精品解析:安徽省蚌埠第二中学2025届高三下学期最后一考 化学试题
2025-09-07
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内容正文:
蚌埠二中2024-2025学年度高三第二学期5月最后一考
化学试题
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔,在答题卡上各题的答题区域内作答,否则,该大题不予计分。
3.可能用到的相对原子质量:F:19 Mg:24 Ca:40
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. 2025年2月,亚冬会在哈尔滨隆重举行,科技赋能,助力亚冬。下列说法正确的是
A. 醇氢电动汽车为亚冬会提供出行保障,甲醇是新型清洁可再生能源
B. 科技感十足的发热保暖帽等产品含有石墨烯材料,石墨烯能导电,属于电解质
C. 亚冬会宣传景观多用到亚克力板,俗称有机玻璃,是一种高强度新型无机非金属材料
D. 哈工大研发的碳纤维复合材料,使中国产品首次入选国际赛事核心雪具,该材料属于有机高分子材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲醇燃烧产物主要为水和二氧化碳,污染较小,且可通过可再生能源(如生物质)生产,属于新型清洁可再生能源,A正确;
B.石墨烯是碳的单质,而电解质必须是化合物,因此石墨烯不属于电解质,B错误;
C.亚克力板(有机玻璃)的成分是聚甲基丙烯酸甲酯,属于有机高分子材料,而非无机非金属材料,C错误;
D.碳纤维复合材料由碳纤维和树脂等组成,属于复合材料,而非单纯的有机高分子材料,D错误;
故答案为:A。
2. 酸催化作用下,与的混合溶液发生反应,可在石油开采中用于油路解堵。下列化学用语表述不正确的是
A. 的结构示意图为
B. 中的配位键可表示为
C. 的空间结构模型为
D. 用电子式表示的形成过程为
【答案】C
【解析】
【详解】A.的核电荷数为17,核外电子数为18,结构示意图表述正确,A正确;
B.中N原子提供孤对电子,提供空轨道形成配位键,配位键用箭头(N→H)表示,图示中配位键表示正确,B正确;
C.的中心O原子有2个成键电子对和2个孤电子对,空间构型为V形,图示为直线形模型,与实际结构不符,C错误;
D.NaCl为离子化合物,形成过程为Na原子失去电子、Cl原子得到电子,电子式表示为,表述正确,D正确;
故答案选C。
3. 下列“类比”或“推理”正确的是
A. 浓硫酸能干燥,则浓硫酸也能干燥
B. 过量的与稀硝酸反应生成,则过量的与反应生成
C. 与反应生成和,则与反应生成和
D. 向蛋白质溶液中加入饱和溶液,有固体析出,再加水固体溶解;向蛋白质溶液中加入饱和溶液,也有固体析出,再加水固体也溶解
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓硫酸具有强氧化性,会与H2S发生氧化还原反应,无法干燥H2S,A错误;
B.Cl2的氧化性强,无论Fe是否过量,Fe与Cl2反应均生成FeCl3而非FeCl2,B错误;
C.SO2与Na2O2反应时,Na2O2的强氧化性会将SO2中的S(+4价)氧化为+6价,生成Na2SO4而非Na2SO3,C错误;
D.饱和NaCl和(NH4)2SO4溶液均通过盐析使蛋白质析出,盐析可逆,加水后溶解,D正确;
故选D。
4. 设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 标准状况下,、的混合气体与中所含原子总数均为
B. 常温下,的溶液中由水电离出的个数为
C. 标准状况下,的和的混合气体中所含中子数和原子数的差值为
D. 将溶液制成胶体,所得胶体粒子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙炔与乙烷含有原子个数不同,二者比例不确定,无法计算含有原子个数,故A错误;
B.的溶液中氢离子的浓度为,而水电离出氢离子浓度等于水电离出的氢氧根离子浓度,所以溶液中水电离出的个数为,故B错误;
C.标准状况下,的气体的物质的量,原子的物质的量为:,中子的物质的量为:,所以标准状况下,的和混合气体所含中子数和原子数的差值为,故C正确;
D.胶体微粒是多个氢氧化铁的集合体,将溶液制成胶体,所得胶体粒子数小于,故D错误;
选C。
5. 由H、C、N、O四种元素组成的化合物的成键结构如图所示,分子中五元环上原子共平面。下列说法正确的是
A. 图中代表N原子 B. 五元环中存在的大键为
C. 该化合物中所有碳氧键键长相等 D. 该化合物中原子的杂化类型为杂化
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据有机物的结构图可知球只连接2个键,则球应该代表的O原子,A错误;
B.五元环上5个原子共平面,则4个C原子和1个O原子均为杂化,各提供1个p轨道。假设环内的4个C原子各提供1个p电子和1个O原子提供2个p电子,则总电子数,最后形成5原子6电子的大π键,B正确;
