内容正文:
昆明市第一中学2025届高三年级第六次联考
化学试卷
试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试用时75分钟。
能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Si 28 Cu 64
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上的条形码中“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2.答选择题时,每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。答非选择题时,必须使用0.5毫米的黑色墨水笔在答题卡上书写,要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卡规定的位置绘确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 锗是优良的半导体,特别是当锗单晶中掺入微量的特定杂质(砷,镓,锑)后,其导电性能会发生显著变化,在电子工业中扮演着举足轻重的角色,是推动科技进步的重要基石。下列说法错误的是
A. 锗、砷和锑都位于元素周期表金属与非金属的分界处
B. 基态锗原子的核外电子有32个空间运动状态
C. 砷化镓也是半导体,其中镓的化合价为+3
D. 锑与砷同主族,为p区元素
【答案】B
【解析】
【详解】A.锗、砷和锑都位于元素周期表金属与非金属元素的分界处(如图),,A正确;
B.基态锗原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2,核外电子有32个运动状态,电子的空间运动状态数等于电子排布的原子轨道数,有17个空间运动状态,B错误;
C.砷化镓(GaAs)也是半导体,镓、砷分别为第ⅢA族、第VA族元素,故砷化镓中镓、砷的化合价分别为+3、-3,C正确;
D.锑与砷均为第VA族元素,属于p区元素,D正确;
故选B。
2. 下列说法错误的是
A. CH3NH3Cl属于共价化合物 B. [Ag(NH3)2]OH属于碱
C. H2NCH2COOH属于两性化合物 D. CuSO4·5H2O不属于混合物
【答案】A
【解析】
【详解】A.CH3NH3Cl类似于NH4Cl,可表示为,属于离子化合物,A符合题意;
B.[Ag(NH3)2]OH电离产生的阳离子为[Ag(NH3)2]+阴离子为OH-,所以[Ag(NH3)2]OH属于碱,B不符合题意;
C.H2NCH2COOH结构中的-NH2、-COOH分别为碱性基团、酸性基团,能与酸或碱反应生成盐,属于两性化合物,C不符合题意;
D.CuSO4·5H2O有固定的组成和化学式,属于纯净物,D不符合题意。
故答案选A。
3. 下列物质的性质与决定的用途关系错误的是
A. 活性炭具有吸附性,可用于净化室内空气
B. CaO与水反应放热,被用于自热食品加热
C. Na2CO3具有热稳定性,可用于清洗厨房油污
D. Al2O3的熔点高,可用作耐高温材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.活性炭具有疏松多孔结构,吸附性强,可吸附室内有害气体及异味,能够用于净化空气,性质与用途对应正确,A正确;
B.与水反应生成的过程中释放大量热量,可提供热量加热自热食品,性质与用途对应正确,B正确;
C.可用于清洗厨房油污的原因是其水溶液中水解使溶液呈碱性,油污在碱性条件下水解为易溶于水的物质被除去,与的热稳定性无关,性质与用途对应错误,C错误;
D.熔点高达,耐高温性能优异,可用作耐高温坩埚、耐火材料等,性质与用途对应正确,D正确;
故选C;
4. 用下列装置进行相关实验,能达到实验目的的是
A.加水,分离苯和硝基苯
B.验证1-溴丙烷的消去反应有丙烯生成
C.蒸干溶液获得FeSO4·7H2O
D.分离Fe(OH)3胶体和氯化铁溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.依据“相似相溶”的规律,硝基苯溶于苯而难溶于水,加水无法分离苯和硝基苯,A错误;
B.1-溴丙烷在氢氧化钠的乙醇溶液中加热发生消去反应,产物丙烯中混有乙醇蒸气,水洗混合气体,除去乙醇,因为乙醇也能使酸性高锰酸钾褪色,以免乙醇干扰丙烯的检验,B正确;
C.蒸干溶液,会被空气氧化,且晶体会失去部分甚至全部结晶水,不能获得 ,C错误;
D.胶粒能透过滤纸,不能用过滤分离,可用渗析法分离提纯胶体,D错误;
故选B。
5. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 20g SiC晶体中Si-C键的数目为2
