精品解析:湖南长沙市同升湖高级中学2027届高三上学期第二次月考 化学试题
2026-10-13
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内容正文:
长沙市同升湖高级中学
2027届高三第二次月考化学试卷
时量:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:~1 ~12 ~14 ~16 ~32 ~35.5 ~48 ~55 ~56 ~59 ~64
一、选择题:(每小题只有一个正确答案,共14小题,每小题3分,满分42分)
1. 化学与生产、生活密切相关,下列物质的主要成分不属于有机物的是
A.汽车外胎
B.一次性纸杯
C.矿泉水瓶
D.陶瓷水壶
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.橡胶硫化后可得到汽车外胎,属于有机物,故A不符合题意;
B.纸杯是纤维素,属于有机物,故B不符合题意;
C.矿泉水瓶主要成分是塑料,属于有机合成材料,不是无机非金属材料,故C不符合题意;
D.陶瓷的主要成分为硅酸盐,为无机物,故D符合题意;
故答案选D。
2. 下列化学用语表达错误的是
A. 的分子结构模型:
B. Ca的原子结构示意图:
C. 的电子式:
D. HCN(C显+2价,N显−3价)的结构式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.水分子呈V形,原图中三个原子位于同一直线上,不能表示水分子的空间结构。正确的分子结构模型为,A错误;
B.Ca的原子序数为20,原子核内有20个质子,核外有20个电子,四个电子层上的电子数由内到外依次为2、8、8、2,原子结构示意图为,B正确;
C.N原子最外层有5个电子,两个N原子之间形成3对共用电子对,每个N原子还保留1对孤电子对,均达到最外层8电子的稳定结构,的电子式为,C正确;
D.HCN分子中,H原子形成1个共价键,C原子形成4个共价键,N原子形成3个共价键,因此H与C之间为单键,C与N之间为三键。N的电负性大于C,C的电负性大于H,碳氮键的共用电子对偏向N,碳氢键的共用电子对偏向C,因此C显+2价、N显−3价,与题设相符,结构式为,D正确;
故选A。
3. 用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 含有中子的数目为
B. 和的混合物含有的硫原子数目为
C. 和混合气体中含有的N原子数为
D. 标准状况下,含有的分子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.的质量数为57,质子数为26,每个原子核含有的中子数为。5.7 g该核素的物质的量为,所含中子的物质的量为,故中子数目为,A错误;
B.和均只含硫元素,混合物中硫原子的物质的量为,故硫原子数目为,B正确;
C.和中氮、氧原子个数比均为,氮元素的质量分数均为。23 g混合气体中氮原子的物质的量为,故氮原子数目为,C错误;
D.标准状况下,不是气体,不能用气体摩尔体积将其体积换算为物质的量,11.2 L水所含的分子数不是,D错误;
故选B。
4. 下列有关实验装置或操作正确的是
A. 图①装置可用于制取并收集氨气
B. 图②操作可排出盛有溶液滴定管尖嘴内的气泡
C. 图③操作俯视刻度线定容会导致所配溶液浓度偏大
D. 图④操作可除去中混有的少量HCl
【答案】C
【解析】
【详解】A.图①试管内只有氯化铵,氯化铵受热分解产生氨气和氯化氢,两者在较冷部位又化合生成氯化铵,不能用该装置制取并收集氨气。实验室可将氯化铵与氢氧化钙混合加热制取氨气,反应为;氨气的密度小于空气,可用向下排空气法收集,A错误;
B.图②通过挤压橡胶管、使玻璃珠旁形成空隙来排出气泡,是碱式滴定管的排气泡操作。溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,应盛放在带玻璃活塞的酸式滴定管中;排气泡时应将酸式滴定管竖直放置,打开活塞,使溶液流出并充满尖嘴,B错误;
C.俯视刻度线定容时,凹液面最低处实际低于刻度线,所配溶液的体积小于容量瓶的标定体积。溶质的物质的量不变,根据物质的量浓度等于溶质的物质的量与溶液体积之比,可知所配溶液浓度偏大,C正确;
D.图④气体从长导管进入饱和溶液,虽然能够除去HCl,但需要保留的也会与溶液中的反应:,因而不符合气体除杂的要求。应改用饱和溶液,利用反应除去HCl,D错误;
故选C。
5. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 少量灼热的加入中:
B. 用绿矾()将酸性工业废水中的转化为:
C. 用5% 溶液能有效除去误食的:
