精品解析:四川省南充高级中学2027届高三上学期一模 化学试题
2026-10-17
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内容正文:
南充高中高2024级第二次诊断考试(南充一诊模拟考试)
化学试题
(总分:100分 考试时间:75分钟)
可能用到的相对原子质量:C:12 N:14 O:16 K:39 Mn:55 Fe:56 Cu:64 I:127
一、单项选择题: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,只有一项是最符合题目要求的。
1. 化学与科技、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 亚硝酸钠有毒,不能用作食品添加剂
B. 铁粉具有还原性,可作为食品包装袋中的抗氧化剂
C. 小苏打受热易分解产生气体,能用于焙制糕点
D. 晶体硅具有半导性,广泛用于制作计算机芯片
【答案】A
【解析】
【详解】A.亚硝酸钠虽有毒,但在符合国家限量标准的前提下,可作为肉制品的防腐剂、护色剂使用,并非完全不能用作食品添加剂,A错误;
B.铁粉具有还原性,可消耗食品包装袋内的,防止食品氧化变质,可作为食品抗氧化剂,B正确;
C.小苏打为,受热易分解产生气体,可使焙制的糕点疏松多孔,能用于焙制糕点,C正确;
D.晶体硅具有半导体特性,是制作计算机芯片、太阳能电池的核心材料,D正确;
故选A。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 次氯酸的电子式: B. 分子的VSEPR模型:
C. 的空间填充模型: D. 中共价键的电子云轮廓图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.次氯酸的结构式为,原子在中间,正确电子式为,A错误;
B.中心原子的价层电子对数为,VSEPR模型为平面三角形,图示模型正确,B正确;
C.同周期主族元素从左到右原子半径递减,原子半径大于原子,的空间填充模型中中间对应的球应比两侧对应的球更大,正确的空间填充模型为,C错误;
D.中的共价键是的轨道与的轨道头碰头重叠形成的键,电子云轮廓图为,D错误;
故选B。
3. 在硼酐与萤石的混合物中加入浓硫酸:,下列说法错误的是
A. 是由极性键构成的非极性分子 B. 中含键和键
C. 的电子式为 D. 比稳定与分子间氢键有关
【答案】D
【解析】
【详解】A.中为极性键,空间构型为平面正三角形,正负电荷中心重合,属于非极性分子,A正确;
B.分子中存在单键(均为键)和双键(含1个键和1个键),因此同时含键和键,B正确;
C.是离子化合物,由和构成,给出的电子式书写正确,C正确;
D.物质稳定性由共价键键能决定,比稳定是因为键键能大于键,与分子间氢键无关,D错误;
故选D。
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 所含的氧原子个数为
B. 在的溶液中,的数目小于
C. 中,所含离子数目为
D. 与足量单质硫反应,转移的电子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.标准状况下不是气态,无法使用标准状况下气体摩尔体积计算其物质的量,不能确定氧原子个数,A错误;
B.未给出溶液的体积,无法计算的物质的量,不能判断其数目是否小于,B错误;
C.由和构成,共含有离子,离子数目为,C错误;
D.与单质硫反应生成,元素化合价从0价升高为+1价,的物质的量为,反应中转移电子数为,D正确;
故选D。
5. 下列离子方程式正确的是
A. 将覆铜板置于氯化铁溶液中制作电路板:
B. 溶液中通入少量
C. 向溶液中加入过量氨水:
D. 稀硝酸和反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.该离子方程式电荷不守恒,正确反应为,A错误;
B.氯气与水反应生成和,酸性强于碳酸,可与反应生成,酸性弱于碳酸,不与反应,该离子方程式书写正确,B正确;
C.一水合氨为弱碱,不能拆写为,且氢氧化铝不溶于弱碱,反应生成沉淀,正确离子方程式为,C错误;
D.稀硝酸具有强氧化性,与发生氧化还原反应不会生成还原性较强的气体,给出的反应是硫代硫酸钠与非氧化性强酸的反应,D错误;
故选B。
6. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 氨水中:、、、
B. 稀硫酸中:、、、
C. 溶液中:、、、
D. 溶液中:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.氨水溶液呈弱碱性,、、、之间不发生反应,也不与反应,能大量共存,A符合题意;
B.稀硫酸中存在大量和,与反应生成沉淀,与反应生成和,不能大量共存,B不符合题意;
C.酸性条件下具有强氧化性,会氧化、、,发生氧化还原反应,不能大量共存,C不符合题意;
D.溶液中存在大量,与发生双水解反应生成沉淀和,不能大量共存,D不符合题意;
故选A。
7. 刺槐素是一种黄酮化合物,有抗氧化、抗炎、抗癌的作用,其结构简式如下图所示。下列关于刺槐素的说法错误的是
A. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 苯环上两个酚羟基的酸性强弱不同
C. 1 mol刺槐素与足量浓溴水反应消耗
D. 苯环上的一氯取代产物有4种
【答案】C
【解析】
【详解】A.刺槐素含有碳碳双键、酚羟基,均可被酸性高锰酸钾溶液氧化,能使溶液褪色,A正确;
B.两个酚羟基所处化学环境不同,受到的电子效应影响不同,故酸性强弱不同,B正确;
C.酚羟基邻位氢原子可与浓溴水发生取代反应,共2个可取代位点,消耗,另外碳碳双键可与发生加成反应,消耗,总共消耗,C错误;
D.左侧苯环有2种不同化学环境的氢原子,右侧苯环有2种不同化学环境的氢原子,故苯环上的一氯取代产物共4种,D正确;
故选C
8. 某有机离子液体结构如下图所示,元素、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态原子的能级电子总数比能级电子总数多,与同主族。下列说法错误的是
A. 分子极性:
B. 同周期第一电离能大于的元素有种
C. 简单离子半径:
D. 电场作用下离子液体中的阴阳离子会定向移动
【答案】C
【解析】
【分析】R与Z同主族且为短周期元素,基态Z原子p能级电子总数比s能级多1,电子排布为,故Z为,故R为;阴离子中X为+3价、原子序数小于,故X为;Y可形成3个共价键,原子序数介于B和F之间,故Y为,由此解答;
【详解】A.为,属于三角锥形极性分子;为,属于平面正三角形非极性分子,分子极性,即,A正确;
B.Y为,位于第二周期,同周期元素第一电离能顺序为,第一电离能大于的元素有、共2种,B正确;
C.的简单离子为,有3个电子层,、的简单离子为、,均为2个电子层,电子层数越多离子半径越大,故半径最大;电子层结构相同时核电荷数越大半径越小,故,离子半径顺序为,C错误;
D.离子液体中存在可自由移动的阴阳离子,电场作用下阴阳离子会发生定向移动,D正确;
故选C。
9. 下列实验装置(部分夹持装置略)或操作能够达到实验目的的是
A用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物
B验证干燥的氯气没有漂白性
C干燥
D检验溶液是否变质
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.铜与浓硫酸加热反应生成,可使品红溶液褪色,浸溶液的棉团可吸收尾气防止污染,该装置可达到实验目的,A符合题意;
B.有色鲜花本身含有水分,与水反应生成的会使鲜花褪色,无法验证干燥没有漂白性,B不符合题意;
C.是酸性干燥剂,会与碱性气体发生反应,不能用于干燥,C不符合题意;
D.硝酸具有强氧化性,会将氧化为,即使未变质也会产生白色沉淀,无法检验其是否变质,D不符合题意;
故选A。
10. 锂离子电池是目前广泛应用的二次电池。由于锂资源储量有限,科学家将目光转向钾离子电池。可用作钾离子电池的正极材料,其晶体的晶胞结构如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,晶胞参数为。下列说法正确的是
A. 该晶体的化学式为 B. 距离最近的有4个
C. 紧邻两个的距离为 D. 该晶体的密度
【答案】AC
【解析】
【详解】A.利用均摊法计算晶胞内各离子数目:位于晶胞的顶点和面心,总数为 ;位于晶胞的棱心和体心,总数为 ;位于晶胞的棱上、面上和体内,总数为 ; 三种离子数目比为 ,因此晶体化学式为,A正确;
B.以体心的为分析对象,距离其最近的位于晶胞的面心,1个晶胞有6个面,故距离最近的有6个,并非4个,B错误;
C.紧邻的两个位于晶胞同一面的相邻棱心,间距等于晶胞面对角线的一半:晶胞边长为,面对角线长度为,因此紧邻两个的距离为,C正确;
D.1个晶胞含4个单元,晶胞的总质量为;晶胞体积为,代入密度公式得: ,和选项给出的数值不符,D错误;
故选AC。
11. 某含锶(,元素)废渣主要含有、、等,一种提取该废渣中锶的流程如图所示。已知常温时,,。下列说法正确的是
A. “酸浸”时,发生反应的离子方程式为
B. “浸出渣1”中主要成分为
C. 由溶液制备的过程中需加入稀盐酸,抑制水解
D. “盐浸”中发生的转化反应的平衡常数
【答案】B
【解析】
【分析】废渣主要含有、、,加入稀盐酸进行酸浸,、会转化为、,难溶于稀盐酸,因此“浸出渣1”中主要成分为;向浸出渣1中加入溶液,将转化为更难溶的,发生反应,从而得到溶液,结晶后得到,由此解答;
【详解】A.是难溶电解质,离子方程式中不能拆分为,正确的离子方程式为,A错误;
B.由分析可知,“浸出渣1”中主要成分为,B正确;
C.为ⅡA族元素,金属性强于,是强碱,不会发生水解,无需加入稀盐酸抑制水解,C错误;
D.“盐浸”中转化反应为,平衡常数,D错误;
故选B。
12. 室温下,某兴趣小组用下图所示装置在通风橱中进行如下实验:
实验
现象
试管Ⅰ中开始无明显现象,逐渐有微小气泡生成,反应越来越剧烈,液面上方出现浅红棕色气体,溶液呈蓝色。
试管Ⅱ中剧烈反应,迅速生成大量红棕色气体,溶液呈绿色;之后向绿色溶液中持续通入N₂,溶液变为蓝色
下列说法中,不正确的是
A. 试管Ⅰ中浅红棕色气体为,由被还原生成
B. 等质量的Cu完全溶解时,试管Ⅱ中消耗的多
