精品解析:江西抚州市临川第一中学2026-2027学年高三上学期10月素养训练 化学试卷
2026-10-17
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内容正文:
高三10月素养训练
化学
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 N 14 O 16 S 32 Fe 56 Se 79 Pb 207
一、选择题(每个小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共42分)
1. 江西有着丰厚的非遗技艺与特色物产。下列说法正确的是
A. 瑞昌竹编工艺品使用的竹纤维,与合成纤维的主要成分均为纤维素
B. 南丰蜜桔果皮中压榨得到的橘皮精油,属于烃类有机化合物
C. 景德镇瓷器表面釉彩、贵溪铜冶炼配套的玻璃钢,都属于无机非金属材料
D. 遂川板鸭富含蛋白质,蛋白质在一定条件下可发生水解反应最终生成氨基酸
2. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一,下列化学用语表达错误的是
A. 砷原子的简化电子排布式为:[Ar]3d104s24p3
B. 的名称:二甲基苯甲酰胺
C. H2分子中化学键的电子云轮廓图:
D. SeO3的VSEPR模型:
3. NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 铅酸蓄电池放电时,负极质量每改变207 g,转移电子数目为2NA
B. 向1L 1mol/L醋酸钡溶液中加入醋酸至中性,混合液中CH3COO-数目为2NA
C. 18g冰中含有的氢键数目为4NA
D. Na[B(OH)4]属于正盐,则1molH3BO3与过量氢氧化钠溶液反应,消耗OH-的数目为2NA
4. 实验是化学学科的基础,下列实验装置或操作,能达到实验目的的是
A.实验室制备
B.实验室制NaClO
C.比较Cl2和I2的氧化性
D.制备乙炔并检验乙炔具有还原性
A. A B. B C. C D. D
5. 物质的微观结构决定其宏观性质。乙胺是一种无色、有强烈氨味的液体,能与水、乙醇、乙醚等有机溶剂混溶。下列说法不正确的是
A. 乙胺的电子式:
B. 乙胺分子中,乙基中的碳原子和氨基中的氮原子均为杂化
C. 乙胺分子中的氨基可与水形成氢键
D. 乙胺可与盐酸发生反应,生成
6. 氯及其化合物的转化关系如图所示(部分条件和产物已省略)。
下列叙述错误的是
A. 反应①中作催化剂,反应③中作氧化剂
B. 反应②中利用高沸点酸()制备低沸点酸(HCl)
C. 反应③中过量时还原剂能完全反应
D. 反应④中氧化剂与还原剂的质量比为5:1
7. 化合物M是一种新型超分子晶体材料,以CH3COCH3为溶剂,由X、Y、HClO4反应制得。下列说法错误的是
A. X的名称为4—溴苯胺
B. Z与X互为同系物,也可以与Y、HClO4通过上述反应形成类似M的超分子
C. M中阳离子涉及的短周期元素中第一电离能I1:N>O>H>C
D. M中阴阳离子之间存在离子键,但其熔点低于NaClO4
8. 用有机物X合成Z的反应如下,下列说法错误的是
A. X的分子式为
B. Y中含有2个手性碳原子
C. 1 mol Z最多能和反应
D. ①、②的反应类型分别为:取代反应、消去反应
9. 下列实验操作及现象及结论均正确的是
选项
实验操作
结论
A
向浓度均为的和混合溶液中加入少量铁粉,无固体剩余
氧化性:
B
向丙烯醛(CH2=CHCHO)中加入溴水,溴水褪色
丙烯醛与Br2发生了加成反应
C
向溶液中滴加溶液,有白色沉淀生成
和发生互相促进的水解反应
D
向淀粉溶液中加适量20%溶液,水浴加热,冷却后加新制溶液加热,无砖红色沉淀产生
淀粉未发生水解
A. A B. B C. C D. D
10. 在某新型催化剂作用下发生反应: 。该反应的正、逆反应速率分别可表示为和,k为速率常数,只与温度有关(图1)。活化过程存在2种不同的反应机理(图2),*表示吸附状态。下列说法错误的是
A. 该反应的平衡常数
B. 图1所示的直线中,表示随温度变化的直线是N
C. 图2中的过渡态稳定性最好的是TS1
D. 图2中转化为的决速步为
11. 已知Li、Fe、Se可形成一种对称性较高的新型超导材料,其晶胞是一个长方体,结构如图所示,下列说法正确的是
A. 该晶胞的俯视图为
B. 该超导材料的化学式为LiFeSe2
C. 该晶体为共价晶体
D. 晶体密度为 g·cm-3
12. 某离子化合物结构如图所示,X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的五种短周期主族元素。下列说法错误的是
A. 基态Q原子核外电子有7种空间运动状态
