湖北省华中师范大学第一附属中学2023届高三第二次学业质量评价检测化学试题(解析版)
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这是一份湖北省华中师范大学第一附属中学2023届高三第二次学业质量评价检测化学试题(解析版),共35页。试卷主要包含了5 Cr 52, 化学与生产生活密切相关, 下列反应的离子方程式正确的是等内容,欢迎下载使用。
华中师大一附中2023届高三第二次学业质量评价检测
化学试题
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Cr 52
一、选择题:本题共5小题,每小题3分,共45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. 化学与生产生活密切相关。下列说法错误是
A. 工业燃煤中加入生石灰可以减少酸雨的形成
B. 生吃新鲜蔬菜比熟吃蔬菜更有利于获取维生素C
C. 碳酸钠是一种精细化学品,可用作食用碱或工业用碱
D. 新能源汽车的推广与使用,有助于减少光化学烟雾的产生
2. 《后汉书》中记载蔡伦造纸“伦乃造意,用树肤、麻头及敝布、鱼网以为纸”;《蔡翁碑》上刻有“砍其麻、去其青、渍以灰、煮以火、洗以头、舂以舀、抄以帘、刷以壁,纸之张成”。下列有关叙述错误的是
A. “树肤”是指树皮,主要成分为纤维素
B. “麻头”在一定条件下能水解生成葡萄糖
C. 现代“鱼网”的主要成分是尼龙,属于合成高分子化合物
D. 造纸术可用“沤、蒸、捣、抄”四个环节描述,其中“蒸”为“蒸馏”
3. ADP的结构简式如图所示,下列说法错误的是
A. 框内所有原子共面
B. 核磁共振氢谱共有13个吸收峰
C. 1mol ADP与足量NaOH溶液反应时消耗6mol NaOH
D. ADP一定条件下可发生氧化、消去、取代、加成反应
4. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 饱和溶液浸泡水垢:
B. 溶液中通入少量氯气:
C. 丙烯醛与足量溴水反应:
D. 水杨酸与过量碳酸钠溶液反应:+→+
5. 设是阿伏伽徳罗常数的值。下列说法正确的是
A. 11 g氚水所含中子数为
B. 1L 0.1 mol/L溶液中阳离子的数目小于0.1
C. 100 g质量分数为46%的乙醇溶液中含氢氧键的数目为
D. 等物质的量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,转移电子数均为
6. A、B、C、D为原子序数依次增大的四种短周期元素,已知C、D元素的原子序数之和是A、B元素的原子序数之和的3倍,且C、D元素是同主族元素。甲、乙、丙、丁、戊五种二元化合物的组成如下表:
甲
乙
丙
丁
戊
A、B
B、C
A、C
A、D
C、D
物质间存在反应:甲+乙→单质B+丙;丁+戊→单质D(淡黄色固体)+丙。下列说法正确的是
A. 电负性:B>C>D B. 分子极性:丙>丁
C. 沸点:丙>丁>甲 D. 还原性:乙>丙>甲
7. 以含钴废渣(主要成分CoO、Co2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备Co2O3的一种实验流程如下:
下列与流程相关的装置和原理能达到实验目的的是
A. 用装置甲制备“酸浸”所需的SO2
B. 用装置乙配制“酸浸”所需的1mol·L-1H2SO4溶液
C. 用装置丙过滤“沉钴”所得悬浊液
D 用装置丁灼烧CoCO3固体制Co2O3
8. 三甲基铝的结构如图所示,在常温常压下为无色透明液体,暴露空气中瞬间着火,与水反应剧烈并生成甲烷。下列推测不合理的是
A. Al的杂化方式是
B. 可与形成稳定的配合物
C. 与足量反应可得到
D. 若在空气中发生燃烧,可以用泡沫灭火器灭火
9. 如下图所示的“化学多米诺实验”装置中分别盛放的物质为①稀硫酸;②锌粒;装置③、④、⑤、⑥中的试剂及反应现象见下表,其中设计合理且实验现象符合预测的是
③中试剂
④中固体逐渐消失
⑤中溶液褪色
⑥中尾气处理
A
浓盐酸
KMnO4
石蕊试液
NaOH溶液
B
浓HNO3
Cu
FeSO4溶液
水
C
浓H2SO4
木炭
品红溶液
饱和NaHSO3溶液
D
浓NaOH溶液
NH4Cl固体
少量CuSO4溶液
CCl4和水
A. A B. B C. C D. D
10. 某种新型储氢材料的晶胞如图,八面体中心为金属离子铁,顶点均为配体;四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。下列说法正确的是
A. 化学式为
B. 金属离子的价电子排布式为
C. 金属离子与硼原子的配位数之比2∶1
D. 该化合物中存在金属键、离子键、极性键和配位键
11. 2022年诺贝尔化学奖授予了在点击化学方面做出贡献的科学家。一种点击化学反应如下:
某课题组借助该点击化学反应,用单体X(含有基团)和Y合成了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物P(结构如下)。
下列叙述不正确的是
A. 由X与Y合成P的反应属于加聚反应
B. X的结构简式为
C. Y的官能团为碳碳三键和酯基
D. P可发生水解反应得到X和Y
12. 团簇是比较罕见的一个穴醚无机类似物,我国科学家通过将和反应,测定笼内的浓度,计算取代反应的平衡常数,反应示意图和所测数数据如下。有关说法错误的是
A.
