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绝密★启用前
2025 年高考考前信息必刷卷 03(云南专用)
化 学
考情速递
高考·新动向:2025年云南八省联考化学科目考试就是云南省自主命题的体现,单项选择题本大题有16
小题,每小题3分,共48分;非选择题本大题有4小题,每小题13分,共52分。新高考下的化学试
卷在结构上可能会与其他新高考省份有更多的一致性或者相互借鉴之处,朝着体现高考公平性、普适
性和人才选拔准确性的方向完善结构设置。
高考·新考法:2025年高考化学题型向着更加综合化、融合多知识模块方向发展,这对于考生来说首先
在知识整合方面带来了巨大挑战。化学试题会打破化学学科内各知识板块的界限,如无机化学、有机
化学、物理化学等板块不再孤立考查。在一道题目中可能同时融合多方面知识进行综合考查。。
高考·新情境:新高考体系基本形成,云南从老高考转为新高考。这使得化学学科在整个高考体系中的
定位发生了变化,其教学方式和学生的学习策略也需要相应调整。例如,在新高考模式下,化学学科
的学习可能更注重与其他学科的联系,以及在实际生活中的应用。学生需要培养综合运用知识的能力,
而不仅仅是对化学知识的死记硬背。
命题·大预测:2025年高考人数可能增多,考生增多意味着竞争加剧,在化学学科上也不例外。学生需
要更加努力提高化学成绩,以在众多考生中脱颖而出。这就要求学生在日常学习中提高学习效率,注
重知识的掌握和应用能力的提升。云南省在借鉴其他省份新高考经验的过程中,可能会在题型的创新、
题目情境的设置等方面有所借鉴。比如一些先行新高考改革省份中出现的开放性化学试题(如实验方案
设计与评价的开放性问题)、以真实科研成果或工业生产流程为背景的综合应用题等题型,有可能会逐
渐出现在云南高考化学试卷中。这有助于选拔具有创新思维和实际应用能力的学生,适应现代社会对
人才的需求。
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡
皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5
K-39 Ca-40 V-51 Mn-55 Fe-56 Co-59 Cu-64 Zn-65 Br-80 I-127 Ag-108 Ba-137 Sm-150
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题
目要求。
1.陶瓷、青铜器、书画作品等都是中华文化的瑰宝,其中蕴藏丰富的化学知识。下列说法不正确的是( )
A.商代后期铸造出工艺精湛的青铜器司母戊鼎,其材质属于合金
B.“素纱单衣”所用的蚕丝的主要成分是纤维素,属于天然高分子化合物
C.宋,王希孟《千里江山图》卷中的绿色颜料铜绿的主要成分是碱式碳酸铜
D.王羲之的《兰亭集序》保存完好的原因是墨的主要成分是碳,在常温下化学性质稳定
【答案】B
【解析】A项,青铜是铜、锡、铅的合金,是金属治铸史上最早的合金,故A正确;B项,蚕丝的主
要成分是蛋白质,故B错误;C项,铜绿的主要成分是碱式碳酸铜,则绿色颜料铜绿的主要成分是碱式碳
酸铜,故C正确;D项,王羲之的《兰亭集序》保存完好的原因是墨的主要成分是碳,在常温下化学性质
稳定,故D正确;故选B。
2.化学品的正确使用,关乎人体健康与环境保护。下列叙述正确的是( )
A.凡是有添加剂的食品均对人体健康不利
B.汽油是大宗化学品,属纯净物
C.化肥的超量使用不仅造成浪费,还可能污染环境
D.处方类药品是可不经医生直接购买服用
【答案】C
【解析】A项,合理使用食品添加剂,对丰富食品生产和促进人体健康有好处,可以食用,但不能过
量,A错误;B项,汽油是石油分馏产品,其中含有多种烃,仍然是混合物,B错误;C项,化肥可以使
植物长势更好,但若使用超量,不仅会造成物质浪费,还可能污染土壤和水源,C正确;D项,处方类药
品必须经医生开处方后在医生的指导下购买服用,而非处方药品可不经医生直接购买服用,D错误;故选
C。
3.下列物质性质实验对应的反应方程式书写正确的是( )
