内容正文:
2027届高三上学期十月双周练
化学试题
(全卷满分100分,考试用时75 min)
可能用到的相对分子质量:H1 C12 O16
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,只有一项是符合题目要求。
1. 北京时间2026年5月24日23时08分,神舟二十三号载人飞船发射成功。载人飞船所用下列构件中主要由有机合成材料制造的是
A. 陶瓷雷达密封环 B. 聚酰胺国旗
C. 航空锂电池电极材料——石墨烯 D. 新型铝基碳化硅舱体内壳层
【答案】B
【解析】
【详解】A.陶瓷雷达密封环的主要材料为陶瓷,属于无机非金属材料,A错误;
B.聚酰胺属于合成有机高分子材料,是有机合成材料,B正确;
C.石墨烯是碳单质,属于无机非金属材料,C错误;
D.新型铝基碳化硅舱体内壳层为金属基复合材料,属于无机材料,D错误;
故选 B。
2. 物质的结构决定性质,下列说法错误的是
A. 金刚石呈空间网状结构,导电性好
B. O3在CCl4中溶解度比在H2O中更大
C. 苯胺具有碱性,可与盐酸反应
D. P有3d轨道能形成PCl5
【答案】A
【解析】
【详解】A.金刚石为原子晶体,呈空间网状结构,结构中不存在自由移动的带电粒子,几乎不导电,A错误;
B.O3为V形结构,正负电荷中心不重合,属于极性分子,但其极性极弱,在CCl4中的溶解度更大,B正确;
C.苯胺分子中含有碱性氨基官能团,可与盐酸反应生成有机盐,C正确;
D.的价电子层有空的轨道,可通过杂化与5个成键,因此能形成,D正确;
故选A。
3. 下列说法正确的是
A. 由我国首次人工合成的结晶牛胰岛素完全水解的最终产物是脱氧核糖、腺嘌呤和磷酸
B. 糖精()属于糖类,可用于食品甜味剂
C. 油脂水解的主要产物是乙二醇和脂肪酸
D. 聚四氟乙烯具有耐化学腐蚀、耐高低温性,可用于制作不粘锅涂层
【答案】D
【解析】
【详解】A.结晶牛胰岛素属于蛋白质,完全水解的最终产物为氨基酸,脱氧核糖、腺嘌呤和磷酸是部分核酸的水解产物,A错误;
B.糖类是多羟基醛、多羟基酮或其缩聚物,仅含、、三种元素,糖精含有、元素,不属于糖类,B错误;
C.油脂是高级脂肪酸甘油酯,水解的主要产物是丙三醇(甘油)和高级脂肪酸(或高级脂肪酸盐),不是乙二醇,C错误;
D.聚四氟乙烯化学性质稳定,耐化学腐蚀、耐高低温,可用于制作不粘锅涂层,D正确;
故选D。
4. 对下列性质解释正确的是
选项
性质
解释
A
电离出H+能力:CH3OH<CH3SH
键的极性:O-H>S-H
B
热稳定性:HCl>HI
键能:H-Cl>H-I
C
沸点:邻羟基苯甲醛>对羟基苯甲醛
邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键
D
键角:BF3>NF3
中心原子的孤电子对数:NF3>BF3
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.电负性大于,键极性确实大于,但电离能力弱于的原因是原子半径更大,键长更长、键能更小更易断裂,该解释与性质不匹配,A错误;
B.原子半径小于,键长更短,键能,键能越大共价键越稳定,对应氢化物热稳定性越强,解释与性质匹配,B正确;
C.邻羟基苯甲醛形成分子内氢键会减弱分子间作用力、降低沸点,对羟基苯甲醛形成分子间氢键沸点更高,实际沸点邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛,性质描述错误且解释不成立,C错误;
D.中心价层电子对数为,无孤电子对,为杂化,呈平面三角形结构;中心价层电子对数为,有1对孤电子对,为杂化,呈三角锥形结构。二者键角差异的根本原因是中心原子价层电子对数、杂化类型不同,仅用孤电子对数差异无法解释,D错误;
故答案选B。
5. 某有机物结构如图所示。下列说法正确的是
A. 分子式为
B. 该有机物能发生加成反应、消去反应
C. 该有机物中,杂化和杂化的碳原子个数比为9∶2
D. 1mol该有机物最多能与4molNaOH反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,该有机物的分子式为,A错误;
B.该有机物含苯环、碳碳双键可发生加成反应,但醇羟基连接的碳的相邻苯环碳无氢,酚羟基也无法发生消去反应,不能发生消去反应,B错误;
C.杂化的碳原子包括苯环6个、碳碳双键2个、酯基碳1个,共9个;杂化的碳原子包括的碳、乙酰基的甲基碳,共2个,二者个数比为,C正确;
D.1 mol该有机物含1 mol酚羟基消耗1 mol,酚酯基水解共消耗2 mol,最多消耗3 mol,D错误;
