2023届湖南省浏阳市重点中学高三第六次月考试题 化学(解析版)
展开高三化学试题
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共10分。时量75分钟,满分100分。
可能用到的柏对银子质亚:H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Ca-40 Sc-45 Fe-56 Sb-122 La-139
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 根据下列物质用途推测成分不合理的是
A. 溶液会引发重金属离子中毒,可服用解毒剂处理——解毒剂的成分为
B. 我国提出网络强国战略,光缆线路总长超过五千万公里——光缆的主要成分是晶体硅
C. 包装香烟、糖果常用金属箔片——金属箔片的主要成分为Al
D. 不粘锅表面涂有特氟龙,可以有效减少粘锅现象的发生——特氟龙的主要成分为聚四氟乙烯
2. 下列说法中正确的是
A. 向溶液中通入,可能发生反应:
B. 溶解度大于,则溶解度大于
C. 的浓硫酸与足量铜粉在加热条件下反应,转移电子数为
D. 烯烃可通过加成、消去、取代反应制得
3. 硫和氟形成的某化合物晶胞如图所示,下列说法中错误的是
A. 晶胞中含有12个F原子
B. 该晶体在熔融状态下能导电
C. 距离中心S原子最近的F原子共有6个
D. 该化合物中,S显+6价
4. 下列实验操作能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
比较和的
向盛有溶液的试管中先加入足量溶液,滤出沉淀后,向沉淀中加入溶液,观察现象
B
配制的NaOH溶液
将10gNaOH固体放入小烧杯中溶解,转移至250mL容量瓶中,定容
C
验证还原性
将电石与饱和食盐水反应生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液中,观察颜色变化
D
制备氢氧化铁胶体
向沸水中滴入5~6滴饱和氯化铁溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热
A. A B. B C. C D. D
5. 金属-空气电池的结构如图所示,常见的金属电极材料包括锌、铝等,下列说法中错误的是
A. 放电时,空气电极为正极
B. 金属电极材料为Zn、溶液为碱性环境时,电极反应式为
C. 放电时,电子由金属电极经外电路移向空气电极
D. 金属电极材料为Al时,电池比能量低于Zn作金属电极
6. 已知反应,速率方程为。在金(Au)表面分解的实验数据如表所示。
0
20
40
60
80
100
0.100
0.080
0.060
0.020
0
已知:①为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关;
②时,该反应为0级反应,时,该反应为1级反应,以此类推,可以为整数,也可以为分数;③浓度消耗一半所用的时间叫半衰期()。
下列说法正确的是
A. 表格中
B. 该反应2级反应
C. 保持其他条件不变,若起始浓度为,则半衰期为100min
D. 该反应的速率常数
7. 常温下,向20mL0.1的NaCN溶液中滴入等浓度的HF溶液,所得溶液中与的关系如图所示,已知,下列说法错误的是
A.
B. 滴入20mLHF溶液时,溶液呈碱性
C. 滴入过程中,始终存在:
D. 滴入过程中,可能出现:
8. 汽车使用乙醇汽油并不能减少的排放,这使得的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究性小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得单位时间内NO的转化率、CO剩余的百分率随温度变化情况如图所示。下列叙述正确的是
A. 在的条件下,把温度控制在875K左右就能很好地除去NO
B. 无CO时,温度超过775K,NO的分解率降低的原因是高温使催化剂活性降低
C. 通过图像分析可知,NO分解为和反应为吸热反应
D. 将催化剂Ag-ZSM-5放置在汽车排气管尾部就可以很好地净化尾气
9. 国际社会高度赞扬中国在应对新冠肺炎疫情时所采取的措施。疫情防控中要对环境进行彻底消毒,二氧化氯(,易溶于水的黄绿色气体)是一种安全稳定、高效低毒的消毒剂,工业上通过惰性电极电解氯化铵和盐酸的方法制备的原理如图所示。下列说法错误的是
A. c为电源的正极,Y溶液是稀盐酸
B. 电解池a极区发生的电极反应为
C. 电解装置中离子交换膜为阴离子交换膜
D. 当b极区产生标准状况下6.72L时,二氧化氯发生器中得到0.3 mol
10. 短周期非金属元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的未成对电子数是其所在周期中最多的,基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的4倍。这四种元素与Xe元素组成的化合物的结构如图所示。下列说法错误的是
A. 简单氢化物的沸点:Y>Z>X
B. 和的VSEPR模型不同
C. 电负性:Z>Y>W
D. 最高价含氧酸的酸性:Z>X
