内容正文:
房山区2024年新高三入学测试试卷
化学
本试卷共10页,满分100分,考试时长90分钟。考生务必将答案填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mg-24 Si-28 S-32 Cl-35.5
第一部分 选择题(共42分)
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔,是碳材料科学的一大进步。
金刚石
石墨
石墨炔
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是
A. 金刚石中含有碳碳原子间的σ键 B. 石墨中的碳原子是sp3杂化
C. 三种物质的晶体类型相同 D. 三种物质均为有机高分子材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.金刚石、石墨和石墨炔中都存在碳碳原子间的σ键,A正确;
B.金刚石中所有碳原子均采用sp3杂化,石墨中所有碳原子均采用sp2杂化,石墨炔中苯环上的碳原子采用sp2杂化,碳碳三键上的碳原子采用sp杂化,B错误;
C.金刚石为共价晶体,石墨炔为分子晶体,石墨为混合晶体,C错误;
D.金刚石、石墨不是有机高分子材料,D错误;
故选A。
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. NaCl的电子式: B. Al3+的结构示意图:
C. 基态Cr的价层电子排布式:3d54s1 D. 乙炔的分子结构模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaCl中钠离子的电子式为离子符号,氯离子的电子式为,故NaCl的电子式:,A正确;
B.Al3+的结构示意图:,B错误;
C.基态Cr的价层电子为3d4s,半满更稳定,故基态Cr的价层电子排布式:3d54s1,C正确;
D.乙炔C2H2为直线型分子,碳原子半径大于氢原子,故分子结构模型:,D正确;
故答案选B。
3. 下列物质的应用不涉及氧化还原反应的是
A. 次氯酸钠作纸张的漂白剂 B. 铁粉作食品保鲜的吸氧剂
C. 过氧化钠作呼吸面具的供氧剂 D. 碳酸氢钠作面食的膨松剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.次氯酸钠作纸张的漂白剂,体现次氯酸钠的强化性,涉及氧化还原反应,A不符合题意;
B.铁粉具有还原性能和吸收氧气,可用作食品抗氧化剂,涉及氧化还原反应,B不符合题意;
C.过氧化钠能与水、二氧化碳反应生成氧气,氧元素化合价发生改变,涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.碳酸氢钠作面食的膨松剂是因为碳酸氢钠受热后分解为碳酸钠、水和二氧化碳,化合价未发生变化,不涉及氧化还原反应,D符合题意;
故选D。
4. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 钠在空气中加热生成淡黄色固体:4Na+O2=2Na2O
B. 氨催化氧化生成一氧化氮:4NH3+5O24NO+6H2O
C. 电镀铜时阴极析出铜:Cu2++2e-=Cu
D. 电解饱和食盐水制氯气:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
【答案】A
【解析】
【详解】A.钠在空气中加热生成淡黄色固体为过氧化钠:,A错误;
B.氨催化氧化生成一氧化氮:,B正确;
C.电镀铜时阴极析出铜,铜离子得电子生成铜:,C正确;
D.电解饱和食盐水制氯气,同时生成氢氧化钠和氢气:,D正确;
故选A。
5. 下列事实不能用氢键解释的是
A. 密度: B. 沸点:
C. 稳定性: D. 溶解性(水中):
【答案】C
【解析】
【详解】A.水分子间存在氢键,氢键具有方向性,导致水结冰时存在较大空隙,冰的密度比液态水小,能用氢键解释,A不符合题意;
B.水分子间可形成氢键,硫化氢分子间不能形成氢键,所以沸点:H2O>H2S,能用氢键解释,B不符合题意;
C.原子半径:F<O,键长:H-F<H-O,键能:H-F>H-O,所以稳定性:HF>H2O,与氢键无关,C符合题意;
D.氨分子与水分子间可形成氢键,增大溶解性;甲烷分子与水分子间不能形成氢键,所以溶解性(水中):NH3>CH4,能用氢键解释,D不符合题意;
答案选C。
6. NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)N2O4(g) △H<0。下列分析正确的是
A. 1mol平衡混合气体中含1molN原子
B 当v正(NO2)=2v逆(N2O4)时,反应达到平衡
C. 恒温时,缩小容积,气体颜色变深,是平衡正向移动导致的
D. 恒容时,水浴加热,由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
【答案】B
【解析】
【详解】A.1molNO2含有1molN原子,1molN2O4含有2molN原子,现为可逆反应,为NO2和N2O4的混合气体,则1mol平衡混合气体中所含N原子数大于1mol且小于2mol,A错误;
B.速率之比等于化学计量数之比,即,当v正(NO2)=2v逆(N2O4)时可得:v正(N2O4)=v逆(N2O4),说明反应达到平衡,B正确;
C.恒温时,缩小容积,颜色变深是因为体积减小,浓度变大引起的,不是平衡正向移动导致的,C错误;
D.该反应是放热反应,恒容时,温度升高,平衡逆向移动,颜色变深,D错误;
故选B。
7. 依据图示关系,下列说法不正确的是
