黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2024-2025学年高三上学期期中考试 化学试题
展开注意事项:
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。非选择题的作答:用黑色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。
3.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:H 1 C 12 N 14 O 16 M 96
选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确。
化学与人类社会可持续发展息息相关,下列说法错误的是
A.壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎的脚与墙体之间有范德华力
B.过量服用阿司匹林引起酸中毒后,可用静脉注射NaHCO3溶液的方法解毒
C.酚醛树脂可用于生产烹饪器具的手柄,其单体为苯酚和甲醇
D.SO2具有还原性,并且可以杀菌、抗氧化,在葡萄酒中可以添加适量的SO2
2. 下列化学用语或表述正确的是
A.BF3的空间结构:三角锥形
B.碳的基态原子核外电子排布式:
C.H2O2的电子式:
D.N2H4和H2O可以形成分子间氢键
3. 下列实验操作或处理方法正确的是
A.用浓氨水溶解试管中的银镜
B.可以将混有H2S的C2H2气体通过CuSO4溶液除去杂质
C.实验剩余的药品不能放回原试剂瓶,均需要放入指定容器中
D.盛有液溴的棕色细口瓶中加水液封,并盖好橡胶塞
4. 工业上用N2和H2合成NH3,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.消耗0.1 ml H2时,生成N-H键数目为0.2 NA
B.合成氨反应温度一般选择400~500℃,因为该反应为吸热反应
C.0.4 ml N2所含电子的数目为4 NA
D.氧化22.4 L NH3生成NO,消耗O2分子数为2 NA
5. 下列各组物质中,各步转化不能通过一步反应实现的是
A.Si→SiO2→Na2SiO3 B.Fe→FeCl2→ Fe(OH)2
C.Na→ NaCl →NaHCO3 D.S→SO3→H2SO4
6. 类比迁移的思维方法有助于学习化学。下列类比正确的是
A.CO2通入Na2O2中生成Na2CO3和O2,则SO3通入Na2O2中生成Na2SO4和O2
B.Fe3Cl8根据化合价规律可表示为FeCl2⋅2FeCl3,则Fe3I8也可表示为FeI2⋅2FeI3
C.少量CO2通入足量NaClO溶液会生成NaHCO3,则少量CO2通入足量Ca(ClO)2溶液会生成Ca(HCO3)2
D.Fe和S反应生成FeS,则Cu和S反应生成CuS
7. 通过实验得出的结论正确的是
A.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀,则该固体试样中存在SO2- 4
B.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加KSCN溶液,没有出现血红色,则固体试样中不存在Fe3+
C.在某固体试样加水后的溶液中,滴加NaOH溶液,没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该固体试样中仍可能存在NH+ 4
D.将某固体试样完全溶于盐酸,向其中先加入硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,产生白色沉淀,该固体试样中一定含有Cl-
8. 连花清瘟胶囊可用于流感的防治,其成分之一绿原酸的结构简式如图所示,下列关于绿原酸的叙述错误的是
A.绿原酸的分子式为C16H18O9
B.该分子含有3个手性碳原子
C.1ml绿原酸最多消耗4 ml NaOH
D.绿原酸在一定条件下既可以发生加聚反应也可发生缩聚反应
9. 下列反应的离子方程式书写错误的是
A.用酸化的KI淀粉溶液检验加碘食盐中的IO- 3:IO- 3+5I-+6H+==3I2+3H2O
B.NaHCO3溶液中通入少量Cl2:2HCO- 3+Cl2==2CO2+Cl-+ClO-+H2O
C.Na2S2O3溶液与稀H2SO4混合:S2O2- 3+2H+==SO2 ↑+S ↓+H2O
D.氯化镁溶液与过量氨水反应:Mg2++2NH3▪H2O == Mg(OH)2 ↓+2NH+ 4
10. 下列实验装置或操作不能达到实验目的的是
