资源描述
2026年福建省德化一中、安溪一中高三5月教学质量调研化学试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、高能LiFePO4电池,多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜,主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示:
原理如下:(1− x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列说法不正确的是
A.放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极
B.充电时,Li+向左移动
C.充电时,阴极电极反应式:xLi++xe− +nC=LixCn
D.放电时,正极电极反应式:xFePO4+xLi++xe− =xLiFePO4
2、分类是化学学习与研究的常用方法,下列分类不正确的是( )
A.按照分散质和分散剂所处的状态,可分为9种分散系
B.天然气、水煤气、裂解气、高炉煤气都是混合物
C.CO2、C6H12O6、CH3CH2OH、HCOOH都是非电解质
D.塑料的老化、橡胶的硫化、石油的裂化、铁铝的钝化、油脂的硬化均属化学变化
3、某科研团队研究将磷钨酸(H3PW12O40,以下简称HPW)代替浓硫酸作为酯化反应的催化剂,但HPW自身存在比表面积小、易溶于有机溶剂而难以重复使用等缺点,将其负载在多孔载体(如硅藻土、C等)上则能有效克服以上不足,提高其催化活性。用HPW负载在硅藻土上催化制取乙酸正丁酯的酯化率与HPW负载量的关系(温度:120℃,时间:2h)如图所示,下列说法不正确的是
A.与HPW相比,HPW/硅藻土比表面积显著增加,有助于提高其催化性能
B.当HPW负载量为40%时达到饱和,酯化率最高
C.用HPW/硅藻土代替传统催化剂,可减少设备腐蚀等不足
D.不同催化剂对酯化率的影响程度主要取决于化学反应正向进行的程度
4、己知AgCl在水中的溶解是吸热过程。不同温度下,AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。己知T1温度下Ksp(AgCl)=1.6×10-9,下列说法正确的是
A.T1>T2
B.a =4.0×10-5
C.M点溶液温度变为T1时,溶液中Cl-的浓度不变
D.T2时饱和AgCl溶液中,c(Ag+)、c(Cl-)可能分别为2.0×10-5mol/L、4.0×10-5mol/L
5、现有易溶强电解质的混合溶液10 L,其中可能含有K+、Ba2+、Na+、NH4+、Cl-、SO42-、AlO2-、OH-中的几种,向其中通入CO2气体,产生沉淀的量与通入CO2的量之间的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.CD段的离子方程式可以表示为:CO32-+CO2+H2O═2HCO3-
B.肯定不存在的离子是SO42-、OH-
C.该溶液中能确定存在的离子是Ba2+、AlO2-、NH4+
D.OA段反应的离子方程式:2AlO2-+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32-
6、下列关于轮船嵌有锌块实施保护的判断不合理的是
A.嵌入锌块后的负极反应:Fe﹣2e- = Fe2+
B.可用镁合金块代替锌块进行保护
C.腐蚀的正极反应:2H2O + O2 + 4e- = 4OH-
D.该方法采用的是牺牲阳极的阴极保护法
7、表为元素周期表短周期的一部分,下列有关A、B、C、D四种元素的叙述正确的是( )
A
B
C
D
A.原子半径大小比较为D>C>B>A
B.生成的氢化物分子间均可形成氢键
C.A与C形成的阴离子可能有AC、A2C
D.A、B、C、D的单质常温下均不导电
8、在化学的发展史上,许多科学家创建的理论对化学科学的发展起到重大的作用。有关科学家与其创建的理论对应不匹配的是( )
A.墨子:物质的分割是有条件的
B.汤姆生:葡萄干面包模型
C.德谟克利特:古典原子论
D.贝克勒尔:原子结构的行星模型
9、硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列叙述正确的是( )
A.晶体硅可做光导纤维 B.玻璃、水泥、陶瓷都是硅酸盐产品
C.SiO2可与水反应制备硅胶 D.SiO2可做计算机芯片
10、化学无处不在,与化学有关的说法不正确的是 ( )
