内容正文:
2025届高三第三次统一检测
化学试题
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上。本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.作答第Ⅰ卷选择题时,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,再选涂其他答案标号,写在本试卷上无效。
3.作答第Ⅱ卷非选择题时,必须使用黑色0.5毫米签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上,写在本试卷上无效。
4.检测范围:2019人教版高中化学全部内容。
5.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Ce-140 Pb-207
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
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,只有一项符合题目要求)
1. 巴黎奥运会精彩纷呈,化学在其中扮演着重要的角色。下列说法不正确的是
A. 奥运奖牌铜牌采用青铜材料,青铜的熔点低于铜
B. 奥运火炬以丙烷为燃料,丙烷与丙醇均属于烃类物质
C. 跑鞋鞋底材料采用轻质、耐磨的聚氨酯,聚氨酯是一种高分子材料
D. 水上运动中心屋顶覆盖太阳能电池板,它能将太阳能转化为电能
【答案】B
【解析】
【详解】A.合金熔点一般低于成分金属,则青铜的熔点低于铜,A正确;
B.丙烷属于烃类物质,丙醇含有氧,不属于烃类物质,B错误;
C.聚氨酯是合成高分子化合物,具有高弹性、耐磨性,是一种力学性能优异的有机高分子材料,C正确;
D.太阳能电池板,它能将太阳能转化为电能,实现能量转化,D正确;
故选B。
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 正丙基的结构简式:
B. 和的电子式分别为:和
C. NaCl溶液中的水合离子:
D. 激发态碳原子可能的电子排布的轨道表示式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.正丙基是丙烷去掉端位碳原子上1个氢原子得到的基团,结构简式为,A正确;
B.最外层有5个电子,中与3个形成3对共用电子对,还剩1对孤电子对,应为,B错误;
C.半径小于,且带正电,应吸引水分子中带负电的(大球朝向),带负电,应吸引水分子中带正电的(小球朝向),图示正确,C正确;
D.基态碳原子电子排布为,激发态时轨道的1个电子跃迁到轨道,可得到的排布,符合洪特规则,是可能的激发态轨道表示式,D正确;
故选B。
3. “绿色化学实验”已走进课堂,下列做法符合“绿色化学”的是
①实验室收集氨气采用图甲所示装置
②实验室中做氯气与钠反应的实验时采用图乙所示装置
③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验
④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应
A. ②③④ B. ①②③ C. ①②④ D. ①③④
【答案】C
【解析】
【详解】①实验室采用图甲所示装置收集NH3,在收集的过程中用滴有酚酞的水检验NH3收集满并吸收逸出的NH3,防止污染环境,符合绿色化学的要求,①合理;
②实验室中作Cl2与钠的反应实验时采用图乙所示装置,浸有碱液的棉球可以吸收多余的氯气,防止污染环境,符合绿色化学的要求,②合理;
③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水作氨气与酸反应生成铵盐的实验,挥发的HCl气体和NH3会污染环境,不符合绿色化学的要求,③不合理;
④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应,生成的氮氧化物可以收集在气球里,防止污染环境,符合绿色化学的要求,④合理;
综上所述可知符合“绿色化学”要求的是①②④,故合理选项是C。
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中含有键数目为
B. 0.1 mol 中含有的离子数目为
C. 常温下,将5.6 g Fe块放入足量浓硝酸中,反应转移电子数目为
D. 标准状况下,22.4 L NO和11.2 L 充分反应后,气体中含有的分子数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.1mol 中,每个含1个σ键,中心与6个形成6个配位σ键,故σ键总物质的量为12mol,数目为,A错误;
B.由和构成,1mol 含3mol离子,故0.1mol对应物质中离子数目为,B正确;
C.常温下遇浓硝酸发生钝化,仅表面少量参与反应,转移电子数目远小于,C错误;
D.标准状况下(物质的量1mol)和(物质的量0.5mol)反应生成1mol ,但存在平衡,故气体分子数目小于,D错误;
故选B。
5. 酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光学化学过程,在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸雨的过程如下图,下列有关说法错误的是
A. 光照能引发酸雨的形成
B. 所涉及的变化均为氧化还原反应
C. 污染空气能加快酸雨的形成
D. 优化能源结构能有效遏制酸雨污染
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,两种途径中反应1均需要光照条件下发生,所以光照是形成酸雨形成的必要条件之一,选项A正确;
