内容正文:
2027届高三校内第一次考试
化学
考试时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Br:80 Ga:70 Mn:55
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. 下列化学用语表示正确的是
A. 对二苯酚:
B. 分子中键的形成:
C. 的VSEPR构型为:
D. 的电子式为:
【答案】B
【解析】
【详解】A.对二苯酚是指两个羟基在相对位置(),即对二苯酚为,故A错误;
B.分子中形成的键为氢原子的1s轨道与氯原子的3p轨道头对头重叠形成,为 键,其形成过程正确,故B正确;
C.分子的中心原子S的价层电子对数为:,其孤对电子数为1,图中孤对电子为2,不符合,故C错误;
D.的最外层电子数为5,其分别和每个氢原子形成一组共用电子对,中有三个氢原子,其电子式为:,故D错误;
故答案选B。
2. 下列物质分类的组合中完全正确的是
选项
混合物
化合物
单质
盐
强电解质
A
硫酸
NaOH
白磷
食盐
冰醋酸
B
盐酸
C
氢氧化铁胶体
澄清石灰水
铁
石灰石
Al2O3
D
水银
CaO
熔融NaCl
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.冰醋酸是弱酸,为弱电解质,不是强电解质,A错误;
B.盐酸是氯化氢的水溶液,过氧化钠有固定组成,属于化合物,是由碳形成的单质,属于碱式盐,属于盐,属于盐,属于强电解质,B正确;
C.澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液属于混合物,C错误;
D.属于纯净物,CaO属于氧化物,不属于盐,D错误;
故答案为B。
3. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 25℃由水电离出来的的溶液中:K+、、Cl-、
B. 加入Al能放出H2的溶液中:Cl-、Na+、、
C. 酸性溶液中:Fe3+、Al3+、、I-、Cl-
D. 溶液:
【答案】D
【解析】
【详解】A.25℃由水电离出的的溶液可能为酸性溶液,也可能为碱性溶液,酸性溶液中四羟基合铝离子能与氢离子反应,不能大量存在,A不符合题意;
B.与铝反应放出氢气的溶液可能为强酸溶液或强碱溶液,强碱溶液中铵根离子会与氢氧根离子反应生成一水合氨,不能大量存在,B不符合题意;
C.酸性溶液中具有强还原性的碘离子会与硝酸根离子、铁离子发生氧化还原反应,不能大量共存,C不符合题意;
D.四种离子在溶液中不会发生任何反应,可大量共存,D符合题意;
故选D。
4. 下列实验对应离子方程式书写正确的是
A. 溶液中滴加:
B. 向溶液中滴加溶液:
C. 向溶液中通入少量气体:
D. 过量铁粉加入稀硝酸中:
【答案】B
【解析】
【详解】A.属于弱电解质,书写离子方程式时,不能拆分为和,且产物硫单质需标注沉淀符号,正确离子方程式为或,A错误;
B.当过量时,中与按物质的量比完全反应,与反应生成和,与生成沉淀,离子方程式为,B正确;
C.溶液中通入少量时,过量的会与反应生成的结合生成弱电解质,正确离子方程式为,C错误;
D.过量铁粉与稀硝酸反应时,生成的会被过量的还原为,正确离子方程式为,D错误;
故选B。
5. 物质结构决定物质的性质,下列性质差异与结构因素匹配不正确的是
选项
性质差异
结构因素
A
电离常数:
电负性:Cl<F
B
与钠反应的剧烈程度:
羟基极性
C
硅原子间难形成双键而碳原子可以
硅原子半径大,难形成p-pπ键
D
热稳定性:HF大于HCl
HF分子间存在氢键,HCl分子间不存在氢键
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氟的电负性比氯大,吸引电子的能力更强,使一氟乙酸的羧基氢更易电离,故一氯乙酸的电离常数小于一氟乙酸的电离常数,性质差异与结构因素匹配,A正确;
B.乙基具有推电子作用,乙醇中羟基的极性比水中羟基的极性小,羟基氢的活泼性较弱,所以水与钠反应比乙醇与钠反应剧烈,性质差异与结构因素匹配,B正确;
C.硅原子半径比碳原子大,硅原子的p轨道较难发生有效的侧向重叠,因而硅原子之间难形成p-pπ键,而碳原子的p轨道能有效重叠形成双键,性质差异与结构因素匹配,C正确;
D.氢化物的热稳定性取决于分子内化学键的强弱。H—F键的键能大于H—Cl键的键能,所以HF的热稳定性大于HCl;分子间氢键主要影响物质的物理性质,不是该热稳定性差异的决定因素,性质差异与结构因素不匹配,D错误;
故选D。
6. 结构决定性质是重要的化学观念。叶绿素、18-冠-6的结构如图所示。下列说法错误的是
A. 两种物质中含有的官能团完全不同 B. 叶绿素分子属于有机高分子
C. 18-冠-6具有分子识别功能 D. 叶绿素分子有顺反异构体
