甘肃省张掖市高台县一中2024-2025高三下学期第三次检测化学试卷（含解析）
化学答案
试卷总评:本试卷结构和试题难度与高考真题保持了相对一致,试题立足于高中化学主干内容,强调化学与科技、生产、生活的亲密联系。在考查化学学科基本知识、基本技能的同时实现了对化学核心素养的全面考查。
情境题:第1、2、7和11题以历史人文和科技创新为情境,展现了化学在生活中的应用,符合新课程标准对情境创设的要求。
亮点题:第7题以布洛芬的修饰过程为背景考查有机物的结构和性质;第11题以新型Zn-NO2电池为背景考查电化学的相关知识。
试 题 详 解
1.D 本题考查传统材料主要成分的相关知识,考查了科学态度与社会责任的学科素养。
定窑烧制的白瓷属于陶瓷,是传统硅酸盐材质。黄花梨四撞提盒是由木材制成的,木材的主要成分是纤维素,A项不符合题意;女史箴图是纸上画作,纸的主要成分是纤维素,B项不符合题意;曾侯乙编钟由青铜制成,青铜属于合金,C项不符合题意;青花山水长形瓷枕属于陶瓷,是传统硅酸盐材料,D项符合题意。
2.D 本题考查日常生活中的化学的相关知识,考查了科学态度与社会责任的学科素养。
液氮无色透明,无毒性,因其具有深度冷冻性,在医学领域的高科技应用上前景广阔,如低温保存待移植的人体器官或骨髓等,A项正确;复合材料是在基体中添加高性能增强材料,经特殊的材料复合工艺加工后形成的性能优良的新型材料,制造航天服面窗的复合材料应具有高抗冲击性、高防辐射性、高光谱透过率等优良性能,B项正确;施肥时应避免将铵态氮肥与草木灰同时使用,是因为铵态氮肥中的铵根离子和草木灰中的碳酸根离子会发生双水解生成易分解的一水合氨而使肥力下降,C项正确;石墨纳米纤维属于无机非金属材料,D项错误。
3.B 本题考查化学用语的相关知识,考查了宏观辨识与微观探析的学科素养。
H2O为共价化合物,用电子式表示H2O的形成过程为,A项错误;铁为26号元素,基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2,B项正确;用氢键表示法表示邻羟基苯甲醛分子内氢键为,C项错误;SO3中心原子硫原子的价层电子对数为3+=3,故VSEPR模型应为平面三角形,D项错误。
4.(易错题)B 本题考查化学性质类比推理的相关知识,考查了宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的学科素养。
O3是极性分子,A项错误;NH3中N为-3价,PH3中P为-3价,N和P均处于最低价,故NH3和PH3均表现还原性,B项正确;Li与Mg在元素周期表中处于对角线位置,化合物性质相似,MgCO3难溶于水,故Li2CO3不可能易溶于水,C项错误;乙二醇被氧化为乙二酸,乙二酸可以进一步被足量的酸性高锰酸钾氧化为CO2,D项错误。
[易错分析]O3与SO2互为等电子体,所以为极性分子;Li与Mg在元素周期表中处于对角线位置,化合物性质相似,MgCO3难溶于水,Li2CO3微溶于水;乙二酸仍具有还原性,可以进一步被酸性高锰酸钾氧化。
5.C 本题考查物质结构与反应机理的相关知识,考查了宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的学科素养。
N和NH3中心N原子的价层电子对数分别为4+=4、3+=4,则N原子的杂化方式均为sp3,A项正确;由图可知,吸附时NH3与H原子配位转化为[NH4]+,即N原子与羧基中的H原子发生作用,B项正确;6NO+4NH35N2+6H2O中NO得电子生成N2,1 mol NO转移2 mol 电子,30 g NO的物质的量为=1 mol,转移电子数约为2×6.02×1023,C项错误;含氧官能团化学吸附NH3时形成[NH4]+,含氧官能团化学吸附NO时形成CO—NO结构,说明含氧官能团化学吸附NH3、NO的连接方式与O、N、C和H的电负性大小有关,元素电负性越大,吸引键合电子的能力越强,D项正确。
6.B 本题考查元素“位、构、性”推断的相关知识,考查了宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的学科素养。
