内容正文:
北师大实验中学2026-2027学年度第一学期统练(4)
高三年级化学
班级_________ 姓名_________ 学号_________ 成绩_________
考生须知
1.本试卷共10页,共19题;答题纸共2页。满分100分。考试时间90分钟。
2.在试卷和答题卡上准确填写班级、姓名、学号。
3.试卷答案一律填写在答题卡上,在试卷上作答无效。
4.在答题卡上,选择题须用2B铅笔将选中项涂黑涂满,其他试题用黑色字迹签字笔作答。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 O 16 Pb 207
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 我国科研人员研制出一种具有良好导热性的仿海葵复合材料。该材料是在多孔铜表面附着碳纳米管,构筑形似海葵触手的仿生结构,进而在其中填充苯乙烯—乙烯—丙烯共聚物、正二十二烷、石墨,作为储热、散热物质。下列说法不正确的是
A. 多孔铜属于金属材料,具有良好的导热性
B. 苯乙烯—乙烯—丙烯共聚物属于高分子材料,在自然环境中易降解
C. 正二十二烷的化学式为,在三种填充物中熔点最低
D. 石墨属于无机非金属材料,具有良好的导电性
【答案】B
【解析】
【详解】A.多孔铜是铜的一种形态,铜属于金属材料,金属材料普遍具有良好的导热性,故A正确;
B.苯乙烯—乙烯—丙烯共聚物属于合成高分子材料,这类高分子材料在自然环境中难以降解,故B错误;
C.正二十二烷的化学式为,它属于烷烃,熔点较低;而苯乙烯—乙烯—丙烯共聚物是高分子,石墨是混合晶体,熔点都较高,所以正二十二烷在三种填充物中熔点最低,故C正确;
D.石墨属于无机非金属材料,具有良好的导电性,故D正确;
故答案选B。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的电子式:
B. 分子的球棍模型:
C. 基态Cu原子的价层电子轨道表示式:
D. 单线桥表示Na与反应的电子转移:
【答案】A
【解析】
【详解】A.是离子化合物,由和过氧根为构成,过氧根中两个共用1对电子,整体带2个单位负电荷,题图的电子式书写正确,A正确;
B.PCl3中心原子价层电子对数为,含1对孤对电子,空间结构为三角锥形,键角小于,不是题图的,B错误;
C.基态(29号元素)原子的价层电子排布为,图示中价电子为,不符合实际排布,C错误;
D.单线桥标注电子转移时,箭头要从失电子的还原剂(Na)指向得电子的氧化剂(Cl),题图箭头方向反了,D错误;
故选A。
3. 以下说法不正确的是
A. 核苷酸水解最终生成戊糖、碱基和磷酸
B. 蔗糖和麦芽糖的水解产物不同
C. 通过分馏从石油中获得汽油、柴油利用的是各组分密度的不同
D. 可利用油脂在碱性溶液中水解的产物制肥皂
【答案】C
【解析】
【详解】A.核苷酸的基本组成单元为戊糖、含氮碱基和磷酸,完全水解最终生成这三类物质,A正确;
B.蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖,麦芽糖水解产物仅为葡萄糖,二者水解产物不同,B正确;
C.石油分馏是利用各组分沸点的差异进行分离,而非密度差异,C错误;
D.油脂在碱性溶液中发生皂化反应,生成的高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分,可用于制肥皂,D正确;
故选C。
4. 下列关于ⅡA族元素的氢氧化物的说法不正确的是
A. 碱性:
B. 用除去粗盐中的效果比用好
C. 加热与的固体混合物可制取
D. 将晶体与晶体混合搅拌,体系从环境吸收热量
【答案】B
【解析】
【详解】A.同主族从上到下ⅡA族元素金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,故碱性,A正确;
B.微溶于水,难溶于水,使用除沉淀更完全、效果更好,B错误;
C.实验室常用加热与固体混合物的方法制取,反应为,C正确;
D.与的反应是典型的吸热反应,反应过程中体系从环境吸收热量,D正确;
故选B。
5. 下列应用与电离平衡无关的是
A. 用NaOH溶液除去粗盐水中的
B. 向沸水中加入饱和FeCl3溶液制胶体
C. 食醋去除水垢中的CaCO3
D. 侯氏制碱工艺中向母液通入NH3将转化为
【答案】A
【解析】
【详解】A.NaOH为强电解质,完全电离产生 ,与直接结合生成沉淀,过程不涉及弱电解质的电离平衡移动,A符合题意;
B.制胶体利用水解,水解过程依赖水的电离平衡的移动,与电离平衡有关,B不符合题意;
C.食醋中醋酸为弱电解质,存在电离平衡,与反应消耗,促进醋酸电离,与电离平衡有关,C不符合题意;
D.存在电离平衡,通入后溶于水电离出的消耗,促进电离生成,与电离平衡有关,D不符合题意;
故答案选A。
6. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 用惰性电极电解饱和食盐水:
B. 用NaOH溶液吸收少量SO2:
C. 浓硫酸与红热的木炭反应:
D. 将CO2通入苯酚钠溶液中产生浑浊:
【答案】D
【解析】
【详解】A.用惰性电极电解饱和食盐水时,阳极放电生成,阴极放电生成和,离子方程式书写正确,A正确;
B.溶液吸收少量生成亚硫酸钠和水,离子方程式符合反应事实,B正确;
C.加热条件下浓硫酸与木炭反应生成、和,化学方程式配平正确、符合反应事实,C正确;
D.酸性强弱顺序为,因此通入苯酚钠溶液,无论是否过量,都只生成苯酚和,不会生成,正确的方程式为,D错误;
故选D。
7. 实验室制备下列物质所选发生装置、制备试剂和除杂试剂均正确的是(干燥试剂略)
选项
物质
发生装置
制备试剂
除杂试剂
A
Cl2
c
MnO2+浓盐酸
饱和NaCl溶液
B
CO2
b
大理石+稀盐酸
饱和Na2CO3溶液
C
CH2=CH2
c
乙醇+浓硫酸
溴水
D
CH3COOC2H5
a
乙酸+乙醇
饱和Na2CO3溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.二氧化锰和浓盐酸制备氯气需要加热,装置c为固液加热型发生装置,符合要求;氯气中混有的杂质HCl可溶于饱和NaCl溶液,且氯气在饱和NaCl溶液中溶解度很低,除杂试剂正确,A正确;
