内容正文:
高三10月化学试卷
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cu 64
一、选择题: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. 化学助力辽宁支柱产业高质量发展。下列说法正确的是
A. 钢铁冶炼过程中,焦炭只用作燃料发生放热反应
B. 船舶制造中用到的铝合金,具有密度小、抗腐蚀能力较强的优点
C. 石油化工生产的聚乙烯塑料属于无机非金属材料
D. 机床加工使用的切削液挥发时会发生化学键断裂
【答案】B
【解析】
【详解】A.钢铁冶炼中,焦炭有两个作用:一是燃烧放热,作燃料,提供高温;二是焦炭和生成的CO2在高温下反应生成还原剂CO:,CO用来还原铁矿石。因此,焦炭不只是用作燃料,还作原料生成还原剂CO,A错误;
B.铝合金属于合金材料,优点是密度小(质量轻),铝表面易生成致密氧化膜,抗腐蚀能力较强,适合船舶制造,B正确;
C.聚乙烯塑料是有机高分子化合物,属于有机高分子材料,不属于无机非金属材料,C错误;
D.切削液挥发,属于物理变化,只破坏分子间作用力,化学键没有断裂。化学键断裂是化学变化才会发生的,D错误;
故答案选B。
2. 用烧碱溶液吸收的反应为。下列叙述错误的是
A. 的结构示意图:
B. 的电子式:
C. 氟化钠的分子式:
D. 中子数为10的氧原子:
【答案】C
【解析】
【详解】A.F-的核电荷数为9,核外电子总数为10,结构示意图为,A正确;
B.NaOH是离子化合物,由Na+和OH-构成,OH⁻内O与H以共价键结合,其电子式为,B正确;
C.NaF是离子化合物,由Na+和F-直接构成,不存在独立的分子,NaF仅表示氟化钠中阴阳离子的个数比为1:1,属于化学式而非分子式,C错误;
D.氧元素质子数为8,中子数为10时质量数=8+10=18,因此该氧原子表示为,D正确;
故选C。
3. 下列化学方程式或离子方程式不符合题意的是
A. 铜丝在硫蒸气中生成黑色固体:
B. 浓氨水检验氯气发生泄漏:
C. 浓硝酸见光产生红棕色气体:
D. 用稀盐酸浸泡试管底部的产生气泡:
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫的氧化性较弱,只能将变价金属铜氧化为+1价,铜在硫蒸气中高温反应生成黑色的硫化亚铜,化学方程式为,A正确;
B.氯气和浓氨水接触时发生反应,生成的为白色固体小颗粒,会产生白烟,可用于检验氯气泄漏,化学方程式为,B正确;
C.浓硝酸见光易分解,生成红棕色的气体、和水,化学方程式为,C正确;
D.和稀盐酸反应时,会与结合生成更难溶的沉淀,离子方程式应为,D错误;
故选D。
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.提纯Fe(OH)3
B.收集NH3
C.干燥SO2
D.制备乙炔
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.Fe(OH)3胶体的胶粒能透过滤纸,但不能透过半透膜。提纯胶体的方法是渗析。分液操作是用来分离互不相溶的液体混合物,胶体是分散系,不能用分液漏斗分液提纯,方案不合理,A错误;
B.氨气密度比空气小,采用短进长出向下排空气法收集;尾气处理装置:下层CCl4,上层水。NH3不溶于四氯化碳,气泡从CCl4层逸出后再被水吸收,可以防止倒吸,方案合理,B正确;
C.P2O5是酸性干燥剂,不和酸性气体SO2反应;U形干燥管盛放固体干燥剂,气体从一侧进、一侧出,可干燥SO2,方案合理,C正确;
D.电石和饱和食盐水反应制取乙炔:用饱和食盐水代替纯水,减慢反应速率,获得平稳气流;分液漏斗控制液体滴加速度,圆底烧瓶作反应容器,装置可行,方案正确,D正确;
故答案选A。
5. 生活中处处蕴含化学知识。下列“化学小妙招”不合理的是
选项
目的
化学小妙招
A
检验碘盐中
用白醋浸湿的KI淀粉试纸检验
B
除去冰箱、汽车内部异味
放置活性炭包吸附异味分子
C
去除水壶内壁水垢[和]
加入适量食醋浸泡
D
清洗蛋白质类真皮皮具上的油脂污渍
用热纯碱溶液长时间浸泡刷洗
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.白醋提供酸性环境,酸性条件下可与发生归中反应生成,遇淀粉变蓝,能够检验碘盐中的,A不符合题意;
B.活性炭具有疏松多孔的结构,有强吸附性,可以吸附异味分子,用于除去密闭空间的异味,B不符合题意;
C.食醋的主要成分醋酸酸性强于碳酸,可与水垢的、发生反应,将难溶物转化为可溶的醋酸盐,从而去除水垢,C不符合题意;
D.热纯碱溶液碱性较强,而皮具的主要成分是蛋白质,在碱性、加热条件下蛋白质会发生变性,导致皮具受损,该小妙招不合理,D符合题意;
故选D。
6. X、Y、Z、M为短周期主族元素,常温常压下,X有两种常见的氢化物,目前公认Y的化合物种类最多,Z的最高价氧化物对应的水化物和氢化物都是强酸,为淡黄色固体。设为阿伏加德罗常数的值,M的单质及其化合物的转化关系如图所示。
下列叙述正确的是
A. 反应①中,生成的中所含离子总数为
B. 反应②中,完全反应时转移电子数为
C. 反应③中,生成1 mol MZ时产生分子数最多为
D. 反应④中,生成4.6 g M时产生气体含原子个数为
【答案】C
【解析】
