内容正文:
福州格致中学2026—2027学年第一学期
高三化学10月限时训练
满分:100分 完成时间:75分钟
可能用到的相对原子质量;H-1,C-12,N-14,O-16,Fe-56,Cu-64
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 化学与生产、生活紧密相关。下列有关说法正确的是
A. 消化系统X射线检查采用的造影剂是
B. 石油的分馏、裂化和催化重整都是化学变化
C. 植物油变质的主要原因是分子中的碳碳双键被氧化
D. 包装袋中充入增大了压强,从而减缓了食品变质速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.会与胃酸(主要成分为)反应生成可溶性有毒重金属盐,消化系统X射线检查的造影剂应为和盐酸不反应不溶于盐酸的,A错误;
B.石油的分馏是利用各组分沸点不同分离混合物的操作,属于物理变化,仅裂化、催化重整为化学变化,B错误;
C.植物油为不饱和高级脂肪酸甘油酯,分子中含有碳碳双键,易被空气中的氧气氧化导致变质,C正确;
D.包装袋中充入的目的是排尽袋内,且性质稳定,可防止食品被氧化变质,与增大压强无关,D错误;
故答案选C。
2. 刺芒柄花素是一种常见的有机染料,下列选项正确的是
A. 分子式为
B. 1mol该有机物可以和1mol溴水反应
C. 含氧官能团有4种
D. 该有机物与氢气充分加成后的产物有5个手性碳
【答案】D
【解析】
【详解】A.由该化合物的结构简式可知,其分子式为,A错误;
B.该物质中酚羟基邻位的氢原子可以与溴发生取代反应,碳碳双键可以与溴发生加成反应,1 mol该物质与溴水反应,最多可消耗3 mol Br2,B错误;
C.该化合物含有的含氧官能团有羟基、醚键、羰基,共3种,C错误;
D.该化合物充分加成后的产物结构简式为,其手性碳原子用*标出,该化合物含有5个手性碳原子,D正确;
故本题选D。
3. 已知X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,Z原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍,所形成的化合物a的结构如下图所示。下列说法不正确的是
A. a的熔点比NaF低 B. a的阳离子中含有配位键
C. a中Y原子有三种杂化方式 D. 第一电离能:
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,Z原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍,Z为氧;根据Y的成键规律可推知,Y为氮;X形成1个共价键,为氢,阳离子为铵根离子;
【详解】A.a中阴阳离子半径较大,离子键能弱于NaF中离子键,故a的熔点比NaF低,A正确;
B.a的阳离子为铵根离子,铵根离子中含有氮氢配位键,B正确;
C.铵根离子中N为sp3杂化,阴离子中2个N均为sp2杂化,存在2种杂化方式,C错误;
D.同一周期随着原子序数变大,第一电离能总体呈递增趋势,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能大小:N>O,D正确;
故选C。
4. 利用生石灰和过量焦炭制备乙炔的一种流程如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应①每生成,转移电子数目为
B. 中含有的离子数为
C. 反应②中,每生成,消耗的分子数为
D. 标准状况下,中含有π键数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应①的化学方程式为:,其中C→CaC2时,C化合价由0价降低到-1价,C→CO时,C化合价由0价升高到+2价,因此每生成1molCaC2,有2molC由0价降低到-1价,转移电子数目为,A正确;
B.CaC2中含有和离子,中含有的离子数为,B错误;
C.反应②的化学方程式为:,每生成1mol,消耗的分子数为,C错误;
D.结构简式为,1个碳碳三键中有2个π键,标准状况下,中含有π键数为,D错误;
故选A。
5. 科学家通过对水杨酸进行分子结构修饰,得到药物美沙拉嗪,下列说法不正确的是
A. 反应1产物中是否含有残留的水杨酸,无法用溶液检验
B. 反应1中,需控制反应条件,防止水杨酸被氧化
