江苏省南京市2023-2024学年高三上册10月学情检测化学试题(附答案)
展开1.新型冠状病毒是一种仅含有核糖核酸(RNA)的病毒,核酸检测是诊断被检测人是否感染新型冠状病毒的有效方法。下列物质中不属于核糖核酸水解产物的是( )
A.高级脂肪酸 B.核糖 C.碱基 D.磷酸
2.下列化学用语或图示表达正确的是( )
A.H2S分子的球棍模型:
B.NH3的VSEPR模型:
C.基态24Cr原子价层电子轨道表示式:
D.2pz电子云轮廓图:
3.实验室制取SO2并回收CuSO4的实验原理及装置不能达到实验目的是( )
A.制取SO2 B.干燥SO2 C.吸收尾气中的SO2 D.将硫酸铜溶液蒸发浓缩
4.NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图1所示;有氧条件下,Fe3+催化NH3还原NO的反应历程如图2所示。下列说法正确的是( )
A.图1所示热化学方程式为4NH3g+6NOg=5N2g+6H2Og ΔH=b-akJ⋅ml-1
B.图2所示催化脱硝过程中既有极性共价键的断裂和形成,也有非极性共价键的断裂和形成
C.图2所示反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1
D.脱硝过程中使用催化剂的目的是改变反应的焓变
5.X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期,且只有X、Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子,W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是( )
A.第一电离能:Z>Y>X
B.X单质中只有共价键
C.Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径:W
6.侯氏制碱法又称联合制碱法,是由我国化学家侯德榜发明。侯氏制碱法的过程如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.气体Y是CO2
B.“吸收 = 2 \* ROMAN II”时反应的化学方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
C.向小苏打溶液中滴加过量Ca(OH)2溶液时反应的离子方程式为
2HCO−3+2OH-+Ca2+=CaCO3↓+CO2−3+2H2O
D.向滤液中加入一定量的NaCl固体并通入氨气可析出NH4Cl固体
7.硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )
A.实验室制取少量SO2的原理:Cu+2H2SO4(浓)≜CuSO4+SO2↑+2H2O
B.实验室检验SO2既具有氧化性也具有还原性:S←Na2SSO2→KMnO4SO42−
C.工业上接触法制硫酸过程中物质转化:FeS2→高温O2SO2→倠化剂,ΔO2SO3→H2OH2SO4
D.工业上用Fe2O3⋅H2O脱除天然气中的H2S:Fe2O3⋅H2O+3H2S=Fe2S3↓+4H2O
8.硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )
A.废水中的Hg2+可以被H2S还原后除去
B.大气中的SO2遇雨水最终形成H2SO4进入地面或海洋
C.工业排放尾气中的SO2可与CaO和O2反应生成CaSO4
D.水垢中的CaSO4可与饱和Na2CO3溶液反应生成CaCO3
9.化合物Z是合成药物沙丁胺醇的重要中间体,其合成路线如下:
已知:X→Y过程中,X先与HCHO发生加成反应,再与HCl发生取代反应,下列说法正确的是( )
A.X分子中所有原子在同一平面上
B.X→Y的中间产物分子式为C9H10O3
C.1mlZ最多能与2ml NaOH反应
D.X、Y、Z可用FeCl3溶液和AgNO3溶液进行鉴别
10.常温下,根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是( )
11.实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO4,还含少量的Fe2+、Mn2+,溶液PH≈5)为原料制备ZnCO3的实验流程如图甲所示,S2O82−具有强氧化性,易被还原为SO42-,S2O82−的结构如图乙所示。下列说法不正确的是( )
图甲
A.“除锰”过程中反应的离子方程式:S2O82−+Mn2++2H2O=2SO42−+MnO2↓+4H+
B.“除锰”反应中每消耗1ml S2O82−,硫元素共得到2ml电子
C.试剂X可以选用ZnO、ZnCO3等物质。
D.滤液中一定大量存在阳离子Na+、NH+4
12.室温下,通过下列实验探究Na2CO3的性质。已知:25℃时,H2SO3的Ka1=1.4×10-2、Ka2=1.0×10-7,H2CO3的Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11。
实验1:配制50mL0.1ml·L-1Na2CO3溶液,测得溶液pH约为12;