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题干结构示意图可知,叶绿素含酯基、酮羰基、碳碳双键和C=N键等官能团,而18-冠-6中只含醚键,两种物质中含有的官能团完全不同,A正确;
B.叶绿素的相对分子质量虽大,但不属于聚合物,不是有机高分子,B错误;
C.18-冠-6的结构具有特定的空腔,能与某些金属离子(如K+)通过配位作用等形成稳定的络合物,表现出分子识别功能, C正确;
D.叶绿素分子中存在碳碳双键且双键两端的每个碳原子所连接的两个基团都不相同,存在顺反异构,D正确;
故答案选B。
7. 某电解质阴离子的结构如图。X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大短周期元素,下列说法错误的是
A. 键角: B. 电负性:
C. 最简单氢化物沸点: D. X、Y、R均可与Z组成标况下为气态的化合物
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大短周期元素,由图,X形成4个共价键且原子序数小,X为碳,Z形成2个共价键、R形成6个共价键,则Z为氧、R为硫,那么Y为氮;Q形成1个共价键且原子序数大于氧,则为氟;
【详解】A.二氧化碳中碳的价层电子对数为,为sp杂化,为直线形结构,二氧化硫中硫的价层电子对数为,为sp2杂化,为V形结构,则键角:,A错误;
B.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;电负性:,B正确;
C.水分子形成氢键数大于氨气分子,则水沸点高于氨气,甲烷不能形成氢键,沸点最低,故最简单氢化物沸点:,C正确;
D.一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、二氧化硫均为标况下的气态化合物,D正确;
故选A。
8. 可根据物质结构推测其性质,下列推测的性质不合理的是
选项
结构
性质
A
正戊醇和乙醇分子中均含有一个羟基
两者的水溶性相当
B
金属钨晶体中金属键强
金属钨熔点高
C
聚乳酸的结构是
聚乳酸可降解
D
油酸甘油酯分子中有碳碳双键
油酸甘油酯易被氧化变质
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.正戊醇和乙醇分子中均含有一个羟基,可以和水分子形成氢键,但随着碳链增长,醇的极性部分所占比例降低,正戊醇的水溶性明显低于乙醇,A错误;
B.金属钨是金属晶体,其中的金属键很强,导致金属钨熔点高,B正确;
C.由聚乳酸的结构可知其中含有酯基,可以发生水解反应,在自然环境中可降解,C正确;
D.油酸甘油酯分子中含碳碳双键,易被氧化而变质生成醛、酮、酸等氧化产物,D正确;
故选A。
9. 汉防己甲素具有抗炎、镇痛、免疫调节等作用,一种制备汉防己甲素的重要中间体X的结构如图。下列有关X的说法正确的是
A. X属于脂环类化合物 B. 分子式为
C. 苯环上的一氯代物有6种 D. 1 mol X最多能与5 mol NaOH发生反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.X分子中含有苯环,属于芳香族化合物,不属于脂环类化合物,A错误;
B.分子中含有1个原子,H原子个数应为奇数,且经计算正确分子式为,与选项给出的分子式不符,B错误;
C.左侧苯环有1种等效氢,右侧苯环有4种等效氢,苯环上的一氯代物共有5种,C错误;
D.苯环上的2个为芳基溴,水解时每个消耗2 mol ,共消耗4 mol,酰胺键水解消耗1 mol ,1 mol X最多能与5 mol 反应,D正确;
故答案选D。
10. 下列实验方案能达到相应实验目的的是
实验装置或操作
实验目的
A.实验室制乙炔并检验乙炔具有不饱和键
B.制备胶体
实验装置或操作
实验目的
C.向容量瓶中转移NaCl溶液
D.检验溴乙烷发生消去反应生成乙烯
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.电石与饱和食盐水反应生成乙炔,混有的等还原性杂质被溶液吸收,乙炔可与溴发生加成反应使溴的溶液褪色,证明乙炔含不饱和键,A正确;
B.将饱和溶液滴入溶液中发生复分解反应得到沉淀,制备胶体应将饱和溶液滴入沸水中,B错误;
C.向容量瓶中转移溶液时需要用玻璃棒引流,图示操作未使用玻璃棒,易导致溶液洒落在容量瓶外造成误差,C错误;
D.溴乙烷与的乙醇溶液共热时,挥发的乙醇也能被酸性溶液氧化使其褪色,干扰乙烯的检验,D错误;
故选A。
11. 光刻胶是芯片制造的核心关键材料。某种光刻胶(ESCAP)由三种单体共聚而成,ESCAP在芯片表面曝光时发生如图所示反应。下列叙述正确的是
A. 合成ESCAP的其中一种单体为乙苯 B. Y分子的二氯代物共有3种结构
