精品解析:江西省萍乡市2024-2025学年高三上学期期末考试 化学试题
2026-09-14
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内容正文:
萍乡市2024-2025学年度高三第一学期期末考试
化学试卷
本试卷分选择题非选择题两部分,时量:75分钟满分:100分。
考生注意:
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粘贴的条形码的“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.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,用黑色墨水签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束,监考员将试卷、答题卡一并收回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Fe56 Mg24 Mn55
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. 2024年12月,第22届中国食品安全大会在北京举行。下列关于食品中涉及的化学知识错误的是
A. 制作面包时用碳酸氢钠作膨松剂
B. 蔬菜、粗粮中的纤维素有助于消化
C. 油炸食品中的油脂属于高分子化合物
D. 烹饪时加入谷氨酸钠作调味剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳气体,使面团形成疏松多孔结构,可作膨松剂,A正确;
B.人体不能消化纤维素,但纤维素能促进胃肠蠕动,有助于消化,B正确;
C.油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯,不属于高分子化合物,C错误;
D.谷氨酸钠是味精的主要成分,具有鲜味,可作调味剂,D正确;
故选C。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 氢键的键长:F-H…F>N-H…N
B. 水合氯离子的示意图:
C. 分子的极性:C60>CH3Cl
D. 键角:NH3<SO2
【答案】D
【解析】
【详解】A.F的电负性大于N, 氢键强度强于 ,氢键键长更短,故 ,A错误;
B.带负电,水合时水分子中带正电的朝向,即,B错误;
C.是完全对称的非极性分子,是极性分子,故分子极性,C错误;
D.中心为杂化,含1对孤对电子,键角约为;中心为杂化,含1对孤对电子,键角约为,故键角,D正确;
故答案选D。
3. 下列装置可以用于相应实验的是
A.除去Na2CO3固体中的NaHCO3
B.排出盛有酸性KMnO4溶液滴定管尖嘴内的气泡
C.除去废铁屑表面的油污
D.将硫酸铜溶液蒸干获得胆矾
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.加热和的固体混合物时,试管口应略向下倾斜,防止反应生成的水倒流炸裂试管,图示装置试管口向上且密封,A错误;
B.酸性溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,需用酸式滴定管盛装,图示为碱式滴定管,B错误;
C.油污在加热、碱性条件下发生皂化反应而溶解,废铁屑与溶液不反应,水浴加热可除去铁屑表面油污,装置合理,C正确;
D.胆矾为,蒸干溶液会使其失去结晶水,且蒸发操作应选用蒸发皿,不能用烧杯直接蒸干溶液,D错误;
故选C。
4. 车叶草苷酸(X)是传统消炎药材闭花耳草的活性成分之一,其结构简式如图所示。下列有关X说法正确的是
A. 含有4种官能团,9个手性碳原子
B. 1 mol X最多能与2 mol NaOH发生反应
C. 不存在分子中含有苯环的同分异构体
D. X自身不能发生缩聚反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.该物质含羟基、羧基、酯基、碳碳双键、醚键共5种官能团,A错误;
B.1mol X中含有1mol羧基(可消耗1mol )、1mol醇酯基(水解后生成的羧酸可消耗1mol ),总共最多消耗2mol ,B正确;
C.该分子的不饱和度为7,苯环的不饱和度为4,剩余不饱和度可通过其他不饱和键满足,因此存在含苯环的同分异构体,C错误;
D.X同时含有羧基和多个羟基,可发生酯化型缩聚反应,自身能发生缩聚,D错误;
故选B。
5. Y4X9EZ2M4是一种常见的营养强化剂。其中,元素周期表中与Y、M相邻,基态原子的价电子排布式nsnnpn,Z的第一电离能大于的,基态原子与基态原子的未成对电子数相同;为原子半径最小的元素;的合金是目前用量最大的金属材料。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 非金属性:
C. 简单氢化物的沸点: D. 高温下,的单质与反应得到
【答案】C
【解析】
【分析】基态原子的价电子排布式为nsnnpn,即2s22p2,所以Y是C元素,元素周期表中与Y、M相邻,Z的第一电离能大于的,则Z是N元素,基态原子与基态原子的未成对电子数相同,则M为O元素,为原子半径最小的元素,则X是H元素;的合金是目前用量最大的金属材料,则E是Fe元素。
【详解】A.同周期从左到右,元素的电负性逐渐增强,同主族从上到下,元素的电负性逐渐减小,通常非金属的电负性大于金属,所以电负性:N>H>Fe,A错误;
B.同周期从左到右,元素的非金属性逐渐增强,非金属性:C<N<O,B错误;
C.氨气形成分子间氢键的数目比H2O形成分子间氢键的数目少,甲烷不形成氢键,沸点:H2O>NH3>CH4,C正确;
