内容正文:
2025年高三化学试卷
本试卷共100分 考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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.可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 S 32
Cl 35.5 K 39 Ca 40 Fe 56 Sn 119
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,只有一项符合题目要求。
1.化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A.修复古陶瓷所用的石膏的主要成分是CaCO3
B.碱式氯化铁水解生成氢氧化铁胶体,可用作废水的消毒剂
C.维生素C用作水果罐头的抗氧化剂是由于其易被氧化
D.棉被、蚕丝被的主要成分均为纤维素
2.下列化学用语的表达正确的是
A.H2S的电子式为H+H+
B.基态铜原子的价层电子轨道表示式:
C.BF3分子的VSEPR模型名称:直线形
D.聚丙烯的结构简式:
3.钩藤具有息风定惊、清热平肝的功效,其有效成分钩藤酸E的结构简式如图所示。下列说法不正确的是
A.钩藤酸E属于芳香族化合物
B.等物质的量的钩藤酸E消耗Na、NaOH的物质的量之比为3∶4
C.钩藤酸E能使酸性KMnO4溶液和溴水均褪色
D.钩藤酸E能发生水解、氧化、加成等反应
4.硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子,可通过如下反应制备:2NaHS(s) +CS2(l)Na2CS3 (s) +H2S(g)。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1 mol·L-1的Na2CS3溶液中所含的Na+数目为2NA
B.标准状况下,22.4 L CS2中所含的σ键数目为2NA
C.常温常压下,56 g NaHS中所含的离子数目为3NA
D.常温常压下,1.7 g H2S中S的价层电子对数为0.2NA
阅读下列材料,回答5~6题。
氮、磷、砷(As)、锑(Sb)元素及其化合物应用广泛。氨是重要的化工原料,广泛用于生产铵盐、硝酸、纯碱、医药等。肼(N2H4,液体)的燃烧热ΔH为-624 kJ·mol-1,肼是常用的火箭燃料。P元素可形成多种含氧酸,其中次磷酸(H3PO2)为一元弱酸,H3PO4为三元中强酸。锑是带有银色光泽的灰色金属,铅锑合金一般用作铅蓄电池的负极材料。
5.下列化学反应表示正确的是
A.肼燃烧的热化学方程式:N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-624 kJ·mol-1
B.NO2与水反应:3NO2+H2O2H++2N+NO
C.次磷酸与足量NaOH溶液反应:H3PO2+3NaOHNa3PO2+3H2O
D.铅蓄电池放电时,负极反应:Pb-2e-Pb2+
6.下列说法正确的是
A.PCl3是由极性键形成的非极性分子
B.NH3易液化是由于NH3分子与H2O分子间形成氢键
C.ⅤA族元素单质的晶体类型相同
D.1 mol白磷含有6 mol P—P键
7.下列装置可以用于相应实验的是
8.Zn(XY3ZW3)2为某电池的电解质。X、W、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,它们的价层电子数之和等于23,Z与W位于同主族且Z的原子序数是W的2倍,X的某种单质是世界上最硬的物质。下列说法正确的是
A.电负性:W>Y>Z
B.最简单氢化物的沸点:X>W
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>Z
D.XZ2中各原子最外层均满足8电子结构
9.CO2加氢制备CH4的一种催化机理如图(活化微粒用*标注),下列说法正确的是
A.CO2*的能量高于CO2
B.Ni—H2的形成增强了H2的稳定性
C.Ni、La2O3和La2O2CO3是CO2加氢反应的催化剂
D.CO2加氢制备CH4的过程中涉及极性键和非极性键的断裂与形成
10.立方卤化物可用于制作光电材料,如光电材料KCaF3,其晶胞结构如图所示,晶胞边长为a nm。下列说法正确的是
A.该晶胞中含有8个K+、1个Ca2+、6个F-
B.每个Ca2+周围与其最近的F-有6个
C.若F-的半径为r nm,则F-的晶胞利用率为
D.晶胞的密度为 g·cm-3