D. 用溶液将水垢中的转化为溶于酸的:
【答案】D
【解析】
【详解】A.少量灼热的能将乙醇氧化为乙醛,同时被还原为Cu,反应为,与所给事实相符,A正确;
B.绿矾溶于水提供,酸性条件下被氧化为,被还原为。每个失去1个电子,每个中的两个Cr原子共得到6个电子,因此两者反应的物质的量之比为6∶1,再结合原子守恒和电荷守恒可得离子方程式为,与所给事实相符,B正确;
C.溶液提供的能与结合生成难溶于水和酸的沉淀,使溶液中的浓度降低,离子方程式为,与所给事实相符,C正确;
D.用溶液将水垢中的转化为溶于酸的,微溶物质转化为难溶物质,硫酸钙微溶不能拆,该过程的离子方程式为,D错误;
故选D。
6. 某分子结构如图,其中W、X、Y和Z为四种短周期主族元素,原子序数依次增大,W与X相邻,基态Y原子的最外层电子数是其电子层数的两倍。下列说法错误的是
A. 第一电离能:W>X B. 键角:YX2>YX3
C. W、Z分别能与X形成多种化合物 D. 最简单氢化物的酸性:Z>Y
【答案】B
【解析】
【分析】基态Y原子最外层电子数是其电子层数的两倍,结合Y的原子序数较大,Y有3个电子层,最外层有6个电子,Y为S;Y与X形成双键,X原子序数小于Y,且W与X相邻、原子序数W<X,故X为O,W为N;Z原子序数大于S,为短周期主族元素,故Z为Cl。
【详解】A.由分析可知,W为N、X为O,N的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能N>O,A正确;
B.由分析可知,为,为。中S原子价层电子对数为,无孤电子对,为杂化,键角为;中S原子价层电子对数为,有1对孤电子对,S为杂化,有1对孤电子对,孤电子对的排斥作用使键角小于,故键角,B错误;
C.N与O可形成等多种化合物,Cl与O可形成等多种化合物,C正确;
D.Z的最简单氢化物为,Y的最简单氢化物为,是强酸,是弱酸,酸性HCl>,D正确;
故选B。
7. 己烯雌酚是一种非甾体雌激素类药物,其结构简式如图所示。下列关于己烯雌酚的叙述错误的是
A. 分子式为C18H20O2 B. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 所有碳原子可能共面 D. 1mol该物质最多消耗1molBr2
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题干己烯雌酚的结构简式可知,其分子式为C18H20O2,A正确;
B.由题干己烯雌酚的结构简式可知,分子中含有酚羟基和碳碳双键,故能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;
C.由题干己烯雌酚的结构简式可知,分子中含有苯环和碳碳双键所在的三个平面结构,且单键连接可以任意旋转,故分子中所有碳原子可能共面,C正确;
D.由题干己烯雌酚的结构简式可知,分子中含有酚羟基,且邻位上有H,且含有碳碳双键,故可知1mol该物质最多消耗5molBr2(1mol与双键加成,4mol发生取代反应),D错误;
故答案为:D。
8. 我国科研人员利用双极膜技术构造出一类具有高能量密度、优异的循环性能的新型水系电池,模拟装置如图所示。已知电极材料分别为Zn和MnO2,相应的产物为和Mn2+。下列说法错误的是
A. 双极膜中的OH-通过膜a移向M极
B. 电池工作一段时间后,NaOH溶液的pH不变
C. N电极的反应式为MnO2 +4H+ +2e- =Mn2+ +2H2O
D. 若电路中通过2 mol e-,则稀硫酸溶液质量增加89 g
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题给信息Zn生成Zn(OH),MnO2生成Mn2+可知,M极为Zn电极,N电极材料为MnO2,即M极为负极,N极为正极,OH-移向负极,A项正确;
B.负极的电极反应式为Zn+4OH--2e-=Zn(OH),每转移2 mol e-,有2 molOH-移向NaOH溶液,而消耗4molOH-,NaOH溶液的pH变小,B项错误;
C.N电极材料为MnO2,MnO2在正极得到电子生成Mn2+,电极方程式为:MnO2 +4H+ +2e- =Mn2+ +2H2O,故C正确;
D.若电路中通过2 mol e-,双极膜中有2 mol H+移向硫酸溶液,同时溶解1 mol MnO2,稀硫酸溶液质量增加2mol1g/mol+1mol87g/mol=89g,D项正确;
故选B。
9. 下列每一项前后有正确因果关系的是
选项
实验过程与现象
解释或目的
A.
考古工作:利用测定一些文物的年代
碳原子核外有6个电子
B.
室温下,用pH试纸分别测定浓度为的溶液和的溶液的pH
比较和的酸性强弱
C.
向的溶液中滴加2滴甲基橙,溶液呈黄色
溶液呈碱性
D.
