


湖北省仙桃中学2025-2026学年高三上学期期中考试化学试卷
展开 这是一份湖北省仙桃中学2025-2026学年高三上学期期中考试化学试卷,共35页。试卷主要包含了24L 乙酸含有的σ键数目为0,02 1023等内容,欢迎下载使用。
试卷满分:100 分
可能用到的相对原子质量:H 1B 10.8C 12O 16Mg 24S 32
一、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,只有一项是符合题目要求的。
化学与社会生活密切相关,下列表述错误的是
新型手机以石墨烯为材料利用其电阻率低、热导率高
聚乳酸、淀粉等混合制成的一次性餐具会造成白色污染
我国研制的超级钢性能居于世界领先水平,属于合金
蚂蚁打架喷射的有机胺、甲酸可反应生成离子液体
下列说法正确的是
第二周期元素中,第一电离能介于 B 和 O 之间的元素有 3 种
O3 分子的球棍模型:
电负性越大,元素的非金属性越强,第一电离能也越大
二甲基硅二醇经脱水缩聚生成聚硅氧烷:
已知反应: CH COOH CH CH OH 浓硫酸 CH COOCH CH H O ,设 N 为阿伏加德罗常数
332
△
3232A
的值,下列有关说法正确的是
标准状况下, 2.24L 乙酸含有的σ键数目为0.8NA
向足量乙醇中加入2.3g 金属钠,转移电子数为0.1NA
1ml 乙醇与等量乙酸充分发生上述反应,生成乙酸乙酯分子的数目为 NA
3A
0.1ml 醋酸钠溶于稀醋酸中使溶液呈中性,混合溶液中CH COO 数目小于0.1N
下列过程中发生反应的离子方程式书写错误的是
铅酸蓄电池总反应: PbPbO 4H 2SO2 2PbSO 2H O
2442
2 72
用绿矾处理酸性重铬酸根离子: Cr O2 6Fe2 14H 6Fe3 2Cr3 7H O
碱性条件下用次氯酸钠与Fe3 制备绿色消毒剂高铁酸钠:
42
3ClO 2Fe3 10OH 2FeO2 3Cl 5H O
等物质的量浓度的 NH4Al(SO4)2 与 Ba(OH)2 溶液按体积比为 1:2 反应:
Al3 2SO2 2Ba2 4OH 2BaSO [Al(OH) ]
444
下列对物质性质比较结果的原因解释错.误.的是
A. AB. BC. CD. D
X、Y、Z 和 R 为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中 Y、Z 和 R 处于同一周期,R 是非金属性最强的元素。一定条件下,上述元素形成的物质 M 可发生如下转化。下列说法正确的是
YR3 是含有极性键的极性分子
M、N 中原子均达到八电子稳定结构
M 中含有的化学键为离子键、氢键和共价键
简单氢化物的沸点:Z>R
“证据推理与模型认知”是高中化学学科核心素养之一,也是学习化学的重要方法,相关说法正确的是
CuS 固体难溶于稀硫酸,推测 FeS 固体也难溶于稀硫酸
HCl 气体常温下易溶于水,推测 HI 气体常温下也易溶于水
选项
性质比较
原因
A
氧化性:
Ag [Ag(NH ) ]
3 2
配位键的电子占据Ag 的空轨道,导致Ag 得电子能力减弱
B
在水中的溶解度: O2 O3
O2 相对分子质量小
C
沸点:乙醇>一氯乙烷
乙醇分子之间可以形成氢键
D
与金属钠反应剧烈程度:水>乙醇
乙基是推电子基,使乙醇羟基中的 O-H 键的极性减弱
常温下 CaCO3 的溶解度小于 Ca(HCO3)2,推测水溶液中溶解度 Na2CO3 小于 NaHCO3
CH4 的正四面体结构中键角为10928 ,推测 P4 的正四面体结构中键角也是10928
催化剂
反应H2 g CO2 gHCOOHl 可用于储氢,可能机理如图所示。下列说法正确的是
该反应的S 0
步骤 I 中CO2 带正电荷的 C 与催化剂中的 N 之间作用
步骤 III 中存在非极性键的断裂和形成
反应中每消耗1mlCO2 ,转移电子数约为4 6.02 1023
利用下列装置完成相应实验,能达到实验目的的是
验证乙醇脱水生成乙烯
实验室制备乙炔
验证苯与液溴发生取代反应
利用分水器制备乙酸乙酯并提高产率
氰化法从金矿提取黄金简易工艺流程如下(已知:通常情况下,电负性较小的原子易提供孤电子对):
下列叙述不正确的是
“氰浸”中,NaCN 作络合剂且 N 原子为配位原子
222
“氰浸”反应: 4Au 8CN O 2H O 4[Au(CN) ] 4OH
“还原”中,除生成两种配合物外,还产生一种还原剂
“除锌”中,试剂 X 不宜选择硝酸
11 丙烯可发生如下转化(反应条件略):
下列说法正确的是
H+ 可提高 Y→Z 转化的反应速率
产物 M 有 3 种且互为同分异构体(不考虑立体异构)
