文档文本内容
2026 年高考第一次模拟考试
高三化学
(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、准考证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,用铅笔把答题卡上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 B 11 N 14 O 16 Cl 35.5 Fe 56
一、选择题:本题共15 小题,每小题3 分,共45 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目
要求的。
1.【传统文化】湖北素有“千湖之省”、“鱼米之乡”的美誉,是楚文化的发源地。下列有关说法不正
确的是
A.神农架盛产的中草药中常含有苷类、生物碱、有机酸等成分,可用铁锅煎煮中草药
B.明代李时珍的《本草纲目•谷四•烧酒》中记载:“……惟以糯米或粳米或黍或秫或大麦蒸熟,和麸
酿瓮中七日,以甑蒸取”。该过程中涉及蒸馏操作
C.“清蒸武昌鱼”主要成分是蛋白质,能水解,最终生成氨基酸
D.洪湖藕粉富含的淀粉属于天然高分子化合物
【答案】A
【解析】A.有机酸能与金属铁反应,煎煮中草药不适宜用铁锅,A 错误;B.以甑蒸取为蒸馏操作,
B 正确;C.鱼的主要成分是蛋白质,蛋白质能水解,最终生成氨基酸,C 正确;D.淀粉的化学式为
(C6H10O5)n,相对分子质量大于10000,洪湖藕粉富含的淀粉属于天然高分子化合物,故D 正确;故选
A。
2.下列化学用语表达错误的是
A.水分子电离示意图:
B.用单线桥表示电子转移:
C.用电子式表示的形成:
D.乙酸的核磁共振氢谱:
【答案】B
【解析】A.水是一种极弱的电解质,能发生微弱的电离,电离方程式:
,A
正确;B.钠与氯气反应时,钠失电子,氯气得电子,题中电子转移方向错误,正确的表示电子转移为
,B 错误;C.用电子式表示
的形成过程中,K 失电子,S 得电子,题中形成
过程正确,C 正确;D.乙酸的核磁共振氢谱有两组峰,峰面积比为1:3,D 正确;故答案选B。
3.对下列事实进行归纳推测,合理的是
事实
推测
A
铁钉放入稀硫酸中产生气泡
铁钉放入浓硫酸中产生大量气泡
B
与稀盐酸反应吸热
与稀醋酸反应也吸热
C
和Cu 反应生成
S 和Cu 反应生成CuS
D
酸性强弱:
【答案】B
【解析】A.铁钉在稀硫酸中反应生成Fe2+和H2,而浓硫酸在常温下使铁钝化,形成致密氧化膜阻止反
应,故A 错误;B.NaHCO3与稀盐酸反应吸热,因反应焓变为正,与稀醋酸反应焓变也为正,故B 正
确;C.Cl2氧化性强,与Cu 生成CuCl2;S 氧化性较弱,与Cu 生成Cu2S,故C 错误;D.反应中
H2CO3酸性强于HClO,
的酸性弱于HClO,故D 错误;选B。
4.利用下列装置进行实验能达到相应实验目的的是
A.粗铜电解制精铜
B.验证
的漂白性
C.制备并验证乙炔
D.除去
中的
【答案】A
【解析】A.电解精炼铜时,与直流电源正极相连的粗铜作精炼池的阳极,精铜作阴极,电解质溶液为
硫酸铜溶液,则题给装置能达到精炼铜的实验目的,A 正确;B.二氧化硫具有还原性,能与酸性高锰
酸钾溶液反应使溶液褪色,则题给装置无法达到验证二氧化硫漂白性的实验目的,B 错误;C.电石中
含有的硫化钙也能与水反应生成能使溴水褪色的硫化氢等气体,则题给装置无法达到制备并验证乙炔
的实验目的,C 错误;D.二氧化碳也能与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠,则题给装置无法达到除去二
氧化碳中混有二氧化硫的实验目的,D 错误;故选A。
5.铜氨纤维具有良好的吸水性和透气性,安全环保可降解。一种棉花在铜氨溶液中再生得到铜氨纤维的
流程如下图所示。下列说法正确的是
A.铜氨纤维属于合成纤维
B.铜氨纤维中含有大量
C.
