精品解析:四川绵阳市盐亭中学2026-2027学年高三上学期一诊模拟考试 化学试卷
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内容正文:
盐亭中学2024级绵阳一诊模拟化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
一、单项选择题: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,只有一项是最符合题目要求的。
1. 化学与科技、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 亚硝酸钠可以用作食品添加剂
B. 为减少“白色污染”,可用聚乳酸替代聚乙烯制作食品包装袋
C. 小苏打受热易分解产生气体,能用于焙制糕点
D. 人工智能芯片的主要成分为SiO2,利用了其半导体特性
【答案】D
【解析】
【详解】A.亚硝酸钠在国家标准规定的安全剂量范围内,可作为肉类制品的防腐剂、护色剂使用,属于合法的食品添加剂,A正确;
B.聚乳酸是可完全生物降解的高分子材料,聚乙烯难以自然降解是造成“白色污染”的主要来源之一,用聚乳酸替代聚乙烯制作食品包装袋可有效减少“白色污染”,B正确;
C.小苏打的成分为,受热易分解产生气体,可使糕点疏松多孔,因此可用于焙制糕点,C正确;
D.人工智能芯片的主要成分为单质,利用了的半导体特性;是光导纤维的主要成分,不具备半导体特性,D错误;
故答案选D。
2. 下列说法正确的是
A. 光束通过稀豆浆时可观察到丁达尔效应 B. 利用大豆油脂的加成反应可制作肥皂
C. 水泥属于新型无机非金属材料 D. 汽油不完全燃烧会产生氮氧化物
【答案】A
【解析】
【详解】A.稀豆浆属于胶体分散系,胶体具有丁达尔效应,光束通过时可观察到丁达尔效应,A正确;
B.制作肥皂的原理是大豆油脂在碱性条件下发生水解反应(皂化反应,属于取代反应),并非利用油脂的加成反应,B错误;
C.水泥属于传统硅酸盐类无机非金属材料,不属于新型无机非金属材料,C错误;
D.汽油的主要成分为碳氢化合物,不含氮元素,不完全燃烧会产生、炭粒等污染物,氮氧化物是高温下空气中的与反应生成的,并非汽油不完全燃烧的产物,D错误;
故答案为A。
3. 下列离子方程式正确的是
A. 将覆铜板置于氯化铁溶液中制作电路板: Fe3+ +Cu = Fe2+ + Cu2+
B. NaHCO3溶液中通入少量Cl2: + Cl2 = HClO +Cl- + CO2
C. 向AlCl3溶液中加入过量氨水:Al3++4OH- = [ Al(OH)4]-
D. ICl与NaOH溶液反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.该离子方程式电荷、得失电子均不守恒,正确反应为,A错误;
B.氯气与水反应生成和,与反应生成,不与反应,该离子方程式原子、电荷均守恒,书写正确,B正确;
C.一水合氨为弱电解质,离子方程式中不能拆写为,且氢氧化铝不溶于弱碱,反应仅生成沉淀,正确离子方程式为,C错误;
D.中为+1价、为-1价,与的反应为非氧化还原反应,正确离子方程式为,选项中产物价态对应关系错误,D错误;
故选 B。
4. 在硼酐与萤石 (CaF2)的混合物中加入浓硫酸:,下列说法错误的是
A. BF3晶体为分子晶体 B. H2SO4中含键和键
C. CaF2所含的化学键为离子键 D. 稳定性:H2O<H2S
【答案】D
【解析】
【详解】A.BF3由BF3分子构成,晶体依靠分子间作用力结合,属于分子晶体,A正确;
B.分子中,所有单键均为键,硫氧双键包含1个键和1个键,因此分子中同时存在键和键,B正确;
C.是由与通过离子键结合形成的离子化合物,所含化学键为离子键,C正确;
D.元素非金属性越强,对应简单氢化物的稳定性越强,O、S为同周期元素,同周期元素非金属性从上到下依次减弱,则非金属性,因此稳定性,D错误;
故选D。
5. 化合物Ⅰ在机械力作用下转变为颜色不同的荧光化合物Ⅱ,此现象称为力致变色,过程如下所示。
下列说法正确的是
A. 机械力引起Ⅰ的碳碳键断裂 B. Ⅰ中四元环上的碳原子处于同一平面
C. 特定波长光照下Ⅰ与Ⅱ处于平衡状态 D. Ⅱ在酸性条件下不发生水解反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.机械力作用下化合物Ⅰ的四元环开环生成Ⅱ,过程中发生碳碳σ键断裂,A正确;
B.Ⅰ中四元环为环丁烷结构,环上碳原子均为sp3杂化,所有碳原子不可能处于同一平面,B错误;
C.化学平衡要求正逆反应在相同条件下同时进行,该过程正向反应条件为机械力,逆向反应条件为特定波长光照,反应条件不同,不属于可逆反应,二者不处于平衡状态,C错误;
D.Ⅱ中含有酰胺键,酸性条件下可发生水解反应生成羧酸和铵盐,D错误;
故选A。
6. 乙酰苯胺粗品重结晶主要步骤如下(夹持装置已省略):
下列说法错误的是
选项
实验操作
实验目的
A