图示五种元素中,M的原子序数最大,由化合物T的组成知,M为碱金属元素;根据短周期元素可知,M为钠元素;由阴离子结构可知,X原子形成1个单键且原子序数最小,X为氢元素;W原子形成2个单键,其最外层有6个电子,W为氧元素;Y原子形成4个单键,Y为碳元素;Z原子形成3个单键,Z为氮元素。同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,由于N的2p轨道为半充满结构,较稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能:N>O>C,A项错误;C、N中C、N价层电子对数均为3,采用sp2杂化,空间结构为平面三角形,键角都是120°,B项正确;甲烷分子间不存在氢键,沸点最低,氧元素的电负性大于氮,氧原子的半径小于氮,水分子间氢键比氨分子间氢键强,所以H2O的沸点高于NH3,H2O、NH3、CH4的沸点依次降低,C项错误;氧化钠的熔点高于氯化钠,且来源少、价格高,故工业上采用电解熔融氯化钠的方法制备钠单质,节省能源,降低成本,D项错误。
7.(亮点题)D 本题考查有机物的结构与性质的相关知识,考查了宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的学科素养。
该修饰过程羧基转化为酯基,故可以通过酯化反应(取代反应)实现,A项正确;布洛芬中含有的羧基是亲水基团,可以和水分子形成氢键,X中没有亲水基团,故水溶性:X小于布洛芬,B项正确;布洛芬和X的苯环上均有两种不同化学环境的H原子,一氯代物都有2种,C项正确;布洛芬中存在连接3个碳原子的饱和碳原子,则布洛芬中所有碳原子一定不共平面,D项错误。
8.(新情境题)D 本题考查晶体结构和性质的相关知识,考查了宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的学科素养。
由晶胞结构可知,Cu位于晶胞的顶角和面心,则与每个Cu原子紧邻的Cu原子有12个,A项正确;由晶胞结构可知,Cu原子与Br原子的最小核间距离为体对角线的,为a pm,B项正确;该晶胞中含有8×+6×=4个Cu,4个Br,则晶体的密度为d g·cm-3= g·cm-3,解得NA=,C项正确;已知M点的原子坐标为(0,0,0),由晶胞结构可知,N点的原子坐标为(,,),D项错误。
9.B 本题考查化学反应速率与化学平衡的相关知识,考查了变化观念与平衡思想、 证据推理与模型认知的学科素养。
由题干反应E(g)+M(g)F(g)G(g)信息可知,达到平衡之前,F的浓度先增大后减小,G的浓度一直增大,E、M的浓度一直减小,故可知X为c(G)随t的变化曲线,浓度一直减小的曲线为c(E)或者c(M)随t的变化曲线,浓度先增大后减小的曲线为c(F)随t的变化曲线。X为c(G)随t的变化曲线,A项错误;根据图像信息可知,0~t1 s内,E和M完全转化生成F,而F的浓度增大了a mol·L-1,说明已有(0.10-a) mol·L-1的F转化生成G,G的浓度增大了(0.10-a) mol·L-1,则v(G)=== mol·L-1·s-1,B项正确;由题干图像信息可知,F的浓度先增大后减小,且F的浓度增大得比G的浓度快,故反应①的速率大于反应②的速率,活化能越大,反应速率越慢,故反应的活化能:①<②,C项错误;由题干图像信息可知,反应①即E(g)+M(g)F(g)不可逆,反应②即F(g)G(g)反应前后气体体积不变,故t2 s时,扩大容器的体积,平衡不移动,n(F)不变,D项错误。
10.D 本题考查化学实验方案的设计与评价的相关知识,考查了证据推理与模型认知、科学探究与创新意识的学科素养。
NaHA溶液中存在HA-的水解和电离,当水解程度大于电离程度时显碱性,电离程度大于水解程度时显酸性,不能根据溶液的pH比较NaHA与NaB的水解程度大小,A项错误;向1 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中滴入2滴0.1 mol·L-1 MgCl2溶液,此时NaOH过量,再滴入2滴0.1 mol·L-1 CuSO4溶液后生成的蓝色沉淀不一定是由氢氧化镁转化而来的,不能得出Ksp:Cu(OH)2
新型Zn-NO2电池能有效地捕获NO2并将其转化为N,由图可知,a电极(Zn)为原电池负极,b电极为正极。右池为电解池,与原电池负极相连的c极为电解池阴极,与原电池正极相连的d极为电解池阳极。b电极为原电池的正极,发生的是还原反应,A项错误;丙室中阳极上水失电子产生氧气,电极反应式为2H2O-4e-4H++O2↑,当电路中转移2 mol电子时,丙室产生氧气的质量为16 g,同时会有2 mol质子转移至乙室,则丙室溶液中减少的质量为16 g+2 mol×1 g·mol-1=18 g,B项正确;乙室中生成NH3,所以乙室中溶液环境为碱性,电解池总反应的离子方程式为2N+4H2O2NH3↑+3O2↑+2OH-,C项错误;放电顺序:Cl->OH-,若加入NaCl,Cl-会在阳极放电产生Cl2,并不能生成H+,H+无法迁移至乙室去平衡电荷,会导致电解反应难以发生,可加入硫酸钠固体增强溶液的导电性,D项错误。