与棉花中的纤维素形成了配位键
D.溶解工序中棉花发生剧烈水解反应
【答案】C
【分析】由题给流程可知,向硫酸铜溶液中加入氢氧化钠溶液和浓氨水,将溶液中的铜离子转化为四
氨合铜离子;向反应后的溶液中加入棉花,棉花中的纤维素与溶液中的铜离子通过配位键转化为可溶
的配合物;向配合物溶液中加入硫酸溶液,将配合物转化为纤维素、硫酸铵和硫酸铜,过滤得到含有
硫酸铵、硫酸铜的母液和铜氨纤维。
【解析】A.由分析可知,铜氨纤维是天然棉花经处理得到的再生纤维素纤维,A 错误;B.由分析可
知,析出过程中加入硫酸溶液的目的是将配合物转化为铜氨纤维、硫酸铵和硫酸铜,铜氨纤维中不含
大量铜离子,B 错误;C.铜氨溶液中含有的铜离子具有空轨道,能与纤维素分子中具有孤对电子的羟
基氧形成配位键使得纤维素溶解,C 正确;D.由分析可知,棉花溶解时发生的反应为棉花中的纤维素
与溶液中的铜离子通过配位键转化为可溶的配合物,未发生剧烈水解,D 错误;故选C。
6.W、X、Y、Z 是四种短周期主族元素,W 的核外电子总数与其族序数相同,X 是地壳中含量最多的元
素;Y 原子电子总数与X 原子的最外层电子数相同;Z 的基态原子中未成对电子数与成对电子数之比为
3:4.下列说法错误的是
A.
的空间结构为直线形
B.第一电离能:Y<X<Z
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y<Z D.分子极性:
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z 是四种短周期主族元素,W 的核外电子总数等于其族序数,则W 为H(核外电
子总数为1,位于第IA 族);X 是地壳中含量最多的元素是O,则X 为O;Y 的原子电子总数等于O 的
最外层电子数6,则Y 为C;Z 的基态原子未成对电子数与成对电子数之比为3 4∶,则Z 为N(N 的基态
原子电子排布为1s22s22p3,未成对电子数为3,成对电子数为4),据此解答。
【解析】A.
为
,其中心原子的价层电子对数为
,含有1 对孤电子对,其空间
结构为V 形,不是直线形,A 错误;B.同周期主族元素从左至右,元素的第一电离能呈增大趋势,但
N 的2p 轨道达到半充满稳定状态,其第一电离能大于右边相邻元素,则第一电离能:C<O<N,即
Y<X<Z,B 正确;C.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,因非金属性:
C<N,则最高价氧化物对应水化物的酸性:H2CO3<HNO3,即Y<Z,C 正确;D.Y2W4为C2H4,结构对
称,正、负电中心重合,属于非极性分子;W2X2为H2O2,结构不对称,正、负电中心不重合,属于极
性分子,则分子极性:C2H4<H2O2,即Y2W4<W2X2,D 正确;故选A。
7.下列对物质结构或性质的解释错误的是
选
项
物质结构或性质
解释
A
CsCl 熔点(646℃)高于SiCl4(-68.8℃)
CsCl 是离子晶体而SiCl4是分子晶体
B
NH3的键角(107°)大于PH3(93.6°)
同族元素的氢化物,中心原子电负性越大,键角越小
C
三氟乙酸的酸性强于三氯乙酸
F3C-的极性大于Cl3C-的极性
D
P 的第一电离能大于S
P 的3p 能级电子排布为半充满,较稳定
【答案】B
【解析】A.CsCl 为离子晶体,SiCl4为分子晶体,离子晶体熔点通常更高,解释正确,A 不合题意;
B.NH3键角大于PH3是因N 电负性更大,成键电子对更靠近中心,排斥更强,键角更大,选项B 的解