D.高温下铁与水蒸气反应得到四氧化三铁,D错误;
故选C。
6. 以下探究目的对应的实验方案最合适的是
选项
实验方案设计
实验目的
A
向装有Mg(OH)2固体的两支试管中分别加入浓度均为2 mol/L的NaOH溶液和盐酸,再向装有Al(OH)3固体的两支试管中分别加入浓度均为2 mol/L的NaOH溶液和盐酸
比较Mg和Al的金属性
B
向CuS固体中加入稀硝酸
比较HNO3和H2S酸性
C
将铁粉溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液
检验铁粉是否变质
D
将浓硫酸滴入乙醇中,加热至170℃,生成的气体通入酸性重铬酸钾溶液
验证乙烯具有还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.只能溶于盐酸,不能溶于溶液,说明是中强碱;既能溶于盐酸又能溶于溶液,说明是两性氢氧化物,碱性,最高价氧化物对应水化物碱性越强,金属性越强,可比较和的金属性,A正确;
B.稀硝酸具有强氧化性,和发生氧化还原反应,并非复分解反应中的强酸制弱酸,无法比较和的酸性强弱,B错误;
C.若铁粉部分变质生成,未变质的过量会与反应生成,滴加溶液也不会变红,无法检验铁粉是否变质,C错误;
D.反应生成的气体中混有挥发的乙醇、副反应生成的,二者均能使酸性重铬酸钾溶液褪色,无法验证乙烯具有还原性,D错误;
故选A。
7. 氨基磺酸(H2NSO3H)可作漂白助剂,在常温下稳定,高温时能完全分解:2H2NSO3HSO2↑+SO3↑+2H2↑+N2↑+H2O。阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A. SO3的VSEPR模型为四面体形
B. 生成1 mol H2时总反应转移的电子数为
C. 6.4 g 34SO2含有的中子数为
D. 28 g N2中含有π键数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.中心原子的价层电子对数为,VSEPR模型为平面三角形,A错误;
B.由反应可知生成2mol 时总转移电子数为,故生成1mol 转移电子数为,B错误;
C.的摩尔质量为,6.4g 物质的量小于0.1mol,含有的中子数小于,C错误;
D.28g 的物质的量为1mol,分子中三键含2个π键,故π键数为,D正确;
故选D。
8. 用铝土矿为原料制备絮凝剂聚合氯化铝([Al2(OH)aClb]m,a=1~5)的流程如下。
已知:①铝土矿主要成分为Al2O3,含少量Fe2O3和SiO2.用NaOH溶液溶解铝土矿过程中SiO2转变为难溶性的铝硅酸盐。②[Al2(OH)aClb]m的絮凝效果可用盐基度衡量,盐基度
下列说法错误的是:
A. 步骤I所得滤液中主要溶质是Na[Al(OH)4]
B. 步骤Ⅱ,滤液浓度较大时通入过量CO2可得到副产品小苏打溶液。
C. 步骤Ⅲ,为减少Al(OH)3吸附的杂质,洗涤时需对漏斗中的沉淀充分搅拌
D. 步骤V所得的产品的盐基度为0.7,则a=4.2
【答案】C
【解析】
【分析】铝土矿中加入氢氧化钠溶液在 下充分反应,与溶液反应生成,不与反应,转化为难溶性铝硅酸盐,过滤得到含的滤液,向滤液中通入足量充分反应后过滤、洗涤得到沉淀,将分成两份,一份中加入盐酸转化为溶液,将得到的溶液与另一份沉淀混合,得到聚合氯化铝溶液,在加热得到聚合氯化铝固体,据此分析。
【详解】A.由分析知,步骤I中所得滤液主要溶质为,A正确;
B.步骤II中通入过量,发生反应,滤液浓度较大时可得到小苏打溶液,B正确;
C.洗涤沉淀时若对漏斗中沉淀充分搅拌,易损坏滤纸导致沉淀损失,因此洗涤时不能搅拌,C错误;
D.根据化合物电荷守恒,中总正电荷等于总负电荷绝对值:,即,盐基度,代入得,D正确;
故选C。
9. 温度为T1时,将1.6 mol气体X和1.6 mol气体Y充入10 L恒容密闭容器中,发生反应X(g)+Y(g)2Z(g),一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表,下列说法正确的是。
t/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
1.2
1.1
1.0
1.0
A. 0-4 min,Z的平均速率为0.25 mol/(L·min)
B. 其他条件不变,9 min后,向容器中再充入1 mol X和1 mol Z,平衡向逆反应方向移动
C. T1时,反应的平衡常数K=1.2
D. 向容器内充入稀有气体,反应速率增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.0~4min内消耗Y的物质的量为,,速率比等于化学计量数之比,故,A错误;
B.首先计算下平衡常数,平衡时,故,,。充入和后,,,仍为,浓度商,平衡向逆反应方向移动,B正确;
C.由上述计算可知时平衡常数,C错误;
D.恒容容器中充入稀有气体,反应体系中各物质的浓度不变,反应速率不变,D错误;
故选B。
10. 制备重要的有机合成中间体I的反应如下所示。下列说法正确的是
A. 该反应的反应类型为加成反应
B. 一个中间体I分子与足量H2完全加成的产物中含4个手性碳
C. 苯甲醛分子中最多有12个原子共平面
D. 酸性高锰酸钾溶液能鉴别苯甲醛和2-环己烯酮
【答案】AB
【解析】
【详解】A.该反应无小分子生成,两种反应物通过不饱和键断开结合为一种产物,符合加成反应特征,A正确;
B.中间体I与足量完全加成时,苯环、碳碳双键、羰基均发生加成,产物中存在4个连接4种不同基团的饱和碳原子(手性碳),B正确;