A. Cu(s)与O2(g)的反应是放热反应
B. Cu2O有较好的热稳定性,与Cu+的价层电子排布为3d10有关
C. 2Cu(s)+O2(g)=Cu2O(s) △H=△H1+△H2
D. 化学反应的△H,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图示,,放热反应,A正确;
B.Cu+的价层电子排布为3d10属于全满稳定结构,Cu2O有较好的热稳定性,B正确;
C.,,则,C错误;
D.根据盖斯定律可知,化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,D正确;
答案选C。
8. 一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示,通过CuO催化消耗血糖发电,从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准,电池启动。血糖浓度下降至标准,电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计)
电池工作时,下列叙述不正确的是
A. 电极a为正极
B. 电池工作时,血液做电解质溶液,其中的Na+向b极移动
C. 总反应为2C6H12O6+O2=2C6H12O7
D. 有望为其他可植入医疗设备提供电能
【答案】B
【解析】
【分析】由题中信息可知,b电极为负极,发生反应Cu2O-2e-+2OH-=2CuO+H2O,然后再发生C6H12O6+2 CuO= C6H12O7+Cu2O;a电极为正极,发生反应O2+4e-+ 2H2O=4OH-,在这个过程中发生的总反应为2C6H12O6+O2=2C6H12O7。
【详解】A.a电极O2得电子发生还原反应O2+4e-+ 2H2O=4OH-,为正极, A正确;
B.原电池中阳离子向正极移动,故Na+向正极a移动,B错误;
C.a电极为电池正极,电极反应式为O2+4e-+ 2H2O=4OH-;b电极为电池负极,电极反应式为Cu2O-2e-+2OH-=2CuO+H2O,然后葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸,CuO被还原为Cu2O,则电池总反应为2C6H12O6+O2=2C6H12O7,C正确;
D.该微型电池可植入体内,有望为其他可植入医疗设备提供电能,D正确。
故答案选B。
9. 下列实验不能达到对应目的的是
A
B
实验
目的
制取并收集NO2
实验室制取氨气
C
D
实验
目的
实验室制取乙酸乙酯
验证铁的吸氧腐蚀
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.NO2溶于水并且与水反应,不能用排水法收集,A错误;
B.实验室用氯化铵和氢氧化钙制取氨气,向下排空气法收集氨气,B正确;
C.乙醇、乙酸、浓硫酸在加热条件下制取乙酸乙酯,用饱和Na2CO3溶液可以吸收乙醇、除去乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,C正确;
D.用饱和食盐水浸泡过的铁钉,发生吸氧腐蚀,装置中的压强减小,浸入水中的导管液面上升,高于试管中的液面,该装置可以验证铁的吸氧腐蚀,D正确;
故选A。
10. 将FeSO4溶液分别滴入Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中,如图所示,I、II中均有沉淀产生。
已知:FeCO3是白色难溶于水的固体。
下列说法不正确的是
A. Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中均存在:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)
B. I中的沉淀可能有Fe(OH)2、Fe(OH)3和FeCO3
C. II比I中先出现沉淀
D. I和II中加入FeSO4溶液后,pH均降低
【答案】C
【解析】
【详解】A.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中均存在Na+、H+、、、OH-,存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH-),A正确;
B.将FeSO4溶液分别滴入Na2CO3溶液中发生双水解反应和复分解反应,生成和沉淀,氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁,I中中的沉淀可能有、和,故B正确;
C.将FeSO4溶液分别滴入Na2CO3溶液中可直接发生复分解反应生成沉淀,将FeSO4溶液分别滴入溶液中,Fe2+和都发生水解后再生成沉淀,则I比II中先出现沉淀,故C错误;
D.将FeSO4溶液分别滴入Na2CO3溶液中发生双水解反应,消耗碳酸根离子,溶液pH减小,FeSO4溶液滴入溶液中发生双水解反应,消耗了OH-,溶液pH减小,故D正确;
故选C。
11. 一种新型可降解高分子材料可通过以下方法合成。
下列说法不正确的是
A. Y存在顺反异构体
B. Y可以通近加聚反应生成另外一种可降解的高分子材料
C. P中含有手性碳原子
D. P可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构
【答案】B
【解析】
【详解】A.Y中含有碳碳双键,且右侧双键碳上都连接不同的基团,存在顺反异构体,故A正确;
B.Y中含有碳碳双键,可以通过加聚反应生成高分子材料,碳碳双键加聚得到的高分子与聚酯类高分子相比难以降解,故B错误;