11.已知反应:①SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l) ΔH1 K1 ;②SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH2 K2 ;③SO2(g)+CO2 (g)SO3(g)+CO(g) ΔH3 K3。
平衡常数的对数值lgK随温度的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.反应①的ΔS<0,反应③的ΔH3>0
B.反应2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)2H2SO4(l)的lgK=2lgK1+2lgK2
C.t K时,反应②中c(SO2)∶c(O2)∶c(SO3)=2∶1∶2,则一定有v(正)=v(逆)
D.在恒容密闭容器中充入1 mol SO2和1 mol CO2进行反应③,压强:p(z)>p(y)=p(x)
12.下列根据实验操作及现象得出的结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
用pH计分别测定饱和SO2溶液和饱和CO2溶液的pH,前者的pH较小
酸性:H2SO3>H2CO3
B
将某溶液与稀盐酸反应产生的无色无味气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊
该溶液中一定含有大量的C
C
向浓度均为0.05 mol·L-1的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,有黄色沉淀生成
Ksp(AgI)> Ksp(AgCl)
D
向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,部分沉淀溶解
部分Na2SO3被氧化
13.电催化N2制NH3主要有以下几种类型:
下列说法错误的是
A.a、c的电解总反应相同
B.a、c的阳极发生的反应相同
C.b的阴极反应为N2+3H2O+6e-2NH3+3O2-
D.每生成1 mol NH3,a、b和c转移的电子数相同
14.某温度下,向0.1 mol·L-1的H2X溶液中缓慢加入NaOH溶液,溶液pH、温度随的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.M、N、P、Q四点溶液中,水的电离程度最大的是P
B.N点时c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(H2X)
C.P点时 c(Na+)>c(HX-) +2c(X2-)
D.Q点时c(Na+)=c(HX-)+c(X2-)+c(H2X)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)SnCl4是制造FTO 的原料。实验室制备无水SnCl4的装置如下图所示。
已知:①无水四氯化锡为无色液体,因溶有氯气而略显黄绿色,极易水解,在潮湿的空气中发烟;
②无水四氯化锡的熔点为-33 ℃,沸点为114 ℃;
③Sn与Cl2在加热条件下生成SnCl4和SnCl2(无色晶体,熔点为246 ℃,沸点为652 ℃)。
回答下列问题:
(1)制备无水SnCl4的操作:将装置连接好,先检查装置的气密性,后添加试剂; ;接通冷凝装置,加热装置丁,开始反应。实验需保证氯气过量的原因是 ,图示装置存在的两处缺陷是 。
(2)将少许制得的SnCl4溶于水中得到白色氧化物沉淀,该反应的化学方程式为 。
(3)SnCl4粗产品用下图所示的装置进行提纯。操作顺序:将粗产品加入圆底烧瓶,连接好装置,关闭安全瓶上的止水夹,打开抽气泵、加热器→( )→( )→( )(括号内填下列操作对应的字母)→打开安全瓶上的止水夹,关闭抽气泵→将产品转移至干燥器中保存。纯化过程加热并抽气的原因是 。经过提纯,获得1.5 g产品,则产率为 (结果保留3位有效数字)。
a.关闭加热器,待烧瓶冷却至室温 b.控温到114 ℃ c.控温到30 ℃
16.(14分)锂电池中一些金属的回收利用是未来发展的一大方向。将废弃锂电池的正极材料LiCoO2进行氯化处理回收Li的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)Co在元素周期表的位置为 ,Co2+和Co3+的未成对电子数之比为 。
(2)烧渣是LiCl、CoCl2和SiO2的混合物,滤饼2的主要成分的化学式为 ,“500 ℃焙烧”反应生成的氧化产物与还原产物的物质的量之比为 ;碳酸锂(Li2CO3)与CoCO3按n(Li)∶n(Co)=1∶1混合,然后在空气中于700 ℃烧结可合成锂电池的正极材料LiCoO2,该反应的化学方程式为 。
(3)碳酸锂的溶解度随温度变化的关系如图所示。向滤液2中加入Na2CO3固体,将温度升至90 ℃是为了提高沉淀反应速率和 。得到碳酸锂沉淀的操作为 (填字母)。
