内容正文:
高三化学试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B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.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:
第Ⅰ卷
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. “挖掘文物价值,讲好中国故事”。下列有关文物的主要成分分类错误的是
A. 乾隆款金瓯永固杯:杯的主要成分黄金为金属材料
B. 《清明上河图》:宣纸的主要成分是人工合成有机高分子材料
C. 青玉云龙纹炉:玉的主要成分为硅酸盐材料
D. 商代后母戊鼎:鼎的主要成分青铜为金属材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.金瓯永固杯的主要成分为金,属于金属材料,A正确;
B.宣纸的主要成分为天然高分子纤维素,不属于人工合成高分子,B错误;
C.玉主要为各种硅酸盐的组合,C正确;
D.鼎的主要成分为青铜,属于合金,D正确;
答案选B。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 四氨合铜离子的结构:
B. Na与水反应的实验过程中涉及到的图标:
C. 氘的原子结构模型:
D. 固体HF中的链状结构:
【答案】B
【解析】
【详解】A.四氨合铜离子的结构为,故A错误;
B.金属钠与水反应剧烈,需要护目镜保护眼睛;实验需用小刀切金属钠,要防止划伤;氢氧化钠具有腐蚀性,实验结束需洗手;钠与水反应放出氢气,需要通风,故B正确;
C.氘有1个质子,1个中子,1个电子,故C错误;
D.在氟化氢分子中氟原子有3对孤电子对,对氢键和成键电子对都有一定的排斥,所以在固体氟化氢的链状结构中氟原子应该在拐点处,,故D错误;
故选B。
3. 港珠澳大桥设计寿命达120年,对桥体钢构件采用的主要的防腐方法有:①铜梁上安装铝片;②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆;③使用高附着性防腐涂料;④预留钢铁腐蚀量。下列分析不正确的是( )
A. 防腐涂料可以防水、隔绝空气,降低钢铁在海水中析氢腐蚀速率
B. 方法①②③只能减缓钢铁腐蚀,未能完全消除
C. 钢铁发生吸氧腐蚀时的负极反应式为:Fe-2e-Fe2+
D. ①②防腐原理是牺牲阳极的阴极保护法
【答案】A
【解析】
【详解】A.铁发生吸氧腐蚀时必须有氧气和电解质溶液,防腐涂料可以防水、隔离O2,能降低吸氧腐蚀速率,故A错误;
B.防腐方法并不能完全防止铁的腐蚀,只能减缓钢铁腐蚀,故B正确;
C.钢铁发生吸氧腐蚀时的负极Fe失电子生成亚铁离子,负极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,故C正确;
D.铝和锌的活泼性大于铁,防腐过程中铝和锌均作为牺牲阳极,失去电子,铁为正极被保护,所以①②防腐原理是牺牲阳极的阴极保护法,故D正确;
故答案为A。
【点睛】金属的防护常见方法:①改变金属内部组织结构如制成合金等;②金属表面加保护层:如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方法;③电化学保护:牺牲阳极的阴极保护法--被保护的金属上连接一种更活泼的金属,被保护的金属作原电池的正极;外加电流的阴极保护法--被保护的金属与电源的负极相连,作电解池的阴极。
4. 部分含铁物质的“价-类”关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 在稀硫酸中加入a、b、c都生成e B. a和e溶液能发生化合反应
C. b在空气中加热迅速生成黑色固体 D. c在潮湿空气中迅速转化成d
【答案】A
【解析】
【分析】a为Fe,b为FeO,c为Fe(OH)2,d为Fe(OH)3,e为Fe2(SO4)3。
【详解】A.铁与稀硫酸反应:,FeO与稀硫酸反应:,Fe(OH)2与稀硫酸反应:,均生成FeSO4,A错误;
B.Fe与Fe2(SO4)3能发生化合反应生成FeSO4,B正确;
C.FeO在空气中加热生成黑色固体Fe3O4,C正确;
D.Fe(OH)2在潮湿空气中被氧化生成Fe(OH)3,D正确;
