内蒙古通辽市2024届高三下学期第一次模拟考试理科综合化学试卷(含答案)
展开一、单选题
1.2023年10月26日11时14分,神舟十七号载人飞船点火升空成功发射,我国航天航空事业再次迎来飞速发展。下列有关说法错误的是( )
A.太阳电池翼采用的碳纤维框架和玻璃纤维框架均为无机非金属材料
B.返回舱降落回收过程中使用了芳纶制作的降落伞,芳纶是有机高分子材料
C.飞船舱体外壳部件材料是铝合金材料制成,主要是利用了其密度大、硬度大的特性
D.新型火箭燃料煤基航天煤油主要由不同馏分的烷烃、芳香烃和烯烃类的碳氢化合物组成
2.工业上监测含量是否达到排放标准的化学反应原理是:,下列说法正确的是( )
A.标准状况下11.2L含有的原子总数为
B.34g中含有共用电子对数目为4
C.反应转移的电子数为0.4时,生成0.2ml的沉淀
D.25℃,pH=1的HCl溶液中含有的数目为0.1
3.已知A、B、C、D、E是五种短周期主族元素,其原子半径与原子序数的关系如图1,且A、B、C、D可形成化合物X如图2,C与E同主族。下列说法正确的是( )
A.氢化物的沸点:C>BB.简单离子的半径:E>D>C
C.含氧酸的酸性:E>BD.化合物X在低温条件存在更稳定
4.库仑测硫仪可以测定待测气体中的含量,其工作原理如图所示。检测前,溶液中为一定值,电解池不工作。通入待检气体后,电解池开始工作,一段时间后停止。下列说法错误的是( )
A.电解池开始工作时,阳极电极反应式:
B.电解一段时间后停止,是因为已经全部转化为
C.通入待测气体后发生反应:
D.测得电解过程转移电子,则待测气体中的含量为
5.葡萄糖在碱性条件下和亚甲基蓝溶液混合后,蓝色会消失,经振荡,无色溶液又恢复蓝色,此过程可以反复多次。现用培养皿盛放上述溶液,将蓝牙音箱、白色亚克力板、培养皿由下至上放置,打开音箱(设置音频为60赫兹,音量为60分贝),振荡使空气中的氧气进入溶液,一段时间后,培养皿中呈现波纹状颜色变化。
以下分析不符合事实的是( )
A.颜色变化的过程是可逆反应
B.蓝色褪去的过程是亚甲基蓝被还原的过程
C.升高温度,不一定能加快溶液变蓝的过程
D.波腹处更容易呈现蓝色的原因是此处氧气浓度更大
6.实验室由炼钢污泥(简称铁泥,主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料。其主要实验流程如下:
下列说法错误的是( )
A.酸浸:用一定浓度的硫酸浸取铁泥,能提高铁元素浸出率的措施有适当升高温度,加快搅拌速度
B.还原:向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉,可用KSCN溶液检验是否完全还原
C.沉铁:将提纯后的溶液与氨水混合溶液反应,生成沉淀的离子方程式为
D.沉铁步骤中为防止生成,应在搅拌下向氨水混合溶液中缓慢加入溶液
7.常温下,向(一元弱酸)溶液中滴加氨水,溶液与的关系如图所示:
下列叙述正确的是( )
A.a→e变化中,水的电离程度一直增大
B.b点溶液中:
C.与选择酚酞作指示剂相比,本实验选择甲基橙溶液作指示剂更合适
D.常温下,的数量级为
二、填空题
8.锰酸锂是锂电池的正极材料,以软锰矿为原料,生产锰酸锂的流程如下:
已知:
①软锰矿的成分如下:
②在强碱性溶液(pH大于13.5)中稳定,在酸性、中性和弱碱性环境中会发生歧化反应生成和。
③苯胺()还原性较强,在该条件下可被氧化为硝基苯()。
④锰酸锂为灰黑色粉末,离子化合物,易溶于水,难溶于无水乙醇。
(1)“氧压浸出”的浸出温度为260°C,并维持500r/min的速率搅拌,此时发生的氧化还原反应的化学方程式为________。
