内容正文:
射洪中学高2024级高三上期第一次模拟
化学试题
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Cu-64
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
第I卷(选择题 共42分)
一、选择题(每小题3分,共42分)
1. 化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是
A. 竹简的成分之一纤维素属于天然高分子 B. 龟甲的成分之一羟基磷灰石属于无机物
C. 古陶瓷修复所用的熟石膏,其成分为Ca(OH)2 D. 古壁画颜料中所用的铁红,其成分为Fe2O3
【答案】C
【解析】
【详解】A.纤维素是一种天然化合物,其分子式为(C6H10O5)n,其相对分子质量较高,是一种天然高分子,A正确;
B.羟基磷灰石又称又称羟磷灰石、碱式磷酸钙,其化学式为[Ca10(PO4)6(OH)2],属于无机物,B正确;
C.熟石膏是主要成分为2CaSO4·H2O,Ca(OH)2为熟石灰的主要成分,C错误;
D.Fe2O3为红色,常被用于油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料,俗称铁红,D正确;
故答案选C。
2. 下列化学用语表述错误的是
A. OF2的空间结构:V形
B. 用电子式表示NaCl的形成过程:
C. 基态溴离子价电子排布式:
D. 氨气分子中氮原子的杂化轨道表示式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.中心的价层电子对数为,含2对孤电子对,采取杂化,空间结构为V形,A正确;
B.是离子化合物,形成过程中失去1个电子转移给,图示的电子式形成过程符合书写规则,B正确;
C.是主族元素,价电子为最外层电子,基态的价电子排布式为,属于内层电子,不属于价电子,C错误;
D.中的价层电子对数为4,采取杂化,1个轨道填充孤电子对,剩余3个轨道各含1个单电子,图示杂化轨道表示式正确,D正确;
答案选C。
3. 以表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 晶体含有的离子数目为
B. 56 g铁粉与1 mol氯气充分反应,转移电子数为
C. 1 mol乙酸与足量乙醇发生酯化反应,充分反应后断裂的C-O键数目为
D. 28 g乙烯和环丁烷的混合物中含有的碳原子数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.晶体中含有和,的物质的量为,含和,总离子数为,A正确;
B.,铁粉物质的量为,与氯气反应时氯气不足,完全反应转移电子,转移电子数为,B错误;
C.酯化反应为可逆反应,反应物不能完全转化,充分反应后断裂的C-O键数目小于,C错误;
D.乙烯和环丁烷的最简式均为,混合物中含的物质的量为,含有的碳原子数目为,D错误;
故选A。
4. 下列气体去除杂质(括号内物质为杂质)的方法不能达到目的的是
A. SO2(H2S):酸性KMnO4溶液
B. Cl2(HCl):饱和食盐水
C. N2(O2):灼热的铜丝网
D. NO(NO2):水
【答案】A
【解析】
【详解】A.和均具有强还原性,都能与酸性溶液发生氧化还原反应,会同时消耗原物质和杂质,无法实现除杂目的,A符合题意;
B.极易溶于水,在饱和食盐水中溶解度很小,可用饱和食盐水除去中的,B不符合题意;
C.可与灼热的铜丝反应生成固体,性质稳定不与铜反应,可实现除杂目的,C不符合题意;
D.可与水发生反应,除去杂质的同时还能生成原物质,可实现除杂目的,D不符合题意;
故选A。
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 氢氧化钠溶液与醋酸反应:
B. 向溶液中滴加溶液:
C. 泡沫灭火器灭火的原理:
D. 向溶液中通入过量:
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢氧化钠溶液与醋酸溶液反应生成醋酸钠和水,醋酸是弱酸,不能拆成离子,正确的离子方程式为:,故A错误;
B.向溶液中滴加溶液:,故B错误;
C.泡沫灭火器的灭火原理是碳酸氢钠和硫酸铝反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,反应的离子方程式为:,故C正确;
D.盐酸的酸性强于碳酸,依据强酸制备弱酸规律可知,向CaCl2溶液中通入足量CO2不反应,故D错误;
故答案选C。
6. 药物罗沙司他用于治疗由慢性肾病引发的贫血,其结构简式如下所示。下列说法正确的是
A. 分子式为
B. 分子中含有3种含氧官能团
