内容正文:
兰州市第五十一中学2027届高三10月阶段性测试试卷
高三化学
本试卷可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 Si-28 Cl-35.5 Ti-48 Fe-56 Zn-65 Co-59
第I卷(42分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 二十四节气是中华优秀传统文化的精髓之一。下列关于二十四节气中代表物的说法错误的是
A. 立春吃春饼,春饼中的淀粉属于有机高分子
B. 清明放风筝,制作风筝使用的竹签、纸的主要成分均为纤维素
C. 立秋贴秋膘,肥肉的主要成分是油脂
D. 冬至忙酿酒,糯米酿制黄酒的过程中葡萄糖发生水解反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.淀粉是相对分子质量可达数万至数十万的多糖,属于天然有机高分子化合物,A正确;
B.竹签来自植物茎秆,纸张以植物纤维为主要原料,二者的主要成分均为纤维素,B正确;
C.肥肉的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,属于油脂,C正确;
D.葡萄糖是单糖,不能发生水解反应,糯米酿酒过程中淀粉先水解生成葡萄糖,葡萄糖再在酒化酶作用下发生分解反应生成乙醇和二氧化碳,D错误。
2. 下列化学用语或图示表述正确的是
A. 顺-1,3-戊二烯的结构简式:
B. 一氟乙烷的空间填充模型:
C. 聚苯乙烯的结构简式:
D. 甲基的电子式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.顺-1,3-戊二烯中,3、4号碳原子之间的双键上,两个氢原子位于双键同侧,符合顺式结构,题给结构简式正确,A正确。
B.一氟乙烷中氟原子的半径小于碳原子,空间填充模型中代表氟的球应比代表碳的球小;题图中代表氟的球反而更大,B错误。
C.聚苯乙烯由苯乙烯加聚得到,链节为,苯环作为侧链连在碳链上;题图把苯环画入主链,C错误。
D.甲基(—CH3)是中性基团,中心碳原子最外层有7个电子(3对成键电子和1个单电子),正确电子式为,D错误。
故答案为A。
3. 生活中处处有化学。请根据你所学过的化学知识,判断下列说法中错误的是
A. 医疗上常用体积分数为70%~75%的酒精作消毒剂
B. 为防止流感传染,可将教室门窗关闭后,用食醋熏蒸,进行消毒
C. 海鲜、肉类等食品用福尔马林浸泡防腐保鲜
D. 苯酚沾在手上立即用酒精洗涤
【答案】C
【解析】
【详解】A.体积分数为70%~75%的酒精对细菌渗透能力最强,杀菌效果最优,医疗上常用作消毒剂,A正确;
B.食醋中的醋酸具有杀菌功效,关闭教室门窗后熏蒸食醋可杀灭空气中的病菌,起到预防流感传染的作用,B正确;
C.福尔马林是甲醛的水溶液,甲醛有毒,会破坏蛋白质结构,不仅危害人体健康,还会降低食品品质,不能用于海鲜、肉类等食品的防腐保鲜,C错误;
D.苯酚易溶于酒精,且酒精对皮肤刺激性小,苯酚沾在手上可立即用酒精洗涤,D正确;
故选C。
4. 下列说法中不正确的有
①臭氧(O3)、四聚氧(O4)和红氧 (O8)都是氧元素的同素异形体
②酸性氧化物都是非金属氧化物
③碱性氧化物都是金属氧化物
④丁达尔效应是胶体粒子对光线反射形成的
⑤溶于水,在通电条件下才能发生电离
⑥不是电解质的化合物一定是非电解质
⑦有单质参加或有单质生成的反应一定是氧化还原反应
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
【答案】C
【解析】
【详解】①臭氧、四聚氧和红氧都是氧元素构成的不同的单质,互为同素异形体,故①正确;
②有些金属氧化物也是酸性氧化物,如,故②错误;
③碱性氧化物都是金属氧化物,但金属氧化物不一定都是碱性氧化物,如是酸性氧化物,是两性氧化物,故③正确;
④丁达尔效应是胶体粒子对光线散射形成的,故④错误
⑤溶于水,是水分子破坏阴阳离子间的作用力从而电离出自由移动的阴阳离子,故⑤错误;
⑥化合物不是电解质就是非电解质,因此不是电解质的化合物一定是非电解质,故⑥正确;
⑦有单质参加的反应或有单质生成的反应不一定是氧化还原反应,如是非氧化还原反应,故⑦错误;
由上错误的有4个,选项C符合题意;
答案为C。
5. NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 含K+数目为0.1NA的KOH溶液浓度为0.1mol/L
B. 60 gSiO2中Si-O共价键的数目为2NA
C. 2 mol[Ag(NH3)2]OH中含σ键个数为18NA
D. 4.4 gCO2中心原子的价层电子对数为0.4NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.未给出KOH溶液的体积,无法计算溶液的物质的量浓度,A错误;
B.60 gSiO2的物质的量为1 mol,SiO2晶体中每个Si原子形成4个Si-O共价键,故1 molSiO2中Si-O键数目为4NA,B错误;
C.每个[Ag(NH3)2]OH中,2个NH3含6个N-H σ键,2个Ag-N配位键属于σ键,OH-中含1个O-H σ键,共9个σ键,2 mol该物质含σ键个数为18NA,C正确;
