内容正文:
高三化学试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Mg24 S32 Mn55 Cu64 Zn65
一、选择题:本题共14小题,每小题3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. “四星望月”是江西十大名菜之一,其主菜为蒸笼粉鱼,有“合家团圆,吉庆有余”的寓意。蒸笼粉鱼中“鱼”的主要成分是
A. 淀粉 B. 纤维素 C. 蛋白质 D. 氨基酸
【答案】C
【解析】
【详解】鱼的主要成分是蛋白质,C正确;
答案选C。
2. 中国科学院基础医学与肿瘤研究所设计了一种X射线激活的CO气体释放平台。该平台利用辐射发光的闪烁纳米材料作为能量介质,复合光敏的CO供体,有效实现肿瘤组织中CO及的同时释放,并应用于放射治疗增敏中(反应历程如图)。下列叙述正确的是
A. 含键
B. 基态只含1个未成对电子
C. 含键
D. CO中的O提供孤电子对与Mn形成配位键
【答案】C
【解析】
【详解】A.的物质的量n(MnO2)=0.1mol,从图中结构来看,1个MnO2有2个π键,0.1molMnO2有0.2molπ,A项错误;
B.基态锰离子的价层电子排布式为3d5,有5个未成对电子,B项错误;
C.1个CO分子含1个σ键,与锰之间能形成1个配位键,配位键也是σ键,锰锰之间存在1个σ键,1个分子有21个σ键,含键,C项正确;
D.CO中的C的电负性小于O的电负性,C更易提供孤电子对与Mn形成配位键,D项错误;
答案选C。
3. 下列有机物既含σ键又含π键,且碳原子杂化类型种类最多的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A物质中有单键和双键,既有σ键又含π键,C原子杂化方式有2种sp2和sp3;B物质中有单键、双键、三键,既有σ键又含π键,C原子杂化方式有3种sp、sp2和sp3;C物质中有单键和双键,既有σ键又含π键,C原子杂化方式有2种sp2和sp3;D物质中有单键和双键,既有σ键又含π键,C原子杂化方式有1种sp2;既含σ键又含π键,且碳原子杂化类型种类最多的是B物质;
答案选B。
4. “王水”能溶解硒、金单质:
反应1:
反应2:
下列叙述正确的是
A. 反应1、反应2中,硝酸和盐酸的作用均相同
B. 反应1、反应2中尾气可以用水吸收
C. 反应1、反应2中等量硝酸完全反应时转移电子数相等
D. 反应1、反应2中氧化产物、还原产物的物质的量之比都为
【答案】C
【解析】
【分析】由方程式可知,反应1中氮元素的化合价的化合价降低被还原,硝酸是反应的氧化剂、一氧化氮为还原产物,硒元素和氯元素的化合价升高被氧化,硒和盐酸是反应的还原剂、硒酸和氯气是氧化产物;反应2 中氮元素的化合价的化合价降低被还原,硝酸是反应的氧化剂、一氧化氮为还原产物,金元素的化合价升高被氧化,金是反应的还原剂、四氯合金酸钠是氧化产物。
【详解】A.由分析可知,反应1中氯元素的化合价升高被氧化,反应2中氯元素的化合价没有变化,则反应1、反应2中,盐酸的作用不相同,故A错误;
B.一氧化氮不溶于水,则反应1、反应2中尾气不能用水吸收,故B错误;
C.由分析可知,反应1、反应2中硝酸都是反应的氧化剂,所以等量硝酸完全反应时转移电子数相等,故C正确;
D.由分析可知,反应1中一氧化氮为还原产物,硒酸和氯气是氧化产物,氧化产物和还原产物的物质的量比为5∶4,故D错误;
故选C。
5. 含硫或氯元素的物质的“价-类”关系如图所示。下列推断错误的是
A. 一定条件下能实现a→c→d→f转化 B. a、b都只有还原性,没有氧化性
C. 实验中常用NaOH溶液处理残留c D. e具有弱酸性、漂白性和不稳定性
【答案】B
【解析】
【分析】根据“价-类”关系图可知,a为H2S,b为HCl,c为S或Cl2,d为SO2或ClO2,e为HClO,f为H2SO3。
【详解】A.一定条件下能实现H2S→S→SO2→H2SO3的转化:H2S+Cl2=S↓+2HCl,,,A选项正确;
B.H2S和HCl中的硫元素和氯元素分别为-2和-1价,都具有还原性,H元素均为+1价,均有氧化性,如与活泼金属能产生氢气,B选项错误;
C.实验室中常用氢氧化钠溶液处理残留的S或Cl2,C选项正确;
