2024届山东省齐鲁名校联盟高三下学期第七次联考化学试题
展开2023—2024 学年高三年级第七次联考
化 学
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O16 S 32 C l35.5 V 51
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列物质的应用中,不涉及氧化还原反应的是
A.谷物发酵酿造食醋 B.氯乙烷用于处理运动损伤
C.用热的浓盐酸洗涤试管内壁的MnO₂ D.过氧乙酸(CH₃COOOH)用于医疗器械杀菌
2.古代文献中记载了很多化学研究成果,在实验室中模拟文献中加点步骤的操作,用到的主要仪器错误的是
3. X、Y、Z和M是原子序数依次增大的短周期主族元素,X 是周期表中原子半径最小的,Y、Z为同周期相令元素,Y原子的核外电子数等于 M原子的最外层电子数,Y、M原子的核外电子数之和为Z 原子的核外电子数的3倍。下列说法正确的是
A.简单离子半径:M>Z>Y>X B.简单氢化物的还原性:M>Z>Y
C.简单氢化物沸点:Z>Y D.同周期中第一电离能小于 Y 的元素有4种
4.关于下列仪器使用的说法错误的是
A.仪器①使用前,需要检查两处是否漏水
B.仪器②可用于测定硫酸铜晶体中的结晶水含量
C.仪器③和④可用于配制一定质量分数的CuSO₄溶液
D.仪器⑤可用于移取0.1ml⋅L⁻¹Na₂Cr₂O₇溶液
5.某些含氟有机化合物具有特异的生物活性和生物体适应性,疗效比一般药物强好几倍。实验室将 KF溶入18-冠-6(结构如图1)的乙腈(CH₃CN)溶液中可轻松实现氟的取代,反应过程如图2所示:
下列说法错误的是
A.用比较错误是一名不错是到的选择。
B. KF、18-冠-6 和乙腈均为极性分子,KF溶解度增大,与卤代烃充分接触
C. C——O——C 键角:∠1大于乙醚中的
D.相同条件下,用代替 参与上述反应,反应速率会加快
6.下列描述的事实不符合“量变引起质变”的哲学观点的是
A.配制银氨溶液时,向硝酸银溶液中滴入氨水至生成的沉淀恰好溶解
B.向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液至生成的沉淀溶解
C.向稀硝酸中逐渐加入铁粉,溶液由无色变为黄色,然后变为浅绿色
D.用NaOH溶液吸收NO₂时,NO₂既是氧化剂又是还原剂
7.合成某抗HTV 药物的中间体X和Y的结构如图所示,下列有关说法错误的是
A.可用NaHCO₃溶液区分X和Y B 除氢原子外,X中其他原子可能共平面
C.X和Y均能发生取代反应和氧化反应 D.Y与足量H₂加成后,产物分子中含4个手性碳原子
8.二苯铬[(C₆H₆)₂Cr]可作烯烃聚合或异丙醇脱氢等反应的催化剂,工业上常用 Cr₂O₃为原料按如下流程制备二苯铬
已知:①COCl₂、CCl₄沸点分别为8.2℃、77 ℃;②二苯铬不溶于水,微溶于乙醚和乙醇,在真空中 160℃时升华,在潮湿空气中易被氧化;③苯分子作配体时可提供三个配位原子。
下列说法正确的是
A.为了向“转化”提供稳定的CCl₄气流,可用水浴加热 CCl₄并用氮气带出CCl₄
B.1ml[(C₆H₆)₂Cr][AlCl₄]中含有6NA个配位键(NA表示阿伏加德罗常数的值)
C.“还原”中,还需通入一定量N₂,主要目的是防止Na₂S₂O₄被氧化
D.“还原”后,经过滤、蒸馏水洗涤可得到纯净的二苯铬
9.广东省科学院测试分析研究所提出 Ni(OH)₂和MO₃/Ni(OH)₂均能催化甲醇氧化(MOR),其反应历程的片段如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物质用*标注。下列说法正确的是
A.吸附CH₃OH效果:Ni(OH)₂劣于 MO₃/NiOH₂
B. MOR 的催化效果:Ni(OH)₂劣于 MO₃/NiOH₂
C.反应历程中涉及极性键和非极性键的断裂与形成
D.根据图像可知,MO₃/Ni(OH)₂催化下总反应的焓变更小
