湖南省长沙市长郡中学2022-2023学年高三上学期月考(四)化学试题
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本试题卷分选择题和非选择题两部分,共10页。时量75分钟,满分100分。
可能用到的相对原子质量:H~1 C~12 N~14 O~16 Na~23 Ge~73 Re~186
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30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.化学与生活息息相关。下列叙述错误的是
A.抗击新冠肺炎提倡勤用速干消毒液洗手B.衣服挂件上珍珠的主要成分是碳酸钙
C.利用活性炭粉还原性除去冰箱异味D.用铝盆装食盐水浸泡变暗的银首饰
2.下列各组离子在所限定的条件下能大量共存的是
3.利用如图装置控制反应且能收集一瓶干燥气体的是
4.北京工商大学苏发兵课题组最近合成CuO/ZnO纳米材料提高有机硅单体合成反应(Rchw—Muller Prcess)的选择性和产率。化学反应如下:
下列有关叙述正确的是
A.甲分子是正四面体形非极性分子B.乙晶体是含非极性键的共价晶体
C.催化剂中第一电离能:Cu>Zn>OD.熔点:丙>甲>乙
5.厦门大学周志有教授和王韬副研究员团队阐释了在不同表面电势下,丙烯分子在金属Pd和PdO表面的不同吸附构型以及不同反应路径。在金属Pd和PdO表面的不同吸附构型和反应路径使得PdO更利于1,2—丙二醇的生成,电化学结果表明PdO生成1.2—丙二醇的量是金属Pd的3倍。PdO电氧化丙烯的反应路径示意图如图所示:
下列叙述错误的是
A.相同条件下,PdO催化效率大于PdB.中双键端基上原子与PdO结合
C.丙烯发生催化氧化生成1,2—丙二醇D.1,2—丙二醇分子间氢键决定其稳定性
6.铼(Re)广泛用于电子制造工业。工业上,利用粗经高温氢气还原制得粗铼粉(含少量铁、炭粉),有关信息如下。设为阿伏加德罗常数的值。
已知:铼酸的酸性与高氯酸的相当。下列叙述错误的是
A.由0.1ml 制备18.6g纯铼粉转移电子数为0.7
B.制铼反应为
C.除去粗铼粉中Fe、C杂质的温度为3500℃
D.1L 0.5 溶液中数目为0.5
7.中科院上海药物所杨财广课题组发现新型抗生素,结构如图所示。下列叙述正确的是
A.(R)-ZG197不能发生水解反应B.苯环上一氯代物有4种同分异构体
C.1个(R)—ZG197分子含3个手性碳原子D.(R)—ZG197的分子式为
8.某小组设计实验探究是否能与形成络离子。查阅资料:向难溶电解质中加入具有不同离子的可溶性强电解质溶液,会使难溶电解质溶解度增大,这种现象叫做“盐效应”。实验表明:“盐效应”与离子浓度、离子所带电量有关。分别取等量的纯进行实验,实验结果如图所示:
下列推断正确的是
A.实验Ⅱ中,KCl溶液能促进溶解B.相同浓度下,KSCN溶液盐效应大于KCl溶液
C.滤液中+2价铁离子总浓度:实验Ⅰ=实验ⅡD.实验表明,和能形成络离子
9.已知:△H,实验测得速率方程为,(、为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关)。在1L恒容密闭容器中充入4ml (g)和2ml (g)发生上述反应,测得的转化率与温度关系如图所示:
下列叙述错误的是
A.上述反应中B.(g):
C.D.K下,
10.美国科罗拉多大学博尔德分校Kirkby、Jasper团队报道了碘酸作为大气气溶胶源的气相形成机理。
下列叙述正确的是
A.如图所示,是非极性分子B.如图所示,空间结构为平面三角形
C.沸点(或熔点):D.反应(1):
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有一个或两个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