B. 标准状况下,22.4L氟化氢含有氟原子的数目为
C. 电解精炼铜的阳极质量减少32g时,电路中通过个电子
D. 50mL 18.4mol·L-1浓硫酸加入足量铁片中,转移电子数目为0.92
【答案】A
【解析】
【详解】A.20 g SiC的物质的量为0.5 mol,晶体中每个硅原子形成4个Si-C键,所以共计2 mol的Si-C键,数目为2NA,A正确;
B.标准状况下,氟化氢为液态,所以22.4 L氟化氢含有氟原子的数目不是NA个,B错误;
C.电解精炼铜,粗铜作阳极,有Zn、Fe、Cu等溶解,阳极减少32g质量不都是铜,所以电路中通过的电子数不能确定是NA个,C错误;
D.50 mL 18.4 mol·L-1浓硫酸含溶质0.92 mol,其中一半表现氧化性被还原为SO2时转移电子数为0.92 NA,但铁片遇冷而浓的硫酸发生钝化后不再反应,故转移电子数目不是0.92 NA,D错误;
故选A。
6. 分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛的应用,药物水杨酸常被制成乙酰水杨酸(阿司匹林),大大降低了副作用,并进一步制成长效缓释阿司匹林(如图),延长药效的时间。
下列说法错误的是
A. 上述两步转化反应均为取代反应
B. 可用氯化铁溶液鉴别水杨酸和乙酰水杨酸
C. 1mol乙酰水杨酸最多能与3mol NaOH反应
D. 长效缓释阿司匹林完全水解的产物有三种
【答案】D
【解析】
【详解】A.第一步为取代反应,第二步为酯化反应(属于取代反应),A正确;
B.水杨酸分子结构中有酚羟基,乙酰水杨酸分子结构中无酚羟基,可用氯化铁溶液鉴别水杨酸和乙酰水杨酸,B正确;
C.1 mol乙酰水杨酸完全水解生成1 mol水杨酸和1 mol乙酸,1 mol水杨酸能与2 mol NaOH反应,1 mol乙酸能与1 mol NaOH反应,合计是3mol氢氧化钠,C正确;
D.长效缓释阿司匹林完全水解的产物有聚甲基丙烯酸、乙二醇、水杨酸和乙酸,一共4种,D错误;
故答案选D。
7. 某溶液能与新打磨过的铝片快速反应放出H2。下列离子在该溶液中不可能大量存在的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】某溶液能与新打磨过的铝片快速反应放出,则该溶液中的溶质可能含强酸或强碱,由此解答。
【详解】A.因反应生成氢气,则酸性条件不可能存在大量的;但是在碱性条件,可大量存在,A不合题意;
B.酸性条件下,和氢离子反应生成,无法大量存在,但是在碱性条件,可大量存在,B不合题意;
C.既能与酸又能与碱反应,所以无论酸性溶液还是碱性溶液,都不能大量存在,C符合题意;
D.碱性条件,和会生成沉淀,无法大量存在,但是在酸性条件下,可大量存在,D不符合题意;
故选C。
8. 甲图是干冰的面心立方晶胞,每个黑球代表一个二氧化碳分子,假设干冰的密度为。下列说法错误的是
A. 干冰晶体为密堆积与范德华力无方向性和饱和性有关
B. 干冰晶体中每个CO2分子周围距其最近的分子有12个
C. 干冰晶胞边长为
D. 乙图为干冰晶胞沿体对角线方向的投影
【答案】D
【解析】
【详解】A.CO2分子间的范德华力无方向性和饱和性,导致干冰晶体为分子密堆积,A正确;
B.以晶胞顶点的分子为例,每个晶胞中与顶点分子相邻的三个面心的分子距其最近,则总数目为8(晶胞数)×3(面心分子数)×1/2(面心分子均摊)=12,B正确;
C.一个干冰晶胞中有4个CO2分子,取1mol干冰晶胞,则质量为4mol×44g/mol,假设晶胞边长为a pm,1mol干冰晶胞的总体积,,,C正确;
D.乙图为干冰晶胞沿坐标轴方向的投影,沿体对角线方向的投影应为,D错误;
故答案选D。
9. 苯并三咪唑可自组装成如图所示的超分子。
下列说法错误的是
A. 苯并三咪唑分子中碳、氮原子的轨道杂化类型均为sp2
B. 该超分子中所含元素的电负性:N>C>H
C. 该超分子由苯并三咪唑通过配位键自组装形成
D. 该超分子还能与苯并三咪唑自组装形成更大的超分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.依题意,苯并三咪唑分子中所有原子处于同一平面,则碳、氮原子的轨道杂化类型均为sp2,A正确;
B.该超分子中所含元素的非金属性N>C>H,则电负性N>C>H,B正确;
C.由图可知,该超分子由分子间氢键N-H…N自组装形成,C错误;
D.该超分子的外围还含有N、NH基团,还能与苯并三咪唑通过分子间氢键N-H…N自组装形成更大的超分子,D正确;
故选C。
10. 下列离子方程式中,正确的是
A. 氢氟酸与二氧化硅反应:
B. 碱性锌锰电池工作时正极的电极反应:
C. 氨水混合溶液中滴加溶液:
D. 与次氯酸钠溶液反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢氟酸为弱酸,氢氟酸与二氧化硅反应:,A错误;
