精品解析:四川省绵阳市2025届高三下学期元三维大联考(三诊)化学试卷
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内容正文:
元三维大联考·高2022级第三次诊断性测试
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。
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。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H:1 Li:7 N:14 O:16 S:32 Pb:207
一、选择题(包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项最符合题目要求)
1. 三星堆遗址出土的青铜面具是我国古代青铜文化的杰出代表之一。下列说法中错误的是
A. 青铜面具的制作材料青铜是一种合金,主要由铜和锡组成
B. 绿色锈蚀层主要成分是碱式碳酸铜,其形成过程属于氧化还原反应
C. 青铜面具在潮湿环境中比在干燥环境中更易发生电化学腐蚀
D. 青铜面具可用盐酸洗去绿色锈蚀层,而里面的青铜不受影响
【答案】D
【解析】
【详解】A.青铜面具的制作材料青铜是铜合金,是铜与锡融合而形成的合金,A正确;
B.铜绿主要成分是碱式碳酸铜,化学式为Cu2(OH)2CO3,其形成过程用化学方程式表示为:2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3,可见在铜绿的形成过程中,铜被氧化,氧气得到电子被还原,发生的反应属于氧化还原反应,B正确;
C.青铜面具材质是青铜,青铜是铜锡合金,在潮湿环境提供电解质,Cu、Sn及电解质溶液会形成原电池,从而会导致电化学腐蚀加速,C正确;
D.青铜中的合金元素锡是比较活泼金属,能与盐酸发生置换反应:Sn+2HCl=SnCl2+H2↑,导致内部腐蚀,故不能使用盐酸清洗青铜面具表面的绿色锈蚀层,D错误;
故合理选项是D。
2. 下列关于生物有机分子的说法正确的是
A. 淀粉和纤维素均可在酸或某种酶催化作用下水解,最终生成葡萄糖
B. 蔗糖和麦芽糖互为同分异构体,都属于还原糖
C. 由氨基乙酸形成的二肽中存在两个氨基和两个羧基
D. 向饱和NaCl溶液中加入少量鸡蛋清溶液,鸡蛋白会发生变性
【答案】A
【解析】
【详解】A.淀粉和纤维素均为多糖,在酸或相应酶如淀粉酶、纤维素酶等催化下水解,最终变为单糖葡萄糖,A正确;
B.蔗糖和麦芽糖两种物质的分子式均为C12H22O11,但二者的分子结构不同,因此它们互为同分异构体。蔗糖分子中无醛基,不属于还原糖;麦芽糖分子中含有醛基,属于还原性糖,B错误;
C.甘氨酸是氨基乙酸的俗称,甘氨酸形成二肽时,一个甘氨酸分子中氨基和另外一个甘氨酸分子中的羧基参与脱水缩合形成肽键,得到的二肽分子中还有一个氨基和一个羧基,C错误;
D.饱和NaCl溶液能够降低鸡蛋白的溶解度而使蛋白质发生盐析,这是物理变化,是个可逆过程。并没有发生化学变化,因此该过程不是蛋白质的变性,D错误;
故合理选项是A。
3. 高铁酸钠()作为一种新型高效的绿色消毒剂,在饮用水处理领域备受瞩目。工业上制备高铁酸钠有多种方法,其中一种方法的原理为。是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温下,的溶液中的数目为
B. 的溶液中,的数目为
C. 每生成转移电子数目为
D. 和所含的质子数分别是
【答案】D
【解析】
【详解】A.常温下,pH=11的NaClO溶液中OH-浓度为1×10-3 mol/L,但未给出溶液体积,无法确定OH-数目,A错误;
B.FeCl3溶液中Fe3+会水解,导致其数目小于1 mol/L×1L×NA,B错误;
C.Fe从+3升至+6,每生成1 mol Na2FeO4转移3 mol电子,生成2 mol则转移6NA电子,C错误;
D.18 g H2O(1 mol)含10NA质子,18 g D2O(0.9 mol)含0.9NA×10=9NA质子,D正确;
故选D。
4. 植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性,其结构简式如图所示。下列关于阿魏萜宁的说法正确的是
A. 与溶液均能发生反应 B. 酸性条件下的水解产物均可生成高聚物
C. 消去反应产物最多有4种 D. 分子中手性碳原子数为5
【答案】B
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,阿魏萜宁分子中含有的酚羟基和酯基能与氢氧化钠溶液反应,但酚羟基酸性弱于碳酸,不能与碳酸氢钠溶液反应, A错误;
B.由结构简式可知,阿魏萜宁分子酸性条件下酯基水解生成和,一定条件下分子中含有的碳碳双键能发生加聚反应生成高聚物,含有的2个醇羟基也能发生缩聚反应生成高聚物,水解产物均可生成高聚物,一定条件下分子中含有的羧基和酚羟基能发生缩聚反应生成高聚物,则水解产物均可生成高聚物,B正确;
C.由结构简式可知,阿魏萜宁分子中含有的醇羟基一定条件下能发生消去反应,所得产物最多有3种,C错误;
D.由结构简式可知,阿魏萜宁分子中含有如图⁕所示的4个手性碳原子数:,D错误;
故选B。
5. 下列实验操作规范且能达到实验目的的是
A. 图甲:测定H2C2O4溶液的浓度 B. 图乙:验证乙炔属于不饱和烃
C. 图丙:加热融化纯碱 D. 图丁:制备无水氯化镁固体
