内容正文:
高三化学试题
(满分100分,考试用时75分钟)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Fe 56 Zn 65 Ba 137
一、选择题:本大题共14小题,共42分。
1. 改革开放 40 年,我国取得了很多世界瞩目的科技成果,下列说法不正确的是
A
B
C
D
A. 蛟龙号潜水器用到钛合金,22号钛元素属于过渡元素
B. 港珠澳大桥用到的合金材料,具有强度大、密度小、耐腐蚀等性能
C. 中国天眼传输信息用的光纤材料是硅
D. 国产C 919用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.22号钛元素位于第4周期第ⅣB族,属于过渡元素,A正确;
B.合金的机械强度比成分金属大,密度一般比成分金属小,耐腐蚀能力更强,故港珠澳大桥用到的合金材料,具有强度大、密度小、耐腐蚀等性能,B正确;
C.中国天眼传输信息用的光纤材料是二氧化硅晶体,而不是硅晶体,C错误;
D.国产C 919用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料,D正确;
故答案为:C。
2. 龙是中华民族精神的象征,以下说法正确的是
A. “战国青铜双翼神龙”的主要材质为铜合金,其熔点比纯铜要高
B. “东汉玛瑙龙头雕刻品”的主要成分为硅酸盐材料
C. “月白地云龙纹缂丝单朝袍”所使用丝的主要材质为纤维素
D. 巴黎奥运会中国代表团的“冠军龙服”用环保再生纤维打造,可减少碳排放
【答案】D
【解析】
【详解】A.青铜主要材质是铜合金,其熔点比纯铜要低,故A错误;
B.玛瑙的主要成分是SiO2, 故B错误;
C.“月白地云龙纹缂丝单朝袍”所使用丝为蚕丝,主要材质为蛋白质,故C错误;
D.巴黎奥运会中国代表团的“冠军龙服”用环保再生纤维打造,在生产过程中通过使用再生尼龙、再生涤纶等环保面料,有助于减少碳排放,故D正确;
故选D。
3. “嫦娥”揽月,“天和”驻空,“天问”探火,“奋斗者”号探秘深海,我国科技事业取得巨大成就。下列说法不正确是
A. “嫦娥”六号运载火箭的助推器采用液氧-煤油发动机,燃料燃烧时存在化学能到热能的转化
B. “天和”核心舱的太阳能电池板主要成分是二氧化硅
C. “天问”一号火星车使用的保温材料为纳米气凝胶,具有丁达尔效应
D. “奋斗者”号潜水器含钛合金,其强度高于纯钛金属
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃料燃烧时放热,即化学能转化为热能,故A正确;
B.太阳能电池板的主要成分是单晶硅,故B错误;
C.纳米气凝胶属于胶体,可发生丁达尔效应,故C正确;
D.钛合金的强度高于纯钛,故D正确;
答案选B。
4. 中学生帮做家务既可培养劳动习惯,又能将化学知识应用于实践。下列有关做法及其解释均合理的是
A. 用富含淀粉的谷物酿酒,因为淀粉水解生成乙醇
B. 清洗铁锅后及时擦干,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈
C. 制作面点时加入食用纯碱,利用中和发酵过程产生的酸
D. 用加酶洗衣粉洗涤真丝织品,因为蛋白质遇酶能发生水解可快速去污
【答案】B
【解析】
【详解】A.淀粉在无氧环境下发酵生成乙醇,可用富含淀粉的谷物来酿酒,而淀粉水解是生成葡萄糖,不能水解得到乙醇,A错误;
B.铁发生吸氧腐蚀时,正极上得电子结合水生成氢氧根离子,清洗铁锅后及时擦干,除去了铁锅表面的水分,没有了电解质溶液,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈,B正确;
C.食用纯碱主要成分为,制作面点时加入食用纯碱,利用了中和发酵过程产生的酸,C错误;
D.真丝织品的主要成分是蛋白质,加酶洗衣粉不宜洗涤真丝织品,是因为酶使真丝中的蛋白质水解,D错误;
故选B。
5. 用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下:
分析图像,以下结论错误的是
A. 溶液pH≤2时,生铁发生析氢腐蚀
B. 在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀
C. pH=4醋酸溶液中发生吸氧腐蚀,正极的电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-
D. 两溶液中负极反应均为Fe-2e- =Fe2+
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据pH=2的锥形瓶中压强与时间的关系知,压强随着反应的进行而逐渐增大,说明该装置发生析氢腐蚀,则溶液pH≤2时,生铁发生析氢腐蚀,故A正确;
B.pH=4时锥形瓶中压强随着反应的进行而逐渐减小,说明发生吸氧腐蚀,pH=4的醋酸溶液呈酸性,所以在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀,故B正确;
