内容正文:
辽宁省实验中学高三年级2026-2027学年度上学期10月阶段测试
化学试卷
考试时间:75分钟 试题满分100分
可能用到的原子量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64
一、选择题(本题共15小题,每题3分,共45分;每题只有一个正确答案。)
1. 化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是
A. 酚醛树脂可制成集成电路板或宇宙飞船外壳的烧蚀材料
B. 纳米晶体有不同于大块晶体的特性,主要原因是晶体内部原子排列方式发生了改变
C. 硬韧透明防护涂层聚倍半硅氧烷属于有机高分子材料
D. 石墨烯是一种新型无机非金属材料,具有优良的导电性
【答案】B
【解析】
【详解】A.酚醛树脂为热固性高分子,具有良好绝缘性、耐高温性能,可用于制备集成电路板及宇宙飞船外壳的烧蚀材料,A正确;
B.纳米晶体与大块晶体的内部原子排列方式一致,其不同于大块晶体的特殊性质主要来源于纳米尺寸带来的表面效应、量子尺寸效应等,并非晶体内部原子排列方式发生改变,B错误;
C.聚倍半硅氧烷属于有机硅类高分子聚合物,属于有机高分子材料,C正确;
D.石墨烯是碳单质构成的新型无机非金属材料,具有优良的导电性,D正确;
故答案选B。
2. 下列化学用语使用正确的是
A. 液态HF分子间的氢键:(虚线表示氢键)
B. 有机物“”的名称是:1,2,3,4-四甲基环丁烷
C. 的VSEPR模型名称:直线形
D. 甲醛分子中碳氧双键中σ键的电子云图形:
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢键具有方向性,液态氟化氢的分子间氢键应表示为,A错误;
B.有机物“”的结构简式为,其系统命名为1,1,2,2,3,3,4,4-八甲基环丁烷,B错误;
C.中心原子的价层电子对数=,无孤电子对,其VSEPR模型为直线形,C正确;
D.键是原子轨道头碰头重叠形成的,电子云沿键轴对称分布,图示为肩并肩重叠的键电子云,D错误;
故选C。
3. 下列离子反应方程式或化学反应方程式正确的是
A. 硫酸亚铁铵中加入过量氢氧化钡溶液:
B. 向溶液中通入足量:
C. 向溶液中通入少量:
D. 邻羟甲基苯酚脱水缩合制酚醛树脂:
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫酸亚铁铵与过量反应,该盐电离出、、,需要生成沉淀,题干方程式、、计量数错误,正确离子方程式为,A不符合题意;
B.溶液通入足量,氧化,离子方程式,B符合题意;
C.溶液通入少量,过量,生成的会与剩余结合生成弱电解质,题干方程式产物错误,正确离子方程式为,C不符合题意;
D.邻羟甲基苯酚脱水缩合制备酚醛树脂,反应的化学方程式为,D不符合题意;
故选B。
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 乙烯和环丙烷()组成的28 g混合气体中含有个氢原子
B. 充分反应转移的电子总数为
C. 5.6 g Fe和6.4 g Cu分别与充分反应,转移的电子数均为
D. 和于密闭容器中充分反应后,HI分子总数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯()、环丙烷()最简式均为,混合气体相当于单元,含氢原子数为,A错误;
B.参与不同反应转移电子数不同,如中反应转移,题干未指明反应类型,无法确定转移电子为,B错误;
C.,,反应、,完全反应得到,氯气均完全消耗,以计算,转移电子数均为,C正确;
D.H2 +I22HI为可逆反应,与不能完全转化,生成分子数小于,D错误;
故选C。
5. 关于反应(未配平)的说法不正确的是
A. 发生还原反应
B. 的系数为16
C. 消耗时,转移0.125 mol电子
D. 氧化剂和还原剂的物质的量之比是
【答案】B
【解析】
【详解】A.中过氧键的-1价O得电子化合价降低,作氧化剂,发生还原反应,A正确;
B.配平后反应方程式为,的系数为8,B错误;
C.的物质的量为,8 mol 参与反应时转移10 mol电子,故0.1 mol 反应转移电子,C正确;
D.氧化剂和还原剂的物质的量之比为,D正确。
6. 下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A. 在甲酸溶液中:、、、
