福建省莆田市2023届高中毕业班下学期3月第二次教学质量检测化学试题

福建省莆田市2023届高中毕业班下学期3月第二次教学质量检测化学试题
一、单选题
1.(2023·莆田模拟)化学与生产、生活及科技等息息相关。下面说法错误的是
A.“兴化米粉”的主要成分是淀粉
B.“莆田尾暝灯”闹元宵使用蜡烛的主要成分是烃类
C.“云度”汽车使用的碳纤维属于新型有机材料
D.“福建舰”采用富锌涂层具有防水、隔氧等作用
【答案】C
【知识点】食物中淀粉、蛋白质、葡萄糖的检验;无机化合物与有机化合物的概念
【解析】【分析】A.“兴化米粉”是大米做成的,主要成分是淀粉,A不符合题意;
B.蜡烛的主要成分是烃类,可以燃烧,B不符合题意;
C.碳纤维为单质,不是有机材料,C符合题意;
D.富锌涂层能形成保护层,具有防水、隔氧等作用,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、大米的主要成分是淀粉;
B、蜡烛为烃类;
C、碳纤维为新型非金属材料;
D、舰的外壳具有防水隔氧的作用。
2.(2023·莆田模拟)从某中草药中提取一种具有治疗癌症作用的有机物,结构如下图所示。下列说法错误的是
A.含有平面环状结构
B.含有1个手性碳原子
C.能发生取代反应、加成反应
D.该有机物最多能与反应
【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【分析】A.分子中含有苯环,苯环为平面结构,A不符合题意;
B.含有1个手性碳原子,B不符合题意;
C.分子中含有碳碳双键,能发生加成反应;分子中含有酚羟基、羧基能发生取代反应,C不符合题意;
D.羧基、酯基、酚羟基均可以和氢氧化钠反应,故该有机物最多能与反应,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、苯环为平面环状结构;
B、手性碳原子指的是一个碳原子周围连接四个完全不相同的结构;
C、羧基、苯环、酯基、羟基可以发生取代反应,苯环可以发生加成反应;
D、羧基、酯基、酚羟基可以和氢氧化钠反应。
3.(2023·莆田模拟)科学家发现某些生物酶能将海洋中的转化为,该过程的总反应为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.溶液中含离子的数目为
B.标准状况下,中含键的数目为
C.18克中含电子对的数目为
D.完全反应失去电子的数目为
【答案】B
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【分析】A.铵根离子部分能够发生水解,无法计算溶液中铵根离子数目,A不符合题意;
B.氮气中氮原子之间为三键,含两根键,标况下22.4LN2的物质的量为1mol,含含键的数目为,B符合题意;
C.18g水的物质的量为1mol,1mol水中含4对电子对,故电子对的数目为4NA,C不符合题意;
D.该反应中亚硝酸钠中的N元素化合价降低,得到电子,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、铵根离子可以发生水解;
B、π键即不饱和键,即每一个共价键中除了σ键以外的就是π键;
C、1mol水中含4对电子对;
D、结合化合价变化数目判断。
4.(2023·莆田模拟)用下列装置进行相应的实验,能达到实验目的的是
A.灼烧碎海带 B.电镀银 C.氧化还原反应滴定 D.制备乙酸乙酯
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【分析】A.可在坩埚中灼烧海带,图中装置合理,故A符合题意;
B.电镀银时,Ag与电源正极相连作阳极,图中正负极应互换,故B不符合题意;
C.酸性高锰酸钾溶液可氧化橡胶,应选酸式滴定管,故C不符合题意;
D.酯化反应中需要浓硫酸作催化剂、吸水剂,不能选稀硫酸,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、灼烧海带需要用干锅、泥三角、酒精灯;
B、电镀时,镀层金属为阳极;
C、酸性高锰酸钾需要装在酸式滴定管;
D、酯化反应需要用浓硫酸。
5.(2023·莆田模拟)现有下列实验探究摩尔盐的化学性质。
装置 实验 试剂a 现象
① 紫色石蕊溶液 溶液变红色
② 溶液 产生白色沉淀
③ 稀硝酸溶液 溶液变黄色
④ 浓溶液 产生具有刺激性气味的气体
下列离子方程式不能准确解释相应实验现象的是
A.①中溶液变红:、
B.②中产生白色沉淀:
C.③中溶液变黄:
D.④中产生有刺激性气体:
【答案】C
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【分析】A.铵根离子、亚铁离子水解使得溶液显酸性,酸性溶液使紫色石蕊试液变红色,能准确解释相应实验现象,A不符合题意;
B.硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡白色沉淀,能准确解释相应实验现象,B不符合题意;
C.亚铁离子和硝酸根离子生成铁离子和一氧化氮气体,,不能准确解释相应实验现象,C符合题意;
D.铵根离子和氢氧根离子生成刺激性气体氨气,能准确解释相应实验现象,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、铵根离子、亚铁离子水解为酸性;
B、硫酸根和钡离子反应生成硫酸钡;
C、稀硝酸生成一氧化氮;
D、铵根离子和氢氧根离子可以生成氨气。
6.(2023·莆田模拟)碘及其化合物广泛用于医药、染料等方面。的一种制备方法如下图所示。
下列说法错误的是
A.“富集”中所发生的离子反应为:
B.“转化”中为了使悬浊液充分反应,使用铁粉并搅拌
C.“转化”中生成的沉淀与硝酸反应所得产物可循环使用
D.“氧化”中通入足量氯气时只得到氧化产物
【答案】D
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【分析】A.根据分析,富集过程得到AgI沉淀,离子反应为:,A不符合题意;
B.“转化”中为了使悬浊液充分反应,使用铁粉并搅拌,可提高AgI的转化效率,B不符合题意;
C.“转化”中生成的沉淀为Ag,Ag与硝酸反应所得产物硝酸银可循环使用,C不符合题意;
D.“氧化”中通入足量氯气时得到氧化产物、Fe3+,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、银离子可以和碘离子结合生成碘化银固体;
