【精品解析】江苏省盐城中学2025届高三下学期三模化学试题

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江苏省盐城中学2025届高三下学期三模化学试题
一、单项选择题:共14题,每题3分,共42分。每题只有一个选项最符合题意。
1.化学与生产、生活、科技、医药等密切相关。下列说法不正确的是
A.可用X射线衍射仪区分普通玻璃和水晶
B.利用超分子的分子识别特征可以分离和
C.中国天眼(FAST)使用的是新型无机非金属材料
D.“天目一号”气象星座卫星的光伏发电系统工作时可将化学能转化为电能
2.已知O2在一定条件下能有效去除烟气中的SO2、NO,可能的反应机理如图所示,下列说法正确的是
A.SO2的键角大于120°
B.和H2O中心原子的杂化方式相同
C.基态O原子价电子轨道表示式:
D.参与了反应,其电子式为
3.下列物质结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是
A.H2O中的O存在孤电子对,能与形成
B.中H元素呈+1价,浓具有强氧化性
C.具有杀菌能力,可用于游泳池的水处理
D.无水吸水后显现蓝色,可用于检验乙醇所含的微量水分
4.在指定条件下,下列工业制备流程中涉及的物质转化关系不正确的是
A.生产硝酸:
B.海水提镁:
C.制取粗硅:
D.冶炼生铁:
5.下列说法正确的是
A.S8()中S原子的杂化方式为
B.沸点:
C.基态P原子的价层电子的轨道表示式:,违背了泡利不相容原理
D.M是第4周期元素,最外层只有1个电子,次外层的所有原子轨道均充满电子,则M为K
6.为了提纯下表中所列物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选项均正确的是
编号 被提纯的物质 除杂试剂 分离方法
A 己烷(己烯) 溴水 分液
B 淀粉溶液(NaCl) 水 过滤
C CH3CH2OH (CH3COOH) CaO 蒸馏
D CO2(SO2) Na2CO3溶液 洗气
A.A B.B C.C D.D
7.下列反应的离子方程式不正确的是
A.向纯碱溶液中滴加少量盐酸:CO+H+=HCO
B.甲醛溶液中加入足量的银氨溶液并加热:HCHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-HCOO-+NH+2Ag↓+3NH3+H2O
C.苯酚钠溶液中通入少量的气体:+CO2+H2O→+HCO
D.向Ca(HCO3)2溶液中滴入少量Ca(OH)2溶液:Ca2++OH +HCO=CaCO3↓+H2O
8.为了便于酒驾测试,生产了一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,电池总反应式为:CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O。下列有关说法正确的是
A.检测时,电解质溶液中的H+向负极移动
B.若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气
C.负极上的反应为CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+
D.正极上发生的反应是:O2+4e-+2H2O=4OH-
9.3-丙基-5,6-二羟基异香豆素(Y)的一步合成路线反应如图。下列有关说法正确的是
A.X中所有碳原子不可能共平面
B.Y与足量H2加成后有5个手性碳原子
C.1molY最多能与4molNaOH反应
D.1molY与浓溴水反应,最多消耗2molBr2
10.配合物Na3[Fe(CN)6]可用于离子检验,下列说法不正确的是
A.此配合物中存在离子键、配位键、极性键、非极性键
B.配离子为[Fe(CN)6]3 ,中心离子为 Fe3+,配位数为 6
C.1mol 配合物中σ键数目为12mol
D.该配合物为离子化合物,易电离,1mol 配合物电离得到阴阳离子共 4NA
11.下列说法正确的是
A.的分子中,有4个甲基的同分异构体有4种(不考虑立体异构)
B.命名:2,4,4-三甲基-3-乙基二戊烯
C.相同物质的量的乙炔与苯分别在足量的氧气中完全燃烧,消耗氧气的量相同
D.N95口罩所使用的熔喷布为聚丙烯,聚丙烯能使酸性高锰酸钾褪色
12.下列实验方案能达到探究目的的是
选项 实验方案 探究目的
A 向苯酚浊液中滴加溶液,观察溶液是否变澄清 比较苯酚与的酸性
B 将醋酸和等物质的量的乙醇混合,在浓硫酸、加热条件下充分反应后,向其中滴加石蕊溶液,溶液变红 乙酸和乙醇的酯化反应为可逆反应
C 向某样品溶液中滴加氯化铁溶液,观察溶液是否显紫色 该样品是否含有酚羟基
D 氯乙烷加入NaOH溶液中加热,再加入AgNO3溶液,观察是否产生白色沉淀 氯乙烷是否发生水解
A.A B.B C.C D.D
13.结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释错误的是
  事实 解释
A 甘油是黏稠液体 甘油分子间的氢键较强
B 王水溶解铂 浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性
C 冰的密度小于干冰 冰晶体中水分子的空间利用率相对较低
D 石墨能导电 未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动
A.A B.B C.C D.D
14.利用如图装置根据实验现象得出实验结论正确的是
选项 实验操作Ⅰ 溶液a 实验现象 实验结论
A 碳酸钠与盐酸反应 硅酸钠溶液 白色沉淀 碳酸的酸性强于硅酸
B 向苯和液溴的混合物中加入铁粉 硝酸银溶液 由淡黄色沉淀生成 苯与发生取代反应
C 乙醇与浓硫酸共热至170 酸性溶液 紫色褪去 被氧化
D 蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,加热,加入足量氢氧化钠溶液 银氨溶液 产生光亮的银镜 蔗糖水解
A.A B.B C.C D.D
二、非选择题:共4题,共58分。
15.回答下列问题。
(1)NaBH4中组成元素的电负性从大到小的顺序为   (用元素符号表示)。NaBH4中阴离子的空间结构为   。
(2)①H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为   。
的沸点比的沸点低,原因是   。
②中sp2与sp3杂化的碳原子数目之比为   。
③乙二胺(H2NCH2CH2NH2)可以和Mg2+、Cu2+等离子形成稳定的环状离子。如[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+,其结构中有两个五元环,试画出其结构   。[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+与NH3相比,H—N—H的键角前者   后者(填“>”、“<”或“=”)。
(3)关于化合物,下列叙述正确的有    (填字母序号)。
a.分子间可形成氢键
b.分子中既有极性键又有非极性键
c.分子中含有7个σ键和1个π键
d.该分子在水中的溶解度大于CH3CH=CHCH3
(4)某钴氧化物的晶胞如图所示,该氧化物中钴离子的价电子排布式为   。
(5)已知硫酸的结构为,中S元素的化合价为,画出的结构式
   。
16.丹参醇是存在于中药丹参中的一种天然产物。合成丹参醇的部分路线如下:
已知:①②
(1)A中的官能团名称为羰基和   。
(2)DE的反应类型为   反应。
(3)B的分子式为C9H14O,则B的结构简式为   。
(4)的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:   。
①能与FeCl3溶液发生显色反应; ②能发生银镜反应;
③核磁共振氢谱中有4个吸收峰,峰面积比为1:1:2:2。
(5)请补全以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。
中间产物①   中间产物②   中间产物③   反应物④   反应条件⑤   
17.甲苯是重要的有机原料,某化学兴趣小组利用甲苯为主要原料,进行下列实验:
Ⅰ.利用如图所示装置制备对溴甲苯,并证明该反应为取代反应。
(1)冷凝管中冷水从   (填“a”或“b”)进,实验过程中使用了40mL甲苯(约为0.38mol)和30mL液溴(约为0.58mol),则选用的仪器M的最合理规格为   (填标号)。
A.100mL B.200mL C.250mL D.500mL
(2)请写出甲苯与液溴生成对溴甲苯的化学方程式   。
(3)乙中的作用为   。能说明该反应是取代反应而不是加成反应的实验现象为   。
(4)实验过程中进行的分步操作如下,合理的顺序为   (填标号)。若最后得到对溴甲苯51.98g,则该实验的产率约为   (保留两位有效数字)。
A.检查装置气密性 B.连接好装置 C.将甲苯和液溴滴入 D.将NaOH溶液滴入
E.接通冷凝水 F.将M中混合物过滤、分液、蒸馏
Ⅱ.苯甲酸是一种化工原料,常用作制药和染料的中间体,也用于制取增塑 剂和香料等。实验室合成苯甲酸的原理、有关数据及装置示意图如下:
反应过程:
反应试剂、产物的物理常数如下:
名称 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g·mL-1 溶解度/g
水 乙醇
甲苯 无色液体、易燃易挥发 -95 110.6 0.8669 不溶 互溶
苯甲酸 白色片状或针状晶体 122.4[1] 248 1.2659 微溶[2] 易溶
已知:[1]100 ℃左右开始升华。
[2]苯甲酸在 100 g 水中的溶解度:4 ℃,0.18 g;18 ℃,0.27 g;75 ℃,2.2 g。
按下列合成步骤回答问题:
(5)苯甲酸制备:
如图在250 mL三颈烧瓶中放入2.7 mL甲苯和100 mL水,控制100℃机械搅拌溶 液,在石棉网上加热至沸腾。从冷凝管上口分批加入8.5 g高锰酸钾(加完后用少量水冲洗冷凝管内壁),继续搅拌,静置发现不再出现   现象时,停止反应。装置a的作用除上述外,另一主要作用是   , 已知加入高锰酸钾时发生的反应为:
+2KMnO4+2MnO2↓+H2O+KOH
(6)分离提纯:
除杂。将反应混合物加入一定量亚硫酸氢钠溶液使紫色褪去,高锰酸钾的还原产物为黑色难溶性MnO2,此时反应的离子方程式为   。
18.从含砷氧化锌废渣(还含有Cu、Ni、Ag的氧化物等)制取活性氧化锌的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)①锌在元素周期表中位于   区。
②该工序锌的浸出率与温度关系如图,当温度高于328K时,锌的浸出率反而下降的原因
是   。
(2)①砷位于元素周期表的   周期   族,该原子具有   种运动状态不同的电子。
