精品解析:四川省泸州高级中学校2026-2027学年高三上学期9月阶段检测 化学试题
2026-10-05
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内容正文:
泸州高中2024级质量监测(一)
化学试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 K-39 Zr-91
一、选择题(每题只有一个选项正确,每小题3分,共45分)
1. 化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是
A. 竹简的成分之一纤维素属于天然高分子 B. 龟甲的成分之一羟基磷灰石属于无机物
C. 古陶瓷修复所用的熟石膏,其成分为Ca(OH)2 D. 古壁画颜料中所用的铁红,其成分为Fe2O3
【答案】C
【解析】
【详解】A.纤维素是一种天然化合物,其分子式为(C6H10O5)n,其相对分子质量较高,是一种天然高分子,A正确;
B.羟基磷灰石又称又称羟磷灰石、碱式磷酸钙,其化学式为[Ca10(PO4)6(OH)2],属于无机物,B正确;
C.熟石膏是主要成分为2CaSO4·H2O,Ca(OH)2为熟石灰的主要成分,C错误;
D.Fe2O3为红色,常被用于油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料,俗称铁红,D正确;
故答案选C。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 中子数为21的钾核素:
B. 分子间氢键表示:
C. p-pπ键形成的轨道重叠示意图:
D. 的系统命名:5-甲基-2-己烯
【答案】D
【解析】
【详解】A.钾的质子数为19,中子数为21的钾核素质量数为,正确表示为,A错误;
B.图示为邻氨基苯甲醛,醛基的与邻位氨基的在同一分子内形成氢键,属于分子内氢键,不是分子间氢键,B错误;
C.图示为轨道“头碰头”重叠,形成的是键,键为“肩并肩”重叠,形成的轨道重叠示意图为,C错误;
D.选取含碳碳双键的最长碳链为主链(共6个碳原子),从距离双键最近的一端编号,双键位于2号碳,5号碳连有1个甲基,系统命名为5-甲基-2-己烯,D正确;
故选D。
3. 下列有关生物体内有机分子的说法错误的是
A. 淀粉与纤维素分子式都是,二者互为同分异构体
B. 蛋白质遇饱和硫酸铵溶液会发生盐析
C. 麦芽糖能发生银镜反应
D. 葡萄糖分子含4个手性碳原子
【答案】A
【解析】
【详解】A.淀粉与纤维素的分子式均为,但二者的聚合度取值不同,分子式不相同,不满足同分异构体“分子式相同、结构不同”的要求,因此不互为同分异构体,A错误;
B.饱和硫酸铵属于轻金属盐溶液,会降低蛋白质的溶解度使蛋白质析出,即发生盐析,盐析是可逆过程,B正确;
C.麦芽糖是还原糖,分子中含有醛基,能发生银镜反应,C正确;
D.葡萄糖的结构简式为,其中除两端的碳原子外,中间4个碳原子均连接4种不同的基团,属于手性碳原子,D正确;
故选A。
4. 如图为哌醋甲酯的结构。下列关于哌醋甲酯的说法正确的是
A. 哌醋甲酯分子式
B. 该有机物有两种含氧官能团
C. 该分子所有原子不可能共平面
D. 该有机物可以和NaOH反应,但不能与盐酸反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图示键线式可得哌醋甲酯的分子式为,A错误;
B.该有机物的含氧官能团只有酯基1种,B错误;
C.分子中存在多个杂化的饱和碳原子以及氮原子,均为四面体空间结构,所有原子不可能共平面,C正确;
D.分子中酯基可与发生水解反应,同时含亚氨基()可与盐酸反应生成铵盐,D错误;
答案选C。
5. 下列化学方程式或离子方程式书写错误的是
A. 硝酸银溶液中滴加氨水制备银氨溶液:
B. 溴乙烷与NaOH水溶液共热:
C. 苯酚与碳酸钠溶液反应:
D. 水杨酸中滴加过量的氢氧化钠:
【答案】B
【解析】
【详解】A.硝酸银溶液中滴加过量氨水生成可溶性二氨合银(I)络离子,离子方程式书写正确,A正确;
B.溴乙烷与水溶液共热发生水解(取代)反应,产物为乙醇和溴化钠,正确反应为,选项中是溴乙烷与醇溶液共热的消去反应方程式,B错误;
C.苯酚酸性弱于碳酸、强于碳酸氢根,与碳酸钠反应只能生成苯酚钠和碳酸氢钠,方程式书写正确,C正确;
D.水杨酸中的羧基和酚羟基均可与反应,1mol水杨酸消耗2mol,生成对应的阴离子和2mol,离子方程式书写正确,D正确;
故选B。
6. 我国科研人员在Li-O2电池电解液中添加NBSF,能明显延长电池的循环寿命。NBSF的结构如图所示。其中短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的基态原子p轨道半充满,Y、W同族,Y的价电子排布式为nsnnp2n,Z的氢化物可用于刻蚀玻璃。下列说法不正确的是
A. 酸性:HXO3>H2WO3
B. 第一电离能:Y>X>W