B.SO2变为激发态SO2没有化合价变化,不属于氧化还原反应,选项B错误;
C.据图可知,途径II的速率大于途径I,即污染指数越高形成酸雨的速率越快,选项C正确;
D.优化能源结构能减少化石燃料的使用,使排放的二氧化硫含量少,能有效遏制酸雨污染,选项D正确。
答案选B。
6. 早期制备的方法如下:
滤液
下列说法不正确的是
A. 步骤Ⅰ实验室可在蒸发皿中进行
B. 步骤Ⅱ中每生成1mol转移1mol
C. 步骤Ⅲ涉及的反应方程式为
D. 步骤Ⅴ操作方法为减压蒸馏
【答案】A
【解析】
【分析】由物质的转化关系可知,硝酸钡受热分解生成氧化钡、二氧化氮和氧气,氧化钡与氧气反应生成过氧化钡,过氧化钡与盐酸反应生成氯化钡和过氧化氢,经除杂、过滤得到过氧化氢溶液,过氧化氢溶液经减压蒸馏得到过氧化氢。
【详解】A.由分析可知,步骤I发生的反应为硝酸钡受热分解生成氧化钡、二氧化氮和氧气,反应过程应该在坩埚中进行,A错误;
B.步骤Ⅱ中发生归中反应,O从0价和-2价,生成-1价,每生成1mol转移1mol,B正确;
C.由分析可知,步骤Ⅲ中发生的复分解反应为过氧化钡与盐酸反应生成氯化钡和过氧化氢,,C正确;
D.由分析可知,为防止过氧化氢受热分解,所以步骤为过氧化氢溶液经减压蒸馏得到过氧化氢,D正确;
答案选A。
7. 马尼地平主要用于治疗中度原发性高血压,其结构简式如右图。下列说法正确的是
A. 分子中有3种含氧官能团。
B. 分子中碳原子均为:杂化
C. 能与溶液反应,产生气泡
D. 分子中含有手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.由结构简式知,分子中有硝基、酯基两种含氧官能团,A错误;
B.分子中含有甲基,甲基中的碳原子,B错误;
C.分子结构中不含有羧基,即不能与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,不会产生气泡,C错误;
D. 红色标记处即为手性碳原子,D正确;
故选D。
8. 室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项|
实验操作和现象
实验结论
A
向KI溶液中滴加几滴NaNO2溶液,再滴加淀粉溶液后变蓝色
NO2-的氧化性比I2的强
B
向麦芽糖样品溶液X中加入银氨溶液,水浴加热,产生银镜
X中麦芽糖已发生水解
C
用pH计测得浓度均为0.01mol/L的苯酚钠溶液、Na2CO3溶液的pH依次为10.9、11.1
苯酚的酸性比碳酸的强
D
常温时,向0.1mol/LNa2CrO4溶液中滴入AgNO3溶液至不再有红棕色沉淀(Ag2CrO4),再滴加0.1mol/LNaCl溶液,沉淀逐渐转变为白色
Ksp(AgCI)<Ksp(Ag2CrO4)
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向KI溶液中加入NaNO2溶液,再滴加淀粉溶液,变蓝,说明溶液中碘单质生成,则NO2-将I-氧化成I2,NO2-的氧化性强于I2,A正确;
B.麦芽糖也是还原性糖,能够与银氨溶液反应,产生银镜,不能说明麦芽糖发生了水解,B错误;
C.HCO3-在水溶液中电离得到CO32-。用pH计测得等浓度的苯酚钠溶液的pH小于Na2CO3溶液的pH,说明苯酚的酸性强于HCO3-,不能说明苯酚的酸性强于H2CO3,C错误;
D.滴入NaCl溶液,沉淀由红棕色沉淀逐渐转变为白色,说明AgCl的溶解度小于Ag2CrO4,但是由于两种沉淀中阴阳离子的比例不同,不能直接根据溶解度判断两种物质Ksp的大小,D错误。
答案选A。
9. 冠醚因分子结构形如皇冠而得名,某冠醚分子c可识别,其合成方法如下。下列说法错误的是
A. 该反应为取代反应 B. a、b均可与溶液反应
C. c核磁共振氢谱有3组峰 D. c可增加在苯中的溶解度
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据a和c的结构简式可知,a与b发生取代反应生成c和HCl,A正确;
B.a中含有酚羟基,酚羟基呈弱酸性能与NaOH反应,b可在NaOH溶液中发生水解反应,生成醇类,B正确;
C.根据C的结构简式可知,冠醚中有四种不同化学环境的氢原子,如图所示: , 核磁共振氢谱有4组峰,C错误;
D.c可与K+形成螯合离子 ,该物质在苯中溶解度较大,因此c可增加KI在苯中的溶解度,D正确;
故答案选C。
10. 1,3−丁二烯与 HBr 发生加成反应分两步:第一步H+进攻 1,3−丁二烯生成碳正离子( );第二步 Br-进攻碳正离子完成 1,2−加成或 1,4−加成。反应进程中的能量变化如下图所示。已知在 0℃和 40℃时,1,2−加成产物与 1,4−加成产物的比例分别为 70:30 和 15:85。下列说法错误的是
A. 两步反应都为放热反应
B. 在一定条件下,可以选择合适的催化剂提升 1,4−加成产物的产率
C. 相同条件下,第二步反应 1,2−加成的反应速率比1,4−加成的反应速率快
D. 可以通过控制温度提升 1,4−加成产物的产率
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.根据图中信息得到反应第一步是反应物总能量低于生成物总能量,因此第一步反应为吸热反应,故A错误;
B.在一定条件下,可以选择合适的催化剂提高1,4−加成,而降低1,2−加成,从而提升 1,4−加成产物的产率,故B正确;
C.相同条件下,根据图中信息第二步反应 1,2−加成的反应的活化能比1,4−加成的反应的活化能低,因此第二步反应 1,2−加成的反应速率比1,4−加成的反应速率快,故C正确;
D.根据已知在 0℃和 40℃时,1,2−加成产物与 1,4−加成产物的比例分别为 70:30 和 15:85,因此可以通过控制温度提升 1,4−加成产物的产率,故D正确。