a.静置,过滤
b.加热后,趁热过滤
c.蒸发浓缩、冷却结晶
d.蒸发结晶
(4)取100 mL滤液2,其中c(Li+)=0.10 mol·L-1,为使锂元素的回收率不低于80%,则至少应加入Na2CO3固体的物质的量为 mol[已知Ksp(Li2CO3)=3.6×10-4]。
17.(15分)2023年全国两会于3月15日在北京顺利闭幕,环境问题是大会的热点议题,“碳达峰”“碳中和”依然是与会代表高度关注的问题,当前对二氧化碳的回收利用显得尤为重要。二氧化碳转化为低碳烯烃涉及的部分反应如下:
Ⅰ.2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH1=-268.65 kJ·mol-1
Ⅱ.3CO2(g)+9H2(g)C3H6(g)+6H2O(g) ΔH2=-131.50 kJ·mol-1
Ⅲ.4CO2(g)+12H2(g)C4H8(g)+8H2O(g) ΔH3=-380.22 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应2C3H6(g)C2H4(g)+C4H8(g)的ΔH= kJ·mol-1。
(2)恒容密闭容器中可逆反应3CO2(g)+9H2(g)C3H6(g)+6H2O(g)达到平衡的标志是 (填字母)。
A.单位时间内生成3 mol CO2的同时消耗1 mol C3H6
B.混合气体的密度不再改变
C.v(CO2)∶v(H2)∶v(C3H6)∶v(H2O)=3∶9∶1∶6
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(3)在恒压为3.1 MPa,=3时,当只发生反应Ⅰ,平衡时各物质的物质的量百分组成如图所示。A点时CO2的平衡转化率为 ;乙烯的分压为 MPa;B点对应温度下反应Ⅰ的压强平衡常数Kp= MPa-3(结果保留1位小数)。
(4)CO2和甲烷重整制氢是一种清洁且可持续发展的方法,某团队在碳化钼催化甲烷重整制氢领域取得新进展(如图所示)。
①CH4发生的反应为yCH4+MoCxOyyCO+2yH2+MoCx,则CO2发生反应的化学方程式为 。
②1 mol CH4和1 mol CO2充入恒容密闭容器中发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。在600 K时,气体混合物中H2的物质的量分数x(H2)与反应时间t的关系如下表所示。
t/min
0
10
20
30
40
50
x(H2)/%
0
11
20
26
30
30
上述反应中,正反应速率v正=k正·x(CH4)·x(CO2),逆反应速率v逆=k逆·x2(CO)·x2(H2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆= (用Kx和k正表示,其中Kx为用物质的量分数表示的平衡常数),600 K时,Kx= 。
18.(15分)化合物G是一种用于缓解肌肉痉挛的药物,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)的名称是 ;D中官能团的名称为 。
(2)EF的反应类型为 。F中碳原子的杂化方式为 。
(3)已知—Ph 表示—C6H5,B生成C的反应为B+Ph3PCH2 Ph3PO+C,则C的结构简式是 。
(4)DE的化学方程式是 。
(5)H是相对分子质量比A大14的A的同系物,满足下列条件的H的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱中有4组峰且峰面积之比为2∶2∶2∶1的结构简式为 (写出1种)。
①属于芳香族化合物 ②能发生银镜反应
(6)参考上述信息,设计以苯甲醇和Ph3PCHCOOC2H5为原料制备的合成路线。
参考答案
1.C 【命题意图】本题考查化学在生活、生产中的应用。
【解题分析】石膏的主要成分是硫酸钙,A项错误;碱式氯化铁水解生成氢氧化铁胶体,胶体不能杀菌消毒,B项错误;蚕丝被的主要成分为蛋白质,D项错误。
2.D 【命题意图】本题考查化学用语。
【解题分析】H2S的电子式为H,A项错误;基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1,轨道表示式为,B项错误;BF3分子的VSEPR模型名称为平面三角形,C项错误;聚丙烯的结构简式为,D项正确。
3.B 【命题意图】本题考查钩藤酸E的结构与性质。
【解题分析】钩藤酸E分子中含苯环,属于芳香族化合物,A项正确;1 mol钩藤酸E消耗Na、NaOH的物质的量分别为3 mol、3 mol,物质的量之比为1∶1,B项不正确;钩藤酸E含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液和溴水均褪色,C项正确;钩藤酸E能发生水解、氧化、加成等反应,D项正确。
