高中化学试题

含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性，一种合成该类化合物的路线如图（部分反应条件已简化）：

回答下列问题：

（1）B的结构简式为＿＿＿＿＿；

（2）从F转化为G的过程中所涉及的反应类型是＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿；

（3）物质G所含官能团的名称为＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿；

（4）依据上述流程提供的信息，下列反应产物J的结构简式为＿＿＿＿＿；

（5）下列物质的酸性由大到小的顺序是＿＿＿＿＿（写标号）；

①②③

（6）（呋喃）是一种重要的化工原料，其能够发生银镜反应的同分异构体中，除 $H_{2}C＝C＝CH﹣CHO$外，还有＿＿＿＿＿种；

（7）甲苯与溴在 $FeB{r}_3$催化下发生反应，会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯。依据由C到D的反应信息，设计以甲苯为原料选择性合成邻溴甲苯的路线 　＿＿＿＿＿（无机试剂任选）。

超纯 $Ga（C{H}_3{）}_3$是制备第三代半导体的支撑源材料之一，近年来，我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯 $Ga（C{H}_3{）}_3$方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯 $Ga（C{H}_3{）}_3$的工艺流程如图：

知：①金属 $Ga$的化学性质和 $Al$相似， $Ga$的熔点为 $29.8℃$；

② $E{t}_{2}O$（乙醚）和 $N{R}_3$（三正辛胺）在上述流程中可作为配体；

③相关物质的沸点：

物质	$Ga（C{H}_3{）}_3$	$E{t}_{2}O$	$C{H}_{3}I$	$N{R}_3$
沸点/ $℃$	$55.7$	$34.6$	$42.4$	$365.8$

回答下列问题：

（1）晶体 $Ga（C{H}_3{）}_3$的晶体类型是＿＿＿＿＿；

（2）“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在 $40～45℃$的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，阴极的电极反应式为＿＿＿＿＿；

（3）“合成 $Ga（C{H}_3{）}_3（E{t}_{2}O）$”工序中的产物还包括 $Mg{I}_2$和 $C{H}_{3}MgI$，写出该反应的化学方程式＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

（4）“残渣”经纯水处理，能产生可燃性气体，该气体主要成分是＿＿＿＿＿；

（5）下列说法错误的是＿＿＿＿＿；

A.流程中 $E{t}_{2}O$得到了循环利用

B.流程中，“合成 $G{a}_{2}M{g}_5$”至“工序 $X$”需在无水无氧的条件下进行

C.“工序 $X$”的作用是解配 $Ga（C{H}_3{）}_3（N{R}_3）$，并蒸出 $Ga（C{H}_3{）}_3$

D.用核磁共振氢谱不能区分 $Ga（C{H}_3{）}_3$和 $C{H}_{3}I$

（6）直接分解 $Ga（C{H}_3{）}_3（E{t}_{2}O）$不能制备超纯 $Ga（C{H}_3{）}_3$，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯 $Ga（C{H}_3{）}_3$的理由是 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

（7）比较分子中的 $C﹣Ga﹣C$键角大小： $Ga（C{H}_3{）}_3$　＿＿＿＿＿　 $Ga（C{H}_3{）}_3（E{t}_{2}O）$（填“＞”“＜”或“＝”），其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

聚苯乙烯是一类重要的高分子材料，可通过苯乙烯聚合制得。

Ⅰ.苯乙烯的制备

（1）已知下列反应的热化学方程式：

① $C_6{H}_5{C}_2{H}_5（g）+\frac{21}{2}{O}_2（g）═8C{O}_2（g）+5H_{2}O（g）\Delta H_1＝﹣4386.9kJ•mo{l}^{﹣1}$

② $C_6{H}_{5}CH＝C{H}_2（g）+10O_2（g）═8C{O}_2（g）+4H_{2}O（g）\Delta H_2＝﹣4263.1kJ•mo{l}^{﹣1}$

