内容正文:
高三化学
可能用到的相对原子质量:H1Li7C12016Co59
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.现代科技的进步,既增强了综合国力,又增进了民生福祉。下列说法正确的是
A.神舟载人飞船使用了碳纤维复合材料制品,碳纤维与石墨互称为同位素
B.低渗氦耐辐照高纯石英玻璃可作激光陀螺仪的基材,该石英玻璃的主要成分是单质硅
C.新型热控涂层中含有二氧化钛和氧化锌,二氧化钛、氧化锌都是金属材料
D,新型无烟固体推进剂中含有硝酸铵,硝酸铵为离子晶体
2.化学用语是化学工作者的“语言”。下列化学用语表示错误的是
A.自由基F的电子式:·F:
B.SO2分子的VSEPR模型:
o o
C.水溶液中,NaHCO3的电离方程式:NaHCO3—Na++HCOg
H
D.CH中C-H的形成过程:⊙0=→0Q0=÷
2p
3.下列图示中,实验操作或方法符合规范且能达到相应目的的是
NaOH
Bre的
溶液
CCL
陶瓷蒸
植物油
溶液
乙醇
水
三三浓硫酸
A.混合浓硫酸和乙醇
B.除去CCL中的Br2
C.测定SO2的体积
D.加热NaOH溶液
4.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.CL2与足量CH4反应,当消耗22.4L(标准状况下)C2时,形成共价键的数目为2NA
B.在1mol·L1的NH4Cl溶液中,NH的数目小于NA
C.1 mol Na2O2与水反应,转移电子的数目为4Na
D.H2O的中子数比D2O的少NA
5.螯合物M是以Cu+为中心通过螯合配位成环而形成的化合物,具有C1,
较强荧光性能,其结构如图所示。下列说法正确的是
A.螯合物M中Cu+提供孤电子对形成配位键
B.螯合物M中N原子均为sp3杂化
C.螯合物M中配位数大于配体种类数
D.电负性:N>O>H
【高三化学第1页(共8页)】
·GX·
6.下列对物质性质的解释错误的是
选项
物质性质
解释
冰晶体中水分子通过氢键形成空间网状结构,分子间空隙大,导
A
冰的密度小于液态水
致密度减小
B
CO的熔点远高于N2
C0为极性分子,而N2为非极性分子
C
金属铜具有良好的导电性
铜晶体中存在可自由移动的电子
D
Na2HPO4溶液显碱性
HPO的电离程度大于其水解程度
7.化合物X是从芫花中分离出的一种黄酮类药物,具有抗神经胶质瘤能力和抗癌作用,其结构
如图所示。下列有关X的说法正确的是
A.分子中含有5种官能团
OH
B.1molX与溴水反应时最多消耗4 mol Br2
OH
C.根据结构推测,该分子可作为抗氧化剂
D.能形成分子间氢键,但不能形成分子内氢键
OH
8.天蓝石是具有玻璃光泽的蓝色晶体,由原子序数依次增大的短
周期元素W、X、Y、Z、Q组成。其中W元素与其他元素均不同周期。X、Y的基态原子s轨
道电子总数均与自身的p轨道电子总数相等,Q的质子数等于Z所在族的族序数的5倍。下
列说法正确的是
A.第一电离能:Z>Y
B.YX为共价晶体
C.中心原子孤电子对个数:W2X<QW3
D.1molQ4分子中含有6molo键
9.对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式书写正确的是
A.向CuSO4溶液中逐滴加入少量氨水:Cu++2NH·H2O一Cu(OH)2十2NH时
B.BrCl溶于NaOH溶液:BrC1+2OH=Br+CIO-+H2O
C.向次氯酸钠溶液中加入碘化氢溶液:CIO一+H十一HC1O
D.向硫酸铜溶液中加入过量的硫氢化钠溶液:Cu+十HS一CuS↓十H
10.研究发现,使用储量丰富的非贵金属基Co-MoS2催化剂,能实现高效CO2加氢制甲酸,反
应中两种路径的相对能量变化如图所示(已知:H2的相对能量为0,TS表示过渡态物质,
表示吸附态)。下列说法错误的是
2.0
路径1
1.67
1.5
路径2
TS
1.12
1.05
1.0-
HCOOH*
0.5
0.76
C02
C02*+H2*
0.24
0.73
0.64
TSa
0.0
0.0
HCOOH*
HCOOH
-0.16
2
COOH*+H*
-0.13
-0.5
C02*
-0.72
HCOO*+H*
【高三化学
第2页(共8页)】
·GX·
A.通过路径1更容易实现CO2加氢制甲酸
B.路径2的进程中,决速步骤为CO2*十H2*一HCOO*+H
C.在不同路径中,总反应的焓变相同