A.用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的IO -:IO -+5I-+6H+=3I +3H O
3 3 2 2
B.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:Ca2++HCO-+OH-=CaCO ↓+H O
3 3 2
C.铅蓄电池充电时阴极的电极反应式:PbSO +2e-=Pb+SO 2-
4 4
D.将少量SO 通入NaClO溶液:SO +H O+2ClO-= SO 2-+2HClO
2 2 2 3
【答案】C
【解析】A项,用醋酸和淀粉溶液检验加碘盐中的原理是在酸性条件下碘离子与碘酸根发生归中反应
生成碘单质遇淀粉变蓝,由于醋酸是弱酸,在离子方程式中不能拆成离子,因此正确的离子方程式为:
IO -+5I-+6CH COOH=3I +3H O+6CHCOO-,A错误;B项,向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水,石灰水中
3 3 2 2 3
氢氧根也会和铵根反应生成一水合氨,故正确的离子方程式为Ca2++ HCO -+NH++2OH-=CaCO ↓+H O+
3 4 3 2NH ·H O,B错误;C项,铅蓄电池充电时阴极接外电源负极,得电子,电极反应式为PbSO +2e-=Pb+
3 2 4
SO 2-,C正确;D项,将少量SO 通入NaClO溶液,次氯酸根有强氧化性氧化SO ,反应生成硫酸钠和盐
4 2 2
酸,盐酸电离出的氢离子会和未反应的次氯酸根生成弱酸次氯酸,故反应的离子方程式为:
SO +H O+3ClO-= SO 2-+2HClO+Cl-,故D错误;故选C。
2 2 4
4.下列化学用语表示正确的是( )
A.葡萄糖的一种环状结构简式:
B.聚乙烯链节的结构简式:-CH-
2
C.基态Cr原子的价层电子轨道表示式:
D.HCO -的水解方程式:HCO -+H O CO2-+H O+
3 3 2 3 3
【答案】A
【解析】A项,葡萄糖的结构简式为CHOH(CHOH) CHO,其中的醛基和羟基发生加成反应生成环状
2 4
分子: ,A正确;B项,聚乙烯链节的结构简式:-CH-CH ,B错误;C项,基态
2 2-
Cr原子的价层电子排布式为3d54s1,价层电子轨道表示式: ,C错误;
D项,HCO -水解生成HCO 和OH-,离子方程式为:HCO -+H O HCO-+OH-,D错误;故选A。
3 2 3 3 2 2 3
5.我国正在大力开展海水提溴的研究和开发工作。工业以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如图,
下列说法错误的是( )A.“氧化”前对海水酸化可以抑制Cl 歧化反应
2
B.“吸收塔”中的反应:Br +SO+2H O=4H++2Br-+SO2-
2 2 2 4
C.可用乙醇萃取替代“蒸馏”,更利于分离
D.理论上,获得1mol Br 产品时共消耗2molCl
2 2
【答案】C
【解析】A项,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,将海水酸化可以抑制Cl 发生歧化反应,A正确;B
2
项,吸收塔中有Br ,与SO 、水反应生成氢溴酸和硫酸,其反应的离子方程式为Br +SO+2H O=4H++2Br-
2 2 2 2 2
+SO2-,B正确;C项,乙醇与水互溶,不能用来萃取剂,C错误;D项,2Br-+Cl=Br-+2Cl-,在氧化和蒸
4 2
馏时都需要用到Cl,都发生此反应,因此1mol Br 会消耗2molCl ,D正确;故选C。
2 2 2
6.下列实验操作或装置能达到目的的是( )
A.灼烧海带制 B.配制一定 D.验证乙炔可使
C.分离CHCl 和CCl
海带灰 浓度的溶液 2 2 4 溴水褪色
【答案】B
【解析】A项,固体的灼烧坩埚应该放在泥三角上,而不是铁圈上,A错误;B项,容量瓶上的刻度
与凹液面的最低处相切,胶头滴管垂直位于容量瓶的正上方,B正确;C项,蒸馏装置中,温度计水银球