B. 含大量的溶液:、、、
C. 过量氨水:、、、
D. 常温下,的溶液:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲酸具有还原性,酸性条件下具有强氧化性,二者会发生氧化还原反应,不能大量共存,A错误;
B.与反应生成沉淀和,不能大量共存,B错误;
C.与会结合生成弱电解质,不能大量共存,C错误;
D.的溶液呈酸性,、、、之间不发生反应,在酸性条件下可稳定存在,能大量共存,D正确;
故选D。
7. 部分含硫物质的转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应①中参加反应,则消耗的中所含原子的数目为
B. 反应②中完全反应,则转移电子的数目为
C. 反应③中与反应的中所含共价键的数目为
D. 溶液中所含的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应①的化学方程式为,消耗mol,分子含2个原子,故原子数目为,不是,A错误。
B.反应②为,中硫元素从+4价升至+6价,转移2 mol电子,故1 mol完全反应转移电子数目为,B正确。
C.反应③为,(摩尔质量)为,需;每个分子含3个N-H共价键,故共价键数目为,不是,C错误。
D.溶液浓度未指定体积,无法确定数目,D错误。
故选B。
8. 下列实验操作及现象得出的结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
常温下,浓硫酸中加入Al片无明显气泡生成,稀硫酸中加入Al片产生大量气泡
氧化性:稀浓
B
向溴的四氯化碳溶液中通入,溶液不褪色;向溴的四氯化碳溶液中通入,溶液褪色
键能:
C
将饱和溴水分别滴加到苯酚稀溶液和苯中,振荡,静置,前者产生白色沉淀,后者分层且上层呈橙红色
苯环使羟基活化
D
向溶液与过量氨水反应后的深蓝色溶液中加入乙醇,析出深蓝色晶体
分子的极性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.常温下Al遇浓硫酸发生钝化,无明显气泡,由此实验操作及现象无法得到稀硫酸比浓硫酸氧化性强的结论,实际氧化性浓强于稀,结论错误,A错误;
B.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是因为(含一个键和一个键)中的π键易断裂而发生加成反应,实际上C=C键能大于,结论错误,B错误;
C.苯酚与溴水反应生成白色沉淀,是羟基活化了苯环上的邻对位氢原子,结论表述颠倒,C错误;
D.反应后深蓝色溶液中含离子型络合物,加入乙醇后析出晶体,是因为乙醇极性弱于水,降低了络合物的溶解度,可证明分子极性,D正确;
故选D。
9. 下列说法正确的是
A. 配制溶液,必须用的玻璃仪器只有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶、量筒
B. 将0.1 mol氨充分溶解在1 L水中所得溶液的物质的量浓度为
C. 配制的溶液,用分析天平称量固体19.2000 g,选用500 mL容量瓶
D. 若以和分别表示浓度为和的氨水的质量分数,且知,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.若用固体配制溶液,溶解时只需加适量蒸馏水,量筒不是必需玻璃仪器,A错误;
B.物质的量浓度计算时体积为溶液体积而非溶剂体积,0.1 mol氨溶于1 L水后溶液体积不等于1 L,浓度小于,B错误;
C.配制480 mL溶液需选用500 mL容量瓶,所需质量为,称量19.2000 g会导致浓度偏低,C错误;
D.由物质的量浓度与质量分数的关系,可得,,结合得;氨水浓度越大密度越小,故,因此,D正确;
故答案选D。
10. 闭花耳草是传统药材,具有消炎功效。车叶草苷酸是其活性成分之一,结构简式如图所示。下列有关车叶草苷酸的说法错误的是
A. 与氢气反应,键均可断裂
B. 该分子存在9个手性碳
C. 1 mol该分子最多与2 mol NaOH发生反应
D. 车叶草苷酸可发生消去反应、加成反应、氧化反应、还原反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.该分子中的键包含碳碳双键的键、羧基的碳氧键、酯基的碳氧键,碳碳双键可以发生加成、反应,但是酯基、羧基中的碳氧双键不能加成,则与氢气反应,羧基中的键不能断裂,A错误;
