2026年广东省珠海市高三3月份第一次模拟考试化学试卷(含答案解析)
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这是一份2026年广东省珠海市高三3月份第一次模拟考试化学试卷(含答案解析),共7页。
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一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中只有一种金属元素,它们对应的单质和它们之间形成的常见二元化合物中,有三种有色物质能与水发生氧化还原反应且水没有电子的得失,下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.最简单气态氢化物的稳定性:X>Y
C.W形成的含氧酸是强酸
D.Z、Y形成的某种化合物中含有共价键且在熔融状态下能导电
2、在下列各用途中,利用了物质的氧化性的是
A.用食盐腌制食物B.用漂粉精消毒游泳池中的水
C.用汽油洗涤衣物上的油污D.用盐酸除去铁钉表面的铁锈
3、下列实验原理或操作,正确的是( )
A.用广泛pH试纸测得 0.1ml/L NH4Cl溶液的pH=5.2
B.酸碱中和滴定时锥形瓶用蒸馏水洗涤后,再用待测液润洗后装液进行滴定
C.将碘水倒入分液漏斗,加入适量苯振荡后静置,从分液漏斗放出碘的苯溶液
D.在溴化钠中加入少量的乙醇,再加入2倍于乙醇的1﹕1的硫酸制取溴乙烷
4、一定呈中性的是( )
A.pH=7 的溶液
B.25℃,Kw=1.0×10﹣14的溶液
C.H+与 OH﹣物质的量相等的溶液
D.等物质的量的酸、碱混合后的溶液
5、实验室进行下列实验时,一定不需要使用“沸石”的是
A.制乙酸丁酯B.分馏石油C.制取乙烯D.溴乙烷的水解
6、能正确表示下列变化的离子方程式是
A.硅酸钠中滴加盐酸:Na2SiO3+2H+=H2SiO3↓+2Na+
B.少量SO2通人NaClO溶液中:SO2+3ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2HClO
C.高锰酸钾溶液中滴人双氧水:2MnO4-+3H2O2+6H+=2Mn2++4O2↑+6H2O
D.小苏打治疗胃酸过多:CO32-+2H+=CO2↑+H2O
7、W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的四种短周期元素,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y所在周期数与族序数相同,X与Y为同周期元素,Z原子的最外层电子数与 W 的电子总数相等。下列说法正确的是
A.简单离子半径: W>X>Y>ZB.W、X 的氢化物在常温下均为气体
C.X、Y的最高价氧化物的水化物均为强碱D.W 与 Z 形成的化合物中只有共价键
8、NA代表阿伏加德罗常数的值。4g α粒子(4He2+)含
A.2NA个α粒子B.2NA个质子C.NA个中子D.NA个电子
9、NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.密闭容器中,2mlSO2和1mlO2催化反应后分子总数大于2NA
B.1LpH=2的H2SO3溶液中含H+的数目为0.01NA
C.5.6g铁与稀硝酸反应生成0.08mlNO,转移电子数为0.3NA
D.6.4 g S2和S8的混合物中所含硫原子数为0.2 NA
10、下列说法中的因果关系正确的是
A.因为氢氟酸显弱酸性,可用于雕刻玻璃
B.因为液态氨气化时吸热,可用液态氨作制冷剂
C.因为明矾溶于水生成氢氧化铝胶体,起消毒杀菌的作用
D.用铝制容器盛放浓硝酸,是因为铝和浓硝酸不反应
11、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。其中X与Y可形成一种淡黄色物质P,常温下将0.05 ml P溶于水,配成1L溶液,pH=13;Z为金属元素,且Z可在W的一种氧化物中燃烧,生成一种白色物质和一种黑色物质。下列说法错误的是
A.简单离子半径:X>Y> Z
B.气态氢化物的稳定性:W>X
C.单质的熔点:Z>Y
D.元素Z形成的单质被称为“国防金属”
12、将a ml钠和a ml铝一同投入m g足量水中,所得溶液密度为d g·mL-1,该溶液中溶质质量分数为
A.82a/(46a+m)% B.8200a/(46a+2m) % C.8200a/(46a+m)% D.8200a/(69a+m) %
13、下列除杂方案正确的是
A.AB.BC.CD.D
14、有八种短周期主族元素x、y、z、d、e、f、g、h,其中x、y、d、f随着原子序数的递增,其原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图1所示。 z、e、g、h的最高价氧化物对应水化物溶液(浓度均为0.01ml/L)的pH与原子序数的关系如图2所示。
根据上述信息进行判断,下列说法正确是( )
A.d、e、f、g 形成的简单离子中,半径最大的是d离子
B.d与e形成的化合物中只存在离子键
C.x、y、z、d、e、f、g、h的单质中,f的熔点最高
D.x与y可以形成多种化合物,可能存在非极性共价键
15、在反应3BrF3+5H2O===9HF+Br2+HBrO3+O2↑中,若有5 ml H2O参加反应,被水还原的溴元素为( )
A.1 mlB.2/3 ml
C.4/3 mlD.2 ml
16、我国对二氧化硫一空气质子交换膜燃料电池的研究处于世界前沿水平,该电池可实现硫酸生产、发电和环境保护三位一.体的结合。其原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.Pt1电极附近发生的反应为:SO2+2H2O-2e-=H2SO4+2H+
B.相同条件下,放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2:1
C.该电池工作时质子从Pt1电极经过内电路流到Pt2电极
D.该电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合
二、非选择题(本题包括5小题)
17、已知:环己烯可以通过1,3-丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到:
实验证明,下列反应中,反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化:
现仅以1,3-丁二烯为有机原料,无机试剂任选,按下列途径合成甲基环己烷:
(1)写出结构简式: A _____________;B ______________
(2)加氢后产物与甲基环己烷互为同系物的是_____________
(3)1 ml A与1 ml HBr加成可以得到___________种产物。
18、阿司匹林()是有机合成过程中的中间体。
已知:Ⅰ.
