内容正文:
绝密★启用前
2026—2027学年上学期高三阶段性作业
化学试卷
试卷共8页,18小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活息息相关,下列生活中的物品,主要材质属于有机高分子材料的是
A.天水丝毯
B.飞机硬铝外壳
C.陶瓷碗
D.活性炭
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.天水丝毯主要成分为蛋白质,属于天然有机高分子材料,A正确;
B.飞机硬铝外壳属于铝合金,是金属材料,不属于有机高分子材料,B错误;
C.陶瓷碗主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,不属于有机高分子材料,C错误;
D.活性炭主要成分为碳单质,属于无机非金属材料,不属于有机高分子材料,D错误;
故选A。
2. 下列粒子中,VSEPR模型为平面三角形且其空间结构为V形的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.中心原子的价层电子对数为,VSEPR模型为四面体形,含2对孤电子对,空间结构为V形,A不符合题意;
B.中心原子的价层电子对数为,VSEPR模型为平面三角形,无孤电子对,空间结构为平面三角形,B不符合题意;
C.中心原子的价层电子对数为,VSEPR模型为平面三角形,含1对孤电子对,空间结构为V形,C符合题意;
D.中心原子的价层电子对数为,VSEPR模型为正四面体形,无孤电子对,空间结构为正四面体形,D不符合题意;
故选C。
3. 按如图所示组装好装置后,将铂丝上炽热的木炭迅速伸入足量热的浓硝酸中,观察到装置内发生剧烈反应,伴有红棕色气体生成。下列叙述正确的是
A. 浓硝酸保存在棕色广口瓶中
B. 试剂a的作用是处理尾气,可选择无水
C. 观察到红棕色气体生成说明浓硝酸发生了还原反应
D. 实验过程中会生成两种酸性氧化物
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓硝酸为液体试剂,见光易分解,应保存在棕色细口瓶中,广口瓶用于存放固体试剂,A错误;
B.尾气中含有有毒的,无水为干燥剂,不能吸收,无法实现处理尾气的目的,B错误;
C.红棕色气体为,中元素化合价为价,中元素化合价为价,化合价降低,得电子发生还原反应,C正确;
D.反应生成和,是酸性氧化物,与碱反应除生成盐和水外还存在元素化合价变化,不属于酸性氧化物,仅生成1种酸性氧化物,D错误;
故选C。
4. 某离子液体的结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 基态原子的价层电子排布式为
B. 电负性:
C. 离子液体有良好的导电性,可被开发为原电池的电解质
D. 该离子液体中碳原子的杂化轨道类型有、、三种
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态原子为5号元素,核外电子排布式为,价层电子排布式为,A正确;
B.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,和同周期且位置更靠右,故电负性,B正确;
C.离子液体中存在可自由移动的阴、阳离子,导电性良好,可被开发为原电池的电解质,C正确;
D.该离子液体中,双键碳原子为杂化,甲基、乙基中的饱和碳原子为杂化,不存在杂化的碳原子,D错误;
故选D。
5. 问世60多年的呋塞米(结构如图所示)是治疗水肿的经典药物。下列关于呋塞米分子的说法正确的是
A. 共有9个氢原子 B. 能与溶液反应
C. 不能形成分子间氢键 D. 不能发生取代反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.对分子中氢原子计数可知,羧基、磺酰胺基、亚氨基、亚甲基、苯环、呋喃环上的氢原子总数大于9,A错误;
B.分子中含有羧基,具有酸性,可与发生中和反应,此外磺酰胺基也可与反应,B正确;
C.分子中存在、键,、均为电负性较大的原子,可形成分子间氢键,C错误;
D.分子中羧基可发生酯化反应(属于取代反应),苯环上的氢、氯原子等也可发生取代反应,D错误;
故选B。
6. 氰胺废渣的主要成分是碳酸钙(占),同时还含有少量炭(占)和少量无机杂质(、、等)。废渣回收利用部分流程如下,体系中有关离子反应方程式书写正确的是
A. 浸出过程:
B. 浸出过程:
C. 浸出过程:
D. 调过程:
【答案】B
【解析】
【分析】废渣(主要含碳酸钙,同时还含有少量炭、、、等)中加入盐酸和进行浸出,、、溶于盐酸,将氧化为,炭和不与盐酸反应,浸渣为炭和;含有、、、的浸出液中加入适量NaOH溶液和絮凝剂,调节pH使、转化为、沉淀,过滤除去,滤液为溶液,经系列操作得到晶体;沉淀表面吸附,对沉淀进行水洗。
【详解】A.废渣中的碳酸钙为难溶电解质,离子方程式中不能拆分为,正确写法为,A错误;
B.浸出时与盐酸反应生成,加入的作为氧化剂将氧化为,该离子方程式得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒,B正确;