不溶于水和盐酸,不能被X射线穿透
用作医疗“钡餐”
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.利用测定文物年代,依据的是具有放射性,其原子核按一定规律发生衰变,与碳原子核外有6个电子没有因果关系,A错误;
B.溶液具有漂白性,会使pH试纸上的指示剂褪色,不能用pH试纸准确测定其pH,因此该实验不能用于比较和的酸性强弱,B错误;
C.甲基橙的变色范围为pH 3.1~4.4,pH大于4.4时呈黄色,因此甲基橙呈黄色时,溶液可能呈酸性、中性或碱性;水解,使溶液呈碱性,但不能由甲基橙呈黄色这一现象判定其呈碱性,C错误;
D.不溶于水和盐酸,在胃液中难以溶解,能避免因产生较多可溶性钡离子而引起中毒;同时,能阻挡X射线,使消化道在X射线检查中显影,因此可用作医疗“钡餐”,D正确;
故选D。
10. 下列事实解释错误的是
选项
事实
解释
A
热稳定性:
氢键键长:
B
在 NaOH水溶液中加热时发生取代反应的难易程度:溴苯>溴乙烷
溴原子和苯环形成了大π键,导致碳溴键键能变大,不易被取代
C
熔点:<
阴离子半径:
D
O3在CCl4中的溶解度高于在水中的溶解度
O3的极性微弱,仅是水分子的极性的28%
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.水分子的热稳定性强于氨分子是由于H-O键键能大于N-H键键能所致,与分子间氢键的强弱无关,A符合题意;
B.溴苯中溴原子的p轨道和苯环形成p−π共轭,使碳溴键键能增大,比溴乙烷中的碳溴单键更难断裂,所以溴苯比溴乙烷更难发生取代反应,B不符合题意;
C.由化学式可知,两种物质都是离子晶体,晶体中的阳离子相同,但离子的离子半径大于氯离子,则的晶格能小于,离子晶体的晶格能越大,熔点越高,所以的熔点小于,C不符合题意;
D.臭氧分子虽然是极性分子,但极性微弱,所以依据相似相溶原理可知,臭氧在非极性溶剂四氯化碳中的溶解度高于极性溶剂水,D不符合题意;
故选A。
11. 钛酸钴是一种重要的无机材料,在环境治理、能源转化等领域展现出广阔的应用潜力,其晶胞结构如图所示,该立方晶胞的参数为a pm,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. Co位于元素周期表第四周期第Ⅷ族
B. 晶胞中与的最短距离为
C. 晶胞中每个周围与它距离最近且相等的有8个
D. 晶体密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.Co位于元素周期表第四周期第VⅢ族,A正确;
B.晶胞中O与O的最短距离为面对角线长的一半,即,B正确;
C.由晶胞图可知,氧原子位于立方晶胞的面心,Co位于晶胞顶点,晶胞中每个周围与它距离最近且相等的O有12个,C错误;
D.晶胞中原子数:1个Ti位于体心,数目为1,8个Co原子位于顶点,数目为=1,6个氧原子位于面心,数目为=3,晶胞化学式为TiCoO3,摩尔质量为(48+59+163)=155 g/mol,晶胞体积为(a10-10 cm)3= a310-30 cm3,密度为,D正确;
故选C。
12. 某反应机理如下,下列说法错误的是
A. 化合物Ⅵ为该反应的催化剂
B. 化合物为,可循环利用
C. 若化合物Ⅲ为,按照该反应机理可生成和
D. 化合物Ⅲ转化为Ⅳ后,键长变短
【答案】C
【解析】
【详解】A.观察整个催化循环,化合物VI在反应起始阶段与反应物I结合,得到中间体 II,在反应的最后一步(水解),化合物VI又被完整地释放出来参与下一次循环,它符合“参与反应,但在反应前后质量和化学性质不变”的特征,因此它是该反应的催化剂,A正确;
B.在循环的第一步,化合物I与化合物VI发生缩合反应,生成中间体 II 和一分子水,因此X为H2O, 顺着循环往下看,在最后一步,加合物IV发生水解反应,重新释放出最终产物V和催化剂VI,这个水解过程刚好需要消耗水,X在第一步生成,在最后一步被消耗,在整个闭环体系中可以循环参与反应,B正确;
C.根据反应机理总反应为I+III→V,若化合物III为,按照该反应机理可生成和,C错误;
D.化合物Ⅲ中间的 C2-C3 是单键, 当它与中间体 II发生 Diels-Alder 环加成反应转化为化合物IV 时,旧的两个双键断裂,电子发生重排,在 C2 和 C3 之间形成了一个新的双键,键长变短,D正确;
故答案选C。
13. 如图所示装置可用来制取并观察在空气中被氧化时的颜色变化,实验用品:铁屑、稀溶液、NaOH溶液。下列说法不正确的是
A. 装置A中应预先加入铁屑
B. 实验开始时应先将弹簧夹K关闭
C. 装置A中溶液进入装置B后,应拔去装置B中的橡皮塞
D. 被氧化的化学方程式为
【答案】B
【解析】
【分析】该实验利用铁屑和稀硫酸在装置A中反应生成和:实验开始时应先打开弹簧夹K,利用生成的氢气排出装置内的空气,防止后续生成的被氧气氧化,待空气排尽后关闭K,A中继续生成的氢气会使A内压强增大,将A中生成的溶液压入装置B的NaOH溶液中,在无氧环境下生成白色,之后若要观察其被氧化的颜色变化,可让空气进入B中,发生反应,看到白色沉淀迅速变为灰绿色、最终变为红褐色。
【详解】A.装置A中发生反应,需要预先加入铁屑作为反应物,A正确;
B.实验开始时应先打开弹簧夹K,利用生成的排尽装置内的空气,防止后续生成的被氧化,若先关闭K,含的溶液会提前进入装置B,生成的会被装置内残留的氧化,B错误;