【分析】根据题目信息,常温常压下X存在两种常见的氢化物,且为淡黄色固体。短周期主族元素中,O可形成H2O和H2O2两种常见氢化物;短周期淡黄色固体为Na2O2,因此X为O,M为Na。形成化合物种类最多的元素是C(有机物均含碳),故Y为C。Z的最高价氧化物对应的水化物和氢化物都是强酸,两个条件同时满足的短周期主族元素中只有Cl满足(氢化物HCl,最高价含氧酸HClO4),所以Z为Cl。
【详解】A.是Na2O2,过氧化钠由Na+与构成;1 mol Na2O2中含有2 mol Na+和1 mol ,一共3 mol离子,离子总数为3NA,不是4NA,A错误;
B.YX2为CO2,M2YX3为Na2CO3,反应②为:,该反应为歧化反应,Na2O2中O是-1价,一半O升到0价,一半降到-2价,因此,1 mol CO2完全反应,转移电子数是NA,B错误;
C.MZ为NaCl,反应③为:,关系为:Na2CO3~2NaCl~CO2,所以生成1 mol NaCl,最多生成0.5 mol的CO2。如果盐酸不足,会生成NaHCO3,释放的CO2会更少,所以CO2分子数最多为0.5NA,C正确;
D.反应④为电解熔融氯化钠:,,根据方程式:生成0.2 mol Na,得到0.1 mol Cl2。Cl2是双原子分子,0.1 mol Cl2含0.2 mol Cl原子,原子数目是0.2NA,不是0.1NA,D错误;
故答案选C。
7. 在温和条件下,合成苯酚和丙酮的原理如图所示。
下列说法错误的是
A. 甲→乙为加成反应,乙→丙为氧化反应
B. 乙与分别在光照、条件下反应的产物相同
C. 上述五种有机物在一定条件下都能与反应
D. 丁能与溶液发生显色反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲(苯)和丙烯发生加成反应生成乙(异丙苯);乙转化为丙的过程中引入过氧羟基,加氧的有机反应属于氧化反应,A正确;
B.乙为异丙苯,光照条件下Cl2会取代侧链烷基上的氢原子,FeCl3催化条件下Cl2会取代苯环上的氢原子,两个反应产物不相同,B错误;
C.甲、乙、丙、丁四者均含苯环可与H2加成,丙酮的羰基也可催化加氢生成异丙醇,因此一定条件下都能和H2反应,C正确;
D.丁为苯酚,含有酚羟基,能与FeCl3溶液发生显色反应,D正确;
故选B。
8. 科研人员发现,在某些催化剂作用下,催化烯烃类有机物氢化的示意图如图所示。
下列叙述错误的是
A. 有机物甲、丙都属于芳香烃
B. 有机物甲、乙都能发生加成、取代反应
C. 用酸性溶液可区别有机物甲和丙
D. 乙中碳碳双键中键比碳氧双键中键活泼
【答案】C
【解析】
【详解】A.芳香烃的定义是分子中含有苯环且仅由C、H两种元素组成的有机物。甲、丙都含有苯环,且都只含C、H元素,二者均属于芳香烃,A正确;
B.甲含有苯环,可以发生取代反应和加成反应,含有碳碳双键,可以发生加成反应;乙含有酯基和酰胺基,可以发生取代反应,含有碳碳双键,可以发生加成反应,B正确;
C.甲的侧链含有碳碳双键,可被酸性氧化使溶液褪色;丙的侧链是连在苯环上的烷基,与苯环直接相连的碳原子上有氢,也可以被酸性氧化为羧基,同样能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此无法用酸性溶液区别甲和丙,C错误;
D.该反应中乙的碳碳双键发生加氢还原,而碳氧双键没有被氢化,说明碳碳双键中的键比碳氧双键中的键更活泼,更容易发生加成反应,D正确;
故选C。
9. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 常温下,在的溶液中:、、、
B. 与铝反应产生的溶液中:、、、
C. 能使淀粉KI溶液变蓝的溶液中:、、、
D. 在溶液中:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.pH=13的溶液为强碱性环境,含大量。、、、之间不发生反应,也均不与反应,可以大量共存,A符合题意;
B.会与发生氧化还原反应;与铝反应生成H2的溶液既可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液:酸性环境下,具有强氧化性,会氧化,且无法生成H2;同时H+也会和反应生成气体。碱性环境下,会生成Fe(OH)3沉淀,也会和反应,因此该组离子一定不能大量共存,B不符合题意;
C.能使淀粉KI溶液变蓝的溶液具有强氧化性,会氧化;同时和会直接生成CuS沉淀,无法大量共存,C不符合题意;
D.NaHSO4溶液中完全电离出大量H+,H+会和反应生成CO2和H2O,不能大量共存,D不符合题意;
故选A。
10. 欧洲核子研究中心(CERN)公布,科学家首次实现“点铅成金”,即衰变为,另外还生成了核素(铊)、。下列叙述正确的是
A. 和的中子数相差1
B. “点铅成金”发生了化学变化
C. 位于周期表第六周期第ⅣA族
D. 的金属性强于
【答案】D
【解析】
【详解】A.中子数=质量数-质子数。的中子数为,的中子数为,二者中子数相差2,不是1,A错误;
B.化学变化的最小粒子是原子,反应前后原子种类不会改变。该过程中铅元素的原子核发生变化,生成了新的金元素,属于核反应,不属于化学变化,B错误;
C.Pb(82号元素)位于第六周期第ⅣA族,81号元素Tl的原子序数比Pb小1,因此Tl位于第六周期第ⅢA族,不是第ⅣA族,C错误;
D.Tl和Al同主族(第ⅢA族),Tl位于Al的下方,同主族元素从上到下金属性逐渐增强,因此Tl的金属性强于Al,D正确;