C.苯甲醛中苯环的12个原子共平面,醛基的3个原子可通过碳碳单键旋转与苯环共面,最多共14个原子共平面,C错误;
D.苯甲醛含醛基,2-环己烯酮含碳碳双键,二者均能被酸性高锰酸钾溶液氧化导致溶液褪色,无法鉴别,D错误;
故选AB。
11. 利用双极膜电渗析法进行碳吸收,采用双极膜、阳离子交换膜、阴离子交换膜,通过隔板分离成盐室(NaCl溶液)、碱室(0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液)、酸室(0.1 mol·L-1 HCl溶液)、极室(0.25 mol·L-1 Na2SO4溶液),实验装置如图所示。接通电源,向碱室通入CO2制备Na2CO3和NaHCO3溶液,忽略各室溶液的体积变化。下列说法正确的是
A. 电极电势:M高于N
B. 电解一段时间后酸室溶液的浓度减小
C. a膜、b膜、c膜分别为阴离子交换膜、双极膜、阳离子交换膜
D. 电解一段时间后极室的pH增大
【答案】C
【解析】
【分析】由装置中双极膜两侧离子的迁移方向可判断,双极膜中的向M侧迁移,向N侧迁移,因此M为阴极,连接电源负极,N为阳极,连接电源正极;电解过程中,盐室中的向碱室迁移,向酸室迁移;同时双极膜解离水,为碱室提供,为酸室提供;据此可判断各膜的类型以及各室中溶液组成、浓度和pH的变化。
【详解】A.双极膜中向M侧迁移,说明M为阴极,连接电源负极;N为阳极,连接电源正极,因此M的电势低于N,A错误;
B.盐室中的通过阴离子交换膜进入酸室,同时右侧双极膜解离产生的进入酸室,使酸室中的浓度增大,B错误;
C.盐室中的需要通过c膜进入碱室,因此c膜为阳离子交换膜;盐室中的需要通过a膜进入酸室,因此a膜为阴离子交换膜;b膜通过水的解离产生和,因此b膜为双极膜。故a膜、b膜、c膜分别为阴离子交换膜、双极膜、阳离子交换膜,C正确;
D.M为阴极,电极反应为:,左侧双极膜产生的进入极室,可与阴极产生的反应;N为阳极,电极反应为:,右侧双极膜产生的进入极室,可与阳极产生的反应,因此极室的pH基本保持不变,而不是增大,D错误;
故答案选C。
12. 铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。晶胞参数为a nm,P的分数坐标为(0,0,0),储氢时,H2分子在晶胞的体心和棱的中心位置,表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. M的分数坐标为(1/2,0,1/2)
B. 该晶胞中Fe的配位数为4
C. 两个H2分子间的最短距离为a/2
D. 储氢后晶体的密度为 g·cm-3
【答案】A
【解析】
【详解】A.M处在晶胞上面面心,P位于晶胞左边面心,P的分数坐标为时,M的分数坐标应为,A正确;
B.由图可知,Fe位于晶胞的顶点和面心,镁位于晶胞小立方体的体心,则该晶胞中每个周围等距离且最近的有8个,即的配位数为8,不是4,B错误;
C.由题意知,分子位于晶胞体心和棱心,最近的两个距离为 nm,C错误;
D.,晶胞内含Fe原子个,Mg原子8个,H2有个,储氢后晶体的总质量,储氢后晶体的密度,D错误;
故答案选A。
13. 常温下,现有含0.1 mol·L-1 Cd2+的废液,可加入Na2S或FeS固体除去Cd2+,溶液中含S微粒的物质的量分数及Cd(OH)2浊液中c(Cd2+)随pH变化如图所示。下列说法正确的是
已知:Ksp(FeS)=10-17.20,Ksp(CdS)=10-26.10
A. Na2S的水解平衡常数Kb1=10-6
B. 加适量Na2S固体可使废液中Cd2+浓度由b点变到a点
C. 向Na2S溶液中加盐酸使pH=7时,c(Na+)=2c(S2-)+c(HS-)
D. 向废液中加入FeS固体,可使c(Cd2+)约为10-9.9 mol·L-1
【答案】D
【解析】
【分析】图1中相邻分布曲线的交点表示两种含硫微粒浓度相等,可由交点读出两级电离常数,并据此求的水解常数,判断加入或除去时,需结合沉淀平衡、溶液pH变化和电荷守恒;与反应的平衡常数可由两种硫化物的溶度积之比求得。
【详解】A.图1中pH=13.0时,,故,的一级水解反应为,,而非,A错误;
B.向废液中加入,与生成沉淀,使降低;同时水解使溶液pH升高,图2中b点的低于a点,由b点变到a点要求升高,与实际作用不符,B错误;
C.加入盐酸后溶液中含有,pH=7时,,由电荷守恒得,即,题给等式漏计,C错误;
D.发生反应,其平衡常数,反应进行程度很大,平衡时,故,D正确;
故答案选D。
14. 某白色粉末中可能含、、、、和NaCl。取该白色粉末进行如下实验:
步骤一:取少量白色粉末溶于水,没有气体逸出,得到无色透明溶液①;
步骤二:向溶液①中滴加盐酸,产生浅黄色固体和气体X;
步骤三:将气体X通入溶液,产生黑色沉淀。
根据上述现象,下列关于该白色粉末的说法中正确的是
A. 可能含 B. 含和
C. 不含和NaCl D. 含
【答案】B
【解析】
【分析】步骤二加盐酸后产生浅黄色硫,说明硫化物与亚硫酸盐在酸性条件下发生反应:。步骤三产生黑色硫化铜沉淀,说明气体X中含硫化氢:。候选物中相应成分只有硫化钠和亚硫酸铵,故确定原粉末含有二者;再结合步骤一所得溶液无色透明,判断其他成分。
【详解】A.原粉末中含有硫化物;若同时含氯化铝,二者在水中发生相互促进的水解反应:,会产生沉淀和气体,与步骤一所得无色透明溶液且无气体逸出的现象不符,A错误;
B.步骤二产生硫需要硫化物和亚硫酸盐共同参与,步骤三又证明气体X中含硫化氢;候选物中对应的两种成分分别只有和,因此二者均含有,B正确;
C.步骤一所得溶液无色透明,且原粉末中含有硫化物,若含硫酸铜则会发生反应:,因此不含硫酸铜;但题给实验没有检验氯化钠,不能确定其是否存在,C错误;
