2023全国高考模拟试卷重庆卷(解析版)
可能用到的相对原子质量 H-1,C-12,N-14,O-16,Na-23,Mg-24,Al-27,S-32,Cl-35.5,K-39,Ca-40,Cr-52
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,只有一项是符合题目要求的。
1.化学与生产生活息息相关。下列说法中正确的是( )
A.冬奥会场馆中使用了CO2超临界制冰技术,制作的冰是有机高分子化合物
B.氢气火炬中的储氢合金材料是新型无机非金属材料
C.我国远洋水体调查船“向阳红01”号上钉的锌条起到了防止船体被腐蚀的作用
D.三星堆遗址新出土文物500余件,自然界中的金以游离态存在,象牙可作为饰品加 工
答案:C
解析:A.冰是固态水是无机化合物,故A错误;
B.氢气火炬中的储氢合金材料是金属材料,故B错误;
C.我国远洋水体调查船“向阳红01”号上钉的锌条起到了防止船体被腐蚀的作用,主要原理是牺牲阳极的阴极保护法,故C正确;
D.由于金的活动性差,性质稳定,所以自然界中的金元素大多以游离态形式存在,为保护野生动物,我国法律禁止象牙加工、交易,D项错误;
答案为C。
2.下列化学用语中正确的是( )
A.Fe3+的最高能层电子排布式为3d5 B.质量数为127的碘原子:
C.S2-的结构示意图: D.反-2-丁烯的结构简式:
解析:D
解析:A. Fe3+的最高能层为M层,该层电子排布式为3s23p63d5,故A错误;B. 质量数为127的碘原子:,故B错误;C. S2-的结构示意图: ,故C错误;D. 反-2-丁烯的结构简式: ,甲基在双键的两侧,故D 正确;故选D。
3.下列关于阿伏加德罗常数()的说法正确的是( )
A.1mol和46g含有的电子数目都是
B.1L质量分数为98%的溶液(密度)中,含有的数为
C.1mol固体中所含离子总数与1mol固体中所含离子总数都是
D.0.15mol/L溶液中所含有的数为
答案:A
解析:A.46g的物质的量为1mol,两者含有的电子数目都是,A正确;
B.质量分数为98%的溶液(密度)浓度为18.4mol/L,为浓硫酸,浓硫酸主要以分子状态存在,含有的数小于,B错误;
C.1mol固体中所含离子为3mol,1mol固体中所含离子为2mol,数目分别为、,C错误;
D.体积未知,无法计算离子数目,D错误;
故选A。
4.常温下,下列各组离子在给定溶液中可能大量共存的是( )
A.麦芽糖溶液中:、、、
B.的溶液中:、、、
C.水电离出来的的溶液中:、、、
D.滴加甲基橙显红色的水溶液中:、、、
答案:C
解析:A.麦芽糖具有还原性,酸性条件下MnO具有强氧化性,两者不能共存,A错误;B.Cu2+与S2-能形成CuS沉淀,不能大量共存,B错误;C.水电离出来的的溶液可能呈酸性也可能呈碱性,酸性条件下,和都能与H+反应不能共存;在碱性条件下,、、、之间不反应,都不与OH-反应,可以共存,C正确;D.滴加甲基橙显红色的水溶液呈酸性,在酸性条件下Fe2+与NO能发生氧化还原反应,不能大量共存, D错误;故答案为:C。
5.利用下列实验装置完成对应的实验,能达到实验目的的是( )
A.装置甲验证苯与液溴发生取代反应 B.装置乙探究酒精脱水生成乙烯
C.装置丙利用分水器提高乙酸乙酯的产率 D.装置丁分离乙醇和水
答案:C
解析:A.苯与液溴在溴化铁作催化剂的条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢,由于溴具有挥发性,会随着溴化氢一起进入硝酸银溶液,溴和水反应生成溴化氢,与硝酸银溶液反应生成淡黄色沉淀,干扰对反应产物的验证,A错误;B.乙醇发生消去反应应该在170oC,温度计应该插入液面以下,B错误;C.乙醇和乙酸在浓硫酸作催化剂的条件下发生酯化反应,碎瓷片用于防止暴沸,球形冷凝管用于将有机物冷凝回流,通过分水器分离出水,使平衡正向移动,提高乙酸乙酯的产率,C正确;D.直接蒸馏水和乙醇,会得到共沸物,无法分离,故分离乙醇和水时,需要加入生石灰,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,再进行蒸馏,可以分离水和乙醇;冷凝水应下进上出,D错误;故选C。
6.2022年诺贝尔化学奖授予对点击化学和生物正交化学做出贡献的三位科学家,我国科学家合成一种点击化学试剂,X分别与Y、Z、M形成原子个数为3、6、4的分子,衰变方程:。下列说法错误的是( )
A.X的简单离子半径一定是周期表中最小的
B.和组成上属于同一种物质
C.同一周期中,第一电离能小于Z的有5种元素
D.Y、M形成简单氢化物的还原性:
答案:A