B. 键角大小:ZX3>ZW3
C. 该离子化合物的阴离子中含有配位键
D. 单质W2能与NaCl溶液反应,置换出Cl2
13. 我国科学家设计了一种利用废水中的 将苯酚氧化为 和 的原电池-电解池组合装置(如图所示)。已知:水分子不能透过离子交换膜。羟基自由基(·OH)的氧化性仅次于氟气。下列说法正确的是
A. b电极区每产生 C电极区溶液质量减轻14g
B. 电解池中流出的溶液X呈碱性
C. a电极的电极反应式:
D. 电路中每转移 消耗2mol苯酚
14. 常温下,将草酸钙()溶于不同初始浓度的盐酸中,平衡时溶液中各含碳微粒的分布分数[如,与溶液的关系如图。已知常温下,已知,下列说法错误的是
A. 曲线Ⅰ表示的分布分数与溶液的关系
B. 时,溶液中存在
C. 曲线IV上任意一点均有
D. 当时,溶液中
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 培美曲塞二钠(G)主要用于治疗肿瘤,其一种合成路线如下(略去部分条件和试剂):
已知:(其中—R可表示—CHO、、—CN)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________。
(2)B中含有官能团的名称是___________。
(3)C的结构简式为___________。
(4)由谷氨酸和乙醇在浓硫酸、加热条件下生成谷氨酸二乙酯的化学方程式为___________。
(5)下列关于F的说法错误的是___________(填标号)。
a.C原子的杂化方式有、
b.可以发生水解反应
c.不含手性碳原子
(6)B的同分异构体中,同时满足下列条件的有___________种(不考虑立体异构)。
①含有苯环,苯环上有两个取代基;②红外光谱显示无甲基;③能与反应产生气体;④能发生银镜反应。
(7)参照上述合成路线,利用、和完成的合成路线:___________(其他试剂任选)。
16. 是常见的汽车尾气催化剂。一种从废纳米催化剂(主要成分为和Pd)中回收金属Pd的工艺如图所示:
已知:能与酸反应,不与酸反应。
回答下列问题:
(1)基态Al的价层电子的轨道表示式为______________。
(2)“预处理”时,经焙烧转化为,该操作的主要目的是_____________。
(3)“酸浸”时,Pd转化为,反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_____________。
(4)“置换”时主要反应的离子方程式为_____________________________________。
(5)“滤液①”和“滤液②”中都含有的主要溶质有_____________(填化学式)。
(6)已知25℃时, , ,K为反应的平衡常数,在“配合”时,发生反应,控制反应条件,使恒为,当时“配合”完全,则此时溶液中最小值为_____________。
(7)“沉淀”时,生成配合物,已知分子为平面四边形结构,则可能的结构有_____________种。
17. 氨基磺酸(H2NSO3H)是一元固体强酸,微溶于乙醇,溶于水时存在反应:。实验室用羟胺(NH2OH)和SO2反应制备氨基磺酸的装置如图所示。已知:NH2OH沸点为70℃,性质不稳定,受热时易分解,室温下同时吸收水蒸气和CO2时迅速分解。
回答下列问题:
(1)仪器D的名称是___________;装置A中发生反应的化学方程式为___________。
(2)该制备装置还存在一处明显的缺陷,改进的办法是在AB间连接盛有___________(填字母)的洗气瓶。
a.98%浓硫酸 b.饱和NaHSO3溶液 c.NaOH溶液 d.蒸馏水
(3)单向阀B的作用为___________。
(4)氨基磺酸溶于水后的产物与足量热Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为___________。
(5)下列叙述正确的是___________(填字母)。
a.装置A选用98%浓硫酸可以加快SO2生成速率
b.装置C可采用热水浴以加快反应速率
c.装置D可用盛有NaOH溶液的洗气瓶代替,除去未反应的SO2,防止污染空气
d.实验完毕后,采用过滤分离装置C中混合物
(6)准确称取2.500 g氨基磺酸粗品配成250 mL待测液。取25.00 mL待测液于锥形瓶中,以淀粉-碘化钾溶液做指示剂,用的NaNO2标准溶液进行滴定,共消耗NaNO2标准溶液25.00 mL。此时反应的氧化产物和还原产物均为N2.则氨基磺酸粗品的纯度为___________(结果用百分数表示)。
18. 烯烃氢甲酰化是工业上制备醛类物质的重要方法。丙烯催化氢甲酰化制备正丁醛,涉及如下反应:
i.
ii.
iii.
iv.
