内容正文:
2024年下学期岳麓实验高三入学考试
化学
考试范围:高考部分;考试时间:75分钟,满分100分。
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题
1. 将一小块绿豆大的钠放入滴有酚酞的适量水中,不可能出现的现象是
A. 钠浮于水面 B. 钠熔成小球 C. 钠静止不动 D. 溶液变红
【答案】C
【解析】
【详解】Na与水的反应现象为“浮、游、熔、响、红”,即Na的密度比水小浮在水面上、Na与水反应放出氢气在水面上四处游动同时发出“嘶嘶”的响声、Na与水反应放出大量的热使Na熔化成小球、Na与水反应生成NaOH使滴有酚酞的水溶液变红,根据以上现象,不可能出现C项Na静止不动的状况,故答案选C。
2. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将用稀硫酸酸化后溶液滴入溶液中
溶液变黄
氧化性:
B
将乙醇与浓硫酸的混合溶液加热,产生的气体直接通入酸性溶液中
溶液紫色逐渐褪去
产生的气体一定是乙烯
C
向溶液中滴加溶液
生成蓝色沉淀
的酸性比的强
D
向两支盛有溶液的试管中,分别滴加淀粉溶液和溶液
前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀生成
溶液中含有和
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,可氧化亚铁离子,所以不能比较与的氧化性强弱,A项错误;
B.乙醇与浓硫酸反应时可产生二氧化硫,二氧化硫也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B项错误;
C.的酸性比的弱,C项错误;
D.淀粉溶液变蓝,说明溶液中含有I2,加入AgNO3溶液有黄色沉淀生成,说明溶液中含有I-,故D正确;
故选:D。
3. 下列有关实验安全问题的叙述中不正确的是
A. 点燃可燃性气体前需要验纯
B. 闻任何药品的气味都不能使鼻子凑近药品
C. 将水倒入浓硫酸中配制稀硫酸
D. 蒸馏液体时要放碎瓷片或沸石
【答案】C
【解析】
【详解】A.为防止发生危险,因此点燃可燃性气体前,一定要验纯,故A说法正确;
B.为防止中毒,应用手轻轻扇动,闻气味,故B说法正确;
C.浓硫酸的密度大于水的密度,因此稀释浓硫酸时,应将浓硫酸慢慢倒入水中,边加边搅拌,故C说法错误;
D.为防止液体暴沸,蒸馏液体时要放碎瓷片或沸石,故D说法正确。
4. 下列反应中能产生二氧化硫的是
A. 氧化铜和稀硫酸反应 B. 亚硫酸钠和氧气反应
C. 三氧化硫和水反应 D. 铜和热的浓硫酸反应
【答案】D
【解析】
【详解】A项,生成物为硫酸铜和水,不产生二氧化硫,故不选A;
B项,亚硫酸钠和氧气反应生成硫酸钠,该反应不产生二氧化硫,故不选B;
C项,三氧化硫和水反应生成硫酸,反应中无法产生二氧化硫,故不选C;
D项,Cu与浓硫酸反应生成二氧化硫、水和硫酸铜,故选D。
综上所述,本题正确选项为D。
5. 下列说法正确的是
A. 电子式:NN
B. 离子半径:Na+>O2-
C. 沸点:
D 稳定性:NH3>H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A.N2中氮原子间形成三键,N原子满足8电子稳定结构,其电子式为,故A错误;
B.具有相同电子排布的离子,原子序数大的离子半径小,则离子半径为O2->Na+,故B错误;
C.对羟基苯甲醛能形成分子间氢键,能提高沸点,邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,降低物质的沸点,沸点,故C正确;
D.同周期主族元素从左到右非金属性减弱,非金属性O>N,对应氢化物的稳定性为H2O>NH3,故D错误;
故选C。
6. 已知W、X、Y、Z、L为原子序数依次递增的短周期主族元素,其中W和Y,X和Z分别位于同主族,化合物M结构如图所示,则下列叙述正确的是
A. W和X形成的化合物只含共价键
B. 简单离子半径:Z>L>Y>X>W
C. 根据结构可推测化合物M可用作漂白剂
D. X、Z、L形成的简单氢化物中L的沸点最高
【答案】C
【解析】
【分析】已知W、X、Y、Z、L为原子序数依次递增,X和Z位于同主族,且X形成两个共价键,所以X是O,Z是S,Z、L为原子序数依次递增短周期主族元素,则L是Cl,W和Y同主族,且Y+,W、X、Y、Z、L为原子序数依次递增,所以Y是Na,W是H或者Li;即W、X、Y、Z、L分别是H(Li)、O、Na、S、Cl。