加热溶解时分批次加水
粗品完全溶解且有利于后续结晶
B
加活性炭前应稍微冷却溶解液
防止暴沸
C
趁热过滤
防止易溶杂质析出导致产品不纯
D
减压过滤
加快过滤速度
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.分批次加水有利于控制水的量,既保证粗产品完全溶解,也有利于后续结晶,故A正确;
B.加活性炭前要稍微冷却的目的是防止加入活性炭时发生爆沸,故B正确;
C.趁热过滤是为了防止乙酰苯胺析出,导致产率降低,故C错误;
D.采用减压过滤,压强差更大,过滤速度更快,故D正确;
答案选C。
7. 下列实验装置(部分夹持装置略)或操作能够达到实验目的的是
A用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物
B验证干燥的氯气没有漂白性
C干燥
D检验溶液是否变质
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.铜与浓硫酸加热反应生成,可使品红溶液褪色,浸溶液的棉团可吸收尾气防止污染,该装置可达到实验目的,A符合题意;
B.有色鲜花本身含有水分,与水反应生成的会使鲜花褪色,无法验证干燥没有漂白性,B不符合题意;
C.是酸性干燥剂,会与碱性气体发生反应,不能用于干燥,C不符合题意;
D.硝酸具有强氧化性,会将氧化为,即使未变质也会产生白色沉淀,无法检验其是否变质,D不符合题意;
故选A。
8. 一种芳香化合物的分子结构如图所示,已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的前四周期主族元素,其中X是宇宙中含量最多的元素,Y、Z、W相邻,且基态W原子的价电子排布式为,R的单质常温下为红棕色液体。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 最简单氢化物的沸点:Z>Y D. R位于元素周期表第VIA族
【答案】C
【解析】
【分析】X为宇宙中含量最多的元素,故X为;基态W原子的价电子排布式为,s轨道最多容纳2个电子,故n=2,W原子的价电子排布为,W为;Y、Z、W相邻且原子序数依次增大,故Y为、Z为;R单质常温下为红棕色液体,故R为。
【详解】A.同周期主族元素从左到右原子半径随核电荷数增大逐渐减小,第二周期中、、的原子半径顺序为,即,A错误;
B.同周期主族元素第一电离能总体呈增大趋势,但原子的轨道为半充满的稳定结构,第一电离能高于相邻的,因此第一电离能顺序为,即,B错误;
C.的最简单氢化物为,的最简单氢化物为,分子间存在氢键,分子间作用力强于仅存在范德华力的,因此沸点,即,C正确;
D.为元素,其原子最外层电子数为7,位于元素周期表第ⅦA族,D错误;
故选C。
9. CO2的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用CO2为原料可以合成新型可降解高分子P,其合成路线如下。下列说法不正确的是
A. 反应①、②的原子利用率均为100%
B. Y中含两种官能团
C. 理论上1molP最多能与发生加成反应
D. P可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构,该网状结构难以降解
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应①为2分子(1,3-丁二烯)与1分子加成生成,无其他副产物;反应②为开环聚合生成高分子,无小分子副产物生成,两个反应的原子利用率均为100%,A正确;
B.中含有的官能团为酯基、碳碳双键,共两种官能团,B正确;
C.的每个重复单元中含有2个碳碳双键,酯基中的羰基不能与发生加成反应,因此理论上1molP最多能与发生加成反应,C错误;
D.的结构中存在碳碳双键,不同高分子链上的碳碳双键可发生加成反应,进一步交联形成网状结构;网状结构中酯基难以与降解试剂充分接触,因此该网状结构难以降解,D正确;
故选C。
10. 反式氨甲环酸具有凝血功能。理论计算表明,其由顺式氨甲环酸异构化制得的过程中,只经历一个过渡态。该异构化过程,平衡常数Kc与温度T的关系如图。下列说法不正确的是
A. 升高温度,正反应速率增大的程度比逆反应更显著
B. 氨甲环酸的分子式为C8H15NO2,可发生缩聚反应
C. 温度不变,向平衡后的体系中加入催化剂,平衡不移动
D. 氨甲环酸与甘氨酸(H2NCH2COOH)互为同系物
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可知,越大(对应温度越低),越小,说明温度降低时平衡常数减小,正反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,因此正反应速率增大的程度比逆反应更显著,A正确;
B.根据氨甲环酸的结构,分子中含8个C、15个H、1个N、2个O,分子式为;分子中同时含有氨基和羧基,可发生缩聚反应生成聚酰胺类物质,B正确;
