内容正文:
高三化学
常用相对原子质量:Li-7 O-16 S-32 Ce-140
一、选择题(本题共15题,每小题3分,共计45分。每小题给出的四个选项中,只有一个符合要求)
1. 化学与生活息息相关,下列说法错误的是
A. 脂肪是人体储存能量的重要物质
B. 石膏能被用于调节水泥的硬化速率
C. 聚四氟乙烯透光性好,能用于制造飞机和车辆风挡及光学仪器
D. 硅橡胶能够耐高温和严寒,在航空航天和国防等尖端技术领域中发挥重要作用
2. 下列化学用语表达错误的是
A. 的VSEPR模型为
B. 盐酸催化制备酚醛树脂:
C. sp2杂化轨道为
D. 1mol [Cu(NH3)4]SO4含有20NA个σ键电子对
3. 下列说法正确的是
A. 甲苯和浓溴水能发生取代反应生成邻溴甲苯
B. 向CuSO4溶液中滴加氨水至过量,最终会得到蓝色沉淀
C. 向苯酚溶液中滴加少量浓溴水并振荡,最终能观察到白色沉淀产生
D. 用TiCl4制备TiO2,可以在制备时加入大量的水,同时加热,所得的TiO2·xH2O沉淀经焙烧得TiO2
4. 下列化学实验目的与相应实验示意图不相符的是
实验目的
A.赶出碱式滴定管乳胶管中气泡
B.析出深蓝色晶体
实验示意图
实验目的
C.制备无水氯化锶SrCl2必须通入HCl抑制水解
D.除去氯气中混有的HCl
实验示意图
A. A B. B C. C D. D
5. 下列说法不正确的是
A. 纳米铅的熔点低于大块铅晶体,主要原因是纳米铅的表面积较大
B. 向饱和食盐水中通入HCl会观察到有白色晶体析出
C. 可以将辛烷()通过催化裂化为丁烷和丁烯
D. 甲烷水合物的化学式可表示为,和分子间通过氢键形成水分子笼
6. 固态电池有望成为更安全、持久的电池,特别是钠离子化学电池。一种可用于固态钠电池的电解质结构式如图所示,已知X、Y、Z、M、R为短周期主族元素,M原子的最外层电子数是电子层数的两倍,R的简单氢化物可用作制冷剂,X、Y、Z与R同周期,M与X同主族。下列说法正确的是
A. 第一电离能:Y<R<X
B. Z的最高价氧化物对应的水化物酸性最强
C. X的单质一定为非极性分子
D. M单质在过量的X单质中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,只生成MX2
7. 依据下列事实进行的推测正确的是
选项
事实
推测
A
盐酸和NaHCO3反应是吸热的
盐酸和Na2CO3反应也是吸热的
B
干冰中CO2配位数为12
N2晶胞中配位数也为12
C
F-F键键长为141pm,Cl-Cl键键长为198pm
F-F键键能比Cl-Cl键键能更大
D
H2O沸点高于HF
H2O稳定性也高于HF
A. A B. B C. C D. D
8. X与Y为短周期同主族元素形成的单质,T是一种常见的温室气体。相关物质转化关系如图所示,下列叙述正确的是
A. 高纯度的M可以用于制造太阳能电池
B. 常温下Y与盐酸会剧烈反应,放出大量H2
C. 相同物质的量的晶体M和晶体Y所含σ键数目均为2NA
D. 设计Y→Q→Y的过程是为了提纯
阅读以下材料。
北京大学某研究团队合成了系列新型玻璃相硫化物LBPSI(Li2S-B2S3-P2S5-LiI)电解质材料,应用到全固态锂硫电池中,实现了前所未有的快速固硫电化学反应和快充能力。LBPSI电解质本身含有氧化还原活性的I元素,具有高离子电导率,在给电池快速充电时,固态电解质表面的I-可在电解质和石墨边界处被高效电化学氧化为I2和(I2/),原理简图如图:
9. 下列关于新型玻璃相硫化物电解质全固态锂硫电池的叙述错误的是
A. 放电时正极区存在反应:+2e-=3I-
B. 充电时,石墨电极接外电源负极
C. 充电时每转移1mol电子,阴极增重7g
D. 新型玻璃相硫化物LBPSI电解质的作用是增强Li+的传导性能
10. Li2S的晶胞结构如图,晶胞参数为a pm。下列说法错误的是
A. 已知p点原子坐标为(0,0,0),则n点原子坐标为
B. 晶胞沿x轴投影为
C. 晶胞密度为
D. 晶胞中m离子和n离子之间的距离为a pm
11. 可降解有机高分子C合成原理如下:
下列说法不正确的是
A. 有机物A完全水解得到的氨基酸分子没有手性碳原子
B. 有机物B可能与硝酸银溶液产生白色沉淀
C. 有机物C可发生加成反应和水解反应
D. 该反应属于缩聚反应
12. 一定温度和压强下,利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理和能量变化图如图甲、乙所示(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)。下列说法正确的是
