2026届通化市高三第三次模拟考试化学试卷(含答案解析)
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一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。下列说法错误的是( )
A.在图示的转化中,Fe3+和CuS是中间产物
B.在图示的转化中,化合价不变的元素只有铜
C.图示转化的总反应是2H2S+O22S+2H2O
D.当有1mlH2S转化为硫单质时,需要消耗O2的物质的量为0.5ml
2、下列装置可达到实验目的是
A.证明酸性:醋酸>碳酸>苯酚
B.制备乙酸丁酯
C.苯萃取碘水中I2,分出水层后的操作
D.用NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体
3、如图为一原电池工作原理示意图,电池工作过程中左右两烧杯所盛放的溶液中不允许引入杂质。下列有关说法中正确的是( )
A.所用离子交换膜为阳离子交换膜
B.Cu电极的电极反应为Cu-2e-=Cu2+
C.电池工作过程中,CuCl2溶液浓度降低
D.Fe为负极,电极反应为Fe2++2e-=Fe
4、化学与生产、生活密切相关,下列叙述中正确的是
A.用活性炭为糖浆脱色和用双氧水漂白纸浆,其原理相同
B.铜制品在潮湿空气中生锈,其主要原因是发生析氢腐蚀
C.用NaHCO3和Al2(SO4)3溶液可以制作泡沫灭火剂
D.从海水中可以制取NaCl,电解饱和NaCl溶液可以制取金属Na
5、关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是
A.等物质的量时所含阴离子数目相同B.颜色相同
C.所含化学键类型相同D.化合物种类不同
6、某固体混合物X可能是由Na2SiO3、Fe、Na2CO3、BaCl2中的两种或两种以上的物质组成。某兴趣小组为探究该固体混合物的组成,设计实验方案如下图所示(所加试剂均过量)。
下列说法不正确的是
A.气体A一定是混合气体
B.沉淀A一定是H2SiO3
C.白色沉淀B在空气中逐渐变灰绿色,最后变红褐色
D.该固体混合物一定含有Fe、Na2CO3、BaCl2
7、临床证明磷酸氯喹对治疗“新冠肺炎”有良好的疗效。磷酸氯喹的结构如图所示。下列有关磷酸氯喹的说法错误的是( )
A.分子式是C18H32ClN3O8P2
B.能发生取代、加成和消去反应
C.1ml磷酸氯喹最多能与5mlH2发生加成反应
D.分子中的—C1被—OH取代后的产物能与溴水作用生成沉淀
8、香芹酮的结构简式为,下列关于香芹酮的说法正确的是
A.1ml香芹酮与足量的H2加成,需要消耗2 mlH2
B.香芹酮的同分异构体中可能有芳香族化合物
C.所有的碳原子可能处于同一平面
D.能使酸性髙锰酸钾溶液和溴水溶液褪色,反应类型相同
9、下列物质在生活或生成中的应用错误的是
A.葡萄糖中添加二氧化硫用于杀菌、抗氧化
B.在含较多Na2CO3的盐碱地中施加适量熟石灰降低了土壤碱性
C.陶瓷坩埚不能用于熔融烧碱
D.甲烷是一种强效温室气体,废弃的甲烷可用于生成甲醇
10、下表中各组物质之间不能通过一步反应实现如图转化的是
A.AB.BC.CD.D
11、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是()
A.常温常压下,等物质的量浓度的Na2CO3与Na2S溶液中阳离子的数目相等
B.标准状况下,22.4LHF所含有的分子数目为NA
C.常温常压下,NO2与N2O4的混合气体46g,原子总数为3NA
D.0.1ml-NH2(氨基)中所含有的电子数为NA
12、2019年4月20日,药品管理法修正草案进行二次审议,牢筑药品安全防线。运用现代科技从苦艾精油中分离出多种化合物,其中四种的结构如下:
下列说法不正确的是
A.②③分子中所有的碳原子不可能处于同一平面内
B.②、④互为同分异构体
C.④的一氯代物有6种
D.①②③均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
