黑龙江哈尔滨市第九中学2024-2025学年高三下学期2月考试化学学科试卷

哈尔滨市第九中学2024一2025学年度高三下学期2月考试 化学学科试卷 (考试时间：75分钟满分100分) 可能用到的相对原子质量：H-10-16Fe-56Se-79Bi-209 I卷选择题 一、单项选择题（本题包括15小题） 1.第九届亚洲冬季运动会如期在哈尔滨举行。下列说法错误的是 A.亚冬会奖牌背面镶嵌龙江瑰宝—逊克玛瑙，其主要成分是SO2 B.亚冬会火炬“澎湃”采用了镂空雪花设计，自然界中雪花的六边形与氢键的方向性有关 C.亚冬会服饰中加入了能够起到高效蓄热作用的石墨烯，石墨烯是有机高分子材料 D.亚冬会比赛场地供能利用了风能、太阳能，它们均属于一次清洁能源 2.下列化学用语表达正确的是 A.CN的电子式：[C:N B.[Cu(NH3)4]P+的空间构型：正四面体形 用 C.乙炔分子的π键示意图： 120pm D.基态Ca原子最高能级的电子云轮廓图： 3.下列实验处理方法正确的是 A.电线短路失火应立即用泡沫灭火器或水灭火 B.将未用的多余Na块倒入废液缸中 C.用NaOH溶液除去碘单质中混有的沙粒 D.用淀粉KI试纸检验C2时需用水润湿试纸 4.下列离子方程式正确的是 A.氯碱工业：Na+HO+NH3+CO2=NaHCO3+NH4 B.HBO3的电离：HBO3+HO一[B(OH)4]厂+H C.少量NO2通入水中：NO2+HO=2H+NO3 D.浸泡在海水中的铁链，其正极反应式：2C1-2e=C12↑ 5.下列比较正确的是 A.O3的溶解度：在CC14中小于在水中 第1页 B.第二电离能：O大于N C.价层电子对数：1小于N D.共价键键长：石墨大于金刚石 6.向疏化钠溶液中通入过量SO2,溶液变浑浊，涉及到的反应为：2Na2S+5SO2+2H2O=3S!+4 NaHSO3。 设N为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A.若标况下有4.48LSO2参与反应，转移电子数为0.16NA B.3.6gH8O含有的中子数为2NA C.1 mol Ss分子中含有孤电子对数为8NA D.常温下，ILpH=5的NaHSO3溶液中由水电离出的H数目为IO5NA 7.琼脂糖是一种相对分子质量约为120000的线型聚合物，其溶液加热并冷却后，可形成凝胶。生 物化学中常用琼脂糖凝胶电泳技术分离DNA、蛋白质等混合大分子。琼脂糖结构如图所示，下列说 法错误的是 A.琼脂糖属于低聚糖 B.其溶液冷却后，琼脂糖链可通过氢键形成三维网状结构 C.该糖链节中每个六元环中碳原子均为手性碳原子 D.琼脂糖可以发生取代、氧化、消去反应 8.下列各组实验中试剂选用错误的是 选项 实验目的 实验试剂 A 除去溴苯中的溴 饱和碳酸钠溶液 B 分离乙烯和二氧化硫 P4O10 鉴别苯和氯仿 溴水 D 验证水和乙醇中一OH的极性 Na 9.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，X元素最高正价与最低负价绝对值相等，Y 元素基态原子的s能级与p能级电子数相等，Z的气态氢化物与其最高价氧化物对应水化物之间可以 反应，W的溶液可用于刻蚀印刷铜电路板，下列说法一定正确的是 A.常温下，X单质熔沸点比Y的高 B.简单气态氢化物键角：Z>Y C.W未成对电子数在同周期中最多 D.Y和Z形成的一种平面三角形分子中存在大Π键 共5页 10.C-N键广泛存在于药物等活性分子中，研究发现电化学合成CN键优势显著。现用惰性电极电 解法，以吩噻嗪和N 为模板底物对反应机理进行探索，可能的机理如图所示。 下列说法错误的是 a电源b 2 中间体 A.a为电源正极 B.电路中转移1mol电子时，即有1mol 生成 C.通过外界条件的控制，还可以在芳胺的邻位形成CN键 D.选择合适的电解质可以减缓活性中间体向右侧电极的迁移，以减少产品损失 11.SO2使品红褪色，加热又恢复原色，其原理如下图： H.SO, △ H.SO; 过程① 过程② L△H,0+S0 NH NH. 品红 分 品红 下列说法错误的是 A.品红能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.过程①的反应类型为加成反应 C.甲分子中所有碳原子在同一平面上 D.根据上述原理，NaHSO3水溶液可使品红褪色 第2页 12.苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸（含有少量NaC1和泥沙）的提纯并 用滴定法测定其含量的方案如下： 加水 操作I m1g粗苯甲酸 操作冷却结晶→ 加热溶解 悬浊液 滤液 过滤洗涤 干燥 称量 配溶液 滴定 m2g苯甲酸 cmol/LVmL NaOH溶液 下列说法错误的是 A.操作I所用装置如图： 聚四氟乙烯 B.