内容正文:
2024-2025成都市锦江区嘉祥外国语高级中学高2022级
高三下学期高考模拟考试(三)化学试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.开始作答前,请考生先在答题卡上填写好自己的个人信息。
2.选择题部分用2B铅笔填涂,非选择题部分用0.5mm黑色墨迹签字笔认真书写。
3.考试结束后,将试卷,答题卡,草稿纸一并交回。
可能用到的相对原子质量: O -16 C-12 N-14 H-1
一、单选题:本大题共15小题,共45分。
1. 化学与生活、生产息息相关,从化学视角认识世界,下列说法错误的是
A. 黄山迎客松扎根于岩石缝,以惊人的韧性和刚强创造了奇迹,松木富含糖类
B. 2023 年诺贝尔化学奖授予量子点研究,直径为2 ~20 nm硅量子点属于胶体
C. Nature在线发表了同济大学材料科学与工程学院精准合成的芳香型碳环C10和C14,两者互为同素异形体
D. 新型陶瓷碳化硅不仅可用作耐高温结构材料,还可用作耐高温半导体材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.松木含纤维素,纤维素属于糖类,A正确;
B.胶体是混合物,是分散质粒子直径为1-100nm的分散系,直径为2 ~20 nm硅量子点无分散剂,不是胶体,B错误;
C.C10和C14都是碳元素的不同单质,两者互为同素异形体,C正确;
D.新型陶瓷碳化硅是新型无机非金属材料,可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料,D正确;
本题选B。
2. 下列叙述正确的是
A. HClO 的结构式为H-Cl-O B. 核内有33个中子的Fe表示为Fe
C. NH2OH的电子式为 D. CH3CHO 的球棍模型为
【答案】C
【解析】
【详解】A. HClO 的结构式为H-O-Cl,故A错误;
B. 核内有33个中子的Fe原子质量数为:33+26=59,表示为Fe,故B错误;
C. NH2OH的电子式为,故C正确;
D. CH3CHO 的球棍模型为,故D错误;
正确答案是C。
3. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 44g 含有的分子数为
B. 1mol 含有的电子数为11
C. 0.5 溶液中含有的离子数为1.5
D. 常温常压下,22.4L CO含有的原子数为2
【答案】A
【解析】
【详解】A.44g二氧化碳是1mol,所含分子数为NA,故A正确;
B.1个所含电子是10个,1mol含有电子应该是10NA,故B错误;
C.选项中没有体积无法计算物质的量,无法计算离子数目,故C错误;
D.常温常压应该改为标准状况,才能计算气体的物质的量,故D错误;
答案选A。
4. 反应①②分别是从海藻灰和某种矿石中提取碘的主要反应:
①;
②。
下列说法正确的是
A. 两个反应中硫元素均被氧化
B. 碘元素在反应①中被还原,在反应②中被氧化
C. 氧化性:
D. 反应①②中生成等量的时,转移电子数之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据反应前后元素化合价变化可知,①中I元素被氧化,②中S元素被氧化,A错误;
B.同理,①中I元素被氧化,②中I元素被还原,B错误;
C.氧化还原反应中,氧化剂氧化性大于氧化产物,故①中氧化性:MnO2> I2,②中氧化性:>,无法得出C结论,C错误;
D.①中生成1mol I2时,转移电子数为2mol,②中生成1mol I2时,转移电子数为mol,两者之比为1:5,D正确;
本题选D。
5. 某有机物结构如下图,关于该有机分子,下列说法不正确的是
A. O—H键极性强于C—H键 B. ①号碳原子和②号碳原子杂化类型相同
C. 该分子中含有手性碳原子,具有旋光性 D. 带*的氮原子能与以配位键结合
【答案】B
【解析】
【详解】A.氧氢的电负性差大于碳氢的,故O—H键极性强于C—H键,A正确;
B.①号碳原子为苯环上碳原子,为sp2杂化;②号碳原子为饱和碳原子,为sp3杂化;杂化类型不相同,B错误;
C.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子;分子中含有手性碳原子,具有旋光性,C正确;
D.带*的氮原子由一对孤电子对,氢离子存在空轨道,故能与以配位键结合,D正确;
故选B。
6. 下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、稀HCl
C
Cl2(HCl)
H2O、浓H2SO4
D
NO(NO2)
H2O、无水CaCl2
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】发生的反应中,存在元素的化合价变化,与氧化还原反应有关;反之,不存在元素的化合价变化,则与氧化还原反应无关,以此解答该题。
【详解】A.FeCl3与Fe反应生成FeCl2,2FeCl3+Fe=3FeCl2,此过程中Fe的化合价发生变化,涉及到了氧化还原反应,故A不符合题意;
B.MgCl2与NaOH溶液发生复分解反应MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2 +2NaCl,过量的NaOH溶液可用HCl除去HCl+NaOH=NaCl+H2O ,此过程中没有元素化合价发生变化,未涉及氧化还原反应,故B符合题意;
C.部分氯气与H2O 发生反应生成氯化氢和次氯酸,应该用饱和食盐水除去HCl,除杂方法不正确,故C不符合题意;