Ⅱ.(具有较强的还原性)
(1)反应④的试剂和条件为______;反应①的反应类型为______;反应②的作用是_____;
(2)B的结构简式为_______;
(3)下列关于G中的描述正确的是______;
A.具有两性,既能与酸反应也能与碱反应
B.能发生加成、消去、取代和氧化反应
C.能聚合成高分子化合物
D.1mlG与足量NaHCO3溶液反应放出2mlCO2
(4)D与足量的NaOH溶液反应的化学方程式为_______;反应②的化学方程式为_________;
(5)符合下列条件的C的同分异构体有_____种;
a.属于芳香族化合物,且含有两个甲基
b.既能发生银镜反应又能发生水解反应
其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为6∶2∶1∶1的是______________;
(6)已知:依据题意,写出以甲苯为原料合成邻氨基苯甲酸的流程图(无机试剂任选)________。
19、(三草酸合铁酸钾晶体)为翠绿色晶体,可用于摄影和蓝色印刷,110℃失去结晶水,230℃分解。某化学研究小组对受热分解生成的气体产物和固体产物进行探究。
实验I:探究实验所得的气体产物,按下图装置进行实验(夹持仪器已略去,部分装置可重复使用)。
(1)实验室常用饱和和饱和的混合液制,反应的化学方程式为_____________。
(2)装置的连接顺序为:A→__→__→__→__→__→F(填各装置的字母代号)。
(3)检查装置气密性后,先通一段时间,其目的是________,实验结束时熄灭A、C两处的酒精灯,继续通至常温,其目的是__________。
(4)实验过程中观察到F中的溶液变浑浊,C中有红色固体生成,则气体产物____(填化学式)。
(实验二)分解产物中固体成分的探究
(5)定性实验:经检验,固体成分含有。
定量实验:将固体产物加水溶解、过滤洗涤、干燥,得到含铁样品。完成上述实验操作,需要用到下列仪器中的__________(填仪器编号)。
设计下列三种实验方案分别对该含铁样品进行含量的测定
(甲方案)
(乙方案)
(丙方案)
你认为以上方案中可以确定样品组成的有_____________方案。
(6)经测定产物中,写出分解的化学方程式_________。
20、单晶硅是信息产业中重要的基础材料。工业上可用焦炭与石英砂(SiO2)的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl4和CO,SiCl4经提纯后用氢气还原得高纯硅。以下是实验室制备 SiCl4的装置示意图:
实验过程中,石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物,SiCl4、AlCl3、FeCl3遇水均易水解,有关物质的物理常数见下表:
(1)装置B中的试剂是_______,装置 D 中制备SiCl4的化学方程式是______。
(2) D、E 间导管短且粗的作用是______。
(3)G中吸收尾气一段时间后,吸收液中肯定存在OH-、Cl-和SO42-,请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子(忽略空气中CO2的影响)。
(提出假设)假设1:只有SO32-;假设2:既无SO32-也无ClO-;假设3:______。
(设计方案进行实验)可供选择的实验试剂有:3ml/LH2SO4、1ml/LNaOH、0.01ml/LKMnO4、溴水、淀粉-KI、品红等溶液。
取少量吸收液于试管中,滴加 3ml/LH2SO4 至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中,分别进行下列实验。请完成下表:
21、甲烷是天然气的主要成分,是一种重要的清洁能源和化工原料。
(1)用煤制天然气时会发生多个反应,通过多种途径生成CH4。
已知:C(s)十2H2(g) CH4(g) △H=-73kJ/ml
2CO(g) C(s)+CO2(g) △H=-171kJ/ml
CO(g)十3H2(g) CH4(g)+H2O(g) △H=-203kJ/ml。
写出CO(g) 与H2O(g) 反应生成H 2(g) 和CO2(g) 的热化学方程式____________。
(2)天然气中含有H2S杂质,某科研小组用氨水吸收得到NH4HS溶液,已知T℃k(NH3·H2O) =1.74×10-5; k1(H2S) =1.07×10-7, k2(H2S) =1.74×10-13,NH4HS溶液中所含粒子浓度大小关系正确的是____________。
A c(NH4+)>c(HS-)>c(OH-) >c(H+)
B c(HS-) > c(NH4+)> (S2-) >c(H+)
C c(NH4+)>c(HS-) >c(H2S) >c(H+)