B. 离子半径:
C. 团簇对于具有比大的亲和力
D. 由于团簇表面的孔具有柔性因而可容许比它直径大的通过
13. 酯在碱性条件下发生水解反应的历程如图,下列说法正确的是
A. 反应④为该反应的决速步
B. 该反应历程中碳原子杂化方式没有发生改变
C. 反应①中攻击的位置由碳和氧电负性大小决定
D. 若用进行标记,反应结束后醇和羧酸钠中均存
14. 某化学兴趣小组,根据电化学原理,设计出利用KCl、为原料制取和NaCl的装置如图。A、C代表不同类别的选择性离子通过膜。下列有关说法中正确的是
A. C为阳离子交换膜 B. M和N均可采用纯铜作为电极材料
C. M和N电极产生气体的体积比为2∶1 D. 电解总反应:
15. 溶洞水体中的与空气中的保持平衡。现测得溶洞水体中(X为、或)与的关系如图所示,。下列说法错误的是
A. 线Ⅰ代表与的关系
B. 溶洞水体中存在关系式:
C. a点溶液中,
D.
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 工业污酸因酸性强,且含有大量As(III)等毒性物质不可直接排放,用锌冶炼窑渣处理含砷废酸可实现砷、酸的高效脱除,同时获得金属铜、铁。工艺流程如下:
已知:①锌窑渣主要成分:Fe、FeS、、、CuS、、等
②氧化浸出后上清液主要成分(g/L)
As(主要以)
18.9
17.8
6.6
1.65
8.85
③As(V)毒性较As(III)弱
(1)为提高污酸中的消除率,可采取的措施有__________。
a.将锌窑渣粉碎 b.提高液固比 c.延长浸取时间
(2)氧化浸出步骤,氧气分压对Fe、Cu溶出率的影响如图所示,试分析氧气分压过大时,铁元素溶出率变化的可能原因:__________;若该步骤不通入氧气,将影响锌窑渣中__________(填化学式)成分的溶浸。
(3)沉砷时的化学反应方程式:__________;污酸预处理工艺中的作用:__________。
(4)滤渣2的主要成分:__________。
17. 三氯化铬为紫色单斜晶体,熔点为83℃,易潮解,易升华,溶于水但不易水解,高温下能被氧气氧化,工业上主要用作媒染剂和催化剂。
I某化学小组用和利用如下装置在高温下制备无水三氯化铬。
(1)实验前先往装置A中通入,其目的是排尽装置中的空气,在实验过程中还需要持续通入,其作用是__________。
(2)装置C中还会生成光气,C中反应的化学方程式为__________。
(3)装置E用来收集产物,实验过程中若D处出现堵塞,通过__________(填操作),使实验能继续进行。
(4)G中会生成两种盐,化学式为__________。
II产品中质量分数的测定,步骤如下:
①称取产品溶于水并于250 mL容量瓶中定容;
②取25.00 mL样品溶液于带塞的锥形瓶中,加热至沸腾后加入稍过量的,再加入过量的酸化,将氧化为,稀释并加热煮沸,在加入稍过量的KI固体,加塞摇匀,使铬完全以形式存在;
③加入1 mL指示剂,用0.0250 mol/L的标准溶液滴定至终点,平行测定三次,平均消耗标准溶液21.00 mL(已知)。
(5)②中加入稍过量的后需要加热煮沸,其主要原因是__________。
(6)滴定实验可选用的指示剂为__________;产品中质量分数为__________(计算结果保留四位有效数字)。
18. 有机物M是一种制备液晶材料的重要中间体,其合成路线如图:
已知:I.(格林试剂) 、Br、I
II.
III.
(1)合成高强度液晶纤维已广泛应用于制造__________(填两种)。
(2)A→B的反应方程式为__________。
(3)反应中使用三甲基氯硅烷()的作用是__________,在本流程中起类似作用的有机物还有__________(填名称)。
(4)L中的官能团有__________(填名称),M的结构简式为__________。
(5)写出一种符合下列条件的E的同分异构体有__________(不考虑立体异构)。
①能与金属钠反应产生氢气
②含两个
③能发生银镜反应
④含有1个手性碳原子
⑤核磁共振氢谱中显示六组峰且峰面积比为6∶2∶1∶1∶1∶1
(6)根据题中信息,写出以苯和丙酮为原料合成的路线中化合物P和Q的结构简式P_____、Q_____。
19. 氯乙烯是制备塑料的重要中间体,可通过乙炔选择性催化加氢制备。已知:
I.
II.
III.