C.该化合物中若存在单键和双键(如环外羰基),双键键长比单键短,碳氧键键长不相等,C错误;
D.根据有机物的结构图可知球连接3个键,则球应该代表的N原子,还存在1个孤电子对,结构为三角锥形,则杂化类型为杂化,D错误;
故答案为:B。
6. 下列反应的离子方程式错误的是
A. 向碳酸银粉末加入稀盐酸中:
B. 向溶液中加入过量的溶液:
C. 将通入足量的硝酸钡溶液:
D. 少量通入漂白液中:
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳酸银是难溶固体,与稀盐酸反应生成AgCl沉淀和CO2气体,电荷和原子均守恒,A正确;
B.与过量生成NH3·H2O,生成,总反应式合并后电荷和原子均守恒,且过量时反应完全,B正确;
C.SO2在酸性条件下被氧化为,与Ba2+生成BaSO4沉淀,同时被还原为NO,反应式电荷和原子均守恒,且SO2溶于水提供酸性环境,C正确;
D.少量CO2与反应生成而非,正确离子方程式应为,D错误;
故选D。
7. 我国科学家最新合成出一种聚醚酯新型材料,合成方法如图所示。下列说法正确的是
A. M分子中含一个手性碳原子
B. M在碱性条件下水解开环得到
C. 能发生加成、取代、氧化反应
D. 苯甲醇中碳原子的杂化方式均为
【答案】C
【解析】
【详解】A.手性碳原子需连有四个不同基团。单体M的环状结构中,连接甲基的碳原子为饱和碳,其连接的四个基团分别为甲基、氢原子及环上两个不同方向的片段,故该碳为手性碳,且分子中有两个手性碳,手性碳位置如图:,A错误;
B.M为环状酯,碱性条件下水解时酯键断裂,应生成羧酸盐而非游离羧基,选项中产物结构含,与碱性条件不符,B错误;
C.PM为聚醚酯,结构中含苯环(可发生加成反应)、酯基(可发生取代反应),在一定条件下燃烧发生氧化反应,C正确;
D.苯甲醇()中,苯环碳原子为杂化,而中的亚甲基碳为杂化,D错误;
故选C。
8. 与锂离子电池相比,镁离子电池因能量密度高、价格低廉而得到了广泛关注。一种可充电电池如图所示。该电池分别以(结构如标注框内所示)材料和为电极,以溶液为电解质溶液。下列说法错误的是
A. 放电时,电极为该电池的负极
B. 放电时,正极区存在反应:
C. 充电时,通过膜向左侧迁移
D. 充电时,外电路转移电子,左边电极增重
【答案】D
【解析】
【详解】A.放电时为原电池,Mg易失电子作负极,发生氧化反应,A正确;
B.放电时正极的PTO得到电子发生还原反应,结合,分步反应为、,符合还原过程,B正确;
C.充电时为电解池,原负极(Mg电极)作阴极,阳离子向阴极(左侧)迁移,C正确;
D.充电时左侧为阴极,电极反应式为,转移电子生成,增重的质量为,D错误;
故答案为:D。
9. 下列实验设计、实验现象及得出的结论都正确的一组是
选项
实验设计
实验现象
结论
A
室温下,取溶液和溶液混合后充分反应,再加入溶液振荡、静置后,取上层溶液滴加少量溶液
溶液变成红色
和的反应有一定的限度
B
取溴丙烷和饱和氢氧化钾的乙醇溶液,均匀加热,将产生的气体通入稀的酸性高锰酸钾溶液中
高锰酸钾溶液褪色
不能证明有丙烯生成
C
向的溶液中滴入2滴溶液,再滴加2滴溶液
先产生蓝色沉淀,再产生黑色沉淀
D
将含有二氧化硫的气体通入足量的高锰酸钾溶液(稀硫酸酸化)中,然后加入足量氯化钡溶液
出现白色沉淀
通过测定白色沉淀的质量,可推算二氧化硫的物质的量
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应离子方程式为:,浓度是KI的两倍,铁离子过量,加KSCN溶液变红色,不能证明反应有一定的限度,A错误;
B.1-溴丙烷消去反应生成的丙烯可能使高锰酸钾褪色,反应物中的乙醇挥发也会使酸性高锰酸钾溶液褪色,结论正确,B正确;
C.过量,加入的和均与剩余Cu2+反应,无法证明转化为,不能比较,C错误;
D.酸化高锰酸钾的硫酸引入,加入生成的包含原有硫酸根,无法推算的物质的量,D错误;
故答案选B。
10. 我国科研团队研究发现使用双金属氧化物可形成氧空位,具有催化氧化性能,可实现加氢制甲醇。其反应机理如图所示,用“*”表示吸附在催化剂表面的物质。下列说法不正确的是
A. 增大压强和催化剂的表面积均能提高甲醇的平衡产率
B. 转化过程中涉及极性键的断裂和形成以及非极性键的断裂
C. 氢化步骤的反应为
D. 每生成甲醇将有电子发生转移
【答案】A
【解析】
【详解】A.增大压强,对于气体分子数减少的反应(CO2+3H2CH3OH+H2O),平衡正向移动,可提高甲醇平衡产率;但催化剂仅加快反应速率,不影响平衡移动,催化剂表面积增大也不能提高平衡产率,A错误;
B.反应中H2的H-H非极性键断裂,CO2的C=O极性键断裂,同时生成CH3OH中的C-H、C-O、O-H极性键及H2O的H-O极性键,涉及极性键的断裂和形成、非极性键的断裂,B正确;
C.根据机理图,氢化步骤中2H2参与反应,生成H3CO*H(甲醇吸附态)和H2O,反应式HCOO*H+2H2→H3CO*H+H2O合理,C正确;
