内容正文:
2026~2027学年第一学期高三第二次质量检测
化学科
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Mg24 S32 Cl35.5 Fe56
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 中华传统技艺,凸显人民智慧。下列选项所涉及材料的主要成分属于有机高分子的是
铜雕技艺
玉雕技艺
A.青铜
B.玉石
粤绣技艺
陶器烧制技艺
C.蚕丝
D.陶瓷
A. A B. B C. C D. D
2. 我国在战斗机技术和预警机技术上实现重大跨越,这标志着我国军事力量的全面提升。下列说法正确的是
A. 钛合金是一种高强度、耐腐蚀的材料,钛元素在元素周期表中位于第ⅣB族
B. 碳化硅(SiC)是一种耐高温陶瓷材料,属于分子晶体
C. 发动机用到的超高温合金含有铌、铁、镍等元素,的中子数为56
D. 战斗机使用的碳纤维是一种高分子有机物
3. 符号表征是化学学习的重要工具。下列化学用语或说法正确的是
A. H2O2的电子式:
B. 双线桥表示:
C. 碳酸氢钠溶液中电离方程式:
D. SO2分子的VSEPR模型:
4. 劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用氢氧化铝生产抗胃酸药
B
用次氯酸钠溶液对衣物消毒
含氯消毒剂具有氧化性
C
用BaSO4作“钡餐”
BaSO4难溶于酸
D
用油脂和NaOH溶液制备肥皂
油脂在碱性条件下发生水解反应
A. A B. B C. C D. D
5. 广东的“早茶”中有许多特色小吃茶点,深得大家喜爱。下列说法不正确的是
A. 茶叶中的茶单宁()属于烃类物质
B. 油条制作过程中可加入小苏打增加蓬松度
C. 熬煮瘦肉粥时,瘦肉中的蛋白质受热发生变性
D. 蒜蓉生菜中的纤维素能刺激肠道蠕动,有助于消化
6. 物质的性质决定其用途。下列相关反应的离子方程式书写正确的是
A. 少量SO2通入NaClO溶液:
B. Na2O2在呼吸面具中作供氧剂:
C. 用稀硫酸回收定影液(含Na2S2O3)中的硫:
D. 过量氨水滴加入硝酸银溶液中:
7. 能满足下列物质间直接转化,且推理成立的是
A. X可为Fe,盐2可使KSCN溶液变红
B. X可为NH3,盐2常用作化肥
C. X可为Al(OH)3,NaOH也可用氨水代替
D. X可为NaHCO3,盐1俗称纯碱
8. 2025年诺贝尔化学奖授予研究金属有机框架材料(MOFs)的科学家。如图化合物是MOFs研究中的一种有机分子。关于该化合物的说法不正确的是
A. 仅含有官能团酰胺基 B. 能发生取代和氧化反应
C. 存在两种杂化方式的碳原子 D. 与NaOH溶液反应可生成两种盐
9. 下列有关物质性质差异的主要原因的描述错误的是
选项
性质差异
主要原因
A
熔点:
键能:C-Cl>C-H
B
酸性:
电负性:F>Cl
C
硬度:金刚石>晶体硅
原子半径:
D
在水中的溶解度:
分子极性:
A. A B. B C. C D. D
10. 实验室以粗品(含有少量)为原料,经溶解、萃取[萃取剂仅与(III)结合,]、分液后,制得无水。下列操作不能达到实验目的的是
A.溶解粗品
B.分液除铁
C.检验是否除净
D.制得无水
A. A B. B C. C D. D
11. 硫及其化合物部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 标准状况下,中原子总数为
B. 溶液中,钠离子数目为
C. 反应①每消耗,生成物中硫原子数目为
D. 反应②每生成1 mol氧化产物,转移电子数目为
12. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现且符合生产实际的是
A. 制硝酸:
B. 提纯硅:
C. 制:
D. 工业制镁:
13. 室温下,下列实验方案能达到探究目的的是
选项
实验方案
探究目的
A
将SO2通入溴水中,观察溶液颜色变化
SO2是否有漂白性
B
向Na2CO3溶液中滴加稀盐酸,将反应产生的气体通入Na2SiO3溶液中,观察现象
比较C和Si的非金属性强弱
C
向Na[Al(OH)4]溶液中滴加NaHSO3溶液,产生白色沉淀
结合H+的能力:
D
将灼热的木炭加入浓硝酸中,观察是否有红棕色气体产生
探究木炭在加热条件下能否与浓硝酸反应
A. A B. B C. C D. D
14. 时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 酸性溶液中:Na+、S2-、Cl-、
B. 澄清透明溶液中:K+、、、
C. 0.1 mol/L K[Al(OH)4]溶液中:Al3+、Na+、Cl-、
D. 加入铝片释放出H2的溶液中:K+、Na+、ClO-、
15. 一种强力除草剂由原子序数依次增加的短周期元素W、X、Y、Z和M组成,这些元素分属于三个周期,且X、Y、Z为同周期相邻元素,其分子结构如图所示。下列叙述错误的是
A. 该化合物只有酸性,而无碱性
B. 该化合物中X的杂化轨道类型有sp2、sp3
C. Y最高价氧化物的水化物具有强氧化性
D. 元素的原子半径大小:
16. 可用作脱硝剂。某科研小组为了探究能否被还原,设计的装置如图所示(夹持、加热装置已略去,、为止水夹),下列说法不正确的是
A. 固体X可以是碱石灰
B. 甲、乙试剂均可以是无水氯化钙
C. 实验时宜先通入,再通入有利于减少空气对实验的干扰
D. 装置C的反应中n(还原剂)∶n(氧化剂)=4∶3
二、简答题:本题共4小题,共56分。
17. 磺酰氯( SO2Cl2 )可用于制造锂电池正极活性物质。实验室可利用SO2和Cl2在活性炭催化下反应制取少量SO2Cl2,装置如图(部分夹持装置已省略)。
已知:①SO2(g) +Cl2(g)=SO2Cl2(1) ΔH= -97.3 kJ/mol;
②SO2Cl2熔点为-54.1℃ ,沸点为69.1℃,常温较稳定,遇水剧烈水解,100℃以上易分解。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是___________,装置丙中橡胶管的作用是___________。
(2)装置丙中发生反应的离子方程式为___________,上述仪器的正确连接顺序是e ___________→g,h←___________←f(填仪器接口字母编号,仪器可重复使用)。________
(3)仪器F的作用是___________。
(4)装置丁中三颈烧瓶需置于冷水浴中,其原因是___________。
(5)某实验小组利用该装置消耗氯气1120 mL(标准状况下,SO2足量) ,最后得到纯净的磺酰氯4.0 g,则磺酰氯的产率为___________( 结果精确到0.01%)。
18. 一种从含钛高炉渣(含Ti、Ca、Mg、Si、Al、Fe的氧化物)中制备TiB2及其它附加值产品的工艺流程如图所示。
已知:浸出液中Ti元素的存在形式为TiO2+
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
Ksp(298 K)
(1)为使焙烧更充分,可采用的方法有__________(写一条)。
(2)沉淀1的主要成分有SiO2和__________。
(3)热水解生成TiO2·nH2O的离子方程式为___________________。
(4)调pH的目的是将__________(填元素符号)与Mg元素分离。
(5)TiB2常用于制备导电陶瓷材料,热还原会产生CO,发生的化学方程式为___________________。
(6)母液通过__________(填操作方法),过滤后可以在__________步骤中循环使用。
(7)钙钛矿类化合物拥有独特的光电性能。一种含Ba、Ti、O三种元素的钙钛矿化合物的立方晶胞结构如图所示:
①该化合物的化学式为__________。
②晶体中距离Ti原子最近且相等的O原子数为__________。
19. 含氯漂白剂在生活中有重要的应用。兴趣小组对其展开了一系列的实验探究。
Ⅰ.18世纪70年代,舍勒使用软锰矿时偶然发现氯气。目前,很多自来水厂用氯气来杀菌、消毒。
(1)氯气是一种有毒气体,需控制用量使水中余氯的含量(以计)达到国家饮用水标准。甲同学欲测定自来水样品中余氯的含量,设计如下实验方案:
实验方案:移取50.00 mL自来水样,加入足量KI溶液,加入______作为指示剂,用0.0100 mol/L 溶液滴定至终点(发生反应:),共消耗5.00 mL 溶液。
①移取50.00 mL自来水样用到的仪器有______(填图中字母)。
②该自来水样品中余氯的含量为__________g/L。
Ⅱ.1784年,舍勒与贝托莱关于氯水中漂白性的成分发生争论。
(2)将通入水中,所得溶液中具有漂白性的含氯粒子有__________________(写化学式)。
(3)最初,人们直接用氯水作漂白剂,但因氯气在水中溶解度不大,而且HClO不稳定,使用起来很不方便。为验证HClO光照分解产物,乙同学将pH传感器、压强传感器与计算机连接后插入盛有新制氯水的广口瓶中,用强光照射新制氯水,收集数据如图。
①实验过程中压强变化为曲线______(填“a”或“b”)。
②实验过程中pH变化的原因是__________________________(用化学方程式表示)。
Ⅲ.1798年,泰纳将氯气溶解在石灰乳中,制成了漂白粉。
(4)漂白粉用X射线衍射仪测试,观察_________________,说明漂白粉_______晶体(填“是”或“否”)
(5)漂白粉在空气中放置一段时间容易变质,兴趣小组继续探究变质原理及产物。
提出假设:漂白粉的有效成分能与空气中的和水蒸气发生反应,丙同学对漂白粉变质后的固体产物成分提出如下猜想:
假设1:固体产物中有;
假设2:固体产物中有。
初步实验:为验证假设丙同学设计如下方案,进行实验。
实验序号
实验操作
实验现象
实验结论
ⅰ
取少量放置在空气中一段时间的漂白粉样品于试管中,加入蒸馏水
__________
假设1成立,
假设2不成立
ⅱ
取实验ⅰ的上层清液于试管中,加入__________
溶液不变浑浊
20. 对甲基苯乙酮(c)能合成多种重要衍生物,其制备和生产部分衍生物的合成路线如图:
(1)化合物b的名称是______________,其核磁共振氢谱图中有______组峰,峰面积之比为__________。
(2)化合物c通过先氧化后还原得到化合物e。
①化合物c的官能团名称是________________。
