2024届四川省成都市高三第二次联考理科综合能力测试-高中化学(含解析)
展开一、单选题
1.掌握化学知识,助力乡村振兴。下列相关说法错误的是
A.施加熟石灰可改良酸性土壤,提高土壤pH值
B.为防止肥效降低,不可将草木灰和铵态氮肥混合施用
C.向果蔬中通入乙烯可达到延长保鲜时间的目的
D.向污水中加入可溶性铁盐或铝盐可实现污水净化
2.能正确描述下列反应的离子方程式为
A.用溶液腐蚀印刷电路板:
B.溶液与少量溶液反应:
C.用溶液吸收气体:
D.将通入含的溶液中:
3.秋冬季节流感频发,奥司他韦可抑制流感病毒在人体内的传播以起到治疗流行性感冒的作用,其结构简式如图所示。下列说法错误的是
A.该物质能使酸性溶液褪色
B.该物质不存在含苯环的同分异构体
C.该物质可发生取代、加成、水解、聚合反应
D.该物质所有原子不可能共平面
4.某种化合物是生产农药、医药的中间体,其结构如图所示,其中为原子序数依次增大的五种短周期元素,和位于同一主族,下列说法错误的是
A.的简单离子半径大小关系为:
B.和形成的分子不满足8电子稳定结构
C.的简单氢化物的沸点依次升高
D.的最高价含氧酸的酸性强弱为:
5.为深入贯彻落实党中央、国务院关于碳达峰、碳中和的重大战略部署,某研究团队设计了以下装置,用和反应提供电能,电解制取,实现资源化利用。下列说法正确的是
A.电极应通入电极应通入
B.外电路电子的流向为:
C.参与的电极反应式:
D.电解一段时间后,B装置左池中溶液浓度降低
6.化学是一门以实验为基础的学科。下列实验能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
7.已知某二元弱酸为,常温下,向某浓度的溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的溶液,混合溶液的与离子浓度的关系如图所示。下列说法错误的是
A.曲线②表示与的变化关系
B.物质的量浓度相等的和混合溶液中,离子浓度大小关系为:
C.常温下,的
D.常温下,的溶液中水电离产生的为
二、解答题
8.以废钒催化剂(及有机物)为原料制取的工艺流程如下,回答下列问题:
已知:;。
(1)低温焙烧的目的是 。
(2)为提高高温氧化的速率,可采取的一种措施是 ,写出被氧化为和的化学方程式 。
(3)写出浸取时产生的滤渣I的一种用途 。
(4)沉铝时发生反应的离子方程式为 。
(5)沉钒时控制溶液,钒以的形式沉淀,沉钒过程中沉钒率随温度升高先增大,80℃时沉钒率达最大值,继续升高温度,沉钒率下降。继续升高温度,沉钒率下降的原因是 。室温下,若的溶度积常数为,当刚好沉淀完全时,溶液中,则的电离常数= [刚好沉淀完全时]。
(6)称取产品,加入适量稀硫酸溶解(假设杂质不与硫酸反应),得到溶液,再向溶液中加入亚硫酸钠溶液,充分反应后得到溶液,最后用的高锰酸钾溶液滴定剩余亚硫酸钠,达到滴定终点时消耗高锰酸钾溶液,则产品的纯度为 。
9.乙酰乙酸乙酯是有机合成的中间体,用乙酸乙酯合成乙酰乙酸乙酯的原理如下:
主要反应试剂及产物的物理常数如下表:
已知:乙酰乙酸乙酯在95℃开始分解。
现用乙酸乙酯(含乙醇)合成乙酰乙酸乙酯的步骤如下:
①制钠珠:将金属迅速切成薄片,放入的三颈烧瓶中,并加入经过干燥的溶剂A,加热回流至熔融,装置如图1,拆去回流装置,用橡皮塞塞住瓶口,用力振摇即得细粒状钠珠。稍冷分离回收溶剂A。
②加酯回流:从图2装置的恒压滴液漏斗中加入10mL乙酸乙酯于盛有钠珠的三颈烧瓶中,装上回流装置,开启电磁搅拌棒,回流至钠消失,得橘红色溶液。
③酸化:向橘红色溶液中加入50%醋酸使其呈弱酸性()。
④分液:将反应液转入分液漏斗,加入等体积的饱和氯化钠溶液,振摇,静置,分液。将有机层倒入锥形瓶中,并加适量的无水充分振荡。
⑤蒸馏:将步骤④所得有机混合液水浴加热蒸馏出未反应的乙酸乙酯,停止蒸馏,冷却。再将蒸馏得到的剩余物进行减压蒸馏,收集馏分。
回答下列问题:
(1)步骤①中溶剂A最好选择 (填标号)。
a.乙醇 b.水 c.二甲苯 d.苯
(2)分离回收溶剂A采用的方法是 (填标号)。
a.蒸馏 b.分液 c.蒸发 d.倾倒法
(3)乙醇钠是制备乙酰乙酸乙酯的催化剂,写出生成乙醇钠的化学方程式 ,乙酸乙酯中乙醇含量过少或过多均不利于乙酰乙酸乙酯的生成,原因是 。
(4)步骤④中加入饱和氯化钠溶液的目的是 ,加入无水的作用是 。
(5)下列仪器在步骤⑤中无需使用的是 (填名称);采用减压蒸馏获得乙酰乙酸乙酯的原因 。
10.化工生产和汽车尾气中排放的氮氧化物严重影响空气质量,通过化学方法有效减少污染,推广使用清洁能源,对环境保护有着重要的意义。回答下列问题:
I.以氨气作为还原剂,可除去烟气中的氮氧化物。已知下列反应:
①
②
③
(1)请写出300℃时,氨气还原气体的热化学方程式: 。
Ⅱ.氢能是一种清洁能源,可由甲烷与水蒸气催化重整制得,该反应原理为:。
(2)有利于该反应自发进行的条件是 (填“高温”“低温”或“任何温度”)。
(3)既能提高该反应的反应速率,也能使平衡正向移动的措施是 (答出1点即可)。
(4)恒温条件下,向密闭容器中通入和,反应时,若的转化率是,则用表示的反应速率为 ,下列能判断该反应达到平衡状态的是 (填标号)。
A.混合气体的密度不变 B.混合气体的平均摩尔质量不变
C.容器内的总压不变 D.
Ⅲ.汽车尾气中氮氧化物的催化转化涉及反应:,恒压条件下,按投料,反应达到平衡状态时,四种组分的物质的量分数随温度的变化如图所示:
(5)图中表示和的曲线分别是 (填上图字母),该反应的正反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(6)图中点的纵坐标为,则用物质的量分数计算该反应的平衡常数 (结果保留2位小数)。
11.青铜是我国最早使用的合金,它由铜和锡熔合而成。
(1)与铜同周期的元素中最外层电子数与铜相同的元素有 种(不含铜),锡在周期表分区中属于 区。
(2)Cu具有良好的导电性,从金属键的理论看,原因是 。
(3)下列状态的Cu微粒中,属于基态原子的是 (填标号),失去最外层一个电子所需能量最大的是 (填标号)。由D状态变为B状态产生的光谱为 。
A. B. C. D.
(4)向氢氧化钠溶液中滴加几滴同浓度的硫酸铜溶液制得新制氢氧化铜悬浊液,再加入葡萄糖溶液,加热,产生砖红色氧化亚铜沉淀。
①硫酸根离子的空间构型为 ,葡萄糖中碳原子的杂化方式为 ;
②呈深蓝色,呈蓝色,的稳定性比的稳定性低,可能的原因是 。
(5)晶体属立方型晶体,结构如图所示。
①若阿伏加德罗常数的值为相对分子质量为,晶体密度为,其晶胞边长的计算表达式为 nm;
②以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中的原子位置,称作原子分数坐标。离子的坐标为,则离子的坐标为 。
12.酚酞是中学化学常用试剂,工业上以煤焦油为主要原料合成酚酞的过程如下:
已知:
(1)从煤焦油获得苯和二甲苯的方法为 。
(2)上图中的名称是 ,B的核磁共振氢谱图中有 种吸收峰。
(3)写出反应③的化学方程式 ,反应⑤可看成两步进行,其过程为:
其中第二步的反应类型为 。
(4)1ml酚酞最多能与 发生反应,1ml酚酞最多能与 mlNaOH反应。
(5)异丙苯有 种含有苯环的同分异构体(不包含本身)。
(6)以甲苯、1-氯丙烷、乙二酸酐()为原料合成,按照题干形式分三步写出合成路线 。(无机试剂任用)
选项
A
B
实验
实验目的
模拟工业制备并检验
该装置可实现随关随停的操作
选项
C
D
实验
实验目的
用量气管准确测量气体体积
用手捂热试管检查该装置的气密性
名称
熔点
沸点
密度
溶解度
乙醇
乙醚
苯
5.5
80.1
0.88
不溶
互溶
互溶
二甲苯
144.4
0.8802
不溶
互溶
互溶
乙酸乙酯
77.1
0.9003
难溶
互溶
互溶
金属钠
97.82
881.4