C. 将Cu换成Fe之后重复实验,试管Ⅰ中反应更剧烈
D. 试管Ⅱ中反应后溶液颜色与试管Ⅰ中的不同,是由于溶有
【答案】A
【解析】
【详解】A.试管Ⅰ中产生的微小气泡是Cu与稀硝酸反应的产物NO,浅红棕色气体为,由NO被空气氧化所得,A错误;
B.等质量的Cu分别与稀硝酸、浓硝酸完全反应时,消耗的物质的量之比为2:3,则试管Ⅱ中消耗的多,B正确;
C.常温下Fe在浓硝酸中发生钝化,试管Ⅱ中现象不明显,试管Ⅰ中反应更剧烈,C正确;
D.试管Ⅱ中反应生成、和,溶液呈绿色,向绿色溶液中持续通入,将溶于溶液中的排出,溶液变为蓝色,所以试管Ⅱ中反应后的溶液呈绿色是因为溶有,D正确;
故答案选A。
13. 聚酰亚胺(N)具有很好的耐辐射性,同时具有优良的力学性能,其合成反应如下:
下列说法正确的是
A. P中所有原子不可能共平面 B. 该聚合反应为加聚反应
C. 聚酰亚胺具有网状交联结构 D. 聚酰亚胺不耐强酸强碱
【答案】D
【解析】
【详解】A.P中苯环为平面结构,羰基也为平面结构,单键可旋转,所有原子可能共平面,A错误;
B.该聚合反应生成了小分子,属于缩聚反应,加聚反应无小分子产物生成,B错误;
C.两种单体均为双官能团化合物,聚合后得到线型结构的高分子,不具有网状交联结构,C错误;
D.聚酰亚胺含有酰亚胺键,在强酸、强碱条件下可发生水解反应,因此不耐强酸强碱,D正确;
故选D。
14. 甲酸分解成和的反应机理和相对能量的变化情况如下图所示。下列说法不正确的是
A. 为该反应的催化剂
B. 总反应的决速步骤为
C. 总反应中正反应的活化能比逆反应的活化能大
D. 浓度越大,反应速率越慢
【答案】C
【解析】
【详解】A.在反应初始参与反应,反应结束后又重新生成,符合催化剂的特征,A正确;
B.决速步骤为反应过程中活化能(能垒)最大的步骤,计算可知的能垒为,大于的能垒,故为决速步骤,B正确;
C.总反应为,由相对能量可知总反应为放热反应,,逆反应活化能=正反应活化能+,故正反应活化能比逆反应活化能小,C错误;
D.反应需要参与,浓度越大,对电离的抑制作用越强,浓度越低,反应速率越慢,D正确;
故选C。
15. 湿法提银工艺中,浸出的需加入进行沉淀。与在水溶液中存在如下平衡:。25℃时,平衡体系中各种含Ag微粒占总Ag微粒的物质的量分数δ随的变化曲线如图所示。已知:,下列说法错误的是
A. 曲线c代表
B. 随着增大,AgCl的溶解度先减小后增大
C. 沉淀最彻底时,溶液中
D. 25℃时,随着的不断加入,溶液中的比值变小
【答案】D
【解析】
【分析】横坐标增大表示增大。很小时,银主要以存在,因此在图左侧物质的量分数接近1、随后逐渐下降的曲线a代表。随着增大,发生,AgCl的占比增大,因此首先出现峰值的曲线b代表AgCl。继续增大,依次发生、和。结合各曲线随横坐标增大依次升高的顺序,可确定曲线c、d分别代表、,在高氯离子浓度区域占主导的曲线e代表。
【详解】A.曲线b代表AgCl,继续增大,发生配合反应。曲线c在曲线b之后升高并出现峰值,对应比AgCl多结合一个的微粒,因此曲线c代表,A正确;
B.AgCl存在沉淀溶解平衡。开始增大时,同离子效应使该平衡向左移动,AgCl的溶解度减小;当较大时,AgCl通过配合反应转化为、和等可溶性微粒,促进沉淀溶解。图中AgCl对应的曲线b先升高后降低,也表明其沉淀比例先增大后减小,故AgCl的溶解度先减小后增大,B正确;
C.曲线b代表AgCl,其物质的量分数在时最大,此时沉淀最彻底。根据沉淀溶解平衡,有。以为浓度单位,对浓度数值取对数,得到,因此,C正确;
D.将题给四步平衡逆向相加,得到总反应。该反应的平衡常数为。平衡常数只随温度改变,25℃时温度不变,因此随着的加入,各次达到平衡后该比值保持不变,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 金属铋()广泛用于电子半导体、医药等领域;锰是钢铁、动力电池行业的核心原料。某工厂设计如图工艺流程,从含铋烧渣(主要成分为、,还含少量、、)中回收,并制备锰的氧化物,实现废渣的资源化利用。
已知:①易水解生成沉淀;②该流程条件下,与盐酸几乎不反应;③,。
回答下列问题:
(1)基态的价层电子排布式为__________。
(2)为提高“水浸”效率,可采取的措施是____________(任意答一条)。
(3)“酸浸”时选用过量浓盐酸的原因除了使原料充分反应外,还有__________(利用化学平衡移动原理解释)。
(4)①实验室检验滤液Ⅱ中是否含有的试剂为__________。
②经检验,滤液Ⅱ中无,含有。滤液Ⅱ中含有的主要原因为________(用离子方程式解释)。
③常温下,若滤液Ⅱ中,理论上,“沉铋”时应控制溶液的________(保留3位有效数字)。
(5)“沉锰”时反应的离子方程式为_____________________;该工序需控制温度在以下,原因可能是________________。
(6)某温度下在空气中煅烧生成一种锰的氧化物和,测得煅烧后固体残留率为66.4%(),则该温度下所得锰的氧化物的化学式为________。
【答案】(1)
(2)粉碎废渣、搅拌、适当升高温度、延长浸取时间等
(3)加入过量浓盐酸,增大,使平衡逆向移动,抑制水解
(4) ①. 溶液或铁氰化钾溶液 ②. ③.
