内容正文:
杭西高2024年5月高三化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1,C-12,O-16,F-19,Na-23,Al-23,K-39,Cl-35.5
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列有关说法正确的是
A. 利用CO2合成的可降解塑料PC(聚碳酸酯)是纯净物
B. 嫦娥五号采样返回器带回的月球矿物含有CaO·MgO·2SiO2,该物质属于氧化物
C. “煤饼烧蛎房成灰”,“灰”主要成分为CaO,是离子化合物
D 普通玻璃属于晶体,加入一些金属氧化物或盐可以得到彩色玻璃
【答案】C
【解析】
【详解】A.聚碳酸酯是高分子化合物,为混合物,故A错误;
B.月球矿物的化学式为CaO•MgO•2SiO2,属于硅酸盐,故B错误;
C.“煤饼烧蛎房成灰”,“蛎房”为牡蛎壳,即贝壳,贝壳的主要成分为碳酸钙,CaCO3灼烧生成CaO和CO2,所以“灰”的主要成分是CaO,故C正确;
D.玻璃没有固定的熔点,是非晶体,故D错误。
答案选C。
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. CaC2的电子式:
B. 异戊二烯的键线式为:
C. 能体现环己烷(C6H12)稳定空间构型的键线式:
D. 甲醛中π键的电子云轮廓图:
【答案】D
【解析】
【详解】A.CaC2为离子化合物,其电子式为:,故A错误;
B.异戊二烯的键线式为:,故B错误;
C.环己烷(C6H12)稳定的空间构型为椅式结构,即,而为船式结构,故C错误;
D.甲醛中存在C=O,其中含有一个π键,其电子云轮廓图为:,故D正确;
故答案为:D。
3. 氯化钠应用广泛,下列说法正确的是
A. 侯氏制碱法是将足量通入氨化的氯化钠饱和溶液中,析出晶体
B. 氯碱工业采用阴离子交换膜电解槽电解饱和食盐水获得氯气和氢氧化钠
C. 用洗净的铂丝蘸取某样品在酒精灯上灼烧,火焰呈黄色,该样品一定是钠盐
D. 向饱和氯化钠溶液中滴加浓盐酸能观察到固体析出
【答案】D
【解析】
【详解】A.侯氏制碱法是将足量通入氨化的氯化钠饱和溶液中,析出碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠受热分解生成晶体,A错误;
B.为防止氯气与氢氧化钠溶液、氢气反应,氯碱工业采用阳离子交换膜电解槽电解饱和食盐水,从而获得氯气和氢氧化钠,B错误;
C.用洗净的铂丝蘸取某样品在酒精灯上灼烧,火焰呈黄色,该样品一定含有钠元素,可能是钠盐、也可能是氢氧化钠,C错误;
D.向饱和氯化钠溶液中滴加浓盐酸,相当于增大了氯离子浓度,氯离子会与钠离子结合生成氯化钠,能观察到氯化钠固体析出,D正确;
故选D。
4. 水体中氨氮含量过高会导致水体富营养化,用次氯酸钠除去氨氮(以NH3表示)的反应为:。下列说法不正确的是(为阿伏加德罗常数的值)
A. NaClO是氧化剂,NH3是还原剂
B. 氧化产物与还原产物物质的量之比为1∶3
C. 反应温度越高,氨氮的去除率也越高
D. 生成1molN2,反应转移电子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaClO中氯元素的化合价由+1价降低为-1价,NaCIO是氧化剂,NH3中氮元素的化合价由-3价升高为0价,NH3是还原剂,故A正确;
B.N2是氧化产物,NaCl是还原产物,氧化产物与还原产物物质的量之比为1:3,故B正确;
C.反应温度过高,NaClO会分解,氨氮的去除率降低,故C错误;
D.生成1molN2,反应转移电子数为,故D正确;
故选C。
5. 下列说法正确的是
①
②
③
④
A. 图①:进行化学实验时,需要佩戴护目镜,以保护眼睛
B. 图②:配制FeCl3溶液
C. 图③:制取乙烯
D. 图④:制备少量氢氧化亚铁,并观察其颜色
【答案】A
【解析】
【详解】A.为护目镜,进行化学实验时,需要佩戴护目镜,以保护眼睛,故A正确;
B.溶解FeCl3固体不能在容量瓶中进行,故B错误;
C.乙醇发生消去反应制乙烯时,需要用温度计控制反应液的温度为170℃左右,故C错误;
D.止水夹A关闭时,不能将硫酸亚铁溶液压入NaOH溶液中,因此该装置无法制备少量氢氧化亚铁,并观察其颜色,正确的装置图应该是:,操作为:打开左侧止水夹A,用生成的氢气排尽装置中的空气,然后关闭止水夹A、利用压强差将生成的硫酸亚铁溶液压入右侧三颈烧瓶中,从而生成氢氧化亚铁沉淀,故D错误;
故答案为:A。
6. 为了自制肥皂,某化学兴趣小组设计方案如下所示,下列说法不正确的是
A. 步骤Ⅰ中,试剂Ⅰ可以为乙醇,作用是提供均相溶剂
B. 用玻璃棒蘸取混合液A,滴入装有冷水的试管中,观察有无滴浮在液面上来判断油脂是否水解完全
C. 步骤Ⅱ中,试剂Ⅱ为饱和食盐水,目的是降低高级脂肪酸钠盐溶解度,使其析出
D. 步骤Ⅲ中,可用多组纱布进行过滤操作
【答案】B
【解析】
【分析】油脂在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成甘油和高级脂肪酸钠,随后加入试剂II进行盐析,步骤Ⅲ为过滤得到高级脂肪酸钠,最后经过洗涤成型。
【详解】A.油脂和NaOH溶液都溶于乙醇,试剂I可以为乙醇,使得油脂和NaOH溶液都溶解在乙醇中,提供均相溶剂,A正确;
B.检验油脂是否水解完全,应该用玻璃棒蘸取混合液A,滴入装有热水的试管中,若用冷水,高级脂肪酸的钠盐不易溶于冷水,有可能会见到分层现象从而得出错误的结论,B错误;