C.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,P中含有手性碳原子,位置为,故C正确;
D.P分子中含有碳碳双键,这些双键可以与其他的双键发生交联反应,形成网状结构,这种结构有助于提高聚合物的机械强度和稳定性,故D正确;
故选B。
12. 溴及其化合物广泛应用于医药、农药和阻燃剂等生产中。一种利用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图。
浓缩海水酸化海水含溴空气 含溴溶液产品溴
已知:i.与Na2CO3反应时,Br2转化为BrO和Br-。
ii.HBrO3为强酸。
下列说法不正确的是
A. 酸化海水通入Cl2提取溴的反应:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
B. 脱氯过程Fe2+和Br-均具有脱氯作用
C. 用Na2CO3溶液吸收足量Br2蒸气后,所得产物中的含碳粒子主要是HCO
D. H2SO4酸化后重新得到Br2的反应:5Br-+BrO+6H+=3Br2+3H2O
【答案】C
【解析】
【分析】由流程可知,海水浓缩、酸化后通入氯气发生2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,用热空气吹出溴,得到含有溴的空气,将含溴空气通入FeBr2溶液脱氯,再与Na2CO3溶液反应,Br2转化为和,再用硫酸酸化,和在酸性环境下反应生成Br2,经过一系列操作得到溴,以此分析解答。
【详解】A.酸化海水通入Cl2,Cl2将溴离子氧化为溴单质,发生反应:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,故A正确;
B.脱氯过程中可能发生反应:3Cl2+2FeBr2=2FeCl3+Br2,Fe2+和Br-均具有脱氯作用,故B正确;
C.Na2CO3溶液吸收足量Br2蒸气,反应生成、和CO2,则所得产物中的含碳粒子主要是CO2,故C错误;
D.H2SO4酸化时化合价降低作氧化剂,化合价升高作还原剂,发生反应:,故D正确;
故选C。
13. 常温下,用0.20mol·L-1盐酸滴定25.00mL0.20mol·L-1NH3·H2O溶液,所得溶液的pH、和NH3·H2O的物质的量分数(x)与滴加盐酸体积的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 曲线①代表x(NH3·H2O)
B. 当溶液显中性时,滴入盐酸的体积小于25.00mL
C. NH3·H2O的电离常数约为1×10-9.26
D. a点的溶液中存在c()=c(NH3·H2O)>c(Cl-)
【答案】C
【解析】
【详解】A.随着盐酸的滴入,溶液pH减小,且在二者恰好完全反应前后,pH会发生突变,溶液中铵根离子的物质的量增加、一水合氨的物质的量减小,所以①代表x(NH3·H2O)、曲线②代表x(),A正确;
B.氯化铵溶液显酸性,则当溶液显中性时,溶液溶质为氯化铵和一水合氨,此时滴入盐酸的体积小于25.00mL,故B正确;
C.a点溶液中=c(NH3·H2O),此时溶液的pH为9.26,pOH=pKw-pH=4.74溶液中c(OH-)=10-4.74mol/L,则,故C错误;
D.a点溶液中c()=c(NH3·H2O),此时溶液的pH为9.26,溶液显碱性,c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒,可知c(Cl-)<c(),D正确;
故答案为:C。
14. 为探究苯酚与的显色反应,向苯酚溶液中滴加溶液,充分混合后分成四等份,进行如下实验。
序号
①
②
实验
现象
紫色溶液
紫色较①中深
序号
③
④
实验
现象
紫色较①中浅
紫色较①中浅
已知:苯酚和显色原理为
下列说法不正确的是
A. 该显色反应中有共价键的断裂和配位键的形成
B. 对比①②,可验证上述显色反应是可逆反应
C. 推测④中溶液的紫色较③中浅
D. 对比①④,可证明与配位
【答案】D
【解析】
【详解】A.该显色反应中苯酚上的羟基O-H键断裂,同时有配位键的形成,A正确;
B.对比①②,增加苯酚的浓度,平衡正向移动,颜色加深,可验证上述显色反应是可逆反应,B正确;
C.④中加硫酸,氢离子浓度增加,平衡逆向移动,颜色变浅,推测④中溶液的紫色较③中浅,C正确;
D.对比①④,④中加入硫酸,如果与配位,则应该颜色消失,D错误;
故选D。
第二部分 非选择题(共58分)
本部分共5题,共58分。
15. 硫(S)是重要的非金属元素之一,其化合物丰富多样,应用广泛。
(1)基态S原子最外层轨道表示式是_____。
(2)SO2是硫的常见氧化物,其VSEPR模型如图。
①比较S原子和O原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由_____。
②SO2分子的空间结构为______。
(3)硫化锌是一种荧光材料,其晶胞形状为立方体,边长为anm,结构如图所示。
①晶体中距离S2-最近的Zn2+有______个。
②已知硫化锌的摩尔质量是Mg•mol-1,阿伏加德罗常数为NA,该晶体的密度为______g•cm-3。(1nm=10-7cm)
(4)硫代硫酸根结构为,可用于提取金(Au)、银(Ag)等贵金属,请从微粒间相互作用的角度解释原因______。
【答案】(1) (2) ①. 氧原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,不易失去一个电子 ②. V形
(3) ①. 4 ②.
