内容正文:
高三模拟考试
理科综合·化学
考生注意:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共300分。考试时间150分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Fe 56
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共7小题,每小题6分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 商洛是我国黑木耳的重要产地之一。柞水黑木耳富含蛋白质、纤维素、葡萄糖、卵磷脂、维生素C等。下列说法错误的是
A. 蛋白质为高分子化合物 B. 纤维素能水解生成葡萄糖
C. 卵磷脂与油脂是同种物质 D. 维生素C具有抗氧化性
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨基酸脱水缩合变成肽链,进一步加工变成蛋白质,蛋白质为高分子化合物,故A正确;
B.纤维素为多糖,能水解生成葡萄糖,故B正确;
C.卵磷脂是一种油脂性物质,包括磷酸、胆碱、脂肪酸等,油脂是高级脂肪酸甘油酯,不是同种物质,故C错误;
D.维生素C具有还原性,能被氧化而发挥抗氧化作用,则维生素C具有抗氧化性,故D正确;
故选C。
2. 靛玉红可用于治疗慢性粒细胞白血病,结构如图所示。下列叙述错误的是
A. 靛玉红能使的溶液褪色
B. 靛玉红能发生加成、取代反应
C. 1mol靛玉红最多能与6mol发生反应
D. 靛玉红的分子式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.靛玉红含有碳碳双键,能使的溶液褪色,A正确;
B.靛玉红含有碳碳双键、羰基等可以发生加成反应,含有苯环可以发生取代反应,B正确;
C.1个靛玉红分子含有2个苯环、1个碳碳双键、1个酮羰基,则1mol靛玉红最多能与8molH2发生反应,C错误;
D.靛玉红的分子式为,D正确;
故选C。
3. 甲酸()可在纳米级表面分解为活性和,经下列历程实现的催化还原。已知(Ⅱ)、(Ⅲ)表示中的二价铁和三价铁,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 溶液中含有的数目为
B. 生产中将催化剂处理成纳米级颗粒可增大甲酸分解的速率
C. 由和组成的混合气体中,含氧原子的总数为
D. 反应历程中生成的可调节体系,有增强氧化性的作用
【答案】A
【解析】
【详解】A.已知HNO2为弱酸,即能发生水解,故溶液中含有的数目小于,A错误;
B.将催化剂处理成纳米级颗粒可增大甲酸与催化剂的接触面积,进一步增大甲酸分解的速率,B正确;
C.NO2和N2O4的最简式为NO2,故由NO2和N2O4组成的混合气体中,含氧原子的总数为=,C正确;
D.由图可知,生成的H+可调节体系pH,可以增强的氧化性,D正确;
故答案为A。
4. 下列实验的操作和现象与结论对应且都正确的是
选项
操作和现象
结论
A
向紫色石蕊溶液中加入新制氯水,溶液先变红后褪色
新制氯水具有酸性和漂白性
B
向某未知溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红
该未知溶液不含
C
向1mL浓度均为的和混合溶液中滴加2滴NaOH溶液,先出现红褐色沉淀
相同温度下,
D
微热滴有酚酞的饱和溶液,红色变浅
加热时,的水解平衡逆向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.新制氯水中含有盐酸和次氯酸,具有酸性和漂白性,则向紫色石蕊溶液中加入新制氯水,溶液先变红后褪色,故A正确;
B.向某未知溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红,说明溶液含,不能说明不含,故B错误;
C.向1mL浓度均为的和混合溶液中滴加2滴NaOH溶液,由于沉淀比沉淀更难溶,所以先出现红褐色沉淀,说明相同温度下,,故C错误;