回答下列问题:
(1)反应的__________,该反应能够自发进行,说明__________(填“>”或“<”)0。
(2)一定温度下,作催化剂时,醛的生成速率满足下列关系:。已知:为速率常数,与温度有关;,温度升高时,受热分解产生沉积在反应器壁上使传热条件变坏。
①催化机理中,参与反应的步骤是__________(填“慢反应”或“快反应”)。
②醛的生成速率与成反比,但工业上选择,分析分压不宜过低的原因是______________________________。
(3)下,、和(体积比为)通入装有催化剂的反应器中发生上述反应。平衡时,测得丙烯转化率、与温度的变化关系如图所示。已知:有效氢含量,选择性。
①下,平衡时,的转化率__________(填“>”“<”或“=”)60%,反应的压强平衡常数__________。
②下,平衡时,测得丙烷和正丁醇的选择性均为,则有效氢含量__________(保留3位有效数字)。
(4)科学研究者提出以副产物正丁醇为原料电解制备正丁醛,则酸性条件下的阳极反应式为__________________________________________________。
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高三10月素养训练
化学
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 N 14 O 16 S 32 Fe 56 Se 79 Pb 207
一、选择题(每个小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共42分)
1. 江西有着丰厚的非遗技艺与特色物产。下列说法正确的是
A. 瑞昌竹编工艺品使用的竹纤维,与合成纤维的主要成分均为纤维素
B. 南丰蜜桔果皮中压榨得到的橘皮精油,属于烃类有机化合物
C. 景德镇瓷器表面釉彩、贵溪铜冶炼配套的玻璃钢,都属于无机非金属材料
D. 遂川板鸭富含蛋白质,蛋白质在一定条件下可发生水解反应最终生成氨基酸
【答案】D
【解析】
【详解】A.竹纤维主要成分为纤维素,合成纤维属于合成有机高分子材料,主要成分不是纤维素,A错误;
B.烃类物质仅含碳、氢两种元素,橘皮精油主要成分为萜类及其含氧衍生物,含有氧元素,不属于烃类有机化合物,B错误;
C.瓷器表面釉彩属于无机非金属材料,玻璃钢是玻璃纤维增强塑料,属于复合材料,不属于无机非金属材料,C错误;
D.遂川板鸭的主要原料为鸭肉,富含蛋白质,蛋白质在酸、碱或酶的催化下可发生水解反应,最终生成氨基酸,D正确;
故选D。
2. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一,下列化学用语表达错误的是
A. 砷原子的简化电子排布式为:[Ar]3d104s24p3
B. 的名称:二甲基苯甲酰胺
C. H2分子中化学键的电子云轮廓图:
D. SeO3的VSEPR模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.砷为33号元素,电子排布遵循构造原理,简化电子排布式为,A正确;
B.该物质属于酰胺,N原子上连有2个甲基,命名为二甲基苯甲酰胺,B正确;
C.中化学键为键,电子云为头碰头重叠的轴对称结构,,C错误;
D.中中心的价层电子对数为,无孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,D正确;
故选C。
3. NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 铅酸蓄电池放电时,负极质量每改变207 g,转移电子数目为2NA
B. 向1L 1mol/L醋酸钡溶液中加入醋酸至中性,混合液中CH3COO-数目为2NA
C. 18g冰中含有的氢键数目为4NA
D. Na[B(OH)4]属于正盐,则1molH3BO3与过量氢氧化钠溶液反应,消耗OH-的数目为2NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.铅酸蓄电池放电时负极反应为,1mol(207g)参与反应时负极质量增加96g,转移2mol电子,因此负极质量改变207g时转移电子数不是,A错误;
B.中性溶液中,根据电荷守恒,可得,数目为,B正确;
C.冰中每个氢键被2个水分子共用,1mol含2mol氢键,18g冰含氢键数目为,C错误;
D.为一元弱酸,1mol与过量反应仅消耗1mol,消耗数目为,D错误;
故选B。
