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文档简介
2026届上海市上海师范大学附中高三化学第一学期期末达标检测试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。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,再选涂其它答案标号。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。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、下列变化中只存在放热过程的是()A.氯化钠晶体熔化 B.氢氧化钠晶体溶于水C.液氮的气化 D.水蒸气的液化2、X、Y、Z为短周期非金属元素,其相关性质如下,下列叙述正确的是()元素XYZ单质与H2反应条件暗处爆炸光照高温、高压、催化剂常温下氢化物水溶液的pH小于7小于7大于7A.Y的含氧酸均为强酸B.最外层电子数Z>YC.气态氢化物的稳定性Y>XD.Y与Z二者氢化物反应的产物含离子键3、2017年12月,华为宣布:利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出石墨烯电池,电池反应式为LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2,其工作原理如图所示。下列关于该电池的说法不正确的是A.该电池若用隔膜可选用质子交换膜B.石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度C.充电时,LiCoO2极发生的电极反应为:LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+D.废旧的该电池进行“放电处理”让Li+从石墨烯中脱出而有利于回收4、下列有关叙述正确的是A.汽车尾气中含有的氮氧化物是汽油不完全燃烧造成的B.酒精能使蛋白质变性,酒精纯度越高杀菌消毒效果越好C.电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法D.硅胶、生石灰、铁粉是食品包装中常用的干燥剂5、下列说法正确的是()A.金属氧化物均为碱性氧化物B.氨气溶于水能导电,得到的氨水是电解质C.NaCl是离子化合物,溶于水导电,熔融状态下不导电D.只由一种元素的阳离子与另一种元素的阴离子组成的物质不一定为纯净物6、阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1,下列叙述正确的是A.2.24LCO2中含有的原子数为0.3×6.02×1023B.0.1L3mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的NH4+数目为0.3×6.02×1023C.5.6g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3×6.02×1023D.4.5gSiO2晶体中含有的硅氧键数目为0.3×6.02×10237、以下说法正确的是()A.共价化合物内部可能有极性键和非极性键B.原子或离子间相互的吸引力叫化学键C.非金属元素间只能形成共价键D.金属元素与非金属元素的原子间只能形成离子键8、乙烯气相直接水合反应制备乙醇:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下(起始时,n(H2O)=n(C2H4)=1mol,容器体积为1L)。下列分析不正确的是()A.乙烯气相直接水合反应的∆H<0B.图中压强的大小关系为:p1>p2>p3C.图中a点对应的平衡常数K=D.达到平衡状态a、b所需要的时间:a>b9、X、Y、Z、M、W为五种短周期元素,X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期元素,且最外层电子数之和为15,X与Z可形成XZ2分子;Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g·L−1;W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的。