【精品解析】四川广安市2026届下学期高三第二次模拟考试 化学试题

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四川广安市2026届下学期高三第二次模拟考试 化学试题
1.下列与生活相关的叙述中,不涉及化学变化的是
A.珍珠遇酸后失去光泽
B.植物油久置氧化变质
C.肌肉拉伤,喷氯乙烷快速镇痛
D.聚乳酸用于骨科固定材料且不用取出
2.下列描述不能正确地反映事实的是
A.室温下与碳不发生反应,高温下可生成Si和CO
B.用铁粉、活性炭、食盐等制暖贴,使用时铁粉被氧化,反应放热
C.通过豆科植物的根瘤菌将转化为氨,实现氮的固定
D.接触法制硫酸时,煅烧黄铁矿直接得到三氧化硫
3.下列化学用语表示正确的是
A.HCl的电子式:
B.分子的空间结构模型为
C.环己烷最稳定空间结构的键线式:
D.激发态Al原子的价层电子轨道表示式:
4.下列方程式与所给事实不相符的是
A.四氯化钛水解:
B.溶液中通入少量:
C.用溶液浸泡锅炉水垢:
D.碱性锌锰电池总反应:
5.下列各图所示装置能达到实验目的的是
A.证明(亮黄色)只有在高浓度的条件下才存在 B.通过滴定测定醋酸的浓度
C.实验室制1-丁烯并检验产物 D.闭合一段时间后,打开,闭合,实现氢氧燃料电池放电
A.A B.B C.C D.D
6.结构决定性质,下列对物质性质解释错误的是
  性质 解释
A 难溶于水,易溶于 为极性分子,、为非极性分子
B 石墨导电 石墨片层中,未参与杂化的p轨道中的电子可在同层内自由移动
C 次氯酸具有弱酸性 中,羟基极性较弱,难电离
D 离子液体难挥发 分子间存在氢键
A.A B.B C.C D.D
7.设是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.常温下,的溶液中,水电离出的数为
B.将9 g Al片投入到冷的浓硝酸中,反应转移的电子数目小于
C.0.1 mol肼()含有的孤电子对数为
D.中含有的中子数为
8.某离子化合物结构如图所示,Q、W、Y、Z、X分别为不同主族的短周期元素,且原子半径依次减小。下列说法错误的是
A.Q与W形成的简单化合物熔融状态下能导电
B.基态Y原子核外电子有4种空间运动状态
C.简单氢化物沸点:
D.化合物含有离子键、共价键
9.在催化下,喹喔啉-2(1H)硫酮可与D-A环丙烷发生(3+3)环化反应,如:
下列说法正确的是
A.甲分子中N的杂化类型均为
B.乙分子在发生上述反应时,第2处碳碳键发生了断裂
C.丙分子含有2个手性碳原子
D.丙不能与HCl发生反应
10.下列对实验现象给出的解释或结论正确的是
  实验操作及现象 解释或结论
A 向盛有与的恒压密闭容器中通入一定体积的,气体颜色变浅 化学平衡向减少的方向移动
B 向2支均盛有的NaOH溶液的试管中,分别加入2滴浓度均为的和溶液,一支试管无明显现象,另一支出现红褐色沉淀 小于
C 取少量麦芽糖样品与稀硫酸共热,冷却后加入新制加热,未产生砖红色沉淀 麦芽糖没有发生水解
D 将通入溶液中,溶液先变为红棕色,一段时间后又变成浅绿色{为红棕色} 体系中的配位反应比氧化还原反应的活化能小,但氧化还原反应的平衡常数更大
A.A B.B C.C D.D
11.国内研究团队通过一系列实验和理论计算,首次完整描绘出Ullmann偶联中铜的氧化还原路径,其中三氟甲基化反应的机理如图所示(A中Cu的氧化数为I,其化合价为),下列说法正确的是
A.C中Cu的化合价为
B.图示三氟甲基化反应可表示为:
C.整个反应过程中,有极性键、非极性键的断裂和生成
D.Ln与表达的是不同配体
12.焦磷酸二氢二钠()在食品工业中,主要用作膨松剂、水分保持剂和品质改良剂。合成焦磷酸二氢二钠的流程如图所示,下列说法错误的是
A.“中和”时,生成的气体为
B.“加热”时,发生了脱水缩合
C.“结晶”时,应采用冷却结晶
D.焦磷酸二氢根的结构式为
13.最近,我国科学工作者提出了一种电化学合成氯醇的策略:在含Cl的水性介质中直接从烯烃合成氯醇,避免了传统方法中氯气和次氯酸的使用,其合成原理如图所示。
下列说法错误的是
A.工作一会儿,阴极区游离的数目几乎不变
B.理论上,当有气体生成时,向右穿过质子交换膜的可能为2 mol
C.若电解质溶液更换为海水,将不能合成氯醇
D.工作时,a极反应为:
14.为尖晶石型锰系锂离子电池材料,其晶胞由8个立方单元组成,这8个立方单元可分为A、B两种类型(如图所示),晶胞参数为。
下列说法正确的是
A.每个晶胞含16个
B.晶胞中Li、O原子的最小距离为
C.晶胞密度为
D.A结构单元沿着yz面的投影为
15.Y可结合转化为和,与Y可形成和两种配离子。室温下向溶液中加入Y,使得溶液中和Y的初始浓度分别为和。通过调节混合溶液的pH改变Y及其不同配离子的浓度(忽略体积变化)。与的变化关系如图1所示(其中M代表,或),分布系数与pH的变化关系如图2所示(其中N代表Y、或),比如。
下列说法正确的是
A.曲线Ⅲ对应的离子是
B.时,
C.当时,
D.时,
16.碘化亚铜(CuI)正凭借着优异的光电性能与催化活性,在光伏光电、医疗传感、高端有机合成等高科技领域掀起应用热潮。
资料:ⅰ.易溶于KI溶液,发生反应(红棕色);不能与形成配合离子。
ⅱ.铜元素被氧化可能存在的形式有(蓝色)、(无色)。
ⅲ.CuI为白色不溶于水的固体,(无色),均易被空气氧化。
回答下列问题:
实验Ⅰ.探究Cu与反应能否制备CuI
请回答:
(1)在铜粉与反应中,KI溶液的作用是________。
(2)实验室进行步骤②用到的玻璃仪器有___________(填字母)。
A. B. C. D.
(3)步骤③中发生的反应是否属于氧化还原反应________(填“是”或“否”)。
(4)在KI溶液中,铜与反应的产物是________。
实验Ⅱ.以硫酸铜为原料制备碘化亚铜
(5)向如图所示装置的三颈烧瓶中加入1.27 g的,再滴加溶液于三颈烧瓶中,搅拌,持续通入至溶液变为无色,停止通入气体,过滤,用乙醇洗涤所得固体,置于真空干燥箱中干燥。
①写出上述实验方案中制备CuI的离子方程式________。
②检验固体已经洗净的操作是________。
③置于真空中干燥的原因________。
(6)已知荧光强度比值与浓度关系如图所示。取0.0001 g CuI粗产品,经预处理,将Cu元素全部转化为并定容至1 L。取1.00 mL所配溶液,测得荧光强度比值为10.5,则产品中CuI的纯度为________%(保留1位小数)。
17.钪为稀土贵族,在合金、固体氧化物燃料电池、陶瓷、电子、激光器和放射性同位素生产等领域扮演着不可或缺的角色。某钛白废液的主要元素及浓度()如下表:
主要元素 Cl Fe Mn Al Ca Mg Sc
浓度(g/L) 248.5 101.25 21.8 9.66 8.59 6.51 0.11
研究小组对该钛白废液进行研究,设计如下工艺流程,实现了钪的分离回收。
已知:易与P204、N235络合进入有机相,而较难与P204、N235络合。
回答下列问题:
(1)Sc的原子结构示意图为   。
(2)为了检测“萃取”分液所得“水溶液”中是否含有,应选用的试剂是   。
(3)“洗涤”过程中,的洗除率随着HCl浓度的变化如下图所示。为了使洗除效果最好,盐酸浓度宜选用   。
(4)若“萃取”时发生反应,则“反萃取”时发生反应的离子方程式主要为   。
(5)“除铁”所用到的实验方法是   。
(6)“除铁”后,先将与EDTA络合保护,再用离子交换法除去、、等杂质。其络合反应如下图所示,Sc-EDTA中,的配位数为   。
(7)在空气中“焙烧”反应的化学方程式为   。
(8)若将钛白废液进行5级错流萃取(即每级使用新鲜有机相),每级萃取率为90%,后续过程Sc的总损失率为5%,则最多可得   (保留2位有效数字)。(萃取率)
18.合成甲烷有利于实现“碳达峰、碳中和”,转化过程中发生的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应Ⅳ:
回答下列问题:
(1)反应Ⅳ的   。
(2)恒温恒压条件下,若只发生反应Ⅳ,可提高转化率的措施有   (填字母)。
a.增加原料中的量 b.通入气 c.增加原料中的量
(3)反应Ⅰ的正、逆反应速率可分别表示为、(、分别为正、逆反应速率常数且均大于0,p为气体的分压),降低温度时、减少程度   (填“>”“”或“<”)。
(4)CO和是重要的工业原料气,经“变换”“脱碳”可获得纯。向绝热反应器中通入CO、和过量的:。催化作用受接触面积和温度等因素影响,的比热容较大。过量能有效防止催化剂活性下降,其原因有   。
(5)向2 L的恒容密闭容器中充入和发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,达平衡时各组分的物质的量随温度的变化如图所示:
①图中b表示的物质是   (填化学式)。
②温度为T℃时,平衡时、的物质的量分别为1.2 mol、0.6 mol,反应Ⅱ的平衡常数   (保留2位有效数字)。
③保持温度不变,增大容器体积,容器内   (填“增大”“减小”或“不变”)。
19.佐利氟达星是一种新型抗生素,H是其合成中间体,该中间体的一种合成路线如下图所示(略去部分试剂与条件):
已知:①

回答下列问题:
(1)A中所含官能团名称为   。B的结构简式为   。
(2)D转化为E的反应可看作两步完成,第一步发生加成反应,第二步发生   (填反应类型)。
(3)A→C,G→H设计的目的是   。
(4)上述流程中,多次用到DMF(),其名称为   。
(5)F的同分异构体中,同时满足下列条件的共有   种。
a.属于芳香族化合物
b.苯环上含有4个取代基,且其中3个为“”
c.含有,,二者未连在同一碳上
(6)尼龙6(锦纶6)的合成路线如下:
已知Z含有酰胺基,与Y互为同分异构体。Y的结构简式为   ,Z合成尼龙6的化学反应方程式为   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系
【解析】【解答】A、珍珠的主要成分是碳酸钙,遇酸会发生反应,失去光泽,涉及化学变化,故 A 不符合题意;
B、植物油中的不饱和键久置会被氧气氧化,发生化学变化导致变质,故 B 不符合题意;
C、氯乙烷喷在皮肤上快速汽化吸热,仅发生状态变化,无新物质生成,不涉及化学变化,故 C 符合题意;
D、聚乳酸在体内会水解生成乳酸,发生化学变化,故 D 不符合题意;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
判断化学变化的本质是是否有新物质生成;
碳酸钙与酸的反应、植物油的氧化、聚乳酸的水解均有新物质生成,属于化学变化;
氯乙烷汽化仅为状态变化,无新物质生成,属于物理变化。
2.【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应;硅和二氧化硅;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A、室温下与碳不发生反应,高温下可生成和, 反应为,A不符合题意;
B、用铁粉、活性炭、食盐等制暖贴,使用时铁粉被氧化,反应放热 ,B不符合题意;
C、通过豆科植物的根瘤菌将转化为氨,实现氮的固定 ,C不符合题意;