11.单晶锗是重要的半导体。原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。如图为锗单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为(0,0,0),B为(0.50,0,0.50),C为(0.50,0.50,0)。已知锗晶胞参数为a pm,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.锗原子D的原子坐标为(0.25,0.75,0.25)B.1个锗晶胞含有8个锗原子
C.与锗原子等距离且最近的锗原子数为6D.锗晶体的密度
12.云南大学钱德云课题组最近合成一种用途广泛的手性N—烷基吲哚分子。反应历程如图所示:
已知:图示中、、R等表示烃基或氢原子且均不相同。下列叙述错误的是
A.物质A是总反应的催化剂B.物质3分子含手性碳原子
C.上述总反应为取代反应D.上述转化中Ni形成的共价键数目发生了变化
13.西南交通大学杨维清教授课题组成功合成空心铋纳米管(Bi NTs),化学反应原理为。以铋纳米管为负极设计了高能环保型钠离子电池。装置如图所示。已知:法拉第常数。V有+5价和+4价。下列叙述正确的是
A.放电时,极区数增多
B.放电时,Bi NTs极发生了还原反应
C.充电时,阳极反应为
D.充电时,电流强度为5A,通电10min时阳极质量净增约0.12g
14.常温下,向10.0mL浓度均为0.1的和混合溶液中加入NaOH固体,溶液中金属元素有不同的存在形式,它们的物质的量浓度与NaOH物质的量关系如图所示,测得a、b点溶液pH分别为3,0、4.3。
已知:
①
②,298K下,
下列叙述正确的是
A.曲线Ⅱ代表
B.常温下,
C.b点溶液中铝元素主要以形式存在
D.的平衡常数K为
选择题答题卡
三、非选择题(本题共4道大题,共54分。)
15.(13分)
纳米晶体作钠离子电池正极材料。某科研团队以某矿石(主要成分是、,含少量CaS、等杂质)开发一种合成介孔的路线如图所示:
已知:有机相中溶解度与浓度的关系如图1所示;萃取剂密度为0.86。
回答下列问题:
(1)纯净物试剂X是 (填名称)。
(2)和硫酸铁溶液反应的离子方程式为 。
(3)使用物理方法从浸渣中提取硫黄的操作包括溶于、 、蒸馏(简述操作名称即可)。萃取和反萃取都需要使用的仪器有 (填字母)。
A.B.C.D.
(4)获取“去离子水”的方法是将含、、、、、等离子的自来水,依次通过阳离子交换树脂生成、阴离子交换树脂生成,最终得到去离子水。如果先通过阴离子交换树脂,会产生的沉淀有 。
(5)“生物浸出”中金属浸出率与温度关系如图2。简述温度高于a点,浸出率降低的可能原因是
(答一条即可)。
(6)是一种钠离子电池正极材料,充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示,晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。
1ml 晶胞含 ml 。放电时,若正极上,则该正极反应为 。
16.(13分)
有机物W具有天然药物活性,一种合成路线如下:
请回答下列问题:
(1)W中含氧官能团有醚键、 。
(2)D→E的反应类型是 。
(3)实验表明,F在碳酸钾、丙酮作用下不能与反应,其主要原因可能是 。
(4)H和W互为同分异构体,H→W的化学方程式为 。
(5)E→G、G→H、H→W步骤的产率依次为79%、64%、58%,从E到W的产率是 (保留一位小数)。
(6)J是D的芳香族同分异构体,J能发生银镜反应且遇氯化铁溶液显色的结构有 种,其中,在核磁共振氢谱上有4组峰的结构简式为 (写一种即可)。
17.(14分)
草酸是一种常用的除锈剂、还原剂和滴定剂。某小组以电石(主要成分是,含少量CaS、杂质)为原料制备草酸并探究草酸性质、测定粗草酸产品纯度。
已知:
①在常温下与发生复分解反应。
②溶液吸收的产物与反应物相对量有关。
请回答下列问题:
(1)C的作用是 。
(2)A中用饱和食盐水和电石反应,化学方程式为 。
(3)A (填“能”或“不能”)用如图仪器替代,理由是 。
