内容正文:
化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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。
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Cu 64
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.国产新能源汽车,颜值与实力并存。下列有关说法正确的是
A.新能源汽车的主要承力部位使用的铝合金属于金属材料
B.汽车仪表盘罩等透明部件使用的聚碳酸酯属于无机非金属材料
C.钠离子电池即将大规模应用于新能源汽车,电池的充电与放电属于可逆反应
D.某品牌汽车车身使用的碳纤维复合材料属于有机材料
2.下列操作及装置(夹持装置已省略)不能达到相应实验目的的是
A.图甲:收集
B.图乙:向试管中倾倒液体药品
C.图丙:测定石灰水的
D.图丁:吸收尾气中的
3.下列转化过程的反应方程式错误的是
A.王水溶金:
B.溶液中加入过量浓氨水:
C.向水杨酸中加入小苏打溶液:
D.含氟牙膏防治龋齿:
4.砷化镓(GaAs)是一种半导体化合物,可用于太阳能电池。GaAs在作用下可溶于溶液,生成。下列说法正确的是
A.As最高能级电子云轮廓图为球形
B.中存在离子键、共价键、配位键
C.基态原子的价电子排布式为
D.的电子式:
5.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大且X、Z、W分别位于三个不同周期,其中Z与同主族,基态原子的第一电离能小于同周期相邻两种元素基态原子的第一电离能,且常温下,常见的的单质呈气态。下列说法正确的是
A.电负性:Z>Y>W
B.简单离子半径:Z>Y
C.简单氢化物的沸点:Y>W>Z
D.属于非极性分子
6.下列关于物质性质差异的化学解读不合理的是
选项
性质差异
化学解读
A
酸性:HCOOH>CH3COOH
甲基推电子效应强于氢原子,会增大羧基电子云密度,使氢离子更难电离出
B
硬度:金刚石>SiC
金刚石为共价晶体,为分子晶体
C
键角:
中心原子杂化方式不同
D
水溶性:
中含有羟基,可与水形成氢键
7.在指定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.胶体
B.
C.
D.漂白粉
8.通过电解废旧锂电池中的回收锰和锂,电解示意图如图(其中滤布可阻挡固体颗粒,但离子可自由通过;电解质溶液为和的混合溶液)。
下列说法错误的是
A.电子从电极B流出,流入电极A
B.电极B的电势大于电极A
C.电极上的电极反应为
D.装置工作时,电解质溶液中浓度始终保持不变
9.应用光化学催化和烯还原酶的光生物催化一体化技术,可实现化合物的合成,过程如图。下列说法正确的是
A.有机物中碳的杂化方式只有
B.有机物可发生加成反应、取代反应、消去反应
C.有机物存在对映异构体
D.有机物与溶液可发生显色反应
10.葡萄糖酸锌[]可用于缓解小儿厌食症,实验室中利用间接法合成葡萄糖酸锌的相关实验装置和步骤如下:
步骤1:葡萄糖酸的制备。将葡萄糖酸钙[]置于甲中的三颈烧瓶中,滴加稀硫酸,开启电动搅拌器,加热反应1小时。将三颈烧瓶中的混合物趁热过滤,得到葡萄糖酸溶液。
步骤2:纯化葡萄糖酸。将葡萄糖酸溶液转移到乙中离子交换柱中,除去溶液中残留的和。
步骤3:向纯化后的葡萄糖酸溶液中加入并搅拌,过滤除去过量的,向滤液中加入95%的乙醇溶液,待晶体析出后,抽滤、洗涤、干燥获得产品。
下列说法错误的是
A.步骤1中趁热过滤的目的是除去混合物中的
B.所得葡萄糖酸溶液因含少量杂质而发黄,可加入适量的活性炭进行物理脱色
C.步骤2中,乙中阴离子交换树脂中的与发生交换,可避免引入新的杂质
D.步骤3中,向滤液中加入95%的乙醇溶液增大了溶剂的极性,降低了葡萄糖酸锌的溶解度
11.下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向乙醇中加入一小粒金属钠
有气体生成
乙醇中含有水
B
向鸡蛋清溶液中滴入几滴硫酸铜溶液
产生白色沉淀,加水后沉淀不溶解
蛋白质发生了变性
C
往溶液中滴加少量稀硫酸
产生有刺激性气味的气体和黄色沉淀
稀硫酸在此过程中体现氧化性
D
将(卤代烃)与溶液共热,冷却后取上层水溶液,加入稀硫酸酸化,再加入溶液