(4)硫代硫酸根中端基S原子含有孤电子对,可以和Au+、Ag+等贵金属阳离子形成配位键,可用于提取金(Au)、银(Ag)等贵金属
【解析】
【小问1详解】
硫元素的原子序数为16,基态原子的价层电子排布式为3s23p4,轨道表示式为:。
【小问2详解】
①O原子的第一电离能大于S原子,原因是:氧原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,不易失去一个电子;
②SO2中心原子价层电子对数为2+=3,且含有1个孤电子对,空间结构为V形。
【小问3详解】
①由晶胞结构可知,晶体中距离S2-最近的Zn2+有4个;
②由晶胞结构可知,S2-的个数为=4,Zn2+的个数为4,已知硫化锌的摩尔质量是Mg•mol-1,阿伏加德罗常数为NA,该晶体的密度为g•cm-3。
【小问4详解】
(硫代硫酸根)中端基S原子含有孤电子对,可以和Au+、Ag+等贵金属阳离子形成配位键,可用于提取金(Au)、银(Ag)等贵金属。
16. H2SO4是一种重要的工业原料,可采用多种方法制备。
(1)方法一:古代通过焙烧绿矾(FeSO4•7H2O)的方法制备硫酸。
补全绿矾受热分解的化学方程式:______。
FeSO4•7H2O______+SO2↑+SO3↑+H2O↑
(2)方法二:以含硫矿石为原料,接触法制硫酸。其中关键反应为SO2的催化氧化。在V2O5催化作用下反应分两步进行,其反应过程中的能量变化示意图如图。
①下列说法正确的是________(填序号)。
a.反应i为吸热反应,反应ii为放热反应
b.反应i决速步,其活化能为E2
c.V2O5改变了反应速率,未改变反应焓变
②该反应中提高SO2平衡转化率的方法有_______、_______。
(3)研究表明可以用烟气中的SO2为原料制备硫酸,先用Na2SO3溶液充分吸收SO2获得NaHSO3溶液,然后电解该溶液制得硫酸,其原理如图所示。
①电极a是电解池的______极。
②电解过程中生成SO的电极反应式是______。
③从资源利用角度说明该工艺的优点_____。
【答案】(1)
(2) ①. ac ②. 增大压强 ③. 增大氧气浓度、分离SO3
(3) ①. 阴 ②. -2e-+H2O=3H++ ③. 废气利用治理污染,Na2SO3循环利用等
【解析】
【小问1详解】
受热分解根据产物中由二氧化硫,硫的价态降低,铁的化合价升高,生成三氧化二铁,化学方程式:;
【小问2详解】
①a.根据能量图,反应i吸热反应,反应ii为放热反应,a正确;
b.反应i的能垒(活化能)为E1,反应ii的能垒(活化能)为E3,E1>E3,反应i为决速步,b错误;
c.V2O5做催化剂,改变了反应速率,未改变反应焓变,c正确;
答案选ac;
②该反应中提高SO2平衡转化率的方法有增大压强、增大氧气浓度、分离SO3等;
【小问3详解】
①a电极附近,氢离子放电产生氢气,发生还原反应,故为阴极;
②b电极附近亚硫酸根失电子发生氧化反应,生成硫酸根,电极反应为:-2e-+H2O=3H++;
③该反应过程中亚硫酸钠吸收二氧化硫生成亚硫酸氢钠,亚硫酸氢钠电解后产生氢气、硫酸和亚硫酸钠,亚硫酸钠可以循环使用,故答案为废气利用治理污染,Na2SO3循环利用等。
17. 降压药厄贝沙坦的关键中间体K的合成路线如图:
(1)A的水溶液显酸性,A的名称是______。
(2)B中含有的官能团是______。
(3)C→D的化学方程式是______。
(4)D→E中,-NH2发生取代反应,E的结构简式是______。
(5)下列说法正确的是_______(填序号)。
a.A的一种同分异构体能够发生银镜反应
b.D→H反应过程中保护了-NH2
c.化合物F→G的反应类型为消去反应
(6)H与NaOH反应的化学方程式为_______。
(7)J转化为K的过程如图,写出中间产物L的结构简式______。
【答案】(1)乙酸 (2)碳氯键、羧基
(3)
(4)
(5)ab (6)
(7)
【解析】
【分析】由A的分子式以及水溶液能使石蕊溶液变红,说明结构中含有羧基,确定结构简式为,由C与乙醇在浓硫酸存在的条件下反应生成D,结合D结构简式为,可推断C结构简式为,根据A、C结构及B分子式,确定B结构简式为,D与反应生成E(),分子组成比D多一个碳原子和一个氧原子,结合信息D→E是发生取代反应,则E结构简式为;由I()与反应生成J的结构,可确定I的结构为,结合分子式及反应条件,采用逆推法,确定H为,G为。
【小问1详解】
根据分析知,A的名称是是乙酸;
【小问2详解】
根据分析知,B结构简式为,含有的官能团是:碳氯键、羧基;
【小问3详解】
C→D发生酯化反应,化学方程式是;
【小问4详解】
根据分析知,E的结构简式是;
【小问5详解】
a.A的一种同分异构体(例如甲酸甲酯)能够发生银镜反应,a正确;
b.D与H含有氨基, 所以D→H反应过程中保护了-NH2,b正确;
c.化合物F→G的反应类型为取代反应,c错误;
故选ab;
【小问6详解】
由上述分析可知,H为,结构中含有酯基官能团,在碱性溶液中发生水解反应,H与反应的化学方程式为;
【小问7详解】
根据J的结构,K的结构,转化过程依次经历了取代、加成、消去三步反应,K比J组成多一个N原子,并且J取代为,再加成为L,则L为。