VI.部分化学键的键能如表所示。
化学键
C-C
C=C
C-H
C-Cl
H-Cl
键能(kJ/mol)
347.7
x
413.4
340.2
431.8
回答下列问题
(1)表中__________。
(2)在体积可变的密闭容器中以物质的量之比为1∶1充入和,分别在不同压强下发生反应,实验测得乙炔的平衡转化率与温度的关系如图所示。、、由大到小的顺序为__________。随温度升高,三条曲线逐渐趋于重合的原因为__________。
(3)—定温度下,向盛放催化剂的恒容密闭容器中以物质的量之比为1∶1充入和,假设只发生反应I和II。实验测得反应前容器内压强为,10min达到平衡时、的分压分别为、。
①0~10min内,HCl的总消耗速率__________Pa/min(用分压表示)。
②反应I平衡常数__________(用含、、的代数式表示)。
(4)科学家发现反应I在催化剂Au/C作用下的反应历程如图所示。“2→3”的化学方程式可表示为:
①“4→5”的化学方程式为__________。
②反应物在催化剂表面经历过程“扩散→吸附(活性位点)→表面反应→脱附”。若保持体系中分压不变,HCl分压过高时反应催化效率降低可能原因是__________。
答案和解析
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Cr 52
一、选择题:本题共5小题,每小题3分,共45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. 化学与生产生活密切相关。下列说法错误的是
A. 工业燃煤中加入生石灰可以减少酸雨的形成
B. 生吃新鲜蔬菜比熟吃蔬菜更有利于获取维生素C
C. 碳酸钠是一种精细化学品,可用作食用碱或工业用碱
D. 新能源汽车的推广与使用,有助于减少光化学烟雾的产生
【答案】C
【解析】
【详解】A.生石灰可以与二氧化硫、氧气反应生成硫酸钙,工业燃煤中加入生石灰可以减少二氧化硫的排放,可以减少酸雨的形成,A正确;
B.生吃新鲜蔬菜比熟吃蔬菜更有利于获取维生素C,加热时部分维生素结构会被破坏,B正确;
C.碳酸钠不属于精细化学品,碳酸钠的溶液显碱性,能与酸反应,可用作食用碱或工业用碱,C错误;
D.燃油汽车会排放含有大量氮的氧化物,在光照下能引起光化学烟雾,新能源汽车的推广与使用可以减少燃油汽车尾气排放,有助于减少光化学烟雾的产生,D正确;
故选C。
2. 《后汉书》中记载蔡伦造纸“伦乃造意,用树肤、麻头及敝布、鱼网以为纸”;《蔡翁碑》上刻有“砍其麻、去其青、渍以灰、煮以火、洗以头、舂以舀、抄以帘、刷以壁,纸之张成”。下列有关叙述错误的是
A. “树肤”是指树皮,主要成分为纤维素
B. “麻头”在一定条件下能水解生成葡萄糖
C. 现代“鱼网”的主要成分是尼龙,属于合成高分子化合物
D. 造纸术可用“沤、蒸、捣、抄”四个环节描述,其中“蒸”为“蒸馏”
【答案】D
【解析】
【详解】A.“树肤”是指树皮,其主要成分为纤维素,故A正确;
B.“麻头”的主要成分为纤维素,纤维素在一定条件下能水解生成葡萄糖,故B正确;
C.现代渔网的主要成分是尼龙,属于合成纤维,属于合成高分子材料,故C正确;
D.造纸术可用“沤、蒸、捣、抄”四个环节描述,其中“蒸”为“蒸煮”,使植物纤维软化,胶质溶解而与纤维分离,用于后续造纸,故D错误;
故选D。
3. ADP的结构简式如图所示,下列说法错误的是
A. 框内所有原子共面
B. 核磁共振氢谱共有13个吸收峰
C. 1mol ADP与足量NaOH溶液反应时消耗6mol NaOH
D. ADP一定条件下可发生氧化、消去、取代、加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.框内有1个全部以单键存在的N原子外,其余C、N均为sp2杂化,为平面形,故框内所有原子共面,A正确;
B.根据结构特点,最左侧2个羟基是相同的,分子中共有12个不同环境的氢,故核磁共振氢谱共有12个吸收峰,B错误;
C.根据结构特点,1mol ADP水解后生成2molH3PO4,与氢氧化钠反应消耗6mol NaOH,C正确;
D.ADP中含有羟基,一定条件下可发生氧化、消去、取代反应;环中含有不饱和键,能发生加成反应,D正确;
故选B。
4. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 饱和溶液浸泡水垢:
B. 溶液中通入少量氯气:
C. 丙烯醛与足量溴水反应:
D. 水杨酸与过量碳酸钠溶液反应:+→+
【答案】C
【解析】
【详解】A.用饱和Na2CO3溶液浸泡锅炉水垢除去其中的CaSO4,硫酸钙沉淀转化为碳酸钙,反应的离子方程式为CO+CaSO4CaCO3+SO,故A错误;