②c的芳香族同分异构体中,苯环上有且只有两个侧链,与新制Cu(OH)2共热能产生砖红色沉淀的有___种。
(3)g分子可表示为(C9H8O2)n,关于上述步骤中双聚和缩聚的说法,正确的有______(填字母)。
A. 化合物e有1个手性碳原子
B. f分子中有4个碳原子采用sp3杂化
C. 缩聚属于酯化反应,双聚不属于酯化反应
D. 双聚和缩聚都同时生成Ⅴ形无机分子,该无机分子的O来自e的羟基
(4)炔烃h()可由酮类化合物c经四步反应合成。
①从h出发,逐步逆推合成步骤:炔烃二溴代烃____________酮(填有机化合物类别)。
②合成炔烃h的步骤中,第一步的反应类型是____________,第二步所需的无机试剂为____________。
③写出二溴代烃生成炔烃的化学方程式:_____________________________________。
④1 mol h可与5 mol H2发生反应,其产物的结构简式为______________________。
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2026~2027学年第一学期高三第二次质量检测
化学科
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Mg24 S32 Cl35.5 Fe56
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 中华传统技艺,凸显人民智慧。下列选项所涉及材料的主要成分属于有机高分子的是
铜雕技艺
玉雕技艺
A.青铜
B.玉石
粤绣技艺
陶器烧制技艺
C.蚕丝
D.陶瓷
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】有机高分子是相对分子质量达几万甚至更大的有机化合物,可分为天然和合成有机高分子。
A.青铜是铜锡合金,属于无机金属材料,不属于有机高分子,错误;
B.“玉石的主要成分是硅酸盐矿物(如硬玉是硅酸钠铝,软玉是硅酸钙镁),属于无机非金属材料,不属于有机高分子,错误;
C.蚕丝的主要成分是蛋白质,蛋白质属于天然有机高分子化合物,符合要求,正确;
D.陶瓷的主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料,不属于有机高分子,错误;
故选C。
2. 我国在战斗机技术和预警机技术上实现重大跨越,这标志着我国军事力量的全面提升。下列说法正确的是
A. 钛合金是一种高强度、耐腐蚀的材料,钛元素在元素周期表中位于第ⅣB族
B. 碳化硅(SiC)是一种耐高温陶瓷材料,属于分子晶体
C. 发动机用到的超高温合金含有铌、铁、镍等元素,的中子数为56
D. 战斗机使用的碳纤维是一种高分子有机物
【答案】A
【解析】
【详解】A.钛合金具有高强度、耐腐蚀的特性,钛元素为22号元素,在元素周期表中位于第ⅣB族,A正确;
B.碳化硅(SiC)是共价晶体,具有高熔点、耐高温的特点,不属于分子晶体,B错误;
C.的质量数为56,质子数为26,中子数=质量数-质子数,C错误;
D.碳纤维主要成分为碳单质,属于无机非金属材料,不是高分子有机物,D错误;
故选A。
3. 符号表征是化学学习的重要工具。下列化学用语或说法正确的是
A. H2O2的电子式:
B. 双线桥表示:
C. 碳酸氢钠溶液中电离方程式:
D. SO2分子的VSEPR模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.属于共价化合物,其电子式为,故A错误;
B.浓硫酸中元素化合价由+6价降低为+4价,得到电子,中元素化合价由-2价升高为0价,失去电子,最小公倍数为2,转移了,正确的双线桥表示为:,选项电子转移数目错误,故B错误;
C.是强电解质,在水溶液中完全电离,电离方程式应使用等号,正确的电离方程式为,故C错误;
D.中心原子价层电子对数为,VSEPR模型为平面三角形,与图示一致,故D正确;
故答案选D。
4. 劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用氢氧化铝生产抗胃酸药
B
用次氯酸钠溶液对衣物消毒
含氯消毒剂具有氧化性
C
用BaSO4作“钡餐”
BaSO4难溶于酸
D
用油脂和NaOH溶液制备肥皂
油脂在碱性条件下发生水解反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.氢氧化铝用作抗胃酸药的原理是与胃酸(主要成分为)发生中和反应,给出的氢氧化铝受热分解的反应与该用途无关,表述错误,A符合题意;
B.次氯酸钠属于含氯消毒剂,具有强氧化性,可使病毒蛋白质变性,能用于衣物消毒,表述正确,B不符合题意;
C.难溶于水也难溶于胃酸(酸性环境),不会电离出有毒的,因此可作“钡餐”,表述正确,C不符合题意;
D.油脂在碱性()条件下发生水解反应生成高级脂肪酸钠(肥皂的主要成分)和甘油,该反应可用于制备肥皂,表述正确,D不符合题意;
故选A。
5. 广东的“早茶”中有许多特色小吃茶点,深得大家喜爱。下列说法不正确的是
A. 茶叶中的茶单宁()属于烃类物质
B. 油条制作过程中可加入小苏打增加蓬松度