C.盐析过程中,试剂Ⅱ为饱和食盐水,目的是降低高级脂肪酸钠的溶解度,从而促使其析出,C正确;
D.步骤Ⅲ中,为使得高级脂肪酸钠与液体充分分离同时减少高级脂肪酸钠的损失,可用多组纱布进行过滤操作,D正确;
故答案选B。
7. “类比”是化学学习的重要方法。下列客观事实和类比关系均正确的是
选项
客观事实
类比结论
A
乙醇能与水以任意比互溶
戊醇也可以与水以任意比互溶
B
氯化镁溶液加热、蒸干、灼烧,最终得到MgO
氯化锶溶液加热、蒸干、灼烧,最终得到SrO
C
苯酚可以与溴水反应生成2,4,6-三溴苯酚
苯酚可与BrCl反应生成三氯苯酚和溴化氢
D
氢氧化铁在空气中加热分解生成Fe2O3和H2O
氢氧化亚铁在空气中加热分解也生成Fe2O3和H2O
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.醇类有机物在水中溶解度随着烃基中碳原子数增多而逐渐较小,A错误;
B.氯化锶是一种强酸强碱盐,不发生水解反应,氯化锶溶液加热、蒸干、灼烧,最终得到SrCl2晶体,B错误;
C.电负性:Cl>Br,苯酚含推电子基团且含有大键,与BrCl发生亲核取代反应生成三溴苯酚和HCl,C错误;
D.氢氧化铁在空气中加热分解生成氧化铁和水,氢氧化亚铁不稳定会被氧化为氢氧化铁,因此氢氧化亚铁在空气中加热分解生成氧化铁和水,D正确;
答案选D。
8. 下列说法不正确的是
A. 质谱法可用来测定物质的部分结构信息
B. 天然淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成,支链淀粉含量很高的谷物,有比较黏的口感
C. 肽链通过肽键中的氧原子与氢原子之间存在的氢键作用形成蛋白质的二级结构
D. 顺丁橡胶用二硫键等作用力将线型结构连接为网状结构,且硫化交联的程度越大,弹性和强度越好
【答案】D
【解析】
【详解】A.质谱法可以测定分子的相对分子质量,从而得到物质的部分结构信息,故A正确;
B.支链淀粉含量很高的谷物,有比较黏的口感,故B正确;
C.蛋白质的二级结构主要依靠肽链中-NH-上的H原子与羰基上的O原子形成氢键而实现的,故C正确;
D.橡胶硫化程度越高,强度越大,弹性越差,故D错误。
答案选D。
9. 下列说法或有关反应的离子方程式不正确的是
A. 与Al反应能放出H2的溶液中:NO、Na+、Fe3+、SO一定不能大量共存
B. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
C. 乙酰甲胺在稀盐酸中水解:
D. 向含溶质a mol的FeBr2溶液中通入b mol Cl2,充分反应,当时,反应的离子方程式为:
【答案】B
【解析】
【详解】A.与Al反应能放出的溶液,既可能显酸性,也可能显碱性,显碱性时,和不能共存,显酸性时,硝酸根酸性表现强氧化性,与Al反应不放出氢气,硝酸根不能大量存在,故A项正确;
B.铅酸蓄电池充电时硫酸铅在阳极发生氧化反应:,故B项错误;
C.乙酰甲胺在稀盐酸中水解生成乙酸和甲基胺,离子方程式为:,故C项正确;
D.向含溶质amol的FeBr2溶液中通入b molCl2,充分反应,当时,FeBr2反应完全,反应的离子方程式为:,故D项正确;
故本题选B。
10. X、Y、Z、W四种短周期元素,原子序数依次增大且总和为22,X与Y、Z、W不同周期。基态Y原子核外电子有4种空间运动状态,下列说法不正确的是
A. X、Y、Z能形成直线形分子
B. X、Y、W能形成酸性(同温同浓度下)比醋酸强的二元酸
C. Z与X能形成分子晶体,但不能形成离子晶体
D. W和原子序数为52的Q元素位于同一族,Q可用于制造半导体材料
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W四种短周期元素,基态Y原子核外电子有4种空间运动状态,Y的电子排布式为1s22s22p2,Y为C元素;X与Y、Z、W不同周期,X位于第一周期,X为H元素;X、Y、Z、W原子序数依次增大且总和为22,则Z和W原子序数和为22-6-1=15,Z为N元素,W为O元素,以此解答。
【详解】A.H、C、N能形成直线形分子HCN,故A正确;
B.H、C、O能形成酸性(同温同浓度下)比醋酸强的二元酸H2C2O4,故B正确;
C.N和H能形成分子晶体NH3,也能形成离子晶体NH4H,故C错误;
D.原子序数为52的Q元素为Te,O和Te在同一族,Te可用于制造半导体材料,故D正确;
故选C。
11. 葡萄糖水溶液中,存在链状和环状结构间的平衡。常温下,各种葡萄糖结构及其所占百分含量如图1,葡萄糖可经图2转化为B。已知各种葡萄糖结构中链状结构的熵最大,下列说法正确的是
A. 葡萄糖由链状转化为环状结构是醛基和6号碳原子上羟基作用的结果
B. 葡萄糖由链状转化为环状结构的过程熵增
C. 葡萄糖链状结构、环状结构以及有机物A中均有4个手性碳原子
D. 有机物A→有机物B的反应条件为浓硫酸、加热
【答案】D
【解析】
【详解】A.葡萄糖由链状转化为环状结构是醛基和5号碳原子上羟基作用的结果,故A错误;
B.根据各种葡萄糖结构中链状结构的熵最大,则葡萄糖由链状转化为环状结构的过程熵减,故B错误;
C.葡萄糖链状结构、有机物A均有4个手性碳原子,环状结构有5个手性碳原子,故C错误;
D.葡萄糖和氢气在催化剂反应生成A[CH2OH(CHOH)4CH2OH],则有机物A→有机物B的反应是分子内脱水,其反应条件为浓硫酸、加热,故D正确。
综上所述,答案为D。
12. 三甲基铝在常温常压下为无色透明液体,反应性极强,暴露空气中瞬间着火,与水反应剧烈并生成甲烷。下列推测不合理的是