(4)实验完毕后,采用结晶法从D中分离出草酸晶体(),配成草酸溶液进行如下实验:
①实验ⅰ中离子方程式为 。
②实验ⅲ中氧化产物是 。
(5)称取w g草酸()粗产品配制250mL溶液,准确量取25.00mL所配制溶液于锥形瓶,加入少量稀硫酸,用标准c 溶液滴定至终点,消耗滴定液V mL。该粗产品纯度为 %。如果实验前用溶液润洗锥形瓶,则测得结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
18.(14分)
铝及其化合物在生产、生活中有广泛应用。
(1)四氢铝锂()是重要的还原剂,在有机合成中有广泛应用。
已知几种热化学方程式如下:
①
②
③
④
中空间结构为 。写出四氢铝锂固体与液态水反应生成氢氧化锂固体、氢氧化铝固体和氢气的热化学方程式: 。
(2)一定温度下,。在密闭容器中投入足量的AlCl(g),一定温度下发生上述反应,达到平衡后。保持温度不变,将体积缩小至原来的三分之一且保持体积不变,达到第二次平衡。下列叙述错误的是 (填字母)。
A.气体压强保持不变时达到平衡状态
B.第一次平衡到第二次平衡时平衡常数增大
C.达到第二次平衡时,
D.第一次平衡到第二次平衡时保持不变
(3)氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。工业上制备AlN的化学反应原理为。向2L恒容密闭容器中充入足量的(s)、C(s)和2ml (g),只发生上述反应,测得平衡时CO的体积分数与温度、压强的关系如图1所示:
①X代表 (填“温度”或“压强”),判断依据是 。 (填“>”“<”或“等于”)。
②M点对应的条件下,平衡常数K为 (用分数表示)。
(4)已知:Arrhenius经验公式为(为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。为了探究Cat1、Cat2两种催化剂的催化效能进行了实验探究,获得如图2曲线。从图中信息获知催化效能较高的催化剂是 (填“Cat1”或“Cat2”),判断依据是 。
长郡中学2023届高三月考试卷(四)
化学参考答案
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30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.C
【解析】速干消毒液对皮肤杀菌消毒,A项正确;衣服挂件上珍珠的主要成分是碳酸钙,B项正确;利用活性炭吸附性除去异味,C项错误;银表面生成硫化银会变暗,放在饱和食盐水中,银铝构成原电池,食盐水为电解质溶液,铝为负极,银为正极,负极反应为,正极反应为,后续反应为,使变暗的银首饰光亮如初,D项正确。
2.D
【解析】以电离为主,,A项不符合题意;,B项不符合题意;漂白液主要成分是次氯酸钠,溶液具有强氧化性和碱性,,C项不符合题意;的溶液呈碱性,碱性溶液中、、、能大量共存,D项符合题意。
3.A
【解析】利用甲装置控制反应,条件是:固体块状且难溶,产物易溶于水,防堵塞。丙装置是向上排空气法收集气体。稀硫酸与硫化亚铁反应制备硫化氢,用五氧化二磷干燥气体,A项正确;硫酸与碳酸钙反应生成微溶硫酸钙,反应不能进行到底,碱石灰吸收二氧化碳,B项错误;二氧化锰与浓盐酸反应需要加热,C项错误;氢气用向下排空气法收集,D项错误。
4.B
【解析】甲分子4个共价键不完全相同,呈四面体形,A项错误;乙晶体是硅晶体,它是共价晶体,B项正确;铜、锌基态原子价层电子排布式分别为、,全充满结构比半充满结构更稳定,即锌的第一电离能大于铜,C项错误;共价晶体熔点高于分子晶体,乙、丙、甲熔点依次降低,D项错误。
5.D
【解析】依题意,“PdO生成1,2—丙二醇的量是金属Pd的3倍”,说明PdO催化效率高于Pd,A项正确;观察图示,甲基是推电子基,丙烯中端呈负电性,易与钯形成配位键,B项正确;,氧参与反应,C项正确;分子间氢键影响沸点、溶解性,不影响物质的稳定性,D项错误。
6.D