【答案】D
【解析】
【详解】A.KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,应该使用酸式滴定管,同时KMnO4与H2C2O4的反应需在酸性条件下进行,图甲中锥形瓶内仅为H2C2O4溶液,未加稀硫酸酸化,不能保证反应完全按化学方程式中化学计量关系进行,因此不能准确测定H2C2O4溶液的浓度,A错误;
B.电石中含有杂质CaS、Ca3P2等,在电石与水反应生成的乙炔气体中混有H2S、PH3等还原性杂质,这些杂质也能与溴水反应使其褪色,因此不能根据溴水褪色来判断确定是产生的不饱和烃乙炔导致,B错误;
C.瓷坩埚主要成分为SiO2,而纯碱Na2CO3在高温下会与SiO2发生反应:Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,导致坩埚被腐蚀,应使用铁坩埚熔融纯碱,C错误;
D.MgCl2·6H2O加热脱水时,Mg2+易水解,在HCl气流中加热就可抑制其水解生成Mg(OH)Cl或MgO,同时HCl气体会将晶体分解产生的H2O蒸气带出,碱石灰能够吸收未反应的HCl及水蒸气,防止大气污染,可以制备得到无水氯化镁,D正确;
故合理选项是D。
6. 下列离子方程式书写正确的是
A. 硫化氢溶液中通入二氧化硫:
B. 在亚硫酸中加入过量的次氯酸钠溶液:
C. 向溶液中通入足量
D. 向溶液中加入过量氨水:
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫化氢是弱酸,在溶液中主要以分子形式存在,不能拆分为S2-。正确写法应为:,A错误;
B.亚硫酸中加入过量的次氯酸钠溶液,首先会发生氧化还原反应,会被ClO-氧化为,自身被还原为Cl-,由于次氯酸钠过量,会剩余ClO-,ClO-会与生成的H+结合成HClO。所以其离子方程式为:,B错误;
C.FeI2中Fe2+与I-的物质的量比为1:2,Cl2足量时两者均被完全氧化。反应电子守恒:2Fe2+(失去2e-) + 4I-(失去4e-) = 6e-,3Cl2(得到6e-)。离子方程式为:,C正确;
D.过量氨水与Ag+反应生成络离子[Ag(NH3)2]+,而非AgOH沉淀。正确方程式为。D错误;
故答案选C。
7. X、Y、Z、W、Q为短周期主族元素,原子序数依次增大。基态X、Y、W原子均有两个单电子,Y和W同族,W的原子序数是Y的2倍,Z元素的焰色试验呈黄色。下列说法错误的是
A. 原子半径: B. Y、Z组成的两种化合物都是碱性氧化物
C. 简单氢化物的沸点: D. 与水反应生成产物之一是非极性分子
【答案】B
【解析】
【分析】元素推断:Y和W同族且W原子序数是Y的2倍,结合短周期主族元素,Y为O(8),W为S(16)。X、Y、W基态原子均有两个单电子:X为C(2p2),Y为O(2p4),W为S(3p4)。Z焰色试验呈黄色,为Na(11)。Q为Cl(17)。
【详解】A.第三周期原子半径Na>S>Cl,A正确;
B.Na2O是碱性氧化物,但Na2O2不是(与水反应生成O2),B错误;
C.H2O能形成分子间氢键,沸点高于CH4,C正确;
D.Na2C2与水反应生成C2H2(非极性分子),D正确;
故选B。
8. 根据下列实验操作和现象所得结论错误的是
选项
实验操作和现象
结论
A
用激光笔照射某有色玻璃,看到一条光亮的“通路”
该有色玻璃是胶体
B
将某种燃煤尾气通入溶液,产生白色沉淀
尾气中一定有
C
向某溶液中滴加氯水和溶液,溶液显红色
溶液中一定有
D
用惰性电极电解溶液,将湿润的淀粉试纸靠近阳极,试纸变蓝
阳极有生成
A. A B. B C. C D. D
【答案】BC
【解析】
【详解】A.胶体具有丁达尔效应,有色玻璃是胶体,现象与结论一致,A正确;
B.白色沉淀可能是SO2被氧化生成的,也可能是SO3直接生成的,结论“一定有SO2”无法排除其他可能性,B错误;
C.直接加入氯水和KSCN,若原溶液含Fe3+也会显红色,无法证明Fe2+存在,C错误;
D.阳极Cl-放电生成Cl2,Cl2与KI反应生成I2使试纸变蓝,D正确;
故答案选BC。
9. 一种可用于海水淡化的新型网状高分子材料,其制备原理如图(反应方程式未配平)。下列说法正确的是
A. 上述反应属于加聚反应 B. X中所有原子可能共平面
C. Y的亲水性小于聚乙烯 D. Z的重复结构单元中
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应是X(含碳碳双键)与Y(含巯基-SH)在紫外光下发生的巯基-烯加成反应,生成高分子Z,反应过程中无小分子副产物,属于加聚反应,A正确;
B.X分子中存在单键(如N与其他原子的单键),单键可自由旋转,且分子中不同双键(C=C、C=N)所在平面通过单键连接,无法使所有原子共平面(存在空间旋转的单键破坏共面性),B错误;
C.Y含多个羟基(-OH,强亲水基团),聚乙烯无亲水基团,Y亲水性大于聚乙烯,C错误;
D.Z重复单元中,X含3个N原子,Y含3个S原子,n(N):n(S)=3:3=1:1,D错误;
故选A。
10. 某种电镀污泥主要含碲化亚铜()、三氧化二铬以及少量的金,可用于制取、金属铜和粗碲等,以实现有害废料的资源化利用,工艺流程如下。
已知:煅烧时发生反应,酸浸时转化为。下列说法错误的是
A. 煅烧时发生的反应为:
B. 滤液经酸化后加入,通过适当的分离操作可得到重铬酸钾
C. 在元素周期表中与S同主族,既有氧化性又有还原性
