精品解析:江苏省丹阳高级中学2024-2025学年上学期高三化学期中试卷
2025-01-26
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内容正文:
2024/2025学年第一学期期中考试试卷
高三化学
1.本试卷分为选择题和非选择题两部分,共100分,考试时间75分钟。
2.请把选择题和非选择题的答案均填写在答题卷的指定栏目内。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Fe 56
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 我国火星探测工程取得重大进展,火星土壤中含有的元素主要有O、Si、Fe、Ca、Cu等元素,下列元素位于元素周期表d区的是
A. Si B. Ca C. Fe D. Cu
【答案】C
【解析】
【详解】Si位于p区,Ca位于s区,Fe位于d区,Cu位于ds区;
故选C。
【点睛】沪科技版教材将ds区、d区统一为d区,因此使用沪科技版教材的同学,D选项也正确。
2. 反应可制备消毒剂,下列说法正确的是
A. 的结构示意图为 B. 中只含有离子键
C. 中Cl元素的化合价为 D. 的空间构型为正四面体
【答案】C
【解析】
【详解】A.的结构示意图为,A项错误;
B.中氯酸根和钠离子之间含有离子键,中含有共价键,B项错误;
C.中Cl元素的化合价为,C项正确;
D.的中心原子价层电子对数为,有1个孤电子对,空间构型为三角锥形,D项错误;
答案选C。
3. 下列实验原理及装置均正确的是
A. 图甲:分离乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液
B. 图乙:探究NaHCO3固体的热稳定性
C. 图丙:用标准酸性KMnO4溶液滴定未知浓度的FeSO4溶液
D. 图丁:采用如图装置蒸干FeSO4溶液获得FeSO4·7H2O
【答案】A
【解析】
【详解】A.分离乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液不互溶,出现分层,故可用分液将其分离,A正确;
B.NaHCO3固体分解时会生成水,故试管口应向下倾斜,B错误;
C.高锰酸钾腐蚀橡胶管,标准酸性KMnO4溶液应装在酸式滴定管中,C错误;
D.FeSO4溶液中加热过程中会被氧化,故不能蒸干FeSO4溶液获得FeSO4·7H2O,D错误;
故选A。
4. 摩尔盐可用于治疗缺铁性贫血。下列说法正确的是
A. 半径: B. 第一电离能:
C. 沸点: D. 键角:
【答案】D
【解析】
【详解】A.O2-的核外电子数为10,电子层数为2,S2-的核外电子数为18,电子层数为3,电子层数越多离子半径越大,则离子半径:,故A错误;
B.N、O为同周期元素,同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势,但N最外层2p能级中电子为半满稳定结构,其第一电离能大于O,故B错误;
C.均是由分子构成的物质,两者均能形成氢键,但水分子间可形成氢键数目比氨气多,水分子之间的分子间作用力更大,因此水的沸点高,故沸点:,故C错误;
D.中中心原子价电子对数都是4,均是sp3杂化,N原子无孤电子对、O原子有2个孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力较大,所以键角:,故D正确;
故选:D。
阅读下列材料,完成下列小题:
铬(Cr)及其化合物在工业上有广泛的用途。水体中、和是高毒性的重金属离子,通过化学反应可实现Cr(Ⅵ)的转化去除,如、、Zn-Cu粉等能将废水中的Cr(Ⅵ)还原为毒性较小的Cr(Ⅲ)。、氧化铬绿()、在工业等领域有着不可替代的地位。氯化铬酰()常温下为深红色液体,能与、等互溶。
5. 下列说法正确的是
A. 空间构型为直线形 B. 中C原子采用杂化
C. Cr(Ⅲ)的外围电子排布式为 D. 为分子晶体
6. 下列化学反应表示错误的是
A. 与过量浓盐酸和无水乙醇混合制备:
B. 中滴加硫酸:
C. 在的水溶液中与反应:
D. 重铬酸钠()与硫酸铵共热分法制备氧化铬绿:
7. 下列物质结构和性质与用途的对应关系不正确的是
A. Zn-Cu形成原电池,可加快Cr(Ⅵ)的还原
B. 氧化铬绿为非极性分子,可作颜料使用
C. 为两性氢氧化物,可溶于浓NaOH溶液
D. 具有氧化性,可测定酒驾中酒精的含量
【答案】5. D 6. B 7. B
【解析】
【5题详解】