(5) ①. ②. 防止受热分解
(6)
【解析】
【分析】含铋烧渣主要含、,还有少量、、;水浸后,进入滤液Ⅰ,和铋、铁、铜的氧化物留在滤渣;滤渣加过量浓盐酸酸浸,金属氧化物溶解,经过滤后除去;酸浸液加Bi粉除铜,同时Bi还原得到,过滤除去Cu和过量Bi得到滤液Ⅱ;滤液Ⅱ加入调pH沉铋,析出BiOCl,加入氢氧化钠溶液调pH=12脱氯得到;水浸得到的滤液Ⅰ精制后加入沉锰可生成,煅烧得到锰的氧化物。
【小问1详解】
基态Mn原子的核外电子排布式为,价层电子包含3d、4s轨道上电子,价层电子排布式为;
【小问2详解】
提高水浸效率,本质是增大固液接触面积、加快浸取速率,可采取的措施有粉碎废渣、搅拌、适当升高温度、延长浸取时间等;
【小问3详解】
已知,酸浸选用过量浓盐酸,除了充分溶解原料,浓盐酸还可以增大溶液中,使该水解平衡逆向移动,抑制水解,防止提前生成BiOCl沉淀损失铋元素;
【小问4详解】
①检验的特征试剂是铁氰化钾,即溶液,其遇到生成蓝色沉淀;
②滤液Ⅱ中来自Bi单质还原,离子方程式:;
③已知,滤液中,根据,则,得,因此,则,为防止沉淀,沉铋时要控制;
【小问5详解】
沉锰时和反应生成沉淀、和,离子方程式:;温度高于35℃时,受热容易分解,原料损耗,降低锰的回收率,因此控制温度在35℃以下;
【小问6详解】
设起始质量为115g(摩尔质量),则,固体残留率66.4%,剩余固体质量,1molMn质量为55g,氧化物中氧元素的质量,则,,锰的氧化物化学式为。
17. 二甘氨酸合铜(Ⅱ)是最早被发现的电中性内配盐,已知:二甘氨酸合铜(Ⅱ)有顺式和反式两种结构(如下图)。甘氨酸()可与氢氧化铜反应制备二甘氨酸合铜(Ⅱ),其反应的化学方程式为。
Ⅰ.制备。向装有溶液的烧杯中边滴加足量溶液边搅拌,过滤,洗涤,干燥。
Ⅱ.制备二甘氨酸合铜(Ⅱ)。将制得的固体置于烧杯中,加入甘氨酸溶液,水浴加热至至,搅拌,至全部溶解,充分反应后趁热过滤,往滤液中加入的乙醇溶液,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥,得天蓝色针状晶体。
Ⅲ.测定二甘氨酸合铜(Ⅱ)含量。准确称取产品于烧杯中,加入蒸馏水、(释出)和固体。加入淀粉溶液,用标准液滴定至终点。平行实验三次,平均消耗标准液。
回答下列问题:
(1)二甘氨酸合铜(Ⅱ)中心离子的配位数为________。
(2)步骤Ⅰ中,判断NaOH足量的方法为________________________________。
(3)步骤Ⅱ中,涉及反应在下图装置中进行,烧杯上方加盖表面皿的作用是________________;控制水浴温度保持在65至,温度计球泡的合适位置是________(填字母序号)。
(4)步骤Ⅱ中,加入乙醇溶液的作用是________________。
(5)将所得产品加入少量水,小火加热,天蓝色针状晶体逐渐溶解,并析出深蓝色鳞状晶体。由此可知顺式产物极性________(填“大于”或“小于”)反式产物。
(6)步骤Ⅲ中,所涉及的反应有:
;。
①达到滴定终点的现象是________________________________。
②二甘氨酸合铜(Ⅱ)的相对分子质量为212,则本实验产品中二甘氨酸合铜(Ⅱ)的质量分数为________(保留三位有效数字)。
【答案】(1)4 (2)静置后,向上层清液中继续滴加溶液,若无蓝色沉淀生成,说明已足量
(3) ①. 减少水分蒸发,防止溶液溅出 ②. b
(4)降低二甘氨酸合铜(Ⅱ)的溶解度,促进结晶析出