B、铁粉可以提高碘化银的转化率;
C、银和硝酸反应生成硝酸银,可以在富集中循环利用;
D、氯气可以和碘离子反应生成碘,电元素化合价升高,碘单质为氧化产物。
7.(2023·莆田模拟)活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。自由基与反应过程的能量变化如下图所示,已知升高温度,活化能大的反应速率增大的程度越大。下列说法正确的是
A.比稳定
B.升高温度,生成的反应速率增大的程度更大
C.该历程中最小正反应的活化能为
D.改变催化剂可以改变生成的反应焓变
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应;反应热和焓变;活化能及其对化学反应速率的影响
【解析】【分析】A.的能量更高,故其不如稳定,A不符合题意;
B.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,即图中峰值越大则活化能越大,峰值越小则活化能越小,已知升高温度,活化能大的反应速率增大的程度越大;结合图像可知,升高温度,生成的反应速率增大的程度更大,B不符合题意;
C.该历程中最小正反应的活化能为中间产物Z生成过渡Ⅲ时的活化能,为,C符合题意;
D.改变催化剂可以改变反应历程,加快反应速率,但是不能改变生成的反应焓变,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、活化能越高物质越稳定;
B、升高温度,活化能大的反应速率增大的程度越大;
C、结合图示可以知道最小活化能为;
D、催化剂不影响焓变。
8.(2023·莆田模拟)我国科学家在寻找“点击反应”的砌块过程中,发现一种新的化合物,结构如下图所示,其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y与W是同一主族元素。下列说法正确的是
A.元素电负性:Z>Y>W B.简单氢化物沸点:X>Y>W
C.简单离子半径:Z>Y>X D.X、W氧化物的水化物均为强酸
【答案】A
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【分析】A.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;元素电负性:Z>Y>W,A符合题意;
B.常温下水为液体、氨气为气体,则水沸点较高;氨气能形成氢键导致沸点高于硫化氢,故简单氢化物沸点:Y>X> W,B不符合题意;
C.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;简单离子半径:X>Y > Z,C不符合题意;
D.亚硝酸、亚硫酸不是强酸,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;
B、氢键可以提高分子的沸点;
C、电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;
D、亚硝酸、亚硫酸不是强酸,硝酸、硫酸是强酸。
9.(2023·莆田模拟)铁碳微电解技术是处理酸性废水的一种工艺,装置如下图所示。若上端口打开,并鼓入空气,可得到强氧化性中间体羟基自由基;若上端口关闭,可得到强还原性中间体氢原子。下列说法正确的是
A.无论上端口是关闭还是打开,正极反应式均为:
B.完全转化为羟基自由基时转移了电子
C.若处理含酚类的酸性废水,则上端口应关闭
D.若处理含的酸性废水,则上端口应打开并鼓入空气
【答案】B
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【分析】A.正极发生得电子的反应,负极发生失电子的氧化反应,所以无论是否鼓入空气,Fe易失去电子生成Fe2+,作负极,电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,A不符合题意;
B.若上端口打开,并鼓入空气,可得到强氧化性的羟基自由基,电极反应为2H++2e-+O2=2OH·,所以完全转化为羟基自由基时转移了电子,B符合题意;
C.除去含酚类的酸性废水,需要氧化性的物质,所以上端口需要打开,可生成羟基自由基氧化酚类,C不符合题意;
D. 在酸性条件下具有强氧化性,需要还原剂,所以需要上端口需要关闭,可得到强还原性中间体氢原子,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、铁为负极,失去电子生成亚铁离子;
B、结合化合价变化判断电子数;
C、结合图示可以知道除去含酚类的酸性废水,需要氧化性的物质,所以上端口需要打开;
D、结合图示可以知道 在酸性条件下具有强氧化性,需要还原剂,所以需要上端口需要关闭。
10.(2023·莆田模拟)常温下,用溶液滴定溶液,消耗溶液的体积与混合液关系如下图所示。滴定过程中有白色沉淀生成,但整个过程未见气泡产生。已知:碳酸,;。下列说法正确的是
A.ab段升高的主要原因:
B.bc段溶液不可能出现白色沉淀
C.b点:
D.c点:
【答案】D
【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
【解析】【分析】A.ab段升高,则氢氧根离子浓度增大、氢离子浓度减小,A不符合题意;
B.滴定过程中有白色沉淀生成,但整个过程未见气泡产生,说明加入一定量的碳酸氢钠溶液后,碳酸氢钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和碳酸,溶液酸性增强,pH减小,结合图像可知,bc段溶液出现白色沉淀,B不符合题意;
C.b点pH最大,溶质为碳酸氢钠、氯化钙,,,则水解大于电离,故,C不符合题意;
D.c点pH=7.2,溶液显碱性,故,根据电荷守恒可知,由碳酸氢钠和氯化钙的物质的量可知,,则有,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、结合图示可以知道ab段氢氧根浓度增大,氢离子浓度减小;
B、没有气泡产生,即碳酸氢钠和氯化钙反应生成碳酸钙固体;
C、结合水解平衡常数判断;
D、结合电荷守恒判断。
二、综合题
11.(2023·莆田模拟)锗是现化高科技产业重要的基础材料。用含氧化锌烟尘(杂质主要有、、、、等)为主要原料制备氧化锌和高纯度单质锗的一种工艺流程如图所示。
已知:①单宁酸是一种只含C、H、O元素的有机化合物
②,常温下,,,