C. 原子半径:W > X > Y > Z
D. XZ3和的空间结构均为三角锥形
【答案】B
【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的价电子排布式为,则Y为O元素;X的基态原子p轨道半充满,则X的价电子排布式为,X为N元素;Y、W同族,则W为S元素;Z的氢化物可用于刻蚀玻璃,Z为F元素。从而得出X、Y、Z、W分别为N、O、F、S,据此分析。
【详解】A.HXO3为HNO3,H2WO3为H2SO3,HNO3是强酸,H2SO3是中强酸,酸性HNO3>H2SO3,A正确;
B.第一电离能:X(N)的2p轨道半充满稳定,其第一电离能大于Y(O),正确顺序为X(N)>Y(O)>W(S),B错误;
C.原子半径:W(S,第三周期)>X(N,第二周期)>Y(O,第二周期)>Z(F,第二周期),同周期从左到右原子半径减小,C正确;
D.XZ3(NF3)中心N价层电子对数为:,有1对孤电子对;中心S价层电子对数,含有1对孤电子对,均为三角锥形,D正确;
故选B。
7. 冠醚能与阳离子作用,12-冠-4与作用而不与作用;18-冠-6与作用,但不与或作用。下列说法错误的是
A. 12-冠-4与18-冠-6的核磁共振氢谱的吸收峰数相同
B. 冠醚与阳离子作用跟环的大小无关
C. 12-冠-4中C和O的杂化方式相同
D. 冠醚适配碱金属离子,体现了超分子的分子识别特征
【答案】B
【解析】
【详解】A.12-冠-4和18-冠-6结构均高度对称,分子中都只有1种化学环境的氢原子,核磁共振氢谱的吸收峰数均为1,二者峰数相同,A正确;
B.题干信息显示12-冠-4可结合但不能结合,18-冠-6可结合但不能结合、,说明冠醚与阳离子作用和环的大小(空腔尺寸)有关,B错误;
C.12-冠-4中C原子均形成4个键,为杂化;O原子均形成2个键,含2对孤电子对,也为杂化,二者杂化方式相同,C正确;
D.冠醚可选择性识别并结合特定半径的碱金属离子,体现了超分子的分子识别特征,D正确;
故选B。
8. 下列实验方案设计、现象和结论均正确的是
选项
实验方案设计
现象
结论
A
向淀粉溶液中加入少量稀硫酸,加热,再加入银氨溶液
未出现银镜
淀粉未水解
B
向酸性溶液中通入石油裂解气
溶液褪色
石油裂解气中一定含有乙烯
C
向乙醇中加入一小块金属钠
产生气泡
乙醇中含有水
D
向苯酚溶液中滴加浓溴水,振荡
出现白色沉淀
苯酚与溴发生取代反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.银镜反应需在碱性条件下进行,淀粉水解后未加中和过量的稀硫酸,酸性环境会破坏银氨溶液,无法检验是否生成葡萄糖,不能得出淀粉未水解的结论,A错误;
B.石油裂解气中含有丙烯、丁烯等多种不饱和烃,均能使酸性溶液褪色,不能证明一定含有乙烯,B错误;
C.乙醇本身可与金属钠反应生成氢气产生气泡,无法证明乙醇中含有水,C错误;
D.苯酚与浓溴水发生取代反应生成不溶于水的三溴苯酚白色沉淀,实验方案、现象和结论均正确,D正确;
故选D。
9. 甲烷被氧化成甲醇的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 基元反应1存在极性键的断裂和形成
B. 升温有利于提高化学反应速率和甲醇的平衡产率
C. 基元反应1决定总反应速率的快慢
D. 反应热:基元反应2>基元反应1
【答案】B
【解析】
【详解】A.基元反应1过程中,断裂中的极性键、极性键,同时形成、等极性键,存在极性键的断裂和形成,A正确;
B.升温可以提高化学反应速率,但总反应反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,升温平衡逆向移动,甲醇的平衡产率降低,B错误;
C.总反应速率由活化能最大的慢基元反应决定,基元反应1活化能为,大于基元反应2的活化能,因此基元反应1决定总反应速率的快慢,C正确;
D.生成物总能量-反应物总能量,基元反应1的,基元反应2的,故:基元反应2>基元反应1,D正确;
故选B。
10. 化合物X是制备某重要药物的中间体,其结构简式如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是
A. 化合物X分子中有4种官能团
B. 化合物X不能使酸性溶液褪色
C. 1mol化合物X最多可以与含2molNaOH的溶液发生反应
D. 1mol化合物X最多可以与发生加成反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.化合物X分子中有酯基、羟基、羧基3种官能团,A错误;
B.化合物X中与羟基相连碳上有氢,能被酸性溶液氧化,使酸性溶液褪色,B错误;
C.化合物X分子中有酯基、羧基可以与NaOH反应,1mol化合物X最多可以与含2molNaOH的溶液发生反应,C正确;
D.羧基、酯基中的碳氧双键不能与氢气加成,化合物X含有1个苯环,1mol化合物X最多可以与发生加成反应,D错误;