C.不与盐酸(仅可与氢氟酸反应)反应,浸出过程中不溶解留在浸渣中,该反应不能发生,C错误;
D.调pH的目的是将、转化为氢氧化物沉淀除去,此时应生成沉淀而非,离子方程式应为,D错误;
故选B。
7. 下列实验目的和实验操作相互关联,且可行的是(不考虑其他物质干扰)
选项
实验目的
实验操作
A
除去苯中的苯酚杂质
加入浓溴水后过滤和分液
B
检验电解溶液的阳极产物
作阳极,并在阳极附近放一张湿润的淀粉试纸
C
检验中含有杂质
将气体样品通入足量中洗气,再通入溶液中
D
检验溴乙烷中含溴元素
溴乙烷与水溶液共热,再加入溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚可溶于苯,同时溴单质也会溶于苯,引入新杂质,无法达到除杂目的,A错误;
B.为活性电极,作阳极时优先失电子生成,阳极不会产生,无法检验预期的阳极产物,B错误;
C.易溶于,经洗气可完全除去,剩余气体通入溶液若产生白色沉淀,即可证明存在杂质,实验方案可行,C正确;
D.溴乙烷与水溶液共热水解后溶液呈碱性,会与反应生成沉淀干扰溴离子检验,应先加稀硝酸酸化再加溶液,操作错误,D错误;
故选C。
8. 一种电解池系统可高效电催化还原为,电极1为纳米合金,电极2为。下列说法正确的是
A. 电极2连接电源负极
B. 电极1的电极反应为
C. 电极2的电极反应为
D. 每消耗,理论上有阳离子从左室经过阳离子交换膜进入右室
【答案】B
【解析】
【分析】装置是电解池,根据图示,在电极1上被还原为,发生还原反应,因此电极1是阴极,电极2是阳极。电极1的电极反应式为,电极2的电极反应式为。据此分析选项。
【详解】A.根据分析,电极1为阴极,连接电源负极,电极2为阳极应连接电源正极,A错误;
B.根据分析,电极1为阴极,电解质为碱性溶液,得电子生成,配平可得电极反应,B正确;
C.根据分析,电极2为阳极,碱性环境下阳极是失电子生成,反应为,C错误;
D.根据分析,电解池中电极1附近,即左室产生氢氧根离子,负电荷增加,需要正电荷中和电性,而左右两室的交换膜为阳离子交换膜,因此阳离子应从右室经阳离子交换膜进入左室,当消耗44 g时,转移电子数为2 mol,产生2 mol氢氧根离子,需要2 mol钠离子移动到左室,选项中移动方向描述错误,D错误;
故选B。
9. 是一种由4种短周期元素组成的易溶于水的化合物,将的水溶液与一定量的稀硝酸在试管中混合后,试管口有红棕色气体产生,得到溶液,取2支试管分别装入少量溶液进行实验,记录为:
序号
加入试剂、反应条件
现象
1
常温下,足量盐酸+少量溶液
产生有刺激性气味的气体、产生白色沉淀
2
浓溶液、加热
产生有刺激性气味的气体
已知气体能使品红溶液褪色,下列说法正确的是
A. 可能为 B. 中不含有
C. 中不含有 D. 中一定含有大量的
【答案】A
【解析】
【分析】试管口有红棕色气体产生,说明X和稀硝酸发生氧化还原反应生成了NO,NO在试管口被空气氧化为红棕色NO2;气体a能使品红褪色,说明a是SO2;实验1加盐酸和生成白色沉淀,说明沉淀是;实验2加浓NaOH加热生成刺激性气味气体b,说明b是。
【详解】A.由、、、四种短周期元素组成,易溶于水;与稀硝酸反应时,可将还原为,在试管口被氧化为红棕色;若过量,溶液中含剩余、反应生成的和,加足量盐酸时产生可使品红褪色的,加产生白色沉淀,加浓加热产生,符合所有实验现象,A正确;
B.由分析知,该沉淀为,说明中一定含有,B错误;
C.由分析知,气体为,说明中一定含有,C错误;
D.若中还原性离子(如)过量,可将稀硝酸中的完全还原为,则溶液中可能不含,D错误;
故选A。
10. 化合物甲(结构如图)在前沿电化学中占据独特地位。为原子序数依次增大的前20号主族元素,和同主族,自然界中形成的单质常存在于火山口附近。下列说法正确的是
A. 元素的最高化合价:
B. 简单离子半径:
C. 、与形成的化合物均属于分子晶体
D. 最简单氢化物的键角:
【答案】C
【解析】
【分析】d的单质常存在于火山口附近,故为S;与同主族且原子序数更小,故为O;e为+2价阳离子,原子序数大于S且为前20号主族元素,故e为Ca;a可形成4个共价键,原子序数小于O,故a为C;可形成1个共价键,原子序数介于O和S之间,故c为F。
【详解】A.F无正价,最高化合价为0,C最高+4价,Ca最高+2价,最高化合价顺序为,A错误;
B.电子层结构相同时核电荷数越大离子半径越小,电子层数越多离子半径越大,离子半径顺序为,即,B错误;
C.C与O形成的CO、,与O形成的、均属于分子晶体,C正确;
D.a、d、b最简单氢化物分别为、、,孤电子对会挤压键角,无孤电子对;、均有2对孤电子对,但S原子半径大斥力更小,键角更小,所以键角顺序应为>>,即,D错误;
故选C。
11. 柠檬酸(记为CA,摩尔质量为)是一种重要的有机弱酸,为无色晶体,易溶于水,被广泛用作酸度调节剂、调味剂和螯合剂,结构简式为。通常使用以下两种方法滴定分析样品中CA的质量分数:
方法一:将m g样品溶于水中,以的NaOH溶液滴定,终点消耗 mL。
方法二:将m g样品溶于水中,以的酸性溶液滴定,终点消耗 mL。
下列说法正确的是
A. 方法一滴定终点时,
B. 方法一:
C. 可以用碱式滴定管盛装酸性溶液