【详解】A.X是O,若W是H,则形成的化合物是H2O和H2O2,只含共价键;若X是Li,则形成的化合物是Li2O,含有离子键,故A错误;
B..电子层数越多,半径越大,电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小;简单离子半径是,即Z>L>X>Y>W,故B错误;
C..根据结构可推测化合物M中含有过氧键-O-O-,有强氧化性可用作漂白剂,故C正确;
D..X、Z、L形成的简单氢化物是H2O、H2S、HCl,水分子间存在氢键,所以水的沸点最高,故D错误;
故答案:C。
7. 设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是
A. 1mol金刚石中的C-C键的数目为4
B. 18g重水()中含有的质子数为9
C. 标准状况下,11.2L乙烷与乙烯的混合气体中含有的碳原子数约为
D. 6.4g Cu与足量反应,电子转移数目为0.2
【答案】A
【解析】
【详解】A.金刚石中碳原子与碳原子间通过碳碳单键相连,1mol金刚石中含有2molC-C键,A错误;
B.18g重水物质的量为0.9mol,一个重水分子中含有质子数为10个,则18g重水含有质子数为9NA,B正确;
C.标况下11.2L乙烷和乙烯的混合气体的物质的量为0.5mol,一个乙烷和乙烯分子中都含有2个碳原子,则11.2L乙烷和乙烯的混合气体含有的碳原子数约为NA,C正确;
D.Cu与足量HNO3反应,Cu失电子生成Cu2+,0.1molCu生成0.1molCu2+转移0.2mol电子,D正确;
故答案选A。
8. 中国科学院上海有机化学研究所人工合成青蒿素,其部分合成路线如图:
下列说法正确的是( )
A. “乙→丙”发生了消去反应
B. 香茅醛不存在顺反异构现象
C. 甲分子遇浓溴水产生白色沉淀
D. 香茅醛能与1mol氢气发生加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.“乙→丙”羟基氧化成了羰基,发生了氧化反应,故 A错误;
B.香茅醛碳碳双键的同一个碳上连了两个甲基,不存在顺反异构现象,故 B正确;
C.甲分子属于醇类,不属于酚类,遇浓溴水不产生白色沉淀,故C错误;
D.香茅醛中含有醛基和碳碳双键,都可以和氢气加成,能与2mol氢气发生加成反应,故D错误;
故答案选:B。
9. 下列说法中错误的是
A. 中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型的有机高分子材料
B. “蛟龙”号载人潜水器最关键的耐压球外壳由钛合金制造
C. “新冠疫情”医用防护服使用的聚氨酯薄膜是防水透湿功能高分子材料
D. 嫦娥5号上携带的“高科技国旗”是以高性能芳纶纤维材料为主的复合材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳化硅是无机非金属材料,不是有机高分子材料,故A错误;
B.钛合金具有密度低、比强度高、抗腐蚀性能好、耐热性高、工艺性能好等优点,所以载人潜水器最关键的耐压球外壳用钛合金制造,故B正确;
C.医用防护服使用的聚氨酯薄膜具有极好的透湿透气效果,是防水透湿功能高分子材料,故C正确;
D.“高科技国旗”是以高性能芳纶纤维材料为主,采用“高效短流程嵌入式复合纺纱技术”制成的复合材料,故D正确;
故选A。
10. 咖啡酸可用作化学原料和中间体,其结构如图。下列关于咖啡酸说法不正确的是
A. 能发生加聚反应
B. 能使高锰酸钾酸性溶液褪色
C. 1 mol咖啡酸最多能与3 mol NaOH反应
D. 1 mol咖啡酸最多能与 3 mol Br2反应
【答案】D
【解析】
【详解】A、咖啡酸分子含有碳碳双键,所以能发生加聚反应,正确;
B、咖啡酸分子含有酚羟基和碳碳双键,能被高锰酸钾溶液氧化,故能使高锰酸钾酸性溶液褪色,正确;
C、咖啡酸分子含有2个酚羟基和1个羧基,所以1 mol咖啡酸最多能与3 mol NaOH反应,正确;
D、根据酚羟基的位置,1mol咖啡酸可与3mol Br2发生取代反应,咖啡酸含有1个碳碳双键,1mol咖啡酸可与1mol Br2发生加成反应,故1 mol咖啡酸最多能与 4mol Br2反应,错误。
11. 空气污染物NO通常用含Ce4+的溶液吸收,生成HNO2、NO3-,再利用电解法将上述吸收液中的HNO2转化为无毒物质,同时生成Ce4+,其原理如图所示。下列说法正确的是
