2024届高三化学二轮复习 化学新情境训练1：关注生产生活 (含答案，含解析）

2024年高考化学新情境训练1 关注生产生活
1.(2023·河北示范三模)化学与科技、生产、生活密切相关，下列说法错误的是(　　)
A.有机硅橡胶具有弹性大、收缩率小的特点，是一种良好的防振体，有机硅橡胶是纯净物
B.卡塔尔AI Janoub体育场屋顶采用聚四氟乙烯板材，该板材属于有机高分子材料
C.C919机身采用了第三代铝锂合金，具有密度小、强度高等优良特点
D.葡萄酒中通常含有微量的SO2，既可以杀菌又可以防止营养成分被氧化
2.(2023·郑州统考)化学与生活密切相关。下列说法正确的是(　　)
A.使用医用酒精对物体表面消毒时，医用酒精的浓度是95%
B.《清明上河图》原作是在绢上作画，绢的主要成分是纤维素
C.四氯乙烯是目前使用最普遍的干洗溶剂，在衣物上残留对人体无害
D.北京冬奥会采用银离子抗菌技术制作的速滑服，可有效防护细菌侵入
3.(2023·深圳统考)化学在环境污染治理中发挥了重要作用。下列治理措施没有运用相应化学原理的是(　　)
选项 治理措施 化学原理
A 向燃煤中添加生石灰以减少酸雨的形成 CaO具有碱性氧化物的通性
B 在汽车尾气系统中安装催化转化器以减少尾气污染 CO和NO在催化剂作用下发生反应，生成无毒气体
C 用聚乳酸塑料替代传统塑料以减少白色污染 聚乳酸具有生物可降解性
D 向工业废水中添加FeS以除去废水中的Cu2＋ FeS具有还原性
4.(2023·华中师大附中模拟)下列过程与所述化学知识有关联的是(　　)
选项 过程 知识
A 用氢氟酸制作雕花玻璃 SiO2是酸性氧化物
B 电解NaCl－KCl－AlCl3熔融盐制铝 熔融的AlCl3易电离
C 栽培韭菜施加草木灰 草木灰中含K2CO3等
D 运输水果的车厢使用聚苯乙烯材料 聚苯乙烯有催熟作用
5.(2023·青岛统考)溴苯可用于生产镇痛解热药和止咳药，其制备、纯化流程如图。下列说法错误的是(　　)
A.“过滤”可除去未反应的铁粉
B.“除杂”使用饱和NaHSO3溶液可除去剩余的溴单质
C.“干燥”时可使用浓硫酸作为干燥剂
D.“蒸馏”的目的是分离苯和溴苯
6.(2023·济宁统考)“84”消毒液和医用酒精均可以对环境进行消毒，若混合使用可能发生反应：CH3CH2OH＋4NaClO===NaCl＋CHCl3＋HCOONa＋2NaOH＋H2O。已知：Ka(HClO)＝3.0×10－8，Ka1(H2CO3)＝4.3×10－7，Ka2(H2CO3)＝5.6×10－11。下列说法正确的是(　　)
A.“84”消毒液在空气中发生反应：2NaClO＋CO2＋H2O===Na2CO3＋2HClO
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
C.标准状况下，11.2 L CHCl3中含有0.5NA个C原子
D.该反应中每消耗1 mol CH3CH2OH，转移8NA个电子
7.(2023·上海宝山统考)氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物，其制备的部分合成路线如下(已知：吡啶是一种有机碱)。下列说法错误的是(　　)
A.D中所有的碳原子均在同一平面上
B.吡啶的作用是吸收反应产生的HCl，提高反应转化率
C.E的分子式是C11H11NOF3
D.反应⑥的反应试剂和反应条件是浓硫酸、浓硝酸，加热
8.(2023·武汉高三阶段练习)氨氮是水体的污染物之一，工业上可用次氯酸盐作处理剂，有关反应可表示为：①2NH3＋3ClO－===N2↑＋3Cl－＋3H2O
②NH3＋4ClO－＋OH－===NO＋4Cl－＋2H2O
实验室将1 L 0.006 mol·L－1的氨水分别和不同量的NaClO混合，测得溶液中氨去除率、总氮(氨氮和硝氮的总和)残余率与NaClO投入量(用n表示)的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.n1的数值为9.75×10－3
