内容正文:
2022-2023学年高三年级TOP二十名校十二月调研考
高三化学试卷
注意事项:
1.本试卷共8页,考试时间90分钟,卷面总分100分。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置上。
3.全部答案写在答题卡上,答在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Si-28 Fe-56 Cu-64
一、选择题:本题共16小题,每题3分,共48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. 我国科学成果日新月异。下列对科技成果解读错误的是
科技成果摘录
化学解读
A
以淀粉为原料制备钠离子电池负极材料—硬炭
发生了氧化还原反应
B
首次实现液体火箭动力(液氧和煤油)重复使用
煤油在氧气中燃烧是放热反应
C
利用铜金催化剂电还原制CO进而合成正丙醇
铜金提高反应速率和平衡转化率
D
发现了利用光伏从空气中提取水制取氢气的新方法
太阳能→电能→化学能
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.淀粉中碳元素化合价不为0,由淀粉制硬炭,碳元素化合价变为0,有化合价变化,属于氧化还原反应,故A正确;
B.物质燃烧放热,煤油在氧气中燃烧是放热反应,故B正确;
C.催化剂降低反应活化能,同倍数提高正、逆反应速率,平衡不移动,不能提高平衡转化率,故C错误;
D.利用光伏从空气中提取水制取氢气,太阳能转化为电能,电解水制取氢气,电能又转化为化学能,故D正确;
选C。
2. 传统文化是中华文明的瑰宝。下列有关传统文化分析错误的是
传统文化摘要
分析与判断
A
烈火见真金,真金不怕火来炼
黄金(Au)高温下不与反应
B
《易经》记载:“泽中有火”“上火下泽”。泽,指湖泊池沼
“火”指可燃物燃烧
C
《师说》中“冰,水为之,而寒于水”
冰熔化时要吸收热量
D
《汉书》中“高奴县有洧水可燃”
“洧水”的主要成分是石油
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.在烈火中黄金不与氧气反应,A正确;
B.泽中有火,“火”指,B错误;
C.水结冰放出热量,冰融化时要吸收热量,C正确;
D.审题时抓住“可燃”,这里“洧水”主要成分是石油,D正确;
故选B。
3. 从茶叶中提取的儿茶素是一种优良的天然抗氧化剂,已被开发为食品保鲜剂、祛臭剂等。儿茶素的结构简式如图所示。下列说法错误的是
(已知:与四个互不相同的原子或原子团连接的碳原子叫手性碳原子。)
A. 儿茶素能发生加成、取代、消去反应 B. 儿茶素能与钠反应生成
C. 儿茶素分子中的酚羟基具有抗氧化性 D. 1个儿茶素分子含2个手性碳原子
【答案】A
【解析】
【详解】A.儿茶素含酚羟基、酯基、醚键,不能发生消去反应,故A错误;
B.儿茶素具有酚羟基,羟基能与钠反应生成,故B正确;
C.酚羟基活泼,能被氧气氧化,反应消耗氧气,具有抗氧化性,故C正确;
D.中含2个手性碳原子(*标出),故D正确;
选A。
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 180g葡萄糖[]含羟基数为4
B. 1L 0.1 溶液含阳离子数小于0.2
C. 1mol反应[]转移电子数为6
D. 标准状况下,2.24L烷烃()含非极性键数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.,葡萄糖的结构简式为,1个葡萄糖分子含5个-OH,A项错误;
B.铁离子水解反应式为,水解反应式为,阳离子包括、、,所以,阳离子总数大于0.2mol,B项错误;
C.8mol 和3mol 完全反应是1mol反应,C项正确;
D.n<5时烷烃为气体,碳原子数不确定,烷烃的状态不确定,D项错误;
故答案为:C。
5. 某小组从精炼铜厂的阳极泥(含Cu、、Au、Pt等)回收重金属的简易流程如图所示,选择提供的仪器完成部分实验(萃取剂为磷酸三丁酯)
下列正确的是
A. “酸浸、氧化”中可以减少尾气排放
B. “酸溶”中使用的氯气可以选择①和二氧化锰,浓盐酸制备
C. “萃取、分液”选择⑤⑦,有机层从下口流出
D. “转化”选择⑤⑥,⑥起引流作用,避免液体外溅
【答案】A
【解析】