下列说法正确的是A.简单离子半径:W+>Y3->X2->M+B.化合物W2Z2的阴阳离子个数之比为1:1,水溶液显碱性C.1molWM溶于足量水中完全反应,共转移2mol电子D.由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物中可能只含有共价键10、用下列实验装置(部分夹持装置略去)进行相应的实验,能达到实验目的的是()A.加热装置I中的烧杯分离I2和高锰酸钾固体B.用装置II验证二氧化硫的漂白性C.用装置III制备氢氧化亚铁沉淀D.用装置IV检验氯化铵受热分解生成的两种气体11、下列生产、生活中的事实不能用金属活动性顺序表解释的是()A.铝制器皿不宜盛放酸性食物B.电解饱和食盐水阴极产生氢气得不到钠C.铁制容器盛放和运输浓硫酸D.镀锌铁桶镀层破损后铁仍不易被腐蚀12、某稀溶液中含有4molKNO3和2.5molH2SO4,向其中加入1.5molFe,充分反应(已知NO3-被还原为NO)。下列说法正确的是()A.反应后生成NO的体积为28LB.所得溶液中c(Fe2+):c(Fe3+)=1:1C.所得溶液中c(NO3-)=2.75mol/LD.所得溶液中的溶质只有FeSO413、某种钴酸锂电池的电解质为LiPF6,放电过程反应式为xLi+L1-xCoO2=LiCoO2。工作原理如图所示,下列说法正确的是()A.放电时,正极反应式为xLi++Li1-xCoO2+xe-=LiCoO2B.放电时,电子由R极流出,经电解质流向Q极C.充电时,R极净增14g时转移1mol电子D.充电时,Q极为阴极14、如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2+、K+杂质离子并尽可能减小AlCl3的损失。下列说法正确的是A.NaOH溶液可以用Ba(OH)2溶液来代替 B.溶液a中含有Al3+、K+、Cl-、Na+、OH-C.溶液b中只含有NaCl D.向溶液a和沉淀a中滴加盐酸都要过量15、某混合溶液中所含离子的浓度如下表,则X离子可能为所含离子NO3—SO42—H+X浓度mol/L2121A.Cl— B.Ba2+ C.Fe2+ D.Mg2+16、有关化学资源的合成、利用与开发的叙述合理的是A.大量使用化肥和农药,能不断提高农作物产量B.通过有机合成,可以制造出比钢铁更强韧的新型材料C.安装煤炭燃烧过程的“固硫”装置,主要是为了提高煤的利用率D.开发利用可燃冰(固态甲烷水合物),有助于海洋生态环境的治理二、非选择题(本题包括5小题)17、洛匹那韦(Lopinavir)是抗艾滋病毒常用药,在“众志成城战疫情”中,洛匹那韦,利托那韦合剂被用于抗新型冠状病毒(2019-nCoV)。洛匹那韦的合成路线可设计如图:回答下列问题:(1)A的化学名称是_______;A制备B反应的化学方程式为_________(注明反应条件)。(2)D生成E的反应类型为_____;F中能与氢气发生加成反应的官能团名称为___。(3)C的分子式为_____;一定条件下,C能发生缩聚反应,化学方程式为_____。(4)K2CO3具有碱性,其在制备D的反应中可能的作用是______。(5)X是C的同分异构体,写出一种符合下列条件的X的结构简式______。①含有苯环,且苯环上的取代基数目≤2②含有硝基③有四种不同化学环境的氢,个数比为6:2:2:1(6)已知:CH3COOHCH3COCl,(2,6-二甲基苯氧基)乙酰氯()是由G合成洛匹那韦的原料之一,写出以2,6-二甲基苯酚、ClCH2COOCH2CH3、K2CO3为原料制各该物质的合成路线________(其它无机试剂任选)。18、周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同;基态b原子的核外电子占据3个能级,且最高能级轨道为半充满状态;c的最外层电子数是内层电子数的3倍;d的原子序数是c的两倍;基态e原子3d轨道上有4个单电子。回答下列问题:(1)b、c、d电负性最大的是___(填元素符号)。(2)b单质分子中σ键与π键的个数比为___。(3)a与c可形成两种二元化合物分子,两种物质可以任意比互溶。其中一种不稳定,可分解产生c的单质,该化合物分子中的c原子的杂化方式为___;这两种物质的互溶物中,存在的化学键有___(填序号)。