B.Na2S2O3溶液中通入少量氯气,发生氧化还原反应, 被氧化成硫酸根离子,反应生成的H+与硫代硫酸根再发生反应,反应离子方程式为 ,故B错误;
C. 丙烯醛含有碳碳双键,与溴水可以发生加成反应,含有醛基,可被溴水氧化为羧基,故化学方程式,故C正确;
D.水杨酸与过量碳酸钠溶液反应生成HCO和,离子方程式为:++,故D错误;
故选C。
5. 设是阿伏伽徳罗常数的值。下列说法正确的是
A. 11 g氚水所含中子数为
B. 1L 0.1 mol/L溶液中阳离子的数目小于0.1
C. 100 g质量分数为46%的乙醇溶液中含氢氧键的数目为
D. 等物质的量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,转移电子数均为
【答案】C
【解析】
【详解】A.1分子氚水中含有12个中子,11 g氚水为,则所含中子数为,A错误;
B.1L 0.1 mol/L溶液中含有溶质0.1mol,氯离子物质的量为0.1mol,根据电荷守恒可知,,则阳离子大于0.1mol,数目大于0.1,B错误;
C.100 g质量分数为46%的乙醇溶液中含有46g乙醇(为1mol),除了乙醇还含有水54g(为3mol),1分子乙醇含有1个氢氧键、1分子水含有2个氢氧键,则含氢氧键为7mol,数目为,C正确;
D.不确定铝物质的量,不能计算转移电子的数目,D错误;
故选C。
6. A、B、C、D为原子序数依次增大的四种短周期元素,已知C、D元素的原子序数之和是A、B元素的原子序数之和的3倍,且C、D元素是同主族元素。甲、乙、丙、丁、戊五种二元化合物的组成如下表:
甲
乙
丙
丁
戊
A、B
B、C
A、C
A、D
C、D
物质间存在反应:甲+乙→单质B+丙;丁+戊→单质D(淡黄色固体)+丙。下列说法正确的是
A. 电负性:B>C>D B. 分子极性:丙>丁
C. 沸点:丙>丁>甲 D. 还原性:乙>丙>甲
【答案】B
【解析】
【分析】根据单质D为淡黄色固体,则D为S元素;A、B、C、D为原子序数依次增大的四种短周期元素,C、D元素是同主族元素,在C为O元素;C、D元素的原子序数之和是A、B元素的原子序数之和的3倍,A、B元素的原子序数之和为8,戊为O、S两种元素组成的化合物,且丁+戊→单质D(淡黄色固体)+丙,其反应方程式为:2H2S+SO2=3S↓+2H2O、3H2S+SO2=3H2O+4S↓,则A为H元素,B为N元素;甲+乙→单质B+丙,其反应方程式为:8NH3+6NO2=7N2+12H2O、4NH3+6NO=5N2+6H2O,则甲为NH3,乙为NO2或NO,丙为H2O,丁为H2S,戊为SO3或SO2。
【详解】A.同周期从左到右元素原子半径减小,电负性增大;同主族从上到下元素原子半径增大,电负性减小,电负性:O>N>S,A错误;
B.丙为H2O,丁为H2S,O的非金属性大于S,H-S键的极性远不及H-O键,则H2S的极性远小于H2O的极性,B正确;
C.丙为H2O,丁为H2S,甲为NH3,水分子和氨气分子之间可形成氢键,沸点均大于H2S,水为液体,沸点大于氨气,沸点:丙>甲>丁,C错误;
D.甲为NH3,乙为NO2或NO,丙为H2O,元素的最低价具有还原性,中间价态具有还原性和氧化性,最高价具有氧化性,根据非金属性O>N>H,还原性:甲>乙>丙,D错误;
故选B
7. 以含钴废渣(主要成分CoO、Co2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备Co2O3的一种实验流程如下:
下列与流程相关的装置和原理能达到实验目的的是
A. 用装置甲制备“酸浸”所需的SO2
B. 用装置乙配制“酸浸”所需的1mol·L-1H2SO4溶液
C. 用装置丙过滤“沉钴”所得悬浊液
D. 用装置丁灼烧CoCO3固体制Co2O3
【答案】C
【解析】
【分析】由流程可知,加入硫酸酸浸并通入二氧化硫,可发生Co2O3+SO2+H2SO4=2CoSO4+H2O,同时生成硫酸铝、硫酸锌等,调节溶液的pH,可生成氢氧化铝沉淀而除去铝离子,然后再除去锌离子,再加入碳酸钠沉钴,可生成CoCO3固体,最后灼烧生成Co2O3,以此分析解答。
【详解】A.浓硫酸与铜反应需要加热,无法反应制取SO2,故A不符合题意;
B.胶头滴管使用时应悬于容量瓶上方,不能伸入容量瓶内,会污染试剂,故B不符合题意;
C.用装置丙可以过滤“沉钴”所得悬浊液,且装置中操作符合题意,故C符合题意;
D.灼烧CoCO3固体应用坩埚,不能在烧饼中直接灼烧固体,故D不符合题意;
故答案为:C。
8. 三甲基铝的结构如图所示,在常温常压下为无色透明液体,暴露空气中瞬间着火,与水反应剧烈并生成甲烷。下列推测不合理的是
A. Al的杂化方式是