13、T℃下,三种硫酸盐MSO4,(M表示Pb2+或Ba2+或Sr2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知pM=-lgc(M),p(SO42-)=-lgc(SO42-)。下列说法正确的是( )
A.BaSO4在任何条件下都不可能转化成PbSO4
B.X点和Z点分别是SrSO4和BaSO4的饱和溶液,对应的溶液中c(M)=c(SO42-)
C.在TC时,用溶液滴定20mL浓度均是的Ba(NO3)2和Sr(NO3)2的混合溶液,Sr2+先沉淀
D.TC下,反应PbSO4(s)+Ba2+(aq)BaSO4(s)+Pb2+(aq)的平衡常数为102.4
14、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
15、苯酚和丙酮都是重要的化工原料,工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮,其反应和工艺流程示意图如下,下列有关说法正确的是
+
A.a、b、c均属于芳香烃B.a、d中所有碳原子均处于同一平面上
C.A有9种属于芳香族的同分异构体D.c、d均能发生氧化反应
16、现有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液,其中c(SO42-)+c(NO3-)=5ml.L-1。10mL该混酸溶解铜质量最大时。溶液中HNO3、H2SO4的浓度之比为
A.1:1B.1:2C.3:2D.2:3
二、非选择题(本题包括5小题)
17、有机物G是一种重要的化工原料,其合成路线如图:
(1)的官能团名称是____。
(2)反应2为取代反应,反应物(Me)2SO4中的“Me”的名称是____,该反应的化学方程式是____。
(3)反应④所需的另一反应物名称是____,该反应的条件是____,反应类型是_____。
(4)满足下列条件的的同分异构体有____种(不考虑立体异构)。
①苯环上连有两个取代基
②能发生银镜反应
③能发生水解反应
(5)以为原料,合成____。
合成路线图示例如下:ABC……→H
18、丙胺卡因(H)是一种局部麻醉药物,实验室制备H的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)B的化学名称是________,H的分子式是_____________。
(2)由A生成B的反应试剂和反应条件分别为_______________。
(3)C中所含官能团的名称为_________,由G生成H的反应类型是___________。
(4)C与F反应生成G的化学方程式为______________________________________。反应中使用K2CO3的作用是_______________。
(5)化合物X是E的同分异构体,X能与NaOH溶液反应,其核磁共振氢谱只有1组峰。X的结构简式为____________________。
(6)(聚甲基丙烯酸甲酯)是有机玻璃的主要成分,写出以丙酮和甲醇为原料制备聚甲基丙烯酸甲酯单体的合成路线:________________。(无机试剂任选)
19、苯甲酸乙酯是重要的精细化工试剂,常用于配制水果型食用香精。实验室制备流程如下:
试剂相关性质如下表:
回答下列问题:
(1)为提高原料苯甲酸的纯度,可采用的纯化方法为_________。
(2)步骤①的装置如图所示(加热和夹持装置已略去),将一小团棉花放入仪器B中靠近活塞孔处,将吸水剂(无水硫酸铜的乙醇饱和溶液)放入仪器B中,在仪器C中加入 12.2 g纯化后的苯甲酸晶体,30 mL无水乙醇(约0.5 ml)和3 mL浓硫酸,加入沸石,加热至微沸,回流反应1.5~2 h。仪器A的作用是_________;仪器C中反应液应采用_________方式加热。
(3)随着反应进行,反应体系中水分不断被有效分离,仪器B中吸水剂的现象为_________。
(4)反应结束后,对C中混合液进行分离提纯,操作I是_________;操作II所用的玻璃仪器除了烧杯外还有_________。
(5)反应结束后,步骤③中将反应液倒入冷水的目的除了溶解乙醇外,还有_____;加入试剂X为_____(填写化学式)。
(6)最终得到产物纯品12.0 g,实验产率为_________ %(保留三位有效数字)。
