内容正文:
北京四中2026-2027学年度第一学期开学测试试卷
高三化学
(试卷满分100分,考试时间为90分钟)
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)
1. 下列过程与水解反应无关的是
A. 淀粉在人体内转化为葡萄糖 B. 热的纯碱溶液去油污
C. 一定条件下蛋白质转化为氨基酸 D. 核苷酸转化为生物体的遗传物质核酸
【答案】D
【解析】
【详解】A.淀粉属于多糖,在人体内发生水解反应最终生成葡萄糖,与水解反应有关,A不符合题意;
B.纯碱为碳酸钠,热的纯碱溶液中水解程度更大,反应为,溶液碱性更强,油污在碱性条件下水解生成可溶于水的物质,从而达到去油污的效果,与水解反应有关,B不符合题意;
C.蛋白质在一定条件下发生水解反应,肽键断裂生成氨基酸,与水解反应有关,C不符合题意;
D.核苷酸通过缩聚反应(脱水聚合)生成核酸,是小分子聚合为大分子的过程,与水解反应无关,D符合题意;
故选D。
2. 下列实验中,颜色的变化与氧化还原反应有关的是
A. 往紫色石蕊溶液中加入盐酸,溶液变红
B. 饱和溶液在沸水中变成红褐色胶体
C. 在淀粉-KI溶液中加入少量NaClO溶液,振荡后溶液变蓝
D. 使滴有酚酞的NaOH溶液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.盐酸电离出使石蕊遇酸变红,反应中无元素化合价升降,与氧化还原反应无关,A错误;
B.饱和溶液在沸水中生成红褐色胶体是的水解反应,反应前后元素始终为+3价,无化合价变化,与氧化还原反应无关,B错误;
C.具有氧化性,将氧化为,遇淀粉显蓝色,反应中元素化合价从-1升高到0,元素化合价从+1降低到-1,存在化合价升降,属于氧化还原反应,C正确;
D.与发生复分解反应生成盐和水,消耗使溶液碱性减弱导致褪色,反应中无元素化合价升降,与氧化还原反应无关,D错误;
故选C。
3. NH3既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料,下图为合成NH3以及NH3制NH4NO3的物质转化示意图。
下列说法正确的是
A. Ⅰ~Ⅴ均是氮的固定
B. Ⅰ中加热的目的是增大化学反应速率和提高原料的平衡转化率
C. Ⅰ~Ⅳ都是氧化还原反应,氧化剂依次是N2、O2、O2、H2O
D. 若在Ⅳ中加入足量水、通入足量空气可将NO2充分转化为HNO3
【答案】D
【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,仅反应Ⅰ属于氮的固定,Ⅱ~Ⅴ均为化合态氮之间的转化,A错误;
B.反应Ⅰ是合成氨反应,为放热可逆反应,加热可增大反应速率,但会使平衡逆向移动,降低原料的平衡转化率,加热的目的并非提高平衡转化率,B错误;
C.反应Ⅳ为,既是氧化剂又是还原剂,中元素化合价无变化,不是氧化剂,C错误;
D.通入足量空气时,与水、发生总反应,加入足量水、通入足量空气可将充分转化为,D正确;
故选D。
4. 用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是
A. 上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B. ②中选用品红溶液验证SO2的生成
C. ③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D. 为确认CuSO4生成,向①中加水,观察颜色
【答案】D
【解析】
【详解】A、当铜丝与浓硫酸接触时才能反应,当往上抽动铜丝时,铜丝与硫酸不接触,反应停止,故可通过上下移动①中铜丝可控制SO2的量,故A正确;
B、SO2具有漂白性,可用品红溶液验证SO2的生成,故B正确;
C、SO2为酸性气体,具有污染性,可与碱发生反应,用NaOH溶液吸收多余的SO2,故C正确;
D、铜与浓硫酸反应后①中溶液显蓝色即可证明有CuSO4生成,无需向其中加水,并且将水加入浓硫酸中会使试管中液滴飞溅,发生危险,故D错误。
答案选D。
5. 在铜的冶炼过程中有如下反应发生5FeS2+14CuSO4+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4关于此反应,下列说法正确的是
A. Cu2S既是氧化产物,又是还原产物
B. 产物中的SO有一部分是氧化产物
C. FeS2只作还原剂
D. 5 mol FeS2发生反应,有10 mol电子转移
【答案】B
【解析】
【分析】反应5FeS2+14CuSO4+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4中,Cu元素化合价降低,被还原,CuSO4为氧化剂,FeS2中S元素化合价为-1价,反应后分别升高为+6价、降低为-2价,FeS2既是氧化剂又是还原剂。
【详解】A.反应中Cu元素的化合价降低,S元素的化合价降低,则Cu2S只是还原产物,A错误;
B.由化学方程式可知,反应物中含有14molSO离子,生成物中有17molSO离子,则有3molS被氧化,产物中的SO有一部分是氧化产物,B正确;
