北京市第一○一中学2023-2024学年高三下学期三模化学 试题

北京一零一中2023一2024学年度第二学期 ////o/////o/////o 高三年级化学三模 2024.05 友情提示: 本试卷分为I卷、II卷两部分,共19个小题,共10页,满分100分:答题时间为90分钟 请将答案写在答题纸上,交答题纸。 可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 F19 Mg24 K39 Mn55 Fe56 I卷 选择题(共42分) 每小题只有一个选项符合题意。 1.“齐天圣鼓”又称“猴鼓”,相传起源于唐朝,堪称中原一绝,是中国非物质文化遗产之一。猴 斑 鼓的结构如下图所示。下列说法不正确的是 :到 -牛皮面 A. 牛皮面的主要成分是蛋白质,耐高温 C 如 一竹钉 B. 竹钉的组成成分纤维素属于天然高分子 C. 桐油是从桐籽中提炼出来的油脂,属于酣类 -铜质鼓环 。 D. 铜质鼓环不宜采用铁质铆钉固定 一桐油渗透 K 的杉木桶 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 E B.次氢酸的电子式:H:Ci:O: C A. 乙燥分子中的。键; t :甜 C & C. HO的VSEPR模型: D. 基态Ni原子的价电子排布式:3d 智 3. 中国化学进选了118名青年化学家作为“元素代言人”组成“中国青年化学家元素周期表” 元素Po(针)与S同主族,由暨南大学陈填烽代言,其原子序数为84。下列说法正确的是 A. Po位于元素周期表的第4周期 :班 B. 原子半径:Po<S C. 20Po的中子数为126 D. PoO只有还原性 4. 下列解释事实的离子方程式不正确的是 A. 向氢氧化悬浊液中滴加氧化按溶液,沉淀溶解:Mg(OH+2NH=Mg②*+2tIH3H2C 电解 B. 电解饱和食盐水,两极(碳棒)均产生气体:2Cr+2H2O一2OH+H2t+Cl C. 向酸性的淀粉一化钾溶液中滴加适量双氧水,溶液变蓝: 21+2H+H2O-I+2HC D. 向氢氧化锁溶液中滴加稀疏酸,一段时间后混合溶液的导电能力接近于0; H'+SO2+Ba2++OH-BaSOl+HC 第1页 共10页 5. 下列对物质性质解释合理的是 选项 性质 解释 A 热稳定性:H2O(g)>H2S(g) H2O中存在氢键 B 熔点:晶体硅<碳化硅 碳化硅中分子间作用力较大 酸性:FCHCOOH>CICHCOOH 电负性:F>C1 D 熔点:Br2~I2 x Br-Br键较强 6. 甲醛水溶液久置会发生聚合,生成低聚甲醛,反应如下(均为放热反应) HCHO+H2O HO-CH2-OH;nHO-CH2-OH -HOCHgOH+(n-1)H2C 低聚甲醛 下列说法正确的是 A. 低聚甲醛为直线型分子 B. 低聚甲醛的生成可能导致甲醛溶液出现浑浊 C. 加热久置的甲醛溶液不可能使甲醛再生 D. 向久置的甲醛溶液中加入酸性KMnO4溶液,若褪色证明甲醛有剩余 7. 科研人员利用Cu/ZnO作催化剂,在光照条件下实现了CO2和H合成CH3OH,该反应历 程示意图如下。 20 o0g 。 C I过程m C zn0 C.H 下列说法不正确的是 A. 过程I中ZnO表面上进行CO;的吸附与转化 B. 过程II中存在极性键的断裂与形成 C. 过程V中生成CH3OH时吸收能量 Cu/ZnO D. 总反应的化学方程式是CO2+3H2- 第2页 共10页 8. 内醋Y可以由X通过电解合成,并可在一定条件下转化为乙,转化路线如下 /////o/////0/////0翁 ,OC2H5s 7 下列说法不正确的是 A. X→Y的反应在电解池阳极发生 B. Y→乙的反应类型是加成反应 C. 在催化剂作用下乙可与甲醛发生反应 雨 D. 等物质的量的X、Y、Z与足量NaOH溶液反应,消耗的n(NaOH)之比为1:2:2 : (。1。装。括O器 9. 用高分子吸附树脂提取岗水中的礁(主要以I形式存在)的工艺流程如下 将 H2SO4 Na2SO3 Cl2 KClO3 签 水→ ①酸化→②氧化→③吸附→④解脱→氧化→升华→产品 pH=2~3 (高分子树脂) (& 拜线 下列说法正确的是 A. 