精品解析:安徽省九师联盟2027届高三上学期9月8-9日模拟考试 化学试题
2026-09-11
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内容正文:
高三化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:高考范围。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 V 51
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 化学赋能科技创新,先进化学材料发挥了支撑作用。下列说法正确的是
A. 航空锂电池电极材料所用的石墨烯是有机物
B. 助力地铁建设的盾构机使用的钨合金属于金属材料
C. 中国“天眼”的防腐膜使用的聚苯乙烯属于天然高分子材料
D. 智能化技术主要应用于信息产业,其核心元件芯片的主要成分是二氧化硅
【答案】B
【解析】
【详解】A.石墨烯是碳元素的单质,属于无机物,不属于有机物,故A错误;
B.金属材料包括纯金属和合金,钨合金属于金属材料,故B正确;
C.聚苯乙烯是人工合成的有机高分子材料,不属于天然高分子材料,故C错误;
D.芯片的主要成分是单质硅,二氧化硅是光导纤维的主要成分,故D错误;
选B。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的电子式:
B. 分子中键的电子云轮廓图:
C. 中O原子的杂化轨道表示式:
D. 的价层电子对互斥模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.是共价化合物,不存在离子键,电子式不应标注括号和离子电荷,正确的电子式是,A错误;
B.分子的键是p轨道“头碰头”重叠形成,图中为p轨道“肩并肩”重叠的键电子云轮廓图,B错误;
C.中原子为杂化,一共形成4个杂化轨道,氧原子价电子排布是2s22p4,杂化之后6个价电子填充在4个杂化轨道中,2个轨道填充孤电子对,2个轨道填充单电子用于成键,轨道表示式符合泡利原理和洪特规则,C正确;
D.中心原子价层电子对数为3,价层电子对互斥模型为平面三角形,D错误;
故答案选C。
3. 下列指定反应的离子方程式错误的是
A. 酸性溶液吸收含的尾气:
B. 用溶液除去乙炔中的:
C. 将铜粉加入浓硝酸中:
D. 溶于氨水得到深蓝色溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸性和发生氧化还原反应,元素化合价从+7降为+2,元素化合价从+4升为+6,根据失电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可知反应的离子方程式为,故A正确;
B.溶液与反应生成CuS和硫酸,是弱电解质,在离子方程式中不能拆分为,反应的离子方程式为,故B错误;
C.铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、、水,反应中化合价从0升为+2,元素化合价从+5降为+4,反应的离子方程式为,故C正确;
D.和一水合氨反应生成可溶性的四氨合铜络离子,为沉淀、为弱电解质均不拆分,反应的离子方程式为,故D正确;
选B。
4. 是一种肠胃道反应温和、依从性更高的补铁剂,其制备的原理是:(利用溶液调节pH至6.5~6.7),实验室设计如下装置,模拟制备,下列说法错误的是
A. 中Fe的化合价为
B. 实验开始时,需先打开、、
C. 三颈烧瓶中反应后的混合物经过滤、洗涤、干燥可得到粗产品
D. 若要分析产品的产率,可选择酸性溶液进行滴定
【答案】D
【解析】
【分析】实验开始时先打开、、,利用铁屑与稀硫酸反应生成的排尽装置内空气,防止Fe2+被氧化;一段时间后,关闭,铁屑与稀硫酸反应生成的使吸滤瓶内压强增大, 把FeSO4压入三口烧瓶中与富马酸反应生成。
【详解】A.中阴离子为,根据化合物正负化合价代数和为0可知化合价为+2,故A正确;
B.实验开始时先打开、、,利用铁屑与稀硫酸反应生成的排尽装置内空气,防止Fe2+被氧化,故B正确;
C.三颈烧瓶中生成沉淀,混合物经过滤分离出固体、洗涤除去表面杂质、干燥后可得到粗产品,故C正确;
D.中的和碳碳双键均能与酸性溶液发生氧化反应使其褪色,无法定量计算产品的量,不能用酸性高锰酸钾溶液滴定分析产率,故D错误;
选D。
5. 莲子心等中草药中含有的去甲乌药碱(如图所示)具有增强心脏收缩力及收缩频率等作用。下列有关去甲乌药碱的说法错误的是
A. 含有手性碳原子 B. 分子中碳原子杂化方式有2种
C. 不能发生消去和加成反应 D. 既能与酸反应又能与碱反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.与苯环侧链相连的那个环上连上的碳原子,连有4种不同基团,属于手性碳原子,A正确,不符合题意;
B.分子中苯环上的碳原子为杂化,所有以单键连接的饱和碳原子为杂化,共2种杂化方式,B正确,不符合题意;
C.分子中的苯环可与发生加成反应,因此能发生加成反应,该说法错误,C错误,符合题意;
D.分子中的亚氨基()具有碱性,可与酸反应;酚羟基具有酸性,可与碱反应,因此既能与酸又能与碱反应,D正确,不符合题意;
故答案选C。
6. X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态X原子中电子对的数目、未成对电子数均与其所在周期数相同,基态Z原子最外层电子数是其电子层数的3倍,M与Y同主族,Q在同周期主族元素中电负性最大。下列说法错误的是