①极性共价键②非极性共价键③离子键④金属键⑤氢键⑥范德华力(4)这些元素形成的含氧酸中,分子内中心原子的价层电子对数为4的酸是___(填化学式,下同);酸根呈正三角形结构的酸是___,试从两者结构特点判断该酸分子与酸根离子的稳定性:酸分子___酸根离子(填“>”或“<”)。(5)元素e在周期表中的位置是___区;e的一种常见氯化物中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在,结构式为,请补写e的元素符号并用“→”表示出其中的配位键___。19、三氯化硼(BCl3),主要用作半导体硅的掺杂源或有机合成催化剂,还用于高纯硼或有机硼的制取。某兴趣小组用氯气和硼为原料,采用下列装置(部分装置可重复使用)制备BCl3。已知:①BCl3的沸点为12.5℃,熔点为-107.3℃;遇水剧烈反应生成硼酸和盐酸;②2B+6HCl2BCl3+3H2;③硼与铝的性质相似,也能与氢氧化钠溶液反应。请回答下列问题:(1)A装置可用氯酸钾固体与浓盐酸反应制氯气,反应的化学方程式为___________。(2)装置从左到右的接口连接顺序为a→___________________→j。(3)装里E中的试剂为___________,如果拆去E装置,可能的后果是____________。(4)D装置中发生反应前先通入一段时间的氯气,排尽装置中的空气。若缺少此步骤,则造成的结果是_____。(5)三氯化硼与水能剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾,写出该反应的化学方程式________,硼酸也可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如图所示:则阳极的电极反应式__________________,分析产品室可得到H3BO3的原因________________。20、硫酰氯(SO2Cl2)熔点-54.1℃,沸点在染料、药品、除草剂和农用杀虫剂的生产过程中有重要作用。(1)SO2Cl2中的S的化合价为_______________,SO2Cl2在潮湿空气中因水解“发烟”的化学方程式为_______________。(2)现拟用干燥的Cl2和SO2在活性炭催化下制取硫酰氯,实验装置如图所示(部分夹持装置未画出)。①仪器A的名称为_______________,装置乙中装入的试剂是_______________,装罝B的作用是_______________。②装置丙分液漏斗中盛装的最佳试剂是_______________(选填编号)。A.蒸馏水B.l0.0mol·L-1浓盐酸C.浓氢氧化钠溶液D.饱和食盐水③滴定法测定硫酰氯的纯度:取1.800g产品,加入到100mL0.50000mol·L-1NaOH溶液中加热充分水解,冷却后加蒸馏水准确稀释至250mL,取25mL溶液于锥形瓶中,滴加2滴甲基橙,用0.1000mol·L-1标准HC1滴定至终点,重复实验三次取平均值,消耗HCll0.00mL。达到滴定终点的现象为_______________,产品的纯度为_______________。21、庆祝新中国成立70周年阅兵式上,“东风-41洲际弹道导弹”“歼20”等护国重器闪耀亮相,它们都采用了大量合金材料。回答下列问题:(1)某些导弹的外壳是以碳纤维为增强体,金属钛为基体的复合材料。基态钛原子的外围电子排布式为_____。钛可与C、N、O等元素形成二元化合物,C、N、O元素的电负性由大到小的顺序是_________。(2)钛比钢轻,比铝硬,钛硬度比铝大的原因是_____。(3)钛镍合金可用于战斗机的油压系统,该合金溶于热的硫酸生成Ti(SO4)2、NiSO4,其中阴离子的立体构型为_____,S的_____杂化轨道与O的2p轨道形成_____键(填“π”或“σ”)。(4)金属钛采用六方最密堆积的方式形成晶体,其晶胞的俯视图为_____(填字母序号)。(5)氮化钛熔点高,硬度大,其晶胞结构如图所示。若氮化钛晶体中Ti原子的半径为apm,N原子的半径为bpm,则氮化钛晶体中原子的空间利用率的计算式为_____(用含a、b的式子表示)。碳氮化钛化合物在航天航空领域有广泛的应用,其结构是用碳原子代替氮化钛晶胞顶点的氮原子,则这种碳氮化钛化合物的化学式为_____。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