D. 方法二:滴定终点时溶液由浅红色变为无色且半分钟内不变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.方法一滴定到终点时生成强碱弱酸盐,由于水解溶液显碱性,A错误;
B.用NaOH溶液滴定过程中,,则样品的质量分数,B正确;
C.酸性溶液具有强氧化性,不能用碱式滴定管盛装,C错误;
D.方法二滴定终点时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,D错误;
故选B。
12. 的一种合金的立方晶胞如图所示,晶胞参数为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 1号的分数坐标为
B. 晶胞中,,原子的个数之比为
C. 晶胞中与原子距离最近的原子个数为6
D. 原子位于由原子构成的正方体体心
【答案】C
【解析】
【详解】A.以原点(0,0,0)的Al为参照,1号Ag在x、y轴方向均为倍晶胞边长,z轴方向为倍晶胞边长,分数坐标为, A正确;
B.用均摊法计算原子个数:位于晶胞顶点和面心,原子数为;位于晶胞棱心和体心,原子数为,原子全部在晶胞内共8个,三者个数比为,B正确;
C.Al原子位于晶胞顶点和面心,所以与原子距离最近的原子共有4+4+4=12个,C错误;
D.每个原子周围有8个原子构成正方体结构,位于该正方体的体心位置,D正确;
故选C。
13. 我国科学家研究化合物催化氢化的机理。由化合物生成化合物过程的机理和相对能量曲线如图1、2所示,TS1、TS2均为过渡态。下列说法错误的是
A. 反应过程中可能出现有较多积累的情况
B. 决速步为
C. 催化氢化的完整过程中,一定存在原子与原子间断键的过程
D. 平衡后,升高温度,的
【答案】D
【解析】
【详解】A.分析图2,发现M→P的活化能小于P→N,因此P的生成速率快于消耗速率,可能出现P较多积累的情况,A正确;
B.决速步是活化能最大的一步基元反应,因此是P→N,B正确;
C.化合物M为催化剂,反应前后结构不会改变,比较M、N的结构可知,当键的断裂重新连接氢原子生成M,所以一定有键的断裂,C正确;
D.分析图2可知反应,因此反应达平衡后升温,平衡会向逆反应方向移动,即升温瞬间,故,D错误;
故选D。
14. 经选择性催化氧化,可降低尾气中的含量。一种催化路径如图所示(部分中间产物未画出),下列说法正确的是
A. 催化剂降低了反应的活化能和焓变
B. 过程Ⅰ、Ⅱ中生成的均为还原产物
C. 反应过程中仅有非极性键的断裂和形成
D. 总反应可表示为
【答案】D
【解析】
【详解】A.催化剂可降低反应的活化能,但不改变反应的焓变,焓变只由反应物和生成物的总能量差决定,A错误;
B.过程Ⅰ中被还原生成,该为还原产物;过程Ⅱ中发生归中反应生成和,中各元素化合价均无变化,既不是氧化产物也不是还原产物,并非均为还原产物,B错误;
C.反应过程中存在中极性键的断裂、中极性键的形成,不是仅有非极性键的断裂和形成,C错误;
D.该反应反应物为和,生成物为和,配平后总反应与选项表达式一致,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 苯乙酸铜常作为有机偶联反应的催化剂,下图是实验室合成苯乙酸铜的路线。
查阅资料:
①苯乙酸()的熔点为,沸点为,微溶于冷水,易溶于乙醇;苯乙腈()常温下为液体,沸点为,以上分解;
②。
回答下列问题:
Ⅰ.制取苯乙酸:
①如图连接装置,向仪器a中加入足量70%硫酸和碎瓷片;仪器c中通入冷却水;
②用仪器b缓缓滴加苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温到,继续反应一段时间;
③反应结束后,将仪器a中的产物转移到烧杯中;
④加入适量冰水,静置,分离出苯乙酸粗品。
(1)仪器的名称是_________。碎瓷片的作用是_________________。
(2)制取苯乙酸的反应温度控制在左右,最合适的加热方式为_________(填字母)。
a.水浴加热 b.油浴加热 c.直接加热
(3)步骤④反应结束后加适量冰水,其目的是________________。
(4)经重结晶后,得到纯品苯乙酸,则苯乙酸的产率是_________%。
Ⅱ.制取苯乙酸铜:
(5)用和溶液制备适量沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,证明沉淀洗涤干净的操作是_________________。
(6)将苯乙酸加入乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入搅拌,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是________,写出制苯乙酸铜的化学方程式:_______________________________________。
【答案】(1) ①. 三颈(口)烧瓶 ②. 防暴沸
(2)b (3)降低苯乙酸溶解度,使其析出
(4)90 (5)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则证明洗涤干净
(6) ①. 增大苯乙酸溶解度,使反应充分进行 ②.