B. 可与形成稳定的配合物
C. 与足量反应可得到
D. 若在空气中发生燃烧,可以用泡沫灭火器灭火
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中Al参与形成3个键,没有孤电子对,因此其杂化轨道类型为杂化,A正确;
B.不具有能接受孤电子对空轨道的原子,不能与形成稳定的配合物,B错误;
C.结合题意可知,与足量反应的化学方程式为,C正确;
D.因为与水反应剧烈,所以其着火时不能用水灭火,可以用泡沫灭火器灭火,D正确;
故选B。
9. 如下图所示的“化学多米诺实验”装置中分别盛放的物质为①稀硫酸;②锌粒;装置③、④、⑤、⑥中的试剂及反应现象见下表,其中设计合理且实验现象符合预测的是
③中试剂
④中固体逐渐消失
⑤中溶液褪色
⑥中尾气处理
A
浓盐酸
KMnO4
石蕊试液
NaOH溶液
B
浓HNO3
Cu
FeSO4溶液
水
C
浓H2SO4
木炭
品红溶液
饱和NaHSO3溶液
D
浓NaOH溶液
NH4Cl固体
少量CuSO4溶液
CCl4和水
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【分析】稀硫酸和锌粒反应会产生氢气,氢气进入③中的试管中,使试管内部的气体压强变大,③中的液体会通过导管进入到④中的试管中,据此分析。
【详解】A.由分析可知,③中浓盐酸会进入到④中试管中,浓盐酸与KMnO4反应会生成氯气,氯气可以使石蕊溶液褪色,用氢氧化钠溶液来吸收多余的氯气,A正确;
B.由分析可知,③中浓HNO3会进入到④中试管中,Cu与浓HNO3反应会生成二氧化氮气体,二氧化氮与FeSO4溶液反应,会氧化二价铁离子变为三价铁离子,溶液呈现棕黄色,不会褪色,且二氧化氮不能用水吸收,会有一氧化氮的生成,故应用氢氧化钠溶液吸收尾气,B错误;
C.由分析可知,③中浓H2SO4会进入到④中试管中,木炭与浓H2SO4的反应需要加热,④中试管没有加热,木炭与浓H2SO4的不发生反应,C错误;
D.由分析可知,③中浓NaOH溶液会进入到④中试管中,浓NaOH溶液与NH4Cl固体混合,可以得到氨气,氨气与少量CuSO4溶液反应,开始得到蓝色氢氧化铜沉淀,随着氨气的不断通入,最后沉淀会转化为铜氨络离子,铜氨络离子溶液颜色是蓝色,⑤中溶液颜色没有褪去,不符合题意,最后用CCl4和水除去多余的氨气,还可以防止倒吸现象,D错误;
故本题选A。
10. 某种新型储氢材料的晶胞如图,八面体中心为金属离子铁,顶点均为配体;四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。下列说法正确的是
A. 化学式为
B. 金属离子的价电子排布式为
C. 金属离子与硼原子的配位数之比2∶1
D. 该化合物中存在金属键、离子键、极性键和配位键
【答案】B
【解析】
【分析】黑球位于顶点和面心,共4个,且八面体中心为金属离子铁,顶点为NH3配体,即[Fe(NH3)6]x+有4个。白球位于晶胞内,共8个,且四面体中心为硼原子,顶点为氢原子, 8个,阴阳离子之比为2:1。该物质的化学式为[Fe(NH3)6](BH4)2,该物质中Fe为+2价。
【详解】A.由上分析化学式为[Fe(NH3)6](BH4)2,A项错误;
B.Fe的电子排布式为[Ar]3d64s2。+2价铁为[Ar]3d6,其价电子排布为3d6,B项正确;
C.铁配位数为6,硼的配位数为4,金属离子与硼原子的配位数的个数比为3:2,C项错误;
D.该物质中存在配位键、离子键、共价键,D项错误;
故选B。
11. 2022年诺贝尔化学奖授予了在点击化学方面做出贡献的科学家。一种点击化学反应如下:
某课题组借助该点击化学反应,用单体X(含有基团)和Y合成了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物P(结构如下)。
下列叙述不正确的是
A. 由X与Y合成P的反应属于加聚反应
B. X的结构简式为
C. Y的官能团为碳碳三键和酯基
D. P可发生水解反应得到X和Y
【答案】D
【解析】
【分析】结合信息反应可知,X为,Y为,X和Y发生加聚反应得到高聚物P,据此回答。
【详解】A.基团和碳碳三键能发生信息反应,1个X含有2个基团、1个Y分子含有2个碳碳三键,由X与Y合成P的反应属于加聚反应,A正确;
B.X含有基团、X的结构简式为,B正确;
C. 据分析,Y为,Y的官能团为碳碳三键和酯基,C正确;
D. P含酯基,可发生水解反应、酯基可转换为羧基和羟基,故水解产物不能得到X和Y,D不正确;
答案选D。
12. 团簇是比较罕见的一个穴醚无机类似物,我国科学家通过将和反应,测定笼内的浓度,计算取代反应的平衡常数,反应示意图和所测数数据如下。有关说法错误的是
A.
