内容正文:
高三年级5月测评
化学
(试卷满分: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,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,用0.5 mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Ca-40 W-184
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,只有一项符合题目要求。
1. 化学创造美好世界。下列说法错误的是
A. 碲()被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素”,是良好的半导体材料
B. 歼-35A战斗机的隐形涂层含石墨烯(石墨的单层结构),石墨烯中含有键
C. 我国新一代“人造太阳”——托卡马克可控核聚变装置实现了化学能到热能的转化
D. 第四代核能系统“钍基熔盐堆”中元素钍()属于区元素
【答案】C
【解析】
【详解】A.碲位于元素周期表金属与非金属分界线附近,是良好的半导体材料,A正确;
B.石墨烯中每个碳原子形成3个C-C 键,每个键为2个碳原子共有,1mol C对应键物质的量为 ,12g石墨烯含1mol C,故含 键,B正确;
C.核聚变是原子核层面的变化,不属于化学变化,不存在化学能到热能的转化,该过程是核能转化为热能,C错误;
D.钍属于锕系元素,周期表中锕系、镧系元素均属于f区,D正确;
故此题选C。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. p-p键电子云轮廓图:
B. 的VSEPR模型:
C. 基态氧原子的价层电子的轨道表示式:
D. 聚丙烯酸钠的结构简式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.p 轨道沿键轴方向(头碰头)重叠形成的是 σ 键,电子云轮廓图为,A错误;
B.分子中,中心S原子的价层电子对数=σ键数 + 孤电子对数 = 2 + 1 = 3,因此 VSEPR 模型为平面三角形(包括孤电子对):,B错误;
C.O 的价电子排布为 ,根据洪特规则,2p 轨道的4个电子应优先分占不同轨道,且自旋平行,正确的轨道表示式应为:,C错误;
D.聚丙烯酸钠由丙烯酸钠加聚而成,则聚丙烯酸钠的结构简式为:,D正确;
故此题选D。
3. 将药物进行修饰后得到的药物能导向特定的组织,从而极大提高该药物的靶向性。下列说法错误的是
A. 水溶性:
B. 可用溶液检验中是否含有
C. 含有4种官能团
D. 与盐酸或氢氧化钠溶液反应均可生成盐
【答案】B
【解析】
【详解】A.N中含有羟基、羧基、氨基都是亲水基团,N的水溶性大于M,A正确;
B.M和N中都含有酚羟基,都能和溶液发生显色反应,故不能用溶液检验N中是否含有M,B错误;
C.N中含有酚羟基、醚键、氨基和羧基4种官能团,C正确;
D.N中的氨基能与盐酸反应生成盐,N中的羧基能与氢氧化钠溶液反应生成盐,D正确;
故选B。
4. 下列实验能达到实验目的的是
A.验证镁、铝的活泼性
B.煤的干馏
C.验证浓硝酸热分解能产生
D.制取乙二酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.镁的金属活泼性强于铝,该原电池中镁为负极,铝为正极,电流表指针向铝极偏转,可验证镁、铝的活泼性,A正确;
B.煤的干馏需要隔绝空气加强热,该装置通入空气,加热时煤会与氧气发生燃烧反应,无法实现干馏,B错误;
C.浓具有挥发性,加热条件下挥发的浓也可进入淀粉溶液,将氧化为使溶液变蓝,无法证明是浓热分解产生的发生氧化反应,C错误;
D.乙二醇与足量酸性溶液反应,会被彻底氧化为,无法生成乙二酸,D错误;
故选 A。
5. 1,3-丁二烯与按照发生加成反应的机理是:氢离子进攻碳碳双键,形成不同位点的碳正离子;不同位点的碳正离子与溴离子结合,得到不同的加成产物。该过程的能量与反应进程如图所示(、、表示各步正反应的焓变)。下列说法正确的是
A. 增大溴离子浓度,可以提高该加成反应的速率
B. 1,3-丁二烯分子中的碳原子的杂化方式有2种
C. 温度越低,反应时间越长,产物以为主
D. 1,3-丁二烯与发生1,4-加成的反应热为
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应速率由活化能最大的决速步决定,该反应第一步氢离子进攻双键形成碳正离子是决速步,溴离子不参与第一步,因此增大溴离子浓度不能提高总反应速率,A错误;
B.1,3-丁二烯结构简式为,所有碳原子均形成3个σ键,无孤电子对,全部为杂化,杂化方式只有1种,B错误;
C.若温度高,反应快,反应时间短,产物受动力学控制,产物以更快反应得到的CH3CHBrCH=CH2为主;1,4-加成产物(CH3CH=CHCH2Br)能量更低,更稳定,是热力学控制产物,在较低温度、足够长的反应时间下,反应趋于平衡,主要生成更稳定的1,4-加成产物,C正确;
D.根据盖斯定律,1,4-加成的总反应热为第一步焓变加上第二步(中间体到1,4-产物)焓变,即反应热为,不是,D错误;
故选C。
