内容正文:
2024—2025学年高三下学期化学学科
考试试题1
(考试时间:75分钟,满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Sc-45 Zn-65
一、选择题(本题共14小题,共42分。每小题只有一项符合题意。)
1. 非物质文化遗产中蕴含丰富的化学知识,下列说法错误的是
A.丝绸所用蚕丝的主要成分为蛋白质
B.糖画手工艺的原料是蔗糖,其化学式为C6H12O6
C.紫砂壶茶具的原料紫砂泥属于无机非金属材料
D.皮影戏中使用了兽皮,兽皮中的脂肪属于酯类
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A.CaO2的电子式:
B.Cl2中共价键的电子云图:
C.顺丁烯二酸的结构简式:
D.基态Mn原子的价电子排布图:
3. 性质决定用途是化学的重要科学观念。下列事实解释错误的是
选项
事实
解释
A
热的纯碱去油污
CO2—3水解显碱性
B
用体积分数为75%的酒精消毒
蛋白质发生了变性
C
雕刻师用HF溶液刻蚀玻璃
HF溶液具有强酸性
D
硫化顺丁橡胶常用于制作轮胎
橡胶硫化可使线型结构变成网状结构
4. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A. 在铁钉上镀铜
B. 用电石和饱和食盐水反应制备乙炔
C. 量取酸性高锰酸钾时读数为20.10mL
D. 分离甲苯和乙醇
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值,则下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4 L CH2Cl2含有的C-H键数目为2 NA
B.1 L 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中含HCO—3的数目为0.1 NA
C.6.5g锌与含0.2mol H2SO4的浓硫酸充分反应,转移的电子数为0.2 NA
D.2 mol NO与1 mol O2充分反应可得到气体分子数为2 NA
6. 有机物M是一种从植物中提取的抗肿瘤药物,结构简式如图所示。下列关于M的说法错误的是
A.分子中含有1个手性碳原子
B.M中含氮官能团均为酰胺基
C.该物质最多可与2mol NaOH反应
D.红外光谱可以确定该分子中的化学键和官能团
7. 某催化剂XY3ZW3E中的5种主族元素分布于每个短周期,W与Z同族,X、W、Y同周期且原子序数依次递增。X的一种同位素常用于确定文物的年代,基态W原子的核外电子有5种空间运动状态,且W与X的基态原子未成对电子数相同。下列说法正确的是
A.第一电离能:X>W>Y
B.键角:XY4>ZW3
C.W、Y的简单氢化物混合时,分子间形成的氢键有3种
D.E原子核外的电子只有一种自旋状态
8. 下列离子方程式书写错误的是
A.硫酸铜溶液显酸性:Cu2+ + H2OCu(OH)2+H+
B.将稀盐酸滴在石灰石上:CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O
C.以石墨为电极电解饱和食盐水:2Cl—+2H2OCl2↑+H2↑+2OH—
D.用K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe2+:K++Fe2++[Fe(CN)6]3—KFe[Fe(CN)6]↓
9. 某钴配合物X在进行质谱法测定相对分子质量时发生质谱电离得到了一种碎片离子Y,如图所示:
下列说法正确的是
A.X中含有6个配体 B.质谱电离过程中涉及配位键的断裂和形成
C.Y中碳原子均采取sp2杂化 D.基态Co中占据的最高能级电子云轮廓图为哑铃形
10. 利用丙烷制备丙烯的机理如图所示,下列说法正确的是
A.两种中间体中,中间体Ⅱ相对稳定
B.反应过程中决速步骤的能垒为38.2 kJ
C.反应过程中有机物的σ键总数保持不变
D.加入M-H和升高温度均提高活化分子百分数
11. 以含钴废料(成分为CoO、Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备CoCO3的工艺流程如图所示。下列说法正确的是
A.“酸浸”时,Fe2O3转化为Fe3+ B.“氧化”的目的是将Co2+转化为Co3+
C.“沉钴”时,为加快反应速率温度越高越好 D.“系列操作”包括过滤、洗涤、干燥
12. 下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液,浊液变澄清