故选C。
6. 下列图示中,实验操作或方法正确的是
A.除去乙炔中的少量H2S
B.实验室制取溴苯
C.用C2H5OH制C2H4
D.实验室蒸馏分离CCl4和CH2Cl2
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.酸性不仅能与杂质反应,也会氧化乙炔,消耗目标物质,无法达到除杂目的,A错误;
B.实验室制取溴苯需要苯和液溴在铁粉催化下发生取代反应,浓溴水与苯不发生取代反应,试剂选择错误,B错误;
C.乙醇制乙烯需要控制反应液温度为170℃,温度计水银球插入反应液中测量液体温度,装置操作符合实验要求,C正确;
D.蒸馏操作中温度计水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处测量馏分温度,图中温度计插入液面下,操作错误,D错误;
故选C。
7. 一种高聚物被称为“无机橡胶”,可由如图所示的环状三聚体制备。X、Y和Z都是短周期元素,X、Y价电子数相等,X、Z电子层数相同,基态Y的轨道半充满,Z的最外层只有1个未成对电子,下列说法正确的是
A. X、Z的第一电离能: B. X、Y的简单氢化物的键角:
C. 最高价含氧酸的酸性: D. X、Y、Z均能形成多种氧化物
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y价电子数相等,X、Y属于同一主族,且X形成5个键,Y形成3个键,基态Y的轨道半充满,则X为P元素,Y为N元素,X、Z电子层数相同, Z的最外层只有1个未成对电子,Z形成1个键,Z为Cl元素,以此分析。
【详解】A.第一电离能同周期从左到右有增大趋势,第一电离能:Cl>P,A错误;
B.X、Y的简单氢化物分别为:PH3和NH3,二者中心原子杂化方式相同,孤电子对数相同,电负性:N>P,共用电子对距N近,成键电子对斥力N-H大于P-H,键角:NH3>PH3,B错误;
C.元素的非金属性越强,其最高价含氧酸酸性越强,非金属性:Cl>N>P,酸性:HClO4>HNO3>H3PO4,C错误;
D.P、N、Cl均能形成多种氧化物,D正确;
答案选D。
8. 下列有关物质聚集状态的说法错误的是
A. 金属铅晶体颗粒小至纳米级时熔点会下降
B. 气态物质在高温或者在外加电场激发下,分子发生电离产生电子和阳离子,这种由电子和阳离子组成的物质聚集体为等离子体
C. 离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质
D. 将晶体加热到熔点至澄清点之间的物质状态称为液晶,液晶可分为热致液晶和溶致液晶
【答案】B
【解析】
【详解】A.金属晶体颗粒小至纳米级时,受小尺寸效应影响,表面能升高,熔点会低于块状金属晶体,A正确;
B.气态物质在高温或外加电场激发下电离形成的等离子体,是由电子、阳离子和未电离的中性粒子共同组成的聚集体,并非仅由电子和阳离子组成,B错误;
C.离子液体是完全由离子构成的液态物质,熔点通常较低,多在室温或接近室温范围,C正确;
D.将晶体加热到熔点至澄清点之间得到的中间状态为液晶,根据形成条件不同可分为热致液晶和溶致液晶两类,D正确;
故选 B。
9. 铁的化合物亚铁氰化钾常用于检验三价铁离子,下列说法不正确的是
A. 晶体中存在的作用力类型有离子键、极性共价键、配位键
B. 中配体的配位原子是C,原因是C的电负性比N更小
C. 氯气通入溶液中,可得到
D. 的熔点比高
【答案】D
【解析】
【详解】A.在晶体中,钾离子与配离子之间存在离子键,碳原子与氮原子之间存在极性共价键,配体与中心离子之间存在配位键,A正确;
B.中碳原子的电负性小于氮原子,碳原子上的孤电子对更易提供给中心离子,故配位原子是碳原子,B正确;
C.氯气具有氧化性,可将亚铁氰根离子氧化为铁氰根离子,反应为,因此可得到铁氰化钾,C正确;
D.钠离子的半径小于钾离子,亚铁氰化钠晶体中阴、阳离子间的作用较强,故的熔点较高,的熔点较低,D错误;
故选D。
10. 下列化学用语表述错误的是
A. CO2分子中键与键的个数比为1∶1
B. 甲醛中键的电子云轮廓图:
C. 和是同一物质
D. F的电子排布图为
【答案】C
【解析】
【详解】A.的结构式为,分子内含2个键、2个键,键与键的个数比为,A不符合题意;
B.甲醛为平面分子,双键中的键由C原子、O原子的未杂化p轨道肩并肩重叠形成,键电子云分布在分子平面的上方与下方,与题图轮廓一致,B不符合题意;
C.该分子中心碳原子连接、、、四种不同基团,属于手性碳原子,两个结构互为镜像且无法重叠,属于对映异构体,并非同一物质,C符合题意;
