2024届云南省楚雄彝族自治州高三下学期二模理综试题-高中化学(原卷版+解析版)
展开注意事项:
1.本卷满分300分,考试时间150分钟。答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Ca-40
一、选择题:本题共13小题,每小题6分,共78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. 近年来,我国科技创新成果丰硕。下列有关说法错误的是
A. 中科院研发的“东方超环(人造太阳)”使用的氕、氘、氚互为同位素
B. 北科大研发的“超级钢”(含、、、)是一种新型合金
C. 杭州亚运会场馆全部使用绿色能源,打造首届碳中和亚运会,碳中和是指不排放二氧化碳
D. 华为新上市的mate60pr手机引发关注,其CPU基础材料是
【答案】C
【解析】
【详解】A.氕、氘、氚质子数相同,中子数不同,互为同位素,A正确;
B.“超级钢”的主要元素是,还含有等元素,属于合金,是一种新型合金,B正确;
C.碳中和是指一段时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳的排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”,C错误;
D.华为新上市的mate60pr手机的CPU基础材料是晶体,D正确;
故选C。
2. 苯烯莫德是一种小分子药物,因可用于抑制多种自身免疫疾病而成为研究热点,其结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 该有机物的分子式为B. 分子中所有碳原子可能处于同一平面
C. 苯环上的一溴代物有4种D. 完全氢化后所得产物中含有2个手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.由有机物的结构简式可知,分子式为,A正确;
B.连接两个甲基的碳原子是饱和碳原子,是四面体结构,则所有碳原子不可能处于同一平面,B错误;
C.苯环上的一溴代物有4种,如图,C正确;
D.完全氢化后的产物中含有2个手性碳原子,如图(带“*”的碳原子为手性碳原子),D正确;
答案选B。
3. 下列实验装置能达到实验目的的是
A. 用图甲装置观察钠的燃烧B. 用图乙装置测定溶液的
C. 用图丙装置验证的还原性D. 用图丁装置通过牺牲阳极法保护钢铁设备
【答案】C
【解析】
【详解】A.观察钠的燃烧实验应在坩埚中进行,A错误;
B.溶液有漂白性,不能用试纸测其,B错误;
C.将SO2通入滴有KSCN的Fe2(SO4)3溶液,SO2将Fe3+还原为Fe2+,可以验证SO2的还原性,C正确;
D.将闸门与电源的负极相连,属于外加电源阴极保护法,D错误;
本题选C。
4. 已知四氨合铜离子的模型如图甲,CaF2晶体的晶胞如图乙,阿伏加德罗常数的值用NA表示。下列有关说法正确的是
A. 基态Cu的电子排布式为[Ar]3d84s1
B. 四氨合铜离子中存在极性共价键、配位键、离子键
C. 距离Ca2+最近且等距离的F-有6个
D. 若CaF2晶胞的棱长为acm,CaF2的密度为g/cm3
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态Cu的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,A错误;
B.四氨合铜离子的配位体NH3的N原子与中心Cu2+之间以配位键结合,在配位体NH3中H-N键为极性键共价键,不存在离子键,B错误;
C.根据图乙可知距离Ca2+最近且等距离的F-在上下层各4个,共8个,C错误;
D.根据“均摊法”,晶胞中含个钙离子、8个氟离子,则晶胞密度:ρ=,D正确;
故选D。
5. 中国科学院将分子引入电解质中调整充电和放电反应途径,研制出了高功率可充电电池,工作原理如图所示,已知可与水发生反应。下列有关说法正确的是
A. 该电池既可选用含水电解液,也可选无水电解液
B. 放电时,最终被氧化