4. 实验是化学学科的基础,下列实验装置或操作,能达到实验目的的是
A.实验室制备
B.实验室制NaClO
C.比较Cl2和I2的氧化性
D.制备乙炔并检验乙炔具有还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.是易溶于水的粉末状固体,启普发生器适用于块状不溶于水的固体与液体不加热反应,无法控制反应启停,不能用该装置制备,A不符合题意;
B.制备需要让阳极生成的与溶液充分接触反应,该装置中若铁棒为阳极,则阳极自身放电,无法生成,不能达到制备的目的, B不符合题意;
C.常温下与浓盐酸反应生成,通入淀粉溶液中发生反应,淀粉遇变蓝,可证明氧化性,C符合题意;
D.电石与饱和食盐水反应生成的乙炔中混有、等还原性杂质,这些杂质也能使酸性溶液褪色,无法检验乙炔的还原性,D不符合题意;
故选C。
5. 物质的微观结构决定其宏观性质。乙胺是一种无色、有强烈氨味的液体,能与水、乙醇、乙醚等有机溶剂混溶。下列说法不正确的是
A. 乙胺的电子式:
B. 乙胺分子中,乙基中的碳原子和氨基中的氮原子均为杂化
C. 乙胺分子中的氨基可与水形成氢键
D. 乙胺可与盐酸发生反应,生成
【答案】A
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,乙胺是典型的共价化合物,电子式为:,A错误;
B.由结构简式可知,乙胺分子中,乙基中的碳原子形成4个σ键,氨基中的氮原子形成3个σ键,还有1对孤对电子,所以碳原子氮原子的杂化方式均为杂化,B 正确;
C.由结构简式可知,乙胺分子中的氨基可与水分子形成分子间氢键,C正确;
D.由结构简式可知,乙胺分子中的氨基具有碱性,能与盐酸发生反应生成,D正确;
故选A。
6. 氯及其化合物的转化关系如图所示(部分条件和产物已省略)。
下列叙述错误的是
A. 反应①中作催化剂,反应③中作氧化剂
B. 反应②中利用高沸点酸()制备低沸点酸(HCl)
C. 反应③中过量时还原剂能完全反应
D. 反应④中氧化剂与还原剂的质量比为5:1
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应①:2KClO32KCl+3O2↑,MnO2作催化剂;反应③:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,MnO2作氧化剂,A正确;
B.反应②利用高沸点酸()制低沸点酸(HCl):KCl+H2SO4(浓)KHSO4+HCl↑或2KCl+H2SO4(浓)K2SO4+2HCl↑,B正确;
C.反应③:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,二氧化锰只与浓盐酸反应,不与稀盐酸反应,MnO2过量时,随着反应进行,盐酸浓度降低到某一浓度反应停止,HCl(还原剂)不能完全反应,C错误;
D.反应④在加热条件下,Cl2与KOH转化为KCl和KClO3:3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O,氧化剂为Cl2,还原剂为Cl2;氧化剂与还原剂均为氯气,质量比等于物质的量之比,为∶=5∶1,D正确;
故答案为C。
7. 化合物M是一种新型超分子晶体材料,以CH3COCH3为溶剂,由X、Y、HClO4反应制得。下列说法错误的是
A. X的名称为4—溴苯胺
B. Z与X互为同系物,也可以与Y、HClO4通过上述反应形成类似M的超分子
C. M中阳离子涉及的短周期元素中第一电离能I1:N>O>H>C
D. M中阴阳离子之间存在离子键,但其熔点低于NaClO4
【答案】B
【解析】
【详解】A.X以苯胺为母体,氨基连接的苯环碳原子为1位,溴原子位于4位,名称为4-溴苯胺,A正确;
B.X含伯氨基,Z含叔氨基,二者官能团种类不同,不互为同系物;且Z与酸反应生成的仅含1个键,无法与冠醚形成足够氢键得到类似M的超分子,B错误;
C.M中阳离子涉及的短周期元素为,的2p轨道半满更稳定,第一电离能,且,整体顺序为,C正确;
D.M和均为离子晶体,阴离子相同,M的阳离子半径远大于,离子键更弱,故熔点低于,D正确;
故选B。
8. 用有机物X合成Z的反应如下,下列说法错误的是
A. X的分子式为
B. Y中含有2个手性碳原子
C. 1 mol Z最多能和反应
D. ①、②的反应类型分别为:取代反应、消去反应
【答案】D
【解析】
【分析】X与苯甲醛发生加成反应生成Y,Y发生消去反应生成Z,由此作答。
【详解】A.数X的原子:共11个C、14个H、4个O,分子式为C11H14O4,A正确;