D.NO2 与水反应生成硝酸和NO。反应过程中氮元素化合价发生变化,涉及到了氧化还原反应,故D不符合题意;
综上所述,本题应选B。
【点睛】本题考查氧化还原反应,为高考常见题型,侧重于氧化还原反应判断的考查,注意把握发生的反应及反应中元素的化合价变化,题目难度不大。
7. 下图是配制一定物质的量浓度溶液的过程示意图。下列说法中错误的是
A. 所配制的Na2CO3溶液的物质的量浓度为1.0 mol/L
B. 操作2是将溶解的Na2CO3溶液转移到容量瓶中
C. 操作4是滴加水至溶液凹液面的最低点与刻度线平齐
D. 操作5中,定容摇匀后发现液面低于刻度线,要继续加水至液面与刻度线平齐
【答案】D
【解析】
【详解】A、所配制的Na2CO3溶液的物质的量浓度为10.6g÷106g/mol÷0.1L=1.0 mol/L,正确;
B、将溶质全部转移到容量瓶中,正确;
C、定容方法,正确;
D、继续加水,溶液浓度变稀,配制失败,要重配,不正确。
答案选D。
8. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层有2个电子,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,W与X位于同一主族。下列说法正确的是
A. 原子半径:r(W)> r(Z)> r(Y)> r(X)
B. 由X、Y组成的化合物是离子化合物
C. Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D. W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
【答案】B
【解析】
【分析】X是地壳中含量最多的元素,因此X为O元素,Y的最外层有两个电子,且Y是短周期元素,原子序数大于O,因此Y为Mg元素,Z的单质晶体是广泛应用的半导体材料,所以Z为Si元素,W与X同主族,且W是短周期元素,原子序数大于X,所以W为S元素;据此解题;
【详解】A.元素周期表中,同族元素原子半径随核电荷数增加而增加,O位于第二周期,其他元素位于第三周期,因此O的原子半径最小,同周期元素,核电荷数越大,原子半径越小,因此原子半径应为r(Mg)>r(Si)>r(S)>r(O),故A错误;
B.X为O元素,Y为Mg元素,两者组成的化合物氧化镁为离子化合物,故B正确;
C.Z为Si元素,W为S元素,因为S的非金属性强于Si,所以S的最高价氧化物对应水化物的酸性强于Si的,故C错误;
D.W为S元素,X为O元素,因为O的非金属性强于S,所以O的气态氢化物的热稳定性强于S的,故D错误;
总上所述,本题选B。
【点睛】本题考查元素周期表和元素周期律的推断、原子结构与元素性质,题目难度不大,应先根据提示推断所给原子的种类,原子结构与元素周期律的关系为解答关键,注意掌握原子构成及表示方法,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。
9. 有机小分子X通过选择性催化聚合可分别得到聚合物Y、Z。
下列说法不正确的是
A. X的结构简式是
B. Y中含有酯基,Z中不含有酯基
C. Y和Z的链节中C、H、O的原子个数比相同
D. Y和Z分别通过化学反应均可形成空间网状结构
【答案】B
【解析】
【分析】X的结构简式是,通过选择性催化聚合可分别得到聚合物X和Z,X是碳碳双键聚合,Y是酯基开环得到的聚酯。
【详解】A. X含有碳碳双键和酯基,X的结构简式是,故A正确;
B. Y中含有酯基,Z中也含有酯基-COO-R,故B错误;
C. Y和Z都是由聚合而成,Y和Z的链节中C、H、O的原子个数比相同,故C正确;
D. Y中含有酯基、Z中含有碳碳双键,分别通过化学反应均可形成空间网状结构,故D正确;
故选B。
10. 铁氮化合物在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某的晶胞如图1所示,Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型产物。转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示,下列有关说法不正确的是
A. Cu元素位于元素周期表中的ds区 B. 图1中氮原子的配位数为6
C. 更稳定的Cu替代型产物的化学式为 D. 当a位置Fe位于体心时,b位置Fe位于棱上
【答案】C
【解析】
【详解】A. Cu在周期表中位于第四周期第IB族,属于ds区元素,故A正确;
B.由图1可知,氮原子的上下左右前后各有1个铁原子,故其配位数为6,故B正确;
C.由图2可知,Cu替代a位置Fe型的能量低,更稳定,则1个晶胞中Fe原子数为,Cu原子数为,N原子数为1,则更稳定的Cu替代型产物的化学式为,故C错误;
D.根据图1,将顶点置于体心(如图所示),即当a位置Fe位于体心时,b位置Fe位于棱上,故D正确;
答案选C。
11. 贵州重晶石矿(主要成分)储量占全国以上。某研究小组对重晶石矿进行“富矿精开”研究,开发了制备高纯纳米钛酸钡工艺。部分流程如下:
下列说法正确的是
A. “气体”主要成分是,“溶液1”的主要溶质是
B. “系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C. “合成反应”中生成的反应是氧化还原反应
D. “洗涤”时可用稀去除残留的碱,以提高纯度
【答案】B
【解析】
【分析】重晶石矿(主要成分为)通过一系列反应,转化为溶液;加盐酸酸化,生成和气体;在溶液中加入过量的NaOH,通过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到;过滤得到的溶液1的溶质主要含NaCl及过量的NaOH;加水溶解后,加入,进行合成反应,得到粗品,最后洗涤得到最终产品。
