2024届河北省保定市十校高三下学期三模化学试题(含解析)
展开本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的相对原子质量;H 1C 12N 14O 16Na 23S 32Ca 40Cr 52C 59
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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.《备急千金要方》中记载:“上二味(注;菖蒲、枸杞根)细锉,以水四石,煮取一石六斗,去滓,酿二斛米酒,熟稍稍长之。”下列说法错误的是
A.“菖葫”中含有天然高分子B.“去滓”可采用过滤的方法
C.上述文中涉及了萃取、分液操作D.上述酿制“米酒”的过程中发生了化学反应
2.“为国育才,五育并举”,美育是五育重要组成部分。化学之英,美在结构,美在变化……化学美随处可见。下列说法正确的是
A.苯环是由单、双键交替形成的,为正六边形平面结构
B.清晨茂密树林中的枝叶间透过的光柱与丁达尔效应有关
C.酚酞滴入NaClO溶液中,溶液变红且不褪色
D.足球烯()结构对称且含极性键
3.化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A.“化干戈为玉帛”中的“帛”的主要成分是纤维素,一定条件下可以水解生成单糖
B.“神舟十七号”宇宙飞船返回舱所用高温结构陶瓷,属于新型无机非金属材料
C.用人工合成淀粉,可减少碳排放,有利于促进“碳中和”
D.铝粉与氧化铁发生的铝热反应可用于焊接铁轨
4.实验室制乙炔的反应为,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.中含有键和键
B.0.5ml 晶体中含有的离子数目为
C.25℃时,1L pH=8的溶液中的数目为
D.1.8g水中含有的孤电子对数为0.2
5.化合物是一种潜在的储氢材料,它可由六元环状化合物通过反应
制得。下列叙述错误的是
A.分子中所有的原子在同一平面上
B.反应前后N与B原子的杂化轨道类型不变
C.、均为含极性共价键的非极性分子
D.中N原子提供孤电子对与B原子形成配位键
6.化合物e是一种药物递送的良好载体,可以甲基水杨酸(a)为原料合成,合成路线如图。
下列说法正确的是
A.化合物c、e互为同系物B.化合物a、c的环上的一氯代物的种数相同
C.化合物d能发生氧化反应和加成反应D.上述5种分子中,有4种分子中含有手性碳原子
7.下列物质的结构或性质及解释均正确且具有因果关系的是
8.一种可用作有机化工原料的化合物Q的结构如图。已知X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的主族元素,其中X的核电荷数等于其主族序数,是常温下常见的液态化合物,基态Y原子核外未成对电子数与基态W原子核外未成对电子数相等,M的单质是常温下唯一的液态非金属单质。下列说法正确的是
A.原子半径:W>Z>YB.第一电离能:Z>W>Y
C.电负性:M>W>ZD.键角:
9.下列实验操作及现象与实验结论不相符的是
10.碳酸亚铁()能够帮助治疗缺铁性贫血,属于一种补铁的营养补充剂。制备的工艺流程如图。
已知:“还原”工序中不生成S单质。下列说法错误的是
A.中S的化合价为-1价
B.“酸浸”时,物质X为
C.“还原”时发生反应的离子方程式为
D.“沉铁”时,的电离平衡正向移动
11.铬、钙、氧可形成一种具有特殊导电性的复合氧化物,其晶胞结构如图甲所示,氧离子与钙离子的最近距离为a pm。阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A.钙离子的配位数为8
B.氧离子与铬离子间的最短距离为
C.该晶胞沿z轴方向的投影如图乙
D.该复合氧化物晶体的密度为
12.科学家利用多聚物来捕获,使与在催化剂表面生成和,涉及以下反应:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
在恒压密闭容器中充入6ml 与2ml ,分别在、()压强下反应。平衡体系中,CO及的物质的量分数随温度的变化关系如图。已知:600℃下反应经过a min达到M点,且此时的选择性为50%。下列说法正确的是
已知:的选择性=。
A.对于反应Ⅰ,其正向反应速率;v(N)<v(M)
B.曲线b表示压强为时CO的物质的量分数随温度的变化关系
C.恒压条件下发生反应Ⅰ和Ⅱ,平衡后再充入惰性气体,反应Ⅱ平衡不移动
D.600℃时,反应Ⅱ的平街常数为0.4