11. 下列实验装置正确且能达到相应实验目的的是
选项
A
B
C
D
实验装置
实验目的
探究铁钉在饱和食盐水中发生的电化学腐蚀类型
制备少量
证明溴乙烷发生消去反应
配制一定物质的量浓度的溶液
A. A B. B C. C D. D
12. 大豆异黄酮是天然的癌症化学预防剂,一种异黄酮类化合物Z的部分合成路线如图,下列说法正确的是
A. Z的分子式为
B. 用浓溴水能够区分X和Z
C. Y水解产物之一为乙醇
D. Y分子中采取杂化的碳原子有10个
13. 下列实验操作的现象与结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
将过氧化钠固体放入滴有酚酞溶液的水中
一段时间后溶液呈红色
反应最终有碱性物质生成
B
将等浓度KI溶液和溶液混合,充分反应后滴入KSCN溶液
溶液变红
与的反应是可逆反应
C
向溶液中逐滴加入氨水至过量
最终得到澄清溶液
与反应生成
D
向溶液中通入和X气体
有白色沉淀生成
X气体具有强氧化性
A. A B. B C. C D. D
14. 用溶液滴定溶液,加入的碳酸氢钠溶液体积与溶液pH变化曲线如图所示,其中时溶液中无沉淀,之后出现白色浑浊且逐渐增多,当滴加的溶液体积为25.00mL时,溶液的pH稳定在7.20左右,整个滴定过程中未见气泡产生。下列叙述错误的是
已知:,。
A. a点的混合溶液,
B. a→b的过程中,水的电离程度不断增大
C. 总反应的化学方程式:
D. b点的混合溶液,
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 次氯酸溶液是常用的消毒剂和漂白剂。将氯气和空气(不参与反应)按体积比1:3混合通入潮湿的碳酸钠中可以制得。
已知:①;
②,反应温度为18~25℃;
③用水吸收 (不含)制得次氯酸溶液。
(1)各装置的连接顺序为___________。(每种装置只用一次)。
(2)实验中控制氯气与空气体积比的方法是___________。
(3)装置C应盛装___________,其主要作用是___________。
(4)产品浓度分析:取一定体积的E中溶液,加入___________以及一定量的稀溶液,充分反应。以淀粉溶液为指示剂,用标准溶液滴定,终点现象是___________。
(5)HClO的VSEPR模型为___________,其中氧原子的杂化方式为___________,其分子的空间结构为___________。
16. 阿扎司琼对化疗药物引起的恶心和呕吐具有明显的抑制作用,下图是某课题组报道的阿扎司琼的合成路线:
请回答下列有关问题:
(1)B的名称为_______;C的分子式为_______;F中的官能团有碳氯键、肽键、_______(写名称)。
(2)下列有关说法中,不正确的是_______(填标号)。
A. 上述反应①②③⑤均属于取代反应 B. 1mol C可以和4mol发生加成
C. 化合物D只能被还原不能被氧化 D. 化合物F能发生水解和加成反应
(3)写出B与足量NaOH溶液反应的化学方程式:_______。
(4)X是C的同分异构体,则满足下列条件的X的结构有_______种(不考虑立体异构)。
①遇溶液显紫色
②能发生银镜反应和水解反应
(5)请参照上述合成路线,设计以苯酚为原料合成的路线_______(除含苯环结构外的其他试剂任选)。
17. 一定条件下,二氧化碳可合成低碳烯烃,缓解温室效应、充分利用碳资源。
(1)已知:①C2H4(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2(g) △H1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2
③H2O(l)=H2O(g) △H3
④2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H4
则△H4=______(用△H1、△H2、△H3表示)。
(2)反应④的反应温度、投料比[=x]对CO2平衡转化率的影响如图所示:
图1
①a______3(填“>”“<”或“=”,下同);M、N两点反应的平衡常数KM_____KN。
②300℃,往6L反应容器中加入3molH2、1molCO2,反应10min达到平衡。求0到10min氢气的平均反应速率为_____。
(3)中科院兰州化学物理研究所用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃反应,所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物,反应过程如图:
催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性,在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如表:
助剂
CO2转化率(%)
各产物在所有产物中的占比(%)
C2H4
C3H6
其他
Na
42.5
35.9
39.6
24.5
K
27.2
75.6
22.8
1.6
Cu
9.8
80.7
12.5
6.8