A. 该历程存在非极性键的断裂和形成
B. 该历程的决速步骤反应为HCOO*+4H*=CH3O*+H2O
C. 使用铜基催化剂可降低反应的活化能,提高活化分子百分数,提高CO2的平衡转化率
D. 升高温度可提高生成CH3OH(g)的速率,同时可以提高CH3OH(g)的平衡产率
13. 金银既是传统的贵金属,更是推动未来科技进步的关键“工业维生素”。一种以粗铜精炼得到的阳极泥焙烧产物为原料提取金、银的工艺流程如下图:
已知:①烧渣为Ag2SO4、CuSO4和Au的混合物;②Ksp(AgCl)=1.8×10-10、Ksp(Ag2SO4)=2.0×10-5;
以下说法错误的是
A. 处理滤渣1时应保证良好的通风,并对尾气加以处理
B. 氯离子常用作配体,能与Au3+结合,形成稳定的可溶性配合物氯金酸(HAuCl4),有利于得到滤液1
C. 滤渣2与氨水反应的离子方程式为:AgCl+2NH3·H2O= [Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
D. 每消耗1mol HCHO最多可以产生2mol Ag
14. 某小组同学检验补铁剂中铁元素的价态,实验如下:
已知:i.SCN-中硫元素的化合价为-2价;
ii.邻二氮菲的结构简式为(简写为phen),邻二氮菲可以和Fe2+生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子,可用于Fe2+的检测,生成。
下列说法正确的是
A. 为使③中现象明显,试剂a可以选用过量氯水
B. KMnO4溶液褪色的原因一定是5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
C. 用邻二氮菲检测Fe2+时生成的,Fe2+的配位数可能为6
D. 邻二氮菲的N原子的孤电子对占据2p轨道
15. 常温下,将0.1mol·L-1 NaOH溶液滴入50mL 0.1mol·L-1 H3T溶液中,溶液中含T微粒(H3T、H2T-、HT2-、T3-)的分布系数、溶液pH与加入NaOH溶液的体积V的关系如图所示。
已知:(T3-)=。下列叙述错误的是
A. a、c线分别代表H3T、HT2-的分布系数变化情况
B. pH=7时,c(Na+)>3c(HT2-)+3c(T3-)
C. c(H3T)=c(HT2-)时溶液pH=4.98
D. 由M至N的滴定过程中,不可用甲基橙作指示剂
二、非选择题:本题共4小题,满分55分。
16. 二氧化铈(CeO2)是一种用途广泛的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含CeFCO3)为原料制备CeO2的一种工艺流程如图所示
已知:①Ce4+能与F-结合成[CeFx](4-x)+,也能与结合成[CeSO4]2+
②“萃取”时存在反应:Ce4++n(HA)2Ce·(H2n-4A2n)+4H+,在硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2]萃取,而Ce3+不能;
③在一定条件下,Ce(IV)分别在有机层中与水层中存在形式的物质的量浓度之比是一个常数D,D=Kd=;萃取率=×100%。
(1)“氧化焙烧”后,Ce元素转化为CeO2和CeF4.写出氧化焙烧的化学方程式:___________。酸浸步骤中提高浸取率的方法有___________(写一种)。
(2)“萃取”时存在反应:Ce4++n(HA)2Ce·(H2n-4A2n)+4H+,保持其他条件不变,若在起始料液中加入不同量的Na2SO4以改变水层中的c(),如下图所示,请解释D随起始料液中c()变化的原因___________。
(3)“反萃取”中,在稀硫酸和H2O2的作用下Ce4+转化为Ce3+,写出反应的离子方程式___________。
(4)“氧化”步骤的离子方程式为___________。
(5)利用离子交换法浸出稀土离子(RE3+)的过程如图所示,已知离子半径越小、电荷数越大,离子交换能力越强。下列离子对Ce3+交换能力最强的是___________(填字母)
A. Na+ B. C. Mg2+ D. Cl-
(6)为测定回收所得CeO2样品的纯度,进行如下实验:
称取4.000g样品,用稀硫酸溶解、定容得100mL Ce(SO4)2溶液。量取20.00mL溶液放入锥形瓶中,加入10.00mL 0.5000mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液(过量),再用0.01000mol·L-1 KMnO4标准溶液液定至终点,消耗标准溶液24.00mL。滴定过程中发生如下反应(均未配平):Ce4++Fe2+→Ce3++Fe3+;+Fe2++H+→Mn2++Fe3++H2O。
计算CeO2样品的纯度为___________%(结果保留三位有效数字)。
17. 褪黑素是由松果体产生的一种胺类激素,在调节昼夜节律及睡眠-觉醒方面发挥重要作用。某研究小组以乙炔为原料,设计合成路线如下(部分反应条件已省略):
已知:①褪黑素的结构为;
②;
③乙酸钠在碱石灰作用下发生反应:;
回答下列问题:
(1)B的名称为___________;B→C的化学反应方程式为___________。
(2)H中含氧官能团的名称为___________;E的结构简式为___________。
(3)通常用酯基和氨基反应生成酰胺基,不用羧基和氨基直接反应,例如:
结合成键元素间电负性差值大小解释原因___________。
元素
H
C
O
电负性
2.1
2.5
3.5
(4)核磁共振仪也能检测出分子中不同化学环境的碳原子,C分子中有___________种不同化学环境的碳原子。
(5)综合上述信息并结合所学知识,在下图方框中填写合适的物质(写结构简式)。①___________;②___________。
18. 氯化铁常用于污水处理、印染、电子等领域。实验小组制备FeCl3并对其进行探究。
Ⅰ.无水氯化铁的制备:
(1)A装置发生的化学反应方程式为___________。
(2)FeCl3固体100℃时开始升华,D处硬质玻璃管右端没有加橡胶塞且用广口瓶收集氯化铁的原因是___________。
(3)反应一段时间后测得F溶液中离子浓度满足:c(Cl-)>c(ClO-)+c(HClO)可能的原因是___________。
Ⅱ.实验探究i:
已知:①Fe3+在溶液中以络离子的形式存在,如[Fe(H2O)6]3+(浅紫色)(答题可简写为“Fe3+”)、[Fe(OH)]2+(黄色)、[FeCl4]-(亮黄色)等;
②H2O、与Fe3+的络合能力较弱。
(4)已知:0.05 mol/L Fe2(SO4)3溶液为浅黄色,请用离子方程式加以解释:___________。
0.1 mol/L FeCl3溶液显黄色。某同学猜测0.1 mol/L FeCl3溶液显黄色的原因之一是生成[FeCl4]-,请设计实验加以证明:___________。
Ⅲ.实验探究ii:
(5)已知:①电极电势(φ/V)是衡量微粒进行氧化还原反应能力的重要参数。电极:氧化态+ne-=还原态,φ/V越大,氧化态的氧化性越强;φ/V越小,还原态的还原性越强。电极电势通常会受温度和二者浓度的影响。
②25℃时,当各离子浓度均为1 mol/L时,Fe3++e-=Fe2+ φ/V1=0.77V Ag++e-=Ag φ/V2=0.80V。
③氧化还原反应的平衡常数与标准电动势()有关,,z表示氧化还原反应转移的电子数,为氧化型电极电势(氧化剂和它的还原形式在1 mol·L-1,浓度下表现出的电动势),为还原型电极电势。
则可以从以下两个角度推测Fe3++Ag⇌Fe2++Ag+进行的方向及程度大小。
a:通过计算,该正反应的K=___________。
b:设计如图实验装置:
烧杯A中的电解质溶液是___________。(不考虑Cl-与Fe3+络合)
实验现象:电流表指针向右偏转(电流表指针偏向电流流入的一边)
实验结论:该反应较难正向进行。
19. 碳及其化合物在生产生活中有着非常重要的作用。甲烷、一氧化碳与水蒸气反应是工业上制取氢气的重要方法,涉及的主要反应如下
反应Ⅰ.CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH=+205.9kJ·mol-1
反应Ⅱ.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2kJ·mol-1
(1)①CH4(g)与CO2(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为___________。
②一定温度下,向10L恒容密闭容器中充入1mol CH4和1mol H2O(g),发生反应Ⅰ、Ⅱ,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.低温更适合反应Ⅰ自发进行
