湖南师范大学附属中学2023-2024学年高三上学期月考(五)化学试题(Word版附答案)
展开时量75分钟,满分100分。
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 Li~7 C~12 N~14 O~16
Na~23 S~32 Cl~35.5 Mn~55
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共计24分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.近年来,我国科学家在新物质、新材料、新能源等诸多领域不断取得新突破,下列说法错误的是
A.我国的“硅-石墨烯-锗高速晶体管”技术获重大突破,C、Si、Ge都是第ⅣA 元素
B.利用CO₂合成脂肪酸、聚碳酸酯可降解塑料,有利于实现“碳中和”
C.高效率钙钛矿太阳能电池,其能量转化形式:化学能→电能
D.嫦娥五号带回来的月壤中的“嫦娥石[ Ca₈YFePO₄₇,其成分属于无机盐
2.一种食品添加剂桂醛,化学名称是3 -苯基丙烯醛,可由苯甲醛经下列方法合成,下列有关说法正确的是
a b c
A. b物质分子中有 2个手性碳原子
B. a、c分子中所有原子都可能处于同一平面
C.合成路线中:a→b为取代反应,b→c为消去反应
D. a、b、c三种物质可用溴水或酸性KMnO₄ 溶液鉴别
3.某白色固体混合物由NaI、KCl、NH₄Cl、MgSO₄、CaCO₃中的几种组成,进行如下实验:①混合物溶于水,得到澄清透明溶液;②做焰色试验,通过蓝色钴玻璃没有观察到紫色;③向溶液中滴加几滴新制氯水和淀粉溶液,溶液呈蓝色;④向溶液中加入浓碱,有白色沉淀产生,微热,闻到刺激性气味。根据上述实验现象判断混合物的组成为
A. KCl、CaCO₃ B. NaI、MgSO₄
C. NaI、KCl、NH₄Cl D. NaI、NH₄Cl、MgSO₄
4.下列叙述对应的离子方程式正确的是
A.向饱和 Na₂CO₃溶液中通入过量 CO2:CO32−+CO2+H2O=2HCO3−
B.白色沉淀 CuCl溶于 NH₄Cl−NH₃⋅H₂O溶液得到深蓝色溶液: 4CuCl+4NH4++O2+12NH3=4CuNH342++2H2O+4Cl
C.向漂白液中通入过量 SO2:ClO−+SO2+H2O=HSO3−+HClO
D.用银氨溶液检验乙醛中的醛基:
CH3CHO+2AgNH32OHCH3COO−+NHi++3NH3+ 2Ag↓+H₂O
5.某种矿石的化学组成为 X₃Z₂W₆Y₁₈。X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,且价层电子数之和为 15,Y的价层电子数等于内层电子数的 3倍,X、Z的价层电子数等于其电子层数,两元素性质相似。下列说法正确的是
A.与Z同周期的元素中,第一电离能介于Z与W之间的元素有1种
B.四种元素中电负性最大的是 Y,形成的单质中熔点最高的是 Z
C. W、Y的简单氢化物中,中心原子价层电子对数:W>Y,键角:W
6.下列说法正确的是
A.相同条件下,PH₃ 比 NH₃易溶于水、易液化
B. NCl3的空间结构和 VSEPR 模型都为四面体形
C.基态气态26Mn²⁺再失去1个电子比基态气态26Fe²⁺再失去1个电子难
D. AIN 和 GaN的成键结构与金刚石相似,为共价晶体,GaN 的熔点高于AlN
7.在探究物质性质的实验中,下列实验操作方案不正确的是
A.探究SO₂的漂白性具有选择性:可将 SO₂分别通入品红溶液和石蕊溶液
B.探究某溶液中是否含有SO²⁻:向某溶液中滴加硝酸酸化的 Ba(NO₃)₂溶液
C.探究CH₃COOH 是弱酸:可用 pH试纸检测0.1ml/L CH₃COOH 溶液的 pH
D.探究氯水的氧化性:可向FeCl₂溶液中滴加 KSCN溶液,再滴加氯水
8.三氯化六氨合钴(Ⅲ){[C(NH₃)₆]Cl₃}是合成其他含钴配合物的重要原料。工业上以水钻矿(主要成分为 C₂O₃,还含有少量的 Fe₂O₃、Al₂O₃、MgO、CaO、SiO₂)为原料制备三氯化六氨合钴晶体。
已知:①C₂O₃具有很强的氧化性,其还原产物为C(Ⅱ);碱性条件下,C(Ⅱ)能被 O₂ 氧化; 易溶于热水,难溶于冷水。
②25℃时相关物质的 Ksp如下表(当溶液中某离子浓度 时,认为该离子沉淀完全):
下列说法错误的是
A.“浸取”时主要反应的离子方程式为 2C2O3+S2O52−+6H+=4C2++ 2SO42−+3H2O