0.968
反应
反应
不溶
乙酰乙酸乙酯
180.4
1.0282
微溶
互溶
互溶
参考答案:
1.C
【详解】A.熟石灰为氢氧化钙,属于碱可以中和土壤的酸性,提高土壤pH值,A正确;
B.草木灰主要成分碳酸钾中的碳酸根和铵态氮肥中的铵根离子发生双水解反应,降低肥效,故不能混合施肥,B正确;
C.乙烯是水果的催熟剂,C错误;
D.铁盐或铝盐水解呈胶体,可作为污水的高效絮凝剂,可使用污水的净化,D正确;
故答案为:C。
2.D
【详解】A.用溶液腐蚀印刷电路板,即Fe3+将Cu氧化为Cu2+,反应离子方程式为:,故A错误;
B.溶液与少量溶液反应:,故B错误;
C.溶液与不反应,故C错误;
D.将氯气通入溴化亚铁的溶液中,先氧化亚铁离子消耗1.5mlCl2,剩余0.5mlCl2再氧化1mlBr-,因此将通入含的溶液中,反应离子方程式为:,故D正确;
故选D。
3.B
【详解】A.该物质存在碳碳双键,能使酸性溶液褪色,故A正确;
B.该物质不饱和度为4,苯环不饱和度也为4,存在含苯环的同分异构体,故B错误;
C.该物质存在的官能团有碳碳双键、酯基、肽键、氨基、醚键,可发生取代、加成、水解、聚合反应,故C正确;
D.该物质存在饱和的C原子,不可能所有原子共平面,故D正确;
故选B。
4.C
【分析】为原子序数依次增大的五种短周期元素,和位于同一主族,结合图示可得,M为C、N为O、X为F,Y为Na、Z为S。
【详解】A.的简单离子为:F-、Na+、S2-,电子层数越多,半径越大,电子层数相同时,核电荷数越多,半径越小,的简单离子半径大小关系为:,故A正确;
B.Z为S、N为O,形成的分子为SO2或SO3,S不满足8电子稳定结构,故B正确;
C. N为O、X为F,水的沸点比HF高,因为等物质的量的水分子之间形成的氢键数量比HF多,故C错误;
D.M为C、Z为S,非金属性Z>M,因此最高价含氧酸的酸性强弱为:,故D正确;
故选C。
5.D
【分析】根据用和反应提供电能,电解制取可知A为原电池,B为电解池。B池中制取,为氧化剂,得到电子被还原为HCOO-, Sn片为电解池的阴极,Pt片为阳极;A中a为负极,b为正极。
【详解】A.和反应提供电能时为还原剂,通入负极,氧气为氧化剂,通入正极,故电极应通入电极应通入,A错误;
B.电池中电子从负极流出,流入正极,电解池中电子从阳极流出,流入阴极,故外电路电子的流向为:,B错误;
C.在负极失电子发生氧化反应,极反应式:,C错误;
D.电解时,在阴极上CO2得到电子被还原为HCOO-,则阴极的电极反应式为: ;在阳极上H2O电离产生的OH-失去电子被氧化为O2,阳极的电极反应式为:,生成的H+与反应产生CO2气体逸出,导致的浓度降低,同时部分K+通过阳离子交换膜进入阴极区,因此电解一段时间后,左池中KHCO3溶液浓度降低,D正确;
故答案为:D。
6.A
【详解】A.N2和H2在Fe绒丝作催化剂且加热的条件下生成NH3,NH3可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故A正确;
B. MnO2是黑色粉末,该装置不能实现随关随停的操作,故B错误;,
C.要上下移动量气管,使两边液面平齐时,再读数,故C错误;
D.装置通过长颈漏斗连接外接,用手捂热试管并不能使试管内压强增大,检查装置气密性,故D错误;
故选A。
7.B
【分析】,由于,pH值相同时,更大,即曲线②为,将坐标(1,2.4)代入得,,将坐标(-1,5.5)代入得,。
【详解】A.由分析得,曲线②表示与的变化关系,故A正确;
B.,,即物质的量浓度相等的和混合溶液中,HA-以电离为主,离子浓度大小关系为:,故B错误;
C.常温下,的,故C正确;
D.常温下,的溶液中由于A2-水解呈碱性,溶液中,,水电离出的氢离子浓度和氢氧根浓度相等,所以水电离产生的为,故D正确;
故选B。
8.(1)去除有机物
(2) 将原料粉碎(其他合理答案也可)
(3)用作油漆的红色颜料(其他合理答案也可)