18. 铜阳极泥中含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等物质,从阳极泥中回收金属银的化工流程如图:
回答下列问题:
(1)“氧化酸浸”过程中不断搅拌,其作用______。
(2)“滤液1”中含有Cu2+和H2SeO3,“氧化酸浸”中Cu2Se反应的离子方程式为______。
(3)已知:i.当某离子的浓度低于1.0×10-5mol•L-1时,可忽略该离子的存在;
ii.AgCl(s)+Cl-(aq)[AgCl2]-(aq) K=2.0×10-5。
①在“氧化酸浸”过程中,加入适量NaCl的作用是______。
②在“分金”过程中,溶液中Cl-浓度不能超过______mol•L-1。
(4)“银转化”过程中主要发生的反应为:AgCl+3SO[Ag(SO3)3]5-+Cl-。
①溶液pH<7时银离子的浸出率明显降低,结合平衡移动原理解释原因_______。
②溶液中银离子总浓度[Ag]T与亚硫酸根总浓度[SO]T及氯离子浓度[Cl-]关系如图所示。实际生产中“滤液4”多次循环使用不利于银的浸出,请结合题中信息解释原因______。
【答案】(1)使铜阳极泥与H2O2、NaCl、H2SO4充分接触,提高浸取效率
(2)Cu2Se+4H2O2+4H+=2Cu2++ H2SeO3+5H2O
(3) ①. 使银元素转化为AgCl沉淀 ②. 0.5
(4) ①. 溶液pH<7时,会和H+反应导致其浓度降低,平衡AgCl+3[Ag(SO3)3]5-+Cl-逆向移动,银离子的浸出率明显降低 ②. 随着循环次数的增加,浸出液中c()减小,c(Cl-)增大,平衡AgCl+3[Ag(SO3)3]5-+Cl-逆向移动,银的浸出率降低
【解析】
【分析】铜阳极泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)加入H2O2、H2SO4、NaCl氧化酸浸,由题中信息可知,滤液1中含有Cu2+和H2SeO3,滤渣1中含有Au、AgCl、PbSO4;滤渣1中加入NaClO、H2SO4、NaCl,将Au转化为Na[AuCl4]除去,滤液2中含有Na[AuCl4],滤渣2中含有AgCl、PbSO4;在滤渣2中加入Na2SO3,将AgCl转化为Ag2SO3,过滤除去PbSO4,滤液3含有Ag2SO3;滤液2中加入Na2S2O4,将Ag元素还原为Ag单质,Na2S2O4转化为Na2SO3,滤液4中溶质主要为Na2SO3,可继续进行银转化过程。
【小问1详解】
“氧化酸浸”过程中不断搅拌,其作用是:使铜阳极泥与H2O2、NaCl、H2SO4充分接触,提高浸取效率。
【小问2详解】
氧化酸浸时Cu2Se与H2O2、H2SO4发生氧化还原反应,生成CuSO4、H2SeO3和H2O,根据得失电子守恒和电荷守恒配平该反应的离子方程式为:Cu2Se+4H2O2+4H+=2Cu2++ H2SeO3+5H2O。
【小问3详解】
①在“氧化酸浸”工序中,加入适量NaCl的原因是使银元素转化为AgCl沉淀;
②由题目可知AgCl(s)+Cl-(aq)[AgCl2]-(aq),在“除金”工序溶液中,若Cl-加入过多,AgCl则会转化为[AgCl2]-,当某离子的浓度低于1.0×10−5mol⋅L−1时,可忽略该离子的存在,为了不让AgCl发生转化,则c([AgCl2]-)=1.0×10-5mol/L,由K=,可得c(Cl-)=0.5mol/L,即Cl-浓度不能超过0.5mol/L。
【小问4详解】
①溶液pH<7时,会和H+反应导致其浓度降低,平衡AgCl+3[Ag(SO3)3]5-+Cl-逆向移动,银离子的浸出率明显降低;
②实际生产中“滤液4”多次循环使用不利于银的浸出原因是:随着循环次数的增加,浸出液中c()减小,c(Cl-)增大,平衡AgCl+3[Ag(SO3)3]5-+Cl-逆向移动,银的浸出率降低。
19. 某小组同学欲探究AgNO3溶液与FeSO4溶液的反应,进行如表实验。
序号
实验操作
实验现象
实验I
产生灰黑色沉淀,溶液变为黄色,数小时后,溶液颜色无变化,沉淀不增加
(1)根据Ksp(Ag2SO4)=1.2×10-5,推测试管底部的灰色沉淀中有Ag2SO4,写出生成Ag2SO4的离子方程式_______。
(2)取出少量灰黑色固体,洗涤后加入浓硝酸,沉淀溶解,产生红棕色气体,证明灰黑色固体中含有_______。
(3)依据“上层清液呈黄色”,推测上层清液中含有Fe3+
为进一步确认Fe3+的存在,该小组同学进行如表实验:
序号
实验操作
实验现象
实验II
溶液先变红,稍振荡后红色消失,同时产生白色沉淀。
再次滴入KSCN溶液,上述现象再次出现。
查阅资料:i.AgSCN为白色固体,Ksp(AgSCN)=1.03×10-12;
ii.Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 K=2.24×103
①实验II中,滴入KSCN后溶液先变红的原因是_______。
②稍振荡后红色消失并产生白色沉淀,请结合离子方程式解释现象:______。
(4)对Fe3+产生的原因做出如下假设,