电解质的电离、铵盐溶于水、固体融化、液体汽化等均为吸热过程,而浓硫酸、氢氧化钠固体溶于、物质的液化、液体的固化均为放热过程,据此分析。【详解】A.氯化钠晶体熔化是吸热的过程,选项A错误;B.氢氧化钠固体溶于水放热,氢氧化钠在水中电离吸热,选项B错误;C.液氮的气化是吸热的过程,选项C错误;D.水蒸气液化,为放热过程,选项D正确。答案选D。2、D【解析】
X、Y、Z为短周期非金属元素,X单质与氢气在暗处爆炸,得到的氢化物水溶液pH小于7,则X为F元素;Y单质与氢气在光照条件下反应,得到的氢化物水溶液pH小于7,则Y为Cl元素;Z单质与氢气在高温、高压、催化剂条件下反应,得到的氢化物水溶液pH大于7,则Z为N元素。【详解】X、Y、Z为短周期非金属元素,X单质与氢气在暗处爆炸,得到的氢化物水溶液pH小于7,则X为F元素;Y单质与氢气在光照条件下反应,得到的氢化物水溶液pH小于7,则Y为Cl元素;Z单质与氢气在高温、高压、催化剂条件下反应,得到的氢化物水溶液pH大于7,则Z为N元素;A.Y为氯元素,含氧酸中HClO为弱酸,故A错误;B.Z为N元素,原子最外层电子数为5,Y为Cl元素,原子最外层电子数为7,故最外层电子数Y>Z,故B错误;C.非金属性F>Cl,故HCl的稳定性比HF弱,故C错误;D.氯化氢与氨气反应生成的氯化铵中含有离子键,故D正确;故答案选D。本题关键是根据反应条件及氢化物水溶液的pH判断X、Y、Z元素种类,然后根据元素性质进行分析和判断。3、A【解析】A、由电池反应,则需要锂离子由负极移向正极,所以该电池不可选用质子交换膜,选项A不正确;B、石墨烯超强电池,该材料具有极佳的电化学储能特性,从而提高能量密度,选项B正确;C、充电时,LiCoO2极是阳极,发生的电极反应为:
LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+,选项C正确;D、根据电池反应式知,充电时锂离子加入石墨中,选项D正确。答案选A。点睛:本题考查原电池和电解池的原理,根据电池反应式知,负极反应式为LixC6-xe-=C6+xLi+、正极反应式为Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2,充电时,阴极、阳极反应式与负极、正极反应式正好相反,根据二次电池的工作原理结合原电池和电解池的工作原理来解答。4、C【解析】
A、汽油来自于石油,石油是由多种碳氢化合物组成的混合物,即汽油是由碳氢两种元素组成,不含N元素,故A错误;B、酒精能使蛋白质变性,医用酒精的浓度一般为75%,故B错误;C、金属的电化学腐蚀包括牺牲阳极的阴极保护法和外加电流阴极保护法,前者属于原电池原理,后者属于电解原理,金属Mg比铁活泼,Mg作负极,原理是牺牲阳极的阴极保护法,故C正确;D、硅胶、生石灰作干燥剂,铁粉作还原剂,铁粉防止食品氧化,故D错误,答案选C。5、D【解析】
A.碱性氧化物指与水反应只生成碱,或与酸反应只生成盐和水的氧化物,可以说碱性氧化物一定是金属氧化物,但不能说金属氧化物一定是碱性氧化物,如Mn2O7、CrO3、Na2O2等是金属氧化物但不是碱性氧化物,A错误;B.电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,氨水是混合物,不属于电解质,B错误;C.NaCl是由Na+和Cl-构成的离子化合物,水溶液或熔融状态下都能导电,C错误;D.纯净物是一种物质组成,只由一种元素的阳离子与另一种元素的阴离子组成的物质不一定为纯净物,比如FeCl3和FeCl2,D正确;故答案选D。6、D【解析】
A.未指明气体所处的外界条件,不能确定CO2的物质的量,因此不能确定其中含有的原子数目,A错误;B.硝酸铵是强酸弱碱盐,在溶液中NH4+发生水解反应而消耗,所以0.1L3mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的NH4+数目小于0.3×6.02×1023,B错误;C.5.6gFe的物质的量是0.1mol,二者发生反应,若铁过量,则反应生成Fe2+,5.6gFe失去0.2×6.02×1023个电子,若硝酸足量,则5.6gFe失去0.3×6.02×1023,因此二者的相对物质的量多少不能确定,不能判断转移电子的物质的量,C错误;D.在SiO2晶体中每个Si原子与相邻的4个O原子形成4个Si-O键,4.5g二氧化硅的物质的量是0.075mol,则其中含有的Si-O共价键数目为0.075mol×4×6.02×1023/mol=0.3×6.02×1023,D正确;故合理选项是D。7、A【解析】