答案选A。
5. 的晶胞是立方体结构,边长为anm,结构示意图如图所示。
下列说法错误的是
A. 基态镁原子的电子排布式为
B. 中存在π键
C. 的配体中,配位原子是N
D. 晶胞中距离最近的两个阳离子间的距离为
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态镁原子为12号元素,电子排布式为1s22s22p63s2,故A正确;
B.[Mg(NH3)6]Cl2中,内界[Mg(NH3)6]2+与外界Cl-以离子键结合,内界中Mg2+与NH3间为配位键(σ键),NH3分子内N-H键为σ键,整个化合物中无双键或三键,不存在π键,故B错误;
C.配体为NH3,N原子提供孤对电子与Mg2+形成配位键,配位原子为N,故C正确;
D.晶胞为立方体,阳离子[Mg(NH3)6]2+位于面心和顶点,距离最近的两个阳离子距离为面对角线的一半,即 nm,故D正确;
故选B。
6. 下列过程中所涉及的离子方程式正确的是
A. 用稀硝酸清洗试管壁上的铜镜:
B. 用FeS去除工业废水中的:
C. 海带提碘过程中用处理酸化的:
D. 用标准酸性溶液滴定双氧水溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.稀硝酸与铜反应,稀硝酸的还原产物为NO,A项错误;
B.硫化亚铁转化为更难溶的硫化汞,FeS难溶于水,应以化学式形式出现,B项错误;
C.二氧化锰氧化生成、自身被还原为锰离子,所给离子方程式正确,C项正确;
D.和反应的离子方程式为,D项错误;
选C。
7. 下列有关化学概念或原理的论述中,正确的是
A. 任何可逆反应,其平衡常数越大,反应速率、反应物的转化率就越大
B. 若两种不同的核素具有相同的中子数,则二者一定不属于同种元素
C. 味精的化学成分为谷氨酸(2-氨基戊二酸)单钠盐,谷氨酸单钠盐不能与NaOH溶液反应
D. 离子化合物中离子键的强弱只影响物理性质不影响化学性质
【答案】B
【解析】
【详解】A.平衡常数(K)表示反应达到限度时的反应程度,K 越大,反应物的转化率越高(热力学倾向)。但反应速率取决于活化能和温度(动力学因素),与平衡常数无关,A错误;
B.若两种不同的核素具有相同的中子数,如果二者的质子数相同,则二者就是同一种核素,因此二者的质子数不可能相等,所以二者一定不属于同种元素,B正确;
C.谷氨酸单钠盐中含有羧基,能与氢氧化钠溶液反应,C错误;
D.离子化合物中主要作用力是离子键,还可能含有共价键,离子键的强弱既影响熔、沸点等物理性质,也影响化学性质(如 MgO 键强高,难分解;NaCl 键强较低,易溶解参与反应),D错误;
故选B。
8. 下列有关元素周期律的比较或说法正确的是
A. 同主族元素的最高化合价都相等
B. 含氧酸的酸性:
C. 元素非金属性:
D. 元素非金属性越强,其氢化物的稳定性越强
【答案】C
【解析】
【详解】A.同主族元素的最高化合价不一定都相等,如第七主族F没有最高价,Cl、Br、I最高为+7价,A错误;
B.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,,非金属性P<S,所以酸性:,B错误;
C.元素非金属性规律为同周期从左至右非金属逐渐增强、同主族从上至下逐渐减弱,因此非金属性,C正确;
D.元素非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,不是所有的氢化物的稳定性更强,D错误;
故答案选C。
9. 以水杨酸为原料生产阿司匹林(乙酰水杨酸)的反应如图所示。
下列说法错误的是
A. 水杨酸可发生缩聚反应
B. 水杨酸可形成分子内氢键
C. 可以鉴别水杨酸和乙酰水杨酸
D. 乙酰水杨酸水解得到水杨酸和乙酸酐
【答案】D
【解析】
【详解】A.水杨酸分子中含有羟基(-OH)和羧基(-COOH),两种官能团可通过脱水发生缩聚反应形成高分子化合物,A正确;
B.水杨酸为邻羟基苯甲酸,分子内羟基(-OH)与羧基(-COOH)距离较近,羟基的氧原子可与羧基的氢原子形成分子内氢键,B正确;
C.水杨酸含酚羟基(-OH直接连苯环),与FeCl3溶液发生显色反应(紫色);乙酰水杨酸的羟基已被乙酰化,无酚羟基,与FeCl3不显色,故可用FeCl3鉴别二者,C正确;
