精品解析:浙江省强基联盟2027届高三上学期一模 化学试题
2026-10-13
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内容正文:
2026年高三10月题库
化学试题
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间90分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 Si 28 P 31 S 32 Cl 35.5 K 39 Ca 40 Fe 56 Cu 64 Zn 65 Br 80 Ag 108
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 2026年世界杯所用足球充满“科技元素”,主要组成如图所示。下列说法不正确的是
A. 内置芯片的核心材料是
B. 填料聚苯乙烯分子中不含碳碳双键
C. 外壳属于疏水性有机高分子材料
D. 内置电池主要将化学能转化为电能
2. 有关的性质和用途,下列说法不正确的是
A. 水溶液呈碱性
B. 隔绝空气加强热,可生成和
C. 可用于食品的抗氧化剂
D. 可用溶液检验是否因氧化而变质
3. 下列化学用语表示不正确的是
A. 的系统命名:2-异丙基丁烷
B. 乙烯分子中π键电子云轮廓图:
C. 基态砷(As)原子价层电子排布式:
D. 用电子式表示的形成过程:
4. 下列有关微粒结构或性质比较,结论正确的是
A. 离子半径: B. 分子极性:
C. 键能: D. 第一电离能:
5. 下列有关物质结构的说法,不正确的是
A. 和分子空间结构均为正四面体形,键角均为
B. 果糖分子中不含醛基,但可发生银镜反应,说明果糖通过转化可生成醛基
C. 杯酚a(如图)可“捕获”,但杯酚b(如图)可能无法“捕获”
D. 沸点()远高于沸点(),可能是因为两者晶体类型不同
6. 下列有关对实验现象的预测,不正确的是
A. 向溶液中通入少量,会生成白色沉淀
B. 向充分溶解了的饱和食盐水中通入,会生成白色沉淀
C. 向滴有几滴石蕊试液的稀溶液中加少量固体,溶液红色会变浅
D. 向溶液中加入适量95%乙醇,会析出深蓝色晶体
7. 下列方程式不正确的是
A. 溶液滴入AgCl悬浊液:
B. 氢氟酸雕刻玻璃:
C. 溶于稀硝酸:
D. 溶液中滴加稀硫酸:
8. 利用下列装置进行操作,不能达到实验目的的是
A.中和反应反应热的测定
B.配制银氨溶液
C.除去中的杂质
D.验证易溶于水且其水溶液呈碱性
A. A B. B C. C D. D
9. α-苯基丙烯酸可用于合成人造龙涎香。用化合物X合成α-苯基丙烯酸时,设计了两条合成路线如图所示:
下列说法不正确的是
A. X中含有两种官能团
B. α-苯基丙烯酸分子中的原子可能全部共平面
C. 可用溴水鉴别路线一的中间体()与α-苯基丙烯酸
D. 消耗相同物质的量的原料X,产物的产率:路线一高于路线二
10. 溴钟螺纹反应(B-Z反应)是经典非线性化学振荡反应,以溴酸钾()、丙二酸、稀硫酸为反应物,总反应片段为,使显色剂邻菲啰啉铁系配合物发生“(红色)”循环变化,培养皿中出现红蓝交替的螺旋扩散波纹。
下列说法不正确的是
A. 在反应体系中,作氧化剂的有和
B. 适当升高温度、增大硫酸浓度,可使颜色交替变化更快
C. 反应体系中,因溶液具有均一性,故各区域的反应速率相同
D. 反应结束后,有毒的溴酸钾可用亚硫酸钠进行处理
11. 含银配合物是镀银工艺的重要氧化剂。某研究小组在相同体积、相同物质的量浓度的溶液中分别加入等浓度的氨水、乙二胺(,简写为en),至沉淀恰好溶解,再加入等量葡萄糖溶液,实验结果如下表。
序号
选用配体
形成配合物的平衡常数
反应条件
实验结果
1
氨水
8 min产生明显银镜
2
乙二胺
室温
30 s产生明显银镜
下列说法不正确的是
A. 相同条件下,与配位的能力:
B. 常温、相同浓度条件下,溶液的氧化性:
C. 将溶液与等体积混合,充分反应后
D. 在溶液中通入适量氨气,可生成
12. 一种以CoP和纳米片为催化电极材料,电催化合成偶氮化合物()的装置如图所示(R代表烃基),左右两室通过某种离子交换膜隔开(离子交换膜只允许离子通过)。
下列说法不正确的是
A. 电极上发生的反应为
B. 装置中间所用离子交换膜为阴离子交换膜
C. 电路中转移8 mol电子时,理论上合成1 mol偶氮化合物
D. 电解过程中,阴极室溶液pH始终保持不变
13. 某化合物的组成元素为N、Cl、S、O,其分子中原子的连接方式如图(大白球代表S)。
下列有关该化合物的说法不正确的是
A. 该物质的分子式为
B. 1个该分子中含有12个σ键和3个π键
C. 分子中N原子只有一种化学环境
D. 化学键水解优先顺序:
14. 催化加氢是制备是回收实现碳中和的重要方法,反应体系中存在的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
一定条件下,将原料气进行投料,在恒容密闭容器中模拟上述两个反应。CO和在含碳产物(和CO)中物质的量分数及的平衡转化率随温度变化的情况如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线m代表CO在含碳产物中物质的量分数
B. 之间,升高温度对反应Ⅰ的影响程度更大
C. 低温条件有利于提高生产的效率
D. 原料气投料比不变,浓度增大,平衡时的产率减小
15. 烯烃的醛基化反应是实现碳链增长的途径之一,某含Co化合物催化烯烃醛基化反应的历程如图所示。已知:含Co化合物的中心原子价电子数加配体提供的价电子数总和为18时是稳定结构。CO作配体时可向中心原子(离子)提供1对电子。
