内容正文:
2024-2025学年度上学期期末考试高三年级化学科试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 O-16 Na-23 S-32 K-39 I-127
第I卷(选择题共45分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求。每小题3分,共45分。)
1. 化学和生活、科技、社会发展息息相关。下列说法错误的是
A. 可以用钢瓶储存液氯
B. 集成电路底板的酚醛树脂属于聚酯
C. 铝锂合金材料强度大、密度小,可做航天材料
D. 新型锂电池正极材料为属于盐
【答案】B
【解析】
【详解】A.常温下,铁与氯气不反应,可以用钢瓶储存液氯,A正确;
B.酚醛树脂是由苯酚和甲醛通过缩聚反应制取的,不属于聚酯,B错误;
C.铝和锂都是轻金属,铝锂合金材料强度大、密度小,可做航天材料,C正确;
D.是由酸根和金属离子组成的化合物,属于盐,D正确;
答案选B。
2. 下列化学用语或表述正确的是
A. 乙醚的结构简式为
B. 轨道表示式违背了洪特规则
C. 气态二聚氟化氢分子表示为:
D. 《易经》所载“泽中有火”描述沼气燃烧,沼气的危险品标识如图所示
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醚的结构简式为,A错误;
B.泡利原理的内容是在一个原子轨道里最多只能容纳2个电子,它们的自旋方向相反;2s轨道上的两个电子应该自旋方向相反,选项中的轨道表示式违背了泡利原理,B错误;
C.F的电负性很大,HF之间可以形成氢键,则气态二聚氟化氢分子表示为:,C正确;
D.沼气主要成分是甲烷,属于易燃易爆物品,不是有毒气体,D错误;
故选C。
3. 实验室中,下列做法错误的是
A. 常温下,可用铝或铁制容器盛装浓硝酸、浓硫酸
B. 乙醇、苯应密封保存,置于阴凉处,且远离火源
C. 高锰酸钾固体保存在带橡胶塞的棕色广口瓶中
D. 容量瓶、滴定管、分液漏斗使用前均需要检验是否漏水
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温下,铝或铁遇浓硝酸、浓硫酸会发生钝化,故可用铝或铁制容器盛装浓硝酸、浓硫酸,故A正确;
B.乙醇、苯都易挥发且易燃,应密封保存,置于阴凉处,且远离火源,故B正确;
C.高锰酸钾有强氧化性会氧化腐蚀橡胶塞,故C错误;
D.具有磨口玻璃塞或玻璃活塞的仪器使用前需要查漏,如容量瓶、滴定管、分液漏斗在使用之前必须先检查是否漏液,故D正确;
故选C。
4. 生活中蕴含着丰富的化学知识。下列相关解释错误的是
A. 用过氧乙酸溶液对居住环境消毒:具有较强氧化性
B. 做豆腐时用石膏作凝固剂:是硫酸盐结晶水合物
C. 制作腌菜、酱菜时添加食盐:高浓度的NaCl溶液使微生物脱水失活
D. 常在面点加工时加入纯碱:纯碱可中和酸并使食品松软或酥脆
【答案】B
【解析】
【详解】A.中含有过氧键O-O键,使得具有较强氧化性,能用过氧乙酸溶液对居住环境消毒,A正确;
B.做豆腐时用石膏作凝固剂是因为电解质溶液能使胶体聚沉,而非因为是硫酸盐结晶水合物,B错误 ;
C.高浓度的NaCl溶液使微生物脱水失活,故制作腌菜、酱菜时添加食盐,C正确;
D.纯碱可中和酸生成二氧化碳气体,使得食品疏松,故面点加工时加入纯碱,D正确;
故选B 。
5. 氯及其化合物转化关系如图所示,为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,中含有的质子数为
B. 溶液中,含有的数为
C. 时,溶液中,水电离出的数目为
D. 反应②中每有作氧化剂,转移电子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.标准状况下,11.2 L Cl2的物质的量为0.5mol,1个Cl2分子含有质子数为34,0.5molCl2含有的质子数为,故A正确;
B.HClO是弱酸,只能部分电离,故400 mL HClO溶液中,含有的数小于,故B错误;
C.时,溶液中,水电离出的浓度为10-7mol/L,其数目为,故C错误;
D.反应②的化学方程式为3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O,发生的是歧化反应,转移电子数为5,即每消耗3molCl2转移5mol电子,在3molCl2中,只有2.5mol为氧化剂,故0.25molCl2作氧化剂时转移电子数为,0.3molCl2作氧化剂时转移电子数为0.6NA,故D错误;
故选A。
6. X、Y、Z、W、Q为前20号元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为19。基态原子的价电子排布式为,Z和W同族,Z的原子序数是W的一半,Q元素的焰色试验呈砖红色。下列说法错误的是
