精品解析:湖南省部分学校2024-2025学年高三下学期3月联考 化学试卷
2025-03-18
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2份
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36页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.19 MB |
| 发布时间 | 2025-03-18 |
| 更新时间 | 2026-02-04 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-03-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51100051.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高三化学考试
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.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
5.可能用到的相对原子质量:H:1 B:11 C:12 N:14 O:16 S:32 Cl:35.5 Ni:59 Cu:64 Zn:65
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. 文物见证历史,化学创造文明。下列文物的主要成分不属于硅酸盐的是
A.东晋初青瓷四系罐
B.清竹雕竹林七贤图笔筒
C.黑陶双耳杯
D.商代玉凤
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.青瓷是一种陶瓷,主要成分是硅酸盐,陶瓷制品通常由黏土(主要成分是硅酸盐矿物)经过高温烧制而成,因此,青瓷的主要成分是硅酸盐,A不符合题意;
B.竹雕工艺品的主要材料是竹子,竹子是一种天然植物纤维,主要成分是纤维素、木质素等有机物质,不属于硅酸盐,B符合题意;
C.黑陶是一种陶器,与青瓷类似,主要成分也是硅酸盐。陶器制品主要由黏土(硅酸盐矿物)烧制而成,C不符合题意;
D.玉是一种矿物质,主要成分是硅酸盐矿物,如透闪石、阳起石等。因此,玉的主要成分也是硅酸盐,D不符合题意;
故选B。
2. 下列化学用语或图示错误的是
A. 光气()的电子式:
B. 的VSEPR模型:
C. 顺-2-丁烯的分子结构模型:
D. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
【答案】D
【解析】
【详解】A.光气COCl2是共价化合物,电子式:,A正确;
B.H2O分子中O原子的价层电子对数为4,发生sp3杂化,故H2O分子的VSEPR模型,B正确;
C.顺-2-丁烯中碳碳双键两端的甲基在同一侧,分子结构模型为,C正确;
D.邻羟基苯甲醛中的-OH中的H原子与醛基中的O原子之间形成氢键,表示为,D错误;
故选D。
3. 实验室安全至关重要。下列做法错误的是
A. 取用液溴时,需戴手套和护目镜,并在通风橱中进行
B. 点燃可燃气体前,需要验纯
C. 酸液溅进眼睛时,应立即用纸巾擦拭
D. 电器起火,先切断电源,再用二氧化碳灭火器灭火
【答案】C
【解析】
【详解】A.液溴有毒、易挥发,因此取用液溴时,需带手套和护目镜,在通风橱中进行,A正确;
B.点燃可燃气体前,防止爆炸,需要验纯,B正确;
C.眼睛溅进酸液,先用大量水冲洗,再用3%~5%的碳酸氢钠溶液冲洗,不能用纸巾擦拭,C错误;
D.电器起火,先切断电源防止触电,再用二氧化碳灭火器灭火,D正确;
故选C。
4. 下列有关物质的性质或结构的解释错误的是
A. 氨气极易溶于水,因为氨分子与水分子间能形成氢键且二者均为极性分子
B. 甲醛为平面结构,因为分子中C原子采取的杂化类型为
C. 三氟乙酸的酸性大于乙酸,因为氟的电负性大于氢
D. 圆形容器中结出的冰是圆形的,因为晶体具有自范性
【答案】D
【解析】
【详解】A.氨分子与水分子间能形成氢键且二者均为极性分子,所以氨气极易溶于水,故A正确;
B.甲醛分子中C原子采取的杂化类型为,所以甲醛为平面结构,故B正确;
C.氟的电负性大于氢,F原子吸引电子能力强,使羧基中O-H键极性增强,所以三氟乙酸的酸性大于乙酸,故C正确;
D.晶体的自范性是晶体能自发地呈现多面体外形的性质,圆形容器中结出的冰虽然呈圆形,但不是自发形成的,所以不能体现晶体的自范性,故D错误;
选D。
5. 茄科植物中广泛存在的东莨菪内酯(M,结构如图)能调节植物生长发育以及诱导植物的抗性。下列有关M的说法正确的是