A. H+由右室进入左室
B. Ce4+从电解槽的c口流出,且可循环使用
C. 阴极的电极反应式:2HNO2+6H++6e-===N2↑+4H2O
D. 若用甲烷燃料电池作为电源,当消耗标准状况下33.6 L甲烷时,理论上可转化2mol HNO2
【答案】C
【解析】
【分析】该装置为电解池,左端为阳极,右端为阴极,根据电解原理进行分析即可;
【详解】A.根据电解原理H+由左室向右室移动,故A项错误;B.空气污染物一氧化氮通常用含有Ce4+溶液吸收,生成HNO2、NO3-,N的化合价升高,Ce4+的化合价降低,然后对此溶液进行电解,又产生Ce4+,根据电解原理,应在阳极上产生,即Ce4+从a口出,可循环使用,故B项错误;C.根据电解原理,阴极上得电子,化合价降低,HNO2转化为无毒物质,即转化为氮气,阴极电极反应式为2HNO2+6H++6e-N2↑+4H2O,故C项正确;D.33.6L甲烷参与反应转移电子的物质的量为33.6×8/22.4mol=12mol,理论上可转化HNO2的物质的量为12×2/6mol=4mol,故D项错误;综上,本题选C。
12. 闭花耳草是海南传统药材,具有消炎功效。车叶草苷酸是其活性成分之一,结构简式如图所示。下列有关车叶草苷酸说法正确的是
A. 分子中含有平面环状结构
B. 分子中含有5个手性碳原子
C. 其钠盐在水中的溶解度小于在甲苯中的溶解度
D. 其在弱碱介质中可与某些过渡金属离子形成配合物
【答案】D
【解析】
【详解】A. 环状结构中含有多个sp3杂化原子相连,故分子中不一定含有平面环状结构,故A错误;
B. 分子中含有手性碳原子如图标注所示: ,共9个,故B错误;
C. 其钠盐是离子化合物,在水中的溶解度大于在甲苯中的溶解度,故C错误;
D. 羟基中氧原子含有孤对电子,在弱碱介质中可与某些过渡金属离子形成配合物,故D正确;
答案为:D。
【点睛】
13. 常温下,用盐酸滴定溶液时,溶液pH随滴定百分率的变化如图所示。已知:b点溶液中,,,。下列说法错误的是
A. a点的溶液中:
B. b点溶液的pH约为8.3
C. 煮沸的目的是除去溶解的,使突跃变大,冷却后继续滴定到终点
D. 滴定过程可选用酚酞、甲基橙双指示剂
【答案】A
【解析】
【分析】常温下,用盐酸滴定溶液时,a点滴定百分率为25%,故溶液中溶质、、NaCl的物质的量之比为1:1:1,b点滴定百分率为50%,恰好反应得到碳酸氢钠、氯化钠溶液;c点滴定百分率为100%,碳酸钠与盐酸恰好反应生成氯化钠、二氧化碳和水。
【详解】A.由思路分析可知,a点溶液中溶质、、NaCl的物质的量之比为1:1:1,根据电荷守恒可知,,根据物料守恒可知,,把物料守恒代入电荷守恒有①:,根据氯、碳物料守恒可知,,则有②:,把②代入①得,故,A错误;
B.b点溶液中溶质为、NaCl,
,,,
,
即,则,
故b点溶液的,B正确;
C.反应产生的二氧化碳能溶于水生成碳酸,影响实验滴定结果,煮沸的目的是除去溶解的,使突跃明显,冷却后继续滴定到终点,C正确;
D.b点溶液呈弱碱性,c点溶液呈弱酸性,故起始到b点可选用酚酞作指示剂,b点~c点滴定过程可选用甲基橙作指示剂,D正确;
故选A。
14. “天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC),RFC是一种将太阳能电池电解水技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。下图为RFC工作原理示意图(隔膜为质子选择性透过膜),下列说法中正确的是
A. c极上发生的电极反应是:O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
B. 当有0.1mol电子转移时,b极产生1.12L 气体Y(标准状况下)
C. 装置I与装置II的电解质溶液中,氢离子运动方向相反
D. RFC系统工作过程中只存在3种形式的能量转化
【答案】A
【解析】
【分析】根据水流动方向,水由c极移向b,说明水在A极生成,由于隔膜为质子选择性透过膜,所以c极反应为 ,c是正极,气体Y是氧气、d是负极,负极反应为 ,气体X是氢气;a是阴极生成氢气,b是阳极生成氧气。
【详解】A.根据分析,c极上发生的电极反应是:O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O ,故A正确;