下列说法正确的是
A. 物质Ⅰ、Ⅲ均可视为反应的催化剂
B. 物质比物质Ⅰ反应活性高
C. 物质Ⅰ的中心原子与中双键π电子形成配位键,形成稳定结构
D. 以丙烯、CO和HD为原料,经上述催化历程最终制得的有机产物均为
16. 糖精钴是电镀工业常用的添加剂,其溶解度在热水中较大,在冷水中较小。已知糖精分子结构为,表示糖精根离子;丙酮沸点为,与水互溶。某实验室制备糖精钴原理为。
操作步骤如下:
Ⅰ.称取,加入18 mL蒸馏水,搅拌溶解,得溶液1。
Ⅱ.称取2.6 g(稍过量)糖精钠(),加入10 mL蒸馏水,加热搅拌,得溶液2。
Ⅲ.将溶液2加入接近沸腾的溶液1中,反应3分钟后停止加热,静置,冷却结晶。
Ⅳ.过滤,选用三种不同试剂(丙酮、冷水、冷的1% NaSac溶液)洗涤晶体,干燥得产品。
下列说法不正确的是
A. 糖精钠(NaSac)可通过糖精分子与足量NaOH溶液或碳酸钠溶液反应制得
B. 步骤Ⅲ待有少量晶体析出后,将烧杯置于冰水中,有利于提高产率
C. 步骤Ⅳ洗涤剂使用的先后顺序是:冷的1% NaSac溶液→冷水→丙酮
D. 产品宜采用低温干燥或真空干燥,可通过X射线衍射测定产品晶胞中的位置和数量
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 碳的化合物非常丰富。请回答:
(1)是常用的溶剂。是一种深红色液体,能与互溶。下列说法正确的是________(填标号)。
A. Cr原子位于元素周期表的ds区
B. 基态硫原子核外有16种运动状态不同的电子
C. 的熔点高于
D. 中元素电负性:
(2)碳的某种氧化物(x、y符合最简整数比)可形成聚合物,其聚合物结构片段如图所示。一定条件下可转化为。
①的结构简式是________________。
②可与以物质的量1:2发生化合反应,该反应的化学方程式是_________________________(以结构简式表示)。
③已知的;的。试从结构角度解释的原因:__________________________________________。
(3)自然界中的碳酸钙以方解石和文石两种晶体存在,两种晶体的密度分别是和。方解石的结构如图所示。
①该晶胞中O原子的个数是__________。
②地壳深处有着较大的压力,碳酸钙以___________(填“方解石”或“文石”)形式存在为主。
(4)一般认为铵盐分解的实质是酸根夺取了铵根中的质子,生成。试比较热稳定性:______(填“>”“<”或“=”),并从结构角度说明理由:_______________________________________________。
18. 硫及其含硫化合物在诸多领域应用广泛。
(1)热解可制。根据文献,将和的混合气体导入石英管反应器热解,发生如下反应:
Ⅰ:
Ⅱ:
①则总反应Ⅲ:___________。
②已知反应Ⅰ的活化能比反应Ⅱ的活化能小,在图1中画出浓度-反应进程图____________。
(2)已知:室温下能否通过向含的废水中通入气体,实现对废水中的有效处理?写出简要的计算过程予以论证:________________________________。
(3)二硫化钼()是一种典型的二维层状硫化物,在催化、电池等领域有广阔应用前景。通过气相沉积法可实现其制备,某研究小组设计了如图2所示装置。
硫粉气化后经Ar载气驱动向右流入内层石英管,与高温下气化的反应,并在基体表面沉积。图中4个不同基体位置所得纳米片形貌如图2所示,某种纳米晶体微观结构片段如图3所示。
①写出生成纳米反应的化学方程式: _____________________________,图3所示晶体中存在的作用力是_______________________________________________________。
②分析纳米片的形貌和基体所在位置,说明相同时间内,所得样品4纳米片最薄的原因:_________________________________________________。
(4)二维层状结构的可用作一种可充电锂离子电池的电极材料,该电池反应为写出电池充电时阴极的电极反应式:_____________________________________。
19. 二苯甲酮[,Ph—代表苯基]可用于光固化涂料,合成医药、杀虫剂的中间体等。某小组利用如下转化合成二苯甲酮(部分产物省略):
实验流程如下:
已知:①极易吸水并水解,含水难溶于苯;
②常温下,二苯甲酮为固体,难溶于冷水、易溶于苯;
③实验中苯过量。
请回答:
(1)步骤Ⅰ使用装置如图(夹持及控温装置省略),有一处不合理,请提出改进方案:___________________。
(2)下列说法正确的是__________(填标号)。
A. 作催化剂,仅加入少量即可
B. 步骤Ⅰ所用装置中,NaOH溶液用于吸收HCl
C. 步骤Ⅱ,滴加冰水与浓盐酸混合液的作用是破坏中的配位键,并抑制水解
D. 实验中,苯既是反应物,也是溶剂
(3)为从混合物2中获得二苯甲酮粗产品,对下列操作排序(所有操作均会用到):a→___________→b(填标号)。
a.用分液漏斗分出有机层
b.冷却形成固体
c.减压蒸馏,收集馏分
d.普通蒸馏,收集馏分
e.用无水干燥并过滤
f.依次用5% NaOH和水洗涤,分液得有机相
(4)减压蒸馏,收集馏分时,最适合的冷凝管是________(填序号)。
(5)若用4-氨基苯甲酰氯()和苯制备(4-氨基苯基)(苯基)甲酮(),需要加入更多的,从物质结构角度说明理由:________________________________________________。