观察到有白色沉淀生成
该卤代烃为氯乙烷
12.氢键催化作为一种模拟酶催化的生物概念,借助催化剂中的氢键作用,调控底物结合并稳定过渡态,从而实现高效和高选择性的有机反应。依据该原理,戊内酯经开环和脱羧反应,可制得1-丁烯,反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A.保持适宜的酸度有利于反应的进行
B.反应历程中既有极性键的断裂和形成,又有非极性键的断裂和形成
C.总反应的化学方程式:
D.若将代替参与反应,则可制得
13.酸性溶液的主要组成为与(HCl与会络合为),其具有溶铜速率快、稳定、易控制及易再生等优点,常用于印刷线路板(PCB)的刻蚀。
刻蚀原理:、。
溶液中存在平衡: K。
(蓝色) (黄色)
盐酸的浓度会影响刻蚀速率,浓度相同,盐酸浓度分别为、、时,随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.加热溶液,溶液由蓝色变为黄色,平衡常数增大
B.往溶液中加入少量固体,平衡正向移动,转化率增大
C.后速率变缓慢的可能原因是反应生成的固体覆盖了铜,阻碍反应进行
D.时,在0~1.5 min内,的平均生成速率为
14.能形成多种配合物。往溶液中通入氨气,测得和铜氨各级配合物{,}的物质的量分数与平衡体系中(表示浓度的负对数)的关系如图所示。下列说法错误的是
A.曲线3代表的含铜微粒为
B.点的纵坐标约为0.08
C.反应的平衡常数
D.当时,
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(15分)碱式碳酸铜[]是一种草绿色晶体,可用于铜盐、油漆和烟花的制备。根据所学知识,回答下列问题:
Ⅰ.分别配制溶液和溶液。
(1)配制100 mL 1.0 mol·L-1 溶液时,需称量胆矾晶体的质量为_____g。
(2)与配制溶液实验安全注意事项有关的图标有_____(填标号)。
A
B
C
D
Ⅱ.制备碱式碳酸铜。
实验装置如图:
实验步骤如下:
ⅰ.向图1a中加入溶液,然后通过向中加入50 mL 溶液,控制反应温度在75℃左右,用稀溶液调节为8.5~9.0。
ⅱ.充分反应后,用图2所示装置抽滤,再低温烘干,得到碱式碳酸铜。
(3)仪器c的名称为_________。
(4)步骤ⅱ中采用“抽滤”方法的优点是___________。
(5)实验发现反应温度为75℃时沉淀量最多,其可能的原因是____________。反应时溶液pH过高,所得碱式碳酸铜的产率偏低,但产品中Cu元素含量偏大,其可能的原因为____________。
Ⅱ.测定产品碱式碳酸铜[]的化学式。
利用图3装置测定某碱式碳酸铜的组成:
(6)加热时持续通入的目的是____________。
(7)称取19.1 g样品,充分反应后得到12.0 g残留物,B增重2.7 g,C增重4.4 g。则_______。
16.(14分)湖南素有“有色金属之乡”的美誉,是国家重要的矿产资源保障基地。氧化镨()在基压敏电阻、汽车尾气净化储氧材料等领域有重要应用。一种由孪生矿(主要含ZnS、FeS、、等)制备的工艺流程如图。
已知:①常温下,,,。
②常温下,当某离子浓度时,可视为该离子已沉淀完全。
回答下列问题:
(1)在元素周期表中位于第_____周期。
(2)“溶浸”时,与溶液反应的离子方程式为__________;从绿色化学的角度考虑,相比于在空气中煅烧孪生矿,该工艺的优势在于__________。
(3)常温下,若“溶浸”后的滤液中,、、的浓度均为0.1 mol·L-1。
①为判断“沉铁”时加入的溶液是否足量,可采取的措施为__________。
②加入溶液后溶液体积增大至原来的1.2倍(调节后导致的溶液体积变化可忽略),则“沉锌”时,调节,此时_____(填标号)。
A.沉淀完全 B.部分沉淀 C.未沉淀
(4)由溶液制备主要包含沉淀、灼烧两个步骤。搅拌下,将一定量的溶液与草酸溶液充分反应,过滤得到沉淀,再经灼烧可得。写出灼烧时发生反应的化学方程式:_______________。
(5)用作荧光粉添加剂,将在水中煮沸可制得。晶胞为立方结构,如图所示。已知:1号粒子的分数坐标为,3号粒子的分数坐标为,晶胞边长为。
①2号粒子的分数坐标为__________。
②O粒子与Pr粒子的最短距离为__________。
