精品解析:广东省部分学校2026-2027学年高三上学期11月期中考试 化学试题
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内容正文:
2026-2027学年度高三级第一学期期中考试化学科试卷
(考试用时:75分钟 满分100分)
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 F—19
一、单项选择题(本题包括16小题,每小题只有一个正确答案,1-10小题每小题2分,11-16小题每小题4分,共44分)
1. 赏岭南花木,承中华雅韵。下列文物主要材质属于合金材料的是
A.莲瓣纹紫砂陶碗
B.青玉雕玉兰花插
C.铜鎏金錾花提壶
D.珍珠地刻花瓷枕
A. A B. B C. C D. D
2. 从“烽举燧燔”至“万物互联”,人类不断突破时空限制,重塑感知世界和彼此链接的方式。
下列说法正确的是
A. 烽烟递信:白昼点燃湿薪以生烟,采用湿薪是为了让燃烧更充分
B. 飞鸽传书:飞鸽脚缚绢帛传信,丝织品绢的主要成分是多糖
C. 数字通信:互联网基石光导纤维的成分,属于酸性氧化物
D. 移动互联:作为6G通信链路关键材料的石墨烯,是乙烯的同系物
3. “食在广东”享誉全国。下列说法错误的是
A. 拖罗饼中椰丝含有的纤维素可以在人体内分解,提供能量
B. 制作广式月饼所用的植物油与动物油均可发生皂化反应
C. 荔枝龙眼含有的果糖与葡萄糖互为同分异构体
D. 客家盐焗鸡富含蛋白质,长时间高温烹饪会导致蛋白质变性
4. 物质结构决定性质是化学核心规律。下列由物质结构能直接推测其对应性质的是
选项
结构
性质
A.
HCl分子中含有极性共价键
HCl溶于水后能电离出和
B.
乙醇能形成分子间氢键
乙醇能与钠反应
C.
石英玻璃(非晶态二氧化硅)的原子排列相对无序
石英玻璃能被氢氟酸腐蚀
D.
冠醚18-冠-6(冠醚)空腔直径与直径接近
冠醚18-冠-6(冠醚)可识别
A. A B. B C. C D. D
5. 下图为携带式一氧化碳监测仪工作原理示意图,其中待测气体在敏感电极作用下转化为无毒气体逸出,电解质溶液为稀硫酸,氧气在对电极中发生反应。利用传感器测量这一电池的电流强弱,便可测出一氧化碳含量。
下列说法正确的是
A. 敏感电极为该电池的正极
B. 对电极的电极反应式为:
C. 理论上检测到的,转移电子
D. 若气体中含有,工作一段时间后电解质溶液的明显减小
6. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 实验室制
B. 实验室制(浓)
C. 工业制
D. 工业冶炼铝:(熔融)
7. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A. 纯碱工业:
B. 金属制备:
C. 制备:
D. 硝酸工业:
8. 工业上可用锰酸钾制取的原理为:,下列说法正确的是
A. 溶液中氧原子数为
B. 常温下,为9的溶液中,由水电离出的数目为
C. 每消耗,反应中转移的电子数为
D. 反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为
9. 下列实验装置正确且能达到实验目的的是
①
②
③
④
A. 图①可用于从溶液中获得晶体
B. 图②可用于证明酸性:苯酚
C. 图③可检验淀粉在酸性条件下是否完全水解
D. 图④可用于制备胶体
10. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
可作为X射线透视肠胃的内服药
难溶于水
B
焰色试验可用于检验钠和钾元素
钠和钾元素金属性不同
C
用浓氨水溶解试管内壁上的氯化银固体
D
向1 mL乙酸乙酯中加入1 mL 溶液,水浴加热,上层液体逐渐减少
稀作为催化剂加快酯水解速率,使水解平衡正向移动
A. A B. B C. C D. D
11. 部分含或物质的分类与相应化合价关系如图,其中是氯化物。下列推断不合理的是
A. 转化为的反应类型可以是置换反应或者化合反应
B. 若能与溶液反应,工业上可用电解熔融制得
C. 若和均能与同一物质反应生成,则该物质一定是酸
D. 在转化过程中,一定存在物质颜色的变化
12. 有机物烯醇式与酮式的互变异构原理如图所示,下列说法错误的是
A. 与水发生加成反应后会生成
B. 二者互变过程中有碳原子的杂化方式发生变化
C. 水解的最终产物为、和
D. 乙酰丙酮()中存在具有分子内氢键的异构体
13. 短周期元素、、、的原子序数依次增大,是地壳中含量最多的元素,的单质在常温下是黄绿色气体。由这4种元素组成的化合物是一种重要的脱氢剂,化合物与氢气反应可以生成化合物,其过程如图所示。下列说法不正确的是
A. 工业上可采用电解饱和食盐水的方法制备的单质
B. 第一电离能:
C. 、与氢三种元素形成的化合物的晶体类型一定是分子晶体
D. 用溶液可鉴别和
14. 等物质的量的1,3-丁二烯与HBr发生反应,得到两种加成产物P1和P2,其能量-反应进程图如下。反应后,在25℃,P1占、P2占;在,P1占、P2占。下列说法错误的是
A. P1为1,2-加成产物,P2为1,4-加成产物
B. 1,3-丁二烯与HBr生成P2反应焓变为
C. 因生成P1的活化能低,故低温时产物以P1居多