A.和H2O2为等电子体,H2O2中O采取sp3杂化,H2O2不是直线形,则H2S2不为直线形,A错误;
B.和CO2为等电子体,CO2为直线形分子,C原子采用sp杂化,则CS2中C原子采用sp杂化,B错误;
C.Cr为24号元素,失去3个电子得到三价铬,Cr(Ⅲ)的外围电子排布式为,C错误;
D.氯化铬酰()常温下为深红色液体,其熔点较低,为分子晶体,D正确;
故选D。
【6题详解】
A.与过量浓盐酸和无水乙醇混合制备,反应中乙醇被氧化为二氧化碳、铬被还原为三价铬,同时生成氯化钡和水,反应为:,A正确;
B.中滴加硫酸,酸性条件下,和氢离子反应转化为重铬酸根离子:,B错误;
C.在的水溶液中与反应,碱性条件下,氧化生成硫单质,同时生成,结合电子得失守恒、质量守恒,反应为:,C正确;
D.重铬酸钠()与硫酸铵共热分法制备氧化铬绿,反应中铬化合价由+6变为+3、氮化合价由-3变为0,结合电子守恒、质量守恒,反应为:,D正确;
故选B。
【7题详解】
A.Zn-Cu形成原电池,原电池能加快反应速率,则可加快Cr(Ⅵ)的还原,A正确;
B.氧化铬绿为离子构成的,不是由分子构成的,B错误;
C.为两性氢氧化物,能和强碱氢氧化钠反应,可溶于浓NaOH溶液,C正确;
D.具有氧化性,能氧化酒精,可测定酒驾中酒精的含量,D正确;
故选B。
8. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.与NaOH反应生成新制氢氧化铜悬浊液,新制氢氧化铜可与还原性糖麦芽糖反应生成,故A正确;
B.铁与氯气反应只能生成FeCl3,故B错误;
C.与CO2不能反应,故C错误;
D.为共价化合物,不能电解制取Al,故D错误;
故选:A。
9. 有机物的合成路线如下,下列说法不正确的是
A. 的酸性比乙酸强 B. 、都有相同的产物生成
C. 最多可以消耗 D. 具有对映异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.羰基为吸电子基团,使得中羧基上的H更易电离,故酸性比乙酸强,A正确;
B.、都是取代反应,都生成了氯化氢,所以都有相同的产物生成,B正确;
C.Z中含有酚酯基, 水解会消耗,C错误;
D.中含手性碳原子,具有对映异构体,D正确;
故选C。
10. 锂/氟化碳电池稳定性很高。电解质为乙二醇二甲醚()溶液,总反应为,放电产物LiF沉积在正极,工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 交换膜为阴离子交换膜
B. 正极的电极反应式为
C. 电解质溶液可用的乙醇溶液代替
D. 放电时,电子从a极经过电解液到b极
【答案】B
【解析】
【分析】根据电极总反应:xLi+CFx=xLiF+C,放电时,锂作负极,电极反应为xLi-xe-= xLi+,正极是石墨棒,电极反应式为CFx+xe-+xLi+=xLiF+C,锂离子从负极移向正极,电子的移动方向从负极移向正极,由此分析。
【详解】A.锂离子从负极移向正极,交换膜为阳离子交换膜,故A错误;
B.根据分析,正极的电极反应式为CFx+xe-+xLi+=xLiF+C,故B正确;
C.乙醇和锂会发生反应,消耗锂,产生氢气,造成电极的损耗和危险,故不能使用LiClO4的乙醇溶液代替LiClO4的乙二醇二甲醚溶液,故C错误;
D.原电池中,电子从负极经导线流向正极,但不能经过电解质溶液,故D错误;
故选:B。
11. 室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
将等浓度等体积的溶液与溶液混合有白色沉淀生成
二者水解相互促进生成氢氧化铝沉淀
B
将固体加入饱和溶液中,充分搅拌后过滤,在滤渣中加稀盐酸,有气泡产生
C
取少量样品溶于水,加入溶液,再加入足量盐酸,产生白色沉淀
无法判断原样品是否变质
D
将新制饱和氯水慢慢滴入含酚酞的稀NaOH溶液中,溶液红色褪去
HClO具有漂白性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.将等浓度等体积的溶液与溶液混合发生反应 ,不是水解反应,故A错误;
B.将固体加入饱和溶液中,增大碳酸根离子浓度,硫酸钡转化为碳酸钡,不能证明,故B错误;
C.取少量样品溶于水,加入溶液,再加入足量盐酸,酸性条件下硝酸根离子能把氧化为,产生白色沉淀硫酸钡,不能判断原样品是否变质,故C正确;
D.新制氯水中含有盐酸和次氯酸,盐酸、次氯酸能中和氢氧化钠,将新制饱和氯水慢慢滴入含酚酞的稀NaOH溶液中,溶液红色褪去,可能是盐酸、次氯酸和氢氧化钠发生中和反应,不能证明HClO具有漂白性,故D错误;
