内容正文:
2025届高三下学期开学摸底考试卷
化学。答题卡
注意事项
一、氟及其化合物共18分)
1.
(1分)
1分)
(2分)
2.
(2分)
3.
(2分)
4.
(2分)
2分)
5.
(2分)
6.
(2分)
7.
2分)
二、璀案光芒的金(共20分)
1.
2分)
2.
(2分)
3.(1)
(2分)(2
(1分)
1分)
(1分)
(3)
(2分)
4.
(2分)
5.(1)
(3分)
(2)
(2分)
(3)①
(2分)
②
(1分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
三、氨的合成与应用(共21分)
1.(1)
1分)
(2分)
(2)
2分)
(3)
(2分)
2.(4)
(2分)(5)
(2分)
(6)
(2分)
(7)
(2分)
3.(8)
(2分)
(9)
(2分)
四、络氨铜的制备(共21分)
1.
1)】
(2分)
(2
(2分)
(2分)
(3)
(1分)
(1分)
(4)
(2分)
(2分)
(5)
(2分)
2.(6)
(2分)(7)
2分)
(8)
(2分)(9
2分)
五、合成香料共20分)
1.
(2分)
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2.
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(1分)
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6.
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7.
2分)
(2分)
9
(2分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
2025届高三下学期开学摸底考试卷
化 学
(试卷满分100分,考试时间60分钟)
1.本考试分设试卷和答题纸。答题前,务必在答题纸上填写学校、姓名、座位号,并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
2.选择类试题中,标注“不定项”的试题,每小题有1~2个符合条件的选项;标注“双选”的试题,每小题有两个符合条件的选项;标注“单选”的试题,每小题只有一个符合条件的选项。
3.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 N-14 Si-28 Cu-64 Au-197
一、氟及其化合物(共18分)
氟是特种塑料、橡胶和冷冻机(氟氯烷)中的关键元素。人们对氟元素的研究始于用氢氟酸雕刻玻璃:SiO2(s)+4HF(aq)=SiF4(g)+2H2O(l)。
1.F原子的价电子排布式为____________,它的核外有_____种不同能量的电子;氟是周期表中非金属性最强的元素,从原子结构角度解释其原因是________________________。
2.玻璃的主要成分SiO2的晶胞如图所示,其中与Si原子距离最近且相等的O、Si原子数目为______。
A., B., C., D.,
3.氢氟酸在腐蚀玻璃时会产生白雾和白色絮状沉淀。白雾的成因是与水形成氢键,而溶于水蒸气形成酸雾,在白雾中存在的一系列氢键中最强的是______。
A.F-H…O B.O-H…F C.O-H…O D.F-H…F
4.白色絮状沉淀是由于SiF4水解而生成的原硅酸(H4SiO4),SiF4的空间结构为_____,写出生成絮状沉淀的反应方程式:__________________。
A. B. C. D.
5.舍勒提出了F-与Cl-性质相似的猜想。1813年,戴维开始尝试利用电解HF溶液的方法制取单质氟。他使用金和铂做容器,但它们都被腐蚀了。不能用铂电极电解HF溶液,是因为生成的F2迅速与铂电极作用生成PtF6,后者又迅速水解产生一种气体,补全并配平水解反应方程式:______。
________PtF6+________H2O=________HF+________+________PtO2
6.戴维改用萤石(主要成分为氟化钙)制成的容器进行电解,腐蚀的问题终于得到解决。如图是他使用的电解装置,对于他的实验说法正确的是______(不定项)。
A.戴维的装置使用盐桥,有效地将阴、阳极气体产物分开收集
B.戴维的装置最终无法制得F2
C.电解时,K+向阳极区移动,F-向阴极区移动
D.通电一段时间后,中间池中的s减小
7.此后,许多科学家采用电解法来制取F2,但均以失败告终,且严重中毒。下列对于科学家们制取F2的失败的原因分析合理的是______。
选项
科学家
实验操作和结果
原因分析
A
弗雷米
电解无水氟化氢,但发现其不导电
氟化氢是非电解质
B
弗雷米
电解吸潮的氟化氢,仅收集到O2
生成的F2与水反应
C
哥尔
电解氟化氢时发生了爆炸
少量的H2与F2作用的结果
D
莫瓦桑
电解AsF3-KF混合液,片刻后,导电能力减弱反应停止
阳极上附着了一层砷
二、璀璨光芒的金(共20分)
黄金,自古以来就因其独特的光彩亮丽特质而备受人们的青睐。黄金这种闪耀着璀璨光芒的贵金属,不仅价值极高,而且在很多领域都有广泛的应用,黄金因其优良的导电性和抗腐蚀性,被广泛应用于电子元件、航空航天和医疗领域。
1.下列金属中,在自然界不存在游离态的是______。
A.铁 B.铝 C.铜 D.金
2.Au是79号元素,下列关于195Au和197Au的说法正确的是______ (不定项)。
A.互为同位素 B.互为同素异形体
C.197Au比195Au多一个电子 D.197Au比195Au多2个中子
3.纳米金是直径为几十纳米的金单质颗粒,其表面积大,吸附性强,生物兼容性好,被广泛应用于生物医药方面。制备原理是用氯金酸钠(Na[AuCl4])溶液与葡萄糖反应生成纳米金单质颗粒。据此回答下列小题。
(1)下列说法错误的是_______。
A.Na[AuCl4]具有氧化性
B.纳米金属于胶体
C.纳米金与水形成的分散系能产生丁达尔效应
D.制备过程中,纳米金为还原产物
(2)Na[AuCl4]是一种配位化合物,其中配体是_______,配位数为_______,Au元素的化合价为_______