C. 该物质可发生水解反应、缩聚反应和氧化反应
D. 1 mol该物质可与10 mol氢气加成
【答案】C
【解析】
【详解】A.该化合物的分子式为C19H16N2O5,A错误;
B.如图 所示,该分子中含有4种含氧官能团,B错误;
C.该物质中含有酰胺基,可发生水解反应,含有羟基和羧基,可发生缩聚反应,含有碳碳双键,可发生氧化反应,C正确;
D.该物质中含有2个苯环,1个碳碳双键,1个碳氮双键,每个苯环可与3 mol H2加成,每个碳碳或碳氮双键可与1 mol H2加成,酰胺基和羧基中的碳氧双键不能与H2加成,因此最多可与8 mol H2加成,D错误;
故答案选C。
7. 我国科研人员在Li-O2电池电解液中添加NBSF,能明显延长电池的循环寿命。NBSF的结构如图所示。其中短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的基态原子p轨道半充满,Y、W同族,Y的价电子排布式为nsnnp2n,Z的氢化物可用于刻蚀玻璃。下列说法不正确的是
A. 酸性:HXO3>H2WO3
B. 第一电离能:Y>X>W
C. 原子半径:W > X > Y > Z
D. XZ3和的空间结构均为三角锥形
【答案】B
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y的价电子排布式为,则Y为O元素;X的基态原子p轨道半充满,则X的价电子排布式为,X为N元素;Y、W同族,则W为S元素;Z的氢化物可用于刻蚀玻璃,Z为F元素。从而得出X、Y、Z、W分别为N、O、F、S,据此分析。
【详解】A.HXO3为HNO3,H2WO3为H2SO3,HNO3是强酸,H2SO3是中强酸,酸性HNO3>H2SO3,A正确;
B.第一电离能:X(N)的2p轨道半充满稳定,其第一电离能大于Y(O),正确顺序为X(N)>Y(O)>W(S),B错误;
C.原子半径:W(S,第三周期)>X(N,第二周期)>Y(O,第二周期)>Z(F,第二周期),同周期从左到右原子半径减小,C正确;
D.XZ3(NF3)中心N价层电子对数为:,有1对孤电子对;中心S价层电子对数,含有1对孤电子对,均为三角锥形,D正确;
故选B。
8. 用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.实验证明酸性:盐酸碳酸苯酚
B.分离乙醇与乙酸
C.证明氨水具有挥发性
D.制备沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓盐酸易挥发,反应生成的中混有杂质,也可与苯酚钠反应生成苯酚,无法证明碳酸酸性强于苯酚,A错误;
B.蒸馏操作中温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,同时乙醇与乙酸互溶、沸点接近,直接蒸馏无法分离二者,B错误;
C.若氨水具有挥发性,挥发出的进入硫酸铝溶液会反应生成白色沉淀,观察到硫酸铝溶液变浑浊即可证明氨水有挥发性,C正确;
D.右侧试管带有支管与外界相通,无法产生足够压强将反应生成的溶液压入溶液中,不能制备,D错误;
故选C。
9. 化学是以实验为基础的学科,下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
操作、现象
结论
A
将通入溴水,溴水褪色
具有漂白性
B
室温下,用计测浓度均为的和两种溶液的,前者小于后者
酸性:
C
向铜片上滴加少量稀硝酸,试管口出现红棕色气体
稀硝酸被还原为
D
向淀粉溶液中加少量稀硫酸,加热一段时间后,再加入溶液至溶液呈碱性,滴加几滴碘水,溶液未变蓝
淀粉已完全水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.二氧化硫与溴水发生氧化还原反应,与漂白性无关,故A错误;
B.室温下,用pH计测定同浓度的溶液和NaClO溶液的pH,前者的pH较小,说明ClO-的水解程度小于,则酸性:,故B正确;
C.试管口出现红棕色气体说明有二氧化氮气体存在,但二氧化氮可能是一氧化氮遇空气生成的,铜与稀硝酸可以反应生成一氧化氮气体,因此无法证明铜与稀硝酸反应生成二氧化氮,故C错误;
D.氢氧化钠过量,而氢氧化钠溶液与碘水反应,影响淀粉的检验,应直接取水解液少量,加碘水检验淀粉,判断淀粉是否完全水解,故D错误;
故答案选B。
10. 用还原(沸点32℃)制备高纯硅的装置(尾气处理装置略),下列说法错误的是
A. 装置I也可用于实验室制备
B. 装置Ⅱ盛装浓硫酸,Ⅲ烧杯中盛放高于32℃的热水
C. 高纯硅可用于制备芯片及太阳能电池
D. 为鉴定硅中是否含微量铁单质,仅需盐酸和溶液
【答案】D
【解析】
【分析】为氢气的发生装置(启普发生器);为确保反应顺利进行,Ⅱ为干燥装置,浓硫酸是常用的干燥剂,除去水蒸气;装置Ⅲ需水浴加热,目的是使汽化,与氢气充分混合;Ⅳ是还原装置。