释错误,B 符合题意;C.F 的电负性比Cl 大,F3C-吸电子效应更强,使羧基上的羟基的极性增强,更
容易断裂,从而使羧酸酸性增强,解释正确,C 不合题意;D.P 的3p 轨道半充满结构更稳定,第一电
离能大于S,解释正确,D 不合题意;故答案为:B。
8.某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下
、均为无色气体,具有漂白性,L 为一种
强酸。下列说法正确的是
A.L 浓溶液可以用来干燥G 和J 两种气体
B.若可以使酸性
溶液褪色,证明其具有漂白性
C.1 mol G 与足量的J 反应,转移1 mol 电子
D.可用饱和M 溶液除去J 中的HCl 气体
【答案】D
【分析】常温常压下G、J 均为无色气体,J 具有漂白性,L 为一种强酸,则J 可以为SO2,G 为H2S,
硫化氢和氧气不完全燃烧生成H 为S, 硫化氢和氧气生成二氧化硫,二氧化硫被氧化为K,为SO3,
三氧化硫和水生成强酸硫酸L;二氧化硫和少量氢氧化钠生成M,M 为NaHSO3,二氧化硫和过量氢氧
化钠生成N,N 为Na2SO3,亚硫酸钠和二氧化硫生成亚硫酸氢钠;
【解析】A.硫化氢具有还原性,会和浓硫酸反应,不能使用浓硫酸干燥,A 错误;B.二氧化硫和酸
性高锰酸钾发生氧化还原反应使得溶液褪色,体现二氧化硫还原性,B 错误;C.1mol H2S 和足量的
SO2反应生成S 单质和水:2H2S+SO2=3S↓+2H2O,反应中硫化合价由-2 变为0,则1mol H2S 参加反应转
移2mol 电子,C 错误;D.饱和亚硫酸氢钠吸收HCl 生成二氧化硫气体,故可用饱和M 溶液除去J 中
的HCl 气体,D 正确;故选D。
9.立方氮化硼是一种用于航空航天的热绝缘体纳米材料,与金刚石结构相似,其晶胞结构如图,晶胞棱
长为a nm,
为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.立方氮化硼具有熔点高、硬度大的特点
B.该晶胞中B 和N 的配位数均为4
C.立方氮化硼晶体的密度
D.固体储氢材料氨硼烷(
)中,B 原子的杂化轨道类型为
【答案】D
【解析】A.立方氮化硼与金刚石结构相似,均为共价晶体,原子间通过共价键结合,键能大,所以熔
点高、硬度大,故A 正确;B.金刚石中每个C 原子配位数为4,立方氮化硼与金刚石结构相似,B 和
N 原子交替排列, B 和N 的配位数均为4,故B 正确;C.根据均摊原则,晶胞中N 原子数为4、B 原
子数为
,晶胞质量为
,晶胞体积为
,密
度
,故C 正确;D.
中,B 原子与3 个H、1 个N 形成4 个
键,无孤电
子对,杂化轨道类型为
,故D 错误;选D。
10.酰氯是常见的有机合成中间体,遇水分解。实验室可用苯甲酸固体和过量
液体(沸点为
)
制备苯甲酰氯(熔点为
,沸点为
),该反应剧烈放热。装置示意图(部分装置省略)及反
应原理如下图。下列说法错误的是
A.需在不断搅拌下快速滴加
B.实验中冷凝水应从a 口进入
C.冷凝管上端需连接装有碱性干燥剂的干燥管
D.反应结束后可蒸馏提纯产物
【答案】A
【解析】A.反应剧烈放热,若快速滴加SOCl2会导致反应过于剧烈,温度骤升,可能引起SOCl2(沸
点77℃)挥发或发生危险,应缓慢滴加以控制反应速率,故A 错误;B.冷凝管水流遵循“低进高
出”原则,水从a 口进入可充满冷凝管,冷凝效果好,故B 正确;C.苯甲酰氯遇水分解,SOCl2也易
与水反应,需防止空气中水蒸气进入装置,冷凝管上端连接碱性干燥剂的干燥管,可吸收水蒸气并吸
