云南省保山市2023-2024学年高三上学期1月期末化学试题(Word版附解析)
展开1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的学校、班级、姓名、考场号、座位号、准考证号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,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。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分300分,考试用时150分钟。
以下数据可供解题时参考。
可能用到相对原子质量:H−1 C−12 O−16 S−32 Au−197
一、选择题:本题共13小题,每小题6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. 下列应用中不涉及氧化还原反应的是
A. 小苏打用作加工馒头时的膨松剂
B. 二氧化硫用作葡萄酒的抗氧化剂
C. 过氧化钠用作潜水艇中的供氧剂
D. 酸性高锰酸钾溶液用作鲜花的保鲜剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.小苏打用作加工馒头时的膨松剂,碳酸氢钠受热分解为碳酸钠、二氧化碳、水,元素化合价不变,属于非氧化还原反应,故选A;
B.二氧化硫用作葡萄酒的抗氧化剂,二氧化硫中S元素化合价升高被氧化,涉及氧化还原反应,故不选B;
C.过氧化钠用作潜水艇中的供氧剂,过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,过氧化钠中氧元素化合价改变,涉及氧化还原反应,故不选C;
D.酸性高锰酸钾溶液用作鲜花的保鲜剂,高锰酸钾把乙烯氧化为二氧化碳,涉及氧化还原反应,故不选D;
选A。
2. 聚碳酸酯具有高强度和高弹性等优点,常用于航天服、面罩的制作。聚双酚A碳酸酯可由如图所示反应制备。下列说法错误的是
A. 该高分子材料可降解B. 双酚A中所有碳原子都共面
C. 反应式中化合物X为苯酚D. 该聚合反应为缩聚反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.该高分子材料中含有酯基,可以降解,故A正确;
B.双酚A中连接两个苯环的碳为饱和碳,且连了4个碳原子,为sp3杂化,所以所有碳原子不可能共面,故B错误;
C.反应中双酚A脱去羟基中的H与碳酸二苯酯脱去的结合生成苯酚,所以反应式中化合物X为苯酚,故C正确;
D.反应在生成高聚物的同时,还有小分子的物质生成,所以属于缩聚反应,故D正确;
故答案为:B。
3. 2023年的诺贝尔化学奖授予了“发现和合成量子点”的三位科学家。下图是一种量子点的结构,下列说法不正确的是
A. 基态原子第一电离能:
B. 基态Se原子的价层电子排布式为
C. 该结构中C和N原子轨道的杂化类型相同
D. 该结构中提供空轨道,N原子提供孤电子对
【答案】C
【解析】
【详解】A.同一周期元素,第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素,则基态原子第一电离能:,A不符合题意;
B.Se的原子序数为34,基态Se原子的价层电子排布式为,B不符合题意;
C.由其结构可知,C原子轨道的杂化类型有sp2和sp3两种,N原子轨道的杂化类型均为sp2,C符合题意;
D.由其结构知,提供空轨道,每个N均可提供孤电子对,1个形成6个配位键,D不符合题意;
故选C。
4. 我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的二次电池如图所示。将(镁盐)溶于TEGDME(有机溶剂)作为电解液,镁和氮掺杂碳纳米管分别作为电极材料,电池的总反应为。下列说法错误的是
A. 放电时,向镁电极移动
B. 充电时释放,放电时吸收
C. 放电时,正极反应为
D. 充电时,正极反应为
【答案】D
【解析】
【分析】电池的总反应为,Mg失电子发生氧化反应,Mg是负极,是正极。
【详解】A.放电时,阴离子移向负极,向镁电极移动,故A正确;
B.电池的总反应为,则放电时吸收,充电时释放,故B正确;
C.放电时,电池的总反应为,正极发生氧化反应,正极反应为,故C正确;
D.充电时,负极反应为,故D错误;
选D。
5. 1965年,科学家合成出了一种(铑)配合物作为催化剂,实现了温和条件下烯烃加氢,该反应的催化机理如图所示,其中Ph代表苯基,表示中心体的价电子数与配体提供的孤电子数共有14个电子。已知:Rh(铑)与C(钻)同族,下列说法错误的是
A. 该过程的总反应为
B. 为极性分子
C. 该过程中有非极性键的断裂
D. 中的化合价为+2价