(2)“加热溶解”和“除杂”时均要严格控制溶液pH的原因是________,“除杂”中加入CaO后,需要适当加热并搅拌的目的是________,若此时溶液中,则1溶液中理论上需要加入的CaO的质量为________kg。
(3)“一系列的操作”是将所得溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,其中洗涤的试剂最好选用___________。
A.冷水
B.热水
C.95%的乙醇溶液
D.LiOH溶液
(4)纯度的测定:取0.5800g锰酸锂样品与稀硝酸和双氧水反应,将Mn元素完全转化为Mn2+,除去过量的双氧水,调节pH,滴加指示剂,用浓度为0.3000ml/L的EDTA标准溶液滴定,终点时消耗EDTA标准溶液20.00mL(与EDTA反应的化学计量数之比为1:1)
①若反应时,N元素的化合价不变,则锰酸锂与稀硝酸和双氧水反应的离子方程式为________。
②样品中锰酸锂的纯度为________%(保留两位有效数字)。
9.利用合成甲醇、二甲醚技术是有效利用资源,实现“碳中和”目标的重要途径。
(1)开发直接催化加氢合成二甲醚技术是很好的一个研究方向。
主反应:
副反应:
①已知25℃和101kPa下,(g)、CO(g)的燃烧热分别为,则=____kJ/ml。
②在催化剂作用下,向恒温恒压(250℃、3.0MPa)的密闭容器中充入反应气,,反应平衡时测得的转化率为20%,二甲醚的选择性为80%(已知二甲醚的选择性=×100%),则副反应的____(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(2)利用合成甲醇也是有效利用资源的重要途径。将原料气充入某一恒容密闭容器中,只发生,在不同催化剂作用下,反应tmin时的转化率随温度的变化如图所示。
①下列说法正确的是____。
A.使用催化剂I时,d点已达到平衡
B.K的平衡常数大于K的平衡常数
C.若a点时,,则此条件下反应已达到最大限度
D.c点转化率比a点低的原因一定是催化剂活性降低
②若图中a点时反应已达平衡,现原料气按充入同一恒容密闭容器中,在催化剂I的作用下发生反应。请在图中用实线画出了K~K之间的平衡转化率变化曲线____。
(3)水煤气变换反应的机理被广泛研究,其中有一种为羧基机理,某催化剂催化(*表示吸附态、表示活化能)步骤如下:
I.=141.7kJ/ml
II.___________=39.5kJ/ml
III.=132.1kJ/ml
IV.___________=97.4kJ/ml
①请补充其中的一个反应式:II____。
②反应的决速步骤是____(填序号)。
(4)一种新型Zn-CO2水介质电池,为解决环境和能源问题提供了一种新途径,其工作示意图如图所示,酸性条件下,正极电极反应式为____;充电时阴极的电极反应式为____。
10.回答下列问题。
(1)白磷()在氯气中燃烧可生成和。
①形成时,P原子的一个3s电子激发入3d轨道后参与成键,该激发态的价电子排布式为____。
②研究表明,在加压条件下于148℃液化时能发生与水类似的自偶电离,形成一种能导电的熔体,其电离方程式为____,产生的阳离子的空间结构形状为____。
(2)分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)。一种观点认为,苯酚羟基中的O原子是杂化则苯酚中的大π键可表示为____,一定在同一平面上的原子有____个。乙醇显中性而苯酚显酸性的原因是:____。
(3)硫化锌精矿是冶炼金属锌的主要原料,六方硫化锌(纤锌矿型)的平行六面体晶胞如图2所示,晶体中正负离子的配位数之比为____。
(4)硼化钙可用于新型半导体材料,一种硼化钙的晶胞结构及沿z轴方向的投影图如图所示,硼原子形成的正八面体占据顶角位置。若阿伏加德罗常数的值为,晶体密度ρ=____。