故选C。
11. 物质的结构决定物质的性质,下列性质差异与结构因素匹配正确的是
性质差异
结构因素
A
热稳定性:HF>HCl
HF分子间存在氢键,HCl分子间不存在氢键
B
沸点:(131℃)>(31.36℃)
范德华力大小
C
键角:(109.5°)(107.3°)
中心原子的杂化方式
D
酸性:
为吸电子基团
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.热稳定性属于化学性质,由共价键键能决定,键能大于键能故更稳定;氢键是分子间作用力,仅影响熔沸点等物理性质,不影响热稳定性,A错误;
B.前者为吡咯,分子中存在键,可形成分子间氢键,后者为呋喃,无法形成分子间氢键,故前者沸点更高,沸点差异的主要原因是氢键,不是范德华力,B错误;
C.和中心原子均为杂化,杂化方式相同;键角差异是因为中心原子存在1对孤电子对,孤电子对与成键电子对的排斥力大于成键电子对间的排斥力,使键角更小,C错误;
D.为强吸电子基团,通过吸电子诱导效应使羧基中羟基的极性增强,更易电离出,故酸性,D正确;
故选D。
12. 下列装置可达成相应实验目的的是
A.检验乙醇脱水生成乙烯
B.实验室蒸馏分离和
C.萃取并分离溴水中的溴
D.实验室制取溴苯
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应中挥发的乙醇、副反应生成的都能使酸性溶液褪色,无法检验乙烯,A错误;
B.蒸馏时温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处测量馏分温度,图中温度计插入液面下,位置错误,B错误;
C.与水不互溶,且溴在中溶解度远大于水中,密度大于水位于下层,萃取振荡、分液的操作符合要求,C正确;
D.苯与浓溴水不发生取代反应,实验室制取溴苯需用液溴、苯和铁粉作催化剂,试剂选择错误,D错误;
故选C。
13. 锆是重要的战略金属,可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 该氧化物的化学式为
B. 晶胞中与O的配位数分别为8和4
C. 该氧化物的密度为
D. 若p处坐标为,则q处的坐标参数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据“均摊法”,晶胞中含4个Zr、个O,则立方氧化锆的化学式为,A项正确;
B.根据体心的氧原子可知晶胞中O的配位数分别为4,因此依据化学式可知的配位数为8,B项正确;
C.晶胞中含4个Zr、8个O,则晶体密度为,C项错误;
D.根据晶胞的位置可知,p处坐标为,则q处的坐标参数为,D项正确;
答案选C。
14. 我国科研人员以二硫化钼()作为电极催化剂,研发出一种电池系统,该电池同时具备合成氨和对外供电的功能,其工作原理如图所示。已知双极膜可将水解离为和,并实现其定向通过,则下列说法错误的是
A. 电池工作时溶液浓度变小
B. 电极电势要比电极电势高
C. 电极表面发生的反应为
D. 当电路通过时,整个电池系统质量会增大2.6 g
【答案】B
【解析】
【分析】电极为电池负极,负极反应式为,电极为电池正极,还原生成,正极反应式为,双极膜将水解离为和,流向电池正极(电极)、流向电池负极(电极);
【详解】A.负极反应消耗并生成水,双极膜解离出的向负极移动补充消耗的,但负极反应生成的会稀释溶液,使得溶液浓度变小,说法正确;
B.电极为正极,电极为负极,原电池中正极电势高于负极电势,电极电势比电极低,说法错误;
C.为负极,失电子在碱性条件下生成,电极反应式为,说法正确;
D.由分析和电极反应式可知,电池系统工作时的质量变化取决于通入的质量与生成的质量之差,根据正极反应式,每转移,系统吸收、释放,质量增加,故转移时质量增大,说法正确;
答案选B。
15. 草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:
实验1:向溶液中滴入一定量溶液。混合溶液的与的关系如图所示。
实验2:向溶液中加入溶液。
已知:时,。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是
A. 实验1,当溶液中时,
B. 实验1,当溶液呈中性时:
C. 实验2,溶液中有沉淀生成
D. 实验2,溶液中存在:
【答案】D
【解析】
【分析】、,根据可知,当时,对应的大,pH数值小,因此,,以此解题。
【详解】A.,当溶液中时,,pH=2.5,A正确;
B.当溶液呈中性时,,由两步电离平衡常数可知,,,同理:,,B正确;
C.实验2的离子方程式:,平衡常数:,平衡常数较大,该反应进行的程度较大,判断可产生沉淀;或进行定量计算,两步电离平衡反应式相加,得到 ,二者等体积混合,,列三段式:,则,估算x的数量级为,故,故有沉淀生成,C正确;
D.电荷守恒中右侧缺少了的浓度项,D错误;
故选D。
二、非选择题(本题共4小题,共55分,除标注空为1分外,其余每空均为2分)