②“除砷”时,需过量,一是生成[或]胶体吸附含砷微粒,二是   ;写出砷酸铁的化学式:   。
(3)“除铁”时,被全部氧化为,再调pH将、转化为沉淀而除去。检验铁元素是否被完全除去的试剂是   。
(4)写出“蒸氨”时,生成的化学方程式:   。
(5)以1 t含锌元素10%的含砷氧化锌制得活性氧化锌113.4 kg,依据以上数据能否计算出锌元素的回收率。若能,写出计算结果,若不能,请说明理由:   。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】化学科学的主要研究对象;常见能量的转化及运用;超分子
【解析】【解答】A、水晶属于晶体,普通玻璃属于非晶体。X 射线衍射仪可以通过检测衍射峰来区分晶体与非晶体,晶体的有序结构会产生特征衍射峰,而非晶体没有,因此能区分二者,A正确;
B、超分子具有分子识别的特性,使用空腔大小适配 C60的 “杯酚”,可以选择性结合 C60,从而实现 C60和 C70的分离,B正确;
C、SiC(碳化硅)是新型无机非金属材料,具备耐高温、高硬度等优良性能,常应用在天眼这类高科技设备中,C正确;
D、卫星的光伏发电系统依靠光电效应,是将光能直接转化为电能,并不涉及化学能到电能的转化,D错误;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
晶体与非晶体区分:X 射线衍射是鉴别晶体和非晶体的经典方法,核心是晶体的有序排列会产生衍射峰。
超分子应用:利用超分子对特定分子的识别作用,可以实现混合物的分离。
材料类别判断:SiC 属于典型的新型无机非金属材料,要记住这类材料的常见例子和特性。
能量转化形式:光伏发电是光能→电能的转化,原电池才是化学能→电能的转化,二者不能混淆。
2.【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A、SO2中心S原子的价层电子对数为3,其中包含1对孤电子对。孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力,会使键角小于120°,因此SO2键角小于120°,A错误;
B、NO3-中心N原子的价层电子对数为3,采取sp2杂化;H2O中心O原子的价层电子对数为4,采取sp3杂化,二者杂化方式不同,B错误;
C、基态O原子价电子排布为2s22p4,2s轨道填满1对电子,2p能级3个轨道中,1个轨道填充自旋相反的1对电子,另外2个轨道各填充1个自旋平行的电子, 轨道表示式,C正确;
D、HO·是羟基自由基,电子式中O原子周围有7个电子, 其电子式为,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
键角判断:价层电子对互斥理论,孤电子对会压缩键角,SO2因存在孤电子对,键角小于120°。
杂化方式判断:根据价层电子对数判断,3对为sp2杂化,4对为sp3杂化,NO3-和H2O的中心原子价层电子对数不同,杂化方式不同。
电子轨道表示式:遵循泡利不相容原理和洪特规则,O原子价电子填充符合2s22p4的轨道分布。
电子式书写:羟基自由基(HO·)中O原子为7电子结构,注意区分羟基(-OH)与羟基自由基。
3.【答案】B
【知识点】配合物的成键情况;浓硫酸的性质
【解析】【解答】A、配位键的形成需要一方提供孤电子对,另一方提供空轨道。H2O 分子中的氧原子含有孤电子对,Cu2+含有空轨道,二者可形成配位键,结合为 [Cu(H2O)4]2+,结构与性质对应关系成立 ,故A正确;
B、浓硫酸的强氧化性由中心原子+6 价的 S体现,而非 H 元素。H 元素呈 + 1 价是其常见正化合价,与浓硫酸的强氧化性无直接对应关系 ,故B错误;
C、CuSO4电离出的 Cu2+为重金属离子,能破坏蛋白质结构使其变性,具备杀菌能力,因此可用于游泳池水处理,性质与用途对应关系成立 ,故C正确;
D、无水 CuSO4为白色粉末,吸水后生成蓝色的 CuSO4 5H2O,利用这一特征颜色变化,可检验乙醇中含有的微量水分,性质与用途对应关系成立 ,故D正确;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
配位键形成:核心判断依据是配体是否含孤电子对、中心离子是否有空轨道。
氧化性与还原性:聚焦变价元素的高价态与低价态,浓硫酸强氧化性源于 + 6 价 S,非 + 1 价 H。
重金属盐性质:重金属离子(如 Cu2+)可使蛋白质变性,这是其用于杀菌消毒的根本原理。
物质检验特征:利用物质颜色的显著变化(白色变蓝色)来定性检验特定物质(水)。
4.【答案】B
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响;硅和二氧化硅;金属冶炼的一般原理;电镀
【解析】【解答】A、工业生产硝酸时,NO2与 O2、H2O 反应可生成 HNO3,转化关系正确,故 A 不符合题意;
B、海水提镁时,电解 MgCl2溶液无法得到 Mg 单质,工业上需电解熔融的 MgCl2制备 Mg,转化关系不正确,故 B 符合题意;
C、制取粗硅时,SiO2与 C 在高温下反应可生成 Si 和 CO,转化关系正确,故 C 不符合题意;
D、冶炼生铁时,Fe2O3与 CO 在高温下发生还原反应生成 Fe 和 CO2,转化关系正确,故 D 不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
工业制备硝酸的反应原理为 NO2与 O2、水反应生成硝酸;
电解 MgCl2溶液时,阴极生成 H2和 Mg (OH)2,无法得到 Mg 单质,需电解熔融氯化镁;
工业制粗硅的反应为二氧化硅与碳在高温下反应;
高炉炼铁利用 CO 还原氧化铁得到铁单质。
5.【答案】A
【知识点】原子核外电子排布;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、在 S8分子中,每个 S 原子形成 2 条 σ 键,同时还有 2 对孤电子对,价层电子对数为 4。根据杂化轨道理论,价层电子对数为 4 时,S 原子采取 sp3 杂化,A正确;
B、NH3分子间存在氢键,熔沸点显著高于同主族其他简单氢化物;AsH3和 PH3的熔沸点随相对分子质量增大而升高,因此熔沸点顺序为 NH3 > AsH3 > PH3,B错误;
C、基态 P 原子价电子排布为 3s23p3,3p 能级的 3 个电子应分占不同轨道且自旋平行,题给轨道表示式违背了洪特规则,而非泡利不相容原理,C错误;
D、第 4 周期元素中,最外层 1 个电子且次外层所有原子轨道均充满的元素,价电子排布为 3d 4s ,对应元素为 Cu,不是 K,D错误;
故答案为:A;
【分析】杂化方式判断:通过价层电子对数(σ 键数 + 孤电子对数)确定杂化类型,S8中 S 原子价层电子对数为 4,对应 sp3 杂化。
氢化物熔沸点:含氢键的物质熔沸点反常偏高,同主族无氢键的氢化物,熔沸点随相对分子质量增大而升高。
电子排布规则:泡利不相容原理指一个轨道最多容纳 2 个自旋相反的电子;洪特规则指电子优先分占不同轨道且自旋平行,需区分二者的应用场景。
元素推断:第 4 周期次外层全充满的元素,价电子需满足 3d 轨道全充满,结合最外层 1 个电子,可确定为 Cu。
6.【答案】C
【知识点】二氧化硫的性质;烯烃;乙酸的化学性质;物质的分离与提纯;除杂
【解析】【解答】A、己烯与溴水发生加成反应,生成的卤代烃会溶于己烷,无法通过分液实现分层分离,应采用蒸馏法除杂,A错误;
B、淀粉溶液属于胶体,NaCl 溶液可透过半透膜,而胶体粒子不能,应使用渗析法分离;二者都能透过滤纸,无法通过过滤除杂,B错误;
C、乙酸与 CaO 反应生成乙酸钙,乙酸钙沸点远高于乙醇,二者沸点差异显著,可通过蒸馏法得到纯净乙醇,C正确;
D、CO2和 SO2都会与 Na2CO3溶液反应,应选用饱和 NaHCO3溶液洗气,既除去 SO2又能减少 CO2溶解损耗,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
分液适用条件:需要两种液体互不相溶且分层,己烯加成产物与己烷互溶,不满足分液要求。
胶体与溶液分离:胶体粒子不能透过半透膜,溶液粒子可以,故用渗析法;过滤只能分离固体和液体,不适用。
蒸馏除杂逻辑:通过化学反应将杂质转化为高沸点物质,再蒸馏出目标物,乙酸与 CaO 反应后沸点差拉大,适合蒸馏。
洗气试剂选择:除杂试剂需只与杂质反应,不与目标气体反应,Na2CO3会与 CO2反应,不符合要求。
7.【答案】B
【知识点】苯酚的化学性质;银镜反应;离子方程式的书写
【解析】【解答】A、向纯碱(Na2CO3)溶液中滴加少量盐酸时,CO32-优先与H+结合生成HCO3-,不会放出CO2,离子方程式书写正确,A正确;
B、甲醛分子中含有2个醛基,足量银氨溶液并加热时,甲醛会被彻底氧化为CO32-,完整反应为:,B错误;
C、酸性强弱顺序为H2CO3 > 苯酚 > HCO3-,因此苯酚钠与少量CO2反应时,只能生成苯酚和NaHCO3,不会生成Na2CO3,离子方程式书写正确,C正确;
D、向Ca(HCO3)2溶液中滴入少量Ca(OH)2溶液时,Ca(OH)2完全反应,按“少定多变”原则,1个OH-与1个HCO3-反应生成1个CaCO3沉淀和1个H2O :Ca2++OH +HCO=CaCO3↓+H2O,D正确;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
多元弱酸根与酸反应:少量酸时生成酸式盐,过量酸时生成正盐或气体。
醛基的银镜反应:甲醛含2个醛基,1mol甲醛最多还原4mol银氨离子,最终氧化产物为碳酸盐,不是甲酸盐。
强酸制弱酸规律:根据酸性强弱判断产物,苯酚酸性弱于碳酸但强于HCO3-,故只能生成HCO3-。
“少定多变”配平:少量物质完全反应,按其电离比例书写离子方程式,保证量少的物质反应完全。
8.【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、原电池中,阳离子会向得电子的正极移动,因此电解质溶液中的 H+向正极移动,而非负极,A错误;
B、总反应中 1mol O2得到 4mol 电子,若转移 0.4mol 电子,对应消耗 O2为 0.1mol,标准状况下体积为 2.24L,不是 4.48L,B错误;
C、负极上乙醇失电子被氧化为乙酸,结合酸性环境配平,电极反应为 CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+,故C正确;
D、酸性环境下,正极 O2得电子后与 H+结合生成 H2O,正确反应为 O2+4e-+4H+=2H2O,故D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
离子移动方向:原电池中阳离子向正极、阴离子向负极移动,和电子流向相反。
