精品解析:河南商丘市民权县部分学校2026-2027学年高三上学期11月阶段检测 化学试题
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内容正文:
高三化学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 Cl 35.5 Ag 108
一、选择题:本题共8小题,每小题2分,共16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. 2025年中国新能源汽车销量约占全球60%~68%。下列新能源汽车的常用材料主要属于硅酸盐材料的是
A. 汽车引擎盖所用铝合金 B. 电池箱所用聚酰亚胺隔膜
C. 车窗用钢化玻璃 D. 电池正极材料磷酸铁锂
【答案】C
【解析】
【详解】A.铝合金是铝与其他元素熔合形成的金属材料,不含硅酸盐组分,不属于硅酸盐材料,A错误;
B.聚酰亚胺是含碳元素的有机合成高分子材料,不属于硅酸盐材料,B错误;
C.钢化玻璃是普通玻璃经淬火工艺处理得到的产品,主要成分为、、,属于典型的硅酸盐材料,C正确;
D.磷酸铁锂的化学式为,属于磷酸盐类电极材料,不含硅酸根组分,不属于硅酸盐材料,D错误;
故答案选C。
2. 肼是一种重要的火箭燃料及工业还原剂。合成肼的传统方法之一为拉西法,即通过NaClO氧化法使氨转化为肼,核心反应为。下列说法错误的是
A. 基态Cl原子的价电子轨道表示式:
B. 的电子式:
C. 中子数为10的O原子:
D. 基态N原子的电子云轮廓图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态Cl原子的价电子排布为,轨道填充2个自旋相反的电子,轨道共5个电子,根据洪特规则,两个简并轨道填充成对电子,剩余1个轨道填充1个单电子,题给轨道表示式符合排布规则,A正确;
B.的结构为,N原子间为单键,每个N原子形成2个N-H键、1个N-N键,还剩余1对孤对电子,正确的电子式为,B错误;
C.O原子的质子数为8,中子数为10时,质量数为,原子符号为,符合原子符号的书写规范,C正确;
D.轨道的电子云轮廓图为沿x轴方向分布的哑铃形,题给图中电子云长轴沿x轴方向,符合电子云的特征,D正确;
故选B。
3. 实验安全是实验成功的关键。下列实验操作符合规范的是
A. 在开启通风设备的环境中进行Fe与S的反应实验
B. 用坩埚钳夹持试管在酒精灯火焰上加热
C. 稀释浓硫酸时,将水沿器壁缓慢倒入浓硫酸中并用玻璃棒不断搅拌
D. 乙醇的消去反应实验中,发现忘记加沸石,停止加热后立即加入沸石
【答案】A
【解析】
【详解】A.与加热反应时,硫单质受热易升华产生有毒的硫蒸气,在开启通风设备的环境中进行实验可避免有毒蒸气危害人体,A正确;
B.夹持试管加热应使用试管夹,坩埚钳用于夹持高温的坩埚等仪器,不能用于夹持试管加热,B错误;
C.浓硫酸稀释时会释放大量热,且浓硫酸密度远大于水,若将水倒入浓硫酸中,水会浮在浓硫酸表面,放热使水沸腾引发酸液飞溅,正确操作是将浓硫酸沿器壁缓慢倒入水中并不断搅拌,C错误;
D.乙醇消去反应需加热至,停止加热后体系温度仍较高,立即加入沸石会引发暴沸,正确操作是待体系冷却至室温后再补加沸石,D错误;
故选A。
4. 指定条件下,下列离子组能大量共存的是
A. 使酚酞试剂变红的溶液中:、、、
B. 的溶液中:、、、
C. 的溶液中:、、、
D. 常温下pH=1.5的溶液中:、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.使酚酞试剂变红的溶液呈碱性,含有大量,可与结合生成弱电解质,可与反应生成沉淀,两种离子均无法在该环境中大量存在,A错误;
B.的溶液中,与会发生彻底双水解反应,生成沉淀和气体,无法大量共存,B错误;
C.的溶液中,、、、之间不发生复分解、氧化还原、双水解等反应,且与也不会生成难溶物(为可溶物),可以大量共存,C正确;
D.常温下pH=1.5的溶液呈强酸性,具有强氧化性,具有强还原性,二者会发生氧化还原反应生成和,无法大量共存,D错误;
故选C。
5. W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素。W的最简单氢化物为正四面体结构;雷电过程中会产生X的一种氧化物;X、Y的价电子数相等;Z在同周期主族元素中原子半径最小;常温下,为黄色油状液体。下列说法错误的是
A. 晶体属于分子晶体 B. 热稳定性:
C. 电负性:X>W D. 中只含共价键
【答案】D
【解析】
【分析】W在题给几种元素中原子序数最小,且W的最简单氢化物为正四面体结构,则该氢化物为,W为元素;雷电过程中会生成氮氧化合物,则X为元素;X、Y的价电子数相等,则X、Y为同主族元素,Y为元素;Z的原子序数比Y大,且在同周期主族元素中原子半径最小,则其为元素,为;
【详解】A.为,晶体由分子通过分子间作用力结合形成,属于分子晶体,A正确;
B.为,为,元素非金属性越强,简单氢化物热稳定性越强;同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,故非金属性,则热稳定性,B正确;
