2024届陕西省安康市高新中学、安康中学高新分校高三下学期5月模拟考试理综试题-高中化学
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本试卷共16页,38题(含选考题)。全卷满分300分。考试用时150分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、考号等填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.填空题和解答题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。答案写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
5.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。可能用到的相对原子质量:O16 Na23 S32
第I卷
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,只有一项符合题目要求。
1. 人类的发展离不开科技的进步,下列关于我国科学成就的说法错误的是
A. 亚运会采用零碳甲醇作为主火炬燃料,该技术有利于实现“碳中和”
B. 逆袭全球新能源汽车电池工作时能量转换形式为化学能→电能
C. 超音速客机使用的燃料航空煤油是混合物
D. 刷新了世界记录的“人造太阳”以氘为燃料,氕和氘互为同素异形体
【答案】D
【解析】
【详解】A.亚运会主火炬燃料零碳甲醇是利用从空气中捕捉到的与工业生产的氢气合成,所以该技术有利于实现碳中和,故A项正确;
B.新能源汽车电池工作时能量转换形式:化学能→电能,故B项正确;
C.超音速客机使用的燃料航空煤油是混合物,故C项正确;
D.氕和氘互为同位素,故D项错误;
答案选D。
2. 儿茶酸具有抗菌、抗氧化作用,常用于治疗烧伤、小儿肺炎等疾病,可采用如图所示路线合成。下列说法正确的是
A. Y存在二元芳香酸的同分异构体B. 可用酸性溶液鉴别X和Z
C. X分子中所有原子可能共平面D. Z与足量的溴水反应消耗
【答案】A
【解析】
【详解】A.Y的分子式为,不饱和度为6,存在二元芳香酸的同分异构体,A项正确;
B.X中存在的、Z中存在的酚羟基均能被酸性溶液氧化,故无法鉴别,B项错误;
C.X分子中存在饱和碳原子,所有原子不何能共平面,C项错误;
D.Z的物质的量未明确,消耗的不能确定,D项错误;
本题选A。
3. 用注射器吸取少量的浓盐酸注入到试管内用于制备少量氯气并验证其性质(装置如图所示),下列说法错误的是
A. 实验中石蕊试纸先变红后褪色
B. 棉球变黄,KI-淀粉试纸变蓝说明氧化性:
C. 实验中多余的氯气可用溶液吸收
D. 可用该装置制取少量氨气并验证其某些性质
【答案】B
【解析】
【详解】A.因为氯气与水反应产生HCl、HClO试纸先变红后褪色,A项正确;
B.使淀粉试纸变蓝的可能是,也可能是过量的,B项错误;
C.因为具有还原性,实验中多余的氯气可用溶液吸收,C项正确;
D.在试管中盛放生石灰,注射器中吸入浓氨水可以制备氨气,D项正确.
答案选B。
4. 哈尔滨工业大学教授研发了一种多功能金属光催化剂,实现了空气中的直接捕获和原位光-热协同催化转化产生CO、,部分工作机理如图所示(仅表示物种变化,不满足原子守恒)。下列说法错误的是
A. Pt参与活化,实现了的捕获
B. 、浓度及催化剂表面积会影响反应速率
C. 光催化剂降低了该反应的热效应和活化能
D. 若生成,其总反应方程式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,Pt参与活化,实现了的捕获,A项正确;
B.、是先被催化剂吸附在表面进行活化断键后再参与反应,所以速率与、的浓度及催化剂表面积有关,B项正确;
C.光催化剂降低了该反应的活化能,但不影响热效应,C项错误;
D.若,其总反应方程式为,D项正确;
本题选C。
5. 近期我国科学家在温和条件下利用空气中的和直接转化制,相比传统的Haber-Bsch合成氨再催化氧化法具有低能耗、低碳排放量等特点,其工作原理如图所示。下列说法错误的是、
A. 电势的高低:
B. a电极反应式
C. b电极生成和时,a电极产生气体
D. 为b电极区反应倠化剂,、为中间产物
【答案】C
【解析】
【分析】根据电解池装置可知,b电极O2H2O2,氧元素化合价降低,发生还原反应,故b电极为阴极(与电源负极相连),电极反应式为;a电极为阳极(与电源正极相连),发生氧化反应,电极反应式为,据此分析。
【详解】A.根据电极反应:、发生的是还原反应,故b极为阴极,电势:,A项正确;
B.a电极为阳极,电极反应式为,B项正确;
C.b电极生成和时,共转移电子,根据a电极反应式计算产生标准状况下,由于选项未说明在标准状况下,C项错误;
D.在b电极被还原成后又被氧化为,作催化剂,而、生成后又被消耗,作中间产物,D项正确.