(4)
(5) 溶液呈酸性,为控制溶液pH=7需要加入少量,当升高温度时,NH3易逸出,促进水解,使得pH下降,沉钒率下降
(6)25%
【分析】废钒催化剂(及有机物)先进行低温焙烧,去除有机物,再加入进行高温氧化,将氧化为和,化学方程式为:,加入进行高温焙烧,发生反应,,加水浸取并过滤,滤渣Ⅰ为,滤液中有、,加入 溶液进行沉铝,发生反应,过滤后向滤液中加入溶液进行沉钒,发生反应:,煅烧可得。
【详解】(1)低温焙烧的目的是:去除有机物;
(2)为提高高温氧化的速率,可采取的措施有:将原料粉碎、搅拌等;被氧化为和,化学方程式为:;
(3)由分析得,滤渣Ⅰ为,可用作油漆的红色颜料;
(4)沉铝时和反应,生成沉淀和,反应的离子方程式为:;
(5)溶液呈酸性,为控制溶液pH=7需要加入少量,当升高温度时,NH3易逸出,促进水解,使得pH下降,沉钒率下降;当刚好沉淀完全时,,溶液中,,则,的电离常数;
(6)由于,与高锰酸钾反应的的物质的量为:,与反应的的物质的量为:,根据反应方程式、,得到关系式:,即,质量为,纯度为:。
9.(1)c
(2)d
(3) 乙醇过少不能产生足够的乙醇钠作催化剂,若乙醇过多,将钠反应完后乙醇有剩余,使平衡向左进行,不利于生成乙酰乙酸乙酯
(4) 溶解反应液的乙醇、醋酸 干燥
(5) 球形冷凝管 降低蒸馏温度,防止乙酰乙酸乙酯分解
【分析】将金属迅速切成薄片,放入的三颈烧瓶中,并加入经过干燥的二甲苯,以防止钠被氧化,加热回流至熔融,用橡皮塞塞住瓶口,用力振摇即得细粒状钠珠。稍冷分离,采用倾倒法回收二甲苯。向三颈烧瓶中加入含有乙醇的乙酸乙酯,乙醇与钠珠反应得到乙醇钠作催化剂,催化乙酸乙酯合成乙酰乙酸乙酯。然后加后醋酸反应液呈弱酸性,将乙醇钠转化为乙醇。然后加入饱和氯化钠溶液,振摇、静置、分液,分离出乙酰乙酸乙酯。向有机层中加入无水硫酸镁干燥,最后先蒸馏出未反应的乙酸乙酯,然后采用减压蒸馏得到产品,以此作答。
【详解】(1)由分析可知,步骤①中溶剂A最好选择二甲苯,故答案为:c;
(2)钠珠为固体且密度较大,可采用倾倒法分离回收二甲苯,故答案为d;
(3)生成乙醇钠的化学方程式为;乙醇钠为催化剂,若乙醇含量过少不能产生足量的乙醇钠作催化剂,反应有乙醇产生,若乙醇含量过多,钠完全反应后有乙醇剩余,抑制反应发生,故答案为:;乙醇过少不能产生足够的乙醇钠作催作剂,若乙醇过多,将钠反应完后乙醇有剩余,使平衡向左进行,不利于生成乙酰乙酸乙酯;
(4)步骤④中加入饱和氯化钠溶液可除去有机相中的乙醇、乙酸等杂质;分液得到的有机层中含少量水,可使用无水除去,故答案为:溶解反应液的乙醇、醋酸;干燥;
(5)步骤⑤中为蒸馏操作,需要使用的仪器为蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管和牛角管,无需使用球形冷凝管;乙酰乙酸乙酯在95℃开始分解,采用减压蒸馏可降低物质的沸点,防止乙酰乙酸乙酯分解,故答案为:球形冷凝管;降低蒸馏温度,防止乙酰乙酸乙酯分解。
10.(1)
(2)高温
(3)升高温度(合理即可)
(4) 0.15 BC
(5) a、b 放热
(6)2.75
【详解】(1)①
②
③
反应③×3-①×2-②×3得到目标方程式:;
(2),,,当时反应自发进行,即该反应高温下可自发进行;
(3)反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,且化学反应速率变快(合理即可)
(4)的转化率是,即参加反应的CH4物质的量为:1ml×50%=0.5ml,,;
A.体系中物质均为气体,气体总质量不变,容器恒容密闭,根据可知,混合气体的密度始终保持不变,不能判断反应是否达到平衡状态,A不符合题意;
B.体系中物质均为气体,气体总质量不变,反应前后气体分子数不等,即气体总物质的量为变量,根据可知,混合气体的平均摩尔质量会随着反应的进行发生变化,当其不变时,反应达到平衡状态,B符合题意;