综上所述,答案为A。
11. 一种有机化合物农药的分子结构如图所示。已知R、W、Z、X、Y、T为原子序数依次增大的短周期元素,Z和Y同主族,X和T也同主族。下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. 沸点:
C. 和均为非极性分子 D. 和空间构型均为四面体形
【答案】D
【解析】
【分析】R、W、Z、X、Y、T为原子序数依次增大的短周期元素,R连1个键,应该为H元素,W连4个键,应该为C元素,Z连3个键,Y连5个键,两者为第VA族元素, Z为N元素,Y为P元素,X和T都连2个键,为第VA族元素,X为O元素,T为S元素;即R、W、Z、X、Y、T分别为H、C、N、O、P、S;
【详解】A.由于N的价层电子为半满结构,更稳定,故第一电离能大于O,O的第一电离能大于S,故第一电离能:N>O>S,故A错误;
B.由于水分子间存在氢键,沸点变高,故沸点:H2O>H2S,故B错误;
C.CH4是正四面体形,为非极性分子,NH3为三角锥形分子,是极性分子,故C错误;
D.SO和中心原子都是4个价层电子对,且都没有孤电子对,空间构型均为四面体形,故D正确;
答案选D。
12. 钠硫电池作为一种高能固体电解质二次电池,广泛应用于应急电源、风力发电等储能领域。如图所示为我国科学家开发的一种以为添加剂的室温钠硫电池(图b),与传统钠硫电池(图a)相比提高了电池稳定性。关于该电池,下列说法不正确的是
A. 电池放电时,电子由Na电极经外电路流向S电极
B. a电池放电时的正极反应为
C. 利用a电池给铅蓄电池充电,每消耗1molNa,铅蓄电池负极减重48g
D. b电池中添加剂在负极区仅起增强导电性的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,该原电池中,Na失去电子生成Na+,Na电极为负极,S电极为正极,电池放电时,电子由Na电极经外电路流向S电极,A正确;
B.由图可知,该原电池中,Na失去电子生成Na+,Na+移向正极和S8反应生成,则a电池放电时的正极反应为:,B正确;
C.充电时铅蓄电池的阴极反应为:PbSO4+2e-= Pb+,利用a电池给铅蓄电池充电,每消耗1molNa转移1mol电子,有0.5molPbSO4转化为Pb,铅蓄电池负极减重0.5mol×96g/mol=48g,C正确;
D.根据题意:以为添加剂的室温钠硫电池与传统钠硫电池相比提高了电池稳定性,则b电池中添加剂在负极区不仅起增强导电性的作用,还可能参与其他反应以提高电池的稳定性,D错误;
故选D。
13. 以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量SiO2,Fe2O3和A12O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下:
已知浸出时产生的废渣中有SiO2,Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是
A. 浸出镁的反应为
B. 浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C. 流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
D. 分离Mg2+与Al3+、Fe3+是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
【答案】B
【解析】
【分析】菱镁矿煅烧后得到轻烧粉,MgCO3转化为MgO,加入氯化铵溶液浸取,浸出的废渣有SiO2、Fe(OH)3、Al(OH)3,同时产生氨气,则此时浸出液中主要含有Mg2+,加入氨水得到Mg(OH)2沉淀,煅烧得到高纯镁砂。
【详解】A.高温煅烧后Mg元素主要以MgO的形式存在,MgO可以与铵根水解产生的氢离子反应,促进铵根的水解,所以得到氯化镁、氨气和水,化学方程式为MgO+2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+H2O,故A正确;
B.一水合氨受热易分解,沉镁时在较高温度下进行会造成一水合氨大量分解,挥发出氨气,降低利用率,故B错误;
C.浸出过程产生的氨气可以回收制备氨水,沉镁时氯化镁与氨水反应生成的氯化铵又可以利用到浸出过程中,故C正确;
D.Fe(OH)3、Al(OH)3的Ksp远小于Mg(OH)2的Ksp,所以当pH达到一定值时Fe3+、Al3+产生沉淀,而Mg2+不沉淀,从而将其分离,故D正确;
故答案为B。
14. 氟元素可形成多种有工业价值和科研价值的化合物,如OF2、NF3、XeF2等。其中XeF2的四方晶胞结构如图所示,图中M点原子坐标参数为(,,),Xe和F的最短距离为bnm、下列说法错误的是
A. OF2分子中键角小于分子中的
B. 中Xe的杂化方式为sp
C. 基态N、F原子核外电子均有5种空间运动状态
D. Q点原子坐标参数为 []
【答案】B
【解析】
【详解】A.OF2中原子有2对孤电子对,NF3中原子有1对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力,故OF2分子中键角小于NF3分子中的,A正确;
B.XeF2中Xe的价层电子对数目为5,不可能为sp杂化,B错误;
C.基态N、F原子核外电子均占据5个原子轨道,故均有5种空间运动状态,C正确;
D.由信息,Q点原子坐标参数为,D正确;
故答案为:B。
15. 常温下,某酸溶液中存在如下关系:,、及随pH变化的关系如图所示,下列叙述正确的是
A. 曲线③表示pH与的变化关系
B. 的数量级为
C. 反应的化学平衡常数为
D. 由a至b,溶液中水的电离程度先减小后增大
【答案】B
【解析】
