精品解析:天津市第四中学2026-2027学年高三上学期第二次月考 化学试题
2026-10-28
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内容正文:
天津市第四中学高三年级化学阶段性检测(二)
本试卷共9页,100分。考试时长60分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 我国在多个科技领域取得重大突破,彰显中国力量。下列说法正确的是
A. 中科院成功合成新型钛基金属有机骨架材料:钛位于周期表p区
B. 北斗卫星航天器搭载高熔点陶瓷基板:是共价晶体
C. 研发出稀土改性高效制氢催化剂:催化剂能改变反应平衡转化率
D. 采用石墨烯做柔性电极:石墨烯属于有机高分子材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.钛的原子序数为22,基态原子价电子排布式为,属于周期表d区,A错误;
B.中原子与原子通过共价键结合形成空间网状结构,熔点高,属于共价晶体,B正确;
C.催化剂能同等程度改变正、逆反应速率,不能使化学平衡发生移动,因此无法改变反应平衡转化率,C错误;
D.石墨烯是碳的单质,属于新型无机非金属材料,不属于有机高分子材料,D错误;
答案选B。
2. 物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是
A. N2分子中氮氮三键的键能大化学性质稳定,常用作保护气
B. BaSO4不溶于水和酸且不易被X射线透过,医疗上用作“钡餐”
C. SO2具有氧化性,工业上可用于漂白纸浆、毛、丝等
D. 柠檬酸的酸性强于碳酸,生活中可用柠檬酸去除水垢
【答案】C
【解析】
【详解】A.N2分子中氮氮三键键能大稳定,可用作保护气,A正确;
B.BaSO4不溶于水和酸且不易被X射线透过,医疗上用作“钡餐”,B正确;
C.SO2的漂白性源于其与有机色素化合生成不稳定的无色物质,而非氧化性,C不正确;
D.柠檬酸酸性强于碳酸,能与水垢中的碳酸钙和氢氧化镁反应生成可溶物,D正确;
故选C。
3. 下列有关结构或性质的比较,正确的是
A. 离子半径:
B. 电负性:
C. 离子键成分百分数:
D. 沸点:
【答案】C
【解析】
【详解】A.电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,因此等电子的半径大于,而比前两者多1个电子层,半径最大,正确顺序应为,A错误;
B.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,第二周期的电负性顺序应为,B错误;
C.离子键的成分和成键两元素的电负性差值正相关,差值越大离子键占比越高,三种氧化物中,金属元素电负性,和的电负性差值依次减小,因此离子键成分百分数,C正确;
D.常温为液态、常温为气态且存在分子间氢键、常温为气态且无氢键仅靠范德华力作用,三者沸点顺序应为,D错误;
故选C。
4. 下列实验事故处理或试剂保存方法正确的是
A. 金属钠着火时,用干燥的沙土覆盖灭火
B. 少量浓硫酸沾到皮肤上,立即用大量氢氧化钠溶液冲洗
C. 水玻璃保存在带磨口玻璃塞的细口瓶中
D. 溴化银通常保存在无色广口瓶中
【答案】A
【解析】
【详解】A.金属钠着火时,不能用水或湿布扑灭,因为钠会与水剧烈反应生成氢气并放热,可能引发爆炸。正确的做法是用干燥的沙土覆盖,以隔绝空气并吸收热量,达到灭火目的,A正确;
B.为强碱,具有强腐蚀性,且与浓硫酸中和会放出大量热,会加重皮肤损伤,正确操作应为先用大量水冲洗,再涂抹3%~5%的溶液,B错误;
C.水玻璃(即溶液)呈碱性,会与玻璃中的二氧化硅反应生成粘性的硅酸钠,导致瓶塞与瓶口粘连,因此不能使用磨口玻璃塞,应使用橡胶塞,C错误;
D.是感光材料,见光易分解,因此必须保存在棕色广口瓶中,避免光照。无色广口瓶无法避光,会导致其分解,D错误;
故选A。
5. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 溶液中:、、、 B. 溶液中:、、、
C. 溶液中:、、、 D. 饱和食盐水中:、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液呈酸性,HS-在酸性条件下会与H+反应生成H2S气体,不能大量共存,A错误;
B.溶液中含大量H+,会与H+结合生成弱酸CH3COOH,不能大量共存,B错误;
C.溶液呈碱性,在强碱性条件下与和SO不反应,能大量共存,C正确;
D.饱和食盐水中含高浓度Cl⁻,在酸性条件下会氧化Cl-生成Cl2,不能大量共存,D错误;
故选C。
6. 能正确表示下列反应的离子方程式是
A. 用高锰酸钾标准溶液滴定草酸:
B. 向溶液中加入过量的澄清石灰水:
C. 醋酸钠水溶液中通入少量
D. 向烧碱溶液中加入一小段铝片:
【答案】D
【解析】
【详解】A.草酸是弱电解质,在离子方程式中不能拆成,必须保留化学式,正确离子方程式应为,A错误;
B.向溶液中加入过量澄清石灰水,过量,要完全反应,足量,反应后不会剩余,会全部和结合生成沉淀,正确离子方程式为,B错误;
C.根据酸性强弱顺序,遵循强酸制弱酸原理,碳酸的酸性弱于醋酸,通入醋酸钠溶液不能制取醋酸,反应不能发生,也不会生成,因此不成立,C错误;
D.铝片和烧碱溶液反应,生成四羟基合铝酸钠与氢气,离子方程式,方程式两边原子数目相等,电荷总数相等,得失电子数目守恒,书写正确,D正确;
故选D。
7. 根据如图海水综合利用的工业流程图,判断下列说法正确的是
A. 过程①所需的药品及加入顺序为:NaOH溶液→溶液→盐酸
B. 过程②所需条件为:隔绝氧气加热
C. 每产生1 mol高浓度,整个流程理论上消耗标况下体积为22.4 L
D. 过程④和⑤的试剂可换为和
【答案】D
【解析】
【分析】该海水综合利用工艺流程从海水中分离得到粗盐与母液,粗盐经过除杂提纯得到精盐,精盐可用于氯碱工业;母液一方面加入沉淀剂得到氢氧化镁,再转化为六水合氯化镁晶体,晶体②在氯化氢气流中加热脱水获得无水氯化镁,最后电解熔融无水氯化镁制取金属镁,另一方面母液中的溴化钠先经氯气氧化得到低浓度溴单质,再利用二氧化硫水溶液将溴还原为溴离子实现溴元素富集,最后再次通入氯气氧化溴离子,得到高浓度的溴单质。
【详解】A.粗盐提纯时,加入溶液后还需加入溶液除去和过量的,最后加盐酸,该选项缺少,试剂加入顺序错误,A错误;
B.加热时会发生水解,需在气流中加热抑制水解才能得到无水,仅隔绝氧气加热无法得到目标产物,B错误;
C.制备高浓度的流程中,步骤③和⑤两次通入,生成理论上消耗,标况下体积为,C错误;
D.可与反应生成和,加入后酸性条件下和发生归中反应重新生成,可达到富集溴的目的,试剂可以替换,D正确;
故选D。
8. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.制取
B.干燥
C.收集
D.吸收
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.加热氯化铵固体会生成氨气和氯化氢两种气体,二者在试管口遇冷重新化合生成氯化铵,不能用于制取氨气,应加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物,A错误;
B.碱性气体不能用酸性氧化物干燥,可使用碱石灰干燥,B错误;
C.该装置只有进气口,无出气口,无法达到收集的目的,C错误;
D.极易溶于水,尾气吸收时需要防倒吸,导管的末尾伸入四氯化碳中起到防倒吸的作用,D正确;
故选D。
9. 下列所示装置能达到实验目的的是
A.制备、干燥并收集
B.除去中杂质
C.验证具有氧化性
D.验证的强氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓氨水与生石灰反应可制备,可用碱性干燥剂干燥,密度小于空气,采用向下排空气法收集,试管口棉花可防止氨气与空气对流,装置合理,A正确;
B.和均能与溶液反应,会同时吸收目标气体,应选用饱和食盐水除杂,B错误;
C.浓硝酸易挥发,挥发出的蒸气也具有强氧化性,可氧化生成使淀粉变蓝,干扰氧化性的验证,C错误;
D.使品红溶液褪色体现的是的漂白性,而非强氧化性,无法达到实验目的,D错误;
故答案选A。
10. 下列对事实的解释或说明正确的是
事实
解释或说明
A
熔点:
键能:键键
B
用“杯酚”分离和
“杯酚”与通过配位键形成超分子
C
和的空间构型相同
中心原子的杂化方式相同
D
单质硫()难溶于水,易溶于
是极性分子,和是非极性分子
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.SiO2是共价晶体,熔化时破坏Si-O共价键;SiCl4是分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,二者熔点差异源于晶体类型不同,并非直接由Si-O和Si-Cl的键能大小解释,A错误;
B.杯酚分离C60和C70的原理是杯酚通过分子间作用力与C60形成超分子,从而实现二者分离,B错误;
C.SO2中心S原子的价层电子对数为,sp2杂化,空间构型是V形;HClO的中心原子是O,O的价层电子数为,sp3杂化,分子空间构型虽为V形,但二者中心原子杂化方式不同,C错误;
D.根据相似相溶原理,极性分子H2O和非极性分子S8极性不匹配,故S8难溶于水;S8和非极性分子CS2极性匹配,因此S8易溶于CS2,D正确;
故选D。
11. 下列由物质结构特征不能直接推测其对应性质的是
选项