【解析】
【分析】本实验旨在合成苯乙酸铜,整体路线分为两个阶段:第一阶段为苯乙酸的制备,利用苯乙腈在70%硫酸中加热至发生水解反应生成苯乙酸,反应结束后通过加冰水冷却,使微溶于冷水的苯乙酸结晶析出,经过滤、重结晶提纯得到高纯苯乙酸;第二阶段为苯乙酸铜的合成,利用提纯后的苯乙酸在乙醇和水的混合溶剂中与新制的发生酸碱中和反应,最终结晶析出苯乙酸铜。
【小问1详解】
根据仪器构造可知,仪器a的名称是三颈烧瓶(或三口烧瓶);在加热液体反应物时,加入碎瓷片可以提供汽化中心,其作用是防止液体暴沸。
【小问2详解】
制取苯乙酸的反应温度需控制在左右;水浴加热的最高温度只能达到,无法满足反应要求;直接加热温度难以控制且受热不均匀;油浴加热易于控制温度且受热均匀,能达到,故最合适的加热方式为油浴加热,故选b。
【小问3详解】
根据题干资料可知,苯乙酸“微溶于冷水”,步骤④反应结束后加入适量冰水,可以降低体系温度,从而降低苯乙酸的溶解度,促使其大量结晶析出,便于后续分离提纯。
【小问4详解】
加入的苯乙腈质量为,其物质的量;根据化学方程式可知,苯乙腈与苯乙酸的物质的量之比为,理论上生成苯乙酸的物质的量也为 ,其理论产量;则苯乙酸的产率 。
【小问5详解】
用和溶液制备沉淀时,沉淀表面会附着可溶性的等杂质,证明沉淀洗涤干净即检验洗涤液中是否含有;具体操作为:取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加稀硝酸和溶液,若无白色沉淀生成,则说明已洗涤干净。
【小问6详解】
题干信息指出苯乙酸“微溶于冷水,易溶于乙醇”,因此在混合溶剂中加入乙醇的作用是增大苯乙酸的溶解度,使其充分溶解,从而使反应更充分;苯乙酸与氢氧化铜发生酸碱中和反应生成苯乙酸铜和水,化学方程式为:。
16. 钪(Sc)被称为“关键金属”和“工业味精”。一种从赤泥(主要成分为、、、、和)中提取钪和铁的部分工艺流程如下:
已知:①P204为有机萃取剂;
②是白色固体,不溶于水,化学性质与相似。
③已知,溶液中离子浓度时,可认为其沉淀完全。
回答下列问题:
(1)“离析焙烧”时,在赤泥、氯化钠、焦炭的质量之比为条件下,焙烧温度和离析时间对品位(铁精矿中铁元素的质量占总质量的百分比)的影响如图1、2所示,最适宜的焙烧温度和离析时间分别是________、________。
(2)在“离析焙烧”中,以为焙烧助剂,能提高铁的回收率,在高温下与反应生成了3种氧化物,写出与在高温下反应的化学方程式:_________________________。
(3)为提高“酸浸”效率,可采取的措施有____________________(任写一条);“酸浸”温度超过,的浸出率下降的主要原因可能是____________________;“酸浸”时主要采用盐酸而不用硫酸的原因是____________。
(4)“萃取”后分离有机相的操作名称是___________,“反萃取”时若加入的氢氧化钠溶液过量,水层中会含,加入适量的盐酸可将其转化为沉淀,反应的离子方程式为____________________。
(5)常温下,加入溶液进行“反萃取”后,测得混合溶液为5,此时__________(填“能”或“不能”)沉淀完全。
【答案】(1) ①. 1100℃ ②. 60min
(2)
(3) ①. 适当升温、增大盐酸浓度或搅拌等 ②. 盐酸受热易挥发,浓度降低 ③. 硫酸会与反应生成,对颗粒起到了包裹作用,从而导致钪浸出率降低
(4) ①. 分液 ②.