D.HClO是一种弱酸,具有漂白性和不稳定性,D选项正确;
故选B。
6. 实验是探究元素性质的重要方法。下列实验能实现对应元素不同价态转化的是
选项
a
b
c
元素转化
A
浓硫酸
Zn
溶液
B
稀盐酸
FeS
溶液
C
浓盐酸
KI-淀粉溶液
D
浓硝酸
Cu
氨水
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.锌与浓硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫与硫化氢反应生成0价的S单质,不会转化为+6价,A错误;
B.硫化亚铁与稀盐酸反应生成硫化氢,+2价的Fe不会被氧化为+3价,B错误;
C.浓盐酸与氯酸钾反应生成0价的氯气,氯气具有氧化性,将碘离子氧化成碘单质,自身被还原为-1价的氯离子,C正确;
D.铜和浓硝酸反应生成二氧化氮,+5价的N转化为+4价的N,二氧化氮与氨水常温下不反应,D错误;
故选C。
7. 一种高效回收和利用锂资源的工艺流程如图。下列叙述错误的是
已知:FePO4不溶于CH3CN (乙腈)。
A. LiFePO4中Fe为+2价
B. 该流程中CH3CN作溶剂
C. 采用过滤操作分离LiAlCl4和CH3CN
D. “氧化”中氧化剂、还原剂的物质的量之比为1:2
【答案】C
【解析】
【分析】用CH3CN溶解LiFePO4,并向其溶液中加入AlCl3,然后通入Cl2,可以将+2价的LiFePO4,反应产生+3价的FePO4,并得到LiAlCl4,LiAlCl4在CH3CN中易溶,而FePO4难溶,通过过滤分离得到FePO4;然后根据LiAlCl4、CH3CN沸点的不同,通过蒸馏分离开,就可以获得LiAlCl4,使锂资源得到回收利用。
【详解】A.在LiFePO4中Li为+1价,P为+5价O为-2价,根据化合物中元素化合价代数和为0,可知Fe为+2价,A正确;
B.LiAlCl4易溶于CH3CN,LiAlCl4、CH3CN的沸点相差较大,故该流程中CH3CN作溶剂,B正确;
C.LiAlCl4易溶于CH3CN,LiAlCl4、CH3CN的沸点相差较大,故采用蒸馏操作分离LiAlCl4和CH3CN,C错误;
D.“氧化”中,LiFePO4被Cl2氧化为FePO4,故Cl2为氧化剂,FePO4为还原剂,LiFePO4为氧化产物,根据得失电子守恒,氧化剂、还原剂的物质的量之比为1:2,D正确;
故合理选项是C。
8. 中国石油大学一课题组提出半导体-金属有机框架(Au@ZnO@ZIF-8)可对甲醛分子进行光催化降解(如图)。下列叙述错误的是
已知:Au与Cu位于同族,该金属有机框架只含2种金属。
A. 等物质的量的甲、丙所含键数之比为1:1
B. 甲、丙分子中C原子杂化类型相同
C. 该金属有机框架中所含金属元素均位于元素周期表ds区
D. 丙的沸点高于甲
【答案】A
【解析】
【详解】A.1个HCHO中有3个σ键,1个HCOOH中有4个σ键,A错误;
B.HCHO和HCOOH中碳原子都是sp2杂化,杂化方式相同,B正确
C.有机物中含有Au和Zn,都位于周期表的ds区,C正确;
D.HCOOH分子间有氢键,沸点高,HCHO分子间没有氢键,沸点低,D正确;
答案选A。
9. 在催化剂作用下,还原制备烃的原理如图。下列叙述错误的是
A. 甲和乙互为同系物,丙、丁、戊互为同系物
B. 合成甲和乙的催化剂所含元素中第一电离能最大的是Fe
C. 上述有机物中有4种能使酸性溶液褪色
D. 丁、戊二氯代物分别有10种和7种
【答案】B
【解析】
【详解】A.同系物是指结构相似、分子组成相差一个或若干个CH2原子团的同一类物质,因此甲和乙都是烯烃,互为同系物,丙、丁、戊都是芳香烃,互为同系物,故A正确;
B.Na价电子排布为3s1,容易失去一个电子后形成稳定的8电子构型;Zn价电子排布为3d104s2,为稳定构型,不易失去电子,电离能较高;Fe价电子排布为3d64s2,d轨道容易失去1个电子得到半满稳定结构,因此Zn第一电离能最大,故B错误;
C.上述有机物中烯烃和苯的同系物能使酸性高锰酸钾褪色,而苯不能使酸性高锰酸钾褪色,因此4种有机物能使酸性高锰酸钾褪色,故C正确;
D.采用定一移一的方法,甲苯的二氯代物有、、,共计10种,对二甲苯的二氯代物有、,共计7种,故D正确;
故选B。
10. 下列实验操作正确或操作规范且能达到实验目的的是