Y→Z 过程中,b 处碳氧键比 a 处更易断裂
Y→P 是缩聚反应,该工艺有利于减轻温室效应
氮和氧是构建化合物的常见元素,某N2O5 的晶胞如图。
下列说法不.正.确.的是
该氮氧化物中 N 都呈5 价
该晶体中氮原子的杂化方式有sp、sp2 两种
O3 与足量红棕色气体反应生成N2O5 的化学方程式为: 2NO2 O3 N2O5 O2
晶体类型是分子晶体
电渗析法制取八钼酸铵[(NH4)4M8O26]的工作原理如图所示(装置进出口未标明),当溶液的 pH 降低
时,溶液中的MO2 转化为M O4 。下列说法不正确的是
48 26
A b 连接直流电源负极
48 262
B. Ⅲ室中发生反应: 8MO2 12H M O4 6H O
C. 生成 0.1 ml (NH4)4M8O26,Ⅳ室溶液质量理论上增加 21.6 g
D. 电解一段时间后,Ⅳ室溶液的 pH 值增大
瓜环[n]( n 5 )是超分子领域近年来发展迅速的大环主体分子之一,可从环境中识别不同分子并选择性吸附形成超分子。由烃 A 合成瓜环[n]的路线如下:
下列说法正确的是
烃 A 的产量可用于衡量国家石油化工发展水平
D→瓜环[n]先发生加成反应再发生缩聚反应
通过红外光谱可测得瓜环[n]的聚合度
瓜环[n]选择性吸附形成超分子体现了其自组装的特点
常温时,用0.1000ml L1 的 HCl 溶液滴定 V mL 0.1000ml L1 的 BOH 弱碱溶液。溶液的 pH、分
布系数δ(B ) [ B
的分布系数
c(B )
c(B ) c(BOH) ]随滴加 HCl 溶液体积 V(HCl)的变化关系如下图所示。
下列有关说法正确的是
BOH 的电离平衡常数 Kb 约为2.0 105
a 点时溶液的 pH 约为 5
b 点时溶液中c(B ) c(Cl )
V 10
二、非选择题:本题共 4 小题,共 55 分。
泻盐MgSO4 7H2O 可作为印染和制革工业中的加重剂和填料,也可用做肥料促进植物生长。硼镁泥是制备硼砂的副产品[主要成分为MgCO3 Mg(OH)2 ,含有杂质成分
Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、SiO2、B2O3、MnO 等],以硼镁泥为原料制备泻盐的流程如图所示。
阳离子
Fe3+
Al3+
Fe2+
Mg2+
Mn2+
开始沉淀时的pH
1.6
3 2
7.5
9.6
8.6
完全沉淀时的pH
3.1
4.9
9.0
10.9
10.1
已知:①常温下,部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于110-5ml L-1 )时的pH 如下表。
23
②氧化性: ClO- >MnO >Fe3+ 。③ pH 7.4,Al(OH) 沉淀溶解。回答下列问题:
为提高“酸浸”的速率,通常采用的方法有(写 2 种即可)。
B2O3 酸浸生成不溶于水的H3BO3 ,除此之外,“滤渣 I”中还有(填化学式)。
“调pH ”的范围为;滤渣Ⅱ中含有MnO2 ,生成此物质发生反应的离子方程式为
。
“抽滤”后,滤液中除了MgSO4 ,还有少量CaSO4 ,已知MgSO4 7H2O、CaSO4 2H2O 两种物质的溶解度与温度的关系如图所示。
“操作 1”采用蒸发结晶、(填操作名称),得到CaSO4 2H2O 晶体。对“操作 1”的滤液进行(填操作名称),再过滤得到MgSO4 7H2O 晶体。
如处理1t 硼镁泥,镁的存在形式以MgO 计,其含量为30% ,通过上述流程制得泻盐1.1t ,则产率
为(保留 2 位小数)。
硼化镁是新型超导材料,硼化镁的晶体结构如图所示,底面边长为apm ,高为bpm ,其中硼原子的配位数是,硼化镁晶体的密度ρ= g/cm3 (列出计算式,阿伏加德罗常数用NA 表
示)。
三氯乙醛是易挥发的油状液体,溶于水和乙醇,沸点为 97.7℃。三氯乙醛用于制作杀虫剂、除草剂,医药上用于生产氯霉素、合霉素等。实验室制备三氯乙醛的原理:在 80~90℃下,无水乙醇与氯气反应生成三氯乙醛,得到含三氯乙醛的混合物,再与浓硫酸反应,经蒸馏分离出三氯乙醛。某小组拟制备三氯乙醛并探究其性质,装置如图 1。
回答下列问题:
仪器甲的名称为,B 装置中的试剂为,E 装置的作用是。
实验中观察到 F 装置中产生白色沉淀。写出 D 装置中发生反应的化学方程式:。
实验完毕后,得到乙醇与三氯乙醛的混合物,采用图 2 装置提纯产品。已知浓硫酸能与乙醇发生反应:
①CH3CH2OH+HOSO3H(浓硫酸)→C2H5OSO3H(硫酸氢乙酯,沸点:280℃)+H2O
②2CH3CH2OH+HOSO3H(浓硫酸)→(C2H5O)2SO2(硫酸二乙酯,沸点:209℃)+2H2O