6. 为达到实验目的,下列操作方法合理的是
选项
实验目的
操作方法
A
验证肉桂醛中含有碳碳双键
向肉桂醛()中加入溴水,观察现象
B
验证苯环对侧链具有活化作用
分别向甲烷、甲苯中加入酸性溶液
C
检验含有杂质的乙炔气体中的乙炔
将气体通入少量溴水中,观察现象
D
证明麦芽糖在酸性条件下水解生成了葡萄糖
加热麦芽糖和稀硫酸混合液,冷却后先加入溶液至溶液呈碱性,再加入银氨溶液,水浴加热,观察现象
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.肉桂醛含醛基,醛基可被溴水氧化使溴水褪色,无法验证碳碳双键的存在,A错误;
B.甲烷不能使酸性溶液褪色,甲苯中苯环活化侧链甲基,可被酸性溶液氧化使溶液褪色,对比实验可验证苯环对侧链的活化作用,B正确;
C.具有还原性,可与溴水反应使溴水褪色,无法检验乙炔,C错误;
D.麦芽糖本身为还原糖,可与银氨溶液发生银镜反应,无法证明水解生成了葡萄糖,D错误;
故选B。
7. M、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,且M、X、Y、Z位于不同主族。M的周期序数主族序数原子序数,基态原子的轨道上有2个未成对电子,的最高价氧化物对应的水化物既可以和强酸反应也可以和强碱溶液反应,在地壳中元素含量居第二位,在前四周期元素的基态原子中基态原子的核外未成对电子数最多。下列说法正确的是
A. 是一种含有非极性键的极性分子 B. 元素的第一电离能:
C. 元素的电负性: D. +6价W元素的氧化物是碱性氧化物
【答案】A
【解析】
【详解】首先推断元素:M是H(周期数=主族数=原子序数=1),Y是Al(最高价氧化物对应的水化物为两性氢氧化物),Z是Si(地壳含量居第二位),X为O(原子序数在H和Al之间,p轨道有2个未成对电子,根据题干条件,M、X、Y、Z位于不同主族,而已知M为IA族、Y为IIIA族、Z为IVA族,故X只能为VIA族),W是Cr(前四周期基态原子未成对电子数最多,价电子为)。
A.为,分子含O-O非极性键,结构不对称、正负电荷中心不重合,是极性分子,A正确;
B.第一电离能顺序为,即,并非,B错误;
C.电负性鲍林标度为O(3.44)>H(2.20)>Si(1.90)>Al(1.61),即,并非,C错误;
D.+6价Cr的氧化物为,属于酸性氧化物,不是碱性氧化物,D错误;
故选A。
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
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
熔点:()远高于(升华)
与晶体类型有关
C
逐个断开中的,每步所需能量不同
各步中的所处化学环境不同
D
键角:
中心原子上的价层电子对数不同
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.原子的能级是量子化的,电子跃迁时的能量变化为分立值,对应产生的原子光谱为不连续的线状谱线,实例与解释相符,A正确;
B.为离子晶体,熔化时破坏离子键,为分子晶体,升华时破坏分子间作用力,离子键强度远大于分子间作用力,故熔点远高于,二者熔点差异与晶体类型有关,实例与解释相符,B正确;
C.中四个键初始化学环境相同,但逐个断开键时,每断开一个原子后,剩余含硅基团的电子云分布、空间结构发生变化,剩余键所处化学环境改变,故每步断键所需能量不同,实例与解释相符,C正确;
D.和的中心原子均为,中心原子的价层电子对数均为,均含有2对σ键电子对和2对孤电子对,价层电子对数相同。键角差异的原因是的电负性大于,中共用电子对更偏向,对中心原子价层电子对的排斥作用更弱,故键角更小,解释错误,实例与解释不符,D错误;
故选 D。
9. 以为中心的配位化合物铁卟啉是血红蛋白的重要组成部分,结构如图1所示(配体为、或)。载氧时,血红蛋白分子中脱去配位的并与配位;若人体吸入CO,则CO占据配位点,血红蛋白失去携氧功能。卟啉环为平面结构(如图2所示),能与、、配位。下列说法正确的是
A. 图1中,配位数与配体种数相等
B. 与铁卟啉配位的能力:
C. 图2中,1号原子与2号原子形成的键数目相同
D. 酸性环境中,卟啉分子与的配位能力减弱
【答案】D
【解析】
【详解】A.图1中的配体包括:卟啉环提供的4个N、1个配体、蛋白质链提供的1个配体,配位数为;配体种数为3(卟啉、、蛋白质配体),二者不相等,A错误;
B.根据题干信息:载氧时可以替换配位的,可以替换配位的,说明配位能力:,B错误;
C.1号为结构:成键为1个双键(含1个键)和1个单键,共个键; 2号为结构:成键为1个单键和2个单键,共个键; 二者键数目不同,C错误;
D.卟啉中原子靠孤对电子与配位,酸性环境中的孤对电子会结合,无法再提供孤对电子与配位,因此配位能力减弱,D正确;
故选D。
10. 某小组用“直接碘量法”对某工厂废气中的浓度进行测定(废气中其他成分不参与反应):
①将某工厂废气缓慢通入盛有溶液(足量)的碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中,将碘量瓶在冰水浴中冷却,加入稀硫酸酸化(硫元素主要以的形式存在)及少量淀粉溶液,使用超声振荡。
