【精品解析】浙江省衢州、丽水、湖州三地市2025届高三下学期4月教学质量检测化学试题

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浙江省衢州、丽水、湖州三地市2025届高三下学期4月教学质量检测化学试题
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)。
1.(2025·湖州模拟)下列物质属于碱的是
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】物质的简单分类
【解析】【解答】A、KOH 在水溶液中电离为 K+和 OH-,阴离子只有 OH-,完全符合碱的定义,因此 KOH 属于碱,故A符合题意 ;
B、Na2O 是碱性氧化物,它与水反应生成 NaOH,但其本身不能直接电离出 OH-,故B不符合题意 ;
C、CH3OH 是甲醇,属于有机物,是非电解质,在水溶液中不能电离,故C不符合题意 ;
D、H2SO4在水溶液中电离出的阴离子是 SO42-,阳离子是 H+,属于酸,故D不符合题意 ;
故答案为:A。
【分析】 这道题的核心是碱的定义:电离时产生的阴离子全部为 OH-的化合物才属于碱。
2.(2025·湖州模拟)化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A.碳酸钠溶液呈碱性,可用作食用碱或工业用碱
B.碳化硅硬度很大,可用作砂纸和砂轮的磨料
C.淀粉能发生酯化反应,其产物可用于生产可降解塑料
D.不锈钢的主要元素是铬和镍,可用于生产餐具、医疗器材等
【答案】D
【知识点】盐类水解的应用;合金及其应用;多糖的性质和用途
【解析】【解答】A、碳酸钠(Na2CO3)是强碱弱酸盐,溶于水后碳酸根离子会发生水解,使溶液显碱性,因此可用作食用碱或工业用碱,A正确;
B、碳化硅(SiC)俗称金刚砂,具有很高的硬度和耐磨性,是优质的磨料,常用于制作砂纸、砂轮等,B正确;
C、淀粉是多糖,分子内含有大量羟基,能与酸发生酯化反应。其酯化产物可用于生产可降解塑料,有助于减少白色污染,C正确;
D、不锈钢是铁的合金,主要元素是铁,同时含有铬、镍等元素以增强其耐腐蚀性,可用于生产餐具、医疗器材等。D错误;
故答案为:D。
【分析】本题的易错点主要有以下几点:
对不锈钢组成的误解:容易误认为不锈钢的主要成分是铬和镍,而忽略了其本质是铁合金,主要元素是铁,铬、镍等是重要的合金元素。
对碳酸钠性质的混淆:虽然名称中带有 “碱”,但碳酸钠(Na2CO3)是盐,其水溶液显碱性是因为碳酸根离子水解,这一点容易与碱的概念混淆。
对淀粉化学性质的陌生:不清楚淀粉作为多糖,其分子中含有大量羟基,因此可以发生酯化反应,这是判断 C 选项的关键。
对碳化硅用途的不熟悉:碳化硅(SiC)硬度大,作为磨料的应用场景(砂纸、砂轮)容易被忽略,导致对 B 选项的判断出现偏差。
3.(2025·湖州模拟)下列化学用语表示正确的是
A.2-丁烯的键线式: B.乙醚的结构简式:
C.氨气的球棍模型: D.的电子式:
【答案】A
【知识点】用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、2 - 丁烯的结构为 CH3CH=CHCH3,主链含 4 个碳原子,碳碳双键位于 2 号和 3 号碳原子之间。键线式书写时省略碳、氢原子,仅用线段表示共价键,拐点和端点代表碳原子, 键线式为:,A正确;
B、乙醚是由两个乙基通过氧原子连接形成的醚类物质,其正确的结构简式为,B错误;
C、NH3分子中 N 原子的价层电子对数为 4,含 1 对孤电子对,空间构型为三角锥形。题目中的球棍模型呈现平面三角形,与 NH3 的实际空间结构不符,且键角标注也不符合三角锥形的特征,C错误;
D、HBr 是共价化合物,H 原子与 Br 原子之间通过共用一对电子形成共价键,电子式应书写为 (Br 原子周围补充 6 个孤电子),而非标注阴阳离子的形式;该选项误将共价化合物按离子化合物的电子式规则书写,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题突破口:
明确物质结构:2 - 丁烯的双键在 2 号碳,主链 4 个碳,键线式要体现出双键位置和碳链长度。
乙醚是两个乙基连在 O 上,结构简式是 CH3CH2OCH2CH3,而 CH3OCH3是二甲醚,二者易混淆。
掌握空间构型:NH3 中 N 有 1 对孤电子对,价层电子对互斥理论决定其为三角锥形,不是平面三角形,键角也不是 120°。
区分化合物类型:HBr 是共价化合物,电子式中不能出现 H+ 和 Br-,应写成共用电子对形式,避免按离子化合物的方式书写。
4.(2025·湖州模拟)关于实验室安全,下列说法不正确的是
A.轻微烫伤时,可先用洁净的冷水处理,降低局部温度,然后涂上烫伤药膏
B.观察钠在空气中燃烧的现象需戴护目镜,且不能近距离俯视坩埚
C.实验结束后,有利用价值的有机废液,可蒸馏回收特定馏分
D.苯酚不慎沾到皮肤上,可用酒精或65℃以上的水冲洗
【答案】D
【知识点】化学实验安全及事故处理;化学应用的安全与规则意识
【解析】【解答】A、轻微烫伤时,先用洁净的冷水冲洗,能快速降低局部皮肤温度,减轻组织损伤,之后再涂抹烫伤药膏进行后续处理,该操作符合安全规范,A正确;
B、钠在空气中燃烧反应剧烈,可能出现固体飞溅,观察时必须佩戴护目镜保护眼睛,同时不能近距离俯视坩埚,避免高温物质造成伤害,B正确;
C、对于有利用价值的有机废液,可以根据各组分沸点的差异,通过蒸馏操作回收特定馏分,实现资源再利用,C正确;
D、苯酚具有腐蚀性且易溶于酒精,不慎沾到皮肤时,应先用酒精冲洗,再用常温水清洗。严禁使用 65℃以上的热水冲洗,高温会加重皮肤灼伤,同时加速苯酚的吸收,造成更大伤害,D错误;
故答案为:D
【分析】解题突破口:
烫伤处理的核心原则:先通过冷水快速降温,减轻损伤,再用药膏处理,这是所有烫伤处理的基础逻辑。
钠燃烧实验的风险点:反应剧烈且有固体飞溅,护目镜和保持安全距离是规避风险的关键。
有机废液回收的原理:利用沸点差异进行蒸馏,是分离和回收液态有机物的常用方法。
苯酚处理的禁忌:苯酚易溶于酒精,可用酒精擦洗,但严禁用 65℃以上热水,高温会加重灼伤并加速吸收,这是判断 D 选项错误的核心依据。
5.(2025·湖州模拟)下列说法不正确的是
A.处于最低能量状态的原子叫基态原子
B.、、原子半径逐渐减小
C.粉末状固体肯定不是晶体
D.、、稳定性逐渐减弱
【答案】C
【知识点】原子核外电子的跃迁及应用;晶体的定义;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A 、原子的能量状态由核外电子排布决定,处于最低能量状态的原子最稳定,被称为基态原子,这是原子结构的基本定义,A正确;
B、K、Na、Li 属于第 ⅠA 族,同主族元素从上到下电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,因此原子半径顺序为 K > Na > Li,即 K、Na、Li 原子半径逐渐减小,B正确;
C、晶体的本质是内部粒子(原子、离子或分子)在三维空间呈周期性有序排列,与物质的宏观外观(如粉末状或块状)无关。很多粉末状固体(如氯化钠粉末)仍然是晶体,只是颗粒很小,C错误;
D、F、Cl、Br 属于第 ⅦA 族,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,而非金属性越强,其简单氢化物越稳定,因此 HF、HCl、HBr 的稳定性逐渐减弱,D正确;
故答案为:C。
【分析】解题突破口:
概念辨析:晶体的判断依据是内部粒子的有序排列,而非宏观形态;
周期律应用:同主族元素的原子半径和非金属性变化规律是判断选项的核心。
定义精准性:基态原子的定义是原子结构的基础。
6.(2025·湖州模拟)关于的性质,下列说法不正确的是
A.有一定毒性,但可用作食品添加剂
B.酸性条件下能使淀粉溶液变蓝,说明该条件下氧化性:
C.、、三种微粒中,氧化性最强的是
D.被足量酸性氧化为,转移电子的数目为
【答案】C
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;氧化还原反应方程式的配平;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A、NaNO2有一定毒性,但在严格控制剂量的前提下,可用作食品防腐剂和护色剂,这是食品工业中的常见应用,A正确;
B、在酸性条件下,NaNO2能将 KI 中的 I-氧化为 I2,使淀粉 - KI 溶液变蓝。根据 “氧化剂的氧化性强于氧化产物” 的规律,说明该条件下 NO2-的氧化性强于 I2,B正确;
C、对于含氮元素的微粒,其氧化性通常随中心 N 原子化合价的升高而增强。NO2-中 N 为 +3 价,NO2中 N 为 +4 价,NO2+中 N 为 +5 价。因此,氧化性最强的应该是 NO2+,而非 NO2-,C错误;
D、NaNO2被氧化为 NaNO3时,N 元素的化合价从 + 3 价升高到 + 5 价,每个 N 原子失去 2 个电子。因此,1mol NaNO2参与反应时,转移的电子数为 2NA,D正确;
故答案为:C。
【分析】本题解题突破口:
A.应用常识:了解 NaNO2在食品工业中的限量使用;
B.氧化还原规律:利用 “氧化剂> 氧化产物” 判断。
C.利用 “化合价越高,氧化性越强” 判断。
D.电子转移计算:通过化合价升降法,直接计算出 1mol NaNO2氧化为 NaNO3时的电子转移数。
7.(2025·湖州模拟)物质结构决定性质,下列说法不正确的是
A.纤维素结构单元中具有多个羟基,故纯棉衣物具有良好的吸汗性
B.在较低压力和温度下制得的聚乙烯支链较少,故属于低密度聚乙烯
C.石墨中每个碳原子有一个未参与杂化的电子,故石墨有类似于金属晶体的导电性
D.由于施加电场可使液晶的长轴取向发生不同程度的改变,故液晶可显示文字或图像
【答案】B
【知识点】多糖的性质和用途;晶体的定义
【解析】【解答】A、纤维素的结构单元是葡萄糖,每个葡萄糖单元含有多个羟基(—OH),羟基具有亲水性,因此纯棉衣物能通过这些羟基吸附水分子,表现出良好的吸汗性,A正确;
B、低密度聚乙烯(LDPE)是在高温高压下通过自由基聚合得到的,分子链支化程度高、支链多;而高密度聚乙烯(HDPE)是在较低压力和温度下,在催化剂作用下制得的,分子链支化程度低、支链少。因此,在较低压力和温度下制得的聚乙烯应属于高密度聚乙烯,B错误;
C、石墨中每个碳原子采取 sp2 杂化,形成平面层状结构,每个碳原子还有一个未参与杂化的 2p 电子,这些电子在层内形成离域大 π 键,电子可以在层内自由移动,使石墨具有类似金属的导电性,C正确;
D、液晶分子的排列方向会受到外加电场的调控,其长轴取向会发生改变,从而改变对光的透过或反射性质,因此可以利用这一特性来显示文字或图像,D正确;
故答案为:B。
【分析】A. 纤维素的吸汗性:结构单元葡萄糖含多个羟基(—OH),羟基的亲水性是吸汗性的核心原因。
B. 聚乙烯类型:关键区分点—— 低密度聚乙烯(高温高压、支链多),高密度聚乙烯(低温低压、支链少),选项将二者条件与结构的对应关系颠倒。
C. 石墨导电性:碳原子 sp2 杂化后,未参与杂化的 2p 电子形成离域 π 键,使层内可自由导电。
D. 液晶显示原理:电场调控分子长轴取向,改变光学性质,从而实现图像、文字显示。
8.(2025·湖州模拟)下列方程式正确的是
A.酸催化条件下制酚醛树脂:n+n
B.要注入炽热铁水的模具必须干燥的原因:
C.乙醇中加入酸性溶液:
D.向溶液中通入过量的:
【答案】C
【知识点】氯气的化学性质;乙醇的物理、化学性质;常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】A 、酸催化下苯酚与甲醛缩聚时,酚羟基邻位的两个氢会参与反应,生成的酚醛树脂结构中,苯环应与亚甲基(-CH2-)相连: 化学方程式为:n+nHCHO,A错误;
B、炽热的铁与水蒸气在高温下反应,生成的是四氧化三铁(Fe3O4)和氢气,而不是氢氧化铁
(Fe(OH)3), 化学方程式为:,B错误;
C、在酸性条件下,乙醇(CH3CH2OH)被重铬酸根离子(Cr2O72-)氧化为乙酸(CH3COOH),Cr 元素从 + 6 价被还原为 + 3 价, 离子方程式为:,C正确;
D、当 Cl2过量时,Fe2+和 Br-会被完全氧化。正确的 离子方程式为:,D错误;
故答案为:C。
【分析】A. 酚醛树脂缩聚:酸催化产物的苯环连接方式及端基结构与题目给出的结构不符,产物书写错误。
B. 铁与水蒸气反应:高温下产物应为 Fe3O4和 H2,而非 Fe(OH)3,产物种类判断错误。
C. 氧化还原守恒:乙醇被氧化为乙酸,Cr2O72-被还原为 Cr3+,通过化合价升降法验证,电子、原子和电荷均守恒。
D. 离子反应配比:过量 Cl2会将 Fe2+和 Br-全部氧化,正确配比应为 2Fe2+:4Br-:3Cl2,题目方程式中 Br-未被完全氧化。
9.(2025·湖州模拟)关于阿司匹林有效成分乙酰水杨酸()分子结构的测定和官能团的检验,下列说法正确的是
A.元素分析仪可确定乙酰水杨酸的分子式,红外光谱可确定分子中含有羧基和酯基
B.X射线衍射仪可测定乙酰水杨酸分子中键长、键角、键能等数据
C.将阿司匹林研碎后加入适量水,在上层清液中滴加石蕊溶液可检验羧基
