内蒙古呼和浩特市2023届高三下学期第二次质量数据监测理科综合化学试题(含答案)
展开这是一份内蒙古呼和浩特市2023届高三下学期第二次质量数据监测理科综合化学试题(含答案),共20页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1、化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列说法不正确的是( )
A.印制货币票面文字、号码等处使用含的油墨,利用了的稳定性
B.“天和”核心舱电推进系统中使用的氮化硼陶瓷材料属于新型无机非金属材料
C.大力发展新能源汽车,如混合动力汽车、电动汽车,可以减少碳、氮氧化物的排放
D.《格物粗谈》记载“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味。”文中的“气”是指乙烯
2、下列离子方程式正确的是( )
A.利用覆铜板制作电路板的原理:
B.泡沫灭火器灭火原理:
C.向硫化钠溶液中通入过量
D.纯碱溶液吸收
3、短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,由这五种元素组成的一种化合物M是一种高效消毒剂,M的结构式如图所示。下列说法不正确的是( )
A.原子半径D>E>C
B.简单氢化物稳定性C>B>A
C.C与D形成的化合物仅含有离子键
D.工业上采用电解DE的饱和水溶液制备E的单质
4、北京冬奥会在场馆建设中用到的一种耐腐、耐高温的表面涂料是以双环烯酯为原料制得,该双环烯酯的结构简式如图所示。下列有关该双环烯酯说法不正确的是(注:手性碳是指连接,有四个不同的原子或基团的碳原子)( )
A.分子式为
B.分子中有2个手性碳
C.该双环烯酯及其水解产物都能使溴水褪色
D.该双环烯酯完全加氢后所得产物的一氯代物有7种
5、下列各实验操作、现象和结论均正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
6、双极电化学法装置如图所示,是在传统电解装置中放置了导电性电极BPE,通电时,BPE两端界面产生电势差;生成梯度合金。
下列有关说法正确的是( )
A.n为电源负极
B.在BPE中电子的移动方向由b到c
C.装置c端发生的反应为
D.BPE的b端到中心的不同位置能形成组成不同的铜镍合金
7、25℃时,将HCl气体缓慢通入的氨水中,溶液的pH体系中粒子浓度的对数值与反应物的物质的量之比[]的关系如下图所示。若忽略溶液体积变化,下列有关说法正确的是( )
A.所示溶液
B.所示溶液
C.所示溶液
D.时,
二、填空题
8、纳米氧化锌具有颗粒微小,比表面积大,分散性好,疏松多孔等物理特性和极强的化学活性,目前已广泛用于橡胶、陶瓷、催化剂、涂料和磁性材料的辅助生产。以铜转炉烟灰为原料,采用浸取、均相沉淀、干燥煅烧等工艺制备纳米氧化锌的工艺方法过程简单,生产成本低。具体流程如下:
已知某铜转炉烟灰化学成分百分含量分析如下表:
铜转炉烟灰主要化学成分分析结果%
以上金属元素在铜转炉烟灰中均以硫酸盐和氧化物形式存在,砷以砷酸盐形式存在。
流程中涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表:
请回答下列问题:
(1)“浸取”温度应选择40℃左右为宜。温度高于40℃,浸出率随温度升高而降低的原因可能是__________;
(2)若“浸取”所得滤液中锌元素以形式存在,则浸取时ZnO发生反应的离子方程式为__________。
(3)在“沉降”过程中,做沉淀剂可起到两点作用,一是与砷酸根结合生成沉淀,二是__________,缩短沉降时间;
(4)用酸性高锰酸钾溶液“氧化沉降”时,需调整溶液pH=5,使还原产物为,滤渣2主要成分为__________;
(5)“还原沉降”选用的“试剂a”为__________(填化学式);
(6)“沉锌”反应的离子方程式为__________,整个流程中可以循环利用的副产品是__________(填化学式);
(7)若想通过“干燥煅烧”得到更多活性较高的纳米氧化锌,应在“沉锌”时注意调整和的浓度,以保证最终沉淀物粒径在1um以下,通过下表可判断,当的浓度恒定在时,的浓度为__________沉淀物的粒径最佳。
