内容正文:
高三化学综合练习题
注意事项:
1.答卷前,答题者务必将自己的姓名等信息填写在答题卡上。
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。写在试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:Li-7 O-16 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Cu-64
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4个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 许多器具的制造有中华上下五千年古人的智慧也有现代的科技对传统材料的改进和重塑,下列相关说法不正确的是
A. 青花瓷属于传统无机非金属材料
B. 毛笔中的羊毫属于天然有机高分子材料
C. 制作三星堆中的青铜巨人的青铜属于合金
D. 华为Mate70RS系列手机机身背面采用的新型功能陶瓷主要成分是硅酸盐
【答案】D
【解析】
【详解】A.青花瓷主要成分为硅酸盐,属于传统无机非金属材料,A正确;
B.羊毫的主要成分为蛋白质,属于天然有机高分子材料,B正确;
C.青铜是铜锡合金,属于金属合金材料,C正确;
D.新型功能陶瓷属于新型无机非金属材料,主要成分不是硅酸盐(传统陶瓷的主要成分才是硅酸盐),D错误;
故选D。
2. 氨催化氧化的反应方程式为,与该反应有关的下列化学用语表述正确的是
A. 的电子式为 B. 的球棍模型为
C. 的结构式为O-O D. 基态氮原子核外电子排布式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.水是共价化合物,电子式为:,A错误;
B.氨分子的空间结构为三角锥形,球棍模型为:,B正确;
C.氧气是还有氧氧双键的非金属单质,结构式为:O=O,C错误;
D.氮元素的原子序数为7,基态原子的核外电子排布式为,D错误;
故选B。
3. 下列装置(省略部分夹持装置)或操作合理的是
A.滴定法测定醋酸溶液的浓度
B.制备
C.制备
D.除去粗苯甲酸溶液中的泥沙
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.是强碱,应盛放在碱式滴定管中,图示为带玻璃活塞的酸式滴定管,会腐蚀玻璃活塞导致其粘连,A错误;
B.和浓硫酸反应制备需要加热条件,图示装置无加热装置,常温下二者不发生反应,B错误;
C.加热固体时,分解生成的和会在试管口重新化合为,无法制得,C错误;
D.泥沙为不溶性杂质,可通过过滤操作除去粗苯甲酸溶液中的泥沙,图示过滤操作满足玻璃棒引流、漏斗下端紧靠烧杯内壁等要求,D正确;
故本题选D。
4. 三硅酸镁、铝碳酸镁和小苏打均是医疗上的常见抗酸药。下列说法正确的是
A. 沸点:
B. 键角:
C. 干冰(固态)与均属于分子晶体
D. 氧化物中离子键百分数:
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子间存在氢键,分子间仅存在范德华力,氢键作用力更强,故沸点,A错误;
B.为平面三角形结构,键角约,为V形结构,键角约,故键角,B正确;
C.干冰(固态)属于分子晶体,是原子通过共价键形成的空间网状结构,属于共价晶体,C错误;
D.金属性,金属性越强对应氧化物的离子键百分数越高,故离子键百分数,D错误。
5. 2026年我国科研团队开发出生物质基可降解封装材料,用于钙钛矿太阳能电池,其关键有机中间体结构简式:(注:Ph-为苯基),下列说法正确的是
A. 该有机物的分子式为
B. 分子中所有碳原子一定能够共平面
C. 该有机物最多可与发生加成反应
D. 它在酸性条件下水解的两种产物均含有手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A.该有机物含13个C,不饱和度(碳碳双键1、酯基羰基1、苯环4),H原子数为,分子式为,A错误;
B.分子中存在多个杂化的饱和碳原子,且碳碳单键可自由旋转,所有碳原子不一定共平面,B错误;
C.酯基的羰基不能与加成,1mol该有机物中碳碳双键消耗1mol ,苯环消耗3mol ,最多共消耗4mol ,C正确;
D.酸性条件下水解产物为和,前者无手性碳原子,后者与羟基相连的碳原子是手性碳原子,D错误;
故选C。