D、接触法制硫酸时,煅烧黄铁矿直接得到三氧化硫, 反应为 ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
硅的制备反应:与碳的反应需在高温下进行,产物为和;
暖贴原理:铁粉、活性炭、食盐构成原电池,铁粉被氧化放热;
氮的固定:根瘤菌可将转化为氨,属于生物固氮;
接触法制硫酸工艺:黄铁矿煅烧只能生成,需进一步催化氧化才能得到。
3.【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;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、HCl 为共价化合物,电子式中 Cl 原子的最外层电子未全部标出, 正确电子式为, 故 A 错误;
B、OF2分子中 O 原子有 2 对孤电子对,空间结构为 V 形,而模型为三角锥形,故 B 错误;
C、环己烷最稳定的空间结构为椅式构象,键线式表示正确,故 C 正确;
D、基态 Al 原子的价电子排布为 3s23p ,激发态 Al 原子的价层电子轨道表示式应体现电子跃迁,而图中 3s 轨道为成对电子、3p 轨道只有 1 个单电子,不符合激发态的电子排布规则,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
电子式书写:需完整标出所有原子的最外层电子,尤其是成键原子的孤电子对;
分子空间结构判断:结合中心原子的价层电子对数(σ 键数 + 孤电子对数)判断空间构型;
环己烷构象:椅式构象比船式构象更稳定,键线式需体现椅式结构特征;
价层电子轨道表示式:激发态原子的电子排布需体现电子跃迁,轨道中电子排布需符合洪特规则和泡利不相容原理。
4.【答案】B
【知识点】盐类水解的原理;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子方程式的书写
【解析】【解答】A、四氯化钛水解生成二氧化钛水合物和氯化氢,方程式书写正确,故A正确;
B、溶液中通入少量,反应生成的HCl会与反应,正确的离子方程式为,故B错误;
C、用溶液浸泡锅炉水垢,发生沉淀转化反应,方程式书写正确,故C正确;
D、碱性锌锰电池中锌被氧化为氢氧化锌,二氧化锰被还原为,总反应方程式书写正确,故D正确;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
盐类水解方程式书写:水解生成二氧化钛水合物和,反应条件和产物标注正确;
氯气与碳酸氢钠溶液反应:与水反应生成的、中,只有能与反应,酸性弱于碳酸,不与反应;
沉淀转化反应:利用溶解度小于,实现水垢的转化;
碱性锌锰电池反应:根据电极反应,判断总反应中反应物、产物和系数是否匹配。
5.【答案】A
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理;卤代烃简介;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、向中加入浓盐酸,溶液中浓度升高,溶液出现亮黄色(生成);加入蒸馏水稀释,浓度降低,溶液黄色褪去,可证明只有在高浓度条件下才存在,故A正确;
B、用标准溶液滴定醋酸时,标准溶液应盛放在碱式滴定管中,而图中滴定管为酸式滴定管(玻璃活塞),不能盛放溶液,故B错误;
C、1-溴丁烷在浓硫酸、无水乙醇条件下发生消去反应生成1-丁烯,但浓硫酸具有强氧化性,会将乙醇氧化生成、乙烯等杂质气体,且乙醇易挥发,杂质气体也能使溶液褪色,无法检验1-丁烯,故C错误;
D、闭合电解溶液时,阳极生成,阴极生成;打开闭合时,形成的是氢氧燃料电池,但和分别在两极,装置无法实现氢氧燃料电池放电,故D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
配位平衡移动:通过改变浓度,观察溶液颜色变化,验证的存在条件;
滴定管的选择:碱式滴定管(橡胶管+玻璃珠)用于盛放碱性溶液,酸式滴定管(玻璃活塞)不能盛放等强碱溶液;
消去反应的杂质干扰:浓硫酸的氧化性会产生杂质气体,干扰产物1-丁烯的检验;
氢氧燃料电池的构成:电解生成的和需分别在两极,才能形成可放电的氢氧燃料电池。
6.【答案】D
【知识点】物质的结构与性质之间的关系;极性分子和非极性分子;相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】A、和均为非极性分子,为极性分子,根据“相似相溶”原理,难溶于水、易溶于,故A正确;
B、石墨为层状结构,层内碳原子采取杂化,未参与杂化的p轨道电子可在层内自由移动,因此石墨能导电,故B正确;
C、次氯酸的结构为,其中羟基的极性较弱,键不易电离,因此次氯酸具有弱酸性,故C正确;
D、离子液体是由阴、阳离子构成的离子化合物,不存在分子间氢键,难挥发的原因是离子键较强,故D错误;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
相似相溶原理:极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂;
石墨的导电机制:层内未参与杂化的p轨道电子可自由移动;
弱酸的电离:次氯酸中键极性弱,难以电离出;
离子液体的性质:由离子构成,不存在分子间作用力,难挥发是因为离子键强。
7.【答案】A
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;水的电离;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A、常温下,pH=9的溶液中,水电离出的浓度为,但题目未给出溶液体积,无法计算水电离出的数目,故A错误;
B、9 g Al的物质的量为0.333 mol,冷的浓硝酸会使Al发生钝化,反应转移的电子数目小于,故B正确;
C、每个分子中含有2对孤电子对,0.1 mol肼含有的孤电子对数为,故C正确;
D、的中子数为10, 3.6 g 的物质的量为0.2 mol,含有的中子数为,故D正确;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
阿伏加德罗常数的计算:溶液体积未知时,无法直接计算离子数目;
转移电子数的判断:冷的浓硝酸与Al发生钝化,反应程度小,转移电子数小于理论值;
孤电子对数目的计算:需结合分子结构判断,中每个N原子有1对孤电子对;
原子中子数计算:中子数=质量数-质子数,结合物质的量计算总数。
8.【答案】A
【知识点】原子核外电子的运动状态;原子结构与元素的性质;化学键;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A、由推断可知Q是铝元素、W是氯元素,二者形成的氯化铝属于共价化合物,熔融状态下不能电离出自由移动的离子,因此不具备导电性,故A正确;
B、Y为碳元素,基态碳原子的核外电子排布式为,电子分占4个不同的原子轨道,对应4种不同的空间运动状态,故B错误;
C、Z为氮元素,其简单氢化物是氨气;Y为碳元素,其简单氢化物是甲烷。氨气分子间存在氢键,分子间作用力更强,沸点显著高于甲烷,即简单氢化物沸点Z > Y,故C错误;
D、ZX5的化学式为,可看作是离子化合物,由铵根离子与氢负离子构成,既含离子键,也含氮氢共价键,故D错误;
故答案为:A。
【分析】Q:形成 4 个共价键,其中 1 个为配位键,可推断为Al(铝)。
Y:形成 4 个共价键,可推断为C(碳)。
Z:在阳离子中可形成 3 个和 4 个共价键,可推断为N(氮)。
W:在阴离子中可形成 1 个或 2 个共价键,且成 2 个共价键时可与 Al 形成配位键,可推断为Cl(氯)。
X:形成 1 个共价键,且原子半径最小,可推断为H(氢)。
9.【答案】C
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、甲分子中,与 C=N 双键相连的 N 原子为 sp2 杂化,与 H 相连的 N 原子为 sp3 杂化,并非所有 N 的杂化类型均为 sp3,故 A 错误;
B、根据反应前后结构对比,乙分子在反应时,断裂的是 1、3 号碳之间的碳碳键,而非第 2 处碳碳键,故 B 错误;
C、丙分子中,连有甲基的碳原子和与 S、N 相连的碳原子均为手性碳原子,共含有 2 个手性碳原子,故 C 正确;
D、丙分子中含有亚氨基 (-NH-), 可接受质子生成盐:喹啉-N+HCl→喹啉-NH+Cl-, 可与 HCl 发生反应生成盐,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
原子杂化类型判断:根据 N 原子的成键情况(双键 / 单键)判断杂化方式;
反应中化学键断裂分析:通过对比反应物和产物的结构,确定断裂的碳碳键位置;
手性碳原子判断:连接 4 个不同基团的碳原子为手性碳原子;
官能团的反应性:亚氨基 (-NH-) 可与酸发生反应。
10.【答案】D
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;二糖的性质和用途
【解析】【解答】A、恒压条件下通入 N2,容器体积增大,NO2浓度降低,气体颜色变浅,但平衡不一定向 NO2减少的方向移动,故 A 错误;
B、NaOH 过量时,AlCl3与 NaOH 反应生成 NaAlO2,无沉淀生成;FeCl3与 NaOH 反应生成 Fe(OH)3沉淀,该现象不能比较 Ksp 的大小,故 B 错误;
C、麦芽糖样品与稀硫酸共热后,需先加碱中和硫酸,再加入新制 Cu(OH)2加热,未加碱会导致实验失败,无法说明麦芽糖未水解,故 C 错误;
D、将 SO2通入 FeCl3溶液中,先形成红棕色的配合物 [Fe(SO2)6]3+,后发生氧化还原反应生成浅绿色的 Fe2+,说明配位反应活化能小、反应速率快,而氧化还原反应平衡常数更大、反应更彻底,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
恒压平衡移动分析:恒压通入惰性气体,体积增大导致浓度变化,平衡移动需根据分压变化判断;
沉淀生成的影响因素:NaOH 过量会影响 Al(OH)3的存在形式,无法通过该实验直接比较溶度积;
醛基检验的条件:酸性条件下需先中和酸,才能用新制 Cu(OH)2检验还原性糖;
反应速率与平衡常数的关系:活化能影响反应速率,平衡常数影响反应进行的程度,二者无必然联系。
11.【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;配合物的成键情况;化学反应速率的影响因素;卤代烃简介
【解析】【解答】A、C中Cu的化合价为+3,故A错误;
B、图示三氟甲基化反应可表示为: ,故B正确;
C、整个反应过程中,无非极性键的断裂和生成,故C错误;
D、Ln与图中含氮双齿配体表达的是同种配体,故D错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
配合物中中心原子化合价的判断:结合配体电荷计算Cu的化合价,注意Cu的常见最高正价为+2;
催化循环反应方程式的书写:从催化循环中提取进入和离开循环的物质,整理出总反应方程式;
化学键类型的判断:分析反应过程中是否存在非极性键的断裂或生成;
配体的识别:判断Ln与图中含氮双齿配体是否为同一物质。
12.【答案】B
【知识点】蒸发和结晶、重结晶;物质的分离与提纯;常见的食品添加剂的组成、性质和作用