D.总反应为CO2+3H2CH3OH+H2O,C元素由+4价降为-2价,生成1mol甲醇转移6mol电子,则生成0.5mol甲醇转移3mol电子,D正确;
故选A。
11. 某工业含铜废料含有等成分,利用该含铜废料可生产硝酸铜晶体[],生产的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A. “焙烧”过程可将废料中的S元素转化为除去
B. “酸化”过程为加快反应速率,可进行搅拌并适当提高硫酸浓度
C. 若滤液中的溶质为,则试剂a为,试剂b为稀硫酸
D. 若“氧化”一步中无红棕色气体产生,还原剂与氧化剂的物质的量之比为
【答案】D
【解析】
【分析】废料中的铜元素有两种价态:0价和+2价,而目标产品中铜元素显+2价,过程中有氧化还原反应发生,废料中硫元素等杂质要除去。由流程图分析,将废料“焙烧”时Cu和CuS将被O2氧化生成固体CuO和气体SO2。用H2SO4“酸化”有发生反应,所以酸化得到的溶液主要是CuSO4溶液。加入“过量试剂a”的目的是通过“置换”反应得到单质铜,试剂a应选择比铜活泼的金属单质。“置换”后“过滤”所得固体是铜单质(含有过量的锌),“淘洗”目的就是除去过量的金属锌。“反应”步骤中金属铜溶解在20%HNO3和10%H2O2溶液中,得到Cu(NO3)2溶液,最后经一系列操作得到目标产品。
【详解】A.焙烧过程中,废料中的CuS与空气中O2反应生成CuO和SO2,S元素转化为SO2进入废气被除去,A正确;
B.酸化时搅拌可增大反应物接触面积,提高硫酸浓度可增加反应速率,均能加快反应,B正确;
C.酸化后溶液含CuSO4,加入过量Zn(试剂a)发生置换反应:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,过滤后滤液溶质为ZnSO4;滤渣含Cu和过量Zn,加入稀硫酸(试剂b)除去Zn(Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑),淘洗后得纯净Cu,C正确;
D.氧化步骤中Cu为还原剂(Cu→Cu2+,失2e−),无红棕色气体(排除NO2),氧化剂可能为H2O2(H2O2→2H2O,得2e−/mol)或HNO3(还原为NO,得3e−/mol)。若为H2O2,还原剂与氧化剂物质的量之比为1:1;若为HNO3,比例为3:2,均非1:2,D错误;
故选D。
12. 某试液中只可能含有中的若干种离子,离子浓度均为,某同学进行了如下实验,下列说法不正确的是
A. 原试液中存在的阳离子有和 B. 气体B遇湿润的红色石蕊试纸,试纸变蓝
C. 原试液中一定不含有 D. 沉淀B为红褐色的
【答案】A
【解析】
【分析】某试液中只可能含有中的若干种离子,离子浓度均为,加入过量稀硫酸无明显变化,说明无碳酸根离子;加入硝酸钡有气体,因为前面已经加入了硫酸,硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,说明有存在且被氧化,沉淀为硫酸钡;因为Fe2+与不能大量共存,故没有,加入NaOH有气体,说明存在,气体为氨气,沉淀B为红褐色氢氧化铁沉淀;通入少量CO2产生沉淀,先与OH-、Ba2+反应,沉淀C为碳酸钡;因为存在的离子浓度均为0.1 mol•L-1,从电荷守恒的角度出发,只能含有、Fe2+、Cl-、才能保证电荷守恒,K+必然不能存在。
【详解】A.由分析可知,原试液中存在的阳离子有,不存在,A错误;
B.由分析可知,气体B为NH3,NH3遇湿润红色石蕊试纸生成NH3·H2O,溶液呈碱性,试纸变蓝,B正确;
C.由分析可知,原试液中一定不含有,C正确;
D.由分析可知,沉淀B为红褐色的,D正确;
故选A。
13. 某有机物R能与形成橙红色的配离子,该配离子可被氧化成淡蓝色的配离子。某研究小组对的氧化反应进行了研究。用浓度分别为的溶液进行了三组实验,得到随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间:
B. 时,在内,的平均生成速率为
C. 平衡后加水稀释,减小
D. 平衡转化率:
【答案】D
【解析】
【分析】浓度越大,反应速率越大,曲线越陡,I、Ⅱ、Ⅲ对应硝酸的浓度分别是2.0mol/L、2.5mol/L、3.0mol/L。
【详解】A.体系颜色转变时间取决于反应速率,浓度越高反应速率越快,曲线Ⅲ(3.0mol/L)反应最快,转变时间最短,故tⅢ < tⅡ < tⅠ,A错误;
B.由图可知,在时,0~1min内 减少,根据速率之比等于方程式的系数之比,的平均生成速率等于消耗速率的一半,的平均生成速率,B错误;
C.加水稀释,平衡向粒子数增多的方向移动,即逆向移动,浓度增大、浓度减小,比值增大,C错误;
D.浓度越高,平衡正向移动程度越大,平衡转化率越高,曲线Ⅲ(3.0mol/L)平衡浓度最低,转化率最高,故αⅢ > αⅡ > αⅠ,D正确;
故答案选D。
14. 一种新型稀磁半导体(摩尔质量为)的立方晶胞结构如图所示,图中微粒m、p的分数坐标分别是,阿伏加德罗常数的值为,晶体的密度为。下列叙述错误的是
A. 微粒n的分数坐标是
B.