应在蒸馏烧瓶支管口处,不能在溶液中,C错误;D项,乙炔中的HS等杂质也能使溴水褪色,应先通过
2
一个盛碱液的洗气瓶将杂质除去,D错误;故选B。
7.水合肼(N H·H O)是一种重要的化工原料,制备原理为NaClO+2NH =N H·H O+ NaCl。若N 代表
2 4 2 3 2 4 2 A
阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.每消耗1molNH ,转移的电子数目为N
3 A
B.1molN H·H O中含有共价键的数目为N
2 4 2 A
C.1L0.1mol·L-1NaClO溶液中含ClO-的数目为0.1N
A
D.2.24LNH 溶于水中,含氮元素的微粒数之和为0.1N
3 A
【答案】A
【解析】A项,反应物NH 中的N化合价为-3,产物NH·H O中的N化合价为-2,因此每消耗
3 2 4 21molNH ,转移的电子数目为N ,A正确;B项,水合肼是由NH 和HO构成的,其中1mol NH 含有
3 A 2 4 2 2 4
4mol N-H和1mol N-N;而1mol HO含有2mol O-H,因此1molN H·H O含有的共价键数目是7N ,B错
2 2 4 2 A
误;C项,因ClO-会水解,则1L0.1mol·L-1NaClO溶液中含ClO-的数目小于0.1N ,C错误;D项,没有说
A
明是标准状况,无法计算2.24LNH的物质的量,D错误;故选A。
8.植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性,其结构简式如图所示。下列关于阿魏萜宁的说法错误的是
( )
A.1mol该物质最多与4molH 加成 B.可与NaCO 溶液反应
2 2 3
C.消去反应产物最多有2种 D.酸性条件下的水解产物均可生成高聚物
【答案】C
【解析】A项,阿魏萜宁分子中碳碳双键、苯环可与氢气发生加成反应,因此1mol该物质最多与
4molH 加成,A正确;B项,阿魏萜宁分子中含有酚羟基,根据苯酚的酸性强于HCO-可知,该物质可与
2 3
NaCO 溶液反应,B正确;C项,阿魏萜宁分子中含有醇羟基,与醇羟基相连的3个不同化学环境的C原
2 3
子上均有H原子,因此消去反应产物最多有3种,C错误;D项,阿魏萜宁分子中含有酯基,酸性条件下
的水解产物有2种,其中一种含有碳碳双键和2个醇羟基,可以加聚或缩聚反应生成高聚物;另一种水解
产物含有羧基和酚羟基,可以缩聚反应生成高聚物,D正确;故选C。
9.我国运动员在2024年巴黎奥运会上取得了佳绩。下图所示可为运动员补充能量的物质分子结构式。
其中R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族。下列有关叙述正确的是( )
A.键角:ZR <R X
3 2B.Y的最高价氧化物对应的水化物是一种中强酸
C.第一电离能:W<Z<X
D.分子式为WR X的有机物一定能发生银镜反应
2 4
【答案】B
【解析】Y可形成5个共价键,Z可形成3个共价键,Z和Y同族,Y原子序数比Z大,即Z为N元
素,Y为P元素,W可形成4个共价键,原子序数比N小,即W为C元素,R可形成1个共价键,原子序
数比C小,即R为H元素,X可形成2个共价键,原子序数在N和P之间,即X为O元素,综上:R为H
元素、W为C元素、Z为N元素、X为O元素、Y为P元素。A项,氨分子中N—H键之间夹角为
107°18′;水分子中O-H键角为104.5°;,故键角NH >HO,A错误;B项,P的最高价氧化物对应的水化
3 2
物是HPO ,是一种中强酸,B正确;C项,同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,ⅡA族、ⅤA
3 4
族原子第一电离能大于同周期相邻元素,即第一电离能C<O<N,C错误;D项,C HO存在同分异构体,
2 4
其中含有醛基的CHCHO可以发生银镜反应,而环氧乙烷( )中不含醛基,不能发生银镜反应,D错
3
误;故选B。
10.电有机合成是一种应用广泛的新型有机合成方法。某种3-氯-4-氨基苯酚的电有机合成装置如图所