D. 在,延长反应时间,会增大
15. 用三通阀进行气体的性质探究装置如图所示,先通过旋转阀门连通注射器2、4收集气体,再进行探究实验。
已知:“三通阀”的孔路结构如图:,下列说法不正确的是
A. 旋转阀门连通装置2、3,3中溶液颜色变蓝,说明氨水显碱性
B. 旋转阀门连通装置2、3,3中换成CuSO4溶液,可制备[Cu(NH3)4]SO4
C. 旋转阀门连通装置1、2,1中有白烟产生,NH3与Cl2发生了化合反应
D. 装置4若换成浓硫酸和Na2SO3固体,可进行SO2的性质探究
16. 为实现碳中和,科学家利用多晶铜高效催化电解制乙烯,原理如图所示。已知:电解前后电解液浓度几乎不变。下列说法错误的是
A. 铂电极为阳极,产生的气体是和
B. 铜电极的电极反应式为
C. 电解过程中,溶液中通过阴离子交换膜向左槽移动
D. 制得时,产生标准状况下
二、非选择题(本题包括4小题,每小题14分,共56分)
17. 工业上用和氨水的混合液浸取废铜矿渣中的单质铜,得到。某小组同学欲通过实验探究其原理。
【查阅资料】
ⅰ.呈深蓝色,受热易分解,放出氨气。
ⅱ.在水溶液中不稳定,在溶液中只能以等络合离子的形式稳定存在;无色,易被氧气氧化为。
【实验1】制备。
向盛有溶液的试管中滴加氨水,观察到溶液中立即出现浅蓝色沉淀;随后沉淀逐渐溶解,得到深蓝色溶液,经分离得到晶体。
(1)中所含的键角_______(填“>”“<”或“=”)普通的键角。
(2)资料表明,向溶液中滴加氨水,可能会生成浅蓝色沉淀。
①该小组同学取实验1中浅蓝色沉淀,洗涤后,_______(补全实验操作和现象),证明沉淀中含有。
②补全实验1中生成沉淀的离子方程式:_______。
______________
(3)甲同学设计实验证明深蓝色溶液中含:加热深蓝色溶液并检验逸出气体为氨气。你认为此方案_______(填“可行”或“不可行”),理由是_______。
【实验2】探究用和氨水的混合液浸取单质铜得到的原理。
编号
实验装置及部分操作
烧杯中溶液
实验现象
2-1
实验开始,先读取电压表示数,后迅速将其换成电流表,继续实验,内记录甲烧杯中现象
甲:
乙:
电压表指针迅速偏转至;甲中溶液无明显变化
2-2
甲:
乙:
电压表指针迅速偏转至;甲中溶液无明显变化
2-3
甲:与氨水等体积混合乙:溶液A
电压表指针迅速偏转至;甲中溶液无明显变化
2-4
甲:与氨水等体积混合
乙:
电压表指针迅速偏转至;几分钟后,甲烧杯溶液逐渐由无色变蓝色
已知:其他条件相同时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,检测到的电压越大。
(4)溶液A为_______。
(5)对比实验2-1和2-2,可以得到结论是_______。
(6)实验2-4中,甲烧杯的电极反应式为_______,产生的被空气中的氧气氧化为蓝色的。
实验结论:用和氨水的混合液浸取单质铜的原理:将氧化为,氨水对浸取单质铜的反应有促进作用。
18. 羟基氧化镍(NiOOH)具有良好的电化学活性,为了充分利用资源,一种从含NiO、ZnO的废料(含、CaO、CuO及不溶性杂质)中制备和的工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下(完全沉淀时):
金属离子
开始沉淀时的pH
10.6
6.2
6.9
1.5
6.3
完全沉淀时的pH
13.1
8.3
8.9
2.8
8.3
(1)滤渣1的成分除原有的不溶性杂质外,还可能含有___________(填化学式)。
(2)滤渣2中含有S单质,生成S单质的离子方程式为___________。
(3)“沉铁”过程需控制溶液pH的范围为___________。
(4)若“沉铁”后所得100 L溶液中,理论上需加入___________固体,使恰好沉淀完全(忽略混合后溶液体积的变化,忽略F的水解,)。
(5)“萃取”步骤中常用的萃取剂有两种(P204和P227),其结构简式如图所示:
根据P204和P227的结构,可以得出两种萃取剂的酸性大小:P204___________P227(填“<”或“>”),理由是___________。
(6)“氧化”过程理论上氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
(7)一种镍的氧化物NiO,其晶体结构与NaCl相似(NaCl晶胞中位于顶点和面心,位于体心和棱心),该镍的氧化物晶胞中镍离子周围与其等距离且最近的镍离子有___________个,下图中的___________(填标号)是从该晶胞中分割出来的结构。
19. 乙二醇是一种重要的化工原料,在制药、合成树脂等工业领域有广泛应用,可采取下列两种方法合成。
I.直接合成法:用CO和合成乙二醇,反应为:
(1)基态C原子的价层电子排布式为___________。
(2)已知:
则合成乙二醇的反应___________(用和c表示)。
(3)在密闭容器中加入2 mol CO和模拟合成乙二醇,调节容器的温度和压强,保持平衡转化率不变。当分别为0.4、0.5和0.6时,温度与压强的关系如图。
①该反应为___________反应(填“放热”或“吸热”)。
②代表的曲线为___________(填“”“”或“”),原因是___________。
