摘要:
**基本信息**
高三化学二模卷以科技前沿(如全息投影材料)和真实情境(如钪制备工艺)为载体,融合化学观念与科学探究,覆盖物质结构、反应原理等核心知识。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|15/45|无机材料(氮化镓)、实验安全、化学用语(原子结构示意图)|情境时代性(2025巴黎AI峰会)、基础判断与辨析|
|填空题|4/55|物质结构(Sc核外电子排布)、有机合成(盐酸托莫西汀路线)、反应原理(甲烷干重整)、实验探究(间接碘量法测Cu²⁺)|综合应用(工艺流程分析、实验方案设计)、能力分层(从方程式书写到平衡计算)|
内容正文:
高三化学测试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
一.选择题(本题共15小题,每小题3分,共45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。)
1.2025年巴黎AI峰会上,DeepSeck创始人梁文峰通过量子全息投影技术远程参会。全息投影的实现依赖于材料科学与光学技术的结合。下列相关说法不正确的是
A.全息投影技术的光电器件所用材料氮化镓为新型无机非金属材料
B.甘油被用作全息投影设备的冷却剂,主要利用其强吸水性
C.空气显示影像时通过电激发氧气发光,该过程属于物理变化
D.全息投影技术常用卤化银作光敏材料,利用了光照时卤化银可分解产生Ag原子的特点
2.化学实验中具有安全和规范意识是重要的学科素养。下列做法正确的是
A.将含有重金属的固体废渣直接填埋处理
B.可将炽热铁水注入潮湿模具
C.在做“钾与水的反应”实验时佩戴护目镜
D.进行具有标识的实验时,应开启排风管道或排风扇
3. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. Cl的原子结构示意图: B. 基态C原子的轨道表示式:
C. 杂化轨道示意图: D. 异丙基的结构简式:
4. 67349:uId:67349 关于有机化合物,下列说法错误的是( )
A.分子式为 B.含有2个手性碳原子
C.能发生银镜反应 D.该有机物的同分异构体中无芳香族化合物
5.联氨(N2H4)可用于镜面镀银,其原理为[Ag(NH3)2]++N2H4 Ag↓+N2↑+NH4++NH3(未配平)。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.32 g N2H4中非极性键的数目为NA
B.1 mol NH4NO3晶体中σ键的数目为7NA
C.1 L 0.01mol·L-1[Ag(NH3)2]NO3溶液中Ag+的数目为0.01NA
D.标准状况下,每转移0.2NA电子生成约1.12 L N2
6.下列各组离子在溶液中可以大量共存,且加入相应试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是
选项
离子组
加入试剂
发生反应的离子方程式
A
H+、Fe2+、SO、Na+
少量Ba(NO3)2溶液
3Fe2++4H++NO+Ba2++SO
=3Fe3++NO↑+BaSO4↓+2H2O
B
K+、[Al(OH)4]-、SO、CO
少量HCl溶液
[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O
C
Cl-、Na+、SiO、HCO
过量醋酸溶液
2H++SiO=H2SiO3↓
D
Na+、[Cu(NH3)4]2+、Fe3+、NO
通入少量NH3
Fe3++3NH3+3H2O=Fe(OH)3↓+3NH
7. 下列操作中不正确的是
润洗滴定管
验证牺牲阳极法
检验铜与浓硫酸反应的产物
证明氨气极易溶于水
A.加入少量待盛液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁,再从上口倒出
B.一段时间后,取出少量铁电极附近的溶液,滴加2滴铁氰化钾溶液
C.冷却后,将①中物质慢慢倒入盛有水的烧杯中
D.打开弹簧夹挤压胶头滴管使水进入烧瓶
8.从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是( )