(5)不能
【解析】
【分析】在高温下,焦炭将赤泥中的还原为具有磁性的铁单质。同时,加入的作为助剂,与钪等金属氧化物发生反应,生成易溶于水或酸的钪的氯化物,实现了钪的活化和转化。利用磁选将还原出来的铁粉吸出,得到铁精矿进行回收,向磁选后的残渣中加入盐酸。铁、钪以及钙、铝、钠的化合物均溶解于盐酸中,形成含多种阳离子的混合酸液(如、、、)。不溶于盐酸,作为滤渣被过滤掉。向滤液中加入有机萃取剂 P204。P204具有极高的选择性,它能特异性地结合并溶解水相中的,将其萃取到有机层中,从而与、、等杂质离子彻底分离。分离出的下层液体为萃余液。向载有钪的有机相中加入溶液进行反萃取。碱液会破坏有机钪络合物,将重新“洗”回到水相中。由于极难溶于水,它会立即以沉淀形式析出,从而得到 粗品,据此解答;
【小问1详解】
通过加入焦炭和NaCl,将Fe2O3还原为Fe,同时使Fe与Sc等元素分离。图1显示了不同温度下Fe品位的变化,我们需要找到Fe品位最高的条件。观察图1,当温度为1100℃时,Fe品位达到最高值,而超过1100℃时Fe品位下降,因此最适宜的焙烧温度是1100℃。图2显示了不同离析时间下Fe品位的变化。观察图2,当离析时间为60 min时,Fe品位最高,而时间过长会导致Fe品位下降,可能是因为Fe被过度还原或形成其他相,因此,最适宜的离析时间是60 min。
【小问2详解】
根据题意,Na2SO4与CO在高温下反应生成3种氧化物。已知CO具有还原性,可将还原为SO2,同时自身被氧化为CO2,Na2SO4中的可能形成Na2O。综合分析,化学方程式为。
【小问3详解】
“酸浸”是将Sc、Al等元素从固体中溶解到溶液中的过程。提高效率的方法可以是:将离析焙烧后的固体粉碎、适当增大盐酸浓度、适当升高温度、搅拌等(任写一条即可)。当温度超过70℃时,Sc的浸出率下降,可能的原因是盐酸受热易挥发,相当于反应物浓度降低。也可能是Sc3+在较高温度下易水解生成Sc(OH)3沉淀,导致其留在滤渣中,从而降低浸出率。“酸浸”主要用盐酸而不用硫酸,硫酸会与反应生成微溶物,对颗粒起到了包裹作用,从而导致钪浸出率降低。
【小问4详解】
萃取后需要将水相与有机相分离,这属于分液操作。“反萃取”时,若NaOH过量,水层中会形成[Sc(OH)6]3-。加入适量盐酸后,[Sc(OH)6]3-与氢离子反应生成Sc(OH)3沉淀和水。根据电荷守恒和原子守恒,反应方程式为。
【小问5详解】
已知Ksp[Sc(OH)3] = 8.0 × 10-31,当pH=5时,c(OH-) = 10-9 mol·L⁻¹。根据Ksp公式:,显然,8.0 × 10-4 mol·L-1 > 10-5 mol·L-1,因此Sc3+未沉淀完全。
17. 根据制氢材料是否含碳,可将制氢方法分为碳基原料制氢和非碳基原料制氢两类。
Ⅰ.常见的碳基原料制氢方法如下:
①甲烷裂解:
②甲烷水蒸气重整:
③水煤气转换:
(1)水煤气反应也可用于制氢,该反应的________。
(2)反应②自发进行的条件为_______________(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
(3)在恒压容器中,通入和,发生反应②、③,平衡时各物质的物质的量分数随温度变化如图所示。曲线表示平衡时_______________(填化学式)的物质的量分数随温度变化关系;温度高于时,平衡时的物质的量分数会随温度升高而减小,其原因是________________________________。
Ⅱ.我国科研团队构筑一种等离子体增强双膜氨分解系统,成功在的温和条件下实现了的高效生产,并集成了原料氨的回收。
(4)下图为双膜集成系统简易图:
可通过超薄膜,分子筛膜对具有极高选择性,从平衡角度分析膜在该装置中的作用:____________________。
(5)在、条件下,通过反应器中,平衡时的转化率为,过程中生成的氢气有通过膜,则达到平衡时__________,氨气分解反应的__________(列出计算式,用平衡分压代替平衡浓度计算,)。
【答案】(1)+131
(2)高温 (3) ①. ②. 反应③为放热反应,从开始升高温度,温度升高对反应的影响大于浓度增大对反应的影响
(4)通过膜后被吹扫分离出反应体系,移走产物,使平衡正向移动
(5) ①. 1:2 ②.