C. 元素锂的焰色是紫红色,属于发射光谱
D. 微粒与微粒之间的最短距离为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题意可知,是原点,点的投影位于距原点的处,故微粒的分数坐标是,A正确;
B.根据晶胞结构可知,锰原子个数为:、锌原子个数为:、锂原子个数为:、砷原子位于晶胞内,个数是,故该晶胞的分子式是,则,B错误;
C.锂的焰色反应为紫红色,是电子跃迁释放能量产生的发射光谱,C正确;
D.微粒与微粒之间的最短距离为晶胞体对角线的,设晶胞参数为,晶胞密度是:,晶胞体对角线长度为,所以微粒与微粒之间的最短距离为,D正确;
故选B。
二、非选择题(本题共4小题,共58分。)
15. 氟硅酸()是磷矿生产工艺中的副产物,工业上利用其与氨气反应经多次处理后制备,能提高磷矿伴生资源的有效利用,减少资源浪费。实验室模拟该制备过程制备。回答下列问题:
(1)制备溶液
连接好装置(如图所示,部分夹持装置已省略),经检查装置气密性良好,装入药品。点燃装置A中的酒精灯,一段时间后,当观察到装置C中溶液的为13左右时,用塑料注射器缓慢滴加20%氟硅酸溶液。
已知:i.氟硅酸是二元强酸,易分解为四氟化硅和氟化氢;
ii.不溶于;
iii.的密度比水大且不互溶。
①装置A中发生反应的化学方程式为___________。
②装置B和C中的作用___________(填“相同”或“不相同”);两装置中的作用分别是___________、___________。
③三颈烧瓶中除生成,还会生成一种难溶于水的酸性氧化物,该反应的离子方程式是___________。
④三颈烧瓶内部表层需要涂一层石蜡,原因是___________。
(2)制备
将上述三颈烧瓶中的混合物倒出,过滤,取滤液于烧杯中,加入适量石灰乳,充分反应后,经过一系列操作得到含有少量的粗品。
①指出如图所示过滤操作中不规范之处:___________。
②下图中上述“一系列操作”过程中无需使用的仪器为___________(填字母)。
(3)产品纯度测定
利用溶于醋酸,而不溶于醋酸的性质提取产品中的,并用适当的溶剂将其配制成溶液,移取于锥形瓶中,用的标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为,做空白实验,消耗标准溶液的体积为。已知:。产品中的质量分数为___________%。
【答案】(1) ①. 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O ②. 不相同 ③. 装置B中CS2用于监测NH3的通入速率 ④. 装置C中CS2用于防倒吸 ⑤. 6NH3·H2O+Si+2H+=6N+6F-+SiO2↓+4H2O ⑥. 氟硅酸易分解为四氟化硅和氟化氢,HF会与玻璃中的SiO2反应
(2) ①. 缺少玻璃棒引流、漏斗下端颈部没有紧贴烧杯内壁 ②. AB
(3)
【解析】
【分析】制备NH4F溶液时,装置A中可通过加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气,氨气进入装置B中,且NH3不溶于CS2,则可通过观察装置B中气泡冒出的速率监测NH3的通入速率;氨气极易溶于水,CS2的密度比水的大,装置C中溶解氨气时,导管插入CS2中,通入的NH3被上层的水吸收,所以CS2在装置C中可防止倒吸,当装置C中溶液的pH为13左右时,用塑料注射器缓慢滴加20%氟硅酸溶液,反应生成氟化铵,装置D为尾气处理装置,倒扣的漏斗可防倒吸。
【小问1详解】
①由分析可知,装置A中加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气,发生反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
②由分析可知,装置B和C中CS2的作用不相同;装置B中CS2用于监测NH3的通入速率;装置C中CS2用于防倒吸;
③三颈烧瓶中氨水和20%氟硅酸溶液反应,除生成NH4F外,还会生成一种难溶于水的酸性氧化物,结合元素守恒可知,该难溶于水的酸性氧化物为二氧化硅,则该反应的离子方程式是6NH3·H2O++2H+=6+6F-+SiO2↓+4H2O;
④由已知①可知,氟硅酸易分解为四氟化硅和氟化氢,氟化氢气体及其水溶液氢氟酸能腐蚀玻璃,故三颈烧瓶内部表层需要涂一层石蜡。
【小问2详解】
①由图可知,过滤操作中不规范之处为缺少玻璃棒引流、漏斗下端颈部没有紧贴烧杯内壁;
②氟化铵和石灰乳反应生成氟化钙,且氟化钙难溶于水,制得的粗品中应含有Ca(OH)2,但最终得到的是含CaO的CaF2粗品,则一系列操作包括过滤、洗涤、灼烧,则使用的仪器有酒精灯、坩埚、玻璃棒等,无需使用锥形瓶和量筒,A、B项符合题意。