D.和路径1相比,路径2中甲酸被催化剂吸附得到的吸附态更稳定
11.实验室合成环己酮缩乙二醇的步骤如下:在圆底烧瓶中按比例加人乙二醇、环己酮、带水剂
(苯)、催化剂(浓硫酸),组装好实验装置(如图),边搅拌边加热回流,反应一段时间后,冷却,
依次用蒸馏水、5%Na2C03溶液、蒸馏水洗涤并干燥有机层,对干燥后的有机层进行蒸馏并
收集174~180℃的馏分(即产品)。
反应原理:
一O+HOCH,CH,OH浓礲酸
+H20
下列说法错误的是
A.实验时,圆底烧瓶中应加入沸石防止暴沸
分水器
B.第二次用蒸馏水洗涤的目的是除去硫酸和乙二醇
苯
反应混合物
C.分水器中水层液面的变化情况可监控反应是否达到平衡
和适量苯
D.用5%Na2CO3溶液洗涤的目的是中和残留的酸
12.环六糊精(D吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构,腔内极性较小,腔外极性较大,可包合某些
分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、4,4-联吡啶与环六糊精形成的
超分子示意图及超分子聚合物。下列说法错误的是
HOH2C
OH O
HOH,C
HO
OH
OH
HO
HO
OH
CH2OH
HOHC
OH
HO
-OH
CHOH
图1
图2
A.环六糊精中含有手性碳原子
B.形成1mol超分子聚合物需要(n十2)mol Ni?+
C.非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子
D.超分子聚合物中N原子与Ni+形成了配位键
l3.固态全锂硫电池应用于eVTOL(电动垂直起降航空器)、电动无人机,续航时间显著提升。
一种全固体锂硫电池在一定条件下50次循环后容量保持率高达89.3%,库伦效率接近
100%,该电池的结构示意图如图(其中LPS代表LiPS4薄膜材料):
【高三化学第3页(共8页)】
·GX.
硫电极(PS16)
固体电解质LPS)
Li电极
下列说法错误的是
A.放电时,硫电极的电极反应式为P4S6十12e+12Li+一4 Li:PS4
B.该电池中合成的LPS的厚度不可控
C.充电时,Li计向Li电极移动
D.充电时,当有0.1mol电子转移时,阴极增重0.7g
14.在一定温度下,用NaOH溶液分别滴定CH,COOH、CuSO4、FeCl三种溶液,pM与pH的
c(CH COOH)
变化关系如图所示。pM=一lgM,M表示c(Cu+)、c(Fe3+)或
c(CHaCOO-)
。已知,lg2
=0.3。下列说法错误的是
A.曲线Ⅱ表示一lgc(Fe3+)与pH的关系
B.该温度下,Cu(OH)2的溶度积数量级为10-20
C.该温度下,CH3C0OH的电离平衡常数K.=1×10-5
4.15
D.3Cu(OH)2 (s)++2Fe3+(aq)3Cu2+(aq)+2Fe(OH)a(s)
I
1
平衡常数K=8×1018
-8.3
5
3
0
-pM
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(15分)某课外兴趣小组在学习课本探究内容“利用覆铜板制作图案”的过程中,提出能否用
KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中是否还存在F3+。通过与人工智能大模型对话,得知向“铜
腐蚀液”中滴加KSCN溶液,溶液变为红色后颜色会褪去并立即产生白色沉淀,不能用
KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中是否存在Fe+。为判断大模型的看法是否可信,他们设计了
实验进行探究。回答下列问题:
(1)用覆铜板制作印刷电路板的原理为
(填化学方程式)。
【探究一】向“铜腐蚀液”中滴加KSCN溶液,探究产生的白色沉淀的来源和成分。
基于对“铜腐蚀液”中微粒成分的分析,白色沉淀的来源可能为:
假设1:Fe+与SCN反应产生的;假设2:Cu2+与SCN反应产生的。
(2)通过与人工智能对话,得知仅假设2成立,请设计实验判断大模型的看法是否可信。
已知:NH对对本实验无干扰。
实验1:
1滴0.1mol·L
静置1天
KSCN溶液
2 mL 0.1 mol.L-1
无明显变化
溶液变浅红色
(NH)2Fe(SO)2溶液
【高三化学第4页(共8页)】
·GX.