A. 不能使溴的四氯化碳溶液褪色 B. 分子中含有两种含氧官能团
C. 与完全加成后的有机产物中含有手性碳原子 D. 该物质最多消耗
【答案】C
【解析】
【详解】A.含有碳碳双键,能和溴的四氯化碳溶液发生加成反应使其褪色,A错误;
B.分子中含有羟基、酯基、醚键三种含氧官能团,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,该物质用足量氢气还原后的产物为,手性碳原子的个数和位置为,共4个,C正确;
D.1mol该分子中的1mol酚羟基能与1molNaOH溶液反应,酯基水解后形成的1mol酚羟基和1mol羧基能与2molNaOH反应,因此,1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗3molNaOH,D错误;
故选C。
6. 一种以辉铋矿(主要成分为,含有少量的Bi和等)为原料冶炼金属铋的工艺流程如图所示。
已知:水解生成难溶的BiOCl,化合物中Bi通常呈+3价或+5价。下列说法错误的是
A. 基态原子的价层电子轨道表示式:
B. 分子空间结构为平面正三角形
C. “溶浸”过程发生反应的离子方程式为
D. “置换”步骤中铁的主要作用是置换出Bi单质
【答案】B
【解析】
【分析】由题给流程控制,向辉铋矿中加入氯化铁和盐酸混合溶液氧化浸取,将矿石中的金属元素转化为可溶的金属氯化物、硫元素转化为单质硫,过滤得到含有硫的滤渣1和滤液;滤液加入铁粉,将铋置换出来,过滤得到海绵铋、过量的铁和滤液,滤渣再用盐酸酸浸,将铁溶解得到FeCl2溶液,过滤得到滤渣海绵铋,合并滤液通入氯气转化为氯化铁溶液,回到酸浸步骤循环使用;
【详解】A.Bi为第六周期VA族元素,基态原子的价层电子轨道表示式:,A正确;
B.的价层电子对为3+,分子空间结构为三角锥形结构,B错误;
C.辉铋矿中加入氯化铁和盐酸混合溶液氧化浸取,将矿石中的金属元素转化为可溶的金属氯化物、硫元素转化为单质硫,“溶浸”过程发生反应的离子方程式为:,C正确;
D.铁的活泼性大于Bi,“置换”步骤中铁的主要作用是置换出Bi单质,D正确;
答案选B。
7. 已知,氨与灼热的氧化铜反应的产物中含有氮气和金属铜,实验装置如图(加热装置及夹持装置已略去)。下列说法错误的是
A. 仪器a用于制备氨气
B. 仪器b中固体的作用是作干燥剂
C. 若仪器c中生成的在标准状况下的体积为,则c中固体质量减少
D. 仪器d中可收集到无色液体,该液体可使湿润的蓝色石蕊试纸变红
【答案】D
【解析】
【详解】A.仪器a中固体氯化铵和氢氧化钙共热制备氨气,A正确;
B.仪器b中固体的作用是作干燥剂,干燥氨气,B正确;
C.仪器c中发生反应,若仪器c中生成的在标准状况下的体积为,生成的物质的量为0.01mol,c中固体质量减少的是氧原子的质量:0.03mol×16g/mol=,C正确;
D.仪器d中可收集到无色液体为未反应完的氨气的水溶液,该液体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,D错误;
故选D。
8. 将一定量的丙烯投入恒容密闭容器中,分别在不同的温度和催化剂下进行反应,保持其他初始实验条件不变,经测得转化率如图所示(下两曲线相交,)。下列说法错误的是
A. 下,催化剂活性:催化剂1<催化剂2 B. 在催化剂2的条件下,反应速率:
C. 体系中的物质的量: D. 催化剂2条件下,b点反应未达到化学平衡状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.下,相同时间,催化剂1作用下,转化率更大,说明反应速率更快,催化剂活性:催化剂1>催化剂2,A错误;
B.在催化剂2的条件下,相同时间c点转化率更大,反应速率:,B正确;
C.c点转化率更大,生成的更多,体系中的物质的量:,C正确;
D.该反应正反应方向放热,升高温度,的平衡转化率减小,b点转化率还低于c点,说明b点反应未达到化学平衡状态,D正确;
故选A。
9. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向溶液中通入过量:
B. 溶液中滴加少量的氨水:
C. 用惰性电极电解饱和溶液:
D. 溶液中加入过量的HI溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.向溶液中通入过量:,因为会与反应,A项错误;
B.溶液中滴加少量的氨水发生复分解反应:,B项正确;
C.用惰性电极电解饱和溶液:,C项错误;
D.溶液中加入过量的HI溶液,溶液中的在酸性条件下氧化性比强,会先氧化:,D项错误;
综上所述,答案B。