解析:X分别与Y、Z、M形成原子个数为3、6、4的分子,X为H元素;M的质量数为16,M为O元素与H形成H2O2含18e-、Y为S元素与H形成H2S含18e-、Z为N元素与H形成N2H4含18e-。根据衰变方程,Q的质子数为9,Q是F元素。
解析:A.H-的半径大于Li+,故A错误;
B.和都是氧气分子,故B正确;
C.同一周期中,第一电离能小于N的有Li、Be、B、C、O,共5种元素,故C正确;
D.S的非金属性小于O,还原性,故D正确;
选A。
7.下列实验操作能完成实验目的的是( )
选项 实验操作 实验目的
A 将乙醇和浓硫酸混合,迅速加热到170℃,产生的气体通入溴的四氯化碳溶液中,观察是否褪色 验证乙醇消去反应的产物是乙烯
B 过量的铁粉加入氯化亚铁和氯化铜的混合溶液中,观察到溶液的颜色由蓝色变成浅绿色 验证还原性:
C 试管中加入3~5mL硅酸钠溶液,滴入1~2滴酚酞,再逐滴加入稀盐酸,边加边振荡,至溶液红色接近消失时停止,静置 制备硅酸胶体
D 向100g质量分数42%的乙二酸溶液中,加绿豆粒大小的金属钠,观察产生气泡的快慢 验证乙二酸中含羧基数目
答案:C
解析:A.将乙醇和浓硫酸混合,迅速加热到170℃,产生的二氧化硫也能使溴的四氯化碳溶液褪色,故A错误;
B.过量的铁粉加入氯化亚铁和氯化铜的混合溶液中,观察到溶液的颜色由蓝色变成浅绿色,说明发生反应,则氧化性:,即还原性,无法证明还原性:,故B错误;
C.试管中加入3~5mL硅酸钠溶液,滴入1~2滴酚酞,溶液呈红色,再逐滴加入稀盐酸,边加边振荡,至溶液红色接近消失时得到硅酸胶体,故C正确;
D.向100g质量分数42%的乙二酸溶液中,加绿豆粒大小的金属钠,因金属钠的量未知,且水也能与金属钠反应生成氢气,仅观察产生气泡的快慢无法计算羧基的数目,故D错误;
故选C。
8.狄尔斯-阿尔德反应是一种有机环加成反应。关于反应产物X的说法不正确的是( )
(X)
A.分子式为 B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.结构中至少有7个碳原子共平面 D.一定条件下能与乙醇发生取代反应
答案:C
解析:A.由X的结构简式可知,X中含有8个C原子,12个H原子,3个O原子,分子式为,故A正确;
B.X中含有碳碳双键,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;
C.碳碳双键为平面结构,与碳碳双键直接相连的碳原子处于同一平面,单键可以旋转,X中最少时只有4个碳原子共面,故C错误;
D.X中含有羧基,在一定条件下能与乙醇发生酯化反应,酯化反应属于取代反应,故D正确;
答案选C。
9.乙酸甲酯在NaOH溶液中发生水解时物质和能量的变化如下图所示。下列说法正确的是( )
A.总反应为吸热反应
B.决定总反应速率快慢的是反应物→中间产物1的反应
C.反应过程中碳原子的轨道杂化方式不发生变化
D.如反应物使用 ,则产物中存在
答案:B
解析:A.由图可知该反应反应物总能量高于生成物总能量,该反应为放热反应,故A错误;B.反应物到中间产物1的活化能大于中间产物1到中间产物2的活化能,活化能越大反应速率越慢,满反应决定总反应速率的快慢,故B正确;C.反应物中存在酯基,C原子采用sp2杂化,中间产物1中酯基中碳氧双键转化成单键,碳原子杂化方式为sp3杂化,碳原子的杂化方式发生变化,故C错误;D.根据图示信息可知酯中的C-O断裂,该氧原子最终进入醇中,反应物使用 则进入甲醇中,故D错误;故选:B。
10.某镁铝尖晶石的晶胞由立方体A区和B区组成,其结构如下图所示。
下列说法正确的是( )
A.该晶胞的体积为
B.与最邻近的离子数为4
C.和之间的最短距离为pm
D.该物质的化学式为
答案:C
解析:A.由图可知AB区棱长均为,则晶胞的棱长为apm=a×10-10cm,晶胞的体积为,A错误;
B.与最邻近的在B区,由图可知,、构成的立方体中,与最邻近的离子为顶点的3个,在A区中无铝离子,B错误;
C.和之间的最短距离为A区体对角线的一半,故为pm,C正确;
D.晶胞中紧邻的AB区为晶胞的四分之一部分,镁离子2个位于棱上、4个位于顶点、1个为体内,所含镁离子为:;
铝离子全部位于晶胞内部,数目为:4;
氧离子全部位于晶胞内部,数目为:8;
则该物质的化学式为,D错误;
故选C。
11.已知工业上制备氧缺位铁酸盐[ZnFe2Ox(3
A.ZnFe2O4中铁的价态为+3价
B.除去SO2、NO2时,ZnFe2Ox在反应中表现了氧化性
C.若使1molZnFe2Ox完全转化为ZnFe2O4,需失去(8-2x)mol电子
D.ZnFe2O4与H2的反应要在无氧条件下进行
答案:B