10.液流电池由电堆单元、电解液、电解液存储供给单元以及管理控制单元等部分构成,是利用正负极电解液分开,各自循环的一种高性能蓄电池,具有容量高、使用领域广、循环使用寿命长的特点。全钒液流电池充电时的工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A.放电时,电流流动方向:M电极→电解质溶液→N 电极
B.放电时,M电极的电极反应式为VO2+-e-+2H+=VO2++H2O
C.充电时,该装置总反应的离子方程式为
D.若M 电极的储罐起始时pH=1,工作一段时间后,pH 变为2,则理论上电路中转移电子数为0.09NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
二、选择题:本题共5 小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.根据下列操作和现象所得到的结论正确的是
12.钠-硫电池作为一种新型化学电源,体积小、容量大、寿命长、效率高,由熔融电极和固体电解质组成,其装置如图1 所示,正极区域填充 C₃O₄后的工作原理如图2所示。
已知: C₃O₄的立方晶胞中,C呈 +2和 +33 价,C元素填充在氧原子围成的正四面体和正八面体空隙中,正四面体位于晶胞的顶点和面心,正八面体位于晶胞的八个小立方体的体心。
下列说法错误的是
A.钠-硫电池在常温下就能将化学能转化为电能
B.在 C³⁺作用下,可将S₈转化为 Na₂S₆
C.S₈转化为Na₂S₂时电极反应式为S₈+8Na⁺+8e=4Na₂S₂
D.若将51.2gS₈全部转化为 Na₂S,理论上有1.6mlNa⁺透过交换膜进入液态硫区域
13.合成杀虫剂氟铃脲的路线中可发生如图所示反应,下列有关说法错误的是
A.该反应属于加成反应
B.物质 M 中含有两种官能团
C.含硝基和苯环(有三个取代基)的N 的同分异构体有 15 种
D.若用乙二胺(NH₂CH₂CH₂NH₂)与COCl₂发生反应可能会生成
14.南京理工大学朱卫华等人基于单簇催化剂(SCC),提出了一种一氧化氮还原反应(NORR)的新型结构~活性关系,经研究发现主要反应如下:
(I)2NOg+2H₂g⇌N₂g+2H₂Og ΔH<0
(Ⅱ)2NOg+5H₂g⇌2NH₃g+2H₂Og ΔH<0
(Ⅲ)N₂g+3H₂g=2NH₃g ΔH<0
在T₁℃、100 kPa反应条件下,向密闭容器中充入2 ml NO和6 ml H₂,发生上述反应,测得含氮元素占比[N2%=nN2×2nNO+nNH3+2nN2×100%]与时间的关系如图所示。
已知:反应Ⅱ为快速平衡,可认为不受慢反应Ⅰ、Ⅲ的影响; Kp为用平衡时气体分压代替平衡浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数。下列有关说法正确的是
A.曲线c表示的是氨气的含氮元素占比
B.若选择对反应Ⅱ催化效果更好的催化剂,则 F点将移向 E点
C.Ⅰ点时,0~45 min内用氨气表示的平均反应速率约为1kPa⋅min⁻¹
D.若95 min时达到平衡,则反应Ⅲ的平衡常数Kp的计算式为
15.25℃时,用 NaOH 溶液分别滴定 HA、CuSO₄、Al₂(SO₄)₃三种溶液,pM[pM= -lgM,M 表示 cHAcA-、 cCu²⁺、cAl³⁺]随pH变化的关系如图所示。下列有关分析正确的是
已知: Ka (HA)=2×10-5;lg2=0.3。
A.②代表滴定Al2(SO₄)₃溶液的变化关系
B.根据图像可知,x=5.7
C.水的电离程度:P 点>N点 Q点
D.向Al₂(SO₄)₃溶液中加入Cu(OM)₂至pH=4,此时无Cu(OH)₂固体剩余,则 Al³⁺沉淀率为99.85%
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(12分)硼烷-四氢呋喃(BH₃·THF,结构简式为)是一种硼氢化和还原性的试剂,易溶于四氢呋喃()、蚂水剧烈反应放出氢气 工业上常用于有机物中某些官能团的硼氢化和还原化。请回答下列问题:
(1)BH₄·THF 组成元素的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。下列状态的硼中,电离最外层一个电子所需能量最大的是 (填标号)。