③当溶液中某离子的物质的量浓度不大于时,该离子沉淀完全
(1)“酸浸”后所得的滤渣主要成分除外,还含有   。(填化学式)
(2)如图所示,“酸浸”过程中浓硫酸用量超过理论量会导致锗的浸出率降低,其可能的原因为   。
(3)“调”所用试剂X为   (填一种物质的化学式),若“酸浸”后溶液中,则应调控的范围为   。
(4)若“沉锌”的产物为,则反应的离子方程式为   。
(5)“水解”反应的化学方程式为   。
(6)在750℃的熔融盐体系中,将“水解”产物作为电极进行电解生成单质,该电极反应式为   。
【答案】(1)Ag2SO4、PbSO4
(2)生成的Ag2SO4、PbSO4沉淀附着在反应物表面,阻碍了反应的进一步进行
(3)ZnO;2.8~6.4
(4)
(5)
(6)
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【分析】(1)由分析可知,“酸浸”后所得的滤渣主要成分除外,还含有Ag2SO4、PbSO4;
(2)“酸浸”过程中浓硫酸用量超过理论量会导致锗的浸出率降低,其可能的原因为生成的Ag2SO4、PbSO4沉淀附着在反应物表面,阻碍了反应的进一步进行;
(3)由分析可知,“调”所用试剂X为ZnO;若“酸浸”后溶液中,则氢氧根离子浓度不大于,此时pOH=7.6,pH=6.4;要求此时铁离子完全沉淀,则氢氧根离子浓度至少为,此时pOH=11.2,pH=2.8;故应调控的范围为2.8~6.4;
(4)若“沉锌”的产物为,则反应为锌离子和碳酸氢根离子生成和水、二氧化碳,离子方程式为;
(5)GeCl4水解生成,“水解”反应的化学方程式为;
(6)作为电极进行电解生成单质,则反应为得到电子发生还原反应生成单质,该电极反应式为。
【分析】(1)银离子、铅离子和硫酸根离子不能共存,会形成沉淀;
(2) “酸浸”过程中浓硫酸用量超过理论量会导致锗的浸出率降低 ,可能是生成的Ag2SO4、PbSO4沉淀附着在反应物表面,阻碍了反应的进一步进行;
(3)要使金属离子沉淀,而不影响锌离子,通常加入氧化锌、氢氧化锌、碳酸锌等;
(4)锌离子、碳酸氢根离子反应生成碱式碳酸锌、二氧化碳和水;
(5)氯化锗和水反应生成二氧化锗和氯化氢;
(6)二氧化锗得到电子生成锗和氧负离子。
12.(2023·莆田模拟)可用于环境消毒。实验室利用如图装置制备溶液,已知通入溶液存在如下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
反应Ⅰ的反应速率很快,反应Ⅱ在室温下较慢。
(1)仪器a的名称是   。
(2)制备,必要时可进行加热,则装置甲中试剂X为   (填化学式),相应的化学方程式为   。
(3)装置乙中蒸馏水的作用是   。
(4)为了提高产率,对装置丙进行改进,可采取的一种措施是   。
(5)实验过程中仍有少量进入装置丁的原因是   (写一种原因)。
(6)有效氯指的是每升含氯消毒液的氧化能力相当于多少克的氧化能力。实验测得装置丙中的有效氯为,假设有效氯都来自,则该溶液中的物质的量浓度为   。若实验制得的溶液在放置过程中又有部分转化成,则有效氯含量   (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)圆底烧瓶
(2)MnO2;MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)除去氯气中的HCl
(4)将装置丙置于冰水浴中
(5)产生Cl2过快,Cl2在装置丙中没有充分反应而少部分Cl2进入装置丁
(6)0.8mol/L;不变
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【分析】(1)根据图示,仪器a的名称是圆底烧瓶。
(2)可使用MnO2和浓盐酸在加热条件下制备Cl2,则试剂X为MnO2,相应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(3)Cl2中携带未参与反应的HCl,装置乙的作用是除去氯气中的HCl,防止HCl与装置丙中的NaOH反应。
(4)Cl2和NaOH反应是放热反应,降温可提高产率,可采取的改装方式是将装置丙置于冰水浴中。
(5)可能是由于产生Cl2过快,导致Cl2在装置丙中没有充分反应而少部分Cl2进入装置丁。
(6)1个Cl2得到2个电子变成2个Cl-,1个NaClO得到2个电子也变成2个Cl-,说明Cl2和NaClO的氧化能力相同,则装置丙中的的物质的量浓度为。3个转化为1个,而中Cl元素为+5价,1个得到6个电子变成1个Cl-,其氧化能力和3个是相同的,因此实验制得的溶液在放置过程中又有部分转化成,其有效氯含量不变。
【分析】(1)圆底烧瓶不含支管;
(2)二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水;
(3)蒸馏水可以除去氯化氢,防止其影响后续实验;
(4)结合两道已知方程式,可以知道Cl2和NaOH反应是放热反应,降温可提高产率;
(5) 产生Cl2过快,Cl2在装置丙中没有充分反应而少部分Cl2进入装置丁;
(6)结合化学计量数之比等于物质的量之比判断。
13.(2023·莆田模拟)有效转化是研究“碳中和”的重要方向。
(1)可用于人工合成淀粉,其中前两步的反应如下图所示。
已知
则的   (用、、表示)。
(2)CO2催化加氢可合成乙烯,反应为2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH<0,在恒压密闭容器中,起始充入2molCO2(g)和6molH2(g)发生反应,不同温度下达到平衡时各组分的体积分数随温度的变化如图所示。
①下列说法正确的是   
A.b点时:2v正(H2)=3v逆(H2O)
B.a、b、c三点的平衡常数:Ka>Kc>Kb
C.将H2O(g)液化分离可提高C2H4的产率
D.活性更高的催化剂可提高CO2的平衡转化率
②表示C2H4体积分数随温度变化的曲线是   (填“k”“l”“m”或“n”)
③若d点表示240℃某时刻H2的体积分数,保持温度不变,则反应向   (填“正”或“逆”)反应方向进行。
④205℃,反应达b点所用时间为tmin,则此过程中用CO2表示的反应速率是   mol/min。若平衡时b点总压为P,则平衡常数Kp=   (列出计算式,以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