A.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
B.可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气
C.碘是人体必需微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物
D.黑火药由硫磺、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成
11、用下列方案及所选玻璃仪器(非玻璃仪器任选)就能实现相应实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
所选玻璃仪器
A
除去KNO3固体中少量NaCl
将混合物制成热的饱和溶液,冷却结晶,过滤
酒精灯、烧杯、玻璃棒
B
测定海带中是否含有碘
将海带剪碎,加蒸馏水浸泡,取滤液加入淀粉溶液
试管、胶头滴管、烧杯、
漏斗
C
测定待测溶液中I-的浓度
量取20.00ml的待测液,用0.1mol·L-1的FeC13溶液滴定
锥形瓶、碱式滴定管、量筒
D
配制500mL1mol/LNaOH溶液
将称量好的20.0gNaOH固体、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀
烧杯、玻璃棒、量筒、
500ml.容量瓶、胶头滴管
A.A B.B C.C D.D
12、2019 年诺贝尔化学奖授予了在锂离子电池领域作出突出贡献的三位科学家。一类锂离子电池的电池总反应为Lix C6 +Li1-xYC6 (石墨)+LiY 。已知电子电量为1.6 ×10-19 C ,下列关于这类电池的说法中错误的是
A.金属锂的价电子密度约为 13760 C/g B.从能量角度看它们都属于蓄电池
C.在放电时锂元素发生了还原反应 D.在充电时锂离子将嵌入石墨电极
13、一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下表。下列说法错误的是( )
pH
2
4
6
6.5
8
13.5
14
腐蚀快慢
较快
慢
较快
主要产物
Fe2+
Fe3O4
Fe2O3
FeO2﹣
A.当pH<4时,碳钢主要发生析氢腐蚀
B.当pH>6时,碳钢主要发生吸氧腐蚀
C.当pH>14时,正极反应为O2+4H++4e→2H2O
D.在煮沸除氧气后的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓
14、在25°C时,向amL0.10mol·L-1的HNO2溶液中逐滴加入0.10mol·L-1的NaOH溶液。滴定过程中混合溶液的pOH[pOH=-lgc(OH-)]与NaOH溶液的体积V的关系如图所示。已知P点溶液中存在c(OH-)=c(H+)+c(HNO2),下列说法不正确的是( )
A.25°C时,HNO2电离常数的数量级是10-4
B.M点溶液中存在:2c(H+)+c(HNO2)=c(OH-)+c(NO2-)
C.图上M、N、P、Q四点溶液中所含离子的种类相同
D.a=10.80
15、几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
160
143
75
74
主要化合价
+2
+3
+5、-3
-2
下列叙述正确的是( )
A.Y的最高价氧化物对应的水化物显两性
B.放电条件下,Z单质与W的常见单质直接生成ZW2
C.X、Y元素的金属性:X<Y
D.X2+的离子半径大于W2-的离子半径
16、互为同系物的物质不具有
A.相同的相对分子质量 B.相同的通式
C.相似的化学性质 D.相似的结构
二、非选择题(本题包括5小题)
17、乙基丹皮酚肟胺基醇醚衍生物(H)具有很好的抗血小板聚集活性,是良好的心脑血管疾病的治疗药物。
已知:①
②
③
请回答:
(1)E中含有的官能团名称为_________;
(2)丹皮酚的结构简式为_________;
(3)下列说法不正确的是(_____)
A.乙基丹皮酚肟胺基醇醚衍生物 H 的分子式为 C21H34O3N3
B.物质B 可能溶于水,且能与盐酸反应生成有机盐
C. D→E 和 G→H 的反应类型均为取代反应
D.物质 C 能使浓溴水褪色,而且 1mol C 消耗 2molBr2
(4)写出 F→G 的化学方程式_________。
(5)写出满足下列条件 F 的所有同分异构体的结构简式_________。
①能发生银镜反应;1molF 与 2molNaOH恰好反应。
②1H-NMR 谱显示分子中含有 5 种氢原子; IR 谱显示有-NH2,且与苯环直接相连。