D.4.4 gCO2的物质的量为0.1 mol,CO2中心C原子的价层电子对数为2(σ键数为2,孤电子对数为0),故总价层电子对数为0.2NA,D错误;
故选C。
6. 化合物Z是一种药物合成中间体,其合成方法如下:
下列有关说法错误的是
A. X分子中没有手性碳原子 B. Y最多能与5 mol NaOH反应
C. Z能与甲醛发生缩聚反应 D. X可以发生氧化反应和还原反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.X分子中芳环碳和羰基碳均不能作为手性碳原子,甲基碳连接三个相同的氢原子,因此没有手性碳原子,A正确;
B.酯基、酚羟基以及酯基水解形成的酚羟基均能与氢氧化钠发生反应,题中未体现Y的物质的量,无法计算消耗 NaOH
的物质的量,即使1 molY也应最多消耗4 mol NaOH,B错误;
C.Z含酚羟基,且羟基的邻位有氢原子,因此能与甲醛发生缩聚反应,C正确;
D.X中的酚羟基可以发生氧化反应,酮羰基可以发生还原反应,因此X既能发生氧化反应又能发生还原反应,D正确;
故选B。
7. 下列化学或离子方程式正确的是
A. 甲苯和制:+ +HCl
B. 溶液中通入少量:2 ++→2+
C. 乙醇与酸性溶液反应:
D. 用食醋去除水垢中的:
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲苯与氯气在光照条件下发生取代反应,氯原子取代甲基上的氢原子;题示产物中的氯原子连接在苯环上,所给条件与产物不符。生成题示苯环上的氯代产物,应使用铁或作催化剂,生成邻位取代产物的反应可表示为:,A错误;
B.碳酸的酸性强于苯酚,苯酚的酸性强于碳酸氢根离子。因此,二氧化碳与苯酚钠溶液反应生成苯酚和碳酸氢钠,生成的碳酸氢钠不能进一步与苯酚钠反应生成碳酸钠。即使通入少量二氧化碳,也应生成碳酸氢钠,正确的化学方程式为:,B错误;
C.乙醇被酸性重铬酸钾溶液氧化为乙酸,其中与羟基相连的碳转化为羧基中的碳,化合价由-1价升高到+3价,1 mol乙醇失去4 mol电子;中的Cr元素由+6价降低到+3价,1 mol得到6 mol电子。根据得失电子守恒,乙醇与重铬酸根离子的化学计量数之比为3∶2,再结合原子守恒和电荷守恒配平,得到,C正确;
D.食醋中的醋酸是弱电解质,书写离子方程式时应保留其化学式,不能拆成离子;碳酸钙难溶于水,也应保留化学式。正确的离子方程式为,D错误;
故选C。
8. 下列实验装置或操作正确且能达到实验目的的是
实验装置或操作
实验目的
A.用标准溶液测定某醋酸溶液的浓度
B.除去苯中的苯酚
实验装置或操作
实验目的
C.制备溴苯并验证有HBr生成
D.分离乙酸和乙酸乙酯的混合物
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.为碱性溶液,用碱式滴定管盛放符合要求;滴定醋酸时,滴定终点生成强碱弱酸盐醋酸钠,溶液呈碱性,选择酚酞作指示剂合理,装置操作正确,能达到实验目的,A正确;
B.苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚可溶于苯,且溴单质也会溶于苯,无法通过过滤除去杂质,还会引入新杂质,不能达到实验目的,B错误;
C.溴易挥发,挥发的会进入溶液反应生成淡黄色沉淀,干扰的检验,装置缺少除杂步骤,不能达到实验目的,C错误;
D.乙酸和乙酸乙酯互溶,均为液体,过滤用于分离固体和液体混合物,无法分离该互溶液体混合物,不能达到实验目的,D错误;
故选A。
9. 实验室中可用溶液吸收无色气体,生成。、、、均为短周期主族元素,且原子序数依次增大,其中、、的基态原子核外未成对电子的个数分别为1、3、2,与同主族;为第四周期副族元素,基态原子层的未成对电子个数为4。下列说法正确的是
A. 最简单氢化物的沸点:
B. 质子数和中子数为的的核素具有放射性
C. 原子半径:
D. 固体为分子晶体
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干信息,W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,W、X、Y的基态原子核外未成对电子数分别为1、3、2,Y与Z同主族,Q为第四周期副族元素,基态原子M层(第三层)未成对电子数为4,W未成对电子1个,原子序数最小,为氢(H);X未成对电子3个,原子序数大于W,为氮(N);Y未成对电子2个,原子序数大于X,为氧(O);Z原子序数大于Y,且与Y(氧)同主族(VIA族),为硫(S);Q的M层未成对电子数为4,为第四周期副族元素,推断为铁(Fe),基态电子排布,有4个未成对电子,反应:()吸收无色气体NO(XY),生成,符合题意。
【详解】A.比较最简单氢化物沸点,(Z)不存在分子间氢键,沸点最低,(X)形成分子间氢键沸点较高,(Y)形成分子间氢键数目多于氨气,沸点最高,顺序为Y>X>Z,A错误;
B.W为氢,质子数:中子数=1:2的核素为氚(),质量数3,具有β放射性,符合事实,B正确;
C.原子半径比较,硫(S)三个电子层半径最大,同周期从左到右原子半径减小,氮(N)>氧(O)>氢(H),原子半径顺序为S>N>O>H即Z>X>Y>W,C错误;
D.固体()为离子化合物,形成离子晶体,非分子晶体,D错误;
