内容正文:
高三年级四月集中独立作业化学试题
可能会用到的相对分子质量:H-1B-11C-12O-16Na-23A1-27S-32I-127
一、单选题(每小题3分,共45分。每题仅有1个正确答案)
1.2025年诺贝尔化学奖授予在金属有机骨架(MOF)领域做出杰出贡献的三位科学家。MOF-5含锌、
碳、氢、氧等元素,能稳定高效捕获CO,。下列不属于主族元素的是
A.Zn
B.C
C.H
D.O
2.第十五届全运会开幕式上的巨型飞天鳌鱼”融合非遗与科技,其制作材料蕴含丰富化学知识,下列
说法正确的是
A.鳌鱼骨架采用的碳纤维是一种由碳原子构成的密度大且强度高的纤维状材料
B.气囊内填充的氦气化学性质稳定,是因为其化学键键能大
C.体表透光复合膜和软纱均为有机高分子材料,具备良好的透光性和柔韧性
D.LED鳞片中的低功耗芯片主要成分是二氧化硅,能实现光电转换
3.下列物质的性质能解释其用途的是
A.S02具有氧化性,因此加入葡萄酒中起杀菌和抗氧化作用
B.NaCIO水解使溶液呈酸性,因此可作漂白剂
C.植物油可通过催化加氢提高饱和度,因此可用于制取肥皂
D.木糖醇不属于糖类,但甜味与蔗糖相当,因此可用作糖尿病患者
OHOHOHOHOH
适用的甜味剂
4.下列化学用语或图示表达正确的是
入0的球架提。。
B.ppπ键形成的轨道重叠示意图:CQ+●○一C○
C.caC的电子式:[:C:]ca2[:C:]
38
3p
D.K+和s2-的最外层电子排布图均为)山的
5.下列说法不正确的是
A.汽车尾气排放的氨氧化合物主要来自汽油的不充分燃烧
B.煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,工业上也叫煤的焦化
C.多糖、蛋白质、油脂在一定条件下均可水解
D.医学上常用体积分数为75%的乙醇溶液杀菌
1
6.利用下列仪器、装置及药品能达到实验目的的是
4mL0.02mol/L
温度计、目
4mL
玻璃
0.01mol·L-
KMnO4溶液
搅拌器
SO,(HCI)
KMnO,溶液
浓HNO,
内筒
饱和
KI-淀粉
杯盖
2 mL
Na,SO.
0.2mol·L-1
2mL0.2mol/L
隔热层
溶液
溶液
外壳
H,C0,溶液圈
HC2O4溶液
①
④
A.图①用来除去S02气体中的HCI杂质
B.图②装置b中溶液变蓝能够说明浓HNO3分解生成NO2
C.图③装置可用于测定中和反应的反应热
D.图④依据褪色时间的长短,能证明反应物浓度对反应速率的影响
7.下列含铜物质的制备方案不正确的是
选项
目标产物
制备方案
A
Cu
工业上可用热还原法和湿法炼铜
B
CuS
铜粉与硫黄混合加热
C
CuCl2
将CuC122H,0在HCI气流中加热脱水
D
[Cu (NH3)4]SO4H2O
向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水至沉淀溶解,再加入适量95%
乙醇,过滤、洗涤、干燥
8.
铁基氧载体可以实现CO2与CH4重整制备合成气(CO和H2),过程如图所示,下列说法错误的是
A.合成气可作为制备甲醇的原料
合成气
B.氢化室中CH4既是氧化剂又是还原剂
C0,L,混合室,c0
C.还原室中的反应为0,+3e0定件Fe0,+00
FeO
氢化室
FeOa
还原室
D.若Fe0/Fe3O4实现循环,所得合成气中n(CO):n(H2)=1:2
CH,
C02
9.下列对颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
向亮黄色的工业盐酸中加入硝酸银溶液,溶液变为黄
A
[FeCl4]3-+4Agt ==Fe3++4AgCl
色,同时产生白色沉淀
向紫红色12的CCL4溶液中加入浓KI水溶液,下层为浅
B
2+H=13
紫红色,上层为棕黄色
向橙色酸性重铬酸钾溶液中加入FSO4溶液,溶液变色
CrO42+3Fe2+8Ht=Cr3++3Fe3++4H20
D
向铜与浓硝酸反应后的绿色溶液中加水,溶液变为蓝色
3NO2+2H2O=2HNO3+NO
2
1O.CH3 CHDBr与NaOH在不同条件下可发生取代或消去反应。两个反应的能量-反应进程图如图所
示(TS表示过渡态,TS1结构已示出)。卤代烃的取代和消去可逆性很差,可认为不存在逆反应、无
法达到平衡。下列说法错误的是
能
量
HO-B
TS2
A.CH3 CHDBr的消去反应:△>O,AS>0
,
B.两个反应中均涉及极性键的断裂与生成
TSI
CH,=CHD
D
+NaBr+H,O
C.降低温度能提高水解产物在整体产物中的比例
+NaOH
CH
CH
CH
H
D.若底物改为r,则取代产物为
OD
+NaBr
CH,
反应进程
11.工业上用酸性废水(含Ti02+、Fe2+、Fe3+、S0?)制取Fe2O3的工艺流程如图所示。己知:①
Ti02+易水解生成Ti02·nH20,Ti02+只能存在于强酸性溶液中;②Ka1(H2C03)=4.2×
10-7,Ka2(H2C03)=5.6×10-11,KbNH3·H20)=1.8×10-5。
铁粉
调pH
酸性废水
蒸发结晶、过滤
FeS04·7H,0
溶于水
Fe,O度烧FecO,过量NH.HCO.