C.FeS2中S元素化合价为-1价,反应后分别升高为+6价、降低为-2价,FeS2既是氧化剂又是还原剂,C错误;
D.5molFeS2发生反应,Cu元素化合价由+2价→+1价,14molCuSO4得到14mol电子,FeS2→Cu2S,S元素的化合价由-1价→-2价,生成7molCu2S,得到7mol电子,有21mol电子转移,D错误;
答案选B。
6. 香柠檬油可用于化妆品。香柠檬油含微量的香柠檬酚和香柠檬醚,其结构如下图。下列说法正确的是
A. 香柠檬醚的分子式为C13H9O4
B. 香柠檬醚最多可与7molH2发生加成反应
C. 1mol香柠檬酚与Br2发生取代反应,最多消耗3mol Br2
D. 1mol香柠檬酚与NaOH溶液反应,消耗3molNaOH
【答案】D
【解析】
【详解】A.香柠檬醚的分子式为C13H8O4,A错误;
B.1mol香柠檬醚最多可与6molH2发生加成反应,B错误;
C.1mol香柠檬酚与Br2发生取代反应,最多消耗1mol Br2,C错误;
D.1mol香柠檬酚与NaOH溶液反应,其中酚羟基要消耗1molNaOH,酯基要消耗1 molNaOH,水解后又有1 mol酚羟基消耗1 molNaOH,1mol香柠檬酚最多与3molNaOH反应,D正确;
答案选D。
7. 含有、、的溶液中缓慢通入氯气,溶液中各种离子的物质的量变化如下图所示。下列说法正确的是
A. B点时溶液中含有和
B. DE段表示的变化情况
C. 当通入时,溶液中发生的离子反应是:
D. 原溶液中
【答案】C
【解析】
【详解】A.还原性顺序为,B点时,恰好完全反应,溶液中仅含和,不含,A错误;
B.DE段对应,此时是被氧化的过程,代表的变化,的变化发生在阶段,B错误;
C.通入时,先氧化,剩余氧化,对应离子方程式为,C正确;
D.由反应计量关系得:,,,故,D错误;
故选C。
8. 化合物与反应可合成药物中间体,转化关系如下。
已知L能发生银镜反应,下列说法正确的是
A. K的核磁共振氢谱有两组峰 B. L是乙醛
C. M完全水解可得到K和L D. 反应物K与L的化学计量比是1∶1
【答案】D
【解析】
【详解】A.有机物的结构与性质 K分子结构对称,分子中有3种不同环境的氢原子,核磁共振氢谱有3组峰,A错误;
B.根据原子守恒可知1个K与1个L反应生成1个M和2个H2O,L应为乙二醛,B错误;
C.M发生完全水解时,酰胺基水解,得不到K,C错误;
D.由上分析反应物K和L的计量数之比为1∶1,D项正确;
故选D。
9. 下列各项操作中,不发生“先沉淀后溶解”现象的是
①向苯酚钠溶液中通入过量的
②向次氯酸钙稀溶液中通入过量的
③向饱和NaOH溶液中通入过量的
④向溶液中逐滴加入氨水至过量
A. ①④ B. ①③ C. ①② D. ②③
【答案】B
【解析】
【详解】A.①中苯酚钠与过量反应生成微溶的苯酚,沉淀不溶解,符合要求;但④中溶液滴加过量氨水,先生成银的氢氧化物沉淀,后沉淀溶解生成,发生先沉淀后溶解,不符合要求,A错误;
B.①沉淀不溶解,③中饱和溶液通入过量,最终生成溶解度更小的,析出晶体后不溶解,二者均不发生“先沉淀后溶解”现象,符合题意,B正确;
C.①符合要求,但②中次氯酸钙溶液通入过量,先生成沉淀,后沉淀转化为可溶的,发生先沉淀后溶解,不符合要求,C错误;
D.②发生先沉淀后溶解现象,不符合要求,D错误;
故选B。
10. 在实验室中,用右图所示装置(尾气处理装置略去)进行下列实验,将①中液体逐滴滴入到②中。实验结果与预测的现象一致的是
选项
①中的物质
②中的物质
预测②中的现象
A
氨水
溶液
先产生白色沉淀,随后沉淀溶解
B
稀硫酸
溶液
产生白色浑浊
C
浓硝酸
用砂纸打磨过的铁丝
产生大量红棕色气体
D
浓盐酸
黑色粉末
立即产生大量气体
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氨水为弱碱,与溶液反应只能生成白色沉淀,不溶于过量氨水,沉淀不会溶解,A错误;
B.稀硫酸与溶液发生反应,生成的单质硫会形成白色浑浊,实验结果与预测一致,B正确;
C.常温下铁遇浓硝酸发生钝化,表面生成致密氧化膜阻止反应持续进行,不会产生大量红棕色气体,C错误;
D.浓盐酸与只有在加热条件下才反应生成,常温下不反应,无大量气体产生,D错误;
故选B。
11. 铝土矿的主要成分是,含有、等杂质。铝土矿中提取的一种流程设计如下:
下列说法正确的是
A. 滤渣1、2的主要成分分别为、
B. 该流程中,有步骤涉及了氧化还原反应
C. 沉铝时,可用足量稀代替
D. 为节省能源,冶炼Al时也可电解熔点较低的
【答案】A
【解析】
【分析】铝土矿的主要成分是,杂质为、。加入盐酸酸溶,与盐酸反应生成和水。与盐酸反应生成和水。不溶于盐酸。因此,过滤后得到的滤渣1是不反应的,滤液中主要含有、以及过量的盐酸。继续加入足量 NaOH溶液除铁,NaOH溶液首先中和过量的盐酸。与NaOH反应生成沉淀,与足量NaOH反应时,最终生成。因此过滤后得到的滤渣2是沉淀,此时溶液中的主要含铝物质是。最后通入足量沉铝,向含有的溶液中通入足量,会生成沉淀和碳酸氢钠,过滤得到沉淀。将固体加热焙烧,使其分解生成,据此解答;