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图示,该过程为丙烯和氢气在催化剂作用下发生加成反应生成丙烷,故A正确;
B.丙烯分子结构不对称,丙烯为极性分子,故B正确;
C.该过程中有非极性键H-H键断裂,故C正确;
D.中的价电子数与配体提供的孤电子数共有14个电子,配体提供4个电子,则的价电子数为10,所以化合价为+1价,故D错误;
选D。
6. 根据实验操作及现象,下列结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.与溶液共热发生水解反应,检验溴离子应在酸性溶液中,故应在水解冷却后的溶液中加入硝酸酸化,再加入溶液,A错误;
B.除了乙烯可以使酸性KMnO4溶液褪色外,挥发出来的乙醇蒸气和可能产生的SO2也能使酸性KMnO4溶液褪色,B错误;
C.加入稀硫酸,相当于有了HNO3,HNO3氧化Fe2+的过程中生成NO,NO在试管口遇到空气变成NO2,观察到红棕色气体,C错误;
D.将溶液滴入溶液至不再产生沉淀,说明NaOH完全反应,再滴加溶液,先有白色沉淀生成,后变为红褐色沉淀,说明发生了沉淀的转化,溶解度大的物质向溶解度小的物质转化,所以的溶解度小于,D正确;
答案选D。
7. 一定温度下,和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是
A. a点条件下能生成沉淀,也能生成沉淀
B. 加适量固体可使溶液由点变到点
C. 的平衡常数很大,反应趋于完全
D. 向、均为的混合溶液中滴加溶液,先产生沉淀
【答案】C
【解析】
【分析】由图像可知Ag2SO4溶度积为,AgCl溶度积为。
【详解】A.a点在AgCl沉淀溶解平衡曲线之下,Ag2SO4沉淀溶解平衡曲线之上,所以a点为AgCl过饱和溶液、Ag2SO4不饱和溶液,即不能生成Ag2SO4沉淀,能生成AgCl沉淀,故A错误;
B.温度不变,溶度积不变,加适量AgNO3固体,银离子浓度增大、氯离子浓度减小,不能使溶液由c点变到b点,故B错误;
C.的平衡常数为,所以反应趋于完全,故C正确;
D.向NaCl、Na2SO4均为0.1ml/L的混合溶液中滴加AgNO3溶液,开始产生AgCl沉淀时,开始产生Ag2SO4沉淀是,所以先产生AgCl沉淀,故D错误;
故答案为:C。
三、非选择题:共14题,共174分。
8. 铊(Tl)广泛用于电子、军工、航天、化工、冶金、通讯等方面,一种以红铊矿(主要成分是,含少量、、等杂质)为原料制备金属铊的流程如图所示。
已知:①铊的密度比钠的密度大。室温下,铊能与空气中的氧气反应生成氧化亚铊膜,而失去金属光泽变得灰暗。
②TlCl难溶于水,而溶于水
③溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示:
回答下列问题:
(1)铊(Tl)元素位于元素周期表的_____区。
(2)“焙烧1”中,最终转化为;和也转化为相应的硫酸盐。其中,转化为分如下两步完成。请写出第一步反应的化学方程式。
第一步(与反应):_____;
第二步:
(3)滤渣的成分为_____(填化学式)。
(4)“沉铊”步骤中,需要加入过量,其原因是_____。
(5)向“沉铊”后滤液中加入生石灰至时才能外排,此时滤液中的浓度为_____。
(6)“焙烧2”中发生的反应为。则“置换”步骤中发生反应的离子方程式为_____。
(7)所得产品高纯铊应保存在_____中。
【答案】(1)p (2)
(3)
(4)增大浓度,使平衡逆向移动,促进TlCl充分析出
(5)
(6)
(7)煤油
【解析】
【分析】红铊矿“焙烧1”中,最终转化为;和也转化为相应的硫酸盐,加浓硫酸将金属氧化物转化为对应的硫酸盐,过滤,滤渣为二氧化硅,滤液中含有硫酸铝、、硫酸铁,加入氯化钠溶液沉铊过程中,存在如下的沉淀溶解平衡:,增大浓度,使平衡逆向移动,促进TlCl充分析出,“焙烧2”中发生的反应为,加热水溶解后锌置换出铊单质。
【小问1详解】
Tl与B同族,为第ⅢA族,最后填充电子是p能级轨道中,因此属于p区,故答案为:p;
【小问2详解】
依据第二步的反应物中有可知,第一步反应应该生成了,再依据流程图中“焙烧1”后产生了和气体可知,要有参加反应,根据电子守恒、原子守恒写出对应的化学方程式为:,故答案为:;
【小问3详解】
“焙烧1”后的固体成分为,,,,其中不溶于,滤渣的成分为,故答案为:;
【小问4详解】
沉铊过程中,存在如下的沉淀溶解平衡:,增大浓度,就是为了使平衡逆向移动,促进TlCl充分析出,故答案为:增大浓度,使平衡逆向移动,促进TlCl充分析出;
【小问5详解】
由表格中的数据可知,时,故答案为:;
【小问6详解】
“溶解”步骤得到的是溶液,故置换反应为,故答案为:;
【小问7详解】
依据信息“铊的密度比钠的密度大。室温下,铊能与空气中的氧气反应生成氧化亚铊膜,而失去金属光泽变得灰暗。”可知,铊类似钠应该保存在煤油中,故答案为:煤油。