C.X为,W为,同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,故电负性,即X > W,C正确;
D.为,与之间为离子键,内部与之间为共价键,该物质既含离子键又含共价键,并非只含共价键,D错误;
故答案选D。
6. 下列有关Cl、S、N等元素的单质及其化合物的性质说法正确的是
① ② ③ ④
A. 能使品红溶液褪色,再加热,颜色恢复红色的有①②③
B. 能作还原剂的有①②③④
C. 能与冷水反应产生气体的有②③④
D. 常温下有颜色的有①③④
【答案】B
【解析】
【详解】A.能与品红中的有色物质结合生成不稳定的无色物质,加热后无色物质分解,溶液恢复红色;与水发生反应,生成的HClO具有强氧化性,能使品红溶液褪色,但加热后不能恢复红色;和均不具有题述的漂白性质。因此,符合题述现象的只有②,A错误;
B.还原剂在反应中失去电子,其所含某元素的化合价升高。①在反应中,部分氯元素的化合价由0价升高到+1价,表现还原性;②在反应中,硫元素的化合价由+4价升高到+6价,作还原剂;③在反应中,部分氮元素的化合价由+4价升高到+5价,表现还原性;④在反应中,部分氮元素的化合价由−3价升高到0价,作还原剂。因此,①②③④均能作还原剂,B正确;
C.与冷水反应生成亚硫酸,与冷水作用生成一水合氨,均不产生新的气体;与冷水反应生成HCl和HClO,也不产生新的气体。与冷水发生反应,生成的NO是气体。因此,能与冷水反应产生气体的只有③,C错误;
D.常温下,是黄绿色气体,是红棕色气体,和均为无色气体,因此有颜色的只有①③,D错误;
故选B。
7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 7.8g 中阴、阳离子数之和为
B. 2.7g Al与足量NaOH溶液反应,转移电子数为
C. 溶液中,数为
D. 5.6L(标准状况)完全溶解于水,溶液中分子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.7.8 g 的摩尔质量为,对应物质的量为;由2个和1个过氧根构成,阴、阳离子总数为,并非,A错误;
B.2.7 g 的物质的量为,与足量溶液反应时,元素从0价升高为+3价,每个原子失去3个电子,故0.1 mol 完全反应转移电子数为,B正确;
C.溶液中,会发生水解反应,导致溶液中的物质的量小于0.1 mol,即数目小于,C错误;
D.标准状况下5.6 L 的物质的量为,溶于水后,部分以溶解态分子存在,且生成的为弱电解质,会发生部分电离,故溶液中分子数小于,D错误;
故答案选B。
8. 以载金硫化矿粉(细小的Au被包裹)为原料,提取Au的工艺流程如图所示。Au性质稳定,“焙烧”时不发生化学反应,“络合浸取”时生成,滤液b中含有硫酸盐。下列说法错误的是
A. “焙烧”“络合浸取”“反应a”均涉及氧化还原反应
B. 常用作油漆、涂料等的红色颜料
C. “络合浸取”时氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D. “滤液b”必须经过处理达标才能排放
【答案】C
【解析】
【分析】载金硫化矿粉(细小的Au被包裹)在焙烧过程中,铁元素被氧化为,硫元素转化为,Au不发生化学反应,此时体系为、、Au的混合物;在络合浸取过程中,Au与、氧气等反应生成,过滤除去,和进入到浸取液中,锌粉与发生置换反应得到Au,和等进入滤液b中;
【详解】A.焙烧过程中在高压作用下发生氧化反应,、元素化合价升高,元素化合价降低;络合浸取过程中被空气中的氧化为+1价;反应a中锌粉将从+1价还原为0价,三个过程均存在元素化合价变化,均涉及氧化还原反应,A正确;
B.为红棕色固体,俗称铁红,常用作油漆、涂料的红色颜料,B正确;
C.络合浸取时发生反应,其中氧化剂为,还原剂为,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,并非,C错误;
D.滤液b中含有有毒的氰化物及硫酸盐,直接排放会造成水体污染,必须经过处理达标才能排放,D正确;
故答案选C。
二、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。每小题有一个或两个选项是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项,多选得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确得2分,选两个且都正确得4分,但只要选错一个就得0分。
9. 下列物质性质与用途对应关系正确的是
选项
物质性质
用途
A
是酸性氧化物
可用于生产光导纤维
B
酚醛树脂耐高温且导热性差
酚醛树脂用于生产烹饪器具的手柄
C
铁粉能吸收包装袋中的氧气
铁粉可用作食品保鲜剂
D
具有还原性
用于除去工业废水中的
A. A B. B C. C D. D
【答案】BC
【解析】