D.乙酰水杨酸含酯基,水解时酯基中的C-O键断裂,生成水杨酸(含-OH和-COOH)和乙酸(CH3COOH),而非乙酸酐,D错误;
故选D。
10. 兴趣小组设计了从中提取的实验方案,下列说法正确的是
A. 还原性:
B. 按上述方案消耗可回收
C. 反应①的离子方程式是
D. 溶液①中的金属离子是
【答案】C
【解析】
【分析】从实验方案可知,氨水溶解了氯化银,然后用铜置换出银,滤液中加入浓盐酸后得到氯化铜和氯化铵的混合液,向其中加入铁、铁置换出铜,过滤出铜可以循环利用,并通入氧气可将亚铁离子氧化为铁离子。
【详解】A.金属活动性越强,金属的还原性越强,而且由题中的实验方案能得到证明,还原性从强到弱的顺序为 Fe > Cu > Ag,A不正确;
B.由电子转移守恒可知,1 mol Fe可以置换1 mol Cu,而1 mol Cu可以置换2 mol Ag,因此,根据上述方案消耗1 mol Fe可回收2 mol Ag,B不正确;
C.反应①中,氯化四氨合铜溶液与浓盐酸反应生成氯化铜和氯化铵,该反应的离子方程式是,C正确;
D.向氯化铜和氯化铵的混合液中加入铁,铁置换出铜后生成,然后被通入的氧气氧化为,氯化铵水解使溶液呈酸性,在这个过程中,溶液中的氢离子参与反应,因此氢离子浓度减少促进了铁离子水解生成氢氧化铁沉淀,氢氧化铁存在沉淀溶解平衡,因此,溶液①中的金属离子是,D不正确;
综上所述,本题选C。
11. 黄酮哌酯是一种解痉药,其某中间体G的合成路线如下。下列有关说法正确的是
A. 化合物G的分子式为 B. 苯甲酸酐中所有原子不一定共面
C. 化合物F最多能消耗2molNaOH D. G中含有三种官能团,且不存在对映异构体
【答案】B
【解析】
【详解】A.化合物G的分子式为,A错误;
B.苯甲酸酐中苯环与酯基之间是通过单键连接,苯环是平面结构,酯基是平面结构,但单键可以旋转,所以苯环和酯基不一定共面,B正确;
C.化合物F中含有羧基和酚羟基,都能与NaOH反应,所以1molF最多能消耗中F缺少具体的物质的量,C错误;
D.G中含有羧基、酮羰基、醚键和碳碳双键4种官能团,而且没有手性碳原子,则没有对映异构体,D错误。
故选B。
12. 以催化剂作为负极、以为正极的液态燃料电池(DHHPFC)驱动装置的工作原理如图所示(在电场作用下,双极膜中水电离出离子向两极迁移,电解液均为水溶液)。下列叙述正确的是
A. 电子流向:双极膜
B. a极反应式:
C. 极附近电解质溶液升高
D. 相同条件下,装置中生成的和体积相等
【答案】B
【解析】
【分析】装置是电解池,c是阳极,c极失电子生成氮气;d是阴极,水得电子生成氢气。
【详解】A.电子在外电路中迁移:,A项错误;
B.极为负极,发生氧化反应,B项正确;
C.、极电极反应式相同,消耗了,降低,C项错误;
D.根据电子守恒,,,D项错误;
故答案选B。
13. 室温下,溶液与等体积混合,生成沉淀。忽略溶液体积的变化。已知:。下列说法正确的是
A. 混合溶液中存在:
B. 可完全溶解在1.0LpH恒为7的、氨水混合溶液中
C. 向溶液中加入稀NaOH溶液至的水解率为
D. 饱和溶液的pH大于的溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.氨水中存在电离平衡:NH3•H2O +OH‾,两溶液等体积混合后,,,,则生成沉淀,故:,A错误;
B.1.0LpH恒为7的、氨水混合溶液中,,忽略体积的变化,假设完全溶解,则,,溶液未饱和,故可完全溶解在1.0LpH恒为7的、氨水混合溶液中,B正确;
C.向溶液中加入稀NaOH溶液至,则,,则,的水解率为,C错误;
D.饱和溶液中=;的溶液,可见的溶液碱性更强,pH更大,D错误;
故选B。
14. 科学家合成了一种高温超导材料,其晶胞结构如图所示,该立方晶胞参数为。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A. 晶体最简化学式为
B. 晶体中与最近且距离相等的有8个
C. 晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面
D. 晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据晶胞结构可知,其中K个数:8×=1,其中Ca个数:1,其中B个数:12×=6,其中C个数:12×=6,故其最简化学式为,A正确;