Ⅱ.间接合成法:可用草酸二甲酯(DMO)催化加氢合成乙二醇,发生如下3个均放热的连续反应,其中MG生成乙二醇的反应为可逆反应。
(4)在固定流速条件下,发生上述反应,初始氢酯比,出口处DMO的转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图(某物质的选择性,3种物质的选择性之和为1)。
①曲线c表示乙醇的选择性,曲线___________(填图中标号)表示DMO的转化率。
②483 K时,出口处的值为___________(精确至0.01)。
③A点反应的浓度商___________(用物质的量分数代替浓度表示,列出计算式,写出推导过程)。
20. 成环反应在有机合成中意义重大。有如下两个成环反应(反应条件略,代表苯基):
反应一
反应二
(1)a的分子式是__________,b的官能团名称是__________,d的名称是__________。
(2)一定条件下,c的侧链与充分加成,生成化合物(含苯基)。g的芳香族同分异构体中,苯环上含有2个取代基的同分异构体共有__________种。
(3)下列说法正确的是__________。(填字母)
A. 反应一有水生成,该过程有键的断裂和形成,也有键的断裂和形成
B. 分子中含有大键,且分子间能形成氢键
C. 化合物中有3个碳原子采用杂化
D. 化合物中有手性碳原子
(4)c与反应生成为第尔斯-阿尔德反应。
①化合物d的核磁共振氢谱吸收峰面积比为__________。
②反应二的反应类型是__________。
(5)反应一属于羟醛缩合反应。已知:。
根据上述信息,分四步合成化合物。
①第一步,丙酮和甲醛发生羟醛缩合,反应的化学方程式为_____________(不写反应条件)。②第二步,酸性溶液氧化第一步反应所得产物。
③第三步,第二步所得有机产物与发生还原反应。
④第四步,通过酯化反应成环得到化合物,写出该反应的化学方程式:_____________(写出反应条件)。
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2026-2027学年度高三级第一学期期中考试化学科试卷
(考试用时:75分钟 满分100分)
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 F—19
一、单项选择题(本题包括16小题,每小题只有一个正确答案,1-10小题每小题2分,11-16小题每小题4分,共44分)
1. 赏岭南花木,承中华雅韵。下列文物主要材质属于合金材料的是
A.莲瓣纹紫砂陶碗
B.青玉雕玉兰花插
C.铜鎏金錾花提壶
D.珍珠地刻花瓷枕
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.莲瓣纹紫砂陶碗主要材质为陶瓷,属于无机非金属材料,A错误;
B.青玉雕玉兰花插主要材质为玉石,属于无机非金属材料,B错误;
C.铜鎏金錾花提壶主要材质为铜合金,属于合金材料,C正确;
D.珍珠地刻花瓷枕主要材质为陶瓷,属于无机非金属材料,D错误;
故选C。
2. 从“烽举燧燔”至“万物互联”,人类不断突破时空限制,重塑感知世界和彼此链接的方式。
下列说法正确的是
A. 烽烟递信:白昼点燃湿薪以生烟,采用湿薪是为了让燃烧更充分
B. 飞鸽传书:飞鸽脚缚绢帛传信,丝织品绢的主要成分是多糖
C. 数字通信:互联网基石光导纤维的成分,属于酸性氧化物
D. 移动互联:作为6G通信链路关键材料的石墨烯,是乙烯的同系物
【答案】C
【解析】
【详解】A.点燃湿薪燃烧不充分,目的是产生大量浓烟便于白天观察信号,并非使燃烧更充分,A错误;
B.丝织品的主要成分是蛋白质,不是多糖,B错误;
C.光导纤维的主要成分为,可与碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物,C正确;
D.同系物是结构相似、分子组成相差若干个基团的有机物,石墨烯是碳的单质,不是有机物,不属于乙烯的同系物,D错误;
故答案为:C。
3. “食在广东”享誉全国。下列说法错误的是
A. 拖罗饼中椰丝含有的纤维素可以在人体内分解,提供能量
B. 制作广式月饼所用的植物油与动物油均可发生皂化反应
C. 荔枝龙眼含有的果糖与葡萄糖互为同分异构体
D. 客家盐焗鸡富含蛋白质,长时间高温烹饪会导致蛋白质变性
【答案】A
【解析】
【详解】A.人体内缺乏能使纤维素水解的酶,因此椰丝中的纤维素不能在人体内水解,也不能为人体提供能量,A错误;
B.植物油与动物油的主要成分都是高级脂肪酸与甘油形成的酯,在碱性条件下均能水解生成高级脂肪酸盐和甘油,这种反应称为皂化反应,B正确;
C.果糖与葡萄糖的分子式均为,开链结构简式分别为和,二者分子式相同而结构不同,互为同分异构体,C正确;
D.高温会破坏蛋白质的空间结构,使其失去生理活性,因此长时间高温烹饪会导致客家盐焗鸡中的蛋白质变性,D正确;
故选A。
4. 物质结构决定性质是化学核心规律。下列由物质结构能直接推测其对应性质的是
选项
结构
性质
A.
HCl分子中含有极性共价键
HCl溶于水后能电离出和
B.
乙醇能形成分子间氢键
乙醇能与钠反应
C.
石英玻璃(非晶态二氧化硅)的原子排列相对无序
石英玻璃能被氢氟酸腐蚀
D.