假设a:溶液中Ag+具有氧化性,可将Fe2+氧化为Fe3+。
假设b:酸性溶液中硝酸根离子具有氧化性,可将Fe2+氧化为Fe3+;
假设c:空气中存在O2,可将Fe2+氧化为Fe3+。
①该小组同学进一步设计实验(填实验操作及现象)______,证实假设b、c不是产生Fe3+的主要原因。
②写出实验I中生成Fe3+的离子方程式_______。
(5)该小组同学查阅资料发现Ag+和Fe3+的氧化性差异不大,在一定条件下Ag+和Fe2+的反应是可逆反应,并用电化学装置进行验证,补全电化学装置示意图,写出操作及现象_______。
【答案】(1)2Ag++=Ag2SO4↓
(2)Ag (3) ①. Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+与SCN﹣的反应速率较Ag+与SCN﹣的快,Fe3+与SCN -反应生成Fe(SCN )3 ②. Ag++ SCN-= AgSCN↓,该反应限度更大,使SCN浓度降低,使Fe(SCN)3分解
(4) ①. 静置pH=3的0.04mol/L FeSO4溶液,或向其中滴加2ml 0.04mol/L的NaNO3溶液,均无明显现象 ②. Ag++Fe2+= Ag+Fe3+
(5)a:石墨电极/Pt电极
B:酸性FeSO4溶液
C:AgNO3溶液
组装好装置后,闭合K, 当灵敏电流计指针不动时,向左池加入较浓Fe2(SO4)3溶液,指针偏转,向右池加入较浓AgNO3溶液,指针反向偏转
【解析】
【分析】探究AgNO3溶液与FeSO4溶液的反应银离子与硫酸根产生沉淀以及银离子和硝酸根具有氧化性、二价铁离子具有还原性,发生氧化还原反应角度展开,通过判断产物,分析发生反应的角度进行相关探究。
【小问1详解】
银离子与硫酸根结合生成硫酸银的沉淀,离子方程式为:2Ag++=Ag2SO4↓;
【小问2详解】
取实验①中灰黑色沉淀,加入浓硝酸,沉淀溶解,产生红棕色气体,说明硝酸被还原为二氧化氮,说明沉淀中含Ag;
【小问3详解】
滴入KSCN后溶液先变红的原因是Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+与SCN﹣的反应速率较Ag+与SCN﹣的快,Fe3+与SCN -反应生成Fe(SCN )3,稍微振荡后红色消失并产生白色沉淀,反应的离子方程式为:Ag++ SCN-= AgSCN↓,该反应限度更大,使SCN﹣浓度降低,使Fe(SCN)3电离;
【小问4详解】
①可以做对比实验,静置pH=3的0.04mol/L FeSO4溶液,或向其中滴加2ml 0.04mol/L的NaNO3溶液,均无明显现象
②实验I中银离子与亚铁离子反应生成银和铁离子,其反应的离子方程式为:Ag++Fe2+= Ag+Fe3+;
【小问5详解】
a:石墨电极/Pt电极
b:酸性FeSO4
c:AgNO3溶液
组装好装置后,闭合K, 银离子和亚铁离子反应,当灵敏电流计指针不动时,该反应达到平衡,则向左池加入较浓Fe2(SO4)3溶液,指针偏转,向右池加入较浓AgNO3溶液,指针反向偏转
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房山区2024年新高三入学测试试卷
化学
本试卷共10页,满分100分,考试时长90分钟。考生务必将答案填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mg-24 Si-28 S-32 Cl-35.5
第一部分 选择题(共42分)
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔,是碳材料科学一大进步。
金刚石
石墨
石墨炔
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是
A. 金刚石中含有碳碳原子间的σ键 B. 石墨中的碳原子是sp3杂化
C. 三种物质的晶体类型相同 D. 三种物质均为有机高分子材料
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. NaCl电子式: B. Al3+的结构示意图:
C. 基态Cr的价层电子排布式:3d54s1 D. 乙炔的分子结构模型:
3. 下列物质的应用不涉及氧化还原反应的是
A. 次氯酸钠作纸张漂白剂 B. 铁粉作食品保鲜的吸氧剂
C. 过氧化钠作呼吸面具的供氧剂 D. 碳酸氢钠作面食的膨松剂
4. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 钠在空气中加热生成淡黄色固体:4Na+O2=2Na2O
B. 氨催化氧化生成一氧化氮:4NH3+5O24NO+6H2O
C. 电镀铜时阴极析出铜:Cu2++2e-=Cu
D. 电解饱和食盐水制氯气:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
5. 下列事实不能用氢键解释的是
A. 密度: B. 沸点:
C. 稳定性: D. 溶解性(水中):
6. NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)N2O4(g) △H<0。下列分析正确的是