①欲提高单位时间内乙烯的产量,在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加_____助剂效果最好。
②下列说法正确的是______(填标号)。
a.第i步反应为CO2+H2CO+H2O
b.第i步反应的活化能低于第ⅱ步
c.催化剂助剂生要在低聚反应、异构化反应环节起作用
d.Fe3(CO)12/ZSM-5使CO2加氢合成低碳烯烃的△H减小
e.添加不同助剂后,反应的平衡常数各不相同
(4)2018年,强碱性电催化还原CO2制乙烯研究取得突破进展,原理如图所示:
已知PTFE浸泡了饱和KCl溶液,请写出阴极的电极反应:_____。
18. 钼酸锂(Li2MoO4)主要用于化工、缓蚀剂、电极材料、金属陶瓷、电阻器材料、制冷等领域,通过如图流程,以钼矿(主要成分是MoS2,还有杂质CuO、FeO等)为原料可制备钼酸锂:
请回答下列问题:
(1)Mo位于元素周期表的第五周期VIB族,则Mo属于_____(填标号)元素。
A. 短周期 B. 副族 C. 过渡金属 D. 48号
(2)气体X是一种有毒气体,其化学式是_____。
(3)“碱浸”前需对粗MoS2进行粉碎,这一操作的目的是_____。
(4)“转化”操作中加入双氧水的目的是将其中少量的MoO氧化为MoO,该反应的离子方程式是_____。
(5)“合成”的温度是1000~1200℃,则气体Y中含有CO2、H2O(g)、_____(填化学式)
(6)电解K2MnO4溶液制备KMnO4。工业上,通常以软锰矿(主要成分是MnO2)与KOH的混合物在铁坩埚(熔融池)中混合均匀,小火加热至熔融,即可得到绿色的K2MnO4,此反应化学方程式为____。用镍片作阳极(镍不参与反应),铁板为阴极,电解K2MnO4溶液可制备KMnO4。上述过程用流程图表示如图:
则D的化学式为_____;阳极的电极反应为_____。
高三化学试题
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共10分。时量75分钟,满分100分。
可能用到的柏对银子质亚:H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Ca-40 Sc-45 Fe-56 Sb-122 La-139
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 根据下列物质用途推测成分不合理的是
A. 溶液会引发重金属离子中毒,可服用解毒剂处理——解毒剂的成分为
B. 我国提出网络强国战略,光缆线路总长超过五千万公里——光缆的主要成分是晶体硅
C. 包装香烟、糖果常用金属箔片——金属箔片的主要成分为Al
D. 不粘锅表面涂有特氟龙,可以有效减少粘锅现象的发生——特氟龙的主要成分为聚四氟乙烯
【答案】B
【解析】
【详解】A.BaCl2溶液中,Ba2+为重金属离子,会导致人体蛋白质变性而引发中毒,服用MgSO4溶液,会发生反应:Ba2++SO= BaSO4↓,BaSO4难溶于胃酸,可以起到解毒效果,A项正确;
B.光缆的主要成分是二氧化硅,不是晶体硅,B项错误;
C.Al表面会形成致密的氧化膜,使铝箔在空气中较稳定,具有防潮、遮光等优点,可作为包装香烟、糖果的金属箔片,C项正确;
D.聚四氟乙烯俗称“塑料王”,别名特氟龙,具有耐热、耐寒、抗酸、抗碱、抗有机溶剂的特点,可以用作不粘锅涂层,D项正确;
故选B。
2. 下列说法中正确的是
A. 向溶液中通入,可能发生反应:
B 溶解度大于,则溶解度大于
C. 的浓硫酸与足量铜粉在加热条件下反应,转移电子数为
D. 烯烃可通过加成、消去、取代反应制得
【答案】A
【解析】
【详解】A.碘离子还原性大于亚铁离子,则碘离子首先反应,向溶液中通入,若氯气不是过量,根据化学计量数判断,化学计量数为6时,化学计量数的范围为0~3,则可能碘离子全部反应、亚铁离子部分反应,发生反应:,A正确;
B.碱金属碳酸盐的溶解度大于碳酸氢盐,而碱土金属碳酸盐的溶解度小于碳酸氢盐,B错误;
C.随着反应进行,浓硫酸变为稀硫酸,稀硫酸和铜不反应,则反应停止,转移电子数小于,C错误;
D.烯烃可通过炔烃加成、卤代烃或醇发生消去反应制得,但无法通过取代反应制得,D错误;
故选A。
3. 硫和氟形成的某化合物晶胞如图所示,下列说法中错误的是
A. 晶胞中含有12个F原子
B. 该晶体在熔融状态下能导电
C. 距离中心S原子最近的F原子共有6个
D. 该化合物中,S显+6价
【答案】B
【解析】
【详解】A.S原子半径大于F,大球代表S,小球代表F,由晶胞结构可知F原子有24个在棱上,6个在体内,个数为,故A正确;
B.该晶体中不存在带电荷的离子,因此在熔融状态下不能导电,故B错误;
C.由结构可知距离体心S原子最近的F有6个,故C正确;
D.该晶胞中含有2个S原子,则该化合物的化学式为:SF6,F显-1价,则S显+6价,故D正确;
故选:B。
4. 下列实验操作能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
比较和的
向盛有溶液的试管中先加入足量溶液,滤出沉淀后,向沉淀中加入溶液,观察现象
B
配制的NaOH溶液
将10gNaOH固体放入小烧杯中溶解,转移至250mL容量瓶中,定容
C
验证的还原性