B.n＝n1时，c(Cl－)>4c(NO)
C.nD.n>n1时，n越大，生成N2的量越少
9.(2023·深圳二调)化合物Ⅷ是合成治疗心衰药物的中间体，该物质的合成路线片段如下(部分反应条件省略)：
回答下列问题：
(1)化合物Ⅰ分子式为________，化合物Ⅷ中含氧官能团有________(写名称)。
(2)Ⅱ→Ⅲ涉及两步反应，第一步反应类型为加成反应，第二步的反应类型为____________________________________________________________________。
(3)Ⅴ→Ⅵ的化学方程式可表示为Ⅴ===Ⅵ＋HCl，化合物Ⅵ的结构简式为____________________________________________________________________。
(4)化合物Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ中，化合物________(填标号)含有手性碳原子。
(5)化合物Y在分子组成上比化合物Ⅶ少两个CH2，同时符合下列条件的Y的同分异构体有________种，其中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为2∶2∶2∶1的结构简式为____________________________________(任写一种)。
条件：①除苯环外不含其他环结构，且苯环上有两个取代基，其中一个为—NH2；
②可使溴的四氯化碳溶液褪色；
③可发生水解反应。
(6)根据上述信息，写出以溴乙烷的一种同系物及为原料合成的路线(无机试剂任选)。
10.(2023·石家庄高三统考)锗(Ge)是门捷列夫在1871年所预言的元素“亚硅”，高纯度的锗已成为目前重要的半导体材料，其化合物在治疗癌症方面也有着独特的功效。如图是以锗锌矿(主要成分为GeO2、ZnS，另外含有少量的Fe2O3等)为主要原料生产高纯度锗的工艺流程：
已知：GeO2可溶于强碱溶液，生成锗酸盐；GeCl4的熔点为－49.5 ℃，沸点为84 ℃，在水中或酸的稀溶液中易水解。
(1)Ge在元素周期表中的位置是__________________，GeCl4晶体所属类别是________。
(2)步骤①NaOH溶液碱浸时发生的离子反应方程式为______________________。
(3)步骤③沉锗过程中，当温度为90 ℃，pH为14时，加料量(CaCl2/Ge质量比)对沉锗的影响如表所示，选择最佳加料量为________(填“10－15”“15－20”或“20－25”)。
编号 加料量 (CaCl2/Ge) 母液体 积(mL) 过滤后滤液 含锗(mg/L) 过滤后 滤液pH 锗沉淀 率(%)
1 10 500 76 8 93.67
2 15 500 20 8 98.15
3 20 500 2 11 99.78
4 25 500 1.5 12 99.85
(4)步骤⑤中选择浓盐酸而不选择稀盐酸的原因是__________________________
___________________________________________________________________。
(5)步骤⑥的化学反应方程式为__________________________________________
_____________________________________________________________________。
(6)Ge元素的单质及其化合物都具有独特的优异性能，请回答下列问题：
①量子化学计算显示含锗化合物H5O2Ge(BH4)3具有良好的光电化学性能。CaPbI3是H5O2Ge(BH4)3的量子化学计算模型，CaPbI3的晶体结构如图所示，若设定图中体心钙离子的分数坐标为(，，)，则分数坐标为(0，0，)的离子是________。