20. 化合物K是合成抗癌药物吉非替尼的中间体,某研究小组按以下路线合成该化合物(部分反应条件及试剂已简化):
已知:①
②
③苯环上原有的取代基对后续引入基团具有定位作用,如具有邻、对位定位效应;—COOH具有间位定位效应。
请回答:
(1)A→C过程中,所用试剂有酸性溶液、。则试剂b是二者中的_____________(写化学式)。
(2)化合物C所含官能团的名称是________。
(3)下列说法中,不正确的是________(填标号)。
A. 的酸性强于
B. E→F过程中,作还原剂
C. 化合物F通过加聚反应可形成高分子化合物
D. 化合物I中仅1个N的杂化轨道有孤电子对,显碱性
(4)试剂c的化学式为,写出F→G反应的方程式:___________________________________________(试剂c用结构简式表示)。
(5)H→I过程中,化合物H先经历分子内异构化转化为H′,以利于后续反应的进行,则H′的结构简式为__________________;J→K过程中,溶液的作用是_______________________(写出一点即可)。
(6)设计以甲苯、为原料合成的路线(用流程图表示,无机试剂任选):_______________________________________________。
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2026年高三10月题库
化学试题
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间90分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 Si 28 P 31 S 32 Cl 35.5 K 39 Ca 40 Fe 56 Cu 64 Zn 65 Br 80 Ag 108
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 2026年世界杯所用足球充满“科技元素”,主要组成如图所示。下列说法不正确的是
A. 内置芯片的核心材料是
B. 填料聚苯乙烯分子中不含碳碳双键
C. 外壳属于疏水性有机高分子材料
D. 内置电池主要将化学能转化为电能
【答案】A
【解析】
【详解】A.内置芯片的核心材料为Si,而不是,A错误;
B.苯乙烯聚合后,双键转化为单键,分子中不含碳碳双键,B正确;
C.聚氨酯是弱极性分子,亲水性弱,C正确;
D.化学电池的作用是将化学能转化为电能,D正确;
故选A。
2. 有关的性质和用途,下列说法不正确的是
A. 水溶液呈碱性
B. 隔绝空气加强热,可生成和
C. 可用于食品的抗氧化剂
D. 可用溶液检验是否因氧化而变质
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2SO3 是强碱弱酸盐,在其水溶液中亚硫酸根离子发生水解:,使溶液显碱性,A正确;
B.Na2SO3 中硫元素为 +4 价,隔绝空气加强热时发生自身氧化还原反应(歧化):,故可生成 Na2S 和 Na2SO4,B正确;
C.亚硫酸钠具有较强的还原性,能与食品包装中的 O2 反应而被氧化,从而防止食品因氧化而变质,可用作抗氧化剂,C正确;
D.Na2SO3 变质是被空气中的 O2 氧化为 Na2SO4;BaCl2 与 Na2SO4 生成白色 BaSO4 沉淀,与未变质的 Na2SO3 也生成白色 BaSO3 沉淀,仅凭 BaCl2 无法区分,故不能检验是否变质(正确做法:取试样加过量稀盐酸,产生刺激性气味气体者为 Na2SO3,不溶解的白色沉淀为 BaSO4,说明已变质),D错误;
故答案为D。
3. 下列化学用语表示不正确的是
A. 的系统命名:2-异丙基丁烷
B. 乙烯分子中π键电子云轮廓图:
C. 基态砷(As)原子价层电子排布式:
D. 用电子式表示的形成过程:
【答案】A
【解析】
【详解】A.该物质的正确名称为2,3-二甲基戊烷,A错误;
B.π电子呈镜像对称,B正确;
C.As是主族元素,价层电子即最外层电子,位于第四周期VA族,C正确;
D.硫化钠的形成过程中发生了电子得失,产物为离子化合物,D正确;
故选A。
4. 下列有关微粒结构或性质比较,结论正确的是
A. 离子半径: B. 分子极性:
C. 键能: D. 第一电离能:
【答案】B
【解析】
【详解】A.价层电子排布式为,价层电子排布式为,同种元素核电荷数相同,核外电子数较少,电子间排斥力较小,半径较小,故离子半径,A错误;
B.前者为顺式结构,极性分子,后者为反式结构,非极性分子,故分子极性顺式大于反式,B正确;
C.HF与HCl结构相似,成键方式相同,F原子半径较Cl小,故键长:,键能:,C错误;
D.S失去的是电子,易失去电子后形成稳定的半满结构,P失去稳定的半满结构电子,所需能量高,故第一电离能:,D错误;
故选B。
5. 下列有关物质结构的说法,不正确的是
A. 和分子空间结构均为正四面体形,键角均为
B. 果糖分子中不含醛基,但可发生银镜反应,说明果糖通过转化可生成醛基
C. 杯酚a(如图)可“捕获”,但杯酚b(如图)可能无法“捕获”
D. 沸点()远高于沸点(),可能是因为两者晶体类型不同
【答案】A
【解析】
【详解】A.P4和CH4分子空间结构虽均为正四面体形,但两者结构并不相同,P4中P—P—P键角为60°,CH4中键角为109°28′,二者键角不同,A错误;
B.果糖是酮糖,分子中不含醛基,但碱性条件下果糖会发生酮式-烯醇式互变异构,生成含醛基的葡萄糖等,故可发生银镜反应,B正确;