(3)单质金在浓硝酸中溶解不明显,但是加入浓盐酸后会大大加快金的溶解,请从平衡移动原理的角度解释_______________________________。
4.黄金按质量分数分级,纯金为24K。Au-Cu合金的三种晶胞结构如图,Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是______。
A.I为金
B.Ⅱ中的配位数是12
C.Ⅲ中最小核间距Au-Cu<Au-Au
D.I、Ⅱ、Ⅲ中,Au与Cu原子个数比依次为、、
5.氰化法是工业炼金的常用方法。工业上利用氰化法从含金矿石(成分为Au、Ag、Fe2O3和其他不溶性杂质)中提取金和银。工艺流程如图所示:
已知:Au+2CN-[Au(CN)2]- K=1.0×1038
Zn +2Au+Zn2++2Au K=1.0×1082.7
Zn +Au+Zn2++Au K=1.0×1016.7
(1)“浸出Ⅱ”将单质Au转化为[Au(CN)2]-,Au溶解反应的离子方程式为___________________。
(2)“置换”时发生的反应为Zn +2[Au(CN)2]-[Zn(CN)2]2- +2Au,该反应的化学平衡常数K=_______。
(3)16世纪一位托名为BasilValentine的炼金术士详细记载了一种利用“矿泉浴”(即王水)炼金的方法,他提到“矿泉浴”是由“老鹰”和“冷龙”两种物质密闭加热后用水吸收制得。“老鹰”含有3种常见短周期元素,因易“升华”得名,且受热易分解为两种酸碱性相反的气体,则“老鹰”的电子式为_____________,其正离子的空间构型为_____________。
三、氨的合成与应用(共21分)
氨(NH₃)是全球第二大生产化学品,每年产量高达1.83亿吨。它的主要用途包括能源运输、化肥生产和精细化学品合成等,随着科学技术的发展,对氨的需要量日益增长。
1.20世纪初,哈伯和博施开发了以N2和H2为原料合成氨工艺,目前该工艺仍在广泛使用。
(1)基态氮原子中电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形,基态N原子的轨道表示式为 。
(2)关于哈伯和博施法工业合成氨的说法错误的是__________。
A.反应温度为500℃主要因为该温度是催化剂的活性温度
B.合成氨工业中利用了热交换器,实现绿色低碳化
C.理论上通过该反应、可以判断该反应可以自发进行
D.将气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去,可以提高平衡转化率
(3)关于(NH3说法正确的是__________。
A.NH3遇到HCl产生白烟 B.可用NH4Cl受热分解可制得(NH3
C.NH3可用湿润的蓝色石蕊试纸检验 D.NH3是氮元素唯一的氢化物
2.治理硝酸盐污染方法之一可以采用常温常压电化学合成氨的方法。碱性条件下NO3-还原为(NH3的一种反应机理如图所示。
(4)关于以上机理说法正确的是__________。
A.Co(OH)2是反应产物
B.Co是反应催化剂
C.增大Co的量,能提高NO3-的平衡转化率
D.过程①和③中N元素均被还原
(5)近年来,电化学催化作为一种替代方法受到关注,实验室利用以下装置模拟废水中硝酸盐还原为氨的反应,总反应为NO3-+2H2ONH3↑+2O2↑+OH-,写出d电极上发生的电极反应
(6)该装置工作时,下列描述正确的是__________。
A.d为正极
B.电极c上发生还原反应
C.随着反应进行B池碱性增强
D.理论上标况下有2.24LO2生成,则有0.4mol电子从电极d经质子交换膜流向c极
(7)与哈伯合成法相比,电催化合成氨气的优势有(写出两点): , 。
3.氨气还可用于合成高性能储氢材料氨硼烷(NH3BH3)。
(8)氨硼烷分子中,B、N两元素电负性由大到小的顺序是 。
(9)Fe、Co、Ni、Cu催化氨硼烷水解产氢的性能如图所示。四种催化剂中,催化效果最好的金属基态原子的未成对的电子数为 。
四、络氨铜的制备(共21分)
硫酸四氨合铜晶体([Cu(NH3)4]SO4·H2O)是深蓝色晶体,俗称络氨铜,常用作杀虫剂、媒染剂,也是高效、安全的广谱杀菌剂,以及电镀液等工业领域。。
1.【制备[Cu(NH3)4]SO4·H2O】打开仪器a的旋塞,向三颈烧瓶中滴加H2O2溶液,待固体完全溶解后,通入NH3直至溶液颜色呈现深蓝色,再滴加适量乙醇,析出深蓝色晶体。
(1)用“→”表示[Cu(NH3)4]2+中的配位键 。(不考虑该离子的立体构型)
(2)比较键角:NH3 H2O(A.> B.<=),说明理由 ____________ 。
(3)仪器a的名称为 ;相较于分液漏斗,其具有的优点为 __________________ 。
(4)为了适当提高反应速率,实验可在40℃水浴下进行,但温度不能过高,结合物质性质分析可能的原因是 ____________ 、 __________________ 。
(5)写出滴加H2O2溶液使固体完全溶解的离子方程式 ________________________ 。
2.【测定[Cu(NH3)4]SO4·H2O纯度】准确称取m g晶体,加水溶解后注入三颈烧瓶中。逐滴加入足量10% NaOH溶液,加热,通入水蒸气将样品液中的氨全部蒸出,并用蒸馏水冲洗玻璃导管内壁,用V1mL 0.5000 mol·L-1 HCl标准溶液完全吸收。取下锥形瓶,用0.5000 NaOH标准溶液滴定剩余的HCl,到终点时消耗V2mL NaOH溶液。
(6)实验室配制250mL 0.5000 mol·L-1 NaOH溶液时,下列需用到的仪器有 (不定项)。
A
B
C
D
(7)上述滴定过程最宜选择 作指示剂。
A.甲基橙 B.酚酞 C.石蕊
(8)该样品中[Cu(NH3)4]SO4·H2O纯度为 。(写出表达式,不必化简)
(9)若省略“蒸馏水冲洗玻璃导管内壁”这一步骤,则会使纯度 。
A.偏大 B.无影响 C.偏小
五、合成香料(共20分)
H是合成香料的原料,具有一种甜美的药草和烟草香气,以A为原料制备H的合成路线如图所示:
已知:
①。
②。
③合成路线中的D是含有5个碳原子的有机化合物。
请回答下列问题:
1.化合物A中的官能团名称为 ,H中官能团的结构简式为 。
2.检验化合物A中卤原子的实验方法是 。
3.化合物B中碳原子的杂化类型为 。
4.的名称为反-2-戊烯,按此命名原则,请补全A的系统名称: -1,4-二氯 。
5.写出C转化为E的化学方程式: 。
6.F的结构简式为 。
7.指出F→G的反应类型: 。
8.有机物X是H少一个碳原子的同系物,X具有如下结构和性质:
①含有结构,环上所有碳原子均为饱和碳原子,且环上只有一个取代基;
②能使溴的四氯化碳溶液褪色;
③能发生银镜反应;
④能水解;
⑤核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢,且峰面积之比为1:1:2:2:4:4。
写出X的结构简式 。
9.根据已知信息,写出以和HC≡C-COOCH3为原料,合成的路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用) 。
试卷第1页,共3页
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$$2025届高三下学期开学摸底考试卷
化学答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
1,答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
考生禁填:
缺考标记
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码
▣
违纪标记
✉
2.选择类试题中,标注“双选”的试题,每小题有两个符合条件的选项:
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
标注单选的试题,每小题只有一个符合条件的选项。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
选择题填涂样例:
无效:在草稿纸、试题卷上答题无效。
正确填涂■
4.
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[×】[1[/刀
一、氟及其化合物(共18分)
(1分)
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6.
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7.
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二、璀璨光芒的金(共20分)
1.
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2.
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(3)
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5.(1)】
3分)
(2)
2分)
(3)①
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②
(1分)
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三、氨的合成与应用(共21分)
1.(1)
(1分)
(2分)
(2)】
(2分)
(3)
(2分)
2.(4)
(2分)(5)
(2分)
(6)
(2分)
(7)
(2分)
3.(8)
(2分)
(9)
2分)
四、络氨铜的制备(共21分)
1.
(1)
(2分)
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(2分)
(2分)
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2.(6)
(2分)
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五、合成香料(共20分)
(2分)
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(2分)
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效:
2025届高三下学期开学摸底考试卷
化 学
(试卷满分100分,考试时间60分钟)
1.本考试分设试卷和答题纸。答题前,务必在答题纸上填写学校、姓名、座位号,并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
2.选择类试题中,标注“不定项”的试题,每小题有1~2个符合条件的选项;标注“双选”的试题,每小题有两个符合条件的选项;标注“单选”的试题,每小题只有一个符合条件的选项。
3.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 N-14 Si-28 Cu-64 Au-197
一、氟及其化合物(共18分)
氟是特种塑料、橡胶和冷冻机(氟氯烷)中的关键元素。人们对氟元素的研究始于用氢氟酸雕刻玻璃:SiO2(s)+4HF(aq)=SiF4(g)+2H2O(l)。
1.F原子的价电子排布式为____________,它的核外有_____种不同能量的电子;氟是周期表中非金属性最强的元素,从原子结构角度解释其原因是________________________。
2.玻璃的主要成分SiO2的晶胞如图所示,其中与Si原子距离最近且相等的O、Si原子数目为______。
A., B., C., D.,
3.氢氟酸在腐蚀玻璃时会产生白雾和白色絮状沉淀。白雾的成因是与水形成氢键,而溶于水蒸气形成酸雾,在白雾中存在的一系列氢键中最强的是______。
A.F-H…O B.O-H…F C.O-H…O D.F-H…F
4.白色絮状沉淀是由于SiF4水解而生成的原硅酸(H4SiO4),SiF4的空间结构为_____,写出生成絮状沉淀的反应方程式:__________________。