[方法技巧]原电池、电解池串联,先判断原电池,能发生自发的氧化还原反应的为原电池,其他均为电解池,与原电池负极相连的为阴极,与正极相连的为阳极,阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应。
12.C 本题考查化学反应历程的相关知识,考查了宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的学科素养。
避免生成有毒物质,可防止环境污染,符合绿色化学的理念,A项正确;反应过程中,
参与了反应,而后又有生成,故在反应中作催化剂,B项正确;由图可知,反应过程中N元素的成键数目保持不变,但S元素的成键数目发生改变,C项错误;由转化关系知,醇催化氧化的总反应为
+HCl,D项正确。
13.B 本题考查化学反应的能量变化的相关知识,考查了宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的学科素养。
从图中可以看出,反应CH3CH2CH3+Cl·CH3CH2H2+HCl的生成物能量比反应物能量低,则该反应为放热过程,A项正确;由图1可知,CH3HCH3的中间碳原子和与它相连的原子共面,则中间碳原子的杂化方式为sp2,B项错误;由图2可知,CH3HCH3的能量比CH3CH2H2的低,则稳定性:CH3HCH3>CH3CH2H2,C项正确;已知一氯代反应中CH3CH2CH3的亚甲基氢原子的反应活性(单个氢原子被氯原子取代的概率)是甲基氢原子活性的4.5倍,设丙烷一氯取代时无副反应发生,则1-氯丙烷在有机产物中的物质的量百分数为×100%=40%,D项正确。
14.A 本题考查电解质溶液的相关知识,考查了宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想的学科素养。
由图1可知,随着pOH的增大,横坐标从左到右氢氧根离子浓度减小,故Ⅲ为H2C2O4的分布分数,Ⅱ为HC2的分布分数,Ⅰ为C2的分布分数。M点:==c(H+)=
10-4.3,P点:==c(H+)=
10-1.3。 图2中,随pOH增大,即pH减小,
lg 增大,lg 减小,L1表示
lg ,L2表示lg 。c点:
lg=lg ,则有c(H2C2O4)=
c(C2),·=·
=c2(H+)=10-1.3×10-4.3=10-5.6,解得c(H+)=10-2.8 mol·L-1,即N点和c点对应的c(H+)=10-2.8 mol·L-1,A项正确;a点时,根据电荷守恒,有c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(HC2)+2c(C2),根据元素守恒,有c(Na+)=2c(HC2)+2c(C2)+2c(H2C2O4),两式联立,得c(HC2)+2c(H2C2O4)=c(Cl-)+c(OH-)-c(H+),L2表示lg,a点
lg >0,故c(HC2)>c(H2C2O4),则有3c(HC2)>c(Cl-)+c(OH-)-c(H+),B项错误;a、b两点pH相等,水的电离程度相同,随着pH的减小,水的电离程度逐渐减小,故水的电离程度:a=b>c>d,C项错误;L2表示lg ,c点pH为2.8,d点溶液的主要成分为NaHC2O4和H2C2O4,d点时,lg =1.3>0,则有c(HC2)>
c(H2C2O4),D项错误。
15.本题考查物质的制备实验的相关知识,考查了宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识的学科素养。
实验室常以CoCl2、NH3、H2O2和NH4Cl在活性炭为催化剂的条件下来制备[Co(NH3)6]Cl3,反应的化学方程式为2CoCl2+10NH3+2NH4Cl+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O,题干实验装置中装置A为制备NH3的发生装置,原理为NH3·H2O+CaOCa(OH)2+NH3↑,装置B为制备[Co(NH3)6]Cl3的发生装置,C为尾气处理装置。
(1)Co的原子序数为27,其基态核外电子排布式为[Ar]3d74s2,当Co失去2个电子形成Co2+时,其价电子排布式变为3d7,价电子轨道表示式为