【详解】A.铝土矿加盐酸酸溶时,不溶于盐酸,故滤渣1主要成分为;酸溶后滤液含、,加足量溶液时,转化为沉淀,转化为留在溶液中,故滤渣2主要成分为,A正确;
B.该流程中所有反应均为复分解反应或分解反应,无元素化合价变化,未涉及氧化还原反应,B错误;
C.若用足量稀代替,过量会使生成的溶解,无法得到沉淀,不能达到沉铝目的,C错误;
D.是共价化合物,熔融状态下不导电,无法电解冶炼,D错误;
故选A。
12. 海洋中有丰富的资源,下图为海水资源利用的部分过程。下列有关说法正确的是
A. 步骤①中,为除去粗盐中的、、、等杂质,加入药品的顺序为溶液→NaOH溶液→溶液先过滤后加盐酸
B. 步骤②的操作为加热
C. 步骤④中,水溶液吸收后,溶液的pH增大
D. 根据海水提溴流程可知还原性:
【答案】D
【解析】
【分析】海水经过处理得到粗盐和母液,粗盐经除杂提纯得到精盐,精盐可用于侯氏制碱,向精盐溶液中先后通入NH3、CO2析出NaHCO3,NaHCO3受热分解生成Na2CO3,精盐也可用于氯碱工业;母液中可提取镁和溴,母液转化得到Mg(OH)2,经处理得到MgCl2・6H2O,MgCl2・6H2O需在HCl气流中加热脱水得到无水MgCl2,母液中的NaBr先被Cl2氧化得到溴单质,用SO2水溶液吸收溴单质实现溴的富集,最后再通入Cl2重新得到溴单质。
【详解】A.除去粗盐中杂质时,溶液需在溶液之后加入,以除去过量的,该加药顺序错误,A错误;
B.易水解,步骤②需在气流中加热才能得到无水,直接加热会得到或,B错误;
C.水溶液吸收发生反应,生成两种强酸,溶液酸性增强,减小,C错误;
D.氧化还原反应中还原剂还原性强于还原产物,由得还原性,由得还原性,故还原性,D正确;
故答案选D。
13. 重氮羰基化合物聚合可获得主链由一个碳原子作为重复结构单元的聚合物,为制备多官能团聚合物提供了新方法。利用该方法合成聚合物P的反应路线如图。
下列说法不正确的是
A. 反应①中有氮元素的单质生成
B. 反应②是取代反应
C. 聚合物P能发生水解反应
D. 反应②的副产物不可能是网状结构的高分子
【答案】D
【解析】
【分析】根据反应①前后两个物质的结构简式,结合质量守恒,可以推出反应①的反应方程式为:
n +nN2↑,根据反应②前后两个物质的结构简式,可以推出反应②的反应方程式为:n +n/2→ +n ;据此作答。
【详解】A.根据分析,反应①的反应方程式为:
n +nN2↑,反应①中有氮气生成,A正确;
B.根据分析,反应②的反应方程式为:n +n/2→ +n ,是取代反应, B正确;
C.聚合物P 与水在一定条件下反应时,这个键容易断开生成氨基和羧基,是水解反应,C正确;
D.反应②的副产物也是聚合物,肯定是网状结构的高分子,D错误;
故选D。
14. 不同条件下,当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。
反应序号
起始酸碱性
KI
KMnO4
还原产物
氧化产物
物质的量/mol
物质的量/mol
①
酸性
0.001
n
Mn2+
I2
②
中性
0.001
10n
MnO2
已知:的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法正确的是
A. 反应①,
B. 对比反应①和②,
C. 对比反应①和②,的还原性随酸性减弱而减弱
D. 随反应进行,体系变化:①增大,②不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应①中Mn元素的化合价由+7价降至+2价,I元素的化合价由-1价升至0价,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应①的离子方程式是:10I-+2+16H+=2Mn2++5I2+8H2O,故n(Mn2+)∶n(I2)=2∶5,A项错误;
B.根据反应①可得关系式10I-~2,可以求得n=0.0002,则反应②的n(I-)∶n()=0.001∶(10×0.0002)=1∶2,反应②中Mn元素的化合价由+7价降至+4价,反应②对应的关系式为I-~2~MnO2~~6e-,中I元素的化合价为+5价,根据离子所带电荷数等于正负化合价的代数和知x=3,反应②的离子方程式是:I-+2+H2O=2MnO2↓++2OH-,B项正确;
C.已知的氧化性随酸性减弱而减弱,对比反应①和②的产物,I-的还原性随酸性减弱而增强,C项错误;
D.根据反应①和②的离子方程式知,反应①消耗H+、产生水、pH增大,反应②产生OH-、消耗水、pH增大,D项错误;
答案选B。
二、填空题(本大题共5题,共58分)
15. 已知:A、B、C为中学常见的单质,A为淡黄色固体;D、E、F为中学常见的氧化物,E是具有磁性的黑色晶体;H、K为中学常见的盐;M为一种常见的无色液体。各物质间的转化关系如图所示(某些条件已略去)。
请回答:
(1)生成F的化学方程式_________。
(2)物质K的化学式为________。
(3)D可使酸性KMnO4溶液褪色,体现了D物质的________(填字母序号)。