10. 下列实验操作或实验设计能达到相应实验目的的是
选项
实验操作或实验设计
实验目的
A
常温下,向饱和溶液中加入少量粉末,过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸,有气泡产生
探究常温下,、的大小关系
B
向鸡蛋清溶液中加入,观察到有沉淀产生,再加入蒸馏水,沉淀溶解
验证蛋白质的盐析是可逆的
C
取溶液于试管中,加入5滴等浓度的溶液,再加入溶液
探究氯化铁与碘化钾的反应存在限度
D
将铁钉放入试管中,用盐酸浸没
验证铁的吸氧腐蚀
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.向饱和溶液中加入粉末,若生成,说明浓度足够高使Qc() > Ksp(),没有沉淀转化,无法直接比较与的Ksp。实际Ksp数据中,的Ksp更小(更难溶),此实验设计无法准确判断两者的溶度积关系,A错误;
B.鸡蛋清溶液中加入NaCl固体,盐析析出沉淀;加水后沉淀溶解,证明盐析是可逆过程,B正确;
C.KI少量(过量),此时KI完全反应,剩余与KSCN显红色,无法说明反应存在限度(仅因KI不足导致剩余),C错误;
D.盐酸浸没铁钉会引发析氢腐蚀(反应生成),而非吸氧腐蚀(需中性/弱酸性环境),D错误;
故选B。
11. 某种催化剂的阴离子结构如图所示,其组成元素中X、Y、Z为原子半径依次增大的短周期主族元素,仅Y、Z的基态原子的核外电子均填充在3个能级中,W为第四周期元素中基态原子未成对电子数最多的元素。下列说法正确的是
A. 最简单氢化物的热稳定性:
B. 酸性溶液不能氧化
C. 该阴离子中W的化合价和配位数均为6
D. 两种分子均为极性分子,分子中Y原子均为杂化
【答案】D
【解析】
【分析】组成元素中X、Y、Z为原子半径依次增大的短周期主族元素,Y、Z的基态原子的核外电子均填充在3个能级中,根据阴离子结构中原子成键数目,X为H、Y为O,Z为C,W为第四周期元素中基态原子未成对电子数最多的元素,W为Cr,据此分析;
【详解】A.非金属性:,最简单氢化物的热稳定性:,A错误;
B.酸性溶液能氧化,B错误;
C.根据阴离子结构,W的配位键有6个,配体有4个,W的化合价为+3价,C错误;
D.两种分子均为极性分子,分子中O原子价层电子对数均为4,均为杂化,D正确;
故选D。
12. 氮化硼()晶体结构有四种(信息如表)。其中晶胞(设晶胞边长为)中各原子沿x、y、z轴方向投影的图像均如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
名称
晶体结构
层状结构
闪锌矿
纤锌矿
层状结构
已知:晶体、晶体结构分别与石墨、金刚石结构类似。
A. 晶体中B、N的杂化类型均为杂化
B. 晶体、晶体中层与层之间均存在范德华力
C. 若1号B原子分数坐标为,则2号B原子分数坐标为
D. 晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.晶体结构与石墨结构类似,B、N形成平面六元环的层状结构,B、N的杂化类型均为杂化,A正确;
B.晶体、晶体均为层状结构,层与层之间均存在范德华力,B正确;
C.若1号B原子分数坐标为,根据BN晶胞沿z轴方向的投影,1原子和2原子的z轴位置相同,同时x轴和y轴分别处于0.75和0.25的位置,故原子2的分数坐标为,C错误;
D.晶体结构与金刚石结构类似,1个晶胞中含有4个B,4个N,晶体的密度为,D正确;
故选C。
13. 研究人员开发的一种,电池装置及在不同电压下的单位时间产量如图所示。
已:法拉第效率。下列说法错误的是
A. 时。Y极电极反应为
B. 双极膜中向Y极迁移
C. X电极上消耗时,双极膜中有发生解离
D. 时,电压下连续放电10小时,外电路中通过,法拉第效率为
【答案】D
【解析】
【分析】负极失去电子发生氧化反应,Zn变成ZnO发生氧化反应,电极X为负极,电极反应,则Y为正极,据此分析;
【详解】A.,N元素由+3降到-3价,得6个电子,电极反应,A正确;
B.原电池中负极失电子,正极得电子,阳离子向正极移动,故双极膜中的向Y极移动,B正确;
C.X电极上消耗时,转移电子,双极膜中有发生解离,C正确;
D.时, 由图可知当电压为0.7V时,氨气产量为,则10h产生氨气为,由电极反应为,可知,当电路中通过时,理论上氨气的质量为,法拉第效率为,D错误;
故选D。
14. 向浓度均为和的混合溶液中加入等浓度的氨水,溶液中金属元素有不同的存在形式,随溶液变化的关系如图所示,P表示负对数,M表示、或。下列说法错误的是
已知:i.;
ii.。
A. 线X表示随溶液变化的关系
B. A点对应溶液中,
C. C点对应溶液中,
D.