示,下列说法错误的是( )
A.b与外接电源的负极相连
B.Pb电极的电极反应式:Pb-2e-+ SO 2-=PbSO↓
4 4
C.电解一段时间后,阴阳两极室中电解质溶液的质量均增大D.理论上每生成1mol ,电路中转移4mole-
【答案】C
【解析】从图中可知, 在Cu电极上被还原,则Cu电极为阴极,与电源的负极相连,Pb
电极为阳极,与电源的正极相连。A项,b电极上发生还原反应,是阴极,b与外接电源的负极相连,A正
确;B项,a是阳极,阳极上Pb失电子结合硫酸根离子生成硫酸铅沉淀,Pb电极的电极反应式:Pb-2e-+
SO 2-=PbSO↓,B正确;C项,转移2mol电子,阳极室有1mol SO 2-转化为PbSO 沉淀,同时有2molH+移
4 4 4 4
入阴极室,电解一段时间后,阳极室中电解质溶液的质量减小,C错误;D项,阴极发生反应:
+4e-+4H+= +H O,生成1mol ,转移4mol电子,D正确;故选C。
2
11.由下列实验操作及现象能得出相应结论的是( )
选项 实验操作及现象 结论
向Fe(NO ) 溶液中滴入硫酸酸化的HO 溶液,溶液由
A 3 2 2 2 氧化性:HO>Fe3+
浅绿色变为黄色 2 2
用洁净的铂丝蘸取某溶液在酒精灯上灼烧,火焰呈黄
B 该溶液中一定含钠盐
色
将盛有2mL0.5mol·L-1 CuCl 溶液的试管加热,溶液由 [Cu(H O) ]2+转化为
C 2 2 4
蓝色变为蓝绿色(已知:[CuCl ]2-为黄色) [CuCl ]2-反应为吸热反应
4 4
将 溴丁烷与NaOH的乙醇溶液共热后产生的气体直 发生了消去反应,生成了
D
接通入酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液褪色 烯烃
【答案】C
【解析】A项,酸性环境NO -也有较强氧化性,因此,无法说明是HO 氧化了Fe2+还是NO -,A错误;
3 2 2 3B项,焰色试验火焰呈黄色,说明原溶液含有Na元素,不一定是钠盐,也可以是NaOH溶液,B错误;C
项,CuCl 溶液中存在平衡,即[Cu(H O) ]2++4Cl- [CuCl ]2-+4H O,加热,溶液由蓝色变为蓝绿色,蓝
2 2 4 4 2
绿色为蓝色和黄色的混合色,说明反应生成了黄色的[CuCl ]2-,平衡正向移动,反应吸热,C正确;D项,
4
乙醇受热变为气体,也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此无法证明发生了消去反应,生成了烯烃,D错
误;故选C。
12.一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂,其结构简式如图所示。下列说法错误的是( )
A.该结构中C的杂化方式有2种
B.电负性由小到大的顺序为Zn<C<H<N<O
C.该物质中,Zn2+的配位数为5,配原子为O、N
D.1mol该物质中含有23mol σ键
【答案】B
【解析】A项,分子中连双键的C的杂化方式为sp2,连单键的碳原子为sp3杂化,故A正确;B项,
根据电负性的变化规律可知,非金属元素的电负性大于金属元素,非金属性越强其电负性越大,同周期主
族元素从左往右电负性逐渐增大,因此,电负性由小到大的顺序为Zn<H<C<N<O,故B错误;C项,由一
水合甘氨酸锌的分子结构可知,Zn提供空轨道,O和N提供孤电子对,因此锌离子与相邻的5个原子(N
和O)成键,故其配位数为5,配位原子为O、N,故C正确;D项,该物质中,含有4个C-H单键、4个
N-H单键、2个N-C单键、2个C-C单键、2个C-O单键、2个O-H单键,因此含有4+4+2+2+2+2=16个σ
键,Zn的配位数为5,因此含有5个σ键,一个碳氧双键中含有1个σ键、1个π键,综合可知,该物质中
含有16+5+2=23个σ键,故D正确;故选B。
13.某富氢化合物的晶胞结构及该晶胞沿xOy、xOz、yOz三个平面的投影(沿三个平面的投影相同)如
图所示。两个氢原子之间的最近距离为apm,N 为阿伏加德罗常数的值。原子分数坐标 (原
A