D c(HS-) >c(S2-) >c(H+)>c(OH-)
(3)工业上常用CH4与水蒸气在一定条件下来制取H2,其原理为: CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)
①一定温度时, 在一个体积为2L的恒容密闭容器中, 加入1mlCH4和1.4ml水蒸气发生上述反应, 5min后达平衡, 生成0.2ml CO, 用H2表示该反应的速率为____________。此反应的平衡常数为____________(结果保留到小数点后三位)。
②下列说法中能说明此反应达到平衡状态的是____________。
A 体系的压强不再发生变化
B 生成1mlCH4的同时消耗3mlH2
C 各组分的物质的量浓度不再改变
D 体系的密度不再发生变化
E 反应速率V(CH4):V(H2O):u(CO):u(H2)=1:1:1:3
(4)甲醇水蒸气重整制氢反应:CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49kJ/ml。某温度下, 将[n(H2O) :n(CH3OH) ] =1:1的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为p1,反应达到平衡时总压强为p2,则平衡时甲醇的转化率为____________。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、D
【解析】
短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中只有一种金属元素,它们对应的单质和它们之间形成的常见二元化合物中,有三种有色物质能与水发生氧化还原反应且水没有电子的得失,这三种物质应该是NO2、Na2O2、Cl2,因此X、Y、Z、W分别是N、O、Na、Cl,据此解答。
【详解】
A.核外电子层数越多半径越大,核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小,简单离子半径r(W)>r(X)>r(Y)>r(Z),A错误;
B.非金属性N<O,则最简单气态氢化物的稳定性X<Y,B错误;
C.Cl形成的含氧酸不一定都是强酸,C错误;
D.由Z、Y形成的化合物过氧化钠中含有共价键且在熔融状态下能导电,D正确。
答案选D。
2、B
【解析】
A.食品腌制的原理为氯化钠形成溶液,然后通过扩散和渗透作用进入食品组织内,从而降低食品水分活度,提高渗透压,抑制微生物和酶的活动,达到防止食品腐败的目的,错误;
B.用漂粉精消毒游泳池中的水,是利用其有效成分Ca(ClO)2水解产生的HClO的强的氧化性杀菌消毒,正确;
C.用汽油洗涤衣物上的油污,是利用油脂容易溶于汽油的溶解性,错误;
D.用盐酸除去铁钉表面的铁锈,是利用酸与金属氧化物产生可溶性盐和水,发生的是复分解反应,错误。
3、D
【解析】
A.广泛pH试纸只能读出整数,所以无法用广泛pH试纸测得pH约为5.2,故A错误;
B.中和滴定中,锥形瓶不能用待测液润洗,否则造成实验误差,故B错误;
C.苯的密度比水小,位于上层,故C错误;
D.药品混合后在加热条件下生成HBr并和乙醇发生取代反应,故D正确;
正确答案是D。
本题考查化学实验方案的评价,涉及试纸使用、中和滴定、物质的分离以及有机物的反应等,侧重基础知识的考查,题目难度不大,注意中和滴定中,锥形瓶不能润洗。
4、C
【解析】
A.100度时,纯水的pH=6,该温度下pH=7的溶液呈碱性,所以pH=7的溶液不一定呈中性,故A错误;
B.25℃,Kw=1.0×10﹣14是水的离子积常数,溶液可能呈酸性、中性或碱性,所以不一定呈中性,故B错误;
C.只要溶液中存在H+与 OH﹣物质的量相等,则该溶液就一定呈中性,故C正确;
D.等物质的量的酸、碱混合后的溶液不一定显中性,这取决于酸和碱的相对强弱以及生成盐的性质,故D错误;
答案选C。
判断溶液是否呈中性的依据是氢离子和氢氧根离子的浓度相等,温度改变水的电离平衡常数,温度越高,水的电离平衡常数越大。
5、D
【解析】
A. 制乙酸丁酯温度较高,需要加入沸石防止混合液体暴沸,故A错误;
B. 分馏石油时,需要通过蒸馏操作完成,需要加入沸石防止混合液体暴沸,故B错误;
C. 制取乙烯,需要将混合液体加热到170℃,为了防止混合液体暴沸,需要使用沸石,故C错误;
D. 溴乙烷的水解温度较低,所以不需要使用沸石,故D正确;
故选:D。
6、B
【解析】
A. 硅酸钠是易溶强电解质,应拆写成离子,A项错误;
B. 少量SO2与NaClO发生氧化还原反应,生成的H+与ClO-生成弱酸HClO,B项正确;
