2024-2025学年北京师范大学附属实验中学高三上学期开学考试化学试题(含答案)
展开一、单选题:本大题共14小题,共42分。
1.下列实验能达到目的,且对应反应方程式正确的是
A. 用电石和饱和食盐水制备乙炔:CaC2+H2O=CaO+C2H2↑
B. 用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:2MnO4−+6H++5H2O2=2Mn2++5O2↑+8H2O
C. 向Al2SO43溶液中滴加氨水制备Al(OH)3:Al3++3OH−=Al(OH)3↓
D. 用稀硝酸洗涤做过银镜反应的试管:3Ag+4H++NO3−=3Ag++NO↑+2H2O
2.下列化学用语对事实的表述不正确的是
A. 由Na和Cl形成离子键的过程:
B. 红热木炭遇浓硝酸产生红棕色气体:C+4HNO3(浓)Δ CO2↑+4NO2↑+2H2O
C. FeCl3溶液中加入Fe粉,溶液变浅绿:Fe3++Fe=2Fe2+
D. 电解饱和食盐水,产生黄绿色气体:2NaCl+2H2O电解 2NaOH+H2↑+Cl2↑
3.下列说法正确的是
A. Na2O2露置在空气中,最终转化为NaHCO3
B. 向Na2S溶液中加入H2SO3溶液,可得到S
C. 放电条件下,N2和O2直接化合生成NO2
D. 把红热的铁丝伸入盛有Cl2的集气瓶中,可得到FeCl2
4.下列离子方程式书写正确的是
A. Cl2通入水中制氯水:Cl2+H2O=2H++Cl−+ClO−
B. 可用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3SO32−+Cl2+H2O=2HSO3−+2Cl−+SO42−
C. 过量铁粉与稀硝酸反应:Fe+NO3−+4H+=Fe3++NO↑+2H2O
D. 向KAlSO42溶液中滴加Ba(OH)2溶液至SO42−恰好沉淀完全:Al3++2SO42−+2Ba2++3OH−=2BaSO4↓+Al(OH)3↓
5.下列事实中,不能用氢键解释的是
A. 水在4∘C时的密度最大B. 常温下,苯甲酸是固体,硝基苯是液体
C. NH4Br能溶于液态HBrD. 酸性:顺−丁烯二酸>反−丁烯二酸
6.完成下述实验,装置和试剂均正确的是
A. 实验室制Cl2B. 除去CO2中混有的少量SO2
C. 实验室制取NH3D. 实验室收集NO2
7.下列变化过程不涉及氧化还原反应的是
A. AB. BC. CD. D
8.实验定制备下列气体所选用的发生装置、制备试剂和除杂试剂均正确的是
A. AB. BC. CD. D
9.槟榔中含有多种生物碱,如槟榔碱和槟榔次碱,其结构如下。这些生物碱会对人体机能产生影响。下列说法正确的是
A. 槟榔碱和槟榔次碱是同系物B. 槟榔碱分子中N原子的杂化方式是sp2
C. 槟榔次碱分子中最多有4个碳原子共平面D. 槟榔碱和槟榔次碱均能与强酸、强碱反应
10.为探究SO2与Fe3+间是否发生氧化还原反应,按如图所示装置进行实验(夹持、加热仪器略),下列说法正确的是
A. A中的反应仅体现了浓硫酸的氧化性
B. 试剂a为饱和NaHCO3溶液
C. C中溶液pH降低,证明Fe3+氧化了SO2
D. 检验C中的溶液含有Fe2+,证明Fe3+氧化了SO2
11.用如图所示装置进行下列实验,实验结果与预测的现象不一致的是( )
A. AB. BC. CD. D
12.利用如图所示装置(夹持装置略)进行实验,b中现象不能证明a中产物生成的是
A. AB. BC. CD. D
13.在CuCl2溶液中存在平衡:CuH2O42++4Cl−⇀↽CuCl42−+4H2O,ΔH>0。向体系加入氨水后,溶液由绿色变为深蓝色。下列说法不正确的是
A. 基态Cu 2+价层轨道表示式为
B. CuH2O42+中H−O−H的键角小于H2O的H−O−H的键角
C. CuH2O42+中的O是sp3杂化
D. 已知体系加热后观察到颜色变浅,主要原因是因为NH3的挥发
