内容正文:
高三化学
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号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,用铅笔把答题卡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,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.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:H1 B11 C12 O16 Na23 Cl35.5 Ca40 Br80 Sb122 Cs133 Nd144 Pb207
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,只有一项是符合题目要求的。
1.“心忧天下、敢为人先”为湖湘文化的精神。下列关于湖湘文化的描述中涉及化学变化的是( )
A.湘人蔡伦用树皮经剪切、沤煮……定型干燥等工序造纸
B.湘绣以针为笔,以丝缎为纸而创作的刺绣工艺品
C.滩头木版年画的木版采用楠木为材料进行刀具雕刻而成
D.浏阳传统花炮采用土纸、土硝、硫黄、炭末、红白泥土等原料手工制成
2.工业制取尿素的反应为。下列有关说法或化学用语的表述错误的是( )
A.的结构式:O=C=O
B.的电子式为
C.中π键与σ键个数之比为1:7
D.的VSEPR模型:
3.工业上将通入石灰乳中制备漂白粉:。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,35.5 g中含有的电子数为
B.11.0 g中含有的中子数为
C.1.0 L0.1 溶液中含有的数为
D.36.0 g中含有的σ键数为
4.化学实验现象千变万化,魔力无穷。下列实验现象的描述错误的是( )
A.试管中液面上升
B.先褪色,受热恢复红色
C.生成蓝色沉淀
D.溶液褪色
5.下列实验操作规范或实验事故的处理方法合理的是( )
A.将稀释后的浓硫酸立刻转移到容量瓶中
B.用量筒量取10.2 mL盐酸
C.电解制备Na时,Na着火用干粉灭火器灭火
D.硝酸沾到皮肤上,立即用水冲洗,再用稀NaOH溶液冲洗
6.下列各组溶液中仅滴加溶液即可鉴别的是( )
A.NaOH、NaCl、KSCN、 B.、、、NaCl
C.NaCl、NaOH、、 D.、、、
7.下列有关物质的性质或用途的解释错误的是( )
选项
性质或用途
解释
A
熔点:
N的原子半径小于C的原子半径,Si-N键的键能大于Si-C键的键能
B
冠醚识别的能力:15-冠-5>12-冠-4
15-冠-5的空穴大小适配
C
溶解性:
的相对分子质量比大
D
液氨用作制冷剂
液氨汽化时吸收大量热量
8.一种无机盐可表示为,其中X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素且分占三个周期,Z、M同周期。下列说法正确的是( )
A.X、Y可形成一种极性分子和一种非极性分子
B.电负性:Y<M
C.Z分别与X、Y均能形成离子晶体
D.该无机盐中M原子为杂化
9.下列反应的方程式书写错误的是( )
A.用NaOH溶液吸收尾气中的:
B.试管中沉淀久置变为红褐色:
C.将草酸溶液滴加到酸性溶液中:
D.向100 mL1 溶液中通入7.1 g:
10.华东理工大学学者研究发现:以硼酸(BA)为基体,多环芳烃为掺杂剂的体系是一种智能材料。该智能材料在受热时,BA发生脱水生成(如图所示)。下列说法错误的是( )
A.BA分子中B及3个O形成三角锥形结构 B.BA分子可形成分子间氢键
C.BA中B原子为杂化 D.BA充分受热后脱水失重约43.5%
11.以铜矿粉为原料制备蓝矾的工艺流程如图所示:
已知:①铜矿粉的主要成分是,含少量、、等。
②在酸性环境中不稳定,转化为0价和+2价铜。
③部分金属离子沉淀的pH如下表:
氢氧化物
开始沉淀的pH
3.5
5.4
1.9
6.3
完全沉淀的pH
4.6
6.7
3.2
8.3
下列说法错误的是( )
A.“酸浸”时存在反应:
B.“氧化”时加NaClO溶液的目的是使转化为
C.“滤渣1”为,“滤渣2”为
D.“反应”后的滤液中含有2种阳离子
12.中国科学院学者实现了金属纳米团簇在可持续电催化还原硝酸盐()制氨()中的
应用,该催化还原反应机理如图所示(*表示物种吸附在催化剂上)。下列说法错误的是( )
A.反应②和反应⑥中
B.6个过程中,含氮物种均被还原