D.F原子核电荷数为9,核外电子排布式为,、轨道各填充自旋相反的成对电子,轨道共5个电子,3个轨道中2个轨道填充成对电子,剩余1个轨道填充单电子,符合泡利不相容原理与洪特规则,D不符合题意;
故选C。
11. 某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分,可代表其组成和结构;晶胞2是充电后的晶胞结构;所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是
A. 结构1钴硫化物的化学式为
B. 晶胞2中与的最短距离为
C. 晶胞2中与等距离且最近的有8个
D. 晶胞2和晶胞3表示不同的晶体
【答案】D
【解析】
【详解】A.由均摊法知,结构1中含数目为,含数目为,与个数比为,则结构1钴硫化物的化学式为,A正确;
B.由晶胞2可知,与的最短距离为面对角线长度的,即,B正确;
C.晶胞2中选定体心的S时,可直接观察出与等距离且最近的有8个,C正确;
D.如图:,当2个晶胞2放在一起时,图中红框截取部分就是晶胞3,晶胞2和晶胞3表示同一晶体,D错误;
故答案选D。
12. 下列说法不正确的是
A. 的二溴代物有9种
B. 苯乙烯()分子的所有原子可能在同一平面上
C. 存在顺反异构
D. 用质谱法测定古酒中有机分子的相对分子质量
【答案】A
【解析】
【详解】A.按萘环的对称性合并等价取代位置,两个溴原子的不同位置组合可归为1,2-、1,3-、1,4-、1,5-、1,6-、1,7-、1,8-、2,3-、2,6-和2,7-共10种,因此不是9种,A错误;
B.苯环和乙烯均为平面构型,绕苯环与乙烯基之间的单键转动可使两个平面重合,因而苯乙烯分子的所有原子可能在同一平面上,B正确;
C.图示碳碳双键的每个碳原子均连接两个不同的原子或原子团,满足形成顺反异构的条件,C正确;
D.质谱图中分子离子峰的质荷比可用于确定有机分子的相对分子质量,D正确;
故选A。
13. 高聚物G的合成路线如图所示。
下列说法正确的是
A. 由聚乙二醇与甲醇发生分子间脱水反应可制得高分子化合物A
B. 反应①中参加反应的A、B、D的物质的量之比为1∶1∶1
C. 若反应②的原子利用率为100%,则F的结构简式为
D. 1 mol G与足量NaOH溶液反应,最多消耗
【答案】A
【解析】
【详解】A.A为,由聚乙二醇与甲醇发生脱水反应可得,A正确;
B.反应①中,A的端羟基与B发生取代,D的碳碳双键发生加聚,再与B发生取代,根据E的结构,参加反应的A、B、D的物质的量之比为,B错误;
C.反应②原子利用率为100%,为加成反应,对比E与G的结构,F的结构简式为,C错误;
D.1个G分子中含n个酰胺键、1个酯基、1个酸酐结构、1个碳溴键键,1mol G最多消耗(n+4) mol NaOH,D错误;
故选A。
14. 用铂电极电解海水制氢时,会与快速结垢,导致阴极失活。我国科学家设计出铂-碘复合电极(以含的配合物覆盖电极),使阴极活性保持稳定。其原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 电解时的阴极反应为:
B. 配合物层排斥,形成了拓宽后的高区
C. 主要在拓宽后的高区外沉淀,避免其在电极表面沉积
D. 向阴极迁移的在沉淀区沉淀是因为:沉淀区>高pH区
【答案】D
【解析】
【分析】电解海水制氢时,无论是否使用铂-碘复合电极,阴极都是放氢生碱,区别只是被配合物层排斥,生成沉淀的位置更远离电极,据此作答。
【详解】A.电解时阴极放氢生碱,生成氢气和氢氧根,阴极反应为:,故A正确;
B.图中明确指出配合物层排斥,由于的快速扩散,形成了拓宽后的高区,故B正确;
C.看右图,由于向远离电极的方向运动,主要在拓宽后的高区外的沉淀区沉淀,避免其在电极表面沉积,故C正确;
D.由分析可知,铂电极与铂-碘复合电极的区别在于被配合物层排斥,生成沉淀的位置更远离电极,阴极上发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,阴极附近的并不会减少, :沉淀区<高区,故D错误;
故答案选D。
15. 二氧化碳、碳酸及其盐在自然界的迁移转化,是环境中碳循环的重要部分。常温下,溶液中各含碳物种的分布系数与的变化关系如图。
已知:,常温下,将足量置于纯水中得到饱和溶液。下列说法错误的是
A. 点的为8.34
B. 该饱和溶液中,的精确值为
C. 该饱和溶液中,
D. 反应的平衡常数为
【答案】B
【解析】