【解析】
【小问1详解】
水煤气反应的方程式可以由②-①得到,因此;
【小问2详解】
反应②是反应前后气体分子数增加的反应,即,又有,故其自发进行的条件为高温;
【小问3详解】
根据反应②、③的方程式和图像,可知a、b对应的是氢气和一氧化碳,由于氢气在反应②③中都是产物且反应②中氢气系数更大,因此a对应的是氢气,化学式为;反应②为吸热反应,达平衡时候升温,平衡将会正向移动,产生更多一氧化碳和氢气,并导致反应③正移;反应③为放热反应,达平衡时候升温,平衡将会逆向移动。当温度高于时,平衡时候的物质的量分数会随着温度升高而减小,说明此时温度升高引起的反应③的逆移程度大于反应②正移带来的反应物浓度增加而使反应③正移的程度,故答案填:反应③为放热反应,从开始升高温度,温度升高对反应的影响大于浓度增大对反应的影响;
【小问4详解】
催化剂中发生氨分解的反应:,Pd膜可以“过滤”出氢气,使混合气体中氢气的含量下降,有利于分解反应的正向移动,故答案为:通过膜后被吹扫分离出反应体系,移走产物,使平衡正向移动;
【小问5详解】
由于平衡时候氨气的转化率为,因此。又由于过程中有三分之一的氢气通过Pd膜,因此平衡时候与氮气共存的氢气为,故氮气氢气比例为1:2;将数据代入三段式有,因此
18. DBPR112是一种口服生物活性氟嘧啶基EGFR拮抗剂。以下为其合成路线之一(部分试剂和条件已略去)。
已知:不稳定,发生异构化得。
回答下列问题:
(1)Ⅳ含有的含氧官能团的名称是_____________。
(2)Ⅶ的结构简式是_____________________。
(3)Ⅷ→Ⅸ的反应类型是_________。
(4)(简称NBS)和(简称NCS)分别是常用的溴化试剂和氯化试剂,可与烯烃或芳烃发生如下反应(代表或):
对比二者与1-丁烯发生反应时的反应活性:NBS比NCS__________(填“强”或“弱”),理由是_________________________________________。
(5)Ⅰ→Ⅱ的过程中,若生成的Ⅱ继续与Ⅰ发生反应则会生成副产物P,由Ⅱ→副产物P的化学方程式为_______________。
(6)Ⅰ的同分异构体中,含苯环(不含其他环)且不同化学环境氢原子个数比为的同分异构体的数目有_________种(不考虑立体异构),写出一种苯环上有两个取代基的同分异构体的结构简式为_________。
【答案】(1)醚键、酰胺基
(2) (3)还原反应
(4) ①. 强 ②. 原子半径大于,键键长更长,键能更小,更容易断裂,反应活性更高
(5) (6) ①. 14 ②. 、、或
【解析】
【分析】分析流程中,可以发现硝基苯部分(红圈中)为反应引入,因此余下部分由Ⅶ提供,再分析Ⅶ的分子式,可以得出Ⅶ结构简式为。
【小问1详解】
Ⅳ中含氧官能团为醚键、酰胺基;
【小问2详解】
根据分析可知Ⅶ的结构简式为;
【小问3详解】
Ⅷ转化为Ⅸ,实现了硝基转化为氨基,因此是还原反应;
【小问4详解】
NBS和NCS做溴化试剂和氯化试剂时候,分别断裂N-Br键、N-Cl键。由于溴原子半径大于氯原子半径,因此N-Br键长大于N-Cl键长,N-Br键能小于N-Cl键能,因此NBS的反应活性更强;
【小问5详解】
NC-CH2-CN中间的C原子由于-CN的强吸电子效应,导致中间的C-H极性增强,容易断裂。Ⅰ→Ⅱ过程中Ⅰ的碳溴键断裂,与NC-CH2-CN中间的C原子形成新的化学键,转化为Ⅱ,Ⅱ中与两个-CN相连的C上仍存在一个C-H,还可以继续断裂与碳溴键反应,故方程式为:;
【小问6详解】
Ⅰ的同分异构体中,只含有苯环的且不同环境的H种类为3:1:1:1:1,说明其苯环上不存在对称结构,可分为以下情况:①取代基为1个甲基、一个溴原子,一个醛基,一共10种;②取代基为溴原子和乙酰基,一共2种;③取代基为-COBr和甲基,一共2种。故总共同分异构体数目为14种;
苯环上有两个取代基的结构简式可以为情况②、③,故可以是、、或。
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2026—2027学年上学期高三阶段性作业
化学试卷
试卷共8页,18小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活息息相关,下列生活中的物品,主要材质属于有机高分子材料的是
