内容正文:
2027届高三10月调研测试
化学试卷
总分:100分考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H1C12N14016S32Fe56Ni59Cu64Zn65
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1.近日我国发现大型锰矿,经勘探锰矿石资源量可达亿吨以上。下列有关说法错误的是
A.MnCO3属于电解质
B.nO2属于酸性氧化物
C.Mn位于元素周期表d☒
D.Mn基态原子核外电子排布式为[Ar3d4s2
2.反应2NaO2+2CO一2NaC03十O2可用于制备氧气。下列说法不正确的是
A.Na+的结构示意图为
B.Na2O2中既含离子键又含共价键
C.C032-中碳元素的化合价为十4
D.C02的空间填充模型:Q○。
3.下列实验装置能达到实验目的的是
玻璃
搅拌器
温度计
一杯盖
内筒
浓硫酸
隔热层
三53
外壳
①
②
③
④
A.图①装置用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气
B.图②装置(仪器为玻璃材质)用于强碱标准溶液滴定未知浓度的强酸溶液
C.图③装置用于测定中和反应的反应热
D.图4装置用于配制100mL0.100nol/L的硫酸
4.超分子二苯并-18-冠-6结构如图,可用于识别K+和Na+。下列说法正确的是
A.沸点:HO>CH4
B.半径:rNa)>r)
C.电离能:1(C)>1(O)
D.电负性:X田)>X(C)
阅读下列材料,完成5~7题。
周期表中IA族元素及其化合物应用广泛。H2可用于NH3的合成、CH2的制备、植物
油的氢化等等;LiCoO2是一种锂离子电池的正极材料,可由LCO3、C03O4混合后与O2
在高温下反应制得,废弃的该电极材料用酸性HO2溶液浸取可回收Co+、Li;Na2CO3广
泛应用于轻工、建材、化工、食品工业等领域;KF(CN6)]溶液遇亚铁盐生成深蓝色沉淀
KFe[Fe(CN)],可用于检验Fe2。
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5.下列说法正确的是
A.NH3易液化,原因之一是NH3分子之间能够形成氢键
B.N2与H2合成NH3,N2仅断裂π键
C.植物油氢化,碳原子轨道的杂化类型由sp3转化为sp2
D.1mol[Fe(CN)]3中,含有6molo键
6.下列化学反应表示正确的是
A.CaH2与H0反应制氢:CaH2十H0=Ca0+2H2↑
B.制备LiCo0:LiC03+4Co,04+0,高温
12LiCo02+6C0?
C.侯氏制碱:2NaCl+HO+CO2+2NH=Na2C0l+2NH4Cl
D.检验Fe2+:[Fe(CN)]3+Fe2t=Fe[Fe(CN)
7.下列说法正确的是
A.工业合成NH时,催化剂能降低该反应的焓变
B.锂离子电池放电时,Li从电池正极移向负极
C.浸取LiCoO2时,HO2表现还原性
D.Na2CO3用作食品膨松剂,是因为其受热易分解产生CO2气体
8.科研人员设计了一种热再生电池一二氧化碳电化学还原池系统,减少工业烟气中余热
与CO,的排放。该系统消除CO2的同时产生O2和CO,其工作原理如图所示。
Cu
CH.CN
[Cu(CH,CN)]
[Cu(CH,CN)4]
CH.CN
-K,CO,溶液
Cu
下列说法正确的是
A.D电极为阳极,发生氧化反应
B.工作时,阴离子从左向右通过阴离子交换膜M
C.B电极的电极反应为Cu+4CH,CN-e=[Cu(CH,CN)4]
D.工作时,当C极生成1.12L(标准状况)02时,A极质量减少12.8g
9.化合物Z是一种药物的重要中间体,部分合成路线如下:
COOCH3
CH2OH
COOCH
CH3OOC
CH2OH
CH3ONa
H+
CH3OH
X
下列说法正确的是
A.X的分子式为C1H18O3
B.1molY最多能与2molH2发生加成
C.Z分子存在3个手性碳原子
D.X、Y、Z均能使Br2的CCl4溶液褪色
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10.在给定条件下,下列过程涉及的物质转化均可实现的是
A.制HNO3:NH,催化氢化→NOH,0→HNO?
B.
制Fe(OH),胶体:Fe→FeCL,ao)Fe(OH,胶体
C.提纯硅:Si0,整)C0,+粗硅器→SiCl4→硅
D.制H,S04:FS2橙烧→S02催化氧化→S0,83%Hs0,→H,S04
吸收
11.催化剂作用下,HC0OH释氢反应机理和相对能量变化情况分别如图1和图2所示。
注:*表示吸附在催化剂上的微粒
1.40
H
1.20
1.20
1.00
0.96
Pd
0.80
0.58
HCOOH
0.60
0.53
0.40
三步
第一步
0.20
HCOOH*
HCOO*+H*
0.00
-0.06
H CH.