(2)由题干实验装置图可知,装置A中盛放浓氨水的仪器名称为分液漏斗。
(3)多孔球泡的作用是增大气体与溶液的接触面积,使反应充分进行。
(4)装置B中反应温度过高会加快氨的挥发和H2O2的分解,温度过低会导致反应速率慢。
(5)由题意可知,氯化亚钴能与氨水反应生成氢氧化亚钴沉淀,所以混合溶液中氯化铵的作用是抑制氨水电离,防止溶液中氢氧根离子浓度过大生成氢氧化亚钴沉淀,导致产率降低。
(6)①溶液中存在碘单质,加入淀粉溶液,溶液变为蓝色,随着硫代硫酸钠标准溶液的滴入,碘单质被消耗,碘单质恰好完全反应时溶液为无色,故滴定至终点的现象是当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不恢复原来的颜色。②由得失电子数目守恒可得如下转化关系:2Co3+~I2~2Na2S2O3,滴定消耗硫代硫酸钠溶液的体积为30.00 mL,则产品的纯度为
×100%=80.25%。
[参考答案]
(2)分液漏斗(2分)
(3)增大气体与溶液的接触面积,使反应充分进行(2分)
(4)反应速率慢(2分)
(5)抑制氨水电离(2分)
(6)①滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不恢复原来的颜色(2分) ②80.25(2分)
16.本题考查物质制备的工艺流程的相关知识,考查了证据推理与模型认知、科学态度与社会责任的学科素养。
由题干工艺流程图可知,向废弃钴酸锂正极材料(还含有铝箔、炭黑、有机粘合剂等)中加入H2SO4、H2O2使Al转化为Al3+,LiCoO2转化为Li+、Co2+,然后过滤得到滤饼1,滤饼1的主要成分为炭黑和吸附的有机粘合剂,滤液1中主要含有Al3+、Li+和Co2+,加入过量的NaOH溶液将Co2+转化为Co(OH)2,Al3+转化为[Al(OH)4]-,过滤出的滤饼2的主要成分为Co(OH)2,滤液2中主要含有
[Al(OH)4]-、Li+和Na+,向滤液2中通入过量的CO2进行沉铝,将[Al(OH)4]-转化为Al(OH)3沉淀,过滤出的滤饼3的主要成分为Al(OH)3,此时滤液3的主要成分为LiHCO3、NaHCO3,然后加热煮沸,将可溶性LiHCO3转化为微溶物Li2CO3,再过滤、洗涤、干燥即得Li2CO3固体。
(1)适当提高硫酸的浓度、将反应物粉碎或者充分搅拌等均可提高“酸浸”浸出率及速率。
(2)“酸浸”时H2O2的作用为将LiCoO2中的三价钴转化为Co2+,根据氧化还原反应配平可得,LiCoO2发生反应的离子方程式为 2LiCoO2+H2O2+6H+2Li++2Co2++4H2O+O2↑。
(3)通过焰色试验可以鉴别滤饼2中是否含有Na+,具体方法为用洗净后的金属铁丝(或铂丝)蘸取少量的滤饼2在酒精灯火焰外焰上灼烧,若观察到火焰呈黄色,说明含有Na+,反之则不含。
(4)“沉钴”时加入的NaOH需过量的原因为加入过量的NaOH溶液将Co2+转化为Co(OH)2,Al3+转化为[Al(OH)4]-,从而分离钴和铝。
(5)由分析可知,“沉铝”即向含有Na[Al(OH)4]的溶液中通入过量的CO2,故涉及反应的离子方程式为[Al(OH)4]-+CO2Al(OH)3↓+HC。根据反应Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-,则K=
=100.63,当[Al(OH)4]-的浓度等于10-5 mol·L-1时,代入数据可知,c(OH-)=
10-5.63 mol·L-1,此时c(Al3+)= mol·L-1=10-16.11 mol·L-1,远小于10-5 mol·L-1,此时c(H+)== mol·L-1=10-8.37 mol·L-1, pH=-lg c(H+)=8.37。
(6)已知Li2CO3微溶于水,LiHCO3易溶于水,则“工序4”的目的是加热煮沸,将可溶性LiHCO3转化为微溶物Li2CO3,故其具体操作为加热煮沸,过滤,C项符合题意。
(7)滤饼2的主要成分为Co(OH)2,根据“滤饼2”在空气中加热分解的热重图,设1 mol Co(OH)2在空气中加热分解,则CD段的质量为93 g×86.4%≈80.35 g,故CD段对应物质中O的物质的量为≈1.33 mol,即n(Co)∶n(O)=1∶1.33≈3∶4,则CD段得到的固体的化学式近似为Co3O4。
[参考答案](1)适当提高硫酸的浓度(或将反应物粉碎或充分搅拌等,1分)