结构特征
性质
A
晶体和晶体相比,离子所带电荷数相同,离子半径:
沸点:NaF>NaCl
B
石墨层内碳原子形成大π键
石墨可用作导电材料
C
O、N属于同一周期,核电荷数:O>N,原子半径:O<N
非金属性:O>N
D
为正四面体形结构,C—H键键能较大
能与发生取代反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaF和NaCl均为离子晶体,阴、阳离子所带电荷数分别相同,且的半径小于,因此NaF中阴、阳离子间的距离较小,离子键较强,克服离子间作用力所需的能量较多,可推测NaF的沸点高于NaCl,A正确;
B.石墨层内的大π键中存在能在层内运动的电子,这些电子在外加电场作用下能够定向移动,因此石墨可用作导电材料,B正确;
C.O、N位于同一周期,O的核电荷数较大,原子半径较小,对成键电子的吸引能力较强,因此O的非金属性强于N,C正确;
D.正四面体形结构描述了甲烷分子的空间构型,C—H键键能较大说明该键较难断裂,体现了甲烷的稳定性。甲烷能与氯气在光照条件下发生取代反应,但这一性质不能由所给的空间构型和键能信息直接推出,D错误;
故选D。
12. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 分子中含键数目为
B. 中键的数目为
C. 磷酸钠溶液中含有的数目为
D. 与足量稀硝酸反应转移电子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.29g C3H6O为0.5mol,C3H6O存在1个不饱和度,若是环状结构,则1分子中含有10个σ键,29g该物质的σ键总数为5NA,若含有双键,则1分子中含有9个σ键,则29g该物质含有的σ键数目为4.5NA,A错误;
B.在配合物中,中心离子Co3+与 4 个NH3和 2 个Cl-之间形成6个配位键(均为键)。每个NH3分子内部含有 3 个N-H 键,4 个NH3共含有个键,外界的 1 个Cl-与配离子之间以离子键结合,不形成共价 键,因此,1个分子中总共含有个键,B正确;
C.磷酸钠溶液中会发生水解,因此磷酸钠溶液中数目小于,C错误;
D.足量稀硝酸将Fe氧化为Fe3+,5.6g Fe即0.1mol Fe反应转移电子数为0.3NA,D错误;
故答案选B。
13. 化合物Z是一种药物中间体,部分合成路线如下:
下列说法正确的是
A. X分子中所有碳原子共平面 B. X、Y、Z均能使的溶液褪色
C. 最多可与反应 D. Z分子存在3个手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.X中与酯基连接的碳原子为杂化的碳原子,其以单键与3个碳原子形成共价单键,这4个碳原子不可能在同一平面内,则所有碳原子不可能共平面,A错误;
B.X、Y、Z分子中均含有碳碳双键,可与发生加成反应,均能使的溶液褪色,B正确;
C.Y分子中能与加成的基团为2个碳碳双键和1个酮羰基,酯基中的羰基不能与加成,故最多可与反应,C错误;
D.碳原子周围连接4个不同的原子或原子团为手性碳原子,Z分子中有2个手性碳原子,如图:,D错误;
故选B。
14. 实验室用下列装置能达到实验目的的是
A.尾气吸收SO2
B.苯萃取完碘水中的I2后的分液操作
C.模拟侯氏制碱法
D.制备氢氧化亚铁
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.SO2与NaOH溶液反应速率快,该装置无防倒吸结构,易发生倒吸,无法安全吸收尾气,A错误;
B.苯的密度小于水,萃取后含I2的苯溶液位于分液漏斗上层,分液时上层液体需从上口倒出,不能从下口放出,操作错误,B错误;
C.侯氏制碱法需要处理含有氨气的尾气,碱石灰只能干燥氨气不能吸收氨气,C错误;
D.先打开止水夹K,Fe与稀硫酸反应生成的H2可排尽装置内空气,防止Fe2+被氧化;关闭K后,左侧压强增大,将生成的FeSO4溶液压入右侧NaOH溶液中,可制得Fe(OH)2,装置能达到实验目的,D正确;
故选D。
第二部分
本部分共4题,共58分。
15. 铜元素在生物和化学研究中发挥着至关重要的作用。回答下列问题。
(1)基态原子的价电子排布式为___________,位于元素周期表的___________区。
(2)双核铜物种存在于色素细胞中,某大环双核铜配合物的配离子结构如图。
①该配离子中所含第二周期元素的基态原子第一电离能由大到小的顺序为___________。
②键角___________(填“>”、“<”或“=”),解释原因_____________________________________。
(3)晶体的晶胞形状为立方体,边长为,结构如下图所示。
①图中●表示的微粒是___________(填序号)。
a. b. c. d.