11.黄烷酮作为一类重要的天然物质,其大部分具有广泛的生理和药理活性。其中一种新型的黄烷酮类化合物(H)的合成路线如下图所示。
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为____。
(2)中官能团名称为____。
(3)步骤②③的作用为____。
(4)B→C的反应中B的2位羟基未被取代的原因是____。
(5)步骤④⑤⑥的产率分别为89%、79%、54%,则从C、E到H的产率为____(保留1位小数)。
(6)D的结构简式为__。
(7)已知G和H互为同分异构体,且结构内含有两个六元环,则G的结构简式为__。
(8)有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有__种(不考虑立体异构)。
①苯环上有2个取代基;
②能够发生银镜反应;
③与溶液发生显色发应。
三、实验题
12.实验室以液态环己醇()为原料制取己二酸晶体的实验流程如图:
反应原理:
已知每100g水中己二酸的溶解度如表:
环己醇被高锰酸钾氧化时的实验装置如图,请回答:
(1)①仪器a的名称是____。
②用仪器b滴加环己醇时,需逐滴加入的原因是____。
③若发现b中有环己醇残留偏多,可以向b中加入____(填“水”或“乙醇”)稀释从而降低黏性,防止产率降低。
(2)加盐酸的目的是____。
(3)用重结晶法提纯己二酸,提纯过程中需要用活性炭脱色,请从下列选项中选出合理的操作并排序:(____________)→(____________)→(____________)→(____________)→(____________)→i。
a.用冷水洗涤晶体
b.把粗产品配成热的浓溶液
c.用乙醇洗涤晶体
d.冷却至室温,过滤
e.把粗产品溶于水
f.蒸发至有大量晶体析出,过滤
g.趁热过滤
h.加入活性炭脱色
i.干燥
(4)己二酸纯度测定
将0.5000g己二酸样品配制成100mL溶液,每次取25.00mL试样溶液于锥形瓶中,滴入几滴酚酞试液,用0.1000ml/LNaOH溶液滴定至终点,平均消耗NaOH溶液16.00mL(己二酸被完全中和)。
①下列说法正确的是____。
A.用100mL容量瓶配制成溶液后,最好用25mL规格的量筒量取待测液于锥形瓶中
B.润洗滴定管时,待液体润湿全部滴定管内壁后,应将液体从滴定管上口倒入预置的烧杯中
C.接近滴定终点时,应控制活塞,改为滴加半滴标准溶液,直至溶液变为粉红色,且半分钟内不变色
D.若滴定前滴定管尖嘴部分气泡未赶走,滴定后气泡消失,则测定结果偏高
②己二酸的纯度为____%。
参考答案
1.答案:C
解析:A.碳纤维框架和玻璃纤维框架均为无机非金属材料,其性能优良可用于制作太阳电池翼,A正确;
B.芳纶是有机高分子材料,具有高耐磨、高耐冲撞、高耐化学腐蚀、高耐化学降解等特性,B正确;
C.飞船舱体外壳部件材料是铝合金材料制成,主要是利用了其密度小、硬度大的特性,C错误;
D.新型火箭燃料煤基航天煤油主要由不同馏分的烷烃、芳香烃和烯烃类的碳氢化合物组成,该燃料燃烧更加环保,成本也更低,D正确;
故选C。
2.答案:C
解析:A.标准状况下,11.2L含有的物质的量为:,原子数为1.5,故A错误;
B.1个含有3对共用电子对,34g物质的量为,共用电子对为3,故B错误;
C.依据可知,反应转移的电子数为0.4时,生成沉淀物质的量为0.2ml,故C正确;
D.溶液体积未知,所以无法计算pH=1的HCl溶液中含有的数目,故D错误。
故选C。
3.答案:D
解析:由分析可知,A为H元素、B为C元素、C为O元素、D为Na元素、E为S元素;
A.C元素的氢化物包括所有的烃,有的烃沸点比O的氢化物高,故A错误;
