内容正文:
2024—2025学年河北省高三年级1月期末考试
化学
注意事项:
1.本试卷共100分,考试时间75分钟。
2.请将各题答案填在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H—1 Li—7 C—12 N—14 O—16 Na—23 S—32 Cl—35.5 K—39 Fe—56 Zn—65
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。
1.纵观古今,化学与环境、材料、生产、生活关系密切,下列说法错误的是( )
A.“碳中和”最新成果将CO2合成淀粉涉及氧化还原反应
B.“九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”,“翠色”是因为成分中含有氧化亚铜
C.在阳光照射下,利用水和二氧化碳合成的甲醇属于可再生燃料
D.微纳米光刻机的原料四甲基氢氧化铵[(CH3)4N]OH有较好水溶性
2.下列化学用语表示正确的是( )
A.基态溴原子电子占据最高能级的电子云轮廓图:
B.的系统命名:2-甲基苯酚
C.NaCl溶液中的水合离子:
D.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
3.下列实验原理、装置及操作不能达到实验目的的是( )
A.用装置①除去SO2中的SO3气体
B.在氮气稳定气流中,用装置②测定Na2CO3・xH2O中结晶水的数目
C.用装置③灼烧NaHCO3制备Na2CO3
D.用装置④吸收CO2制备NaHCO3
4.下列有关有机物的说法错误的是( )
A.区分A和B可以用FeCl3溶液
B.A→B的反应类型是取代反应
C.A中sp2与sp3杂化的碳原子数的比值是4:1
D.1mol A与足量的NaOH反应,最多消耗2mol NaOH
5.结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释错误的是( )
选项
事实
解释
A
甘油是黏稠液体
甘油分子间的氢键较强
B
用氨水配制银氨溶液
[Ag(NH3)2]OH中Ag+和NH3之间以配位键结合
C
顺丁橡胶与硫等硫化剂硫化
碳碳双键打开与硫形成二硫键
D
CO2、CH2O、CH4键角依次减小
孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
6.下列有关操作或性质的判断正确的是( )
A.制作豆腐时添加石膏,体现了CaSO4的难溶性
B.麦芽糖与稀硫酸共热后加NaOH溶液调至碱性,再加入新制氢氧化铜并加热,可判断麦芽糖是否水解
C.甲苯的质谱图中,质荷比为92的峰归属于
D.实验室制备硝基苯时,温度计插入反应溶液中,并控制温度在50~60℃之间
7.下列离子方程式书写正确的是( )
A.乙酰胺与盐酸混合共热:
B.方铅矿(PbS)遇CuSO4溶液生成铜蓝(CuS):Cu2+(aq)+PdS(s)=CuS(s)+Pd2+(aq)
C.0.1mol·L-1 CuSO4溶液中加入过量浓氨水:
D.邻羟基苯甲醛中加入足量浓溴水:
8.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.常温下,1L pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的数目为0.2NA
B.1g D2O中,中心原子上的孤电子对数为0.2NA
C.常温常压下,48g O3中含有的非极性键数目为2NA
D.将一定量的Cl2溶于水,当溶液中产生1mol Cl-时,反应转移电子数为NA
9.工业合成氨以铁触媒作催化剂的反应机理如图(*表示吸附态,中间部分表面反应过程未标出),N2的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。研究表明,合成氨的速率与相关物质的浓度关系为:,k为速率常数。下列说法错误的是( )
A.采用低温、高压合成氨有利于提高平衡产率
B.增大N2、H2或NH3的浓度都能提高合成氨速率
C.合成氨反应的ΔH和ΔS都小于0
D.原料气中N2适当过量,N2和H2物质的量之比按1:2.8加入
10.下列实验操作、现象得出的结论正确的是( )
选项
实验操作、现象
结论
A
将Na[Al(OH)4]溶液与NaHCO3溶液混合,有白色沉淀生成
电离出H+的能力:
B
在I2的CCl4溶液中加入KI溶液,下层液体颜色变浅
KI具有还原性
C
向CuSO4溶液中通入H2S气体,出现黑色沉淀CuS
酸性:H2S<H2SO4
D
取一定体积、一定浓度的草酸溶液,滴加几滴甲基橙,再使用标准NaOH溶液滴定,记录数据
草酸为二元酸