②写出与稀硫酸反应的离子方程式________________________________________________________。
(4)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成,刻制印刷电路板时,要用溶液作为“腐蚀液”。现欲从废腐蚀液中获得纯净的,进行如下操作:
①首先向溶液中加入溶液,把氧化为,然后加试剂X用于调节溶液pH,过滤除去杂质,X可选用下列试剂中的___________(填字母)。
a. b. c. d.
②要获得纯净晶体的操作步骤:把①所得滤液___________________、干燥。
【答案】(1) ①.
②.
ds (2) ①.
②.
③.
处的原子(或)采取杂化,键角约为,而处的碳原子采取杂化,键角约为
(3) ①.
b ②.
(4) ①.
bd ②.
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤
【解析】
【小问1详解】
铜()的原子序数为29,基态原子的电子排布式为,其价电子排布式为。根据最后填入电子的轨道类型,位于元素周期表的 ds 区。
【小问2详解】
①该配离子中含有的第二周期元素为、、。同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增加呈增大趋势,但由于原子的轨道处于半充满的稳定状态,其第一电离能大于相邻的 原子,故第一电离能由大到小的顺序为。
②观察结构图可知,所在的原子(碳或氮)参与形成双键,采取杂化,理想键角为;而所在的碳原子为饱和碳原子,采取杂化,理想键角为。因此键角。
【小问3详解】
①根据晶胞结构,白球位于8个顶点和1个体心,个数为;黑球全部位于晶胞内部,个数为 4。黑球与白球的个数比为。结合化学式可知,黑球代表铜微粒,白球代表氧微粒。在中铜元素显价,故黑球表示,选b。
②在酸性溶液中会发生歧化反应,生成单质铜和二价铜离子,反应的离子方程式为。
【小问4详解】
① 调节溶液的目的是使转化为沉淀除去,同时不能引入新的杂质离子。加入会引入,加入会引入且不能调节;而和均能消耗提高,且未引入新的杂质,故选 bd。
②从溶液中获取含有结晶水的盐晶体,常规的操作步骤为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
16. 铁及其化合物在生产、生活中有着重要作用。
Ⅰ.
(1)铁元素在元素周期表中的位置是__________;在钢铁厂的生产中,炽热的铁水注入模具之前,模具必须进行充分干燥处理的原因是______________________________(用化学方程式表示)。
(2)铁及其化合物A~E的分类分布及其转化关系如下图所示:
①检验溶液中混有选用的试剂为___________。
②实现反应Ⅲ的转化,可选择___________(填序号)。
A.盐酸 B.氢碘酸 C.稀硝酸 D.氯气
Ⅱ.高铁酸钾(化学式:)是一种暗紫色固体,具有强氧化性。在强碱性溶液中稳定,易溶于水,微溶于浓溶液,难溶于异丙醇(一种有机溶剂),在生活中常被用作水处理剂。某兴趣小组利用废铁屑(含少量杂质)制备高铁酸钾的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(3)中铁元素的化合价为___________,“氧化Ⅰ”反应的还原产物为___________。
(4)已知“转化”为复分解反应,“氧化Ⅱ”中被还原为,则“氧化Ⅱ”反应的离子方程式为__________________________________________________。
(5)将加入反应后的溶液搅拌半小时,静置,抽滤粗产品,该反应的化学方程式为 ,根据复分解反应原理,高铁酸钠的溶解度___________(填“大于“小于”或“等于”)高铁酸钾的溶解度。
(6)晶体“洗涤”时,洗涤剂最好选用___________(填字母序号)。
A. B. 溶液 C. 异丙醇 D. 稀盐酸
(7)检验晶体是否洗涤干净的操作是_________________________________________。
(8)在强碱性溶液中,高铁酸钾能将亚铬酸钾()氧化为铬酸钾()该过程离子方程式:_______________________________________________。
(9)另一种制备的原理为:。
①由该反应可知, 氧化性:_________(填“>”或“<”)。
②向溶液中滴加浓盐酸,能产生,这个反应表明和的氧化性强弱关系与①结论相反,原因可能是__________________________________________________。
【答案】(1) ①.