选C。
12. 常温下,向某浓度草酸()溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中、、三种微粒的物质的量分数()与溶液pH的关系如题图1所示。草酸钙的负对数随温度变化曲线如题图2所示,已知,。下列说法错误的是
A. P点时,
B. 加入NaOH至时发生的反应:
C. F点存在,
D. 30℃时,向0.5L草酸钙饱和溶液中加入溶液,无沉淀生成
【答案】A
【解析】
【分析】随着固体的加入,溶液的pH不断增大,草酸的浓度开始减小,草酸氢根的浓度先增大后减小,pH达到一定值后,草酸根离子的浓度开始增大,故曲线依次分别代表、、三种微粒的浓度变化,据此回答
【详解】A.由E点,得,由F点,得,,A错误;
B.加入NaOH至时,生成、两种产物,且浓度相同,离子方程式为:,B正确;
C.F点,根据电荷守恒有:,、两种离子浓度相等,所以有,C正确;
D.由图可知,30℃时,,草酸钙饱和溶液中,加入溶液,浓度变为原来的一半,,小于,不会生成沉淀,D正确;
故选A。
13. 基于单簇催化剂(SCC)的NO还原反应(NORR)的主要反应如下:
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅲ)
在T℃、100kPa反应条件下,向密闭容器中充入2mol NO和,发生上述反应,测得含氮元素占比[如的含氮元素占比]与时间的关系如图所示。
已知:反应Ⅱ为快速平衡,可认为不受慢反应Ⅰ、Ⅲ的影响;K为用物质的量分数表示的平衡常数。下列有关说法正确的是
A. 反应Ⅱ的
B. 曲线c表示的是氨气的含氮元素占比
C. 若选择对反应Ⅱ催化效果更好的催化剂,则F点将平移至E点
D. 若95min时达到平衡,则反应Ⅲ的平衡常数K的计算式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应Ⅱ是气体量减少的反应,,反应快速自发进行,故该反应的,A错误;
B.起始的含氮物质只有一氧化氮,反应ii为快反应,曲线a表示物质快速减少,故曲线a表示NO,NH3快速增加,故曲线b表示氨气,曲线表示c氮气,B错误;
C.若选择对反应Ⅱ催化效果更好的催化剂,反应Ⅱ会更快,生成NH3达到最高点所用时间短,NH3的占比更大,因此F点可能移向E点上方的某个点,C错误;
D.起始时,2 mol NO、6 mol H2,若95 min时达到平衡,则由图知,NO的含氮元素占比为6%,n(NO)=2mol×6%=0.12mol,N2的含氮元素占比为86%,n(N2)=,NH3的含氮元素占比为100%-6%-86%=8%,n(NH3)=2mol×8%=0.16mol,由氧原子守恒得,n(H2O)=2mol-0.12mol=1.88mol,由氢原子守恒得,n(H2)=,此时总物质的量为(0.12+0.86+0.16+1.88+3.88)=6.9mol,N2的物质的量分数为,H2的物质的量分数为:,NH3的物质的量分数为:,则反应Ⅲ的平衡常数Kx=,D正确;
故选D。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 稀土元素已成为发展尖端科学技术不可缺少的材料。以氟碳铈矿(含)为原料制备的工艺流程可表示为
(1)“硫酸酸浸”时不能使用硅酸盐容器,原因是_______
(2)“复盐分离”时先加入硫脲()还原酸浸液中等离子,生成二硫甲脒()和,再加入生成难溶的复盐,硫脲和反应的离子方程式为_______。
(3)在硫酸介质中Ce(Ⅳ)可被磷酸二异辛酯()萃取,Ce(Ⅲ)不被萃取。萃取“酸浸液”中Ce(Ⅳ),制取的流程如下:……
①磷酸二异辛酯在煤油中通过氢键形成对称的环状二聚体,较大的烃基会使与之连接的氧原子难以形成氢键,该环状二聚体结构式可表示为_______。
②被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比(D),本题实验条件下。向20ml含的酸浸液中加入10ml萃取剂,充分振荡、静置后,水层中_______。
③反萃取时有机层加的作用是_______。
(4)铈的价电子排布式为,和之间可进行可逆电荷转移。通常具有面心立方晶体结构,高温下,失去氧形成氧空位,结构如图。每失去,理论上有_______转化为。晶体中,每个O原子周围紧邻的四个组成了一个正四面体,在答题卡的图中将O原子周围紧邻的连成一个四面体_______。
【答案】(1)氢氟酸会腐蚀硅酸盐
(2)2
(3) ①. ②. ③. 将四价铈还原为三价铈,使其进入水层
(4) ①. 2x ②.