D.将阿司匹林研碎后加入适量水,在上层清液中加入几滴稀硫酸,再滴入几滴溶液可检验水解产物中的酚羟基
【答案】C
【知识点】键能、键长、键角及其应用;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;羧酸简介;苯酚的化学性质
【解析】【解答】A、元素分析仪只能确定有机化合物的元素组成和各元素的质量分数,从而推导出实验式,无法直接确定分子式;红外光谱可以通过特征吸收峰来确定分子中含有的官能团,如羧基和酯基。A错误;
B、X 射线衍射仪可以测定晶体中原子的排列方式,从而得到键长、键角等结构数据,但不能直接测定键能,键能通常通过热化学或光谱方法计算得到。B错误;
C、乙酰水杨酸中的羧基具有酸性,阿司匹林在水中部分溶解,上层清液中含有少量电离出的 H+,能使石蕊溶液变红,因此可以通过滴加石蕊溶液来检验羧基的存在,C正确;
D、Fe3+ 与酚羟基的显色反应需要在弱酸性或中性条件下进行。先加入稀硫酸使酯基水解生成酚羟基,但此时溶液酸性过强,苯酚难以电离,无法与 Fe3+ 形成有色配合物。需要先加入 NaHCO3溶液中和过量的硫酸,调节 pH 后再滴入 FeCl3溶液,才能观察到显色。D错误;
故答案为:C。
【分析】A. 元素分析与红外光谱:元素分析仪只能得到实验式,分子式需要结合质谱等数据确定;红外光谱用于官能团鉴定。
B. X 射线衍射:可测键长、键角,但不能直接测定键能。
C. 羧基酸性:乙酰水杨酸的羧基可部分电离,使溶液呈酸性,使石蕊溶液变红。
D. 显色反应条件:Fe3+与酚羟基显色需要弱酸性环境,强酸性条件下无法显色,需先中和过量酸。
10.(2025·湖州模拟)某实验小组按照“研磨→灰化→溶解→过滤→检验”的步骤检验菠菜中铁元素(主要以难溶的存在),下列说法不正确的是
A.向研磨后的菠菜汁中加入和溶液未观察到溶液变红,说明菠菜不含铁元素
B.灰化步骤能除去有机质且将铁元素转化为铁的氧化物,有利于后续检验
C.溶解步骤,可选用稀硝酸
D.检验步骤,加入溶液后有蓝色沉淀生成说明菠菜中含有铁元素
【答案】A
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验;物质的分离与提纯;物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A、菠菜中的铁主要以难溶的 FeC2O4形式存在,直接向研磨后的菠菜汁中加入 H2O2和 KSCN 溶液时,FeC2O4无法溶解并电离出 Fe2+,H2O2也就无法将其氧化为 Fe3+,因此溶液不会变红。这不能说明菠菜不含铁元素,A错误;
B、灰化步骤通过高温灼烧,除去了菠菜中的有机杂质,同时将难溶的 FeC2O4转化为铁的氧化物,使铁元素更容易被后续的酸溶解和检验,B正确;
C、稀硝酸是一种强氧化性酸,它可以溶解灰化后生成的铁的氧化物,并将铁元素氧化为可溶性的 Fe3+,便于后续的检验操作,C正确;
D、K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液与 Fe2+反应会生成特征的蓝色沉淀(滕氏蓝)。因此,在检验步骤中加入该试剂后有蓝色沉淀生成,可证明菠菜中含有铁元素,D正确;
故答案为:A。
【分析】A. 存在形式:铁以难溶的 FeC2O4存在,直接加入试剂无法反应,不能得出不含铁的结论。
B. 灰化目的:除去有机物,将铁转化为易溶的氧化物,便于后续操作。
C. 溶解原理:稀硝酸既能溶解氧化物,又能将铁氧化为 Fe3+。
D. 特征反应:K3[Fe(CN)6] 与 Fe2+生成蓝色沉淀,是检验 Fe2+的特征方法。
11.(2025·湖州模拟)下列说法正确的是
A.可燃物的燃烧均为放热熵增的过程,故能自发进行
B.某反应的正反应活化能小于逆反应活化能,则该反应
C.对于反应:,当混合气体的平均摩尔质量保持不变,则一定处于化学平衡状态
D.升高温度平衡向吸热方向移动,原因是吸热方向反应物分子中活化分子的百分数增大,放热方向减小
【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应;活化能及其对化学反应速率的影响;化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A、反应自发的判据是吉布斯自由能变 ΔG<0,而非仅看放热或熵增。可燃物燃烧虽为放热(ΔH<0),但熵变并非一定增大,如 2H2 (g)+O2 (g) 燃烧生成 2H2O (g) 的反应为熵减过程,仅在一定条件下自发, A错误;
B、根据反应热的定量计算公式,ΔH = 正反应活化能 - 逆反应活化能。若正反应活化能小于逆反应活化能,计算所得 ΔH 为负值,说明该反应是放热反应 ,B正确;
C、 对于反应,假设投入5molCO和8molH2,消耗的CO和H2物质的量均为xmol,,则混合气体的平均摩尔质量为,此时反应过程中混合气体的平均摩尔质量不变化,当混合气体的平均摩尔质量保持不变,则不一定处于化学平衡状态,C错误;
D、升高温度时,吸热、放热方向的活化分子百分数都会增大,并非放热方向减小。平衡向吸热方向移动的核心原因是,吸热方向活化分子百分数的增幅远大于放热方向,导致吸热反应速率的提升幅度超过放热反应速率,D错误;
故答案为:B。
【分析】A. 反应自发性:摒弃 “放热必自发” 的误区,牢记 ΔG 综合判据,明确燃烧反应存在熵减特例。
B. 反应热计算:核心公式 ΔH = 正反应活化能 - 逆反应活化能,直接通过数值大小关系判断 ΔH 符号。
C. 平衡判据:关注反应中固体物质(C),明确 “平均摩尔质量不变” 需结合反应配比判断,并非绝对平衡标志。
D. 温度影响本质:升高温度活化分子百分数 “普遍增大”,平衡移动取决于正、逆反应速率的增幅差异。
12.(2025·湖州模拟)异烟肼是一种抗结核药物,可以与香草醛反应生成异烟腙,其转化过程如下:
下列说法正确的是
A.异烟腙分子式为
B.异烟肼既能与酸反应又能与碱反应
C.香草醛分子中最多16个原子共平面
D.香草醛与浓溴水反应时,最多消耗
【答案】B
【知识点】苯酚的化学性质;醛的化学性质
【解析】【解答】A、根据异烟腙的结构简式,逐一数清各原子数目,其分子式应为 C14H13N3O3,而非 C14H14N3O3,A错误;
B、异烟肼分子中含有氨基(—NHNH2)和酰胺基(—CONH—)。氨基显碱性,可与酸反应;酰胺基在碱性条件下可发生水解反应,因此异烟肼既能与酸反应,又能与碱反应,B正确;
C、香草醛的苯环和醛基均为平面结构,与苯环直接相连的 —OH、—OCH3中的氧原子可与苯环共面。甲基(—CH3)中最多有 1 个氢原子可通过单键旋转与苯环共面。经分析,最多有 17 个原子共平面,而非 16 个,C错误;
D、香草醛分子中,酚羟基邻位的氢原子可与 Br2发生取代反应,醛基可被 Br2氧化,因此 1mol 香草醛与浓溴水反应时,消耗的 Br2总量大于 1mol,D错误;
故答案为:B。
【分析】A. 分子式判断:严格按照结构简式逐一计数,避免氢原子数漏算或多算。
B. 官能团性质:氨基(碱性)和酰胺基(可水解)的双重性质,决定了异烟肼的两性。
C. 共面分析:苯环为核心平面,通过单键旋转判断甲基氢的共面可能性,最多 17 个原子共面。
D. 反应定量:酚羟基邻位取代和醛基氧化均消耗 Br2,总消耗量大于 1mol。
13.(2025·湖州模拟)()又称高氯酸氯酰,固态以离子形式存在,与水发生非氧化还原反应,下列说法不正确的是
A.有较强的氧化性
B.与水反应只生成一种含氧酸
C.含有键
D.固态中存在的阴阳离子分别为、
【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成
【解析】【解答】A、Cl2O6中氯元素的化合价为 + 5 和 + 7,处于较高价态,因此具有较强的氧化性,A正确;
B、固态 Cl2O6以离子形式存在,其中氯元素为 + 5 和 + 7 价。与水发生非氧化还原反应时,化合价保持不变,生成的含氧酸应为 HClO4(对应 + 7 价)和 HClO3(对应 + 5 价),并非只生成一种,B错误;
C、单键为 σ 键,双键中包含 1 个 σ 键。根据 Cl2O6的结构,分子内共有 7 个 σ 键,因此 1 mol Cl2O6含有 7 mol σ 键,C正确;
D、固态 Cl2O6以离子形式存在,其中 + 7 价的氯对应 ClO4-,+5 价的氯对应 ClO2+,因此阴阳离子分别为 ClO4-和 ClO2+,D正确;
故答案为:B。
【分析】解题突破口:
A. 氧化性:氯元素处于 + 5、+7 高价态,具有强氧化性。
B. 反应产物:非氧化还原反应中元素化合价不变,+5 和 + 7 价氯分别生成 HClO3和 HClO4,产物为两种。
C. σ 键计数:单键全为 σ 键,双键含 1 个 σ 键,按结构数出共 7 个 σ 键。
D. 离子构成:根据氯的化合价,固态时形成 ClO4-和 ClO2+。
14.(2025·湖州模拟)某小组研究设计了如下装置示意图,联合制备硫酸、氯气和氢氧化钠。该设计改变了传统氯碱工业能耗大的缺点,可大幅度降低能耗。
下列说法不正确的是
A.甲池中,质子经内电路移向极
B.理论上,甲池中消耗的和乙池中生成的的物质的量之比为
C.乙池应选用阳离子交换膜
D.乙池的总反应方程式:
【答案】D
【知识点】电解原理;电解池工作原理及应用
15.(2025·湖州模拟)一定温度下,将配制成悬浊液,向其中滴加的溶液,(代表、或)随加入溶液体积(V)的变化关系如图。
下列说法正确的是
A.该温度下,
B.a点处:
C.溶液中的在点时达到最大
D.点处:约为
【答案】C
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A、Ag2CrO4的溶度积公式为:
当V(NaCl)=1.0 mL时,,,代入得:,A错误。
B、点溶液中存在的离子有:Ag+、CrO42-、Cl-、H+、OH-。
电荷守恒式应为:,选项漏写了,B错误。
C、滴加NaCl时,Ag+不断生成AgCl沉淀,促使Ag2CrO4的溶解平衡正向移动,释放出更多CrO42-。
在b点(V=2.0 mL)时,0.10 mmol Ag2CrO4恰好完全转化为AgCl,此时溶液中CrO42-浓度达到最大值,之后溶液体积增大,浓度才会被稀释,C正确。
D、c点加入3.5 mL NaCl溶液,溶液总体积为。
物料守恒:。
,D错误;
故答案为:C。
【分析】
本题是沉淀溶解平衡的图像分析题,核心是先判断三条曲线分别对应哪种离子,再利用溶度积公式、电荷守恒和物料守恒逐一分析选项。
向Ag2CrO4悬浊液中滴加NaCl溶液,AgCl溶解度更小,Ag+会优先与Cl-结合生成沉淀。
最上方曲线:CrO42-,因为Ag2CrO4溶解出的CrO42-不会与Cl-反应,浓度变化平缓。
中间曲线:Cl-,随着NaCl加入,浓度先增后因生成AgCl而略有波动。
最下方曲线:Ag+,因AgCl沉淀生成,浓度急剧下降。据此解题。
16.(2025·湖州模拟)硫酸四氨合铜晶体中铜含量可按下列步骤测定:
下列说法不正确的是
A.步骤I,和反应破坏了稳定性,从而释放出
B.步骤II,需过量,以确保完全还原为
C.步骤III,当溶液变为浅黄色时再滴入淀粉溶液作为指示剂
D.计算元素含量必须需要的数据有:晶体的质量、固体的质量、滴定时消耗标准溶液的浓度和体积
【答案】D
【知识点】配合物的成键情况;中和滴定;探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】A、[Cu(NH3)4]2+存在解离平衡:[Cu(NH3)4]2+ Cu2+ + 4NH3。加入稀 H2SO4后,H+与 NH3反应生成 NH4+,使平衡正向移动,释放出 Cu2+,A正确;
B、步骤 II 中,KI 不仅是还原剂,还是沉淀剂。过量的 KI 可以保证 Cu2+被完全还原为 CuI,并生成足够的 I2,确保后续滴定准确,B正确;
C、淀粉与 I2形成的深蓝色络合物会包裹 I2,导致终点滞后。因此,应在 I2浓度较低、溶液呈浅黄色时再加入淀粉指示剂,C正确;
D、铜含量的计算依据是滴定反应:2Cu2+ ~ I2 ~ 2Na2S2O3。因此,只需要知道:
[Cu (NH3)4] SO4 H2O 晶体的质量(用于计算理论含量)
Na2S2O3标准溶液的浓度和体积(用于计算实际 Cu 的物质的量)
KI 只需保证过量,无需精确测定其质量,D错误;
故答案为:D。
【分析】本题围绕硫酸四氨合铜晶体中铜含量的测定实验展开,核心是理解每一步反应的原理、试剂作用以及定量计算的逻辑关系,逐一分析选项的正误。
步骤 I:稀 H2SO4提供的 H+与配合物中的 NH3结合,破坏了 [Cu(NH3)4]2+的配位键,使 Cu2+释放到溶液中。
步骤 II:过量的 KI 将 Cu2+还原为 CuI 沉淀,同时 I-被氧化为 I2,确保 Cu2+完全反应。
步骤 III:用 Na2S2O3标准溶液滴定生成的 I2,通过滴定数据计算 Cu 的含量。
二、非选择题(本大题共4小题,52分)。
17.(2025·湖州模拟)第VIA族元素及其化合物有许多用途。请回答:
(1)关于第VIA族元素的描述,下列说法不正确的是_______。
A.基态原子的价层电子轨道表示式为
B.基态原子核外电子运动状态有8种
C.电子排布式为的S原子,用光谱仪可捕捉到发射光谱
D.第一电离能:
(2)某化合物晶体的晶胞如图,该化合物的化学式为   。
(3)S的某种同素异形体由环()构成,环中平均键角最接近_______(填字母)。
A. B. C. D.
(4)与的空间结构相似,同为形,但的极性很强,而的极性很小,请从原子的电负性、中心原子上的孤电子对等角度说明理由:   。
(5)用黄铜矿(主要成分为)制取三氧化二铁的工艺流程如图所示:
①操作b是   。
②滤液中溶质的主要成分为   (填化学式)。
③气体的主要成分是一种大气污染物,高温焙烧时若金属元素均转化为高价态氧化物,黄铜矿粉末高温焙烧的反应方程式为   ,设计实验方案检验气体   。
【答案】(1)D
(2)
(3)A
(4)氧和氢的电负性差大于氟与氧的电负性差;中氧原子有两个孤电子对,抵消了中共用电子对偏向而产生的极性
(5)过滤;;;将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热煮沸溶液,恢复红色
【知识点】原子核外电子排布;晶胞的计算;氧化还原反应方程式的配平;物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)A.基态S原子的价层电子排布式为3s23p4,价层电子轨道表示式为,A正确;
B.基态原子核外有8个电子,8个电子的运动状态各不相同,则电子的运动状态有8种,B正确;
C.电子排布式为,说明S原子核外有一个电子从3s能级跃迁到了3p能级上,S处于激发态,不稳定,电子从激发态回到基态会释放能量,用光谱仪可捕捉到发射光谱,C正确;
D.同主族元素的第一电离能从上到下依次减小,则第一电离能:,D错误;
故答案为:D。
(2)晶胞中Cu位于8个顶点和4个面上及一个体内,In位于6个面上和4条棱上,S位于体内,则一个晶胞中含Cu:个,含In:个,含S8个,则该化合物的化学式为。
故答案为: ;
(3)环中的S的键电子对数为2,孤电子对数为2,S采取sp3杂化,则平均键角要小于,最接近,选A。
故答案为:A;
(4)从原子的电负性来看,成键原子的电负性差越大,键的极性越大,氧和氢的电负性差大于氟与氧的电负性差,则可能出现的极性很强而的极性很小的情况;从中心原子上的孤电子对的角度来看,中氧原子有两个孤电子对,抵消了中共用电子对偏向而产生的极性,而使的极性很小。
故答案为: 氧和氢的电负性差大于氟与氧的电负性差;中氧原子有两个孤电子对,抵消了中共用电子对偏向而产生的极性 ;
(5)流程图中,黄铜矿(主要成分为)经高温焙烧可得到金属氧化物和气体,金属氧化物经酸溶后转化为金属阳离子,往过滤所得的滤液中先通氯气再通氨气可以将铁元素转化为,再次过滤可得到,经灼烧得到三氧化二铁。
①操作b实现了固液分离,b是过滤。
②滤液A中含有等,通入氯气是为了将可能存在的亚铁离子氧化为正三价铁离子,加入氨气后,与反应生成和,故滤液中溶质的主要成分为。
③黄铜矿(主要成分为)高温焙烧时产生的气体为SO2,SO2是一种大气污染物,同时金属元素均转化为高价态氧化物,即产物还有,根据电子得失守恒和原子守恒,高温焙烧的反应方程式为;检验SO2气体的方法是:将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热煮沸溶液,恢复红色,说明该气体为二氧化硫。
故答案为: 过滤 ; ; ; 将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热煮沸溶液,恢复红色 。
【分析】黄铜矿粉末在高温下与 O2焙烧,生成金属氧化物和 SO2气体;金属氧化物用 6mol L- 盐酸酸溶,过滤得到单质铜和含 Fe3+、Cu2+的滤液 A;向滤液 A 中通入 Cl2氧化可能存在的 Fe2+,再通入 NH3调节 pH,使 Fe3+转化为 Fe(OH)3沉淀;过滤得到 Fe (OH)3滤渣,经灼烧得到 Fe2O3,滤液中主要含 NH4Cl。
(1)基态 S 原子价层电子排布为 3s23p4,轨道表示式正确。
基态 O 原子有 8 个电子,运动状态共 8 种。
激发态 S 原子([Ne] 3s 3p5)回到基态会释放能量,可捕捉到发射光谱。
同主族第一电离能:S > Se,故 D 错误。
(2)Cu:个,In: 个;S:8 个,化学式:CuInS2
(3)S 原子采取 sp3 杂化,含 2 个孤电子对,键角略小于 109°28',最接近 105°。
(4) 电负性差:O-H > O-F,H2O 键极性更强。
孤电子对:OF2中 O 的两个孤电子对抵消了 F-O 键的极性,使分子极性很小。
(5) 操作 b:过滤(分离 Fe(OH)3沉淀)。滤液 C 溶质:NH4Cl。焙烧反应:检验 SO2:通入品红溶液褪色,加热后恢复红色。
(1)A.基态S原子的价层电子排布式为3s23p4,价层电子轨道表示式为,A正确;
B.基态原子核外有8个电子,8个电子的运动状态各不相同,则电子的运动状态有8种,B正确;
C.电子排布式为,说明S原子核外有一个电子从3s能级跃迁到了3p能级上,S处于激发态,不稳定,电子从激发态回到基态会释放能量,用光谱仪可捕捉到发射光谱,C正确;
D.同主族元素的第一电离能从上到下依次减小,则第一电离能:,D错误;
故选D。
(2)晶胞中Cu位于8个顶点和4个面上及一个体内,In位于6个面上和4条棱上,S位于体内,则一个晶胞中含Cu:个,含In:个,含S8个,则该化合物的化学式为。
(3)环中的S的键电子对数为2,孤电子对数为2,S采取sp3杂化,则平均键角要小于,最接近,选A。
(4)从原子的电负性来看,成键原子的电负性差越大,键的极性越大,氧和氢的电负性差大于氟与氧的电负性差,则可能出现的极性很强而的极性很小的情况;从中心原子上的孤电子对的角度来看,中氧原子有两个孤电子对,抵消了中共用电子对偏向而产生的极性,而使的极性很小。
(5)流程图中,黄铜矿(主要成分为)经高温焙烧可得到金属氧化物和气体,金属氧化物经酸溶后转化为金属阳离子,往过滤所得的滤液中先通氯气再通氨气可以将铁元素转化为,再次过滤可得到,经灼烧得到三氧化二铁。
①操作b实现了固液分离,b是过滤。
②滤液A中含有等,通入氯气是为了将可能存在的亚铁离子氧化为正三价铁离子,加入氨气后,与反应生成和,故滤液中溶质的主要成分为。
③黄铜矿(主要成分为)高温焙烧时产生的气体为SO2,SO2是一种大气污染物,同时金属元素均转化为高价态氧化物,即产物还有,根据电子得失守恒和原子守恒,高温焙烧的反应方程式为;检验SO2气体的方法是:将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热煮沸溶液,恢复红色,说明该气体为二氧化硫。
18.(2025·湖州模拟)通过电化学、热化学方法转化为等高附加值化学品,符合绿色化学理念。
请回答:
(1)电化学方法。将转化为,可采用如图1所示装置。电极上发生的电极反应式是   。
(2)热化学方法。相关热化学方程式如下:
I:
II:
III:
①   。
②某温度下,反应III在恒容密闭容器中进行,和的投料浓度分别为、,平衡常数,则转化为的平衡转化率为   。
A.90.0% B.50.0% C.25.0% D.10.0%
③可以用所含碳元素物质的量占碳元素总物质的量的百分比,表示、、三种物质的平衡组成。总压、投料,测得、、三种物质的平衡组成随温度升高的变化曲线如下图所示。请解释平衡组成变化的原因   。
④保持容积不变,投料,容器中只发生反应III,反应(转化为的转化率)随温度变化如下图所示。请在下图中画出25 300℃之间、反应随温度升高的变化曲线   。(不考虑催化剂失活)
⑤已知甲醇分子间氢键()键能为,冰中水分子间氢键()键能为,请从结构角度解释甲醇分子间氢键强于水分子间氢键的原因   。
【答案】(1)
(2)-49.30;B;温度升高,反应I正向移动的程度大于反应II逆向移动的程度;;水分子中的氧形成的氢键数目多于甲醇分子中的氧,导致水分子中氧上的电子云密度更小,故水分子间氢键的强度弱于甲醇分子间;甲醇分子中的甲基为推电子基,导致甲醇分子中氧上的电子云密度大于水分子中氧上的电子云密度,故水分子间氢键的强度弱于甲醇分子间
【知识点】氢键的存在对物质性质的影响;盖斯定律及其应用;电极反应和电池反应方程式;化学平衡常数
【解析】【解答】(1)由图可知,CO2在电极B上得到电子生成,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为:;
故答案为: ;
(2)①由盖斯定律可知,反应I+反应II可得反应III,则;
②某温度下,反应III在恒容密闭容器中进行,和的投料浓度分别为、,列出“三段式:
平衡常数,x≈0.5,则转化为的平衡转化率为=50%,故选B;
③反应I是吸热反应,反应II是放热反应,和CH3OH平衡浓度随着温度的上升而减小,CO平衡浓度随着温度的上升而增大,说明随温度升高,反应I正向移动的程度大于反应II逆向移动的程度;
④由图可知,X(转化为的转化率)最高时,反应达到平衡,反应未达到平衡时,反应相比tmin较大,当反应达到平衡时,和tmin时相等,画出25 300℃之间、反应随温度升高的变化曲线为;
⑤已知甲醇分子间氢键()键能为,冰中水分子间氢键()键能为,从结构角度解释甲醇分子间氢键强于水分子间氢键的原因为:水分子中的氧形成的氢键数目多于甲醇分子中的氧,导致水分子中氧上的电子云密度更小,故水分子间氢键的强度弱于甲醇分子间;甲醇分子中的甲基为推电子基,导致甲醇分子中氧上的电子云密度大于水分子中氧上的电子云密度,故水分子间氢键的强度弱于甲醇分子间。
故答案为: -49.30 ; B ; 温度升高,反应I正向移动的程度大于反应II逆向移动的程度 ; ; 水分子中的氧形成的氢键数目多于甲醇分子中的氧,导致水分子中氧上的电子云密度更小,故水分子间氢键的强度弱于甲醇分子间;甲醇分子中的甲基为推电子基,导致甲醇分子中氧上的电子云密度大于水分子中氧上的电子云密度,故水分子间氢键的强度弱于甲醇分子间 ;
【分析】(1)电极B为阴极,CO2得电子被还原为CH3OH,结合质子交换膜提供的H+,配平得:
(2) ①根据盖斯定律,反应Ⅲ = 反应Ⅰ + 反应Ⅱ,故
②列三段式,代入平衡常数 ,解得 ,转化率为 。
③反应Ⅰ(吸热)升温正向移动,反应Ⅱ(放热)升温逆向移动;升温后反应Ⅰ正向移动程度更大,导致CO2含量降低。
④未达平衡时,2t min转化率高于t min;达平衡后,二者相等。曲线整体先升后降,峰值与t曲线重合。
⑤ 甲醇中甲基为推电子基,使O上电子云密度更高,氢键更强;水分子中O形成的氢键更多,电子云密度更低,氢键更弱。
(1)由图可知,CO2在电极B上得到电子生成,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为:;
(2)①由盖斯定律可知,反应I+反应II可得反应III,则;
②某温度下,反应III在恒容密闭容器中进行,和的投料浓度分别为、,列出“三段式:
平衡常数,x≈0.5,则转化为的平衡转化率为=50%,故选B;
③反应I是吸热反应,反应II是放热反应,和CH3OH平衡浓度随着温度的上升而减小,CO平衡浓度随着温度的上升而增大,说明随温度升高,反应I正向移动的程度大于反应II逆向移动的程度;