(2)将LiCoO2中的三价钴转化为Co2+(1分) 2LiCoO2+H2O2+6H+2Li++2Co2++4H2O+O2↑(2分)
(3)用洗净后的金属铁丝(或铂丝)蘸取少量的滤饼2在酒精灯火焰外焰上灼烧,若观察到火焰呈黄色,说明含有Na+,反之则不含(2分)
(4)将Co2+转化为Co(OH)2,Al3+转化为[Al(OH)4]-,以分离Co2+和Al3+(2分)
(5)[Al(OH)4]-+CO2Al(OH)3↓+HC(2分) 8.37(2分)
(6)C(1分) (7)Co3O4(2分)
17.本题考查化学反应原理综合利用的相关知识,考查了证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想的学科素养。
(1)X能发生银镜反应,则含有醛基,可以看作联氨中的一个氢原子被醛基取代,故X的结构简式为H2N—NH—CHO;Y属于铵盐,则含有N,HCNO为氰酸,即Y为NH4CNO。
(2)由图知,①2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(g) ΔH=-272 kJ·mol-1,②H2NCOONH4(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH=+138 kJ·mol-1,由盖斯定律可知,①+②可得2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(l),ΔH=-272 kJ·mol-1+138 kJ·mol-1=-134 kJ·mol-1。
(3)由于N中N元素为+5价,CO(NH2)2中N元素为-3价,因此N被还原;控速步骤为活化能最大的一步,由图知NH2的活化能最大,因此控速步骤为*CO2NH2COOHNH2,C项符合题意。
(4)反应达到平衡状态的标志为正、逆反应速率相等或变量不变,对于反应2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(l),气体密度随反应的进行而减小,气体密度不随时间变化时反应达到平衡状态,A项符合题意;由于生成物中无气体,CO2的体积分数一直不变,当其不随时间变化时无法说明反应达到平衡状态,B项不符合题意;该反应为气体体积减小的反应,气体总压强不随时间变化时,可以说明反应达到平衡状态,C项符合题意;CO2、NH3的转化率之比始终不随时间变化,故无法判断反应是否达到平衡状态,D项不符合题意。
(5)①由于该反应正向进行时为放热反应,因此在相同投料比下,升高温度,平衡向左移动,CO2的平衡转化率降低。②相同温度下,曲线a的CO2平衡转化率最低,因此投入CO2比例高,则此投料比为1∶1。③根据M点所对应的曲线中,相同温度下,CO2平衡转化率最高,为40%,可知此时投料比为3∶1,设起始时充入NH3 3a mol、CO2 a mol,列三段式:
设起始充入气体时总压为p,由于平衡时M点对应的总压强为140 kPa,则有=,解得p=200 kPa;则NH3分压的平均变化率为
=
8 kPa·min-1。
[参考答案](1)H2N—NH—CHO、NH4CNO(2分)
(2)-134 kJ·mol-1(2分)
(3)N (1分) C(1分)
(4)AC(2分)
(5)①合成尿素的反应是放热反应,当投料比不变时,升温平衡向左移动(2分) ②1∶1(2分) ③8(2分)
18.本题考查有机物的推断与合成的相关知识,考查了宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的学科素养。
由AC根据反应条件可推知A为,B为二氯甲烷与A发生取代反应的产物;与a(C2H2O3)反应生成,推知a为OHCCOOH;结合已知信息ⅰ与D的分子式推知D为;由EF推知E为乙酸乙酯,结合已知信息ⅱ可推知E与F反应生成G:
。
(1)A 的名称为邻苯二酚或1,2-苯二酚。
(2)a为乙醛酸,含有的官能团为醛基、羧基。
(3)EF为卤代反应,可知反应类型为取代反应。
(4)由上述分析可知,D为,据此可知CD的化学方程式为2+O2
2+2CO2+2H2O。
(5)结合已知信息,可知E与F反应可生成G(),取代位置的不同会产生副产物,与G互为同分异构体的副产物Y为。
(6)D的同分异构体能使FeCl3溶液发生显色反应,且1 mol有机物能消耗3 mol NaOH,故苯环上连有3个羟基和1个乙炔基,可视为苯六酚()上3个羟基被2个氢原子和1个乙炔基取代,等同于苯环上连有X、X、Y三个基团,结构简式为、、、、、