HCOO
第二步HC
-0.20
0.32
HCOOH(g)
、-0.45
-0.40
d
Pd
-0.60
7
7
-0.80
C0,(g计2H*C0(g+H,(g)
C02
“个甲酸分子释氢转化的历程
图1
图2
下列说法不正确的是
A.若用HCOOD催化释氢,则生成D
B.HCOOH催化释氢过程有配位键、极性键和非极性键形成
C.HC0oH释氢反应热化学方程式为HC00H(g)=Co2(g)+H(g)△H=-0.45eV
D.其他条件不变时,向反应体系中加入HCOOK,释氢速率加快
12.化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的
量折算成消耗O2的量(单位为g·L1)来表示。碱性KMnO4不与CI反应,可用于测定含
CI水样的COD,流程如图。
I
cI mol-L VmL
KI溶液
KMnO4溶液
c2 mol-L-1
(过量,碱性)
(过量,酸性)
Na2S2O3溶液
冷却
煮沸10分钟
至室温
避光5分钟
滴定
密100mL水样
29
MnO4→MnO,
MnO4MnO2→Mm2+
2+2S203=S402+2r
下列说法错误的是
A.若I中为酸性条件,测得含C1水样的COD值偏低
B.Ⅱ中避光、加盖可抑制I被O2氧化及I的挥发
C.Ⅱ中发生的反应有2MnO4+10I+16H=2Mn2++5I2+8H20
D.Ⅲ中消耗的Na2S,O3越多,水样的COD值越低
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13.废旧电子产品的CPU元件可以回收利用,其中的A、Ag和C1回收的部分流程如
图:下列说法正确的是
HNO-NaCl
HNO3溶液
溶液
Zn粉
废旧电子
产品的CPU酸溶
过滤
溶金、
HAuCla
还原、
分离
溶液
分离
Au
NO,
滤液
NO
(含Cu、Ag)
A,“酸溶时,温度越高,越容易提高原料的浸取率
B.滤液中的Cu+和A9+可通过向滤液中加入过量浓氨水充分反应,过滤来分离
C.“溶金”过程发生反应的离子方程式Au+4H+NO+4CI=[AuCl4]+NO个+2H,0
D.用过量Zn粉将1 mol HAuC14完全还原,理论上需消耗97.5gZn
二、非选择题:共4题,共61分.
14.(15分)硫酸镍(NSO4)是一种重要工业原料,可用于电镀、镍电池、催化剂等。
(1)利用镍钼矿制备。镍钼矿(主要含NiS、MoS2、FeO和SiO2等)制备粗硫酸镍的过
程可表示为
HSO4溶液
氨水
镍钼矿
酸浸
过滤
沉铁
粗硫酸镍
滤渣(SiO2、HMoO4)
①将镍钼矿和HSO4溶液混合后通入O2,在加热和加压的条件下充分反应,得到酸
浸液。过程中NiS转化为NSO4,其反应的离子方程式为▲。
②过滤后滤液中含有的阳离子主要有▲。
③酸浸过程中硫酸不宜过多的原因是▲。
(2)利用含镍废催化剂制备。一定温度下,将含镍废催化剂(主要含i和Cu)固体
用不同质量分数的硫酸浸泡,相同时间内测得在不同质量分数的硫酸中固体质量减
少情况如题14图所示。
12
4
020406080100
w(H2SO4)/%
题14图
(①当ωHSO4)>60%时,随着ωHSO4)增大,固体质量的减少值反而降低的原因可能
是▲。
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②资料显示,硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如下关系。
温度
低于30℃
3054℃
54280C
高于280C
晶体形态
NiSO4 7H2O
NiSO4 6H2O
多种结晶水合物
NiSO4
欲从酸浸后的NiSO4和HSO4混合溶液中获得稳定的NiSO46H,O晶体的操作为
(3)化学镀镍
①硫酸镍(NSO4)用于化学镀镍时,常用甲醛做还原剂,若氧化产物为CO2,则
氧化剂与还原剂的物质的量之比为▲一。
②I.称量28.7g某镀镍试剂CNH4)zNiy(SO4)z,配成100ml溶液:
II.准确量取10.00ml溶液,用0.40mol11的DTA(NaH2Y2)标准溶液滴定其中
Ni2*(离子方程式为NiP++HY2NiY2+2H),消耗EDTA标准溶液25.00ml;
该镀镍试剂的化学式▲。
15.(15分)有机物H可通过如下路线合成得到:
COOH SOCL
CI
KCN
Ni
N(C2Hs):
H.POa
Na.CO