B.连接四个互不相同的原子或原子团的碳原子是手性碳原子,分子中含有9个手性碳原子,如图所示,B正确;
C.1mol该分子含1mol羧基(可中和1mol NaOH)、1mol乙酸形成的醇酯基(水解后生成乙酸,消耗1mol NaOH,水解得到的羟基为醇羟基,不与NaOH反应),因此最多可与2mol NaOH反应, C正确;
D.分子中存在邻位有氢的醇羟基,可发生消去反应;存在碳碳双键,可发生加成反应;碳碳双键、醇羟基均可被氧化,发生氧化反应;碳碳双键与氢气的加成反应属于还原反应,D正确;
故选A。
11. 硫化锌是一种优良的宽带隙半导体锂离子电池的负极材料,具有在充电的同时发生合金化过程的特点。在充电过程中负极材料晶胞的组成变化如图所示。下列说法错误的是
A. m=n,x=1.5,y=0.25
B. Li2S晶体中S2-的配位数是8
C. 若Li2S的晶胞参数为a nm,则E、F间的距离为
D. 当ZnmS完全转化为LixZnyS时,Li+和Zn2+转化为LiZn(合金相),每转移6mol电子,理论上生成3mol LiZn
【答案】D
【解析】
【分析】由晶胞图可知,1个ZnmS晶胞中,含有S2-数目为,含有Zn2+数目为4,则m=1;1个ZnnS晶胞中,含有S2-数目和Zn2+数目均为2,则n=1,即m=n。根据S2-数目守恒可知,1个LixZnyS晶胞中含有4x个Li+、4y个Zn2+、4个S2-。
【详解】A.观察晶胞图可知,1个LixZnyS晶胞中,Li+和Zn2+的数目之和为7,即4x+4y=7,再根据正、负化合价代数和为零可知x+2y=2,解得:x=1.5,y=0.25,A正确;
B.由Li2S的晶胞图可知,1个Li2S晶胞中距离S2-最近且等距离的Li+有8个,则S2-的配位数是8,B正确;
C.若Li2S的晶胞参数为a nm,若设E点的立体坐标为,则F点的立体坐标为(a,a,a),根据两点间的距离公式可知,E、F间的距离,C正确;
D.当ZnmS完全转化为LixZnyS时,Li+和Zn2+转化为LiZn(合金相),根据关系式:生成3LiZn~转移9e-,每转移6mol电子,理论上生成2mol LiZn,D错误;
答案选D。
12. 下列事实和微观解释不相符的是
选项
事实
微观解释
A
键角:
中心C原子的杂化方式依次为sp、、
B
熔点:
离子键成分百分数:
C
碱性:
甲基向N原子供电子,增大N原子上的电子云密度
D
稳定性:
N的电负性小于O的电负性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.中心为杂化,键角;中心为杂化,键角约;中心为杂化,键角,键角顺序符合事实,解释正确,A不符合题意;
B.半径小于,极化能力更强,共价成分更高,离子键成分百分数,且熔点差异本质是晶格能更大,解释错误,B符合题意;
C.甲基是供电子基团,可增大原子电子云密度,使更易结合,碱性更强,解释正确,C不符合题意;
D.电负性小于,对孤对电子束缚更弱,更易提供孤对电子与形成稳定配位键,故铜氨配离子更稳定,解释正确,D不符合题意;
答案选B。
13. 某离子液体结构如图所示(),元素、、、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素,是元素周期表中电负性最大的元素,与位于同一主族。下列说法正确的是
A. 键角:
B. 同周期第一电离能介于和间的元素有4种
C. 该离子液体中阴离子的空间构型为正四面体形
D. 和中阴、阳离子个数比均为2∶1
【答案】B
【解析】
【分析】Q是电负性最大的元素,为;R与Q同主族且为短周期元素,为;W只形成1个共价键,为;阴离子带1个负电荷,中心X形成4个共价键,说明X最外层有3个电子,原子序数大于H,为;Y形成4个共价键,原子序数大于B,为;Z形成3个共价键,原子序数大于C小于F,为。
【详解】A.对应的中心C为杂化,键角约为,对应的中心C为杂化,键角约为,故,A错误;
B.第二周期第一电离能数值介于B和F之间的元素有,共4种,B正确;
C.阴离子的配体为F和Cl,键长不相等,空间构型为四面体形,而不是正四面体形,C错误;
D.中阴离子为,阴、阳离子个数比为,中阴、阳离子个数比为,D错误;
故选B。
14. 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。