故答案选B。
10. 一种从植物中提取的抗氧化性活性成分的结构如图2,下列说法错误的是
A. 存在顺反异构 B. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 1 mol该物质最多可与4 mol NaOH反应 D. 能发生水解反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.该分子中存在碳碳双键,且双键两端的每个碳原子均连接不同的原子或基团,符合顺反异构的存在条件,A正确,不符合题意;
B.该分子中含有酚羟基、碳碳双键,均能被酸性溶液氧化,可使溶液褪色,B正确,不符合题意;
C.该物质中含有酚羟基,可消耗;与苯环直接相连的酚酯基水解后生成羧基和酚羟基,共消耗;普通酯基水解后生成羧基,消耗,总共最多消耗,C错误,符合题意;
D.该分子中含有酯基,能发生水解反应,D正确,不符合题意;
故答案为C。
11. 超电位指电流通过电极时,电极电位偏离平衡电位的差值的绝对值,超电位越大,电解池的耗能越大。我国科学家研发的介孔基可充电碱性电池的充电电压低,输出效率高,具有较高的商业价值,其放电原理如图所示。下列说法正确的是
A. 放电时,Zn作负极,发生还原反应
B. 充电时,阴极电极反应式:
C. 介孔基可以增大碱性电池充电时的超电位
D. 放电时,当锌箔消耗6.5 g时,有0.4 mol 通过阴离子交换膜移向锌箔
【答案】B
【解析】
【分析】放电时为原电池,由图可知,放电时,锌箔上Zn失去电子发生氧化反应,则锌箔为负极;基上氧气得到电子发生还原反应,基为正极;充电时为电解池,原电池的负极接电源的负极作阴极,原电池的正极接电源的正极作阳极,故充电时锌箔为阴极,基为阳极,据此分析。
【详解】A.由分析知,放电时,锌箔为负极,发生氧化反应,A错误;
B.充电时,Zn为阴极,阴极电极反应式为:,B正确;
C.由题知,超电位越大,电解池的耗能越大;而介孔基可使电池的充电电压低,输出效率高,说明其降低了碱性电池充电时的超电位,而非增大,C错误;
D.由分析知,放电时:消耗6.5 gZn(物质的量为0.1 mol) 时,电路中转移0.2 mol e⁻,原电池中阴离子移向负极,根据电荷守恒,转移0.2 mol e⁻时由0.2 mol 通过阴离子交换膜移向负极(锌箔),D错误;
故答案选B。
12. 下列实验方案、现象、结论的对应关系正确的是
实验方案
现象
结论
A
向试管中加入2 mL 10% CuSO4溶液,再加入5滴5% NaOH溶液,振荡后加入0.5 mL某待测溶液,加热。
无砖红色沉淀生成
待测溶液中无醛基
B
向1-溴丙烷中加入NaOH溶液并加热,冷却后取上层液体,滴加过量稀硝酸,再加入几滴AgNO3溶液
有淡黄色沉淀生成
该卤代烃中含有溴元素
C
向2-丁烯醛(CH3-CH=CH-CHO)中滴加酸性KMnO4溶液
紫色褪去
该有机物中存在碳碳双键
D
向乙醇和水中分别加入少量金属钠
乙醇和钠缓慢反应,水和钠剧烈反应
羟基氢的活泼性:乙醇>水
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验中的量不足,无法形成足够的碱性环境,无法确保醛基与新制悬浊液反应,因此现象不能证明待测液不含醛基,A错误;
B.1-溴丙烷水解后产生,加入过量稀硝酸中和并酸化,再滴加生成淡黄色沉淀,可证明含溴元素,B正确;
C.2-丁烯醛的醛基和碳碳双键均能被酸性氧化,紫色褪去无法单独证明双键存在,C错误;
D.钠与水反应更剧烈,说明水的羟基氢活泼性更强,结论与现象矛盾,D错误;
故答案选:B。
13. 金属铬(Cr)常用于制造不锈钢和仪器仪表的金属表面镀铬。由(亚铬酸亚铁)制备Cr的流程如下。下列说法错误的是
A. 若要在金属表面镀铬,应该将待镀金属作阴极
B. 反应①中发生的反应是
C. 反应②可以用浓盐酸代替稀硫酸,反应速率更快
D. 反应④中的Si可以用Al来代替作还原剂置换Cr
【答案】C
【解析】
【分析】反应①为:4FeCr2O4+8Na2CO3+7O2=2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2↑,反应②为:2Na2CrO4+H2SO4=Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O,反应③为:Na2Cr2O7+2CCr2O3+Na2CO3+CO↑,反应④为3Si+2Cr2O34Cr+3SiO2,据此分析;
【详解】A.电镀时,待镀金属作阴极,镀层金属作阳极,电解液含镀层金属阳离子,镀铬时待镀金属作阴极符合电镀原理,A正确;
B.据分析,反应①,B正确;
C.酸性条件下价()具有强氧化性,会氧化浓盐酸中的生成有毒的,不能用浓盐酸代替稀硫酸,C错误;
D.Al是活泼金属,还原性强于Cr,可以通过铝热反应还原置换出,可以代替作还原剂,D正确;
故选C。
14. 催化剂M()催化和转化为高附加值产品的反应为:,该催化反应历程示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 该反应的
B. ①→②过程放出能量并形成了键
C. 所示的反应机理中,步骤①可理解为中带部分负电荷的C与催化剂M之间发生作用