D.碳酸钠为强碱弱酸盐,水解显碱性, 滴入酚酞呈浅红色,盐类的水解是吸热过程,温度升高,平衡正向移动,碱性增强,红色加深,故D错误;
故选A。
5. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素且均为非金属元素,X原子最外层电子数为内层电子数的2倍,Z是地壳中含量(质量分数)最高的元素,W与X位于同一主族。下列说法正确的是
A. XZ、YZ均为酸性氧化物 B. 非金属性:
C. 简单氢化物的沸点: D. 氧化物对应水化物的酸性:
【答案】B
【解析】
【分析】X最外层电子数是内层电子数的2倍,则X是C元素,Z是地壳中含量最多的元素,Z是O元素,Y是N元素,W与X同主族,W是Si元素,据此作答。
【详解】A.CO、NO均不是酸性氧化物,故A错误;
B.同周期元素从左至右,非金属性逐渐增强,则非金属性:C<N,故B正确;
C.简单氢化物的沸点:H2O>NH3,故C错误;
D.N氧化物对应水化物可能为硝酸,Si、C的氧化物对应水化物分别为H2SiO3、H2CO3,此时硝酸的酸性最强,故D错误;
故选B。
6. 我国某大学科研团队通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(),并基于此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍氢气电池,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时,向电极移动
B. 放电一段时间后,溶液的浓度增大
C. 放电时,
D. 外电路中每转移,理论上电极上消耗
【答案】B
【解析】
【分析】结合a电极失去电子生成水,a为负极,电极反应为H2+2OH--2e-=2H2O,b为正极,电极反应为,总反应为。
【详解】A.a为负极,B为正极,放电时,向电极移动,A正确;
B.总反应为,放电一段时间后,溶液的浓度不变,B错误;
C.放电时,正极得到电子,反应为,C正确;
D.a为负极,电极反应为H2+2OH--2e-=2H2O,外电路中每转移,理论上电极上消耗,D正确;
故选B。
7. NaOH溶液滴定20.00mL溶液时,、各含磷元素微粒的和pH的关系如图。下列说法错误的是
A. 的
B. 水的电离程度:d>c>b>a
C. ③为的与pH的关系
D. c点时,溶液中存在
【答案】D
【解析】
【分析】根据图中a点,时,溶液中溶质的物质的量之比为,故③④为磷酸和磷酸二氢钠的曲线,又因为随着pH变大,浓度变小,故③为,④为,又因为pH=2.12时,最小,故②为,①为,据此分析回答。
【详解】A.a点,,溶液中溶质为,即,;c点,,即,,,A正确;
B.a点的溶质为,水的电离被抑制,随着NaOH溶液的滴入,酸性减弱,生成可水解的盐,故水的电离逐渐增大,故水的电离程度:d>c>b>a,B正确;
C.由分析知,③为的与pH的关系,C正确;
D.溶液中存在电荷守恒,c点时,Na元素和P元素之间的关系为,则有,从图中信息可知,c点时,联立三个等式,有,此时溶液显碱性,则,D错误;
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第8~10题为必考题,每道试题考生都必须作答。第11~12题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共43分。
8. 对乙酰氨基酚(,)具有解热镇痛的效果,其解热作用缓慢而持久,刺激性小,极少有过敏反应。某科学小组设计如下转化流程在实验室制备对乙酰氨基酚(部分产物已略去):
(1)苯酚___________(填“能”或“不能”)与金属钠反应。步骤Ⅰ反应温度须控制在0~5℃,采用的控温方法为___________。
(2)步骤Ⅱ的反应原理为 ,反应装置如图甲所示。该科学小组通过实验测定了不同温度下对氨基苯酚钠的产率,数据如表:
温度/℃
25
45
55
65
产率/%
52.6
64.7
62.5
58.8
①盛装溶液的仪器名称是___________。