【小问3详解】
由滴定反应EDTA+Ca2+=[Ca(EDTA)]2+可知,与Ca2+反应的EDTA标准溶液为(V1-V0) mL,根据CaF2~Ca2+~EDTA,则产品中CaF2的质量分数为:×100%=%。
16. 火法炼铅烟尘的主要成分为及铜、锌、镉、砷的氧化物,回收处理炼铅烟尘可实现资源再生。某工艺流程如图所示:
已知i.易溶于水,热稳定性好;
ii.。
回答下列问题:
(1)基态原子的价层电子排布式为___________。
(2)步骤①中浓硫酸可将氧化成,该反应的化学方程式为___________。
(3)滤渣Ⅰ的主要成分为___________(填化学式)。
(4)反应相同时间,步骤①浓硫酸活化中酸矿体积质量比和硫酸质量浓度对各元素浸出率的影响如图所示,则最优的反应条件是酸矿体积质量比为___________,硫酸质量浓度为___________。
(5)步骤③中饱和溶液的作用是___________。
(6)步骤④的操作为冷却、稀释,请从化学平衡移动原理分析这样操作的原因:___________。
(7)步骤⑤中,当浓度为时,为___________。
【答案】(1)6s26p2
(2)As2O3+2H2SO4(浓)+H2O2H3AsO4+2SO2↑
(3)SiO2、PbSO4
(4) ①. 1.1∶1 ②. 60g·L-1
(5)使PbSO4转化成[PbCl4]2-,与不溶杂质分离开
(6)存在平衡PbCl2(s)+2Cl-(aq)[PbCl4]2-(aq) ΔH>0,冷却、稀释使平衡逆向移动,有利于生成更多的PbCl2
(7)×104
【解析】
【分析】炼铅烟尘在加热条件下经浓硫酸活化后,再经过稀硫酸浸取得到滤渣Ⅰ和滤液1,滤渣Ⅰ为不与酸反应的SiO2和PbSO4,滤液1中含H3AsO4、ZnSO4、CdSO4、CuSO4;滤渣Ⅰ与浓盐酸、饱和NaCl溶液在加热条件下反应得到含[PbCl4]2-的溶液,滤渣Ⅱ为SiO2;步骤④的操作为冷却、稀释,使得PbCl2(s)+2Cl-(aq)[PbCl4]2-(aq) ΔH>0的平衡逆向移动,析出PbCl2,向PbCl2中加饱和Na2SO4溶液发生沉淀转化,生成PbSO4。
【小问1详解】
Pb为82号元素,位于第六周期第ⅣA族,基态Pb原子的价层电子排布式为6s26p2。
【小问2详解】
步骤①中浓硫酸可将As2O3氧化成H3AsO4,As元素的化合价由+3升高至+5,则S元素的化合价应由+6降低到+4,结合得失电子守恒、质量守恒可知,该反应的化学方程式为As2O3+2H2SO4(浓)+H2O2H3AsO4+2SO2↑。
【小问3详解】
由分析可知,滤渣Ⅰ的主要成分为SiO2、PbSO4。
【小问4详解】
由图可知,当酸矿体积质量比为1.1∶1、硫酸的质量浓度为60g·L-1时,杂质元素的浸出率达到最高,利于除去。
【小问5详解】
饱和NaCl溶液中氯离子浓度很大,可以使得PbSO4转化成[PbCl4]2-,与不溶杂质分离开。
【小问6详解】
因存在平衡PbCl2(s)+2Cl-(aq)[PbCl4]2-(aq) ΔH>0,该平衡正向为吸热过程,则冷却、稀释利于平衡逆向移动,有利于生成更多的PbCl2。
【小问7详解】
步骤⑤中,当Cl-浓度为0.6 mol·L-1时,=====×104。
17. 加氢制甲醇不仅减少了排放,而且缓解了能源短缺的问题。该过程发生的主要反应如下。
反应Ⅰ: ;
反应Ⅱ: 。
回答下列问题:
(1)已知:标准摩尔生成焓是指在由稳定态单质生成化合物时的焓变。该反应中的相关物质的标准摩尔生成焓()数据如表所示。
物质
0
则___________。
(2)向密闭容器中加入和,合成。已知反应Ⅰ的正反应速率可表示为,逆反应速率可表示为,其中为速率常数。
①图1中能够代表的曲线为___________(填“”“”“”或“”)。
②温度为时,反应Ⅰ的化学平衡常数___________。
(3)在一定条件下,将和通入一装有催化剂的恒容密闭容器中充分发生反应Ⅰ、Ⅱ.平衡时和的选择性、的转化率随温度升高的变化曲线如图2所示。
①图2中代表的转化率随温度升高变化的曲线是___________(填“a”“b”或“c”);的转化率随温度升高呈现如图2所示变化趋势的原因是___________。
②该体系中,时,反应Ⅱ的浓度平衡常数为___________(保留两位有效数字)。
(4)某小组研究了不同条件下催化剂对相同时间内产率的影响,如图3所示为不同温度下、不同催化剂对相同时间内产率的影响,据图3可知应选择的温度及催化剂为___________(填字母)。