B.当有0.1mol电子转移时,b极产生0.56L 气体氧气(标准状况下),故B错误;
C.a是阴极,b是阳极,装置I氢离子由b移向a;c是正极,d是负极,氢离子由d到c,运动方向相同,故C错误;
D.RFC系统工作过程中只存在光能、电能、化学能、热能的等形式的能量转化,故D错误;
故选A。
二、填空题
15. 铁、铝及其化合物的应用十分广泛,请回答:
(1)在实验室中,硝酸铝必须与可燃物分开存放,是因为硝酸铝具有___________ (填字母序号)。
A.可燃性 B.氧化性 C.还原性
(2)已知:当Al(NO3),溶液中pH>3时,铝元素有多种存在形态,如A13+、[Al(OH)]2+、[Al(OH)2]+等,各形态之间可相互转化,写出该溶液中[Al(OH)]2+转化为[Al(OH)2]+的离子方程式___________。
(3)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板的腐蚀剂,反应的离子方程式为___________;从腐蚀废液中回收金属铜还需要的试剂是___________。
(4)铁红是一种红色颜料,其成分是Fe2O3,将一定量的铁红溶于160 mL5mol·L-1盐酸中,再加入一定量铁粉恰好溶解,收集到2.24L氢气(标准状况),溶液中铁元素的存在形式为___________(填离子符号),检验该离子的实验操作、现象和结论是___________;参加反应的铁粉的质量为___________。
【答案】(1)B (2)[Al(OH)]2++H2O[Al(OH)2]++H+
(3) ①. 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ ②. 过量的铁粉、稀盐酸
(4) ①. Fe2+ ②. 取少量待测液于试管中,滴入酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去 ③. 11.2g
【解析】
【小问1详解】
可燃物是跟空气中氧气发生氧化反应,化合价升高,氧化剂不能与可燃物一起存放,防止可燃物燃烧,发生危险,说明硝酸铝具有氧化性,答案选B;
【小问2详解】
[Al(OH)]2+→[Al(OH)2]+进行对比得到OH-,从溶液的环境来看,只能是水提供OH-,同时根据题目得出:两种形态可以相互转化,说明此离子反应方程式是可逆的,即:[Al(OH)]2++H2O[Al(OH)2]++H+;
【小问3详解】
Fe3+具有强氧化性,和Cu能发生反应,根据化合价的升降配平即可,2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,腐蚀液的成分是Fe2+、Cu2+,除杂不能引入新杂质,因此加入铁粉,同时除杂试剂要过量,还要加入稀盐酸,除去过量的铁粉;
【小问4详解】
发生反应的离子方程式:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,Fe+2Fe3+=3Fe2+,Fe+2H+=Fe2++H2↑,溶液中铁元素以Fe2+形式存在,因为Fe2+具有还原性,可以利用酸性高锰酸钾溶液的颜色变化判断,即:取少量待测液于试管中,滴入酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去;根据上述反应方程式可知n(Fe)=n(H2)+n(Fe3+)=0.1mol+×(160×10-3×5-2×0.1)×mol=0.2mol,m(Fe)=0.2mol×56g/mol=11.2g。
16. 以A和乙醇为有机基础原料,合成香料甲的流程图如下:
已知:R—Br+NaCN→R→CN+NaBr;
杏仁中含有A,A能发生银镜反应。质谱测定,A的相对分子质量为106。5.3g A完全
燃烧时,生成15.4g CO和2.7g HO。
(1)A的分子式为___________,A发生银镜反应的化学方程式为________________。
(2)写出反应②的化学方程式______________________ 。
(3)上述反应中属于取代反应的是:______________________。
(4)符合下列条件的E的同分异构体有_______种;
a.能发生银镜反应 b.不含Cu c.不能水解
写出其中2种结构简式________________________。
(5)写出反应⑤的化学方程式_________________________。
【答案】(1) ①. C7H6O ②.