16. 苯氧乙酸是制备除草剂(2,4-二氯苯氧乙酸)的原料。
Ⅰ.制备苯氧乙酸()的反应原理:
(1)写出过程Ⅱ的反应方程式________________。
Ⅱ.制备苯氧乙酸的实验过程:
步骤1:如图1装置所示,在三颈烧瓶中加入7.6 g氯乙酸()和10 mL水,开动搅拌,慢慢滴加稍过量的饱和溶液(约需16 mL),至溶液pH为7~8,然后加入5.0 g苯酚(),再慢慢滴加35%的NaOH溶液至反应混合液pH为12。
步骤2:将反应物在沸水浴中加热约0.5 h。反应过程中pH会下降,应补加NaOH溶液,保持pH为11~12,在沸水浴上再继续加热30 min,使反应完全。
步骤3:反应完毕后,将三颈烧瓶移出水浴,趁热转入锥形瓶中,在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为2~3。
步骤4:在冰水浴中冷却,析出固体,待结晶完全后,抽滤(如图2装置所示),将粗产物用冰水洗涤2-3次,在60~65℃干燥,产量约6.0g。
图2为减压过滤装置
1-水泵 2-抽滤瓶
3-布氏漏斗 4-安全瓶
回答下列问题:
(2)仪器A的名称为________,仪器B中冷凝水从________口进(填a或b)。
(3)相对酒精灯直接加热,步骤2用沸水浴加热的优点是________________________。
(4)在步骤1中,不能用NaOH溶液替代溶液理由是________________________________。
(5)步骤4中抽滤的优点是________________(任写一点即可);洗涤粗产物时用冰水的主要原因是________________________________________。
(6)本实验产率最接近________(填标号)。
A. 46% B. 58% C. 75% D. 81%
【答案】(1)
(2) ①. 恒压滴液漏斗(或恒压分液漏斗) ②. a
(3)受热均匀,便于控制温度
(4)溶液碱性强,容易导致氯乙酸发生水解
(5) ①. 过滤速度快(或得到的固体较干燥) ②. 降低苯氧乙酸的溶解度,减少洗涤过程中的产物损失 (6)C
【解析】
【分析】首先在三颈烧瓶中加入氯乙酸和水,滴加碳酸钠溶液将氯乙酸转化为氯乙酸钠,防止其在后续强碱性条件下发生水解;然后加入苯酚和氢氧化钠溶液,在沸水浴加热条件下,氯乙酸钠与苯酚钠发生取代反应生成苯氧乙酸钠;反应结束后,利用强酸制弱酸的原理,加入浓盐酸酸化,将苯氧乙酸钠转化为苯氧乙酸沉淀;最后通过冰水浴冷却结晶、抽滤、冰水洗涤、干燥得到粗产物。据此分析解答各小题。
【小问1详解】
过程Ⅱ中,加入的苯酚先与反应生成苯酚钠和水,苯酚钠再与氯乙酸钠发生取代反应生成苯氧乙酸钠和氯化钠,总反应方程式为:。
【小问2详解】
根据图1实验装置可知,仪器A带有侧管,可以平衡漏斗内外气压使液体顺利滴下,其名称为恒压滴液漏斗(或恒压分液漏斗);仪器B为球形冷凝管,为了达到良好的冷凝回流效果,冷凝水应遵循“下进上出”的原则,故从a口进水。
【小问3详解】
相比于使用酒精灯直接加热,采用沸水浴加热的优点是受热均匀,且便于控制加热温度在左右,防止局部温度过高导致副反应发生或有机物过度挥发。
【小问4详解】
氯乙酸中含有碳氯键,在强碱性条件下极易发生水解反应生成羟基乙酸钠,而溶液碱性较弱,可避免氯乙酸大量水解,因此不能用溶液替代溶液。
【小问5详解】
抽滤(减压过滤)相比于常压过滤,其优点是过滤速度快,且得到的固体产物较干燥;苯氧乙酸在冷水中的溶解度较小,用冰水洗涤可以有效降低产物的溶解度,减少洗涤过程中的溶解损失,同时洗去表面附着的杂质。
【小问6详解】
实验中加入氯乙酸的物质的量为 ,苯酚的物质的量为 。氯乙酸过量,理论产量应以苯酚的量进行计算。根据反应方程式,理论上生成苯氧乙酸(摩尔质量为 )的质量为 。本实验的实际产量为 ,则产率为 ,最接近,故选C。
17. 草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料,一种利用含钴废料(主要成分,含少量、、、、碳及有机物等)制取的工艺流程如下:
已知:、均能与生成沉淀。回答下列问题:
(1)基态钴原子的价电子排布式为________________。
(2)“550℃焙烧”的目的是________________。
(3)“碱浸”时焙烧渣中的在浸出液中的存在形式为________________________________________。
(4)“浸钴”过程中若先加入足量的稀,后加入足量的,则浸出液含有的金属阳离子为、、和________________。
(5)“净化除杂1”过程中,先在40~50℃加入溶液,后调节pH。
①该条件下、、氧化性由强到弱的顺序为________。
②控制40~50℃的原因是________。
(6)在空气中焙烧生成和一种气体,该反应的化学方程式为________________。
【答案】(1)3d74s2
(2)除去碳和有机物 (3)[Al(OH)4]-