故选D。
11. 近日,科学家利用实现高效制氢和生物质电氧化,氧化流程如图所示。
下列说法正确的是
A. HMF能与溶液反应产生
B. DFF中只有碳碳双键能与氢气发生加成反应
C. FFCA中含有醛基,能发生银镜反应
D. FDCA能与乙二醇发生加聚反应生成高聚物
【答案】C
【解析】
【详解】A.HMF的含氧官能团是醛基(-CHO)、醚键和羟基,不含羧基;只有羧基的酸性强于碳酸,才能和NaHCO3反应生成CO2,因此HMF无法与NaHCO3反应产生CO2,A错误;
B.DFF的结构中,除了呋喃环上的碳碳双键,两个醛基的碳氧双键也可以和氢气发生加成反应生成羟基,并非只有碳碳双键能加成,B错误;
C.FFCA含醛基(-CHO),醛基可以发生银镜反应,C正确;
D.FDCA含有两个羧基(-COOH),可以和乙二醇(含两个羟基)发生缩聚反应生成聚酯高聚物,反应过程中会生成小分子水,并非加聚反应,D错误;
故选C。
12. 近日,浙江大学通过一种溴化物介导的无膜碳酸乙烯酯电合成策略,实现环境条件下乙烯和到EC的直接转化方法,如图所示。
注明:EO——环氧乙烷,具有活泼的三元环结构,化学性质较为活泼,易发生开环反应。
EC——碳酸乙烯酯,是一种性能优良的有机溶剂,广泛应用于锂离子电池电解液等领域。
下列说法正确的是
A. 环氧乙烷分子中所有原子共平面
B. 上述工艺中,温度越高、压强越大,生产效益越高
C. 环氧乙烷与乙醛互为同分异构体,化学性质相似
D. EC由EO和通过加成反应制得,原子利用率为100%
【答案】D
【解析】
【详解】A.环氧乙烷的结构简式为:,两个碳原子均为sp3杂化。sp3杂化的C原子为四面体空间结构,相连的4个原子不可能全部共平面。分子中的氢原子不在同一个平面,因此所有原子不可能共面,A错误;
B.从温度角度:温度过高,催化剂活性下降,能耗增加;同时会发生副反应,降低目标产物产率。从压强角度:压强越大,对设备耐压要求越高,设备成本、安全成本大幅上升。并不是温度越高、压强越大,生产效益就越高。工业生产要综合考虑产率、能耗、设备成本、安全等因素,B错误;
C.环氧乙烷和乙醛CH3CHO的分子式都是C2H4O,分子式相同且结构不同,二者属于同分异构体;但是两者官能团完全不同:环氧乙烷是三元环醚,官能团是醚键;乙醛官能团是醛基-CHO。官能团决定有机物化学性质,二者官能团不同,化学性质差异很大,C错误;
D.EO和CO2发生加成反应:,只生成EC一种生成物,反应物全部原子都进入目标产物EC,没有小分子副产物,原子利用率100%,D正确;
故答案选D。
13. 下列实验操作及现象和结论相对应的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加少量氯水,溶液变为红色
具有还原性,可被氯水氧化为
B
将甲苯滴入溴水中,充分振荡、静置,溴水层褪色
甲苯分子中含有碳碳双键,可发生加成反应
C
向某盐溶液中滴加浓NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝色
该盐不含
D
在鸡蛋清溶液中滴加硝酸铅溶液,产生沉淀
鸡蛋清发生了盐析现象
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.FeCl2溶液中滴加KSCN无现象,说明原溶液不含Fe3+;加入氯水后溶液变红,说明生成了Fe3+,证明Fe2+被氯水氧化,Fe2+体现还原性,A符合题意;
B.甲苯分子中不存在碳碳双键,使溴水层褪色是因为甲苯萃取了溴水中的Br2,属于物理变化,并非发生加成反应,B不符合题意;
C.若铵盐浓度较低、未加热时,生成的NH3极易溶于水,无法逸出使湿润红色石蕊试纸变蓝,因此试纸不变蓝不能证明溶液中不含,C不符合题意;
D.硝酸铅是重金属盐,能使蛋白质发生变性产生沉淀,并非盐析,D不符合题意;
故选A。
14. 滑石常用于化妆品,其主要成分为,其中T、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。T的阴离子与铍离子的电子层结构相同,基态X原子最外层电子数等于电子层数的3倍,基态Y原子最外层电子数等于K层电子数,该化合物中Z为最高价态。下列叙述错误的是
A. 原子半径:
B. 简单氢化物的热稳定性:
C. Z的最高价氧化物对应的水化物是弱酸
D. YX是离子化合物
【答案】B
【解析】
【分析】T的阴离子与铍离子(核外只有1个电子层,共2个电子)电子层结构相同,说明T的阴离子核外有2个电子,T为H元素,对应阴离子为;基态X原子最外层电子数等于电子层数的3倍。若电子层数为2,最外层电子数为6,符合核外电子排布规律;若电子层数为3,最外层电子数为9,不符合排布规则,因此X为O元素;基态Y原子最外层电子数等于K层电子数,且Y原子序数大于X(O),短周期中符合条件的是Mg元素;Z原子序数大于Mg,短周期主族元素且在化合物中为最高价态,结合滑石的化学式(即),根据化合价代数和为0计算:设Z的最高价为+a,,解得a=+4,因此Z为Si元素;综上,T、X、Y、Z分别为H、O、Mg、Si。
【详解】A.原子半径比较:电子层数越多半径越大,同周期主族元素从左到右半径减小,因此原子半径,A正确;
B.简单氢化物热稳定性和元素非金属性正相关,非金属性,因此热稳定性,即,B错误;
C.Z的最高价氧化物对应水化物为,属于弱酸,C正确;
D.YX为,由镁离子和氧离子通过离子键构成,属于离子化合物,D正确;