④由图可知,X(转化为的转化率)最高时,反应达到平衡,反应未达到平衡时,反应相比tmin较大,当反应达到平衡时,和tmin时相等,画出25 300℃之间、反应随温度升高的变化曲线为;
⑤已知甲醇分子间氢键()键能为,冰中水分子间氢键()键能为,从结构角度解释甲醇分子间氢键强于水分子间氢键的原因为:水分子中的氧形成的氢键数目多于甲醇分子中的氧,导致水分子中氧上的电子云密度更小,故水分子间氢键的强度弱于甲醇分子间;甲醇分子中的甲基为推电子基,导致甲醇分子中氧上的电子云密度大于水分子中氧上的电子云密度,故水分子间氢键的强度弱于甲醇分子间。
19.(2025·湖州模拟)氢化铝锂()是有机合成中的重要还原剂。某课题组按如图流程、装置开展了制备实验(夹持、尾气处理装置已省略)。
已知:①、在潮湿的空气中均会发生剧烈水解。
②乙醚微溶于水,沸点34.5℃,易燃;苯的沸点80.1℃。
③相关物质溶解性表如下
乙醚 可溶 可溶 微溶 难溶
苯 易溶 难溶 难溶 难溶
请回答:
(1)图1中仪器a的名称是   。
(2)写出步骤I中与反应的化学方程式   。
(3)下列说法正确的是_______。
A.步骤I需在无水环境反应
B.球形干燥管的主要作用是吸收尾气
C.步骤II的操作为真空条件下过滤
D.乙醚沸点低,主要原因是难以形成分子间氢键
(4)为提高产品的产率,应选择适当过量而不是过量,原因是   。
(5)步骤III加入苯的作用是   。
(6)25℃,常压下,测定(不含和)纯度的主要步骤如下(装置如图2所示):
①记录量气管B起始体积读数
②调整量气管中液面高度,读数
③打开旋塞至滴加完所有液体,立即关闭旋塞
④称取产品加入圆底烧瓶A
⑤在分液漏斗中加入过量的四氢呋喃(可减缓与的反应速率)和水的混合液
上述操作正确的顺序为   。
_______→①→_______→_______→_______。
⑥计算的质量分数为   (用含、的代数式表达)。(量气管B由碱式滴定管改装;25℃,常压下气体摩尔体积约为。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)
(3)A;C;D
(4)生成的难溶于乙醚,会附着在表面
(5)除去中的,有利于析出
(6)④→①→⑤→③→②;
【知识点】氢键的存在对物质性质的影响;物质的分离与提纯;中和滴定;探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】(1)仪器a的名称是恒压滴液漏斗;
故答案为: 恒压滴液漏斗 ;
(2)步骤I中与生成和氯化锂,反应的化学方程式;
故答案为: ;
(3)A.、遇水均会发生剧烈水解,步骤I需在无水环境反应,A正确;
B.球形干燥管防止空气中水蒸汽进入装置,B错误;
C.因、在潮湿的空气中均会发生剧烈水解,步骤II的操作为真空条件下过滤,C正确;
D.乙醚中是醚键,为C-O单键,难以形成分子间氢键,故沸点低,D正确;
故答案为:ACD;
(4)为提高产品的产率,应选择适当过量而不是过量,原因是生成的难溶于乙醚,会附着在表面,且在乙醚中溶解度小,过量使用可以提高产率;
故答案为: 生成的难溶于乙醚,会附着在表面 ;
(5)在苯中易溶,在苯中难溶,加入苯作用:除去中的,有利于析出;
故答案为: 除去中的,有利于析出 ;
(6),常压下,准确称取产品,调整液面相平后记录量气管B起始体积读数,在分液漏斗中准确加入过量的四氢呋喃(可减缓与的反应速率)、水混合液,打开旋塞至滴加完所有液体,立即关闭旋塞,反应结束后调整量气管,使液面相平,记录读数为,操作正确的顺序为④→①→⑤→③→②
;LiAlH4与水反应的化学方程式:LiAlH4+4H2O=LiOH+Al(OH)3+4H2↑;根据题意可知,加入10mL液体,10mL液体也需要占据装置空间,因此收集到氢气的体积为(V1-10-V2)mL,根据反应方程式,LiAlH4的物质的量为氢气的,为mol,质量分数为=。
故答案为: ④→①→⑤→③→② ; 。
【分析】(1)仪器a为恒压滴液漏斗,其结构特点是支管平衡气压,使液体顺利流下。
(2)根据元素守恒配平,步骤Ⅰ的反应为:
(3)A:LiH、LiAlH4遇水剧烈水解,步骤Ⅰ需在无水环境下进行,正确。
B:球形干燥管的作用是防止空气中水蒸气进入装置,而非吸收尾气,错误。
C:为防止产物水解,步骤Ⅱ需在真空条件下过滤,正确。
D:乙醚分子间难以形成氢键,导致沸点低,正确。
(4)LiH适当过量可提高产率。原因是生成的LiCl难溶于乙醚,会附着在LiH表面;LiH在乙醚中溶解度小,过量使用可使AlCl3反应更完全。
(5)AlCl3在苯中易溶,而LiAlH4难溶。加入苯可除去LiAlH4中的AlCl3,并促使LiAlH4结晶析出。
(6)操作顺序:④(称量样品)→①(记录起始体积)→⑤(加入反应液)→③(滴加反应)→②(记录终态体积)。
质量分数计算:
a. 反应生成H2的体积为:
b. 根据反应 ,
c. 质量分数表达式为:
(1)仪器a的名称是恒压滴液漏斗;
(2)步骤I中与生成和氯化锂,反应的化学方程式;
(3)A.、遇水均会发生剧烈水解,步骤I需在无水环境反应,A正确;
B.球形干燥管防止空气中水蒸汽进入装置,B错误;
C.因、在潮湿的空气中均会发生剧烈水解,步骤II的操作为真空条件下过滤,C正确;
D.乙醚中是醚键,为C-O单键,难以形成分子间氢键,故沸点低,D正确;
故选ACD;
(4)为提高产品的产率,应选择适当过量而不是过量,原因是生成的难溶于乙醚,会附着在表面,且在乙醚中溶解度小,过量使用可以提高产率;
(5)在苯中易溶,在苯中难溶,加入苯作用:除去中的,有利于析出;
(6),常压下,准确称取产品,调整液面相平后记录量气管B起始体积读数,在分液漏斗中准确加入过量的四氢呋喃(可减缓与的反应速率)、水混合液,打开旋塞至滴加完所有液体,立即关闭旋塞,反应结束后调整量气管,使液面相平,记录读数为,操作正确的顺序为④→①→⑤→③→②
;LiAlH4与水反应的化学方程式:LiAlH4+4H2O=LiOH+Al(OH)3+4H2↑;根据题意可知,加入10mL液体,10mL液体也需要占据装置空间,因此收集到氢气的体积为(V1-10-V2)mL,根据反应方程式,LiAlH4的物质的量为氢气的,为mol,质量分数为=。
20.(2025·湖州模拟)化合物是一种重要的中间体,某研究小组按以下路线合成(部分反应条件及试剂已简化):
已知:①RCOR'。
②。
③(、、等)。
请回答:
(1)化合物G中的含氮官能团名称是   。
(2)下列说法正确的是_______。
A.化合物在水中溶解度较大
B.的酸性比强
C.化合物既能发生还原反应,又能发生氧化反应
D.过程中发生了消去反应
(3)B的结构简式是   。
(4)的化学方程式是   。
(5)写出3个同时符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式   。
①分子中除苯环外,还有1个六元含氧杂环,且不与苯环共用碳原子
②氟原子与苯环直接相连
③核磁共振氢谱表明:分子中有5种不同化学环境的氢原子
(6)以、、1,3-丁二烯、丙酮和乙醇为有机原料,设计化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)   。
【答案】(1)酰胺基
(2)B;C
(3)
(4)
(5)
(6)2
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;取代反应
【解析】【解答】(1)由G的结构简式可知,化合物G中的含氮官能团名称是酰胺基。
故答案为: 酰胺基 ;
(2)A.化合物中不含羟基、羧基、氨基等亲水基团,在水中溶解度较小,A错误;
B.中含有2个-COOH,酸性比强,B正确;
C.化合物中含有-CN和苯环,可以和H2发生还原(加成)反应,-CN也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,发生氧化反应,C正确;
D.由分析可知,F和发生取代反应生成G,没有发生消去反应,D错误;
故答案为: B C ;
(3)由分析可知,B的结构简式是。
故答案为:。
(4)D和H2先发生加成反应将-CN转化为-NH2,D中-NH2再和酯基发生取代反应生成E,同时有乙醇生成,化学方程式为:。
故答案为:。
(5)由分析可知,C为,C的同分异构体满足条件:①分子中除苯环外,还有1个六元含氧杂环,且不与苯环共用碳原子,结合C的不饱和度可知其中含有碳碳双键;②氟原子与苯环直接相连;③核磁共振氢谱表明:分子中有5种不同化学环境的氢原子,说明其是对称的结构;满足条件的同分异构体为:。
故答案为:。
(6)和CH2(COOH)2发生已知信息①生成,和发生已知信息③生成,和乙醇发生酯化反应生成,和HAl(C4H9)2反应生成,和氢气发生加成反应生成。
故答案为:2
【分析】从 G 的结构简式可以看出,分子中存在的含氮官能团是酰胺基(或酰胺键)。A(含醛基)与 CH2(COOH)2发生已知信息①的反应,属于Knoevenagel 缩合,生成含碳碳双键的羧酸 B()。B 中的羧基与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应,生成酯 C()。C 中的碳碳双键与 NC-CH2-COOC2H5发生加成反应,生成 D。
D 中的 - CN 在 H2、催化剂作用下发生还原反应生成 - NH2,随后 - NH2与分子内的酯基发生分子内取代反应,形成含内酰胺环的 E()。根据已知信息②,E 中的酯基在 HAl (C4H9)2作用下发生还原反应,被还原为 - CH2OH,得到 F()。F 中的
- CH2OH 与邻苯二酚衍生物发生取代反应,生成最终产物 G。据此解题。
(1)由G的结构简式可知,化合物G中的含氮官能团名称是酰胺基。
(2)A.化合物中不含羟基、羧基、氨基等亲水基团,在水中溶解度较小,A错误;
B.中含有2个-COOH,酸性比强,B正确;
C.化合物中含有-CN和苯环,可以和H2发生还原(加成)反应,-CN也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,发生氧化反应,C正确;
D.由分析可知,F和发生取代反应生成G,没有发生消去反应,D错误;
故选BC。
(3)由分析可知,B的结构简式是。
(4)D和H2先发生加成反应将-CN转化为-NH2,D中-NH2再和酯基发生取代反应生成E,同时有乙醇生成,化学方程式为:。
(5)由分析可知,C为,C的同分异构体满足条件:①分子中除苯环外,还有1个六元含氧杂环,且不与苯环共用碳原子,结合C的不饱和度可知其中含有碳碳双键;②氟原子与苯环直接相连;③核磁共振氢谱表明:分子中有5种不同化学环境的氢原子,说明其是对称的结构;满足条件的同分异构体为:。
(6)和CH2(COOH)2发生已知信息①生成,和发生已知信息③生成,和乙醇发生酯化反应生成,和HAl(C4H9)2反应生成,和氢气发生加成反应生成,合成路线为:。