B.手性碳原子是连有4种不同基团的饱和碳原子。Y中两苯环中间主链上的两个碳原子分别连接了4种不同基团,共2个手性碳原子,B正确;
C.Z中只有1个羧基−COOH,酚羟基酸性弱于碳酸,不与NaHCO3反应,因此1 mol Z最多和1 mol NaHCO3反应,C正确;
D.反应①是X的活泼亚甲基与苯甲醛的醛基发生加成反应得到Y,不是取代反应;反应②是Y脱去1分子水形成碳碳双键,属于消去反应。因此①的反应类型描述错误,D错误;
故选D。
9. 下列实验操作及现象及结论均正确的是
选项
实验操作
结论
A
向浓度均为的和混合溶液中加入少量铁粉,无固体剩余
氧化性:
B
向丙烯醛(CH2=CHCHO)中加入溴水,溴水褪色
丙烯醛与Br2发生了加成反应
C
向溶液中滴加溶液,有白色沉淀生成
和发生互相促进的水解反应
D
向淀粉溶液中加适量20%溶液,水浴加热,冷却后加新制溶液加热,无砖红色沉淀产生
淀粉未发生水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向浓度均为的和混合溶液中加入少量铁粉,氧化还原反应中氧化性更强的离子优先与还原剂反应,无固体剩余说明铁粉仅与反应生成,未置换出单质,可证明氧化性,A正确;
B.丙烯醛中同时含有碳碳双键和醛基,碳碳双键可与发生加成反应使溴水褪色,醛基具有还原性也可被溴水氧化使溴水褪色,无法证明溴水褪色是发生加成反应导致的,B错误;
C.的电离程度大于水解程度,可电离出与反应生成白色沉淀,并非发生互相促进的水解反应,C错误;
D.淀粉水解后溶液为酸性,新制与还原糖反应需要在碱性条件下进行,实验中未加入中和作为催化剂的,酸性条件下会溶解无法发生反应,无砖红色沉淀不能说明淀粉未发生水解,D错误;
故选A。
10. 在某新型催化剂作用下发生反应: 。该反应的正、逆反应速率分别可表示为和,k为速率常数,只与温度有关(图1)。活化过程存在2种不同的反应机理(图2),*表示吸附状态。下列说法错误的是
A. 该反应的平衡常数
B. 图1所示的直线中,表示随温度变化的直线是N
C. 图2中的过渡态稳定性最好的是TS1
D. 图2中转化为的决速步为
【答案】B
【解析】
【详解】A.当v正=v逆时,k正c2(CO)·c2(NO)=k逆c(N2)·c2(CO2),可得,A项正确;
B.该反应为放热反应,lgk为增函数,当温度升高时,lgk正和lgk逆均增大,但K=减小,说明lgk逆增大的趋势要大于lgk正,则表示lgk逆随温度变化的直线是,B项错误;
C.能量越低越稳定,则稳定性最好的是TS1,C项正确;
D.多步反应中,活化能(能垒)最大的步骤是决速步。转化为(经路径)分两步:第一步:,第二步:,第二步活化能更大,因此该步是决速步,D项正确;
故选B。
11. 已知Li、Fe、Se可形成一种对称性较高的新型超导材料,其晶胞是一个长方体,结构如图所示,下列说法正确的是
A. 该晶胞的俯视图为
B. 该超导材料的化学式为LiFeSe2
C. 该晶体为共价晶体
D. 晶体密度为 g·cm-3
【答案】D
【解析】
【详解】A.从上到下的俯视图应该为,A不正确;
B.根据晶胞结构,Li原子位于体心和顶点,个数为;Fe原子位于面上,个数为;Se原子位于晶胞内和棱上,个数为,所以化学式为LiFe2Se2,B不正确;
C.该晶体属于混合型晶体,C不正确;
D.晶胞体积”,,D正确;
故选D。
12. 某离子化合物结构如图所示,X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的五种短周期主族元素。下列说法错误的是
A. 基态Q原子核外电子有7种空间运动状态
B. 键角大小:ZX3>ZW3
C. 该离子化合物的阴离子中含有配位键
D. 单质W2能与NaCl溶液反应,置换出Cl2
【答案】D
【解析】
【分析】首先推断元素:X为H(仅形成1个单键,原子序数最小),Y为C(可形成单键、双键,含甲基、亚甲基结构),Z为N(与C形成共轭五元环),W为F(中1条是配位键),Q为Al(第三周期缺电子元素,可形成配位键)。
【详解】A.Q为Al,基态Al核外电子排布为,空间运动状态数等于原子轨道数,共种,A正确;
B.为,为,中成键电子对偏向电负性更大的N,成键电子对斥力更强,键角更大,故键角,B正确;
C.阴离子为,Al有空轨道,F有孤电子对,二者形成配位键满足Al的8电子结构,阴离子含配位键,C正确;
D.为,通入NaCl溶液时优先与水反应生成HF和,无法置换出,D错误;
故选D。