【详解】A.由分析可知,“气体”主要成分为气体,“溶液1”的溶质主要含NaCl及过量的NaOH,A项错误;
B.由分析可知,“系列操作”得到的是晶体,故“系列操作”可以是蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,B项正确;
C.“合成反应”是和反应生成,该反应中元素化合价未发生变化,不是氧化还原反应,C项错误;
D.“洗涤”时,若使用稀,会部分转化为难溶的,故不能使用稀,D项错误;
故选B。
12. 研究小组探究Na2O2与水的反应。取1.56g Na2O2粉末加入到40mL水中,充分反应得溶液A(溶液体积几乎无变化),进行以下实验。
下列说法中,不正确的是
A. 由实验ⅲ中现象可知,Na2O2与H2O反应有H2O2生成
B. 由实验ⅱ、ⅲ、ⅳ可知,实验ⅱ中溶液褪色与H2O2有关
C. 由实验ⅳ、ⅴ可知,实验ⅳ中溶液褪色的原因是c(OH-)大
D. 向实验ⅱ褪色后的溶液中滴加盐酸,溶液最终变为红色
【答案】D
【解析】
【详解】A.由实验ⅲ中现可知溶液A中加入二氧化锰产生大量能使带火星木条复燃的气体为氧气,说明溶液中含过氧化氢,故A正确;
B.由ⅱ、ⅲ、ⅳ反应现象分析可知,ⅱ中溶液红色褪去的主要原因是生成了过氧化氢具有氧化性,不是氢氧根离子浓度的关系,故B正确;
C.由ⅳ、ⅴ可知,在碱溶液中酚酞变红色和氢氧根离子浓度有关,1mol/L的氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液变红色,10分钟后溶液褪色,再滴入盐酸反应后氢氧根离子浓度减小,溶液变红色,说明ⅳ中溶液红色褪去是因为c(OH-)大,故C正确;
D.ⅱ中溶液红色褪去的主要原因是生成了过氧化氢具有氧化性,把有色物质氧化为无色物质,向ⅱ中褪色后的溶液中滴加盐酸,溶液最终不会变成红色,故D错误。
答案选D。
13. 在容积不变的容器中充入CO和NO发生如下反应:,其他条件不变时,分别探究温度和催化剂的比表面积对上述反应的影响。实验测得与时间的关系如图所示。
已知:ⅰ.起始投料比均为2∶3;
ⅱ.比表面积:单位质量的物质具有的总面积。
下列说法不正确的是
A. Ⅰ、Ⅱ反应温度相同,催化剂的比表面积不同
B. Ⅱ中NO的平衡转化率为75%
C. 在Ⅲ的条件下,该反应的平衡常数
D. ,Ⅲ中平均反应速率
【答案】B
【解析】
【详解】A.Ⅰ、Ⅱ两个过程达到反应平衡时间不同,反应温度相同,催化剂的比表面积不同,催化剂比表面积越大,催化效率越高,A正确;
B.Ⅱ中△c(CO)=4×10-3mol/L-1×10-3mol/L=3×10-3mol/L,起始投料比均为2∶3,△c(NO)=6×10-3mol/L-3×10-3mol/L =3×10-3mol/L ,NO的平衡转化率为3×10-3mol/L ÷6×10-3mol/L ×100%=50%,B错误;
C.在Ⅲ的条件下,,平衡常数,C正确;
D.,Ⅲ中平均反应速率,D正确;
答案选B。
14. 新型Li-Mg双离子可充电电池是一种高效、低成本的储能电池,其工作原理如图所示。放电时电极a的反应为:;下列说法不正确的是
A. 充电时,极为阴极
B. 放电时,从I室向II室迁移
C. 放电时,II室溶液的浓度增大
D. 每消耗,电极a质量理论上增加
【答案】C
【解析】
【详解】A.放电时电极a的反应为:,a为正极,为负极,所以充电时为阴极,A正确;
B.放电时I室为负极区,II室为正极区,阳离子向正极移动,所以向II室迁移,B正确;
C.放电时电极a的反应为:,消耗,同时锂离子通过透过膜进入II室,所以溶液的浓度不变,C错误;
D.放电时发生反应:,当有发生反应时,转移,电极a质量理论上增加,质量为:,D正确;
故选C。
15. 某水样中含一定浓度的CO、HCO和其他不与酸碱反应的离子。取10.00mL水样,用0.01000mol•L-1的HCl溶液进行滴定,溶液pH随滴加HCl溶液体积V(HCl)的变化关系如图(混合后溶液体积变化忽略不计)。
下列说法正确的是
A. 该水样中c(CO)=0.01mol•L-1
B. a点处c(H2CO3)+c(H+)=c(OH—)
C. 当V(HCl)≤20.00mL时,溶液中c(HCO)基本保持不变
D. 曲线上任意一点存在c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)=0.03mol•L-1
【答案】C
【解析】
【分析】向碳酸根和碳酸氢根的混合溶液中加入盐酸时,先后发生如下反应CO+H+=HCO、HCO+H+= H2CO3,则滴定时溶液pH会发生两次突跃,第一次突跃时碳酸根离子与盐酸恰好反应生成碳酸氢根离子,第二次突跃时碳酸氢根离子与盐酸恰好反应生成碳酸,由图可知,滴定过程中溶液pH第一次发生突跃时,盐酸溶液的体积为20.00mL,由反应方程式CO+H+=HCO可知,水样中碳酸根离子的浓度为=0.02mol/L,溶液pH第二次发生突跃时,盐酸溶液的体积为50.00mL,则水样中碳酸氢根离子的浓度为=0.01mol/L。
【详解】A.由分析可知,水样中碳酸根离子的浓度为0.02mol/L,故A错误;
B.由图可知,a点发生的反应为碳酸根离子与氢离子恰好反应生成碳酸氢根离子,可溶性碳酸氢盐溶液中质子守恒关系为c(H2CO3)+c(H+)=c(OH—)+ c(CO),故B错误;
C.由分析可知,水样中碳酸氢根离子的浓度为0.01mol/L,当盐酸溶液体积V(HCl)≤20.00mL时,只发生反应CO+H+=HCO,滴定时溶液中碳酸氢根离子浓度为=0.01mol/L,则滴定时溶液中碳酸氢根离子浓度不变,故C正确;
