精品解析:辽宁省大连市第十六中学2024-2025学年高三上学期11月月考 化学试卷
2026-08-18
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内容正文:
2024—2025学年度高三上学期11月化学试卷
满分:100分 时间:75分钟
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
可能用到的相对分子质量:H-1 C-12 N-140-16 Na-24 S-32 Pd-106
一、选择题(本题共15题,每题3分,共45分。每题只有一个选项符合题意。)
1. 2024年9月20日,华为首款三折叠手机横空出世。以下涉及的化学知识有错误的是
A. 华为公司自主研发的麒麟芯片是业界领先的手机芯片,其基本材料是单晶硅
B. 手机屏舍弃前几代使用的无色聚酰亚胺材料,改用超薄柔性玻璃,其中聚酰亚胺属于合成有机高分子材料
C. 内置超冷跨轴石墨烯散热系统,其中12g石墨烯中含有六元环的个数为
D. 使用液晶高分子聚合物(LCP)做天线膜材料,可以提高信号传输速率的同时,降低介电损耗,其中液晶是介于晶态和液态之间的物质状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.单晶硅是常用的半导体材料,是制造芯片的基本原料,A正确;
B.聚酰亚胺是人工合成的有机聚合物,属于合成有机高分子材料,B正确;
C.石墨烯结构中每个碳原子被3个六元环共用,平均每个六元环含有个碳原子,12 g石墨烯含,六元环个数为,不是,C错误;
D.液晶是介于晶态和液态之间的特殊物质状态,兼具晶体的各向异性和液体的流动性,低介电特性适合做天线膜材料,D正确;
故选C。
2. 下列化学用语或表述正确的是
A. 电离:
B. 的VSEPR模型:
C. 固体HF的链状结构
D. 乙醇的质谱图中,质荷比最大的峰归属于
【答案】D
【解析】
【详解】A.是二元弱酸,电离需分步进行,第一步电离为,第二步为,不能一步电离生成和,A错误;
B.中心原子的价层电子对数,无孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,题图模型含1对孤电子对,为正四面体形,不符合的VSEPR模型,B错误;
C.固体的氢键为,氢键为直线,夹角为180°C,C错误;
D.乙醇的相对分子质量为46,质谱图中质荷比最大的峰为分子离子峰,对应乙醇失去一个电子形成的,D正确;
答案选D。
3. 下列离子方程式书写正确的是
A. 将碳酸氢钠溶液与少量的澄清石灰水混合:
B. 合成聚乳酸:
C. 过量通入一定量溶液中:
D. 向酸性溶液中加至溶液褪色:
【答案】B
【解析】
【详解】A.澄清石灰水少量时,中与按物质的量比完全反应,正确离子方程式为,A错误;
B.乳酸同时含羟基和羧基,发生缩聚反应生成聚乳酸,端基保留羟基的氢原子和羧基的羟基,同时生成,反应式书写正确,B正确;
C.过量时,反应生成而非,正确离子方程式为,C错误;
D.该反应电子不守恒,得电子总数与失电子总数不相等,正确离子方程式为,D错误;
故选B。
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 58.5gNaCl晶体中含有的分子数目为
B. 含有键的数目可能为
C. 标况下,44.8LNO和充分反应后分子总数小于
D. 铅蓄电池放电时,当正极增加9.6g时,转移的电子数0.3
【答案】A
【解析】
【详解】A.为离子化合物,构成微粒为和,不存在分子,58.5 g即1 mol 晶体中分子数目为0,A错误;
B.的摩尔质量为,8.8 g该物质的物质的量为;其同分异构体环氧乙烷分子中含7个键,0.2 mol环氧乙烷含键数目为,因此含有键的数目可能为,B正确;
C.标况下物质的量为,物质的量为,二者反应生成2 mol ,但存在平衡,分子总数减少,因此充分反应后分子总数小于,C正确;
D.铅蓄电池放电时正极反应为,每转移2 mol电子,正极由1 mol 转化为1 mol ,固体增重,则正极增加9.6 g时,转移电子物质的量为,数目为,D正确;
故选A。
5. 元素及其化合物的转化在工业生产中具有极其重要的用途。下列物质间转化能实现的是
A. 纯碱工业:NaCl溶液
B. 工业制取漂白粉:饱和食盐水漂白粉
C. 工业尾气中的处理:
D. 铝土矿制铝:铝土矿
【答案】B
【解析】
【详解】A.侯氏制碱法需先向饱和NaCl溶液中通入增大的溶解度,仅向NaCl溶液中通入无法反应生成,A错误;
B.电解饱和食盐水生成,与石灰乳反应可制得主要成分为和的漂白粉,转化可实现,B正确;
C.亚硫酸酸性弱于盐酸,根据强酸制弱酸规律,与不能反应生成,C错误;
D.为共价化合物,熔融状态不导电,无法通过电解制得,工业上采用电解熔融的方法冶炼铝,D错误;
故答案选B。
6. 能氧化,故常被用来治理电镀工业中的含氰废水,其化学反应原理为:,下列说法正确的是
A. 该反应中的转化属于氮的固定
B. 该反应是熵减的过程
C. 该反应可以设计成原电池,且每生成,则线路中转移电子数目为
D. 反应中所涉及的三种气体分子均为非极性分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.氮的固定是将游离态氮()转化为化合态氮的过程,该反应中氮元素由化合态转化为游离态,不属于氮的固定,A错误;