B.H2O(g)的分压不变时容器内反应达到平衡状态
C.升温一定有利于提高相同时间内H2产量
D.若将容器改为恒压容器,平衡时H2产量将降低
(2)100kPa下,将n(CH4):n(H2O)=1:3的混合气体投入恒压反应器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。
曲线a代表___________的物质的量分数与温度的变化曲线:若其他条件不变,则600℃时反应Ⅱ的平衡常数Kp=___________;a曲线变化趋势的原因是___________。
(3)我国学者结合实验与计算机模拟,研究了金催化剂表面进行反应Ⅱ的反应历程,其中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注,能量变化如图所示:
该历程中包含多个基元步骤。写出决速步骤的化学方程式:___________。反应Ⅱ的正反应活化能Ea为___________eV。
(4)工业上进行反应Ⅱ常采用多段变换工艺,首先在350℃左右用Fe3O4/Cr2O3催化进行高温反应,然后在200℃左右用Cu/ZnO/Al2O3催化进行低温反应,不考虑温度对催化剂的影响,请结合工业生产实际,试分析工程师这样设计的理由:___________。
高三化学
常用相对原子质量:Li-7 O-16 S-32 Ce-140
一、选择题(本题共15题,每小题3分,共计45分。每小题给出的四个选项中,只有一个符合要求)
【1题答案】
【答案】C
【2题答案】
【答案】A
【3题答案】
【答案】D
【4题答案】
【答案】C
【5题答案】
【答案】D
【6题答案】
【答案】D
【7题答案】
【答案】B
【8题答案】
【答案】D
【9~10题答案】
【答案】9. B 10. D
【11题答案】
【答案】A
【12题答案】
【答案】B
【13题答案】
【答案】D
【14题答案】
【答案】C
【15题答案】
【答案】C
二、非选择题:本题共4小题,满分55分。
【16题答案】
【答案】(1) ①. 4CeFCO3+O23CeO2+CeF4+4CO2 ②. 搅拌,适度升温,粉碎固体等均可。
(2)随着c()增大,水层中Ce4+被结合成[CeSO4]2+,导致萃取平衡向左移动,D迅速减小。
(3)2Ce4++H2O2=2Ce3++O2↑+2H+
(4)2Ce(OH)3+ClO-+H2O=2Ce(OH)4+Cl- (5)C
(6)81.7
【17题答案】
【答案】(1) ①. 丙烯腈 ②.
(2) ①. 醚键、酰胺基 ②.
(3)由于酯基中碳氧元素电负性差值大,容易断裂,形成酰胺比较容易;羧基中氧氢元素电负性差值最大,比碳氧键更容易断裂,因此羧基与氨基难生成酰胺
(4)7 (5) ①. ②.
【18题答案】
【答案】(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)FeCl3固体易升华,遇冷后凝华为固体堵塞装置;
(3)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水反应放热,温度升高可能发生副反应:3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O
(4) ①. Fe3++H2O [Fe(OH)]2++H+ ②. 取少量0.1 mol/L FeCl3溶液于洁净的试管中,滴加少量饱和NaCl溶液(或者加一定量NaCl固体),观察到溶液黄色变深
(5) ①. 10-0.507(答10-0.51也可) ②. 1 mol/L FeCl3和1 mol/L FeCl2(0.5 mol/L Fe2(SO4)3和1 mol/L FeSO4)
【19题答案】
【答案】(1) ①. CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔΗ=+247.1kJ/mol ②. B
(2) ①. CO2 ②. (2.083也可) ③. 温度较低时反应以Ⅰ为主,CO浓度较大时反应Ⅱ平衡正移,CO2的物质的量分数提高,温度较高时以反应Ⅱ为主,升温使放热反应平衡逆移,CO2的物质的量分数降低
(3) ①. H2O*=H*+OH ②. 2.02
(4)高温下反应速率快,可以在较短的时间内将大部分CO转化。低温下有利于平衡正向移动,将残余的CO进一步深度转化,提高原料利用率和产品纯度
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