实验2:
(用文字说明实验步骤即可)。
【查阅资料】(SCN)2被称为“拟卤素”,SCN的还原性与I厂的相当;少量I厂与Cu+可发
生反应4I+2Cu+—2Cul1+12。
(3)通过实验验证了大模型对白色沉淀来源的看法是正确的,试写出Cu+与SCN一生成白
色沉淀的离子方程式:
【探究二】探究Cu+、Fe+、KSCN体系的反应原理。
电极电对
Fes+/Fe2+
Cu2+/Cu+
Cu2+/CuSCN
(SCN)2/SCN
EO/V
0.77
0.15
0.78
0.77
(4)已知:若两种电极电对的标准电极电势(E)相等,则认为它们能发生可逆反应。试推测
该体系中Fe+参与的可逆反应为
(5)设计实验如图,已知前两步为构建Cu+、Fe+、KSCN的平衡体系。
1滴
1滴
3滴
3滴
0.1 mol.L-
0.1 mol.L-
振荡
0.1 mol.L-
0.1 mol.L-
CuSO4溶液
KSCN溶液
KSCN溶液
CuSO溶液
2 mL 0.1 mol.L-1
无明显变化
溶液变红,并伴有
黄白色浊液
红色浊液
黄色浊液
(NH4)2Fe(SO4)2溶液
白色沉淀
通过实验可知,实质上SCN一的催化作用分别增强了
(填离子符号,下同)的还
原性和
的氧化性。
【结论】
(6)通过上述实验探究,可知大模型关于不能用KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中是否存在
Fe3+的看法是
(填“正确”或“不正确”)的,原因是
16.(14分)科研人员采用绿色自催化工艺对某电子废弃物(主要含Fe、Cu、Au、Pd)进行联合回
收Cu、Au、Pd的工艺流程如图。
PMS、KCI混合溶液
二丁基卡必醇
草酸溶液
电子
破碎
磁选
浸出1
过滤1
含[AuCL]、PdCLP-的溶液
萃取1
有机相
废弃物
筛分
除铁
反萃取1→Au
二正辛基硫醚
硫酸溶液、空气
水相
萃取2
--Pd
浸出渣(含Cu)
浸出3
→过滤3
电解精炼Cu
---b-C
尾渣3
已知:①[PdCl4]2-的空间结构为平面正方形;在碱性条件下,[PdCL4]2-可转化为Pd(OH)2
沉淀。
②PMS为过一硫酸氢钾复合盐,可用2 KHSO;·KHSO4·K2SO4表示,具有强氧化性。
回答下列问题:
(1)“破碎筛分”有利于提高“浸出1”步骤的
(任写一条);[PdCl4]-中Pd的杂化方
式为
(填标号)。
A.sp3
B.dsp2
C.spd2
D.d2sp3
【高三化学第5页(共8页)】
·GX·
(2)“浸出1”为自催化浸出步骤,写出该步骤中Au与PMS、KCI混合溶液反应生成
[AuCL]厂的离子方程式:
。传统工艺上通常用王水或氰化物浸出Au、Pd,与
传统工艺对比,上述工艺流程的优势为
(从经济或环保角度分析,任写一条)。
(3)“反萃取1”中草酸作还原剂,[AuCl4]一中Au元素被还原为单质,则该反应的离子方程
式为
(4)“浸出3”中通入空气的作用是
(5)“萃取2”的萃取剂二正辛基硫醚通过离子缔合机理萃取[PdCl4]2-,当水相pH过高时萃
取率下降,原因是
17.(15分)C02资源化利用是一个研究热点。例如通过电化学、热化学等方法,将C02转化为
二甲醚(CH3OCH3)等化学产品,是实现“双碳”目标的途径之一。请回答下列问题:
(1)某科研小组采用电化学方法,利用太阳能驱动CO2转化为CH3OCH3,写出以NaHCO3
溶液为电解质溶液时阴极的电极反应式:
(2)该研究小组改用热化学方法:
反应I(主反应):2C02(g)+6H(g)=CH OCH3(g)+3H2O(g)△H=-122.5k·mol-1
反应Ⅱ(副反应):CO2(g)+H2(g)C0(g)+H2O(g)△H=+41.2kJ·mol-1
①已知反应Ⅲ:CO2(g)十3H2(g)=CHOH(g)+H2O(g)△H=-49.5k灯·mol-1。则反