9、合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义;氨的合成一直是科学重点研究课题。请结合所学知识回答以下问题:
(1)2007年度诺贝尔化学奖获得者格哈德·埃特尔,确认了合成氨反应机理。已知。298K、101kPa下,合成氨反应的能量变化如图1所示(吸附在催化剂表面的物质用“*”表示,“Ts”表示过渡态)。
①该条件下,,________;
②该历程中决速步的活化能(E)为________;
(2)1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法,从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。“哈伯法”合成氨的工业条件为400-500℃、10~30MPa,是综合考虑了________因素(至少写两点);
(3)尽管哈伯的合成氨法被评为“20世纪科学领域中最辉煌的成就”之一;但仍存在耗能高、产率低等问题。因此,科学家在持续探索,寻求合成氨的新路径。图2是用低温固体质子导体作为电解质,用Pt-作阴极催化剂电解和合成的原理示意图:
①Pt-电极反应产生的电极反应式为________;
②实验研究表明;当外加电压超过一定值后,发现阴极产物中氨气的体积分数随着电压的增大而减小,分析其可能原因________。
(4)据Science报道,我国科学家开发新型催化剂在温和条件下合成。已知,向密闭容器中充入5 ml和15 ml,在该温和条件下合成,相同时间内测得体系中的物质的量(ml)与温度、压强的关系如图3所示。
①P_________1.6MPa(填“>”、“<”或“=”);
②投料比一定时,随着温度升高,在相同温度:不同压强下的物质的量趋向相等;其主要原因是_________。
③一定条件下,上述合成氨反应接近平衡时,遵循如下方程:为反应的瞬时速率,即正反应速率和逆反应速率之差,分别为正反应和逆反应的速率常数;代表各组分的分压(分压=总压×物质的量分数):α为常数;工业上以为催化剂时,。由Q点数据计算_________(保留两位小数)。
10、铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。请回答:
(1)已知Cu第一电离能,Zn第一电离能;则第二电离能大小关系为_________(填“>”、“=”或“<”)。
(2)在碱性条件下与双缩脲生成紫色的配位化合物,该原理可用于检验蛋白质。该配位化合物的阴离子结构如图所示:
①该阴离子中所有元素的电负性从大到小的顺序为___________。
②该阴离子中氧原子的杂化方式为___________;
③1ml该阴离子含有σ键的数目为___________;
④该配合物中心铜离子的外围电子排布图为___________;
(3)磁性形状记忆材料Cu-Mn-Al合金的晶胞如图a所示(Mn、Al位于Cu形成的立方体体心位置),图b是沿立方格子对角面取得的截图,Cu在沿立方格子对角面取得截图中的相对位置如图c所示。
①该合金随温度升高,电导率___________(填“升高”或“降低”或“不变”),原因为___________;
②在图c中画出上图b切面上的Al和Mn的相对位置___________(不考虑各原子的大小)。
11、有机物G是具有一定的杀菌活性的药物,其一种合成路线如下:
已知:
①A、B、C均能使溶液显紫色
②
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________。
(2)B中官能团的名称___________。
(3)C的结构简式___________,1mL C最多可与浓溴水中的___________mL反应;
(4)写出D→E的化学反应方程式___________;
(5)已知F生成G有小分子化合物生成,F的结构简式___________。
(6)能同时满足下列条件的B的同分异构体有___________种(不考虑立体异构),写出其中核磁共振氢谱有4组峰的同分异构体结构简式___________。
①属于芳香族化合物,且能发生水解反应;