C. 1 mol X最多和反应 D. ESCAP能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】D
【解析】
【详解】A.ESCAP的结构片段显示,其链节包含苯环、酚羟基和酯基等结构。通过断键分析可知,合成ESCAP的三种单体分别为、、,A错误;
B.Y为异丁烯(),共2种氢原子,2个氯原子在同一个碳原子上时,二氯代物有2种结构,2个氯原子在不同碳原子上时,二氯代物考虑顺反异构有3种结构,则Y分子的二氯代物共有5种结构,B错误;
C.X的结构中含有酚羟基和羧基,羧基能与反应,酚羟基的酸性弱于碳酸,不能与反应,X是高分子,一条X高分子链上含有多个羧基,因此1 mol X含有的羧基远大于1 mol,故1 mol X最多可与远大于1 mol的NaHCO3反应,C错误;
D.ESCAP的结构中含有酚羟基,与苯环相连的碳原子上含有氢原子,易被酸性高锰酸钾溶液氧化,从而使溶液褪色,D正确;
故选D。
12. 根据实验操作和现象,所得到的结论错误的是
选项
实验
现象
结论
A
向淀粉溶液加稀硫酸并加热,反应一段时间后,取少量水解液滴加碘水
溶液不变蓝
淀粉水解完全
B
将点燃的镁条迅速伸入集满的集气瓶中
产生白烟和黑色固体
具有氧化性
C
向溶液中滴加溶液
出现白色沉淀
和发生了相互促进的水解反应
D
向蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液
生成白色沉淀
蛋白质发生盐析
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.淀粉遇碘单质变蓝,水解液滴加碘水后溶液不变蓝,说明水解液中无淀粉剩余,可证明淀粉水解完全,A正确;
B.镁条在中燃烧生成(白烟)和(黑色固体),反应中的元素化合价从+4价降低为0价,作氧化剂,体现氧化性,B正确;
C.二者反应的离子方程式为,反应原理是电离出的与结合,属于强酸制弱酸的复分解反应,并非相互促进的水解反应,C错误;
D.饱和硫酸铵属于轻金属盐,可降低蛋白质的溶解度使蛋白质析出,该过程为盐析,是可逆的物理变化,D正确;
故答案选C。
13. 某无色透明溶液,可能含有下列离子:、、、、、、,现做实验如下:
①取少量原溶液滴加石蕊试液呈红色;
②取少量原溶液,加入过量的NaOH溶液,有白色沉淀生成;
③取少量原溶液,加入过量氯化钡溶液,有白色沉淀生成,静置分层;取静置后的上层清液,加入硝酸银溶液,有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。
下列说法错误的是
A. 溶液中一定存在的离子是、、
B. 溶液中一定不存在的离子是、、
C. ②中生成白色沉淀的离子方程式为
D. 根据③现象可知原溶液中一定含有
【答案】D
【解析】
【分析】第一步:观察溶液信息和可能含有的离子。溶液无色透明,说明不含。第二步:分析各个实验现象。根据①可知该溶液显酸性,存在大量,所以一定不含;实验②中加入过量的NaOH溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有,该白色沉淀为氢氧化镁;实验③中加入过量氯化钡溶液,产生白色沉淀,说明溶液中含有,则原溶液中一定不含;静置后的上层清液,加入溶液,有白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸,则白色沉淀为氯化银,因加入氯化钡时引入,所以不能确定原溶液是否含。
【详解】A.根据分析可知溶液中一定存在的离子是、、,选项A正确;
B.根据分析可知溶液中一定不存在的离子是、、,选项B正确;
C.根据分析可知白色沉淀为,选项C正确;
D.观察上述分析,无法确定原溶液中一定含有氯离子,选项D错误;
答案选D。
14. 氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)均为重要的半导体材料,其晶体结构类似于金刚石,熔点依次为1700℃、X℃、Y℃,其中的晶胞结构与参数如图所示,设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是
A. 推测熔点:1700℃>X℃>Y℃
B. GaAs晶体中Ga和As的杂化类型相同
C. 晶体密度为
D. 的晶胞在底面上的投影图为
【答案】C
【解析】
【详解】A.GaN、GaP、GaAs均为共价晶体,熔点取决于共价键键能,键长Ga-N<Ga-P<Ga-As,键能依次减小,熔点依次降低,故1700℃>X℃>Y℃,A正确;
B.GaAs晶体结构类似金刚石,Ga和As均形成4个共价键,杂化类型均为sp3,B正确;
C.据“均摊法”,晶胞中含个Ga、4个N,则晶体密度为,C错误;