A.1s²2s²2p¹ B.1s²2s² C.1s²2s¹2p¹ D.1s²2p²
(2)先将NaBH₄和BF₃溶于二乙二醇二甲醚(CH₃OCH₂CH₂OCH₂CH₂OCH₃)中,充分溶解,再加入四氢呋喃,反应30 min、缘分离提纯即得较纯净的 BH₃·THF,同时还有另一种产物 NaF。
①制备BH₃·THF的化学方程式为 。
②制备过程中,BF₃中B的杂化方式的变化是 ,上述物质中含配位键的是 。
③二乙二醇二甲醚在水中的溶解度大于在苯中的溶解度,其原因是 。
(3)硼氢化钠在室温下是α型的立方晶体(如图甲所示),6.3GPa下转变为四方晶体(如图乙所示)。
①硼氢化钠的α型立方晶体中,离 BH4-最近的 BH4-有 个,Na⁺填充在 Na⁺BH4-围成 (填“正四面体”或“正八面体”)空隙中。
②硼氢化钠的四方晶体中,晶胞中 A、B间距离d= nm(用含 a的代数式表示)。
17.(12分) V₂O₃常用于玻璃、陶瓷中作染色剂,含钼合金钢具有韧性好、高温塑性强等优点,可用于制造机床结构部件。工业上常用钼钒混合矿(主要成分为 MS₂、V₂O₅,还含 SiO₂、Al₂O₃、PbS、NiS等杂质)提取高熔点金属单质钼和 V₂O₃,其工艺流程如图所示。
已知:①“焙烧”时将金属元素转化为氧化物, SiO₂、MO₃、V₂O₅、Al₂O₃和 PbO 均可与纯碱反应生成对应的钠盐,而 NiO不行。
②“气体X”为混合气体,经处理后得“气体Y”。
③当溶液中某离子浓度 ≤1×10⁻⁵ml⋅L⁻¹时,可认为该离子沉淀完全;PbS和Pb(OH)₂的Kₛₚ分别为10⁻²⁸,10ᵃ;Pb(OH)₂(s)+OH⁻(aq) [Pb(OH)₃]⁻(aq)K=10”。
④“滤渣Ⅳ”主要成分是(NH₄)₂MO₄⋅2H₂MO₄。
回答下列问题:
(1)“焙烧”时,采用逆流式投料,且分批加入钼钒混合矿、碳酸钠粉末,其目的是 ,MS₂参与反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(2)“气体X”经洗气操作可获得较纯净的“气体 Y”,洗气时选择的试剂是 ,“滤渣Ⅲ”的主要成分是 (填化学式)。
(3)“沉铅”过程中,总反应为[Pb(OH)₃]⁻(aq)+S²⁻(aq)=-PbS(s)+3OH⁻(aq)则该反应的平衡常数K= 。
(4)“ 沉钒”后,经过滤、洗涤、平燥,将所得固体进行煅烧,当固体质量减少 16.8t时,理论上制得V₂O₃的质量为 t。
(5)“滤渣Ⅳ”中需要加入稍过量的 Al还原(NH₄)₂MO₄⋅2H₂MO₄制 M,加入稍过量 Al的原因是 。
18.(12分)二氯化二硫(S₂Cl₂)常温下为黄色液体,能与苯、醚和四氯化碳等有机溶剂混溶,超过100°C 时分解为相应单质,300℃时完全分解,工业上常用作橡胶的低温硫化剂和黏接剂。实验室利用下列装置(部分加热、夹持仪器已略去)将干燥 Cl₂通入 CS₂ 中于 98 ℃条件下制备S₂Cl₂:3Cl₂+CS₂=S₂Cl₂+CCl₄
相关物质性质如表所示:
请回答下列问题:
Ⅰ.制备并提纯 S₂Cl₂
(1)仪器A 的名称是 ,装置甲中发生反应的离子方程式为 ,选择必需装置,按气流从左往右的方向,合理的连接顺序是 (填仪器接口字母)。
(2)该实验操作步骤如下,操作步骤先后顺序是③ (用序号表示)。
①打开仪器A 的活塞 ②关闭仪器A 的活塞 ③通入冷水 ④关闭冷水 ⑤用酒精灯加热装置丙 ⑥熄灭装置丙中酒精灯
(3)装置丙中,选择最适宜的加热方式是 (填“水浴”或“油浴”),实验结束后,将锥形瓶中液体转入到仪器①中,选择合适仪器并组装装置提纯S₂Cl₂(加热及夹持装置略),安装顺序为①⑨⑧ (填序号)。
Ⅱ.产品纯度的测定
实验步骤如下:
①取mg市售 S₂Cl₂(杂质不参与反应)溶于过量的V₁mL0.1ml⋅L⁻¹NaOH溶液中,充分反应后过滤,将滤液配制成250 mL溶液;
②取出25.00 mL 于锥形瓶中,滴入几滴酚酞,用0.010 0 ml·L⁻¹盐盐酸标准液滴定剩余的 NaOH,滴定至终点时记录数据,重复以上实验三次,平均使用盐酸V₂mL。
(4)市售S₂Cl₂,纯度为 (用含 m、V₁、V₂的代数式表示)。