故选B。
15. 某种聚碳酸酯S的透光性好,可制成车、船的挡风玻璃,以及眼镜镜片、光盘等。其绿色合成原理如下:
下列叙述错误的是
A. M可用作抗氧化剂 B. 1 mol N能与2 mol NaOH反应
C. S只含一种官能团 D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.M为双酚A,结构中含有酚羟基,酚羟基易被氧化,可消耗体系中的氧化性物质,因此可用作抗氧化剂,A正确;
B.N为碳酸二甲酯,1mol N含2mol酯基,该酯水解后生成碳酸钠和甲醇,因此1mol N总共能与2mol NaOH反应,B正确;
C.聚合物S的结构中,除含碳酸酯基这一种官能团,还包含端基的羟基,有两种官能团,C错误;
D.根据原子守恒分析反应:n mol M含2n mol酚羟基,n mol N含2n mol甲氧基(-OCH3),每形成1个酯键会脱去1分子CH3OH,总共有2n-1个可发生取代的位点,因此生成的CH3OH的物质的量m=2n-1,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 高铁酸钠()是一种绿色环保型净水剂。一种以黄铜矿(主要成分是,含少量、等)为原料制备高铁酸钠的工艺流程如下:
已知:①“煅烧”的烧渣成分是、、和。
②。
回答下列问题:
(1)“煅烧”中,将尾气通入品红溶液、溴水,溶液都褪色,依次表现出来的性质是________、________。
(2)浸渣中一定存在的物质是________(填化学式)。
(3)“氧化”中,实际消耗的量远大于理论计算量,其原因是________________________;检验“氧化”后的溶液中不含的实验方法是________________。
(4)“沉铁”中,分离的操作是________(填名称)。由制备的离子方程式为________________________。
(5)配平反应式:________。
Al(OH)3+ Cu(OH)2 CuAlO2+ + H2O
(6)现代工业开发了“生物浸取法”,主要工艺如下:
相对“煅烧法”,生物浸取法的突出优点是________________(答一条即可)。
【答案】(1) ①. 漂白性 ②. 还原性
(2)
(3) ①. 金属离子等因素加快双氧水分解 ②. 取少量氧化后的溶液,滴加溶液,没有蓝色沉淀生成(合理即可)
(4) ①. 过滤 ②.
(5)4Al(OH)3+4Cu(OH)24CuAlO2+O2↑+10H2O
(6)低能耗或不产生大气污染物(合理即可)
【解析】
【分析】黄铜矿的主要成分是,含少量、等,通入空气煅烧,、转化为、、和SO2,不反应,煅烧后的固体用硫酸酸浸生成硫酸铜、硫酸铁和硫酸亚铁,浸渣为二氧化硅,加入双氧水氧化为,调pH使沉淀生成,在碱性环境下被次氯酸钠氧化为高铁酸钠,向沉铁后的溶液中加入氢氧化钠沉铜生成氢氧化铜,将氢氧化铜与氢氧化铝混合后焙烧生成CuAlO2;
【小问1详解】
SO2使品红溶液褪色是利用其能与有色物质结合生成不稳定无色物质的漂白性;SO2和溴水发生反应,S元素化合价升高,SO2作还原剂,表现还原性;
【小问2详解】
煅烧得到的烧渣中不与硫酸反应;根据已知反应,但生成的Cu能被氧化为,所以浸渣不一定含有Cu,浸渣一定含有;
【小问3详解】
体系中存在的、是分解的常见催化剂,会加速双氧水自身分解,因此实际用量远大于理论值;检验的特征方法是用铁氰化钾溶液,其实验方法为取少量氧化后的溶液,滴加溶液,没有蓝色沉淀生成;
【小问4详解】
是难溶固体,分离固液的操作是过滤;强碱性条件下将+3价Fe氧化为+6价的,Cl元素被还原为-1价的,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得离子方程式;
【小问5详解】
反应中从+2价降为+1价被还原,元素化合价保持+3价不变,元素从-2价升为0价生成作为氧化产物,根据得失电子守恒和原子守恒可配平方程式为4Al(OH)3+4Cu(OH)24CuAlO2+O2↑+10H2O;
【小问6详解】
煅烧法会生成污染性的气体,生物浸取法在常温下利用细菌完成反应,既避免了污染,也不需要高温煅烧,能耗更低。
17. SO2Cl2(硫酰氯)常在有机合成中作氯化剂、磺酰化试剂,它遇水蒸气剧烈反应。某小组设计下图实验制备硫酰氯:
已知:①几种物质的熔点和沸点如下。
物质
SO2Cl2
SO2
Cl2
熔点/℃
-54.1
-75.5
-101.5
沸点/℃
69.4
-10
-54
② ,常温常压下两种气体较难反应。
回答下列问题:
(1)实验室常在常温下,用Na2SO3粉末和80%硫酸反应制备SO2,发生装置宜选择________(填字母)。
(2)实验室用高锰酸钾与浓盐酸在常温下制备氯气。写出其离子方程式:________________________。提纯氯气的装置如图所示,氯气进气口为________(填“a”或“b”)。
(3)装置A有多重功能:_________和观察调节气体流速;判断通入气体速率快慢的方法是__________________________。
(4)装置B中活性炭的作用是________。装置C中试剂是________(填名称)。
(5)若3个低温浴槽中均为冰水浴,则其目的是____________________________。
(6)贮存硫酰氯注意事项是_______________________________。