D. 为实现资源的综合利用,“电解”后的溶液可返回到酸浸工序
【答案】A
【解析】
【分析】电镀污泥主要含碲化亚铜()、三氧化二铬以及少量的金,先通入纯碱和空气后进行煅烧,煅烧时Cr2O3与O2、Na2CO3高温下反应生成Na2CrO4、CO2,反应方程式为:,Cu2Te与O2反应生成CuO、TeO2,反应方程式为:,水浸后过滤,滤液中含有Na2CrO4,滤渣中含有CuO、TeO2和少量金,滤渣中加入稀硫酸,CuO与稀硫酸反应生成硫酸铜,TeO2与稀硫酸反应转化为TeO2+,Au不溶,过滤得到,将酸浸后的溶液通入SO2,TeO2+中+4价的Te被还原生成粗Te,剩余溶液进行电解,溶液中Cu2+在阴极得电子生成Cu。
【详解】A.煅烧时加入纯碱(Na2CO3)和空气(O2),Cr2O3中Cr为+3价,在碱性条件下被O2氧化为Cr(VI),但碱性环境中Cr(VI)以CrO42−(铬酸根)形式存在,应生成Na2CrO4(铬酸钠),而非Na2Cr2O7(重铬酸钠,酸性条件稳定)。该反应产物错误,故A项错误;
B.水浸滤液含Na2CrO4(由A中正确反应生成),酸化后CrO42−转化为Cr2O72−(2CrO42−+2H+⇌Cr2O72−+H2O),加入KCl后,K2Cr2O7溶解度较小,可通过结晶分离得到,故B项正确;
C.Te与S同主族(均为第VIA族),TeO2+中Te为+4价(中间价态),既有氧化性(可被还原为Te)又有还原性(可被氧化为+6价),故C项正确;
D.电解含Cu2+的溶液时,阴极析出Cu,阳极生成O2,溶液中生成H2SO4,可返回酸浸工序循环利用,故D项正确;
故答案选A。
11. 对于下列事实的解释错误的是
选项
性质或用途
解释
A
乙醇的沸点高于乙醚
乙醇分子间能形成氢键,而乙醚不能
B
冰的密度小于干冰
的摩尔质量比小
C
分子极性:
分子空间构型均为三角锥形,P与的电负性差值大于N与
D
熔点:
为共价晶体,为分子晶体,键能远大于的分子间作用力
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙醇分子中含有羟基,分子间存在氢键,乙醚不能形成氢键,因此乙醇沸点更高,A正确;
B.冰的密度小于干冰的主要原因是冰中水分子通过氢键形成疏松结构,而非的摩尔质量小,B错误;
C.和均为三角锥形,但P与Cl的电负性差值大于N与Cl,因此极性更大,C正确;
D.为共价晶体,需破坏强共价键,为分子晶体,仅需克服分子间作用力,故熔点更高,D正确;
故选B。
12. 某低成本储能电池原理如图所示。下列说法正确的是
A. 充电时,左边电极的电势低于右边
B. 充电总反应:
C. 放电时右侧H+通过质子交换膜移向左侧
D. 放电时,若有通过质子交换膜,则负极棒增重
【答案】A
【解析】
【分析】该原电池工作时,Pb/PbSO4电极为负极,Pb失电子生成PbSO4,负极反应式为Pb-2e-+=PbSO4;多孔碳电极为正极,正极反应式为Fe3++e-=Fe2+,放电总反应为Pb++2Fe3+=PbSO4+2Fe2+。充电时为电解池,原电池负极接电源负极、作阴极;正极接电源正极、作阳极,阴、阳极电极反应式与负、正极反应式相反,据此分析解答。
【详解】A.由上述分析可知:放电时Pb/PbSO4电极为负极,多孔碳电极为正极。充电时左边电极为阴极,右边多孔碳电极为阳极,由于阳极电势高于阴极,因此左边电极的电势低于右边,A正确;
B.根据上述分析可知:放电总反应为Pb++2Fe3+=PbSO4+2Fe2+,则充电时总反应为PbSO4+2Fe2+= Pb++2Fe3+,B错误;
C.放电时阳离子H+移向负电荷较多的正极,即左侧H+通过质子交换膜移向右侧,C错误;
D.放电时负极反应式为:Pb-2e-+=PbSO4。放电时,若有0.2 mol H+通过质子交换膜,则电路中转移电子的物质的量是0.2 mol,根据电极反应式可知当电路中转移0.2 mol电子时,负极上有0.1 mol Pb被氧化反应变为0.1 mol PbSO4,则负极棒质量会增重△m(负极)=0.1 mol×96 g/mol=9.6 g,D错误;
故合理选项是A。
13. 甲醇(CH3OH)在催化剂表面分解的反应涉及多个过渡态(TS1~TS5)和中间体,反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。下列描述正确的是
A. 在催化剂表面解离的五个路径中,制约反应速率的是①
B. 整个过程只包含C-H键的断裂和H-H键的形成
C. 该历程中路径②的能垒(反应活化能)为12 kJ/mol
D. 由图可知,甲醇分解为CO和H2的△H>0
【答案】D
【解析】
【详解】A.对于多步基元反应,制约总反应速率的是活化能最大的步骤。路径①的活化能为:103.1 kJ·mol-1-0 kJ·mol-1=103.1 kJ·mol-1;路径②活化能为:157.2 kJ·mol-1-50.5 kJ·mol-1=106.7 kJ·mol-1,可见活化能:路径②>①,故路径②为决速步,A错误;
B.在甲醇分解过程中,中间体CH3O*+H*的形成涉及CH3OH中O-H键的断裂,并不是只包含C-H键断裂,B错误;
C.路径②的活化能为过渡态TS2能量(157.2 kJ·mol-1)减去反应物中间体CH3O*+H*能量(50.5 kJ·mol-1),即157.2-50.5=106.7 kJ·mol-1,不是12 kJ·mol-1,C错误;
