精品解析:浙江嘉兴市2026-2027学年第一学期高三教学质量检测 化学试题
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内容正文:
2026学年第一学期高三教学质量检测
化学试题卷
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Ca-40 Ti-48 Fe-56 I-127 Pb-207
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 石墨是重要的导电材料,石墨属于
A. 金属单质 B. 混合型晶体
C. 金刚石的同位素 D. 有机物
2. 下列有关的说法不正确的是
A. 具有较强的氧化性 B. 其溶液可作印刷电路板的“腐蚀液”
C. 可用铁与浓盐酸反应制备 D. 可与铁单质在溶液中发生化合反应
3. 下列化学用语表述不正确的是
A. 基态氧原子的轨道表示式:
B. 用电子云轮廓图示意p-p键的形成:
C. 乙醚的结构简式:
D. 1-溴丙烷的键线式:
4. 下列实验原理或方法不正确的是
A. 可用萃取碘水中的单质
B. 可用浓溴水除去苯中少量的苯酚
C. 可用饱和溶液对蛋白质进行分离提纯
D. 可用浓溶液将水垢中的转化为疏松易溶于酸的
5. 下列说法不正确的是
A. 导电性强,可用于生产光导纤维
B. 熔点较低,作为离子液体可用于电化学的电解质
C. 维生素C有较强还原性,可用作水果罐头的抗氧化剂
D. 低密度聚乙烯中含有较多支链,可用于生产食品包装袋
6. 根据元素周期律,下列说法正确的是
A. 简单阴离子半径: B. 离子键百分含量:
C. 第一电离能: D. 气态氢化物稳定性:
7. 关于实验现象预测不正确的是
A. 向硫酸四氨合铜浓溶液中加入乙醇并用玻璃棒摩擦试管壁,会有深蓝色晶体析出
B. 向淀粉碘化钾溶液中加入少量粉末和稀硫酸,溶液变蓝
C. 向溶液中滴加溶液会产生蓝色沉淀
D. 向溶液中滴加溶液至过量,先产生白色沉淀,后沉淀溶解
8. 下列方程式正确的是
A. 与浓硝酸反应的离子方程式:
B. 溶液与稀硫酸反应的离子方程式:
C. 与反应的化学方程式:
D. 溶液与少量反应的化学方程式:
9. 缓释药物(结构简式如下图所示)可由、和三种分子合成制备。为高分子聚合物,的核磁共振氢谱图峰面积比为,是阿司匹林的主要成分。下列说法正确的是
A. 的单体与加成所得产物只有1种
B. 可由乙烯通过先加成后取代制得
C. 与溶液反应,最多能消耗
D. 合成时,、,的物质的量的比为
10. 利用下列装置进行操作,能达到实验目的的是
A.除去乙醇中的水
B.制备氯化镁固体
C.实验室制备少量乙酸乙酯
D.制备胶体
A. A B. B C. C D. D
11. 下列有关含氮化合物的说法不正确的是
A. HCN分子的空间结构为直线形
B. 分子中原子的化学环境不完全相同
C. 是非氧化还原反应
D. HNH键角:
12. 一种“双模式”锂电池工作原理如图,以(碳酸二甲酯)为电解液。已知:只参与模式Ⅰ的充放电,其放电时反应方程式为。下列说法不正确的是
A. 放电时,体系中的向电池的石墨电极迁移
B. 放电时,相同放电量的情况下模式Ⅱ消耗的更多
C. 充电时,模式Ⅱ硫元素的转化反应式为
D. 充电时,若外电路通过电子,石墨电极最多生成
13. 无水盐在固态和气态时结构分别如图和所示,下列说法正确的是
A. ●代表原子
B. 和中的杂化方式相同
C. 凝华过程存在化学键的断裂和形成
D. 气态能和氨气反应生成
14. 常温下,将饱和溶液(浓度约为)与溶液等体积混合。已知:下,,,。下列说法不正确的是
A. 饱和溶液中存在
B. 反应的
C. 混合后有沉淀产生
D. 混合后溶液中
15. 时,氯气溶于水及与水反应过程如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
已知:为的平衡压强。
下列说法不正确的是
A. 过程Ⅰ的
B. 升高温度,过程Ⅱ的反应速率不一定加快
C. 过程Ⅲ实际很难检测到,原因是该反应活化能大
D. 向氯气—氯水体系中加入少量氯化钠固体,的平衡压强无变化
16. 以双指示剂法测定样品(杂质为)的纯度。实验方案如下:
步骤Ⅰ——称取样品,配制成100 mL溶液:
步骤Ⅱ——取25 mL溶液于锥形瓶,加入2滴酚酞溶液,用浓度为的盐酸滴定至终点1,消耗盐酸体积为:
步骤Ⅲ——再滴入2滴甲基橙溶液,继续滴定至终点2,消耗盐酸体积为。已知:时溶液的约为8.3,饱和溶液的约为3.9.
下列说法不正确的是
A. 终点2的现象为溶液由黄色变橙色,且半分钟不变色
B. 若达到终点1前有气泡产生,会导致最终测定结果偏低
C. NaOH样品纯度为:
D. 双指示剂法同样适用于测定样品(杂质为)的纯度
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 硅是无机材料的核心元素,研究硅及其化合物有重要意义。
(1)某钢渣中富含、、、等氧化物,实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的、、元素,流程如图1.
