【精品解析】广州市2025-2026学年高三上学期 八月阶段训练化学试题

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广州市2025-2026学年高三上学期 八月阶段训练化学试题
1.(2025高三上·广州月考)中华文化,源远流长。下列文物主要成分属于高分子化合物的是
A.越王勾践青铜剑 B.元青花瓷瓶 C.睡虎地竹简 D.石家河玉人像
A.A B.B C.C D.D
2.(2025高三上·广州月考)化学与人类生活密切相关。下列说法错误的是
A.考古时利用可以测定一些文物的年代
B.氧炔焰可用于焊接或切割金属
C.白铁皮的锌镀层破损后不能起到保护作用
D.硫氰化铁配离子常被用于电影特效
3.(2025高三上·广州月考)天然有机生物大分子是生命活动的基础。下列说法错误的是
A.淀粉和纤维素均为非还原性糖
B.淀粉和纤维素水解最终生成葡萄糖
C.核苷酸缩合聚合可以得到核酸
D.蛋白质通过氢键形成一级结构
4.(2025高三上·广州月考)维生素A1又名视黄醇,是一种对人体健康至关重要的维生素,结构如下图所示。下列有关维生素A1说法错误的是
A.是一种水溶性维生素
B.存在顺反异构体
C.所有碳原子不可能共平面
D.存在芳香族化合物的同分异构体
5.(2025高三上·广州月考)下列化学用语或图示表达正确的是
A.2-甲基-1-丁烯的键线式:
B.的晶胞结构:
C.电子式表示的形成过程:
D.基态铬原子的价电子轨道表示式:
6.(2025高三上·广州月考)劳动创造美好生活。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 家务劳动:清洗铁锅后擦干 潮湿的铁易发生吸氧腐蚀
B 学农活动:利用草木灰改良酸性土壤 草木灰中K2CO3溶于水显碱性
C 公共安全:雨雪天气撒盐化冰 盐水的凝固点低于纯水
D 卫生健康:苯酚溶液用于杀菌消毒 苯酚是一种弱酸
A.A B.B C.C D.D
7.(2025高三上·广州月考)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,并滴定未知浓度的醋酸溶液。下列实验操作正确的是
A.溶解NaOH固体 B.定容后振荡摇匀
C.排除滴定管中气泡 D.滴加2滴指示剂
A.A B.B C.C D.D
8.(2025高三上·广州月考)物质甲、乙、丙的焰色试验均为黄色,其转化关系如图所示。甲是单质,乙为厨房常见调味品,丙溶液可与氯气反应制备“84”消毒液。下列说法正确的是
A.转化①和②互为可逆反应
B.转化③产生的两种气体常温下不能共存
C.转化⑤电解池阳极析出物质甲
D.实验室完成转化⑥必须使用
9.(2025高三上·广州月考)设表示阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是
A.与足量铁粉反应转移的电子数为
B.42 g乙烯和丙烯的混合气体中含有的碳原子数为6NA
C.标准状况下,22.4 LSO3含有的分子数为NA
D.20 g重水(D2O)含的有中子数为NA
10.(2025高三上·广州月考)下列酸性比较及结构因素说法正确,且具有因果关系的是
选项 酸性比较 结构因素
A 烷基越长推电子效应越强
B HCl>HBr 共价键极性:H-Cl>H-Br
C 元素电负性:Cl>H>C
D 苯酚>乙醇 羟基对苯环有吸电子效应
A.A B.B C.C D.D
11.(2025高三上·广州月考)制备酚醛树脂过程为:向下图所示的三颈烧瓶中加入19.5g苯酚、13.8g37%的甲醛溶液、2.5mL蒸馏水和0.3g草酸晶体,水浴加热并使用搅拌桨机械搅拌。回流约1小时,无色溶液变为白色浊液。反应结束,加入90mL蒸馏水充分搅拌后分离水层,控制温度减压蒸馏,可得到流动状的粗产品。下列说法错误的是
A.制备反应的化学方程式为n+nHCHO+(n-1)H2O
B.产品为线型结构,具有热塑性,能溶于乙醇
C.球形冷凝管应该位于三颈烧瓶的a口或c口
D.减压蒸馏主要目的是除去未反应完的苯酚和甲醛
12.(2025高三上·广州月考)UFeGa5是一种具有磁性的超导材料,其晶胞结构如图所示。晶胞参数为:(a=0.814nm,b=0.685nm,c=1.401nm,1号U原子坐标为(0.0000,0.0000,0.0000),2号原子坐标为(0.5000,0.0000,0.3138),3号原子坐标为(0.5000,0.0000,0.6862)。
下列说法正确的是
A.92U、26Fe、31Ga位于周期表中三个不同的分区
B.距离Ga原子最近的U原子有12个
C.U原子位于由Fe原子形成的正八面体中心
D.该晶胞沿z轴方向的投影为
13.(2025高三上·广州月考)X、Y、Z和W均为短周期主族元素,只有一种是非金属元素,X、Y同周期,Y、W价电子数相等。X的原子轨道只有一种形状,W的周期序数等于族序数,基态Z原子s能级与p能级电子数目相同。下列说法正确的是
A.X和Z位于元素周期表对角线位置
B.第一电离能:Z>W
C.Y和W的单质晶体类型相同
D.基态W原子的核外电子有5种空间运动状态
14.(2025高三上·广州月考)可充电电池的产物为碳酸锂和单质碳。碳酸锂导电性较差,向电解液中添加KI,I-吸附在石墨正极,可明显改善电极堵塞,降低充电电压。充电时阳极区可能的反应为:;(ii)…
下列说法正确的是
A.电池可以使用水系电解液
B.KI的作用是作催化剂降低反应△H
C.步骤(Ⅱ)反应:
D.放电时,每消耗,理论上同时消耗14gLi
15.(2025高三上·广州月考)已知:Zn2+[Zn(NH3)]2+ [Zn(NH3)2]2+ [Zn(NH3)3]2+ [Zn(NH3)4]2+。向某浓度硫酸锌溶液中通入一定量氨气,测得部分含Zn物种的物质的量分布系数δ与的关系如图:
下列说法错误的是
A.碱性增强,的物质的量分数增大
B.M点()
C.的平衡常数
D.平衡体系中一定还存在其它含Zn物种,如
16.(2025高三上·广州月考)多环氮杂冠醚是在氮原子间以醚链桥联,和冠醚一样均可适配不同大小的离子(如下图)。二环氮杂冠醚在水溶液中对碱金属离子的稳定性(以lgK衡量,其值越大,稳定性越强)如下表所示。与K+尺寸大小非常接近,但只能利用三环氮杂冠醚识别。
碱金属离子 lgK
Na+ 3.8
K+ 5.4
Rb+ 4.3
下列说法错误的是
A.(a)分子中碳原子和氧原子杂化方式均为:
B.(a)和(b)分子核磁共振氢谱的谱图相同
C.(b)分子与K+形成的超分子相对稳定
D.(c)分子中四个N原子构筑的空间有利于与形成N-H…N氢键
17.(2025高三上·广州月考)硫酸锰是一种重要的二价锰盐,常用于锰基材料的制备。一种以菱锰矿[主要成分为MgCO3、SiO2、CaMg(CO3)2和少量FeCO3为原料制备硫酸锰的工艺流程如下图所示。
已知:(①;。
②MnCO3的溶度积远小于CaCO3和MgCO3。
(1)基态Mn原子的价电子排布式为   。
(2)“酸浸”前粉碎菱锰矿的目的是   ,“滤渣①”主要成分的化学式为   。
(3)加入软锰矿粉(主要成分为MnO2)的目的是   。
(4)“中和除杂”各离子起始浓度均不超过0.1 mol/L,需要调节的pH范围为   。
(5)“沉锰”发生的离子反应方程式为   。
(6)实验室模拟“系列操作”,不需要用到的仪器有   (填标号)。
18.(2025高三上·广州月考)某小组用下图所示的无氧装置进行铜与浓硝酸的反应,并探究和NO的相互转化。已知装置气密性良好。
回答下列问题:
(1)1号注射器中放入泡沫铜并压缩,压缩的目的是   。
(2)调节三通阀的孔路位置为(连通1号和2号注射器。缓慢向外拉1号注射器活塞吸入2mL浓硝酸,立即发生反应,观察到的现象有   、无色溶液变为绿色。
(3)向右推动1号注射器活塞,将反应后的绿色溶液压回2号注射器。旋转三通阀,将1号注射器中的气体压入具支U形管,此时孔路位置需调节为   (填字母编号)。
(4)将4号注射器中的石蕊溶液注入具支U形管中,红棕色气体消失。用3号注射器向具支U形管中注入过量氧气,反应的化学方程式为   ;将2号注射器中的绿色溶液全部注入具支U形管,再加入适量饱和   完成尾气吸收和废液处理。
(5)查阅文献:铜与浓硝酸反应后的溶液呈绿色,是因为与反应过程中产生的亚硝酸(结合引起的。小组同学设计如下实验,验证的存在。
编号 实验试剂和操作 实验现象
试管a 浓硝酸1mL,3滴试剂X,插入铜丝 有红棕色气体生成,溶液为绿色
试管b 浓硝酸1mL,3滴溶液,插入铜丝 有红棕色气体生成,溶液为蓝色
①试剂X为   。
②经检验试管b中有多种气体,其中一种气体单质常被用作保护气。请解释试管b中未观察到溶液呈绿色的原因   (用化学方程式表示)。
19.(2025高三上·广州月考)吸附强化乙醇一水蒸气重整制氢技术因原料清洁可再生、制氢效果好等优势而倍受关注。该工艺使用CaAlNi复合催化剂(主要成分为CaO、Al2O3和Ni),主要包括以下反应:
反应①:
反应②:
反应③:
反应④:
反应⑤:
回答下列问题:
(1)反应③的ΔH3=   kJ/mol
(2)已知平衡体系中H2的体积分数越大,反应体系的能量效率越高。500K~800K时,主要发生反应①~③,如图呈现了温度和压强对平衡体系能量效率的影响,p1、p2、p3的大小关系为   。
(3)CaAlNi复合催化剂因优越的比表面积和孔隙结构而具有较大的CO2吸附容量。碳酸化过程(反应⑤)中CO2吸附容量随时间的变化曲线如图所示。已知:60CaAlNi中“60”表示CaO的质量分数为60%。CO2吸附容量=催化剂所吸附CO2的质量。
①测定CaAlNi复合催化剂晶体结构用到的仪器为   。
②图中,选择质量分数为   %的CaAlNi复合催化剂的催化制氢效果最佳。
③900 s以后CaAlNi复合催化剂中CaO的碳酸化速率减慢,可能原因是   。
(4)分别从平衡移动和能耗的角度分析CaAlNi复合催化剂相较于Ni-Al2O3催化剂的优点是   ;   。
20.(2025高三上·广州月考)化合物H是治疗银屑病药物的中间体,其合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为   。
(2)A→C的化学反应分两步进行,第一步是加成反应,第二步是   反应(填反应类型)。
(3)C→E的化学反应方程式为   。
(4)B、C、D、E中属于手性分子的是   (填字母编号)。
(5)G的结构简式为   。
(6)在A的同分异构体中,同时满足下列三个条件的共有   种。
①能与FeCl3溶液发生显色反应;②苯环上有两个取代基;③含碳碳三键;其中核磁共振氢谱中有4组吸收峰的同分异构体的结构简式为   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】A、越王勾践青铜剑主要成分是铜合金,属于金属材料,不是高分子化合物,A错误;
B、元青花瓷瓶主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料,不是高分子化合物,B错误;
C、睡虎地竹简主要成分是纤维素,纤维素是天然有机高分子化合物,C正确;
D、石家河玉人像主要成分是二氧化硅等无机矿物,不是高分子化合物,D错误;
故答案为:C。
【分析】要解决这道题,需明确高分子化合物的定义(相对分子质量很大的有机化合物,如纤维素、蛋白质等),并分析各文物主要成分的类别。
2.【答案】C
【知识点】配合物的成键情况;金属的腐蚀与防护;烃类的燃烧;元素、核素
【解析】【解答】A、 是碳的一种放射性同位素,其半衰期恒定。生物体死亡后停止摄入碳,体内 会随时间衰变,通过测定文物中 与 的比例,可推算文物年代,A正确;
B、乙炔(C2H2)在氧气中燃烧时,会释放大量热量,形成温度约 3000℃的氧炔焰,能熔化或切割金属,因此可用于金属焊接或切割,B正确;
C、白铁皮是镀锌的铁皮,锌的金属活动性比铁强。当镀层破损后,锌会作为负极优先被腐蚀(牺牲阳极保护法),从而阻止铁被腐蚀,仍能起到保护作用,C错误;
D、硫氰化铁配离子(Fe(SCN)3)呈血红色,性质稳定,常被用于电影特效中模拟血液的颜色,D正确;
故答案为:C。【分析】要解决此题,需抓住核素特性、反应热效应、金属腐蚀防护原理、配合物颜色特征这些关键突破口,对每个选项逐一拆解:
A.具有固定半衰期(约5730年),考古中通过测定文物中的残留量,结合衰变规律可推算有机物文物的年代
B.乙炔在氧气中燃烧产生的氧炔焰温度极高,能使金属熔化,可用于金属的焊接。
C.锌的活动性强于铁,锌作为“牺牲阳极”优先腐蚀,铁作为“阴极”被保护,仍能起到防护作用。
D.硫氰化铁配离子呈血红色,与血液颜色相似,常用于电影特效模拟血液。
3.【答案】D
【知识点】多糖的性质和用途;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;核酸
【解析】【解答】A、还原性糖的关键特征是分子中含醛基。淀粉和纤维素均为多糖,其分子结构中不含醛基,因此属于非还原性糖,A正确;
B、淀粉和纤维素均由葡萄糖单元通过糖苷键连接而成,在水解反应中,糖苷键断裂,最终都会生成葡萄糖,B正确;
C、核酸是由核苷酸通过磷酸二酯键发生缩合聚合反应(脱水)形成的,该过程属于缩合聚合反应,C 正确;
D、蛋白质的一级结构是指氨基酸通过肽键(共价键)连接形成的线性序列;而氢键主要参与蛋白质二级(如 α- 螺旋、β- 折叠)及以上结构的形成,并非一级结构的作用力,D错误;
故答案为:D。【分析】本题的易错点主要有以下两点:
对糖类还原性的判断:容易混淆淀粉、纤维素等多糖与还原糖的概念,不清楚淀粉和纤维素均为非还原性糖;
对蛋白质结构层次的认知:易错误认为蛋白质一级结构是通过氢键形成,实际上其一级结构是由氨基酸通过肽键(共价键)连接而成,氢键主要参与蛋白质高级结构(如二级、三级结构)的形成。
4.【答案】A
【知识点】同分异构现象和同分异构体;营养均衡与人体健康的关系
【解析】【解答】A、维生素 A1分子含长碳链、六元环(疏水结构),仅末端羟基为亲水基团,整体疏水作用更强,属于脂溶性维生素,不溶于水,A错误;
B、分子中多个碳碳双键的两端碳原子连接不同基团,满足顺反异构的结构要求,因此存在顺反异构体,B正确;
C、分子中存在 sp3 杂化的碳原子(空间结构为四面体),这种结构会破坏碳原子的共面性,因此所有碳原子不可能共平面,C正确;
D、维生素 A1分子式为 C20H30O,不饱和度为 6(1 个环 + 5 个双键)。芳香族化合物含苯环(不饱和度 4),剩余不饱和度可由双键或环提供,因此存在芳香族化合物的同分异构体,D正确;
故答案为:A。【分析】A.判断维生素 A1的溶解性类别(水溶性 / 脂溶性)。
B.分析是否存在顺反异构体。
C.判断所有碳原子是否可能共平面。
D.分析是否存在芳香族化合物的同分异构体。
5.【答案】B
【知识点】原子核外电子排布;用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、该键线式( )中,含双键的最长碳链有 4 个碳原子,双键在 1 号碳,3 号碳上连 1 个甲基,正确名称为 3 - 甲基 - 1 - 丁烯,而非 2 - 甲基 - 1 - 丁烯,A错误;
B、C60是分子晶体,其晶胞为面心立方结构,图示中 C60分子位于顶点和面心,符合面心立方晶胞的特点,B正确;
C、HCl 形成时,H 原子(1 个价电子)与 Cl 原子(7 个价电子)共用 1 对电子,Cl 原子应画出 7 个价电子,选项中 Cl 原子仅画 1 个电子, 正确得是:,C错误;
D、基态 Cr 原子价电子排布为, (半满更稳定),价电子轨道表示式中 3d 轨道 5 个电子分占不同轨道且自旋平行,4s 轨道 1 个电子, 价电子轨道排布图为:,D错误;
故答案为:B。【分析】A.考查烯烃的命名规则。
B.判断C60的晶体类型及晶胞结构特征。
C.考查共价化合物电子式形成过程的规范。
D.基态铬原子价电子排布的洪特规则特例。
6.【答案】D
【知识点】化学科学的主要研究对象;金属的电化学腐蚀与防护;盐类水解的应用
【解析】【解答】A、铁在潮湿环境中易发生吸氧腐蚀(电化学腐蚀的一种)。清洗铁锅后擦干,可减少铁与水的接触,从而防止吸氧腐蚀,劳动项目与化学知识关联,故A不符合题意 ;
B、草木灰中的 K2CO3属于强碱弱酸盐,溶于水后因碳酸根离子水解呈碱性,能中和酸性土壤中的 H+,从而改良酸性土壤,劳动项目与化学知识关联,故B不符合题意 ;
C、盐溶于水形成盐水溶液,其凝固点低于纯水的凝固点(即熔点降低),能使冰雪在更低温度下融化,因此雨雪天气撒盐可加速化冰,劳动项目与化学知识关联,故C不符合题意 ;
D、苯酚溶液用于杀菌消毒,是因为苯酚能使细菌的蛋白质变性,从而破坏细菌结构;而 “苯酚是一种弱酸” 描述的是其酸性强弱,与杀菌消毒的作用机制无关,劳动项目与所述化学知识无关联,故D符合题意 ;
故答案为:D。【分析】A.明确铁发生吸氧腐蚀的条件,分析 “擦干铁锅” 可减少铁与水的接触,从而防止吸氧腐蚀,判断劳动项目与化学知识的关联。
B.清楚草木灰中 K2CO3 是强碱弱酸盐,其碳酸根离子水解使溶液呈碱性,能中和酸性土壤中的H+,据此判断劳动项目与化学知识的关联。
C.依据溶液凝固点降低的原理,分析盐溶于水形成的盐水凝固点低于纯水,从而能加速冰雪融化,判断劳动项目与化学知识的关联。
D.区分苯酚杀菌消毒的机制与苯酚的弱酸性,明确二者无关联,从而判断劳动项目与化学知识无关联。
7.【答案】C
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定
【解析】【解答】A、溶解 NaOH 固体应在烧杯中进行,容量瓶是用于定容的仪器,不能用于溶解固体,A错误;
B、定容后振荡摇匀时,需盖紧瓶塞,用手托住瓶底倒置摇匀,图中操作未倒置,B错误;
C、排除碱式滴定管气泡时,需捏住玻璃珠上方乳胶管,挤压玻璃珠使溶液流出,从而带出气泡,操作正确,C正确;
D、用 NaOH 滴定醋酸时,反应生成的醋酸钠溶液呈碱性,应选用酚酞作指示剂(甲基橙变色范围 pH<4.4,不适合碱性终点),D错误;
故答案为:C。
【分析】围绕 “溶液配制的仪器使用、操作步骤” 和 “滴定实验的仪器操作、指示剂选择”,判断各选项操作的正确性。
8.【答案】D
【知识点】钠的化学性质
【解析】【解答】A、转化①是 Na 与 Cl2(或盐酸等)反应生成 NaCl(如 2Na+Cl22NaCl );转化②是电解熔融 NaCl 生成 Na( 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ )。可逆反应需 “同一条件”,但二者条件(点燃、电解熔融)不同,因此不是可逆反应,A错误;
B、转化③是电解饱和食盐水: 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 。H2和 Cl2在常温、无光照条件下几乎不反应,可大量共存(仅强光照射下才可能爆炸),因此两种气体常温下能大量共存,B错误;
C、转化⑤是电解熔融 NaOH 生成 Na,电解时阴极 Na+得电子生成 Na,阳极 OH-失电子生成 O2(4OH--4e-=2H2O+O2↑),因此阳极析出的是 O2而非 Na,C错误;
D、转化⑥是 Na 与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,该反应剧烈且放热,钠会熔成小球并四处游动,为防止反应溅出的物质伤害眼睛,实验室操作时必须佩戴护目镜,D正确;
故答案为:D。【分析】A.判断转化①和②是否为可逆反应。
B.分析转化③产生的 H2和 Cl2能否共存。
C.判断转化⑤电解熔融 NaOH 时阳极的产物。
D.分析转化⑥(Na 与水反应)的实验安全要求。
9.【答案】A
【知识点】气体摩尔体积;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、7.1g Cl2的物质的量为 0.1mol,Cl2与 Fe 反应时,每个 Cl2分子转移 2 个电子,因此 0.1mol Cl2转移的电子数为 0.2NA,A正确;
B、乙烯和丙烯的最简式均为 CH2,42g 混合气体含 3mol CH2单元,对应 3mol 碳原子,即碳原子数为 3NA,而非 6NA,B错误;
C、标准状况下 SO3是固体,22.4L SO3的物质的量不是 1mol,分子数不为 NA,C错误;
D、20g 重水(D2O)的物质的量为 1mol,1 个 D2O 分子含 10 个中子(D 含 1 个中子,O 含 8 个中子),因此 1mol D2O 含中子数为 10NA,而非 NA,D错误;
故答案为:A。【分析】A.先计算氯气的物质的量,再分析其与铁反应的电子转移情况。
B.利用最简式分析乙烯和丙烯混合气体的碳原子数。
C.判断标准状况下 SO3的状态,分析其物质的量。
D.计算重水的物质的量,再分析其中子数。
10.【答案】A
【知识点】羧酸简介;苯酚的化学性质
【解析】【解答】A、羧酸的酸性取决于羧基中羟基的电离能力,而烷基属于推电子基团。推电子效应会使羧基中羟基的极性减弱,氢离子更难电离,酸性随之降低。CH3COOH(乙酸)的烷基为 - CH3,CH3CH2COOH(丙酸)的烷基为 - CH2CH3,后者烷基更长,推电子效应更强,因此乙酸酸性强于丙酸。该选项的酸性比较结论正确,结构因素解释也符合逻辑,A正确;
B、卤化氢(HX)的酸性强弱与 H-X 键的断裂难易相关,键长越长、键能越小,越易电离出氢离子,酸性越强。H-Cl 键长比 H-Br 键长短,对应的键能更大,断裂时需要更多能量,更难电离出氢离子,因此 HCl 的酸性应弱于 HBr,而非 “HCl 酸性强于 HBr”。该选项酸性比较结论错误,B错误;
C、CCl3COOH 与 CH2ClCOOH 均含氯原子,氯原子是强吸电子基团,吸电子效应会使羧基中氢的电子云密度降低,更易电离,酸性增强。且氯原子个数越多,吸电子效应越强,因此 CCl3COOH 酸性强于 CH2ClCOOH。但该选项将酸性差异直接归因于 “元素电负性 Cl>H>C”,未明确吸电子效应的传递逻辑,结构因素解释不准确,C错误;
D、苯酚(C6H5OH)与乙醇(CH3CH2OH)的酸性差异源于羟基所连基团的不同。苯酚中羟基与苯环相连,苯环的共轭效应能有效分散羟基电离后产生的氧负离子(C6H5O-)的负电荷,使电离平衡正向移动,酸性增强;而乙醇中羟基与烷基相连,烷基的推电子效应会稳定羟基,抑制电离。该选项将酸性差异解释为 “羟基对苯环有吸电子效应”,与实际核心因素(苯环的共轭效应)不符,结构因素解释错误,D错误;
故答案为:A。【分析】A.分析烷基推电子效应对羧酸酸性的影响,验证酸性比较与结构解释的一致性。
B.根据卤化氢的化学键性质(键长、键能),判断酸性比较结论的正确性。
C.辨析卤原子吸电子效应与酸性的关系,判断结构解释的逻辑性。
D.明确苯酚与乙醇酸性差异的核心结构因素(共轭效应、吸电子效应)。
11.【答案】D
【知识点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】A、苯酚(含酚羟基)与甲醛在酸性条件下发生缩聚反应,生成线型酚醛树脂的同时释放小分子水,反应方程式符合缩聚反应 “单体聚合+小分子生成” 的规律,A正确;
B、酸性条件下苯酚与甲醛生成线型酚醛树脂,线型高分子具有热塑性(受热可塑化),且能溶于乙醇等有机溶剂,B正确;
C、三颈烧瓶的中间口(b 口)用于机械搅拌桨,球形冷凝管需安装在侧口(a或c口),通过回流装置防止反应物(苯酚、甲醛)挥发,保证反应充分进行,C正确;
D、减压蒸馏的主要目的是降低蒸馏温度,避免酚醛树脂在高温下发生分解等副反应;而除去未反应的苯酚和甲醛可通过 “加蒸馏水搅拌分离水层” 等操作实现,并非减压蒸馏的主要目的,D错误;
故答案为:D。【分析】A.判断酚醛树脂制备反应的化学方程式是否正确。
B.分析线型酚醛树脂的结构性质(热塑性、溶解性)。
C.判断三颈烧瓶与冷凝管的安装逻辑。
D.明确减压蒸馏的核心目的。
12.【答案】A
【知识点】晶胞的计算;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A、周期表分区由元素的价电子构型决定。92 号 U 属于锕系元素,位于f 区;26 号 Fe 为第 Ⅷ 族元素,价电子构型为 3d64s2,位于d 区;31 号 Ga 为 ⅢA 族元素,价电子构型为 4s24p ,位于p区。三者分属 f 区、d 区、p 区三个不同分区,A正确;
B、由晶胞结构可知,Ga 原子(黑色球)位于晶胞的面上。通过原子坐标和空间位置判断,距离 Ga 原子最近的 U 原子(灰色球)数量为 2 个或 4 个,而非 12 个,B错误;
