内容正文:
高三化学二
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页。时量75分钟,满分100分。
可能用到的相对原子质量:H~1 C~12 N~14 O~16 Na~23
K~39 Cu~64
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,只有一项是符合题目要求的)
1.中国的无人机产量居世界第一。下列有关无人机的说法错误的是
A.制造芯片的主要材料为 Si
B.机翼主体所用碳纳米材料属于胶体
C.起落架所用铝合金的硬度比纯铝大
D.机身所用增强聚酯树脂属于复合材料
2.下列图示中,实验装置和操作均正确的是
A.用瓷坩埚加热熔化 NaOH 固体
B.实验室通过蒸馏分离 CCl4和
CH₂Cl₂
C. 用 KMnO₄ 和浓盐酸制取 Cl₂
D.检验乙炔的还原性
3.化学知识在生产、生活中应用广泛。下列反应方程式错误的是
A.用 Na₂CO₃溶液将水垢中的CaSO₄转化为易溶于酸的CaCO₃:
B.侯氏制碱法制备
C.泡沫灭火器的反应原理:
D.铅酸蓄电池放电时的总反应:
4.我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸时的反应为 下列说法正确的是
A.基态S原子价层电子的轨道表示式为3s²3p⁴
B. N的空间结构为三角锥形
C. CO₂分子中σ键与π键的个数比为1:1
D. N₂ 分子的电子式为N⋮⋮N
5.下列事实对应的解释不正确的是
选项
事实
解释
A
热稳定性:
H₂O分子间存在氢键,H₂S分子间不存在氢键
B
在水中的溶解度:
O₃ 是极性分子,空间结构为V形,分子中正、负电中心不重合;O₂ 分子中正、负电中心重合
C
常温时,CO₂ 是气体而 CS₂是液体
二者结构相似,都是非极性分子,CS₂ 的相对分子质量大于 CO₂
D
刚玉(Al₂O₃)硬度很大,熔点为 2045 ℃
Al₂O₃ 是共价晶体
6.某食品添加剂的结构如图所示,W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。W是原子半径最小的元素,X、Y、Z为同周期相邻元素。下列说法不正确的是
A.简单离子的半径:Z<Q
B.第一电离能:Z<Y
C.键角:
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>X
7.普鲁士蓝可作钾电池的正极材料。该电池放电过程中, 嵌入 形成 ,工作原理如图。下列叙述正确的是
A.放电时,n电极电势高于 m电极电势
B.充电时, 移动方向:n→m
C.充电时,阳极反应:
D.若开始时两电极质量相等,转移1mol电子时,理论上两电极的质量差为39g
8.氯苯在液氨中可以与氨基钠反应生成苯胺。反应机理如下:
已知:利用捕获反应可捕获中间体2。
下列说法错误的是
A.苯胺具有碱性,能与盐酸反应
B.中间体1中的碳原子均为 杂化
C.参照捕获反应,中间体2与异戊二烯反应可得到
D.捕获反应的产物()分子中含有5种不同化学环境的氢原子
9.下列实验操作对应的现象及所推出的结论均正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向两支试管中均加入 2 mL 0.1mol/L 酸性 KMnO₄ 溶液,再分别加入 2 mL 0.1mol/L 和 0.2mol/L H₂C₂O₄溶液,其中加入0.2mol/L H₂C₂O₄ 溶液的褪色时间更短
其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越大
B
向 I₂的 CCl₄溶液(深紫红色)中加入等体积的 KI浓溶液,振荡,静置,溶液分层,下层呈浅紫红色,上层呈棕黄色
I₂ 的溶解能力:KI浓溶液>CCl₄
C
向 2 mL 0.1mol/L NaOH溶液中先后滴加4滴0.1mol/L MgCl₂和FeCl₃溶液,先产生白色沉淀,后变成红褐色沉淀