电子守恒计算:根据 O2~4e-的比例关系,计算转移电子对应的气体体积。
负极反应配平:乙醇氧化为乙酸,碳元素平均化合价从 - 2→0,1mol 乙醇失去 4mol 电子,结合酸性环境补 H+和 H2O 配平。
环境匹配原则:酸性电解质中电极反应不能出现 OH-,碱性电解质中不能出现 H+。
9.【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质;酯的性质
【解析】【解答】A、X 分子中苯环、碳碳双键均为平面结构,与双键相连的碳原子可与双键共面;醚键的 C-O-C 结构可确定一个平面,丙基中 sp3 杂化的碳原子也可通过单键旋转与整体平面重合,因此所有碳原子有可能共平面,A错误;
B、Y 与足量 H2加成后,产物的结构简式为,其中手性碳原子为5个,B正确;
C、Y 中含有 2 个酚羟基和 1 个酯基(内酯),1mol 酚羟基消耗 1mol NaOH,1mol 酯基水解后生成羧基和酚羟基,共消耗 2mol NaOH,因此 1mol Y 最多能与3mol NaOH反应,C错误;
D、Y 中酚羟基的邻、对位可与浓溴水发生取代反应(消耗 2mol Br2),碳碳双键可与溴水发生加成反应(消耗 1mol Br2),因此 1mol Y 最多消耗3mol Br2,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
共面判断:苯环、双键为平面结构,单键可旋转,sp3 杂化碳原子可通过旋转与平面重合,因此存在共面可能。
手性碳判断:手性碳原子是连有 4 个不同基团的饱和碳原子,加成后需逐一标记符合条件的碳原子。
NaOH 反应量:酚羟基与 NaOH 1:1 反应,酯基水解后若生成酚羟基,会额外消耗 1mol NaOH,需注意内酯结构的特殊性。
溴水反应:酚羟基邻、对位发生取代反应,碳碳双键发生加成反应,需分别计算消耗的 Br2量。
10.【答案】A
【知识点】配合物的成键情况;物质结构中的化学键数目计算
【解析】【解答】A、Na3[Fe(CN)6] 中,Na+与配离子 [Fe(CN)6]3-之间存在离子键,Fe3+与 CN-之间存在配位键,CN-内部 C 与 N 之间存在极性键;不存在同种原子之间形成的非极性键,A错误;
B、该配合物的配离子为 [Fe(CN)6]3-,中心离子是 Fe3+,配体为 CN-,配位数为 6,B正确;
C、每个 CN-内部有 1 个 σ 键,6 个 CN-共 6 个 σ 键;Fe3+与 6 个 CN-之间的 6 个配位键也属于 σ 键,因此 1mol 该配合物中 σ 键总数为 (6+6) mol=12mol,C正确;
D、Na3[Fe(CN)6] 是离子化合物,电离方程式为 Na3[Fe(CN)6]=3Na++[Fe(CN)6]3-,1mol 该配合物电离得到 3mol Na+和 1mol 配离子,阴、阳离子总数为 4NA,D正确;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
化学键类型判断:离子键存在于阴阳离子之间,配位键存在于中心离子与配体之间,极性键存在于不同种原子之间,非极性键存在于同种原子之间,本题中无同种原子成键,故无非极性键。
配合物基本概念:配离子、中心离子、配位数的定义需清晰,本题中配体为 CN-,配位数为 6。
σ 键计数:CN-中的共价单键、配位键均为 σ 键,需分别统计后求和。
电离与粒子数:离子化合物完全电离,根据电离方程式计算 1mol 物质电离后的粒子总数。
11.【答案】A
【知识点】有机化合物的命名;同分异构现象和同分异构体;烃类的燃烧
【解析】【解答】A、分子式为 C7H16的烷烃,含 4 个甲基的同分异构体,主链两端各 1 个甲基,支链上还有 2 个甲基,符合条件的结构有: 、 、 、 ,共4种不同结构,A正确;
B、该烯烃( )命名时,应选取含双键的最长碳链,从靠近双键的一端编号,正确名称为 2,4,4 - 三甲基 - 3 - 乙基 - 2 - 戊烯,选项命名中双键位置标注错误,B不正确;
C、1mol C2H2完全燃烧消耗 2.5mol O2,1mol C6H6完全燃烧消耗 7.5mol O2,相同物质的量时苯消耗氧气更多,C不正确;
D、聚丙烯是丙烯加成聚合的产物,分子中不存在碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D不正确;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
同分异构体计数:烷烃中甲基数目 = 主链两端甲基 + 支链甲基,固定主链长度后,枚举支链位置得到所有结构。
烯烃命名:优先选择含双键的最长碳链,编号使双键位次最小,再标注取代基位置。
耗氧量计算:烃类燃烧通式为 C H + (x+) O2 → xCO2 + () H2O,直接代入分子式计算即可。
高聚物性质:加聚反应会破坏碳碳双键,聚丙烯中无双键,不具备烯烃的还原性。
12.【答案】C
【知识点】卤代烃简介;苯酚的化学性质
【解析】【解答】A、向苯酚浊液中滴加 Na2CO3溶液,溶液变澄清,说明苯酚与 Na2CO3反应生成了苯酚钠和 NaHCO3,这只能证明苯酚酸性强于 HCO3-。若要比较苯酚与 H2CO3的酸性,需向苯酚钠溶液中通 CO2,观察是否变浑浊,因此该方案无法达到探究目的,A错误;
B、醋酸和乙醇的酯化反应中,反应物醋酸本身具有酸性,且反应需加入浓硫酸作催化剂,反应后溶液变红可能是未反应的醋酸或残留的浓硫酸导致,无法直接证明反应是可逆的,方案不严谨,B错误;
C、FeCl3溶液与酚羟基会发生特征显色反应,溶液显紫色,这是高中阶段检验酚羟基的经典方法,操作简洁且现象明显,能达到探究目的,C正确;
D、氯乙烷在 NaOH 溶液中加热水解后,溶液呈碱性,直接加入 AgNO3溶液会生成 AgOH 或 Ag2O 沉淀,干扰 Cl-的检验,正确操作应先加稀硝酸酸化,再滴加 AgNO3溶液,因此该方案无法达到探究目的,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
酸性比较:利用 “强酸制弱酸” 规律,苯酚与 Na2CO3反应只能说明其酸性强于 HCO3-,与 H2CO3的酸性比较需通过 CO2与苯酚钠的反应验证。
可逆反应验证:需证明反应物不能完全消耗,该方案中酸性物质来源不唯一,无法直接证明可逆性。
官能团检验:酚羟基与 FeCl3的紫色反应是特征反应,专属性强。
卤代烃水解检验:水解后需先酸化中和过量碱,再检验卤素离子,避免碱性环境干扰沉淀生成。
13.【答案】B
【知识点】配合物的成键情况;氢键的存在对物质性质的影响;晶体的定义
【解析】【解答】A. 甘油是黏稠液体,是因为甘油分子中存在羟基,其分子间形成的氢键较强,A正确;
B.王水的主要成分是浓盐酸和浓硝酸按体积比3:1混合而成的,王水溶解铂,是因为浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性,B不正确;
C.冰的密度小于干冰,是因为冰晶体中水分子间形成较多的氢键,由于氢键具有方向性,水分子间形成氢键后空隙变大,冰晶体中水分子的空间利用率相对较低,C正确;
D. 石墨能导电,是因为在石墨的二维结构平面内,第个碳原子以C—C键与相邻的3个碳原子结合,形成六元环层,碳原子有4个价电子,而每个碳原子仅用3个价电子通过sp2杂化轨道与相邻的碳原子形成共价键,还有1个电子处于碳原子的未杂化的2p轨道上,层内碳原子的这些p轨道相互平行,相邻碳原子p轨道相互重叠形成大π键,这些p轨道的电子可以在整个层内运动,D正确;
故答案为:B。
【分析】A. 甘油中含有羟基,甘油分子间存在氢键。
B.王水的主要成分是浓盐酸和浓硝酸按体积比3:1混合而成的。
C.水分子见存在氢键,氢键具有方向性。
D. 未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动。
14.【答案】D
【知识点】卤代烃简介;二糖的性质和用途;性质实验方案的设计
【解析】【解答】A、碳酸钠与盐酸反应会生成 CO2,但盐酸具有挥发性,挥发出的 HCl 会随 CO2一起进入硅酸钠溶液,HCl 也能与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,无法确定是碳酸还是 HCl 导致沉淀,不能证明碳酸酸性强于硅酸,A错误;
B、苯与液溴反应时,液溴易挥发,挥发的 Br2进入硝酸银溶液也会生成淡黄色 AgBr 沉淀,无法证明是取代反应生成的 HBr 导致沉淀,B错误;
C、乙醇与浓硫酸共热至 170℃时,乙醇易挥发,且浓硫酸可能使有机物碳化生成 SO2,乙醇和 SO2都能使酸性 KMnO4溶液褪色,无法证明是生成的乙烯被氧化,C错误;
D、蔗糖在稀硫酸、加热条件下水解生成葡萄糖,加足量 NaOH 中和酸后,葡萄糖与银氨溶液在碱性条件下发生银镜反应,产生光亮银镜,可证明蔗糖发生了水解,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
酸性比较:需排除挥发性酸的干扰,盐酸会随 CO2进入后续溶液,干扰碳酸与硅酸的酸性比较。
取代反应验证:需排除反应物本身的干扰,液溴易挥发,会直接与硝酸银反应生成沉淀。
烯烃检验:需排除乙醇、SO2等还原性物质的干扰,它们也能使酸性 KMnO4褪色。
糖类水解:水解后需先中和催化剂酸,再在碱性环境下进行银镜反应,才能证明生成了还原性糖。
15.【答案】(1)H>B>Na;正四面体形
(2)O—H键>氢键>范德华力;形成的是分子内的氢键,而可形成分子间的氢键,分子间氢键使分子间的作用力增大;4:1;;>
(3)bd
(4)
(5)或
【知识点】原子核外电子排布;晶胞的计算;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】(1)非金属性越强,电负性越大,其中Na的电负性最小,中H为-1价,B为+3价,说明电负性:H>B,故三种元素电负性大小:H>B>Na;中阴离子为,B的价层电子对数是,无孤对电子,空间结构为正四面体形;
故答案为: H>B>Na ; 正四面体形 ;
(2)①化学键是相邻两个或多个原子之间强烈的相互作用;分子间的范德华力和氢键均属于分子间作用力的范畴,但氢键强于范德华力,所以它们从强到弱的顺序依次为O-H键、氢键、范德华力;对羟基苯甲醛易形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键,分子间氢键使分子间作用力增大,所以对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高;
②苯环、羧基、酯基的碳原子为杂化,共8个,为饱和碳原子,采取杂化,故sp3与sp3杂化的碳原子数目之比为4:1;
③与两个乙二胺分子形成配合物,该配合物含有2个五元环,则配位数为4,配体数为2,结构为:;该配离子中提供空轨道,提供孤对电子,孤对电子形成了配位键,其对成键电子对斥力大大减弱,其H-N-H的键角大于的;