A、全部由共价键形成的化合物是共价化合物,则共价化合物内部可能有极性键和非极性键,例如乙酸、乙醇中,A正确;B、相邻原子之间强烈的相互作用是化学键,包括引力和斥力,B不正确;C、非金属元素间既能形成共价键,也能形成离子键,例如氯化铵中含有离子键,C不正确;D、金属元素与非金属元素的原子间大部分形成离子键,但也可以形成共价键,例如氯化铝中含有共价键,D不正确;答案选A。8、B【解析】
A.温度升高,乙烯的转化率降低,平衡逆向移动;B.增大压强,平衡正向移动,乙烯的转化率增大;C.由图象可知a点时乙烯的转化率为20%,依据三段法进行计算并判断;D.升高温度,增大压强,反应速率加快。【详解】A.温度升高,乙烯的转化率降低,平衡逆向移动,正向为放热反应,∆H<0,A项正确;B.增大压强,平衡正向移动,乙烯的转化率增大,由图可知,相同温度下转化率p1<p2<p3,因此压强p1<p2<p3,B项错误;C.由图象可知a点时乙烯的转化率为20%,那么乙烯转化了0.2mol/LC2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)始(mol/L)110转(mol/L)0.20.20.2平(mol/L)0.80.80.2平衡常数K=K===,C项正确;D.升高温度,增大压强,反应速率加快b点温度和压强均大于a点,因此反应速率b>a,所需要的时间:a>b,D项正确;答案选B。9、D【解析】
根据题目可以判断,Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g·L−1,则YM的相对分子质量为17形成的化合物为NH3,M为H元素,Y为N元素;X与Z可形成XZ2分子且X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期元素,故X为C元素,Z为O元素;W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的,W为Na元素。【详解】A.简单离子半径从大到小为Y3->X2->M+>W+,A错误;B.W2Z2为Na2O2,其阴阳离子个数之比为2:1,B错误;C.NaH与水发生反应,方程式为NaH+H2O=NaOH+H2↑,转移1mol电子,C错误;D.四种元素形成的化合物可能为NH4HCO3,含有离子键,D正确;故选D。10、D【解析】
A.加热碘升华,高锰酸钾分解,加热法不能分离两者混合物,故A错误;B.二氧化硫与溴水发生氧化还原反应,与二氧化硫的还原性有关,与漂白性无关,故B错误;C.关闭止水夹,NaOH难与硫酸亚铁接触,不能制备氢氧化亚铁,故C错误;D.氯化铵分解生成氨气、HCl,氨气可使湿润的酚酞试纸变红,HCl可使蓝色石蕊试纸变红,P2O5可以吸收氨气,碱石灰可以吸收HCl,所以可检验氯化铵受热分解生成的两种气体,故D正确;本题答案:D。11、C【解析】
A.铝性质较活泼,能和强酸、强碱反应生成盐和氢气,在金属活动性顺序表中Al位于H之前,所以能用金属活动性顺序解释,故A错误;B.金属阳离子失电子能力越强,其单质的还原性越弱,用惰性电极电解饱和食盐水时,阴极生成氢气而得不到钠,说明Na的活动性大于氢,所以可以用金属活动性顺序解释,故B错误;C.常温下,浓硫酸和铁发生氧化还原反应生成致密的氧化物薄膜而阻止进一步被氧化,该现象是钝化现象,与金属活动性顺序无关,故C正确;D.构成原电池的装置中,作负极的金属加速被腐蚀,作正极的金属被保护,Fe、Zn和电解质构成原电池,Zn易失电子作负极、Fe作正极,则Fe被保护,所以能用金属活动性顺序解释,故D错误;故选C。金属活动性顺序表的意义:①金属的位置越靠前,它的活动性越强;②位于氢前面的金属能置换出酸中的氢(强氧化酸除外);③位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来(K,Ca,Na除外);④很活泼的金属,如K、Ca、Na与盐溶液反应,先与溶液中的水反应生成碱,碱再与盐溶液反应,没有金属单质生成.如:2Na+CuSO4+2H2O═Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑;⑤不能用金属活动性顺序去说明非水溶液中的置换反应,如氢气在加热条件下置换氧化铁中的铁:Fe2O3+3H22Fe+3H2O。12、B【解析】
