内容正文:
2027年高考一轮检测卷02
高三化学
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N14 O 16 S 32 Cl 35.5 Ti 48 56 Cu 64
一、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,只有一项是符合题目要求的。
1. 【传统文化】中华优秀传统文化底蕴深厚、源远流长。下列对古文或诗词的解读错误的是
A.《本草纲目》记载“盖此矾色绿味酸,烧之则赤”,“矾”指的是绿矾
B.“远上寒山石径斜,白云深处有人家”,此处白云是一种胶体
C.“取井火煮之,一斛水得五斗盐”,这里的“盐”是一种纯净物
D.“人以类聚,物以群分”体现了古代人们的分类思想
【答案】C
【解析】绿矾为,是绿色晶体,灼烧时分解生成红色的,与记载描述吻合,A正确;白云是小液滴分散在空气中形成的气溶胶,属于胶体,B正确;煮井水得到的盐主要成分为,还含有、等杂质,属于混合物,不是纯净物,C错误;“人以类聚,物以群分”体现了按照属性特征对事物归类的分类思想,D正确;故选C。
2. 【改编】“9·3大阅兵”展示了一大批镇国重器。下列材料中属于无机非金属材料的是
A.“100式坦克”的聚氨酯迷彩涂层
B.“运20B”的钨碳合金机身
C.“空警600”的氮化镓数字阵列雷达
D.“东风5C”的推进剂偏二甲肼
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】聚氨酯属于有机高分子材料,不属于无机非金属材料,A错误;钨碳合金属于金属材料,不属于无机非金属材料,B错误;氮化镓是新型无机非金属材料,符合题意,C正确;偏二甲肼()属于有机化合物,不属于无机非金属材料,D错误;故选C。
3.铜阳极泥是一种含贵金属的可再生资源,浸出时发生反应。下列说法正确的是
A.的空间填充模型:
B.的模型:
C.基态价层电子的轨道表示式:
D.中键和键的个数比为
【答案】B
【解析】为半开书页形的折线结构,不是直线形,图示为直线形结构,A错误;中心的价层电子对数为,VSEPR模型为四面体形,图示符合含1对孤电子对的四面体形结构,B正确;基态价电子排布为,根据洪特规则,的4个电子应分占3个轨道,其中2个轨道各含1个单电子、1个轨道成对,图示仅填充2个轨道,违反洪特规则,正确轨道表示式为,C错误;结构式为,每个双键含1个键和1个键,共2个键、2个键,个数比为,D错误;故选B。
4.【新情境】超氧化钾(KO2)用作潜水或宇航系统供氧剂的主要反应为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温下,7.1 gKO2含有的阴离子的数目为
B.标准状况下,1.12 LCO2含有电子的数目为
C.溶液中的数目为
D.理论上,每产生0.3 mol O2转移电子的数目为
【答案】B
【解析】的摩尔质量为,的物质的量为,晶体中阴离子为,故阴离子数目为,A错误;标准状况下的物质的量为,1个分子含电子数为,故总电子数为,B正确;在水溶液中会发生水解,故溶液中数目小于,C错误;反应中每生成转移电子,故产生转移电子数目为,D错误;故选B。
5.下列过程中发生的反应,相应化学方程式书写正确的是
A.在煤中添加石灰石,降低尾气中浓度:
B.过氧化钠在空气中变为白色粉末:
C.NaClO溶液久置后变质:
D.泡沫灭火器灭火时,硫酸铝溶液与碳酸氢钠溶液混合:
【答案】A
【解析】该反应为钙基固硫的原理,所给方程式符合反应规律、原子守恒,A正确;过氧化钠在空气中变成白色粉末是与空气中的CO2、H2O反应,与CO2反应生成Na2CO3而非NaHCO3,方程式应为 ,B错误;NaClO溶液久置变质是与空气中的CO2、H2O反应生成HClO,HClO见光分解为HCl和O2,最终得到NaCl,涉及的化学方程式有:;;,所给歧化反应是加热条件下的反应,C错误;硫酸铝溶液与碳酸氢钠溶液混合时,和发生双水解反应,生成Al(OH)3和CO2,反应方程式为,并且在水溶液中会发生双水解无法稳定存在,D错误;故选A。
6.下列实验的相应操作中,不正确的是
蔗糖水解实验
实验室制取
A.向烧杯中先滴入几滴水,之后加入浓硫酸迅速搅拌
B.点燃酒精灯后,待导管口气泡连续冒出时,开始收集气体
制备少量
调节滴定管液面至“0”刻度
C.在坩埚中加热金属钠,冷却后有淡黄色固体生成
D.调节活塞使滴定管尖嘴部分充满反应液,并使液面位于“0”刻度
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】蔗糖水解实验需要用稀硫酸作催化剂,使用浓硫酸会因其脱水性而使蔗糖碳化,无法发生水解反应,A错误;加热高锰酸钾制氧气时,初始排出的气泡是装置内的空气,待气泡连续均匀冒出时收集可得到较纯净的氧气,B正确;坩埚可用于加热固体,金属钠在加热条件下与氧气反应生成淡黄色过氧化钠, C正确;滴定管使用时需先排尽气泡使尖嘴部分充满溶液,再调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下,D正确;