D.晶胞底面投影时,顶点Ga投影为顶点,面心Ga投影为边中点和中心,N原子投影为体内四点,与选项图示一致,D正确;
故选C。
15. 中国自古有“信口雌黄”“雄黄入药”之说。雄黄()和雌黄(),都是自然界中常见的砷化物,早期都曾用作绘画颜料,因都有抗病毒疗效也用来入药。一定条件下,雌黄和雄黄的转化关系如图所示(砷元素有+2、+3、+5等常见价态,雌黄和雄黄中S元素的价态相同)下列说法正确的是
A. Ⅰ过程中,和时恰好完全反应时物质的量之比为2:1
B. 反应Ⅱ中转移电子0.7 mol,则生成0.1 mol
C. 反应Ⅲ和Ⅳ均为氧化还原反应
D. 反应Ⅰ中为还原产物
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应Ⅰ中,As元素化合价由+3价降至+2价,Sn元素化合价由+2价升至+4价。根据电子守恒,2 mol 反应得到4 mol电子,2 mol 反应失去4 mol电子,故二者反应的物质的量之比为1:1,故A错误;
B.反应Ⅱ中,转移28 mol电子,生成4 mol二氧化硫,所以转移0.7 mol电子,生成0.1 mol SO2,故B正确;
C.反应Ⅲ和Ⅳ中各元素化合价都没有变化,均属于非氧化还原反应,故C错误;
D.反应Ⅰ方程式,Sn元素由+2价升高为+4价,Sn被氧化,为氧化产物,故D错误;
答案选B。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 物质微观结构决定宏观理化性质,结合物质结构与性质相关知识,回答下列问题。
(1)依据核外电子排布,元素位于周期表的_______区,价电子轨道表示式为______________。
(2)基态O原子处于最高能级的电子的运动状态有_______种。
(3)已知:的熔点约为,的熔点约为,熔点不同的原因是_____________________。
(4)具有顺式、反式两种结构:键角较大的是顺式结构,可能的原因为_______(填标号)。
a.二者氮原子杂化方式不同
b.顺式结构中氮原子上有孤对电子
c.电子对间排斥力:孤对-孤对>孤对-成键>成键-成键
d.顺式结构中氟原子间斥力较大
(5)一种金属富勒烯配合物合成过程如图所示:(Ph表示苯基)。已知:烯烃、等因能提供电子与中心原子形成配位键,被称为“配体”。
①内中心P原子用1个轨道和________轨道形成的杂化轨道与C原子形成键。
②每个分子中有______个电子。
③比较两种π配体与Pt的配位能力大小:_______(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) ①. ds ②.
(2)4 (3)为离子晶体,熔化时破坏离子键;为分子晶体,熔化时破坏分子间作用力
(4)d (5) ①. 3个3p ②. 60 ③. >
【解析】
【小问1详解】
铜元素的原子序数为29,基态原子的价电子排布式为,则铜元素位于元素周期表的ds区;铁元素的原子序数为26,基态亚铁离子的价电子排布式为,轨道表示式为:;
【小问2详解】
氧元素的原子序数为8,基态原子的核外电子排布式为,由泡利不相容原理可知,最高能级2p能级的电子的运动状态有4种;
【小问3详解】
由熔点可知,三氟化铬是离子晶体,五氟化铬是分子晶体,破坏离子晶体需要克服较强的离子键,而破坏分子晶体只需克服较弱的分子间作用力,所以三氟化铬的熔点高于五氟化铬;
【小问4详解】
a.由结构式可知,顺式和反式二氟化二氮分子中双键氮原子的杂化方式都为sp2杂化,a错误;
b.由结构式可知,顺式和反式二氟化二氮分子中氮原子都形成2个σ键,孤对电子对数都为1,b错误;
c.由结构式可知,顺式和反式二氟化二氮分子中氮原子都形成2个σ键,孤对电子对数都为1,则∠FNN键角的大小与电子对间排斥力的大小无关,c错误;
d.顺式结构中两个氟原子位于双键同侧,空间距离较近,氟原子间的空间位阻和静电斥力较大,所以顺式结构的∠FNN键角较大,d正确;
故选d;
【小问5详解】
①由结构式可知,三苯基膦中磷原子形成3个σ键,孤对电子对数都为1,则原子的杂化方式为sp3杂化,所以磷原子用1个3s轨道和3个3p轨道形成的杂化轨道与碳原子形成σ键;
②由图可知,分子中每个碳原子与相邻的3个碳原子形成3个σ键,原子的杂化方式为sp2杂化,未参与杂化的p电子参与形成大π键,所以每个分子中有60个π电子;
③由图可知,能够取代配合物中的乙烯分子形成新的配合物,说明与铂原子的配位能力大于乙烯。
17. 1,2-二溴乙烷在农业上用作杀线虫剂,医药上可用作有机合成的中间体。实验室用乙醇、浓硫酸制备乙烯并合成1,2-二溴乙烷,反应装置如图所示(加热和夹持装置略)。
已知:相关物质的物理性质如下表所示。
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/()
乙醇
-117
78.5