C. 熬煮瘦肉粥时,瘦肉中的蛋白质受热发生变性
D. 蒜蓉生菜中的纤维素能刺激肠道蠕动,有助于消化
【答案】A
【解析】
【详解】A.烃类仅含碳、氢元素,茶单宁()含氧元素,属于烃的衍生物,A错误;
B.小苏打()加热分解生成气体,使面食蓬松,符合食品科学原理,B正确。
C.蛋白质在加热时发生变性,是常见烹饪现象,C正确;
D.纤维素不能被人体消化,但可刺激肠道蠕动,促进消化系统健康,D正确;
故答案为A。
6. 物质的性质决定其用途。下列相关反应的离子方程式书写正确的是
A. 少量SO2通入NaClO溶液:
B. Na2O2在呼吸面具中作供氧剂:
C. 用稀硫酸回收定影液(含Na2S2O3)中的硫:
D. 过量氨水滴加入硝酸银溶液中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.少量通入溶液时,具有强氧化性,可将氧化为,自身被还原为,离子方程式为,故A错误;
B.与水反应生成氢氧化钠和氧气,离子方程式为,故B错误;
C.稀硫酸与反应时,在酸性条件下发生歧化反应生成、和,离子方程式为,故C正确;
D.过量氨水与硝酸银反应时,会生成可溶性的银氨络离子,不会得到沉淀,离子方程式为,故D错误;
故答案选C。
7. 能满足下列物质间直接转化,且推理成立的是
A. X可为Fe,盐2可使KSCN溶液变红
B. X可为NH3,盐2常用作化肥
C. X可为Al(OH)3,NaOH也可用氨水代替
D. X可为NaHCO3,盐1俗称纯碱
【答案】D
【解析】
【详解】A.X为Fe,Fe与NaOH不反应,Fe与HCl反应生成FeCl2(盐2),盐2不能使KSCN变红,所有推理均不成立,A错误;
B.X为NH3,NH3与NaOH不反应,NH3与HCl反应生成NH4Cl(盐2),NH4Cl常用作化肥,生成盐1的推理不成立,B错误;
C.X为Al(OH)3,Al(OH)3与NaOH反应生成Na[Al(OH)4](盐1),Al(OH)3与HCl反应生成AlCl3(盐2),转化成立;但Al(OH)3与氨水不反应,故不能用氨水替代NaOH,C错误;
D.X为NaHCO3,NaHCO3与NaOH反应生成纯碱(Na2CO3),Na2CO3为盐1,NaHCO3与HCl反应生成NaCl、CO2和 H2O,NaCl为盐2,D正确;
故答案为:D。
8. 2025年诺贝尔化学奖授予研究金属有机框架材料(MOFs)的科学家。如图化合物是MOFs研究中的一种有机分子。关于该化合物的说法不正确的是
A. 仅含有官能团酰胺基 B. 能发生取代和氧化反应
C. 存在两种杂化方式的碳原子 D. 与NaOH溶液反应可生成两种盐
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据该化合物结构可知,仅含一种官能团,即酰胺基,A正确;
B.该分子中苯环上的氢原子和烷基的氢原子都可以被取代,发生取代反应;苯环上的甲基可被酸性高锰酸钾氧化,因此能发生取代反应和氧化反应,B正确;
C.苯环上的碳、酰胺基的碳均为杂化,其他饱和碳原子均为杂化,即存在两种杂化方式的碳原子,C正确;
D.该化合物含有酰胺基,在溶液中加热能发生水解反应: ,产物是有机弱碱,不能与反应生成盐,因此与NaOH溶液反应只能生成一种盐(),D错误;
故选D。
9. 下列有关物质性质差异的主要原因的描述错误的是
选项
性质差异
主要原因
A
熔点:
键能:C-Cl>C-H
B
酸性:
电负性:F>Cl
C
硬度:金刚石>晶体硅
原子半径:
D
在水中的溶解度:
分子极性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.和均为分子晶体,熔点由分子间作用力决定,相对分子质量更大,分子间作用力更强故熔点更高,与 、的键能无关,A错误;
B.电负性,的吸电子诱导效应强于,使中羧基的键极性更强,更易电离出,酸性更强,B正确;
C.金刚石和晶体硅均为共价晶体,原子半径 ,键长更短、键能更大,共价键强度更高,故金刚石硬度更大,C正确;
D.水、O3是极性分子,O2是非极性分子,根据相似相溶原理,分子极性更强的在水中溶解度更大,D正确;
故选A。
10. 实验室以粗品(含有少量)为原料,经溶解、萃取[萃取剂仅与(III)结合,]、分液后,制得无水。下列操作不能达到实验目的的是
A.溶解粗品
B.分液除铁
C.检验是否除净
D.制得无水
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可知,以氯化铝粗品制备无水氯化铝的实验操作为将粗品溶解与盐酸得到氯化铝盐酸溶液;向溶液中加入有机萃取剂萃取、分液得到含铁离子的有机相和含有铝离子的水相;取水相少许加入硫氰化钾溶液,确定溶液中铁离子完全除净后,在氯化氢氛围中蒸发氯化铝溶液得到无水氯化铝。
【详解】A.由图可知,题给操作是氯化铝粗品溶解与盐酸得到氯化铝盐酸溶液的溶解操作,A正确;
B.由图可知,题给操作是向溶液中加入有机萃取剂萃取溶液中铁离子后的分液操作,用以分液除去含有铁离子的有机相,B正确;
C.由图可知,题给操作为向溶液中加入硫氰化钾溶液检验水相中铁离子是否完全除净的操作,C正确;