冠醚18-冠-6(冠醚)空腔直径与直径接近
冠醚18-冠-6(冠醚)可识别
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.HCl分子中含有极性共价键,但含有极性共价键的物质溶于水后不一定能电离。例如,乙醇分子中也含有极性共价键,但乙醇是非电解质,溶于水后不能电离。因此,不能仅由含有极性共价键直接推测HCl在水中能电离出和,A错误;
B.分子间氢键主要影响物质的物理性质;乙醇与钠反应则涉及分子内O—H键的断裂,羟基中的氢原子被钠置换,反应为。因此,不能由乙醇能形成分子间氢键直接推测其能与钠反应,B错误;
C.石英玻璃的原子排列相对无序体现了其非晶态特征。石英玻璃能被氢氟酸腐蚀,是因为二氧化硅能与氢氟酸反应:,这一化学性质不能由原子排列相对无序直接推测,C错误;
D.冠醚对离子的识别与其空腔大小和离子大小的匹配有关。18-冠-6(冠醚)的空腔直径与直径接近,能够选择性地结合,从而识别,所给结构能够直接解释对应性质,D正确;
故选D。
5. 下图为携带式一氧化碳监测仪工作原理示意图,其中待测气体在敏感电极作用下转化为无毒气体逸出,电解质溶液为稀硫酸,氧气在对电极中发生反应。利用传感器测量这一电池的电流强弱,便可测出一氧化碳含量。
下列说法正确的是
A. 敏感电极为该电池的正极
B. 对电极的电极反应式为:
C. 理论上检测到的,转移电子
D. 若气体中含有,工作一段时间后电解质溶液的明显减小
【答案】C
【解析】
【分析】一氧化碳监测仪中氧气在对电极中发生反应,则对电极为正极,敏感电极为负极,以此解答。
【详解】A.由分析可知,敏感电极为该电池的负极,故A错误;
B.氧气在对电极中发生反应,电解质溶液为稀硫酸,氧气得电子生成水,电极方程式为:,故B错误;
C.敏感电极为负极,一氧化碳在负极失去电子生成二氧化碳,电极方程式为:,理论上检测到的,转移电子,故C正确;
D.由正负电极方程式可知,该电池总方程式为:2CO+O2=2CO2,工作一段时间后电解质溶液氢离子浓度不变,pH不变,故D错误;
故选C。
6. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 实验室制
B. 实验室制(浓)
C. 工业制
D. 工业冶炼铝:(熔融)
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验室制的反应为氯化铵与氢氧化钙共热生成氨气、氯化钙和水,A正确;
B.实验室制时,浓盐酸与二氧化锰共热生成氯化锰、氯气和水,方程式配平及条件均正确,B正确;
C.工业制NaOH实际通过电解饱和食盐水(氯碱工业),,而非氧化钠与水反应。虽然与水反应生成NaOH的方程式化学正确,但与工业方法不符,C错误;
D.工业冶炼铝通过电解熔融(加入冰晶石降低熔点),D正确;
故选C。
7. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A. 纯碱工业:
B. 金属制备:
C. 制备:
D. 硝酸工业:
【答案】C
【解析】
【详解】A.在纯碱工业中,先向饱和NaCl溶液中通入NH3,使溶液显碱性,然后通入过量CO2气体,反应产生NaHCO3沉淀和NH4Cl,将NaHCO3沉淀过滤,加热,NaHCO3分解制取得到纯碱Na2CO3,由于CO2在水中溶解度小,向NaCl溶液中通入CO2气体,不能产生NaHCO3沉淀,也就不能反应制取达到纯碱,故A错误;
B.在金属Mg制备中,先用盐酸溶解Mg(OH)2,反应产生MgCl2溶液,然后在HCl气氛中加热蒸发水分获得无水MgCl2,再电解熔融MgCl2,就制取得到金属Mg,若电解MgCl2溶液,反应产生Mg(OH)2、H2、Cl2,不能得到金属Mg,故B错误;
C.在制取HCl时,电解饱和NaCl溶液,反应产生NaOH、H2、Cl2,将H2在Cl2中点燃,反应制取得到HCl,故C正确;
D.硝酸工业中,氨气和氧气反应生成一氧化氮和水,故D错误;
答案选C。
8. 工业上可用锰酸钾制取的原理为:,下列说法正确的是
A. 溶液中氧原子数为
B. 常温下,为9的溶液中,由水电离出的数目为
C. 每消耗,反应中转移的电子数为
D. 反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液中,氧原子既来自溶质,也来自溶剂,因此溶液中氧原子总数大于,A错误;
B.为强碱弱酸盐,水解促进水的电离,溶液中的全部由水电离产生;常温下的该溶液中,溶液中水电离出的物质的量为,对应数目为,B正确;
C.题目未指明是否处于标准状况,无法计算的物质的量,无法确定反应转移的电子数,C错误;
D.反应中是元素化合价升高得到的氧化产物,是元素化合价降低得到的还原产物,假设生成的物质的量为,则生成的物质的量为,氧化产物与还原产物的物质的量之比为,不是,D错误;
故选B。
9. 下列实验装置正确且能达到实验目的的是
①
②
③
④
A. 图①可用于从溶液中获得晶体
B. 图②可用于证明酸性:苯酚
C. 图③可检验淀粉在酸性条件下是否完全水解
D. 图④可用于制备胶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.从溶液中获得晶体应使用蒸发皿进行蒸发结晶操作,坩埚适用于高温灼烧固体,不能用于蒸发溶液,装置选择错误,A不符合题意;
B.稀盐酸具有挥发性,反应生成的气体中混有杂质,也可与苯酚钠反应生成苯酚,无法证明酸性苯酚,B不符合题意;