【详解】A.装置是启普发生器,目的是制备氢气,除了可以制备氢气,还可以使用碳酸钙块状固体和盐酸在启普发生器中制备二氧化碳,A正确;
B.为确保反应顺利进行,Ⅱ为干燥装置,浓硫酸是常用的干燥剂,除去水蒸气,装置Ⅲ需水浴加热,目的是使汽化,与氢气充分混合,B正确;
C.高纯硅是良好的半导体材料,可用于制备芯片及太阳能电池,C正确;
D.铁与盐酸反应生成,加入不反应,应该加入氧化剂把氧化为,溶液变红,才能检验,D错误;
故选D。
11. 某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放,一定条件下该反应(各物质均为气体)经历三个反应阶段,反应历程如图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是
A. 该过程的3个反应均为放热反应
B. 由图可知,比CO稳定
C. 该过程的总反应为
D. 反应③生成时,转移2mol电子
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应①的反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应,并非三个反应均为放热反应,A错误;
B.图中仅能得到反应的总能量变化,无法单独比较和的能量高低,不能判断二者稳定性,B错误;
C.将三个基元反应相加消去中间产物,可得总反应为,C正确;
D.反应③中元素化合价从+1价变为0价,生成1 mol 转移2 mol电子,生成2 mol 时转移4 mol电子,D错误。
12. 是一种合成聚酯的催化剂,可用“硝酸钠法”制备,反应方程式为。下列说法错误的是
A. 中元素在元素周期表中的第ⅤA族
B. 反应后的气体通过加入适量并通入水中可被完全吸收
C. 反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
D. 反应中消耗,转移
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaSbO3中Sb的族数为ⅤA族。锑(Sb)位于元素周期表第15族,即ⅤA族,A正确;
B.假设反应后生成的气体(2 mol NO和2 mol NO2),根据反应:,加入2 mol O2即可完全溶于水生成HNO3,B正确;
C.氧化剂为4 mol (N被还原)和3 mol (O被还原),共7 mol,还原剂为4 mol(Sb被氧化)。氧化剂与还原剂物质的量之比为7:4,C错误;
D.每3 mol被还原的同时,4 mol被氧化,4 mol(化合价由0→+5)失去20 mol e⁻,所以电子转移总数应为20 mol,而非12 mol,D正确;
答案选C。
13. 聚碳酸酯(简称PC)具有极高的可塑性和光学性能,可制作成光学透镜,其合成原理和分子结构如图所示。下列说法正确的是
A. M与对苯二酚互为同系物 B. N分子中最多25个原子共平面
C. 1molN最多可消耗4molNaOH D. ,化合物X为苯酚
【答案】C
【解析】
【详解】A.同系物要求结构相似、分子组成相差若干个原子团,M含有2个苯环,对苯二酚仅含1个苯环,结构不相似,二者不互为同系物,A错误;
B.N为碳酸二苯酯,苯环、羰基均为平面结构,通过单键旋转可使所有原子共平面,N的分子式为,总原子数为26,即最多26个原子共平面,B错误;
C.1molN水解生成2mol苯酚和1mol碳酸,1mol苯酚消耗1mol,1mol碳酸消耗2mol,总共可消耗4mol,C正确;
D.根据缩聚反应的原子守恒可得,化合物X为苯酚,D错误;
故选C。
14. 某研究小组对硅电池碎片中的、、进行分离回收的流程如下:
下列说法错误的是
A. 适当搅拌可提高“浸出”效率
B. “操作Ⅰ”中主要反应的离子方程式为
C. “氨浸”操作后,溶液含有
D. “操作Ⅱ”中,作还原剂
【答案】B
【解析】
【分析】硅电池碎片中的、、,加入浸出剂,不反应,、转化为、,加入盐酸进行“沉银”,得到,过滤,滤渣为,加入,转化为,再加入,将还原为;向滤液中加入,转化为沉淀,过滤得到,据此回答。
【详解】A.适当搅拌能增大反应物接触面积,加快反应速率,提高“浸出”效率,A不符合题意;
B.操作Ⅰ加入的是弱电解质,离子方程式中不可拆分为,正确的离子方程式为,B符合题意;
C.“沉银”步骤得到的滤渣为,氨浸时与氨水反应生成可溶性的,因此溶液中含有,C不符合题意;
D.操作Ⅱ中中+1价的Ag被还原为0价Ag单质,中元素化合价升高失电子,作还原剂,D不符合题意;
故选B。
第II卷(非选择题 共55分)
二、非选择题(共58分)