A. 简单氢化物的键角:X>M B. 双原子单质分子的稳定性:Y>Z
C. 基态元素原子第一电离能:Y>Z D. 原子半径:Q>M
【答案】D
【解析】
【分析】原子序数依次增大的短周期主族元素,基态Z最外层电子数是电子层数的3倍,故Z为;X的电子对数目、未成对电子数等于其周期数,结合原子序数小于Z,可知X为;介于、之间的Y为;与同主族的M为;第三周期电负性最大的Q为。
【详解】A.X的简单氢化物为,M的简单氢化物为;无孤电子对,键角约,含1对孤电子对,孤对电子对成键电子对排斥更强,键角更小,故键角X>M,A正确;
B.Y的单质为,分子内含三键,键能远大于的双键,故稳定性Y>Z,B正确;
C.的轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于相邻的,故第一电离能Y>Z,C正确;
D.同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,故原子半径,即M>Q,D错误;
故选D。
7. 氧化还原反应可看成由两个半反应组成,每个半反应具有一定的电极电势(用“E”表示),E越大则该电对中氧化型物质氧化性越强,E越小则该电对中还原型物质还原性越强。下表为部分电对的电极电势。
氧化还原电对(氧化型/还原型)
电极电势(E/V)
氧化还原电对(氧化型/还原型)
电极电势(E/V)
0.77
1.09
2.01
0.15
1.51
0.54
根据表格数据分析,下列说法错误的是
A. 氧化性: B. 氢碘酸为强酸,可用于酸化溶液
C. 反应可发生 D. 可用氧化制备
【答案】B
【解析】
【详解】A.电对、、、的值分别为2.01V、1.51V、1.09V、0.54V,越大氧化型物质氧化性越强,故氧化性,A正确;
B.的值1.51V高于的0.54V,会氧化,因此不能用氢碘酸酸化溶液,B错误;
C.的值0.77V高于的0.15V,氧化性强于,可发生反应,C正确;
D.的值2.01V高于的1.51V,氧化性强于,可氧化制备,D正确;
故选B。
8. 利用氯元素的“价-类”二维图可从不同角度研究含氯物质的性质及其转化关系。下列说法错误的是
A. 上图中X对应的物质类别可能是氢化物
B. 从氯元素化合价的角度判断,图中甲和辛反应不可能生成乙
C. 从物质类别的角度判断,丁可以和NaOH溶液反应生成盐和水
D. 若庚是漂白粉的有效成分,用乙制取庚时,每消耗1 mol乙时转移1 mol电子
【答案】B
【解析】
【分析】甲:化合价为-1的非单质,通常为HCl;乙:化合价为 的单质,是Cl2;丙:化合价为+4的氧化物,是ClO2;丁:化合价为+7的氧化物,是Cl2O7;戊:化合价为+1的含氧酸,HClO;己:化合价为+7的含氧酸,是HClO4;庚:化合价为+1的正盐,如;辛:化合价为+5的正盐,如。
【详解】A.X对应类别为氢化物时,甲为,氯元素为价,符合价态与类别对应关系,A正确;
B.甲中氯元素为价,辛中氯元素为价,二者可发生归中反应生成价的(乙),反应,B错误;
C.丁为价氯的氧化物,属于酸性氧化物,与反应生成高氯酸钠和水,产物为盐和水,C正确;
D.庚为漂白粉有效成分,制取反应为,发生歧化反应,每消耗转移电子,故消耗时转移电子,D正确;
故答案选B。
9. 天然活性成分黄酮醇的制备过程与实验装置如下(部分装置略):
在氛围中,依次向烧瓶中加入固体NaOH、甲醇和邻羟基苯乙酮,搅拌下滴加苯甲醛,加热回流,得到I.冷却至10℃,向反应液中加入和NaOH混合溶液,继续搅拌得到Ⅱ,产率为74%。若I分离后再与和NaOH混合溶液反应,Ⅱ的产率为20%。下列说法正确的是
A. 甲醇既为反应I的溶剂,又对I→Ⅱ反应的产率有显著影响
B. 氛围主要防止空气中水蒸气的影响
C. 装置a为球形冷凝管,1为进水口,装置a还可以用于蒸馏装置
D. 已知I→Ⅱ反应类型为氧化反应,则NaOH和是反应的氧化剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应Ⅰ中甲醇作为溶剂溶解反应物,由题干信息可知,不分离Ⅰ直接反应时Ⅱ产率为,分离Ⅰ除去甲醇后反应产率仅为,说明甲醇对反应的产率有显著影响,A正确;
B.反应物中的酚类、醛类易被空气中氧化,且装置末端干燥管可阻挡外界水蒸气,氛围主要作用是防止反应物被氧化,而非防止水蒸气影响,B错误;
C.装置为球形冷凝管,冷凝水遵循下进上出原则,为进水口;蒸馏操作中使用的是直形冷凝管,球形冷凝管的球泡内会残留馏分,不能用于蒸馏装置,C错误;
D.为氧化反应,是氧化剂,仅提供碱性反应环境,不作氧化剂,D错误;
故选A。
10. 由下列事实推理得出结论,错误的是
选项
事实
结论
A
2-丁烯存在顺反异构现象,丁烷不存在顺反异构现象
键不能绕键轴旋转
B
对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸
邻羟基苯甲酸分子内无氢键
C
硝基是强吸电子基团
对硝基苯酚酸性强于苯酚
D
的空间结构为正四面体
难溶于水,易溶于
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.2-丁烯含碳碳双键,双键中键不能绕键轴旋转故存在顺反异构,丁烷中均为可自由旋转的单键无顺反异构,结论正确,A正确;
B.对羟基苯甲酸可形成分子间氢键,沸点更高;邻羟基苯甲酸可形成分子内氢键,分子间作用力更弱沸点更低,结论“邻羟基苯甲酸分子内无氢键”错误,B错误;
C.硝基是强吸电子基团,可使对硝基苯酚中羟基的键极性增强,更易电离出,故酸性强于苯酚,结论正确,C正确;
D.为正四面体形非极性分子,根据相似相溶原理,难溶于极性溶剂水,易溶于非极性溶剂,结论正确,D正确;