选项
实例
解释
A
键角:
键长逐渐减小,成键电子对的斥力逐渐减小
B
活泼性:
碳碳键强度:σ键>π键
C
沸点:醋酸>硝酸
醋酸可形成分子间氢键,硝酸可形成分子内氢键
D
第一电离能:磷>硫
磷原子的3p轨道处于半充满状态,不易失去电子
9. 1261091:fId:1261091 某种新型无机物的化学式为。Q、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的5种不同主族的短周期元素;Q是有机物的必备元素,X和Y为金属元素;Q和W的最外层电子数之和是Z的最外层电子数的2倍。下列说法正确的是( )
A.原子半径: B.氢化物的沸点:
C.单质X能从Y盐的水溶液中置换出Y单质 D.Z的最高价氧化物可用于干燥气体
10. 如图所示的物质转化关系中,N为常见的无色无味的液体,N与固体M剧烈反应,产生无色气体R和固体Q,R燃烧时伴有浓烟,Q的焰色为砖红色,F为某类调味品的主要成分之一。
下列说法错误的是
A. R→E的过程含加成反应
B. E分子中σ键和π键的个数比为6:1
C. M和Q中均含离子键和非极性共价键
D. R可用于切割和焊接金属
11. 一种在铜催化剂作用下合成炔烃的过程示意图如下。
已知:C和Br的电负性分别为2.5和2.8;图中“·”表示未成对电子,Ⅰ、Ⅱ表示铜元素的价态。下列说法不正确的是
A. 减弱了中C—Br键的极性
B. 过程②中得到的M为·Br
C. 反应欲制得炔烃,投入的物质的量无需1 mol
D. 合成炔烃的总反应:
12.铁的氧化物在氧化和还原过程中晶体结构的转变如图所示。
已知:①常温下,FeO表现为金属导体(但电阻率高),Fe2O3为绝缘体,固态Fe3O4具有优良导电性。②面心立方有12个滑移系,塑性好,一定条件下有超顺磁性;六方最密堆积仅3个滑移系,塑性差。
下列说法错误的是 yuero :uId: yuero
A.人.在FeO晶胞中,与O2-最近且等距离的O2-数目为12
B.Fe2O3的六方最密堆积呈亚稳态,纳米尺度下呈现超顺磁性
C.Fe3O4的面心立方-反尖晶石结构使其具有特殊的电子导电性
D.Fe2O3晶胞结构决定了其具有较高的稳定性和硬度
13. 利用闪锌矿(含ZnS、FeS)制备ZnS的过程如下。
已知:在范围内稳定,在时沉淀完全。
下列说法不正确的是
A. “酸浸”时通入有利于提高的浸出率
B. “酸浸”时的浸出速率逐渐增大,可能的原因是生成的参与浸出
C. “除铁”时发生反应的离子方程式为:
D. “深度除铁”时,若将①与②的顺序互换,不会影响铁的沉淀率
14.我国科技工作者研发的直接甲醇无膜微流体燃料电池工作原理如图所示。该电池凭借微流控技术,让燃料与氧化剂像“并行的车道”一样各走各路,无需物理隔膜。已知电池工作时,电极b上转化为,下列说法正确的是
A.电极a的电势比电极b的电势高
B.电极a的电极方程式为
C.该电池工作时,电子由电极a经主流道流向电极b
D.电池工作时,若电路中转移0.3 mol电子,理论上消耗0.4mol
15.向AgCl饱和溶液(含有足量AgCl固体)中滴加氨水,发生反应:
溶液中pM[,M表示含银粒子]
与[]的关系如图。
下列说法错误的是( )
A.曲线III表示与的关系
B.平衡常数
C.c点的物质的量浓度为
D.时,溶液中
二.填空题(共4小题,55分)
16.(14分)钪(Sc)是航空航天、超导材料领域的关键稀土金属。以钒钛磁铁矿中提取的Sc2O3为原料,采用钙热还原法制备高纯金属钪的核心工艺如下:
回答下列问题:
(1)基态钪原子的核外电子排布式为_________________。
(2)“300℃氟化”的化学方程式为___________________________________,的实际用量需比理论用量略多,目的是_______________________________。
(3)无水不能由直接加热制得,原因是____________________________________。
(4)结合流程图分析,沸点:Ca___________Sc(填“>”“<”或“=”)。