C.催化剂只能同等程度改变正、逆反应速率,不影响化学平衡状态,因此温度不变时向平衡体系中加入催化剂,平衡不移动,C正确;
D.同系物要求结构相似,分子组成上相差一个或若干个原子团。甘氨酸为链状结构的氨基酸,氨甲环酸分子中含有环己烷脂环结构,二者结构不相似,且分子组成上相差,并非若干个原子团,不互为同系物,D错误;
故选D。
11. 结构决定性质。下列事实对应的解释正确的是
选项
事实
解释
A
热稳定性:HCl > HI
键能:
B
酸性:乙酸>丙酸
推电子效应:
C
沸点:邻羟基苯甲醛>水
邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键
D
在CCl4中的溶解度:苯>NH3
苯和CCl4为非极性分子,NH3为极性分子
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.Cl原子半径小于I,键长更短,键能大于键,键能越大共价键热稳定性越强,选项中给出的键能大小关系与实际不符,无法解释热稳定性的事实,A错误;
B.烷基为推电子基团,乙基的推电子效应强于甲基,即推电子效应,推电子效应越强,羧基中键极性越弱,越难电离出,对应羧酸酸性越弱,选项中给出的推电子效应大小关系与实际不符,无法解释酸性乙酸>丙酸的事实,B错误;
C.邻羟基苯甲醛形成分子内氢键会削弱分子间作用力,使其沸点降低,其沸点高于水的核心原因是相对分子质量远大于水,范德华力更强,分子内氢键不能作为其沸点高于水的解释,C错误;
D.根据相似相溶原理,非极性溶质易溶于非极性溶剂,苯和均为非极性分子,为极性分子,因此苯在中的溶解度大于,解释与事实匹配,D正确;
故答案为D。
12. 用如图装置探究卤代烃的性质。用表格中的物质分别进行实验,对应的叙述正确的是
选项
物质a
溶剂b
叙述
A
2-溴丁烷
乙醇
Ⅰ中发生消去反应;Ⅳ中溶液褪色,发生取代反应
B
2-溴丁烷
水
Ⅰ中生成2-丁醇,Ⅲ中石英棉和Ⅳ中溶液均褪色
C
溴乙烷
水
Ⅱ中注入少量溶液后,溶液颜色无明显变化
D
溴乙烷
乙醇
冷却后向烧瓶中加过量稀硝酸,再加溶液,生成沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.2-溴丁烷在NaOH乙醇溶液中加热发生消去反应生成烯烃,Ⅳ中溴的溶液褪色是因为烯烃与溴发生加成反应,不是取代反应,A错误;
B.2-溴丁烷在NaOH水溶液中加热发生水解反应生成2-丁醇,能使酸性高锰酸钾褪色,但不能使溴的溶液褪色,B错误;
C.溴乙烷在NaOH水溶液中加热水解生成乙醇,乙醇可被酸性溶液氧化,溶液由橙色变为绿色,颜色有明显变化,C错误;
D.溴乙烷在NaOH乙醇溶液中加热发生消去反应生成,加过量稀硝酸中和过量NaOH后,加溶液会生成AgBr沉淀,D正确;
故选D。
13. 甲酸分解成和的反应机理和相对能量的变化情况如下图所示。下列说法不正确的是
A. 为该反应的催化剂
B. 总反应的决速步骤为
C. 总反应中正反应的活化能比逆反应的活化能大
D. 浓度越大,反应速率越慢
【答案】C
【解析】
【详解】A.在反应初始参与反应,反应结束后又重新生成,符合催化剂的特征,A正确;
B.决速步骤为反应过程中活化能(能垒)最大的步骤,计算可知的能垒为,大于的能垒,故为决速步骤,B正确;
C.总反应为,由相对能量可知总反应为放热反应,,逆反应活化能=正反应活化能+,故正反应活化能比逆反应活化能小,C错误;
D.反应需要参与,浓度越大,对电离的抑制作用越强,浓度越低,反应速率越慢,D正确;
故选C。
14. 一种以磷灰矿[主要成分为,含少量、、、等]为原料,制备新能源电池材料的工艺流程图如下:
下列说法错误的是
A. 酸浸中产生的气体主要成分是
B. “沉铁铝”时,需要严格控制溶液的用量
C. “沉镁”时,反应的离子方程式:
D. “热还原”时,
【答案】C
【解析】
【分析】酸浸:溶解矿石,分离不溶物(等)。除杂:依次通过调pH除铁铝、沉淀法除镁。沉磷:加入铁盐沉淀磷酸铁,实现磷与钙等离子的分离。合成:利用锂源(LiOH)和还原剂(葡萄糖)将磷酸铁还原合成。
【详解】A.磷灰矿的主要成分中的氟元素和硫酸的结合,酸浸过程会生成HF气体,A正确;
B.“沉铁铝”的目的是沉淀、,若NaOH过量,两性的沉淀会溶解,无法实现铁铝的完全分离除去,因此需要严格控制NaOH用量,B正确;
C.“沉镁”时加入的是和氨水,为弱电解质,离子方程式中不能拆写为,正确离子方程式为: ,C错误;
D.热还原步骤中,葡萄糖作为还原剂将+3价的Fe还原为中的+2价Fe,每生成1mol ,Fe元素得到1mol电子;葡萄糖被氧化为时,每个C从葡萄糖中的0价升高到中的+4价,每生成1mol 转移4mol电子。根据电子守恒,,D正确;
故选C。
15. 在催化剂作用下CO2和H2合成乙烯()的主要反应为: ,在一密闭容器中按进行投料发生反应,测得不同压强下的平衡转化率随温度变化的图象如图所示。下列说法不正确的是
A.
