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高三化学一轮复习月考试题
第Ⅰ卷 选择题(共 14 小题,每小题 3 分,共 42 分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27
1. 下列与生活相关的叙述中,不涉及化学变化的是
A. 干冰升华助力舞台云雾形成 B. 珍珠遇酸后失去光泽
C. 加酶洗衣粉清洗蛋白质污渍 D. 植物油久置氧化变质
【答案】A
【解析】
【详解】A.干冰升华仅为状态变化,成分仍为,无新物质生成,属物理变化,A符合题意;
B.珍珠主要成分是,与酸反应生成等,属化学变化,B不符合题意;
C.酶催化蛋白质水解为氨基酸,破坏原有结构,生成新物质,C不符合题意;
D.植物油氧化变质后,主要生成过氧化物、醛、酮、羧酸等,发生变质,属化学变化,D不符合题意;
故选A。
2. 第70号元素镱的基态原子价电子排布式为。下列说法正确的是
A. 的中子数与质子数之差为104 B. 与是同一种核素
C. 基态原子核外共有10个d电子 D. 位于元素周期表中第6周期
【答案】D
【解析】
【详解】A.中子数=174-70=104,与质子数70的差为104-70=34,而非104,A错误;
B.同位素之间质子数相同,但中子数不同,两者属于不同核素,B错误;
C.根据构造原理可知,Yb的电子排布为[Xe]4f146s2,在3d和4d轨道上有电子,共20个d电子,C错误;
D.根据Yb的价电子排布式可知,其有6s轨道,说明其有6个电子层,其位于第6周期,D正确;
故选D。
3. 下列实验操作符合规范的是
A. 加热:试管中液体不超过试管容积的1/3,用酒精灯外焰加热
B. 定容:视线与容量瓶刻度线保持水平(如图操作)
C. 稀释浓硫酸:将水缓缓倒入浓硫酸中
D. 滴定:NaOH溶液盛放于酸式滴定管中进行滴定
【答案】A
【解析】
【详解】A.给试管中的液体加热,液体体积不超过试管容积的,且用酒精灯外焰加热,操作规范,A正确;
B.定容时视线应与容量瓶刻度线保持水平(平视),图中视线低于刻度线为仰视操作,不符合规范,B错误;
C.稀释浓硫酸应将浓硫酸沿器壁缓缓注入水中并不断搅拌,若将水倒入浓硫酸中会因局部放热剧烈而暴沸飞溅,C错误;
D.NaOH溶液显碱性,碱会与酸式滴定管的玻璃活塞反应生成有粘性的硅酸钠而使活塞粘结,故NaOH溶液应盛放于碱式滴定管,D错误;
故答案为A。
4. 下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化,且甲和水可以直接生成乙的是
选项
甲
乙
丙
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.Cl2与水反应生成HClO和HCl,无法直接生成NaClO,A错误;
B.SO2与水反应生成亚硫酸而不是硫酸,B错误;
C.氧化铁与水不反应,不能生成氢氧化铁沉淀,C错误;
D.CO2与水反应生成碳酸,碳酸与碳酸钙反应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙受热分解生成二氧化碳气体,D正确;
故答案选D。
5. 侯氏制碱法突破西方技术垄断,推动了世界制碱技术的发展,其主要反应为NaCl+。下列有关化学用语或说法正确的是
A. 的电子式: B. 的空间结构:直线形
C. 的晶体类型:离子晶体 D. 溶解度:
【答案】C
【解析】
【详解】A.CO2中C和O之间有两对共用电子,其结构为,A错误;
B.H2O的中心原子为O,根据价层电子对互斥理论,其外层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,O原子与H原子形成共价键,剩余两对孤电子对,因此,H2O为V形分子,B错误;
C.NH4Cl由NH和Cl-组成为离子化合物,晶体类型为离子晶体,C正确;
D.制碱法的溶液中含有Na+、、、Cl-,最后析出的是NaHCO3,说明NaHCO3溶解度小于其他组分,得出溶解度NaHCO3<,D错误;
故答案选C。
6. 下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项
实验
粒子组
A
稀硝酸与铜片制
B
硫酸与制
C
浓盐酸与制
D
双氧水与溶液制
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.稀硝酸与铜反应生成和NO,NO难溶于水,无法大量存在,A不符合题意;