酸性:苯酚>HCO—3
B
在胆矾晶体表面滴加浓硫酸,蓝色变为白色
浓硫酸具有脱水性
C
用玻璃棒蘸取某溶液在火焰上灼烧,火焰呈黄色
该溶液中含有钠元素
D
常温下,饱和HA溶液与饱和NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液pH=8
HA为弱酸
13. 钠电池具有性能稳定、安全性好等优点,某钠离子二次电池工作原理如图所示。该电池是以NaxCy(嵌钠硬碳)和Na2Mn[Mn(CN)6](锰基高锰普鲁士白)为电极的新型二次电池,充电时嵌入硬碳,放电时发生脱嵌。下列说法错误的是
A.放电时,电极A的电势高于电极B
B.放电时,B极反应为NaxCyxe—Cy+xNa+
C.充电时,Na+穿过离子交换膜向A极移动
D.充电时,每转移2 mol电子,B极质量增加46 g
14. 常温下,向含有足量SrF2的悬浊液逐滴滴加稀盐酸,混合液中与 的关系如图所示,已知:,X代表Sr2+或F—。下列说法错误的是
A.直线B代表与 的变化关系 B.a点处:c(F—)>c(Sr2+)
C.反应后混合液中 随着pH减小而增大 D.常温下,=10-3.2
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.(14分)纳米TiO2是目前应用最广泛的一种纳米半导体光催化材料,实验室以钛酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]为钛源,制备纳米TiO2。步骤如下:
Ⅰ.量取Ti(OC4H9)4,缓慢滴入无水乙醇中,强力搅拌得到澄清溶液A。
Ⅱ.将冰醋酸和少量水加到另一份无水乙醇中,用浓HCl调节pH≤3,得到溶液B。
Ⅲ.按如下装置(夹持装置和加热装置省略)进行缓慢加料反应,得到白色TiO2凝胶。
IV.将凝胶搅碎后真空干燥,再放入马弗炉中灼烧,得到白色粉体,研磨,过筛得到产品。
已知:在水中Ti(OC4H9)4极易水解,在乙醇介质中酸性越强水解越缓慢;Ti(OH)4不稳定,易脱水生成TiO2。回答下列问题:
(1)球形冷凝管的进水口为 (填“a”或“b”),相较于直形冷凝管其优点是 。
(2)步骤Ⅰ需要强力搅拌的原因是 。
(3)步骤Ⅱ用浓盐酸调pH的目的是 。
(4)步骤Ⅲ中制备TiO2的化学方程式为 。
(5)下列仪器中,用于步骤IV“灼烧”操作的有 (填名称)。
(6) 用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,称取TiO2(摩尔质量为M g·mol-1)试样
m g,充分溶解并还原为Ti3+,再滴加KSCN作指示剂,用c mol·L-1的NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定至Ti3+全部生成Ti4+。重复上述操作2次,得到消耗NH4Fe(SO4)2标准溶液的平均值为V mL。
①到达滴定终点时,溶液颜色变为 。
②TiO2质量分数为 (用含M、m、c、V的代数式表示)。
16.(14分)钪(Sc)及其化合物在超导合金和催化剂等领域有重要应用。一种利用赤泥(含有Sc2O3、Fe2O3、A12O3、TiO2、SiO2等)为原料制备Sc2O3的工艺流程如下图,其中P204(磷酸二异辛酯)属于酸性磷类有机萃取剂。
已知:①Sc3+、TiO2+能被有机萃取剂萃取,Sc(OH)3难溶于水。
②草酸钪[Sc2(C2O4)3]能与碱金属草酸盐相互作用生成可溶性的草酸钪络合物。
回答下列问题:
(1)“萃余液”中含有的金属离子主要是 (写离子符号)。
(2)在“洗脱”时,加入H2O2的作用是 (填标号)
A. 作氧化剂 B. 作还原剂 C. 作配体
(3)萃取剂萃取Sc3+的反应原理为阳离子交换:,“反萃取”时发生反应的化学方程式为 。
(4)“洗涤”步骤中,水洗的目的是 。
(5)常温下,两相平衡体系中,被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比(D)。其它条件相同时,不同浓度的萃取剂(P204)对分配比(D)的影响如下表:
P204浓度
D(Sc)
D(Fe)
D(Al)
1%
6.38
0.144
0.135
2%
4.31
7.77×10-2
5.36×10-2
3%
66.8
8.82×10-2
3.51×10-2
分离系数(β A/B = DA/DB),β 偏离1越大物质越容易分离,若要实现Sc与Fe、Al有效分离,最适的P204浓度为 。