C. 高锰酸钾溶液氧化双氧水时,双氧水中的氧原子将电子转移给高锰酸钾中的锰原子,应写成2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,C项错误;
D. 小苏打为碳酸氢钠,应拆成Na+和HCO3-,D项错误。
本题选B。
+4价硫具有较强的还原性,+1价氯具有较强的氧化性,它们易发生氧化还原反应。
7、D
【解析】
W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的四种短周期元素,W的简单氢化物可用作制冷剂,常用作制冷剂的氢化物为氨气,则W为氮;Y所在周期数与族序数相同,则Y可能为铝;X与Y为同周期元素,则X为钠或镁;Z原子的最外层电子数与 W 的电子总数相等,则Z核外有17个电子,Z为氯,据此解答。
【详解】
根据分析可知:W为N元素,X为Na或Mg元素,Y为Al元素,Z为Cl元素。
A. 简单离子半径,电子层数多半径大,电子层数相同核电荷数大半径小,故离子半径:Z>W>X>Y,故A错误;
B. W氢化物为NH3,常温下为气体,X氢化物常温下为固体,故B错误;
C. Mg、Al的最高价氧化物的水化物为弱碱,故C错误;
D. N与Cl都为非金属,形成的化合物中只含有共价键,故D正确;
故选D。
8、B
【解析】
A. 4g α粒子(4He2+)的物质的量为=1ml,共有NA个α粒子,故A错误;
B. 1个4He2+含有2个质子,4g α粒子(4He2+)的物质的量为=1ml,共有2NA个质子,故B正确;
C. 1个4He2+含有2个中子,g α粒子(4He2+)的物质的量为=1ml,共有2NA个中子,故C错误;
D. 4He2+中没有电子,故D错误;
正确答案是B。
本题考查阿伏加德罗常数的综合应用,注意掌握分子、原子、原子核内质子中子及核外电子的构成关系。
9、C
【解析】
A.若2ml SO2和 1ml O2完全反应,可生成2ml SO3,即反应后分子总数为2NA,但实际上该反应是可逆反应,不能完全进行,故反应后分子总数大于2NA,故A正确;
B.pH=2的H2SO3溶液中c(H+)=0.01ml/L,溶液体积为1L,所以溶液中所含氢离子数目为0.01NA,故B正确;
C.该过程中还原产物为NO,氮元素由+5价变为+2价,所以生成一个NO,转移3个电子,则生成0.08mlNO转移电子数为0.24NA,故C错误;
D.6.4 g S2和S8的混合物即6.4gS原子,所以硫原子的数目为×NAml-1=0.2NA,故D正确;
故答案为C。
易错选项为C,要注意铁在和稀硝酸反应时氧化产物不确定,当铁过量可能会有亚铁离子,该题中还原产物只有NO,所以根据还原产物计算电子转移数目。
10、B
【解析】
A.二氧化硅与氢氟酸发生反应生成四氟化硅,与酸性强弱无关,故A错误;
B.液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂,故B正确;
C.明矾水解形成Al(OH)3胶体,具有吸附作用,可以吸收水中固体杂质颗粒,所以可用作水处理中的净水剂,不能用于自来水的杀菌消毒,故C错误;
D.浓硝酸具有强氧化性,可使铝钝化,所以在常温下用铝制容器盛放浓硝酸,钝化是铝的表面发生了氧化还原反应,故D错误;
故选B。
11、B
【解析】
X与Y可形成一种淡黄色物质P,则P为Na2O2,结合原子序数可知X为O,Y为Na,金属Z可在W的一种氧化物中燃烧,则Z为Mg,W为C,氧化物为CO2,综上所述,W、X、Y、Z分别为:C、O、Na、Mg,据此解答。
【详解】
A.O2-、Na+、Mg2+核外电子排布相同,序小半径大,故离子半径:O2->Na+> Mg2+,A正确;
B.非金属性:C<O,则气态氢化物的稳定性:CH4<H2O,B错误;
C.一般情况下,金属离子半径越小,所带的电荷越多,自由电子越多,金属键就越强,熔点就越高,所以,单质的熔点:Mg >Na,C正确;
D.Z为Mg元素,Mg被称为国防金属,D正确。
答案选B。
12、C
【解析】
钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气。根据方程式计算。
【详解】
将a ml钠和水反应生成a ml氢氧化钠和a/2ml氢气,a ml铝和a ml氢氧化钠反应生成a ml偏铝酸钠和3a/2ml氢气,反应后的溶液的质量为23a+27a+m-(a/2+3a/2×2=(m+46a)g,溶质偏铝酸钠的质量为82ag。则质量分数为82a /(m+46a) ×100%。
故选C。
掌握钠和水的反应、铝和氢氧化钠溶液的反应,能根据方程式进行计算,计算溶液的质量时注意从总质量中将产生的氢气的质量减去。
13、D
【解析】
A、除去CO2中混有SO2,常用饱和NaHCO3溶液,故A错误;
B、加入NaOH溶液,不仅Fe3+能与NaOH反应,而且NH4+也能与NaOH发生反应,故B错误;