故选A。
7.结构决定性质。下列结构不能推测出对应性质的是
选项
结构
性质
A
石墨呈层状结构,层间以范德华力结合
石墨具有类似金属的导电性
B
碘和四氯化碳是非极性分子,水是极性分子
碘易溶于四氯化碳,难溶于水
C
键能:
热稳定性:
D
离子液体中的离子半径大
离子液体的熔点较低
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】石墨的导电性源于层内碳原子形成的离域大π键,与层间的范德华力无关,给定结构无法推出对应性质,A符合题意;根据相似相溶原理,非极性溶质易溶于非极性溶剂、难溶于极性溶剂,可由分子极性推出碘易溶于四氯化碳、难溶于水的性质,B不符合题意;共价分子的热稳定性与共价键键能正相关,键能越大分子热稳定性越强,可由的键能顺序推出的热稳定性顺序,C不符合题意;离子化合物的熔点与离子间作用力强弱有关,离子半径越大,离子间作用力越弱,熔点越低,可由离子半径大的结构推出离子液体熔点较低的性质,D不符合题意;故选A。
8.一定温度下,甲酸分解存在两种竞争路径:
反应①
反应②
使用某催化剂时反应历程如下图(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)。
下列有关说法错误的是
A.反应①为吸热反应
B.反应②的速率更快
C.反应①和②的反应历程中均涉及极性键的断裂和形成
D.为得到更多氢气,需寻找合适的催化剂
【答案】B
【解析】反应①生成物的总能量高于反应物的总能量,故为吸热反应,A正确;反应速率由决速步活化能决定,反应②对应过渡态2的能量更高,活化能更大,反应速率更慢,B错误;反应①和②中均断裂中的极性键,且分别形成、、中的极性键,均涉及极性键的断裂和形成,C正确;寻找合适的催化剂可提高反应②的选择性,抑制反应①,从而得到更多氢气,D正确;故选B。
9.工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含、、、、、)制备碳酸锰,工艺流程如图所示。已知:、,下列说法错误的是
A.“滤渣1”的主要成分除S外,还有、
B.“滤渣2”经一系列反应可转化为电解冶炼铝的原料
C.“除杂1”后上层清液中
D.“沉锰”时的化学方程式为
【答案】D
【解析】原料为硫化锰矿(主要MnS,杂质Al2O3、MgO、PbO、ZnO、NiO、SiO2)和MnO2粉,第一步加入稀硫酸溶浸:MnO2作为氧化剂,在酸性条件下氧化MnS,S2-被氧化为单质S;SiO2不与稀硫酸反应;PbO和硫酸反应生成难溶于水的PbSO4沉淀;金属氧化物Al2O3、MgO、ZnO、NiO与硫酸反应生成可溶性硫酸盐Al2(SO4)3、MgSO4、ZnSO4、NiSO4,Mn元素转化为MnSO4,因此溶浸后过滤得到滤渣1为S、PbSO4、SiO2,滤液中含Mn2+、Al3+、Mg2+、Zn2+、Ni2+、;第二步向滤液加氨水调pH,Al3+与OH-结合生成Al(OH)3沉淀,过滤得到滤渣2为Al(OH)3,滤液除去铝离子,剩余金属离子为Mn2+、Mg2+、Zn2+、Ni2+;第三步加入Na2S除杂1,S2-与Zn2+、Ni2+生成ZnS、NiS沉淀即滤渣3,滤液中仅剩Mn2+、Mg2+;第四步加入MnF2除杂2,F-与Mg2+生成MgF2沉淀除去镁离子,滤液为纯净MnSO4溶液;第五步加入NH4HCO3沉锰,Mn2+与发生双水解类反应生成MnCO3沉淀,最终得到产品MnCO3。溶浸时SiO2不溶于稀硫酸,PbO + H2SO4 = PbSO4↓ + H2O,MnO2氧化MnS生成单质S(化学方程式为MnO2 + MnS + 2H2SO4 = 2 MnSO4 + S↓ + 2H2O,其他金属氧化物Al2O3、MgO、ZnO、NiO与H2SO4反应生成对应可溶的硫酸盐,故滤渣1含S、PbSO4、SiO2,A正确;加氨水调节pH,使Al3+沉淀为Al(OH)3,故滤渣2是Al(OH)3,Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O,电解冶炼铝的原料为熔融Al2O3,B正确;加Na2S除去Zn2+、Ni2+,除杂1后溶液中ZnS、NiS同时沉淀,c(S2-)相同,===100.2,C正确;沉锰时MnSO4与NH4HCO3反应,若只生成NH4HSO4,酸性强,会溶解MnCO3,实际反应生成(NH4)2SO4、MnCO3、CO2、H2O,正确方程式: MnSO4 + 2NH4HCO3=MnCO3↓ + (NH4)2SO4 + CO2↑ + H2O,不会生成NH4HSO4,D错误;故选D。
10.将两个全钒液流储能电池串联后作为电源,用石墨作电极电解饱和NaCl溶液(消毒液发生器),通电时,尽量使被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,装置如图。下列说法错误的是