收挥发出的酸性气体,故C 正确;D.反应后混合物含过量SOCl2、产物苯甲酰氯,二者沸点差异
大,可通过蒸馏分离提纯苯甲酰氯,故D 正确;选A。
11.【改编】共用两个或两个以上碳原子的环烃叫做桥环烃,桥环烃
(二环[2.2.1]-
2,5-庚二烯)是有机合成的重要中间体。下列关于该化合物说法错误的是
A.分子式为C7H8
B.与甲苯互为同分异构体
C.二氯代物有6 种
D.该化合物核磁共振氢谱共有3 组峰
【答案】C
【解析】A.由结构简式可知,该分子含7 个 C,结合不饱和度计算:不饱和度Ω= 3,氢原子数
=2×7+2-2×3=8,故分子式为C7H8,A 正确;B.该化合物的分子式为:C7H8,与甲苯(分子式C7H8)互
为同分异构体,故B 正确;C.该分子的氢原子共有3 种等效氢(双键碳上的H、桥碳上的H),但二
氯代物需考虑“同碳二氯”“不同碳二氯”的情况:同碳二氯:仅双键碳(含1 个H)无法同碳连2
个Cl,排除;不同碳二氯:需考虑等效氢的组合(3 种氢的两两组合+同类型氢的不同位置),实际
二氯代物多于6 种,C 错误;D.该分子中:2 个双键碳上的H(等效)、2 个“环上非桥碳”的H(等
效)、1 个桥碳上的H,共3 种等效氢,故核磁共振氢谱有3 组峰,D 正确,故选C。
12.氢能是一种重要的清洁能源,由
可以制得
。在催化剂作用下,
催化释放氢的反应
机理和相对能量的变化情况分别如图1 和图2 所示。下列叙述错误的是
A.
催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成
B.
催化释放氢反应除生成
外,还生成
C.在催化剂表面解离
键比解离
键更容易
D.
催化释放氢的热化学方程式为:
【答案】C
【解析】A.由图1 可知,
催化释放氢的过程中涉及羧基中O—H 键(极性键)的断裂以及
中H—H 键(非极性键)的形成,A 正确;B.由图1 可知,
催化释放氢的过程是
分子
中的2 个氢原子重新结合生成
,同时生成
,则
催化释放氢反应除生成
外,还生成
HD,B 正确;C.由图2 可知,Ⅱ→Ⅲ过程中断裂O—H 键,Ⅲ→Ⅳ过程中断裂C—H 键,Ⅲ→Ⅳ的
活化能大于Ⅱ→Ⅲ的活化能,则在催化剂表面解离C−H 键比解离O−H 键更困难,C 错误;D.由图2
可知,HCOOH(g)生成CO2(g)和H2(g),反应热=生成物的相对能量-反应物的相对能量,即ΔH=−0.45
eV,则
催化释放氢的热化学方程式为:
,D
正确;故选C。
13.下列陈述I 与陈述II 均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述II
A
作医疗内服的“钡餐”
不溶于水
B
冠醚可用于识别碱金属离子
不同空穴大小的冠醚可与不同的碱金属离子形成超
分子
C
浓硫酸与碳在加热条件下反应
浓硫酸具有酸性
D
淀粉和纤维素的分子式均可用
表示
淀粉和纤维素互为同分异构体
【答案】B
【解析】A.医疗钡餐需用不溶于胃酸的BaSO4,而BaCO3溶于胃酸(生成Ba2+有毒),A 错误;B.
冠醚的空穴尺寸选择性结合特定碱金属离子,形成超分子,陈述I 和II 均正确且因果关系成立,B 正
确;C.浓硫酸与碳反应中,浓硫酸主要表现强氧化性生成SO2,而非酸性,C 错误;D.淀粉和纤维
素分子式虽形式相同,但n 值不同且结构不同,不互为同分异构体,D 错误;故答案选B。
14.向
饱和溶液(有足量
固体)中滴加
溶液,发生如下反应:
、
相关数据如下图所示。下列说法不正确的是
A.
代表
随
变化的关系
B.
表示
随
变化的关系
C.
的
D.