【解析】【解答】A、“中和”时,与发生反应: ,生成的气体为,故A正确;
B、根据流程,中和调pH=4.4时,生成的是,加热时应为发生脱水缩合反应: ,而非,故B错误;
C、的溶解度随温度降低而减小,因此“结晶”时应采用冷却结晶的方法,故C正确;
D、焦磷酸二氢根由两个磷酸基团通过氧桥连接而成, 结构式为, 故D正确;
故答案为:B。
【分析】将与进行中和反应,调节溶液pH=4.4,生成并放出;随后将加热,使其发生脱水缩合反应,脱去水分子形成焦磷酸结构;最后通过冷却结晶,得到目标产物。
13.【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解原理;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、工作时,阴极发生还原反应: 2H2O+2e-=H2↑+2OH- ,生成的数目与迁移过来的数目相等,因此阴极区游离的数目几乎不变,故A正确;
B、理论上,当有22.4 L 气体(标准状况下)生成时,若为,生成1 mol 转移4 mol电子,此时有4 mol 穿过质子交换膜;若为,生成1 mol 转移2 mol电子,此时有2 mol 穿过质子交换膜,故B正确;
C、若电解质溶液更换为海水,海水中含有,仍可作为氯源参与反应,因此仍能合成氯醇,故C错误;
D、工作时,a极(阳极)上烯烃与发生氧化反应,电极反应为: ,故D正确;
故答案为:C。
【分析】该装置为电解池,a极为阳极,b极为阴极。阳极(a极)的烯烃、与水在催化剂作用下发生氧化反应,生成氯醇并释放;阴极(b极)发生还原反应,分解生成(或);阳极生成的通过质子交换膜迁移至阴极,维持电荷平衡,最终实现从烯烃直接电化学合成氯醇。
14.【答案】D
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A、由晶胞结构可知,Li+全部位于A单元内部,每个A单元含2个Li+,一个晶胞包含4个A单元,因此晶胞内共有8个Li+;结合的化学计量比,可推出晶胞中的数量应为32个,故A错误;
B、根据A单元的结构,Li原子与O原子的最近距离是A单元体对角线的 ,换算为整个晶胞的体对角线的 ,计算得最近距离为 pm,故B错误;
C、晶胞中含有8个单元,晶胞质量为,晶胞体积为,因此晶胞密度为,故C错误;
D、从三维空间位置来看,A结构单元中各原子沿yz面的投影为: ,故D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
晶胞中离子数目的计算:先根据晶胞中A单元的数量和Li+的分布,算出晶胞中Li+的总数,再结合化学式的原子比,推导出O2-的数目,以此判断正误;
原子间最小距离的计算:先确定A单元中Li和O原子的位置关系,再根据晶胞与A单元的尺寸关系,计算出二者的最小距离;
晶胞密度的计算:先确定晶胞中包含的单元数,算出晶胞质量,再结合晶胞参数换算出体积,代入密度公式进行计算;
晶胞投影的判断:根据A单元中各原子的三维坐标,分析它们在yz平面上的投影位置,与题目图示进行对比。
15.【答案】B
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A、结合图像变化趋势分析,曲线Ⅲ代表的是,因此A错误;
B、图1中,曲线Ⅰ对应、曲线Ⅱ对应,当两曲线相交时,二者浓度相等,此时溶液中,。根据银元素的物料守恒关系:,可推出与的数值均约为;再结合Y元素的物料守恒:,将已知浓度代入计算,可得,故B正确;
C、当与浓度相等时,对应图1中曲线Ⅰ与曲线Ⅲ的交点,该点对应的横坐标数值约为4,即,因此,故C错误;
D、由选项B的计算可知,当时,,且,代入分布系数公式可得。结合图2中各曲线对应的粒子,此时溶液中三种含Y粒子的浓度关系应为,故D错误;
故答案为:B。
【分析】根据题目信息,Ag+能与 Y 结合生成两种配合物:[AgY]+和 [AgY2]+;同时 Y 也能与 H+结合,形成 HY+和 H2Y2+两种粒子。
从图 1 来看,随着 Y 浓度的降低,曲线 Ⅰ 的粒子浓度持续减小,说明它是需要两个 Y 才能稳定存在的 [AgY2]+;曲线 Ⅱ 的粒子浓度先增后减,代表中间产物 [AgY]+;曲线 Ⅲ 的粒子浓度持续升高,代表游离的 Ag+。
从图 2 来看,随着 pH 升高,曲线 Ⅳ 的粒子含量持续下降,对应酸性较强时存在的 H2Y2+;曲线 Ⅴ 的粒子含量先升后降,对应中间形态 HY+;曲线 Ⅵ 的粒子含量持续上升,对应碱性条件下的 Y。基于这些对应关系,可对题目进行分析。
16.【答案】(1) 增大的溶解度,加快反应速率
(2) B,C
(3) 是
(4)
(5) 取最后一次洗涤液少量于试管中,滴入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无沉淀产生,则固体已经净 防止制得的碘化亚铜被氧气氧化
(6) 87.9
【知识点】配合物的成键情况;氧化还原反应方程式的配平;铜及其化合物;探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1) KI的作用是溶解I2,增大I2在水中的溶解度,同时与Cu和I2反应生成的CuI结合形成可溶性的,促进Cu与I2的反应正向进行;
故答案为: 增大的溶解度,加快反应速率 ;
(2) 步骤②为分液操作,需要用到的玻璃仪器是分液漏斗和烧杯,故答案为BC;
故答案为: B,C ;
(3) 加入浓氨水后,无色的被空气中的氧气氧化为深蓝色的,Cu元素化合价从+1价升高到+2价,存在化合价变化,该反应属于氧化还原反应;
故答案为: 是 ;
(4) Cu被氧化为+1价,与过量的I-结合形成无色的,因此反应产物为;
故答案为: ;
(5)①和作为氧化剂,作为还原剂被氧化为,配平后的化学方程式为:

② 检验洗涤液中是否含有,取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加盐酸酸化的溶液,若无白色沉淀生成,说明CuI已洗净;若有白色沉淀生成,说明未洗净;
③ 真空环境中无氧气,可避免CuI被空气氧化;
故答案为: 取最后一次洗涤液少量于试管中,滴入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无沉淀产生,则固体已经净 防止制得的碘化亚铜被氧气氧化 ;
(6) 当荧光强度比值为10.5时,,定容1L时,,对应,,样品纯度为。
故答案为: 87.9 ;
【分析】步骤①:过量KI会先与I2发生可逆反应: (溶液呈红棕色),提高了I2在水中的溶解度;随后Cu与体系中的I2(或)发生氧化还原反应,生成难溶的CuI: ;而过量的KI又会与生成的CuI结合,形成可溶性的无色络离子: ,因此反应后溶液中的铜元素主要以形式存在。
步骤②:向反应体系中加入有机溶剂(如CCl4、苯)进行萃取,此时解离出的I2会进入有机层,而无色的则留在水相中,从而实现I2与铜元素的分离。
步骤③:向含的无色水溶液中加入氨水,首先发生反应生成无色的亚铜氨络离子: ;而具有较强的还原性,易被空气中的氧气氧化,生成深蓝色的铜氨络离子,反应方程式为: ,据此可对后续问题进行分析解答。
(1)结合反应过程分析KI的双重作用,一方面利用(红棕色) ,增大I2溶解度,另一方面利用(无色),溶解CuI,使Cu与I2的反应持续进行;
(2)明确分液操作的仪器,分液操作需要分液漏斗和烧杯,过滤用普通漏斗、配制溶液用容量瓶,据此判断选项;
(3)根据化合价变化判断反应类型,被氧化为时,Cu元素化合价升高,氧气中O元素化合价降低,存在电子转移,属于氧化还原反应;
(4)反应后溶液无色,结合Cu被氧化为+1价、能与过量I-形成的性质,推断产物为;
(5)① 根据氧化还原反应的价态变化配平方程式,、得电子被还原,失电子被氧化,根据电子守恒和原子守恒配平;
② 利用与生成不溶于酸的白色沉淀的性质,通过检验洗涤液中的判断是否洗净;
③ CuI易被氧气氧化,真空环境可隔绝氧气,防止CuI被氧化;
(6) 先根据图像确定的浓度,再结合定容体积计算其物质的量,由Cu元素守恒得到CuI的物质的量,计算CuI的质量,最后通过计算出样品纯度。
17.【答案】(1)
(2)(铁氰化钾)溶液
(3)1
(4)或(其它合理答案)
(5)萃取分液
(6)6
(7)
(8)1.6
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系;分液和萃取;物质的分离与提纯;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)钪(Sc)为 21 号元素,其原子结构示意图为:;
故答案为: ;
(2)检验溶液中的可选用铁氰化钾()溶液,会与铁氰化钾反应生成特征蓝色沉淀,以此作为检验依据。
故答案为:(铁氰化钾)溶液 ;
(3)根据实验数据,当HCl浓度为时,的洗脱率最高,同时的洗脱率较低,因此该浓度为洗涤的最佳盐酸浓度。
故答案为:1;
(4)萃取过程的反应为: ;反萃取时加入NaOH溶液,会与反应生成的结合,使平衡逆向移动,反应的离子方程式为:或
故答案为:或(其它合理答案) ;
(5)“除铁”步骤利用了易与萃取剂N235络合进入有机相,而难以络合的性质差异,通过萃取分液的方法将铁元素从体系中除去。
故答案为: 萃取分液 ;
(6)由Sc-EDTA的配位结构可知,与2个N原子、4个O原子形成配位键,因此其配位数为6。
故答案为: 6 ;
(7)草酸钪()在空气中焙烧时,会与氧气反应生成氧化钪()和二氧化碳,反应的化学方程式为:
故答案为: ;
(8)钛白废液中Sc的初始质量为:;
经5级错流萃取(每级萃取率为90%)后,Sc的总萃取量为:;考虑后续总损失率为5%,最终可得到的Sc质量为:;
中Sc元素的质量分数为:;
因此,最终得到的的质量为:。
故答案为:1.6;
【分析】钛白废液首先加入和P204萃取剂进行萃取,使、等目标金属离子选择性进入有机相,而大部分杂质离子(如、、等)留在水相中;接着用稀盐酸对有机相进行洗涤,洗脱其中共萃的,初步富集;随后向洗涤后的有机相中加入NaOH溶液进行反萃取,使转化为粗沉淀,有机相可循环使用;粗沉淀用盐酸溶解,得到含和少量的溶液;再加入N235萃取剂进行萃取除铁,进入有机相,留在水相中;之后向含的溶液中加入草酸,生成草酸沉淀;最后将草酸钪沉淀焙烧,使其氧化分解,得到高纯。
(1)根据原子序数和电子排布规律,正确绘制Sc的原子结构示意图,需明确核电荷数为21,电子层分布为2、8、9、2;
(2)的特征检验反应,利用其与铁氰化钾生成蓝色沉淀的特性进行检验;
(3)结合实验数据,选择既能高效洗脱,又能尽量减少损失的HCl浓度,即;
(4)利用勒夏特列原理,NaOH中和萃取反应生成的,使平衡逆向移动,据此写出反萃取的离子方程式;
(5)理解萃取除铁的原理,即利用和与萃取剂N235络合能力的差异实现分离;
(6)根据配位键的成键情况,直接数出与中心离子直接相连的配位原子总数,得出配位数为6;
(7)根据焙烧反应的反应物和产物,结合氧化还原反应规律配平化学方程式;
(8)先计算初始Sc的质量,再根据萃取率计算萃取量,扣除损失率后得到最终Sc的质量,最后根据Sc在中的质量分数,计算出产品的质量。
(1)为21号元素,原子结构示意图为;
(2)检验可选用(铁氰化钾)溶液,与反应生成蓝色沉淀,以此检验;