经①和④所得溶液中,cI)后者小于前者 B. ④的作用是将吸附的还原而脱离高分子树脂 :甜 C. 若②和中分别得到等量I,则消耗的n(Cl):n(KClO;)=5:2 D. 由能得到确产品是因为碑分子为极性分子,与溶液中的其他微粒间的作用力较弱 10. 某小组利用下图装置探究Cl2的性质。下列关于实验现象的解释中,不正确的是 {。/////o/////o///// Cl2 →尾气处理 少量含酣的 :斑分 少量含淀粉 NaOH溶液 一的水 ② A. 通入Cl前,①中溶液显红色的原因:NaOH=Na'+OH,酸献遇OH变红 B. 通入Clb后,①中溶液颜色褪去证明发生了反应Cl+2OH=C1+ClO+HC C. 通入Cl前,②中溶液显蓝色的原因:淀粉遇礁单质变蓝 D. 通入Cl后,②中溶液颜色褪去的原因可能是:5Cl+I2+6H2O=2IO+10Cr+12H* 第3页 可 共10页 11. 利用如图装置(夹持装置略)进行实验,X、Y中所选试剂不能达到实验目的的是 实验目的 选项 试剂X 试剂Y _ 比较氧化性:Cl>Br>S NaBr溶液 H2S溶液 吸收CO2中混有的SO2并检 酸性 气体 B 品红溶液 验其是否已除尽 KMnO4溶液 检验C2H5Br与NaOH醇溶 酸性KMnO4 水 C x 液共热的产物乙炜 溶液 证明电石与饱和食盐水反 酸性 D CuSO4溶液 应产生的气体中含有乙烘 ·KMnO4溶液 12. 一种新型Zn-CO;水介质电池,为解决环境和能源问题提供了一种新途径,其工作示意 图如下。下列说法不正确的是 过去## 2 →故电 __充电 _HCooH 金辞 双极隔 选择性催化材料 A. 放电时,金属铲为负极 B. 放电时,CO;被转化为储氢物质HCOOH C. 充电时,电池总反应为:2乙n(OHD.2-电解2zn+02+4OH+2H20 D. 电时 双极隔膜产生的H向右室移动 13.“丁燥裂解法”是一种重要的丙懦生产法,生产过程中会有生成乙燥的副反应发生。发生 体系中,各组分的质量分数(w%)随温度(T)变化的趋势如图所示,下列说法正确的是 A.300C~400C范围内,温度升高,压强减小,丙炀的 平衡产率提高 B. 主副反应的正反应方向均为吸热过程 乙耀 C. 450C时,主反应的催化剂活性最好 D. 将乙&分离出去有助于增大丙燥的平衡产率 300 400 500 600 700 T/C(一定压强下) 第4页 共10页 14. 小组同学查阅资料发现,Fe2*与SCN可发生反应,生成无色的配合物。于是设计以下实 /////0/////0/////0 墨 验进行了证实。 2mL4molL-1 5滴3%H.O,溶液 KSCN溶液 (pH1) 2mL.HO 充分振荡,静置 FeCO. 取1mL上层清液 溶液为深红色 溶液为红色 5滴3%HO.溶液 2mL4mol·L1 2mLHO pH=1) KSCN溶液 △ 充分振荡,静置 FeCO. 取1mL上层清液→ 溶液基本无色 溶液为浅红色 雨 :封 1 mL 0.5 molL4FeSO.溶液 签不x 1滴4mol-L-1 KSCN溶液 适量水 取等体积的 1mL0.05 mol·L-1 两份溶液 红色变浅 Fe(SO):溶液 1mL 0.5 molL-I NasO.溶液 深红色溶液 红色溶液 去 红色变浅,比c中略深 下列说法正确的是 A. 实验a与实验b中的KSCN的作用相同 B. 实验a与实验b中的FeCO;的溶解度相同 。/////o/////0//// C. 实验c与实验d做对比可进一步证实资料内容 D. 实验c的试管中存在平衡移动,而实验d试管中没有 III卷: 非选择题(共58分) 15.(10分)氛化锲钾(KMgF)是一种具有优良光学性能的材料,其晶胞结构如下。以该晶 胞结构为基础,将相似离子取代或部分取代,可合成多种新型材料。 来 第5页 共10页 , (1)KMgF;晶体中,每个Mg2*位于( )个距离最近的F构成的( )空隙中。填 选项字母___。 a.3 三角形 b.4 正四面体 c.6 正八面体 d.8 立方体 (2)Fe3半径与Mg^{}*接近,将Mg2*部分由Fe3*取代,可以带来电荷不平衡性和反应活性 从而合成新型催化剂材料。 1二_u ①基态Fe价电子的轨道表示式为__。 ② 某实验室合成新型催化剂材料KMgo.8Feo2F3O.1(O?