C.反应为前后气体分子数不同的反应,总压强随反应的进行发生变化,当压强不变时,反应达到平衡状态,C符合题意;
D.不同物质表示正逆反应速率,且之比不等于化学计量数之比,说明正反应速率不等于逆反应速率,反应未达到平衡状态,D不符合题意;
故选BC;
(5)由图可知,曲线a、c随着温度的上升而上升,即a、c同为反应物或同为生成物,a、b变化量之比为4:2=2:1,即曲线a表述CO的物质的量分数,曲线c表述NO2的物质的量分数,曲线b表示CO2的物质的量分数,曲线d表述N2的物质的量分数;该反应随着温度的升高,平衡逆向移动,为放热反应;
(6)M点时CO和CO2物质的量分数相等,且为,初始投料比,设生成氮气的物质的量为xml,可得三段式,。
11.(1) 2 p
(2)Cu是金属单质,由铜离子和自由电子构成,在电场作用下自由电子能发生定向移动
(3) B C 发射光谱
(4) 正四面体 sp3、sp2 N原子半径比O大,N原子更易与Cu2+形成配位键
(5)
【详解】(1)铜最外层有1个电子,与铜同周期的元素中最外层电子数与铜相同的元素有K、Cr,共2种(不含铜),锡价电子排布为5s25p2,在周期表分区中属于p区。
(2)Cu是金属单质,由铜离子和自由电子构成,在电场作用下自由电子能发生定向移动,所以Cu具有良好的导电性。
(3)根据能量最低原理和洪特规则,基态铜原子的电子排布式为;是激发态铜原子电子排布式,是基态Cu+的电子排布式, 是激发态铜原子电子排布式,故选B;失去最外层一个电子所需能量为Cu的第二电离能,其余均为第一电离能,所以所需能量最大的是C。由D状态变为B状态是激发态变为基态,电子由高能级跃迁到低能级,产生的光谱为发射光谱。
(4)①中S原子价电子对数为4,无孤电子对,硫酸根离子的空间构型为正四面体,葡萄糖中单键碳为sp3杂化、双键碳为sp2杂化,碳原子的杂化方式为sp3、sp2;
②呈深蓝色,呈蓝色,的稳定性比的稳定性低,可能的原因是N原子半径比O大,N原子更易与Cu2+形成配位键。
(5)①根据均摊原则,晶胞中O2-数为、Cu+数为8,若阿伏加德罗常数的值为相对分子质量为,晶体密度为,nm;
②根据离子的坐标为,可知离子的坐标为。
12.(1)分馏
(2) 邻二甲苯 4
(3) +O2+2H2O 取代反应
(4) 9 3
(5)7
(6)
【分析】由C的氧化产物,参照分子式C8H10,可逆推出其结构简式为,在光照条件下与Cl2发生取代反应生成A为,在NaOH溶液中发生水解反应生成B为,在Cu催化作用下发生氧化反应生成C为;脱水生成;由分子式C6H6,参照产物的结构简式,可确定其为;由题给信息和与X取代产物的结构简式,可确定X为CH3CH2CH2Cl,反应后生成,氧化生成;与发生加成、取代反应,生成。
【详解】(1)利用沸点的差异,可从煤焦油获得苯和二甲苯,方法为分馏。
(2)由分析可知,上图中为,名称是邻二甲苯,B为,分子中含有4种氢原子,则核磁共振氢谱图中有4种吸收峰。
(3)反应③为催化氧化生成,化学方程式为+O2+2H2O,反应⑤可看成两步进行,其过程为:
其中第二步为与反应生成和H2O,反应类型为取代反应。
(4)苯环能与H2发生加成反应,但酯基不能被H2还原,则1ml酚酞最多能与9mlH2发生反应;酚羟基和酯基都能与NaOH溶液发生反应,则1ml酚酞最多能与3mlNaOH反应。
(5)异丙苯的同分异构体中,若只含有苯环和-CH2CH2CH3,只有1种可能结构,若含有苯环、-CH3、-CH2CH3,则有3种可能结构,若含有苯环、3个-CH3,则有3种可能结构,所以有1+3+3=7种含有苯环的同分异构体(不包含本身)。
(6)以甲苯、1-氯丙烷、乙二酸酐()为原料合成,采用逆推法,需合成,再由信息,可由甲苯与1-氯丙烷分两步合成,则合成路线为:。
【点睛】推断有机物时,可采用逆推法。
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