C、正八面体结构要求 6 个 Fe 原子对称分布在 U 原子周围(上、下、左、右、前、后各 1 个),但题干中 Fe 原子的坐标未体现这种对称关系,因此 U 原子不处于 Fe 原子形成的正八面体中心,C错误;
D、沿 z 轴投影时,xy 平面的中心位置原子为黑色球(Ga 原子),而非灰色球(U 原子),与选项描述的投影图不符,D错误;
故答案为:A。【分析】A.判断U、Fe、Ga在周期表中的分区是否不同。
B.分析距离 Ga 原子最近的 U 原子数量。
C.判断 U 原子是否位于 Fe 原子形成的正八面体中心。
D.分析晶胞沿 z 轴方向的投影特征。
13.【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;原子结构与元素的性质
【解析】【解答】从 “X 的原子轨道只有一种形状” 推出 X 可能为 H、Li、Be;
从 “W 的周期序数等于族序数” 推出 W 可能为 H、Be、Al;
从 “基态 Z 原子 s 能级与 p 能级电子数目相同” 推出 Z 为 O 或 Mg;
结合 “X、Y 同周期,Y、W 价电子数相等,只有一种是非金属元素”,最终确定:X 为 Li 或 Be,Y 为 B,Z 为 Mg,W 为 Al。
A、X 为 Li 或 Be,Z 为 Mg,二者不处于周期表对角线位置(对角线位置需满足左上 - 右下相邻周期、相邻主族),A错误;
B、Z 为 Mg,W 为 Al。Mg 的价电子排布为 3s2(全满稳定结构),Al 的价电子排布为 3s23p ,全满结构更难失去电子,因此第一电离能 Mg>Al,即 Z>W,B正确;
C、Y 为 B(单质是共价晶体),W 为 Al(单质是金属晶体),晶体类型不同,C错误;
D、W 为 Al,基态电子占据 1s、2s、2p、3s、3p 轨道,空间运动状态数为 1+1+3+1+1=7 种,而非 5 种,D错误;
故答案为:B。
【分析】要解决这道题,需通过元素结构特征推断 X、Y、Z、W 的具体种类,再结合元素周期律、晶体类型、电子运动状态等知识分析选项。
14.【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;化学电源新型电池;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、Li 是活泼金属,能与水反应生成 LiOH 和 H2,因此该电池不能使用水系电解液,A错误;
B、KI 作为催化剂,只能改变反应的活化能,不能改变反应的 ΔH,B错误;
C、充电时阳极总反应为 2Li2CO3+C-4e-=3CO2+4Li+。反应(i)是 6I--4e-=2I3-(氧化反应),则反应(ii)需 I3-被还原为 I-,同时 C 被氧化为 CO2。选项中的反应 2I3-+2Li2CO3+C=6I-+4Li++3CO2,满足电子守恒和元素守恒,符合阳极总反应,C正确;
D、放电总反应为 4Li+3CO2=2Li2CO3+C,消耗 3mol CO2时消耗 4mol Li,则消耗 1mol CO2时消耗 mol Li,质量为,D错误;
故答案为:C。
【分析】A.分析 Li 的化学性质,判断电解液类型。
B.明确催化剂对反应焓变(ΔH)的影响。
C.结合充电时阳极的总反应和分步反应,判断反应(ii)的合理性。
D.根据放电总反应,计算消耗 CO2与 Li 的物质的量关系及质量。
15.【答案】B
【知识点】化学平衡常数;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A、Zn2+与 NH3的配位反应为分步进行的可逆反应,总趋势是生成稳定的 [Zn(NH3)4]2+。当体系碱性增强时,NH3的浓度会相应增大,根据勒夏特列原理,配位平衡会向生成更多配离子的方向移动。随着比值增大,Zn2+会逐步结合 NH3形成各级配离子,最终 [Zn(NH3)4]2+的物质的量分数会持续增大,A正确;
B、Zn2+与 NH3的分步配位反应中,第三步为 Zn(NH3)22++NH3 Zn(NH3)32+(平衡常数 K3),第四步为 Zn(NH3)32++NH3 Zn(NH3)42+(平衡常数 K4)。将两步反应相加,可得 Zn(NH3)22++2NH3 Zn(NH3)42+,总平衡常数 K=K3 K4。当 [Zn(NH3)2]2+与 [Zn (NH3)4]2+浓度相等时, K3·K4=,即,B错误;
C、总反应 Zn2++4NH3 [Zn(NH3)4]2+是四个分步反应的叠加:第一步 Zn2++NH3 Zn(NH3)2+(K1)、第二步 Zn(NH3)2++NH3 Zn(NH3)22+(K2)、第三步 Zn(NH3)22++NH3 Zn(NH3)32+(K3)、第四步 Zn(NH3)32++NH3 Zn(NH3)42+(K4)。根据平衡常数的计算规则,叠加反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数的乘积,因此总平衡常数 K=K1 K2 K3 K4,C正确;
D、图中给出的含 Zn 物种仅为 Zn2+、Zn(NH3)2+、Zn(NH3)22+、Zn(NH3)32+、Zn(NH3)42+,但这些物种的物质的量分布系数之和为 1,说明体系中所有含 Zn 物种的总量固定。由于体系可能存在一定的 OH-,Zn2+可能与 OH-结合生成 Zn(OH)2等氢氧化物类含 Zn 物种,这些物种未在图中列出,因此除题目给出的物种外,还存在其他含 Zn 物种,D正确;
故答案为:B。
【分析】A.判断碱性增强(NH3浓度变化)对 [Zn(NH3)4]2+物质的量分数的影响。
B.推导 M 点([Zn(NH3)2]2+与 [Zn(NH3)4]2+浓度相等)时,c(NH3) 与分步平衡常数的关系。
C.明确总配位反应的平衡常数与分步平衡常数的数学关系。
D.分析含锌物种的物质的量分布系数总和为 1 的隐含意义。
16.【答案】B
【知识点】配合物的成键情况;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A、(a) 为 18 - 冠 - 6,碳原子均形成 4 个单键,氧原子形成 2 个单键且有 2 对孤对电子,二者价层电子对数均为 4,杂化方式均为 sp3,A正确;
B、(a) 18 - 冠 - 6 结构对称,所有亚甲基氢化学环境相同,氢谱只有 1 个峰;(b) 二环氮杂冠醚因桥联结构和氮原子的引入,结构对称性减小,氢谱峰数不同,二者谱图不相同,B错误;
C、根据表格信息可知,二环氮杂冠醚与 K+的 lgK最大,则其形成的超分子稳定性最强,C正确;
D、通过观察可知,(c) 三环氮杂冠醚的四个 N 原子含孤对电子,可与 NH4+的 N-H 键形成氢键,D 正确;
故答案为:B。
【分析】A.判断原子的杂化方式,需分析价层电子对数。
B.核磁共振氢谱的峰数由氢原子的化学环境种类决定。
C.lgK 越大,超分子稳定性越强。
D.氢键形成需要孤对电子和合适的空间结构适配。
17.【答案】(1)3d54s2
(2)增大接触面积,加快反应速率,使反应充分进行;SiO2、CaSO4
(3)将Fe2+氧化生成Fe3+
(4)3<pH<8
(5)Mn2++2=MnCO3↓+H2O+CO2 ↑
(6)①④
【知识点】原子核外电子排布;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;物质的分离与提纯;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)Mn的原子序数为25,根据构造原理,可知基态Mn原子的价电子排布式为3d54s2;
故答案为: 3d54s2 ;
(2)“酸浸”前粉碎菱锰矿的目的是增大接触面积,加快反应速率,使反应充分进行;
SiO2不溶于稀硫酸,反应产生CaSO4微溶于水,则形成的“滤渣①”主要成分的化学式为SiO2、CaSO4;
故答案为: 增大接触面积,加快反应速率,使反应充分进行 ; SiO2、CaSO4 ;
(3)软锰矿的主要成分MnO2具有强氧化性,加入软锰矿粉的目的是将溶液中Fe2+氧化生成Fe3+;
故答案为: 将Fe2+氧化生成Fe3+ ;
(4)“中和除杂”各离子起始浓度均不超过0.1 mol/L,为了使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中Fe3+的浓度小于10-5mol/L,而Mg2+、Mn2+不沉淀,<c(OH-)<,即mol/L<c(OH-)< mol/L,6<pOH<11,则需要调节的pH范围为3<pH<8;
故答案为: 3<pH<8 ;
(5)“沉锰”时Mn2+与反应产生MnCO3沉淀、H2O、CO2气体,发生反应的离子反应方程式为:Mn2++2=MnCO3↓+H2O+CO2 ↑;
故答案为: Mn2++2=MnCO3↓+H2O+CO2 ↑ ;
(6)实验室模拟“系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,需要用到的仪器有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗等,则不需要用到的仪器有坩埚、长颈漏斗,故合理选项是①④。
故答案为: ①④ ;
【分析】 处理菱锰矿时,先将矿石粉碎,再用硫酸开展 “酸浸” 工序。这一步里,矿石中的碳酸盐会和硫酸发生反应,生成 MnSO4、FeSO4、MgSO4、CaSO4等物质。由于 SiO2不与酸反应,且 CaSO4在水中溶解度较小,所以过滤后,SiO2和 CaSO4会成为滤渣①被分离出来;酸浸后的滤液中含有 Fe2+,向其中加入软锰矿,借助软锰矿里的 MnO2,能把 Fe2+氧化成 Fe3+。之后加入 Ca (OH)2来调节溶液的 pH,使 Fe3+转化为 Fe (OH)3沉淀,形成滤渣②,而 Mn2+、Mg2+等其他金属离子则继续留在溶液中;接下来,向除去 Fe3+的滤液里加入 NH4HCO3,溶液中的 Mn2+会与 HCO3-发生反应,生成 MnCO3沉淀,同时还会产生水和二氧化碳,反应式为 Mn2++2=MnCO3↓+H2O+CO2 ↑ ,过滤得到 MnCO3沉淀,丢弃滤液后,将沉淀洗涤干净,再用稀硫酸溶解,就能得到 MnSO4溶液。最后,对 MnSO4溶液进行蒸发浓缩,待溶液达到一定浓度后冷却结晶,然后经过过滤、洗涤、干燥等步骤,最终得到 MnSO4 4H2O 晶体。
(1)Mn的原子序数为25,根据构造原理,可知基态Mn原子的价电子排布式为3d54s2;
(2)“酸浸”前粉碎菱锰矿的目的是增大接触面积,加快反应速率,使反应充分进行;
SiO2不溶于稀硫酸,反应产生CaSO4微溶于水,则形成的“滤渣①”主要成分的化学式为SiO2、CaSO4;
(3)软锰矿的主要成分MnO2具有强氧化性,加入软锰矿粉的目的是将溶液中Fe2+氧化生成Fe3+;
(4)“中和除杂”各离子起始浓度均不超过0.1 mol/L,为了使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中Fe3+的浓度小于10-5mol/L,而Mg2+、Mn2+不沉淀,<c(OH-)<,即mol/L<c(OH-)< mol/L,6<pOH<11,则需要调节的pH范围为3<pH<8;
(5)“沉锰”时Mn2+与反应产生MnCO3沉淀、H2O、CO2气体,发生反应的离子反应方程式为:Mn2++2=MnCO3↓+H2O+CO2 ↑;
(6)实验室模拟“系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,需要用到的仪器有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗等,则不需要用到的仪器有坩埚、长颈漏斗,故合理选项是①④。
18.【答案】(1)排除空气
(2)1号注射器活塞向外移动,并出现红棕色气体
(3)C
(4)(或);NaOH溶液(或溶液等其它合理答案)
(5)(或水);
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;铜及其化合物;性质实验方案的设计;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】(1)根据分析,调节三通阀为后,压缩1号注射器的目的为:排除1号注射器中的空气,避免后面干扰与水的反应的现象。