【答案】C
【解析】
【分析】由于,调节pH过程中,溶度积常数小的先沉淀,分析图像,曲线X代表,曲线Y代表,曲线Z为,据此分析;
【详解】A.由分析可知,线X表示随溶液变化的关系,A正确;
B.根据题目中A点pH=8.04,,,可计算出,同理B点,可求出,,B正确;
C.C点对应溶液存在的沉淀溶解平衡,溶液为、,根据电荷守恒:,此时溶液呈碱性,则,则存在关系:,C错误;
D.,平衡常数: ,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 苯甲酸(,其在水中的溶解度见表)具有广泛的用途,可用作食品防腐剂及有机合成的原料。回答下列问题:
温度/
20
25
50
75
95
溶解度/g
0.17
0.35
0.95
2.2
6.8
I.粗苯甲酸的制备
实验室利用高锰酸钾溶液氧化甲苯(沸点为)制备苯甲酸(高锰酸钾自身转化为沉淀),实验装置如图(部分装置已略去)。
实验步骤:①在分水器中注入适量蒸馏水,将反应物加入三口烧瓶中混合,加热至沸腾,边搅拌边反应;②待反应完全后,停止加热,冷却片刻后拆除分水器;③向三口烧瓶中慢慢加入适量草酸溶液,搅拌一段时间;④适当加热,将反应后的混合液趁热过滤、洗涤,合并滤液,将滤液经冷却、浓盐酸酸化、减压过滤、洗涤、干燥等步骤后得到粗苯甲酸。
(1)仪器甲名称是___________。
(2)写出步骤①中三口烧瓶中发生反应的化学方程式:___________;根据___________(填现象)可以判断三口烧瓶中反应已经基本完成。
(3)实验步骤③中加入适量草酸溶液的目的是___________,该步骤所加草酸不宜过量,原因是___________。
Ⅱ.粗苯甲酸的提纯
(4)操作I、Ⅱ、IV中均需使用的玻璃仪器有___________。
(5)操作Ⅲ冷却结晶时为减少杂质被包裹,且得到较大的晶体颗粒便于分离,应___________(填“缓慢”或“快速”)冷却。
(6)苯甲酸产品纯度测定:称取苯甲酸产品,配成苯甲酸的乙醇溶液,移取溶液,用的溶液进行滴定,消耗溶液的体积为。则苯甲酸产品的纯度为___________(保留三位有效数字)。
【答案】(1)球形冷凝管
(2) ①. ②. 当回流液不再出现油珠
(3) ①. 将过量的KMnO4还原,防止在后续操作中将盐酸氧化 ②. 苯甲酸会溶于草酸,降低产率
(4)玻璃棒、烧杯 (5)缓慢
(6)99.0%
【解析】
【分析】一定量的甲苯和适量的KMnO4在三颈烧瓶中反应,球形冷凝管的作用是使甲苯冷凝回流。反应一段时间后停止加热,冷却片刻后,从冷凝管上口慢慢加入适量草酸溶液,还原多余的高锰酸钾,适当加热,将反应后的混合液趁热过滤、洗涤,合并滤液,将滤液经冷却、浓盐酸酸化、减压过滤、洗涤、干燥等步骤后得到粗苯甲酸。
【小问1详解】
仪器甲的名称是球形冷凝管;
【小问2详解】
步骤①中三口烧瓶中高锰酸钾溶液氧化甲苯生成苯甲酸钾,高锰酸钾自身转化为沉淀,发生反应的化学方程式为;根据表中数据甲苯的沸点110.6℃,甲苯为油状液体,当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,表明甲苯反应完全;
【小问3详解】
后续需要加浓盐酸酸化,KMnO4与浓盐酸反应,因此需要加草酸溶液将过量的KMnO4还原,防止在后续操作中将盐酸氧化;所加草酸不宜过量,原因是苯甲酸会溶于草酸,降低产率;
【小问4详解】
操作I溶解、Ⅱ过滤、IV洗涤中均需使用的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯;
【小问5详解】
操作Ⅲ冷却结晶时缓慢结晶可以减少杂质被包裹,且得到较大的晶体颗粒便于分离;
【小问6详解】
根据关系式~,苯甲酸产品的纯度为=99.0%。
16. 镍是一种有色金属,被称为“钢铁工业的维生素”。以某废镍催化剂(含有、、、Fe2O3、、等氧化物)为原料回收的工艺流程如图所示。
已知:①在该实验条件下、均不能氧化;
②;
③部分金属硫化物的及开始沉淀和完全沉淀的如表。
金属硫化物
开始沉淀
完全沉淀
4.64
5.91
2.64
4.27
1.46
2.71
回答下列问题:
(1)“球磨”的作用为___________;“滤渣①”的主要成分为___________(填化学式)。
(2)查阅资料:在水溶液中,时能稳定存在,时Cu2+能稳定存在。若以“滤渣②”为原料制备硫酸铜,则在“酸浸”时,溶液的最大整数值为___________。