【详解】A.用于生产光导纤维是利用其对光的全反射传导的光学特性,与其作为酸性氧化物的化学性质不存在对应关系,A错误;
B.酚醛树脂耐高温、导热性差的性质,能够满足烹饪器具手柄受热不易变形、握持时不烫手的使用需求,性质与用途的对应关系正确,B正确;
C.铁粉可与包装袋内的氧气、水蒸气发生反应从而吸收氧气,避免食品因接触氧气发生氧化变质,因此可用作食品保鲜剂,性质与用途的对应关系正确,C正确;
D.用于除去工业废水中的,发生的反应是,该过程无氧化还原反应发生,与的还原性无对应关系,D错误;
故答案选BC。
10. 某有机物的制备反应机理与能量相对变化如图所示,其中“TS”表示过渡态,“IM”表示中间体。已知:。下列说法正确的是
A. 该反应的焓变
B. 反应速率最慢的基元反应:反应物→IM1
C. IM2→IM3反应的活化能为
D. 该反应机理包括4个基元反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应的焓变由产物与反应物的相对能量差计算,反应物相对能量为0.0,产物相对能量为-60.7 cal·mol-1,因此,根据换算,,A正确;
B.基元反应的反应速率由活化能决定,基元反应的活化能是过渡态与前一个中间体(或反应物)的能量差,活化能越大反应速率越慢;计算各基元反应的活化能:反应物→IM1的活化能为,IM1→IM2的活化能为,IM2→IM3的活化能为,IM3→IM4的活化能为,IM4→产物的活化能为;其中IM2→IM3的活化能最大,是反应速率最慢的基元反应,并非反应物→IM1,B错误;
C.IM2→IM3的活化能为过渡态TS3与起始物IM2的能量差,即,是TS3相对于反应物的相对能量,不是该基元反应的活化能,C错误;
D.每个过渡态对应一个基元反应,图中共有TS1、TS2、TS3、TS4、TS5共5个过渡态,因此反应机理包含5个基元反应,并非4个,D错误;
故选A。
11. 甲烷是一种清洁能源,二氧化碳为温室气体。使转化为是实现碳中和的重要途径之一。转化为的过程中发生的主要反应如下:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
向恒压密闭容器中通入1mol 、4mol ,发生上述反应Ⅰ、Ⅱ,测得平衡体系中和的物质的量与温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ在较低温度下能自发进行 B. 506℃下,平衡时的物质的量为0.6mol
C. 升高温度,反应Ⅰ的反应速率减小 D. 增大体系压强,反应Ⅱ平衡不移动
【答案】AB
【解析】
【详解】A.反应Ⅰ的,且反应正向进行时气体分子数减少,,根据自发反应判据,低温下较小,,反应可自发进行,A正确;
B.时,平衡体系中,,设反应Ⅰ生成的物质的量为,根据反应Ⅰ的方程式可知,反应Ⅰ消耗的的物质的量为,生成的的物质的量为;设反应Ⅱ生成的物质的量为,根据反应Ⅱ的方程式可知,反应Ⅱ消耗的的物质的量为,生成的的物质的量为;平衡时,,联立方程解得、,即平衡时的物质的量为,B正确;
C.升高温度会使活化分子百分数增大,无论反应是吸热还是放热,反应速率均增大,因此反应Ⅰ的反应速率增大,C错误;
D.虽然反应Ⅱ前后气体分子数相等,但增大体系压强时,反应Ⅰ(气体分子数减少)的平衡正向移动,会引起体系中、、的浓度变化,使反应Ⅱ的浓度商偏离平衡常数,平衡发生移动,D错误;
故选AB。
12. 下列指定反应的离子方程式书写正确的是
选项
反应
离子方程式
A
用石灰乳吸收工业尾气
B
向小苏打溶液中滴加醋酸
C
向饱和氯化钠溶液中先后通入、,析出白色固体
D
用稀硝酸溶解少量Cu粉
A. A B. B C. C D. D
【答案】AD
【解析】
【详解】A.石灰乳为的悬浊液,离子方程式中需保留化学式,反应生成、、与,该式满足原子守恒、电荷守恒与氧化还原电子守恒,A正确;
B.小苏打为,在溶液中电离出而非,正确离子方程式为,B错误;
C.向饱和溶液中先后通入、时,因溶解度更小,析出的白色固体为而非,正确离子方程式为,C错误;
D.稀硝酸与少量粉反应生成、与,拆分为离子方程式后满足原子守恒、电荷守恒与氧化还原电子守恒,D正确;
故选AD。
13. 三角梅是海南省的省花。从三角梅中提取的一种活性物质的结构简式如图所示,下列有关该物质的说法正确的是
A. 与乙醇互为同系物 B. 发生消去反应可生成2种烯烃(不考虑立体异构)
C. 只含有羟基一种官能团 D. 每个分子中含有9个手性碳原子
【答案】BD
【解析】
【详解】A.同系物需要结构相似,分子组成上相差若干个原子团的化合物,该活性物质分子中含有羟基和碳碳双键,乙醇中只含有羟基,两者所含官能团种类不同,结构差异大,因此该物质与乙醇不是同系物,A错误;
B.该物质中的羟基发生消去反应时可能生成或两种烯烃(不考虑立体异构),B正确;
C.根据结构简式可知,该活性物质分子中含有羟基和碳碳双键两种官能团,C错误;
D.手性碳原子为连接四种不同原子或基团的碳原子,该物质分子有9个手性碳原子,如图所示:,D正确;
故选BD。