C.中N原子的杂化方式为杂化
D.总反应式:
13.钕(Nd)为稀土元素,一种钕的碳化物(甲)的晶胞形状为长方体(结构如图所示),晶胞参数中的;该钕的碳化物的制备方法:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.该钕的碳化物的制备方法中,氧化剂有、C
B.1个晶胞中含有的C原子数为8个
C.该晶体中,与最近且等距离的为6个
D.该钕的碳化物晶体的密度为
14.清华大学学者设计了一种由强溶剂化聚醚和弱溶剂化氟烃侧基组成的内置氟聚醚基聚合物电解质(FPE-SPE),用于固态锂电池的电解质,其结构如图所示,其中的结构式为。下列说法正确的是( )
A.固体锂电池放电时,其电解质中的向负极移动
B.FPE-SPE中含共价键、离子键、氢键等作用力
C.图中氟聚醚基聚合物为纯净物
D.与结合形成的分子为极性分子
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(15分)五氯化锑()在染料工业中用于制造染料的中间体。实验室中利用三氯化锑氯化制备少量五氯化锑。相关信息如下:
物质
熔点/℃
沸点
密度/()
性质
73.4
223℃
3.14
易水解
2.8
68℃(1.86kPa)、176℃(常压)、140℃发生分解
2.36
极易水解,在空气中出现发烟
反应装置和蒸馏装置(加热、夹持等装置略)如图所示:
实验步骤如下:
①按照图示装置连接好仪器,检查装置气密性后加入相应的药品,其中三颈烧瓶中加入114.25 g。
②通过活塞2向装置体系中通入纯净的。
③关闭活塞4,利用装置甲制备,使其通入到装置丁中,并保持80℃的条件加热。
④将装置丁三颈烧瓶中的反应混合液转移到装置戊双颈烧瓶中;关闭活塞4,打开活塞5,在1.86 kPa压强下蒸馏,收集目标物质的馏分,净化后得51.2 mL目标产物。
回答下列问题:
(1)装置丁存在设计缺陷,请给出改进措施:_____________________________。
(2)步骤②通入纯净的的作用是__________________________________。
(3)装置甲无需加热,则试剂X为_________(填标号),该反应的离子方程式是__________________。
a. b.KCl c. d.
(4)装置丙中盛有的试剂名称是___________。
(5)装置丁中制备目标产物时采用80℃,而不是较高的温度,目的是________________________(答一点);生成目标产物的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________。
(6)利用减压泵装置,将装置丁三颈烧瓶中的反应混合液转移到装置戊双颈烧瓶中的操作方法是关闭活塞_____________,打开活塞_____________,将减压泵装置连接在干燥管b的出口,调节减压装置。
(7)该次制备反应中,目标产物的产率为________%(保留两位有效数字)。
16.(14分)铅的化合物在电池领域和材料行业中发挥着重要的作用。
回答下列问题:
(1)Pb为碳族元素,其基态原子核外有________个未成对电子,这些未成对电子所在轨道的形状为________。碳元素位于________区。
(2)Pb逐级失去电子的电离能数值如下表:
逐级电离能符号
数值/()
716
1451
3082
4083
6640
则Pb元素的主要化合价为________、________。
(3)我国学者揭示了一种含Cs、Pb、Br等元素的钙钛矿在光照和直流或交流电场作用下的离子迁移机制,为提升钙钛矿器件的稳定性与性能提供了理论依据。
①Cs(铯)、Pb为同周期主族元素,其原子半径:Cs______(填“>”或“<”)Pb。
②室温下,一种含Cs、Pb、Br的晶体的晶胞结构如图所示,已知,设表示阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为 。该晶体中Cs、Pb、Br的数目之比为________;体对角顶点的两个Pb原子之间的距离为_________pm(用含、、、的代数式表示)。
17.(15分)2025年4月25日,神舟二十号航天员顺利进驻中国空间站。我国研发的环控生保系统,在空间站里实现了100%的再生,水资源闭合度超95%,技术全球领先。这种环控生保系统包括转化为甲烷,电解转化为的方法,简易流程如图所示:
回答下列问题:
(1)甲烷化涉及的反应有:
反应ⅰ: (主反应)
反应ⅱ: (副反应)