D.甲醇分解的反应物为CH3OH*的相对能量0,产物CO*+2H2(g)的相对能量65.7 kJ·mol-1,可见:产物能量高于反应物,ΔH=产物总能量-反应物总能量=65.7 kJ·mol-1>0,因此该反应为吸热反应,反应热△H>0,D正确;
故选D。
14. 某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分,可代表其组成和结构;晶胞2是充电后的晶胞结构,晶胞参数为;晶胞3中P处原子的分数坐标为,有晶胞均为立方晶胞。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 结构1钴硫化物中 B. 晶胞2中S的配位数是8
C. 晶胞2对应晶体的密度 D. 晶胞3中M的分数坐标为
【答案】C
【解析】
【详解】A.结构1为钴硫化物晶胞,需用均摊法计算Co和S原子个数。Co(黑色球):立方体顶点4个(4×=0.5),体心4个,共4+0.5=4.5个;S(白色球):棱心12个(12×=3),体心1个(1×1=1),共3+1=4个。则n(Co):n(S)=4.5:4=9:8,A正确;
B.晶胞2中S(白色球)为阴离子,配位数指周围最近邻阳离子(Li+)个数。假设S位于体心,立方体8个顶点各有1个Li+,距离相等且最近,故配位数为8,B正确;
C.晶胞2密度ρ=m·V-1。晶胞体积V=(a nm)3=a3×10-21 cm³;晶胞中含8个Li+(7 g/mol)和4个S(32 g/mol),总质量m=(8×7+4×32)·NA-1= g。则 g/cm3,C错误;
D.晶胞3中P处S原子分数坐标(0,,)(左侧面面心)。M为Li+,其x坐标为(分数),y坐标(分数),z坐标(分数),故分数坐标(,,),D正确;
故选C。
15. 室温下,向溶液中滴加溶液,测得与、[或]的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 时,
B. 的平衡常数
C. M点溶液中:
D. N点溶液中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.当时,,,此时。时溶质为,溶液pH小于时pH,需继续加NaOH(V>20mL)使pH升高至,A正确;
B.反应的平衡常数。由-lgX与pH关系,对应,对应,且,故,B正确;
C.M点氢氧化钠(溶质为),呈酸性,说明电离程度大于水解程度,因此,离子浓度应为,C错误;
D.N点溶质主要为,电荷守恒:,物料守恒:,联立得,故,D正确;
故答案选C。
二、非选择题(包括4小题,共55分)
16. 某失效的氧化铝载体铂催化剂()中还含有部分钼()的氧化物,一种综合回收利用金属元素的工艺如下图。
已知:①时,的;
②时,;
③该工艺中,时,溶液中元素以的形态存在。
回答下列问题:
(1)钼与铬的价层电子排布相似,基态原子的价电子排布式为___________。
(2)为了提高浸出效率,可采取的措施有___________(任答两个)。
(3)“滤液1”中的阴离子有和___________。
(4)“滤渣1”中主要为单质,向其中加入作浸取液,反应的离子方程式为___________。
(5)“沉淀”得到的是一种配合物,配离子中提供孤对电子的是___________。“热分解”得到海绵铂时,还生成一种单质和一种离子化合物,反应的氧化产物为___________。
(6)“除铝”时发生反应的化学方程式为___________。
(7)“沉钼”时溶液,加入使刚好沉淀完全()而不析出沉淀时,溶液中___________(保留2位有效数字)。
【答案】(1)4d55s1
(2)粉碎废催化剂(增大接触面积)、适当升高温度、搅拌、适当增大NaOH溶液浓度
(3)[Al(OH)4]-、MoO
(4)3Pt+2ClO+12H++16Cl−=3[PtCl6]2-+6H2O
(5) ①. Cl− ②. Cl2
(6)Na[Al(OH)4]+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3
(7)
【解析】
【分析】用NaOH溶解废催化剂中的Al2O3和Mo元素的氧化物,过滤后得到含Pt的滤渣1和含[Al(OH)4]-、MoO的滤液1,向滤液1中通入过量CO2,将[Al(OH)4]-转化为Al(OH)3沉淀(滤渣2),滤液含MoO,加HCl调节pH至6.0以上,再加入BaCl2生成BaMoO4沉淀,滤液2含Ba2+,滤渣1(Pt)与HCl-NaClO3反应生成[PtCl6]2-配合物,加入氯化铵溶液生成(NH4)2[PtCl6]沉淀,经热分解得纯Pt。
【小问1详解】
铬(Cr,24号)的价电子排布为3d54s1(洪特规则特例),钼(Mo,42号)与铬同族(ⅥB族),价层电子结构相似,故基态Mo原子的价电子排布式为4d55s1;
【小问2详解】
从反应速率的影响因素考虑,为了提高浸出效率,可采取的措施有:粉碎废催化剂(增大接触面积)、适当升高温度、搅拌、适当增大NaOH溶液浓度;
【小问3详解】
碱浸时,Al2O3与NaOH反应生成Na[Al(OH)4],Mo的氧化物(MoO3)与NaOH反应生成Na2MoO4,因此滤液1中除OH−外的阴离子为[Al(OH)4]-、MoO;
【小问4详解】
滤渣1为Pt单质,HCl−NaClO3中,ClO在酸性条件下将Pt氧化为[PtCl6]2-,自身被还原为Cl−。配平氧化还原反应:Pt(0→+4,失4e-)×3,ClO(+5→-1,得6e-)×2,结合电荷与原子守恒,离子方程式为:3Pt+2ClO+12H++16Cl−=3[PtCl6]2-+6H2O;