C. 充电时,阴极反应式:
D. 放电时,每产生(标准状况下)时,电路中转移电子
【答案】D
【解析】
【详解】A.Li能与氧气、水反应,易与水反应,故电池工作环境必须在无水无氧的条件下进行,A错误;
B.由工作原理图可知,放电时,正极上转化为再转化为,最终被还原,B错误;
C.充电时,失电子转化为,I2发生氧化反应,阳极反应式为,阴极反应式为,C错误;
D.放电时,正极反应式为,每产生(标准状况下)时,电路中转移电子,D正确;
故答案选D。
6. 1,2-丙二醇可用作制备不饱和聚酯树脂的原料,在化妆品、牙膏和香皂中可与甘油配合用作润湿剂。已知1,2-丙二醇脱氧脱水反应的催化循环机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 的化学式为
B. 催化过程中金属元素成键数发生改变
C. 是该反应的催化剂,可通过降低反应的活化能来提高化学反应速率
D. 整个反应的化学方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题干反应历程图可知,反应②为,则为,A正确;
B.由图可知,成键数发生改变,正确;
C.催化剂通过降低反应的活化能来提高化学反应速率,正确;
D.整个反应的化学方程式为:,D错误;
本题选D
7. 常温下,将溶液滴加到二元弱酸溶液中,混合溶液的与的关系如图所示。已知代表或。下列说法正确的是
A. 曲线代表随的变化曲线,
B. 水的电离程度:
C. 滴定到点时,溶液中
D. 当刚好被中和时,溶液中
【答案】A
【解析】
【详解】A.,当时,远大于,故曲线I代表随的变化曲线,根据b点坐标,可得Ka2(H2A)=10-4.3,正确;
B.溶液的,溶液的酸性越强对水的电离抑制程度越大,所以水的电离程度:,B错误;
C.点时,,溶液显酸性,即,结合电荷守恒得,即,错误;
D.当刚好被中和时,溶质为,由元素质量守恒和电荷守恒可知,溶液中,D错误;
故选A。
三、非选择题:共174分
8. 磺酰胺[SO2(NH2)2]易溶于醇,溶于热水,不溶于冷水,在酸性、中性、碱性水溶液中性质稳定,主要用于制造医药、农药、染料等。制备磺酰胺的装置如下,其原理为。已知:磺酰氯(SO2Cl2)熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,遇潮湿空气会水解产生酸雾。
Ⅰ.磺酰胺的制备
(1)试剂X的名称为____________。
(2)装置B中盛放的试剂为____________(填字母)。
a.碱石灰 b.浓硫酸(填字母) c.P2O5 d.无水CaCl2
(3)写出 SO2Cl2水解的化学方程式:____________。
(4)装置C中多孔球泡作用是____________。
Ⅱ.用如下装置测定产品SO2(NH2)2的含量(假设只含NH4Cl杂质,部分装置已省略)
(5)蒸氨:取a g样品进行测定。添加药品后,加热仪器M,蒸出的NH3通入含有V1 mL c1 ml/LH2SO4标准溶液的锥形瓶中。仪器M的名称为____________,单向阀的作用是____________。
(6)滴定:将液封装置2中的水放入锥形瓶中,再将锥形瓶中的溶液倒入容量瓶中配制成500 mL的溶液,取20 mL溶液用c2 ml/L的NaOH标准溶液滴定过量的H2SO4,共消耗NaOH标准溶液V2 mL,产品中SO2(NH2)2的含量是____________(列出计算式)。
【答案】(1)浓氨水 (2)a
(3)SO2Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4
(4)增大气体与液体的接触面积,使反应更充分
(5) ①. 三颈烧瓶 ②. 防倒吸
(6)
【解析】
【分析】Ⅰ.在装置A中浓氨水与CaO反应制取NH3,然后在装置B中用碱石灰干燥氨气,通过多孔球泡通入装置C中,与SO2Cl2发生反应:制取得到磺酰胺[SO2(NH2)2],在装置后边连接一个盛有碱石灰的干燥管,用于吸收SO2Cl2发生水解反应:SO2Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4产生的HCl;