D.由分析可知,水样中碳酸根离子和碳酸氢根离子浓度之和为0.03mol/L,由物料守恒可知,溶液中c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)=0.03 mol/L,滴定加入盐酸会使溶液体积增大,则溶液中[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]会小于0.03 mol/L,故D错误;
故选C。
二、非选择题:55分
16. 某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O):
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Ni2+
Al3+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时(c=0.01 mol·L−1)的pH
沉淀完全时(c=1.0×10−5 mol·L−1)的pH
7.2
8.7
3.7
4.7
2.2
3.2
7.5
9.0
回答下列问题:
(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是______________。为回收金属,用稀硫酸将“滤液①”调为中性,生成沉淀。写出该反应的离子方程式______________。
(2)“滤液②”中含有的金属离子是______________。
(3)“转化”中可替代H2O2的物质是______________。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即
“滤液③”中可能含有的杂质离子为______________。
(4)利用上述表格数据,计算Ni(OH)2的Ksp=______________(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0 mol·L−1,则“调pH”应控制的pH范围是______________。
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式______________。
(6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用,其意义是______________。
【答案】 ①. 除去油脂、溶解铝及其氧化物 ②. +H++H2O=Al(OH)3↓或+H+=Al(OH)3↓+H2O ③. Ni2+、Fe2+、Fe3+ ④. O2或空气 ⑤. Fe3+ ⑥. ⑦. 3.2~6.2 ⑧. 2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O ⑨. 提高镍回收率
【解析】
【分析】由工艺流程分析可得,向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸,可除去油脂,并发生反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、2Al2O3+4NaOH=4NaAlO2+2H2O将Al及其氧化物溶解,得到的滤液①含有NaAlO2,滤饼①为Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性杂质,加稀H2SO4酸浸后得到含有Ni2+、Fe2+、Fe3+的滤液②,Fe2+经H2O2氧化为Fe3+后,加入NaOH调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,再控制pH浓缩结晶得到硫酸镍的晶体,据此分析解答问题。
【详解】(1)根据分析可知,向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸,可除去油脂,并将Al及其氧化物溶解,滤液①中含有NaAlO2(或Na[Al(OH)4]),加入稀硫酸可发生反应+H++H2O=Al(OH)3↓或+H+=Al(OH)3↓+H2O,故答案为:除去油脂、溶解铝及其氧化物;+H++H2O=Al(OH)3↓或+H+=Al(OH)3↓+H2O;
(2)加入稀硫酸酸浸,Ni、Fe及其氧化物溶解,所以“滤液②”中含有的金属离子是Ni2+、Fe2+、Fe3+,故答案为:Ni2+、Fe2+、Fe3+;
(3)“转化”在H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,可用O2或空气替代;若将工艺流程改为先“调pH”后“转化”,会使调pH过滤后的溶液中含有Fe2+,则滤液③中可能含有转化生成的Fe3+,故答案为:O2或空气;Fe3+;
(4)由上述表格可知,Ni2+完全沉淀时的pH=8.7,此时c(Ni2+)=1.0×10-5mol·L-1,c(H+)=1.0×10-8.7mol·L-1,则c(OH-)=,则Ni(OH)2的;或者当Ni2+开始沉淀时pH=7.2,此时c(Ni2+)=0.01mol·L-1,c(H+)=1.0×10-7.2mol·L-1,则c(OH-)=,则Ni(OH)2的;如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0mol·L-1,为避免镍离子沉淀,此时,则,即pH=6.2;Fe3+完全沉淀的pH为3.2,因此“调节pH”应控制的pH范围是3.2~6.2,故答案为:;3.2~6.2;