B.离子的电子层数越多,半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,简单离子的半径:,故B错误;
C.碳的含氧酸有碳酸和羧酸,酸性不一定都比S的含氧酸低,故C错误;
D.X为,受热易分解,易与酸反应,化合物X在低温的碱性溶液中更加稳定,故D正确;
选D。
4.答案:B
解析:A.由题意可知,测硫仪工作时,碘离子在阳极失去电子发生氧化反应生成碘三离子,电极反应式:,A正确;
B.液中为一定值,电解池不工作,并不是因为已经全部转化为,B错误;
C.由题意可知,二氧化硫在电解池中与溶液中反应生成碘离子、硫酸根离子和氢离子,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式:,C正确;
D.反应过程中S元素化合价变化为2,当转移bml电子时,则待测气体中的物质的量为:,则其含量为,D正确;
答案选B。
5.答案:A
解析:A.蓝色变无色是葡萄糖和亚甲基蓝反应,生成亚甲基白,葡萄糖被氧化,亚甲基蓝被还原,无色变蓝色是亚甲基白和氧气反应生成水和亚甲基蓝,不是可逆反应,故A不符合事实;
B.亚甲基白变为亚甲基蓝是亚甲基白被氧气氧化为亚甲基蓝,则亚甲基蓝变为亚甲基白是还原过程,所以蓝色褪去的过程是亚甲基蓝被还原的过程,故B符合事实;
C.升高温度,氧气在水中的溶解度降低,不一定能加快反应速率,故C符合事实;
D.波腹处声音强度最小,氧气浓度大,更容易出现蓝色,故D符合事实;
故选A。
6.答案:D
解析:A.实验中适当升高酸浸温度、适当加快搅拌速度都能提高铁元素浸出率,缩短酸浸时间会降低铁元素浸出率,故A正确;
B.可利用KSCN溶液检验是否被完全还原,故B正确;
C.溶液与氨水-混合溶液反应,与结合生成沉淀,促进了的电离,离子方程式为,故C正确;
D.开始沉淀的pH约为6.5,沉铁步骤中为防止生成,应控制溶液的pH不大于6.5,与缓慢加入溶液无关,故D错误;
故选D。
7.答案:D
解析:A.由分析可知,x为1时,HX溶液与氨水恰好反应,反应生成的铵盐在溶液中水解促进水的电离,水的电离程度最大,b点为等浓度的HX和的混合溶液,d、e为和氨水的混合溶液,则a→e变化中,水的电离程度先增大后减小,故A错误;
B.由分析可知,b点为等浓度的HX和的混合溶液,溶液呈酸性,由电荷守恒可知,溶液中小于,故B错误;
C.由分析可知,x为1时,HX溶液与氨水恰好反应,溶液pH为7,溶液pH更接近酚酞溶液的变色范围,所以选择酚酞做指示剂误差更小,所以选择酚酞做指示剂比甲基橙更合适,故C错误;
D.常温下,溶液中=××=,由分析可知,HX与氨水电离常数相等,HX的电离常数约为,则溶液中==,数量级为,故D正确;
故选D。
8.答案:(1)
(2)防止锰酸钾在酸性、中性和弱碱性环境中发生歧化反应;加快反应速率,使颗粒增大便于过滤;8.75
(3)C
(4);94
解析:(1)“氧压浸出”的浸出温度为260°C,二氧化锰和氧气、氢氧化钾发生氧化还原反应生成锰酸钾和水,;
(2)已知,在强碱性溶液(pH大于13.5)中稳定,在酸性、中性和弱碱性环境中会发生歧化反应生成和;“加热溶解”和“除杂”时均要严格控制溶液pH的原因是防止锰酸钾在酸性、中性和弱碱性环境中发生歧化反应;“除杂”中加入CaO后,氧化钙和水生成氢氧化钙,氢氧化钙和硅酸根离子生成硅酸钙沉淀,操作需要适当加热并搅拌的目的是加快反应速率,使颗粒增大便于过滤;
若此时溶液中,更加锰元素守恒可知,,根据表格数据可知,、,硅元素转化为硅酸钙需要消耗氧化钙,根据元素守恒可知,,则二氧化硅需要消耗氧化钙,,则需要在加入氧化钙质量为26.25kg-17.5kg=8.75kg;
(3)锰酸锂为灰黑色粉末,离子化合物,易溶于水,难溶于无水乙醇。故洗涤的试剂最好选用95%的乙醇溶液,故选C;