11. 以下实验设计能达到实验目的的是
M、T、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,M与Q形成的化合物常用于刻蚀玻璃,这六种元素形成的一种化合物结构如图所示。下列说法错误的是
A.M与X、Y形成的化合物中,前者的沸点一定低于后者
B.T、X、Y三种元素中,Y的最高价氧化物对应水化物酸性最强
C.与Z同周期且第一电离能大于Z的元素有3种
D.该化合物为离子化合物,熔点低于MgO
13. 三氟甲苯()与浓硝酸反应可生成和,该反应历程中生成两种中间体的能量变化示意图如下,下列说法错误的是
A.从能量角度分析,中间体2比中间体1更稳定
B.三氟甲苯与浓硝酸反应生成和的原子利用率均为100%
C.根据图像可知,三氟甲苯与浓硝酸反应生成中间体2更快
D.三氟甲苯与NO2+生成中间体1和中间体2的过程均吸热
14. 某全固态薄膜锂离子电池的工作示意图如下,电极a为锂硅合金,电极b为镍钴锰三元材料(Li1-),电解质选用固态Li6PS5Cl,下列说法中错误的是
A.放电时电极a电势低于电极b电势
B.放电时通过电路0.5ml电子时,电解质Li6PS5Cl损失0.5ml Li+
C.充电时电极b连接电源的正极
D.充电时阳极反应为: - xe- == Li1- + xLi+
15. GaN是新型半导体材料,该晶体的一种晶胞结构可看作金刚石晶胞(图1)内部的碳原子被N原子替代,顶点和面心的碳原子被Ga原子替代,晶胞参数为a nm,沿z轴从上往下俯视的晶胞投影图如图2所示,设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是
A.若图2中原子1的分数坐标是14,34,34,则原子4的分数坐标是34,14,14
B.N的配位数为6
C.晶胞中原子2、5之间的距离为34a nm
D.Ga原子位于N原子形成的八面体空隙中
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. (14分)粗锑氧主要成分为Sb2O3,含有PbO、SnO2、As2O3、ZnO、FeO等杂质,以粗锑氧为原料制备Sb和Sb2O3的工艺流程如图所示。
已知:Ⅰ.Sb2O3为两性氧化物; Ⅱ.SbCl3是共价化合物; Ⅲ.“过滤”得到滤渣Ⅱ成分SbOCl;
Ⅳ.25℃时Ksp[Fe(OH)3]与Ksp[Sb(OH)3]的数值相近,Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16、Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 ;
回答下列问题:
(1)已知Sb为第51号元素,则Sb位于元素周期表第 周期第 族。
(2)浸出液主要含Sb3+、H+和Cl-,还含有Sb5+、Zn2+、Fe3+和As3+等杂质,“还原”是用锑粉还原高价金属离子。其中Sb将Fe3+转化为Fe2+有利于“水解”时锑与铁的分离,防止滤渣Ⅱ中混入 杂质。
(3)“除氯”的化学反应方程式为 。
不能用过量的氢氧化钠溶液代替氨水,原因是 。
(4)“除砷”时有H3PO3生成,该反应的离子方程式为 。
(5)“电解”过程中不可用熔融SbCl3,其原因是 。单位时间内锑的产率与电压大小关系如下图所示。当电压在U0V之前时,阴极主要的电极反应为Sb3++3e- == Sb,当电压超过U0V时,单位时间内产率降低的原因可能是 (写出电极反应式)。
(14分)三草酸合铁( = 3 \* ROMAN III)酸钾晶体,即K3[Fe(C2O4)3]·3H2O,是制备负载型活性铁催化剂的主要原
料,也是一些有机反应很好的催化剂,因而具有工业生产价值。
实验室制备K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可采用如下步骤:
I. 往草酸亚铁悬浊液(2.5 g FeC2O4中加5 mL水)中加入15 mL 1.5 ml/L K2C2O4溶液(15℃时已为饱和溶液),边加边搅拌,然后加热到约40℃,在此温度下向溶液中逐渐滴入10 mL 6% H2O2溶液,一段时间后出现红褐色浑浊。
II. 将溶液加热至微沸后,再加入8 mL 1 ml/L H2C2O4溶液。保持溶液微沸,
导管A
继续边搅拌边通过仪器X(如右图所示)逐滴加入H2C2O4溶液,直至溶
液变为透明为止。
III.待溶液稍冷却后,往其中加入10 mL无水乙醇,放在暗处令其冷却结晶。
IV.将析出晶体的溶液进行减压蒸馏,用1︰1乙醇水溶液洗涤晶体,最后用少量丙酮淋洗,抽干得到亮绿色晶体。