第四周期第Ⅷ族 ②.
(2) ①.
酸性溶液(或溶液) ②. C
(3) ①.
②.
(4)
(5)
大于 (6)C (7)
取最后一次洗涤液于试管中,滴加稀硝酸酸化的溶液,若无白色沉淀生成,则说明已洗涤干净
(8)
(9) ①.
②.
物质氧化性的强弱与溶液的酸碱性有关
【解析】
【分析】用稀盐酸溶解废铁屑得到氯化亚铁溶液,加入双氧水把氯化亚铁氧化为氯化铁,加氢氧化钠、次氯酸钠在碱性条件下把氯化铁氧化为高铁酸钠,加饱和KOH把高铁酸钠转化为高铁酸钾沉淀,过滤、洗涤、干燥得晶体。
【小问1详解】
铁的原子序数为26,位于元素周期表第四周期第Ⅷ族;高温下铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,若模具不干燥,高温铁水会与水反应产生大量气体,可能引起爆炸或影响铸件质量,化学方程式为。
【小问2详解】
①检验中混有的,可利用的还原性,选用酸性溶液,若紫红色褪去则证明含有;也可选用铁氰化钾()溶液,生成蓝色沉淀证明含有。
②反应Ⅲ是将(+2价氧化物)转化为(+3价盐),需要加入具有强氧化性的酸,稀硝酸符合条件,故选C。
【小问3详解】
在中,K为+1价,O为-2价,根据化合价代数和为0,Fe元素的化合价为+6价;“氧化Ⅰ”中作氧化剂,将氧化为,自身被还原为。
【小问4详解】
“氧化Ⅱ”中在碱性条件下将氧化为,自身被还原为,根据得失电子守恒和电荷守恒,离子方程式为。
【小问5详解】
复分解反应总是向生成更难溶物质的方向进行,该反应能发生说明的溶解度小于,即高铁酸钠的溶解度大于高铁酸钾。
【小问6详解】
根据题干信息,易溶于水,微溶于浓溶液,难溶于异丙醇。为减少洗涤时的溶解损失并便于干燥,最好选用异丙醇,故选C。
【小问7详解】
晶体表面可能附着等杂质,检验是否洗净即检验洗涤液中是否含有。操作为:取最后一次洗涤液于试管中,滴加稀硝酸酸化的溶液,若无白色沉淀生成,则说明已洗涤干净。
【小问8详解】
在强碱性溶液中,将氧化为,自身被还原为沉淀,根据得失电子守恒和电荷守恒,离子方程式为。
【小问9详解】
①在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。该反应中是氧化剂,是氧化产物,故氧化性。
②在强碱性条件下,能氧化铁的化合物生成;而在酸性(浓盐酸)条件下,能氧化生成,这说明物质氧化性的强弱与溶液的酸碱性有关。
17. 水合肼可用于生产火箭燃料、除草剂、抗糖尿病的药物等。实验室以尿素为原料制备水合肼并验证水合肼的还原性的实验流程如图所示:
已知:①尿素的沸点为 。
②水合肼的沸点为,且能与剧烈反应生成。
Ⅰ.水合肼的制备
(1)从图的中选择合适的装置制备并收集较纯净的,各装置合理的连接顺序为_________________________。
______ ______ ______ ______(填装置标号)。
(2)“步骤一”在高温条件下的氧化产物为,为确保该步骤在低温环境下进行,常采取的措施为 ____________________ 。该步骤在高温条件下发生反应的离子方程式为 ____________________ 。
(3)“步骤二”在如图所示装置中完成。为了避免生成氮气,将滴液漏斗中的与混合液缓慢滴入盛有尿素的三颈烧瓶a中,控制一定温度,边滴加边搅拌。
①仪器的作用是 ______ ,仪器中的冷却水应 ______ (填“下进上出”或“上进下出”)。
②生成水合肼的化学方程式为 ___________________ 。
Ⅱ.验证水合肼的还原性
(4)将“步骤二”制得的水合肼提纯,然后配成溶液,移出溶液于锥形瓶中,滴加滴淀粉溶液,用的溶液滴定,当滴定完全时,消耗溶液。
①滴定过程中水合肼被氧化为氮气,反应的化学方程式为 ____________________ 。
②配成的水合肼的浓度 ______ (用含的代数式表示)。
③的产率为 ____________________ (用含、的代数式表示)。
【答案】(1)
(2) ①. 冰水浴 ②.