①蒸馏时,在粗产品中加入浓硫酸的目的是。
②玻璃管的作用是。
探究 CCl3CHO 的性质:向溴水中滴加三氯乙醛,振荡,溶液褪色。经检验,溴水反应后溶液的 pH
明显减小。写出三氯乙醛与溴水反应的化学方程式:。
“李朝军三组分反应”是指在过渡金属催化下醛—炔—胺三组分制炔胺的反应,其中的一个反应如下
(反应条件略, Ph 代表C6H5 )
化合物 la 中含氧官能团的名称为。
①化合物 2a 的分子式为。
②b 与 3a 互为同系物且相对分子质量比 3a 大 14,b 的同分异构体中,同时含有苯环和-NH2 结构的共
种(考虑对映异构)。
下列说法正确的有(填字母)。
在 1a,2a 和 3a 生成 4a 的过程中,有π键的断裂与σ键的形成
在 4a 分子中,存在手性碳原子,并有 24 个碳原子采取sp2 杂化
在 5a 分子中,有大π键,所有碳原子一定共平面
化合物 5a 可与FeCl3 溶液发生显色反应,且可发生原子利用率为 100%的还原反应
过渡金属[M]催化醛—炔—胺三组分制炔胺的反应机理如下图所示,则 1a、2a、3a 生成 1 ml 4a 的同时,还生成 1 ml(填化学式)。
根据上述信息,以 1a、3a 和丙烯为原料分三步合成化合物Ⅰ。
①第一步,引入溴:其反应的化学方程式为。
②第二步,进行(填具体反应类型);其反应的化学方程式为(注明反应条件)。
③第三步,合成 I:②中得到的有机物与 1a、3a 反应。
参考上述三组分反应,直接合成化合物Ⅱ,需要以(填名称)和 2a、3a 为反应物。
NH3 及其衍生物有多种用途,下面对 NH3 及其衍生物进行的相关研究。按要求回答下列问题:
以 NH3 和 CO2 为原料在 ZnO 作催化剂条件下工业合成尿素,其能量转化关系如图甲:
则2NH3 (l) CO2 (l) H2O(l) H2 NCONH2 (l)H 。
在催化剂作用下 NH3 可与呋喃( )反应转化为吡咯(),呋喃的熔、沸点(填
“>”或“<”)吡咯,原因是。
NH3 的二甲基取代物二甲胺()又称 DMA,N,N-二甲基甲酰胺()又称为
DMF,DMF 是一种常见的有机溶剂,高温易分解。一种 CO2 加氢偶合二甲胺制备 N,N-二甲基甲酰胺
(DMF)的反应如下(反应为Ⅱ为伴随的副反应):
Ⅰ: (g)+CO2(g)+H2(g)⇌(g)+H2O(g)ΔH1=+56kJ⋅ml −1K1
Ⅱ: (g)+CO2(g)+3H2(g)⇌ (g)+2H2O(g)ΔH2=−100kJ⋅ml−1K2
回答下列问题:
①在恒温恒压的容器中充入一定量的 DMA、CO2 及 H2 发生上述反应,下列条件能够说明容器中的反应达平衡状态的是。
A.DMF 和 H2O(g)的物质的量之比不变B.气体的密度不变
C.反应Ⅰ和反应Ⅱ的H 保持不变D.气体的平均摩尔质量不变 E.反应Ⅰ的平衡常数不变
②300℃时,向 5 L 恒容密闭容器中加入 1 ml DMA、1 ml CO2、1.34 ml H2,含氮物种的物质的量随时间的变化关系如图乙所示。
0~2 min 内,H2 的化学反应速率为ml L1 min1 。反应Ⅰ的平衡常数K (保留最简分数)。
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在固定体积的密闭容器中投入 4 ml 氨和 1 ml 二氧化碳,
仅考虑反应②③,实验测得反应中各组分随时间的变化如图所示:
已知总反应的速率通常由慢的一步反应决定,则合成尿素总反应的速率由反应决定(填②或③)。
15 min 后氨基甲酸铵产量下降的原因是。
湖北省仙桃中学 2025-2026 学年度上学期高三期中考试
高三化学试卷
试卷满分:100 分
可能用到的相对原子质量:H 1B 10.8C 12O 16Mg 24S 32
一、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,只有一项是符合题目要求的。
化学与社会生活密切相关,下列表述错误的是
新型手机以石墨烯为材料利用其电阻率低、热导率高
聚乳酸、淀粉等混合制成的一次性餐具会造成白色污染
我国研制的超级钢性能居于世界领先水平,属于合金
蚂蚁打架喷射的有机胺、甲酸可反应生成离子液体
【答案】B
【解析】
【详解】A.石墨烯是一种新型材料,具有电阻率低、热导率高的特性,因此在电子设备中被广泛应用,
A 正确;
B.“白色污染”通常由不可降解的塑料(如聚乙烯)引起,而聚乳酸(PLA)和淀粉属于可生物降解材料,其制品不会长期残留,因此不会导致白色污染,B 错误; C.超级钢属于铁合金的一种,属于合金,C 正确; D.有机胺、甲酸在一定条件下可反应生成有机胺正离子和甲酸根负离子的离子液体,D 正确;