A. 1mol平衡混合气体中含1molN原子
B. 当v正(NO2)=2v逆(N2O4)时,反应达到平衡
C. 恒温时,缩小容积,气体颜色变深,是平衡正向移动导致的
D. 恒容时,水浴加热,由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
7. 依据图示关系,下列说法不正确的是
A. Cu(s)与O2(g)的反应是放热反应
B. Cu2O有较好的热稳定性,与Cu+的价层电子排布为3d10有关
C. 2Cu(s)+O2(g)=Cu2O(s) △H=△H1+△H2
D. 化学反应的△H,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
8. 一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示,通过CuO催化消耗血糖发电,从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准,电池启动。血糖浓度下降至标准,电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计)
电池工作时,下列叙述不正确的是
A. 电极a为正极
B. 电池工作时,血液做电解质溶液,其中的Na+向b极移动
C. 总反应为2C6H12O6+O2=2C6H12O7
D. 有望为其他可植入医疗设备提供电能
9. 下列实验不能达到对应目的的是
A
B
实验
目的
制取并收集NO2
实验室制取氨气
C
D
实验
目的
实验室制取乙酸乙酯
验证铁的吸氧腐蚀
A. A B. B C. C D. D
10. 将FeSO4溶液分别滴入Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中,如图所示,I、II中均有沉淀产生。
已知:FeCO3是白色难溶于水的固体。
下列说法不正确的是
A. Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中均存在:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)
B. I中的沉淀可能有Fe(OH)2、Fe(OH)3和FeCO3
C. II比I中先出现沉淀
D. I和II中加入FeSO4溶液后,pH均降低
11. 一种新型可降解高分子材料可通过以下方法合成。
下列说法不正确的是
A. Y存在顺反异构体
B. Y可以通近加聚反应生成另外一种可降解的高分子材料
C. P中含有手性碳原子
D. P可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构
12. 溴及其化合物广泛应用于医药、农药和阻燃剂等生产中。一种利用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图。
浓缩海水酸化海水含溴空气 含溴溶液产品溴
已知:i.与Na2CO3反应时,Br2转化为BrO和Br-。
ii.HBrO3为强酸。
下列说法不正确的是
A. 酸化海水通入Cl2提取溴的反应:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
B. 脱氯过程Fe2+和Br-均具有脱氯作用
C. 用Na2CO3溶液吸收足量Br2蒸气后,所得产物中的含碳粒子主要是HCO
D. H2SO4酸化后重新得到Br2的反应:5Br-+BrO+6H+=3Br2+3H2O
13. 常温下,用0.20mol·L-1盐酸滴定25.00mL0.20mol·L-1NH3·H2O溶液,所得溶液的pH、和NH3·H2O的物质的量分数(x)与滴加盐酸体积的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 曲线①代表x(NH3·H2O)
B. 当溶液显中性时,滴入盐酸的体积小于25.00mL
C. NH3·H2O的电离常数约为1×10-9.26
D. a点的溶液中存在c()=c(NH3·H2O)>c(Cl-)
14. 为探究苯酚与的显色反应,向苯酚溶液中滴加溶液,充分混合后分成四等份,进行如下实验。
序号
①
②
实验
现象
紫色溶液
紫色较①中深
序号
③
④
实验
现象
紫色较①中浅
紫色较①中浅
已知:苯酚和显色的原理为
下列说法不正确的是
A. 该显色反应中有共价键的断裂和配位键的形成
B. 对比①②,可验证上述显色反应是可逆反应
C. 推测④中溶液紫色较③中浅
D. 对比①④,可证明与配位
第二部分 非选择题(共58分)
本部分共5题,共58分。
15. 硫(S)是重要的非金属元素之一,其化合物丰富多样,应用广泛。
(1)基态S原子最外层轨道表示式是_____。
(2)SO2是硫的常见氧化物,其VSEPR模型如图。
①比较S原子和O原子第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由_____。
②SO2分子的空间结构为______。
(3)硫化锌是一种荧光材料,其晶胞形状为立方体,边长为anm,结构如图所示。