②待碘量瓶温度稳定后,用碘的标准溶液滴定。
③进行三次平行滴定实验,记录消耗碘的标准溶液的体积,进行相关计算。
下列叙述错误的是
A. 滴定过程中,碘量瓶中发生反应的离子方程式为
B. 使用碘量瓶而不使用锥形瓶是为了减少空气对实验的影响
C. 超声振荡过程中温度显著升高,用冰水浴降温有利于的测定
D. 滴定终点的现象是溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色
【答案】A
【解析】
【详解】A.滴定前已加入稀硫酸酸化,反应环境为酸性,不存在大量,正确离子方程式为,A错误;
B.碘量瓶带有磨口塞,可密封装置,减少空气中氧气氧化对实验的干扰,B正确;
C.超声振荡温度升高会导致挥发损耗,冰水浴降温可减少逸出,有利于的测定,C正确;
D.淀粉遇碘单质变蓝,滴定终点时过量的碘单质使淀粉显色,现象为溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色,D正确;
故答案为A。
11. 一定压强下,不同含水量的异丁醇在恒压反应器中催化脱水制备异丁烯主要涉及以下2个反应。已知:高于时,温度对异丁烯的平衡产率影响不大。
①
②
下列说法正确的是
A. 其他条件不变时,在催化剂的活性温度内,升高温度不利于异丁烯的制备
B. 一定温度下,在上述恒压反应器中增大,有利于提高平衡时二聚异丁烯的产量
C. 高于时,温度对异丁烯的平衡产率影响不大的原因是:高于时,、,且在时反应①已进行得基本完全了
D. 若只有异丁烯、水和二聚异丁烯生成,则初始物质浓度与流出物质浓度之间存在:(异丁醇)(异丁烯)(二聚异丁烯)
【答案】C
【解析】
【详解】A.其他条件不变时,在催化剂的活性温度内,升高温度可以加快化学反应速率,同时反应①吸热,反应②放热,升高温度使反应①正向移动,使反应②逆向移动,都有利于异丁烯的制备,A错误;
B.在恒压反应器中增大 ,相当于增加了反应物体系中的水蒸气浓度(或分压)。对于反应①:增加 的浓度会使平衡逆向移动,从而降低异丁烯的平衡浓度。对于反应②:异丁烯浓度的降低会使反应②的平衡逆向移动,从而减少二聚异丁烯的产量。因此,增大该比例不利于提高二聚异丁烯的产量,B错误;
C.化学平衡常数反映反应进行的程度,当温度高于时, 、,由于 远远大于 ,反应①几乎彻底进行,所以温度对异丁烯的平衡产率影响不大,C正确;
D.由于反应①和②都是可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物,所以根据碳原子守恒初始物质浓度 与流出物质浓度 之间存在:(异丁醇)(异丁烯)(二聚异丁烯)+ c(未反应的异丁醇),D错误;
故选C。
12. 一种稳定且具有低成本效益的碱性混合多硫化物-空气液流二次电池的工作原理如图所示,其中双膜结构的液流电池设计缓解了硫交叉问题。下列说法错误的是
A. 放电时,电子流动方向:电极负载电极
B. 放电时,当外电路通过电子时,理论上中间室及右侧贮液器中的共减少
C. 充电时,该电池发生反应的离子方程式为
D. 膜为阳离子交换膜,膜为阴离子交换膜
【答案】B
【解析】
【分析】由电池装置图可知,放电时,空气氧化多硫化物,则电极B为正极,电极反应为,电极A为负极,电极反应为;充电时,电极B为阳极,电极反应为,电极A为阴极,电极反应为;
【详解】A.放电时,电子由负极经外电路流向正极,即电极A→负载→电极B,A正确;
B.放电时,当外电路通过2 mol电子时,理论上负极室中有2 mol Na+进入Ⅱ室,正极室中有2 mol OH-进入Ⅱ室,则Ⅱ室及右侧贮液器中的NaOH共增加2 mol,B错误;
C.结合充电时阳极和阴极的电极反应式可得总反应的离子方程式为,C正确;
D.由分析可知,放电时,负极室中的Na+通过膜a向Ⅱ室迁移,膜a为阳离子交换膜;正极室中的OH-通过膜b向Ⅱ室迁移,膜b为阴离子交换膜,D正确;
故选B。
13. 钨酸钙()常用于制备钨系列化工产品,其四方晶胞如图所示(位于晶胞面上和棱上,位于晶胞顶角、面上和体心,位于晶胞体内),点原子的分数坐标为,点原子的分数坐标为,基态原子的价层电子排布式为。下列说法错误的是
A. 点原子的分数坐标为
B. 中的价层电子对数为4
C. 点原子与点原子的核间距为 nm
D. 钨酸钙晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.L点W分数坐标为,N点位于x轴取值1、y轴取值、z轴取值位置,对应分数坐标为,A正确;
B.中W的价电子数为6,离子带2个单位负电荷,价层电子对数为,B正确;
C.M点W分数坐标为,N点W分数坐标为,x方向坐标差值为,对应长度为 nm,y方向坐标差值为,对应长度为 nm,z方向坐标差值为,对应长度为 nm,核间距为 nm,与选项给出数值不符,C错误;
D.晶胞中W的数目为,故晶胞含4个单元,的摩尔质量为,晶胞质量为 g,晶胞体积为,密度为,D正确;
故选C。
14. 常温下,用溶液滴定 (二元弱酸)溶液,得到与、[或]的关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 水的电离程度:M点<N点
B. 若向点溶液滴加溶液,则溶液中的值不断减小
C. 浓度均为的、的混合液中:
D. 点溶液,
【答案】D