15. 酸性条件下,2.4 mol固体(铋酸钾,难溶于水)与少量发生反应。已知氧化性:。向上述反应后的混合物中逐滴加入溶液,测得溶液中与加入的物质的量关系如图所示。下列说法正确的是
A. 为保持酸性环境,可以用盐酸代替
B. 加入时发生反应的离子方程式为
C. 加入时溶液中的金属阳离子有、、、
D. 加入的物质的量为9.6mol时反应完全
【答案】C
【解析】
【详解】A.铋酸钾是强氧化剂,酸性条件下氧化性强于,可以将盐酸中的氧化为,因此不能用盐酸代替硫酸保持酸性环境,A错误;
B.难溶于水,书写离子方程式时不能拆分为,正确的离子方程式应为,B错误;
C.根据反应可推知氧化性顺序:剩余的,加入时优先和剩余的反应(对应段,浓度不变),a点后完全反应,开始还原;加入时恰好完全被还原为,此时溶液中的金属阳离子为、、、,C正确;
D.与发生氧化还原反应,被还原成,化合价降低5价,得5个电子,被氧化成,化合价升高1价,失去1个电子,根据电子得失守恒,存在反应关系,图中,则完全反应需要的物质的量为;结合初始,反应生成仅消耗,剩余,还原需要,因此完全反应时总共加入的为,不是9.6 mol,D错误;
故选C。
二、填空题(本题共4小题,55分)
16. 新型冠状病毒肺炎爆发以来,各类杀菌消毒剂逐渐被人们所认识和使用。下列是我们常见的几种消毒剂:①“”消毒液;②(其水溶液呈微酸性);③;④;⑤碘酒;⑥75%酒精;⑦高铁酸钾();⑧过氧乙酸()。回答下列问题:
(1)上述杀菌消毒剂属于电解质的是________(填序号)
(2)高铁酸钾可通过和在碱性溶液中制备,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
(3)巴西奥运会期间,由于工作人员将“”消毒液与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种可能的原因是与反应产生的气体促进藻类快速生长。该反应的化学方程式为________________。
(4)利用下图所示流程先制备进而制备亚氯酸钠(),反应①、反应②的离子方程式分别为________、________。
(5)某瓶过氧乙酸消毒液标签显示:溶质的质量分数为15.2%,密度为1.14 g/mL,该瓶消毒液中过氧乙酸的物质的量浓度为________。
【答案】(1)②⑦⑧ (2)
(3)
(4) ①. ②.
(5)2.28 mol/L
【解析】
【小问1详解】
电解质是在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,单质、混合物既不属于电解质也不属于非电解质。②、⑦、⑧均为化合物,在水溶液中可电离出自由移动的离子,属于电解质,答案为②⑦⑧;
【小问2详解】
和在碱性溶液中发生的反应为:,该反应中为氧化剂,元素从价降低为价,每个得到;为还原剂,元素从价升高为价,每个失去,根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比为;
【小问3详解】
具有氧化性,具有还原性,二者发生氧化还原反应,元素被还原为,中价被氧化为,根据得失电子守恒和原子守恒配平得到该方程式为;
【小问4详解】
反应①中为氧化剂,元素从价降为价,为还原剂,元素从价升为价,结合酸性反应环境和产物,配平得对应离子方程式;
反应②中为氧化剂,元素从价降为价,为还原剂,元素从价升为价,结合碱性反应环境配平得对应离子方程式:;
【小问5详解】
根据物质的量浓度与质量分数的换算公式,过氧乙酸的摩尔质量,代入、计算得。
17. 钴、镍是重要的战略金属,在工业中占据重要地位。以湿法炼锌过程中产出的钴渣为原料,分离回收其中钴、镍的工艺流程如图。
已知:①酸浸液主要含有、、、、等金属阳离子;②下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀时的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为计算)。
金属离子
开始沉淀pH
6.2
1.5
6.3
8.1
7.6
6.9
完全沉淀pH
8.2
2.8
8.3
10.1
9.2
8.9
(1)“酸浸”中,投料后,能提高金属元素浸出率的措施有________(填一条即可)。
(2)上述流程涉及的金属元素中,基态原子未成对电子数最多的元素是________(填元素符号)。