将电石与饱和食盐水反应生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液中,观察颜色变化
D
制备氢氧化铁胶体
向沸水中滴入5~6滴饱和氯化铁溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.BaSO4和 BaSO3均为白色固体,无法判断沉淀是否发生了转化,A项错误;
B.NaOH固体溶于水会放热,需要冷却至室温后,再转移至容量瓶中,B项错误;
C.电石与饱和食盐水反应生成的气体为,H2S、PH3,三种气体均可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此需要先用饱和CuSO4溶液除去H2S、PH3,再将气体通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,才可证明具有还原性,C项错误;
D.向沸水中滴入5~6滴饱和氯化铁溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,即可得到氢氧化铁胶体,D项正确;
故选:D。
5. 金属-空气电池的结构如图所示,常见的金属电极材料包括锌、铝等,下列说法中错误的是
A. 放电时,空气电极为正极
B. 金属电极材料为Zn、溶液为碱性环境时,电极反应式为
C. 放电时,电子由金属电极经外电路移向空气电极
D. 金属电极材料为Al时,电池的比能量低于Zn作金属电极
【答案】D
【解析】
【详解】A.放电时,氧气得电子发生还原反应,空气电极为正极,故A正确;
B.金属电极材料为Zn、溶液为碱性环境时,锌失电子发生氧化反应,电极反应式为,故B正确;
C.放电时,金属电极为负极、空气电极为正极,电子由金属电极经外电路移向空气电极,故C正确;
D.1gAl失电子 ,1gZn失电子,金属电极材料为Al时,电池的比能量大于Zn作金属电极,故D错误;
选D。
6. 已知反应,速率方程为。在金(Au)表面分解的实验数据如表所示。
0
20
40
60
80
100
0.100
0.080
0.060
0.020
0
已知:①为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关;
②时,该反应为0级反应,时,该反应为1级反应,以此类推,可以为整数,也可以为分数;③浓度消耗一半所用的时间叫半衰期()。
下列说法正确的是
A. 表格中
B. 该反应为2级反应
C. 保持其他条件不变,若起始浓度,则半衰期为100min
D. 该反应的速率常数
【答案】C
【解析】
【详解】A.分析表格数据知,N2O的浓度变化与时间成正比,该反应是匀速反应,a=0.040,故A错误;
B.该反应是匀速反应,则为直线方程,则n=0,该反应是0级反应,故B错误;
C.设起始浓度为c,v=k,,半衰期与起始浓度成正比,根据表格数据知,起始浓度为0.1mol/L时半衰期为50min,温度不变,速率常数不变,则起始浓度为时,半衰期为100min ,故C正确;
D.该反应是0级反应,则速率常数等于反应速率,可根据任何一段时间求速率和速率常数,=k=,故D错误;
故选C。
7. 常温下,向20mL0.1的NaCN溶液中滴入等浓度的HF溶液,所得溶液中与的关系如图所示,已知,下列说法错误的是
A.
B 滴入20mLHF溶液时,溶液呈碱性
C. 滴入过程中,始终存在:
D. 滴入过程中,可能出现:
【答案】B
【解析】
【详解】A.由,,,,=,可知==+=6,即=106,解得:,A正确;
B.向20 mL0.1 mol·L-1的NaCN溶液中加入20 mL0. 1 mol·L-1的HF溶液,二者恰好完全反应生成等物质的量的NaF和HCN,根据Kh(F-)=,可知,Kh(F-)<,即HCN的电离程度大于氟离子的水解程度,溶液显酸性, B错误;
C.根据物料守恒关系判断,滴入过程中始终存在c(Na+) =c( HCN ) +c(CN-),C正确;
D.滴入过程中,HF过量时,即可存在c(F-)>c(Na+) >c(CN-),D正确;
故选:B。
8. 汽车使用乙醇汽油并不能减少的排放,这使得的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究性小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得单位时间内NO的转化率、CO剩余的百分率随温度变化情况如图所示。下列叙述正确的是
A. 在的条件下,把温度控制在875K左右就能很好地除去NO
B. 无CO时,温度超过775K,NO的分解率降低的原因是高温使催化剂活性降低
C. 通过图像分析可知,NO分解为和的反应为吸热反应
D. 将催化剂Ag-ZSM-5放置在汽车排气管尾部就可以很好地净化尾气
【答案】A
【解析】
【详解】A.875K时,NO的转化率已经接近100%,再升高温度对于转化率的提高没有显著变化,且增加成本,则该条件下可以很好地除去 NO,A正确;
B.无CO时,温度超过775 K,NO的分解率降低有两种可能:一是该分解反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动;二是催化剂在高温条件下活性降低,由图可知,的条件下,温度超过775 K,NO转化为N2的转化率仍增大,可知催化剂活性未受到影响,因此推断温度超过775 K,NO的分解率降低是因为NO分解反应是放热反应,故B错误;