C.pH=4时锥形瓶中压强随着反应的进行而逐渐减小,说明发生吸氧腐蚀,O2在正极得到电子生成H2O,电极反应式为:O2+4e-+4CH3COOH=2H2O+4CH3COO-,故C错误;
D.不论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,负极均为铁失电子,电极反应为Fe-2e-=Fe2+,故D正确;
故选C。
6. 锑白(Sb2O3)为白色粉末,不溶于水,溶于酸和强碱,主要用于制备白色颜料、油漆等。一种利用锑矿粉(主要成分为Sb2S3、SiO2)制取锑白的流程如下。
已知:浸出液中的阳离子主要为Sb3+、Fe3+、Fe2+。
下列说法错误的是
A. “浸出”时发生的反应为Sb2S3+6Fe3+=2Sb3++6Fe2++3S
B. 可以用KSCN溶液检验“还原”反应是否完全
C. “滤液”中通入Cl2后可返回“浸出”工序循环使用
D. “中和”时可用过量的NaOH溶液代替氨水
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.根据题干流程图可知,浸出液中的阳离子主要为Sb3+、Fe3+、Fe2+ ,滤渣中有SiO2和S,故可推知“浸出”时发生的反应为Sb2S3+6Fe3+=2Sb3++6Fe2++3S,A正确;
B.根据题干流程图可知,“还原”过程主要是将Fe3+转化为Fe2+,Sb转化为Sb3+,故可以用KSCN溶液检验“还原”反应是否完全,B正确;
C.“滤液”中主要含有Fe2+,通入Cl2后可得到Fe3+,可返回“浸出”工序循环使用,C正确;
D.由题干信息可知,锑白(Sb2O3)为白色粉末,不溶于水,溶于酸和强碱,故“中和”时不可用过量的NaOH溶液代替氨水,否则将溶解部分锑白(Sb2O3)造成损失,D错误;
故答案为:D。
7. 下列类比或推理的结论合理的是
已知
类比或推理的结论
A
H2O2的电子式:
的电子式:
B
是共价化合物,且气态时可通过配位键形成双聚体
也是共价化合物,且气态时也可通过配位键形成双聚体
C
甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
甲苯的同系物都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D
乙醇可以催化氧化生成乙醛
醇都可以催化氧化生成醛
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.过氧化氢为共价化合物,电子式为 ,过氧化钠是离子化合物,电子式为 ,则类比错误,故A错误;
B.氯原子和溴原子都具有孤对电子,都能与铝离子形成配位键,氯化铝是共价化合物,且气态时可通过配位键形成双聚体,则溴化铝也是共价化合物,且气态时也可通过配位键形成双聚体,所以类比正确,故B正确;
C.苯是甲苯的同系物,但苯不能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,则类比错误,故C错误;
D.由醇的氧化规律可知,与羟基相连的碳原子连有2个氢原子的醇氧化生成醛、连有1个氢原子的醇氧化生成酮、不连有氢原子的醇不能发生氧化反应,则类比错误,故D错误;
故选B。
8. 利用如图所示装置(夹持装置略)进行实验,不能达到相应实验目的的是
A. 甲装置:乙醇在浓硫酸的作用下,加热到制取乙烯
B. 乙装置:验证乙醇的结构简式是还是
C. 丙装置:探究铁与水蒸气的反应
D. 丁装置:制备干燥的氢气
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙醇在浓硫酸作用下,加热到发生消去反应才生成乙烯,不能达到实验目的,A符合题意;
B.用一定量乙醇和足量钠反应,按照反应产生的气体体积、消耗的乙醇的物质的量的关系可推测出乙醇的结构简式是还是,B不符合题意;
C.铁与湿棉花受热产生的水蒸气共热反应生成四氧化三铁和氢气,生成的氢气能使肥皂水产生肥皂泡,该装置能探究铁与水蒸气的反应,C不符合题意;
D.锌与稀硫酸反应生成氢气,经浓硫酸干燥后,再用短进长出的集气瓶收集得到干燥的氢气,能制备干燥的氢气,D不符合题意;
故选A。
9. 从中草药中提取的calebinA (结构简式如下图)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于calebinA的说法正确的是
A. 该物质在空气中能长时间保存
B. 该分子中碳原子存在sp2、sp3杂化
C. 该物质能与Na2CO3溶液反应生成CO2
D. 1 mol该物质与浓溴水反应,最多消耗2 mol Br2
【答案】B
【解析】
【分析】根据结构简式可知,分子中含醚键、(酚)羟基、碳碳双键、酯基、羰基,结合官能团性质分析解答。
【详解】A.酚容易被空气氧化,上述分子中含(酚)羟基,所以在空气中不能长时间保存,A错误;
B.该分子有甲基,其中心碳原子采用sp3杂化,苯环中碳原子采用sp2杂化,B正确;
C.分子中没有羧基,不能与Na2CO3溶液反应生成CO2,(酚)羟基具有弱酸性,只能与Na2CO3溶液反应生成NaHCO3,不能产生CO2,C错误;
