精品解析:辽宁省多校2025届高三下学期三模考试化学试题
2025-09-11
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内容正文:
2024-2025学年度下学期高三第三次模拟考试试题
化学
时间:75分钟 试卷满分:100分
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.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。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。
可能用到的相对原子质量:
第I卷(选择题,共45分)
一、单项选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合要求)
1. “劳动创造生活”,“化学源于生活”,下列说法不正确的是
A. 明矾水去除青铜器上的铜锈是利用盐类水解产生的酸与碱式盐反应
B. 食盐既可以作调味剂,也可以作防腐剂
C. 烫发时,先使用氧化剂使头发中二硫键断裂产生游离的巯基
D. 用生铁铸造下水井盖是因为生铁硬度大、抗压
【答案】C
【解析】
【详解】A.明矾()溶于水后Al3+水解产生H+,酸性环境可溶解碱式碳酸铜[],A正确;
B.食盐()通过渗透压抑制微生物生长,兼具调味和防腐功能,B正确;
C.烫发需先断裂二硫键(),需还原剂(如巯基乙酸)将二硫键还原为巯基();氧化剂用于后续重新形成二硫键,选项描述颠倒,C错误;
D.生铁为铁碳合金,硬度高且抗压,适合铸造井盖,D正确;
故选C。
2. 下列化学用语的表达正确的是
A. 的空间构型为正四面体
B. 的电离方程式为
C. 的名称:3-甲基-1-丁烯
D. 基态P原子的价层电子排布图:
【答案】C
【解析】
【详解】A.中Cu2+的杂化方式为dsp2,空间构型为平面正方形,故A错误;
B.BaSO4是强电解质,溶解的部分完全电离,电离方程式应为,故B错误;
C.该有机物主链含4个碳,双键位于1号碳,3号碳连有甲基,名称为3-甲基-1-丁烯,故C正确;
D.基态P原子价层电子为3s23p3,价电子排布图为,故D错误;
选C。
3. 烟花的结构并不复杂,主要由黑火药,药引和各种化学添加剂(如发光剂,发色剂等)组成,其中黑火药的爆炸反应为:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 发光剂可以用镁或铝的粉末 B. 发色剂是使用某些金属化合物
C. 每生成转移电子数目为 D. 烟花中的黄绿色火焰由锶元素产生
【答案】D
【解析】
【详解】A.烟花中,发光剂通常使用镁粉或铝粉,因为它们燃烧时发出明亮的白光,A正确;
B.烟花中的颜色效果由发色剂提供,发色剂通常为金属化合物(如钠盐呈黄色、锶盐呈红色、钡盐呈黄绿色等),B正确;
C.2.8 g 为0.1 mol,从反应看,生成1 mol 时,氮元素从中的+5价降至0价(),每个氮原子获得5个电子;1 mol 含2 mol氮原子,共获得10 mol电子。同时,硫元素从0价降至-2价(),获得2 mol电子;碳元素从0价升至+4价(),失去4 mol电子。总电子转移为硫和氮获得电子之和:10 mol(氮)+ 2 mol(硫)= 12 mol电子。因此,生成0.1 mol 时,转移电子数为 mol,即个电子,C正确;
D.烟花中,锶元素(如锶盐)产生红色火焰,黄绿色火焰通常由钡元素(如钡盐)产生,D错误;
故选D。
4. (三硝基酰胺)中N原子通过两种不同的杂化轨道成键,而中P原子只有一种杂化方式。下列说法正确的是
A. 第一电离能 B. 中键角小于中的键角
C. N和P都有的杂化方式为 D. 在苯中的溶解度大于
【答案】D
【解析】
【详解】A.同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势,但氮原子电子构型导致电离能高于相邻元素,而同一主族元素从上到下第一电离能由大变小,则第一电离能顺序应为:N>O>P,A项错误;
B.N4O6中N可采用sp2杂化,键角约为120°,P4O6中P采用sp3杂化,键角约为100°,因此ONO键角更大,B项错误;
C.N4O6中N有sp2和sp3杂化,P4O6中P仅sp3杂化,两者共有杂化方式为sp3,C项错误;
D.P4O6结构高度对称,属于非极性分子,苯为非极性溶剂,根据相似相溶原理,P4O6溶解度更大,D项正确;
答案选D。
5. 仪器分析可快速测定有机物的分子结构。两种有机物的图谱如下。下列说法中,错误的是
A. 图1是借助乙醇的物理性质进行的测定
B. 在核磁共振氢谱中只有一个峰且氢信号的不可能为0
C. 图2中
D. 图2中含碳正离子的碎片对应的质荷比为57
【答案】B
【解析】
【详解】A.由核磁共振氢谱图可知该有机物分子中有3种不同化学环境的氢原子,且核磁共振氢谱图中峰的面积比等于氢原子的个数比2∶1∶3,核磁共振是原子核的自旋运动引起的,属于物理过程,A正确;
B.中所有氢环境相同,只有一个峰,且氢信号值规定为0(内标物),B错误;
C.通常质荷比最大的峰(位于谱图最右端),其质荷比值对应分子的相对分子质量,4-甲基-2-戊酮()的相对分子质量为100,,C正确;
D.图2中含碳正离子的碎片相对分子质量为4×12+9×1=57,对应的质荷比为57,D正确;
故答案选B。
6. 某同学进行如下兴趣实验:
反应原理:①
②
③(橙红)
现象:立即产生橙红色沉淀,几秒钟后溶液颜色变为蓝色
下列说法不正确的是