(6)阿司匹林也具有抑止血小板凝聚的作用。结合题给信息,请以硝基苯和乙酸酐为原料设计合理的路线制备阿司匹林()。(用流程图表示,无机试剂任选)______。
18、花椒毒素(Ⅰ)是白芷等中草药的药效成分,也可用多酚A为原料制备,合成路线如下:
回答下列问题:
(1)①的反应类型为_____________________;B分子中最多有_________个原子共平面。
(2)C中含氧官能团的名称为______________________;③的“条件a”为____________________。
(3)④为加成反应,化学方程式为__________________________________。
(4)⑤的化学方程式为__________________________________。
(5)芳香化合物J是D的同分异构体,符合下列条件的J的结构共有_________种,其中核磁共振氢谱为五组峰的J的结构简式为_________________。(只写一种即可)。
①苯环上只有3个取代基;②可与NaHCO3反应放出CO2;③1mol J可中和3mol NaOH。
(6)参照题图信息,写出以为原料制备的合成路线(无机试剂任选) :______________
19、过氧化钙(CaO2)是一种白色晶体,能潮解,难溶于水,可与水缓慢反应,不溶于乙醇,易与酸反应,常用作杀菌剂、防腐剂等。根据题意,回答相关问题。
I.CaO2晶体的制备:
CaO2晶体通常可利用CaCl2在碱性条件下与H2O2反应制得。某化学兴趣小组在实验室制备CaO2的实验方案和装置示意图如下:
(1)三颈烧瓶中发生的主要反应的化学方程式为_____。
(2)冷水浴的目的是____;步骤③中洗涤CaO2·8H2O的实验操作方法是______
Ⅱ.CaO2含量的测定:
测定CaO2样品纯度的方法是:称取0.200g样品于锥形瓶中,加入50mL水和15mL2mol·L-lHCl,振荡使样品溶解生成过氧化氢,再加入几滴MnCl2稀溶液,立即用0.0200mol·L-lKMnO4标准溶液滴定到终点,消耗25.00mL标准液。
(3)上述过程中使用稀盐酸而不使用稀硫酸溶解样品的原因是___ ;滴定前加入MnCl2稀溶液的作用可能是____。
(4)滴定过程中的离子方程式为_______,样品中CaO2的质量分数为______ 。
(5)实验I制得的晶体样品中CaO2含量偏低的可能原因是:①____;② ____。
20、某学生设计下列实验(图中用于加热的仪器没有画出)制取Mg3N2,观察到装置A的黑色的固体变成红色,装置D的镁条变成白色,回答下列问题:
(1)装置A中生成的物质是纯净物,则可能是_________,证明的方法是_____________。
(2)设计C装置的作用是________________,缺陷是___________________。
21、金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。试回答下列问题:
(1)Ni2+电子排布中,电子填充的能量最高的能级符号为______。
(2)金属Ni能与CO形成配合物Ni(CO)1.与CO互为等电子体的一种分子为______(写化学式,下同),与CO互为等电子体的一种离子为______。
(3)丁二酮肟()是检验Ni2+的灵敏试剂。丁二酮肟分子中C原子轨道杂化类型为______,2mol丁二酮肟分子中所含σ键的数目为______。
(1)丁二酮肟常与NI2+形成图A所示的配合物,图B是硫代氧的结果:
①A的熔、沸点高于B的原因为______。
②B晶体含有化学键的类型为______(填选项字母)。
A.σ键 B.金属键 C.配位键 D.π键
(5)人工合成的氧化镍往往存在缺陷,某缺陷氧化银的组成为Ni0.97O,其中Ni元素只有+2和+3两种价态,两种价态的镍离子数目之比为______。
(6)Ni2+与Mg2+、O2-形成晶体的晶胞结构如图所示(Ni2+未画出),则该晶体的化学式为______。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、B
【解析】
A. 原电池中电子流向是负极−导线−用电器−导线−正极,则放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极,故A正确,但不符合题意;
B. 充电过程是电解池,左边正极作阳极,右边负极作阴极,又阳离子移向阴极,所以Li+向右移动,故B错误,符合题意;