故答案为: O—H键>氢键>范德华力 ;形成的是分子内的氢键,而可形成分子间的氢键,分子间氢键使分子间的作用力增大 ; 4:1 ; ; > ;
(3)关于化合物,下列叙述正确的是:
a.分子中不存在与电负性很强、原子半径小的元素相连的H原子,所以不存在氢键,a错误;
b.分子中碳碳键是非极性键,碳氢键、碳氧键是极性键,b正确;
c.分子中有3个碳碳σ键、2个碳氧σ键、4个碳氢σ键,2个碳氧π键和1个碳碳π键,共有9个σ键和3个π键,c错误;
d.由于醛基中的氧原子与水分子间形成氢键,增大了其在水中的溶解度,d正确;
故答案为:bd。
(4)晶胞中,的个数是,钴离子的个数是,故该钴离子为,基态Co原子形成时,先失去4s能级的电子,故的价电子排布式为;
故答案为: ;
(5)中S元素的化合价为,则说明含有2个-1价的氧原子,6个-2价的氧原子,即存在过氧键,S形成6条键,其结构式为:
或。
故答案为:或 ;
【分析】(1) 电负性:非金属性越强电负性越大,顺序为 H > B > Na。
阴离子 BH4-:B 的价层电子对数为 4,无孤电子对,空间结构为正四面体形。
(2) ① 作用力强弱:O—H 键 > 氢键 > 范德华力;邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,对羟基苯甲醛形成分子间氢键,分子间氢键使沸点更高。
② 杂化碳数:sp2 杂化(苯环、羧基、酯基)共 8 个,sp3 杂化(-CH2CH3)共 2 个,比例为 4:1。
③ 配合物结构:Cu2+与 2 个乙二胺形成 4 配位,含 2 个五元环;配位键使成键电子对斥力减小,H—N—H 键角 > NH3。
(3) b:碳碳双键为非极性键,碳氧、碳氢等为极性键。
d:醛基氧与水形成氢键,溶解度大于丙烯。
(4) 晶胞计算:Co2+与 O2-个数均为 4,Co2+价电子排布式为 3d7。
(5) S 为 + 6 价,含过氧键(2 个 O 为 - 1 价),结构式为两个 SO4通过过氧键连接:或 。
(1)非金属性越强,电负性越大,其中Na的电负性最小,中H为-1价,B为+3价,说明电负性:H>B,故三种元素电负性大小:H>B>Na;中阴离子为,B的价层电子对数是,无孤对电子,空间结构为正四面体形;
(2)①化学键是相邻两个或多个原子之间强烈的相互作用;分子间的范德华力和氢键均属于分子间作用力的范畴,但氢键强于范德华力,所以它们从强到弱的顺序依次为O-H键、氢键、范德华力;对羟基苯甲醛易形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键,分子间氢键使分子间作用力增大,所以对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高;
②苯环、羧基、酯基的碳原子为杂化,共8个,为饱和碳原子,采取杂化,故sp3与sp3杂化的碳原子数目之比为4:1;
③与两个乙二胺分子形成配合物,该配合物含有2个五元环,则配位数为4,配体数为2,结构为:;该配离子中提供空轨道,提供孤对电子,孤对电子形成了配位键,其对成键电子对斥力大大减弱,其H-N-H的键角大于的;
(3)关于化合物,下列叙述正确的是:
a.分子中不存在与电负性很强、原子半径小的元素相连的H原子,所以不存在氢键,a错误;
b.分子中碳碳键是非极性键,碳氢键、碳氧键是极性键,b正确;
c.分子中有3个碳碳σ键、2个碳氧σ键、4个碳氢σ键,2个碳氧π键和1个碳碳π键,共有9个σ键和3个π键,c错误;
d.由于醛基中的氧原子与水分子间形成氢键,增大了其在水中的溶解度,d正确;
故答案为:bd。
(4)晶胞中,的个数是,钴离子的个数是,故该钴离子为,基态Co原子形成时,先失去4s能级的电子,故的价电子排布式为;
(5)中S元素的化合价为,则说明含有2个-1价的氧原子,6个-2价的氧原子,即存在过氧键,S形成6条键,其结构式为:
或。
16.【答案】碳碳双键;消去;;或;;;;H2;催化剂、加热
【知识点】有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)A()的官能团有碳碳双键和羰基,
故答案为:碳碳双键;
(2)通过流程图知,D中的醇羟基转化为E中的碳碳双键,所以D→E的反应类为消去反应,
故答案为:消去反应;
(3)通过以上分析知,B的结构简式为,
故答案为;
(4)的分子式为C9H6O3,不饱和度为=7,一种同分异构体同时满足下列条件:①分子中含有苯环,能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②能发生银镜反应;能发生银镜反应,说明含有醛基;苯环的不饱和度为4,醛基为1,因此分子中还含有1个碳碳三键;③核磁共振氢谱中有4个吸收峰,峰面积比为1∶1∶2∶2。符合条件的结构简式为或,故答案为或;
(5)和溴发生加成反应生成,发生消去反应生成,和发生加成反应生成,和氢气发生加成反应生成,即中间产物①为,中间产物②为,中间产物③为,反应物④为H2,反应条件⑤为催化剂、加热,
故答案为;;;H2;催化剂、加热。
【分析】以化合物 A 为起点,先与格氏试剂 CH3MgBr 发生亲核加成,再经水解得到含叔醇结构的中间体 B(分子式 C9H14O);B 与另一不饱和酮在加热条件下发生环化反应,得到含羟基的多环化合物 C;C 在 DDQ 作用下氧化脱氢,生成含共轭结构的 D;D 在酸性加热条件下发生醇羟基的消去反应,羟基转化为碳碳双键,得到芳构化更完全的中间体 E;最后经多步羟基化反应,在指定位置引入羟基,得到目标产物丹参醇。根据第(3)习题知,B的分子式为C9H14O,B发生信息①的反应生成C,则B为,据此分析解答。
17.【答案】a;B;;吸收HBr气体中的Br2 和甲苯蒸气;丙中产生淡黄色沉淀;BAECDF;80%;分层;冷凝回流;
【知识点】物质的分离与提纯;探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】(1)冷凝管中冷水下进上出,冷凝效果好,则从a进;实验过程中使用了40mL甲苯(约为0.38mol)和30mL液溴(约为0.58mol),总体积为70mL,液体体积一般要小于三分之二、大于三分之一,则选用的仪器M的最合理规格为B.200mL;
故答案为: a ; B ;
(2)甲苯与溴单质发生取代反应生成对溴甲苯和HBr,催化剂为,化学方程式为;
故答案为: ;
(3)由于HBr中可能混有挥发的溴和甲苯,故要使混合气体通入四氯化碳除去溴,防止对HBr的检验造成干扰,同时吸收甲苯蒸气,装置乙中所盛放的四氯化碳的作用是吸收HBr气体中的Br2和甲苯蒸气;装置丙中有淡黄色沉淀生成时,说明反应生成了HBr,则说明该反应是取代反应而不是加成反应;
故答案为: 吸收HBr气体中的Br2 和甲苯蒸气 ; 丙中产生淡黄色沉淀 ;
(4)实验过程中进行的分步操作如下,合理的顺序为:连接好装置,A.检查装置气密性,防止漏气,E.接通冷凝水, C.将甲苯和液溴滴入,进行反应,D.将NaOH溶液滴入,除去过量的溴单质,F.将M中混合物过滤、分液、蒸馏,得到产物;故为:BAECDF;若最后得到对溴甲苯51.98g,实验过程中使用了40mL甲苯(约为0.38mol)和30mL液溴(约为0.58mol),理论生成0.38mol对溴甲苯,则该实验的产率约为;
故答案为: BAECDF ; 80% ;
(5)甲苯不溶于水会分层,反应生成的苯甲酸钾易溶于水,所以反应后的混合溶液不再分层,说明甲苯完全反应;装置a能冷凝回流水蒸气、甲苯蒸气,防止甲苯的挥发而降低产品产率;
故答案为: 分层 ; 冷凝回流 ;
(6)反应后混合物中含有氢氧化钾,亚硫酸氢钠有还原性,能还原高锰酸钾生成二氧化锰、硫酸钾和水,则其反应的离子方程式为:。
故答案为: ;
【分析】 在装置甲中,甲苯与液溴在 FeBr3催化下发生苯环对位取代反应,生成对溴甲苯和 HBr 气体。反应产生的 HBr 中会混有挥发的 Br2和甲苯蒸气,先经过装置乙中的 CCl4,将这些杂质吸收除去,避免干扰后续检验;随后纯净的 HBr 进入装置丙,与硝酸银溶液反应生成淡黄色 AgBr 沉淀,以此证明反应为取代反应;最后装置丁中的碱石灰会吸收多余的 HBr,防止污染环境。
18.【答案】(1)ds;温度高,氨挥发量增加,生成锌氨配合物减少,不利于锌的浸出
(2)四或4;ⅤA;33;使砷酸根沉淀完全;
(3)溶液
(4)
(5)不能,“除杂”时添加了锌粉,最终中的锌元素不完全来自于含砷氧化锌废渣中,无法计算含砷氧化锌废渣中锌元素的回收率
【知识点】原子核外电子排布;物质的分离与提纯;离子方程式的书写;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】(1)①锌元素是30号元素,价层电子排布式为,位于元素周期表的ds区;
②当温度高于328K时,氨挥发量增加,生成锌氨配合物减少,不利于锌的浸出;
故答案为: ds ; 温度高,氨挥发量增加,生成锌氨配合物减少,不利于锌的浸出 ;
(2)①砷与氮位于同一主族,位于元素周期表的第四周期ⅤA族;砷的原子序数是33,核外的33个电子的运动状态各不相同,共有33种运动状态不同的电子;
②“除砷”时,根据该工序目的是将砷元素除去,故过量,一是生成[或]胶体可吸附含砷微粒,二是与砷酸根反应,使砷酸根沉淀完全;砷酸铁的化学式为;
故答案为: 四或4 ; ⅤA ; 33 ; 使砷酸根沉淀完全 ; ;
(3)检验用溶液;
故答案为:溶液 ;
(4)生成的化学方程式为;
故答案为: ;
(5)由于除Cu、Ag、Ni的过程中添加了锌粉,最终中的锌元素不完全来自于含砷氧化锌废渣中,故无法计算含砷氧化锌废渣中锌元素的回收率。
故答案为: 不能,“除杂”时添加了锌粉,最终中的锌元素不完全来自于含砷氧化锌废渣中,无法计算含砷氧化锌废渣中锌元素的回收率 ;
【分析】以含砷、铜、镍、银等氧化物的氧化锌废渣为原料,先加入NH3、NH4HCO3溶液氨浸,使锌进入溶液,再加入锌粉置换除去 Cu、Ag、Ni 等杂质;随后向滤液中加入FeSO4并通 O2、加 (NH4)2S2O8将砷转化为砷酸铁沉淀除去,再用KMnO4氧化除铁;经蒸氨得到碱式碳酸锌,最后干燥、热分解得到活性氧化锌。据此解题。
(1)①锌元素是30号元素,价层电子排布式为,位于元素周期表的ds区;
②当温度高于328K时,氨挥发量增加,生成锌氨配合物减少,不利于锌的浸出;
(2)①砷与氮位于同一主族,位于元素周期表的第四周期ⅤA族;砷的原子序数是33,核外的33个电子的运动状态各不相同,共有33种运动状态不同的电子;
②“除砷”时,根据该工序目的是将砷元素除去,故过量,一是生成[或]胶体可吸附含砷微粒,二是与砷酸根反应,使砷酸根沉淀完全;砷酸铁的化学式为;
(3)检验用溶液;
(4)生成的化学方程式为;
(5)由于除Cu、Ag、Ni的过程中添加了锌粉,最终中的锌元素不完全来自于含砷氧化锌废渣中,故无法计算含砷氧化锌废渣中锌元素的回收率。