B.碱性锌锰电池工作时正极的电极反应:,B正确;
C.氨水-NH4HCO3混合溶液中滴加FeSO4溶液:,C错误;
D.与次氯酸钠溶液反应:,D错误;
故选B。
11. 某岩石纤维化身中国“天和号”空间站的“护身服”,使得空间站能够防护小碎片的高速撞击。该岩石的主要成分可用WX、Y2X3、R2X3、ZX2的形式表示。其中,X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前四周期元素,且X元素在地壳中含量最多,R的合金用量最大、用途最广。下列说法正确的是
A. WX和ZX2的晶体类型不同 B. 离子半径:Y3+>X2-
C. 简单氢化物的稳定性:Z>X D. 最高价氧化物对应水化物的碱性:Y>W
【答案】A
【解析】
【分析】X元素在地壳中含量最多,因此X为O(氧)元素、R的合金用量最大、用途最广,因此R为Fe(铁)元素、因Y、Z、W的原子序数在O和Fe之间依次增大,并且其氧化物为、、,为岩石的成分,因此推测Y为Al(铝)元素、Z为Si(硅)元素、W为Ca(钙)元素,由此解答;
【详解】A.为为离子晶体,而为为共价晶体,二者的晶体类型不同,A正确;
B.为,为,核外电子排布相同时,核电荷数越大离子半径越小,因此离子半径:()<(),B错误;
C.元素的非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,同一主族从上到下非金属性逐渐减弱,同一周期从左到右非金属性逐渐增强,非金属性,因此简单氢化物的稳定性:,C错误;
D.元素的金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,同一主族从上到下金属性逐渐增强,同一周期从左到右金属性逐渐减弱,金属性,因此最高价氧化物对应水化物的碱性:,D错误;
故选A。
12. 根据下列有关实验方案设计和现象,所得结论错误的是
选项
实验方案
现象
结论
A
将Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体在小烧杯中混合并搅拌
烧杯壁变凉,可闻到刺激性气味
该反应为吸热、熵增反应
B
将装有NO2气体的注射器的活塞缓慢向外拉
气体的红棕色逐渐变浅
2NO2⇌N2O4的平衡正向移动
C
向c(KF)=c(KSCN)的混合溶液中滴加少量FeCl3溶液,振荡
溶液未变红色
结合Fe3+的能力:F->SCN-
D
向紫红色的/CCl4溶液中加入等体积的浓KI溶液,振荡
液体分层,下层变为浅粉红色,上层呈棕黄色
/CCl4中的碘单质部分转移到浓KI溶液中
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.将与晶体在小烧杯中混合并搅拌,烧杯壁变凉,说明,可闻到刺激性气味,,该反应为吸热、熵增反应,A正确;
B.将装有气体注射器的活塞缓慢向外拉,过程中因体积增大,气体被稀释,红棕色逐渐变浅,该过程减小压强,的平衡应逆向移动(停止拉活塞后气体颜色又会逐渐变深),B错误;
C.向的混合溶液中滴加少量溶液,振荡,溶液未变红色,说明未生成,证明结合的能力:,C正确;
D.向紫红色的溶液中加入 等体积的浓KI溶液,振荡,发生反应,液体分层,下层变为浅粉红色,上层呈棕黄色,说明中的碘单质部分转移到浓KI溶液中,D正确;
故选B。
13. 我国研究人员使用水、碳酸酯两相电解液通过电化学固-液反应器将Na嵌入合成[装置如图,反应器中发生反应(0≤x≤1)]。
下列说法错误的是
A. 阴极的电极反应式为
B. 离子交换膜为阳离子交换膜
C. 阳极区采用有机相(碳酸酯),加入可增强导电性
D. 若反应器中有2mol ,当钠片消耗23g时,产物为
【答案】D
【解析】
【分析】有外加电源,该装置为电解池,钠片接电源正极,作阳极;铁电极接电源负极,作阴极。 阳极:;阴极:。反应器反应:。
【详解】A.电极反应,阳极(钠片):;阴极(铁):,A正确;
B.反应器中将Na+嵌入FePO4合成NaFePO4,且通直流电时,Na+向阴极迁移,则离子交换膜为阳离子交换膜,B正确;
C.钠是活泼金属,阳极区用碳酸酯有机相避免Na与H2O反应,NaPF6属于电解质,阳极区采用有机相(碳酸酯),加入NaPF6增强导电性,C正确;
D.23 g Na是1 mol,阳极反应,转移1 mol e-,反应器方程式:,2 mol FePO4参与反应,消耗。 现在通入,则,解得,产物是,D错误;
故选D。
14. 常温下,调节一定浓度的二元弱酸溶液的pOH,-lgc()、-lgc()、-lgc()(均用pc简化表示)与pOH的关系如图所示[]。下列有关说法错误的是
A. 曲线Ⅰ代表pc()与pOH的关系
B. 溶液中,
C. NaHA溶液中,
D.