【分析】低pOH(高pH,碱性环境)时,虚线占主导,因此虚线代表,中间区域实线占主导,代表,高pOH(低pH,酸性环境)时,点线占主导,代表;如图所示,当pOH=3.67时,即pH=14-3.67=10.33,此时实线与虚线相交,即,则碳酸的二级电离常数为;同理,当pOH=7.65时,即pH=14-7.65=6.35,此时,则碳酸的一级电离常数为;据此解答。
【详解】A.a点是点线和虚线的交点,即,根据,当时,,所以,即pH=8.34,A正确;
B.根据得,由于会发生水解,故,B错误;
C.碳酸钙饱和溶液中,根据物料守恒,因此最大,又因为水解,溶液呈弱碱性,由题图可知,碱性溶液中,因此浓度顺序为,C正确;
D.反应的平衡常数为,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,设计实验方案如下:
I.向烧瓶中分别加入乙酸()、乙醇()、固体及4~6滴甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。
II.加热回流后,反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热。
III.冷却后,向烧瓶中缓慢加入饱和溶液至无逸出,分离出有机相。
IV.洗涤有机相后,加入无水,过滤。
V.蒸馏滤液,收集馏分,得无色液体,色谱检测纯度为。
回答下列问题:
(1)在反应中起_______作用,用其代替浓的优点是_______(答出一条即可)。
(2)甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水,除指示反应进程外,还可_______。
(3)使用小孔冷凝柱承载,而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是_______(填标号)。
A. 无需分离 B. 增大该反应平衡常数
C. 起到沸石作用,防止暴沸 D. 不影响甲基紫指示反应进程
(4)下列仪器中,分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是_______(填名称)。
(5)该实验乙酸乙酯的产率为_______(精确至)。
(6)若改用作为反应物进行反应,质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为_______(精确至1)。
【答案】(1) ①. 催化剂 ②. 无有毒气体二氧化硫产生
(2)吸收生成的水,使平衡正向移动,提高乙酸乙酯的产率 (3)AD
(4)分液漏斗 (5)73.5%
(6)90
【解析】
【分析】乙酸与过量乙醇在一定温度下、硫酸氢钠作催化剂、甲基紫的乙醇溶液和变色硅胶作指示剂的条件下反应制取乙酸乙酯,用饱和碳酸钠溶液除去其中的乙酸至无二氧化碳逸出,分离出有机相、洗涤、加无水硫酸镁后过滤,滤液蒸馏时收集馏分,得纯度为的乙酸乙酯。
【小问1详解】
该实验可实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,用浓时,浓硫酸的作用是催化剂和,所以在反应中起催化剂作用;浓硫酸还具有强氧化性和脱水性,用浓在加热条件下反应时,可能发生副反应,且浓硫酸的还原产物二氧化硫有毒气体,所以用其代替浓的优点是副产物少,可绿色制备乙酸乙酯,无有毒气体二氧化硫产生,同时 NaHSO4固体易于称量;
【小问2详解】
变色硅胶吸水,除指示反应进程外,还可吸收加热时生成的水,使平衡正向移动,提高乙酸乙酯的产率;
【小问3详解】
A. 若向反应液中直接加入变色硅胶,则反应后需要过滤出硅胶,而使用小孔冷凝柱承载则无需分离,故A正确;
B. 反应的平衡常数只与温度有关,使用小孔冷凝柱承载不能增大该反应平衡常数,故B错误;
C. 小孔冷凝柱承载并没有投入溶液中,不能起到沸石作用,不能防止暴沸,故C错误;
D. 由题中“反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热”可知,若向反应液中直接加入变色硅胶,则变色硅胶由蓝色变为粉红色,会影响观察反应液由蓝色变为紫色,所以使用小孔冷凝柱承载不影响甲基紫指示反应进程,故D正确;
故答案为:AD;
【小问4详解】
容量瓶用于配制一定物质的量浓度的溶液,分离有机相和洗涤有机相不需要容量瓶;漏斗用于固液分离,分离有机相和洗涤有机相不需要漏斗;分离液态有机相和洗涤液态有机相也不需要洗气瓶;分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是分液漏斗;