B. 离子半径:
C. 团簇对于具有比大的亲和力
D. 由于团簇表面的孔具有柔性因而可容许比它直径大的通过
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据图示,时,,,A错误;
B.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;Cs和Rb都是ⅠA族元素,离子半径:,B正确;
C.与反应生成,说明团簇对于具有比大的亲和力,C正确;
D.的直径显著大于团簇表面的孔径,与反应生成,的骨架结构在交换过程中没有被破坏,可推断团簇表面的孔是柔性的,使得能无破坏进入笼内,D正确;
故选A。
13. 酯在碱性条件下发生水解反应的历程如图,下列说法正确的是
A. 反应④为该反应的决速步
B. 该反应历程中碳原子杂化方式没有发生改变
C. 反应①中攻击的位置由碳和氧电负性大小决定
D. 若用进行标记,反应结束后醇和羧酸钠中均存在
【答案】C
【解析】
【详解】A.慢反应决定总反应速率快慢,由图可知①为慢反应,也为决速步,故A错误;
B.由反应①可知,反应前后C=O转化为C-O,碳原子的杂化方式由sp2杂化变为sp3杂化,故B错误;
C.反应①中OH-带负电,会攻击电负性较弱、成键后电子云密度较小的碳原子,故攻击的位置由碳元素和氧元素电负性大小决定,故C正确。
D.反应①断裂酯基中碳氧双键中的一个键,然后结合18OH- ,反应②断裂反应①产物中C—O—R'中的碳氧键,反应③转移H+得到醇HO—R',反应④生成羧酸钠,则反应结束后醇中不存在18O,故D错误;
故选:C。
14. 某化学兴趣小组,根据电化学原理,设计出利用KCl、为原料制取和NaCl的装置如图。A、C代表不同类别的选择性离子通过膜。下列有关说法中正确的是
A. C为阳离子交换膜 B. M和N均可采用纯铜作为电极材料
C. M和N电极产生气体的体积比为2∶1 D. 电解总反应:
【答案】C
【解析】
【分析】根据出口的溶液,电极M为电解池的阴极,水在阴极放电生成生成氢气和氢氧根离子,电极附近阴离子电荷数大于阳离子,氯离子通过阴离子交换膜C进入左侧产品室A和C之间,导致流入硝酸钠溶液的原料室中的钠离子通过阳离子交换膜A进入左侧产品室A和C之间、硝酸根离子通过阴离子交换膜C进入中间产品室C和A之间,N电极为电解池阳极,水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极附近阳离子电荷数大于阴离子,钠离子通过通过阳离子交换膜A进入右侧产品室C和A之间,导致流入氯化钾溶液的原料室中的钾离子通过阳离子交换膜A进入中间产品室A和C之间、氯离子通过阴离子交换膜C进入右侧产品室C和A,电解的总反应为2H2O2H2↑+ O2↑,由得失电子数目守恒可知,氯化钠溶液的浓度与硝酸钾溶液的浓度相等。
【详解】A.根据分析,C为阴离子交换膜,A错误;
B.M为阴极,N为阳极,铜作阳极会放电,阳极不能用铜作电极,B错误;
C.电解的总反应为2H2O2H2↑+ O2↑,M电极生成氢气,N电极生成氧气,产生气体的体积比为2∶1,C正确;
D.根据分析,电解的总反应为2H2O2H2↑+ O2↑,D错误;
故选C。
15. 溶洞水体中的与空气中的保持平衡。现测得溶洞水体中(X为、或)与的关系如图所示,。下列说法错误的是
A. 线Ⅰ代表与的关系
B. 溶洞水体中存在关系式:
C. a点溶液中,
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.随着pH增大,溶液碱性增强,、浓度均增大,pH较小时c()>c(),故I为,Ⅱ为,Ⅲ为Ca2+,A正确;
B.,,,,pH(b)=8.3,由此可知,B错误;
C.a点溶液中,pH=6.3,c()=10-9mol/L,,C正确;
D.由I为,带入点(6.3,-5),,Ⅱ为,带入点(10.3,-1.1),,,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 工业污酸因酸性强,且含有大量As(III)等毒性物质不可直接排放,用锌冶炼窑渣处理含砷废酸可实现砷、酸的高效脱除,同时获得金属铜、铁。工艺流程如下:
已知:①锌窑渣主要成分:Fe、FeS、、、CuS、、等
②氧化浸出后上清液主要成分(g/L)
As(主要以)
18.9
17.8
6.6
1.65
8.85
③As(V)毒性较As(III)弱
(1)为提高污酸中消除率,可采取的措施有__________。
a.将锌窑渣粉碎 b.提高液固比 c.延长浸取时间
(2)氧化浸出步骤,氧气分压对Fe、Cu溶出率的影响如图所示,试分析氧气分压过大时,铁元素溶出率变化的可能原因:__________;若该步骤不通入氧气,将影响锌窑渣中__________(填化学式)成分的溶浸。
(3)沉砷时的化学反应方程式:__________;污酸预处理工艺中的作用:__________。
(4)滤渣2的主要成分:__________。
【答案】(1)ac (2) ①. 氧气分压过大,铁元素溶出率降低,因为氧气过多会使Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+进一步发生水解生成沉淀而损失或Fe3+直接与砷酸发生沉砷反应 ②. 若不通氧气,CuS、CuFeS2在酸性条件下不能发生反应,会影响锌窑渣中CuS、CuFeS2的浸出
(3) ①. 4H3AsO4+4FeSO4+O2+6H2O=4(FeAsO4▪2H2O)↓+4H2SO4 ②. 用H2O2预处理污酸,可以将污酸中的三价砷氧化为五价,降低污酸毒性
(4)Fe(OH)3
【解析】