B.大理石和稀盐酸制备,装置b(固液不加热型)正确,但会和饱和溶液反应(),除杂试剂错误(应改用饱和),B错误;
C.乙醇和浓硫酸加热制备乙烯,装置c正确,但乙烯会与溴水发生加成反应,被溴水吸收,不能用溴水除杂,除杂试剂错误,C错误;
D.制备乙酸乙酯需要浓硫酸作催化剂和吸水剂,题干制备试剂缺少浓硫酸;且a为固体加热型向下倾斜试管装置,不适合乙酸乙酯的制备,装置、试剂均错误,D错误;
故选A。
8. NH3既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料,下图为合成NH3以及NH3制NH4NO3的物质转化示意图。
下列说法正确的是
A. Ⅰ~Ⅴ均是氮的固定
B. Ⅰ中加热的目的是增大化学反应速率和提高原料的平衡转化率
C. Ⅰ~Ⅳ都是氧化还原反应,氧化剂依次是N2、O2、O2、H2O
D. 若在Ⅳ中加入足量水、通入足量空气可将NO2充分转化为HNO3
【答案】D
【解析】
【详解】A.氮的固定是将游离态氮()转化为化合态氮的过程,仅反应Ⅰ属于氮的固定,Ⅱ~Ⅴ均为化合态氮之间的转化,A错误;
B.反应Ⅰ是合成氨反应,为放热可逆反应,加热可增大反应速率,但会使平衡逆向移动,降低原料的平衡转化率,加热的目的并非提高平衡转化率,B错误;
C.反应Ⅳ为,既是氧化剂又是还原剂,中元素化合价无变化,不是氧化剂,C错误;
D.通入足量空气时,与水、发生总反应,加入足量水、通入足量空气可将充分转化为,D正确;
故选D。
9. 微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,将其与微生物电解池进行串联,可实现海水淡化、去除重金属离子的同时制串联装置的示意图如下,所用电极均是惰性电极。
下列说法不正确的是
A. 微生物脱盐电池工作时移向N极
B. 电子由R极经导线流向N极
C. R极电极反应式:
D. 一段时间后,T极沉积2.07 g ,溶液中减少0.02 mol
【答案】D
【解析】
【分析】微生物脱盐电池中,M电极在微生物群落的作用下,转化成,发生氧化反应,M电极为电池负极,N电极为电池正极,得电子发生还原反应,转化成;微生物电解池中,R电极与电池正极(N电极)相连,作电解池阳极,失电子发生氧化生成,T电极与电池负极相连,作电解池阴极,得电子发生还原反应、;
【详解】A.由分析可知,N电极为电池正极,电池工作时阳离子移向正极,移向N极,说法正确;
B.R电极为电解池阳极,发生氧化反应失去电子,N电极为电池正极,发生还原反应得电子,电子经导线由R极流向N极,说法正确;
C.R极为电解池阳极,失电子发生氧化生成,阳极反应式为,说法正确;
D.由分析可知,T电极反应式为、,由反应式可得沉积2.07 g(),转移0.02 mol电子,但同时还发生反应,电路中实际转移电子的物质的量大于0.02 mol,溶液中的减少量大于0.02 mol,说法错误;
答案选D。
10. 化合物L和M是合成巴比妥类药物的重要中间体,G和K反应生成L和M的转化关系如下。
已知:(X为N或CH)
下列说法正确的是
A. G分子中有手性碳原子
B. K是H2NCHO
C. L水解可得到G和K
D. 一定条件下G和K能发生缩聚反应生成高分子
【答案】D
【解析】
【分析】根据反应物G(丙二酸二乙酯)和产物M(巴比妥酸)的结构,可知K为尿素(H2NCONH2)。G与K发生缩合反应生成M,L是M的同分异构体,结合已知信息可知,L的结构简式为,据此解答。
【详解】A.G为丙二酸二乙酯,分子中碳原子均未连接4种不同的基团,不存在手性碳原子,A错误;
B.结合M的结构逆推,K应为尿素H2NCONH2,不是H2NCHO,B错误;
C.L是G和K发生酯的氨解反应、脱除乙醇生成的环状酰胺,L水解后产物为丙二酸和尿素,无法得到酯类物质G,C错误;
D.G含有2个酯基,K含有2个氨基,二者可发生缩聚反应,不断脱除乙醇生成聚酰胺类高分子,D正确;
答案选D。
11. 依据下列实验方案得出的结论正确的是
选项
实验方案
结论
A
向溶液中先滴加双氧水,再加足量溶液,产生白色沉淀
将S由+4价转化为+6价
B
向溶液中加入溶液,充分反应后,将溶液均分为两份,一份加入溶液,产生蓝色沉淀;另一份加入KSCN溶液,溶液变红
与反应为可逆反应
C
向溶液中,加入溶液,产生白色沉淀,再加入4滴溶液,产生红褐色沉淀
转化为
D
向2-甲基苯甲醛中滴加少量酸性溶液,紫色褪去
2-甲基苯甲醛中含有醛基
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.与反应本身可生成白色沉淀,实验未加盐酸酸化排除的干扰,无法证明S被氧化为+6价,A错误;
B.计算可知,,过量,若反应不可逆则应完全消耗,但反应后加溶液变红说明仍有剩余,加产生蓝色沉淀说明生成了,证明该反应为可逆反应,B正确;
C.实验中过量,加入时直接与过量的反应生成沉淀,并非由转化得到,C错误;
D.2-甲基苯甲醛中苯环上的甲基和醛基都能被酸性氧化使溶液褪色,无法证明一定含有醛基,D错误;
答案选B。
12. 一种在铜催化剂作用下合成炔烃的过程示意图如下。
已知:C和Br的电负性分别为2.5和2.8;图中“·”表示未成对电子,Ⅰ、Ⅱ表示铜元素的价态。下列说法不正确的是
A. 减弱了中C—Br键的极性
B. 过程②中得到的M为·Br
C. 反应欲制得炔烃,投入的物质的量无需1 mol
D. 合成炔烃的总反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.已知电负性为,电负性为2.8;是强吸电子基团,会降低键中原子的电子云密度,使对键合电子的吸引能力增强,与的电负性差减小,因此键的极性被减弱,A正确;
B.根据过程②的原子守恒和价态变化分析: 过程②反应物为(为价)和,生成物为烷基自由基:、(为价,进入步骤③)和。 从价变为价,失去个电子,该电子使断裂,得到电中性的烷基自由基,剩余的带个单位负电荷,因此为,不是溴自由基,B错误;
C.由流程可知,是催化剂,反应过程中循环使用,因此制取产物,不需要投入该催化剂,C正确;
D.将所有步骤的反应加和,消去中间产物,总反应就是端炔和溴代物在铜催化下生成炔烃和,与选项D给出的总反应一致,D正确;
故选B。
13. 定义,。时取溶液,调节溶液的pH测定pAl,结果如图所示(忽略溶液体积变化)。
已知:ⅰ.