C、除去Cl2中HCl,常用饱和NaCl溶液,不能用NaHCO3溶液,容易产生新的杂质CO2,故C错误;
D、SO3能溶于浓硫酸,SO2不溶于浓硫酸,因此可用浓硫酸除去SO2中混有SO3,故D正确;
答案为D。
14、D
【解析】
x、y、z、d、e、f、g、h为原子序数依次递增的短周期主族元素,从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数,可以知道x是H元素,y是C元素,z是N元素,d是O元素,f是Al元素,z、e、g、h的最高价氧化物对应水化物溶液浓度均为0.01ml·L-1 ,e的pH为12,为一元强碱,则e是Na元素,z、h的pH均为2,为一元强酸,则z为N元素、h为Cl元素,g的pH小于2,则g的为二元强酸,故g为S元素,据此分析解答问题。
【详解】
A.d、e、f、g 形成的简单离子分别为:O2-、Na+、Al3+、S2-,O2-、Na+、Al3+离子的电子层数相同,但核电荷数Al>Na>O,则离子半径O2->Na+>Al3+,而S2-的电子层数最多,半径最大,故半径最大的是g离子,A选项错误;
B.d与e形成的化合物可以是Na2O,也可以是Na2O2,Na2O2既含有离子键,也含有共价键,B选项错误;
C.x、y、z、d、e、f、g、h的单质分别为:H2、C、N2、O2、Na、Al、S、Cl2,C单质可形成金刚石,为原子晶体,故单质熔点最高的可能是y,C选项错误;
D.x与y可以形成多种有机化合物,其中CH2=CH2等存在着非极性键,D选项正确;
答案选D。
此题C选项为易错点,C单质有很多的同素异形体,熔沸点有差异,容易忽略这一关键点,导致误选C答案。
15、C
【解析】
在反应3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2中,元素化合价变化情况为:溴元素由+3价升高为+5价,溴元素由+3价降低为0价,氧元素化合价由-2价升高为0价,所以BrF3既起氧化剂也起还原剂作用,同时水也起还原剂作用.若5mlH2O参加反应,则生成1mlO2,氧原子提供电子物质的量为2ml×2,令被水还原的BrF3的物质的量为xml,根据电子转移守恒,则:
2ml×2=xml×(3-0)
解得x=4/3ml,
选项C符合题意。
16、A
【解析】
SO2在负极失电子生成SO42-,所以Pt1电极为负极,Pt2电极为正极。
【详解】
A. Pt1电极上二氧化硫被氧化成硫酸,失电子发生氧化反应,为负极,电极方程式为:SO2+2H2O-2e-═SO42-+4H+,故A错误;
B. 该电池的原理为二氧化硫与氧气的反应,即2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,所以放电过程中消耗的SO2和O2的体积之比为2:1,故B正确;
C. 质子即氢离子,放电时阳离子流向正极,Pt1电极为负极,Pt2电极为正极,则该电池放电时质子从Pt1电极经过内电路流到Pt2电极,故C正确;
D. 二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池,吸收了空气中的二氧化硫起到了环保的作用,产物中有硫酸,而且发电,实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,故D正确;
故答案为A。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、 A 4
【解析】
根据碳原子数目可知,反应①为1,3-丁二烯与CH2=CH-CH3发生信息Ⅰ反应生成A,则A为,结合A发生信息Ⅱ中反应生成B,则B为,结合C的分子式可知,B与氢气发生全加成反应生成C,C为,C发生消去反应生成D,D为,D发生加成反应生成甲基环己烷。
【详解】
根据上述分析可知:A为,B为,C为,D为。
(1)通过以上分析知,A的结构简式是,B的结构简式是;
(2)A是 ,A与H2发生加成反应后产物为,名称为乙基环己烷,与甲基环己烷互为同系物,故合理物质序号为A;
(3)A的结构简式是,其分子中含有的2个碳碳双键上的4个C原子都不等效,所以Br原子加成到4个C原子上的产物都不相同,故其与HBr加成时的产物有4种。
本题考查有机物推断,正确理解题给信息是解本题关键,侧重考查学生获取信息、加工信息、利用信息及分析推断能力,注意(3)中A发生加成反应产物种类判断,为易错点。
18、浓硫酸、浓硝酸、加热 取代反应 保护酚羟基,以防被氧化 AC +3NaOH+CH3COONa+2H2O +(CH3CO)2O→+CH3COOH 6 或
【解析】