A. B. C. D.
5.舍勒提出了F-与Cl-性质相似的猜想。1813年,戴维开始尝试利用电解HF溶液的方法制取单质氟。他使用金和铂做容器,但它们都被腐蚀了。不能用铂电极电解HF溶液,是因为生成的F2迅速与铂电极作用生成PtF6,后者又迅速水解产生一种气体,补全并配平水解反应方程式:______。
________PtF6+________H2O=________HF+________+________PtO2
6.戴维改用萤石(主要成分为氟化钙)制成的容器进行电解,腐蚀的问题终于得到解决。如图是他使用的电解装置,对于他的实验说法正确的是______(不定项)。
A.戴维的装置使用盐桥,有效地将阴、阳极气体产物分开收集
B.戴维的装置最终无法制得F2
C.电解时,K+向阳极区移动,F-向阴极区移动
D.通电一段时间后,中间池中的s减小
7.此后,许多科学家采用电解法来制取F2,但均以失败告终,且严重中毒。下列对于科学家们制取F2的失败的原因分析合理的是______。
选项
科学家
实验操作和结果
原因分析
A
弗雷米
电解无水氟化氢,但发现其不导电
氟化氢是非电解质
B
弗雷米
电解吸潮的氟化氢,仅收集到O2
生成的F2与水反应
C
哥尔
电解氟化氢时发生了爆炸
少量的H2与F2作用的结果
D
莫瓦桑
电解AsF3-KF混合液,片刻后,导电能力减弱反应停止
阳极上附着了一层砷
【答案】1.2s22p5(1分) 3(1分)
同周期元素,从左到右非金属性依次增强,同主族元素,从上到下非金属性依次减弱(2分)
2.B(2分)
3.D(2分)
4.B(2分) SiF4+4H2O=H4SiO4↓+4HF(2分)
5.2PtF6+6H2O=12HF+O2↑+2PtO2(2分)
6.AB(2分)
7.C(2分)
【解析】1.氟元素的原子序数为9,基态原子的电子排布式为1s22s22p5,价电子排布式为2s22p5,原子核外有1s、2s、2p共3个能级,所以核外有3种能量不同的电子;同周期元素,从左到右非金属性依次增强,同主族元素,从上到下非金属性依次减弱,所以位于元素周期表右上角的氟元素是周期表中非金属性最强的元素,故答案为:2s22p5;3;同周期元素,从左到右非金属性依次增强,同主族元素,从上到下非金属性依次减弱。
2.SiO2晶胞中有8个Si原子位于立方晶胞的顶点,有6个Si原子位于立方晶胞的面心,还有4个Si原子与16个O原子在晶胞内构成4个硅氧四面体。则与Si原子距离最近且相等的O原子有4个,体对角线上四分之一处的硅原子与顶点硅原子距离最近,则1个晶胞里每个顶点硅原子与其最近的硅原子数平均为,1个顶点硅原子被8个晶胞共用,则晶胞中位于顶点的硅原子距离最近且相等的Si原子数目平均为;故选B。
3.分子间形成氢键的强弱与元素的电负性大小有关,元素的电负性越强,形成的分子间氢键越强,氟元素的电负性强于氧元素,所以白雾中存在的一系列氢键中最强的是F-H…F,故选D。
4.四氟化硅分子中硅原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,分子的空间构型为正四面体形,故选B;生成絮状沉淀的反应为四氟化硅与水反应生成原硅酸沉淀和氢氟酸,反应的化学方程式为SiF4+4H2O=H4SiO4↓+4HF。
5.由未配平的方程式可知,六氟合铂与水反应生成氢氟酸、氧气和二氧化铂,反应中铂元素的化合价降低被还原,六氟合铂是反应的氧化剂,氧元素的化合价升高被氧化,水是还原剂,反应的化学方程式为2PtF6+6H2O=12HF+O2↑+2 PtO2。
6.由图可知,与直流电源正极相连的萤石电极为电解池的阳极,水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,右侧电极为阴极,氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气。A项,由图可知,戴维的装置使用盐桥,可以有效地将阴、阳极气体产物分开收集,故A正确;B项,戴维的装置在阳极区制得氧气,阴极区制得氢气,无法制得氟气,故B正确;C项,电解时,盐桥中氟离子向阳极区移动,钾离子向阴极区移动,故C错误;D项,电解时,右侧盐桥中的氟离子移向中间池,左侧盐桥的钾离子移向中间池,故中间池中由HF水溶液变为HF、KF的混合溶液,pH变大,故D错误;故选AB。
7.A项,氟化氢在溶液中能部分电离出自由移动的离子,属于电解质,故A错误;B项,负二价氧元素的还原性强于负一价氟元素的还原性,所以电解吸潮的氟化氢时,水会优先在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气,所以电解吸潮的氟化氢,仅收集到氧气,故B错误;C项,氢气和氟气在暗处能剧烈反应并发生爆炸,所以电解氟化氢时发生了爆炸可能是电解生成的少量氢气和氟气作用的结果,故C正确;D项,氟元素的非金属性强于砷元素,所以带正电荷的砷元素不可能在阳极放电生成砷,故D错误;故选C。
二、璀璨光芒的金(共20分)
黄金,自古以来就因其独特的光彩亮丽特质而备受人们的青睐。黄金这种闪耀着璀璨光芒的贵金属,不仅价值极高,而且在很多领域都有广泛的应用,黄金因其优良的导电性和抗腐蚀性,被广泛应用于电子元件、航空航天和医疗领域。
1.下列金属中,在自然界不存在游离态的是______。
A.铁 B.铝 C.铜 D.金
2.Au是79号元素,下列关于195Au和197Au的说法正确的是______ (不定项)。
A.互为同位素 B.互为同素异形体
C.197Au比195Au多一个电子 D.197Au比195Au多2个中子
3.纳米金是直径为几十纳米的金单质颗粒,其表面积大,吸附性强,生物兼容性好,被广泛应用于生物医药方面。制备原理是用氯金酸钠(Na[AuCl4])溶液与葡萄糖反应生成纳米金单质颗粒。据此回答下列小题。