C.淀粉遇碘单质会变蓝,向酸性条件下的淀粉水解液中滴加碘水,若溶液不变蓝则证明淀粉已完全水解,若变蓝则未完全水解,装置和操作均正确,能达到实验目的,C符合题意;
D.制备胶体时不能搅拌,搅拌会使胶体发生聚沉生成沉淀,正确操作是向沸水中逐滴加入饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色即停止加热,该装置操作错误,不能达到实验目的,D不符合题意;
故选C。
10. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
可作为X射线透视肠胃的内服药
难溶于水
B
焰色试验可用于检验钠和钾元素
钠和钾元素金属性不同
C
用浓氨水溶解试管内壁上的氯化银固体
D
向1 mL乙酸乙酯中加入1 mL 溶液,水浴加热,上层液体逐渐减少
稀作为催化剂加快酯水解速率,使水解平衡正向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.陈述Ⅰ错误,会与胃酸(盐酸)反应生成有毒的可溶性,不能作为X射线透视肠胃的内服药,仅陈述Ⅱ难溶于水正确,A不符合题意;
B.陈述Ⅰ焰色试验可检验钠和钾元素正确,陈述Ⅱ钠和钾元素金属性不同也正确,但焰色试验是元素基态原子电子跃迁产生的特征焰色,与金属性无关,二者无因果关系,B不符合题意;
C.陈述Ⅰ浓氨水可溶解氯化银固体正确,陈述Ⅱ的离子方程式正确,二者存在因果关系:正是因为AgCl可与结合生成稳定的络离子,所以氯化银可被浓氨水溶解,C正确;
D.陈述Ⅰ上层液体(乙酸乙酯)逐渐减少正确,但陈述Ⅱ错误,稀作为催化剂只能同等程度加快正逆反应速率,不能使水解平衡发生移动,D不符合题意;
故选C。
11. 部分含或物质的分类与相应化合价关系如图,其中是氯化物。下列推断不合理的是
A. 转化为的反应类型可以是置换反应或者化合反应
B. 若能与溶液反应,工业上可用电解熔融制得
C. 若和均能与同一物质反应生成,则该物质一定是酸
D. 在转化过程中,一定存在物质颜色的变化
【答案】C
【解析】
【分析】先结合价类二维图明确各物质的类别与价态: a是0价金属单质(Al或Fe),b是+3价氧化物(或),g是+2价氧化物(FeO,Al无+2价氧化物),c是+3价盐,f是+2价氯化物(Al无+2价氯化物,故f为),d是+3价氢氧化物(或),e是+2价氢氧化物()。
【详解】A.为0价单质,为+2价氯化物,对应为、为。与盐酸发生置换反应生成,与发生化合反应生成,因此转化为的反应类型可以是置换反应或化合反应,A正确;
B.若能与溶液反应,则为,为+3价氧化物,工业上通过电解熔融制备金属,B正确;
C.当为时,为,为,二者均可与(碱)反应生成(属于含+3价的盐,即),因此与、反应生成的物质不一定是酸,C错误;
D.为+2价氧化物,由于无稳定+2价化合物,因此为,对应转化过程为(黑色)→(浅绿色溶液)→(白色沉淀)→(红褐色沉淀),每一步均存在明显颜色变化,D正确;
故选C。
12. 有机物烯醇式与酮式的互变异构原理如图所示,下列说法错误的是
A. 与水发生加成反应后会生成
B. 二者互变过程中有碳原子的杂化方式发生变化
C. 水解的最终产物为、和
D. 乙酰丙酮()中存在具有分子内氢键的异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.与水发生加成反应首先生成不稳定的烯醇式,该物质可通过酮式-烯醇式互变异构转化为稳定的,A正确;
B.酮式结构中的碳原子为杂化,转化为烯醇式后该碳原子形成碳碳双键,变为杂化,因此互变过程中存在碳原子杂化方式的变化,B正确;
C.水解生成和、,可以发生互变异构转化为,C错误;
D.可以发生互变异构转化为,即可形成分子内氢键,D正确;
故选C。
13. 短周期元素、、、的原子序数依次增大,是地壳中含量最多的元素,的单质在常温下是黄绿色气体。由这4种元素组成的化合物是一种重要的脱氢剂,化合物与氢气反应可以生成化合物,其过程如图所示。下列说法不正确的是
A. 工业上可采用电解饱和食盐水的方法制备的单质
B. 第一电离能:
C. 、与氢三种元素形成的化合物的晶体类型一定是分子晶体
D. 用溶液可鉴别和
【答案】C
【解析】
【分析】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中Z是地壳中含量最多的元素,W的单质常温下是黄绿色气体,可知Z为O、W为Cl;化合物A中X形成4个共价键,Y与X形成三键,结合原子序数可知X为C、Y为N,以此来解答。
【详解】A.工业上可采用电解饱和食盐水的方法制备氯气,同时生成氢气和氢氧化钠,A项正确;
B.一般说,同一周期元素的第一电离能基本上随原子序数的递增而增大,但N原子2p轨道处于半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能:,B项正确;
C.、、组成的化合物硝酸铵为离子化合物,是离子晶体,C项错误;
D.化合物中含有酚羟基,化合物中没有,则可用溶液鉴别化合物和,D项正确;
答案选C。
14. 等物质的量的1,3-丁二烯与HBr发生反应,得到两种加成产物P1和P2,其能量-反应进程图如下。反应后,在25℃,P1占、P2占;在,P1占、P2占。下列说法错误的是
A. P1为1,2-加成产物,P2为1,4-加成产物
B. 1,3-丁二烯与HBr生成P2反应焓变为
C. 因生成P1的活化能低,故低温时产物以P1居多