解析:ZnFe2O4与氢气在300~500℃反应生成ZnFe2Ox,ZnFe2Ox能在常温下将工业废气中的SO2、NO2等转化为单质而除去,并重新生成ZnFe2O4。
解析:A .ZnFe2O4中Zn为+2价,O为-2价,Fe的价态为+3价,故A正确;B.ZnFe2O4被氢气还原生成ZnFe2Ox,而除去NO2、SO2时,ZnFe2Ox被NO2、SO2氧化生成ZnFe2O4,ZnFe2Ox在反应中表现了还原性,故B错误;C.ZnFe2O4中Zn为+2价,Fe为+3价,ZnFe2Ox中Zn为+2价,Fe为+(x-1)价,1molZnFe2Ox完全转化为ZnFe2O4,需失去(8-2x)mol电子,故C正确;D.温度较高时氢气和氧气反应生成H2O,则ZnFe2O4与H2的反应要在无氧条件下进行,故D正确;答案选B。
12.高分子有机物聚吡咯(PPy)是一种性能优异的光敏型半导体,其制成的纳米管在紫外光 照射、关闭周期 内会发生如下反应:+H+。 通过纳米管一端正电荷分布密度 的变化,在电解质溶液中产生离子电流。某科研组 使用PPy构建了一种浓差电池,用来提取天然水中 的氢能,其构造如图所示。下列 叙述正确的是( )
A.a为负极,b为正极
B.b极电极方程式为
C.纳米管道中的离子电流由PPy阳离子、、、的定向移动形成
D.照射一段时间后关闭光源,纳米管道中仍能存在微弱电流
答案:D
解析:A.已知,通过纳米管一端正电荷分布密度的变化,在电解质溶液中产生离子电流;由反应可知,b电极有紫外光照射,则该极正电荷减少,电流流入,该极为负极,则a极为正极,A错误;B.使用PPy构建了一种浓差电池,用来提取天然水中的氢能;b极为电源负极,氢离子在b极发生反应生成PPy阳离子,PPy阳离子运动到正极a极,释放出氢离子,氢离子放电发生还原反应生成氢气,B 错误;C.如果该体系中存在氯离子,则氯离子会在负极放电生成氯气,C错误;D.照射一段时间后关闭光源,则反应+H+会逆向进行,导致纳米管道中仍能存在微弱电流,D正确;故选D。
13.一定温度下,在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中投入和,进行反应: ,其起始物质的量及的平衡转化率如下表所示。下列判断正确的是( )
容器编号 甲 乙 丙 丁
容器体积/L 2 2 2 1
起始物质的量 0.40 0.80 0.80 0.40
0.24 0.24 0.48 0.24
的平衡转化率/% 80
A.起始反应速率:丙>乙>甲=丁 B.该温度下平衡常数K=400
C.的平衡转化率: D.容器中的物质的量浓度:丙=丁<甲
答案:B
解析:A.温度相同、体积相同的甲 、乙、丙三个容器,反应物浓度越大,反应速率越快,起始反应速率:丙>乙>甲,丁和甲容器温度相同、压强相同、投料比例相同,起始时反应速率相同,丁=丙>乙>甲,A错误;B.根据甲装置中数据列三段式,
所以该温度下该反应的平衡常数,K=,B正确;C.由乙、丙可知,二氧化硫的浓度相同,丙中氧气的浓度增大,会促进二氧化硫的转化,二氧化硫转化率,丙和丁达到的是相同的平衡状态,所以二氧化硫转化率 ,C错误;D.体积相同,丙中的起始浓度为甲的2倍,压强增大,有利于平衡正向移动,则丙中转化率增大,即丙中 c(SO3)大于甲中c(SO3)的2倍,丙和丁达到的平衡相同,三氧化硫浓度相同,丙=丁>甲,D错误;故答案选B。
14.常温下,向一定浓度的NaA溶液中加适量强酸或强碱(忽略溶液体积变化),溶液中、 、、 的负对数随溶液pH的变化关系如下图所示。下列叙述 不正确的是( )
A.曲线①表示随溶液pH的变化情况
B.曲线①和曲线②的交点对应的溶液中存在
C.常温下,将A点对应溶液加水稀释,不变
D.等物质的量浓度、等体积的NaA溶液与HA溶液混合后:
答案:B
解析:A.曲线①与pH成正比例关系,代表了氢离子浓度的负对数,故表示随溶液pH的变化情况,A正确;
B.曲线②和曲线①恰好相反,②表示的纵坐标的数值与对应的pH之和始终等于14,故曲线②表示氢氧根离子浓度的负对数;曲线①和曲线②的交点对应的溶液为中性,由电荷守恒可知,存在,题中不断加入强碱,强碱可以是氢氧化钠也可以是氢氧化钾,故钠离子浓度不一定等于A-浓度,B错误;
C.,故常温下,将A点对应溶液加水稀释比值不变,C正确;
D.pH值变大,A-浓度变大、HA浓度变小,故③④分别表示、,③④交点代表、相等,此时pH=4.35显酸性,说明此时HA电离大于A-水解,则,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
(一)必考题共43分。
15.(14分)可制造电信器材软磁铁氧体,也是制备和其他锰盐的原料。回答下列问 题:
(1)向溶液中加入溶液,可生成沉淀,写出该反应的化学方程式:____________________________, 将反应后的混合液过滤,滤液经蒸发浓缩、冷却结晶,可得到的晶体为________________(填化学式)。
(2)在氧气气氛中加热,测得升温过程中固体的质量变化如图所示。加热制备, 需要控制的温度为___________________。
(3)菱锰矿的主要成分是,还含有FeO、、CaO等杂质,以菱锰矿为原料制备的工 艺流程如下:
①为提高“酸浸”过程中锰的浸出率,实验中可采取的措施有________________(填字母)。
a.增加菱锰矿的投料量 b.将菱锰矿粉碎并搅拌
c.缩短酸浸的时间 d.适当提高酸浸温度
②“氧化”的目的为_____________________________________________________________(文字叙述)。
③滤渣的主要成分为___________________。
④已知中S的化合价为,则每个中含有_______个过氧键(—O—O—)。
⑤“制备”时反应的离子方程式为________________________________________。
答案:(1)
(2)900K
(3) bd 将转化为 , 1
解析:菱锰矿的主要成分是,还含有FeO、、CaO等杂质,用硫酸“酸浸”菱锰矿,得硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸锰、硫酸钙,加入高锰酸钾氧化”的目的是将转化为,加入氧化钙调pH、将转化为,硫酸钙微溶,则过滤得滤渣的成分为、,滤液中加MnF2以生成CaF2沉淀进行“除钙”,所得滤液主要为硫酸锰,加入,被氧化为,过滤得。
(1)向溶液中加入溶液,除了生成外,还有,生成,反应的化学方程式为。将反应后的混合液过滤,滤液经蒸发浓缩、冷却结晶,可得到的晶体为。(2)的摩尔质量为,的摩尔质量为,根据锰元素守恒可知,1- ×100%%,由图可知需控制温度为900K。(3)①提高“酸浸”时锰元素的浸出率,可采取将菱锰矿粉碎、搅拌,适当提高酸浸温度等,b、d正确,而a、c降低了锰元素的浸出率。⑨“氧化”的目的是将转化为,以利于调pH除铁。③由于含有CaO,酸浸时生成,加入CaO将转化为,所以滤渣的成分为、。④)设中含有x个过氧键,则可写成,
根据正负化合价的代数和为零原则有,解得。⑤“制备”时,被氧化为,根据电荷守恒和元素守恒可知,反应的离子方程式为。
16.(14分)草酸(H2C2O4)及其盐类化合物在化学工业中有重要作用。请回答下列问题:
(1)实验室中可以在用浓硝酸在硝酸汞催化下氧化乙炔(C2H2)气体来制备草酸。其主要装置如图 所示。
的电子式为 ;仪器X的名称为 ;装置中浓硝酸的还原 产物为,生成草酸的化学方程式为 ,若反应 温度高于,生成草酸的速率会减慢,主要原因是 。
(2)三草酸合铁酸钾为绿色晶体,溶于水,难溶于乙醇,可作有机反应的催化 剂。某实验小组用为原料制备三草酸合铁酸钾的步骤如下:
①称取晶体,溶解,加硫酸酸化,边搅拌边加入溶 液,静置,析出黄色的沉淀,过滤并洗涤沉淀3次。
②将上述沉淀溶解在饱和草酸钾溶液中,再加入饱和溶液,保持 溶液温度为,缓慢滴加溶液,不断搅拌,沉淀慢慢变为深棕色;加热至沸腾, 再加入草酸溶液,控制为,变为绿色透明的三草酸合铁酸钾溶液。
③加热浓缩,缓慢加入95%的乙醇,冷却结晶、过滤,洗涤晶体次,干燥、称量。
其中生成的化学方程式为 ;保持 溶液温度为所采用的加热方式是 ,加热至沸腾的目 的是 ;洗涤晶体所用试剂为 。
(3)制得的三草酸合铁酸钾晶体中往往会混有少量草酸。为测定 的纯度,进行如下实验:
称取样品,加稀硫酸溶解后配成溶液。取配制的溶液,用浓度为的 溶液滴定至终点时消耗溶液,已知: ,样品中的质量分数为 _______(结果保留三位有效数字)。
答案:(1) 球形冷凝管
温度高于时,硝酸会大量挥发和分解,浓度降低 (2) 水浴加热 使过量的分解,以防其氧化(或) 95%的乙醇
(3)91.6%
解析:由题意可知,该实验的实验目的是在硝酸汞做催化剂条件下乙炔和硝酸共热反应制备草酸,反应生成的草酸与摩尔盐反应制备三草酸合铁酸钾,并用滴定的方法测定三草酸合铁酸钾的纯度。
(1)乙炔是共价化合物,电子式为;由实验装置图可知,仪器X为球形冷凝管;由分析可知,装置中生成草酸的反应为在硝酸汞做催化剂条件下乙炔和硝酸共热反应生成草酸、二氧化氮和水,反应化学方程式为;若反应温度高于50℃,硝酸会大量挥发和分解,浓度降低会生成草酸的速率会减慢;
(2)由题意可知,生成沉淀的反应为硫酸亚铁铵溶液与草酸溶液反应生成沉淀和硫酸氢铵,反应的化学方程式为;由反应温度低于100℃可知,应采用水浴加热的方法保持溶液温度为40℃;过氧化氢具有氧化性,能将溶液中的草酸根离子和草酸氧化,所以实验时应加热至沸腾30min使过氧化氢受热分解,防止草酸根离子和草酸被氧化;由三草酸合铁酸钾溶于水,难溶于乙醇可知,用的乙醇洗涤,可以洗去盐表面的杂质离子,同时防止产品溶解造成损失