下列说法正确的是
A.0.1mol·L-1NH4HC03溶液中:c(NH3·H2O)=c(H2C03)-c(CO3-)
B.蒸发结晶并过滤后的滤液中:c(Ti02+)+c(Fe2+)=c(S0好-)
C.加NH4HCO3沉铁后的溶液中:c(NH)+c(NH3·H2O)>2c(SO-)
高温
D.煅烧FeC03固体时发生的反应为4FeC03+02=2Fe203+4C0
12.我国科研团队开发了一种如图所示的聚合物合成及转化的路线。
Br
Br
R-Br、R人YBr足量OHR
i氧化R
足量OHR
0
O CuBr催化
O人0CuBr催化
00H
ⅱ.酯化
CuBr催化
OH
M
P
P2
下列说法错误的是
A.MP过程中,发生了加聚反应
B.P→P2反应中,理论上生成的P2与消耗的OH的物质的量相等
C.P2与丁二酸发生酯化反应可进一步交联形成网状结构
D.应用上述合成原理,理论上可制得聚合物
l3.华中科技大学研究者在《Science》报道了一种新型热敏结晶增强液态热化学电池,可以给锂离子
3
电池充电。胍离子(Gdm+)选择性地诱导[Fe(CN)6]4-结晶,[Fe(C)s]4-与[Fe(CN)6]3-之间的转化
平衡被打破,产生电势差,锂离子电池反应为:
LixSi+Lil-xCoO2
放电
Si+LiCoO2.
下列说法正确的是
充
冷端电极
●
非晶硅
LiCoO,
o[Fe(CN)]+
·结晶
●
薄膜、
●
薄膜
●
[Fe(CN]
●
a极
电
导电
b极
。热敏性
0
。降解。
质
质
晶体
00
热端电极
LPON薄膜
A.给锂离子电池充电时,热敏电池中电能转化为热能
B.该电池充电时,热端电极的电极反应式为Fe(CN6A一e=Fe(CN)63一
C.锂离子电池充电过程中,Li+通过LPON薄膜移向b极
D.给锂离子电池充电时,热端电极转移xmol电子,b极消耗xmolLi1-xCoO2
14.乙烷催化裂解制备乙烯和氢气的化学方程式为C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)△H,工业上在裂解过
程中可以实现边反应边分离出生成的氢气。在不同温度下,1.0molC2H6(g)在1.0L恒容密闭容器中发
生该反应。H,的移出率[an(分)×100%]不同时,乙烷的平衡转化率与温度的关系如图所示。
n(生成H2)
下列说法不正确的是
↑乙烷的平衡转化率%
90
@B
A.由图可知:1>2>a3
0
B.加入催化剂增大了活化分子百分数,但该反应的△H不变
30
C.1=66.7%,则B点体系中乙烯的体积分数约为50%
D.若A点平衡常数K=0.72,H2的移出率为20%
T2T3T4TK
15.弱酸H2A在有机相和水相中存在平衡H2Ac环已施=H2A(aq),平衡常数为Ka。25℃时,向VmL0.1mol,
L1H2A环己烷溶液中加入VmL水进行萃取,用NaOH(s)或HCl(g)调节水溶液pH。测得水溶液中
c(H2A)、c水(HA)、c(A2-)环己烷中H2A的浓度c已(H2A)与水相萃取率a[Q=(1
C环2然(H2A)
0.1mo-L-1)X
100%]随pH的变化关系如图。己知:①H2A在环己烷中不电离:②忽略体积变化。下列说法错误的是
A.③代表c(H2A)的变化关系
B.25C,NaHA水溶液呈酸性
0.10+
100
C.当pH=5时,体系中c(HA)>c环已烧(H2A)>c(A2-)
0.08/@
⑤
80
D.若加水体积为2VmL,则N点(①与④交叉点)应
是
0.04
②
40
向右平移
0.02
3
0.00
-0
2
91011
二、解答题(共4小题,共55分。除标记空外,每空2分)
pH
16.(12分)银铜精矿(主要成分为CuS、Ag,含铅、铁、砷、硫等杂质元素)高效分离的一种新工