应IV:2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=
k灯·mol-1。反应I
在
(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
②将2 mol CO2、3molH2加入2L含催化剂的恒容密闭容器中仅发生反应I和反应
Ⅱ,CO2的平衡转化率和生成物的选择性(如CH OCH3的选择性=
生成二甲醚的C0,的物质的量×1o0%)随温度的变化如图所示(不考虑其他因素
反应共消耗的CO2的物质的量
影响)。
(220,80)
880-
。CO选择性
(220,40)
。二甲醚选择性
■一CO2平衡转化率
掉
(220,20)
20
0
220T260T300T340T70
220℃下,反应体系在2h后达到平衡,则0~2h内,v(CH3OCH3)=
mol·L-1·h-1,该温度下反应Ⅱ的平衡常数K=
(保留两位有效数字);随温
度升高,CO2平衡转化率先降低后升高的原因为
(3)高分散双位点C©zO,/Al2O3催化剂在催化二氧化碳转化方面展现出多种应用潜力。
C0,O,的晶胞由A区和B区组成(如图所示),该物质的化学式为
,密度为
【高三化学第6页(共8页)】
·GX·
(用含a、Na的代数式表示)g·cm3。
B
●Co2+
△Co3+
a pm
002-
B
B
B
18.(14分)泽布替尼(I)胶囊是我国自主研发并拥有自主知识产权的创新药,用于治疗多种B
细胞恶性肿瘤(如套细胞淋巴瘤)和相关血液癌症(如慢性淋巴细胞白血病),其一种合成路
线如图。
CN
H、Pd/CH
D
E
A
B
NH
HC、HY-
N-N F
L-DBTA HN
G
②》
H
HN.
■
已知:①Boc基团为COOC(CH3)3,是合成中常用的氨基保护基团;哌啶的结构为
;L-DBTA为L二苯甲酰酒石酸,是一种手性拆分试剂。
H
②红外光谱中部分官能团的吸收峰位置信息如表:
化合物类型
芳烃
芳醚
胺
氰类化合物
键型
C-H
C-0-C
-NH2
CN
吸收峰位置/(cm1)
3100~3010
1270~1000
3500≈3000
2260~2215
回答下列问题:
(1)①下列有关A、B、C的说法正确的是
(填标号)。
a.A、B、C三种物质的红外光谱图中,仅A在2220cm1附近有特征峰
b.C中所有碳原子均为sp杂化
c.B中酰胺基的氮原子可与水分子形成氢键
②A→B的过程中氰基在酸性条件下水解得到酰胺的反应机理如下:
H
⊕
NH
NH
NH
R-NH
→R
H20:
o.H
R入O阳
H田
【高三化学第7页(共8页)】
·GX
氰基酸性条件下水解生成酰胺的第一步,氰基氮原子先
(填“得到”或“失去”)质
子,带正电荷,
(填“增强”或“减弱”)氰基碳原子的亲电活性,促进水分子进攻氰
基碳,最终重排得到酰胺。
(2)已知:C的结构为
H。
试分析上述合成路线中选用C而不选用C'的可
能原因:
(3)已知物质W为H的同分异构体。其中满足下列条件的W的结构有
种(不考
虑立体异构)。
①结构中含有环
②含一C一O一C一结构
NH
(4)F一→G(S构型)中会产生副产物C(R
,R构型),可将G转化为G回收。
①已知,合成I的一种不需要二次拆分的方法(方法2)及本合成方法(方法1)的相关信
息如表,但工业上最终选择方法1,结合表格信息,说明原因:
方法
总产率
手性纯度
分离成本
方法1
单次19%,回收副产物后约35%
99.94%
仅需一次拆分,副产物可循环
方法2
70%
50%为S构型
需要多次柱层析,成本高
②已知:MO2具有氧化性,可将G中①号饱和氮原子氧化为不饱和氮原子,而不氧化G
中其他饱和氮原子。设计分三步由G转化为G的合成路线如下:
第一步,进行氧化反应:以MO2为氧化剂,得到有机产物的结构简式为
(不体
现构型)。
第二步,进行
(填具体反应类型)得到的有机产物为F。
第三步,进行手性拆分:选用的手性拆分试剂为
【高三化学第8页(共8页)】