(5)由题干信息,硫酸镍在强碱中被NaClO氧化得到NiOOH沉淀,即反应中Ni2+被氧化为NiOOH沉淀,ClOˉ被还原为Clˉ,则根据氧化还原得失电子守恒可得离子方程式为2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O,故答案为:2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O;
(6)分离出硫酸镍晶体后的母液中还含有Ni2+,可将其收集、循环使用,从而提高镍的回收率,故答案为:提高镍的回收率。
【点睛】本题主要考查金属及其化合物的性质、沉淀溶解平衡常数Ksp的计算、氧化还原离子反应方程式的书写等知识点,需要学生具有很好的综合迁移能力,解答关键在于正确分析出工艺流程原理,难点在于Ksp的计算及“调pH”时pH的范围确定。
17. 无水氯化铜是一种用途广泛的化学试剂,乙醇溶解减压脱水法制备装置如图所示。
回答下列问题:
(1)圆底烧瓶中盛放的试剂是_______。
(2)在常压下,圆底烧瓶中液体的恒沸温度为78℃,本实验中恒温槽中最佳水温是_______℃。
a.0 b.60 c.78 d.100
(3)干燥塔中装有足量的无水,其作用是_______。
(4)实验结束后,关闭真空泵,在卸下圆底烧瓶前,必须进行的操作是_______。
(5)直接加热无法制得,而是分解得到。该反应的化学方程式是_______。
(6)采用佛尔哈德返滴定法测定样品中氯化铜的含量的反应原理为:,。取样品于锥形瓶中,加入的溶液,再加指示剂:用的溶液滴定,消耗溶液。
①滴定选用的指示剂是_______。
a.甲基橙 b.酚酞 c.淀粉溶液 d.溶液
②样品中的含量为_______%。
【答案】(1)、乙醇
(2)b (3)吸收乙醇和水蒸气
(4)打开三通阀 (5)
(6) ①. d ②. 99.8
【解析】
【分析】氯化铜是强酸弱碱盐,直接加热氯化铜晶体,氯化铜会发生水解生成碱式氯化铜,该实验采用乙醇溶解氯化铜晶体减压脱水法制备无水氯化铜。
【小问1详解】
由题意可知,圆底烧瓶中盛放的试剂是乙醇和二水氯化铜晶体形成的恒沸液,故答案为:、乙醇;
【小问2详解】
降低压强,恒沸液的温度会降低,由在常压下,圆底烧瓶中液体的恒沸温度为78℃可知,本实验中恒温槽中最佳水温是60℃,故选b;
【小问3详解】
由题意可知,干燥塔中装有的足量无水氯化钙用于充分吸收乙醇和水蒸气,便于氯化铜晶体受热失去结晶水制得无水氯化铜,故答案为:吸收乙醇和水蒸气;
【小问4详解】
实验结束后,关闭真空泵后,为保障实验安全,防止意外事故发生,在卸下圆底烧瓶前,应打开三通阀通入空气平衡气压,便于在常压条件下卸下圆底烧瓶,故答案为:打开三通阀;
【小问5详解】
由题意可知,二水氯化铜晶体直接受热分解生成碱式氯化铜、氯化氢和水,反应的化学方程式为,故答案为:;
【小问6详解】
①当硫氰化铵溶液与硝酸银溶液完全反应后,过量的硫氰酸根离子能与铁离子生成红色的硫氰化铁,所以滴定时应选用硫酸铁铵溶液做滴定的指示剂,故选d;
②由题意可知,0.135g样品中氯离子的物质的量为0.1000mol/L×0.04L—0.1000mol/L×0.002004L=0.001996mol,则氯化铜晶体的含量为×100%=99.8%,故答案为:99.8。
18. 我国“十四五”规划提出要制定2030年前碳达峰行动方案,努力争取2060年前实现碳中和。为此,研发CO2转化利用技术成为重要科技目标。
(1)以CO2为原料加氢可以合成甲醇,将n(H2)/n(CO2)=3的混合气体充入体积为V L的密闭容器中,在催化剂存在的条件下进行以下两个反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1<0
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H2>0
测得温度与转化率、产物选择性的关系如图所示。
CH3OH选择性=
①270°C以后CO2转化率随温度升高而增大的原因可能是___________。
②有利于提高CH3OH选择性的反应条件可以是___________(填标号)。
A.降低温度 B.使用更合适的催化剂
C.增大压强 D.原料气中掺入适量的CO
③控制温度240℃,测得混合气体流速为a L· h-1(已换算为标准状况),则CO2的反应速率___________mol·L-1·min-1(写出计算式)。
(2)以CO2和NH3为原料合成尿素。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
i: 2NH3(g)+CO2(g) NH2CO2NH4(s) △H=- 1 59.5kJ·mol-1
ii: NH2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H= +72.5kJ·mol-1
iii: 2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H
④反应iii的△H= ___________ kJ·mol-1。3个反应的△G(自由能变化)随温度的变化关系如图所示,图中对应于反应iii的线是___________(填字母)。
⑤一定条件下的恒容容器中,充入原料气3molNH3和1molCO2,平衡时CO2的转化率为0.5,则平衡时NH3和CO2的物质的量比为 ___________ ,已知反应ii的Kp=p,测得平衡时容器内总压为ap,则反应iii的平衡常数Kp=___________。
【答案】(1) ①. 反应未达平衡,温度升高,反应速率加快;生成CO的反应为主反应,该反应吸热,温度升高转化率增大 ②. ABCD ③.