1 / 1江苏省盐城中学2025届高三下学期三模化学试题
一、单项选择题:共14题,每题3分,共42分。每题只有一个选项最符合题意。
1.化学与生产、生活、科技、医药等密切相关。下列说法不正确的是
A.可用X射线衍射仪区分普通玻璃和水晶
B.利用超分子的分子识别特征可以分离和
C.中国天眼(FAST)使用的是新型无机非金属材料
D.“天目一号”气象星座卫星的光伏发电系统工作时可将化学能转化为电能
【答案】D
【知识点】化学科学的主要研究对象;常见能量的转化及运用;超分子
【解析】【解答】A、水晶属于晶体,普通玻璃属于非晶体。X 射线衍射仪可以通过检测衍射峰来区分晶体与非晶体,晶体的有序结构会产生特征衍射峰,而非晶体没有,因此能区分二者,A正确;
B、超分子具有分子识别的特性,使用空腔大小适配 C60的 “杯酚”,可以选择性结合 C60,从而实现 C60和 C70的分离,B正确;
C、SiC(碳化硅)是新型无机非金属材料,具备耐高温、高硬度等优良性能,常应用在天眼这类高科技设备中,C正确;
D、卫星的光伏发电系统依靠光电效应,是将光能直接转化为电能,并不涉及化学能到电能的转化,D错误;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
晶体与非晶体区分:X 射线衍射是鉴别晶体和非晶体的经典方法,核心是晶体的有序排列会产生衍射峰。
超分子应用:利用超分子对特定分子的识别作用,可以实现混合物的分离。
材料类别判断:SiC 属于典型的新型无机非金属材料,要记住这类材料的常见例子和特性。
能量转化形式:光伏发电是光能→电能的转化,原电池才是化学能→电能的转化,二者不能混淆。
2.已知O2在一定条件下能有效去除烟气中的SO2、NO,可能的反应机理如图所示,下列说法正确的是
A.SO2的键角大于120°
B.和H2O中心原子的杂化方式相同
C.基态O原子价电子轨道表示式:
D.参与了反应,其电子式为
【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A、SO2中心S原子的价层电子对数为3,其中包含1对孤电子对。孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力,会使键角小于120°,因此SO2键角小于120°,A错误;
B、NO3-中心N原子的价层电子对数为3,采取sp2杂化;H2O中心O原子的价层电子对数为4,采取sp3杂化,二者杂化方式不同,B错误;
C、基态O原子价电子排布为2s22p4,2s轨道填满1对电子,2p能级3个轨道中,1个轨道填充自旋相反的1对电子,另外2个轨道各填充1个自旋平行的电子, 轨道表示式,C正确;
D、HO·是羟基自由基,电子式中O原子周围有7个电子, 其电子式为,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
键角判断:价层电子对互斥理论,孤电子对会压缩键角,SO2因存在孤电子对,键角小于120°。
杂化方式判断:根据价层电子对数判断,3对为sp2杂化,4对为sp3杂化,NO3-和H2O的中心原子价层电子对数不同,杂化方式不同。
电子轨道表示式:遵循泡利不相容原理和洪特规则,O原子价电子填充符合2s22p4的轨道分布。
电子式书写:羟基自由基(HO·)中O原子为7电子结构,注意区分羟基(-OH)与羟基自由基。
3.下列物质结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是
A.H2O中的O存在孤电子对,能与形成
B.中H元素呈+1价,浓具有强氧化性
C.具有杀菌能力,可用于游泳池的水处理
D.无水吸水后显现蓝色,可用于检验乙醇所含的微量水分
【答案】B
【知识点】配合物的成键情况;浓硫酸的性质
【解析】【解答】A、配位键的形成需要一方提供孤电子对,另一方提供空轨道。H2O 分子中的氧原子含有孤电子对,Cu2+含有空轨道,二者可形成配位键,结合为 [Cu(H2O)4]2+,结构与性质对应关系成立 ,故A正确;
B、浓硫酸的强氧化性由中心原子+6 价的 S体现,而非 H 元素。H 元素呈 + 1 价是其常见正化合价,与浓硫酸的强氧化性无直接对应关系 ,故B错误;
C、CuSO4电离出的 Cu2+为重金属离子,能破坏蛋白质结构使其变性,具备杀菌能力,因此可用于游泳池水处理,性质与用途对应关系成立 ,故C正确;
D、无水 CuSO4为白色粉末,吸水后生成蓝色的 CuSO4 5H2O,利用这一特征颜色变化,可检验乙醇中含有的微量水分,性质与用途对应关系成立 ,故D正确;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
配位键形成:核心判断依据是配体是否含孤电子对、中心离子是否有空轨道。
氧化性与还原性:聚焦变价元素的高价态与低价态,浓硫酸强氧化性源于 + 6 价 S,非 + 1 价 H。
重金属盐性质:重金属离子(如 Cu2+)可使蛋白质变性,这是其用于杀菌消毒的根本原理。
物质检验特征:利用物质颜色的显著变化(白色变蓝色)来定性检验特定物质(水)。
4.在指定条件下,下列工业制备流程中涉及的物质转化关系不正确的是
A.生产硝酸:
B.海水提镁:
C.制取粗硅:
D.冶炼生铁:
【答案】B
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响;硅和二氧化硅;金属冶炼的一般原理;电镀
【解析】【解答】A、工业生产硝酸时,NO2与 O2、H2O 反应可生成 HNO3,转化关系正确,故 A 不符合题意;
B、海水提镁时,电解 MgCl2溶液无法得到 Mg 单质,工业上需电解熔融的 MgCl2制备 Mg,转化关系不正确,故 B 符合题意;
C、制取粗硅时,SiO2与 C 在高温下反应可生成 Si 和 CO,转化关系正确,故 C 不符合题意;
D、冶炼生铁时,Fe2O3与 CO 在高温下发生还原反应生成 Fe 和 CO2,转化关系正确,故 D 不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
工业制备硝酸的反应原理为 NO2与 O2、水反应生成硝酸;
电解 MgCl2溶液时,阴极生成 H2和 Mg (OH)2,无法得到 Mg 单质,需电解熔融氯化镁;
工业制粗硅的反应为二氧化硅与碳在高温下反应;
高炉炼铁利用 CO 还原氧化铁得到铁单质。
5.下列说法正确的是
A.S8()中S原子的杂化方式为
B.沸点:
C.基态P原子的价层电子的轨道表示式:,违背了泡利不相容原理
D.M是第4周期元素,最外层只有1个电子,次外层的所有原子轨道均充满电子,则M为K
【答案】A
【知识点】原子核外电子排布;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、在 S8分子中,每个 S 原子形成 2 条 σ 键,同时还有 2 对孤电子对,价层电子对数为 4。根据杂化轨道理论,价层电子对数为 4 时,S 原子采取 sp3 杂化,A正确;
B、NH3分子间存在氢键,熔沸点显著高于同主族其他简单氢化物;AsH3和 PH3的熔沸点随相对分子质量增大而升高,因此熔沸点顺序为 NH3 > AsH3 > PH3,B错误;
C、基态 P 原子价电子排布为 3s23p3,3p 能级的 3 个电子应分占不同轨道且自旋平行,题给轨道表示式违背了洪特规则,而非泡利不相容原理,C错误;
D、第 4 周期元素中,最外层 1 个电子且次外层所有原子轨道均充满的元素,价电子排布为 3d 4s ,对应元素为 Cu,不是 K,D错误;
故答案为:A;
【分析】杂化方式判断:通过价层电子对数(σ 键数 + 孤电子对数)确定杂化类型,S8中 S 原子价层电子对数为 4,对应 sp3 杂化。
氢化物熔沸点:含氢键的物质熔沸点反常偏高,同主族无氢键的氢化物,熔沸点随相对分子质量增大而升高。
电子排布规则:泡利不相容原理指一个轨道最多容纳 2 个自旋相反的电子;洪特规则指电子优先分占不同轨道且自旋平行,需区分二者的应用场景。
元素推断:第 4 周期次外层全充满的元素,价电子需满足 3d 轨道全充满,结合最外层 1 个电子,可确定为 Cu。
6.为了提纯下表中所列物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选项均正确的是
编号 被提纯的物质 除杂试剂 分离方法
A 己烷(己烯) 溴水 分液
B 淀粉溶液(NaCl) 水 过滤
C CH3CH2OH (CH3COOH) CaO 蒸馏
D CO2(SO2) Na2CO3溶液 洗气
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】二氧化硫的性质;烯烃;乙酸的化学性质;物质的分离与提纯;除杂
【解析】【解答】A、己烯与溴水发生加成反应,生成的卤代烃会溶于己烷,无法通过分液实现分层分离,应采用蒸馏法除杂,A错误;
B、淀粉溶液属于胶体,NaCl 溶液可透过半透膜,而胶体粒子不能,应使用渗析法分离;二者都能透过滤纸,无法通过过滤除杂,B错误;
C、乙酸与 CaO 反应生成乙酸钙,乙酸钙沸点远高于乙醇,二者沸点差异显著,可通过蒸馏法得到纯净乙醇,C正确;
D、CO2和 SO2都会与 Na2CO3溶液反应,应选用饱和 NaHCO3溶液洗气,既除去 SO2又能减少 CO2溶解损耗,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
分液适用条件:需要两种液体互不相溶且分层,己烯加成产物与己烷互溶,不满足分液要求。
胶体与溶液分离:胶体粒子不能透过半透膜,溶液粒子可以,故用渗析法;过滤只能分离固体和液体,不适用。
蒸馏除杂逻辑:通过化学反应将杂质转化为高沸点物质,再蒸馏出目标物,乙酸与 CaO 反应后沸点差拉大,适合蒸馏。
洗气试剂选择:除杂试剂需只与杂质反应,不与目标气体反应,Na2CO3会与 CO2反应,不符合要求。
7.下列反应的离子方程式不正确的是
A.向纯碱溶液中滴加少量盐酸:CO+H+=HCO
B.甲醛溶液中加入足量的银氨溶液并加热:HCHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-HCOO-+NH+2Ag↓+3NH3+H2O
C.苯酚钠溶液中通入少量的气体:+CO2+H2O→+HCO
D.向Ca(HCO3)2溶液中滴入少量Ca(OH)2溶液:Ca2++OH +HCO=CaCO3↓+H2O
【答案】B
【知识点】苯酚的化学性质;银镜反应;离子方程式的书写
【解析】【解答】A、向纯碱(Na2CO3)溶液中滴加少量盐酸时,CO32-优先与H+结合生成HCO3-,不会放出CO2,离子方程式书写正确,A正确;
B、甲醛分子中含有2个醛基,足量银氨溶液并加热时,甲醛会被彻底氧化为CO32-,完整反应为:,B错误;