C.装置A中溶液进入B后生成,拔去装置B的橡皮塞可使空气进入,便于观察被氧化的颜色变化,C正确;
D.具有还原性,被氧化为,化学方程式书写正确,D正确;
故选B。
14. 作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(,含有少量Si,Fe,Ni,Al等元素)制备的流程如下:
已知:,,。
下列说法正确的是
A. 反应器中加入少量的作用是氧化,可以使用来替代
B. 溶矿反应完成后,反应器中溶液,此时
C. 用石灰乳调节至,除去的金属滤渣是Si
D. 加入少量BaS溶液除去,生成的白色沉淀是NiS
【答案】B
【解析】
【分析】硫酸溶解菱锰矿中的碳酸锰,发生反应,使锰进入溶液;相关金属杂质也进入溶液,含硅的不溶性杂质留在固相。加入将氧化为;溶矿后时,铁已基本形成沉淀。随后用石灰乳调节至,主要使形成沉淀;再加入BaS,使镍杂质形成硫化物沉淀,同时钡离子与溶液中的硫酸根离子形成沉淀。经分离器除去前面生成的沉淀和其他不溶物后,含的溶液进入电解槽,制得;再将其与碳酸锂一起煅烧,得到,并放出和。
【详解】A.反应器中的溶液呈酸性,具有氧化性,能将氧化为,反应为。生成的能催化分解,反应为,会造成氧化剂损耗,因此本流程不宜用替代,A错误;
B.常温下,时,。由沉淀溶解平衡,有。设平衡时,将浓度数值代入溶度积表达式,得,解得,因此,B正确;
C.溶矿后时,溶液中的,低于判断离子沉淀完全的浓度界限,说明铁在前面的反应器阶段已基本形成沉淀。随后加入石灰乳调节至,,此时 , ,则Al3+被除去,Ni2+未被除去,所以除去的金属滤渣是,C错误;
D.加入BaS溶液后,与发生反应,生成的NiS为黑色沉淀。同时,与溶液中的发生反应,生成的白色沉淀是,D错误;
故选B。
二、填空题(共4个大题,共计58分)
15. 按要求回答下列问题:
(1)氢化钠()是一种常用的储氢剂,遇水后放出氢气并生成一种碱,该反应的化学反应方程式为____________。
(2)的价层电子轨道表示式:_______________。
(3)(氨硼烷)具有很高的储氢容量及相对低的放氢温度()而成为颇具潜力的化学储氢材料之一,它可通过环硼氮烷、与进行合成。
①上述涉及的元素、、第一电离能最大的是________________________________________。
②键角:________(填“”或“”)。
(4)咔唑()是一种新型有机液体储氢材料,它的沸点比()的高,其主要原因是________________________________________________________________________。
(5)去除时,酸性条件下,与二氧化锰转化为铁盐和硫酸盐的离子方程式为:_______________。
【答案】(1)NaH+H2O=NaOH+H2↑
(2) (3) ①. N ②. >
(4) 分子中存在分子间氢键
(5)
【解析】
【小问1详解】
NaH遇水反应生成氢气和氢氧化钠,化学方程式为:
【小问2详解】
铜为29号元素,基态铜原子的价层电子排布式为,价层电子轨道表达式为
【小问3详解】
①同周期主族元素,从左到右,第一电离能呈递增顺序,但第族元素的P轨道处于半充满稳定结构,第一电离能大于相邻主族元素,故C、N、O第一电离能顺序为。
②的中心原子C的价层电子对数为,无孤对电子,键角为,的中心原子O的价层电子对数为,含2对孤对电子,孤对电子对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥,会压缩键角,因此的键角大于。
【小问4详解】
由结构简式可知, 中含有,能形成分子间氢键, 不能形成分子间氢键,则 的分子间作用力强于,沸点高于 。
【小问5详解】
酸性条件下,作氧化剂将中的铁从+2价氧化为+3价的、硫从-1价氧化为+6价的,自身被还原为,1个化合价升高,1个化合价降低2,最小公倍数为30,则的化学计量数为2,化学计量数为15,再根据电荷守恒和原子守恒配平得离子方程式为。
16. 一种从铜阳极泥(主要含、、)中分离提取贵金属、的工艺流程如下:
已知:①“球磨提金”时,生成的高活性直接和反应生成。
②;
回答下列问题:
(1)位于第六周期且与同族,基态原子的价电子排布式为________________。
(2)“酸浸”时,提高酸浸的方法为________________________________(写一种即可);与稀硝酸反应生成二元弱酸的离子方程式为________________________________________________。
(3)“球磨提金”时,生成的反应中作氧化剂的是________(填化学式),该工序需要控制温度在,简述理由________________________________________________________。
(4)“酸溶”时,转化为;“反萃取”时加入溶液后,水相中以形式存在,理论消耗的与的物质的量之比不应低于________。“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,若使完全溶于氨水,则反应后溶液中________。
【答案】(1)
(2) ①. 适当升温、适当增大硝酸浓度、将阳极泥粉碎增大接触面积、搅拌等(任写一种) ②.
(3) ①. ②. 反应温度过低反应速率慢;温度过高时挥发损耗大,会导致金的浸出率降低;
(4) ①. 2:1 ②.