B.反应前气体总物质的量为5 mol,反应后气体总物质的量为,气体物质的量增大,体系混乱度增大,属于熵增过程,B错误;
C.该反应为自发进行的氧化还原反应,可设计为原电池;反应中中从+2价升高到+4价、从-3价升高到0价,每生成1 mol,共转移电子,即转移电子数目为,C正确;
D.三种气体中为极性分子,仅、为非极性分子,D错误;
故答案选C。
7. 下列实验方案能达到实验目的的是
实验目的
实验方案
A
验证与的反应有一定限度
向5mL0.1mol/L的KI溶液中加入1mL0.1mol/L 溶液,充分反应后溶液黄色变浅,滴入5滴15%KSCN溶液,溶液变血红色
B
测定新制氯水的pH
将pH试纸放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取新制氯水点在试纸中部,再与标准比色卡对照
C
测定某无色溶液中是否含有
用干净的玻璃棒蘸取少量未知无色溶液于酒精灯上灼烧,观察火焰是否呈黄色
D
验证醛基具有还原性
在葡萄糖溶液中滴入少量酸性溶液,溶液褪色
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.过量,若反应完全则体系中无,滴加溶液变红说明仍有存在,证明该反应可逆、有一定限度,A正确;
B.新制氯水中含,具有漂白性,会漂白试纸,无法准确测定,B错误;
C.玻璃棒中含有钠元素,灼烧时产生的黄色火焰会干扰待测液中的检验,应使用铂丝或光洁无锈的铁丝进行焰色反应,C错误;
D.葡萄糖分子中除醛基外还含有羟基,二者都可被酸性氧化使溶液褪色,无法证明是醛基体现还原性,D错误;
故答案为A。
8. 为完成下列各组实验,所选择的装置和试剂均正确的是
装置和试剂
目的
A.配制50mL0.10mol/LNaCl溶液
B.探究化学反应速率的影响因素
装置和试剂
目的
C.中和反应反应热的测定
D.探究铁与水蒸气的反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.容量瓶为精密计量仪器,配制溶液时,不能在容量瓶中溶解氯化钠固体,A错误;
B.两组实验中,酸的种类、浓度均不相同,存在多个变量,无法探究化学反应速率的影响因素,B错误;
C.中和反应反应热的测定实验中,不能使用铜质搅拌棒,因为铜为热的良导体,铜质搅拌棒易造成热量损失,应选用环形玻璃搅拌棒,C错误;
D.加热湿棉花可产生水蒸气,在高温条件下水蒸气与还原铁粉反应生成四氧化三铁和氢气,肥皂水可收集氢气,用燃着的火柴可检验氢气的生成,装置和试剂均正确,D正确;
故选D。
9. Diels-Alder反应是一步完成的协同反应,也是立体专一的顺式加成反应。下图所示加成反应,生成两种主产物M、N,反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 反应过程中,只有π键断裂,无π键生成
B. 降低温度,M和N的生成速率、产量均降低
C. 升高温度,M可能转化为N
D. 从反应速率和产物稳定性看都更利于生成N
【答案】C
【解析】
【详解】A.Diels-Alder反应过程中既有反应物中键的断裂,也有产物中新键的生成,A错误;
B.降低温度,M和N的生成速率均减小,但生成M的活化能更低,低温下更有利于动力学产物M生成,M的产量不会降低,B错误;
C.N的能量低于M,稳定性更强,升高温度时,M可逆向转化为反应物后再反应生成N,因此M可能转化为N,C正确;
D.反应速率方面,生成M的活化能更低,反应速率更快,更有利于生成M,仅产物稳定性方面更利于生成N,D错误;
故选C。
10. 我国设计的“海泥电池”,既可用于深海水下仪器的电源补给,又有利于海洋环境污染治理,其中微生物代谢产物显酸性,电池工作原理如下图所示。下列说法正确的是
A. A电极为负极
B. B电极的电极反应式为
C. 质子从海水层通过交换面向海底沉积层移动
D. 微生物代谢反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
【答案】D
【解析】
【详解】A.A电极上得电子转化为,发生还原反应,A为正极,A错误;
B.B电极上失电子生成,发生氧化反应,电极反应式应为,B错误;
C.原电池中阳离子向正极移动,质子应从海底沉积层通过交换面向海水层移动,C错误;
D.微生物代谢反应为,其中为氧化剂,为还原剂,二者物质的量之比为,D正确;
故答案为D。
11. 物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。上图是硫和氮元素部分“价类二维关系图”。下列相关说法正确的是
A. 可以实现R→Y→Z-W的转化
B. A和C均为V形结构,S的杂化方式相同,但键角不同
C. Z和C均可以使品红溶液褪色,漂白原理相同
D. A的水溶液为酸性,R的水溶液为碱性,可以说明N的非金属性比S强
【答案】A
【解析】
【详解】A.R为,Y为,Z为,W为,经催化氧化生成,与反应生成,与水反应生成,该转化可实现,A正确;
B.A为,中心为杂化,C为,中心为杂化,二者杂化方式不同,B错误;
C.Z为,依靠强氧化性漂白品红,依靠与有色物质结合生成不稳定无色物质漂白,二者漂白原理不同,C错误;