11.烟酸铬可促进动物生长发育和蛋白质合成,在工业上主要用作饲料添加剂、医药保健品、食品添加剂等,其结构如图所示,下列说法错误的是( )
A.C、N、O三种元素形成的简单氢化物的键角由大到小的顺序为:CH4>NH3>H2O
B.该配合物中的配体有1种
C.该配合物的配体中的所有碳原子不共面
D.中心铬离子的化合价为+3价
12.硫化锌锂电池放电时,负极材料晶胞组成变化如图所示,ZnS晶胞边长为a pm,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.化学式LixZnyS中,x=1.5 B.ZnS晶胞中,S2-围成的四面体空隙填充率为50%
C.AB间的距离为 D.ZnS晶胞的密度是
13.铋(Bi)是一种重要的有色金属,工业上通过辉铋矿(主要成分是Bi2S3,含有少量Si、Fe、Pb、Al等元素)生产海绵铋的一种工艺流程如下,下列说法正确的是( )
A.“酸浸”时,辉铋矿被浸出到“浸液”中的元素为Fe、Al、Pb
B.已知“氧化浸出”时,会生成[BiCl6]3-,则发生反应的离子方程式为:Fe3++Bi2++6Cl-=[BiCl6]3-+Fe2+
C.向“滤液”中通入氯气或氧气,所得溶液可循环利用
D.电解法也可制备Bi,“氧化浸出”液应在阳极区
14.常温下,用0.01mol/L NaOH溶液滴定20.00mL 0.01mol/LHA溶液,溶液中含A微粒百分含量X%(A-的百分含量)、pOH[pOH=-lgc(OH-)]随滴加NaOH溶液体积V(NaOH)的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.曲线②表示A-的百分含量随滴加NaOH溶液体积的变化关系
B.HA的电离常数Ka的数量级为10-4
C.M点时a=10,溶质为物质的量为1:1的HA和NaA
D.M点溶液中存在c(HA)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)三氯甲硅烷(SiHCl3:沸点为31.8℃,熔点为-126.5℃,易水解)是制取高纯硅的重要原料。利用如下装置在实验室制备SiHCl3粗品(加热及夹持装置略),回答下面问题。
(1)三氯甲硅烷(SiHCl3)中硅元素的化合价是______,其水解产物除H4SiO4外还有______(写化学式)。
(2)实验开始前需要检验上面(不包含F)装置气密性,该步骤中的第一步操作是:首先关闭分液漏斗的活塞,然后______。
(3)装置A中发生反应的化学方程式为,利用了浓硫酸的______性质。装置E的作用是______。
(4)在装置C中将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中,加热发生反应的化学方程式是______。理论上每生成1mol SiHCl3,被还原的HCl分子数为______。
(5)装置D中仪器c的名称为______。装置F中实验仪器适合的是______。
(6)用pH试纸测某NaOH溶液的pH,操作如下:取一块pH试纸放在洁净的玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测溶液涂在试纸的中央,______,得出pH值。(请填写完整上述操作过程)
16.(16分)铵铁蓝Fe(NH4)Fe(CN)6是一种重要的工业颜料,利用硫铁矿(主要成分为FeS2,杂质为SiO2)联合工业制硫酸生成铵铁蓝能最大程度利用原料。工艺流程如下:
回答下面问题:
(1)一系列工业生产中在“接触室”中发生反应的化学方程式为______;工业上经常采用500℃的高温条件,解释其原因是______。
(2)“焙烧”过程中发生反应的化学方程式______。
(3)“酸浸”过程中发生反应的离子方程式有:
①Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
②______。
该过程中利用硫铁矿(FeS2)代替SO2,也取得相同的实验效果,若生成相同量的FeSO4,消耗的n(SO2):n(FeS2)=______。
(4)已知FeSO4溶液极易变质,实验室中经常利用“试剂①”来进行检验,写出操作步骤和现象:______。写出“沉铁”过程中的离子方程式:______。
(5)写出利用Fe(NH4)2Fe(CN)6制备铵铁蓝的离子方程式______。
(6)“过滤、洗涤、干燥”中一般先用乙醇洗涤,再用乙醚洗涤,写出利用乙醚洗涤的目的是______。
17.(14分)我国科学家用CO2人工合成淀粉时,第一步就需要将CO2转化为甲醇。
已知:①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1=-90.5kJ·mol-1
②CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=41.1kJ·mol-1
回答下面问题:
(1)写出由CO2(g)与H2(g)合成CH3OH(g)的热化学方程式③______。
(2)在密闭容器中充入1mol CO和2mol H2发生反应①,测得CO的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。实验测得,v正=k正・c(CO)·c(H2),v逆=k逆·c(CH3OH),k正、k逆为速率常数。
①压强p1、p2、p3由大到小的顺序是______。
②已知a点时容器体积刚好等于1L,则在p3压强下b点______。
(3)某温度下在2L刚性容器中通入1mol CO2和3mol H2,此时气体压强为p0,发生上述②和③的反应,达到平衡时H2和水蒸气的物质的量分别为1.2mol、0.8mol,则
①甲醇的选择性是______%。
②此时反应②的化学平衡常数K2=______。
③实验测得平衡时CO2的转化率及CH3OH和CO的选择性,随温度变化如图所示。
表示甲醇选择性的曲线是______。
200℃~360℃,升高温度曲线b对应纵坐标值减小的原因是______。
(4)利用电解法从烟气中分离CO2,科学的废物利用节省资源,原理如下:
已知:Q表示:;QH2表示:
CO2气体可选择性通过电极膜,溶液不能通过。
①电源的正极是______(填“a”或“b”)。
②写出M电极的电极反应式为______。
18.(14分)某药物有效成分N的合成路线如下图所示:
已知:
回答下面问题:
(1)有机物B的名称是______。反应④的反应类型是______。
(2)有机物C的结构简式是______。有机物H的结构简式是______。
(3)写出有机物N中官能团的名称______。
(4)写出反应③的化学方程式______。
(5)写出反应⑦的化学方程式______。
(6)合成路线中设计反应④和⑧的目的是______。
(7)有机物Q是有机物H的同分异构体,具有如下性质:
①在酸性或碱性条件下均能水解。②能发生银镜反应。③遇到氯化铁溶液显紫色。
有机物Q有______种不同的分子,其中核磁共振氢谱为1:2:2:2:1的有机物的结构简式为______。
2024-2025学年河北省高三年级1月期末考试
化学参考答案
1.B 【解析】A.将CO2转化为淀粉[(C6H10O5)n]的过程中碳元素化合价发生变化,为氧化还原反应,A正确;B.“翠色”为青色或者绿色,可能来自亚铁离子,而氧化亚铜为砖红色,诗句中的“翠色”不可能来自氧化亚铜,B错误;C.甲醇属于可再生资源,可代替汽油作为汽车的燃料,C正确;D.微纳米光刻机的原料四甲基氢氧化铵[(CH3)4N]OH结构中含有亲水基—OH,因此该物质有较好水溶性,D正确。
2.B 【解析】A.基态溴原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,则占据最高能级的电子云轮廓图为,A错误;B.含有的官能团为羟基,甲基与羟基相邻,系统命名为:2-甲基苯酚,B正确;C.Na+离子半径比Cl-小,水分子电荷情况如图,Cl-带负电荷,水分子在Cl-周围时,呈正电性的H朝向Cl-,水分子在Na+周围时,呈负电性的O朝向Na+,NaCl溶液中的水合离子应为:、,C错误;D.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图为,D错误。
3.C 【解析】A.SO3与饱和亚硫酸氢钠溶液中的水反应产生H2SO4,而SO2不能发生反应,因此可以用装置①的饱和NaHSO3溶液除去SO2中的SO3,A正确;C.灼烧NaHCO3应在坩埚中,C错误。
4.D 【解析】D.1mol A与足量的NaOH反应,最多消耗3mol NaOH,D错误。
5.D 【解析】A.甘油分子中有3个羟基,分子间可以形成更多的氢键,且O元素的电负性较大,故其分子间形成的氢键较强,因此甘油是黏稠液体,A正确;B.[Ag(NH3)2]OH中Ag+和NH3之间以配位键结合,体现了NH3的配位性,B正确;D.CO2中心C原子为sp杂化,键角为180°,CH2O中心C原子为sp2杂化,键角大约为120°,CH4中心C原子为sp3杂化,键角为109°28′,三种物质中心C原子都没有孤电子对,三者键角大小与孤电子对无关,D错误。
6.C 【解析】A.制作豆腐时添加石膏,利用的是在胶体中加入电解质发生聚沉这一性质,与CaSO4难溶性无关,A错误;B.麦芽糖及其水解产物均具有还原性,均能和新制氢氧化铜在加热条件下反应生成砖红色沉淀Cu2O,若按方案进行该实验,不管麦芽糖是否水解,均可生成砖红色沉淀,故不能判断麦芽糖是否水解,B错误;C.带1个单位正电荷,其相对分子质量为92,因此其质荷比为92,C正确;D.实验室制备硝基苯时采取的是水浴加热,温度计插入到水浴中来控制水温在50-60℃之间,D错误。