15. 一水硫酸四氨合铜晶体()是安全、高效的广谱杀菌剂。某化学兴趣小组在实验室制备一水硫酸四氨合铜晶体并对其含氨量进行探究。
I.配制的溶液
(1)计算所需胆矾()的质量为_______g;配制该溶液需要使用的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外,还有_______。
(2)下列实验操作会导致所配溶液浓度偏高的是_______。
a.称取已失去部分结晶水的晶体
b.未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
c.定容时俯视刻度线
d.摇匀后液面低于刻度线,继续滴加蒸馏水
II.制备
(3)步骤①中生成蓝色沉淀的离子反应方程式为_______。
(4)步骤③中加入95%乙醇的目的是_______。
III.样品中含氨量的测定准确称取晶体,加适量水溶解,注入如图所示的三颈烧瓶中,然后逐滴加入足量溶液,加热,通入水蒸气,并用蒸馏水冲洗导管内壁,用的盐酸标准溶液完全吸收。取下锥形瓶,用标准溶液滴定过剩的,到终点时消耗溶液。
(5)通入水蒸气的作用是_______。
(6)样品中氨的质量分数表达式为_______(用含、、代数式表示)。
【答案】(1) ①. 6.25 ②. 250mL容量瓶
(2)ac (3)
(4)可降低溶剂的极性,利于晶体的析出
(5)将三颈烧瓶内的氨气全部吹出进入到锥形瓶中
(6)
【解析】
【分析】与氨气反应的n(HCl)=10-3V1L×0.5mol•L-1-0.5mol•L-1×10-3V2L=0.5×10-3(V1-V2)mol,根据氨气和HCl的关系式知,n(NH3)=n(HCl)=0.5×10-3(V1-V2)mol,以此可计算样品中氨的质量分数;
【小问1详解】
配制的溶液需选择250mL容量瓶,配制溶液体积为250mL,n()=0.25L×0.1mol/L=0.025mol,所需胆矾()的质量为0.025mol×250g/mol=6.25g,配制该溶液需要使用的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外,还有250mL容量瓶;
【小问2详解】
a.称取已失去部分结晶水的晶体,溶质质量偏多,所配溶液浓度偏高,a符合题意;
b.未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒,导致部分溶质损失,所配溶液浓度偏低,b不符合题意;
c.定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高,c符合题意;
d.摇匀后液面低于刻度线,继续滴加蒸馏水,加入溶液体积偏大,所配溶液浓度偏低,d不符合题意;
故选ac;
【小问3详解】
步骤①中Cu2+与氨水电离出氢氧根离子反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2,离子反应方程式为;
【小问4详解】
在乙醇中溶解度较小,步骤③中加入95%乙醇的目的可降低溶剂的极性,利于晶体的析出;
【小问5详解】
为了测定样品中含氨量,将氨气与盐酸反应生成氯化铵,通入水蒸气的作用是:将三颈烧瓶内的氨气全部吹出进入到锥形瓶中;
【小问6详解】
用标准溶液滴定过剩的,到终点时消耗溶液,由NaOH+HCl=NaCl+H2O,则剩余n(HCl)=n(NaOH)=0.5V2×10-3mol,用的盐酸标准溶液完全吸收,则n(NH3)=n(HCl)= 0.5V1×10-3mol-0.5V2×10-3mol=0.5(V1-V2) ×10-3mol,则氨气质量为m=0.5(V1-V2) ×10-3mol×17g/mol=17×0.5(V1-V2) ×10-3g,mg样品中氨的质量分数表达式为。
16. 草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料,一种利用含钴废料(主要成分,含少量、、、、碳及有机物等)制取的工艺流程如下:
已知:、均能与生成沉淀。回答下列问题:
(1)基态钴原子的价电子排布式为________________。
(2)“550℃焙烧”的目的是________________。
(3)“碱浸”时焙烧渣中的在浸出液中的存在形式为________________________________________。
(4)“浸钴”过程中若先加入足量的稀,后加入足量的,则浸出液含有的金属阳离子为、、和________________。
(5)“净化除杂1”过程中,先在40~50℃加入溶液,后调节pH。
①该条件下、、氧化性由强到弱的顺序为________。
②控制40~50℃的原因是________。
(6)在空气中焙烧生成和一种气体,该反应的化学方程式为________________。
【答案】(1)3d74s2