故选 B。
下列说法正确的是
第二周期元素中,第一电离能介于 B 和 O 之间的元素有 3 种
O3 分子的球棍模型:
电负性越大,元素的非金属性越强,第一电离能也越大
二甲基硅二醇经脱水缩聚生成聚硅氧烷:
【答案】D
【解析】
【详解】A.第二周期元素第一电离能顺序为:Li < B < Be < C < O < N < F < Ne,因此介于 B 和 O 之间的
元素为 Be、C,共 2 种,A 错误;
B.O3
分子中心氧原子的价层电子对数为2 6 2 2 3 ,含有一对孤电子,其空间结构为 V 形,并非
2
直线形,B 错误;
C.元素的电负性越大,非金属性也越强,但第一电离能受电子构型影响,如电负性 O>N,而第一电离能 N>O,C 错误;
D.二甲基硅二醇脱水缩聚时,两分子间分别断裂硅氧键和氧氢键脱水形成-Si-O-Si-键,n 个单体生成 1 条链状聚合物和(n-1)个 H2O,反应式正确,D 正确;
故答案选 D。
已知反应: CH COOH CH CH OH 浓硫酸 CH COOCH CH H O ,设 N 为阿伏加德罗常数
332
△
3232A
的值,下列有关说法正确的是
A. 标准状况下, 2.24L 乙酸含有的σ键数目为0.8NA
B. 向足量乙醇中加入2.3g 金属钠,转移电子数为0.1NA
C. 1ml 乙醇与等量乙酸充分发生上述反应,生成乙酸乙酯分子的数目为 NA
3A
D. 0.1ml 醋酸钠溶于稀醋酸中使溶液呈中性,混合溶液中CH COO 数目小于0.1N
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下,乙酸不是气体,不能依据体积确定其物质的量,因此无法确定σ键数目,故 A
错误;
B.钠在反应中转变为钠离子,1mlNa 完全反应转移 1ml 电子,则2.3g 金属钠即 0.1ml,转移电子数为
0.1NA ,故 B 正确; C.该反应为可逆反应,乙醇不能完全反应,因此生成乙酸乙酯分子的数目小于 NA ,故 C 错误;
D. 0.1ml 醋酸钠溶于稀醋酸中使溶液呈中性,此时: c(OH- )=c(H+ ) ,根据电荷守恒:
333
c(CH COO- )+c(OH- )=c(Na+ )+c(H+ ) ,可得c(CH COO- )=c(Na+ ) ,则溶液中CH COO 数目等于钠离子数目,等于0.1NA ,故 D 错误;
故选:B。
下列过程中发生反应的离子方程式书写错误的是
铅酸蓄电池总反应: PbPbO 4H 2SO2 2PbSO 2H O
2442
2 72
用绿矾处理酸性重铬酸根离子: Cr O2 6Fe2 14H 6Fe3 2Cr3 7H O
碱性条件下用次氯酸钠与Fe3 制备绿色消毒剂高铁酸钠:
42
3ClO 2Fe3 10OH 2FeO2 3Cl 5H O
等物质的量浓度的 NH4Al(SO4)2 与 Ba(OH)2 溶液按体积比为 1:2 反应:
Al3 2SO2 2Ba2 4OH 2BaSO [Al(OH) ]
444
【答案】D
【解析】
【详解】A.铅酸蓄电池总反应中,电荷、原子均守恒,且符合实际反应过程,A 正确;
2 7
B.绿矾处理酸性Cr O2 时,氧化还原反应配平正确,符合酸性条件下的反应规律,B 正确;
4
C.碱性条件下 ClO-氧化 Fe3+为 FeO2 ,电荷、原子守恒,且产物合理,C 正确;
D.NH4Al(SO4)2 与 Ba(OH)2 按体积比 1:2 反应时,OH-与铵离子、Al3+分别生成一水合氨、Al(OH)3 沉淀,
离子方程式为NH +Al3 2SO2 2Ba2 4OH 2BaSO ↓AlOH ↓+NH ·H O ,D 错误;
444
332
故答案为 D。
下列对物质性质比较结果的原因解释错.误.的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
选项
性质比较
原因
A
氧化性:
Ag [Ag(NH ) ]
3 2
配位键的电子占据Ag 的空轨道,导致Ag 得电子能力减弱
B
在水中的溶解度: O2 O3
O2 相对分子质量小
C
沸点:乙醇>一氯乙烷
乙醇分子之间可以形成氢键
D
与金属钠反应剧烈程度:水>乙醇
乙基是推电子基,使乙醇羟基中的 O-H 键的极性减弱
【解析】
【详解】A.配位键的电子占据 Ag⁺的空轨道,导致 Ag⁺得电子能力减弱,氧化性降低,所以氧化性
3 2
Ag [Ag(NH ) ] ,A 项解释正确;