D. 该反应中每消耗,转移电子的数目约为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据反应方程式可知:该步反应的正反应是气体体积减小的反应,所以该反应的,A正确;
B.①→②过程是放热反应,放出能量,并在和之间形成了键,B正确;
C.由题图所示的反应机理可知,中C显负价,H显正价,步骤①可理解为中带部分负电荷的C与催化剂M之间发生作用,使C-H键断裂,C正确;
D.该反应中每消耗lmol,则消耗1molCH4,中C元素的化合价由-4价升至中的0价,CO2中C元素的化合价由+4价降至CH3COOH中0价,根据反应过程中电子转移总数等于元素化合价升降总数,可知反应过程中每消耗1molCO2转移电子的数目约为1mol×4×6.02×l023/mo1=4×6.02×1023,D错误;
故选D。
第Ⅱ卷(58分)
二、非选择题:本题有4小题,共58分。
15. 钛广泛应用于航空航天、医疗和汽车制造等领域。以高钛炉渣(主要成分为TiO2,还含有Al2O3、Fe2O3、MgO及SiO2)为原料制备钛的工艺流程如图所示。回答下列问题:
已知:①滤液1中主要含Fe3+、Al3+、Mg2+;滤液2中主要含TiO2+。
②几种金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示。
金属离子
Fe3+
Al3+
Mg2+
开始沉淀时的pH
2.2
3.4
8.9
完全沉淀时的pH
2.8
4.7
10.9
③金属离子完全沉淀的条件是。
(1)基态Fe3+的价层电子排布图为___________,Ti位于元素周期表___________区。
(2)相对于冷水,“浸取”时选择热水的优点是___________。
(3)“煮沸”后期,常加入少量氨水,其目的是___________。
(4)“氯化”时,发生反应的TiO2、C和Cl2的物质的量之比为___________。
(5)利用滤渣3制备高纯度铁红的操作是___________(简述操作过程)。
(6)“操作A”是加入SOCl2、共热,写出总反应的化学方程式;___________。
(7)“电解”时,阳极的电极反应式为___________。
【答案】(1) ①. ②. d
(2)浸取速率较大 (3)促进TiO2+水解平衡正向移动,提高水解率
(4)1:2:2 (5)将滤渣3溶于足量NaOH溶液,过滤、洗涤、灼烧
(6)
(7)
【解析】
【分析】本题为工艺流程题,向高钛炉渣(主要成分为TiO2,还含有Al2O3、Fe2O3、MgO及SiO2)中加入硫酸铵进行焙烧将Al2O3、Fe2O3、MgO分别转化为Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3、MgSO4,TiO2、SiO2不反应,加入热水进行浸取,过滤得到滤液1主要含Fe3+、Al3+、Mg2+和滤渣1主要含TiO2、SiO2,向滤渣1中加入硫酸进行酸浸将TiO2转化为TiOSO4,过滤得到滤渣2为SiO2,向滤液2进行煮沸得到TiO2·xH2O,加热TiO2·xH2O得到粗TiO2,将粗TiO2加入过量的焦炭并通入Cl2进行氯化得到TiCl4,滤液1加入试剂a调节pH将Al3+、Fe3+转化为沉淀过滤除去,即滤渣3为Al(OH)3、Fe(OH)3,向滤液中加入石灰乳进行沉镁得到Mg(OH)2,加入稀盐酸转化为MgCl2溶液,蒸发浓缩、冷却结晶后得到MgCl2·6H2O,在HCl的气流中加热MgCl2·6H2O即可得到无水MgCl2,电解熔融的MgCl2得到Mg,用Mg还原TiCl4得到Ti,据此分析解题。
【小问1详解】
已知Fe是26号元素,其基态原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2,故基态Fe3+的价层电子排布图为,Ti是22号元素,其基态原子核外电子排布式为[Ar]3d24s2,则Ti位于元素周期表d区,故答案为:;d;
【小问2详解】
由分析可知,相对于冷水,“浸取”时选择热水的可以增大Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3、MgSO4的溶解度和浸取速率,即选用热水的优点是浸取速率较大;
【小问3详解】
由分析可知,“煮沸”的目的是将TiOSO4充分水解转化为TiO2和H2SO4,则“煮沸”后期,常加入少量氨水,可以中和H2SO4,使水解平衡正向移动,则其目的是促进TiO2+水解平衡正向移动,提高水解率;
【小问4详解】
由分析可知,“氯化”时,将粗TiO2加入过量的焦炭并通入Cl2进行氯化得到TiCl4、CO,该反应方程式为:TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO,即发生反应的TiO2、C和Cl2的物质的量之比为1:2:2;
【小问5详解】
由分析可知,滤渣3为Al(OH)3、Fe(OH)3,利用Al(OH)3能溶于NaOH溶液,过滤得到Fe(OH)3,加热Fe(OH)3即可得到铁红,即利用滤渣3制备高纯度铁红的操作是将滤渣3溶于足量NaOH溶液,过滤、洗涤、灼烧;
【小问6详解】
SOCl2水解得到SO2、HCl等,HCl抑制Mg2+水解,故“操作A”是加入SOCl2、共热,故总反应的化学方程式为:;