【答案】C
【解析】
【详解】注意纵坐标pc由上向下逐渐增大。若向二元弱酸H2A中滴加NaOH溶液,则溶液中c(H+)逐渐减小,c(OH-)逐渐增大,横坐标pOH逐渐减小,即pOH由14逐渐减小为0;当pOH=14时,c(H+)=1mol·L-1,此时酸性较强,c(H2A)>c(HA-)>c(A2-),则-lgc(H2A)<-lgc(HA-)<-lgc(A2-),所以-lgc(H2A)对应曲线Ⅲ,-lgc(HA-)对应曲线Ⅱ,-lgc(A2-)对应曲线Ⅰ;根据图中a点可推知,根据b点可得。
A.曲线Ⅰ代表pc(A2-)与pOH的关系,A正确;
B.H2A溶液中,电荷守恒,c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),B正确;
C.NaHA溶液中,HA-的水解平衡常数,小于二级电离常数,则c(A2-)>c(H2A),所以NaHA溶液中:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),C错误;
D.,D正确;
故本题答案选C。
15. 航天员呼吸产生的CO2可以利用Bosch反应除去:。在一容积可变的密闭容器中,按投料比n(CO2)∶n(H2)=1∶2进行反应,测得CO2的平衡转化率α与温度T、压强p的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 由判断,高温利于该反应的自发进行
B. 由B点至C点,v正逐渐减小,v逆逐渐增大
C. 平衡常数:KA=KB>KC
D. 压强p1大于p2
【答案】C
【解析】
【详解】A.依据图像可知:的平衡转化率随温度的升高而降低,说明正反应的。该反应为气体分子数减少的反应,,若该反应自发进行,需,所以低温利于该反应的自发进行,A错误;
B.由B点至C点,温度升高,和均增大,B错误;
C.平衡点温度,因为正反应放热,温度升高平衡常数减小,则,C正确;
D.该反应为气体分子数减小的反应,A、B点等温(),仅增大压强时的平衡转化率增大,则小于,D错误。
故选C。
二、非选择题:
16. 2-氯-2-甲基丙烷[(CH3)3CCl,又称叔丁基氯]是一种重要的有机合成中间体,可以通过叔丁醇与浓盐酸反应制备,反应方程式如下:。主要试剂、产物的相关数据:
名称
相对分子质量
密度()
沸点(℃)
熔点(℃)
溶解性
叔丁醇
74
0.7887
82.2
25
溶于水、乙醇
叔丁基氯
92.5
0.87
52
-25.4
微溶于水、溶于乙醇
回答下列问题:
(1)称量12.4 g叔丁醇和42 mL浓盐酸(过量)放入圆底烧瓶中,振荡反应十余分钟,转入分液漏斗中静置、分液。选用圆底烧瓶的规格应为下列中的___________(填标号);
A.50 mL B.100 mL C.250 mL D.500 mL
静置分层后,水层从分液漏斗的___________(填“上口”或“下口”)取出(倒出或放出)。
(2)有机层分别用水、5% NaHCO3溶液、水各5 mL洗涤。第二次水洗的目的是___________;向洗涤后的有机物中加入无水氯化钙,其作用是___________。放置一段时间后过滤,得到粗产物。
(3)将粗产物转移到烧瓶中,加入少量沸石,用如图所示装置提纯(夹持装置略)。冷却水的进口是___________(填“a”或“b”);严禁用明火直接加热蒸馏,原因是___________。
(4)收集50~52℃的馏分,得到8g精制的叔丁基氯,产率为___________;若未用冰水浴,则产率___________(填“提高”“降低”或“不变”)。
【答案】(1) ①. B ②. 下口
(2) ①. 洗去过量的NaHCO3和生成的NaCl、碳酸(合理即可) ②. 干燥
(3) ①. b ②. 产品沸点低且易燃(合理即可)
(4) ①. 51.6% ②. 降低
【解析】
【分析】浓盐酸和叔丁醇充分反应,静置、分液,分去水层,得有机相。在有机相中加入水,洗涤、分液出有机相,加入5%碳酸氢钠溶液进行洗涤、分液,得有机相,在得到的有机相中加入水,洗涤、分液后,在有机相中加入无水氯化钙,过滤,将产品转入蒸馏烧瓶中进行蒸馏,最后得到产物。
【小问1详解】
12.4 g叔丁醇,密度为0.7887,,再加上浓盐酸42 ml,总体积为:15.7 mL+42 mL=57.7 mL。圆底烧瓶加热时,液体体积在容积的之间,因此选用100 mL的圆底烧瓶,故答案选B;叔丁醇,密度为0.7887,叔丁醇密度小于水的密度,有机层在上层,水层在下层,分液漏斗下层液体从下口放出。
【小问2详解】
洗涤顺序:先用水、再用5% NaHCO3溶液、第二次用水。由于反应物叔丁醇溶于水,而产物叔丁基氯微溶于水,在水中溶解度很小,因此第一次水洗的目的是除去叔丁醇和大部分浓盐酸;再用5% NaHCO3溶液洗涤,除去残留的浓盐酸,第二次用水洗涤除去有机层中残留的碳酸氢钠、氯化钠、碳酸等;无水氯化钙是干燥剂,作用是干燥,除去有机物中的少量水。
【小问3详解】
冷凝管通冷却水的方向是下口进,上口出,因此进水口是b;叔丁基氯根据表中信息,沸点很低,易挥发,加热加快了挥发,且属于有机物,蒸气易燃,遇到明火,易引发火灾。
【小问4详解】
叔丁醇12.4 g,。
根据反应化学方程式,,,理论上生成,叔丁基氯理论质量为:,
产率为;叔丁基氯易挥发,未用冰水浴冷却,部分叔丁基氯挥发损失,产率降低。
17. 钒和铬都是重要的战略资源,广泛应用于航空、航天、超导等领域。以钒铬渣(主要成分为FeV2O4、FeCr2O4、SiO2等)为原料,在实验室中探究钒、铬资源回收的流程如下:
已知:FeV2O4、FeCr2O4中V、Cr的化合价及焙烧后Fe的化合价均为+3。
回答下列问题:
(1)钠化焙烧时,FeV2O4、FeCr2O4分别转化为具有水溶性的NaVO3、Na2CrO4,另有两种氧化物生成,其中FeCr2O4转化的化学方程式为___________;Na2CO3用量(碳酸钠的质量/钒铬渣的质量)对钒、铬的转化及后续浸取的关系如图所示。焙烧时,NaVO3、Na2CrO4中优先生成的是___________;Na2CO3用量适宜选择下列中的___________(填标号)。