【解析】
【分析】氟碳铈矿在空气中氧化焙烧将Ce3+氧化为Ce4+,然后加入稀硫酸形成含Ce4+、的溶液,经过复盐分离,方法为硫脲还原酸浸液中离子为Ce3+,再加入生成难溶的复盐,经过一系列操作得到到;
(3)用萃取剂将Ce4+萃取到有机层,Ce3+不被萃取步骤进入水层,有机层去氟后用硫酸反萃取得到Ce4+,用H2O2还原Ce4+为Ce3+,进入水层(含Ce3+),然后加入氧化剂碱性环境下将其氧化为,然后沉淀灼烧得到,据此进行分析。
【小问1详解】
中Ce为+3价,氧化焙烧后Ce被氧化为+4价,硫酸酸浸后,溶液中存在F-、Ce4+,酸浸时不能使用硅酸盐容器,因H+与F-形成HF,会腐蚀硅酸盐;
【小问2详解】
“复盐分离”时先加入硫脲(),将+4价的Ce还原为+3价,硫脲和反应的离子方程式为:2;
【小问3详解】
①磷酸二异辛酯在煤油中通过氢键形成对称的环状二聚体,较大的烃基会使与之连接的氧原子难以形成氢键,该环状二聚体结构式可表示为;
②被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比(D),。向20ml含的酸浸液中加入10ml萃取剂,充分振荡、静置后,水层中有
,解得;
③反萃取时加,可将+4价铈还原为+3价,使其进入水层;
【小问4详解】
高温下,失去氧形成氧空位,每失去,根据得失电子守恒可知,理论上有2xmol转化为;
晶体中,每个O原子周围紧邻的四个组成了一个正四面体,故连成的图形为:。
15. 某研究小组通过下列路线合成平喘药物利喘贝。
已知:①
②
③
请回答:
(1)利喘贝中含氧官能团为羧基、_______(写名称)。
(2)化合物D转化为E的过程涉及_______、_______两步反应。
(3)化合物F的结构简式是_______;由G与制备利喘贝,的结构简式为_______。
(4)写出同时满足下列条件化合物D的一种同分异构体X的结构简式:_______。
①lmol X在碱性条件下完全水解需消耗3mol NaOH;
②X中含有4种不同化学环境的氢原子。
(5)写出以和为原料制备的合成路线流程图_______(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(1)醚键、酰胺键(基)
(2) ①. 加成 ②. 消去
(3) ①. ②.