ⅱ.当溶液中低于时,可以认为铝元素完全沉淀。
下列说法不正确的是
A. 曲线MO段的各点均存在:
B. N点坐标为,可以估算出
C. 为将铝元素完全沉淀,pH需控制在大约4~7.5
D. 若将溶液调节pH为2,有沉淀产生
【答案】D
【解析】
【分析】由定义可知:,因此越大,铝元素的总浓度c(Al)越小。
【详解】A.曲线MO段,pH增大,逐渐升高,说明逐渐转化为沉淀,体系中存在的沉淀溶解平衡,A正确;
B.N点pH=10,则;pAl=2.8,高pH下铝几乎全部以存在,因此;对于反应,,B正确;
C.铝元素完全沉淀要求,即pAl>5,对应图像中pAl=5虚线的两个交点,左侧交点,右侧交点,因此控制在4∼7.5时,满足pAl>5,铝完全沉淀,C正确;
D.溶液中,pH=2时pAl=1,即,当pH=2, ,,此时溶液中未饱和,<;若换成,,pH=2时,离子积<,此时无沉淀生成,D错误;
故答案为:D。
14. 实验小组测定溶液中的浓度,方法如下:取弱酸性待测溶液于锥形瓶中,加入的缓冲溶液(ABS),2滴铬黑T指示剂(EBT)。用EDTA二钠盐标准溶液滴定,滴定终点时消耗标准溶液体积为35.00mL。
资料:i.滴定反应为;水溶液中和均无色。
ii.时,EBT为紫红色,时,EBT为蓝色。EBT与可形成紫红色配合物。下列说法正确的是
A. 待测溶液中的
B. 缓冲溶液中,
C. 该实验条件下,与的配位能力:EBT<EDTA
D. 若不使用缓冲溶液,滴定终点时溶液由紫红色变蓝色,但会有较大误差
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据滴定反应中与物质的量之比为,计算得,A错误;
B.缓冲溶液中电荷守恒式为,选项等式缺少,B错误;
C.滴定过程中EDTA可将从紫红色配合物中置换出来,释放出蓝色EBT,说明EDTA与的配位能力强于EBT,C正确;
D.若不使用缓冲溶液,滴定生成的会使溶液pH降低,当时EBT本身为紫红色,与颜色一致,无法观察到紫红色变蓝色的终点现象,D错误;
故答案为C。
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 我国人造金刚石产量居世界首位。以石墨或甲烷为原料可制备金刚石。
Ⅰ.石墨和金刚石的晶胞()
(1)基态碳原子的电子排布式为_______。
(2)根据图中信息判断石墨晶体中层间没有化学键相连,依据是_______。
(3)金刚石在目前所有已知晶体中硬度最大。从结构角度解释其原因:_______。
(4)石墨和金刚石的晶胞体积比为7:9,其密度比为_______(简单整数比)。
Ⅱ.人工合成金刚石
方法一:高压合成
方法二:低压合成
方程式
(石墨,)(金刚石,)
原理
石墨与催化剂镍(Ni)在高压釜中的高温高压条件下形成共熔体(Ni,C),金刚石比石墨更易从共熔体中析出
与大量在微波炉里形成等离子体(含电子、、、等),其中含碳粒子在硅晶体表面沉积并脱去,得到金刚石
(5)将高压合成金刚石过程中的能量变化,在图中补充完整_______。
(6)关于低压合成,下列说法正确的是_______(填序号)。
a.甲烷和金刚石中的碳原子、硅晶体中的硅原子均为杂化
b.含碳粒子相互碰撞可能得到乙烷
c.低压可降低含碳粒子的浓度,有利于生成结构规整的金刚石
【答案】(1)
(2)层间距远大于碳碳键键长
(3)金刚石是共价晶体,为立体网状结构,键长很短,键能很大
(4)
(5) (6)abc
【解析】
【小问1详解】
碳原子基态电子排布式为。
【小问2详解】
由图可见,石墨层内相邻碳间距约,而层间相邻碳原子间距约,远大于形成共价键所需的键长,说明层间并无化学键相连(只是较弱的范德华力)。
【小问3详解】
金刚石是共价晶体,每个碳原子以杂化方式与四个碳相连,形成三维网络巨型分子,键能大,为立体网状结构,键长很短,键能很大,空间结构极其牢固,因而硬度最高。
【小问4详解】
若取石墨、金刚石各自“标准”晶胞,石墨每个晶胞含原子数为:,金刚石每个晶胞含碳原子数为:,两者晶胞体积比为,石墨的密度为:,金刚石密度为:,则其密度比为。
【小问5详解】
在高压合成示意图中,应将“共熔体”的能量画在最高处,起始“”和产物“”的能量均较低,且由于石墨转变为金刚石为吸热过程,产物能量略高于反应物(但都低于中间的共熔体能量),故图像为:。
【小问6详解】
a.甲烷分子中,中心碳原子通过杂化与个氢原子形成正四面体结构;金刚石为原子晶体,每个碳原子与周围个碳原子通过共价键结合,形成三维网状结构,碳原子采取杂化方式;晶体硅的结构与金刚石类似,硅原子同样以杂化与邻近的个硅原子形成共价键,a正确;