【分析】由酸溶液中存在的粒子浓度关系可知,H2Y是二元弱酸;则pH增大时,溶液中减小,H2Y逐步电离出、,因此pH越大,越小、越大,先增后减;则曲线①:随pH增大持续下降,代表;曲线②先升后降,代表;曲线③:随pH增大持续上升,代表。
【详解】A.由分析知,曲线③随pH增大持续上升,表示pH与的变化关系,A错误;
B.H2Y的电离方程式为、,图中和的交点pH=1.4,此时=,则;同理和的交点pH=4.4,此时=,得;即的第一步水解常数,数量级为10−10,B正确;
C.反应的化学平衡常数为,C错误;
D.从a到b的过程中,pH增大,溶液由酸性变为中性又变为碱性,酸、碱抑制水的电离,含有弱离子的盐促进水解,所以水的电离程度先增大后减小,D错误;
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. “永磁之王”钕铁硼因超强的磁性被广泛应用于新能源汽车等领域。从钕铁硼废料中提炼稀土金属钕(Nd)的工艺流程如下图所示。
已知:①钕铁硼废料主要成分为钕和铁,“氧化焙烧”后钕和铁主要以和的形式存在。
②“选择性浸出”中主要元素的浸出率如下图所示。
③金属离子完全沉淀时,其浓度为。
(1)“浸出渣”的主要成分为_______(填化学式)。
(2)“浸出液”中仍有少量,极易被P507萃取液萃取进入有机相,故需继续氧化除铁。工业上可用作氧化剂,反应的化学方程式为_______;已知常温下,的为,要使完全沉淀,pH至少应调至_______。
(3)“萃取”是用酸性磷酸酯P507(用HA表示)和煤油的混合液作萃取剂,其萃取原理为。溶液初始pH以及P507的浓度对萃取率的影响如下图所示。请从平衡移动的角度解释萃取率随初始pH的减小而减小的原因:_______。“萃取”操作条件应选的最佳pH以及与P507浓度之比为_______。
A.2.0 B.2.5 C.3.0
(4)“沉钕”过程中得到晶体,反应的离子方程式为_______。
(5)在钕铁硼表面电镀氧化铈薄膜可增强其抗腐蚀性。氧化铈的立方晶胞结构如下图所示,其晶胞参数为anm。氧化铈的化学式为_______;晶体中与Ce最近且等距的Ce的个数为_______;已知为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为_______(列出算式)。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 3.0
(3) ①. 溶液pH减小,即溶液中浓度增大,使得萃取平衡逆向移动,降低萃取剂的萃取效率 ②. B
(4)
(5) ①. ②. 12 ③.
【解析】
【分析】钕铁硼废料主要成分为钕和铁,“氧化焙烧”后钕和铁主要以和的形式存在,加入盐酸酸浸后,根据浸出滤图可知,浸出滤随时间而增大,则滤出液主要含,的浸出滤逐渐降低,则浸出渣主要成分为;用P507萃取,加入沉钕得到晶体,经过煅烧后得到;
【小问1详解】
由分析可知,浸出渣的主要成分为;
【小问2详解】
作氧化剂,可将氧化为,化学方程式为;要使完全沉淀,则溶液中,,,则至少应调到3.0;
【小问3详解】
由萃取平衡式可知,溶液pH减小,即溶液中浓度增大,使得萃取平衡逆向移动,降低萃取剂的萃取效率;由溶液初始pH以及P507的浓度对萃取率的影响图可知,当后,时的萃取率接近百分百,高于其余两种条件,故选B;
【小问4详解】
“沉钕”过程的离子方程式为;
【小问5详解】
根据晶胞结构图可知,含有个,含有8个,则氧化铈的化学式为;晶体中与Ce最近且等距的Ce的个数为12;则该晶体的密度。
17. 实验室利用和亚硫酰氯()制备无水的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知沸点为,遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题:
(1)实验开始先通。一段时间后,先加热装置_______(填“a”或“b”)。装置b内发生反应的化学方程式为_______。装置c、d共同起到的作用是_______。
(2)现有含少量杂质的,为测定n值进行如下实验:
实验Ⅰ:称取样品,用足量稀硫酸溶解后,用标准溶液滴定达终点时消耗(滴定过程中转化为,不反应)。
实验Ⅱ:另取样品,利用上述装置与足量反应后,固体质量为。
则_______;下列情况会导致n测量值偏小的是_______(填标号)。
A.样品中含少量杂质
B.样品与反应时失水不充分
C.实验Ⅰ中,称重后样品发生了潮解
D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成
(3)用上述装置、根据反应制备。已知与分子结构相似,与互溶,但极易水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对、混合物进行蒸馏提纯(加热及夹持装置略),安装顺序为①⑨⑧_______(填序号),先馏出的物质为_______。
【答案】(1) ①. a ②. FeCl2∙4H2O+4SOCl2(g)FeCl2+4SO2+8HCl ③. 冷凝回流SOCl2
(2) ①. ②. AB
(3) ①. ⑥⑩③⑤ ②. CCl4
【解析】
【分析】SOCl2与H2O反应生成两种酸性气体,FeCl2∙4H2O与SOCl2制备无水FeCl2的反应原理为:SOCl2吸收FeCl2∙4H2O受热失去的结晶水生成SO2和HCl,HCl可抑制FeCl2的水解,从而制得无水FeCl2。
【小问1详解】
实验开始时先通N2,排尽装置中的空气,一段时间后,先加热装置a,产生SOCl2气体充满b装置后再加热b装置,装置b中发生反应的化学方程式为FeCl2∙4H2O+4SOCl2(g)FeCl2+4SO2+8HCl;装置c、d的共同作用是冷凝回流SOCl2;答案为:a;FeCl2∙4H2O+4SOCl2(g)FeCl2+4SO2+8HCl;冷凝回流SOCl2。