(3) ①. 冷凝、回流 ②. 下进上出 ③.
(4) ①. ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下反应,生成氯气,氯气中混有水蒸气和HCl,装置E中的饱和食盐水可用于除去HCl,装置D中的浓硫酸可以干燥氯气,装置B可以收集氯气,装置C可以吸收氯气,防止其污染空气;各装置合理的连接顺序为。
【小问2详解】
“步骤一”在高温条件下的氧化产物为,为确保该步骤在低温环境下进行,常采取的措施为冰水浴,该步骤在高温条件下发生反应的离子方程式为:。
【小问3详解】
①仪器为球形冷凝管,其作用是冷凝、回流,仪器中的冷却水应下进上出。
和在碱性条件下生成,和,根据原子守恒、化合价升降守恒,可得生成水合肼的化学方程式为:。
【小问4详解】
滴定过程中水合肼被氧化为氮气,被还原为,则反应的化学方程式为:。
根据关系式:,可知溶液中,的物质的量为:,则配成的水合肼的浓度。
根据关系式:∽可知,尿素理论上可以制取的质量为:,实际制取的质量为,所以产率为:。
18. 含呋喃骨架的芳香化合物在环境化学和材料化学领域具有重要价值。一种含呋喃骨架的芳香化合物合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的名称是___________,H中的官能团名称是碳碳双键、___________。
(2)检验D中官能团的试剂是___________;M的分子式为___________。
(3)C→D反应的化学方程式为______________________。
(4)E中共面的原子最多有___________个,M→N的反应类型为___________。
(5)E的同分异构体中,含苯环(不含其他环)、甲基且能发生银镜反应的结构有___________种(不考虑立体异构),含苯环(不含其他环)、甲基,不能发生银镜反应且不同化学环境氢原子个数比为3∶2∶1的结构简式为______________________。
(6)利用流程中的信息等设计由苯甲酸与甲醇、氢氰酸制备苦杏仁酸的合成路线______________________。(其他无机试剂任选)
【答案】(1) ①. 邻羟基苯甲酸或2-羟基苯甲酸 ②. 醚键、碳溴键
(2) ①. 溶液 ②.
(3) (4) ①. 17 ②. 加成反应
(5) ①. 16 ②. (或)
(6)
【解析】
【分析】A为邻羟基苯甲酸,与甲醇发生酯化反应生成B(),在的作用下,发生还原反应生成C(),C被氧气氧化为D(),D和反应生成E(),E在CuI作用下,生成F(),F与反应生成G,结合H的结构可推出G为,G与反应生成H,H在一定条件下转化为M(),M与反应生成N()。
【小问1详解】
A是苯环上邻位分别连接羟基和羧基的芳香化合物,系统命名为2-羟基苯甲酸,习惯名也可称邻羟基苯甲酸;H中的官能团有碳碳双键、醚键、碳溴键;
【小问2详解】
D的羟基直接连在苯环上属于酚羟基,遇溶液显紫色;数M的结构中原子总数:16个C、10个H、1个O,分子式为;
【小问3详解】
由分析可知,C为,C被氧气氧化为D(),化学方程式为:;
【小问4详解】
中以苯环为中心的平面与以碳碳双键为中心的平面相连,由于单键可以旋转,所有原子可以共面,因此共面的原子最多有17个;M()与作用生成N(),可以观察到碳碳三键参与环化,转化为芳香环的共轭体系,发生分子内环异构化,的反应类型为加成反应;
【小问5详解】
E为,其同分异构体含苯环(不含其他环)、甲基,能发生银镜反应则说明含有醛基,因此由已知条件可知E的同分异构体苯环上有甲基、醛基、两个溴原子,苯环的二溴取代有以下几种:、、,E的同分异构体有以下16种:;E的结构含苯环(不含其他环)、甲基,不能发生银镜反应(不含-CHO),不同化学环境氢原子个数比为,支链上有一个不饱和度,则推测含酮羰基,符合题意的结构可为 、;
【小问6详解】
根据化合物A到D的步骤,可知苯甲酸经过类似步骤变为苯甲醛,然后苯甲醛与氢氰酸反应生成目标产物,合成路线为:。
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天津市第四中学高三年级化学阶段性检测(二)
本试卷共9页,100分。考试时长60分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 我国在多个科技领域取得重大突破,彰显中国力量。下列说法正确的是
A. 中科院成功合成新型钛基金属有机骨架材料:钛位于周期表p区
B. 北斗卫星航天器搭载高熔点陶瓷基板:是共价晶体
C. 研发出稀土改性高效制氢催化剂:催化剂能改变反应平衡转化率
D. 采用石墨烯做柔性电极:石墨烯属于有机高分子材料