C. 充电时,阴极C变化为LixCn,则阴极电极反应式:xLi++xe− +nC=LixCn,故C正确,但不符合题意;
D. 放电正极上FePO4得到电子发生还原反应生成LiFePO4,正极电极反应式:xFePO4+xLi++xe− =xLiFePO4,故D正确,但不符合题意;
故选:B。
2、C
【解析】
A. 分散剂和分散质都存在3种状态:固体、液体和气体,每一种状态的分散剂能够与3种不同状态的分散质组成3种分散系,共可组成3×3=9种分散系,A正确;
B. 天然气主要成分是甲烷,还含有乙烷、丙烷、丁烷等,水煤气是CO、H2的混合气,裂解气是乙烯、丙烯等的混合气,高炉煤气是CO、CO2等的混合气,B正确;
C. HCOOH是电解质,C错误;
D. 塑料老化是塑料被氧化造成,橡胶的硫化是天然橡胶与硫发生反应生产硫化橡胶、石油的裂化是将长链烃断裂为短链烃、铁铝的钝化是在铁铝表面形成钝化膜、油脂的硬化是油酯与氢气发生加成反应,均属化学变化,D正确。
故选C。
3、D
【解析】
A、HPW自身存在比表面积小、易溶于有机溶剂而难以重复使用等缺点,将其负载在多孔载体(如硅藻土、C等)上则能有效克服以上不足,提高其催化活性,选项A正确;
B、根据图中曲线可知,当HPW负载量为40%时达到饱和,酯化率最高,选项B正确;
C、用HPW/硅藻土代替传统催化剂浓硫酸,可减少设备腐蚀等不足,选项C正确;
D、催化剂不能使平衡移动,不能改变反应正向进行的程度,选项D不正确。
答案选D。
4、B
【解析】
A、氯化银在水中溶解时吸收热量,温度越高,Ksp越大,在T2时氯化银的Ksp大,故T2>T1,A错误;
B、氯化银溶液中存在着溶解平衡,根据氯化银的溶度积常数可知a= =4.0×10-5,B正确;
C、氯化银的溶度积常数随温度减小而减小,则M点溶液温度变为T1时,溶液中Cl-的浓度减小,C错误;
D、T2时氯化银的溶度积常数大于1.6×10-9,所以T2时饱和AgCl溶液中,c(Ag+)、c(Cl-)不可能为2.0×10-5mol/L、4.0×10-5mol/L,D错误;
答案选B。
5、A
【解析】
通入二氧化碳,OA段生成沉淀,发生反应Ba2++2OH-+ CO2== BaCO3↓+H2O,说明溶液中一定含有Ba2+、OH-; BC段生成沉淀,发生反应AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-,说明含有AlO2-。
【详解】
通入二氧化碳,OA段生成沉淀,发生反应Ba2++2OH-+ CO2== BaCO3↓+H2O,说明溶液中一定含有Ba2+、OH-; BC段生成沉淀,发生反应AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-,BC段生成沉淀,说明含有AlO2-。AB段沉淀物质的量不变,发生反应2OH-+ CO2== CO32-+H2O;CD段沉淀的物质的量不变,发生反应CO32-+CO2+H2O═2HCO3-;DE段沉淀溶解,发生反应BaCO3+CO2+H2O═Ba(HCO3)2; Ba2+与SO42-生成沉淀,OH-与NH4+反应生成一水合氨,所以一定不存在NH4+、SO42-;故选A。
6、A
【解析】
A. 嵌入锌块做负极,负极反应为Zn-2e-=Zn2+,A项错误;
B. 上述方法为牺牲阳极的阴极保护法,即牺牲做负极的锌块保护做正极的轮船,故可以用镁合金来代替锌块,B项正确;
C. 由于海水呈弱碱性,铁发生吸氧腐蚀,故正极反应为2H2O+O2+4e-=4OH-,C项正确;
D. 此保护方法是构成了原电池,牺牲了锌块保护轮船,故为牺牲阳极的阴极保护法,D项正确;
答案选A。
7、C
【解析】
对表中元素,我们宜从右往左推断。C为第二周期ⅥA族,其为氧,从而得出A、B、C、D分别为C、N、O、Si。
【详解】
A. 电子层数越多,半径越大;同周期元素,最外层电子数越多,半径越小,从而得出原子半径大小关系为Si>C>N>O,A错误;
B. 生成的氢化物中,只有水分子和氨分子间可形成氢键,B错误;
C. A与C形成的阴离子可能有CO、C2O,C正确;
D.C的单质石墨能导电,Si是半导体材料,常温下也能导电,N、O的单质在常温下不导电,D错误。
故选C。
8、D
【解析】
A. 墨子提出:物质被分割是有条件的,若不存在被分割的条件,就不能被分割,故A正确;
B. 汤姆生发现了电子,并提出了电子的葡萄干面包模型,故B正确;
C. 德谟克利特提出:物质由极小的微粒组成,这种微粒叫做原子,物质分割只能到原子为止,故C正确;
D. 卢瑟福提出了原子结构的行星模型,不是贝克勒尔,故D错误;
答案选D。
9、B