(3)设样品中含有草酸xmol,三草酸合铁酸钾ymol,由样品的质量可得90x+491y=10.72,由方程式可得关系式、,由消耗高锰酸钾溶液的体积可得,解联立方程可得x=0.01、y=0.02,则,所以样品中的质量分数为。
17.(14分)二氧化碳的排放日益受到环境和能源领域的关法,其综合利用是研究的重要课题。回 答下列问题:
(1)已知下列热化学方程式:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
则反应 _______。
(2)①向体积均为V L的恒压密闭容器中通入1 mol 、3 mol ,分别在0.1MPa和1MPa下发 生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ,分析温度对平衡体系中、CO、的影响,设这三种气体物质的量分数 之和为1,其中CO和的物质的量分数与温度变化关系如图所示。下列叙述能判断反应体系达 到平衡的是 (填标号)。
A.的消耗速率和的消耗速率相等
B.混合气体的密度不再发生变化
C.容器内气体压强不再发生变化
②图中表示1MPa时的物质的量分数随温度变化关系的曲线是 (填字 母),理由是 ; 550℃条件下,t min反应达到 平衡,平衡时容器的体积为_______L,反应Ⅱ的_______。(以分压表示,分压=总压×物质的量 分数)
(3)一种从高炉气回收制储氢物质HCOOH的综合利用示意图如图所示:
①某温度下,当吸收池中溶液的pH=8时,此时该溶液中_______[已知:该温度下 ,]。
②利用电化学原理控制反应条件能将电催化还原为HCOOH,电解过程中还伴随着析氢反应, 若生成HCOOH的电解效率为80%,当电路中转移3 mol 时,阴极室溶液的质量增加_______g[B 的电解效率]。
答案:(1)+206.1 (2) B a 温度升高,反应Ⅰ向逆反应方向移动,甲烷的物质的量分数降低;压强增大,反应Ⅰ向正反应方向移动,甲烷的物质的量分数增大 0.75V 1 (3) 4 55.2
解析:(1)反应Ⅰ: ;反应Ⅱ: ;反应Ⅱ-反应Ⅰ可得,所以;
(2)①A.反应Ⅰ+反应Ⅱ可得总反应方程式为,和的系数不同,所以的消耗速率和的消耗速率相等不能说明达到平衡,故A不符合题意;B.和在恒压密闭容器中反应,且反应为气体分数该变的反应,所以混合气体的密度不再发生变化可以说明达到平衡,故B符合题意;C.和在恒压密闭容器中反应,容器内气体压强不再发生变化不能说明达到平衡,故C不符合题意故答案选B。②反应Ⅰ正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,CH4百分含量减小,所以a、c表示CH4物质的量分数随温度变化关系,增大压强,反应Ⅰ正向移动,CH4物质的量分数增大,所以表示1MPa时CH4物质的量分数随温度变化关系的曲线是a;所以b和c分别为0.1MPa时CO和CH4物质的量分数随温度变化关系的曲线。在550℃条件下,t min反应达到平衡,设反应生成了xmolCH4,则可知生成了0.4xmolCO,反应消耗了1-1.4xmolCO2,根据三种气体的关系可得= 0.5,解的x=0.5,所以达到平衡时,整个体系中含有0.3molCO2,0.5molCH4,0.2molCO,0.8molH2,1.2molH2O,所以平衡时容器的体积为=0.75V。因为反应Ⅱ中反应物和生成物的化学计量系数相等,所以反应Ⅱ的Kp==1。
(3)①已知该温度下,;,所以。
②生成HCOOH的电解效率为80%,当电路中转移3 mol 时,由B的电解效率可知,,阴极室发生反应为和2H++2e-=H2↑,消耗的H+会由阳极室的H+通过质子膜从而补充到阴极室,所以阴极室溶液的质量增加为。
18.(15分)1941年从猫薄荷植物中分离出来的荆芥内酯可用作安眠药、抗痉挛药、退热药等,其氢化反应的产物二氢荆芥内酯是有效的驱虫剂。如图所示流程可合成二氢荆芥内酯(F)。
(1)二氢荆芥内酯(F)的分子式为______________,其中含有的手性碳为_____个。
(2)物质C含有的官能团名称是______________。
(3)D中有3个甲基,则D的结构简式为___________。
(4)请写出该流程中合成F的化学方程式:__________________________________________。
(5)请根据F的结构推测荆芥内酯的组成、结构与性质,以下说法错误的是_____(填序号)。