D.比较非金属性应依据最高价氧化物对应水化物的酸性、简单氢化物的稳定性等性质,不能依据简单氢化物水溶液的酸碱性,D错误;
故答案选A。
12. 抗肿瘤药物盐酸苯达莫司汀的合成工艺中,其中一步的转化过程如图所示,已知该转化过程中化合物a需经过两步反应才可成环。下列叙述正确的是
A. 化合物a的分子式为
B. 化合物a中的含氧官能团有硝基、酮羰基、羧基
C. 化合物b与足量加成后的产物中含有5个手性碳原子
D. 的加入提升了该反应活化分子的百分数
【答案】D
【解析】
【详解】A.化合物a的分子式应为,A错误;
B.化合物a中的含氧官能团为硝基、酰胺基、羧基,不存在酮羰基,B错误;
C.化合物b与足量加成后为,产物中仅含有4个手性碳原子(图中星号标注),C错误;
D.是该反应的催化剂,可降低反应活化能,提升活化分子的百分数,D正确;
故选D。
13. 用红土镍矿(含、、、等)制取镍的氧化物的工艺流程如图1所示。已知滤渣Ⅱ主要成分是铁黄(FeOOH);晶胞如图2所示,晶胞边长为apm。
下列说法不正确的是
A. 滤渣Ⅰ的主要成分为
B. 步骤Ⅱ除铁的离子方程式为
C. 中,,的价层电子排布式为
D. 中,处于距离其最近的构成的正八面体的体心
【答案】B
【解析】
【分析】红土镍矿(含等) 加入硫酸酸浸,酸浸后的酸性溶液中含有Ni2+、Fe2+、Co2+等,与硫酸不反应,则滤渣Ⅰ的主要成分为,滤液中加入Cl2、碳酸钠溶液使铁元素转化为铁黄(FeOOH),后经一系列处理得到NiSO4溶液,经一系列操作得到,据此分析解答。
【详解】A.由分析可知,红土镍矿加硫酸酸浸时,与硫酸不反应,故滤渣Ⅰ的主要成分为,A正确;
B.步骤Ⅱ除铁时,滤液中加入Cl2将氧化为,再加入溶液调节溶液的pH,将转化为铁黄(FeOOH),则该反应的离子方程式为:,B错误;
C.根据晶胞结构可知,该晶体为型离子晶体,若黑球代表,则白球代表,则位于顶点和面心,则晶胞中的数目为,的数目为,故;为28号元素,基态Ni原子的价层电子排布式为,则的价层电子排布式为,C正确;
D.由C项可知,为型离子晶体,的配位数为6,位于距离其最近的6个构成的正八面体的体心,D正确;
故选B。
14. 在2L恒容密闭容器中加入一定量A和B,发生反应。时容器中A、B、C物质的量随时间的变化关系如图一所示。不同温度下平衡时C的体积分数与A、B起始时的投料比的变化关系如图二所示。则下列结论正确的是
A. 该反应可以表示为: ΔH>0
B. 时前5min平均化学反应速率
C. 向时达平衡的体系中充入少量,v(逆)=v(正)
D. 某温度下平衡时B的转化率随起始的增大而先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图一各物质变化量之比可得反应为,图二中温度越高C的体积分数越小,说明升温平衡逆向移动,正反应放热,,A错误;
B.,B错误;
C.恒容密闭容器中充入少量,反应物、生成物浓度均不变,平衡不移动,故,C正确;
D.温度一定时,起始越大,A的浓度越高,平衡正向移动程度越大,B的转化率持续增大,D错误;
故答案选C。
15. 利用浓差电池电解硫酸钠溶液可以制得、、和NaOH,其装置如图所示(a、电极均为石墨电极,已知:溶液A为溶液;溶液B为溶液)。
下列说法错误的是
A. 电池放电过程中为负极,电极反应为:
B. a电极可以替换为Cu电极
C. c、d离子交换膜依次为阴离子交换膜和阳离子交换膜
D. 电池从开始工作到停止放电,电解池理论上可制得60g氢氧化钠
【答案】B
【解析】
【分析】由溶液A的浓度小于溶液B可知,浓差电池中Ag(2)为正极,银离子在正极得到电子发生还原反应生成银,Ag(1)为负极,银失去电子发生氧化反应生成银离子;与正极相连的电极a为阳极,水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,中间池中硫酸根离子通过阴离子交换膜进入阳极区,电极b为阴极,水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,中间池中钠离子通过阳离子交换膜进入阴极区。
【详解】A.浓差电池中,浓度更低的一侧(溶液A,1mol/L AgNO3)的Ag(1)更易失电子,发生反应,为负极;高浓度侧的Ag(2)为正极,发生反应,A正确;
B.a电极是电解池的阳极,若替换为Cu电极,Cu属于活性阳极,会优先于水电离的OH⁻失电子发生溶解,无法得到目标产物O2和H2SO4,因此a电极不能替换为Cu,B错误;
C.电解池阳极(a极)反应为,需要中间室的通过c膜进入阳极室,与结合得到H2SO4,故c为阴离子交换膜;阴极(b极)反应为,需要中间室的通过d膜进入阴极室,与OH⁻结合得到NaOH,故d为阳离子交换膜,C正确;
D.浓差电池总反应是高浓度得电子、低浓度Ag失电子,最终两侧浓度均为2.5mol/L,溶液A体积1L,最终为2.5mol,初始1mol,因此Ag(1)溶解生成的为1.5mol,即转移电子总物质的量为1.5mol,转移电子数与生成NaOH的关系为,对应生成1.5mol NaOH,质量为,D正确;
故选B。
Ⅱ卷
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 为积极稳妥推进碳达峰、碳中和,二氧化碳的捕集、利用与封存已成为科学家研究的重要课题。工业上可用氧化制,相关主要化学反应有:
反应I.