A.氧化性 B.还原性 C.漂白性
(4)C与M在一定条件下反应的化学方程式为_________。
(5)先将D气体通入BaCl2溶液中,再通入NH3,实验过程中的现象为________。
(6)H溶液在空气中长期放置会出现红褐色浑浊,请用一个离子方程式表示其变化的原因:________。
【答案】(1)2SO2+O22SO3
(2)Fe2(SO4)3
(3)B (4)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(5)先无明现象,后产生白色沉淀
(6)12Fe2++3O2+6H2O═4Fe(OH)3↓+8Fe3+
【解析】
【分析】由题干信息和转化图示信息可知,A为淡黄色固体单质,应为S,E是具有磁性的黑色晶体,应为Fe3O4,由B和A能连续反应可知B为O2,C为Fe,D为SO2,F为SO3,M为一种常见的无色液体,应为H2O,则G为H2SO4,由H和K的转化关系可知H为FeSO4,K为Fe2(SO4)3,结合对应物质的性质以及题目要求可解答该题。
【小问1详解】
由分析可知,D为SO2,B为O2,F为SO3,故生成F的化学方程式为:2SO2+O22SO3,故答案为:2SO2+O22SO3;
【小问2详解】
由分析可知,物质K的化学式为Fe2(SO4)3,故答案为:Fe2(SO4)3;
【小问3详解】
由分析可知,D为SO2,D即SO2可使酸性KMnO4溶液褪色,体现了D物质的还原性,反应原理为:5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,故答案为:B;
【小问4详解】
由分析可知,C为Fe,M为H2O,C与M在一定条件下反应即Fe和水蒸气反应,该反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,故答案为:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;
【小问5详解】
由分析可知,D为SO2,由于HCl的酸性强于H2SO3,故先将D气体通入BaCl2溶液中,无明显现象,再通入NH3,由于H2SO3+2NH3=(NH4)2SO3,(NH4)2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NH4Cl,故实验过程中的现象为:先无明现象,后产生白色沉淀,故答案为:先无明现象,后产生白色沉淀;
【小问6详解】
由分析可知, H为FeSO4,具有还原性,可与空气中氧气发生反应生成红褐色氢氧化铁沉淀,反应的离子方程式为12Fe2++3O2+6H2O═4Fe(OH)3↓+8Fe3+,故答案为:12Fe2++3O2+6H2O═4Fe(OH)3↓+8Fe3+。
16. 除草剂苯嘧磺草胺的中间体M合成路线如下。
(1)D中含氧官能团的名称是_______。
(2)A→B的化学方程式是_______。
(3)I→J的制备过程中,下列说法正确的是_______(填序号)。
a.依据平衡移动原理,加入过量的乙醇或将J蒸出,都有利于提高I的转化率
b.利用饱和碳酸钠溶液可吸收蒸出的I和乙醇
c.若反应温度过高,可能生成副产物乙醚或者乙烯
(4)已知:
①K的结构简式是_______。
②判断并解释K中氟原子对的活泼性的影响_______。
(5)M的分子式为。除苯环外,M分子中还有个含两个氮原子的六元环,在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇。由此可知,在生成M时,L分子和G分子断裂的化学键均为键和_______键,M的结构简式是_______。
【答案】(1)硝基、酯基
(2) (3)abc
(4) ①. ②. 使的活泼性增强。F的电负性大,—CF3为吸电子基团(极性强),α位C—H键极性增强,易断裂
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】B发生硝化反应得到D,即B为,A与CH3OH发生酯化反应生成B,即A为,D发生还原反应得到E,结合E的分子式可知,D硝基被还原为氨基,E为,E在K2CO3的作用下与发生反应得到G,结合G的分子式可知,G为,I与C2H5OH在浓硫酸加热的条件下生成J,结合I与J的分子式可知,I为CH3COOH,J为CH3COOC2H5,J与在一定条件下生成K,发生类似的反应,结合L的结构简式和K的分子式可知,K为,G和L在碱的作用下生成M,M的分子式为,除苯环外,M分子中还有个含两个氮原子的六元环,在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇,可推测为G与L中键与酯基分别发生反应,形成酰胺基,所以断裂的化学键均为键和键,M的结构简式为。
【小问1详解】
由D的结构简式可知,D中含氧官能团为硝基、酯基;
【小问2详解】
A→B的过程为A中羧基与甲醇中羟基发生酯化反应,化学方程式为:;
【小问3详解】
I→J的制备过程为乙酸与乙醇的酯化过程,
a.依据平衡移动原理,加入过量的乙醇或将乙酸乙酯蒸出,都有利于提高乙酸的转化率,a正确;