(5)大于 (6) ①. 滴入最后半滴标准液,溶液蓝色恰好褪去,且半分钟内不恢复原色 ②. 75.0%
【解析】
【分析】本实验旨在制备二甘氨酸合铜()并测定其纯度。
步骤:向溶液中加入足量溶液制备沉淀,经过滤、洗涤、干燥得到纯净的。
步骤:将与甘氨酸在水浴加热条件下反应生成二甘氨酸合铜(),趁热过滤除去未反应的杂质,然后向滤液中加入乙醇降低产物的溶解度,使其冷却结晶析出。
步骤:利用碘量法测定产品纯度。先用稀硫酸将产品中的释放出来,加入过量将其还原为沉淀,同时生成。再用标准溶液滴定生成的,以淀粉为指示剂,根据消耗的体积计算的量,进而求出产品的质量分数。
【小问1详解】
由二甘氨酸合铜()的结构简式可知,中心与甘氨酸分子中的个原子和个原子形成配位键,因此其配位数为。
【小问2详解】
判断是否足量,即检验溶液中是否还有未沉淀的。操作方法为:静置,向上层清液中继续滴加溶液,若无蓝色沉淀产生,则说明已足量。
【小问3详解】
水浴加热时,在烧杯上方加盖表面皿可以减少热量散失,同时使挥发出的水蒸气冷凝回流,防止溶剂过度减少;测量水浴温度时,温度计的液泡应完全浸入水浴液体中,且不能接触水浴锅的底部和器壁,故答案选b。
【小问4详解】
根据分析,二甘氨酸合铜()在乙醇中的溶解度远小于在水中的溶解度,加入乙醇溶液可以降低产物在溶剂体系中的溶解度,促使其大量结晶析出,提高产率。
【小问5详解】
根据相似相溶原理,极性大的溶质易溶于极性大的溶剂(水)。顺式产物分子结构不对称,极性较大,易溶于水;反式产物分子结构对称,极性较小,在水中的溶解度较低。加水加热后析出反式产物,说明顺式产物的极性大于反式产物。
【小问6详解】
① 滴定前溶液中含有和淀粉,呈蓝色,同时有白色的沉淀。当滴定到达终点时,被完全消耗,蓝色褪去,显现出沉淀的白色。因此终点现象为滴入最后半滴标准液,溶液蓝色恰好褪去,且半分钟内不恢复原色。
② 根据反应方程式和,可得关系式:,即。
滴定消耗的物质的量为:。
则产品中二甘氨酸合铜()的物质的量为,其质量为。
该产品中二甘氨酸合铜()的质量分数为:。
18. 乙烯可以合成多种可自然降解的高分子材料。除石油裂化、裂解产生乙烯外,还有多种方法可制备乙烯。回答下列问题:
(1)催化加氢合成乙烯。已知:
I.
Ⅱ.
则 ________
(2)乙醇脱水制乙烯:。
①若在一容积不变的密闭容器中发生上述反应,下列描述能说明反应一定达到平衡的是________(填标号)。
a.的体积分数不变 b.混合气体的密度不变
c.容器中气体的总压强不变 d.断开键时,同时生成键
②向另一密闭容器中只通入乙醇蒸气,发生该反应,测得乙醇的平衡转化率与温度、压强(压强分别有、)的关系如下图所示。
________(填“>”“<”或“=”),理由为________________________________;、、三点相比反应速率最快的是________,平衡常数最大的是________。
(3)工业上,常用裂解法制备乙烯。以正丁烷为原料制备乙烯的原理如下:
主反应:
副反应:
一定温度下,保持总压强为,向反应器中投入,同时发生主反应和副反应,达到平衡状态时,测得此时容器中含、。则副反应的平衡常数________。已知:是用分压代替浓度计算的平衡常数,。
【答案】(1)-127.8
(2) ①. a、c ②. ③. 理由:该反应为气体体积增大的反应,增大压强平衡逆向移动,乙醇转化率降低;相同温度下的转化率大于,所以 ④. c ⑤. c
(3)25/3或8.33或8.3
【解析】
【小问1详解】
已知:
I.
Ⅱ.