已知:能溶于水;、均难溶于水。请回答:
①试剂X的化学式为________。
②“转化”中试剂Y为无色无味的气体,则Y的电子式为________。
③“酸浸”后滤液Ⅰ的pH过小会导致滤渣Ⅱ质量________(填“增大”“减小”或“不变”),结合方程式及平衡移动原理解释原因________。
(2)某种含硅化合物的晶胞如图2(H原子略)。请回答:
①基态Cu原子的价层电子排布式为________;C、N、F、Si电负性由大到小的顺序为________。
②由配离子表示的该化合物的化学式为________(其中六元环状配体用L表示)。
(3)某种硅的氯化物,该分子中Si原子均通过杂化轨道成键。
①能与溶液反应,其中一种产物为。写出该反应的离子方程式________。
②有同学认为分子结构是,判断该观点是否正确________(填“是”或“否”)。若该分子中硅原子所处化学环境均相同,则分子结构是________。
18. 为有机物的重要碳源,在工业生产中具有重要的应用价值。合成的主要反应如下:
①
②
③
(1)________。获取焓变有多种途径,从以下单项数据不能计算出的是________(填字母)。
A正反应的活化能 B.各物质的燃烧热
C.各物质的相对能量 D.各化学键的键能
(2)初始按投料,不同压强下平衡转化率随温度的变化关系如图1所示。比较压强:________(填“>”“<”或“=”),温度高于曲线相交的原因是________。
(3)经电化学方式合成有机物如苯等的装置如图2所示,生成苯的电极反应式为________。
(4)电化学合成中副产物甲苯可通过催化氧化法消除,催化剂可通过的方式储氧,其中部分氧空位能促进的吸附成为活性氧,另一部分可作为活性位点降低反应的活化能。
两种的制备方法如下:
:通过在硫酸溶液中电解氧化,再调节至强碱性环境析出。
:通过在空气中煅烧固体草酸钴,控制温度约270~310°C。
制得的催化剂中的物质的量含量如下表。
催化剂
15.2%
10.0%
①中:________。
②实际反应中催化剂对甲苯转化率的影响如图3所示,判断催化性能:________(填“优于”或“劣于”)并解释原因________、________。
19. 三苯甲醇()是合成多种药物的重要中间体。某小组利用溴苯、镁和苯甲酸乙酯等原料合成三苯甲醇的转化过程为:
实验流程如下:
已知:①三苯甲醇为白色晶体,难溶于水,可溶于热的乙醇。
②有关物质的熔、沸点如下表:
物质
熔点(℃)
沸点(°C)
乙醚
-116.2
34.6
溴苯
-30.7
156.2
联苯
70
255
三苯甲醇
164.2
380
③+H2O→Mg(OH)Br↓+
请回答:
(1)步骤Ⅰ实验装置如图,其中仪器A的名称是________。
(2)下列说法正确的是________。
A. 步骤Ⅰ中碘的作用为催化剂
B. 步骤Ⅰ中溴苯和乙醚混合溶液也可一次性快速加入
C. 由于乙醚易挥发,在步骤Ⅱ中需适量补充乙醚
D. 步骤Ⅲ中加入饱和溶液可防止产生难溶的
(3)从物质结构角度分析,该实验中将溴苯先转化成格氏试剂的目的是________。
(4)步骤Ⅰ中会产生少量的副产物联苯(),请写出该副反应的化学方程式________。
(5)步骤Ⅳ中,三苯甲醇粗产品提纯的方法X为________。
(6)准确称量本实验所得三苯甲醇()粗产品1000 mg,并加入92 mg甲苯(),利用核磁共振氢谱仪对混合物进行分析(假设杂质对核磁共振的检测结果不造成影响)。结果显示如下(羟基氢略):
吸收峰化学位移(ppm)
对应的氢原子
相对峰面积
7.2~7.6
苯环上的所有氢原子
50
1.5
甲基上的氢原子
3
本实验所得三苯甲醇粗产品的纯度为________。
20. 某医药合成中间体Ⅰ的合成路线如下:
已知:① ②
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为________;F中含氧官能团的名称为________。
(2)D的结构简式为________。
(3)F→G化学方程式为________。
(4)下列说法正确的是________。
A. 物质B能与碳酸氢钠反应放出气体
B. 物质C与酸或碱溶液反应均能生成盐
C. 物质E有顺反异构体,物质F有对映异构体
D. 物质H在水中的溶解度小于物质I
(5)一定条件下,G→H的反应过程中能得到一种高聚物,请写出该高聚物的结构简式________。
(6)设计以、和为原料制备的合成路线________(用流程图表示,无机试剂任选)。
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2026学年第一学期高三教学质量检测
化学试题卷
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Ca-40 Ti-48 Fe-56 I-127 Pb-207
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 石墨是重要的导电材料,石墨属于