C、酸性强弱顺序为H2CO3 > 苯酚 > HCO3-,因此苯酚钠与少量CO2反应时,只能生成苯酚和NaHCO3,不会生成Na2CO3,离子方程式书写正确,C正确;
D、向Ca(HCO3)2溶液中滴入少量Ca(OH)2溶液时,Ca(OH)2完全反应,按“少定多变”原则,1个OH-与1个HCO3-反应生成1个CaCO3沉淀和1个H2O :Ca2++OH +HCO=CaCO3↓+H2O,D正确;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
多元弱酸根与酸反应:少量酸时生成酸式盐,过量酸时生成正盐或气体。
醛基的银镜反应:甲醛含2个醛基,1mol甲醛最多还原4mol银氨离子,最终氧化产物为碳酸盐,不是甲酸盐。
强酸制弱酸规律:根据酸性强弱判断产物,苯酚酸性弱于碳酸但强于HCO3-,故只能生成HCO3-。
“少定多变”配平:少量物质完全反应,按其电离比例书写离子方程式,保证量少的物质反应完全。
8.为了便于酒驾测试,生产了一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,电池总反应式为:CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O。下列有关说法正确的是
A.检测时,电解质溶液中的H+向负极移动
B.若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气
C.负极上的反应为CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+
D.正极上发生的反应是:O2+4e-+2H2O=4OH-
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、原电池中,阳离子会向得电子的正极移动,因此电解质溶液中的 H+向正极移动,而非负极,A错误;
B、总反应中 1mol O2得到 4mol 电子,若转移 0.4mol 电子,对应消耗 O2为 0.1mol,标准状况下体积为 2.24L,不是 4.48L,B错误;
C、负极上乙醇失电子被氧化为乙酸,结合酸性环境配平,电极反应为 CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+,故C正确;
D、酸性环境下,正极 O2得电子后与 H+结合生成 H2O,正确反应为 O2+4e-+4H+=2H2O,故D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
离子移动方向:原电池中阳离子向正极、阴离子向负极移动,和电子流向相反。
电子守恒计算:根据 O2~4e-的比例关系,计算转移电子对应的气体体积。
负极反应配平:乙醇氧化为乙酸,碳元素平均化合价从 - 2→0,1mol 乙醇失去 4mol 电子,结合酸性环境补 H+和 H2O 配平。
环境匹配原则:酸性电解质中电极反应不能出现 OH-,碱性电解质中不能出现 H+。
9.3-丙基-5,6-二羟基异香豆素(Y)的一步合成路线反应如图。下列有关说法正确的是
A.X中所有碳原子不可能共平面
B.Y与足量H2加成后有5个手性碳原子
C.1molY最多能与4molNaOH反应
D.1molY与浓溴水反应,最多消耗2molBr2
【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质;酯的性质
【解析】【解答】A、X 分子中苯环、碳碳双键均为平面结构,与双键相连的碳原子可与双键共面;醚键的 C-O-C 结构可确定一个平面,丙基中 sp3 杂化的碳原子也可通过单键旋转与整体平面重合,因此所有碳原子有可能共平面,A错误;
B、Y 与足量 H2加成后,产物的结构简式为,其中手性碳原子为5个,B正确;
C、Y 中含有 2 个酚羟基和 1 个酯基(内酯),1mol 酚羟基消耗 1mol NaOH,1mol 酯基水解后生成羧基和酚羟基,共消耗 2mol NaOH,因此 1mol Y 最多能与3mol NaOH反应,C错误;
D、Y 中酚羟基的邻、对位可与浓溴水发生取代反应(消耗 2mol Br2),碳碳双键可与溴水发生加成反应(消耗 1mol Br2),因此 1mol Y 最多消耗3mol Br2,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
共面判断:苯环、双键为平面结构,单键可旋转,sp3 杂化碳原子可通过旋转与平面重合,因此存在共面可能。
手性碳判断:手性碳原子是连有 4 个不同基团的饱和碳原子,加成后需逐一标记符合条件的碳原子。
NaOH 反应量:酚羟基与 NaOH 1:1 反应,酯基水解后若生成酚羟基,会额外消耗 1mol NaOH,需注意内酯结构的特殊性。
溴水反应:酚羟基邻、对位发生取代反应,碳碳双键发生加成反应,需分别计算消耗的 Br2量。
10.配合物Na3[Fe(CN)6]可用于离子检验,下列说法不正确的是
A.此配合物中存在离子键、配位键、极性键、非极性键
B.配离子为[Fe(CN)6]3 ,中心离子为 Fe3+,配位数为 6
C.1mol 配合物中σ键数目为12mol
D.该配合物为离子化合物,易电离,1mol 配合物电离得到阴阳离子共 4NA
【答案】A
【知识点】配合物的成键情况;物质结构中的化学键数目计算
【解析】【解答】A、Na3[Fe(CN)6] 中,Na+与配离子 [Fe(CN)6]3-之间存在离子键,Fe3+与 CN-之间存在配位键,CN-内部 C 与 N 之间存在极性键;不存在同种原子之间形成的非极性键,A错误;
B、该配合物的配离子为 [Fe(CN)6]3-,中心离子是 Fe3+,配体为 CN-,配位数为 6,B正确;
C、每个 CN-内部有 1 个 σ 键,6 个 CN-共 6 个 σ 键;Fe3+与 6 个 CN-之间的 6 个配位键也属于 σ 键,因此 1mol 该配合物中 σ 键总数为 (6+6) mol=12mol,C正确;
D、Na3[Fe(CN)6] 是离子化合物,电离方程式为 Na3[Fe(CN)6]=3Na++[Fe(CN)6]3-,1mol 该配合物电离得到 3mol Na+和 1mol 配离子,阴、阳离子总数为 4NA,D正确;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
化学键类型判断:离子键存在于阴阳离子之间,配位键存在于中心离子与配体之间,极性键存在于不同种原子之间,非极性键存在于同种原子之间,本题中无同种原子成键,故无非极性键。
配合物基本概念:配离子、中心离子、配位数的定义需清晰,本题中配体为 CN-,配位数为 6。
σ 键计数:CN-中的共价单键、配位键均为 σ 键,需分别统计后求和。
电离与粒子数:离子化合物完全电离,根据电离方程式计算 1mol 物质电离后的粒子总数。
11.下列说法正确的是
A.的分子中,有4个甲基的同分异构体有4种(不考虑立体异构)
B.命名:2,4,4-三甲基-3-乙基二戊烯
C.相同物质的量的乙炔与苯分别在足量的氧气中完全燃烧,消耗氧气的量相同
D.N95口罩所使用的熔喷布为聚丙烯,聚丙烯能使酸性高锰酸钾褪色
【答案】A
【知识点】有机化合物的命名;同分异构现象和同分异构体;烃类的燃烧
【解析】【解答】A、分子式为 C7H16的烷烃,含 4 个甲基的同分异构体,主链两端各 1 个甲基,支链上还有 2 个甲基,符合条件的结构有: 、 、 、 ,共4种不同结构,A正确;
B、该烯烃( )命名时,应选取含双键的最长碳链,从靠近双键的一端编号,正确名称为 2,4,4 - 三甲基 - 3 - 乙基 - 2 - 戊烯,选项命名中双键位置标注错误,B不正确;
C、1mol C2H2完全燃烧消耗 2.5mol O2,1mol C6H6完全燃烧消耗 7.5mol O2,相同物质的量时苯消耗氧气更多,C不正确;
D、聚丙烯是丙烯加成聚合的产物,分子中不存在碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D不正确;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
同分异构体计数:烷烃中甲基数目 = 主链两端甲基 + 支链甲基,固定主链长度后,枚举支链位置得到所有结构。
烯烃命名:优先选择含双键的最长碳链,编号使双键位次最小,再标注取代基位置。
耗氧量计算:烃类燃烧通式为 C H + (x+) O2 → xCO2 + () H2O,直接代入分子式计算即可。
高聚物性质:加聚反应会破坏碳碳双键,聚丙烯中无双键,不具备烯烃的还原性。
12.下列实验方案能达到探究目的的是
选项 实验方案 探究目的
A 向苯酚浊液中滴加溶液,观察溶液是否变澄清 比较苯酚与的酸性
B 将醋酸和等物质的量的乙醇混合,在浓硫酸、加热条件下充分反应后,向其中滴加石蕊溶液,溶液变红 乙酸和乙醇的酯化反应为可逆反应
C 向某样品溶液中滴加氯化铁溶液,观察溶液是否显紫色 该样品是否含有酚羟基
D 氯乙烷加入NaOH溶液中加热,再加入AgNO3溶液,观察是否产生白色沉淀 氯乙烷是否发生水解
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】卤代烃简介;苯酚的化学性质
【解析】【解答】A、向苯酚浊液中滴加 Na2CO3溶液,溶液变澄清,说明苯酚与 Na2CO3反应生成了苯酚钠和 NaHCO3,这只能证明苯酚酸性强于 HCO3-。若要比较苯酚与 H2CO3的酸性,需向苯酚钠溶液中通 CO2,观察是否变浑浊,因此该方案无法达到探究目的,A错误;
B、醋酸和乙醇的酯化反应中,反应物醋酸本身具有酸性,且反应需加入浓硫酸作催化剂,反应后溶液变红可能是未反应的醋酸或残留的浓硫酸导致,无法直接证明反应是可逆的,方案不严谨,B错误;
C、FeCl3溶液与酚羟基会发生特征显色反应,溶液显紫色,这是高中阶段检验酚羟基的经典方法,操作简洁且现象明显,能达到探究目的,C正确;
D、氯乙烷在 NaOH 溶液中加热水解后,溶液呈碱性,直接加入 AgNO3溶液会生成 AgOH 或 Ag2O 沉淀,干扰 Cl-的检验,正确操作应先加稀硝酸酸化,再滴加 AgNO3溶液,因此该方案无法达到探究目的,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
酸性比较:利用 “强酸制弱酸” 规律,苯酚与 Na2CO3反应只能说明其酸性强于 HCO3-,与 H2CO3的酸性比较需通过 CO2与苯酚钠的反应验证。
可逆反应验证:需证明反应物不能完全消耗,该方案中酸性物质来源不唯一,无法直接证明可逆性。
官能团检验:酚羟基与 FeCl3的紫色反应是特征反应,专属性强。
卤代烃水解检验:水解后需先酸化中和过量碱,再检验卤素离子,避免碱性环境干扰沉淀生成。
13.结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释错误的是
  事实 解释