13. 我国科学家设计了一种利用废水中的 将苯酚氧化为 和 的原电池-电解池组合装置(如图所示)。已知:水分子不能透过离子交换膜。羟基自由基(·OH)的氧化性仅次于氟气。下列说法正确的是
A. b电极区每产生 C电极区溶液质量减轻14g
B. 电解池中流出的溶液X呈碱性
C. a电极的电极反应式:
D. 电路中每转移 消耗2mol苯酚
【答案】C
【解析】
【分析】该装置是利用废水中的将苯酚氧化为CO2和H2O的原电池—电解池组合装置,左侧为原电池,右侧为电解池,a电极发生还原反应,为正极,b电极发生氧化反应,为负极,则c电极为阴极,d电极为阳极,据此分析;
【详解】A.b电极上电极反应式为C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+,每产生3molCO2转移14mol电子,c电极区虽然产生14g氢气,但会有14molH+从d电极区扩散到c电极区,故质量不变,A错误;
B.c电极上的反应为,同时有通过质子交换膜进入该区域,因此溶液的组成不变,阳极区仍呈中性,B错误;
C.a为原电池正极,被还原为,Cr从+6→+3,2个Cr得6e⁻,配平后电极反应式为,C正确;
D.b电极的电极反应为,d电极为电解池的阳极,电极反应为,进一步氧化苯酚,方程式为,电路中每转移,消耗苯酚2mol,D错误;
故选C。
14. 常温下,将草酸钙()溶于不同初始浓度的盐酸中,平衡时溶液中各含碳微粒的分布分数[如,与溶液的关系如图。已知常温下,已知,下列说法错误的是
A. 曲线Ⅰ表示的分布分数与溶液的关系
B. 时,溶液中存在
C. 曲线IV上任意一点均有
D. 当时,溶液中
【答案】B
【解析】
【分析】将草酸钙()溶于盐酸中,溶液中存在一系列变化, 和,因此曲线Ⅰ表示的分布分数与溶液的关系、曲线Ⅱ表示的分布分数与溶液的关系、曲线Ⅲ表示的分布分数与溶液的关系,曲线Ⅳ表示与溶液的关系;
【详解】A.根据分析,曲线Ⅰ表示的分布分数与溶液的关系,A正确;
B.时,溶液中存在电荷守恒,由于,则溶液中存在,B错误;
C.草酸钙溶于盐酸中,由元素守恒知一定存在,C正确;
D.当时,,根据可得,根据图像曲线Ⅰ和Ⅱ交点、Ⅱ和Ⅲ交点可知、,代入,解得,位于曲线Ⅱ和曲线Ⅲ的交点,则,D正确;
故选B。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 培美曲塞二钠(G)主要用于治疗肿瘤,其一种合成路线如下(略去部分条件和试剂):
已知:(其中—R可表示—CHO、、—CN)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________。
(2)B中含有官能团的名称是___________。
(3)C的结构简式为___________。
(4)由谷氨酸和乙醇在浓硫酸、加热条件下生成谷氨酸二乙酯的化学方程式为___________。
(5)下列关于F的说法错误的是___________(填标号)。
a.C原子的杂化方式有、
b.可以发生水解反应
c.不含手性碳原子
(6)B的同分异构体中,同时满足下列条件的有___________种(不考虑立体异构)。
①含有苯环,苯环上有两个取代基;②红外光谱显示无甲基;③能与反应产生气体;④能发生银镜反应。
(7)参照上述合成路线,利用、和完成的合成路线:___________(其他试剂任选)。
【答案】(1)4-溴苯甲酸甲酯或对溴苯甲酸甲酯 (2)醛基、酯基
(3) (4) (5)c (6)12
(7)
【解析】
【分析】A与丙烯醇在溴化四丁胺、碳酸氢钠、DMF、醋酸钯作用下生成B,B与在碱性条件下发生加成、消去生成C,根据已知信息和B的化学式可知,C为,C与加成生成D,D在饱和氢氧化钠、硫酸作用下成环生成E,E与谷氨酸二乙酯发生取代生成F和水,F发生碱性水解生成G。
【小问1详解】
根据结构简式可知,A的化学名称为4-溴苯甲酸甲酯或对溴苯甲酸甲酯。
【小问2详解】
根据结构简式可知,B中含有的官能团为醛基、酯基。
【小问3详解】
根据分析可知,C的结构简式为。
【小问4详解】
谷氨酸可与两分子乙醇发生酯化反应,方程式为:。
【小问5详解】
a.F结构中,饱和C原子为杂化,其余苯环碳原子或形成双键的碳原子均为杂化,a正确;
b.含有酰胺基、酯基,可以发生水解反应,b正确;
c.酰胺基的氮原子所连接的那个饱和碳原子是手性碳原子(连有四个不同的原子或基团),c错误;
故选c。
【小问6详解】