A.室电极反应式为
B.在串联的两个全钒电池中都是从左室移向右室
C.a极为电解池的阴极,其电极反应的产物是和
D.当电路中通过0.1mol电子时,消毒液发生器中最多生成
【答案】D
【解析】电解饱和食盐水时,在阳极产生,和在阴极产生,为了尽量使被完全吸收,应在b极产生,b为阳极,电极反应式为;a为阴极,电极反应为;与a相连的惰性电极为负极,发生氧化反应,电极反应为;与b相连的惰性电极为正极,发生还原反应,电极反应为,由此解答。由分析可知,室为电源正极,电极反应为,A正确;原电池中会向正极移动,在两个串联的全钒电池中,正极均在右侧,因此都是从左室移向右室,B正确;由分析可知,a极为电解池的阴极,电极反应为,产物为和,C正确;由分析可知,阳极电极反应式为,当电路中通过电子时,产生的物质的量为,制备消毒液的反应为,理论上生成的的物质的量为,其质量为,D错误;故选D。
11.芦丁广泛存在于槐花米和荞麦叶中,具有抗炎、抗病毒等药理作用,结构如下图所示:
下列叙述正确的是
A.芦丁属于非极性分子 B.芦丁可形成分子内氢键
C.芦丁中不含手性碳原子 D.芦丁中所有碳原子一定处于同一平面
【答案】B
【解析】芦丁含有多个羟基、醚键等强极性基团,整体结构极性不对称,属于极性分子,A错误;芦丁结构中存在多个相邻/位置邻近的羟基、羰基、醚氧原子,羟基的氢原子可以与邻近的氧原子形成分子内氢键,B正确;R为葡萄糖-鼠李糖结构,糖类的环状结构中存在多个连有4个不同基团的饱和碳原子,即手性碳原子,因此芦丁含有手性碳原子,C错误;R基团中的糖结构包含大量饱和sp3杂化的碳原子,饱和碳原子为四面体构型,不可能所有碳原子都共平面,D错误;故选B。
12.如图所示,U是一种可用于抗癌的结构修饰生物小分子。其中R、W、X、Y、E为前四周期主族元素,原子序数依次增大,R基态原子的所有电子均位于s轨道上,Y是原子半径第二小的主族元素,X、E形成的二元化合物可用于干燥剂。由R、W、X三种元素形成的酸和碱还能相互反应,形成一种水溶液为酸性的盐,下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.简单气态氢化物热稳定性:Y>E>W
C.U可以发生水解与缩聚反应
D.U中W原子的杂化方式不同
【答案】C
【解析】R的所有电子在s轨道,主族元素R为;R、W、X三种元素形成和,反应生成酸性盐,则W为,X为;Y是原子半径第二小的主族元素,Y为;与形成的可作干燥剂,E为为。同周期第ⅤA族元素p轨道半充满,第一电离能大于相邻ⅥA族,故,即,A错误;非金属性越强简单气态氢化物越稳定,非金属性,故稳定性,即,B错误;U中含酰胺键、磷酸酯键可发生水解反应,同时含羟基、磷酸基团/氨基、羧基可发生缩聚反应,C正确;U中所有原子均参与共轭,键数为3、孤电子对为1,均为杂化,杂化方式相同,D错误;故选C。
13.原子序数依次增大的短周期元素、、、、、、形成的化合物转化关系如下,其中Q与Z、X与W为同主族,M的原子半径最小。下列说法正确的是
A.MW和YW均为离子化合物
B.和分子空间结构均为V形
C.同周期元素简单离子中离子的半径最小
D.图中所示化合物中心原子和均采取杂化
【答案】D
【解析】M原子半径最小,故M为H;Q与Z同主族,X与W同主族,结合结构中Z连双键Q、1个N(元素代号)、1个QY,可知Q为O,同主族的Z为S;原子序数:Q(O,8) < X < Y < Z(S,16) < W,X与W同主族,故X为F,W为Cl;结构中N连3个X(F)和Z,说明N形成4个单键,原子序数小于Q(O,8),故N为C;根据反应可知Y为+1价,原子序数介于F和S之间,故Y为Na。MW为HCl,只含共价键,是共价化合物;YW为NaCl,是离子化合物,A错误;是,中心O价层电子对为,含2对孤对,空间为V形,类比;是,中心C价层电子对为,分子空间结构为直线型,类比,B错误;Y是Na,位于第三周期,第三周期简单离子中半径最小的是不是,C错误;图中所示化合物中心原子形成4个σ键,价层电子对总数为4,采取杂化;中心原子Z(S),形成3个σ键,含1对孤对电子,价层电子对总数为4,也采取 杂化,D正确;故选D。
14.黄铜矿(主要成分为)可用于制备含铜化合物,的晶胞结构如图所示。已知晶体密度为,为阿伏加德罗常数,。
下列说法不正确的是
A.Cu位于元素周期表的ds区
B.距离Fe原子最近的S原子有6个
C.S原子填充在2个Cu原子和2个Fe原子围成的四面体空隙内
D.用含、的代数式表示阿伏加德罗常数
【答案】B
【解析】Cu的核外价电子排布为,属于ds区元素,A正确;观察晶胞结构,Fe原子周围最近且等距的S原子为4个,形成四配位的四面体结构,并非6个,B错误;从晶胞的成键分布可知,每个S原子周围紧邻2个Cu原子和2个Fe原子,恰好处于这四个原子围成的四面体空隙内,C正确;首先计算晶胞组成:该晶胞中含有的单元数为4,单个的摩尔质量为,因此晶胞总质量;晶胞体积。根据密度公式,代入推导可得,D正确;故选B。