(4)、 (5)→;
【解析】
【分析】由A、C的结构简式和B的分子式以及A到B、B到C的转化条件可知,B的结构简式为:,由C到D的转化条件和D的分子式可知,D的结构简式为:,由E的结构简式和F的分子式以及E到F的转化条件可知,F的结构简式为:,由G的分子式和已知信息①可知,G的结构简式为:,由利喘贝的结构简式和G到利喘贝的转化条件可知,C7H7NO2的结构简式为:,据此分析解题;
【小问1详解】
由题干合成路线图可知利喘贝中含氧官能团为羧基、醚键、酰胺键(基);
【小问2详解】
由分析可知,D的结构简式为:,结合D到E的转化条件可知,化合物D转化为E的过程涉及加成()、消去两步反应();
【小问3详解】
根据分析可知,化合物F的结构简式是;由G与制备利喘贝,的结构简式为;
【小问4详解】
D的结构简式为:,D的一种同分异构体X,①lmol X在碱性条件下完全水解需消耗3mol NaOH,说明含有一个酚羟基,以及酚羟基形成的酯;②X中含有4种不同化学环境的氢原子,说明结构对称,则X的结构为、;
【小问5详解】
由题中D→E→F信息可将转化为,水解后生成,再将硝基还原为氨基,氨基与羧基反应生成,流程:→;
16. 实验室以溶液为原料制备高密度磁记录材料复合物。
(1)在氩气气氛下,向装有溶液的三颈烧瓶(装置下图)中逐滴加入溶液,用磁力搅拌器持续搅拌,在100℃下回流3h,得到成分为Fe和的黑色沉淀。
①图中盛装KOH的仪器名称:_______。
②三颈烧瓶发生反应的离子方程式为:_______。
③检验反应是否进行完全的操作是:_______。
(2)待三颈烧瓶中的混合物冷却后,过滤,再依次用沸水和乙醇洗涤,在40℃干燥后焙烧3h,得到复合物产品3.24g。
①焙烧需在隔绝空气条件下进行,原因是_______。
②计算实验所得产品产率_______。(写出计算过程)
(3)利用反应也可以制备。请补充完整以溶液为原料制备的实验方案:取溶液,_______(实验中须选用的试剂:稀硫酸、双氧水、溶液、溶液)。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. ③. 从三颈烧瓶中取少量反应后的溶液于试管中,加入2~3滴KSCN溶液,再加入少量新制氯水,若溶液不出现血红色,则反应已经进行完全(或加入铁氰化钾溶液,若无蓝色沉淀,则反应已经进行完全)
(2) ①. 防止产品中的铁元素被空气中的氧化 ②. ,
(3)边搅拌边加入适量稀硫酸和双氧水,充分反应后,加热至沸除去过量的,冷却,再加入溶液,加入足量溶液,加热、搅拌使其充分反应,静置、过滤、洗涤、干燥。
【解析】
【分析】实验室以溶液为原料制备高密度磁记录材料复合物,该反应利用氩气排除装置中的空气,再利用,制得Fe 和 的黑色沉淀,以此来解析。
【小问1详解】
①由图可知,盛装KOH的仪器名称为恒压滴液漏斗,故答案为:恒压滴液漏斗。
②三颈烧瓶发生反应为,则其离子方程式为:,故答案为:。
③反应是否进行完全,只需检验是否存在亚铁离子即可,具体操作为:从三颈烧瓶中取少量反应后的溶液于试管中,加入2~3滴KSCN溶液,再加入少量新制氯水,若溶液不出现血红色,则反应已经进行完全(或加入铁氰化钾溶液,若无蓝色沉淀,则反应已经进行完全),故答案为:从三颈烧瓶中取少量反应后的溶液于试管中,加入2~3滴KSCN溶液,再加入少量新制氯水,若溶液不出现血红色,则反应已经进行完全(或加入铁氰化钾溶液,若无蓝色沉淀,则反应已经进行完全)。
【小问2详解】
①焙烧需要在隔绝空气的条件下进行是因为产品中的铁元素能被空气中的氧气氧化,故答案为:防止产品中的铁元素被空气中的氧化。
②溶液的物质的量为0.05mol,根据发生反应的离子方程式:,可知理论上所得的Fe和的物质的量各自为0.0125mol,所以得到的黑色产品质量==,实际得到的产品3.24g,所以其产率为,故答案为:,。
【小问3详解】
根据反应制备,应该先将与双氧水和硫酸反应,将其氧化为,再加入溶液和氢氧化钠溶液,加热,即可达到目的。具体步骤为:取溶液,边搅拌边加入适量稀硫酸和双氧水,充分反应后,加热至沸除去过量的,冷却,再加入溶液,加入足量溶液,加热、搅拌使其充分反应,静置、过滤、洗涤、干燥,故答案为:边搅拌边加入适量稀硫酸和双氧水,充分反应后,加热至沸除去过量的,冷却,再加入溶液,加入足量溶液,加热、搅拌使其充分反应,静置、过滤、洗涤、干燥。
17. 是高效光催化剂,可用于降解有机污染物、去除水体中的氨氮等。