(2)除去碳和有机物 (3)[Al(OH)4]-
(4)、
(5) ①. ②. 温度过低,反应速率太慢;温度过高,双氧水易分解
(6)
【解析】
【分析】550℃焙烧含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)除去碳和有机物,然后加入氢氧化钠溶液,其中Al2O3溶解生成,CaO与水反应生成Ca(OH)2,Co2O3、Fe2O3、MgO不溶,过滤,则浸出液的主要为,向过滤得到的固体加入稀硫酸和亚硫酸钠,Na2SO3将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+,可得CoSO4、FeSO4、MgSO4、CaSO4,在40~50℃加入H2O2,Fe2+氧化为Fe3+,再使Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀,过滤后所得滤液主要含有CoSO4、MgSO4、CaSO4,用NaF溶液除去钙、镁,过滤后,滤液中主要含有CoSO4,加入草酸铵溶液得到草酸钴。
【小问1详解】
钴是27号元素,属于第四周期第Ⅷ族,基态原子核外电子排布式为,过渡元素的价电子包含最外层s轨道电子与次外层d轨道电子,因此价电子排布式为。
【小问2详解】
含钴废料中含有碳及有机物,在550℃的有氧焙烧条件下,碳和有机物可被氧化为气态产物除去,避免后续浸出等工序引入难处理的有机杂质或碳杂质。
【小问3详解】
是两性氧化物,可与强碱反应:,因此铝元素在碱性浸出液中以的形式存在。
【小问4详解】
加入稀硫酸后,、分别和硫酸反应生成、;随后加入的足量是还原剂,可将高价金属离子还原:被还原为,被还原为,因此浸出液中额外含有的金属阳离子为和。
【小问5详解】
①净化除杂1中加入的目的是将氧化为,便于后续调pH生成除去,说明氧化性;同时体系中未生成,说明氧化性强于,因此氧化性排序为。
②温度是影响反应速率的重要因素,温度低于40℃时,氧化的反应速率过慢;而热稳定性差,温度超过50℃后会大量受热分解,导致氧化剂损耗、氧化除杂的效率下降。
【小问6详解】
空气中的作为氧化剂参与反应,中+2价的Co被氧化为中的平均价;结合元素守恒,反应生成的气体为,配平后得到该反应方程式:。
17. 氨是重要化工原料,其工业合成原理为 。回答下列问题:
(1)已知:i. ;
ii. (a、b都大于0)。
则反应的________kJ/mol(用含a、b的代数式表示),利于该反应正向进行的条件为________________(填“低温”“高温”或“任意温度”)。
(2)向恒温恒容密闭容器中充入体积比1∶1的和,发生反应。下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是________(填字母,下同)。
A. 气体密度不随时间变化 B. 气体平均摩尔质量不随时间变化
C. 气体总压强不随时间变化 D. 气体的颜色不随时间发生变化
(3)下列关于 的叙述正确的是________。
A.生成速率等于消耗速率的2倍
B.若加入高效催化剂,平衡常数和反应热都会增大
C.若起始按体积比1∶3投入和,则和的转化率相等
(4)向2 L刚性密闭容器中充入和合成氨,经历相同时间测得转化率与温度及时间的关系如图1所示。
①温度:________(填“>”或“<”)。
②温度下,合成氨反应的平衡常数为________(结果保留三位有效数字)。
(5)一定温度下,向体积可变的密闭容器中充入和,合成,测得平衡时体积分数与压强关系如图2所示。
①ab段体积分数增大的原因是________________。
②cd段体积分数急减的主要原因可能是________________。
【答案】(1) ①. ②. 低温 (2)BC
(3)AC (4) ①. > ②. 8.33
(5) ①. 压强增大,平衡正向移动,平衡时NH3的体积分数增大 ②. 压强过大,此时氨液化
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,目标反应可通过推导得到,故 。 该反应正向是放热且气体分子数减少(熵减)的反应(),根据 时反应自发进行,可知低温有利于该反应正向进行。
【小问2详解】
A.恒容容器中气体总质量不变,气体密度始终不变,不能作为判断平衡的标志;
B.反应前后气体总质量不变,但正向反应气体总物质的量减小,平均摩尔质量是变量,当其不随时间变化时说明达到平衡状态,正确;
C.恒温恒容下,反应前后气体总物质的量改变,总压强是变量,当总压强不随时间变化时说明达到平衡状态,正确;
D.反应体系中所有气体均无色,颜色始终不变,不能作为判断平衡的标志。
故选BC。
【小问3详解】