D.分子中含(酚)羟基和碳碳双键,可以与浓溴水发生取代反应和加成反应,1 mol该物质与浓溴水反应,最多消耗4 mol Br2,D错误;
故选B。
10. 设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 1L 0.1mol·L-1的CH3COONa溶液中CH3COO-的总数是0.1NA
B. 常温常压下,1.6gO2和O3混合气体中质子总数为0.8NA
C. 一定条件下,2mol SO2和1mol O2发生反应,转移的电子总数一定是4NA
D. 5.6 g铁分别与足量的盐酸、氯气反应,电子转移总数均为0.3NA
【答案】B
【解析】
【详解】A、1L 0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中含有溶质醋酸钠0.1mol,由于醋酸根离子部分水解,则溶液中醋酸根离子的物质的量小于0.1mol,CH3COO-的总数小于0.1NA,故A错误;
B、常温常压下,1.6g O2和O3混合气体中含有1.6g氧原子,含有0.1mol氧原子,则含有0.8mol质子,含有的质子总数为0.8 NA,故B正确;
C、一定条件下,2mol SO2和1mol O2 发生反应,该反应为可逆反应,1mol氧气完全反应会转移4mol电子,题中条件无法确定消耗的氧气,则无法计算转移的电子总数,故C错误;
D、5.6 g铁与足量的盐酸反应,电子转移总数为0.2NA,故D错误;
故选B。
11. 某学习小组探究FeCl3与Na2SO3之间的反应,设计了以下实验。下列说法错误的是
A. Ⅱ中溶液颜色比Ⅰ中更深,是由于Fe3+水解程度增大
B. Ⅲ中有深蓝色沉淀生成,无法证明FeCl3与Na2SO3发生了氧化还原反应
C. 从Ⅱ到Ⅳ滴加的溶液可改为0.05mol/L稀硫酸
D. Ⅴ中有大量白色沉淀生成,证明FeCl3能氧化Na2SO3
【答案】C
【解析】
【详解】A.Na2SO3溶液呈碱性,能促使Fe3+水解程度增大,A正确;
B.[Fe(CN)6]3-也具有氧化性,可以与Na2SO3发生氧化还原反应生成[Fe(CN)6]4-,与Fe3+反应同样可生成蓝色沉淀,无法证明是Fe3+被Na2SO3还原生成了Fe2+导致蓝色沉淀生成,B正确;
C.若加入H2SO4,则会干扰下一步的检验,C错误;
D.Ⅴ中有大量白色沉淀生成, 证明Na2SO3中的被Fe3+氧化生成,D正确;
故选C。
12. 下图所示化合物是制备某些药物的中间体,其中W、X、Y、Z、Q均为短周期主族元素,且原子序数依次增大,分子中所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型,Z原子的电子数是Q的一半,下列说法正确的是
A. W与X的化合物为极性分子 B. 第一电离能:Z>Y
C. 该药物中间体中含有配位键 D. 键角:
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,化合物中W、X、Y、Z、Q形成共价键的数目分别为1、4、3、2、2,W、X、Y、Z、Q均为短周期主族元素,且原子序数依次增大,分子中所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型,Z原子的电子数是Q的一半,则W为H元素、X为C元素、Y为N元素、Z为O元素、Q为S元素。
【详解】A.碳元素和氢元素形成的化合物如CH4、CH2=CH2等为非极性分子,故A错误;
B.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则氮元素的第一电离能大于氧元素,故B错误;
C.由图可知,化合物中含有极性键和非极性键,不含有配位键,故C错误;
D.甲烷分子中孤对电子对数为0、氨分子中孤对电子对数为1,孤对电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,则甲烷的键角大于氨分子,故D正确;
故选D
13. 根据下列实验操作和实验现象,能够得出相应结论是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向溶液中通入少量,然后再加入少量苯
有机层呈橙红色
氧化性:
B
往碘的溶液中加入相同体积的浓KI溶液,振荡
分层,下层由紫红色变为浅粉红色,上层呈棕黄色
碘在浓KI溶液中的溶解能力大于在中的溶解能力
C
常温下,用计分别测定等物质的量浓度的与溶液的
证明非金属性:S>C
D
向溶液中滴加2滴的溶液,再滴加2滴的溶液
先生成白色沉淀,后生成红褐色沉淀
相同温度:
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.由实验操作和现象可知,溶液中通入少量氯气,生成溴单质,反应方程式为,氧化性:,故A错误;
B.往碘的溶液中加入相同体积的浓溶液,振荡,静置,溶液分层,下层由紫红色变为浅粉红色,上层呈棕黄色,说明碘的四氯化碳溶液中的碘转移到水层,碘单质与碘化钾溶液中的碘离子反应生成使上层溶液呈棕黄色,碘在浓溶液中的溶解能力大于在中的溶解能力,故B正确;