6. 科研人员利用盐湖卤水提取锂盐,并通过电催化还原制备低碳燃料。设阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A. 标准状况下,参与电催化还原反应,转移电子数目一定为
B. 溶液中,、、的粒子总数为
C. 溶质质量为的溶液中,含有的质子数为
D. 1 mol Li在空气中完全燃烧,反应转移的电子数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.标准状况下物质的量为,电催化还原的产物不唯一(如可生成、等),碳元素化合价降低值不一定为4,故转移电子数目不一定为,A错误;
B.选项仅给出溶液的浓度,未给出溶液体积,无法计算溶质的物质的量,因此无法确定、、的粒子总数,B错误;
C.的物质的量为,中含有的质子数为,但溶液中溶剂水也含有质子,故溶液总质子数大于,C错误;
D.在空气中完全燃烧生成,元素化合价从0升高到+1,反应失去电子,故转移电子数目为,D正确;
故本题选D。
7. 目前我国全钒液流电池储能技术实现规模化应用,电池电解液含钒离子、氢氟酸、亚硫酸等体系,生产中常通过调pH、氧化除杂、沉淀除垢优化电解液性能。下列离子方程式书写正确的是
A. 用稀酸洗去电池设备中难溶水垢:
B. 向含的储能弱酸性电解液中加入少量溶液:
C. 酸性电解液中利用氧化储能离子:
D. 向电解液中逐滴加入少量溶液:
【答案】D
【解析】
【详解】A.是难溶物,离子方程式中不能拆分为,正确反应为,A错误;
B.是弱酸的酸式酸根,加入少量时,反应生成盐和水,正确反应为,B错误;
C.该离子方程式电子、电荷均不守恒,配平后为,C错误;
D.是二元弱酸,加入少量时,仅生成和,该离子方程式书写正确,D正确;
故选D。
8. 2026年我国深空探测器搭载新型轻质耐高低温复合陶瓷材料,该材料由短周期主族元素W、X、Y、Z组成,且原子序数依次增大。已知:W的最简单氢化物是常见制冷剂;X原子有三个能层,其简单离子半径是同周期主族元素简单离子中最小的;Y的最外层电子数是内层电子总数的一半;的部分化合物可用于制备新型耐高温结构陶瓷,最高正价与最低负价代数和为4.下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. 电负性大小比较为:
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
D. Y的氧化物为分子晶体,、的氧化物均可与酸碱发生反应
【答案】B
【解析】
【分析】首先推断元素:短周期主族元素原子序数依次增大,W的最简单氢化物为常见制冷剂,故W为;X有3个能层,同周期简单离子半径最小,故X为;Y最外层电子数是内层总数的一半,原子序数大于,故Y为;Z最高正价与最低负价代数和为4,故Z为。
【详解】A.()与()电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径,铝离子核外有2个电子层,离子半径最小,正确顺序为,A错误;
B.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,电负性,即,B正确;
C.的最高价氧化物对应水化物为(强酸),的为(中强酸),酸性,即,C错误;
D.的氧化物、均为酸性氧化物,能与碱反应,三氧化硫与酸不反应,二氧化硫与氧化性酸反应,例如硝酸等,D错误;
故选B。
9. 烟酸是B族维生素,可以预防和治疗多种疾病。利用碳封装过渡金属电极可电催化将3-甲基吡啶氧化为烟酸,工作原理如下图所示,在电场作用下,双极膜中、离子分别向两极迁移。下列说法正确的是
A. a极与电源正极相连
B. 通电条件下向电极移动
C. 标况下每生成烟酸,极理论上产生氢气
D. b极的电极反应式为-6e-+6OH-+4H2O
【答案】C
【解析】
【分析】根据题干信息“电催化将3-甲基吡啶氧化为烟酸”及示意图可知,b极为阳极,发生氧化反应,电极反应:,;则a极为阴极,发生还原反应,电极反应:;据此分析解答。
【详解】A.b极发生氧化反应为阳极,与电源正极相连,a为阴极与电源负极相连,A错误;
B.电解池中阳离子向阴极移动,题干明确双极膜的、分别向两极迁移,因此向阴极(a电极)移动,而非b极,B错误;
C.由分析可知,每生成烟酸转移电子;a极(阴极)发生反应,每转移电子生成,因此转移电子时理论上生成,C正确;
D.b电极所处酸性环境,b极的电极反应式应为:,D错误;
故选C。
10. 催化剂Ⅰ的立方晶胞结构如下图所示,若将晶胞中所有顶点位置的用替换可得新型催化剂Ⅱ的立方晶胞(棱长为,)。设为阿伏加德罗常数的值,、、分别表示、、的摩尔质量。下列说法错误的是