1 / 1浙江省衢州、丽水、湖州三地市2025届高三下学期4月教学质量检测化学试题
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)。
1.(2025·湖州模拟)下列物质属于碱的是
A. B. C. D.
2.(2025·湖州模拟)化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A.碳酸钠溶液呈碱性,可用作食用碱或工业用碱
B.碳化硅硬度很大,可用作砂纸和砂轮的磨料
C.淀粉能发生酯化反应,其产物可用于生产可降解塑料
D.不锈钢的主要元素是铬和镍,可用于生产餐具、医疗器材等
3.(2025·湖州模拟)下列化学用语表示正确的是
A.2-丁烯的键线式: B.乙醚的结构简式:
C.氨气的球棍模型: D.的电子式:
4.(2025·湖州模拟)关于实验室安全,下列说法不正确的是
A.轻微烫伤时,可先用洁净的冷水处理,降低局部温度,然后涂上烫伤药膏
B.观察钠在空气中燃烧的现象需戴护目镜,且不能近距离俯视坩埚
C.实验结束后,有利用价值的有机废液,可蒸馏回收特定馏分
D.苯酚不慎沾到皮肤上,可用酒精或65℃以上的水冲洗
5.(2025·湖州模拟)下列说法不正确的是
A.处于最低能量状态的原子叫基态原子
B.、、原子半径逐渐减小
C.粉末状固体肯定不是晶体
D.、、稳定性逐渐减弱
6.(2025·湖州模拟)关于的性质,下列说法不正确的是
A.有一定毒性,但可用作食品添加剂
B.酸性条件下能使淀粉溶液变蓝,说明该条件下氧化性:
C.、、三种微粒中,氧化性最强的是
D.被足量酸性氧化为,转移电子的数目为
7.(2025·湖州模拟)物质结构决定性质,下列说法不正确的是
A.纤维素结构单元中具有多个羟基,故纯棉衣物具有良好的吸汗性
B.在较低压力和温度下制得的聚乙烯支链较少,故属于低密度聚乙烯
C.石墨中每个碳原子有一个未参与杂化的电子,故石墨有类似于金属晶体的导电性
D.由于施加电场可使液晶的长轴取向发生不同程度的改变,故液晶可显示文字或图像
8.(2025·湖州模拟)下列方程式正确的是
A.酸催化条件下制酚醛树脂:n+n
B.要注入炽热铁水的模具必须干燥的原因:
C.乙醇中加入酸性溶液:
D.向溶液中通入过量的:
9.(2025·湖州模拟)关于阿司匹林有效成分乙酰水杨酸()分子结构的测定和官能团的检验,下列说法正确的是
A.元素分析仪可确定乙酰水杨酸的分子式,红外光谱可确定分子中含有羧基和酯基
B.X射线衍射仪可测定乙酰水杨酸分子中键长、键角、键能等数据
C.将阿司匹林研碎后加入适量水,在上层清液中滴加石蕊溶液可检验羧基
D.将阿司匹林研碎后加入适量水,在上层清液中加入几滴稀硫酸,再滴入几滴溶液可检验水解产物中的酚羟基
10.(2025·湖州模拟)某实验小组按照“研磨→灰化→溶解→过滤→检验”的步骤检验菠菜中铁元素(主要以难溶的存在),下列说法不正确的是
A.向研磨后的菠菜汁中加入和溶液未观察到溶液变红,说明菠菜不含铁元素
B.灰化步骤能除去有机质且将铁元素转化为铁的氧化物,有利于后续检验
C.溶解步骤,可选用稀硝酸
D.检验步骤,加入溶液后有蓝色沉淀生成说明菠菜中含有铁元素
11.(2025·湖州模拟)下列说法正确的是
A.可燃物的燃烧均为放热熵增的过程,故能自发进行
B.某反应的正反应活化能小于逆反应活化能,则该反应
C.对于反应:,当混合气体的平均摩尔质量保持不变,则一定处于化学平衡状态
D.升高温度平衡向吸热方向移动,原因是吸热方向反应物分子中活化分子的百分数增大,放热方向减小
12.(2025·湖州模拟)异烟肼是一种抗结核药物,可以与香草醛反应生成异烟腙,其转化过程如下:
下列说法正确的是
A.异烟腙分子式为
B.异烟肼既能与酸反应又能与碱反应
C.香草醛分子中最多16个原子共平面
D.香草醛与浓溴水反应时,最多消耗
13.(2025·湖州模拟)()又称高氯酸氯酰,固态以离子形式存在,与水发生非氧化还原反应,下列说法不正确的是
A.有较强的氧化性
B.与水反应只生成一种含氧酸
C.含有键
D.固态中存在的阴阳离子分别为、
14.(2025·湖州模拟)某小组研究设计了如下装置示意图,联合制备硫酸、氯气和氢氧化钠。该设计改变了传统氯碱工业能耗大的缺点,可大幅度降低能耗。
下列说法不正确的是
A.甲池中,质子经内电路移向极
B.理论上,甲池中消耗的和乙池中生成的的物质的量之比为
C.乙池应选用阳离子交换膜
D.乙池的总反应方程式:
15.(2025·湖州模拟)一定温度下,将配制成悬浊液,向其中滴加的溶液,(代表、或)随加入溶液体积(V)的变化关系如图。
下列说法正确的是
A.该温度下,
B.a点处:
C.溶液中的在点时达到最大
D.点处:约为
16.(2025·湖州模拟)硫酸四氨合铜晶体中铜含量可按下列步骤测定:
下列说法不正确的是
A.步骤I,和反应破坏了稳定性,从而释放出
B.步骤II,需过量,以确保完全还原为
C.步骤III,当溶液变为浅黄色时再滴入淀粉溶液作为指示剂
D.计算元素含量必须需要的数据有:晶体的质量、固体的质量、滴定时消耗标准溶液的浓度和体积
二、非选择题(本大题共4小题,52分)。
17.(2025·湖州模拟)第VIA族元素及其化合物有许多用途。请回答:
(1)关于第VIA族元素的描述,下列说法不正确的是_______。
A.基态原子的价层电子轨道表示式为
B.基态原子核外电子运动状态有8种
C.电子排布式为的S原子,用光谱仪可捕捉到发射光谱
D.第一电离能:
(2)某化合物晶体的晶胞如图,该化合物的化学式为   。
(3)S的某种同素异形体由环()构成,环中平均键角最接近_______(填字母)。
A. B. C. D.
(4)与的空间结构相似,同为形,但的极性很强,而的极性很小,请从原子的电负性、中心原子上的孤电子对等角度说明理由:   。
(5)用黄铜矿(主要成分为)制取三氧化二铁的工艺流程如图所示:
①操作b是   。
②滤液中溶质的主要成分为   (填化学式)。
③气体的主要成分是一种大气污染物,高温焙烧时若金属元素均转化为高价态氧化物,黄铜矿粉末高温焙烧的反应方程式为   ,设计实验方案检验气体   。
18.(2025·湖州模拟)通过电化学、热化学方法转化为等高附加值化学品,符合绿色化学理念。
请回答:
(1)电化学方法。将转化为,可采用如图1所示装置。电极上发生的电极反应式是   。
(2)热化学方法。相关热化学方程式如下:
I:
II:
III:
①   。
②某温度下,反应III在恒容密闭容器中进行,和的投料浓度分别为、,平衡常数,则转化为的平衡转化率为   。
A.90.0% B.50.0% C.25.0% D.10.0%
③可以用所含碳元素物质的量占碳元素总物质的量的百分比,表示、、三种物质的平衡组成。总压、投料,测得、、三种物质的平衡组成随温度升高的变化曲线如下图所示。请解释平衡组成变化的原因   。
④保持容积不变,投料,容器中只发生反应III,反应(转化为的转化率)随温度变化如下图所示。请在下图中画出25 300℃之间、反应随温度升高的变化曲线   。(不考虑催化剂失活)
⑤已知甲醇分子间氢键()键能为,冰中水分子间氢键()键能为,请从结构角度解释甲醇分子间氢键强于水分子间氢键的原因   。
19.(2025·湖州模拟)氢化铝锂()是有机合成中的重要还原剂。某课题组按如图流程、装置开展了制备实验(夹持、尾气处理装置已省略)。
已知:①、在潮湿的空气中均会发生剧烈水解。
②乙醚微溶于水,沸点34.5℃,易燃;苯的沸点80.1℃。
③相关物质溶解性表如下
乙醚 可溶 可溶 微溶 难溶
苯 易溶 难溶 难溶 难溶
请回答:
(1)图1中仪器a的名称是   。
(2)写出步骤I中与反应的化学方程式   。
(3)下列说法正确的是_______。
A.步骤I需在无水环境反应
B.球形干燥管的主要作用是吸收尾气
C.步骤II的操作为真空条件下过滤
D.乙醚沸点低,主要原因是难以形成分子间氢键
(4)为提高产品的产率,应选择适当过量而不是过量,原因是   。
(5)步骤III加入苯的作用是   。
(6)25℃,常压下,测定(不含和)纯度的主要步骤如下(装置如图2所示):
①记录量气管B起始体积读数
②调整量气管中液面高度,读数
③打开旋塞至滴加完所有液体,立即关闭旋塞
④称取产品加入圆底烧瓶A
⑤在分液漏斗中加入过量的四氢呋喃(可减缓与的反应速率)和水的混合液
上述操作正确的顺序为   。
_______→①→_______→_______→_______。
⑥计算的质量分数为   (用含、的代数式表达)。(量气管B由碱式滴定管改装;25℃,常压下气体摩尔体积约为。
20.(2025·湖州模拟)化合物是一种重要的中间体,某研究小组按以下路线合成(部分反应条件及试剂已简化):
已知:①RCOR'。
②。
③(、、等)。
请回答:
(1)化合物G中的含氮官能团名称是   。
(2)下列说法正确的是_______。
A.化合物在水中溶解度较大
B.的酸性比强
C.化合物既能发生还原反应,又能发生氧化反应
D.过程中发生了消去反应
(3)B的结构简式是   。
(4)的化学方程式是   。
(5)写出3个同时符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式   。
①分子中除苯环外,还有1个六元含氧杂环,且不与苯环共用碳原子
②氟原子与苯环直接相连
③核磁共振氢谱表明:分子中有5种不同化学环境的氢原子
(6)以、、1,3-丁二烯、丙酮和乙醇为有机原料,设计化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】物质的简单分类
【解析】【解答】A、KOH 在水溶液中电离为 K+和 OH-,阴离子只有 OH-,完全符合碱的定义,因此 KOH 属于碱,故A符合题意 ;
B、Na2O 是碱性氧化物,它与水反应生成 NaOH,但其本身不能直接电离出 OH-,故B不符合题意 ;
C、CH3OH 是甲醇,属于有机物,是非电解质,在水溶液中不能电离,故C不符合题意 ;
D、H2SO4在水溶液中电离出的阴离子是 SO42-,阳离子是 H+,属于酸,故D不符合题意 ;
故答案为:A。
【分析】 这道题的核心是碱的定义:电离时产生的阴离子全部为 OH-的化合物才属于碱。
2.【答案】D
【知识点】盐类水解的应用;合金及其应用;多糖的性质和用途
【解析】【解答】A、碳酸钠(Na2CO3)是强碱弱酸盐,溶于水后碳酸根离子会发生水解,使溶液显碱性,因此可用作食用碱或工业用碱,A正确;
B、碳化硅(SiC)俗称金刚砂,具有很高的硬度和耐磨性,是优质的磨料,常用于制作砂纸、砂轮等,B正确;
C、淀粉是多糖,分子内含有大量羟基,能与酸发生酯化反应。其酯化产物可用于生产可降解塑料,有助于减少白色污染,C正确;
D、不锈钢是铁的合金,主要元素是铁,同时含有铬、镍等元素以增强其耐腐蚀性,可用于生产餐具、医疗器材等。D错误;
故答案为:D。
【分析】本题的易错点主要有以下几点:
对不锈钢组成的误解:容易误认为不锈钢的主要成分是铬和镍,而忽略了其本质是铁合金,主要元素是铁,铬、镍等是重要的合金元素。
对碳酸钠性质的混淆:虽然名称中带有 “碱”,但碳酸钠(Na2CO3)是盐,其水溶液显碱性是因为碳酸根离子水解,这一点容易与碱的概念混淆。
对淀粉化学性质的陌生:不清楚淀粉作为多糖,其分子中含有大量羟基,因此可以发生酯化反应,这是判断 C 选项的关键。
对碳化硅用途的不熟悉:碳化硅(SiC)硬度大,作为磨料的应用场景(砂纸、砂轮)容易被忽略,导致对 B 选项的判断出现偏差。
3.【答案】A
【知识点】用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、2 - 丁烯的结构为 CH3CH=CHCH3,主链含 4 个碳原子,碳碳双键位于 2 号和 3 号碳原子之间。键线式书写时省略碳、氢原子,仅用线段表示共价键,拐点和端点代表碳原子, 键线式为:,A正确;
B、乙醚是由两个乙基通过氧原子连接形成的醚类物质,其正确的结构简式为,B错误;
C、NH3分子中 N 原子的价层电子对数为 4,含 1 对孤电子对,空间构型为三角锥形。题目中的球棍模型呈现平面三角形,与 NH3 的实际空间结构不符,且键角标注也不符合三角锥形的特征,C错误;