A.35%~38% B.45%~48% C.50%~53% D.65%~68%
(2)浸渣的主要成分为SiO2、___________;若水浸液中含Na2SiO3超标,必须除去才能进行水解沉钒,原因是___________。
(3)水解沉钒时,转化为多聚钒酸沉淀。溶液中铬元素的存在形式也发生了转化,其转化的离子方程式为___________。
(4)提铬时的操作是蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥;提铬的原理是K2Cr2O7的溶解度远小于Na2Cr2O7,且在室温以下的溶解度___________KCl和NaCl(填“大于”“小于”或“等于”),使Na2Cr2O7与KCl的复分解反应发生。
(5)基态23V原子的未成对电子数为___________;基态24Cr原子的价层电子排布式为___________。
【答案】(1) ①. ②. NaVO3 ③. C
(2) ①. Fe2O3 ②. Na2SiO3与稀硫酸反应生成硅酸沉淀,混入沉钒中
(3)
(4) ①. 冷却结晶 ②. 小于
(5) ①. 3 ②. 3d54s1
【解析】
【分析】氧化煅烧中FeCr2O4、SiO2和Na2CO3、O2反应,产物有Na2CrO4、Na2SiO3、Fe2O3。浸取时、剩余的SiO2、Fe2O3沉淀过滤除去。滤液中加入硫酸酸化水解沉钒,转化为多聚钒酸沉淀,过滤脱水得到V2O5。硫酸酸化过程中,也转化为。在过滤得到的滤液中加入氯化钾提铬得到K2Cr2O7。
【小问1详解】
根据题目提供的信息,反应物有FeCr2O4、Na2CO3、O2,FeCr2O4转化为Na2CrO4,反应后还有两种氧化物生成,焙烧后Fe的化合价为+3,为Fe2O3,转化为CO2,反应的化学方程式为:;根据Na2CO3用量(碳酸钠的质量/钒铬渣的质量)对钒、铬的转化及后续浸取的关系图可知,低碳酸钠用量时,钒的转化率先快速上升,铬转化率滞后上升,因此,钠化焙烧,钒优先被氧化钠化,优先生成的是NaVO3;由图,碳酸钠用量在50%~53%时,钒、铬的转化率都已经很高,继续增大用量提升有限,故答案选C。
【小问2详解】
焙烧时,铁元素转化为,不溶于水,进入浸渣;在酸性条件下会生成硅酸沉淀,与钒共沉淀,导致产品不纯。
【小问3详解】
加入稀硫酸,调节,将转化为,反应的离子方程式为:。
【小问4详解】
提铬时的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤干燥;室温以下,K2Cr2O7的溶解度小于氯化钠和氯化钾,从而析出。
【小问5详解】
23V的价电子排布式为:,未成对电子数为3,24Cr原子的价层电子排布式为:。
18. CaS常用于制作硫脲、硫酸、硫黄等重要化工产品,可用煤粉和无水石膏(CaSO4)为原料制备CaS,涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ. ΔH1 Kp1
反应Ⅱ. ΔH2=+171kJ·mol-1 Kp2
反应Ⅲ. ΔH3=-174kJ·mol-1 Kp3
回答下列问题:
(1)ΔH1=___________kJ·mol-1;Kp1=___________(用Kp2和Kp3表示);总体上看,该反应体系的ΔS___________0(填“>”“<”或“=”)。
(2)下列情况能说明上述三个反应均达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. 各组分的物质的量均不为零
B. 恒温恒容,反应物均有剩余,气体的密度不再改变
C. 恒温恒容,反应物均有剩余,气体压强不再改变
D. CO的消耗速率等于CO2的生成速率
(3)煤粉用量是该反应体系的一个重要影响因素。反应温度为900℃、反应时间1.5h,投料比n(C)/n(CaSO4)对CaS产率的影响如图。n(C)/n(CaSO4)约为3时CaS产率最大,增大投料比产率呈下降趋势,可能的原因为___________。
(4)在900℃下,向某刚性密闭容器中按n(C)/n(CaSO4)=3.0投料,发生上述反应,达到平衡后CaS的产率为90%,容器内总压强为a kPa,CO2的分压为b kPa,则CaSO4的转化率为___________;反应Ⅲ的平衡常数Kp3=___________(用平衡分压代替平衡浓度)。
【答案】(1) ①. +516 ②. ③. > (2)BC
(3)约为3时反应已达到平衡,增加煤粉投入,发生反应,使气体总浓度增大,总体上看,导致反应体系的平衡逆移,CaS的产率下降(合理即可)
(4) ①. 90% ②.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应Ⅰ = 反应Ⅱ×2 - 反应Ⅲ,因此; 由反应的平衡常数运算关系,; 该体系反应后生成大量气体,气体物质的量显著增加,混乱度增大,因此;
【小问2详解】
A.各组分物质的量不为零仅说明反应正在进行,无法判断正逆反应速率相等,不能说明达到平衡,A不符合题意;
B.恒温恒容下,气体密度,反应前后固体质量变化会引起气体质量变化,当气体密度不变时,说明气体质量不再改变,三个反应均达到平衡,B符合题意;
C.体系内气体只有和,反应前后气体总物质的量随反应进行发生变化,恒温恒容下压强与气体总物质的量成正比,压强不再改变说明气体总物质的量固定,三个反应均达到平衡,C符合题意;
D.的消耗速率是反应Ⅲ的正反应速率,的生成速率也是反应Ⅲ的正反应速率,该关系始终成立,不能说明反应达到平衡,D不符合题意;
故选BC;
【小问3详解】
投料比超过3后,碳过量,碳单质与生成的反应生成更多,使反应Ⅲ平衡逆向移动,最终产率降低;
【小问4详解】