(3)“除铁”时,先向酸浸液中加入,充分反应后加入调节溶液pH至4.0~4.5,得到滤渣1,写出该过程中加入后发生反应的离子方程式:________________。得到的滤渣1中除了含过量的外,还含有________(填化学式)。
(4)“沉钴”时,向“除锰”后的溶液中加入溶液并控制溶液,钴将以形式沉淀。写出该反应的离子方程式:________________________。
(5)将隔绝空气灼烧,若温度控制不当,会生成CoO杂质,反应的化学方程式是________。铁、钴、镍属于中等活泼的金属,根据流程可知:的还原性________(填“强于”或“弱于”)。
【答案】(1)加快搅拌速率(或适当升高温度或延长浸取时间)
(2)Mn (3) ①. ②. 和
(4)
(5) ①. ②. 弱于
【解析】
【分析】钴渣用硫酸进行酸浸,钴渣中金属元素溶解,得到含的浸液;向浸液中加入,将氧化为,再加入调节,依据表格数据,在此条件下完全沉淀,保留在溶液中,过滤除去滤渣1;向除铁后的滤液加入除镍试剂,选择性沉淀,留在液相,过滤除去滤渣2;继续向滤液中加入,利用其强氧化性将氧化形成难溶物除去,不沉淀;除锰后,向溶液中加入,控制,将氧化并沉淀得到,留在滤液中,从而实现钴与锌的分离,据此分析解答。
【小问1详解】
酸浸属于固液反应,提升浸出率的原理是增大固液接触面积、加快反应速率,可选择的合理措施有:加快搅拌速率,能让钴渣固体与硫酸充分接触;适当升高温度;延长浸取时间,使反应进行更充分;适当提高硫酸浓度,任选一条即可。
【小问2详解】
流程中涉及的金属元素有,写出各基态原子价电子排布式,依据洪特规则判断未成对电子数目:价电子排布为,轨道全充满,不存在未成对电子;价电子排布为,含有4个未成对电子;价电子排布为,含有3个未成对电子;价电子排布为,含有2个未成对电子;价电子排布为,3d轨道5个电子分占不同轨道,共有5个未成对电子。对比可知,基态原子未成对电子数最多的元素为。
【小问3详解】
除铁阶段体系呈酸性,作氧化剂,将氧化为,中+4价被还原为。每个失去1个电子,每个得到2个电子,由得失电子守恒确定与化学计量数之比为,再结合电荷守恒、原子守恒补齐与,反应的离子方程式:。加入调节至,对照题给表格,该条件下完全水解生成沉淀;消耗溶液氢离子,释放出,与体系中大量结合,生成微溶物,因此滤渣1中除过量的外,还有、。
【小问4详解】
沉钴操作在条件下进行,(过二硫酸根)具有强氧化性,将氧化为+3价,生成沉淀;中过氧键(-O-O-)中价的氧被还原,产物为。每个失去1个电子,每个得到2个电子,依据得失电子守恒,与化学计量数之比为,再结合电荷守恒、原子守恒补充、配平,对应的离子方程式:。
【小问5详解】
在隔绝空气、高温条件下发生分解反应,体系没有外界氧气参与。化合价降低,转化为中+2价的钴;里部分价的氧元素化合价升高,生成。先依据电子守恒配平发生化合价变化的物质,再结合原子守恒补齐,化学方程式为:。除铁步骤中,氧化剂可以将氧化为,但体系中的没有被氧化,说明更容易失去电子被氧化,因此的还原性弱于。
18. 硝基吡唑类离子盐受热容易爆炸,具有重要军工价值。
I.合成硝基吡唑类离子盐的中间体的原理与装置如下
已知:①25℃,3,4-二硝基吡唑的,碳酸的,。
②3,4-二硝基吡唑易溶于DMF,可溶于水。
③1-(3,4−二硝基−1H−吡唑-1-基)丙酮可溶于DMF,难溶于冷水。
(1)仪器A的名称是________。
(2)常温下,用DMF溶解 3,4−二硝基吡唑,搅拌下加入稍过量的,待观察到________时,说明二者反应完全。
(3)继续添加KBr和,维持反应3 h,停止实验,反应后,向反应液中加入________,析出粗产品,过滤。
Ⅱ.合成硝基吡唑类钾盐
(4)常温下,配制混合酸时,为减少硝酸的挥发与分解,采取的配制措施为________。
(5)①反应后,从甲醇溶液中获取产品采用减压蒸馏的原因是________。
②干燥后得到固体,产率________(3,4-二硝基吡唑、1-二硝基甲基-3,4-二硝基吡唑钾盐的相对分子质量分别用A、B表示)。
Ⅲ.1-二硝基甲基-3,4-二硝基吡唑铷盐的二维晶体结构
(6)该二维晶体中阴阳离子个数比为________。
(7)下列有关1-二硝基甲基-3,4-二硝基吡唑铷盐的说法,正确的是________。
a.测定该晶体结构可用质谱仪
b.的配位数为8
c.分解温度高于1-二硝基甲基-3,4-二硝基吡唑钾盐
【答案】(1)球形冷凝管
(2)不再产生气泡 (3)冷水
(4)冷水浴 (5) ①. 回收甲醇,降低甲醇沸点避免产品发生爆炸 ②.