A. 简单氢化物的键角:
B. 电负性大小顺序为:
C. 原子半径的大小顺序为:
D. Z和Q组成的化合物能与水反应
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、Q为前20号元素,原子序数依次增大,基态原子的价电子排布式为,n=2,Y为C;Z和W同族,Z的原子序数是W的一半,Z为O,W为S;Q元素的焰色试验呈砖红色,Q为Ca;X、Y、Z、W、Q为前20号元素,最外层电子数之和为19,X为H或Li。
【详解】A.Y的简单氢化物为CH4,正四面体结构,Z的简单氢化物为H2O,V形结构,由于孤对电子的斥力较大,则CH4的键角大于H2O的键角,A项正确;
B.C与O同周期,电负性逐渐增大,O>C;O和S同主族,电负性逐渐减小,O>S,S的非金属性比C强,电负性C<S,故电负性:O>S>C,即,B项正确;
C.C与O同周期,原子半径逐渐减小,X原子半径最小,故原子半径C>O>H(Li),即,C项错误;
D.Z和Q可形成的化合物为CaO或CaO2,二者均可与水反应,D项正确;
答案选C。
7. 下列实验操作、现象、解释或结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
解释或结论
A
在碘水中加入溶液,振荡,然后再加入水溶液,振荡
开始溶液分层,下层呈紫红色,加入KI后紫红色变浅
在下列物质中的溶解度:溶液
B
将菠菜榨汁后过滤,煮沸滤液,自然冷却后滴加溶液
无蓝色沉淀
菠菜中不含有铁元素
C
将缺角的明矾晶体放入明矾饱和溶液中
得到有规则几何外形的完整晶体
晶体有各向异性
D
将与晶体在小烧杯中混合并搅拌
烧杯壁变凉
正反应比逆反应的活化能小
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.在碘水中加入溶液,振荡,开始溶液分层,下层呈紫红色,然后再加入水溶液,紫红色变浅,说明I2与I-发生反应,导致溶解度增大,则说明在物质中的溶解度:溶液,A项正确;
B.菠菜汁中含有Fe2+,煮沸自然冷却的过程中,Fe2+被氧化为Fe3+,滴加后,没有蓝色沉淀生成,不能证明菠菜中不含有铁元素,B项错误
C.将缺角的明矾晶体放入明矾饱和溶液中,得到有规则几何外形的完整晶体,说明晶体具有自范性,C项错误;
D.将与晶体在小烧杯中混合并搅拌,烧杯壁变凉,说明该反应为吸热反应,正反应的活化能大于逆反应的活化能,D项错误;
答案选A。
8. 贝诺酯是一种用于解热、镇痛、抗炎症药物,结构简式如图。下列有关该物质的说法正确的是
A. 分子中含有3种官能团
B. 可以发生加成、氧化、消去反应
C. 该物质最多能与反应
D. 与足量氢气加成后的产物含有4个手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据其结构式可知含有酯基和酰胺基两种官能团,A错误;
B.含有苯环,可以和氢气发生加成反应;在一定条件下,可以燃烧,可发生氧化反应;没有卤素原子和羟基,不能发生消去反应,B错误;
C.它一共有两个酯基,水解消耗氢氧化钠,酯基水解以后,生成两个酚羟基,再消耗氢氧化钠,一个酰胺基也可以消耗氢氧化钠,总共消耗氢氧化钠,C正确;
D.与足量氢气加成后的产物是,手性碳原子位置为:,含有个手性碳原子,D错误;
故选C。
9. 下列装置能达到实验目的的是
选项
A
B
实验装置
实验目的
验证镁片与稀盐酸反应放热
除去淀粉溶液中的氯化钠杂质
选项
C
D
实验装置
实验目的
制取并收集乙炔
铁制镀件电镀铜
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.的溶解度随温度升高而降低,镁片与稀盐酸反应放热,则饱和石灰水溶液的温度会升高,溶解度减小,会析出固体,石灰水变浑浊,能达到实验目的,A正确;
B.淀粉溶液和氯化钠溶液都能透过滤纸,无法通过过滤分离,B错误;
C.乙炔的密度比空气小,应采用向下排空气法或排水法收集,C错误;
D.要在铁制镀件电镀铜,则铜电极应作为阳极,连接电源的正极,铁制镀件作阴极,连接电源负极,D错误;
故答案为:A。
10. 据文献报道,我国学者提出氧化生成的反应历程如图所示。下列有关该历程的说法错误的是
A. 基态Br原子最高能级原子轨道的形状为哑铃形
B. 中间体的电子式为
C. 步骤②中,既有极性键又有非极性键断裂
D. 步骤③中,每生成转移电子
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态Br原子最高能级为4p能级,原子轨道的形状为哑铃形,A正确;