(4)、
(5) ①. ②. 温度过低,反应速率太慢;温度过高,双氧水易分解
(6)
【解析】
【分析】550℃焙烧含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)除去碳和有机物,然后加入氢氧化钠溶液,其中Al2O3溶解生成,CaO与水反应生成Ca(OH)2,Co2O3、Fe2O3、MgO不溶,过滤,则浸出液的主要为,向过滤得到的固体加入稀硫酸和亚硫酸钠,Na2SO3将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+,可得CoSO4、FeSO4、MgSO4、CaSO4,在40~50℃加入H2O2,Fe2+氧化为Fe3+,再使Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀,过滤后所得滤液主要含有CoSO4、MgSO4、CaSO4,用NaF溶液除去钙、镁,过滤后,滤液中主要含有CoSO4,加入草酸铵溶液得到草酸钴。
【小问1详解】
钴是27号元素,属于第四周期第Ⅷ族,基态原子核外电子排布式为,过渡元素的价电子包含最外层s轨道电子与次外层d轨道电子,因此价电子排布式为。
【小问2详解】
含钴废料中含有碳及有机物,在550℃的有氧焙烧条件下,碳和有机物可被氧化为气态产物除去,避免后续浸出等工序引入难处理的有机杂质或碳杂质。
【小问3详解】
是两性氧化物,可与强碱反应:,因此铝元素在碱性浸出液中以的形式存在。
【小问4详解】
加入稀硫酸后,、分别和硫酸反应生成、;随后加入的足量是还原剂,可将高价金属离子还原:被还原为,被还原为,因此浸出液中额外含有的金属阳离子为和。
【小问5详解】
①净化除杂1中加入的目的是将氧化为,便于后续调pH生成除去,说明氧化性;同时体系中未生成,说明氧化性强于,因此氧化性排序为。
②温度是影响反应速率的重要因素,温度低于40℃时,氧化的反应速率过慢;而热稳定性差,温度超过50℃后会大量受热分解,导致氧化剂损耗、氧化除杂的效率下降。
【小问6详解】
空气中的作为氧化剂参与反应,中+2价的Co被氧化为中的平均价;结合元素守恒,反应生成的气体为,配平后得到该反应方程式:。
18. 氨是重要化工原料,其工业合成原理为 。回答下列问题:
(1)已知:i. ;
ii. (a、b都大于0)。
则反应的________kJ/mol(用含a、b的代数式表示),利于该反应正向进行的条件为________________(填“低温”“高温”或“任意温度”)。
(2)向恒温恒容密闭容器中充入体积比1∶1的和,发生反应。下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是________(填字母,下同)。
A. 气体密度不随时间变化 B. 气体平均摩尔质量不随时间变化
C. 气体总压强不随时间变化 D. 气体的颜色不随时间发生变化
(3)下列关于 的叙述正确的是________。
A.生成速率等于消耗速率的2倍
B.若加入高效催化剂,平衡常数和反应热都会增大
C.若起始按体积比1∶3投入和,则和的转化率相等
(4)向2 L刚性密闭容器中充入和合成氨,经历相同时间测得转化率与温度及时间的关系如图1所示。
①温度:________(填“>”或“<”)。
②温度下,合成氨反应的平衡常数为________(结果保留三位有效数字)。
(5)一定温度下,向体积可变的密闭容器中充入和,合成,测得平衡时体积分数与压强关系如图2所示。
①ab段体积分数增大的原因是________________。
②cd段体积分数急减的主要原因可能是________________。
【答案】(1) ①. ②. 低温 (2)BC
(3)AC (4) ①. > ②. 8.33
(5) ①. 压强增大,平衡正向移动,平衡时NH3的体积分数增大 ②. 压强过大,此时氨液化
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,目标反应可通过推导得到,故 。 该反应正向是放热且气体分子数减少(熵减)的反应(),根据 时反应自发进行,可知低温有利于该反应正向进行。
【小问2详解】
A.恒容容器中气体总质量不变,气体密度始终不变,不能作为判断平衡的标志;
B.反应前后气体总质量不变,但正向反应气体总物质的量减小,平均摩尔质量是变量,当其不随时间变化时说明达到平衡状态,正确;
C.恒温恒容下,反应前后气体总物质的量改变,总压强是变量,当总压强不随时间变化时说明达到平衡状态,正确;
D.反应体系中所有气体均无色,颜色始终不变,不能作为判断平衡的标志。
故选BC。
【小问3详解】
A.同一反应中不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比,的生成速率始终等于消耗速率的2倍,正确;
B.催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡常数和反应热,错误;