【小问7详解】
由分析可知,“电解”时是电解熔融的MgCl2,阳极发生氧化反应,则阳极的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑。
16. 苯氧乙酸是制备除草剂(2,4-D)的原料。某小组设计方案制备苯氧乙酸(M=152g·mol-1),制备原理:
实验步骤:
步骤1:如图1装置(部分夹持及加热装置省略),在三颈瓶中加入3.8g氯乙酸(M=94.5g·mol-1)和5mL水,开动搅拌,慢慢滴加饱和溶液(约需8mL),至溶液pH为7~8.然后加入2.5g苯酚(M=94g·mol-1),再慢慢滴加35%的NaOH溶液至反应混合液pH为12。
步骤2:将反应物在沸水浴中加热约0.5h.反应过程中pH会下降,应补加NaOH溶液,保持pH为11~12,在沸水浴上再继续加热30min,使反应完全。
步骤3:反应完毕后将三口瓶移出水浴,趁热转入锥形瓶中,在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为2~3。
步骤4:在冰浴中冷却,析出固体,待结晶完全后,抽滤(如图2所示),粗产物用冷水洗涤2~3次,在60~65℃干燥,产量约3.0g。
(1)图1仪器A名称是___________,进水口为___________(填“a”或“b”)。
(2)步骤1中不能用NaOH溶液替代Na2CO3溶液的理由是___________。
(3)本实验进行了多次调节pH,最终目的是___________。
(4)相对酒精灯直接加热,步骤2用沸水浴加热的优点是___________。步骤3“趁热”转移的目的是___________。
(5)步骤4抽滤的优点是___________;抽滤操作部分步骤如下:
①过滤完成后,先断开抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管,然后再关闭抽气泵。
②将准备好的液体缓慢地倒入布氏漏斗中。
③先润湿滤纸后开启抽气泵,抽气以帮助滤纸紧贴在漏斗的内壁,防止液体泄漏。
④从漏斗中取出固体时,应小心地将漏斗从抽滤瓶上移除,并将漏斗管倒置,利用手的力量将固体和滤纸一同脱落到干净的表面上。
正确的先后操作顺序是___________(填序号)。
(6)本实验产率最接近___________(填字母)。
A. 46% B. 58% C. 75% D. 81%
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. b
(2)减少副产物,避免碳氯键水解
(3)控制酸度,使反应完全并提高产品纯度和产率
(4) ①. 便于控制温度、受热均匀 ②. 避免产品析出,减少产品损失
(5) ①. 过滤快、固体较干燥、固液易分离等 ②. ③②①④ (6)C
【解析】
【分析】本实验制备苯氧乙酸,先让氯乙酸与碳酸钠反应生成氯乙酸钠,再让苯酚与氢氧化钠溶液反应生成苯酚钠,沸水水浴中加热0.5h,氯乙酸钠与苯酚钠反应生成苯氧乙酸钠,利用酸性强的制备酸性弱的,苯氧乙酸钠与盐酸反应生成苯氧乙酸,据此分析解答;
【小问1详解】
仪器A的名称是球形冷凝管,冷凝水从下进上出,b是进水口。
【小问2详解】
加入试剂缓慢,防止局部碱性过强,避免反应不充分、碳氯键水解、减少副产物等。如果用NaOH替代,碱性过强会导致碳氯键水解生成副产物;
【小问3详解】
步骤2调节pH,使反应完全,又不使碳氯键水解;步骤3调节pH使-COONa全部转化成-COOH,提高产品纯度和产率;
【小问4详解】
沸水浴使三颈瓶受热面积大、受热均匀、便于控制温度等。“趁热”转移,可以避免温度降低,析出产品,导致产品损失;
【小问5详解】
抽滤就是减压过滤,优点是:过滤速度快,便于固液分离,固体较干燥等。部分操作:先润湿滤纸,打开抽气泵,再转移固体和液体、抽滤、关闭抽气泵、转移固体,正确的先后操作顺序是③②①④;
【小问6详解】
经计算,由于,氯乙酸稍过量,以苯酚为计算依据。理论产量:,本实验的产率为。
17. 天然气净化厂和石油化工厂均需要处理过程气中的SO2、H2S,以实现硫资源的高效回收和含硫污染物的减排。
(1)一般采用选择性加氢催化剂处理SO2,将其转化为单质硫,主要发生以下反应:
反应Ⅰ:2SO2(g)+4H2(g)⇌S2(g)+4H2O(g)
反应Ⅱ:SO2(g)+3H2(g)⇌H2S(g)+2H2O(g) ,∆S=-58J/(mol·K)
则反应Ⅲ:2SO2(g)+4H2S(g)⇌3S2(g)+4H2O(g)的________
(2)理论上分析,用反应Ⅰ、Ⅱ处理SO2时,下列措施中能提高SO2的平衡转化率,同时加快反应速率的是____________。
A. 升高温度 B. 降低温度 C. 增大压强 D. 增大H2的浓度
(3)下图表示反应温度对选择性加氢催化剂活性的影响判断SO2加氢转化为S2的最佳温度为_________,理由是______________________________________。
(4)处理H2S可采用高温热分解法:2H2S(g)⇌S2(g)+2H2(g)。保持总压(pkPa)不变时,在H2S热分解反应器中通入Ar,可提高H2S平衡转化率,其原因是______________________________________。将n(H2S):n(Ar)=1:4的混合气进行H2S热分解反应,平衡时混合气中H2S分压是S2的2倍,则H2S平衡转化率为__________,该反应的Kp=_______________(用含p的式子表示)。