C.杯酚分子内空腔的大小取决于形成杯酚骨架中苯环和亚甲基的数量,数量多则空腔大,杯酚a的空腔大于杯酚b,杯酚b的空腔不一定能容纳C60,C正确;
D.FeCl2沸点(1023℃)远高于FeCl3沸点(315℃),说明FeCl2可能为离子晶体、FeCl3可能为分子晶体,两者晶体类型不同导致沸点差异,D正确;
故答案为A。
6. 下列有关对实验现象的预测,不正确的是
A. 向溶液中通入少量,会生成白色沉淀
B. 向充分溶解了的饱和食盐水中通入,会生成白色沉淀
C. 向滴有几滴石蕊试液的稀溶液中加少量固体,溶液红色会变浅
D. 向溶液中加入适量95%乙醇,会析出深蓝色晶体
【答案】B
【解析】
【详解】A.向溶液中通入少量,发生反应,生成白色碳酸钙沉淀,A正确;
B.侯氏制碱需先向饱和食盐水中通入,使溶液呈碱性,增大的溶解度,才能得到足够浓度的,析出沉淀;若先向饱和食盐水中通入,溶解度小,溶液中浓度极低,通入也无法达到的析出浓度,无白色沉淀生成,B错误;
C.稀溶液中存在电离平衡,加入少量固体,浓度增大,平衡逆向移动,减小,溶液红色会变浅,C正确;
D.在极性较强的水中溶解度较大,加入95%乙醇后溶剂极性减弱,溶解度降低,会析出深蓝色晶体,D正确;
故选 B。
7. 下列方程式不正确的是
A. 溶液滴入AgCl悬浊液:
B. 氢氟酸雕刻玻璃:
C. 溶于稀硝酸:
D. 溶液中滴加稀硫酸:
【答案】B
【解析】
【详解】A.,溶液滴入AgCl悬浊液时,可发生沉淀的转化,A正确;
B.氢氟酸是弱酸,书写离子方程式时应保留化学式,正确的离子方程式为,B错误;
C.稀硝酸是强氧化性酸,可将氧化成,还原产物通常为NO,离子方程式书写正确,C正确;
D.溶液中滴加稀硫酸,可发生且反应正向进行,D正确;
故选B。
8. 利用下列装置进行操作,不能达到实验目的的是
A.中和反应反应热的测定
B.配制银氨溶液
C.除去中的杂质
D.验证易溶于水且其水溶液呈碱性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.该装置具备隔热层、温度计、玻璃搅拌器,大小烧杯齐平且带杯盖,能够减少热量散失,可用于测定中和反应的反应热,能达到实验目的,A不符合题意;
B.配制银氨溶液的正确操作是:向硝酸银溶液中逐滴加入稀氨水,至最初产生的沉淀恰好完全溶解。该装置中是向氨水滴加硝酸银,氨水过量会直接生成易爆炸的叠氮化银等杂质,无法得到合格的银氨溶液,不能达到实验目的,B符合题意;
C.中混有的杂质,可与溶液发生反应:而被除去,而乙炔不与硫酸铜溶液反应,洗气装置长进短出,可实现除杂,能达到实验目的,C不符合题意;
D.氨气极易溶于水,挤压胶头滴管后氨气溶解使烧瓶内压强骤降,烧杯中的酚酞溶液会倒吸入烧瓶,且氨水呈碱性使酚酞变红,可同时验证易溶于水、水溶液呈碱性,能达到实验目的,D不符合题意;
故选B。
9. α-苯基丙烯酸可用于合成人造龙涎香。用化合物X合成α-苯基丙烯酸时,设计了两条合成路线如图所示:
下列说法不正确的是
A. X中含有两种官能团
B. α-苯基丙烯酸分子中的原子可能全部共平面
C. 可用溴水鉴别路线一的中间体()与α-苯基丙烯酸
D. 消耗相同物质的量的原料X,产物的产率:路线一高于路线二
【答案】C
【解析】
【详解】A.X中的官能团为酯基和羟基,A正确;
B.α-苯基丙烯酸分子中C原子均采取杂化,故分子中所有原子均可以位于同一平面,B正确;
C.路线一的中间体()是X发生消去反应的产物,分子中含有碳碳双键,α苯基丙烯酸分子中也有碳碳双键,均可与溴水发生加成反应,无法鉴别,C错误;
D.路线二先经过稀硫酸水解,中间体为,再经浓硫酸处理时,除发生分子内消去反应,还会发生分子间成醚、分子间成酯、缩聚等副反应,目标产物产率大幅度降低,D正确;
故选C。
10. 溴钟螺纹反应(B-Z反应)是经典非线性化学振荡反应,以溴酸钾()、丙二酸、稀硫酸为反应物,总反应片段为,使显色剂邻菲啰啉铁系配合物发生“(红色)”循环变化,培养皿中出现红蓝交替的螺旋扩散波纹。
下列说法不正确的是
A. 在反应体系中,作氧化剂的有和
B. 适当升高温度、增大硫酸浓度,可使颜色交替变化更快
C. 反应体系中,因溶液具有均一性,故各区域的反应速率相同
D. 反应结束后,有毒的溴酸钾可用亚硫酸钠进行处理
【答案】C
【解析】
【分析】根据信息,溴钟螺纹反应是在酸性条件下,以溴酸钾作氧化剂、丙二酸作还原剂,显色剂邻菲啰啉铁系配合物参与其中的复杂氧化还原反应体系。(蓝色)接触到还原剂时被还原为(红色),向外扩散遇到氧化剂时又被氧化为(蓝色),不断扩散—还原—扩散—氧化—扩散,从而出现红、蓝交替的螺旋扩散波纹。最终溴酸钾被还原为,丙二酸被氧化为,据此解答;
【详解】A.在反应体系中,和作氧化剂,A正确;
B.适当升高温度、增大硫酸浓度,反应速率加快,变色交替更快,B正确;
C.反应体系中,局部区域中间产物浓度因生成、扩散、反应而在动态变化,各处反应速率不一致,反应生成的、缓慢向四周扩散,依次触发周边区域发生氧化还原、颜色转变,才会形成向外延伸的螺旋波纹,C错误;
D.亚硫酸钠有较强还原性,可将还原为无毒性的,D正确;
故选C。
11. 含银配合物是镀银工艺的重要氧化剂。某研究小组在相同体积、相同物质的量浓度的溶液中分别加入等浓度的氨水、乙二胺(,简写为en),至沉淀恰好溶解,再加入等量葡萄糖溶液,实验结果如下表。
序号
选用配体
形成配合物的平衡常数
反应条件
实验结果
1
氨水
8 min产生明显银镜
2
乙二胺
室温
30 s产生明显银镜
下列说法不正确的是
A. 相同条件下,与配位的能力:
B. 常温、相同浓度条件下,溶液的氧化性:
C. 将溶液与等体积混合,充分反应后
D. 在溶液中通入适量氨气,可生成
【答案】C