【解析】
【分析】二元弱酸存在两级电离,一级电离常数,变形得;二级电离常数,变形得。因,相同下,匹配曲线得曲线m对应,曲线n对应,计算得,。M点对应加入溶液体积为20mL,溶质为;N点对应加入溶液体积为40mL,溶质为。
【详解】A.M点溶质为,电离程度大于水解程度,抑制水的电离;N点溶质为,水解促进水的电离,故水的电离程度M点<N点,A正确;
B.M点溶液中存在电荷守恒,故。滴加 溶液过程中,保持恒定,不断减小,故该式的值不断减小,B正确;
C.浓度均为的、混合液中,的电离程度大于的水解程度,故,C正确;
D.N点溶质为,质子守恒为,选项中系数错误,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 利用锌精矿(主要成分为和,还有少量、、等杂质,、含量极低)回收锌并富集锗的工艺流程如下:
已知:①胶粒带正电荷,易吸附带相反电荷的胶粒或离子形成聚沉物。
②水溶液中不同时锗的形态转变如下:
。
回答下列问题:
(1)提高焙烧效率的方法有___________(填一种)。焙烧过程的副产物在高温烟化时会生成和一种磁性氧化物,反应的化学方程式为___________。
(2)高温烟化产生的等杂质会降低的浸出率,强化浸出中可氧化从而加快溶于酸。为了再生,可加入氧化剂过二硫酸(分子式为,结构式为,是一种二元强酸)溶液,反应再生的离子方程式为___________。
(3)部分锗元素被“滤渣”中的包裹,加入醋酸钠()溶解,可提高锗的浸出率,溶液中铅以四醋酸合铅离子的形式存在,该过程的离子方程式为___________。“滤渣”成分还有和___________(填化学式)。
(4)“浸出液”和“滤液”除杂后均可用于电解回收锌,所得电解产物可循环用于___________、___________和强化浸出工序。
(5)富集时中和剂可调节溶液的生成铁锗聚沉物。为了不引入新的杂质,中和剂可选用___________(填化学式),从反应原理角度解释加入中和剂后生成铁锗聚沉物的原因:___________。
【答案】(1) ①. 将锌精矿粉碎(或增大氧气浓度或适当升高温度) ②.
(2)
(3) ①. ②.
(4) ①. 焙烧 ②. 浸出
(5) ①. [或或] ②. 随着的加入,溶液的增大,水解平衡正向移动,产生胶体,同时锗元素逐步转化为等阴离子形式,带正电荷的胶粒会吸附溶液中带负电的等阴离子,生成铁锗聚沉物(或其他正确答案)
【解析】
【分析】本次工艺流程起始原料为锌精矿,主要成分为、,含少量、、、、杂质,核心目标为回收锌、富集锗。首先焙烧环节通氧气将硫化物转化为氧化物,生成副产物。随后硫酸浸出,可溶物进入浸出液后续电解回收锌,不溶的、含金属化合物等进入浸出渣。浸出渣加一氧化碳高温烟化,将转化为与磁性氧化物。再加硫酸、硫酸铁、氧化剂强化浸出,将、等组分浸出,滤渣为、。最后加中和剂调节,生成铁锗聚沉物富集锗,滤液除杂后电解回收锌,电解产物可循环用于上游工序。
【小问1详解】
提高焙烧效率可通过增大反应物接触面积、提高反应物浓度、升高反应温度等方式实现,可选方法为将锌精矿粉碎、增大氧气浓度、适当升高温度中的任意一种。与反应生成和磁性氧化物,配平得到对应反应方程式。
【小问2详解】
过二硫酸根为强氧化剂,可将氧化为,自身被还原为,结合电荷守恒、原子守恒配平得到对应离子方程式。
【小问3详解】
与反应生成稳定的四醋酸合铅配离子与,配平得到对应离子方程式。不与硫酸反应,因此滤渣成分还包含。
【小问4详解】
电解锌盐溶液得到的产物包括硫酸、氧气等,硫酸可循环用于浸出、强化浸出工序,氧气可循环用于焙烧工序。
【小问5详解】
为避免引入新杂质,中和剂需能消耗调节且含元素,可选用、、等。加入中和剂后,溶液中浓度降低,升高,的水解平衡正向移动,生成胶体。同时升高后锗元素转化为等阴离子,带正电荷的胶粒吸附带负电的含锗阴离子,最终形成铁锗聚沉物。
16. 四氮化四硫(为-2价)是一种重要的精细化工中间体,制备的原理是。实验室利用如图装置(加热装置已略)制取,然后再制取。
已知:①室温下为橙黄色固体,难溶于水,178~187℃熔化并分解。
②为红棕色液体,沸点为,易水解,易被氧化。
回答下列问题:
(一)与的制取
(1)装浓盐酸的仪器名称为___________,F中固体药品的名称为___________。
(2)装置B中的试剂是___________。装置D宜采用___________(填“水浴”或“油浴”)加热。
(3)制备要调控滴入浓盐酸的用量,主要原因是___________。
(4)液体与完全反应的实验现象是___________。
(二)产品中含量的测定
(5)称取 产品,加入溶液加热,使氮元素完全转化为,用足量硼酸溶液吸收。将吸收液配成溶液,用移液管移取溶液注入锥形瓶中,以甲基红和亚甲基蓝为指示剂,用盐酸标准溶液进行滴定。重复3次实验,平均消耗盐酸标准溶液的体积为。已知滴定反应的原理为。
①滴定管使用的正确操作顺序:检漏→蒸馏水洗涤→___________(按顺序填标号)→滴定。
a.记录起始读数
b.用盐酸标准溶液润洗2至3次
c.排除气泡
d.调整盐酸标准溶液液面至“0”刻度或“0”刻度以下
e.装入盐酸标准溶液至“0”刻度以上