15.常温下,草酸钙()是一种难溶于水的白色沉淀。草酸()为二元弱酸,其电离常数分别为和,。向饱和溶液中加入稀盐酸时(随着变化,固体一直存在),溶液中各含碳物种的分布系数及()随溶液的变化关系如图所示。已知。
下列叙述错误的是
A.当时,
B.反应的平衡常数
C.当pH=1时,不成立
D.当时,pH=2.7
【答案】C
【解析】随pH升高,逐步电离,单调减小,先增大后减小,单调增大,因此pH=0时分布系数最大、随pH升高单调下降的曲线对应,先升后降的曲线对应,随pH升高单调上升的曲线对应。固体始终存在,,pH升高时增大,减小,单调增大,因此图中虚线对应。pH=1.2时,可得;pH=4.2时,可得。pH=3时,,由,得,A正确;反应的平衡常数,结合、,联立得,B正确;体系中所有含碳物种均来自溶解的,由物料守恒可知,任意pH下只要固体存在,均满足,故pH=1时该等式成立,C错误;当时,代入得,,pH=2.7,D正确;故选 C。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. (13分)以复杂锂精矿(主要含α-锂辉石LiAlSi2O6,伴生Rb、Na)为原料,采用如下工艺协同提取锂、铷:
已知:
①“脱硅”产生类沸石,与碱浸渣成分一致,此步骤认为将Al、Si均完全除去;
②“硫酸熟化”:加入硫酸后搅拌、加热一段时间。
回答下列问题:
(1)α-锂辉石(密度为3.15 g·cm-3)化学惰性强,难以被酸碱直接浸出,“热活化”后转变为β-锂辉石LiAlSi2O6(密度为2.40 g·cm-3)。下列说法正确的是________(填标号)。
A.α-锂辉石与β-锂辉石互为同素异形体
B.α-锂辉石与β-锂辉石属于同种物质
C.该变化属于化学变化
D.相同条件下,等质量的两种锂辉石,密度大的锂辉石物质的量更大
(2)“碱浸”过程中,Al、Si转化为羟基方钠石型沸石[Na8Al6Si6O24(OH)2·2H2O]进入渣中,同时有进入溶液中,该过程离子方程式为__________。
(3)水热条件下,Li+与自发反应生成Li2SiO3沉淀的离子方程式为__________。
(4)Li2SiO3经“硫酸熟化”–“水浸”转化为Li2SO4溶液,“硫酸熟化”能有效提高锂与硅的分离效率,原因是__________。
(5)“碳酸化沉锂”时,控制pH=11、温度98℃,析出Li2CO3沉淀,为了使溶液中锂的总含量小于10-2 mol·L-1,需要控制__________mol·L-1。已知98℃时,发生反应及对应的平衡常数信息如下:,,。
(6)t–BAMBP对Rb+有选择性萃取作用,萃取机理为酚羟基上的H+与Rb+发生阳离子交换。为了减少t–BAMBP用量,应当在“萃取分离”前对“脱硅”后的溶液通入__________气体(填化学式,下同)。“流出液”中加入适量__________,可返回其它操作单元使用。
【答案】(1)C (1分)
(2) (2分)
(3) (2分)
(4)硫酸熟化可有效抑制硅酸胶体生成 (2分)
(5)1.21 (2分)
(6) (2分) (2分)
【解析】复杂锂精矿(主要含α-锂辉石LiAlSi2O6,伴生Rb、Na)经“热活化”将α-锂辉石转变为β-锂辉石,再加入NaOH溶液“碱浸”,将Al、Si转化为羟基方钠石型沸石[Na8Al6Si6O24(OH)2·2H2O]进入渣中,同时有进入溶液中,“水热沉锂”时Li+与自发反应生成Li2SiO3沉淀,Li2SiO3经“硫酸熟化”–“水浸”转化为Li2SO4溶液,最后加入进行“碳酸化沉锂”析出Li2CO3沉淀;向沉锂后液中加入“脱硅”产生类沸石,将Al、Si均完全除去,再用t–BAMBP对Rb+进行选择性萃取,经系列操作得到Rb产品,据此解答。
(1)A.同素异形体是指同种元素的不同单质,而α-锂辉石与β-锂辉石均属于化合物,两者α-锂辉石与β-不互为同素异形体,A错误;α-锂辉石与β-锂辉石结构不同,化学性质和物理性质不同,不属于同种物质,B错误;α-锂辉石与β-锂辉石属于不同物质,它们之间的转化属于化学变化,C正确;α-锂辉石与β-锂辉石的化学式相同(均为LiAlSi2O6),即摩尔质量相同,则相同条件下,等质量的两种锂辉石物质的量相等,D错误;故选C。
(2)“碱浸”过程中,Al、Si转化为羟基方钠石型沸石[Na8Al6Si6O24(OH)2·2H2O]进入渣中,同时有进入溶液中,且释放Li+,经配平得离子方程式为:;
(3)“水热沉锂”时Li+与自发反应生成Li2SiO3沉淀,同时生成,该反应的离子方程式为:;
(4)“硫酸熟化”可使硅酸分解为水和SiO2,可有效抑制硅酸胶体生成,从而提高锂与硅的分离效率;
(5)温度为98 ℃、pH=11时,溶液中, ,故,故溶液中锂的总含量低于10-2 mol·L-1时,c(Li+)<mol/L。将其代入,解得;
(6)萃取机理为酚羟基上的H+与Rb+发生阳离子交换,为避免酚羟基上的H+直接与溶液中的OH-中和,故需要通入CO2酸化溶液,提高萃取效率;流出液的主要溶质为碳酸氢钠,加入适量NaOH将其转化为Na2CO3后可返回至“碳酸化沉锂”单元使用。