【解析】
【详解】A.配合物的稳定平衡常数越大,说明配体与中心离子的配位能力越强。已知,因此配位能力,A正确;
B.配体与结合越稳定,游离的浓度越低,对应配合物的氧化性越弱。由于更稳定,因此氧化性,B正确;
C.将溶液与等体积混合,初始浓度均减半,分别为和根据二者络合反应的平衡常数可知,,充分反应后转化彻底,趋向于0,,,代入平衡常数表达式,解得,C错误;
D.的反应平衡常数 ,尽管平衡常数不大,但仍然可以部分转化,D正确;
故选C。
12. 一种以CoP和纳米片为催化电极材料,电催化合成偶氮化合物()的装置如图所示(R代表烃基),左右两室通过某种离子交换膜隔开(离子交换膜只允许离子通过)。
下列说法不正确的是
A. 电极上发生的反应为
B. 装置中间所用离子交换膜为阴离子交换膜
C. 电路中转移8 mol电子时,理论上合成1 mol偶氮化合物
D. 电解过程中,阴极室溶液pH始终保持不变
【答案】D
【解析】
【分析】分析电解池结构:左侧CoP电极上, → ,N的化合价从+3降低到-1,发生还原反应,因此CoP是阴极,电极反应式为;右侧Ni2P电极上,RCH2NH2→ RCN,N的化合价从-3升高到-1,发生氧化反应,因此Ni2P是阳极,电极反应式为,电源正极连接阳极(Ni2P),负极连接阴极(CoP),据此解答;
【详解】A.由示意图可知,电极上发生氧化反应,在碱性环境中,电极反应式为,A正确;
B.CoP电极作阴极,电极反应式为,需从阴极室转移至阳极室,所用离子交换膜为阴离子交换膜,B正确;
C.根据阴极反应,每生成1 mol偶氮化合物,需要8 mol e⁻。因此,电路中转移8 mol电子时,理论上合成1 mol偶氮化合物,C正确;
D.根据阴、阳极的电极反应式可知,电解过程中,虽然两边电极室物质的量不变,但由于阴极室消耗水,体积减小,增大,pH会增大,D错误;
故选D。
13. 某化合物的组成元素为N、Cl、S、O,其分子中原子的连接方式如图(大白球代表S)。
下列有关该化合物的说法不正确的是
A. 该物质的分子式为
B. 1个该分子中含有12个σ键和3个π键
C. 分子中N原子只有一种化学环境
D. 化学键水解优先顺序:
【答案】B
【解析】
【分析】该化合物由 N、Cl、S、O 四种元素组成,题中只指明大白球代表 S 原子。由结构图可见,3 个大白球并不彼此直接相连,而是与 3 个交替排列的小黑球连成六元环,环上每个大白球在环外还各连有 1 个大黑球和 1 个小白球。结合组成元素只有这四种可确定:环上的小黑球为 N 原子,大白球所连的大黑球为 Cl 原子、小白球为 O 原子,即该分子由 3 个 S、3 个 N、3 个 Cl 和 3 个 O 构成。
【详解】A.该分子由 3 个 S 原子、3 个 N 原子、3 个 Cl 原子和 3 个 O 原子构成,故分子式为S3N3Cl3O3,A正确;
B.环上 S 与 N 以单键、双键交替结合,每个 S 还分别与 1 个 O 形成双键、与 1 个 Cl 形成单键;环上 6 条 S-N 键、3 条 S=O 键和 3 条 S-Cl 键各含 1 个 σ 键,共 12 个 σ 键,3 条环上 S=N 键和 3 条 S=O 键各含 1 个 π 键,共 6 个 π 键。故 1 个该分子中含 12 个 σ 键和 6 个 π 键,B错误;
C.该分子具有三重对称性,3 个 S 及其所连 O、Cl 的取向完全相同,3 个 N 原子的成键情况和周围环境也完全相同,故 N 原子只有一种化学环境,C正确;
D.水解反应的实质是取代反应,优先发生在键长较长、键能较小的化学键上;S-Cl 为单键,键长较长、键能较小,而 S=N 为双键,键长较短、键能较大,故水解优先顺序为 S-Cl>S=N,D正确;
故答案为B。
14. 催化加氢是制备是回收实现碳中和的重要方法,反应体系中存在的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
一定条件下,将原料气进行投料,在恒容密闭容器中模拟上述两个反应。CO和在含碳产物(和CO)中物质的量分数及的平衡转化率随温度变化的情况如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线m代表CO在含碳产物中物质的量分数
B. 之间,升高温度对反应Ⅰ的影响程度更大
C. 低温条件有利于提高生产的效率
D. 原料气投料比不变,浓度增大,平衡时的产率减小
【答案】B
【解析】
【分析】结合反应焓变,反应I为吸热反应,,升高温度平衡正向移动,的物质的量增大,反应Ⅱ为放热反应,,升高温度平衡逆向移动,的物质的量减小、的物质的量增大。含碳产物仅为和,因此随温度升高,在含碳产物中的物质的量分数单调降低,的物质的量分数单调升高,据此匹配曲线,m为的物质的量分数曲线,n为的物质的量分数曲线,剩余曲线为的平衡转化率曲线。
【详解】A.反应I吸热、反应Ⅱ放热,升高温度时的物质的量增大、的物质的量减小,含碳产物中的分数随温度升高而增大,对应曲线n,曲线m代表的物质的量分数,A错误;
B.300-400℃之间,升高温度时的平衡转化率持续增大,说明升高温度对反应Ⅰ的影响程度更大,B正确;
C.低温条件下反应Ⅱ平衡正向程度大,的平衡产率高,但反应速率随温度降低而减小,生产效率低,不利于提高生产的效率,C错误;
D.原料气投料比不变,浓度增大相当于增大体系压强,反应I为气体分子数不变的反应,压强变化对其平衡无影响,反应Ⅱ为气体分子数减小的反应,增大压强平衡正向移动,平衡时的产率增大,D错误;
故选B。
15. 烯烃的醛基化反应是实现碳链增长的途径之一,某含Co化合物催化烯烃醛基化反应的历程如图所示。已知:含Co化合物的中心原子价电子数加配体提供的价电子数总和为18时是稳定结构。CO作配体时可向中心原子(离子)提供1对电子。