【解析】
A. 二氧化硅可做光导纤维,晶体硅常做半导体材料,A项错误;
B. 玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英,水泥的主要原料是黏土、石灰石,陶瓷主要原料是黏土,石英主要成分是二氧化硅、黏土属于硅酸盐,故都属于硅酸盐产品,故D正确;B项正确;
C. SiO2可与水不反应,C项错误;
D. 半导体硅能够导电,可做计算机芯片,D项错误;
答案选B。
10、C
【解析】
A.根据侯氏制碱法的原理可表示为NH3+H2O+CO2=NH4HCO3, NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓,2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O NH4Cl 在常温时的溶解度比 NaCl 大,而在低温下却比 NaCl 溶解度小的原理,在 278K ~ 283K(5 ℃~ 10 ℃ ) 时,向母液中加入食盐细粉,而使 NH4Cl 单独结晶析出供做氮肥,故侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异,选项A正确。
B.氨气可以与浓盐酸反应生成白烟(氯化铵晶体颗粒),选项B正确;
C.碘是人类所必须的微量元素,所以要适当食用含碘元素的食物,但不是含高碘酸的食物,选项C错误;
D.黑火药由硫磺、硝石、木炭按一定比例组成,选项D正确。
故选C。
11、D
【解析】
A. 过滤需要漏斗,故A错误;
B. 取滤液需要先加酸性双氧水,再加入淀粉溶液,过滤时还需要玻璃棒,故B错误;
C. FeC13溶液显酸性,滴定时应该用酸式滴定管,故C错误;
D. 配制500mL1mol/LNaOH溶液,将称量好的20.0gNaOH固体、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀,需要的仪器主要有烧杯、玻璃棒、量筒、500ml容量瓶、胶头滴管,故D正确。
综上所述,答案为D。
检验海带中是否含有碘离子,先将海带灼烧后溶解、过滤,向滤液中加入酸性双氧水氧化,再加入淀粉检验。
12、C
【解析】
A.7g金属锂价电子1 mol,其电量约为(6.02×1023)×(1.6×10-19 C),故金属锂的价电子密度约为(6.02×1023)×(1.6×10-19 C)÷7g=13760C/g,故A正确;
B.锂离子电池在放电时释放电能、在充电时消耗电能,从能量角度看它们都属于蓄电池,故B正确;
C.在放电时,无锂单质生成,故锂元素没有被还原,故C错误;
D.在充电时发生“C6→LixC6”,即锂离子嵌人石墨电极,故D正确;
答案选C。
13、C
【解析】
在强酸性条件下,碳钢发生析氢腐蚀,在弱酸性、中性、碱性条件下,碳钢发生吸氧腐蚀,据此分析解答。
【详解】
A.当pH<4溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀,负极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,正极反应式为:2H++2e-=H2↑,故A正确;
B.当pH>6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀,负极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,因此主要得到铁的氧化物,故B正确;
C.在pH>14溶液中,碳钢发生吸氧腐蚀,正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,故C错误;
D.在煮沸除氧气后的碱性溶液中,正极上氧气浓度减小,生成氢氧根离子速率减小,所以碳钢腐蚀速率会减缓,故D正确;
故选C。
14、B
【解析】
已知P点溶液中存在c(OH-)=c(H+)+c(HNO2),同时溶液中存在电荷守恒:c(OH-)+ c(NO2-)= c(H+)+ c(Na+),二式联立消去c(OH-)可得:c(NO2-)+ c(HNO2) =c(Na+),此为NaNO2溶液中的物料守恒式,即P点溶液中的溶质只有NaNO2,亚硝酸和氢氧化钠恰好完全反应,所以初始亚硝酸溶液的体积为10.80mL,据此分析作答。
【详解】
A. HNO2电离常数K=,未滴加氢氧化钠时0.1mol/L的HNO2溶液的pOH=11.85,即溶液中c(OH-)=10-11.85mol/L,则根据水的电离平衡常数可知c(H+)=10-2.15mol/L,溶液中存在电离平衡HNO2⇋H++NO2,溶液中氢离子浓度和亚硝酸根离子浓度大致相等,所以K=,故A正确;