选项
操作
目的
A
取适量晶体溶于浓硝酸中,加水稀释到指定刻度
配制一定物质的量浓度的溶液
B
用碱式滴定管盛装标准溶液并滴定草酸溶液
测定草酸溶液浓度
C
向的酒精中加入钠粒
证明的酒精中含水
D
向溶液中先滴加少量溶液
振荡后再滴加少量溶液
证明:
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.硝酸会氧化亚铁离子,故A错误;
B.高锰酸钾溶液具有强氧化性,会氧化碱式滴定管的橡胶管,故B错误;
C.乙醇也能与金属钠反应生成氢气,不能证明的酒精中含水,故C错误;
D.NaCl过量,硝酸银不足,生成氯化银沉淀,加入,白色沉淀转化为黄色沉淀,证明,能达到实验目的,故D正确;
故选D。
11. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 0.1mol锗晶体(类似于硅晶体)含型键数为
B. 6.4g由和组成的混合物含S原子数为
C. 8.4g由和组成的混合物中含离子总数为
D. 标准状况下,4.48L由和CO组成的混合气体在中完全燃烧,消耗分子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.与Si类似,1个Ge原子周围与四个Ge原子成键,Ge原子杂化方式为sp3杂化,平均1molGe晶体中有2molGe-Ge键,故0.1mol锗晶体(类似于硅晶体)含型键数为,A正确;
B.和都是由S原子组成,6.4g由和组成的混合物含S原子的物质的量为,S原子数为0.2NA,B错误;
C.和的摩尔质量都是84g/mol,8.4g由和组成的混合物为0.1mol,含离子总数为0.2NA,C错误;
D.标准状况下,4.48L由和CO组成的混合气体为0.2mol,在中完全燃烧,消耗的物质的量为0.1mol,分子数为0.1NA,D错误;
答案选A。
12. 短周期主族元素的原子序数依次增大,基态原子核外有三个能级,且每个能级上电子数相等,X的价层电子排布式为。短周期中,Y的原子半径最大,Z的最高价氧化物对应的水化物和Z的氢化物在水中都完全电离。下列叙述错误的是
A. 电负性: B. 离子半径:
C. 最简单氢化物的稳定性: D. 工业上采用电解法制备Y的单质
【答案】B
【解析】
【分析】原子核外有三个能级,且每个能级上电子数相等,则核外电子排布为1s22s22p2,则W为C;由基态X原子价层电子排布式可知,n为2,X为O;短周期中,Y的原子半径最大,Y为Na;Z的最高价氧化物对应的水化物和Z的氢化物在水中都完全电离,则Z的最高价氧化物的水化物及Z的氢化物为强电解质,Z为Cl,根据原子序数依次增大的原则,W为C,R为N,X为O,Y为Na,Z为Cl,以此分析;
【详解】A.元素的氧化性越强,电负性越强,则O>C>Na,A正确;
B.粒子的电子层越多,半径越大,电子层相同,核电荷数越大,半径越小,则r(Cl-)>r(O2-)>r(Na+),B错误;
C.非金属氧化性越强,简单氢化物的稳定性越强,氧化性O>N,则稳定性H2O>NH3,C正确;
D.Y为活泼金属,通过电解熔融状态的氯化钠生成单质钠,D正确;
故答案为:B。
13. 氮化铜晶体是一种半导体材料,其晶胞结构如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,该晶胞边长为。下列叙述正确的是
A. 该晶体的化学式为CuN
B. 2个铜原子的最近距离为
C. 与N原子距离最近且等距离铜原子有12个
D. 该晶体密度
【答案】D
【解析】
【详解】A.由晶胞结构可知,N原子位于晶胞8个顶点,个数为8,Cu位于12条棱上,个数为12,则该晶体的化学式为Cu3N,故A错误;
B.Cu位于12条棱的中点,晶胞边长为,面对角为,2个铜原子的最近距离为,故B错误;
C.取晶胞顶点N原子,与其距离最近且等距离的铜原子位于该顶点所在的3条棱上,在晶体中的位置为其上、下、左、右、前、后,即与N原子距离最近且等距离的铜原子有6个,故C错误;
D.据A分析可知,晶胞质量为,晶胞体积为(a×10-10)3cm3,所以该晶体密度,故D正确;
故答案为:D。
14. 某课题组利用光介导钴催化,成功地在温和条件下实现了烯烃与胺的插羰偶联反应(如图)。下列叙述错误的是
已知:
A. d→e的过程中原子利用率为100%
B. Co形成的化学键数目保持不变
C. a中所含元素均不位于第三周期
D. b、c、d、e都是中间产物
【答案】B
【解析】
【详解】A.d与HNR2化合反应生成e的过程中原子利用率为100%,A正确;
B.Co在a物质中化学键数目为4,但在b、c物质中化学键数目为5,化学键数目发生了改变,B错误;
C.a中H位于1周期,C、O位于2周期,Co位于4周期,所含元素均不位于第三周期,C正确;
D.b、c、d、e都是中间产物,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 中国科学院大连化学物理研究所碳资源小分子与氢能利用研究组通过设计一种全新的多功能复合催化剂,首次实现了直接加氢制取高辛烷值汽油(如图)。根据图中涉及物质及元素回答下列问题:
(1)基态Na原子核外电子占据_______个原子轨道,有_______个运动状态不同的电子,电子云有_______个伸展方向。
(2)基态的电子排布式为_______,基态有_______个未成对电子。
(3)基态C原子核外s、p能级上电子总数之比为_______。
(4)1mol异戊烷分子含_______键。
(5)对二甲苯分子中碳的2p轨道形成_______中心_______电子的大键。
(6)对二甲苯晶体中不存在的“作用力类型”有_______(填标号)。
A. 范德华力 B. 氢键 C. 非极性键 D. 极性键
【答案】(1) ①. 6 ②. 11 ③. 4
(2) ①. ②. 5
(3)
(4)16 (5) ①. 6 ②. 6 (6)B
【解析】
【小问1详解】
基态Na的核外电子排布式为,电子占据6个轨道;每个电子运动状态不同,故钠原子有11个运动状态不同的电子;1s、2s、3s电子云伸展方向相同且只有1个,故基态钠原子有4个电子云伸展方向;
小问2详解】
铁是26号元素,基态铁原子核外电子排布式为,基态的核外电子排布式为,基态核外电子排布式为,有5个未成对电子;
【小问3详解】
基态C原子核外电子排布式为,s、p能级上电子总数之比为;
【小问4详解】
异戊烷分子式为,异戊烷分子含12个极性键、4个非极性键,故异戊烷分子含16个键,则1mol异戊烷分子含16键;
【小问5详解】
对二甲中苯环中的碳原子形成大键,则对二甲苯分子中碳的2p轨道形成6中心6电子的大键;
【小问6详解】
对二甲苯晶体是分子晶体,分子间存在范德华力,不存在氢键,分子内存在极性键和非极性键,故答案为B。
16. 5种前四周期元素部分信息如下表,回答下列问题:
代号
部分信息
A
简单阴离子与基态的电子排布式相同
B
基态B原子核外每个能级上电子数相等,且最高能级电子云轮廓图为球形
C
基态C原子价层电子排布式为
D
AD为共价化合物,且位于不同周期
E
位于元素周期表ds区,达到全充满稳定结构
(1)基态E原子最外层的能层符号为_______,的电子式为_______,是_______(填“离子”或“共价”)化合物。
(2)E晶体的部分结构如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,底边长为,高为。1个该结构含_______个E原子,E晶体密度为_______。
(3)分子是_______(填“极性”或“非极性”)分子,判断依据是_______。
(4)B的第一电离能大于右邻元素,其原因是_______。
(5)元素的气态原子(或离子)获得一个电子所放出的能量称为电子亲和能,单位为。习惯规定,放出热量时电子亲和能为正值,吸收热量时电子亲和能为负值。电子亲和能越大,表明越容易得到电子。与C元素同周期的几种元素的电子亲和能如图。试从结构角度分析,解释C的电子亲和能“反常”的原因:_______。
(6)在化学中,用四个量子数表示基态原子核外电子运动状态,有关信息如下:
名称
符号
含义
取值范围
主量子数
确定电子能级的主要量子数,表示能层序数
角量子数
确定原子轨道或电子云的形状,表示亚层
磁量子数
确定原子轨道或电子云在空间的取向
自旋量子数
确定原子轨道中电子自旋方向
根据上述信息,基态E原子最外层电子的四个量子数表示合理的是_______(填标号)。
A.
B.
C.
D.
【答案】(1) ①. N ②. ③. 共价
(2) ①. 6 ②.