D、HBr 是共价化合物,H 原子与 Br 原子之间通过共用一对电子形成共价键,电子式应书写为 (Br 原子周围补充 6 个孤电子),而非标注阴阳离子的形式;该选项误将共价化合物按离子化合物的电子式规则书写,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题突破口:
明确物质结构:2 - 丁烯的双键在 2 号碳,主链 4 个碳,键线式要体现出双键位置和碳链长度。
乙醚是两个乙基连在 O 上,结构简式是 CH3CH2OCH2CH3,而 CH3OCH3是二甲醚,二者易混淆。
掌握空间构型:NH3 中 N 有 1 对孤电子对,价层电子对互斥理论决定其为三角锥形,不是平面三角形,键角也不是 120°。
区分化合物类型:HBr 是共价化合物,电子式中不能出现 H+ 和 Br-,应写成共用电子对形式,避免按离子化合物的方式书写。
4.【答案】D
【知识点】化学实验安全及事故处理;化学应用的安全与规则意识
【解析】【解答】A、轻微烫伤时,先用洁净的冷水冲洗,能快速降低局部皮肤温度,减轻组织损伤,之后再涂抹烫伤药膏进行后续处理,该操作符合安全规范,A正确;
B、钠在空气中燃烧反应剧烈,可能出现固体飞溅,观察时必须佩戴护目镜保护眼睛,同时不能近距离俯视坩埚,避免高温物质造成伤害,B正确;
C、对于有利用价值的有机废液,可以根据各组分沸点的差异,通过蒸馏操作回收特定馏分,实现资源再利用,C正确;
D、苯酚具有腐蚀性且易溶于酒精,不慎沾到皮肤时,应先用酒精冲洗,再用常温水清洗。严禁使用 65℃以上的热水冲洗,高温会加重皮肤灼伤,同时加速苯酚的吸收,造成更大伤害,D错误;
故答案为:D
【分析】解题突破口:
烫伤处理的核心原则:先通过冷水快速降温,减轻损伤,再用药膏处理,这是所有烫伤处理的基础逻辑。
钠燃烧实验的风险点:反应剧烈且有固体飞溅,护目镜和保持安全距离是规避风险的关键。
有机废液回收的原理:利用沸点差异进行蒸馏,是分离和回收液态有机物的常用方法。
苯酚处理的禁忌:苯酚易溶于酒精,可用酒精擦洗,但严禁用 65℃以上热水,高温会加重灼伤并加速吸收,这是判断 D 选项错误的核心依据。
5.【答案】C
【知识点】原子核外电子的跃迁及应用;晶体的定义;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A 、原子的能量状态由核外电子排布决定,处于最低能量状态的原子最稳定,被称为基态原子,这是原子结构的基本定义,A正确;
B、K、Na、Li 属于第 ⅠA 族,同主族元素从上到下电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,因此原子半径顺序为 K > Na > Li,即 K、Na、Li 原子半径逐渐减小,B正确;
C、晶体的本质是内部粒子(原子、离子或分子)在三维空间呈周期性有序排列,与物质的宏观外观(如粉末状或块状)无关。很多粉末状固体(如氯化钠粉末)仍然是晶体,只是颗粒很小,C错误;
D、F、Cl、Br 属于第 ⅦA 族,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,而非金属性越强,其简单氢化物越稳定,因此 HF、HCl、HBr 的稳定性逐渐减弱,D正确;
故答案为:C。
【分析】解题突破口:
概念辨析:晶体的判断依据是内部粒子的有序排列,而非宏观形态;
周期律应用:同主族元素的原子半径和非金属性变化规律是判断选项的核心。
定义精准性:基态原子的定义是原子结构的基础。
6.【答案】C
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;氧化还原反应方程式的配平;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A、NaNO2有一定毒性,但在严格控制剂量的前提下,可用作食品防腐剂和护色剂,这是食品工业中的常见应用,A正确;
B、在酸性条件下,NaNO2能将 KI 中的 I-氧化为 I2,使淀粉 - KI 溶液变蓝。根据 “氧化剂的氧化性强于氧化产物” 的规律,说明该条件下 NO2-的氧化性强于 I2,B正确;
C、对于含氮元素的微粒,其氧化性通常随中心 N 原子化合价的升高而增强。NO2-中 N 为 +3 价,NO2中 N 为 +4 价,NO2+中 N 为 +5 价。因此,氧化性最强的应该是 NO2+,而非 NO2-,C错误;
D、NaNO2被氧化为 NaNO3时,N 元素的化合价从 + 3 价升高到 + 5 价,每个 N 原子失去 2 个电子。因此,1mol NaNO2参与反应时,转移的电子数为 2NA,D正确;
故答案为:C。
【分析】本题解题突破口:
A.应用常识:了解 NaNO2在食品工业中的限量使用;
B.氧化还原规律:利用 “氧化剂> 氧化产物” 判断。
C.利用 “化合价越高,氧化性越强” 判断。
D.电子转移计算:通过化合价升降法,直接计算出 1mol NaNO2氧化为 NaNO3时的电子转移数。
7.【答案】B
【知识点】多糖的性质和用途;晶体的定义
【解析】【解答】A、纤维素的结构单元是葡萄糖,每个葡萄糖单元含有多个羟基(—OH),羟基具有亲水性,因此纯棉衣物能通过这些羟基吸附水分子,表现出良好的吸汗性,A正确;
B、低密度聚乙烯(LDPE)是在高温高压下通过自由基聚合得到的,分子链支化程度高、支链多;而高密度聚乙烯(HDPE)是在较低压力和温度下,在催化剂作用下制得的,分子链支化程度低、支链少。因此,在较低压力和温度下制得的聚乙烯应属于高密度聚乙烯,B错误;
C、石墨中每个碳原子采取 sp2 杂化,形成平面层状结构,每个碳原子还有一个未参与杂化的 2p 电子,这些电子在层内形成离域大 π 键,电子可以在层内自由移动,使石墨具有类似金属的导电性,C正确;
D、液晶分子的排列方向会受到外加电场的调控,其长轴取向会发生改变,从而改变对光的透过或反射性质,因此可以利用这一特性来显示文字或图像,D正确;
故答案为:B。
【分析】A. 纤维素的吸汗性:结构单元葡萄糖含多个羟基(—OH),羟基的亲水性是吸汗性的核心原因。
B. 聚乙烯类型:关键区分点—— 低密度聚乙烯(高温高压、支链多),高密度聚乙烯(低温低压、支链少),选项将二者条件与结构的对应关系颠倒。
C. 石墨导电性:碳原子 sp2 杂化后,未参与杂化的 2p 电子形成离域 π 键,使层内可自由导电。
D. 液晶显示原理:电场调控分子长轴取向,改变光学性质,从而实现图像、文字显示。
8.【答案】C
【知识点】氯气的化学性质;乙醇的物理、化学性质;常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】A 、酸催化下苯酚与甲醛缩聚时,酚羟基邻位的两个氢会参与反应,生成的酚醛树脂结构中,苯环应与亚甲基(-CH2-)相连: 化学方程式为:n+nHCHO,A错误;
B、炽热的铁与水蒸气在高温下反应,生成的是四氧化三铁(Fe3O4)和氢气,而不是氢氧化铁
(Fe(OH)3), 化学方程式为:,B错误;
C、在酸性条件下,乙醇(CH3CH2OH)被重铬酸根离子(Cr2O72-)氧化为乙酸(CH3COOH),Cr 元素从 + 6 价被还原为 + 3 价, 离子方程式为:,C正确;
D、当 Cl2过量时,Fe2+和 Br-会被完全氧化。正确的 离子方程式为:,D错误;
故答案为:C。
【分析】A. 酚醛树脂缩聚:酸催化产物的苯环连接方式及端基结构与题目给出的结构不符,产物书写错误。
B. 铁与水蒸气反应:高温下产物应为 Fe3O4和 H2,而非 Fe(OH)3,产物种类判断错误。
C. 氧化还原守恒:乙醇被氧化为乙酸,Cr2O72-被还原为 Cr3+,通过化合价升降法验证,电子、原子和电荷均守恒。
D. 离子反应配比:过量 Cl2会将 Fe2+和 Br-全部氧化,正确配比应为 2Fe2+:4Br-:3Cl2,题目方程式中 Br-未被完全氧化。
9.【答案】C
【知识点】键能、键长、键角及其应用;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;羧酸简介;苯酚的化学性质
【解析】【解答】A、元素分析仪只能确定有机化合物的元素组成和各元素的质量分数,从而推导出实验式,无法直接确定分子式;红外光谱可以通过特征吸收峰来确定分子中含有的官能团,如羧基和酯基。A错误;
B、X 射线衍射仪可以测定晶体中原子的排列方式,从而得到键长、键角等结构数据,但不能直接测定键能,键能通常通过热化学或光谱方法计算得到。B错误;
C、乙酰水杨酸中的羧基具有酸性,阿司匹林在水中部分溶解,上层清液中含有少量电离出的 H+,能使石蕊溶液变红,因此可以通过滴加石蕊溶液来检验羧基的存在,C正确;
D、Fe3+ 与酚羟基的显色反应需要在弱酸性或中性条件下进行。先加入稀硫酸使酯基水解生成酚羟基,但此时溶液酸性过强,苯酚难以电离,无法与 Fe3+ 形成有色配合物。需要先加入 NaHCO3溶液中和过量的硫酸,调节 pH 后再滴入 FeCl3溶液,才能观察到显色。D错误;
故答案为:C。
【分析】A. 元素分析与红外光谱:元素分析仪只能得到实验式,分子式需要结合质谱等数据确定;红外光谱用于官能团鉴定。
B. X 射线衍射:可测键长、键角,但不能直接测定键能。
C. 羧基酸性:乙酰水杨酸的羧基可部分电离,使溶液呈酸性,使石蕊溶液变红。
D. 显色反应条件:Fe3+与酚羟基显色需要弱酸性环境,强酸性条件下无法显色,需先中和过量酸。
10.【答案】A
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验;物质的分离与提纯;物质的检验和鉴别
【解析】【解答】A、菠菜中的铁主要以难溶的 FeC2O4形式存在,直接向研磨后的菠菜汁中加入 H2O2和 KSCN 溶液时,FeC2O4无法溶解并电离出 Fe2+,H2O2也就无法将其氧化为 Fe3+,因此溶液不会变红。这不能说明菠菜不含铁元素,A错误;
B、灰化步骤通过高温灼烧,除去了菠菜中的有机杂质,同时将难溶的 FeC2O4转化为铁的氧化物,使铁元素更容易被后续的酸溶解和检验,B正确;
C、稀硝酸是一种强氧化性酸,它可以溶解灰化后生成的铁的氧化物,并将铁元素氧化为可溶性的 Fe3+,便于后续的检验操作,C正确;
D、K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液与 Fe2+反应会生成特征的蓝色沉淀(滕氏蓝)。因此,在检验步骤中加入该试剂后有蓝色沉淀生成,可证明菠菜中含有铁元素,D正确;
故答案为:A。
【分析】A. 存在形式:铁以难溶的 FeC2O4存在,直接加入试剂无法反应,不能得出不含铁的结论。
B. 灰化目的:除去有机物,将铁转化为易溶的氧化物,便于后续操作。
C. 溶解原理:稀硝酸既能溶解氧化物,又能将铁氧化为 Fe3+。
D. 特征反应:K3[Fe(CN)6] 与 Fe2+生成蓝色沉淀,是检验 Fe2+的特征方法。
11.【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应;活化能及其对化学反应速率的影响;化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A、反应自发的判据是吉布斯自由能变 ΔG<0,而非仅看放热或熵增。可燃物燃烧虽为放热(ΔH<0),但熵变并非一定增大,如 2H2 (g)+O2 (g) 燃烧生成 2H2O (g) 的反应为熵减过程,仅在一定条件下自发, A错误;
B、根据反应热的定量计算公式,ΔH = 正反应活化能 - 逆反应活化能。若正反应活化能小于逆反应活化能,计算所得 ΔH 为负值,说明该反应是放热反应 ,B正确;
C、 对于反应,假设投入5molCO和8molH2,消耗的CO和H2物质的量均为xmol,,则混合气体的平均摩尔质量为,此时反应过程中混合气体的平均摩尔质量不变化,当混合气体的平均摩尔质量保持不变,则不一定处于化学平衡状态,C错误;
D、升高温度时,吸热、放热方向的活化分子百分数都会增大,并非放热方向减小。平衡向吸热方向移动的核心原因是,吸热方向活化分子百分数的增幅远大于放热方向,导致吸热反应速率的提升幅度超过放热反应速率,D错误;
故答案为:B。