根据盖斯定律,将反应 即可得到目标反应方程式 ,因此,。
【小问2详解】
① a.该反应前后气体分子数不同,的体积分数不变说明各组分含量不再变化,反应达到平衡,正确;
b.在恒容密闭容器中,气体总质量不变,容器体积不变,混合气体的密度始终保持不变,不能说明达到平衡,错误;
c.该反应正向气体分子数增加,恒容条件下压强不变说明气体总物质的量不再变化,反应达到平衡,正确;
d.断开 键(消耗乙醇)和生成 键(生成水)均表示正反应速率,不能说明正逆反应速率相等,错误。
故答案选ac。
② 该反应正向是气体分子数增加的反应。相同温度下,增大压强,平衡逆向移动,乙醇的转化率减小。由图可知,相同温度下 对应的转化率大于 ,故压强 。
反应速率受温度和压强影响,温度越高、压强越大,反应速率越快。c点温度最高,且压强 ,故c点反应速率最快。
由图可知,压强一定时,升高温度,乙醇的平衡转化率增大,说明正反应为吸热反应。平衡常数仅受温度影响,温度越高,平衡常数越大,c点温度最高,故平衡常数最大的是c。
【小问3详解】
设主反应消耗的 为 ,副反应消耗的 为 。
根据副反应生成 ,可知 ,同时生成 。
平衡时 剩余 ,则消耗的总 为 ,故主反应消耗 ,生成 和 。
平衡时混合气体总物质的量为 。
平衡时各气体的分压为:
副反应的平衡常数 。
19. 化合物Ⅰ为合成药物的重要中间体,其合成路线如下。
回答下列问题:
(1)A中官能团名称为______________。
(2)C→E的化学反应方程式为__________________________。
(3)F→G的反应类型为______________,为了提高的反应效率,通常在F到G的反应体系中加入冠醚,加入冠醚的作用是__________________________。
(4)H的结构简式为____________________。
(5)B的芳香族同分异构体中,同时满足下列条件的共有________种,写出核磁共振氢谱中有5组峰的结构简式______________。
a.只有两个侧链
b.能与反应产生气体
c.能与发生显色反应
(6)写出由、制备的合成路线流程图:___________(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(1)羟基、羧基
(2) (3) ①. 还原反应 ②. 冠醚与结合后将带入反应体系中,与反应物充分接触而迅速反应
(4) (5) ①. 9 ②.
(6)
【解析】
【分析】A转化为B时,一个酚羟基的氢原子被甲基取代,形成甲氧基,另一个酚羟基和羧基保留,得到的B为。B在、作用下,羧基转化为甲酯基,得到C:。E经硝化生成F,该过程中苯环上的一个氢原子被硝基取代,因此可以从F中除去硝基并恢复相应的氢原子,确定E为。比较C和E可知,C中的酚羟基与D反应形成醚键;结合D的分子式及F中亚甲基与含氮六元环的连接位置,可确定D为。E硝化时,在酯基相邻的位置引入硝基,形成题给F;随后将硝基还原为氨基,得到G:。G中相邻的氨基和酯基与题给反应形成新的含氮六元环。结合I的结构及H的分子式,可确定H为。最后在、作用下,该环上的羟基被氯原子取代,得到I。相邻氨基和酯基参与成环、再将环上羟基转化为氯原子的过程,也适用于第(6)问的路线设计。
【小问1详解】
A中有两个直接连接在苯环上的羟基,还含有一个羧基,因此官能团名称为羟基、羧基;
【小问2详解】
F由E硝化得到,硝化只在苯环上引入硝基,因此E保留F中的甲酯基、甲氧基以及连接两个环的醚键。比较C与E,C的酚羟基中的氢原子被D提供的碳链取代。D中与氯原子相连的亚甲基直接连接在含氮六元环中氮原子的邻位碳原子上,符合分子式。反应时,C中酚羟基的氧原子与D中该亚甲基的碳原子形成新键,同时脱去,化学反应方程式为:;
【小问3详解】
F的分子式为,G的分子式为,转化后少了2个氧原子、多了2个氢原子,对应于硝基转化为氨基,且生成的氨基可参与后续成环反应,因此F→G属于还原反应。冠醚中的氧原子能与结合,有利于使钾盐中的进入有机反应物所在相,使其与F充分接触,从而提高反应效率;
【小问4详解】
F中的硝基被还原后,G的氨基与甲酯基位于苯环的相邻位置,具备与成环的结构条件。成环时,酯基的羰基碳和题给试剂中的碳原子成为新环中的碳原子,G的氨基氮和题给试剂中的一个氮原子成为新环中的两个氮原子。该过程中脱去和,所得分子式为,与H相符。结合H经、作用生成I可知,H在I中氯原子所处的位置连接羟基,两个原有含氧侧链的连接位置保持不变,因此H的结构简式为;
【小问5详解】
由B的结构可知,其分子式为。能与发生显色反应,说明含有酚羟基;能与反应放出,要求保留具有相应酸性的部分。苯环上只有两个侧链,其中一个为酚羟基,另一个侧链应包含其余2个碳原子和3个氧原子。在保留末端部分的前提下,剩余的一个氧原子有三种连接方式:位于苯环与亚甲基之间,位于亚甲基与羰基碳之间,或以羟基形式连接在羰基相邻的碳原子上。每种连接方式中,两个侧链在苯环上又各有邻、间、对三种位置关系,具体结构为:。因此符合条件的同分异构体共有种。
前两类的对位结构中,苯环上的4个氢原子分为两组,亚甲基上的2个氢原子为一组,酚羟基氢和末端酸性羟基氢各为一组,共有5组峰。其邻位、间位结构的4个苯环氢不等效,不能满足5组峰的要求。第三类除苯环氢外,还有次甲基氢、醇羟基氢、酚羟基氢和末端酸性羟基氢,至少有6种不同化学环境的氢,也不符合要求。因此所求结构简式为;
【小问6详解】