2. 物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是
A. N2分子中氮氮三键的键能大化学性质稳定,常用作保护气
B. BaSO4不溶于水和酸且不易被X射线透过,医疗上用作“钡餐”
C. SO2具有氧化性,工业上可用于漂白纸浆、毛、丝等
D. 柠檬酸的酸性强于碳酸,生活中可用柠檬酸去除水垢
3. 下列有关结构或性质的比较,正确的是
A. 离子半径:
B. 电负性:
C. 离子键成分百分数:
D. 沸点:
4. 下列实验事故处理或试剂保存方法正确的是
A. 金属钠着火时,用干燥的沙土覆盖灭火
B. 少量浓硫酸沾到皮肤上,立即用大量氢氧化钠溶液冲洗
C. 水玻璃保存在带磨口玻璃塞的细口瓶中
D. 溴化银通常保存在无色广口瓶中
5. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 溶液中:、、、 B. 溶液中:、、、
C. 溶液中:、、、 D. 饱和食盐水中:、、、
6. 能正确表示下列反应的离子方程式是
A. 用高锰酸钾标准溶液滴定草酸:
B. 向溶液中加入过量的澄清石灰水:
C. 醋酸钠水溶液中通入少量
D. 向烧碱溶液中加入一小段铝片:
7. 根据如图海水综合利用的工业流程图,判断下列说法正确的是
A. 过程①所需的药品及加入顺序为:NaOH溶液→溶液→盐酸
B. 过程②所需条件为:隔绝氧气加热
C. 每产生1 mol高浓度,整个流程理论上消耗标况下体积为22.4 L
D. 过程④和⑤的试剂可换为和
8. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.制取
B.干燥
C.收集
D.吸收
A. A B. B C. C D. D
9. 下列所示装置能达到实验目的的是
A.制备、干燥并收集
B.除去中杂质
C.验证具有氧化性
D.验证的强氧化性
A. A B. B C. C D. D
10. 下列对事实的解释或说明正确的是
事实
解释或说明
A
熔点:
键能:键键
B
用“杯酚”分离和
“杯酚”与通过配位键形成超分子
C
和的空间构型相同
中心原子的杂化方式相同
D
单质硫()难溶于水,易溶于
是极性分子,和是非极性分子
A. A B. B C. C D. D
11. 下列由物质结构特征不能直接推测其对应性质的是
选项
结构特征
性质
A
晶体和晶体相比,离子所带电荷数相同,离子半径:
沸点:NaF>NaCl
B
石墨层内碳原子形成大π键
石墨可用作导电材料
C
O、N属于同一周期,核电荷数:O>N,原子半径:O<N
非金属性:O>N
D
为正四面体形结构,C—H键键能较大
能与发生取代反应
A. A B. B C. C D. D
12. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 分子中含键数目为
B. 中键的数目为
C. 磷酸钠溶液中含有的数目为
D. 与足量稀硝酸反应转移电子数为
13. 化合物Z是一种药物中间体,部分合成路线如下:
下列说法正确的是
A. X分子中所有碳原子共平面 B. X、Y、Z均能使的溶液褪色
C. 最多可与反应 D. Z分子存在3个手性碳原子
14. 实验室用下列装置能达到实验目的的是
A.尾气吸收SO2
B.苯萃取完碘水中的I2后的分液操作
C.模拟侯氏制碱法
D.制备氢氧化亚铁
A. A B. B C. C D. D
第二部分
本部分共4题,共58分。
15. 铜元素在生物和化学研究中发挥着至关重要的作用。回答下列问题。
(1)基态原子的价电子排布式为___________,位于元素周期表的___________区。
(2)双核铜物种存在于色素细胞中,某大环双核铜配合物的配离子结构如图。
①该配离子中所含第二周期元素的基态原子第一电离能由大到小的顺序为___________。
②键角___________(填“>”、“<”或“=”),解释原因_____________________________________。
(3)晶体的晶胞形状为立方体,边长为,结构如下图所示。
①图中●表示的微粒是___________(填序号)。
a. b. c. d.
②写出与稀硫酸反应的离子方程式________________________________________________________。
(4)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成,刻制印刷电路板时,要用溶液作为“腐蚀液”。现欲从废腐蚀液中获得纯净的,进行如下操作:
①首先向溶液中加入溶液,把氧化为,然后加试剂X用于调节溶液pH,过滤除去杂质,X可选用下列试剂中的___________(填字母)。
a. b. c. d.