Ⅱ.将样品放入蒸氨装置,加入浓NaOH溶液,丙进行加热,发生反应NH4Cl+NaOHNaCl+ NH3↑+H2O,产生NH3被吸收装置的H2SO4吸收,过量的H2SO4用NaOH溶液进行滴定,根据反应消耗NaOH标准溶液的体积及浓度可计算出过量H2SO4的量,进而可知吸收NH3的H2SO4及NH3的物质的量,根据N元素守恒,可计算出样品中SO2(NH2)2中NH4Cl物质的量、质量,结合样品质量,可得SO2(NH2)2的质量及含量。
【小问1详解】
浓氨水与CaO发生反应:NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑,反应制取得到NH3,故试剂X为浓氨水;
【小问2详解】
装置B中盛有干燥剂,用于干燥NH3。
a.碱石灰可以吸收氨气中水蒸气,并且与氨气不能发生反应,因此可以用于干燥氨气,a正确;
b.酸性干燥剂浓硫酸会与碱性气体氨气发生反应,因此不能用于干燥氨气,b错误;
c.P2O5吸收水分反应产生H3PO4,H3PO4是酸性干燥剂,能够与碱性气体氨气发生反应,因此不能用于干燥氨气,c错误;
d.无水CaCl2会和氨气发生反应产生CaCl2·8NH3,因此无水CaCl2不能用于干燥氨气,d错误;
故合理选项是a;
【小问3详解】
SO2Cl2容易与水发生水解反应,产生HCl、H2SO4,反应的化学方程式为:SO2Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4;
【小问4详解】
装置C中多孔球泡的作用是增大气体与液体的接触面积,使反应更充分;
【小问5详解】
根据装置图可知仪器M名称是三颈烧瓶;
根据装置图可知在蒸氨装置与吸收装置之间安装了一个单向阀,其作用是防止由于NH3的溶解吸收而产生的倒吸现象;
【小问6详解】
在20 mL的吸收液中反应消耗了V1 mLc2 ml/LNaOH标准溶液,用于滴定过量H2SO4,则根据反应2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,可知过量H2SO4的物质的量为n(H2SO4)=n(NaOH)=c2×V2×10-3 L×=(c2V2×10-3 ×25) ml,溶液中开始加入H2SO4的物质的量为n(H2SO4)总=c1V1×10-3 ml,故用于吸收NH3反应消耗H2SO4的物质的量为n(H2SO4)反应=(c1V1×10-3-c2V2×10-3 ×25)ml,根据物质反应转化关系,结合元素守恒可知关系式:2NH4Cl~2NH3~H2SO4,故n(NH4Cl)=2n(H2SO4)反应=2(c1V1×10-3-c2V2×10-3 ×25)ml,所以a g样品中SO2(NH2)2的含量为:。
9. 氧化铋是一种淡黄色、低毒的氧化物俗称铋黄,广泛应用于医药合成、能源材料等领域,也是制作防火纸的材料之一。以铋精矿(主要成分,还含有、等杂质)为原料制备的一种工艺流程如图所示:
已知:①不溶于稀盐酸,“酸浸”后溶液中金属阳离子主要有等。
②盐酸羟胺常用作还原剂。
③在时开始水解,时几乎完全水解为白色的沉淀。
④常温下部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见下表:
回答下列问题:
(1)与同主族,原子处于基态时电子占据最高能级的电子云轮廓图为____________形。
(2)“滤渣1”的主要成分有、____________,工业上以纯碱、石灰石、____________(填化学式)为原料生产普通玻璃。
(3)写出“酸浸”步骤中发生氧化还原反应的离子方程式:____________。
(4)“转化”步骤中加入盐酸羟胺的目的是____________。“调”步骤中加入调节溶液的,其合理范围为____________。
(5)“滤液2”中主要的金属阳离子有____________(填离子符号);流程中生成的化学方程式为____________。
【答案】(1)哑铃 (2) ①. ②.