实验2:取10mL0.1ml·L-1Na2CO3溶液,向其中加入一定量CaSO4固体充分搅拌,一段时间后过滤,向滤渣中加入足量稀盐酸,固体部分溶解;
实验3:取10mL0.1ml·L-1Na2CO3溶液,向其中缓慢滴入等体积0.1ml·L-1稀盐酸。
下列说法正确的是( )
A.实验1所得溶液中,c(Na+)<c(CO32−)+c(HCO3−)
B.实验2,加入稀盐酸后的上层清液中c(Ca2+)=c(SO42−)
C.实验3反应后溶液中存在:c(Na+)=c(CO32−)+c(HCO3−)+c(H2CO3)
D.25℃时,反应CO32−+H2SO3⇌HCO3−+HSO3−的平衡常数K=2.5×108
13.甲醇脱氢法制HCOOCH3工艺过程涉及如下反应:
反应I:2CH3OH(g)=HCOOCH3(g)+2H2(g);ΔH1=+135.4kJ·ml-1
反应Ⅱ:CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g);ΔH2=+106.0kJ·ml-1
向容积为10L的恒容密闭容器中通入1.0mlCH3OH气体发生上述反应,反应相同时间,测得CH3OH的转化率和HCOOCH3的选择性随温度变化如图所示。
(已知:HCOOCH3的选择性=2n(HCOOCH3)n(CH3OH)反应×100%)。下列说法正确的是( )
HCOOCH3(g)=2CO(g)+2H2(g)的ΔH=-76.6kJ·ml-1
B. 实线代表的是HCOOCH3的选择性
C. 553K时,HCOOCH3的产量为0.1ml
低于553K时,温度越高,生成的HCOOCH3越多。高于553K时,温度越高,生成的CO越多
二、(本题包括4小题,共61分)
14.(14分)工业上以碳酸锰矿为主要原料先制取MnCO3,再以MnCO3为原料生产MnO2的工艺流程如下:
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
(1)酸浸时为加快浸取时的速率,采取的措施除将碳酸锰矿粉碎、适当增加硫酸的浓度、充分搅拌外,还可以采取的措施是__________________。
(2)酸浸后的溶液中含有Mn2+、SO42−,另含有少量Fe2+、Fe3+、Al3+、Pb2+、Zn2+等。写出氧化时Fe2+所发生反应的离子方程式:__________________。
(3)除杂时可依次加入MnCO3和Na2S。
①为除去溶液中的铁元素和铝元素,可加入MnCO3调节溶液的pH。调节pH时需控制pH的范围是__________________。
②加入MnCO3除去溶液中铝元素时所发生反应的离子方程式为__________________。
③加入Na2S,可除去Zn2+、Pb2+。当ZnS、PbS沉淀共存时,溶液中c(Zn2+):c(Pb2+)= __________________。[已知KspZnS=2.0×10−24,KspPbS=1.0×10−28]
(4)沉锰后所得的MnCO3需进行洗涤,检验沉淀是否洗净的方法是__________________。
(5)写出灼烧时反应的化学方程式:__________________。
15.(15分)有机物F是一种新型大环芳酰胺的合成原料,可通过以下方法合成:
(1)A中采用sp2杂化方式的碳原子有__________________个;A中官能团名称为__________________
(2)D→E的反应类型为__________________。
(3)写出一种符合下列条件的B的同分异构体的结构简式__________________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应;
②分子中含有2个苯环,共有3种不同化学环境的氢原子。
(4)写出以CH3CH2OH、CH3CH2CH2NH2和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
16.(16分)对SiO2为载体的加氢废催化剂(主要含有WS2、NiS、Al2S3,少量碳、磷)处理的实验流程如下:
(1)NiS中,基态镍离子的电子排布式为_____________________。
(2)高温氧化焙烧时,WS2发生反应的化学方程式为___________________________________。
(3)滤渣X的成分为H2SiO3和_____________________。
(4)Mg(H2PO4)2易溶于水,MgHPO4、Mg3(PO4)2均难溶于水。除磷装置见题16图-1所示,向滤液中先通入NH3,再添加MgCl2溶液,维持溶液pH为9~10,得到复合肥料NH4MgPO4固体。
①实验中球形干燥管的作用是______________________。
②磷酸的分布分数x(平衡时某物中的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图题16图-2所示。生成NH4MgPO4的离子方程式为___________________________________。
③向滤液中先通入NH3,再添加MgCl2溶液的原因是___________________________________。