【小问5详解】
配离子[PtCl6]2−中,中心离子为Pt4+,配体为Cl−,提供孤对电子的是Cl−;(NH4)2[PtCl6]热分解生成Pt(还原产物),氯元素的部分化合价由从-1价升至0价(得到Cl2),另外产物还有氨气和氯化氢,故氧化产物为Cl2;
【小问6详解】
滤液1含Na[Al(OH)4],通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3,反应方程式为:Na[Al(OH)4]+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3;
【小问7详解】
由Ksp(BaMoO4)=c(Ba2+)⋅c(MoO),c(MoO)=10-5mol/L,得;不析出BaCO3沉淀,故c(Ba2+)⋅c(CO)≤Ksp(BaCO3),则c(CO)≤;pH=7.0时,c(H+)=10−7mol/L,结合,得。
17. 是一种氧化剂,受热易分解,可用于处理水中的有机污染物。某学习小组在实验室制备,原理为,选用的实验装置如下图。
回答下列问题:
(1)实验所用上述装置的连接顺序为:___________(填仪器接口小写字母)。
(2)装置B中盛装的仪器名称为___________。仪器C中“试剂X”为___________。
(3)将制得的溶液进行蒸发浓缩、降温结晶。为使固液快速分离,应采用的方法是___________(填标号)。
a.升高过滤温度 b.用玻璃棒搅拌 c.减压过滤 d.蒸馏
(4)得到的晶体应用蒸馏水多次洗涤,检验产物中是否洗净的方法是___________。
(5)产物的晶体结构可用___________(填仪器名称)测定。测定可知其阴离子中存在一个O与O之间的非极性共价键,则S元素的化合价为___________。
(6)产品纯度测定。取试样配制成溶液,用移液管向碘量瓶中移取溶液,向其中加入足量的溶液和少量乙酸,暗处静置片刻,再用标准溶液滴定生成的。相关反应为: ,。三次实验消耗标准溶液体积的平均值为。置于碘量瓶滴定过程中选用的指示剂为___________,滴定终点的现象为___________,产品的纯度为___________%(列出含m、V的计算式)。
(7)下列操作会导致实验结果偏低的是___________(填标号)。
a.滴定终点时,俯视滴定管液面读数
b.未用标准溶液润洗水洗后的滴定管
c.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
d.滴定终点颜色变化立即读数,半分钟后颜色又恢复
【答案】(1)gfcbde
(2) ①. 三颈烧瓶 ②.
(3)c (4)取少量最后一次洗涤液于试管中,先加入稀盐酸酸化,无明显现象后再加入氯化钡溶液,若不产生白色沉淀,则产物中已经洗净
(5) ①. X射线衍射仪 ②. +6
(6) ①. 淀粉溶液 ②. 加入最后半滴标准溶液时,溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原来的颜色 ③.
(7)ad
【解析】
【分析】A装置发生反应,生成的极易溶于水,需通过防倒吸装置D后通入B装置反应制备,多余的氨气被C装置中的X试剂吸收,防止污染环境。
【小问1详解】
由分析知,实验所用上述装置的连接顺序为:agfcbde,故答案为gfcbde。
【小问2详解】
装置B中盛装的仪器名称为三颈烧瓶,由分析知,仪器C中“试剂X”的作用是吸收多余的氨气,防止空气污染,因而试剂X为,故答案为三颈烧瓶;。
【小问3详解】
为使固液快速分离,应采用的方法是减压过滤, 故答案选c。
【小问4详解】
检验产物中是否洗净的方法是取少量最后一次洗涤液于试管中,先加入稀盐酸酸化,无明显现象后再加入氯化钡溶液,若不产生白色沉淀,则产物中已经洗净,故答案为取少量最后一次洗涤液于试管中,先加入稀盐酸酸化,无明显现象后再加入氯化钡溶液,若不产生白色沉淀,则产物中已经洗净。
【小问5详解】
测定产物的晶体结构可用X射线衍射仪,中存在一个O与O之间的非极性共价键,则中有2个O为-1价,6个氧为-2价,根据正负化合价代数和为0知,中S元素的化合价为+6价,故答案为X射线衍射仪,+6。
【小问6详解】
具有氧化性,可将KI氧化成,发生的反应为,标准溶液滴定生成的,常通过碘单质的存在判断滴定终点,选择淀粉溶液为指示剂,当加入最后半滴标准溶液时,溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原来的颜色则说明到达滴定终点,根据题中信息可列关系式,消耗标准溶液的物质的量为,产品的纯度为=,故答案为淀粉溶液;加入最后半滴标准溶液时,溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原来的颜色;。
【小问7详解】
a.滴定终点时,俯视滴定管液面读数,读数偏小,测定结果偏低,a符合题意;
b.未用标准溶液润洗水洗后的滴定管,会使消耗的标准溶液体积偏大,测定结果偏高,b不符合题意;
c.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失,导致消耗的标准溶液体积偏大,测定结果偏高,c不符合题意;
d.滴定终点颜色变化立即读数,半分钟后颜色又恢复, 导致消耗的标准溶液体积偏小,测定结果偏低,d符合题意;
故答案选ad。
18. 苯乙烯是生产塑料与合成橡胶的重要原料。工业上常采用催化氧化乙苯脱氢制苯乙烯,原理为:
Ⅰ.