① __________,该反应在_________(填“低温”“高温”或“任何温度”)下自发进行。
②℃时,向恒容密闭容器中充入1 mol、4mol的混合气体,发生反应ⅰ、反应ⅱ,测得开始时反应体系压强为MPa,min时达到平衡,此时测得的转化率为50%,甲烷的选择性[的选择性]为80%。反应ⅰ在min内的平均反应速率_________(用含、的代数式表示);℃时,反应ⅱ的___________(保留两位有效数字;为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(2)水电解系统中,m极为光伏电池的__________(填“正极”或“负极”),生成的电极反应式为_______________________________。
(3)在催化剂上可实现向的转化:。
①基态Ni原子的价电子排布式是__________。的空间结构为____________。
②使用催化剂时,的活化分子百分数_________(填“增加”“减少”或“不变”),反应的活化能__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
18.(14分)新型药物地拉韦啶的合成路线如图所示:
已知:吡啶环()具有芳香性,所有原子在同一平面上;中氮原子均采用杂化。
回答下列问题:
(1)分子中在同一平面上的原子最多有_______个,其中含氧官能团的名称是_________。
(2)C转化为D的化学方程式是___________________,反应类型是__________。
(3)D、E一步转化为F,E能与碳酸氢钠溶液反应,则E的结构简式是___________。
(4)A的同分异构体中,符合下列条件的结构有________种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱峰面积比是1:1:2:2的同分异构体的结构简式是_____________。
①含有苯环或吡啶环②只有1个环且环上连有两种基团,其中一种是羟基
(5)已知烃基是推电子基团,、中碱性较弱的是__________。
高三化学·答案
1~14小题,每小题3分,共42分。
1.答案A
命题透析 本题以湖湘文化为情境,考查物质变化,意在考查理解与辨析能力,科学态度与社会责任的核心素养。
思路点拨 树皮“沤煮”过程中,因温度升高,树皮中的纤维素发生部分水解、断裂等,水解是化学变化,A项符合题意;刺绣只涉及物理变化,B项不符合题意;木版用刀具雕刻只涉及物理变化,C项不符合题意;花炮制作是原料的混合、包装过程,只涉及物理变化,D项不符合题意。
2.答案B
命题透析 本题以工业制取尿素的反应为素材,考查化学用语与物质结构,意在考查分析与推测能力,宏观辨识与微观探析的核心素养。
思路点拨 为直线形结构,其结构式为O=C=O,A项正确;的电子式中N原子最外层满足8电子结构,其电子式是,B项错误;分子中存在C=O结构,故含1个π键,存在的键有:1个碳氧键、2个碳氮键、4个氮氢键,故π键与σ键个数之比为1:7,C项正确;分子中存在2个成键电子对和2个孤电子对,其VSEPR模型为,D项正确。
3.答案D
命题透析 本题以工业上制备漂白粉为情境,考查阿伏加德罗常数,意在考查归纳与论证能力,证据推理与模型认知的核心素养。
思路点拨 标准状况下,35.5g为0.5 mol,因Cl含有17个电子,故其含有的电子数为,A项错误;11.0g的物质的量为0.1 mol,而中含有的中子数为个,故其含有的中子数为,B项错误;在水中发生水解,故1.0 L0.1 溶液中含有的数少于,C项错误;36.0 g为2 mol,1个中含有2个键,故36.0 g中含有的键数为,D项正确。
4.答案B
命题透析 本题以实验为素材,考查物质性质,意在考查探究与创新能力,科学探究与创新意识的核心素养。
思路点拨 1体积水可溶解约40体积的,故盛有的试管倒置于水中,试管中液面上升,A项正确;溶于水生成的HClO具有强氧化性,可氧化品红使之褪色,因氧化而褪色,不具有可逆性,加热颜色不恢复,B项错误;铁氰化钾溶液遇生成蓝色沉淀,C项正确;酸性条件下,还原酸性溶液而使其褪色,D项正确。
5.答案B
命题透析 本题以化学实验为素材,考查实验操作与实验安全,意在考查探究与创新能力,科学探究与创新意识的核心素养。
思路点拨 稀释后的溶液应恢复至常温时,再转移到容量瓶中,A项错误;可以用量筒量取10.2 mL盐酸,B项正确;钠在中能燃烧,故钠着火不能用干粉灭火器灭火,C项错误;NaOH具有腐蚀性,酸沾附到皮肤上时,不能用NaOH溶液冲洗,而是采用碱性弱的溶液冲洗,D项错误。