B.70%硫酸与Na2SO3反应生成SO2,溶液中应含,但在强酸性条件下会转化为SO2和H2O,无法大量存在,B不符合题意;
C.浓盐酸与KMnO4反应生成Cl2,产物为、、和,这些离子在酸性环境中稳定共存,无后续反应干扰,C符合题意;
D.FeCl3催化H2O2分解生成O2,溶液中应含Fe3+而非Fe2+,D不符合题意;
故选C。
7. 丁香挥发油中含丁香色原酮(K)、香草酸(M),其结构简式如下:
下列说法正确的是
A. K中含手性碳原子 B. M中碳原子都是杂化
C. K、M均能与反应 D. K、M共有四种含氧官能团
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图知,K中环上碳原子均为sp2杂化,饱和碳原子均为甲基碳原子,所以不含手性碳原子,A错误;
B.M中环上碳原子和羧基上的碳原子均为sp2杂化,甲基碳原子为杂化,B错误;
C.由于酸性:羧酸>碳酸>苯酚>,所以K中的酚羟基不能与溶液反应,K中不含能与溶液反应的官能团,M中羧基可与溶液反应,C错误;
D.K、M 中共有羟基、醚键、羰基、羧基四种含氧官能团,D正确;
故选D。
8. 元素a~i为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是
A. a和g同主族 B. 金属性:
C. 原子半径: D. 最简单氢化物沸点:
【答案】B
【解析】
【分析】同周期中第一电离能中第IIA族和第VA族比相邻元素的第一电离能大,0族元素的第一电离能在同周期中最大,可以推断a~i分别是B、C、N、O、F、Ne、Na、Mg、Al。
【详解】A.a是B,g是Na,二者不同主族,A错误;
B.Na、Mg、Al属于同周期,从左到右金属性依次减弱,B正确;
C.e、d、c分别是F、O、N,属于同周期元素,同周期主族元素从左到右原子半径依次减小,原子半径c>d>e,C错误;
D.b为C,c为N,NH3分子间存在氢键,沸点高,沸点NH3>CH4,D错误;
答案选B。
9. 下列实验装置使用不正确的是
A. 图①装置用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气
B. 图②装置用于标准酸溶液滴定未知碱溶液
C. 图③装置用于测定中和反应的反应热
D. 图④装置用于制备乙酸乙酯
【答案】A
【解析】
【详解】A.图①装置没有加热装置,不适用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气,A错误;
B.利用酸式滴定管中装有的标准酸溶液滴定未知碱溶液,装置和操作正确,B正确;
C.图③装置用于测定中和反应的反应热,温度计测温度、玻璃搅拌器起搅拌作用,装置密封、隔热保温效果好,C正确;
D.图④装置用于制备乙酸乙酯,导管末端不伸入液面下,利用饱和碳酸钠收集乙酸乙酯,D正确;
故选A。
10. 通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构,P和Q呈平面六元并环结构,原子的连接方式如图所示,下列说法错误的是
A. P为非极性分子,Q为极性分子 B. 第一电离能:
C. 和所含电子数目相等 D. P和Q分子中C、B和N均为杂化
【答案】A
【解析】
【详解】A.由所给分子结构图,P和Q分子都满足对称,正负电荷重心重合,都是非极性分子,A错误;
B.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,第一电离能大于相邻元素,则第一电离能由小到大的顺序为B<C<N,故B正确;
C.由所给分子结构可知,P分子式为C24H12,Q分子式为B12N12H12,P、Q分子都是含156个电子,故1mol P和1mol Q所含电子数目相等,C正确;
D.由所给分子结构可知,P和Q分子中C、B和N均与其它三个原子成键,P和Q分子呈平面结构,故P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化,D正确;
本题选A。
11. 一种生物基可降解高分子P合成路线如下。
下列说法正确的是
A. 反应物A中有手性碳原子 B. 反应物A与B的化学计量比是
C. 反应物D与E生成P的反应类型为加聚反应 D. 高分子P可降解的原因是由于键断裂
【答案】A
【解析】
【分析】A与B发生加成反应,结合A的分子式以及P的结构简式,可推出A的结构简式为或,A与B反应生成D,由P的结构简式可知,反应物A与B的化学计量比是2:1;D与E反应生成高聚物P和水。
【详解】A.反应物A中有1个手性碳原子,如图所示或,A正确;