7.A 【解析】B.方铅矿(PbS)遇CuSO4溶液生成铜蓝(CuS),反应的离子方程式为,B错误;C.浓氨水过量,应生成铜氨络离子,离子方程式为Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O,C错误;D.邻羟基苯甲醛中加入足量浓溴水,醛基会被氧化为羧基,D错误。
8.D 【解析】A.常温下,1L pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的数目为0.1NA,A错误;B.D2O为,1g D2O的物质的量为0.05mol,1个D2O分子中,中心原子上的孤电子对数为2,则0.05mol D2O中,中心原子上的孤电子对数为0.1NA,B错误;C.O3中含有的化学键为极性键,不含有非极性键,C错误。
9.B 【解析】B.由可知,增大NH3的浓度减慢合成氨速率,B错误。
10.A 【解析】B.,I2溶于KI溶液中,B错误;D.通过中和滴定证明草酸是二元酸时,应该使用酚酞作指示剂,不能使用甲基橙,D错误。
11.C 【解析】A.CH4、NH3、H2O分子的中心原子的杂化轨道类型均为sp3,孤电子对数分别为0、1、2,孤电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,A正确;C.烟酸根中六元环的结构与苯环相似,环上的碳原子共面,羧酸根中碳原子与六元环直接相连也共面,C错误。
12.C 【解析】AB间的距离为,C错误。
13.C 【解析】A.“酸浸”时,辉铋矿中只有Fe、Al能被浸出,Pb变成难溶的PbSO4,A错误;B.后续分析可知,Bi2S3不溶于硫酸,“氧化浸出”时,生成[BiCl6]3-,离子方程式为:6Fe3++Bi2S3+12Cl-=2[BiCl6]3-+6Fe2++3S,B错误;C.“滤液”为FeCl2溶液,向“滤液”中通入氯气或氧气,得到FeCl3溶液可循环利用,C正确;D.“氧化浸出”液[BiCl6]3-转化为Bi,应在阴极区,D错误。
14.C 【解析】A.随NaOH溶液的加入,HA逐渐减少,A-逐渐增大,曲线①、②分别表示HA、A-的百分含量随滴加NaOH溶液体积的变化关系,A正确;B.M点HA与A-浓度相等,对应pOH=10.6,pH=3.4,Ka=c(H+)=10-3.4,数量级为10-4,B正确;M点c(A-)=c(HA),HA的Ka=10-3.4,A-的Kh=10-10.6,HA电离程度大于A-水解程度,HA物质的量大于NaA,a<10,C错误;D.M点溶液中存在电荷守恒:c(A-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),且c(A-)=c(HA),可得c(HA)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),D正确。
15.(14分,除标注外,每空1分)
(1)+4 HCl和H2(2分,少写错写均不得分)
(2)在装置E后面连接玻璃导管,并将导管浸入水中(意思正确即可)
(3)高沸点难挥发防止F中水蒸气进入D装置中,引起三氯甲硅烷水解
(4)(2分) 3NA(或1.806×1024,2分)
(5)球形冷凝管 BD(2分,少选得一分,错选多选不得分)
(6)待变色稳定后与标准比色卡对比
16.(16分,除标注外,每空2分)
(1) 500℃温度高反应速率快,催化剂活性最强(1分)
(2)
(3) 15:2
(4)用试管取少量硫酸亚铁溶液样品,滴加亚铁氰化钾溶液,若出现蓝色沉淀证明已经变质,否则没有
(5)
(6)除去样品表面附着的乙醇,乙醚易挥发便于干燥(1分)
17.(14分,除标注外,每空2分)
(1)CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.4kJ·mol-1
(2)①p1>p2>p3(1分) ②25
(3)①62.5 ②1 ③a(1分) 升高温度时,反应③逆向移动程度大于反应②正向移动程度(1分,意思正确即可)
(4)①b(1分) ②
18.(14分,除标注外,每空1分)
(1)对羟基苯甲醛(4-羟基苯甲醛) 取代反应
(2)(CH3)2NCH2Cl
(3)羟基、酰胺基、醚键、氨基(2分)
(4)(2分)
(5)(2分)
(6)保护酚羟基
(7)13(2分)
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