(1)下列说法错误的是_______。
A.Na[AuCl4]具有氧化性
B.纳米金属于胶体
C.纳米金与水形成的分散系能产生丁达尔效应
D.制备过程中,纳米金为还原产物
(2)Na[AuCl4]是一种配位化合物,其中配体是_______,配位数为_______,Au元素的化合价为_______
(3)单质金在浓硝酸中溶解不明显,但是加入浓盐酸后会大大加快金的溶解,请从平衡移动原理的角度解释_______________________________。
4.黄金按质量分数分级,纯金为24K。Au-Cu合金的三种晶胞结构如图,Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是______。
A.I为金
B.Ⅱ中的配位数是12
C.Ⅲ中最小核间距Au-Cu<Au-Au
D.I、Ⅱ、Ⅲ中,Au与Cu原子个数比依次为、、
5.氰化法是工业炼金的常用方法。工业上利用氰化法从含金矿石(成分为Au、Ag、Fe2O3和其他不溶性杂质)中提取金和银。工艺流程如图所示:
已知:Au+2CN-[Au(CN)2]- K=1.0×1038
Zn +2Au+Zn2++2Au K=1.0×1082.7
Zn +Au+Zn2++Au K=1.0×1016.7
(1)“浸出Ⅱ”将单质Au转化为[Au(CN)2]-,Au溶解反应的离子方程式为___________________。
(2)“置换”时发生的反应为Zn +2[Au(CN)2]-[Zn(CN)2]2- +2Au,该反应的化学平衡常数K=_______。
(3)16世纪一位托名为BasilValentine的炼金术士详细记载了一种利用“矿泉浴”(即王水)炼金的方法,他提到“矿泉浴”是由“老鹰”和“冷龙”两种物质密闭加热后用水吸收制得。“老鹰”含有3种常见短周期元素,因易“升华”得名,且受热易分解为两种酸碱性相反的气体,则“老鹰”的电子式为_____________,其正离子的空间构型为_____________。
【答案】1.B(2分)
2.AD(2分)
3.(1)B (2分) (2)Cl-(1分) 4(1分) +3(1分)
(3)单质金在浓硝酸中溶解不明显,Au(s)+3NO3- (aq)+6H+(aq) Au3+(aq)+3NO2(g)+3H2O(aq),加入浓盐酸后,Au3+和Cl-配位产生[AuCl4]-,导致Au3+浓度降低,Au和浓硝酸的反应正向移动,加快金的溶解(2分)
4.C(2分)
5.(1)8CN-+4Au+O2+2H2O=4[Au(CN)2]-+4OH-(3分)
(2)1.0×1023.4(2分)
(3)①(2分) ②正四面体(1分)
【解析】1.A项,铁在自然界主要以化合态存在,也可以以游离态存在,如陨铁,A不符合题意;B项,铝化学性质活泼,在自然界以化合态形式存在,B符合题意;C项,铜在自然界主要以化合态存在,也可以以游离态存在,C不符合题意;D项,金化学性质稳定,在自然界以游离态形式存在,D不符合题意;故选B。
2.A项,195Au和197Au是质子数相同、中子数不同的原子,互为同位素,故A正确;B项,195Au和197Au是质子数相同、中子数不同的原子,互为同位素,不是同素异形体,故B错误;C项,电子数=质子数=原子序数,195Au 、197Au电子数相等,故C错误; D项,197Au的中子数为197-79=118,195Au的中子数为195-79=116,197Au比195Au多2个中子,故D正确;故选AD。
3.(1)A项,氯金酸钠(Na[AuCl4])溶液与葡萄糖反应生成纳米金单质颗粒,Au元素化合价降低,故Na[AuCl4]具有氧化性,A正确;B项,纳米金属于单质,不属于胶体,B错误;C项,纳米金与水形成的分散系中分散质粒径在1-100nm之间,为胶体,能产生丁达尔效应,C正确;D项,制备过程中,Au元素化合价降低,故纳米金为还原产物,D正确;故选B;(2)Na[AuCl4]是一种配位化合物,其中配体是Cl-,配位数为4,化合物中正负化合价的代数和为0,Na为+1价,Cl为-1价,则氯金酸钠中金元素的化合价为+3价;(3)单质金在浓硝酸中溶解不明显,反应生成Au3+、NO2、H2O,Au(s)+3NO3- (aq)+6H+(aq) Au3+(aq)+3NO2(g)+3H2O(aq),加入浓盐酸后,Au3+和Cl-配位产生[AuCl4]-,导致Au3+浓度降低,Au和浓硝酸的反应正向移动,加快金的溶解。
4.A项,由24K金的质量分数为100%,则18K金的质量分数为: ,I中Au和Cu原子个数比值为1:1,则Au的质量分数为: ,A正确;B项,Ⅱ中Au处于立方体的八个顶点,Au的配位数指距离最近的Cu,Cu处于面心处,类似于二氧化碳晶胞结构,二氧化碳分子周围距离最近的二氧化碳有12个,则Au的配位数为12,B正确;C项,设Ⅲ的晶胞参数为a,Au-Cu的核间距为,Au-Au的最小核间距也为 ,最小核间距Au-Cu=Au-Au,C错误;D项,I中,Au处于内部,Cu处于晶胞的八个顶点,其原子个数比为1:1;Ⅱ中,Au处于立方体的八个顶点,Cu处于面心,其原子个数比为:;Ⅲ中,Au处于立方体的面心,Cu处于顶点,其原子个数比为;D正确;故选C。
5.含金矿石研磨后加入硝酸浸出,Au不溶于硝酸形成沉淀,Ag和Fe2O3转化为对应的金属阳离子,滤渣中加入KCN、KOH、O2进行浸出Ⅱ,此时Au溶解转化为[Au(CN)2]-,过滤得到滤液Ⅱ,随后滤液中加入锌进行置换得到锌金沉淀,最后可向锌金沉淀中加入HCl,溶解锌过滤得到金单质。(1)Au与CN-、O2、H2O反应生成[Au(CN)2]-和氢氧根离子,离子方程式为8CN-+4Au+O2+2H2O=4[Au(CN)2]-+4OH-;(2)将已知中的三个反应分别标号为①②③,目标反应=反应②+反应③-反应①×2,则目标反应的平衡常数K=1.0×1082.7×1.0×1016.7÷(1.0×1038)2=1.0×1023.4;(3)“老鹰”含有3种常见短周期元素,因易“升华”得名,且受热易分解为两种酸碱性相反的气体,则“老鹰”为NH4Cl,电子式为;正离子为铵根离子,价层电子对数为4+(5-1-4×1)=4+0=4,空间构型为正四面体。