14.聚酰胺(PA)具有良好的力学性能,一种合成路线如下图所示。
下列说法不正确的是
A. Y中含有三种官能团B. ②是酯化反应
C. 该合成路线中有可循环使用的物质D. PA可发生水解反应重新生成Z
二、填空题:本大题共1小题,共8分。
15.高纯锗(Ge)是一种良好的半导体材料。
(1)Ge位于第五周期第IVA族,则Ge的简化核外电子排布式为____。
(2)某含锗化合物D可由A和B在金属钾的条件下得到如下图。
已知:R为含N取代基,N原子与Ge原子直接相连。
①A中的Ge−Cl键是由锗的____轨道与氯的3p轨道重叠成键。
②B中标记∗的Ge的化合价是____。
③D中标记∗的Ge的VSEPR模型名称是____。
(3)Ge−I和Ge−Ⅱ是单质Ge的两种同素异形体。二者晶胞如下图(其中Ge−Ⅱ晶胞中的每个小球均代表着此位置有78个“统计分布”的原子,即每8个该位置随机均匀的有1个空位)。
①Ge−I中每个Ge原子周围与它最近且距离相等的Ge原子有____个。
②若Ge−I和Ge−Ⅱ的晶胞体积分别为V1和V2,则Ge−I和Ge−Ⅱ的密度之比是____。
(4)单质Ge的能溶于浓硝酸,生成最高价的不溶于水的锗酸;也能溶于浓NaOH溶液,生成锗酸盐。
①Ge和浓硝酸反应的化学方程式是____。
②Ge和熔融NaOH反应的离子方程式是____。
三、简答题:本大题共4小题,共32分。
16.氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。
(1)一种利用MgO热分解NH4Cl的工艺,在制取NH3同时生成Mg(OH)Cl。相同投料比[n(MgO):n(NH4Cl)=1:1]、相同反应时间、不同反应温度,固态物质中氮元素质量分数与氯元素收率的结果如下。
已知:氯元素收率=产品中氯元素的质量原料中氯元素的质量×100%
①氮元素质量分数的测定方法如下:
样品→操作a试剂XNH3→吸收过量H2SO4→测定H+标准NaOH溶液计算样品氮元素质量分数
i.试剂X与操作a分别是____、____。
ⅱ.用离子方程式表示H2SO4溶液的作用____。
②为探究380∘C∼480∘C,氯元素收率随反应温度的升高而降低的原因。
i.甲同学设计实验:取少量Mg(OH)Cl固体于试管中,加热至380∘C∼480∘C,将湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口,试纸变红,甲同学得出结论:____。
ⅱ.乙同学认为380∘C∼480∘C,氯元素收率随反应温度的升高而降低可能是因为:____。
③不考虑其他反应,分析400℃时固体的成分及其物质的量之比:____。
(2)以NH3为氮源催化氧化制备HNO3,反应原理分三步进行。
NH3→O2INO→O2ⅡNO2→H2OⅢHNO3
①第I步反应的化学方程式为____。
②制硝酸时会产生含有NO、NO2等大气污染物。用尿素NH22CO水溶液吸收体积比为1:1的NO和NO2混合气,可将N元素转变为对环境无害的气体,该反应的化学方程式____。
17.一种利用某镍矿资源(主要成分为NiS、SiO2,含有少量CuS、FeS、MgO、Al2O3、Fe2O3)提取含Ni、Cu、Fe、Mg、Al的物质的流程如下:
资料:
i.25∘C时,一些物质的Ksp如下:
ⅱ.溶液中离子浓度≤10−5ml⋅L−1时认为该离子沉淀完全。
(1)矿石在反应前需研磨,其作用是____。
(2)溶液B中的溶质主要是NiSO4,其中还可能含有的金属阳离子是____。
(3)固体A中还有少量酸浸后剩余的NiS, Ⅱ中反应的离子方程式为____。
(4)III过滤后得到的固体残渣中含有的物质是____;Ⅱ中,生成1mlCuSO4转移8mle−, Ⅲ中反应的化学方程式为____。
(5)V可以除去溶液D中的Cu2+,由此推测氧化性Ni2+____Cu2+(填“>”或“<”)。
(6)结合离子方程式解释V中加入H2O2的作用:____。
(7)VI中,NH4HCO3不宜多加,结合化学用语解释原因____。