答案选C。
【点睛】电解池问题,首先判断阴阳极(正负极),写出电极反应式进行解题。
6. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次增大,其中X、Y、Z同周期。由四种元素形成的微粒Q可作为绿色催化剂和溶剂离子液体的阴离子,Q的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点:X>ZB. 化合物YX2中Y的化合价为正价
C. W氧化物对应的水化物属于强酸D. 该阴离子中Y不满足8电子稳定结构
【答案】B
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次增大, W形成6个共价键,且原子半径最大,为硫;Y形成2个共价键,为氧;Z形成4个共价键,为碳;其中X、Y、Z同周期,X形成1个共价键,则为氟;
【详解】A.碳的氢化物可能为气体、液体、固体,沸点不一定比HF低,A错误;
B.氟电负性大于氧,则中O显正+2价,B正确;
C.硫的氧化物可能为或,而为弱酸,C错误;
D.该阴离子中O满足8电子稳定结构,D错误;
故选B。
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. I表示的沉淀溶解平衡曲线
B. a点条件下、均不能生成沉淀
C. b点时,,
D. 向浓度均为的、NaF混合溶液中滴加溶液,先生成沉淀
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据的溶度积常数的表达式分析,当,即,或,即,在图像上的横纵坐标的截距应相等,Ⅰ表示的沉淀溶解平衡曲线,II表示的沉淀溶解平衡曲线,A错误;
B.a点:,不会产生沉淀,B正确;
C.b点时,,但是二者的表达式不同,,C错误;
D.当即纵坐标为1时,根据图像过纵坐标为1的点作平行于x轴的辅助线与I、II相交,II需要的浓度更小,即先生成沉淀,D错误;
故选B。
第II卷
三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题(共129分)
8. 连二亚硫酸钠俗称低亚硫酸钠,广泛用于纺织、医药、选矿、造纸工业。某实验小组拟用甲酸钠、烧碱、二氧化硫制备连二亚硫酸钠并测定其纯度。
查阅资料:连二亚硫酸钠是白色结晶粉末,极易溶于水,不溶于乙醇,加热到以上分解放出二氧化硫,空气中能被氧化,是一种强还原剂。
I.的制备。
(1)制备时选用上图所示装置中的_______(填小写字母),选用以下试剂中的_______(填选项字母)。
A.铜粉 B. C.浓硫酸 D.硫酸 E.硫酸 F.浓盐酸 G.稀硝酸
II.的制备。
利用如图所示实验装置(加热、搅拌及夹持装置省略)制备,实验步骤如下:
i.先从b口通入一段时间的;
ii.持续通入,保持水浴温度左右反应;
iii.停止加热,冷却至;
iv.拆卸装置,将e中的混合物经过_______、洗涤后得到粗产品。
(2)步骤i先通入的目的是_______。
(3)装置e中发生的主要反应的化学方程式为_______。
(4)步骤iv的空白处实验操作为_______。洗涤粗产品的洗涤剂为_______(填“水”或“乙醇”),进一步提纯的方法为_______。
III.纯度的测定。
称取纯化后的产品mg溶于水,加入溶液碱化后配成待测液,量取待测液于锥形瓶中,加入滴亚甲基蓝,用标准液进行滴定,当溶液颜色由无色变为蓝色时,达到滴定终点,进行三次平行实验消耗标准液{已知滴定过程中主要转化为,}。
(5)下列情况会造成测定结果偏小的是_______(填选项字母)。
A. 盛放待测液的锥形瓶内残留少量蒸馏水
B. 未用标准液润洗酸式滴定管
C. 若考虑空气参与上述滴定氧化还原反应
D. 滴定终点时俯视读数
(6)产品的纯度为_______(用含c、V的代数式表示)。
【答案】(1) ① c(或d) ②. AC(或BD)
(2)排尽装置内的空气,防止连二亚硫酸钠被氧化
(3)(或)
(4) ①. 过滤 ②. 乙醇 ③. 重结晶 (5)CD
(6)
【解析】
【分析】实验室中利用浓硫酸和亚硫酸钠反应制备SO2,;在空气中能被氧化,故应先向装置中通入N2一段时间,排除装置内的氧气,并且通入N2可以防止甲酸钠被氧化将通入装置d中,二氧化硫、甲酸钠、氢氧化钠反应生成,反应结束后停止加热,冷却至50℃,拆卸装置,将d中的混合物进行过滤、洗涤,得到粗产品,根据以上步骤进行详细解析。
【小问1详解】
实验室制备可采用Cu和浓硫酸加热,也可采用与较浓硫酸反应,故选择装置c、药品AC或装置d、药品BD。