(2) (3)②③⑤
(4) ①. 5 ②. 、(任写2种)
(5)
【解析】
【分析】杏仁中含有A,A能发生银镜反应,含有醛基;质谱测定,A的相对分子质量为106;5.3g A完全燃烧时,生成15.4g CO2和2.7g H2O;n(CO2)= 15.4g/44=0.35mol,n(H2O)==2.7/18=0.15mol;有机物含氧的质量为:5.3-0.35×12-0.15×2=0.8g,n(O)=0.8/16=0.05mol,所以n(C); n(H):n(O)=0.35:0.3:0.05=7:6:1,所以A的最简式C7H6O;由于A的相对分子质量为106,所以A的分子式为C7H6O;A能发生银镜反应,含有醛基,且有5个不饱和度A为 ,据流程,可继续推出B为 D为 ,E为 ,甲为, 据以上分析进行解答。
【小问1详解】
结合以上分析可知,A的分子式C7H6O;A发生银镜反应的化学方程式为:;
综上所述,本题正确答案:C7H6O;;
【小问2详解】
苯甲醇和氢溴酸发生取代反应,方程式为:;
综上所述,本题正确答案:。
【小问3详解】
结合以上分析可知,①为还原反应; ②为取代反应;③为取代反应; ④为氧化反应; ⑤为取代反应;
本题正确选项:②③⑤;
【小问4详解】
有机物E的结构简式:,符合下列条件的E的同分异构体:a.能发生银镜反应:含有醛基;b.不含酮羰基,c.不能水解,没有酯基;因此符合该条件下的有机物的结构简式为:、,可能的结构共有5种;任写2种如下:、。
【小问5详解】
苯乙酸和乙醇在浓硫酸作用下加热反应生成酯,反应的方程式:
。
三、解答题
17. 金属锑可用作阻燃剂、电极材料、催化剂等物质的原材料。一种以辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有Fe2O3、Al2O3、 MgO、SiO2等)为原料提取锑的工艺流程图如下:
已知:溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的浓度及溶液的pH如下表所示:
金属离子
Fe3+
Al3+
Fe2+
Mg2+
开始沉淀时的pH c=0.01mol ·L-1
2.2
3.7
7.5
9.6
完全沉淀时的pH c=1.0× 10-5mol·L-1
3.2
4.7
9.0
11.1
试回答下列问题:
(1)“浸出渣”的主要成分有S、____ 。“溶浸”时Sb2S3发生反应的化学方程式为__________ 。
(2)“还原”时加入Sb的目的是将_______ 还原(填离子符号)。
(3)“水解” 时需控制溶液pH=2.5。
①Sb3+发生水解反应的离子方程式为____________________________。
②下列能促进该水解反应的措施有_____ ( 填编号)。
A.升高温度 B.增大c(H+)
C.增大c(Cl-) D.加入Na2CO3粉末
③为避免水解产物中混入Fe(OH)3, Fe3+的浓度应小于___ mol·L-1。
(4)“酸溶2”后的溶液可返回___________ 上工序循环使用。
(5)Sb可由电解制得,阴极的电极反应式为________________________________。
【答案】(1) ①. SiO2 ②. Sb2S3 + 6FeCl3 = 2SbCl3 + 6FeCl2+ 3S
(2)Fe3+ (3) ①. Sb3++ H2O+ Cl-= SbOCl↓+ 2H+ ②. ACD ③. 10-2.9
(4)溶浸 (5)SbCl+ 3e-=Sb + 4C1-
【解析】
【分析】“溶浸”时反应的化学方程式为Sb2S3+6FeCl3=3S+2SbCl3+6FeCl2,含有Fe2O3、Al2O3、MgO与盐酸反应生成对应的氯化物,SiO2不反应形成浸出渣,加入Sb将Fe3+还原为Fe2+,Sb3+发生水解生成SbOCl沉淀,Sb3++Cl-+H2O SbOCl↓+2H+,加入HCl酸溶生成SbCl,最后电解得到Sb;“滤液1”中含有铁离子,通入足量氧化剂Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,再将滤液pH调至3.5,析出Fe(OH)3沉淀,将沉淀溶于浓盐酸后,酸溶2反应生成FeCl3;
【小问1详解】
“溶浸”时氧化产物是S,则S元素化合价升高,Fe元素化合价降低,Sb2S3被氧化的化学方程式为Sb2S3+6FeCl3=3S+2SbCl3+6FeCl2;由分析可知,“浸出渣”的主要成分有S、SiO2;
【小问2详解】
“还原”时加入Sb的目的是将Fe3+还原,防止其发生水解反应,提高产物的纯度;
【小问3详解】
①Sb3+发生水解生成SbOCl和氢离子,离子方程式为Sb3++Cl-+H2O=SbOCl↓+2H+;
②A.该水解反应是吸热反应,升高温度可促进反应进行,A选;
B.水解反应为Sb3++Cl-+H2OSbOCl↓+2H+,增大c(H+)即增大生成物浓度,平衡逆向移动,B不选;
C.水解反应为Sb3++Cl-+H2OSbOCl↓+2H+,增大c(Cl-) 即增大反应物浓度,平衡正向移动,可促进水解,C选;
D.加入Na2CO3粉末可消耗H+,c(H+)减小使平衡正向移动,可促进水解,D选;
故选ACD;