20、I.硝酸钾用途广泛,工业上一般用复分解反应制取硝酸钾(相关物质的溶解度曲线见表)。以硝酸钠和氯化钾为原料制备硝酸钾的工艺流程如下:
完成下列填空:
(1)为了加速固体溶解,可采取的措施有__________(至少写两种);实验室进行蒸发结晶操作时,为了防止液滴飞溅,进行的操作是_____________。
(2)过滤I所得滤液中含有的离子是________;过滤I所得滤液在进行冷却结晶前应补充少量水,目的是______________。
(3)检验产品KNO3中杂质的方法是________________。
II.实验室模拟工业上用氯化钾和硝酸铵为原料制取硝酸钾的过程如下:
取40 g NH4NO3和37.25 g KCl固体加入100 g水中,加热至90℃,固体溶解, 用冰水浴冷却至5℃以下,过滤(a)。在滤液中再加入NH4NO3,加热蒸发,当体积减小到约原来的时,保持70℃过滤(b),滤液可循环使用。完成下列填空:
(4)过滤(a)得到的固体物质主要是__________;在滤液中再加入NH4NO3的目的是________________________。
(5)为检测硝酸钾样品中铵盐含量,称取1.564 g样品,加入足量的NaOH浓溶液,充分加热,生成的气体用20.00 mL 0.102 ml/L H2SO4溶液全部吸收,滴定过量的H2SO4用去0.089 ml/L标准NaOH溶液16.55 mL。滴定过程中使用的指示剂是________;样品中含铵盐(以氯化铵计)的质量分数是___________(保留3位小数)。
21、大型客机燃油用四乙基铅[Pb(CH2CH3)4])做抗震添加剂,但皮肤长期接触四乙基铅对身体健康有害,可用硫基乙胺(HSCH2CH2NH2)和KMnO4清除四乙基铅。
(1)碳原子核外电子的空间运动状态有______种,基态锰原子的外围电子排布式为___,该原子能量最高的电子的电子云轮廓图形状为________。
(2)N、C和Mn电负性由大到小的顺序为____________。
(3)HSCH2CH2NH2中C的杂化方式为_____,其中NH2-空间构型为____;N和P的价电子相同,但磷酸的组成为H3PO4,而硝酸的组成不是H3NO4,其原因是_______。
(4)Pb(CH2CH3)4是一种难电离且易溶于有机溶剂的配合物,其晶体类型属于_____晶体。已知Pb(CH2CH3)4晶体的堆积方式如下。
Pb(CH2CH3)4]在xy平面上的二维堆积中的配位数是___,A分子的坐标参数为_____;设阿伏加德罗常数为NA/ml,Pb(CH2CH3)4]的摩尔质量为Mg/ml,则Pb(CH2CH3)4]晶体的密度是_____g/cm3 (列出计算式即可)。
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.该过程中发生反应:Cu2++H2S→CuS+2H+,CuS+Fe3+→S+Fe2++Cu2+(未配平),Fe2++O2→Fe3+(未配平),由此可知,Fe3+和CuS是中间产物,故A不符合题意;
B.由图知,化合价变化的元素有:S、Fe、O,Cu、H、Cl的化合价没发生变化,故B符合题意;
C.由A选项分析并结合氧化还原反应转移电子守恒、原子守恒可知,其反应的总反应为:2H2S+O22S+2H2O,故C不符合题意;
D.H2S反应生成S,硫元素化合价升高2价,O2反应时氧元素化合价降低2,根据氧化还原转移电子守恒可知,当有1mlH2S转化为硫单质时,需要消耗O2的物质的量为0.5ml,故D不符合题意;
故答案为:B。
2、B
【解析】
A.醋酸易挥发,醋酸、碳酸均与苯酚钠反应生成苯酚,则不能比较碳酸、苯酚的酸性,选项A错误;
B.乙酸与丁醇加热发生酯化反应生成酯,长导管可冷凝回流,图中可制备乙酸丁酯,选项B正确;
C.苯的密度比水小,水在下层,应先分离下层液体,再从上口倒出上层液体,选项C错误;
D.蒸干时氯化铵受热分解,选项D错误;
答案选B。
本题考查化学实验方案的评价及实验装置综合应用,为高频考点,把握物质的性质、实验技能、实验装置的作用为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验评价性分析,易错点为选项B:乙酸与丁醇加热发生酯化反应生成酯,长导管可冷凝回流;选项D:蒸干时氯化铵受热分解,应利用冷却结晶法制备,否则得不到氯化铵晶体。