B.中O为-2价,Br为+1价,电子式为,原子均满足稳定结构,B正确;
C.步骤②的反应为HOOBr+HBr=2HOBr,有O-O非极性键断开和O-H或者O-Br键极性键断开,既有极性键又有非极性键断裂,C正确;
D.步骤③反应为HBr+HOBr=H2O+Br2,在该反应中Br元素化合价由HBr中的-1价,HOBr中的+1价变为反应后Br2的0价,每生成1 mol Br2转移1 mol电子,D错误;
答案选D。
11. 在恒温恒容的密闭容器中充入一定量,发生如下反应:
反应②和③的速率方程分别为和,其中分别为反应②和③的速率常数,反应③的活化能远大于反应②,测得随时间的变化如下表:
0
1
2
3
4
5
0.160
0.113
0.080
0.056
0.040
0.028
下列说法错误的是
A. 内,的平均反应速率为
B. 若,平衡时
C. 其他条件不变,若升高温度,平衡时减小
D. 其他条件不变,若增大的用量,平衡时的转化率减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.由表格数据可知,2min时W的浓度为0.080mol/L,则0∼2min内,用W表示的平均反应速率为=0.040 mol/(L·min),不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比,故用表示的平均反应速率为,A正确;
B.由反应达到平衡时,正逆反应速率相等可得:=,若,则平衡时X和Z的浓度关系为,B正确;
C.反应③的活化能大于反应②,∆H=正反应活化能-逆反应活化能<0,说明X转化为Z的反应为放热反应,升高温度,反应②平衡向逆反应方向移动,平衡时Z的浓度减小,C正确;
D.过程①是完全反应,过程②是可逆反应,其他条件不变,若增大的用量,生成的X量增多,相当于增大了体系的压强,但反应②为气体分子数不变的反应,改变压强对平衡无影响,故平衡时的转化率不变,D错误;
答案选D。
12. CdTe的晶胞属立方晶系,晶胞参数如图1所示。下列说法错误的是
A. 已知原子M的坐标为(0,0,0),则原子N的坐标为
B. 该晶胞在面ABCD上的投影如图2所示,则代表Te原子的位置是9,10,11
C. 晶胞中原子6和11之间的距离为
D. 距离最近原子有12个
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,原子M为坐标原点,原子N为上层的晶胞正四面体的中心,在x轴上位移为,在y轴上位移为,在z轴上位移为,则原子N的坐标为(,,),故A正确;
B.如果沿晶胞面对角线方向上的投影如图2,则球6为原子C,球11为与原子M相接的Te原子,球7为上层的另一个Te原子,球8为原子N即Te原子,球9为左侧面心的Cd原子,球10为右侧面心的Cd原子,则代表Te原子的位置有7、8、11;故B错误;
C.另作图(如下),则A为6号原子,AB的长度即是6号原子与11号原子的距离,C为B原子在底面的投影,落在面对角线处,BC的长度即为晶胞边长的,即为apm,CD的距离为面对角线的,即为,AD的长度为面对角线的一半,即为,根据勾股定理,AC的长度的平方为=,AB的长度为=,;故C正确;
D.位于晶胞的顶点和面心位置,距离最近的原子有12个,故D正确;
答案选B。
13. 的溶液称为奈斯勒(Nessler)试剂,其制备流程及特色反应如图所示。
下列说法错误的是
A. 反应①的离子方程式为:
B. 由反应②可知,用溶液可除去中的
C. 反应③中消耗的和的物质的量之比为1:4
D. 可用奈斯勒试剂检验中微量的
【答案】B
【解析】
【分析】根据制备流程可看出,汞和过量的稀硝酸反应生成硝酸汞,再和过量的碘化钾溶液反应生成,再加入氢氧化钾溶液和微量的反应生成红色沉淀。
【详解】A.反应①为汞和过量的稀硝酸反应生成硝酸汞、一氧化氮和水,离子方程式为,A项正确;
B.溶液与能发生反应,故不能用溶液除去中的,B项错误;
C.反应③离子方程式为 ,消耗的和的物质的量之比为1:4,C项正确;
D.根据反应③可知,奈斯勒试剂即与混合溶液,和微量的反应可生成红色沉淀,故可用奈斯勒试剂检验中微量的,D项正确;
答案选B。
14. 调节可使溶液中的氨基酸主要以两性离子存在,两性离子整体呈电中性,此时溶液的为该氨基酸的(等电点)。
已知:谷氨酸的pI为3.22,丙氨酸的pI为6.02,赖氨酸的pI为9.74。
利用如图装置分离这三种氨基酸,为离子交换膜,电极均为惰性电极。下列说法正确的是
A. 阳极的电极反应为
B. 为阴离子交换膜,为阳离子交换膜
C. 原料室的应控制在9.74
D. 在产品室1中,可以收集到谷氨酸
【答案】D
【解析】