B的同分异构体中能与反应产生气体故含有一个羧基(-COOH),能发生银镜反应故含有一个醛基(-CHO),且无甲基,则苯环上有两个取代基有几种可能:①-COOH、-CH2CH2CH2CHO,②-CH2COOH、-CH2CH2CHO,③-CH2CH2COOH、-CH2CHO,④-CH2CH2CH2COOH、-CHO。苯环上两个取代基有邻间对3种位置关系,故一共种结构符合题意。
【小问7详解】
与在碱性条件下发生加成、消去,生成,后与加成,加成产物在饱和氢氧化钠、硫酸作用下生成目标产物,合成路线为:。
16. 是常见的汽车尾气催化剂。一种从废纳米催化剂(主要成分为和Pd)中回收金属Pd的工艺如图所示:
已知:能与酸反应,不与酸反应。
回答下列问题:
(1)基态Al的价层电子的轨道表示式为______________。
(2)“预处理”时,经焙烧转化为,该操作的主要目的是_____________。
(3)“酸浸”时,Pd转化为,反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_____________。
(4)“置换”时主要反应的离子方程式为_____________________________________。
(5)“滤液①”和“滤液②”中都含有的主要溶质有_____________(填化学式)。
(6)已知25℃时, , ,K为反应的平衡常数,在“配合”时,发生反应,控制反应条件,使恒为,当时“配合”完全,则此时溶液中最小值为_____________。
(7)“沉淀”时,生成配合物,已知分子为平面四边形结构,则可能的结构有_____________种。
【答案】(1)
(2)
防止与酸反应,减少后续“酸浸”时盐酸的消耗,并便于与载体分离。
(3)
(4)
(5)
(6)
(或 )
(7)
【解析】
【小问1详解】
Al是13号元素,价层电子为最外层的,按照泡利原理与洪特规则,3s轨道填充自旋相反的一对电子,3p共3个轨道,只填入1个电子,剩余两个轨道为空轨道,得到对应的轨道表示式为;
【小问2详解】
已知可以和酸反应,不能和酸发生反应。预处理焙烧将转化为,后续酸浸操作时氧化铝不会溶解进入溶液,以固体形式被过滤除去,滤液中只含有Pd的氯配离子,实现Pd元素与氧化铝的分离;
【小问3详解】
酸浸过程中作为氧化剂,中Cl元素化合价+5→-1,每1 mol 得到6 mol电子;Pd单质作为还原剂,0→+2,每1 mol Pd失去2 mol电子;根据电子守恒:,得到氧化剂与还原剂物质的量之比1:3;
【小问4详解】
置换步骤向含有的滤液①加入过量Al单质,Al具有还原性,可以将+2价Pd还原为Pd单质,Al被氧化生成;根据得失电子守恒配平,Al→失3,→Pd得2,最小公倍数为6,确定Al系数是2,Pd系数是3,最后补齐氯离子,写出离子方程;
【小问5详解】
置换时Al还原得到,滤液①主要溶质是;置换加入的Al过量,除杂步骤加入HCl,多余的金属铝和盐酸反应同样生成,滤液②溶质也以为主,因此两份滤液共同含有的主要溶质是。
【小问6详解】
已知反应①②和目标反应,由②-①,平衡常数,平衡表达式;题目条件,,取等号计算最小值,变形得到,代入数据:,;
【小问7详解】
为平面四边形结构;平面四边形存在顺反异构:顺式中两个处于邻位;反式中两个处于对位;共2种结构。
17. 氨基磺酸(H2NSO3H)是一元固体强酸,微溶于乙醇,溶于水时存在反应:。实验室用羟胺(NH2OH)和SO2反应制备氨基磺酸的装置如图所示。已知:NH2OH沸点为70℃,性质不稳定,受热时易分解,室温下同时吸收水蒸气和CO2时迅速分解。
回答下列问题:
(1)仪器D的名称是___________;装置A中发生反应的化学方程式为___________。
(2)该制备装置还存在一处明显的缺陷,改进的办法是在AB间连接盛有___________(填字母)的洗气瓶。
a.98%浓硫酸 b.饱和NaHSO3溶液 c.NaOH溶液 d.蒸馏水
(3)单向阀B的作用为___________。
(4)氨基磺酸溶于水后的产物与足量热Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为___________。
(5)下列叙述正确的是___________(填字母)。
a.装置A选用98%浓硫酸可以加快SO2生成速率
b.装置C可采用热水浴以加快反应速率
c.装置D可用盛有NaOH溶液的洗气瓶代替,除去未反应的SO2,防止污染空气
d.实验完毕后,采用过滤分离装置C中混合物
(6)准确称取2.500 g氨基磺酸粗品配成250 mL待测液。取25.00 mL待测液于锥形瓶中,以淀粉-碘化钾溶液做指示剂,用的NaNO2标准溶液进行滴定,共消耗NaNO2标准溶液25.00 mL。此时反应的氧化产物和还原产物均为N2.则氨基磺酸粗品的纯度为___________(结果用百分数表示)。