【分析】阳极泥(含Cu、、Au、Pt等)通入氧气焙烧得CuO、Ag2O、SeO2、Au、Pt,Se以SeO2形式除去,烧渣成分为CuO、Ag2O、Au、Pt;将烧渣酸浸氧化,CuO、Ag2O溶解,滤液为硝酸铜、硝酸银溶液,滤渣为Au、Pt;酸溶时,Au、Pt转化为[AuCl4]-、[PtCl6]2-,用磷酸三丁酯萃取-分液,得到H2[PtCl6]的有机溶液,水层为H[AuCl4]溶液,最后转化为NH4[Au(SO3)2]。
【详解】A.产生的尾气与反应,如,则“酸浸、氧化”中可以减少尾气排放,A正确;
B.“酸溶”中在加热条件下制备氯气,需要选择酒精灯,则只选择装置①不能用二氧化锰,浓盐酸制备氯气,应用高锰酸钾与浓盐酸制氯气,B错误;
C.萃取剂为酯类,密度小于水,有机层从分液漏斗上口倒出,C错误;
D.“转化”在烧杯中进行,玻璃棒起搅拌作用,加快反应速率,D错误;
故选A。
6. 我国科学家开发了具有可变孔径的新型三维MOF材料,实现了从、、混合气体中一步分离、提纯。已知:同温同压下,气体扩散速率与相对分子质量之间的定量关系为。下列叙述错误的是
A. 同温同压下,扩散相等距离所用时间:
B. 常温常压下,同体积的、、所含极性键数之比为1:2:3
C. 同温同压下,等体积的、、含原子数之比为1:1:1
D. 同温同密度下,气体压强:
【答案】C
【解析】
【详解】A.由定量关系可知,同温同压下,气体相对分子质量越大,气体扩散速率越小,故扩散速率:,扩散相等距离所用时间:C2H6>C2H4>C2H2,A正确;
B.碳氢键为极性键,乙炔、乙烯、乙炔分子含极性键数依次为2、4、6,B正确;
C.乙炔、乙烯、乙烷分子含原子数依次为4、6、8,C错误;
D.同温同密度下,气体压强与相对分子质量成反比,相对分子质量越小,压强越大,D正确;
故选C。
7. 丙烯是制备聚丙烯的单体。已知有关信息如下:
①
②
③ ;逆反应活化能为164
④
⑤C-H、H-H键的键能()依次为413、436。
⑥所有的单键都是键,1个双键中含1个键和1个π键。
碳碳双键和碳碳单键中的键的键能相等。下列说法正确的是
A. ①反应中断裂键总键能大于形成键的总键能 B. ②反应中产物总能量高于反应物总能量
C. ③反应中正反应的活化能为296 D. 碳碳双键中π键键能为266
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应热等于断裂化学键的总键能与形成化学键的总键能之差,①反应是放热反应,即断裂总键能小于形成化学键的总键能,A项错误;
B.反应热等于产物总能量与反应物总能量之差,反应②是放热反应,即产物总能量低于反应物总能量,B项错误;
C.根据盖斯定律,③=①-②,,反应热等于正反应活化能与逆反应活化能之差,正反应活化能为132,C项错误;
D.利用④反应计算π键键能,,,D项正确;
故选:D。
8. 短周期主族元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大,Y和W位于同主族,含的浓溶液可与发生氧化还原反应,RX溶液常在玻璃上蚀刻花纹。下列推断错误的是
A. 原子半径:Y>Z>W>X>R B. 简单氧化物稳定性:X>W>Y
C. RXW中W显-2价 D. 分子中每个原子最外层都达到8电子结构
【答案】C
【解析】
【分析】依题意,浓硫酸与硫化氢发生氧化还原反应,HF溶液可以腐蚀玻璃,所以,R是氢元素,W为氧元素,X是氟元素,Y是硫元素,Z为氯元素。
【详解】A.S、Cl、O、F、H的原子半径依次减小,故A项正确;
B.HF、、的稳定性依次减弱,故B项正确;
C.HFO中H为+1价,F为-1价,O为0价,故C项错误;
D.是共价化合物,S、Cl原子价层都是8电子,故D项正确。
故答案选C。
9. Liepatoff规则:胶核总是选择性地吸附与其本身组成相似的离子形成胶粒。硅胶在生产、生活中有广泛应用。硅胶溶液组成如下:
下列叙述正确的是
A. 1mol 和足量盐酸反应得到硅胶粒子数
B. 与硅胶溶液胶核组成相似
C. 胶粒中表面离子数目一定大于束缚反离子
D. 硅胶溶液的胶团中
【答案】B
【解析】
【详解】A.1mol 可生成1mol 分子,许多分子聚集一起形成胶粒,形成胶粒数小于,A错误;
B.根据图示可知,胶核优先吸附,根据Liepatoff规则可得与硅胶溶液胶核组成相似,B正确;
C.胶粒中带负电荷数大于带正电荷数,表面离子数不一定大于束缚反离子数,C错误;
D.胶团不带电荷,,D错误;
故选B。
10. 某小组探究的氧化性与pH的关系,实验结果如下:
下列推理错误的是
A. 若(1)(3)铝粉换成铜粉,不发生反应