(5) qwtpoiq :fId: qwtpoiq 已知Ksp(CaF2)=2.7×10-11,Ksp(ScF3)=4.0×10-18。某混合溶液中c(Ca2+)=0.1mol/L,c(Sc3+)=1.0×10-6mol/L,向该溶液中缓慢滴加NaF溶液。
①先析出的沉淀是___________(填化学式)。
②当溶液中时,c(Ca2+):c(Sc3+)=___________。
17.(13分)
盐酸托莫西汀是一种治疗注意缺陷(多动障碍)的药物,其合成路线如图所示。
回答下列问题: qwytwir :fId: qwytwir
(1)化合物A中含氧官能团的名称为 。
(2)化合物B的结构简式为 。
(3)D→E化学方程式为 。
(4)设计反应a的目的是 。
(5)G→H分两步进行,中间产物的分子式为C18H23O2N,这两步反应的反应类型依次为__________反应、 反应。
(6)化合物C的芳香族同分异构体中含有羰基氯()的有 种(不考虑手性异构),其中核磁共振氢谱图中只有三组峰且峰面积之比为6:2:1的同分异构体的结构简式为 。(任写一种)
18.(14分)二氧化碳、甲烷干重整是碳捕集、利用及封存框架内一种典型的低碳过程,其原理为: YUEYR :uId: YUEYR CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g) ∆H1=+247.3kJ·mol-1。
I.旧法干重整主要反应有:
主反应:CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)
副反应I:H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) ∆H2=+41.2kJ·mol-1
副反应II:CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s) ∆H3=-131.3kJ·mol-1
副反应III:CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g) ∆H4=-90.2kJ·mol-1
副反应IV:2CO(g)CO2(g)+C(s) ∆H5=-172.47kJ·mol-1
(1)不同反应温度下各主副反应的吉布斯自由能(∆G)与温度的关系如图所示。
直线d代表 的吉布斯自由能(∆G)与温度的关系。
a.副反应I
b.副反应II
c.副反应III
d.副反应IV
(2)将等物质的量的CH4(g)和CO2(g)充入恒压反应器中,达到平衡时各组分的物质的量与温度的关系如图所示。
①温度低于600℃时,积碳严重的原因是 。
②500℃时,H2的产量明显高于CO,原因是 。
II.碳酸盐间接干重整的主要反应为:
反应a:CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)
反应b:CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)
(3)t℃时,向2L恒容密闭容器中投入100g CaCO3和1mol CH4。反应5分钟达到平衡,容器内的压强由p0 kPa 增加到3.5p0 kPa,CH4的平均反应速率为0.08mol·L-1·min-1。,则CaCO3的转化率为 ,反应a的平衡常数Kp为 (用含p0的代数式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算平衡常数)。
III.使用MonC()催化甲烷干重整反应的二维机理如图所示。
(4)n= 。
(5)第④步反应的化学方程式为 。
19.(14分) 小组同学探究用间接碘量法测定刻蚀覆铜板废液中的原理。
(1)溶液刻蚀覆铜板的离子方程式为______。
(2)研究间接碘量法测的原理
查阅资料:、(和溶液均为无色)。
实验1:向溶液中加入过量KI溶液,得到棕黄色浊液;用淀粉作指示剂,用溶液滴定,溶液蓝色褪去。实验1中体现氧化性的微粒有______。
(3)探究能否用溶液直接滴定
实验2:
查阅资料:为绿色;为无色;为黑色固体,难溶于水,可溶于浓氨水;CuS为黑色固体,难溶于水、浓氨水;微溶于水。
①用离子方程式解释滴加浓氨水后溶液由无色变为蓝色的原因:______。