C. 反应2可通过还原反应生成美沙拉嗪
D. 在盐酸中溶解性:水杨酸>美沙拉嗪
【答案】D
【解析】
【详解】A.有机物中含有酚羟基就能与FeCl3溶液发生显色反应,若反应1的产物中残留水杨酸,产物和水杨酸结构中都含有酚羟基,因此FeCl3溶液不能检验出水杨酸,A正确,
B.水杨酸分子中含有酚羟基,酚羟基具有还原性,容易被氧化,所以在反应1中,需控制反应条件,防止水杨酸被氧化,B正确;
C.反应2是将-NO2转化为-NH2,这是一个还原反应,所以反应2可通过还原反应生成美沙拉嗪,C正确;
D.水杨酸分子中含有酚羟基和羧基显酸性,在盐酸中与HCl不反应,而美沙拉嗪分子中含有氨基,氨基显碱性,在盐酸中会与HCl反应生成盐,更易溶解,所以在盐酸中溶解性:水杨酸<美沙拉嗪,D错误;
故答案选择D。
6. 1,3-丁二烯与HBr反应过程的能量变化示意图如下。
资料:不同位点的碳正离子(中间体)与溴离子结合,得到不同的产物。
下列说法不正确的是
A. 1,2-加成产物的结构简式为
B. 1,4-加成产物比1,2-加成产物更稳定
C. 1,2-加成产物不存在顺反异构体,1,4-加成产物存在顺反异构体
D. 生成1,2-加成产物的反应速率比生成1,4-加成产物的反应速率快,但两个反应最终同时达到平衡
【答案】A
【解析】
【详解】A.1,3-丁二烯与HBr发生马氏1,2-加成时,氢加在含氢更多的端位双键碳上,1,2-加成产物的结构简式应为,选项给出的结构错误,A错误;
B.物质能量越低稳定性越强,由能量变化图可知1,4-加成产物的能量低于1,2-加成产物的能量,故1,4-加成产物更稳定,B正确;
C.1,2-加成产物的碳碳双键中1个碳原子连接2个氢原子,不满足顺反异构的条件;1,4-加成产物的碳碳双键两端碳原子均连接不同基团,存在顺反异构体,C正确;
D.生成1,2-加成产物的活化能更低,反应速率更快;两个反应为同一体系中的平行竞争反应,体系达到平衡时两个反应同时达到平衡状态,D正确;
故答案为A。
7. 2-甲基-2-氯丙烷是重要的化工原料,实验室中可由叔丁醇与浓盐酸反应制备,路线如下:
下列说法正确的是
A. 叔丁醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 向产物2-甲基-2-氯丙烷中加入硝酸银溶液,溶液中有白色沉淀生成
C. 蒸馏除去残余反应物叔丁醇时,产物2-甲基-2-氯丙烷先蒸馏出体系
D. 溶液的作用主要是除去产物中余留的酸,因此也可换为热的溶液
【答案】C
【解析】
【分析】叔丁醇和浓盐酸在室温下搅拌,反应15分钟,生成2-甲基-2-氯丙烷,分液后向有机相加入水进行洗涤分液,再向有机相滴加5%溶液进行洗涤分液,除去产物中余留的酸,再向有机相加入水进行洗涤分液,再添加无水氯化钙除去有机相中残存的少量水,然后蒸馏除去残余反应物叔丁醇时,产物2-甲基-2-氯丙烷先蒸馏出体系,据此解答。
【详解】A.叔丁醇中羟基所连的碳原子上没有氢原子,不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,无法使酸性高锰酸钾溶液褪色,A错误;
B.2-甲基-2-氯丙烷中的氯以共价键形式与碳原子结合,不存在自由移动的,加入硝酸银溶液不会产生白色沉淀,B错误;
C.叔丁醇分子间可通过羟基形成氢键,沸点高于2-甲基-2-氯丙烷,因此蒸馏时沸点更低的产物2-甲基-2-氯丙烷先蒸馏出体系,C正确;
D.若换为热的溶液,2-甲基-2-氯丙烷会在碱性条件下发生水解反应被消耗,因此不能替换成热的溶液,D错误;
故选C。
8. 一种烯烃氢甲酰化反应机理如下:
下列说法错误的是
A. 是该反应的催化剂
B. 该机理中未涉及非极性键的形成
C. 该机理中涉及C原子杂化方式的转变
D. 若烯烃为,则产物有和
【答案】B
【解析】
【详解】A.该含Rh的配合物在反应循环中先参与反应,最终又重新生成,符合催化剂“反应前后质量和化学性质不变”的特征,A正确;
B.反应过程中存在新的单键的形成,单键由同种原子形成,属于非极性键,因此该机理涉及非极性键的形成,B错误;
C.反应物烯烃中双键碳原子为杂化,反应后生成的烷基中饱和碳原子为杂化,涉及C原子杂化方式的转变,C正确;
D.烯烃为2-甲基丙烯时,醛基可加成到双键的两个不同碳原子上,生成题给两种醛产物,D正确;
答案选B。
9. 某小组同学探究乙醛的银镜反应,实验如下:
已知:ⅰ.银氨溶液用2% 溶液和稀氨水配制。
ⅱ.