3、C
【解析】
在此原电池中铁和铜作两极,铁比铜活泼,所以铁为负极,铜为正极。
【详解】
A、要求两烧杯盛放的溶液中不引入杂质,所以离子交换膜是阴离子交换膜,氯化铜溶液中的氯离子通过离子交换膜进入氯化亚铁溶液中,故A错误;
B、电子沿导线流入铜,在正极,铜离子得电子生成铜,Cu电极的电极反应为Cu2++2e-=Cu,故B错误;
C、铜离子得电子生成铜,氯化铜溶液中的氯离子通过离子交换膜进入氯化亚铁溶液中,所以氯化铜溶液浓度降低,故C正确;
D、铁失电子生成亚铁离子进入氯化亚铁溶液,电极反应为Fe-2e-= Fe2+,故D错误;
故选C。
4、C
【解析】
A项,活性炭为糖浆脱色是因为活性炭具有吸附性,双氧水漂白纸浆是双氧水具有强氧化性,两者原理不同,A错误;
B项,Cu在金属活动性顺序表中处于H的后面,铜制品不能发生析氢腐蚀,B错误;
C项,NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液发生双水解反应生成Na2SO4、CO2和Al(OH)3,可以制作泡沫灭火剂,C项正确;
D项,氯化钠主要来自于海水,电解NaCl溶液生成NaOH、H2和Cl2,不能制得Na,电解熔融氯化钠才可以得到金属钠,D错误;
答案选C。
5、A
【解析】
A.Na2O阴离子是O2-离子,Na2O2阴离子是O22-离子,等物质的量时所含阴离子数目相同,故A正确;
B.Na2O固体为白色,Na2O2固体为淡黄色,故B错误;
C.Na2O中含有离子键,Na2O2中含有离子键和共价键,故C错误;
D.Na2O和Na2O2都属于金属氧化物,故D错误;
故答案选A。
6、D
【解析】
固体混合物可能由Na2SiO3、Fe、Na2CO3、BaCl2中的两种或两种以上的物质组成,由实验可知,气体A与与澄清的石灰水反应,溶液变浑浊,则A中一定含CO2;混合物与足量稀盐酸反应后的沉淀A为H2SiO3。溶液A与NaOH反应后生成白色沉淀B,则B为Fe(OH)2,溶液B与硝酸、硝酸银反应生成沉淀C为AgCl,则原混合物中一定含有Fe、Na2CO3、Na2SiO3,可能含有BaCl2。根据以上分析可以解答下列问题。A. 稀盐酸与Na2CO3反应生成CO2气体,与Fe反应生成H2,气体A是CO2与H2的混合气体,A正确;B. 沉淀A为H2SiO3沉淀,B正确;C. B为Fe(OH)2 ,在空气中被氧气氧化,逐渐变灰绿色,最后变红褐色,C正确;D. 该固体混合物中可能含有BaCl2,D错误。答案选D.
7、B
【解析】
A.根据该分子的结构简式可知分子式为C18H32ClN3O8P2,故A正确;
B.Cl原子连接在苯环上,不能发生消去反应,故B错误;
C.苯环、碳碳双键、氮碳双键均可加成,所以1ml磷酸氯喹最多能与5mlH2发生加成反应,故C正确;
D.分子中的—C1被—OH取代后变成酚羟基,且其邻位碳原子有空位,可以与溴水作用生成沉淀,故D正确;
故答案为B。
8、B
【解析】
A.1个香芹酮的分子中,含有两个碳碳双键和一个羰基,故1ml香芹酮与足量的H2加成,需要消耗3mlH2,A错误;
B.1个香芹酮的分子中,含有两个碳碳双键和一个羰基,分子中还含有一个六元环,可以构成含有一个苯环的化合物,B正确;
C.一个碳原子连接四个原子构成的是四面体的构型,香芹酮()分子中标特殊记号的这个碳原子与周围相连的三个碳原子不可能在同一平面上,C错误;
D.香芹酮与酸性髙锰酸钾溶液发生氧化反应,使酸性髙锰酸钾溶液褪色,而香芹酮与溴水发生加成反应使溴水褪色,反应类型不相同,D错误;
答案选B。
9、B
【解析】
A. 二氧化硫具有还原性,具有一定的杀菌作用,葡萄糖中添加二氧化硫用于杀菌、抗氧化,故A正确;
B. 熟石灰与Na2CO3反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,在含较多Na2CO3的盐碱地中施加适量熟石灰提高了土壤碱性,故B错误;
C. 陶瓷坩埚中二氧化硅能与烧碱反应,故C正确;
D. 甲烷是一种强效温室气体,废弃的甲烷可用于生成甲醇,故D正确;
故选B。
10、B