A.同一反应中不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比,的生成速率始终等于消耗速率的2倍,正确;
B.催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡常数和反应热,错误;
C.起始按化学计量数之比()投入反应物,两者转化的物质的量之比也恒为,故两者的转化率始终相等,正确。
故选AC。
【小问4详解】
①由图1可知,温度为时先达到平衡(先拐先平),说明时反应速率更快,故温度 。
②温度下,平衡时的转化率为,则转化的为 ,列三段式:
容器体积为,则平衡浓度为 ,,。 平衡常数 。
【小问5详解】
①合成氨反应是气体分子数减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,因此ab段的体积分数增大。
②当压强过大时,氨气可能发生液化脱离气相体系,导致气相混合物中的体积分数急剧减小。
18. 化合物G是一种新型的紫外线吸收剂,它能够很好地解决传统紫外线吸收剂防护范围狭窄的问题,其合成路线如下图所示:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为________________。
(2)E中官能团的名称为________________。
(3)Ⅱ的反应类型为________________。
(4)Ⅲ的反应方程式为________________________________________________;反应Ⅲ若加入NaOH溶液,可以增大D的转化率,其原因是________________________。
(5)在D中的羟基上引入-CH3的作用为________________________。
(6)在D的同分异构体中,写出满足下列条件的同分异构体的结构简式________________。
①含两个苯环且遇FeCl3溶液显紫色;
②1mol该物质能与3molNaOH反应;
③核磁共振氢谱为6组峰,峰面积比为2:2:2:2:1:1.
【答案】(1) (2)(酮)羰基、醚键
(3)取代反应 (4) ①. ②. NaOH能与生成物H2SO4反应,使H2SO4浓度减小,从而使反应Ⅲ平衡向正反应方向移动
(5)引入保护基,保护酚羟基
(6)、、
【解析】
【分析】A甲苯在酸性溶液作用下,甲基被氧化为羧基,生成B为苯甲酸。苯甲酸(B)与间苯二酚(C)在催化下生成D。观察D的结构可知,苯甲酰基()取代了间苯二酚中一个羟基的邻位氢,生成了含有酮羰基和两个酚羟基的化合物。D与(硫酸二甲酯)反应,将D中的两个酚羟基(-OH)转化为甲氧基(),生成E。E在作用下引入醛基(-CHO),生成F。F在作用下,甲氧基()脱甲基恢复为酚羟基(-OH),生成目标产物G。
【小问1详解】
由上述分析可知,A(甲苯)被酸性高锰酸钾氧化为苯甲酸。B的结构简式为:。
【小问2详解】
由结构简式可知,E中的管能团有羰基、醚键。
【小问3详解】
反应Ⅱ是苯甲酸与间苯二酚发生酰化反应,苯甲酰基取代了间苯二酚苯环上的氢原子,同时生成水(或酸),属于取代反应。
【小问4详解】
反应Ⅲ:D(含两个酚羟基)与硫酸二甲酯反应生成E(两个甲氧基)和硫酸。方程式为:。该反应是可逆反应(或生成酸抑制反应)。加入能中和生成的,使浓度降低,平衡向正反应方向移动,从而增大D的转化率。
【小问5详解】
从流程看,D→E(甲基化)→F(引入醛基)→G(脱甲基)。在后续反应(如反应Ⅳ引入醛基)中,酚羟基可能会发生副反应。引入形成甲氧基,是为了保护酚羟基(作为保护基),防止其在后续反应中被破坏或干扰。
【小问6详解】
依据D的结构简式可以判断D的不饱和度为9。D的同分异构体必须满足:两个苯环不饱和度为8,说明取代基上不饱和度为1;遇溶液显紫色说明含有酚羟基,1 mol该物质能与3 mol NaOH发生反应,说明含有1个酚羟基之外,还含有1个甲酸酯基或1个酚酯基;核磁共振氢谱有6组峰,峰面积比为2:2:2:2:1:1,则说明2种官能团在苯环上有对称性,据此推出D的同分异构体为:、、。
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射洪中学高2024级高三上期第一次模拟
化学试题
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Cu-64
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
第I卷(选择题 共42分)
一、选择题(每小题3分,共42分)
1. 化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是
A. 竹简的成分之一纤维素属于天然高分子 B. 龟甲的成分之一羟基磷灰石属于无机物