CaS产率定义为实际生成的CaS占CaSO₄完全反应生成CaS的比例,1mol CaSO₄完全反应理论生成1mol CaS,该体系中不存在其他含硫产物,CaS产率为90%,说明有90%的转化生成了CaS,因此的转化率为90%; 反应Ⅲ的平衡常数,平衡时总压为,分压为,则分压为,代入得。
19. 吡啶()衍生物广泛应用于有机合成化学、材料化学、配位化学和药物研发等研究领域。一种吡啶衍生物(F)的合成路线如下(部分反应条件略):
回答下列问题:
(1)A能发生银镜反应,其结构简式为___________;D的官能团名称为___________。
(2)反应②的化学方程式为___________。
(3)E分子中的手性碳原子数为___________;反应④的类型是___________反应(填“氧化”或“还原”);F分子中,碳原子的轨道杂化类型为___________。
(4)TCCA的分子式为C3Cl3N3O3,具有六元环状结构,碳、氯、氮、氧原子的化学环境均只有一种,且氧原子参与形成π键,其结构简式为___________。
(5)参照上述合成路线,以和环丙烷为主要原料制备,写出合成路线___________(其他试剂任选)。
【答案】(1) ①. ②. 酮羰基、碳氯键
(2) (3) ①. 4 ②. 氧化 ③. sp2、sp3
(4) (5)
【解析】
【分析】A的分子式为,A与反应生成中间体B;B在乙醇条件下反应,得到含亚胺结构与酯基的化合物C;可以推出B的结构简式为,进而A的结构简式为,C与含环丙烷、酰氯及苯甲酰基的化合物D,在和作用下发生反应,构建出含多环(含氮杂环、苯环等)与酯基的中间体E;E在TCCA、和条件下进一步反应,最终得到目标产物F。
【小问1详解】
A的分子式为,能发生银镜反应说明含有醛基,结合后续反应生成B的结构,可推出A的结构简式为;D的结构中含有的官能团为酮羰基、碳氯键(氯原子);
【小问2详解】
反应②是B()与乙醇发生酯化反应,化学方程式为:;
【小问3详解】
E分子中,手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子,经分析有4个手性碳原子,用*标记为;反应④中E转化为F,氮原子被氧化形成带正电的吡啶环结构,属于氧化反应;F分子中,饱和碳原子为杂化,双键、吡啶环上的不饱和碳原子为杂化,所以碳原子的轨道杂化类型为、;
【小问4详解】
TCCA分子式为,六元环状结构,C、Cl、N、O化学环境均只有一种,且O参与键。因此六元环由C、N交替排列(3个C、3个N),每个C形成1个羰基(,O参与键),每个N连1个Cl,结构简式为:;
【小问5详解】
参照原合成路线(C与D反应生成E,E经氧化生成F),设计合成路线:环丙烷与氯气反应,生成1-氯环丙烷;1-氯环丙烷与在和作用下发生反应,生成类似E的中间产物,中间产物在TCCA、和条件下氧化,得到目标产物。合成路线流程图:。
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昆明市第一中学2025届高三年级第六次联考
化学试卷
试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试用时75分钟。
能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Si 28 Cu 64
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上的条形码中“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2.答选择题时,每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。答非选择题时,必须使用0.5毫米的黑色墨水笔在答题卡上书写,要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卡规定的位置绘确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 锗是优良的半导体,特别是当锗单晶中掺入微量的特定杂质(砷,镓,锑)后,其导电性能会发生显著变化,在电子工业中扮演着举足轻重的角色,是推动科技进步的重要基石。下列说法错误的是
A. 锗、砷和锑都位于元素周期表金属与非金属的分界处
B. 基态锗原子的核外电子有32个空间运动状态
C. 砷化镓也是半导体,其中镓的化合价为+3
D. 锑与砷同主族,为p区元素
2. 下列说法错误的是
A. CH3NH3Cl属于共价化合物 B. [Ag(NH3)2]OH属于碱
C. H2NCH2COOH属于两性化合物 D. CuSO4·5H2O不属于混合物
3. 下列物质的性质与决定的用途关系错误的是
A. 活性炭具有吸附性,可用于净化室内空气
B. CaO与水反应放热,被用于自热食品加热
C. Na2CO3具有热稳定性,可用于清洗厨房油污
D. Al2O3的熔点高,可用作耐高温材料
4. 用下列装置进行相关实验,能达到实验目的的是
A.加水,分离苯和硝基苯
B.验证1-溴丙烷的消去反应有丙烯生成
C.蒸干溶液获得FeSO4·7H2O
D.分离Fe(OH)3胶体和氯化铁溶液
A. A B. B C. C D. D
5. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 20g SiC晶体中Si-C键的数目为2
B. 标准状况下,22.4L氟化氢含有氟原子的数目为
C. 电解精炼铜的阳极质量减少32g时,电路中通过个电子
D. 50mL 18.4mol·L-1浓硫酸加入足量铁片中,转移电子数目为0.92
6. 分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛的应用,药物水杨酸常被制成乙酰水杨酸(阿司匹林),大大降低了副作用,并进一步制成长效缓释阿司匹林(如图),延长药效的时间。