子分数坐标为1时记为0),晶胞中A原子的分数坐标为 ,B原子的分数坐标为 。下列说法错误的是( )
A.该富氢化合物的化学式可表示为
B.该晶胞中C原子的分数坐标为
C.该晶胞中,H之间相互连接形成的笼状结构有12个面
D.该晶体的密度为
【答案】C
【解析】A项,晶胞中Ca原子的数目为 ,H原子的数目为 ,该富氢化合物的
化学式可表示为CaH,故A正确;B项,该晶胞中,上下、左右、前后共6个面上,每个面都存在由4个
6
氢原子形成的四边形结构,A原子的分数坐标为 ,B原子的分载坐标为 ,则C原子的分数
坐标为 [x轴方向为1,记为0],故B正确;C项,该晶胞中,H之间相互连接形成的笼状结构有
上下左右前后各一个四边形围成的面,每个顶角的钙原子对着一个面,故共 个面,故C错误;D
项,该晶胞中,两个氢原子之间的最近距离为晶胞面对角线长的 ,为apm,则晶胞参数为 ,所
以该晶体的密度为 ,故D正确;故选C。14.室温下,HCO 水溶液中各含微粒物质的量分数 随 变化关系如下图,[例如:
2 3
]。
已知:K [Fe(OH) ]= 4.9×10-17,K (FeCO)=2.0×10-11。
sp 3 sp 3
下列说法不正确的是( )
A.HCO 的K 为10-10.25
2 3 a2
B.以酚酞为指示剂(变色的pH范围为8.2~10.0),用盐酸标准溶液可准确滴定碳酸钠溶液的浓度
C.0.0200mol·L-1的HCO 溶液稀释为0.0100mol·L-1,溶液中的CO2-的浓度几乎不变
2 3 3
D.向0.0100mol·L-1 FeCl 溶液中加入等体积0.0100mol·L-1 NaHCO 溶液,反应初始生成的沉淀是
2 3
Fe(OH)
2
【答案】D
【解析】由图可知,溶液中碳酸浓度与碳酸氢根离子浓度相等时,溶液的pH为6.37,则碳酸的电离
常数K (H CO)= = c(H+)=10—6.37,同理可知,碳酸的电离常数K (H CO)= 10—10.25。A项,
a1 2 3 a2 2 3
碳酸的电离常数K (H CO)= 10—10.25,故A正确;B项,盐酸溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠和氯化
a2 2 3
钠,由图可知,碳酸氢钠溶液的pH为8左右,所以由酚酞的pH变色范围可知,用盐酸标准溶液可准确滴
定碳酸钠溶液的浓度时应选用酚酞做指示剂,故B正确;C项,碳酸是二元弱酸,在溶液中分步电离,以
一级电离为主,则cmol/L碳酸溶液中氢离子浓度为 mol/L,碳酸根离子浓度为=10—6.37,所以0.0200mol·L-1的碳酸溶液稀释为0.0100mol·L-1,溶液中的碳酸根离子的浓度几乎不变,故C
正确;D项,由电离常数可知,0.01mol/L碳酸氢钠溶液中,碳酸根离子和氢离子浓度都约为
=10—6.125mol/L,则溶液中碳酸亚铁的浓度熵Q=10—2×10—6.125>2×10—11,氢氧化亚铁的
c
浓度熵Q=10—2×(10—7.875)2<4.9×10—17,所以由溶度积规则可知,反应初始生成的沉淀是碳酸亚铁,故D错
c
误;故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(15分)在钐钴永磁材料的成型加工过程中,会产生合金渣(含有Sm、Co、Cu、Fe、SiO)。从该合
2
金渣提取钴(Co)和钐(Sm)的一种工艺流程如下。
(1)Co位于元素周期表第 周期第 族62号元素Sm,是一种稀土元素,其位于元素周期
表区 区(填“s”“p”“d”“ds”或“f”)
(2)“破碎酸浸”中,将合金渣破碎的目的是 ,“浸渣”的主要成分是 。
(3)“沉淀1”的主要成分是Sm (C O)。“沉钐”过程中,Sm3+发生反应的离子方程式为 。
2 2 4 3
(4)取50g合金渣(其中Co的质量分数约为37%),若钴的酸浸率大于90%,结合图1实验数据,“调节
pH”时,溶液的最佳pH为 ;“氧化”时,双氧水的实际用量应控制在理论用量的 倍,双氧
水实际用量大于理论用量的原因是 。