B. 根据分析可知a=10.80mL,所以当加入5.40mL氢氧化钠溶液时溶液中的溶质为等物质的量HNO2和NaNO2,存在电荷守恒:c(OH-)+ c(NO2-)= c(H+)+ c(Na+),存在物料守恒:c(NO2-)+ c(HNO2) =2c(Na+),二式联立可得2c(H+)+c(HNO2)=2c(OH-)+c(NO2-),故B错误;
C. M、N、P、Q四点溶液中均含有:H+、OH-、NO2-、Na+,故C正确;
D. 已知P点溶液中存在c(OH-)=c(H+)+c(HNO2),同时溶液中存在电荷守恒:c(OH-)+ c(NO2-)= c(H+)+ c(Na+),二式联立消去c(OH-)可得:c(NO2-)+ c(HNO2) =c(Na+),此为NaNO2溶液中的物料守恒式,即P点溶液中的溶质只有NaNO2,亚硝酸和氢氧化钠恰好完全反应,所以初始亚硝酸溶液的体积为10.80mL,故D正确;
故答案为B。
15、A
【解析】
W化合价为-2价,没有最高正化合价+6价,故W为O元素;
Z元素化合价为+5、-3,Z处于ⅤA族,原子半径与氧元素相差不大,则Z与氧元素处于同一周期,故Z为N元素;
X化合价为+2价,应为ⅡA族元素,Y的化合价为+3价,处于ⅢA族,二者原子半径相差较小,可知两者位于同一周期相邻主族,由于X、Y的原子半径与W、Z原子半径相差很大,则X、Y应在第三周期,所以X为Mg元素,Y为Al元素,结合元素周期律与元素化合物性质解答。
【详解】
根据上述分析可知,X、Y、Z、W分别是Mg、Al、N、O元素,则
A. Y的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝,即可以与强酸反应,也可以与强碱反应,显两性,故A正确;
B. 放电条件下,氮气与氧气会生成NO,而不能直接生成NO2,故B错误;
C. 同一周期中,从左到右元素的金属性依次减弱,则金属性:Mg>Al,即X>Y,故C错误;
D. 电子层数相同时,元素原子的核电荷数越小,离子半径越大,则Mg2+的离子半径小于O2-的离子半径,故D错误;
答案选A。
16、A
【解析】
结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物互为同系物.
A、由于同系物在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,故相对分子质量不同,选项A选;
B、由于同系物的结构相似,即属于同一类物质,故通式相同,选项B不选;
C、由于同系物的结构相似,即属于同一类物质,故化学性质相似,选项C不选;
D、互为同系物的物质的结构必须相似,选项D不选。
答案选A。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、醚键、羰基 AD 、。
【解析】
苯硝化得到A,从A的分子式可以看出,A是苯分子中的两个氢原子被硝基取代后的生成物,结合后面物质的结构简式可确定两个硝基处于间位,即A为间二硝基苯,A发生还原反应得到B,A中的两个硝基被还原为氨基,得到B(间苯二胺),间苯二胺生成C,分析C的分子式可知,B中的两个氨基被羟基取代得到了间苯二酚C,间苯二酚和乙酸发生取代反应,苯环上的一个氢原子被-COCH3取代,得的有机物,和(CH3)2SO4在碳酸钾的作用下反应生成丹皮酚,丹皮酚又和CH3CH2Br在NaOH醇溶液作用下得到E,根据E和的结构简式可知,丹皮酚是中和-COCH3处于对位的羟基上的氢原子被甲基取代的生成物,所以丹皮酚的结构简式为。丹皮酚中的另一个羟基上的氢原子被乙基取代得到E。E发生的反应是已知的第二个反应,羰基上的氧原子被NOH代替生成F(),F中的羟基上的氢原子被-CH2CH2CH2CH2Br取代生成G,G中的溴原子被取代生成H。
【详解】
(1)根据有机物E的结构简式可知,E中含有的官能团名称醚键、羰基;正确答案:醚键、羰基。
(2)根据题给信息分析看出,由有机物2,4-二羟基苯乙酮变为丹皮酚,碳原子数增加1个,再根据有机物E的结构简式可知,丹皮酚的结构简式为;正确答案:。
(3)根据乙基丹皮酚肟胺基醇醚衍生物 H 的结构简式可知其分子式为 C21H35O3N3,A错误;物质B为间苯二胺,含有氨基,显碱性可能溶于水,且能与盐酸反应生成有机盐,B正确;D→E是溴乙烷中的-CH2CH3取代了酚羟基中的氢原子; G→H 是φ-CH2CH2CH2CH2Br与NH(CH2CH2)2NCH2CH3发生了取代反应,C正确;物质 C为间苯二酚, 能与浓溴水发生取代反应,溴原子主要在环上羟基的邻对位发生取代,而且 1molC消耗3molBr2,D错误;正确选项AD。