A. 反应①中的VSEPR构型和氨气的分子构型不相同
B. 可以利用②反应的原理在厨房中实现检验食盐加碘(淀粉碘化钾试纸额外提供)
C. 该实验条件下,反应速率:③>②
D. 若用溶液代替溶液进行上述实验,现象相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.中I的价层电子对数为(含1对孤电子对),VSEPR构型为四面体形,中N的价层电子对数为(含1对孤电子对),分子构型为三角锥形,A正确;
B.厨房中可用食醋提供,淀粉碘化钾试纸提供和淀粉,加碘盐中的在酸性条件下与反应生成,淀粉遇变蓝,可检验加碘盐,B正确;
C.实验中立即产生橙红色沉淀(反应③),几秒钟后溶液变蓝(反应②生成),说明反应③速率大于②,C正确;
D.溶液呈酸性(的电离程度大于水解程度),溶液因水解呈碱性,反应①需酸性环境,碱性条件下氧化性减弱,可能无法与快速反应生成,导致反应③和②无法按原现象发生,D错误;
故答案选D。
7. 化合物为翡翠的主要成分,W、X、Y和Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态W原子的价层电子排布式为,Y的基态原子核外电子共占据7个原子轨道,Z的最高正化合价和最低负化合价的绝对值相等。下列说法中正确的是
A. 单质熔点: B. 工业上利用Y单质与反应冶炼铁
C. 电负性 D. W的简单氢化物与Z的简单氢化物晶体类型不同
【答案】A
【解析】
【分析】W、X、Y和Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态W原子的价层排布式为,则n为2,W为O元素;Y的基态原子核外电子共占据7个原子轨道,则原子的电子排布为1s22s22p63s23p1,Y为Al元素;Z的最高正化合价和最低负化合价的绝对值相等,则Z为Si元素;该化合物为硅酸盐,其中O(W)元素为-2价,Si(Z)元素为+4价,Al(Y)元素为+3价,根据化合价代数和为0,可得X的化合价为+1价,则X为Na元素。
【详解】A.一般情况下,共价晶体的熔点高于金属晶体,铝离子的离子半径小于钠离子、核电荷数大于钠离子,所以金属铝的金属键强于金属钠,熔点高于金属钠,则单质熔点的大小顺序为Si> Al> Na,A正确;
B.工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝,用一氧化碳还原氧化铁冶炼铁,所以不能用金属铝与氧化铁反应冶炼铁,否则会因原材料成本高降低生产效益,B错误;
C.金属元素的金属性越强,电负性越小,钠元素的金属性强于铝元素,所以铝元素的电负性大于钠元素,C错误;
D.W的简单氢化物是,Z的简单氢化物是,其均为分子晶体,晶体类型相同,D错误;
故选A。
8. 科学家合成了具有聚集诱导发光性能的化合物98和化合物99(R中含有三个羟基)。98和99在丙酮和水的混合溶剂中形成了如图所示的单分子层囊泡和双分子层囊泡。下列说法正确的是
A. 形成囊泡时,苯平面之间正对比错位要稳定
B. 98形成双分子层囊泡,99形成单分子层囊泡
C. 囊泡形成体现的超分子的重要特征是分子识别
D. 四苯基乙烯的二氯代物(2个氯原子不在同一个苯环上)为18种(包括立体异构)
【答案】D
【解析】
【详解】A.形成囊泡时,正对的堆积可能导致较大的排斥,苯平面之间错位比正对要稳定,A项错误;
B.由题干可知98形成单分子层囊泡,99形成双分子层囊泡,B项错误;
C.囊泡形成是分子通过疏水作用、氢键等自组装形成有序结构,体现超分子的“自组装”特征,分子识别强调主体对客体的选择性结合,C项错误;
D.四苯基乙烯的二氯代物(2个氯原子不在同一个苯环上):每个苯环有3种取代位置(邻、间、对),两个苯环独立取代,位点组合为3×3 = 9种,结合苯环组合方式,总结构异构体为2×9种= 18种,D项正确;
答案选D。
9. 去除酸性废水中的反应机理如图所示(图中“”为自由基)。下列说法错误的是
A. X为极性分子
B. 中的硫原子均是杂化
C. 步骤Ⅲ反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D. 步骤Ⅳ除砷的方程式为
【答案】C
【解析】
【分析】与氢离子在紫外线照射条件下可以生成,两个可以结合生成,分解得到和,与发生反应生成。
【详解】A.根据分析可知,X为(二硫化氢),其结构为,结合为折线形的极性分子,推断分子呈折线形,正负电荷中心不重合,为极性分子,故A正确;
B.中原子价层电子对数=,杂化;分子皇冠形结构,每个原子形成2个σ键,价层电子对数=,杂化;中原子价层电子对数=,杂化,三者硫原子均为杂化,故B正确;
C.步骤Ⅲ中X为,发生歧化反应生成(为0价,氧化产物)和(为-2价,还原产物)。反应为,氧化剂(得电子的)与还原剂(失电子的)物质的量之比为1:1,而非1:2,故C错误;
D.步骤Ⅳ中与反应生成沉淀和,方程式为,原子守恒且符合反应逻辑,故D正确;
故答案选C。
10. 锂被认为是“推动世界进步的能源金属”。是制备锂的重要原料,一种以高镁卤水(主要含等)为原料制备的工艺流程如图。
已知:(1)碳酸锂不易分解;(2)锂的部分化合物的溶解度与温度的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 加入试剂X的目的是与杂质金属生成不溶性沉淀,试剂X可以是溶液
B. 原子半径小于下一周期所有原子的半径(不考虑稀有气体)
C. 沉锂时发生反应的离子方程式为
D. 操作Y与操作Z使用仪器相同
【答案】B
【解析】