A. 金属单质 B. 混合型晶体
C. 金刚石的同位素 D. 有机物
【答案】B
【解析】
【详解】A.石墨由元素组成,属于非金属单质,不含金属元素,不属于金属单质,A错误;
B.石墨晶体中层内原子以共价键形成六元环平面结构,层间以范德华力结合,同时存在可自由移动的离域电子,兼具共价晶体、分子晶体、金属晶体的结构特征,属于混合型晶体,B正确;
C.同位素的研究对象是同种元素的不同原子,石墨和金刚石是元素形成的不同单质,二者互为同素异形体,不属于同位素,C错误;
D.有机物一般指含碳的化合物(碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳单质等除外),石墨是元素组成的单质,不属于有机物,D错误;
故选B。
2. 下列有关的说法不正确的是
A. 具有较强的氧化性 B. 其溶液可作印刷电路板的“腐蚀液”
C. 可用铁与浓盐酸反应制备 D. 可与铁单质在溶液中发生化合反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.中Fe元素为+3价,处于铁的较高价态,易得到电子被还原为+2价,具有较强氧化性,A正确;
B.溶液可与Cu发生反应,能溶解印刷电路板上的铜箔,可作印刷电路板的“腐蚀液”,B正确;
C.铁与浓盐酸反应时,氧化性较弱,反应生成和,无法制备,C错误;
D.可与铁单质在溶液中发生反应,该反应由两种物质生成一种物质,属于化合反应,D正确;
故选C。
3. 下列化学用语表述不正确的是
A. 基态氧原子的轨道表示式:
B. 用电子云轮廓图示意p-p键的形成:
C. 乙醚的结构简式:
D. 1-溴丙烷的键线式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态氧原子的核电荷数为8,电子排布为,根据泡利原理和洪特规则,、轨道填充自旋相反的成对电子,轨道的4个电子优先分占不同简并轨道、自旋平行,图中轨道排布符合规则,A正确;
B.π键是由两个原子的 p轨道以“肩并肩”重叠形成的,用电子云轮廓图示意 p-pπ键的形成:,B正确;
C.乙醚属于醚类,结构为两个乙基通过氧原子连接,结构简式为,C正确;
D.1-溴丙烷的结构为,键线式:,D错误;
故选D。
4. 下列实验原理或方法不正确的是
A. 可用萃取碘水中的单质
B. 可用浓溴水除去苯中少量的苯酚
C. 可用饱和溶液对蛋白质进行分离提纯
D. 可用浓溶液将水垢中的转化为疏松易溶于酸的
【答案】B
【解析】
【详解】A.与水不互溶、不发生反应,且在中的溶解度远大于在水中的溶解度,因此可用萃取碘水中的单质,A正确;
B.苯酚与浓溴水反应生成的2,4,6-三溴苯酚易溶于苯,无法通过过滤分离除去,还会引入新的溴杂质,因此不能用浓溴水除去苯中少量的苯酚,B错误;
C.饱和溶液可使蛋白质发生盐析,该过程可逆,不会破坏蛋白质的结构与活性,析出的蛋白质仍可重新溶于水,因此可用于蛋白质的分离提纯,C正确;
D.的溶解度大于,浓溶液提供的高浓度可使,将微溶的沉淀转化为更难溶、易溶于酸的,后续可用酸除去水垢,D正确;
故选B。
5. 下列说法不正确的是
A. 导电性强,可用于生产光导纤维
B. 熔点较低,作为离子液体可用于电化学的电解质
C. 维生素C有较强还原性,可用作水果罐头的抗氧化剂
D. 低密度聚乙烯中含有较多支链,可用于生产食品包装袋
【答案】A
【解析】
【详解】A.属于共价晶体,常温下导电性极弱,为绝缘材料,其用于生产光导纤维是基于光的全反射传导特性,与导电性无关,A错误;
B.题图所示物质属于盐,属于典型离子液体,因阴阳离子体积大导致晶格能小,熔点较低,具备良好的离子导电性,可作为电化学体系的电解质,B正确;
C.维生素C具有较强还原性,可优先与氧化性物质反应,避免水果罐头中的营养成分被氧化,因此可用作水果罐头的抗氧化剂,C正确;
D.低密度聚乙烯因分子链具有较多支链,导致密度低、柔韧性好,易于加工成薄膜,适合生产食品包装袋等薄膜制品,D正确;
故选A。
6. 根据元素周期律,下列说法正确的是
A. 简单阴离子半径: B. 离子键百分含量:
C. 第一电离能: D. 气态氢化物稳定性:
【答案】C
【解析】
【详解】A.简单阴离子半径比较遵循“电子层数越多,离子半径越大”的规律,核外有3个电子层,核外有2个电子层,核外只有1个电子层,正确半径顺序为,A错误;
B.化合物中两成键元素的电负性差值越大,离子键的百分含量越高,Na的电负性小于Mg,O的电负性大于S,中与的电负性差值大于中与的电负性差,因此离子键百分含量为,B错误;
C.同周期主族元素第一电离能总体呈增大趋势,其中的价电子排布为,3p轨道为半充满稳定结构,第一电离能高于相邻的;的价电子排布为,但核电荷数远小于,原子半径更大,第一电离能低于,因此第一电离能顺序为,C正确;
D.元素非金属性越强,气态氢化物越稳定,同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,非金属性,因此气态氢化物稳定性为,D错误;