【解析】,铼元素由+7价降至0价,生成0.1ml铼转移0.7ml电子,A项正确:先分解生成和,第二步还原,B项正确;在3500℃时铼为液态,铁为气态,由图像可知,此温度下C和结合生成气态产物,C项正确;依题意,酸是强酸,中易水解生成,导致浓度降低,D项错误。
7.C
【解析】该有机物含酰胺基,能发生水解反应,A项错误;苯环上7种氢原子化学环境不同,苯环上一氯代物有7种,B项错误;含手性碳原子如图所示,C项正确;它的分子式为,D项错误。
8.A
【解析】盐效应实质是阴、阳离子之间静电吸引力,促进平衡向溶解方向移动,A项正确;根据盐效应的影响因素可知,KSCN和KCl的阳离子相同、阴离子所带电荷数相等,在浓度相同条件下它们的盐效应相近,B项错误;实验Ⅰ最终产生红褐色沉淀,说明对应的滤液中含有总浓度较大,实验目中总浓度较小,C项错误;通过实验说明,和能形成无色络离子,D项错误。
9.C
【解析】K下先达到平衡,说明高于,K时,的平衡转化率高于K,所以正反应是吸热反应,A项正确;K下,逆反应速率由a点到c点增大,c点正、逆反应速率相等,B项正确;a点、b点反应物浓度相等,根据速率方程可知,温度较高,选率常数较大,a点正反应速率大于b点正反应速率,C项错误;根据平衡时正、逆速率相等,平衡常数,K下,的平衡转化率为60%,用三段式计算:
起始浓度/()4200
变化浓度/()2.41.21.82.4
平衡浓度/()1.60.81.82.4
,D项正确。
10.C
【解析】是V形分子,属于极性分子,A项错误;中Ⅰ采用杂化,呈三角锥形,B项错误:、都是分子晶体,的相对分子质量大于,分子间范德华力大于,C项正确;根据图示,反应(1)为,D项错误。
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有一个或两个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
11.BD
【解析】根据A、B、C原子坐标参数,可知D原子坐标参数为(0.25,0.25,0.25),A项错误;观察晶胞可知,8个锗原子位于立方体顶点,6个锗原子位于立方体面心,4个储原子位于立方体体内,1个锗晶胞含8个锗原子(类似金刚石晶胞),B项正确;与锗最近且等距离的锗原子有4个(面心点与体对角线上点之间距离最近),C项错误;,锗晶体密度,D项正确。选BD。
12.C
【解析】观察图示,物质1为起始物,起始参与反应,最终恢复原物质,符合催化剂定义,A项正确;物质3分子中R连接的碳原子为手性碳原子,B项正确;总反应为,从有机物角度看,碳碳双键变为单健,发生了加成反应,不是取代反应,C项错误;上述转化中,Ni形成的共价键数目发生变化,D项正确。
13.AC
【解析】依题意,放电时,Bi NTs为负极,向正极迁移,A项正确;放电时,负极发生氧化反应,B项错误;充电时,阳极发生氧化反应,V由+4价升至+5价,C项正确;充电时,阳极脱离了,质量减小,D项错误。
14.B
【解析】根据a点,b点对应的pH,计算溶度积分别为、,根据信息①可知,前者为的溶度积,后者为溶度积。溶解度小,优先沉淀,故曲线Ⅰ代表,曲线Ⅱ代表,A项正确;,B项正确:b点恰好两种金属离子完全沉淀,金属元素主要存在形式为和,C项错误;,D项错误。
三、非选择题(本题共4道大题,共54分。
15.(13分)
(1)蒸馏水
(2)
(3)过滤 BD(2分,只答B或D得1分)
(4)、(2分,只答1种且正确得1分)
(5)升温致细菌失活;升温使铁离子水解程度增大
(6)4x
【解析】
(1)根据图像1知溶液浓度越小,在有机溶剂中溶解度越小,即进入水相,符合反萃取目的,试剂X为纯净物,故X为蒸馏水。
(2)与反应生成、和S单质。
(3)S溶于,、不溶于,利用作溶剂,溶解、过滤、蒸馏得到硫粉。萃取和反萃取均需要烧杯、分液漏斗。
(4)先通过阴离子交换树脂时,树脂中与、反应。
(5)较低温度时,升温,速率增大;生物浸取速率与细菌活性、浓度有关,如果温度过高,细菌变性,失去活性或活性降低,另一方面水解程度增大,浓度减小,结果金属浸出率降低。