【分析】高镁卤水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-等),加入试剂X将镁离子转化为沉淀,试剂X可以是溶液,滤液蒸发结晶、趁热过滤,得到NaCl晶体,滤液加入饱和碳酸钠溶液得到碳酸锂溶液,过滤得到碳酸锂。
【详解】A.加入试剂X的目的是除去Mg2+,Mg2+与OH-可生成Mg(OH)2沉淀,NaOH溶液能提供OH-,故X可以是NaOH溶液,A正确;
B.Li位于第二周期IA族,在同一周期主族元素中,从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素,从上往下原子半径依次增大,原子半径不一定小于下一周期所有原子的半径,如Li原子的半径大于Cl原子,B错误;
C.沉锂时Li+与反应生成Li2CO3沉淀,离子方程式为:,C正确;
D.操作Y是分离NaCl晶体,操作Z是分离Li2CO3沉淀,二者均为过滤操作,使用仪器(漏斗、烧杯、玻璃棒等)相同,D正确;
故选B。
11. 乙醚()是一种重要的有机溶剂,其沸点为。实验室制备乙醚的原理为,实验装置如图所示(夹持和加热装置已省略)。下列说法错误的是
A. 冷凝水从a口进入后再加热三颈烧瓶
B. 三颈烧瓶中若忘加入沸石可冷却后补加
C. 反应过程中若温度控制不当会产生烯烃,酯类等副产物
D. 冰水浴收集的液体经过分液即可获得纯乙醚
【答案】D
【解析】
【详解】A.冷凝管中冷凝水应下进上出,实验需先通冷凝水再加热,防止乙醚挥发,A项正确;
B.忘记加沸石时,直接加热补加会导致暴沸,需冷却后补加,B项正确;
C.温度过高乙醇会分子内脱水生成乙烯,浓硫酸可能与乙醇反应生成硫酸氢乙酯,C项正确;
D.收集的液体中含未反应的乙醇和水,乙醚与乙醇互溶,仅分液无法除去乙醇等杂质,不能获得纯乙醚,D项错误;
答案选D。
12. 一种原位电化学沉淀技术制备纳米碳酸钙的方法是:向过饱和溶液中通入,实验室模拟该方法制备纳米碳酸钙的装置如图所示。下列说法正确的是
A. 电流方向为电极a→外电路→电极b→电解质溶液→电极a
B. X、Y、Z对应的物质依次是块状大理石、
C. 离子交换膜为阴离子交换膜
D. 理论上外电路每通过电子,则内电路有离子通过交换膜
【答案】A
【解析】
【详解】该技术是采用电解原理实现制备纳米碳酸钙,结合图示可知左侧圆底烧瓶中制取二氧化碳,二氧化碳通入电解池左侧,用于生成碳酸钙,则电解池中右侧的钙离子应通过离子交换膜进入左侧,由此可知离子交换膜为阳离子交换膜,且电极a为阴极,电极b为阳极,电极a 上反应为,电极b上氯离子放电生成氯气,氯气进入溶液Z中被吸收,Z可以为,据此分析解答。
A.据分析,电极a为阴极,电极b为阳极,则电流方向为电极a→外电路→电极b→电解质溶液→电极a ,A正确;
B.X如果是块状大理石,则会与稀硫酸反应生成微溶的覆盖在大理石表面,阻止反应进行,不利于的生成,B错误;
C.由分析可得,电解池中右侧的钙离子应通过离子交换膜进入左侧,由此可知离子交换膜为阳离子交换膜,C错误;
D.电路中每通过2mol电子,则溶液中通过交换膜的电荷也为2mol,由以上分析可知通过离子交换膜,则通过的物质的量为1mol,D错误;
故答案选A。
13. 为了模拟汽车尾气的净化,向密闭容器中投入一定量的和,在催化剂(Ⅰ型、Ⅱ型)和不同温度条件下发生反应:,反应进行相同时间(t秒),测得转化率与温度的关系曲线如图所示(图中虚线表示平衡转化率)。下列说法不正确的是
A. 该反应在a、b二点对应的平衡常数大小关系:
B. 该反应使用不同催化剂对应的活化能:Ⅰ型<Ⅱ型
C. 已知、t秒时容器中浓度为,该温度下反应平衡常数为
D. 晶胞参数为,则顶角到面心距离为或
【答案】C
【解析】
【分析】根据图示,升高温度,CO的平衡转化率减小,说明升高温度平衡逆向移动,正反应放热。
【详解】A.正反应为放热反应,温度升高平衡常数K减小,a点温度低于b点,故,故A正确;
B.相同温度下,Ⅰ型催化剂CO转化率更高,反应速率更快,活化能更低,即Ⅰ型活化能<Ⅱ型,故B正确;
C.设CO初始浓度为bmol/L,平衡转化率为x,平衡时c(CO)=b(1-x)mol/L,c(CO2)=bxmol/L,c(O2)=0.025mol/L,K=,故C错误;
D.CO2为面心立方晶胞,如图,晶胞参数为apm,图示晶胞中顶角到等距最近3个面心的距离为、顶角到另三个面心的距离为,故D正确;
选C。
14. 下列实验对应的现象以及结论均正确的是
选项
实验
现象
结论
A
将少量通入溶液
溶液变黄
将氧化为
B
向酸性高锰酸钾溶液滴入几滴甲醇
溶液未褪色
反应生成了甲酸
C
相同温度时分别向相同浓度相同体积的硫代硫酸钠溶液中加入相同体积不同浓度的稀硫酸
乳白色浑浊出现时间不同
探究浓度对反应速率的影响
D
向盛有溴水的分液漏斗中加入裂化汽油,充分振荡,静置
下层为橙色
裂化汽油可萃取溴
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.少量时优先氧化还原性更强的I⁻而非,溶液变黄是因生成I2而非,A错误;
B.几滴甲醇量较少,酸性高锰酸钾过量使得溶液未褪色,不能说明生成甲酸,B错误;
C.实验中硫代硫酸钠浓度相同、温度相同、体积相同,仅改变硫酸浓度,浑浊时间不同可说明浓度对速率的影响,C正确;
D.裂化汽油含不饱和烃,与溴水发生加成反应而非萃取使得水层褪色,D错误;
故选C。
15. 弱酸在有机相和水相中存在平衡:,平衡常数为。时,向环己烷溶液中加入水进行萃取,用或调节水溶液。测得水溶液中、环己烷中的浓度与水相萃取率随的变化关系如图。
已知:①在环己烷中不电离;②忽略体积变化;③下列计算均为。下列说法不正确的是
A.