反应II.
(1)已知相关物质燃烧热(、)
物质
燃烧热
则反应II的___________(用a、b、c表示)。
(2)某催化剂催化反应I的过程中,在催化剂表面发生了一系列反应:
①
②
③
④
⑤___________
请补充⑤的反应式为___________。
(3)在一恒容容器中,控制和初始投料量为和,乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性与温度、压强的关系如图所示。
(乙烯的选择性)
①下列说法正确的是___________。
A.反应I在高温下易自发进行
B.其他条件不变,增大投料比,可提高乙烷平衡转化率
C.图中选择性下降原因可能是随X增大,反应II中生成的抑制了反应I的进行
D.反应II实验测得(、为速率常数),若升高温度,值减小
②图中X代表___________(填“温度”或“压强),并说明理由:___________。
③___________(填>、=或<)。
④计算M点反应I的平衡常数___________。[已知:对于反应,,x为物质的量分数]
(4)电化学法也可还原二氧化碳制乙烯,基本原理如图所示。
该电池的阴极电极反应式为:___________。
【答案】(1)4b+3c-a
(2)·COOH + H++e- →CO+H2O
(3) ①. AC ②. 温度 ③. I、II的正反应均吸热反应,随温度升高,平衡均正向移动,乙烷的转化率增大,符合图示(或I、II的正反应均为体积增大的反应,增大压强,平衡均逆向移动,乙烷的转化率减小,不符图示) ④. < ⑤. 0.1
(4)2CO2+12e-+8H2O=C2H4+12OH-
【解析】
【小问1详解】
C2H6、H2、CO的燃烧热分别为ΔH1=-akJ/mol,ΔH2=-ckJ/mol,ΔH3=-bkJ/mol,则①C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH1=-akJ/mol,②H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH1=-ckJ/mol,③CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-bkJ/mol,由盖斯定律可知:①-4×③-3×②得 ;
【小问2详解】
反应Ⅰ为:,分五步:
①
②
③
④
⑤___________
则反应Ⅰ-(①+②+③+④)得到⑤的反应式为·COOH + H++e- →CO+H2O;
【小问3详解】
①A.反应I的、,则反应I在高温下<0,即该反应在高温下易自发进行,A正确;
B.其他条件不变,增大[n(C2H6)/n(CO2)]投料比,乙烷平衡转化率降低,二氧化碳平衡转化率增大,B错误;
C.图中乙烷平衡转化率随X增大持续增大,则C2H4选择性下降原因可能是反应II正向移动生成更多的CO抑制了反应I的进行,C正确;
D.反应II实验测得(、为速率常数),当达到平衡时,v正=v逆,,转化后可得K=,反应II是吸热反应,若升高温度,=K值增大,D错误;
答案选AC;
②随X增大乙烷平衡转化率增大而乙烯选择性减小、CO选择性增大,则改变的条件不能是增大压强,只能说升高温度,平衡II向右移动程度大于反应Ⅰ;原因是:I、II的正反应均吸热反应,随温度升高,平衡均正向移动,乙烷的转化率增大,符合图示(或I、II的正反应均为体积增大的反应,增大压强,平衡均逆向移动,乙烷的转化率减小,不符图示);
③X是温度,则L1和L2代表压强,增大压强,平衡II逆向移动,平衡Ⅰ逆向移动,乙烷平衡转化率减小,则L1<L2;
④M点乙烯的物质的量=2mol×80%×50%=0.8mol,反应I生成CO0.8mol,反应II生成CO0.8mol,则CO物质的量=1.6mol,H2O(g)的物质的量=乙烯的物质的量=0.8mol,乙烷的物质的量=2mol-2mol×50%=1mol,则氢气物质的量=mol=0.6mol,则二氧化碳物质的量=2.8mol-0.8mol-0.4mol=1.6mol,则n总=0.8mol+1.6mol+0.8mol+1mol+0.6mol+1.6mol=6.4mol,反应I的平衡常数;
【小问4详解】
图示为电解法制备乙烯,二氧化碳转化为乙烯发生还原反应,则阴极的电极反应式为2CO2+12e-+8H2O=C2H4+12OH-。
17. 二氯四氨合钯是重要的钯化合物,广泛应用在化学催化及电镀工业。利用钯粉制备二氯四氨合钯的实验过程和部分装置如下:
I.称取21.2g钯粉,加入适量的王水中,使钯粉溶解,溶液中有无色气泡产生,加热赶出溶液中的含氮化合物,经浓缩、结晶、过滤、洗涤后得到四氯合钯酸;
Ⅱ.将四氯合钯酸加入到装置c中,用3倍体积的去离子水溶解,加入搅拌磁子;
Ⅲ.将装置c中的混合物在100℃条件下恒温加热2小时;
Ⅳ.在不断搅拌并持续保温下,缓慢加入浓氨水,开始时装置c中产生白烟,溶液内有沉淀产生,继续滴加浓氨水,溶液逐渐澄清,最后得到浅黄色的溶液;
V.浅黄色溶液经过一系列操作,得到29.4g纯净的二氯四氨合钯产品。