17.(14分)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随着温度升高,减小的原因可能是______________________________。
②下,平衡时,的转化率__________(填“>”“<”或“=”)60%,反应的压强平衡常数__________。
③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)。
【答案】(1) +6.2 (2分) >(1分)
(2) 慢反应(2分)分压过低不利于反应正向进行生成产物,导致倾向分解方向进行(2分)
(3) 反应i和ii均为放热反应,升温使平衡均逆向移动,但反应i逆向移动的程度更大(2分) < (1分)
67 (2分) 56.7%(2分)
【解析】(1)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。
(2)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,说明参与了慢反应。
②CO分压过低不利于反应正向进行生成产物,适量增大可以使反应逆向移动,阻止分解。
(3)①反应i和ii均为放热反应,升温使平衡均逆向移动,但反应i逆向移动的程度更大,生成的量更少,因此减少。
②128.3℃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 。
③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%。
18. (14分)是一种常用的实验室标准分析试剂,工业上常用与氨水为原料制备,某兴趣小组探究实验室模拟工业生产方法制备并测定其纯度。
Ⅰ.制备,装置如图所示(夹持装置等略)。
步骤如下:
i__________。
ii将盛有60.0 mL 氨水的仪器C置于冰水浴中,搅拌下由B向C缓慢滴加12.5 mL(40.0 g),反应快速进行,C中出现白烟,D中导管口有无色气泡冒出。滴加完毕后关闭,C中溶液呈橙黄色。
iii打开,向C中逐滴加入15氨水至反应完成,再继续滴加少量氨水。
iv将C和D中的溶液混合,一系列操作得粗品,进一步提纯得到无色产品39.2 g。
回答下列问题:
(1)步骤i为__________。仪器C的名称为__________。
(2)步骤ii使用冰水浴的原因是__________;生成的化学方程式为__________。
(3)步骤iii中继续滴加少量氨水的作用是__________。
(4)步骤iv中一系列操作为__________,过滤,洗涤,干燥。的产率为__________。
Ⅱ.测定纯度
准确称取产品配制250 mL溶液,移取25.00 mL于锥形瓶,加入25.00 mL硝酸酸化的0.1000标准溶液,以铁铵矾[]溶液为指示剂,用0.05000溶液滴定过量的溶液,达到滴定终点时共用去5.00 mL溶液。
(5)已知为白色沉淀,产品中杂质不参与反应。达到滴定终点的现象为__________,根据以上步骤计算产品中的纯度为__________。
【答案】(1) 检查装置气密性 (1分) 三颈烧瓶(1分)
(2) 防止反应过于剧烈,大量氨水和溴单质逸出 (2分)(2分)
(3)确保液溴完全反应(1分)
(4) 蒸发皿中蒸发浓缩,冷却结晶 (1分) 80%(2分)
(5) 当滴入最后半滴KSCN标准溶液时,溶液变为红色且半分钟内不褪色 (2分) (2分)
【解析】本实验利用工业上溴单质与氨水的氧化还原反应制备,实验采用冰水浴控温,既降低液溴挥发损耗,也避免温度过高导致副反应发生;先滴加部分液溴充分反应,后续补加氨水消耗过量的溴单质除去溶液橙黄色,最终通过蒸发结晶、重结晶提纯产物,过量的尾气氨可被D中试剂吸收,据此解答。(1)有气体生成的实验,组装仪器后必须进行气密性检查,防止装置漏气影响实验。仪器C的名称为三颈烧瓶。
(2)液溴易挥发、浓氨水受热易分解出,冰水浴低温环境可减少反应物损耗,同时抑制和发生副反应;和氨水反应生成,同时生成的无色气体为,配平后得到化学方程式:;
(3)滴加完后C中溶液呈橙黄色,说明有过量溶解,补加少量氨水可将残留反应完全。
(4)是可溶性铵盐,受热易分解,不能直接蒸发结晶,采用蒸发浓缩后冷却结晶的方式获得晶体。反应物中,,实际氨水过量,应以完全反应的为基准计算:理论质量为,产率为。
(5)和过量的生成血红色的,达到滴定终点的现象为:当滴入最后半滴KSCN标准溶液时,溶液变为红色且半分钟内不褪色。25mL待测液中,总物质的量为,过量的物质的量等于KSCN的物质的量:,与反应的物质的量为,250 mL溶液中总质量为,因此纯度为。
19.(14分)磷酸氯喹(氯喹二磷酸盐)是抗击疟疾、风湿等疾病的药物,其合成路线如下(略去部分试剂和反应条件,忽略立体化学,路线中Et代表):
回答下列问题:
(1)A的官能团名称为氨基、_________。