C.由图可知随温度升高,NO分解的转化率降低,可知升温使反应逆向进行,则正反应为放热反应,故C错误;
D.由题图知,为很好地净化尾气,除放置催化剂外,还需要控制较高反应温度等,D错误;
故选:A。
9. 国际社会高度赞扬中国在应对新冠肺炎疫情时所采取的措施。疫情防控中要对环境进行彻底消毒,二氧化氯(,易溶于水的黄绿色气体)是一种安全稳定、高效低毒的消毒剂,工业上通过惰性电极电解氯化铵和盐酸的方法制备的原理如图所示。下列说法错误的是
A. c为电源的正极,Y溶液是稀盐酸
B. 电解池a极区发生的电极反应为
C. 电解装置中离子交换膜为阴离子交换膜
D. 当b极区产生标准状况下6.72L时,二氧化氯发生器中得到0.3 mol
【答案】D
【解析】
【分析】根据图示装置分析可知,右侧为电解池,a极NH4Cl失去电子生成NCl3,电极反应式为,则a为电解池阳极,b为电解池阴极,氢离子得到电子生成H2,电极反应式为2H++2e-=H2↑,因此c为直流电源的正极,d为直流电源的负极;a极生成的NCl3进入左侧的二氧化氯发生器中与NaClO2发生氧化还原反应:3H2O+NCl3+6NaClO2=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH,据此分析解答。
【详解】A.由分析可知,c为直流电源的正极,b为电解池阴极,氢离子得到电子生成H2,电极反应式为2H++2e-=H2↑,在b极区流出的Y溶液是稀盐酸,A正确;
B.a极NH4Cl中失去电子生成NCl3,电极反应式为,B正确;
C.由电极反应可知a电极消耗氯离子,生成氢离子,为平衡溶液中电荷,右侧溶液中的氯离子应通过离子交换膜进入左室,则离子交换膜为阴离子交换膜,C正确;
D.标况下体积为6.72L,根据电极反应2H++2e-=H2↑,电路中就有0.6mol电子转移,由反应3H2O+NCl3+6NaClO2=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH可知,转移0.6mol电子,发生器中生成0.6molClO2,D错误;
故选:D。
10. 短周期非金属元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的未成对电子数是其所在周期中最多的,基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的4倍。这四种元素与Xe元素组成的化合物的结构如图所示。下列说法错误的是
A. 简单氢化物的沸点:Y>Z>X
B. 和的VSEPR模型不同
C. 电负性:Z>Y>W
D. 最高价含氧酸的酸性:Z>X
【答案】D
【解析】
【分析】短周期非金属元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,W能形成6个共价键,所以W最外层有6个电子,基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的4倍,W是S元素;Z能形成1个共价键,Z是F元素;Y形成2个共价键,Y是O元素;基态X原子的未成对电子数是其所在周期中最多的,X是N元素。
【详解】A.最简单氢化物的沸点:H2O>HF>NH3,故A正确;
B.NF3中N原子价电子对数都是4,所以VSEPR模型都是正四面体形,SO3中S原子价电子对数都是3,所以VSEPR模型都是平面三角形,故B正确;
C.同周期元素从左到右电负性增强,则:电负性:F>O,同主族元素从上到下电负性减弱,则电负性:O>S,因此电负性:F>O>S,故C正确;
D.F不存在最高价含氧酸,N的最高价含氧酸为硝酸,硝酸为强酸,故D错误;
故选:D
11. 下列实验装置正确且能达到相应实验目的的是
选项
A
B
C
D
实验装置
实验目的
探究铁钉在饱和食盐水中发生的电化学腐蚀类型
制备少量
证明溴乙烷发生消去反应
配制一定物质的量浓度的溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.若导管内形成一段红墨水柱则为吸氧腐蚀,否则为析氢腐蚀,能达到实验目的,A正确;
B.过氧化钠粉末不能放置在多孔隔板上,上述装置不适合该反应,B错误;
C.乙醇受热易挥发,且具有还原性,也能使酸性高锰酸钾褪色,会干扰实验的测定,C错误;
D.当液面距离刻度线1~2cm处时才使用胶头滴管滴加水,D错误;
故选A。
12. 大豆异黄酮是天然的癌症化学预防剂,一种异黄酮类化合物Z的部分合成路线如图,下列说法正确的是
A. Z的分子式为
B. 用浓溴水能够区分X和Z
C. Y水解产物之一为乙醇
D. Y分子中采取杂化的碳原子有10个
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据Z的结构可知,其分子式为C10H6O5,A错误;
B.X中酚羟基邻位上的氢能与Br2发生取代反应,醛基也能与浓溴水反应,Z中酚羟基邻位上的氢可与Br2发生取代反应,碳碳双键可与Br2发生加成反应,无法用浓溴水区分X和Z,B错误;