13.我国科研人员在酸性电解液中开发了一种基于质子()化学的空气自充电Pb/PTO电池,在酸性电解液中氧的标准电极电势较高,正极放电原理及放电后的正极被空气中的氧气自发氧化的原理如图。下列有关说法错误的是
A.该电池的电解质溶液的溶剂可为水
B.放电时,电子移动方向:Pb电极→用电器→PTO电极
C.充电时,Pb电极的电极反应式:
D.放电时,PTO电极的电极反应式:
14.25℃时,一水合二甲胺[]的,叠氮酸()的(K为电离常数)。0.1的溶液中,、、、随pOH变化(加入盐酸或NaOH溶液)的关系如图所示。下列说法错误的是
A.图中P点对应溶液的pH=7.5
B.曲线d、c分别代表、随pOH的变化
C.原溶液中
D.原溶液中
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(15分)
某化学兴趣小组同学依据和的性质,设计如图装置(夹持装置已略去,装置的气密性良好)探究与的反应。
Ⅰ.探究与反应生成的气体产物。
查阅资料:与反应生成的气体产物只有一种。
(1)列举一种常见的制取的原理: (填化学方程式)。
(2)关闭K',打开K,若装置C中品红溶液不褪色,说明 ;关闭K,打开K',用小试管收集a处气体,将带火星的小木条伸入试管中,小木条复燃,可推出与反应生成的气体产物为 (填化学式)。
Ⅱ.探究与反应生成的固体产物。
(3)通入足量,二者充分反应后,装置B中的固体变为白色。同学们认为B中固体产物有三种可能:
假设1:只有。
假设2:只有 (填化学式)。
假设3:和都有。
(4)为验证假设2成立,甲同学取少量反应后的固体于试管中,加适量蒸馏水溶解后滴加稀硝酸酸化的溶液,产生白色沉淀且沉淀不溶解。
你认为甲同学设计的方案是否合理: (填“是”或“否”),理由是
。
(5)乙同学取少量反应后的固体于试管中,加适量蒸馏水溶解,并分成两等份于两支试管中。
步骤1:向第一支试管中加入过量的稀硫酸,将生成的气体通入少量酸性溶液中。
步骤2:向第二支试管中加入过量的稀盐酸,然后加入适量溶液,产生白色沉淀。
①步骤1中酸性溶液褪色,则发生反应的离子方程式为
。通过步骤1的实验现象可确定假设 (填“1”“2”或“3”)不成立。
②结合步骤1和步骤2的实验现象可确定假设 (填“1”“2”或“3”)成立。
(6)查阅资料得知学者对与反应的看法主要有两种:①2,②。结合Ⅰ和Ⅱ的实验现象,试分析上述实验玻璃管B中的固体中既有又有的原因: 。
16.(14分)
钴广泛应用于机械制造、电子电器、航空航天、电池制造等行业,是国家重要的战略资源。用含钴废料(主要成分为,含少量、、CaO、MgO、等)制备草酸钴晶体()的工艺流程如图所示,试回答下列问题:
已知:
①具有强氧化性。
②,。
(1)为提高含钴废料的浸出效率,可采取的措施是 (任写一条)。
(2)在水溶液中的电离方程式为 ;浸出渣的主要成分为 (填化学式)。
(3)向“浸出液”中加入适量的时,发生反应的离子方程式为
。
(4)①“除钙镁”后,滤液中时, 。
②若“调pH”时溶液的pH偏低,将会导致、沉淀不完全,其原因是
。
(5)将在空气中加热最终可得到钴的氧化物。分解时测得残留固体的质量随温度变化的曲线如图所示。[已知:]
经测定,A→B过程中产生的气体只有,此过程中发生反应的化学方程式为
。
17.(14分)
随着煤和石油等不可再生能源的日益枯竭,同时在“碳达峰”与“碳中和”可持续发展的目标下,作为清洁能源的天然气受到了广泛的关注。甲烷干重整反应(DRM)可以将两种温室气体(和)直接转化为合成气(主要成分为CO和),兼具环境效益和经济效益。
(1)已知:、CO和的燃烧热(△H)分别为、和。写出甲烷干重整反应的热化学方程式: 。
(2)甲烷干重整过程中可能存在反应:
R1:(主反应)
R2:
R3:
R4:
R5:
各反应的(K为各反应的平衡常数)与温度的关系如图1所示。
图1
由图可知,为提高主反应的转化率应 (填“升高温度”或“降低温度”),简述判断的理由: 。
(3)在、进料配比、温度为500~1000℃的条件下,甲烷干重整过程中甲烷的转化率、的转化率和积碳率随着温度变化的规律如图2所示。
图2
①甲烷干重整的最佳温度为 ℃。
②在最佳温度、p条件下,向某2L的恒容密闭容器中加入2ml 和2ml ,设只发生R1、R2两个反应。达平衡后,测得容器中CO的浓度为1.4,的转化率为90%,则此时R1反应的压强平衡常数 (保留两位有效数字,压强平衡常数用各组分的平衡分压代替物质的量浓度进行计算,平衡分压=物质的量分数×平衡总压强)。
(4)恒容绝热条件下仅发生主反应时,下列情况能说明该反应达到平衡状态的有 (填标号)。
A.和的转化率相等B.