已知:二氯四氨合钯是易溶于水、氨水,不溶于盐酸的淡黄色粉末。室温下稳定,120℃分解。
回答下列问题:
(1)“步骤I”中溶解钯粉的化学反应方程式为____________。
(2)装置c的仪器名称为__________;装置b的作用为___________。
(3)“步骤Ⅲ”中最佳的加热方式为___________(填选项字母)。
A. 酒精灯加热 B. 酒精喷灯加热 C. 水浴加热 D. 油浴加热
(4)装置c中产生的白烟的成分可能为___________。
(5)根据实验分析,比较在题述实验条件下,、与钯的配位能力为:_____NH3(填“强于”“弱于”或“等于”)。二氯四氨合钯中配位原子为______。
(6)“步骤V”中的一系列操作为:___________,过滤、洗涤、50°C真空干燥后得到纯净的二氯四氨合钯。
(7)本实验中产品产率为__________(保留3位有效数字)。
【答案】(1)
(2) ①. 三颈烧瓶 ②. 吸收挥发出来的氨气、氯化氢、HNO3(主要)、平衡压强 (3)D
(4)NH4Cl (5) ①. 弱于 ②. N
(6)蒸发浓缩、冷却结晶
(7)60.0%
【解析】
【分析】21.2g钯粉使用王水溶解处理得到四氯合钯酸,在三颈烧瓶中加水溶解,在100℃条件下恒温加热2小时,缓慢加入浓氨水,有沉淀产生继续滴加浓氨水溶液逐渐澄清,得到浅黄色的溶液,经过一系列操作,得到29.4g纯净纯净的二氯四氨合钯;
【小问1详解】
“步骤I”中溶解钯粉的化学反应方程式为:3Pd+2HNO3+12HCl=3H2PdCl4+2NO↑+4H2O;
【小问2详解】
装置c的仪器名称为三颈(烧)瓶或三口(烧)瓶,氨气、氯化氢会污染环境且极易溶于水,则装置b的作用是平衡三颈烧瓶中压强、吸收挥发出来的氨气、氯化氢、HNO3(主要);
【小问3详解】
水浴的最高控制温度为100℃,若长时间在接近沸点的温度下加热,导致大量水分蒸发,因此需要补充水分,导致控温不稳定,而油浴的最高控制温度可达到260℃,酒精灯与酒精喷灯加热温度过高且较难控温在100℃,故选D;
【小问4详解】
反应过程中可能挥发出氨气和氯化氢气体,因此白烟可能为氨气与氯化氢反应生成的NH4Cl;
【小问5详解】
根据本实验滴加浓氨水过程中,发生的物质转化为可知,NH3与钯的配位能力强于Cl-;N有孤电子对,所以二氯四氨合钯中配位原子为N;
【小问6详解】
将浅黄色溶液蒸发浓缩,当液面出现一层晶膜时停止加热,自然冷却结晶,经过滤、洗涤、50℃真空干燥后得到纯净的二氯四氨合钯;
【小问7详解】
21.2g钯粉为0.2mol,本实验中利用0.2mol钯粉制备目标产品,理论上能够生成0.2mol,即理论产量为49.0g,则目标产品的产率为。
18. 铼被誉为21世纪的超级金属,被广泛应用于航空航天领域,一种以铼钼废渣(主要含、、和)为原料提取铼的工艺流程图如图:
已知:①焙烧后的产物中有、,均难溶于水。
②酸性条件下,可转化为。
③离子交换中存在平衡:QCl(有机相)(有机相)。
(1)在元素周期表中,与Mn同族,则位于______区。金属铼具有良好的导电、导热性和延展性,可用于解释这一现象的理论是_____________________________。
(2)“焙烧”过程加入生石灰的主要目的是____________________________。
(3)滤渣1的主要成分是_____________(填化学式)。
(4)①离子交换步骤主要用来分离铼、钼元素。其中变化如图所示。下列叙述正确的是______。(填字母)
A.内
B.正反应速率:c>b>a
C.8 min时离子交换反应已停止
D.选用的交换树脂为阴离子交换树脂
②其他条件相同时,“离子交换过程混合液的pH与铼提取率的关系如图所示。请从平衡移动的角度说明混合液的pH>1.5时,铼提取率降低的可能原因为____________。
(5)“洗脱”过程所加试剂A的化学式为____________。
【答案】(1) ①. ②. 电子气理论
(2)吸收焙烧过程中产生的,防止污染环境。
(3)、(或)
(4) ①. AD ②. 混合液中存在平衡,当时,减小,平衡逆向移动,钼元素转化为,与竞争阴离子交换树脂,导致铼的提取率降低。
(5)
【解析】
【分析】铼钼废渣在生石灰作用下通空气焙烧,硫元素转化为硫酸钙,金属元素转化为、及氧化铁等;酸浸时加入硫酸,铼、钼、铁进入溶液,硫酸钙和硅的化合物形成滤渣1;调节溶液除去铁离子得到滤渣2;滤液酸化后利用阴离子交换树脂将萃取至有机相,实现铼钼分离;最后加入含氯化铵的试剂A进行洗脱,得到溶液,经结晶操作得到产品。
【小问1详解】
解题关键在于元素周期表结构与金属键理论。为25号元素,价电子排布为,位于区。与同族,因此也位于区。金属铼属于金属晶体,金属的导电、导热及延展性等宏观物理性质,在化学中均使用“电子气理论”(即金属阳离子与自由电子的作用)来解释。
【小问2详解】
解题关键在于含硫废渣焙烧时的产物处理。 废渣中含有、、等,直接在空气中焙烧会产生有毒的气体,加入生石灰()可以将焙烧过程中产生的气体固化为,有效防止空气污染。
【小问3详解】