a.分子式为C10H14O2 b.分子中所有碳原子共平面
c.能发生加成反应、取代反应 d.能与NaOH溶液反应
(6)G是E的同系物,且比E少两个碳原子。满足下列条件的G的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。
①有两个取代基的六元碳环
②1mol该同分异构体分别与足量的Na和NaHCO3反应生成气体物质的量相同
(7)已知:同一碳原子上连两个羟基时结构不稳定,易脱水生成醛或酮。请完成下列合成内酯的后续合成路线:_______________________________________________________________。
答案:(1) C10H16O2 4
(2)酯基、碳碳双键
(3)
(4)+H2O
(5)b
(6)8
(7)
解析:A→B为-CHO氧化为-COOH。C10H16O2经浓硫酸加热转变为C11H16O2,为羧酸与醇的酯化反应。X为CH3OH。E→F浓硫酸加热为酯化反应。E中为-COOH和-OH。C→D为C=C与HBr的加成反应。D→E为-Br和酯基碱性条件下的水解。
(1)键线式中拐点和端点均为碳原子,再按照碳的四价结构补充氢原子。所以F分子式为C10H16O2。手性碳的特点:连接四个不同原子或基团,F中有4个手性碳;
(2)由上分析B与CH3OH酯化得到C。C中官能团有酯基和碳碳双键;
(3)由上分析得出,。C→D为C=C的加成反应,且D中有3个甲基,则D为;
(4)合成F的反应为酯化反应,;
(5)a.键线式中端点和拐点均为碳原子,按照碳的四架结构补充氢原子。F的化学式为C10H14O2。a项正确;
b.分子中除了C=O的C其余均为sp3杂化,不可能在同一平面,b项错误;
c.分子中C=O发生加成反应。烷基和酯基的取代反应。c项正确;
d.酯基能与NaOH发生水解反应,d正确。
故答案选b。
(6)由上分析E的结构简式为。G为E的同系物,且比E少两个碳原子。则G的分子式为C8H14O3,含官能团为-COOH、-OH。六元环上可以为-CH2COOH和-OH同碳、邻、间、对异构体,还可以为-COOH和-CH2OH同碳、邻间对异构体,或为。G的结构有4+4=8种;
(7)形成内酯,即-CH3→-COOH和-CH3→-CH2OH。-CH3→-COOH:-CHCl2经水解可以得到-CHO,再经氧化得到-COOH。由已知信息得合成路线为。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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2023全国高考模拟试卷重庆卷(原卷版)
可能用到的相对原子质量 H-1,C-12,N-14,O-16,Na-23,Mg-24,Al-27,S-32,Cl-35.5,K-39,Ca-40,Cr-52
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,只有一项是符合题目要求的。
1.化学与生产生活息息相关。下列说法中正确的是( )
A.冬奥会场馆中使用了CO2超临界制冰技术,制作的冰是有机高分子化合物
B.氢气火炬中的储氢合金材料是新型无机非金属材料C.我国远洋水体调查船“向阳红01”号上钉的锌条起到了防止船体被腐蚀的作用
D.三星堆遗址新出土文物500余件,自然界中的金以游离态存在,象牙可作为饰品加 工
2.下列化学用语中正确的是( )
A.Fe3+的最高能层电子排布式为3d5 B.质量数为127的碘原子:
C.S2-的结构示意图: D.反-2-丁烯的结构简式:
3.下列关于阿伏加德罗常数()的说法正确的是( )
A.1mol和46g含有的电子数目都是
B.1L质量分数为98%的溶液(密度)中,含有的数为
C.1mol固体中所含离子总数与1mol固体中所含离子总数都是
D.0.15mol/L溶液中所含有的数为
4.常温下,下列各组离子在给定溶液中可能大量共存的是( )
A.麦芽糖溶液中:、、、
B.的溶液中:、、、
C.水电离出来的的溶液中:、、、
D.滴加甲基橙显红色的水溶液中:、、、
5.利用下列实验装置完成对应的实验,能达到实验目的的是( )
A.装置甲验证苯与液溴发生取代反应 B.装置乙探究酒精脱水生成乙烯
C.装置丙利用分水器提高乙酸乙酯的产率 D.装置丁分离乙醇和水
6.2022年诺贝尔化学奖授予对点击化学和生物正交化学做出贡献的三位科学家,我国科学家合成一种点击化学试剂,X分别与Y、Z、M形成原子个数为3、6、4的分子,衰变方程:。下列说法错误的是( )
A.X的简单离子半径一定是周期表中最小的
B.和组成上属于同一种物质