B. 该反应在高温下能自发进行
C. 反应速率:
D. N点处用各组分的平衡分压表示的平衡常数表达式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.正反应为气体分子数减少的反应,增大压强平衡正向移动,平衡转化率升高,则同一温度下,对应的转化率最高,次之,最低,因此压强大小为,A项正确;
B.由图可知,升高温度平衡转化率降低,说明正反应为放热反应,;正反应正向进行时气体总物质的量减少,为熵减过程,,根据吉布斯自由能判据,当、时,低温下反应可自发进行,高温下反应不能自发进行,B项错误;
C.M、L两点温度相同,M点对应压强大于L点对应压强,M点为平衡点,满足;同一温度下,压强越大反应速率越大,且M点生成物分压高于L点,因此,可推知,C项正确;
D.设初始投料、,N点平衡转化率为40%,则平衡时、、、,总物质的量为,各物质的分压为:,平衡常数为生成物分压幂之积与反应物分压幂之积的比值,各组分分压为摩尔分数与总压的乘积,代入化简后得到的表达式为,D项正确;
答案选B。
二.非选择题(包括4个小题,共55分)
16. H2S可用于合成光电材料。某兴趣小组用CaS与MgCl2反应制备液态H2S,实验装置采用逐级降温使H2S液化,如图所示。
已知:①;
②H2S的沸点是-61℃,有毒;
③装置A内产生的H2S气体中含有酸性气体杂质;
④装置B的作用是初步除去易溶于水的气体杂质和细小粉末,并实现第一次初步冷却H2S。
请回答下列问题。
(1)仪器X的名称为____________。
(2)完善虚框内的装置排序:A→B→____________→F→G。
(3)与本实验安全注意事项无关的图标有____________(填字母)。
A. 排风 B. 护目镜 C. 洗手 D. 用电
(4)装置C中盛装的干燥剂为___________(填“氯化钙”或“碱石灰”)。装置E中NaHS溶液的作用是_______________(用离子方程式表示)。
(5)装置G中汞的两个作用是:①平衡气压;②________________。
(6)该实验产生的H2S尾气不能用硝酸吸收,原因是_____________________。
【答案】(1)
U形管 (2)
E → C → D (3)D
(4) ①.
氯化钙 ②.
(5)
液封 (6)
硝酸具有强氧化性,与反应会生成有毒的氮氧化物、气体等气体,造成二次污染
【解析】
【分析】A作为的发生装置;B用于初步除去易溶于水的气体杂质和细小粉末,并实现第一次冷却;E装置的作用为进一步除去中的HCl;C装置干燥;D、F都是冷却的装置;G的作用有平衡气压和液封,还可防止空气中的水蒸气等杂质进入体系,据此回答。
【小问1详解】
根据仪器X的形状特征,可知其名称为U形管,常用于盛装固体颗粒状干燥剂或吸收剂;
【小问2详解】
装置B初步除杂后,气体中仍含有酸性气体杂质和水蒸气,为了不引入新的杂质,应先通过盛有溶液的E装置除去酸性气体,同时利用冰盐冷浴进行第二级降温;由于经过水溶液后气体带有水蒸气,必须通过C装置进行干燥;干燥后的气体再进入D装置(-50℃)进行第三级降温;最后进入F装置(-80℃)液化,因此顺序为 E C D;
【小问3详解】
A.本实验涉及有毒气体,需要排风,A不符合题意;
B.涉及加热、低温及腐蚀性、毒性物质,需要佩戴护目镜,B不符合题意;
C.接触化学试剂后需要洗手,C不符合题意;
D.实验装置中没有涉及特殊的电气危险或高压用电操作,因此与本实验安全注意事项最无关的是用电安全图标,D符合题意;
故选D。
【小问4详解】
是酸性气体,不能用碱性干燥剂(如碱石灰)干燥,否则会发生反应,因此装置C中应盛装中性干燥剂氯化钙;装置E中溶液的作用是吸收混入的酸性气体(如),同时不消耗,其反应的离子方程式为:;
【小问5详解】
装置F处于-80℃的极低温度,如果直接与大气相通,空气中的水蒸气会进入F装置并迅速凝结成冰,导致导管堵塞;同时空气中的氧气也可能氧化,因此,G装置中汞除了平衡气压外,还起到“液封”的作用,防止空气进入系统;
【小问6详解】
硝酸()具有强氧化性,具有强还原性。若用硝酸吸收,两者发生氧化还原反应,硝酸会被还原为或等有毒的氮氧化物气体,排入空气中会造成二次污染,因此不能用硝酸作为尾气吸收剂(通常使用溶液吸收)。