B. 水相中:
C. 当时,体系中
D. 若加水体积为,则交点N向右移动
【答案】D
【解析】
【分析】为方便分析,给曲线进行命名,如图:
环己烷中的浓度与水相萃取率可知,可知曲线a应为,b为水相萃取率,水溶液中的HA-会随着pH的增大先增大后减小,曲线d为水溶液中的HA-,而A2-来源于HA-的电离,由图可知,pH=2时,HA-浓度为0,即此时A2-为0,因此曲线f为水溶液中的A2-,即c为水溶液中H2A的浓度,综上:a为、b为水相萃取率、c为水溶液中H2A的浓度、d为水溶液中的HA-、f为水溶液中的A2-,c、d交点的pH为4,即H2A的,d、f交点的pH为7,即。
【详解】A.当pH很低时,水相中H2A几乎不电离,此时,由,当pH=2时,α=20%,则[c环己烷(H2A)]=0.08mol/L,水相中[H2A(aq)]=0.1-0.08=0.02mol/L,,A正确;
B.水相中:,此反应的,B正确;
C.当时,根据图像以及上述分析可知,体系中,C正确;
D.由A选项,可知,又因为,可得,当时,,pH=4.6,若加水体积为2VmL,对交点N的横坐标无影响,即交点N不移动,D错误;
故选D。
第Ⅱ卷(共55分)
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 比亚迪2025年计划推出新一代基于磷酸铁锂技术的“刀片电池”。一种以钛铁矿()和磷灰石矿为主要原料制取磷酸铁锂前驱体磷酸铁的工艺流程如图:
已知:钛(Ⅳ)在酸性溶液中的存在形式是,在碱性环境中转化为。
(1)接近Y的沸点的蒸气相对分子质量测定值比按化学式计算出来的相对分子质量要_______(填“大”或“小”),工业制水泥时加入石膏目的是_______。
(2)“滤液1”中加入过量粉末可得到白色含钛固体,写出该反应的离子方程式:_______。
(3)“沉淀”反应的化学方程式为_______。
(4)工业上也可以用磷酸亚铁粗产品(混有氢氧化铁)制备磷酸铁。其他条件一定,制备时测得的有效转化率与溶液的关系如图所示。
实验方案为:边搅拌边向磷酸亚铁粗产品中加入的至完全溶解,向溶液中加入足量的溶液充分反应,边搅拌边滴加的溶液至溶液约为_______,充分反应至不再有沉淀产生,_______(填操作名称)、干燥制得产品。
(5)在高温条件下,、葡萄糖可制备磷酸亚铁锂(),反应中葡萄糖被氧化为,若消耗纯度为的工业葡萄糖,理论上可制得纯度为的磷酸亚铁锂粗品_______。(保留四位有效数字)
【答案】(1) ①. 大 ②. 调节水泥硬化速率
(2)
(3)
(4) ①. 1.5 ②. 过滤,洗涤
(5)58.04
【解析】
【分析】钛铁矿()通过一系列反应得到,则“酸解”所用试剂X为硫酸;钛铁矿和硫酸反应生成和TiOSO4,“水浸、冷却”析出,过滤,滤液1中含有TiOSO4,加过量粉末,TiOSO4转化为沉淀,受热分解得到TiO2。磷灰石矿用硫酸“酸解”生成硫酸钙、磷酸、HF气体,过滤出硫酸钙,滤液2为磷酸溶液,滤液2中加双氧水、通入氨气和反应得到FePO4。
【小问1详解】
HF易形成分子间氢键,接近HF的沸点的蒸气相对分子质量测定值比按化学式计算出来的相对分子质量要大;石膏具有水硬性,工业制水泥时加入石膏目的是调节水泥硬化速率。
【小问2详解】
“滤液1”中加入过量粉末,TiOSO4和反应生成沉淀、硫酸钠钠、碳酸氢钠,该反应的离子方程式为。
【小问3详解】
滤液2中含有磷酸,加双氧水、通入氨气和反应得到FePO4沉淀、硫酸铵,“沉淀”反应的化学方程式为。
【小问4详解】
根据图示,约为1.5时,的有效转化率最大,边搅拌边滴加的溶液至溶液约为1.5,充分反应至不再有沉淀产生,过滤、洗涤、干燥制得产品。
【小问5详解】
反应中葡萄糖被氧化为,1mol葡萄糖转移12mol电子,磷酸铁制备磷酸亚铁锂,1mol磷酸铁转移1mol电子,若消耗纯度为的工业葡萄糖,葡萄糖的物质的量为30mol,转移电子360mol,根据电子守恒,消耗磷酸铁360mol,理论上生成360mol磷酸亚铁锂,可制得纯度为的磷酸亚铁锂粗品。
17. 学习小组为探究溶液中亚硫酸钠和六价铬盐的反应,在常温下进行了实验I—Ⅳ。
实验I
实验Ⅱ
实验Ⅲ
实验Ⅳ
溶液橙色变成绿色
溶液黄色变浅
无色溶液变成浅黄色
黄色变橙色再变绿色
回答下列问题:
(1)整个实验中需要对蒸馏水进行_______处理。
(2)实验I中发生的离子反应为:_______。
(3)甲同学说,实验Ⅱ说明碱性条件下,与不发生反应。乙同学说,单凭实验Ⅱ还不足以说明,还要补做实验。补做实验的步骤和现象为:向_______。
(4)若已排除实验Ⅲ 中溶液体积变化导致溶液颜色变化的可能,则实验Ⅲ 颜色变化是因为_______(用文字与离子方程式说明)
(5)由实验I-Ⅳ知,酸性条件下,亚硫酸钠和六价铬发生了氧化还原反应。丙同学提出猜想,
猜想①:溶液酸性增强,正六价铬的氧化性增强。
猜想②:溶液酸性增强,_______。