【小问2详解】
滴定过程中将Fe2+氧化成Fe3+,自身被还原成Cr3+,反应的离子方程式为6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,则m1g样品中n(FeCl2)=6n()=6cV×10-3mol;m1g样品中结晶水的质量为(m1-m2)g,结晶水物质的量为mol,n(FeCl2):n(H2O)=1:n=(6cV×10-3mol):mol,解得n=;
A.样品中含少量FeO杂质,溶于稀硫酸后生成Fe2+,导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏大,使n的测量值偏小,A项选;
B.样品与SOCl2反应时失水不充分,则m2偏大,使n的测量值偏小,B项选;
C.实验I称重后,样品发生了潮解,样品的质量不变,消耗的K2Cr2O7溶液的体积V不变,使n的测量值不变,C项不选;
D.滴定达到终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成,导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏小,使n的测量值偏大,D项不选;
答案选AB。
【小问3详解】
组装蒸馏装置对TiCl4、CCl4混合物进行蒸馏提纯,按由下而上、从左到右的顺序组装,安装顺序为①⑨⑧,然后连接冷凝管,蒸馏装置中应选择直形冷凝管⑥、不选用球形冷凝管⑦,接着连接尾接管⑩,TiCl4极易水解,为防止外界水蒸气进入,最后连接③⑤,安装顺序为①⑨⑧⑥⑩③⑤;由于TiCl4、CCl4分子结构相似,TiCl4的相对分子质量大于CCl4,TiCl4分子间的范德华力较大,TiCl4的沸点高于CCl4,故先蒸出的物质为CCl4;答案为:⑥⑩③⑤;CCl4。
18. 氮的化合物是重要的化工原料,含氮物质之间的转化是化学研究的热点。
(1)金属与反应生成有良好导电性的。基态N原子的价电子排布式为___________;基态中电子的空间运动状态有___________种。
(2)在标准大气压和下,由最稳定的单质合成物质的反应焓变称为标准摩尔生成焓。如表所示为部分物质标准摩尔生成焓的数据。
物质
0
0
0
①反应的___________,该反应常温下能自发进行的原因为___________。
②是二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。则常温下,第一步电离的平衡常数值为___________。(已知:的)
(3)在一定温度下,部分钛的配合物(L代表某种配体微粒)被激活,提供一定数量的位点,供和吸附,实现电催化合成氨气,其过程如图所示。
请写出电催化合成氨的总反应方程式:___________。
(4)常用于农作物肥料,其分解的化学方程式为。一定温度下,向恒容密闭容器(内含空气,但不与和反应)中加入一定量,反应过程中容器内压强变化如图所示。
①下列一定能说明该反应已达化学平衡状态的有___________。
A.与之比保持不变
B.容器内气体的平均相对分子质量不再发生改变
C.单位时间内消耗的同时消耗
D.
②设为相对压力平衡常数,其表达式写法:浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为)除以标准大气压,求该温度下分解反应的___________。
③反应达到平衡后,保持温度不变,将容器体积压缩为原来的一半,则再次平衡后___________(填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】(1) ①. 2s22p3 ②. 5
(2) ①. —622.6kJ/mol ②. 该反应为放热反应,反应的熵变ΔS基本不变,常温下反应ΔH—TΔS<0,能自发进行 ③. 8.7×10—7
(3)N2+3H22NH3
(4) ①. BD ②. 1600 ③. 不变
【解析】
【小问1详解】
氮元素的原子序数为7,基态原子的价电子排布式为2s22p3,基态氮离子的电子排布式为1s22s22p6,电子的空间运动状态有5种,故答案为:2s22p3;5;
【小问2详解】
①由△H=生成物的标准摩尔生成焓之和—反应物的标准摩尔生成焓之和可得:反应△H=(−286 kJ/mol×2+0)—(+50.6 kJ/mol+0)=—622.6kJ/mol;该反应为放热反应,反应的熵变ΔS基本不变,常温下反应ΔH—TΔS<0,能自发进行,故答案为:—622.6kJ/mol;该反应为放热反应,反应的熵变ΔS基本不变,常温下反应ΔH—TΔS<0,能自发进行;
②由题意可知,肼在溶液中的第一步电离的电离方程式为N2H4+H2ON2H+ OH-,电离常数Kb1= ,由方程式可得,反应平衡常数K====8.7×107,解得Kb1=8.7×10-7,故答案为:8.7×10-7;
【小问3详解】
由图可知,电催化合成氨的总反应为Ti3+L3做催化剂条件下氮气与氢气反应生成氨气,反应的化学方程式为N2+3H22NH3,故答案为:N2+3H22NH3;
【小问4详解】
①A.由方程式可知,氨气的浓度与氯化氢的浓度之比始终保持不变,则氨气的浓度与氯化氢的浓度之比保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
B.由质量守恒定律可知,容器内反应中气体的质量增大,由方程式可知,容器内气体的物质的量增大,由于装置内初始存在空气,则容器内气体的平均相对分子质量减小,容器内气体的平均相对分子质量不再发生改变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
C.缺标准状况下,无法计算2. 24L氯化氢的物质的量,则单位时间内消耗5.35g氯化铵的同时消耗2. 24L氯化氢不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