②盛放盐酸标准溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用盐酸标准溶液润洗,导致测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
③产品中的纯度为___________(保留2位有效数字)。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 碱石灰或生石灰或氢氧化钠等
(2) ①. 饱和食盐水或饱和氯化钠溶液 ②. 水浴
(3)防止SCl₂被过量的氯气氧化
(4)装置D中红棕色液体消失
(5) ①. becda ②. 偏高 ③. 94%
【解析】
【分析】装置A为氯气发生装置,高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气,生成的氯气混有氯化氢、水蒸气杂质,装置B用于除去氯气中混有的氯化氢,装置C用于干燥氯气,干燥后的氯气进入装置D与硫黄反应生成二氯化硫,装置E为固体干燥剂,防止后续装置中的水蒸气进入装置D导致二氯化硫水解,装置F为氨气发生装置,生成的氨气经干燥后进入装置D与二氯化硫反应生成目标产物。
【小问1详解】
盛装浓盐酸的仪器为恒压滴液漏斗,装置F中需用碱性固体与浓氨水作用制备氨气,可选用碱石灰、生石灰、氢氧化钠等,上述物质均可使浓氨水释放氨气同时干燥生成的氨气。
【小问2详解】
装置B的作用为除去氯气中混有的氯化氢杂质,选用饱和食盐水,既可以溶解氯化氢,又可降低氯气的溶解度,减少氯气的损耗。二氯化硫的沸点为60℃,需控制加热温度不超过100℃,因此装置D宜采用水浴加热。
【小问3详解】
已知SCl₂易被氧化,若滴入浓盐酸的量过多,反应生成过量的氯气,会将生成的SCl₂氧化,因此需要调控浓盐酸的用量,避免氯气过量。
【小问4详解】
SCl₂为红棕色液体,当其与氨气完全反应时,装置D中的SCl₂被完全消耗,对应实验现象为装置D中红棕色液体消失。
【小问5详解】
①滴定管使用的正确操作顺序为:检漏完成后先用蒸馏水洗涤,再用待装的盐酸标准溶液润洗2至3次,随后装入盐酸标准溶液至“0”刻度以上,排出滴定管尖嘴处的气泡,调整液面至“0”刻度或“0”刻度以下,记录起始读数,最后进行滴定,对应顺序为becda。
②若盛放盐酸标准溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用盐酸标准溶液润洗,会导致标准盐酸被滴定管内壁残留的水稀释,滴定过程中消耗的标准液体积偏大,最终测定结果偏高。
③根据滴定反应与氮元素守恒可得关系式,即1mol 对应消耗4mol HCl。滴定20.00mL吸收液消耗HCl的物质的量为 ,则20.00mL吸收液对应 ,100.00mL吸收液对应 。的摩尔质量为,其质量为 ,则产品中的纯度为 。
17. 某温度、催化剂作用下,在密闭容器中加入一定量和进行反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ在高温下___________(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)反应的平衡常数___________(用、表示)。
(3)一定条件下,反应Ⅱ的速率方程为,某温度下,该反应在不同浓度下的反应速率如下:
实验序号
反应速率
1
0.1
0.1
2
0.2
0.1
3
0.2
0.2
4
0.4
根据表中的测定结果,___________,___________,___________。
(4)恒压(压强为)条件下,以起始投料比 进行反应,对平衡体系中的三种含碳物种(、、)进行分析,的平衡转化率、和的选择性随温度变化的曲线如图所示。的选择性 ,的选择性 。
①表示CO的选择性随温度变化的曲线是___________(填“a”“b”或“c”)。
②当温度高于时,的平衡转化率随温度升高而增大,原因是___________。
③测得点的物质的量分数为,则点的选择性___________,点对应温度时反应Ⅱ的___________(用最简分数表示。为用气体分压表示的平衡常数,分压总压物质的量分数)。
【答案】(1)不能 (2)
(3) ①. 1 ②. 0.5(或) ③. 0.4
(4) ①. c ②. 当温度高于290℃时,温度升高,反应Ⅱ平衡正向移动程度大于反应Ⅰ平衡逆向移动程度(或其他正确答案) ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
反应Ⅰ为气体分子数减小的放热反应,,,由自发可知,反应Ⅰ在低温下自发;
【小问2详解】
可由反应Ⅰ减去反应Ⅱ×2得到,根据平衡常数的运算规则知;
【小问3详解】
对比实验1和实验2可知,当相同时,变为原来的2倍时,反应速率变为原来的2倍,由可知,m=1;对比实验2和实验3可知,当相同时,变为原来的2倍时,反应速率变为原来的倍,由可知,n=0.5;将实验1数据代入速率方程得,则,由实验4数据可知,,解得;
【小问4详解】
①反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,温度升高,反应Ⅰ逆向移动,反应Ⅱ正向移动,CO的选择性增大,的选择性减小,由图可知,曲线a表示的选择性随温度变化,曲线c表示CO的选择性随温度的变化,曲线b表示的平衡转化率随温度的变化;