B.O2 的溶解度大于 O3 的说法错误,实际 O3 因极性更强,根据“相似相溶”原理,O3 在水中的溶解度比 O2 在水中的溶解度更大,而 B 项用相对分子质量解释错误; C.乙醇分子之间存在分子间氢键使其沸点高于一氯乙烷,C 项解释正确; D.乙基属于推电子基团,其推电子效应减弱 O-H 键极性,导致水与钠反应更剧烈,解释正确;
故答案选 B 项。
X、Y、Z 和 R 为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中 Y、Z 和 R 处于同一周期,R 是非金属性最强的元素。一定条件下,上述元素形成的物质 M 可发生如下转化。下列说法正确的是
YR3 是含有极性键的极性分子
M、N 中原子均达到八电子稳定结构
M 中含有的化学键为离子键、氢键和共价键
简单氢化物的沸点:Z>R
【答案】D
【解析】
3332
【分析】R 是非金属性最强的元素,则 R 为 F;X 原子序数最小且形成一根共价单键,即 X 为 H;Z 能形成氢键且能生成X Z 可推测 Z 为 O, X Z 即H O ; H O 与 Y 形成一个配位键,则 Y 为 B。
【详解】A.YR3 为 BF3,B 原子与 3 个 F 原子形成极性共价键,但分子构型为平面三角形,正负电荷中心
重合,是非极性分子,A 错误;
B.M 和 N 中均含 H 原子,H 原子最外层为 2 电子稳定结构,未达到八电子,B 错误; C.氢键不属于化学键,M 中含共价键和氢键(分子间作用力),无离子键,C 错误; D.H2O 分子间形成的氢键更多,因此沸点(100℃)高于 HF(约 19.5℃),D 正确;故答案选 D。
“证据推理与模型认知”是高中化学学科核心素养之一,也是学习化学的重要方法,相关说法正确的是
CuS 固体难溶于稀硫酸,推测 FeS 固体也难溶于稀硫酸
HCl 气体常温下易溶于水,推测 HI 气体常温下也易溶于水
常温下 CaCO3 的溶解度小于 Ca(HCO3)2,推测水溶液中溶解度 Na2CO3 小于 NaHCO3
CH4 的正四面体结构中键角为10928 ,推测 P4 的正四面体结构中键角也是10928
【答案】B
【解析】
【详解】A.CuS 难溶于稀硫酸是因为其溶度积极小,而 FeS 的溶度积较大,能与稀硫酸反应生成 H₂S,因此 FeS 可溶,A 错误;
B.HCl 易溶于水,HI 同为强极性分子且分子量更大,溶解度更高,推测合理,B 正确; C.CaCO3 溶解度小于 Ca(HCO3)2,但钠盐相反,Na2CO3 溶解度大于 NaHCO3,C 错误;
D.CH4 键角由sp3 杂化决定,且无孤电子对,为正四面体,键角为10928 ,而 P4 分子呈四面体结构,
催化剂
其中每个 P 原子形成三个单键,键角为 60°,D 错误;故答案选择 B 项。
反应H2 g CO2 gHCOOHl 可用于储氢,可能机理如图所示。下列说法正确的是
该反应的S 0
步骤 I 中CO2 带正电荷的 C 与催化剂中的 N 之间作用
步骤 III 中存在非极性键的断裂和形成
反应中每消耗1mlCO2 ,转移电子数约为4 6.02 1023
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据反应方程式可知:该反应的正反应是气体体积减小的反应,所以该反应的 ΔSMnO >Fe3+ 。③ pH 7.4,Al(OH) 沉淀溶解。回答下列问题:
为提高“酸浸”的速率,通常采用的方法有(写 2 种即可)。
B2O3 酸浸生成不溶于水的H3BO3 ,除此之外,“滤渣 I”中还有(填化学式)。
“调pH ”的范围为;滤渣Ⅱ中含有MnO2 ,生成此物质发生反应的离子方程式为
。
“抽滤”后,滤液中除了MgSO4 ,还有少量CaSO4 ,已知MgSO4 7H2O、CaSO4 2H2O 两种物质的溶解度与温度的关系如图所示。
“操作 1”采用蒸发结晶、(填操作名称),得到CaSO4 2H2O 晶体。对“操作 1”的滤
液进行(填操作名称),再过滤得到MgSO4 7H2O 晶体。
如处理1t 硼镁泥,镁的存在形式以MgO 计,其含量为30% ,通过上述流程制得泻盐1.1t ,则产率为(保留 2 位小数)。
硼化镁是新型超导材料,硼化镁的晶体结构如图所示,底面边长为apm ,高为bpm ,其中硼原子的
配位数是,硼化镁晶体的密度ρ= g/cm3 (列出计算式,阿伏加德罗常数用NA 表示)。
【答案】(1)适当提高浸取温度或适当提高“酸浸”时硫酸的浓度(合理即可)
(2)SiO2、CaSO4
(3)①. 4.9≤pH<7.4②.
Mn2 ClO H O MnO
Cl 2H
22
(4)①. 趁热过滤②. 加热浓缩、冷却结晶
3 (24 2 10.8)
(5)59.62%(6)①. 6②.