A. Ⅰ晶胞中与最近且等距的有6个 B. Ⅰ晶胞沿,,轴方向的投影图都相同
C. Ⅱ的晶体密度为 D. Ⅱ晶胞中的最短距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A.催化剂Ⅰ晶胞中N原子位于体心位置,体心N的上下、左右、前后各紧邻1个Co原子,即面心上的Co原子,最近且等距的Co共6个,A正确;
B.该立方晶胞的原子分布沿x、y、z三个轴方向均呈中心对称排布,三个方向的投影图完全相同,B正确;
C.催化剂Ⅱ是将Ⅰ的顶点Co替换为Zn:顶点原子共8个,每个顶点原子对晶胞的贡献为,因此晶胞内Zn的个数为;剩余的Co全部位于晶胞面心,共个,N位于体心共1个。晶胞总质量为,晶胞体积为,因此密度为,C正确;
D.催化剂Ⅱ中Co全部位于晶胞的面心位置,Co-Co的最短距离是相邻两个面心Co的间距,等于晶胞面对角线的一半,即,D错误;
故选D。
11. 在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,中部分进程已省略)。
下列说法错误的是
A. 总反应是吸热反应
B. 两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数相同
C. 和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定
D. ①转化为②的进程中,决速步骤为
【答案】D
【解析】
【详解】A. 由题图可知,生成物能量高,总反应为吸热反应,A正确;
B.平衡常数只和温度有关,与催化剂无关,B正确;
C.由题图可知,丙烷被催化剂a吸附后能量更低,则被催化剂a吸附后得到的吸附态更稳定,C正确;
D.活化能高的反应速率慢,是反应的决速步骤,故决速步骤为或,D错误;
故答案选D。
12. 下列实验方案设计合理,现象描述正确,能达到实验目的的是
A
比较HClO和酸性的强弱
用洁净干燥的玻璃棒分别蘸取相同浓度的和溶液,点在两张试纸中央,读取pH
,
酸性:
B
检验溶液中
取少量溶液于试管中,加入足量溶液,再加振荡静置
观察到上层呈紫红色,证明原溶液含有
C
除去溶液中少量
向混合溶液中先加入适量氧化,再加入调节使沉淀,充分反应后过滤
得到溶液
D
比较、水解程度
常温下,配制等质量分数的、溶液,分别测定溶液的
的更大,证明水解程度
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液具有强氧化性,可漂白试纸,无法准确测定其,不能达到实验目的,A错误;
B.的密度大于水,萃取生成后,有机层位于下层,应观察到下层呈紫红色,现象描述错误,B错误;
C.可将氧化为,加入调节时,完全水解生成沉淀,且不引入新杂质,充分反应后过滤可得纯净的溶液,能达到实验目的,C正确;
D.和的摩尔质量不同,等质量分数的两种溶液物质的量浓度不相等,变量不唯一,无法比较和的水解程度,D错误;
故选C。
13. 时,在一个容积为的恒容密闭容器中分别加入、,发生反应,反应达到平衡。该反应平衡常数随温度的变化如下图所示,下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 时,的平衡转化率为75%
C. 当体系压强不再变化时,反应达到平衡
D. 在平衡后,再充入,再次达到平衡时与的浓度之比变小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,温度升高平衡常数减小,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,,A错误;
B.时,初始浓度为,设平衡时转化浓度为,则平衡时,,,解得,平衡转化率为,B正确;
C.该反应前后气体分子数相等,恒容条件下体系压强始终不变,故压强不再变化不能说明反应达到平衡,C错误;
D.平衡常数只与温度有关,下温度不变不变,故再次平衡时为定值,与的浓度之比不变,D错误;
故本题选B。
14. 常温下,向的草酸溶液中逐滴滴入等浓度的溶液至过量,用甲基橙(变色的范围为3.1~4.4)作指示剂,并用计测定滴定过程的溶液变化,其滴定曲线如下图所示,则下列分析正确的是
A. 图中①点所示溶液中:由水电离出的
B. 图中①点所示溶液中:
C. 图中②点所示溶液中:
D. 滴入标准溶液大于时,溶液中存在:
【答案】B
【解析】
【分析】草酸为二元弱酸,滴加NaOH的体积为10 mL时,溶质为NaHC2O4。当滴加NaOH的体积为20 mL时,溶质为Na2C2O4。