【分析】由题干的电解池装置图可知,阳极室电解H2SO4溶液,电极反应为:,阴极室为电解NaOH溶液,电极反应为:,H+经a膜进入产品室1,OH-经b膜进入产品室2,则a膜为阳离子交换膜,b膜为阴离子交换膜,结合三种氨基酸的pI值可知,产品室1显酸性则为谷氨酸,产品室2显碱性则为赖氨酸,丙氨酸留在原料室,据此解答。
【详解】A.由分析可知,阳极室电解H2SO4溶液,阳极的电极反应为:,A错误;
B.由分析可知,a为阳离子交换膜,b为阴离子交换膜,B错误 ;
C.由分析可知,丙氨酸留在了原料室,根据丙氨酸的pI值可知,原料室的pH应控制在6.02,C错误;
D.由分析可知,产品室1显酸性,则为谷氨酸,则可以收集到谷氨酸,D正确;
故选D 。
15. 时,用溶液分别滴定三种溶液,,表示、或等随变化关系如图所示。下列说法错误的是
(已知:,)
A. 用滴定实验中可选择酚酞做指示剂
B. 根据图像可知,
C. ②代表滴定溶液的变化关系
D. 向溶液中加入至,若此时无固体剩余,则沉淀率为
【答案】D
【解析】
【分析】当,即,则,此时,,pH=5-lg2=4.7,则曲线③为随pH变化曲线;,则pc(Cu2+)=,同理,pc(Al3+)=,根据曲线的斜率可判断,曲线①为随pH的变化曲线,曲线②为随pH的变化曲线。
【详解】A.为弱酸,和氢氧化钠恰好反应生成NaA溶液水解显碱性,故可选择酚酞做指示剂,故A正确;
B.曲线③为随pH的变化曲线,,,即,,则根据,解得,pH=5.7,x=5.7,故B正确;
C.由分析知,②代表滴定CuSO4溶液的变化关系,故C正确;
D.曲线①为随pH的变化曲线,根据曲线①与横坐标的交点,pH=3,则pOH=11,可得,同理,曲线②为随pH的变化曲线,pH=4,则pOH=10,,则pH=4时,、,根据方程式,可知沉淀的,则Al3+沉淀率为,故D错误;
故选D。
第II卷(非选择题共55分)
二、非选择题(本题共4小题,共55分。)
16. 一种利用炼锌渣(主要含、一定量的、不溶性杂质)为原料制备硫化锌及高纯镓的流程如图所示:
已知:①电解制取镓时,溶液中的氯离子会影响镓的析出。
②。
③与的各物种的分布分数随的变化如图1所示。
④晶胞可以看成是由8个图2所示的小立方体堆积成大立方体以后,占据四个互不相邻的小立方体的体心得到的结构。
(1)黄钠铁矾的化学式为,晶体颗粒大、易沉降。
①“沉铁”时生成黄钠铁矾的离子方程式为___________。
②不采用调节的方式沉铁,从制备或分离的角度分析可能的原因是:___________。
(2)“还原除杂”时先向溶液中加入一定量的铜粉,反应一段时间后再向溶液中加入稍过量粉,滤渣的成分除了、粉外,还有___________。
(3)“调节”时,不能过高的原因是___________。
(4)室温时,。计算反应的平衡常数___________。
(5)直接电解“沉锌”后的溶液可制备镓,阴极的电极反应式为___________。
(6)在沉铁前可以加入铁氰化钾检验是否被完全氧化,若未被完全氧化,则会产生蓝色的沉淀,每个晶胞含___________个。
【答案】(1) ①. ②. 直接调pH沉铁易生成胶体,不容易过滤,且Fe(OH)3胶体同时容易吸附Zn2+而造成ZnS损失 (2)CuCl
(3)pH过高时,Zn2+将转化为Zn(OH)2或,较稳定不利于ZnS生成,Zn(OH)2直接沉淀,不利于Zn2+转化为ZnS或ZnS中混有Zn(OH)2
(4)
(5) (6)24
【解析】
【分析】根据流程图分析,炼锌渣经过稀硫酸、H2O2酸浸过滤掉不溶性杂质,将ZnO、CuO、Fe2O3、FeO转化为Zn2+、Cu2+、Fe3+,向滤液中加入硫酸钠溶液进行沉铁,得到黄钠铁矾,结合已知,溶液中的氯离子会影响镓的析出,可知金属粉末中含有Cu粉除去Cl-,以及金属粉末Zn除去Cu2+,向滤液中加入NaOH溶液调节pH为8.2,目的是将Ga3+转化为,加入Na2S溶液将Zn2+转化为ZnS,最后电解NaGa(OH)4溶液得到金属镓。
【小问1详解】
①“沉铁”时,加入硫酸钠生成黄钠铁矾沉淀,离子方程式为;
②直接调pH沉铁易生成Fe(OH)3胶体,不容易过滤;Fe(OH)3胶体同时容易吸附Zn2+而造成ZnS损失;
【小问2详解】
加入铜粉的目的是:除去Cl-,发生的反应为,故滤渣的成分除了、粉外,还有CuCl;
小问3详解】
根据图示可得知,当pH过高时,Zn2+将转化为Zn(OH)2或,较稳定不利于ZnS生成,Zn(OH)2直接沉淀,不利于Zn2+转化为ZnS或ZnS中混有Zn(OH)2;
【小问4详解】
由反应方程式的平衡常数K1= ,结合 K=1.0×1034,可知K1====1×10-35×1×1034×2.0×10-5=2.0×10-6;
【小问5详解】
电解NaGa(OH)4溶液得到金属镓,阴极的反应为;
【小问6详解】