17. 煤气化渣属于大宗固废,主要成分为、、及少量MgO等。一种利用“酸浸-碱沉-充钠”工艺,制备钠基正极材料和回收的流程如下:
已知:
①25℃时; 当离子浓度时,视为沉淀完全。
②。
(1)“酸浸”后所得滤渣的主要成分为_____________(填化学式)。
(2)“酸化、还原”时发生总反应的离子方程式为________________________________。取少量“酸化、还原”后的溶液,滴加_______________________,若溶液变红,则需补加Fe。
(3)中Fe元素的化合价为________。“水热合成”中,作为磷源,“滤液2”的作用是提供碱性环境和______________________________________。
(4)“除杂”时需加入的试剂X是__________________________。
(5)“水解”时加入晶种可促使晶体析出。用于测定 晶体结构的最常用仪器是_____________________。
【答案】(1)
(2) ①. ②. KSCN溶液
(3) ①. +2 ②. 提供合成产物所需的
(4)氢氧化钠溶液 (5)X射线衍射仪
【解析】
【分析】煤气化渣(主要成分为及少量MgO等)中加浓硫酸酸浸,不反应成为“滤渣”,过滤往得到的滤液中加入氢氧化钠溶液碱沉,反应生成氢氧化铁沉淀和含镁离子、铝离子等的滤液1,过滤、煅烧氢氧化铁得到氧化铁,往氧化铁中加入稀硫酸酸化、足量铁还原后,加,滤液2和稳定剂反应得到,滤液1中加过量的氢氧化钠溶液除镁离子,过滤得氢氧化镁沉淀和含、的滤液,往所得滤液中加晶种,过滤,滤液2含,所得固体焙烧得。
【小问1详解】
煤气化渣的成分中,、MgO均可与浓硫酸反应生成可溶性硫酸盐,不与浓硫酸反应,因此酸浸后滤渣主要为。
【小问2详解】
酸浸后铁为+3价,碱沉生成氢氧化铁沉淀,煅烧氢氧化铁得到氧化铁,加入稀硫酸和Fe单质酸化还原,可将氧化铁转化为硫酸亚铁,总反应的离子方程式为;遇会显特征血红色,因此用KSCN溶液检验是否还有未还原的,若变红说明Fe不足,需要补加。
【小问3详解】
化合物中正负化合价代数和为0,为+1价、整体为-3价,因此Fe的化合价为+2;结合最终产物为,需要钠元素,滤液2来自后续铝回收的水解步骤,含NaOH,除提供碱性环境外,还能提供合成产物所需的。
【小问4详解】
“除杂”时将滤液中的镁离子转化为氢氧化镁,为了防止引入新的离子,需加入过量的氢氧化钠溶液使镁离子,转化为氢氧化镁沉淀除去,试剂X是氢氧化钠溶液。
【小问5详解】
X射线衍射仪常用来测定晶体结构。用于测定 晶体结构的最常用仪器是X射线衍射仪。
18. SiHCl3是制备半导体基础原料高纯硅的重要化工中间体。回答下列问题。
(1)SiHCl3分子的空间结构是___________。
(2)在催化剂作用下由粗硅制备SiHCl3:。773 K,在起始压强为的恒容密闭容器中,经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与0.4molH2(g)和0.1molSiCl4(g)反应,SiCl4转化率随时间的变化如下图所示:
①0~50 min,经方式____________处理后的反应速率最快。
②经方式丙处理后,50 min时反应用各物质分压表示的反应熵____________(用含的计算式表示)。
③当反应达平衡时,H2的转化率为___________(列出计算式即可)。
(3)已知反应I:
反应II:
反应I和II的(K为平衡常数)随(T为温度)的变化如图所示。代表反应II的曲线是____________(填“a”或“b”),曲线b下降的原因是___________。
(4)研究发现,Cl2解离出的引发了反应,据此提出两种反应历程,如图所示。
①利用图和下表中的数据计算,A到C的能量变化为____________ kJ/mol,D到C的能量变化为____________kJ/mol。
化学键
Cl-Cl
Si-Cl
H-Cl
键能/( kJ/mol)
243
416
432
②根据反应过程的能量变化,该反应以历程____________(填“1”或“2”)进行。
【答案】(1)四面体形
(2) ①. 甲 ②. ③.