【分析】A. 反应自发性:摒弃 “放热必自发” 的误区,牢记 ΔG 综合判据,明确燃烧反应存在熵减特例。
B. 反应热计算:核心公式 ΔH = 正反应活化能 - 逆反应活化能,直接通过数值大小关系判断 ΔH 符号。
C. 平衡判据:关注反应中固体物质(C),明确 “平均摩尔质量不变” 需结合反应配比判断,并非绝对平衡标志。
D. 温度影响本质:升高温度活化分子百分数 “普遍增大”,平衡移动取决于正、逆反应速率的增幅差异。
12.【答案】B
【知识点】苯酚的化学性质;醛的化学性质
【解析】【解答】A、根据异烟腙的结构简式,逐一数清各原子数目,其分子式应为 C14H13N3O3,而非 C14H14N3O3,A错误;
B、异烟肼分子中含有氨基(—NHNH2)和酰胺基(—CONH—)。氨基显碱性,可与酸反应;酰胺基在碱性条件下可发生水解反应,因此异烟肼既能与酸反应,又能与碱反应,B正确;
C、香草醛的苯环和醛基均为平面结构,与苯环直接相连的 —OH、—OCH3中的氧原子可与苯环共面。甲基(—CH3)中最多有 1 个氢原子可通过单键旋转与苯环共面。经分析,最多有 17 个原子共平面,而非 16 个,C错误;
D、香草醛分子中,酚羟基邻位的氢原子可与 Br2发生取代反应,醛基可被 Br2氧化,因此 1mol 香草醛与浓溴水反应时,消耗的 Br2总量大于 1mol,D错误;
故答案为:B。
【分析】A. 分子式判断:严格按照结构简式逐一计数,避免氢原子数漏算或多算。
B. 官能团性质:氨基(碱性)和酰胺基(可水解)的双重性质,决定了异烟肼的两性。
C. 共面分析:苯环为核心平面,通过单键旋转判断甲基氢的共面可能性,最多 17 个原子共面。
D. 反应定量:酚羟基邻位取代和醛基氧化均消耗 Br2,总消耗量大于 1mol。
13.【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成
【解析】【解答】A、Cl2O6中氯元素的化合价为 + 5 和 + 7,处于较高价态,因此具有较强的氧化性,A正确;
B、固态 Cl2O6以离子形式存在,其中氯元素为 + 5 和 + 7 价。与水发生非氧化还原反应时,化合价保持不变,生成的含氧酸应为 HClO4(对应 + 7 价)和 HClO3(对应 + 5 价),并非只生成一种,B错误;
C、单键为 σ 键,双键中包含 1 个 σ 键。根据 Cl2O6的结构,分子内共有 7 个 σ 键,因此 1 mol Cl2O6含有 7 mol σ 键,C正确;
D、固态 Cl2O6以离子形式存在,其中 + 7 价的氯对应 ClO4-,+5 价的氯对应 ClO2+,因此阴阳离子分别为 ClO4-和 ClO2+,D正确;
故答案为:B。
【分析】解题突破口:
A. 氧化性:氯元素处于 + 5、+7 高价态,具有强氧化性。
B. 反应产物:非氧化还原反应中元素化合价不变,+5 和 + 7 价氯分别生成 HClO3和 HClO4,产物为两种。
C. σ 键计数:单键全为 σ 键,双键含 1 个 σ 键,按结构数出共 7 个 σ 键。
D. 离子构成:根据氯的化合价,固态时形成 ClO4-和 ClO2+。
14.【答案】D
【知识点】电解原理;电解池工作原理及应用
15.【答案】C
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A、Ag2CrO4的溶度积公式为:
当V(NaCl)=1.0 mL时,,,代入得:,A错误。
B、点溶液中存在的离子有:Ag+、CrO42-、Cl-、H+、OH-。
电荷守恒式应为:,选项漏写了,B错误。
C、滴加NaCl时,Ag+不断生成AgCl沉淀,促使Ag2CrO4的溶解平衡正向移动,释放出更多CrO42-。
在b点(V=2.0 mL)时,0.10 mmol Ag2CrO4恰好完全转化为AgCl,此时溶液中CrO42-浓度达到最大值,之后溶液体积增大,浓度才会被稀释,C正确。
D、c点加入3.5 mL NaCl溶液,溶液总体积为。
物料守恒:。
,D错误;
故答案为:C。
【分析】
本题是沉淀溶解平衡的图像分析题,核心是先判断三条曲线分别对应哪种离子,再利用溶度积公式、电荷守恒和物料守恒逐一分析选项。
向Ag2CrO4悬浊液中滴加NaCl溶液,AgCl溶解度更小,Ag+会优先与Cl-结合生成沉淀。
最上方曲线:CrO42-,因为Ag2CrO4溶解出的CrO42-不会与Cl-反应,浓度变化平缓。
中间曲线:Cl-,随着NaCl加入,浓度先增后因生成AgCl而略有波动。
最下方曲线:Ag+,因AgCl沉淀生成,浓度急剧下降。据此解题。
16.【答案】D
【知识点】配合物的成键情况;中和滴定;探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】A、[Cu(NH3)4]2+存在解离平衡:[Cu(NH3)4]2+ Cu2+ + 4NH3。加入稀 H2SO4后,H+与 NH3反应生成 NH4+,使平衡正向移动,释放出 Cu2+,A正确;
B、步骤 II 中,KI 不仅是还原剂,还是沉淀剂。过量的 KI 可以保证 Cu2+被完全还原为 CuI,并生成足够的 I2,确保后续滴定准确,B正确;
C、淀粉与 I2形成的深蓝色络合物会包裹 I2,导致终点滞后。因此,应在 I2浓度较低、溶液呈浅黄色时再加入淀粉指示剂,C正确;
D、铜含量的计算依据是滴定反应:2Cu2+ ~ I2 ~ 2Na2S2O3。因此,只需要知道:
[Cu (NH3)4] SO4 H2O 晶体的质量(用于计算理论含量)
Na2S2O3标准溶液的浓度和体积(用于计算实际 Cu 的物质的量)
KI 只需保证过量,无需精确测定其质量,D错误;
故答案为:D。
【分析】本题围绕硫酸四氨合铜晶体中铜含量的测定实验展开,核心是理解每一步反应的原理、试剂作用以及定量计算的逻辑关系,逐一分析选项的正误。
步骤 I:稀 H2SO4提供的 H+与配合物中的 NH3结合,破坏了 [Cu(NH3)4]2+的配位键,使 Cu2+释放到溶液中。
步骤 II:过量的 KI 将 Cu2+还原为 CuI 沉淀,同时 I-被氧化为 I2,确保 Cu2+完全反应。
步骤 III:用 Na2S2O3标准溶液滴定生成的 I2,通过滴定数据计算 Cu 的含量。
17.【答案】(1)D
(2)
(3)A
(4)氧和氢的电负性差大于氟与氧的电负性差;中氧原子有两个孤电子对,抵消了中共用电子对偏向而产生的极性
(5)过滤;;;将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热煮沸溶液,恢复红色
【知识点】原子核外电子排布;晶胞的计算;氧化还原反应方程式的配平;物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)A.基态S原子的价层电子排布式为3s23p4,价层电子轨道表示式为,A正确;
B.基态原子核外有8个电子,8个电子的运动状态各不相同,则电子的运动状态有8种,B正确;
C.电子排布式为,说明S原子核外有一个电子从3s能级跃迁到了3p能级上,S处于激发态,不稳定,电子从激发态回到基态会释放能量,用光谱仪可捕捉到发射光谱,C正确;
D.同主族元素的第一电离能从上到下依次减小,则第一电离能:,D错误;
故答案为:D。
(2)晶胞中Cu位于8个顶点和4个面上及一个体内,In位于6个面上和4条棱上,S位于体内,则一个晶胞中含Cu:个,含In:个,含S8个,则该化合物的化学式为。
故答案为: ;
(3)环中的S的键电子对数为2,孤电子对数为2,S采取sp3杂化,则平均键角要小于,最接近,选A。
故答案为:A;
(4)从原子的电负性来看,成键原子的电负性差越大,键的极性越大,氧和氢的电负性差大于氟与氧的电负性差,则可能出现的极性很强而的极性很小的情况;从中心原子上的孤电子对的角度来看,中氧原子有两个孤电子对,抵消了中共用电子对偏向而产生的极性,而使的极性很小。
故答案为: 氧和氢的电负性差大于氟与氧的电负性差;中氧原子有两个孤电子对,抵消了中共用电子对偏向而产生的极性 ;
(5)流程图中,黄铜矿(主要成分为)经高温焙烧可得到金属氧化物和气体,金属氧化物经酸溶后转化为金属阳离子,往过滤所得的滤液中先通氯气再通氨气可以将铁元素转化为,再次过滤可得到,经灼烧得到三氧化二铁。
①操作b实现了固液分离,b是过滤。
②滤液A中含有等,通入氯气是为了将可能存在的亚铁离子氧化为正三价铁离子,加入氨气后,与反应生成和,故滤液中溶质的主要成分为。
③黄铜矿(主要成分为)高温焙烧时产生的气体为SO2,SO2是一种大气污染物,同时金属元素均转化为高价态氧化物,即产物还有,根据电子得失守恒和原子守恒,高温焙烧的反应方程式为;检验SO2气体的方法是:将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热煮沸溶液,恢复红色,说明该气体为二氧化硫。
故答案为: 过滤 ; ; ; 将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热煮沸溶液,恢复红色 。
【分析】黄铜矿粉末在高温下与 O2焙烧,生成金属氧化物和 SO2气体;金属氧化物用 6mol L- 盐酸酸溶,过滤得到单质铜和含 Fe3+、Cu2+的滤液 A;向滤液 A 中通入 Cl2氧化可能存在的 Fe2+,再通入 NH3调节 pH,使 Fe3+转化为 Fe(OH)3沉淀;过滤得到 Fe (OH)3滤渣,经灼烧得到 Fe2O3,滤液中主要含 NH4Cl。
(1)基态 S 原子价层电子排布为 3s23p4,轨道表示式正确。
基态 O 原子有 8 个电子,运动状态共 8 种。
激发态 S 原子([Ne] 3s 3p5)回到基态会释放能量,可捕捉到发射光谱。
同主族第一电离能:S > Se,故 D 错误。
(2)Cu:个,In: 个;S:8 个,化学式:CuInS2
(3)S 原子采取 sp3 杂化,含 2 个孤电子对,键角略小于 109°28',最接近 105°。
(4) 电负性差:O-H > O-F,H2O 键极性更强。
孤电子对:OF2中 O 的两个孤电子对抵消了 F-O 键的极性,使分子极性很小。
(5) 操作 b:过滤(分离 Fe(OH)3沉淀)。滤液 C 溶质:NH4Cl。焙烧反应:检验 SO2:通入品红溶液褪色,加热后恢复红色。
(1)A.基态S原子的价层电子排布式为3s23p4,价层电子轨道表示式为,A正确;
B.基态原子核外有8个电子,8个电子的运动状态各不相同,则电子的运动状态有8种,B正确;
C.电子排布式为,说明S原子核外有一个电子从3s能级跃迁到了3p能级上,S处于激发态,不稳定,电子从激发态回到基态会释放能量,用光谱仪可捕捉到发射光谱,C正确;
D.同主族元素的第一电离能从上到下依次减小,则第一电离能:,D错误;
故选D。
(2)晶胞中Cu位于8个顶点和4个面上及一个体内,In位于6个面上和4条棱上,S位于体内,则一个晶胞中含Cu:个,含In:个,含S8个,则该化合物的化学式为。
(3)环中的S的键电子对数为2,孤电子对数为2,S采取sp3杂化,则平均键角要小于,最接近,选A。
(4)从原子的电负性来看,成键原子的电负性差越大,键的极性越大,氧和氢的电负性差大于氟与氧的电负性差,则可能出现的极性很强而的极性很小的情况;从中心原子上的孤电子对的角度来看,中氧原子有两个孤电子对,抵消了中共用电子对偏向而产生的极性,而使的极性很小。
(5)流程图中,黄铜矿(主要成分为)经高温焙烧可得到金属氧化物和气体,金属氧化物经酸溶后转化为金属阳离子,往过滤所得的滤液中先通氯气再通氨气可以将铁元素转化为,再次过滤可得到,经灼烧得到三氧化二铁。
①操作b实现了固液分离,b是过滤。
②滤液A中含有等,通入氯气是为了将可能存在的亚铁离子氧化为正三价铁离子,加入氨气后,与反应生成和,故滤液中溶质的主要成分为。
③黄铜矿(主要成分为)高温焙烧时产生的气体为SO2,SO2是一种大气污染物,同时金属元素均转化为高价态氧化物,即产物还有,根据电子得失守恒和原子守恒,高温焙烧的反应方程式为;检验SO2气体的方法是:将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热煮沸溶液,恢复红色,说明该气体为二氧化硫。