K+占据四个互不相邻的小立方体(晶胞的部分)的体心,所以晶胞中含有4个K+,化学式为KFe[Fe(CN)6],则每个KFe[Fe(CN)6]晶胞含有CN-的个数是24。
17. 实验室制备并测定纯度的实验如下。
I.制备
利用上图装置(加热及夹持装置略)进行操作:
步骤i:连接装置,检验气密性,装入试剂,打开,向装置中鼓入氩气,升温至左右,打开搅拌器快速搅拌,将融化的快速分散到石蜡油[沸点:]中。
步骤ii:升温至,关闭,打开通入,充分反应后制得。
步骤iii:升温至240℃,持续搅拌下通入氩气,打开向仪器中滴入硼酸三甲酯[,沸点为],充分反应。
步骤iv:降温后,分离得到和的固体混合物。
II.纯度分析
步骤1:取产品(杂质不参加反应)溶于溶液后配成溶液,取置于锥形瓶中,加入的溶液充分反应。
步骤2:向步骤1反应后溶液中加入过量的溶液,再滴加适量稀硫酸,使过量转化为,冷却后于暗处放置数分钟。
步骤3:将步骤2所得混合液调约为5.0,加入几滴淀粉溶液,用标准溶液滴定至终点,消耗溶液。
已知的部分性质如下表。回答下列问题:
性质
固体,强碱性溶液中能稳定存在,可溶于水,常温下与水缓慢反应,与酸剧烈反应。
固体,强还原性,与水剧烈反应。
固体,常温下与水剧烈反应。
(1)仪器a的名称是___________。
(2)甲装置选择用空气冷凝而不用水冷凝的原因___________。甲装置中d处存在缺陷为(答出一点即可):___________。
(3)写出步骤iii反应的化学方程式___________。
(4)对以下滴定实验操作进行排序:___________。
检查滴定管是否漏水→蒸馏水洗涤滴定管→___________→___________→a→___________→___________→___________
a.加液至“0”刻度以上处
b.调整液面至“0”刻度或“0”刻度下方,准确记录读数。
c.倾斜转动滴定管,使标准液润湿滴定管内壁,将润洗液从下口排出
d.赶出尖嘴部分气泡
e.向所选的滴定管中加标准液
f.左手控制活塞(或挤压玻璃珠),右手振荡锥形瓶
(5)滴定接近终点时,向锥形瓶中滴入半滴溶液的操作步骤为___________(填序号)。
(6)产品中的纯度为___________。(要求化简)
a. b. c. d. e.
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2) ①. 使用水冷凝器时,当蒸馏物的温度过高时,冷凝管会因为内外温差过大而而炸裂 ②. d处没有连接干燥管吸收空气中的水蒸气(没有H2的尾气处理装置)
(3)4NaH+B(OCH3)3 NaBH4+3CH3ONa
(4)e→c→a→d→b→f
(5)be (6)或
【解析】
【分析】该实验的目的是制备并测定的纯度,首先制备:组装仪器,检查气密性后,先通入氩气将装置内的空气排出,接着通过操作将融化的Na分散到石蜡油中,再制备NaH,最后用硼酸三甲酯与NaH反应得到得到和的固体混合物;测定样品的纯度时,先将与足量KIO3反应,剩余的KIO3用KI反应变为I2,I2用滴定,根据消耗的计算I2,再计算出剩余的KIO3,则与反应的KIO3可以得到,结合计算的量,最后得出样品的纯度;
【小问1详解】
仪器a为恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
由反应操作可知,该反应用石蜡油作溶剂,石蜡油的沸点高,使用水冷凝器时,当蒸馏物的温度过高时,冷凝管会因为内外温差过大而而炸裂;NaH和NaBH4都能与水反应,该反应体系应为无水体系,d处没有连接干燥管吸收空气中的水蒸气,也没有H2的尾气处理装置;
【小问3详解】
240℃时NaH与B(OCH3)3反应生成NaBH4和CH3ONa,化学方程式为4NaH+B(OCH3)3 NaBH4+3CH3ONa;
【小问4详解】
滴定实验操作顺序为检漏、洗涤、润洗、加液、排气泡、调液面、滴定、记录读数;故操作的顺序为检查滴定管是否漏水→蒸馏水洗涤滴定管→e→c→a→d→b→f;
【小问5详解】
硫代硫酸钠溶液装在碱式滴定管中,滴定接近终点时,向锥形瓶中滴入半滴溶液的操作步骤为用锥形瓶内壁将碱式滴定管尖嘴处的半滴溶液刮入锥形瓶,再用洗瓶将锥形瓶内壁的溶液冲入瓶底,故答案为be;
【小问6详解】
的物质的量为,根据方程式可知n(I2)=,结合关系式可知剩余的n(KIO3)=,则与NaBH4反应的n(KIO3)= ,根据方程式可知=,则原样品中=,样品的纯度为,或=。
18. 在“碳达峰、碳中和”的目标引领下,对减少二氧化碳排放的相关技术研究正成为世界各国的前沿发展方向。回答下列问题:
(1)利用CH4-CO2重整反应不仅可以对天然气资源综合利用,还可以缓解温室效应对环境的影响。该过程主要发生如下反应:
i.
ii.