(5)0.25
【解析】
【分析】铜阳极泥中主要含Au、Ag2Se、Cu2Se,先加入稀硝酸、稀硫酸进行“酸浸”,Ag2Se、Cu2Se被硝酸氧化溶解生成Ag+、Cu2+、二元弱酸H2SeO3与NO;Ag+、Cu2+、H2SeO3进入滤液中,Au留在沉淀中;沉淀加入KMnO4、NH4Cl“球磨提金”,KMnO4氧化氯离子生成高活性Cl2,Cl2将Au氧化为AuCl3,经稀硫酸“酸溶”得到[AuCl4]-水溶液,有机萃取剂“萃取”[AuCl4]-进入有机相,与水相分离后,向有机相中加入Na2SO3“反萃取”,Na2SO3既作还原剂还原[AuCl4]-,又提供配体形成[AuSO3]-,再经稀盐酸酸化,[AuSO3]-发生自身氧化还原析出单质Au;“酸浸”后的滤液中加入NaCl“沉银”得到AgCl沉淀,AgCl加氨水“溶银”生成可溶性配合物离子[Ag(NH3)2]+,再用水合肼“还原提银”析出Ag单质,释放N2得到滤液X。
【小问1详解】
Cu是第四周期IB族元素,价电子排布为,同族第六周期的Au符合洪特规则特例,全满结构更稳定,价电子排布为。
【小问2详解】
提高酸浸速率的常规方法为:适当升温、适当增大硝酸浓度、将阳极泥粉碎增大接触面积、搅拌等;与稀硝酸反应生成二元弱酸和NO,Cu元素化合价从+1升至+2、Se元素从-2升至+4,N元素由+5降至+2,结合得失电子守恒,和原子、电荷守恒配平方程式为:。
【小问3详解】
球磨提金的反应物为和,反应生成,Cl元素从-1价升高到0价被氧化,因此作氧化剂的是化合价降低的。 该工序需要控制温度在,原因是:温度过低时反应速率太慢;温度过高,的溶解度减小易逸出,无法充分和Au反应生成,降低提金效率。
【小问4详解】
中Au为+3价,中Au为+1价,1 mol 转化为1 mol 得到2 mol电子,1 mol 被氧化为时S元素化合价从+4升至+6,失去2 mol电子,在氧化还原反应中二者物质的量之比为1:1;作为配体,与Au 1:1形成配合物离子进入水相实现反萃取,因此Na2SO3的作用是将+3价的Au还原为+1价并提供配体,故理论上消耗的Na2SO3与的物质的量之比不应低于2:1。“酸化析金”时,发生自身氧化还原反应生成Au、SO2和,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:。
【小问5详解】
将两个反应联立:,,总反应平衡常数。 0.010 mol AgCl完全溶解后,溶液中,代入,解得,则若使0.010 mol AgCl完全溶于1.0 L氨水,则反应后溶液中。
17. 甲型流感是由病毒引起的呼吸道传染病,对人类致病性高。奥司他韦()具有抗病毒的生物学活性,其主流合成路线如图所示:
已知:①
②(为烃基或氢原子)
回答下列问题:
(1)的名称为________________。中的官能团的名称为________________。
(2)的化学方程式为___________________________。
(3)的反应类型是________________。
(4)有关奥司他韦,下列说法错误的是________(填字母)。
A. 官能团种类为6种
B. 分子中的六元环上的碳原子不在同一个平面上
C. 奥司他韦最多消耗
D. 奥司他韦分子中含有4个手性碳原子
(5)的同分异构体同时满足以下条件的有________种(不考虑立体异构)。
a.分子结构中含有;b.能与溶液发生反应产生气体;c.链状结构
(6)请结合题中流程和已知信息,将下列合成路线补充完整________。
其中的结构简式为________________。
【答案】(1) ①. 丙烯酸 ②. 碳碳双键、酰胺基
(2)CH2=CH—COOCH2CF3+CH2=CH—CH=CH2 —催化剂→
(3)消去反应 (4)ACD
(5)8 (6) ①. ②.
【解析】
【分析】由A的分子式C3H4O2及A与CF3CH2OH酯化得B可知A为不饱和羧酸;B与1,3-丁二烯发生双烯合成([4+2]环加成)得D,D经氨解把酯基变成酰胺基;后续含碘的桥环内酰胺经保护与消去等步骤生成含碳碳双键的中间体H,再经多步转化得到奥司他韦。解题时按“看官能团→看碳骨架→看反应条件”的顺序判断反应类型与结构:第(5)问先由B的分子式和不饱和度确定必须含—COOH和1个C=C,再逐一摆放取代基计数;第(6)问按已知②的羟醛缩合先成环,再按已知①的双烯合成拼接三环骨架,最后加氢还原得到三环醇。
【小问1详解】
A与CF3CH2OH在催化剂作用下发生酯化反应生成B,B为CH2=CH—COOCH2CF3,其中不饱和酰基部分CH2=CH—CO—只能来自相应的羧酸,结合A的分子式C3H4O2可知A为CH2=CH—COOH,名称为丙烯酸。D与NH3反应时酯基转化为酰胺基得到E(环己-3-烯-1-甲酰胺),环上的碳碳双键不变,故E中的官能团为碳碳双键和酰胺基。