【小问2详解】
根据信息连二亚硫酸钠是一种强还原剂,制备过程中需排尽装置内的空气,防止连二亚硫酸钠被氧化。
【小问3详解】
根据反应原理可确定反应的化学方程式为
或
【小问4详解】
因为冷却后有晶体析出所以需过滤得到晶体,再用乙醇进行洗涤,最后重结晶进一步的纯化。
【小问5详解】
盛放待测液的锥形瓶内残留少量蒸馏水,不影响消耗标准液的量,不影响测定结果,A项错误;未用标准液润洗酸式滴定管,则需多消耗标准液,测定结果偏大,B项错误;若考虑空气参与上述滴定氧化还原反应,则做氧化剂的标准液消耗减少,测定结果偏小,C项正确;滴定终点时俯视读数,则消耗的标准液偏少,测定结果偏小,D项正确。
【小问6详解】
(6)根据得失电子守恒有关系式:,即待测液中,产品的纯度为。
9. 锑白是优良的无机白色颜料,可用作阻燃剂、催化剂、油漆等。一种采用辉锑矿(主要成分为,含少量的、、和等)提取锑白的工艺流程如图所示:
已知:①浸取液中的主要微粒为、、、、、、;
②,。
回答下列问题:
(1)粉碎辉锑矿的目的是_______。
(2)滤渣I的成分除不溶性杂质外还有PbS、S、_______(填化学式)。在“浸取”时发生反应的离子方程式为_______。
(3)“除砷”时氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______(P转化为最高价态)。
(4)若浸取液、浓度均为,_______才能使二者完全沉淀(当离子浓度时认为沉淀完全),此时_______。
(5)“中和脱氯”时脱氯率与反应温度的关系如图所示:
“中和脱氯”时发生反应的化学反应方程式为_______;随温度升高,脱氯率降低可能的原因为_______。
【答案】(1)增大接触面积,加快浸取速率
(2) ①. SiO2 ②.
(3)4:5 (4) ①. ②.
(5) ①. ②. 温度升高,氨水分解挥发
【解析】
【详解】(1)粉碎辉锑矿的目的是增大接触面积,加快浸取速率.
(2)是酸性氧化物不溶于盐酸;将中的-2价硫氧化成单质硫
(3)“除砷”时砷元素由+5价降低为0价,磷元素由+1价升高到+5价,根据电子转移守恒氧化剂与还原剂的物质的量之比为.
(4)因为CuS的更小,优先沉淀,当沉淀完全时已经沉淀完全,
.
(5)根据流程信息,“中和脱氯”时发生反应的化学方程式为;“中和脱氯”过程中是加入氨水进行中和,因为氨水受热分解挥发,造成脱氯率下降.
10. 为解决二氧化碳的过量排放带来的气候变暖、海洋酸化的负面效应,二氧化碳的捕集及转化成为高价值的低碳烯烃已成为热门的科研项目。回答下列问题:
I.高温条件下二氧化碳可以氢化制备乙烯。
(1)已知下列反应的热化学方程式:
i.;
ii.;
反应iii:的_______,平衡常数_______(用、表示)。
(2)研究表明,合成气体在、起始时,平衡转化率随温度的变化如图1所示,乙烯选择性随温度的变化如图2所示[乙烯选择性]:
①平衡转化率随温度升高出现先下降后升高可能的原因是_______。
②时,反应i的_______(列出计算式即可)。
(3)关于上述反应,下列说法正确的是_______(填选项字母)。
A. 提高投料比,的平衡转化率减小
B. 使用高效催化剂可提高平衡时乙烯的体积分数
C. 若在恒容、绝热容器中进行,温度不变则反应达到平衡
D. 体系内比值不变反应达到平衡状态
II.二氧化碳电催化还原制乙烯。
(4)科学家研究利用电催化还原制乙烯,其工作原理如图所示,涂有催化剂的铜电极作阴极,阴极的电极反应式为_______;当阴极生成气体时,理论上阳极生成气体的物质的量为_______。
【答案】(1) ①. -145 ②.
(2) ①. 温度较低时放热反应iii占主导,随温度的升高吸热反应i占主导 ②. (3)CD
(4) ①. ②. 3ml
【解析】
【详解】(1)根据盖斯定律:,所以;.
(2)①平衡转化率随温度升高出现先下降后升高可能的原因是温度较低时放热反应iii占主导,随温度的升高吸热反应i占主导.
②合成气体在、起始条件下反应,设开始时,,时,转化率和乙烯选择性分别为、,,根据反应关系及元素守恒定律有,,则依据碳元素守恒求得,再依据氧元素守恒求得,最后根据氢元素守恒求得,因为反应i前后分子数不变,故,且可直接代入物质的量进行计算,所以.
(3)提高投料比,的平衡转化率增大,A项错误;催化剂不影响平衡的移动,故不能提高平衡时乙烯的体积分数,B项错误;若在恒容、绝热容器中进行,温度不变则反应达到平衡状态,C项正确;只有反应达到平衡状态时,各组分物质的量均不变化,体系内比值才会不变,D项正确.