滴定时所用装置如图： C.操作Ⅱ的原理是苯甲酸的溶解度随温度变化明显 D.苯甲酸的收率为cY×10-3 ×100% mi 13.西安交通大学研究人员通过DFT计算CO还原NO机制下反应物能量变化，研究结果证明催化 剂为铁氧化物时，反应过程中在催化剂上形成氧空位对反应起到重要作用。已知：反应顺序按照图 A→图B→图C的顺序进行，*O代表品格氧，*代表氧空位，TS代表过渡态，ds代表吸附态。下 列选项错误的是 0.00 0.00 NO( -0.68 -0.60 0国 02 N.O(g+ N.Ofad 171 2.87 284 9%·c0g* ONNO 329 CO.(ads+ 、d.0-N0gr*0 2NgH*0 N.O(ads*0 N.tads)+*0 图A 图B 图C A.由图可知：2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) △H<0 B.该过程体现了氧空位的生成和补充循环 C.该反应的决速步是NO的生成 D.研究表明氧空位的活性或数量不足，会造成NO的积累 共5页 14.硒氧化铋是一类全新二维半导体芯片材料，其结构如图所示。它可以看成带正电的[Bi2O2]*层 与带负电的[S©]2m层交替堆叠，该物质的四方品系品胞棱边夹角均为90°。下列说法错误的是 ISel [BiO22 [Se]2E 。cpm [Bi,0] [Se] a pm A.硒氧化铋的化学式为Bi2OSC B.每个O2周围紧邻的B3*共有4个 C.该晶体晶胞沿z轴方向的投影图一定为 D. 晶体密度为 .058×1033 -g.cm-3 a-cNA COOH 15.常温下CHCl2COOH、 CHCL2COOH CH3COOH COOH CH.COOH的三种溶液中，lgco0大lg(I(ccoo- 与pH的变化关系如图所示。（已知： 00H的Ka=6×102、Ka-6×105:10129-0.05、lg6-0.8) COOH 下列说法错误的是 A.e线为gC80与pH的变化关系 m B.图中m点数值为5.4 C.c(CHCI2COOH)=0.01mol-L-1, c(CHCICOOH)>c(CHCI2COO 1.29a 6 D.反应CHCl2COOH+CH3COO→CHCl2COO+CH;COOH 4.76 →pH 平衡常数K=103.47 第3页 Ⅱ卷非选择题 二、填空题（本题包括4道题） l6.稀土(RE)包括镧(La)、铈(Ce)等元素，是重要的战略资源。从离子型稀土矿（含Fe、Al等元素） 中提取稀土元素并获得高附加值产品的一种工艺流程如图所示。 Na.CO. CeF, 盐 溶液 NH,HCO, NH,HCO, NaOH HCI 沉淀 一La,0→焙烧 含氟稀土 处理1 A 抛光粉 稀土 矿物 离子交换 预中和 调pH →碱溶 酸溶 HC,O 渣 Fe(OH), 滤液1 处理头「 草酸化 →RE,(C,O) 滤液2← 水解 Al(OH),.nH,O 滤液3 已知：①该工艺下，除铈(C©)外，稀土离子保持+3价不变： ②金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH见下表 离子 Fe3+ A13时 RE3+ 开始沉淀时的pH 1.5 4.3 5.6(La3+为6.2) 沉淀完全时的pH 3.2 5.5 La3+为9.0 ③Kp[La2(C0]=1.0x1028 回答下列问题： (1)镧La)是镧系的第一个元素，其价电子排布式为： (2)“离子交换”的实质是用对树脂亲和力强的金属离子“置换”出对树脂亲和力弱的金属离子。 已知金属离子和树脂之间的亲和力主要是静电引力，则在“离子交换”中，最适宜使用的盐溶液是」 (填选项)。 a.AICl3 b.NaCl c.MgCl2 d.NH4CI (3)“预中和”和“调pH”工序需要适当加热，除加快反应速率外，另一个作用是： (4)“水解”时，无外加物质，仅采用控温加热方式，则离子方程式为： (5)滤液3可返回“ ”工序循环使用。 (6)La(OHD3的Ksp= “沉淀”工序产物为 [填“La2(CO3)3”或“La(OHD3”]。 (7)含氟稀土抛光粉的主要成分为CeLa2OF2,“焙烧”时发生反应的 化学方程式为 共5页 17.利用FeNO3)39H0和CH3COONa·3HO为原料制备物质[Fe3O(CH3COO)6(H2O)3]NO34HO,其 具有催化生命体内多种生物化学反应的作用，制备过程如下： FeNO力·9H0+80℃溶解 蒸发浓缩、 混合 冷却结晶、 [FeO(CHgCOO)(H20)JNO,4H2O CHC00Na3Hz0→80C溶解 抽滤、烘干 (红棕色晶体) (1)利用现代仪器分析方法确定晶体[F©3O(CH3COO)6HO)]NO34HO中阳离子结构如下图. L=H,O R=CH, ①确定Fe原子位置的科学方法是 (填选项)。 