⑤其他条件相同,分别在催化剂X、Y作用下发生该反应,测得相同时间CO2的转化率与温度的关系如下图所示。使用催化剂X,当温度高于302℃,CO2转化随着温度升高而下降的原因是   。
【答案】(1)
(2)AC;n;逆;;;催化剂活性降低,反应速率减慢
【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线;化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【分析】(1)已知:



由盖斯定律可知,①+②-③得,则;
(2)①A.由化学方程式体现的关系可知,b点时达到平衡状态,正逆反应速率相等,则有2v正(H2)=3v逆(H2O),A符合题意;
B.反应为放热反应,随着温度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小,故a、b、c三点的平衡常数:Kb>Ka>Kc,B不符合题意;
C.将H2O(g)液化分离,平衡正向移动,可提高C2H4的产率,C符合题意;
D.活性更高的催化剂可提高反应速率,但是不改变CO2的平衡转化率,D不符合题意;
故答案为:AC;
②随着温度升高,平衡逆向移动,乙烯、水的体积分数减小,结合化学方程式中系数可知,乙烯减小的程度小于水,故表示水体积分数随温度变化的曲线是m、表示C2H4体积分数随温度变化的曲线是n;
③随着温度升高,平衡逆向移动,二氧化碳、氢气的体积分数增大,结合化学方程式中系数可知,二氧化碳增大的程度小于氢气,则l为二氧化碳体积分数变化曲线、k为氢气体积分数变化曲线;若d点表示240℃某时刻H2的体积分数,此时氢气的体积分数小于平衡时氢气体积分数,保持温度不变,则反应向逆反应方向进行。
④205℃,反应达b点所用时间为tmin,
此时二氧化碳和乙烯体积分数相同,则2-2a=a,,则此过程中用CO2表示的反应速率是;平衡时二氧化碳、氢气、乙烯、水分别为、、,总的物质的量为6mol,若平衡时b点总压为P,则平衡常数;
⑤当温度高于302℃,CO2转化随着温度升高而下降的原因是温度超过催化剂X的活性温度,催化剂活性降低,反应速率减慢。
【分析】(1)盖斯定律的应用要注意,判断列出的热化学方程式的对应关系,左右两边相同的物质互相抵消则相加,在同一边相同的物质互相抵消则相减;
(2) ① A、不同物质速率满足:同侧异,异侧同,成比例;
B、放热反应,温度和平衡常数为反比;
C、减少生成物浓度,平衡朝正向移动;
D、催化剂不影响平衡转化率;
② 随着温度升高,平衡逆向移动,乙烯、水的体积分数减小;
③ 随着温度升高,平衡逆向移动,二氧化碳、氢气的体积分数增大;
④ 分压平衡常数要结合总压强和总物质的量判断;
⑤ 温度超过催化剂X的活性温度,催化剂活性降低,反应速率减慢。
14.(2023·莆田模拟)是普鲁士蓝类化合物中的一种,可用于钠离子电池的正极材料。晶胞如图所示(未标出)。
(1)基态Mn原子的外围电子轨道表示式为   。
(2)Mn、Fe元素的第三电离能(I3):   (填“>”或“<”)。
(3)中的第二周期元素与H元素形成的、、化合物中,A-A键键能依次减小,从结构角度分析其原因是   。其中分子中N原子的杂化类型为   。
(4)晶胞中,与形成配位键的元素有   。晶胞结构的另一种表示中,若O点处于晶胞体心位置,则晶胞中处于   位置。
【答案】(1)
(2)>
(3)孤电子对越多,对成键电子对斥力越大,键能越小;sp3
(4)Fe、Mn;顶点、面心
【知识点】原子核外电子排布;晶胞的计算
【解析】【分析】(1)Mn的原子序数为25,价电子排布式为3d54s2,轨道表示式为;
(2)Mn的价电子排布式为3d54s2,Fe的价电子排布式为3d64s2,各失去2个电子后,外层电子排布式分别为3d5、3d6,Mn2+的3d轨道处于半充满,稳定,再失去一个电子所需要的能量较高,故>;
(3)孤电子对越多,对成键电子对斥力越大,键能越小,故中的第二周期元素与H元素形成的、、化合物中,A-A键键能依次减小;分子中N原子均形成单键,杂化类型为sp3;
(4)晶胞中,与CN-形成配位键的元素有Fe、Mn;若0点处于晶胞体心,则Mn处于顶点、面心位置。
【分析】(1)锰元素为25号,价电子排布式为3d54s2;
(2)电子处于全充满或半充满时,电离能增大;
(3)杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数,若杂化轨道数=2,为sp杂化,杂化轨道数=3,为sp2杂化,杂化轨道数=4,为sp3杂化;
(4)原子位置要结合晶胞整体结构判断。
15.(2023·莆田模拟)阿帕替尼是我国自主研制的一种小分子酪氨酸酶抑制剂,是目前唯一一种口服治疗晚期胃癌的靶向药物。其合成路线如下图所示。
回答下列问题:
(1)H中含氧官能团的名称为   。
(2)B的结构简式为   ,C的分子式为   。
(3)D→E、G→H的反应类型分别为   。
(4)E→G化学反应方程式   。
(5)F的同分异构体中,含一个苯环,核磁共振氢谱有2组峰且面积比为的结构简式为   。
【答案】(1)酰胺基
(2)CH2ClCH2CH2CH2Cl;C12H13N
(3)还原反应、取代反应
(4))
(5)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;取代反应;结构简式
【解析】【分析】(1)由H结构可知,H中含氧官能团的名称为酰胺基;
(2)由分析可知,B的结构简式为CH2ClCH2CH2CH2Cl,C的分子式为C12H13N;
(3)D中硝基被还原转化为氨基得到E,为还原反应;G中氯原子被取代生成H,为取代反应;
(4)E中氨基和F中羧基发生取代反应生成G,反应为;
(5)F的同分异构体中,含一个苯环,核磁共振氢谱有2组峰且面积比为,则其对称性很好,结构简式为。
【分析】(1)H中含氧官能团为酰胺基;
(2)结合前后流程,可以知道B的结构简式为 CH2ClCH2CH2CH2Cl;分子式要结合C、H、N三种元素的原子总数判断;
(3)D转化为E的过程中,硝基变为氨基,有机反应中加氢去氧为还原反应;G转化为H的过程中,氯原子被取代,发生取代反应;
(4)E转化为G的过程中,氨基断开一个氢原子,结合羟基形成水,剩余部分结合,该过程为取代反应;
(5)同分异构体含有苯环,且核磁共振氢谱有2组峰且峰面积比为1:1,即有2种等效氢,且数目比为1:1。
福建省莆田市2023届高中毕业班下学期3月第二次教学质量检测化学试题
一、单选题