C.起始按化学计量数之比()投入反应物,两者转化的物质的量之比也恒为,故两者的转化率始终相等,正确。
故选AC。
【小问4详解】
①由图1可知,温度为时先达到平衡(先拐先平),说明时反应速率更快,故温度 。
②温度下,平衡时的转化率为,则转化的为 ,列三段式:
容器体积为,则平衡浓度为 ,,。 平衡常数 。
【小问5详解】
①合成氨反应是气体分子数减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,因此ab段的体积分数增大。
②当压强过大时,氨气可能发生液化脱离气相体系,导致气相混合物中的体积分数急剧减小。
19. 化合物G是一种新型的紫外线吸收剂,它能够很好地解决传统紫外线吸收剂防护范围狭窄的问题,其合成路线如下图所示:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为________________。
(2)E中官能团的名称为________________。
(3)Ⅱ的反应类型为________________。
(4)Ⅲ的反应方程式为________________________________________________;反应Ⅲ若加入NaOH溶液,可以增大D的转化率,其原因是________________________。
(5)在D中的羟基上引入-CH3的作用为________________________。
(6)在D的同分异构体中,写出满足下列条件的同分异构体的结构简式________________。
①含两个苯环且遇FeCl3溶液显紫色;
②1mol该物质能与3molNaOH反应;
③核磁共振氢谱为6组峰,峰面积比为2:2:2:2:1:1.
【答案】(1) (2)(酮)羰基、醚键
(3)取代反应 (4) ①. ②. NaOH能与生成物H2SO4反应,使H2SO4浓度减小,从而使反应Ⅲ平衡向正反应方向移动
(5)引入保护基,保护酚羟基
(6)、、
【解析】
【分析】A甲苯在酸性溶液作用下,甲基被氧化为羧基,生成B为苯甲酸。苯甲酸(B)与间苯二酚(C)在催化下生成D。观察D的结构可知,苯甲酰基()取代了间苯二酚中一个羟基的邻位氢,生成了含有酮羰基和两个酚羟基的化合物。D与(硫酸二甲酯)反应,将D中的两个酚羟基(-OH)转化为甲氧基(),生成E。E在作用下引入醛基(-CHO),生成F。F在作用下,甲氧基()脱甲基恢复为酚羟基(-OH),生成目标产物G。
【小问1详解】
由上述分析可知,A(甲苯)被酸性高锰酸钾氧化为苯甲酸。B的结构简式为:。
【小问2详解】
由结构简式可知,E中的管能团有羰基、醚键。
【小问3详解】
反应Ⅱ是苯甲酸与间苯二酚发生酰化反应,苯甲酰基取代了间苯二酚苯环上的氢原子,同时生成水(或酸),属于取代反应。
【小问4详解】
反应Ⅲ:D(含两个酚羟基)与硫酸二甲酯反应生成E(两个甲氧基)和硫酸。方程式为:。该反应是可逆反应(或生成酸抑制反应)。加入能中和生成的,使浓度降低,平衡向正反应方向移动,从而增大D的转化率。
【小问5详解】
从流程看,D→E(甲基化)→F(引入醛基)→G(脱甲基)。在后续反应(如反应Ⅳ引入醛基)中,酚羟基可能会发生副反应。引入形成甲氧基,是为了保护酚羟基(作为保护基),防止其在后续反应中被破坏或干扰。
【小问6详解】
依据D的结构简式可以判断D的不饱和度为9。D的同分异构体必须满足:两个苯环不饱和度为8,说明取代基上不饱和度为1;遇溶液显紫色说明含有酚羟基,1 mol该物质能与3 mol NaOH发生反应,说明含有1个酚羟基之外,还含有1个甲酸酯基或1个酚酯基;核磁共振氢谱有6组峰,峰面积比为2:2:2:2:1:1,则说明2种官能团在苯环上有对称性,据此推出D的同分异构体为:、、。
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泸州高中2024级质量监测(一)
化学试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 K-39 Zr-91
一、选择题(每题只有一个选项正确,每小题3分,共45分)
1. 化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是
A. 竹简的成分之一纤维素属于天然高分子 B. 龟甲的成分之一羟基磷灰石属于无机物
C. 古陶瓷修复所用的熟石膏,其成分为Ca(OH)2 D. 古壁画颜料中所用的铁红,其成分为Fe2O3
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 中子数为21的钾核素:
B. 分子间氢键表示:
C. p-pπ键形成的轨道重叠示意图:
D. 的系统命名:5-甲基-2-己烯
3. 下列有关生物体内有机分子的说法错误的是
A. 淀粉与纤维素分子式都是,二者互为同分异构体
B. 蛋白质遇饱和硫酸铵溶液会发生盐析
C. 麦芽糖能发生银镜反应
D. 葡萄糖分子含4个手性碳原子