C.根据Y的结构可知,其可水解生成乙醇,C正确;
D.根据Y的结构可知,Y中采取sp2杂化的碳原子有9个,D错误;
故答案选C。
13. 下列实验操作的现象与结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
将过氧化钠固体放入滴有酚酞溶液的水中
一段时间后溶液呈红色
反应最终有碱性物质生成
B
将等浓度的KI溶液和溶液混合,充分反应后滴入KSCN溶液
溶液变红
与的反应是可逆反应
C
向溶液中逐滴加入氨水至过量
最终得到澄清溶液
与反应生成
D
向溶液中通入和X气体
有白色沉淀生成
X气体具有强氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.过氧化钠溶于水生成氢氧化钠使溶液呈碱性能使酚酞变红,同时过氧化钠具有强氧化性又能使变红后的溶液褪色,故A错误;
B.所取两溶液的体积不确定,所用溶液可能过量,因此不能根据溶液变红现象证明反应为可逆反应,故B错误;
C.中滴加氨水,首先生成AgOH沉淀,AgOH溶液氨水生成,又使溶液变澄清,故C正确;
D.向溶液中通入和X气体,生成白色沉淀可能为硫酸钡也可能是亚硫酸钡,若为硫酸钡则X应为氧化性气体,若为亚硫酸钡则X可以是氨气,故D错误;
故选:C。
14. 用溶液滴定溶液,加入的碳酸氢钠溶液体积与溶液pH变化曲线如图所示,其中时溶液中无沉淀,之后出现白色浑浊且逐渐增多,当滴加的溶液体积为25.00mL时,溶液的pH稳定在7.20左右,整个滴定过程中未见气泡产生。下列叙述错误的是
已知:,。
A. a点的混合溶液,
B. a→b的过程中,水的电离程度不断增大
C. 总反应的化学方程式:
D. b点的混合溶液,
【答案】B
【解析】
【详解】A.a点时溶液中存在电荷守恒,a点溶液显碱性,所以c(OH- ) >c(H+),则可得到,A正确;
B.a点溶液中溶质有NaHCO3和CaCl2,水的电离被促进,b点溶液中溶质有NaCl 和H2CO3,水的电离被抑制,对比之下发现,a到b的过程中,水的电离程度不断减小,B错误;
C.根据题干中信息,有白色浑浊生成且全程无气体生成,得出反应的化学方程式:CaCl2+2NaHCO3=2NaCl +CaCO3↓+H2CO3,C正确;
D.Ka2 ( H2CO3)=,则=,代入题中给出的数据=,D正确;
故选:B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 次氯酸溶液是常用的消毒剂和漂白剂。将氯气和空气(不参与反应)按体积比1:3混合通入潮湿的碳酸钠中可以制得。
已知:①;
②,反应温度为18~25℃;
③用水吸收 (不含)制得次氯酸溶液。
(1)各装置的连接顺序为___________。(每种装置只用一次)。
(2)实验中控制氯气与空气体积比的方法是___________。
(3)装置C应盛装___________,其主要作用是___________。
(4)产品浓度分析:取一定体积的E中溶液,加入___________以及一定量的稀溶液,充分反应。以淀粉溶液为指示剂,用标准溶液滴定,终点现象是___________。
(5)HClO的VSEPR模型为___________,其中氧原子的杂化方式为___________,其分子的空间结构为___________。
【答案】(1)ADBCE
(2)通过观察D中产生气泡的速率调节流速,从而控制氯气与空气体积比
(3) ①. HgO ②. 除去中的
(4) ①. 过量KI溶液 ②. 溶液由蓝色变为无色且30秒无变化
(5) ①. 四面体形 ②. ③. V形
【解析】
【分析】A装置生成氯气,通过装置D吸收挥发出的氯化氢气体后,进入B装置和碳酸钠反应生成,通过装置C(盛有HgO)吸收中过量的,生成的进入装置E和水反应转化为次氯酸溶液;
【小问1详解】
A装置生成氯气,通过装置D吸收挥发出的氯化氢气体后,进入B装置和碳酸钠反应生成,通过装置C(盛有HgO)吸收中过量的,生成的进入装置E和水反应转化为次氯酸溶液;故各装置的连接顺序为ADBCE;
【小问2详解】
生成氯气需要通过装置D吸收氯化氢,可以通过观察D中产生气泡的速率调节流速,从而控制氯气与空气体积比;
【小问3详解】
装置B生成的中含有不反应的氯气,由题干可知,用水吸收 (不含)制得次氯酸溶液,且已知,故装置C作用为吸收中的,盛放的药品为氧化汞;
【小问4详解】
次氯酸能和碘离子生成碘单质,生成的碘单质能使淀粉变蓝色;故滴定操作为:取一定体积的E中溶液,加入过量KI溶液以及一定量的稀溶液,充分反应,反应生成碘单质;以淀粉溶液为指示剂,用标准溶液滴定,碘单质和反应,滴定终点时蓝色变无色,故终点现象是最后一滴滴定液加入后,溶液由蓝色变为无色且30秒无变化。
【小问5详解】
HClO的中心O原子价层电子对数为2+=4,O原子采用sp3杂化,VSEPR模型为正四面体形,分子中含有2对孤电子对,其分子的空间结构为V形。
16. 阿扎司琼对化疗药物引起的恶心和呕吐具有明显的抑制作用,下图是某课题组报道的阿扎司琼的合成路线:
请回答下列有关问题:
(1)B的名称为_______;C的分子式为_______;F中的官能团有碳氯键、肽键、_______(写名称)。
(2)下列有关说法中,不正确的是_______(填标号)。