b.饱和碳酸钠溶液可与蒸出的乙酸反应并溶解乙醇,b正确;
c.反应温度过高,乙醇在浓硫酸的作用下发生分子间脱水生成乙醚,发生分子内消去反应生成乙烯,c正确;
故选abc;
【小问4详解】
①根据已知反应可知,酯基的与另一分子的酯基发生取代反应,中左侧不存在,所以产物K的结构简式为;
②氟原子可使的活泼性增强。F的电负性大,—CF3为吸电子基团(极性强),α位C—H键极性增强,易断裂;
【小问5详解】
M分子中除苯环外还有一个含两个氮原子的六元环,在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇,再结合其分子式,可推测为G与L中键与酯基分别发生反应,形成酰胺基,所以断裂的化学键均为键和键,M的结构简式为。
17. 伊曲茶碱可治疗帕金森症,其中间体L的合成路线如下。
(1)A中含有的含氧官能团有_______。
(2)A→B的化学方程式是_______。
(3)E的核磁共振氢谱只有1组峰,E的结构简式是_______。
(4)推测I→J的反应中Na2S2O4的作用是_______。
(5)D的结构简式是_______。
(6)K分子内脱水生成L,L分子中除了含有两个六元环,还有一个含氮原子的五元环,L的结构简式是_______。
(7)F→G的过程如下。
中间产物2的结构简式是_______。
(8)E→F、F→G和K→L反应物中的N-H键、B→D的反应物中α位的C-H键,极性强,易断裂,原因分别是_______。
【答案】(1)醚键、羟基
(2) (3) (4)作还原剂,将转化为
(5) (6)或
(7) (8)N的电负性较大,键邻位的为吸电子基团
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,铜做催化剂条件下与氧气共热发生催化氧化反应生成,则B为;与反应转化为,则D为;与发生取代反应生成,则E为;与先发生取代反应生成,发生分子内加成反应生成,发生构型转化得到,则G为;与亚硝酸钠反应生成,与发生还原反应生成,则J为;与发生取代反应生成,发生脱水反应生成或,则L为或,据此分析。
【小问1详解】
根据结构简式可知,A中含有的含氧官能团有醚键、羟基。
【小问2详解】
根据分析可知,A→B的化学方程式是。
【小问3详解】
根据分析可知,E的核磁共振氢谱只有1组峰,E的结构简式是。
【小问4详解】
与发生还原反应生成,故I→J的反应中Na2S2O4的作用是作还原剂,将转化为。
【小问5详解】
根据分析可知,D的结构简式是。
【小问6详解】
根据分析可知,K分子内脱水生成L,L分子中除了含有两个六元环,还有一个含氮原子的五元环,L的结构简式是或。
【小问7详解】
根据分析可知,中间产物2为。
【小问8详解】
E→F、F→G和K→L反应物中的N−H键极性强,易断裂是因为氮元素的电负性较大所致;中α位C-H的键极性强,易断裂是因为C−H键邻位的−COOH为吸电子基团所致。
18. SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。
(1)SCR(选择性催化还原)工作原理:
① 尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式:___________。
② 反应器中NH3还原NO2的化学方程式:___________。
③ 当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成:___________。
④ 尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M=60 g·mol−1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的v1 mL c1 mol·L−1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2 mL c2 mol·L−1 NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是___________。
(2)NSR(NOx储存还原)工作原理:NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。
①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是___________。
② 用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是___________。
③ 还原过程中,有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整:______________________15NNO+___________H2O
【答案】 ①. CO(NH2)2+H2O=2NH3↑+CO2↑ ②. 8NH3+6NO27N2+12H2O ③. 2SO2+O2+4NH3+2H2O=2(NH4)2SO4 ④. ⑤. BaO ⑥. 8∶1 ⑦. 415NO+4NH3+3O2 ⑧. 4 ⑨. 6