【小问5详解】
由反应可知,乙酸与乙醇反应时,理论上可获得的乙酸乙酯的质量为0.1mol×88g/mol=8.8g,则该实验乙酸乙酯的产率为;
【小问6详解】
若改用作为反应物进行反应,则因为,生成的乙酸乙酯的摩尔质量为90g/mol,所以质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为90。
17. 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:“球磨提金”时,生成的高活性Cl2直接和Au反应生成AuCl3。
。
回答下列问题:
(1)金是第六周期与铜为同一副族元素,基态金原子的价电子排布式为_____________。
(2)“酸浸”时,Cu2Se与稀硝酸反应生成二元弱酸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[AuCl4]-;“反萃取”时加入Na2SO3溶液后,水相中Au以[AuSO3]-形式存在,Na2SO3的两个作用是_______________________________________。“酸化析金”时,[AuSO3]-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0.010 mol AgCl完全溶于1.0 L氨水,则反应后溶液中 _______mol·L-1.
(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)。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) ①. 将+3价的还原为+1价、提供配体 ②.
(5)
(6)
【解析】
【分析】铜阳极泥原料主要含、、,先加入稀硝酸、稀硫酸进行酸浸,、被硝酸氧化溶解生成、、二元弱酸与,、、二元弱酸进入滤液,留在沉淀中;沉淀加入、球磨提金,氧化氯离子生成活性,将氧化为,经稀盐酸酸溶得到水溶液,有机萃取剂萃取金进入有机相,水相分离后有机相中加入反萃取,既作还原剂还原又提供配体形成,再经稀盐酸酸化,发生自身氧化还原析出单质;酸浸滤液中加入沉银得到沉淀,加氨水溶银生成可溶性络离子,再用水合肼还原提银析出单质,释放得到滤液;
【小问1详解】
为第四周期ⅠB族元素,价电子排布式为,与同副族,位于第六周期,价电子排布式为。
【小问2详解】
酸浸时与稀硝酸发生氧化还原反应,从+1价升高为+2价,从-2价升高为+4价,每个共失去8个电子,中从+5价降低为+2价生成,每个得到3个电子,根据电子守恒系数为3,系数为8,再结合电荷守恒、原子守恒配平离子方程式为。
【小问3详解】
球磨提金时中为-1价,反应生成后为0价,元素失电子被氧化,作还原剂;中为+7价,反应中得电子化合价降低,作氧化剂。
【小问4详解】
反萃取时有机相中的中为+3价,水相中的中为+1价,元素化合价降低,作还原剂;同时作为配体与结合为可溶性的,使从有机相进入水相,实现反萃取;中降价生成单质,元素部分转化为、部分为,结合得失电子守恒和原子、电荷守恒配平方程式为;
【小问5详解】
溶于氨水的总反应为,该反应的平衡常数。0.010mol 完全溶于1.0L氨水后,,代入平衡常数表达式:
解得,因此反应后溶液中时可完全溶解。
【小问6详解】
还原提银时被还原为,释放出,滤液中主要含和过量的,加入可将中和为,处理后得到的可导入球磨提金环节作为反应物使用。
18. 绿色环保型农药茚虫威中间体(G)的合成路线如下:
已知:① (R=烃基);
②。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为___________;B中官能团的名称为___________。
(2)C→D的化学方程式为___________。
(3)符合下列条件的E的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①除苯环外无其他环状结构 ②氯原子直接与苯环相连 ③能发生银镜反应
其中核磁共振氢谱有四组峰且峰面积是的同分异构体的结构简式为___________。
(4)F→G反应类型为___________。
(5)根据上述信息,以和为主要原料分四步合成。
①第一步,引入羟基,反应条件为___________。
②第二步,引入酮羰基。
③第三步,写出该步化学方程式___________。
④第四步,酯基水解。
【答案】(1) ①. ②. 羧基和碳氯键
(2) (3) ①. 16 ②.
(4)氧化反应 (5) ①. NaOH水溶液,加热 ②.