B.由分析可知,反应物A与B的化学计量比是2:1,B错误;
C.反应物D与E反应生成高聚物P和水,有小分子生成,为缩聚反应,C错误;
D.由高分子P的结构可知,P中的酰胺基易水解,导致高分子P可降解,即高分子P可降解的原因是由于键断裂,D错误;
故选A。
12. 下图为AgCl-Sb二次电池的放电过程示意图如图所示。
下列叙述正确的是
A. 放电时,M极为正极
B. 放电时,N极上反应为
C. 充电时,消耗4 mol Ag的同时将消耗
D. 充电时,M极上反应为
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,放电时,N电极上发生得电子的还原反应,为正极,电极反应为:,M电极为负极,电极反应为,充电时,N为阳极,M为阴极,电极反应与原电池相反,据此解答。
【详解】A.由分析可知,放电时,M电极为负极,A错误;
B.由分析可知,放电时,N电极反应为:,B错误;
C.由分析可知,建立电子转移关系式:,由此可知,消耗4molAg,同时消耗,C错误;
D.充电时,M极为阴极,电极反应与原电池相反:,D正确;
故选D。
13. 催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中,M为中间产物。其它条件相同时,下列说法不正确的是
A. 使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行 B. 反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大
C. 使用Ⅱ时,反应体系更快达到平衡 D. 使用Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知两种催化剂均出现四个波峰,所以使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行,A正确;
B.由图可知该反应是放热反应,所以达平衡时,升高温度平衡向左移动,R的浓度增大,B正确;
C.由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能,所以使用Ⅰ时反应速率更快,反应体系更快达到平衡,C错误;
D.由图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快,后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率较慢,所以使用Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大,D正确;
故选C。
14. 将配制成悬浊液,向其中滴加的溶液。(M代表、或)随加入溶液体积(V)的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。
下列叙述正确的是
A. 交点a处:
B.
C. 时,不变
D.
【答案】D
【解析】
【分析】向含的悬浊液中滴加的溶液,发生反应:,两者恰好完全反应时,溶液的体积为V(NaCl)=,2mL之后再加溶液,c(Cl-)增大,据,Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)可知,c(Ag+)会随着c(Cl-)增大而减小,所以2mL后降低的曲线,即最下方的虚线代表Ag+,升高的曲线,即中间虚线代表Cl-,则剩余最上方的实线为曲线。由此分析解题:
【详解】A.2mL时与溶液恰好完全反应,则a点时溶质为NaCl和Na2CrO4,电荷守恒:c(Na+)+c(Ag+)+c(H+)=2c()+c(Cl-)+c(OH-),此时c(H+)、c(OH-)、c(Ag+)可忽略不计,a点为Cl-和曲线的交点,即c()=c(Cl-),则溶液中c(Na+)≈3c(Cl-),A错误;
B.当V(NaCl)=1.0mL时,有一半的Ag2CrO4转化为AgCl,Ag2CrO4与AgCl共存,均达到沉淀溶解平衡,取图中横坐标为1.0mL的点,得Ksp(AgCl)= c(Ag+)c(Cl-)=10-5.18×10-4.57=10-9.75,Ksp(Ag2CrO4)= c2(Ag+)c()=(10-5.18)2×10-1.60=10-11.96,则==102.21,B错误;
C.V<2.0mL时,Ag+未沉淀完全,体系中Ag2CrO4和AgCl共存,则=为定值,即为定值,由图可知,在V≤2.0mL时c(Ag+)并不是定值,则的值也不是定值,即在变化,C错误;