(3)
(4) ①. 将还原为,防止加入碳酸钠溶液调节时,铁离子转化为氢氧化铁沉淀,影响产品纯度 ②. 3~4.7
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】铋精矿(主要成分,还含有、等杂质)“酸浸”后溶液中金属阳离子主要有等,浸出渣有S、PbO2、SiO2,在转化步骤中加入盐酸羟胺将Fe3+还原为Fe2+,防止加入碳酸钠溶液调节pH时,铁离子转化为氢氧化铁沉淀,影响产品纯度,接着调节pH将转化为沉淀,然后向沉淀加入碳酸氢铵,将转化为(BiO)2CO3,同时生成CO2,将(BiO)2CO3在530℃煅烧即可得到Bi2O3,据此分析答题。
【小问1详解】
与同主族,则Bi原子基态价电子排布式为ns2np3,最高能级是np,电子云轮廓图为哑铃形;
【小问2详解】
铋精矿“酸浸”后溶液中金属阳离子主要有等,浸出渣有S、PbO2、SiO2;
工业上以纯碱、石灰石、SiO2为原料生产普通玻璃;
【小问3详解】
“酸浸”步骤中发生的最主要的氧化还原反应是将转化为Bi3+,离子方程式为;
【小问4详解】
转化步骤中加入盐酸羟胺目的是将Fe3+还原为Fe2+,防止加入碳酸钠溶液调节pH时,铁离子转化为氢氧化铁沉淀,影响产品纯度;
“调pH”步骤中加入Na2CO3调节溶液的pH是为了BiCl3水解完全,而Fe2+、Cu2+不沉淀,因此pH合理范围为3~4.7;
【小问5详解】
“滤液2”中主要的金属阳离子有;
向BiOCl沉淀加入碳酸氢铵将BiOCl转化为(BiO)2CO3同时生成CO2和NH4Cl,化学方程式为。
10. 2023年9月23日第19届亚运会在我国杭州正式开幕。开幕式主火炬首次使用了零碳甲醇燃料,充分体现了杭州亚运会“绿色、智能、节俭、文明”的办赛理念。已知一定条件下,催化加氢生产甲醇,发生如下反应:
反应;
反应ii:。
(1)反应体系中存在反应,则____________。
(2)将和通入密闭容器中进行反应,当改变某一外界条件(温度或压强)时,的体积分数变化趋势如图甲所示:
①平衡时,点的体积分数为,则的转化率为____________。(计算结果保留三位有效数字)。
(2)轴上点的数值比点____________(填“大”或“小”)。
(3)在不同压强下,按照进行投料,在容器中发生上述三个反应,平衡时,和在含碳产物和中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图乙所示:
①压强由大到小的顺序为____________。
②曲线____________(填“”或“”)代表在含碳产物中的物质的量分数。
③在,压强为时,反应的浓度平衡常数____________(填含的表达式)。
(4)光催化制甲醇技术也是研究热点。如图丙铜基纳米光催化材料还原的机理为:光照时,低能价带失去电子并产生空穴(,具有强氧化性)。
①光催化原理与电解原理类似,写出高能导带的电极反应式:____________。
②太阳光激发下,在导带和价带中除了产生电子和空穴外,还会生成____________(填写微粒名称)参与的还原再生。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 大
(3) ①. ②. ③.
(4) ①. ②. 氢离子
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律可知,反应iii=反应i-反应ii,可知,故答案为:-90。
【小问2详解】
①设转化xml一氧化碳,可列三段式计算,如下:
由气体体积与物质的量成正比,则,解得,故CO的转化率为42.9%;
②反应,当温度升高,平衡逆向移动,CH3OH的体积分数变小,所以Y表示温度;当增大压强时,平衡向着正反应方向移动,CH3OH的体积分数变大,所以X表示压强;则X轴上a点的数值比b点小,故答案为:大。
【小问3详解】