②晶体Ge是优良的半导体，可作高频率电流的检波和交流电的整流用。如图为Ge单晶的晶胞，设Ge原子半径为r pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该锗晶体的密度计算式为(不需化简)ρ＝________g/cm3。
参考答案
1.A　[有机硅橡胶是高聚物，高聚物都是混合物，所以有机硅橡胶是混合物，A错误；聚四氟乙烯是由有机物四氟乙烯通过加聚反应生成的有机高分子化合物，B正确；铝锂合金具有密度小、强度高等优良特点，适用于制作飞机机身，C正确；葡萄酒中通常含有微量的SO2，SO2可以起到杀菌的作用。SO2又是一种抗氧化剂，能防止普通酒中的营养成分被氧化，起到保质作用，并有助于保持葡萄酒的天然果香味，D正确。]
2.D　[A.医用消毒酒精中乙醇的体积分数为75%，故A错误；B.《清明上河图》是在生丝织成的绢上作画，绢的主要成分是蛋白质，故B错误；C.四氯乙烯是具有一定毒性的有机溶剂，残留在衣服上的四氯乙烯也会对人造成伤害，故C错误；D.北京冬奥会采用银离子抗菌技术制作的速滑服，可有效防护细菌侵入，故D正确。]
3.D　[A.向燃煤中添加生石灰以减少酸雨的形成，是因为氧化钙能和二氧化硫等气体反应，体现了CaO具有碱性氧化物的通性，故A不符合题意；B.汽车尾气系统中安装催化转化器以减少尾气污染，是排气系统中CO和NO在催化剂作用下发生反应，生成无毒气体氮气和二氧化碳减少污染，故B不符合题意；C.聚乳酸具有生物可降解性，易于降解可减少白色污染，故C不符合题意；D.向工业废水中添加FeS以除去废水中的Cu2＋，是铜离子和FeS生成了硫化铜沉淀，没有体现FeS还原性，故D符合题意。]
4.C　[A.用氢氟酸制作雕花玻璃，是因为SiO2能与氢氟酸发生反应，与是否是酸性氧化物无关，A错误；B.熔融的AlCl3不发生电离，B错误；C.草木灰主要成分为碳酸钾，属于钾肥，栽培韭菜施加草木灰，可使韭菜长的浓绿粗壮，C正确；D.聚苯乙烯材料有保温隔热的作用，运输水果的车厢使用聚苯乙烯材料可保持车厢温度恒定，D错误。]
5.C　[A.苯与液溴反应后剩余铁粉，不溶于苯，“过滤”可除去未反应的铁粉，A正确；B.NaHSO3可与Br2发生氧化还原反应，故使用饱和NaHSO3溶液可除去剩余的溴单质，B正确；C.水洗后须加入固体干燥剂P2O5后蒸馏，不可用浓硫酸干燥剂，以防蒸馏过程中发生副反应，C错误；D.经过过滤、水洗、干燥后得到的是苯和溴苯的混合物，故蒸馏的主要目的是分离苯和溴苯，D正确。]
6.D　[A.“84”消毒液在空气中发生反应：NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO，A错误；B.氧化剂是次氯酸钠，还原剂是乙醇，物质的量之比为4∶1，B错误；C.CHCl3标准状况下是液态，以现有条件不能计算C原子个数，C错误；D.该反应中每消耗1 mol CH3CH2OH同时消耗次氯酸钠4 mol，即4 mol＋1价氯转化为－1价氯，转移8NA个电子，D正确。]
7.C　[A.—CF3中的碳原子取代苯环上氢，苯空间构型为平面六边形，6个碳原子、6个氢原子共面，因此D中所有碳原子均共面，故A说法正确；B.与反应：＋→＋HCl，吡啶吸收HCl，促使反应向正反应方向进行，有利于提高反应转化率，故B说法正确；C.根据E的结构简式，E的分子式为C11H12NOF3，故C说法错误；D.E→G发生取代反应，在—CF3邻位上引入一个—NO2，反应试剂和反应条件是浓硫酸、浓硝酸，加热，故D说法正确。]
8.C　[A.n1时，氨的去除率为100%，总氮残留率为5%，n(NH3)＝0.006 mol/L×1 L＝0.006 mol，95%的氨气参与反应①、有5%的氨气参与反应②，反应①消耗n(ClO－)1＝×3＝0.008 55 mol，参与反应②消耗n(ClO－)2＝4×0.006 mol×5%＝0.001 2 mol，n1＝0.008 55 mol＋0.001 2 mol＝0.009 75 mol，A正确；B.n＝n1时，氨的去除率为100%，反应①也生成氯离子，所以c(Cl－)>4c(NO)，B正确；C.nn1时，n越大，氨总去除率不变，氮残余率增大，说明生成的硝酸根离子越多，生成N2的量越少， D正确。]