A. 与足量反应可得到
B. 相同条件下,和水反应的剧烈程度:
C. 在对二甲苯溶剂中,可以和反应得到
D. 若在空气中发生燃烧,可以用砂子灭火
【答案】B
【解析】
【详解】A.结合题意可知,与足量反应的化学方程式为,A正确;
B.原子半径:O<C,键长:Al-O<Al-C,键能:Al-O>Al-C,因此更稳定,其和水反应不如和水反应剧烈,B错误;
C.的中心原子Al有空轨道,中的O有孤电子对,所以二者之间能够形成配位键,1个可以和4个配位,C正确;
D.因为与水反应剧烈,所以其着火时不能用水灭火,可用砂子灭火,D正确;
故选B。
13. 高分子有机物聚吡咯(PPy)是一种性能优异光敏型半导体,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】
【详解】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。
14. 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(Ⅱ)催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成,其反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A. (Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后,配体失去质子能力增强
B. M中的化合价为
C. 该过程有非极性键的形成
D. 该过程的总反应式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后,中的带有更多的正电荷,其与N原子成键后,吸引电子的能力比(Ⅱ)强,这种作用使得配体中的键极性变强且更易断裂,因此其失去质子()的能力增强,A说法正确;
B.(Ⅱ)中的化合价为+2,当其变为(Ⅲ)后,的化合价变为+3,(Ⅲ)失去2个质子后,N原子产生了1个孤电子对,的化合价不变;M为,当变为M时,N原子的孤电子对拆为2个电子并转移给1个电子,其中的化合价变为,因此,B说法不正确;
C.该过程M变为时,有键形成,是非极性键,C说法正确;
D.从整个过程来看, 4个失去了2个电子后生成了1个和2个,(Ⅱ)是催化剂,因此,该过程的总反应式为,D说法正确;
综上所述,本题选B。
15. 某废水处理过程中始终保持饱和,即,通过调节pH使和形成硫化物而分离。已知:当溶液中离子浓度小于时可认为沉淀完全。25℃时,的电离平衡常数,。,,,。下列说法不正确的是
A. CdS固液混合物中,上层清液里含硫微粒主要以形式存在
B. 将的溶液稀释到时,几乎不变
C. 25℃时,调节时,废水中的和能完全转化为硫化物沉淀
D. 用NiS固体也能很好地除去溶液中的
【答案】C
【解析】
【详解】A.CdS固液混合物中,上层清液中CdS浓度非常小,可近似认为上层清液呈中性,上层清液里含硫微粒满足关系:,,主要以形式存在,A正确;
B.是二级电离产生的,稀释时对氢离子的影响较大,稀释时的浓度变为原来的一半,平衡常数不变,对二级电离的影响很小,将的溶液稀释到的几乎不变,B正确;
C. 25℃时,调节,,,废水中的能完全转化为硫化物沉淀,不能,C错误;
D. ,用NiS固体也能很好的除去溶液中的,D正确;
故选C。
16. 下列方案设计、现象和结论正确的是
方案设计
现象
结论
A
将适量硫粉和铁粉混合堆成条状。用灼热的玻璃棒触及一端,当混合物呈红热状态时,移开玻璃棒。
混合物继续保持红热并持续扩散,粉末呈黑色
Fe和S反应为放热反应
B
将银粉分别加入硫酸和HI溶液中
前者无明显现象,后者生成无色气体和黄色沉淀
氧化性:H2SO4<HI
C
取适量Na2SO3溶液于试管中,测定pH然后加热一段时间,冷却至原温度,再次测定该溶液的pH
pH变小
SO32-水解过程为放热过程
D
向有机物样品中加入过量NaOH后,再加入新制Cu(OH)2
加热后产生砖红色沉淀
该有机物为醛
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.硫粉和铁粉混合堆成条状,用灼热的玻璃棒触及一端引发反应后,移开玻璃棒,混合物继续保持红热并持续扩散,粉末呈黑色,说明该反应为放热反应,故A正确;
B.将银粉分别加入硫酸和HI溶液中,前者无明显现象,后者生成无色气体和AgI沉淀,由于AgI难溶,促使银粉和HI溶液进一步反应,所以不能证明氧化性H2SO4<HI,故B错误;
C.亚硫酸钠水解生成亚硫酸氢根离子和氢氧根离子,溶液呈碱性,加热促进亚硫酸钠的水解,溶液中氢氧根离子浓度应增大,即pH应增大,但加热过程中亚硫酸根离子易被氧化成硫酸,所以最终溶液pH减小,因此不能说明亚硫酸根离子的水解过程为放热过程,故C错误;
D.向有机物样品中加入过量NaOH后,再加入新制Cu(OH)2,加热后产生砖红色沉淀,该有机物可能为甲酸,故D错误;
故答案为:A。
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. 学习结构化学,有助于洞悉物质内部奥秘。回答下列问题:
(1)根据下图所示规律,1~18号元素中位置最低的元素的基态原子核外电子排布式为___________。
(2)已知某化合物的结构简式为 ,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,则Se的杂化方式为___________。