C.同一周期中,第一电离能小于Z的有5种元素
D.Y、M形成简单氢化物的还原性:
7.下列实验操作能完成实验目的的是( )
选项 实验操作 实验目的
A 将乙醇和浓硫酸混合,迅速加热到170℃,产生的气体通入溴的四氯化碳溶液中,观察是否褪色 验证乙醇消去反应的产物是乙烯
B 过量的铁粉加入氯化亚铁和氯化铜的混合溶液中,观察到溶液的颜色由蓝色变成浅绿色 验证还原性:
C 试管中加入3~5mL硅酸钠溶液,滴入1~2滴酚酞,再逐滴加入稀盐酸,边加边振荡,至溶液红色接近消失时停止,静置 制备硅酸胶体
D 向100g质量分数42%的乙二酸溶液中,加绿豆粒大小的金属钠,观察产生气泡的快慢 验证乙二酸中含羧基数目
8.狄尔斯-阿尔德反应是一种有机环加成反应。关于反应产物X的说法不正确的是( )
(X)
A.分子式为 B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.结构中至少有7个碳原子共平面 D.一定条件下能与乙醇发生取代反应
9.乙酸甲酯在NaOH溶液中发生水解时物质和能量的变化如下图所示。下列说法正确的是( )
A.总反应为吸热反应
B.决定总反应速率快慢的是反应物→中间产物1的反应
C.反应过程中碳原子的轨道杂化方式不发生变化
D.如反应物使用 ,则产物中存在
10.某镁铝尖晶石的晶胞由立方体A区和B区组成,其结构如下图所示。
下列说法正确的是( )
A.该晶胞的体积为
B.与最邻近的离子数为4
C.和之间的最短距离为pm
D.该物质的化学式为
11.已知工业上制备氧缺位铁酸盐[ZnFe2Ox(3
A.ZnFe2O4中铁的价态为+3价
B.除去SO2、NO2时,ZnFe2Ox在反应中表现了氧化性
C.若使1molZnFe2Ox完全转化为ZnFe2O4,需失去(8-2x)mol电子
D.ZnFe2O4与H2的反应要在无氧条件下进行
12.高分子有机物聚吡咯(PPy)是一种性能优异的光敏型半导体,其制成的纳米管在紫外光 照射、关闭周期 内会发生如下反应:+H+。 通过纳米管一端正电荷分布密度 的变化,在电解质溶液中产生离子电流。某科研组 使用PPy构建了一种浓差电池,用来提取天然水中 的氢能,其构造如图所示。下列 叙述正确的是( )
A.a为负极,b为正极
B.b极电极方程式为
C.纳米管道中的离子电流由PPy阳离子、、、的定向移动形成
D.照射一段时间后关闭光源,纳米管道中仍能存在微弱电流
13.一定温度下,在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中投入和,进行反应: ,其起始物质的量及的平衡转化率如下表所示。下列判断正确的是( )
容器编号 甲 乙 丙 丁
容器体积/L 2 2 2 1
起始物质的量 0.40 0.80 0.80 0.40
0.24 0.24 0.48 0.24
的平衡转化率/% 80
A.起始反应速率:丙>乙>甲=丁 B.该温度下平衡常数K=400
C.的平衡转化率: D.容器中的物质的量浓度:丙=丁<甲
14.常温下,向一定浓度的NaA溶液中加适量强酸或强碱(忽略溶液体积变化),溶液中、 、、 的负对数随溶液pH的变化关系如下图所示。下列叙述 不正确的是( )
A.曲线①表示随溶液pH的变化情况
B.曲线①和曲线②的交点对应的溶液中存在
C.常温下,将A点对应溶液加水稀释,不变
D.等物质的量浓度、等体积的NaA溶液与HA溶液混合后:
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
(一)必考题共43分。
15.(14分)可制造电信器材软磁铁氧体,也是制备和其他锰盐的原料。回答下列问 题:
(1)向溶液中加入溶液,可生成沉淀,写出该反应的化学方程式:____________________________, 将反应后的混合液过滤,滤液经蒸发浓缩、冷却结晶,可得到的晶体为________________(填化学式)。
(2)在氧气气氛中加热,测得升温过程中固体的质量变化如图所示。加热制备, 需要控制的温度为___________________。
(3)菱锰矿的主要成分是,还含有FeO、、CaO等杂质,以菱锰矿为原料制备的工 艺流程如下:
①为提高“酸浸”过程中锰的浸出率,实验中可采取的措施有________________(填字母)。
a.增加菱锰矿的投料量 b.将菱锰矿粉碎并搅拌
c.缩短酸浸的时间 d.适当提高酸浸温度
②“氧化”的目的为_____________________________________________________________(文字叙述)。
③滤渣的主要成分为___________________。
④已知中S的化合价为,则每个中含有_______个过氧键(—O—O—)。