(3)“除铜”步骤中,当Cu2+完全沉淀时溶液中___________。(保留三位有效数字,当溶液中离子浓度小于或等于时,认该离子沉淀完全)
(4)“转化”过程中溶液的主要作用是___________(填离子方程式);“调”步骤的目的是___________。
(5)试分析上述工艺流程在除杂过程中,造成镍元素损失的主要原因:___________(填一条);以废镍催化剂(的质量分数为)为原料按上述工艺流程回收,镍的回收率为,则最终得到的质量为___________。
【答案】(1) ①. 增大废镍催化剂的表面积,提高浸出效率 ②. 、
(2)4 (3)
(4) ①. ②. 将、转化、沉淀除掉
(5) ①. 调pH过程中可能会生成胶体吸附溶液中的 ②. 217
【解析】
【分析】以某废镍催化剂(含有、、、、、等氧化物),经过球磨,将催化剂粉碎,提高浸出率,酸浸后相应的金属氧化物溶解,不溶解,Pb元素转化为,二者进入滤渣中,滤液①中加入除铜,则滤渣②为,滤液加入过氧化氢溶液,将氧化为,调节pH使得、转化为、沉淀除掉,滤液经过一系列操作得到硫酸镍晶体,据此分析解答。
【小问1详解】
球磨”的作用是增大废镍催化剂的表面积,提高浸出效率;由分析可知,“滤渣①”的主要成分为、;
【小问2详解】
已知,时能稳定存在,时能稳定存在,若以“滤渣②”为原料制备硫酸铜,则在酸浸过程中不能形成沉淀,即需要稳定的存在滤液①中,因此溶液的最大整数值为4;
【小问3详解】
Ka1=,Ka2=,联立K=Ka1×Ka2==,可得=,整理可得;
【小问4详解】
由分析可知,溶液的主要作用是将氧化为,离子方程式为;“调”步骤的目的是将、转化为、沉淀除掉;
【小问5详解】
造成镍元素损失的主要原因是调pH过程中可能会生成胶体吸附溶液中的;
最终得到的质量为。
17. 奈必洛尔(I)是一种兼有血管扩张作用的选择性,受体阻滞剂,临床用于降血压,合成奈必洛尔的路线之一如图。
已知:①在浓硫酸作用下,酚类与酸酐反应得到酚酯;醋酸酐的结构简式为。
②手性碳原子可造成两种不同的立体构型:R构型、S构型。
回答下列问题:
(1)A的名称为___________;C中的含氧官能团的名称为___________。
(2)A→B的化学方程式为___________;D→E的反应类型为___________反应。
(3)F的结构简式为___________(参照,用R、S标记出手性碳原子的构型)。
(4)在E的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种(不包含立体异构体)。
①含三种官能团,除苯环外不含其他环
②能与溶液发生显色反应,能发生银镜反应
③苯环上有三个取代基,氟原子与苯环直接相连
其中含有甲基的同分异构体的结构简式为___________(任写一种)。
(5)依据以上路线信息,结合所学知识,设计以苯酚、醋酸酐为原料合成2-乙基苯酚的路线(无机试剂任选)___________。
【答案】(1) ①. 对氟苯酚 ②. 羟基、酮羰基
(2) ①. ②. 还原反应
(3) (4) ①. 30 ②. 或等
(5)
【解析】
【分析】根据已知①,可知与乙酸酐在浓硫酸作用下生成B为,为取代反应,化学方程式为:;对比F'、G'的结构简式,根据已知②和H的结构简式,可判断F为,G为,据此分析;
【小问1详解】
的名称为对氟苯酚;根据C的结构简式,C中的含氧官能团的名称为羟基、酮羰基;
【小问2详解】
根据分析,A→B的化学方程式为:;D与氢气发生还原反应生成E;
【小问3详解】
根据分析,F的结构简式为;
【小问4详解】
E为,同分异构体要求含三种官能团,除苯环外不含其他环,能与溶液发生显色反应,说明有羟基直接连在苯环上,能发生银镜反应,说明含有-CHO,官能团还有氟原子,只有苯环一个环,根据不饱和度和氧原子数目,可知含有2个-CHO,苯环上有三个取代基,其中氟原子、羟基与苯环直接相连,则另一个侧链为或或,苯环上有3个各不相同的侧链,各有10种同分异构体,共有30种同分异构体;其中含有甲基的同分异构体的结构简式为或等;
【小问5详解】
用苯酚与乙酸酐在浓硫酸作用下反应生成 ,在氯化铝存在条件下转化成,在催化剂存在条件下与氢气发生加成反应生成,再发生消去反应得到,与氢气加成得到2-乙基苯酚,其合成路线为。
18. “一碳化学”是指以分子中只含有一个碳原子的化合物(如等)为原料合成一系列化工产品的化学。回答下列问题:
(1)在一定温度下,由稳定态单质生成化合物的焓变叫做该物质在此温度下的标准摩尔生成焓。几种物质在的标准摩尔生成焓如表。