故选B。
11. 在固体离子电导方面具有潜在的应用前景,其两种晶型中,一种为长方体形晶胞(图1),另一种为立方体形晶胞(图2),图2晶胞中,部分锂离子位置上存在缺位现象。
下列说法错误的是
A. 图1晶胞中,已知A、B两微粒的距离为,则C点的分数坐标为
B. 图2晶胞中,的缺位率为
C. 已知两种晶型的密度近似相等,则
D. 为离子晶体,晶体中的化学键只含有离子键
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图示可知,图1中A点为原点,坐标为;B点在z轴上,且你已知A、B两微粒的距离为,则B的坐标为;C点在竖直方向距离底面的距离为,它在x、y方向位于晶胞的中心,因此C点的分数坐标为;A正确;
B.图2晶胞中位于体心,数量为1 个,位于顶点,数量为个,根据化学式中的离子个数配比或根据电荷守恒可知,理论上需要的个数为2个;晶胞中的位置有个,那么一定有1个缺位,因此的缺位率为,B正确;
C.图1晶胞中的位置在晶胞内部,数量为2个,的位置在顶点和棱心,数量为个,的位置在棱上、面上、内部都有,数量为个,因此每个晶胞中的数量为2个,对晶胞棱长进行单位换算后得出密度;根据B项分析可知图2每个晶胞中的数量为1个,;已知两种晶型的密度近似相等,则有,整理即得出,C正确;
D. 为离子晶体,分别与、形成离子键,但在中,存在共价键,D错误;
故答案选D。
12. 聚乳酸是一种可降解的高分子,具有良好的生物相容性和生物可吸收性,可以用于手术缝合线等。聚乳酸的一种合成路线如下:
下列说法错误的是
A. M分子核磁共振氢谱有四组峰 B. 聚乳酸分子中有2种官能团
C. 不能用酸性溶液鉴别Y和M D. 可以用红外光谱法测定Z中的官能团
【答案】B
【解析】
【详解】A.M为,分子内有4种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱对应四组峰,A正确;
B.聚乳酸分子中含有酯基、羟基、羧基共3种官能团,不是2种,B错误;
C.Y为,醛基可被酸性溶液氧化使其褪色;M含仲羟基,与羟基相连的碳原子上有氢,也可被酸性溶液氧化使其褪色,二者现象相同,不能鉴别,C正确;
D.红外光谱法可检测有机物的官能团和化学键类型,因此可以测定Z中的官能团,D正确;
故选B。
13. 用氧化烷烃脱氢制取丙烯,向密闭容器中通入、和He(体积比为),维持压强为,发生反应:。测得的平衡转化率与温度的关系如图中曲线①所示。下列说法正确的是
A. 该反应正反应是放热反应
B. 512℃下,的平衡转化率为50%,则该反应的
C. 543℃下,体系中时,表明反应已达平衡
D. 若增大通入气体中He的占比,的平衡转化率与温度的关系可能是曲线②
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知,温度升高,的平衡转化率增大,说明温度升高时平衡向正向移动,因此正反应是吸热反应,A错误;
B.已知容器中、和He的体积比为,假设三者的物质的量分别为,512℃下,的平衡转化率为50%,其变化的物质的量为,据此列出三段式:,容器内气体的总物质的量为,体系中反应物和生成物的物质的量分数均为,恒定压强为下,它们的分压均为;则该反应的,B错误;
C.543℃下,的转化率为60%,平衡时,根据方程式计算可知,满足,故该关系成立时反应达到平衡,C正确;
D.总压不变,增大通入气体中He的占比,反应体系中各物质的分压均减小,该反应正向为气体分子数增大的反应,平衡正向移动,的平衡转化率增大,对应曲线可能是③,D错误;
故答案选C。
14. 一种利用电解还原同时实现海水脱盐的装置如图所示,电解液在I和Ⅳ室间循环,初始电解液为溶液,①~③为阳离子或阴离子交换膜。下列说法错误的是
A. ①③为阳离子交换膜,②为阴离子交换膜
B. 阴极电极反应式为
C. 电解一段时间后,Ⅱ室海水中盐的浓度升高,Ⅲ室海水中盐的浓度降低
D. 电解过程中,Ⅰ室电解液的pH在一段时间内可保持稳定
【答案】C
【解析】
【分析】电极a通入CO2生成CO,C元素化合价降低,发生还原反应,a是阴极;电极b上生成了O2,发生氧化反应,b是阳极;根据电解池离子移动规律可知,阴离子向阳极移动,阳离子向阴极移动;因为该电解池装置能实现海水脱盐,因此Ⅱ室中向左移动,穿过①膜进入Ⅰ室,①膜为阳离子交换膜;Ⅱ室中向右移动穿过②膜进入Ⅲ室,②膜为阴离子交换膜;若③膜为阴离子交换膜,则Ⅲ室中向右移动穿过③膜进入Ⅳ 室后,会在电极b上放电生成,因此③膜应为阳离子交换膜,阻止通过,并且Ⅳ 室中会通过③膜向左移动进入Ⅲ室中;
【详解】A. 由分析可知,①③为阳离子交换膜,②为阴离子交换膜,A正确;
B.阴极上反应物为CO2,生成物为CO,首先发生反应,之后生成的与电解液中的发生反应,总的电极反应式为,B正确;
C.由分析可知,Ⅱ室中向左移动穿过①膜进入Ⅰ 室,向右移动穿过②膜进入Ⅲ室,因此电解一段时间后Ⅱ室中氯化钠的浓度降低;Ⅱ室中向右移动穿过②膜进入Ⅲ室,Ⅳ 室中通过③膜向左移动进入Ⅲ室中,因此Ⅲ室中氯化钠的浓度升高;C错误;
D.电解液在I和Ⅳ室间循环,Ⅰ室阴极反应生成的与电解液中的形成缓冲体系,因此I室电解液的pH在一段时间内可保持稳定,D正确;
故答案选C。
15. 室温下,醋酸铜(,表示)溶液中、、和HAc的pX-pH曲线如图所示。保持体系中Cu元素总物质的量、C元素总物质的量和溶液体积不变,忽略除以外的其他含铜难溶物。下列说法错误的是
A. Ⅱ为的变化曲线
B. 室温下,
C. 室温下,
D. Q点:
【答案】D
【解析】