17.(15分)化合物(结构简式为)为合成某种药物的重要中间体,其某种合成路线如下(部分反应条件已省略):
已知:
ⅰ.;
ⅱ.。
回答下列问题:
(1)B的化学名称为__________,G中含氧官能团的名称为__________。
(2)A转化为B的试剂和条件是__________,其反应类型为____________。
(3)C的结构简式为__________。
(4)写出E→F的化学方程式:____________。
(5)K是G的同分异构体,符合下列条件的K有________种。
①含有结构(与苯环相似,平面结构),且环上仅有2个支链
②通过红外光谱分析可知,含有直接连在环上的
③结构中无甲基,能与碳酸氢钠溶液反应产生气体
(6)化合物的另一种合成路线如下:
结构简式:M为___________,N为__________。
18.(14分)利用加氢合成甲醇()是实现“碳中和”目标的有效途径之一。回答下列问题:
Ⅰ.已知:相关物质的相对能量如表所示。
物质
CH3OH(g)
CO(g)
相对能量
-393.5
-241.8
-201.2
-110.5
0
(1)反应 _____,该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
Ⅱ.在不同晶面催化剂[(111)和(012)]作用下,发生加氢生成的反应,同时有副反应 发生。
(2)生成和速率控制步骤的活化能如图1所示,则__________(填“111”或“012”)晶面对的生成更有利,从活化能角度说明理由:_____________。
(3)以(012)为催化剂,和按体积比为1∶3充入恒温恒容的密闭容器中,发生反应,起始压强为,后各物质的质量不再变化,测得此时的转化率为50%,甲醇的选择性为80%。
已知:甲醇选择性。
①0~10 min内,_____。
②副反应的_____(保留两位有效数字,指用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡常数,的平衡分压的物质的量分数)。
③上述反应体系在一定条件下建立平衡后,的平衡转化率[]、甲醇的选择性[]随温度的变化如图2所示。温度在300~400℃范围内,随着反应体系温度升高,的平衡产量变化趋势是__________(填“增大”“减小”或“不变”),原因是_____________。
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$化学参考答案
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,只有一项符合
题目要求。
题序
2
3
4
6
9
10
12
13
14
答案
A
B
D
D
B
【阅卷总则】
凡是与答案不符的均不给分。
1.A【解析】聚碳酸酯是高分子聚合物,属于有机合成材料,不属于无机非金属材料,B项错
误;电池的充电与放电不属于可逆反应,C项错误:碳纤维复合材料由碳纤维与树脂复合而
成,属于复合材料,D项错误。
2.C【解析】不能用湿润的pH试纸测石灰水的pH,C项符合题意。
3.C【解析】水杨酸中的酚羟基的酸性弱于碳酸,不能与碳酸氢钠反应,C项错误。
4.B【解析】As最高能级电子云轮廓图为哑铃形,A项借误;As为第四周期元素,其基态原子
价电子排布式为4s24p3,C项错误;NaOH为离子化合物,电子式书写错误,D项借误,
5.A【解析】根据题干信息,短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Z、W分别位
于三个不同周期,Z与W同主族,由此可知,W位于第三周期,Y、Z位于第二周期,X话第
一周期,X为H;基态Y原子的第一电离能小于同周期相邻两种元素基态原子的第】电离
能,且常温下,常见的Y的单质呈气态,则Y为O,Z为F,W为CI。电子层结构相同的离子,
核电荷数越大,半径越小,B项错误;氟化氢分子间能形成氢键,而氯化氢分子间无氢键,故沸
点的高低关系为HCI<HF<H2O,C项借误;H2O2属于极性分子,D项错误。
6,B【解析】两者都是共价晶体,硬度取决于共价键键能,C一C键长比S一C短,键能更大,所
以金刚石硬度更大,B项符合题意。
7.D【解析】FeCl3溶液中加人浓氨水不能制得Fc(OH)3胶体,A项不符合题意;不能电解氯
化铝溶液制备金属铝,B项不符合题意;CO2通人NaCl溶液中不能制得NaHCO,C项不符