已知如下热化学方程式:
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)已知键能:,计算反应Ⅱ中生成碳碳π键放出的能量为___________。
(2)有利于提高乙苯平衡转化率的条件是___________(填标号)。
A. 低温低压 B. 高温高压 C. 低温高压 D. 高温低压
(3)乙苯脱氢过程容易产生苯和甲苯等副产物,为了提高苯乙烯的选择性,可采取的措施是___________。
(4)常压下,乙苯和经催化剂吸附后才能发生上述反应Ⅰ,在一定的混合气体流速下,控制投料比]分别为和,并在催化剂作用下发生反应,乙苯平衡转化率与反应温度的关系如图所示。
①通过催化剂反应相同的时间,投料比为时,混合气体的流速大而转化率低的原因可能是___________。
②乙苯平衡转化率相同时,投料比越高,对应的反应温度越___________(填“高”或“低”)。
③时,反应经达到图中P点所示平衡状态,若初始时乙苯的物质的量为,则内___________。
(5)时,向恒容密闭容器中加入过量和一定量乙苯,初始和平衡时容器内压强分别为和,该温度下 ,则平衡时苯乙烯的分压为___________(用含有的代数式表示)。
【答案】(1) (2)D
(3)选择高效催化剂 (4) ①. 相对于投料比、,投料比为时,浓度较低,不利于平衡正移,而混合气体的流速大反应物与催化剂不能充分接触 ②. 低 ③.
(5)
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,Ⅱ=Ⅰ-Ⅲ,则,反应Ⅱ实质为断裂2个键需要吸收能量、形成1个碳碳键和1个键释放能量,则,,生成碳碳π键放出的能量为272。
【小问2详解】
欲提高乙苯平衡转化率需使反应Ⅰ平衡正移,而反应Ⅰ为气体体积增大、吸热反应,则升高温度,平衡正移,减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动,即正移,故高温低压条件可提高乙苯平衡转化率,D正确;故答案为:D。
【小问3详解】
选择高效催化剂可以减少副反应的发生,提高苯乙烯的选择性。
【小问4详解】
①混合气体的流速大使反应物与催化剂不能充分接触,转化率低,控制投料比]为相对于、,减少浓度平衡逆移,乙苯转化率降低;②温度相同时,投料比越大,乙苯的转化率越高,结合图像可知越靠上的曲线乙苯转化率越高,则靠上曲线对应的投料比较大,则在转化率相同时,投料比较大的对应的温度靠左,即温度越低;③图中P点所示平衡状态,投料比为,乙苯转化率为50%,根据反应方程式可知,转化的乙苯的物质的量等于生成的苯乙烯的物质的量,故
【小问5详解】
则,,故平衡时苯乙烯的分压为。
19. 托伐普坦(L)对治疗心衰、肝硬化和肾病综合征中常出现的低血钠症具有良好的疗效,L的一种合成路线如下(略去部分试剂和条件)。
已知:代表对甲基苯磺酰氯,其结构简式为:。
回答下列问题:
(1)A可以用有机物X经硝化、酸性氧化制得。X的分子式为,则其名称是___________。
(2)B中含氧官能团的名称是___________。
(3)写出由C生成D的化学方程式:___________。
(4)F到G的反应类型是___________。J的结构简式是___________。
(5)K转化为L时,碳原子的杂化方式有何变化?___________。
(6)是E消去产物的同分异构体,能发生银镜反应,且最多可还原出。满足上述条件的Y的结构共有___________种(不考虑立体异构)。其中,核磁共振氢谱显示三组峰的同分异构体的结构简式为___________。
【答案】(1)间氯甲苯(或3-氯甲苯)
(2)硝基、酯基 (3)
(4) ①. 取代反应 ②.