,共6种情况。
(7)经分析可知有如下过程:
,由此可知中间产物2和4的结构简式分别为
、。
[参考答案](1)邻苯二酚(或1,2-苯二酚,2分)
(2)醛基、羧基(2分)
(3)取代反应(1分)
(4)2+O22+2CO2+2H2O(2分)
(5)(2分)
(6)6(2分)
(7)(2分) (2分)高台县一中2024-2025学年高三下学期第三次检测
化 学
本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分。考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Co-59 Cu-64 Br-80
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.“定州花瓷瓯,颜色天下白”。定窑烧制的白瓷胎质洁白细腻,釉色匀净,薄而坚硬,素有“白如玉、薄如纸、声如磬”的美誉,下列物质材质与之相同的是 ( )
A.黄花梨四撞提盒 B.女史箴图 C.曾侯乙编钟 D.青花山水长形瓷枕
2.化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是 ( )
A.医学上常用液氮作冷冻剂来保存待移植的活性器官
B.制造航天服面窗的复合材料应具有高抗冲击性、高防辐射性、高光谱透过率等优良性能
C.施肥时应避免将铵态氮肥与草木灰同时使用,因为两者会发生双水解而使肥力下降
D.石墨纳米纤维(GNF)是重要的碳质储氢材料,石墨纳米纤维属于有机高分子材料
3.下列化学用语的表达正确的是 ( )
A.用电子式表示H2O的形成过程:
B.基态Fe原子的价层电子排布式:3d64s2
C.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
D.SO3的VSEPR模型:
4.(易错题)类比推理是化学中常用的思维方法,下列说法正确的是 ( )
A.S8是非极性分子,则O3是非极性分子
B.NH3有还原性,则PH3也有还原性
C.Na2CO3易溶于水,则Li2CO3也易溶于水
D.CH3CH2OH被足量酸性KMnO4溶液氧化为CH3COOH,则HOCH2CH2OH被足量酸性KMnO4溶液氧化为HOOC—COOH
5.有NH3存在时,活性炭吸附脱除NO反应的化学方程式为6NO+4NH35N2+6H2O。研究发现:活性炭的表面含有羧基等含氧官能团,活性炭含氧官能团化学吸附NH3和NO的机理如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.N和NH3中心原子的杂化方式相同
B.吸附时,NH3中的N原子与羧基中的H原子发生作用
C.室温时,脱除30 g NO转移电子数约为6.02×1023
D.含氧官能团化学吸附NH3、NO的连接方式与O、N、C和H的电负性有关
6.短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大,这五种元素组成一种常用的增味剂T,其结构如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.第一电离能:Y
C.简单氢化物的沸点:W>Y>Z
D.工业上电解熔融M2W制备单质M
7.(亮点题)布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用。口服该药对胃、肠道有刺激性,可以对该分子进行如图所示的修饰,以降低毒副作用。下列说法错误的是 ( )
A.该修饰过程为取代反应
B.水溶性:X小于布洛芬
C.布洛芬和X的苯环上的一氯代物都有2种
D.布洛芬分子中所有碳原子可能在同一个平面
8.(新情境题)CuBr是一种常见的有机催化剂,其晶胞结构如图所示,晶胞参数为a pm。CuBr的晶体密度为d g·cm-3,下列说法错误的是 ( )
A.与每个Cu原子紧邻的Cu原子有12个
B.Cu原子与Br原子的最小核间距离为a pm
C.用a和d表示阿伏加德罗常数的值为
D.已知M点的原子坐标为(0,0,0),则N点的原子坐标为(,,)
9.一定温度下,向恒容密闭容器中投入E和M发生如下反应:E(g)+M(g)F(g)G(g)。已知反应初始c0(E)=c0(M)=0.10 mol·L-1,
部分物质的浓度(c)随时间(t)的变化关系如图所示,t2 s后反应体系达到平衡状态。下列说法正确的是 ( )
A.X为c(F)随t的变化曲线
B.0~t1 s内,v(G)= mol·L-1·s-1