三、氨的合成与应用(共21分)
氨(NH₃)是全球第二大生产化学品,每年产量高达1.83亿吨。它的主要用途包括能源运输、化肥生产和精细化学品合成等,随着科学技术的发展,对氨的需要量日益增长。
1.20世纪初,哈伯和博施开发了以N2和H2为原料合成氨工艺,目前该工艺仍在广泛使用。
(1)基态氮原子中电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形,基态N原子的轨道表示式为 。
(2)关于哈伯和博施法工业合成氨的说法错误的是__________。
A.反应温度为500℃主要因为该温度是催化剂的活性温度
B.合成氨工业中利用了热交换器,实现绿色低碳化
C.理论上通过该反应、可以判断该反应可以自发进行
D.将气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去,可以提高平衡转化率
(3)关于(NH3说法正确的是__________。
A.NH3遇到HCl产生白烟 B.可用NH4Cl受热分解可制得(NH3
C.NH3可用湿润的蓝色石蕊试纸检验 D.NH3是氮元素唯一的氢化物
2.治理硝酸盐污染方法之一可以采用常温常压电化学合成氨的方法。碱性条件下NO3-还原为(NH3的一种反应机理如图所示。
(4)关于以上机理说法正确的是__________。
A.Co(OH)2是反应产物
B.Co是反应催化剂
C.增大Co的量,能提高NO3-的平衡转化率
D.过程①和③中N元素均被还原
(5)近年来,电化学催化作为一种替代方法受到关注,实验室利用以下装置模拟废水中硝酸盐还原为氨的反应,总反应为NO3-+2H2ONH3↑+2O2↑+OH-,写出d电极上发生的电极反应
(6)该装置工作时,下列描述正确的是__________。
A.d为正极
B.电极c上发生还原反应
C.随着反应进行B池碱性增强
D.理论上标况下有2.24LO2生成,则有0.4mol电子从电极d经质子交换膜流向c极
(7)与哈伯合成法相比,电催化合成氨气的优势有(写出两点): , 。
3.氨气还可用于合成高性能储氢材料氨硼烷(NH3BH3)。
(8)氨硼烷分子中,B、N两元素电负性由大到小的顺序是 。
(9)Fe、Co、Ni、Cu催化氨硼烷水解产氢的性能如图所示。四种催化剂中,催化效果最好的金属基态原子的未成对的电子数为 。
【答案】1.(1)纺锤形(1分) (2分)
(2)C(2分) (3)A(2分)
2.(4)BD(2分) (5)2H2O-4e-=O2↑+4H+(2分) (6)B(2分)
(7) 电催化合成法常温常压下即可进行,减少了能耗和设备动力成本(2分) 电催化合成法能治理硝酸盐污染,变废为宝(2分)
3.(8)N>B(2分) (9)3(2分)
【解析】1.(1)基态氮原子的核外电子排布式为:1s22s22p3,电子占据最高能级的电子云轮廓图为纺锤形,基态N原子的轨道表示式为:;(2)A项,以氮气和氢气为原料合成氨的反应为放热反应,低温有利于反应正向进行,采用温度为500℃是因为催化剂在500℃左右活性最高,A正确;B项,合成氨工业中利用了热交换器,可以充分利用能源,实现绿色低碳化,B正确;C项,ΔG=ΔH-TΔS<0时反应能自发,该反应ΔS<0、ΔH<0,所以理论上该反应常温下有可能自发进行,C错误;D项,将气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去,平衡正向移动,可以提高平衡转化率,D正确;故选C;(3)A项,NH3遇到HCl反应生成的氯化铵为固态,即产生的是白烟,A正确;B项,不能利用NH4Cl受热分解可制得NH3,因为氯化铵分解生成的氨气和氯化氢遇冷重新结合成氯化铵,B错误;C项,NH3为碱性气体,可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,所以应该用湿润的红色石蕊试纸检验NH3,C错误;D项,N元素的氢化物有NH3还有N2H4,D错误;故选A。
2.(4)过程①为Co+ NO3-→Co(OH)2+ NO2-,过程②为Co(OH)2→Co,过程③为NO2-→NH3。A项,由图示和分析可知,过程中Co(OH)2先生成后消耗,是反应历程中的中间产物,A错误;B项,由图示和分析可知,过程中Co先消耗后生成,所以Co是催化剂,B正确;C项,由以上分析可知,Co是催化剂,所以增大Co的量,不能改变平衡,即不能提高的平衡转化率,C错误;D项,过程①为Co+ NO3-→Co(OH)2+ NO2-,过程③为NO2-→NH3,N元素化合价均降低,均被还原,D正确;故选BD;(5)该装置为电解池,d电极产生氧气,为阳极,故b为正极,a为负极,c为阴极。d电极上发生的电极反应:2H2O-4e-=O2↑+4H+;(6)该装置为电解池,d电极产生氧气,为阳极,故b为正极,a为负极,c为阴极。A项,d为阳极,A错误;B项,c为阴极,电极c上发生还原反应,B正确;C项,B池发生的反应为:2H2O-4e-=O2↑+4H+,氢离子通过质子交换膜移向A池,故B池中仍为水,pH值不变,C错误;D项,电子不能在电解质溶液中移动,D错误;故选B;(7)与传统的哈伯合成法相比,电催化合成氨气的优势有:电催化合成法常温常压下即可进行,减少了能耗和设备动力成本;电催化合成法能治理硝酸盐污染,变废为宝。