【解析】
【分析】(1)①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,结合原子守恒配平书写化学方程式;
②反应器中NH3还原NO2生成氮气和水,根据电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式;③SO2在O2作用下与NH3、H2O反应形成(NH4)2SO4,此反应中SO2是还原剂,氧气是氧化剂,结合电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式;④涉及反应为2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4,2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O,由方程式可知n(NaOH)+n(NH3)=2n(H2SO4),以此计算;(2)①由图a可知储存NOx的物质是BaO;②第一步反应中H2被氧化生成水,化合价由0价升高到+1价,Ba(NO3)2的N元素化合价由+5价降低到-3价,生成氨气,结合得失电子数目相等计算;③在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO,由N元素守恒可知15NO与NH3应为1:1,结合电子得失相等配平。
【详解】(1)①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,反应物为尿素和水,反应生成物为氨气和水,原子守恒书写化学方程式为:CO(NH2)2+H2O 2NH3↑+CO2↑;②NH3在催化剂作用下还原NO2生成氮气和水,反应的化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O;③SO2在O2作用下与NH3、H2O反应形成(NH4)2SO4,此反应中SO2是还原剂,氧气是氧化剂,反应的化学方程式为2SO2+O2+4NH3+2H2O═2(NH4)2SO4;④涉及反应为2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4,2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O,反应中n(H2SO4)=v1×c1×10-3mol,n(NaOH)=v2×c2×10-3mol,由方程式可知n(NaOH)+n(NH3)=2n(H2SO4),则n(NH3)=(2v1×c1×10-3-v2×c2×10-3)mol,则m(CO(NH2)2)=×(2v1×c1×10-3-v2×c2×10-3)mol×60g/mol=(0.06v1c1-0.03v2c2 )g,尿素溶液中溶质的质量分数是×100%=;(2)①由图示可知BaO和NOx反应生成Ba(NO3)2,Ba(NO3)2再还原为N2,则储存NOx的物质为BaO;②第一步反应中H2被氧化生成水,化合价由0价升高到+1价,Ba(NO3)2的N元素化合价由+5价降低到-3价,生成氨气,则1molBa(NO3)2生成氨气转移16mol电子,参加反应的氢气的物质的量为mol =8mol,则消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是8:1;③在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO,由N元素守恒可知15NO与NH3应为1:1,可知反应的化学方程式为415NO+4NH3+3O2415NNO+6H2O。
【点睛】本题以氮氧化物为载体考查元素化合物知识以及化学方程式的相关计算,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,题目难度中等,注意把握题给信息,结合质量守恒计算该题。
19. 中学化学中常见的几种物质存在下图所示的转化关系。其中,A的水溶液呈紫色,C是一种黄绿色气体,实验室中常用E溶液吸收多余的C。(图中部分产物和反应条件已略去)
回答下列问题:
(1)写出A与B的浓溶液反应的化学方程式________,该反应体现了B的______性。
(2)C与E反应的离子方程式为________。
(3)某课外小组的同学用NaOH溶液吸收,利用下图所示装置向吸收液中持续通入气体。
实验过程中观察到如下现象:
①开始时,溶液上方出现白雾,试纸a变红。甲同学认为是使a变红,乙同学不同意甲的观点,乙同学认为使a变红的是________(写出一种即可)。
②片刻后,溶液上方出现黄绿色气体,试纸b变蓝,可能原因是______________。
③最终试纸b褪色。同学们认为可能的原因有两种:一是有氧化性,能将还原成,从而使蓝色消失;二是________________。
【答案】(1) ①.
②.
酸性和还原 (2)
(3) ①.
HCl ②.
溶于水使溶液呈酸性,与发生反应生成,将氧化为,碘遇淀粉变蓝 ③.