b.在含大量自由基的等离子体中,碳自由基通过相互碰撞确有可能生成乙烷等小分子,b正确;
c.降低压强可降低碳自由基浓度,使得碳的沉积更有序,从而有利于生成结构规整的金刚石,c正确;
故选。
16. 一种利用富锂卤水(含、、、、硼酸根等)制备碳酸锂的工艺如下:
已知:室温下相关物质的如下表:
化合物
(1)i中,操作的名称是__________。
(2)ii可除去的,该过程中生成反应的离子方程式为__________。
(3)iii中,得到的沉淀3的成分有__________。
(4)有人提出:可省略向溶液3中加入草酸钠这一步,该建议__________(填“可行”或“不可行”),理由是__________。
(5)一种测定碳酸锂产品纯度的方法如下:
步骤I.取产品,加入标准溶液,固体完全溶解;
步骤II.加热溶液,缓缓煮沸一段时间后自然冷却至室温;
步骤III.以酚酞为指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗溶液体积为。
①已知:杂质不与、溶液反应,。
该产品纯度为__________(写出计算式,用质量分数表示)。
②步骤II的目的是__________;若省略步骤II,直接进行步骤III,将导致测得的产品纯度__________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
【答案】(1)萃取、分液
(2)
(3)、、
(4) ①. 不可行 ②. 由于远小于,若省略向溶液3中加入草酸钠这一步,会在沉锂的同时生成沉淀,造成产品纯度降低
(5) ①. ②. 除去溶液中的 ③. 偏低
【解析】
【分析】由题干工艺流程图可知,向富锂卤水中加入有机溶剂进行萃取分液出含硼有机溶剂和主要含Li+、Na+、Mg2+的水层溶液1,向溶液1中加入纯碱,将Mg2+转化为Mg2(OH)2CO3进行一次除镁,过滤得沉淀2主要成分为Mg2(OH)2CO3,向溶液2中加入石灰乳进行二次除镁,将剩余的镁离子转化为Mg(OH)2,同时步骤ii中生成的碳酸氢根离子和石灰乳反应生成CaCO3沉淀,故过滤出沉淀3主要成分为Mg(OH)2、CaCO3和过量的Ca(OH)2,向溶液3中加入草酸钠除Ca2+,将溶液3中的Ca2+转化为CaC2O4沉淀,过滤得到沉淀4主要成分为CaC2O4,向溶液4中加入纯碱进行沉锂,过滤洗涤得到碳酸锂,据此分析解题。
【小问1详解】
步骤i中,向富锂卤水中加入有机溶剂,目的是将硼酸根转移到有机相中,这是一个萃取过程。随后需要将水相(溶液1)和有机相(含硼有机溶液)分离开来,这需要分液操作。
【小问2详解】
反应物是溶液中的和加入的纯碱提供的,产物是沉淀。根据电荷守恒和原子守恒,会发生水解提供,同时生成,配平离子方程式为:。
【小问3详解】
由分析可知,沉淀3主要成分为Mg(OH)2、CaCO3和过量的Ca(OH)2。
【小问4详解】
溶液3中含有大量的和未除尽的。如果省略加入草酸钠除钙的步骤,直接进行沉锂(加入纯碱),由于远小于,会与 结合生成沉淀,混入产品中,导致产品不纯,该建议不可行。
【小问5详解】
①步骤I:加入的总物质的量为,与反应:,步骤III:用滴定剩余的,反应为,消耗的物质的量为,剩余的物质的量为,反应的物质的量为,的物质的量等于反应的的物质的量,即,的质量为,该Li2CO3产品纯度为 = ;
②步骤I反应生成了,部分会溶解在水中形成碳酸。步骤III使用酚酞作指示剂,碳酸会消耗标准液。因此步骤II加热煮沸的目的是赶走溶解的。如果省略步骤II,溶液中的会与反应,导致消耗的体积偏大。根据纯度计算公式,偏大则计算出的质量偏小,最终测得的纯度偏低。
17. 治疗非小细胞肺癌的药物特泊替尼的合成路线如下:
已知:
(1)已知A中含有-CN,写出A→B的化学方程式:_______。
(2)A的某种同分异构体与A含有相同官能团,核磁共振氢谱有3组峰,其结构简式为_______。
(3)链状有机物F的分子式为C3H3ClO2,其结构简式为_______。
(4)G→H的反应类型是_______。
(5)I的结构简式为_______。
(6)可通过如下路线合成:
①K→L的化学方程式是_______。
②N的结构简式为_______。
【答案】(1)+CH3OH+H2O
(2) (3)OHCCHClCHO
(4)取代反应 (5)
(6) ①. 2+O22+2H2O ②.