【小问2详解】
B为CH2=CH—COOCH2CF3(丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯)。由已知①可知二烯与含碳碳双键的化合物在催化剂作用下发生双烯合成([4+2]环加成)生成六元环烯,故另一反应物C为1,3-丁二烯,B与C发生1,4-加成生成D。该反应为加成反应,无小分子副产物,故化学方程式用“→”连接:CH2=CH—COOCH2CF3+CH2=CH—CH=CH2 —催化剂→ 。
【小问3详解】
对比G和H的结构:G中环上连有碘原子,H中碘原子已脱去,同时在环上相邻碳原子之间出现一个碳碳双键,即G脱去HI生成H。由一种有机物脱去小分子同时生成不饱和键的反应属于消去反应,故G→H的反应类型是消去反应。
【小问4详解】
A.分子中的官能团有碳碳双键、酯基、酰胺基、氨基和醚键,共5种,不是6种,A错误;
B.分子中六元环上除碳碳双键外的碳原子均为sp3杂化,环上碳原子不在同一平面内,B正确;
C.1mol该分子中酯基水解消耗1molNaOH,酰胺基水解又消耗1molNaOH,共消耗2molNaOH,不是1mol,C错误;
D.手性碳原子为环上连有四个不同基团的C3、C4、C5,共3个(戊-3-基中的次甲基碳两端均为乙基,不是手性碳),不是4个,D错误;
故答案为ACD。
【小问5详解】
B为CH2=CH—COOCH2CF3,分子式为C5H5F3O2,不饱和度Ω=(2×5+2−5−3)/2=2;能与NaHCO3溶液反应产生气体说明含—COOH(占用1个不饱和度、2个O),又含—CF3;余下骨架为C3H4,因要求链状,剩余1个不饱和度只能是1个C=C,即骨架为C1=C2—C3(三个碳上氢原子数分别为2、1、3);把—CF3和—COOH摆到该骨架上(同一碳上氢原子数足够才可同碳取代):两者同连C1者1种;分别连C1、C2者2种;分别连C1、C3者2种;分别连C2、C3者2种;同连C3者1种,共8种(不考虑立体异构)。
【小问6详解】
第一步:起始的二醛在稀NaOH溶液中发生分子内羟醛缩合(已知②):一处醛基α-位的碳对分子另一端的醛基发生亲核加成,加成物脱水形成碳碳双键并关环,得到五元环的α,β-不饱和醛M;第二步:M环内的碳碳双键作亲双烯体,与环戊二烯发生双烯合成([4+2]环加成,已知①),生成三环烯醛N。第三步:N在H2/催化剂、Δ条件下,残余碳碳双键加成为C—C、醛基还原为—CH2OH,得到最终的三环醇,补全后的合成路线为,故M的结构简式为。
18. 苯甲酰氯()是无色液体,遇水或乙醇逐渐分解,可用作制备染料、有机过氧化物、药品和树脂的重要中间体。实验室可用苯甲酸与氯化亚砜()制备苯甲酰氯。
Ⅰ.氯化亚砜的制备:采用硫黄、二氧化硫、氯气为原料,在活性炭催化作用下的合成反应为:、;副反应为
(部分加热仪器略,已知:氯化亚砜遇水易分解)。
回答下列问题:
(1)仪器的名称是________。下列与该实验有关的图标中表示“实验中会用到或产生有害气体,或产生烟、雾”的是________(填字母)
A. B. C. D.
(2)按气流进出三颈烧瓶的接口连接顺序是________ (填字母)。
(3)碱石灰的作用是________。
(4)实验开始时,先打开仪器中的旋塞反应一段时间,再打开仪器N中旋塞的目的是__________________________________________________。
Ⅱ、铜氨溶液应用于纺织、造纸、化工等多个工业领域。
(5)向盛有溶液试管中逐渐滴加氨水,振荡试管,实验过程中观察到体系的现象__________________________________________________。
(6)制备晶体,选用下列操作及其顺序为:滴加氨水、______________(填下列操作字母)
A. 过滤 B. 滴加乙醇C. 摩擦烧杯内壁D. 萃取
(7)兴趣小组为了探究铜氨溶液的制备和应用,进行以下实验:
①查阅资料
②计算 写出向悬浊液滴入足量氨水的离子方程式Ⅰ___________________。反应的化学平衡常数为____________。
③提出猜想 根据上述计算,反应Ⅰ很难进行,原因是,正向进行程度小。
④教师指导
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. A
(2)b→a→h→i→c
(3)吸收酸性有毒尾气Cl2、SO2反应除污染,又能阻挡外界水汽进入反应体系,保护易水解的SOCl2
(4)先由Cl2与S反应生成S2Cl2,减少SO2Cl2产生,提高SOCl2的产率
(5)先生成蓝色沉淀,继续滴加氨水时,沉淀溶解,溶液变成深蓝色
(6)B、C、A (7) ①. ②.