D.如果原粉末含硫酸氢钾,硫酸氢钾溶于水显强酸性,则在步骤一中硫离子和亚硫酸根离子在酸性溶液中会产生沉淀或放出气体,这与步骤一的实验现象不符合,因此一定不存在硫酸氢钾,D错误;
故选B。
15. 锑是一种珍贵的金属资源,被大量用于尖端军事装备并被很多国家作为战略管控及储备的重要物资。以辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示:
已知:①浸出液中除含过量盐酸和H[SbCl6]之外,还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等;
②常温下:Ksp(CuS)=1.27×10-36,Ksp(PbS)=9.04×10-29。
(1)滤渣1中除S外,还含有______(填化学式)。
(2)“浸出”过程中,几乎没有有毒气体生成,则“浸出”时,Sb2S3发生反应的化学方程式为______。
(3)还原时,氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。
(4)已知:还原后的溶液中c(Cu2+)=0.001 mol·L-1、c(Pb2+)=0.10 mol·L-1。在“除铜、铅”过程中,缓慢滴加极稀的硫化钠溶液,先产生的沉淀是______(填化学式);当CuS、PbS共沉淀时,________。(保留两位有效数字)
(5)“除砷”时有H3PO3生成,请写出“除砷”时的化学方程式____________。
(6)“电解”时,以惰性材料为电极,阴极的电极反应式为____________。
【答案】(1)SiO2
(2)Sb2S3+3H[SbCl6]=5SbCl3+3S+3HCl
(3)3:2 (4) ①. CuS ②. 7.1×107
(5)3NaH2PO2+2AsCl3+3H2O=2As↓+3H3PO3+3NaCl+3HCl
(6)Sb3++3e-=Sb
【解析】
【分析】辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)加入盐酸浸取得到浸取液,浸出液中除含过量盐酸和H[SbCl6]之外,还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等,滤渣1中除了生成的S之外还有未溶解的二氧化硅,浸出液中加入Sb还原H[SbCl6],生成SbCl3,加入Na2S时保证Cu2+和Pb2+均沉淀完全,过滤得到滤渣2为CuS、PbS,滤液中加入NaH2PO2溶液除砷,生成亚磷酸和砷单质,剩余SbCl3溶液,通电电解得到Sb;
【小问1详解】
分析可知滤渣1中除了S之外,含有SiO2;
【小问2详解】
“浸出”时,Sb2S3在HCl溶液中和H[SbCl6]发生氧化还原反应,生成单质硫和+3价的氯化物,根据原子守恒及电子守恒,可得反应的化学方程式为:Sb2S3+3H[SbCl6]=5SbCl3+3S+3HCl;
【小问3详解】
“还原”时,加入适量的Sb还原“浸出”时加入的过量H[SbCl6],所以被Sb还原的物质为H[SbCl6];根据反应2Sb+3H[SbCl6]=5SbCl3+3HCl可知,还原时,氧化剂H[SbCl6]和还原剂Sb的物质的量之比为3:2;
【小问4详解】
常温下:Ksp(CuS)=1.27×10-36<Ksp(PbS)=9.04×10-29,在“除铜、铅”过程中,缓慢滴加极稀的硫化钠溶液,先产生的沉淀是CuS;当CuS、PbS共沉淀时,7.1×107;
【小问5详解】
“除砷”时NaH2PO2与AsCl3发生氧化反应生成As和H3PO3,反应化学方程式为2AsCl3+3NaH2PO2+3H2O=2As↓+3H3PO3+3NaCl+3HCl;
【小问6详解】
“电解”时,阴极上Sb3+得电子产生Sb,电极反应式为:Sb3++3e-= Sb。
16. 碳酸锰是制造电信器材软磁铁氧体,合成二氧化锰和制造其他锰盐的原料。加热MnCO3分解可以制备活性MnO2。回答下列问题:
(1)MnCO3中基态Mn2+的价电子轨道表示式为______。
(2)MnCO3在高温下可以自发分解,原因是_____________________。
(3)MnCO3(s)在空气中热失重图像如图1所示(a、b、c对应的物质为纯净物且b、c对应的是氧化物),a→b段固体分解产生的气体的电子式是______;b→c段的化学方程式为______。
(4)已知:4MnCO3(s)+O2(g)2Mn2O3(s)+4CO2(g) ΔH>0在密闭容器中充入足量MnCO3(s)和1 mol O2(g),发生上述反应。测得平衡体系中CO2体积分数φ(CO2)与压强、温度关系如图2所示,T1_______(填“>”“<”或“=”)T2。T1温度下,M点平衡常数Kp为_______(用含a的式子表示)。
(5)某温度下,在真空密闭容器中投入mg足量的MnCO3(s),发生反应MnCO3(s)MnO(s)+CO2(g) ΔH>0;
①t1min时,达到平衡,容器内的总压强为4 kPa,温度不变,将容器体积缩小为原来的二分之一后保持体积不变,再次达到平衡状态,下列叙述正确的是_______(填标号)。
A.第二次平衡时容器内压强大于4 kPa
B.第一次平衡到第二次平衡时n(MnCO3)保持不变
C.气体密度保持不变时达到平衡状态
D.若此时升高温度,正反应速率比逆反应速率增大的程度更大
②若容器体积保持不变,设平衡压强为PC,分解过程中v(CO2)与压强p的关系为,k为速率常数(定温下为常数),当固体质量减少33%时,反应达到平衡。当转化率为11.5%时,则v(CO2)=_______(用含k的式子表示)。
【答案】(1) (2)这是个熵增反应,,由可知,高温时,使,反应能够自发进行;
(3) ①. ②.