解题关键在于物质在酸性溶液中的溶解度。 焙烧产物中含有微溶的以及含硅物质(或未反应的),加入硫酸酸浸后,作为沉淀留在滤渣中,硅酸盐与酸反应生成难溶的(或原有的不反应),二者共同构成滤渣1。
【小问4详解】
① 解题关键在于对化学反应速率图象及反应原理的分析。
A.根据图象,内,浓度的变化量为,离子交换反应中与的计量数比为,因此,A正确;
B.随着反应的进行,反应物浓度不断减小,正反应速率应逐渐降低,即正反应速率:,B错误;
C.时反应达到化学平衡状态,属于动态平衡,正逆反应速率相等但不为零,并未停止,C错误;
D.由已知信息③可知,该树脂交换出并吸附了,发生的是阴离子交换,D正确;
答案选AD。
② 解题关键在于勒夏特列原理的运用。 已知酸性条件下转化为,即存在平衡。当时,溶液中浓度降低,该平衡向左移动,导致阳离子大量转化为阴离子,该阴离子也会被阴离子交换树脂吸附,占据了树脂的空间,与竞争阴离子交换树脂,从而降低了目标离子的提取率。
【小问5详解】
解题关键在于目标产物的组成与平衡移动原理。 离子交换后的有机相中含有,洗脱的目的是使平衡:QCl(有机相)(有机相)逆向移动,需要加入高浓度的;同时后续操作需要获取晶体,需要引入,因此所加试剂A应为。
19. 化合物H是一种药物中间体,合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的官能团名称为___________。
(2)B与(CH3CO)2O按物质的量之比1∶2反应生成三种不同的有机产物,B→C的反应方程式为___________。
(3)化合物D不能采取先在NaOH溶液中加热充分反应,后再酸化得到E的原因是___________。
(4)任写一种同时符合下列条件的化合物E同分异构体的结构简式___________。
①核磁共振氢谱峰面积之比为6∶2∶1;②能与FeCl3溶液发生显色反应;③有机物结构中不含“-O-Br”
(5)有机物F的名称是___________;从结构角度解释,F()框线内氢原子易发生取代反应的原因是___________。
(6)除苯环外,H分子中还有一个具有两个氮原子的六元环,在合成H的同时还生成一种醇,H的结构简式为___________。
【答案】(1)羟基、(酮)羰基
(2) (3)碳溴键(溴原子)在NaOH溶液加热的条件下也会发生水解反应,从而导致有机物D不能转化为E
(4)或 (5) ①. 丙二酸二乙酯 ②. 酯基中氧的电负性大于碳,化合物F中羰基碳原子正电性较强,从而使框线内氢原子的活性增强(或碳上的碳氢键极性增强,容易断裂)
(6)
【解析】
【分析】结合合成路线图,E和F生成G,对比F和G结构简式可知,E和F发生取代反应,E的结构简式为,G和生成H,H的结构简式为。
【小问1详解】
由A的结构简式可知,A的官能团名称为羟基、(酮)羰基;
【小问2详解】
B与(CH3CO)2O按物质的量之比1∶2反应生成三种不同的有机产物,B→C的反应方程式为;
【小问3详解】
化合物D不能采取先在NaOH溶液中加热充分反应,后再酸化得到E的原因是碳溴键(溴原子)在NaOH溶液加热的条件下也会发生水解反应,从而导致有机物D不能转化为E;
【小问4详解】
同时符合下列条件①核磁共振氢谱峰面积之比为6∶2∶1;②能与FeCl3溶液发生显色反应;③有机物结构中不含“-O-Br”的化合物E同分异构体的结构简式为或;
【小问5详解】
有机物F的名称是丙二酸二乙酯;酯基中氧的电负性大于碳,化合物F中羰基碳原子正电性较强,从而使框线内氢原子的活性增强(或α-碳上的碳氢键极性增强,容易断裂);
【小问6详解】
除苯环外,H分子中还有一个具有两个氮原子的六元环,在合成H的同时还生成一种醇,结合H的分子式分析可知其结构简式为。
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2024—2025学年度高三上学期11月化学试卷
满分:100分 时间:75分钟
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
可能用到的相对分子质量:H-1 C-12 N-140-16 Na-24 S-32 Pd-106
一、选择题(本题共15题,每题3分,共45分。每题只有一个选项符合题意。)
1. 2024年9月20日,华为首款三折叠手机横空出世。以下涉及的化学知识有错误的是
A. 华为公司自主研发的麒麟芯片是业界领先的手机芯片,其基本材料是单晶硅
B. 手机屏舍弃前几代使用的无色聚酰亚胺材料,改用超薄柔性玻璃,其中聚酰亚胺属于合成有机高分子材料
C. 内置超冷跨轴石墨烯散热系统,其中12g石墨烯中含有六元环的个数为
D. 使用液晶高分子聚合物(LCP)做天线膜材料,可以提高信号传输速率的同时,降低介电损耗,其中液晶是介于晶态和液态之间的物质状态
2. 下列化学用语或表述正确的是
A. 电离:
B. 的VSEPR模型:
C. 固体HF的链状结构
D. 乙醇的质谱图中,质荷比最大的峰归属于
3. 下列离子方程式书写正确的是
A. 将碳酸氢钠溶液与少量的澄清石灰水混合:
B. 合成聚乳酸:
C. 过量通入一定量溶液中:
D. 向酸性溶液中加至溶液褪色:
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 58.5gNaCl晶体中含有的分子数目为
B. 含有键的数目可能为
C. 标况下,44.8LNO和充分反应后分子总数小于
D. 铅蓄电池放电时,当正极增加9.6g时,转移的电子数0.3
5. 元素及其化合物的转化在工业生产中具有极其重要的用途。下列物质间转化能实现的是
A. 纯碱工业:NaCl溶液
B. 工业制取漂白粉:饱和食盐水漂白粉
C. 工业尾气中的处理:
D. 铝土矿制铝:铝土矿
6. 能氧化,故常被用来治理电镀工业中的含氰废水,其化学反应原理为:,下列说法正确的是
A. 该反应中的转化属于氮的固定
B. 该反应是熵减的过程
C. 该反应可以设计成原电池,且每生成,则线路中转移电子数目为
D. 反应中所涉及的三种气体分子均为非极性分子
7. 下列实验方案能达到实验目的的是
实验目的
实验方案
A
验证与的反应有一定限度
向5mL0.1mol/L的KI溶液中加入1mL0.1mol/L 溶液,充分反应后溶液黄色变浅,滴入5滴15%KSCN溶液,溶液变血红色
B
测定新制氯水的pH
将pH试纸放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取新制氯水点在试纸中部,再与标准比色卡对照
C
测定某无色溶液中是否含有
用干净的玻璃棒蘸取少量未知无色溶液于酒精灯上灼烧,观察火焰是否呈黄色
D
验证醛基具有还原性
在葡萄糖溶液中滴入少量酸性溶液,溶液褪色
A. A B. B C. C D. D
8. 为完成下列各组实验,所选择的装置和试剂均正确的是
装置和试剂
目的
A.配制50mL0.10mol/LNaCl溶液
B.探究化学反应速率的影响因素
装置和试剂
目的
C.中和反应反应热的测定
D.探究铁与水蒸气的反应
A. A B. B C. C D. D
9. Diels-Alder反应是一步完成的协同反应,也是立体专一的顺式加成反应。下图所示加成反应,生成两种主产物M、N,反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 反应过程中,只有π键断裂,无π键生成
B. 降低温度,M和N的生成速率、产量均降低
C. 升高温度,M可能转化为N
D. 从反应速率和产物稳定性看都更利于生成N
10. 我国设计的“海泥电池”,既可用于深海水下仪器的电源补给,又有利于海洋环境污染治理,其中微生物代谢产物显酸性,电池工作原理如下图所示。下列说法正确的是
A. A电极为负极
B. B电极的电极反应式为
C. 质子从海水层通过交换面向海底沉积层移动
D. 微生物代谢反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
11. 物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。上图是硫和氮元素部分“价类二维关系图”。下列相关说法正确的是
A. 可以实现R→Y→Z-W的转化
B. A和C均为V形结构,S的杂化方式相同,但键角不同
C. Z和C均可以使品红溶液褪色,漂白原理相同
D. A的水溶液为酸性,R的水溶液为碱性,可以说明N的非金属性比S强
12. 抗肿瘤药物盐酸苯达莫司汀的合成工艺中,其中一步的转化过程如图所示,已知该转化过程中化合物a需经过两步反应才可成环。下列叙述正确的是
A. 化合物a的分子式为
B. 化合物a中的含氧官能团有硝基、酮羰基、羧基
C. 化合物b与足量加成后的产物中含有5个手性碳原子
D. 的加入提升了该反应活化分子的百分数
13. 用红土镍矿(含、、、等)制取镍的氧化物的工艺流程如图1所示。已知滤渣Ⅱ主要成分是铁黄(FeOOH);晶胞如图2所示,晶胞边长为apm。
下列说法不正确的是
A. 滤渣Ⅰ的主要成分为
B. 步骤Ⅱ除铁的离子方程式为
C. 中,,的价层电子排布式为
D. 中,处于距离其最近的构成的正八面体的体心
14. 在2L恒容密闭容器中加入一定量A和B,发生反应。时容器中A、B、C物质的量随时间的变化关系如图一所示。不同温度下平衡时C的体积分数与A、B起始时的投料比的变化关系如图二所示。则下列结论正确的是
A. 该反应可以表示为: ΔH>0
B. 时前5min平均化学反应速率
C. 向时达平衡的体系中充入少量,v(逆)=v(正)
D. 某温度下平衡时B的转化率随起始的增大而先增大后减小
15. 利用浓差电池电解硫酸钠溶液可以制得、、和NaOH,其装置如图所示(a、电极均为石墨电极,已知:溶液A为溶液;溶液B为溶液)。
下列说法错误的是
A. 电池放电过程中为负极,电极反应为:
B. a电极可以替换为Cu电极
C. c、d离子交换膜依次为阴离子交换膜和阳离子交换膜
D. 电池从开始工作到停止放电,电解池理论上可制得60g氢氧化钠
Ⅱ卷
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 为积极稳妥推进碳达峰、碳中和,二氧化碳的捕集、利用与封存已成为科学家研究的重要课题。工业上可用氧化制,相关主要化学反应有:
反应I.