C.反应的活化能:①>②
D.t2 s时,扩大容器的体积,n(F)减小
10.下列实验操作、现象和结论都正确的是 ( )
选项 目的 实验操作 现象和结论
A 探究盐类的水解程度 常温下,用pH计测得0.1 mol·L-1弱酸盐NaHA、NaB、Na2A溶液的pH分别为a、b、c 若c>b>a,则水解程度:A2->B->HA-
B 实现沉淀的 转化 向1 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中滴入2滴0.1 mol·L-1 MgCl2溶液,再滴入2滴0.1 mol·L-1 CuSO4溶液 若白色沉淀→蓝色沉淀,则Ksp:Cu(OH)2
D 验证不同微粒与Cu2+的配 位能力 向稀CuCl2溶液中加入适量的NaCl固体,溶液颜色由蓝色变为绿色 [Cu(H2O)4]2-转化为[CuCl4]2-,说明Cl-与Cu2+的配位能力比H2O的强
11.(重难题)西北工业大学推出一种新型Zn-NO2电池,该电池能有效地捕获NO2并将其转化为N。现利用Zn-NO2电池将产生的N电解制氨,过程如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.b电极是阳极,NO2在b电极上发生氧化反应
B.当电路中转移2 mol电子时,丙室溶液质量减少18 g
C.电解池的总反应为2H++2N+2H2O2NH3↑+3O2↑
D.为增强丙室中溶液的导电性,可以加入一定量的NaCl固体
12.科研工作者研究出一种新型的醇催化氧化途径,可以避免生成有毒物质,其部分反应机理如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.避免生成有毒物质符合绿色化学的理念
B.在该反应中作催化剂
C.反应过程中N元素和S元素的成键数目均保持不变
D.总反应的化学方程式为
+HCl
13.丙烷发生一氯取代时,可与由Cl2通过光照解离出来的氯原子(Cl·)作用产生两种自由基:CH3HCH3(结构如图1所示)与CH3CH2H2,其过程中的能量变化如图2所示。已知一氯代反应中CH3CH2CH3的亚甲基氢原子的反应活性(单个氢原子被氯原子取代的概率)是甲基氢原子活性的4.5倍。下列说法错误的是 ( )
A.CH3CH2CH3+Cl·CH3CH2H2+HCl为放热过程
B.CH3HCH3的中间碳原子的杂化方式为sp3
C.稳定性:CH3HCH3>CH3CH2H2
D.设丙烷一氯取代时无副反应发生,则1-氯丙烷在有机产物中的物质的量百分数为40%
14.常温下,向0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中滴加稀盐酸,所得混合溶液的pOH与分布系数
δ[δ=,X=H2C2O4、HC2或C2]的变化关系如图1所示,pOH与P[P=lg或lg]的变化关系如图2所示。
下列说法正确的是 ( )
A.N点和c点溶液中c(H+)相同,为10-2.8 mol·L-1
B.a点时,3c(HC2)
D.d点时,c(H2C2O4)>c(HC2)>c(H+)>c(C2)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)三氯化六氨合钴(Ⅲ){[Co(NH3)6]Cl3}是一种典型的维尔纳配合物,其在水中的溶解度随温度的升高而增大。实验室常以活性炭为催化剂来制备,化学方程式为2CoCl2+10NH3+2NH4Cl+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O。某实验小组设计装置如图所示(夹持仪器及加热装置已省略),回答下列问题:
(1)Co2+的价层电子轨道表示式为 。
(2)装置A中盛放浓氨水的仪器名称为 。
(3)多孔球泡的作用是 。
(4)装置B中反应温度过高会加快氨的挥发和H2O2的分解,温度过低会导致 。
(5)装置B中的NH4Cl溶液除做反应物外,另一个作用是 ,避免生成Co(OH)2沉淀。
(6)装置B中反应结束后,用冰水浴冷却后过滤,把沉淀溶于沸水中,再过滤,向滤液中加入浓盐酸,析出橙黄色晶体,经过过滤、洗涤、干燥得到产品[Co(NH3)6]Cl3。用下列实验测定产品的纯度:
ⅰ.称取10.0 g产品,加入足量NaOH溶液蒸出NH3,再加入稀硫酸,使[Co(NH3)6]Cl3全部转化为含Co3+的溶液。