(3) ①. 极性 ②. NCl3呈三角锥形,分子中正负电荷中心不能重合
(4)Be原子的价层电子排布为2s2,处于全充满的稳定状态,而B原子最外层的一个电子在2p轨道,2p轨道能量比2s轨道能量高,电子相对容易失去,所以铍的第一电离能大于硼的第一电离能
(5)基态N原子价层电子排布式为2s22p3,2p为半充满结构,得一个电子较难,需要吸收较多的能量 (6)B
【解析】
【分析】A、B、C、D、E为前4周期元素,A的简单阴离子与基态的电子排布式相同,则A为H;基态B原子核外每个能级上电子数相等,且最高能级电子云轮廓图为球形,则B的电子排布式为1s22s2,B为Be;基态C原子价层电子排布式为,则基态C原子的电子排布式为1s22s22p3,C为N;AD为共价化合物,A为H,E为VIIA族,且位于不同周期,则D位于三周期,E位于四周期,则D为Cl;E位于元素周期表ds区,达到全充满稳定结构,则E为1s22s22p63s23p63d104s2,E为Zn,所以A为H、B为Be、C为N、D为Cl、E为Zn,据此解答。
【小问1详解】
基态Zn原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,最外层的能层符号为N,为NH3,其电子式为:,为BeH2,Be、H元素电负性差值较小,BeH2是共价化合物;
【小问2详解】
由Zn晶体的部分结构可知,1个该结构含个E原子;晶胞体积为,则晶体密度为;
【小问3详解】
为NCl3,其中心N原子的价层电子对数为3+(5-3×1)=4,有一对孤电子对,则NCl3是极性分子,判断依据是:NCl3呈三角锥形,分子中正、负电荷中心不能重合;
【小问4详解】
基态Be原子的电子排布为1s22s2,基态B原子的电子排布为1s22s22p1 ,则B的第一电离能大于右邻元素,其原因是:Be原子的价层电子排布为2s2,处于全充满的稳定状态,而B原子最外层的一个电子在2p轨道,2p轨道能量比2s轨道能量高,电子相对容易失去,所以铍的第一电离能大于硼的第一电离能;
【小问5详解】
C为N元素,元素的气态原子(或离子)获得一个电子所放出的能量称为电子亲和能,电子亲和能越大,表明越容易得到电子,则C的电子亲和能“反常”的原因是:基态N原子价层电子排布式为2s22p3,2p为半充满结构,得一个电子较难,需要吸收较多的能量;
【小问6详解】
基态Zn原子最外层电子排布式为4s2,主量子数n表示能层序数,则n=4;角量子数l表示亚层,由取值范围可知,s能级l=0;磁量子数m确定原子轨道或电子云在空间的取向,s原子轨道为球形,m=0;自旋量子数ms确定原子轨道中电子自旋方向,4s轨道上2个电子的自旋方向相反,一个取、另外一个取,故选B。
17. 某小组设计实验制备配合物及测定其组成:
实验(一) 制备配合物。
制备流程:
实验步骤:
I.在锥形瓶中加入6mL浓氨水,再加入1.0gNH4Cl,待完全溶解后持锥形瓶不断振荡,使溶液均匀。
II.分数次加入一定量粉末,边加边搅拌,使溶液呈棕色稀浆,再往其中滴加的过氧化氢溶液,边加边搅拌,当溶液中停止起泡时,慢慢加入6mL浓盐酸,边加边搅拌,并在电炉上微热15min,温度不要超过85℃。
III.在室温下冷却并搅拌,待完全冷却后抽滤出沉淀,用冷水分数次洗涤沉淀,接着用5mL冷的盐酸洗涤,产物在105℃左右烘干并称量。
(1)配离子呈八面体结构,其_______(填“有”或“没有”)同分异构体。
(2)已知:配离子在水中的颜色与分裂能大小有关,1个电子从较低能量的轨道跃迁到较高能量的轨道所需要的能量为轨道的分裂能(用表示)。推知轨道分裂能:_______(填“>”“<”或“=”)。
(3)步骤I中若先加,后加,产生的后果是_______。
(4)步骤II中加入过氧化氢溶液时,发生反应的化学方程式为_______。慢慢加入浓盐酸,其中浓盐酸的作用是_______。
实验(二)测定配合物组成。
步骤1:称取产品加入烧瓶A中,加入足量浓NaOH溶液。
步骤2:用蒸馏水蒸出氨气,用装有溶液(过量)的烧瓶B吸收氨气。
步骤3:用蒸馏水冲洗弯管2并将冲洗液和吸收液合并于一洁净锥形瓶中,用蒸馏水稀释至250mL。准确量取25.00mL稀释的溶液于另一锥形瓶中,滴加酚酞溶液作指示剂,用标准溶液滴定过量的,消耗NaOH标准溶液。
(5)冷凝管的进水口为_______(填“a”或“b”)口。
(6)毛细管1的作用是_______。步骤3中,用蒸馏水冲洗弯管2并将冲洗液和吸收液合并于一洁净锥形瓶中,这样操作的目的是_______。
(7)该产品中质量分数为_______(用含的代数式表示)。已知:。
【答案】(1)有 (2)<
(3)无法有效抑制一水合氨的电离,进而导致Co(OH)2的生成
(4) ①. ②. 增大氯离子的浓度,使沉淀溶解平衡逆向移动,便于晶体的析出