故答案为: 排除空气 ;
(2)当浓硝酸进入1号注射器中与泡沫铜接触后立即发生反应,现象是1号注射器活塞向外移动,并出现红棕色气体。
故答案为: 1号注射器活塞向外移动,并出现红棕色气体 ;
(3)要让1号注射器中的气体压入具支U形管,路径为,且不能连通2号注射器,则四个图形中符合的图形为;
故答案为:C。
(4)将4号注射器中的石蕊溶液注入具支U形管中,红棕色气体消失,是因为发生反应:,再用3号注射器向具支U形管中注入过量氧气,反应的化学方程式为:或;最后将2号注射器中的绿色溶液全部注入具支U形管,再加入适量饱和NaOH溶液或溶液等碱性溶液完成尾气吸收和废液处理。
故答案为:(或) ; NaOH溶液(或溶液等其它合理答案) ;
(5)①试管a是验证使的溶液变绿,则根据对比实验,可以在试管a中加入与试管b等量的蒸馏水作为对照,通过对比颜色差异验证的作用;则加入的试剂X为:(或水);
②经检验试管b中有多种气体,其中一种气体单质常被用作保护气,根据元素守恒及保护气的特点可知该气体为,同时在试管b中未观察到溶液呈绿色,则可能是生成的被还原的原因,则反应的方程式为:。
故答案为:(或水) ; ;
【分析】为探究铜与浓硝酸的反应以及 NO2和 NO 的相互转化,实验搭建了无氧装置:1 号注射器内放置泡沫铜,2 号注射器盛浓硝酸,3 号注射器通入氧气,4 号注射器装紫色石蕊溶液。操作时,先调节三通阀,使其变为,压缩 1 号注射器排尽内部空气;再调节三通阀,使其变为,缓慢拉动 1 号注射器活塞,让 2 号注射器的浓硝酸进入 1 号注射器,与泡沫铜发生反应生成 NO2,反应方程式为 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。 随后调节三通阀,将 NO2压入 U 形管,利用 3 号注射器的氧气和 4 号注射器的石蕊溶液,探究 NO2的性质及 NO2与 NO 的转化,尾气用气球收集,防止污染空气。
(1)根据分析,调节三通阀为后,压缩1号注射器的目的为:排除1号注射器中的空气,避免后面干扰与水的反应的现象。
(2)当浓硝酸进入1号注射器中与泡沫铜接触后立即发生反应,现象是1号注射器活塞向外移动,并出现红棕色气体。
(3)要让1号注射器中的气体压入具支U形管,路径为,且不能连通2号注射器,则四个图形中符合的图形为;
故答案为:C。
(4)将4号注射器中的石蕊溶液注入具支U形管中,红棕色气体消失,是因为发生反应:,再用3号注射器向具支U形管中注入过量氧气,反应的化学方程式为:或;最后将2号注射器中的绿色溶液全部注入具支U形管,再加入适量饱和NaOH溶液或溶液等碱性溶液完成尾气吸收和废液处理。
(5)①试管a是验证使的溶液变绿,则根据对比实验,可以在试管a中加入与试管b等量的蒸馏水作为对照,通过对比颜色差异验证的作用;则加入的试剂X为:(或水);
②经检验试管b中有多种气体,其中一种气体单质常被用作保护气,根据元素守恒及保护气的特点可知该气体为,同时在试管b中未观察到溶液呈绿色,则可能是生成的被还原的原因,则反应的方程式为:。
19.【答案】(1)+206
(2)p1<p2<p3
(3)X-射线衍射仪;81;随着反应的进行,生成的CaCO3逐渐堵塞催化剂孔隙或覆盖在催化剂表面
(4)CO2被CaO吸附,促进反应④平衡正向移动,进而促进反应①②③正向进行;反应⑤释放的热量可补偿前三个反应对热量的需求
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡移动原理;有关反应热的计算
【解析】【解答】(1)已知:反应①:;反应②:,根据盖斯定律,将反应①-反应②,整理可得反应③:=+(256-50)kJ/mol=+206 kJ/mol;
故答案为: +206 ;
(2)根据题意,在500K-800K时主要发生反应①~③,这三个反应的正反应都是气体分子数增大的反应,根据勒夏特列原理,在其他条件不变时,减小压强会使化学平衡向气体分子数增大的正反应方向移动,导致H2的体积分数增大。由题意可知:平衡体系中H2的体积分数越大,反应体系的能量效率越高。由图示可知,在相同温度下能量效率:p1>p2>p3,说明平衡体系中H2的体积分数:p1>p2>p3,故反应体系压强大小关系:p1<p2<p3;
故答案为: p1<p2<p3 ;
(3)①测定晶体结构常使用的仪器是X-射线衍射仪,X-射线衍射仪可以提供晶体的晶格参数、晶体结构信息等,是分析催化剂晶体结构的重要工具,因此测定CaAlNi复合催化剂晶体结构用到的仪器为X-射线衍射仪;
②从图中可以看出,三条曲线分别代表81Ca-Al-Ni、70Ca-Al-Ni和60Ca-Al-Ni三种复合催化剂。我们需要比较这三种催化剂在相同时间内的CO2吸附量,选择吸附量最大的一种就是催化氢效果最佳的一种。从图中观察:在900 s时CO2吸附量:81Ca-Al-Ni>70Ca-Al-Ni>60Ca-Al-Ni,故应该选择使用质量分数为81%的Ca-Al-Ni复合催化剂,其催化制氢效果最佳;
③900 s后Ca-Al-Ni复合催化剂中CaO的碳化速率减慢,可能原因是:随着反应的进行,生成的CaCO3逐渐堵塞催化剂孔隙或覆盖在催化剂表面导致碳酸化速率减慢;
故答案为: X-射线衍射仪 ;81; 随着反应的进行,生成的CaCO3逐渐堵塞催化剂孔隙或覆盖在催化剂表面 ;
(4)Ca-Al-Ni复合催化剂相较于Ni-Al2O3催化剂具有更多优点。从平衡移动角度分析:Ca-Al-Ni复合催化剂具有较大的比表面积和孔隙结构,CO2被CaO吸附,促进反应④平衡正向移动,进而促进反应①②③正向进行;
从能耗角度分析Ca-Al-Ni复合催化剂的优点是:反应⑤释放的热量可补偿前三个反应对热量的需求。
故答案为: CO2被CaO吸附,促进反应④平衡正向移动,进而促进反应①②③正向进行 ; 反应⑤释放的热量可补偿前三个反应对热量的需求 。
【分析】(1) 利用盖斯定律,通过反应①减反应②计算反应③的 ΔH3。
(2) 分析反应①~③的气体分子数变化,结合勒夏特列原理和图像中能量效率与压强的关系判断压强大小。
(3) ① 依据测定晶体结构的常用仪器知识作答;② 比较不同质量分数催化剂的 CO2吸附量,确定最佳催化效果的催化剂;③ 从反应过程中产物对催化剂的影响分析速率减慢的原因。
(4) 分别从平衡移动(CO2被吸附对反应的促进)和能耗(反应⑤放热补偿需求)角度分析优点。
(1)已知:反应①:;反应②:,根据盖斯定律,将反应①-反应②,整理可得反应③:=+(256-50)kJ/mol=+206 kJ/mol;
(2)根据题意,在500K-800K时主要发生反应①~③,这三个反应的正反应都是气体分子数增大的反应,根据勒夏特列原理,在其他条件不变时,减小压强会使化学平衡向气体分子数增大的正反应方向移动,导致H2的体积分数增大。由题意可知:平衡体系中H2的体积分数越大,反应体系的能量效率越高。由图示可知,在相同温度下能量效率:p1>p2>p3,说明平衡体系中H2的体积分数:p1>p2>p3,故反应体系压强大小关系:p1<p2<p3;
(3)①测定晶体结构常使用的仪器是X-射线衍射仪,X-射线衍射仪可以提供晶体的晶格参数、晶体结构信息等,是分析催化剂晶体结构的重要工具,因此测定CaAlNi复合催化剂晶体结构用到的仪器为X-射线衍射仪;
②从图中可以看出,三条曲线分别代表81Ca-Al-Ni、70Ca-Al-Ni和60Ca-Al-Ni三种复合催化剂。我们需要比较这三种催化剂在相同时间内的CO2吸附量,选择吸附量最大的一种就是催化氢效果最佳的一种。从图中观察:在900 s时CO2吸附量:81Ca-Al-Ni>70Ca-Al-Ni>60Ca-Al-Ni,故应该选择使用质量分数为81%的Ca-Al-Ni复合催化剂,其催化制氢效果最佳;
③900 s后Ca-Al-Ni复合催化剂中CaO的碳化速率减慢,可能原因是:随着反应的进行,生成的CaCO3逐渐堵塞催化剂孔隙或覆盖在催化剂表面导致碳酸化速率减慢;
(4)Ca-Al-Ni复合催化剂相较于Ni-Al2O3催化剂具有更多优点。从平衡移动角度分析:Ca-Al-Ni复合催化剂具有较大的比表面积和孔隙结构,CO2被CaO吸附,促进反应④平衡正向移动,进而促进反应①②③正向进行;
从能耗角度分析Ca-Al-Ni复合催化剂的优点是:反应⑤释放的热量可补偿前三个反应对热量的需求。
20.【答案】(1)醛基、碳碳双键
(2)消去
(3)+C2H5OOCCH2COOC2H5
(4)E
(5)
(6)6;
【知识点】有机物中的官能团;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)观察化合物A的结构,其中存在的官能团为醛基、碳碳双键;
故答案为:醛基、碳碳双键;
(2)A→C的化学反应分两步进行,第一步是加成反应,第二步脱去小分子,形成碳-碳双键,所以第二步反应类型是消去反应;
故答案为:消去;
(3)根据原子守恒和反应规律可知C与()在作用下发生加成反应生成E,所以其反应方程式为+C2H5OOCCH2COOC2H5 ;
故答案为:+C2H5OOCCH2COOC2H5 ;
(4)手性分子的判断依据是分子中存在手性碳原子(连有四个不同原子或基团的碳原子),分析B、C、D、E的结构,可知E分子中存在手性碳原子,所以属于手性分子的是E;
故答案为:E;
(5)F()在一定条件下生成G,G与DCDMH和甲醇反应,生成H(),由题中所给的已知条件可知羰基相邻C上的1个H在DCDMH和甲醇的作用下被取代,逆推可得G为 ;
故答案为:
(6)A的同分异构体中能与溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,苯环上有两个取代基,另一个取代基含碳碳三键,苯环上有两个取代基,分别为和、和,每组取代基在苯环上有邻、间、对3种位置关系,所以共有种;核磁共振氢谱中有4组吸收峰,说明分子中有4种不同化学环境的氢原子,符合条件的同分异构体结构简式为,该分子中,酚羟基上1种氢,苯环上2种氢,上1种氢,共4种;
故答案为:6;。
【分析】 化合物 A (结构为苯环连接含醛基的不饱和链)与化合物 B (含羰基的链状结构)先发生加成反应,随后在 NaOH 作用下发生消去反应,生成化合物 C (含苯环、不饱和双键和羰基的链状结构)。C 与 D(分子式为 C7H12O4)在 (C2H5)3NLiBr 作用下反应生成 E (含苯环、不饱和双键、羰基和两个乙酯基的结构);通过 E 和 C 逆推,可知 D 的结构简式为 C2H5OOCCH2COOC2H5。E 在碱性条件下水解,酯基断裂生成羧酸盐,再加入强酸得到 F (含苯环、不饱和双键、羰基和两个羧基的结构)。F转化为 G后,G 与 DCDMH 和甲醇反应生成 H (含苯环、环己酮结构且有氯取代基的化合物);结合题中已知条件 “羰基相邻 C 上的 1 个 H 在 DCDMH 和甲醇作用下被 Cl 取代”,逆推可得 G 的结构 (含苯环、环己酮结构且无氯取代的化合物)。据此解题。
(1)观察化合物A的结构,其中存在的官能团为醛基、碳碳双键;
故答案为:醛基、碳碳双键;
(2)A→C的化学反应分两步进行,第一步是加成反应,第二步脱去小分子,形成碳-碳双键,所以第二步反应类型是消去反应;
故答案为:消去;
(3)根据原子守恒和反应规律可知C与()在作用下发生加成反应生成E,所以其反应方程式为+C2H5OOCCH2COOC2H5 ;
故答案为:+C2H5OOCCH2COOC2H5 ;
(4)手性分子的判断依据是分子中存在手性碳原子(连有四个不同原子或基团的碳原子),分析B、C、D、E的结构,可知E分子中存在手性碳原子,所以属于手性分子的是E;
故答案为:E;
(5)F()在一定条件下生成G,G与DCDMH和甲醇反应,生成H(),由题中所给的已知条件可知羰基相邻C上的1个H在DCDMH和甲醇的作用下被取代,逆推可得G为 ;
故答案为:
(6)A的同分异构体中能与溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,苯环上有两个取代基,另一个取代基含碳碳三键,苯环上有两个取代基,分别为和、和,每组取代基在苯环上有邻、间、对3种位置关系,所以共有种;核磁共振氢谱中有4组吸收峰,说明分子中有4种不同化学环境的氢原子,符合条件的同分异构体结构简式为,该分子中,酚羟基上1种氢,苯环上2种氢,上1种氢,共4种;