故选C。
7. 关于实验现象预测不正确的是
A. 向硫酸四氨合铜浓溶液中加入乙醇并用玻璃棒摩擦试管壁,会有深蓝色晶体析出
B. 向淀粉碘化钾溶液中加入少量粉末和稀硫酸,溶液变蓝
C. 向溶液中滴加溶液会产生蓝色沉淀
D. 向溶液中滴加溶液至过量,先产生白色沉淀,后沉淀溶解
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫酸四氨合铜为离子型配合物,在乙醇中的溶解度远小于在水中的溶解度,加入乙醇可降低溶剂极性,摩擦试管壁提供晶核,会促使深蓝色硫酸四氨合铜晶体析出,A正确;
B.与稀硫酸反应生成,可将氧化为,遇淀粉变蓝,B正确;
C.溶液中仅含,与不生成蓝色沉淀,蓝色沉淀是与反应的特征现象,需与反应才会生成蓝色沉淀,因此该操作无蓝色沉淀产生,C错误;
D.与少量反应生成白色沉淀,过量时,会与强碱反应生成可溶性的四羟基合铝酸钠,沉淀逐渐溶解,D正确;
故选C。
8. 下列方程式正确的是
A. 与浓硝酸反应的离子方程式:
B. 溶液与稀硫酸反应的离子方程式:
C. 与反应的化学方程式:
D. 溶液与少量反应的化学方程式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.Cu与浓硝酸反应时,硝酸为可溶性强电解质,在离子方程式中需拆分为和,不能保留的分子形式,正确离子方程式为,题中方程式不符合离子方程式书写规则,A错误;
B.溶液中存在铬酸根与重铬酸根的转化平衡,在稀硫酸提供的酸性条件下,结合生成,反应的离子方程式为,该方程式原子守恒、电荷守恒,符合反应事实,B正确;
C.在中点燃时发生置换反应,高温条件下会分解无法稳定存在,正确化学方程式为,题中方程式产物不符合反应事实,C错误;
D.溶液因电离程度大于水解程度呈酸性,当少量时,过量的会与反应生成的发生中和反应,体系中无法稳定存在,题中方程式不符合反应事实,正确的化学方程式为,D错误;
答案选B。
9. 缓释药物(结构简式如下图所示)可由、和三种分子合成制备。为高分子聚合物,的核磁共振氢谱图峰面积比为,是阿司匹林的主要成分。下列说法正确的是
A. 的单体与加成所得产物只有1种
B. 可由乙烯通过先加成后取代制得
C. 与溶液反应,最多能消耗
D. 合成时,、,的物质的量的比为
【答案】B
【解析】
【分析】由M的结构推导,X为加聚产物,单体为。Y为连接两个酯基的二醇,核磁共振氢谱峰面积比为2:1,故Y为。Z为阿司匹林主要成分,即邻乙酰氧基苯甲酸,苯环邻位连接与。
【详解】A.X的单体为,碳碳双键两端结构不对称,与加成可生成两种不同产物,A错误;
B.Y为,乙烯与加成生成,再经水溶液水解生成乙二醇,过程为先加成后取代,B正确;
C.Z为邻乙酰氧基苯甲酸,1mol Z含1mol羧基,消耗1mol ,含1mol酚酯基,水解生成酚羟基和乙酸,共消耗2mol ,总消耗3mol ,C错误;
D.1mol X含n个可反应的羧基,每个羧基需结合1分子Y、1分子Z,故X、Y、Z的物质的量之比为,D错误;
故选B。
10. 利用下列装置进行操作,能达到实验目的的是
A.除去乙醇中的水
B.制备氯化镁固体
C.实验室制备少量乙酸乙酯
D.制备胶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.蒸馏时温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处以测量馏分温度,图示装置中温度计插入反应液面下,不能达到实验目的,A错误;
B.为强酸弱碱盐,水溶液中存在水解平衡,直接加热蒸发溶液时,HCl易挥发,水解平衡正向移动,最终得到甚至分解生成,无法得到无水,需在HCl气流中加热蒸发抑制水解,不能达到实验目的,B错误;
C.实验室制备乙酸乙酯时,以乙醇、乙酸为原料,浓硫酸作催化剂和吸水剂,加入沸石防止暴沸,用饱和溶液吸收产物,可溶解乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,图示装置中导管末端位于饱和溶液液面上方,可防止倒吸,能达到实验目的,C正确;
D.制备胶体的正确操作是将饱和溶液滴入沸水中继续煮沸至液体呈红褐色,图示中将饱和溶液滴入NaOH溶液中,会直接反应生成红褐色沉淀,无法得到胶体,不能达到实验目的,D错误;
故选C。
11. 下列有关含氮化合物的说法不正确的是
A. HCN分子的空间结构为直线形
B. 分子中原子的化学环境不完全相同
C. 是非氧化还原反应
D. HNH键角:
【答案】D
【解析】
【详解】A.的结构式为,中心原子采取杂化,无孤电子对,分子空间结构为直线形,A正确;
B.的结构为,分子中存在与以双键结合的端基氧、以及连接两个原子的桥氧,不同位置的原子化学环境不完全相同,B正确;
C.反应为的水解反应,各元素的化合价均未发生变化,N始终为-3价、Cl始终为+1价,属于非氧化还原反应,C正确;