②通过实验数据,可知最佳反应温度为___________℃。
(3)步骤Ⅲ中硫酸的作用是析出对氨基苯酚,若加入硫酸过多或过快,可能导致发生的副反应的离子方程式为___________。
(4)步骤Ⅳ的实验装置如图乙所示。其中,冷凝管的作用是___________;反应结束后,得到的晶体需用冰水洗涤,其目的是___________。
(5)该科学小组用0.4mol苯酚进行实验,该实验中对乙酰氨基酚的总产率为55%,实际得到对乙酰氨基酚___________g。
【答案】(1) ①. 能 ②. 冰水浴
(2) ①. 三颈烧瓶 ②. 45℃
(3)
(4) ①. 冷凝回流 ②. 洗去杂质并降低对乙酰氨基酚的损失
(5)3322
【解析】
【分析】苯酚在0~5℃与HNO2反应,生成,与Na2S在一定温度下发生反应,生成的在硫酸的作用下析出,与(CH3CO)2O反应生成,据此解答。
【小问1详解】
苯酚能与金属钠反应,步骤Ⅰ反应温度须控制在0~5℃,采用的控温方法为:冰水浴,答案:能、冰水浴;
【小问2详解】
①由图可知,盛装Na2S溶液的仪器名称是:三颈烧瓶;②由实验数据可知,产率越高,对应的反应温度越合适,最佳反应温度为45℃,答案:三颈烧瓶、45℃;
【小问3详解】
步骤Ⅱ除了生成还生成Na2S2O3,若加入硫酸过多或过快,可能导致Na2S2O3与硫酸反应生成SO2和S,反应的离子方程式为:,答案:;
【小问4详解】
冷凝管的作用是:冷凝回流;反应结束后,得到的晶体需用冰水洗涤,其目的是:洗去杂质并降低对乙酰氨基酚的损失,答案:冷凝回流、洗去杂质并降低对乙酰氨基酚的损失;
【小问5详解】
用0.4mol苯酚进行实验,理论上生成对乙酰氨基酚0.4mol,质量为:0.4mol×151g/mol=60.4g,对乙酰氨基酚的总产率为55%,实际得到对乙酰氨基酚:60.4×55%=33.22g答案:33.22。
9. 以废旧电池[主要含MnO2、MnOOH、Zn、Zn(OH)2、Fe、KOH、、石墨棒]为原料,制备锰锌铁氧体[]的流程如下:
已知:在煮沸时易分解。
(1)将电池“粉碎”前应先放电,其目的是______________。
(2)“酸浸”过程中含锰物质被溶液中的,还原为,其中参与反应的离子方程式为______________。
(3)“氧化”时加入将氧化,取氧化后的溶液加入,调节溶液为1~2,可制得黄钾铁矾[]沉淀。
①复杂的含氧酸盐可以表示为氧化物的形式,如可表示为,则以氧化物的形式可表示为______________。
②写出加入Na2CO3生成黄钾铁矾反应的离子方程式:______________。
③检验“氧化”后的溶液中是否还存在Fe2+,可使用的试剂是_______________(填化学式)。
(4)“共沉淀”前,需测定溶液中锰元素含量。操作步骤:
a.准确量取1.00mL“氧化”后的溶液于锥形瓶中,加入少量硫酸、磷酸和硝酸银溶液,振荡;
b.将溶液加热至,加入充分反应(被氧化为)后,再将溶液煮沸;
c.冷却后,用的标准溶液滴定至终点,平行滴定3次,平均消耗溶液。
①步骤b中,煮沸的目的是_______________。
②“氧化”后的溶液中的物质的量浓度为_________。
【答案】(1)有利于锂在正极的回收,释放残余的能量,避免造成安全隐患释放残余的能量,避免造成安全隐患
(2)MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
(3) ①. K2O·3Fe2O3·4SO3·6H2O ②. 2K++6Fe3++4+6+6H2O=K2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6CO2↑ ③. K3[Fe(CN)6]
(4) ①. 将过量的(NH4)2S2O8加热分解掉,防止其氧化后续滴定过程中的Fe2+,以免引起实验误差 ②. 0.464
【解析】
【分析】废干电池主要含MnO2、MnOOH、Zn、Zn(OH)2、Fe、KOH,加入稀H2SO4到粉碎废电池增加酸浸速率,MnO2、MnOOH、Zn、Zn(OH)2、Fe、KOH溶于酸,MnO2、MnOOH在酸性条件下被Fe2+还原生成Mn2+,加入(NH4)2CO3共沉淀最终制取锰锌铁氧体,据此分析结合各小题具体解题。