(5)已知:①该试验中pH=5.0时,Al3+沉淀完全;在pH=6.0时,Ni2+开始沉淀。
②实验中须用到的试剂:2ml·L-1H2SO4溶液、0.1ml·L-1NaOH溶液。
浸渣中含有NiO、少量Al2O3和不溶性杂质。请完成从浸渣中制备NiSO4·6H2O的实验方案:
________________________________________________________________________________。
17.(16分)将CO2转化为HCOOH能存效减少CO2排放。
(1)已知:Ⅰ.2COg+O2g=2CO2g ΔH1=−566.0kJ⋅ml−1
Ⅱ.2H2g+O2g=2H2Og ΔH2=−483.6kJ⋅ml−1
Ⅲ.HCOOHl=COg+H2Og ΔH3=+72.6kJ⋅ml−1
则CO2g+H2g=HCOOHl ΔH4=_______________。
(2)325℃时,水在Mn粉表面产生H2和MnO,H2再与CO2反应生产甲酸。
①由H2O、Mn、CO2制备甲酸的化学方程式为_______________。
②直接加热H2与CO2难以生成甲酸,该条件下能较快生成甲酸的原因是_______________。
(3)科学家利用CO2在Ru(与Fe同族)基催化剂上加氢成功制得甲酸,其过程如下图所示。
①CO2与Ru−H通过加成形成中间体X,画出中间体X的结构式:_______________。
②反应过程中加入NaOH或NH3的目的是_______________。
(4)CO2通过电解法转化为HCOO−的反应机理如图所示,Pt电极上覆盖的Nafin膜是一种阳离子交换膜,对浓度不高的HCOO−有较好的阻拦作用,可让H2O自由通过。
①Sn电极上生成HCOO−的电极反应式为_______________。
②电路中通过的电量与HCOO−产率的关系如图所示,相同条件下,Pt电极有Nafin膜HCOO−产率明显提高,但电量>1000C后又显著下降,可能原因是_______________。
答案
一、选择题(本题共13小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共39分)
二、(本题包括4小题,共61分)
14.(14分)
(1)加热或升高反应的温度
(2)2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
(3)①5.2≤pH<6.2或5.2~6.2②2Al3++3MnCO3+3H2O=2AlOH3+3Mn2++3CO2↑或Al3++3MnCO3+3H2O=AlOH3+3Mn2++3HCO3− ③2×104
(4)取最后一次洗涤滤液少许于试管中,向其中加入盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,若无沉淀生成,则沉淀已洗净
(5)2MnCO3+O2Δ2MnO2+2CO2
15.(15分)
(1)8;酯基、硝基
(2)取代反应
(3)
或
(4)
16.(16分)
((1)[Ar]3d8(或1s22s22p63s23p63d8)
(2)2WS2+7O2=高温2WO3+4SO2
(3)Al(OH)3
(4)①防止倒吸
②Mg2++NH3・H2O+HPO42−=NH4MgPO4↓+H2O
③避免生成MgPO4,提升NH4MgPO4产率或纯度
(5)向浸渣加入稍过量的2ml·L-1H2SO4溶液中,充分搅拌至固体不再溶解;边搅拌边滴加0.1 ml·L-1NaOH溶液,调节溶液的pH为5.0~6.0之间,过滤;将滤液加热浓缩、冷却结晶,过滤17.(16分)
【正确答案】(1)−31.4kJ⋅ml−1
(2)①Mn+CO2+H2O325℃MnO+HCOOH ②反应生成的MnO是H2与CO2反应的催化剂
(3)①②降低HCOOH浓度,CO2g+H2g=HCOOHl正向进行程度增大
(4)①H++CO2+2e−=HCOO−或HCO3−+CO2+2e−=HCOO−+CO32− ②Nafin膜可以阻止HCOO−在阳极放电;电量>1000C后,cHCOO−增大,Nafin膜阻拦作用选项
实验操作和现象
实验结论
A
分别测量浓度均为0.1ml·L-1Na2CO3溶液和Na[Al(OH)4]溶液的pH,后者pH更大
Al(OH)4−比CO32−更容易结合H+
B
将亚硫酸钠样品溶于水,加入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀
亚硫酸钠样品已变质
C
将盐酸滴入Na2CO3溶液产生无色气体,将产生的气体直接通入Na2SiO3溶液,
非金属性:Cl>C>Si
D
向BaCl2溶液中通入SO2和气体X,出现白色沉淀
气体X一定具有氧化性
氢氧化物
FeOH3
AlOH3
ZnOH2
FeOH2
PbOH2
MnOH2
开始沉淀的pH
1.5
3.3
6.2
6.5
8.0
8.3
沉淀完全的pH
3.2
5.2
8.2
9.7
8.8
9.8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A
D
C
B
B
C
D
A
B
A
B
D
D
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