【解析】
A. 乙烯与HCl加成得到一氯乙烷,一氯乙烷消去得到乙烯与HCl,一氯乙烷与水发生取代得到乙醇,乙醇消去得到乙烯与水,符合转化,A项正确;
B. HNO3显酸性,NH3显碱性,由硝酸不能直接转化为氨气,不能实现转化,B项错误;
C. AlCl3与氨水反应得到Al(OH)3,Al(OH)3与盐酸反应得到AlCl3与水,Al(OH)3加热分解得到Al2O3,Al2O3与盐酸反应得到AlCl3与水,符合转化,C项正确;
D. 氯气与氢气反应得到HCl,浓HCl与高锰酸钾反应得到氯气,HCl与CuO反应得到CuCl2和水,CuCl2电解得到Cu与氯气,符合转化,D项正确;
答案选B。
11、C
【解析】
A.常温常压下,等物质的量浓度的Na2CO3与Na2S溶液中阳离子的数目不一定相等,因为各溶液的体积未知,A错误;
B.标准状况下HF不是气态,22.4LHF所含有的分子数目不是NA,B错误;
C.NO2与N2O4的最简式均是NO2,常温常压下,NO2与N2O4的混合气体46g含有1ml“NO2”,原子总数为3NA,C正确;
D.-NH2(氨基)含有9个电子,0.1ml-NH2(氨基)中所含有的电子数为0.9NA,D错误;
答案选C。
选项B是解答的易错点,容易根据HCl是气体而认为HF在标况下也是气态,错因在于忽略了HF分子间存在氢键,从而导致HF熔沸点升高,标况下不是气态。
12、B
【解析】
A.②含有饱和碳原子、,具有甲烷的结构特征,则所有的碳原子不可能在同一个平面上,故A正确;
B.②、④的分子式不同,分别为C10H18O、C10H16O,则二者不是同分异构体,故B错误;
C.④结构不对称,一氯代物有6种,故C正确;
D.①、②均含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾氧化,③的苯环上含有甲基,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,故D正确;
答案选B。
本题的易错点为A,有机物分子中只要含有饱和碳原子(包括:-CH3、-CH2-、、)中的一种,分子中的所有原子就不可能处于同一平面内,含有、,分子中的碳原子就不可能共平面。
13、D
【解析】
A.硫酸根离子浓度和铅离子浓度乘积达到或大于PbSO4沉淀溶度积常数可以沉淀,一定条件下BaSO4可以转化成PbSO4,故A错误;
B.Z点对应的溶液为饱和溶液,溶液中钡离子浓度和硫酸根离子浓度乘积为常数,pM=-lgc(M),p(SO42-)=-lgc(SO42-),则c(Ba2+)>c(SO42-),同理X点饱和溶液中c(Sr2+)<c(SO42-),故B错误;
C.图象分析可知溶度积常数SrSO4、PbSO4、BaSO4分别为10-2.5×10-2.5、10-3.8×10-3.8、10-5×10-5,因此溶度积常数:BaSO4<PbSO4<SrSO4,因此在TC时,用0.01ml·L-1Na2SO4溶液滴定20mL浓度均是0.01ml·L-1的Ba(NO3)2和Sr(NO3)2的混合溶液,Ba2+先沉淀,故C错误;
D.TC下,反应PbSO4(s)+Ba2+(aq)BaSO4(s)+Pb2+(aq)的平衡常数为=102.4,故D正确;
答案选D。
14、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。
15、D
【解析】
A. a属于芳香烃,b、c为芳香族化合物,故A错误;
B. a中所有碳原子不处于同一平面上,a上右边最多只有一个—CH3在平面内,故B错误;
C. a有三个碳为一个支链有2种结构(包括a本身),两个支链有3种,三个支链有4种,因此属于芳香族的同分异构体有8中(不包括自身),故C错误;
D. c能被氧气、酸性高锰酸钾氧化,d能被酸性高锰酸钾氧化,故D正确。
综上所述,答案为D。
苯酚、碳碳双键都能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
16、D
【解析】