(3)谷氨酸的电离常数Ka1=6.46×10-3,Ka2=5.62×10-5,Ka3=2.14×10-10。请在下图标出Ka1、Ka2、Ka3对应的基团。___________
(4)一定条件下与以物质的量之比为1:1混合得到一种固态离子化合物,其结构组成可能为:(a)或(b),该离子化合物最可能的结构组成为___________(填“a”或“b”),理由是___________。
(5)钾元素与氧元素形成的某些化合物可以作为宇宙飞船的供氧剂。其中一种化合物的晶胞在xy平面、xz平面、yz平面上的投影如图所示,其晶胞边长为anm,NA为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为___________(用含a、NA的代数式表示)。
【答案】(1)1s22s22p63s1
(2)sp2 (3)
(4) ①. a ②. 中原子周围价层电子对数为4,而中原子周围价层电子对数为3,存在空轨道,更容易与氯离子上的孤电子对结合,形成配位键,构成离子
(5)
【解析】
【小问1详解】
根据图1预测,1~18号元素中位置最低元素是钠,钠的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s1;
【小问2详解】
在 分子中,4个C原子采取sp2杂化,垂直杂化轨道的4个p轨道共有4个电子参与形成大π键,Se采取sp2杂化;
【小问3详解】
根据结构,右边的羧基表现的酸性最强,其次是左边的羧基,酸性最弱的是-NH,故标出Ka1、Ka2、Ka3对应的基团为;
【小问4详解】
SbCl3与中Sb原子周围价层电子对数为8,而GaCl3分子中Ga原子周围价层电子对数为3,是电子对的接受体,更容易与Cl-上的孤电子对结合,形成配位键,构成[GaCl]离子,因此可能结构应是,
【小问5详解】
根据晶胞的三视图可以知道,K原子在晶胞的顶点和体心,一个晶胞含有K原子8×+1=2,O原子有两个在晶胞内,八个在棱上,一个晶胞中含有的O原子2+8×=4,晶胞内K原子与O原子个数比为1﹕2,所以钾元素和氧元素形成的化合物的化学式为KO2;一个晶胞中含有2个K原子和4个O原子,晶胞参数为apm,,晶体密度为=g⋅cm−3= g⋅cm−3。
18. 光盘金属层含有Ag(其它金属微量忽略不计),可以进行资源回收利用,下图为从光盘中提取Ag的工业流程。
已知:①气体A、气体D是空气的主要组成气体。
②配离子的形成是分步进行的: ; 。
③AgCl的Ksp=1.8×10-10。
请回答:
(1)已知Ag位于周期表的第五周期IB族,Ag的原子序数为___________。
(2)写出反应Ⅰ的离子方程式___________,从反应产物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺点是___________。
(3)水合肼是一种液态还原剂,能直接与AgCl反应生成单质Ag。上述流程中,先将氯化银溶于氨水,再与水合肼反应,除了“碱性条件下水合肼的还原性增强”,还具有的优点可能有___________(写出一条即可)。
(4)是一个可逆反应。
①结合相关数据说明上述反应是可逆反应___________;
②设计实验验证上述反应是可逆反应___________。
【答案】(1)47 (2) ①. 4Ag+4ClO-+2H2O=4AgCl+O2+4OH- ②. 生成氮氧化物,污染空气
(3)加快反应速率,使反应充分进行;避免生成的银单质混有AgCl杂质,使产品不纯
(4) ①. 由方程式可知,反应的平衡常数,K值较小,表明该反应进行得不完全 ②. 将AgCl固体与少量氨水混合,充分反应后过滤,将滤液分成两支试管,向一支试管中滴加酚酞,溶液变红,表明少量氨水没有完全反应﹔向另一支试管中滴加足量硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀产生,表明存在产物Cl-
【解析】
【分析】由题给流程可知,向处理后的光盘碎片中氢氧化钠溶液调节溶液pH后,加入足量次氯酸钠溶液发生如下反应Ag+4NaClO+2H2O═4AgCl+4NaOH+O2↑,过滤得到氯化银;向氯化银中加入足量氨水,将氯化银转化为含有二氨合银离子的溶液C,向溶液C中加入一水合肼溶液发生如下反应:。
【小问1详解】
由银元素位于元素周期表的第五周期IB族可知,银元素的原子序数为47;
【小问2详解】
反应Ⅰ的离子方程式: 4Ag+4ClO-+2H2O=4AgCl+O2+4OH-;从反应产物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺点是:HNO3被还原,生成氮氧化物,污染空气;
【小问3详解】
还原性增强,加快反应速率,使反应充分进行;避免生成的银单质混有AgCl杂质,使产品不纯;
【小问4详解】
①由方程式可知,反应的平衡常数,K值较小说明该反应进行得不完全,属于可逆反应,故答案为:由方程式可知,反应的平衡常数,K值较小,表明该反应进行得不完全;
②由方程式可知,若该反应为可逆反应,向氯化银固体中加入少量氨水,反应后的溶液中含有氯离子,说明氯化银能与氨水反应,含有未反应的氨水说明氯化银能与氨水的反应为可逆反应,则验证上述反应是可逆反应的实验方案为:将AgCl固体与少量氨水混合,充分反应后过滤,将滤液分成两支试管,向一支试管中滴加酚酞,溶液变红,表明少量氨水没有完全反应﹔向另一支试管中滴加足量硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀产生,表明存在产物Cl-。