②实验证明溶液a中含。设计检验的方案:______(填操作和现象)。
③不能用溶液直接滴定的原因有______(答出两点)。
(4)探究能否用间接碘量法测定刻蚀覆铜板废液中的
由于存在:,小组同学认为须解决的干扰问题。
查阅资料:与能形成无色配合物;遇能形成紫色配合物。
实验3:向溶液中加入过量溶液,充分反应后滴加淀粉KI溶液,溶液不变蓝;调节溶液,继续滴加溶液,无明显现象。
实验4:______(填操作和现象)。
根据实验3、4的现象,得出结论:可用于消除对测定的干扰。
(5)测定某刻蚀覆铜板废液中的
实验5:i.取某刻蚀废液,加入过量溶液;
ii.用氨水调节溶液,加入过量KI溶液;
iii.用标准溶液进行滴定,当溶液变为淡黄色时,滴加淀粉溶液,继续滴定至溶液蓝色消失,记录消耗溶液的体积。
分析步骤ii中将溶液pH调到4的原因:____________________________________________
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高三化学测试卷参考答案
1.B
2.C【解析】将含有重金属的固体废渣直接填埋会污染环境,需特殊处理或回收,A错误;炽热铁水接触潮湿模具会反应生成H2,可能引发爆炸,应确保模具干燥,B错误;钾与水反应剧烈,可能使液体飞溅,实验时应佩戴护目镜以保护眼睛,C正确;为热烫标识,而不是排风标识,进行具有标识的实验时,实验中会遇到加热操作或用到温度较高的仪器,D错误。
3.【答案】B
【详解】A.Cl为17号元素,核外电子层排布为2、8、7,该原子结构示意图表达正确,A正确;
B.基态C原子电子排布为,根据洪特规则,2p轨道的2个电子应分占不同简并轨道且自旋方向相同,图示2p轨道电子自旋相反,违反洪特规则,B错误;
C.杂化轨道共3个,呈平面正三角形分布,相邻轨道夹角为,示意图表达正确,C正确;
D.异丙基是丙烷中间碳原子失去1个氢原子得到的基团,结构为,图示结构简式表达正确,D正确;故选B。
4.D
解析:由有机化合物的结构简式可知其分子式为,A项正确;连有4个不同原子或原子团的碳原子叫手性碳原子,该有机化合物分子中含有2个手性碳原子(中所示),B项正确;分子结构中含有醛基,能发生银镜反应,C项正确;该有机化合物的不饱和度为6,苯环的不饱和度为4,则该有机化合物的同分异构体中含有芳香族化合物,如等,D项错误。
5.C【解析】32 g N 1264089:fId:1264089 2H4的物质的量为1 mol,每个N2H4分子中含1个N—N非极性键,总数为NA,故A正确;NH4+含4个σ键,NO3-含3个σ键,1 mol NH4NO3含7 mol σ键,数目为7NA,故B正确;[Ag(NH3)2]+为稳定配离子,Ag+几乎不解离,溶液中Ag+数目远小于0. 01 NA,故C错误;每生成1 mol N2转移4 mol电子,转移0.2 NA电子生成0.05 mol N2,标准状况下N2的体积为0.05 mol×22.4 L·mol-l =1.12 L,故D正确。
6.B
7. A【详解】A.润洗滴定管时,加入少量待装液润湿内壁后,润洗的废液需要从滴定管的下口放出,不能从上口倒出,该操作错误,A错误;
B.牺牲阳极法中,活泼性更强的作负极被腐蚀,作正极被保护,不会生成;取铁电极附近溶液滴加铁氰化钾,检验是否存在即可验证保护效果,操作正确,B正确;
C.铜与浓硫酸反应后,试管①中含有剩余浓硫酸,检验产物硫酸铜时,需要将冷却后的反应液缓慢倒入盛水的烧杯中,可防止液体飞溅,操作正确,C正确;
D.打开弹簧夹,挤压胶头滴管,水进入烧瓶后迅速溶解使烧瓶内压强骤降,烧杯中滴有酚酞的水进入烧瓶形成红色喷泉,可证明极易溶于水,操作正确,D正确;故选A。
8.答案:A解析:和的中心原子均采取杂化,N原子有1个孤电子对,O原子有2个孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对间的斥力,故键角:,A错误;中碳碳单键是σ键,中的碳碳双键含一个σ键和一个π键,由于碳碳键强度:σ键>π键,故乙烯的活泼性强,B正确;醋酸可以形成分子间氢键,沸点较高,而硝酸可以形成分子内氢键,沸点较低,C正确;磷原子的价电子排布式为,3p轨道为半充满的较稳定结构,不易失去电子,硫原子的价电子排布式为,失去一个电子后达到半充满的较稳定结构,故第一电离能:磷>硫,D正确。