【解析】
【分析】A中含有-CN,根据D的结构简式及A的分子式可知:A为。A和甲醇在浓硫酸催化下加热发生酯化反应生成B为;B和NH2OH发生反应生成D,D与H2在Pd/C催化下发生反应生成E,链状有机物F的分子式为C3H3ClO2,E和F发生取代反应生成G,根据E、G结构简式的不同,可知物质F结构简式为OHCCHClCHO,G与 在KOH存在条件下发生取代反应产生H,H发生还原反应并失去-CH2OH得到I,I与SOCl2发生取代反应生成J,J与在K2CO3作用下发生取代反应生成特泊替尼,结合J的分子式、I的分子式,可知:J为 、I为 。
【小问1详解】
根据上述分析可知A为,A和甲醇在浓硫酸催化下加热发生酯化反应生成B为,酯化反应与酯的水解反应互为可逆反应,则A→B的化学方程式为:+CH3OH+H2O;
【小问2详解】
A为,A的某种同分异构体与A含有相同官能团,核磁共振氢谱有3组峰,说明其分子中含有3种不同的H原子,其结构简式为;
【小问3详解】
根据上述分析可知:链状有机物F的分子式为C3H3ClO2,其结构简式为OHCCHClCHO;
【小问4详解】
G与在KOH存在条件下发生取代反应产生H,故G→H的反应类型是取代反应;
【小问5详解】
根据上述分析可知有机物I结构简式是;
【小问6详解】
有机物K是,K与O2在Cu催化下加热发生催化氧化生成L为, L和OHCCOOH发生反应生成M,M结构简式为,M发生消去反应生成N为,N发生信息中的反应生成。
①有机物K是,K与O2在Cu催化下加热,发生醇羟基的催化氧化反应生成L为,同时反应产生H2O,则K→L的化学方程式为:2+O22+2H2O;
②根据上述分析可知有机物N结构简式是:。
18. 将转化为高附加值的化学品,对实现碳中和、可持续发展具有重要意义。
Ⅰ.利用催化加氢制备乙烯,反应过程主要分为两步。
ⅰ.
ⅱ.
(1)和反应制备乙烯的热化学方程式为___________。
(2)0.1MPa,投料比的条件下研究反应ⅰ,在不同温度下达到平衡时各气体的物质的量分数如图1所示(水转化为液态,不计入)。
①200℃时,主要发生的反应的化学方程式为___________。
②800℃时,的平衡转化率为___________。
Ⅱ.利用煤气化灰渣(主要成分有CaO、、和MgO等)封存,制备高纯碳酸钙。
ⅰ.浸出:向灰渣中加入稍过量盐酸,充分反应后过滤,得滤液a;
ⅱ.净化:向滤液a中逐渐加入氨水,金属氢氧化物分步沉淀,分步过滤,得到滤液b;
ⅲ.碳酸化:向滤液b中通入,过滤、洗涤、干燥,得到高纯。
已知:一些金属氢氧化物在溶液中达到沉淀溶解平衡时的与pH关系如图2所示。
(3)净化时,先分离出的氢氧化物是___________。
(4)碳酸化时发生主要反应的离子方程式是___________。
Ⅲ.利用双极膜电解制备NaOH,捕集烟气中,制备。已知:双极膜为复合膜,可在直流电的作用下,将膜间的解离,提供和。
(5)结合电极反应解释A区产生浓NaOH溶液的原因___________。
(6)当电路中转移2mol时,上图装置产生___________mol NaOH。
(7)制得的固体样品中常混有。准确称量xg样品,下列方案中,能测定样品中纯度的是___________。
A.充分加热,固体减重
B.与足量稀盐酸充分反应,加热蒸干,得固体
C.与足量稀硫酸充分反应并加热,逸出气体用碱石灰吸收,增重
【答案】(1)
(2) ①. ②. 75%
(3)
(4)
(5)阴极反应:,增大,穿过阳离子交换膜进入A区产生浓NaOH溶液
(6)4 (7)AB
【解析】
【小问1详解】
目标反应为,目标反应=2ⅰ+ⅱ则目标反应的,热化学方程式为;
【小问2详解】
根据图像可知200℃时主要生成甲烷,反应方程式为;800℃平衡时甲烷的物质的量分数为0,根据图像可以列三段式:则,,则二氧化碳的转化率为;
【小问3详解】
根据图像可知,Fe3+在pH=3左右完全沉淀,Al3+和Mg2+完全沉淀pH都大于3,因此先分离出的氢氧化物是Fe(OH)3;
【小问4详解】
碳酸化时通入的二氧化碳、一水合氨和氯化钙生成碳酸钙沉淀、氯化铵和水,离子方程式为;
【小问5详解】
该电池阴极发生,随着电解的进行,溶液中氢氧根离子浓度增大,同时钠离子经阳离子交换膜向阴极移动,使阴极区域的氢氧化钠浓度增大而得到氢氧化钠浓溶液;
【小问6详解】
每转移2mol电子有2molNaOH在阴极区生成,同时有2molNaOH在阳极区的双极膜和阳离子交换膜之间生成,因此每转移2mol电子有4molNaOH生成;
【小问7详解】
充分加热后,碳酸氢钠受热分解,因此减重质量为碳酸氢钠生成的二氧化碳和水,可以由此计算出碳酸氢钠的质量进而求得碳酸氢钠的质量分数,A正确;与足量稀盐酸反应后加热蒸干所得国体为NaCl,根据氯化钠的质量可列方程组而求得碳酸氢钠的质量进而求得碳酸氢钠的质量分数,B正确;与足量稀硫酸充分反应并加热,逸出气体用碱石灰吸收,增重为二氧化碳和水的质量,水的质量无法计算,因此不能计算得出碳酸氢钠的质量分数,C错误。