0.789
液溴
-7.2
58.5
3.2
1,2一二溴乙烷
9
132
2.18
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_________,仪器a中导管的作用是_____________________________。
(2)A装置用于制备乙烯,用仪器a缓慢滴加乙醇—硫酸混合液的原因是_________________。
(3)装置A中加热温度应该控制在,此时主要发生的化学反应方程式是_____________。
(4)量取液溴倒入D装置具支试管中,具支试管应放在_________(填“油浴”“冷水浴”或“热水浴”)中。
(5)B装置起到安全瓶的作用,若B装置中长玻璃管有液柱上升,则说明装置发生_________。
(6)反应完成后,将产物转移至分液漏斗中,依次以等体积的水、1%氢氧化钠水溶液各洗一次,再用水洗两次至中性。蒸馏收集129~的馏分,产量9.4 g,则1,2-二溴乙烷的产率为_________(保留一位小数)。
(7)下列因素不是造成本实验产率比较低的原因是_________(填标号)。
A. 三颈烧瓶内的副反应比较多,乙醇利用率低
B. 三颈烧瓶内刚开始加热时,产生的热空气把溴带走
C. 液溴加入具支试管后未加入少量水液封
D. 将三颈烧瓶A内温度迅速升高到并维持不变
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 平衡压强,使液体顺利流下
(2)控制生成乙烯的量,使进入到液溴中的乙烯反应完全
(3)CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
(4)冷水浴 (5)堵塞
(6)27.8% (7)D
【解析】
【分析】本实验的目的是在实验室中制备1,2-二溴乙烷。装置A:利用乙醇和浓硫酸在下发生消去反应制备乙烯气体。装置B:作为安全瓶,通过长玻璃管中液面的变化来监测后续装置是否发生堵塞。装置C:盛有NaOH溶液,用于洗气,除去乙烯中混有的SO2、CO2等酸性杂质气体,防止干扰后续反应。装置D:乙烯与液溴在此处发生加成反应生成1,2-二溴乙烷。由于液溴易挥发且该加成反应放热,需用冷水浴降温以减少溴的挥发。装置E:盛有NaOH溶液,用于吸收挥发出的有毒溴蒸气,防止污染环境。
【小问1详解】
仪器a带有侧管,其名称为恒压滴液漏斗;侧管可以连通漏斗上方和烧瓶内部,起到平衡压强的作用,从而使漏斗中的液体在重力作用下顺利流下。
【小问2详解】
缓慢滴加混合液可以控制反应物的加入速率,进而控制乙烯气体的生成速率,防止乙烯气流过快而来不及与液溴反应就逸出,保证乙烯与液溴充分反应,提高原料的利用率。
【小问3详解】
乙醇在浓硫酸催化下加热至发生消去反应生成乙烯,温度过低(如)会生成副产物乙醚。主要反应的化学方程式为:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O。
【小问4详解】
液溴沸点较低,极易挥发,且乙烯与溴的加成反应为放热反应。为了减少液溴的挥发损失,提高产率,具支试管应放在冷水浴中降温。
【小问5详解】
若后续装置发生堵塞,装置B内气体无法顺利排出,导致瓶内压强增大,会将瓶内液体压入长玻璃管中,形成液柱上升的现象。
【小问6详解】
9.0 ml液溴的质量为:,其物质的量为: 。根据反应方程式:,理论上生成1,2-二溴乙烷的物质的量也为0.18 mol ,理论质量为。实际产量为9.4 g ,则1,2-二溴乙烷的产率为。
【小问7详解】
A.副反应多会导致生成的乙烯量减少,溴的利用率低,会造成产率低,A不符合;
B.热空气将溴带走会导致反应物溴的流失,造成产率低,B不符合;
C.液溴未加水液封会使其挥发损失,造成产率低,C不符合;
D.迅速升温至并维持不变,可以有效减少副反应(如生成乙醚)的发生,有利于乙烯的生成,这是提高产率的正确操作,不是造成产率低的原因,D符合。
故答案选D。
18. 高铁酸钠()是一种新型绿色消毒剂,主要用于处理饮用水和工业废水。工业上有干法与湿法两种制备高铁酸钠的方法。
(1)干法制备高铁酸钠的原理:。该反应中还原剂是______,当有生成时,反应转移的电子总数为______。
(2)湿法制备高铁酸钠的离子反应为。该反应中的y=______。
(3)净水原理如图所示。
查阅资料:胶体的分散质比表面积(单位质量的微粒具有的表面积)很大,导致其吸附能力很强。
过程1中活细菌表现出了______(填“氧化”或“还原”)性。根据上述原理分析,净水时的作用有______(填2个)。
(4)用处理酸性废水时,可将转化为沉淀除去,该过程中发生反应的离子方程式为______。某酸性废水中浓度为,经处理后,溶液中浓度降为,则的去除率为______%(保留三位有效数字;离子的去除率)。
【答案】(1) ①. 、 ②.