6.答案A
命题透析 本题以离子反应为素材,考查物质检验、鉴别,意在考查理解与辨析能力,宏观辨识与微观探析的核心素养。
思路点拨 滴加溶液时,NaOH中出现红褐色沉淀,NaCl溶液中无现象,KSCN溶液中变为红色,中出现气泡,A项符合题意;滴加溶液时,、、、NaCl四种溶液中均无明显现象,B项不符合题意;滴加溶液时,NaCl、中无明显现象,C项不符合题意;滴加溶液时,、、中无明显现象,D项不符合题意。
7.答案C
命题透析 本题以物质性质与用途为素材,考查物质结构与性质,意在考查分析与推测能力,证据推理与模型认知的核心素养。
思路点拨 N的原子半径小于C的原子半径,则Si一N键的键能大于Si一C键的键能,故熔点:,A项正确;冠醚空穴大小与碱金属离子直径匹配时才能识别,B项正确;中间存在氢键,降低了其水溶性,与其相对分子质量大小无关,C项错误;液氨汽化时吸收大量热量,使体系内温度降低,D项正确。
8.答案C
命题透析 本题以元素推断为素材,考查元素的“位、构、性”,意在考查分析与推测能力,宏观辩识与微观探析的核心素养。
思路点拨 根据X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,且分占三个周期可知,X为第一周期主族元素,故X为H元素;因Z、M同周期,即位于第三周期,则Y位于第二周期,结合阴离子中Y的成键方式可知,Y为O元素,由符号可知,Z为Na元素,结合成键特点可知,M为P元素。H、O形成的、均为极性分子,A项错误;O的电负性比P强,B项错误;NaH、、均为离子晶体,C项正确;该无机盐中P的价电子对数为4,故其轨道杂化类型是杂化,D项错误。
9.答案D
命题透析 本题以指定反应为素材,考查方程式的书写,意在考查理解与辨析能力,宏观辨识与微观探析的核心素养。
思路点拨 NaOH溶液吸收,氮元素发生歧化反应,生成硝酸根离子和亚硝酸根离子,A项正确;久置,被空气中的氧化为,B项正确;酸性条件下,将还原为,注意草酸为弱酸,C项正确;向100 mL1 溶液中通入7.1 g(0.1 mol),还原性强于,故先氧化,再氧化,且后者有剩余,正确的离子方程式为,D项错误。
10.答案A
命题透析 本题以科学研究为情境,考查物质结构与性质,意在考查分析与推测能力,宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想的核心素养。
思路点拨 BA分子中B及3个O形成以B原子为中心,与3个O形成的平面三角形结构,A项错误;BA分子中含羟基,故可形成分子间氢键,B项正确;BA中作为中心原子的B原子有3个成键电子对,无孤电子对,故B原子为杂化,C项正确;BA充分受热的反应为,脱水失重:,D项正确。
11.答案D
命题透析 本题以流程图为素材,考查Cu、Fe、Al、Cl等元素化合物的转化,意在考查分析与推测能力,宏观辨识与微观探析、科学态度与社会责任的核心素养。
思路点拨 “酸浸”时发生的氧化还原反应:、,A项正确;“酸浸”后具有还原性的离子是,故“氧化”时加入的NaClO溶液可使转化为,B项正确;先加入氨水调整pH为3.3,使铁元素析出,则“滤渣1”为;再加入过量氨水,使铝元素析出,故“滤渣2”为,C项正确;结合“反应”加入了过量氨水可知,“反应”后的滤液中含有、、,D项错误。
12.答案B
命题透析 本题以反应机理为素材,考查物质变化等,意在考查理解与辩析能力,变化观念与平衡思想的核心素养。
思路点拨 反应②:,反应⑥:,故,A项正确;过程①,,没有被还原,B项错误;中N原子采用杂化,C项正确;由反应机理中含氮物种的变化可知总反应式:,D项正确。
13.答案C
命题透析 本题以稀土元素为素材,考查晶胞结构,意在考查分析与推测能力,证据推理与模型认知的核心素养。
思路点拨 该钕的碳化物的制备方法中,,,故反应中Nd、C元素的化合价降低,则氧化剂有、C,A项正确;由晶胞结构可知,位于晶胞的顶点和面心,故1个晶胞中含有的为个,则含有的C原子数为个,B项正确;以体心的为目标,居于前后左右面心的与其距离为pm,而上下面心的与其距离为pm,因;即,故晶体中,前后左右面心的与距离最近且相等,共4个,C项错误;由该钕的碳化物的晶胞结构可知,1个晶胞的质量 mol,1个晶胞的体积,故该晶体的密度,D项正确。
14.答案D
命题透析 本题以新材料为素材,考查电池、物质结构,意在考查归纳与论证能力,证据推理与模型认知、科学态度与社会责任的核心素养。
思路点拨 锂电池放电时,向正极移动,A项错误;FPE-SPE中不存在氢键,B项错误;图中氟聚醚基聚合物为高分子,不是纯净物,C项错误;与结合形成的分子中N原子为杂化,故为极性分子,D项正确。