【详解】A.①点溶液,溶质为,溶液显酸性说明电离程度大于水解程度,水的电离被抑制,水电离出的,A错误;
B.①点溶质为,根据质子守恒可得,B正确;
C.②点溶质为,根据物料守恒可得,C错误;
D.滴入溶液大于时,溶液中的物质的量大于,水解程度较小,故,D错误;
故本题选B。
二、非选择题,本题共四小题,共58分
15. 小明以、和为原料制备高铁酸钾,(加热及夹持装置已省略)。资料:高铁酸钾()是一种高效、绿色的消毒剂和净水剂。为紫色固体,可溶于水,微溶于浓,难溶于有机溶剂。在、强碱性溶液中较稳定,在酸性或中性环境中易分解放出氧气。
(1)A装置中盛放液体的仪器名称为____________________。
(2)通过以上装置可以制备高铁酸钾粗品,装置的连接顺序为:__________→d(按气流方向,用小写字母表示)。
(3)装置C的作用是________________________________________。
(4)D中的试剂为饱和食盐水,作用是________________________________________。
(5)A中生成大量紫色的固体,发生反应的化学方程式为______________________________。
(6)A装置需放在冰水浴中进行的原因是________________________________________。
(7)A装置中反应得到的粗品用冷的乙醇洗涤的目的是__________________。
(8)为了测定制得的纯度,进行了如下实验:
准确称取0.2 g高铁酸钾样品,置于锥形瓶中,加入过量溶液和适量溶液,摇匀,在暗处静置一段时间,使其充分反应。向反应后溶液中滴加淀粉溶液作为指示剂。用0.1 mol/L的标准溶液滴定,重复滴定3次,平均消耗,体积为24.00 mL。
(反应原理:
)
该样品纯度为____________________%(保留一位小数)。
【答案】(1)三颈烧瓶或三口烧瓶
(2)
(3)吸收多余的氯气,防止氯气污染空气
(4)除去氯气中混有的
(5)或
(6)防止高铁酸钾因温度过高而分解,提高产品的纯度
(7)减少产品的溶解损失,乙醇挥发带走水分
(8)79.2
【解析】
【分析】装置B中浓盐酸与反应制得,同时生成和,浓盐酸具有挥发性,生成的中混有,需要在装置D中除去,其中盛装溶液为饱和食盐水,纯化后的进入装置A中,与和反应生成、、,最后装置C吸收多余未反应的,防止污染环境。
【小问1详解】
A装置中盛放液体的仪器名称为三颈烧瓶或三口烧瓶;
【小问2详解】
根据分析可知,装置的连接顺序为;
【小问3详解】
装置C的作用是吸收多余的氯气,防止氯气污染空气;
【小问4详解】
D中的试剂为饱和食盐水,作用是除去氯气中混有的;
【小问5详解】
A中与和反应生成、、,其中作氧化剂,作还原剂,根据得失电子守恒和原子守恒,书写反应的化学方程式为,A中过量,且与过量先混合,反应也可写成;
【小问6详解】
根据题意,在、强碱性溶液中较稳定,故A装置需放在冰水浴中进行的原因是防止高铁酸钾因温度过高而分解,提高产品的纯度;
【小问7详解】
可溶于水,微溶于浓,难溶于有机溶剂,A装置中反应得到的粗品用冷的乙醇洗涤的目的是减少产品的溶解损失,乙醇挥发带走水分;
【小问8详解】
根据给出的两个反应推导关系式:,滴定消耗的,,则,纯度为。
16. 某含镍废料中主要含有镍、铝、铜、铁的氧化物以及少量二氧化硅和碳。工业上采用如下流程回收镍并制备一种重要的电子元件材料三氧化二镍:
已知:常温下,,,
(1)为提高碱浸速率采取的措施有______________________________。(答出一条即可)
(2)“碱浸”后“滤液①”中溶质的主要成分为(填化学式)________________。
(3)写出“转化”时将氧化成的离子方程式______________________________。
(4)“除铁”中加入调节溶液的促使水解成沉淀,若常温下调至,此时铁离子的浓度为__________。
(5)“除铜”时发生反应的离子方程式为_____________________________________________________,该反应的平衡常数__________(结果保留三位有效数字)。
(6)铜的一种氧化物晶胞如下图,晶胞参数为,为阿伏加德罗常数值。AB原子坐标分别为、,则的原子坐标为__________,该晶体密度为__________。
(7)
【答案】(1)粉碎废料或适当加热、搅拌等
(2)、
(3)
(4)
(5) ①. ②.