(5)“沉淀3”为草酸钴(CoC O),将17.64g草酸钴“灼烧”至质量不再减轻,得到9.64g钴的氧化物,其
2 4
化学式为 。该氧化物晶胞可以看成4个A型和4个B型小单元交替无隙并置而成(如图2)。其中黑
球( )代表 (填离子符号)。【答案】(1)四(1分) Ⅷ(1分) f(1分)
(2)增大接触面积,提高酸浸速率(1分) SiO、Cu(2分)
2
(3) 2Sm3++3H C O=Sm (C O)↓+6H+(2分)
2 2 4 2 2 4 3
(4)4 (1分) 2(1分) Fe3+会催化双氧水分解,消耗部分双氧水(2分)
(5) Co O(2分) Co3+(1分)
3 4
【解析】合金渣加盐酸酸浸后的浸渣是不与盐酸反应的SiO 和Cu,浸出液加草酸沉钐,得Sm (C O)
2 2 2 4 3
沉淀,滤液加氨水调节pH,氧化后沉淀Fe3+,后加入草酸沉钴,CoC O 加热灼烧生成Co O 。(1)Co位于
2 4 3 4
元素周期表第四周期第Ⅷ族,62号元素Sm,是一种稀土元素,其位于元素周期表区f区;(2)“破碎酸浸”
中,将合金渣破碎的目的是:增大接触面积,提高酸浸速率;“浸渣”的主要成分是不与盐酸反应的物质:
SiO 、Cu;(3)“沉淀1”的主要成分是Sm (C O) 。“沉钐”过程中,Sm3+发生反应的离子方程式为:2Sm3+
2 2 2 4 3
+3H C O=Sm (C O)↓+6H+;(4)图1实验数据,“调节pH”时,pH为4时,铁的去除率最高,钴沉淀量最
2 2 4 2 2 4 3
高,溶液的最佳pH为4;“氧化”时,双氧水的实际用量应控制在理论用量的2倍,双氧水实际用量大于
理论用量的原因是:Fe3+会催化双氧水分解,消耗部分双氧水;(5)根据质量守恒:钴元素的质量灼烧前后
质量不变。17.64gCoC O 的物质的量为 0.12mol,灼烧后 9.64g 钴的氧化物中钴元素的质量为:
2 4
0.12mol×59g/mol=7.08g,氧元素质量为:9.64g-7.08g=2.56g,氧化物中钴原子与氧原子的个数比为:
,其化学式为:Co O;用均摊法分析A和B,其中A中灰球个数为 ,白
3 4
球个数为4;B中灰球个数为 ,白球个数为4,黑球个数为4,结合晶胞结构,晶胞中灰球为8,
白球为32,黑球为16,根据正负化合价代数和为0,设灰球化合价为x,白球化合价为y,黑球的化合价
为z,则有 ,简化得 ,再结合氧化钴的化学式Co O ,可知钴元素有+2、+3价,
3 4
氧为-2价,可推出:灰球为Co2+、黑球为Co3+、白球为O2-,故黑球代表Co。16.(14分)尼古丁(沸点247℃,60℃以下与水互溶),俗名烟碱,是一种含氮生物碱,其结构简式为
,也是烟草的重要成分。科研小组设计实验从香烟中提取烟碱,实验原理和步骤如下。
实验原理:烟碱能与盐酸反应生成烟碱盐酸盐而溶于水中形成提取液,在此提取液中加入NaOH可重
新生成烟碱。烟碱在100℃左右具有一定的蒸气压,因此可用水蒸气蒸馏法分离提取。
实验步骤:
(一)烟碱的提取
取研细的烟叶0.5g放入圆底烧瓶中,加15mL10%盐酸,按图1所示,加热回流半小时。将回流后的
混合物冷却后过滤,向滤液中加入NaOH溶液中和至明显呈碱性。
(二)烟碱的水蒸气蒸馏
在两颈圆底烧瓶中加入适量的水和2~3粒沸石,将中和后的混合物倒入蒸馏试管中,组装好微量水蒸
气蒸馏装置,如图2.打开止水夹,接通冷凝水,打开热源(未画出)开始加热。当有大量水蒸气产生时,关
闭T形管上的止水夹。收集约10mL提取液后,停止水蒸气蒸馏。
(三)烟碱性质的检验
(1)烟碱中氮原子的杂化方式为 。
(2)仪器a的名称为 ,装置B的作用是 。
(3)回流时,烧瓶内气雾上升高度不宜超过冷凝管高度的 。若气雾上升过高,可采取的措施是
。
(4)提取烟碱时,加入NaOH溶液中和至明显呈碱性的原因是 。
(5)T形管最长的一端插入中和后的混合物中,靠近蒸馏试管的底部,作用是 。
(6)收集10mL提取液后,停止水蒸气蒸馏的操作顺序是 (填序号)。
①停止通冷凝水 ②停止加热 ③打开止水夹(7)设计实验证明实验步骤(二)所得提取液中的烟碱具有碱性: (可选用的试剂有甲基橙、红色