D.氯化铝是强酸弱碱盐,在溶液中发生水解反应生成氢氧化铝和盐酸,直接加热氯化铝溶液,盐酸受热挥发使水解平衡不断右移直至趋于完全得到氢氧化铝,所以制备无水氯化铝应在氯化氢氛围中蒸发氯化铝溶液得到,则题给装置不能制得无水氯化铝,D错误;
故选D。
11. 硫及其化合物部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 标准状况下,中原子总数为
B. 溶液中,钠离子数目为
C. 反应①每消耗,生成物中硫原子数目为
D. 反应②每生成1 mol氧化产物,转移电子数目为
【答案】B
【解析】
【分析】反应①为;反应②为,由此解答。
【详解】A.标准状况下,的物质的量为,每个分子含3个原子,原子总数为,A正确;
B.题目仅给出溶液的浓度,溶液体积未知,无法计算钠离子的物质的量,无法确定钠离子数目,B错误;
C.反应①为,的物质的量为,由方程式可知生成,生成物中硫原子数目为,C正确;
D.反应②为,S中硫元素化合价从0价升高到中的+4价,失4个电子,氧化产物为,每生成氧化产物转移电子,转移电子数目为,D正确;
故选B。
12. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现且符合生产实际的是
A. 制硝酸:
B. 提纯硅:
C. 制:
D. 工业制镁:
【答案】C
【解析】
【详解】A.不与直接反应生成,需要同时通入才能实现转化,第三步转化不能发生,A错误;
B.粗硅和盐酸不反应,需与在加热条件下反应才能得到,第二步转化不能实现,B错误;
C.煅烧生成,在催化剂作用下与反应生成,为避免形成酸雾,工业上用的吸收制备,所有转化均能实现且符合生产实际,C正确;
D.工业上沉淀海水中的使用廉价的而非成本较高的,且熔点极高,电解耗能大,工业上是电解熔融制备,不符合生产实际,D错误;
故选C。
13. 室温下,下列实验方案能达到探究目的的是
选项
实验方案
探究目的
A
将SO2通入溴水中,观察溶液颜色变化
SO2是否有漂白性
B
向Na2CO3溶液中滴加稀盐酸,将反应产生的气体通入Na2SiO3溶液中,观察现象
比较C和Si的非金属性强弱
C
向Na[Al(OH)4]溶液中滴加NaHSO3溶液,产生白色沉淀
结合H+的能力:
D
将灼热的木炭加入浓硝酸中,观察是否有红棕色气体产生
探究木炭在加热条件下能否与浓硝酸反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.通入溴水发生氧化还原反应:,体现的还原性而非漂白性,A错误;
B.稀盐酸具有挥发性,产生的中混有,也可与反应生成硅酸沉淀,干扰碳酸与硅酸酸性的比较,无法比较和的非金属性,B错误;
C.溶液中可电离出,滴入溶液时,结合生成白色沉淀,说明结合的能力:,C正确;
D.浓硝酸受热易分解:,红棕色可能来自浓硝酸的分解,无法证明木炭与浓硝酸发生了反应,D错误;
故选C。
14. 时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 酸性溶液中:Na+、S2-、Cl-、
B. 澄清透明溶液中:K+、、、
C. 0.1 mol/L K[Al(OH)4]溶液中:Al3+、Na+、Cl-、
D. 加入铝片释放出H2的溶液中:K+、Na+、ClO-、
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸性溶液中含大量氢离子,S2-可结合氢离子生成H2S,且酸性环境下的具有强氧化性,可与还原性的发生氧化还原反应,不能大量共存,A错误;
B.澄清透明仅要求无浑浊,不要求无色,、、、之间不发生反应,可大量共存,B正确;
C.溶液呈碱性,可与反应生成沉淀;既会和反应生成沉淀,也会与发生双水解反应,不能大量共存,C错误;
D.加入铝片释放的溶液可能为酸性或强碱性,若为酸性溶液,会与结合生成弱电解质,次氯酸有强氧化性,溶液酸性较强时可与铝发生氧化还原反应,无法满足“一定大量共存”的要求,D错误;
故选B。
15. 一种强力除草剂由原子序数依次增加的短周期元素W、X、Y、Z和M组成,这些元素分属于三个周期,且X、Y、Z为同周期相邻元素,其分子结构如图所示。下列叙述错误的是
A. 该化合物只有酸性,而无碱性
B. 该化合物中X的杂化轨道类型有sp2、sp3
C. Y最高价氧化物的水化物具有强氧化性
D. 元素的原子半径大小:
【答案】A
【解析】
【分析】首先推断元素:五种短周期元素原子序数依次增大,分属三个周期,W属于第一周期且仅形成1个共价键,故W为;X、Y、Z为同周期相邻元素,X可形成4个共价键、Y形成3个共价键、Z形成2个共价键,故三者均属于第二周期,X为,Y为,Z为;M为第三周期元素,可形成5个共价键,故M为。据此分析作答。
【详解】A.该化合物含能与酸反应的碱性基团氨基、可与碱反应的羧基和磷酸羟基,既有酸性又有碱性,故A错误;
B.化合物中饱和原子为杂化,羧基中形成碳氧双键的原子为杂化,即X的杂化轨道类型有、,故B正确;
C.Y为,其最高价氧化物的水化物为,具有强氧化性,故C正确;
D.电子层数越多原子半径越大,同周期主族元素从左到右原子半径递减,故原子半径,即,故D正确;
故答案选A。
16. 可用作脱硝剂。某科研小组为了探究能否被还原,设计的装置如图所示(夹持、加热装置已略去,、为止水夹),下列说法不正确的是
A. 固体X可以是碱石灰