【小问1详解】
放电时,负极上生成锂离子,锂离子向正极移动并进入正极材料中,所以“放电处理”有利于锂在正极的回收,释放残余的能量,避免造成安全隐患,故答案为:有利于锂在正极的回收,释放残余的能量,避免造成安全隐患;
【小问2详解】
MnO2被溶液中的FeSO4还原为Mn2+,亚铁离子被氧化为铁离子,离子方程式为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O,故答案为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;
【小问3详解】
①根据题干示例可知,复杂的含氧酸盐可以表示为氧化物的形式,则以氧化物的形式可表示为K2O·3Fe2O3·4SO3·6H2O,故答案为:K2O·3Fe2O3·4SO3·6H2O;
①加入Na2CO3调节溶液pH为1~2,生成黄钾铁矾[K2Fe6(SO4)4(OH)12]的离子方程式为2K++6Fe3++4+6+6H2O=K2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6CO2↑,故答案为:2K++6Fe3++4+6+6H2O=K2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6CO2↑;
③Fe2+与K3[Fe(CN)6](名称为铁氰化钾)反应产生蓝色沉淀,则检验Fe2+离子可以用K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,故答案为:K3[Fe(CN)6];
【小问4详解】
①步骤b中,煮沸的目的是将过量的(NH4)2S2O8加热分解掉,防止其氧化后续滴定过程中的Fe2+,以免引起实验误差,故答案为:将过量的(NH4)2S2O8加热分解掉,防止其氧化后续滴定过程中的Fe2+,以免引起实验误差;
②该滴定过程先后发生两个氧化还原反应:2Mn2++5+8H2O=2+10+16H+,+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,滴定过程中消耗的n(Fe2+)=0.1000mol/L×23.20mL×10-3L/mL=2.320×10-3mol,根据反应原理得关系式:Mn2+~~5Fe2+,则n(Mn2+)=mol=4.64×10-4mol,则c(Mn2+)=mol/L=0.464mol/L,故答案为:0.464mol/L。
10. 氢能是一种重要的绿色能源,在实现“碳中和”与“碳达峰”目标中起到重要作用。
Ⅰ.甲醇-水催化重整可获得氢气
(1)表中数据是该反应中相关物质的标准摩尔生成焓数据(标准摩尔生成焓是指在298.15K、100kPa下由稳定态单质生成1mol化合物时的焓变)。
物质
0
-393.5
-241.8
-200.7
则 _______,该反应在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
Ⅱ.乙醇-水催化重整亦可获得,主要反应如下:
反应①:
反应②:
(2)向恒容密闭容器中充入1mol 和3mol 发生上述反应①和②,初始时体系压强为100kPa.平衡时的分布分数、的产率随温度的变化曲线如图所示。
①为提高氢气的平衡产率,可采取的措施为_______(写出2条)。
②200℃以后,解释曲线a随温度变化趋势的原因:_______。
③温度为500℃时,反应经10min达到平衡,此时乙醇的转化率为60%,则0~10min内___,该温度下,反应②的_______(保留小数点后两位)。
(3)乙醇燃料电池(电极材料a和b均为惰性电极)广泛应用于微型电源、能源汽车、家用电源、国防等领域,工作原理如图所示,写出负极的电极反应式:_______,当转移1.2mol电子时,正极消耗的氧气的体积为_______L(标准状况下)。
【答案】(1) ①. +49 ②. 高温