(4)①若反应时,N元素的化合价不变,锰元素化合价由+3.5变为+2、氧元素化合价由-1变为0,根据电子守恒、质量守恒配平,反应为;
②与EDTA反应的化学计量数之比为1:1,结合锰元素守恒可知,样品中锰酸锂的纯度为。
9.答案:(1)+41.2;0.024(或)
(2)BC;
(3)CO*+OH*→COOH*;I
(4);
解析:
10.答案:(1);;正四面体形
(2)13;在大π键中氧的p电子云向苯环转移,使O原子上的电子云密度降低,O、H间的结合力减弱,易离解出
(3)1:1
(4)
解析:
11.答案:(1)取代反应
(2)溴原子、碳碳双键
(3)引入保护基(保护酚羟基)
(4)该羟基和1位的酮羰基形成分子内氢键,氢键的存在使2位羟基不易被取代@空间位阻较大
(5)38.0%
(6)
(7)
(8)15
解析:(1)A→B的反应为苯环上氢被取代的反应,属于取代反应;
(2)含有溴原子、碳碳双键。
(3)步骤②③均是和酚羟基发生取代反应,在G中又恢复为酚羟基,故为引入保护基(保护酚羟基)。
(4)B→C的反应中B的2位羟基未被取代的原因是该羟基和1位的酮羰基形成分子内氢键,氢键的存在使2位羟基不易被取代@空间位阻较大。
(5)步骤④⑤⑥的产率分别为89%、79%、54%,则从C、E到H的产率为89%×79%×54%=38.0%。
(6)D和发生取代生成E,结合E结构可知,D为。
(7)已知G和H互为同分异构体,且结构内含有两个六元环,结合FH结构简式可知,G为F中苯环上被取代生成酚羟基的反应产物,G结构简式为。
(8)有多种同分异构体,同时满足条件:①苯环上有2个取代基;②能够发生银镜反应,说明其中含有-CHO;③与溶液发生显色发应,说明含有酚羟基;综上所述,苯环上的取代组合为:-OH和-或-或-或-或-,每一种组合都有邻、间、对三种位置关系,则满足条件的同分异构体共有5×3=15种。
12.答案:(1)冷凝管;防止反应过于剧烈;水
(2)把己二酸盐转化为己二酸
(3)bhgda
(4)CD;93.44
解析:(1)①仪器a的名称是冷凝管。
②具有强氧化性,与乙二醇能发生剧烈反应,用仪器b滴加环己醇时,需逐滴加入的原因是:防止反应过于剧烈。
③因为乙醇也能被碱性溶液氧化,若发现b中环己醇残留偏多,可以向b中加入水稀释从而降低黏性,防止产率降低。答案为:冷凝管;防止反应过于剧烈;水;
(2)盐酸的酸性比己二酸的酸性强,加盐酸的目的是:把己二酸盐转化为己二酸。答案为:把己二酸盐转化为己二酸;
(3)用重结晶法提纯己二酸,提纯过程中需要用活性炭脱色,所以应进行的操作为:b.把粗产品配成热的浓溶液→h.加入活性炭脱色→g.趁热过滤→d.冷却至室温,过滤→a.用冷水洗涤晶体→i.干燥。答案为:;bhgda;
(4)①A.量筒只能读到小数点后一位,量取25.00mL待测液于锥形瓶中时,最好用25mL规格的酸式滴定管,A不正确;
B.润洗滴定管时,滴定管内壁、橡皮管、尖嘴管都需要润洗,所以,液体润湿全部滴定管内壁后,应将液体从滴定管下口流入预置的烧杯中,B不正确;
C.看到溶液变红后又变为无色,表明接近滴定终点,此时应控制活塞,改为滴加半滴标准溶液,直至溶液变为粉红色,且半分钟内不变色,C正确;
D.若滴定前滴定管尖嘴部分气泡未赶走,滴定后气泡消失,则读取的所用标准液的体积偏大,测定结果偏高,D正确;
故选CD;
②由反应可以建立如下关系式:,则己二酸的纯度为≈93.44%。答案为:CD;93.44。
成分
CaO
其他不反应杂质
质量分数
69.6%
7.6%
5.6%
9.0%
8.2%
温度/℃
15
25
50
70
100
溶解度/g
1.44
2.3
8.48
34.1
160
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