B.根据晶胞结构可知,位于晶胞顶点,Ca2+位于体心,每个为8个晶胞共用,则晶体中与最近且距离相等的有8个,B正确;
C.根据晶胞结构可知,晶胞中B和C原子构成的多面体有14个面,C错误;
D.根据选项A分析可知,该晶胞最简化学式为,则1个晶胞质量为:,晶胞体积为a3×10-30cm3,则其密度为,D正确;
故选C。
第Ⅱ卷
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 铜阳极泥中主要含有Cu、Ag、Au、Pb和As等元素,其中As元素以单质As和的形式存在。一种以铜阳极泥为原料脱砷并回收铜的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“水浸”前需要对“低温碱熔”后的熔炼渣进行冷却和破碎,“破碎”的目的是___________。
(2)“低温碱熔”后砷元素以水溶性的形式存在,沉淀2的主要成分为,则“砷氧化”时含砷微粒转化的离子方程式为___________;“砷固化”过程中理论上和的物质的量之比为___________。
(3)“酸浸”时通入可提高浸出率的原因是___________,“酸浸”时发生反应的化学方程式为___________。
(4)在相同温度下,不同纯物质的蒸汽压之间存在较大差异,蒸汽压越大的物质越容易挥发。利用这一原理,还可采用火法脱砷(铜阳极泥中各组分的饱和蒸汽压如图所示)。
由图可知,火法脱砷较适宜的温度为___________(填标号)。
a.600~800℃ b.800~1000℃ c.1200~1400℃
(5)“沉铅”过程中完全沉淀,此时溶液中浓度不低于___________mol/L[已知PbS的]。
【答案】(1)增大固体表面积,加快水浸速率,使熔炼渣中水溶性的成分充分溶解
(2) ①. ②. 10:9
(3) ①. 氧气氧化单质铜,促进铜的溶解 ②.
(4)a (5)8.0×10-23
【解析】
【分析】低温碱熔:加入NaOH,将As转化为水溶性NaAsO2,实现As的初步富集;同时使部分金属转化为可溶性盐;
水浸:可分离可溶性成分(含NaAsO2、可溶性铜盐等)与不溶渣(含贵金属、Pb等);
沉铅加入Na2S,使Pb以PbS形式沉淀(沉淀1),脱除Pb杂质;
砷氧化/固化:用H2O2将NaAsO2氧化为,再加入H2SO4、Ca(OH)2,使As以形式沉淀(沉淀2),脱除As;
酸浸:加入H2SO4、O2,使浸出液中Cu转化为CuSO4,实现铜的回收;不溶物为贵金属精矿。
【小问1详解】
“破碎”是为了增大固体表面积,加快水浸速率,使熔炼渣中水溶性的成分充分溶解。
【小问2详解】
“砷氧化”时用H2O2将NaAsO2氧化为,其离子方程式为;据分析可写出“砷固化”的化学方程式为,理论上和的物质的量之比为10:9。
【小问3详解】
氧气作氧化剂,将不与稀硫酸反应的单质铜氧化,使其溶解在酸中,所以“酸浸”时通入可提高浸出率;酸浸时加入了H2SO4和O2,其反应的化学方程式为。
【小问4详解】
从图中可以看出,在时,As2O3的蒸汽压远大于其他物质(如As、Pb等),根据“蒸汽压越大的物质越容易挥发”的原理,此温度范围最适合通过火法使As2O3挥发从而脱砷。
【小问5详解】
要使完全沉淀,已知PbS的,根据溶度积公式,则=,将代入可得=,此时溶液中浓度不低于。
16. 随着新能源电动车的普及,废弃电池的再处理变得尤为重要。一种对废弃钴锂电池(主要成分是难溶于水的及少量、)的处理工艺流程如图所示:
已知:①“酸溶”时转化成。
②、沉淀的如下表:
开始沉淀的
完全沉淀的
2.3
3.2
7.6
9.2
回答下列问题:
(1)“碱浸”后的“滤液”通过下列工艺流程可制备金属。下列工艺流程图中过量,则“滤液c”的溶质主要是______(填化学式);“煅烧”的化学方程式是______。
(2)“酸溶”时与反应转化为的离子方程式为______。“沉铁”时调整混合液的范围是______。
(3)写出“沉钴”时反应的离子方程式:______。
(4)“沉锂”后的“滤液b”主要含、、______(填一种阳离子)。
(5)以上述工艺流程制备的为原料制备金属的一种工艺流程如图所示。煅烧制备的化学方程式是______。金属Li在空气中燃烧的生成物是______(填化学式)。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. ②.