4. 如图为哌醋甲酯的结构。下列关于哌醋甲酯的说法正确的是
A. 哌醋甲酯分子式
B. 该有机物有两种含氧官能团
C. 该分子所有原子不可能共平面
D. 该有机物可以和NaOH反应,但不能与盐酸反应
5. 下列化学方程式或离子方程式书写错误的是
A. 硝酸银溶液中滴加氨水制备银氨溶液:
B. 溴乙烷与NaOH水溶液共热:
C. 苯酚与碳酸钠溶液反应:
D. 水杨酸中滴加过量的氢氧化钠:
6. 我国科研人员在Li-O2电池电解液中添加NBSF,能明显延长电池的循环寿命。NBSF的结构如图所示。其中短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的基态原子p轨道半充满,Y、W同族,Y的价电子排布式为nsnnp2n,Z的氢化物可用于刻蚀玻璃。下列说法不正确的是
A. 酸性:HXO3>H2WO3
B. 第一电离能:Y>X>W
C. 原子半径:W > X > Y > Z
D. XZ3和的空间结构均为三角锥形
7. 冠醚能与阳离子作用,12-冠-4与作用而不与作用;18-冠-6与作用,但不与或作用。下列说法错误的是
A. 12-冠-4与18-冠-6的核磁共振氢谱的吸收峰数相同
B. 冠醚与阳离子作用跟环的大小无关
C. 12-冠-4中C和O的杂化方式相同
D. 冠醚适配碱金属离子,体现了超分子的分子识别特征
8. 下列实验方案设计、现象和结论均正确的是
选项
实验方案设计
现象
结论
A
向淀粉溶液中加入少量稀硫酸,加热,再加入银氨溶液
未出现银镜
淀粉未水解
B
向酸性溶液中通入石油裂解气
溶液褪色
石油裂解气中一定含有乙烯
C
向乙醇中加入一小块金属钠
产生气泡
乙醇中含有水
D
向苯酚溶液中滴加浓溴水,振荡
出现白色沉淀
苯酚与溴发生取代反应
A. A B. B C. C D. D
9. 甲烷被氧化成甲醇的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 基元反应1存在极性键的断裂和形成
B. 升温有利于提高化学反应速率和甲醇的平衡产率
C. 基元反应1决定总反应速率的快慢
D. 反应热:基元反应2>基元反应1
10. 化合物X是制备某重要药物的中间体,其结构简式如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是
A. 化合物X分子中有4种官能团
B. 化合物X不能使酸性溶液褪色
C. 1mol化合物X最多可以与含2molNaOH的溶液发生反应
D. 1mol化合物X最多可以与发生加成反应
11. 物质的结构决定物质的性质,下列性质差异与结构因素匹配正确的是
性质差异
结构因素
A
热稳定性:HF>HCl
HF分子间存在氢键,HCl分子间不存在氢键
B
沸点:(131℃)>(31.36℃)
范德华力大小
C
键角:(109.5°)(107.3°)
中心原子的杂化方式
D
酸性:
为吸电子基团
A. A B. B C. C D. D
12. 下列装置可达成相应实验目的的是
A.检验乙醇脱水生成乙烯
B.实验室蒸馏分离和
C.萃取并分离溴水中的溴
D.实验室制取溴苯
A. A B. B C. C D. D
13. 锆是重要的战略金属,可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 该氧化物的化学式为
B. 晶胞中与O的配位数分别为8和4
C. 该氧化物的密度为
D. 若p处坐标为,则q处的坐标参数为
14. 我国科研人员以二硫化钼()作为电极催化剂,研发出一种电池系统,该电池同时具备合成氨和对外供电的功能,其工作原理如图所示。已知双极膜可将水解离为和,并实现其定向通过,则下列说法错误的是
A. 电池工作时溶液浓度变小
B. 电极电势要比电极电势高
C. 电极表面发生的反应为
D. 当电路通过时,整个电池系统质量会增大2.6 g
15. 草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下,通过下列实验探究了草酸的性质:
实验1:向溶液中滴入一定量溶液。混合溶液的与的关系如图所示。
实验2:向溶液中加入溶液。
已知:时,。混合后溶液体积变化忽略不计。
下列说法错误的是
A. 实验1,当溶液中时,
B. 实验1,当溶液呈中性时:
C. 实验2,溶液中有沉淀生成
D. 实验2,溶液中存在:
二、非选择题(本题共4小题,共55分,除标注空为1分外,其余每空均为2分)
16. 苯氧乙酸是制备除草剂(2,4-二氯苯氧乙酸)的原料。
Ⅰ.制备苯氧乙酸()的反应原理:
(1)写出过程Ⅱ的反应方程式________________。
Ⅱ.制备苯氧乙酸的实验过程:
步骤1:如图1装置所示,在三颈烧瓶中加入7.6 g氯乙酸()和10 mL水,开动搅拌,慢慢滴加稍过量的饱和溶液(约需16 mL),至溶液pH为7~8,然后加入5.0 g苯酚(),再慢慢滴加35%的NaOH溶液至反应混合液pH为12。