9. 对甲苯磺酸(英文简称)应用广泛,除了用作化学试剂外,也用于染料、有机合成。实验室制备对甲苯磺酸一种反应式如图所示:
相关信息如下:
实验步骤为:
①在圆底烧瓶中加入甲苯,边摇动圆底烧瓶,边缓慢加入浓(过量),投入几粒沸石。
②将圆底烧瓶连接到回流分水装置上(如图所示),加热回流至回流液不再出现油珠。
③静置,冷却至不浊手后,将反应后的混合物倒入烧杯中,加入水,有白色固体析出,抽滤,得到粗品。
④将粗品倒入烧杯中,加入水使其溶解。向此溶液中通入气体,直到有晶体析出,抽滤,并用少量浓盐酸洗涤,干燥后得白色晶体。回答下列问题:
(1)仪器中应加入油而不用水作为热传导介质的原因是_____。
(2)仪器B的名称为_____;冷却水应从_____(填“a”或“b”)口通入。
(3)当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,其判断理由是_____。
(4)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上、下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回圆底烧瓶,分水器中上层液体的主要成分为_____。
(5)步骤④中,向溶液中通入气体的目的是_____。
(6)酸性:_____(填“>”或“<”)。
(7)本实验的产率是_____%(保留三位有效数字)。
【答案】(1)反应温度接近水的沸点,油浴更易控温
(2) ①. 球形冷凝管 ②. a
(3)无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化
(4)甲苯 (5)降低对甲苯磺酸的溶解度,促使其析晶
(6)< (7)
【解析】
【分析】甲苯和浓硫酸在加热条件下反应可生成对甲苯磺酸,加热回流,当回流液中不再出现油珠时,说明反应已经完成,将反应后的混合物倒入烧杯中,加入适量水,有白色固体析出,抽滤,可得到粗品,再将粗品倒入烧杯中,加入水使其溶解,向此溶液中通入HCl气体,可析出晶体,经抽滤、洗涤、用盐酸酸化、干燥后可得白色晶体对甲苯磺酸。
【小问1详解】
当反应温度接近水的沸点时,水就会大量挥发,水浴就不好控温,仪器中用油而不用水作为热传导介质是因为该反应温度接近水的沸点,此时油浴更易控温。
【小问2详解】
B中空部分是球形,因此仪器B的名称为球形冷凝管;冷却水是“下进上出”,则应从a口通入。
【小问3详解】
甲苯难溶于水,与水混合时会出现“油珠”,无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化。
【小问4详解】
甲苯难溶于水且密度小于水,与水混合时在水的上面,则分水器中上层液体的主要成分为甲苯。
【小问5详解】
HCl溶于水后电离,导致溶液中增大,使平衡逆向移动,析出对甲苯磺酸晶体,故通入气体的目的是降低对甲苯磺酸的溶解度,促使其析晶。
【小问6详解】
是推电子基,导致中的键的极性减小,更难解离,则酸性减弱,故填“<”。
【小问7详解】
,根据题中信息得到本实验制备的对甲苯磺酸的纯度:。
10. 水煤气变换反应(简称WGS)是重要的化工过程,主要用于合成氨气、制氢气以及合成气加工等工业领域中。
(1)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上WGS的历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。
①该反应的决速步骤的化学方程式为_____。
②Au属于立方晶型系,晶胞参数为,密度为。则晶胞中含有的原子数为_____(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为)。
(2)WGS在不同温度下的平衡常数如下表所示。
反应常在较高温度下进行,该措施的优点是反应速率较快,缺点是_____。
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中充入一定量的和,反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数总压)为、、和。则反应的平衡常数的数值为_____。维持相同的温度,提高水蒸气的比例,使的平衡转化率提高到,则原料气中CO和水蒸气的物质的量之比为_____(不用除出结果,保留整数比即可)。
(4)WGS常在Pd膜反应器中进行,其工作原理如图所示。
利用平衡移动原理解释反应器存在Pd膜时具有更高转化率的原因是_____。
(5)WGS也可采用电化学方法实现,反应装置如图所示。
①出口2的气体成分,除了还有_____(填化学式)。
②阳极的反应式为_____。
【答案】(1) ①. ②.