相同温度下的 Kmp:
D
取5 mL 1-溴丙烷和10 mL饱和氢氧化钾的乙醇溶液混合,均匀加热,将产生的气体通入2 mL 稀的酸性高锰酸钾溶液中,高锰酸钾溶液褪色
证明有丙烯生成
10.某实验小组利用苯甲酸(熔点122.13℃,沸点249℃,微溶于水)、异丙醇和浓硫酸制备苯甲酸异丙酯(熔点——26℃,沸点 218 ℃,不溶于水),其装置如图所示(加热及夹持装置略)。下列有关说法错误的是
A.苯甲酸熔点高于苯甲酸异丙酯是因为苯甲酸分子间可以形成氢键
B.冷凝水应从球形冷凝管b口进入
C.当分水器中水层高度不再变化时,说明反应基本完成,这时可以停止加热
D.提纯苯甲酸异丙酯可采取水洗、氢氧化钠溶液洗、无水氯化钙干燥、过滤一系列操作
11.硫铁矿烧渣是硫酸工业中以黄铁矿为原料制硫酸时排出的固体废渣,主要成分为 ,还含有少量 等杂质。某工厂以硫铁矿烧渣为原料制备高纯氧化铁红( )的工艺流程如下。下列说法错误的是
A.“过滤Ⅰ”所得滤渣的主要成分是:
B.“氧化”时反应的离子方程式为
C.“沉淀”后,取少量上清液于试管中,滴加 KSCN溶液,若溶液不变红,说明 沉淀完全
D.“灼烧”生成 的过程中,铁元素被空气中的氧气氧化
12.一定质量的 可与常见物质M反应,将所得产物 与 反应又生成M,其反应原理如图所示。下列说法正确的是
①M中氧元素的质量分数比 中的高
②理论上反应每生成22g ,同时生成9 g
③理论上每16 g 参与反应,最终消耗64g
④整个过程需要不断添加物质M
⑤反应Ⅱ中铜元素的化合价升高
A.①③⑤ B.①③ C.③⑤ D.②④
13.二氧化碳加氢制乙烯过程中的主要反应如下:
在密闭容器中, 时; 、 压强下 的平衡转化率和 压强下 的实际转化率(催化剂作用下反应相同时间,且 )随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.压强不变,温度从200 ℃升高至300 ℃,平衡时 不变
B.300 ℃时,增大反应压强,平衡时 减小
C.200 ℃升高至300 ℃, p₁下 平衡转化率变化值大于 下 平衡转化率变化值
D.其他条件不变, 压强下延长X 点实际反应时间, 转化率减小
14.常温下, 水溶液中各种含硫微粒的分布系数δ随溶液pH变化的关系如图1所示。在0.01 体系中滴入硫酸铜溶液,其中 与 随 的变化曲线如图2所示。已知:pc(X)=-lgc(X)(X= ); 的分布系数
下列说法正确的是
A.图1中,pH=10时,体系中
C.反应 的平衡常数约为1
D.图2中,X点溶液中存在
选择题答题卡
题号
1
2
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4
5
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7
8
9
10
11
12
13
14
得分
答案
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.(14分)叠氮化钠(NaN₃)是一种重要的化学分析试剂,已知 NaN₃无色无味,微溶于醇、易溶于水,在40℃以上会发生分解。实验室模仿工业“亚硝酸甲酯-水合肼法”制备 NaN₃,装置如图所示。
操作步骤如下:
步骤1:浓硫酸滴加到 NaNO₂ 的甲醇溶液中,加热;
步骤2:生成的亚硝酸甲酯(CH₃ONO)蒸气通入水合肼( 的烧碱溶液中,通过电磁加热器加热,生成叠氮化钠;
步骤3:减压蒸馏,回收甲醇;
步骤4:蒸馏后所得母液冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到叠氮化钠。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 .写出装置A中生成CH₃ONO的化学方程式:
(2)装置B反应结束后需采用减压蒸馏回收甲醇,不宜直接蒸馏的原因是 ;减压蒸馏中使用毛细管的优点是 。