B.“氧化”时,是将 Fe²⁺ 氧化为 Fe3⁺,滤渣Ⅱ的成分是 FeOH₃
C.“除杂”时,CF2可将 Ca²⁺、Mg²⁺转化为沉淀过滤除去,若所得滤液中 Mg²⁺刚好沉淀究全,则此时滤液中 cCa²⁺=5×10⁻⁶ml⋅L⁻¹
D.“转化”时反应的离子方程式为 4C2++20NH3⋅H2O+O2+4NH4+= 4CNH₃₆³⁺+22H₂O
9.下列实验能达到实验目的的是
10.一种 Zn-NO电池系统,具有同时合成氨和对外供电的功能,其工作原理如图所示,下列说法错误的是
A. Zn/ZnO电极为负极, MS₂电极为正极
B. MS₂电极的反应式为 NO+5e⁻+5H⁺=NH₃+H₂O
C.电池工作一段时间后,负极区溶液的 pH 增大
D.电池工作过程中, OH⁻透过双极膜向左侧移动
11.右图是某富锂超离子导体的立方体晶胞,阿伏加德罗常数的值为 NA。下列说法错误的是
A.晶体的化学式为 Li₃OCl
B.图中氧原子的配位数为6
C.图中Cl—O原子的最近距离与Li—O原子的最近距离相等
D.图中晶体密度为 72.5NΛ×a3×10−30g⋅cm−3
12.常温下,向 25mL 0.1ml⋅L⁻¹H₂R溶液中逐滴加入等浓度的 NaOH 溶液,所得溶液中含 R元素的微粒的物质的量分数与溶液 pH 的关系如图,下列说法错误的是
A.Na₂R水解的离子方程式为R2++ H₂O⇌ HR⁻+OH⁻
B.常温下, Na2R水解常数 Kₕ=10⁻¹¹
·L-1NaHR 溶液中存在 cR²⁻+cHR⁻=0.1ml⋅L⁻¹
D.常温下,等物质的量浓度的 NaHR 与 Na₂R溶液等体积混合后得到的溶液 pH=3.0
13.甲烷化反应即为氢气和碳氧化物反应生成甲烷,有利于实现碳循环利用。已知涉及的反应如下:
反应Ⅰ:COg+3H2g⇌CH4g+H2Og ∆H1<0
反应Ⅱ:COg+H2Og⇌CO2g+H2g ∆H2<0
在 360°C时,在固定容积的容器中进行上述反应,平衡时CO和 H₂ 的转化率及CH₄和 CO2的产率随 nH2nCO变化的情况如图所示。若按 nH2nCO=3向恒容容器内投料,初始压强为 p₀[已知:①CH,的选择性 =nCH4nCO2+nCH4×100%;②平衡常数用分压表示,分压=总压×物质的量分数]。 下列说法错误的是
A.图中表示CO转化率变化的曲线是 b, CH₄产率变化的曲线是c
B.点 C 通过改变温度达到点 A,则 A、B、C 三点温度由大到小为 C>B>A
C.若两个反应达到平衡时总压为 3p04,CO的平衡转化率为a,则 CH₄的选择性 =50a%
D.若两个反应达到平衡时总压为 3p04, CO的平衡转化率为a,则反应Ⅰ的 Kp=81+a3×p02
14.为应对全球气候问题,实现碳达峰、碳中和。科学家使用TiO₂/Cu的络合物作催化剂,用多聚物来捕获CO₂,使 CO₂与H₂ 在催化剂表面生成 CH₃OH和H₂O,反应可能的历程机理如图所示。下列叙述错误的是
A.反应历程中催化剂只参与中间反应
B. Step1 和Step3 的反应是非氧化还原反应
C.反应过程中多聚胺中氮元素化合价发生了变化
D.总反应方程式为
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.(15 分)硫代硫酸钠晶体( Na₂S₂O₃⋅5H₂O可用于氰化物及腈类中毒及各种砷、碘、汞、铅中毒治疗。某兴趣小组用硫化碱法制取硫代硫酸钠晶体并测定产品含量。
Ⅰ.制备 Na₂S₂O₃⋅5H₂O实验步骤:
①按如图装置进行实验。②将C中反应后的溶液蒸发浓缩、冷却结晶后析出 Na₂S₂O₃⋅5H₂O晶体,再进行减压过滤、洗涤并低温干燥。
(1)组装好仪器后,首先进行的操作是 ;尾气成分为 。
(2)装置C中,将 Na₂S和 Na₂CO₃按 2:1的物质的量之比溶于煮沸过的蒸馏水中配成溶液再通入: SO₂,,便可制得 Na₂S₂O₃和 CO₂,,反应的化学方程式为 。
(3)使用煮沸的蒸馏水配制溶液的目的是 。
(4)装置B的主要作用是 。
II. Na₂S₂O₃产品含量的测定
(5)为了测定粗产品中 Na₂S₂O₃⋅5H₂O的含量,一般采用在酸性条件下用 KMnO₄标准液滴定的方法(假定粗产品中杂质与酸性 KMnO₄溶液不反应)。称取三份 1.25 g 的粗样品溶于水,用 0.40ml⋅L⁻¹酸性 KMnO₄溶液滴定, KMnO₄被还原为 Mn²⁺,当溶液中 S2O32−全部被氧化成 SO42−时,三次滴定 消耗酸性 KMnO₄溶 液的 体 积分 别为20.05 mL、21.50 mL、19.95 mL。