【解析】
【分析】C与氯苯发生取代反应生成D,根据D的结构简式及C的分子式可推断C的结构简式为。由“已知①”以及B的分子式可知B的-OH被Cl原子取代而生成C,故B的结构简式为。对比A和B的分子式,A与HCl发生加成反应生成B,故A的结构简式为。D脱去1分子HCl生成E,由G的结构简式可推断E含有五元环结构,故E的结构简式为。E与发生“已知②”中的反应,故F的结构简式为。F被氧化生成G。
【小问1详解】
由分析可知,A的结构简式为;B的结构简式为,B含有的官能团为羧基和碳氯键。
【小问2详解】
C与氯苯发生取代反应生成D,该反应的化学方程式为。
【小问3详解】
由条件可知,符合题意的同分异构体含有醛基,且无苯环以外的环状结构,则取代基上必含碳碳双键,若该同分异构体含3个取代基,则取代基分别为-Cl、-CHO、-CH=CH2,根据其在苯环上位置的不同,共有10种同分异构体,若含有2种取代基,则取代基为-Cl、-C(CHO)=CH2或-Cl、-CH=CHCHO,两种情况各能组成邻间对3种同分异构体,故符合条件的同分异构体总数为16种;由于该同分异构体含有醛基,必有1个氢原子所处化学环境与其余氢原子均不同,故核磁共振氢谱有四组峰且峰面积是2:2:2:1的同分异构体,其苯环上必只有2种取代基,且取代基呈对位分布,-CH=CHCHO所含的3个氢原子所处化学环境均不同,不符合题意,故该取代基必为-C(CHO)=CH2,综上,该同分异构体的结构简式为。
【小问4详解】
中含过氧键,具有强氧化性,对比F和G的结构知,反应类型为氧化反应。
【小问5详解】
溴代环己烷首先发生碱性条件下的水解反应转化为环己醇,再被氧化为环己酮。环己酮发生“已知②”中的反应,转化为,,再发生酯的水解,将酯基转化为羧基,制得目标产物。
19. 利用CH4与CO2重整制合成气(CO和H2)是实现“碳达峰、碳中和”的重要路径。重整过程中可能发生的反应及焓变与活化能如下(已知活化能较大的反应其速率受温度影响更大)。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的熵变______0(填“”“”或“”)。已知反应Ⅳ: ,则________。
(2)在恒容密闭容器中,按n(CH4):n(CO2)=1:1投料,发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。下列说法正确的是________(填序号)。
A. 增大体系压强,反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动
B. 升高温度,反应Ⅰ的平衡常数增大
C. 加入催化剂,可提高CH4的平衡转化率
D. 分离出CO,可提高CH4的转化率
(3)在某温度下,向2 L恒容容器中通入0.4 mol CH4和0.4 mol CO2,发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。测得CH4转化率随时间变化如图1所示。同时测得平衡时CO的选择性[]为0.85,H2O(g)的物质的量为0.04 mol。
①0~5 min内,CH4的平均反应速率________。
②该温度下,反应Ⅰ的平衡常数Kc=______________(列出计算式,不要求化简)。
③在实际升温过程中(尚未达到新平衡),测得CO的选择性先下降后回升。请解释升温过程中CO选择性先下降的原因:____________________。
【答案】(1) ①. ②. +75 (2)BD
(3) ①. 0.016 ②. ③. 升温使各反应速率均增大,但反应Ⅲ(积碳反应)活化能较高,温度升高时其反应速率增幅更大,导致更多的通过积碳路径消耗而不生成CO,因此CO选择性下降
【解析】
【小问1详解】
反应Ⅰ中反应物气体总物质的量为2mol,生成物气体总物质的量为4mol,气体分子数增多,混乱度增大,故。根据盖斯定律,反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅳ,因此。
【小问2详解】
A.反应Ⅰ是气体分子数增大的反应,增大压强平衡向气体分子数减少的逆向移动,A错误;
B.反应Ⅰ为吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡常数增大,B正确;
C.催化剂仅改变反应速率,不影响平衡状态,无法提高平衡转化率,C错误;
D.分离出CO,反应Ⅰ、Ⅱ的平衡均正向移动,的转化率提高,D正确;
故选BD。
【小问3详解】
① 0~5min内转化率为40%,,容器体积为2L,因此。
②平衡时转化率为60%,消耗的为;根据CO选择性公式,生成的;反应Ⅱ生成0.04 mol,列三段式:,平衡时各物质浓度:,,,,代入平衡常数表达式得。
③已知“活化能较大的反应受温度影响更大”,当温度升高时,三个反应的速率都会升高,但反应Ⅲ(积碳反应)的活化能最高,升高温度时其反应速率增幅更大,导致更多的通过积碳路径消耗而不生成CO,因此CO选择性下降。
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2027届高三上学期十月双周练
化学试题
(全卷满分100分,考试用时75 min)
可能用到的相对分子质量:H1 C12 O16