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】、能和NaOH反应,滤液①为、(除去 Al、Si 杂质),滤渣:Ni、Cu、Fe的氧化物、碳单质;Ni、Cu、Fe的氧化物溶于盐酸,生成金属阳离子,C不溶于盐酸进入滤渣②;是氧化剂,把氧化为,把氧化为;加入CuO消耗,调节pH保证完全沉淀,不沉淀,滤渣③为;除铜(加入NiS):沉淀转化,生成CuS沉淀, 滤渣④为CuS;含Ni滤液经一系列操作制备三氧化二镍,以此解题。
【小问1详解】
根据反应速率影响因素,增大接触面积、升温、提高反应物浓度、搅拌都能加快浸取速率。
【小问2详解】
废料中的Al的氧化物可和NaOH反应生成,属于酸性氧化物,和NaOH反应生成硅酸钠;Ni、Cu、Fe的氧化物、碳不与NaOH反应进入后续滤渣。
【小问3详解】
作氧化剂,在酸性条件下将氧化为,自身被还原为,结合电荷、原子守恒配平,离子方程式:;
【小问4详解】
pH=4时,,由,代入得。
【小问5详解】
利用沉淀转化,溶度积大的NiS转化为溶度积更小的CuS,离子方程式为:,反应平衡常数。
【小问6详解】
A为原点(0,0,0),C点位于晶胞右侧面的面心,对应坐标为;该晶胞为氧化亚铜晶胞:O原子数为,Cu原子数为4,晶胞总质量,晶胞体积,因此密度。
17. 甲醇是一种可再生能源,由制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)反应Ⅱ的__________。
(2)恒温、恒容密闭容器中,对于反应Ⅰ,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是__________。
A. 混合气体的密度不再变化
B. 、、、的物质的量之比为
C. 混合气体的平均相对分子质量不再变化
D. 混合气体的总压不再变化
(3)对于反应Ⅰ,不同温度对的转化率及催化剂的效率影响如下图所示。下列有关说法不正确的是__________。
A. 其他条件不变,若不使用催化剂,则时的平衡转化率仍位于
B. 温度低于时,随温度升高甲醇的产率减小
C. 使用催化剂时,点的正反应速率小于点的正反应速率
D. 点时平衡常数比点时平衡常数大
(4)若在密闭容器中充入和发生反应Ⅰ,则图中点时,产物甲醇的体积分数为__________(保留3位有效数字);该温度下,反应的平衡常数__________(保留3位有效数字)
(5)常温常压下可利用催化剂实现加氢制甲醇,反应历程和能量变化如下图(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注),下列说法正确的是__________。
A. 转化历程中基元反应的决速步为
B. 选用不同的催化剂可改变该反应的
C. 该过程的总反应是吸热反应
D. 该反应历程中有5个基元反应
(6)甲醇制氢,产生的在一定条件下与污染性气体的反应为: 。某温度下,在恒容密闭容器中充入和,时反应达到平衡,此时容器的压强变为原来的,请计算反应开始到平衡时的平均反应速率__________。
【答案】(1) (2)CD (3)C
(4) ①. 16.7% ②. 0.593 (5)AD
(6)
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,将反应Ⅰ减去反应Ⅲ即可得到反应Ⅱ,因此反应Ⅱ的焓变 ;
【小问2详解】
A.在恒容密闭容器中,气体的总质量始终不变,因此混合气体的密度始终保持不变,不能作为判断平衡的标志,A错误;
B.各物质的物质的量之比为特定值,不能说明正逆反应速率相等,无法判断是否达到平衡,B错误;
C.该反应前后气体分子数发生变化,即气体总物质的量在变化,而气体总质量不变,因此混合气体的平均相对分子质量在反应过程中是变化的,当其不再变化时,说明反应达到平衡,C正确;
D.恒温恒容条件下,反应前后气体分子数不同,容器内总压强会随反应进行而改变,当总压不再变化时,说明反应达到平衡,D正确;
故选CD。
【小问3详解】
A.催化剂只能改变反应速率,不影响化学平衡的移动,因此不使用催化剂时, 下 的平衡转化率依然位于M点,A正确;
B.反应Ⅰ为放热反应,温度升高,平衡向逆反应方向移动,甲醇的产率减小,B正确;
C.由图可知,温度高于 时,催化剂的催化效率急剧下降,导致M点的正反应速率大于N点的正反应速率,C错误;
D.该反应为放热反应,升高温度平衡常数减小,M点温度低于N点,故M点的平衡常数比N点大,D正确;
故选C。
【小问4详解】
由图可知,M点时 的平衡转化率为 ,则反应消耗的 为 。列出三段式:平衡时混合气体的总物质的量为 。产物甲醇的体积分数等于其物质的量分数,即 。容器体积为 ,平衡时各物质的浓度分别为:,,,,平衡常数为 ;
【小问5详解】
A.由图可知 这一步的活化能最大,为决速步,A正确;
B.催化剂只能改变反应途径,降低活化能,不能改变反应的始态和终态,即不能改变反应的焓变 ,B错误;
C.由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该总反应为放热反应,C错误;
D.图中共有5个波峰,每个波峰代表一个过渡态,对应5个基元反应,D正确;
故选AD。
【小问6详解】
恒温恒容条件下,气体的压强之比等于物质的量之比。起始时气体的总物质的量为 ,恒温恒容下压强之比等于物质的量之比,则平衡时气体的总物质的量为 。设反应消耗的 物质的量为 ,列出三段式:平衡时总物质的量为 ,解得 。反应消耗的 物质的量为 。从反应开始到平衡时 的平均反应速率 。
18. 是一种高分子功能材料,在生产、生活中有广泛应用。一种合成的路线如下图。
已知:
请回答下列问题:
(1)D物质的名称是__________。G中所含官能团的名称是__________。
(2)已知的分子式为,的结构简式为____________________。
(3)关于上述流程,下列说法正确的是__________。
a.的反应类型为加聚反应
b.分子存在手性碳原子
c.分子中碳原子的杂化方式均为
(4)中第I步反应的化学方程式为_______________。
(5)M是G的同分异构体,遇氯化铁溶液能发生显色反应;能与反应产生气体,同时满足以上条件的结构有__________种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱上有5组峰且峰的面积比为1∶2∶2∶2∶1的结构简式为__________。
(6)设计以2,3-二氯丁烷()、丙烯醛()为原料合成苯甲醛的合成路线_____________(无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. 4-甲基苯甲醛 ②. 羟基、羧基
(2) (3)b
(4) (5) ①. 13 ②.