是平衡电荷引入的填隙阴离 子,不破坏原有晶胞结构)。已知晶胞梭长为anm。若要合成厚度为301um、面积 为1m}的催化剂材料,理论上需要掺杂的Fe3+约为_mol。 (1m=10^m,1nm=10-+m,设阿伏加德罗常数约为6.02x10②mol})$ (3)我国科研工作者以KMgF;晶体结构为框架,依据“体积匹配原则”合成了具有独特 电学性能的AthMn(N;);晶体。其框架中的Mg*由Mn*取代,K位置嵌入有机阳离子 Ath,F位置沿校方向嵌入直线型N3。已知Ath与N;的结构简式如下 Ng”:-_ Ath: ①N中心N原子的杂化方式为_。 ②Ath的转动不会影响晶体骨架,这是因为除离子键外,该晶体中微粒间还存在着 其他相互作用。如邻近的Mn2与N之间还存在着 ,上述相互作用不 会随Ath的转动改变。 (4)与离子半径接近的钾离子在可充电电池中应用广泛,如LiPF、LiAsF。等可作为聚 乙二醇钾离子电池的电极材料。电池放电时,Li沿聚乙二醇分子中的碳氧链向正极迁 移的过程如图所示(图中阴离子未画出) ## ①从原子结构的角度解释钾离子半径与钱离子半径接近的原因__ ② 从化学键角度看,Li迁移过程发生(填“物理”或“化学”)变化。 ③ 相同条件下,电极材料LiAsF。中的Li迁移速率比LiPF。中的快,原因是_ 第6页 共10页 16.(11分)CO;资源化利用是解决资源和能源短缺、减少碳排放的一种途径。 I. CO制甲醇,过程如下: i. 催化剂活化:InO(无活性) InO-(有活性) //o/////o/////。 其反应历程如图1。同时伴随反 应②:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) AH-+41.2kJ/mol Hg 60r 一-CH.OH选择性 cog) ■-CO转化率 ### ##7# 0 -H(g H D舒 o :封 CH:OH(g) 4000 8000 6000 -10000 12000 C 如 圈 气体流速(mL.·h-) D 1。* m2 (1)反应①每生成1molCH;OH(g)放热49.3kJ,写出其热化学方程式 (2)CO,与H2混合气体以不同的流速通过反应器,气体流速与CO,转化率、CHOH选择 米x 拜 性的关系如图2。 己知:CH;OH选择性一(生成CH;OH所用的CO2)/n(转化的CO2) 表C拜 流速加快可减少产物中HO的积累,减少反应 (用化学方程式表示)的发生 从而减少催化剂的失活,提高甲醇选择性。 (3)对于以上CO2制甲醇的过程,以下描述正确的是_(填序号)。 :甜 A. 反应中经历了In-C、InO键的形成和断裂 t选。 B. 加压可以提高CO的平衡转化率 C. 升高温度可以提高甲醇在平衡时的选择性 效 智 II. 一种以甲醇和二氧化碳为原料,利用SnO(mSnO/CC)和CuO纳米片(CuONs/CF) 作催化电极,电化学法制备甲酸(甲酸盐)的工作原理如图所示。 。/////o// 质子交换膜 :班当分 CuONS/CF _CHOH 0.1mol/L KHCO,溶 NaCl溶液 (4)①阴极表面发生的电极反应式为 ②若有1molH通过质子交换膜,则理论上生成的HCOO和HCOOH共 mol。 (5)电解部分甲醇后,将阴阳极的电解液混合,加入过量氢氧化钢后蒸干溶液,再向所得 固体中加入过量稀疏酸,溶解后得200mL溶液。取20mL.溶液,加入cimoVLKMnO4 第7页 共10页 溶液vimL,充分反应后, 再加入过量KI溶液和5滴淀粉溶液,用c2mol/LNa2S2O 溶液滴定至终点,消耗Na2S2O;溶液体积为v2mL。 已知:5HCOOH+2MnO4 +6H+=5CO2+2Mn2++8HO;2S$O}+I=SO2-+2。 ①滴定终点的现象为 ②假设电流效率为100%,则电解池装置中通过的电子的物质的量为___mol。 ③若不加入氢氧化钢,直接蒸干溶液,则②中的计算结果将 (填“偏高”、 “偏低”或“不变”)。 17.(10分)某研究小组以甲笨为起始原料,按下列路线合成某利尿药物M。 #A-O Fe/HC CH,CooE 3onor M 是##是_# 己知: (R-R6代表经基或H原子) (1)A为本的同系物,A→B的化学方程式为。 (2)B→D的反应试及条件为 (3)D→E的反应类型为 (4)下列说法正确的是 a.A的一氧代物共有3种 bJ在一定条件下可以生成高分子化合物 c.K的核磁共振氢谱共有6个峰 (5)F→G,H→J两步反应的设计目的是。 (6)已知L→M的转化过程分两步,转化关系如下图所示。 习+N→p→M 请写出N和P的结构简式 ___ 第8页 共10页 18.(12分)新能源汽车的核心部件是钾离子电池,常用磷酸亚铁钗(LiFePO4)做电极材料。 对LFePO.废旧电极(含杂质A1、石墨粉)回收并获得高纯LibCO。的工业流程图如下 /0/////0/////0。。 。 。& >滤液1 LiFePO4 研磨 NaOH溶液 i 废旧电极 盐酸+氧化剂 滤淹2 滤1i.浸取 1___ 浸出液 (两次循环) 高纯 Li2CO; 饱和Na,CO.溶液 30%Na,CO.溶液 Li2CO; 粗品 60-80°C Vi iv.沉铁 滤液2 母液 V.沉键 FePO4:2H2O 雨 .d*工 资料:碳酸钾在水中的溶解度: 签 不# 垫 温度/C 0 2040 60 80 100 溶解度/g 1.54 133 1.17 1.01 0.85 0.72. (1)过程i研磨粉碎的目的是__。 (2)过程ii加入足量NaOH溶液的目的是除A1,相关离子方程式为 (3)过程i采用不同氧化剂分别进行实验,均采用Li含量为3.7%的原料,控制pH头 3.5,浸取1.5h后,实验结果如下表所示 氧化剂 浸出液中Li浓度(g/L) 滤淹中Li含量/% 实验1 HC1 H2O2 902 0.10 HC1 实验2 NaC1O; 9.05 0.08 。/////。// 实验3 O2 7.05 HC1 0.93 ① 实验2中,NaClO;能与盐酸反应生成童绿色气体,大力增加了酸和氧化剂的用量 该反应的离子方程式为 ②过程i最终选择HO;作为氧化剂,原因是 ③过程i得到的浸出液循环两次的目的是__。 (4)浸出液中存在大量H2PO-和HPO2-。结合平衡移动原理,解释过程iv得到磷酸铁晶 体的原因 (5)对比过程iv和v,说明过程iv不用饱和NaCO;溶液的原因: (6)过程vi的操作为:将Li2CO;粗品加水溶解,蒸发结晶至有大量固体析出, 第9页 共10页 19.(15分)化学小组实验探究sO2与Cu(OH)2悬浊液的反应。 资料:1. Cu+ NH-Ho →[Cu(NHy)]f(无色),[Cu(NH;)2]'易被氧气氧化为[Cu(NH;)4]2”。 ii. CuOH很不稳定,易转化为CuzO。 iii. CuO在酸性溶液中易转化为Cu*、Cu。 实验一:I. 向NaOH溶液中加入浓CuCl溶液,制得Cu(OH)2悬浊液,测得pH~13。 II. 向Cu(OH);悬浊液中通八sO?产生大量白沉淀A,测得pH~3。 (1)产生Cu(OH的离子方程式是 (2)推测白色沉淀A中可能含有Cu'、Cu2、Cl、sO2、sO}。为检验白色沉淀成分 进行实验二。 实验二:将实验一中所得的白色沉淀A过滤、洗潦,并进行如下实验。 足量稀HNO, AgNO,溶液 白色沉淀B 白色沉淀A 无色溶液 蓝色溶液 无明显现象 ①经检验白色沉淀A中无sO2、sO2,试剂a为 ② 根据上述实验推测白色沉淀A为CuCl,推测依据是 ③ 产生白色沉淀A的离子方程式是 ④ 实验二中无色溶液变为蓝色溶液的离子方程式为 (3)为排除实验一溶液中C1的影响,小组同学进行了实验三: 实验三:I. 向NaOH溶液中加入浓CuClh溶液,过滤,洗条沉淀,取洗条液, (填 操作和现象)。将洗净的Cu(OH)固体加水得悬浊液,测得pH~8. II. 向悬浊液中通入SO,至过量,观察到局部先产生少量浅黄色沉淀,而后转化为 紫红色固体,溶液变为绿色[含Cu(HSO3)l,测得溶液pH~3 III. 向CuSO4溶液中通入sO,至过量,无明显现象 ①补全步骤I中的操作和现象。 ② 经确认浅黄色沉淀为CuOH,紫红色固体为Cu。sO2与Cu(OH;悬浊液发生了氧 化还原反应。结合化学用语解释产生Cu的原因_。 ③ 解释实验三中步骤III与步骤II现象不同的原因 (4)综合上述实验,SO2与二价铜反应的产物与_等因素有关(答出两点即可)。 第10页 共10页