9.(1)C9H10O3　醚键、酰胺基　
(2)取代反应　(3)
(4)Ⅶ　(5)①9　②或
或
(6)CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO
解析　有机物Ⅰ和单质溴发生苯环上氢的取代反应生成有机物Ⅱ，有机物Ⅱ中的醛基和乙二醇反应生成有机物Ⅲ，在一定条件下有机物Ⅲ和碘甲烷反应取代反应苯环上引入甲基生成有机物Ⅳ，有机物Ⅳ和五氯化磷反应生成有机物Ⅴ，Ⅴ→Ⅵ的化学方程式可表示为Ⅴ===Ⅵ＋HCl，根据原子守恒和有机物Ⅶ的结构简式可判断化合物Ⅵ的结构简式为，有机物Ⅶ经一系列转化为生成有机物Ⅷ，据此解答。(1)根据化合物Ⅰ的结构简式可判断分子式为C9H10O3，根据化合物Ⅷ的结构简式可判断其中含氧官能团有醚键、酰胺基。(2)Ⅱ→Ⅲ涉及两步反应，第一步反应类型为加成反应，即醛基和乙二醇加成醛基转化为羟基，然后2个羟基脱去1分子水生成Ⅲ，所以第二步的反应类型为取代反应。(3)根据以上分析可知化合物Ⅵ的结构简式为。(4)手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，所以化合物Ⅶ中含有手性碳原子，即与—CN相连的碳原子是手性碳原子。(5)化合物Y在分子组成上比化合物Ⅶ少两个CH2，分子式为C9H7NO2，同时符合下列条件①除苯环外不含其他环结构，且苯环上有两个取代基，其中一个为—NH2，②可使溴的四氯化碳溶液褪色；③可发生水解反应，因此另一个取代基是含有三键的酯基，可以是—C≡COOCH或—COOC≡CH或—OOCC≡CH，与氨基均有邻间对三种，因此Y的同分异构体有9种，其中核磁共振氢谱有四组锋，且峰面积之比为2∶2∶2∶1的结构简式为或或。(6)根据已知信息可知要合成产品需要丁醛和，丁醛可以用丁醇催化氧化得到，溴丁烷水解得到丁醇，所以合成路线图CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO
。
10.(1)第四周期第ⅣA族　分子晶体　(2)GeO2＋2OH－===GeO＋H2O　(3)15—20　(4)GeCl4在稀盐酸中易水解　
(5)GeCl4＋(n＋2)H2O===GeO2·nH2O↓＋4HCl
(6)①I－　②
解析　由题给流程可知，锗锌矿用氢氧化钠溶液碱浸将二氧化锗转化为锗酸钠，硫化锌、氧化铁不与氢氧化钠溶液反应，过滤得到含有硫化锌、氧化铁的滤渣和锗酸钠滤液；向滤液中加入氯化钙溶液将锗酸钠转化为锗酸钙沉淀，过滤得到锗酸钙；用浓盐酸将锗酸钙转化为四氯化锗，四氯化锗在纯水中发生水解反应转化为GeO2·nH2O，GeO2·nH2O脱水得到二氧化锗，二氧化锗与氢气共热反应生成锗。(1)锗元素的原子序数为32，位于元素周期表第四周期第ⅣA族；由熔沸点可知，四氯化锗为熔沸点低的分子晶体；(2)由分析可知，锗锌矿用氢氧化钠溶液碱浸的目的是将二氧化锗转化为锗酸钠，反应的离子方程式为GeO2＋2OH－===GeO＋H2O；(3)由表格数据可知，加料量在15～25范围内时，锗沉淀率都较高，则从经济效益考虑选择15～20；(4)由题给信息可知，四氯化锗在水中或酸的稀溶液中易水解，所以步骤⑤中选择浓盐酸分离的目的是防止四氯化锗在稀盐酸中发生水解；(5)由分析可知，步骤⑥发生的反应为四氯化锗在纯水中发生水解反应转化为GeO2·nH2O，反应的化学反应方程式为GeCl4＋(n＋2)H2O===GeO2·nH2O↓＋4HCl；(6)①由位于体心钙离子的分数坐标为(，，)可知，晶胞边长为1，结合化学式中原子个数比，Pb位于顶点，I－位于棱上，则分数坐标为(0，0，)的是I－；②由晶胞结构可知，位于顶点、面心和体内的锗原子个数为8×＋6×＋4＝8，由锗原子半径为r pm可知，晶胞的体对角线的长度为8r pm，则边长为 pm，由晶胞的质量公式可得：×73＝()3ρ，解得ρ＝