合题意。
8.D【解析】电极A上的电极反应为LiMn2O,+3e十8H+一2Mn2++Ii+4H,O,每转移
3mol电子,电极A生成2 mol Mn2+,电极B消耗1.5 mol Mn2+,电解质溶液中Mn+浓度
增大,D项错误。
9.C【解析】M中碳的杂化方式有sp2和sp3两种,A项借误;有机物N不能发生消去反应,B
项错误;有机物R中不存在酚羟基,不能与FCl3溶液发生显色反应,D项借误
10.D【解析】加入95%的乙醇溶液可降低溶剂的极性,降低了葡萄糖酸锌的溶解度,促进晶体
的析出,D项错误。
11.B【解析】乙醇与金属钠反应也可生成气体,A项错误;该过程中稀硫酸体现的是酸性,C项
错误;酸化时不宜使用稀硫酸,应选用稀硝酸,D项错误。
【高三化学·参考答案第1页(共5页)】
12.D【解析】反应历程中包括脱羧,生成物中碳原子数少于反应物中的,D项错误。
13.B【解析】加人少量氯化钠固体,氣离子浓度增大,平衡正向移动,但氯离子的转化率减小,
B项错误。
14.C【解析】往0.2mol·L-1CuSO,溶液中通人氨气,依次发生反应①Cu2++NH
[Cu(NH2)]2+K,、②[Cu(NH)]2++NH一[Cu(NH)2]2+K2、③[Cu(NH)2]+
+NH2一[Cu(NH)]2+Kg、④[Cu(NH)a]2++NH一[Cu(NH3),]2+K,则曲
线1代表Cu2+,曲线2代表[Cu(NH)门2+,曲线3代表[Cu(NH3)2]+,曲线4代表
[Cu(NH3)3]2+,曲线5代表[Cu(NH3):]2+。由图中数据可得K2=1025、K3=1029、K4=
102',反应[Cu(NH)]++3NH一[Cu(NH),]2+的平衡常数K=
c([Cu(NH)4]2+)
P(NH)c{[Cu(NH,]*)=K2XK,XK,=105,C项错误。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
【阅卷总则】
1.答案为数值的,写了单位不给分。
2.学生写出的答案个数超过标准答案个数(设为N个)的,以前N个为准。
3.反应方程式给分原则:
反应符号用“一”不扣分,热化学方程式未用“一”不扣分,不写反应条件不扣分,未标
“个”“1”不扣分。
b.反应符号用“一”或无连接符号不得分,可逆反应(水解反应、弱电解质的电离)未用
“三”不得分。
c.反应物、生成物不全或书写借误均不得分,反应方程式未配平或配平借误均不得分,使用非
最小公约数配平不得分(热化学方程式除外)。
d要求写离子方程式的,写成化学方程式不得分。
4.名词术语或仪器名称等的关键字或关键词写借,均不得分。
5.有机物官能团名称写错字不得分。
15.(1)25.0(2分)
(2)CD(2分)
(3)球形冷凝管(1分)
(4)过滤速度快,滤出的固体更干燥(2分)
(5)低于75℃时,反应速率随温度升高而加快,高于75℃时,碱式碳酸铜分解增多(2分):
产品中Cu(OH)2含量增多,Cu(OH)2中Cu含量高于碱式碳酸铜中(2分)
(6)将生成的气体赶入B、C中,使之充分被吸收(2分)
(7)211:2(2分)
【解析】(1)m(CuSO,·5H2O)=c(CuSO,)·V[CuSO,(aq)]·M(CuS0,·5H2O)=
1.0mol·L-1×0.1L×250g·mo-1=25.0g。
(5)温度高,反应速率快,温度过高,碱式碳酸铜的稳定性减弱,会分解生成CuO。Cu(OH)2
【高三化学·参考答案第2页(共5页)】
中Cu含量高于碱式碳酸铜中Cu含量。
(6)持续通人N2可将生成的气体赶人B和C中,使之充分被吸收。
(7)残留物为CuO,其物质的量为12g÷80g·mol-1=0.15mol,B装置吸收的是水,水的
物质的量为0.15mol,C装置吸收的是C02,CO2的物质的量为0.1mol,xCuC03·
yCu(OH)2·xH20分解产生的n(CuO):n(CO2)=(x+y):x=0.15:0.1=3:2,
n(H2O):n(C02)=(y十之):x=3:2,故x:y:z=2:1:2。
【评分细则】
(1)答“25”也给分。
(2)答对但漏答的得1分,错答不得分。
(3)答“冷凝管”也得分,答“直形冷凝管”不得分,有错别字不得分。
(4)答到“过滤速度快”“滤出的固体更干燥”各得1分。
(5)第一空答到“低于75℃时,反应速率随温度升高而加快”得1分,答到“高于75℃时,碱