1.(2023·莆田模拟)化学与生产、生活及科技等息息相关。下面说法错误的是
A.“兴化米粉”的主要成分是淀粉
B.“莆田尾暝灯”闹元宵使用蜡烛的主要成分是烃类
C.“云度”汽车使用的碳纤维属于新型有机材料
D.“福建舰”采用富锌涂层具有防水、隔氧等作用
2.(2023·莆田模拟)从某中草药中提取一种具有治疗癌症作用的有机物,结构如下图所示。下列说法错误的是
A.含有平面环状结构
B.含有1个手性碳原子
C.能发生取代反应、加成反应
D.该有机物最多能与反应
3.(2023·莆田模拟)科学家发现某些生物酶能将海洋中的转化为,该过程的总反应为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.溶液中含离子的数目为
B.标准状况下,中含键的数目为
C.18克中含电子对的数目为
D.完全反应失去电子的数目为
4.(2023·莆田模拟)用下列装置进行相应的实验,能达到实验目的的是
A.灼烧碎海带 B.电镀银 C.氧化还原反应滴定 D.制备乙酸乙酯
A.A B.B C.C D.D
5.(2023·莆田模拟)现有下列实验探究摩尔盐的化学性质。
装置 实验 试剂a 现象
① 紫色石蕊溶液 溶液变红色
② 溶液 产生白色沉淀
③ 稀硝酸溶液 溶液变黄色
④ 浓溶液 产生具有刺激性气味的气体
下列离子方程式不能准确解释相应实验现象的是
A.①中溶液变红:、
B.②中产生白色沉淀:
C.③中溶液变黄:
D.④中产生有刺激性气体:
6.(2023·莆田模拟)碘及其化合物广泛用于医药、染料等方面。的一种制备方法如下图所示。
下列说法错误的是
A.“富集”中所发生的离子反应为:
B.“转化”中为了使悬浊液充分反应,使用铁粉并搅拌
C.“转化”中生成的沉淀与硝酸反应所得产物可循环使用
D.“氧化”中通入足量氯气时只得到氧化产物
7.(2023·莆田模拟)活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。自由基与反应过程的能量变化如下图所示,已知升高温度,活化能大的反应速率增大的程度越大。下列说法正确的是
A.比稳定
B.升高温度,生成的反应速率增大的程度更大
C.该历程中最小正反应的活化能为
D.改变催化剂可以改变生成的反应焓变
8.(2023·莆田模拟)我国科学家在寻找“点击反应”的砌块过程中,发现一种新的化合物,结构如下图所示,其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y与W是同一主族元素。下列说法正确的是
A.元素电负性:Z>Y>W B.简单氢化物沸点:X>Y>W
C.简单离子半径:Z>Y>X D.X、W氧化物的水化物均为强酸
9.(2023·莆田模拟)铁碳微电解技术是处理酸性废水的一种工艺,装置如下图所示。若上端口打开,并鼓入空气,可得到强氧化性中间体羟基自由基;若上端口关闭,可得到强还原性中间体氢原子。下列说法正确的是
A.无论上端口是关闭还是打开,正极反应式均为:
B.完全转化为羟基自由基时转移了电子
C.若处理含酚类的酸性废水,则上端口应关闭
D.若处理含的酸性废水,则上端口应打开并鼓入空气
10.(2023·莆田模拟)常温下,用溶液滴定溶液,消耗溶液的体积与混合液关系如下图所示。滴定过程中有白色沉淀生成,但整个过程未见气泡产生。已知:碳酸,;。下列说法正确的是
A.ab段升高的主要原因:
B.bc段溶液不可能出现白色沉淀
C.b点:
D.c点:
二、综合题
11.(2023·莆田模拟)锗是现化高科技产业重要的基础材料。用含氧化锌烟尘(杂质主要有、、、、等)为主要原料制备氧化锌和高纯度单质锗的一种工艺流程如图所示。
已知:①单宁酸是一种只含C、H、O元素的有机化合物
②,常温下,,,
③当溶液中某离子的物质的量浓度不大于时,该离子沉淀完全
(1)“酸浸”后所得的滤渣主要成分除外,还含有   。(填化学式)
(2)如图所示,“酸浸”过程中浓硫酸用量超过理论量会导致锗的浸出率降低,其可能的原因为   。
(3)“调”所用试剂X为   (填一种物质的化学式),若“酸浸”后溶液中,则应调控的范围为   。
(4)若“沉锌”的产物为,则反应的离子方程式为   。
(5)“水解”反应的化学方程式为   。
(6)在750℃的熔融盐体系中,将“水解”产物作为电极进行电解生成单质,该电极反应式为   。
12.(2023·莆田模拟)可用于环境消毒。实验室利用如图装置制备溶液,已知通入溶液存在如下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
反应Ⅰ的反应速率很快,反应Ⅱ在室温下较慢。
(1)仪器a的名称是   。
(2)制备,必要时可进行加热,则装置甲中试剂X为   (填化学式),相应的化学方程式为   。
(3)装置乙中蒸馏水的作用是   。
(4)为了提高产率,对装置丙进行改进,可采取的一种措施是   。
(5)实验过程中仍有少量进入装置丁的原因是   (写一种原因)。
(6)有效氯指的是每升含氯消毒液的氧化能力相当于多少克的氧化能力。实验测得装置丙中的有效氯为,假设有效氯都来自,则该溶液中的物质的量浓度为   。若实验制得的溶液在放置过程中又有部分转化成,则有效氯含量   (填“变大”“变小”或“不变”)。
13.(2023·莆田模拟)有效转化是研究“碳中和”的重要方向。
(1)可用于人工合成淀粉,其中前两步的反应如下图所示。
已知
则的   (用、、表示)。
(2)CO2催化加氢可合成乙烯,反应为2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH<0,在恒压密闭容器中,起始充入2molCO2(g)和6molH2(g)发生反应,不同温度下达到平衡时各组分的体积分数随温度的变化如图所示。
①下列说法正确的是   
A.b点时:2v正(H2)=3v逆(H2O)
B.a、b、c三点的平衡常数:Ka>Kc>Kb
C.将H2O(g)液化分离可提高C2H4的产率
D.活性更高的催化剂可提高CO2的平衡转化率
②表示C2H4体积分数随温度变化的曲线是   (填“k”“l”“m”或“n”)
③若d点表示240℃某时刻H2的体积分数,保持温度不变,则反应向   (填“正”或“逆”)反应方向进行。
④205℃,反应达b点所用时间为tmin,则此过程中用CO2表示的反应速率是   mol/min。若平衡时b点总压为P,则平衡常数Kp=   (列出计算式,以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