(3)
(4)
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】向粉碎的电池废料中加入NaOH溶液,Al与NaOH溶液反应,,生成可溶性的Na[Al(OH)4]进入滤液a,Fe、不与NaOH溶液反应,成为滤渣进入酸溶步骤。向滤渣中加入H2O2和酸性溶液,转化成,Fe与酸反应生成Fe2+,H2O2将Fe2+氧化为Fe3+。向酸溶后的溶液中加入NaOH溶液,调节pH使Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀,从而除去铁元素。向沉铁后的溶液中加入氨水,Co2+与氨水反应生成Co(OH)2沉淀,实现钴元素的分离。向沉钴后的滤液中加入Na2CO3溶液,Li+与反应生成Li2CO3沉淀,滤液b主要含Na2SO4、(NH4)2SO4等可溶性盐。
【小问1详解】
“滤液a” 的主要成分是Na[Al(OH)4],通入过量CO2酸化时,发生反应:,因此“滤液c”的溶质主要是:NaHCO3;
“煅烧”时Al(OH)3分解生成Al2O3,化学方程式为:;
【小问2详解】
“酸溶”时,与在酸性条件下反应,Co由+3价被还原为+2价,被氧化为O2,离子方程式为:;
“沉铁”是使Fe3+完全沉淀(Co2+不沉淀)。由已知,Fe3+完全沉淀的pH为3.2,Co2+开始沉淀的pH为7.6,因此范围是3.2≤pH<7.6;
【小问3详解】
“沉钴”时,Co2+与氨水反应生成Co(OH)2沉淀,离子方程式为:;
【小问4详解】
“沉锂”时,Li+与反应生成Li2CO3沉淀,滤液b中除、外,还含有(来自“沉钴”的副产物);
【小问5详解】
煅烧制备的化学方程式是:;
金属Li在空气中燃烧,与氧气反应生成。
17. 甲醇是储氢材料,也是重要的化工原料。回答下列问题:
(1)液态甲醇中氢键_____(填“大于”或“小于”)范德华力,基态氧原子价层电子排布式为_____。
(2)我国科学家开发催化剂,实现在酸性条件下电催化制备,反应原理如图1所示。
a极发生_____(填“氧化”或“还原”);b极的电极反应式为_____。
(3)甲醇蒸气分解制备氢气的历程如图2所示。
该反应历程中控速反应为_____(填序号)。总反应的热化学方程式为_____。
(4)在下,将和以初始体积比充入密闭容器中,一定时间内产率与压强关系如图3;保持总压为下,向恒容密闭容器中充入体积比的、,一定时间内产率与温度关系如图,不考虑催化剂活性变化]。
代表甲醇产率与温度关系的曲线是_____(填“①”或“②”),判断理由是_____。
(5)工业上,常用合成气合成甲醇:。下,向恒容密闭容器中充入和,只发生上述反应。达到平衡时,CO转化率为40%。
①下列叙述正确的是_____(填代号)。
A.CO体积分数不随时间变化时一定达到平衡状态
B.平衡后,充入氩气,正反应速率大于逆反应速率
C.加入催化剂,能缩短达到平衡所用时间
D.平衡后,再充入和的平衡转化率增大
②上述温度下,平衡常数为_____(结果保留一位小数,不带单位)。
【答案】(1) ①. 大于 ②.
(2) ①. 氧化 ②.
(3) ①. ⑤ ②.
(4) ①. ① ②. 520K之前,反应未平衡,随着温度升高,反应速率增大,甲醇产率增大,520K达到平衡,升高温度,平衡向左移动,甲醇产率降低
(5) ①. CD ②. 16.7
【解析】
【小问1详解】
液态分子间存在氢键,氢键比范德华力的作用强;O为8号元素,基态氧原子的价层电子排布式为。
【小问2详解】
根据电极b的转化为,C元素化合价降低,得到电子,b为阴极,发生的电极反应式为:;则a极为阳极,a极上发生失去电子的氧化反应。
【小问3详解】
分析五步反应的活化能,第⑤步反应的活化能最大,速率最小,它是控速反应;根据整个反应流程,反应物总能量比生成物总能量低,为吸热反应,故反应的热化学方程式为:。
【小问4详解】
分析反应特点,正反应是气体分子数减小的放热反应,增大压强,平衡向右移动,甲醇转化率一直增大,曲线②代表甲醇产率与压强的关系,曲线①代表甲醇产率与温度的关系;该反应为放热反应,520K之前,反应未平衡,随着温度升高,反应速率增大,甲醇产率增大,520K平衡后,升高温度,平衡向左移动,甲醇产率降低。
【小问5详解】
根据题干数据列三段式:;
①A.设任意时刻消耗的CO为xmol,根据三段式关系数据代入计算,得到任意时刻体系中的体积分数为,体积分数始终为,无法确定是否平衡状态,A错误;
B.恒容容器中充入氩气,各物质浓度不变,正、逆反应速率不变,B错误;
C.催化剂,加快正、逆反应速率,缩短达到平衡所用时间,C正确;