(6)
【解析】
【分析】A与B发生加成反应生成C;C在一定条件下转化为D;根据E的分子式可知,E的结构简式为,D→E为氧化反应;E与氯气在光照的条件下发生取代反应生成F,F的结构简式为;F发生水解反应酸化后生成G,G发生缩聚反应生成W,W的结构简式为,由此解答。
【小问1详解】
D的结构是苯环对位分别连有甲基与醛基,名称为对甲基苯甲醛或4-甲基苯甲醛,根据G的结构简式可知,G中含有的官能团为羧基、羟基;
【小问2详解】
E为对甲基苯甲酸,光照下取代甲基上的氢得到F,F的结构简式为;
【小问3详解】
a.G(含羟基和羧基)生成W的反应为缩聚反应(生成聚酯,伴随小分子生成),并非加聚反应,a错误;
b.C分子的六元环上,连有醛基的碳原子,连接四个互不相同的原子或基团,属于手性碳原子,如图:,b正确;
c.D分子中甲基上的碳原子只形成单键,采取杂化,并不是所有碳原子均为杂化,c错误;
故选b;
【小问4详解】
F为对氯甲基苯甲酸,第I步为氯原子在水溶液、加热条件下发生水解,同时羧基发生中和反应,反应方程式为: ;
【小问5详解】
M是G的同分异构体,遇氯化铁显紫色证明含有酚羟基,能和碳酸氢钠反应产生气体证明含有,取代基分为两种情况,第一种是苯环上两个取代基与,存在邻、间、对3种结构,第二种是苯环上三个取代基、、,苯环三取代一共10种,合计13种;核磁共振氢谱有5组峰,峰面积之比1:2:2:2:1,说明分子对称性高,对应结构为;
【小问6详解】
2,3-二氯丁烷在氢氧化钠醇溶液加热条件下发生消去反应,生成1,3-丁二烯,1,3-丁二烯与丙烯醛在催化剂下发生狄尔斯-阿尔德加成得到含六元环的不饱和醛,该物质在一定条件下脱氢芳构化,形成苯甲醛,合成路线如参考答案所示。
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高三化学综合练习题
注意事项:
1.答卷前,答题者务必将自己的姓名等信息填写在答题卡上。
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。写在试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:Li-7 O-16 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Cu-64
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4个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 许多器具的制造有中华上下五千年古人的智慧也有现代的科技对传统材料的改进和重塑,下列相关说法不正确的是
A. 青花瓷属于传统无机非金属材料
B. 毛笔中的羊毫属于天然有机高分子材料
C. 制作三星堆中的青铜巨人的青铜属于合金
D. 华为Mate70RS系列手机机身背面采用的新型功能陶瓷主要成分是硅酸盐
2. 氨催化氧化的反应方程式为,与该反应有关的下列化学用语表述正确的是
A. 的电子式为 B. 的球棍模型为
C. 的结构式为O-O D. 基态氮原子核外电子排布式为
3. 下列装置(省略部分夹持装置)或操作合理的是
A.滴定法测定醋酸溶液的浓度
B.制备
C.制备
D.除去粗苯甲酸溶液中的泥沙
A. A B. B C. C D. D
4. 三硅酸镁、铝碳酸镁和小苏打均是医疗上的常见抗酸药。下列说法正确的是
A. 沸点:
B. 键角:
C. 干冰(固态)与均属于分子晶体
D. 氧化物中离子键百分数:
5. 2026年我国科研团队开发出生物质基可降解封装材料,用于钙钛矿太阳能电池,其关键有机中间体结构简式:(注:Ph-为苯基),下列说法正确的是
A. 该有机物的分子式为
B. 分子中所有碳原子一定能够共平面
C. 该有机物最多可与发生加成反应
D. 它在酸性条件下水解的两种产物均含有手性碳原子
6. 科研人员利用盐湖卤水提取锂盐,并通过电催化还原制备低碳燃料。设阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A. 标准状况下,参与电催化还原反应,转移电子数目一定为
B. 溶液中,、、的粒子总数为
C. 溶质质量为的溶液中,含有的质子数为
D. 1 mol Li在空气中完全燃烧,反应转移的电子数目为
7. 目前我国全钒液流电池储能技术实现规模化应用,电池电解液含钒离子、氢氟酸、亚硫酸等体系,生产中常通过调pH、氧化除杂、沉淀除垢优化电解液性能。下列离子方程式书写正确的是
A. 用稀酸洗去电池设备中难溶水垢:
B. 向含的储能弱酸性电解液中加入少量溶液:
C. 酸性电解液中利用氧化储能离子:
D. 向电解液中逐滴加入少量溶液:
8. 2026年我国深空探测器搭载新型轻质耐高低温复合陶瓷材料,该材料由短周期主族元素W、X、Y、Z组成,且原子序数依次增大。已知:W的最简单氢化物是常见制冷剂;X原子有三个能层,其简单离子半径是同周期主族元素简单离子中最小的;Y的最外层电子数是内层电子总数的一半;的部分化合物可用于制备新型耐高温结构陶瓷,最高正价与最低负价代数和为4.下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. 电负性大小比较为:
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
D. Y的氧化物为分子晶体,、的氧化物均可与酸碱发生反应
9. 烟酸是B族维生素,可以预防和治疗多种疾病。利用碳封装过渡金属电极可电催化将3-甲基吡啶氧化为烟酸,工作原理如下图所示,在电场作用下,双极膜中、离子分别向两极迁移。下列说法正确的是
A. a极与电源正极相连
B. 通电条件下向电极移动
C. 标况下每生成烟酸,极理论上产生氢气
D. b极的电极反应式为-6e-+6OH-+4H2O
10. 催化剂Ⅰ的立方晶胞结构如下图所示,若将晶胞中所有顶点位置的用替换可得新型催化剂Ⅱ的立方晶胞(棱长为,)。设为阿伏加德罗常数的值,、、分别表示、、的摩尔质量。下列说法错误的是
A. Ⅰ晶胞中与最近且等距的有6个 B. Ⅰ晶胞沿,,轴方向的投影图都相同
C. Ⅱ的晶体密度为 D. Ⅱ晶胞中的最短距离为
11. 在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,中部分进程已省略)。
下列说法错误的是
A. 总反应是吸热反应
B. 两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数相同
C. 和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定
D. ①转化为②的进程中,决速步骤为
12. 下列实验方案设计合理,现象描述正确,能达到实验目的的是
A
比较HClO和酸性的强弱
用洁净干燥的玻璃棒分别蘸取相同浓度的和溶液,点在两张试纸中央,读取pH
,
酸性:
B
检验溶液中
取少量溶液于试管中,加入足量溶液,再加振荡静置
观察到上层呈紫红色,证明原溶液含有
C
除去溶液中少量
向混合溶液中先加入适量氧化,再加入调节使沉淀,充分反应后过滤
得到溶液
D
比较、水解程度
常温下,配制等质量分数的、溶液,分别测定溶液的
的更大,证明水解程度
A. A B. B C. C D. D
13. 时,在一个容积为的恒容密闭容器中分别加入、,发生反应,反应达到平衡。该反应平衡常数随温度的变化如下图所示,下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 时,的平衡转化率为75%
C. 当体系压强不再变化时,反应达到平衡
D. 在平衡后,再充入,再次达到平衡时与的浓度之比变小
14. 常温下,向的草酸溶液中逐滴滴入等浓度的溶液至过量,用甲基橙(变色的范围为3.1~4.4)作指示剂,并用计测定滴定过程的溶液变化,其滴定曲线如下图所示,则下列分析正确的是
A. 图中①点所示溶液中:由水电离出的
B. 图中①点所示溶液中:
C. 图中②点所示溶液中:
D. 滴入标准溶液大于时,溶液中存在:
二、非选择题,本题共四小题,共58分
15. 小明以、和为原料制备高铁酸钾,(加热及夹持装置已省略)。资料:高铁酸钾()是一种高效、绿色的消毒剂和净水剂。为紫色固体,可溶于水,微溶于浓,难溶于有机溶剂。在、强碱性溶液中较稳定,在酸性或中性环境中易分解放出氧气。
(1)A装置中盛放液体的仪器名称为____________________。
(2)通过以上装置可以制备高铁酸钾粗品,装置的连接顺序为:__________→d(按气流方向,用小写字母表示)。
(3)装置C的作用是________________________________________。
(4)D中的试剂为饱和食盐水,作用是________________________________________。
(5)A中生成大量紫色的固体,发生反应的化学方程式为______________________________。
(6)A装置需放在冰水浴中进行的原因是________________________________________。