【分析】污酸用过氧化氢预处理,将三价砷氧化为低毒性的五价砷,然后和锌窑渣混合,通入氧气氧化,锌窑渣中的Fe、FeS、Fe2O3、Fe3O4、CuS、 CuFeS2等在酸性溶液中反应,过滤除去SiO2,上清液通氧气,将Fe2+氧化为Fe3+,生成FeAsO4▪2H2O沉淀,从而达到除砷的目的。过滤后滤液中加入铁粉沉铜,过滤后滤液中含Fe2+,再加入锌窑渣,通入氧气,氧气将Fe2+氧化为Fe3+,锌窑渣消耗H+,Fe3+水解程度增大,形成Fe(OH)3沉淀。
【小问1详解】
将锌窑渣粉碎可以增大接触面积,能提高污酸中H+的消除率,故a选;提高液固比,液体中含H+,液体增多,不能提高H+的消除率,故b不选;延长浸取时间可以使锌窑渣和污酸充分反应,可以提高H+的消除率,故c选;故选ac。
【小问2详解】
氧气分压过大,铁元素溶出率降低,因为氧气过多会使Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+进一步发生水解生成沉淀而损失或Fe3+直接与砷酸发生沉砷反应。“氧化浸出”步骤,需要氧气将硫元素氧化,从而使CuS、CuFeS2中的铜、铁进入溶液,若不通氧气,CuS、CuFeS2在酸性条件下不能发生反应,会影响锌窑渣中CuS、CuFeS2的浸出。
【小问3详解】
“沉砷”时通入氧气,Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+和H3AsO4反应生成FeAsO4▪2H2O沉淀,反应的化学方程式为:4H3AsO4+4FeSO4+O2+6H2O=4(FeAsO4▪2H2O)↓+4H2SO4。用H2O2预处理污酸,可以将污酸中的三价砷氧化为五价,降低污酸毒性。
【小问4详解】
“水解”步骤中,氧气将Fe2+氧化为Fe3+,锌窑渣消耗H+,调节溶液的pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,所以滤渣2的主要成分为Fe(OH)3。
17. 三氯化铬为紫色单斜晶体,熔点为83℃,易潮解,易升华,溶于水但不易水解,高温下能被氧气氧化,工业上主要用作媒染剂和催化剂。
I某化学小组用和利用如下装置在高温下制备无水三氯化铬。
(1)实验前先往装置A中通入,其目的是排尽装置中的空气,在实验过程中还需要持续通入,其作用是__________。
(2)装置C中还会生成光气,C中反应的化学方程式为__________。
(3)装置E用来收集产物,实验过程中若D处出现堵塞,通过__________(填操作),使实验能继续进行。
(4)G中会生成两种盐,化学式为__________。
II产品中质量分数的测定,步骤如下:
①称取产品溶于水并于250 mL容量瓶中定容;
②取25.00 mL样品溶液于带塞的锥形瓶中,加热至沸腾后加入稍过量的,再加入过量的酸化,将氧化为,稀释并加热煮沸,在加入稍过量的KI固体,加塞摇匀,使铬完全以形式存在;
③加入1 mL指示剂,用0.0250 mol/L的标准溶液滴定至终点,平行测定三次,平均消耗标准溶液21.00 mL(已知)。
(5)②中加入稍过量的后需要加热煮沸,其主要原因是__________。
(6)滴定实验可选用的指示剂为__________;产品中质量分数为__________(计算结果保留四位有效数字)。
【答案】(1)将CCl4带入C中反应
(2)
(3)对D稍微加热使固体升华
(4)Na2CO3和NaCl
(5)加热使H2O2分解除去防止干扰实验
(6) ①. 淀粉 ②. 97.71%
【解析】
【分析】A便于观察N2的流速,B制备CCl4气体,C为目标反应装置,E为收集装置,F为干燥装置,G为尾气处理装置。
【小问1详解】
反应中需要CCl4进入C中反应,持续通入N2将CCl4带入C中反应。答案为将CCl4带入C中反应;
【小问2详解】
Cr2O3变为CrCl3化合价未发生变化,而CCl4变为COCl2中C的化合价均为+4。反应为非氧化还原反应。答案为;
【小问3详解】
由于CrCl3易升华冷却后导致D处堵塞,则将其加热使升华即可。答案为对D稍微加热升华;
【小问4详解】
G吸收COCl2。COCl2与水反应产生CO2和HCl,CO2和HCl再与NaOH反应。则产生的盐为Na2CO3和NaCl。答案为Na2CO3和NaCl;
【小问5详解】
Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2,H2O2会与KI反应干扰实验,所以加热使H2O2分解除去防止干扰实验;
【小问6详解】
滴定过程为I2→I-,指示剂选淀粉,待最后一滴滴下溶液由蓝色变为黄色且半分钟不褪色即为滴定终点。由电子守恒得到关系式为,n(Na2S2O3)=cV=0.0250mol/L×0.021L=5.25×10-4mol则n(Cr3+)=1.75×10-4mol。CrCl3的质量分数为=。答案为淀粉;97.71%。
18. 有机物M是一种制备液晶材料的重要中间体,其合成路线如图:
已知:I.(格林试剂) 、Br、I
II.
III.
(1)合成高强度液晶纤维已广泛应用于制造__________(填两种)。
(2)A→B的反应方程式为__________。
(3)反应中使用三甲基氯硅烷()的作用是__________,在本流程中起类似作用的有机物还有__________(填名称)。
(4)L中的官能团有__________(填名称),M的结构简式为__________。
(5)写出一种符合下列条件的E的同分异构体有__________(不考虑立体异构)。
①能与金属钠反应产生氢气
②含两个
③能发生银镜反应
④含有1个手性碳原子
⑤核磁共振氢谱中显示六组峰且峰面积比为6∶2∶1∶1∶1∶1
(6)根据题中信息,写出以苯和丙酮为原料合成的路线中化合物P和Q的结构简式P_____、Q_____。
【答案】(1)航空航天、体育用品
(2)+Br2+HBr
(3) ①. 保护酚羟基 ②. 乙二醇(1,2-乙二醇)
(4) ①. 羟基、醚键 ②.