A. 上述反应①②③⑤均属于取代反应 B. 1mol C可以和4mol发生加成
C. 化合物D只能被还原不能被氧化 D. 化合物F能发生水解和加成反应
(3)写出B与足量NaOH溶液反应的化学方程式:_______。
(4)X是C的同分异构体,则满足下列条件的X的结构有_______种(不考虑立体异构)。
①遇溶液显紫色
②能发生银镜反应和水解反应
(5)请参照上述合成路线,设计以苯酚为原料合成的路线_______(除含苯环结构外的其他试剂任选)。
【答案】(1) ①. 邻羟基苯甲酸甲酯 ②. C8H7O3Cl ③. 醚键 酯基 (2)BC
(3) +2NaOH +CH3OH+H2O
(4)53 (5)
【解析】
【分析】A的不饱和度为5,从C的结构可知,A中含有苯环,A和甲醇在浓硫酸作用下发生酯化反应,所以A分子中含有羧基,结合C的结构可知,A为邻羟基苯甲酸,和甲醇发生酯化反应后生成邻羟基苯甲酸甲酯,得到的B和氯气发生取代反应生成C,C发生硝化反应生成D,D发生还原反应,硝基被还原为氨基得到E,E和ClCH2COCl发生取代反应生成F,F中氮原子上的氢原子被甲基取代生成G,G最后得到阿扎司琼。
【小问1详解】
由以上分析可知,B为邻羟基苯甲酸甲酯;根据C的分子结构可知C的分子式为C8H7O3Cl;根据F的结构可知F中的官能团除了碳氯键和肽键外,还有醚键和酯基。
【小问2详解】
反应①是酯化反应,酯化反应也是取代反应,反应②是苯环上的氢原子被氯原子取代,属于取代反应;反应③是硝化反应,属于取代反应;反应⑤是氮原子上的氢原子被甲基取代,属于取代反应,故A正确;C中只有苯环可以和氢气发生加成反应,所以1molC能和3molH2反应,故B错误;化合物D中的硝基可以被还原为氨基,苯环上连有羟基,有还原性,可以被氧气、高锰酸钾等氧化,故C错误;化合物F中有苯环,能和氢气加成,含有酯基,能发生水解反应,故D正确;
故选BC。
【小问3详解】
B中有酯基和酚羟基,酯基可以在NaOH溶液中发生水解,酚羟基可以和NaOH发生中和反应,反应的化学方程式为: +2NaOH+CH3OH+H2O 。
【小问4详解】
C中苯环上连有一个羟基,一个酯基和一个氯原子,共有2个碳原子、3个氧原子、1个氯原子和2个不饱和度。C的同分异构体X要求遇FeCl3 溶液显紫色 ,说明X中含有苯环,且苯环上直接连有羟基,能发生银镜反应和水解反应,则含有HCOO-,若苯环上有4个取代基:羟基、氯原子、甲基和HCOO-,则这四个取代基在苯环上有30种不同的位置;若苯环上有3个取代基:羟基、-CH2Cl和HCOO-或羟基、氯原子和-CH2OOCH,各有10种不同结构,共有20种不同的结构;若苯环上有2个取代基,即羟基和-CHClOOCH,则有3种不同的位置,所以共有53种不同的结构。
【小问5详解】
以苯酚为原料合成,参考上面的合成路线中的从C到F,设计的合成路线为:。
【点睛】苯环上连有四个不同的取代基,可以固定其中一个不动,5个空位三个取代基排列,有=30。
17. 一定条件下,二氧化碳可合成低碳烯烃,缓解温室效应、充分利用碳资源。
(1)已知:①C2H4(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2(g) △H1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2
③H2O(l)=H2O(g) △H3
④2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H4
则△H4=______(用△H1、△H2、△H3表示)。
(2)反应④的反应温度、投料比[=x]对CO2平衡转化率的影响如图所示:
图1
①a______3(填“>”“<”或“=”,下同);M、N两点反应的平衡常数KM_____KN。
②300℃,往6L反应容器中加入3molH2、1molCO2,反应10min达到平衡。求0到10min氢气的平均反应速率为_____。
(3)中科院兰州化学物理研究所用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃反应,所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物,反应过程如图:
催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性,在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如表:
助剂
CO2转化率(%)
各产物在所有产物中的占比(%)
C2H4
C3H6
其他
Na
42.5
35.9
39.6
24.5
K
27.2
75.6
22.8
1.6
Cu
9.8
80.7
12.5
6.8
①欲提高单位时间内乙烯的产量,在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加_____助剂效果最好。
②下列说法正确的是______(填标号)。
a.第i步反应为CO2+H2CO+H2O
b.第i步反应的活化能低于第ⅱ步
c.催化剂助剂生要在低聚反应、异构化反应环节起作用
d.Fe3(CO)12/ZSM-5使CO2加氢合成低碳烯烃的△H减小