14. 含锗化合物在医药等领域有重要作用,下图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是三种常见的含锗化合物。下列有关说法正确的是
A. 基态Ge原子有1对成对电子 B. Ⅰ中Ge、O原子共平面
C. 三种物质均为分子晶体 D. 三种物质均为非极性分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.Ge是32号元素,基态Ge原子的核外电子排布为,整个原子内存在大量成对电子,远多于1对,仅价层4s轨道有1对成对电子,4p轨道有2个未成对电子,该表述未考虑内层电子的成对情况,A错误;
B.Ⅰ为四乙氧基锗,中心Ge原子形成4个σ键,无孤电子对,为杂化,空间构型为四面体,Ge位于四面体中心,4个O位于四面体顶点,这5个原子无法共平面,B错误;
C.三种物质均为共价小分子,依靠分子间作用力结合形成晶体,均属于分子晶体,C正确;
D.Ⅰ为正四面体结构,四个配体完全相同,正负电荷中心重合,为非极性分子;Ⅱ为三氯叔丁基锗,中心Ge为杂化,四个配体为3个Cl和1个叔丁基,配体不同,正负电荷中心不重合,为极性分子;Ⅲ的结构中含有极性羧基,分子结构不对称,为极性分子,因此三种物质不都是非极性分子,D错误;
故选C。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
15. 化合物X由三种元素组成,为探究X的组成进行了下面的相关实验:
①取少量X,加入适量蒸馏水,溶解。常温下,用pH传感器测得X溶液的pH=8.1。
②取①中溶液进行焰色试验,火焰为黄色。
③取1.49g固体X,进行如下流程的实验,其中E为单质。
回答下列问题:
(1)X为______(填化学式)。
(2)用惰性电极电解熔融的B时,阳极的电极反应式为______。
(3)由A、C生成D的化学反应中,氧化剂与还原剂的质量比为______。
(4)由D和反应生成气体A的化学方程式为______。
(5)理论上溶液F与足量溶液反应生成的白色沉淀G的质量为______g。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【解析】
【分析】淡黄色固体D能与反应生成气体A,因此D为,A为;C与加热反应生成,C为;气体E溶于水后光照,加入足量的溶液后产生白色沉淀G,因此气体E为,氯水光照或久置后得到的溶液F为溶液,白色沉淀G为,溶液J为;固体B电解得到和,因此B为;根据已知数据电解固体B生成,的物质的量为,固体X隔绝空气加热生成和,根据生成的和的物质的量之比为可知,X为,也符合溶液和焰色为黄色,由此解答;
【小问1详解】
由分析可知,X为;
【小问2详解】
由分析可知,B为,电解熔融的总反应为,阳极发生氧化反应,电极反应为;
【小问3详解】
和生成的反应为,该反应中单质中的钠元素从0价升高到中的+1价,失去电子作还原剂,中的氧元素从0价降低到中的-1价,得电子作氧化剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为,因此氧化剂与还原剂的质量比为;
【小问4详解】
与反应生成和,因此化学方程式为;
【小问5详解】
由分析可知,的物质的量为,溶于水发生反应,光照久置发生反应,理论上最终全部转化为,根据氯元素守恒可知,的物质的量为,与足量溶液发生反应为,生成的物质的量为,其质量为。
16. 氮的化合物在人们的生产、生活中应用广泛。回答下列问题:
(1)空气中的是工业合成氨的原料之一。工业合成氨反应:。
①已知:、的沸点分别为。试说明工业上从空气中获取氮气的操作方法:______。
②在下,向恒容密闭容器中通入一定量的、混合气体发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是______(填标号)。
a.混合气体的平均摩尔质量不变
b.混合气体的密度不变
c.
d.反应体系内压强不变
③使用钌(Ru)系催化剂时,在催化剂表面的吸附活化决定了合成氨的速率,采用该催化剂时,最佳数值在1.8~2.2,而不是3。试从反应速率和的转化率等方面分析采用该比值的原因:______。
(2)肼是氮的氢化物,是一种液相储氢材料,其含氢量高,可通过可控催化分解实现的按需释放,适用于燃料电池供氢。释放氢的反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
①已知:Ⅲ. ,则______。
②在恒压密闭容器中充入发生反应Ⅰ、反应Ⅱ,平衡体系中生成物的物质的量与温度的变化关系如图1所示,时,反应Ⅰ的平衡常数______(结果用含的计算式表示,不用化简;为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(3)利用还原性物质处理工业生产中的氮的氧化物是解决氮氧化物污染的重要方法。在催化剂作用下,CO与NO发生反应:。在恒容密闭容器中充入1molCO和1molNO,在恒温和绝热两种条件下发生上述反应,测得容器内压强随着时间的变化关系如图2所示,则 ______(填“”或“”)0。
【答案】(1) ①.