B. 对比3组实验,其他条件相同,pH升高反应速率增大
C. 在碱性或中性条件下具有氧化性
D. (3)中反应为
【答案】B
【解析】
【详解】A.在中性、碱性条件下硝酸根离子氧化性弱,不能与铜发生反应,A正确;
B.(2)与(1)、(3)的反应不同,不能得出碱性越强,反应越快,B错误;
C.根据(1)(3)实验事实可知,在中性、碱性条件下硝酸根离子具有氧化性,C正确;
D.根据实验现象可知生成了氨气,离子反应符合实际,D正确;
故选B。
11. 据《科学网》报道,我国科学家采用新技术实现绿色高效回收聚酯。
下列叙述正确的是
A. 乙二醇和BHET发生加聚反应合成PET B. 与BHET互为同系物
C. 乙二醇在氧气、铜和加热条件下生成乙二醛 D. 1mol BHET一定有12mol碳原子共平面
【答案】C
【解析】
【详解】A.BHET发生缩聚反应合成PET,A错误;
B.同系物之间的官能团数目和种类完全相同,分子式相差若干个,与BHET含官能团种类相同,数目不等且分子式也不相差若干个,B错误;
C.乙二醇能发生催化氧化生成乙二醛,C正确;
D.BHET分子中有8个碳原子一定共平面,D错误;
故选C。
12. 我国科学家开发单原子催化剂实现高效制备,化学反应过程如图所示(已知:)
下列叙述正确的是
A. 第一步活化并断裂H-H键 B. 上述转化的总反应△H大于0
C. 反应过程只有极性键断裂和形成 D. 催化剂能提高的平衡转化率
【答案】A
【解析】
【详解】A.从图像看出,第一步是断裂共价键形成活化的氢原子,A正确;
B.产物的能量低于反应物,总反应是放热反应,B错误;
C.上述反应中,断裂了H-H键(非极性键),C错误;
D.催化剂只能加快反应速率,不能促进平衡移动,不能提高原料的平衡转化率,D错误;
故选A。
13. 自然界和工业过程中的氯循环网络如图所示。
下列说法错误的是
A. 检验的试剂有浓氢氧化钠溶液,pH试纸和水
B. ⑫的半反应是
C. 由图示可知,在反应中、主要表现还原性
D. 由、、NO被还原生成1mol 转移电子数之比为1:1:2
【答案】D
【解析】
【分析】由图中的每步反应分析变化,据此分析。
【详解】A.加入氢氧化钠溶液,加热,产生氨气,用湿润PH试纸检验氨气,A正确;
B.根据图示,⑫半反应有水生成,氮元素由+3价变为-3价,得6个电子,且方程符合电荷守恒,B正确;
C.由图示可知,、的化合价升高,主要表现还原性,C正确;
D.、、NO中N的化合价分别为0价、+1价、+2价,生成1mol 时转移电子分别为3mol、4mol、5mol,D错误;
故本题选D。
14. 我国科学家在“绿氢”研究方面取得新进展。四种电解槽结构如图所示。
(a)碱性电解槽;(b)质子交换膜电解槽;(c)固体氧化物电解槽;(d)阴离子交换膜电解槽
下列分析正确的是
A. (a)中阳极反应式为
B. (b)中阴极附近溶液pH下降
C. (c)中阴极反应式为
D. (d)一段时间后阴极区KOH物质的量基本不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.(a)是碱性电解池,在阳极上不能生成酸,阳极反应式为,A项错误;
B.(b)中阴极反应式为,阴极附近溶液pH会升高,B项错误;
C.(c)中阴极上产生氧离子,阴极反应式为,C项错误;
D.由(d)图示可知,阴极反应为,每生成2mol 时理论上迁移走2mol ,KOH的物质的量基本不变,D项正确;
故答案为:D。
15. 室温下,向溶液中滴加NaOH溶液,所得溶液中、、、粒子分布系数()与pH关系如图所示。
已知:。
下列叙述错误的是
A. pH=2.25时,
B. pH=11.40时,
C. 0.1溶液中
D. 的平衡常数K的数量级为
【答案】B
【解析】
【分析】砷酸是三元弱酸,根据电离方程式或电离常数可知,酸性越强,浓度越大,碱性越强,浓度越大。由此可知①、②、③、④依次代表、、、分布系数与PH关系。
【详解】A.,,。由图可知,pH=2.25时,曲线①②相交,,A项正确;
B.pH=11.40时,溶液中电荷守恒式为,代入可得:,B项错误;
C.根据电离常数表达式可知,,故电离大于水解,且,C项正确;
D.的平衡常,数量级为,D项正确;
故选B。
16. 工业上,用天然气处理废气中的发生反应为+2H2O(g) △H。某小组在刚性密闭容器充入1mol (g)和2mol (g)在不同温度下仅发生上述反应,测得的浓度()变化如下表所示。
时间
温度
0
5min
10min
15min
20min
25min