B. 甲、乙试剂均可以是无水氯化钙
C. 实验时宜先通入,再通入有利于减少空气对实验的干扰
D. 装置C的反应中n(还原剂)∶n(氧化剂)=4∶3
【答案】B
【解析】
【分析】由实验装置图可知,装置A中浓氨水与碱石灰或氧化钙反应制备氨气,装置B中盛有的碱石灰用于干燥氨气;装置E中浓硝酸与铜反应制备二氧化氮,装置D中盛有的五氧化二磷或硅胶用于干燥二氧化氮,装置C中氨气与二氧化氮做催化剂作用下反应生成氮气和水。
【详解】A.由分析可知,固体X为碱石灰或氧化钙或氢氧化钠固体均可,A正确;
B.干燥氨气不可能是无水氯化钙,因为无水氯化钙吸收氨气会生成八氨氯化钙,故B错误;
C.二氧化氮的密度比空气大,所以实验时先通入二氧化氮排尽装置中的空气,有利于氨气充分与二氧化氮反应,可以减少空气对实验的干扰,故C正确;
D.C中反应为,还原剂与氧化剂的物质的量比为4∶3,故D正确;
故答案为:B。
二、简答题:本题共4小题,共56分。
17. 磺酰氯( SO2Cl2 )可用于制造锂电池正极活性物质。实验室可利用SO2和Cl2在活性炭催化下反应制取少量SO2Cl2,装置如图(部分夹持装置已省略)。
已知:①SO2(g) +Cl2(g)=SO2Cl2(1) ΔH= -97.3 kJ/mol;
②SO2Cl2熔点为-54.1℃ ,沸点为69.1℃,常温较稳定,遇水剧烈水解,100℃以上易分解。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是___________,装置丙中橡胶管的作用是___________。
(2)装置丙中发生反应的离子方程式为___________,上述仪器的正确连接顺序是e ___________→g,h←___________←f(填仪器接口字母编号,仪器可重复使用)。________
(3)仪器F的作用是___________。
(4)装置丁中三颈烧瓶需置于冷水浴中,其原因是___________。
(5)某实验小组利用该装置消耗氯气1120 mL(标准状况下,SO2足量) ,最后得到纯净的磺酰氯4.0 g,则磺酰氯的产率为___________( 结果精确到0.01%)。
【答案】(1) ①. 蒸馏烧瓶 ②. 平衡分液漏斗内外压强,便于液体顺利流下
(2) ①. 2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O ②. e→c→d→a→b→g,h←b←a←f
(3)吸收未反应的Cl2、SO2,同时防止空气中的水蒸气进入冷凝管内
(4)制备SO2Cl2的反应为放热反应,温度过高易气化且易分解
(5)59.26%
【解析】
【分析】丙装置制备氯气,戊装置制备二氧化硫,二氧化硫与氯气在丁中反应生成SO2Cl2,丁中活性炭可能起催化剂作用,SO2Cl2遇水发生剧烈的水解反应,甲为干燥二氧化硫装置,乙是饱和食盐水,降低氯气溶解度,甲也可干燥氯气,SO2Cl2沸点低、易挥发,B为冷凝管,使挥发的产物SO2Cl2冷凝回流,碱石灰吸收未反应的二氧化硫、氯气,防止污染空气,并吸收空气中的水蒸气,防止进入C中导致磺酰氯水解。
【小问1详解】
根据仪器的构造可知,仪器A的名称是蒸馏烧瓶,当分液漏斗上部压强大于烧瓶内压强时,分液漏斗内液体才能顺利流下,所以橡皮管起到平衡气压,使液体顺利流下的作用,装置丙中橡胶管的作用是平衡气压,使液体顺利滴下,故答案为:蒸馏烧瓶;平衡气压,使液体顺利滴下;
【小问2详解】
装置丙中高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯化锰、氯化钾、氯气和水,发生反应的离子反应方程式为2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,实验装置的顺序是氯气制备装置→除杂装置→干燥装置→反应装置←干燥装置←二氧化硫制备装置,上述仪器正确的连接顺序是e→c→d→a→b→g,h←b←a←f,故答案为:2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;c→d→a→b;b←a;
【小问3详解】
仪器F装有碱石灰成分是CaO和NaOH混合物,其作用是吸收SO2、Cl2,防止污染空气,同时防止水蒸气进同意使磺酰氯水解;
【小问4详解】
因为制备SO2Cl2的反应为放热反应,SO2Cl2沸点低,温度过高易气化且易分解,故装置丁中三颈烧瓶置于冷水浴中,故答案为:制备SO2Cl2的反应为放热反应,SO2Cl2沸点低,温度过高易气化且易分解;
【小问5详解】
标准状况1120mL氯气物质的量为,二氧化硫过量,根据反应SO2(g)+Cl2(g)=SO2Cl2,可知理论上生成0.05mol SO2Cl2,质量为m=nM=0.05mol×135g/mol=6.75g,则磺酰氯的产率为,故答案为:59.26%。
18. 一种从含钛高炉渣(含Ti、Ca、Mg、Si、Al、Fe的氧化物)中制备TiB2及其它附加值产品的工艺流程如图所示。
已知:浸出液中Ti元素的存在形式为TiO2+
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
Ksp(298 K)
(1)为使焙烧更充分,可采用的方法有__________(写一条)。