D.由方程式可知,说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
故选BD;
②由图可知,起始空气的压强为1.0×103kPa,平衡时混合气体的总压为9.0×103kPa,则由方程式可知,氯化氢和氨气的平衡分压都为=4.0×103kPa,则氯化铵分解反应的×=1600,故答案为:1600;
③平衡常数为温度函数,温度不变,平衡常数不变,则反应达到平衡后,保持温度不变,将容器体积压缩为原来的一半,再次平衡后氨气和氯化氢的分压均不变,故答案为:不变。
19. 支气管扩张药物特布他林(H)的一种合成路线如下图所示:
已知:
Ⅰ. Ph-表示(苯基)
Ⅱ.PhCOOC2H5+ R、R′表示H、烷基、酰基
Ⅲ.R1Br+R2NHCH2Ph 、表示烷基
回答下列问题:
(1)A→B反应条件为________;B中含氧官能团的名称为________。
(2)B→C反应类型为________,该反应的目的是________________。
(3)D的结构简式为________;E→F的化学方程式为_______________________。
(4)H的同分异构体中,仅含有、和苯环结构的有________种。
(5)根据上述信息,以4-羟基邻苯二甲酸二乙酯()为主要原料制备合成()的路线如下图所示:
XY
则X、Y的结构简式分别为:________、_______。
【答案】(1) ①. 浓硫酸,加热 ②. 酯基、羟基
(2) ①. 取代反应 ②. 保护酚羟基
(3) ①. ②. +Br2+HBr
(4)6 (5) ①. ②.
【解析】
【分析】根据题给C的结构及已知Ⅰ,C中两个苄氧基由酚羟基保护形成,因此B保留羧酸乙酯基,并在苯环3、5位各连一个羟基,结构为:
B由A与乙醇酯化得到,因此A在相同取代位置将羧酸乙酯基换为羧基,两个酚羟基位置不变,结构为:
C中中央苯环与两个苄氧基组成的保留部分共含20个碳、17个氢和2个氧;与E的分子组成相比,新增侧链含2个碳、3个氢和1个氧。结合已知Ⅱ可知,新增侧链为乙酰基,故E的结构为:
E中羰基后的碳为甲基,对应已知Ⅱ中的两个取代基均为氢,因此D为乙酸乙酯,结构简式为。E在乙酸介质中发生羰基相邻甲基上的溴代,E的一个氢被溴取代,得到F,结构为:
F与题给胺反应时,末端碳上的溴被含氮基团取代,氮原子连接侧链亚甲基、叔丁基和苄基,得到G,结构为:
G经催化加氢后,羰基转化为羟基,两个苄氧基恢复为酚羟基,同时氮上的苄基脱去,得到H。第二条路线同样利用酚羟基的保护和已知Ⅱ的成环规律确定中间体。
【小问1详解】
A中的羧基与乙醇发生酯化反应生成B,反应条件为浓硫酸、加热。B中羧基转化为酯基,苯环上的羟基保留,因此B含有酯基和羟基;
【小问2详解】
B生成C时,酚羟基中的氢被苄基取代并形成醚键,属于取代反应。结合已知Ⅰ中苄氧基可经催化加氢恢复为酚羟基,可知该反应的目的是保护酚羟基,避免其干扰后续反应;
【小问3详解】
由E的乙酰基侧链可知,已知Ⅱ中相应的两个取代基均为氢,因此D为。H中氮原子连接在侧链末端碳上,说明F与题给胺反应时该处的溴被含氮基团取代,所以E在乙酸介质中发生的是羰基相邻甲基上的溴代,反应可表示为: +Br2+HBr;
【小问4详解】
限定结构中三个氧原子只能组成三个相同的乙氧基,一个氮原子组成一个氨基,其余六个碳组成苯环。因此这些同分异构体均为苯环上连接一个氨基和三个乙氧基的四取代物。固定氨基所在碳为1号碳,三个乙氧基的位置可取2、3、4;2、3、5;2、3、6;2、4、5;2、4、6;3、4、5,完整结构如下:
其中2、3、4与4、5、6等位置组合互为镜像并表示同一连接方式,2、4、6和3、4、5各自具有对称性。将等价位置合并后共有6种;
【小问5详解】
酚羟基与氯化苄反应后转化为苄氧基,而两个相邻的羧酸乙酯基保持不变,得到X。随后丙酸乙酯的活泼亚甲基依次与两个相邻酯基形成两条新的碳碳键并闭合五元环,再经酸性水解、加热脱羧得到Y。因此X、Y的结构分别为: 、。
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2025届高三第三次统一检测
化学试题
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上。本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.作答第Ⅰ卷选择题时,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,再选涂其他答案标号,写在本试卷上无效。
3.作答第Ⅱ卷非选择题时,必须使用黑色0.5毫米签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上,写在本试卷上无效。
4.检测范围:2019人教版高中化学全部内容。
5.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Ce-140 Pb-207
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
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,只有一项符合题目要求)
1. 巴黎奥运会精彩纷呈,化学在其中扮演着重要的角色。下列说法不正确的是
A. 奥运奖牌铜牌采用青铜材料,青铜的熔点低于铜
B. 奥运火炬以丙烷为燃料,丙烷与丙醇均属于烃类物质
C. 跑鞋鞋底材料采用轻质、耐磨的聚氨酯,聚氨酯是一种高分子材料
D. 水上运动中心屋顶覆盖太阳能电池板,它能将太阳能转化为电能
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 正丙基的结构简式:
B. 和的电子式分别为:和
C. NaCl溶液中的水合离子:
D. 激发态碳原子可能的电子排布的轨道表示式:
3. “绿色化学实验”已走进课堂,下列做法符合“绿色化学”的是
①实验室收集氨气采用图甲所示装置
②实验室中做氯气与钠反应的实验时采用图乙所示装置
③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验
④实验室中采用图丙所示装置进行铜与稀硝酸的反应
A. ②③④ B. ①②③ C. ①②④ D. ①③④
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中含有键数目为
B. 0.1 mol 中含有的离子数目为
C. 常温下,将5.6 g Fe块放入足量浓硝酸中,反应转移电子数目为
D. 标准状况下,22.4 L NO和11.2 L 充分反应后,气体中含有的分子数目为
5. 酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光学化学过程,在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸雨的过程如下图,下列有关说法错误的是
A. 光照能引发酸雨的形成
B. 所涉及的变化均为氧化还原反应
C. 污染空气能加快酸雨的形成
D. 优化能源结构能有效遏制酸雨污染
6. 早期制备的方法如下:
滤液
下列说法不正确的是
A. 步骤Ⅰ实验室可在蒸发皿中进行
B. 步骤Ⅱ中每生成1mol转移1mol
C. 步骤Ⅲ涉及的反应方程式为
D. 步骤Ⅴ操作方法为减压蒸馏
7. 马尼地平主要用于治疗中度原发性高血压,其结构简式如右图。下列说法正确的是
A. 分子中有3种含氧官能团。
B. 分子中碳原子均为:杂化
C. 能与溶液反应,产生气泡
D. 分子中含有手性碳原子
8. 室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项|
实验操作和现象
实验结论
A
向KI溶液中滴加几滴NaNO2溶液,再滴加淀粉溶液后变蓝色
NO2-的氧化性比I2的强
B
向麦芽糖样品溶液X中加入银氨溶液,水浴加热,产生银镜
X中麦芽糖已发生水解
C
用pH计测得浓度均为0.01mol/L的苯酚钠溶液、Na2CO3溶液的pH依次为10.9、11.1
苯酚的酸性比碳酸的强
D
常温时,向0.1mol/LNa2CrO4溶液中滴入AgNO3溶液至不再有红棕色沉淀(Ag2CrO4),再滴加0.1mol/LNaCl溶液,沉淀逐渐转变为白色
Ksp(AgCI)<Ksp(Ag2CrO4)
A. A B. B C. C D. D
9. 冠醚因分子结构形如皇冠而得名,某冠醚分子c可识别,其合成方法如下。下列说法错误的是
A. 该反应为取代反应 B. a、b均可与溶液反应
C. c核磁共振氢谱有3组峰 D. c可增加在苯中的溶解度
10. 1,3−丁二烯与 HBr 发生加成反应分两步:第一步H+进攻 1,3−丁二烯生成碳正离子( );第二步 Br-进攻碳正离子完成 1,2−加成或 1,4−加成。反应进程中的能量变化如下图所示。已知在 0℃和 40℃时,1,2−加成产物与 1,4−加成产物的比例分别为 70:30 和 15:85。下列说法错误的是
A. 两步反应都为放热反应
B. 在一定条件下,可以选择合适的催化剂提升 1,4−加成产物的产率
C. 相同条件下,第二步反应 1,2−加成的反应速率比1,4−加成的反应速率快
D. 可以通过控制温度提升 1,4−加成产物的产率
11. 一种有机化合物农药的分子结构如图所示。已知R、W、Z、X、Y、T为原子序数依次增大的短周期元素,Z和Y同主族,X和T也同主族。下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. 沸点:
C. 和均为非极性分子 D. 和空间构型均为四面体形
12. 钠硫电池作为一种高能固体电解质二次电池,广泛应用于应急电源、风力发电等储能领域。如图所示为我国科学家开发的一种以为添加剂的室温钠硫电池(图b),与传统钠硫电池(图a)相比提高了电池稳定性。关于该电池,下列说法不正确的是
A. 电池放电时,电子由Na电极经外电路流向S电极
B. a电池放电时的正极反应为
C. 利用a电池给铅蓄电池充电,每消耗1molNa,铅蓄电池负极减重48g
D. b电池中添加剂在负极区仅起增强导电性的作用
13. 以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量SiO2,Fe2O3和A12O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下:
已知浸出时产生的废渣中有SiO2,Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是
A. 浸出镁的反应为
B. 浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C. 流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
D. 分离Mg2+与Al3+、Fe3+是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
14. 氟元素可形成多种有工业价值和科研价值的化合物,如OF2、NF3、XeF2等。其中XeF2的四方晶胞结构如图所示,图中M点原子坐标参数为(,,),Xe和F的最短距离为bnm、下列说法错误的是
A. OF2分子中键角小于分子中的
B. 中Xe的杂化方式为sp
C. 基态N、F原子核外电子均有5种空间运动状态
D. Q点原子坐标参数为 []
15. 常温下,某酸溶液中存在如下关系:,、及随pH变化的关系如图所示,下列叙述正确的是