C.常温下,用计分别测定等物质的量浓度的与溶液的,,说明酸性:,由于不是最高价含氧酸,不能说明非金属性:,故C错误;
D.向溶液中滴加2滴的溶液,生成白色沉淀,是过量的,再滴加2滴的溶液生成红褐色沉淀,不能说明是转化生成的,不能证明相同温度:,故D错误;
答案选B。
14. 可活化放出,其反应历程如图所示。下列关于活化历程的说法正确的是
A. 总反应为
B. 在此反应过程中的成键数目没有发生变化
C. 在此反应过程中涉及非极性键的断裂和生成
D. 决速步骤:中间体中间体2
【答案】A
【解析】
【详解】A.只与始态和终态有关,根据历程图像可知,该反应为放热反应,即总反应为,A正确;
B.中间体中的成键数目为4,过渡态1、中间体2中的成键数目为2,过渡态2中的成键数目为3,因此在此反应过程中的成键数目在不断发生变化,B错误;
C.该反应过程中涉及键断裂和键的形成,没有非极性键的形成,C错误;
D.活化能大,化学反应速率慢,是决速步骤,根据历程图可知,中间体中间体3能量差值最大,活化能最大,是决速步骤,D错误;
故答案选A;
二、非选择题:本大题共4小题,共58分。考生根据要求作答。
15. 牙膏中的固体摩擦剂主要由碳酸钙、氢氧化铝和少量不与溶液、反应的成分组成,兴趣小组对摩擦剂的主要成分及含量进行探究。
Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验。取适量摩擦挤样品,加水充分溶解后,过滤,向滤渣中加入过理溶液,再次过滤,向滤液中通入过理,有白色沉淀生成,则证明摩擦剂含有。已知:
(1)在过滤操作中,不需要用到的玻璃仪器有_______(选填编号)
(2)氢氧化铝与溶液反应的离子方程式是_______
(3)某同学认为向再次过滤的滤液中通后有白色沉淀生成,不能证明摩擦剂中一定含有,若要确认其含有,则取该白色沉淀少许,洗涤后滴入过量盐酸,若出现_______(填写实验现象),证明白色沉淀是,即摩擦剂中含有。
Ⅱ.摩擦剂中碳酸钙含量的测定。如图所示进行实验,滴入盐酸克分反应后,打开,持续通入一段时间空气后,取下C装置,过滤、洗涤沉淀、干燥、冷却、称重质量,计算样品中碳酸钙的质量分数。
完成下列填空:
(4)检查装置气密性后,如图加入试剂,关闭,打开和,持续鼓入空气一段时间后,关闭和,打开,再向锥形瓶中滴入盐酸。以上操作的目的是_______。
(5)有小组认为,过滤,称量质量,操作繁杂且易产生实验误差,故将图中C装置调换成E装置(如图),你认为是否合适?并简述原因_______。
(6)实验中称取样品,若测得平均质量为。则摩擦剂样品中碳酸钙的质量分数是_______(小数点后保留三位数字)。
【答案】 ①. a ②. ③. 沉淀溶解,无气泡产生 ④. 排尽装置中的,防止对实验产生干扰 ⑤. 不合适,因为盐酸挥发产生的气体及水蒸气会被碱石灰吸收,使测量结果偏高 ⑥. 12.5%
【解析】
【分析】I.将适量牙膏放入烧杯中,加水充分搅拌后过滤,使难溶性物质与可溶性物质分离, 然后向滤渣中加入过量NaOH溶液, Al(OH)3反应产生可溶性NaAlO2,CaCO3不能溶解, 过滤后滤液中含有NaAlO2及过量NaOH,向其中通入足量CO2气体,NaOH变为NaHCO3,NaAlO2变为Al(OH)3,结合物质的溶解性判断产生沉淀的成分;
II.实验通过C装置生成的碳酸钡的质量测定二氧化碳的质量,进而计算牙膏中碳酸钙的质量分数。实验前先通入空气,排出装置中的空气,A可以除去空气中的CO2,B中盐酸与CaCO3反应产生CO2气体, 气体进入C与Ba(OH)2反应产生BaCO3沉淀, 装置D可以防止空气中CO2与Ba(OH)2反应。
【详解】I.(1)牙膏与水混合,充分搅拌过滤时使用的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,故不需要使用的实验仪器序号为:a
(2) Al(OH)3是两性氢氧化物, 能够与强酸、强碱发生反应,Al(OH)3与NaOH溶液反应产生NaAlO2、H2O,该反应的离子方程式为:;
(3)若摩擦剂中无Al(OH)3, 向加入NaOH后的滤液中通入足量CO2气体, 发生反应:NaOH+ CO2=NaHCO3, 若产生的NaHCO3比较多, 而其溶解度又比较小, 则产生的沉淀可能是NaHCO3沉淀;若摩擦剂中含有Al(OH)3,Al(OH)3与NaOH反应变为可溶性物质NaAlO2,此时的滤液中含有过量NaOH及反应产生的NaAlO2, 再向该滤液中通入足量CO2气体时,NaOH先发生反应产生Na2CO3,然后发生反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,NaAlO2+CO2+2H2O= Al(OH)3+ NaHCO3, 则此时产生的沉淀可能是Al(OH)3、NaHCO3的混合物,故有同学认为滤液中通CO2后有白色沉淀生成不能证明摩擦剂中一定含有Al(OH)3若要进一步证明含Al(OH)3,可将该沉淀过滤出来洗涤干净,向其中加入适量盐酸,若沉淀溶解,无气泡产生,说明含有Al(OH)3;