A.天水丝毯
B.飞机硬铝外壳
C.陶瓷碗
D.活性炭
A. A B. B C. C D. D
2. 下列粒子中,VSEPR模型为平面三角形且其空间结构为V形的是
A. B. C. D.
3. 按如图所示组装好装置后,将铂丝上炽热的木炭迅速伸入足量热的浓硝酸中,观察到装置内发生剧烈反应,伴有红棕色气体生成。下列叙述正确的是
A. 浓硝酸保存在棕色广口瓶中
B. 试剂a的作用是处理尾气,可选择无水
C. 观察到红棕色气体生成说明浓硝酸发生了还原反应
D. 实验过程中会生成两种酸性氧化物
4. 某离子液体的结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 基态原子的价层电子排布式为
B. 电负性:
C. 离子液体有良好的导电性,可被开发为原电池的电解质
D. 该离子液体中碳原子的杂化轨道类型有、、三种
5. 问世60多年的呋塞米(结构如图所示)是治疗水肿的经典药物。下列关于呋塞米分子的说法正确的是
A. 共有9个氢原子 B. 能与溶液反应
C. 不能形成分子间氢键 D. 不能发生取代反应
6. 氰胺废渣的主要成分是碳酸钙(占),同时还含有少量炭(占)和少量无机杂质(、、等)。废渣回收利用部分流程如下,体系中有关离子反应方程式书写正确的是
A. 浸出过程:
B. 浸出过程:
C. 浸出过程:
D. 调过程:
7. 下列实验目的和实验操作相互关联,且可行的是(不考虑其他物质干扰)
选项
实验目的
实验操作
A
除去苯中的苯酚杂质
加入浓溴水后过滤和分液
B
检验电解溶液的阳极产物
作阳极,并在阳极附近放一张湿润的淀粉试纸
C
检验中含有杂质
将气体样品通入足量中洗气,再通入溶液中
D
检验溴乙烷中含溴元素
溴乙烷与水溶液共热,再加入溶液
A. A B. B C. C D. D
8. 一种电解池系统可高效电催化还原为,电极1为纳米合金,电极2为。下列说法正确的是
A. 电极2连接电源负极
B. 电极1的电极反应为
C. 电极2的电极反应为
D. 每消耗,理论上有阳离子从左室经过阳离子交换膜进入右室
9. 是一种由4种短周期元素组成的易溶于水的化合物,将的水溶液与一定量的稀硝酸在试管中混合后,试管口有红棕色气体产生,得到溶液,取2支试管分别装入少量溶液进行实验,记录为:
序号
加入试剂、反应条件
现象
1
常温下,足量盐酸+少量溶液
产生有刺激性气味的气体、产生白色沉淀
2
浓溶液、加热
产生有刺激性气味的气体
已知气体能使品红溶液褪色,下列说法正确的是
A. 可能为 B. 中不含有
C. 中不含有 D. 中一定含有大量的
10. 化合物甲(结构如图)在前沿电化学中占据独特地位。为原子序数依次增大的前20号主族元素,和同主族,自然界中形成的单质常存在于火山口附近。下列说法正确的是
A. 元素的最高化合价:
B. 简单离子半径:
C. 、与形成的化合物均属于分子晶体
D. 最简单氢化物的键角:
11. 柠檬酸(记为CA,摩尔质量为)是一种重要的有机弱酸,为无色晶体,易溶于水,被广泛用作酸度调节剂、调味剂和螯合剂,结构简式为。通常使用以下两种方法滴定分析样品中CA的质量分数:
方法一:将m g样品溶于水中,以的NaOH溶液滴定,终点消耗 mL。
方法二:将m g样品溶于水中,以的酸性溶液滴定,终点消耗 mL。
下列说法正确的是
A. 方法一滴定终点时,
B. 方法一:
C. 可以用碱式滴定管盛装酸性溶液
D. 方法二:滴定终点时溶液由浅红色变为无色且半分钟内不变化
12. 的一种合金的立方晶胞如图所示,晶胞参数为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 1号的分数坐标为
B. 晶胞中,,原子的个数之比为
C. 晶胞中与原子距离最近的原子个数为6
D. 原子位于由原子构成的正方体体心
13. 我国科学家研究化合物催化氢化的机理。由化合物生成化合物过程的机理和相对能量曲线如图1、2所示,TS1、TS2均为过渡态。下列说法错误的是
A. 反应过程中可能出现有较多积累的情况
B. 决速步为
C. 催化氢化的完整过程中,一定存在原子与原子间断键的过程
D. 平衡后,升高温度,的
14. 经选择性催化氧化,可降低尾气中的含量。一种催化路径如图所示(部分中间产物未画出),下列说法正确的是
A. 催化剂降低了反应的活化能和焓变
B. 过程Ⅰ、Ⅱ中生成的均为还原产物
C. 反应过程中仅有非极性键的断裂和形成
D. 总反应可表示为
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 苯乙酸铜常作为有机偶联反应的催化剂,下图是实验室合成苯乙酸铜的路线。
查阅资料:
①苯乙酸()的熔点为,沸点为,微溶于冷水,易溶于乙醇;苯乙腈()常温下为液体,沸点为,以上分解;
②。
回答下列问题:
Ⅰ.制取苯乙酸:
①如图连接装置,向仪器a中加入足量70%硫酸和碎瓷片;仪器c中通入冷却水;
②用仪器b缓缓滴加苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温到,继续反应一段时间;
③反应结束后,将仪器a中的产物转移到烧杯中;
④加入适量冰水,静置,分离出苯乙酸粗品。