(2)沉淀1的主要成分有SiO2和__________。
(3)热水解生成TiO2·nH2O的离子方程式为___________________。
(4)调pH的目的是将__________(填元素符号)与Mg元素分离。
(5)TiB2常用于制备导电陶瓷材料,热还原会产生CO,发生的化学方程式为___________________。
(6)母液通过__________(填操作方法),过滤后可以在__________步骤中循环使用。
(7)钙钛矿类化合物拥有独特的光电性能。一种含Ba、Ti、O三种元素的钙钛矿化合物的立方晶胞结构如图所示:
①该化合物的化学式为__________。
②晶体中距离Ti原子最近且相等的O原子数为__________。
【答案】(1)粉碎炉渣等
(2)CaSO4 (3)
(4)Fe、Al (5)
(6) ①. 蒸发浓缩,冷却结晶 ②. 焙烧
(7) ①. BaTiO3 ②. 6
【解析】
【分析】炉渣(含Ti、Ca、Mg、Si、Al、Fe的氧化物)与(NH4)2SO4焙烧后,Ti、Mg、Al、Fe转化为可浸出的硫酸盐,水浸使其进入浸出液, Si、Ca留在沉淀1中,浸出液中的TiO2+热水解生成,焙烧得到,再与、碳热还原制得TiB2,水解后的溶液利用焙烧产生的氨调节pH,使Al、Fe沉淀而Mg留在滤液中,再加(NH4)2CO3沉Mg得到Mg CO3;母液回收(NH4)2SO4用于焙烧,实现试剂循环利用。
【小问1详解】
增大固体反应物的接触面积可以让焙烧更充分,将炉渣粉碎、升温、搅拌等方式可提升反应充分程度。
【小问2详解】
SiO2不溶于水,炉渣中的Ca在焙烧时和加入的(NH4)2SO4反应生成微溶于水的CaSO4,故沉淀1的主要成分为SiO2和CaSO4。
【小问3详解】
已知浸出液中Ti以TiO2+形式存在,TiO2+热水解生成,热水解时TiO2+结合H2O生成沉淀,同时生成H+,根据原子、电荷守恒,离子方程式为。
【小问4详解】
根据表格中的溶度积数据,Fe(OH)3和Al(OH)3的Ksp远小于Mg(OH)2,调节pH时Fe3+、Al3+会优先转化为氢氧化物沉淀(即沉淀2),而Mg2+留在滤液中,实现Fe、Al和Mg的分离。
【小问5详解】
热还原的反应物为TiO2、B2O3、C,产物为TiB2和CO,根据元素守恒和氧化还原得失电子守恒配平,化学方程式为。
【小问6详解】
转化步骤得到MgCO3后的母液主要含可溶性铵盐(NH4)2SO4,通过蒸发浓缩、冷却结晶析出(NH4)2SO4后,可返回焙烧步骤循环使用,提升原料利用率。
【小问7详解】
①根据均摊法计算晶胞原子数:Ba2+位于体心,数目为1; 晶胞8个顶点的黑球,数目为,12条棱的棱心白球数目为,因此Ti位于顶点,O位于12条棱的棱心,因此化学式为BaTiO3;
② 以顶点处的Ti原子为中心,最近的O原子位于沿三个互相垂直方向的正、负向棱心上,距离均为棱长的一半,故与Ti最近且等距的O原子共有6个。
19. 含氯漂白剂在生活中有重要的应用。兴趣小组对其展开了一系列的实验探究。
Ⅰ.18世纪70年代,舍勒使用软锰矿时偶然发现氯气。目前,很多自来水厂用氯气来杀菌、消毒。
(1)氯气是一种有毒气体,需控制用量使水中余氯的含量(以计)达到国家饮用水标准。甲同学欲测定自来水样品中余氯的含量,设计如下实验方案:
实验方案:移取50.00 mL自来水样,加入足量KI溶液,加入______作为指示剂,用0.0100 mol/L 溶液滴定至终点(发生反应:),共消耗5.00 mL 溶液。
①移取50.00 mL自来水样用到的仪器有______(填图中字母)。
②该自来水样品中余氯的含量为__________g/L。
Ⅱ.1784年,舍勒与贝托莱关于氯水中漂白性的成分发生争论。
(2)将通入水中,所得溶液中具有漂白性的含氯粒子有__________________(写化学式)。
(3)最初,人们直接用氯水作漂白剂,但因氯气在水中溶解度不大,而且HClO不稳定,使用起来很不方便。为验证HClO光照分解产物,乙同学将pH传感器、压强传感器与计算机连接后插入盛有新制氯水的广口瓶中,用强光照射新制氯水,收集数据如图。
①实验过程中压强变化为曲线______(填“a”或“b”)。
②实验过程中pH变化的原因是__________________________(用化学方程式表示)。
Ⅲ.1798年,泰纳将氯气溶解在石灰乳中,制成了漂白粉。
(4)漂白粉用X射线衍射仪测试,观察_________________,说明漂白粉_______晶体(填“是”或“否”)
(5)漂白粉在空气中放置一段时间容易变质,兴趣小组继续探究变质原理及产物。
提出假设:漂白粉的有效成分能与空气中的和水蒸气发生反应,丙同学对漂白粉变质后的固体产物成分提出如下猜想:
假设1:固体产物中有;
假设2:固体产物中有。
初步实验:为验证假设丙同学设计如下方案,进行实验。
实验序号
实验操作
实验现象
实验结论
ⅰ
取少量放置在空气中一段时间的漂白粉样品于试管中,加入蒸馏水
__________
假设1成立,
假设2不成立
ⅱ
取实验ⅰ的上层清液于试管中,加入__________
溶液不变浑浊
【答案】(1) ①. 淀粉 ②. D ③. 或0.0355
(2)、
(3) ①. b ②.