②当温度高于290℃时,升高温度,反应Ⅰ平衡逆向移动,反应Ⅱ平衡正向移动;CO的选择性增大且以反应Ⅱ为主,从而使的平衡转化率随温度升高而增大;
③假设初始投入,则初始投入,由图可知M点时的平衡转化率为50%,假设M点生成的物质的量为,生成CO的物质的量为,利用三段式计算:
,则平衡时混合气体的总物质的量为,,,解得,,因此CO的选择性=;反应Ⅱ的。
18. 是某抗癌药物的中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)B的化学名称为___________。1 mol A含有___________键。
(2)C中官能团的名称为___________。CD的反应类型为___________。
(3)由B生成C的化学方程式为___________。
(4)E的结构简式为___________。
(5)H分子中手性碳原子数目为___________。
(6)G和乙二醇以物质的量之比为完全酯化的有机产物有多种同分异构体,同时满足下列条件的M的一种同分异构体的结构简式为___________。
①含有两个苯环且除苯环外没有其他环状结构;
②既能发生水解反应又能发生银镜反应;
③分子中有3种不同化学环境的氢原子。
(7)参考上述路线,设计如下转化。和的结构简式分别为___________和___________,第三步反应的试剂和条件是___________。
【答案】(1) ①. 苯甲酸苯酚酯 ②. 15
(2) ①. 酮羰基(羰基)、羟基 ②. 取代反应
(3) (4) (5)2
(6)(或) (7) ①. ②. ③. ,(或),加热
【解析】
【分析】A为苯甲酸,与苯酚发生酯化反应生成B苯甲酸苯酚酯。B发生重排反应得到C。C的酚羟基胺发生取代反应生成D。E分子式为,碱性水解后酸化得到F。结合F的分子式,可知E为。D的酮羰基与F在氢化铝锂条件下反应得到H,羰基被还原为醇羟基。
【小问1详解】
B为苯甲酸与苯酚形成的酯,化学名称为苯甲酸苯酚酯。A为苯甲酸,结构中苯环含6个碳碳σ键、5个碳氢σ键,羧基含1个碳氧σ键、1个碳氢σ键、1个氢氧σ键,碳氧双键中含1个σ键,总计15个σ键,故1mol A含15mol σ键。
【小问2详解】
C含有的官能团为酮羰基、羟基。C到D的反应中,酚羟基的氢原子被基团取代,反应类型为取代反应。
【小问3详解】
B生成C为苯甲酸苯酚酯的重排反应,酰基转移到酚羟基的对位,反应方程式为。
【小问4详解】
结合分析,E结构简式为。
【小问5详解】
手性碳原子为连有4个不同原子或基团的饱和碳原子,H分子中共有2个符合条件的碳原子,故手性碳原子数目为2。
【小问6详解】
M是G与乙二醇按照物质的量之比2:1完全酯化的产物,可知M的结构简式为:结合M结构,满足条件的同分异构体需含两个苯环,无其他环状结构,含甲酸酯基可发生水解与银镜反应,且仅含3种不同化学环境的氢原子,说明分子高度对称,符合条件的结构简式为或。
【小问7详解】
第一步反应为酚羟基的取代反应,故X的结构简式为。第二步为X的酮羰基在氢化铝锂条件下的还原反应,同时发生偶联,碳碳双键被还原,故Y的结构简式为。第三步为醇羟基氧化为醛基,反应试剂和条件为、或,加热。
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高三年级5月测评
化学
(试卷满分: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,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,用0.5 mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Ca-40 W-184
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,只有一项符合题目要求。
1. 化学创造美好世界。下列说法错误的是
A. 碲()被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素”,是良好的半导体材料
B. 歼-35A战斗机的隐形涂层含石墨烯(石墨的单层结构),石墨烯中含有键
C. 我国新一代“人造太阳”——托卡马克可控核聚变装置实现了化学能到热能的转化
D. 第四代核能系统“钍基熔盐堆”中元素钍()属于区元素
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. p-p键电子云轮廓图:
B. 的VSEPR模型:
C. 基态氧原子的价层电子的轨道表示式:
D. 聚丙烯酸钠的结构简式:
3. 将药物进行修饰后得到的药物能导向特定的组织,从而极大提高该药物的靶向性。下列说法错误的是
A. 水溶性:
B. 可用溶液检验中是否含有
C. 含有4种官能团
D. 与盐酸或氢氧化钠溶液反应均可生成盐
4. 下列实验能达到实验目的的是
A.验证镁、铝的活泼性
B.煤的干馏
C.验证浓硝酸热分解能产生
D.制取乙二酸
A. A B. B C. C D. D
5. 1,3-丁二烯与按照发生加成反应的机理是:氢离子进攻碳碳双键,形成不同位点的碳正离子;不同位点的碳正离子与溴离子结合,得到不同的加成产物。该过程的能量与反应进程如图所示(、、表示各步正反应的焓变)。下列说法正确的是