(4)实验通过C装置生成的碳酸钡的质量测定二氧化碳的质量,实验前先通入空气,排出装置中的空气,A可以除去空气中的CO2, 防止对实验产生干扰;
(5)换成E装置吸收CO2,直接测定CO2的质量,是不合适的;原因为:盐酸挥发产生的气体及水蒸气会被碱石灰吸收,使测量的CO2偏高,故不可以;
(6) BaCO3质量为1.97g。则n(BaCO3)==0.01mol,根据C元素守恒可知在8.0g样品中含有CaCO3的物质的量是0.01mol, 其质量m(CaCO3) =1.0g,所以样品中碳酸钙的质量分数为=12.5%。
16. 四水合磷酸锌是一种性能优良的绿色环保防锈颜料。实验室用锌灰(含等)为原料制备的流程如图,回答下列问题:
已知:。
②。
(1)的价层电子排布式是_______,的立体构型是_______。
(2)为提高浸取速率,可以采取的措施是_______(填一条)。
(3)滤渣I的主要成分是_______;试剂为_______。
(4)“除铁”操作中加入溶液发生反应的离子方程式为_______。
(5)沉锌后加入磷酸制取产品,确认沉淀洗涤干净的操作是_______。
(6)锌及其化合物在各领域中具有广泛的用途。纳米氧化锌是稳定的化合物,可以提供广谱的紫外保护(UVA和UVB),同时还有抗菌和抗炎的作用。如图,一种氧化锌晶体具有型结构,求:
①与紧邻的的个数为_______。
②已知该晶胞参数为,阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为_______。(用计算式表示,无需化简)
【答案】(1) ①. ②. 正四面体
(2)适当增加稀硫酸的浓度
(3) ①. ②.
(4)
(5)取最后一次洗涤液,先滴入盐酸,再滴加溶液,无白色沉淀生成,则已洗净
(6) ①. 12 ②.
【解析】
【小问1详解】
为30号元素,电子排布式为,则的价层电子排布式是。中,磷原子的价层电子对数为4,孤电子对数为0,则的立体构型是正四面体;
【小问2详解】
为提高浸取速率,可以采取的措施是增加硫酸的浓度或提高温度;
【小问3详解】
浸取时不参与反应,与稀硫酸反应生成难溶物质,滤渣的主要成分为;加入试剂可以除去溶液中,且不能引入新杂质,则试剂为;
【小问4详解】
“除铁”操作时,高锰酸钾转化成二氧化锰,铁元素转化为,离子方程式为;
【小问5详解】
确认沉淀洗涤干净主要是检查有没有存在,因此实验操作是取最后一次洗涤液,先滴入盐酸,再滴加溶液,无白色沉淀生成,则已洗净;
【小问6详解】
①根据晶胞结构可知与紧邻的的个数为12个;
②已知该晶胞参数为,根据均摊法计算晶胞中,个数为,个数为4,晶胞密度:。
17. 我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。的资源化利用有利于实现我国提出的“碳达峰”与“碳中和”目标。将、转化为甲烷、甲醇、甲酸等有机物是实现“碳中和”重要途径。已知反应:
反应一:
反应二:
反应三:
(1)反应三的为_______。
(2)在恒温,体积为恒容密闭容器中,充入和,进行反应三(不考虑其他副反应)。时测得和的体积分数之比为,反应达到平衡。回答下列问题:
①反应开始到平衡,氢气的平均反应速率_______。
②该温度下反应三的平衡常数_______(保留一位小数)。
③下列能说明反应三已达平衡状态的是_______(填序号)。
A.气体的平均摩尔质量不变
B.混合气体密度不再改变
C.体系中与的浓度比不变
D.容器内压强不再改变
(3)在不同温度下催化剂对反应一的催化效率与CO的生成速率如图所示(∆代表CO的生成速率,■代表催化剂的催化效率)。时,温度升高而CO的生成速率降低的原因是_______。
(4)在三个容积均为的恒容密闭容器中以不同的氢碳比充入和,发生反应三,在一定条件下的平衡转化率与温度的关系如图所示。
①氢碳比由大到小的顺序是_______(填序号)。
②已知Ⅲ中氢碳比为2,若向处于点状态的容器中,按的比例再充入,再次平衡后的转化率将_______(填“增大”或“减小”)。
(5)甲醇也可作为燃料电池的原料,在允许自由迁移的固体电解质燃料电池中,甲醇放电的电极反应式为_______。
【答案】(1)-49 (2) ①. 0.225mol/(L・min) ②. 5.3 ③. AD
(3)温度超过时,催化剂的催化效率降低
(4) ①. I>Ⅱ>Ⅲ ②. 增大
(5)
【解析】
【小问1详解】
反应三可由反应一和反应二相加得到,根据盖斯定律,反应三的;
【小问2详解】
时测得和的体积分数之比为,此时反应达到平衡状态,列化学平衡三段式:,和的体积分数之比变为,则,解得;
①反应开始到平衡,氢气的平均反应速率;
②该温度下反应三的平衡常数;
③A.该反应是气体分子数减少的反应,混合气体质量不变,反应开始至达到平衡过程,气体的平均摩尔质量不断增大,则当气体的平均摩尔质量不变时,说明该反应已达平衡状态,A符合题意;
B.混合气体的质量不变,容器体积不变,则混合气体的密度始终不变,所以混合气体密度不再改变,不能说明该反应已达平衡状态,B不符合题意;
C.体系中与的浓度比始终保持不变,则体系中CH3OH与H2O的浓度比不变,不能说明该反应已达平衡状态,C不符合题意;