A 甘油是黏稠液体 甘油分子间的氢键较强
B 王水溶解铂 浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性
C 冰的密度小于干冰 冰晶体中水分子的空间利用率相对较低
D 石墨能导电 未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】配合物的成键情况;氢键的存在对物质性质的影响;晶体的定义
【解析】【解答】A. 甘油是黏稠液体,是因为甘油分子中存在羟基,其分子间形成的氢键较强,A正确;
B.王水的主要成分是浓盐酸和浓硝酸按体积比3:1混合而成的,王水溶解铂,是因为浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性,B不正确;
C.冰的密度小于干冰,是因为冰晶体中水分子间形成较多的氢键,由于氢键具有方向性,水分子间形成氢键后空隙变大,冰晶体中水分子的空间利用率相对较低,C正确;
D. 石墨能导电,是因为在石墨的二维结构平面内,第个碳原子以C—C键与相邻的3个碳原子结合,形成六元环层,碳原子有4个价电子,而每个碳原子仅用3个价电子通过sp2杂化轨道与相邻的碳原子形成共价键,还有1个电子处于碳原子的未杂化的2p轨道上,层内碳原子的这些p轨道相互平行,相邻碳原子p轨道相互重叠形成大π键,这些p轨道的电子可以在整个层内运动,D正确;
故答案为:B。
【分析】A. 甘油中含有羟基,甘油分子间存在氢键。
B.王水的主要成分是浓盐酸和浓硝酸按体积比3:1混合而成的。
C.水分子见存在氢键,氢键具有方向性。
D. 未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动。
14.利用如图装置根据实验现象得出实验结论正确的是
选项 实验操作Ⅰ 溶液a 实验现象 实验结论
A 碳酸钠与盐酸反应 硅酸钠溶液 白色沉淀 碳酸的酸性强于硅酸
B 向苯和液溴的混合物中加入铁粉 硝酸银溶液 由淡黄色沉淀生成 苯与发生取代反应
C 乙醇与浓硫酸共热至170 酸性溶液 紫色褪去 被氧化
D 蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,加热,加入足量氢氧化钠溶液 银氨溶液 产生光亮的银镜 蔗糖水解
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】卤代烃简介;二糖的性质和用途;性质实验方案的设计
【解析】【解答】A、碳酸钠与盐酸反应会生成 CO2,但盐酸具有挥发性,挥发出的 HCl 会随 CO2一起进入硅酸钠溶液,HCl 也能与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,无法确定是碳酸还是 HCl 导致沉淀,不能证明碳酸酸性强于硅酸,A错误;
B、苯与液溴反应时,液溴易挥发,挥发的 Br2进入硝酸银溶液也会生成淡黄色 AgBr 沉淀,无法证明是取代反应生成的 HBr 导致沉淀,B错误;
C、乙醇与浓硫酸共热至 170℃时,乙醇易挥发,且浓硫酸可能使有机物碳化生成 SO2,乙醇和 SO2都能使酸性 KMnO4溶液褪色,无法证明是生成的乙烯被氧化,C错误;
D、蔗糖在稀硫酸、加热条件下水解生成葡萄糖,加足量 NaOH 中和酸后,葡萄糖与银氨溶液在碱性条件下发生银镜反应,产生光亮银镜,可证明蔗糖发生了水解,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
酸性比较:需排除挥发性酸的干扰,盐酸会随 CO2进入后续溶液,干扰碳酸与硅酸的酸性比较。
取代反应验证:需排除反应物本身的干扰,液溴易挥发,会直接与硝酸银反应生成沉淀。
烯烃检验:需排除乙醇、SO2等还原性物质的干扰,它们也能使酸性 KMnO4褪色。
糖类水解:水解后需先中和催化剂酸,再在碱性环境下进行银镜反应,才能证明生成了还原性糖。
二、非选择题:共4题,共58分。
15.回答下列问题。
(1)NaBH4中组成元素的电负性从大到小的顺序为   (用元素符号表示)。NaBH4中阴离子的空间结构为   。
(2)①H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为   。
的沸点比的沸点低,原因是   。
②中sp2与sp3杂化的碳原子数目之比为   。
③乙二胺(H2NCH2CH2NH2)可以和Mg2+、Cu2+等离子形成稳定的环状离子。如[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+,其结构中有两个五元环,试画出其结构   。[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+与NH3相比,H—N—H的键角前者   后者(填“>”、“<”或“=”)。
(3)关于化合物,下列叙述正确的有    (填字母序号)。
a.分子间可形成氢键
b.分子中既有极性键又有非极性键
c.分子中含有7个σ键和1个π键
d.该分子在水中的溶解度大于CH3CH=CHCH3
(4)某钴氧化物的晶胞如图所示,该氧化物中钴离子的价电子排布式为   。
(5)已知硫酸的结构为,中S元素的化合价为,画出的结构式
   。
【答案】(1)H>B>Na;正四面体形
(2)O—H键>氢键>范德华力;形成的是分子内的氢键,而可形成分子间的氢键,分子间氢键使分子间的作用力增大;4:1;;>
(3)bd
(4)
(5)或
【知识点】原子核外电子排布;晶胞的计算;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】(1)非金属性越强,电负性越大,其中Na的电负性最小,中H为-1价,B为+3价,说明电负性:H>B,故三种元素电负性大小:H>B>Na;中阴离子为,B的价层电子对数是,无孤对电子,空间结构为正四面体形;
故答案为: H>B>Na ; 正四面体形 ;
(2)①化学键是相邻两个或多个原子之间强烈的相互作用;分子间的范德华力和氢键均属于分子间作用力的范畴,但氢键强于范德华力,所以它们从强到弱的顺序依次为O-H键、氢键、范德华力;对羟基苯甲醛易形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键,分子间氢键使分子间作用力增大,所以对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高;
②苯环、羧基、酯基的碳原子为杂化,共8个,为饱和碳原子,采取杂化,故sp3与sp3杂化的碳原子数目之比为4:1;
③与两个乙二胺分子形成配合物,该配合物含有2个五元环,则配位数为4,配体数为2,结构为:;该配离子中提供空轨道,提供孤对电子,孤对电子形成了配位键,其对成键电子对斥力大大减弱,其H-N-H的键角大于的;
故答案为: O—H键>氢键>范德华力 ;形成的是分子内的氢键,而可形成分子间的氢键,分子间氢键使分子间的作用力增大 ; 4:1 ; ; > ;
(3)关于化合物,下列叙述正确的是:
a.分子中不存在与电负性很强、原子半径小的元素相连的H原子,所以不存在氢键,a错误;
b.分子中碳碳键是非极性键,碳氢键、碳氧键是极性键,b正确;
c.分子中有3个碳碳σ键、2个碳氧σ键、4个碳氢σ键,2个碳氧π键和1个碳碳π键,共有9个σ键和3个π键,c错误;
d.由于醛基中的氧原子与水分子间形成氢键,增大了其在水中的溶解度,d正确;
故答案为:bd。
(4)晶胞中,的个数是,钴离子的个数是,故该钴离子为,基态Co原子形成时,先失去4s能级的电子,故的价电子排布式为;
故答案为: ;
(5)中S元素的化合价为,则说明含有2个-1价的氧原子,6个-2价的氧原子,即存在过氧键,S形成6条键,其结构式为:
或。
故答案为:或 ;
【分析】(1) 电负性:非金属性越强电负性越大,顺序为 H > B > Na。
阴离子 BH4-:B 的价层电子对数为 4,无孤电子对,空间结构为正四面体形。
(2) ① 作用力强弱:O—H 键 > 氢键 > 范德华力;邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,对羟基苯甲醛形成分子间氢键,分子间氢键使沸点更高。
② 杂化碳数:sp2 杂化(苯环、羧基、酯基)共 8 个,sp3 杂化(-CH2CH3)共 2 个,比例为 4:1。
③ 配合物结构:Cu2+与 2 个乙二胺形成 4 配位,含 2 个五元环;配位键使成键电子对斥力减小,H—N—H 键角 > NH3。
(3) b:碳碳双键为非极性键,碳氧、碳氢等为极性键。
d:醛基氧与水形成氢键,溶解度大于丙烯。
(4) 晶胞计算:Co2+与 O2-个数均为 4,Co2+价电子排布式为 3d7。
(5) S 为 + 6 价,含过氧键(2 个 O 为 - 1 价),结构式为两个 SO4通过过氧键连接:或 。
(1)非金属性越强,电负性越大,其中Na的电负性最小,中H为-1价,B为+3价,说明电负性:H>B,故三种元素电负性大小:H>B>Na;中阴离子为,B的价层电子对数是,无孤对电子,空间结构为正四面体形;
(2)①化学键是相邻两个或多个原子之间强烈的相互作用;分子间的范德华力和氢键均属于分子间作用力的范畴,但氢键强于范德华力,所以它们从强到弱的顺序依次为O-H键、氢键、范德华力;对羟基苯甲醛易形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键,分子间氢键使分子间作用力增大,所以对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高;
②苯环、羧基、酯基的碳原子为杂化,共8个,为饱和碳原子,采取杂化,故sp3与sp3杂化的碳原子数目之比为4:1;
③与两个乙二胺分子形成配合物,该配合物含有2个五元环,则配位数为4,配体数为2,结构为:;该配离子中提供空轨道,提供孤对电子,孤对电子形成了配位键,其对成键电子对斥力大大减弱,其H-N-H的键角大于的;
(3)关于化合物,下列叙述正确的是:
a.分子中不存在与电负性很强、原子半径小的元素相连的H原子,所以不存在氢键,a错误;
b.分子中碳碳键是非极性键,碳氢键、碳氧键是极性键,b正确;
c.分子中有3个碳碳σ键、2个碳氧σ键、4个碳氢σ键,2个碳氧π键和1个碳碳π键,共有9个σ键和3个π键,c错误;
d.由于醛基中的氧原子与水分子间形成氢键,增大了其在水中的溶解度,d正确;
故答案为:bd。
(4)晶胞中,的个数是,钴离子的个数是,故该钴离子为,基态Co原子形成时,先失去4s能级的电子,故的价电子排布式为;
(5)中S元素的化合价为,则说明含有2个-1价的氧原子,6个-2价的氧原子,即存在过氧键,S形成6条键,其结构式为:
或。
16.丹参醇是存在于中药丹参中的一种天然产物。合成丹参醇的部分路线如下:
已知:①②
(1)A中的官能团名称为羰基和   。
(2)DE的反应类型为   反应。