稀硝酸和稀硫酸组成的混酸中c(NO3-)+c(SO42-)=5ml·L-1,稀硝酸和Cu反应但稀硫酸和Cu不反应,混酸和Cu反应离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,要使溶解的Cu最大,则硝酸根离子应该完全反应,根据离子方程式知,c(NO3-):c(H+)=2:8=1:4,设c(NO3-)=xml·L-1、则c(H+)=4xml·L-1,根据电荷守恒得c(NO3-)+2c(SO42-)=c(H+),xml·L-1+2c(SO42-)=4xml·L-1,c(SO42-)=1.5xml·L-1,代入已知:c(NO3-)+c(SO42-)=5ml·L-1,x=2,所以c(NO3-)=2ml·L-1、则c(H+)=8ml·L-1,c(SO42-)=5ml·L-1-2ml·L-1=3ml·L-1,根据硝酸根离子守恒、硫酸根离子守恒得c(NO3-)=c(HNO3)=2ml·L-1、c(SO42-)=c(H2SO4)=3ml·L-1,所以混酸中HNO3、H2SO4的物质的量浓度之比2ml·L-1:3ml·L-1=2:3。故选D。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、溴原子 甲基 2(Me)2SO42+H2SO4 乙醇 浓硫酸,加热 酯化反应(取代反应) 6
【解析】
反应①为取代反应,碳链骨架不变,则中Br原子被-CN取代,生成;反应②为取代反应,碳链骨架不变,则中1个-H原子被-CH3取代,生成;反应③ 在氢离子的作用下,生成;反应④为酯化反应,与乙醇发生酯化反应,生成。
【详解】
(1) 的官能团为溴原子,故答案为溴原子;
(2)反应①为取代反应,碳链骨架不变,则-CH2CN中1个-H原子被-CH3取代,则反应物Me2SO4中的“Me”表示甲基;2(Me)2SO42+H2SO4,故答案为甲基;2(Me)2SO42+H2SO4;
(3) 反应④为酯化反应,与乙醇发生酯化反应,生成,酯化反应的条件为浓硫酸,加热,故答案为:乙醇;浓硫酸,加热;酯化反应(取代反应);
(4) 满足①苯环上连有两个取代基,②能发生银镜反应,③能发生水解反应,说明有一个必须为甲酸形成的酯基,则两个取代基可能是-OOCH、-C2H5或-CH2OOCH、-CH3,存在邻、间、对三种位置异构,总共有6种,故答案为6;
(5)以 为原料,根据题干信息,通过①③,可以合成 ,用氢氧化钠取代,可以制备,与在浓硫酸加热下,发生酯化反应,得到。具体合成流线为:。
本题考查有机物的合成,熟悉合成图中的反应条件及物质的碳链骨架是分析物质结构及反应类型的关键,会利用逆推法推断有机物结构,并注意信息的利用。
18、邻硝基甲苯(或2-硝基甲苯) C13H20ON2 浓HNO3/浓H2SO4,加热 氨基 取代反应 吸收反应产生的HCl,提高反应的转化率 或
【解析】
A的分子式结合G得知:A是甲苯,B中有-NO2,结合G的结构苯环上的-CH3和N原子所连接B苯环上的C属于邻位关系,故B是邻硝基甲苯,在Fe和HCl存在下被还原成C物质:邻氨基甲苯,结合题干信息:二者反应条件一致,则确定D是乙醛CH3CHO,E是,部分路线如下:
【详解】
(1)B的化学名称是邻硝基甲苯(或2-硝基甲苯);H的分子式是C13H20ON2;
(2)由A生成B的反应是硝化反应,试剂:浓HNO3、浓H2SO4,反应条件:加热;
(3)C中所含官能团的名称为氨基;观察G生成H的路线:G的Cl原子被丙胺脱掉—NH2上的一个H原子后剩下的集团CH3CH2CH2NH—取代,故反应类型是取代反应;
(4)C与F反应生成G的化学方程式为;
有机反应大多是可逆反应,加入K2CO3消耗反应产生的HCl,使平衡正向移动,提高反应物的转化率;
(5)的单体是,联系原料有甲醇倒推出前一步是与甲醇酯化反应生成单体,由原料丙酮到增长了碳链,用到题干所给信息:,故流程如下:。
19、重结晶 冷凝回流乙醇和水 水浴加热 吸水剂由白色变为蓝色 蒸馏 分液漏斗 降低苯甲酸乙酯的溶解度利于分层 Na2CO3或NaHCO3 80.0
【解析】
苯甲酸与乙醇在浓硫酸作催化剂发生酯化反应生成苯甲酸乙酯,苯甲酸乙酯与乙醇和苯甲酸能够混溶,苯甲酸乙酯与乙醇沸点差异较大,因此操作I为蒸馏,混合液2中主要成分为苯甲酸乙酯和苯甲酸,加入试剂X除去苯甲酸,因此可选择试剂饱和碳酸钠进行除杂,然后分液制备粗产品,然后通过干燥制备苯甲酸乙酯纯品,以此解答本题。