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,只有一项是符合题目要求。
1. 北京时间2026年5月24日23时08分,神舟二十三号载人飞船发射成功。载人飞船所用下列构件中主要由有机合成材料制造的是
A. 陶瓷雷达密封环 B. 聚酰胺国旗
C. 航空锂电池电极材料——石墨烯 D. 新型铝基碳化硅舱体内壳层
2. 物质的结构决定性质,下列说法错误的是
A. 金刚石呈空间网状结构,导电性好
B. O3在CCl4中溶解度比在H2O中更大
C. 苯胺具有碱性,可与盐酸反应
D. P有3d轨道能形成PCl5
3. 下列说法正确的是
A. 由我国首次人工合成的结晶牛胰岛素完全水解的最终产物是脱氧核糖、腺嘌呤和磷酸
B. 糖精()属于糖类,可用于食品甜味剂
C. 油脂水解的主要产物是乙二醇和脂肪酸
D. 聚四氟乙烯具有耐化学腐蚀、耐高低温性,可用于制作不粘锅涂层
4. 对下列性质解释正确的是
选项
性质
解释
A
电离出H+能力:CH3OH<CH3SH
键的极性:O-H>S-H
B
热稳定性:HCl>HI
键能:H-Cl>H-I
C
沸点:邻羟基苯甲醛>对羟基苯甲醛
邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键
D
键角:BF3>NF3
中心原子的孤电子对数:NF3>BF3
A. A B. B C. C D. D
5. 某有机物结构如图所示。下列说法正确的是
A. 分子式为
B. 该有机物能发生加成反应、消去反应
C. 该有机物中,杂化和杂化的碳原子个数比为9∶2
D. 1mol该有机物最多能与4molNaOH反应
6. 下列图示中,实验操作或方法正确的是
A.除去乙炔中的少量H2S
B.实验室制取溴苯
C.用C2H5OH制C2H4
D.实验室蒸馏分离CCl4和CH2Cl2
A. A B. B C. C D. D
7. 一种高聚物被称为“无机橡胶”,可由如图所示的环状三聚体制备。X、Y和Z都是短周期元素,X、Y价电子数相等,X、Z电子层数相同,基态Y的轨道半充满,Z的最外层只有1个未成对电子,下列说法正确的是
A. X、Z的第一电离能: B. X、Y的简单氢化物的键角:
C. 最高价含氧酸的酸性: D. X、Y、Z均能形成多种氧化物
8. 下列有关物质聚集状态的说法错误的是
A. 金属铅晶体颗粒小至纳米级时熔点会下降
B. 气态物质在高温或者在外加电场激发下,分子发生电离产生电子和阳离子,这种由电子和阳离子组成的物质聚集体为等离子体
C. 离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质
D. 将晶体加热到熔点至澄清点之间的物质状态称为液晶,液晶可分为热致液晶和溶致液晶
9. 铁的化合物亚铁氰化钾常用于检验三价铁离子,下列说法不正确的是
A. 晶体中存在的作用力类型有离子键、极性共价键、配位键
B. 中配体的配位原子是C,原因是C的电负性比N更小
C. 氯气通入溶液中,可得到
D. 的熔点比高
10. 下列化学用语表述错误的是
A. CO2分子中键与键的个数比为1∶1
B. 甲醛中键的电子云轮廓图:
C. 和是同一物质
D. F的电子排布图为
11. 某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分,可代表其组成和结构;晶胞2是充电后的晶胞结构;所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是
A. 结构1钴硫化物的化学式为
B. 晶胞2中与的最短距离为
C. 晶胞2中与等距离且最近的有8个
D. 晶胞2和晶胞3表示不同的晶体
12. 下列说法不正确的是
A. 的二溴代物有9种
B. 苯乙烯()分子的所有原子可能在同一平面上
C. 存在顺反异构
D. 用质谱法测定古酒中有机分子的相对分子质量
13. 高聚物G的合成路线如图所示。
下列说法正确的是
A. 由聚乙二醇与甲醇发生分子间脱水反应可制得高分子化合物A
B. 反应①中参加反应的A、B、D的物质的量之比为1∶1∶1
C. 若反应②的原子利用率为100%,则F的结构简式为
D. 1 mol G与足量NaOH溶液反应,最多消耗
14. 用铂电极电解海水制氢时,会与快速结垢,导致阴极失活。我国科学家设计出铂-碘复合电极(以含的配合物覆盖电极),使阴极活性保持稳定。其原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 电解时的阴极反应为:
B. 配合物层排斥,形成了拓宽后的高区
C. 主要在拓宽后的高区外沉淀,避免其在电极表面沉积
D. 向阴极迁移的在沉淀区沉淀是因为:沉淀区>高pH区
15. 二氧化碳、碳酸及其盐在自然界的迁移转化,是环境中碳循环的重要部分。常温下,溶液中各含碳物种的分布系数与的变化关系如图。
已知:,常温下,将足量置于纯水中得到饱和溶液。下列说法错误的是
A. 点的为8.34
B. 该饱和溶液中,的精确值为
C. 该饱和溶液中,
D. 反应的平衡常数为
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,设计实验方案如下:
I.向烧瓶中分别加入乙酸()、乙醇()、固体及4~6滴甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。