【解析】
【分析】浓盐酸与二氧化锰在加热条件下生成氯气,然后通过饱和食盐水除去氯化氢气体,再通入浓硫酸除去水蒸气,由c口进入三颈烧瓶,70%硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体,经浓硫酸干燥,通入三颈烧瓶中,在三颈烧瓶中,二氧化硫与氯气反应生成氯化亚砜,最后用碱石灰进行尾气处理。
【小问1详解】
仪器M为带球形结构的冷凝装置,是球形冷凝管,作用是冷凝回流反应物。图标A为排风标识,符合本实验产生Cl2、SO2等有毒气体的特点;其余图标分别对应用电、明火、热烫,不符合题意。
【小问2详解】
制备氯化亚砜时,产生氯气从e进入,先通过饱和食盐水除去氯化氢,再通过浓硫酸干燥,然后与二氧化硫一起进入三颈烧瓶,最后进行尾气处理,所以按气流进出三颈烧瓶的接口连接顺序是 e→b→a→h→i→c,d→f→g。
【小问3详解】
碱石灰是碱性干燥剂,既可以和酸性有毒尾气Cl2、SO2反应除污染,又能阻挡外界水汽进入反应体系,保护易水解的SOCl2。
【小问4详解】
先打开Cl2发生装置的旋塞,让Cl2优先和S反应生成中间产物,同时排尽装置内的水汽和残留空气,防止SOCl2水解,也能减少SO2Cl2的生成。
【小问5详解】
向中滴加稀氨水时,首先发生反应,生成蓝色氢氧化铜沉淀,继续滴加氨水时,和过量结合生成可溶性的深蓝色四氨合铜配离子,沉淀溶解。
【小问6详解】
滴加氨水得到深蓝色铜氨溶液后,加入乙醇降低硫酸四氨合铜的溶解度,摩擦烧杯内壁促进晶体析出,最后过滤得到目标晶体;萃取操作无法得到该离子型晶体,因此顺序为滴加氨水、B、C、A。
【小问7详解】
①离子方程式为氢氧化铜浊液和足量氨水反应,生成四氨合铜配离子、氢氧根和水,离子方程式为:;将已知的 和 两式相加,得到目标反应,因此,符合题干中、正向程度很小的描述。
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长沙市同升湖高级中学
2027届高三第二次月考化学试卷
时量:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:~1 ~12 ~14 ~16 ~32 ~35.5 ~48 ~55 ~56 ~59 ~64
一、选择题:(每小题只有一个正确答案,共14小题,每小题3分,满分42分)
1. 化学与生产、生活密切相关,下列物质的主要成分不属于有机物的是
A.汽车外胎
B.一次性纸杯
C.矿泉水瓶
D.陶瓷水壶
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语表达错误的是
A. 的分子结构模型:
B. Ca的原子结构示意图:
C. 的电子式:
D. HCN(C显+2价,N显−3价)的结构式:
3. 用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 含有中子的数目为
B. 和的混合物含有的硫原子数目为
C. 和混合气体中含有的N原子数为
D. 标准状况下,含有的分子数为
4. 下列有关实验装置或操作正确的是
A. 图①装置可用于制取并收集氨气
B. 图②操作可排出盛有溶液滴定管尖嘴内的气泡
C. 图③操作俯视刻度线定容会导致所配溶液浓度偏大
D. 图④操作可除去中混有的少量HCl
5. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 少量灼热的加入中:
B. 用绿矾()将酸性工业废水中的转化为:
C. 用5% 溶液能有效除去误食的:
D. 用溶液将水垢中的转化为溶于酸的:
6. 某分子结构如图,其中W、X、Y和Z为四种短周期主族元素,原子序数依次增大,W与X相邻,基态Y原子的最外层电子数是其电子层数的两倍。下列说法错误的是
A. 第一电离能:W>X B. 键角:YX2>YX3
C. W、Z分别能与X形成多种化合物 D. 最简单氢化物的酸性:Z>Y
7. 己烯雌酚是一种非甾体雌激素类药物,其结构简式如图所示。下列关于己烯雌酚的叙述错误的是
A. 分子式为C18H20O2 B. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 所有碳原子可能共面 D. 1mol该物质最多消耗1molBr2
8. 我国科研人员利用双极膜技术构造出一类具有高能量密度、优异的循环性能的新型水系电池,模拟装置如图所示。已知电极材料分别为Zn和MnO2,相应的产物为和Mn2+。下列说法错误的是
A. 双极膜中的OH-通过膜a移向M极
B. 电池工作一段时间后,NaOH溶液的pH不变
C. N电极的反应式为MnO2 +4H+ +2e- =Mn2+ +2H2O
D. 若电路中通过2 mol e-,则稀硫酸溶液质量增加89 g
9. 下列每一项前后有正确因果关系的是
选项
实验过程与现象
解释或目的
A.
考古工作:利用测定一些文物的年代
碳原子核外有6个电子
B.
室温下,用pH试纸分别测定浓度为的溶液和的溶液的pH
比较和的酸性强弱
C.
向的溶液中滴加2滴甲基橙,溶液呈黄色
溶液呈碱性
D.