D.V>2.0mL时AgCl处于饱和状态,V(NaCl)=2.4mL时,图像显示c(Cl-)=10-1.93mol/L,则c(Ag+)===10-7.82mol/L,故y1=-7.82,此时Ag2CrO4全部转化为AgCl,n()守恒,等于起始时n(Ag2CrO4),则c(CrO)===mol/L,则y2=lg c(CrO)=lg=-lg34,D正确;
故答案选D。
第Ⅱ卷 非选择题(共 4 小题,共 58 分)
15. 一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为 MnSO4 等硫酸盐)的工艺流程如下图所示。
已知:①常温下,相关氢氧化物的溶度积 Ksp ();②(NH4)2S2O8 的结构式如下图所示(含 —O—O— 过氧键)。
回答下列问题:
(1)制备废盐溶液时,为加快废盐溶解,可采取的措施有______、______(写出两种)。
(2)“沉锰I”中,Mn2+ 先转化为 Mn(OH)2,再被 O2 氧化为 Mn3O4,写出该反应的化学方程式______;当 Mg2+ 将要开始沉淀()时,溶液中剩余 Mn2+ 的浓度为______(已知相关 Ksp)。
(3)“沉锰Ⅱ”中,过量的 (NH4)2S2O8 经加热水解去除,最终产物是 H2SO4 和______(填化学式)。
(4)“沉镁I”中,当 pH 为 8.0–10.2 时生成碱式碳酸镁,煅烧得到疏松的轻质 MgO;若 pH 过大,不能得到轻质 MgO 的原因是______。
(5)“沉镁Ⅱ”中,加 H3PO4 至某 pH 时 MgNH4PO4·6H2O 沉淀完全;继续加酸调至另一 pH 时沉淀完全溶解,据图写出沉淀溶解的离子方程式______。
(6)“结晶”中,产物 X 的化学式为______。
(7)“焙烧”中,Mn 元素发生了______(填“氧化”或“还原”)反应。
【答案】(1) ①. 搅拌 ②. 适当升高温度(或将废盐粉碎/研细)
(2) ①. 6Mn(OH)2 + O2 = 2Mn3O4 + 6H2O ②. 10-2.15 mol·L-1
(3)O2 (4)pH 过大时 Mg2+ 直接转化为 Mg(OH)2 沉淀,沉淀中不含 ,煅烧时不产生 CO2,无法形成疏松多孔的结构,故得不到轻质 MgO
(5)
(6)(NH4)2SO4
(7)还原
【解析】
【分析】向废盐溶液中加入和O2,将Mn2+先转化为Mn(OH)2,再氧化得到Mn3O4固体,实现第一步锰的分离;向沉锰I的滤液中加入强氧化剂(NH4)2S2O8和,将剩余的Mn2+进一步氧化为MnO2沉淀,完成锰元素的完全回收;向沉锰II的滤液中加入NH4HCO3并调节pH,将Mg2+转化为碱式碳酸镁,煅烧后得到疏松轻质MgO;向沉镁I的滤液中加入H3PO4,先得到MgNH4PO4·6H2O沉淀,后续加酸溶解该沉淀;将沉镁Ⅱ溶解后的溶液调pH=6.0,结晶得到含氮、硫元素的铵盐产物X;将前序得到的Mn3O4、MnO2与产物X共同焙烧,最终制备出目标产品MnSO4·H2O。
【小问1详解】
固体溶解速率与温度、接触面积、搅拌等有关:升高温度、把固体粉碎增大接触面积、搅拌均可加快溶解。
【小问2详解】
反应中被氧化为,按得失电子守恒和质量守恒配平得;当即将沉淀时,溶液中浓度满足,代入数据得,再代入的溶度积:c。
【小问3详解】
中含过氧键(—O—O—),加热水解时过氧键断裂,S 最终转化为 H2SO4,过氧键中的部分 O 被氧化放出 O2,部分被还原为-2价O。
【小问4详解】
碱式碳酸镁煅烧分解放出 CO2,气体逸出留下疏松结构;pH 过大时沉淀为 Mg(OH)2,不含碳酸根,煅烧无气体产生,MgO 致密,不是轻质。
【小问5详解】
pH≈8 时生成鸟粪石 MgNH4PO4·6H2O 沉淀;pH 降到约 4 时磷元素以形式存在,H3PO4 为弱酸不能拆,故沉淀溶解的离子方程式为:
【小问6详解】
流程中先后引入 (NH3·H2O、NH4HCO3)和(H2SO4 调 pH),结晶所得 X 为 (NH4)2SO4。
【小问7详解】
进入焙烧工序的是(Mn存在+2、+3价)和(Mn为+4价),最终产物为(Mn为+2价),Mn元素化合价降低,发生还原反应。
16. 某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,设计实验方案如下(装置示意图如下图所示):
Ⅰ.向烧瓶中分别加入乙酸、过量乙醇、硫酸氢钠固体及 4–6 滴甲基紫的乙醇溶液,向小孔冷凝柱中装入变色硅胶;
Ⅱ.加热回流,反应液由蓝色变为紫色、变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热;