D.和的中心原子均为杂化。在中,由于O的电负性大于N,键的共用电子对偏向O,使得中心N原子上的孤电子对排斥力相对更大,对成键电子对的压缩作用更强,导致键角减小。因此键角:,D错误;
故选D。
12. 一种“双模式”锂电池工作原理如图,以(碳酸二甲酯)为电解液。已知:只参与模式Ⅰ的充放电,其放电时反应方程式为。下列说法不正确的是
A. 放电时,体系中的向电池的石墨电极迁移
B. 放电时,相同放电量的情况下模式Ⅱ消耗的更多
C. 充电时,模式Ⅱ硫元素的转化反应式为
D. 充电时,若外电路通过电子,石墨电极最多生成
【答案】D
【解析】
【分析】放电时锂电极中Li失电子作负极,石墨电极作正极,阳离子向正极迁移。结合模式I放电总反应,转移4mol电子时消耗1mol ,即转移1mol电子消耗mol 。模式II放电时转化为,S元素化合价从+6降至+3,每消耗2mol 转移6mol电子,即转移1mol电子消耗mol 。充电时石墨电极为阳极,发生失电子的氧化反应:模式II充电时失电子结合生成,配平得电极反应式为;模式I充电时阳极反应为,每转移4mol电子生成1mol 。
【详解】A.放电时Li为负极,石墨为正极,阳离子向正极迁移,向石墨电极迁移,A正确;
B.模式I放电时,每转移4mol电子消耗1mol ,即转移1mol电子消耗mol ;模式II放电时,每2mol 反应转移6mol电子,即转移1mol电子消耗mol ,,故相同放电电量下模式II消耗的更多,B正确;
C.充电时模式II为阳极反应,中S为+3价,失电子生成中+6价的S,每个S失3e⁻,2个S共失6e⁻,结合4个配平得,C正确;
D.仅在模式I充电时生成,模式I充电阳极反应为,每转移4mol电子生成1mol ,故外电路通过1mol电子时,最多生成mol ,D错误;
故选 D。
13. 无水盐在固态和气态时结构分别如图和所示,下列说法正确的是
A. ●代表原子
B. 和中的杂化方式相同
C. 凝华过程存在化学键的断裂和形成
D. 气态能和氨气反应生成
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据配位数与化学式计量关系,●的配位数为4,○的配位数为2,固态中的配位数为4,的配位数为2,因此●代表原子,并非原子,A错误;
B.a为固态链状结构,其中的配位数为4,采取杂化;b为气态二聚体结构,其中的配位数为3,采取杂化,二者杂化方式不相同,B错误;
C.凝华是气态直接转变为固态的物理过程,过程中仅通过端基与相邻结构单元的形成新的配位键连接为长链,原有气态分子内的化学键并未发生断裂,不存在化学键的断裂过程,C错误;
D.为缺电子原子,存在空轨道,可接受中原子的孤对电子形成配位键,气态可与氨气反应生成稳定的加合物,D正确;
答案选D。
14. 常温下,将饱和溶液(浓度约为)与溶液等体积混合。已知:下,,,。下列说法不正确的是
A. 饱和溶液中存在
B. 反应的
C. 混合后有沉淀产生
D. 混合后溶液中
【答案】A
【解析】
【详解】A.饱和溶液为二元弱酸溶液,分步电离且存在水的电离,经计算,,,,离子浓度顺序为,A错误;
B.反应的平衡常数,可推导得,代入数值计算得,B正确;
C.等体积混合后,,,此时离子积,远大于,因此有沉淀产生,C正确;
D.混合后反应平衡常数极大,几乎完全与按1:1反应,消耗的浓度等于混合后的浓度,剩余浓度为,溶解产生的浓度极低可忽略,因此,D正确;
故选A。
15. 时,氯气溶于水及与水反应过程如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
已知:为的平衡压强。
下列说法不正确的是
A. 过程Ⅰ的
B. 升高温度,过程Ⅱ的反应速率不一定加快
C. 过程Ⅲ实际很难检测到,原因是该反应活化能大
D. 向氯气—氯水体系中加入少量氯化钠固体,的平衡压强无变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.气体溶解度随温度升高而降低,说明升高温度过程I平衡逆向移动,正向为放热过程,,A正确;
B.升高温度会使过程II的反应速率常数增大,使反应速率加快,同时过程I为放热过程,升高温度使过程I平衡逆向移动,溶液中降低,会使过程II的反应速率减慢,两种影响共同作用下,过程II的反应速率不一定加快,B正确;
C.过程III的平衡常数极大,说明热力学上反应进行的趋势极强,实际很难检测到,是因为该反应活化能大,反应速率极慢,动力学上难以发生,C正确;
D.加入少量氯化钠固体,溶液中浓度升高,使过程II的平衡逆向移动,溶液中增大,温度不变时过程I的平衡常数为定值,由可知,增大时,的平衡压强会增大,并非无变化,D错误;
故选D。
16. 以双指示剂法测定样品(杂质为)的纯度。实验方案如下:
步骤Ⅰ——称取样品,配制成100 mL溶液:
步骤Ⅱ——取25 mL溶液于锥形瓶,加入2滴酚酞溶液,用浓度为的盐酸滴定至终点1,消耗盐酸体积为:
步骤Ⅲ——再滴入2滴甲基橙溶液,继续滴定至终点2,消耗盐酸体积为。已知:时溶液的约为8.3,饱和溶液的约为3.9.