(4) ①. 不到明锐的衍射峰 ②. 否
(5) ①. 有固体未溶解 ②. NaOH
【解析】
【小问1详解】
加入足量KI溶液后,水样中的余氯将氧化为。碘遇淀粉显蓝色,可以利用这一显色反应指示碘是否存在,因此选用淀粉作指示剂。
①移取50.00 mL水样,需要使用能够准确量取该体积液体的仪器。
A.图示仪器是锥形瓶,可用于盛装液体或作反应容器,不能用于准确量取50.00 mL水样,A错误;
B.图示仪器是烧杯,不能用于准确量取50.00 mL水样,B错误;
C.图示仪器是量筒,其测量精度不能满足量取50.00 mL水样的要求,C错误;
D.图示仪器下端通过橡胶管连接尖嘴,是碱式滴定管,可以准确量取50.00 mL水样,D正确;
故选D;
②余氯以计,氯气与碘离子的反应为,生成的碘与硫代硫酸钠发生反应。根据两个反应的化学计量关系,余氯、生成的碘与消耗的硫代硫酸钠的物质的量满足。因此,50.00 mL水样中余氯的物质的量为。设余氯以计的质量浓度为,则,故填或0.0355;
【小问2详解】
氯气通入水中发生反应。生成的次氯酸是弱酸,在水中部分电离:。和均具有氧化性,能使有色物质氧化而褪色,因此所得溶液中具有漂白性的含氯粒子为、;
【小问3详解】
①用强光照射新制氯水时,次氯酸分解产生氧气,瓶内气体增多,压强增大。图中曲线b随时间总体上升,因此压强变化对应曲线b。
②次氯酸是弱酸,光照分解后生成盐酸,盐酸在水中完全电离,使溶液中的浓度增大,pH降低,对应图中总体下降的曲线a。次氯酸分解的化学方程式为;
【小问4详解】
晶体内部的微粒在空间呈周期性有序排列,其X射线衍射图谱会出现明锐的衍射峰;非晶体不具有这种结构特征,不出现明锐的衍射峰。本实验观察不到明锐的衍射峰,据此判断该漂白粉样品不是晶体,第一空填“不到明锐的衍射峰”,第二空填“否”;
【小问5详解】
漂白粉的有效成分可与空气中的二氧化碳和水发生反应:。
实验ⅰ中,针对题设的两种产物假设,难溶于水,而易溶于水。因此,支持假设1的实验现象为有固体未溶解。
实验ⅱ取实验ⅰ的上层清液,检验其中是否含有。若清液中含有,加入NaOH溶液后,与反应生成,反应为;生成的与结合形成白色沉淀,反应为,溶液应变浑浊。题中溶液不变浑浊,说明假设2不成立,故所加试剂为NaOH溶液。
20. 对甲基苯乙酮(c)能合成多种重要衍生物,其制备和生产部分衍生物的合成路线如图:
(1)化合物b的名称是______________,其核磁共振氢谱图中有______组峰,峰面积之比为__________。
(2)化合物c通过先氧化后还原得到化合物e。
①化合物c的官能团名称是________________。
②c的芳香族同分异构体中,苯环上有且只有两个侧链,与新制Cu(OH)2共热能产生砖红色沉淀的有___种。
(3)g分子可表示为(C9H8O2)n,关于上述步骤中双聚和缩聚的说法,正确的有______(填字母)。
A. 化合物e有1个手性碳原子
B. f分子中有4个碳原子采用sp3杂化
C. 缩聚属于酯化反应,双聚不属于酯化反应
D. 双聚和缩聚都同时生成Ⅴ形无机分子,该无机分子的O来自e的羟基
(4)炔烃h()可由酮类化合物c经四步反应合成。
①从h出发,逐步逆推合成步骤:炔烃二溴代烃____________酮(填有机化合物类别)。
②合成炔烃h的步骤中,第一步的反应类型是____________,第二步所需的无机试剂为____________。
③写出二溴代烃生成炔烃的化学方程式:_____________________________________。
④1 mol h可与5 mol H2发生反应,其产物的结构简式为______________________。
【答案】(1) ①. 甲苯 ②. 4 ③.
(2) ①. 酮羰基 ②. 6 (3)AB
(4) ①. 烯烃 ②. 醇 ③. 加成(还原)反应 ④. 浓H2SO4 ⑤. ⑥.
【解析】
【分析】a 乙酰氯与 b 甲苯在氯化铝催化下发生傅克酰基化反应,生成对甲基苯乙酮 c;c 的苯环上甲基被氧化得到羧基,生成 d;d 中的羰基被还原为羟基,得到同时含醇羟基、羧基的 e;e 分子间可以发生酯化,两分子双聚生成环酯 f,也可以不断缩聚,得到聚酯高分子 g。
【小问1详解】
化合物b的名称是甲苯,甲苯的 4 种等效氢:甲基上 3 个 H;苯环上邻位 2H、间位 2H、对位 1H,一共 4 种化学环境氢,故其核磁共振氢谱图中有4组峰,峰面积之比为3:2:2:1。
【小问2详解】
①c是对甲基苯乙酮,结构:苯环对位,-COCH3、-CH3,c含有的官能团是酮羰基;
②c的芳香族同分异构体:苯环上只有两个侧链;和新制Cu(OH)2共热生成砖红色沉淀则分子含有醛基-CHO,苯环两个取代基,组合有两类:-CHO和-CH2CH3;-CH2CHO和 -CH3,苯环上两个不同取代基,存在邻、间、对3 种位置异构。 总种类:种。
【小问3详解】
A.化合物e有1个手性碳原子:,A正确;
B.f是2分子e双聚产物,每个e含1个sp3手性碳,2分子e就是2个手性碳;还有两个甲基碳-CH3,合计4个sp3杂化碳原子,B正确;
C.缩聚是酯化;双聚同样是酯化反应(分子间羧基和醇羟基脱水成酯),C错误;
D.脱去的水分子H2O(V 形分子),酯化反应:羧酸脱羟基(-OH),醇脱氢(H),水里面的氧原子来自 e 的羧基的羟基,不是醇羟基,D错误;
故选AB。
【小问4详解】
①逆推合成路线:炔烃二溴代烃烯烃醇酮,正向顺序:。
②合成h的步骤:第一步:酮→醇,羰基加成,加成(还原)反应,第二步:醇消去生成烯烃,反应条件:浓H2SO4,加热。
③二溴代烃消去制炔烃方程式:,原理:邻二溴代物,强碱醇溶液加热,发生两次消去,脱去2分子HBr,生成碳碳三键。
④h是对甲基苯乙炔。苯环消耗 3 mol H2,C≡C三键完全加氢消耗 2 mol H2,合计消耗 5 mol H2。 苯环变成环己烷环,三键变成单键。产物为。
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