(3)B的分子式为C9H14O,则B的结构简式为   。
(4)的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:   。
①能与FeCl3溶液发生显色反应; ②能发生银镜反应;
③核磁共振氢谱中有4个吸收峰,峰面积比为1:1:2:2。
(5)请补全以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。
中间产物①   中间产物②   中间产物③   反应物④   反应条件⑤   
【答案】碳碳双键;消去;;或;;;;H2;催化剂、加热
【知识点】有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)A()的官能团有碳碳双键和羰基,
故答案为:碳碳双键;
(2)通过流程图知,D中的醇羟基转化为E中的碳碳双键,所以D→E的反应类为消去反应,
故答案为:消去反应;
(3)通过以上分析知,B的结构简式为,
故答案为;
(4)的分子式为C9H6O3,不饱和度为=7,一种同分异构体同时满足下列条件:①分子中含有苯环,能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②能发生银镜反应;能发生银镜反应,说明含有醛基;苯环的不饱和度为4,醛基为1,因此分子中还含有1个碳碳三键;③核磁共振氢谱中有4个吸收峰,峰面积比为1∶1∶2∶2。符合条件的结构简式为或,故答案为或;
(5)和溴发生加成反应生成,发生消去反应生成,和发生加成反应生成,和氢气发生加成反应生成,即中间产物①为,中间产物②为,中间产物③为,反应物④为H2,反应条件⑤为催化剂、加热,
故答案为;;;H2;催化剂、加热。
【分析】以化合物 A 为起点,先与格氏试剂 CH3MgBr 发生亲核加成,再经水解得到含叔醇结构的中间体 B(分子式 C9H14O);B 与另一不饱和酮在加热条件下发生环化反应,得到含羟基的多环化合物 C;C 在 DDQ 作用下氧化脱氢,生成含共轭结构的 D;D 在酸性加热条件下发生醇羟基的消去反应,羟基转化为碳碳双键,得到芳构化更完全的中间体 E;最后经多步羟基化反应,在指定位置引入羟基,得到目标产物丹参醇。根据第(3)习题知,B的分子式为C9H14O,B发生信息①的反应生成C,则B为,据此分析解答。
17.甲苯是重要的有机原料,某化学兴趣小组利用甲苯为主要原料,进行下列实验:
Ⅰ.利用如图所示装置制备对溴甲苯,并证明该反应为取代反应。
(1)冷凝管中冷水从   (填“a”或“b”)进,实验过程中使用了40mL甲苯(约为0.38mol)和30mL液溴(约为0.58mol),则选用的仪器M的最合理规格为   (填标号)。
A.100mL B.200mL C.250mL D.500mL
(2)请写出甲苯与液溴生成对溴甲苯的化学方程式   。
(3)乙中的作用为   。能说明该反应是取代反应而不是加成反应的实验现象为   。
(4)实验过程中进行的分步操作如下,合理的顺序为   (填标号)。若最后得到对溴甲苯51.98g,则该实验的产率约为   (保留两位有效数字)。
A.检查装置气密性 B.连接好装置 C.将甲苯和液溴滴入 D.将NaOH溶液滴入
E.接通冷凝水 F.将M中混合物过滤、分液、蒸馏
Ⅱ.苯甲酸是一种化工原料,常用作制药和染料的中间体,也用于制取增塑 剂和香料等。实验室合成苯甲酸的原理、有关数据及装置示意图如下:
反应过程:
反应试剂、产物的物理常数如下:
名称 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g·mL-1 溶解度/g
水 乙醇
甲苯 无色液体、易燃易挥发 -95 110.6 0.8669 不溶 互溶
苯甲酸 白色片状或针状晶体 122.4[1] 248 1.2659 微溶[2] 易溶
已知:[1]100 ℃左右开始升华。
[2]苯甲酸在 100 g 水中的溶解度:4 ℃,0.18 g;18 ℃,0.27 g;75 ℃,2.2 g。
按下列合成步骤回答问题:
(5)苯甲酸制备:
如图在250 mL三颈烧瓶中放入2.7 mL甲苯和100 mL水,控制100℃机械搅拌溶 液,在石棉网上加热至沸腾。从冷凝管上口分批加入8.5 g高锰酸钾(加完后用少量水冲洗冷凝管内壁),继续搅拌,静置发现不再出现   现象时,停止反应。装置a的作用除上述外,另一主要作用是   , 已知加入高锰酸钾时发生的反应为:
+2KMnO4+2MnO2↓+H2O+KOH
(6)分离提纯:
除杂。将反应混合物加入一定量亚硫酸氢钠溶液使紫色褪去,高锰酸钾的还原产物为黑色难溶性MnO2,此时反应的离子方程式为   。
【答案】a;B;;吸收HBr气体中的Br2 和甲苯蒸气;丙中产生淡黄色沉淀;BAECDF;80%;分层;冷凝回流;
【知识点】物质的分离与提纯;探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】(1)冷凝管中冷水下进上出,冷凝效果好,则从a进;实验过程中使用了40mL甲苯(约为0.38mol)和30mL液溴(约为0.58mol),总体积为70mL,液体体积一般要小于三分之二、大于三分之一,则选用的仪器M的最合理规格为B.200mL;
故答案为: a ; B ;
(2)甲苯与溴单质发生取代反应生成对溴甲苯和HBr,催化剂为,化学方程式为;
故答案为: ;
(3)由于HBr中可能混有挥发的溴和甲苯,故要使混合气体通入四氯化碳除去溴,防止对HBr的检验造成干扰,同时吸收甲苯蒸气,装置乙中所盛放的四氯化碳的作用是吸收HBr气体中的Br2和甲苯蒸气;装置丙中有淡黄色沉淀生成时,说明反应生成了HBr,则说明该反应是取代反应而不是加成反应;
故答案为: 吸收HBr气体中的Br2 和甲苯蒸气 ; 丙中产生淡黄色沉淀 ;
(4)实验过程中进行的分步操作如下,合理的顺序为:连接好装置,A.检查装置气密性,防止漏气,E.接通冷凝水, C.将甲苯和液溴滴入,进行反应,D.将NaOH溶液滴入,除去过量的溴单质,F.将M中混合物过滤、分液、蒸馏,得到产物;故为:BAECDF;若最后得到对溴甲苯51.98g,实验过程中使用了40mL甲苯(约为0.38mol)和30mL液溴(约为0.58mol),理论生成0.38mol对溴甲苯,则该实验的产率约为;
故答案为: BAECDF ; 80% ;
(5)甲苯不溶于水会分层,反应生成的苯甲酸钾易溶于水,所以反应后的混合溶液不再分层,说明甲苯完全反应;装置a能冷凝回流水蒸气、甲苯蒸气,防止甲苯的挥发而降低产品产率;
故答案为: 分层 ; 冷凝回流 ;
(6)反应后混合物中含有氢氧化钾,亚硫酸氢钠有还原性,能还原高锰酸钾生成二氧化锰、硫酸钾和水,则其反应的离子方程式为:。
故答案为: ;
【分析】 在装置甲中,甲苯与液溴在 FeBr3催化下发生苯环对位取代反应,生成对溴甲苯和 HBr 气体。反应产生的 HBr 中会混有挥发的 Br2和甲苯蒸气,先经过装置乙中的 CCl4,将这些杂质吸收除去,避免干扰后续检验;随后纯净的 HBr 进入装置丙,与硝酸银溶液反应生成淡黄色 AgBr 沉淀,以此证明反应为取代反应;最后装置丁中的碱石灰会吸收多余的 HBr,防止污染环境。
18.从含砷氧化锌废渣(还含有Cu、Ni、Ag的氧化物等)制取活性氧化锌的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)①锌在元素周期表中位于   区。
②该工序锌的浸出率与温度关系如图,当温度高于328K时,锌的浸出率反而下降的原因
是   。
(2)①砷位于元素周期表的   周期   族,该原子具有   种运动状态不同的电子。
②“除砷”时,需过量,一是生成[或]胶体吸附含砷微粒,二是   ;写出砷酸铁的化学式:   。
(3)“除铁”时,被全部氧化为,再调pH将、转化为沉淀而除去。检验铁元素是否被完全除去的试剂是   。
(4)写出“蒸氨”时,生成的化学方程式:   。
(5)以1 t含锌元素10%的含砷氧化锌制得活性氧化锌113.4 kg,依据以上数据能否计算出锌元素的回收率。若能,写出计算结果,若不能,请说明理由:   。
【答案】(1)ds;温度高,氨挥发量增加,生成锌氨配合物减少,不利于锌的浸出
(2)四或4;ⅤA;33;使砷酸根沉淀完全;
(3)溶液
(4)
(5)不能,“除杂”时添加了锌粉,最终中的锌元素不完全来自于含砷氧化锌废渣中,无法计算含砷氧化锌废渣中锌元素的回收率
【知识点】原子核外电子排布;物质的分离与提纯;离子方程式的书写;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】(1)①锌元素是30号元素,价层电子排布式为,位于元素周期表的ds区;
②当温度高于328K时,氨挥发量增加,生成锌氨配合物减少,不利于锌的浸出;
故答案为: ds ; 温度高,氨挥发量增加,生成锌氨配合物减少,不利于锌的浸出 ;
(2)①砷与氮位于同一主族,位于元素周期表的第四周期ⅤA族;砷的原子序数是33,核外的33个电子的运动状态各不相同,共有33种运动状态不同的电子;
②“除砷”时,根据该工序目的是将砷元素除去,故过量,一是生成[或]胶体可吸附含砷微粒,二是与砷酸根反应,使砷酸根沉淀完全;砷酸铁的化学式为;
故答案为: 四或4 ; ⅤA ; 33 ; 使砷酸根沉淀完全 ; ;
(3)检验用溶液;
故答案为:溶液 ;
(4)生成的化学方程式为;
故答案为: ;
(5)由于除Cu、Ag、Ni的过程中添加了锌粉,最终中的锌元素不完全来自于含砷氧化锌废渣中,故无法计算含砷氧化锌废渣中锌元素的回收率。
故答案为: 不能,“除杂”时添加了锌粉,最终中的锌元素不完全来自于含砷氧化锌废渣中,无法计算含砷氧化锌废渣中锌元素的回收率 ;
【分析】以含砷、铜、镍、银等氧化物的氧化锌废渣为原料,先加入NH3、NH4HCO3溶液氨浸,使锌进入溶液,再加入锌粉置换除去 Cu、Ag、Ni 等杂质;随后向滤液中加入FeSO4并通 O2、加 (NH4)2S2O8将砷转化为砷酸铁沉淀除去,再用KMnO4氧化除铁;经蒸氨得到碱式碳酸锌,最后干燥、热分解得到活性氧化锌。据此解题。
(1)①锌元素是30号元素,价层电子排布式为,位于元素周期表的ds区;
②当温度高于328K时,氨挥发量增加,生成锌氨配合物减少,不利于锌的浸出;
(2)①砷与氮位于同一主族,位于元素周期表的第四周期ⅤA族;砷的原子序数是33,核外的33个电子的运动状态各不相同,共有33种运动状态不同的电子;
②“除砷”时,根据该工序目的是将砷元素除去,故过量,一是生成[或]胶体可吸附含砷微粒,二是与砷酸根反应,使砷酸根沉淀完全;砷酸铁的化学式为;
(3)检验用溶液;
(4)生成的化学方程式为;
(5)由于除Cu、Ag、Ni的过程中添加了锌粉,最终中的锌元素不完全来自于含砷氧化锌废渣中,故无法计算含砷氧化锌废渣中锌元素的回收率。
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