③Fe3+完全沉淀时的pH为3.2,,c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1,则Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+) c(OH-)3=1.0×10-5×(10-10.8)3=1.0×10-37.4,“水解”时需控制溶液pH=2.5,,;
【小问4详解】
Fe2O3、Al2O3、MgO与盐酸反应生成FeCl3、AlCl3、MgCl2,加入Sb将Fe3+还原为Fe2+,“滤液”中含有的金属阳离子有Al3+、Fe2+、Mg2+;向“滤液”中通入氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+,即通入足量Cl2,再将滤液pH调至3.5,可析出Fe(OH)3沉淀,将沉淀溶于浓盐酸后,反应生成FeCl3,产物FeCl3可返回溶浸工序循环使用;
【小问5详解】
Sb可由SbCl电解制得,Sb得电子发生还原反应,则阴极的电极反应式为SbCl+3e-=Sb+4Cl-。
18. CO、CO2、CH4等含碳化合物的综合利用是当今科技的重点研究对象之一。
(1)双功能催化剂催化作用,突破了低温下水煤气转换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH]时高转化率与高反应速率不能兼得的难题。反应过程示意图如下:
下列说法正确的是______
A.过程I、过程II、过程皿均为吸热反应
B.图示的三个过程都与H2O有关
C.图示的三个过程中均有极性共价键的断裂和生成
D.使用催化剂降低了整个水煤气变换反应过程的ΔH
(2)已知:
①2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1
表示CO燃烧热的热化学方程式为______。
(3)某催化剂的M型、N型均可催化反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g),向容积相同的恒容密闭容器中分别充入等物质的量的CO和O2,在相同时间段内,不同温度下测得CO的转化率(α)如图所示。
①图中a、b、c、d、e五个点对应状态下,反应速率最慢的是______点
②N型催化剂条件下,从a点到e点,CO的转化率先增大,后减小,e点时突然减小的原因为______。
③若b点容器中c(O2)=0.4mol·L-1,则T℃时该反应的平衡常数K=______。
(4)在一定条件下,CH4(g)+CO2(g)=2H2(g)+2CO(g),可制得合成气H2和CO。在2L密闭容器中充入CO2和CH4,使其物质的量浓度均为0.5mol·L-1,达到平衡时CO的体积分数为X,若恒温恒容下,向平衡体系中再充入1mol CO2和1mol CH4。回答下列问题:
①化学平衡______(填“正方向移动”“逆方向移动”或“不移动”)。
②再次平衡时,CO的体积分数______(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. B ②. ③. a点 ④. e点突然减小,可能是温度太高,催化剂失去活性 ⑤. 10/9 ⑥. 正方向移动 ⑦. 变小
【解析】
【分析】
【详解】(1) 观察图示:过程Ⅰ中,H2O断键:H2O→H+-OH;过程Ⅱ:被吸附的又一个水分子断键H2O→H+-OH过程Ⅲ:生成二氧化碳、氢分子、水分子。
A.过程Ⅰ、过程Ⅱ只有化学键的断裂,是吸热过程;过程Ⅲ是形成化学键的过程,属于放热过程,故A错误;
B.图示的三个过程都与水分子有关,故B正确;
C.过程Ⅰ、过程Ⅱ只有极性化学键的断裂,过程Ⅲ:生成二氧化碳、氢分子、水分子,有极性共价键、非极性共价键的形成,故C错误;
D.使用催化剂不能改变△H,故D错误;
综上,选B。
(2)据盖斯定律,结合燃烧热的概念(1mol燃料燃烧生成做稳定氧化物放出的热量), 方程式(Ⅰ+Ⅱ)/2得:;
(3)①由图可知,催化剂M的催化效率比N好,a点温度最低,且是在催化剂N条件下的反应,故反应速率最慢;
②随着温度的逐渐升高,反应速率逐渐加快,一氧化碳的转化率先增大;达到平衡后升高温度平衡逆向移动,一氧化碳的转化率减小。e点突然减小,可能是温度太高,催化剂失去活性;
③设CO和O2的浓度起始时均为xmol/L,b点为平衡态,且转化率为0.4,列式计算如下:
,c (O2) = 0.4mol/L = 0.8x,x = 0.5mol/L,c (CO2)=0.2 mol/L,c (CO) =0.3mol/L,则平衡常数K为:;
(4)①恒温恒容时,向平衡体系中再充入一摩尔的二氧化碳和一摩尔的甲烷,增大了反应物的浓度,化学平衡向正反应方向移动;
②从等效平衡的角度分析。向平衡体系中再充入一摩尔二氧化碳和一摩尔甲烷,与起始充入的物质量的比完全一样(1:1) 。假设恒温恒压,与原平衡是等效平衡,平衡时,CO的体积分数不变。然后再压缩到2L,等效于增大了压强,平衡逆向移动,一氧化碳的体积分数变小。
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2024年下学期岳麓实验高三入学考试
化学
考试范围:高考部分;考试时间:75分钟,满分100分。
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题