时有:
【答案】D
【分析】溴化银的饱和溶液中溴离子浓度和银离子浓度相等,向饱和溶液中滴加硫代硫酸钠溶液时,
溶液中银离子浓度减小、溴离子浓度增大,则b 点所在曲线L2表示银离子浓度与硫代硫酸根离子浓度
变化的关系、d 点所在曲线L1表示溴离子与硫代硫酸根离子浓度变化的关系;溴化银与硫代硫酸钠溶
液开始反应时,溴化银主要转化为[Ag(
)]-,溶液中
小于
,则直线
L4表示
随硫代硫酸根离子浓度变化的关系、直线L3表示
随硫代硫酸根
离子浓度变化的关系;由图可知,溶液中硫代硫酸根离子浓度为10-4.6 mol/L 时,溶液中溴离子和银离
子浓度分别为10-3.85 mol/L、10-8.35 mol/L,则溴化银的溶度积常数Ksp=c(Ag+)c(Br-)=10-12.2,据此分析;
【解析】A.由上述分析可知,直线L1表示
随
变化的关系,A 正确;B.由上述分
析可知,
表示
随
变化的关系,B 正确;C.由上述分析可知,
的
,C 正确;D.由图可知,硫代硫酸根离子浓度为0.01 mol/L 时,溶液中溴离子浓度最
大,
的值大于
的值,则溶液中[Ag(
)2]3-的浓度大于[Ag(
)]-的浓
度,所以溶液中离子浓度大小顺序为
,D 错误;故选
D。
15.【新考法】热电化学电池可以将热能直接转换为电能,一种热电化学电池的工作原理如下图。下列说
法不正确的是
A.热端电极反应:
B.电解质溶液中应设置隔热的阴离子交换膜
C.升高冷端电极处的温度可以提高电池的电压
D.将装置中的负载改为电源,可以同时实现制冷和制热的效果
【答案】C
【分析】由图可知,热端电极失电子,是负极,电极反应:
;冷端电极得电
子,是正极,电极反应:
,据此回答。
【解析】A.根据分析知,热端电极为负极,发生氧化反应,电极反应:
,
A 正确;B.由图及分析可知,负极(热端)消耗
生成
,正极(冷端)消耗
生成
,为维持电荷平衡,
、
需要在两极之间迁移,同时保持冷
端和热端的温差,必须设置隔热材料,故需要在电解质溶液中应设置隔热的阴离子交换膜, B 正确;
C.热电化学工作原理是利用冷端和热端之间的温差产生电能,温差越大,电子转移的驱动力就越
强,电池电压越高,升高冷端电极处的温度,会减小冷端和热端之间的温差,导致电压减小, C 错
误;D.将装置中的负载改为电源,则装置变为电解池,控制电流等条件,使冷端吸热(制冷),热
端放热(制热)可以同时实现制冷和制热的效果,D 正确;故选C。
二、非选择题:本题共4 小题,共55 分。
16.(13 分)堆浸-反萃取-电积法是一种高效、环保的湿法冶金工艺,广泛应用于从低品位锌矿中提取
锌。用该方法从锌矿(主要成分为ZnS,含有
、CuS、NiS、
等杂质)中获得锌的流程如下图所
示:
已知:Ⅰ.“堆浸”时金属硫化物均转化为硫酸盐;Ⅱ.pH 较大时,FeOOH 为胶状沉淀。
回答下列问题:
(1)基态锌原子的最高能层符号为 。
(2)“堆浸”时为了加快反应速率,可采取的措施为 (任写一条);“堆浸渣”
的主要成分为 。
(3)“除铁”时生成FeOOH 的离子方程式为 。“除铁”适宜的pH 为3.2,此时
、
、
难以沉淀。但随着pH 增大,
、
、
的沉淀率均升高,原因可能为
(任写一条)。
(4)为提高
的萃取率,“萃取”时需要 (填“一次萃取”或“多次萃取”),分离含
锌有机相和含镍萃余液的操作为 。
(5)“电积”时,在 极(填“阴”或“阳”)获得锌。此流程中可循环利用的物质有锌、萃取剂
和 。
【答案】(1)N(1 分)
(2)将锌矿粉碎或适当增大硫酸的浓度或搅拌或适当升温(2 分) 二氧化硅(或
)(1 分)
(3)
(2 分) 生成的FeOOH 胶状沉淀有较强吸附性,