⑤其他条件相同,分别在催化剂X、Y作用下发生该反应,测得相同时间CO2的转化率与温度的关系如下图所示。使用催化剂X,当温度高于302℃,CO2转化随着温度升高而下降的原因是   。
14.(2023·莆田模拟)是普鲁士蓝类化合物中的一种,可用于钠离子电池的正极材料。晶胞如图所示(未标出)。
(1)基态Mn原子的外围电子轨道表示式为   。
(2)Mn、Fe元素的第三电离能(I3):   (填“>”或“<”)。
(3)中的第二周期元素与H元素形成的、、化合物中,A-A键键能依次减小,从结构角度分析其原因是   。其中分子中N原子的杂化类型为   。
(4)晶胞中,与形成配位键的元素有   。晶胞结构的另一种表示中,若O点处于晶胞体心位置,则晶胞中处于   位置。
15.(2023·莆田模拟)阿帕替尼是我国自主研制的一种小分子酪氨酸酶抑制剂,是目前唯一一种口服治疗晚期胃癌的靶向药物。其合成路线如下图所示。
回答下列问题:
(1)H中含氧官能团的名称为   。
(2)B的结构简式为   ,C的分子式为   。
(3)D→E、G→H的反应类型分别为   。
(4)E→G化学反应方程式   。
(5)F的同分异构体中,含一个苯环,核磁共振氢谱有2组峰且面积比为的结构简式为   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】食物中淀粉、蛋白质、葡萄糖的检验;无机化合物与有机化合物的概念
【解析】【分析】A.“兴化米粉”是大米做成的,主要成分是淀粉,A不符合题意;
B.蜡烛的主要成分是烃类,可以燃烧,B不符合题意;
C.碳纤维为单质,不是有机材料,C符合题意;
D.富锌涂层能形成保护层,具有防水、隔氧等作用,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、大米的主要成分是淀粉;
B、蜡烛为烃类;
C、碳纤维为新型非金属材料;
D、舰的外壳具有防水隔氧的作用。
2.【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【分析】A.分子中含有苯环,苯环为平面结构,A不符合题意;
B.含有1个手性碳原子,B不符合题意;
C.分子中含有碳碳双键,能发生加成反应;分子中含有酚羟基、羧基能发生取代反应,C不符合题意;
D.羧基、酯基、酚羟基均可以和氢氧化钠反应,故该有机物最多能与反应,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、苯环为平面环状结构;
B、手性碳原子指的是一个碳原子周围连接四个完全不相同的结构;
C、羧基、苯环、酯基、羟基可以发生取代反应,苯环可以发生加成反应;
D、羧基、酯基、酚羟基可以和氢氧化钠反应。
3.【答案】B
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【分析】A.铵根离子部分能够发生水解,无法计算溶液中铵根离子数目,A不符合题意;
B.氮气中氮原子之间为三键,含两根键,标况下22.4LN2的物质的量为1mol,含含键的数目为,B符合题意;
C.18g水的物质的量为1mol,1mol水中含4对电子对,故电子对的数目为4NA,C不符合题意;
D.该反应中亚硝酸钠中的N元素化合价降低,得到电子,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、铵根离子可以发生水解;
B、π键即不饱和键,即每一个共价键中除了σ键以外的就是π键;
C、1mol水中含4对电子对;
D、结合化合价变化数目判断。
4.【答案】A
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【分析】A.可在坩埚中灼烧海带,图中装置合理,故A符合题意;
B.电镀银时,Ag与电源正极相连作阳极,图中正负极应互换,故B不符合题意;
C.酸性高锰酸钾溶液可氧化橡胶,应选酸式滴定管,故C不符合题意;
D.酯化反应中需要浓硫酸作催化剂、吸水剂,不能选稀硫酸,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、灼烧海带需要用干锅、泥三角、酒精灯;
B、电镀时,镀层金属为阳极;
C、酸性高锰酸钾需要装在酸式滴定管;
D、酯化反应需要用浓硫酸。
5.【答案】C
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【分析】A.铵根离子、亚铁离子水解使得溶液显酸性,酸性溶液使紫色石蕊试液变红色,能准确解释相应实验现象,A不符合题意;
B.硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡白色沉淀,能准确解释相应实验现象,B不符合题意;
C.亚铁离子和硝酸根离子生成铁离子和一氧化氮气体,,不能准确解释相应实验现象,C符合题意;
D.铵根离子和氢氧根离子生成刺激性气体氨气,能准确解释相应实验现象,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、铵根离子、亚铁离子水解为酸性;
B、硫酸根和钡离子反应生成硫酸钡;
C、稀硝酸生成一氧化氮;
D、铵根离子和氢氧根离子可以生成氨气。
6.【答案】D
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【分析】A.根据分析,富集过程得到AgI沉淀,离子反应为:,A不符合题意;
B.“转化”中为了使悬浊液充分反应,使用铁粉并搅拌,可提高AgI的转化效率,B不符合题意;
C.“转化”中生成的沉淀为Ag,Ag与硝酸反应所得产物硝酸银可循环使用,C不符合题意;
D.“氧化”中通入足量氯气时得到氧化产物、Fe3+,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、银离子可以和碘离子结合生成碘化银固体;
B、铁粉可以提高碘化银的转化率;
C、银和硝酸反应生成硝酸银,可以在富集中循环利用;
D、氯气可以和碘离子反应生成碘,电元素化合价升高,碘单质为氧化产物。
7.【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应;反应热和焓变;活化能及其对化学反应速率的影响
【解析】【分析】A.的能量更高,故其不如稳定,A不符合题意;