(4)根据工作原理图分析,在阴极得电子还原生成乙烯,结合溶液酸碱性可得出阴极的电极反应式为;生成乙烯转移,故阳极生成.
[化学-选修3:物质结构与性质]
11. 现代社会对电池的能量密度和安全性提出更高的要求,全固态锂离子电池比水系镍锌电池在此方面表现出更大的优势。最近浙江大学潘洪革教授团队将引入到晶格中合成了复合氢化物,成功实现室温条件下基固态电解质的超快锂离子传导性能,为室温实用型固体电解质奠定了基础。回答下列问题:
(1)基态的电子排布式为_______;基态Ni原子有_______个未成对电子。
(2)中阴离子的立体构型是_______;中存在_______(填选项字母)。
A.离子键 B.σ键 C.π键 D.氢键
(3)Al与B属于同族元素,在时发生升华,其固体属于_______晶体;在蒸汽状态下以双聚分子存在,该双聚分子的结构式为_______,其中Al的配位数为_______。
(4)乙硼烷与乙二胺的相对分子质量相近,但乙硼烷的熔点、沸点分别低于乙二胺的熔点、沸点,原因是_______。
(5)多硼酸盐是由两个以上的原子团组成的环状或链状结构,双核硼酸根离子、三核硼酸根离子链状结构如图所示:
上述硼酸根离子中B原子的杂化方式为_______;这类链状结构的硼酸根离子的化学式可用通式表示为_______。(n代表B原子数)。
【答案】(1) ①. 或 ②. 2
(2) ①. 正四面体形 ②. AB
(3) ①. 分子 ②. ③. 4
(4)乙二胺分子间能形成氢键
(5) ①. sp2 ②.
【解析】
【小问1详解】
Zn的原子序数为30,则基态的核外电子排布式为或;基态Ni原子核外电子排布式为,3d轨道上未成对电子数为2;
【小问2详解】
中B原子的价层电子对数为4,故采用杂化,因为孤电子对数为0,所以立体构型为正四面体形;与之间存在离子键,中B原子与H原子之间存在σ键,故选AB;
【小问3详解】
在时发生升华,熔、沸点较低,符合分子晶体性质特征,所以固体属于分子晶体;化学键具有明显共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的结构式为,Al为中心原子与4个Cl原子成键,所以配位数为4;
【小问4详解】
乙硼烷的熔、沸点低于乙二胺是因为乙二胺分子之间能形成氢键,导致熔、沸点升高;
【小问5详解】
由双核硼酸根离子、三核硼酸根离子链状结构可知,B原子采用杂化;根据结构图可知,每增加1个B原子,增加2个O原子,依据元素化合价守恒,因此化学式可用通式表示为。
[化学-选修5:有机化学基础]
12. 艾多背芬(J)用于治疗乳腺癌和骨质疏松症,其一种合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)C的结构简式为_______。
(3)G转化为H的化学方程式为_______。
(4)I中含氧官能团的名称为_______,I生成J的反应类型为_______。
(5)满足下列条件的E的同分异构体有种_______(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积比为的结构简式为_______。(任写一种)。
①能与金属钠反应。
②能发生银镜反应。
③含有苯环。
(6)参照上述合成路线和信息,以和乙醇为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线:_______。
【答案】(1)4-溴苯酚(或对溴苯酚)
(2) (3)
(4) ①. 羟基、醚键 ②. 消去反应
(5) ①. 17 ②. (或)
(6)
【解析】
【分析】A的分子式为C6H5BrO,结合B的结构简式分析A的结构简式为;B转化为C,C转化为D,结合BD结构、C化学式,推测C为;E发生取代反应引入氯原子生成F,F转化为G,G转化为H,结合FH结构,可知G为,DH转化为I,I消去羟基得到J;
【小问1详解】
A的结构简式为,为4-溴苯酚或对溴苯酚;
【小问2详解】
由分析可知,C为:;
【小问3详解】
根据G的分子式,结合H的结构得到G的结构简式为, G和反应取代反应引入乙基得到H,化学方程式为:;
【小问4详解】
I中含氧官能团的名称为羟基、醚键;对比I、J的结构可得I通过脱去一分子水生成碳碳双键,故反应类型为消去反应;
【小问5详解】
满足下列条件的E的同分异构体:
②能发生银镜反应,含有醛基;①能与金属钠反应,则出醛基外还含有羟基;③含有苯环。根据E的结构简式结合信息确定分子中含有一个羟基、一个醛基,可能的组合为、(邻、间、对位3种位置)、(邻、间、对位3种位置)、(苯环上3个不同取代基,存在10种位置),共17种;其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积比为的结构简式为;
【小问6详解】
结合题目信息分析,可先将乙醇氧化为乙酸,再转化为乙酰氯,最后与发生取代反应生成目标产物,合成路线为。
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