【答案】(1) ①. 球形干燥管 ②. Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑
(2)a (3)使SO2气体只能由装置向右流动,防止溶液倒吸
(4)
(5)d (6)97%
【解析】
【分析】A为实验室制SO2的装置,C为目标产物发生装置,D为尾气吸收装置,同时防止空气中水蒸气和CO2进入反应体系,导致羟胺分解,并且实验明显缺一个SO2的洗气装置。
【小问1详解】
由图可知,仪器D为球形干燥管;装置A中70%硫酸与发生反应,其化学方程式为;
【小问2详解】
AB之间需要安装SO2的洗气瓶,防止水蒸气进入C中,应选用具有吸水性的浓硫酸,故选a;
【小问3详解】
单向阀B的作用为使SO2气体只能由装置向右流动,防止溶液倒吸;
【小问4详解】
氨基磺酸溶于水后的产物与足量热Ba(OH)2溶液反应生成氨气和硫酸钡沉淀,其离子方程式为;
【小问5详解】
a.实验室制备SO2既不选用高浓度硫酸,因98%浓硫酸具有强氧化性,会氧化生成的SO2,导致产率降低,故不宜使用,也不选用低浓度硫酸,H+浓度较小,反应速率慢,所以70%硫酸最佳,a错误;
b.反应物羟胺受热爆炸,不能采用水浴加热,b错误;
c.装置D用盛有NaOH溶液的洗气瓶代替,不能阻止NaOH中的水蒸气进入装置C中,c错误;
d.产物氨基磺酸微溶于反应溶剂乙醇,所以实验完毕后采用减压过滤分离,d正确;
故选d;
【小问6详解】
滴定反应为,则25 mL待测液中氨基磺酸的物质的量为,所以250 mL待测液中氨基磺酸的物质的量为,则粗品纯度为
18. 烯烃氢甲酰化是工业上制备醛类物质的重要方法。丙烯催化氢甲酰化制备正丁醛,涉及如下反应:
i.
ii.
iii.
iv.
回答下列问题:
(1)反应的__________,该反应能够自发进行,说明__________(填“>”或“<”)0。
(2)一定温度下,作催化剂时,醛的生成速率满足下列关系:。已知:为速率常数,与温度有关;,温度升高时,受热分解产生沉积在反应器壁上使传热条件变坏。
①催化机理中,参与反应的步骤是__________(填“慢反应”或“快反应”)。
②醛的生成速率与成反比,但工业上选择,分析分压不宜过低的原因是______________________________。
(3)下,、和(体积比为)通入装有催化剂的反应器中发生上述反应。平衡时,测得丙烯转化率、与温度的变化关系如图所示。已知:有效氢含量,选择性。
①下,平衡时,的转化率__________(填“>”“<”或“=”)60%,反应的压强平衡常数__________。
②下,平衡时,测得丙烷和正丁醇的选择性均为,则有效氢含量__________(保留3位有效数字)。
(4)科学研究者提出以副产物正丁醇为原料电解制备正丁醛,则酸性条件下的阳极反应式为__________________________________________________。
【答案】(1) ①. +6.2 ②. >
(2) ①. 慢反应 ②. 反应i为气体体积减小的反应,分压过低不利于反应正向进行生成产物;分压过低,催化剂倾向于向分解方向进行,造成积Co,产物生成速率降低
(3) ①. < ②. 67 ③. 56.7%
(4)
【解析】
【小问1详解】
反应可由反应i-反应ⅱ得到,因此;判断反应能自发进行的依据为;该反应,若能自发进行,需要满足,因此;
【小问2详解】
①慢反应决定反应的速率,催化剂的浓度能够影响反应速率,说明催化剂参与了慢反应;
②反应i为气体体积减小的反应,分压过低,催化剂倾向分解方向进行,造成积Co,产物生成速率降低,适量增大可以使反应逆向移动,阻止分解;
【小问3详解】
①128.3℃时,丙烯的平衡转化率为60%,直接消耗丙烯的反应有i~iii,而直接消耗CO的反应只有反应i和反应ii,消耗量要少于丙烯,由投料相等,故CO的平衡转化率小于60%;,,该反应是一个气体分子数相等的反应,可得;
②丙烷和正丁醇的选择性均为16.5%,则正丁醛与异丁醛的选择性之和为67%,且,令丙烷、正丁醇、正丁醛、异丁醛分别为、、、。根据上述反应,可知参加反应的,而转化为正丁醛的氢气的物质的量,则有效氢含量约为56.7%;
【小问4详解】
酸性条件下,阳极发生的反应为正丁醇氧化为正丁醛,同时释放,电极反应式为。
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