B.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,即图中峰值越大则活化能越大,峰值越小则活化能越小,已知升高温度,活化能大的反应速率增大的程度越大;结合图像可知,升高温度,生成的反应速率增大的程度更大,B不符合题意;
C.该历程中最小正反应的活化能为中间产物Z生成过渡Ⅲ时的活化能,为,C符合题意;
D.改变催化剂可以改变反应历程,加快反应速率,但是不能改变生成的反应焓变,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、活化能越高物质越稳定;
B、升高温度,活化能大的反应速率增大的程度越大;
C、结合图示可以知道最小活化能为;
D、催化剂不影响焓变。
8.【答案】A
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【分析】A.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;元素电负性:Z>Y>W,A符合题意;
B.常温下水为液体、氨气为气体,则水沸点较高;氨气能形成氢键导致沸点高于硫化氢,故简单氢化物沸点:Y>X> W,B不符合题意;
C.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;简单离子半径:X>Y > Z,C不符合题意;
D.亚硝酸、亚硫酸不是强酸,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;
B、氢键可以提高分子的沸点;
C、电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;
D、亚硝酸、亚硫酸不是强酸,硝酸、硫酸是强酸。
9.【答案】B
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【分析】A.正极发生得电子的反应,负极发生失电子的氧化反应,所以无论是否鼓入空气,Fe易失去电子生成Fe2+,作负极,电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,A不符合题意;
B.若上端口打开,并鼓入空气,可得到强氧化性的羟基自由基,电极反应为2H++2e-+O2=2OH·,所以完全转化为羟基自由基时转移了电子,B符合题意;
C.除去含酚类的酸性废水,需要氧化性的物质,所以上端口需要打开,可生成羟基自由基氧化酚类,C不符合题意;
D. 在酸性条件下具有强氧化性,需要还原剂,所以需要上端口需要关闭,可得到强还原性中间体氢原子,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、铁为负极,失去电子生成亚铁离子;
B、结合化合价变化判断电子数;
C、结合图示可以知道除去含酚类的酸性废水,需要氧化性的物质,所以上端口需要打开;
D、结合图示可以知道 在酸性条件下具有强氧化性,需要还原剂,所以需要上端口需要关闭。
10.【答案】D
【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
【解析】【分析】A.ab段升高,则氢氧根离子浓度增大、氢离子浓度减小,A不符合题意;
B.滴定过程中有白色沉淀生成,但整个过程未见气泡产生,说明加入一定量的碳酸氢钠溶液后,碳酸氢钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和碳酸,溶液酸性增强,pH减小,结合图像可知,bc段溶液出现白色沉淀,B不符合题意;
C.b点pH最大,溶质为碳酸氢钠、氯化钙,,,则水解大于电离,故,C不符合题意;
D.c点pH=7.2,溶液显碱性,故,根据电荷守恒可知,由碳酸氢钠和氯化钙的物质的量可知,,则有,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、结合图示可以知道ab段氢氧根浓度增大,氢离子浓度减小;
B、没有气泡产生,即碳酸氢钠和氯化钙反应生成碳酸钙固体;
C、结合水解平衡常数判断;
D、结合电荷守恒判断。
11.【答案】(1)Ag2SO4、PbSO4
(2)生成的Ag2SO4、PbSO4沉淀附着在反应物表面,阻碍了反应的进一步进行
(3)ZnO;2.8~6.4
(4)
(5)
(6)
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【分析】(1)由分析可知,“酸浸”后所得的滤渣主要成分除外,还含有Ag2SO4、PbSO4;
(2)“酸浸”过程中浓硫酸用量超过理论量会导致锗的浸出率降低,其可能的原因为生成的Ag2SO4、PbSO4沉淀附着在反应物表面,阻碍了反应的进一步进行;
(3)由分析可知,“调”所用试剂X为ZnO;若“酸浸”后溶液中,则氢氧根离子浓度不大于,此时pOH=7.6,pH=6.4;要求此时铁离子完全沉淀,则氢氧根离子浓度至少为,此时pOH=11.2,pH=2.8;故应调控的范围为2.8~6.4;
(4)若“沉锌”的产物为,则反应为锌离子和碳酸氢根离子生成和水、二氧化碳,离子方程式为;
(5)GeCl4水解生成,“水解”反应的化学方程式为;
(6)作为电极进行电解生成单质,则反应为得到电子发生还原反应生成单质,该电极反应式为。
【分析】(1)银离子、铅离子和硫酸根离子不能共存,会形成沉淀;
(2) “酸浸”过程中浓硫酸用量超过理论量会导致锗的浸出率降低 ,可能是生成的Ag2SO4、PbSO4沉淀附着在反应物表面,阻碍了反应的进一步进行;
(3)要使金属离子沉淀,而不影响锌离子,通常加入氧化锌、氢氧化锌、碳酸锌等;
(4)锌离子、碳酸氢根离子反应生成碱式碳酸锌、二氧化碳和水;
(5)氯化锗和水反应生成二氧化锗和氯化氢;
(6)二氧化锗得到电子生成锗和氧负离子。
12.【答案】(1)圆底烧瓶
(2)MnO2;MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)除去氯气中的HCl
(4)将装置丙置于冰水浴中
(5)产生Cl2过快,Cl2在装置丙中没有充分反应而少部分Cl2进入装置丁
(6)0.8mol/L;不变
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【分析】(1)根据图示,仪器a的名称是圆底烧瓶。
(2)可使用MnO2和浓盐酸在加热条件下制备Cl2,则试剂X为MnO2,相应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(3)Cl2中携带未参与反应的HCl,装置乙的作用是除去氯气中的HCl,防止HCl与装置丙中的NaOH反应。