(4)有机物F结构=N-OH 与BrCH2CH2CH2CH2Br发生了取代反应;正确答案:
。
(5)根据有机物F的分子式为C11H15O3N,IR 谱显示有-NH2,且与苯环直接相连,该有机物属于芳香族化合物;能发生银镜反应;1molF 与 2molNaOH恰好反应,说明分子结构含有醛基、酚羟基或者甲酸酚酯;1H-NMR 谱显示分子中含有 5 种氢原子,对称程度较大,不可能含有甲酸酚酯;综上该有机物结构简式可能为:
、;正确答案:、。
(6)根据题给信息可知,硝基变为羟基,需要先把硝基还原为氨基,然后再氯化氢、水并加热220℃条件下变为酚羟基,苯酚变为苯酚钠盐后再根据信息③,生成邻羟基苯甲酸,最后该有机物与乙酸酐反应生成酚酯;正确答案:
。
18、取代反应 18 羰基、醚键 浓硫酸、加热(或:P2O5) 30
【解析】
根据B的结构简式和生成B的反应条件结合A的化学式可知,A为;根据C和D的化学式间的差别可知,C与氢气在催化剂作用下发生加成反应生成D,D为,结合G的结构可知,D消去结构中的羟基生成碳碳双键得到E,E为;根据G生成H的反应条件可知,H为。
(1)根据A和B的结构可知,反应①发生了羟基上氢原子的取代反应; B()分子中的苯环为平面结构,单键可以旋转,最多有18个原子共平面,故答案为取代反应;18;
(2)C()中含氧官能团有羰基、醚键;反应③为D消去结构中的羟基生成碳碳双键得到E,“条件a”为浓硫酸、加热,故答案为羰基、醚键;浓硫酸、加热;
(3)反应④为加成反应,根据E和G的化学式的区别可知F为甲醛,反应的化学方程式为,故答案为;
(4)反应⑤是羟基的催化氧化,反应的化学方程式为,故答案为;
(5)芳香化合物J是D()的同分异构体,①苯环上只有3个取代基;②可与NaHCO3反应放出CO2,说明结构中含有羧基;③1mol J可中和3mol NaOH,说明结构中含有2个酚羟基和1个羧基;符合条件的J的结构有:苯环上的3个取代基为2个羟基和一个—C3H6COOH,当2个羟基位于邻位时有2种结构;当2个羟基位于间位时有3种结构;当2个羟基位于对位时有1种结构;又因为—C3H6COOH的结构有—CH2CH2CH2COOH、—CH2CH(CH3)COOH、—CH(CH3)CH2COOH、—C(CH3)2COOH、—CH(CH2CH3)COOH,因此共有(2+3+1)×5=30种,其中核磁共振氢谱为五组峰的J的结构简式有,故答案为30;;
(6)以为原料制备。根据流程图C生成的D可知,可以与氢气加成生成,羟基消去后生成,与溴化氢加成后水解即可生成,因此合成路线为,故答案为。
点睛:本题考查了有机合成与推断,根据反应条件和已知物质的结构简式采用正逆推导的方法分析是解题的关键。本题的易错点为B分子中共面的原子数的判断,要注意单键可以旋转;本题的难点是(6)的合成路线的设计,要注意羟基的引入和去除的方法的使用。本题的难度较大。
19、CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl 该反应放热,防止温度升高导致H2O2分解和氨水中氨气挥发 向过滤器中注入乙醇至浸没沉淀,待乙醇流尽后,重复操作2~3次 生成的硫酸钙为微溶物,覆盖在样品表面,阻止反应进一步进行 催化作用 45.0% 部分CaCl2溶液与浓氨水反应生成Ca(OH)2 部分CaO2与水反应生成Ca(OH)2或烘烤CaO2·8H2O失水不够完全
【解析】
I.(1)该装置发生的反应类似于复分解反应,根据原子守恒配平;
(2)该反应为放热反应,H2O2和氨水的稳定性都较差,因此需要用冷水浴控制反应温度;结合沉淀的性质选择洗涤剂,然后根据沉淀的洗涤标准操作解答;
II.(3)硫酸钙为微溶物,可能会对反应有影响;类比双氧水的分解进行分析;
(4)滴定过程中双氧水与酸性高锰酸钾反应生成氧气、氯化锰、水,根据氧化还原反应得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平;根据消耗的酸性高锰酸钾的物质的量并结合守恒关系计算;
(5)CaO2与水缓慢反应,CaO2与浓氨水反应,烘烤过程中水分未完全失去等导致反应物有损失或生成物中杂质含量高均会导致CaO2含量偏低。
【详解】
I.(1)由题可知,三颈烧瓶中发生CaCl2在碱性条件下与H2O2生成CaO2·8H2O的反应,根据原子守恒可知,该反应化学方程式为:CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl;