③ $H_2（g）+\frac{1}{2}{O}_2（g）═H_{2}O（g）\Delta H_3＝﹣241.8kJ•mo{l}^{﹣1}$

计算反应④ $C_6{H}_5{C}_2{H}_5（g）\rightleftharpoons C_6{H}_{5}CH＝C{H}_2（g）+H_2（g）的\Delta H_4＝$＿＿＿＿＿ $kJ•mo{l}^{﹣1}$；

（2）在某温度、 $100kPa$下，向反应器中充入 $1mol$气态乙苯发生反应④，其平衡转化率为 $50\%$，欲将平衡转化率提高至 $75\%$，需要向反应器中充入＿＿＿＿＿ $mol$水蒸气作为稀释气（计算时忽略副反应）；

（3）在 $913K、100kPa$下，以水蒸气作稀释气、 $F{e}_2{O}_3$作催化剂，乙苯除脱氢生成苯乙烯外，还会发生如下两个副反应：

⑤ $C_6{H}_5{C}_2{H}_5（g）\rightleftharpoons C_6{H}_6（g）+C{H}_2＝C{H}_2（g）$

⑥ $C_6{H}_5{C}_2{H}_5（g）+H_2（g）\rightleftharpoons C_6{H}_{5}C{H}_3（g）+C{H}_4（g）$

以上反应体系中，芳香烃产物苯乙烯、苯和甲苯的选择性 $S$（ $S＝\frac{\mathrm{转化为目的产物所消耗乙苯的量}}{\mathrm{已转化的乙苯总量}}\times 100\%$）随乙苯转化率的变化曲线如图所示，其中曲线 $b$代表的产物是＿＿＿＿＿，理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

（4）关于本反应体系中催化剂 $F{e}_2{O}_3$的描述错误的是＿＿＿＿＿；

A．	$X$射线衍射技术可测定 $F{e}_2{O}_3$晶体结构
B．	$F{e}_2{O}_3$可改变乙苯平衡转化率
C．	$F{e}_2{O}_3$降低了乙苯脱氢反应的活化能
D．	改变 $F{e}_2{O}_3$颗粒大小不影响反应速率

Ⅱ.苯乙烯的聚合

苯乙烯聚合有多种方法，其中一种方法的关键步骤是某 $Cu$（Ⅰ）的配合物促进 $C_6{H}_{5}C{H}_{2}X$（引发剂， $X$表示卤素）生成自由基 $C_6{H}_{5}C{H}_2•$，实现苯乙烯可控聚合。

（5）引发剂 $C_6{H}_{5}C{H}_{2}Cl、C_6{H}_{5}C{H}_{2}Br、C_6{H}_{5}C{H}_{2}I$中活性最高的是＿＿＿＿＿；

（6）室温下，① $C{u}^{+}$在配体 $L$的水溶液中形成 $[Cu（L{）}_2{]}^{+}$，其反应平衡常数为 $K$；

② $CuBr$在水中的溶度积常数为 $K_{sp}$。由此可知， $CuBr$在配体 $L$的水溶液中溶解反应的平衡常数为＿＿＿＿＿（所有方程式中计量系数关系均为最简整数比）。

金属 $Ni$对 $H_2$有强吸附作用，被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氧化反应。将块状Ni转化成多孔型雷尼 $Ni$后，其催化活性显著提高。

已知：①雷尼 $Ni$暴露在空气中可以自燃，在制备和使用时，需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”；

②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。

某实验小组制备雷尼Ni并探究其催化氢化性能的实验如下：

步骤1：雷尼 $Ni$的制备

步骤2：邻硝基苯胺的催化氢化反应

反应的原理和实验装置图如图（夹持装置和搅拌装置略），装置Ⅰ用于储存 $H_2$和监测反应过程。

回答下列问题：

（1）操作（a）中，反应的离子方程式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

（2）操作（d）中，判断雷尼 $Ni$被水洗净的方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

（3）操作（e）中，下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是＿＿＿＿＿；

A．	丙酮
B．	四氯化碳
C．	乙醇
D．	正己烷

（4）向集气管中充入 $H_2$时，三通阀的孔路位置如图所示；发生氢化反应时，集气管向装置Ⅱ供气，此时孔路位置需调节为＿＿＿＿＿；

（5）仪器M的名称是：＿＿＿＿＿；

（6）反应前应向装置Ⅱ中通入 $N_2$一段时间，目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

（7）如果将三颈瓶N中的导气管口插入液面以下，可能导致的后果是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