【详解】
(1)可通过重结晶的方式提高原料苯甲酸的纯度;
(2)仪器A为球形冷凝管,在制备过程中乙醇易挥发,因此通过球形冷凝管冷凝回流乙醇和水;该反应中乙醇作为反应物,因此可通过水浴加热,避免乙醇大量挥发;
(3)仪器B中吸水剂为无水硫酸铜的乙醇饱和溶液,吸收水分后生成五水硫酸铜,吸水剂由白色变为蓝色;
(4)由上述分析可知,操作I为蒸馏;操作II为分液,除烧杯外,还需要的玻璃仪器为分液漏斗;
(5)因苯甲酸乙酯难溶于冷水,步骤③中将反应液倒入冷水的目的还有降低苯甲酸乙酯的溶解度有利于分层;试剂X为Na2CO3溶液或NaHCO3溶液;
(6)12g苯甲酸乙酯的物质的量为,苯甲酸的物质的量为,反应过程中乙醇过量,理论产生苯甲酸乙酯的物质的量为0.1ml,实验产率为。
20、加热、搅拌、研细颗粒 用玻璃棒不断搅拌滤液 K+、NO3-、Na+、Cl- 减少NaCl的结晶析出 取少量固体溶于水,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若生成白色沉淀说明含有杂质 KNO3 增大铵根离子的浓度,有利于氯化铵结晶析出 甲基橙 8.92%
【解析】
硝酸钠和氯化钾用水溶解,得到的溶液中含有K+、NO3-、Na+、Cl-,由于在溶液中NaCl的溶解度较小,且受温度影响不大,采取蒸发浓缩,析出NaCl晶体,过滤分离出NaCl晶体。由于硝酸钾溶解度受温度影响比硝酸钠大,采取冷却结晶析出硝酸钾,过滤出硝酸钾晶体后,向滤液中加入NH4NO3,可增大溶液中NH4+浓度,有利于NH4Cl结晶析出。
【详解】
I.(1)加热、搅拌、研细颗粒等都可以加快物质溶解;实验室进行蒸发结晶操作时,为防止液滴飞溅,要用玻璃棒不断搅拌滤液,使溶液受热均匀;
(2)过滤I后析出部分NaCl,滤液I含有K+、NO3-、Na+、Cl-;氯化钠溶解度较小,浓缩析出NaCl晶体后,直接冷却会继续析出NaCl晶体,在进行冷却结晶前应补充少量水,可以减少NaCl的结晶析出;
(3)产品KNO3中可能含有Na+、Cl-杂质离子,检验的方法是:取少量固体溶于水,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若生成白色沉淀说明含有杂质NaCl,即含有杂质;
II.(4)取40 g NH4NO3和37.25 g KCl固体加入100 g水中,加热至90℃所有固体均溶解,用冰水浴冷却至5℃以下时,硝酸钾的溶解度最小,首先析出的是硝酸钾晶体;在滤液中加入硝酸铵可以增大铵根离子浓度,使NH4Cl晶体析出;
(5)由于恰好反应时生成的溶质为(NH4)2SO4和Na2SO4,溶液为酸性,则应该选用甲基橙为指示剂;
硫酸总的物质的量n(H2SO4)=c·V=0.102 ml/L×0.02 L=0.00204 ml,含有氢离子的物质的量为n(H+)=2n(H2SO4)=2×0.00204 ml =0.00408ml,氢氧化钠的物质的量n(NaOH)= c·V =0.089 ml/L×0.01655 L=0.001473 ml,所以氨气的物质的量n(NH3)=0.00408 ml-0.001473 ml=0.002607 ml,所以根据N元素守恒,可知样品中氯化铵的物质的量为0.002607 ml,
则样品中氯化铵的质量分数为:×100%≈8.92%。
本题考查物质制备方案、物质的分离与提纯方法,涉及溶解度曲线的理解与应用、滴定计算等,关键是对原理的理解,试题培养了学生对图象的分析能力与灵活应用所学知识的能力。
21、63d54s2球形N>C>Mnsp3V型N原子半径较小,不能容纳较多的原子轨道,故不能形成H3NO4分子6
【解析】
(1)原子核外电子运动状态和该原子的核外电子数相等,原子序数为27的锰元素基态原子的外围电子排布式为3d54s2,据此可以得出锰元素在周期表中的位置是第四周期第ⅤⅡB族,能量最高的电子是4s2电子,4s电子的电子云轮廓图为球形;
(2)电负性是金属性与非金属性定量描述的一个物理量,元素的非金属性越强,往往其电负性越大,根据元素周期表中元素非金属性(或电负性)的递变规律,同周期从左到右元素电负性增大;