②1ml该同分异构体只能与2mlNaOH反应。
三、实验题
12、某小组验证(反应A)存在限度,实现与的相互转化
Ⅰ.从正反应方向探究:
(1)为了验证“实验1”反应的发生,加入充分振荡,出现__________现象,证明反应的发生;
(2)“实验1”中可通过检验_________(填离子符号),证实该反应存在限度;
(3)“实验2”溶液无明显变化可能由于离子浓度太低无法检出,如果再加适量新制氯水将观察到溶液变为红色,该过程发生的氧化还原反应离子方程式为_________;
Ⅱ.从逆反应方向探究:
(4)同学们对“实验4”的现象有各种推测
①甲同学认为:加入溶液可增大与的反应程度,产生的沉淀是___________(填化学式),甲同学依据的原理是___________;
②乙同学查阅资料知:,认为碘水中含有,加入溶液也可能产生沉淀,设计如下实验,通过对比、检验沉淀成分,从而明确在反应A中的作用。
(已知:(微溶)
根据以上实验现象,确定沉淀a的成分是:_________(填化学式);Ⅲ中发生反应的离子方程式是_________。
(5)问题与思考:有同学提出与之间是否发生反应;并设计电化学装置进行验证。请补全电化学装置示意图_________,写出操作、现象及结论_________。
参考答案
1、答案:A
解析:A.具有磁性,可将印有磁性编码的货币投入磁码识读器中辨识真伪,A项错误;
B.氮化硼陶瓷材料属于新型无机非金属材料,B项正确;
C.新能源汽车代替燃油汽车可减少碳、氮氧化物的排放,C项正确;
D.文中的“气”具有催熟作用,故“气”是指乙烯,D项正确;
答案选A。
2、答案:C
解析:A.利用覆铜板制作电路板,氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式是,A错误;
B.泡沫灭火器灭火原理是硫酸铝和碳酸氢钠溶液混合发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀、氯酸钠、二氧化碳,反应的离子方程式为,故B错误;
C.向硫化钠溶液中通入过量生成亚硫酸氢钠、S沉淀,反应的离子方程式是,故C正确;
D.纯碱溶液吸收生成溴酸钠、溴化钠、二氧化碳,反应的离子方程式为,故D错误;
选C。
3、答案:C
解析:短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,由M的结构式可知,D为带1个单位正电荷的阳离子,结合原子序数可知D为Na;E只能形成1个共价单键,且原子序数最大,E为Cl;E能形成2个共价键,则C为O,A有4个键、B有3个键,且短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,则A为C,B为N,以此来解答。
A.由分析可知,C、D、E分别为O、Na、Cl,则原子半径为Na>Cl>O即D>E>C,A正确;
B.由分析可知,A、B、C分别为C、N、O,非金属性O>N>C,则简单氢化物稳定性即C>B>A,B正确;
C.由分析可知,C为O,D为Na,故C与D形成的化合物中仅含有离子键,但中既有离子键又有共价键,C错误;
D.由分析可知,工业上采用电解DE即NaCl的饱和水溶液制备E的单质即,反应方程式为:,D正确;
故答案为:C。
4、答案:D
解析:A.由结构简式可知不饱和度Ω=5,故,A正确;
B.依题意,酯基左边的碳原子及亚甲基中边的碳原子均为手性碳,B正确;
C.该双环烯酯及其水解产物都有碳碳双键,都能使溴水褪色,C正确;
D.该双环烯酯完全加氢后所得产物的一氯代物有9种(不考虑酯基加成),D错误。
故选D。
5、答案:B
解析:A.第一支试管中草酸量少,高锰酸钾有剩余,导致第一管褪色时间长,不能得出结论,A项错误;
B.镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中,一段时间后加入溶液,无蓝色沉淀生成,可知构成原电池时Zn作负极,Fe作正极,故铁片没有被腐蚀,B项正确;
C.NaClO溶液具有漂白性,能使pH试纸褪色,C项错误;
D.溶液中含有,在酸性溶液中具有强氧化性,能将氧化为,故不能比较和的氧化性,D项错误;
答案选B。