铁在溶液中发生反应为Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O,已知,n(Fe)=1.5mol,n(H+)=5mol,n(NO3-)=4mol,氢离子少量,则消耗1.25molFe,生成1.25mol的铁离子,剩余的n(Fe)=0.25mol,发生Fe+2Fe3+=3Fe2+,生成0.75molFe2+,剩余0.75molFe3+;【详解】A.分析可知,反应后生成NO的物质的量为1.25mol,标况下的体积为28L,但题目未说明是否为标准状况,故A错误;B.所得溶液中c(Fe2+):c(Fe3+)=0.75mol:0.75mol=1:1,故B正确;C.未给定溶液体积,无法计算所得溶液中c(NO3-),故C错误;D.所得溶液中含有Fe2+、Fe3+、SO42-、NO3-,故D错误;答案为B。13、A【解析】
A.放电时是原电池,正极发生得到电子的还原反应,根据放电过程反应式为xLi+L1-xCoO2=LiCoO2,则正极反应式为xLi++Li1-xCoO2+xe-=LiCoO2,A正确;B.放电时Li是负极,则电子由R极流出,经导线流向Q极,电子不能通过溶液,B错误;C.充电时,R极是阴极,电极反应式为Li++e-=Li,则净增14g时转移2mol电子,C错误;D.放电时Q是正极,则充电时,Q极为阳极,D错误;答案选A。14、A【解析】
A选项,NaOH主要作用是将铝离子变为偏铝酸根,因此可以用氢氧化钾、氢氧化钡来代替,故A正确;B选项,溶液a中含有K+、Cl-、Na+、AlO2-、OH-,故B错误;C选项,溶液b中含有氯化钠、氯化钾,故C错误;D选项,向溶液a中滴加盐酸过量会使生成的氢氧化铝沉淀溶解,故D错误;综上所述,答案为A。15、D【解析】
溶液(体积为1L)中的阴离子带电荷数为2mol/L×1+1mol/L×2=4,氢离子带正电荷数为2mol/L×1=2,根据溶液呈电中性原则,则X为阳离子,且带电荷数为2,只有Ba2+、Fe2、Mg2+三种离子可选;而在酸性环境下,硝酸根离子能够氧化铁离子,不能共存,硫酸根离子与钡离子产生沉淀,不能大量共存,只有镁离子在上述溶液中大量共存,故答案选D。16、B【解析】
A.使用农药和化肥固然有利于增加农作物的产量,但会在农产品中造成农药残留,会使土地里的盐碱越来越多,土壤越来越硬,影响农作物的生长,从长远来讲反而会影响农作物的收成,故A错误;B.通过有机物的合成可以制造出新型高分子材料,某些新型高分子材料的性能比钢铁更强韧,故B正确;C.安装煤炭燃烧过程的“固硫“装置,主要是为了减少污染,故C错误;D.过分开发可燃冰,会影响海洋生态环境,故D错误;故选B。二、非选择题(本题包括5小题)17、甲苯+Cl2+HCl取代反应羰基、碳碳双键C9H11O2N吸收反应生成的HCl,提高反应转化率或【解析】
甲苯()与Cl2在光照时发生饱和C原子上的取代反应产生一氯甲苯:和HCl,与在K2CO3作用下反应产生D,D结构简式是,D与CH3CN在NaNH2作用下发生取代反应产生E:,E与发生反应产生F:,F与NaBH4在CH3SO3H作用下发生还原反应产生G:,G经一系列反应产生洛匹那韦。【详解】(1)A是,名称为甲苯,A与Cl2光照反应产生和HCl,反应方程式为:+Cl2+HCl;(2)D与CH3CN在NaNH2作用下反应产生E:,是D上的被-CH2CN取代产生,故反应类型为取代反应;F分子中的、与H2发生加成反应形成G,故F中能够与氢气发生加成反应的官能团名称为羰基、碳碳双键;(3)C结构简式为,可知C的分子式为C9H11O2N;C分子中含有羧基、氨基,一定条件下,能发生缩聚反应,氨基脱去H原子,羧基脱去羟基,二者结合形成H2O,其余部分结合形成高聚物,该反应的化学方程式为:;(4)K2CO3是强碱弱酸盐,CO32-水解使溶液显碱性,B发生水解反应会产生HCl,溶液中OH-消耗HCl电离产生的H+,使反应生成的HCl被吸收,从而提高反应转化率;(5)C结构简式是,分子式为C9H11O2N,C的同分异构体X符合下列条件:①含有苯环,且苯环上的取代基数目≤2;②含有硝基;③有四种不同化学环境的氢,个数比为6:2:2:1,则X可能的结构为或;(6)2,6-二甲基苯酚()与ClCH2COOCH2CH3在K2CO3作用下发生取代反应产生,该物质与NaOH水溶液加热发生水解反应,然后酸化得到,与SOCl2发生取代反应产生,故合成路线为。