石蕊试纸、蓝色石蕊试纸)。
【答案】(1) sp2、sp3(2分)
(2) (球形)冷凝管(1分) 防倒吸、吸收HCl(1分)
(3)降低温度或加快冷凝水流速(其他与降温有关的合理答案也可) (2分)
(4)使烟碱盐酸盐完全与NaOH反应生成烟碱,有利于烟碱蒸出(或答到“烟碱沸点低,烟碱盐酸盐沸
点高,便于水蒸气蒸馏提纯”也可) (2分)
(5)使水蒸气和烟碱充分接触(或起搅拌作用,其他合理答案也可) (2分)
(6)③②①(2分)
(7)用玻璃棒蘸取提取液于红色石蕊试纸中心,若试纸变蓝,则证明烟碱具有碱性(其他合理答案也可)
(2分)
【解析】取研细的烟叶放入圆底烧瓶中,加盐酸,按图1所示,加热回流半小时。从圆底烧瓶挥发出
的HCl用装置B吸收,将回流后的混合物冷却后过滤,向滤液中加入NaOH溶液中和至明显呈碱性,使烟
碱盐酸盐全部转化为烟碱。(1)烟碱中 ,六元环中的氮原子为sp2杂化,五元环中的氮原
子为sp3杂化;(2)仪器a的名称为球形冷凝管;装置B中倒扣的漏斗,可用来吸收挥发出来的HCl气体并
防倒吸;(3)回流时,若烧瓶内气雾上升过高,说明烧瓶内温度过高,需要采取降温措施,可以降低温度或
者加快冷凝水流速;(4)提取烟碱时,加入NaOH溶液中和至明显呈碱性,使烟碱盐酸盐完全转化为烟碱,
有利于烟碱蒸出;(5)T形管最长的一端插入中和后的混合物中,靠近蒸馏试管的底部,可以使水蒸气和中
和后的混合物充分接触,并可起到搅拌的作用;(6)收集10mL提取液后,停止水蒸气蒸馏,应先打开止水
夹,然后停止加热,最后停止通冷凝水,故答案为:③②①;(7)根据题目所提供的试剂,可使用红色石蕊
试纸检验烟碱具有碱性。
17.(15分)科学家开发出新型催化剂Ir(CO) ,实现了CHOH羰基化制备乙酸:CHOH+CO
4 12 3 3
CHCOOH。回答下列问题:
3
(1)铱(Ir)和钴位于元素周期表同族,Ir位于元素周期表 区。已知CHOH、CHCOOH、
3 3
CHI的沸点依次为64.5℃、117.9℃、42.4℃,其中CHCOOH的沸点最高,三者沸点差异的主要原因是
3 3
。
(2) CH OH炭基化制备乙酸的历程如图1,其能量变化如图2。下列叙述错误的是___________(填标号)。
3A.HI为中间产物,CHI为催化剂
3
B.上述循环中断裂σ键和π键,形成σ键
C.CHOH、CO和CHCOOH都是极性分子
3 3
D.速控反应为CHI+CO=CH COI
3 3
(3)已知:几种共价键的键能数据如下表所示。
共价键 H-H C-O H-O C-H C-C C=O
E/(kJ·mol−1) 436 343 1076 465 413 347 745
CHOH(g)+CO(g) CHCOOH(g) ΔH的速率方程式如下: ,
3 3
( 、 均为速率常数,只与温度、催化剂、接触面积有关)。
①ΔH= kJ·mol−1。
②升高温度, (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)常温下,用氨水吸收乙酸得到含1mol·L-1NH ·H O和0.175mol·L-1CHCOONH 的混合液,此混合液
3 2 3 4
的pH为 [已知:常温下,K(CHCOOH)=K (NH ·H O)=1.75×10-5]
a 3 b 3 2
(5)向某密闭反应器中充入1mol CHOH(g)和0.751molCO(g)合成CHCOOH(g),测得 的平衡转化率
3 3
与温度、压强的关系如图3所示。①下列叙述正确的是 (填标号)。
A.X代表压强 B.Y>Y C.v :c =b>a D.升温可使c点向a点移动
1 2 正
②已知:b点对应条件下容器体积为1L,则此时平衡常数K为 L·mol−1。
【答案】(1) d(1分) CHCOOH分子间氢键比CHOH的强,CHI分子间只有范德华力(2分)
3 3 3
(2)AD(2分)
(3) -16 (2分) 减小(2分)
(4)10(2分)
(5) BD(2分) 1.6(2分)
【解析】(1)铱(Ir)和钴位于元素周期表同族,Ir为77号元素,位于元素周期表第六周期,第VIII族,