为了确认丙同学的猜想,学习小组在老师的指导下利用电化学装置和传感器进行如图示的探究。
如图U型管左右两臂盛装图示试剂,中间用盐桥隔离。这样的装置有两个,记作①和②,同时分别向①的左臂和②的右臂中滴加的硫酸5滴,采集“时间—电压”数据,得到对比图示(①采集的曲线为AB,②采集的曲线为AC)。
从电压变化幅度及所学电化学知识上看,(5)中猜想_______(填“①”或“②”)成立的可能性更大。
【答案】(1)煮沸 (2)
(3)向、溶液中滴加5滴水,溶液颜色变化和实验Ⅱ相同
(4)饱和的溶液发生水解反应产生的,使得平衡逆向移动所致
(5) ①. 亚硫酸钠的还原性增强 ②. ①
【解析】
【分析】K2Cr2O7溶液为橙色,K2CrO4溶液为黄色,含Cr3+的溶液为绿色,饱和Na2SO3溶液为无色。探究溶液中亚硫酸钠和六价铬盐的反应,根据题干对照实验现象结合氧化还原反应规律和水解原理、化学平衡移动原理进行解题。
【小问1详解】
蒸馏水一般会溶有少量氧气,氧气具有氧化性,在探究亚硫酸钠和六价铬盐反应的实验中,亚硫酸钠具有还原性,水中溶解的氧气可能会与亚硫酸钠发生反应,干扰实验,所以使用煮沸的蒸馏水进行实验;
【小问2详解】
实验Ⅰ中,K2Cr2O7在酸性条件下具有强氧化性,Na2SO3具有还原性,二者发生氧化还原反应,K2Cr2O7中Cr元素化合价由+ 6价降低到+ 3价,Na2SO3中S元素化合价由 + 4价升高到 + 6价,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,可得离子反应为:;
【小问3详解】
实验Ⅱ中只做了碱性条件下Na2SO3与K2CrO4的反应,没有排除溶液中其他成分(比如水等)对实验的影响,所以需要补做一个空白对照实验。补做实验的步骤为:向、溶液中滴加5滴水,溶液颜色变化和实验Ⅱ相同,这样就可以对比说明在碱性条件下,Na2SO3与K2CrO4是否发生反应;
【小问4详解】
若已排除实验III中溶液体积变化导致溶液颜色变化的可能,Na2SO3是强碱弱酸盐,在水溶液中发生水解反应而呈碱性,即实验III颜色变化是因为饱和的Na2SO3溶液发生水解反应产生的OH-,使得逆向移动所致;
【小问5详解】
氧化还原反应有氧化剂和还原剂之间,反应速率与氧化剂的氧化性强弱和还原剂还原性的强弱有关,则由实验Ⅰ-Ⅳ知,酸性条件下,亚硫酸钠和六价铬发生了氧化还原反应。丙同学提出猜想,猜想①:溶液酸性增强,正六价铬的氧化性增强;猜想②:溶液酸性增强,亚硫酸钠的还原性增强;已知对相同反应,氧化剂的氧化性或者还原剂的还原性变化越大,电压变化幅度越大。观察“电压 - 时间”对比曲线,曲线 AB 的电压变化幅度为0.900V - 0.740V = 0.160V,曲线 AC 的电压变化幅度为0.770V - 0.740V = 0.030V,显然曲线 AB 的电压变化幅度更大,装置①是向左臂(K2CrO4溶液)中滴加硫酸,装置②是向右臂(Na2SO3溶液)中滴加硫酸。结合(5)中猜想内容(虽然本题未给出(5)中猜想具体内容,但根据实验设计可知),猜想①应该是与K2CrO4相关的某种变化,猜想②应该是与Na2SO3相关的某种变化。因为装置①中滴加硫酸后电压变化幅度大,说明装置①中发生的反应使氧化剂的氧化性或者还原剂的还原性变化更大,所以从电压变化幅度看,(5)中猜想①成立的可能性更大。
18. 作为主要的温室气体,对人类的生产生活有着重要影响,还原是实现“碳达峰、碳中和”的有效途径之一,相关的反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应I、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数与温度变化关系如图所示。
(1)有利于提高合成的条件是_______。(从温度和压强角度回答)
(2)的取值范围是_______1(填>,<或=)。
(3)一定条件下,向体积为的恒温密闭容器中加入和发生上述反应,平衡时,容器中的浓度为,的浓度,反应Ⅱ的平衡常数为_______。
(4)还原能力(S)可衡量转化率,已知,即相同时间段内与物质的量变化量之比。常压下和按物质的量之比投料,反应相同时间,和转化率如图所示。
①在范围内,S值的变化趋势是_______(填字母)。
A.一直增大 B.一直减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
②由图像可知,转化率在时大于,其原因是_______。
③温度较低时,两条曲线重合的原因是_______。
(5)分子中存在二套大键,表示为;(如下图所示)
即三个原子共用四个电子形成的大键,则中大键可表示为_______。
【答案】(1)低温高压
(2)< (3)0.6
(4) ①. C ②. 温度升高,反应速率加快 ③. 温度较低时只发生反应I
(5)
【解析】
【小问1详解】