物质
标准摩尔生成焓
0
则___________,该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。该反应在有催化剂和无催化剂作用下,相关部分基元反应能量变化如下表所示(活化能较低的基元反应已略去,其中标有·的为吸附在催化剂表面上的物种),催化剂可使反应历程中决速步骤的活化能降低___________。
基元反应
无催化剂
有催化剂
活化能/
反应热/
活化能/
反应热/
…
1.25
0.70
1.30
0.40
1.60
1.40
0.42
1.30
…
0.90
…
(2)已知:(反应I)、(反应Ⅱ)均为放热反应。温度为时,向某固定容积的容器中充入一定量的和,仅发生反应I和反应Ⅱ,平衡时和的转化率()及和的物质的量(n)随起始投料比变化的情况如图所示。
①图中表示的转化率变化的曲线为___________(填“a”“b”“c”或“d”)。
②___________;起始投料比时,的选择性___________(保留三位有效数字)。
③若温度为,起始投料比时,反应Ⅱ的,则___________(填“>”“=”或“<”),该温度下可能对应图中X、Y、Z、W四点中的___________。
【答案】(1) ①. ②. 低温 ③. 0.20
(2) ①. b ②. 0.125 ③. 33.3 ④. > ⑤. Y
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,的焓变等于生成物的标准摩尔生成焓-反应物的标准摩尔生成焓,则;反应能够自发进行,该反应为放热的熵减反应,则低温下能够自发;
活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,决定总反应速率的是慢反应;由表,为决速步骤,催化剂可使反应历程中决速步骤的活化能降低1.60eV-1.40eV =0.20eV;
【小问2详解】
随着氢气投料的增大,会导致平衡时氢气的转化率下降,故b为,氢气的量增大,导致CO转化率增大,反应I正向移动,使得甲烷量增大,由于CO还会转化为二氧化碳,反应中投料,结合碳守恒,消耗的CO量会大于生成甲烷的量,则a为、c为,那么d为;
①由分析,图中表示的转化率变化的曲线为b。
②m点,=0.375、=0.625,则反应一氧化碳0.375mol、氢气0.625mol,由三段式:
3a-(0.375-a)=0.625,a=0.25mol,则m=0.375mol-0.25mol=0.125mol;的选择性;
③由②分析,温度为平衡时,一氧化碳、水、二氧化碳、氢气分别为0.625mol、0.125mol、0.125mol、0.375mol,反应为气体分子数不变的反应,可以用物质的量代替物质分压,则反应Ⅱ此时的平衡常数=0.6<1,反应平衡常数较时小,由于反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,平衡常数增大,则>;由图,此时反应生成甲烷选择性大,则反应I为主要反应,降低温度导致反应I正向移动,氢气转化率增大,该温度下可能对应图中X、Y、Z、W四点中的Y点。
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高三化学考试
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.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
5.可能用到的相对原子质量:H:1 B:11 C:12 N:14 O:16 S:32 Cl:35.5 Ni:59 Cu:64 Zn:65
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. 文物见证历史,化学创造文明。下列文物的主要成分不属于硅酸盐的是
A.东晋初青瓷四系罐
B.清竹雕竹林七贤图笔筒
C.黑陶双耳杯
D.商代玉凤
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语或图示错误的是
A. 光气()的电子式:
B. 的VSEPR模型:
C. 顺-2-丁烯的分子结构模型:
D. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