A.红外光谱 B.核磁共振氢谱 C.X射线衍射 D.光谱分析 ②Fe原子的杂化方式是 (填选项)。 A.sp3 B.spd C.d2sp3 (2)控制溶液温度为80℃的最好方法是 (填选项)。 A.油浴 B.砂浴 C.水浴 D.空气浴 (3)生成[FCO(CH3COO)6(H2O)3]NO34H0的化学方程式为 (4)“蒸发浓缩”时，应实时监测溶液pH为2.4左右。 ①pH不能过低，可能原因： ②加热浓缩至溶液中产生 时，停止加热。 (5)为测定上述产品中Fe3+的质量分数，设计实验过程如下： I.准确称取mg(精确至0.0001g)产品，用去离子水配制成250mL待测液： Ⅱ.移取25.00mL待测液于锥形瓶中，加入适量盐酸酸化，溶液由红棕色变为橙黄色： Ⅲl.滴入NaH2SSA溶液作指示剂，用c mol/LNa2H2Y标准溶液滴定。平行滴定三次，平均消耗NaHY 溶液体积为VmL。 该过程涉及如下反应： [Fe3O(CH3COO)6(H2O)3]+8H*=3Fe3++6CH3COOH+4H2O Fe3++HY2=FeY(黄色)+2H FeSSA(紫色)+HbY2=FeY(黄色)+H2SSA 第4页 ①上述测定实验步骤中使用的仪器有」 (填选项)。 B ②步骤Ⅲ达滴定终点时溶液由 色变为 色。 ③产品中Fe3+的质量分数为 ×100%(列出计算式即可)。 18.新能源是未来能源发展的方向，积极发展氢能是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。 (1)近年来CH4一H2O催化重整制氢是氢能源获取的重要途径，主要反应如下： 反应I:CH4(g)+HO(g)→3H(g)+CO(g）△H 反应I:CO(g)+HO(g）→H(g)+CO2(g)△H2 反应I:CH4(g)+2HO(g)→4H(g+CO2(g)AHs 甲烷水蒸气重整过程中自由能（设△H和△S不随温度变化）随温度变化趋势如图1所示： 100 ■反应() 50 ●反应() ▲反应() 0 -50H -100 -150 20040060080010001200温度T/C 图1甲烷水蒸气重整反应自由能变化趋势 ①判断反应I焓变、反应Ⅱ熵变：△H10,△S2 0(填“>”或“<”) ②1.01×10Pa下，将CH4与H2O的混合气体置于密闭容器中，研究发现不同温度下重整体系中，800℃ 下H2平衡产率远大于600℃下H2平衡产率，其原因是 ③一定温度下，向恒容密闭反应器中通入CH4(g)和H2O(g),起始时CH4(g)和HO(g)的分压分别为 2MPa、6MPa,发生反应I、Ⅱ、l。反应进行tmin时达到平衡状态，此时CO、CO2的分压分别为 aMPa、bMPa。 0~tmin,CH4平均反应速率v(CH4= MPa-min'(用含a、b的代数式表示，下同)。 反应I的Kp (用平衡时各物质的分压代替物质的量浓度)。 共5页 (2)硼氢化钠NaBH4)是一种高效储氢材料，25C时NaBH4催化制氢先生成NaB(OHD4],再转化为 (1)A中含多 NaBO2。在掺杂了MoO3的纳米Co2B合金催化剂表面部分反应机理如图2： (2)B中氮 BH HO (3)C的结村 (4)反应2自 (5)写出同日 BB B 表面 表面 ①核磁共 ②红外光 图2 ③存在对 ①其他条件不变，用D2O代替H2O,写出中间产物X的结构式： ②已知25C时NaBO2和NaBH4在水中的溶解度分别为28g和55g。NaBH4浓度对制H速率影响如 图3所示，NaBH4质量分数大于10%时反应速率变慢的可能原因是 (6)化合物1 2500 2000 1500 000 500 510152025 NaBH质量分数 ①M的化学 图3 ②M→N的 19.头孢替安用于治疗敏感菌所致的肺炎、支气管炎等感染，以下为其合成路线之一（部分试剂和 条件己经略去)。 H H HS [(CH),Si]CHCONH, (B) D) CuHiS:NO3 CH,CN-BF,/丙酮 () Si(CH (反应1) (反应2) E) H.C C,H,SCI H,C CH,OH →→→头孢替安 (C,)N Si(CH) 1,2环氧丙烷 (反应3) (G) (反应4) 已知：S=C=S+R-NH+R-N- SH 第5页共5页 (1)A中含氮官能团的名称为 (2)B中氮的杂化方式为 (3)C的结构简式为 (4)反应2的目的是 (5)写出同时符合下列条件的化合物F同分异构体的结构简式 ①核磁共振氢谱：有5组峰，峰面积比为2：2：1：1：1 ②红外光谱：含巯基、苯环、碳氯键 ③存在对映异构现象 HS (6)化合物B( 是制备头孢替安药物的重要中间体，以下为合成化合物B的设计路线。 NaN, HS (N) (M) (B) ①M的化学名称为 ②M→N的化学反应方程式为 头孢替安 共5页