(2) ①. 减小体系压强、分离出CO2 ②. 升高温度,反应②正向进行程度大于反应①正向进行程度,COx中CO2的含量降低 ③. 1.5 ④. 0.60
(3) ①. ②. 6.72
【解析】
【小问1详解】
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH==;故答案为+49;
②,时反应能自发进行,CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH>0,ΔS>0,故高温有利于反应自发进行;故答案为高温;
【小问2详解】
①为提高氢气的平衡产率,反应①平衡需向正反应方向移动,反应②平衡向逆反应方向移动,可以减小体系压强或分离出CO2;故答案为减小体系压强 分离出CO2;
②曲线b对应平衡时氢气的产率,曲线a对应平衡时CO2的分布分数,曲线C对应平衡时CO的分布分数;由图知200℃以后a曲线随温度的升高呈现降低趋势,说明CO2的分布分数随温度升高而降低,其原因在于升高温度反应②正向进行程度大于反应①正向进行程度,COx中CO2的含量降低;故答案为:升高温度反应②正向进行程度大于反应①正向进行程度,COx中CO2的含量降低;
③温度为500℃时,反应经10min达到平衡,此时乙醇的转化率为60%,依据反应①列三段式如下:
500℃,由图知δ(CO2)= δ(CO)=50%,说明平衡时n(CO2)= n(CO)=0.6mol;依据反应②列三段式如下:
得出平衡时n(C2H5OH)=0.4mol,n(H2)=3mol,n(H2O)=1.8mol,n(CO2)= n(CO)=0.6mol;总物质的量n(平衡)=6.4mol。起始时总物质的量n(起始)=4mol,p(起始)=100kPa,,;恒温恒容时,压强比等于物质的量比,故p(平衡)=,平衡时分压分别为,,,,,故答案为:1.5;
④反应②的,故答案为:0.60;
【小问3详解】
①乙醇燃料电池中乙醇在负极反应,失电子,生成二氧化碳和水,电极反应式为:;故答案为:;
②乙醇燃料电池中氧气在正极反应,得电子,电极反应式为:,当转移1.2mol电子时,正极消耗的氧气0.3mol,标准状况下体积为0.3mol×22.4L/mol=6.72L;故答案为:6.72。
(二)选考题:共15分。请考生从以下2道化学题中任选一题作答。如果多答,则每科按所答的第一题计分。
[化学——物质结构与性质]
11. KMnO4(s)受热分解制备氧气是实验室制氧气的常用方法,它也是一种高效氧化剂,是氧化还原滴定实验中常用的试剂,可以作为标准溶液滴定一些具有还原性的物质(Fe2+、C2O42-等)的溶液,如5C2O42-+2MnO4-+l6H++4H2O=2[Mn(H2O)6]2++10CO2↑。
(1)基态Mn2+的核外电排布式为___。
(2)如果在空气中焙烧KMnO4,可获得Mn3O4(可改写为MnO•Mn2O3),则Mn3O4中Mn的化合价为___。
(3)石墨烯(如图A)是一种由碳原子组成六边形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,当石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(如图B)。
石墨烯结构中1号C的杂化方式为___;该C与相邻的两个C形成的键角___(填“>”“<”“=”)l20º。氧化石墨烯结构中1号C与相邻C___(填“有”或“没有”)形成π键。
(4)铁形成的晶体类型因为铁原子排列方式的不同而不同,其中一种晶胞结构如图所示。晶体中铁原子周围距离最近且等距的铁原子数为___。形成铁碳合金时,存在一种碳原子插入到晶胞中每条棱的中点和晶胞的体心的结构,该物质的化学式为___;设NA为阿伏加 德罗常数的值,该铁碳晶胞的晶胞参数为apm,则C原子间的最短距离为______pm,该铁碳晶胞的密度为___ g•cm-3。
【答案】 ①. 1s22s22p63s23p63d5 ②. +2、+3 ③. sp2 ④. = ⑤. 没有 ⑥. 12 ⑦. FeC ⑧. ⑨.