故答案为:6;。
1 / 1广州市2025-2026学年高三上学期 八月阶段训练化学试题
1.(2025高三上·广州月考)中华文化,源远流长。下列文物主要成分属于高分子化合物的是
A.越王勾践青铜剑 B.元青花瓷瓶 C.睡虎地竹简 D.石家河玉人像
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】A、越王勾践青铜剑主要成分是铜合金,属于金属材料,不是高分子化合物,A错误;
B、元青花瓷瓶主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料,不是高分子化合物,B错误;
C、睡虎地竹简主要成分是纤维素,纤维素是天然有机高分子化合物,C正确;
D、石家河玉人像主要成分是二氧化硅等无机矿物,不是高分子化合物,D错误;
故答案为:C。
【分析】要解决这道题,需明确高分子化合物的定义(相对分子质量很大的有机化合物,如纤维素、蛋白质等),并分析各文物主要成分的类别。
2.(2025高三上·广州月考)化学与人类生活密切相关。下列说法错误的是
A.考古时利用可以测定一些文物的年代
B.氧炔焰可用于焊接或切割金属
C.白铁皮的锌镀层破损后不能起到保护作用
D.硫氰化铁配离子常被用于电影特效
【答案】C
【知识点】配合物的成键情况;金属的腐蚀与防护;烃类的燃烧;元素、核素
【解析】【解答】A、 是碳的一种放射性同位素,其半衰期恒定。生物体死亡后停止摄入碳,体内 会随时间衰变,通过测定文物中 与 的比例,可推算文物年代,A正确;
B、乙炔(C2H2)在氧气中燃烧时,会释放大量热量,形成温度约 3000℃的氧炔焰,能熔化或切割金属,因此可用于金属焊接或切割,B正确;
C、白铁皮是镀锌的铁皮,锌的金属活动性比铁强。当镀层破损后,锌会作为负极优先被腐蚀(牺牲阳极保护法),从而阻止铁被腐蚀,仍能起到保护作用,C错误;
D、硫氰化铁配离子(Fe(SCN)3)呈血红色,性质稳定,常被用于电影特效中模拟血液的颜色,D正确;
故答案为:C。【分析】要解决此题,需抓住核素特性、反应热效应、金属腐蚀防护原理、配合物颜色特征这些关键突破口,对每个选项逐一拆解:
A.具有固定半衰期(约5730年),考古中通过测定文物中的残留量,结合衰变规律可推算有机物文物的年代
B.乙炔在氧气中燃烧产生的氧炔焰温度极高,能使金属熔化,可用于金属的焊接。
C.锌的活动性强于铁,锌作为“牺牲阳极”优先腐蚀,铁作为“阴极”被保护,仍能起到防护作用。
D.硫氰化铁配离子呈血红色,与血液颜色相似,常用于电影特效模拟血液。
3.(2025高三上·广州月考)天然有机生物大分子是生命活动的基础。下列说法错误的是
A.淀粉和纤维素均为非还原性糖
B.淀粉和纤维素水解最终生成葡萄糖
C.核苷酸缩合聚合可以得到核酸
D.蛋白质通过氢键形成一级结构
【答案】D
【知识点】多糖的性质和用途;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;核酸
【解析】【解答】A、还原性糖的关键特征是分子中含醛基。淀粉和纤维素均为多糖,其分子结构中不含醛基,因此属于非还原性糖,A正确;
B、淀粉和纤维素均由葡萄糖单元通过糖苷键连接而成,在水解反应中,糖苷键断裂,最终都会生成葡萄糖,B正确;
C、核酸是由核苷酸通过磷酸二酯键发生缩合聚合反应(脱水)形成的,该过程属于缩合聚合反应,C 正确;
D、蛋白质的一级结构是指氨基酸通过肽键(共价键)连接形成的线性序列;而氢键主要参与蛋白质二级(如 α- 螺旋、β- 折叠)及以上结构的形成,并非一级结构的作用力,D错误;
故答案为:D。【分析】本题的易错点主要有以下两点:
对糖类还原性的判断:容易混淆淀粉、纤维素等多糖与还原糖的概念,不清楚淀粉和纤维素均为非还原性糖;
对蛋白质结构层次的认知:易错误认为蛋白质一级结构是通过氢键形成,实际上其一级结构是由氨基酸通过肽键(共价键)连接而成,氢键主要参与蛋白质高级结构(如二级、三级结构)的形成。
4.(2025高三上·广州月考)维生素A1又名视黄醇,是一种对人体健康至关重要的维生素,结构如下图所示。下列有关维生素A1说法错误的是
A.是一种水溶性维生素
B.存在顺反异构体
C.所有碳原子不可能共平面
D.存在芳香族化合物的同分异构体
【答案】A
【知识点】同分异构现象和同分异构体;营养均衡与人体健康的关系
【解析】【解答】A、维生素 A1分子含长碳链、六元环(疏水结构),仅末端羟基为亲水基团,整体疏水作用更强,属于脂溶性维生素,不溶于水,A错误;
B、分子中多个碳碳双键的两端碳原子连接不同基团,满足顺反异构的结构要求,因此存在顺反异构体,B正确;
C、分子中存在 sp3 杂化的碳原子(空间结构为四面体),这种结构会破坏碳原子的共面性,因此所有碳原子不可能共平面,C正确;
D、维生素 A1分子式为 C20H30O,不饱和度为 6(1 个环 + 5 个双键)。芳香族化合物含苯环(不饱和度 4),剩余不饱和度可由双键或环提供,因此存在芳香族化合物的同分异构体,D正确;
故答案为:A。【分析】A.判断维生素 A1的溶解性类别(水溶性 / 脂溶性)。
B.分析是否存在顺反异构体。
C.判断所有碳原子是否可能共平面。
D.分析是否存在芳香族化合物的同分异构体。
5.(2025高三上·广州月考)下列化学用语或图示表达正确的是
A.2-甲基-1-丁烯的键线式:
B.的晶胞结构:
C.电子式表示的形成过程:
D.基态铬原子的价电子轨道表示式:
【答案】B
【知识点】原子核外电子排布;用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、该键线式( )中,含双键的最长碳链有 4 个碳原子,双键在 1 号碳,3 号碳上连 1 个甲基,正确名称为 3 - 甲基 - 1 - 丁烯,而非 2 - 甲基 - 1 - 丁烯,A错误;
B、C60是分子晶体,其晶胞为面心立方结构,图示中 C60分子位于顶点和面心,符合面心立方晶胞的特点,B正确;
C、HCl 形成时,H 原子(1 个价电子)与 Cl 原子(7 个价电子)共用 1 对电子,Cl 原子应画出 7 个价电子,选项中 Cl 原子仅画 1 个电子, 正确得是:,C错误;
D、基态 Cr 原子价电子排布为, (半满更稳定),价电子轨道表示式中 3d 轨道 5 个电子分占不同轨道且自旋平行,4s 轨道 1 个电子, 价电子轨道排布图为:,D错误;
故答案为:B。【分析】A.考查烯烃的命名规则。
B.判断C60的晶体类型及晶胞结构特征。
C.考查共价化合物电子式形成过程的规范。
D.基态铬原子价电子排布的洪特规则特例。
6.(2025高三上·广州月考)劳动创造美好生活。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 家务劳动:清洗铁锅后擦干 潮湿的铁易发生吸氧腐蚀
B 学农活动:利用草木灰改良酸性土壤 草木灰中K2CO3溶于水显碱性
C 公共安全:雨雪天气撒盐化冰 盐水的凝固点低于纯水
D 卫生健康:苯酚溶液用于杀菌消毒 苯酚是一种弱酸
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】化学科学的主要研究对象;金属的电化学腐蚀与防护;盐类水解的应用
【解析】【解答】A、铁在潮湿环境中易发生吸氧腐蚀(电化学腐蚀的一种)。清洗铁锅后擦干,可减少铁与水的接触,从而防止吸氧腐蚀,劳动项目与化学知识关联,故A不符合题意 ;
B、草木灰中的 K2CO3属于强碱弱酸盐,溶于水后因碳酸根离子水解呈碱性,能中和酸性土壤中的 H+,从而改良酸性土壤,劳动项目与化学知识关联,故B不符合题意 ;
C、盐溶于水形成盐水溶液,其凝固点低于纯水的凝固点(即熔点降低),能使冰雪在更低温度下融化,因此雨雪天气撒盐可加速化冰,劳动项目与化学知识关联,故C不符合题意 ;
D、苯酚溶液用于杀菌消毒,是因为苯酚能使细菌的蛋白质变性,从而破坏细菌结构;而 “苯酚是一种弱酸” 描述的是其酸性强弱,与杀菌消毒的作用机制无关,劳动项目与所述化学知识无关联,故D符合题意 ;
故答案为:D。【分析】A.明确铁发生吸氧腐蚀的条件,分析 “擦干铁锅” 可减少铁与水的接触,从而防止吸氧腐蚀,判断劳动项目与化学知识的关联。
B.清楚草木灰中 K2CO3 是强碱弱酸盐,其碳酸根离子水解使溶液呈碱性,能中和酸性土壤中的H+,据此判断劳动项目与化学知识的关联。
C.依据溶液凝固点降低的原理,分析盐溶于水形成的盐水凝固点低于纯水,从而能加速冰雪融化,判断劳动项目与化学知识的关联。
D.区分苯酚杀菌消毒的机制与苯酚的弱酸性,明确二者无关联,从而判断劳动项目与化学知识无关联。
7.(2025高三上·广州月考)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,并滴定未知浓度的醋酸溶液。下列实验操作正确的是
A.溶解NaOH固体 B.定容后振荡摇匀
C.排除滴定管中气泡 D.滴加2滴指示剂
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;中和滴定
【解析】【解答】A、溶解 NaOH 固体应在烧杯中进行,容量瓶是用于定容的仪器,不能用于溶解固体,A错误;
B、定容后振荡摇匀时,需盖紧瓶塞,用手托住瓶底倒置摇匀,图中操作未倒置,B错误;
C、排除碱式滴定管气泡时,需捏住玻璃珠上方乳胶管,挤压玻璃珠使溶液流出,从而带出气泡,操作正确,C正确;
D、用 NaOH 滴定醋酸时,反应生成的醋酸钠溶液呈碱性,应选用酚酞作指示剂(甲基橙变色范围 pH<4.4,不适合碱性终点),D错误;
故答案为:C。
【分析】围绕 “溶液配制的仪器使用、操作步骤” 和 “滴定实验的仪器操作、指示剂选择”,判断各选项操作的正确性。
8.(2025高三上·广州月考)物质甲、乙、丙的焰色试验均为黄色,其转化关系如图所示。甲是单质,乙为厨房常见调味品,丙溶液可与氯气反应制备“84”消毒液。下列说法正确的是
A.转化①和②互为可逆反应
B.转化③产生的两种气体常温下不能共存
C.转化⑤电解池阳极析出物质甲
D.实验室完成转化⑥必须使用
【答案】D
【知识点】钠的化学性质
【解析】【解答】A、转化①是 Na 与 Cl2(或盐酸等)反应生成 NaCl(如 2Na+Cl22NaCl );转化②是电解熔融 NaCl 生成 Na( 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ )。可逆反应需 “同一条件”,但二者条件(点燃、电解熔融)不同,因此不是可逆反应,A错误;
B、转化③是电解饱和食盐水: 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 。H2和 Cl2在常温、无光照条件下几乎不反应,可大量共存(仅强光照射下才可能爆炸),因此两种气体常温下能大量共存,B错误;
C、转化⑤是电解熔融 NaOH 生成 Na,电解时阴极 Na+得电子生成 Na,阳极 OH-失电子生成 O2(4OH--4e-=2H2O+O2↑),因此阳极析出的是 O2而非 Na,C错误;
D、转化⑥是 Na 与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,该反应剧烈且放热,钠会熔成小球并四处游动,为防止反应溅出的物质伤害眼睛,实验室操作时必须佩戴护目镜,D正确;
故答案为:D。【分析】A.判断转化①和②是否为可逆反应。
B.分析转化③产生的 H2和 Cl2能否共存。
C.判断转化⑤电解熔融 NaOH 时阳极的产物。
D.分析转化⑥(Na 与水反应)的实验安全要求。
9.(2025高三上·广州月考)设表示阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是
A.与足量铁粉反应转移的电子数为
B.42 g乙烯和丙烯的混合气体中含有的碳原子数为6NA
C.标准状况下,22.4 LSO3含有的分子数为NA
D.20 g重水(D2O)含的有中子数为NA
【答案】A
【知识点】气体摩尔体积;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、7.1g Cl2的物质的量为 0.1mol,Cl2与 Fe 反应时,每个 Cl2分子转移 2 个电子,因此 0.1mol Cl2转移的电子数为 0.2NA,A正确;