【答案】(1) (2)CD
(3) ①. 200℃ ②. 200℃时SO2转化率较高,且SO2转化为S2的选择性也较高
(4) ①. H2S分压降低,反应正向移动 ②. 50% ③.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应Ⅲ=3×反应Ⅰ−4×反应Ⅱ,因此反应Ⅲ:2SO2(g)+4H2S(g)⇌3S2(g)+4H2O(g)的;
【小问2详解】
A.升高温度虽能加快反应速率,但反应Ⅰ、Ⅱ均为放热反应,升温平衡逆向移动,则会降低SO2转化率,A不符合题意;
B.降低温度可能提高转化率但会减慢反应速率,B不符合题意;
C.反应Ⅰ、Ⅱ均为气体分子数减小的反应,增大压强促进反应Ⅰ和反应Ⅱ正向移动,且能加快速率,C符合题意;
D.增大H2的浓度既能提高SO2的平衡转化率(促进平衡正向移动),又能加快反应速率(反应物浓度增大),D符合题意;
故选CD;
【小问3详解】
从催化剂活性随温度变化的图像可知,SO2加氢转化为S2的最佳温度为200℃,因为200℃时SO2转化率较高,且SO2转化为S2的选择性也较高;
【小问4详解】
反应2H2S(g)⇌S2(g)+2H2(g)为气体分子数增加的反应,在总压恒定的条件下通入惰性气体Ar,体系总体积增大,各反应组分分压降低,相当于减小压强,平衡向气体分子数增多的方向(正向)移动,从而提高H2S的平衡转化率;
设起始H2S为1mol、Ar为4mol,H2S转化率为α,列三段式:
平衡时n(H2S)=(1−α)mol,n(S2)=0.5αmol,n(H2)=αmol,n(Ar)=4mol,总物质的量为(5+0.5α)mol;根据题意平衡时p(H2S)=2p(S2),结合阿伏加德罗定律,n(H2S)=2n(S2),则1−α=2×0.5α,解得α=0.5;此时各组分分压为、、,则。
18. 有机物I是合成新型降血压药物美卡素的中间体,其合成路线如图所示:回答下列问题:
已知:。
(1)A中官能团的名称为__________,D的结构简式为__________。
(2)A→B的化学方程式为__________。
(3)反应1的反应类型为__________。
(4)G中碳原子的杂化方式为____,1 mol I可与发生反应,其产物的结构简式为____。
(5)C的同分异构体中,同时满足下列条件的有______种(不包含立体异构)。
①苯环上有两个取代基
②含有酚羟基,不存在N-H键
③能发生水解反应,且水解产物之一能发生银镜反应
其中核磁共振氢谱有6组峰的同分异构体的结构简式为____________(填一种)。
【答案】(1) ①. 硝基、羧基 ②.
(2)
(3)取代反应或硝化反应
(4) ①. 、 ②.
(5) ①. 6 ②. 或
【解析】
【分析】由A的结构简式和B的分子式以及A生成B的反应条件,可推出的过程为酯化反应,B的结构简式为;B中的硝基在一定条件下被还原为氨基,转化为C,C在D的作用下生成E,可推出D的结构简式为;E硝化生成F,F用氢气还原生成G,由题中所给已知条件,G在乙酸的作用下生成H,可推出H的结构简式为;最后H在酸性条件下发生水解生成产物I。
【小问1详解】
A的结构中苯环侧链含(羧基)和(硝基);C为芳香胺,和D反应生成酰胺E,结合D的分子式,可推得D是;
【小问2详解】
该反应是A中的羧基与甲醇的酯化反应,浓硫酸作催化剂、加热,生成酯B和水,化学方程式为:;
【小问3详解】
E转化为F,是在苯环上引入硝基,属于苯环上的氢原子被硝基取代的反应;
【小问4详解】
G中苯环碳、羰基碳为杂化,饱和烷基的碳为杂化; I和 反应的产物结构简式:苯环完全加氢为环己烷环,同时咪唑环的双键也被加氢还原,得到含饱和六元环、饱和咪唑烷结构,即:;
【小问5详解】
苯环上有两个取代基,其中一个为酚羟基,所以两个取代基分别为和,取代基不含键且能水解,水解产物之一能发生银镜反应,故含有醛基和键,符合条件的取代基有两种情况:、和、,在苯环上都有邻、间、对三种,共6种;核磁共振氢谱有6组峰,说明两个取代基在对位,同分异构体的结构简式为或。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
兰州市第五十一中学2027届高三10月阶段性测试试卷
高三化学
本试卷可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 Si-28 Cl-35.5 Ti-48 Fe-56 Zn-65 Co-59
第I卷(42分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 二十四节气是中华优秀传统文化的精髓之一。下列关于二十四节气中代表物的说法错误的是
A. 立春吃春饼,春饼中的淀粉属于有机高分子
B. 清明放风筝,制作风筝使用的竹签、纸的主要成分均为纤维素
C. 立秋贴秋膘,肥肉的主要成分是油脂
D. 冬至忙酿酒,糯米酿制黄酒的过程中葡萄糖发生水解反应
2. 下列化学用语或图示表述正确的是
A. 顺-1,3-戊二烯的结构简式:
B. 一氟乙烷的空间填充模型:
C. 聚苯乙烯的结构简式:
D. 甲基的电子式:
3. 生活中处处有化学。请根据你所学过的化学知识,判断下列说法中错误的是
A. 医疗上常用体积分数为70%~75%的酒精作消毒剂
B. 为防止流感传染,可将教室门窗关闭后,用食醋熏蒸,进行消毒
C. 海鲜、肉类等食品用福尔马林浸泡防腐保鲜
D. 苯酚沾在手上立即用酒精洗涤
4. 下列说法中不正确的有
①臭氧(O3)、四聚氧(O4)和红氧 (O8)都是氧元素的同素异形体
②酸性氧化物都是非金属氧化物
③碱性氧化物都是金属氧化物
④丁达尔效应是胶体粒子对光线反射形成的
⑤溶于水,在通电条件下才能发生电离
⑥不是电解质的化合物一定是非电解质
⑦有单质参加或有单质生成的反应一定是氧化还原反应
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
5. NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 含K+数目为0.1NA的KOH溶液浓度为0.1mol/L
B. 60 gSiO2中Si-O共价键的数目为2NA
C. 2 mol[Ag(NH3)2]OH中含σ键个数为18NA
D. 4.4 gCO2中心原子的价层电子对数为0.4NA
6. 化合物Z是一种药物合成中间体,其合成方法如下:
下列有关说法错误的是
A. X分子中没有手性碳原子 B. Y最多能与5 mol NaOH反应
C. Z能与甲醛发生缩聚反应 D. X可以发生氧化反应和还原反应
7. 下列化学或离子方程式正确的是
A. 甲苯和制:+ +HCl
B. 溶液中通入少量:2 ++→2+
C. 乙醇与酸性溶液反应:
D. 用食醋去除水垢中的:
8. 下列实验装置或操作正确且能达到实验目的的是
实验装置或操作
实验目的
A.用标准溶液测定某醋酸溶液的浓度
B.除去苯中的苯酚
实验装置或操作
实验目的
C.制备溴苯并验证有HBr生成
D.分离乙酸和乙酸乙酯的混合物
A. A B. B C. C D. D
9. 实验室中可用溶液吸收无色气体,生成。、、、均为短周期主族元素,且原子序数依次增大,其中、、的基态原子核外未成对电子的个数分别为1、3、2,与同主族;为第四周期副族元素,基态原子层的未成对电子个数为4。下列说法正确的是
A. 最简单氢化物的沸点:
B. 质子数和中子数为的的核素具有放射性
C. 原子半径:
D. 固体为分子晶体
10. 一种从植物中提取的抗氧化性活性成分的结构如图2,下列说法错误的是
A. 存在顺反异构 B. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 1 mol该物质最多可与4 mol NaOH反应 D. 能发生水解反应
11. 超电位指电流通过电极时,电极电位偏离平衡电位的差值的绝对值,超电位越大,电解池的耗能越大。我国科学家研发的介孔基可充电碱性电池的充电电压低,输出效率高,具有较高的商业价值,其放电原理如图所示。下列说法正确的是
A. 放电时,Zn作负极,发生还原反应
B. 充电时,阴极电极反应式:
C. 介孔基可以增大碱性电池充电时的超电位
D. 放电时,当锌箔消耗6.5 g时,有0.4 mol 通过阴离子交换膜移向锌箔
12. 下列实验方案、现象、结论的对应关系正确的是
实验方案
现象
结论
A
向试管中加入2 mL 10% CuSO4溶液,再加入5滴5% NaOH溶液,振荡后加入0.5 mL某待测溶液,加热。
无砖红色沉淀生成
待测溶液中无醛基
B
向1-溴丙烷中加入NaOH溶液并加热,冷却后取上层液体,滴加过量稀硝酸,再加入几滴AgNO3溶液
有淡黄色沉淀生成
该卤代烃中含有溴元素
C
向2-丁烯醛(CH3-CH=CH-CHO)中滴加酸性KMnO4溶液
紫色褪去
该有机物中存在碳碳双键
D
向乙醇和水中分别加入少量金属钠
乙醇和钠缓慢反应,水和钠剧烈反应
羟基氢的活泼性:乙醇>水
A. A B. B C. C D. D
13. 金属铬(Cr)常用于制造不锈钢和仪器仪表的金属表面镀铬。由(亚铬酸亚铁)制备Cr的流程如下。下列说法错误的是
A. 若要在金属表面镀铬,应该将待镀金属作阴极
B. 反应①中发生的反应是
C. 反应②可以用浓盐酸代替稀硫酸,反应速率更快
D. 反应④中的Si可以用Al来代替作还原剂置换Cr
14. 催化剂M()催化和转化为高附加值产品的反应为:,该催化反应历程示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 该反应的
B. ①→②过程放出能量并形成了键
C. 所示的反应机理中,步骤①可理解为中带部分负电荷的C与催化剂M之间发生作用
D. 该反应中每消耗,转移电子的数目约为
第Ⅱ卷(58分)
二、非选择题:本题有4小题,共58分。
15. 钛广泛应用于航空航天、医疗和汽车制造等领域。以高钛炉渣(主要成分为TiO2,还含有Al2O3、Fe2O3、MgO及SiO2)为原料制备钛的工艺流程如图所示。回答下列问题:
已知:①滤液1中主要含Fe3+、Al3+、Mg2+;滤液2中主要含TiO2+。
②几种金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示。
金属离子
Fe3+
Al3+
Mg2+
开始沉淀时的pH
2.2
3.4
8.9
完全沉淀时的pH