【解析】
【分析】(1)~(3)可先写出Mn的电子排布式,然后写出Mn2+的电子排布式,或利用Fe2+进行类推;把Mn3O4改写为MnO•Mn2O3,利用各化合物中元素的化合价关系,确定Mn元素的化合价。由图形中原子的价电子排布,确定C原子发生的杂化,便可确定键角及键型。
(4)由铁原子所在位置,可确定晶体中铁原子周围距离最近且等距的铁原子,都是位于某个顶点Fe周围面心上的Fe原子;由Fe、C原子所在位置,可确定晶胞中所含Fe、C原子的个数,从而确定最简整数比,最终确定化学式;碳原子间的最短距离,应为一个面上棱中点连线,即等边直角三角形的斜边。一个晶胞的质量除以一个晶胞的体积,便得晶胞的密度。
【详解】(1)基态Mn的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,则Mn2+的核外电排布式为1s22s22p63s23p63d5。答案为:1s22s22p63s23p63d5;
(2)将Mn3O4改写为MnO•Mn2O3,MnO中Mn显+2价,Mn2O3中Mn显+3价,则Mn3O4中Mn的化合价为+2、+3。答案为:+2、+3;
(3)石墨烯结构中1号C的价层电子对数为3,杂化方式为sp2;该C与相邻的两个C形成平面正三角形,键角=l20º。氧化石墨烯结构中1号C与相邻4个C形成共价键,即发生sp3杂化,所以没有形成π键。答案为:sp2;=;没有;
(4)晶体中铁原子位于晶胞的顶点和面心,顶点Fe原子所属三个面的面心上的Fe原子与它距离最近且等距,则铁原子数为=12。形成铁碳合金时,存在一种碳原子插入到晶胞中每条棱的中点和晶胞的体心的结构,该晶胞中所含Fe原子数为8×+6×=4,所含C原子数为12×+1=4,Fe、C原子个数为1:1,所以该物质的化学式为FeC。由前面分析知,C原子间的最短距离为同一面上两条边的中点连线,即构成等腰直角三角形,直角边长为pm,C原子间的最短距离为斜边边长,即为pm,该铁碳晶胞的密度为=g•cm-3。答案为:12;FeC;;。
【点睛】计算晶胞中所含原子或离子数目时,常使用均摊法。首先确定其所在位置,然后依据该原子或离子所属此晶胞的份额进行计算。
[化学——有机化学基础]
12. F是合成某药物的中间体,一种制备F的合成路线如图所示。
已知:
回答下列问题:
(1)A→B的试剂和条件为___________,其反应类型是___________。
(2)的名称为___________。
(3)D中含氧官能团的名称为___________。
(4)D→E的化学方程式为___________。
(5)D→E和E→F的顺序___________(填“能”或“不能”)颠倒,原因是___________。
(6)G是D的芳香族同分异构体,同时具备下列条件的G的结构有___________种(不考虑立体异构)。
①能发生银镜反应
②能与碳酸氢钠溶液反应生成气体
③只有2个取代基与苯环直接相连,且分子结构中有2个甲基
其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为的结构简式为___________。
【答案】(1) ①. Cu和、加热 ②. 催化氧化
(2)丙二酸 (3)羧基、羟基
(4)++
(5) ①. 不能 ②. 会和中的羧基反应,得不到最终产物
(6) ①. 3 ②.
【解析】
【分析】A发生催化氧化在Cu和在加热的条件下生成B,根据B的分子式可知,B是,C发生取代反应生成D,D发生酯化反应生成E,根据E的分子式可知,E是,E和发生取代反应生成F。
【小问1详解】
根据分析可知,A反应生成B条件为Cu和、加热;A反应生成B的反应为催化氧化反应;、
【小问2详解】
根据分子式可知,的名称为丙二酸;
【小问3详解】
根据D的结构简式可知,D中含氧官能团的名称分别为羧基、羟基;
【小问4详解】
根据分析可知,D发生酯化反应生成E,反应方程式为:++;
【小问5详解】
D→E和E→F的顺序不能颠倒,如果颠倒也会和中的羧基反应,得不到最终产物;
【小问6详解】
能发生银镜反应,说明含有醛基,能与碳酸氢钠溶液反应生成气体,说明含有羧基,只有2个取代基与苯环直接相连,且分子结构中有2个甲基,则说明G中有一个取代基含有醛基,含有两个甲基,另一个取代基为,满足条件的结构为、、共3种;根据结构简式可知,核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为 6:2:2:1:1,的结构为。
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高三模拟考试
理科综合·化学
考生注意:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共300分。考试时间150分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Fe 56