艺流程如下:
Na,CO
滤渣1焙烧脱硫
沉淀转化
HNO,、H2SO4
银铜精
N,H4、NH,HNO2、HCl
矿矿渣
酸浸1
Ag还原速渣3酸浸乳滤渣2
回收铅
沉铁砷一置换海绵铜
已知:Kp(PbS04)=1.6×10-5,Kp(PbC03)=3.2×10-14。
(1)写出“酸浸1中CuS与混酸稀溶液反应的离子方程式:
(2)滤渣1主要成分为Ag、
(填化学式)。
(3)“沉淀转化时发生反应的平衡常数K为
(4)“焙烧脱硫“沉淀转化”均可提高银浸取率,下列说法错误的是
A.“焙烧脱硫”会产生污染气体,可用碱溶液吸收
100
5l
B.单质硫颗粒覆盖在矿物表面影响浸出
85
0一H弯曲振动峰
C.“沉淀转化”和“酸浸2”两步可调换顺序
7
(5)“沉铁砷过程产生的沉淀可能为a.FeAsO.4沉淀;b.
60
0一H伸缩振动峰
55
氢氧化铁胶体吸附含As粒子得到絮凝沉淀。对低温干燥后
50
0一As0弯曲振动峰
4000
3000
2000
1000
的沉淀物质进行红外光谱分析,由图可知,(填“a”或b”)
波数cm
沉淀物红外光谱图
符合光谱分析结果。
(6)写出“还原”步骤的化学方程式:
17.(14分)某化学兴趣小组对铜及其化合物的性质进行了如下实验,请你跟他们一起完成探究。
查阅资料:水溶液中[Cu(H20)4]2+蓝色、[CuCl3]2-无色、[CuCl4]2-黄色、[Cu2CL4(H2O)]厂棕色;
CuC1白色难溶物。
甲同学将等体积的溶液a分别加到等量铜粉中,实验记录如下:
编号
溶液a
实验现象
I
CuCl2溶液(1molL)
产生白色沉淀,溶液蓝色变浅,5h时铜粉有剩余
I
浓盐酸(10molL1)
产生细小无色气泡,溶液无色:继而溶液变为黄色:较长
时间后溶液变为棕色,5h时铜粉有剩余
Ⅲ
CuC12溶液(1molL)
溶液由黄绿色变为棕色,无气泡:随着反应进行,溶液颜
和浓盐酸(10moL1)
色变浅,后接近于无色,5h时铜粉无剩余
5
(1)Cu2+的价层电子排布式为
(2)实验I中产生白色沉淀的化学方程式为
(3)①乙同学对实验Ⅱ产生的无色气泡进行了收集并点燃,观察到了尖锐的爆鸣声。产生该无色气
泡的原因可能是
②无色溶液变为黄色时的离子方程式为
(4)为了探明实验Ⅲ中无白色沉淀产生的原因,取了适量实验I中的白色沉淀,向其中加入了饱和氯
化钠溶液,发现沉淀溶解。丙同学得出结论:C1的大量存在,发生了反应CuCl+2C厂=[CuCl3]2-,
导致无白色沉淀产生。但丁同学认为丙同学的实验不够严谨,应补做对照实验的操作与现
象:
(5)[Cu2CL4(H2O)]中Cu元素的化合价为
。
若实验Ⅲ溶液中Cu元素主要以[CuCL4]2-和
[Cu(H2O)4]+存在,试写出黄绿色变为棕色时发生反应的离子方程式:
(6)戊同学拟测定某CuC1样品的纯度,完成了如下实验:准确称取样品1.200g,将其置于足量FeCl3
溶液中,待其完全溶解后加入适量稀硫酸,用0.1000mol·L1KMn04标准溶液滴定至终点,测得四次
实验分别消耗标准液15.03mL、14.98mL、13.70mL、14.99mL。则该样品纯度为
注:此条件下KMn04溶液不氧化Cl-,M(CuC)=99.0g·mol-1,精确到0.1%]
18.聚赖氨酸可作为药物递送载体,一种合成路线如下:
0
OH
HN
0
NH
足量
02,△
B
NH,HCN
D
多步反应
E
HBr NH,
NaOH溶液
选择性C,Ho02
CoHIN2O COz
C,H12N2O3
DH催化剂
G
NH,
①Cu24
0
CH-NH-
①CF,COOH
开环聚合
K
①除Cu24
-CH-NH
-Q
②稀碱
脱小分子CHoN,0
②
0
NH
NH,
HN、O
聚赖氨酸
R
已知:i.