【分析】醋酸铜溶液中存在平衡①、②、③、④;随着pH增大,HAc浓度减小,的浓度增大,会促使平衡②左移,导致浓度增大,减小;但当pH过大时,转化为沉淀,浓度降低,使平衡②右移,导致浓度下降,随着pH增大,又增大;因此总的来说先减小后增大,则曲线Ⅰ表示的变化曲线;生成沉淀后满足,则,变形为,与pH是线性关系,由题图中O点后的曲线是直线可知,曲线Ⅱ为的变化曲线;O点开始生成沉淀,则曲线Ⅲ表示HAc的变化曲线;
【详解】A.由分析可知,曲线Ⅱ为的变化曲线,A正确;
B.的平衡常数,M点时,,,,代入可得,B正确;
C.O点开始生成沉淀,因此需要利用P点数据进行的计算,P点时,,,代入K的表达式计算得出;P点处,故,C正确;
D.,根据碳原子守恒可知体系中存在;Q点处,则,即,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物,从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示:
已知:最高价铬酸根在酸性介质中以存在,在碱性介质中以存在。
回答下列问题:
(1)①“煅烧”前,粉碎铬钒渣的目的是________________________________________________________。
②与相互转化的平衡表达式为____________________________________________________。
(2)水浸渣中主要成分为和,举出一种的用途:___________________________________。
(3)“沉淀”步骤调pH到弱碱性,主要除去的杂质是_____________(填离子符号)。
(4)“除硅磷”步骤中,使硅、磷分别以和的形式沉淀,该步需要控制溶液的以达到最好的除杂效果,若,会导致①____________________________________________________;pH>9,会导致②____________________________________________________。
(5)“还原”步骤中加入溶液,发生反应的离子方程式为____________________________________。
(6)钒的质量分数为5.1%的铬钒渣1000 kg,“分离钒”步骤中,制得,则钒元素的回收率为_____________。
【答案】(1) ①. 增大反应物接触面积,提高反应速率 ②.
(2)炼铁原料、红色颜料等
(3)
(4) ①. 会与反应使其浓度降低,不利于生成,同时可能产生硅酸胶状沉淀不易处理 ②. 会导致生成沉淀,不能生成沉淀,同时溶液中浓度降低,不利于生成
(5)
(6)80%
【解析】
【分析】由题给流程可知,铬钒渣加入Na2CO3、NaOH通入空气进行煅烧,将钒、铬、铝、硅、磷等元素转化为相应的最高价含氧酸盐,加入H2O浸取,得到水浸渣的主要成分为和,过滤后,往滤液中加入稀硫酸,生成沉淀;过滤后,往滤液中加入MgSO4溶液、(NH4)2SO4溶液,生成MgSiO3、MgNH4PO4沉淀;过滤后,往滤液中加入稀硫酸调节溶液的pH,将V转化为V2O5;过滤后,往滤液中加入Na2S2O5溶液,生成,据此解答。
【小问1详解】
①矿物粉碎是化工流程常规操作,通过减小颗粒粒径增大接触面积,可以提升反应速率。
②根据题干提示,碱性环境以存在、酸性环境以存在,二者通过结合/释放实现转化,配平后得到该平衡式:。
【小问2详解】
为红棕色固体,俗称铁红,可用作炼铁原料、红色颜料等。
【小问3详解】
煅烧时铝的化合物在碱性环境下转化为可溶性偏铝酸盐,浸取时转化为,沉淀”步骤调pH到弱碱性,转化为被除去;
【小问4详解】
若,和游离反应使其浓度降低,不利于生成,同时可能产生硅酸胶状沉淀不易处理;pH>9,游离的浓度过大,会导致生成沉淀,不能生成沉淀,同时溶液中浓度降低,不利于生成;
【小问5详解】
调pH=2后铬以形式存在,具有强氧化性;(焦亚硫酸钠)作为还原剂,S被氧化为+6价的,Cr被还原为+3价,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平得到。
【小问6详解】
铬钒渣中钒元素总质量为;中钒元素的质量分数为,则产品中钒的质量为;回收率为。
17. 稀土配合物()可作为有机电致发光器件的发光材料。某小组以二氧化铽()为原料制备的实验装置如图所示(加热及夹持装置略)。
已知:吡唑啉酮衍生物(HZ,H为氢元素)和三苯基氧膦(L)都是难溶于水的固体。
回答下列问题:
(1)制备
①I中,仪器a的名称是_____________。
②常温下,反应时有黄绿色气体生成,生成易溶盐的离子方程式为__________________________;装置b的作用是_____________。
(2)制备
①II中冷却水的进水口为_____________(填“m”或“n”)。
②II中生成的化学方程式为__________________________________________________________。
(3)II中乙醇的作用为_____________;反应结束后,将反应液倒入III中烧杯c,冷却至室温,加入蒸馏水立即析出大量沉淀,原因为__________________________________________________。
(4)将烧杯c中沉淀经IV过滤,洗涤该沉淀的正确操作是_____________(填字母)。
A. 用乙醇洗 B. 先用乙醇后用蒸馏水洗
C. 用蒸馏水洗 D. 先用蒸馏水后用乙醇洗
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. ③. 吸收和HCl气体
(2) ①. m ②.