(3)HSCH2CH2NH2分子中,C形成4个共价键,它们价层电子对数为4对,其杂化方式为sp3,在-NH2中N有两个单键,一对孤对电子和一个单电子,因为单电子也需要占用一个轨道,所以N的价层电子对数依然可以视为4对,其杂化方式也为sp3,考虑配位原子只有两个H,所以其空间构型为平面三角形,N和P为同族元素,其价层电子数相同,通常情况下其成键方式相同,但是由于N原子半径小于P,N原子周围空间无法容纳4个氧原子成键;
(4)题目信息,Pb(CH2CH3)4是一种难电离且易溶于有机溶剂的配合物,可知其晶体类型为分子晶体,这一点也可以从Pb(CH2CH3)4晶体的堆积方式得到结论,Pb(CH2CH3)4晶体堆积方式为六方密堆积,所以在xy平面上的二维堆积中也采取二维最密堆积即配位数为6,由堆积图可知每个晶胞中包含2个Pb(CH2CH3)4分子,所以每一个晶胞的质量为g,再结合晶胞参数,长方体的棱边长度,计算得到晶胞的体积为cm3,则Pb(CH2CH3)4晶体的密度=。
【详解】
(1)碳原子核外电子排布为1s22s22p2,核外电子的空间运动状态有6种,原子序数为27的锰元素基态原子的外围电子排布式为3d54s2,据此可以得出锰元素在周期表中的位置是第四周期第ⅤⅡB族,能量最高的电子是4s2电子,值得注意的是,教材上提供的构造原理是原子填充顺序规则,并不代表电子的能量高低,在金属元素的原子中,最易失去的电子才是该原子能量最高的电子,4s电子的电子云轮廓图为球形,故答案为:6;3d54s2;球形;
(2)电负性是金属性与非金属性定量描述的一个物理量,元素的非金属性越强,往往其电负性越大,根据元素周期表中元素非金属性(或电负性)的递变规律,同周期从左到右元素电负性增大,可以得到电负性大小为N大于C,而Mn为金属元素,其电负性小于非金属性,N、C和Mn三种元素的电负性由大到小的顺序为:N、C、Mn,故答案为:N、C、Mn;
(3)HSCH2CH2NH2分子中,C形成4个共价键,它们价层电子对数为4对,其杂化方式为sp3,在-NH2中N有两个单键,一对孤对电子和一个单电子,因为单电子也需要占用一个轨道,所以N的价层电子对数依然可以视为4对,其杂化方式也为sp3,考虑配位原子只有两个H,所以其空间构型为平面三角形,N和P为同族元素,其价层电子数相同,通常情况下其成键方式相同,但是由于N原子半径小于P,N原子周围空间无法容纳4个氧原子成键,所以在其最高价含氧酸中,前者为一元酸后者为三元酸,或说H3NO4分子会因为N原子半径小,无法容纳4个氧原子成键,要脱去一个水分子,以HNO3形式存在,故答案为:sp3;平面三角形;N和P为同族元素,其价层电子数相同,通常情况下其成键方式相同,但是由于N原子半径小于P,N原子周围空间无法容纳4个氧原子成键,所以在其最高价含氧酸中,前者为一元酸后者为三元酸,或说H3NO4分子会因为N原子半径小,无法容纳4个氧原子成键,要脱去一个水分子,以HNO3形式存在;
(4)题目信息,Pb(CH2CH3)4是一种难电离且易溶于有机溶剂的配合物,可知其晶体类型为分子晶体,这一点也可以从Pb(CH2CH3)4晶体的堆积方式得到结论,Pb(CH2CH3)4晶体堆积方式为六方密堆积,所以在xy平面上的二维堆积中也采取二维最密堆积即配位数为6,A分子的坐标参数为()由堆积图可知每个晶胞中包含2个Pb(CH2CH3)4分子,所以每一个晶胞的质量为 g,再结合晶胞参数,可以得到晶胞的体积为cm3,则Pb(CH2CH3)4晶体的密度是g·cm-3,故答案为:分子;6;。
Pb(CH2CH3)4是一种难电离且易溶于有机溶剂的配合物,可知其晶体类型为分子晶体是解答关键。
甲
乙
丙
A
CH2=CH2
CH3CH2Cl
CH3CH2OH
B
NH3
NO
HNO3
C
AlCl3
Al(OH)3
Al2O3
D
Cl2
HCl
CuCl2
苯甲酸
乙醇
苯甲酸乙酯
常温性状
白色针状晶体
无色液体
无色透明液体
沸点/℃
249.0
78.0
212.6
相对分子量
122
46
150
溶解性
微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
与水任意比互溶
难溶于冷水,微溶于热水,易溶于乙醇和乙醚
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