(3)由图像可知,浓度为时,洗脱率最高,且洗脱率较低,故盐酸浓度宜选用;
(4)萃取反应为,反萃取时加入,与反应,促进平衡逆向移动,离子方程式为;或;
(5)“除铁”利用易与N235络合进入有机相,难络合,采用萃取分液的方法除铁;
(6)由的结构可知,与个原子、个原子形成配位键,配位数为;
(7)在空气中焙烧,与反应生成和,化学方程式为;
(8)钛白废液中的质量为,5级错流萃取,每级萃取率为,萃取后的总萃取量为,后续总损失率为,则最终的质量为,中的质量分数为,故的质量为。
18.【答案】(1)+247 kJ/mol
(2)ab
(3)>
(4)吸热防止温度过度升高和抑制生成单质碳的副反应
(5);0.14;减小
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律,目标反应可由反应Ⅰ×2减去反应Ⅱ得到,因此反应的焓变:
故答案为: +247 kJ/mol ;
(2)该反应为气体分子数增大的吸热反应,在恒温恒压条件下:
a. 增加原料中的量,平衡正向移动,的转化率提高,a符合题意;
b. 通入惰性气体Ar,容器体积增大,各物质分压减小,平衡向气体分子数增大的方向(正向)移动,的转化率提高,b符合题意;
c. 增加原料中的量,的转化率降低,c不符合题意;
故答案为:ab。
(3)反应Ⅰ为吸热反应,降低温度,平衡逆向移动,说明逆反应速率常数的减小程度小于正反应速率常数的减小程度,因此。
故答案为: > ;
(4)反应 为放热反应。过量的有两个作用:一是其比热容较大,可吸收反应放出的热量,防止温度过高导致催化剂活性下降;二是可抑制生成单质碳的副反应,避免催化剂失活。
故答案为:吸热防止温度过度升高和抑制生成单质碳的副反应 ;
(5)① 反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ、Ⅲ为放热反应。升高温度时,反应Ⅰ正向移动,反应Ⅱ、Ⅲ逆向移动,导致物质的量增大、物质的量减小。因此,物质的量先增大后减小的曲线a表示,物质的量减小的曲线b表示,物质的量增大的曲线c表示;
② 由图可知,平衡时,、的物质的量分别为、。根据氢原子守恒,计算得的物质的量为;设、的物质的量分别为、,由碳原子守恒得,由氧原子守恒得,解得、。反应Ⅱ的平衡常数:;
③ 反应Ⅰ的平衡常数,平衡时。温度不变,不变;增大容器体积(减小压强)时,反应Ⅰ平衡不移动,反应Ⅱ、Ⅲ平衡逆向移动,导致物质的量增大、物质的量减小,因此增大,即增大,其倒数减小。
故答案为: ; 0.14 ;减小
【分析】(1)首先,明确目标反应与已知反应的关系,通过对已知反应进行“反应Ⅰ×2 - 反应Ⅱ”的线性组合,消去中间产物,直接计算目标反应的焓变。计算时需注意焓变的符号和运算规则,确保结果的准确性。
(2)首先,判断反应的热效应(吸热)和气体分子数变化(增大);然后,结合恒温恒压条件,逐一分析选项:增加反应物的量,平衡正向移动,提高转化率;通入惰性气体Ar,容器体积增大,分压减小,平衡向气体分子数增大的方向移动,提高转化率;增加的量,其自身转化率降低。通过分析平衡移动方向,判断各措施对转化率的影响。
(3)反应Ⅰ为吸热反应,降低温度平衡逆向移动,说明逆反应速率受温度的影响比正反应小,即的减小程度小于的减小程度,因此平衡时。
(4)反应为放热反应,催化剂有适宜温度范围,过量水蒸气比热容大,可吸收热量,防止温度过高导致催化剂活性下降;同时,水蒸气可抑制碳与水的副反应,避免催化剂积碳失活,从催化剂保护和副反应抑制两个角度分析其作用。
(5)① 反应Ⅰ吸热,反应Ⅱ、Ⅲ放热。升高温度时,吸热反应正向移动,放热反应逆向移动,导致各物质的量变化趋势不同。根据、、的物质的量变化,对应曲线的趋势进行判断。
②首先,根据氢原子守恒计算的物质的量;再通过碳原子和氧原子守恒,建立方程组求解和的物质的量;最后,根据平衡常数的定义式,代入各物质的平衡浓度,计算反应Ⅱ的平衡常数。
③结合反应Ⅰ的平衡常数表达式,推导出与的关系;再分析增大容器体积(减小压强)时,反应Ⅱ、Ⅲ的平衡移动对和物质的量的影响,进而判断比值的变化趋势。
(1)根据盖斯定律,反应Ⅳ可由反应Ⅰ反应Ⅱ得到,;
(2)反应Ⅳ为气体分子数增大的吸热反应,恒温恒压条件下。
a.增加原料中的量,平衡正向移动,转化率提高,a符合题意;
b.通入气,容器体积增大,各物质分压减小,平衡正向移动,转化率提高,b符合题意;
c.增加原料中的量,转化率降低,c不符合题意;
故选ab;
(3)反应Ⅰ为吸热反应,降低温度,平衡逆向移动,说明逆反应速率常数减少程度小于正反应速率常数,故;
(4)该反应为放热反应,的比热容较大,过量的可吸收反应放出的热量,防止温度过高导致催化剂活性下降;同时可抑制生成单质碳的副反应,避免催化剂失活;
(5)①反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应,升高温度,反应Ⅰ向正反应方向移动,反应Ⅱ、Ⅲ逆向逆反应方向移动,则一氧化碳的物质的量增大、甲烷的物质的量减小,所以物质的量先增大后减小的曲线a表示二氧化碳、物质的量减小的曲线b表示甲烷、物质的量增大的曲线c表示一氧化碳;
②由图可知,平衡时,、的物质的量分别为、,根据氢原子守恒,计算得的物质的量为;设、的物质的量分别为、,由碳原子守恒得,氧原子守恒得,解得、,代入反应Ⅱ的平衡常数表达式;
③反应Ⅰ的平衡常数,故平衡时;温度不变,不变,增大容器体积,即缩小压强时,反应Ⅰ平衡不移动,反应Ⅱ、Ⅲ平衡逆向移动,的物质的量增大、的物质的量减小,增大,因此增大,则其倒数减小。
19.【答案】(1)氟原子(碳氟键)、醛基;
(2)消去反应
(3)保护醛基
(4)N,N-二甲基甲酰胺
(5)24
(6);
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)A 中含有的官能团为氟原子、醛基(苯环不属于官能团);根据已知条件①的反应,A 中的醛基与乙二醇发生缩醛反应生成 C,因此 B 为乙二醇,其结构简式为:;
故答案为: 氟原子(碳氟键)、醛基 ; ;
(2)D 与羟胺(NH2OH)的反应分为两步:第一步为加成反应,醛基与羟胺加成生成 α- 羟基肟;第二步为消去反应,分子内脱水形成肟基(C=N-OH),反应本质是醛基到肟基的转化。
故答案为: 消去反应 ;
(3) A 到 C 步骤中,先利用乙二醇与醛基发生缩醛反应,将醛基保护起来,避免后续还原剂还原其他官能团时对醛基造成影响;G 到 H 步骤中,同样是通过缩醛保护醛基,防止其在引入环醚、NCS 取代等强氧化或亲电试剂反应条件下被破坏,核心目的是保护醛基(-CHO),避免其参与副反应。
故答案为: 保护醛基 ;
(4) DMF 的结构为 (CH3)2N-CHO,其系统命名为 N,N - 二甲基甲酰胺。
故答案为: N,N-二甲基甲酰胺 ;
(5)条件回顾:a. 芳香族化合物,表示含苯环;b. 苯环上4个取代基:3个-F +1个-COOH+1个-CH=NOH;c. -COOH与-CH=NOH不连在同一碳上。
同分异构体分析:F的分子式为C10H7ClF3NO3,苯环上4个取代基的排列需要考虑:3个-F的位置异构,-COOH和-CH=NOH的位置异构。这里,我们先固定3个-F的位置,再放置-COOH和-CH=NOH。3个-F的可能位置:连三氟(1,2,3-):剩余3个位置(4,5,6)。偏三氟(1,2,4-):剩余3个位置(3,5,6)。均三氟(1,3,5-):剩余3个位置(2,4,6)。
具体分析:1,2,3-三氟苯:剩余位置为4,5,6。-COOH与-CH=NOH不连在同一碳上的情况有三种,按照取代基在5位为例,分别有、、、;4和6位置相同,故总计有2×4=8种;
1,2,4-三氟苯:剩余位置为3,5,6。按照取代基在3为例,分别有、、、因剩余位置为3,5,6,故总计有3×4=12种;
1,3,5-三氟苯:剩余位置为2,4,6,对称等效。按照取代基在2为例,分别有、、、,共有8+12+4= 24种。
故答案为: 24 ;
(6)X为环己醇经催化氧化生成环己酮,Y为环己酮与羟胺(NH2OH)在酸性条件下发生肟化反应,生成环己酮肟。其结构简式为;Z(己内酰胺)在一定条件下发生开环缩聚反应,生成尼龙6高分子,化学方程式为。
故答案为: ; ;
【分析】A 先与B发生反应,得到中间体 C; 根据C的结构式推断可知B为乙二醇, C 经正丁基锂 / DMF 反应引入醛基生成 D;D 与羟胺反应生成肟 E;E 再经 NCS 氯化得到 F;F 经多步反应构建杂环得到 G;最后 G 在盐酸作用下脱除缩醛保护基,得到目标中间体 H。
(1) 官能团识别与反应推断。首先明确 A 中的官能团(氟原子、醛基),再根据已知条件①的缩醛反应,推断 B 为乙二醇,并写出其结构简式。
(2) 解分析醛基与羟胺的反应过程,理解加成 - 消去两步反应的本质,明确醛基到肟基的转化机制。
(3) 理解有机合成中官能团保护的目的。通过分析 A 到 C、G 到 H 的反应环境,明确缩醛保护醛基的作用,防止醛基在后续反应中被还原剂或亲电试剂破坏。
(4) 有机物的系统命名,根据 DMF 的结构 (CH3)2N-CHO,确定其母体为甲酰胺,氮上有两个甲基取代,因此命名为 N,N - 二甲基甲酰胺。
(5) 同分异构体的系统分析。先根据题目条件确定取代基种类和限制条件,再按 3 个 - F 的位置异构分类讨论,结合苯环上剩余位置的对称性,计算 - COOH 和 - CH=NOH 的排列方式,最终得出总数。
(6) 有机反应的推断与方程式书写。根据反应流程,推断环己醇氧化、环己酮肟化、己内酰胺开环缩聚的产物,并写出对应的结构简式和化学方程式。
(1)A中官能团的名称为氟原子,醛基,苯环不属于官能团;根据已知信息①的反应,A中的醛基与乙二醇发生反应生成缩醛C,因此B为乙二醇。结构简式为;
(2)D与NH2OH反应分两步:加成:醛基与羟胺加成生成α-羟基肟;消去反应:脱水形成肟基(C=N-OH)。反应本质是醛基到肟基的转化,第二步为分子内脱水,属消去反应;
(3)A到C:先将羟基用乙二醇酯化保护,再还原得-CHO,避免还原剂干扰其他官能团。G到H:在引入环醚前对-CHO进行缩醛保护,防止其参与副反应。核心目的为保护醛基(-CHO),防止其在后续强氧化或亲电试剂(如NCS)条件下被破坏。
(4)DMF结构为(CH3)2N-CHO,系统命名为 N,N-二甲基甲酰胺。
(5)条件回顾:a. 芳香族化合物,表示含苯环;b. 苯环上4个取代基:3个-F +1个-COOH+1个-CH=NOH;c. -COOH与-CH=NOH不连在同一碳上。
同分异构体分析:F的分子式为C10H7ClF3NO3,苯环上4个取代基的排列需要考虑:3个-F的位置异构,-COOH和-CH=NOH的位置异构。这里,我们先固定3个-F的位置,再放置-COOH和-CH=NOH。3个-F的可能位置:连三氟(1,2,3-):剩余3个位置(4,5,6)。偏三氟(1,2,4-):剩余3个位置(3,5,6)。均三氟(1,3,5-):剩余3个位置(2,4,6)。
具体分析:1,2,3-三氟苯:剩余位置为4,5,6。-COOH与-CH=NOH不连在同一碳上的情况有三种,按照取代基在5位为例,分别有、、、;4和6位置相同,故总计有2×4=8种;
1,2,4-三氟苯:剩余位置为3,5,6。按照取代基在3为例,分别有、、、因剩余位置为3,5,6,故总计有3×4=12种;
1,3,5-三氟苯:剩余位置为2,4,6,对称等效。按照取代基在2为例,分别有、、、,共有8+12+4= 24种。