D.该反应是气体分子数减少的反应,反应开始至达到平衡过程,容器内压强不断减小,则当容器内压强不再改变时,说明该反应已达平衡状态,D符合题意;
故选AD。
【小问3详解】
250∼300℃时,温度升高而CO的生成速率降低的原因是:温度超过时,催化剂的催化效率降低;
【小问4详解】
①根据增大的量,可以提高的转化率,所以氢碳比越高,的平衡转化率越高,所以氢碳比由大到小的顺序是:I>Ⅱ>Ⅲ;
②反应,已知Ⅲ中氢碳比为2,的平衡转化率为,假设充入为,为,转化的为,转化的为,平衡时为,为,为,为,此时四物质物质的量之比为1:1:1:1,在此基础上按的比例再充入、、、各,体积不变,相当于增大压强,使反应正向进行,的转化率增大;
【小问5详解】
在允许自由迁移的固体电解质燃料电池中甲醇在负极放电,失电子生成,故甲醇放电的电极反应式为:。
18. 抗癌药物罗米迪司肽中间体G的一种合成路线如图所示(部分反应条件省略,Ph表示-C6H5):
已知:Wittig反应:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_____。
(2)由A生成C的化学方程式为_____,该步骤的目的是_____。
(3)D中所含官能团的名称为_____,G的分子式为_____。
(4)有机物B()满足下列条件的同分异构体有_____种,其中核磁共振氢谱有五组峰,峰面积比为1:2:2:2:1的同分异构体结构简式为_____。
条件:i.含有苯环
ii.与FeCl3溶液显色
iii.能发生银镜反应
(5)根据题中相关信息,写出以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)1,2,4−丁三醇
(2) ①. ++H2O ②. 保护羟基
(3) ①. 醚键、醛基 ②. C7H14O3
(4) ①. 13 ②.
(5)
【解析】
【分析】A和B反应,B中醛基断碳氧双键,和A中相间的两个羟基反应生成生成C,C中羟基变为碳氧双键,根据Wittig反应,则D和E反应生成F,F发生DDQ反应生成G。
【小问1详解】
是三元醇,其名称为1,2,4−丁三醇,故答案为:1,2,4−丁三醇;
【小问2详解】
对比A、B、C的结构简式可知,反应还生成1分子水,反应方程式为++H2O;A→C的过程中消除间位的2个羟基,而将另外的羟基氧化为醛基,最后又重新引入被消除的羟基,该步骤的目的是保护羟基,故答案为:++H2O;保护羟基;
【小问3详解】
观察结构可知,D中所含官能团为醚键、醛基;G的分子含有7个碳原子、14个氢原子、3个氧原子,其分子式为C7H14O3,故答案为:醚键、醛基;C7H14O3;
【小问4详解】
有机物B()的同分异构体含有苯环,且与FeCl3溶液显色,说明含有酚羟基,能发生银镜反应,说明含有醛基,苯环有2个侧链为−OH、−CH2CHO,有邻、间、对3种位置关系,也可以有3个侧链为−OH、−CHO、−CH3,羟基与醛基有邻、间、对3种位置关系,对应的甲基分别有4种、4种、2种位置,故符合条件的同分异构体共有3+4+4+2=13种;其中核磁共振氢谱有五组峰,峰面积比为1:2:2:2:1的同分异构体结构简式为,故答案为:13;;
【小问5详解】
模仿路线中合成G的过程,与反应生成,然后氧化生成,再与Ph3P=CH2反应生成,最后与DDQ反应生成,合成路线为。
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高三化学试题
(满分100分,考试用时75分钟)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Fe 56 Zn 65 Ba 137
一、选择题:本大题共14小题,共42分。
1. 改革开放 40 年,我国取得了很多世界瞩目的科技成果,下列说法不正确的是
A
B
C
D
A. 蛟龙号潜水器用到钛合金,22号钛元素属于过渡元素
B. 港珠澳大桥用到的合金材料,具有强度大、密度小、耐腐蚀等性能
C. 中国天眼传输信息用的光纤材料是硅
D. 国产C 919用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
2. 龙是中华民族精神的象征,以下说法正确的是
A. “战国青铜双翼神龙”的主要材质为铜合金,其熔点比纯铜要高
B. “东汉玛瑙龙头雕刻品”的主要成分为硅酸盐材料
C. “月白地云龙纹缂丝单朝袍”所使用丝的主要材质为纤维素
D. 巴黎奥运会中国代表团的“冠军龙服”用环保再生纤维打造,可减少碳排放
3. “嫦娥”揽月,“天和”驻空,“天问”探火,“奋斗者”号探秘深海,我国科技事业取得巨大成就。下列说法不正确是
A. “嫦娥”六号运载火箭的助推器采用液氧-煤油发动机,燃料燃烧时存在化学能到热能的转化
B. “天和”核心舱的太阳能电池板主要成分是二氧化硅
C. “天问”一号火星车使用的保温材料为纳米气凝胶,具有丁达尔效应
D. “奋斗者”号潜水器含钛合金,其强度高于纯钛金属
4. 中学生帮做家务既可培养劳动习惯,又能将化学知识应用于实践。下列有关做法及其解释均合理的是