C.的体积分数保持不变D.体系的温度不再变化
(5)合成气可以用于生成甲醇,在容积为2L的恒容密闭容器中加入2ml 和1ml CO,发生反应(未配平),各组分的物质的量随时间的变化如图3所示。
图3
0~5min内 ;15min时改变的条件不可能是 (填标号)。
A.充入B.充入COC.通入惰性气体
18.(15分)
妥卡替尼是一种高效的、选择性的HER2抑制剂,合成妥卡替尼的某种中间体(G)的合成路线如图:
已知:
①DMF-DMA指N,N-二甲基甲酰胺二甲缩醛,其结构简式:。
②(白色沉淀)(第二步转化与苯酚的类似)。
回答下列问题:
(1)化合物G中含氧官能团的名称为 。
(2)已知:的名称为2-氨基-1-丙醇,则化合物D的系统命名为
。
(3)化合物B→C的反应类型为 。
(4)上述路线中,化合物C→E的反应中除E外的另一有机产物的结构简式为 。
(5)化合物K为化合物A的同分异构体,满足下列条件的化合物K的结构有 (不包括A)种。
①结构中含有苯环
②苯环上只有3个氢原子且与A含有相同的官能团
其中与溴单质只能按物质的量之比为1∶1发生反应的同分异构体的结构简式为 (写出一种)。
(6)参照上述合成路线,设计以、DMF-DMA和化合物F为原料制备的合成路线(其他有机溶剂与无机化合物任选)。
高三化学考试参考答案
1.C
【解析】本题主要考查传统文化与化学,侧重考查学生对基础知识的理解能力。上述文中未涉及萃取、分液操作,C项错误。
2.B
【解析】本题主要考查化学与生活,侧重考查学生对基础知识的认知能力。苯环是正六边形的平面结构,但苯环不是由单、双键交替形成的,A项错误;NaClO具有强氧化性,可以氧化酚酞,水解生成氢氧化钠使溶液显碱性,酚酞滴入NaClO溶液中,溶液先变红后褪色,C项错误;足球烯分子由60个碳原子构成,碳原子之间的键属于非极性键,D项错误。
3.A
【解析】本题主要考查化学与生活,侧重考查学生对基础知识的认知能力。“化干戈为玉帛”中的“帛”指丝织品,其主要成分是蛋白质,蛋白质是一种高分子化合物,一定条件下水解最终生成氨基酸,A项错误。
4.C
【解析】本题主要考查物质结构与阿伏加德罗常数,侧重考查学生对基础知识的理解能力。25℃时,pH=8的溶液中,则1L pH=8的溶液中的数目为,C项错误。
5.B
【解析】本题主要考查原子结构和物质结构,侧重考查学生对基础知识的理解能力。中B、N均采取杂化,中B、N均采取杂化,B项错误。
6.C
【解析】本题主要考查常见有机化合物,侧重考查学生对基础知识的理解能力。化合物e为链状酯类高分子化合物,与c不互为同系物,A项错误;化合物a的环上的一氯代物有3种,化合物c的环上的一氯代物有4种,B项错误;上述5种分子中,只有b、c、e的分子中含有手性碳原子,D项错误。
7.D
【解析】本题主要考查物质结构与性质,侧重考查学生对基础知识的理解能力。SiC的硬度大于Si的原因是Si—C键的键能大于Si—Si键,二者均属于共价晶体,与晶体类型无关,A项错误;分解温度:,非金属性:C>Si,C—H键的键能大于Si—H键的键能,B项错误;、均为非极性分子,为极性分子,根据相似相溶原理,可知在中的溶解度更大,C项错误。
8.B
【解析】本题主要考查元素推断与物质结构,侧重考查学生对基础知识的理解能力。由已知信息可推出X、Y、Z、W、M依次为H、C、N、O、Br。原子半径:C>N>O,A项错误;电负性:O>N>Br,C项错误;键角:,D项错误。