(1)制备
已知:ⅰ.难溶于水;
ⅱ.沉淀的生成速率会影响其结构和形貌,从而影响其光催化性能;
①已知的平衡常数为,银氨溶液与溶液反应的化学方程式为,其平衡常数K与、、、代数关系式为_______。
②相同条件下,实验室不用和反应制备。其可能原因为_______。
(2)降解有机物
光催化剂与(质量比1:0.3:3)复合光催化剂降解双酚A(BPA)的实验探究。相同条件下,分别进行3次循环降解BPA实验,与对BPA的降解率如图1,样品反应前和循环3次后的X射线衍射图谱如图2所示。
根据图1、图2中信息,循环3次后,催化降解BPA效果比较好的催化剂是_______导致循环后催化剂对BPA的降解率减小的原因为_______。
(3)除氨氮
可见光催化除氨氮的机理是生成具有氧化性的活性物质:羟基自由基(·OH)、空穴()、超氧自由基(),其过程如下:
;;;
;;;
;
已知:
ⅰ、甲醇、EDTA-2Na、对苯醌作为捕获剂可分别捕获羟基自由基(·OH)、空穴()、超氧自由基(),不同捕获剂对光催化除氨氮反应的影响如图3所示:
ⅱ、光照条件下,表面的价带(VB端)失去的激发至导带(CB端),价带形成电子空穴(),、分离及转移与电势能的关系如图4所示。
①直接参与光催化除氨氮的主要活性基团为_______。
②加入不同捕获剂后,氨氮去除率均降低,但EDTA-2Na、对苯醌对氨氮去除率影响程度远小于甲醇,请简要说明:_______。
③空穴()与光生电子容易重新复合,复合催化剂能有效的抑制与的复合,分析可能原因是:_______。
【答案】(1) ①. ②. 相同条件下,银氨溶液与溶液中、的浓度比溶液和溶液中要小,反应速率适宜,易于控制生成的结构和形貌
(2) ①. ②. 光降解实验过程中催化剂表面部分被还原成Ag,从而导致催化剂对BPA的降解率减小
(3) ①. ·OH ②. 捕获剂降低了活性物质的浓度,甲醇捕获·OH是主要活性物质,EDTA-2Na、对苯醌分别捕获、空穴()中的一种,但另一种均可以转化为·OH,·OH浓度降低有限 ③. AgBr的价带和导带电势皆比的低,AgBr产生的会转移到上,而上产生的转移至AgBr上,避免了与的复合
【解析】
【小问1详解】
由已知信息可得,i. 的平衡常数:,ii.的平衡常数:,iii.的平衡常数:,iv. 的平衡常数:,i-ii-iii×3-iv即得总反应,则该反应的平衡常数K=;
②相同条件下,实验室不用和反应制备,其可能原因为相同条件下,银氨溶液与溶液中、的浓度比溶液和溶液中要小,反应速率适宜,易于控制生成的结构和形貌。
【小问2详解】
由图知,经过3次循环后,降解率仍在70%以上,而Ag3PO4经过3次循环后,降解率低于40%,因此,催化降解BPA效果比较好的催化剂是WO3/C/Ag3PO4;由题图知,样品经循环3次后的X射线衍射图谱中出现Ag的信号峰,说明催化剂表面部分Ag+(Ag3PO4)被还原成Ag,从而导致催化剂对BPA的降解率减小。
【小问3详解】
①用无水甲醇作捕获剂捕获·OH,则·OH的浓度降低,由图可知,氨氮去除率最小,说明·OH对光催化除氨氮反应的影响最大,则直接参与光催化除氨氮的主要活性基团为·OH;
②捕获剂降低了活性物质的浓度,甲醇捕获·OH是主要活性物质,EDTA-2Na、对苯醌分别捕获、空穴()中的一种,但可以通过转化为·OH,也可以转化为·OH,·OH浓度降低有限,所以EDTA-2Na、对苯醌对氨氮去除率影响程度远小于甲醇;
③空穴()与光生电子容易重新复合,复合催化剂能有效的抑制与的复合,可能的原因是:AgBr的价带和导带电势皆比的低,AgBr产生的会转移到上,而上产生的转移至AgBr上,避免了与的复合。
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2024/2025学年第一学期期中考试试卷
高三化学
1.本试卷分为选择题和非选择题两部分,共100分,考试时间75分钟。
2.请把选择题和非选择题的答案均填写在答题卷的指定栏目内。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Fe 56
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 我国火星探测工程取得重大进展,火星土壤中含有的元素主要有O、Si、Fe、Ca、Cu等元素,下列元素位于元素周期表d区的是
A. Si B. Ca C. Fe D. Cu