【答案】(1)d (2) ①. ②. b
(3) ①. 干燥、混合气体 ②. 观察单位时间内气泡数
(4) ①. 作催化剂 ②. 碱石灰
(5)使冷却更充分,增大产率
(6)密闭、干燥(合理即可)
【解析】
【分析】装置A中装有浓硫酸,用来干燥、并将其混合均匀,在装置B中,二者反应生成硫酰氯,通过三个低温浴槽,使硫酰氯充分液化收集,最后用装置C收集未反应的、并防止空气中的水蒸气进入装置;
【小问1详解】
该反应是常温下固体(亚硫酸钠粉末)和液体(80%硫酸)反应制备气体,不需要加热;亚硫酸钠是粉末,会从c装置的多孔隔板漏下,无法实现固液分离,a需要加热、b是固体加热制气装置均不符合要求,因此选d;
【小问2详解】
常温下高锰酸钾和浓盐酸反应,高锰酸根被还原为二价锰离子,氯离子被氧化为氯气,离子方程式为;图示为串联的洗气装置,洗气时气体需伸入液面下,因此氯气从b口进入,依次通过两个洗气瓶除杂;
【小问3详解】
硫酰氯遇水蒸气剧烈反应,因此进入后续反应的、必须干燥,装置A内盛放合适的干燥剂,同时可让两种气体在瓶内充分混合;通过观察A中两根通入气体的导管口产生气泡的快慢,就能直观判断两种气体的通入速率。
【小问4详解】
常温常压下两种气体较难反应,活性炭作为该反应的催化剂,同时多孔结构可以吸附气体,增大反应物接触面积,加快反应进行;装置C在体系末端,一方面要吸收未反应的有毒、,防止污染空气,另一方面要阻止外界空气中的水蒸气进入反应体系,避免硫酰氯水解,因此选用碱石灰。
【小问5详解】
结合硫酰氯的沸点数据,冰水浴可将气态的硫酰氯冷凝为液态,在浴槽的试管中收集,同时避免产物挥发。
【小问6详解】
硫酰氯遇水剧烈反应,且沸点低易挥发、受热易分解/挥发,因此需要隔绝水汽、密封,放置在低温阴凉处储存。
18. 阿司匹林铜抗炎镇痛活性优于阿司匹林(已知阿司匹林微溶于水)。某实验小组制备阿司匹林铜并探究其性质、测定其成分。实验室制备原理:
实验步骤:
Ⅰ.称取,配制溶液;称取0.55 g NaOH,配制NaOH溶液。称取2.50 g阿司匹林溶于无水乙醇,加热至固体完全溶解,冷却至40℃以下。
(1)乙醇的作用是________。
Ⅱ.常温下,在阿司匹林溶液中加入NaOH溶液,充分搅拌后,用滴管滴加溶液,边加边搅拌,加完后,继续搅拌10 min。
(2)“边滴加边搅拌”替代“一次加入”,其目的是________________________。
Ⅲ.抽滤,如下图所示。先水洗、后用无水乙醇洗涤,最后自然晾干或于50℃烘干,得到亮蓝色产品。
(3)水洗的目的是________________。用乙醇洗涤的操作方法是________________。
Ⅳ.准确称取0.5000 g阿司匹林铜样品,置于100 mL锥形瓶中,加入硫酸和20 mL水,加热煮沸,冷却至室温后,加入0.6 g KI(足量)摇匀,用溶液滴定至浅黄色时,加入溶液和1 mL 0.5%淀粉溶液,溶液变蓝色。继续用标准溶液滴定至终点,平行滴定三次,测得平均值为V mL。
相关反应:(未配平),,。
(4)称量样品质量宜选择的仪器是________(填字母)。
A.托盘天平
B. 电子天平
C. 分析天平
(5)CuI易吸附I2,导致实验误差,在滴定接近终点时滴加KSCN溶液,将CuI沉淀转化成CuSCN沉淀,写出难溶物转化的离子方程式:_____________________。
(6)滴定终点时现象是_____________________。该样品中铜的质量分数为_______%。淀粉易吸附I2,如果滴定前加入淀粉溶液,会使滴定终点拖后,导致测得结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)作溶剂 (2)避免局部浓度过大,生成
(3) ①. 除去产品中易溶性等杂质 ②. 先关闭(或关小)抽气泵(或打开安全瓶活塞使装置与大气相通),向布氏漏斗加入乙醇至刚好浸没固体,待乙醇流出后再开启(或开大)抽气泵抽干,重复2~3次操作。
(4)C (5)
(6) ①. 滴入最后半滴溶液,溶液刚好由蓝色变为无色且半分钟不变色 ②. 1.28 ③. 偏高
【解析】
【分析】已知阿司匹林微溶于水,将阿司匹林溶解在乙醇中可以与NaOH发生中和反应,再与加入的溶液发生反应得到阿司匹林铜沉淀,经抽滤、洗涤干燥得到产品。
【小问1详解】
已知阿司匹林微溶于水,阿司匹林易溶于乙醇,用乙醇溶解阿司匹林可以使其以分子形式分散,后续和NaOH反应生成水溶性的阿司匹林钠,避免阿司匹林在水中析出导致反应难以发生,所以乙醇作溶剂。
【小问2详解】
若一次性加入,局部浓度过高,会和体系中的结合生成杂质,边滴加边搅拌可以让均匀分散,和阿司匹林钠充分反应,减少副产物。
【小问3详解】
水洗可以除去晶体表面吸附的水溶性杂质、未反应的铜盐、钠盐等;乙醇易挥发,洗涤后可以快速带走固体表面的水分,让产品快速干燥,同时减少产品溶解损失,抽滤体系下洗涤时,要让洗涤剂充分接触沉淀,再抽干,用乙醇洗涤的操作方法是:先关闭(或关小)抽气泵(或打开安全瓶活塞使装置与大气相通),向布氏漏斗加入乙醇至刚好浸没固体,待乙醇流出后再开启(或开大)抽气泵抽干,重复2~3次操作。
【小问4详解】
该滴定实验是定量分析,要求样品质量精确到万分之一克(0.5000 g),托盘天平精度仅0.1 g,普通电子天平精度多为0.01 g,只有分析天平可以达到万分之一的精度,满足定量实验的称量要求,故选C。
【小问5详解】