(6)X为环己醇经催化氧化生成环己酮,Y为环己酮与羟胺(NH2OH)在酸性条件下发生肟化反应,生成环己酮肟。其结构简式为;Z(己内酰胺)在一定条件下发生开环缩聚反应,生成尼龙6高分子,化学方程式为。
1 / 1四川广安市2026届下学期高三第二次模拟考试 化学试题
1.下列与生活相关的叙述中,不涉及化学变化的是
A.珍珠遇酸后失去光泽
B.植物油久置氧化变质
C.肌肉拉伤,喷氯乙烷快速镇痛
D.聚乳酸用于骨科固定材料且不用取出
【答案】C
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系
【解析】【解答】A、珍珠的主要成分是碳酸钙,遇酸会发生反应,失去光泽,涉及化学变化,故 A 不符合题意;
B、植物油中的不饱和键久置会被氧气氧化,发生化学变化导致变质,故 B 不符合题意;
C、氯乙烷喷在皮肤上快速汽化吸热,仅发生状态变化,无新物质生成,不涉及化学变化,故 C 符合题意;
D、聚乳酸在体内会水解生成乳酸,发生化学变化,故 D 不符合题意;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
判断化学变化的本质是是否有新物质生成;
碳酸钙与酸的反应、植物油的氧化、聚乳酸的水解均有新物质生成,属于化学变化;
氯乙烷汽化仅为状态变化,无新物质生成,属于物理变化。
2.下列描述不能正确地反映事实的是
A.室温下与碳不发生反应,高温下可生成Si和CO
B.用铁粉、活性炭、食盐等制暖贴,使用时铁粉被氧化,反应放热
C.通过豆科植物的根瘤菌将转化为氨,实现氮的固定
D.接触法制硫酸时,煅烧黄铁矿直接得到三氧化硫
【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应;硅和二氧化硅;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A、室温下与碳不发生反应,高温下可生成和, 反应为,A不符合题意;
B、用铁粉、活性炭、食盐等制暖贴,使用时铁粉被氧化,反应放热 ,B不符合题意;
C、通过豆科植物的根瘤菌将转化为氨,实现氮的固定 ,C不符合题意;
D、接触法制硫酸时,煅烧黄铁矿直接得到三氧化硫, 反应为 ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
硅的制备反应:与碳的反应需在高温下进行,产物为和;
暖贴原理:铁粉、活性炭、食盐构成原电池,铁粉被氧化放热;
氮的固定:根瘤菌可将转化为氨,属于生物固氮;
接触法制硫酸工艺:黄铁矿煅烧只能生成,需进一步催化氧化才能得到。
3.下列化学用语表示正确的是
A.HCl的电子式:
B.分子的空间结构模型为
C.环己烷最稳定空间结构的键线式:
D.激发态Al原子的价层电子轨道表示式:
【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;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、HCl 为共价化合物,电子式中 Cl 原子的最外层电子未全部标出, 正确电子式为, 故 A 错误;
B、OF2分子中 O 原子有 2 对孤电子对,空间结构为 V 形,而模型为三角锥形,故 B 错误;
C、环己烷最稳定的空间结构为椅式构象,键线式表示正确,故 C 正确;
D、基态 Al 原子的价电子排布为 3s23p ,激发态 Al 原子的价层电子轨道表示式应体现电子跃迁,而图中 3s 轨道为成对电子、3p 轨道只有 1 个单电子,不符合激发态的电子排布规则,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
电子式书写:需完整标出所有原子的最外层电子,尤其是成键原子的孤电子对;
分子空间结构判断:结合中心原子的价层电子对数(σ 键数 + 孤电子对数)判断空间构型;
环己烷构象:椅式构象比船式构象更稳定,键线式需体现椅式结构特征;
价层电子轨道表示式:激发态原子的电子排布需体现电子跃迁,轨道中电子排布需符合洪特规则和泡利不相容原理。
4.下列方程式与所给事实不相符的是
A.四氯化钛水解:
B.溶液中通入少量:
C.用溶液浸泡锅炉水垢:
D.碱性锌锰电池总反应:
【答案】B
【知识点】盐类水解的原理;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子方程式的书写
【解析】【解答】A、四氯化钛水解生成二氧化钛水合物和氯化氢,方程式书写正确,故A正确;
B、溶液中通入少量,反应生成的HCl会与反应,正确的离子方程式为,故B错误;
C、用溶液浸泡锅炉水垢,发生沉淀转化反应,方程式书写正确,故C正确;
D、碱性锌锰电池中锌被氧化为氢氧化锌,二氧化锰被还原为,总反应方程式书写正确,故D正确;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
盐类水解方程式书写:水解生成二氧化钛水合物和,反应条件和产物标注正确;
氯气与碳酸氢钠溶液反应:与水反应生成的、中,只有能与反应,酸性弱于碳酸,不与反应;
沉淀转化反应:利用溶解度小于,实现水垢的转化;
碱性锌锰电池反应:根据电极反应,判断总反应中反应物、产物和系数是否匹配。
5.下列各图所示装置能达到实验目的的是
A.证明(亮黄色)只有在高浓度的条件下才存在 B.通过滴定测定醋酸的浓度
C.实验室制1-丁烯并检验产物 D.闭合一段时间后,打开,闭合,实现氢氧燃料电池放电
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理;卤代烃简介;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、向中加入浓盐酸,溶液中浓度升高,溶液出现亮黄色(生成);加入蒸馏水稀释,浓度降低,溶液黄色褪去,可证明只有在高浓度条件下才存在,故A正确;
B、用标准溶液滴定醋酸时,标准溶液应盛放在碱式滴定管中,而图中滴定管为酸式滴定管(玻璃活塞),不能盛放溶液,故B错误;
C、1-溴丁烷在浓硫酸、无水乙醇条件下发生消去反应生成1-丁烯,但浓硫酸具有强氧化性,会将乙醇氧化生成、乙烯等杂质气体,且乙醇易挥发,杂质气体也能使溶液褪色,无法检验1-丁烯,故C错误;
D、闭合电解溶液时,阳极生成,阴极生成;打开闭合时,形成的是氢氧燃料电池,但和分别在两极,装置无法实现氢氧燃料电池放电,故D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
配位平衡移动:通过改变浓度,观察溶液颜色变化,验证的存在条件;
滴定管的选择:碱式滴定管(橡胶管+玻璃珠)用于盛放碱性溶液,酸式滴定管(玻璃活塞)不能盛放等强碱溶液;
消去反应的杂质干扰:浓硫酸的氧化性会产生杂质气体,干扰产物1-丁烯的检验;
氢氧燃料电池的构成:电解生成的和需分别在两极,才能形成可放电的氢氧燃料电池。
6.结构决定性质,下列对物质性质解释错误的是
  性质 解释
A 难溶于水,易溶于 为极性分子,、为非极性分子
B 石墨导电 石墨片层中,未参与杂化的p轨道中的电子可在同层内自由移动
C 次氯酸具有弱酸性 中,羟基极性较弱,难电离
D 离子液体难挥发 分子间存在氢键
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】物质的结构与性质之间的关系;极性分子和非极性分子;相似相溶原理及其应用
【解析】【解答】A、和均为非极性分子,为极性分子,根据“相似相溶”原理,难溶于水、易溶于,故A正确;
B、石墨为层状结构,层内碳原子采取杂化,未参与杂化的p轨道电子可在层内自由移动,因此石墨能导电,故B正确;
C、次氯酸的结构为,其中羟基的极性较弱,键不易电离,因此次氯酸具有弱酸性,故C正确;
D、离子液体是由阴、阳离子构成的离子化合物,不存在分子间氢键,难挥发的原因是离子键较强,故D错误;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
相似相溶原理:极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂;
石墨的导电机制:层内未参与杂化的p轨道电子可自由移动;
弱酸的电离:次氯酸中键极性弱,难以电离出;
离子液体的性质:由离子构成,不存在分子间作用力,难挥发是因为离子键强。
7.设是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.常温下,的溶液中,水电离出的数为
B.将9 g Al片投入到冷的浓硝酸中,反应转移的电子数目小于
C.0.1 mol肼()含有的孤电子对数为
D.中含有的中子数为
【答案】A
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;水的电离;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A、常温下,pH=9的溶液中,水电离出的浓度为,但题目未给出溶液体积,无法计算水电离出的数目,故A错误;
B、9 g Al的物质的量为0.333 mol,冷的浓硝酸会使Al发生钝化,反应转移的电子数目小于,故B正确;
C、每个分子中含有2对孤电子对,0.1 mol肼含有的孤电子对数为,故C正确;
D、的中子数为10, 3.6 g 的物质的量为0.2 mol,含有的中子数为,故D正确;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
阿伏加德罗常数的计算:溶液体积未知时,无法直接计算离子数目;
转移电子数的判断:冷的浓硝酸与Al发生钝化,反应程度小,转移电子数小于理论值;
孤电子对数目的计算:需结合分子结构判断,中每个N原子有1对孤电子对;
原子中子数计算:中子数=质量数-质子数,结合物质的量计算总数。
8.某离子化合物结构如图所示,Q、W、Y、Z、X分别为不同主族的短周期元素,且原子半径依次减小。下列说法错误的是
A.Q与W形成的简单化合物熔融状态下能导电
B.基态Y原子核外电子有4种空间运动状态
C.简单氢化物沸点:
D.化合物含有离子键、共价键
【答案】A
【知识点】原子核外电子的运动状态;原子结构与元素的性质;化学键;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A、由推断可知Q是铝元素、W是氯元素,二者形成的氯化铝属于共价化合物,熔融状态下不能电离出自由移动的离子,因此不具备导电性,故A正确;
B、Y为碳元素,基态碳原子的核外电子排布式为,电子分占4个不同的原子轨道,对应4种不同的空间运动状态,故B错误;
C、Z为氮元素,其简单氢化物是氨气;Y为碳元素,其简单氢化物是甲烷。氨气分子间存在氢键,分子间作用力更强,沸点显著高于甲烷,即简单氢化物沸点Z > Y,故C错误;
D、ZX5的化学式为,可看作是离子化合物,由铵根离子与氢负离子构成,既含离子键,也含氮氢共价键,故D错误;
故答案为:A。
【分析】Q:形成 4 个共价键,其中 1 个为配位键,可推断为Al(铝)。
Y:形成 4 个共价键,可推断为C(碳)。
Z:在阳离子中可形成 3 个和 4 个共价键,可推断为N(氮)。
W:在阴离子中可形成 1 个或 2 个共价键,且成 2 个共价键时可与 Al 形成配位键,可推断为Cl(氯)。