9.C
【解析】本题主要考查实验目的、操作及现象与结论,侧重考查学生对化学实验的理解能力。配制1.00的溶液时,不能将固体直接置于容量瓶中加水溶解,其溶于水的过程中会产生热效应(放热),导致配得的溶液的浓度偏高,C项符合题意。
10.B
【解析】本题主要考查制备碳酸亚铁的工艺流程,侧重考查学生对基础知识的理解能力。“焙烧”过程中发生反应,物质X为,B项错误。
11.D
【解析】本题主要考查物质结构,侧重考查学生对基础知识的理解能力。图甲中,钙离子的配位数为12,A项错误;晶胞的边长为pm,氧离子与铬离子间的最短距离为pm,B项错误;该晶胞沿z轴方向的投影图的中心离子不可能为钙离子,C项错误。
12.D
【解析】本题主要考查化学反应原理,侧重考查学生对基础知识的理解能力。温度相同时,对于有气体参与的反应,压强越大,反应速率越快,正向反应速率:v(N)>v(M),A项错误;温度升高,反应Ⅰ平衡逆向移动,反应Ⅱ平衡正向移动,导致平衡时减小,n(CO)增大,则曲线b、d表示不同压强下CO的物质的量分数随温度的变化关系,相同温度下增大压强,反应Ⅰ正向移动,甲醇的量增大,二氧化碳的量减小,从而导致反应"逆向移动,n(CO)减小,曲线d表示压强下CO的物质的量分数随温度的变化关系,B项错误;恒压条件下,平衡后再充入惰性气体,反应体系的体积增大,反应Ⅰ和Ⅱ的气体分压减小,反应Ⅰ的平衡逆向移动,增大,减小,反应"的分压变化对其平衡不影响,但增大,减小,使反应"的化学平衡正向移动,C项错误;反应经过a min达到M点,且此时的选择性为50%,则生成甲醇、一氧化碳的物质的量相等,均设为x ml,依据化学计量关系,则平衡时、、、、CO的物质的量依次为ml、ml、x ml、2x ml、x ml,总物质的量为ml,此时甲醇的物质的量分数为10%,则,故600℃时,反应Ⅱ的平衡常数为0.4,D项正确。
13.C
【解析】本题主要考查空气自充电Pb/PTO电池,侧重考查学生对基础知识的理解能力。该电池的PTO电极通过对吸收/脱离来实现放电/充电,故该电池的电解质溶液的溶剂可为水,A项正确;放电时,Pb电极为负极,PTO电极为正极,电子移动方向为Pb电极→用电器→PTO电极,B项正确;充电时,Pb电极为阴极,发生还原反应,C项错误;放电时,PTO电极为正极,电极反应式为,D项正确。
14.D
【解析】本题主要考查电解质溶液,侧重考查学生对基础知识的理解能力。曲线a代表随pOH的变化,曲线b代表随pOH的变化,曲线c代表随pOH的变化,曲线d代表随pOH的变化。P点时,,,则,即,可求出pH=7.5,A项正确;依据上述试题分析,可知B项正确;依据物料守恒和电荷守恒,可知C项正确;将电离常数的表达式分别代入,可得,,结合电荷守恒可知D项错误。
15.
(1)(或其他合理答案,2分)
(2)已被完全吸收(或其他合理答案,2分);
(3)
(4)否;具有氧化性,能将具有还原性的氧化为,无法确定产物中是否只有
(5)①;2
②3
(6)与反应先生成和,生成的未将生成的完全氧化(或其他合理答案,2分)
【解析】本题主要考查探究与反应的实验,考查学生对化学实验的设计能力和理解能力。
(4)硝酸具有强氧化性,能将具有还原性的亚硫酸钡氧化为硫酸钡,故向溶液中滴加稀硝酸酸化的溶液,沉淀不溶解,不能确定产物中是否含,故该同学设计的方案不合理。
16.