C. 古陶瓷修复所用的熟石膏,其成分为Ca(OH)2 D. 古壁画颜料中所用的铁红,其成分为Fe2O3
2. 下列化学用语表述错误的是
A. OF2的空间结构:V形
B. 用电子式表示NaCl的形成过程:
C. 基态溴离子价电子排布式:
D. 氨气分子中氮原子的杂化轨道表示式:
3. 以表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 晶体含有的离子数目为
B. 56 g铁粉与1 mol氯气充分反应,转移电子数为
C. 1 mol乙酸与足量乙醇发生酯化反应,充分反应后断裂的C-O键数目为
D. 28 g乙烯和环丁烷的混合物中含有的碳原子数目为
4. 下列气体去除杂质(括号内物质为杂质)的方法不能达到目的的是
A. SO2(H2S):酸性KMnO4溶液
B. Cl2(HCl):饱和食盐水
C. N2(O2):灼热的铜丝网
D. NO(NO2):水
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 氢氧化钠溶液与醋酸反应:
B. 向溶液中滴加溶液:
C. 泡沫灭火器灭火的原理:
D. 向溶液中通入过量:
6. 药物罗沙司他用于治疗由慢性肾病引发的贫血,其结构简式如下所示。下列说法正确的是
A. 分子式为
B. 分子中含有3种含氧官能团
C. 该物质可发生水解反应、缩聚反应和氧化反应
D. 1 mol该物质可与10 mol氢气加成
7. 我国科研人员在Li-O2电池电解液中添加NBSF,能明显延长电池的循环寿命。NBSF的结构如图所示。其中短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的基态原子p轨道半充满,Y、W同族,Y的价电子排布式为nsnnp2n,Z的氢化物可用于刻蚀玻璃。下列说法不正确的是
A. 酸性:HXO3>H2WO3
B. 第一电离能:Y>X>W
C. 原子半径:W > X > Y > Z
D. XZ3和的空间结构均为三角锥形
8. 用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.实验证明酸性:盐酸碳酸苯酚
B.分离乙醇与乙酸
C.证明氨水具有挥发性
D.制备沉淀
A. A B. B C. C D. D
9. 化学是以实验为基础的学科,下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
操作、现象
结论
A
将通入溴水,溴水褪色
具有漂白性
B
室温下,用计测浓度均为的和两种溶液的,前者小于后者
酸性:
C
向铜片上滴加少量稀硝酸,试管口出现红棕色气体
稀硝酸被还原为
D
向淀粉溶液中加少量稀硫酸,加热一段时间后,再加入溶液至溶液呈碱性,滴加几滴碘水,溶液未变蓝
淀粉已完全水解
A. A B. B C. C D. D
10. 用还原(沸点32℃)制备高纯硅的装置(尾气处理装置略),下列说法错误的是
A. 装置I也可用于实验室制备
B. 装置Ⅱ盛装浓硫酸,Ⅲ烧杯中盛放高于32℃的热水
C. 高纯硅可用于制备芯片及太阳能电池
D. 为鉴定硅中是否含微量铁单质,仅需盐酸和溶液
11. 某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放,一定条件下该反应(各物质均为气体)经历三个反应阶段,反应历程如图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是
A. 该过程的3个反应均为放热反应
B. 由图可知,比CO稳定
C. 该过程的总反应为
D. 反应③生成时,转移2mol电子
12. 是一种合成聚酯的催化剂,可用“硝酸钠法”制备,反应方程式为。下列说法错误的是
A. 中元素在元素周期表中的第ⅤA族
B. 反应后的气体通过加入适量并通入水中可被完全吸收
C. 反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
D. 反应中消耗,转移
13. 聚碳酸酯(简称PC)具有极高的可塑性和光学性能,可制作成光学透镜,其合成原理和分子结构如图所示。下列说法正确的是
A. M与对苯二酚互为同系物 B. N分子中最多25个原子共平面
C. 1molN最多可消耗4molNaOH D. ,化合物X为苯酚
14. 某研究小组对硅电池碎片中的、、进行分离回收的流程如下:
下列说法错误的是
A. 适当搅拌可提高“浸出”效率
B. “操作Ⅰ”中主要反应的离子方程式为
C. “氨浸”操作后,溶液含有
D. “操作Ⅱ”中,作还原剂
第II卷(非选择题 共55分)
二、非选择题(共58分)
15. 一水硫酸四氨合铜晶体()是安全、高效的广谱杀菌剂。某化学兴趣小组在实验室制备一水硫酸四氨合铜晶体并对其含氨量进行探究。