下列说法错误的是
A. 上述两步转化反应均为取代反应
B. 可用氯化铁溶液鉴别水杨酸和乙酰水杨酸
C. 1mol乙酰水杨酸最多能与3mol NaOH反应
D. 长效缓释阿司匹林完全水解的产物有三种
7. 某溶液能与新打磨过的铝片快速反应放出H2。下列离子在该溶液中不可能大量存在的是
A. B. C. D.
8. 甲图是干冰的面心立方晶胞,每个黑球代表一个二氧化碳分子,假设干冰的密度为。下列说法错误的是
A. 干冰晶体为密堆积与范德华力无方向性和饱和性有关
B. 干冰晶体中每个CO2分子周围距其最近的分子有12个
C. 干冰晶胞边长为
D. 乙图为干冰晶胞沿体对角线方向的投影
9. 苯并三咪唑可自组装成如图所示的超分子。
下列说法错误的是
A. 苯并三咪唑分子中碳、氮原子的轨道杂化类型均为sp2
B. 该超分子中所含元素的电负性:N>C>H
C. 该超分子由苯并三咪唑通过配位键自组装形成
D. 该超分子还能与苯并三咪唑自组装形成更大的超分子
10. 下列离子方程式中,正确的是
A. 氢氟酸与二氧化硅反应:
B. 碱性锌锰电池工作时正极的电极反应:
C. 氨水混合溶液中滴加溶液:
D. 与次氯酸钠溶液反应:
11. 某岩石纤维化身中国“天和号”空间站的“护身服”,使得空间站能够防护小碎片的高速撞击。该岩石的主要成分可用WX、Y2X3、R2X3、ZX2的形式表示。其中,X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前四周期元素,且X元素在地壳中含量最多,R的合金用量最大、用途最广。下列说法正确的是
A. WX和ZX2的晶体类型不同 B. 离子半径:Y3+>X2-
C. 简单氢化物的稳定性:Z>X D. 最高价氧化物对应水化物的碱性:Y>W
12. 根据下列有关实验方案设计和现象,所得结论错误的是
选项
实验方案
现象
结论
A
将Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体在小烧杯中混合并搅拌
烧杯壁变凉,可闻到刺激性气味
该反应为吸热、熵增反应
B
将装有NO2气体的注射器的活塞缓慢向外拉
气体的红棕色逐渐变浅
2NO2⇌N2O4的平衡正向移动
C
向c(KF)=c(KSCN)的混合溶液中滴加少量FeCl3溶液,振荡
溶液未变红色
结合Fe3+的能力:F->SCN-
D
向紫红色的/CCl4溶液中加入等体积的浓KI溶液,振荡
液体分层,下层变为浅粉红色,上层呈棕黄色
/CCl4中的碘单质部分转移到浓KI溶液中
A. A B. B C. C D. D
13. 我国研究人员使用水、碳酸酯两相电解液通过电化学固-液反应器将Na嵌入合成[装置如图,反应器中发生反应(0≤x≤1)]。
下列说法错误的是
A. 阴极的电极反应式为
B. 离子交换膜为阳离子交换膜
C. 阳极区采用有机相(碳酸酯),加入可增强导电性
D. 若反应器中有2mol ,当钠片消耗23g时,产物为
14. 常温下,调节一定浓度的二元弱酸溶液的pOH,-lgc()、-lgc()、-lgc()(均用pc简化表示)与pOH的关系如图所示[]。下列有关说法错误的是
A. 曲线Ⅰ代表pc()与pOH的关系
B. 溶液中,
C. NaHA溶液中,
D.