由反应Ⅰ:,根据图像可知:温度升高,减小,说明平衡常数K减小,平衡逆向移动,因此,该反应的正反应为放热反应,;该反应为气体分子数减小的反应(反应前气体分子数为:4,反应后为:2),根据勒夏特列原理,降低温度,平衡向放热反应方向移动,增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动,因此低温高压有利于提高合成。
【小问2详解】
由反应Ⅰ: ,根据图像可知:温度升高,减小,说明平衡常数K减小,平衡逆向移动,因此,该反应的正反应为放热反应,,同理可知,,,根据盖斯定律可知:反应Ⅱ=反应Ⅰ-反应Ⅲ,,,由于、,焓变均为负值,则;
【小问3详解】
首先,计算各物质的起始浓度:,,,,;设反应Ⅰ中参与反应的浓度为,浓度为, 的转化浓度为,反应Ⅱ中参与反应的浓度为,浓度为,的转化浓度为,反应Ⅲ中参与反应的浓度为,由题目可知:,,据此,可列三段式如下:
据此,可得出以下关系:对于:平衡时,,对于:平衡时,带入可得,据此,可以求得平衡时各物质的物质的量浓度:,,,因此,反应Ⅱ的平衡常数为:;
【小问4详解】
①根据图中可知:低温段:的转化率增长比快,此时,即增大;高温段:的转化率增长比慢,此时,即减小,故选C;
②对于化学反应,温度对反应速率和转化率的影响与反应的热效应和反应的进程有关,在之间,随温度升高,反应速率加快,更多的参与反应,所以,的转化率随温度升高而加快;
③温度较低时,反应速率慢,反应还没有达到平衡状态,此时反应速率主要由反应本身动力学因素决定,即温度较低时只发生反应I,所以两条曲线重合,即转化率相同;
【小问5详解】
步骤1,确定参与大键的原子数:结构可看作是共11个原子,其中形成大键共10个原子,H不参与大键的形成;步骤2,计算参与大键的电子数:C原子的价电子数为4,N原子的价电子数为5,在中,C原子与N原子间除了形成键,剩余的p电子都参与形成大键,因此,参与形成大键的电子数为10,所以中的大键可表示为:;
19. 异戊巴比妥是早期广泛使用的镇定剂,其合成线路简化表示如图。
回答下列问题:
(1)中官能团的名称为_______。
(2)B的命名为_______。
(3)羧酸A生成B的化学方程式为_______。
(4)C到D中乙醇钠的作用是_______,该步反应类型为_______。
(5)用键线式填写未知产物:D+尿素→异戊巴比妥+_______(不考虑配平)。
(6)B中发生反应的键活泼性大于分子中其它位置的键活泼性是因为其所连的官能团为_______电子基团(“吸”或“推”)。
【答案】(1)酰胺基 (2)丙二酸二乙酯
(3)
(4) ①. 吸收,提高D的产率 ②. 取代反应
(5) (6)吸
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,浓硫酸作用下与乙醇共热发生酯化反应生成,则A为;乙醇钠作用下与发生取代反应生成,则C为;乙醇钠作用下与溴乙烷发生取代反应生成,催化剂作用下与尿素发生取代反应生成,据此解答。
【小问1详解】
中官能团的名称为酰胺基;
【小问2详解】
B的命名为丙二酸二乙酯;
【小问3详解】
根据分析,羧酸A生成B的化学方程式为;
【小问4详解】
乙醇钠可以和产物反应,所以C到D中乙醇钠的作用是吸收,提高D的产率,该步反应类型为取代反应;
【小问5详解】
由分析可知,与尿素的反应为催化剂作用下与尿素发生取代反应生成和乙醇,键线式为;
【小问6详解】
B中发生反应的键活泼性大于分子中其它位置的键活泼性是因为其所连的官能团为吸电子基团,使得键更容易断裂。
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2024-2025学年度下学期高三第三次模拟考试试题
化学
时间:75分钟 试卷满分:100分
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.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。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。
可能用到的相对原子质量:
第I卷(选择题,共45分)
一、单项选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合要求)
1. “劳动创造生活”,“化学源于生活”,下列说法不正确的是
A. 明矾水去除青铜器上的铜锈是利用盐类水解产生的酸与碱式盐反应
B. 食盐既可以作调味剂,也可以作防腐剂
C. 烫发时,先使用氧化剂使头发中二硫键断裂产生游离的巯基
D. 用生铁铸造下水井盖是因为生铁硬度大、抗压
2. 下列化学用语的表达正确的是
A. 的空间构型为正四面体
B. 的电离方程式为
C. 的名称:3-甲基-1-丁烯
D. 基态P原子的价层电子排布图:
3. 烟花的结构并不复杂,主要由黑火药,药引和各种化学添加剂(如发光剂,发色剂等)组成,其中黑火药的爆炸反应为:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 发光剂可以用镁或铝的粉末 B. 发色剂是使用某些金属化合物