可将
、
、
吸附而使其沉淀(或pH 增大,
、
、
形成氢氧化物沉淀)(2 分)
(4)多次萃取(2 分) 分液(1 分)
(5)阴(1 分)
(1 分)
【分析】锌矿(主要成分为ZnS,含有FeS2、CuS、NiS、SiO2等杂质)中加入细菌堆浸,金属硫化物
转化为硫酸盐,SiO2不反应,堆浸渣中含有SiO2等难溶物,堆浸液中含有硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸
锌、硫酸镍等物质;加入双氧水氧化亚铁离子利用氢氧化钠除铁得到FeOOH。加入适量锌粉置换出
铜,过滤,滤液中加入有机相萃取剂萃取Zn2+,分液得到的有机相经过反萃取获得含有ZnSO4的反萃
液,最后电解反萃液提取金属锌
【解析】(1)锌是30 号元素,其基态原子的电子排布式为:
,故基态锌原子的最高能层
符号为N;
(2)“堆浸”时为提高反应速率,可采取的措施为:将锌矿粉碎或适当增大硫酸的浓度或搅拌或适
当升温;锌矿(主要成分为ZnS,含有FeS2、CuS、NiS、SiO2等杂质)中加入野外细菌堆浸,金属硫
化物转化为硫酸盐,SiO2不反应,故“堆浸渣”的主要成分为SiO2;
(3)加入双氧水氧化亚铁离子利用氢氧化钠除铁得到FeOOH,故“除铁”时主要发生反应的离子方
程式为:
;有铁离子存在时,pH 升高,
、
、
的沉淀率均升高,原因可能为:生成的FeOOH 胶状沉淀有较强吸附性,可将
、
、
吸附
而使其沉淀(或pH 增大,
、
、
形成氢氧化物沉淀);
(4)为提高
的萃取率,“萃取”时需要多次萃取;含锌有机相与含镍萃余液为互不相溶的液体
混合物,分离含锌有机相和含镍萃余液的操作为:分液;
(5)“电积”时,净化后的滤液中含有ZnSO4,阴极锌离子得电子发生还原反应生成Zn,故在阴极获
得锌。阳极
,生成硫酸,进入电解废液,故此流程中可循环利用的物质有锌、萃
取剂和硫酸。
17.(14 分)有机物H 是高分子材料领域的重要化工原料。其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A 的化学名称是 (用习惯命名法命名);B→C 的反应类型为 。
(2)D 的结构简式为 。
(3)G 中具有的官能团名称是 。
(4)由E 生成F 的化学方程式为 。
(5)B 的同分异构体中,含有苯环并能发生水解反应的化合物有 种。
(6)能够测出H 分子中氢原子的种类和数目的仪器是___________(填字母)。
A.质谱仪
B.X 射线衍射仪
C.红外光谱仪
D.核磁共振仪
(7)G 转化为H 需在碱性条件下进行,选择吡啶(二氯甲烷体系)而非氢氧化钠(水-二氯甲烷体系)的核
心原因是 (已知:①吡啶有弱碱性,可中和酸性物质;②酰氯化学活性高,遇水会发生水
解反应)。
【答案】(1)对二甲苯(1 分) 取代反应(1 分)
(2)
(2 分)
(3)(酮)羰基、氨基(2 分)
(4)
(2 分)
(5)6(2 分)
(6)D(2 分)
(7)二氯甲烷体系中吡啶的弱碱性能中和酸并维持体系呈碱性,而水-二氯甲烷体系中水和NaOH 能
引发酰氯和有机物H 水解,从而降低H 的产率(2 分)
【分析】A(
)与O2发生氧化反应生成B(
),B 与SOCl2发生取代反应得到C(
),
C 与苯在ZnCl2的作用下生成D,D 在光照下与Br2发生反应生成E(
),由此
可知,D 的结构简式为(
),E 与NaCN 在一定条件下生成F(
),F 与H2在热催化作用下生成G(
),G 与
在吡啶(二氯甲烷体
系)的作用下反应生成H(
),据此分析解题。
【解析】(1)由题干流程图中A 的结构简式可知,用习惯命名法命名,A 的化学名称是对二甲苯,