将空气液化,然后控制温度分馏分离出氮气 ②. ad ③.
适当增加氮气的比例,有利于增加氮气在催化剂表面的吸附,从而加快反应速率;同时增加氮气的浓度,能促使平衡正向移动,提高氢气的转化率
(2) ①.
②.
或
(3)
【解析】
【小问1详解】
①氮气和氧气的沸点不同,工业上通常采用分离液态空气的方法获取氮气,即先将空气液化,然后控制温度在至之间,使氮气先挥发出来;
②a.反应前后气体总质量不变,但总物质的量在反应过程中会发生变化,因此平均摩尔质量变化,当其不变时说明达到平衡状态,a正确;
b.在恒容容器中,气体总质量和总体积均不变,密度始终不变,不能说明达到平衡,b错误;
c.表示的都是正反应速率,不能说明正逆反应速率相等,c错误;
d.该反应是气体分子数减小的反应,恒容条件下压强会随反应进行而减小,当压强不变时说明达到平衡,d正确;
故选ad;
③根据题意,在催化剂表面的吸附活化决定了反应速率,因此适当增加的比例(即小于理论比值),可以增加在催化剂表面的吸附量,从而加快反应速率;同时,增加反应物的浓度,可以促使化学平衡正向移动,从而提高另一种反应物的转化率。
【小问2详解】
①已知:Ⅱ.、Ⅲ.,根据盖斯定律,将 即可得到反应Ⅰ:,因此 ;
②由图1可知,时达到平衡,此时,;根据反应Ⅰ:,生成的同时生成,消耗;平衡时总的为,故反应Ⅱ生成的为,根据反应Ⅱ:,生成消耗,同时生成;因此,平衡时剩余的 ,平衡时混合气体的总物质的量 ,各气体的分压分别为:,,;反应Ⅰ的平衡常数 。
【小问3详解】
该反应是气体分子数减小的反应,在恒温恒容条件下,随反应进行压强应逐渐减小;图2中有一条曲线压强先增大后减小,说明该条件为绝热条件,反应初期放出的热量使体系温度升高,导致压强增大,说明该反应为放热反应,即。
17. 离子液体是由有机阳离子与阴离子形成的液态盐类化合物,被广泛应用于化学研究领域。实验室中采用下列装置可制备少量亲水性离子液体和疏水性离子液体。
实验步骤如下:
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是______;仪器D不能用仪器B代替,原因是______。
(2)图2所示装置为减压蒸馏装置,其中毛细玻璃管的作用是______(答一条)。
(3)步骤ⅰ和步骤ⅳ均需搅拌,搅拌的目的是______。
(4)步骤ⅱ用乙酸乙酯对产品进行洗涤,洗涤试剂不选择蒸馏水的原因是______。
(5)步骤ⅴ对产品洗涤的试剂可以是______(填标号);检验产品已洗涤干净的操作及现象是______。
a.乙酸乙酯 b.无水乙醇 c.蒸馏水
【答案】(1) ①.
球形冷凝管 ②.
球形冷凝管的球形凹处在冷凝的过程中会积聚馏分,导致馏分损失
(2)
持续释放细小气泡,避免局部过热,防止暴沸;向液体混合物中释放的气泡起到搅拌作用;可以控制进气量,调节真空度(答一条,合理即可)
(3)
使反应物充分混合,加快反应速率
(4)
为亲水性物质,不用蒸馏水洗涤,可减少产品损失
(5) ①.
c ②.