(2) ①. - 87.0 ②. b ③. 4:1 ④.
【解析】
【小问1详解】
①270°C以后CO2转化率随温度升高而增大的原因可能是反应未达平衡,温度升高,反应速率加快;生成CO的反应为主反应,该反应吸热,温度升高转化率增大;答案为:反应未达平衡,温度升高,反应速率加快;生成CO的反应为主反应,该反应吸热,温度升高转化率增大。
②A.降低温度,反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)正向移动,反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)逆向移动,有利于提高CH3OH的选择性,A项选;
B.使用更合适的催化剂,对反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)的选择性更好,抑制CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)反应的发生,可提高CH3OH的选择性,B项选;
C.增大压强,反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)正向移动,反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)不移动,有利于提高CH3OH的选择性,C项选;
D.原料气中掺入适量的CO,反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)逆向移动,CO2、H2浓度增大,反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)正向移动,有利于提高CH3OH的选择性,D项选;
答案选ABCD。
③将n(H2)/n(CO2)=3的混合气体充入体积为V L的密闭容器中,控制温度240℃,测得混合气体流速为a L· h-1,根据图象可知,240℃时CO2的转化率为10%,CO2的反应速率=;答案为:。
【小问2详解】
④根据盖斯定律,iii=i+ii,则反应iii的∆H=-159.5kJ/mol+(+72.5kJ/mol)=-87.0kJ/mol;反应ii的∆H>0、∆S>0,根据∆G=∆H-T∆S,反应ii随温度的升高∆G减小,对应于反应ii的线是c,反应i的∆H<0、∆S<0,反应iii的∆H<0、∆S<0,反应i和反应iii随温度的升高∆G增大,反应iii相对于反应i有气态物质生成,则反应iii的∆S的绝对值比反应i的小,反应iii的∆S比反应i的大,对应于反应i的线是a,对应于反应iii的线是b;答案为:-87.0;b。
⑤一定条件下的恒容容器中,充入原料气3molNH3和1molCO2,平衡时CO2的转化率为0.5,转化CO2物质的量为0.5mol,在反应i、iii中消耗的NH3、CO2物质的量之比为2:1,则转化NH3物质的量为1mol,平衡时NH3物质的量为3mol-1mol=2mol、CO2物质的量为1mol-0.5mol=0.5mol,平衡时NH3和CO2的物质的量比为2mol:0.5mol=4:1;已知反应ii的Kp=p,则平衡时H2O(g)的分压为p,测得平衡时容器内总压为ap,平衡时NH3和CO2的总压为ap-p=(a-1)p,平衡时NH3和CO2的物质的量比为4:1,在恒温恒容容器中气体的压强之比等于物质的量之比,则平衡时NH3、CO2的分压依次为、,则反应iii的平衡常数Kp== =;答案为:4:1;。
19. 莫西赛利(化合物K)是一种治疗脑血管疾病的药物,可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。以下为其合成路线之一。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是_______。
(2)C中碳原子的轨道杂化类型有_______种。
(3)D中官能团的名称为_______、_______。
(4)E与F反应生成G的反应类型为_______。
(5)F的结构简式为_______。
(6)I转变为J的化学方程式为_______。
(7)在B的同分异构体中,同时满足下列条件的共有_______种(不考虑立体异构);
①含有手性碳;②含有三个甲基;③含有苯环。
其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为的同分异构体的结构简式为_______。
【答案】(1)3-甲基苯酚(间甲基苯酚)
(2)2 (3) ①. 氨基 ②. 羟基
(4)取代反应 (5)Cl-CH2CH2N(CH3)2
(6)+H2O+HCl+N2↑
(7) ①. 9 ②.