B→C 是羧酸转化为酰氯,其反应类型为取代反应,故答案为:对二甲苯;取代反应;(2)由以上分
析可知,D 的结构简式为
,故答案为:
;(3)由题干流程图中
G 的结构简式为
,则其含有的官能团名称是(酮)羰基和氨基,故答案为:
(酮)羰基和氨基;
(4)依题意可知,由E 生成F 的化学方程式为
,故答案
为:
;
(5)由题干流程图中B 的结构简式可知,B 的同分异构体中,含有苯环并能发生水解反应的化合物
具有的官能团是酯基,由此可知,该物质的结构简式为
、
、
、
、
、
,共计6 种,故答案为:6;
(6)A.质谱仪用于测定有机物的相对分子质量,A 不合题意;B.X 射线衍射仪可获得键长、键角
等分子结构信息,B 不合题意;C.红外光谱仪可获得分子中所含有的化学键或官能团的信息,C 不
合题意;D.核磁共振仪用于测定有机化合物分子中有几种处于不同化学环境的氢原子及它们的相对
数目等信息,D 符合题意;故答案为:D;
(7)G 转化为H 的反应需在碱性条件下进行,二氯甲烷体系中吡啶的弱碱性能中和酸并维持体系呈
碱性,而水-二氯甲烷体系中水和NaOH 能引发酰氯和有机物H 水解,从而降低了H 的产率,故答案
为:二氯甲烷体系中吡啶的弱碱性能中和酸并维持体系呈碱性,而水-二氯甲烷体系中水和NaOH 能引
发酰氯和有机物H 水解,从而降低H 的产率。
18.(14 分)二茂铁
是人类最先发现的“三明治”型有机金属化合物,可用于燃料抗爆、消
烟助燃、紫外线吸收等。实验室合成二茂铁需控制无水无氧环境,部分有关物质性质见下表:
物质
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
特性
二茂铁
173
249
难溶于水,溶于醇、醚
100℃升华
环戊二烯
41.5
能溶于醇、醚
,阴离子易被
氧化
乙醚
35.6
微溶于水
密度
Ⅰ.
的制备
试剂a
滤液
Ⅱ.二茂铁的制备
在控温
和不断通
气氛下,向三颈烧瓶中加入
粉末、二甲亚砜(一种极性溶剂)和
乙醚,搅拌后,用恒压滴液漏斗逐滴加入事先混匀的过量KOH 和环戊二烯混合液。发生反应为
。搅拌1 小时后,拆除实验装置,加水振
荡,分离固液混合物。
将分离出的固体物质移入锥形瓶,用乙醚洗涤3~4 次;而将液体混合物经操作c 分离出乙醚层。然后
将所有乙醚提取液合并,浓缩、冷却,析出粗品,经过滤、纯化得橙黄色二茂铁固体ng。
回答下列问题:
(1)实验Ⅰ中试剂a 可以选择 (填序号)。
A.铁粉和HCl B.铜粉和
C.铁粉和
(2)实验Ⅰ中“蒸发浓缩”时加入一些用盐酸洗过的铁屑,其作用是 ,操作b 为 。
(3)实验Ⅱ装置中油封管的作用是 ;合成二茂铁时需控制无水环境,可能原因是 。
(4)实验Ⅱ中操作c 所用到的玻璃仪器除锥形瓶外,还需要 (填仪器名称);操作c 需保留
(填“上层”或“下层”)液体。
(5)进一步提纯二茂铁粗品除了采用重结晶法外,还可采用 。
(6)二茂铁的产率为 (用含m、n 的式子表示)。
【答案】(1)AC(2 分)
(2)防止
被空气氧化(2 分) 冷却结晶(1 分)
(3)防止空气进入装置,保证无氧环境(2 分) 防止
大量水解为
而变质(2 分)
(4)分液漏斗(1 分) 上层(1 分)
(5)升华法(1 分)
(6)
(2 分)
【分析】I.实验由
溶液制备
,故应选择重结晶的操作方法,通过冷却结晶获得产
品。
【解析】(1)根据分析实验I 的试剂应为
溶液,可通过铁粉与HCl 置换反应获得,也可通过铁
粉与
发生氧化还原反应获得,故选AC。
(2)
有一定的还原性,会被空气中的氧气氧化为
,为例防止其氧化,可在“蒸发浓缩”