下列说法不正确的是
A. 终点2的现象为溶液由黄色变橙色,且半分钟不变色
B. 若达到终点1前有气泡产生,会导致最终测定结果偏低
C. NaOH样品纯度为:
D. 双指示剂法同样适用于测定样品(杂质为)的纯度
【答案】B
【解析】
【详解】A.终点2为甲基橙的滴定终点,此时溶液pH约为3.9,处于甲基橙3.1~4.4的变色范围;滴定前溶液因含(pH≈8.3)使甲基橙显黄色,滴定至终点时溶液由黄色变为橙色,且半分钟不恢复原色,A正确;
B.若达到终点1前有气泡产生,说明滴定过程中局部盐酸过浓,使部分提前与反应生成逸出,会导致第一步滴定消耗的盐酸体积偏大(额外消耗与逸出对应的),第二步滴定消耗的盐酸体积偏小(部分已提前反应逸出)。计算含量时,对应,因偏大、偏小,偏大,最终测定的纯度偏高,而非偏低,B错误;
C.25mL待测液中,,100mL溶液中总,摩尔质量为,故总质量为,因此样品纯度为,C正确;
D.测定含杂质的样品时,第一步酚酞滴定中与反应生成,消耗盐酸体积,可得;第二步甲基橙滴定中所有(原杂质与第一步生成的)与反应,消耗盐酸体积,可得总的物质的量为,因此原杂质的物质的量为,可据此计算的纯度,D正确;
答案选B。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 硅是无机材料的核心元素,研究硅及其化合物有重要意义。
(1)某钢渣中富含、、、等氧化物,实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的、、元素,流程如图1.
已知:能溶于水;、均难溶于水。请回答:
①试剂X的化学式为________。
②“转化”中试剂Y为无色无味的气体,则Y的电子式为________。
③“酸浸”后滤液Ⅰ的pH过小会导致滤渣Ⅱ质量________(填“增大”“减小”或“不变”),结合方程式及平衡移动原理解释原因________。
(2)某种含硅化合物的晶胞如图2(H原子略)。请回答:
①基态Cu原子的价层电子排布式为________;C、N、F、Si电负性由大到小的顺序为________。
②由配离子表示的该化合物的化学式为________(其中六元环状配体用L表示)。
(3)某种硅的氯化物,该分子中Si原子均通过杂化轨道成键。
①能与溶液反应,其中一种产物为。写出该反应的离子方程式________。
②有同学认为分子结构是,判断该观点是否正确________(填“是”或“否”)。若该分子中硅原子所处化学环境均相同,则分子结构是________。
【答案】(1) ①. ②. ③. 减小 ④. “酸浸”后滤液Ⅰ pH过小,导致平衡逆向移动,滤渣Ⅱ质量减少
(2) ①. ②. F、N、C、Si ③.
(3) ①. ②. 否 ③.
【解析】
【分析】起始原料为含、、、的钢渣,目标为分离Ca、Si、Fe元素。酸浸环节,、、与盐酸反应生成可溶性氯化物进入滤液I,不溶于盐酸成为滤渣I。碱浸环节,滤渣I中与溶液反应生成进入浸取液,浸取液中通入无色无味气体Y反应生成,Y为。滤液I中需将氧化为,加入的氧化剂X不引入新杂质,故X为,加入后,转化为可溶的进入滤液II,转化为难溶的为滤渣II,实现Ca、Fe分离。酸浸后滤液I pH过小,浓度升高,的沉淀溶解平衡逆向移动,滤渣II质量减小。
【小问1详解】
①滤液I中含有,需将其氧化为才能与反应生成可溶的,避免生成沉淀与混合,氧化剂不引入新杂质,故X的化学式为。
②转化步骤中,浸取液为溶液,加入的无色无味气体试剂Y反应生成,Y为,的电子式为。
③酸浸后滤液I pH过小,溶液中浓度过大,存在平衡,浓度增大使平衡逆向移动,沉淀溶解,故滤渣II质量减小。
【小问2详解】
①Cu的原子序数为29,基态Cu原子的核外电子排布式为,故价层电子排布式为。
同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,故电负性;同主族元素从上到下电负性逐渐减小,故电负性,因此C、N、F、Si电负性由大到小的顺序为。
②晶胞为立方晶胞,Cu原子全部位于晶胞顶点,共8个,每个顶点微粒的均摊占比为,故晶胞内Cu原子的实际数目为。Si原子位于晶胞内部,均摊占比为1,故晶胞内Si原子数目为1,对应1个阴离子,带2个单位负电荷。每个Cu为+2价,与2个中性六元环配体L结合形成带2个单位正电荷的配离子,晶胞内配离子与阴离子数目之比为1:1,故化合物化学式为。
【小问3详解】
①与反应生成,Si元素化合价从+2升高到+4,每个Si原子失去2个电子,5个Si原子共失去10个电子;中+1价的H被还原为,每个分子得到2个电子,根据电子守恒,生成5mol ,再结合电荷守恒、原子守恒配平离子方程式为。
②题目给出的结构中,不同位置的Si原子连接的基团数目、种类不同,存在多种化学环境,不符合所有Si原子化学环境均相同的条件,故该观点不正确,答案为否。
若所有Si原子化学环境均相同,每个Si原子均采取杂化,每个Si原子与2个相邻Si原子形成Si-Si单键,与2个Cl原子形成Si-Cl单键,5个Si原子依次连接形成五元环结构,。