【解析】
【分析】根据流程,A与2-溴丙烷发生取代反应生成B,B与NaNO2发生反应生成C,C与NH4HS反应生成D,D与乙酸酐[(CH3CO)2O]反应生成E,结合E的结构简式和D的分子式可知,D为;E与F反应生成G,结合E和G的结构简式和F的分子式可知,F为;G发生两步反应生成H,H再与NaNO2/HCl反应生成I,结合I的结构和H的分子式可知,H为;I与水反应生成J,J与乙酸酐[(CH3CO)2O]反应生成K,结合K的结构简式和J的分子式可知,J为;据此分析解题。
【小问1详解】
根据有机物A的结构,有机物A的化学名称为3-甲基苯酚(间甲基苯酚);
【小问2详解】
有机物C中含有苯环,苯环上的C原子的杂化类型为sp2杂化,还含有甲基和异丙基,甲基和异丙基上的C原子的杂化类型为sp3杂化,故答案为2种;
【小问3详解】
根据分析,有机物D的结构为,其官能团为氨基和羟基;
【小问4详解】
有机物E与有机物F发生反应生成有机物G,有机物中的羟基与有机物F中的Cl发生取代反应生成有机物G,故反应类型为取代反应;
【小问5详解】
根据分析,有机物F的结构简式为Cl-CH2CH2N(CH3)2;
【小问6详解】
有机物I与水反应生成有机物J,该反应的方程式为+H2O+HCl+N2↑;
【小问7详解】
连有4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。在B的同分异构体中,含有手性碳、含有3个甲基、含有苯环的同分异构体有9种,分别为:、 、、、、 、、、;其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为3:3:3:2:2:1的同分异构体的结构简式为。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2024-2025成都市锦江区嘉祥外国语高级中学高2022级
高三下学期高考模拟考试(三)化学试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.开始作答前,请考生先在答题卡上填写好自己的个人信息。
2.选择题部分用2B铅笔填涂,非选择题部分用0.5mm黑色墨迹签字笔认真书写。
3.考试结束后,将试卷,答题卡,草稿纸一并交回。
可能用到的相对原子质量: O -16 C-12 N-14 H-1
一、单选题:本大题共15小题,共45分。
1. 化学与生活、生产息息相关,从化学视角认识世界,下列说法错误的是
A. 黄山迎客松扎根于岩石缝,以惊人的韧性和刚强创造了奇迹,松木富含糖类
B. 2023 年诺贝尔化学奖授予量子点研究,直径为2 ~20 nm硅量子点属于胶体
C. Nature在线发表了同济大学材料科学与工程学院精准合成的芳香型碳环C10和C14,两者互为同素异形体
D. 新型陶瓷碳化硅不仅可用作耐高温结构材料,还可用作耐高温半导体材料
2. 下列叙述正确的是
A. HClO 的结构式为H-Cl-O B. 核内有33个中子的Fe表示为Fe
C. NH2OH的电子式为 D. CH3CHO 的球棍模型为
3. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 44g 含有的分子数为
B. 1mol 含有的电子数为11
C. 0.5 溶液中含有的离子数为1.5
D. 常温常压下,22.4L CO含有的原子数为2
4. 反应①②分别是从海藻灰和某种矿石中提取碘的主要反应:
①;
②。
下列说法正确的是
A. 两个反应中硫元素均被氧化
B. 碘元素在反应①中被还原,在反应②中被氧化
C. 氧化性:
D. 反应①②中生成等量的时,转移电子数之比为
5. 某有机物结构如下图,关于该有机分子,下列说法不正确的是
A. O—H键极性强于C—H键 B. ①号碳原子和②号碳原子杂化类型相同
C. 该分子中含有手性碳原子,具有旋光性 D. 带*的氮原子能与以配位键结合
6. 下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、稀HCl
C
Cl2(HCl)
H2O、浓H2SO4
D
NO(NO2)
H2O、无水CaCl2
A. A B. B C. C D. D
7. 下图是配制一定物质的量浓度溶液的过程示意图。下列说法中错误的是
A. 所配制的Na2CO3溶液的物质的量浓度为1.0 mol/L
B. 操作2是将溶解的Na2CO3溶液转移到容量瓶中
C. 操作4是滴加水至溶液凹液面的最低点与刻度线平齐
D. 操作5中,定容摇匀后发现液面低于刻度线,要继续加水至液面与刻度线平齐
8. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层有2个电子,Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料,W与X位于同一主族。下列说法正确的是
A. 原子半径:r(W)> r(Z)> r(Y)> r(X)
B. 由X、Y组成的化合物是离子化合物
C. Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D. W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
9. 有机小分子X通过选择性催化聚合可分别得到聚合物Y、Z。
下列说法不正确的是
A. X的结构简式是
B. Y中含有酯基,Z中不含有酯基
C. Y和Z的链节中C、H、O的原子个数比相同
D. Y和Z分别通过化学反应均可形成空间网状结构
10. 铁氮化合物在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某的晶胞如图1所示,Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型产物。转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示,下列有关说法不正确的是
A. Cu元素位于元素周期表中的ds区 B. 图1中氮原子的配位数为6
C. 更稳定的Cu替代型产物的化学式为 D. 当a位置Fe位于体心时,b位置Fe位于棱上
11. 贵州重晶石矿(主要成分)储量占全国以上。某研究小组对重晶石矿进行“富矿精开”研究,开发了制备高纯纳米钛酸钡工艺。部分流程如下:
下列说法正确的是
A. “气体”主要成分是,“溶液1”的主要溶质是
B. “系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C. “合成反应”中生成的反应是氧化还原反应
D. “洗涤”时可用稀去除残留的碱,以提高纯度
12. 研究小组探究Na2O2与水的反应。取1.56g Na2O2粉末加入到40mL水中,充分反应得溶液A(溶液体积几乎无变化),进行以下实验。
下列说法中,不正确的是
A. 由实验ⅲ中现象可知,Na2O2与H2O反应有H2O2生成
B. 由实验ⅱ、ⅲ、ⅳ可知,实验ⅱ中溶液褪色与H2O2有关
C. 由实验ⅳ、ⅴ可知,实验ⅳ中溶液褪色的原因是c(OH-)大
D. 向实验ⅱ褪色后的溶液中滴加盐酸,溶液最终变为红色
13. 在容积不变的容器中充入CO和NO发生如下反应:,其他条件不变时,分别探究温度和催化剂的比表面积对上述反应的影响。实验测得与时间的关系如图所示。
已知:ⅰ.起始投料比均为2∶3;