(3) ①. 作溶剂 ②. 难溶于水,加入蒸馏水后,溶剂极性升高,产物溶解度降低而析出 (4)C
【解析】
【分析】装置Ⅰ利用浓盐酸与反应生成易溶盐,同时有生成,洗气瓶用于吸收尾气中的和。装置Ⅱ是主反应装置,在乙醇溶剂中,通过调节pH,使与配体、发生配位反应,合成目标配合物。反应结束后,将反应液倒入Ⅲ中烧杯c,冷却至室温,加入蒸馏水立即析出大量沉淀。装置Ⅳ是减压过滤(抽滤)装置,将烧杯c中沉淀经Ⅳ过滤,洗涤该沉淀。
【小问1详解】
① 结合仪器a的结构特征(带有玻璃塞和旋塞),可知其名称为分液漏斗。
②与浓盐酸在常温下反应生成黄绿色气体(即),Tb 元素的化合价由 +4 降至 +3,生成易溶盐。根据得失电子守恒和电荷守恒,离子方程式为 。浓盐酸易挥发,且反应生成有毒的,因此装置b中溶液的作用是吸收尾气中的和,防止污染环境。
【小问2详解】
① 冷凝管通水需遵循"下进上出"的原则,以保证冷凝管内充满冷却水,达到最佳的冷凝回流效果,故进水口为下方的 m 口。
② 装置II中,、HZ、L 和发生反应生成目标产物。根据原子守恒,结合 HZ 中的H生成 ,化学方程式为。
【小问3详解】
题目已知 HZ 和 L 都是难溶于水的固体,若直接在水溶液中反应,接触面积小、反应极慢。乙醇作为有机溶剂能良好地溶解 HZ 和 L,使反应物在溶液中充分接触,从而加快反应速率。反应结束后,将反应液倒入水中立即析出大量沉淀,说明产物在水中的溶解度极小;加入蒸馏水后,溶剂极性升高,导致配合物的溶解度急剧下降而结晶析出。
【小问4详解】
过滤后得到的沉淀表面附着有等水溶性无机杂质,需要进行洗涤。由于产物易溶于乙醇而难溶于水(加水即大量析出),若使用乙醇洗涤会导致产物大量溶解损失,因此只能使用蒸馏水进行洗涤,故选 C。
18. 可通过热化学、电化学等方法再利用。研究小组利用合成甲醇的热化学方程式为 。
回答下列问题:
(1)反应的_____________(填“>”或“<”)0,该反应在_____________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)恒温恒容条件下,起始投入等物质的量的和,发生上述反应,下列能说明该反应已达到平衡状态的是_____________(填字母)。