取最后一次洗涤流出液少许于试管中,滴加稀硝酸酸化的溶液,若无淡黄色沉淀生成,则说明已洗涤干净
【解析】
【分析】利用N-甲基咪唑和1-溴丁烷恒温加热制备,利用乙酸乙酯洗涤后减压蒸馏得到;再加入溶液搅拌,洗涤干燥后得到,由此解答;
【小问1详解】
根据仪器B的结构可知,其名称为球形冷凝管;球形冷凝管内壁有凸起,冷凝后的液体易残留在球泡内,导致产率降低,因此蒸馏过程中产物的冷凝不能使用球形冷凝管;
【小问2详解】
毛细玻璃管可以在体系负压下引入微小气流,产生微小气泡作为气化中心,防止液体暴沸;向液体混合物中释放的气泡起到搅拌作用,使液体受热均匀;可以控制进气量,调节真空度;
【小问3详解】
搅拌的作用是使反应物充分接触,加快反应速率;让反应体系受热均匀;
【小问4详解】
根据已知信息为亲水性离子液体,如果使用蒸馏水进行洗涤,该产物会大量溶解在水中,造成目标产物的损失,因此采用乙酸乙酯等有机溶剂对产品进行洗涤;
【小问5详解】
根据已知信息为疏水性离子液体,容易溶于乙酸乙酯、无水乙醇等有机溶剂中,不能作为洗涤的试剂,可以用蒸馏水进行洗涤,故选c;
根据和反应生成的过程可知,水溶性杂质中主要含有,检验产品是否洗涤干净可以检查洗涤液中是否存在,因此检验的操作和现象为取最后一次洗涤流出液少许于试管中,滴加稀硝酸酸化的溶液,若无淡黄色沉淀生成,则说明已洗涤干净。
18. 以化合物A为起始原料,制备化合物K的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)B的结构简式是______。
(2)C中含有的官能团名称是______
(3)D→E为加成反应,则该反应的化学方程式是______。
(4)A→F的反应类型是______。
(5)F→G除生成有机物外,还生成了2种无机物,2种无机物的化学式为______。
(6)H→I过程中可选用的无机试剂是______(填标号)。
a.溴水 b.酸性溶液 c.新制和盐酸
(7)X是D的同分异构体,符合下列条件的同分异构体的结构简式是______(填一种)。
①属于芳香族化合物 ②能发生银镜反应 ③遇溶液显色 ④核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为
【答案】(1) (2)羧基、碳溴键
(3) (4)取代反应
(5)、 (6)c
(7)、、(任写一种)
【解析】
【分析】A与和发生苯环的取代反应生成B,根据C的结构简式可知,B的结构简式为;B与发生氧化反应生成C;C在一定条件下转化为D,根据D的分子式和E的结构简式可知,D的结构简式为;D与发生加成反应生成E;A与在光照的条件下发生烷基取代反应生成F,根据F的分子式可知,F的结构简式为;F先发生水解反应再分子内脱水生成G;G与先发生加成反应,再发生消去反应生成H;H发生氧化反应生成I,根据K的结构简式可知,I的结构简式为;I与E发生酯化反应生成K,由此解答;
【小问1详解】
由分析可知,B的结构简式为;
【小问2详解】
根据C的结构简式可知,C中含有的官能团名称是羧基、碳溴键;
【小问3详解】
D与发生醛基的加成反应生成E,因此化学方程式为;
【小问4详解】
由分析可知,A与在光照的条件下发生烷基取代反应生成F,因此该反应类型为取代反应;
【小问5详解】
由分析可知,F的结构简式为;F先和发生水解反应生成和;不稳定而脱水生成和,因此生成的2种无机物为、;
【小问6详解】
由分析可知,H中的醛基发生氧化反应转化为羧基;
a.溴水会和碳碳双键发生加成反应,无法生成得到目标产物,a不符合题意;
b.酸性溶液不仅会氧化醛基,还会氧化碳碳双键,无法生成得到目标产物,b不符合题意;
c.新制在碱性条件可以氧化醛基,有机产物再经酸化可得到羧基,过程中碳碳双键不受影响,可以得到目标产物,c符合题意;
故选c;
【小问7详解】
D的分子式为,其同分异构体X可以发生银镜反应,说明X中含有醛基或甲酸酯基;遇溶液显色说明含有酚羟基;核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为,说明结构高度对称。存在两种情况,若取代基为甲酸酯基和酚羟基,为对位取代,符合要求的结构为;若取代基为一个醛基和两个酚羟基,符合要求的结构为、,因此符合要求的同分异构体的结构简式为、、(任写一种)。
19. 甘氨酸亚铁(其结构简式如图)可用于预防或治疗缺铁性贫血,作为营养强化剂添加于奶粉、谷物等食品中,补充日常铁需求。
回答下列问题:
(1)Fe在元素周期表中的位置是______。
(2)基态N原子的核外电子排布式为______。
(3)组成甘氨酸的元素C、N、O的第一电离能由大到小的顺序是______。
(4)甘氨酸亚铁中______(填“存在”或“不存在”)配位键;甘氨酸分子间存在范德华力和______。
(5)甘氨酸分子中的键角______(填“>”“=”或“<”)甘氨酸亚铁中的键角。
(6)甘氨酸晶体的一种晶胞结构如图所示(其中,,每个•代表1个甘氨酸分子),则一个晶胞的质量为______g(设表示阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1)第四周期第族
(2)
(3)
(4) ①. 存在 ②. 氢键
(5)
(6)
【解析】
【小问1详解】
的原子序数为,核外电子排布式为,在元素周期表中位于第四周期第族。
【小问2详解】
的原子序数为,根据构造原理,其基态原子的核外电子排布式为。
【小问3详解】
同一周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但原子的轨道处于半充满的稳定状态,较难失去电子,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。
【小问4详解】