19. 按要求回答下列问题:
(一)汽车尾气净化装置中CO和NO发生如下反应:
① ΔH1,Kp1
② ΔH2,Kp2
③ ΔH3,Kp3
(1)上述反应的的线性关系如图所示()。ΔH3___________0(填“>”或“<”),反应的K=___________(用Kp2、Kp3表示)。
(二)工业上可通过环己烷脱氢来制备环己烯。在873K、100kPa条件下,向反应器中充入氩气和环己烷的混合气体,仅发生反应:。
(2)环己烷的平衡转化率随的增大而升高,其原因是___________。
(3)当时,环己烷的平衡转化率为2/3,则环己烷脱氢反应的Kp=___________kPa(保留2位小数)。
(三)研究表明,在固体催化剂N存在下,反应C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH1 = +124 kJ·mol−1分三步进行,生成C3H6步骤的活化能远大于生成H2步骤的活化能,且开始一段时间内C3H6与H2的生成速率几乎相同。
(4)画出步骤2和步骤3生成产物的反应过程能量示意图。___________
(四)电解铬酸钾溶液制备重铬酸钾的装置如图
(5)根据所学的平衡移动原理相关知识,请用方程式及必要的文字解释通电后阳极室溶液逐渐由黄色变为橙色的原因___________。
【答案】(1) ①. > ②.
(2)恒压条件下,增大Ar的物质的量,相当于减小压强,平衡正向移动
(3)66.67 (4)
(5)阳极发生反应为:,导致增大,促进平衡正向移动,产生,同时部分钾离子移向阴极区,在阳极区产生K2Cr2O7
【解析】
【小问1详解】
图像显示温度升高,减小,即温度升高,增大,所以升高温度,反应③正向移动,故ΔH3>0;根据盖斯定律,反应③-反应②×2得反应,所以K=;
【小问2详解】
恒压条件下,增大Ar的物质的量,相当于减小环己烷的分压,减小压强平衡正向移动,所以环己烷的平衡转化率随的增大而升高;
【小问3详解】
设,由题可知环己烷的平衡转化率为2/3,列出三段式:,Kp= kPa。
【小问4详解】
根据题意知反应C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH1 = +124 kJ·mol−1分三步进行,则步骤II为;步骤III为,生成C3H6步骤的活化能远大于生成H2步骤的活化能,故步骤II为吸热反应;步骤III为 和 从催化剂表面解吸的过程,故步骤III也为吸热反应,画出该反应过程的能量示意图为:;
【小问5详解】
阳极发生反应为:,导致增大,促进平衡正向移动,产生,同时部分钾离子移向阴极区,在阳极区产生K2Cr2O7,所以通电后阳极室溶液逐渐由黄色变为橙色
20. 明矾在工业上用作净水剂,医药上用作收敛剂。实验小组采用废弃的铝制易拉罐按如下流程制备明矾大晶体。
已知:晶体结晶需要晶核,外加成核剂、杂质、残余晶体(易附在器壁上)均可作晶核。请回答:
(1)废铝制易拉罐溶于KOH溶液发生的主要反应为___________(用离子方程式表示)。
(2)下列说法不正确的是___________。
A. 可采取将废易拉罐剪碎、酒精灯加热等方式加快溶解速率
B. 加入KOH溶液至不再产生气泡后,趁热过滤,除去不溶物
C. “系列操作I”有:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤灼烧
D. 制备明矾大晶体时,小晶体应悬挂在靠近烧杯底部的位置
(3)“系列操作II”的装置如图所示,烧杯上方所盖的纸片的作用是___________。
(4)是一种慢性神经毒素,长期积累会导致神经结节。实验室可采用置换滴定法测定天然水体样品中的浓度。简要过程如下:
有关反应如下(试剂EDTA用表示):
步骤①:
步骤②:
步骤③:
①下列有关说法不正确的是___________。
A.碱式滴定管有气泡时,将橡皮塞向上弯曲,两手指挤压橡皮管中玻璃珠的下方(图所示位置),将气泡从管尖排出
B.天然水体样品中的(不与F反应)不影响含量的测定
C.步骤①所加试剂EDTA,实验前不需要标定其浓度
D.如果步骤②所加标准溶液偏少,会导致浓度的测定值小于真实值
②根据检测过程,请给出配合离子、、的稳定性由弱到强的顺序:___________。
③要准确计算水样中浓度,须利用水样1的体积以及步骤______的实验数据(选填:①、②、③、④)
【答案】(1) (2)ACD
(3)防止空气中的灰尘等掉入溶液中,影响大晶体形成
(4) ①. AD ②. 弱于弱于 ③. 步骤④
【解析】
【分析】废易拉罐与KOH反应生成含有KAl[OH]4的溶液,溶液①中加入硫酸KAl[OH]4转化为Al3+,同时溶液中存在硫酸根离子和钾离子,通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤等操作得到明矾小晶体,明矾小晶体通过操作Ⅱ得到明矾大晶体。
【小问1详解】
废铝易拉罐中Al与KOH反应生成偏铝酸根离子和氢气,离子方程式为。
小问2详解】
A.铝与KOH反应生成氢气,用酒精灯加热可能会导致生成的氢气燃烧,有安全隐患,A错误;
B.加入KOH溶液至不再产生气泡说明Al已经反应完,再趁热过滤除去不溶物,B正确;
C.系列操作Ⅰ有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤,不需要灼烧,C错误;
D.制备明矾大晶体,小晶体悬挂在溶液中央,D错误;
故答案选ACD。
【小问3详解】
烧杯上盖上纸片,可防止空气中的灰尘等掉入溶液中,影响大晶体的形成。