时加入一些用盐酸洗过的铁屑;带有结晶水的物质需要通过冷却结晶法获得固体以防止其中的结晶水
分解,故操作b 为冷却结晶。
(3)实验II 中 加上的油封管可以有效地隔绝空气,防止产品氧化;合成二茂铁时需控制无水环境,
可能原因是防止
水解为
(4)实验II 的操作c 为分液,用到的玻璃仪器主要有分液漏斗和锥形瓶。操作c 分离的是乙醚层和水
层,其中产品二茂铁在乙醚中溶解度大故收集的是乙醚层,结合乙醚的密度小于水故收集的 应为上
层液体。
(5)根据表格信息,二茂铁易升华,故还可采用升华法收集二茂铁。
(6)实验加入
粉末,
,根据元素守恒可知,
,则理论上制得的二茂铁的物质的量为
,其质量为
,二茂铁的产率为
19.(14 分)在碳中和目标推动下,全球
加氢制甲醇技术加速发展。
I.间接法制甲醇
先将
与过量
反应获得含有CO 和
的混合气,再生产甲醇。相关反应如下:
反应I
反应ii
(1)相关键能如下表所示,则
(用含字母的代数式表示),反应ii 自发进行的条
件为 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
化学键
键能
(2)恒压条件下,反应i 结束后,先分离出混合气中的水蒸气,再进行甲醇合成,有利于提高CO 和
的平衡转化率,解释其原因为 。
II.直接法制甲醇
以
和
为原料生产甲醇,发生反应iii,同时发生副反应i.
反应iii
(3)向2 L 恒容密闭容器中加入
和
发生反应。平衡时,CO 和
在含碳产物中
的体积分数及
的转化率随温度的变化如图所示。
①表示甲醇体积分数随温度变化的曲线为 (填“m”或“n”)。
②
时,反应经
达到平衡,则
内
的生成速率
,生成
的物质的量
mol,反应iii 的平衡常数
(列出
计算式即可)。
③
范围内,
的转化率先降低后升高的原因为 。
【答案】(1)
(2 分) 低温(1 分)
(2)反应ii 是气体分子数减小的反应,脱水后,反应物的分压增大,有利于平衡正移(合理答案均可)
(2 分)
(3)①m(1 分) ②
(2 分) 0.24 (2 分)
(2 分)
③
反应iii 占主导,
反应i 占主导(2 分)
【解析】(1)反应物键能和-产物键能和=焓变,则ΔH2=E(C≡O)+2E(H-H)-3E(C-H)-E(C-O)-E(O-
H)=(a+2b-3c-d-e)kJ/mol;反应ii 分子数减小,熵减小,ΔS2<0,则在低温下自发进行。
(2)反应ii 是气体分子数减小的反应,脱水后,反应物的分压增大,有利于平衡正移,因此恒压条
件下,反应i 结束后,先分离出混合气中的水蒸气,再进行甲醇合成,有利于提高CO 和
的平衡转
化率。(合理答案均可)
(3)①反应i 是吸热反应,升高温度,有利于CO 生成,反应iii 是放热反应,升高温度平衡逆向进
行,有利于CO 的生成,不利于甲醇的生成,则CO 的含量随温度升高而增大,甲醇的含量随温度升
高而下降,因此m、n 曲线代表的物质分别为甲醇、CO;②假设二氧化碳在反应i 中消耗xmol、在反
应iii 中消耗ymol,则
时x+y=0.24,平衡时二氧化碳的物质的量为(1-x-y)mol、氢气的物质的量
为(3-x-3y)mol、一氧化碳的物质的量为xmol、甲醇的物质的量为ymol、水的物质的量为(x+y)mol,此
时甲醇和CO 的体积分数相等,则两者物质的量相等,即x=y,由于x+y=0.24,则可知x=y=0.12mol,
因此
内
的生成速率
,生成
的物质
的量
,平衡时二氧化碳和氢气的物质的量分别为0.76mol 和2.52mol,故反应
iii 的平衡常数
。
③
反应iii 占主导,
反应i 占主导,因此
范
围内,
的转化率先降低后升高。