CuI是难溶物,转化为溶度积更小的CuSCN,属于沉淀的转化反应,难溶物转化的离子方程式为。
【小问6详解】
淀粉是指示剂,由相关反应可知,滴定终点的现象为:当滴入最后半滴标准溶液时,溶液的蓝色恰好褪去,且半分钟内不恢复蓝色;配平相关反应、可得关系式,则,铜的质量为,质量分数为;淀粉提前加入吸附,滴定终点拖后,会导致消耗的标准溶液体积V偏大,最终计算得到的铜的质量分数偏高。
19. 甲氧苄啶(TMP)是一种抗菌增效剂。一种合成TMP的流程如下:
回答下列问题:
(1)有机物A的名称是_______;有机物B的官能团有_______(填名称)。
(2)D的结构简式为______________,D→E的反应类型是_______。
(3)F→G的化学方程式为______________(提示:总反应中不考虑CH3ONa参与反应)。
(4)有机物F在核磁共振氢谱上有_______组峰。
(5)在催化剂、加热条件下,0.1 mol G最多能与_______L氢气(标准状况)发生加成反应。
(6)E的同分异构体中,同时具备下列条件的结构有_______种(不包括立体异构体)。
①能发生银镜反应和水解反应
②苯环上含3个取代基,其中2个取代基结构相同
③1 mol有机物最多能与3 mol NaOH反应
其中,含手性碳原子且苯环上一溴代物只有2种的结构简式为______________(写一种即可)。
【答案】(1) ①. 对硝基甲苯(或4-硝基甲苯) ②. 醛基、氨基
(2) ①. ②. 取代反应
(3)+CH3OCH2CH2CN+H2O
(4)4 (5)13.44
(6) ①. 12 ②. 或
【解析】
【分析】路线以 A为起点:A 在 NaOH/DMF 中经硫粉作用,硝基被还原为氨基、甲基被氧化为醛基,得到 B;B 经 NaNO2/HCl 重氮化后再水解,氨基被羟基取代得到 C;C 与 Br2 发生苯环上的取代反应,在羟基的两个邻位引入溴,得到 D为;D 与 CH3ONa 发生取代反应,两个溴被甲氧基取代得到 E;E 用 (CH3)2SO4 将酚羟基甲基化得到 F;F 与 CH3OCH2CH2CN 缩合脱水得到 G;G 再与硝酸胍反应得到甲氧苄啶(TMP)。以此解答。
【小问1详解】
由流程图中 A 的结构,苯环上对位分别连有甲基(—CH3)和硝基(—NO2),故 A 的名称为对硝基甲苯(4-硝基甲苯)。A 在 NaOH/DMF、S 条件下甲基被氧化为醛基、硝基被还原为氨基,生成 (对氨基苯甲醛),其官能团为氨基(—NH2)和醛基(—CHO)。
【小问2详解】
C 为对羟基苯甲醛(HO—C6H4—CHO),羟基是强致活基团、定位能力远强于同环的醛基,溴主要取代在羟基的邻位;羟基的对位已被醛基占据,故溴进入其两个邻位,D 为 (3,5-二溴-4-羟基苯甲醛,两个 Br 位于 —OH 的邻位)。D 与 CH3ONa 反应时两个 Br 被 —OCH3 取代得到 E(4-羟基-3,5-二甲氧基苯甲醛),溴原子被甲氧基置换,属于取代反应。
【小问3详解】
CH3OCH2CH2CN 中与氰基相连的亚甲基上的氢受氰基吸电子作用而较活泼,在甲醇钠作用下失去氢生成碳负离子,进攻 F(3,4,5-三甲氧基苯甲醛)的醛基加成,再脱去一分子水生成 G。化学方程式为:+CH3OCH2CH2CN+H2O。
【小问4详解】
F 为 3,4,5-三甲氧基苯甲醛(),分子中存在通过 1 位与 4 位的对称面:C2—H 与 C6—H 等效为一种氢,3 位与 5 位的两个 —OCH3 等效为一种氢。逐类计数:醛基氢 1 种、苯环氢(2、6 位)1 种、3,5-位甲氧基氢 1 种、4-位甲氧基氢 1 种,共 4 种氢,故核磁共振氢谱上有 4 组峰。
【小问5详解】
G 在催化剂、加热条件下能与氢气发生加成的基团为苯环、氰基和碳碳双键:1 mol 苯环消耗 3 mol H2,1 mol 碳碳双键消耗 1 mol H2,1 mol 氰基消耗 2 mol H2,故 1 mol G 最多消耗 6 mol H2。0.1 mol G 消耗 H2 为 n(H2)=0.1 mol×6=0.6 mol,标准状况下体积 V(H2)=0.6 mol×22.4 L/mol=13.44 L。
【小问6详解】
E 为 4-羟基-3,5-二甲氧基苯甲醛(),分子式为 C9H10O4(不饱和度 5:苯环 4 加一个 C=O)。逐条核对:①能发生银镜反应和水解反应,说明含甲酸酯基 —OCHO(既有醛氢可发生银镜,又能水解);②苯环上含 3 个取代基且其中 2 个相同;③1 mol 最多消耗 3 mol NaOH,须为 2 个酚羟基(各消耗 1 mol)加 1 个醇型甲酸酯基(水解消耗 1 mol)。故取代基组合为 2 个 —OH 和 1 个含甲酸酯的 C3H5O2 基团。含甲酸酯的 C3H5O2 基团有两种:—CH2CH2OCHO 与 —CH(CH3)OCHO;固定该基团在 1 位,两个 —OH 取其余位置的组合按对称性归并为 {2,6}、{3,5}、{2,3}、{2,4}、{2,5}、{3,4} 六类,二者相乘共 2×6=12 种。其中含手性碳且苯环上一溴代物只有 2 种者,为侧链为 —CH(CH3)OCHO、两个 —OH 位于 3、5 位的结构:该侧链碳连 —H、—CH3、—OCHO 和芳基四种不同基团,为手性碳;苯环上剩余氢在 2、4、6 位,2 位与 6 位等效、4 位独立,故一溴代物只有 2 种,其结构可表示为: 或 。
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高三10月化学试卷