下列说法正确的是
A. 物质Ⅰ、Ⅲ均可视为反应的催化剂
B. 物质比物质Ⅰ反应活性高
C. 物质Ⅰ的中心原子与中双键π电子形成配位键,形成稳定结构
D. 以丙烯、CO和HD为原料,经上述催化历程最终制得的有机产物均为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据反应的循环图可知,物质Ⅰ是与原料结合的初始物质,是催化剂,而物质Ⅲ是中间体,A错误;
B.根据题干提供的信息,物质Ⅰ的中心原子Co自身价电子数为9,配体H提供电子数为1,三个CO提供6个电子,价层电子总数为16,不稳定,是活性物质,而的中心原子Co价层电子总数为18,结构稳定,是惰性物质,B错误;
C.物质Ⅰ的中心原子价电子总数是16,接受烯烃分子的π电子对,形成18电子的稳定结构,C正确;
D.以丙烯、CO和HD为原料,H/D均可以连在羰基碳上,得到或,D错误;
故选C。
16. 糖精钴是电镀工业常用的添加剂,其溶解度在热水中较大,在冷水中较小。已知糖精分子结构为,表示糖精根离子;丙酮沸点为,与水互溶。某实验室制备糖精钴原理为。
操作步骤如下:
Ⅰ.称取,加入18 mL蒸馏水,搅拌溶解,得溶液1。
Ⅱ.称取2.6 g(稍过量)糖精钠(),加入10 mL蒸馏水,加热搅拌,得溶液2。
Ⅲ.将溶液2加入接近沸腾的溶液1中,反应3分钟后停止加热,静置,冷却结晶。
Ⅳ.过滤,选用三种不同试剂(丙酮、冷水、冷的1% NaSac溶液)洗涤晶体,干燥得产品。
下列说法不正确的是
A. 糖精钠(NaSac)可通过糖精分子与足量NaOH溶液或碳酸钠溶液反应制得
B. 步骤Ⅲ待有少量晶体析出后,将烧杯置于冰水中,有利于提高产率
C. 步骤Ⅳ洗涤剂使用的先后顺序是:冷的1% NaSac溶液→冷水→丙酮
D. 产品宜采用低温干燥或真空干燥,可通过X射线衍射测定产品晶胞中的位置和数量
【答案】A
【解析】
【分析】向中加入水搅拌溶解,也将加入水搅拌溶液,将后者加入前者的接近沸腾的溶液中,反应得到,冷却结晶、过滤、洗涤得到产品,由此解答;
【详解】A.根据糖精分子结构可知,其中受两侧强吸电子基团影响,表现酸性,可通过与碱反应制得糖精钠,但是当强碱过量,会导致酰胺键、磺酰胺官能团均被破坏,A错误;
B.根据已知信息,糖精钴在冷水中溶解度较小,步骤Ⅲ待有少量晶体析出后,将烧杯置于冰水中,有利于促使溶液中的溶质进一步析出,提高产率,B正确;
C.步骤Ⅳ洗涤剂首先用冷的1% 溶液,依据同离子效应可减少产品的溶解损失;再用冷水洗去糖精钠残留物;最后用易挥发的丙酮洗涤,溶解损失小,且挥发的丙酮带走水,晶体干燥,C正确;
D.产品中含有结晶水,故干燥方式选择低温干燥或真空干燥可防止失去结晶水;通过X射线衍射可确定晶体结构,晶胞中各原子的数目、位置,D正确;
故选A。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 碳的化合物非常丰富。请回答:
(1)是常用的溶剂。是一种深红色液体,能与互溶。下列说法正确的是________(填标号)。
A. Cr原子位于元素周期表的ds区
B. 基态硫原子核外有16种运动状态不同的电子
C. 的熔点高于
D. 中元素电负性:
(2)碳的某种氧化物(x、y符合最简整数比)可形成聚合物,其聚合物结构片段如图所示。一定条件下可转化为。
①的结构简式是________________。
②可与以物质的量1:2发生化合反应,该反应的化学方程式是_________________________(以结构简式表示)。
③已知的;的。试从结构角度解释的原因:__________________________________________。
(3)自然界中的碳酸钙以方解石和文石两种晶体存在,两种晶体的密度分别是和。方解石的结构如图所示。
①该晶胞中O原子的个数是__________。
②地壳深处有着较大的压力,碳酸钙以___________(填“方解石”或“文石”)形式存在为主。
(4)一般认为铵盐分解的实质是酸根夺取了铵根中的质子,生成。试比较热稳定性:______(填“>”“<”或“=”),并从结构角度说明理由:_______________________________________________。
【答案】(1)BC (2) ①. O=C=C=C=O ②. ③. 丙二酸的第一个羧基电离出的,受到同分子内另一个吸电子羧基的吸电子诱导效应影响,酸性强于丙酸(丙酸只有一个烷基给电子,无额外吸电子基团);当丙二酸失去一个生成带负电的后,负电荷会抑制第二个羧基的电离,同时羧酸根的给电子效应也会降低第二个羧基的极性,因此二级电离常数小于丙酸的电离常数,即
(3) ①. 18 ②. 文石
(4) ①. < ②. 比电荷多,半径小,所以夺取质子能力更强,更容易分解产生
【解析】
【小问1详解】
A.Cr的价电子排布为,属于d区元素,ds区是IB、IIB族元素的分区,A错误;
B.基态S原子核外共16个电子,每个电子的运动状态都互不相同,共16种运动状态不同的电子,B正确;
C.和均为分子晶体,结构相似,相对分子质量更大,分子间范德华力更强,熔点更高,C正确;
D.同周期主族元素电负性从左到右递增,且O的电负性强于Cl,正确顺序为,D错误;
故选BC。
【小问2详解】
①从聚合物片段可看出重复单元为3个C、2个O,且该物质可转化为(丙二酸),对应单体为含3个C的碳氧化物,最简比下为。
②1 mol该单体和2 mol 发生加成化合反应,两个端位的羰基分别和1分子加成生成丙二酰胺,化学方程式:。