乙酰氯和乙酸反应生成A,A和B反应生成C,C被酸性高锰酸钾溶液氧化生成D,根据D的结构简式()知,C为,B中含有苯环,根据B的分子式C7H8O知,B为,根据信息I,A为(CH3CO)2O;D发生水解反应然后酸化得到E,E为,E反应生成F,F发生还原反应生成G,根据G的结构简式()结合题给信息知,F为;
(6)甲苯和浓硝酸发生取代反应生成邻硝基甲苯,邻硝基甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成邻硝基苯甲酸,邻硝基苯甲酸被还原生成邻氨基苯甲酸,据此分析解答。
【详解】
(1)反应④为转化为,发生的是苯环上的硝化反应,反应的条件为浓硫酸、浓硝酸和加热;反应①为乙酰氯()转化为乙酸,反应类型为取代反应;酚羟基也容易被酸性高锰酸钾溶液氧化,反应②的作用是保护酚羟基,防止被氧化,故答案为浓硫酸、浓硝酸和加热;取代反应;保护酚羟基,防止被氧化;
(2)根据上述分析,B的结构简式为,故答案为;
(3)A.G()中含有羧基和氨基,所以具有酸性和碱性,则具有两性,既能与酸反应也能和碱反应,故A正确;B.G()中含有酚羟基,能发生氧化反应,但不能发生消去反应,羧基能发生取代反应,苯环能发生加成反应,故B错误;C.G()中含有羧基和酚羟基(或氨基),能发生缩聚反应生成高分子化合物,故C正确;D.只有羧基能和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,所以1mlG与足量NaHCO3溶液反应放出1mlCO2,故D错误;故选AC;
(4)D中含有羧基和酯基,酯基水解生成的酚羟基都能与氢氧化钠反应,与足量的NaOH反应的化学方程式为+3NaOH +CH3COONa+2H2O,反应②的化学方程式为+(CH3CO)2O→+CH3COOH,故答案为+3NaOH +CH3COONa+2H2O;+(CH3CO)2O→+CH3COOH;
(5)C为,C的同分异构体符合下列条件:a.属于芳香族化合物,说明含有苯环,且含有两个甲基;b.能发生银镜反应,说明含有醛基;又能发生水解反应,说明含有酯基,则为甲酸酯类物质,如果两个-CH3位于邻位,HCOO-有2种位置;如果两个-CH3位于间位,HCOO-有3种位置;如果两个-CH3位于对位,HCOO-有1种位置;共6种同分异构体,其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为6∶2∶1∶1的是或,故答案为6;或;
(6)甲苯和浓硝酸发生取代反应生成邻硝基甲苯,邻硝基甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成邻硝基苯甲酸,邻硝基苯甲酸被还原生成邻氨基苯甲酸,其合成流程图为,故答案为。
本题的易错点为(6),根据题意,苯环上引入取代基的位置与苯环上已有取代基的种类有关,要注意硝化反应和氧化反应的先后顺序不能颠倒。
19、NH4Cl + NaNO2N2↑+ NaCl +2H2O B F D E C 排出装置中的空气,防止空气中的O2和CO2干扰实验结果 防止F中溶液倒吸进入C中 ①②⑤⑦ 甲、乙
【解析】
⑴实验室常用饱和NH4Cl和饱和NaNO2的混合液制N2。
⑵利用C装置的无水硫酸铜粉末检验水蒸气,再利用F装置检验CO2,用D装置除去多余的CO2,用E装置干燥CO气体,利用D装置中灼热的CuO和F装置澄清石灰水检验CO。
⑶先通一段时间N2,排尽装置中的空气,实验结束时,先熄灭A、C两装置中的酒精灯,再通入N2至室温。
⑷实验过程中观察到F中的溶液都变浑浊,说明生成的气体含二氧化碳,C中有红色固体生成,说明气体中含一氧化碳还原氧化铜生成二氧化碳和铜。
⑸①溶解过滤时需要用到的仪器主要用烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台;
②【甲方案】ag样品加入足量稀硝酸搅拌溶液,加入足量NaOH溶液搅拌、过滤、洗涤、烘干、灼烧得固体bg,bg为氧化铁,结合铁元素守恒可以计算铁的含量;【乙方案】ag样品加入足量稀硝酸搅拌,测量气体体积测得气体体积VmL(标况),气体为一氧化氮,一氧化氮是FeO、Fe和稀硝酸反应生成,能测定铁元素含量;【丙方案】ag样品加入足量稀硝酸溶液配制250mL溶液,每次取25mL溶液用酸性KMnO4溶液滴定,三次平均消耗0.1mlL−1酸性KMnO4溶液VbmL,该过程中足量稀硝酸会把FeO、Fe氧化生成铁离子,铁离子不能用高锰酸钾溶液反应测定,故丙不能测定。
⑹经测定产物中,假设生成的FeO、Fe物质的量分别为1ml,则得到电子为1ml+3ml=4ml,草酸根中碳部分变为+4价,部分变为+2价,2ml生成3ml K2CO3,失去3ml电子,根据得失电子守恒9ml碳元素中5ml碳失去电子5ml电子,4ml碳得到4ml电子。
【详解】