A. 用富含淀粉的谷物酿酒,因为淀粉水解生成乙醇
B. 清洗铁锅后及时擦干,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈
C. 制作面点时加入食用纯碱,利用中和发酵过程产生的酸
D. 用加酶洗衣粉洗涤真丝织品,因为蛋白质遇酶能发生水解可快速去污
5. 用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下:
分析图像,以下结论错误的是
A 溶液pH≤2时,生铁发生析氢腐蚀
B. 在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀
C. pH=4的醋酸溶液中发生吸氧腐蚀,正极的电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-
D. 两溶液中负极反应均为Fe-2e- =Fe2+
6. 锑白(Sb2O3)为白色粉末,不溶于水,溶于酸和强碱,主要用于制备白色颜料、油漆等。一种利用锑矿粉(主要成分为Sb2S3、SiO2)制取锑白的流程如下。
已知:浸出液中的阳离子主要为Sb3+、Fe3+、Fe2+。
下列说法错误的是
A. “浸出”时发生的反应为Sb2S3+6Fe3+=2Sb3++6Fe2++3S
B. 可以用KSCN溶液检验“还原”反应是否完全
C. “滤液”中通入Cl2后可返回“浸出”工序循环使用
D. “中和”时可用过量的NaOH溶液代替氨水
7. 下列类比或推理的结论合理的是
已知
类比或推理的结论
A
H2O2的电子式:
的电子式:
B
是共价化合物,且气态时可通过配位键形成双聚体
也是共价化合物,且气态时也可通过配位键形成双聚体
C
甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
甲苯的同系物都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D
乙醇可以催化氧化生成乙醛
醇都可以催化氧化生成醛
A. A B. B C. C D. D
8. 利用如图所示装置(夹持装置略)进行实验,不能达到相应实验目的的是
A. 甲装置:乙醇在浓硫酸的作用下,加热到制取乙烯
B. 乙装置:验证乙醇的结构简式是还是
C. 丙装置:探究铁与水蒸气的反应
D. 丁装置:制备干燥的氢气
9. 从中草药中提取的calebinA (结构简式如下图)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于calebinA的说法正确的是
A. 该物质在空气中能长时间保存
B. 该分子中碳原子存在sp2、sp3杂化
C. 该物质能与Na2CO3溶液反应生成CO2
D. 1 mol该物质与浓溴水反应,最多消耗2 mol Br2
10. 设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 1L 0.1mol·L-1的CH3COONa溶液中CH3COO-的总数是0.1NA
B. 常温常压下,1.6gO2和O3混合气体中质子总数为0.8NA
C. 一定条件下,2mol SO2和1mol O2发生反应,转移的电子总数一定是4NA
D. 5.6 g铁分别与足量的盐酸、氯气反应,电子转移总数均为0.3NA
11. 某学习小组探究FeCl3与Na2SO3之间的反应,设计了以下实验。下列说法错误的是
A. Ⅱ中溶液颜色比Ⅰ中更深,是由于Fe3+水解程度增大
B. Ⅲ中有深蓝色沉淀生成,无法证明FeCl3与Na2SO3发生了氧化还原反应
C. 从Ⅱ到Ⅳ滴加的溶液可改为0.05mol/L稀硫酸
D. Ⅴ中有大量白色沉淀生成,证明FeCl3能氧化Na2SO3
12. 下图所示化合物是制备某些药物中间体,其中W、X、Y、Z、Q均为短周期主族元素,且原子序数依次增大,分子中所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型,Z原子的电子数是Q的一半,下列说法正确的是
A. W与X的化合物为极性分子 B. 第一电离能:Z>Y
C. 该药物中间体中含有配位键 D. 键角:
13. 根据下列实验操作和实验现象,能够得出相应结论的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向溶液中通入少量,然后再加入少量苯
有机层呈橙红色
氧化性:
B
往碘的溶液中加入相同体积的浓KI溶液,振荡
分层,下层由紫红色变为浅粉红色,上层呈棕黄色
碘在浓KI溶液中的溶解能力大于在中的溶解能力
C
常温下,用计分别测定等物质的量浓度的与溶液的
证明非金属性:S>C
D
向溶液中滴加2滴的溶液,再滴加2滴的溶液
先生成白色沉淀,后生成红褐色沉淀
相同温度:
A. A B. B C. C D. D
14. 可活化放出,其反应历程如图所示。下列关于活化历程的说法正确的是
A. 总反应为
B. 在此反应过程中的成键数目没有发生变化
C. 在此反应过程中涉及非极性键的断裂和生成
D 决速步骤:中间体中间体2
二、非选择题:本大题共4小题,共58分。考生根据要求作答。