19. 小组探究不同条件下S与KMnO4溶液的反应。
实验
序号
溶液
实验现象
Ⅰ
溶液
无明显变化
Ⅱ
溶液、6滴溶液
溶液褪色,液面上有大量硫粉剩余
Ⅲ
溶液、溶液
30 s后溶液变为绿色,液面上有大量硫粉剩余
已知:ⅰ.在酸性条件下还原产物为近乎无色的,中性条件下还原产物为MnO2,碱性条件下还原产物为绿色的;
ⅱ.碱性溶液中,S可以发生歧化反应,生成与;
ⅲ.能与S反应生成黄色的,与反应生成S和H2S;
(1)KMnO4具有氧化性,一定条件能与S、SO2、___________(写两种)等含硫物质反应。
(2)Ⅱ中反应生成了,反应的离子方程式是___________。
(3)甲同学结合Ⅲ中现象得出结论:在碱性条件下可被S还原为。乙同学查阅资料知,也可被还原为。补充实验:___________(填实验操作和现象),证实在碱性条件下主要被S还原为。
(4)改变溶剂,进一步实验,探究碱性条件下 S与KMnO4溶液反应后硫元素的存在形式。
序号
实验操作
实验现象
Ⅳ
将0.48 g硫粉与2 mL溶剂丙酮混合,加入溶液,再迅速加入溶液
溶液瞬间变绿,2 s后又变黄,试管底部存在少量硫粉
①丙同学分析,Ⅳ反应后的溶液中一定存在,结合离子方程式说明其理由:硫粉过量,___________。
②为检验Ⅳ中是否存在,取Ⅳ反应后的上层清液进行如下实验。
i.加入足量盐酸观察到产生乳白色浑浊,不能通过此现象证明溶液中含有,理由是___________。
ii.证明上层清液中存在的实验现象是___________。
(5)综上,影响S与KMnO4溶液反应的因素有___________。
【答案】(1)H2S、Na2S、Na2SO3(任选两种)
(2)
(3)取5 mL 2×10-4 mol·L-1 KMnO4溶液于试管中,加入5 mL 6 mol·L-1 NaOH溶液,溶液转变为与Ⅲ中相同的绿色,变色时间大于30s
(4) ①. 过量的S粉与过量的NaOH溶液发生反应,生成 ②. 溶液中若含,加酸也会析出S单质,产生乳白色沉淀 ③. 加入盐酸产生乳白色浑浊,过滤后向溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
(5)溶液的酸碱性、反应物浓度、溶剂种类、反应物用量(答出任意两点即可)
【解析】
【小问1详解】
KMnO4具有强氧化性,在酸性、中性或碱性条件下均可氧化含硫还原性物质,除S和SO2外,还可与以下含硫物质反应(任选两种):H2S(S为-2价,可被氧化至0或+6价);Na2S(S为-2价,可被氧化);Na2SO3(S为+4价,可被氧化至+6价)。
【小问2详解】
实验Ⅱ在酸性条件下进行,被还原为Mn²⁺,S被氧化为,根据电子守恒和电荷守恒配平得离子方程式:。
【小问3详解】
为排除OH⁻对还原的干扰,需设计对照实验,验证绿色产物主要由S还原产生:取5 mL 2×10-4 mol·L-1 KMnO4溶液于试管中,加入5 mL 6 mol·L-1 NaOH溶液,溶液转变为与Ⅲ中相同的绿色,变色时间大于30s,说明在无S存在时OH⁻不能将还原为,从而证实实验Ⅲ中绿色主要源于S对的还原。
【小问4详解】
①根据已知条件ii:碱性溶液中,S可以发生歧化反应,生成与,实验Ⅳ中硫粉过量,因此一定会发生歧化反应:;
②根据已知条件iii:能与S反应生成黄色的,与H+反应生成S和H2S,因此,若溶液中存在,加入盐酸也会发生反应:,生成的单质硫为乳白色浑浊,与和在酸性条件下归中生成S的现象相同,因此无法仅凭浑浊证明含;
检验的关键是:排除其他离子的干扰后,加入BaCl2溶液产生白色沉淀:加入足量盐酸,可除去、等还原性/干扰离子,同时使它们生成的S沉淀被过滤除去,过滤后,滤液中不再含有能与Ba2+生成沉淀的其他离子,因此,加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,说明滤液中存在,故完整现象为加入盐酸产生乳白色浑浊,过滤后,向滤液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
【小问5详解】
综上,影响反应的因素包括:溶液的酸碱性(pH):酸性条件下反应明显,中性无明显现象,碱性条件下产物不同;反应物的浓度:KMnO₄的浓度、NaOH的浓度会影响反应速率和产物;溶剂种类:实验Ⅳ加入丙酮后,反应现象与Ⅲ不同,说明溶剂会影响反应;反应物的用量:硫粉是否过量会影响歧化反应的发生和产物组成;最终答案为:溶液的酸碱性、反应物浓度、溶剂种类、反应物用量(答出任意两点即可)。
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北师大实验中学2026-2027学年度第一学期统练(4)
高三年级化学
班级_________ 姓名_________ 学号_________ 成绩_________
考生须知
1.本试卷共10页,共19题;答题纸共2页。满分100分。考试时间90分钟。