A. B.
C. D.
【答案】(1)-49kJ·mol-1
(2) ①. L1 ②. 1.6
(3) ①. b ②. 反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,其他条件不变时,温度升高,反应Ⅰ向逆反应方向移动,使CO2的转化率减小,反应Ⅱ向正反应方向移动,使CO2的转化率增大。反应Ⅱ向正反应方向移动的程度更大,所以CO2的转化率随温度的升高而增大 ③. 0.41 (4)C
【解析】
【小问1详解】
由表中各物质的标准摩尔生成焓,可得出如下热化学方程式:③H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH3=-242kJ·mol-1;④C(s)+ O2(g)=CO2(g) ΔH4=-394kJ·mol-1;⑤C(s)+ 2H2(g)+O2(g)=CH3OH(g) ΔH5=-201kJ·mol-1;依据盖斯定律,③-④+⑤可得CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=ΔH3-ΔH4+ΔH5=(-242kJ·mol-1)-(-394kJ·mol-1)+(-201kJ·mol-1)=-49kJ·mol-1。
【小问2详解】
①对于反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49kJ·mol-1,升高温度,平衡逆向移动,则k正<k逆,k逆增大的程度更大,所以图1中能够代表k逆的曲线为L1.②从图1中可以看出,温度为T1 K时,k正=0.8a、k逆=0.5a,反应Ⅰ的化学平衡常数K===1.6。
【小问3详解】
①在反应体系时,CH3OH和CO的选择性之和为1,反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,升高温度,反应Ⅰ平衡逆向移动,反应Ⅱ平衡正向移动,CH3OH的选择性减小,CO的选择性增大,则a曲线表示CH3OH的选择性随温度升高的变化曲线,c曲线表示CO的选择性随温度升高的变化曲线,所以图2中代表CO2的转化率随温度升高变化的曲线为b;CO2的转化率随温度的升高而增大,表明反应Ⅱ正向进行的程度大于反应Ⅰ逆向进行的程度,所以原因是反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,其他条件不变时,温度升高,反应Ⅰ向逆反应方向移动,使CO2的转化率减小,反应Ⅱ向正反应方向移动,使CO2的转化率增大。反应Ⅱ向正反应方向移动的程度更大,所以CO2的转化率随温度的升高而增大。
②在一定条件下,将1mol CO2和2mol H2通入一装有催化剂的恒容密闭容器中充分发生反应Ⅰ、Ⅱ,由图2可知,573 K时,CO2的转化率为60%,则参加反应的CO2的物质的量为1mol×60%=0.6mol,CH3OH的选择性为80%、CO的选择性为20%,则生成CH3OH的物质的量为0.6mol×80%=0.48mol,生成CO的物质的量为0.6mol×20%=0.12mol,平衡时,CO2的物质的量为1mol-0.6mol=0.4mol,H2的物质的量为2mol-0.48mol×3-0.12mol=0.44mol,H2O的物质的量为0.48mol+0.12mol=0.6mol。设容器的体积为V L,则反应Ⅱ的浓度平衡常数为=≈0.41。
【小问4详解】
从图3中可以看出,220 ℃、CZA-R-2作催化剂时,CH3OH的产率最大,所以应选择的温度、催化剂为220 ℃、CZA-R-2。故选C。
18. H是合成某药物的中间体,一种合成H的路线如图所示。回答下列问题:
(1)B的名称是_______, B→C的反应类型是_______。
(2)D中官能团的名称是_______,F→G的另一产物是_______(填化学式)。
(3)有机分子中N原子电子云密度越大,碱性越强。已知:烃氧基为推电子基。下列有机物中碱性最强的是_______(填标号)。
a. b. c. d.
(4)写出G→H的化学方程式:_______。
(5)在C的芳香族同分异构体中,同时满足下列条件的结构有_______种(不考虑立体异构)。
i.含3种官能团;
ⅱ.苯环直接与氨基连接;
iii.有机物能与反应。
(6)以甲为原料合成芳香族化合物丁的微流程如图:
已知:甲→乙的原子利用率为100%,甲仅含一种官能团。
①试剂X为非极性分子,则甲为_______(填结构简式)。
②丙在一定条件下可转化为乙,则丙转化为乙的反应条件为_______。
【答案】(1) ①. 邻硝基苯酚 ②. 取代反应
(2) ①. 醚键、氨基 ②. NaCl
(3)a (4)
(5)10 (6) ①. ②. NaOH溶液,加热
【解析】
【分析】A发生硝化反应生成B,B发生取代反应生成C,C发生还原反应生成D,由D逆推,可知A是、B是、C是;F和发生取代反应生成G,由G逆推,可知F是。
【小问1详解】
B是,名称是邻硝基苯酚;B是、C是,B→C是B中羟基中的H原子被基甲基代替,反应类型是取代反应;
【小问2详解】
根据D的结构简式,D中官能团的名称是氨基、醚键;F是,F→G是和发生取代反应生成G和NaCl,另一产物是NaCl;
【小问3详解】
-OCH3为推电子基,-Cl、-F为吸电子基团,且F原子电负性大于Cl,所以N原子电子云密度a>c>b>d,N原子电子云密度越大,碱性越强。则碱性a>c>b>d,碱性最强的是a。
【小问4详解】
G→H是G在酸性条件下水解生成H,反应的化学方程式为;
【小问5详解】
i.含3种官能团;ⅱ.苯环直接与氨基连接; iii.有机物能与反应,同时满足条件的3种官能团分别为-NH2、-OH、-OOCH,三种不同官能团在苯环上的位置异构有10种。