（8）判断氢化反应完全的现象是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

$N_2{H}_4$是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某 $Ru$（Ⅱ）催化剂{用 $[L﹣Ru﹣N{H}_3{]}^{+}$表示}能高效电催化氧化 $N{H}_3$合成 $N_2{H}_4$，其反应机理如图所示。下列说法错误的是（　　）

A．	$Ru$（Ⅱ）被氧化至 $Ru$（Ⅲ）后，配体 $N{H}_3$失去质子能力增强
B．	$M$中 $Ru$的化合价为 $+3$
C．	该过程有非极性键的形成
D．	该过程的总反应式： $4N{H}_3﹣2e^{﹣}═N_2{H}_4+2N{H_4}^{+}$

向一恒容密闭容器中加入 $1molC{H}_4$和一定量的 $H_{2}O$，发生反应： $C{H}_4（g）+H_{2}O（g）\rightleftharpoons CO（g）+3H_2（g）$。 $C{H}_4$的平衡转化率按不同投料比 $x（x＝\frac{n\left(C{H}_4\right)}{n\left(H_{2}O\right)}）$随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是（　　）

A．	$x_1＜x_2$
B．	反应速率： $v_{b正}＜v_{c正}$
C．	点 $a、b、c$对应的平衡常数： $K_a＜K_b＝K_c$
D．	反应温度为 $T_1$，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态

常温下，用浓度为 $0.0200mol•L^{﹣1}$的 $NaOH$标准溶液滴定浓度均为 $0.0200mol•L^{﹣1}$的 $HCl$和 $C{H}_{3}COOH$的混合溶液，滴定过程中溶液的 $pH$随 $\eta$（ $\eta ＝\frac{V\left(\mathrm{标准溶液}\right)}{V\left(\mathrm{待测溶液}\right)}$）的变化曲线如图所示。下列说法错误的是（　　）

A．	$K_a（C{H}_{3}COOH）$约为 ${10}^{﹣4.76}$
B．	点 $a$： $c（N{a}^{+}）＝c（C{l}^{﹣}）＝c（C{H}_{3}CO{O}^{﹣}）+c（C{H}_{3}COOH）$
C．	点 $b$： $c（C{H}_{3}COOH）＜c（C{H}_{3}CO{O}^{﹣}）$
D．	水的电离程度： $a＜b＜c＜d$

科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为 $apm$。阿伏加德罗常数的值为 $N_A$。下列说法错误的是（　　）

A．	晶体最简化学式为 $KCa{B}_6{C}_6$
B．	晶体中与 $K^{+}$最近且距离相等的 $C{a}^{2+}$有 $8$个
C．	晶胞中 $B$和 $C$原子构成的多面体有 $12$个面
D．	晶体的密度为 $\frac{2.17\times {10}^{32}}{a^3·N_A}g•c{m}^{﹣3}$

油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现，在不同的空气湿度和光照条件下，颜料雌黄（ $A{s}_2{S}_3$）褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应：

下列说法正确的是（　　）

A．	$S_2{O_3}^{2-}$和 $S{O_4}^{2-}$的空间结构都是正四面体形
B．	反应Ⅰ和Ⅱ中，元素 $As$和 $S$都被氧化
C．	反应Ⅰ和Ⅱ中，参加反应的 $\frac{n\left(O_2\right)}{n\left(H_{2}O\right)}:$Ⅰ＜Ⅱ
D．	反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化 $1molA{s}_2{S}_3$转移的电子数之比为 $3：7$