2. 反应可制备消毒剂,下列说法正确的是
A. 的结构示意图为 B. 中只含有离子键
C. 中Cl元素的化合价为 D. 的空间构型为正四面体
3. 下列实验原理及装置均正确的是
A. 图甲:分离乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液
B. 图乙:探究NaHCO3固体的热稳定性
C. 图丙:用标准酸性KMnO4溶液滴定未知浓度的FeSO4溶液
D. 图丁:采用如图装置蒸干FeSO4溶液获得FeSO4·7H2O
4. 摩尔盐可用于治疗缺铁性贫血。下列说法正确的是
A. 半径: B. 第一电离能:
C. 沸点: D. 键角:
阅读下列材料,完成下列小题:
铬(Cr)及其化合物在工业上有广泛的用途。水体中、和是高毒性的重金属离子,通过化学反应可实现Cr(Ⅵ)的转化去除,如、、Zn-Cu粉等能将废水中的Cr(Ⅵ)还原为毒性较小的Cr(Ⅲ)。、氧化铬绿()、在工业等领域有着不可替代的地位。氯化铬酰()常温下为深红色液体,能与、等互溶。
5. 下列说法正确的是
A. 空间构型为直线形 B. 中C原子采用杂化
C. Cr(Ⅲ)的外围电子排布式为 D. 为分子晶体
6. 下列化学反应表示错误的是
A. 与过量浓盐酸和无水乙醇混合制备:
B. 中滴加硫酸:
C. 在的水溶液中与反应:
D. 重铬酸钠()与硫酸铵共热分法制备氧化铬绿:
7. 下列物质结构和性质与用途的对应关系不正确的是
A. Zn-Cu形成原电池,可加快Cr(Ⅵ)的还原
B. 氧化铬绿为非极性分子,可作颜料使用
C. 为两性氢氧化物,可溶于浓NaOH溶液
D. 具有氧化性,可测定酒驾中酒精的含量
8. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.
B.
C.
D.
9. 有机物的合成路线如下,下列说法不正确的是
A. 的酸性比乙酸强 B. 、都有相同的产物生成
C. 最多可以消耗 D. 具有对映异构体
10. 锂/氟化碳电池稳定性很高。电解质为乙二醇二甲醚()溶液,总反应为,放电产物LiF沉积在正极,工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 交换膜为阴离子交换膜
B. 正极的电极反应式为
C. 电解质溶液可用的乙醇溶液代替
D. 放电时,电子从a极经过电解液到b极
11. 室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
将等浓度等体积的溶液与溶液混合有白色沉淀生成
二者水解相互促进生成氢氧化铝沉淀
B
将固体加入饱和溶液中,充分搅拌后过滤,在滤渣中加稀盐酸,有气泡产生
C
取少量样品溶于水,加入溶液,再加入足量盐酸,产生白色沉淀
无法判断原样品是否变质
D
将新制饱和氯水慢慢滴入含酚酞的稀NaOH溶液中,溶液红色褪去
HClO具有漂白性
A. A B. B C. C D. D
12. 常温下,向某浓度草酸()溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中、、三种微粒的物质的量分数()与溶液pH的关系如题图1所示。草酸钙的负对数随温度变化曲线如题图2所示,已知,。下列说法错误的是
A. P点时,
B. 加入NaOH至时发生的反应:
C. F点存在,
D. 30℃时,向0.5L草酸钙饱和溶液中加入溶液,无沉淀生成
13. 基于单簇催化剂(SCC)的NO还原反应(NORR)的主要反应如下:
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅲ)
在T℃、100kPa反应条件下,向密闭容器中充入2mol NO和,发生上述反应,测得含氮元素占比[如的含氮元素占比]与时间的关系如图所示。
已知:反应Ⅱ为快速平衡,可认为不受慢反应Ⅰ、Ⅲ的影响;K为用物质的量分数表示的平衡常数。下列有关说法正确的是
A. 反应Ⅱ的
B. 曲线c表示的是氨气的含氮元素占比
C. 若选择对反应Ⅱ催化效果更好的催化剂,则F点将平移至E点
D. 若95min时达到平衡,则反应Ⅲ的平衡常数K的计算式为
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 稀土元素已成为发展尖端科学技术不可缺少的材料。以氟碳铈矿(含)为原料制备的工艺流程可表示为
(1)“硫酸酸浸”时不能使用硅酸盐容器,原因是_______