甘氨酸亚铁中,提供空轨道,原子提供孤电子对,两者之间形成配位键,故存在配位键;甘氨酸分子中含有电负性较强的、原子以及与它们相连的原子,因此分子间除了范德华力外,还存在氢键。
【小问5详解】
甘氨酸分子中原子采取杂化,且拥有一对孤电子对;在甘氨酸亚铁中,原子的孤电子对与形成配位键,孤电子对转变为成键电子对;由于孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,排斥力减小会导致键角变大,故甘氨酸分子中的小于甘氨酸亚铁中的。
【小问6详解】
观察晶胞结构图可知,甘氨酸分子位于个顶点、条面心和个体心;利用均摊法计算,一个晶胞中含有的甘氨酸分子个数为;甘氨酸()的相对分子质量为,则一个晶胞的质量为。
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高三化学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 Cl 35.5 Ag 108
一、选择题:本题共8小题,每小题2分,共16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. 2025年中国新能源汽车销量约占全球60%~68%。下列新能源汽车的常用材料主要属于硅酸盐材料的是
A. 汽车引擎盖所用铝合金 B. 电池箱所用聚酰亚胺隔膜
C. 车窗用钢化玻璃 D. 电池正极材料磷酸铁锂
2. 肼是一种重要的火箭燃料及工业还原剂。合成肼的传统方法之一为拉西法,即通过NaClO氧化法使氨转化为肼,核心反应为。下列说法错误的是
A. 基态Cl原子的价电子轨道表示式:
B. 的电子式:
C. 中子数为10的O原子:
D. 基态N原子的电子云轮廓图:
3. 实验安全是实验成功的关键。下列实验操作符合规范的是
A. 在开启通风设备的环境中进行Fe与S的反应实验
B. 用坩埚钳夹持试管在酒精灯火焰上加热
C. 稀释浓硫酸时,将水沿器壁缓慢倒入浓硫酸中并用玻璃棒不断搅拌
D. 乙醇的消去反应实验中,发现忘记加沸石,停止加热后立即加入沸石
4. 指定条件下,下列离子组能大量共存的是
A. 使酚酞试剂变红的溶液中:、、、
B. 的溶液中:、、、
C. 的溶液中:、、、
D. 常温下pH=1.5的溶液中:、、、
5. W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素。W的最简单氢化物为正四面体结构;雷电过程中会产生X的一种氧化物;X、Y的价电子数相等;Z在同周期主族元素中原子半径最小;常温下,为黄色油状液体。下列说法错误的是
A. 晶体属于分子晶体 B. 热稳定性:
C. 电负性:X>W D. 中只含共价键
6. 下列有关Cl、S、N等元素的单质及其化合物的性质说法正确的是
① ② ③ ④
A. 能使品红溶液褪色,再加热,颜色恢复红色的有①②③
B. 能作还原剂的有①②③④
C. 能与冷水反应产生气体的有②③④
D. 常温下有颜色的有①③④
7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 7.8g 中阴、阳离子数之和为
B. 2.7g Al与足量NaOH溶液反应,转移电子数为
C. 溶液中,数为
D. 5.6L(标准状况)完全溶解于水,溶液中分子数为
8. 以载金硫化矿粉(细小的Au被包裹)为原料,提取Au的工艺流程如图所示。Au性质稳定,“焙烧”时不发生化学反应,“络合浸取”时生成,滤液b中含有硫酸盐。下列说法错误的是
A. “焙烧”“络合浸取”“反应a”均涉及氧化还原反应
B. 常用作油漆、涂料等的红色颜料
C. “络合浸取”时氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D. “滤液b”必须经过处理达标才能排放
二、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。每小题有一个或两个选项是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项,多选得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确得2分,选两个且都正确得4分,但只要选错一个就得0分。
9. 下列物质性质与用途对应关系正确的是
选项
物质性质
用途
A
是酸性氧化物
可用于生产光导纤维
B
酚醛树脂耐高温且导热性差
酚醛树脂用于生产烹饪器具的手柄
C
铁粉能吸收包装袋中的氧气
铁粉可用作食品保鲜剂
D
具有还原性
用于除去工业废水中的
A. A B. B C. C D. D
10. 某有机物的制备反应机理与能量相对变化如图所示,其中“TS”表示过渡态,“IM”表示中间体。已知:。下列说法正确的是
A. 该反应的焓变
B. 反应速率最慢的基元反应:反应物→IM1
C. IM2→IM3反应的活化能为
D. 该反应机理包括4个基元反应
11. 甲烷是一种清洁能源,二氧化碳为温室气体。使转化为是实现碳中和的重要途径之一。转化为的过程中发生的主要反应如下:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
向恒压密闭容器中通入1mol 、4mol ,发生上述反应Ⅰ、Ⅱ,测得平衡体系中和的物质的量与温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ在较低温度下能自发进行 B. 506℃下,平衡时的物质的量为0.6mol
C. 升高温度,反应Ⅰ的反应速率减小 D. 增大体系压强,反应Ⅱ平衡不移动
12. 下列指定反应的离子方程式书写正确的是
选项
反应
离子方程式
A
用石灰乳吸收工业尾气
B
向小苏打溶液中滴加醋酸
C
向饱和氯化钠溶液中先后通入、,析出白色固体
D