D.平衡后,再充入1mol和1mol,相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,的平衡转化率增大,D正确;
故答案为:CD。
②在该温度下的平衡常数。
18. M是应用广泛的有机高分子化合物,合成M的其中一种路线如下(部分反应条件略去):
已知:①(-NH2容易被氧化)
②
③
请回答下列问题:
(1)A的实验式为的化学名称为_______。
(2)的转化过程中所用试剂和反应条件为_______。
(3)的反应类型分别为_______、_______。
(4)的化学方程式为_______。
(5)关于I的说法正确的是_______(填标号)。
A. 既不与酸反应,也不与碱反应 B. 1molI最多可以与6mol氢气加成
C. I在一定条件下可发生氧化、取代、聚合反应 D. I中碳原子和氮原子杂化方式完全相同
(6)N是E的同系物,N的相对分子质量比E大14,满足下列条件的N的结构有_______种。
①属于芳香族化合物 ②能发生银镜反应 ③能发生水解反应 ④含有
(7)参照上述合成路线和信息,以乙醇和苯为有机原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线:_______。
【答案】(1)乙二醇(或1,2-乙二醇)
(2)浓硫酸、浓硝酸,水浴加热(或加热)
(3) ①. 氧化反应 ②. 还原反应
(4) (5)B
(6)17 (7)
【解析】
【分析】根据M的结构简式()可知,M的单体为和HOOCCOOH,因H中含2个苯环,则J也含2个苯环,即J为,则C为HOOCCOOH;因C中含有2个碳原子,则A中也含2个碳原子,结合A的实验式为,即分子式为C2H6O2,则A为乙二醇,A被催化氧化生成的B为乙二醛,B被催化氧化生成C;H和发生加成反应生成I,则I为,I发生水解反应生成的J为;G与发生已知信息③的反应生成H,结合H的结构简式可知G为;因氨基易被氧化,则F发生已知信息①的反应生成G,则F为;E发生已知信息②的反应生成F,则E为,结合D的分子式可知D为,则D与浓硝酸、浓硫酸共热发生硝化反应生成E,据此解答。
【小问1详解】
由分析可知,的化学名称为乙二醇(或1,2-乙二醇);
【小问2详解】
由分析可知,D与浓硝酸、浓硫酸共热发生硝化反应生成E,则的转化过程中所用试剂和反应条件为浓硫酸、浓硝酸,水浴加热(或加热);
【小问3详解】
为乙二醛被氧化为乙二酸,属于氧化反应;为F中的硝基被还原为氨基而生成G,属于还原反应,则的反应类型分别为氧化反应、还原反应;
【小问4详解】
为HOOCCOOH与发生缩聚反应生成M和水,反应的化学方程式为:;
【小问5详解】
由分析可知,I的结构简式为:,则:
A.I中含有碳溴键,能与碱溶液发生取代反应;含有酰胺基,既能与酸反应也能与碱反应,A错误;
B.1 mol苯环可以和发生加成反应,酰胺基中的碳氧双键不能与加成,则1 mol I最多可以与6 mol氢气加成,B正确;
C.I中含有碳溴键、酰胺基,可以发生水解反应,即取代反应;与苯环直接相连的碳上有氢原子,也可以发生氧化反应,但I不能发生加聚反应,C错误;
D.I中苯环和碳氧双键中的碳原子采取杂化,其余碳原子采取杂化,即碳原子的杂化方式为和,I中氮原子均采取杂化,D错误;
故选B。
【小问6详解】
N是E()的同系物,N的相对分子质量比E大14,即N在分子组成上比E多1个CH2,则N的分子式为C8H9O2N,N属于芳香族化合物,则含有苯环;能发生银镜反应、水解反应,则含有,所以N是含有、且分子式为C8H9O2N的芳香族化合物,当苯环上只有1个支链时,N为,只有1种;当苯环上有2个支链时,两个支链分别为、或、,考虑邻位、间位和对位各有3种结构,此时共有6种;当苯环上有3个支链时,3个支链分别为、和,此时有4+4+2=10种,所以满足条件的N的结构共有1+6+10=17种;
【小问7详解】
以乙醇和苯为有机原料合成,可以先合成苯胺和乙酸,乙酸可以由乙醇催化氧化生成乙醛,再催化氧化乙醛得到;苯胺可以由苯先合成硝基苯,再还原硝基苯得到,最后苯胺和乙酸反应得到,则合成路线为:。
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高三化学试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B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.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:
第Ⅰ卷
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. “挖掘文物价值,讲好中国故事”。下列有关文物的主要成分分类错误的是
A. 乾隆款金瓯永固杯:杯的主要成分黄金为金属材料
B. 《清明上河图》:宣纸的主要成分是人工合成有机高分子材料
C. 青玉云龙纹炉:玉的主要成分为硅酸盐材料
D. 商代后母戊鼎:鼎的主要成分青铜为金属材料
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 四氨合铜离子的结构:
B. Na与水反应的实验过程中涉及到的图标:
C. 氘的原子结构模型:
D. 固体HF中的链状结构:
3. 港珠澳大桥设计寿命达120年,对桥体钢构件采用的主要的防腐方法有:①铜梁上安装铝片;②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆;③使用高附着性防腐涂料;④预留钢铁腐蚀量。下列分析不正确的是( )
A. 防腐涂料可以防水、隔绝空气,降低钢铁在海水中析氢腐蚀速率
B. 方法①②③只能减缓钢铁腐蚀,未能完全消除
C. 钢铁发生吸氧腐蚀时的负极反应式为:Fe-2e-Fe2+
D. ①②防腐原理是牺牲阳极的阴极保护法
4. 部分含铁物质的“价-类”关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 在稀硫酸中加入a、b、c都生成e B. a和e溶液能发生化合反应
C. b在空气中加热迅速生成黑色固体 D. c在潮湿空气中迅速转化成d
5. 的晶胞是立方体结构,边长为anm,结构示意图如图所示。
下列说法错误的是
A. 基态镁原子的电子排布式为
B. 中存在π键
C. 的配体中,配位原子是N
D. 晶胞中距离最近的两个阳离子间的距离为
6. 下列过程中所涉及的离子方程式正确的是
A. 用稀硝酸清洗试管壁上的铜镜:
B. 用FeS去除工业废水中的:
C. 海带提碘过程中用处理酸化的:
D. 用标准酸性溶液滴定双氧水溶液:
7. 下列有关化学概念或原理的论述中,正确的是
A. 任何可逆反应,其平衡常数越大,反应速率、反应物的转化率就越大
B. 若两种不同的核素具有相同的中子数,则二者一定不属于同种元素
C. 味精的化学成分为谷氨酸(2-氨基戊二酸)单钠盐,谷氨酸单钠盐不能与NaOH溶液反应
D. 离子化合物中离子键的强弱只影响物理性质不影响化学性质
8. 下列有关元素周期律的比较或说法正确的是
A. 同主族元素的最高化合价都相等
B. 含氧酸的酸性:
C. 元素非金属性:
D. 元素非金属性越强,其氢化物的稳定性越强
9. 以水杨酸为原料生产阿司匹林(乙酰水杨酸)的反应如图所示。
下列说法错误的是
A. 水杨酸可发生缩聚反应
B. 水杨酸可形成分子内氢键
C. 可以鉴别水杨酸和乙酰水杨酸
D. 乙酰水杨酸水解得到水杨酸和乙酸酐
10. 兴趣小组设计了从中提取的实验方案,下列说法正确的是
A. 还原性:
B. 按上述方案消耗可回收
C. 反应①的离子方程式是
D. 溶液①中的金属离子是
11. 黄酮哌酯是一种解痉药,其某中间体G的合成路线如下。下列有关说法正确的是
A. 化合物G的分子式为 B. 苯甲酸酐中所有原子不一定共面
C. 化合物F最多能消耗2molNaOH D. G中含有三种官能团,且不存在对映异构体
12. 以催化剂作为负极、以为正极的液态燃料电池(DHHPFC)驱动装置的工作原理如图所示(在电场作用下,双极膜中水电离出离子向两极迁移,电解液均为水溶液)。下列叙述正确的是
A. 电子流向:双极膜
B. a极反应式:
C. 极附近电解质溶液升高
D. 相同条件下,装置中生成的和体积相等
13. 室温下,溶液与等体积混合,生成沉淀。忽略溶液体积的变化。已知:。下列说法正确的是
A. 混合溶液中存在:
B. 可完全溶解在1.0LpH恒为7的、氨水混合溶液中
C. 向溶液中加入稀NaOH溶液至的水解率为
D. 饱和溶液的pH大于的溶液
14. 科学家合成了一种高温超导材料,其晶胞结构如图所示,该立方晶胞参数为。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A. 晶体最简化学式为
B. 晶体中与最近且距离相等的有8个
C. 晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面
D. 晶体的密度为
第Ⅱ卷