ⅲ.银镜反应中,若银析出的速率过快,则容易聚集成黑色颗粒而沉降在溶液中。
序号
试剂X
实验操作及现象
1
2 mL 2%的溶液
振荡后水浴加热,无明显现象
2
2 mL银氨溶液
振荡后水浴加热,约8 min后产生银镜
3
2 mL银氨溶液中加几滴浓氨水至
振荡后水浴加热,无明显现象
下列说法不正确的是
A. 实验1和2实验现象不同的主要原因是不同pH条件下乙醛的还原性不同
B. 实验2反应过程中浓度相对稳定是产生银镜的原因之一
C. 若向实验3反应后的溶液中再滴加几滴,继续水浴加热可得到银镜
D. 由实验2与3可知,增大溶液中不利于银氨溶液和乙醛反应产生银镜
【答案】D
【解析】
【分析】明确实验目的为探究乙醛银镜反应的影响因素,变量为试剂X的组成与pH,结合已知平衡,实验1为pH=6的溶液,游离浓度高但体系酸性较强;实验2为pH=8.2的银氨溶液,配离子缓慢解离,浓度适中稳定;实验3为加入浓氨水后pH=10.2的银氨溶液,浓度升高,平衡逆向移动,游离浓度极低。
【详解】A.乙醛的还原性随溶液pH升高而增强,实验1pH=6酸性较强,乙醛还原性弱难以被氧化,实验2pH=8.2碱性条件下乙醛还原性较强可被氧化,二者现象不同的主要原因与pH对乙醛还原性的影响有关,A正确;
B.实验2中银氨配离子缓慢解离,浓度相对稳定,银析出速率适中,不会聚集成黑色颗粒,可均匀沉积形成银镜,是产生银镜的原因之一,B正确;
C.实验3溶液中含过量浓氨水,滴加后,与反应消耗,使配离子解离平衡正向移动,游离浓度升高至合适范围,继续水浴加热可发生反应得到银镜,C正确;
D.实验3加入浓氨水调节pH,同时增大了溶液中浓度和,变量不唯一,无现象的原因是浓度升高使配离子解离平衡逆向移动,浓度过低,无法证明是增大的影响,D错误;
故选 D。
10. 通过电化学方法制备,进而由与反应合成。为提高电流利用效率,某小组设计电化学合成示意图如下,已知氧化性:。下列说法不正确的是
A. 电极A与电源正极相连
B. 电极B的电极反应式为:
C. 电解液中可以用氢溴酸代替
D. 原料足量的情况下,理论上电路中转移可得到
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,该装置为电解池,电极A发生氧化反应为阳极,电极B发生还原反应为阴极。
【详解】A.由分析可知电极A为阳极,应与电源正极相连,A正确;
B.由分析可知电极B为阴极,在电解液中得电子生成,电极反应式为:,B正确;
C.电解液中用氢溴酸代替,溴离子即起导电作用,又可在电极A上放电,所以可以用氢溴酸代替,提高电流利用效率,C正确;
D.由得失电子守恒可知,电路中转移生成0.1mol,但由信息可知氧化性:,所以电极B上生成的H2O2也可将溴离子氧化为,所以电路中转移生成的物质的量大于0.1mol,则得到的物质的量大于0.1mol,D错误;
故选D。
二、非选择题(共4大题,共60分)
11. 依法韦仑(Q)是抗病毒药物,其合成路线如下
已知:
(1)A中的官能团是__________。
(2)A→B的化学方程式是__________。
(3)F分子中有环状结构和甲基。F的结构简式是__________。E→F的反应类型是__________。
(4)下列说法正确的是__________(填序号)。
a.由A合成B时在0℃进行,可减少A被氧化
b.J分子中所有碳原子均在同一平面上
c.K→L是氧化反应
(5)Q中含有N-H键。Q在一定条件下水解可得到P。Q的结构简式是__________。
(6)R是B的同分异构体,R与B具有相同官能团且核磁共振氢谱仅两组峰,写出一种符合条件的R的结构简式__________。
(7)L→M的反应中,通过加成试剂产生的负电性微粒对“”(进行加成,实现了碳链增长。写出上述合成路线中应用该原理实现碳链增长的另一加成试剂的结构简式:__________,并在带部分负电荷的碳原子上方用“δ-”标注。
【答案】(1)醛基、碳氯键
(2) (3) ①. ②. 消去反应
(4)ac (5)
(6) (7)
【解析】
【分析】A发生硝化反应,并在0℃环境下反应以避免醛基被氧化,故B的结构简式为。根据E的分子式可推测,D的羟基被氯原子取代,故E的结构简式为。E脱去一分子HCl并成环,生成F,故F的结构简式为。F与PCl5反应,羰基被替代为2个Cl原子,故G的结构简式为。G再脱去2分子HCl,形成碳碳三键,J的结构简式为。B和J在碱性环境发生加成反应,产物K的结构简式为。由“已知”中的反应可知,L含有羰基,根据M的结构简式可反推L的结构简式为。M的硝基被还原为氨基,故P的结构简式为。Q含有N-H键,且可水解得到P,故根据Q的分子式可推断其结构简式为。