不溶于水和盐酸,不能被X射线穿透
用作医疗“钡餐”
A. A B. B C. C D. D
10. 下列事实解释错误的是
选项
事实
解释
A
热稳定性:
氢键键长:
B
在 NaOH水溶液中加热时发生取代反应的难易程度:溴苯>溴乙烷
溴原子和苯环形成了大π键,导致碳溴键键能变大,不易被取代
C
熔点:<
阴离子半径:
D
O3在CCl4中的溶解度高于在水中的溶解度
O3的极性微弱,仅是水分子的极性的28%
A. A B. B C. C D. D
11. 钛酸钴是一种重要的无机材料,在环境治理、能源转化等领域展现出广阔的应用潜力,其晶胞结构如图所示,该立方晶胞的参数为a pm,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. Co位于元素周期表第四周期第Ⅷ族
B. 晶胞中与的最短距离为
C. 晶胞中每个周围与它距离最近且相等的有8个
D. 晶体密度为
12. 某反应机理如下,下列说法错误的是
A. 化合物Ⅵ为该反应的催化剂
B. 化合物为,可循环利用
C. 若化合物Ⅲ为,按照该反应机理可生成和
D. 化合物Ⅲ转化为Ⅳ后,键长变短
13. 如图所示装置可用来制取并观察在空气中被氧化时的颜色变化,实验用品:铁屑、稀溶液、NaOH溶液。下列说法不正确的是
A. 装置A中应预先加入铁屑
B. 实验开始时应先将弹簧夹K关闭
C. 装置A中溶液进入装置B后,应拔去装置B中的橡皮塞
D. 被氧化的化学方程式为
14. 作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(,含有少量Si,Fe,Ni,Al等元素)制备的流程如下:
已知:,,。
下列说法正确的是
A. 反应器中加入少量的作用是氧化,可以使用来替代
B. 溶矿反应完成后,反应器中溶液,此时
C. 用石灰乳调节至,除去的金属滤渣是Si
D. 加入少量BaS溶液除去,生成的白色沉淀是NiS
二、填空题(共4个大题,共计58分)
15. 按要求回答下列问题:
(1)氢化钠()是一种常用的储氢剂,遇水后放出氢气并生成一种碱,该反应的化学反应方程式为____________。
(2)的价层电子轨道表示式:_______________。
(3)(氨硼烷)具有很高的储氢容量及相对低的放氢温度()而成为颇具潜力的化学储氢材料之一,它可通过环硼氮烷、与进行合成。
①上述涉及的元素、、第一电离能最大的是________________________________________。
②键角:________(填“”或“”)。
(4)咔唑()是一种新型有机液体储氢材料,它的沸点比()的高,其主要原因是________________________________________________________________________。
(5)去除时,酸性条件下,与二氧化锰转化为铁盐和硫酸盐的离子方程式为:_______________。
16. 一种从铜阳极泥(主要含、、)中分离提取贵金属、的工艺流程如下:
已知:①“球磨提金”时,生成的高活性直接和反应生成。
②;
回答下列问题:
(1)位于第六周期且与同族,基态原子的价电子排布式为________________。
(2)“酸浸”时,提高酸浸的方法为________________________________(写一种即可);与稀硝酸反应生成二元弱酸的离子方程式为________________________________________________。
(3)“球磨提金”时,生成的反应中作氧化剂的是________(填化学式),该工序需要控制温度在,简述理由________________________________________________________。
(4)“酸溶”时,转化为;“反萃取”时加入溶液后,水相中以形式存在,理论消耗的与的物质的量之比不应低于________。“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,若使完全溶于氨水,则反应后溶液中________。
17. 甲型流感是由病毒引起的呼吸道传染病,对人类致病性高。奥司他韦()具有抗病毒的生物学活性,其主流合成路线如图所示:
已知:①
②(为烃基或氢原子)
回答下列问题:
(1)的名称为________________。中的官能团的名称为________________。
(2)的化学方程式为___________________________。
(3)的反应类型是________________。
(4)有关奥司他韦,下列说法错误的是________(填字母)。
A. 官能团种类为6种
B. 分子中的六元环上的碳原子不在同一个平面上
C. 奥司他韦最多消耗
D. 奥司他韦分子中含有4个手性碳原子
(5)的同分异构体同时满足以下条件的有________种(不考虑立体异构)。
a.分子结构中含有;b.能与溶液发生反应产生气体;c.链状结构
(6)请结合题中流程和已知信息,将下列合成路线补充完整________。
其中的结构简式为________________。
18. 苯甲酰氯()是无色液体,遇水或乙醇逐渐分解,可用作制备染料、有机过氧化物、药品和树脂的重要中间体。实验室可用苯甲酸与氯化亚砜()制备苯甲酰氯。
Ⅰ.氯化亚砜的制备:采用硫黄、二氧化硫、氯气为原料,在活性炭催化作用下的合成反应为:、;副反应为
(部分加热仪器略,已知:氯化亚砜遇水易分解)。
回答下列问题:
(1)仪器的名称是________。下列与该实验有关的图标中表示“实验中会用到或产生有害气体,或产生烟、雾”的是________(填字母)
A. B. C. D.
(2)按气流进出三颈烧瓶的接口连接顺序是________ (填字母)。
(3)碱石灰的作用是________。
(4)实验开始时,先打开仪器中的旋塞反应一段时间,再打开仪器N中旋塞的目的是__________________________________________________。
Ⅱ、铜氨溶液应用于纺织、造纸、化工等多个工业领域。
(5)向盛有溶液试管中逐渐滴加氨水,振荡试管,实验过程中观察到体系的现象__________________________________________________。
(6)制备晶体,选用下列操作及其顺序为:滴加氨水、______________(填下列操作字母)
A. 过滤 B. 滴加乙醇C. 摩擦烧杯内壁D. 萃取
(7)兴趣小组为了探究铜氨溶液的制备和应用,进行以下实验:
①查阅资料
②计算 写出向悬浊液滴入足量氨水的离子方程式Ⅰ___________________。反应的化学平衡常数为____________。
③提出猜想 根据上述计算,反应Ⅰ很难进行,原因是,正向进行程度小。
④教师指导
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