具有还原性,被生成的氧化为(或)
【解析】
【分析】A的水溶液呈紫色,推断A为;C是一种黄绿色气体,推断C为;实验室常用E溶液吸收多余的,推断E为溶液。A与B反应生成C,即与浓盐酸反应生成,推断B为浓盐酸。C()与E()反应生成H和F,F电解熔融态生成C()和金属钠,推断F为,则H为。H()与B(浓元素)反应生成C(),符合转化关系。
【小问1详解】
与浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水,化学方程式为。反应中部分化合价升高生成氯气,部分化合价不变生成盐,体现了浓盐酸的还原性和酸性。
【小问2详解】
氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为。
【小问3详解】
①吸收液中含有和,通入后,溶液酸性增强,挥发出气体形成白雾,溶于水显酸性,能使湿润的蓝色石蕊试纸变红。
② 溶于水生成亚硫酸,溶液呈酸性,在酸性条件下,与发生归中反应生成(),具有强氧化性,将试纸上的氧化为(),碘单质遇淀粉变蓝。
③ 试纸褪色的原因可能是被还原,也可能是被氧化。已知一是被还原,则二是具有还原性,被生成的进一步氧化为无色的(或),从而使蓝色消失。
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北京四中2026-2027学年度第一学期开学测试试卷
高三化学
(试卷满分100分,考试时间为90分钟)
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)
1. 下列过程与水解反应无关的是
A. 淀粉在人体内转化为葡萄糖 B. 热的纯碱溶液去油污
C. 一定条件下蛋白质转化为氨基酸 D. 核苷酸转化为生物体的遗传物质核酸
2. 下列实验中,颜色的变化与氧化还原反应有关的是
A. 往紫色石蕊溶液中加入盐酸,溶液变红
B. 饱和溶液在沸水中变成红褐色胶体
C. 在淀粉-KI溶液中加入少量NaClO溶液,振荡后溶液变蓝
D. 使滴有酚酞的NaOH溶液褪色
3. NH3既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料,下图为合成NH3以及NH3制NH4NO3的物质转化示意图。
下列说法正确的是
A. Ⅰ~Ⅴ均是氮的固定
B. Ⅰ中加热的目的是增大化学反应速率和提高原料的平衡转化率
C. Ⅰ~Ⅳ都是氧化还原反应,氧化剂依次是N2、O2、O2、H2O
D. 若在Ⅳ中加入足量水、通入足量空气可将NO2充分转化为HNO3
4. 用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是
A. 上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B. ②中选用品红溶液验证SO2的生成
C. ③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D. 为确认CuSO4生成,向①中加水,观察颜色
5. 在铜的冶炼过程中有如下反应发生5FeS2+14CuSO4+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4关于此反应,下列说法正确的是
A. Cu2S既是氧化产物,又是还原产物
B. 产物中的SO有一部分是氧化产物
C. FeS2只作还原剂
D. 5 mol FeS2发生反应,有10 mol电子转移
6. 香柠檬油可用于化妆品。香柠檬油含微量的香柠檬酚和香柠檬醚,其结构如下图。下列说法正确的是
A. 香柠檬醚的分子式为C13H9O4
B. 香柠檬醚最多可与7molH2发生加成反应
C. 1mol香柠檬酚与Br2发生取代反应,最多消耗3mol Br2
D. 1mol香柠檬酚与NaOH溶液反应,消耗3molNaOH
7. 含有、、的溶液中缓慢通入氯气,溶液中各种离子的物质的量变化如下图所示。下列说法正确的是
A. B点时溶液中含有和
B. DE段表示的变化情况
C. 当通入时,溶液中发生的离子反应是:
D. 原溶液中
8. 化合物与反应可合成药物中间体,转化关系如下。
已知L能发生银镜反应,下列说法正确的是
A. K的核磁共振氢谱有两组峰 B. L是乙醛
C. M完全水解可得到K和L D. 反应物K与L的化学计量比是1∶1
9. 下列各项操作中,不发生“先沉淀后溶解”现象的是
①向苯酚钠溶液中通入过量的
②向次氯酸钙稀溶液中通入过量的
③向饱和NaOH溶液中通入过量的
④向溶液中逐滴加入氨水至过量
A. ①④ B. ①③ C. ①② D. ②③
10. 在实验室中,用右图所示装置(尾气处理装置略去)进行下列实验,将①中液体逐滴滴入到②中。实验结果与预测的现象一致的是
选项
①中的物质
②中的物质
预测②中的现象
A
氨水
溶液
先产生白色沉淀,随后沉淀溶解
B
稀硫酸
溶液
产生白色浑浊
C
浓硝酸
用砂纸打磨过的铁丝
产生大量红棕色气体
D
浓盐酸
黑色粉末
立即产生大量气体
A. A B. B C. C D. D
11. 铝土矿的主要成分是,含有、等杂质。铝土矿中提取的一种流程设计如下:
下列说法正确的是
A. 滤渣1、2的主要成分分别为、
B. 该流程中,有步骤涉及了氧化还原反应
C. 沉铝时,可用足量稀代替
D. 为节省能源,冶炼Al时也可电解熔点较低的
12. 海洋中有丰富的资源,下图为海水资源利用的部分过程。下列有关说法正确的是
A. 步骤①中,为除去粗盐中的、、、等杂质,加入药品的顺序为溶液→NaOH溶液→溶液先过滤后加盐酸
B. 步骤②的操作为加热
C. 步骤④中,水溶液吸收后,溶液的pH增大
D. 根据海水提溴流程可知还原性:
13. 重氮羰基化合物聚合可获得主链由一个碳原子作为重复结构单元的聚合物,为制备多官能团聚合物提供了新方法。利用该方法合成聚合物P的反应路线如图。
下列说法不正确的是
A. 反应①中有氮元素的单质生成
B. 反应②是取代反应
C. 聚合物P能发生水解反应
D. 反应②的副产物不可能是网状结构的高分子