(3) ①. a ②. 反应I为吸热反应,增大、温度降低时,平衡逆向移动,减小,因此曲线b随增大而下降
(4) ①. -237 ②. -189 ③. 1
【解析】
【小问1详解】
Si为中心原子,价层电子对数为4,无孤电子对,因4个成键原子不完全相同,空间结构为四面体形;
【小问2详解】
① 同时间内转化率越高,反应速率越快。0~50 min内方式甲的转化率始终最大,反应速率最快。
②初始气体总物质的量为,恒容恒温下压强与物质的量成正比,初始总压为;50 min时丙的转化率为4.2%,转化量为列出三段式为:,50 min时总气体物质的量为;则,p50min=,则。
③平衡时转化率为14.6%,则转化的,根据计量数关系,转化的,因此转化率=。
【小问3详解】
根据范特霍夫方程,与的斜率和正相关:吸热反应I,增大、温度降低时,平衡逆向移动,减小,对应下降的曲线b;放热反应II,增大、温度降低时,平衡正向移动,增大,对应上升的曲线a,因此代表反应II的曲线是a。
【小问4详解】
①由能量图可知,A点相对能量为0,C点相对能量为-237,因此A到C的能量变化为;结合键能数据可知D到C的能量变化为243kJ/mol-432kJ/mol=-189kJ/mol。
②历程1的最大活化能为48kJ/mol-(-64kJ/mol)=112 kJ/mol,历程2的最大活化能为145 kJ/mol,活化能越低反应速率越快,因此反应以历程1进行。
19. 化合物Ⅰ为合成药物的重要中间体,其合成路线如下。
回答下列问题:
(1)A中官能团名称为______________。
(2)C→E的化学反应方程式为__________________________。
(3)F→G的反应类型为______________,为了提高的反应效率,通常在F到G的反应体系中加入冠醚,加入冠醚的作用是__________________________。
(4)H的结构简式为____________________。
(5)B的芳香族同分异构体中,同时满足下列条件的共有________种,写出核磁共振氢谱中有5组峰的结构简式______________。
a.只有两个侧链
b.能与反应产生气体
c.能与发生显色反应
(6)写出由、制备的合成路线流程图:___________(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(1)羟基、羧基
(2) (3) ①. 还原反应 ②. 冠醚与结合后将带入反应体系中,与反应物充分接触而迅速反应
(4) (5) ①. 9 ②.
(6)
【解析】
【分析】A转化为B时,一个酚羟基的氢原子被甲基取代,形成甲氧基,另一个酚羟基和羧基保留,得到的B为。B在、作用下,羧基转化为甲酯基,得到C:。E经硝化生成F,该过程中苯环上的一个氢原子被硝基取代,因此可以从F中除去硝基并恢复相应的氢原子,确定E为。比较C和E可知,C中的酚羟基与D反应形成醚键;结合D的分子式及F中亚甲基与含氮六元环的连接位置,可确定D为。E硝化时,在酯基相邻的位置引入硝基,形成题给F;随后将硝基还原为氨基,得到G:。G中相邻的氨基和酯基与题给反应形成新的含氮六元环。结合I的结构及H的分子式,可确定H为。最后在、作用下,该环上的羟基被氯原子取代,得到I。相邻氨基和酯基参与成环、再将环上羟基转化为氯原子的过程,也适用于第(6)问的路线设计。
【小问1详解】
A中有两个直接连接在苯环上的羟基,还含有一个羧基,因此官能团名称为羟基、羧基;
【小问2详解】
F由E硝化得到,硝化只在苯环上引入硝基,因此E保留F中的甲酯基、甲氧基以及连接两个环的醚键。比较C与E,C的酚羟基中的氢原子被D提供的碳链取代。D中与氯原子相连的亚甲基直接连接在含氮六元环中氮原子的邻位碳原子上,符合分子式。反应时,C中酚羟基的氧原子与D中该亚甲基的碳原子形成新键,同时脱去,化学反应方程式为:;
【小问3详解】
F的分子式为,G的分子式为,转化后少了2个氧原子、多了2个氢原子,对应于硝基转化为氨基,且生成的氨基可参与后续成环反应,因此F→G属于还原反应。冠醚中的氧原子能与结合,有利于使钾盐中的进入有机反应物所在相,使其与F充分接触,从而提高反应效率;
【小问4详解】
F中的硝基被还原后,G的氨基与甲酯基位于苯环的相邻位置,具备与成环的结构条件。成环时,酯基的羰基碳和题给试剂中的碳原子成为新环中的碳原子,G的氨基氮和题给试剂中的一个氮原子成为新环中的两个氮原子。该过程中脱去和,所得分子式为,与H相符。结合H经、作用生成I可知,H在I中氯原子所处的位置连接羟基,两个原有含氧侧链的连接位置保持不变,因此H的结构简式为;
【小问5详解】
由B的结构可知,其分子式为。能与发生显色反应,说明含有酚羟基;能与反应放出,要求保留具有相应酸性的部分。苯环上只有两个侧链,其中一个为酚羟基,另一个侧链应包含其余2个碳原子和3个氧原子。在保留末端部分的前提下,剩余的一个氧原子有三种连接方式:位于苯环与亚甲基之间,位于亚甲基与羰基碳之间,或以羟基形式连接在羰基相邻的碳原子上。每种连接方式中,两个侧链在苯环上又各有邻、间、对三种位置关系,具体结构为:。因此符合条件的同分异构体共有种。
前两类的对位结构中,苯环上的4个氢原子分为两组,亚甲基上的2个氢原子为一组,酚羟基氢和末端酸性羟基氢各为一组,共有5组峰。其邻位、间位结构的4个苯环氢不等效,不能满足5组峰的要求。第三类除苯环氢外,还有次甲基氢、醇羟基氢、酚羟基氢和末端酸性羟基氢,至少有6种不同化学环境的氢,也不符合要求。因此所求结构简式为;
【小问6详解】
题给起始物中的羧基与硝基相邻,可利用题干中酯化、硝基还原、成环及羟基被氯原子取代的转化。先使起始物在、作用下转化为甲酯,得到;再用将硝基还原为氨基,得到。随后使相邻的氨基和酯基与反应,生成;最后在、作用下将环上羟基转化为氯原子,即可得到目标产物。合成路线为:。