A. 的体积分数不再变化 B.
C. 容器内气体压强不再发生变化 D. 容器内气体密度不再发生变化
(3)在恒温、恒压且起始体积为2 L的密闭容器中,按、的方式投料发生上述反应,达平衡时的转化率为40%,则该温度下该反应的平衡常数_____________。(列出计算式即可)
(4)研究小组发现:使用分子筛膜移除水,可增大的转化率,有关图像如图1所示。使用分子筛膜能够提高转化率的原理是____________________________________________________。
(5)一种电化学制备甲醇的方法如图2所示。
①Y为电源的_____________(填“正极”或“负极”)。
②生成甲醇的电极反应式为_____________________________。
③若通入标准状况下,制得11.2 g甲醇,则的转化率为_____________。
【答案】(1) ①. < ②. 低温 (2)BC
(3)或
(4)使用分子筛膜不断移走生成物,降低的浓度,平衡正向移动,二氧化碳转化率增大
(5) ①. 正极 ②. ③. 70%
【解析】
【小问1详解】
该反应正向是气体分子数减小的反应,故;已知反应的,根据吉布斯自由能判据时反应自发进行,可知该反应在低温下能自发进行。
【小问2详解】
A.起始投入等物质的量的和,设均为,反应过程中消耗的和分别为和,生成的和均为,气体总物质的量为,的物质的量为,其体积分数始终为,不能说明反应达到平衡状态,A错误;
B.,即,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,B正确;
C.该反应是气体分子数改变的反应,恒温恒容下,容器内压强随反应进行而改变,当压强不再变化时,说明各组分浓度不再改变,反应达到平衡状态,C正确;
D.恒容条件下,气体总质量不变,容器体积不变,气体密度始终不变,不能说明反应达到平衡状态,D错误。
故选BC。
【小问3详解】
恒温恒压下,气体的体积之比等于物质的量之比。列三段式: 平衡时气体总物质的量为,起始总物质的量为,起始体积为,则平衡体积。该温度下反应的平衡常数。
【小问4详解】
使用分子筛膜不断移走生成物,降低了生成物浓度,使得浓度商,平衡正向移动,从而提高了的转化率。
【小问5详解】
①由图2可知,上侧电极通入生成,碳元素化合价降低,发生还原反应,故上侧电极为阴极,连接的X为电源负极;下侧电极生成,发生氧化反应,为阳极,连接的Y为电源正极。
②阴极上得电子发生还原反应生成甲醇,结合电解质传导,电极反应式为。
③标准状况下的物质的量为,甲醇的物质的量为。根据碳原子守恒,转化的为,则的转化率为。
19. 阿法诺啡是一种强效阿片类镇痛药,具有很强的镇痛作用。其某种中间体的合成路线部分如下:
回答下列问题:
(1)可用于测定化合物B相对分子质量的仪器分析方法是_____________(填字母)。
A. 红外光谱 B. 核磁共振氢谱法 C. 质谱法 D. 元素分析法
(2)反应①的条件为____________________________________,另一种反应物的结构简式为_____________。
(3)化合物D中的官能团除含有酯基外,还含有官能团的名称为_____________。
(4)G→H反应分两步进行:
反应(i)和(ii)的反应类型分别是_____________(填字母)。
A. 加成反应、消去反应 B. 取代反应、氧化反应
C. 取代反应、消去反应 D. 加成反应、取代反应
(5)写出一种同时满足下列条件的A的同分异构体的结构简式:_____________。
i.与溶液可发生显色反应;
ii.能与反应生成;
iii.核磁共振氢谱显示,该物质有4类化学环境不同的氢原子,其个数比为。
(6)结合以下合成信息,在括号或方框中依次补全合成路线_________________。
已知:
【答案】(1)C (2) ①. 浓、加热(或) ②.
(3)醚键、氨基 (4)C
(5)或 (6)①、Cu(或Ag)、;②;③、;④
【解析】
【分析】A(3-甲氧基苯乙酸)与甲醇发生酯化反应,生成B(3-甲氧基苯乙酸甲酯),B在作用下发生-H的溴代反应,生成C,C中的溴原子被氨基取代,生成D,E(3-溴丙醛)与乙二醇在酸性条件下发生缩醛化反应,保护醛基,生成F,D与F在作用下发生取代反应生成G,G在酸性条件下()首先水解,随后发生分子内的亲电芳香取代反应(成环),最后在作用下发生消去反应,生成含有双键的稠环化合物H;
【小问1详解】
A.红外光谱用于确定官能团种类,A不符合题意;
B.核磁共振氢谱用于判断不同化学环境的氢原子种类及比例,B不符合题意;
C.质谱法的核心作用就是测定化合物的相对分子质量,C符合题意;
D.元素分析法仅能确定元素组成,无法直接得到相对分子质量,D不符合题意;
故选C;
【小问2详解】
反应①是A中的羧基()转化为B中的酯基(),属于羧酸与醇的酯化反应,典型反应条件为浓硫酸作催化剂、加热,酯化反应的另一反应物是甲醇,结构简式为;
【小问3详解】
观察D的结构,除酯基外,还存在苯环连接甲氧基的醚键(),以及和碳原子直接相连的氨基();
【小问4详解】
反应(i)是侧链进攻苯环发生分子内成环,本质是苯环上的氢原子被取代,属于取代反应(亲电芳香取代),反应(ii)是中间体脱去一分子醇形成碳碳双键,属于消去反应,故选C;
【小问5详解】
A的分子式为,条件i:与显色,说明含有酚羟基(),条件ii:与反应生成,说明含有羧基(),条件iii:核磁共振氢谱有4组峰,面积比为,总氢原子数为10,说明含有两个等效的甲基(6个H),两个等效的苯环氢(2个H),以及酚羟基(1个H)和羧基(1个H),为了满足高度对称性,苯环上的和必须处于对位(1,4-位),而两个甲基必须对称分布在3,5位(或2,6位),结构简式为:;
【小问6详解】
目标产物为,原料为,首先需将伯醇氧化为醛,使用催化氧化(),得到中间体1:,为了防止后续格氏试剂与醛基反应,需用乙二醇()在酸性条件下将醛基保护为缩醛,缩醛化合物与格氏试剂发生已知信息中的偶联反应,溴原子被苯基取代(通过格氏偶联反应),得到中间体2(缩醛保护的产物),最后在酸性条件下水解,脱去缩醛保护基,恢复醛基,得到最终产物。