【小问1详解】
A所含的官能团名称是醛基和碳氯键;
【小问2详解】
A在浓硫酸、0℃条件下发生硝化反应,该反应的化学方程式为;
【小问3详解】
根据分析可知,F的结构简式为;E脱去一分子HCl并成环,生成F,反应类型为消去反应;
【小问4详解】
a.在0℃环境下反应,能避免醛基被氧化,a正确;
b.已知J的结构简式为,图中*标记的碳原子为饱和碳原子,杂化方式为sp3杂化,该碳原子和与之相连的3个碳原子不可能共平面,b错误;
c.根据分析,K的结构简式为,L的结构简式为,故K生成L的过程发生了去氢,为氧化反应,c正确;
故本题选ac;
【小问5详解】
根据分析可知,Q含有酯基和酰胺基,故其结构简式为;
【小问6详解】
R为B的同分异构体,其分子式为C7H4ClNO3,根据题意,R含有硝基和醛基,且只有2种不同化学环境的氢原子,即除醛基氢原子外,其余3个氢原子所处化学环境相同,符合要求的结构简式为;
【小问7详解】
J()在碱性条件下,其中带部分负电荷,作为亲核试剂进攻羰基碳,增长碳链。因此,另一加成试剂为。
12. 大豆苷元(D)具有治疗心脑血管疾病的作用。因其难溶于水,生物利用度低,某研究团队采用下列反应路线,合成了易溶于水的大豆苷元磺酸钠(D-SO3Na)。
已知:①D为白色粉末,可溶于浓硫酸,其磺化产物易溶于水;
②相对分子质量:D 254,D-SO3Na 356。
实验步骤如下:
Ⅰ.在50 mL圆底烧瓶中,加入20 mL浓硫酸和10.0 g D,60℃下搅拌反应30 min,冷却至室温。
Ⅱ.上述反应液与100 mL饱和NaCl溶液混合,析出沉淀,静置4 h;抽滤,沉淀用20% NaCl溶液洗涤至滤液呈中性,得到D-SO3Na粗产品。
Ⅲ.粗产品重结晶,105℃真空干燥,得到D-SO3Na产品11.0 g。
回答下列问题:
(1)Ⅰ中,加热方式为________,浓硫酸的作用有________(任写两种)。
(2)向盛有5 mL蒸馏水的试管中滴入2滴Ⅰ中的反应液,振荡,________(填实验现象),表明反应不完全。
(3)Ⅱ中,反应液与饱和NaCl溶液混合的具体操作是________。
(4)Ⅱ中抽滤装置如图。抽滤与普通过滤相比,优点是________。沉淀不能用蒸馏水洗涤的原因是________。
(5)Ⅲ中关于重结晶操作的描述错误的是________。
a.加热溶解,制成D-SO3Na稀溶液 b.加入活性炭,吸附有色杂质
c.趁热过滤,除去活性炭及可溶性杂质 d.冷却结晶,使D-SO3Na从溶液中析出
(6)通过________技术,可以获得D-SO3Na晶体中原子在晶胞里的数目和位置等结构信息。
(7)Ⅲ中产品纯度为99.5%,D-SO3Na的产率为________(列计算式)。
【答案】(1) ①. 水浴加热 ②. 反应物(或磺化剂)、溶剂、吸水剂(任写两种即可)
(2)出现白色沉淀(或溶液变浑浊)
(3)将反应液沿烧杯内壁缓慢倒入盛有饱和 溶液的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌
(4) ①. 过滤速度快,得到的固体较干燥 ②. D-SO3Na 易溶于水,用蒸馏水洗涤会使其大量溶解导致产率降低
(5)ac (6)X射线衍射
(7)
【解析】
【分析】 大豆苷元(D)在浓硫酸作用下发生取代反应,在苯环引入磺酸基得到大豆苷元磺酸,浓硫酸兼具磺化试剂与反应溶剂的作用;之后加入饱和NaCl溶液,利用盐析效应将磺酸转化为磺酸钠,同时降低目标产物溶解度使其析出,最终经纯化得到易溶于水的大豆苷元磺酸钠。
【小问1详解】
反应温度为60℃,低于水的沸点,为了便于控制温度且使受热均匀,应采用水浴加热;在该磺化反应中,浓硫酸参与反应引入磺酸基,故为反应物,题干已知“D可溶于浓硫酸”,故浓硫酸作溶剂,同时浓硫酸在酯化、磺化等反应中常做吸水剂(促进反应正向进行),故浓硫酸的作用有反应物、溶剂、吸水剂(任写两种即可);
【小问2详解】
由已知可得,反应物大豆苷元(D)难溶于水,而其磺化产物易溶于水,若反应不完全,反应液中会残留未反应的D,将其滴入蒸馏水中时,难溶于水的D会析出,导致出现白色沉淀(或溶液变浑浊);