题给起始物中的羧基与硝基相邻,可利用题干中酯化、硝基还原、成环及羟基被氯原子取代的转化。先使起始物在、作用下转化为甲酯,得到;再用将硝基还原为氨基,得到。随后使相邻的氨基和酯基与反应,生成;最后在、作用下将环上羟基转化为氯原子,即可得到目标产物。合成路线为:。
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南充高中高2024级第二次诊断考试(南充一诊模拟考试)
化学试题
(总分:100分 考试时间:75分钟)
可能用到的相对原子质量:C:12 N:14 O:16 K:39 Mn:55 Fe:56 Cu:64 I:127
一、单项选择题: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,只有一项是最符合题目要求的。
1. 化学与科技、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 亚硝酸钠有毒,不能用作食品添加剂
B. 铁粉具有还原性,可作为食品包装袋中的抗氧化剂
C. 小苏打受热易分解产生气体,能用于焙制糕点
D. 晶体硅具有半导性,广泛用于制作计算机芯片
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 次氯酸的电子式: B. 分子的VSEPR模型:
C. 的空间填充模型: D. 中共价键的电子云轮廓图:
3. 在硼酐与萤石的混合物中加入浓硫酸:,下列说法错误的是
A. 是由极性键构成的非极性分子 B. 中含键和键
C. 的电子式为 D. 比稳定与分子间氢键有关
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 所含的氧原子个数为
B. 在的溶液中,的数目小于
C. 中,所含离子数目为
D. 与足量单质硫反应,转移的电子数为
5. 下列离子方程式正确的是
A. 将覆铜板置于氯化铁溶液中制作电路板:
B. 溶液中通入少量
C. 向溶液中加入过量氨水:
D. 稀硝酸和反应:
6. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 氨水中:、、、
B. 稀硫酸中:、、、
C. 溶液中:、、、
D. 溶液中:、、、
7. 刺槐素是一种黄酮化合物,有抗氧化、抗炎、抗癌的作用,其结构简式如下图所示。下列关于刺槐素的说法错误的是
A. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 苯环上两个酚羟基的酸性强弱不同
C. 1 mol刺槐素与足量浓溴水反应消耗
D. 苯环上的一氯取代产物有4种
8. 某有机离子液体结构如下图所示,元素、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态原子的能级电子总数比能级电子总数多,与同主族。下列说法错误的是
A. 分子极性:
B. 同周期第一电离能大于的元素有种
C. 简单离子半径:
D. 电场作用下离子液体中的阴阳离子会定向移动
9. 下列实验装置(部分夹持装置略)或操作能够达到实验目的的是
A用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物
B验证干燥的氯气没有漂白性
C干燥
D检验溶液是否变质
A. A B. B C. C D. D
10. 锂离子电池是目前广泛应用的二次电池。由于锂资源储量有限,科学家将目光转向钾离子电池。可用作钾离子电池的正极材料,其晶体的晶胞结构如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,晶胞参数为。下列说法正确的是
A. 该晶体的化学式为 B. 距离最近的有4个
C. 紧邻两个的距离为 D. 该晶体的密度
11. 某含锶(,元素)废渣主要含有、、等,一种提取该废渣中锶的流程如图所示。已知常温时,,。下列说法正确的是
A. “酸浸”时,发生反应的离子方程式为
B. “浸出渣1”中主要成分为
C. 由溶液制备的过程中需加入稀盐酸,抑制水解
D. “盐浸”中发生的转化反应的平衡常数
12. 室温下,某兴趣小组用下图所示装置在通风橱中进行如下实验:
实验
现象
试管Ⅰ中开始无明显现象,逐渐有微小气泡生成,反应越来越剧烈,液面上方出现浅红棕色气体,溶液呈蓝色。
试管Ⅱ中剧烈反应,迅速生成大量红棕色气体,溶液呈绿色;之后向绿色溶液中持续通入N₂,溶液变为蓝色
下列说法中,不正确的是
A. 试管Ⅰ中浅红棕色气体为,由被还原生成
B. 等质量的Cu完全溶解时,试管Ⅱ中消耗的多
C. 将Cu换成Fe之后重复实验,试管Ⅰ中反应更剧烈
D. 试管Ⅱ中反应后溶液颜色与试管Ⅰ中的不同,是由于溶有
13. 聚酰亚胺(N)具有很好的耐辐射性,同时具有优良的力学性能,其合成反应如下:
下列说法正确的是
A. P中所有原子不可能共平面 B. 该聚合反应为加聚反应
C. 聚酰亚胺具有网状交联结构 D. 聚酰亚胺不耐强酸强碱
14. 甲酸分解成和的反应机理和相对能量的变化情况如下图所示。下列说法不正确的是
A. 为该反应的催化剂
B. 总反应的决速步骤为
C. 总反应中正反应的活化能比逆反应的活化能大
D. 浓度越大,反应速率越慢
15. 湿法提银工艺中,浸出的需加入进行沉淀。与在水溶液中存在如下平衡:。25℃时,平衡体系中各种含Ag微粒占总Ag微粒的物质的量分数δ随的变化曲线如图所示。已知:,下列说法错误的是
A. 曲线c代表
B. 随着增大,AgCl的溶解度先减小后增大