Ⅲ.冷却后,向烧瓶中缓慢加入饱和 Na2CO3 溶液至无 CO2 逸出,分离出有机相;
Ⅳ.洗涤有机相后,加入无水 MgSO4,过滤;
Ⅴ.蒸馏滤液,收集馏分,得无色液体。
回答下列问题:
(1)硫酸氢钠(NaHSO4)在反应中起______作用;用其代替浓硫酸的优点是______(答出一条即可)。
(2)甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水,除指示反应进程外,还可______。
(3)使用小孔冷凝柱承载变色硅胶,而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是______(填标号)。
A. 无需分离 B. 增大该反应平衡常数 C. 起到沸石作用,防止暴沸 D. 不影响甲基紫指示反应进程
(4)下列仪器中,分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是______(填仪器名称,可选仪器见下图)。
(5)若实验中所用乙酸为 0.1 mol,理论上可得乙酸乙酯______g;若实验中得到无色液体6.60 g,色谱检验纯度为98%,该实验乙酸乙酯的产率为______(保留 3 位有效数字)。
(6)若改用含 18O 的乙醇(CH3CH218OH)作为反应物进行反应,质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为______(精确至 1)。
【答案】(1) ①. 催化剂 ②. 无有毒气体 SO2 产生(副反应少,可绿色制备)
(2)吸收反应生成的水,使酯化平衡正向移动,提高乙酸乙酯的产率 (3)AD
(4)分液漏斗 (5) ①. 8.8 ②. 73.5%
(6)90
【解析】
【分析】乙酸与过量乙醇在一定温度下、硫酸氢钠作催化剂、甲基紫的乙醇溶液和变色硅胶作指示剂的条件下反应制取乙酸乙酯;冷却后用饱和碳酸钠溶液除去未反应的乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,促进分层;分离出有机相、洗涤、加无水硫酸镁吸收残余的水分后过滤,滤液经蒸馏后得到高纯度的乙酸乙酯。
【小问1详解】
乙酸与乙醇制备乙酸乙酯时采用浓硫酸时,浓硫酸作催化剂和吸水剂;NaHSO4 电离出 H+ 同样起催化作用,且无强氧化性,加热时不会产生 SO2 等有毒气体,反应副产物少。
【小问2详解】
变色硅胶吸水,除指示反应进程外,还可吸收加热时生成的水,减小生成物浓度,使酯化反应平衡正向移动,从而提高产率。
【小问3详解】
A.若向反应液中直接加入变色硅胶,则反应后需要过滤出硅胶,而使用小孔冷凝柱承载则无需分离,A正确;
B.平衡常数只与温度有关,与承载方式无关,B错误;
C.小孔冷凝柱承载并没有投入溶液中,不能起到沸石作用,不能防止暴沸,C错误;
D.硅胶在柱中不干扰反应液颜色的观察,不影响甲基紫指示反应进程,D正确;
故选AD。
【小问4详解】
分离有机相与洗涤有机相均涉及两种互不相溶液体的分离,需用分液漏斗进行分液;容量瓶用于配制一定物质的量浓度的溶液、普通漏斗用于固液分离、洗气瓶用于气体除杂,均不符合。
【小问5详解】
由可知,乙酸 0.1 mol 完全酯化理论上生成乙酸乙酯 0.1 mol,质量为m=0.1 mol×88 g·mol-1=8.8 g;则该实验的产率为 73.5%。
【小问6详解】
酯化反应中醇提供氧原子进入酯分子(酸脱羟基、醇脱氢),18O 进入乙酸乙酯使其相对分子质量比普通乙酸乙酯(88)大 2,即为 90,故分子离子峰质荷比 m/z=90。
17. 通过 MgCl2 和 Mg(NH3)6Cl2 的相互转化可实现 NH3 的高效存储和利用。回答下列问题:
(1)将 Mg 的基态原子最外层轨道表示式补充完整______。
(2)NH3 分子中 H—N—H 键角小于 109°28′,从结构角度解释原因:______。
(3)①Mg(NH3)6Cl2 的配体中,配位原子是______(填元素符号)。
②已知 Mg(NH3)6Cl2 的摩尔质量为 M g·mol-1,阿伏加德罗常数为 NA,晶胞边长为 a nm,该晶体的密度为______(列出计算式)。
(4)①室温下 MgCl2 与 NH3 反应生成 Mg(NH3)6Cl2 而不生成 Mg(NH3)Cl2,分析原因:______。
②从平衡的角度推断利于脱除 NH3 生成 MgCl2 的条件,并说明理由:______。
【答案】(1) (2)NH3中N原子的sp3杂化轨道有一个孤电子对,斥力较大
(3) ①. N ②.