ⅱ.将含Co3+的溶液配制成100 mL溶液,取10.00 mL配制好的溶液于锥形瓶中,加入过量KI溶液将Co3+还原成Co2+,滴加几滴淀粉溶液,用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点。
ⅲ.重复三次实验,平均消耗标准溶液30.00 mL。
(已知2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI)
①ⅱ中滴定至终点的现象是 。
②产品的纯度是 %(保留两位小数)。
16.(15分)钴酸锂电池性能稳定,应用于手机、笔记本电脑等的技术最为成熟。如图所示是工业上一种处理废弃钴酸锂(LiCoO2)正极材料(还含有铝箔、炭黑、有机粘合剂等)的工艺流程,并从中分步回收相应金属化合物。
回答下列问题:
(1)写出一条可提高“酸浸”浸出率及速率的措施: 。
(2)“酸浸”时H2O2的作用为 ,LiCoO2发生反应的离子方程式为 。
(3)鉴别滤饼2中是否含有Na+的方法为 。
(4)“沉钴”时加入的NaOH需过量的原因为 。
(5)“沉铝”时涉及反应的离子方程式为 ,使铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为 {通常溶液中该离子的浓度小于10-5 mol·L-1视为沉淀完全;Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]- K=100.63、Kw=10-14、Ksp[Al(OH)3]=10-33}。
(6)已知Li2CO3微溶于水,LiHCO3易溶于水,则“工序4”的具体操作为 (填字母)。
A.蒸发浓缩,冷却结晶,过滤 B.蒸发结晶,过滤 C.加热煮沸,过滤
(7)“滤饼2”在空气中加热分解的热重图如图所示,则CD段得到的固体的化学式近似为 。
17.(14分)尿素是一种重要的氮肥,也是一种化工原料。合成尿素的同时能回收利用二氧化碳,实现“碳的固定”。回答下列问题:
(1)尿素的结构简式为,尿素有X、Y两种同分异构体,X能发生银镜反应,Y属于铵盐,则X、Y的结构简式分别为 。
(2)合成尿素分如图所示的两步进行:
反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)的反应热为 。
(3)某课题组使用氢氧化铟[In(OH)3]纳米晶电催化剂直接由N和CO2高选择性地合成CO(NH2)2。
①上述CO2和N的转化中,被还原的物质是 (填化学式)。
②上述转化中,控速步骤是 (填字母)。
A.*NO3HNO2 B.*NO2CO2NO2
C.*CO2NH2COOHNH2 D.*COOHNH2CONH2
(4)在恒温恒容密闭容器中投入1 mol CO2和2 mol NH3合成尿素,原理是2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)。下列表明该反应达到平衡状态的是 (填字母)。
A.气体密度不随时间变化
B.CO2体积分数不随时间变化
C.气体总压强不随时间变化
D.CO2、NH3的转化率之比不随时间变化
(5)在恒容密闭容器中发生反应:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l),测得CO2的平衡转化率与起始投料比η[η=,η分别为1∶1、2∶1、3∶1]、温度的关系如图所示。
①在相同投料比下,升高温度,CO2的平衡转化率降低的主要原因是
。
②曲线a代表的投料比为 。
③若T1 ℃下,从反应开始至达到M点历时5 min,测得M点对应的总压强为140 kPa,则0~5 min内,NH3分压的平均变化率为 kPa·min-1。
18.(15分)异苯并呋喃酮类物质广泛存在。某异苯并呋喃酮类化合物H的合成路线如图所示。
已知:ⅰ.R—COOH与CuCl2反应生成CO2;
ⅱ.++ROH;
ⅲ.+。
回答下列问题:
(1)化合物A的名称是 。
(2)试剂a的分子式是C2H2O3,其中含有的官能团是 。
(3)EF的反应类型是 。
(4)CD的反应的化学方程式是 。
(5)由E和F制备G时发现产率不高,写出与G互为同分异构体的副产物Y的结构简式: 。
(6)同时符合下列条件的D的同分异构体有 种。
①能使FeCl3溶液发生显色反应;
②1 mol有机物能消耗3 mol NaOH;
③分子中只存在一个环。
(7)D和G经五步反应合成H,中间产物2和4的结构简式为 、 。
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