14. 不同条件下,当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。
反应序号
起始酸碱性
KI
KMnO4
还原产物
氧化产物
物质的量/mol
物质的量/mol
①
酸性
0.001
n
Mn2+
I2
②
中性
0.001
10n
MnO2
已知:的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法正确的是
A. 反应①,
B. 对比反应①和②,
C. 对比反应①和②,的还原性随酸性减弱而减弱
D. 随反应进行,体系变化:①增大,②不变
二、填空题(本大题共5题,共58分)
15. 已知:A、B、C为中学常见的单质,A为淡黄色固体;D、E、F为中学常见的氧化物,E是具有磁性的黑色晶体;H、K为中学常见的盐;M为一种常见的无色液体。各物质间的转化关系如图所示(某些条件已略去)。
请回答:
(1)生成F的化学方程式_________。
(2)物质K的化学式为________。
(3)D可使酸性KMnO4溶液褪色,体现了D物质的________(填字母序号)。
A.氧化性 B.还原性 C.漂白性
(4)C与M在一定条件下反应的化学方程式为_________。
(5)先将D气体通入BaCl2溶液中,再通入NH3,实验过程中的现象为________。
(6)H溶液在空气中长期放置会出现红褐色浑浊,请用一个离子方程式表示其变化的原因:________。
16. 除草剂苯嘧磺草胺的中间体M合成路线如下。
(1)D中含氧官能团的名称是_______。
(2)A→B的化学方程式是_______。
(3)I→J的制备过程中,下列说法正确的是_______(填序号)。
a.依据平衡移动原理,加入过量的乙醇或将J蒸出,都有利于提高I的转化率
b.利用饱和碳酸钠溶液可吸收蒸出的I和乙醇
c.若反应温度过高,可能生成副产物乙醚或者乙烯
(4)已知:
①K的结构简式是_______。
②判断并解释K中氟原子对的活泼性的影响_______。
(5)M的分子式为。除苯环外,M分子中还有个含两个氮原子的六元环,在合成M的同时还生成产物甲醇和乙醇。由此可知,在生成M时,L分子和G分子断裂的化学键均为键和_______键,M的结构简式是_______。
17. 伊曲茶碱可治疗帕金森症,其中间体L的合成路线如下。
(1)A中含有的含氧官能团有_______。
(2)A→B的化学方程式是_______。
(3)E的核磁共振氢谱只有1组峰,E的结构简式是_______。
(4)推测I→J的反应中Na2S2O4的作用是_______。
(5)D的结构简式是_______。
(6)K分子内脱水生成L,L分子中除了含有两个六元环,还有一个含氮原子的五元环,L的结构简式是_______。
(7)F→G的过程如下。
中间产物2的结构简式是_______。
(8)E→F、F→G和K→L反应物中的N-H键、B→D的反应物中α位的C-H键,极性强,易断裂,原因分别是_______。
18. SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。
(1)SCR(选择性催化还原)工作原理:
① 尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式:___________。
② 反应器中NH3还原NO2的化学方程式:___________。
③ 当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成:___________。
④ 尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M=60 g·mol−1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的v1 mL c1 mol·L−1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2 mL c2 mol·L−1 NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是___________。
(2)NSR(NOx储存还原)工作原理:NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。
①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是___________。
② 用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是___________。
③ 还原过程中,有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整:______________________15NNO+___________H2O
19. 中学化学中常见的几种物质存在下图所示的转化关系。其中,A的水溶液呈紫色,C是一种黄绿色气体,实验室中常用E溶液吸收多余的C。(图中部分产物和反应条件已略去)
回答下列问题:
(1)写出A与B的浓溶液反应的化学方程式________,该反应体现了B的______性。
(2)C与E反应的离子方程式为________。
(3)某课外小组的同学用NaOH溶液吸收,利用下图所示装置向吸收液中持续通入气体。
实验过程中观察到如下现象:
①开始时,溶液上方出现白雾,试纸a变红。甲同学认为是使a变红,乙同学不同意甲的观点,乙同学认为使a变红的是________(写出一种即可)。
②片刻后,溶液上方出现黄绿色气体,试纸b变蓝,可能原因是______________。
③最终试纸b褪色。同学们认为可能的原因有两种:一是有氧化性,能将还原成,从而使蓝色消失;二是________________。
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