内容正文:
高三化学试卷
总分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
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.河南作为华夏文明重要发祥地,境内文化遗产丰富。下列河南典型建筑或文物中,主要成分为硅酸盐的是
A.登封嵩山少林寺塔林的青砖 B.洛阳白马寺的明代铁钟
C.安阳殷墟遗址的甲骨文 D.开封清明上河园的木质楼阁
2.下列化学用语或图示正确的是
A.NaCl的晶胞:
B.分子的VSEPR模型:
C.的电子式:
D.丙烯腈的结构简式:
3.家务劳动中蕴含着丰富的化学知识。下列说法错误的是( )
A.84消毒液和洁厕灵不能混用:NaClO与较浓盐酸反应生成有毒的氯气
B.使用洗涤剂去油渍:表面活性剂在水中形成亲水基向内的胶束而包裹油渍
C.用盐卤和豆浆制作豆腐:盐卤使蛋白质聚沉
D.做馒头时加入少量纯碱:消耗发酵过程中产生的酸性物质,并有助于馒头松软
4.以乙烯为原料的物质转化关系如图所示。设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.14 g乙烯和丙烯的混合气体含氢原子数目为
B.分别用乙烯和乙醇制备生成1 mol乙醛,转移电子数目均为
C.标准状况下,11.2 L乙醛所含分子数目大于
D.1 mol乙酸与足量乙醇,充分反应可制得乙酸乙酯的分子数目为
5.PET是一种应用广泛的塑料,回收PET是“双碳”计划非常重要的一环,以乙二醇为反应物及溶剂的糖解法是回收PET的一种有效方法,利用该方法得到的产物——对苯二甲酸双羟乙酯(BHET)可以直接再聚合为PET,以下是PET糖解法的方程式,以下说法不正确的是( )
A.BHET可以发生取代、氧化、加成、消去、缩聚等反应
B.BHET的核磁共振氢谱图会显示出4组峰,1 mol BHET最多可以与发生加成反应
C.BHET反应生成PET是加聚反应
D.PET和BHET分子中都不含有手性碳原子
6.下列反应对应的离子方程式书写正确的是( )
A.亚硫酰氯()滴入水中发生水解反应:
B.溶液与少量NaOH反应:
C氢氟酸与二氧化硅反应产生:
D向饱和溶液中通入足量:
7. 下列实验设计合理的是
A. 探究石油分馏原理 B. 提纯NaCl(含有少量硝酸钾)
C. 配制0.1 的NaOH溶液 D. 测定新制氯水的pH
8. Ti和Au形成的一种合金(其两种立方晶胞结构如图,α型和β型晶胞棱长分别为a nm和b nm,Ti均位于面上)是一种高硬度生物相容性金属间化合物,具有优异的机械性能和生物相容性,广泛应用于医疗植入物(如人工髋关节、膝关节)和高耐磨部件(设为阿伏加德罗常数的值)。下列说法错误的是
A. 两种晶型对应的化学式均为Ti3Au
B. α型晶胞中,Au最近且等距的Ti的个数为6
C. α、β晶型的密度之比为
D. α、β两种晶胞占用的粒子数之比为1:2
9. 利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2,装置如下图所示。下列说法不正确的是
A. a极反应:CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O
B. B膜和C膜均为阴离子交换膜
C. 可用铁电极替换石墨Ⅱ电极
D. a极上通入标况下2.24L甲烷,阳极室Ca2+减少0.4mol
10. 下列性质的比较中,正确的是
A. 沸点:甘氨酸>氯乙酸 B. 碱性:苯胺>氨气
C. 熔点:金刚石>石墨 D. 键角∠HOH:
11. 容积均为1 L的甲、乙两个刚性容器,其中甲为绝热容器,乙为恒温容器。相同温度下,分别充入0.2 mol NO2,发生反应 。甲容器中NO2的相关量随时间变化关系如下图所示。下列说法不正确的是
A. 0~3 s,甲容器中v(NO2)增大是由于温度升高对速率的影响大于浓度降低的影响
B. 3s时甲容器中反应未达到化学平衡状态
C. 乙容器中该反应的化学平衡常数大于225
D. 甲、乙两容器均达平衡后,欲使两者NO2的体积分数相等,可向乙容器中再充入少量N2O4气体
12. 已知W、X、Y、Z为短周期元素,其原子半径、原子序数及其在对应氢化物中的化合价的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 电负性:W<Z B. W与Y的化合物偏向共价晶体
C. XZ晶胞中Z的配位数为8 D. 工业上可电解XZ溶液制备X
13. 铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐中提取铍的路径如下:
已知:,下列说法错误的是
A. “热熔冷却”步骤为了得到玻璃态固体,需缓慢冷却
B. “反萃取”生成的方程式为:
C. 滤液2可以进入“反萃取分液”步骤再利用
D. 电解熔融获得时需加入,其主要作用是增强导电性
14. 某生物质能产业基地科研人员利用电催化技术,将木质纤维素水解得到的5-羟甲基糠醛(HMF)高效转化为高附加值的2,5-呋喃二甲醛(DFF),工作原理如图所示。已知:双极膜由阴、阳离子交换膜复合而成,在直流电作用下,复合层间的解离成和,并分别向两极迁移。下列说法错误的是
A. 极电势高于极
B. 产生气体,双极膜中解离了
C. b极的电极反应式为
D. 一段时间后,阴极区变小,阳极区变大
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. (14分) 环烷酸钴[,不溶于水,易溶于甲苯等有机溶剂]是常用的有机钴催化剂,实验室通过如下流程制备并进行含量测定:
环烷酸钠溶液与硝酸钴混合→控温反应→分离、提纯→环烷酸钴→含量测定
回答下列问题:
(1)准确称取一定量的环烷酸和NaOH固体,配制成环烷酸钠溶液。
①环烷酸具有腐蚀性和挥发性,实验操作中应穿戴实验服、手套、口罩以及________,并在________橱中进行操作。
②实验时为了减少氢氧化钠固体称量误差,称量时应将氢氧化钠固体放置在________(填仪器名称)中,并快速进行称量。
③实验中投料比对产品中环烷酸钴含量的影响如图所示,试分析NaOH过量太多会导致产品中环烷酸钴含量降低的可能原因:。
(2)反应结束后,通过过滤将环烷酸钴从溶液中分离出来。过滤结束后,若发现滤液浑浊,应进行的操作是__________________________。
(3)粗环烷酸钴产品中常含有无机盐杂质(如)和水分。为进一步精制,可先将粗产品溶解于适量的甲苯中,然后将其溶液与水进行分液操作。静置分层后,有机相位于________(填“上层”或“下层”);分离出含有环烷酸钴的有机相后,为除去其中可能残留的少量水分,可加入________(填试剂名称)进行干燥。
(4)测定产品中钴元素的质量分数。
步骤ⅰ:准确称取环烷酸钴产品,配成250 mL溶液(经处理后钴元素全部以的形式存在)。
步骤ⅱ:用移液管移取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中,再用另一移液管向锥形瓶中移入25.00 mL(EDTA二钠盐)标准溶液,充分反应后,加入指示剂,用硫酸锌标准溶液滴定过量的,重复实验,平均消耗硫酸锌标准溶液5.00 mL。
已知:、。
①产品中钴元素的质量分数为________(用含的代数式表示)。
②下列关于滴定操作的叙述正确的是________(填标号)。
a.滴定管未用待装液润洗,会引起测量结果偏高
b.滴定时眼睛一直注视滴定管中液面的变化情况
c.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后无气泡,会引起测量结果偏低
16.(17分)
一种以钕铁硼废料为原料生产、绿矾()的工艺流程如图所示。
已知:①钕铁硼“焙烧”的产物为、、。
②p507表示萃取剂,可用符号HA表示;萃取反应:。
③串级萃取中,分离系数,其中、分别为萃余液、有机相中的摩尔分数,为萃取级数;在同一相中,所含金属离子摩尔分数之和为1。
回答下列问题:
(1)为提高“焙烧”速率,可采取的措施有__________(任写一条)。
(2)与共热是制备六方氮化硼(结构如下图)的重要方法。
①在此过程中同时提供氮源和反应介质,其总化学反应方程式____________________。
②六方氮化硼晶体俗称“白石墨”,与石墨具有类似的结构,可做润滑剂。其中B、N原子的杂化方式分别为__________、__________。六方氮化硼的晶体类型__________。
(3)萃取段采用串级萃取,已知萃取级数,萃余液中摩尔分数为0.96。则理论上该串级萃取能达到的有机相中与的摩尔分数之比__________(用含的代数式表示)。
(4)负载钕的p507可用表示,其与草酸溶液接触后,反萃取生成沉淀,该反应的化学方程式为____________________。
(5)工业上通过电解熔融制备金属钕。
和浓盐酸反应制备,制得的溶液经系列操作后得到。
①稀土金属易形成配合物,在水溶液中试剂组成可以是。为减少配体中的数目增加的数目,可向溶液加入适量__________(写名称)。
②以惰性材料为电极,电解熔融,在阴极区得到钕单质,其电极反应式____________________。
17.(14分).