(4) ①. 生成 Mg(NH3)6Cl2 途径的活化能(E2)更低,反应更易发生,故室温下优先生成 Mg(NH3)6Cl2 ②. [Mg(NH3)6]Cl2是吸热反应,也是气体分子数增加的反应,升温、减压有利于[Mg(NH3)6]Cl2脱除NH3
【解析】
【小问1详解】
Mg 为 12 号元素,基态核外电子排布为 1s22s22p63s2,最外层为 3s2,故 3s 轨道填满一对自旋相反的电子,3p 轨道空,轨道表示式:。
【小问2详解】
NH3中N原子的键电子对数为3、孤电子对数为=1,价层电子对数为4,N原子的sp3杂化轨道有一个孤电子对,斥力较大,故NH3分子中H-N-H的键角小于109°28′。
【小问3详解】
①的内界为,故其配体为NH3,由于N原子有孤电子对,所以配位原子为N;
②根据均摊法,该晶胞中的个数为,的个数为8,故每个晶胞中含有4个,则晶体的密度为。
【小问4详解】
①由MgCl2和NH3反应过程中的能量变化示意图可知,E2<E1,温度低时更容易生成;
②根据MgCl2和NH3反应过程中的能量变化示意图可知[Mg(NH3)6]Cl2是吸热反应,该反应也是气体分子数增加的反应,故升温、减压有利于[Mg(NH3)6]Cl2脱除NH3。
18. 我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如下图所示(PLA 与 CH3OH 在 α-MoC 催化下生成 MP,MP 与 HCHO 在 Cu-LuSiO3 催化下生成 MMA)。
回答下列问题:
(1)PLA 分子中所含官能团的名称为______;合成 PLA 的单体的结构简式为______。
(2)步骤①中 PLA 与 CH3OH 反应生成 MP,该反应的反应类型为______。
(3)MP 的分子式为______,其所含官能团的名称为______。
(4)MP 的同分异构体中,含羧基(—COOH)的链状同分异构体有______种,写出其中任意两种的结构简式______。
(5)写出步骤②中 MP 与 HCHO 反应生成 MMA 的化学方程式:______。
(6)MMA 可在一定条件下发生加聚反应生成有机玻璃(PMMA),写出 PMMA 的链节:______。
(7)欲证明 MMA 分子中含有碳碳双键,可选用的试剂为______,对应现象为______。
【答案】(1) ①. 酯基 ②. CH3CH(OH)COOH(2-羟基丙酸,即乳酸)
(2)取代反应(酯交换反应,也属于高分子的醇解/降解)
(3) ①. C4H8O2 ②. 酯基
(4) ①. 2 ②. CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH
(5)CH3CH2COOCH3 + HCHO CH2=C(CH3)COOCH3 + H2O
(6) (7) ①. 溴的四氯化碳溶液(或溴水) ②. 溴的四氯化碳溶液(或溴水)褪色
【解析】
【小问1详解】
PLA 由乳酸分子间羟基与羧基酯化缩聚而成,链节中含酯基(-COO-),故单体为乳酸 CH3CH(OH)COOH。
【小问2详解】
PLA 中的酯基与甲醇发生酯交换,-OCH3 取代了原酯基中的片段,属于取代反应。
【小问3详解】
由图可知 MP 为丙酸甲酯 CH3CH2COOCH3,分子式 C4H8O2,官能团为酯基。
【小问4详解】
MP 分子式为 C4H8O2,含羧基即饱和一元羧酸 C4H8O2,只有CH3CH2CH2COOH(正丁酸)、(CH3)2CHCOOH(异丁酸) 2 种。
【小问5详解】
丙酸甲酯的 α-碳与甲醛发生缩合(α-羟甲基化后再脱水),在 α 位引入亚甲基生成甲基丙烯酸甲酯(MMA),同时脱去一分子水,化学方程式:CH3CH2COOCH3 + HCHO CH2=C(CH3)COOCH3 + H2O。
【小问6详解】
高分子PMMA的结构简式是,链节为。
【小问7详解】
MMA 中的碳碳双键能与 Br2 发生加成反应使溴褪色;也可用酸性 KMnO4 溶液,现象为紫色褪去。
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高三化学一轮复习月考试题