A. 增大溴离子浓度,可以提高该加成反应的速率
B. 1,3-丁二烯分子中的碳原子的杂化方式有2种
C. 温度越低,反应时间越长,产物以为主
D. 1,3-丁二烯与发生1,4-加成的反应热为
6. 为达到实验目的,下列操作方法合理的是
选项
实验目的
操作方法
A
验证肉桂醛中含有碳碳双键
向肉桂醛()中加入溴水,观察现象
B
验证苯环对侧链具有活化作用
分别向甲烷、甲苯中加入酸性溶液
C
检验含有杂质的乙炔气体中的乙炔
将气体通入少量溴水中,观察现象
D
证明麦芽糖在酸性条件下水解生成了葡萄糖
加热麦芽糖和稀硫酸混合液,冷却后先加入溶液至溶液呈碱性,再加入银氨溶液,水浴加热,观察现象
A. A B. B C. C D. D
7. M、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,且M、X、Y、Z位于不同主族。M的周期序数主族序数原子序数,基态原子的轨道上有2个未成对电子,的最高价氧化物对应的水化物既可以和强酸反应也可以和强碱溶液反应,在地壳中元素含量居第二位,在前四周期元素的基态原子中基态原子的核外未成对电子数最多。下列说法正确的是
A. 是一种含有非极性键的极性分子 B. 元素的第一电离能:
C. 元素的电负性: D. +6价W元素的氧化物是碱性氧化物
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
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
熔点:()远高于(升华)
与晶体类型有关
C
逐个断开中的,每步所需能量不同
各步中的所处化学环境不同
D
键角:
中心原子上的价层电子对数不同
A. A B. B C. C D. D
9. 以为中心的配位化合物铁卟啉是血红蛋白的重要组成部分,结构如图1所示(配体为、或)。载氧时,血红蛋白分子中脱去配位的并与配位;若人体吸入CO,则CO占据配位点,血红蛋白失去携氧功能。卟啉环为平面结构(如图2所示),能与、、配位。下列说法正确的是
A. 图1中,配位数与配体种数相等
B. 与铁卟啉配位的能力:
C. 图2中,1号原子与2号原子形成的键数目相同
D. 酸性环境中,卟啉分子与的配位能力减弱
10. 某小组用“直接碘量法”对某工厂废气中的浓度进行测定(废气中其他成分不参与反应):
①将某工厂废气缓慢通入盛有溶液(足量)的碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中,将碘量瓶在冰水浴中冷却,加入稀硫酸酸化(硫元素主要以的形式存在)及少量淀粉溶液,使用超声振荡。
②待碘量瓶温度稳定后,用碘的标准溶液滴定。
③进行三次平行滴定实验,记录消耗碘的标准溶液的体积,进行相关计算。
下列叙述错误的是
A. 滴定过程中,碘量瓶中发生反应的离子方程式为
B. 使用碘量瓶而不使用锥形瓶是为了减少空气对实验的影响
C. 超声振荡过程中温度显著升高,用冰水浴降温有利于的测定
D. 滴定终点的现象是溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色
11. 一定压强下,不同含水量的异丁醇在恒压反应器中催化脱水制备异丁烯主要涉及以下2个反应。已知:高于时,温度对异丁烯的平衡产率影响不大。
①
②
下列说法正确的是
A. 其他条件不变时,在催化剂的活性温度内,升高温度不利于异丁烯的制备
B. 一定温度下,在上述恒压反应器中增大,有利于提高平衡时二聚异丁烯的产量
C. 高于时,温度对异丁烯的平衡产率影响不大的原因是:高于时,、,且在时反应①已进行得基本完全了
D. 若只有异丁烯、水和二聚异丁烯生成,则初始物质浓度与流出物质浓度之间存在:(异丁醇)(异丁烯)(二聚异丁烯)
12. 一种稳定且具有低成本效益的碱性混合多硫化物-空气液流二次电池的工作原理如图所示,其中双膜结构的液流电池设计缓解了硫交叉问题。下列说法错误的是
A. 放电时,电子流动方向:电极负载电极
B. 放电时,当外电路通过电子时,理论上中间室及右侧贮液器中的共减少
C. 充电时,该电池发生反应的离子方程式为
D. 膜为阳离子交换膜,膜为阴离子交换膜
13. 钨酸钙()常用于制备钨系列化工产品,其四方晶胞如图所示(位于晶胞面上和棱上,位于晶胞顶角、面上和体心,位于晶胞体内),点原子的分数坐标为,点原子的分数坐标为,基态原子的价层电子排布式为。下列说法错误的是
A. 点原子的分数坐标为
B. 中的价层电子对数为4
C. 点原子与点原子的核间距为 nm
D. 钨酸钙晶体的密度为
14. 常温下,用溶液滴定 (二元弱酸)溶液,得到与、[或]的关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 水的电离程度:M点<N点
B. 若向点溶液滴加溶液,则溶液中的值不断减小
C. 浓度均为的、的混合液中:
D. 点溶液,
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 利用锌精矿(主要成分为和,还有少量、、等杂质,、含量极低)回收锌并富集锗的工艺流程如下:
已知:①胶粒带正电荷,易吸附带相反电荷的胶粒或离子形成聚沉物。