(2)中另一产物的结构简式为_________。
(3)中的作用为__________________。
(4)的化学方程式为__________________。
(5)的反应类型为_________。
(6)下列将H转化为氯喹二磷酸盐的目的或作用分析,不合理的是_________(填标号);
a.成盐后可提高抗疟疾等药理活性和作用强度
b.成盐后增加水溶性,有利于口服药物在胃肠道中的溶解和吸收
c.成盐后化学性质更稳定,便于储存和运输,延长保质期
d.成盐后利于精确称量并控制剂量压制成片剂或制成注射液
从物质结构的角度解释H显碱性的原因是__________________。
(7)写出一种满足下列条件的G的芳香族同分异构体的结构简式_________。
①含有氰基;
②能使溴的四氯化碳溶液褪色;
③核磁共振氢谱显示3组峰,且峰面积比为2∶2∶1。
(8)已知:
①苯环连接氨基或氯原子时,新引入的基团主要进入其邻位或对位,苯环连接硝基时,新引入的基团主要进入其间位;
②。
以苯为原料制备A,写出合成路线___________________________(其他试剂任选)。
【答案】(1)碳氯键(或氯原子)(1分)
(2)CH3CH2OH(或EtOH)(1分)
(3)使羧酸根离子转化为羧基(或使—COONa转化为—COOH)(1分)
(4)(2分)
(5)取代反应(1分)
(6) a (1分) H分子中的氮原子具有孤电子对,可作为碱性位点与氢离子结合(合理即可)(2分)
(7)、、、、、(任答其中一种)(2分)
(8)(3分)
【解析】A→B 是两分子A与反应,生成亚胺结构B;B转化为C,C继续转化为D, 的反应中酯基先在碱性环境下水解为羧酸根,再酸化为羧基,发生脱羧反应,故E的结构简式是,F中羟基被氯原子取代得到G,是G的氯原子被取代得到H,H和磷酸反应得到有机盐,据此解答。
(1)A的结构为间氯苯胺,苯环上同时连接氨基和氯原子,因此除氨基外的官能团为碳氯键。
(2)反应中1分子和2分子A(间氯苯胺)反应生成B,三乙氧基甲烷的乙氧基被氨基取代,脱去3分子乙醇,因此另一产物为乙醇。
(3)D在10%条件下发生酯的碱性水解,生成羧酸钠;加入后,可将羧酸钠转化为羧基。
(4)E在250~270℃条件下发生脱羧反应,脱去1分子,生成F,化学方程式为。
(5)G的氯原子被反应物的氨基取代,生成H和,属于取代反应。
(6)成盐过程仅改变药物的物理性质(水溶性、稳定性、称量便利性等),不会直接提升药物本身的药理活性和作用强度,a不合理;成盐后离子型化合物水溶性大幅提升,利于胃肠道溶解吸收,b合理;盐类比游离碱性质更稳定,便于储存运输,c合理;盐类理化性质更均一,便于精确称量控量,可压片或制备注射液,d合理;
H分子中的氮原子具有孤电子对,能够结合水电离出的(配位键),因此H显碱性。
(7)G分子中除了苯环外,还剩余3个不饱和度,满足含有氰基,能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明结构中含有碳碳双键,则除了苯环外含有2个氯原子、1个-CN、1个碳碳双键,氢谱仅3组峰,峰面积比2:2:1,说明结构高度对称,满足条件的结构可以是:、、、、、。
(8)根据题目给定的定位规则:硝基是间位定位基,先将苯硝化得到硝基苯,再对硝基苯进行氯化取代,氯原子会进入硝基的间位,得到间氯硝基苯;最后通过将硝基还原为氨基,即可得到目标产物A(间氯苯胺),该路线符合定位规则,无邻位副产物干扰,合成路线:。
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2027年高考一轮检测卷02
高三化学
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N14 O 16 S 32 Cl 35.5 Ti 48 56 Cu 64
一、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,只有一项是符合题目要求的。
1. 【传统文化】中华优秀传统文化底蕴深厚、源远流长。下列对古文或诗词的解读错误的是
A.《本草纲目》记载“盖此矾色绿味酸,烧之则赤”,“矾”指的是绿矾
B.“远上寒山石径斜,白云深处有人家”,此处白云是一种胶体
C.“取井火煮之,一斛水得五斗盐”,这里的“盐”是一种纯净物
D.“人以类聚,物以群分”体现了古代人们的分类思想
2. 【改编】“9·3大阅兵”展示了一大批镇国重器。下列材料中属于无机非金属材料的是
A.“100式坦克”的聚氨酯迷彩涂层
B.“运20B”的钨碳合金机身
C.“空警600”的氮化镓数字阵列雷达
D.“东风5C”的推进剂偏二甲肼
A.A B.B C.C D.D
3.铜阳极泥是一种含贵金属的可再生资源,浸出时发生反应。下列说法正确的是
A.的空间填充模型:
B.的模型:
C.基态价层电子的轨道表示式:
D.中键和键的个数比为