2.在试卷和答题卡上准确填写班级、姓名、学号。
3.试卷答案一律填写在答题卡上,在试卷上作答无效。
4.在答题卡上,选择题须用2B铅笔将选中项涂黑涂满,其他试题用黑色字迹签字笔作答。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 O 16 Pb 207
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 我国科研人员研制出一种具有良好导热性的仿海葵复合材料。该材料是在多孔铜表面附着碳纳米管,构筑形似海葵触手的仿生结构,进而在其中填充苯乙烯—乙烯—丙烯共聚物、正二十二烷、石墨,作为储热、散热物质。下列说法不正确的是
A. 多孔铜属于金属材料,具有良好的导热性
B. 苯乙烯—乙烯—丙烯共聚物属于高分子材料,在自然环境中易降解
C. 正二十二烷的化学式为,在三种填充物中熔点最低
D. 石墨属于无机非金属材料,具有良好的导电性
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的电子式:
B. 分子的球棍模型:
C. 基态Cu原子的价层电子轨道表示式:
D. 单线桥表示Na与反应的电子转移:
3. 以下说法不正确的是
A. 核苷酸水解最终生成戊糖、碱基和磷酸
B. 蔗糖和麦芽糖的水解产物不同
C. 通过分馏从石油中获得汽油、柴油利用的是各组分密度的不同
D. 可利用油脂在碱性溶液中水解的产物制肥皂
4. 下列关于ⅡA族元素的氢氧化物的说法不正确的是
A. 碱性:
B. 用除去粗盐中的效果比用好
C. 加热与的固体混合物可制取
D. 将晶体与晶体混合搅拌,体系从环境吸收热量
5. 下列应用与电离平衡无关的是
A. 用NaOH溶液除去粗盐水中的
B. 向沸水中加入饱和FeCl3溶液制胶体
C. 食醋去除水垢中的CaCO3
D. 侯氏制碱工艺中向母液通入NH3将转化为
6. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 用惰性电极电解饱和食盐水:
B. 用NaOH溶液吸收少量SO2:
C. 浓硫酸与红热的木炭反应:
D. 将CO2通入苯酚钠溶液中产生浑浊:
7. 实验室制备下列物质所选发生装置、制备试剂和除杂试剂均正确的是(干燥试剂略)
选项
物质
发生装置
制备试剂
除杂试剂
A
Cl2
c
MnO2+浓盐酸
饱和NaCl溶液
B
CO2
b
大理石+稀盐酸
饱和Na2CO3溶液
C
CH2=CH2
c
乙醇+浓硫酸
溴水
D
CH3COOC2H5
a
乙酸+乙醇
饱和Na2CO3溶液
A. A B. B C. C D. D
8. NH3既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料,下图为合成NH3以及NH3制NH4NO3的物质转化示意图。
下列说法正确的是
A. Ⅰ~Ⅴ均是氮的固定
B. Ⅰ中加热的目的是增大化学反应速率和提高原料的平衡转化率
C. Ⅰ~Ⅳ都是氧化还原反应,氧化剂依次是N2、O2、O2、H2O
D. 若在Ⅳ中加入足量水、通入足量空气可将NO2充分转化为HNO3
9. 微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,将其与微生物电解池进行串联,可实现海水淡化、去除重金属离子的同时制串联装置的示意图如下,所用电极均是惰性电极。
下列说法不正确的是
A. 微生物脱盐电池工作时移向N极
B. 电子由R极经导线流向N极
C. R极电极反应式:
D. 一段时间后,T极沉积2.07 g ,溶液中减少0.02 mol
10. 化合物L和M是合成巴比妥类药物的重要中间体,G和K反应生成L和M的转化关系如下。
已知:(X为N或CH)
下列说法正确的是
A. G分子中有手性碳原子
B. K是H2NCHO
C. L水解可得到G和K
D. 一定条件下G和K能发生缩聚反应生成高分子
11. 依据下列实验方案得出的结论正确的是
选项
实验方案
结论
A
向溶液中先滴加双氧水,再加足量溶液,产生白色沉淀
将S由+4价转化为+6价
B
向溶液中加入溶液,充分反应后,将溶液均分为两份,一份加入溶液,产生蓝色沉淀;另一份加入KSCN溶液,溶液变红
与反应为可逆反应
C
向溶液中,加入溶液,产生白色沉淀,再加入4滴溶液,产生红褐色沉淀
转化为
D
向2-甲基苯甲醛中滴加少量酸性溶液,紫色褪去
2-甲基苯甲醛中含有醛基
A. A B. B C. C D. D
12. 一种在铜催化剂作用下合成炔烃的过程示意图如下。
已知:C和Br的电负性分别为2.5和2.8;图中“·”表示未成对电子,Ⅰ、Ⅱ表示铜元素的价态。下列说法不正确的是
A. 减弱了中C—Br键的极性
B. 过程②中得到的M为·Br
C. 反应欲制得炔烃,投入的物质的量无需1 mol
D. 合成炔烃的总反应:
13. 定义,。时取溶液,调节溶液的pH测定pAl,结果如图所示(忽略溶液体积变化)。
已知:ⅰ.