(2)5 (3) ①. 还原 ②. 杀灭水中细菌,形成胶体吸附水中悬浮物而形成沉淀
(4) ①. ②. 99.5
【解析】
【小问1详解】
反应中,元素化合价由中的+2价升高为中的+6价,是还原剂;中部分元素化合价由-1价升高为中的0价,部分元素化合价由-1价降低为-2价,故既作氧化剂又作还原剂,因此还原剂为、。
反应中每生成1mol ,2mol 失去电子,2mol 失去电子,共转移10mol电子,因此生成0.5mol 时,转移电子的物质的量为,电子总数为。
【小问2详解】
根据电荷守恒,反应前后离子所带总电荷相等:左边总电荷为,右边总电荷为,故,解得;再根据H原子守恒,左边提供10个H原子,故,解得。
【小问3详解】
过程1中转化为,元素化合价降低,作氧化剂,故活细菌作还原剂,表现还原性。具有强氧化性,可杀灭水中细菌;其还原产物水解生成胶体,胶体具有强吸附性,可吸附水中悬浮物形成沉淀,因此净水时的作用为杀灭水中细菌,形成胶体吸附水中悬浮物而形成沉淀。
【小问4详解】
酸性条件下,将氧化为,自身被还原为,元素化合价由+6价降低为+3价,每个得到3个电子,元素化合价由+2价升高为+4价,每个失去2个电子,根据电子守恒,与的化学计量数之比为2:3,再结合电荷守恒、原子守恒,配平离子方程式为。
根据去除率公式,的去除率为。
19. 有机物I是合成广谱抗菌药物环丙沙星的中间体,可由下列路线合成(部分反应条件略)。
(1)合成A的初始原料为,该原料的名称为___________;A→B的反应类型为___________。
(2)C→D的转化中,在的作用下形成碳负离子与C反应生成D.与相比,C的反应活性更强,从结构角度解释其原因为___________。
(3)E中的含氧官能团有硝基和___________(写官能团名称)。
(4)F→G的化学反应方程式为___________。
(5)H的结构简式为___________。
(6)芳香化合物K是E的同分异构体,同时满足下列条件的K有___________种。
①含有两个硝基和一个羟基
②能发生银镜反应
③苯环上有6个取代基
④核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为4:2:2:1
(7)参照题干合成路线,以和为主要原料,制备的合成路线如下,则Y的结构简式为___________。
【答案】(1) ①. 3-氟甲苯(或间氟甲苯) ②. 氧化反应
(2)C中硝基和氟原子均为吸电子基团,使羰基碳上的电子云密度降低,碳原子的正电性更强,活性更强
(3)(酮)羰基、酯基
(4)
+→+ (5) (6)8
(7)
【解析】
【分析】A中甲基被氧化成羧基,生成B;B与发生取代反应,羧基中的被氯原子取代,生成C;C与发生取代反应,氯原子被取代,生成D和;D在TSOH作用下1个被氢原子取代,生成E;E与发生取代、消去反应,生成F;F与发生取代反应,F中醚键中与碳碳双键连接的键断裂,被取代生成G和乙醇;G在、加热条件下脱去硝基、氢原子,发生取代成环反应,生成H;H经过水解、酸化反应,酯基水解变为羧基,生成I;
【小问1详解】
看作苯环上两个氢原子被甲基()和氟原子()取代,两个取代基在苯环上处于间位,习惯命名为间氟甲苯,系统命名根据取代基位号和最小原则,以甲基连接的苯环碳原子为1号碳,氟原子连接的碳原子为3号碳,命名为3-氟甲苯,答案为3-氟甲苯(或间氟甲苯);
由合成路线中A、B的结构简式可知,A中的甲基()变为B中的羧基(),其他官能团无变化,A→B的反应类型为氧化反应;
【小问2详解】
与相比,C中硝基()和氟原子均为吸电子基团,使得羰基中碳原子的正电性增强,更易吸引、结合碳负离子发生反应,答案为C中硝基和氟原子均为吸电子基团,使羰基碳上的电子云密度降低,碳原子的正电性更强,活性更强(回答合理即可);
【小问3详解】
由合成路线中E的结构简式可知其含氧官能团有硝基()、羰基()和酯基(),答案为(酮)羰基、酯基;
【小问4详解】
F与发生取代反应,F中醚键中与碳碳双键连接的键断裂,被取代生成G和乙醇,反应的化学方程式为+→+;
【小问5详解】
G的分子式为,H的分子式为,G→H减少了1个氢原子、1个氮原子和2个氧原子,结合I的结构简式可知G→H的反应过程为苯环上脱去1个硝基,亚氨基脱去氢原子,两者成环,所以,H的结构简式为;
【小问6详解】
E的分子式为,苯环上有6个取代基(苯环上没有氢原子),其中包含2个硝基()和1个羟基(),能发生银镜反应说明含有醛基(),此外还有氟原子(),核磁共振氢谱为4:2:2:1,分子结构对称,可能的结构有或,相似的取代基组合有1个、2个、2个、1个,1个、2个、2个、1个,1个、2个、2个、1个,每个组合有2种结构,共有8种,答案为8;
【小问7详解】
参考题干合成路线,与发生取代反应,羧基中的被氯原子取代,生成,与发生取代反应,氯原子被取代,生成Y和,Y在TSOH作用下脱去1个,逆推可得Y的结构简式为。
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2027届高三校内第一次考试
化学
考试时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Br:80 Ga:70 Mn:55