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高三化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:高考范围。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 V 51
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 化学赋能科技创新,先进化学材料发挥了支撑作用。下列说法正确的是
A. 航空锂电池电极材料所用的石墨烯是有机物
B. 助力地铁建设的盾构机使用的钨合金属于金属材料
C. 中国“天眼”的防腐膜使用的聚苯乙烯属于天然高分子材料
D. 智能化技术主要应用于信息产业,其核心元件芯片的主要成分是二氧化硅
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的电子式:
B. 分子中键的电子云轮廓图:
C. 中O原子的杂化轨道表示式:
D. 的价层电子对互斥模型:
3. 下列指定反应的离子方程式错误的是
A. 酸性溶液吸收含的尾气:
B. 用溶液除去乙炔中的:
C. 将铜粉加入浓硝酸中:
D. 溶于氨水得到深蓝色溶液:
4. 是一种肠胃道反应温和、依从性更高的补铁剂,其制备的原理是:(利用溶液调节pH至6.5~6.7),实验室设计如下装置,模拟制备,下列说法错误的是
A. 中Fe的化合价为
B. 实验开始时,需先打开、、
C. 三颈烧瓶中反应后的混合物经过滤、洗涤、干燥可得到粗产品
D. 若要分析产品的产率,可选择酸性溶液进行滴定
5. 莲子心等中草药中含有的去甲乌药碱(如图所示)具有增强心脏收缩力及收缩频率等作用。下列有关去甲乌药碱的说法错误的是
A. 含有手性碳原子 B. 分子中碳原子杂化方式有2种
C. 不能发生消去和加成反应 D. 既能与酸反应又能与碱反应
6. X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态X原子中电子对的数目、未成对电子数均与其所在周期数相同,基态Z原子最外层电子数是其电子层数的3倍,M与Y同主族,Q在同周期主族元素中电负性最大。下列说法错误的是
A. 简单氢化物的键角:X>M B. 双原子单质分子的稳定性:Y>Z
C. 基态元素原子第一电离能:Y>Z D. 原子半径:Q>M
7. 氧化还原反应可看成由两个半反应组成,每个半反应具有一定的电极电势(用“E”表示),E越大则该电对中氧化型物质氧化性越强,E越小则该电对中还原型物质还原性越强。下表为部分电对的电极电势。
氧化还原电对(氧化型/还原型)
电极电势(E/V)
氧化还原电对(氧化型/还原型)
电极电势(E/V)
0.77
1.09
2.01
0.15
1.51
0.54
根据表格数据分析,下列说法错误的是
A. 氧化性: B. 氢碘酸为强酸,可用于酸化溶液
C. 反应可发生 D. 可用氧化制备
8. 利用氯元素的“价-类”二维图可从不同角度研究含氯物质的性质及其转化关系。下列说法错误的是
A. 上图中X对应的物质类别可能是氢化物
B. 从氯元素化合价的角度判断,图中甲和辛反应不可能生成乙
C. 从物质类别的角度判断,丁可以和NaOH溶液反应生成盐和水
D. 若庚是漂白粉的有效成分,用乙制取庚时,每消耗1 mol乙时转移1 mol电子
9. 天然活性成分黄酮醇的制备过程与实验装置如下(部分装置略):
在氛围中,依次向烧瓶中加入固体NaOH、甲醇和邻羟基苯乙酮,搅拌下滴加苯甲醛,加热回流,得到I.冷却至10℃,向反应液中加入和NaOH混合溶液,继续搅拌得到Ⅱ,产率为74%。若I分离后再与和NaOH混合溶液反应,Ⅱ的产率为20%。下列说法正确的是
A. 甲醇既为反应I的溶剂,又对I→Ⅱ反应的产率有显著影响
B. 氛围主要防止空气中水蒸气的影响
C. 装置a为球形冷凝管,1为进水口,装置a还可以用于蒸馏装置
D. 已知I→Ⅱ反应类型为氧化反应,则NaOH和是反应的氧化剂
10. 由下列事实推理得出结论,错误的是
选项
事实
结论
A
2-丁烯存在顺反异构现象,丁烷不存在顺反异构现象
键不能绕键轴旋转
B
对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸
邻羟基苯甲酸分子内无氢键
C
硝基是强吸电子基团
对硝基苯酚酸性强于苯酚
D
的空间结构为正四面体
难溶于水,易溶于
A. A B. B C. C D. D
11. 在固体离子电导方面具有潜在的应用前景,其两种晶型中,一种为长方体形晶胞(图1),另一种为立方体形晶胞(图2),图2晶胞中,部分锂离子位置上存在缺位现象。
下列说法错误的是
A. 图1晶胞中,已知A、B两微粒的距离为,则C点的分数坐标为
B. 图2晶胞中,的缺位率为
C. 已知两种晶型的密度近似相等,则
D. 为离子晶体,晶体中的化学键只含有离子键
12. 聚乳酸是一种可降解的高分子,具有良好的生物相容性和生物可吸收性,可以用于手术缝合线等。聚乳酸的一种合成路线如下:
下列说法错误的是
A. M分子核磁共振氢谱有四组峰 B. 聚乳酸分子中有2种官能团
C. 不能用酸性溶液鉴别Y和M D. 可以用红外光谱法测定Z中的官能团
13. 用氧化烷烃脱氢制取丙烯,向密闭容器中通入、和He(体积比为),维持压强为,发生反应:。测得的平衡转化率与温度的关系如图中曲线①所示。下列说法正确的是
A. 该反应正反应是放热反应
B. 512℃下,的平衡转化率为50%,则该反应的
C. 543℃下,体系中时,表明反应已达平衡
D. 若增大通入气体中He的占比,的平衡转化率与温度的关系可能是曲线②
14. 一种利用电解还原同时实现海水脱盐的装置如图所示,电解液在I和Ⅳ室间循环,初始电解液为溶液,①~③为阳离子或阴离子交换膜。下列说法错误的是
A. ①③为阳离子交换膜,②为阴离子交换膜
B. 阴极电极反应式为