本题考查有机物推断、反应类型的判断。正确推断各物质结构简式是解本题关键,注意题给信息、反应条件的灵活运用。限制性条件下同分异构体结构简式的确定是易错点,题目侧重考查学生的分析、推断及信息迁移能力。18、O1:2sp3①②H2SO4、H2SO3HNO3<d【解析】
周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同,a为H,基态b原子的核外电子占据3个能级,且最高能级轨道为半充满状态即2p3,则b为N,c的最外层电子数是内层电子数的3倍,则c为O,d的原子序数是c的两倍,d为S,基态e原子3d轨道上有4个单电子,则为3d6,即e为Fe。A:H,b:N,c:O,d:S,e:Fe。【详解】⑴电负性从左到右依次递增,从上到下依次递减,b、c、d电负性最大的是O,故答案为:O。⑵b单质分子为氮气,氮气中σ键与π键的个数比为1:2,故答案为:1:2。⑶a与c可形成两种二元化合物分子,分别为水和过氧化氢,过氧化氢不稳定,过氧化氢的结构式为H—O—O—H,每个氧原子有2个σ键,还有2对孤对电子,因此O原子的杂化方式为sp3,水和过氧化氢互溶物中,水中有共价键,过氧化氢中有极性共价键,非极性共价键,分子之间有范德华力和分子间氢键,但范德华力和分子间氢键不是化学键,因此存在的化学键有①②,故答案为:sp3;①②。⑷这些元素形成的含氧酸中,有硝酸、亚硝酸、硫酸、亚硫酸,硝酸分子N有3个σ键,孤对电子为0,因此价层电子对数为3,硝酸根价层电子对数为3+0=3,为正三角形;亚硝酸分子N有2个σ键,孤对电子为1,因此价层电子对数为3,亚硝酸根价层电子对数为2+1=3,为“V”形结构;硫酸分子S有4个σ键,孤对电子为0,因此价层电子对数为4,硫酸根价层电子对数为4+0=4,为正四面体结构;亚硫酸分子S有3个σ键,孤对电子为1,因此价层电子对数为4,亚硫酸根价层电子对数为3+1=4,为三角锥形结构,因此分子内中心原子的价层电子对数为4的酸是H2SO4、H2SO3,酸根呈正三角形结构的酸是HNO3;酸分子中心原子带正电荷,吸引氧原子上的电子,使得氧与氢结合形成的电子对易断裂,因此酸分子稳定性<酸根离子稳定性,故答案为:H2SO4、H2SO3;HNO3;<。⑸元素e的价电子为3d64s2,在周期表中的位置是d区,e的一种常见氯化物中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在,中间的Cl与其中易个Fe形成共价键,与另一个Fe形成配位键,Cl提供孤对电子,因此其结构式为,故答案为:d;。19、KClO3+6HCl(浓)═KCl+3Cl2↑+3H2Oih→de→fg(或gf)→bc(或cb)→de饱和食盐水硼粉与HCl气体反应生成H2,加热H2与Cl2的混合气体易发生爆炸会生成B2O3,使产品不纯BCl3+3H2O═H3BO3+3HCl↑2H2O-4e-═O2↑+4H+阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的B(OH)4-穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3BO3【解析】
根据装置:由A中氯酸钾固体与浓盐酸反应制氯气,制得的氯气混有HCl和水蒸气,可以由E中饱和食盐水吸收HCl气体,由C中浓硫酸吸水干燥;BCl3遇水剧烈反应生成硼酸和盐酸,因此发生反应前需要先通入一段时间的氯气,排尽装置中的空气,干燥纯净的氯气与硼粉在D中发生反应;BCl3的沸点为12.5℃,熔点为-107.3℃,可以用B中冰水冷凝产物BCl3并收集,F中NaOH可以吸收尾气,防止污染空气;为防止F中的水蒸气进入B装置,在B和F之间连接一个C干燥装置,据此分析解答。