①晶体中距离S2-最近的Zn2+有______个。
②已知硫化锌的摩尔质量是Mg•mol-1,阿伏加德罗常数为NA,该晶体的密度为______g•cm-3。(1nm=10-7cm)
(4)硫代硫酸根结构为,可用于提取金(Au)、银(Ag)等贵金属,请从微粒间相互作用的角度解释原因______。
16. H2SO4是一种重要的工业原料,可采用多种方法制备。
(1)方法一:古代通过焙烧绿矾(FeSO4•7H2O)的方法制备硫酸。
补全绿矾受热分解的化学方程式:______。
FeSO4•7H2O______+SO2↑+SO3↑+H2O↑
(2)方法二:以含硫矿石为原料,接触法制硫酸。其中关键反应为SO2的催化氧化。在V2O5催化作用下反应分两步进行,其反应过程中的能量变化示意图如图。
①下列说法正确的是________(填序号)。
a.反应i为吸热反应,反应ii为放热反应
b.反应i为决速步,其活化能为E2
c.V2O5改变了反应速率,未改变反应焓变
②该反应中提高SO2平衡转化率的方法有_______、_______。
(3)研究表明可以用烟气中的SO2为原料制备硫酸,先用Na2SO3溶液充分吸收SO2获得NaHSO3溶液,然后电解该溶液制得硫酸,其原理如图所示。
①电极a是电解池的______极。
②电解过程中生成SO的电极反应式是______。
③从资源利用角度说明该工艺的优点_____。
17. 降压药厄贝沙坦的关键中间体K的合成路线如图:
(1)A的水溶液显酸性,A的名称是______。
(2)B中含有的官能团是______。
(3)C→D的化学方程式是______。
(4)D→E中,-NH2发生取代反应,E的结构简式是______。
(5)下列说法正确的是_______(填序号)。
a.A的一种同分异构体能够发生银镜反应
b.D→H反应过程中保护了-NH2
c.化合物F→G的反应类型为消去反应
(6)H与NaOH反应的化学方程式为_______。
(7)J转化为K的过程如图,写出中间产物L的结构简式______。
18. 铜阳极泥中含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等物质,从阳极泥中回收金属银的化工流程如图:
回答下列问题:
(1)“氧化酸浸”过程中不断搅拌,其作用是______。
(2)“滤液1”中含有Cu2+和H2SeO3,“氧化酸浸”中Cu2Se反应的离子方程式为______。
(3)已知:i.当某离子的浓度低于1.0×10-5mol•L-1时,可忽略该离子的存在;
ii.AgCl(s)+Cl-(aq)[AgCl2]-(aq) K=2.0×10-5。
①在“氧化酸浸”过程中,加入适量NaCl的作用是______。
②在“分金”过程中,溶液中Cl-浓度不能超过______mol•L-1。
(4)“银转化”过程中主要发生的反应为:AgCl+3SO[Ag(SO3)3]5-+Cl-。
①溶液pH<7时银离子的浸出率明显降低,结合平衡移动原理解释原因_______。
②溶液中银离子总浓度[Ag]T与亚硫酸根总浓度[SO]T及氯离子浓度[Cl-]关系如图所示。实际生产中“滤液4”多次循环使用不利于银的浸出,请结合题中信息解释原因______。
19. 某小组同学欲探究AgNO3溶液与FeSO4溶液的反应,进行如表实验。
序号
实验操作
实验现象
实验I
产生灰黑色沉淀,溶液变为黄色,数小时后,溶液颜色无变化,沉淀不增加
(1)根据Ksp(Ag2SO4)=1.2×10-5,推测试管底部的灰色沉淀中有Ag2SO4,写出生成Ag2SO4的离子方程式_______。
(2)取出少量灰黑色固体,洗涤后加入浓硝酸,沉淀溶解,产生红棕色气体,证明灰黑色固体中含有_______。
(3)依据“上层清液呈黄色”,推测上层清液中含有Fe3+
为进一步确认Fe3+的存在,该小组同学进行如表实验:
序号
实验操作
实验现象
实验II
溶液先变红,稍振荡后红色消失,同时产生白色沉淀。
再次滴入KSCN溶液,上述现象再次出现。
查阅资料:i.AgSCN为白色固体,Ksp(AgSCN)=1.03×10-12;
ii.Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 K=2.24×103
①实验II中,滴入KSCN后溶液先变红的原因是_______。
②稍振荡后红色消失并产生白色沉淀,请结合离子方程式解释现象:______。
(4)对Fe3+产生的原因做出如下假设,
假设a:溶液中Ag+具有氧化性,可将Fe2+氧化为Fe3+。
假设b:酸性溶液中硝酸根离子具有氧化性,可将Fe2+氧化为Fe3+;
假设c:空气中存在O2,可将Fe2+氧化为Fe3+。
①该小组同学进一步设计实验(填实验操作及现象)______,证实假设b、c不是产生Fe3+的主要原因。
②写出实验I中生成Fe3+的离子方程式_______。
(5)该小组同学查阅资料发现Ag+和Fe3+的氧化性差异不大,在一定条件下Ag+和Fe2+的反应是可逆反应,并用电化学装置进行验证,补全电化学装置示意图,写出操作及现象_______。
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