②水溶液中不同时锗的形态转变如下:
。
回答下列问题:
(1)提高焙烧效率的方法有___________(填一种)。焙烧过程的副产物在高温烟化时会生成和一种磁性氧化物,反应的化学方程式为___________。
(2)高温烟化产生的等杂质会降低的浸出率,强化浸出中可氧化从而加快溶于酸。为了再生,可加入氧化剂过二硫酸(分子式为,结构式为,是一种二元强酸)溶液,反应再生的离子方程式为___________。
(3)部分锗元素被“滤渣”中的包裹,加入醋酸钠()溶解,可提高锗的浸出率,溶液中铅以四醋酸合铅离子的形式存在,该过程的离子方程式为___________。“滤渣”成分还有和___________(填化学式)。
(4)“浸出液”和“滤液”除杂后均可用于电解回收锌,所得电解产物可循环用于___________、___________和强化浸出工序。
(5)富集时中和剂可调节溶液的生成铁锗聚沉物。为了不引入新的杂质,中和剂可选用___________(填化学式),从反应原理角度解释加入中和剂后生成铁锗聚沉物的原因:___________。
16. 四氮化四硫(为-2价)是一种重要的精细化工中间体,制备的原理是。实验室利用如图装置(加热装置已略)制取,然后再制取。
已知:①室温下为橙黄色固体,难溶于水,178~187℃熔化并分解。
②为红棕色液体,沸点为,易水解,易被氧化。
回答下列问题:
(一)与的制取
(1)装浓盐酸的仪器名称为___________,F中固体药品的名称为___________。
(2)装置B中的试剂是___________。装置D宜采用___________(填“水浴”或“油浴”)加热。
(3)制备要调控滴入浓盐酸的用量,主要原因是___________。
(4)液体与完全反应的实验现象是___________。
(二)产品中含量的测定
(5)称取 产品,加入溶液加热,使氮元素完全转化为,用足量硼酸溶液吸收。将吸收液配成溶液,用移液管移取溶液注入锥形瓶中,以甲基红和亚甲基蓝为指示剂,用盐酸标准溶液进行滴定。重复3次实验,平均消耗盐酸标准溶液的体积为。已知滴定反应的原理为。
①滴定管使用的正确操作顺序:检漏→蒸馏水洗涤→___________(按顺序填标号)→滴定。
a.记录起始读数
b.用盐酸标准溶液润洗2至3次
c.排除气泡
d.调整盐酸标准溶液液面至“0”刻度或“0”刻度以下
e.装入盐酸标准溶液至“0”刻度以上
②盛放盐酸标准溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用盐酸标准溶液润洗,导致测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
③产品中的纯度为___________(保留2位有效数字)。
17. 某温度、催化剂作用下,在密闭容器中加入一定量和进行反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ在高温下___________(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)反应的平衡常数___________(用、表示)。
(3)一定条件下,反应Ⅱ的速率方程为,某温度下,该反应在不同浓度下的反应速率如下:
实验序号
反应速率
1
0.1
0.1
2
0.2
0.1
3
0.2
0.2
4
0.4
根据表中的测定结果,___________,___________,___________。
(4)恒压(压强为)条件下,以起始投料比 进行反应,对平衡体系中的三种含碳物种(、、)进行分析,的平衡转化率、和的选择性随温度变化的曲线如图所示。的选择性 ,的选择性 。
①表示CO的选择性随温度变化的曲线是___________(填“a”“b”或“c”)。
②当温度高于时,的平衡转化率随温度升高而增大,原因是___________。
③测得点的物质的量分数为,则点的选择性___________,点对应温度时反应Ⅱ的___________(用最简分数表示。为用气体分压表示的平衡常数,分压总压物质的量分数)。
18. 是某抗癌药物的中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)B的化学名称为___________。1 mol A含有___________键。
(2)C中官能团的名称为___________。CD的反应类型为___________。
(3)由B生成C的化学方程式为___________。
(4)E的结构简式为___________。
(5)H分子中手性碳原子数目为___________。
(6)G和乙二醇以物质的量之比为完全酯化的有机产物有多种同分异构体,同时满足下列条件的M的一种同分异构体的结构简式为___________。
①含有两个苯环且除苯环外没有其他环状结构;
②既能发生水解反应又能发生银镜反应;
③分子中有3种不同化学环境的氢原子。
(7)参考上述路线,设计如下转化。和的结构简式分别为___________和___________,第三步反应的试剂和条件是___________。
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