NC2H)
E
(1)有机物D中含氧官能团的名称为▲一。
(2)D→E的转化中N(CH5)3的作用是▲。
(3)C→D的反应分2步,第一步为加成反应,所得产物与D互为同分异构体,则第一
步所得产物的结构简式为▲一。
(4)写出满足下列条件的H的一种同分异构体的结构简式:▲。
含两个苯环,酸性条件下能发生水解反应,水解后得到两种产物,两种产物均含有4
种不同环境的氢原子,其中一种所有碳原子的轨道杂化方式均相同。
0)
CHC—CI
(5)已知:①
②苯环上连有C一时,会将新引入的
基团连接到间位:苯环上连有一Br时,会将新引入的基团连接到邻位或对位:
③一NRR表示氢或烃基)易被氧化。
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HNCH
CH;CNCH O
CH、CHC
CI
以
为原料合成
写出合成路线流程图
(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)▲。
16.(16分)磷酸亚铁锂LePO4是锂电池的正极材料之一,其制备方法有:
方法I:将LiOH·H,O、FSO4·7H,O和H,PO4按一定比例配成溶液,放入反应釜中,选
择温度为160~220C、压强2~10Pa条件下发生水热反应,反应完成后离心,将离心
后的样品过滤,所得滤饼与适量葡萄糖混合,充分研磨后在氩气氛围中烧结,得到
LiFePO
(1)选择2~10MPa高压原因为▲_。
方法I:
步骤1:将HPO4、FeSO4、HO2混合并调节溶液的pH制备FePO4·2H2O。
步骤2:将FP04·2H,0、Li,C03和葡萄糖混合物在氩气气氛下在450C左右高温下反应
得到LiFePO4。
已知:①FPO4·2HO的纯度及颗粒大小会影响其性能,沉淀速率过快容易团聚。
②Fe3+EDTA4、-[Fe(EDTA)]
(2)①制备FPO4·2H2O时常加入含EDTA4的溶液,EDTA4的作用是▲一。
②FePO4·2H,O转化为LiFePO4(已知葡萄糖反应生成CO2)的化学方程式为▲。
(3)为了探索LiFePO4在烧结过程中发生的物理、化学过程,对FePO4·2H,O、Li,CO3和
葡萄糖混合物在氩气气氛下反应进行差热分析,其TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系
热量变化情况)如下图所示。125C左右,DSC曲线出现吸收峰①的可能原因是▲。
105
0
100
95
TG
③
③
6
90
8
10
DSC
12
80
①
75
16
18
70
20
65
22
100
200
300400
500
600
温度(C)
(4)工业上也可以用磷酸亚铁粗产品(混有氢氧化铁)制备磷酸铁(FPO4)。其他条件一定,
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制备FePO4时测得Fe的有效转化率
n(FeP0】x100%
与溶液pH的关系如图所示。
n(Fe)
99
98
97
9
95
1.522.5
3
pH
①初始pH大于1.5后,Fe的有效转化率偏低原因为▲。
②请补充完整制备FePO4晶体的实验方案:▲,得FePO4晶体。(实验中须使用的试
剂:1mol·L1HSO4溶液,30%H202溶液,1.0ol.D1 Na,HPO4溶液、蒸馏水、pH计)。
17.(15分)随全球碳排放增加,碳的循环利用日益受到重视。
I.工业排放CO2。
低温催化剂
(1)合成气变换反应:C0(g)+H,O(g)
H(g)+CO2(g)△H
约230C,3MPa
估算该反应的△H需要▲(填数字)种不同类型化学键的键能数据。
Ⅱ.工业吸收CO2。
(2)碱液法吸收。
工业常用NaOH-Ca(OH),体系吸收空气中的CO,。已知:aOH浓度越大,粘度越高,液
膜传质阻力增大。随NaOH浓度上升,CO2脱除率先上升后下降的原因是▲_。
I.金属有机框架①MOFs)法吸附、分离CO,。
MOFs具有一定数量的孔隙,其对应复合材料可选择性透过某些气体分子。
(3)在金属有机框架上的过渡金属A催化下,CO,(g)和H,(g)合成HCOOH(g)的反应分
两步进行:第一步:CO2(g)+H2(g)+A(s)=A.HCOOH(s);则第二步反应的方程式为_
▲
(4)某钒基MOFs材料可催化KHCO,与KNO,电解合成CONH,),(尿素)。阴极区生成尿素
的电极反应式为▲。