X:形成 1 个共价键,且原子半径最小,可推断为H(氢)。
9.在催化下,喹喔啉-2(1H)硫酮可与D-A环丙烷发生(3+3)环化反应,如:
下列说法正确的是
A.甲分子中N的杂化类型均为
B.乙分子在发生上述反应时,第2处碳碳键发生了断裂
C.丙分子含有2个手性碳原子
D.丙不能与HCl发生反应
【答案】C
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、甲分子中,与 C=N 双键相连的 N 原子为 sp2 杂化,与 H 相连的 N 原子为 sp3 杂化,并非所有 N 的杂化类型均为 sp3,故 A 错误;
B、根据反应前后结构对比,乙分子在反应时,断裂的是 1、3 号碳之间的碳碳键,而非第 2 处碳碳键,故 B 错误;
C、丙分子中,连有甲基的碳原子和与 S、N 相连的碳原子均为手性碳原子,共含有 2 个手性碳原子,故 C 正确;
D、丙分子中含有亚氨基 (-NH-), 可接受质子生成盐:喹啉-N+HCl→喹啉-NH+Cl-, 可与 HCl 发生反应生成盐,故 D 错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
原子杂化类型判断:根据 N 原子的成键情况(双键 / 单键)判断杂化方式;
反应中化学键断裂分析:通过对比反应物和产物的结构,确定断裂的碳碳键位置;
手性碳原子判断:连接 4 个不同基团的碳原子为手性碳原子;
官能团的反应性:亚氨基 (-NH-) 可与酸发生反应。
10.下列对实验现象给出的解释或结论正确的是
  实验操作及现象 解释或结论
A 向盛有与的恒压密闭容器中通入一定体积的,气体颜色变浅 化学平衡向减少的方向移动
B 向2支均盛有的NaOH溶液的试管中,分别加入2滴浓度均为的和溶液,一支试管无明显现象,另一支出现红褐色沉淀 小于
C 取少量麦芽糖样品与稀硫酸共热,冷却后加入新制加热,未产生砖红色沉淀 麦芽糖没有发生水解
D 将通入溶液中,溶液先变为红棕色,一段时间后又变成浅绿色{为红棕色} 体系中的配位反应比氧化还原反应的活化能小,但氧化还原反应的平衡常数更大
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;二糖的性质和用途
【解析】【解答】A、恒压条件下通入 N2,容器体积增大,NO2浓度降低,气体颜色变浅,但平衡不一定向 NO2减少的方向移动,故 A 错误;
B、NaOH 过量时,AlCl3与 NaOH 反应生成 NaAlO2,无沉淀生成;FeCl3与 NaOH 反应生成 Fe(OH)3沉淀,该现象不能比较 Ksp 的大小,故 B 错误;
C、麦芽糖样品与稀硫酸共热后,需先加碱中和硫酸,再加入新制 Cu(OH)2加热,未加碱会导致实验失败,无法说明麦芽糖未水解,故 C 错误;
D、将 SO2通入 FeCl3溶液中,先形成红棕色的配合物 [Fe(SO2)6]3+,后发生氧化还原反应生成浅绿色的 Fe2+,说明配位反应活化能小、反应速率快,而氧化还原反应平衡常数更大、反应更彻底,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
恒压平衡移动分析:恒压通入惰性气体,体积增大导致浓度变化,平衡移动需根据分压变化判断;
沉淀生成的影响因素:NaOH 过量会影响 Al(OH)3的存在形式,无法通过该实验直接比较溶度积;
醛基检验的条件:酸性条件下需先中和酸,才能用新制 Cu(OH)2检验还原性糖;
反应速率与平衡常数的关系:活化能影响反应速率,平衡常数影响反应进行的程度,二者无必然联系。
11.国内研究团队通过一系列实验和理论计算,首次完整描绘出Ullmann偶联中铜的氧化还原路径,其中三氟甲基化反应的机理如图所示(A中Cu的氧化数为I,其化合价为),下列说法正确的是
A.C中Cu的化合价为
B.图示三氟甲基化反应可表示为:
C.整个反应过程中,有极性键、非极性键的断裂和生成
D.Ln与表达的是不同配体
【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;配合物的成键情况;化学反应速率的影响因素;卤代烃简介
【解析】【解答】A、C中Cu的化合价为+3,故A错误;
B、图示三氟甲基化反应可表示为: ,故B正确;
C、整个反应过程中,无非极性键的断裂和生成,故C错误;
D、Ln与图中含氮双齿配体表达的是同种配体,故D错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
配合物中中心原子化合价的判断:结合配体电荷计算Cu的化合价,注意Cu的常见最高正价为+2;
催化循环反应方程式的书写:从催化循环中提取进入和离开循环的物质,整理出总反应方程式;
化学键类型的判断:分析反应过程中是否存在非极性键的断裂或生成;
配体的识别:判断Ln与图中含氮双齿配体是否为同一物质。
12.焦磷酸二氢二钠()在食品工业中,主要用作膨松剂、水分保持剂和品质改良剂。合成焦磷酸二氢二钠的流程如图所示,下列说法错误的是
A.“中和”时,生成的气体为
B.“加热”时,发生了脱水缩合
C.“结晶”时,应采用冷却结晶
D.焦磷酸二氢根的结构式为
【答案】B
【知识点】蒸发和结晶、重结晶;物质的分离与提纯;常见的食品添加剂的组成、性质和作用
【解析】【解答】A、“中和”时,与发生反应: ,生成的气体为,故A正确;
B、根据流程,中和调pH=4.4时,生成的是,加热时应为发生脱水缩合反应: ,而非,故B错误;
C、的溶解度随温度降低而减小,因此“结晶”时应采用冷却结晶的方法,故C正确;
D、焦磷酸二氢根由两个磷酸基团通过氧桥连接而成, 结构式为, 故D正确;
故答案为:B。
【分析】将与进行中和反应,调节溶液pH=4.4,生成并放出;随后将加热,使其发生脱水缩合反应,脱去水分子形成焦磷酸结构;最后通过冷却结晶,得到目标产物。
13.最近,我国科学工作者提出了一种电化学合成氯醇的策略:在含Cl的水性介质中直接从烯烃合成氯醇,避免了传统方法中氯气和次氯酸的使用,其合成原理如图所示。
下列说法错误的是
A.工作一会儿,阴极区游离的数目几乎不变
B.理论上,当有气体生成时,向右穿过质子交换膜的可能为2 mol
C.若电解质溶液更换为海水,将不能合成氯醇
D.工作时,a极反应为:
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解原理;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、工作时,阴极发生还原反应: 2H2O+2e-=H2↑+2OH- ,生成的数目与迁移过来的数目相等,因此阴极区游离的数目几乎不变,故A正确;
B、理论上,当有22.4 L 气体(标准状况下)生成时,若为,生成1 mol 转移4 mol电子,此时有4 mol 穿过质子交换膜;若为,生成1 mol 转移2 mol电子,此时有2 mol 穿过质子交换膜,故B正确;
C、若电解质溶液更换为海水,海水中含有,仍可作为氯源参与反应,因此仍能合成氯醇,故C错误;
D、工作时,a极(阳极)上烯烃与发生氧化反应,电极反应为: ,故D正确;
故答案为:C。
【分析】该装置为电解池,a极为阳极,b极为阴极。阳极(a极)的烯烃、与水在催化剂作用下发生氧化反应,生成氯醇并释放;阴极(b极)发生还原反应,分解生成(或);阳极生成的通过质子交换膜迁移至阴极,维持电荷平衡,最终实现从烯烃直接电化学合成氯醇。
14.为尖晶石型锰系锂离子电池材料,其晶胞由8个立方单元组成,这8个立方单元可分为A、B两种类型(如图所示),晶胞参数为。
下列说法正确的是
A.每个晶胞含16个
B.晶胞中Li、O原子的最小距离为
C.晶胞密度为
D.A结构单元沿着yz面的投影为
【答案】D
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A、由晶胞结构可知,Li+全部位于A单元内部,每个A单元含2个Li+,一个晶胞包含4个A单元,因此晶胞内共有8个Li+;结合的化学计量比,可推出晶胞中的数量应为32个,故A错误;
B、根据A单元的结构,Li原子与O原子的最近距离是A单元体对角线的 ,换算为整个晶胞的体对角线的 ,计算得最近距离为 pm,故B错误;
C、晶胞中含有8个单元,晶胞质量为,晶胞体积为,因此晶胞密度为,故C错误;
D、从三维空间位置来看,A结构单元中各原子沿yz面的投影为: ,故D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
晶胞中离子数目的计算:先根据晶胞中A单元的数量和Li+的分布,算出晶胞中Li+的总数,再结合化学式的原子比,推导出O2-的数目,以此判断正误;
原子间最小距离的计算:先确定A单元中Li和O原子的位置关系,再根据晶胞与A单元的尺寸关系,计算出二者的最小距离;
晶胞密度的计算:先确定晶胞中包含的单元数,算出晶胞质量,再结合晶胞参数换算出体积,代入密度公式进行计算;
晶胞投影的判断:根据A单元中各原子的三维坐标,分析它们在yz平面上的投影位置,与题目图示进行对比。
15.Y可结合转化为和,与Y可形成和两种配离子。室温下向溶液中加入Y,使得溶液中和Y的初始浓度分别为和。通过调节混合溶液的pH改变Y及其不同配离子的浓度(忽略体积变化)。与的变化关系如图1所示(其中M代表,或),分布系数与pH的变化关系如图2所示(其中N代表Y、或),比如。
下列说法正确的是
A.曲线Ⅲ对应的离子是
B.时,
C.当时,
D.时,
【答案】B
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A、结合图像变化趋势分析,曲线Ⅲ代表的是,因此A错误;
B、图1中,曲线Ⅰ对应、曲线Ⅱ对应,当两曲线相交时,二者浓度相等,此时溶液中,。根据银元素的物料守恒关系:,可推出与的数值均约为;再结合Y元素的物料守恒:,将已知浓度代入计算,可得,故B正确;
C、当与浓度相等时,对应图1中曲线Ⅰ与曲线Ⅲ的交点,该点对应的横坐标数值约为4,即,因此,故C错误;
D、由选项B的计算可知,当时,,且,代入分布系数公式可得。结合图2中各曲线对应的粒子,此时溶液中三种含Y粒子的浓度关系应为,故D错误;
故答案为:B。
【分析】根据题目信息,Ag+能与 Y 结合生成两种配合物:[AgY]+和 [AgY2]+;同时 Y 也能与 H+结合,形成 HY+和 H2Y2+两种粒子。
从图 1 来看,随着 Y 浓度的降低,曲线 Ⅰ 的粒子浓度持续减小,说明它是需要两个 Y 才能稳定存在的 [AgY2]+;曲线 Ⅱ 的粒子浓度先增后减,代表中间产物 [AgY]+;曲线 Ⅲ 的粒子浓度持续升高,代表游离的 Ag+。
从图 2 来看,随着 pH 升高,曲线 Ⅳ 的粒子含量持续下降,对应酸性较强时存在的 H2Y2+;曲线 Ⅴ 的粒子含量先升后降,对应中间形态 HY+;曲线 Ⅵ 的粒子含量持续上升,对应碱性条件下的 Y。基于这些对应关系,可对题目进行分析。
16.碘化亚铜(CuI)正凭借着优异的光电性能与催化活性,在光伏光电、医疗传感、高端有机合成等高科技领域掀起应用热潮。
资料:ⅰ.易溶于KI溶液,发生反应(红棕色);不能与形成配合离子。
ⅱ.铜元素被氧化可能存在的形式有(蓝色)、(无色)。
ⅲ.CuI为白色不溶于水的固体,(无色),均易被空气氧化。
回答下列问题:
实验Ⅰ.探究Cu与反应能否制备CuI
请回答:
(1)在铜粉与反应中,KI溶液的作用是________。
(2)实验室进行步骤②用到的玻璃仪器有___________(填字母)。
A. B. C. D.
(3)步骤③中发生的反应是否属于氧化还原反应________(填“是”或“否”)。
(4)在KI溶液中,铜与反应的产物是________。
实验Ⅱ.以硫酸铜为原料制备碘化亚铜
(5)向如图所示装置的三颈烧瓶中加入1.27 g的,再滴加溶液于三颈烧瓶中,搅拌,持续通入至溶液变为无色,停止通入气体,过滤,用乙醇洗涤所得固体,置于真空干燥箱中干燥。
①写出上述实验方案中制备CuI的离子方程式________。
②检验固体已经洗净的操作是________。
③置于真空中干燥的原因________。
(6)已知荧光强度比值与浓度关系如图所示。取0.0001 g CuI粗产品,经预处理,将Cu元素全部转化为并定容至1 L。取1.00 mL所配溶液,测得荧光强度比值为10.5,则产品中CuI的纯度为________%(保留1位小数)。
【答案】(1) 增大的溶解度,加快反应速率
(2) B,C
(3) 是
(4)
(5) 取最后一次洗涤液少量于试管中,滴入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无沉淀产生,则固体已经净 防止制得的碘化亚铜被氧气氧化
(6) 87.9
【知识点】配合物的成键情况;氧化还原反应方程式的配平;铜及其化合物;探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1) KI的作用是溶解I2,增大I2在水中的溶解度,同时与Cu和I2反应生成的CuI结合形成可溶性的,促进Cu与I2的反应正向进行;
故答案为: 增大的溶解度,加快反应速率 ;
(2) 步骤②为分液操作,需要用到的玻璃仪器是分液漏斗和烧杯,故答案为BC;
故答案为: B,C ;
(3) 加入浓氨水后,无色的被空气中的氧气氧化为深蓝色的,Cu元素化合价从+1价升高到+2价,存在化合价变化,该反应属于氧化还原反应;
故答案为: 是 ;
(4) Cu被氧化为+1价,与过量的I-结合形成无色的,因此反应产物为;
故答案为: ;
(5)①和作为氧化剂,作为还原剂被氧化为,配平后的化学方程式为:

② 检验洗涤液中是否含有,取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加盐酸酸化的溶液,若无白色沉淀生成,说明CuI已洗净;若有白色沉淀生成,说明未洗净;
③ 真空环境中无氧气,可避免CuI被空气氧化;
故答案为: 取最后一次洗涤液少量于试管中,滴入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无沉淀产生,则固体已经净 防止制得的碘化亚铜被氧气氧化 ;
(6) 当荧光强度比值为10.5时,,定容1L时,,对应,,样品纯度为。
故答案为: 87.9 ;
【分析】步骤①:过量KI会先与I2发生可逆反应: (溶液呈红棕色),提高了I2在水中的溶解度;随后Cu与体系中的I2(或)发生氧化还原反应,生成难溶的CuI: ;而过量的KI又会与生成的CuI结合,形成可溶性的无色络离子: ,因此反应后溶液中的铜元素主要以形式存在。
步骤②:向反应体系中加入有机溶剂(如CCl4、苯)进行萃取,此时解离出的I2会进入有机层,而无色的则留在水相中,从而实现I2与铜元素的分离。
步骤③:向含的无色水溶液中加入氨水,首先发生反应生成无色的亚铜氨络离子: ;而具有较强的还原性,易被空气中的氧气氧化,生成深蓝色的铜氨络离子,反应方程式为: ,据此可对后续问题进行分析解答。
(1)结合反应过程分析KI的双重作用,一方面利用(红棕色) ,增大I2溶解度,另一方面利用(无色),溶解CuI,使Cu与I2的反应持续进行;
(2)明确分液操作的仪器,分液操作需要分液漏斗和烧杯,过滤用普通漏斗、配制溶液用容量瓶,据此判断选项;
(3)根据化合价变化判断反应类型,被氧化为时,Cu元素化合价升高,氧气中O元素化合价降低,存在电子转移,属于氧化还原反应;
(4)反应后溶液无色,结合Cu被氧化为+1价、能与过量I-形成的性质,推断产物为;
(5)① 根据氧化还原反应的价态变化配平方程式,、得电子被还原,失电子被氧化,根据电子守恒和原子守恒配平;
② 利用与生成不溶于酸的白色沉淀的性质,通过检验洗涤液中的判断是否洗净;
③ CuI易被氧气氧化,真空环境可隔绝氧气,防止CuI被氧化;
(6) 先根据图像确定的浓度,再结合定容体积计算其物质的量,由Cu元素守恒得到CuI的物质的量,计算CuI的质量,最后通过计算出样品纯度。
17.钪为稀土贵族,在合金、固体氧化物燃料电池、陶瓷、电子、激光器和放射性同位素生产等领域扮演着不可或缺的角色。某钛白废液的主要元素及浓度()如下表:
主要元素 Cl Fe Mn Al Ca Mg Sc
浓度(g/L) 248.5 101.25 21.8 9.66 8.59 6.51 0.11
研究小组对该钛白废液进行研究,设计如下工艺流程,实现了钪的分离回收。
已知:易与P204、N235络合进入有机相,而较难与P204、N235络合。
回答下列问题:
(1)Sc的原子结构示意图为   。
(2)为了检测“萃取”分液所得“水溶液”中是否含有,应选用的试剂是   。
(3)“洗涤”过程中,的洗除率随着HCl浓度的变化如下图所示。为了使洗除效果最好,盐酸浓度宜选用   。
(4)若“萃取”时发生反应,则“反萃取”时发生反应的离子方程式主要为   。
(5)“除铁”所用到的实验方法是   。
(6)“除铁”后,先将与EDTA络合保护,再用离子交换法除去、、等杂质。其络合反应如下图所示,Sc-EDTA中,的配位数为   。
(7)在空气中“焙烧”反应的化学方程式为   。
(8)若将钛白废液进行5级错流萃取(即每级使用新鲜有机相),每级萃取率为90%,后续过程Sc的总损失率为5%,则最多可得   (保留2位有效数字)。(萃取率)
【答案】(1)
(2)(铁氰化钾)溶液
(3)1
(4)或(其它合理答案)
(5)萃取分液
(6)6
(7)
(8)1.6
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系;分液和萃取;物质的分离与提纯;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)钪(Sc)为 21 号元素,其原子结构示意图为:;
故答案为: ;
(2)检验溶液中的可选用铁氰化钾()溶液,会与铁氰化钾反应生成特征蓝色沉淀,以此作为检验依据。
故答案为:(铁氰化钾)溶液 ;
(3)根据实验数据,当HCl浓度为时,的洗脱率最高,同时的洗脱率较低,因此该浓度为洗涤的最佳盐酸浓度。
故答案为:1;
(4)萃取过程的反应为: ;反萃取时加入NaOH溶液,会与反应生成的结合,使平衡逆向移动,反应的离子方程式为:或
故答案为:或(其它合理答案) ;
(5)“除铁”步骤利用了易与萃取剂N235络合进入有机相,而难以络合的性质差异,通过萃取分液的方法将铁元素从体系中除去。
故答案为: 萃取分液 ;
(6)由Sc-EDTA的配位结构可知,与2个N原子、4个O原子形成配位键,因此其配位数为6。
故答案为: 6 ;
(7)草酸钪()在空气中焙烧时,会与氧气反应生成氧化钪()和二氧化碳,反应的化学方程式为:
故答案为: ;
(8)钛白废液中Sc的初始质量为:;
经5级错流萃取(每级萃取率为90%)后,Sc的总萃取量为:;考虑后续总损失率为5%,最终可得到的Sc质量为:;
中Sc元素的质量分数为:;
因此,最终得到的的质量为:。
故答案为:1.6;
【分析】钛白废液首先加入和P204萃取剂进行萃取,使、等目标金属离子选择性进入有机相,而大部分杂质离子(如、、等)留在水相中;接着用稀盐酸对有机相进行洗涤,洗脱其中共萃的,初步富集;随后向洗涤后的有机相中加入NaOH溶液进行反萃取,使转化为粗沉淀,有机相可循环使用;粗沉淀用盐酸溶解,得到含和少量的溶液;再加入N235萃取剂进行萃取除铁,进入有机相,留在水相中;之后向含的溶液中加入草酸,生成草酸沉淀;最后将草酸钪沉淀焙烧,使其氧化分解,得到高纯。
(1)根据原子序数和电子排布规律,正确绘制Sc的原子结构示意图,需明确核电荷数为21,电子层分布为2、8、9、2;
(2)的特征检验反应,利用其与铁氰化钾生成蓝色沉淀的特性进行检验;
(3)结合实验数据,选择既能高效洗脱,又能尽量减少损失的HCl浓度,即;
(4)利用勒夏特列原理,NaOH中和萃取反应生成的,使平衡逆向移动,据此写出反萃取的离子方程式;
(5)理解萃取除铁的原理,即利用和与萃取剂N235络合能力的差异实现分离;
(6)根据配位键的成键情况,直接数出与中心离子直接相连的配位原子总数,得出配位数为6;
(7)根据焙烧反应的反应物和产物,结合氧化还原反应规律配平化学方程式;
(8)先计算初始Sc的质量,再根据萃取率计算萃取量,扣除损失率后得到最终Sc的质量,最后根据Sc在中的质量分数,计算出产品的质量。
(1)为21号元素,原子结构示意图为;
(2)检验可选用(铁氰化钾)溶液,与反应生成蓝色沉淀,以此检验;
(3)由图像可知,浓度为时,洗脱率最高,且洗脱率较低,故盐酸浓度宜选用;
(4)萃取反应为,反萃取时加入,与反应,促进平衡逆向移动,离子方程式为;或;
(5)“除铁”利用易与N235络合进入有机相,难络合,采用萃取分液的方法除铁;
(6)由的结构可知,与个原子、个原子形成配位键,配位数为;
(7)在空气中焙烧,与反应生成和,化学方程式为;
(8)钛白废液中的质量为,5级错流萃取,每级萃取率为,萃取后的总萃取量为,后续总损失率为,则最终的质量为,中的质量分数为,故的质量为。
18.合成甲烷有利于实现“碳达峰、碳中和”,转化过程中发生的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应Ⅳ:
回答下列问题:
(1)反应Ⅳ的   。
(2)恒温恒压条件下,若只发生反应Ⅳ,可提高转化率的措施有   (填字母)。
a.增加原料中的量 b.通入气 c.增加原料中的量
(3)反应Ⅰ的正、逆反应速率可分别表示为、(、分别为正、逆反应速率常数且均大于0,p为气体的分压),降低温度时、减少程度   (填“>”“”或“<”)。
(4)CO和是重要的工业原料气,经“变换”“脱碳”可获得纯。向绝热反应器中通入CO、和过量的:。催化作用受接触面积和温度等因素影响,的比热容较大。过量能有效防止催化剂活性下降,其原因有   。
(5)向2 L的恒容密闭容器中充入和发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,达平衡时各组分的物质的量随温度的变化如图所示:
①图中b表示的物质是   (填化学式)。
②温度为T℃时,平衡时、的物质的量分别为1.2 mol、0.6 mol,反应Ⅱ的平衡常数   (保留2位有效数字)。
③保持温度不变,增大容器体积,容器内   (填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)+247 kJ/mol
(2)ab
(3)>
(4)吸热防止温度过度升高和抑制生成单质碳的副反应
(5);0.14;减小
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律,目标反应可由反应Ⅰ×2减去反应Ⅱ得到,因此反应的焓变:
故答案为: +247 kJ/mol ;
(2)该反应为气体分子数增大的吸热反应,在恒温恒压条件下:
a. 增加原料中的量,平衡正向移动,的转化率提高,a符合题意;
b. 通入惰性气体Ar,容器体积增大,各物质分压减小,平衡向气体分子数增大的方向(正向)移动,的转化率提高,b符合题意;
c. 增加原料中的量,的转化率降低,c不符合题意;
故答案为:ab。
(3)反应Ⅰ为吸热反应,降低温度,平衡逆向移动,说明逆反应速率常数的减小程度小于正反应速率常数的减小程度,因此。
故答案为: > ;
(4)反应 为放热反应。过量的有两个作用:一是其比热容较大,可吸收反应放出的热量,防止温度过高导致催化剂活性下降;二是可抑制生成单质碳的副反应,避免催化剂失活。
故答案为:吸热防止温度过度升高和抑制生成单质碳的副反应 ;
(5)① 反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ、Ⅲ为放热反应。升高温度时,反应Ⅰ正向移动,反应Ⅱ、Ⅲ逆向移动,导致物质的量增大、物质的量减小。因此,物质的量先增大后减小的曲线a表示,物质的量减小的曲线b表示,物质的量增大的曲线c表示;
② 由图可知,平衡时,、的物质的量分别为、。根据氢原子守恒,计算得的物质的量为;设、的物质的量分别为、,由碳原子守恒得,由氧原子守恒得,解得、。反应Ⅱ的平衡常数:;
③ 反应Ⅰ的平衡常数,平衡时。温度不变,不变;增大容器体积(减小压强)时,反应Ⅰ平衡不移动,反应Ⅱ、Ⅲ平衡逆向移动,导致物质的量增大、物质的量减小,因此增大,即增大,其倒数减小。
故答案为: ; 0.14 ;减小
【分析】(1)首先,明确目标反应与已知反应的关系,通过对已知反应进行“反应Ⅰ×2 - 反应Ⅱ”的线性组合,消去中间产物,直接计算目标反应的焓变。计算时需注意焓变的符号和运算规则,确保结果的准确性。
(2)首先,判断反应的热效应(吸热)和气体分子数变化(增大);然后,结合恒温恒压条件,逐一分析选项:增加反应物的量,平衡正向移动,提高转化率;通入惰性气体Ar,容器体积增大,分压减小,平衡向气体分子数增大的方向移动,提高转化率;增加的量,其自身转化率降低。通过分析平衡移动方向,判断各措施对转化率的影响。
(3)反应Ⅰ为吸热反应,降低温度平衡逆向移动,说明逆反应速率受温度的影响比正反应小,即的减小程度小于的减小程度,因此平衡时。
(4)反应为放热反应,催化剂有适宜温度范围,过量水蒸气比热容大,可吸收热量,防止温度过高导致催化剂活性下降;同时,水蒸气可抑制碳与水的副反应,避免催化剂积碳失活,从催化剂保护和副反应抑制两个角度分析其作用。
(5)① 反应Ⅰ吸热,反应Ⅱ、Ⅲ放热。升高温度时,吸热反应正向移动,放热反应逆向移动,导致各物质的量变化趋势不同。根据、、的物质的量变化,对应曲线的趋势进行判断。
②首先,根据氢原子守恒计算的物质的量;再通过碳原子和氧原子守恒,建立方程组求解和的物质的量;最后,根据平衡常数的定义式,代入各物质的平衡浓度,计算反应Ⅱ的平衡常数。
③结合反应Ⅰ的平衡常数表达式,推导出与的关系;再分析增大容器体积(减小压强)时,反应Ⅱ、Ⅲ的平衡移动对和物质的量的影响,进而判断比值的变化趋势。
(1)根据盖斯定律,反应Ⅳ可由反应Ⅰ反应Ⅱ得到,;
(2)反应Ⅳ为气体分子数增大的吸热反应,恒温恒压条件下。
a.增加原料中的量,平衡正向移动,转化率提高,a符合题意;
b.通入气,容器体积增大,各物质分压减小,平衡正向移动,转化率提高,b符合题意;
c.增加原料中的量,转化率降低,c不符合题意;
故选ab;
(3)反应Ⅰ为吸热反应,降低温度,平衡逆向移动,说明逆反应速率常数减少程度小于正反应速率常数,故;
(4)该反应为放热反应,的比热容较大,过量的可吸收反应放出的热量,防止温度过高导致催化剂活性下降;同时可抑制生成单质碳的副反应,避免催化剂失活;
(5)①反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应,升高温度,反应Ⅰ向正反应方向移动,反应Ⅱ、Ⅲ逆向逆反应方向移动,则一氧化碳的物质的量增大、甲烷的物质的量减小,所以物质的量先增大后减小的曲线a表示二氧化碳、物质的量减小的曲线b表示甲烷、物质的量增大的曲线c表示一氧化碳;
②由图可知,平衡时,、的物质的量分别为、,根据氢原子守恒,计算得的物质的量为;设、的物质的量分别为、,由碳原子守恒得,氧原子守恒得,解得、,代入反应Ⅱ的平衡常数表达式;
③反应Ⅰ的平衡常数,故平衡时;温度不变,不变,增大容器体积,即缩小压强时,反应Ⅰ平衡不移动,反应Ⅱ、Ⅲ平衡逆向移动,的物质的量增大、的物质的量减小,增大,因此增大,则其倒数减小。
19.佐利氟达星是一种新型抗生素,H是其合成中间体,该中间体的一种合成路线如下图所示(略去部分试剂与条件):
已知:①

回答下列问题:
(1)A中所含官能团名称为   。B的结构简式为   。
(2)D转化为E的反应可看作两步完成,第一步发生加成反应,第二步发生   (填反应类型)。
(3)A→C,G→H设计的目的是   。
(4)上述流程中,多次用到DMF(),其名称为   。
(5)F的同分异构体中,同时满足下列条件的共有   种。
a.属于芳香族化合物
b.苯环上含有4个取代基,且其中3个为“”
c.含有,,二者未连在同一碳上
(6)尼龙6(锦纶6)的合成路线如下:
已知Z含有酰胺基,与Y互为同分异构体。Y的结构简式为   ,Z合成尼龙6的化学反应方程式为   。
【答案】(1)氟原子(碳氟键)、醛基;
(2)消去反应
(3)保护醛基
(4)N,N-二甲基甲酰胺
(5)24
(6);
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)A 中含有的官能团为氟原子、醛基(苯环不属于官能团);根据已知条件①的反应,A 中的醛基与乙二醇发生缩醛反应生成 C,因此 B 为乙二醇,其结构简式为:;
故答案为: 氟原子(碳氟键)、醛基 ; ;
(2)D 与羟胺(NH2OH)的反应分为两步:第一步为加成反应,醛基与羟胺加成生成 α- 羟基肟;第二步为消去反应,分子内脱水形成肟基(C=N-OH),反应本质是醛基到肟基的转化。
故答案为: 消去反应 ;
(3) A 到 C 步骤中,先利用乙二醇与醛基发生缩醛反应,将醛基保护起来,避免后续还原剂还原其他官能团时对醛基造成影响;G 到 H 步骤中,同样是通过缩醛保护醛基,防止其在引入环醚、NCS 取代等强氧化或亲电试剂反应条件下被破坏,核心目的是保护醛基(-CHO),避免其参与副反应。
故答案为: 保护醛基 ;
(4) DMF 的结构为 (CH3)2N-CHO,其系统命名为 N,N - 二甲基甲酰胺。
故答案为: N,N-二甲基甲酰胺 ;
(5)条件回顾:a. 芳香族化合物,表示含苯环;b. 苯环上4个取代基:3个-F +1个-COOH+1个-CH=NOH;c. -COOH与-CH=NOH不连在同一碳上。
同分异构体分析:F的分子式为C10H7ClF3NO3,苯环上4个取代基的排列需要考虑:3个-F的位置异构,-COOH和-CH=NOH的位置异构。这里,我们先固定3个-F的位置,再放置-COOH和-CH=NOH。3个-F的可能位置:连三氟(1,2,3-):剩余3个位置(4,5,6)。偏三氟(1,2,4-):剩余3个位置(3,5,6)。均三氟(1,3,5-):剩余3个位置(2,4,6)。
具体分析:1,2,3-三氟苯:剩余位置为4,5,6。-COOH与-CH=NOH不连在同一碳上的情况有三种,按照取代基在5位为例,分别有、、、;4和6位置相同,故总计有2×4=8种;
1,2,4-三氟苯:剩余位置为3,5,6。按照取代基在3为例,分别有、、、因剩余位置为3,5,6,故总计有3×4=12种;
1,3,5-三氟苯:剩余位置为2,4,6,对称等效。按照取代基在2为例,分别有、、、,共有8+12+4= 24种。
故答案为: 24 ;
(6)X为环己醇经催化氧化生成环己酮,Y为环己酮与羟胺(NH2OH)在酸性条件下发生肟化反应,生成环己酮肟。其结构简式为;Z(己内酰胺)在一定条件下发生开环缩聚反应,生成尼龙6高分子,化学方程式为。
故答案为: ; ;
【分析】A 先与B发生反应,得到中间体 C; 根据C的结构式推断可知B为乙二醇, C 经正丁基锂 / DMF 反应引入醛基生成 D;D 与羟胺反应生成肟 E;E 再经 NCS 氯化得到 F;F 经多步反应构建杂环得到 G;最后 G 在盐酸作用下脱除缩醛保护基,得到目标中间体 H。
(1) 官能团识别与反应推断。首先明确 A 中的官能团(氟原子、醛基),再根据已知条件①的缩醛反应,推断 B 为乙二醇,并写出其结构简式。
(2) 解分析醛基与羟胺的反应过程,理解加成 - 消去两步反应的本质,明确醛基到肟基的转化机制。
(3) 理解有机合成中官能团保护的目的。通过分析 A 到 C、G 到 H 的反应环境,明确缩醛保护醛基的作用,防止醛基在后续反应中被还原剂或亲电试剂破坏。
(4) 有机物的系统命名,根据 DMF 的结构 (CH3)2N-CHO,确定其母体为甲酰胺,氮上有两个甲基取代,因此命名为 N,N - 二甲基甲酰胺。
(5) 同分异构体的系统分析。先根据题目条件确定取代基种类和限制条件,再按 3 个 - F 的位置异构分类讨论,结合苯环上剩余位置的对称性,计算 - COOH 和 - CH=NOH 的排列方式,最终得出总数。
(6) 有机反应的推断与方程式书写。根据反应流程,推断环己醇氧化、环己酮肟化、己内酰胺开环缩聚的产物,并写出对应的结构简式和化学方程式。
(1)A中官能团的名称为氟原子,醛基,苯环不属于官能团;根据已知信息①的反应,A中的醛基与乙二醇发生反应生成缩醛C,因此B为乙二醇。结构简式为;
(2)D与NH2OH反应分两步:加成:醛基与羟胺加成生成α-羟基肟;消去反应:脱水形成肟基(C=N-OH)。反应本质是醛基到肟基的转化,第二步为分子内脱水,属消去反应;
(3)A到C:先将羟基用乙二醇酯化保护,再还原得-CHO,避免还原剂干扰其他官能团。G到H:在引入环醚前对-CHO进行缩醛保护,防止其参与副反应。核心目的为保护醛基(-CHO),防止其在后续强氧化或亲电试剂(如NCS)条件下被破坏。
(4)DMF结构为(CH3)2N-CHO,系统命名为 N,N-二甲基甲酰胺。
(5)条件回顾:a. 芳香族化合物,表示含苯环;b. 苯环上4个取代基:3个-F +1个-COOH+1个-CH=NOH;c. -COOH与-CH=NOH不连在同一碳上。
同分异构体分析:F的分子式为C10H7ClF3NO3,苯环上4个取代基的排列需要考虑:3个-F的位置异构,-COOH和-CH=NOH的位置异构。这里,我们先固定3个-F的位置,再放置-COOH和-CH=NOH。3个-F的可能位置:连三氟(1,2,3-):剩余3个位置(4,5,6)。偏三氟(1,2,4-):剩余3个位置(3,5,6)。均三氟(1,3,5-):剩余3个位置(2,4,6)。
具体分析:1,2,3-三氟苯:剩余位置为4,5,6。-COOH与-CH=NOH不连在同一碳上的情况有三种,按照取代基在5位为例,分别有、、、;4和6位置相同,故总计有2×4=8种;
1,2,4-三氟苯:剩余位置为3,5,6。按照取代基在3为例,分别有、、、因剩余位置为3,5,6,故总计有3×4=12种;
1,3,5-三氟苯:剩余位置为2,4,6,对称等效。按照取代基在2为例,分别有、、、,共有8+12+4= 24种。
(6)X为环己醇经催化氧化生成环己酮,Y为环己酮与羟胺(NH2OH)在酸性条件下发生肟化反应,生成环己酮肟。其结构简式为;Z(己内酰胺)在一定条件下发生开环缩聚反应,生成尼龙6高分子,化学方程式为。
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