B、乙烯和丙烯的最简式均为 CH2,42g 混合气体含 3mol CH2单元,对应 3mol 碳原子,即碳原子数为 3NA,而非 6NA,B错误;
C、标准状况下 SO3是固体,22.4L SO3的物质的量不是 1mol,分子数不为 NA,C错误;
D、20g 重水(D2O)的物质的量为 1mol,1 个 D2O 分子含 10 个中子(D 含 1 个中子,O 含 8 个中子),因此 1mol D2O 含中子数为 10NA,而非 NA,D错误;
故答案为:A。【分析】A.先计算氯气的物质的量,再分析其与铁反应的电子转移情况。
B.利用最简式分析乙烯和丙烯混合气体的碳原子数。
C.判断标准状况下 SO3的状态,分析其物质的量。
D.计算重水的物质的量,再分析其中子数。
10.(2025高三上·广州月考)下列酸性比较及结构因素说法正确,且具有因果关系的是
选项 酸性比较 结构因素
A 烷基越长推电子效应越强
B HCl>HBr 共价键极性:H-Cl>H-Br
C 元素电负性:Cl>H>C
D 苯酚>乙醇 羟基对苯环有吸电子效应
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】羧酸简介;苯酚的化学性质
【解析】【解答】A、羧酸的酸性取决于羧基中羟基的电离能力,而烷基属于推电子基团。推电子效应会使羧基中羟基的极性减弱,氢离子更难电离,酸性随之降低。CH3COOH(乙酸)的烷基为 - CH3,CH3CH2COOH(丙酸)的烷基为 - CH2CH3,后者烷基更长,推电子效应更强,因此乙酸酸性强于丙酸。该选项的酸性比较结论正确,结构因素解释也符合逻辑,A正确;
B、卤化氢(HX)的酸性强弱与 H-X 键的断裂难易相关,键长越长、键能越小,越易电离出氢离子,酸性越强。H-Cl 键长比 H-Br 键长短,对应的键能更大,断裂时需要更多能量,更难电离出氢离子,因此 HCl 的酸性应弱于 HBr,而非 “HCl 酸性强于 HBr”。该选项酸性比较结论错误,B错误;
C、CCl3COOH 与 CH2ClCOOH 均含氯原子,氯原子是强吸电子基团,吸电子效应会使羧基中氢的电子云密度降低,更易电离,酸性增强。且氯原子个数越多,吸电子效应越强,因此 CCl3COOH 酸性强于 CH2ClCOOH。但该选项将酸性差异直接归因于 “元素电负性 Cl>H>C”,未明确吸电子效应的传递逻辑,结构因素解释不准确,C错误;
D、苯酚(C6H5OH)与乙醇(CH3CH2OH)的酸性差异源于羟基所连基团的不同。苯酚中羟基与苯环相连,苯环的共轭效应能有效分散羟基电离后产生的氧负离子(C6H5O-)的负电荷,使电离平衡正向移动,酸性增强;而乙醇中羟基与烷基相连,烷基的推电子效应会稳定羟基,抑制电离。该选项将酸性差异解释为 “羟基对苯环有吸电子效应”,与实际核心因素(苯环的共轭效应)不符,结构因素解释错误,D错误;
故答案为:A。【分析】A.分析烷基推电子效应对羧酸酸性的影响,验证酸性比较与结构解释的一致性。
B.根据卤化氢的化学键性质(键长、键能),判断酸性比较结论的正确性。
C.辨析卤原子吸电子效应与酸性的关系,判断结构解释的逻辑性。
D.明确苯酚与乙醇酸性差异的核心结构因素(共轭效应、吸电子效应)。
11.(2025高三上·广州月考)制备酚醛树脂过程为:向下图所示的三颈烧瓶中加入19.5g苯酚、13.8g37%的甲醛溶液、2.5mL蒸馏水和0.3g草酸晶体,水浴加热并使用搅拌桨机械搅拌。回流约1小时,无色溶液变为白色浊液。反应结束,加入90mL蒸馏水充分搅拌后分离水层,控制温度减压蒸馏,可得到流动状的粗产品。下列说法错误的是
A.制备反应的化学方程式为n+nHCHO+(n-1)H2O
B.产品为线型结构,具有热塑性,能溶于乙醇
C.球形冷凝管应该位于三颈烧瓶的a口或c口
D.减压蒸馏主要目的是除去未反应完的苯酚和甲醛
【答案】D
【知识点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】A、苯酚(含酚羟基)与甲醛在酸性条件下发生缩聚反应,生成线型酚醛树脂的同时释放小分子水,反应方程式符合缩聚反应 “单体聚合+小分子生成” 的规律,A正确;
B、酸性条件下苯酚与甲醛生成线型酚醛树脂,线型高分子具有热塑性(受热可塑化),且能溶于乙醇等有机溶剂,B正确;
C、三颈烧瓶的中间口(b 口)用于机械搅拌桨,球形冷凝管需安装在侧口(a或c口),通过回流装置防止反应物(苯酚、甲醛)挥发,保证反应充分进行,C正确;
D、减压蒸馏的主要目的是降低蒸馏温度,避免酚醛树脂在高温下发生分解等副反应;而除去未反应的苯酚和甲醛可通过 “加蒸馏水搅拌分离水层” 等操作实现,并非减压蒸馏的主要目的,D错误;
故答案为:D。【分析】A.判断酚醛树脂制备反应的化学方程式是否正确。
B.分析线型酚醛树脂的结构性质(热塑性、溶解性)。
C.判断三颈烧瓶与冷凝管的安装逻辑。
D.明确减压蒸馏的核心目的。
12.(2025高三上·广州月考)UFeGa5是一种具有磁性的超导材料,其晶胞结构如图所示。晶胞参数为:(a=0.814nm,b=0.685nm,c=1.401nm,1号U原子坐标为(0.0000,0.0000,0.0000),2号原子坐标为(0.5000,0.0000,0.3138),3号原子坐标为(0.5000,0.0000,0.6862)。
下列说法正确的是
A.92U、26Fe、31Ga位于周期表中三个不同的分区
B.距离Ga原子最近的U原子有12个
C.U原子位于由Fe原子形成的正八面体中心
D.该晶胞沿z轴方向的投影为
【答案】A
【知识点】晶胞的计算;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A、周期表分区由元素的价电子构型决定。92 号 U 属于锕系元素,位于f 区;26 号 Fe 为第 Ⅷ 族元素,价电子构型为 3d64s2,位于d 区;31 号 Ga 为 ⅢA 族元素,价电子构型为 4s24p ,位于p区。三者分属 f 区、d 区、p 区三个不同分区,A正确;
B、由晶胞结构可知,Ga 原子(黑色球)位于晶胞的面上。通过原子坐标和空间位置判断,距离 Ga 原子最近的 U 原子(灰色球)数量为 2 个或 4 个,而非 12 个,B错误;
C、正八面体结构要求 6 个 Fe 原子对称分布在 U 原子周围(上、下、左、右、前、后各 1 个),但题干中 Fe 原子的坐标未体现这种对称关系,因此 U 原子不处于 Fe 原子形成的正八面体中心,C错误;
D、沿 z 轴投影时,xy 平面的中心位置原子为黑色球(Ga 原子),而非灰色球(U 原子),与选项描述的投影图不符,D错误;
故答案为:A。【分析】A.判断U、Fe、Ga在周期表中的分区是否不同。
B.分析距离 Ga 原子最近的 U 原子数量。
C.判断 U 原子是否位于 Fe 原子形成的正八面体中心。
D.分析晶胞沿 z 轴方向的投影特征。
13.(2025高三上·广州月考)X、Y、Z和W均为短周期主族元素,只有一种是非金属元素,X、Y同周期,Y、W价电子数相等。X的原子轨道只有一种形状,W的周期序数等于族序数,基态Z原子s能级与p能级电子数目相同。下列说法正确的是
A.X和Z位于元素周期表对角线位置
B.第一电离能:Z>W
C.Y和W的单质晶体类型相同
D.基态W原子的核外电子有5种空间运动状态
【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;原子结构与元素的性质
【解析】【解答】从 “X 的原子轨道只有一种形状” 推出 X 可能为 H、Li、Be;
从 “W 的周期序数等于族序数” 推出 W 可能为 H、Be、Al;
从 “基态 Z 原子 s 能级与 p 能级电子数目相同” 推出 Z 为 O 或 Mg;
结合 “X、Y 同周期,Y、W 价电子数相等,只有一种是非金属元素”,最终确定:X 为 Li 或 Be,Y 为 B,Z 为 Mg,W 为 Al。
A、X 为 Li 或 Be,Z 为 Mg,二者不处于周期表对角线位置(对角线位置需满足左上 - 右下相邻周期、相邻主族),A错误;
B、Z 为 Mg,W 为 Al。Mg 的价电子排布为 3s2(全满稳定结构),Al 的价电子排布为 3s23p ,全满结构更难失去电子,因此第一电离能 Mg>Al,即 Z>W,B正确;
C、Y 为 B(单质是共价晶体),W 为 Al(单质是金属晶体),晶体类型不同,C错误;
D、W 为 Al,基态电子占据 1s、2s、2p、3s、3p 轨道,空间运动状态数为 1+1+3+1+1=7 种,而非 5 种,D错误;
故答案为:B。
【分析】要解决这道题,需通过元素结构特征推断 X、Y、Z、W 的具体种类,再结合元素周期律、晶体类型、电子运动状态等知识分析选项。
14.(2025高三上·广州月考)可充电电池的产物为碳酸锂和单质碳。碳酸锂导电性较差,向电解液中添加KI,I-吸附在石墨正极,可明显改善电极堵塞,降低充电电压。充电时阳极区可能的反应为:;(ii)…
下列说法正确的是
A.电池可以使用水系电解液
B.KI的作用是作催化剂降低反应△H
C.步骤(Ⅱ)反应:
D.放电时,每消耗,理论上同时消耗14gLi
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;化学电源新型电池;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、Li 是活泼金属,能与水反应生成 LiOH 和 H2,因此该电池不能使用水系电解液,A错误;
B、KI 作为催化剂,只能改变反应的活化能,不能改变反应的 ΔH,B错误;
C、充电时阳极总反应为 2Li2CO3+C-4e-=3CO2+4Li+。反应(i)是 6I--4e-=2I3-(氧化反应),则反应(ii)需 I3-被还原为 I-,同时 C 被氧化为 CO2。选项中的反应 2I3-+2Li2CO3+C=6I-+4Li++3CO2,满足电子守恒和元素守恒,符合阳极总反应,C正确;
D、放电总反应为 4Li+3CO2=2Li2CO3+C,消耗 3mol CO2时消耗 4mol Li,则消耗 1mol CO2时消耗 mol Li,质量为,D错误;
故答案为:C。
【分析】A.分析 Li 的化学性质,判断电解液类型。
B.明确催化剂对反应焓变(ΔH)的影响。
C.结合充电时阳极的总反应和分步反应,判断反应(ii)的合理性。
D.根据放电总反应,计算消耗 CO2与 Li 的物质的量关系及质量。
15.(2025高三上·广州月考)已知:Zn2+[Zn(NH3)]2+ [Zn(NH3)2]2+ [Zn(NH3)3]2+ [Zn(NH3)4]2+。向某浓度硫酸锌溶液中通入一定量氨气,测得部分含Zn物种的物质的量分布系数δ与的关系如图:
下列说法错误的是
A.碱性增强,的物质的量分数增大
B.M点()
C.的平衡常数
D.平衡体系中一定还存在其它含Zn物种,如
【答案】B
【知识点】化学平衡常数;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A、Zn2+与 NH3的配位反应为分步进行的可逆反应,总趋势是生成稳定的 [Zn(NH3)4]2+。当体系碱性增强时,NH3的浓度会相应增大,根据勒夏特列原理,配位平衡会向生成更多配离子的方向移动。随着比值增大,Zn2+会逐步结合 NH3形成各级配离子,最终 [Zn(NH3)4]2+的物质的量分数会持续增大,A正确;
B、Zn2+与 NH3的分步配位反应中,第三步为 Zn(NH3)22++NH3 Zn(NH3)32+(平衡常数 K3),第四步为 Zn(NH3)32++NH3 Zn(NH3)42+(平衡常数 K4)。将两步反应相加,可得 Zn(NH3)22++2NH3 Zn(NH3)42+,总平衡常数 K=K3 K4。当 [Zn(NH3)2]2+与 [Zn (NH3)4]2+浓度相等时, K3·K4=,即,B错误;
C、总反应 Zn2++4NH3 [Zn(NH3)4]2+是四个分步反应的叠加:第一步 Zn2++NH3 Zn(NH3)2+(K1)、第二步 Zn(NH3)2++NH3 Zn(NH3)22+(K2)、第三步 Zn(NH3)22++NH3 Zn(NH3)32+(K3)、第四步 Zn(NH3)32++NH3 Zn(NH3)42+(K4)。根据平衡常数的计算规则,叠加反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数的乘积,因此总平衡常数 K=K1 K2 K3 K4,C正确;