第Ⅰ卷 选择题(共 14 小题,每小题 3 分,共 42 分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27
1. 下列与生活相关的叙述中,不涉及化学变化的是
A. 干冰升华助力舞台云雾形成 B. 珍珠遇酸后失去光泽
C. 加酶洗衣粉清洗蛋白质污渍 D. 植物油久置氧化变质
2. 第70号元素镱的基态原子价电子排布式为。下列说法正确的是
A. 的中子数与质子数之差为104 B. 与是同一种核素
C. 基态原子核外共有10个d电子 D. 位于元素周期表中第6周期
3. 下列实验操作符合规范的是
A. 加热:试管中液体不超过试管容积的1/3,用酒精灯外焰加热
B. 定容:视线与容量瓶刻度线保持水平(如图操作)
C. 稀释浓硫酸:将水缓缓倒入浓硫酸中
D. 滴定:NaOH溶液盛放于酸式滴定管中进行滴定
4. 下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化,且甲和水可以直接生成乙的是
选项
甲
乙
丙
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
5. 侯氏制碱法突破西方技术垄断,推动了世界制碱技术的发展,其主要反应为NaCl+。下列有关化学用语或说法正确的是
A. 的电子式: B. 的空间结构:直线形
C. 的晶体类型:离子晶体 D. 溶解度:
6. 下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项
实验
粒子组
A
稀硝酸与铜片制
B
硫酸与制
C
浓盐酸与制
D
双氧水与溶液制
A. A B. B C. C D. D
7. 丁香挥发油中含丁香色原酮(K)、香草酸(M),其结构简式如下:
下列说法正确的是
A. K中含手性碳原子 B. M中碳原子都是杂化
C. K、M均能与反应 D. K、M共有四种含氧官能团
8. 元素a~i为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是
A. a和g同主族 B. 金属性:
C. 原子半径: D. 最简单氢化物沸点:
9. 下列实验装置使用不正确的是
A. 图①装置用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气
B. 图②装置用于标准酸溶液滴定未知碱溶液
C. 图③装置用于测定中和反应的反应热
D. 图④装置用于制备乙酸乙酯
10. 通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构,P和Q呈平面六元并环结构,原子的连接方式如图所示,下列说法错误的是
A. P为非极性分子,Q为极性分子 B. 第一电离能:
C. 和所含电子数目相等 D. P和Q分子中C、B和N均为杂化
11. 一种生物基可降解高分子P合成路线如下。
下列说法正确的是
A. 反应物A中有手性碳原子 B. 反应物A与B的化学计量比是
C. 反应物D与E生成P的反应类型为加聚反应 D. 高分子P可降解的原因是由于键断裂
12. 下图为AgCl-Sb二次电池的放电过程示意图如图所示。
下列叙述正确的是
A. 放电时,M极为正极
B. 放电时,N极上反应为
C. 充电时,消耗4 mol Ag的同时将消耗
D. 充电时,M极上反应为
13. 催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中,M为中间产物。其它条件相同时,下列说法不正确的是
A. 使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行 B. 反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大
C. 使用Ⅱ时,反应体系更快达到平衡 D. 使用Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大
14. 将配制成悬浊液,向其中滴加的溶液。(M代表、或)随加入溶液体积(V)的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。
下列叙述正确的是
A. 交点a处:
B.
C. 时,不变
D.