【详解】(1)A装置用氯酸钾固体与浓盐酸反应制氯气,反应的方程式为:KClO3+6HCl(浓)═KCl+3Cl2↑+3H2O,故答案为:KClO3+6HCl(浓)═KCl+3Cl2↑+3H2O;(2)根据分析,A制备氯气,E中饱和食盐水吸收HCl气体,C中浓硫酸吸水干燥,为保证除杂充分,导气管均长进短出,干燥纯净的氯气与硼粉在D中发生反应,用B中冰水冷凝产物BCl3并收集,F中NaOH吸收尾气,防止污染空气,为防止F中的水蒸气进入B装置,在B和F之间连接一个C干燥装置,故连接顺序为:a→ih→de→fg(或gf)→bc(或cb)→de→j,故答案为:ih→de→fg(或gf)→bc(或cb)→de;(3)装置E中为饱和食盐水,可以除去氯气中的HCl气体,若拆去E装置,硼粉与HCl气体反应生成H2,加热H2与Cl2的混合气体易发生爆炸,故答案为:饱和食盐水;硼粉与HCl气体反应生成H2,加热H2与Cl2的混合气体易发生爆炸;(4)D装置中发生反应前先通入一段时间的氯气,排尽装置中的空气。若缺少此步骤,氧气与硼粉会生成B2O3,使产品不纯,故答案为:会生成B2O3,使产品不纯;(5)三氯化硼与水能剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾,白雾为HCl,反应的方程式为:BCl3+3H2O═H3BO3+3HCl↑;根据装置,阳极室为硫酸,放电的是水中氢氧根离子,电极反应式为:2H2O-4e-═O2↑+4H+;阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的B(OH)4-穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3BO3,故答案为:BCl3+3H2O═H3BO3+3HCl↑;2H2O-4e-═O2↑+4H+;阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的B(OH)4-穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3BO3。明确实验原理及实验操作方法、熟悉各装置的作用是解答本题的关键。本题的难点和易错点为(5),根据电解原理正确判断阴阳极的电极反应是解答的关键,阳极室中阴离子为硫酸根离子、氢氧根离子,其中放电能力最强的是氢氧根离子,阴极室是氢离子放电。20、+6SO2Cl2+2H2O=2HCl↑+H2SO4冷凝管浓硫酸防止空气中水蒸汽进入三颈烧瓶,使SO2Cl2发生水解变质并能吸收尾气SO2和Cl2,防止污染环境D滴加最后一滴HCl标准液,锥形瓶中溶液由黄色变为橙色,且半分钟不恢复75%【解析】
(1)SO2Cl2中,O的化合价是-2价,Cl的化合价是-1价,计算可得S的化合价是+6价。SO2Cl2中与水发生反应“发烟”的化学方程式为:SO2Cl2+2H2O=2HCl↑+H2SO4。(2)①如上图,甲是反应的发生装置,仪器A是球形冷凝管,作用是冷凝回流SO2C12;B是球形干燥管,装有碱石灰,其作用是防止空气中水蒸气的进入,还可以吸收尾气SO2和C12,防止污染环境;丙是提供氯气的装置,乙的作用是除去氯气中的杂质。由于通入甲的氯气必须是干燥的,故乙中应加入干燥剂,图中所示为液体干燥剂,即浓硫酸。故答案为冷凝管;浓硫酸;防止空气中水蒸汽进入三颈烧瓶,使SO2C12发生水解变质并能吸收尾气SO2和C12,防止污染环境。②利用加入的液体使集气瓶中的氯气排出,氯气在饱和食盐水中溶解度小,因此选D。③硫酰氯在水溶液中与水反应生成盐酸和硫酸,都是酸性物质,与氢氧化钠可以发生反应。因此在过量的NaOH溶液中加热充分水解,得到Na2SO4、NaCl和NaOH的混合溶液。滴加甲基橙后,由于溶液显碱性,因此显黄色。用0.1000mol·L-1标准HC1滴定至终点时,观察到的现象为锥形瓶中溶液由黄色变为橙色,且半分钟不恢复。消耗的HCl的物质的量与滴定所取25mL混合溶液中NaOH的物质的量相等,为0.1000mol·L-1×0.0100L=0.001mol,由于滴定所取的溶液为原混合溶液的1/10,故原混合溶液中含有NaOH0.01mol。与氯化氢和硫酸反应消耗的NaOH为0.100L×0.50000mol·L-1-0.010mol=0.04mol,根据总反应方程式SO2C12+4NaOH=2NaC1+Na2SO4+2H2O可知,原产品中含有SO2C12的物质的量为0.
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