(5)科学家利用不同有机化合物与银盐合成结构相似的MOF材料,并在298K、100kPa
时测试其对CO2的吸附能力,不同有机化合物的结构及吸附结果如下表。
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材料代号
A
B
有机化合物的结构
H,N NH2
HC CH
C02吸附量/(mmol·cm3)
1.5
1.0
材料A比材料B的CO2吸附量大,从微粒间相互作用的角度说明原因:▲。
(6)掺杂锌基MOFs材料的致密PVDF(聚偏氟乙烯)复合膜可通过添加纳米颗粒(亿IF-8)和离
子液体RTIL)来提高气体选择性和渗透性。添加不同组分的PVDF复合膜对CO,选择性
α和混合气中CO2和N2的渗透系数(与渗透性成正比)的影响如下图所示。
50
1000
N
■-co
40
-
800
CO
选
30
600渗
性
/%20
10
200
0
PVDF PVDF PVDF PVDF/RTIL PVDF/RTIL PVDF/RTIL
/15%ZIF-8/RTL/5%ZF-8
/10%ZF-8/15%ZIF-8
①添加▲_(选填“ZIF-8”或RTIL”)更有利于提高C02选择性。
②CO2和N2组成的混合气体,选用PVDF/RTIL/15ZIF-8组分的复合膜分离CO2的优点
是▲。
化学试卷第8页(共8页)2027届高三10月调研测试
化学参考答案
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1~5 BDCAA 6-10
BCDDD 11~13 CAC
二、非选择题:共4题,共61分。
14.(15分)
(1)0
(2分)
②Ni+、Fe+、H
(2分,漏一个得1分,只写一个、有错不得分)
③会增加后续沉铁时氨水的用量(2分)
(2)①高浓度硫酸电离大量$O?,同离子效应抑制NSO4溶解:硫酸镍覆盖固体表面阻
碍浸出。(2分)
②蒸发浓缩(至晶膜出现)、冷却至30℃~54℃结晶、过滤、洗涤、干燥。(2分)
(3)2:1
(2分)
NH4)2Ni(SO4)2(3分)
nNi2+)月mHY2)=0.4×0.025×10=0.1mol(1分)
m(NiSO4)=155g/molx0.1mol=15.5g
m[0NH4)2S04]=28.7g15.5g-15.5g-13.2g
n[NH4)2S04]=0.1mol(1分)
化学式为:个NH4)Ni(SO4)(1分)
15.(15分)(1)酰胺基(2分)(2)吸收生成的HC1,促进反应的正向进行(2分)
(3)
(3分)
3分)
(4)
或氨基移到左侧苯环
(5)
0
HNCH
CH CNCH
CH CNCH
CH CNCH.
CH,
CHC-CI
N(CzHs)3
CH,kMo
-COOH
H+
Br2
Br
Br CH.CNCHs Q
FeBra
(5分)
A1C13
16.(16分)(1)提高溶液沸点,让水在高于100°C保持液态,实现高温水热反应(2分)
(2)①发生Fe3+EDTA4一[Fe(EDTA)],降低Fe+浓度,沉淀速率减慢,防止团聚(2
分)
4S0°C
②24eP0,2H,0+12Li,CO+C,H,0,=24 LiFeP0+18C0,↑+54H,0(3分)
(3)物理吸附水的蒸发和物质结晶水的失去.(2分)
(4)①pH大于1.5后,Fe的有效转化率降低原因为Fe3+转化为Fe(OH)3(2分)
②边搅拌边向磷酸亚铁粗产品中加入1.0ol·工1H,SO4溶液至完全溶解;向溶液中加入
30%H,O2溶液至出现较多气体时为止(或加入足量30%H02溶液,充分反应);边搅拌边滴
加1.0ol·Na,HPO4溶液至用pH计测溶液pH为1.5为止,过滤、蒸馏水洗涤、干燥(5
分)
17.(15分)(1)4(2分)
(2)NaOH浓度较低时,随着NaOH浓度的增加,NaOH吸收CO2效率增大,CO2脱除率上升;
浓度过高时,溶液黏度显著增大,液膜传质阻力增加,抑制CO,吸收,CO,脱除率下降(2
分)
(3)A·HCOOH(S)=HCOOH(g)+A(s)(2分)
(4)20HCO3+2NO,+16e=CO(NH2),+19CO}+8H0(2分)
(5)材料A的有机配体中含有氨基,氨基可与CO2形成分子间氢键,增强了配体与C02的微
粒间相互作用,C0,吸附量更大。(3分)
(6)
RTIL(2分)
CO2渗透系数大,分离选择性高:单位时间内可以获得更多、
更纯的C02气体(2分)