D. 在,延长反应时间,会增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.CH2=CH-CH=CH2与HBr发生1,2-加成时只有一个碳碳双键发生反应,CH2=CH-CHBr-CH3是CH2=CH-CH=CH2与HBr发生1,2-加成的产物,CH2=CH-CH=CH2与HBr发生1,4-加成时2个碳碳双键均发生反应,原碳碳单键转化成双键,CH3CH=CHCH2Br是CH2=CH-CH=CH2与HBr发生1,4-加成的产物,故A正确;
B.根据图示,第一步反应的反应热为,第二步生成P2反应的焓变为,根据盖斯定律,1,3-丁二烯与HBr生成P2反应焓变为,故B正确;
C.根据图示,生成P1的活化能低,所以低温时生成P1的速率大,产物以P1居多,故C正确;
D.反应后,在25℃,P1占、P2占,在,P1占、P2占,温度低时生成P2的反应速率更慢,但由图示可知P2的能量更低,更稳定,则延长反应时间,会减小,故D错误;
选D。
15. 用三通阀进行气体的性质探究装置如图所示,先通过旋转阀门连通注射器2、4收集气体,再进行探究实验。
已知:“三通阀”的孔路结构如图:,下列说法不正确的是
A. 旋转阀门连通装置2、3,3中溶液颜色变蓝,说明氨水显碱性
B. 旋转阀门连通装置2、3,3中换成CuSO4溶液,可制备[Cu(NH3)4]SO4
C. 旋转阀门连通装置1、2,1中有白烟产生,NH3与Cl2发生了化合反应
D. 装置4若换成浓硫酸和Na2SO3固体,可进行SO2的性质探究
【答案】C
【解析】
【分析】4中浓氨水和碱石灰反应放出氨气,用该装置进行氨气的性质探究。
【详解】A.石蕊遇碱变蓝,旋转阀门连通装置2、3,3中溶液颜色变蓝,说明氨水显碱性,故A正确;
B.旋转阀门连通装置2、3,3中换成CuSO4溶液,硫酸铜和过量氨气反应生成 [Cu(NH3)4]SO4,故B正确;
C.旋转阀门连通装置1、2,1中有白烟产生,说明NH3与Cl2发生了反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,不是化合反应,故C错误;
D.装置4若换成浓硫酸和Na2SO3固体,浓硫酸和Na2SO3固体反应放出SO2气体,可进行SO2的性质探究,故D正确;
选C。
16. 为实现碳中和,科学家利用多晶铜高效催化电解制乙烯,原理如图所示。已知:电解前后电解液浓度几乎不变。下列说法错误的是
A. 铂电极为阳极,产生的气体是和
B. 铜电极的电极反应式为
C. 电解过程中,溶液中通过阴离子交换膜向左槽移动
D. 制得时,产生标准状况下
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意可知,铜没有参与反应,则多晶铜电极作为电解池的阴极,持续通入的二氧化碳气体,得到电子,生成乙烯和碳酸氢根离子,碳酸氢根离子通过阴离子交换膜进入铂电极,铂电极是电解池的阳极,水发生氧化反应,生成氧气和氢离子,氢离子与碳酸氢根离子结合生成二氧化碳气体。
【详解】A. 据分析,铂电极为阳极,产生的气体是和,A正确;
B. 据分析,铜电极的电极反应式为,B错误;
C. 据分析,电解过程中,溶液中通过阴离子交换膜向左槽移动,C正确;
D. 据B项解析可知,制得(物质的量是0.1mol)时,电路中转移电子1.2mol,根据,产生0.3mol,标准状况下体积,D正确;
故选B。
二、非选择题(本题包括4小题,每小题14分,共56分)
17. 工业上用和氨水的混合液浸取废铜矿渣中的单质铜,得到。某小组同学欲通过实验探究其原理。
【查阅资料】
ⅰ.呈深蓝色,受热易分解,放出氨气。
ⅱ.在水溶液中不稳定,在溶液中只能以等络合离子的形式稳定存在;无色,易被氧气氧化为。
【实验1】制备。
向盛有溶液的试管中滴加氨水,观察到溶液中立即出现浅蓝色沉淀;随后沉淀逐渐溶解,得到深蓝色溶液,经分离得到晶体。
(1)中所含的键角_______(填“>”“<”或“=”)普通的键角。
(2)资料表明,向溶液中滴加氨水,可能会生成浅蓝色沉淀。
①该小组同学取实验1中浅蓝色沉淀,洗涤后,_______(补全实验操作和现象),证明沉淀中含有。
②补全实验1中生成沉淀的离子方程式:_______。
______________
(3)甲同学设计实验证明深蓝色溶液中含:加热深蓝色溶液并检验逸出气体为氨气。你认为此方案_______(填“可行”或“不可行”),理由是_______。
【实验2】探究用和氨水的混合液浸取单质铜得到的原理。
编号
实验装置及部分操作
烧杯中溶液
实验现象
2-1
实验开始,先读取电压表示数,后迅速将其换成电流表,继续实验,内记录甲烧杯中现象
甲:
乙:
电压表指针迅速偏转至;甲中溶液无明显变化
2-2
甲:
乙:
电压表指针迅速偏转至;甲中溶液无明显变化
2-3
甲:与氨水等体积混合乙:溶液A
电压表指针迅速偏转至;甲中溶液无明显变化
2-4
甲:与氨水等体积混合
乙:
电压表指针迅速偏转至;几分钟后,甲烧杯溶液逐渐由无色变蓝色
已知:其他条件相同时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,检测到的电压越大。
(4)溶液A为_______。
(5)对比实验2-1和2-2,可以得到结论是_______。
(6)实验2-4中,甲烧杯的电极反应式为_______,产生的被空气中的氧气氧化为蓝色的。
实验结论:用和氨水的混合液浸取单质铜的原理:将氧化为,氨水对浸取单质铜的反应有促进作用。
【答案】(1)>(大于)
(2) ①. 取洗涤后的沉淀少许,加入足量稀盐酸(稀硝酸)使其完全溶解,再滴加()溶液,有白色沉淀生成且不溶于稀硝酸,证明沉淀中含 ②.