【小问3详解】
步骤Ⅰ的反应液中含有大量未反应的浓硫酸,将其与饱和NaCl溶液混合的过程相当于浓硫酸的稀释,为了防止液体沸腾飞溅,必须将密度大且溶解放热的反应液缓慢加入饱和NaCl溶液中,并不断搅拌以利于散热;
【小问4详解】
抽滤(减压过滤)利用抽气泵使吸滤瓶内压强减小,与普通过滤相比,其压差大,因此过滤速度快,且能将沉淀中的水分抽得更干;由于产物D−SO3Na易溶于水,若用蒸馏水洗涤会造成产物严重流失,改用20%NaCl溶液洗涤,利用同离子效应(Na+浓度大)可降低产物的溶解度,从而减少损失;
【小问5详解】
a.重结晶时应加热溶解制成热的饱和溶液(或浓溶液),若制成稀溶液,冷却后可能无晶体析出,a错误;
b.活性炭具有吸附性,可用于吸附有色杂质,b正确;
c.趁热过滤的目的是防止目标产物提前结晶析出,该步骤只能截留不溶性杂质(如活性炭),而可溶性杂质会透过滤纸留在滤液中,c错误;
d.冷却结晶可使溶解度随温度降低而减小的目标产物析出,d正确。
故选ac;
【小问6详解】
在物质结构研究中,测定晶体内部原子在晶胞中的数目、位置及排列方式等微观结构信息,最常用的现代分析技术是X射线衍射(XRD);
【小问7详解】
根据反应路线,理论上10.0 g大豆苷元(D)完全反应生成的D−SO3Na的质量为,实际得到的纯净D−SO3Na的质量为,。
13. 天然化合物X是一种生物活性物质,某研究小组通过如下流程制备化合物X(部分流程及反应条件已省略):
已知:①PCC是选择性氧化剂,可能把醇氧化成醛或酮;
②NaBH4是强还原剂,可以把醛或酮还原成醇;
③
(1)A的官能团名称:__________。
(2)A→B的原子利用率为100%,则M的名称为__________。
(3)C→D的化学方程式是__________。
(4)下列选项不正确的是__________。
A. C具有一定的还原性
B. F→G的反应为加成反应
C. E、F分别发生消去反应得到的产物均不含有手性碳原子
D. 1molX与足量NaOH反应,最多消耗4molNaOH
(5)E→F的过程中会产生少量F的同分异构体H,请利用实验区分F和H:__________(只需写出试剂和现象)。
(6)是重要的化工原料。以和为有机原料,制备化合物的合成路线如下图所示:
写出化合物H、I的结构简式__________、__________,反应条件J是__________。
【答案】(1)酯基 (2)乙醇
(3) (4)BCD
(5)加入,再加入溶液至溶液为碱性,再加入银氨溶液水浴加热,有银镜析出的是H;
(6) ①. ②. ③.
【解析】
【分析】由题(2)可知,A→B的原子利用率为100%,结合A和B的结构简式可知,M为;B发生氧化反应生成C;根据已知信息可以把醛或酮还原成醇,结合C和E的结构简式可知,D的结构简式为,C和发生加成反应生成D,D发生还原反应生成E;E转化为F,F和发生取代反应生成G;G和反应生成X,由此解答;
【小问1详解】
根据A的结构简式可知,A中含有的官能团为酯基;
【小问2详解】
由分析可知,M为,名称为乙醇;
【小问3详解】
由分析可知,C→D为醛基的加成反应,因此化学方程式为:;
【小问4详解】
A.C中含有醛基,具有一定还原性,A正确;
B.F→G是F和发生取代反应生成G和,反应类型为取代反应,B错误;
C.E的消去产物可能有三种,分别为、、,其中和都不含有手性碳原子,但是中含有手性碳原子,为所示;F的消去产物为,不含手性碳原子,C错误;
D.X中酯基(消耗)、酚羟基(消耗)、最多消耗,D错误;
故选BCD;
【小问5详解】
E→F的过程中E中的酯基可以和自身这个羟基发生取代反应就会产生少量F的同分异构体H,则H的结构简式为,H中的羟基氧化后生成醛基,但是F中羟基氧化后生成酮羰基,可以将两者用氧化后,利用银镜反应进行区分,因此实验过程为,加入,再加入溶液至溶液为碱性,再加入银氨溶液水浴加热,有银镜析出的是H;
【小问6详解】
根据已知反应③可知,和反应生成,因此H的结构简式为;H被高锰酸钾氧化生成I,I与发生酯化反应生成,因此I的结构简式为;转化为的过程是转化为酚羟基,与G→X的原理一致,因此该过程的反应条件为。
14. 一种从铜阳极泥(主要含Au、Ag2Se、Cu2Se)中分离提取贵金属Au、Ag的工艺流程如下:
已知:①“球磨提金”时,生成的高活性Cl2直接和Au反应生成AuCl3。
②; 。
回答下列问题:
(1)Cu2Se中铜的价电子排布式为__________。
(2)“酸浸”时,Cu2Se与稀HNO3反应生成二元弱酸H2SeO3的离子方程式为__________。
(3)“球磨提金”时,生成Cl2的反应中作氧化剂的是__________(填化学式)。
(4)“酸溶”时,AuCl3转化为;“反萃取”时加入Na2SO3溶液后,水相中以形式存在,Na2SO3的作用除了提供配体,还有__________。“酸化析金”时,发生自身氧化还原反应的离子方程式为__________。
(5)“溶银”中,忽略溶液体积变化,若使完全溶于1.0L氨水,则反应后溶液中__________。
(6)“还原提银”所得滤液X经处理后的产品可导入“球磨提金”加以利用,则处理滤液X时加入的物质是__________(填化学式)。
(7)已知:Cu+的歧化反应
ΔH
①根据上述信息,计算反应热ΔH=__________。
②在198K时,反应的则在该条件下,Cu+在溶液中__________(填“能”或“不能”)大量存在。理由是__________。
【答案】(1)3d10
(2)
(3)KMnO4 (4) ①. 将Au3+还原为Au+ ②.
(5)0.25 (6)HCl
(7) ①. +875 ②. 能 ③. 该反应的自由能ΔG >0,不能自发进行,故Cu+在溶液中能大量存在
【解析】
【分析】铜阳极泥用稀硝酸和稀硫酸酸浸,得到含Au沉淀和含Ag+、Cu2+、H2SeO3的滤液,球磨提金将Au氧化为AuCl3,通过盐酸酸溶将其转化为[AuCl4]-。利用有机萃取剂将其萃取至有机相,再利用亚硫酸钠溶液将其反萃取至水相并还原为[AuSO3]-,加入稀盐酸酸化析金,[AuSO3]-发生自身氧化还原反应,得到Au单质。向含Ag的滤液中加入氯化钠,Ag+被转化为AgCl沉淀。将沉淀溶于氨水,用一水合肼还原后,制得Ag单质。
【小问1详解】
Se与O、S同主族,故在Cu2Se中Se的化合价为-2价,Cu的化合价为+1价,Cu+的价层电子排布式为3d10;
【小问2详解】
Cu2Se被硝酸氧化为H2SeO3和Cu2+,Cu由+1价升高到+2价,Se由-2价升高到+4价,共转移8e-,硝酸根离子被还原为NO,N原子由+5价降低到+2价,转移3e-,故Cu2Se与硝酸根的反应比为3:8,据此写出离子方程式为:;
【小问3详解】
由流程图可知,氯气在球磨提金步骤由高锰酸钾和氯化铵反应产生,Cl-作还原剂被氧化为Cl2,故该反应的氧化剂为KMnO4;
【小问4详解】
整体带1个单位负电荷,Au的化合价为+3价,整体带1个单位负电荷,Au的化合价为+1价,故亚硫酸钠的作用是将Au3+还原为Au+;Au+被还原为Au单质,并将亚硫酸根氧化为硫酸根,并产生SO2气体,该反应的离子方程式为;
【小问5详解】
完全溶于1.0L氨水,Cl-的浓度为0.01 mol/L,此时溶液中,已知 ,且,将其与代入K,解得c(NH3)≥0.25 mol/L;
【小问6详解】
一水合肼被氧化为N2,该反应的离子方程式为,故X中的主要溶质为NH4Cl和NH3,为将其完全转化为NH4Cl溶液,需要加入的试剂为HCl;
【小问7详解】
①可视作和的总反应,根据盖斯定律,总反应的反应热等于分步反应的反应热之和,即ΔH=;
②根据自由能公式,由于ΔH>0,ΔS<0,故ΔG必定>0,即该反应在任何温度下均不能自发进行,故溶液中能大量存在Cu+。
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福州格致中学2026—2027学年第一学期
高三化学10月限时训练
满分:100分 完成时间:75分钟
可能用到的相对原子质量;H-1,C-12,N-14,O-16,Fe-56,Cu-64
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 化学与生产、生活紧密相关。下列有关说法正确的是
A. 消化系统X射线检查采用的造影剂是
B. 石油的分馏、裂化和催化重整都是化学变化
C. 植物油变质的主要原因是分子中的碳碳双键被氧化
D. 包装袋中充入增大了压强,从而减缓了食品变质速率
2. 刺芒柄花素是一种常见的有机染料,下列选项正确的是
A. 分子式为