【小问4详解】
①
A.碱式滴定管中有气泡时,将胶管弯曲使玻璃尖嘴斜向上,用两指捏住胶管,轻轻挤压玻璃球上方,使溶液从尖嘴流出,从而排除气泡,A错误;
B.天然水体样品中的钙离子结合Y4-生成CaY2-,但是CaY2-不与F-反应,则步骤③中只有AlY-与氟离子反应重新生成Y4-,因此不影响铝离子含量的测定,B正确;
C.步骤④用Zn2+的标准液滴定含Y4-的溶液,可求出溶液中Y4-的物质的量,进而计算出AlY-的物质的量,也就能计算出Al3+的浓度,不需要标定EDTA浓度,C正确;
D.步骤②所加Zn2+标准液偏少,则溶液中还存在部分Y4-,导致步骤④中加入的Zn2+标准液偏多,Al3+浓度的测定值大于真实值,D错误;
故答案选AD。
②AlY-能与F-反应生成,说明的稳定性强于AlY-,含有AlY-的溶液中加入Zn2+,AlY-没有转化为ZnY2-,说明稳定性AlY-强于ZnY2-,因此稳定性弱于弱于。
③通过步骤④Zn2+标准溶液的消耗量可计算出Y4-的物质的量,从而计算出AlY-的物质的量,也就能计算出铝离子的浓度,故需要步骤④的实验数据。
21. 利用环化反应合成天然产物callitrisic acid的部分合成路线如下。
(1)A中含有的官能团的名称___________,G的分子式为___________。
(2)C→D的反应类型为___________,不能用酸性溶液替换的原因是___________。
(3)D→E为取代反应,同时生成HCl和,其化学方程式为___________。
(4)E→F发生了傅克酰基化反应,其反应机理如下(―R为烃基)。
傅克酰基化反应较难生成多元取代产物的原因是___________。
(5)F→G发生了鲁滨逊增环反应,是通过迈克尔加成反应和羟醛缩合两步完成的。
已知:+ ROH
①MVK的结构简式为___________。
②设计以乙醇、HOOC(CH2)4COOH、MVK为原料合成的路线。___________
【答案】(1) ①. 碳碳双键 ②. C18H22O
(2) ①. 氧化反应 ②. 氧化性过强,生成对苯二甲酸
(3) (4)羰基具有吸电子作用,使苯环电子云密度减小,难以与RCO+反应
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】C中醛基发生氧化反应生成D中羧基,D中羧基发生取代反应生成E,E和乙烯发生加成反应然后发生取代反应生成F,F发生反应生成G;
【小问1详解】
A中含有的官能团名称为碳碳双键,根据G的结构简式可得其分子式为:C18H22O;
【小问2详解】
C→D的反应类型为氧化反应;不能用酸性KMnO4溶液替换CrO3的原因是氧化性过强,生成对苯二甲酸;
【小问3详解】
根据D、E的结构简式,D→E为取代反应,同时生成HCl和SO2,其化学方程式为;
【小问4详解】
傅克酰基化反应较难生成多元取代产物的原因是羰基具有吸电子作用,使苯环电子云密度减小,难以与RCO+反应;
【小问5详解】
①MVK发生的反应为加成反应,则MVK为;
②以HOOC(CH2)4COOH和MVK为原料合成,根据题给信息知,可由和
反应得到,可由CH3CH2OOC(CH2)4COOCH2CH3发生信息中的反应得到,HOOC(CH2)4COOH和乙醇发生酯化反应生成CH3CH2OOC(CH2)4COOCH2CH3,合成路线为。
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杭西高2024年5月高三化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1,C-12,O-16,F-19,Na-23,Al-23,K-39,Cl-35.5
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列有关说法正确是
A. 利用CO2合成的可降解塑料PC(聚碳酸酯)是纯净物
B. 嫦娥五号采样返回器带回的月球矿物含有CaO·MgO·2SiO2,该物质属于氧化物
C. “煤饼烧蛎房成灰”,“灰”主要成分为CaO,是离子化合物
D. 普通玻璃属于晶体,加入一些金属氧化物或盐可以得到彩色玻璃
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. CaC2的电子式:
B. 异戊二烯的键线式为:
C. 能体现环己烷(C6H12)稳定空间构型的键线式:
D. 甲醛中π键的电子云轮廓图:
3. 氯化钠应用广泛,下列说法正确的是
A. 侯氏制碱法是将足量通入氨化的氯化钠饱和溶液中,析出晶体
B. 氯碱工业采用阴离子交换膜电解槽电解饱和食盐水获得氯气和氢氧化钠
C. 用洗净的铂丝蘸取某样品在酒精灯上灼烧,火焰呈黄色,该样品一定是钠盐
D 向饱和氯化钠溶液中滴加浓盐酸能观察到固体析出
4. 水体中氨氮含量过高会导致水体富营养化,用次氯酸钠除去氨氮(以NH3表示)的反应为:。下列说法不正确的是(为阿伏加德罗常数的值)
A. NaClO是氧化剂,NH3是还原剂
B. 氧化产物与还原产物物质的量之比为1∶3
C. 反应温度越高,氨氮的去除率也越高
D. 生成1molN2,反应转移电子数为
5. 下列说法正确的是
①
②
③
④
A. 图①:进行化学实验时,需要佩戴护目镜,以保护眼睛
B. 图②:配制FeCl3溶液
C. 图③:制取乙烯
D. 图④:制备少量氢氧化亚铁,并观察其颜色
6. 为了自制肥皂,某化学兴趣小组设计方案如下所示,下列说法不正确的是
A. 步骤Ⅰ中,试剂Ⅰ可以为乙醇,作用是提供均相溶剂