ⅱ.当溶液中低于时,可以认为铝元素完全沉淀。
下列说法不正确的是
A. 曲线MO段的各点均存在:
B. N点坐标为,可以估算出
C. 为将铝元素完全沉淀,pH需控制在大约4~7.5
D. 若将溶液调节pH为2,有沉淀产生
14. 实验小组测定溶液中的浓度,方法如下:取弱酸性待测溶液于锥形瓶中,加入的缓冲溶液(ABS),2滴铬黑T指示剂(EBT)。用EDTA二钠盐标准溶液滴定,滴定终点时消耗标准溶液体积为35.00mL。
资料:i.滴定反应为;水溶液中和均无色。
ii.时,EBT为紫红色,时,EBT为蓝色。EBT与可形成紫红色配合物。下列说法正确的是
A. 待测溶液中的
B. 缓冲溶液中,
C. 该实验条件下,与的配位能力:EBT<EDTA
D. 若不使用缓冲溶液,滴定终点时溶液由紫红色变蓝色,但会有较大误差
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 我国人造金刚石产量居世界首位。以石墨或甲烷为原料可制备金刚石。
Ⅰ.石墨和金刚石的晶胞()
(1)基态碳原子的电子排布式为_______。
(2)根据图中信息判断石墨晶体中层间没有化学键相连,依据是_______。
(3)金刚石在目前所有已知晶体中硬度最大。从结构角度解释其原因:_______。
(4)石墨和金刚石的晶胞体积比为7:9,其密度比为_______(简单整数比)。
Ⅱ.人工合成金刚石
方法一:高压合成
方法二:低压合成
方程式
(石墨,)(金刚石,)
原理
石墨与催化剂镍(Ni)在高压釜中的高温高压条件下形成共熔体(Ni,C),金刚石比石墨更易从共熔体中析出
与大量在微波炉里形成等离子体(含电子、、、等),其中含碳粒子在硅晶体表面沉积并脱去,得到金刚石
(5)将高压合成金刚石过程中的能量变化,在图中补充完整_______。
(6)关于低压合成,下列说法正确的是_______(填序号)。
a.甲烷和金刚石中的碳原子、硅晶体中的硅原子均为杂化
b.含碳粒子相互碰撞可能得到乙烷
c.低压可降低含碳粒子的浓度,有利于生成结构规整的金刚石
16. 一种利用富锂卤水(含、、、、硼酸根等)制备碳酸锂的工艺如下:
已知:室温下相关物质的如下表:
化合物
(1)i中,操作的名称是__________。
(2)ii可除去的,该过程中生成反应的离子方程式为__________。
(3)iii中,得到的沉淀3的成分有__________。
(4)有人提出:可省略向溶液3中加入草酸钠这一步,该建议__________(填“可行”或“不可行”),理由是__________。
(5)一种测定碳酸锂产品纯度的方法如下:
步骤I.取产品,加入标准溶液,固体完全溶解;
步骤II.加热溶液,缓缓煮沸一段时间后自然冷却至室温;
步骤III.以酚酞为指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗溶液体积为。
①已知:杂质不与、溶液反应,。
该产品纯度为__________(写出计算式,用质量分数表示)。
②步骤II的目的是__________;若省略步骤II,直接进行步骤III,将导致测得的产品纯度__________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
17. 治疗非小细胞肺癌的药物特泊替尼的合成路线如下:
已知:
(1)已知A中含有-CN,写出A→B的化学方程式:_______。
(2)A的某种同分异构体与A含有相同官能团,核磁共振氢谱有3组峰,其结构简式为_______。
(3)链状有机物F的分子式为C3H3ClO2,其结构简式为_______。
(4)G→H的反应类型是_______。
(5)I的结构简式为_______。
(6)可通过如下路线合成:
①K→L的化学方程式是_______。
②N的结构简式为_______。
18. 将转化为高附加值的化学品,对实现碳中和、可持续发展具有重要意义。
Ⅰ.利用催化加氢制备乙烯,反应过程主要分为两步。
ⅰ.
ⅱ.
(1)和反应制备乙烯的热化学方程式为___________。
(2)0.1MPa,投料比的条件下研究反应ⅰ,在不同温度下达到平衡时各气体的物质的量分数如图1所示(水转化为液态,不计入)。
①200℃时,主要发生的反应的化学方程式为___________。
②800℃时,的平衡转化率为___________。
Ⅱ.利用煤气化灰渣(主要成分有CaO、、和MgO等)封存,制备高纯碳酸钙。
ⅰ.浸出:向灰渣中加入稍过量盐酸,充分反应后过滤,得滤液a;
ⅱ.净化:向滤液a中逐渐加入氨水,金属氢氧化物分步沉淀,分步过滤,得到滤液b;
ⅲ.碳酸化:向滤液b中通入,过滤、洗涤、干燥,得到高纯。
已知:一些金属氢氧化物在溶液中达到沉淀溶解平衡时的与pH关系如图2所示。
(3)净化时,先分离出的氢氧化物是___________。
(4)碳酸化时发生主要反应的离子方程式是___________。
Ⅲ.利用双极膜电解制备NaOH,捕集烟气中,制备。已知:双极膜为复合膜,可在直流电的作用下,将膜间的解离,提供和。
(5)结合电极反应解释A区产生浓NaOH溶液的原因___________。
(6)当电路中转移2mol时,上图装置产生___________mol NaOH。
(7)制得的固体样品中常混有。准确称量xg样品,下列方案中,能测定样品中纯度的是___________。
A.充分加热,固体减重
B.与足量稀盐酸充分反应,加热蒸干,得固体
C.与足量稀硫酸充分反应并加热,逸出气体用碱石灰吸收,增重
19. 小组探究不同条件下S与KMnO4溶液的反应。
实验
序号
溶液
实验现象
Ⅰ
溶液
无明显变化
Ⅱ
溶液、6滴溶液
溶液褪色,液面上有大量硫粉剩余
Ⅲ
溶液、溶液
30 s后溶液变为绿色,液面上有大量硫粉剩余
已知:ⅰ.在酸性条件下还原产物为近乎无色的,中性条件下还原产物为MnO2,碱性条件下还原产物为绿色的;
ⅱ.碱性溶液中,S可以发生歧化反应,生成与;
ⅲ.能与S反应生成黄色的,与反应生成S和H2S;
(1)KMnO4具有氧化性,一定条件能与S、SO2、___________(写两种)等含硫物质反应。
(2)Ⅱ中反应生成了,反应的离子方程式是___________。
(3)甲同学结合Ⅲ中现象得出结论:在碱性条件下可被S还原为。乙同学查阅资料知,也可被还原为。补充实验:___________(填实验操作和现象),证实在碱性条件下主要被S还原为。
(4)改变溶剂,进一步实验,探究碱性条件下 S与KMnO4溶液反应后硫元素的存在形式。
序号
实验操作
实验现象
Ⅳ
将0.48 g硫粉与2 mL溶剂丙酮混合,加入溶液,再迅速加入溶液
溶液瞬间变绿,2 s后又变黄,试管底部存在少量硫粉
①丙同学分析,Ⅳ反应后的溶液中一定存在,结合离子方程式说明其理由:硫粉过量,___________。
②为检验Ⅳ中是否存在,取Ⅳ反应后的上层清液进行如下实验。
i.加入足量盐酸观察到产生乳白色浑浊,不能通过此现象证明溶液中含有,理由是___________。
ii.证明上层清液中存在的实验现象是___________。
(5)综上,影响S与KMnO4溶液反应的因素有___________。
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