I.配制的溶液
(1)计算所需胆矾()的质量为_______g;配制该溶液需要使用的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外,还有_______。
(2)下列实验操作会导致所配溶液浓度偏高的是_______。
a.称取已失去部分结晶水的晶体
b.未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
c.定容时俯视刻度线
d.摇匀后液面低于刻度线,继续滴加蒸馏水
II.制备
(3)步骤①中生成蓝色沉淀的离子反应方程式为_______。
(4)步骤③中加入95%乙醇的目的是_______。
III.样品中含氨量的测定准确称取晶体,加适量水溶解,注入如图所示的三颈烧瓶中,然后逐滴加入足量溶液,加热,通入水蒸气,并用蒸馏水冲洗导管内壁,用的盐酸标准溶液完全吸收。取下锥形瓶,用标准溶液滴定过剩的,到终点时消耗溶液。
(5)通入水蒸气的作用是_______。
(6)样品中氨的质量分数表达式为_______(用含、、代数式表示)。
16. 草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料,一种利用含钴废料(主要成分,含少量、、、、碳及有机物等)制取的工艺流程如下:
已知:、均能与生成沉淀。回答下列问题:
(1)基态钴原子的价电子排布式为________________。
(2)“550℃焙烧”的目的是________________。
(3)“碱浸”时焙烧渣中的在浸出液中的存在形式为________________________________________。
(4)“浸钴”过程中若先加入足量的稀,后加入足量的,则浸出液含有的金属阳离子为、、和________________。
(5)“净化除杂1”过程中,先在40~50℃加入溶液,后调节pH。
①该条件下、、氧化性由强到弱的顺序为________。
②控制40~50℃的原因是________。
(6)在空气中焙烧生成和一种气体,该反应的化学方程式为________________。
17. 氨是重要化工原料,其工业合成原理为 。回答下列问题:
(1)已知:i. ;
ii. (a、b都大于0)。
则反应的________kJ/mol(用含a、b的代数式表示),利于该反应正向进行的条件为________________(填“低温”“高温”或“任意温度”)。
(2)向恒温恒容密闭容器中充入体积比1∶1的和,发生反应。下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是________(填字母,下同)。
A. 气体密度不随时间变化 B. 气体平均摩尔质量不随时间变化
C. 气体总压强不随时间变化 D. 气体的颜色不随时间发生变化
(3)下列关于 的叙述正确的是________。
A.生成速率等于消耗速率的2倍
B.若加入高效催化剂,平衡常数和反应热都会增大
C.若起始按体积比1∶3投入和,则和的转化率相等
(4)向2 L刚性密闭容器中充入和合成氨,经历相同时间测得转化率与温度及时间的关系如图1所示。
①温度:________(填“>”或“<”)。
②温度下,合成氨反应的平衡常数为________(结果保留三位有效数字)。
(5)一定温度下,向体积可变的密闭容器中充入和,合成,测得平衡时体积分数与压强关系如图2所示。
①ab段体积分数增大的原因是________________。
②cd段体积分数急减的主要原因可能是________________。
18. 化合物G是一种新型的紫外线吸收剂,它能够很好地解决传统紫外线吸收剂防护范围狭窄的问题,其合成路线如下图所示:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为________________。
(2)E中官能团的名称为________________。
(3)Ⅱ的反应类型为________________。
(4)Ⅲ的反应方程式为________________________________________________;反应Ⅲ若加入NaOH溶液,可以增大D的转化率,其原因是________________________。
(5)在D中的羟基上引入-CH3的作用为________________________。
(6)在D的同分异构体中,写出满足下列条件的同分异构体的结构简式________________。
①含两个苯环且遇FeCl3溶液显紫色;
②1mol该物质能与3molNaOH反应;
③核磁共振氢谱为6组峰,峰面积比为2:2:2:2:1:1.
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