(2)反应物的平衡转化率较低
(3) ①. 16 ②.
(4)及时从体系中移出,降低,使平衡正向移动,转化率增大
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
①第二步基元反应()的活化能最大,故是决速步骤。
②设Au原子数目为x,则,解出。
【小问2详解】
由(1)中的图示可知,WGS为放热反应。升温,平衡逆向移动,反应物的平衡转化率降低。
【小问3详解】
温度不变,不变。则,解出。
【小问4详解】
由图可知,Pd膜对气体分子的透过具有选择性,可以让透过。
【小问5详解】
由总反应以及图中的电解液可知,阴极反应式为,故出口2的气体成分除了外还有,而阳极反应式为。
11. 2,5-二甲基苯乙酸(化合物E)是合成螺虫乙酯(一种类脂合成抑制剂)的关键中间体,如图所示是其合成路线之一。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_____。
(2)B中官能团的名称为_____。
(3)C中电负性最大的元素为_____(填元素符号)。
(4)在的合成路线中,互为同分异构体的化合物是_____(填代号)。
(5)由生成的反应类型为_____。
(6)B转变为C的化学方程式为_____。
(7)在的同分异构体中,同时满足下列条件的共有_____种(不考虑立体异构);
①含1个手性碳原子;②含苯环;③既能发生银镜反应又能发生水解反应。其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为的同分异构体的结构简式为_____。
【答案】(1)对二甲苯(或1,4−二甲苯)
(2)酮羰基、碳氯键 (3)O
(4)C和D (5)取代反应
(6)++H2O
(7) ①. 6 ②.
【解析】
【分析】A(对二甲苯)与发生取代反应生成B,B与发生反应生成C,C在ZnCl2条件下原子重排生成D,D在NaOH条件下水解再酸化生成E,据此分析解题。
【小问1详解】
根据A的结构图,A的化学名称为对二甲苯或1,4−二甲苯;
【小问2详解】
根据B的结构图,B中官能团的名称为酮羰基、碳氯键;
【小问3详解】
C中的元素有H、C、O、Cl,其中电负性最大的元素为O;
【小问4详解】
根据分析,C在ZnCl2条件下原子重排生成D,则C、D为同分异构体,故在的合成路线中,互为同分异构体的化合物是C和D;
【小问5详解】
A与发生取代反应生成B;
【小问6详解】
B转变为C的过程中,B中碳氧双键与中其中一个-OH先发生加成反应,然后缩水成环,化学方程式为++H2O;
【小问7详解】
连有4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子,既能发生银镜反应又能发生水解反应,则结构中有HCOO-,在E的同分异构体中,①含1个手性碳原子;②含苯环;③既能发生银镜反应又能发生水解反应,则具体结构为(邻间对3种)、、、共6种,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为的同分异构体的结构简式为。选项
实验操作
现象
结论
A
将与溶液共热。冷却后,加入溶液
没有产生淡黄色沉淀
没有发生水解反应
B
向无水乙醇中加入浓,加热至170℃产生的气体通入酸性溶液
紫色裉去
使溶液褪色的气体是乙烯
C
向装有溶液的试管中加入稀
在管口观察到红棕色气体
分解成了
D
将溶液滴入溶液至不再产生沉淀,再滴加溶液
先有白色沉淀生成,后变为红褐色沉淀
的溶解度小于
金属离子
开始沉淀的
沉淀完全的
物质
性状
熔点/℃
沸点/℃
密度()
相对分子质量
溶解性
甲苯
无色液体
−95
92
不溶于水,易溶于乙醇
对甲苯磺酸
白色固体
106
140
172
易溶于水,难溶于稀硫酸
温度/℃
700
800
830
1000
平衡常数
湖南省衡阳市2023-2024学年高三上学期期末化学试题(Word版附解析): 这是一份湖南省衡阳市2023-2024学年高三上学期期末化学试题(Word版附解析),文件包含湖南省衡阳市2023-2024学年高三上学期1月期末联考化学试题原卷版docx、湖南省衡阳市2023-2024学年高三上学期1月期末联考化学试题Word版含解析docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共31页, 欢迎下载使用。
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