II.加热回流后,反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热。
III.冷却后,向烧瓶中缓慢加入饱和溶液至无逸出,分离出有机相。
IV.洗涤有机相后,加入无水,过滤。
V.蒸馏滤液,收集馏分,得无色液体,色谱检测纯度为。
回答下列问题:
(1)在反应中起_______作用,用其代替浓的优点是_______(答出一条即可)。
(2)甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水,除指示反应进程外,还可_______。
(3)使用小孔冷凝柱承载,而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是_______(填标号)。
A. 无需分离 B. 增大该反应平衡常数
C. 起到沸石作用,防止暴沸 D. 不影响甲基紫指示反应进程
(4)下列仪器中,分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是_______(填名称)。
(5)该实验乙酸乙酯的产率为_______(精确至)。
(6)若改用作为反应物进行反应,质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为_______(精确至1)。
17. 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:“球磨提金”时,生成的高活性Cl2直接和Au反应生成AuCl3。
。
回答下列问题:
(1)金是第六周期与铜为同一副族元素,基态金原子的价电子排布式为_____________。
(2)“酸浸”时,Cu2Se与稀硝酸反应生成二元弱酸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[AuCl4]-;“反萃取”时加入Na2SO3溶液后,水相中Au以[AuSO3]-形式存在,Na2SO3的两个作用是_______________________________________。“酸化析金”时,[AuSO3]-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0.010 mol AgCl完全溶于1.0 L氨水,则反应后溶液中 _______mol·L-1.
(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)。
18. 绿色环保型农药茚虫威中间体(G)的合成路线如下:
已知:① (R=烃基);
②。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为___________;B中官能团的名称为___________。
(2)C→D的化学方程式为___________。
(3)符合下列条件的E的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①除苯环外无其他环状结构 ②氯原子直接与苯环相连 ③能发生银镜反应
其中核磁共振氢谱有四组峰且峰面积是的同分异构体的结构简式为___________。
(4)F→G反应类型为___________。
(5)根据上述信息,以和为主要原料分四步合成。
①第一步,引入羟基,反应条件为___________。
②第二步,引入酮羰基。
③第三步,写出该步化学方程式___________。
④第四步,酯基水解。
19. 利用CH4与CO2重整制合成气(CO和H2)是实现“碳达峰、碳中和”的重要路径。重整过程中可能发生的反应及焓变与活化能如下(已知活化能较大的反应其速率受温度影响更大)。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的熵变______0(填“”“”或“”)。已知反应Ⅳ: ,则________。
(2)在恒容密闭容器中,按n(CH4):n(CO2)=1:1投料,发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。下列说法正确的是________(填序号)。
A. 增大体系压强,反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动
B. 升高温度,反应Ⅰ的平衡常数增大
C. 加入催化剂,可提高CH4的平衡转化率
D. 分离出CO,可提高CH4的转化率
(3)在某温度下,向2 L恒容容器中通入0.4 mol CH4和0.4 mol CO2,发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。测得CH4转化率随时间变化如图1所示。同时测得平衡时CO的选择性[]为0.85,H2O(g)的物质的量为0.04 mol。
①0~5 min内,CH4的平均反应速率________。
②该温度下,反应Ⅰ的平衡常数Kc=______________(列出计算式,不要求化简)。
③在实际升温过程中(尚未达到新平衡),测得CO的选择性先下降后回升。请解释升温过程中CO选择性先下降的原因:____________________。
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