B. 1mol该有机物可以和1mol溴水反应
C. 含氧官能团有4种
D. 该有机物与氢气充分加成后的产物有5个手性碳
3. 已知X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,Z原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍,所形成的化合物a的结构如下图所示。下列说法不正确的是
A. a的熔点比NaF低 B. a的阳离子中含有配位键
C. a中Y原子有三种杂化方式 D. 第一电离能:
4. 利用生石灰和过量焦炭制备乙炔的一种流程如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应①每生成,转移电子数目为
B. 中含有的离子数为
C. 反应②中,每生成,消耗的分子数为
D. 标准状况下,中含有π键数为
5. 科学家通过对水杨酸进行分子结构修饰,得到药物美沙拉嗪,下列说法不正确的是
A. 反应1产物中是否含有残留的水杨酸,无法用溶液检验
B. 反应1中,需控制反应条件,防止水杨酸被氧化
C. 反应2可通过还原反应生成美沙拉嗪
D. 在盐酸中溶解性:水杨酸>美沙拉嗪
6. 1,3-丁二烯与HBr反应过程的能量变化示意图如下。
资料:不同位点的碳正离子(中间体)与溴离子结合,得到不同的产物。
下列说法不正确的是
A. 1,2-加成产物的结构简式为
B. 1,4-加成产物比1,2-加成产物更稳定
C. 1,2-加成产物不存在顺反异构体,1,4-加成产物存在顺反异构体
D. 生成1,2-加成产物的反应速率比生成1,4-加成产物的反应速率快,但两个反应最终同时达到平衡
7. 2-甲基-2-氯丙烷是重要的化工原料,实验室中可由叔丁醇与浓盐酸反应制备,路线如下:
下列说法正确的是
A. 叔丁醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 向产物2-甲基-2-氯丙烷中加入硝酸银溶液,溶液中有白色沉淀生成
C. 蒸馏除去残余反应物叔丁醇时,产物2-甲基-2-氯丙烷先蒸馏出体系
D. 溶液的作用主要是除去产物中余留的酸,因此也可换为热的溶液
8. 一种烯烃氢甲酰化反应机理如下:
下列说法错误的是
A. 是该反应的催化剂
B. 该机理中未涉及非极性键的形成
C. 该机理中涉及C原子杂化方式的转变
D. 若烯烃为,则产物有和
9. 某小组同学探究乙醛的银镜反应,实验如下:
已知:ⅰ.银氨溶液用2% 溶液和稀氨水配制。
ⅱ.
ⅲ.银镜反应中,若银析出的速率过快,则容易聚集成黑色颗粒而沉降在溶液中。
序号
试剂X
实验操作及现象
1
2 mL 2%的溶液
振荡后水浴加热,无明显现象
2
2 mL银氨溶液
振荡后水浴加热,约8 min后产生银镜
3
2 mL银氨溶液中加几滴浓氨水至
振荡后水浴加热,无明显现象
下列说法不正确的是
A. 实验1和2实验现象不同的主要原因是不同pH条件下乙醛的还原性不同
B. 实验2反应过程中浓度相对稳定是产生银镜的原因之一
C. 若向实验3反应后的溶液中再滴加几滴,继续水浴加热可得到银镜
D. 由实验2与3可知,增大溶液中不利于银氨溶液和乙醛反应产生银镜
10. 通过电化学方法制备,进而由与反应合成。为提高电流利用效率,某小组设计电化学合成示意图如下,已知氧化性:。下列说法不正确的是
A. 电极A与电源正极相连
B. 电极B的电极反应式为:
C. 电解液中可以用氢溴酸代替
D. 原料足量的情况下,理论上电路中转移可得到
二、非选择题(共4大题,共60分)
11. 依法韦仑(Q)是抗病毒药物,其合成路线如下
已知:
(1)A中的官能团是__________。
(2)A→B的化学方程式是__________。
(3)F分子中有环状结构和甲基。F的结构简式是__________。E→F的反应类型是__________。
(4)下列说法正确的是__________(填序号)。
a.由A合成B时在0℃进行,可减少A被氧化
b.J分子中所有碳原子均在同一平面上
c.K→L是氧化反应
(5)Q中含有N-H键。Q在一定条件下水解可得到P。Q的结构简式是__________。
(6)R是B的同分异构体,R与B具有相同官能团且核磁共振氢谱仅两组峰,写出一种符合条件的R的结构简式__________。