N (6 1 a 1010
3 a 1010 b 1010 )
A22
【解析】
【分析】硼镁泥在“酸浸”过程中,得到含 Fe3+、Fe2+、Al3+、Mn2+等的溶液和含 CaSO4、SiO2、H3BO3 的 滤渣;向溶液中加入次氯酸钠将 Fe2+、Mn2+氧化成 Fe3+和 MnO2;用 MgO 调 pH,使溶液中的 Fe3+、Al3+沉淀,抽滤后将所得滤液通过 “蒸发结晶、趁热过滤”得到CaSO4 2H2O 晶体和含MgSO4 7H2O 的滤液;
最后将滤液“加热浓缩、冷却结晶”、过滤后得到MgSO4 7H2O 晶体。
【小问 1 详解】
提高浸取温度、增大“酸浸”时酸的浓度、粉碎硼镁泥都可以提高“酸浸”速率;
【小问 2 详解】
SiO2 不与稀硫酸反应,CaO 与稀硫酸反应生成为微溶物 CaSO4;
【小问 3 详解】
“调 pH”的目的是为了将溶液中的 Fe3+、Al3+转化为 Fe(OH)3、Al(OH)3 沉淀除去,但不能让 Mg2+沉淀,结合已知条件③,故“调 pH”的范围为 4.9≤pH<7.4;酸性条件下,次氯酸钠与 MnSO4 反应生成
22
MnO2、NaCl 和硫酸,反应的离子方程式为 Mn2 ClO H O MnO Cl 2H ;
【小问 4 详解】
CaSO4 2H2O 、 MgSO4 7H2O 的溶解度受温度影响差距较大,故可采用“蒸发结晶、趁热过滤”得到
CaSO4 2H2O 晶体和含MgSO4 的滤液;再将滤液“加热浓缩、冷却结晶”、过滤后得到MgSO4 7H2O
晶体;
【小问 5 详解】
依题理论上得到的泄盐质量为
30% 1t 40g ml 1
246g ml 1 1.845t ,故产率为 1.1t
1.845t
100% 59.62% ;
【小问 6 详解】
由晶体结构图可知,B 原子位于三棱柱的中心,与之距离最近的 Mg 有 6 个;由均摊法可知结构中 Mg 的
个数为12 1 2 1 3 ,B 的个数为 6,故晶体密度
62
ρ 324 2 10.8 g / cm3
N 6 1 a 1010 3 a 1010 b1010 。
A22
三氯乙醛是易挥发的油状液体,溶于水和乙醇,沸点为 97.7℃。三氯乙醛用于制作杀虫剂、除草剂,医药上用于生产氯霉素、合霉素等。实验室制备三氯乙醛的原理:在 80~90℃下,无水乙醇与氯气反应生成三氯乙醛,得到含三氯乙醛的混合物,再与浓硫酸反应,经蒸馏分离出三氯乙醛。某小组拟制备三氯乙醛并探究其性质,装置如图 1。
回答下列问题:
仪器甲的名称为,B 装置中的试剂为,E 装置的作用是。
实验中观察到 F 装置中产生白色沉淀。写出 D 装置中发生反应的化学方程式:。
实验完毕后,得到乙醇与三氯乙醛的混合物,采用图 2 装置提纯产品。已知浓硫酸能与乙醇发生反应:
①CH3CH2OH+HOSO3H(浓硫酸)→C2H5OSO3H(硫酸氢乙酯,沸点:280℃)+H2O
②2CH3CH2OH+HOSO3H(浓硫酸)→(C2H5O)2SO2(硫酸二乙酯,沸点:209℃)+2H2O
①蒸馏时,在粗产品中加入浓硫酸的目的是。
②玻璃管的作用是。
探究 CCl3CHO 的性质:向溴水中滴加三氯乙醛,振荡,溶液褪色。经检验,溴水反应后溶液的 pH
明显减小。写出三氯乙醛与溴水反应的化学方程式:。
【答案】(1)①. 球形冷凝管②. 饱和食盐水③. 吸收未反应的氯气
22 53
4Cl +C H OH 80~90℃CCl CHO+5HCl
①. 将乙醇转化为沸点较高的物质,便于提纯产品②. 平衡气压,避免烧瓶内压强过大
CCl3CHO+Br2 +H2O CCl3COOH+2HBr
【解析】
【分析】A 装置为二氧化锰和浓盐酸制备氯气,由于浓盐酸具有挥发性,因此所制备的氯气中混有 HCl 气体,需要除去氯气中的 HCl 气体,则 B 装置中为饱和食盐水,C 装置为浓硫酸,干燥氯气;D 装置为氯气和乙醇反应制备三氯乙醛,实验中观察到 F 装置中产生白色沉淀,故同时有 HCl 生成;E 中 CCl4 的作用是吸收未反应的氯气(氯气在有机溶剂中的溶解度比在水中的大),F 中利用硝酸银溶液可以验证有HCl 生成。
【小问 1 详解】
装置甲的名称为:球形冷凝管;根据分析可知,B 中试剂为饱和食盐水,E 的作用是:吸收未反应的氯气;
【小问 2 详解】
根据分析,实验中观察到 F 装置中产生白色沉淀,可以验证有 HCl 生成,故 D 装置中发生反应的化学方
程式为4Cl2 +C2H5OH
【小问 3 详解】
80~90℃
CCl3CHO+5HCl ;
由于三氯乙醛可溶于乙醇,则三氯乙醛中混有乙醇,该混合产物与浓硫酸反应,根据题中所给浓硫酸和乙醇反应的方程式可知,浓硫酸和乙醇反应生成高沸点的物质,经蒸馏分离出三氯乙醛(沸点较低,为 97.7℃),故加入浓硫酸的目的是:将乙醇转化为沸点较高的物质,便于提纯产品;玻璃管可与外界大气相通,作用是:平衡气压,避免烧瓶内压强过大;
【小问 4 详解】
C C l3 C H O 与溴水反应后溶液的 pH 明显减小,溴水具有氧化性, C C l3 C H O 被溴水氧化成酸,溴单质自身被C C l3 C H O 还原成 HBr,故反应的化学方程式为: CCl3CHO+Br2 +H2O CCl3COOH+2HBr 。
“李朝军三组分反应”是指在过渡金属催化下醛—炔—胺三组分制炔胺的反应,其中的一个反应如下
(反应条件略, Ph 代表C6H5 )
化合物 la 中含氧官能团的名称为。
①化合物 2a 的分子式为。