处理某铜冶金污水（含 $C{u}^{2+}、F{e}^{3+}、Z{n}^{2+}、A{l}^{3+}$）的部分流程如图：

已知：①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的 $pH$如下表所示：

物质	$Fe（OH{）}_3$	$Cu（OH{）}_2$	$Zn（OH{）}_2$	$Al（OH{）}_3$
开始沉淀 $pH$	$1.9$	$4.2$	$6.2$	$3.5$
完全沉淀 $pH$	$3.2$	$6.7$	$8.2$	$4.6$

② $K_{sp}（CuS）＝6.4\times {10}^{﹣36}，K_{sp}（ZnS）＝1.6\times {10}^{﹣24}$。

下列说法错误的是（　　）

A．	“沉渣Ⅰ”中含有 $Fe（OH{）}_3$和 $Al（OH{）}_3$
B．	$N{a}_{2}S$溶液呈碱性，其主要原因是 $S^{2﹣}+H_{2}O\rightleftharpoons H{S}^{﹣}+O{H}^{﹣}$
C．	“沉淀池Ⅱ”中，当 $C{u}^{2+}$和 $Z{n}^{2+}$完全沉淀时，溶液中 $\frac{c\left(C{u}^{2+}\right)}{c\left(Z{n}^{2+}\right)}＝4.0\times {10}^{﹣12}$
D．	“出水”经阴离子交换树脂软化处理后，可用作工业冷却循环用水

葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂，工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料，在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙，其阳极区反应过程如图：

下列说法错误的是（　　）

A．	溴化钠起催化和导电作用
B．	每生成 $1mol$葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了 $2mol$电子
C．	葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物
D．	葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应

取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的滴加顺序（试剂浓度均为 $0.1mol•L^{﹣1}$），反应现象没有明显差别的是（　　）

选项	试剂①	试剂②
A	氨水	$AgN{O}_3$溶液
B	$NaOH$溶液	$A{l}_2（S{O}_4{）}_3$溶液
C	$H_2{C}_2{O}_4$溶液	酸性 $KMn{O}_4$溶液
D	$KSCN$溶液	$FeC{l}_3$溶液

A．

A

B．

B

C．

C

D．

D

日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为 $3W_3（Z{X}_4{）}_2•W{Y}_2$。已知： $X、Y、Z$和 $W$为原子序数依次增大的前 $20$号元素， $W$为金属元素。基态 $X$原子 $s$轨道上的电子数和 $p$轨道上的电子数相等，基态 $X、Y、Z$原子的未成对电子数之比为 $2：1：3$。下列说法正确的是（　　）

A．	电负性： $X＞Y＞Z＞W$
B．	原子半径： $X＜Y＜Z＜W$
C．	$Y$和 $W$的单质都能与水反应生成气体
D．	$Z$元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性

下列有关电极方程式或离子方程式错误的是（　　）

A．	碱性锌锰电池的正极反应： $Mn{O}_2+H_{2}O+e^{﹣}═MnO（OH）+O{H}^{﹣}$
B．	铅酸蓄电池充电时的阳极反应： $P{b}^2++2H_{2}O﹣2e^{﹣}═Pb{O}_2+4H^{+}$
C．	$K_3[Fe（CN{）}_6]$溶液滴入 $FeC{l}_2$溶液中： $K^{+}+F{e}^{2+}+[Fe（CN{）}_6{]}^{3﹣}═KFe[Fe（CN{）}_6]\downarrow$
D．	$TiC{l}_4$加入水中： $TiC{l}_4+（x+2）H_{2}O═Ti{O}_2•x{H}_{2}O\downarrow +4H^{+}+4C{l}^{﹣}$

下列有关物质结构和性质的说法错误的是（　　）

A．	含有手性碳原子的分子叫做手性分子
B．	邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点
C．	酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应
D．	冠醚（ $18﹣$冠 $﹣6$）的空穴与 $K^{+}$尺寸适配，两者能通过弱相互作用形成超分子