物质I(Voxelotor)是一种血红蛋白-氧亲和力调节剂,可稳定氧合血红蛋白状态,在治疗镰状细胞病患者方面取得了成功,下图是其合成路线:
已知:
(1)物质A中所有原子__________(填“一定”“可能”或“一定不”)共平面,设置A→B的目的是______________________________。
(2)物质C中含氧官能团的名称________________________________________。
(3)F的结构简式为______________________________。
(4)G→H的化学方程式为________________________________________。
(5)D的同分异构体中,同时满足下列条件物质的结构简式为__________(任写一种)。
①苯环上有3个取代基;
②能发生银镜反应,且1 mol该物质能与2 mol NaOH反应;
③核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为。
(6)Voxelotor(物质I)的合成需要用到酰氯类中间体,结合题中的转化路线与所学知识,以和为主要原料,设计合成的路线。(其他无机试剂任选)
18.(13分)
随着现代工农业的发展,含氮化合物污染的处理日益成为人们重点研究的课题。回答下列问题:
(1)在标准压力下,由最稳定单质(摩尔生成焓为0)合成1 mol化合物的焓变为该物质的摩尔生成焓。已知:NO(g)、(g),CO(g)的摩尔生成焓分别为+90.5 、-393.5 、-110.5 。则反应的_______。为了提高NO的平衡转化率,可采取的措施有_______(任写一条)。
(2)实验测得在相同时间内反应在两种催化剂M、N作用下,NO的转化率随温度变化的曲线如图所示。不考虑催化剂的价格因素,生产中应选用的催化剂为_______,温度高于320℃时,该催化剂对应曲线呈现出图中变化的可能原因是_______。
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中通入一定量的和NO,发生反应。下列说法中能表明反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
a.气体密度不变 b.气体总压强不变
c.(g)的浓度不变 d.NO和的物质的量相等
(4)工业上用铁作电极处理含亚硝酸盐的酸性废水,阳极得到某种大气成分的无色无味气体,写出相关反应式:、_______(写离子方程式)。该原理既能消除,还能起到净水的目的,原因是_______。
(5)工业上利用氨气和二氧化碳合成尿素,反应原理为,一定温度下,若起始加入量、,达平衡时的转化率为80%,体系内尿素的物质的量分数为_______%(保留一位小数,下同);该温度下,上述反应的平衡常数K=_______(用物质的量分数代替浓度计算)。
参考答案:
1.A 2.B 3.B 4.D 5,C 6.A 7.B 8.B 9.B 10.A 11.D 12. B 13.A 14.D
15.(1)①护目镜(1分,合理即可) 通风(1分)
②称量瓶(或小烧杯等)(1分,合理即可)
③NaOH过量太多会与生成沉淀(2分,合理即可)
(2)更换过滤装置,重新过滤(2分,合理即可)
(3)上层(1分) 无水硫酸镁(或无水硫酸钠等)(2分,合理即可)
(4)①(2分)
②c(2分)
16=
(1)将废料粉碎、鼓入适当过量的空气、适当提高焙烧的温度等(答案合理即可)。
(2)(条件合理即可) (1分)、(1分)、混合型晶体
(3) (合理即可)
(4)
(5)乙醇
17:(14分)【答案】(1)可能(1分) 保护酚羟基,防止其在后续反应中被氧化(答出保护酚羟基或羟基给1分,防止其被氧化给1分)
(2)醛基、醚键(有错不给分,对1个给1分,共2分)
(3)
(4)(或)
(未化成最简整数比不给分,反应物、生成物有错不给分,不考虑参与反应不给分,“↑”符号不做要求,未写条件扣1分)
(5)(或)(写出一种即可)
(6)(3分)
(一步一分,有正确转换即可得分,第一步醇与卤代烃转化必须写明条件,条件不对不给分,后续条件不做要求)
18:【答案】(1) ①. -747 ②. 适当降低温度、加压、适当增加CO的量、及时分离出等
(2) ①. M ②. 320℃之后升温使催化剂活性降低或反应已达平衡,升温平衡逆向移动
(3)bc (4) ①. ②. 水解生成的胶体有吸附性
(5) ①. 16.3 ②. 2.3
【解析】
【小问1详解】
根据信息,可得反应:① ;② ;③ ,由盖斯定律可知,2×②-①-③可得,则;根据正反应是一个放热的气体分子数减少的反应特点,为了提高NO的平衡转化率,可采用降温、加压、增加CO的量、及时分离出等措施;
【小问2详解】
由图示信息可知,生产中应选用的催化剂为M,相同温度下,催化剂M作催化剂时NO的转化率均高于催化剂N作催化剂,且NO转化率最高时,需要的温度较低;320℃时,催化剂M作催化剂时,NO的转化率最大,故可能的原因是320℃之前,升温,反应速率增加且催化剂活性逐渐增强,反应速率加快,相同时间内NO转化率升高;且由于该反应是一个放热反应,则温度高于320℃时,NO转化率减小的原因是升温使催化剂活性降低,或是反应已达平衡,温度升高平衡逆向移动;
【小问3详解】
a.气体质量是定值,体积是固定的,密度始终不变,气体密度不变不能说明达到平衡状态,a错误;
b.该反应为气体体积增大的反应,则随着反应进行,压强变大,压强不变说明达到平衡状态,b正确;
c.气体浓度不变是平衡状态的标志,则(g)浓度不变是平衡状态,c正确;
d.NO和物质的量相等不能说明其浓度不变,不能判断反应达到平衡状态,d错误;
故答案选bc。
【小问4详解】
铁为阳极,铁失电子形成亚铁离子,电极反应式为;在酸性溶液中,阳极生成的将还原为大气成分的,离子方程式为;反应生成的易水解得到氢氧化铁胶体,胶体具有吸附性,可吸附水中悬浮的颗粒物,达到净水的目的;
【小问5详解】
根据题设条件可设的物质的量为1 mol,列三段式如下:
平衡时,的物质的量分数为,的物质的量分数为,的物质的量分数为,的物质的量分数为,因此,平衡常数 。
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