(2)“复盐分离”时先加入硫脲()还原酸浸液中等离子,生成二硫甲脒()和,再加入生成难溶的复盐,硫脲和反应的离子方程式为_______。
(3)在硫酸介质中Ce(Ⅳ)可被磷酸二异辛酯()萃取,Ce(Ⅲ)不被萃取。萃取“酸浸液”中Ce(Ⅳ),制取的流程如下:……
①磷酸二异辛酯在煤油中通过氢键形成对称的环状二聚体,较大的烃基会使与之连接的氧原子难以形成氢键,该环状二聚体结构式可表示为_______。
②被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比(D),本题实验条件下。向20ml含的酸浸液中加入10ml萃取剂,充分振荡、静置后,水层中_______。
③反萃取时有机层加的作用是_______。
(4)铈的价电子排布式为,和之间可进行可逆电荷转移。通常具有面心立方晶体结构,高温下,失去氧形成氧空位,结构如图。每失去,理论上有_______转化为。晶体中,每个O原子周围紧邻的四个组成了一个正四面体,在答题卡的图中将O原子周围紧邻的连成一个四面体_______。
15. 某研究小组通过下列路线合成平喘药物利喘贝。
已知:①
②
③
请回答:
(1)利喘贝中含氧官能团为羧基、_______(写名称)。
(2)化合物D转化为E的过程涉及_______、_______两步反应。
(3)化合物F的结构简式是_______;由G与制备利喘贝,的结构简式为_______。
(4)写出同时满足下列条件化合物D的一种同分异构体X的结构简式:_______。
①lmol X在碱性条件下完全水解需消耗3mol NaOH;
②X中含有4种不同化学环境的氢原子。
(5)写出以和为原料制备的合成路线流程图_______(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
16. 实验室以溶液为原料制备高密度磁记录材料复合物。
(1)在氩气气氛下,向装有溶液的三颈烧瓶(装置下图)中逐滴加入溶液,用磁力搅拌器持续搅拌,在100℃下回流3h,得到成分为Fe和的黑色沉淀。
①图中盛装KOH的仪器名称:_______。
②三颈烧瓶发生反应的离子方程式为:_______。
③检验反应是否进行完全的操作是:_______。
(2)待三颈烧瓶中的混合物冷却后,过滤,再依次用沸水和乙醇洗涤,在40℃干燥后焙烧3h,得到复合物产品3.24g。
①焙烧需在隔绝空气条件下进行,原因是_______。
②计算实验所得产品产率_______。(写出计算过程)
(3)利用反应也可以制备。请补充完整以溶液为原料制备的实验方案:取溶液,_______(实验中须选用的试剂:稀硫酸、双氧水、溶液、溶液)。
17. 是高效光催化剂,可用于降解有机污染物、去除水体中的氨氮等。
(1)制备
已知:ⅰ.难溶于水;
ⅱ.沉淀的生成速率会影响其结构和形貌,从而影响其光催化性能;
①已知的平衡常数为,银氨溶液与溶液反应的化学方程式为,其平衡常数K与、、、代数关系式为_______。
②相同条件下,实验室不用和反应制备。其可能原因为_______。
(2)降解有机物
光催化剂与(质量比1:0.3:3)复合光催化剂降解双酚A(BPA)的实验探究。相同条件下,分别进行3次循环降解BPA实验,与对BPA的降解率如图1,样品反应前和循环3次后的X射线衍射图谱如图2所示。
根据图1、图2中信息,循环3次后,催化降解BPA效果比较好的催化剂是_______导致循环后催化剂对BPA的降解率减小的原因为_______。
(3)除氨氮
可见光催化除氨氮的机理是生成具有氧化性的活性物质:羟基自由基(·OH)、空穴()、超氧自由基(),其过程如下:
;;;
;;;
;
已知:
ⅰ、甲醇、EDTA-2Na、对苯醌作为捕获剂可分别捕获羟基自由基(·OH)、空穴()、超氧自由基(),不同捕获剂对光催化除氨氮反应的影响如图3所示:
ⅱ、光照条件下,表面的价带(VB端)失去的激发至导带(CB端),价带形成电子空穴(),、分离及转移与电势能的关系如图4所示。
①直接参与光催化除氨氮的主要活性基团为_______。
②加入不同捕获剂后,氨氮去除率均降低,但EDTA-2Na、对苯醌对氨氮去除率影响程度远小于甲醇,请简要说明:_______。
③空穴()与光生电子容易重新复合,复合催化剂能有效的抑制与的复合,分析可能原因是:_______。
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