(5)碳原子由杂化转化为杂化
(6) ①. 9 ②. 、
【解析】
【分析】A发生取代反应生成B,发生还原反应生成C,发生取代反应生成D,与E(分子式)发生取代反应生成F,根据F的结构可知E的结构简式为,F自身发生取代反应成环状G,同时生成甲醇,G生成H再水解得到I,I与J(分子式)反应生成K,根据K的结构可推断J的结构简式为,K发生还原反应生成L。
【小问1详解】
A结构中含有碳氯键、硝基、羧基,是分子式为的X,硝化、氧化生成的,由此确定X结构简式为,名称为间氯甲苯(或3-氯甲苯)。
【小问2详解】
根据B的结构简式可知,含氧官能团是硝基、酯基。
【小问3详解】
与发生取代反应生成及HCl,化学方程式为。
【小问4详解】
根据F的结构和G的结构可知,F自身发生取代反应形成环状结构,同时生成;根据上述分析可知J的结构简式为。
【小问5详解】
K中的羰基发生还原反应生成醇羟基,即由键转化为键,碳原子由杂化转化为杂化。
【小问6详解】
根据上述分析可知E的结构简式为,发生消去反应生成,其满足条件的同分异构体含有2个醛基,从分子式中减去2个,还余4个碳、8个H,结构中不含其他不饱和键、不含环状结构,4个碳的碳链有2种情况(、),链状二元醛,采用“定一移一”分析方法,先确定其中1个醛基位置,有4种情况、、、,再确定第二个醛基的位置(①⑨为第二个醛基的位置),共9种;核磁共振氢谱显示三组峰的同分异构体的结构简式为、。
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元三维大联考·高2022级第三次诊断性测试
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。
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。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H:1 Li:7 N:14 O:16 S:32 Pb:207
一、选择题(包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项最符合题目要求)
1. 三星堆遗址出土的青铜面具是我国古代青铜文化的杰出代表之一。下列说法中错误的是
A. 青铜面具的制作材料青铜是一种合金,主要由铜和锡组成
B. 绿色锈蚀层主要成分是碱式碳酸铜,其形成过程属于氧化还原反应
C. 青铜面具在潮湿环境中比在干燥环境中更易发生电化学腐蚀
D. 青铜面具可用盐酸洗去绿色锈蚀层,而里面的青铜不受影响
2. 下列关于生物有机分子的说法正确的是
A. 淀粉和纤维素均可在酸或某种酶催化作用下水解,最终生成葡萄糖
B. 蔗糖和麦芽糖互为同分异构体,都属于还原糖
C. 由氨基乙酸形成的二肽中存在两个氨基和两个羧基
D. 向饱和NaCl溶液中加入少量鸡蛋清溶液,鸡蛋白会发生变性
3. 高铁酸钠()作为一种新型高效的绿色消毒剂,在饮用水处理领域备受瞩目。工业上制备高铁酸钠有多种方法,其中一种方法的原理为。是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温下,的溶液中的数目为
B. 的溶液中,的数目为
C. 每生成转移电子数目为
D. 和所含的质子数分别是
4. 植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性,其结构简式如图所示。下列关于阿魏萜宁的说法正确的是
A. 与溶液均能发生反应 B. 酸性条件下的水解产物均可生成高聚物
C. 消去反应产物最多有4种 D. 分子中手性碳原子数为5
5. 下列实验操作规范且能达到实验目的的是
A. 图甲:测定H2C2O4溶液的浓度 B. 图乙:验证乙炔属于不饱和烃
C. 图丙:加热融化纯碱 D. 图丁:制备无水氯化镁固体
6. 下列离子方程式书写正确的是
A. 硫化氢溶液中通入二氧化硫:
B. 在亚硫酸中加入过量的次氯酸钠溶液:
C. 向溶液中通入足量
D. 向溶液中加入过量氨水:
7. X、Y、Z、W、Q为短周期主族元素,原子序数依次增大。基态X、Y、W原子均有两个单电子,Y和W同族,W的原子序数是Y的2倍,Z元素的焰色试验呈黄色。下列说法错误的是
A. 原子半径: B. Y、Z组成的两种化合物都是碱性氧化物
C. 简单氢化物的沸点: D. 与水反应生成产物之一是非极性分子
8. 根据下列实验操作和现象所得结论错误的是
选项
实验操作和现象
结论
A
用激光笔照射某有色玻璃,看到一条光亮的“通路”
该有色玻璃是胶体
B
将某种燃煤尾气通入溶液,产生白色沉淀
尾气中一定有
C
向某溶液中滴加氯水和溶液,溶液显红色
溶液中一定有
D
用惰性电极电解溶液,将湿润的淀粉试纸靠近阳极,试纸变蓝
阳极有生成
A. A B. B C. C D. D
9. 一种可用于海水淡化的新型网状高分子材料,其制备原理如图(反应方程式未配平)。下列说法正确的是
A. 上述反应属于加聚反应 B. X中所有原子可能共平面
C. Y的亲水性小于聚乙烯 D. Z的重复结构单元中
10. 某种电镀污泥主要含碲化亚铜()、三氧化二铬以及少量的金,可用于制取、金属铜和粗碲等,以实现有害废料的资源化利用,工艺流程如下。
已知:煅烧时发生反应,酸浸时转化为。下列说法错误的是
A. 煅烧时发生的反应为:
B. 滤液经酸化后加入,通过适当的分离操作可得到重铬酸钾
C. 在元素周期表中与S同主族,既有氧化性又有还原性
D. 为实现资源的综合利用,“电解”后的溶液可返回到酸浸工序
11. 对于下列事实的解释错误的是
选项
性质或用途
解释
A
乙醇的沸点高于乙醚
乙醇分子间能形成氢键,而乙醚不能
B
冰的密度小于干冰
的摩尔质量比小
C
分子极性:
分子空间构型均为三角锥形,P与的电负性差值大于N与
D
熔点:
为共价晶体,为分子晶体,键能远大于的分子间作用力
A. A B. B C. C D. D
12. 某低成本储能电池原理如图所示。下列说法正确的是
A. 充电时,左边电极的电势低于右边
B. 充电总反应:
C. 放电时右侧H+通过质子交换膜移向左侧
D. 放电时,若有通过质子交换膜,则负极棒增重