(7)A装置中反应得到的粗品用冷的乙醇洗涤的目的是__________________。
(8)为了测定制得的纯度,进行了如下实验:
准确称取0.2 g高铁酸钾样品,置于锥形瓶中,加入过量溶液和适量溶液,摇匀,在暗处静置一段时间,使其充分反应。向反应后溶液中滴加淀粉溶液作为指示剂。用0.1 mol/L的标准溶液滴定,重复滴定3次,平均消耗,体积为24.00 mL。
(反应原理:
)
该样品纯度为____________________%(保留一位小数)。
16. 某含镍废料中主要含有镍、铝、铜、铁的氧化物以及少量二氧化硅和碳。工业上采用如下流程回收镍并制备一种重要的电子元件材料三氧化二镍:
已知:常温下,,,
(1)为提高碱浸速率采取的措施有______________________________。(答出一条即可)
(2)“碱浸”后“滤液①”中溶质的主要成分为(填化学式)________________。
(3)写出“转化”时将氧化成的离子方程式______________________________。
(4)“除铁”中加入调节溶液的促使水解成沉淀,若常温下调至,此时铁离子的浓度为__________。
(5)“除铜”时发生反应的离子方程式为_____________________________________________________,该反应的平衡常数__________(结果保留三位有效数字)。
(6)铜的一种氧化物晶胞如下图,晶胞参数为,为阿伏加德罗常数值。AB原子坐标分别为、,则的原子坐标为__________,该晶体密度为__________。
(7)
17. 甲醇是一种可再生能源,由制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)反应Ⅱ的__________。
(2)恒温、恒容密闭容器中,对于反应Ⅰ,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是__________。
A. 混合气体的密度不再变化
B. 、、、的物质的量之比为
C. 混合气体的平均相对分子质量不再变化
D. 混合气体的总压不再变化
(3)对于反应Ⅰ,不同温度对的转化率及催化剂的效率影响如下图所示。下列有关说法不正确的是__________。
A. 其他条件不变,若不使用催化剂,则时的平衡转化率仍位于
B. 温度低于时,随温度升高甲醇的产率减小
C. 使用催化剂时,点的正反应速率小于点的正反应速率
D. 点时平衡常数比点时平衡常数大
(4)若在密闭容器中充入和发生反应Ⅰ,则图中点时,产物甲醇的体积分数为__________(保留3位有效数字);该温度下,反应的平衡常数__________(保留3位有效数字)
(5)常温常压下可利用催化剂实现加氢制甲醇,反应历程和能量变化如下图(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注),下列说法正确的是__________。
A. 转化历程中基元反应的决速步为
B. 选用不同的催化剂可改变该反应的
C. 该过程的总反应是吸热反应
D. 该反应历程中有5个基元反应
(6)甲醇制氢,产生的在一定条件下与污染性气体的反应为: 。某温度下,在恒容密闭容器中充入和,时反应达到平衡,此时容器的压强变为原来的,请计算反应开始到平衡时的平均反应速率__________。
18. 是一种高分子功能材料,在生产、生活中有广泛应用。一种合成的路线如下图。
已知:
请回答下列问题:
(1)D物质的名称是__________。G中所含官能团的名称是__________。
(2)已知的分子式为,的结构简式为____________________。
(3)关于上述流程,下列说法正确的是__________。
a.的反应类型为加聚反应
b.分子存在手性碳原子
c.分子中碳原子的杂化方式均为
(4)中第I步反应的化学方程式为_______________。
(5)M是G的同分异构体,遇氯化铁溶液能发生显色反应;能与反应产生气体,同时满足以上条件的结构有__________种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱上有5组峰且峰的面积比为1∶2∶2∶2∶1的结构简式为__________。
(6)设计以2,3-二氯丁烷()、丙烯醛()为原料合成苯甲醛的合成路线_____________(无机试剂任选)。
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