(6)1:1 (7)b
【解析】
【分析】3,4-二硝基吡唑经过取代反应生成1-(3,4-二硝基-1H-吡唑-1-基)丙酮。
【小问1详解】
该仪器为回流装置中的球形冷凝管,是有机合成常用仪器。
【小问2详解】
由可知,3,4-二硝基吡唑酸性强于碳酸,可与反应生成,当不再产生气泡时,说明反应完全。
【小问3详解】
目标产物难溶于冷水,可向反应液中加入冷水,降低溶解度析出粗产品。
【小问4详解】
1-(3,4-二硝基-1H-吡唑-1-基)丙酮在浓硫酸、浓硝酸的作用下生成1-三硝基甲基-3,4-二硝基吡唑,在KI甲醇溶液作用下生成1-二硝基甲基-3,4-二硝基吡唑阴离子。浓硫酸滴入浓硝酸中会放热,温度升高会促进硝酸挥发和分解,因此可采取冰水浴冷却,控制温度。
【小问5详解】
①减压蒸馏可降低溶剂甲醇的沸点,在较低温度下蒸馏出甲醇,减压蒸馏降低甲醇沸点避免产品发生爆炸。
②初始原料3,4-二硝基吡唑的物质的量为mol,理论上生成产物的物质的量也为mol,理论产物质量为,因此产率=实际质量/理论质量×100%=。
【小问6详解】
对二维晶胞用均摊法,取最小重复单元,位于顶点,共4个,每个贡献,总数为,阴离子位于单元中心,完全属于该单元,共1个,因此阴阳离子个数比为1:1,电荷也满足+1和−1平衡。
【小问7详解】
a.质谱仪用于测定有机物的相对分子质量,测定晶体结构常用的仪器是X-射线衍射仪,a错误;
b.由二维晶体结构可知,每个周围结合4个阴离子,每个阴离子提供2个O配位,配位数为8,b正确;
c.半径小于,所带电荷相同,因此1-二硝基甲基-3,4-二硝基吡唑钾盐晶格能大,离子键更强,故分解温度高于1-二硝基甲基-3,4-二硝基吡唑铷盐,c错误;
故选b。
19. 中国科学家首次完成具有抗炎活性的天然复杂产物Papililone A的全合成,部分合成路线如下(部分试剂和条件省略):
回答下列问题:
(1)F中含氧官能团的名称为___________。
(2)A→B的化学方程式为___________。
(3)B→C的反应分为如图的两步。已知酰胺基()内可以发生类似酮式与烯醇式的互变异构。C的结构简式为___________。
(4)若碳骨架()不变,只考虑位置异构,则D的同分异构体有___________种。
(5)E中最多有___________个碳原子共面。
(6)D→F的反应类型为___________。
(7)G可以通过碳碳单键的旋转生成(结构如图),但实验结果表明很少。从G的结构角度解释其原因:___________。
【答案】(1)羟基、醚键
(2) (3) (4)3
(5)9 (6)加成反应
(7)G中能形成分子内氢键,阻碍碳碳单键的旋转
【解析】
【分析】化合物A与碳酸氢铵发生反应,羧基转化为酰胺基生成B;B经酰胺基的酮式-烯醇式互变异构、再发生消去反应脱去水,得到中间体C,C的结构为;C发生分子内成环反应,生成D;D与E发生加成反应,羰基被加成并引入羟基,得到F;F发生反应,转化为含羟基与多羰基的G;G发生发生反应,生成中间体H;H最终经多步分子内缩合成环,得到天然产物Papililone A,据此分析。
【小问1详解】
观察F的结构,F中含氧官能团的名称为含羟基、醚键;
【小问2详解】
分解生成和。和A中-反应生成酰胺基,化学方程式为;
【小问3详解】
酰胺基()内的互变异构为,则B⇌X的互变异构为:。则X→C的消去反应为:;不考虑消去产物,因为该产物中有累积双键不稳定结构,会迅速异构成稳定产物:。由于D中的环状结构在C→D过程中形成,X→C也不考虑成环,故C的结构简式为;
【小问4详解】
碳骨架()不变,只考虑酮羰基官能团的位置异构,则D的同分异构体有3种:;
【小问5详解】
由于双键可形成平面结构,E中所有的碳原子均可通过单键的旋转共面,则最多9个碳原子共面;
【小问6详解】
D→F时,D中双键被加成,形成键和键,反应类型为加成反应;
【小问7详解】
G分子中羟基与羰基距离较近,可形成分子内氢键,如图,且形成六元环状结构,较为稳定,阻碍了碳碳单键的旋转,不利于形成G'。
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辽宁省实验中学高三年级2026-2027学年度上学期10月阶段测试
化学试卷
考试时间:75分钟 试题满分100分
可能用到的原子量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64
一、选择题(本题共15小题,每题3分,共45分;每题只有一个正确答案。)
1. 化学与人类社会可持续发展息息相关。下列说法不正确的是
A. 酚醛树脂可制成集成电路板或宇宙飞船外壳的烧蚀材料
B. 纳米晶体有不同于大块晶体的特性,主要原因是晶体内部原子排列方式发生了改变
C. 硬韧透明防护涂层聚倍半硅氧烷属于有机高分子材料
D. 石墨烯是一种新型无机非金属材料,具有优良的导电性