①滴定反应原理为 (写离子方程式)。
②判断达到滴定终点时的依据是 。
③产品中 Na₂S₂O₃⋅5H₂O的质量分数为 (保留三位有效数字)。
16.(14分)硼氢化钠( NaBH₄广泛用于化工生产,常温下能与水反应,易溶于异丙胺(沸点为 33°C)。工业上可用硼镁矿(主要成分为 Mg₂B₂O₅⋅H₂O,含少量杂质 Fe₃O₄)制取 NaBH₄,,其工艺流程如下:
回答下列问题:
1BH4−的电子式为 ,BH4−的中心原子的杂化轨道类型是
(2)“碱溶”时 Mg2B2O₅发生反应的离子方程式为 。
(3)“滤渣”的成分是 。
(4)“操作1”的名称为 ;流程中可循环利用的物质是 。
(5)“高温合成”步骤中反应的化学方程式为 。
6NaBH₄−H₂O₂燃料电池有望成为低温环境下工作的便携式燃料电池,其工作原理如图所示。离子交换膜C为 (填“阴离子”“阳离子”或“质子”)交换膜,电池工作过程中a极区域溶液 pH会 (填“增大”“减小”或“不变”),b极发生的电极反应方程式为 。
(14 分)CO₂催化加氢制甲醇是极具前景的温室气体资源化研究领域。 在某 CO₂催化加氢制甲醇的反应体系中,发生的主要反应有:
i.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1
ⅱ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H2=+41kJ·ml-1
ⅲ.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H3=-90kJ·ml-1
回答下列问题:
1△H₁= kJ⋅ml⁻ 1
(2)若反应a的△S=−175J⋅ml⁻¹⋅K⁻¹,下列温度下反应能自发进行的是 (填标号)。
A.5°C B.20°C C.100°C D.200°C
(3)已知几种化学键的键能数据如下表所示:
则CO中的C≡O的键能 E= kJ⋅ml⁻ 1
(4)科学家结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上发生的反应: COg+H₂Og CO₂g+H₂g,反应历程如图 1所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注
写出该历程中决速步骤的化学方程式:
(5)10 MPa时,往某恒容密闭容器中按投料比 nCO₂:nH₂=1:3充入 CO₂和 H₂。。反应达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图2所示
①图2中 250°C时,反应 b的平衡常数 1(填“>”“<”或“=”)。
②图2中 X、Y分别代表 (填化学式)。
③温度一定时,增大压强,( CO₂平衡转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
18.(15分)化合物G是一种药物合成中间体,其某种合成路线如图所示:
CH₃CH₂OH(R₁,R₂表示烷基或H)
请回答下列问题:
(1)①B分子中含有的官能团名称为 。
②A→B的反应类型是 。
(2)①1ml A 分子中含有s pσ键的数目为 。
②A→G中含有手性碳原子的物质有 种。
(3)C的结构简式为 。
(4)A→B反应的化学方程式为 。
(5)F 与KOH溶液在加热条件下反应的化学方程式为
(6)X 是 F 的同分异构体,满足以下条件的 X 有 种。
①含有六元碳环结构
②能与 NaHCO₃溶液反应
③能发生银镜反应
④核磁共振氢谱有七组峰,且峰面积之比为1:1:1:1:4:4:6
(7)设计以乙酸、乙醇和1,4-二溴丁烷为原料制备 的合成路线:_______(流程图中的试剂任选)。物质
C(OH)₂
Fe(OH)₂
Fe(OH)₃
Al(OH)₃
Mg(OH)₂
Ca(OH)₂
MgF₂
CaF₂
Ksp
1×10⁻13.8
1×10-16.3
1×10-38.6
1×10⁻32.3
1×10⁻11.2
1×10-7.8
1×10-10
5×10-11
A
B
检验二氧化硫的漂白性
除去苯中溶解的溴
C
D
利用装置分离铁粉和 I₂
制备NH3并测量其体积
化学键
C—H
O—H
C—O
H—H
键能/(kJ·ml⁻¹)
413
463
351
436
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