3.(8)B、N两元素位于同周期,从左往右电负性增大,故电负性由大到小的顺序是:N>B;(9)如图所示,催化效果最好的是Co,核外价层电子排布为:3d74s2,基态原子的未成对的电子数为3。
四、络氨铜的制备(共21分)
硫酸四氨合铜晶体([Cu(NH3)4]SO4·H2O)是深蓝色晶体,俗称络氨铜,常用作杀虫剂、媒染剂,也是高效、安全的广谱杀菌剂,以及电镀液等工业领域。。
1.【制备[Cu(NH3)4]SO4·H2O】打开仪器a的旋塞,向三颈烧瓶中滴加H2O2溶液,待固体完全溶解后,通入NH3直至溶液颜色呈现深蓝色,再滴加适量乙醇,析出深蓝色晶体。
(1)用“→”表示[Cu(NH3)4]2+中的配位键 。(不考虑该离子的立体构型)
(2)比较键角:NH3 H2O(A.> B.<=),说明理由 ____________ 。
(3)仪器a的名称为 ;相较于分液漏斗,其具有的优点为 __________________ 。
(4)为了适当提高反应速率,实验可在40℃水浴下进行,但温度不能过高,结合物质性质分析可能的原因是 ____________ 、 __________________ 。
(5)写出滴加H2O2溶液使固体完全溶解的离子方程式 ________________________ 。
2.【测定[Cu(NH3)4]SO4·H2O纯度】准确称取m g晶体,加水溶解后注入三颈烧瓶中。逐滴加入足量10% NaOH溶液,加热,通入水蒸气将样品液中的氨全部蒸出,并用蒸馏水冲洗玻璃导管内壁,用V1mL 0.5000 mol·L-1 HCl标准溶液完全吸收。取下锥形瓶,用0.5000 NaOH标准溶液滴定剩余的HCl,到终点时消耗V2mL NaOH溶液。
(6)实验室配制250mL 0.5000 mol·L-1 NaOH溶液时,下列需用到的仪器有 (不定项)。
A
B
C
D
(7)上述滴定过程最宜选择 作指示剂。
A.甲基橙 B.酚酞 C.石蕊
(8)该样品中[Cu(NH3)4]SO4·H2O纯度为 。(写出表达式,不必化简)
(9)若省略“蒸馏水冲洗玻璃导管内壁”这一步骤,则会使纯度 。
A.偏大 B.无影响 C.偏小
【答案】1.(1) (2分)
(2)A(2分) 中心原子均为sp3杂化,N原子有1对孤电子对,O原子有2对孤电子对。孤电子对-孤电子对、孤电子对-成键电子对、成键电子对-成键电子对的排斥作用依次减弱。O原子孤电子对数多,键角越小(2分)
(3) 恒压滴液漏斗(1分) 平衡压强,便于液体顺利流下(1分)
(4)温度过高,H2O2易分解(2分) 温度过高,NH3溶解度降低(2分)
(5) Cu+2H++H2O2= Cu2++2H2O (2分)
2.(6)CD(2分) (7)A(2分)
(8) (2分) (9)C(2分)
【解析】精确称取 mg 晶体,加适量水溶解,注入三颈瓶中,然后逐滴加入足量 NaOH 溶液,反应放出氨气,通入水蒸气,将样品液中的产生的氨全部蒸出,被右侧锥形瓶中的盐酸标准液吸收氨气,之后用氢氧化钠溶液滴定吸收液中的剩余的HCl,计算出与氨气反应的HCl的量,从而确定反应生成氨气的量,计算出[Cu(NH3)4]SO4·H2O的纯度。
1.(1)[Cu(NH3)4]2+中Cu2+提供空轨道、N原子提供孤电子对,用“→”表示[Cu(NH3)4]2+中的配位键为。(2)NH3、H2O中心原子均为sp3杂化,N原子有1对孤电子对,O原子有2对孤电子对。孤电子对-孤电子对、孤电子对-成键电子对、成键电子对-成键电子对的排斥作用依次减弱。O原子孤电子对数多,键角越小,所以键角NH3> H2O,选A。(3)根据装置图,仪器a的名称为恒压滴液漏斗;相较于分液漏斗,恒压滴液漏斗能平衡压强,便于液体顺利流下;(4)温度过高,H2O2易分解、NH3溶解度降低,所以实验温度不能过高。(5)滴加H2O2溶液,铜、硫酸、双氧水反应生成硫酸铜、水,反应的离子方程式为Cu+2H++H2O2= Cu2++2H2O。
2.(6)实验室配制250mL 0.5000 mol·L-1 NaOH溶液时,操作步骤有:计算、称量、溶解并冷却、移液、洗涤、定容、摇匀,用到的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管,故选CD。(7)溶液中含有氯化铵,滴定终点溶液呈酸性,上述滴定过程最宜选择甲基橙作指示剂,选A。(8)n(HCl)=0.5mol/L×V1×10-3L= 0.5V1×10-3mol;n(NaOH)=0.5mol/L×V2×10-3L= 0.5V2×10-3mol;氨气消耗的n(HCl)= 0.5V1×10-3mol-0.5V2×10-3mol= (0.5V2-0.5V2)×10-3mol;n(NH3)= (0.5V2-0.5V2)×10-3mol,n([Cu(NH3)4]SO4·H2O)= (0.5V2-0.5V2)×10-3mol;该样品中[Cu(NH3)4]SO4·H2O纯度为=。(9)若省略“蒸馏水冲洗玻璃导管内壁”这一步骤,玻璃管中氨气有残留,则会使纯度偏小,故选C。
五、合成香料(共20分)
H是合成香料的原料,具有一种甜美的药草和烟草香气,以A为原料制备H的合成路线如图所示:
已知:
①。
②。
③合成路线中的D是含有5个碳原子的有机化合物。
请回答下列问题:
1.化合物A中的官能团名称为 ,H中官能团的结构简式为 。
2.检验化合物A中卤原子的实验方法是 。
3.化合物B中碳原子的杂化类型为 。
4.的名称为反-2-戊烯,按此命名原则,请补全A的系统名称: -1,4-二氯 。
5.写出C转化为E的化学方程式: 。
6.F的结构简式为 。
7.指出F→G的反应类型: 。
8.有机物X是H少一个碳原子的同系物,X具有如下结构和性质:
①含有结构,环上所有碳原子均为饱和碳原子,且环上只有一个取代基;
②能使溴的四氯化碳溶液褪色;
③能发生银镜反应;
④能水解;