D、图中给出的含 Zn 物种仅为 Zn2+、Zn(NH3)2+、Zn(NH3)22+、Zn(NH3)32+、Zn(NH3)42+,但这些物种的物质的量分布系数之和为 1,说明体系中所有含 Zn 物种的总量固定。由于体系可能存在一定的 OH-,Zn2+可能与 OH-结合生成 Zn(OH)2等氢氧化物类含 Zn 物种,这些物种未在图中列出,因此除题目给出的物种外,还存在其他含 Zn 物种,D正确;
故答案为:B。
【分析】A.判断碱性增强(NH3浓度变化)对 [Zn(NH3)4]2+物质的量分数的影响。
B.推导 M 点([Zn(NH3)2]2+与 [Zn(NH3)4]2+浓度相等)时,c(NH3) 与分步平衡常数的关系。
C.明确总配位反应的平衡常数与分步平衡常数的数学关系。
D.分析含锌物种的物质的量分布系数总和为 1 的隐含意义。
16.(2025高三上·广州月考)多环氮杂冠醚是在氮原子间以醚链桥联,和冠醚一样均可适配不同大小的离子(如下图)。二环氮杂冠醚在水溶液中对碱金属离子的稳定性(以lgK衡量,其值越大,稳定性越强)如下表所示。与K+尺寸大小非常接近,但只能利用三环氮杂冠醚识别。
碱金属离子 lgK
Na+ 3.8
K+ 5.4
Rb+ 4.3
下列说法错误的是
A.(a)分子中碳原子和氧原子杂化方式均为:
B.(a)和(b)分子核磁共振氢谱的谱图相同
C.(b)分子与K+形成的超分子相对稳定
D.(c)分子中四个N原子构筑的空间有利于与形成N-H…N氢键
【答案】B
【知识点】配合物的成键情况;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A、(a) 为 18 - 冠 - 6,碳原子均形成 4 个单键,氧原子形成 2 个单键且有 2 对孤对电子,二者价层电子对数均为 4,杂化方式均为 sp3,A正确;
B、(a) 18 - 冠 - 6 结构对称,所有亚甲基氢化学环境相同,氢谱只有 1 个峰;(b) 二环氮杂冠醚因桥联结构和氮原子的引入,结构对称性减小,氢谱峰数不同,二者谱图不相同,B错误;
C、根据表格信息可知,二环氮杂冠醚与 K+的 lgK最大,则其形成的超分子稳定性最强,C正确;
D、通过观察可知,(c) 三环氮杂冠醚的四个 N 原子含孤对电子,可与 NH4+的 N-H 键形成氢键,D 正确;
故答案为:B。
【分析】A.判断原子的杂化方式,需分析价层电子对数。
B.核磁共振氢谱的峰数由氢原子的化学环境种类决定。
C.lgK 越大,超分子稳定性越强。
D.氢键形成需要孤对电子和合适的空间结构适配。
17.(2025高三上·广州月考)硫酸锰是一种重要的二价锰盐,常用于锰基材料的制备。一种以菱锰矿[主要成分为MgCO3、SiO2、CaMg(CO3)2和少量FeCO3为原料制备硫酸锰的工艺流程如下图所示。
已知:(①;。
②MnCO3的溶度积远小于CaCO3和MgCO3。
(1)基态Mn原子的价电子排布式为   。
(2)“酸浸”前粉碎菱锰矿的目的是   ,“滤渣①”主要成分的化学式为   。
(3)加入软锰矿粉(主要成分为MnO2)的目的是   。
(4)“中和除杂”各离子起始浓度均不超过0.1 mol/L,需要调节的pH范围为   。
(5)“沉锰”发生的离子反应方程式为   。
(6)实验室模拟“系列操作”,不需要用到的仪器有   (填标号)。
【答案】(1)3d54s2
(2)增大接触面积,加快反应速率,使反应充分进行;SiO2、CaSO4
(3)将Fe2+氧化生成Fe3+
(4)3<pH<8
(5)Mn2++2=MnCO3↓+H2O+CO2 ↑
(6)①④
【知识点】原子核外电子排布;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;物质的分离与提纯;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)Mn的原子序数为25,根据构造原理,可知基态Mn原子的价电子排布式为3d54s2;
故答案为: 3d54s2 ;
(2)“酸浸”前粉碎菱锰矿的目的是增大接触面积,加快反应速率,使反应充分进行;
SiO2不溶于稀硫酸,反应产生CaSO4微溶于水,则形成的“滤渣①”主要成分的化学式为SiO2、CaSO4;
故答案为: 增大接触面积,加快反应速率,使反应充分进行 ; SiO2、CaSO4 ;
(3)软锰矿的主要成分MnO2具有强氧化性,加入软锰矿粉的目的是将溶液中Fe2+氧化生成Fe3+;
故答案为: 将Fe2+氧化生成Fe3+ ;
(4)“中和除杂”各离子起始浓度均不超过0.1 mol/L,为了使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中Fe3+的浓度小于10-5mol/L,而Mg2+、Mn2+不沉淀,<c(OH-)<,即mol/L<c(OH-)< mol/L,6<pOH<11,则需要调节的pH范围为3<pH<8;
故答案为: 3<pH<8 ;
(5)“沉锰”时Mn2+与反应产生MnCO3沉淀、H2O、CO2气体,发生反应的离子反应方程式为:Mn2++2=MnCO3↓+H2O+CO2 ↑;
故答案为: Mn2++2=MnCO3↓+H2O+CO2 ↑ ;
(6)实验室模拟“系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,需要用到的仪器有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗等,则不需要用到的仪器有坩埚、长颈漏斗,故合理选项是①④。
故答案为: ①④ ;
【分析】 处理菱锰矿时,先将矿石粉碎,再用硫酸开展 “酸浸” 工序。这一步里,矿石中的碳酸盐会和硫酸发生反应,生成 MnSO4、FeSO4、MgSO4、CaSO4等物质。由于 SiO2不与酸反应,且 CaSO4在水中溶解度较小,所以过滤后,SiO2和 CaSO4会成为滤渣①被分离出来;酸浸后的滤液中含有 Fe2+,向其中加入软锰矿,借助软锰矿里的 MnO2,能把 Fe2+氧化成 Fe3+。之后加入 Ca (OH)2来调节溶液的 pH,使 Fe3+转化为 Fe (OH)3沉淀,形成滤渣②,而 Mn2+、Mg2+等其他金属离子则继续留在溶液中;接下来,向除去 Fe3+的滤液里加入 NH4HCO3,溶液中的 Mn2+会与 HCO3-发生反应,生成 MnCO3沉淀,同时还会产生水和二氧化碳,反应式为 Mn2++2=MnCO3↓+H2O+CO2 ↑ ,过滤得到 MnCO3沉淀,丢弃滤液后,将沉淀洗涤干净,再用稀硫酸溶解,就能得到 MnSO4溶液。最后,对 MnSO4溶液进行蒸发浓缩,待溶液达到一定浓度后冷却结晶,然后经过过滤、洗涤、干燥等步骤,最终得到 MnSO4 4H2O 晶体。
(1)Mn的原子序数为25,根据构造原理,可知基态Mn原子的价电子排布式为3d54s2;
(2)“酸浸”前粉碎菱锰矿的目的是增大接触面积,加快反应速率,使反应充分进行;
SiO2不溶于稀硫酸,反应产生CaSO4微溶于水,则形成的“滤渣①”主要成分的化学式为SiO2、CaSO4;
(3)软锰矿的主要成分MnO2具有强氧化性,加入软锰矿粉的目的是将溶液中Fe2+氧化生成Fe3+;
(4)“中和除杂”各离子起始浓度均不超过0.1 mol/L,为了使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中Fe3+的浓度小于10-5mol/L,而Mg2+、Mn2+不沉淀,<c(OH-)<,即mol/L<c(OH-)< mol/L,6<pOH<11,则需要调节的pH范围为3<pH<8;
(5)“沉锰”时Mn2+与反应产生MnCO3沉淀、H2O、CO2气体,发生反应的离子反应方程式为:Mn2++2=MnCO3↓+H2O+CO2 ↑;
(6)实验室模拟“系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,需要用到的仪器有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗等,则不需要用到的仪器有坩埚、长颈漏斗,故合理选项是①④。
18.(2025高三上·广州月考)某小组用下图所示的无氧装置进行铜与浓硝酸的反应,并探究和NO的相互转化。已知装置气密性良好。
回答下列问题:
(1)1号注射器中放入泡沫铜并压缩,压缩的目的是   。
(2)调节三通阀的孔路位置为(连通1号和2号注射器。缓慢向外拉1号注射器活塞吸入2mL浓硝酸,立即发生反应,观察到的现象有   、无色溶液变为绿色。
(3)向右推动1号注射器活塞,将反应后的绿色溶液压回2号注射器。旋转三通阀,将1号注射器中的气体压入具支U形管,此时孔路位置需调节为   (填字母编号)。
(4)将4号注射器中的石蕊溶液注入具支U形管中,红棕色气体消失。用3号注射器向具支U形管中注入过量氧气,反应的化学方程式为   ;将2号注射器中的绿色溶液全部注入具支U形管,再加入适量饱和   完成尾气吸收和废液处理。
(5)查阅文献:铜与浓硝酸反应后的溶液呈绿色,是因为与反应过程中产生的亚硝酸(结合引起的。小组同学设计如下实验,验证的存在。
编号 实验试剂和操作 实验现象
试管a 浓硝酸1mL,3滴试剂X,插入铜丝 有红棕色气体生成,溶液为绿色
试管b 浓硝酸1mL,3滴溶液,插入铜丝 有红棕色气体生成,溶液为蓝色
①试剂X为   。
②经检验试管b中有多种气体,其中一种气体单质常被用作保护气。请解释试管b中未观察到溶液呈绿色的原因   (用化学方程式表示)。
【答案】(1)排除空气
(2)1号注射器活塞向外移动,并出现红棕色气体
(3)C
(4)(或);NaOH溶液(或溶液等其它合理答案)
(5)(或水);
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;铜及其化合物;性质实验方案的设计;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】(1)根据分析,调节三通阀为后,压缩1号注射器的目的为:排除1号注射器中的空气,避免后面干扰与水的反应的现象。
故答案为: 排除空气 ;
(2)当浓硝酸进入1号注射器中与泡沫铜接触后立即发生反应,现象是1号注射器活塞向外移动,并出现红棕色气体。
故答案为: 1号注射器活塞向外移动,并出现红棕色气体 ;
(3)要让1号注射器中的气体压入具支U形管,路径为,且不能连通2号注射器,则四个图形中符合的图形为;
故答案为:C。
(4)将4号注射器中的石蕊溶液注入具支U形管中,红棕色气体消失,是因为发生反应:,再用3号注射器向具支U形管中注入过量氧气,反应的化学方程式为:或;最后将2号注射器中的绿色溶液全部注入具支U形管,再加入适量饱和NaOH溶液或溶液等碱性溶液完成尾气吸收和废液处理。
故答案为:(或) ; NaOH溶液(或溶液等其它合理答案) ;
(5)①试管a是验证使的溶液变绿,则根据对比实验,可以在试管a中加入与试管b等量的蒸馏水作为对照,通过对比颜色差异验证的作用;则加入的试剂X为:(或水);
②经检验试管b中有多种气体,其中一种气体单质常被用作保护气,根据元素守恒及保护气的特点可知该气体为,同时在试管b中未观察到溶液呈绿色,则可能是生成的被还原的原因,则反应的方程式为:。
故答案为:(或水) ; ;
【分析】为探究铜与浓硝酸的反应以及 NO2和 NO 的相互转化,实验搭建了无氧装置:1 号注射器内放置泡沫铜,2 号注射器盛浓硝酸,3 号注射器通入氧气,4 号注射器装紫色石蕊溶液。操作时,先调节三通阀,使其变为,压缩 1 号注射器排尽内部空气;再调节三通阀,使其变为,缓慢拉动 1 号注射器活塞,让 2 号注射器的浓硝酸进入 1 号注射器,与泡沫铜发生反应生成 NO2,反应方程式为 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。 随后调节三通阀,将 NO2压入 U 形管,利用 3 号注射器的氧气和 4 号注射器的石蕊溶液,探究 NO2的性质及 NO2与 NO 的转化,尾气用气球收集,防止污染空气。
(1)根据分析,调节三通阀为后,压缩1号注射器的目的为:排除1号注射器中的空气,避免后面干扰与水的反应的现象。