(3) ①. 不可行 ②. 因为深蓝色溶液中还含有过量的游离氨水(未络合的),加热时逸出的氨气也可能来自游离氨水,无法证明氨气来自的分解
(4)溶液
(5)其他条件相同时,的氧化性强于(络合后氧化性减弱)
(6)(或)
【解析】
【分析】实验1是向硫酸铜溶液滴加氨水,先生成碱式硫酸铜浅蓝色沉淀,沉淀继续和氨水反应溶解得到含的深蓝色溶液,围绕配离子、沉淀检验、氨气来源开展探究;实验2借助原电池装置,通过对比不同体系的电压大小,比较与的氧化性强弱,同时探究在氨水环境下氧化单质铜,生成无色的反应原理,还会被空气中氧气重新氧化为深蓝色的;
【小问1详解】
在中,作为配体,氮原子的孤电子对用来和铜离子形成配位键,孤电子对斥力大于成键电子对斥力,普通氨气分子里氮原子存在一对孤电子对,孤电子对对键的挤压作用更强,而形成配离子后,孤电子对参与成配位键,孤电子对的排斥作用消失,键角变大,因此中的键角大于普通的键角;
【小问2详解】
①检验沉淀中时,需要先取洗涤后的少量沉淀,加入足量稀盐酸或者稀硝酸把沉淀完全溶解,排除其他离子干扰,之后滴加氯化钡或者硝酸钡溶液,如果产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,就可以证明沉淀内部含有;
②反应物除铜离子、硫酸根,还需要来提供氢氧根,根据电荷守恒、原子守恒配平,结合电荷和原子守恒得离子方程式为;
【小问3详解】
该加热方案不可行,因为得到的深蓝色溶液里面除了配离子,还有没有和铜离子配位的游离氨水,加热的时候游离氨水也会分解放出氨气,无法确定逸出的氨气是来自受热分解,还是来自溶液里过量的游离氨水;
【小问4详解】
实验目的是对比和的氧化性,实验2-3要和2-4形成对照,乙烧杯需要使用溶液,保证铜元素总浓度一致,变量只有铜的存在形式,以此对比二者氧化性差异;
【小问5详解】
对比实验2-1和2-2,两组只有乙池中铜的存在形式不同,对应的电压数值更大,已知电压越大代表氧化剂氧化性越强,由此得到结论:其他条件相同时,的氧化性强于,铜离子和氨配位之后,它的氧化性会减弱;
【小问6详解】
实验2-4中甲烧杯是铜单质失电子,在氨水环境下生成无色的,电极反应式写为,生成的容易被空气中的氧气氧化,重新转化为蓝色的。
18. 羟基氧化镍(NiOOH)具有良好的电化学活性,为了充分利用资源,一种从含NiO、ZnO的废料(含、CaO、CuO及不溶性杂质)中制备和的工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下(完全沉淀时):
金属离子
开始沉淀时的pH
10.6
6.2
6.9
1.5
6.3
完全沉淀时的pH
13.1
8.3
8.9
2.8
8.3
(1)滤渣1的成分除原有的不溶性杂质外,还可能含有___________(填化学式)。
(2)滤渣2中含有S单质,生成S单质的离子方程式为___________。
(3)“沉铁”过程需控制溶液pH的范围为___________。
(4)若“沉铁”后所得100 L溶液中,理论上需加入___________固体,使恰好沉淀完全(忽略混合后溶液体积的变化,忽略F的水解,)。
(5)“萃取”步骤中常用的萃取剂有两种(P204和P227),其结构简式如图所示:
根据P204和P227的结构,可以得出两种萃取剂的酸性大小:P204___________P227(填“<”或“>”),理由是___________。
(6)“氧化”过程理论上氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
(7)一种镍的氧化物NiO,其晶体结构与NaCl相似(NaCl晶胞中位于顶点和面心,位于体心和棱心),该镍的氧化物晶胞中镍离子周围与其等距离且最近的镍离子有___________个,下图中的___________(填标号)是从该晶胞中分割出来的结构。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)81.4 (5) ①. > ②. P204结构中的RO-是吸电子基团,会使O-H极性增强,更容易电离(或P227结构中的R-是推电子基团,会使O-H极性减弱,不容易电离)
(6)1:2 (7) ①. 12 ②. bd
【解析】
【分析】第一步加入稀硫酸酸浸,将所有金属氧化物转化为对应硫酸盐进入溶液,滤渣1为废料中的不溶性杂质,得到含、、、、的酸性滤液。之后通入硫化氢除杂,过滤后除去S、CuS杂质,接着加入双氧水,将生成的完全氧化为,再加氢氧化钠调节pH,使完全沉淀为氢氧化铁除去;之后加入,使沉淀为除去,此时溶液中仅剩余、。利用萃取剂对两种离子萃取率的pH差异,控制合适pH将锌离子萃取进入有机相,留在水相;有机相经反萃取后可最终得到,水相中的经次氯酸钠在碱性情况下氧化,过滤即可得到目标产物。
【小问1详解】
废料中与稀硫酸反应生成微溶的,因此滤渣1除不溶性杂质外,还含。
【小问2详解】
酸浸后溶液中溶解生成,氧化生成单质,自身被还原为,离子方程式为。
【小问3详解】
“沉铁”需要使完全沉淀,同时保证、不沉淀,因此需要大于等于完全沉淀的,小于开始沉淀的,即范围为。
【小问4详解】
沉淀完全时,由,得。原溶液中总,沉淀消耗,溶液中游离,总,。
【小问5详解】
对比结构,P204中P原子连接两个吸电子的烷氧基(),氧的电负性大,吸电子效应使键极性增强,更易电离出,因此酸性:。
【小问6详解】
氧化过程中,氧化剂中从价还原为(价),每个得;还原剂被氧化为中价,每个失,根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂物质的量之比为。
【小问7详解】
晶体结构与相似,周围等距离最近的共12个(同层4个,上下层各4个)。在NaCl晶胞中氯离子配位数为6,所以镍的氧化物晶胞中氧离子的配位数为6,氧离子形成面心立方结构:,同时得到镍离子位于氧离子构成的八面体空隙:,根据氯化钠晶胞推导,晶胞中位于顶点和面心,位于棱心和体心,分割出的小立方体顶点为交替排列,对应图b;图d为晶体中离子的八面体配位结构,也属于该晶胞的结构,故选bd。
19. 乙二醇是一种重要的化工原料,在制药、合成树脂等工业领域有广泛应用,可采取下列两种方法合成。
I.直接合成法:用CO和合成乙二醇,反应为:
(1)基态C原子的价层电子排布式为___________。
(2)已知:
则合成乙二醇的反应___________(用和c表示)。
(3)在密闭容器中加入2 mol CO和模拟合成乙二醇,调节容器的温度和压强,保持平衡转化率不变。当分别为0.4、0.5和0.6时,温度与压强的关系如图。
①该反应为___________反应(填“放热”或“吸热”)。
②代表的曲线为___________(填“”“”或“”),原因是___________。
Ⅱ.间接合成法:可用草酸二甲酯(DMO)催化加氢合成乙二醇,发生如下3个均放热的连续反应,其中MG生成乙二醇的反应为可逆反应。
(4)在固定流速条件下,发生上述反应,初始氢酯比,出口处DMO的转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图(某物质的选择性,3种物质的选择性之和为1)。
①曲线c表示乙醇的选择性,曲线___________(填图中标号)表示DMO的转化率。
②483 K时,出口处的值为___________(精确至0.01)。
③A点反应的浓度商___________(用物质的量分数代替浓度表示,列出计算式,写出推导过程)。
【答案】(1)2s22p2
(2)2a+3b-c (3) ①. 放热 ②. ③. 该反应是气体分子数减少的反应,温度相同时,压强越小,转化率越小
(4) ①. a ②. 1.98 ③.