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. 下列化学用语表示正确的是
A. 对二苯酚:
B. 分子中键的形成:
C. 的VSEPR构型为:
D. 的电子式为:
2. 下列物质分类的组合中完全正确的是
选项
混合物
化合物
单质
盐
强电解质
A
硫酸
NaOH
白磷
食盐
冰醋酸
B
盐酸
C
氢氧化铁胶体
澄清石灰水
铁
石灰石
Al2O3
D
水银
CaO
熔融NaCl
A. A B. B C. C D. D
3. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 25℃由水电离出来的的溶液中:K+、、Cl-、
B. 加入Al能放出H2的溶液中:Cl-、Na+、、
C. 酸性溶液中:Fe3+、Al3+、、I-、Cl-
D. 溶液:
4. 下列实验对应离子方程式书写正确的是
A. 溶液中滴加:
B. 向溶液中滴加溶液:
C. 向溶液中通入少量气体:
D. 过量铁粉加入稀硝酸中:
5. 物质结构决定物质的性质,下列性质差异与结构因素匹配不正确的是
选项
性质差异
结构因素
A
电离常数:
电负性:Cl<F
B
与钠反应的剧烈程度:
羟基极性
C
硅原子间难形成双键而碳原子可以
硅原子半径大,难形成p-pπ键
D
热稳定性:HF大于HCl
HF分子间存在氢键,HCl分子间不存在氢键
A. A B. B C. C D. D
6. 结构决定性质是重要的化学观念。叶绿素、18-冠-6的结构如图所示。下列说法错误的是
A. 两种物质中含有的官能团完全不同 B. 叶绿素分子属于有机高分子
C. 18-冠-6具有分子识别功能 D. 叶绿素分子有顺反异构体
7. 某电解质阴离子的结构如图。X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大短周期元素,下列说法错误的是
A. 键角: B. 电负性:
C. 最简单氢化物沸点: D. X、Y、R均可与Z组成标况下为气态的化合物
8. 可根据物质结构推测其性质,下列推测的性质不合理的是
选项
结构
性质
A
正戊醇和乙醇分子中均含有一个羟基
两者的水溶性相当
B
金属钨晶体中金属键强
金属钨熔点高
C
聚乳酸的结构是
聚乳酸可降解
D
油酸甘油酯分子中有碳碳双键
油酸甘油酯易被氧化变质
A. A B. B C. C D. D
9. 汉防己甲素具有抗炎、镇痛、免疫调节等作用,一种制备汉防己甲素的重要中间体X的结构如图。下列有关X的说法正确的是
A. X属于脂环类化合物 B. 分子式为
C. 苯环上的一氯代物有6种 D. 1 mol X最多能与5 mol NaOH发生反应
10. 下列实验方案能达到相应实验目的的是
实验装置或操作
实验目的
A.实验室制乙炔并检验乙炔具有不饱和键
B.制备胶体
实验装置或操作
实验目的
C.向容量瓶中转移NaCl溶液
D.检验溴乙烷发生消去反应生成乙烯
A. A B. B C. C D. D
11. 光刻胶是芯片制造的核心关键材料。某种光刻胶(ESCAP)由三种单体共聚而成,ESCAP在芯片表面曝光时发生如图所示反应。下列叙述正确的是
A. 合成ESCAP的其中一种单体为乙苯 B. Y分子的二氯代物共有3种结构
C. 1 mol X最多和反应 D. ESCAP能使酸性高锰酸钾溶液褪色
12. 根据实验操作和现象,所得到的结论错误的是
选项
实验
现象
结论
A
向淀粉溶液加稀硫酸并加热,反应一段时间后,取少量水解液滴加碘水
溶液不变蓝
淀粉水解完全
B
将点燃的镁条迅速伸入集满的集气瓶中
产生白烟和黑色固体
具有氧化性
C
向溶液中滴加溶液
出现白色沉淀
和发生了相互促进的水解反应
D
向蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液
生成白色沉淀
蛋白质发生盐析
A. A B. B C. C D. D
13. 某无色透明溶液,可能含有下列离子:、、、、、、,现做实验如下:
①取少量原溶液滴加石蕊试液呈红色;
②取少量原溶液,加入过量的NaOH溶液,有白色沉淀生成;
③取少量原溶液,加入过量氯化钡溶液,有白色沉淀生成,静置分层;取静置后的上层清液,加入硝酸银溶液,有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。
下列说法错误的是
A. 溶液中一定存在的离子是、、
B. 溶液中一定不存在的离子是、、
C. ②中生成白色沉淀的离子方程式为
D. 根据③现象可知原溶液中一定含有
14. 氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)均为重要的半导体材料,其晶体结构类似于金刚石,熔点依次为1700℃、X℃、Y℃,其中的晶胞结构与参数如图所示,设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是
A. 推测熔点:1700℃>X℃>Y℃
B. GaAs晶体中Ga和As的杂化类型相同
C. 晶体密度为
D. 的晶胞在底面上的投影图为
15. 中国自古有“信口雌黄”“雄黄入药”之说。雄黄()和雌黄(),都是自然界中常见的砷化物,早期都曾用作绘画颜料,因都有抗病毒疗效也用来入药。一定条件下,雌黄和雄黄的转化关系如图所示(砷元素有+2、+3、+5等常见价态,雌黄和雄黄中S元素的价态相同)下列说法正确的是