步骤2:将反应物在沸水浴中加热约0.5 h。反应过程中pH会下降,应补加NaOH溶液,保持pH为11~12,在沸水浴上再继续加热30 min,使反应完全。
步骤3:反应完毕后,将三颈烧瓶移出水浴,趁热转入锥形瓶中,在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为2~3。
步骤4:在冰水浴中冷却,析出固体,待结晶完全后,抽滤(如图2装置所示),将粗产物用冰水洗涤2-3次,在60~65℃干燥,产量约6.0g。
图2为减压过滤装置
1-水泵 2-抽滤瓶
3-布氏漏斗 4-安全瓶
回答下列问题:
(2)仪器A的名称为________,仪器B中冷凝水从________口进(填a或b)。
(3)相对酒精灯直接加热,步骤2用沸水浴加热的优点是________________________。
(4)在步骤1中,不能用NaOH溶液替代溶液理由是________________________________。
(5)步骤4中抽滤的优点是________________(任写一点即可);洗涤粗产物时用冰水的主要原因是________________________________________。
(6)本实验产率最接近________(填标号)。
A. 46% B. 58% C. 75% D. 81%
17. 草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料,一种利用含钴废料(主要成分,含少量、、、、碳及有机物等)制取的工艺流程如下:
已知:、均能与生成沉淀。回答下列问题:
(1)基态钴原子的价电子排布式为________________。
(2)“550℃焙烧”的目的是________________。
(3)“碱浸”时焙烧渣中的在浸出液中的存在形式为________________________________________。
(4)“浸钴”过程中若先加入足量的稀,后加入足量的,则浸出液含有的金属阳离子为、、和________________。
(5)“净化除杂1”过程中,先在40~50℃加入溶液,后调节pH。
①该条件下、、氧化性由强到弱的顺序为________。
②控制40~50℃的原因是________。
(6)在空气中焙烧生成和一种气体,该反应的化学方程式为________________。
18. 氨是重要化工原料,其工业合成原理为 。回答下列问题:
(1)已知:i. ;
ii. (a、b都大于0)。
则反应的________kJ/mol(用含a、b的代数式表示),利于该反应正向进行的条件为________________(填“低温”“高温”或“任意温度”)。
(2)向恒温恒容密闭容器中充入体积比1∶1的和,发生反应。下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是________(填字母,下同)。
A. 气体密度不随时间变化 B. 气体平均摩尔质量不随时间变化
C. 气体总压强不随时间变化 D. 气体的颜色不随时间发生变化
(3)下列关于 的叙述正确的是________。
A.生成速率等于消耗速率的2倍
B.若加入高效催化剂,平衡常数和反应热都会增大
C.若起始按体积比1∶3投入和,则和的转化率相等
(4)向2 L刚性密闭容器中充入和合成氨,经历相同时间测得转化率与温度及时间的关系如图1所示。
①温度:________(填“>”或“<”)。
②温度下,合成氨反应的平衡常数为________(结果保留三位有效数字)。
(5)一定温度下,向体积可变的密闭容器中充入和,合成,测得平衡时体积分数与压强关系如图2所示。
①ab段体积分数增大的原因是________________。
②cd段体积分数急减的主要原因可能是________________。
19. 化合物G是一种新型的紫外线吸收剂,它能够很好地解决传统紫外线吸收剂防护范围狭窄的问题,其合成路线如下图所示:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为________________。
(2)E中官能团的名称为________________。
(3)Ⅱ的反应类型为________________。
(4)Ⅲ的反应方程式为________________________________________________;反应Ⅲ若加入NaOH溶液,可以增大D的转化率,其原因是________________________。
(5)在D中的羟基上引入-CH3的作用为________________________。
(6)在D的同分异构体中,写出满足下列条件的同分异构体的结构简式________________。
①含两个苯环且遇FeCl3溶液显紫色;
②1mol该物质能与3molNaOH反应;
③核磁共振氢谱为6组峰,峰面积比为2:2:2:2:1:1.
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