℃
1.00
0.70
0.65
0.60
0.60
0.60
℃
1.00
0.80
0.70
0.65
0.50
0.50
下列叙述错误的是
A. 上述反应温度T:
B. ℃下,若开始加入催化剂,则平衡所用时间小于15min
C. ℃下,20min时充入少量,则平衡转化率增大
D. ℃下,上述反应的平衡常数
【答案】D
【解析】
【详解】A.观察表格数据,其他条件相同,℃下,浓度变化较快,速率较大,即温度较高;观察平衡时浓度知,℃→℃时降低,平衡时浓度减小,说明平衡向正反应方向移动,即正反应是放热反应,降温时平衡常数增大,A项正确;
B.加入催化剂,反应加快,缩短达到平衡的时间,B项正确;
C.达到平衡时充入,则平衡向正反应方向移动,的平衡转化率增大,C项正确;
D.℃下平衡时,,,,代入数据可计算,D项错误;
故选D。
二、非选择题:本题共3小题,共37分。
17. 氧缺位体()是热化学循环分解水制氢的氧化物体系。一种以黄铜矿(主要成分是,含、等杂质)为原料制备的流程如下:
已知:
①
②几种金属离子沉淀的pH如下表所示:
金属氢氧化物
开始沉淀的pH
2.7
7.6
4.0
6.4
完全沉淀的pH
3.7
9.6
5.2
7.6
请回答下列问题:
(1)滤渣2的主要成分有Cu、CuO,还有_______(填化学式)。提高“酸浸”速率的措施有_______(答两条)。
(2)“还原”的离子方程式为_______。如果拆去“还原”工序,后果是_______。
(3)“沉铁”后获得的操作是_______、洗涤、干燥。
(4)“灼烧”的化学方程式为_______。
(5)“煅烧”中作用是_______。
(6)在中充分煅烧铁酸铜制备氧缺位体()的质量为原质量的96.6%,则氧缺体中+3、+2铁元素质量之比为_______。
【答案】(1) ①. ②. 适当加热、适当增大硫酸浓度、搅拌等
(2) ①. ②. 调pH时进入滤渣2
(3)过滤 (4)
(5)保护氧缺位体,避免被氧化
(6)49∶51
【解析】
【分析】‘焙烧’中黄铜矿的与氧气反应生成SO2、Cu2S、FeS,加入硫酸与反应生成硫酸铝,滤渣1为,加入Cu还原铁离子为Fe2+,加入CuO调pH使Al3+完全沉淀,使Cu2+、Fe3+不沉淀,滤渣2主要成分是,含少量铜、氧化铜;加入过量氨水发生已知信息①的反应生成Cu(NH3)4SO4,Fe2+与弱碱氨水反应生成Fe(OH)3沉淀,Cu(NH3)4SO4经系列操作生成CuO,灼烧时CuO与氢氧化铁反应生成CuFe2O4,在氮气做保护气下煅烧生成;
【小问1详解】
调节pH使Al3+完全沉淀,使Cu2+、Fe3+不沉淀。滤渣2主要成分是,含少量铜、氧化铜;提高“酸浸”速率的措施有适当加热、适当增大硫酸浓度、搅拌等;
【小问2详解】
铜还原铁离子,“还原”的离子方程式为;如果直接调pH,会使铁离子转化成进入滤渣2;
【小问3详解】
氢氧化铁是沉淀,直接过滤、洗涤即可;
【小问4详解】
铁酸铜可以看成是由氧化铁、氧化铜组成,“灼烧”的化学方程式为;
【小问5详解】
氧缺位体具有活性,因为它含有亚铁离子,易被O2氧化,氮气化学性质很稳定,常用作保护气,保护氧缺位体,避免被氧化;
【小问6详解】
铁酸铜(CuFe2O4)制备氧缺位体(),质量减少量就是生成氧气的质量,。相对铁酸铜,每缺1个氧原子,增加2个亚铁离子,所以,铁离子、亚铁离子的质量之比为(2-0.51×2):(0.51×2)=49:51。
18. 是中学化学常用试剂。
(1)以硫酸亚铁为原料制备净水剂(碱式硫酸铁)、铁红、摩尔盐(硫酸亚铁铵),其简易转化关系如图所示。
①制备净水剂时,若pH过低,产率_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
②制备铁红的化学方程式为_______。完成“煅烧”操作,不需要下列仪器中的_______(填字母)。
A.B. C. D.
③制备摩尔盐时将反应物混合,经过_______(填操作步骤),冷却结晶、过滤、洗涤干燥得到产品。
(2)分解流程如下:
①M可能是_______(填化学式)。
②已知三种气体的部分性质如表所示:
物质
熔点/℃
16.8
-72.4
-210
沸点/℃
44.8
-10
-195.8
利用如图装置探究硫酸亚铁分解部分产物,低温俗槽A控制温度为_______℃,试管C收集的物质是_______(填化学式)。
【答案】(1) ①. 偏低 ②. ③. C ④. 蒸发浓缩
(2) ①. 、 ②. 16.8<T<44.8 ③.