1. 将一小块绿豆大的钠放入滴有酚酞的适量水中,不可能出现的现象是
A. 钠浮于水面 B. 钠熔成小球 C. 钠静止不动 D. 溶液变红
2. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将用稀硫酸酸化后的溶液滴入溶液中
溶液变黄
氧化性:
B
将乙醇与浓硫酸的混合溶液加热,产生的气体直接通入酸性溶液中
溶液紫色逐渐褪去
产生的气体一定是乙烯
C
向溶液中滴加溶液
生成蓝色沉淀
的酸性比的强
D
向两支盛有溶液的试管中,分别滴加淀粉溶液和溶液
前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀生成
溶液中含有和
A. A B. B C. C D. D
3. 下列有关实验安全问题的叙述中不正确的是
A. 点燃可燃性气体前需要验纯
B. 闻任何药品的气味都不能使鼻子凑近药品
C. 将水倒入浓硫酸中配制稀硫酸
D. 蒸馏液体时要放碎瓷片或沸石
4. 下列反应中能产生二氧化硫的是
A. 氧化铜和稀硫酸反应 B. 亚硫酸钠和氧气反应
C. 三氧化硫和水反应 D. 铜和热的浓硫酸反应
5. 下列说法正确的是
A. 电子式:NN
B. 离子半径:Na+>O2-
C. 沸点:
D. 稳定性:NH3>H2O
6. 已知W、X、Y、Z、L为原子序数依次递增的短周期主族元素,其中W和Y,X和Z分别位于同主族,化合物M结构如图所示,则下列叙述正确的是
A. W和X形成的化合物只含共价键
B. 简单离子半径:Z>L>Y>X>W
C. 根据结构可推测化合物M可用作漂白剂
D. X、Z、L形成的简单氢化物中L的沸点最高
7. 设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是
A. 1mol金刚石中的C-C键的数目为4
B. 18g重水()中含有的质子数为9
C. 标准状况下,11.2L乙烷与乙烯的混合气体中含有的碳原子数约为
D. 6.4g Cu与足量反应,电子转移数目为0.2
8. 中国科学院上海有机化学研究所人工合成青蒿素,其部分合成路线如图:
下列说法正确的是( )
A “乙→丙”发生了消去反应
B. 香茅醛不存在顺反异构现象
C. 甲分子遇浓溴水产生白色沉淀
D. 香茅醛能与1mol氢气发生加成反应
9. 下列说法中错误的是
A. 中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型的有机高分子材料
B. “蛟龙”号载人潜水器最关键的耐压球外壳由钛合金制造
C. “新冠疫情”医用防护服使用的聚氨酯薄膜是防水透湿功能高分子材料
D. 嫦娥5号上携带的“高科技国旗”是以高性能芳纶纤维材料为主的复合材料
10. 咖啡酸可用作化学原料和中间体,其结构如图。下列关于咖啡酸说法不正确的是
A. 能发生加聚反应
B. 能使高锰酸钾酸性溶液褪色
C. 1 mol咖啡酸最多能与3 mol NaOH反应
D. 1 mol咖啡酸最多能与 3 mol Br2反应
11. 空气污染物NO通常用含Ce4+的溶液吸收,生成HNO2、NO3-,再利用电解法将上述吸收液中的HNO2转化为无毒物质,同时生成Ce4+,其原理如图所示。下列说法正确的是
A. H+由右室进入左室
B. Ce4+从电解槽的c口流出,且可循环使用
C. 阴极的电极反应式:2HNO2+6H++6e-===N2↑+4H2O
D. 若用甲烷燃料电池作为电源,当消耗标准状况下33.6 L甲烷时,理论上可转化2mol HNO2
12. 闭花耳草是海南传统药材,具有消炎功效。车叶草苷酸是其活性成分之一,结构简式如图所示。下列有关车叶草苷酸说法正确的是
A. 分子中含有平面环状结构
B 分子中含有5个手性碳原子
C. 其钠盐在水中的溶解度小于在甲苯中的溶解度
D. 其在弱碱介质中可与某些过渡金属离子形成配合物
13. 常温下,用盐酸滴定溶液时,溶液pH随滴定百分率的变化如图所示。已知:b点溶液中,,,。下列说法错误的是
A. a点的溶液中:
B. b点溶液的pH约为8.3
C. 煮沸的目的是除去溶解的,使突跃变大,冷却后继续滴定到终点
D. 滴定过程可选用酚酞、甲基橙双指示剂
14. “天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC),RFC是一种将太阳能电池电解水技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。下图为RFC工作原理示意图(隔膜为质子选择性透过膜),下列说法中正确的是
A. c极上发生电极反应是:O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
B. 当有0.1mol电子转移时,b极产生1.12L 气体Y(标准状况下)
C. 装置I与装置II的电解质溶液中,氢离子运动方向相反
D. RFC系统工作过程中只存在3种形式的能量转化
二、填空题
15. 铁、铝及其化合物的应用十分广泛,请回答:
(1)在实验室中,硝酸铝必须与可燃物分开存放,是因为硝酸铝具有___________ (填字母序号)。
A.可燃性 B.氧化性 C.还原性
(2)已知:当Al(NO3),溶液中pH>3时,铝元素有多种存在形态,如A13+、[Al(OH)]2+、[Al(OH)2]+等,各形态之间可相互转化,写出该溶液中[Al(OH)]2+转化为[Al(OH)2]+的离子方程式___________。