2. 下列化学用语使用正确的是
A. 液态HF分子间的氢键:(虚线表示氢键)
B. 有机物“”的名称是:1,2,3,4-四甲基环丁烷
C. 的VSEPR模型名称:直线形
D. 甲醛分子中碳氧双键中σ键的电子云图形:
3. 下列离子反应方程式或化学反应方程式正确的是
A. 硫酸亚铁铵中加入过量氢氧化钡溶液:
B. 向溶液中通入足量:
C. 向溶液中通入少量:
D. 邻羟甲基苯酚脱水缩合制酚醛树脂:
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 乙烯和环丙烷()组成的28 g混合气体中含有个氢原子
B. 充分反应转移的电子总数为
C. 5.6 g Fe和6.4 g Cu分别与充分反应,转移的电子数均为
D. 和于密闭容器中充分反应后,HI分子总数为
5. 关于反应(未配平)的说法不正确的是
A. 发生还原反应
B. 的系数为16
C. 消耗时,转移0.125 mol电子
D. 氧化剂和还原剂的物质的量之比是
6. 下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A. 在甲酸溶液中:、、、
B. 含大量的溶液:、、、
C. 过量氨水:、、、
D. 常温下,的溶液:、、、
7. 部分含硫物质的转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应①中参加反应,则消耗的中所含原子的数目为
B. 反应②中完全反应,则转移电子的数目为
C. 反应③中与反应的中所含共价键的数目为
D. 溶液中所含的数目为
8. 下列实验操作及现象得出的结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
常温下,浓硫酸中加入Al片无明显气泡生成,稀硫酸中加入Al片产生大量气泡
氧化性:稀浓
B
向溴的四氯化碳溶液中通入,溶液不褪色;向溴的四氯化碳溶液中通入,溶液褪色
键能:
C
将饱和溴水分别滴加到苯酚稀溶液和苯中,振荡,静置,前者产生白色沉淀,后者分层且上层呈橙红色
苯环使羟基活化
D
向溶液与过量氨水反应后的深蓝色溶液中加入乙醇,析出深蓝色晶体
分子的极性:
A. A B. B C. C D. D
9. 下列说法正确的是
A. 配制溶液,必须用的玻璃仪器只有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶、量筒
B. 将0.1 mol氨充分溶解在1 L水中所得溶液的物质的量浓度为
C. 配制的溶液,用分析天平称量固体19.2000 g,选用500 mL容量瓶
D. 若以和分别表示浓度为和的氨水的质量分数,且知,则
10. 闭花耳草是传统药材,具有消炎功效。车叶草苷酸是其活性成分之一,结构简式如图所示。下列有关车叶草苷酸的说法错误的是
A. 与氢气反应,键均可断裂
B. 该分子存在9个手性碳
C. 1 mol该分子最多与2 mol NaOH发生反应
D. 车叶草苷酸可发生消去反应、加成反应、氧化反应、还原反应
11. 硫化锌是一种优良的宽带隙半导体锂离子电池的负极材料,具有在充电的同时发生合金化过程的特点。在充电过程中负极材料晶胞的组成变化如图所示。下列说法错误的是
A. m=n,x=1.5,y=0.25
B. Li2S晶体中S2-的配位数是8
C. 若Li2S的晶胞参数为a nm,则E、F间的距离为
D. 当ZnmS完全转化为LixZnyS时,Li+和Zn2+转化为LiZn(合金相),每转移6mol电子,理论上生成3mol LiZn
12. 下列事实和微观解释不相符的是
选项
事实
微观解释
A
键角:
中心C原子的杂化方式依次为sp、、
B
熔点:
离子键成分百分数:
C
碱性:
甲基向N原子供电子,增大N原子上的电子云密度
D
稳定性:
N的电负性小于O的电负性
A. A B. B C. C D. D
13. 某离子液体结构如图所示(),元素、、、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素,是元素周期表中电负性最大的元素,与位于同一主族。下列说法正确的是
A. 键角:
B. 同周期第一电离能介于和间的元素有4种
C. 该离子液体中阴离子的空间构型为正四面体形
D. 和中阴、阳离子个数比均为2∶1
14. 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
15. 酸性条件下,2.4 mol固体(铋酸钾,难溶于水)与少量发生反应。已知氧化性:。向上述反应后的混合物中逐滴加入溶液,测得溶液中与加入的物质的量关系如图所示。下列说法正确的是
A. 为保持酸性环境,可以用盐酸代替
B. 加入时发生反应的离子方程式为
C. 加入时溶液中的金属阳离子有、、、
D. 加入的物质的量为9.6mol时反应完全
二、填空题(本题共4小题,55分)