②b 与 3a 互为同系物且相对分子质量比 3a 大 14,b 的同分异构体中,同时含有苯环和-NH2 结构的共
种(考虑对映异构)。
下列说法正确的有(填字母)。
在 1a,2a 和 3a 生成 4a 的过程中,有π键的断裂与σ键的形成
在 4a 分子中,存在手性碳原子,并有 24 个碳原子采取sp2 杂化
在 5a 分子中,有大π键,所有碳原子一定共平面
化合物 5a 可与FeCl3 溶液发生显色反应,且可发生原子利用率为 100%的还原反应
过渡金属[M]催化醛—炔—胺三组分制炔胺的反应机理如下图所示,则 1a、2a、3a 生成 1 ml 4a 的同时,还生成 1 ml(填化学式)。
根据上述信息,以 1a、3a 和丙烯为原料分三步合成化合物Ⅰ。
①第一步,引入溴:其反应的化学方程式为。
②第二步,进行(填具体反应类型);其反应的化学方程式为(注明反应条件)。
③第三步,合成 I:②中得到的有机物与 1a、3a 反应。
参考上述三组分反应,直接合成化合物Ⅱ,需要以(填名称)和 2a、3a 为反应物。
【答案】(1)醛基(2)①. C8H6②. 15(3)AB
(4)H2O(5)①.②. 消去反应③.+2NaOH
乙醇
HC CCH3 +2NaBr+2H2O
(6)苯甲醛
【解析】
【分析】本题以“李朝军三组分反应”为原型,通过过渡金属催化,实现醛—炔—胺三组分制炔胺的反应。要具备熟知官能团名称和数分子式的能力,以及分析反应原理、书写苯环同分异构体和逆推法的升级能力。
【小问 1 详解】
化合物 la 中含氧官能团为-CHO,其名称为醛基;
【小问 2 详解】
化合物 2a 的分子式为 C8H6;b 与 3a(分子式为 C7H9N)互为同系物且相对分子质量比 3a 大 14,故 b 的分子式为 C8H11N,b 同时含有苯环和-NH2 结构,故同分异构体有:苯环一取代同分异构体有 3 种,分别
为、(该碳原子为手性碳原子,存在立体异构);苯环二取代分别为-
CH2CH3、-NH2(邻间对 3 种),-CH2NH2、-CH3(邻间对 3 种);苯环三取代(-CH3、-CH3、-NH2)的同分异构体有 6 种,故 b 满足条件的同分异构体共 15 种;
【小问 3 详解】
A 选项,在 1a 中醛基在反应中碳氧双键断裂,故有π键的断裂,4a 中 C-C 和 C-N 键都是新生成的σ键, 故正确;
B 选项,标记*的碳原子为手性,期中四个苯环共 24 个碳原子都为sp2 杂化,故
正确;
C 选项,5a 分子中有单键,单键是可以旋转的键,所以所有的碳原子可能共平面,不是一定共平面,故错误;
D 选项,化合物 5a 中的羟基不是酚羟基,不可与FeCl3 溶液发生显色反应,故错误;
【小问 4 详解】
2a 和 3a 按照以下机理反应时,还生成了 1 ml H2O;
【小问 5 详解】
以 1a、3a 和丙烯为原料分三步合成化合物Ⅰ;
第一步:丙烯完成加成反应,引入两个溴原子,故化学反应方程为;
第二步:通过消去反应消除两个溴原子,形成碳碳三键,故化学反应方程为+2NaOH
乙醇
HC CCH3 +2NaBr+2H2O;
第三步:;
【小问 6 详解】
化合物Ⅱ,按以下方法切割:,2a、3a 分别提供左侧和上面片段,还需要右侧片
段,根据“醛—炔—胺三组分制炔胺的反应”,2a、3a 已提供了炔和胺,所以右侧片段中要含有醛基,故需要的右侧片段名称为苯甲醛。
NH3 及其衍生物有多种用途,下面对 NH3 及其衍生物进行的相关研究。按要求回答下列问题:
以 NH3 和 CO2 为原料在 ZnO 作催化剂条件下工业合成尿素,其能量转化关系如图甲:
则2NH3 (l) CO2 (l) H2O(l) H2 NCONH2 (l)H 。
在催化剂作用下 NH3 可与呋喃( )反应转化为吡咯(),呋喃的熔、沸点(填
“>”或“<”)吡咯,原因是。
NH3 的二甲基取代物二甲胺( )又称 DMA,N,N-二甲基甲酰胺()又称为
DMF,DMF 是一种常见的有机溶剂,高温易分解。一种 CO2 加氢偶合二甲胺制备 N,N-二甲基甲酰胺
(DMF)的反应如下(反应为Ⅱ为伴随的副反应):
Ⅰ:(g)+CO2(g)+H2(g)⇌(g)+H2O(g)ΔH1=+56kJ⋅ml −1K1
Ⅱ: (g)+CO2(g)+3H2(g)⇌ (g)+2H2O(g)ΔH2=−100kJ⋅ml−1K2
回答下列问题:
①在恒温恒压的容器中充入一定量的 DMA、CO2 及 H2 发生上述反应,下列条件能够说明容器中的反应达平衡状态的是。
A.DMF 和 H2O(g)的物质的量之比不变B.气体的密度不变
C.反应Ⅰ和反应Ⅱ的H 保持不变D.气体的平均摩尔质量不变 E.反应Ⅰ的平衡常数不变
②300℃时,向 5 L 恒容密闭容器中加入 1 ml DMA、1 ml CO2、1.34 ml H2,含氮物种的物质的量随时间的变化关系如图乙所示。
0~2 min 内,H2 的化学反应速率为ml L1 min1 。反应Ⅰ的平衡常数K (保留最简分数)。
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在固定体积的密闭容器中投入 4 ml 氨和 1 ml 二氧化碳,
仅考虑反应②③,实验测得反应中各组分随时间的变化如图所示:
已知总反应的速率通常由慢的一步反应决定,则合成尿素总反应的速率由反应决定(填②或③)。
15 min 后氨基甲酸铵产量下降的原因是。
【答案】(1)-103.7 kJ/ml
①. <②. 吡咯易形成分子间氢键
9
①. ABD②. 0.024③.