B. 用玻璃棒蘸取混合液A,滴入装有冷水的试管中,观察有无滴浮在液面上来判断油脂是否水解完全
C. 步骤Ⅱ中,试剂Ⅱ为饱和食盐水,目的是降低高级脂肪酸钠盐溶解度,使其析出
D. 步骤Ⅲ中,可用多组纱布进行过滤操作
7. “类比”是化学学习的重要方法。下列客观事实和类比关系均正确的是
选项
客观事实
类比结论
A
乙醇能与水以任意比互溶
戊醇也可以与水以任意比互溶
B
氯化镁溶液加热、蒸干、灼烧,最终得到MgO
氯化锶溶液加热、蒸干、灼烧,最终得到SrO
C
苯酚可以与溴水反应生成2,4,6-三溴苯酚
苯酚可与BrCl反应生成三氯苯酚和溴化氢
D
氢氧化铁在空气中加热分解生成Fe2O3和H2O
氢氧化亚铁在空气中加热分解也生成Fe2O3和H2O
A. A B. B C. C D. D
8. 下列说法不正确的是
A. 质谱法可用来测定物质的部分结构信息
B. 天然淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成,支链淀粉含量很高的谷物,有比较黏的口感
C. 肽链通过肽键中的氧原子与氢原子之间存在的氢键作用形成蛋白质的二级结构
D. 顺丁橡胶用二硫键等作用力将线型结构连接为网状结构,且硫化交联程度越大,弹性和强度越好
9. 下列说法或有关反应的离子方程式不正确的是
A. 与Al反应能放出H2的溶液中:NO、Na+、Fe3+、SO一定不能大量共存
B. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
C. 乙酰甲胺在稀盐酸中水解:
D. 向含溶质a mol的FeBr2溶液中通入b mol Cl2,充分反应,当时,反应的离子方程式为:
10. X、Y、Z、W四种短周期元素,原子序数依次增大且总和为22,X与Y、Z、W不同周期。基态Y原子核外电子有4种空间运动状态,下列说法不正确的是
A. X、Y、Z能形成直线形分子
B. X、Y、W能形成酸性(同温同浓度下)比醋酸强的二元酸
C. Z与X能形成分子晶体,但不能形成离子晶体
D. W和原子序数为52Q元素位于同一族,Q可用于制造半导体材料
11. 葡萄糖水溶液中,存在链状和环状结构间的平衡。常温下,各种葡萄糖结构及其所占百分含量如图1,葡萄糖可经图2转化为B。已知各种葡萄糖结构中链状结构的熵最大,下列说法正确的是
A. 葡萄糖由链状转化为环状结构是醛基和6号碳原子上羟基作用的结果
B. 葡萄糖由链状转化为环状结构的过程熵增
C. 葡萄糖链状结构、环状结构以及有机物A中均有4个手性碳原子
D. 有机物A→有机物B的反应条件为浓硫酸、加热
12. 三甲基铝在常温常压下为无色透明液体,反应性极强,暴露空气中瞬间着火,与水反应剧烈并生成甲烷。下列推测不合理的是
A. 与足量反应可得到
B. 相同条件下,和水反应的剧烈程度:
C. 在对二甲苯溶剂中,可以和反应得到
D. 若在空气中发生燃烧,可以用砂子灭火
13. 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
14. 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(Ⅱ)催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成,其反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A. (Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后,配体失去质子能力增强
B. M中的化合价为
C. 该过程有非极性键的形成
D. 该过程的总反应式:
15. 某废水处理过程中始终保持饱和,即,通过调节pH使和形成硫化物而分离。已知:当溶液中离子浓度小于时可认为沉淀完全。25℃时,的电离平衡常数,。,,,。下列说法不正确的是
A. CdS固液混合物中,上层清液里含硫微粒主要以形式存在
B. 将的溶液稀释到时,几乎不变
C. 25℃时,调节时,废水中的和能完全转化为硫化物沉淀
D. 用NiS固体也能很好地除去溶液中的
16. 下列方案设计、现象和结论正确的是
方案设计
现象
结论
A
将适量硫粉和铁粉混合堆成条状。用灼热的玻璃棒触及一端,当混合物呈红热状态时,移开玻璃棒。
混合物继续保持红热并持续扩散,粉末呈黑色
Fe和S反应放热反应
B
将银粉分别加入硫酸和HI溶液中
前者无明显现象,后者生成无色气体和黄色沉淀
氧化性:H2SO4<HI
C
取适量Na2SO3溶液于试管中,测定pH然后加热一段时间,冷却至原温度,再次测定该溶液的pH
pH变小
SO32-水解过程为放热过程
D
向有机物样品中加入过量NaOH后,再加入新制Cu(OH)2
加热后产生砖红色沉淀
该有机物为醛
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. 学习结构化学,有助于洞悉物质内部奥秘。回答下列问题:
(1)根据下图所示规律,1~18号元素中位置最低的元素的基态原子核外电子排布式为___________。
(2)已知某化合物的结构简式为 ,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,则Se的杂化方式为___________。
(3)谷氨酸的电离常数Ka1=6.46×10-3,Ka2=5.62×10-5,Ka3=2.14×10-10。请在下图标出Ka1、Ka2、Ka3对应的基团。___________