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盐亭中学2024级绵阳一诊模拟化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
一、单项选择题: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,只有一项是最符合题目要求的。
1. 化学与科技、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 亚硝酸钠可以用作食品添加剂
B. 为减少“白色污染”,可用聚乳酸替代聚乙烯制作食品包装袋
C. 小苏打受热易分解产生气体,能用于焙制糕点
D. 人工智能芯片的主要成分为SiO2,利用了其半导体特性
2. 下列说法正确的是
A. 光束通过稀豆浆时可观察到丁达尔效应 B. 利用大豆油脂的加成反应可制作肥皂
C. 水泥属于新型无机非金属材料 D. 汽油不完全燃烧会产生氮氧化物
3. 下列离子方程式正确的是
A. 将覆铜板置于氯化铁溶液中制作电路板: Fe3+ +Cu = Fe2+ + Cu2+
B. NaHCO3溶液中通入少量Cl2: + Cl2 = HClO +Cl- + CO2
C. 向AlCl3溶液中加入过量氨水:Al3++4OH- = [ Al(OH)4]-
D. ICl与NaOH溶液反应:
4. 在硼酐与萤石 (CaF2)的混合物中加入浓硫酸:,下列说法错误的是
A. BF3晶体为分子晶体 B. H2SO4中含键和键
C. CaF2所含的化学键为离子键 D. 稳定性:H2O<H2S
5. 化合物Ⅰ在机械力作用下转变为颜色不同的荧光化合物Ⅱ,此现象称为力致变色,过程如下所示。
下列说法正确的是
A. 机械力引起Ⅰ的碳碳键断裂 B. Ⅰ中四元环上的碳原子处于同一平面
C. 特定波长光照下Ⅰ与Ⅱ处于平衡状态 D. Ⅱ在酸性条件下不发生水解反应
6. 乙酰苯胺粗品重结晶主要步骤如下(夹持装置已省略):
下列说法错误的是
选项
实验操作
实验目的
A
加热溶解时分批次加水
粗品完全溶解且有利于后续结晶
B
加活性炭前应稍微冷却溶解液
防止暴沸
C
趁热过滤
防止易溶杂质析出导致产品不纯
D
减压过滤
加快过滤速度
A. A B. B C. C D. D
7. 下列实验装置(部分夹持装置略)或操作能够达到实验目的的是
A用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物
B验证干燥的氯气没有漂白性
C干燥
D检验溶液是否变质
A. A B. B C. C D. D
8. 一种芳香化合物的分子结构如图所示,已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的前四周期主族元素,其中X是宇宙中含量最多的元素,Y、Z、W相邻,且基态W原子的价电子排布式为,R的单质常温下为红棕色液体。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 最简单氢化物的沸点:Z>Y D. R位于元素周期表第VIA族
9. CO2的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用CO2为原料可以合成新型可降解高分子P,其合成路线如下。下列说法不正确的是
A. 反应①、②的原子利用率均为100%
B. Y中含两种官能团
C. 理论上1molP最多能与发生加成反应
D. P可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构,该网状结构难以降解
10. 反式氨甲环酸具有凝血功能。理论计算表明,其由顺式氨甲环酸异构化制得的过程中,只经历一个过渡态。该异构化过程,平衡常数Kc与温度T的关系如图。下列说法不正确的是
A. 升高温度,正反应速率增大的程度比逆反应更显著
B. 氨甲环酸的分子式为C8H15NO2,可发生缩聚反应
C. 温度不变,向平衡后的体系中加入催化剂,平衡不移动
D. 氨甲环酸与甘氨酸(H2NCH2COOH)互为同系物
11. 结构决定性质。下列事实对应的解释正确的是
选项
事实
解释
A
热稳定性:HCl > HI
键能:
B
酸性:乙酸>丙酸
推电子效应:
C
沸点:邻羟基苯甲醛>水
邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键
D
在CCl4中的溶解度:苯>NH3
苯和CCl4为非极性分子,NH3为极性分子
A. A B. B C. C D. D
12. 用如图装置探究卤代烃的性质。用表格中的物质分别进行实验,对应的叙述正确的是
选项
物质a
溶剂b
叙述
A
2-溴丁烷
乙醇
Ⅰ中发生消去反应;Ⅳ中溶液褪色,发生取代反应
B
2-溴丁烷
水
Ⅰ中生成2-丁醇,Ⅲ中石英棉和Ⅳ中溶液均褪色
C
溴乙烷
水
Ⅱ中注入少量溶液后,溶液颜色无明显变化
D
溴乙烷
乙醇
冷却后向烧瓶中加过量稀硝酸,再加溶液,生成沉淀
A. A B. B C. C D. D
13. 甲酸分解成和的反应机理和相对能量的变化情况如下图所示。下列说法不正确的是
A. 为该反应的催化剂
B. 总反应的决速步骤为
C. 总反应中正反应的活化能比逆反应的活化能大
D. 浓度越大,反应速率越慢
14. 一种以磷灰矿[主要成分为,含少量、、、等]为原料,制备新能源电池材料的工艺流程图如下:
下列说法错误的是
A. 酸浸中产生的气体主要成分是
B. “沉铁铝”时,需要严格控制溶液的用量
C. “沉镁”时,反应的离子方程式:
D. “热还原”时,
15. 在催化剂作用下CO2和H2合成乙烯()的主要反应为: ,在一密闭容器中按进行投料发生反应,测得不同压强下的平衡转化率随温度变化的图象如图所示。下列说法不正确的是
A.