4.【新情境】超氧化钾(KO2)用作潜水或宇航系统供氧剂的主要反应为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温下,7.1 gKO2含有的阴离子的数目为
B.标准状况下,1.12 LCO2含有电子的数目为
C.溶液中的数目为
D.理论上,每产生0.3 mol O2转移电子的数目为
5.下列过程中发生的反应,相应化学方程式书写正确的是
A.在煤中添加石灰石,降低尾气中浓度:
B.过氧化钠在空气中变为白色粉末:
C.NaClO溶液久置后变质:
D.泡沫灭火器灭火时,硫酸铝溶液与碳酸氢钠溶液混合:
6.下列实验的相应操作中,不正确的是
蔗糖水解实验
实验室制取
A.向烧杯中先滴入几滴水,之后加入浓硫酸迅速搅拌
B.点燃酒精灯后,待导管口气泡连续冒出时,开始收集气体
制备少量
调节滴定管液面至“0”刻度
C.在坩埚中加热金属钠,冷却后有淡黄色固体生成
D.调节活塞使滴定管尖嘴部分充满反应液,并使液面位于“0”刻度
A.A B.B C.C D.D
7.结构决定性质。下列结构不能推测出对应性质的是
选项
结构
性质
A
石墨呈层状结构,层间以范德华力结合
石墨具有类似金属的导电性
B
碘和四氯化碳是非极性分子,水是极性分子
碘易溶于四氯化碳,难溶于水
C
键能:
热稳定性:
D
离子液体中的离子半径大
离子液体的熔点较低
A.A B.B C.C D.D
8.一定温度下,甲酸分解存在两种竞争路径:
反应①
反应②
使用某催化剂时反应历程如下图(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)。
下列有关说法错误的是
A.反应①为吸热反应
B.反应②的速率更快
C.反应①和②的反应历程中均涉及极性键的断裂和形成
D.为得到更多氢气,需寻找合适的催化剂
9.工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含、、、、、)制备碳酸锰,工艺流程如图所示。已知:、,下列说法错误的是
A.“滤渣1”的主要成分除S外,还有、
B.“滤渣2”经一系列反应可转化为电解冶炼铝的原料
C.“除杂1”后上层清液中
D.“沉锰”时的化学方程式为
10.将两个全钒液流储能电池串联后作为电源,用石墨作电极电解饱和NaCl溶液(消毒液发生器),通电时,尽量使被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,装置如图。下列说法错误的是
A.室电极反应式为
B.在串联的两个全钒电池中都是从左室移向右室
C.a极为电解池的阴极,其电极反应的产物是和
D.当电路中通过0.1mol电子时,消毒液发生器中最多生成
11.芦丁广泛存在于槐花米和荞麦叶中,具有抗炎、抗病毒等药理作用,结构如下图所示:
下列叙述正确的是
A.芦丁属于非极性分子 B.芦丁可形成分子内氢键
C.芦丁中不含手性碳原子 D.芦丁中所有碳原子一定处于同一平面
12.如图所示,U是一种可用于抗癌的结构修饰生物小分子。其中R、W、X、Y、E为前四周期主族元素,原子序数依次增大,R基态原子的所有电子均位于s轨道上,Y是原子半径第二小的主族元素,X、E形成的二元化合物可用于干燥剂。由R、W、X三种元素形成的酸和碱还能相互反应,形成一种水溶液为酸性的盐,下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.简单气态氢化物热稳定性:Y>E>W
C.U可以发生水解与缩聚反应
D.U中W原子的杂化方式不同
13.原子序数依次增大的短周期元素、、、、、、形成的化合物转化关系如下,其中Q与Z、X与W为同主族,M的原子半径最小。下列说法正确的是
A.MW和YW均为离子化合物
B.和分子空间结构均为V形
C.同周期元素简单离子中离子的半径最小
D.图中所示化合物中心原子和均采取杂化
14.黄铜矿(主要成分为)可用于制备含铜化合物,的晶胞结构如图所示。已知晶体密度为,为阿伏加德罗常数,。
下列说法不正确的是
A.Cu位于元素周期表的ds区
B.距离Fe原子最近的S原子有6个
C.S原子填充在2个Cu原子和2个Fe原子围成的四面体空隙内
D.用含、的代数式表示阿伏加德罗常数
15.常温下,草酸钙()是一种难溶于水的白色沉淀。草酸()为二元弱酸,其电离常数分别为和,。向饱和溶液中加入稀盐酸时(随着变化,固体一直存在),溶液中各含碳物种的分布系数及()随溶液的变化关系如图所示。已知。
下列叙述错误的是
A.当时,
B.反应的平衡常数
C.当pH=1时,不成立
D.当时,pH=2.7
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. (13分)以复杂锂精矿(主要含α-锂辉石LiAlSi2O6,伴生Rb、Na)为原料,采用如下工艺协同提取锂、铷:
已知:
①“脱硅”产生类沸石,与碱浸渣成分一致,此步骤认为将Al、Si均完全除去;
②“硫酸熟化”:加入硫酸后搅拌、加热一段时间。
回答下列问题:
(1)α-锂辉石(密度为3.15 g·cm-3)化学惰性强,难以被酸碱直接浸出,“热活化”后转变为β-锂辉石LiAlSi2O6(密度为2.40 g·cm-3)。下列说法正确的是________(填标号)。
A.α-锂辉石与β-锂辉石互为同素异形体
B.α-锂辉石与β-锂辉石属于同种物质
C.该变化属于化学变化
D.相同条件下,等质量的两种锂辉石,密度大的锂辉石物质的量更大
(2)“碱浸”过程中,Al、Si转化为羟基方钠石型沸石[Na8Al6Si6O24(OH)2·2H2O]进入渣中,同时有进入溶液中,该过程离子方程式为__________。
(3)水热条件下,Li+与自发反应生成Li2SiO3沉淀的离子方程式为__________。
(4)Li2SiO3经“硫酸熟化”–“水浸”转化为Li2SO4溶液,“硫酸熟化”能有效提高锂与硅的分离效率,原因是__________。
(5)“碳酸化沉锂”时,控制pH=11、温度98℃,析出Li2CO3沉淀,为了使溶液中锂的总含量小于10-2 mol·L-1,需要控制__________mol·L-1。已知98℃时,发生反应及对应的平衡常数信息如下:,,。
(6)t–BAMBP对Rb+有选择性萃取作用,萃取机理为酚羟基上的H+与Rb+发生阳离子交换。为了减少t–BAMBP用量,应当在“萃取分离”前对“脱硅”后的溶液通入__________气体(填化学式,下同)。“流出液”中加入适量__________,可返回其它操作单元使用。
17.(14分)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随着温度升高,减小的原因可能是______________________________。
②下,平衡时,的转化率__________(填“>”“<”或“=”)60%,反应的压强平衡常数__________。
③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)。
18. (14分)是一种常用的实验室标准分析试剂,工业上常用与氨水为原料制备,某兴趣小组探究实验室模拟工业生产方法制备并测定其纯度。
Ⅰ.制备,装置如图所示(夹持装置等略)。
步骤如下:
i__________。
ii将盛有60.0 mL 氨水的仪器C置于冰水浴中,搅拌下由B向C缓慢滴加12.5 mL(40.0 g),反应快速进行,C中出现白烟,D中导管口有无色气泡冒出。滴加完毕后关闭,C中溶液呈橙黄色。
iii打开,向C中逐滴加入15氨水至反应完成,再继续滴加少量氨水。
iv将C和D中的溶液混合,一系列操作得粗品,进一步提纯得到无色产品39.2 g。
回答下列问题:
(1)步骤i为__________。仪器C的名称为__________。
(2)步骤ii使用冰水浴的原因是__________;生成的化学方程式为__________。
(3)步骤iii中继续滴加少量氨水的作用是__________。
(4)步骤iv中一系列操作为__________,过滤,洗涤,干燥。的产率为__________。
Ⅱ.测定纯度
准确称取产品配制250 mL溶液,移取25.00 mL于锥形瓶,加入25.00 mL硝酸酸化的0.1000标准溶液,以铁铵矾[]溶液为指示剂,用0.05000溶液滴定过量的溶液,达到滴定终点时共用去5.00 mL溶液。
(5)已知为白色沉淀,产品中杂质不参与反应。达到滴定终点的现象为__________,根据以上步骤计算产品中的纯度为__________。
19.(14分)磷酸氯喹(氯喹二磷酸盐)是抗击疟疾、风湿等疾病的药物,其合成路线如下(略去部分试剂和反应条件,忽略立体化学,路线中Et代表):
回答下列问题:
(1)A的官能团名称为氨基、_________。
(2)中另一产物的结构简式为_________。
(3)中的作用为__________________。
(4)的化学方程式为__________________。
(5)的反应类型为_________。
(6)下列将H转化为氯喹二磷酸盐的目的或作用分析,不合理的是_________(填标号);
a.成盐后可提高抗疟疾等药理活性和作用强度
b.成盐后增加水溶性,有利于口服药物在胃肠道中的溶解和吸收
c.成盐后化学性质更稳定,便于储存和运输,延长保质期
d.成盐后利于精确称量并控制剂量压制成片剂或制成注射液
从物质结构的角度解释H显碱性的原因是__________________。
(7)写出一种满足下列条件的G的芳香族同分异构体的结构简式_________。
①含有氰基;
②能使溴的四氯化碳溶液褪色;
③核磁共振氢谱显示3组峰,且峰面积比为2∶2∶1。
(8)已知:
①苯环连接氨基或氯原子时,新引入的基团主要进入其邻位或对位,苯环连接硝基时,新引入的基团主要进入其间位;
②。
以苯为原料制备A,写出合成路线___________________________(其他试剂任选)。
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