(4)一定条件下与以物质的量之比为1:1混合得到一种固态离子化合物,其结构组成可能为:(a)或(b),该离子化合物最可能的结构组成为___________(填“a”或“b”),理由是___________。
(5)钾元素与氧元素形成的某些化合物可以作为宇宙飞船的供氧剂。其中一种化合物的晶胞在xy平面、xz平面、yz平面上的投影如图所示,其晶胞边长为anm,NA为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为___________(用含a、NA的代数式表示)。
18. 光盘金属层含有Ag(其它金属微量忽略不计),可以进行资源回收利用,下图为从光盘中提取Ag的工业流程。
已知:①气体A、气体D是空气的主要组成气体。
②配离子的形成是分步进行的: ; 。
③AgCl的Ksp=1.8×10-10。
请回答:
(1)已知Ag位于周期表的第五周期IB族,Ag的原子序数为___________。
(2)写出反应Ⅰ的离子方程式___________,从反应产物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺点是___________。
(3)水合肼是一种液态还原剂,能直接与AgCl反应生成单质Ag。上述流程中,先将氯化银溶于氨水,再与水合肼反应,除了“碱性条件下水合肼的还原性增强”,还具有的优点可能有___________(写出一条即可)。
(4)是一个可逆反应。
①结合相关数据说明上述反应是可逆反应___________;
②设计实验验证上述反应是可逆反应___________。
19. 按要求回答下列问题:
(一)汽车尾气净化装置中CO和NO发生如下反应:
① ΔH1,Kp1
② ΔH2,Kp2
③ ΔH3,Kp3
(1)上述反应的的线性关系如图所示()。ΔH3___________0(填“>”或“<”),反应的K=___________(用Kp2、Kp3表示)。
(二)工业上可通过环己烷脱氢来制备环己烯。在873K、100kPa条件下,向反应器中充入氩气和环己烷的混合气体,仅发生反应:。
(2)环己烷的平衡转化率随的增大而升高,其原因是___________。
(3)当时,环己烷的平衡转化率为2/3,则环己烷脱氢反应的Kp=___________kPa(保留2位小数)。
(三)研究表明,在固体催化剂N存在下,反应C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH1 = +124 kJ·mol−1分三步进行,生成C3H6步骤的活化能远大于生成H2步骤的活化能,且开始一段时间内C3H6与H2的生成速率几乎相同。
(4)画出步骤2和步骤3生成产物的反应过程能量示意图。___________
(四)电解铬酸钾溶液制备重铬酸钾的装置如图
(5)根据所学的平衡移动原理相关知识,请用方程式及必要的文字解释通电后阳极室溶液逐渐由黄色变为橙色的原因___________。
20. 明矾在工业上用作净水剂,医药上用作收敛剂。实验小组采用废弃的铝制易拉罐按如下流程制备明矾大晶体。
已知:晶体结晶需要晶核,外加成核剂、杂质、残余晶体(易附在器壁上)均可作晶核。请回答:
(1)废铝制易拉罐溶于KOH溶液发生的主要反应为___________(用离子方程式表示)。
(2)下列说法不正确的是___________。
A. 可采取将废易拉罐剪碎、酒精灯加热等方式加快溶解速率
B. 加入KOH溶液至不再产生气泡后,趁热过滤,除去不溶物
C. “系列操作I”有:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤灼烧
D. 制备明矾大晶体时,小晶体应悬挂在靠近烧杯底部的位置
(3)“系列操作II”的装置如图所示,烧杯上方所盖的纸片的作用是___________。
(4)是一种慢性神经毒素,长期积累会导致神经结节。实验室可采用置换滴定法测定天然水体样品中的浓度。简要过程如下:
有关反应如下(试剂EDTA用表示):
步骤①:
步骤②:
步骤③:
①下列有关说法不正确的是___________。
A.碱式滴定管有气泡时,将橡皮塞向上弯曲,两手指挤压橡皮管中玻璃珠的下方(图所示位置),将气泡从管尖排出
B.天然水体样品中的(不与F反应)不影响含量的测定
C.步骤①所加试剂EDTA,实验前不需要标定其浓度
D.如果步骤②所加标准溶液偏少,会导致浓度的测定值小于真实值
②根据检测过程,请给出配合离子、、的稳定性由弱到强的顺序:___________。
③要准确计算水样中浓度,须利用水样1的体积以及步骤______的实验数据(选填:①、②、③、④)
21. 利用环化反应合成天然产物callitrisic acid的部分合成路线如下。
(1)A中含有的官能团的名称___________,G的分子式为___________。
(2)C→D的反应类型为___________,不能用酸性溶液替换的原因是___________。
(3)D→E为取代反应,同时生成HCl和,其化学方程式为___________。
(4)E→F发生了傅克酰基化反应,其反应机理如下(―R为烃基)。
傅克酰基化反应较难生成多元取代产物的原因是___________。
(5)F→G发生了鲁滨逊增环反应,是通过迈克尔加成反应和羟醛缩合两步完成的。
已知:+ ROH
①MVK的结构简式为___________。
②设计以乙醇、HOOC(CH2)4COOH、MVK为原料合成的路线。___________
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