(5)a (6) ①. 形成液化中心,防止暴沸 ②. 使蒸出氨气(烧瓶B中的氨气和弯管2中残留的氨气)全部转移至锥形瓶中
(7)
【解析】
【分析】将NH4Cl和浓氨水混合,然后在溶液中分批加入粉末,再用H2O2氧化,可得到,然后再加入浓盐酸,冷却后可得到晶体。
【小问1详解】
为正八面体,Co3+位于八面体的中心,其二氯代物有两种(即两个氯原子相邻或相对),因此有同分异构体;
【小问2详解】
二者配体相同,但是带两个单位正电荷, 带三个单位正电荷,后者对电子的吸引能力更强,因此分裂能<;
【小问3详解】
步骤I中若先加,后加,则NH4Cl无法抑制一水合氨的电离,无法防止与氨水反应生成Co(OH)2沉淀,故答案为:无法有效抑制一水合氨的电离,进而导致Co(OH)2的生成;
【小问4详解】
步骤II中加入过氧化氢溶液时,发生反应的化学方程式为;加入浓盐酸可增大氯离子的浓度,使的沉淀溶解平衡逆向移动,便于晶体的析出;
小问5详解】
冷凝管进出水原则为“下进上出”,因此进水口为a;
【小问6详解】
①毛细管1的作用是形成液化中心,防止暴沸;②用蒸馏水冲洗弯管2并将冲洗液和吸收液合并于一洁净锥形瓶中,这样操作的目的是:使蒸出的氨气(烧瓶B中的氨气和弯管2中残留的氨气)全部转移至锥形瓶中;
【小问7详解】
的作用分为两部分,一部分与按物质的量1:1反应,剩余的与NaOH按物质的量1:1反应,因此产品中NH3的物质的量=与反应的H3BO3的物质的量=,因此产品中NH3的质量分数为,故答案为:。
【点睛】双氧水将二价钴氧化为三价钴是解题的关键。
18. 以锌渣(主要成分是,含少量等)为原料提取和,其流程如图。回答下列问题:
(1)基态Mn的价层电子排布式为_______,中阴离子的VSEPR模型和空间结构一致的原因是_______。
(2)稀酸X的溶质是_____(填化学式),“还原酸浸”中二氧化锰转化的离子方程式为_____。
(3)“转化”中铅元素转化反应的平衡常数为_______。已知:常温下,。
(4)以石墨为电极,电解溶液制备,阳极反应式为_______。
(5)“沉铅”中“滤液”可以用于下列工序,实现资源循环利用的是_______(填标号)。
A. 酸洗 B. 还原酸浸 C. 转化 D. 酸浸溶铅
(6)的热重曲线如图所示(已知:a点时未分解)。
d点对应的固体化学式为_______(填标号)。
A. B. C. ZnO D.
【答案】(1) ①. 3d54s2 ②. 中心C原子价层电子对不含孤电子对
(2) ①. ②.
(3)
(4) (5)D (6)B
【解析】
【分析】根据题意,最后要得到,所以稀酸为稀硫酸,锌渣加入稀硫酸,被转化为硫酸锌,被除去,滤渣中加入稀硫酸和葡萄糖,将+4价的Mn还原为+2价Mn得到滤渣,滤液为硫酸锰溶液,向滤渣中加入碳酸钠溶液,硫酸铅转化为碳酸铅,再向滤渣中加入醋酸溶解Pb元素并将Ag分离出来,醋酸铅溶液经过酸化后又得到硫酸铅,据此作答:
【小问1详解】
Mn为25号元素,基态Mn原子的价电子排布式为3d54s2,碳酸钠中的阴离子为碳酸根,中心碳原子的价层电子对数为,无孤对电子,故VSEPR模型和空间结构均为平面三角形;
【小问2详解】
根据分析,稀酸X为;“还原酸浸”过程中二氧化锰被还原为+2价的锰离子,离子方程式为;
【小问3详解】
硫酸铅转化为碳酸铅的方程式可以表示为,平衡常数K的表达式为;
【小问4详解】
阳极发生氧化反应,失去电子化合价升高,故电极反应式为;
【小问5详解】
沉铅过程醋酸铅与硫酸反应生成硫酸铅和醋酸,醋酸可以循环利用,应用再酸浸溶铅阶段,故选D;
【小问6详解】
28.7g的物质的量为0.1mol,随着温度升高,开始分解,分解过程中,Zn元素的质量保持不变,最终全部转化为ZnO,质量应为,即e点,可见C点既有氧化锌也有硫酸锌,故选B。
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高三化学试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Mg24 S32 Mn55 Cu64 Zn65
一、选择题:本题共14小题,每小题3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. “四星望月”是江西十大名菜之一,其主菜为蒸笼粉鱼,有“合家团圆,吉庆有余”的寓意。蒸笼粉鱼中“鱼”的主要成分是
A. 淀粉 B. 纤维素 C. 蛋白质 D. 氨基酸
2. 中国科学院基础医学与肿瘤研究所设计了一种X射线激活的CO气体释放平台。该平台利用辐射发光的闪烁纳米材料作为能量介质,复合光敏的CO供体,有效实现肿瘤组织中CO及的同时释放,并应用于放射治疗增敏中(反应历程如图)。下列叙述正确的是