C. 沉淀最彻底时,溶液中
D. 25℃时,随着的不断加入,溶液中的比值变小
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 金属铋()广泛用于电子半导体、医药等领域;锰是钢铁、动力电池行业的核心原料。某工厂设计如图工艺流程,从含铋烧渣(主要成分为、,还含少量、、)中回收,并制备锰的氧化物,实现废渣的资源化利用。
已知:①易水解生成沉淀;②该流程条件下,与盐酸几乎不反应;③,。
回答下列问题:
(1)基态的价层电子排布式为__________。
(2)为提高“水浸”效率,可采取的措施是____________(任意答一条)。
(3)“酸浸”时选用过量浓盐酸的原因除了使原料充分反应外,还有__________(利用化学平衡移动原理解释)。
(4)①实验室检验滤液Ⅱ中是否含有的试剂为__________。
②经检验,滤液Ⅱ中无,含有。滤液Ⅱ中含有的主要原因为________(用离子方程式解释)。
③常温下,若滤液Ⅱ中,理论上,“沉铋”时应控制溶液的________(保留3位有效数字)。
(5)“沉锰”时反应的离子方程式为_____________________;该工序需控制温度在以下,原因可能是________________。
(6)某温度下在空气中煅烧生成一种锰的氧化物和,测得煅烧后固体残留率为66.4%(),则该温度下所得锰的氧化物的化学式为________。
17. 二甘氨酸合铜(Ⅱ)是最早被发现的电中性内配盐,已知:二甘氨酸合铜(Ⅱ)有顺式和反式两种结构(如下图)。甘氨酸()可与氢氧化铜反应制备二甘氨酸合铜(Ⅱ),其反应的化学方程式为。
Ⅰ.制备。向装有溶液的烧杯中边滴加足量溶液边搅拌,过滤,洗涤,干燥。
Ⅱ.制备二甘氨酸合铜(Ⅱ)。将制得的固体置于烧杯中,加入甘氨酸溶液,水浴加热至至,搅拌,至全部溶解,充分反应后趁热过滤,往滤液中加入的乙醇溶液,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥,得天蓝色针状晶体。
Ⅲ.测定二甘氨酸合铜(Ⅱ)含量。准确称取产品于烧杯中,加入蒸馏水、(释出)和固体。加入淀粉溶液,用标准液滴定至终点。平行实验三次,平均消耗标准液。
回答下列问题:
(1)二甘氨酸合铜(Ⅱ)中心离子的配位数为________。
(2)步骤Ⅰ中,判断NaOH足量的方法为________________________________。
(3)步骤Ⅱ中,涉及反应在下图装置中进行,烧杯上方加盖表面皿的作用是________________;控制水浴温度保持在65至,温度计球泡的合适位置是________(填字母序号)。
(4)步骤Ⅱ中,加入乙醇溶液的作用是________________。
(5)将所得产品加入少量水,小火加热,天蓝色针状晶体逐渐溶解,并析出深蓝色鳞状晶体。由此可知顺式产物极性________(填“大于”或“小于”)反式产物。
(6)步骤Ⅲ中,所涉及的反应有:
;。
①达到滴定终点的现象是________________________________。
②二甘氨酸合铜(Ⅱ)的相对分子质量为212,则本实验产品中二甘氨酸合铜(Ⅱ)的质量分数为________(保留三位有效数字)。
18. 乙烯可以合成多种可自然降解的高分子材料。除石油裂化、裂解产生乙烯外,还有多种方法可制备乙烯。回答下列问题:
(1)催化加氢合成乙烯。已知:
I.
Ⅱ.
则 ________
(2)乙醇脱水制乙烯:。
①若在一容积不变的密闭容器中发生上述反应,下列描述能说明反应一定达到平衡的是________(填标号)。
a.的体积分数不变 b.混合气体的密度不变
c.容器中气体的总压强不变 d.断开键时,同时生成键
②向另一密闭容器中只通入乙醇蒸气,发生该反应,测得乙醇的平衡转化率与温度、压强(压强分别有、)的关系如下图所示。
________(填“>”“<”或“=”),理由为________________________________;、、三点相比反应速率最快的是________,平衡常数最大的是________。
(3)工业上,常用裂解法制备乙烯。以正丁烷为原料制备乙烯的原理如下:
主反应:
副反应:
一定温度下,保持总压强为,向反应器中投入,同时发生主反应和副反应,达到平衡状态时,测得此时容器中含、。则副反应的平衡常数________。已知:是用分压代替浓度计算的平衡常数,。
19. 化合物Ⅰ为合成药物的重要中间体,其合成路线如下。
回答下列问题:
(1)A中官能团名称为______________。
(2)C→E的化学反应方程式为__________________________。
(3)F→G的反应类型为______________,为了提高的反应效率,通常在F到G的反应体系中加入冠醚,加入冠醚的作用是__________________________。
(4)H的结构简式为____________________。
(5)B的芳香族同分异构体中,同时满足下列条件的共有________种,写出核磁共振氢谱中有5组峰的结构简式______________。
a.只有两个侧链
b.能与反应产生气体
c.能与发生显色反应
(6)写出由、制备的合成路线流程图:___________(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
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