反应i历程的能量变化如图1所示,C(ads)为吸附活性炭。在4.8MPa恒压条件下,等物质的量的CH4和CO2发生重整反应,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化如图2所示。
①反应i历程的决速步骤反应方程式为___________,选择___________条件能够提高CO2的平衡转化率。
a.高温高压 b.高温低压 c.低温高压 d.低温低压
②表示CH4平衡转化率的曲线是___________(填“A”或“B”),判断的依据是___________。
③600℃时,反应的平衡常数Kp=___________MPa2。(精确到0.01,用平衡分压代替平衡浓度表示,分压总压物质的量分数。)
(2)利用催化剂实现CO2制备高附加值化学品CH3OH也有利于实现碳资源的有效循环,其主要反应为:。已知:一定条件下,速率常数与活化能、温度的关系式为(R为常数,为速率常数,为活化能,为温度)。
合成甲醇的速率常数在不同催化剂(Cat1、Cat2)作用下与温度的关系如图3所示。在Cat2作用下,该反应的活化能Ea为___________kJ/mol;催化效果更好的是___________(填“Catl”或“Cat2”)。
【答案】(1) ①. CH4(g)+CO2(g)=C(ads)+2H2(g)+2CO2(g) ②. b ③. B ④. 相同温度下CO2的转化率高于CH4的转化率 ⑤. 0.16
(2) ①. 600 ②. Cat1
【解析】
【小问1详解】
①由题干图1所示反应历程可知,反应i历程中第一步反应的活化能大于第二步的活化能,活化能越大反应速率越慢,故反应i的决速步骤反应方程式为:CH4(g)+CO2(g)=C(ads)+2H2(g)+2CO2(g),反应i的反应物总能量低于生成物总能量,则该反应是一个气体体积增大的吸热反应,故选择高温低压条件能够提高CO2的平衡转化率,故答案为:CH4(g)+CO2(g)=C(ads)+2H2(g)+2CO2(g);b;
②根据题干图2可知:当CH4和CO2按物质的量之比1:1投料时,若只发生反应i则CH4和CO2在相同温度下的转化率相等,但由于反应ii能够增大CO2的转化率,即相同温度下CO2的转化率高于CH4的转化率,故表示CH4平衡转化率的曲线是B,判断的依据是相同温度下CO2的转化率高于CH4的转化率,故答案为:相同温度下CO2的转化率高于CH4的转化率;B;
③由题干图2信息可知,600℃时,CO2的转化率为30%,CH4的转化率为20%,设初始投入的CH4和CO2均为amol,则三段式分析为:
即平衡时容器中含有:0.8amolCH4、0.7amolCO2、0.5amolCO、0.3amolH2、0.1amolH2O,压强为4.8MPa,则CH4的平衡分压为:=1.6MPa,同理可知:CO2、CO、H2的平衡分压分别为:1.4MPa、1MPa和0.6MPa,则反应的平衡常数Kp===0.16MPa2,故答案为:0.16;
【小问2详解】
由于-2.4=-4×10-3Ea,则Ea=600kJ/mol,相同温度时,催化剂Cat1的反应活化能小于Cat2,活化能越小,催化效果越好,则催化效果更好的是Cat1,故答案为:600;Cat1。
19. 尼群地平(Ⅰ)是一种用于治疗冠心病及高血压的药物,其合成路线如下:
已知:①
②
③
回答下列问题:
(1)的反应类型为___________。
(2)C的结构简式为___________。
(3)I中含氧官能团的名称为___________。
(4)的化学方程式为___________。
(5)的同分异构体中,只有和两种官能团且无环状结构的共有___________种(不考虑立体异构)。
(6)参照上述合成路线,完成某药物中间体的合成路线,其中和的结构简式分别为___________和___________。
【答案】(1)加成反应
(2) (3)硝基、酯基
(4)+HNO3+H2O
(5)9 (6) ①. ②.
【解析】
【分析】由流程,A和乙酸反应转化为B,结合B结构、A化学式,A为乙烯,B发生已知反应①原理生成C,结合C化学式,C为,D中甲基转化为醛基得到E,E发生硝化反应,结合I结构,则硝基在醛基间位,结合F化学式,F为,CF发生已知反应②原理转化为G:,G和H生成I;
【小问1详解】
乙烯A和乙酸反应转化为B,不饱和度减小,为加成反应;
【小问2详解】
由分析,C为;
【小问3详解】
由I结构,I中含氧官能团的名称为硝基、酯基;
【小问4详解】
由分析,E发生硝化反应在醛基间位引入硝基得到F,的化学方程式为+HNO3+H2O;
【小问5详解】
含5个碳、2个氧、1个氮、2个不饱和度,其同分异构体中只有和两种官能团且无环状结构,则结构中应该含有2个醛基,首先确定碳链和2个醛基,再确定氨基位置,存在,共有2+3+3+1=9种情况;
【小问6详解】
发生已知③原理转化为M:,再和发生GH转化为I的反应原理生成N:,N中酯基水解得到产物,故MN分别为、。
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2024-2025学年度上学期期末考试高三年级化学科试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 O-16 Na-23 S-32 K-39 I-127