(4) ①. > ②. a3(kPa)3
(5) ①. CD ②. (或0.87k或0.867k)
【解析】
【小问1详解】
的原子序数为25,基态原子的价电子排布为;形成时先失去2个电子,价电子排布为。根据洪特规则,5个轨道各有1个未成对电子,故轨道表示式为;
【小问2详解】
分解生成固体和气体,体系熵增,即,分解是吸热反应,,反应自发进行需要<0,高温时满足,反应能够自发进行;
【小问3详解】
a点固体为,,故a点含;a→b段失重,恰为完全分解放出的质量,因此气体为,其电子式为;b点固体为,b→c段固体在空气中增重,,的物质的量:,O的物质的量:,说明被氧化为,反应为;
【小问4详解】
该反应,升高温度,平衡正向移动,平衡体系中的体积分数增大,同一压强下,图中曲线对应的体积分数更大,故;M点总压强为,的体积分数为50%,故,固体不写入平衡常数表达式,因此;
【小问5详解】
①恒温下,固体共存时该反应的,将体积缩小为原来的一半,瞬间,反应逆向移动,直至压强恢复为;
A.第二次平衡时压强等于4 kPa,并非大于4 kPa,A错误;
B.平衡逆向移动会生成,其物质的量增大,B错误;
C.恒容、恒温条件下气体只有,反应进行时气体质量和密度均改变;达到平衡后气体密度保持不变,C正确;
D.正反应为吸热反应,升高温度时正反应速率增大的程度更大,平衡正向移动,D正确;
故选CD;
②恒容、恒温时,压强与生成的物质的量成正比。设平衡转化率为,固体质量减少33%时达到平衡,则,解得,
转化率为11.5%时,,代入速率关系式得。
17. 十二钨磷酸在材料科学等领域有广泛的应用。制备原理为:。实验室制备流程图如下:
已知:①乙醚:沸点34.6℃,密度0.71 g/mL,微溶于水。在光的作用下易产生过氧化物,蒸馏时容易爆炸。
②十二钨磷酸:与橡胶、纸张,甚至空气中灰尘接触时易形成蓝色的“杂多蓝”;在强酸性下还可与乙醚生成不溶于水、密度比水大的油状醚合物。请回答:
(1)常温下Na2HPO4溶液显碱性。则________(填“>”“<”或“=”)
(2)制备过程中,若混合液呈现蓝色,只需向溶液中滴加适量3%的双氧水或溴水即可,上述实验现象可体现出12-钨磷酸常温下具有较强的________(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)步骤Ⅰ操作时为保护眼睛,应佩戴_______________,步骤Ⅳ中加入盐酸的作用是______________________。
(4)上层液体通过蒸馏可以回收的主要物质为________,该实验步骤中不需要用到的仪器有________(填仪器名称)。
(5)为检验乙醚中是否含有过氧化物,可设计的实验方案为____________________________________(写出操作、现象、结论)
(6)粗产品经提纯后,算得本次实验产率为100.3%(制备过程操作正确)。从原料的角度分析,产率大于100%的原因可能是_____________________________。
【答案】(1)< (2)氧化性
(3) ①. 护目镜 ②. 用于使十二钨磷酸生成醚合物,利于后续分离
(4) ①. 乙醚 ②. 球形冷凝管、分液漏斗
(5)在一支装有少量硫酸亚铁铵溶液的试管中滴入几滴KSCN溶液,再向其中滴加少量乙醚,若试管中溶液变血红色,则说明乙醚中含有过氧化物;若溶液不变血红色,则说明乙醚中不含有过氧化物。(向装有少量淀粉KI溶液的试管中,滴加适量乙醚,若溶液变为蓝色,则说明乙醚中含有过氧化物;若溶液不变蓝色,则说明乙醚中不含过氧化物。合理答案即可)
(6)原料二水合钨酸钠失去部分结晶水
【解析】
【分析】本实验以和过量为原料,在酸性条件下制备十二钨磷酸;流程中先在热水中使原料反应,再加入浓并加热,随后冷却;利用十二钨磷酸在强酸性条件下能与乙醚形成不溶于水、密度比水大的油状醚合物的性质进行分离,最后通过蒸馏回收乙醚并得到粗产品。
【小问1详解】
既能发生电离:,又能发生水解:,设磷酸的第二级电离常数为,第三级电离常数为,则,常温下溶液显碱性,说明的水解程度大于电离程度,即,因此,故;
【小问2详解】
十二钨磷酸与橡胶、纸张或灰尘接触时容易被还原生成蓝色的“杂多蓝”;混合液出现蓝色后,加入具有氧化性的或溴水,可将被还原的“杂多蓝”重新氧化;因此十二钨磷酸本身容易得到电子被还原,常温下具有较强的氧化性;
【小问3详解】
步骤Ⅰ中加入热水并进行搅拌,操作过程中存在热溶液飞溅的风险,为保护眼睛应佩戴护目镜;根据题给信息,十二钨磷酸在强酸性条件下能与形成不溶于水、密度比水大的油状醚合物,因此步骤Ⅳ加入可使体系保持较强的酸性,促使十二钨磷酸形成醚合物,从而有利于后续分层和分离;
【小问4详解】
乙醚的密度为0.71 g/mL,小于水,且微溶于水,因此分液后主要位于上层液体,其沸点仅为34.6 ℃,可通过蒸馏进行回收,所以上层液体蒸馏回收的主要物质为乙醚;蒸馏操作需要蒸馏烧瓶、直形冷凝管和接收容器。题图所给仪器中,球形冷凝管主要用于回流,分液漏斗用于液—液分离,均不属于该蒸馏装置所必需的仪器,因此不需要使用球形冷凝管和分液漏斗;
【小问5详解】
可利用过氧化物的氧化性进行检验,取少量溶液于试管中,加入少量溶液,再加入少量待测乙醚,充分振荡,若其中含有过氧化物,过氧化物会将氧化为,生成的与作用使溶液呈血红色,若溶液出现血红色,则说明其中含有过氧化物,若不出现血红色,则说明未检出过氧化物;
【小问6详解】