32
①. ③②. 反应②已达平衡,但反应③未达平衡,氨基甲酸铵继续分解生成尿素和水,导致其产量下降
【解析】
【小问 1 详解】
由盖斯定律可知, 2NH3 (l) CO2 (l) H2O(l) H2 NCONH2 (l) 由①+②+③得出,则H =
ΔH1+ΔH2 +ΔH3 =-10 kJ/ml+(-109.2 kJ/ml)+(+15.5 kJ/ml)=-103.7 kJ/ml;
【小问 2 详解】
影响物质熔沸点的主要因素为分子间作用力,氢键大于分子间作用力,有氢键的吡咯沸点大于呋喃,吡咯易形成分子间氢键,沸点较高,故答案为:<;吡咯易形成分子间氢键;
【小问 3 详解】
①A.DMF 是反应物,H2O 是生成物,其反应过程中,两者的物质的量之比一直在变化,当 DMF 和 H2O(g)的物质的量之比不变时,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故 A 项正确; B.在恒温恒压条件下,根据反应前后质量不变,但是由于恒压,反应Ⅰ和反应Ⅱ均是气体体积数减小的反应,因此在反应过程中,体积在变化,导致气体的密度在不断地变化,当气体的密度不变时,说明反应达到平衡状态,B 项正确;
C.反应Ⅰ和反应Ⅱ的H不会随反应的发生而发生改变,因此当H不变时,无法判断反应达到平衡状态,
C 项错误;
D.恒温恒压条件下,根据反应前后质量不变,但是由于恒压,反应Ⅰ和反应Ⅱ均是化学计量数数减小的反应,导致气体的物质的量不断地变化,气体的平均摩尔质量是个“变量”,当气体的平均摩尔质量不变 时,说明反应达到平衡状态,D 项正确 E.平衡常数只有温度有关,当温度一定时,平衡常数不会发生变化,故当反应Ⅰ的平衡常数不变,无法判断反应达到平衡状态,E 项错误;
故答案选择 ABD 项;
②由图像可知,反应Ⅰ中,生成 DMF 的物质的量为 0.18 ml,根据“物质的量的变化量之比等于化学计量数之比”,则反应Ⅰ中 DMA、CO2、H2 均消耗了 0.18 ml,H2O 生成了 0.18 ml;根据图像可知,DMA 一共消耗了 0.2 ml,则在反应Ⅱ中,DMA 消耗了 0.2 ml-0.18 ml=0.02 ml,则 CO2 消耗了 0.02 ml,H2 消
耗了 0.06 ml,TMA 生成了 0.02 ml,H2O 生成了 0.04 ml,则 2 min 内,在 5 L 的容器中,v(H2)=
0.24ml
1
0.024ml L1
11
5L 2min
min ml L
min
;反应Ⅰ平衡时各物质的物质的量浓度为:c(DMA)=
0.8ml
5L=0.16 ml/L、c(CO2)=
1.34 ml-0.18 ml-0.06 ml
1 ml-0.18 ml-0.02 ml
5 L=0.16 ml/L、c(H2)=
0.18ml
=0.22 ml/L、c(DMF)=
5 L5L
0.18ml 0.04ml
=0.036 ml/L、c(H2O)=
c(DMF) c(H2O)
22
5L=0.044 ml/L,则反应Ⅰ的平衡常数 K= c(DMA) c(CO ) c(H ) =
0.036 ml/L 0.044 ml/L
0.16 ml/L 0.16 ml/L 0.22 ml/L
9
=;故答案为:0.024
32
ml L1 min1 ; 9 ;
32
【小问 4 详解】
由图象可知在 15 分钟左右,第一步反应的反应②氨气和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵后不再变化,第二步反应的反应③氨基甲酸铵先增大再减小最后达到平衡,从曲线斜率可知第二步反应速率慢,所以合成尿素总反应的快慢由反应③决定;15 min 后反应②已经达到平衡,而反应③由于反应速率较慢,还未达到平衡,会继续发生正反应,导致氨基甲酸铵产量下降。
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