C=0
C-NH HCN
R2
R
CN
i.R-OHBR-Br,R-NH。
(1)聚赖氨酸重复单元中含有的官能团有氨基和
(不考虑端基)。
(2)A→B的化学方程式是
6
(3)D的结构简式为
(4)G与足量NaOH溶液加热充分反应可得到I。用虚线标注出G一→I时G分子中的断键位置(在答
题卡相应位置标出)。
(5)K中含有五元环状结构。
①在答题卡的虚线框内将K的结构简式补充完整。
②K→L过程中,脱除的小分子是
(填化学式)。
(6)有机化合物中有多个相同官能团时,通过控制反应条件,可使反应只在其中一个官能团的位点优
先发生,体现出反应选择性。上述聚赖氨酸的合成路线中,有多步体现了反应选择性,例如:A→B
中,单一羟基被氧化:
(再举一例即可)
(7)以D和CO2为原料合成E的多步反应如下:
H0、0
NH
D
0=C=0
N≡C
NH
加成
连续异构
N=C-0
E
C6H2N0加成
C,H12N2O3
P
OH
R
OH
己知:P→Q过程中,有N-H键生成。
①Q含有五元环结构,Q的结构简式为
②R→E的反应类型为
19.(14分)马来酸(MA)是一种重要的化工原料,以其合成琥珀酸(SA)及富马酸(FA)均具有
重要意义。
I.琥珀酸(SA)的合成过程如下,不同温度下三个反应的平衡常数K随温度变化如图所示。
i.HOOC
00H(aq)+H,(g)一H00C
入
(aq)△H1
(MA)
COOH
(SA)
HOOC
(ag)△H2
ii.HOOC COOH (aq)
COOH
(MA)
(FA)
ii.HOOC
(aq)+H,(g)一H00C
(aq)△H3
COOH
COOH
(FA)
(SA)
(1)反应ii的△H20(填“>“<”或“=),反应i对应的曲线为
(填“a”或b)。
(2)在330K至350K下,SA平衡产率很高的原因为
7
100
2.5
HOOC
80
反应①
HOOC
COOH
60Y8
(FA)
COOH
反应ⅱ
2.0
(MA)
40
+H20
20
1.5
反应②
-H20
COOH
反应③
0
33034035036037038039040046.0
HOOC
OH
温度K
(M)
Ⅱ.富马酸(FA)的合成
马来酸(MA)化学异构化合成富马酸(FA)流程如上右图,苹果酸(M)为副产物。
(3)190C时,一定浓度的MA发生反应,X表示某有机酸浓度与各有机酸浓度总和之比,x随时间t
变化如图(6.5h后苹果酸的x不再随时间变化,溶液体积变化忽略不计),反应①的活化能反应②
的活化能(填>“<或“=”),反应①的浓度平衡常数Kc=
1.0
0.8-
FA
0.6
(6.5,0.6
0.4
M
6.5,0.38)
0.2
MA
0
00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.5
t/h
(4)若体系中各步反应均为基元反应且发生反应①、②,其速率方程均可近似表达为v=k℃(反应物)
(k1、k2分别代表反应①、②的速率常数,H20的浓度视为1,忽略体积变化)。已知某温度下,k1/k2=
4.5,MA初始浓度为13 mol.L!,测得某时刻c(M)=2mol·L-1,
则cMA)=
mol·L1。
(5)MA和FA均为二元弱酸,HOOC-CH=C-COO·能形成分子内氢键,则相同温度下,电离平衡常
数Ka1(MA)
Ka1FA)(填“><”或“=”)。