(3)利用量气法可有效测定产品的纯度,装置如图所示。
向 m g样品中滴加足量的次氯酸钠碱性溶液(杂质不参与生成气体的反应),测得生成标准状况下 V mL N₂。该产品的纯度(质量分数)为 (用含 m、V的表达式表示)。该实验使用恒压滴液漏斗的优点是 。实验结束后,下列操作会导致最终测得的结果偏大的是 (填序号)。
①读取初始体积时,量气管中的液面低于水准管中的液面
②实验前未将装置内的空气排出
③读取最终体积时仰视读数
16.(14分)以钴铜矿[主要成分为 另含少量SiO₂及含砷化合物]制备锂电池正极原料Co3O4,生产流程如图所示。
已知:①铜萃取原理为 有机溶剂 RH密度比水小;
②沉钴所得固体为 CoC₂O₄;
③Co₃O₄也称钴酸亚钴,化学式也可写为Co(CoO₂)₂。
(1)CoOOH 中钴离子的基态电子排布式为
(2)“酸浸”液中钴以 Co²⁺形式存在,则“酸浸”液中的金属阳离子还有 。适当升高温度可加快酸浸速率,但温度过高时钴的浸出率明显降低,可能的原因是 。
(3)实验室用分液漏斗模拟“萃取除铜”,加入萃取剂,充分振荡、静置后,分离出含铜有机溶剂的具体实验操作为 。
(4)“除铁”过程中,溶液中的 及部分 转化为 FeAsO₄ 沉淀,写出该反应的离子方程式:
(5)“焙烧”过程中,若氧气不足会产生CO而污染空气,当产物中n(CO):n(CO₂)为1:2时,其原因为 (用方程式表示)。
(6) 的一种晶胞结构属于立方晶胞,晶胞中 分别占据 形成的两种不同空隙(均未占满),两个 中有一个占据如图所示的位置,请在图中用 “△”符号标出另一个 的位置。
17.(16分)化合物K是一种化疗药物的活性成分,一种以甲苯为原料的合成路线如图所示(部分反应试剂和条件已省略)。
(1)D的化学名称是 ,K中含氧官能团的名称为 。
(2)写出 A→B转化的试剂和反应条件: ,
(3)G→H的反应类型是 。
(4)J→K转化过程中, 中①号 N原子的碱性强于②号N原子,但是在与酯基反应时形成酰胺的却是②号N原子,原因可能是 。
(5)X是F的同分异构体,则同时满足下列条件的X的结构有 种(不考虑立体异构)。
①遇氯化铁溶液发生显色反应 ②分子结构中含有酯基 ③苯环上只有两个取代基 ④含有手性碳原子
(6)氨基具有较强的还原性。参照上述合成路线,以和甲醇为原料,一种合成的路线如下:
①写出 M的结构简式: 。
②步骤Ⅰ与步骤Ⅱ顺序不能互换,原因是 。
18.(14分)我国力争2030年前完成“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”,二氧化碳资源化利用备受关注。二氧化碳加氢技术是连接“高碳”现状与“零碳”未来之间的桥梁,为化石能源的清洁化利用提供了过渡方案,甲醇、乙烯等基础化工原料是二氧化碳加氢转化的主要产品。
I. 催化加氢可合成甲醇,主要发生下列反应:
i.
ii.
iii.
(1) = (用含、 的代数式表示)。
(2)在恒温(T>373 K)恒容条件下,将一定量的 、 通入密闭容器中(含催化剂),发生上述反应i、ii、iii。下列能说明该反应体系已达到平衡状态的是 (填标号)。
A.
B. 的转化率不变
C.混合气体的密度不变
D.混合气体的平均相对分子质量不变
(3)将 和 按物质的量之比1:3通入密闭容器中发生反应i和反应 ii(忽略反应iii),分别在1 MPa、3 MPa、5 MPa 下,测得 在不同温度下的平衡转化率(a)和生成( 、CO的选择性(S)(选择性为目标产物在含碳产物中的比值)的变化如图所示。
①代表5 MPa下 随温度变化趋势的是曲线 (填“a”“b”或“c”)。
②随着温度的升高,a、b、c三条曲线接近重合的原因是 。
③P 点对应反应ii的压强平衡常数 为 (列出计算式即可)。
Ⅱ.电化学法还原二氧化碳制备乙烯的原理如图所示。
(4)若电解后溶液pH基本不变,则阴极电极反应式为 .
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