(3)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板的腐蚀剂,反应的离子方程式为___________;从腐蚀废液中回收金属铜还需要的试剂是___________。
(4)铁红是一种红色颜料,其成分是Fe2O3,将一定量的铁红溶于160 mL5mol·L-1盐酸中,再加入一定量铁粉恰好溶解,收集到2.24L氢气(标准状况),溶液中铁元素的存在形式为___________(填离子符号),检验该离子的实验操作、现象和结论是___________;参加反应的铁粉的质量为___________。
16. 以A和乙醇为有机基础原料,合成香料甲的流程图如下:
已知:R—Br+NaCN→R→CN+NaBr;
杏仁中含有A,A能发生银镜反应。质谱测定,A的相对分子质量为106。5.3g A完全
燃烧时,生成15.4g CO和2.7g HO。
(1)A的分子式为___________,A发生银镜反应的化学方程式为________________。
(2)写出反应②的化学方程式______________________ 。
(3)上述反应中属于取代反应的是:______________________。
(4)符合下列条件的E的同分异构体有_______种;
a.能发生银镜反应 b.不含Cu c.不能水解
写出其中2种结构简式________________________。
(5)写出反应⑤的化学方程式_________________________。
三、解答题
17. 金属锑可用作阻燃剂、电极材料、催化剂等物质的原材料。一种以辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有Fe2O3、Al2O3、 MgO、SiO2等)为原料提取锑的工艺流程图如下:
已知:溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的浓度及溶液的pH如下表所示:
金属离子
Fe3+
Al3+
Fe2+
Mg2+
开始沉淀时的pH c=0.01mol ·L-1
2.2
3.7
7.5
96
完全沉淀时的pH c=1.0× 10-5mol·L-1
3.2
4.7
9.0
11.1
试回答下列问题:
(1)“浸出渣”的主要成分有S、____ 。“溶浸”时Sb2S3发生反应的化学方程式为__________ 。
(2)“还原”时加入Sb的目的是将_______ 还原(填离子符号)。
(3)“水解” 时需控制溶液pH=2.5。
①Sb3+发生水解反应的离子方程式为____________________________。
②下列能促进该水解反应的措施有_____ ( 填编号)。
A.升高温度 B.增大c(H+)
C.增大c(Cl-) D.加入Na2CO3粉末
③为避免水解产物中混入Fe(OH)3, Fe3+的浓度应小于___ mol·L-1。
(4)“酸溶2”后的溶液可返回___________ 上工序循环使用。
(5)Sb可由电解制得,阴极的电极反应式为________________________________。
18. CO、CO2、CH4等含碳化合物的综合利用是当今科技的重点研究对象之一。
(1)双功能催化剂的催化作用,突破了低温下水煤气转换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH]时高转化率与高反应速率不能兼得的难题。反应过程示意图如下:
下列说法正确的是______
A.过程I、过程II、过程皿均为吸热反应
B.图示的三个过程都与H2O有关
C.图示的三个过程中均有极性共价键的断裂和生成
D.使用催化剂降低了整个水煤气变换反应过程的ΔH
(2)已知:
①2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1
表示CO燃烧热热化学方程式为______。
(3)某催化剂的M型、N型均可催化反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g),向容积相同的恒容密闭容器中分别充入等物质的量的CO和O2,在相同时间段内,不同温度下测得CO的转化率(α)如图所示。
①图中a、b、c、d、e五个点对应状态下,反应速率最慢的是______点
②N型催化剂条件下,从a点到e点,CO的转化率先增大,后减小,e点时突然减小的原因为______。
③若b点容器中c(O2)=0.4mol·L-1,则T℃时该反应的平衡常数K=______。
(4)在一定条件下,CH4(g)+CO2(g)=2H2(g)+2CO(g),可制得合成气H2和CO。在2L密闭容器中充入CO2和CH4,使其物质的量浓度均为0.5mol·L-1,达到平衡时CO的体积分数为X,若恒温恒容下,向平衡体系中再充入1mol CO2和1mol CH4。回答下列问题:
①化学平衡______(填“正方向移动”“逆方向移动”或“不移动”)。
②再次平衡时,CO的体积分数______(填“变大”“变小”或“不变”)。
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