A. 含键
B. 基态只含1个未成对电子
C. 含键
D. CO中的O提供孤电子对与Mn形成配位键
3. 下列有机物既含σ键又含π键,且碳原子杂化类型种类最多的是
A. B. C. D.
4. “王水”能溶解硒、金单质:
反应1:
反应2:
下列叙述正确的是
A. 反应1、反应2中,硝酸和盐酸的作用均相同
B. 反应1、反应2中尾气可以用水吸收
C. 反应1、反应2中等量硝酸完全反应时转移电子数相等
D. 反应1、反应2中氧化产物、还原产物的物质的量之比都为
5. 含硫或氯元素的物质的“价-类”关系如图所示。下列推断错误的是
A. 一定条件下能实现a→c→d→f转化 B. a、b都只有还原性,没有氧化性
C. 实验中常用NaOH溶液处理残留c D. e具有弱酸性、漂白性和不稳定性
6. 实验是探究元素性质的重要方法。下列实验能实现对应元素不同价态转化的是
选项
a
b
c
元素转化
A
浓硫酸
Zn
溶液
B
稀盐酸
FeS
溶液
C
浓盐酸
KI-淀粉溶液
D
浓硝酸
Cu
氨水
A. A B. B C. C D. D
7. 一种高效回收和利用锂资源的工艺流程如图。下列叙述错误的是
已知:FePO4不溶于CH3CN (乙腈)。
A. LiFePO4中Fe为+2价
B. 该流程中CH3CN作溶剂
C. 采用过滤操作分离LiAlCl4和CH3CN
D. “氧化”中氧化剂、还原剂的物质的量之比为1:2
8. 中国石油大学一课题组提出半导体-金属有机框架(Au@ZnO@ZIF-8)可对甲醛分子进行光催化降解(如图)。下列叙述错误的是
已知:Au与Cu位于同族,该金属有机框架只含2种金属。
A. 等物质的量的甲、丙所含键数之比为1:1
B. 甲、丙分子中C原子杂化类型相同
C. 该金属有机框架中所含金属元素均位于元素周期表ds区
D. 丙的沸点高于甲
9. 在催化剂作用下,还原制备烃的原理如图。下列叙述错误的是
A. 甲和乙互为同系物,丙、丁、戊互为同系物
B. 合成甲和乙的催化剂所含元素中第一电离能最大的是Fe
C. 上述有机物中有4种能使酸性溶液褪色
D. 丁、戊的二氯代物分别有10种和7种
10. 下列实验操作正确或操作规范且能达到实验目的的是
选项
操作
目的
A
取适量晶体溶于浓硝酸中,加水稀释到指定刻度
配制一定物质的量浓度的溶液
B
用碱式滴定管盛装标准溶液并滴定草酸溶液
测定草酸溶液浓度
C
向的酒精中加入钠粒
证明的酒精中含水
D
向溶液中先滴加少量溶液
振荡后再滴加少量溶液
证明:
A. A B. B C. C D. D
11. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 0.1mol锗晶体(类似于硅晶体)含型键数为
B. 6.4g由和组成的混合物含S原子数为
C. 8.4g由和组成的混合物中含离子总数为
D. 标准状况下,4.48L由和CO组成的混合气体在中完全燃烧,消耗分子数为
12. 短周期主族元素的原子序数依次增大,基态原子核外有三个能级,且每个能级上电子数相等,X的价层电子排布式为。短周期中,Y的原子半径最大,Z的最高价氧化物对应的水化物和Z的氢化物在水中都完全电离。下列叙述错误的是
A. 电负性: B. 离子半径:
C. 最简单氢化物的稳定性: D. 工业上采用电解法制备Y的单质
13. 氮化铜晶体是一种半导体材料,其晶胞结构如图所示。设为阿伏加德罗常数值,该晶胞边长为。下列叙述正确的是
A. 该晶体的化学式为CuN
B. 2个铜原子的最近距离为
C. 与N原子距离最近且等距离的铜原子有12个
D. 该晶体密度
14. 某课题组利用光介导钴催化,成功地在温和条件下实现了烯烃与胺的插羰偶联反应(如图)。下列叙述错误的是
已知:
A. d→e的过程中原子利用率为100%
B. Co形成的化学键数目保持不变
C. a中所含元素均不位于第三周期
D. b、c、d、e都是中间产物
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 中国科学院大连化学物理研究所碳资源小分子与氢能利用研究组通过设计一种全新的多功能复合催化剂,首次实现了直接加氢制取高辛烷值汽油(如图)。根据图中涉及物质及元素回答下列问题:
(1)基态Na原子核外电子占据_______个原子轨道,有_______个运动状态不同的电子,电子云有_______个伸展方向。
(2)基态的电子排布式为_______,基态有_______个未成对电子。
(3)基态C原子核外s、p能级上电子总数之比为_______。
(4)1mol异戊烷分子含_______键。
(5)对二甲苯分子中碳的2p轨道形成_______中心_______电子的大键。