理论产率按称取的原料全部为计算,若该原料在称量前已经失去部分结晶水,则实际原料中单位质量所含的物质的量比按二水合物计算时更大,即实际投入的W元素的物质的量偏大,实际可生成的产品质量大于理论计算值,因此按原理论值计算时产率可能超过100%。
18. 托伐普坦片具有降血压、降低心脏负担、治疗低钠血症等功效与作用,其前驱体的一种合成路线如下(省略部分反应条件):
回答如下问题:
(1)A中含氧官能团的名称为________。
(2)B→C的反应类型是___________,C中碳原子的杂化方式有________。
(3)已知E的分子式为C6H11O2Br,则E的名称为________。
(4)写出F→G的化学方程式________。
(5)H→I中加入NaHCO3的目的是_________________。
(6)已知K的分子式为C8H7ClO,请写出K的结构简式________。
(7)满足下列条件的H的同分异构体有种________(立体异构中只考虑顺反异构)。
a.含基团,苯环上只有三个取代基且不含其它环状结构
b.可发生银镜反应
【答案】(1)硝基,羧基
(2) ①. 还原反应 ②. sp2、sp3
(3)4-溴丁酸乙酯 (4)
(5)提供碱性环境(中和反应生成的HCl,避免氨基被质子化,促进酰化反应进行)
(6) (7)10
【解析】
【分析】A与CH3OH取代反应生成B,B发生还原反应生成C,C与TsCl,吡啶作用生成D,D与E(4-溴丁酸乙酯:)取代反应生成F,在强碱作用下生成G,G在浓硫酸作用下生成H,与取代生成I,I还原反应生成J(),J和K()发生取代反应生成L,据此分析;
【小问1详解】
由A()的结构可知,A中含有和,相应的含氧官能团分别为硝基和羧基;
【小问2详解】
B→C中硝基被还原为氨基,故反应类型为还原反应;C中苯环碳原子和酯基中羰基碳原子均为杂化,甲基中的碳原子为杂化,因此碳原子的杂化方式有、;
【小问3详解】
比较D()与F()的结构可知,D与E发生取代反应生成F,结合E的分子式C6H11O2Br,则E为,名称为4-溴丁酸乙酯;
【小问4详解】
强碱夺取F中酯基α位的氢,生成的碳负离子分子内进攻苯环上的酯基,发生分子内酯缩合并闭环生成G,同时生成甲醇,化学方程式为:;
【小问5详解】
H()中的氨基与酰氯发生取代反应形成酰胺,同时生成氯化氢,加入可提供碱性环境中和氯化氢,避免胺质子化,有利于酰化反应进行;
【小问6详解】
J()中的氨基与K发生酰化反应生成L(),由L中新增的酰基结构及K的分子式C8H7ClO可知,K为2-甲基苯甲酰氯,结构简式为:;
【小问7详解】
H(),a.含基团,不含其它环状结构,则还含有结构,b.可发生银镜反应,说明有醛基,c.存在顺反异构,说明含有不饱和键,则结构的取代基可以有、、、、,均存在顺反异构,共5×2=10种。
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萍乡市2024-2025学年度高三第一学期期末考试
化学试卷
本试卷分选择题非选择题两部分,时量:75分钟满分:100分。
考生注意:
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粘贴的条形码的“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.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,用黑色墨水签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束,监考员将试卷、答题卡一并收回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Fe56 Mg24 Mn55
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. 2024年12月,第22届中国食品安全大会在北京举行。下列关于食品中涉及的化学知识错误的是
A. 制作面包时用碳酸氢钠作膨松剂
B. 蔬菜、粗粮中的纤维素有助于消化
C. 油炸食品中的油脂属于高分子化合物
D. 烹饪时加入谷氨酸钠作调味剂
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 氢键的键长:F-H…F>N-H…N
B. 水合氯离子的示意图:
C. 分子的极性:C60>CH3Cl
D. 键角:NH3<SO2
3. 下列装置可以用于相应实验的是
A.除去Na2CO3固体中的NaHCO3
B.排出盛有酸性KMnO4溶液滴定管尖嘴内的气泡
C.除去废铁屑表面的油污
D.将硫酸铜溶液蒸干获得胆矾
A. A B. B C. C D. D
4. 车叶草苷酸(X)是传统消炎药材闭花耳草的活性成分之一,其结构简式如图所示。下列有关X说法正确的是
A. 含有4种官能团,9个手性碳原子
B. 1 mol X最多能与2 mol NaOH发生反应
C. 不存在分子中含有苯环的同分异构体
D. X自身不能发生缩聚反应
5. Y4X9EZ2M4是一种常见的营养强化剂。其中,元素周期表中与Y、M相邻,基态原子的价电子排布式nsnnpn,Z的第一电离能大于的,基态原子与基态原子的未成对电子数相同;为原子半径最小的元素;的合金是目前用量最大的金属材料。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 非金属性:
C. 简单氢化物的沸点: D. 高温下,的单质与反应得到
6. 以下探究目的对应的实验方案最合适的是
选项
实验方案设计
实验目的
A
向装有Mg(OH)2固体的两支试管中分别加入浓度均为2 mol/L的NaOH溶液和盐酸,再向装有Al(OH)3固体的两支试管中分别加入浓度均为2 mol/L的NaOH溶液和盐酸
比较Mg和Al的金属性
B
向CuS固体中加入稀硝酸
比较HNO3和H2S酸性
C
将铁粉溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液
检验铁粉是否变质
D
将浓硫酸滴入乙醇中,加热至170℃,生成的气体通入酸性重铬酸钾溶液
验证乙烯具有还原性
A. A B. B C. C D. D
7. 氨基磺酸(H2NSO3H)可作漂白助剂,在常温下稳定,高温时能完全分解:2H2NSO3HSO2↑+SO3↑+2H2↑+N2↑+H2O。阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A. SO3的VSEPR模型为四面体形
B. 生成1 mol H2时总反应转移的电子数为
C. 6.4 g 34SO2含有的中子数为
D. 28 g N2中含有π键数为
8. 用铝土矿为原料制备絮凝剂聚合氯化铝([Al2(OH)aClb]m,a=1~5)的流程如下。
已知:①铝土矿主要成分为Al2O3,含少量Fe2O3和SiO2.用NaOH溶液溶解铝土矿过程中SiO2转变为难溶性的铝硅酸盐。②[Al2(OH)aClb]m的絮凝效果可用盐基度衡量,盐基度
下列说法错误的是:
A. 步骤I所得滤液中主要溶质是Na[Al(OH)4]
B. 步骤Ⅱ,滤液浓度较大时通入过量CO2可得到副产品小苏打溶液。
C. 步骤Ⅲ,为减少Al(OH)3吸附的杂质,洗涤时需对漏斗中的沉淀充分搅拌
D. 步骤V所得的产品的盐基度为0.7,则a=4.2
9. 温度为T1时,将1.6 mol气体X和1.6 mol气体Y充入10 L恒容密闭容器中,发生反应X(g)+Y(g)2Z(g),一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表,下列说法正确的是。
t/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
1.2
1.1
1.0
1.0
A. 0-4 min,Z的平均速率为0.25 mol/(L·min)
B. 其他条件不变,9 min后,向容器中再充入1 mol X和1 mol Z,平衡向逆反应方向移动
C. T1时,反应的平衡常数K=1.2
D. 向容器内充入稀有气体,反应速率增大
10. 制备重要的有机合成中间体I的反应如下所示。下列说法正确的是
A. 该反应的反应类型为加成反应
B. 一个中间体I分子与足量H2完全加成的产物中含4个手性碳
C. 苯甲醛分子中最多有12个原子共平面
D. 酸性高锰酸钾溶液能鉴别苯甲醛和2-环己烯酮
11. 利用双极膜电渗析法进行碳吸收,采用双极膜、阳离子交换膜、阴离子交换膜,通过隔板分离成盐室(NaCl溶液)、碱室(0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液)、酸室(0.1 mol·L-1 HCl溶液)、极室(0.25 mol·L-1 Na2SO4溶液),实验装置如图所示。接通电源,向碱室通入CO2制备Na2CO3和NaHCO3溶液,忽略各室溶液的体积变化。下列说法正确的是
A. 电极电势:M高于N
B. 电解一段时间后酸室溶液的浓度减小
C. a膜、b膜、c膜分别为阴离子交换膜、双极膜、阳离子交换膜
D. 电解一段时间后极室的pH增大
12. 铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。晶胞参数为a nm,P的分数坐标为(0,0,0),储氢时,H2分子在晶胞的体心和棱的中心位置,表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. M的分数坐标为(1/2,0,1/2)
B. 该晶胞中Fe的配位数为4
C. 两个H2分子间的最短距离为a/2
D. 储氢后晶体的密度为 g·cm-3
13. 常温下,现有含0.1 mol·L-1 Cd2+的废液,可加入Na2S或FeS固体除去Cd2+,溶液中含S微粒的物质的量分数及Cd(OH)2浊液中c(Cd2+)随pH变化如图所示。下列说法正确的是
已知:Ksp(FeS)=10-17.20,Ksp(CdS)=10-26.10
A. Na2S的水解平衡常数Kb1=10-6
B. 加适量Na2S固体可使废液中Cd2+浓度由b点变到a点
C. 向Na2S溶液中加盐酸使pH=7时,c(Na+)=2c(S2-)+c(HS-)
D. 向废液中加入FeS固体,可使c(Cd2+)约为10-9.9 mol·L-1
14. 某白色粉末中可能含、、、、和NaCl。取该白色粉末进行如下实验:
步骤一:取少量白色粉末溶于水,没有气体逸出,得到无色透明溶液①;
步骤二:向溶液①中滴加盐酸,产生浅黄色固体和气体X;
步骤三:将气体X通入溶液,产生黑色沉淀。
根据上述现象,下列关于该白色粉末的说法中正确的是
A. 可能含 B. 含和
C. 不含和NaCl D. 含
15. 锑是一种珍贵的金属资源,被大量用于尖端军事装备并被很多国家作为战略管控及储备的重要物资。以辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示:
已知:①浸出液中除含过量盐酸和H[SbCl6]之外,还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等;
②常温下:Ksp(CuS)=1.27×10-36,Ksp(PbS)=9.04×10-29。
(1)滤渣1中除S外,还含有______(填化学式)。
(2)“浸出”过程中,几乎没有有毒气体生成,则“浸出”时,Sb2S3发生反应的化学方程式为______。
(3)还原时,氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。
(4)已知:还原后的溶液中c(Cu2+)=0.001 mol·L-1、c(Pb2+)=0.10 mol·L-1。在“除铜、铅”过程中,缓慢滴加极稀的硫化钠溶液,先产生的沉淀是______(填化学式);当CuS、PbS共沉淀时,________。(保留两位有效数字)
(5)“除砷”时有H3PO3生成,请写出“除砷”时的化学方程式____________。
(6)“电解”时,以惰性材料为电极,阴极的电极反应式为____________。
16. 碳酸锰是制造电信器材软磁铁氧体,合成二氧化锰和制造其他锰盐的原料。加热MnCO3分解可以制备活性MnO2。回答下列问题:
(1)MnCO3中基态Mn2+的价电子轨道表示式为______。
(2)MnCO3在高温下可以自发分解,原因是_____________________。
(3)MnCO3(s)在空气中热失重图像如图1所示(a、b、c对应的物质为纯净物且b、c对应的是氧化物),a→b段固体分解产生的气体的电子式是______;b→c段的化学方程式为______。
(4)已知:4MnCO3(s)+O2(g)2Mn2O3(s)+4CO2(g) ΔH>0在密闭容器中充入足量MnCO3(s)和1 mol O2(g),发生上述反应。测得平衡体系中CO2体积分数φ(CO2)与压强、温度关系如图2所示,T1_______(填“>”“<”或“=”)T2。T1温度下,M点平衡常数Kp为_______(用含a的式子表示)。
(5)某温度下,在真空密闭容器中投入mg足量的MnCO3(s),发生反应MnCO3(s)MnO(s)+CO2(g) ΔH>0;
①t1min时,达到平衡,容器内的总压强为4 kPa,温度不变,将容器体积缩小为原来的二分之一后保持体积不变,再次达到平衡状态,下列叙述正确的是_______(填标号)。
A.第二次平衡时容器内压强大于4 kPa
B.第一次平衡到第二次平衡时n(MnCO3)保持不变
C.气体密度保持不变时达到平衡状态
D.若此时升高温度,正反应速率比逆反应速率增大的程度更大
②若容器体积保持不变,设平衡压强为PC,分解过程中v(CO2)与压强p的关系为,k为速率常数(定温下为常数),当固体质量减少33%时,反应达到平衡。当转化率为11.5%时,则v(CO2)=_______(用含k的式子表示)。
17. 十二钨磷酸在材料科学等领域有广泛的应用。制备原理为:。实验室制备流程图如下:
已知:①乙醚:沸点34.6℃,密度0.71 g/mL,微溶于水。在光的作用下易产生过氧化物,蒸馏时容易爆炸。
②十二钨磷酸:与橡胶、纸张,甚至空气中灰尘接触时易形成蓝色的“杂多蓝”;在强酸性下还可与乙醚生成不溶于水、密度比水大的油状醚合物。请回答:
(1)常温下Na2HPO4溶液显碱性。则________(填“>”“<”或“=”)
(2)制备过程中,若混合液呈现蓝色,只需向溶液中滴加适量3%的双氧水或溴水即可,上述实验现象可体现出12-钨磷酸常温下具有较强的________(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)步骤Ⅰ操作时为保护眼睛,应佩戴_______________,步骤Ⅳ中加入盐酸的作用是______________________。
(4)上层液体通过蒸馏可以回收的主要物质为________,该实验步骤中不需要用到的仪器有________(填仪器名称)。
(5)为检验乙醚中是否含有过氧化物,可设计的实验方案为____________________________________(写出操作、现象、结论)
(6)粗产品经提纯后,算得本次实验产率为100.3%(制备过程操作正确)。从原料的角度分析,产率大于100%的原因可能是_____________________________。
18. 托伐普坦片具有降血压、降低心脏负担、治疗低钠血症等功效与作用,其前驱体的一种合成路线如下(省略部分反应条件):
回答如下问题:
(1)A中含氧官能团的名称为________。
(2)B→C的反应类型是___________,C中碳原子的杂化方式有________。
(3)已知E的分子式为C6H11O2Br,则E的名称为________。
(4)写出F→G的化学方程式________。
(5)H→I中加入NaHCO3的目的是_________________。
(6)已知K的分子式为C8H7ClO,请写出K的结构简式________。
(7)满足下列条件的H的同分异构体有种________(立体异构中只考虑顺反异构)。
a.含基团,苯环上只有三个取代基且不含其它环状结构
b.可发生银镜反应
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