由方程式可知,反应i、iii均为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,甲醇的物质的量减小、一氧化碳的物质的量增大,反应ii为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,一氧化碳的物质的量增大,所以升高温度,甲醇在含碳产物中物质的量分数减小,则曲线m表示甲醇在含碳产物中物质的量分数;反应i、iii均为体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,甲醇的物质的量增大,一氧化碳的物质的量减小,反应ii是气体体积不变的反应,增大压强,平衡不移动,一氧化碳的物质的量不变,所以增大压强,甲醇在含碳产物中物质的量分数增大,则压强的大小顺序为;设起始二氧化碳和氢气的物质的量为1ml和3ml,容器的体积为VL,反应i、iii生成甲醇的物质的量分别为aml、bml,反应ii生成一氧化碳的物质的量为cml,由图可知,在T1℃下,压强为p3时,甲醇和一氧化碳在含碳产物中物质的量分数相等、二氧化碳的转化率为α,由题意可建立如下三段式:
由二氧化碳的转化率为α可得:a+b+c=α%,由甲醇和一氧化碳在含碳产物中物质的量分数相等可得c—b=a+b=,解得a=c=、b=0,则平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水蒸气的物质的量分别为(1—α%)ml、(1—2α%)ml、ml、α%ml,反应v的浓度平衡常数Kc==,故答案为;m;。
【小问4详解】
已知光催化原理与电解原理类似,由图可知,高能导带的电极反应为:二氧化碳得电子发生还原反应得到甲醇,由此可知其电极反应式为:。光照时,低能价带失去电子并产生空穴(,具有强氧化性),相当于电解池的阳极,结合图知,在低能价带上,H2O直接转化为O2的电极反应式为:2H2O+4h+=O2+4H+,反应生成H+可参与高能带上的还原再生,故答案为:;氢离子。
11. 柏莫洛芬(J)是一种具有口服活性的非淄体类抗炎药,有解热和镇痛的作用。一种合成柏莫洛芬的路线如下:
已知:。
(1)有机物A名称是___________;有机物B的官能团的名称是___________。
(2)有机物C中碳原子的杂化方式有___________;D→E的反应类型为___________。
(3)写出B→D的化学方程式:___________;G的结构简式为___________。
(4)同时符合下列条件的B的同分异构体共有___________种(不考虑立体异构)。
①能发生银镜反应;②能与FeCl3溶液发生显色反应。
其中核磁共振氢谱吸收峰面积比为2∶2∶2∶1:1的结构简式为___________。
(5)根据上述信息,以为原料,无机试剂任选,设计合理路线合成:___________。
【答案】(1) ①. 苯酚 ②. (酚)羟基、酮羰基
(2) ①. sp2、sp3 ②. 还原反应
(3) ①. ++HI ②.
(4) ①. 13 ②.
(5)
【解析】
【分析】(A)与(CH3CO)2O在AlCl3、加热条件下反应生成(B),与(C) 在碳酸钾作用下生成(D),在LiAlH4作用下被还原为(E) ,与SOCl2发生取代反应,由Cl原子取代羟基生成(F),与NaCN反应生成(G),在HCl/H2O、加热条件下生成(H),在PPA作用下生成(J)。
【小问1详解】
有机物A的结构简式为,其名称是苯酚;有机物B的结构简式为,其官能团的名称是(酚)羟基、酮羰基;
【小问2详解】
有机物C的结构简式为,其苯环上的碳和羧基碳均为sp2杂化,甲基碳原子为sp3杂化,所以其中碳原子的杂化方式有sp2、sp3杂化;D的结构简式为、E的结构简式为,D→E的过程是D中的羧基和酮羰基被还原为羟基,所以其反应类型为还原反应;
【小问3详解】
B的结构简式为、D的结构简式为,与(C) 在碳酸钾作用下生成(D), B→D的化学方程式为++HI;的分子式为C16H16Cl2O、G的分子式为C18H16ON2,对比两者的分子可知,反应过程中的氯原子被-CN取代生成G,所以G的结构简式为;
【小问4详解】
B的结构简式为,苯环外两个碳原子、两个氧原子、一个双键,符合要求的同分异构体有①两个侧链(邻、间、对3种)②三个侧链(甲基有4种不同的位置)、(甲基有4种不同的位置)、(甲基有2种不同的位置),所以符合要求的同分异构体共有3+4+4+2=13种;其中核磁共振氢谱吸收峰面积比为2:2:2:1:1的结构简式为;
【小问5详解】
由合成柏莫洛芬的路线可知,可由羧基或酮羰基转化成羟基,再由羟基被氯原子取代,而引入氯原子,所以以为原料,合成的路线如下。金属离子
开始沉淀
2.7
7.6
4.7
完全沉淀
3.7
9.6
6.7
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