已知:K3[Fe(C2O4)3]·3H2O为亮绿色晶体,溶于水、难溶于乙醇,230℃时分解,该配合物对光敏感。
回答下列问题:
(1)步骤I中H2O2在反应中的作用是 ,采取的加热方式为 。
(2)基态Fe原子的价电子排布式为 。步骤II加热至微沸是为了除去 (填化学式)。
(3)步骤II中使用的仪器X的名称是 ,导管A的作用是 。
(4)步骤III中加入乙醇的作用是 ,放在暗处令其冷却结晶的原因是 。
(5)称取b g亮绿色晶体配成100 mL溶液,取25 mL于锥形瓶中,加混酸并加热,趁热用c ml/L KMnO4标准溶液滴定至终点(杂质不反应)。重复实验三次,平均消耗KMnO4溶液V mL,则产品的纯度为 %(用含b、c、V的式子表示,三草酸合铁( = 3 \* ROMAN III)酸钾摩尔质量为M g/ml)。
18. (13分)H2的生产、存储是氢能应用的核心,光催化分解水产氢是一种极具前景的策略。
(1) 在25 ℃和101 kPa时,1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ,1 ml H2O(l)蒸发吸热44 kJ,表示H2燃烧热的热化学方程式为 。氢氧燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式: 。
(2)水煤气是H2的主要来源,水煤气制备涉及的主要反应如下:
= 1 \* ROMAN I、C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H>0; = 2 \* ROMAN II、CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H<0。
= 1 \* GB3 ①反应 = 1 \* ROMAN I在 温(填“高”或“低”)可自发进行。
= 2 \* GB3 ②恒定总压3.40 MPa和水碳比 [n(H2O)/n(CO)=12︰5]投料,发生反应 = 2 \* ROMAN II。在不同条件下达到平衡时CO2和H2的分压(分压=总压×该成分的物质的量分数)如下表:
在条件1下,反应 = 2 \* ROMAN II的平衡常数K= 。
对比条件1,条件2中H2产率下降是因为发生了一个不涉及CO2的副反应,
写出该反应方程式 。
硼氢化钠(NaBH4)是一种环境友好的固体储氢材料,NaBH4水解生氢反应方程式为:NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(aq)+4H2(g) △H<0。25℃,当催化剂(掺杂了MO3的纳米C2B)量一定且活性不变时,测得反应初期生氢速率v与投料比[n(NaBH4)/n(H2O)]之间的关系如图1所示。
已知: = 1 \* GB3 ①25℃,NaBH4和NaBO2在水中的溶解度分别为55g和28g。
②NaBH4在掺杂了MO3的纳米C2B催化剂表面活性位点水解制氢的机理如图2所示。
图1中,a点前NaBH4含量较低时,催化剂表面活性位点未被充分利用,催化剂性能未充分发挥;ab段变化的原因为 。
(4)光催化分解水产氢可利用太阳能和水制备氢能,满足可持续发展的要求,高活性、超稳定的MO2/M2C-C助催化剂,用于CdS光催化析氢。碳化钼是碳原子嵌入金属钼的原子间隙形成的化合物,其晶胞结构如下图所示,已知晶胞参数为a pm,NA为阿伏加德罗常数的值。该晶胞的密度是 g/cm3。
19. (14分)某研究小组以化合物M为起始原料,按下列路线合成药物美托拉宗。
M
已知:
① ②
请回答:
物质C中碳原子的杂化方式是 。
化合物M的化学名称为 。
反应Ⅱ涉及到的反应类型有 。
写出化合物D的结构简式 。
写出的化学方程式 。
写出化合物M同时符合下列条件的同分异构体的结构简式 。(任写一种)
核磁共振氢谱和红外光谱检测表明:
①分子中共有4种氢原子,其中苯环上的有2种;
②有碳氧双键,无氮氧键和。
A.验证牺牲阳极法保护铁
B.制备乙酸乙酯
C.检验铁粉与水蒸气反应产生的氢气
D.获得晶体[Cu(NH3)4]SO4⋅H2O
选项
实验目的
实验设计
A
重结晶提纯苯甲酸
将粗产品水溶、过滤、蒸发、结晶
B
验证酸性H2S
C
验证SO2具有氧化性
将SO2通入品红溶液中,溶液褪色
D
比较镁和铝的金属性强弱
Mg(OH)2和Al(OH)3分组,均分别加入过量NaOH溶液和盐酸,观察在NaOH溶液和盐酸中是否溶解
p(CO2)/MPa
p(H2)/MPa
p(CH4)/MPa
条件1
0.80
0.80
0
条件2
0.84
0.72
0.04
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