(5)或或 (6) ①. ②.
【解析】
【分析】由D的结构及A的分子式可知A为苯酚,A→B的反应为苯酚的羟基对位氢原子苯溴原子取代,生成对溴苯酚;B→D反应中使用三甲基氯硅烷与酚羟基结合,其作用是保护酚羟基;D→F发生信息中已知I反应得到格林试剂F;由C和G的结构可推知E的结构为,G→H使用乙二醇与G中一个酮羰基缩合,可保护酮羰基;F和H发生信息已知II的反应生成I;I发生消去反应生成K,K催化加氢生成L,L→M反应中缩酮水解复原成羰基,则M的结构简式为:,据此分析解答。
小问1详解】
合成高强度液晶纤维已广泛应用于制造飞机、火箭、卫星等航空航天领域的产品,也可用于制造体育用品,故答案为:航空航天、体育用品;
【小问2详解】
,A→B的反应为苯酚的羟基对位氢原子苯溴原子取代,生成对溴苯酚,反应方程式:+Br2+HBr,故答案为:+Br2+HBr;
【小问3详解】
B→D反应中使用三甲基氯硅烷与酚羟基结合,其作用是保护酚羟基;G→H使用乙二醇与G中一个酮羰基缩合,可保护酮羰基;故答案为:保护酚羟基;乙二醇(1,2-乙二醇);
【小问4详解】
由L的结构简式可知其所含官能团为羟基和醚键,L发生信息III中反应,反应中缩酮水解复原成羰基,则M的结构简式为:,将故答案为:羟基、醚键;;
【小问5详解】
由C和G的结构可推测出E的结构为:,由条件可知,其同分异构中含有醛基和羟基、两个甲基,则符合条件的E的同分异构体有:、、、、(箭头表示羟基的位置),核磁共振氢谱中显示六组峰的面积比为6∶2∶1∶1∶1∶1,且含有1个手性碳原子,符合的结构有或或,故答案为:或或;
【小问6详解】
苯与溴单质在Fe催化下反应生成溴苯,溴苯与Mg在醚溶剂中反应生成,与丙酮在浓盐酸条件下反应生成,在浓硫酸作用下生成,由此可知P为:,Q为:,故答案为:;。
19. 氯乙烯是制备塑料的重要中间体,可通过乙炔选择性催化加氢制备。已知:
I.
II.
III.
VI.部分化学键的键能如表所示。
化学键
C-C
C=C
C-H
C-Cl
H-Cl
键能(kJ/mol)
347.7
x
413.4
340.2
431.8
回答下列问题
(1)表中__________。
(2)在体积可变的密闭容器中以物质的量之比为1∶1充入和,分别在不同压强下发生反应,实验测得乙炔的平衡转化率与温度的关系如图所示。、、由大到小的顺序为__________。随温度升高,三条曲线逐渐趋于重合的原因为__________。
(3)—定温度下,向盛放催化剂的恒容密闭容器中以物质的量之比为1∶1充入和,假设只发生反应I和II。实验测得反应前容器内压强为,10min达到平衡时、的分压分别为、。
①0~10min内,HCl的总消耗速率__________Pa/min(用分压表示)。
②反应I的平衡常数__________(用含、、的代数式表示)。
(4)科学家发现反应I在催化剂Au/C作用下的反应历程如图所示。“2→3”的化学方程式可表示为:
①“4→5”的化学方程式为__________。
②反应物在催化剂表面经历过程“扩散→吸附(活性位点)→表面反应→脱附”。若保持体系中分压不变,HCl分压过高时反应催化效率降低的可能原因是__________。
【答案】(1)615 (2) ①. Pa>Pb>Pc ②. 反应III前后气体分子数相等,高温下以反应III为主
(3) ①. ②.
(4) ①. ②. 氯化氢分压过高时,催化剂吸附了较多的氯化氢,阻碍了乙炔和催化剂的接触,导致产率降低
【解析】
【小问1详解】
反应II减去反应I可得,即,所以;
【小问2详解】
增大压强使平衡正向移动,乙炔转化率增大,故Pa>Pb>Pc;随温度升高,反应I、II、III都向逆向移动,乙炔的转化率逐渐减小,当温度升到一定程度时,压强对乙炔转化率无影响,说明高温下以反应III为主,因为反应III前后气体分子数相等;
【小问3详解】
①恒容密闭容器中以物质的量之比为1:1充入C2H2(g)和HCl(g),实验测得反应前容器内压强为p0Pa,则反应前p(HCl)=Pa,v(HCl)==Pa•min-1;
②,平衡时,则反应I的平衡常数Kp===;
【小问4详解】
① 由反应历程图结合“2→3”的化学方程式知“4→5”的化学方程式为;②可能原因是氯化氢分压过高时,催化剂吸附了较多的氯化氢,阻碍了乙炔和催化剂的接触,导致产率降低。
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