18. 为有机物的重要碳源,在工业生产中具有重要的应用价值。合成的主要反应如下:
①
②
③
(1)________。获取焓变有多种途径,从以下单项数据不能计算出的是________(填字母)。
A正反应的活化能 B.各物质的燃烧热
C.各物质的相对能量 D.各化学键的键能
(2)初始按投料,不同压强下平衡转化率随温度的变化关系如图1所示。比较压强:________(填“>”“<”或“=”),温度高于曲线相交的原因是________。
(3)经电化学方式合成有机物如苯等的装置如图2所示,生成苯的电极反应式为________。
(4)电化学合成中副产物甲苯可通过催化氧化法消除,催化剂可通过的方式储氧,其中部分氧空位能促进的吸附成为活性氧,另一部分可作为活性位点降低反应的活化能。
两种的制备方法如下:
:通过在硫酸溶液中电解氧化,再调节至强碱性环境析出。
:通过在空气中煅烧固体草酸钴,控制温度约270~310°C。
制得的催化剂中的物质的量含量如下表。
催化剂
15.2%
10.0%
①中:________。
②实际反应中催化剂对甲苯转化率的影响如图3所示,判断催化性能:________(填“优于”或“劣于”)并解释原因________、________。
【答案】(1) ①. +40.9 ②. AB
(2) ①. > ②. 高温条件下反应①和③程度很小,可认为只发生反应②,压强改变不引起反应②的平衡移动
(3)
(4) ①. 2:29 ②. 优于 ③. 催化剂中占比更高,存在更多的氧空位,有利于氧气吸附和活化 ④. 催化剂中煅烧残留的草酸钴(或其他固体)覆盖活性位点抑制催化性能
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应② = 反应① - 反应③,因此。
A.焓变正反应活化能逆反应活化能,仅知道正反应活化能无法计算,A选;
B.表示燃烧热的热化学方程式中生成H2O(l),反应②中生成H2O(g),以各物质的燃烧热不能计算出,B选;
C.焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,已知各物质相对能量可直接计算,C不选;
D.焓变等于反应物总键能减去生成物总键能,已知各键键能可直接计算,D不选;
故选AB。
【小问2详解】
反应①是气体体积减小的反应,反应②是气体体积不变的反应,增大压强,反应①平衡正向移动,平衡转化率增大,相同温度下对应的转化率大于,因此。 温度很高时,反应①和③程度很小,可认为只发生反应②,该反应前后气体总物质的量不变,压强对其平衡无影响,因此不同压强下平衡转化率一致,曲线相交。
【小问3详解】
左侧电极上转化为苯,C元素从+4价降低到苯中的-1价,6个C共得到30个电子,电极反应式为:。
【小问4详解】
①设催化剂中钴离子总物质的量为,根据表格数据, 中 ,则,,根据电荷守恒,正电荷总量等于负电荷总量,,,因此离子物质的量之比为:。
②依据图3曲线,对应的甲苯转化率始终高于 ,且达到高转化率所需时间更短,表明其催化活性更高、反应速率更快。已知催化剂可通过的方式储氧,其中部分氧空位能促进的吸附成为活性氧,另一部分可作为活性位点降低反应的活化能。催化剂中占比更高,存在更多的氧空位,有利于氧气吸附和活化、催化剂中煅烧残留的草酸钴(或其他固体)覆盖活性位点抑制催化性能。
19. 三苯甲醇()是合成多种药物的重要中间体。某小组利用溴苯、镁和苯甲酸乙酯等原料合成三苯甲醇的转化过程为:
实验流程如下:
已知:①三苯甲醇为白色晶体,难溶于水,可溶于热的乙醇。
②有关物质的熔、沸点如下表:
物质
熔点(℃)
沸点(°C)
乙醚
-116.2
34.6
溴苯
-30.7
156.2
联苯
70
255
三苯甲醇
164.2
380
③+H2O→Mg(OH)Br↓+
请回答:
(1)步骤Ⅰ实验装置如图,其中仪器A的名称是________。
(2)下列说法正确的是________。
A. 步骤Ⅰ中碘的作用为催化剂
B. 步骤Ⅰ中溴苯和乙醚混合溶液也可一次性快速加入
C. 由于乙醚易挥发,在步骤Ⅱ中需适量补充乙醚
D. 步骤Ⅲ中加入饱和溶液可防止产生难溶的
(3)从物质结构角度分析,该实验中将溴苯先转化成格氏试剂的目的是________。
(4)步骤Ⅰ中会产生少量的副产物联苯(),请写出该副反应的化学方程式________。
(5)步骤Ⅳ中,三苯甲醇粗产品提纯的方法X为________。
(6)准确称量本实验所得三苯甲醇()粗产品1000 mg,并加入92 mg甲苯(),利用核磁共振氢谱仪对混合物进行分析(假设杂质对核磁共振的检测结果不造成影响)。结果显示如下(羟基氢略):
吸收峰化学位移(ppm)
对应的氢原子
相对峰面积
7.2~7.6
苯环上的所有氢原子
50
1.5
甲基上的氢原子
3
本实验所得三苯甲醇粗产品的纯度为________。
【答案】(1)恒压滴液漏斗或恒压分液漏斗 (2)ACD