第I卷(选择题共45分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求。每小题3分,共45分。)
1. 化学和生活、科技、社会发展息息相关。下列说法错误的是
A. 可以用钢瓶储存液氯
B. 集成电路底板的酚醛树脂属于聚酯
C. 铝锂合金材料强度大、密度小,可做航天材料
D. 新型锂电池的正极材料为属于盐
2. 下列化学用语或表述正确的是
A. 乙醚的结构简式为
B. 轨道表示式违背了洪特规则
C. 气态二聚氟化氢分子表示为:
D. 《易经》所载“泽中有火”描述沼气燃烧,沼气的危险品标识如图所示
3. 实验室中,下列做法错误的是
A. 常温下,可用铝或铁制容器盛装浓硝酸、浓硫酸
B. 乙醇、苯应密封保存,置于阴凉处,且远离火源
C. 高锰酸钾固体保存在带橡胶塞的棕色广口瓶中
D. 容量瓶、滴定管、分液漏斗使用前均需要检验是否漏水
4. 生活中蕴含着丰富的化学知识。下列相关解释错误的是
A. 用过氧乙酸溶液对居住环境消毒:具有较强氧化性
B. 做豆腐时用石膏作凝固剂:是硫酸盐结晶水合物
C. 制作腌菜、酱菜时添加食盐:高浓度的NaCl溶液使微生物脱水失活
D. 常在面点加工时加入纯碱:纯碱可中和酸并使食品松软或酥脆
5. 氯及其化合物转化关系如图所示,为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,中含有的质子数为
B. 溶液中,含有的数为
C. 时,溶液中,水电离出的数目为
D. 反应②中每有作氧化剂,转移电子数为
6. X、Y、Z、W、Q为前20号元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为19。基态原子的价电子排布式为,Z和W同族,Z的原子序数是W的一半,Q元素的焰色试验呈砖红色。下列说法错误的是
A. 简单氢化物的键角:
B. 电负性大小顺序为:
C. 原子半径的大小顺序为:
D. Z和Q组成的化合物能与水反应
7. 下列实验操作、现象、解释或结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
解释或结论
A
在碘水中加入溶液,振荡,然后再加入水溶液,振荡
开始溶液分层,下层呈紫红色,加入KI后紫红色变浅
在下列物质中的溶解度:溶液
B
将菠菜榨汁后过滤,煮沸滤液,自然冷却后滴加溶液
无蓝色沉淀
菠菜中不含有铁元素
C
将缺角的明矾晶体放入明矾饱和溶液中
得到有规则几何外形的完整晶体
晶体有各向异性
D
将与晶体在小烧杯中混合并搅拌
烧杯壁变凉
正反应比逆反应的活化能小
A. A B. B C. C D. D
8. 贝诺酯是一种用于解热、镇痛、抗炎症的药物,结构简式如图。下列有关该物质的说法正确的是
A. 分子中含有3种官能团
B. 可以发生加成、氧化、消去反应
C. 该物质最多能与反应
D. 与足量氢气加成后的产物含有4个手性碳原子
9. 下列装置能达到实验目的的是
选项
A
B
实验装置
实验目的
验证镁片与稀盐酸反应放热
除去淀粉溶液中的氯化钠杂质
选项
C
D
实验装置
实验目的
制取并收集乙炔
铁制镀件电镀铜
A. A B. B C. C D. D
10. 据文献报道,我国学者提出氧化生成的反应历程如图所示。下列有关该历程的说法错误的是
A. 基态Br原子最高能级原子轨道的形状为哑铃形
B. 中间体的电子式为
C. 步骤②中,既有极性键又有非极性键断裂
D. 步骤③中,每生成转移电子
11. 在恒温恒容的密闭容器中充入一定量,发生如下反应:
反应②和③的速率方程分别为和,其中分别为反应②和③的速率常数,反应③的活化能远大于反应②,测得随时间的变化如下表:
0
1
2
3
4
5
0.160
0.113
0.080
0.056
0040
0.028
下列说法错误的是
A. 内,的平均反应速率为
B. 若,平衡时
C. 其他条件不变,若升高温度,平衡时减小
D. 其他条件不变,若增大的用量,平衡时的转化率减小
12. CdTe的晶胞属立方晶系,晶胞参数如图1所示。下列说法错误的是
A. 已知原子M的坐标为(0,0,0),则原子N的坐标为
B. 该晶胞在面ABCD上的投影如图2所示,则代表Te原子的位置是9,10,11
C. 晶胞中原子6和11之间的距离为
D. 距离最近的原子有12个
13. 的溶液称为奈斯勒(Nessler)试剂,其制备流程及特色反应如图所示。
下列说法错误的是
A. 反应①的离子方程式为:
B. 由反应②可知,用溶液可除去中的
C. 反应③中消耗的和的物质的量之比为1:4
D. 可用奈斯勒试剂检验中微量的
14. 调节可使溶液中的氨基酸主要以两性离子存在,两性离子整体呈电中性,此时溶液的为该氨基酸的(等电点)。
已知:谷氨酸的pI为3.22,丙氨酸的pI为6.02,赖氨酸的pI为9.74。
利用如图装置分离这三种氨基酸,为离子交换膜,电极均为惰性电极。下列说法正确的是
A. 阳极的电极反应为
B. 为阴离子交换膜,为阳离子交换膜
C. 原料室的应控制在9.74
D. 在产品室1中,可以收集到谷氨酸
15. 时,用溶液分别滴定三种溶液,,表示、或等随变化关系如图所示。下列说法错误的是
(已知:,)
A. 用滴定实验中可选择酚酞做指示剂
B 根据图像可知,
C. ②代表滴定溶液的变化关系
D. 向溶液中加入至,若此时无固体剩余,则沉淀率为
第II卷(非选择题共55分)
二、非选择题(本题共4小题,共55分。)
16. 一种利用炼锌渣(主要含、一定量的、不溶性杂质)为原料制备硫化锌及高纯镓的流程如图所示:
已知:①电解制取镓时,溶液中的氯离子会影响镓的析出。
②。
③与的各物种的分布分数随的变化如图1所示。
④晶胞可以看成是由8个图2所示的小立方体堆积成大立方体以后,占据四个互不相邻的小立方体的体心得到的结构。
(1)黄钠铁矾化学式为,晶体颗粒大、易沉降。
①“沉铁”时生成黄钠铁矾的离子方程式为___________。
②不采用调节的方式沉铁,从制备或分离的角度分析可能的原因是:___________。
(2)“还原除杂”时先向溶液中加入一定量的铜粉,反应一段时间后再向溶液中加入稍过量粉,滤渣的成分除了、粉外,还有___________。
(3)“调节”时,不能过高的原因是___________。
(4)室温时,。计算反应的平衡常数___________。
(5)直接电解“沉锌”后的溶液可制备镓,阴极的电极反应式为___________。
(6)在沉铁前可以加入铁氰化钾检验是否被完全氧化,若未被完全氧化,则会产生蓝色的沉淀,每个晶胞含___________个。
17. 实验室制备并测定纯度的实验如下。
I.制备
利用上图装置(加热及夹持装置略)进行操作:
步骤i:连接装置,检验气密性,装入试剂,打开,向装置中鼓入氩气,升温至左右,打开搅拌器快速搅拌,将融化的快速分散到石蜡油[沸点:]中。
步骤ii:升温至,关闭,打开通入,充分反应后制得。
步骤iii:升温至240℃,持续搅拌下通入氩气,打开向仪器中滴入硼酸三甲酯[,沸点为],充分反应。
步骤iv:降温后,分离得到和固体混合物。
II.纯度分析
步骤1:取产品(杂质不参加反应)溶于溶液后配成溶液,取置于锥形瓶中,加入的溶液充分反应。
步骤2:向步骤1反应后溶液中加入过量的溶液,再滴加适量稀硫酸,使过量转化为,冷却后于暗处放置数分钟。
步骤3:将步骤2所得混合液调约为5.0,加入几滴淀粉溶液,用标准溶液滴定至终点,消耗溶液。
已知的部分性质如下表。回答下列问题:
性质
固体,强碱性溶液中能稳定存在,可溶于水,常温下与水缓慢反应,与酸剧烈反应。
固体,强还原性,与水剧烈反应。
固体,常温下与水剧烈反应。
(1)仪器a的名称是___________。
(2)甲装置选择用空气冷凝而不用水冷凝的原因___________。甲装置中d处存在缺陷为(答出一点即可):___________。
(3)写出步骤iii反应的化学方程式___________。
(4)对以下滴定实验操作进行排序:___________。
检查滴定管是否漏水→蒸馏水洗涤滴定管→___________→___________→a→___________→___________→___________
a.加液至“0”刻度以上处
b.调整液面至“0”刻度或“0”刻度下方,准确记录读数。
c.倾斜转动滴定管,使标准液润湿滴定管内壁,将润洗液从下口排出
d.赶出尖嘴部分气泡
e.向所选的滴定管中加标准液
f.左手控制活塞(或挤压玻璃珠),右手振荡锥形瓶
(5)滴定接近终点时,向锥形瓶中滴入半滴溶液的操作步骤为___________(填序号)。
(6)产品中的纯度为___________。(要求化简)
a. b. c. d. e.
18. 在“碳达峰、碳中和”的目标引领下,对减少二氧化碳排放的相关技术研究正成为世界各国的前沿发展方向。回答下列问题:
(1)利用CH4-CO2重整反应不仅可以对天然气资源综合利用,还可以缓解温室效应对环境影响。该过程主要发生如下反应:
i.
ii.
反应i历程的能量变化如图1所示,C(ads)为吸附活性炭。在4.8MPa恒压条件下,等物质的量的CH4和CO2发生重整反应,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化如图2所示。
①反应i历程的决速步骤反应方程式为___________,选择___________条件能够提高CO2的平衡转化率。
a.高温高压 b.高温低压 c.低温高压 d.低温低压
②表示CH4平衡转化率的曲线是___________(填“A”或“B”),判断的依据是___________。
③600℃时,反应的平衡常数Kp=___________MPa2。(精确到0.01,用平衡分压代替平衡浓度表示,分压总压物质的量分数。)
(2)利用催化剂实现CO2制备高附加值化学品CH3OH也有利于实现碳资源的有效循环,其主要反应为:。已知:一定条件下,速率常数与活化能、温度的关系式为(R为常数,为速率常数,为活化能,为温度)。
合成甲醇的速率常数在不同催化剂(Cat1、Cat2)作用下与温度的关系如图3所示。在Cat2作用下,该反应的活化能Ea为___________kJ/mol;催化效果更好的是___________(填“Catl”或“Cat2”)。
19. 尼群地平(Ⅰ)是一种用于治疗冠心病及高血压的药物,其合成路线如下:
已知:①
②
③
回答下列问题:
(1)的反应类型为___________。
(2)C的结构简式为___________。
(3)I中含氧官能团的名称为___________。
(4)的化学方程式为___________。
(5)的同分异构体中,只有和两种官能团且无环状结构的共有___________种(不考虑立体异构)。
(6)参照上述合成路线,完成某药物中间体的合成路线,其中和的结构简式分别为___________和___________。
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