(6)的一种氢化物晶胞结构如图,晶体中H周围与其最近的的个数为 。NA为阿伏伽德罗常数的值,晶胞参数为a nm,则该晶胞的密度为 。
17.(15分)绿色能源是未来发展的方向,积极发展氢能,是实现“碳达峰,碳中和”的重要举措。
Ⅰ.乙醇完全蒸汽催化重整可获得H2,主要反应如下:
反应A:C2H5OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g) ΔH1=+173.3 kJ·mol-1 K1
反应B:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1 K2
(1)反应C:C2H5OH(g)+H2O(g)2CO(g)+4H2(g) ΔH3= kJ·mol-1,该反应自发进行的条件为 (选填“高温”“低温”或“任意温度”),平衡常数K3= (用K1、K2表示)
(2)在1.0×105 Pa、n始(C2H5OH)∶n始(H2O)=1∶3时,若仅考虑上述反应A与B,平衡时CO2和CO的选择性及H2的产率随温度的变化如图所示。
CO的选择性=,则曲线a表示 ,曲线b先增大后减小的原因是 。
Ⅱ. 近期我国科学家揭示了一种全新的热催化方法,用于通过部分重整乙醇生产氢气和醋酸,几乎实现零二氧化碳排放。
反应方程式为: C2H5OH(g)+H2O(g) CH3COOH(g)+2H2(g) ΔH>0
(3)要同时增大该反应的速率和C2H5OH的平衡转化率,可以采用的措施是 (答一种即可)。
(4)T K时,向2 L恒容密闭的容器中充入2 mol C2H5OH(g)和4 mol H2O(g),发生上述反应5min后达到平衡状态,测得此时C2H5OH (g)的转化率为80%,则0~5min内v(CH3COOH)= mol·L-1·min-1,T K时,反应的平衡常数K= (列出计算式即可)。
18.(15分)有机化合物L是合成一种对中枢神经系统有抑制作用药物的中间体,L的
一种合成路线如图:
已知:有较强还原性。
回答下列问题:
(1)A→B反应中需要加入的化学试剂是 ;C的化学名称为 。
(2)E→F的化学方程式为 。
(3)H的结构简式为 ;D和H生成I的反应类型是 。
(4)吡啶是一种有机碱,I→L反应中加入吡啶的作用是 。
(5)P是G的一种同分异构体,写出满足下列条件的结构简式 。
i.与G有相同的官能团,且能发生银镜反应; ii.硝基与苯环直接相连;
iii.其中核磁共振氢谱中有五组吸收峰,且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1。
(6)以对甲基苯胺和乙酸酐[(CH3CO)2O]为原料合成高分子X的合成路线如下图(部分反应条件已略去),其中M和N的结构简式分别是 、 。
化学试题1 第 页 共8页1
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化学试题1答案
一、选择题(本题共14小题,共42分。每小题只有一项符合题意。)
序号
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
C
C
A
C
B
D
序号
8
9
10
11
12
13
14
答案
A
B
D
D
A
C
C
二、非选择题(本题共4小题,共58分。除标记外,每空2分。)
15. (1)a(1分) 传热面积更大,冷凝效果更好(答到“冷凝效果更好”就给2分)
(2)钛酸四丁酯在乙醇中溶解度低,强力搅拌使溶解更充分(答到“使钛酸四丁酯加快溶解”,“促进溶解”,“分散均匀”都给2分)。
(3)提高酸性,减慢水解反应的速率。
(4)
(5)坩埚钳 (1分)
(6)血红色(红色) 或 00%
16. (1)Fe3+、Al3+ (2)C (3)
(4)洗去反萃取后混入的大量钠离子杂质,防止沉钪过程中,草酸钪[Sc2(C2O4)3]与碱金属草酸盐相互作用生成可溶性的草酸钪络合物,影响产物纯度。(只要答去除钠离子就可分)
(5)3% (6)4
17(1)+255.7 高温(1分) K1K22
(2) CO2选择性 低温反应A占主导生成氢气,高温反应B占主导消耗氢气(或增大因为反应A正移影响大于反应B正移,减小由于反应B正移大于反应A正移),意思对即可
(3) 升高温度或增大水浓度(投料)
(4) 0.16
18(1)Cl2 FeCl3(Fe或催化剂) 邻氯苯甲酸(2-氯苯甲酸)
(2)
(3)中和生成的HBr,推动反应正向移动,提高产率。
(4) 取代反应(1分)
(5)
(6)
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