②要获得纯净晶体的操作步骤:把①所得滤液___________________、干燥。
16. 铁及其化合物在生产、生活中有着重要作用。
Ⅰ.
(1)铁元素在元素周期表中的位置是__________;在钢铁厂的生产中,炽热的铁水注入模具之前,模具必须进行充分干燥处理的原因是______________________________(用化学方程式表示)。
(2)铁及其化合物A~E的分类分布及其转化关系如下图所示:
①检验溶液中混有选用的试剂为___________。
②实现反应Ⅲ的转化,可选择___________(填序号)。
A.盐酸 B.氢碘酸 C.稀硝酸 D.氯气
Ⅱ.高铁酸钾(化学式:)是一种暗紫色固体,具有强氧化性。在强碱性溶液中稳定,易溶于水,微溶于浓溶液,难溶于异丙醇(一种有机溶剂),在生活中常被用作水处理剂。某兴趣小组利用废铁屑(含少量杂质)制备高铁酸钾的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(3)中铁元素的化合价为___________,“氧化Ⅰ”反应的还原产物为___________。
(4)已知“转化”为复分解反应,“氧化Ⅱ”中被还原为,则“氧化Ⅱ”反应的离子方程式为__________________________________________________。
(5)将加入反应后的溶液搅拌半小时,静置,抽滤粗产品,该反应的化学方程式为 ,根据复分解反应原理,高铁酸钠的溶解度___________(填“大于“小于”或“等于”)高铁酸钾的溶解度。
(6)晶体“洗涤”时,洗涤剂最好选用___________(填字母序号)。
A. B. 溶液 C. 异丙醇 D. 稀盐酸
(7)检验晶体是否洗涤干净的操作是_________________________________________。
(8)在强碱性溶液中,高铁酸钾能将亚铬酸钾()氧化为铬酸钾()该过程离子方程式:_______________________________________________。
(9)另一种制备的原理为:。
①由该反应可知, 氧化性:_________(填“>”或“<”)。
②向溶液中滴加浓盐酸,能产生,这个反应表明和的氧化性强弱关系与①结论相反,原因可能是__________________________________________________。
17. 水合肼可用于生产火箭燃料、除草剂、抗糖尿病的药物等。实验室以尿素为原料制备水合肼并验证水合肼的还原性的实验流程如图所示:
已知:①尿素的沸点为 。
②水合肼的沸点为,且能与剧烈反应生成。
Ⅰ.水合肼的制备
(1)从图的中选择合适的装置制备并收集较纯净的,各装置合理的连接顺序为_________________________。
______ ______ ______ ______(填装置标号)。
(2)“步骤一”在高温条件下的氧化产物为,为确保该步骤在低温环境下进行,常采取的措施为 ____________________ 。该步骤在高温条件下发生反应的离子方程式为 ____________________ 。
(3)“步骤二”在如图所示装置中完成。为了避免生成氮气,将滴液漏斗中的与混合液缓慢滴入盛有尿素的三颈烧瓶a中,控制一定温度,边滴加边搅拌。
①仪器的作用是 ______ ,仪器中的冷却水应 ______ (填“下进上出”或“上进下出”)。
②生成水合肼的化学方程式为 ___________________ 。
Ⅱ.验证水合肼的还原性
(4)将“步骤二”制得的水合肼提纯,然后配成溶液,移出溶液于锥形瓶中,滴加滴淀粉溶液,用的溶液滴定,当滴定完全时,消耗溶液。
①滴定过程中水合肼被氧化为氮气,反应的化学方程式为 ____________________ 。
②配成的水合肼的浓度 ______ (用含的代数式表示)。
③的产率为 ____________________ (用含、的代数式表示)。
18. 含呋喃骨架的芳香化合物在环境化学和材料化学领域具有重要价值。一种含呋喃骨架的芳香化合物合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的名称是___________,H中的官能团名称是碳碳双键、___________。
(2)检验D中官能团的试剂是___________;M的分子式为___________。
(3)C→D反应的化学方程式为______________________。
(4)E中共面的原子最多有___________个,M→N的反应类型为___________。
(5)E的同分异构体中,含苯环(不含其他环)、甲基且能发生银镜反应的结构有___________种(不考虑立体异构),含苯环(不含其他环)、甲基,不能发生银镜反应且不同化学环境氢原子个数比为3∶2∶1的结构简式为______________________。
(6)利用流程中的信息等设计由苯甲酸与甲醇、氢氰酸制备苦杏仁酸的合成路线______________________。(其他无机试剂任选)
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