18.【答案】(1)
(2)-49.30;B;温度升高,反应I正向移动的程度大于反应II逆向移动的程度;;水分子中的氧形成的氢键数目多于甲醇分子中的氧,导致水分子中氧上的电子云密度更小,故水分子间氢键的强度弱于甲醇分子间;甲醇分子中的甲基为推电子基,导致甲醇分子中氧上的电子云密度大于水分子中氧上的电子云密度,故水分子间氢键的强度弱于甲醇分子间
【知识点】氢键的存在对物质性质的影响;盖斯定律及其应用;电极反应和电池反应方程式;化学平衡常数
【解析】【解答】(1)由图可知,CO2在电极B上得到电子生成,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为:;
故答案为: ;
(2)①由盖斯定律可知,反应I+反应II可得反应III,则;
②某温度下,反应III在恒容密闭容器中进行,和的投料浓度分别为、,列出“三段式:
平衡常数,x≈0.5,则转化为的平衡转化率为=50%,故选B;
③反应I是吸热反应,反应II是放热反应,和CH3OH平衡浓度随着温度的上升而减小,CO平衡浓度随着温度的上升而增大,说明随温度升高,反应I正向移动的程度大于反应II逆向移动的程度;
④由图可知,X(转化为的转化率)最高时,反应达到平衡,反应未达到平衡时,反应相比tmin较大,当反应达到平衡时,和tmin时相等,画出25 300℃之间、反应随温度升高的变化曲线为;
⑤已知甲醇分子间氢键()键能为,冰中水分子间氢键()键能为,从结构角度解释甲醇分子间氢键强于水分子间氢键的原因为:水分子中的氧形成的氢键数目多于甲醇分子中的氧,导致水分子中氧上的电子云密度更小,故水分子间氢键的强度弱于甲醇分子间;甲醇分子中的甲基为推电子基,导致甲醇分子中氧上的电子云密度大于水分子中氧上的电子云密度,故水分子间氢键的强度弱于甲醇分子间。
故答案为: -49.30 ; B ; 温度升高,反应I正向移动的程度大于反应II逆向移动的程度 ; ; 水分子中的氧形成的氢键数目多于甲醇分子中的氧,导致水分子中氧上的电子云密度更小,故水分子间氢键的强度弱于甲醇分子间;甲醇分子中的甲基为推电子基,导致甲醇分子中氧上的电子云密度大于水分子中氧上的电子云密度,故水分子间氢键的强度弱于甲醇分子间 ;
【分析】(1)电极B为阴极,CO2得电子被还原为CH3OH,结合质子交换膜提供的H+,配平得:
(2) ①根据盖斯定律,反应Ⅲ = 反应Ⅰ + 反应Ⅱ,故
②列三段式,代入平衡常数 ,解得 ,转化率为 。
③反应Ⅰ(吸热)升温正向移动,反应Ⅱ(放热)升温逆向移动;升温后反应Ⅰ正向移动程度更大,导致CO2含量降低。
④未达平衡时,2t min转化率高于t min;达平衡后,二者相等。曲线整体先升后降,峰值与t曲线重合。
⑤ 甲醇中甲基为推电子基,使O上电子云密度更高,氢键更强;水分子中O形成的氢键更多,电子云密度更低,氢键更弱。
(1)由图可知,CO2在电极B上得到电子生成,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为:;
(2)①由盖斯定律可知,反应I+反应II可得反应III,则;
②某温度下,反应III在恒容密闭容器中进行,和的投料浓度分别为、,列出“三段式:
平衡常数,x≈0.5,则转化为的平衡转化率为=50%,故选B;
③反应I是吸热反应,反应II是放热反应,和CH3OH平衡浓度随着温度的上升而减小,CO平衡浓度随着温度的上升而增大,说明随温度升高,反应I正向移动的程度大于反应II逆向移动的程度;
④由图可知,X(转化为的转化率)最高时,反应达到平衡,反应未达到平衡时,反应相比tmin较大,当反应达到平衡时,和tmin时相等,画出25 300℃之间、反应随温度升高的变化曲线为;
⑤已知甲醇分子间氢键()键能为,冰中水分子间氢键()键能为,从结构角度解释甲醇分子间氢键强于水分子间氢键的原因为:水分子中的氧形成的氢键数目多于甲醇分子中的氧,导致水分子中氧上的电子云密度更小,故水分子间氢键的强度弱于甲醇分子间;甲醇分子中的甲基为推电子基,导致甲醇分子中氧上的电子云密度大于水分子中氧上的电子云密度,故水分子间氢键的强度弱于甲醇分子间。
19.【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)
(3)A;C;D
(4)生成的难溶于乙醚,会附着在表面
(5)除去中的,有利于析出
(6)④→①→⑤→③→②;
【知识点】氢键的存在对物质性质的影响;物质的分离与提纯;中和滴定;探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】(1)仪器a的名称是恒压滴液漏斗;
故答案为: 恒压滴液漏斗 ;
(2)步骤I中与生成和氯化锂,反应的化学方程式;
故答案为: ;
(3)A.、遇水均会发生剧烈水解,步骤I需在无水环境反应,A正确;
B.球形干燥管防止空气中水蒸汽进入装置,B错误;
C.因、在潮湿的空气中均会发生剧烈水解,步骤II的操作为真空条件下过滤,C正确;
D.乙醚中是醚键,为C-O单键,难以形成分子间氢键,故沸点低,D正确;
故答案为:ACD;
(4)为提高产品的产率,应选择适当过量而不是过量,原因是生成的难溶于乙醚,会附着在表面,且在乙醚中溶解度小,过量使用可以提高产率;
故答案为: 生成的难溶于乙醚,会附着在表面 ;
(5)在苯中易溶,在苯中难溶,加入苯作用:除去中的,有利于析出;
故答案为: 除去中的,有利于析出 ;
(6),常压下,准确称取产品,调整液面相平后记录量气管B起始体积读数,在分液漏斗中准确加入过量的四氢呋喃(可减缓与的反应速率)、水混合液,打开旋塞至滴加完所有液体,立即关闭旋塞,反应结束后调整量气管,使液面相平,记录读数为,操作正确的顺序为④→①→⑤→③→②
;LiAlH4与水反应的化学方程式:LiAlH4+4H2O=LiOH+Al(OH)3+4H2↑;根据题意可知,加入10mL液体,10mL液体也需要占据装置空间,因此收集到氢气的体积为(V1-10-V2)mL,根据反应方程式,LiAlH4的物质的量为氢气的,为mol,质量分数为=。
故答案为: ④→①→⑤→③→② ; 。
【分析】(1)仪器a为恒压滴液漏斗,其结构特点是支管平衡气压,使液体顺利流下。
(2)根据元素守恒配平,步骤Ⅰ的反应为:
(3)A:LiH、LiAlH4遇水剧烈水解,步骤Ⅰ需在无水环境下进行,正确。
B:球形干燥管的作用是防止空气中水蒸气进入装置,而非吸收尾气,错误。
C:为防止产物水解,步骤Ⅱ需在真空条件下过滤,正确。
D:乙醚分子间难以形成氢键,导致沸点低,正确。
(4)LiH适当过量可提高产率。原因是生成的LiCl难溶于乙醚,会附着在LiH表面;LiH在乙醚中溶解度小,过量使用可使AlCl3反应更完全。
(5)AlCl3在苯中易溶,而LiAlH4难溶。加入苯可除去LiAlH4中的AlCl3,并促使LiAlH4结晶析出。
(6)操作顺序:④(称量样品)→①(记录起始体积)→⑤(加入反应液)→③(滴加反应)→②(记录终态体积)。
质量分数计算:
a. 反应生成H2的体积为:
b. 根据反应 ,
c. 质量分数表达式为:
(1)仪器a的名称是恒压滴液漏斗;
(2)步骤I中与生成和氯化锂,反应的化学方程式;
(3)A.、遇水均会发生剧烈水解,步骤I需在无水环境反应,A正确;
B.球形干燥管防止空气中水蒸汽进入装置,B错误;
C.因、在潮湿的空气中均会发生剧烈水解,步骤II的操作为真空条件下过滤,C正确;
D.乙醚中是醚键,为C-O单键,难以形成分子间氢键,故沸点低,D正确;
故选ACD;
(4)为提高产品的产率,应选择适当过量而不是过量,原因是生成的难溶于乙醚,会附着在表面,且在乙醚中溶解度小,过量使用可以提高产率;
(5)在苯中易溶,在苯中难溶,加入苯作用:除去中的,有利于析出;
(6),常压下,准确称取产品,调整液面相平后记录量气管B起始体积读数,在分液漏斗中准确加入过量的四氢呋喃(可减缓与的反应速率)、水混合液,打开旋塞至滴加完所有液体,立即关闭旋塞,反应结束后调整量气管,使液面相平,记录读数为,操作正确的顺序为④→①→⑤→③→②
;LiAlH4与水反应的化学方程式:LiAlH4+4H2O=LiOH+Al(OH)3+4H2↑;根据题意可知,加入10mL液体,10mL液体也需要占据装置空间,因此收集到氢气的体积为(V1-10-V2)mL,根据反应方程式,LiAlH4的物质的量为氢气的,为mol,质量分数为=。
20.【答案】(1)酰胺基
(2)B;C
(3)
(4)
(5)
(6)2
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;取代反应
【解析】【解答】(1)由G的结构简式可知,化合物G中的含氮官能团名称是酰胺基。
故答案为: 酰胺基 ;
(2)A.化合物中不含羟基、羧基、氨基等亲水基团,在水中溶解度较小,A错误;
B.中含有2个-COOH,酸性比强,B正确;
C.化合物中含有-CN和苯环,可以和H2发生还原(加成)反应,-CN也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,发生氧化反应,C正确;
D.由分析可知,F和发生取代反应生成G,没有发生消去反应,D错误;
故答案为: B C ;
(3)由分析可知,B的结构简式是。
故答案为:。
(4)D和H2先发生加成反应将-CN转化为-NH2,D中-NH2再和酯基发生取代反应生成E,同时有乙醇生成,化学方程式为:。
故答案为:。
(5)由分析可知,C为,C的同分异构体满足条件:①分子中除苯环外,还有1个六元含氧杂环,且不与苯环共用碳原子,结合C的不饱和度可知其中含有碳碳双键;②氟原子与苯环直接相连;③核磁共振氢谱表明:分子中有5种不同化学环境的氢原子,说明其是对称的结构;满足条件的同分异构体为:。
故答案为:。
(6)和CH2(COOH)2发生已知信息①生成,和发生已知信息③生成,和乙醇发生酯化反应生成,和HAl(C4H9)2反应生成,和氢气发生加成反应生成。
故答案为:2
【分析】从 G 的结构简式可以看出,分子中存在的含氮官能团是酰胺基(或酰胺键)。A(含醛基)与 CH2(COOH)2发生已知信息①的反应,属于Knoevenagel 缩合,生成含碳碳双键的羧酸 B()。B 中的羧基与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应,生成酯 C()。C 中的碳碳双键与 NC-CH2-COOC2H5发生加成反应,生成 D。
D 中的 - CN 在 H2、催化剂作用下发生还原反应生成 - NH2,随后 - NH2与分子内的酯基发生分子内取代反应,形成含内酰胺环的 E()。根据已知信息②,E 中的酯基在 HAl (C4H9)2作用下发生还原反应,被还原为 - CH2OH,得到 F()。F 中的
- CH2OH 与邻苯二酚衍生物发生取代反应,生成最终产物 G。据此解题。
(1)由G的结构简式可知,化合物G中的含氮官能团名称是酰胺基。
(2)A.化合物中不含羟基、羧基、氨基等亲水基团,在水中溶解度较小,A错误;
B.中含有2个-COOH,酸性比强,B正确;
C.化合物中含有-CN和苯环,可以和H2发生还原(加成)反应,-CN也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,发生氧化反应,C正确;
D.由分析可知,F和发生取代反应生成G,没有发生消去反应,D错误;
故选BC。
(3)由分析可知,B的结构简式是。
(4)D和H2先发生加成反应将-CN转化为-NH2,D中-NH2再和酯基发生取代反应生成E,同时有乙醇生成,化学方程式为:。
(5)由分析可知,C为,C的同分异构体满足条件:①分子中除苯环外,还有1个六元含氧杂环,且不与苯环共用碳原子,结合C的不饱和度可知其中含有碳碳双键;②氟原子与苯环直接相连;③核磁共振氢谱表明:分子中有5种不同化学环境的氢原子,说明其是对称的结构;满足条件的同分异构体为:。
(6)和CH2(COOH)2发生已知信息①生成,和发生已知信息③生成,和乙醇发生酯化反应生成,和HAl(C4H9)2反应生成,和氢气发生加成反应生成,合成路线为:。
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