【解析】
【小问1详解】
①pH过低,即酸性强,碱式硫酸铁会溶解,产率降低;
②碳酸亚铁在空气中被氧化成氧化铁、放出二氧化碳,化学方程式为;灼烧固体不用蒸发皿;
③制备摩尔盐时将反应物混合,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤干燥得到产品;
【小问2详解】
①根据氧化还原反应规律,硫元素的化合价降低,铁元素化合价必升高,高于+2价的铁的氧化物有三氧化二铁、四氧化三铁;
②低温浴槽A收集沸点较高的产物,分析表格中数据,优先液化,控制温度16.8<T<44.8,使变为液体,注意:不能使变固体,固体堵塞导管;试管C收集的物质是。
19. 我国科学家最近合成多孔壳核催化剂实现氢化制备。使用不同催化剂,的还原产物不同。
反应1:
反应2:
(1)一定温度下,在某刚性恒容密闭容器中充入1mol (g)和5mol (g)仅发生上述反应1和反应2,达到平衡时测得CO为0.2mol,(g)为1mol。
①下列说法正确的是_______(填字母)。
A.气体平均摩尔质量不随时间变化时达到平衡状态
B.平衡时体积分数大于25%
C.加入高效催化剂,降低反应活化能,缩短达到平衡的时间
D.平衡后充入稀有气体,的平衡转化率增大
②体系中_______(填“吸收”或“放出”)热量_______kJ。
(2)在投料比和压强不变时,测得各物质平衡转化率与温度关系如图1所示;在投料比一定,测得平衡转化率与压强、温度关系如图2所示。
①200~600℃时,的物质的量分数随温度升高而增大的主要原因是____。
②温度一定时,随着压强增大,的平衡转化率增大,其主要原因是___。
(3)在一定温度下,向恒容密闭容器充入1mol 和2mol 发生反应:,经过10min达到平衡时体系的压强为原来压强60kPa的倍。该温度下,反应平衡常数,为_____。反应开始到恰好平衡时分压变化速率为__。(已知:平衡分压代替平衡浓度计算。分压等于总压×物质的量分数)。
【答案】(1) ①. AC ②. 放出 ③. 57.36
(2) ①. ,,升温,反应1平衡逆向移动,增大;反应2平衡正向移动,减小,但是温度对反应1影响较大,结果体积分数增大 ②. 反应1是气体分子数减小的反应,反应2是气体分子数不变的反应,温度不变,增大压强,反应1平衡正向移动,结果平衡转化率增大
(3) ①. 0.033 ②. 1.0
【解析】
【小问1详解】
A.反应1是气体分子数不相等的反应,反应2是气体分子数相等的反应,气体总质量不变,气体总物质的量在变化,当平均摩尔质量不变时说明达到平衡状态,A正确;
B.如果完全反应并只发生反应1,最多生成1molCH4,2molH2O ,还余1mol ,占体积分数为25%,实际上转化率小于100%,且发生反应2,体积分数小于25%,B错误;
C.加入催化剂,降低活化能,提高反应速率,缩短达到平衡所用时间,C正确;
D.充入惰性气体,平衡体系中各物质的浓度不变,平衡不移动,转化率不变,D错误;
故选AC;
②根据反应式和氢守恒可知,CO为0.2mol,推知反应2生成水为0.2mol,则反应1生成水为0.8mol,同时生成0.4mol,体系放出热量为0.2×(+41.2kJ/mol)+0.4×(-164kJ/mol)=-57.36 kJ/mol;
【小问2详解】
①反应1是放热反应,反应2是吸热反应,升高温度,反应1中氢气物质的量增大,反应2消耗氢气,综合反应结果,体积分数增大,说明温度对反应1的影响大于反应2;
②温度、投料比不变,反应1是气体分子数减小的反应,反应2是气体分子数不变的反应,增大压强,反应1向反应正方向移动,二氧化碳平衡转化率增大;反应2受反应1影响,综合起来,二氧化碳平衡转化率增大;
【小问3详解】
在同温、同容条件下,气体压强与物质的量成正比例。起始时,、的分压分别为20kPa、40kPa,,达到平衡时,物质的量之比等于压强之比,即,x=0.5mol。则平衡时CO2、H2、H2O、总物质的量分别为0.5mol、1.5mol、0.5mol、2.5mol。、、,所以该温度下反应的平衡常数,分压变化速率为。
三、选考题:共15分。请考生从20、21题当中任选一题作答。如果多做,那么按所做的第一题计分。
[选修3:物质结构与性质]
20. 现代工业冶炼黄金的原理是:
①
②
请回答下列问题:
(1)铜、银、金位于同族,周期数依次增大。基态金原子价层电子排布式为_______。
(2)上述反应中,短周期元素电负性由小到大排序为_______(填元素符号)。
(3)中所含化学键类型有_______(填字母)。
A. 非极性键 B. 金属键 C. 配位键 D. π键
(4)中的杂化类型是_______;画出它的结构式_______。
(5)锌、钠的熔点分别为692K、371K,解释它们熔点的差异:_______。
(6)由金、氯和铯组成的晶体,晶胞如图所示(大灰球为铯,小黑球为氯,白球为金)。
①该晶胞含有2种不同化学环境的金,形成2种不同的配离子且均为阴离子,分别是_______、____。
②该晶体的化学式为_______。
(7)金和银合金构成面心立方堆积,金位于顶点、银位于面心,晶胞参数为408pm。晶胞中相邻两个面心上银原子之间距离为_______pm。
【答案】(1)
(2)Na<H<C<N<O (3)CD
(4) ①. ②.
(5)锌、钠都是金属晶体,锌原子半径小于钠,价电子数比钠多,故锌中金属键比钠的强,熔点比钠高
(6) ①. ②. ③.