(2)当浓硝酸进入1号注射器中与泡沫铜接触后立即发生反应,现象是1号注射器活塞向外移动,并出现红棕色气体。
(3)要让1号注射器中的气体压入具支U形管,路径为,且不能连通2号注射器,则四个图形中符合的图形为;
故答案为:C。
(4)将4号注射器中的石蕊溶液注入具支U形管中,红棕色气体消失,是因为发生反应:,再用3号注射器向具支U形管中注入过量氧气,反应的化学方程式为:或;最后将2号注射器中的绿色溶液全部注入具支U形管,再加入适量饱和NaOH溶液或溶液等碱性溶液完成尾气吸收和废液处理。
(5)①试管a是验证使的溶液变绿,则根据对比实验,可以在试管a中加入与试管b等量的蒸馏水作为对照,通过对比颜色差异验证的作用;则加入的试剂X为:(或水);
②经检验试管b中有多种气体,其中一种气体单质常被用作保护气,根据元素守恒及保护气的特点可知该气体为,同时在试管b中未观察到溶液呈绿色,则可能是生成的被还原的原因,则反应的方程式为:。
19.(2025高三上·广州月考)吸附强化乙醇一水蒸气重整制氢技术因原料清洁可再生、制氢效果好等优势而倍受关注。该工艺使用CaAlNi复合催化剂(主要成分为CaO、Al2O3和Ni),主要包括以下反应:
反应①:
反应②:
反应③:
反应④:
反应⑤:
回答下列问题:
(1)反应③的ΔH3=   kJ/mol
(2)已知平衡体系中H2的体积分数越大,反应体系的能量效率越高。500K~800K时,主要发生反应①~③,如图呈现了温度和压强对平衡体系能量效率的影响,p1、p2、p3的大小关系为   。
(3)CaAlNi复合催化剂因优越的比表面积和孔隙结构而具有较大的CO2吸附容量。碳酸化过程(反应⑤)中CO2吸附容量随时间的变化曲线如图所示。已知:60CaAlNi中“60”表示CaO的质量分数为60%。CO2吸附容量=催化剂所吸附CO2的质量。
①测定CaAlNi复合催化剂晶体结构用到的仪器为   。
②图中,选择质量分数为   %的CaAlNi复合催化剂的催化制氢效果最佳。
③900 s以后CaAlNi复合催化剂中CaO的碳酸化速率减慢,可能原因是   。
(4)分别从平衡移动和能耗的角度分析CaAlNi复合催化剂相较于Ni-Al2O3催化剂的优点是   ;   。
【答案】(1)+206
(2)p1<p2<p3
(3)X-射线衍射仪;81;随着反应的进行,生成的CaCO3逐渐堵塞催化剂孔隙或覆盖在催化剂表面
(4)CO2被CaO吸附,促进反应④平衡正向移动,进而促进反应①②③正向进行;反应⑤释放的热量可补偿前三个反应对热量的需求
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡移动原理;有关反应热的计算
【解析】【解答】(1)已知:反应①:;反应②:,根据盖斯定律,将反应①-反应②,整理可得反应③:=+(256-50)kJ/mol=+206 kJ/mol;
故答案为: +206 ;
(2)根据题意,在500K-800K时主要发生反应①~③,这三个反应的正反应都是气体分子数增大的反应,根据勒夏特列原理,在其他条件不变时,减小压强会使化学平衡向气体分子数增大的正反应方向移动,导致H2的体积分数增大。由题意可知:平衡体系中H2的体积分数越大,反应体系的能量效率越高。由图示可知,在相同温度下能量效率:p1>p2>p3,说明平衡体系中H2的体积分数:p1>p2>p3,故反应体系压强大小关系:p1<p2<p3;
故答案为: p1<p2<p3 ;
(3)①测定晶体结构常使用的仪器是X-射线衍射仪,X-射线衍射仪可以提供晶体的晶格参数、晶体结构信息等,是分析催化剂晶体结构的重要工具,因此测定CaAlNi复合催化剂晶体结构用到的仪器为X-射线衍射仪;
②从图中可以看出,三条曲线分别代表81Ca-Al-Ni、70Ca-Al-Ni和60Ca-Al-Ni三种复合催化剂。我们需要比较这三种催化剂在相同时间内的CO2吸附量,选择吸附量最大的一种就是催化氢效果最佳的一种。从图中观察:在900 s时CO2吸附量:81Ca-Al-Ni>70Ca-Al-Ni>60Ca-Al-Ni,故应该选择使用质量分数为81%的Ca-Al-Ni复合催化剂,其催化制氢效果最佳;
③900 s后Ca-Al-Ni复合催化剂中CaO的碳化速率减慢,可能原因是:随着反应的进行,生成的CaCO3逐渐堵塞催化剂孔隙或覆盖在催化剂表面导致碳酸化速率减慢;
故答案为: X-射线衍射仪 ;81; 随着反应的进行,生成的CaCO3逐渐堵塞催化剂孔隙或覆盖在催化剂表面 ;
(4)Ca-Al-Ni复合催化剂相较于Ni-Al2O3催化剂具有更多优点。从平衡移动角度分析:Ca-Al-Ni复合催化剂具有较大的比表面积和孔隙结构,CO2被CaO吸附,促进反应④平衡正向移动,进而促进反应①②③正向进行;
从能耗角度分析Ca-Al-Ni复合催化剂的优点是:反应⑤释放的热量可补偿前三个反应对热量的需求。
故答案为: CO2被CaO吸附,促进反应④平衡正向移动,进而促进反应①②③正向进行 ; 反应⑤释放的热量可补偿前三个反应对热量的需求 。
【分析】(1) 利用盖斯定律,通过反应①减反应②计算反应③的 ΔH3。
(2) 分析反应①~③的气体分子数变化,结合勒夏特列原理和图像中能量效率与压强的关系判断压强大小。
(3) ① 依据测定晶体结构的常用仪器知识作答;② 比较不同质量分数催化剂的 CO2吸附量,确定最佳催化效果的催化剂;③ 从反应过程中产物对催化剂的影响分析速率减慢的原因。
(4) 分别从平衡移动(CO2被吸附对反应的促进)和能耗(反应⑤放热补偿需求)角度分析优点。
(1)已知:反应①:;反应②:,根据盖斯定律,将反应①-反应②,整理可得反应③:=+(256-50)kJ/mol=+206 kJ/mol;
(2)根据题意,在500K-800K时主要发生反应①~③,这三个反应的正反应都是气体分子数增大的反应,根据勒夏特列原理,在其他条件不变时,减小压强会使化学平衡向气体分子数增大的正反应方向移动,导致H2的体积分数增大。由题意可知:平衡体系中H2的体积分数越大,反应体系的能量效率越高。由图示可知,在相同温度下能量效率:p1>p2>p3,说明平衡体系中H2的体积分数:p1>p2>p3,故反应体系压强大小关系:p1<p2<p3;
(3)①测定晶体结构常使用的仪器是X-射线衍射仪,X-射线衍射仪可以提供晶体的晶格参数、晶体结构信息等,是分析催化剂晶体结构的重要工具,因此测定CaAlNi复合催化剂晶体结构用到的仪器为X-射线衍射仪;
②从图中可以看出,三条曲线分别代表81Ca-Al-Ni、70Ca-Al-Ni和60Ca-Al-Ni三种复合催化剂。我们需要比较这三种催化剂在相同时间内的CO2吸附量,选择吸附量最大的一种就是催化氢效果最佳的一种。从图中观察:在900 s时CO2吸附量:81Ca-Al-Ni>70Ca-Al-Ni>60Ca-Al-Ni,故应该选择使用质量分数为81%的Ca-Al-Ni复合催化剂,其催化制氢效果最佳;
③900 s后Ca-Al-Ni复合催化剂中CaO的碳化速率减慢,可能原因是:随着反应的进行,生成的CaCO3逐渐堵塞催化剂孔隙或覆盖在催化剂表面导致碳酸化速率减慢;
(4)Ca-Al-Ni复合催化剂相较于Ni-Al2O3催化剂具有更多优点。从平衡移动角度分析:Ca-Al-Ni复合催化剂具有较大的比表面积和孔隙结构,CO2被CaO吸附,促进反应④平衡正向移动,进而促进反应①②③正向进行;
从能耗角度分析Ca-Al-Ni复合催化剂的优点是:反应⑤释放的热量可补偿前三个反应对热量的需求。
20.(2025高三上·广州月考)化合物H是治疗银屑病药物的中间体,其合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为   。
(2)A→C的化学反应分两步进行,第一步是加成反应,第二步是   反应(填反应类型)。
(3)C→E的化学反应方程式为   。
(4)B、C、D、E中属于手性分子的是   (填字母编号)。
(5)G的结构简式为   。
(6)在A的同分异构体中,同时满足下列三个条件的共有   种。
①能与FeCl3溶液发生显色反应;②苯环上有两个取代基;③含碳碳三键;其中核磁共振氢谱中有4组吸收峰的同分异构体的结构简式为   。
【答案】(1)醛基、碳碳双键
(2)消去
(3)+C2H5OOCCH2COOC2H5
(4)E
(5)
(6)6;
【知识点】有机物中的官能团;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)观察化合物A的结构,其中存在的官能团为醛基、碳碳双键;
故答案为:醛基、碳碳双键;
(2)A→C的化学反应分两步进行,第一步是加成反应,第二步脱去小分子,形成碳-碳双键,所以第二步反应类型是消去反应;
故答案为:消去;
(3)根据原子守恒和反应规律可知C与()在作用下发生加成反应生成E,所以其反应方程式为+C2H5OOCCH2COOC2H5 ;
故答案为:+C2H5OOCCH2COOC2H5 ;
(4)手性分子的判断依据是分子中存在手性碳原子(连有四个不同原子或基团的碳原子),分析B、C、D、E的结构,可知E分子中存在手性碳原子,所以属于手性分子的是E;
故答案为:E;
(5)F()在一定条件下生成G,G与DCDMH和甲醇反应,生成H(),由题中所给的已知条件可知羰基相邻C上的1个H在DCDMH和甲醇的作用下被取代,逆推可得G为 ;
故答案为:
(6)A的同分异构体中能与溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,苯环上有两个取代基,另一个取代基含碳碳三键,苯环上有两个取代基,分别为和、和,每组取代基在苯环上有邻、间、对3种位置关系,所以共有种;核磁共振氢谱中有4组吸收峰,说明分子中有4种不同化学环境的氢原子,符合条件的同分异构体结构简式为,该分子中,酚羟基上1种氢,苯环上2种氢,上1种氢,共4种;
故答案为:6;。
【分析】 化合物 A (结构为苯环连接含醛基的不饱和链)与化合物 B (含羰基的链状结构)先发生加成反应,随后在 NaOH 作用下发生消去反应,生成化合物 C (含苯环、不饱和双键和羰基的链状结构)。C 与 D(分子式为 C7H12O4)在 (C2H5)3NLiBr 作用下反应生成 E (含苯环、不饱和双键、羰基和两个乙酯基的结构);通过 E 和 C 逆推,可知 D 的结构简式为 C2H5OOCCH2COOC2H5。E 在碱性条件下水解,酯基断裂生成羧酸盐,再加入强酸得到 F (含苯环、不饱和双键、羰基和两个羧基的结构)。F转化为 G后,G 与 DCDMH 和甲醇反应生成 H (含苯环、环己酮结构且有氯取代基的化合物);结合题中已知条件 “羰基相邻 C 上的 1 个 H 在 DCDMH 和甲醇作用下被 Cl 取代”,逆推可得 G 的结构 (含苯环、环己酮结构且无氯取代的化合物)。据此解题。
(1)观察化合物A的结构,其中存在的官能团为醛基、碳碳双键;
故答案为:醛基、碳碳双键;
(2)A→C的化学反应分两步进行,第一步是加成反应,第二步脱去小分子,形成碳-碳双键,所以第二步反应类型是消去反应;
故答案为:消去;
(3)根据原子守恒和反应规律可知C与()在作用下发生加成反应生成E,所以其反应方程式为+C2H5OOCCH2COOC2H5 ;
故答案为:+C2H5OOCCH2COOC2H5 ;
(4)手性分子的判断依据是分子中存在手性碳原子(连有四个不同原子或基团的碳原子),分析B、C、D、E的结构,可知E分子中存在手性碳原子,所以属于手性分子的是E;
故答案为:E;
(5)F()在一定条件下生成G,G与DCDMH和甲醇反应,生成H(),由题中所给的已知条件可知羰基相邻C上的1个H在DCDMH和甲醇的作用下被取代,逆推可得G为 ;
故答案为:
(6)A的同分异构体中能与溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,苯环上有两个取代基,另一个取代基含碳碳三键,苯环上有两个取代基,分别为和、和,每组取代基在苯环上有邻、间、对3种位置关系,所以共有种;核磁共振氢谱中有4组吸收峰,说明分子中有4种不同化学环境的氢原子,符合条件的同分异构体结构简式为,该分子中,酚羟基上1种氢,苯环上2种氢,上1种氢,共4种;
故答案为:6;。
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