(2)该反应为放热反应,H2O2和氨水的稳定性都较差,温度过高会导致其分解,影响产量和化学反应速率;因过氧化钙可与水缓慢反应,不溶于乙醇,因此可选用乙醇进行洗涤,实验室洗涤沉淀的操作为:向过滤器中注入乙醇至浸没沉淀,待乙醇流尽后,重复操作2~3次;
II.(3)若选用硫酸,则CaO2与稀硫酸反应生成微溶物CaSO4会覆盖在样品表面,使反应难以持续进行;MnCl2对该反应具有催化作用,可加快化学反应速率;
(4)滴定过程中酸性高锰酸钾与双氧水反应,Mn元素化合价从+7价降低至+2价,H2O2中O元素从-1价升高至0价,根据氧化还原反应得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平该离子方程式为:;滴定过程中消耗高锰酸钾的物质的量n=25×10-3L×0.02mol/L=5×10-4mol,根据守恒关系可知: n(H2O2)=n(CaO2)=2.5n(KMnO4)=1.25×10-3mol,样品中CaO2的质量分数;
(5)CaCl2溶液与浓氨水反应导致反应物未完全转化,同时还会导致最终固体中含有部分Ca(OH)2杂质,会使CaO2含量偏低;CaO2与水能反应生成微溶物Ca(OH)2,会导致生成的CaO2含量偏低;烘烤CaO2·8H2O失水不够完全导致固体质量偏大,最终导致计算CaO2含量偏低。
20、Cu或Cu2O 向得到的红色物质中直接加入稀硫酸,若溶液变蓝色,说明含有Cu2O,否则没有 除去NH3 防止金属镁与NH3反应生成副产物 C中稀硫酸中的水分进入D中,Mg、Mg3N2遇水发生反应
【解析】
(1)A装置通过反应3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2来制备N2,NH3作还原剂,CuO被还原,生成Cu,但也可能生成Cu2O,二者均为红色,题目中生成了纯净物,所以是Cu或Cu2O;Cu不与稀硫酸反应,Cu2O能与稀硫酸反应Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,使溶液呈蓝色,所以可用稀硫酸检验,但不能用硝酸,硝酸与Cu也能反应生成蓝色溶液;
(2)N2中可能含有未反应的NH3,NH3与金属镁发生反应生成杂质Mg(NH2)2,所以C中的稀硫酸是为了吸收NH3,B装置为安全瓶,防止C中液体倒吸入A中,D装置是Mg3N2的制备装置,由于Mg性质比较活泼,很容易与水、氧气、CO2反应,所以该装置存在明显缺陷。
【详解】
(1)A装置通过反应3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2来制备N2,NH3作还原剂,CuO被还原,生成Cu,但也可能生成Cu2O,题目中生成了纯净物,所以是Cu或Cu2O,检验的方法是向得到的红色物质中直接加入稀硫酸,若溶液变蓝色,说明含有Cu2O,否则没有,不能加硝酸,硝酸与Cu也能反应生成蓝色溶液;
故答案为:Cu或Cu2O;向得到的红色物质中直接加入稀硫酸,若溶液变蓝色,说明含有Cu2O,否则没有;
(2)N2中可能含有未反应的NH3,NH3与金属镁发生反应生成杂质Mg(NH2)2,所以C中的稀硫酸是为了吸收NH3,B装置为安全瓶,防止C中液体倒吸入A中,D装置是Mg3N2的制备装置,由于Mg性质比较活泼,很容易与水、氧气、CO2反应,所以该装置存在明显缺陷;
故答案为:除去NH3,防止金属镁与NH3反应生成副产物;C中稀硫酸中的水分进入D中,Mg、Mg3N2遇水发生反应。
Cu不与稀硫酸反应,Cu2O能与稀硫酸反应Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,使溶液呈蓝色;与硝酸反应,二者现象相同,溶液均呈蓝色。
21、3d N2 CN- sp3和sp2 30NA A分子间存在氢键 ACD 91:6 Mg2NiO3
【解析】
(1)Ni2+电子排布中,电子填充的能量最高的能级符号为3d;
(2)原子数与价电子数分别都相等的互为等电子体;
(3)(1)根据价层电子对互斥理论确定中心原子杂化方式,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数,σ键个数=配原子个数;C-H为碳氢σ键,C-C为碳碳σ键,C=N含有一个碳氮σ键;
(1)①A分子中含有-OH,分子间易形成氢键;
②根据图可知碳碳间
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