6、答案:D
解析:由电解装置图可知,a电极上,水转化为氧气,发生氧化反应,a极阳极,电极反应为:,则n为电源正极,m为电源负极,则溶液中靠着正极的b端电势高于靠近负极的c端,则b端得到电子发生还原反应,电极反应为:,c端失去电子发生氧化反应,电极反应为:。
A.由分析可知,n为电源正极,A项错误;
B.电子由电势低的地方流向电势高的地方,则在BPE中电子的移动方向由c到b,B项错误;
C.由分析可知,装置c端发生的反应为,C项错误;
D.BPE的b端到中心的不同位置,由于电势不同,电极反应:中x不同,能形成组成不同的铜镍合金由于电势不同,D项正确;
答案选D。
7、答案:B
解析:A.由题干图像信息可知,点对应的,故所示溶液,A错误;
B.所示溶液pH=7,溶液呈中性,,所以所示溶液:,B正确;
C.由图可知,所示溶液中溶质为,水解导致溶液呈酸性,水电离出的较小,所以存在,但其水解程度较小,氯离子不水解,则存在,C错误;
D.时,溶液中的溶质为等物质的量的和,混合溶液的pH>7,溶液呈碱性,说明的电离程度大于的水解程度,所以,溶液中存在电荷守恒:,所以存在,D错误;
故答案为:B。
8、答案:(1)温度超过40°C,氨气逸出导致浸出速率下降
(2)
(3)水解生成胶体,吸附
(4)
(5)Zn
(6);
(7)2ml/L
解析:(1)温度超过40°C,氨气逸出导致浸出速率下降,故“浸取”温度应选择40℃左右为宜;
(2)若“浸取”所得滤液中锌元素以形式存在,则浸取时ZnO与氨水、氯化铵反应生成氯化四氨合锌和水,发生反应的离子方程式为;
(3)在“沉降”过程中,做沉淀剂可起到两点作用,一是与砷酸根结合生成沉淀,二是水解生成胶体,吸附,缩短沉降时间;
(4)根据分析可知,滤渣2主要成分为;
(5)“还原沉降”选用的“试剂a”将溶液中的铜离子还原为铜单质,故“试剂a”为Zn;
(6)“沉锌”时溶液中的锌离子与碳酸氢铵作用生成沉淀、二氧化碳等,反应的离子方程式为,整个流程中可以循环利用的副产品是;
(7)由表沉淀物粒径在1um以下,=2.5时,粒度分布质量分数50.35最大,=,,所以2ml/L。
9、答案:(1)-46;79
(2)化学反应速率,化学平衡移动,原料转化率,催化剂活性等
(3);电压增大到一定程度,得电子能力增强
(4)>;压强影响小于温度影响;0.73
解析:(1)①依图可知,从反应的进程来看,相对能量由开始的至结束的,故;
②历程中决速步的活化能即为所需要的最高能量,依图能量上升的最多的即为TS2阶段所需的能量,即从-250到-171(),为79;
(2)工业合成氨考虑的因素主要有化学反应速率、化学平衡移动、原料转化率、催化剂活性等。
(3)①产生为正极,反应物分别为和,反应为:;
②当外加电压增大时,的得电子能力也会增强而变成;
(4)①由图3可知,温度相同时,Q比P的的物质的量少,即转化率高,而由可知,压强越大,转化率越高,故Q>P;
②此时压强对平衡的影响小于温度的影响;
③由图3,Q点,由三段式
可知,平衡时,,同理,又,代入方程知:,解得。
10、答案:(1)>
(2)O>N>C>H>Cu;;;
(3)降低;自由电子在加热条件下与金属原子碰撞频率增大而导致电导率降低;
解析:(1)的价电子轨道表示式为,的价电子轨道表示式为;从轨道表示式中可以看出,的3d轨道全充满,较充满,失电子所需的能量高,则第二电离能大小关系为;
(2)①该阴离子中包含的元素为H、C、N、O、Cu,非金属性O>N>C>H,Cu的电负性最小,则所有元素的电负性从大到小的顺序为O>N>C>H>Cu。
②该阴离子中形成单键的氧原子、形成碳氧双键的氧原子,其价层电子对数分别为3和4,杂化方式为;
③1个该阴离子中,共含有24个共价单键和4个共价双键,则含有28个σ键,所以lml该阴离子含有σ键的数目为;
④该配合物的中心离子为,外围电子排布图为;
(3)①温度升高,金属内电子运动的速率加快,单位时间内与金属离子的碰撞次数增多,所以该合金随温度升高,电导率降低,原因为:自由电子在加热条件下与金属原子碰撞频率增大而导致电导率降低;
②在晶胞中,小立方体中心交替出现Al和Mn,则沿立方格子对角面取得的截图中,2个Al和2个Mn应分别位于对角线上,所以在图c中画出上图b切面上的Al和Mn的相对位置:。