(6)由晶跑结构可知,位于顶点和面心的个数为4,位于体内的和的个数之和为,设晶胞中的和的个数分别为a和b,则,由化合价代数和为0可得,解得。正极发生还原反应,还生成了铜单质。根据电荷守恒、原子守恒配平反应式:。
16.(13分)
(1)翻炭基、羟基(2分,答对1个给1分)
(2)取代反应
(3)羟基与邻位酮羰基形成分子内氢键,导致羟基活性降低(或空间位阻较大等合理答案)
(4)
(5)29.3%
(6)8(2分,任写一种)
【解析】
(1)W中含官能团有碳碳双键、醚键、酮羰基、羟基。
(2)比较D和E结构简式可知,发生了取代反应。
(3)依题意,F中羟基活泼性降低,反推F中羟基与邻位酮羰基形成氢键,导致断裂氢氧键较难。
(4)依题意,H和W互为同分异构体,则H结构简式为,H发生分子内加成反应生成W。
(5)总产率等于各步产率之积,即。
(6)J含羟基、醛基(或甲酸酯基)。若苯环含2个取代基,则为甲酸酯基、班基,有3种结构;若苯环含3个取代基,则3个取代基为2个羟基、1个醛基,有6种结构,除D外还有5种同分异构体,故符合条件的结构有8种。其中,在核磁共振氢谱上有4组峰的结构有3种,结构简式如下:。
17.(14分)
(1)除去
(2)
(3)不能 电石与水反应剧烈且放热多,产物氢氧化钙微溶于水,易堵塞装置
(4) ②
(5) 偏低
【解析】
(1)具有还原性,用溶液除去。
(2)与水反应生成和乙炔。
(3)电石与水反应放热多,产物微溶于水,易堵塞装置,故不能用启普发生器。
(4)草酸与,生成和水。草酸的氧化产物为。
(5)根据电子守恒,,粗产品中草酸质量分数为
。
如果用溶液润洗锥形瓶,消耗了草酸溶液,则滴得溶液体积偏小,结果偏低。
18.(14分)
(1)正四面体形
(2)BD
(3)①温度 该可逆反应的正反应是吸热反应,平衡后升高温度,平衡向正反应方向移动,CO的体积分数增大 >
②(2分,只答B或D得1分)
(4)Cat2 Cat2直线斜率变化值较小(或直线Cat2斜率绝对值较小或直线Cat2较Catl平缓),活化能较小催化效能较高
【解析】
(1)根据盖斯定律,得目标反应,。
(2)气体压强与体积、温度、气体物质的量有关,气体物质的量不断减少时气体压强减小,当气体压强不变时达到平衡状态,A项正确;平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,B项错误;对于一种气体的可逆反应,二次平衡的平衡常数不变,气体压强、浓度都不变,C项正确;改变体积时,平衡发生了移动,固体质量改变,D项错误。
(3)①该可逆反应的正反应是吸热反应,平衡后升高温度,平衡向正反应方向移动,CO的体积分数增大,故X代表温度,Y代表压强。正反应是气体分子数增大的反应,温度不变时增大压强,CO体积分数减小,故大于。②M点CO体积分数为50%。起始浓度为1,设变化浓度为x,有,。平衡时,,,平衡常数。
(4)设温度为,,两边取绝对值,得出结论是升高相同的温度,速率常数变化值越大,活化能越大。Cat1作用下直线斜率较大,速率常数变化值较大,活化能较大,即Cat2催化效率较高。
选项
条件
离子
A
0.1 溶液
、、、
B
0.1 溶液
、、、
C
漂白液
、、、
D
、、、
选项
甲
乙
丙
A
硫化亚铁(块,难溶)、稀硫酸
五氧化二磷
B
石灰石、稀硫酸
碱石灰
C
二氧化锰、浓盐酸
无水氯化钙
D
粗锌(含铜、碳)、盐酸
碱石灰
物质
熔点(℃)
沸点(℃)
Re
3180
5900
C
3652
4827
Fe
1535
2750
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
得分
答案
实验
装置
试剂R
现象
ⅰ
澄清石灰水
产生白色沉淀
ⅱ
饱和溶液
产生气泡
ⅲ
酸性溶液
溶液由橙色变为绿色()
ⅳ
和浓硫酸
加热后产生有香味油状物质
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
A
B
D
D
C
A
C
C
题号
11
12
13
14
答案
BD
C
AC
B
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