⑤“制备”时反应的离子方程式为________________________________________。
16.(14分)草酸(H2C2O4)及其盐类化合物在化学工业中有重要作用。请回答下列问题:
(1)实验室中可以在用浓硝酸在硝酸汞催化下氧化乙炔(C2H2)气体来制备草酸。其主要装置如图所示。
的电子式为 ;仪器X的名称为 ;装置中浓硝酸的还原产物为,生成草酸的化学方程式为 ,若反应 温度高于,生成草酸的速率会减慢,主要原因是 。
(2)三草酸合铁酸钾为绿色晶体,溶于水,难溶于乙醇,可作有机反应的催化剂。某实验小组用为原料制备三草酸合铁酸钾的步骤如下:
①称取晶体,溶解,加硫酸酸化,边搅拌边加入溶液,静置,析出黄色的沉淀,过滤并洗涤沉淀3次。
②将上述沉淀溶解在饱和草酸钾溶液中,再加入饱和溶液,保持溶液温度为,缓慢滴加溶液,不断搅拌,沉淀慢慢变为深棕色;加热至沸腾,再加入草酸溶液,控制为,变为绿色透明的三草酸合铁酸钾溶液。
③加热浓缩,缓慢加入95%的乙醇,冷却结晶、过滤,洗涤晶体次,干燥、称量。
其中生成的化学方程式为 ;保持溶液温度为所采用的加热方式是 ,加热至沸腾的目 的是 ;洗涤晶体所用试剂为 。
(3)制得的三草酸合铁酸钾晶体中往往会混有少量草酸。为测定的纯度,进行如下实验:
称取样品,加稀硫酸溶解后配成溶液。取配制的溶液,用浓度为的溶液滴定至终点时消耗溶液,已知:,样品中的质量分数为_______(结果保留三位有效数字)。
17.(14分)二氧化碳的排放日益受到环境和能源领域的关法,其综合利用是研究的重要课题。回答下列问题:
(1)已知下列热化学方程式:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
则反应 _______。
(2)①向体积均为V L的恒压密闭容器中通入1 mol 、3 mol ,分别在0.1MPa和1MPa下发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ,分析温度对平衡体系中、CO、的影响,设这三种气体物质的量分数 之和为1,其中CO和的物质的量分数与温度变化关系如图所示。下列叙述能判断反应体系达 到平衡的是 (填标号)。
A.的消耗速率和的消耗速率相等
B.混合气体的密度不再发生变化
C.容器内气体压强不再发生变化
②图中表示1MPa时的物质的量分数随温度变化关系的曲线是 (填字母),理由是 ; 550℃条件下,t min反应达到平衡,平衡时容器的体积为_______L,反应Ⅱ的_______。(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)
(3)一种从高炉气回收制储氢物质HCOOH的综合利用示意图如图所示:
①某温度下,当吸收池中溶液的pH=8时,此时该溶液中_______[已知:该温度下,]。
②利用电化学原理控制反应条件能将电催化还原为HCOOH,电解过程中还伴随着析氢反应,若生成HCOOH的电解效率为80%,当电路中转移3 mol 时,阴极室溶液的质量增加_______g[B的电解效率]。
18.(15分)1941年从猫薄荷植物中分离出来的荆芥内酯可用作安眠药、抗痉挛药、退热药等,其氢化反应的产物二氢荆芥内酯是有效的驱虫剂。如图所示流程可合成二氢荆芥内酯(F)。
(1)二氢荆芥内酯(F)的分子式为______________,其中含有的手性碳为_____个。
(2)物质C含有的官能团名称是______________。
(3)D中有3个甲基,则D的结构简式为___________。
(4)请写出该流程中合成F的化学方程式:__________________________________________。
(5)请根据F的结构推测荆芥内酯的组成、结构与性质,以下说法错误的是_____(填序号)。
a.分子式为C10H14O2 b.分子中所有碳原子共平面
c.能发生加成反应、取代反应 d.能与NaOH溶液反应
(6)G是E的同系物,且比E少两个碳原子。满足下列条件的G的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。
①有两个取代基的六元碳环
②1mol该同分异构体分别与足量的Na和NaHCO3反应生成气体物质的量相同
(7)已知:同一碳原子上连两个羟基时结构不稳定,易脱水生成醛或酮。请完成下列合成内酯的后续合成路线:_______________________________________________________________。
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