15.答案(1)将冷凝管上端连接盛有碱石灰的干燥管
(2)除去反应装置中的水蒸气,防止反应物和产物水解
(3)c
(4)浓硫酸
(5)防止分解或减少逸出 1:1
(6)3和5 4
(7)81
命题透析 本题以五氯化锑的制备为素材,考查物质的制备实验,意在考查探究与创新能力,科学探究与创新意识的核心素养。
思路点拨(1)装置丁中冷凝管的上端连通大气,考虑到反应物和目标产物的水解及反应物的毒性,冷凝管上端应连接盛有碱石灰的干燥管。
(2)通入的作用是除去反应装置中的水蒸气,防止反应物和产物水解。
(3)无加热条件时,浓盐酸与不反应,而KCl、均无强氧化性,不能氧化浓盐酸中的,故试剂X只能是,该反应的离子方程式是。
(4)装置乙中盛有饱和食盐水,以除去氯化氢杂质,装置丙中盛有浓硫酸,以除去水蒸气杂质。
(5)装置丁中制备目标产物时采用80℃,而不是较高的温度,原因之一是在140℃时分解,其二是较高温度时,易逸出反应体系。该制备反应是,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1。
(6)将装置丁三颈烧瓶中的反应混合液转移到装置戊双颈烧瓶中的操作方法:关闭活塞3和活塞5,打开活塞4,将减压泵装置连接在干燥管b的出口,调节减压装置,降低体系中的压强,则三颈烧瓶中的混合液流入双颈烧瓶中。
(7),,故目标产物的产率为。
16.答案(1)2 哑铃形 p
(2)+2 +4
(3)①>
②1:1:3
命题透析 本题以铅的化合物为素材,考查物质结构与元素性质等,意在考查理解与辨析能力,宏观辨识与微观探析、科学态度与社会责任的核心素养。
思路点拨(1)碳族元素中基态C原子的价电子排布式是,同主族元素基态原子的未成对电子数相等,则基态铅原子p能级上的2个电子均为未成对电子,故其基态原子核外有2个未成对电子,p能级轨道为哑铃形。C元素位于p区。
(2)Pb的逐级电离能数值显示,与及与的差值较大,故Pb元素的主要化合价为+2、+4。
(3)①Cs、Pb均为第6周期主族元素,前者为ⅠA族,后者为ⅣA族,同周期主族元素,从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径:Cs>Pb。②由该晶体的晶胞结构可知,Cs位于体心,Pb位于顶点,Br位于棱上,则1个晶胞中含有1个Cs、1个Pb、3个Br(),故该晶体中Cs、Pb、Br的数目之比为1:1:3。设晶胞高度为pm,因,故1个晶胞的体积;1个晶胞的质量,该晶体的密度,故,体对角顶点的2个Pb原子之间的距离为
17.答案(1)① 低温
②或 0.078
(2)正极
(3)① 正四面体形
②增加 减小
命题透析 本题以空间站中的物质转化为素材,考查盖斯定律、反应速率、平衡常数、分子结构等,意在考查归纳与论证能力,变化观念与平衡思想的核心素养。
思路点拨(1)①根据盖斯定律,由(反应ⅰ-反应ⅱ)可得 。该反应若能自发进行,则,而该反应为气体分子数减少的反应,则,故该反应在低温下能自发进行。②平衡时的转化率为50%,则转化的为,的选择性为80%,则生成的为,根据三段式法可得:
故平衡体系中气体总量为4.2 mol,则混合气体的压强为,故反应ⅰ在min内的平均反应速率。反应ⅱ为气体分子数不变的反应,则反应ⅱ的。
(2)电解装置中,生成的电极为阳极,连接电池的正极,m极为光伏电池的正极;阳极为失电子生成,故电极反应式是。
(3)①Ni为28号元素,故基态Ni原子的价电子排布式是。的空间结构为正四面体形。②使用催化剂时,活化能降低,部分不是活化分子的反应物分子转化为活化分子,故活化分子百分数增加。
18.答案(1)15 酰胺基
(2) 取代反应
(3)
(4)23
(5)
命题透析 本题以药物地拉韦啶的合成路线为情境,考查有机化学综合知识,意在考查分析与推测能力,证据推理与模型认知的核心素养。
思路点拨(1)中所有原子在同一平面上,且中氮原子均采用杂化,所有原子在同一平面上,最多有15个原子,其中含氧官能团是酰胺基。
(2)C转化为D发生取代反应,反应的化学方程式是。
(3)D、E一步转化为F,E能与碳酸氢钠溶液反应,含有羧基,E的结构简式是。
(4)含有苯环或;只有1个环且环上有两种基团,其中一种是羟基,因此若是苯环,苯环上含有、,邻间对三种;若是,环上含有、或、,有20种结构,共有23种结构;其中核磁共振氢谱峰面积比是1:1:2:2的同分异构体的结构简式是。
(5)推电子基团使氮原子上的电子云密度增大,结合质子的能力增强,碱性增强,因此碱性:
学科网(北京)股份有限公司
$