C. 每生成转移电子数目为 D. 烟花中的黄绿色火焰由锶元素产生
4. (三硝基酰胺)中N原子通过两种不同的杂化轨道成键,而中P原子只有一种杂化方式。下列说法正确的是
A. 第一电离能 B. 中键角小于中的键角
C. N和P都有的杂化方式为 D. 在苯中的溶解度大于
5. 仪器分析可快速测定有机物的分子结构。两种有机物的图谱如下。下列说法中,错误的是
A. 图1是借助乙醇的物理性质进行的测定
B. 在核磁共振氢谱中只有一个峰且氢信号的不可能为0
C. 图2中
D. 图2中含碳正离子的碎片对应的质荷比为57
6. 某同学进行如下兴趣实验:
反应原理:①
②
③(橙红)
现象:立即产生橙红色沉淀,几秒钟后溶液颜色变为蓝色
下列说法不正确的是
A. 反应①中的VSEPR构型和氨气的分子构型不相同
B. 可以利用②反应的原理在厨房中实现检验食盐加碘(淀粉碘化钾试纸额外提供)
C. 该实验条件下,反应速率:③>②
D. 若用溶液代替溶液进行上述实验,现象相同
7. 化合物为翡翠的主要成分,W、X、Y和Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态W原子的价层电子排布式为,Y的基态原子核外电子共占据7个原子轨道,Z的最高正化合价和最低负化合价的绝对值相等。下列说法中正确的是
A. 单质熔点: B. 工业上利用Y单质与反应冶炼铁
C. 电负性 D. W的简单氢化物与Z的简单氢化物晶体类型不同
8. 科学家合成了具有聚集诱导发光性能的化合物98和化合物99(R中含有三个羟基)。98和99在丙酮和水的混合溶剂中形成了如图所示的单分子层囊泡和双分子层囊泡。下列说法正确的是
A. 形成囊泡时,苯平面之间正对比错位要稳定
B. 98形成双分子层囊泡,99形成单分子层囊泡
C. 囊泡形成体现的超分子的重要特征是分子识别
D. 四苯基乙烯的二氯代物(2个氯原子不在同一个苯环上)为18种(包括立体异构)
9. 去除酸性废水中的反应机理如图所示(图中“”为自由基)。下列说法错误的是
A. X为极性分子
B. 中的硫原子均是杂化
C. 步骤Ⅲ反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D. 步骤Ⅳ除砷的方程式为
10. 锂被认为是“推动世界进步的能源金属”。是制备锂的重要原料,一种以高镁卤水(主要含等)为原料制备的工艺流程如图。
已知:(1)碳酸锂不易分解;(2)锂的部分化合物的溶解度与温度的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 加入试剂X的目的是与杂质金属生成不溶性沉淀,试剂X可以是溶液
B. 原子半径小于下一周期所有原子的半径(不考虑稀有气体)
C. 沉锂时发生反应的离子方程式为
D. 操作Y与操作Z使用仪器相同
11. 乙醚()是一种重要的有机溶剂,其沸点为。实验室制备乙醚的原理为,实验装置如图所示(夹持和加热装置已省略)。下列说法错误的是
A. 冷凝水从a口进入后再加热三颈烧瓶
B. 三颈烧瓶中若忘加入沸石可冷却后补加
C. 反应过程中若温度控制不当会产生烯烃,酯类等副产物
D. 冰水浴收集的液体经过分液即可获得纯乙醚
12. 一种原位电化学沉淀技术制备纳米碳酸钙的方法是:向过饱和溶液中通入,实验室模拟该方法制备纳米碳酸钙的装置如图所示。下列说法正确的是
A. 电流方向为电极a→外电路→电极b→电解质溶液→电极a
B. X、Y、Z对应的物质依次是块状大理石、
C. 离子交换膜为阴离子交换膜
D. 理论上外电路每通过电子,则内电路有离子通过交换膜
13. 为了模拟汽车尾气的净化,向密闭容器中投入一定量的和,在催化剂(Ⅰ型、Ⅱ型)和不同温度条件下发生反应:,反应进行相同时间(t秒),测得转化率与温度的关系曲线如图所示(图中虚线表示平衡转化率)。下列说法不正确的是
A. 该反应在a、b二点对应的平衡常数大小关系:
B. 该反应使用不同催化剂对应的活化能:Ⅰ型<Ⅱ型
C. 已知、t秒时容器中浓度为,该温度下反应平衡常数为
D. 晶胞参数为,则顶角到面心距离为或
14. 下列实验对应的现象以及结论均正确的是
选项
实验
现象
结论
A
将少量通入溶液
溶液变黄
将氧化为
B
向酸性高锰酸钾溶液滴入几滴甲醇
溶液未褪色
反应生成了甲酸
C
相同温度时分别向相同浓度相同体积的硫代硫酸钠溶液中加入相同体积不同浓度的稀硫酸
乳白色浑浊出现时间不同
探究浓度对反应速率的影响
D
向盛有溴水的分液漏斗中加入裂化汽油,充分振荡,静置
下层为橙色
裂化汽油可萃取溴
A. A B. B C. C D. D
15. 弱酸在有机相和水相中存在平衡:,平衡常数为。时,向环己烷溶液中加入水进行萃取,用或调节水溶液。测得水溶液中、环己烷中的浓度与水相萃取率随的变化关系如图。
已知:①在环己烷中不电离;②忽略体积变化;③下列计算均为。下列说法不正确的是
A.