(7)L→M的反应中,通过加成试剂产生的负电性微粒对“”(进行加成,实现了碳链增长。写出上述合成路线中应用该原理实现碳链增长的另一加成试剂的结构简式:__________,并在带部分负电荷的碳原子上方用“δ-”标注。
12. 大豆苷元(D)具有治疗心脑血管疾病的作用。因其难溶于水,生物利用度低,某研究团队采用下列反应路线,合成了易溶于水的大豆苷元磺酸钠(D-SO3Na)。
已知:①D为白色粉末,可溶于浓硫酸,其磺化产物易溶于水;
②相对分子质量:D 254,D-SO3Na 356。
实验步骤如下:
Ⅰ.在50 mL圆底烧瓶中,加入20 mL浓硫酸和10.0 g D,60℃下搅拌反应30 min,冷却至室温。
Ⅱ.上述反应液与100 mL饱和NaCl溶液混合,析出沉淀,静置4 h;抽滤,沉淀用20% NaCl溶液洗涤至滤液呈中性,得到D-SO3Na粗产品。
Ⅲ.粗产品重结晶,105℃真空干燥,得到D-SO3Na产品11.0 g。
回答下列问题:
(1)Ⅰ中,加热方式为________,浓硫酸的作用有________(任写两种)。
(2)向盛有5 mL蒸馏水的试管中滴入2滴Ⅰ中的反应液,振荡,________(填实验现象),表明反应不完全。
(3)Ⅱ中,反应液与饱和NaCl溶液混合的具体操作是________。
(4)Ⅱ中抽滤装置如图。抽滤与普通过滤相比,优点是________。沉淀不能用蒸馏水洗涤的原因是________。
(5)Ⅲ中关于重结晶操作的描述错误的是________。
a.加热溶解,制成D-SO3Na稀溶液 b.加入活性炭,吸附有色杂质
c.趁热过滤,除去活性炭及可溶性杂质 d.冷却结晶,使D-SO3Na从溶液中析出
(6)通过________技术,可以获得D-SO3Na晶体中原子在晶胞里的数目和位置等结构信息。
(7)Ⅲ中产品纯度为99.5%,D-SO3Na的产率为________(列计算式)。
13. 天然化合物X是一种生物活性物质,某研究小组通过如下流程制备化合物X(部分流程及反应条件已省略):
已知:①PCC是选择性氧化剂,可能把醇氧化成醛或酮;
②NaBH4是强还原剂,可以把醛或酮还原成醇;
③
(1)A的官能团名称:__________。
(2)A→B的原子利用率为100%,则M的名称为__________。
(3)C→D的化学方程式是__________。
(4)下列选项不正确的是__________。
A. C具有一定的还原性
B. F→G的反应为加成反应
C. E、F分别发生消去反应得到的产物均不含有手性碳原子
D. 1molX与足量NaOH反应,最多消耗4molNaOH
(5)E→F的过程中会产生少量F的同分异构体H,请利用实验区分F和H:__________(只需写出试剂和现象)。
(6)是重要的化工原料。以和为有机原料,制备化合物的合成路线如下图所示:
写出化合物H、I的结构简式__________、__________,反应条件J是__________。
14. 一种从铜阳极泥(主要含Au、Ag2Se、Cu2Se)中分离提取贵金属Au、Ag的工艺流程如下:
已知:①“球磨提金”时,生成的高活性Cl2直接和Au反应生成AuCl3。
②; 。
回答下列问题:
(1)Cu2Se中铜的价电子排布式为__________。
(2)“酸浸”时,Cu2Se与稀HNO3反应生成二元弱酸H2SeO3的离子方程式为__________。
(3)“球磨提金”时,生成Cl2的反应中作氧化剂的是__________(填化学式)。
(4)“酸溶”时,AuCl3转化为;“反萃取”时加入Na2SO3溶液后,水相中以形式存在,Na2SO3的作用除了提供配体,还有__________。“酸化析金”时,发生自身氧化还原反应的离子方程式为__________。
(5)“溶银”中,忽略溶液体积变化,若使完全溶于1.0L氨水,则反应后溶液中__________。
(6)“还原提银”所得滤液X经处理后的产品可导入“球磨提金”加以利用,则处理滤液X时加入的物质是__________(填化学式)。
(7)已知:Cu+的歧化反应
ΔH
①根据上述信息,计算反应热ΔH=__________。
②在198K时,反应的则在该条件下,Cu+在溶液中__________(填“能”或“不能”)大量存在。理由是__________。
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