⑴实验室常用饱和NH4Cl和饱和NaNO2的混合液制N2,反应的化学方程式为NH4Cl + NaNO2N2↑+ NaCl +2H2O;故答案为:NH4Cl + NaNO2N2↑+ NaCl +2H2O。
⑵利用C装置的无水硫酸铜粉末检验水蒸气,再利用F装置检验CO2,用D装置除去多余的CO2,用E装置干燥CO气体,利用D装置中灼热的CuO和F装置澄清石灰水检验CO,则根据气体流向连接装置的顺序为:A→B →F→D→E →C→F;故答案为:B;F;D;E;C。
⑶先通一段时间N2,排尽装置中的空气,防止空气中的O2和CO2干扰实验。实验结束时,先熄灭A、C两装置中的酒精灯,再通入N2至室温,目的是防止压强减小,F装置中的溶液倒吸;故答案为:排出装置中的空气,防止空气中的和干扰实验结果;防止F中溶液倒吸进入C中。
⑷实验过程中观察到F中的溶液都变浑浊,说明生成的气体含二氧化碳,C中有红色固体生成,说明气体中含一氧化碳还原氧化铜生成二氧化碳和铜,则气体产物是CO2、CO;故答案为:CO2、CO。
⑸①定量实验:将固体产物加水溶解、过滤洗涤、干燥,得到含铁样品,溶解过滤时需要用到的仪器主要用烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台;故答案为:①②⑤⑦。
②【甲方案】ag样品加入足量稀硝酸搅拌溶液,加入足量NaOH溶液搅拌、过滤、洗涤、烘干、灼烧得固体bg,bg为氧化铁,结合铁元素守恒可以计算铁的含量;【乙方案】ag样品加入足量稀硝酸搅拌,测量气体体积测得气体体积VmL(标况),气体为一氧化氮,一氧化氮是FeO、Fe和稀硝酸反应生成,能测定铁元素含量;【丙方案】ag样品加入足量稀硝酸溶液配制250mL溶液,每次取25mL溶液用酸性KMnO4溶液滴定,三次平均消耗0.1mlL−1酸性KMnO4溶液VbmL,该过程中足量稀硝酸会把FeO、Fe氧化生成铁离子,铁离子不能用高锰酸钾溶液反应测定,故丙不能测定;故答案为:甲、乙。
⑹经测定产物中,假设生成的FeO、Fe物质的量分别为1ml,则得到电子为1ml+3ml=4ml,草酸根中碳部分变为+4价,部分变为+2价,2ml生成3ml K2CO3,失去3ml电子,根据得失电子守恒9ml碳元素中5ml碳失去电子5ml电子,4ml碳得到4ml电子,依次分解的化学方程式;故答案为:。
20、饱和食盐水SiO2+2C+2Cl2SiCl4+2CO防止生成物中的AlCl3,FeCl3等杂质凝结成固体堵塞导管只有ClO-0.01ml/LKMnO4溶液(或溴水)品红淀粉-KI若溶液变为蓝色
【解析】
制备四氯化硅的实验流程:A中发生二氧化锰与浓盐酸的反应生成氯气,B中饱和食盐水除去Cl2中杂质HCl,C装置中浓硫酸干燥氯气,D中发生Si与氯气的反应生成四氯化硅,由信息可知,四氯化硅的沸点低,则E装置冷却可收集四氯化硅,F可防止F右端的水蒸气进入装置E中与四氯化硅反应,造成产物不纯,最后G处理含氯气的尾气。据此解答。
【详解】
(1)装置A是氯气发生装置,A中二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,其离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑;浓盐酸具有挥发性,所以制取得到的Cl2中含有杂质HCl及水蒸气,装置B的作用是除去杂质HCl,结合Cl2与水的反应是可逆反应的特点,装置B使用的试剂是饱和食盐水,用以除去杂质HCl;在D装置中二氧化硅、碳和氯气反应生成四氯化硅和一氧化碳,反应为:SiO2+2C+2Cl2SiCl4+2CO;
(2)石英砂中的杂质Fe、Al会与Cl2反应产生FeCl3、AlCl3,这两种物质的熔沸点比较高,在室温下成固态,D、E间导管短且粗就可防止生成物中的AlCl3,FeCl3等杂质凝结成固体堵塞导管;
(3)由假设1和假设2可知,要检测的为SO32-和ClO-,故假设3为只有ClO-,又因为SO32-具有还原性,会使KMnO4溶液(或溴水)褪色,而ClO-不会,所以可以用0.01ml/LKMnO4溶液(或溴水)来检测,证明假设1成立;SO32-与硫酸反应产生H2SO3,H2SO3分解产生的SO2和ClO-具有漂白性,会使品红溶液褪色,所以可以用品红溶液来检测假设2是否成立;ClO-具有氧化性,可以氧化KI反应生成碘单质,碘单质遇到淀粉边蓝色,若溶液变为蓝色,证明含有ClO-,否则不含有ClO-,因此可以使用淀粉-KI溶液用来检测假设3是否成立。
本题考查制备实验方案的设计,综合了氯气的制法、硅的提纯等实验知识,注意把握制备原理及实验流程中的反应、物质的性质等为解答的关键,侧重考查学生的分析与实验能力。
21、CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) △H=−41 kJ∙ml−1 ac 0.06 ml∙L−1∙min−1 0.011 AC