9.答案:D分析:Q、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的5种不同主族的短周期元素;Q是有机物的必备元素,为C元素;X和Y为金属元素,Q和W的最外层电子数之和是Z的最外层电子数的2倍,即W的最外层电子数加上4等于Z的最外层电子数的2倍,由于Z为短周期主族元素,最外层电子数最多为7,分析可得Z的最外层电子数为5,W的最外层电子数为6,因此Z为P元素,W为O元素;X和Y为金属元素,且原子序数小于P,再结合该新型无机物的化学式,可知X为Na元素,Y为Mg元素。
解析:同周期元素的原子半径随原子序数的增大而递减(除稀有气体),同主族时,核电荷数越大,电子层数越多,原子半径越大,则原子半径:,即错误;Q为C,其氢化物为一大类物质,有的例如甲烷沸点低、室温下呈气态,有的相对分子质量很大、室温下呈固态,则其沸点不一定大于或小于W即O元素的氢化物,B错误;钠很活泼,钠与盐溶液反应时,先与水反应生成碱和氢气,然后生成的碱再与盐反应,例如钠和氯化镁溶液反应生成氯化钠、氢氧化镁沉淀和氢气,不能置换出镁单质,C错误;Z的最高价氧化物即五氧化二磷,是酸性干燥剂、且没有氧化性不与H2S反应,可用于干燥气体,D正确。
10.【答案】C【分析】N为常见的无色无味的液体,N与固体M剧烈反应,产生无色气体R和固体Q,R燃烧时伴有浓烟,Q的焰色为砖红色,钙元素的焰色反应为砖红色,联想乙炔的制取可知M、N、Q、R分别为CaC2、H2O、Ca(OH)2、C2H2,C2H2与水反应生成CH3CHO,CH3CHO催化氧化生成CH3COOH,CH3COOH是食醋的主要成分之一,则E、F分别为CH3CHO、CH3COOH。
11【答案】B
【详解】A.已知电负性为,电负性为2.8;是强吸电子基团,会降低键中原子的电子云密度,使对键合电子的吸引能力增强,与的电负性差减小,因此键的极性被减弱,A正确;
B.根据过程②的原子守恒和价态变化分析: 过程②反应物为(为价)和,生成物为烷基自由基:、(为价,进入步骤③)和。 从价变为价,失去个电子,该电子使断裂,得到电中性的烷基自由基,剩余的带个单位负电荷,因此为,不是溴自由基,B错误;
C.由流程可知,是催化剂,反应过程中循环使用,因此制取产物,不需要投入该催化剂,C正确;
D.将所有步骤的反应加和,消去中间产物,总反应就是端炔和溴代物在铜催化下生成炔烃和,与选项D给出的总反应一致,D正确;故选B。
12. B
13.【答案】D
【详解】A.酸浸时通入,可氧化、中-2价硫,促进硫化物溶解,有利于提高的浸出率,A正确;
B.酸浸生成的可氧化中的,本身被还原为,又会被重新氧化为,相当于催化剂,能促进浸出,该催化作用是浸出速率增大的可能原因,B正确;
C.除铁时,消耗了体系中的产生,并促进水解并与、结合生成沉淀,该离子方程式电荷、原子均守恒,产物和配平均正确,C正确;
D.若互换顺序(先调,再加),沉淀完全的pH远大于4,调pH时未被氧化的仍溶解在溶液中,后续即使氧化也会导致部分铁残留,会降低铁的沉淀率,影响除铁效果,D错误;故答案选D。
14. 【答案】D
【解析】A.由分析可知,电极a为燃料电池的负极,电极b为正极,所以电极a的电势比电极b的电势低,A错误;B.由分析可知,电极a为负极,电极反应式为:,B错误;C.电池工作时,电子不能经过电解质溶液,电子由电极a经外电路流向电极b,C错误;D.由分析可知,负极每转移6 mol电子消耗8 mol氢氧根离子,则电路中转移0.3 mol电子时,理论上消耗氢氧根离子的物质的量为,D正确;故答案为:D。
15.答案:C
解析:越接近0,越大,物质的量浓度越大,物质的量浓度越小,所以曲线Ⅰ表示与的关系,曲线Ⅲ表示与的关系,A正确;根据图中给出的三点坐标,推知时,,,,,,B正确;c点,,,,C错误;当时,曲线Ⅲ在曲线Ⅱ上方,即溶液中,D正确。
16. (14分,每空2分)
【答案】(1)[Ar]3d14s2 ;
(2) ①. ②. 确保Sc2O3完全氟化,提高钪的产率 (3)加热会水解,而后分解生成Sc2O3 (4)<
(5)①. ②.