(7)
【解析】
【小问1详解】
由铜的价层电子排布式类推基态金原子价层电子排布式为;
【小问2详解】
题述两个反应中短周期元素有钠、氧、氮、氢、碳,其电负性由小到大排序为Na<H<C<N<O;
【小问3详解】
中所含化学键类型有离子键、配位键、极性键、σ键和π键,故选CD;
【小问4详解】
中与CN-形成4个配位键,的杂化类型为。的结构中提供空轨道,CN-提供孤电子对,结构可用示意图表示为: ;
【小问5详解】
金属晶体熔点与金属原子半径、价电子数有关,锌、钠都是金属晶体,锌原子半径小于钠,价电子数比钠多,故锌中金属键比钠的强,熔点比钠高;
【小问6详解】
由题给条件可知,Au在化合物中呈+1价或+3价,结合晶胞图知,形成的两种配离子为和。观察晶胞图示,8个Cs离子位于面上,个数为;Au原子4个位于棱上,2个位于面心,8个位于立方体顶点、1个位于体内,个数为;Cl原子8个位于棱上,8个位于面上, 6个位于体内,个数为;因此该化合物的化学式为;
【小问7详解】
在面心立方堆积中,相邻面心上两个原子之间的距离等于面对角线的一半。相邻两个面心上银原子之间距离为。
[选修5:有机化学基础]
21. H是合成某抗肿瘤药物的中间体,H的一种合成路线如图所示。
已知部分信息如下:
①D分子含2个六元环。
②Me:甲基,Et:乙基,Bu:正丁基,Ac:,Bn:
请回答下列问题:
(1)B的名称是_______(用系统命名法命名)。
(2)H中含氧官能团有_______(填名称),E→F的反应类型是_______。
(3)F和G反应产物除H外,还有,F的结构简式为_______。
(4)在A的芳香族同分异构体中,能与钠反应生成且在核磁共振氢谱上峰的面积比为1:1:2的结构简式为_______。
(5)1mol H能最多与_______mol NaOH反应。
(6)参照上述反应原理,由对甲基苯酚和为原料制备对羟基苯甲酸,设计合成路线如下:
反应a和反应b_______(填“能”或“不能”)换位,理由是_______。写出反应a的化学方程式_______。
【答案】(1)1,3,5-苯三酚
(2) ①. 酯基、醚键 ②. 取代反应
(3) (4) (5)6
(6) ①. 不能 ②. 酸性高锰酸钾溶液易氧化酚羟基 ③. +CH3COCl+HCl
【解析】
【分析】依题意,A与HI发生取代反应,副产物为。B为;又因为D含2个六元环,结合D的分子式可知,D为。由H的结构简式逆推F为,E和Br2发生取代反应生成F,由F倒推E为。由于F和G发生取代反应生成H,还有,说明发生了取代反应,F为。
【小问1详解】
由分析可知,B为,名称是1,3,5-苯三酚。
【小问2详解】
H中含氧官能团有酯基、醚键,由反应条件可知,E和Br2发生取代反应生成F。
【小问3详解】
F和G反应产物除H外,还有,说明发生了取代反应,F为。
【小问4详解】
在A的芳香族同分异构体中,能与钠反应生成,说明该同分异构体中存在羟基,另外核磁共振氢谐上峰的面积比为1:1:2,说明该结构是对称结构,有三个亚甲基,符合条件的同分异构体为。
【小问5详解】
Ac代表乙酰基,1个H含3个酚酯基,1mol H最多能与6mol NaOH发生反应生成羧酸钠、酚钠。
【小问6详解】
反应a和反应b不能换位,因为高锰酸钾能氧化羟基,先保护羟基,再氧化甲基,顺序不能颠倒,反应a中和CH3COCl反应生成和HCl,方程式为:+CH3COCl+HCl。
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2022-2023学年高三年级TOP二十名校十二月调研考
高三化学试卷
注意事项:
1.本试卷共8页,考试时间90分钟,卷面总分100分。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置上。
3.全部答案写在答题卡上,答在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Si-28 Fe-56 Cu-64
一、选择题:本题共16小题,每题3分,共48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. 我国科学成果日新月异。下列对科技成果解读错误的是
科技成果摘录
化学解读
A
以淀粉为原料制备钠离子电池负极材料—硬炭
发生了氧化还原反应
B
首次实现液体火箭动力(液氧和煤油)重复使用
煤油在氧气中燃烧是放热反应
C
利用铜金催化剂电还原制CO进而合成正丙醇
铜金提高反应速率和平衡转化率
D
发现了利用光伏从空气中提取水制取氢气的新方法
太阳能→电能→化学能
A. A B. B C. C D. D
2. 传统文化是中华文明的瑰宝。下列有关传统文化分析错误的是
传统文化摘要
分析与判断
A
烈火见真金,真金不怕火来炼
黄金(Au)高温下不与反应
B
《易经》记载:“泽中有火”“上火下泽”。泽,指湖泊池沼
“火”指可燃物燃烧
C
《师说》中“冰,水为之,而寒于水”
冰熔化时要吸收热量
D
《汉书》中“高奴县有洧水可燃”
“洧水”的主要成分是石油
A. A B. B C. C D. D
3. 从茶叶中提取的儿茶素是一种优良的天然抗氧化剂,已被开发为食品保鲜剂、祛臭剂等。儿茶素的结构简式如图所示。下列说法错误的是
(已知:与四个互不相同的原子或原子团连接的碳原子叫手性碳原子。)
A. 儿茶素能发生加成、取代、消去反应 B. 儿茶素能与钠反应生成
C. 儿茶素分子中的酚羟基具有抗氧化性 D. 1个儿茶素分子含2个手性碳原子
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 180g葡萄糖[]含羟基数为4
B. 1L 0.1 溶液含阳离子数小于0.2
C. 1mol反应[]转移电子数为6
D. 标准状况下,2.24L烷烃()含非极性键数为