16. 新型冠状病毒肺炎爆发以来,各类杀菌消毒剂逐渐被人们所认识和使用。下列是我们常见的几种消毒剂:①“”消毒液;②(其水溶液呈微酸性);③;④;⑤碘酒;⑥75%酒精;⑦高铁酸钾();⑧过氧乙酸()。回答下列问题:
(1)上述杀菌消毒剂属于电解质的是________(填序号)
(2)高铁酸钾可通过和在碱性溶液中制备,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
(3)巴西奥运会期间,由于工作人员将“”消毒液与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种可能的原因是与反应产生的气体促进藻类快速生长。该反应的化学方程式为________________。
(4)利用下图所示流程先制备进而制备亚氯酸钠(),反应①、反应②的离子方程式分别为________、________。
(5)某瓶过氧乙酸消毒液标签显示:溶质的质量分数为15.2%,密度为1.14 g/mL,该瓶消毒液中过氧乙酸的物质的量浓度为________。
17. 钴、镍是重要的战略金属,在工业中占据重要地位。以湿法炼锌过程中产出的钴渣为原料,分离回收其中钴、镍的工艺流程如图。
已知:①酸浸液主要含有、、、、等金属阳离子;②下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀时的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为计算)。
金属离子
开始沉淀pH
6.2
1.5
6.3
8.1
7.6
6.9
完全沉淀pH
8.2
2.8
8.3
10.1
9.2
8.9
(1)“酸浸”中,投料后,能提高金属元素浸出率的措施有________(填一条即可)。
(2)上述流程涉及的金属元素中,基态原子未成对电子数最多的元素是________(填元素符号)。
(3)“除铁”时,先向酸浸液中加入,充分反应后加入调节溶液pH至4.0~4.5,得到滤渣1,写出该过程中加入后发生反应的离子方程式:________________。得到的滤渣1中除了含过量的外,还含有________(填化学式)。
(4)“沉钴”时,向“除锰”后的溶液中加入溶液并控制溶液,钴将以形式沉淀。写出该反应的离子方程式:________________________。
(5)将隔绝空气灼烧,若温度控制不当,会生成CoO杂质,反应的化学方程式是________。铁、钴、镍属于中等活泼的金属,根据流程可知:的还原性________(填“强于”或“弱于”)。
18. 硝基吡唑类离子盐受热容易爆炸,具有重要军工价值。
I.合成硝基吡唑类离子盐的中间体的原理与装置如下
已知:①25℃,3,4-二硝基吡唑的,碳酸的,。
②3,4-二硝基吡唑易溶于DMF,可溶于水。
③1-(3,4−二硝基−1H−吡唑-1-基)丙酮可溶于DMF,难溶于冷水。
(1)仪器A的名称是________。
(2)常温下,用DMF溶解 3,4−二硝基吡唑,搅拌下加入稍过量的,待观察到________时,说明二者反应完全。
(3)继续添加KBr和,维持反应3 h,停止实验,反应后,向反应液中加入________,析出粗产品,过滤。
Ⅱ.合成硝基吡唑类钾盐
(4)常温下,配制混合酸时,为减少硝酸的挥发与分解,采取的配制措施为________。
(5)①反应后,从甲醇溶液中获取产品采用减压蒸馏的原因是________。
②干燥后得到固体,产率________(3,4-二硝基吡唑、1-二硝基甲基-3,4-二硝基吡唑钾盐的相对分子质量分别用A、B表示)。
Ⅲ.1-二硝基甲基-3,4-二硝基吡唑铷盐的二维晶体结构
(6)该二维晶体中阴阳离子个数比为________。
(7)下列有关1-二硝基甲基-3,4-二硝基吡唑铷盐的说法,正确的是________。
a.测定该晶体结构可用质谱仪
b.的配位数为8
c.分解温度高于1-二硝基甲基-3,4-二硝基吡唑钾盐
19. 中国科学家首次完成具有抗炎活性的天然复杂产物Papililone A的全合成,部分合成路线如下(部分试剂和条件省略):
回答下列问题:
(1)F中含氧官能团的名称为___________。
(2)A→B的化学方程式为___________。
(3)B→C的反应分为如图的两步。已知酰胺基()内可以发生类似酮式与烯醇式的互变异构。C的结构简式为___________。
(4)若碳骨架()不变,只考虑位置异构,则D的同分异构体有___________种。
(5)E中最多有___________个碳原子共面。
(6)D→F的反应类型为___________。
(7)G可以通过碳碳单键的旋转生成(结构如图),但实验结果表明很少。从G的结构角度解释其原因:___________。
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