属于d区;由于CHCOOH分子间氢键比CHOH的强,CHI分子间只有范德华力,故CHOH、
3 3 3 3
CHCOOH、CHI的沸点依次为64.5℃、117.9℃、42.4℃,其中CHCOOH,氢键最强,沸点最高;(2)A
3 3 3
项,由循环图知,先进行的是反应ⅰ,HI是催化剂,CHI是中间产物,A错误;B项,上述循环中,
3
CHI+CO=CH COI中断裂σ键和π键,CHCOI+HO=CHCOOH+HI中,形成σ键,B正确;C项,
3 3 3 2 3
CHOH、CO和CHCOOH分子中正负电荷的重心不重合,都是极性分子,C正确;D项,反应ⅲ的活化
3 3
能最大,为该反应速控反应,速控反应方程式为:CHCOI+HO=CHCOOH+HI,D错误;故选AD;(3)①
3 2 3
在CHOH(g)+CO(g) CHCOOH(g)中,由ΔH=反应物总键能-生成物总键能可得
3 3
;②根据速率方程式,平衡时正反应速率等于逆反应速率,得到,正反应是放热反应,升温,K减小,所以二者之比减小;(4)根据电离平衡常数表达式计算溶液
pH: , ,则 ,
;(5)①A项,正反应是气体分子数减小的放热反应,增大压强,CO平衡转化率增大,
升温,CO平衡转化率减小,因此,X代表温度,Y代表压强,A错误;B项,正反应是气体分子数减小的
放热反应,增大压强,CO平衡转化率增大,即Y 大于Y,B正确;C项,c点温度低于b点,b点和a点
1 2
温度相同,b点压强大,正反应速率b>a>c,C错误;D项,由于该反应正反应是放热反应,温度升高平
衡逆向移动,CO的平衡转化率,可使c点向a点移动,D正确;故选BD。②b点CO平衡转化率为
50%,平衡时 , ,该反应的平衡常数
。
18.(14分)化合物J是一种EED抑制剂的中间体,其合成路线如下:
已知:—Boc代表 。
回答下列问题:
(1)C中含氧官能团的名称为 。
(2)E的结构简式为 。
(3)检验F中含碳碳双键的试剂为 。
(4)C→D的反应类型为 。(5)已知A→B为取代反应,该反应的化学方程式为 。
(6)与B具有相同官能团且属于芳香族化合物的同分异构体共有 种(不考虑立体异构)
(7)根据题干信息,补全虚线框内剩余片段,使其合成路线完整 。
【答案】(1)醚键和酯基(1分) (2) (1分)
(3)溴的四氯化碳溶液(或先用新制氢氧化铜悬浊液或银氨溶液,再用溴水或酸性高锰酸钾溶液) (2分)
(4)取代反应(或水解反应) (2分)
(5) + + (2分)
(6)15(2分)
(7) (2分); (2分)
【解析】A和 发生取代反应生成B,B和 先发生加成反应再发生消去反应
生成C,由A→B可知 的作用是引入醛基,再根据E的分子式和F的结构简式即可推出E的结
构简式为 ,E和 发生取代反应生成F,F经过一系列反应得到I。(1)根据C的结构简式,C中含氧官能团的名称为醚键和酯基;(2)由A→B可知 的作用是引入醛基,再根据
E的分子式和F的结构简式即可推出E的结构简式为 ;(3)F的结构中有醛基,能使溴水
或酸性高锰酸钾溶液褪色,可采用的方法是利用弱氧化剂(新制氢氧化铜悬浊液或银氨溶液)将醛基转化为
羧基,再利用溴水或酸性高锰酸钾溶液;也可直接利用溴的四氯化碳溶液,因为醛基与溴的四氯化碳不反
应,碳碳双键能使溴的四氯化碳褪色;(4)根据C和D的官能团变化,可以得出该反应类型为取代反应或水
解反应;(5)已知A→B为取代反应,则A中的H被醛基取代得到B,另外的产物是 ,故其化学
方程式为故其化学方程式为 + + ;(6)B的结构简
式为: ;将两个氟原子固定在苯环上,有三种(邻间对),再将溴原子和醛基进行移动位
置,可得: (醛基有三个位置,3 种)、 (醛基有三个位置,3 种)、(醛基有三个位置,3种)、 (醛基有三个位置,3种)、 (醛基有两个位置
2 种)、 (醛基有两个位置,2 种),减去本身的 1 种,共 3+3+3+3+2+2-1=15 种;(7)
转化为 ,需先进行光照取代,再水解,再进行催化氧化(将—CHOH转化为—
2
CHO),故前半部分的合成路线为
;再依据B→C的变化即可推断最终的产物是 。