸酸浸后所得滤液A中可能含有的金属离子是___________,向其中加入的目的是___________,反应的离子方程式为___________
(4)利用化学镀(待镀件直接置于含有镀层金属的化合物的溶液中)可以在金属、塑料、陶瓷等物品表面镀上一层金属镍或铬等金属,与电镀相比,化学镀的最大优点是___________
(5)滤液C进行如下所示处理可以制得。滤液C溶液D
①操作X的名称是___________
②在强碱溶液中用氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料—,该反应的离子方程式是___________
19. 丹皮酚是从毛莨科植物牡丹的干燥根皮中提取出来的一种有效成分,具有镇痛、抗炎、解热的作用。有机物H是丹皮酚的一种衍生物,其合成路线如图所示:
(1)H中含氧官能团的名称为___________。
(2)A→B的反应试剂和条件为___________,E的名称为___________。
(3)C的结构简式为___________,C→D的反应类型为___________ 。
(4)下列说法中正确的是___________。
a.D可发生消去反应,有机产物存在顺反异构
b.G中所有原子均可共平面
c.H分子中存在2个手性碳原子
d.红外光谱、酸性高锰酸钾溶液均可鉴别A和B
(5)在F的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种(不考虑立体异构)。
①与NaHCO3溶液反应放出CO2
②与FeCl3溶液反应显紫色
写出核磁共振氢谱中峰数最少的一种同分异构体的结构简式___________。
(6)B在一定条件下可氧化为苯甲酸,下列几种酸的酸性由强到弱的顺序为___________ (填序号)。
① ② ③
(7)根据上述合成路线,写出以苯和乙酸为主要原料(其他无机试剂任选),制备的合成路线___________。
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