18.丹参酮系列化合物是中药丹参的主要活性成分,具有抗菌消炎、活血化瘀、促进伤口愈合等多种作用,其衍生物K的合成路线如下:
已知:i.RCOOR′→②H2O①LiAlH4RCH2OH+R′OH
ⅱ.→②HNO2,Cu①H2,催化剂
(1)F中含有的官能团是____。
(2)A→B的化学方程式为_____。
(3)D→E的反应类型为____。
(4)下列说法正确的是____(填字母序号)。
a.D含有手性碳原子
b.B和D均能使酸性KMnO4溶液褪色
c.在水中的溶解性:B
(5)制备G的过程中会生成一种与G互为同分异构体的副产物G’,G’的结构简式为____。
(6)DMP是一种含碘化合物,其分子式可以简写为I+5O2(OR)( —是一种阴离子),被还原生成I+3O(OR),写出J和DMP反应的化学方程式____。
(7)丹参酮ⅡA的合成过程中有如下转化,已知X含三种官能团,不与金属Na反应放出H2,丹参酮IIA分子中所有与氧原子连接的碳均为sp2杂化。
写出X、丹参酮IIA的结构简式:____、____。
19.某小组同学研究了不同起始pH条件下溴酸钠和硫化钠的反应。
隔绝氧气的条件下,在50mL溶液中,NaBrO3起始浓度为0.08m/L,Na2S起始浓度为2×10−3ml/L,改变HNO3的起始加入量,测量反应过程中的pH变化,实验结果如下:
已知:a.HBrO3属于强酸,BrO3−的还原产物只有Br−,实验中HNO3不表现氧化性;
b.硫化钠被氧化的产物可能是S、SO32−、S2O32−、SO42−;
(1)为测定溶液中S2−、SO32−、S2O32−浓度,设计方法如下:
已知:a.碘标液的浓度为c1ml/L,硫代硫酸钠标液的浓度为c2ml/L;
b.KspCdCO3=1×10−12 KspCd(OH)2=7.2×10−15 Ksp(CdS)=8×10−27 CdSO3和CdS2O3微溶于水;
c.SO32−能与甲醛反应,产物不被I2氧化
d.2S2O32−+I2=S4O62−+2I−
步骤1:取10mL待测液,加入一定体积的过量碘标液,充分反应后,用硫代硫酸钠标液滴定,消耗硫代硫酸钠标液的体积是V1mL;
步骤2:取20mL待测液,加入过量CdCO3,充分反应后,过滤并洗涤沉淀,将滤液合并后等分为两份,一份用碘标液滴定,消耗碘标液的体积是V2mL;另一份加入过量甲醛溶液后,再用碘标液滴定,消耗碘标液的体积是V3mL。
①步骤1中滴定时使用的指示剂是____,滴定终点的现象是____。
②步骤2中加入CdCO3的作用是____。
③待测液中SO32−和S2O32−的物质的量浓度之比是____。
(2)实验I中未检测到SO32−和SO42−的生成,用离子方程式表示18min后溶液pH下降的原因:____。
(3)为研究实验Ⅱ中pH的变化情况,进行实验III和实验IV:
取少量实验Ⅱ进行10min左右的液体,离心分离浑浊,得到溶液A,进行实验III:
实验IV:
步骤1:取一定量的溴酸钠溶液和亚硫酸氢钠溶液混合,反应液温度未有明显变化,测定反应中BrO3−的反应速率,结果如图所示。
步骤2:实验前先在容器中加入少量硫酸钠和溴化钠固体,重复步骤1,测得BrO3−的反应速率变化曲线与上图几乎完全重合。
已知:a.pH>3溶液中,BrO3−与S2O32−的反应可忽略不计;
b.CaS和CaS2O3易溶于水;
①实验Ⅲ中,白色沉淀1完全溶于稀盐酸,能否说明溶液A中没有SO42−,理由是____,进一步检验溶液A中是否有SO42−的方案是____。
②实验Ⅲ中,由无色溶液1加入足量稀盐酸的实验现象可以得到的实验结论是____。
③结合离子方程式,解释实验Ⅱ中2min之后pH变化的可能原因:____。
结果表明,不同起始pH条件下,溴酸钠和硫化钠的反应速率和反应产物会有差异。
参考答案
1.D
2.C
3.B
4.B
5.C
6.B
7.C
8.A
9.D
10.D
11.A
12.A
13.B
14.D