13. 甲醇(CH3OH)在催化剂表面分解的反应涉及多个过渡态(TS1~TS5)和中间体,反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。下列描述正确的是
A. 在催化剂表面解离的五个路径中,制约反应速率的是①
B. 整个过程只包含C-H键的断裂和H-H键的形成
C. 该历程中路径②的能垒(反应活化能)为12 kJ/mol
D. 由图可知,甲醇分解为CO和H2的△H>0
14. 某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分,可代表其组成和结构;晶胞2是充电后的晶胞结构,晶胞参数为;晶胞3中P处原子的分数坐标为,有晶胞均为立方晶胞。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 结构1钴硫化物中 B. 晶胞2中S的配位数是8
C. 晶胞2对应晶体的密度 D. 晶胞3中M的分数坐标为
15. 室温下,向溶液中滴加溶液,测得与、[或]的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 时,
B. 的平衡常数
C. M点溶液中:
D. N点溶液中:
二、非选择题(包括4小题,共55分)
16. 某失效的氧化铝载体铂催化剂()中还含有部分钼()的氧化物,一种综合回收利用金属元素的工艺如下图。
已知:①时,的;
②时,;
③该工艺中,时,溶液中元素以的形态存在。
回答下列问题:
(1)钼与铬的价层电子排布相似,基态原子的价电子排布式为___________。
(2)为了提高浸出效率,可采取的措施有___________(任答两个)。
(3)“滤液1”中的阴离子有和___________。
(4)“滤渣1”中主要为单质,向其中加入作浸取液,反应的离子方程式为___________。
(5)“沉淀”得到的是一种配合物,配离子中提供孤对电子的是___________。“热分解”得到海绵铂时,还生成一种单质和一种离子化合物,反应的氧化产物为___________。
(6)“除铝”时发生反应的化学方程式为___________。
(7)“沉钼”时溶液,加入使刚好沉淀完全()而不析出沉淀时,溶液中___________(保留2位有效数字)。
17. 是一种氧化剂,受热易分解,可用于处理水中的有机污染物。某学习小组在实验室制备,原理为,选用的实验装置如下图。
回答下列问题:
(1)实验所用上述装置的连接顺序为:___________(填仪器接口小写字母)。
(2)装置B中盛装的仪器名称为___________。仪器C中“试剂X”为___________。
(3)将制得的溶液进行蒸发浓缩、降温结晶。为使固液快速分离,应采用的方法是___________(填标号)。
a.升高过滤温度 b.用玻璃棒搅拌 c.减压过滤 d.蒸馏
(4)得到的晶体应用蒸馏水多次洗涤,检验产物中是否洗净的方法是___________。
(5)产物的晶体结构可用___________(填仪器名称)测定。测定可知其阴离子中存在一个O与O之间的非极性共价键,则S元素的化合价为___________。
(6)产品纯度测定。取试样配制成溶液,用移液管向碘量瓶中移取溶液,向其中加入足量的溶液和少量乙酸,暗处静置片刻,再用标准溶液滴定生成的。相关反应为: ,。三次实验消耗标准溶液体积的平均值为。置于碘量瓶滴定过程中选用的指示剂为___________,滴定终点的现象为___________,产品的纯度为___________%(列出含m、V的计算式)。
(7)下列操作会导致实验结果偏低的是___________(填标号)。
a.滴定终点时,俯视滴定管液面读数
b.未用标准溶液润洗水洗后的滴定管
c.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
d.滴定终点颜色变化立即读数,半分钟后颜色又恢复
18. 苯乙烯是生产塑料与合成橡胶的重要原料。工业上常采用催化氧化乙苯脱氢制苯乙烯,原理为:
Ⅰ.
已知如下热化学方程式:
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)已知键能:,计算反应Ⅱ中生成碳碳π键放出的能量为___________。
(2)有利于提高乙苯平衡转化率的条件是___________(填标号)。
A. 低温低压 B. 高温高压 C. 低温高压 D. 高温低压
(3)乙苯脱氢过程容易产生苯和甲苯等副产物,为了提高苯乙烯的选择性,可采取的措施是___________。
(4)常压下,乙苯和经催化剂吸附后才能发生上述反应Ⅰ,在一定的混合气体流速下,控制投料比]分别为和,并在催化剂作用下发生反应,乙苯平衡转化率与反应温度的关系如图所示。
①通过催化剂反应相同的时间,投料比为时,混合气体的流速大而转化率低的原因可能是___________。
②乙苯平衡转化率相同时,投料比越高,对应的反应温度越___________(填“高”或“低”)。
③时,反应经达到图中P点所示平衡状态,若初始时乙苯的物质的量为,则内___________。
(5)时,向恒容密闭容器中加入过量和一定量乙苯,初始和平衡时容器内压强分别为和,该温度下 ,则平衡时苯乙烯的分压为___________(用含有的代数式表示)。
19. 托伐普坦(L)对治疗心衰、肝硬化和肾病综合征中常出现的低血钠症具有良好的疗效,L的一种合成路线如下(略去部分试剂和条件)。
已知:代表对甲基苯磺酰氯,其结构简式为:。
回答下列问题:
(1)A可以用有机物X经硝化、酸性氧化制得。X的分子式为,则其名称是___________。
(2)B中含氧官能团的名称是___________。
(3)写出由C生成D的化学方程式:___________。
(4)F到G的反应类型是___________。J的结构简式是___________。
(5)K转化为L时,碳原子的杂化方式有何变化?___________。
(6)是E消去产物的同分异构体,能发生银镜反应,且最多可还原出。满足上述条件的Y的结构共有___________种(不考虑立体异构)。其中,核磁共振氢谱显示三组峰的同分异构体的结构简式为___________。
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