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共7小题,每小题6分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 商洛是我国黑木耳的重要产地之一。柞水黑木耳富含蛋白质、纤维素、葡萄糖、卵磷脂、维生素C等。下列说法错误的是
A. 蛋白质为高分子化合物 B. 纤维素能水解生成葡萄糖
C. 卵磷脂与油脂是同种物质 D. 维生素C具有抗氧化性
2. 靛玉红可用于治疗慢性粒细胞白血病,结构如图所示。下列叙述错误的是
A. 靛玉红能使的溶液褪色
B. 靛玉红能发生加成、取代反应
C. 1mol靛玉红最多能与6mol发生反应
D. 靛玉红分子式为
3. 甲酸()可在纳米级表面分解为活性和,经下列历程实现的催化还原。已知(Ⅱ)、(Ⅲ)表示中的二价铁和三价铁,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 溶液中含有的数目为
B. 生产中将催化剂处理成纳米级颗粒可增大甲酸分解的速率
C. 由和组成的混合气体中,含氧原子的总数为
D. 反应历程中生成的可调节体系,有增强氧化性的作用
4. 下列实验的操作和现象与结论对应且都正确的是
选项
操作和现象
结论
A
向紫色石蕊溶液中加入新制氯水,溶液先变红后褪色
新制氯水具有酸性和漂白性
B
向某未知溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红
该未知溶液不含
C
向1mL浓度均为的和混合溶液中滴加2滴NaOH溶液,先出现红褐色沉淀
相同温度下,
D
微热滴有酚酞的饱和溶液,红色变浅
加热时,的水解平衡逆向移动
A. A B. B C. C D. D
5. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素且均为非金属元素,X原子最外层电子数为内层电子数的2倍,Z是地壳中含量(质量分数)最高的元素,W与X位于同一主族。下列说法正确的是
A. XZ、YZ均为酸性氧化物 B. 非金属性:
C. 简单氢化物的沸点: D. 氧化物对应水化物的酸性:
6. 我国某大学科研团队通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(),并基于此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍氢气电池,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时,向电极移动
B. 放电一段时间后,溶液的浓度增大
C. 放电时,
D. 外电路中每转移,理论上电极上消耗
7. NaOH溶液滴定20.00mL溶液时,、各含磷元素微粒和pH的关系如图。下列说法错误的是
A. 的
B. 水的电离程度:d>c>b>a
C. ③为的与pH的关系
D. c点时,溶液中存在
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第8~10题为必考题,每道试题考生都必须作答。第11~12题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共43分。
8. 对乙酰氨基酚(,)具有解热镇痛的效果,其解热作用缓慢而持久,刺激性小,极少有过敏反应。某科学小组设计如下转化流程在实验室制备对乙酰氨基酚(部分产物已略去):
(1)苯酚___________(填“能”或“不能”)与金属钠反应。步骤Ⅰ反应温度须控制在0~5℃,采用的控温方法为___________。
(2)步骤Ⅱ的反应原理为 ,反应装置如图甲所示。该科学小组通过实验测定了不同温度下对氨基苯酚钠的产率,数据如表:
温度/℃
25
45
55
65
产率/%
52.6
64.7
62.5
58.8
①盛装溶液仪器名称是___________。
②通过实验数据,可知最佳反应温度为___________℃。
(3)步骤Ⅲ中硫酸的作用是析出对氨基苯酚,若加入硫酸过多或过快,可能导致发生的副反应的离子方程式为___________。
(4)步骤Ⅳ的实验装置如图乙所示。其中,冷凝管的作用是___________;反应结束后,得到的晶体需用冰水洗涤,其目的是___________。
(5)该科学小组用0.4mol苯酚进行实验,该实验中对乙酰氨基酚的总产率为55%,实际得到对乙酰氨基酚___________g。
9. 以废旧电池[主要含MnO2、MnOOH、Zn、Zn(OH)2、Fe、KOH、、石墨棒]为原料,制备锰锌铁氧体[]的流程如下:
已知:在煮沸时易分解。
(1)将电池“粉碎”前应先放电,其目的是______________。
(2)“酸浸”过程中含锰物质被溶液中的,还原为,其中参与反应的离子方程式为______________。
(3)“氧化”时加入将氧化,取氧化后的溶液加入,调节溶液为1~2,可制得黄钾铁矾[]沉淀。