5. 某小组从精炼铜厂的阳极泥(含Cu、、Au、Pt等)回收重金属的简易流程如图所示,选择提供的仪器完成部分实验(萃取剂为磷酸三丁酯)
下列正确的是
A. “酸浸、氧化”中可以减少尾气排放
B. “酸溶”中使用的氯气可以选择①和二氧化锰,浓盐酸制备
C. “萃取、分液”选择⑤⑦,有机层从下口流出
D. “转化”选择⑤⑥,⑥起引流作用,避免液体外溅
6. 我国科学家开发了具有可变孔径的新型三维MOF材料,实现了从、、混合气体中一步分离、提纯。已知:同温同压下,气体扩散速率与相对分子质量之间的定量关系为。下列叙述错误的是
A. 同温同压下,扩散相等距离所用时间:
B. 常温常压下,同体积的、、所含极性键数之比为1:2:3
C. 同温同压下,等体积的、、含原子数之比为1:1:1
D. 同温同密度下,气体压强:
7. 丙烯是制备聚丙烯的单体。已知有关信息如下:
①
②
③ ;逆反应活化能为164
④
⑤C-H、H-H键的键能()依次为413、436。
⑥所有的单键都是键,1个双键中含1个键和1个π键。
碳碳双键和碳碳单键中的键的键能相等。下列说法正确的是
A. ①反应中断裂键总键能大于形成键的总键能 B. ②反应中产物总能量高于反应物总能量
C. ③反应中正反应的活化能为296 D. 碳碳双键中π键键能为266
8. 短周期主族元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大,Y和W位于同主族,含的浓溶液可与发生氧化还原反应,RX溶液常在玻璃上蚀刻花纹。下列推断错误的是
A. 原子半径:Y>Z>W>X>R B. 简单氧化物稳定性:X>W>Y
C. RXW中W显-2价 D. 分子中每个原子最外层都达到8电子结构
9. Liepatoff规则:胶核总是选择性地吸附与其本身组成相似的离子形成胶粒。硅胶在生产、生活中有广泛应用。硅胶溶液组成如下:
下列叙述正确的是
A. 1mol 和足量盐酸反应得到硅胶粒子数
B. 与硅胶溶液胶核组成相似
C. 胶粒中表面离子数目一定大于束缚反离子
D. 硅胶溶液的胶团中
10. 某小组探究的氧化性与pH的关系,实验结果如下:
下列推理错误的是
A. 若(1)(3)铝粉换成铜粉,不发生反应
B. 对比3组实验,其他条件相同,pH升高反应速率增大
C. 在碱性或中性条件下具有氧化性
D. (3)中反应为
11. 据《科学网》报道,我国科学家采用新技术实现绿色高效回收聚酯。
下列叙述正确的是
A. 乙二醇和BHET发生加聚反应合成PET B. 与BHET互为同系物
C. 乙二醇在氧气、铜和加热条件下生成乙二醛 D. 1mol BHET一定有12mol碳原子共平面
12. 我国科学家开发单原子催化剂实现高效制备,化学反应过程如图所示(已知:)
下列叙述正确的是
A. 第一步活化并断裂H-H键 B. 上述转化的总反应△H大于0
C. 反应过程只有极性键断裂和形成 D. 催化剂能提高的平衡转化率
13. 自然界和工业过程中的氯循环网络如图所示。
下列说法错误的是
A. 检验的试剂有浓氢氧化钠溶液,pH试纸和水
B. ⑫的半反应是
C. 由图示可知,在反应中、主要表现还原性
D. 由、、NO被还原生成1mol 转移电子数之比为1:1:2
14. 我国科学家在“绿氢”研究方面取得新进展。四种电解槽结构如图所示。
(a)碱性电解槽;(b)质子交换膜电解槽;(c)固体氧化物电解槽;(d)阴离子交换膜电解槽
下列分析正确的是
A. (a)中阳极反应式为
B. (b)中阴极附近溶液pH下降
C. (c)中阴极反应式为
D. (d)一段时间后阴极区KOH物质的量基本不变
15. 室温下,向溶液中滴加NaOH溶液,所得溶液中、、、粒子分布系数()与pH关系如图所示。
已知:。
下列叙述错误的是
A. pH=2.25时,
B. pH=11.40时,
C. 0.1溶液中
D. 的平衡常数K的数量级为
16. 工业上,用天然气处理废气中的发生反应为+2H2O(g) △H。某小组在刚性密闭容器充入1mol (g)和2mol (g)在不同温度下仅发生上述反应,测得的浓度()变化如下表所示。
时间
温度
0
5min
10min
15min
20min
25min
℃
1.00
0.70
0.65
0.60
0.60
0.60
℃
1.00
0.80
0.70
0.65
0.50
0.50
下列叙述错误的是
A. 上述反应温度T:
B. ℃下,若开始加入催化剂,则平衡所用时间小于15min
C. ℃下,20min时充入少量,则平衡转化率增大
D. ℃下,上述反应的平衡常数
二、非选择题:本题共3小题,共37分。
17. 氧缺位体()是热化学循环分解水制氢的氧化物体系。一种以黄铜矿(主要成分是,含、等杂质)为原料制备的流程如下:
已知:
①
②几种金属离子沉淀的pH如下表所示:
金属氢氧化物
开始沉淀的pH
2.7
7.6
4.0
6.4
完全沉淀的pH
3.7
9.6
5.2
7.6
请回答下列问题:
(1)滤渣2的主要成分有Cu、CuO,还有_______(填化学式)。提高“酸浸”速率的措施有_______(答两条)。
(2)“还原”的离子方程式为_______。如果拆去“还原”工序,后果是_______。
(3)“沉铁”后获得的操作是_______、洗涤、干燥。
(4)“灼烧”的化学方程式为_______。
(5)“煅烧”中作用是_______。
(6)在中充分煅烧铁酸铜制备氧缺位体()的质量为原质量的96.6%,则氧缺体中+3、+2铁元素质量之比为_______。
18. 是中学化学常用试剂。
(1)以硫酸亚铁为原料制备净水剂(碱式硫酸铁)、铁红、摩尔盐(硫酸亚铁铵),其简易转化关系如图所示。
①制备净水剂时,若pH过低,产率_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
②制备铁红的化学方程式为_______。完成“煅烧”操作,不需要下列仪器中的_______(填字母)。
A.B. C. D.