4.D 【命题意图】本题考查阿伏加德罗常数的应用。
【解题分析】没有给出体积,无法计算钠离子数目,A项错误;二硫化碳在标准状况下不是气体,无法计算二硫化碳的物质的量,B项错误;56 g NaHS中所含的离子数目为2NA,C项错误。
5.B 【命题意图】本题考查方程式的书写。
【解题分析】肼(N2H4)的燃烧热ΔH为-624 kJ·mol-1,即1 mol N2H4燃烧生成氮气和液态水时放出624 kJ热量,热化学方程式为N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l) ΔH=-624 kJ·mol-1,A项错误;NO2与水反应生成硝酸和一氧化氮,反应的离子方程式为3NO2+H2O2H++2N+NO,B项正确;次磷酸(H3PO2)为一元弱酸,1 mol次磷酸只能消耗1 mol NaOH,反应的化学方程式为H3PO2+NaOHNaH2PO2+H2O,C项错误;铅蓄电池放电时,负极反应为Pb+S-2e-PbSO4,D项错误。
6.D 【命题意图】本题考查分子结构与性质。
【解题分析】PCl3含P—Cl共价键,其属于极性键,中心原子P的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4,含1个孤电子对,为三角锥形结构,属于极性分子,A项错误;NH3易液化是由于NH3分子间形成氢键,B项错误;ⅤA族氮、磷、砷(As)、锑(Sb)元素由非金属向金属过渡,氮、磷、砷形成的单质是分子晶体,锑(Sb)单质是金属晶体,C项错误;1 mol白磷含有6 mol P—P键,D项正确。
7.D 【命题意图】本题考查实验装置分析。
【解题分析】H2SO4应该盛装在酸式滴定管中,A项错误;二氧化氮能与水反应,B项错误;二氧化碳能与碳酸钠反应,C项错误。
8.D 【命题意图】本题考查元素推断及元素周期律。
【解题分析】X、Y、Z、W分别为C、F、S、O。电负性:F>O>S,A项错误;最简单氢化物的沸点:H2O>CH4,B项错误;最高价氧化物对应水化物的酸性:H2SO4>H2CO3,C项错误;XZ2是CS2,各原子最外层均满足8电子结构,D项正确。
9.A 【命题意图】本题考查CO2加氢制备CH4的一种催化机理分析。注重创新性、应用性考查,培养考生的分析与推测能力,体现变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知的学科核心素养。
【解题分析】CO2*为活化微粒,活化分子比普通分子的能量高,因此CO2*的能量高于CO2,A项正确;Ni—H2的形成有利于氢气分子解离为氢原子,减弱了H2的稳定性,B项错误;Ni、La2O3是二氧化碳加氢反应的催化剂,La2O2CO3是中间产物,C项错误;CO2加氢制备甲烷的过程中,断裂的键有CO、H—H,形成的键有C—H、O—H,没有非极性键的形成,D项错误。
10.B 【命题意图】本题考查晶胞结构与性质。
【解题分析】1个KCaF3晶胞中含有1个K+、1个Ca2+和3个F-,A项错误;由晶胞结构可知,Ca2+的配位数为6,B项正确;F-的总体积为 nm3,晶胞的体积为a3 nm3,则F-的晶胞利用率为,C项错误;该晶胞的质量为 g,晶胞的体积为a3×10-21 cm3,则晶胞的密度为 g·cm-3,D项错误。
11.C 【命题意图】本题考查化学平衡图像分析。
【解题分析】反应①的气体分子数减少,则ΔS<0,反应③的K随温度的升高而增大,则ΔH3>0,A项正确;根据盖斯定律,由2×(①+②)得反应2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)2H2SO4(l),则K=×,B项正确;设SO2、O2、SO3的物质的量浓度分别为2a mol·L-1、a mol·L-1、2a mol·L-1,Q==,无法确定Q与K2的关系,C项错误;气体总物质的量不变,压强只与温度有关,D项正确。
12.D 【命题意图】本题考查实验操作、现象及结论分析。
【解题分析】饱和亚硫酸与碳酸浓度不同,不能得出其酸性强弱,A项错误;溶液中可能含有碳酸氢盐,B项错误;Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),C项错误。
13.B 【命题意图】本题考查电化学。
【解题分析】a、c的电解总反应均为N2+3H22NH3,A项正确;a、c的阳极发生的反应分别为H2-2e-2H+、3H2-6e-+2N3-2NH3,B项错误;b的阴极反应为N2+3H2O+6e-2NH3+3O2-,C项正确;a、b和c的阴极上均只有N2得电子,生成等量氨气,转移的电子数相等,D项正确。