15.(1)[Ar]3d104s24p2
(2) sp2 +2 四面体形
(3) 4 8V2/7V1
(4) Ge+4HNO3(浓)=H2GeO3↓+4NO2↑+H2O Ge+2OH−+H2O=GeO32−+2H2↑
16.(1)浓NaOH溶液 加热 NH3+H+=NH4+ Mg(OH)Cl不稳定,380∘C∼480∘C时分解产生HCl NH4Cl分解速率过快,来不及与MgO反应,产生HCl逸出体系 n(MgO):n[Mg(OH)Cl]=1:3
(2) 4NH3+5O2催化剂Δ4NO+6H2O NO+NO2+NH22CO=2N2+CO2+2H2O
17.(1)增大反应物的接触面积,加快化学反应速率,使反应更充分
(2)Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+
(3)Cu2++NiS=Ni2++CuS
(4) SiO2 CuS+2O2ΔH5SO4CuSO4
(5)<
(6)2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,有利于提取含Fe物质
(7)NH4HCO3过多,会导致发生反应Al3++3HCO3−=Al(OH)3↓+3CO2↑,Fe(OH)3中会含有Al(OH)3
18.(1)硝基、碳碳双键、醚键
(2)+C2H5OH⇀↽▵浓硫酸+H2O
(3)取代反应
(4)bcd
(5)
(6)+2IO2(OR)→+2IO(OR)+H2O
(7)
19.(1)淀粉加入最后半滴硫代硫酸钠标液后,溶液由蓝色变为无色,半分钟内无变化沉淀S2− V2−V3/2V3
(2)6S+2BrO3−+3H2O=2S2O32−+2Br−+6H+
(3) 不能说明,因为CaSO4微溶于水 向无色溶液2中加入BaCl2溶液,观察是否有白色沉淀生成 溶液A中没有S2O32− 2min以后发生反应:3S+2BrO3−+3H2O=3S2O32−+2Br−+6H+,(产生的H+部分被SO32−、S2−、HS−或S(II)被氧化为S时产生的OH−消耗)溶液的pH逐渐下降,10min后足够浓度的H+催化反应3HSO3−+BrO3−=3SO42−+Br−+3H+,溶液的pH迅速下降(合理答案即可)
A
B
C
D
将铁片放入冷的浓硫酸中无明显现象
向 FeCl2溶液中滴加 KSCN溶液,不变色,滴加氯水后溶液显红色
向 Na2SO3固体中加入硫酸,生成无色气体
向包有 Na2O2粉末的脱脂棉上滴几滴蒸馏水,脱脂棉燃烧
选项
气体
发生装置
制备试剂
除杂试剂
A
NH3
a
NH4Cl固体+CaOH2固体
碱石灰
B
Cl2
c
MnO2+浓盐酸
NaOH溶液+浓硫酸
G
CO2
b
大理石+稀硫酸
浓硫酸
D
C2H4
c
无水乙醇+浓硫酸
NaOH溶液
选项
①中的物质
②中的物质
预测装置中现象
A
NO2
蒸馏水
试管充满无色溶液
B
SO2
紫色石蕊溶液
溶液逐渐变为红色
C
NH3
AlCl3溶液
产生白色沉淀
D
Cl2
AgNO3溶液
产生白色沉淀
a中反应
b中检测试剂及现象
A
浓HNO3分解生成NO2
淀粉−KI溶液变蓝
B
Cu与浓H2SO4生成SO2
品红溶液褪色
C
浓NaOH与NH4Cl溶液生成NH3
酚酞溶液变红
D
CH3CHBrCH3与NaOH乙醇溶液生成丙烯
溴的四氯化碳溶液褪色
物质
CuS
NiS
FeS
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Ksp
6.3×10−36
2.0×10−26
6.3×10−18
4.6×10−33
4.0×10−38
8.0×10−16
实验序号
实验I
实验II
HNO3的起始加入量/ml
1×10−4
1.3×10−4
实验结果
液体变浑,pH变化如下图:
液体迅速变浑,随后浑浊逐渐减少,10min时溶液基本澄清,过程中pH变化如下图:
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