3. 实验室安全至关重要。下列做法错误的是
A. 取用液溴时,需戴手套和护目镜,并在通风橱中进行
B. 点燃可燃气体前,需要验纯
C. 酸液溅进眼睛时,应立即用纸巾擦拭
D. 电器起火,先切断电源,再用二氧化碳灭火器灭火
4. 下列有关物质的性质或结构的解释错误的是
A. 氨气极易溶于水,因为氨分子与水分子间能形成氢键且二者均为极性分子
B. 甲醛为平面结构,因为分子中C原子采取的杂化类型为
C. 三氟乙酸的酸性大于乙酸,因为氟的电负性大于氢
D. 圆形容器中结出的冰是圆形的,因为晶体具有自范性
5. 茄科植物中广泛存在的东莨菪内酯(M,结构如图)能调节植物生长发育以及诱导植物的抗性。下列有关M的说法正确的是
A. 不能使溴的四氯化碳溶液褪色 B. 分子中含有两种含氧官能团
C. 与完全加成后的有机产物中含有手性碳原子 D. 该物质最多消耗
6. 一种以辉铋矿(主要成分为,含有少量的Bi和等)为原料冶炼金属铋的工艺流程如图所示。
已知:水解生成难溶的BiOCl,化合物中Bi通常呈+3价或+5价。下列说法错误的是
A. 基态原子的价层电子轨道表示式:
B. 分子空间结构为平面正三角形
C. “溶浸”过程发生反应的离子方程式为
D. “置换”步骤中铁主要作用是置换出Bi单质
7. 已知,氨与灼热的氧化铜反应的产物中含有氮气和金属铜,实验装置如图(加热装置及夹持装置已略去)。下列说法错误的是
A. 仪器a用于制备氨气
B. 仪器b中固体的作用是作干燥剂
C. 若仪器c中生成的在标准状况下的体积为,则c中固体质量减少
D. 仪器d中可收集到无色液体,该液体可使湿润的蓝色石蕊试纸变红
8. 将一定量的丙烯投入恒容密闭容器中,分别在不同的温度和催化剂下进行反应,保持其他初始实验条件不变,经测得转化率如图所示(下两曲线相交,)。下列说法错误的是
A. 下,催化剂活性:催化剂1<催化剂2 B. 在催化剂2的条件下,反应速率:
C. 体系中的物质的量: D. 催化剂2条件下,b点反应未达到化学平衡状态
9. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向溶液中通入过量:
B. 溶液中滴加少量的氨水:
C. 用惰性电极电解饱和溶液:
D. 溶液中加入过量的HI溶液:
10. 下列实验操作或实验设计能达到相应实验目的的是
选项
实验操作或实验设计
实验目的
A
常温下,向饱和溶液中加入少量粉末,过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸,有气泡产生
探究常温下,、的大小关系
B
向鸡蛋清溶液中加入,观察到有沉淀产生,再加入蒸馏水,沉淀溶解
验证蛋白质的盐析是可逆的
C
取溶液于试管中,加入5滴等浓度的溶液,再加入溶液
探究氯化铁与碘化钾的反应存在限度
D
将铁钉放入试管中,用盐酸浸没
验证铁的吸氧腐蚀
A A B. B C. C D. D
11. 某种催化剂的阴离子结构如图所示,其组成元素中X、Y、Z为原子半径依次增大的短周期主族元素,仅Y、Z的基态原子的核外电子均填充在3个能级中,W为第四周期元素中基态原子未成对电子数最多的元素。下列说法正确的是
A. 最简单氢化物的热稳定性:
B. 酸性溶液不能氧化
C. 该阴离子中W的化合价和配位数均为6
D. 两种分子均为极性分子,分子中Y原子均为杂化
12. 氮化硼()晶体结构有四种(信息如表)。其中晶胞(设晶胞边长为)中各原子沿x、y、z轴方向投影的图像均如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
名称
晶体结构
层状结构
闪锌矿
纤锌矿
层状结构
已知:晶体、晶体结构分别与石墨、金刚石结构类似。
A. 晶体中B、N的杂化类型均为杂化
B. 晶体、晶体中层与层之间均存在范德华力
C. 若1号B原子分数坐标为,则2号B原子分数坐标为
D. 晶体的密度为
13. 研究人员开发的一种,电池装置及在不同电压下的单位时间产量如图所示。
已:法拉第效率。下列说法错误的是
A. 时。Y极电极反应为
B. 双极膜中向Y极迁移
C. X电极上消耗时,双极膜中有发生解离
D. 时,电压下连续放电10小时,外电路中通过,法拉第效率为
14. 向浓度均为的和的混合溶液中加入等浓度的氨水,溶液中金属元素有不同的存在形式,随溶液变化的关系如图所示,P表示负对数,M表示、或。下列说法错误的是
已知:i.;
ii.。
A. 线X表示随溶液变化的关系
B A点对应溶液中,
C C点对应溶液中,
D.