A. 曲线③表示pH与的变化关系
B. 的数量级为
C. 反应的化学平衡常数为
D. 由a至b,溶液中水的电离程度先减小后增大
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. “永磁之王”钕铁硼因超强的磁性被广泛应用于新能源汽车等领域。从钕铁硼废料中提炼稀土金属钕(Nd)的工艺流程如下图所示。
已知:①钕铁硼废料主要成分为钕和铁,“氧化焙烧”后钕和铁主要以和的形式存在。
②“选择性浸出”中主要元素的浸出率如下图所示。
③金属离子完全沉淀时,其浓度为。
(1)“浸出渣”的主要成分为_______(填化学式)。
(2)“浸出液”中仍有少量,极易被P507萃取液萃取进入有机相,故需继续氧化除铁。工业上可用作氧化剂,反应的化学方程式为_______;已知常温下,的为,要使完全沉淀,pH至少应调至_______。
(3)“萃取”是用酸性磷酸酯P507(用HA表示)和煤油的混合液作萃取剂,其萃取原理为。溶液初始pH以及P507的浓度对萃取率的影响如下图所示。请从平衡移动的角度解释萃取率随初始pH的减小而减小的原因:_______。“萃取”操作条件应选的最佳pH以及与P507浓度之比为_______。
A.2.0 B.2.5 C.3.0
(4)“沉钕”过程中得到晶体,反应的离子方程式为_______。
(5)在钕铁硼表面电镀氧化铈薄膜可增强其抗腐蚀性。氧化铈的立方晶胞结构如下图所示,其晶胞参数为anm。氧化铈的化学式为_______;晶体中与Ce最近且等距的Ce的个数为_______;已知为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为_______(列出算式)。
17. 实验室利用和亚硫酰氯()制备无水的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知沸点为,遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题:
(1)实验开始先通。一段时间后,先加热装置_______(填“a”或“b”)。装置b内发生反应的化学方程式为_______。装置c、d共同起到的作用是_______。
(2)现有含少量杂质的,为测定n值进行如下实验:
实验Ⅰ:称取样品,用足量稀硫酸溶解后,用标准溶液滴定达终点时消耗(滴定过程中转化为,不反应)。
实验Ⅱ:另取样品,利用上述装置与足量反应后,固体质量为。
则_______;下列情况会导致n测量值偏小的是_______(填标号)。
A.样品中含少量杂质
B.样品与反应时失水不充分
C.实验Ⅰ中,称重后样品发生了潮解
D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成
(3)用上述装置、根据反应制备。已知与分子结构相似,与互溶,但极易水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对、混合物进行蒸馏提纯(加热及夹持装置略),安装顺序为①⑨⑧_______(填序号),先馏出的物质为_______。
18. 氮的化合物是重要的化工原料,含氮物质之间的转化是化学研究的热点。
(1)金属与反应生成有良好导电性的。基态N原子的价电子排布式为___________;基态中电子的空间运动状态有___________种。
(2)在标准大气压和下,由最稳定的单质合成物质的反应焓变称为标准摩尔生成焓。如表所示为部分物质标准摩尔生成焓的数据。
物质
0
0
0
①反应的___________,该反应常温下能自发进行的原因为___________。
②是二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。则常温下,第一步电离的平衡常数值为___________。(已知:的)
(3)在一定温度下,部分钛的配合物(L代表某种配体微粒)被激活,提供一定数量的位点,供和吸附,实现电催化合成氨气,其过程如图所示。
请写出电催化合成氨的总反应方程式:___________。
(4)常用于农作物肥料,其分解的化学方程式为。一定温度下,向恒容密闭容器(内含空气,但不与和反应)中加入一定量,反应过程中容器内压强变化如图所示。
①下列一定能说明该反应已达化学平衡状态的有___________。
A.与之比保持不变
B.容器内气体的平均相对分子质量不再发生改变
C.单位时间内消耗的同时消耗
D.
②设为相对压力平衡常数,其表达式写法:浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为)除以标准大气压,求该温度下分解反应的___________。
③反应达到平衡后,保持温度不变,将容器体积压缩为原来的一半,则再次平衡后___________(填“增大”“不变”或“减小”)。
19. 支气管扩张药物特布他林(H)的一种合成路线如下图所示:
已知:
Ⅰ. Ph-表示(苯基)
Ⅱ.PhCOOC2H5+ R、R′表示H、烷基、酰基
Ⅲ.R1Br+R2NHCH2Ph 、表示烷基
回答下列问题:
(1)A→B反应条件为________;B中含氧官能团的名称为________。
(2)B→C反应类型为________,该反应的目的是________________。
(3)D的结构简式为________;E→F的化学方程式为_______________________。
(4)H的同分异构体中,仅含有、和苯环结构的有________种。
(5)根据上述信息,以4-羟基邻苯二甲酸二乙酯()为主要原料制备合成()的路线如下图所示:
XY
则X、Y的结构简式分别为:________、_______。
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