(1)仪器的名称是_________。碎瓷片的作用是_________________。
(2)制取苯乙酸的反应温度控制在左右,最合适的加热方式为_________(填字母)。
a.水浴加热 b.油浴加热 c.直接加热
(3)步骤④反应结束后加适量冰水,其目的是________________。
(4)经重结晶后,得到纯品苯乙酸,则苯乙酸的产率是_________%。
Ⅱ.制取苯乙酸铜:
(5)用和溶液制备适量沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,证明沉淀洗涤干净的操作是_________________。
(6)将苯乙酸加入乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入搅拌,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是________,写出制苯乙酸铜的化学方程式:_______________________________________。
16. 钪(Sc)被称为“关键金属”和“工业味精”。一种从赤泥(主要成分为、、、、和)中提取钪和铁的部分工艺流程如下:
已知:①P204为有机萃取剂;
②是白色固体,不溶于水,化学性质与相似。
③已知,溶液中离子浓度时,可认为其沉淀完全。
回答下列问题:
(1)“离析焙烧”时,在赤泥、氯化钠、焦炭的质量之比为条件下,焙烧温度和离析时间对品位(铁精矿中铁元素的质量占总质量的百分比)的影响如图1、2所示,最适宜的焙烧温度和离析时间分别是________、________。
(2)在“离析焙烧”中,以为焙烧助剂,能提高铁的回收率,在高温下与反应生成了3种氧化物,写出与在高温下反应的化学方程式:_________________________。
(3)为提高“酸浸”效率,可采取的措施有____________________(任写一条);“酸浸”温度超过,的浸出率下降的主要原因可能是____________________;“酸浸”时主要采用盐酸而不用硫酸的原因是____________。
(4)“萃取”后分离有机相的操作名称是___________,“反萃取”时若加入的氢氧化钠溶液过量,水层中会含,加入适量的盐酸可将其转化为沉淀,反应的离子方程式为____________________。
(5)常温下,加入溶液进行“反萃取”后,测得混合溶液为5,此时__________(填“能”或“不能”)沉淀完全。
17. 根据制氢材料是否含碳,可将制氢方法分为碳基原料制氢和非碳基原料制氢两类。
Ⅰ.常见的碳基原料制氢方法如下:
①甲烷裂解:
②甲烷水蒸气重整:
③水煤气转换:
(1)水煤气反应也可用于制氢,该反应的________。
(2)反应②自发进行的条件为_______________(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
(3)在恒压容器中,通入和,发生反应②、③,平衡时各物质的物质的量分数随温度变化如图所示。曲线表示平衡时_______________(填化学式)的物质的量分数随温度变化关系;温度高于时,平衡时的物质的量分数会随温度升高而减小,其原因是________________________________。
Ⅱ.我国科研团队构筑一种等离子体增强双膜氨分解系统,成功在的温和条件下实现了的高效生产,并集成了原料氨的回收。
(4)下图为双膜集成系统简易图:
可通过超薄膜,分子筛膜对具有极高选择性,从平衡角度分析膜在该装置中的作用:____________________。
(5)在、条件下,通过反应器中,平衡时的转化率为,过程中生成的氢气有通过膜,则达到平衡时__________,氨气分解反应的__________(列出计算式,用平衡分压代替平衡浓度计算,)。
18. DBPR112是一种口服生物活性氟嘧啶基EGFR拮抗剂。以下为其合成路线之一(部分试剂和条件已略去)。
已知:不稳定,发生异构化得。
回答下列问题:
(1)Ⅳ含有的含氧官能团的名称是_____________。
(2)Ⅶ的结构简式是_____________________。
(3)Ⅷ→Ⅸ的反应类型是_________。
(4)(简称NBS)和(简称NCS)分别是常用的溴化试剂和氯化试剂,可与烯烃或芳烃发生如下反应(代表或):
对比二者与1-丁烯发生反应时的反应活性:NBS比NCS__________(填“强”或“弱”),理由是_________________________________________。
(5)Ⅰ→Ⅱ的过程中,若生成的Ⅱ继续与Ⅰ发生反应则会生成副产物P,由Ⅱ→副产物P的化学方程式为_______________。
(6)Ⅰ的同分异构体中,含苯环(不含其他环)且不同化学环境氢原子个数比为的同分异构体的数目有_________种(不考虑立体异构),写出一种苯环上有两个取代基的同分异构体的结构简式为_________。
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