【解析】
【小问1详解】
已知C是6号元素,故基态C原子的价层电子排布式为2s22p2;
【小问2详解】
已知:反应i:CO(g)+O2(g)=CO2(g) =akJ/mol,反应ii:H2(g)+O2(g)=H2O(l) =bkJ/mol,反应iii:,则2i+2ii-iii可得反应,根据盖斯定律可知,合成乙二醇的反应2+2-=(2a+2b-c);
【小问3详解】
①利用合成气直接合成乙二醇的反应为气体体积减小的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,平衡转化率增大,p(L1)>p(L2)>p(L3),故L1、L2、L3对应α为0.6、0.5、0.4,由图可知当压强相同时,温度越高平衡转化率越小,即升高温度平衡逆向移动,则该反应为放热反应,故答案为:放热;
②利用合成气直接合成乙二醇的反应为气体体积减小的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,平衡转化率增大,p(L1)>p(L2)>p(L3),故L1、L2、L3对应α为0.6、0.5、0.4,故答案为:L3;该反应是气体分子数减少的反应,温度相同时,压强越小,转化率越小;
【小问4详解】
①根据图示的曲线,随着反应的温度升高曲线a的变化趋势为上升后逐渐平衡,此时说明DMO的转化率趋于恒定,故曲线a为DMO的实际转化率曲线,故答案为:a;
②由图可知,483K时,DMO的转化率为99%,设初始充入1mol DMO和52.4mol H2,MG和乙醇的选择性都为2%,乙二醇的选择性为96%,则出口处n(乙醇)=1mol×99%×2%=0.0198mol,n(DMO)=1mol×(1-99%)=0.01mol,则出口处的值为==1.98,故答案为:1.98;
③设初始充入1mol DMO和52.4mol H2,DMO的转化率为80%,反应的DMO的物质的量为0.8mol,MG和乙二醇的选择性为50%,则MG和乙二醇的物质的量都为0.8mol×50%=0.4mol,则三段式分析为:,,体系中DMO的物质的量为0.2mol,MG的物质的量为0.4mol,H2的物质的量为50.0mol,CH3OH的物质的量为1.2mol,乙二醇的物质的量为0.4mol,体系中总物质的量为(0.2+0.4+50.0+1.2+0.4)mol=52.2mol,A点反应MG(g)+2H2(g)HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g)的浓度商Qx=,故答案为:。
20. 成环反应在有机合成中意义重大。有如下两个成环反应(反应条件略,代表苯基):
反应一
反应二
(1)a的分子式是__________,b的官能团名称是__________,d的名称是__________。
(2)一定条件下,c的侧链与充分加成,生成化合物(含苯基)。g的芳香族同分异构体中,苯环上含有2个取代基的同分异构体共有__________种。
(3)下列说法正确的是__________。(填字母)
A. 反应一有水生成,该过程有键的断裂和形成,也有键的断裂和形成
B. 分子中含有大键,且分子间能形成氢键
C. 化合物中有3个碳原子采用杂化
D. 化合物中有手性碳原子
(4)c与反应生成为第尔斯-阿尔德反应。
①化合物d的核磁共振氢谱吸收峰面积比为__________。
②反应二的反应类型是__________。
(5)反应一属于羟醛缩合反应。已知:。
根据上述信息,分四步合成化合物。
①第一步,丙酮和甲醛发生羟醛缩合,反应的化学方程式为_____________(不写反应条件)。②第二步,酸性溶液氧化第一步反应所得产物。
③第三步,第二步所得有机产物与发生还原反应。
④第四步,通过酯化反应成环得到化合物,写出该反应的化学方程式:_____________(写出反应条件)。
【答案】(1) ①. ②. 碳碳双键、酮羰基 ③. 丙烯 (2)9 (3)AD
(4) ①. ②. 加成反应
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
通过观察法直接数出的个数,得到分子式为;b的环上同时存在酮羰基和碳碳双键;d是含3个C、1个碳碳双键的链状烯烃,为丙烯。
【小问2详解】
c侧链加氢后g的分子式为,结构简式为:,苯环上含有2个取代基的组合共3类:①甲基+正丙基/异丙基;②乙基+乙基;且每类都有三个同分异构体(邻对间),故同分异构体共有9种。
【小问3详解】
A.羟醛缩合成环生成水,过程中断裂C-H、C=O的σ/π键,同时形成新的C-C σ键、环内新的C=C π键,A正确;
B.a分子中含有苯环,苯环结构含有大键,结构中不含有与O相连的H,故a分子间不能形成氢键,,B错误;
C.b中苯环侧链外,环内的双键碳、羰基碳共3个杂化,加上苯基的6个碳,总共有9个杂化碳,并非只有3个,C错误;
D.e中连苯基的六元环碳、连甲基的六元环碳,均连接4个不同基团,属于手性碳原子,位置如图:,D正确;
故选AD。
【小问4详解】
①d为丙烯,结构简式为,核磁共振氢谱吸收峰面积比为。
②反应二是成环反应,双烯体和丙烯发生加成反应,得到环。
【小问5详解】
①丙酮的H加成到甲醛的羰基上得到,再发生消去得到碳碳双键,化学方程式为。
④第二步根据已知条件,在酸性溶液的条件下发生反应,得到,与发生还原反应得到,通过酯化反应成环得到化合物,化学方程式为。
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