③丙二酸的第一个羧基电离出的,受到同分子内另一个吸电子羧基的吸电子诱导效应影响,酸性强于丙酸(丙酸只有一个烷基给电子,无额外吸电子基团);当丙二酸失去一个生成带负电的后,负电荷会抑制第二个羧基的电离,同时羧酸根的给电子效应也会降低第二个羧基的极性,因此二级电离常数小于丙酸的电离常数,即。
【小问3详解】
①方解石晶胞中每个含3个O,晶胞内分摊得到的总数为6,因此O原子总数为。
②压强大的环境更倾向于生成密度更大的物质,文石密度大于方解石,因此地壳深处高压环境下碳酸钙以文石为主。
【小问4详解】
根据分解实质,酸根夺取的质子能力越强,铵盐越容易分解、热稳定性越差。所带负电荷比多,半径小,结合质子的能力更强,更容易分解产生。热稳定性:。
18. 硫及其含硫化合物在诸多领域应用广泛。
(1)热解可制。根据文献,将和的混合气体导入石英管反应器热解,发生如下反应:
Ⅰ:
Ⅱ:
①则总反应Ⅲ:___________。
②已知反应Ⅰ的活化能比反应Ⅱ的活化能小,在图1中画出浓度-反应进程图____________。
(2)已知:室温下能否通过向含的废水中通入气体,实现对废水中的有效处理?写出简要的计算过程予以论证:________________________________。
(3)二硫化钼()是一种典型的二维层状硫化物,在催化、电池等领域有广阔应用前景。通过气相沉积法可实现其制备,某研究小组设计了如图2所示装置。
硫粉气化后经Ar载气驱动向右流入内层石英管,与高温下气化的反应,并在基体表面沉积。图中4个不同基体位置所得纳米片形貌如图2所示,某种纳米晶体微观结构片段如图3所示。
①写出生成纳米反应的化学方程式: _____________________________,图3所示晶体中存在的作用力是_______________________________________________________。
②分析纳米片的形貌和基体所在位置,说明相同时间内,所得样品4纳米片最薄的原因:_________________________________________________。
(4)二维层状结构的可用作一种可充电锂离子电池的电极材料,该电池反应为写出电池充电时阴极的电极反应式:_____________________________________。
【答案】(1) ①. +234 ②.
(2)存在反应,该反应可通过的两步电离平衡与的沉淀溶解平衡耦合得到,平衡常数,代入数值计算得,反应正向进行程度很小,无法有效沉淀。或饱和溶液中,二级电离程度极小,,形成沉淀时,溶液中,该浓度大于,无法将浓度降至要求范围,故不能实现有效处理
(3) ①. ②. 共价键和范德华力 ③. 基体远离粉末,浓度小,生长速率慢
(4)
【解析】
【小问1详解】
①根据盖斯定律,反应I与反应Ⅱ相加得到总反应Ⅲ,故。
②反应I的活化能比反应Ⅱ小,故反应I的反应速率更快,反应初始阶段的生成速率大于反应Ⅱ中的消耗速率,浓度随反应进程逐渐增大,随反应物浓度不断降低,反应I的速率减慢,的消耗速率大于生成速率,浓度随反应进程逐渐减小,最终达到平衡状态,浓度保持稳定且大于0,即。
【小问2详解】
向含的废水中通入气体时,存在反应,该反应可通过的两步电离平衡与的沉淀溶解平衡耦合得到,平衡常数,代入数值计算得,反应正向进行程度很小,无法有效沉淀。或饱和溶液中,二级电离程度极小,,形成沉淀时,溶液中,该浓度大于,无法将浓度降至要求范围,故不能实现有效处理。
【小问3详解】
①反应物为和气化的,生成物为,结合元素守恒可知还生成,配平反应式为。图3所示为层状晶体结构,层内与原子通过共价键结合,层与层之间通过范德华力结合,故晶体中存在的作用力为共价键和范德华力。
②外界温度、压强恒定,基体位置越远离粉末,气相中的浓度越小,反应速率越慢,的生长速率越慢,相同时间内生成的的量越少,故样品4的纳米片最薄。
【小问4详解】
充电时阴极发生还原反应,得到电子,结合迁移至阴极的生成,配平电极反应式为。
19. 二苯甲酮[,Ph—代表苯基]可用于光固化涂料,合成医药、杀虫剂的中间体等。某小组利用如下转化合成二苯甲酮(部分产物省略):
实验流程如下:
已知:①极易吸水并水解,含水难溶于苯;
②常温下,二苯甲酮为固体,难溶于冷水、易溶于苯;
③实验中苯过量。
请回答:
(1)步骤Ⅰ使用装置如图(夹持及控温装置省略),有一处不合理,请提出改进方案:___________________。
(2)下列说法正确的是__________(填标号)。
A. 作催化剂,仅加入少量即可
B. 步骤Ⅰ所用装置中,NaOH溶液用于吸收HCl
C. 步骤Ⅱ,滴加冰水与浓盐酸混合液的作用是破坏中的配位键,并抑制水解
D. 实验中,苯既是反应物,也是溶剂
(3)为从混合物2中获得二苯甲酮粗产品,对下列操作排序(所有操作均会用到):a→___________→b(填标号)。
a.用分液漏斗分出有机层
b.冷却形成固体
c.减压蒸馏,收集馏分
d.普通蒸馏,收集馏分
e.用无水干燥并过滤
f.依次用5% NaOH和水洗涤,分液得有机相
(4)减压蒸馏,收集馏分时,最适合的冷凝管是________(填序号)。
(5)若用4-氨基苯甲酰氯()和苯制备(4-氨基苯基)(苯基)甲酮(),需要加入更多的,从物质结构角度说明理由:________________________________________________。
【答案】(1)冷凝管后应增加干燥装置,防止烧杯中水蒸气进入反应器 (2)BCD
(3)f→e→d→c (4)A
(5)氨基(中N原子含有孤电子对)也可以与形成配位键,故消耗更多的
【解析】