14.B 【命题意图】本题考查电解质溶液及三大守恒。注重应用性、综合性考查,培养考生的分析与推测能力,体现变化观念与平衡思想的学科核心素养。
【解题分析】水的电离程度最大的是Q点,A项错误;N点溶液溶质为NaHX,溶液显酸性,HX-的电离程度大于其水解程度,B项正确;P点时pH小于7,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-) +c(HX-)+2c(X2-),可得c(Na+)<c(HX-) +2c(X2-),C项错误;由元素质量守恒得c(Na+)=2c(HX-)+2c(X2-)+2c(H2X),D项错误。
15.(1)慢慢滴入浓盐酸,待观察到装置中全部充满黄绿色气体(1分);保证Sn尽可能地生成SnCl4,提高SnCl4产率(1分);丁中缺少温度计,戊与己之间缺少干燥装置(2分)
(2)SnCl4 +2H2OSnO2↓+4HCl(2分)
(3)c,b,a(3分);降低Cl2在SnCl4中的溶解度,加快氯气从SnCl4中逸出的速率(2分);85.5%(3分)
【解题分析】(1)慢慢滴入浓盐酸,待观察到装置中全部充满黄绿色气体,排尽装置中的空气,然后进行实验。要提高SnCl4产率,需保证氯气过量。
(2)将少许制得的SnCl4溶于水中得到白色氧化物沉淀,该反应的化学方程式为SnCl4 +2H2OSnO2↓+4HCl。
(3)操作顺序:c(除去溶解的Cl2)→b(让产物SnCl4进入U形管中)→a(蒸馏结束)→打开安全瓶上的止水夹,关闭抽气泵。加热是为了降低Cl2在SnCl4中的溶解度,抽气是为了加快Cl2从SnCl4中逸出的速率。产率=×100%=×100%≈85.5%。
16.(1)第四周期第Ⅷ族(1分);3∶4(2分)
(2)Co(OH)2(1分);1∶4(2分);2Li2CO3 +4CoCO3 +O24LiCoO2 +6CO2(2分)
(3)减少Li2CO3的溶解量,提高产率(2分);b(2分)
(4)0.094(2分)
【命题意图】本题考查工艺流程综合。注重应用性、综合性考查,培养考生的分析与推测能力,体现宏观辨识与微观探析、科学态度与社会责任的学科核心素养。
【解题分析】(4)取100 mL滤液2,其中c(Li+)=0.10 mol·L-1,锂元素的回收率不低于80%,则反应后溶液中剩余的Li+的物质的量浓度为20%×0.10 mol·L-1=0.02 mol·L-1,溶液中c(C)= mol·L-1=0.9 mol·L-1,需要碳酸钠的物质的量为0.9 mol·L-1×0.1 L=0.09 mol,沉淀锂离子需要碳酸钠的物质的量为 mol=0.004 mol,则最少需要碳酸钠固体的物质的量为0.004 mol+0.09 mol=0.094 mol。
17.(1)-385.87(2分)
(2)D(2分)
(3)60%(2分);0.3(2分);8.6(2分)
(4)①yCO2+MoCxyCO+MoCxOy(2分)
②(1分);0.2025(2分)
【命题意图】本题考查化学反应原理综合。注重应用性、综合性考查,培养考生的分析与推测能力、归纳与论证能力,体现变化观念与平衡思想的学科核心素养。
【解题分析】(3) 2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)
起始量/mol 2 6 0 0
平衡量/mol 2-2x 6-6x x 4x
A点时,6-6x=4x,解得x=0.6,p(C2H4)=×3.1 MPa=0.3 MPa;B点时,2-2x=x,解得x=, CO2、H2、C2H4、H2O的物质的量分数依次为、、、,Kp== MPa-3= MPa-3≈8.6 MPa-3。
(4)①CO2和甲烷重整制氢的反应为CH4+CO22CO+2H2,CH4发生的反应为yCH4+MoCxOyyCO+2yH2+MoCx,则CO2发生的反应为yCO2+MoCxyCO+MoCxOy。
②Kx=,当反应达到平衡时,v正=v逆,即k正·x(CH4)·x(CO2)=k逆·x2(CO)·x2(H2),k逆=;40 min时,反应达到平衡,x(H2)=x(CO)=0.3,x(CH4)=x(CO2)=0.2,Kx==0.2025。
18.(1)环己烷(1分);羟基(1分)
(2)氧化反应(1分);sp2、sp3(2分)
(3)(2分)
(4)2+O22+2H2O(2分)
(5)17(2分);(或)(1分)
(6)(3分)
【解题分析】(5)满足条件的同分异构体有(10种)、(邻、间、对,3种)、(邻、间、对,3种)、,共17种,其中核磁共振氢谱中有4组峰且峰面积之比为2∶2∶2∶1的结构简式为和。
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