C. 电解一段时间后,Ⅱ室海水中盐的浓度升高,Ⅲ室海水中盐的浓度降低
D. 电解过程中,Ⅰ室电解液的pH在一段时间内可保持稳定
15. 室温下,醋酸铜(,表示)溶液中、、和HAc的pX-pH曲线如图所示。保持体系中Cu元素总物质的量、C元素总物质的量和溶液体积不变,忽略除以外的其他含铜难溶物。下列说法错误的是
A. Ⅱ为的变化曲线
B. 室温下,
C. 室温下,
D. Q点:
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物,从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示:
已知:最高价铬酸根在酸性介质中以存在,在碱性介质中以存在。
回答下列问题:
(1)①“煅烧”前,粉碎铬钒渣的目的是________________________________________________________。
②与相互转化的平衡表达式为____________________________________________________。
(2)水浸渣中主要成分为和,举出一种的用途:___________________________________。
(3)“沉淀”步骤调pH到弱碱性,主要除去的杂质是_____________(填离子符号)。
(4)“除硅磷”步骤中,使硅、磷分别以和的形式沉淀,该步需要控制溶液的以达到最好的除杂效果,若,会导致①____________________________________________________;pH>9,会导致②____________________________________________________。
(5)“还原”步骤中加入溶液,发生反应的离子方程式为____________________________________。
(6)钒的质量分数为5.1%的铬钒渣1000 kg,“分离钒”步骤中,制得,则钒元素的回收率为_____________。
17. 稀土配合物()可作为有机电致发光器件的发光材料。某小组以二氧化铽()为原料制备的实验装置如图所示(加热及夹持装置略)。
已知:吡唑啉酮衍生物(HZ,H为氢元素)和三苯基氧膦(L)都是难溶于水的固体。
回答下列问题:
(1)制备
①I中,仪器a的名称是_____________。
②常温下,反应时有黄绿色气体生成,生成易溶盐的离子方程式为__________________________;装置b的作用是_____________。
(2)制备
①II中冷却水的进水口为_____________(填“m”或“n”)。
②II中生成的化学方程式为__________________________________________________________。
(3)II中乙醇的作用为_____________;反应结束后,将反应液倒入III中烧杯c,冷却至室温,加入蒸馏水立即析出大量沉淀,原因为__________________________________________________。
(4)将烧杯c中沉淀经IV过滤,洗涤该沉淀的正确操作是_____________(填字母)。
A. 用乙醇洗 B. 先用乙醇后用蒸馏水洗
C. 用蒸馏水洗 D. 先用蒸馏水后用乙醇洗
18. 可通过热化学、电化学等方法再利用。研究小组利用合成甲醇的热化学方程式为 。
回答下列问题:
(1)反应的_____________(填“>”或“<”)0,该反应在_____________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)恒温恒容条件下,起始投入等物质的量的和,发生上述反应,下列能说明该反应已达到平衡状态的是_____________(填字母)。
A. 的体积分数不再变化 B.
C. 容器内气体压强不再发生变化 D. 容器内气体密度不再发生变化
(3)在恒温、恒压且起始体积为2 L的密闭容器中,按、的方式投料发生上述反应,达平衡时的转化率为40%,则该温度下该反应的平衡常数_____________。(列出计算式即可)
(4)研究小组发现:使用分子筛膜移除水,可增大的转化率,有关图像如图1所示。使用分子筛膜能够提高转化率的原理是____________________________________________________。
(5)一种电化学制备甲醇的方法如图2所示。
①Y为电源的_____________(填“正极”或“负极”)。
②生成甲醇的电极反应式为_____________________________。
③若通入标准状况下,制得11.2 g甲醇,则的转化率为_____________。
19. 阿法诺啡是一种强效阿片类镇痛药,具有很强的镇痛作用。其某种中间体的合成路线部分如下:
回答下列问题:
(1)可用于测定化合物B相对分子质量的仪器分析方法是_____________(填字母)。
A. 红外光谱 B. 核磁共振氢谱法 C. 质谱法 D. 元素分析法
(2)反应①的条件为____________________________________,另一种反应物的结构简式为_____________。
(3)化合物D中的官能团除含有酯基外,还含有官能团的名称为_____________。
(4)G→H反应分两步进行:
反应(i)和(ii)的反应类型分别是_____________(填字母)。
A. 加成反应、消去反应 B. 取代反应、氧化反应
C. 取代反应、消去反应 D. 加成反应、取代反应
(5)写出一种同时满足下列条件的A的同分异构体的结构简式:_____________。
i.与溶液可发生显色反应;
ii.能与反应生成;
iii.核磁共振氢谱显示,该物质有4类化学环境不同的氢原子,其个数比为。
(6)结合以下合成信息,在括号或方框中依次补全合成路线_________________。
已知:
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