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cu 64
一、选择题: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. 化学助力辽宁支柱产业高质量发展。下列说法正确的是
A. 钢铁冶炼过程中,焦炭只用作燃料发生放热反应
B. 船舶制造中用到的铝合金,具有密度小、抗腐蚀能力较强的优点
C. 石油化工生产的聚乙烯塑料属于无机非金属材料
D. 机床加工使用的切削液挥发时会发生化学键断裂
2. 用烧碱溶液吸收的反应为。下列叙述错误的是
A. 的结构示意图:
B. 的电子式:
C. 氟化钠的分子式:
D. 中子数为10的氧原子:
3. 下列化学方程式或离子方程式不符合题意的是
A. 铜丝在硫蒸气中生成黑色固体:
B. 浓氨水检验氯气发生泄漏:
C. 浓硝酸见光产生红棕色气体:
D. 用稀盐酸浸泡试管底部的产生气泡:
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.提纯Fe(OH)3
B.收集NH3
C.干燥SO2
D.制备乙炔
A. A B. B C. C D. D
5. 生活中处处蕴含化学知识。下列“化学小妙招”不合理的是
选项
目的
化学小妙招
A
检验碘盐中
用白醋浸湿的KI淀粉试纸检验
B
除去冰箱、汽车内部异味
放置活性炭包吸附异味分子
C
去除水壶内壁水垢[和]
加入适量食醋浸泡
D
清洗蛋白质类真皮皮具上的油脂污渍
用热纯碱溶液长时间浸泡刷洗
A. A B. B C. C D. D
6. X、Y、Z、M为短周期主族元素,常温常压下,X有两种常见的氢化物,目前公认Y的化合物种类最多,Z的最高价氧化物对应的水化物和氢化物都是强酸,为淡黄色固体。设为阿伏加德罗常数的值,M的单质及其化合物的转化关系如图所示。
下列叙述正确的是
A. 反应①中,生成的中所含离子总数为
B. 反应②中,完全反应时转移电子数为
C. 反应③中,生成1 mol MZ时产生分子数最多为
D. 反应④中,生成4.6 g M时产生气体含原子个数为
7. 在温和条件下,合成苯酚和丙酮的原理如图所示。
下列说法错误的是
A. 甲→乙为加成反应,乙→丙为氧化反应
B. 乙与分别在光照、条件下反应的产物相同
C. 上述五种有机物在一定条件下都能与反应
D. 丁能与溶液发生显色反应
8. 科研人员发现,在某些催化剂作用下,催化烯烃类有机物氢化的示意图如图所示。
下列叙述错误的是
A. 有机物甲、丙都属于芳香烃
B. 有机物甲、乙都能发生加成、取代反应
C. 用酸性溶液可区别有机物甲和丙
D. 乙中碳碳双键中键比碳氧双键中键活泼
9. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 常温下,在的溶液中:、、、
B. 与铝反应产生的溶液中:、、、
C. 能使淀粉KI溶液变蓝的溶液中:、、、
D. 在溶液中:、、、
10. 欧洲核子研究中心(CERN)公布,科学家首次实现“点铅成金”,即衰变为,另外还生成了核素(铊)、。下列叙述正确的是
A. 和的中子数相差1
B. “点铅成金”发生了化学变化
C. 位于周期表第六周期第ⅣA族
D. 的金属性强于
11. 近日,科学家利用实现高效制氢和生物质电氧化,氧化流程如图所示。
下列说法正确的是
A. HMF能与溶液反应产生
B. DFF中只有碳碳双键能与氢气发生加成反应
C. FFCA中含有醛基,能发生银镜反应
D. FDCA能与乙二醇发生加聚反应生成高聚物
12. 近日,浙江大学通过一种溴化物介导的无膜碳酸乙烯酯电合成策略,实现环境条件下乙烯和到EC的直接转化方法,如图所示。
注明:EO——环氧乙烷,具有活泼的三元环结构,化学性质较为活泼,易发生开环反应。
EC——碳酸乙烯酯,是一种性能优良的有机溶剂,广泛应用于锂离子电池电解液等领域。
下列说法正确的是
A. 环氧乙烷分子中所有原子共平面
B. 上述工艺中,温度越高、压强越大,生产效益越高
C. 环氧乙烷与乙醛互为同分异构体,化学性质相似
D. EC由EO和通过加成反应制得,原子利用率为100%
13. 下列实验操作及现象和结论相对应的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加少量氯水,溶液变为红色
具有还原性,可被氯水氧化为
B
将甲苯滴入溴水中,充分振荡、静置,溴水层褪色
甲苯分子中含有碳碳双键,可发生加成反应
C
向某盐溶液中滴加浓NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝色
该盐不含
D
在鸡蛋清溶液中滴加硝酸铅溶液,产生沉淀
鸡蛋清发生了盐析现象
A. A B. B C. C D. D
14. 滑石常用于化妆品,其主要成分为,其中T、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。T的阴离子与铍离子的电子层结构相同,基态X原子最外层电子数等于电子层数的3倍,基态Y原子最外层电子数等于K层电子数,该化合物中Z为最高价态。下列叙述错误的是
A. 原子半径:
B. 简单氢化物的热稳定性:
C. Z的最高价氧化物对应的水化物是弱酸
D. YX是离子化合物
15. 某种聚碳酸酯S的透光性好,可制成车、船的挡风玻璃,以及眼镜镜片、光盘等。其绿色合成原理如下:
下列叙述错误的是
A. M可用作抗氧化剂 B. 1 mol N能与2 mol NaOH反应
C. S只含一种官能团 D.
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 高铁酸钠()是一种绿色环保型净水剂。一种以黄铜矿(主要成分是,含少量、等)为原料制备高铁酸钠的工艺流程如下:
已知:①“煅烧”的烧渣成分是、、和。
②。
回答下列问题:
(1)“煅烧”中,将尾气通入品红溶液、溴水,溶液都褪色,依次表现出来的性质是________、________。
(2)浸渣中一定存在的物质是________(填化学式)。
(3)“氧化”中,实际消耗的量远大于理论计算量,其原因是________________________;检验“氧化”后的溶液中不含的实验方法是________________。
(4)“沉铁”中,分离的操作是________(填名称)。由制备的离子方程式为________________________。
(5)配平反应式:________。
Al(OH)3+ Cu(OH)2 CuAlO2+ + H2O
(6)现代工业开发了“生物浸取法”,主要工艺如下:
相对“煅烧法”,生物浸取法的突出优点是________________(答一条即可)。
17. SO2Cl2(硫酰氯)常在有机合成中作氯化剂、磺酰化试剂,它遇水蒸气剧烈反应。某小组设计下图实验制备硫酰氯:
已知:①几种物质的熔点和沸点如下。
物质
SO2Cl2
SO2
Cl2
熔点/℃
-54.1
-75.5
-101.5
沸点/℃
69.4
-10
-54
② ,常温常压下两种气体较难反应。
回答下列问题:
(1)实验室常在常温下,用Na2SO3粉末和80%硫酸反应制备SO2,发生装置宜选择________(填字母)。
(2)实验室用高锰酸钾与浓盐酸在常温下制备氯气。写出其离子方程式:________________________。提纯氯气的装置如图所示,氯气进气口为________(填“a”或“b”)。
(3)装置A有多重功能:_________和观察调节气体流速;判断通入气体速率快慢的方法是__________________________。
(4)装置B中活性炭的作用是________。装置C中试剂是________(填名称)。
(5)若3个低温浴槽中均为冰水浴,则其目的是____________________________。
(6)贮存硫酰氯注意事项是_______________________________。
18. 阿司匹林铜抗炎镇痛活性优于阿司匹林(已知阿司匹林微溶于水)。某实验小组制备阿司匹林铜并探究其性质、测定其成分。实验室制备原理:
实验步骤:
Ⅰ.称取,配制溶液;称取0.55 g NaOH,配制NaOH溶液。称取2.50 g阿司匹林溶于无水乙醇,加热至固体完全溶解,冷却至40℃以下。
(1)乙醇的作用是________。
Ⅱ.常温下,在阿司匹林溶液中加入NaOH溶液,充分搅拌后,用滴管滴加溶液,边加边搅拌,加完后,继续搅拌10 min。
(2)“边滴加边搅拌”替代“一次加入”,其目的是________________________。
Ⅲ.抽滤,如下图所示。先水洗、后用无水乙醇洗涤,最后自然晾干或于50℃烘干,得到亮蓝色产品。
(3)水洗的目的是________________。用乙醇洗涤的操作方法是________________。
Ⅳ.准确称取0.5000 g阿司匹林铜样品,置于100 mL锥形瓶中,加入硫酸和20 mL水,加热煮沸,冷却至室温后,加入0.6 g KI(足量)摇匀,用溶液滴定至浅黄色时,加入溶液和1 mL 0.5%淀粉溶液,溶液变蓝色。继续用标准溶液滴定至终点,平行滴定三次,测得平均值为V mL。
相关反应:(未配平),,。
(4)称量样品质量宜选择的仪器是________(填字母)。
A.托盘天平
B. 电子天平
C. 分析天平
(5)CuI易吸附I2,导致实验误差,在滴定接近终点时滴加KSCN溶液,将CuI沉淀转化成CuSCN沉淀,写出难溶物转化的离子方程式:_____________________。
(6)滴定终点时现象是_____________________。该样品中铜的质量分数为_______%。淀粉易吸附I2,如果滴定前加入淀粉溶液,会使滴定终点拖后,导致测得结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
19. 甲氧苄啶(TMP)是一种抗菌增效剂。一种合成TMP的流程如下:
回答下列问题:
(1)有机物A的名称是_______;有机物B的官能团有_______(填名称)。
(2)D的结构简式为______________,D→E的反应类型是_______。
(3)F→G的化学方程式为______________(提示:总反应中不考虑CH3ONa参与反应)。
(4)有机物F在核磁共振氢谱上有_______组峰。
(5)在催化剂、加热条件下,0.1 mol G最多能与_______L氢气(标准状况)发生加成反应。
(6)E的同分异构体中,同时具备下列条件的结构有_______种(不包括立体异构体)。
①能发生银镜反应和水解反应
②苯环上含3个取代基,其中2个取代基结构相同
③1 mol有机物最多能与3 mol NaOH反应
其中,含手性碳原子且苯环上一溴代物只有2种的结构简式为______________(写一种即可)。
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