【小问6详解】
①甲→乙的原子利用率为100%,甲仅含一种官能团,甲是,甲和氢气发生加成反应生成,则甲为。
②丙是卤代烃,卤代烃在碱性条件下发生水解反应可转化为醇,则丙转化为乙的反应条件为NaOH溶液,加热。
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蚌埠二中2024-2025学年度高三第二学期5月最后一考
化学试题
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔,在答题卡上各题的答题区域内作答,否则,该大题不予计分。
3.可能用到的相对原子质量:F:19 Mg:24 Ca:40
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. 2025年2月,亚冬会在哈尔滨隆重举行,科技赋能,助力亚冬。下列说法正确的是
A. 醇氢电动汽车为亚冬会提供出行保障,甲醇是新型清洁可再生能源
B. 科技感十足的发热保暖帽等产品含有石墨烯材料,石墨烯能导电,属于电解质
C. 亚冬会宣传景观多用到亚克力板,俗称有机玻璃,是一种高强度新型无机非金属材料
D. 哈工大研发的碳纤维复合材料,使中国产品首次入选国际赛事核心雪具,该材料属于有机高分子材料
2. 酸催化作用下,与的混合溶液发生反应,可在石油开采中用于油路解堵。下列化学用语表述不正确的是
A. 的结构示意图为
B. 中的配位键可表示为
C. 的空间结构模型为
D. 用电子式表示的形成过程为
3. 下列“类比”或“推理”正确的是
A. 浓硫酸能干燥,则浓硫酸也能干燥
B. 过量的与稀硝酸反应生成,则过量的与反应生成
C. 与反应生成和,则与反应生成和
D. 向蛋白质溶液中加入饱和溶液,有固体析出,再加水固体溶解;向蛋白质溶液中加入饱和溶液,也有固体析出,再加水固体也溶解
4. 设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 标准状况下,、的混合气体与中所含原子总数均为
B. 常温下,的溶液中由水电离出的个数为
C. 标准状况下,的和的混合气体中所含中子数和原子数的差值为
D. 将溶液制成胶体,所得胶体粒子数为
5. 由H、C、N、O四种元素组成的化合物的成键结构如图所示,分子中五元环上原子共平面。下列说法正确的是
A. 图中代表N原子 B. 五元环中存在的大键为
C. 该化合物中所有碳氧键键长相等 D. 该化合物中原子的杂化类型为杂化
6. 下列反应的离子方程式错误的是
A. 向碳酸银粉末加入稀盐酸中:
B. 向溶液中加入过量的溶液:
C. 将通入足量的硝酸钡溶液:
D. 少量通入漂白液中:
7. 我国科学家最新合成出一种聚醚酯新型材料,合成方法如图所示。下列说法正确的是
A. M分子中含一个手性碳原子
B. M在碱性条件下水解开环得到
C. 能发生加成、取代、氧化反应
D. 苯甲醇中碳原子的杂化方式均为
8. 与锂离子电池相比,镁离子电池因能量密度高、价格低廉而得到了广泛关注。一种可充电电池如图所示。该电池分别以(结构如标注框内所示)材料和为电极,以溶液为电解质溶液。下列说法错误的是
A. 放电时,电极为该电池的负极
B. 放电时,正极区存在反应:
C. 充电时,通过膜向左侧迁移
D. 充电时,外电路转移电子,左边电极增重
9. 下列实验设计、实验现象及得出的结论都正确的一组是
选项
实验设计
实验现象
结论
A
室温下,取溶液和溶液混合后充分反应,再加入溶液振荡、静置后,取上层溶液滴加少量溶液
溶液变成红色
和的反应有一定的限度
B
取溴丙烷和饱和氢氧化钾的乙醇溶液,均匀加热,将产生的气体通入稀的酸性高锰酸钾溶液中
高锰酸钾溶液褪色
不能证明有丙烯生成
C
向的溶液中滴入2滴溶液,再滴加2滴溶液
先产生蓝色沉淀,再产生黑色沉淀
D
将含有二氧化硫的气体通入足量的高锰酸钾溶液(稀硫酸酸化)中,然后加入足量氯化钡溶液
出现白色沉淀
通过测定白色沉淀的质量,可推算二氧化硫的物质的量
A. A B. B C. C D. D
10. 我国科研团队研究发现使用双金属氧化物可形成氧空位,具有催化氧化性能,可实现加氢制甲醇。其反应机理如图所示,用“*”表示吸附在催化剂表面的物质。下列说法不正确的是
A. 增大压强和催化剂的表面积均能提高甲醇的平衡产率
B. 转化过程中涉及极性键的断裂和形成以及非极性键的断裂
C. 氢化步骤的反应为
D. 每生成甲醇将有电子发生转移
11. 某工业含铜废料含有等成分,利用该含铜废料可生产硝酸铜晶体[],生产的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A. “焙烧”过程可将废料中的S元素转化为除去
B. “酸化”过程为加快反应速率,可进行搅拌并适当提高硫酸浓度
C. 若滤液中的溶质为,则试剂a为,试剂b为稀硫酸
D. 若“氧化”一步中无红棕色气体产生,还原剂与氧化剂的物质的量之比为
12. 某试液中只可能含有中的若干种离子,离子浓度均为,某同学进行了如下实验,下列说法不正确的是
A. 原试液中存在的阳离子有和 B. 气体B遇湿润的红色石蕊试纸,试纸变蓝
C. 原试液中一定不含有 D. 沉淀B为红褐色的
13. 某有机物R能与形成橙红色的配离子,该配离子可被氧化成淡蓝色的配离子。某研究小组对的氧化反应进行了研究。用浓度分别为的溶液进行了三组实验,得到随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间:
B. 时,在内,的平均生成速率为
C. 平衡后加水稀释,减小
D. 平衡转化率:
14. 一种新型稀磁半导体(摩尔质量为)的立方晶胞结构如图所示,图中微粒m、p的分数坐标分别是,阿伏加德罗常数的值为,晶体的密度为。下列叙述错误的是
A. 微粒n的分数坐标是
B.