【分析】实验核心目的是以苯甲酰氯、苯为原料合成二苯甲酮。步骤I为50℃加热条件下苯甲酰氯、、苯反应生成二苯甲酮与的配合物,装置末端用溶液吸收挥发的,结合极易吸水水解的性质,需防止水蒸气进入反应装置。步骤II加入冰水与浓盐酸混合液,破坏配合物释放二苯甲酮,同时浓盐酸抑制水解。后续提纯流程先分离有机层,经洗涤、干燥后,先蒸馏回收过量苯,再减压蒸馏得到二苯甲酮粗品。4-氨基苯甲酰氯的氨基中N原子含孤电子对,可与形成配位键,因此需加入更多。
【小问1详解】
极易吸水并水解,若烧杯中水蒸气经冷凝管进入反应器,会导致水解影响反应,因此需在冷凝管后增加干燥装置,防止水蒸气进入反应器。
【小问2详解】
A.由转化流程可知,会与产物二苯甲酮形成配合物,因此用量需与二苯甲酮等物质的量,仅加入少量无法完成反应,A错误;
B.步骤I加热时会有挥发逸出,溶液可与反应,用于吸收尾气,B正确;
C.步骤II中,冰水可降低体系温度,破坏二苯甲酮与的配位键,浓盐酸可提供高浓度,抑制水解,C正确;
D.实验中苯可与苯甲酰氯反应,属于反应物,同时苯过量,可溶解有机物作溶剂,D正确;
故选BCD。
【小问3详解】
混合物2中有机层含苯、二苯甲酮,水层含、,首先用分液漏斗分出有机层,然后依次用5%和水洗涤,除去残留的无机杂质,分液得有机相,再用无水干燥除去有机相中的水分并过滤,随后普通蒸馏收集80℃馏分回收过量的苯,最后减压蒸馏收集187-190℃馏分得到二苯甲酮粗品,因此操作顺序为a→f→e→d→c→b,空白处填f→e→d→c。
【小问4详解】
减压蒸馏收集187-190℃馏分,该温度下馏分易冷凝,普通玻璃球冷凝管、蛇形冷凝管易残留馏分,且空气冷凝管适用于沸点高于140℃的馏分冷凝,因此选用空气冷凝管A。
【小问5详解】
4-氨基苯甲酰氯的氨基中N原子含有孤电子对,中Al原子有空轨道,二者可形成配位键,会消耗额外的,因此需要加入更多的。
20. 化合物K是合成抗癌药物吉非替尼的中间体,某研究小组按以下路线合成该化合物(部分反应条件及试剂已简化):
已知:①
②
③苯环上原有的取代基对后续引入基团具有定位作用,如具有邻、对位定位效应;—COOH具有间位定位效应。
请回答:
(1)A→C过程中,所用试剂有酸性溶液、。则试剂b是二者中的_____________(写化学式)。
(2)化合物C所含官能团的名称是________。
(3)下列说法中,不正确的是________(填标号)。
A. 的酸性强于
B. E→F过程中,作还原剂
C. 化合物F通过加聚反应可形成高分子化合物
D. 化合物I中仅1个N的杂化轨道有孤电子对,显碱性
(4)试剂c的化学式为,写出F→G反应的方程式:___________________________________________(试剂c用结构简式表示)。
(5)H→I过程中,化合物H先经历分子内异构化转化为H′,以利于后续反应的进行,则H′的结构简式为__________________;J→K过程中,溶液的作用是_______________________(写出一点即可)。
(6)设计以甲苯、为原料合成的路线(用流程图表示,无机试剂任选):_______________________________________________。
【答案】(1)
(2)羧基、醚键 (3)AC
(4) (5) ①. ②. 吸收HCl,提高转化率(或将酚羟基转化为阴离子,提高反应活性)
(6)
【解析】
【分析】简要分析合成路线:A与试剂a反应生成B,B与试剂b反应生成C,根据小问(1),A→C过程中,所用试剂有酸性溶液、。A分子首先应将酚羟基进行保护,故先转化成醚,故试剂a为,试剂b为酸性溶液,B的结构简式为,C在浓硫酸催化下和硝酸发生硝化反应生成D,D在选择性酶催化下与CH3SO3H发生脱甲基反应生成E。E被硫代硫酸钠还原生成F,F与试剂c反应生成G,根据小问(4)可知试剂c为CH3ON, F→G反应的过程为醛基和氨基之间先进行加成,再经历消去反应,最后—COOH与之间脱水缩合,故G的结构简式为。G和乙酸酐发生取代反应生成H,H与SOCl2发生取代反应生成I,I在甲醇作溶剂的情况下与氨水发生中和反应生成J。J在碳酸钾催化下与发生取代反应生成K,据此解答。
【小问1详解】
根据流程图可知,A分子首先应将酚羟基进行保护,故先转化成醚,B的结构为,然后再进行氧化,将甲基转化为—COOH,则试剂b是。
【小问2详解】
中含有官能团:羧基和醚键。
【小问3详解】
A.中的甲基是推电子基团,而中的—OH是吸电子基团,故前者酸性弱于,A错误;
B.E→F过程中,有机物分子中转化为,发生了还原反应,故作还原剂,B正确;
C.化合物F分子中含有羧基和氨基,可通过缩聚反应形成高分子化合物,C错误;
D.化合物I中2个N其中一个与质子结合,N的杂化方式为,未被质子化的N的杂化轨道有孤电子对,显碱性,D正确;
故选AC。
【小问4详解】
试剂c的化学式为,根据信息可知,其结构为,F→G反应的过程为醛基和氨基之间先进行加成,再经历消去反应,最后—COOH与之间脱水缩合,故方程式为。
【小问5详解】
对比H和Ⅰ的结构,结合信息化合物H先经历分子内异构化转化为,以利于后续反应的进行,,故H是通过酮式结构异构化为烯醇式结构,便于发生取代反应,可知H异构化的结构是;J→K过程中,溶液既可吸收生成的HCl,提高转化率;又可与反应物分子中的酚羟基反应,将其转化为带负电荷的阴离子,提高其亲核反应能力。
【小问6详解】
根据定位效应,应先利用甲基的定位效应引入硝基,再将甲基氧化为羧基,最后还原硝基为,这三个基团引入的顺序不可调换。合成路线设计时,要充分对照题干的思路,选用合理试剂。故合成思路如下:
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