【小问5详解】
①对:,生成沉淀需要氟离子浓度最低为;对:,生成沉淀需要氟离子浓度最低为,,因此先析出的沉淀是,故答案为:;
②当溶液中时,分别代入溶度积公式计算和:;;因此,故答案为:。
17. (13分)
(1) 醛基 ( 1分)
(2) ( 2分)
(3) ( 2分)
(4) 解除对醛基的保护(“还原醛基”、“将醛基还原回来”也给分) ( 2分)
(5) 还原反应 ( 1分) 取代反应 ( 1分)
(6) 14 ( 2分) 、 ( 2分)
【解析】
( YUEYR :uId: YUEYR 6) 3种, 6种, 3种, 1种,共14种。
18.(14分,每空2分)
(1) a
(2) ①副反应Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ进行的程度比较大
② CO发生副反应Ⅳ的程度比H2发生副反应Ⅲ的程度大
(3) 90% 0.1P kPa
(4) 2 (5) Mo2C2O Mo2C + CO↑
解析(1) 副反应Ⅱ、Ⅲ和副反应Ⅳ,△H均小于0,△S均小于0,△G = △H-T△S,当温度升高时,它们的吉布斯自由能(△G)增大,应该是直线a、b或c,所以直线d代表副反应Ⅰ 。
(2)① 2 ② Mo2C2OCO↑+Mo2C 。
19.(14分)【答案】(1)
(2)、
(3)①. 或者 ②. 取少量溶液a于试管中,加入过量稀盐酸除去,充分反应后静置,取上层清液,滴加溶液,若产生白色沉淀,证明含有
③. 会与生成络合物、发生副反应生成硫化物沉淀或变色不明显
(4)向溶液中加入过量溶液,调节,滴加淀粉溶液,溶液变蓝,继续滴加溶液,蓝色褪去
(5)pH过高,会发生水解沉淀;pH过低,在酸性条件下分解,同时易被空气中的氧化,因此调节保证反应定量进行
【小问1详解】刻蚀铜,氧化铜单质生成和,配平即可得离子方程式。
【小问2详解】化合价降低、得电子体现氧化性:氧化生成,Cu从价降为价,体现氧化性;生成的氧化,I从价降为价,也体现氧化性。
【小问3详解】①无色的被空气中氧化为蓝色的四氨合铜(II)络离子,配平即可得离子方程式。
②题中说明微溶,会干扰检验,先加过量盐酸可除去,再向上层清液中加,若出现白色沉淀,则可说明溶液a中含有。
③从实验流程可知,与除生成配合物,还发生氧化还原副反应生成黑色沉淀、S等,没有固定的计量比,且终点无明显易观察的颜色变化,无法直接滴定。
【小问4详解】需要做对照实验证明的作用,一组加不变蓝,一组不加变蓝,即可证明消除干扰。
【小问5详解】溶液中存在,酸性条件下会发生歧化反应,在酸性条件下会被空气中氧化,所以PH不能太小,为弱碱阳离子,结合溶液中的OH-水解生成Cu(OH)2,所以PH不能太大。
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