(6)对二甲苯晶体中不存在的“作用力类型”有_______(填标号)。
A. 范德华力 B. 氢键 C. 非极性键 D. 极性键
16. 5种前四周期元素部分信息如下表,回答下列问题:
代号
部分信息
A
简单阴离子与基态的电子排布式相同
B
基态B原子核外每个能级上电子数相等,且最高能级电子云轮廓图为球形
C
基态C原子价层电子排布式为
D
AD为共价化合物,且位于不同周期
E
位于元素周期表ds区,达到全充满稳定结构
(1)基态E原子最外层的能层符号为_______,的电子式为_______,是_______(填“离子”或“共价”)化合物。
(2)E晶体的部分结构如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,底边长为,高为。1个该结构含_______个E原子,E晶体密度为_______。
(3)分子是_______(填“极性”或“非极性”)分子,判断依据是_______。
(4)B的第一电离能大于右邻元素,其原因是_______。
(5)元素的气态原子(或离子)获得一个电子所放出的能量称为电子亲和能,单位为。习惯规定,放出热量时电子亲和能为正值,吸收热量时电子亲和能为负值。电子亲和能越大,表明越容易得到电子。与C元素同周期的几种元素的电子亲和能如图。试从结构角度分析,解释C的电子亲和能“反常”的原因:_______。
(6)在化学中,用四个量子数表示基态原子核外电子运动状态,有关信息如下:
名称
符号
含义
取值范围
主量子数
确定电子能级主要量子数,表示能层序数
角量子数
确定原子轨道或电子云的形状,表示亚层
磁量子数
确定原子轨道或电子云在空间取向
自旋量子数
确定原子轨道中电子自旋方向
根据上述信息,基态E原子最外层电子的四个量子数表示合理的是_______(填标号)。
A.
B.
C.
D.
17. 某小组设计实验制备配合物及测定其组成:
实验(一) 制备配合物。
制备流程:
实验步骤:
I.在锥形瓶中加入6mL浓氨水,再加入1.0gNH4Cl,待完全溶解后持锥形瓶不断振荡,使溶液均匀。
II.分数次加入一定量粉末,边加边搅拌,使溶液呈棕色稀浆,再往其中滴加的过氧化氢溶液,边加边搅拌,当溶液中停止起泡时,慢慢加入6mL浓盐酸,边加边搅拌,并在电炉上微热15min,温度不要超过85℃。
III.在室温下冷却并搅拌,待完全冷却后抽滤出沉淀,用冷水分数次洗涤沉淀,接着用5mL冷的盐酸洗涤,产物在105℃左右烘干并称量。
(1)配离子呈八面体结构,其_______(填“有”或“没有”)同分异构体。
(2)已知:配离子在水中的颜色与分裂能大小有关,1个电子从较低能量的轨道跃迁到较高能量的轨道所需要的能量为轨道的分裂能(用表示)。推知轨道分裂能:_______(填“>”“<”或“=”)。
(3)步骤I中若先加,后加,产生后果是_______。
(4)步骤II中加入过氧化氢溶液时,发生反应的化学方程式为_______。慢慢加入浓盐酸,其中浓盐酸的作用是_______。
实验(二)测定配合物组成。
步骤1:称取产品加入烧瓶A中,加入足量浓NaOH溶液。
步骤2:用蒸馏水蒸出氨气,用装有溶液(过量)的烧瓶B吸收氨气。
步骤3:用蒸馏水冲洗弯管2并将冲洗液和吸收液合并于一洁净锥形瓶中,用蒸馏水稀释至250mL。准确量取25.00mL稀释的溶液于另一锥形瓶中,滴加酚酞溶液作指示剂,用标准溶液滴定过量的,消耗NaOH标准溶液。
(5)冷凝管的进水口为_______(填“a”或“b”)口。
(6)毛细管1的作用是_______。步骤3中,用蒸馏水冲洗弯管2并将冲洗液和吸收液合并于一洁净锥形瓶中,这样操作的目的是_______。
(7)该产品中质量分数为_______(用含的代数式表示)。已知:。
18. 以锌渣(主要成分是,含少量等)为原料提取和,其流程如图。回答下列问题:
(1)基态Mn的价层电子排布式为_______,中阴离子的VSEPR模型和空间结构一致的原因是_______。
(2)稀酸X的溶质是_____(填化学式),“还原酸浸”中二氧化锰转化的离子方程式为_____。
(3)“转化”中铅元素转化反应的平衡常数为_______。已知:常温下,。
(4)以石墨电极,电解溶液制备,阳极反应式为_______。
(5)“沉铅”中“滤液”可以用于下列工序,实现资源循环利用的是_______(填标号)。
A. 酸洗 B. 还原酸浸 C. 转化 D. 酸浸溶铅
(6)的热重曲线如图所示(已知:a点时未分解)。
d点对应的固体化学式为_______(填标号)。
A. B. C. ZnO D.
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