15. 牙膏中的固体摩擦剂主要由碳酸钙、氢氧化铝和少量不与溶液、反应的成分组成,兴趣小组对摩擦剂的主要成分及含量进行探究。
Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验。取适量摩擦挤样品,加水充分溶解后,过滤,向滤渣中加入过理溶液,再次过滤,向滤液中通入过理,有白色沉淀生成,则证明摩擦剂含有。已知:
(1)在过滤操作中,不需要用到的玻璃仪器有_______(选填编号)
(2)氢氧化铝与溶液反应的离子方程式是_______
(3)某同学认为向再次过滤的滤液中通后有白色沉淀生成,不能证明摩擦剂中一定含有,若要确认其含有,则取该白色沉淀少许,洗涤后滴入过量盐酸,若出现_______(填写实验现象),证明白色沉淀是,即摩擦剂中含有。
Ⅱ.摩擦剂中碳酸钙含量的测定。如图所示进行实验,滴入盐酸克分反应后,打开,持续通入一段时间空气后,取下C装置,过滤、洗涤沉淀、干燥、冷却、称重质量,计算样品中碳酸钙的质量分数。
完成下列填空:
(4)检查装置气密性后,如图加入试剂,关闭,打开和,持续鼓入空气一段时间后,关闭和,打开,再向锥形瓶中滴入盐酸。以上操作的目的是_______。
(5)有小组认为,过滤,称量质量,操作繁杂且易产生实验误差,故将图中C装置调换成E装置(如图),你认为是否合适?并简述原因_______。
(6)实验中称取样品,若测得平均质量为。则摩擦剂样品中碳酸钙的质量分数是_______(小数点后保留三位数字)。
16. 四水合磷酸锌是一种性能优良的绿色环保防锈颜料。实验室用锌灰(含等)为原料制备的流程如图,回答下列问题:
已知:
②。
(1)的价层电子排布式是_______,的立体构型是_______。
(2)为提高浸取速率,可以采取的措施是_______(填一条)。
(3)滤渣I的主要成分是_______;试剂为_______。
(4)“除铁”操作中加入溶液发生反应的离子方程式为_______。
(5)沉锌后加入磷酸制取产品,确认沉淀洗涤干净的操作是_______。
(6)锌及其化合物在各领域中具有广泛的用途。纳米氧化锌是稳定的化合物,可以提供广谱的紫外保护(UVA和UVB),同时还有抗菌和抗炎的作用。如图,一种氧化锌晶体具有型结构,求:
①与紧邻的的个数为_______。
②已知该晶胞参数为,阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为_______。(用计算式表示,无需化简)
17. 我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。的资源化利用有利于实现我国提出的“碳达峰”与“碳中和”目标。将、转化为甲烷、甲醇、甲酸等有机物是实现“碳中和”重要途径。已知反应:
反应一:
反应二:
反应三:
(1)反应三的为_______。
(2)在恒温,体积为恒容密闭容器中,充入和,进行反应三(不考虑其他副反应)。时测得和的体积分数之比为,反应达到平衡。回答下列问题:
①反应开始到平衡,氢气的平均反应速率_______。
②该温度下反应三的平衡常数_______(保留一位小数)。
③下列能说明反应三已达平衡状态的是_______(填序号)。
A.气体的平均摩尔质量不变
B.混合气体密度不再改变
C.体系中与的浓度比不变
D.容器内压强不再改变
(3)在不同温度下催化剂对反应一的催化效率与CO的生成速率如图所示(∆代表CO的生成速率,■代表催化剂的催化效率)。时,温度升高而CO的生成速率降低的原因是_______。
(4)在三个容积均为的恒容密闭容器中以不同的氢碳比充入和,发生反应三,在一定条件下的平衡转化率与温度的关系如图所示。
①氢碳比由大到小的顺序是_______(填序号)。
②已知Ⅲ中氢碳比为2,若向处于点状态的容器中,按的比例再充入,再次平衡后的转化率将_______(填“增大”或“减小”)。
(5)甲醇也可作为燃料电池的原料,在允许自由迁移的固体电解质燃料电池中,甲醇放电的电极反应式为_______。
18. 抗癌药物罗米迪司肽中间体G的一种合成路线如图所示(部分反应条件省略,Ph表示-C6H5):
已知:Wittig反应:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_____。
(2)由A生成C的化学方程式为_____,该步骤的目的是_____。
(3)D中所含官能团的名称为_____,G的分子式为_____。
(4)有机物B()满足下列条件的同分异构体有_____种,其中核磁共振氢谱有五组峰,峰面积比为1:2:2:2:1的同分异构体结构简式为_____。
条件:i.含有苯环
ii.与FeCl3溶液显色
iii.能发生银镜反应
(5)根据题中相关信息,写出以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)_____。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
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