15. 航天员呼吸产生的CO2可以利用Bosch反应除去:。在一容积可变的密闭容器中,按投料比n(CO2)∶n(H2)=1∶2进行反应,测得CO2的平衡转化率α与温度T、压强p的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 由判断,高温利于该反应的自发进行
B. 由B点至C点,v正逐渐减小,v逆逐渐增大
C. 平衡常数:KA=KB>KC
D. 压强p1大于p2
二、非选择题:
16. 2-氯-2-甲基丙烷[(CH3)3CCl,又称叔丁基氯]是一种重要的有机合成中间体,可以通过叔丁醇与浓盐酸反应制备,反应方程式如下:。主要试剂、产物的相关数据:
名称
相对分子质量
密度()
沸点(℃)
熔点(℃)
溶解性
叔丁醇
74
0.7887
82.2
25
溶于水、乙醇
叔丁基氯
92.5
0.87
52
-25.4
微溶于水、溶于乙醇
回答下列问题:
(1)称量12.4 g叔丁醇和42 mL浓盐酸(过量)放入圆底烧瓶中,振荡反应十余分钟,转入分液漏斗中静置、分液。选用圆底烧瓶的规格应为下列中的___________(填标号);
A.50 mL B.100 mL C.250 mL D.500 mL
静置分层后,水层从分液漏斗的___________(填“上口”或“下口”)取出(倒出或放出)。
(2)有机层分别用水、5% NaHCO3溶液、水各5 mL洗涤。第二次水洗的目的是___________;向洗涤后的有机物中加入无水氯化钙,其作用是___________。放置一段时间后过滤,得到粗产物。
(3)将粗产物转移到烧瓶中,加入少量沸石,用如图所示装置提纯(夹持装置略)。冷却水的进口是___________(填“a”或“b”);严禁用明火直接加热蒸馏,原因是___________。
(4)收集50~52℃的馏分,得到8g精制的叔丁基氯,产率为___________;若未用冰水浴,则产率___________(填“提高”“降低”或“不变”)。
17. 钒和铬都是重要的战略资源,广泛应用于航空、航天、超导等领域。以钒铬渣(主要成分为FeV2O4、FeCr2O4、SiO2等)为原料,在实验室中探究钒、铬资源回收的流程如下:
已知:FeV2O4、FeCr2O4中V、Cr的化合价及焙烧后Fe的化合价均为+3。
回答下列问题:
(1)钠化焙烧时,FeV2O4、FeCr2O4分别转化为具有水溶性的NaVO3、Na2CrO4,另有两种氧化物生成,其中FeCr2O4转化的化学方程式为___________;Na2CO3用量(碳酸钠的质量/钒铬渣的质量)对钒、铬的转化及后续浸取的关系如图所示。焙烧时,NaVO3、Na2CrO4中优先生成的是___________;Na2CO3用量适宜选择下列中的___________(填标号)。
A.35%~38% B.45%~48% C.50%~53% D.65%~68%
(2)浸渣的主要成分为SiO2、___________;若水浸液中含Na2SiO3超标,必须除去才能进行水解沉钒,原因是___________。
(3)水解沉钒时,转化为多聚钒酸沉淀。溶液中铬元素的存在形式也发生了转化,其转化的离子方程式为___________。
(4)提铬时的操作是蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥;提铬的原理是K2Cr2O7的溶解度远小于Na2Cr2O7,且在室温以下的溶解度___________KCl和NaCl(填“大于”“小于”或“等于”),使Na2Cr2O7与KCl的复分解反应发生。
(5)基态23V原子的未成对电子数为___________;基态24Cr原子的价层电子排布式为___________。
18. CaS常用于制作硫脲、硫酸、硫黄等重要化工产品,可用煤粉和无水石膏(CaSO4)为原料制备CaS,涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ. ΔH1 Kp1
反应Ⅱ. ΔH2=+171kJ·mol-1 Kp2
反应Ⅲ. ΔH3=-174kJ·mol-1 Kp3
回答下列问题:
(1)ΔH1=___________kJ·mol-1;Kp1=___________(用Kp2和Kp3表示);总体上看,该反应体系的ΔS___________0(填“>”“<”或“=”)。
(2)下列情况能说明上述三个反应均达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. 各组分的物质的量均不为零
B. 恒温恒容,反应物均有剩余,气体的密度不再改变
C. 恒温恒容,反应物均有剩余,气体压强不再改变
D. CO的消耗速率等于CO2的生成速率
(3)煤粉用量是该反应体系的一个重要影响因素。反应温度为900℃、反应时间1.5h,投料比n(C)/n(CaSO4)对CaS产率的影响如图。n(C)/n(CaSO4)约为3时CaS产率最大,增大投料比产率呈下降趋势,可能的原因为___________。
(4)在900℃下,向某刚性密闭容器中按n(C)/n(CaSO4)=3.0投料,发生上述反应,达到平衡后CaS的产率为90%,容器内总压强为a kPa,CO2的分压为b kPa,则CaSO4的转化率为___________;反应Ⅲ的平衡常数Kp3=___________(用平衡分压代替平衡浓度)。
19. 吡啶()衍生物广泛应用于有机合成化学、材料化学、配位化学和药物研发等研究领域。一种吡啶衍生物(F)的合成路线如下(部分反应条件略):
回答下列问题:
(1)A能发生银镜反应,其结构简式为___________;D的官能团名称为___________。
(2)反应②的化学方程式为___________。
(3)E分子中的手性碳原子数为___________;反应④的类型是___________反应(填“氧化”或“还原”);F分子中,碳原子的轨道杂化类型为___________。
(4)TCCA的分子式为C3Cl3N3O3,具有六元环状结构,碳、氯、氮、氧原子的化学环境均只有一种,且氧原子参与形成π键,其结构简式为___________。
(5)参照上述合成路线,以和环丙烷为主要原料制备,写出合成路线___________(其他试剂任选)。
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