(1)将含钴废料粉碎(或其他合理答案,2分)
(2);、
(3)
(4)①
②pH偏低,浓度过大,和结合成HF分子,降低了浓度,导致、溶解平衡向溶解方向移动
(5)
【解析】本题主要考查以含钴废料为原料制备草酸钴晶体的工艺流程,考查学生对元素化合物知识的理解能力和综合运用能力。
(2)含钴废料中加入盐酸和亚硫酸钠,与盐酸和亚硫酸钠发生反应:,使转化为,CaO溶于盐酸生成的与形成沉淀,故浸出渣的主要成分为、。
(3)根据流程图可知,加入的作用是将氧化为,该反应的离子方程式为
。
(4)①滤液中时,。
②pH偏低,浓度过大,和结合成HF分子,降低了浓度,、溶解平衡向溶解方向移动,将会导致、沉淀不完全。
(5)在空气中加热首先失去结晶水,、的相对分子质量分别为183、147。结合图像可知,初始为0.1ml ,A点时为0.1ml 。根据钴元素守恒,B点时8.03g固体中钴元素的物质的量为0.1ml,则8.03g固体中氧元素的物质的量为,则8.03g固体中C、O的物质的量之比为0.1∶0.133≈3∶4,故B点时固体产物为,A→B发生的反应为。
17.
(1)(或其他合理答案,2分)
(2)升高温度;温度升高,R4、R5反应的平衡常数减小,平衡逆向移动,R1、R2、R3反应的平衡常数增大,但R1反应的与温度关系曲线的斜率大于R2和R3的,所以升高温度有利于提高主反应的转化率
(3)①900(答到900℃~1000℃中任意温度均给分,1分)
②
(4)CD
(5)0.04;AC
【解析】本题主要考查化学反应原理,考查学生对反应原理知识的理解能力和综合运用能力。
(3)②设R1反应中的物质的量的变化量为a ml,R2反应中的物质的量的变化量为b ml。由已知条件可知平衡时,的转化率为90%,CO的物质的量为2.8ml。
起始/ml2200
变化/mlaa2a2a
起始/ml2200
变化/mlbbbb
得a+b=1.8,2a+b=2.8,解得a=1,b=0.8。平衡时、、CO、、的物质的量依次为0.2ml、1ml、2.8ml、1.2ml、0.8ml,气体总物质的量为6ml,则平衡时容器内的总压强为1.5p,R1反应的压强平衡常数。
18.
(1)羟基、醚键
(2)2-氨基-2-甲基-1-丙醇(或“2-甲基-2-氨基-1-丙醇”,2分)
(3)还原反应
(4)
(5)9;或
(6)
【解析】本题主要考查有机化学合成路线,考查学生对有机化学合成路线的理解能力与分析能力。
(4)上述路线中,C→E反应的化学方程式为
,故另一有机产物为。
(5)化合物K为化合物A的同分异构体,且化合物K中含有苯环、含有、、—CN三个官能团,结构有、、(数字代表可以连接的位置),其中取代6号位的结构为化合物A,故满足条件的化合物K的结构有10-1=9种。
选项
物质的结构或性质
解释
A
硬度;SiC>Si
晶体类型不同
B
分解温度:
相对分子质量越大,范德华力越大
C
在中的榕解度大于在中的溶解度
的相对分子质量大于的相对分子质量
D
酸性:
氟的电负性大于氯的电负性
选项
实验目的
实验操作及现象
实验结论
A
检验乙醇中是否含有水
向乙醇中加入无水硫酸铜固体,固体变浅蓝色
乙醇中含有水
B
检验某溶液中是否含
向某溶液中滴加硝酸酸化的溶液,有白色沉淀生成
该溶液中可能含有
C
配制1.00的溶液
称取10.6g 固体于100mL容量瓶中,加入蒸馏水溶解至液面与容量瓶刻度线相平
成功配制1.00的溶液
D
探究的还原性
向盛有硫酸亚铁溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液,振荡,再滴加几滴新制的氯水,溶液呈红色
具有还原性
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