(4)Cl2和NaOH反应是放热反应,降温可提高产率,可采取的改装方式是将装置丙置于冰水浴中。
(5)可能是由于产生Cl2过快,导致Cl2在装置丙中没有充分反应而少部分Cl2进入装置丁。
(6)1个Cl2得到2个电子变成2个Cl-,1个NaClO得到2个电子也变成2个Cl-,说明Cl2和NaClO的氧化能力相同,则装置丙中的的物质的量浓度为。3个转化为1个,而中Cl元素为+5价,1个得到6个电子变成1个Cl-,其氧化能力和3个是相同的,因此实验制得的溶液在放置过程中又有部分转化成,其有效氯含量不变。
【分析】(1)圆底烧瓶不含支管;
(2)二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水;
(3)蒸馏水可以除去氯化氢,防止其影响后续实验;
(4)结合两道已知方程式,可以知道Cl2和NaOH反应是放热反应,降温可提高产率;
(5) 产生Cl2过快,Cl2在装置丙中没有充分反应而少部分Cl2进入装置丁;
(6)结合化学计量数之比等于物质的量之比判断。
13.【答案】(1)
(2)AC;n;逆;;;催化剂活性降低,反应速率减慢
【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线;化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【分析】(1)已知:



由盖斯定律可知,①+②-③得,则;
(2)①A.由化学方程式体现的关系可知,b点时达到平衡状态,正逆反应速率相等,则有2v正(H2)=3v逆(H2O),A符合题意;
B.反应为放热反应,随着温度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小,故a、b、c三点的平衡常数:Kb>Ka>Kc,B不符合题意;
C.将H2O(g)液化分离,平衡正向移动,可提高C2H4的产率,C符合题意;
D.活性更高的催化剂可提高反应速率,但是不改变CO2的平衡转化率,D不符合题意;
故答案为:AC;
②随着温度升高,平衡逆向移动,乙烯、水的体积分数减小,结合化学方程式中系数可知,乙烯减小的程度小于水,故表示水体积分数随温度变化的曲线是m、表示C2H4体积分数随温度变化的曲线是n;
③随着温度升高,平衡逆向移动,二氧化碳、氢气的体积分数增大,结合化学方程式中系数可知,二氧化碳增大的程度小于氢气,则l为二氧化碳体积分数变化曲线、k为氢气体积分数变化曲线;若d点表示240℃某时刻H2的体积分数,此时氢气的体积分数小于平衡时氢气体积分数,保持温度不变,则反应向逆反应方向进行。
④205℃,反应达b点所用时间为tmin,
此时二氧化碳和乙烯体积分数相同,则2-2a=a,,则此过程中用CO2表示的反应速率是;平衡时二氧化碳、氢气、乙烯、水分别为、、,总的物质的量为6mol,若平衡时b点总压为P,则平衡常数;
⑤当温度高于302℃,CO2转化随着温度升高而下降的原因是温度超过催化剂X的活性温度,催化剂活性降低,反应速率减慢。
【分析】(1)盖斯定律的应用要注意,判断列出的热化学方程式的对应关系,左右两边相同的物质互相抵消则相加,在同一边相同的物质互相抵消则相减;
(2) ① A、不同物质速率满足:同侧异,异侧同,成比例;
B、放热反应,温度和平衡常数为反比;
C、减少生成物浓度,平衡朝正向移动;
D、催化剂不影响平衡转化率;
② 随着温度升高,平衡逆向移动,乙烯、水的体积分数减小;
③ 随着温度升高,平衡逆向移动,二氧化碳、氢气的体积分数增大;
④ 分压平衡常数要结合总压强和总物质的量判断;
⑤ 温度超过催化剂X的活性温度,催化剂活性降低,反应速率减慢。
14.【答案】(1)
(2)>
(3)孤电子对越多,对成键电子对斥力越大,键能越小;sp3
(4)Fe、Mn;顶点、面心
【知识点】原子核外电子排布;晶胞的计算
【解析】【分析】(1)Mn的原子序数为25,价电子排布式为3d54s2,轨道表示式为;
(2)Mn的价电子排布式为3d54s2,Fe的价电子排布式为3d64s2,各失去2个电子后,外层电子排布式分别为3d5、3d6,Mn2+的3d轨道处于半充满,稳定,再失去一个电子所需要的能量较高,故>;
(3)孤电子对越多,对成键电子对斥力越大,键能越小,故中的第二周期元素与H元素形成的、、化合物中,A-A键键能依次减小;分子中N原子均形成单键,杂化类型为sp3;
(4)晶胞中,与CN-形成配位键的元素有Fe、Mn;若0点处于晶胞体心,则Mn处于顶点、面心位置。
【分析】(1)锰元素为25号,价电子排布式为3d54s2;
(2)电子处于全充满或半充满时,电离能增大;
(3)杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数,若杂化轨道数=2,为sp杂化,杂化轨道数=3,为sp2杂化,杂化轨道数=4,为sp3杂化;
(4)原子位置要结合晶胞整体结构判断。
15.【答案】(1)酰胺基
(2)CH2ClCH2CH2CH2Cl;C12H13N
(3)还原反应、取代反应
(4))
(5)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;取代反应;结构简式
【解析】【分析】(1)由H结构可知,H中含氧官能团的名称为酰胺基;
(2)由分析可知,B的结构简式为CH2ClCH2CH2CH2Cl,C的分子式为C12H13N;
(3)D中硝基被还原转化为氨基得到E,为还原反应;G中氯原子被取代生成H,为取代反应;
(4)E中氨基和F中羧基发生取代反应生成G,反应为;
(5)F的同分异构体中,含一个苯环,核磁共振氢谱有2组峰且面积比为,则其对称性很好,结构简式为。
【分析】(1)H中含氧官能团为酰胺基;
(2)结合前后流程,可以知道B的结构简式为 CH2ClCH2CH2CH2Cl;分子式要结合C、H、N三种元素的原子总数判断;
(3)D转化为E的过程中,硝基变为氨基,有机反应中加氢去氧为还原反应;G转化为H的过程中,氯原子被取代,发生取代反应;
(4)E转化为G的过程中,氨基断开一个氢原子,结合羟基形成水,剩余部分结合,该过程为取代反应;
(5)同分异构体含有苯环,且核磁共振氢谱有2组峰且峰面积比为1:1,即有2种等效氢,且数目比为1:1。

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