反应II.
(1)已知相关物质燃烧热(、)
物质
燃烧热
则反应II的___________(用a、b、c表示)。
(2)某催化剂催化反应I的过程中,在催化剂表面发生了一系列反应:
①
②
③
④
⑤___________
请补充⑤的反应式为___________。
(3)在一恒容容器中,控制和初始投料量为和,乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性与温度、压强的关系如图所示。
(乙烯的选择性)
①下列说法正确的是___________。
A.反应I在高温下易自发进行
B.其他条件不变,增大投料比,可提高乙烷平衡转化率
C.图中选择性下降原因可能是随X增大,反应II中生成的抑制了反应I的进行
D.反应II实验测得(、为速率常数),若升高温度,值减小
②图中X代表___________(填“温度”或“压强),并说明理由:___________。
③___________(填>、=或<)。
④计算M点反应I的平衡常数___________。[已知:对于反应,,x为物质的量分数]
(4)电化学法也可还原二氧化碳制乙烯,基本原理如图所示。
该电池的阴极电极反应式为:___________。
17. 二氯四氨合钯是重要的钯化合物,广泛应用在化学催化及电镀工业。利用钯粉制备二氯四氨合钯的实验过程和部分装置如下:
I.称取21.2g钯粉,加入适量的王水中,使钯粉溶解,溶液中有无色气泡产生,加热赶出溶液中的含氮化合物,经浓缩、结晶、过滤、洗涤后得到四氯合钯酸;
Ⅱ.将四氯合钯酸加入到装置c中,用3倍体积的去离子水溶解,加入搅拌磁子;
Ⅲ.将装置c中的混合物在100℃条件下恒温加热2小时;
Ⅳ.在不断搅拌并持续保温下,缓慢加入浓氨水,开始时装置c中产生白烟,溶液内有沉淀产生,继续滴加浓氨水,溶液逐渐澄清,最后得到浅黄色的溶液;
V.浅黄色溶液经过一系列操作,得到29.4g纯净的二氯四氨合钯产品。
已知:二氯四氨合钯是易溶于水、氨水,不溶于盐酸的淡黄色粉末。室温下稳定,120℃分解。
回答下列问题:
(1)“步骤I”中溶解钯粉的化学反应方程式为____________。
(2)装置c的仪器名称为__________;装置b的作用为___________。
(3)“步骤Ⅲ”中最佳的加热方式为___________(填选项字母)。
A. 酒精灯加热 B. 酒精喷灯加热 C. 水浴加热 D. 油浴加热
(4)装置c中产生的白烟的成分可能为___________。
(5)根据实验分析,比较在题述实验条件下,、与钯的配位能力为:_____NH3(填“强于”“弱于”或“等于”)。二氯四氨合钯中配位原子为______。
(6)“步骤V”中的一系列操作为:___________,过滤、洗涤、50°C真空干燥后得到纯净的二氯四氨合钯。
(7)本实验中产品产率为__________(保留3位有效数字)。
18. 铼被誉为21世纪的超级金属,被广泛应用于航空航天领域,一种以铼钼废渣(主要含、、和)为原料提取铼的工艺流程图如图:
已知:①焙烧后的产物中有、,均难溶于水。
②酸性条件下,可转化为。
③离子交换中存在平衡:QCl(有机相)(有机相)。
(1)在元素周期表中,与Mn同族,则位于______区。金属铼具有良好的导电、导热性和延展性,可用于解释这一现象的理论是_____________________________。
(2)“焙烧”过程加入生石灰的主要目的是____________________________。
(3)滤渣1的主要成分是_____________(填化学式)。
(4)①离子交换步骤主要用来分离铼、钼元素。其中变化如图所示。下列叙述正确的是______。(填字母)
A.内
B.正反应速率:c>b>a
C.8 min时离子交换反应已停止
D.选用的交换树脂为阴离子交换树脂
②其他条件相同时,“离子交换过程混合液的pH与铼提取率的关系如图所示。请从平衡移动的角度说明混合液的pH>1.5时,铼提取率降低的可能原因为____________。
(5)“洗脱”过程所加试剂A的化学式为____________。
19. 化合物H是一种药物中间体,合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的官能团名称为___________。
(2)B与(CH3CO)2O按物质的量之比1∶2反应生成三种不同的有机产物,B→C的反应方程式为___________。
(3)化合物D不能采取先在NaOH溶液中加热充分反应,后再酸化得到E的原因是___________。
(4)任写一种同时符合下列条件的化合物E同分异构体的结构简式___________。
①核磁共振氢谱峰面积之比为6∶2∶1;②能与FeCl3溶液发生显色反应;③有机物结构中不含“-O-Br”
(5)有机物F的名称是___________;从结构角度解释,F()框线内氢原子易发生取代反应的原因是___________。
(6)除苯环外,H分子中还有一个具有两个氮原子的六元环,在合成H的同时还生成一种醇,H的结构简式为___________。
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