C. 元素锂的焰色是紫红色,属于发射光谱
D. 微粒与微粒之间的最短距离为
二、非选择题(本题共4小题,共58分。)
15. 氟硅酸()是磷矿生产工艺中的副产物,工业上利用其与氨气反应经多次处理后制备,能提高磷矿伴生资源的有效利用,减少资源浪费。实验室模拟该制备过程制备。回答下列问题:
(1)制备溶液
连接好装置(如图所示,部分夹持装置已省略),经检查装置气密性良好,装入药品。点燃装置A中的酒精灯,一段时间后,当观察到装置C中溶液的为13左右时,用塑料注射器缓慢滴加20%氟硅酸溶液。
已知:i.氟硅酸是二元强酸,易分解为四氟化硅和氟化氢;
ii.不溶于;
iii.的密度比水大且不互溶。
①装置A中发生反应的化学方程式为___________。
②装置B和C中的作用___________(填“相同”或“不相同”);两装置中的作用分别是___________、___________。
③三颈烧瓶中除生成,还会生成一种难溶于水的酸性氧化物,该反应的离子方程式是___________。
④三颈烧瓶内部表层需要涂一层石蜡,原因是___________。
(2)制备
将上述三颈烧瓶中的混合物倒出,过滤,取滤液于烧杯中,加入适量石灰乳,充分反应后,经过一系列操作得到含有少量的粗品。
①指出如图所示过滤操作中不规范之处:___________。
②下图中上述“一系列操作”过程中无需使用的仪器为___________(填字母)。
(3)产品纯度测定
利用溶于醋酸,而不溶于醋酸的性质提取产品中的,并用适当的溶剂将其配制成溶液,移取于锥形瓶中,用的标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为,做空白实验,消耗标准溶液的体积为。已知:。产品中的质量分数为___________%。
16. 火法炼铅烟尘的主要成分为及铜、锌、镉、砷的氧化物,回收处理炼铅烟尘可实现资源再生。某工艺流程如图所示:
已知i.易溶于水,热稳定性好;
ii.。
回答下列问题:
(1)基态原子的价层电子排布式为___________。
(2)步骤①中浓硫酸可将氧化成,该反应的化学方程式为___________。
(3)滤渣Ⅰ的主要成分为___________(填化学式)。
(4)反应相同时间,步骤①浓硫酸活化中酸矿体积质量比和硫酸质量浓度对各元素浸出率的影响如图所示,则最优的反应条件是酸矿体积质量比为___________,硫酸质量浓度为___________。
(5)步骤③中饱和溶液的作用是___________。
(6)步骤④的操作为冷却、稀释,请从化学平衡移动原理分析这样操作的原因:___________。
(7)步骤⑤中,当浓度为时,为___________。
17. 加氢制甲醇不仅减少了排放,而且缓解了能源短缺的问题。该过程发生的主要反应如下。
反应Ⅰ: ;
反应Ⅱ: 。
回答下列问题:
(1)已知:标准摩尔生成焓是指在由稳定态单质生成化合物时的焓变。该反应中的相关物质的标准摩尔生成焓()数据如表所示。
物质
0
则___________。
(2)向密闭容器中加入和,合成。已知反应Ⅰ的正反应速率可表示为,逆反应速率可表示为,其中为速率常数。
①图1中能够代表的曲线为___________(填“”“”“”或“”)。
②温度为时,反应Ⅰ的化学平衡常数___________。
(3)在一定条件下,将和通入一装有催化剂的恒容密闭容器中充分发生反应Ⅰ、Ⅱ.平衡时和的选择性、的转化率随温度升高的变化曲线如图2所示。
①图2中代表的转化率随温度升高变化的曲线是___________(填“a”“b”或“c”);的转化率随温度升高呈现如图2所示变化趋势的原因是___________。
②该体系中,时,反应Ⅱ的浓度平衡常数为___________(保留两位有效数字)。
(4)某小组研究了不同条件下催化剂对相同时间内产率的影响,如图3所示为不同温度下、不同催化剂对相同时间内产率的影响,据图3可知应选择的温度及催化剂为___________(填字母)。
A. B.
C. D.
18. H是合成某药物的中间体,一种合成H的路线如图所示。回答下列问题:
(1)B的名称是_______, B→C的反应类型是_______。
(2)D中官能团的名称是_______,F→G的另一产物是_______(填化学式)。
(3)有机分子中N原子电子云密度越大,碱性越强。已知:烃氧基为推电子基。下列有机物中碱性最强的是_______(填标号)。
a. b. c. d.
(4)写出G→H的化学方程式:_______。
(5)在C的芳香族同分异构体中,同时满足下列条件的结构有_______种(不考虑立体异构)。
i.含3种官能团;
ⅱ.苯环直接与氨基连接;
iii.有机物能与反应。
(6)以甲为原料合成芳香族化合物丁的微流程如图:
已知:甲→乙的原子利用率为100%,甲仅含一种官能团。
①试剂X为非极性分子,则甲为_______(填结构简式)。
②丙在一定条件下可转化为乙,则丙转化为乙的反应条件为_______。
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