B. 该反应在高温下能自发进行
C. 反应速率:
D. N点处用各组分的平衡分压表示的平衡常数表达式为
二.非选择题(包括4个小题,共55分)
16. H2S可用于合成光电材料。某兴趣小组用CaS与MgCl2反应制备液态H2S,实验装置采用逐级降温使H2S液化,如图所示。
已知:①;
②H2S的沸点是-61℃,有毒;
③装置A内产生的H2S气体中含有酸性气体杂质;
④装置B的作用是初步除去易溶于水的气体杂质和细小粉末,并实现第一次初步冷却H2S。
请回答下列问题。
(1)仪器X的名称为____________。
(2)完善虚框内的装置排序:A→B→____________→F→G。
(3)与本实验安全注意事项无关的图标有____________(填字母)。
A. 排风 B. 护目镜 C. 洗手 D. 用电
(4)装置C中盛装的干燥剂为___________(填“氯化钙”或“碱石灰”)。装置E中NaHS溶液的作用是_______________(用离子方程式表示)。
(5)装置G中汞的两个作用是:①平衡气压;②________________。
(6)该实验产生的H2S尾气不能用硝酸吸收,原因是_____________________。
17. 煤气化渣属于大宗固废,主要成分为、、及少量MgO等。一种利用“酸浸-碱沉-充钠”工艺,制备钠基正极材料和回收的流程如下:
已知:
①25℃时; 当离子浓度时,视为沉淀完全。
②。
(1)“酸浸”后所得滤渣的主要成分为_____________(填化学式)。
(2)“酸化、还原”时发生总反应的离子方程式为________________________________。取少量“酸化、还原”后的溶液,滴加_______________________,若溶液变红,则需补加Fe。
(3)中Fe元素的化合价为________。“水热合成”中,作为磷源,“滤液2”的作用是提供碱性环境和______________________________________。
(4)“除杂”时需加入的试剂X是__________________________。
(5)“水解”时加入晶种可促使晶体析出。用于测定 晶体结构的最常用仪器是_____________________。
18. SiHCl3是制备半导体基础原料高纯硅的重要化工中间体。回答下列问题。
(1)SiHCl3分子的空间结构是___________。
(2)在催化剂作用下由粗硅制备SiHCl3:。773 K,在起始压强为的恒容密闭容器中,经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与0.4molH2(g)和0.1molSiCl4(g)反应,SiCl4转化率随时间的变化如下图所示:
①0~50 min,经方式____________处理后的反应速率最快。
②经方式丙处理后,50 min时反应用各物质分压表示的反应熵____________(用含的计算式表示)。
③当反应达平衡时,H2的转化率为___________(列出计算式即可)。
(3)已知反应I:
反应II:
反应I和II的(K为平衡常数)随(T为温度)的变化如图所示。代表反应II的曲线是____________(填“a”或“b”),曲线b下降的原因是___________。
(4)研究发现,Cl2解离出的引发了反应,据此提出两种反应历程,如图所示。
①利用图和下表中的数据计算,A到C的能量变化为____________ kJ/mol,D到C的能量变化为____________kJ/mol。
化学键
Cl-Cl
Si-Cl
H-Cl
键能/( kJ/mol)
243
416
432
②根据反应过程的能量变化,该反应以历程____________(填“1”或“2”)进行。
19. 化合物Ⅰ为合成药物的重要中间体,其合成路线如下。
回答下列问题:
(1)A中官能团名称为______________。
(2)C→E的化学反应方程式为__________________________。
(3)F→G的反应类型为______________,为了提高的反应效率,通常在F到G的反应体系中加入冠醚,加入冠醚的作用是__________________________。
(4)H的结构简式为____________________。
(5)B的芳香族同分异构体中,同时满足下列条件的共有________种,写出核磁共振氢谱中有5组峰的结构简式______________。
a.只有两个侧链
b.能与反应产生气体
c.能与发生显色反应
(6)写出由、制备的合成路线流程图:___________(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
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