11、答案:(1)邻乙基苯酚(或2-乙基苯酚)
(2)醛基、羟基
(3);3
(4)
(5)
(6)13;
解析:A发生取代反应生成B,B一定条件生成C为,C发生取代反应生成D,D发生硝化反应生成E为,E发生还原反应生成F,F发生取代反应生成G,由G逆推,可知F是。
(1)根据A的结构简式,A含有酚羟基,属于酚类,化学名称为邻乙基苯酚或2-乙基苯酚;
(2)B中官能团的名称醛基、羟基;
(3)C的结构简式,酚羟基的邻对位可以发生取代反应,则1mlC最多可与浓溴水中的3ml反应;
(4)D→E的化学反应方程式;
(5)F和发生取代反应生成G和小分子化合物HCl,则F的结构简式为;
(6)B为;
①属于芳香族化合物,且能发生水解反应;②1ml该同分异构体能与2mlNaOH反应,说明为酚酯。若有1个取代基,有1种结构;若有2个取代基,有3种结构;若有2个取代基,有3种结构;若有3个取代基,有6种结构;能同时满足条件的B的同分异构体有13种;核磁共振氢谱有四组峰的同分异构体的结构简式为。
12、答案:(1)溶液分层,且下层为紫红色
(2)
(3)
(4)AgI;和结合生成AgI沉淀,平衡逆向移动;AgI和;
(5);组装好装置后,闭合开关K,灵敏电流计指针发生偏转(向右偏转),即证明该反应可以发生
解析:(1)碘离子和铁离子发生氧化还原反应生成碘单质和亚铁离子,碘单质能被四氯化碳萃取,故实验1中,加入充分振荡,出现溶液分层,且下层为紫红色现象,证明反应的发生;
(2)实验1中碘离子过量,若反应存在限度,则反应后溶液中仍存在铁离子,故可通过检验,证实该反应存在限度;
(3)氯气具有强氧化性,的还原性比强,则能先后将碘离子氧化为碘单质、将亚铁离子氧化为铁离子,反应为;
(4)①加入Ag2SO4溶液后,和结合生成AgI沉淀,碘离子浓度减小,促使反应平衡逆向移动,使得碘浓度减小,溶液蓝色褪去;
②已知:(微溶),,则碘水中加入过量的硫酸银溶液,银离子会和碘离子、碘酸根离子生成AgI和沉淀,故a成分为AgI和;查阅资料知:,该反应为可逆反应,加入稀硫酸,氢离子浓度增大,则酸性条件下,碘离子、碘酸根离子反应生成碘单质,碘单质使得淀粉溶液变蓝色,反应为:;
(5)反应中,银离子在正极发生还原生成银单质,亚铁离子在负极失去电子发生氧化反应生成铁离子,则右侧银电极为正极,电解质溶液c为硝酸银溶液,左侧电极a应该使用碳棒等惰性电极,电解质溶液b可选用硫酸亚铁溶液,故图示为:;组装好装置后,闭合开关K,灵敏电流计指针发生偏转(向右偏转),即证明该反应可以发生。
选项
实验
现象
结论
A
两支试管中均装有酸性溶液,向第一支试管加入1mL草酸溶液和1mL水,向第二支试管加入2mL草酸溶液
第一支试管褪色时间比第二支试管长
其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快
B
镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中,一段时间后加入溶液
无蓝色沉淀生成
铁片没有被腐蚀
C
用pH试纸分别测定相同物质的量浓度的和NaClO溶液的pH
测得NaClO溶液的pH小于
水解程度大于
D
将稀硫酸酸化的溶液滴入溶液中
溶液变黄色
氧化性:比强
Cu
Zn
Pb
Fe(Ⅱ)
As
10.30
8.75
19.07
2.51
4.68
离子
粒度分布质量分数1%
0.0-0.1um
0.1~0.5um
0.5~1.0um
1.0~5.0um
5.0um以上
2
25.3
38.41
34.55
1.74
0.001
2.5
40.82
50.35
8.37
0.46
0.001
3
35.2
55.37
8.2
1.23
0.001
编号
实验操作
现象
1
取溶液,加入2mL 溶液(pH=1)
溶液变为棕黄色
2
向“实验1”溶液中滴加1-2滴KSCN溶液
溶液无明显变化
编号
实验操作
现象
3
碘水(含淀粉)中加入酸性溶液
溶液保持蓝色,无明显变化
4
碘水(含淀粉)中加入酸性,溶液,再加入足量溶液
产生沉淀,溶液蓝色褪去
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