【解析】
⑴C(s)+2H2(g)⇌CH4(g) △H=−73 kJ∙ml−1①;2CO(g) ⇌C(s)+CO2(g) △H=−171 kJ∙ml−1②;CO(g) +3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g) △H=−203 kJ∙ml−1③;将方程式①+②−③得CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g),焓变进行相应的改变。
⑵根据电离平衡常数知,一水合氨电离程度大于硫化氢电离程度,所以NH4HS溶液铵根离子水解程度小于HS-水解程度,溶液呈碱性,则c(OH-)> c(H+),但铵根离子和硫化氢离子水解程度都较小;硫氢根离子水解程度大于其电离程度。
⑶①根据三段式来计算;②A.反应达平衡之前,体系的压强在逐渐增大;B.生成1ml CH4时一定同时消耗3ml H2;C.在反应达平衡之前,各组分的物质的量浓度在变;D.此反应是个气体的质量和体积不变的反应;E.反应速率V(CH4):V(H2O):v(CO):v(H2)=1:1:1:3恒成立。
⑷恒温恒容下,气体的压强之比等于其物质的量之比,计算平衡时气体的总物质的量,再利用差量法计算参加反应甲醇的物质的量,进而计算甲醇的转化率。
【详解】
⑴C(s)+2H2(g)⇌CH4(g) △H=−73kJ∙ml−1①;2CO(g) ⇌C(s)+CO2(g) △H=−171 kJ∙ml−1②;CO(g) +3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g) △H=−203 kJ∙ml−1③;将方程式①+②−③得CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) △H=(−73 kJ∙ml−1)+(−171 kJ∙ml−1)−(−203 kJ∙ml−1)=−41 kJ∙ml−1;故答案为:CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) △H=−41 kJ∙ml−1。
(2)根据电离平衡常数知,一水合氨电离程度大于硫化氢电离程度,所以NH4HS溶液铵根离子水解程度小于HS−水解程度,溶液呈碱性,则cOH−)>c(H+),但铵根离子和硫化氢离子水解程度都较小,所以离子浓度大小顺序是c(NH4+4)>c(HS−)>c(OH−)>c(H+),硫氢根离子水解程度大于其电离程度,所以还存在c(NH4+4)>c(HS−)>c(OH−)>c(H+)。故选ac。
(3)①在一个体积为2L的恒容密闭容器中,加入1mlCH4和1.4ml水蒸气发生上述反应,5s后达平衡,生成0.2mlCO,根据三段式可有:
则用H2表示该反应的速率为;此反应的平衡常数;故答案为:0.06 ml∙L−1∙min−1;0.011。
②②A. 反应达平衡之前,体系的压强在逐渐增大,故当体系压强不变时,反应达平衡,故A正确;B. 生成1ml CH4时一定同时消耗3ml H2,是必然的关系,不能作为平衡的标志,故B错误;C. 在反应达平衡之前,各组分的物质的量浓度在变,故当各组分的浓度不变时,反应达平衡,故C正确;D. 此反应是个气体的质量和体积不变的反应,故气体的密度ρ=m÷V(容),密度一直不变,故不能作为平衡的标志,故D错误;E. 反应速率υ(CH4):υ(H2O): υ(CO): υ(H2)=1:1:1:3恒成立,与反应达不达平衡没有关系,故不能作为平衡的标志,故E错误;故选AC。
(4)设起始n(H2O)=n(CH3OH)=1ml,恒温恒容下,气体的压强之比等于其物质的量之比,平衡时气体的总物质的量,,,解得,因此转化率为,故答案为:。
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A
CO2(g)
SO2(g)
饱和NaHSO3溶液、浓H2SO4
洗气
B
NH4Cl(aq)
Fe3+(aq)
NaOH溶液
过滤
C
Cl2(g)
HCl(g)
饱和NaHCO3溶液、浓H2SO4
洗气
D
SO2(g)
SO3(g)
浓H2SO4
洗气
物质
SiCl4
AlCl3
FeCl3
沸点/℃
57.7
—
315
熔点/℃
-70.0
—
—
升华温度/℃
—
180
300
序号
操作
可能出现的现象
结论
①
向a试管中滴加几滴_____溶液
若溶液褪色
则假设1成立
若溶液不褪色
则假设2或3成立
②
向b试管中滴加几滴_____溶液
若溶液褪色
则假设1或3成立
若溶液不褪色
假设2成立
③
向c试管中滴加几滴_____溶液
_____
假设3成立
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