B. 水相中:
C. 当时,体系中
D. 若加水体积为,则交点N向右移动
第Ⅱ卷(共55分)
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 比亚迪2025年计划推出新一代基于磷酸铁锂技术的“刀片电池”。一种以钛铁矿()和磷灰石矿为主要原料制取磷酸铁锂前驱体磷酸铁的工艺流程如图:
已知:钛(Ⅳ)在酸性溶液中的存在形式是,在碱性环境中转化为。
(1)接近Y的沸点的蒸气相对分子质量测定值比按化学式计算出来的相对分子质量要_______(填“大”或“小”),工业制水泥时加入石膏目的是_______。
(2)“滤液1”中加入过量粉末可得到白色含钛固体,写出该反应的离子方程式:_______。
(3)“沉淀”反应的化学方程式为_______。
(4)工业上也可以用磷酸亚铁粗产品(混有氢氧化铁)制备磷酸铁。其他条件一定,制备时测得的有效转化率与溶液的关系如图所示。
实验方案为:边搅拌边向磷酸亚铁粗产品中加入的至完全溶解,向溶液中加入足量的溶液充分反应,边搅拌边滴加的溶液至溶液约为_______,充分反应至不再有沉淀产生,_______(填操作名称)、干燥制得产品。
(5)在高温条件下,、葡萄糖可制备磷酸亚铁锂(),反应中葡萄糖被氧化为,若消耗纯度为的工业葡萄糖,理论上可制得纯度为的磷酸亚铁锂粗品_______。(保留四位有效数字)
17. 学习小组为探究溶液中亚硫酸钠和六价铬盐的反应,在常温下进行了实验I—Ⅳ。
实验I
实验Ⅱ
实验Ⅲ
实验Ⅳ
溶液橙色变成绿色
溶液黄色变浅
无色溶液变成浅黄色
黄色变橙色再变绿色
回答下列问题:
(1)整个实验中需要对蒸馏水进行_______处理。
(2)实验I中发生的离子反应为:_______。
(3)甲同学说,实验Ⅱ说明碱性条件下,与不发生反应。乙同学说,单凭实验Ⅱ还不足以说明,还要补做实验。补做实验的步骤和现象为:向_______。
(4)若已排除实验Ⅲ 中溶液体积变化导致溶液颜色变化的可能,则实验Ⅲ 颜色变化是因为_______(用文字与离子方程式说明)
(5)由实验I-Ⅳ知,酸性条件下,亚硫酸钠和六价铬发生了氧化还原反应。丙同学提出猜想,
猜想①:溶液酸性增强,正六价铬的氧化性增强。
猜想②:溶液酸性增强,_______。
为了确认丙同学的猜想,学习小组在老师的指导下利用电化学装置和传感器进行如图示的探究。
如图U型管左右两臂盛装图示试剂,中间用盐桥隔离。这样的装置有两个,记作①和②,同时分别向①的左臂和②的右臂中滴加的硫酸5滴,采集“时间—电压”数据,得到对比图示(①采集的曲线为AB,②采集的曲线为AC)。
从电压变化幅度及所学电化学知识上看,(5)中猜想_______(填“①”或“②”)成立的可能性更大。
18. 作为主要的温室气体,对人类的生产生活有着重要影响,还原是实现“碳达峰、碳中和”的有效途径之一,相关的反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应I、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数与温度变化关系如图所示。
(1)有利于提高合成的条件是_______。(从温度和压强角度回答)
(2)的取值范围是_______1(填>,<或=)。
(3)一定条件下,向体积为的恒温密闭容器中加入和发生上述反应,平衡时,容器中的浓度为,的浓度,反应Ⅱ的平衡常数为_______。
(4)还原能力(S)可衡量转化率,已知,即相同时间段内与物质的量变化量之比。常压下和按物质的量之比投料,反应相同时间,和转化率如图所示。
①在范围内,S值的变化趋势是_______(填字母)。
A.一直增大 B.一直减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
②由图像可知,转化率在时大于,其原因是_______。
③温度较低时,两条曲线重合的原因是_______。
(5)分子中存在二套大键,表示为;(如下图所示)
即三个原子共用四个电子形成的大键,则中大键可表示为_______。
19. 异戊巴比妥是早期广泛使用的镇定剂,其合成线路简化表示如图。
回答下列问题:
(1)中官能团的名称为_______。
(2)B的命名为_______。
(3)羧酸A生成B的化学方程式为_______。
(4)C到D中乙醇钠的作用是_______,该步反应类型为_______。
(5)用键线式填写未知产物:D+尿素→异戊巴比妥+_______(不考虑配平)。
(6)B中发生反应的键活泼性大于分子中其它位置的键活泼性是因为其所连的官能团为_______电子基团(“吸”或“推”)。
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