式碳酸铜分解增多”得1分。第二空答到“产品中Cu(OH)2含量增多”得1分,答到“Cu
(OH)2中铜元素含量高于碱式碳酸铜中”得1分。
(6)描述与答案相似即可。
16.(1)六(1分)
(2)FeS+2Fe3+—3Fe2++S(2分);不会产生有害气体S02(1分)
(3)①取少量滤液于试管中,滴加K3[F(CN)6]溶液,若出现蓝色沉淀,则证明加人的H2O2
溶液不足,反之,则足量(2分)
②C(2分)
(4)6Pr2(C,0,)3十1102△2Pr,0,十36C0,(2分)
(501,号,号2分)
4apm(2分)
【解析】(1)第六周期IA族元素Cs的质子数为55,59号元素Pr与Cs同周期。
(2)煅烧孪生矿易产生S02,SO2有毒,易污染空气。
(3)①HzO2溶液不足时,溶液中含有Fe2+,故可用K,[Fe(CN).]溶液检验。
②pH=7时,溶液中c(OH)=l0-?mol·L.,根据Km[Pr(OH)3]计算可得,此时溶液中
允许存在的Pr3+的最大浓度为0.5mol·1.-1,大于溶液中Pr3+的浓度,故此时Pr3+未
沉淀。
(⑤)②结合晶胞图可知,O粒子与P粒子的最短距离为体对角线长的,故O粒子与Pr粒
3
子的最短距离为apm。
【评分细则】
【高三化学·参考答案第3页(共5页)】
(1)答“6”也给分。
(4)反应条件写“灼烧”或“高温”也给分,未写反应条件不扣分。
(5)①答“(1,0.5,0.5)”也给分。
②未写单位扣1分。
17.(1)苯乙酸甲酯(2分);酰胺基、酯基(2分)
(2)甲醇、浓硫酸、加热(2分);取代反应(1分)
(3)K)
(2分)
COOCH
+Hc(2分)
COOCH
(5)12(2分)
60N-1分),a
8XOD
1分)
【解析】(1)根据已知条件可知,F一→G的反应是将卤素原子转化为氨基的反应,故G中含
氧官能团为酰胺基、酯基。
(2)A→B是由羧基转化为酯基,由此可知,反应物还有甲醇,反应的条件为浓硫酸、加热,
反应类型为取代反应。
(3)C→D是硝化反应,由此可知C为)
COOCH
(5)分子中含有
结构和一CONH2,根据条件③可知,还含有羧基,由此可得环上除
CONH
一CONH2外,还有一(CH2)COOH。2个支链存在位置异构,即
[星号位置为
CONH:
一(CH2),COOH取代的位置,后同]4种和
8种,共12种。
【评分细则】
(1)第二空答对但漏答的得1分,错答不得分,“酰胺基”写成“酰胺键”不扣分。
(2)第一空答到“浓硫酸、加热”得1分,答到“甲醇”得1分。第二空答“酯化反应”也得分。
18.(1)一49.5(2分);低温(1分)
(2)012(1分);在Co@In2O3(012)晶面催化剂作用下,生成CH,OH的速率控制步骤活化
【高三化学·参考答案第4页(共5页)】
能小于生成CO的速率控制步骤活化能,更有利于CHOH的生成(2分)
(3)①0.0325p(2分)
②0.059(2分)
③增大(2分):主反应和副反应中,H20的化学计量数与C02相同,300~400℃范围内,随
着温度升高,CO2的平衡转化率增大,H2O的平衡产量增大(2分)
【解析】(1)△H=E(生成物)-E(反应物)=(-201.2kJ·mol-1)+(-241.8k·mol厂)
-(-393.5kJ·mol-1)=-49.5k·mol-1;△G<0时,反应可自发进行,由此可判断,低
温有利于该反应自发进行。
(3)设加人的CO2的物质的量为aol,根据反应方程式,计算得平衡时各物质的物质的量
以及分压如表所示:
物质
C02(g)
H2(g)
CH,OH(g)
H2O(g)
CO(g)
物质的量
0.5a mol
1.7a mol
0.4a mol
0.5a mol
0.la mol
分压
0.125p kPa
0.425p kPa
0.1p kPa
0.125p kPa
0.025p kPa
①起始时氢气的分压为0.75pkPa,0~10min内,v(H2)=
0.75p kPa-0.425p kPa
10 min
=0.0325pkPa·min1。
②反应的K,&0X8器多0.059。
【评分细则】
(2)第一空答“Co@In2O3(012)”亦可得分,仅答“Co@In203”不得分。第二空答“速率控制
步骤活化能越小,反应速率越快”亦可得分。
(3)③第二空答到“根据反应方程式可知,H2O的平衡产量随CO2平衡转化率增大而增大”
亦可得分。