(3)溴苯中苯基带正电,制成格氏试剂后,苯基带负电,能与羰基中带正电的碳原子结合
(4)++MgBr2
(5)重结晶 (6)78%
【解析】
【分析】本次实验以溴苯、镁、苯甲酸乙酯为原料合成三苯甲醇,步骤I制备格氏试剂苯基溴化镁,步骤II格氏试剂与苯甲酸乙酯的羰基发生加成反应生成中间体,步骤III中间体在氯化铵饱和溶液中水解得到三苯甲醇粗产品,步骤IV对粗产品提纯。格氏试剂易与水反应生成难溶的羟基溴化镁,实验需保证无水环境。三苯甲醇难溶于水,可溶于热乙醇,可通过重结晶提纯。核磁共振氢谱定量时以甲苯的甲基氢特征峰为参照,通过苯环氢总峰面积扣除甲苯的苯环氢贡献,计算得到三苯甲醇的物质的量,进而得到粗产品纯度。
【小问1详解】
仪器A为恒压滴液漏斗,可平衡气压,保证液体顺利滴下。
【小问2详解】
A.步骤I中碘可活化镁,引发反应,作用为催化剂,A正确。
B.步骤I中溴苯和乙醚混合溶液一次性快速加入会导致反应过于剧烈,不易控制,且易发生副反应,B错误。
C.乙醚沸点低,易挥发,步骤II温水回流过程中乙醚大量挥发,需适量补充乙醚,保证反应在乙醚溶剂中进行,C正确。
D.步骤III中加入氯化铵饱和溶液可提供酸性环境,防止生成难溶的,D正确。
故选ACD。
【小问3详解】
溴苯中溴为吸电子基团,苯基带正电,无法直接与羰基中带正电的碳原子发生反应;制成格氏试剂后苯基带负电,可与羰基中带正电的碳原子发生亲核加成反应,实现碳碳键的构建。
【小问4详解】
步骤I中生成的格氏试剂可与未反应的溴苯发生偶联反应生成联苯,反应方程式为++MgBr2。
【小问5详解】
三苯甲醇为白色晶体,难溶于水,可溶于热乙醇,与杂质的溶解度差异较大,可通过重结晶的方法提纯粗产品。
【小问6详解】
含15个苯环氢,甲苯含5个苯环氢、3个甲基氢;加入甲苯的质量为92mg,甲苯的摩尔质量为92,故甲苯的物质的量为。甲苯中甲基氢原子的物质的量为,对应相对峰面积为3,故1个相对峰面积单位对应氢原子的物质的量为。苯环氢的总相对峰面积为50,其中甲苯的苯环氢原子的物质的量为,对应相对峰面积为5,故三苯甲醇的苯环氢对应的相对峰面积为,对应的氢原子物质的量为。每个三苯甲醇分子含15个苯环氢原子,故三苯甲醇的物质的量为,其质量为。粗产品总质量为1000mg,故三苯甲醇粗产品的纯度为。
20. 某医药合成中间体Ⅰ的合成路线如下:
已知:① ②
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为________;F中含氧官能团的名称为________。
(2)D的结构简式为________。
(3)F→G化学方程式为________。
(4)下列说法正确的是________。
A. 物质B能与碳酸氢钠反应放出气体
B. 物质C与酸或碱溶液反应均能生成盐
C. 物质E有顺反异构体,物质F有对映异构体
D. 物质H在水中的溶解度小于物质I
(5)一定条件下,G→H的反应过程中能得到一种高聚物,请写出该高聚物的结构简式________。
(6)设计以、和为原料制备的合成路线________(用流程图表示,无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. 取代反应 ②. 醚键
(2) (3) (4)ABC
(5) (6)
【解析】
【分析】A在浓硫酸和三氧化硫作用下发生磺化,结合C中氰基的位置可逆推出B为,B与氰化钠反应生成C,C中的氰基按已知①与格氏试剂反应并水解,生成酮D;D与羟胺反应生成肟E,E经还原得到胺F;根据已知②,F的甲氧基与溴化氢反应,生成溴甲烷和氨基醇G,G的氨基与羟基发生分子内脱水形成五元环,得到H,H再经氮原子上的甲基化反应生成I,据此分析作答。
【小问1详解】
A与B的分子式及后续反应表明,A环上的氢原子被磺酸基取代,故A→B为取代反应,F中唯一的含氧官能团为醚键;
【小问2详解】
根据已知①,C中的氰基转化为羰基,同时引入格氏试剂中的有机基团,故D的结构简式为;
【小问3详解】
根据已知②,F中的醚键断裂,甲基转化为溴甲烷,另一端形成羟基,反应的化学方程式为,
;
【小问4详解】
A.B中含有磺酸基,能与碳酸氢钠反应放出,A正确;
B.C中吡啶环上的氮原子可接受质子,能与酸反应成盐,氰基在碱性条件下水解可生成羧酸盐,B正确;
C.E中碳氮双键的碳原子连接两个不同的基团,可形成顺反异构体,F中与氨基相连的碳原子连接氢原子、氨基、取代吡啶基和含醚键的碳链,是手性碳原子,可形成对映异构体,C正确;
D.H中含有氮氢键,可与水形成更多氢键,I中该氢原子被甲基取代,疏水部分增大,故H在水中的溶解度大于I,D错误;
故选ABC;
【小问5详解】
G同时含有氨基和羟基,分子间可脱水缩聚形成碳氮键,所得高聚物的结构简式为;
【小问6详解】
根据已知①先合成含醚键的酮,再经醚键断裂、羰基还原制得邻二醇,邻二醇与乙二胺在一定条件下脱去两分子水,形成含两个氮原子的六元环,合成路线如下,
。
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