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 铜阳极泥中主要含有Cu、Ag、Au、Pb和As等元素,其中As元素以单质As和的形式存在。一种以铜阳极泥为原料脱砷并回收铜的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“水浸”前需要对“低温碱熔”后的熔炼渣进行冷却和破碎,“破碎”的目的是___________。
(2)“低温碱熔”后砷元素以水溶性的形式存在,沉淀2的主要成分为,则“砷氧化”时含砷微粒转化的离子方程式为___________;“砷固化”过程中理论上和的物质的量之比为___________。
(3)“酸浸”时通入可提高浸出率的原因是___________,“酸浸”时发生反应的化学方程式为___________。
(4)在相同温度下,不同纯物质的蒸汽压之间存在较大差异,蒸汽压越大的物质越容易挥发。利用这一原理,还可采用火法脱砷(铜阳极泥中各组分的饱和蒸汽压如图所示)。
由图可知,火法脱砷较适宜的温度为___________(填标号)。
a.600~800℃ b.800~1000℃ c.1200~1400℃
(5)“沉铅”过程中完全沉淀,此时溶液中浓度不低于___________mol/L[已知PbS的]。
16. 随着新能源电动车的普及,废弃电池的再处理变得尤为重要。一种对废弃钴锂电池(主要成分是难溶于水的及少量、)的处理工艺流程如图所示:
已知:①“酸溶”时转化成。
②、沉淀的如下表:
开始沉淀的
完全沉淀的
2.3
3.2
7.6
9.2
回答下列问题:
(1)“碱浸”后的“滤液”通过下列工艺流程可制备金属。下列工艺流程图中过量,则“滤液c”的溶质主要是______(填化学式);“煅烧”的化学方程式是______。
(2)“酸溶”时与反应转化为的离子方程式为______。“沉铁”时调整混合液的范围是______。
(3)写出“沉钴”时反应的离子方程式:______。
(4)“沉锂”后的“滤液b”主要含、、______(填一种阳离子)。
(5)以上述工艺流程制备的为原料制备金属的一种工艺流程如图所示。煅烧制备的化学方程式是______。金属Li在空气中燃烧的生成物是______(填化学式)。
17. 甲醇是储氢材料,也是重要的化工原料。回答下列问题:
(1)液态甲醇中氢键_____(填“大于”或“小于”)范德华力,基态氧原子价层电子排布式为_____。
(2)我国科学家开发催化剂,实现在酸性条件下电催化制备,反应原理如图1所示。
a极发生_____(填“氧化”或“还原”);b极的电极反应式为_____。
(3)甲醇蒸气分解制备氢气的历程如图2所示。
该反应历程中控速反应为_____(填序号)。总反应的热化学方程式为_____。
(4)在下,将和以初始体积比充入密闭容器中,一定时间内产率与压强关系如图3;保持总压为下,向恒容密闭容器中充入体积比的、,一定时间内产率与温度关系如图,不考虑催化剂活性变化]。
代表甲醇产率与温度关系的曲线是_____(填“①”或“②”),判断理由是_____。
(5)工业上,常用合成气合成甲醇:。下,向恒容密闭容器中充入和,只发生上述反应。达到平衡时,CO转化率为40%。
①下列叙述正确的是_____(填代号)。
A.CO体积分数不随时间变化时一定达到平衡状态
B.平衡后,充入氩气,正反应速率大于逆反应速率
C.加入催化剂,能缩短达到平衡所用时间
D.平衡后,再充入和的平衡转化率增大
②上述温度下,平衡常数为_____(结果保留一位小数,不带单位)。
18. M是应用广泛的有机高分子化合物,合成M的其中一种路线如下(部分反应条件略去):
已知:①(-NH2容易被氧化)
②
③
请回答下列问题:
(1)A的实验式为的化学名称为_______。
(2)的转化过程中所用试剂和反应条件为_______。
(3)的反应类型分别为_______、_______。
(4)的化学方程式为_______。
(5)关于I的说法正确的是_______(填标号)。
A. 既不与酸反应,也不与碱反应 B. 1molI最多可以与6mol氢气加成
C. I在一定条件下可发生氧化、取代、聚合反应 D. I中碳原子和氮原子杂化方式完全相同
(6)N是E的同系物,N的相对分子质量比E大14,满足下列条件的N的结构有_______种。
①属于芳香族化合物 ②能发生银镜反应 ③能发生水解反应 ④含有
(7)参照上述合成路线和信息,以乙醇和苯为有机原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线:_______。
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