A. Ⅰ过程中,和时恰好完全反应时物质的量之比为2:1
B. 反应Ⅱ中转移电子0.7 mol,则生成0.1 mol
C. 反应Ⅲ和Ⅳ均为氧化还原反应
D. 反应Ⅰ中为还原产物
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 物质微观结构决定宏观理化性质,结合物质结构与性质相关知识,回答下列问题。
(1)依据核外电子排布,元素位于周期表的_______区,价电子轨道表示式为______________。
(2)基态O原子处于最高能级的电子的运动状态有_______种。
(3)已知:的熔点约为,的熔点约为,熔点不同的原因是_____________________。
(4)具有顺式、反式两种结构:键角较大的是顺式结构,可能的原因为_______(填标号)。
a.二者氮原子杂化方式不同
b.顺式结构中氮原子上有孤对电子
c.电子对间排斥力:孤对-孤对>孤对-成键>成键-成键
d.顺式结构中氟原子间斥力较大
(5)一种金属富勒烯配合物合成过程如图所示:(Ph表示苯基)。已知:烯烃、等因能提供电子与中心原子形成配位键,被称为“配体”。
①内中心P原子用1个轨道和________轨道形成的杂化轨道与C原子形成键。
②每个分子中有______个电子。
③比较两种π配体与Pt的配位能力大小:_______(填“>”“<”或“=”)。
17. 1,2-二溴乙烷在农业上用作杀线虫剂,医药上可用作有机合成的中间体。实验室用乙醇、浓硫酸制备乙烯并合成1,2-二溴乙烷,反应装置如图所示(加热和夹持装置略)。
已知:相关物质的物理性质如下表所示。
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/()
乙醇
-117
78.5
0.789
液溴
-7.2
58.5
3.2
1,2一二溴乙烷
9
132
2.18
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_________,仪器a中导管的作用是_____________________________。
(2)A装置用于制备乙烯,用仪器a缓慢滴加乙醇—硫酸混合液的原因是_________________。
(3)装置A中加热温度应该控制在,此时主要发生的化学反应方程式是_____________。
(4)量取液溴倒入D装置具支试管中,具支试管应放在_________(填“油浴”“冷水浴”或“热水浴”)中。
(5)B装置起到安全瓶的作用,若B装置中长玻璃管有液柱上升,则说明装置发生_________。
(6)反应完成后,将产物转移至分液漏斗中,依次以等体积的水、1%氢氧化钠水溶液各洗一次,再用水洗两次至中性。蒸馏收集129~的馏分,产量9.4 g,则1,2-二溴乙烷的产率为_________(保留一位小数)。
(7)下列因素不是造成本实验产率比较低的原因是_________(填标号)。
A. 三颈烧瓶内的副反应比较多,乙醇利用率低
B. 三颈烧瓶内刚开始加热时,产生的热空气把溴带走
C. 液溴加入具支试管后未加入少量水液封
D. 将三颈烧瓶A内温度迅速升高到并维持不变
18. 高铁酸钠()是一种新型绿色消毒剂,主要用于处理饮用水和工业废水。工业上有干法与湿法两种制备高铁酸钠的方法。
(1)干法制备高铁酸钠的原理:。该反应中还原剂是______,当有生成时,反应转移的电子总数为______。
(2)湿法制备高铁酸钠的离子反应为。该反应中的y=______。
(3)净水原理如图所示。
查阅资料:胶体的分散质比表面积(单位质量的微粒具有的表面积)很大,导致其吸附能力很强。
过程1中活细菌表现出了______(填“氧化”或“还原”)性。根据上述原理分析,净水时的作用有______(填2个)。
(4)用处理酸性废水时,可将转化为沉淀除去,该过程中发生反应的离子方程式为______。某酸性废水中浓度为,经处理后,溶液中浓度降为,则的去除率为______%(保留三位有效数字;离子的去除率)。
19. 有机物I是合成广谱抗菌药物环丙沙星的中间体,可由下列路线合成(部分反应条件略)。
(1)合成A的初始原料为,该原料的名称为___________;A→B的反应类型为___________。
(2)C→D的转化中,在的作用下形成碳负离子与C反应生成D.与相比,C的反应活性更强,从结构角度解释其原因为___________。
(3)E中的含氧官能团有硝基和___________(写官能团名称)。
(4)F→G的化学反应方程式为___________。
(5)H的结构简式为___________。
(6)芳香化合物K是E的同分异构体,同时满足下列条件的K有___________种。
①含有两个硝基和一个羟基
②能发生银镜反应
③苯环上有6个取代基
④核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为4:2:2:1
(7)参照题干合成路线,以和为主要原料,制备的合成路线如下,则Y的结构简式为___________。
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