ⅱ.比表面积:单位质量的物质具有的总面积。
下列说法不正确的是
A. Ⅰ、Ⅱ反应温度相同,催化剂的比表面积不同
B. Ⅱ中NO的平衡转化率为75%
C. 在Ⅲ的条件下,该反应的平衡常数
D. ,Ⅲ中平均反应速率
14. 新型Li-Mg双离子可充电电池是一种高效、低成本的储能电池,其工作原理如图所示。放电时电极a的反应为:;下列说法不正确的是
A. 充电时,极为阴极
B. 放电时,从I室向II室迁移
C. 放电时,II室溶液的浓度增大
D. 每消耗,电极a质量理论上增加
15. 某水样中含一定浓度的CO、HCO和其他不与酸碱反应的离子。取10.00mL水样,用0.01000mol•L-1的HCl溶液进行滴定,溶液pH随滴加HCl溶液体积V(HCl)的变化关系如图(混合后溶液体积变化忽略不计)。
下列说法正确的是
A. 该水样中c(CO)=0.01mol•L-1
B. a点处c(H2CO3)+c(H+)=c(OH—)
C. 当V(HCl)≤20.00mL时,溶液中c(HCO)基本保持不变
D. 曲线上任意一点存在c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)=0.03mol•L-1
二、非选择题:55分
16. 某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O):
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Ni2+
Al3+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时(c=0.01 mol·L−1)的pH
沉淀完全时(c=1.0×10−5 mol·L−1)的pH
7.2
8.7
3.7
4.7
2.2
3.2
7.5
9.0
回答下列问题:
(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是______________。为回收金属,用稀硫酸将“滤液①”调为中性,生成沉淀。写出该反应的离子方程式______________。
(2)“滤液②”中含有的金属离子是______________。
(3)“转化”中可替代H2O2的物质是______________。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即
“滤液③”中可能含有的杂质离子为______________。
(4)利用上述表格数据,计算Ni(OH)2的Ksp=______________(列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0 mol·L−1,则“调pH”应控制的pH范围是______________。
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式______________。
(6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用,其意义是______________。
17. 无水氯化铜是一种用途广泛的化学试剂,乙醇溶解减压脱水法制备装置如图所示。
回答下列问题:
(1)圆底烧瓶中盛放的试剂是_______。
(2)在常压下,圆底烧瓶中液体的恒沸温度为78℃,本实验中恒温槽中最佳水温是_______℃。
a.0 b.60 c.78 d.100
(3)干燥塔中装有足量的无水,其作用是_______。
(4)实验结束后,关闭真空泵,在卸下圆底烧瓶前,必须进行的操作是_______。
(5)直接加热无法制得,而是分解得到。该反应的化学方程式是_______。
(6)采用佛尔哈德返滴定法测定样品中氯化铜的含量的反应原理为:,。取样品于锥形瓶中,加入的溶液,再加指示剂:用的溶液滴定,消耗溶液。
①滴定选用的指示剂是_______。
a.甲基橙 b.酚酞 c.淀粉溶液 d.溶液
②样品中的含量为_______%。
18. 我国“十四五”规划提出要制定2030年前碳达峰行动方案,努力争取2060年前实现碳中和。为此,研发CO2转化利用技术成为重要科技目标。
(1)以CO2为原料加氢可以合成甲醇,将n(H2)/n(CO2)=3的混合气体充入体积为V L的密闭容器中,在催化剂存在的条件下进行以下两个反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1<0
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H2>0
测得温度与转化率、产物选择性的关系如图所示。
CH3OH选择性=
①270°C以后CO2转化率随温度升高而增大的原因可能是___________。
②有利于提高CH3OH选择性的反应条件可以是___________(填标号)。
A.降低温度 B.使用更合适的催化剂
C.增大压强 D.原料气中掺入适量的CO
③控制温度240℃,测得混合气体流速为a L· h-1(已换算为标准状况),则CO2的反应速率___________mol·L-1·min-1(写出计算式)。
(2)以CO2和NH3为原料合成尿素。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
i: 2NH3(g)+CO2(g) NH2CO2NH4(s) △H=- 1 59.5kJ·mol-1
ii: NH2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H= +72.5kJ·mol-1
iii: 2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H
④反应iii的△H= ___________ kJ·mol-1。3个反应的△G(自由能变化)随温度的变化关系如图所示,图中对应于反应iii的线是___________(填字母)。
⑤一定条件下的恒容容器中,充入原料气3molNH3和1molCO2,平衡时CO2的转化率为0.5,则平衡时NH3和CO2的物质的量比为 ___________ ,已知反应ii的Kp=p,测得平衡时容器内总压为ap,则反应iii的平衡常数Kp=___________。
19. 莫西赛利(化合物K)是一种治疗脑血管疾病的药物,可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。以下为其合成路线之一。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是_______。
(2)C中碳原子的轨道杂化类型有_______种。
(3)D中官能团的名称为_______、_______。
(4)E与F反应生成G的反应类型为_______。
(5)F的结构简式为_______。
(6)I转变为J的化学方程式为_______。
(7)在B的同分异构体中,同时满足下列条件的共有_______种(不考虑立体异构);
①含有手性碳;②含有三个甲基;③含有苯环。
其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为的同分异构体的结构简式为_______。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$