用稀硝酸溶解少量Cu粉
A. A B. B C. C D. D
13. 三角梅是海南省的省花。从三角梅中提取的一种活性物质的结构简式如图所示,下列有关该物质的说法正确的是
A. 与乙醇互为同系物 B. 发生消去反应可生成2种烯烃(不考虑立体异构)
C. 只含有羟基一种官能团 D. 每个分子中含有9个手性碳原子
14. 含锗化合物在医药等领域有重要作用,下图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是三种常见的含锗化合物。下列有关说法正确的是
A. 基态Ge原子有1对成对电子 B. Ⅰ中Ge、O原子共平面
C. 三种物质均为分子晶体 D. 三种物质均为非极性分子
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
15. 化合物X由三种元素组成,为探究X的组成进行了下面的相关实验:
①取少量X,加入适量蒸馏水,溶解。常温下,用pH传感器测得X溶液的pH=8.1。
②取①中溶液进行焰色试验,火焰为黄色。
③取1.49g固体X,进行如下流程的实验,其中E为单质。
回答下列问题:
(1)X为______(填化学式)。
(2)用惰性电极电解熔融的B时,阳极的电极反应式为______。
(3)由A、C生成D的化学反应中,氧化剂与还原剂的质量比为______。
(4)由D和反应生成气体A的化学方程式为______。
(5)理论上溶液F与足量溶液反应生成的白色沉淀G的质量为______g。
16. 氮的化合物在人们的生产、生活中应用广泛。回答下列问题:
(1)空气中的是工业合成氨的原料之一。工业合成氨反应:。
①已知:、的沸点分别为。试说明工业上从空气中获取氮气的操作方法:______。
②在下,向恒容密闭容器中通入一定量的、混合气体发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是______(填标号)。
a.混合气体的平均摩尔质量不变
b.混合气体的密度不变
c.
d.反应体系内压强不变
③使用钌(Ru)系催化剂时,在催化剂表面的吸附活化决定了合成氨的速率,采用该催化剂时,最佳数值在1.8~2.2,而不是3。试从反应速率和的转化率等方面分析采用该比值的原因:______。
(2)肼是氮的氢化物,是一种液相储氢材料,其含氢量高,可通过可控催化分解实现的按需释放,适用于燃料电池供氢。释放氢的反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
①已知:Ⅲ. ,则______。
②在恒压密闭容器中充入发生反应Ⅰ、反应Ⅱ,平衡体系中生成物的物质的量与温度的变化关系如图1所示,时,反应Ⅰ的平衡常数______(结果用含的计算式表示,不用化简;为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(3)利用还原性物质处理工业生产中的氮的氧化物是解决氮氧化物污染的重要方法。在催化剂作用下,CO与NO发生反应:。在恒容密闭容器中充入1molCO和1molNO,在恒温和绝热两种条件下发生上述反应,测得容器内压强随着时间的变化关系如图2所示,则 ______(填“”或“”)0。
17. 离子液体是由有机阳离子与阴离子形成的液态盐类化合物,被广泛应用于化学研究领域。实验室中采用下列装置可制备少量亲水性离子液体和疏水性离子液体。
实验步骤如下:
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是______;仪器D不能用仪器B代替,原因是______。
(2)图2所示装置为减压蒸馏装置,其中毛细玻璃管的作用是______(答一条)。
(3)步骤ⅰ和步骤ⅳ均需搅拌,搅拌的目的是______。
(4)步骤ⅱ用乙酸乙酯对产品进行洗涤,洗涤试剂不选择蒸馏水的原因是______。
(5)步骤ⅴ对产品洗涤的试剂可以是______(填标号);检验产品已洗涤干净的操作及现象是______。
a.乙酸乙酯 b.无水乙醇 c.蒸馏水
18. 以化合物A为起始原料,制备化合物K的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)B的结构简式是______。
(2)C中含有的官能团名称是______
(3)D→E为加成反应,则该反应的化学方程式是______。
(4)A→F的反应类型是______。
(5)F→G除生成有机物外,还生成了2种无机物,2种无机物的化学式为______。
(6)H→I过程中可选用的无机试剂是______(填标号)。
a.溴水 b.酸性溶液 c.新制和盐酸
(7)X是D的同分异构体,符合下列条件的同分异构体的结构简式是______(填一种)。
①属于芳香族化合物 ②能发生银镜反应 ③遇溶液显色 ④核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为
19. 甘氨酸亚铁(其结构简式如图)可用于预防或治疗缺铁性贫血,作为营养强化剂添加于奶粉、谷物等食品中,补充日常铁需求。
回答下列问题:
(1)Fe在元素周期表中的位置是______。
(2)基态N原子的核外电子排布式为______。
(3)组成甘氨酸的元素C、N、O的第一电离能由大到小的顺序是______。
(4)甘氨酸亚铁中______(填“存在”或“不存在”)配位键;甘氨酸分子间存在范德华力和______。
(5)甘氨酸分子中的键角______(填“>”“=”或“<”)甘氨酸亚铁中的键角。
(6)甘氨酸晶体的一种晶胞结构如图所示(其中,,每个•代表1个甘氨酸分子),则一个晶胞的质量为______g(设表示阿伏加德罗常数的值)。
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