e.添加不同助剂后,反应的平衡常数各不相同
(4)2018年,强碱性电催化还原CO2制乙烯研究取得突破进展,原理如图所示:
已知PTFE浸泡了饱和KCl溶液,请写出阴极的电极反应:_____。
【答案】(1)2△H2+4△H3-△H1
(2) ①. > ②. > ③. 0.03mol•L-1•min-1
(3) ①. K ②. ac
(4)2CO2+12e-+8H2O=C2H4+12OH-
【解析】
【小问1详解】
反应④=4×s反应③+2×反应②-反应①,故;故答案为。
【小问2详解】
①投料比越大,二氧化碳的转化率越高,故a>3;从图中可以看,升高温度二氧化碳的转化率降低,为放热反应,N的温度比M高,温度越高,平衡常数越小,故;故答案为>;>。
②300℃时二氧化碳的平衡转化率为0.6,二氧化碳投料为1mol,故二氧化碳反应的物质的量为0.6mol,根据反应,氢气转化的物质的量为,氢气的平均反应速率为;故答案为0.03mol•L-1•min-1。
【小问3详解】
①通过表格中可以看出,选择Na为助剂时,乙烯的选择性太低;选择Cu为助剂时二氧化碳的转化率太低,选K作助剂;故答案为K。
②a.从图中可以看出,第一步是二氧化碳和氢气反应生成一氧化碳,故a正确;
b.第ⅰ步反应为慢反应,活化能高于第ⅱ步,故b错误;
c.从图中可以看出,催化剂助剂主要在低聚反应、异构化反应环节起作用,故c正确;
d.加入催化剂使不能改变加氢合成低碳烯烃的,故d错误;
e.添加不同助剂后,不影响反应的平衡常数,故e错误;
故答案选ac。
【小问4详解】
左侧a电极二氧化碳生成乙烯,碳元素化合价降低,故a电极为阴极,接太阳能电池的负极;阴极的电极反应为:;故答案为。
18. 钼酸锂(Li2MoO4)主要用于化工、缓蚀剂、电极材料、金属陶瓷、电阻器材料、制冷等领域,通过如图流程,以钼矿(主要成分是MoS2,还有杂质CuO、FeO等)为原料可制备钼酸锂:
请回答下列问题:
(1)Mo位于元素周期表的第五周期VIB族,则Mo属于_____(填标号)元素。
A. 短周期 B. 副族 C. 过渡金属 D. 48号
(2)气体X是一种有毒气体,其化学式是_____。
(3)“碱浸”前需对粗MoS2进行粉碎,这一操作的目的是_____。
(4)“转化”操作中加入双氧水的目的是将其中少量的MoO氧化为MoO,该反应的离子方程式是_____。
(5)“合成”的温度是1000~1200℃,则气体Y中含有CO2、H2O(g)、_____(填化学式)
(6)电解K2MnO4溶液制备KMnO4。工业上,通常以软锰矿(主要成分是MnO2)与KOH的混合物在铁坩埚(熔融池)中混合均匀,小火加热至熔融,即可得到绿色的K2MnO4,此反应化学方程式为____。用镍片作阳极(镍不参与反应),铁板为阴极,电解K2MnO4溶液可制备KMnO4。上述过程用流程图表示如图:
则D的化学式为_____;阳极的电极反应为_____。
【答案】(1)BC (2)SO2
(3)增大接触面积,加快浸出速率
(4)MoO+H2O2=MoO+H2O
(5)NH3 (6) ①. 2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O ②. KOH ③. MnO-e-=MnO
【解析】
【分析】钼矿(主要含,还有杂质CuO、FeO),通入氧气“焙烧”,与反应生成和,FeO生成、,加入溶液进行“碱浸”生成,加入双氧水将其中少量的氧化为,过滤除去CuO、、,滤液中加入、沉钼,生成,过滤,得到,滤液含有的主要溶质为硝酸钠,再加入高温合成最终得到,据此分析回答。
【小问1详解】
Mo位于元素周期表的第五周期VIB族,则Mo属于副族,也属于过渡金属,故选BC。
【小问2详解】
由分子可知,气体X是SO2。
【小问3详解】
“碱浸”前需对粗MoS2进行粉碎,可以增大接触面积,加快浸出速率。
【小问4详解】
“转化”操作中加入双氧水的目的是将其中少量的MoO氧化为MoO,O元素由-1价下降到-2价,Mo元素由+4价上升到+6价,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:MoO+H2O2=MoO+H2O。
【小问5详解】
(NH4)2Mo4O13•2H2O和Li2CO3,在1000~1200℃的条件下反应生成钼酸锂,Y中含有CO2、H2O(g),根据元素守恒可知,另外一种气体是NH3。
【小问6详解】
熔融池中MnO2、KOH、O2反应生成K2MnO4和H2O,根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为:2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O;电解池中阳离子移向阴极,右侧是阴极室,所以阳离子移向右侧,阳极室MnO失电子发生氧化反应生成MnO,所以阳极反应为MnO-e-=MnO,阴极水放电,电极方程式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,则D溶液是氢氧化钠溶液,D的化学式为NaOH。
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