①复杂的含氧酸盐可以表示为氧化物的形式,如可表示为,则以氧化物的形式可表示为______________。
②写出加入Na2CO3生成黄钾铁矾反应的离子方程式:______________。
③检验“氧化”后的溶液中是否还存在Fe2+,可使用的试剂是_______________(填化学式)。
(4)“共沉淀”前,需测定溶液中锰元素含量操作步骤:
a.准确量取1.00mL“氧化”后的溶液于锥形瓶中,加入少量硫酸、磷酸和硝酸银溶液,振荡;
b.将溶液加热至,加入充分反应(被氧化为)后,再将溶液煮沸;
c.冷却后,用的标准溶液滴定至终点,平行滴定3次,平均消耗溶液。
①步骤b中,煮沸的目的是_______________。
②“氧化”后的溶液中的物质的量浓度为_________。
10. 氢能是一种重要的绿色能源,在实现“碳中和”与“碳达峰”目标中起到重要作用。
Ⅰ.甲醇-水催化重整可获得氢气。
(1)表中数据是该反应中相关物质的标准摩尔生成焓数据(标准摩尔生成焓是指在298.15K、100kPa下由稳定态单质生成1mol化合物时的焓变)。
物质
0
-393.5
-241.8
-200.7
则 _______,该反应在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
Ⅱ.乙醇-水催化重整亦可获得,主要反应如下:
反应①:
反应②:
(2)向恒容密闭容器中充入1mol 和3mol 发生上述反应①和②,初始时体系压强为100kPa.平衡时的分布分数、的产率随温度的变化曲线如图所示。
①为提高氢气的平衡产率,可采取的措施为_______(写出2条)。
②200℃以后,解释曲线a随温度变化趋势的原因:_______。
③温度为500℃时,反应经10min达到平衡,此时乙醇的转化率为60%,则0~10min内___,该温度下,反应②的_______(保留小数点后两位)。
(3)乙醇燃料电池(电极材料a和b均为惰性电极)广泛应用于微型电源、能源汽车、家用电源、国防等领域,工作原理如图所示,写出负极的电极反应式:_______,当转移1.2mol电子时,正极消耗的氧气的体积为_______L(标准状况下)。
(二)选考题:共15分。请考生从以下2道化学题中任选一题作答。如果多答,则每科按所答的第一题计分。
[化学——物质结构与性质]
11. KMnO4(s)受热分解制备氧气是实验室制氧气的常用方法,它也是一种高效氧化剂,是氧化还原滴定实验中常用的试剂,可以作为标准溶液滴定一些具有还原性的物质(Fe2+、C2O42-等)的溶液,如5C2O42-+2MnO4-+l6H++4H2O=2[Mn(H2O)6]2++10CO2↑。
(1)基态Mn2+的核外电排布式为___。
(2)如果在空气中焙烧KMnO4,可获得Mn3O4(可改写为MnO•Mn2O3),则Mn3O4中Mn的化合价为___。
(3)石墨烯(如图A)是一种由碳原子组成六边形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,当石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(如图B)。
石墨烯结构中1号C的杂化方式为___;该C与相邻的两个C形成的键角___(填“>”“<”“=”)l20º。氧化石墨烯结构中1号C与相邻C___(填“有”或“没有”)形成π键。
(4)铁形成的晶体类型因为铁原子排列方式的不同而不同,其中一种晶胞结构如图所示。晶体中铁原子周围距离最近且等距的铁原子数为___。形成铁碳合金时,存在一种碳原子插入到晶胞中每条棱的中点和晶胞的体心的结构,该物质的化学式为___;设NA为阿伏加 德罗常数的值,该铁碳晶胞的晶胞参数为apm,则C原子间的最短距离为______pm,该铁碳晶胞的密度为___ g•cm-3。
[化学——有机化学基础]
12. F是合成某药物的中间体,一种制备F的合成路线如图所示。
已知:
回答下列问题:
(1)A→B的试剂和条件为___________,其反应类型是___________。
(2)的名称为___________。
(3)D中含氧官能团的名称为___________。
(4)D→E化学方程式为___________。
(5)D→E和E→F的顺序___________(填“能”或“不能”)颠倒,原因是___________。
(6)G是D的芳香族同分异构体,同时具备下列条件的G的结构有___________种(不考虑立体异构)。
①能发生银镜反应
②能与碳酸氢钠溶液反应生成气体
③只有2个取代基与苯环直接相连,且分子结构中有2个甲基
其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为的结构简式为___________。
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