③制备摩尔盐时将反应物混合,经过_______(填操作步骤),冷却结晶、过滤、洗涤干燥得到产品。
(2)分解流程如下:
①M可能是_______(填化学式)。
②已知三种气体的部分性质如表所示:
物质
熔点/℃
16.8
-72.4
-210
沸点/℃
44.8
-10
-195.8
利用如图装置探究硫酸亚铁分解部分产物,低温俗槽A控制温度为_______℃,试管C收集的物质是_______(填化学式)。
19. 我国科学家最近合成多孔壳核催化剂实现氢化制备。使用不同催化剂,的还原产物不同。
反应1:
反应2:
(1)一定温度下,在某刚性恒容密闭容器中充入1mol (g)和5mol (g)仅发生上述反应1和反应2,达到平衡时测得CO为0.2mol,(g)为1mol。
①下列说法正确的是_______(填字母)。
A.气体平均摩尔质量不随时间变化时达到平衡状态
B.平衡时体积分数大于25%
C.加入高效催化剂,降低反应活化能,缩短达到平衡的时间
D.平衡后充入稀有气体,的平衡转化率增大
②体系中_______(填“吸收”或“放出”)热量_______kJ。
(2)在投料比和压强不变时,测得各物质平衡转化率与温度关系如图1所示;在投料比一定,测得平衡转化率与压强、温度关系如图2所示。
①200~600℃时,的物质的量分数随温度升高而增大的主要原因是____。
②温度一定时,随着压强增大,的平衡转化率增大,其主要原因是___。
(3)在一定温度下,向恒容密闭容器充入1mol 和2mol 发生反应:,经过10min达到平衡时体系的压强为原来压强60kPa的倍。该温度下,反应平衡常数,为_____。反应开始到恰好平衡时分压变化速率为__。(已知:平衡分压代替平衡浓度计算。分压等于总压×物质的量分数)。
三、选考题:共15分。请考生从20、21题当中任选一题作答。如果多做,那么按所做的第一题计分。
[选修3:物质结构与性质]
20. 现代工业冶炼黄金的原理是:
①
②
请回答下列问题:
(1)铜、银、金位于同族,周期数依次增大。基态金原子价层电子排布式为_______。
(2)上述反应中,短周期元素电负性由小到大排序为_______(填元素符号)。
(3)中所含化学键类型有_______(填字母)。
A. 非极性键 B. 金属键 C. 配位键 D. π键
(4)中的杂化类型是_______;画出它的结构式_______。
(5)锌、钠的熔点分别为692K、371K,解释它们熔点的差异:_______。
(6)由金、氯和铯组成的晶体,晶胞如图所示(大灰球为铯,小黑球为氯,白球为金)。
①该晶胞含有2种不同化学环境的金,形成2种不同的配离子且均为阴离子,分别是_______、____。
②该晶体的化学式为_______。
(7)金和银合金构成面心立方堆积,金位于顶点、银位于面心,晶胞参数为408pm。晶胞中相邻两个面心上银原子之间距离为_______pm。
[选修5:有机化学基础]
21. H是合成某抗肿瘤药物的中间体,H的一种合成路线如图所示。
已知部分信息如下:
①D分子含2个六元环。
②Me:甲基,Et:乙基,Bu:正丁基,Ac:,Bn:
请回答下列问题:
(1)B的名称是_______(用系统命名法命名)。
(2)H中含氧官能团有_______(填名称),E→F的反应类型是_______。
(3)F和G反应产物除H外,还有,F的结构简式为_______。
(4)在A的芳香族同分异构体中,能与钠反应生成且在核磁共振氢谱上峰的面积比为1:1:2的结构简式为_______。
(5)1mol H能最多与_______mol NaOH反应。
(6)参照上述反应原理,由对甲基苯酚和为原料制备对羟基苯甲酸,设计合成路线如下:
反应a和反应b_______(填“能”或“不能”)换位,理由是_______。写出反应a的化学方程式_______。
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