⑤核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢,且峰面积之比为1:1:2:2:4:4。
写出X的结构简式 。
9.根据已知信息,写出以和HC≡C-COOCH3为原料,合成的路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用) 。
【答案】1.碳碳双键、碳氯键(氯原子) (2分) (2分)
2.加入NaOH溶液并加热,再加入足量的稀硝酸中和掉未反应的碱,再加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则证明A中含有氯原子(2分)
3.sp3、sp2、sp(2分)
4.顺(1分) -2-丁烯(1分)
5.(2分)
6.(2分)
7.氧化反应(2分)
8.(2分)
9.(2分)
【解析】有机物A和CH2(CN)2在KHCO3/DMF条件下,发生取代反应得到B,B经多步反应转化为C,C和D转化为E,E转化为F,F转化为G,G发生信息②的反应得到H,由H的结构可推出G为,则F为,E为,对比C和E的结构,可知D为。
1.化合物A为,其官能团名称为碳碳双键、碳氯键(氯原子);结合H的结构简式,可知H中官能团的结构简式为。
2.化合物A中含有碳氯键,检验化合物A中卤原子,首先应将卤原子发生水解反应,再用硝酸银溶液去检验,故实验方法是,加入NaOH溶液并加热,再加入足量的稀硝酸中和掉未反应的碱,再加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则证明A中含有氯原子。
3.B为,分子中有3个碳原子只形成单键,有2个碳原子形成碳碳双键,有2个碳原子形成碳氮三键,故碳原子的杂化方式为sp3、sp2、sp。
4.A分子中两个-CH2Cl基团在双键的同侧,则为顺式结构,则A的名称为顺-1,4-二氯-2-丁烯。
5.根据信息①分析可知,C生成E的化学方程式为。
6.由分析可知F的结构简式为。
7.由分析可知,F为,G为,反应类型为氧化反应。
8.H的分子式为C10H16O2,不饱和度为3,有机物X是H少一个碳的同系物,X具有如下结构和性质:①含有结构,用去一个不饱和度,环上所有碳原子均为饱和碳原子,且环上只有一个取代基,则取代基是含有3个碳原子,且有2个不饱和度的取代基;②能使澳的四氯化碳溶液褪色,说明含有不饱和键;③能发生银镜反应,说明含有醛基;④能水解说明含有HCOO-;该取代基可看作HCOO-取代了-CH=CH2中的一个H原子形成的,分别是、;⑤核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢,且峰面积之比为1:1:2:2:4:4,则符合条件的结构简式为。
9.和发生已知①的反应可制备,由转化为可以先加成再消去,则以和为原料,合成的路线流程图为:
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2025届高三下学期开学摸底考试卷
化学·参考答案
一、氟及其化合物(共18分)
1.2s22p5(1分) 3(1分)
同周期元素,从左到右非金属性依次增强,同主族元素,从上到下非金属性依次减弱(2分)
2.B(2分)
3.D(2分)
4.B(2分) SiF4+4H2O=H4SiO4↓+4HF(2分)
5.2PtF6+6H2O=12HF+O2↑+2PtO2(2分)
6.AB(2分)
7.C(2分)
二、璀璨光芒的金(共20分)
1.B(2分)
2.AD(2分)
3.(1)B (2分) (2)Cl-(1分) 4(1分) +3(1分)
(3)单质金在浓硝酸中溶解不明显,Au(s)+3NO3- (aq)+6H+(aq) Au3+(aq)+3NO2(g)+3H2O(aq),加入浓盐酸后,Au3+和Cl-配位产生[AuCl4]-,导致Au3+浓度降低,Au和浓硝酸的反应正向移动,加快金的溶解(2分)
4.C(2分)
5.(1)8CN-+4Au+O2+2H2O=4[Au(CN)2]-+4OH-(3分)
(2)1.0×1023.4(2分)
(3)①(2分) ②正四面体(1分)
三、氨的合成与应用(共21分)
1.(1)纺锤形(1分) (2分)
(2)C(2分) (3)A(2分)
2.(4)BD(2分) (5)2H2O-4e-=O2↑+4H+(2分) (6)B(2分)
(7) 电催化合成法常温常压下即可进行,减少了能耗和设备动力成本(2分) 电催化合成法能治理硝酸盐污染,变废为宝(2分)
3.(8)N>B(2分) (9)3(2分)
四、络氨铜的制备(共21分)
1.(1) (2分)
(2)A(2分) 中心原子均为sp3杂化,N原子有1对孤电子对,O原子有2对孤电子对。孤电子对-孤电子对、孤电子对-成键电子对、成键电子对-成键电子对的排斥作用依次减弱。O原子孤电子对数多,键角越小(2分)
(3) 恒压滴液漏斗(1分) 平衡压强,便于液体顺利流下(1分)
(4)温度过高,H2O2易分解(2分) 温度过高,NH3溶解度降低(2分)
(5) Cu+2H++H2O2= Cu2++2H2O (2分)
2.(6)CD(2分) (7)A(2分)
(8) (2分) (9)C(2分)
五、合成香料(共20分)
1.碳碳双键、碳氯键(氯原子) (2分) (2分)
2.加入NaOH溶液并加热,再加入足量的稀硝酸中和掉未反应的碱,再加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则证明A中含有氯原子(2分)
3.sp3、sp2、sp(2分)
4.顺(1分) -2-丁烯(1分)
5.(2分)
6.(2分)
7.氧化反应(2分)
8.(2分)
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