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 苯甲酸(,其在水中的溶解度见表)具有广泛的用途,可用作食品防腐剂及有机合成的原料。回答下列问题:
温度/
20
25
50
75
95
溶解度/g
0.17
0.35
0.95
2.2
6.8
I.粗苯甲酸的制备
实验室利用高锰酸钾溶液氧化甲苯(沸点为)制备苯甲酸(高锰酸钾自身转化为沉淀),实验装置如图(部分装置已略去)。
实验步骤:①在分水器中注入适量蒸馏水,将反应物加入三口烧瓶中混合,加热至沸腾,边搅拌边反应;②待反应完全后,停止加热,冷却片刻后拆除分水器;③向三口烧瓶中慢慢加入适量草酸溶液,搅拌一段时间;④适当加热,将反应后的混合液趁热过滤、洗涤,合并滤液,将滤液经冷却、浓盐酸酸化、减压过滤、洗涤、干燥等步骤后得到粗苯甲酸。
(1)仪器甲的名称是___________。
(2)写出步骤①中三口烧瓶中发生反应的化学方程式:___________;根据___________(填现象)可以判断三口烧瓶中反应已经基本完成。
(3)实验步骤③中加入适量草酸溶液的目的是___________,该步骤所加草酸不宜过量,原因是___________。
Ⅱ.粗苯甲酸的提纯
(4)操作I、Ⅱ、IV中均需使用的玻璃仪器有___________。
(5)操作Ⅲ冷却结晶时为减少杂质被包裹,且得到较大的晶体颗粒便于分离,应___________(填“缓慢”或“快速”)冷却。
(6)苯甲酸产品纯度测定:称取苯甲酸产品,配成苯甲酸的乙醇溶液,移取溶液,用的溶液进行滴定,消耗溶液的体积为。则苯甲酸产品的纯度为___________(保留三位有效数字)。
16. 镍是一种有色金属,被称为“钢铁工业的维生素”。以某废镍催化剂(含有、、、Fe2O3、、等氧化物)为原料回收的工艺流程如图所示。
已知:①在该实验条件下、均不能氧化;
②;
③部分金属硫化物的及开始沉淀和完全沉淀的如表。
金属硫化物
开始沉淀
完全沉淀
4.64
5.91
2.64
4.27
1.46
2.71
回答下列问题:
(1)“球磨”的作用为___________;“滤渣①”的主要成分为___________(填化学式)。
(2)查阅资料:在水溶液中,时能稳定存在,时Cu2+能稳定存在。若以“滤渣②”为原料制备硫酸铜,则在“酸浸”时,溶液的最大整数值为___________。
(3)“除铜”步骤中,当Cu2+完全沉淀时溶液中___________。(保留三位有效数字,当溶液中离子浓度小于或等于时,认为该离子沉淀完全)
(4)“转化”过程中溶液的主要作用是___________(填离子方程式);“调”步骤的目的是___________。
(5)试分析上述工艺流程在除杂过程中,造成镍元素损失的主要原因:___________(填一条);以废镍催化剂(的质量分数为)为原料按上述工艺流程回收,镍的回收率为,则最终得到的质量为___________。
17. 奈必洛尔(I)是一种兼有血管扩张作用的选择性,受体阻滞剂,临床用于降血压,合成奈必洛尔的路线之一如图。
已知:①在浓硫酸作用下,酚类与酸酐反应得到酚酯;醋酸酐的结构简式为。
②手性碳原子可造成两种不同的立体构型:R构型、S构型。
回答下列问题:
(1)A的名称为___________;C中的含氧官能团的名称为___________。
(2)A→B的化学方程式为___________;D→E的反应类型为___________反应。
(3)F的结构简式为___________(参照,用R、S标记出手性碳原子的构型)。
(4)在E的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种(不包含立体异构体)。
①含三种官能团,除苯环外不含其他环
②能与溶液发生显色反应,能发生银镜反应
③苯环上有三个取代基,氟原子与苯环直接相连
其中含有甲基的同分异构体的结构简式为___________(任写一种)。
(5)依据以上路线信息,结合所学知识,设计以苯酚、醋酸酐为原料合成2-乙基苯酚的路线(无机试剂任选)___________。
18. “一碳化学”是指以分子中只含有一个碳原子的化合物(如等)为原料合成一系列化工产品的化学。回答下列问题:
(1)在一定温度下,由稳定态单质生成化合物的焓变叫做该物质在此温度下的标准摩尔生成焓。几种物质在的标准摩尔生成焓如表。
物质
标准摩尔生成焓
0
则___________,该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。该反应在有催化剂和无催化剂作用下,相关部分基元反应能量变化如下表所示(活化能较低的基元反应已略去,其中标有·的为吸附在催化剂表面上的物种),催化剂可使反应历程中决速步骤的活化能降低___________。
基元反应
无催化剂
有催化剂
活化能/
反应热/
活化能/
反应热/
…
1.25
0.70
1.30
0.40
1.60
1.40
0.42
1.30
…
0.90
…
(2)已知:(反应I)、(反应Ⅱ)均为放热反应。温度为时,向某固定容积容器中充入一定量的和,仅发生反应I和反应Ⅱ,平衡时和的转化率()及和的物质的量(n)随起始投料比变化的情况如图所示。
①图中表示的转化率变化的曲线为___________(填“a”“b”“c”或“d”)。
②___________;起始投料比时,的选择性___________(保留三位有效数字)。
③若温度为,起始投料比时,反应Ⅱ的,则___________(填“>”“=”或“<”),该温度下可能对应图中X、Y、Z、W四点中的___________。
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