第Ⅱ卷 非选择题(共 4 小题,共 58 分)
15. 一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为 MnSO4 等硫酸盐)的工艺流程如下图所示。
已知:①常温下,相关氢氧化物的溶度积 Ksp ();②(NH4)2S2O8 的结构式如下图所示(含 —O—O— 过氧键)。
回答下列问题:
(1)制备废盐溶液时,为加快废盐溶解,可采取的措施有______、______(写出两种)。
(2)“沉锰I”中,Mn2+ 先转化为 Mn(OH)2,再被 O2 氧化为 Mn3O4,写出该反应的化学方程式______;当 Mg2+ 将要开始沉淀()时,溶液中剩余 Mn2+ 的浓度为______(已知相关 Ksp)。
(3)“沉锰Ⅱ”中,过量的 (NH4)2S2O8 经加热水解去除,最终产物是 H2SO4 和______(填化学式)。
(4)“沉镁I”中,当 pH 为 8.0–10.2 时生成碱式碳酸镁,煅烧得到疏松的轻质 MgO;若 pH 过大,不能得到轻质 MgO 的原因是______。
(5)“沉镁Ⅱ”中,加 H3PO4 至某 pH 时 MgNH4PO4·6H2O 沉淀完全;继续加酸调至另一 pH 时沉淀完全溶解,据图写出沉淀溶解的离子方程式______。
(6)“结晶”中,产物 X 的化学式为______。
(7)“焙烧”中,Mn 元素发生了______(填“氧化”或“还原”)反应。
16. 某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,设计实验方案如下(装置示意图如下图所示):
Ⅰ.向烧瓶中分别加入乙酸、过量乙醇、硫酸氢钠固体及 4–6 滴甲基紫的乙醇溶液,向小孔冷凝柱中装入变色硅胶;
Ⅱ.加热回流,反应液由蓝色变为紫色、变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热;
Ⅲ.冷却后,向烧瓶中缓慢加入饱和 Na2CO3 溶液至无 CO2 逸出,分离出有机相;
Ⅳ.洗涤有机相后,加入无水 MgSO4,过滤;
Ⅴ.蒸馏滤液,收集馏分,得无色液体。
回答下列问题:
(1)硫酸氢钠(NaHSO4)在反应中起______作用;用其代替浓硫酸的优点是______(答出一条即可)。
(2)甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水,除指示反应进程外,还可______。
(3)使用小孔冷凝柱承载变色硅胶,而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是______(填标号)。
A. 无需分离 B. 增大该反应平衡常数 C. 起到沸石作用,防止暴沸 D. 不影响甲基紫指示反应进程
(4)下列仪器中,分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是______(填仪器名称,可选仪器见下图)。
(5)若实验中所用乙酸为 0.1 mol,理论上可得乙酸乙酯______g;若实验中得到无色液体6.60 g,色谱检验纯度为98%,该实验乙酸乙酯的产率为______(保留 3 位有效数字)。
(6)若改用含 18O 的乙醇(CH3CH218OH)作为反应物进行反应,质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为______(精确至 1)。
17. 通过 MgCl2 和 Mg(NH3)6Cl2 的相互转化可实现 NH3 的高效存储和利用。回答下列问题:
(1)将 Mg 的基态原子最外层轨道表示式补充完整______。
(2)NH3 分子中 H—N—H 键角小于 109°28′,从结构角度解释原因:______。
(3)①Mg(NH3)6Cl2 的配体中,配位原子是______(填元素符号)。
②已知 Mg(NH3)6Cl2 的摩尔质量为 M g·mol-1,阿伏加德罗常数为 NA,晶胞边长为 a nm,该晶体的密度为______(列出计算式)。
(4)①室温下 MgCl2 与 NH3 反应生成 Mg(NH3)6Cl2 而不生成 Mg(NH3)Cl2,分析原因:______。
②从平衡的角度推断利于脱除 NH3 生成 MgCl2 的条件,并说明理由:______。
18. 我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如下图所示(PLA 与 CH3OH 在 α-MoC 催化下生成 MP,MP 与 HCHO 在 Cu-LuSiO3 催化下生成 MMA)。
回答下列问题:
(1)PLA 分子中所含官能团的名称为______;合成 PLA 的单体的结构简式为______。
(2)步骤①中 PLA 与 CH3OH 反应生成 MP,该反应的反应类型为______。
(3)MP 的分子式为______,其所含官能团的名称为______。
(4)MP 的同分异构体中,含羧基(—COOH)的链状同分异构体有______种,写出其中任意两种的结构简式______。
(5)写出步骤②中 MP 与 HCHO 反应生成 MMA 的化学方程式:______。
(6)MMA 可在一定条件下发生加聚反应生成有机玻璃(PMMA),写出 PMMA 的链节:______。
(7)欲证明 MMA 分子中含有碳碳双键,可选用的试剂为______,对应现象为______。
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