2.8
4.7
10.9
③金属离子完全沉淀的条件是。
(1)基态Fe3+的价层电子排布图为___________,Ti位于元素周期表___________区。
(2)相对于冷水,“浸取”时选择热水的优点是___________。
(3)“煮沸”后期,常加入少量氨水,其目的是___________。
(4)“氯化”时,发生反应的TiO2、C和Cl2的物质的量之比为___________。
(5)利用滤渣3制备高纯度铁红的操作是___________(简述操作过程)。
(6)“操作A”是加入SOCl2、共热,写出总反应的化学方程式;___________。
(7)“电解”时,阳极的电极反应式为___________。
16. 苯氧乙酸是制备除草剂(2,4-D)的原料。某小组设计方案制备苯氧乙酸(M=152g·mol-1),制备原理:
实验步骤:
步骤1:如图1装置(部分夹持及加热装置省略),在三颈瓶中加入3.8g氯乙酸(M=94.5g·mol-1)和5mL水,开动搅拌,慢慢滴加饱和溶液(约需8mL),至溶液pH为7~8.然后加入2.5g苯酚(M=94g·mol-1),再慢慢滴加35%的NaOH溶液至反应混合液pH为12。
步骤2:将反应物在沸水浴中加热约0.5h.反应过程中pH会下降,应补加NaOH溶液,保持pH为11~12,在沸水浴上再继续加热30min,使反应完全。
步骤3:反应完毕后将三口瓶移出水浴,趁热转入锥形瓶中,在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为2~3。
步骤4:在冰浴中冷却,析出固体,待结晶完全后,抽滤(如图2所示),粗产物用冷水洗涤2~3次,在60~65℃干燥,产量约3.0g。
(1)图1仪器A名称是___________,进水口为___________(填“a”或“b”)。
(2)步骤1中不能用NaOH溶液替代Na2CO3溶液的理由是___________。
(3)本实验进行了多次调节pH,最终目的是___________。
(4)相对酒精灯直接加热,步骤2用沸水浴加热的优点是___________。步骤3“趁热”转移的目的是___________。
(5)步骤4抽滤的优点是___________;抽滤操作部分步骤如下:
①过滤完成后,先断开抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管,然后再关闭抽气泵。
②将准备好的液体缓慢地倒入布氏漏斗中。
③先润湿滤纸后开启抽气泵,抽气以帮助滤纸紧贴在漏斗的内壁,防止液体泄漏。
④从漏斗中取出固体时,应小心地将漏斗从抽滤瓶上移除,并将漏斗管倒置,利用手的力量将固体和滤纸一同脱落到干净的表面上。
正确的先后操作顺序是___________(填序号)。
(6)本实验产率最接近___________(填字母)。
A. 46% B. 58% C. 75% D. 81%
17. 天然气净化厂和石油化工厂均需要处理过程气中的SO2、H2S,以实现硫资源的高效回收和含硫污染物的减排。
(1)一般采用选择性加氢催化剂处理SO2,将其转化为单质硫,主要发生以下反应:
反应Ⅰ:2SO2(g)+4H2(g)⇌S2(g)+4H2O(g)
反应Ⅱ:SO2(g)+3H2(g)⇌H2S(g)+2H2O(g) ,∆S=-58J/(mol·K)
则反应Ⅲ:2SO2(g)+4H2S(g)⇌3S2(g)+4H2O(g)的________
(2)理论上分析,用反应Ⅰ、Ⅱ处理SO2时,下列措施中能提高SO2的平衡转化率,同时加快反应速率的是____________。
A. 升高温度 B. 降低温度 C. 增大压强 D. 增大H2的浓度
(3)下图表示反应温度对选择性加氢催化剂活性的影响判断SO2加氢转化为S2的最佳温度为_________,理由是______________________________________。
(4)处理H2S可采用高温热分解法:2H2S(g)⇌S2(g)+2H2(g)。保持总压(pkPa)不变时,在H2S热分解反应器中通入Ar,可提高H2S平衡转化率,其原因是______________________________________。将n(H2S):n(Ar)=1:4的混合气进行H2S热分解反应,平衡时混合气中H2S分压是S2的2倍,则H2S平衡转化率为__________,该反应的Kp=_______________(用含p的式子表示)。
18. 有机物I是合成新型降血压药物美卡素的中间体,其合成路线如图所示:回答下列问题:
已知:。
(1)A中官能团的名称为__________,D的结构简式为__________。
(2)A→B的化学方程式为__________。
(3)反应1的反应类型为__________。
(4)G中碳原子的杂化方式为____,1 mol I可与发生反应,其产物的结构简式为____。
(5)C的同分异构体中,同时满足下列条件的有______种(不包含立体异构)。
①苯环上有两个取代基
②含有酚羟基,不存在N-H键
③能发生水解反应,且水解产物之一能发生银镜反应
其中核磁共振氢谱有6组峰的同分异构体的结构简式为____________(填一种)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$