(5)下列操作导致测得市售 S₂Cl₂纯度偏大的是 (填字母)。
A.步骤①中,配制250 mL 溶液时,定容时俯视
B.锥形瓶用待测液润洗
C.滴定前,尖嘴无气泡,滴定结束后,尖嘴有气泡
19.(12分)磷酸氯喹治疗新冠肺炎具有一定的疗效,可由氯喹与磷酸制备。下图是制备氯喹的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)C 的化学名称为 ,D 中含氧官能团的名称为 。
(2)完成合成X的路线:
(3)F的结构简式为 ,写出F与足量NaOH溶液在加热条件下反应的化学方程式: 。
(4)满足下列条件的H的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
i.含有苯环,无其他环状结构 ii.苯环上有一个碳氯键 iii.含有氰基(—CN)
(5)已知:2-丁烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成乙酸。写出以环己烯和乙二胺(NH₂CH₂CH₂NH₂)为原料制备的合成路线: (其他试剂任选)。
(12分) Kvisle等人使用Mg O=SiO₂催化剂研究乙醇转化为1,3-丁二烯的反应机理如下。
回答下列问题:
(1)已知:在一定条件下,C2H5OH(g)、CH3CHO(g )⋅CH2=CH2 (g)和CH₂=CHCH=CH₂(g)的燃烧热或摩尔燃烧焓(ΔH)分别为akJ⋅ml⁻¹、bkJ⋅ml⁻¹、ckJ⋅ml⁻¹和d kJ⋅ml⁻¹,则ΔH ₃= kJ·ml⁻¹,从体系能否自发进行的角度分析,反应Ⅰ在 (填“高温”或“低温”)下有利于其自发进行。
(2)向恒温恒容密闭容器中充入等物质的量的C₂H₅OH(g)和 N₂,控制温度为T₁℃、起始压强为10 MPa下发生上述三个反应,反应进行 2 h 达到平衡,测得容器内压强为14 MPa,CH₃CHO(g)、CH₂=CH₂(g)和CH₂=CHCH=CH₂(g)的压强满足以下关系.p(CH₃CHO):p(CH₂=CH₂): p(CH₂=CHCH=CH₂)=1:3:2,,则1,3-丁二烯的产率为 ,反应Ⅲ的平衡常数 KΘ=_____________。
(3)在T₂℃、15 MPa反应条件下,向 A、B、C三个容器中通入 nCH₅OH:nN₂分别为1:1、1:3、1:7的混合气体,若只发生反应Ⅰ,测得C₂H₅OH(g)转化率随时间的变化如表所示。
①当反应进行到20 min时,三个容器中平均反应速率 vC2H5OH=ΔcC2H5OHt从大到小的顺序是 。
②根据表格中数据可得出的结论是 。选项
古代文献
主要仪器
A
《肘后备急方》中“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之…截疟”
烧杯、玻璃棒
B
《本草纲目》中“(烧酒) 其法用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器盛滴露”
蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、冷凝管、牛角管、接收器
C
《本草纲目》中“彼人采蒿蓼之属,晒干烧灰,以水淋汁,久则凝淀如石,浣衣发面,亦去垢发面”
蒸发皿、酒精灯、玻璃棒
D
《神农本草经》中“一丹二袖;膏药成稠,三上三下,熬枯去渣…”
漏斗、烧杯、玻璃棒
选项
操作和现象
结论
A
加热石蜡(石油分馏产品),将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液颜色逐渐褪去
石蜡中含有烯烃
B
向 Na₂CO₃溶液中滴加等浓度的硼酸溶液,没有明显现象
H₃BO₃酸性弱于H₂CO₃
C
向苯酚溶液中滴加过量浓溴水、振荡、静置,先有白色沉淀,进而转化为黄色沉淀
三溴苯酚不溶于水,溶解 Br₂而呈黄色
D
碱性条件下,在乙酸乙酯水解反应的体系中,用电导仪测定体系中单位时间内电导的变化。(已知:QH⁻的电导远大于 CH₃COO⁻的电导,根据溶液电导的变化能求得OH⁻浓度的变化)
用电导的变化与单位时间的比值,可求出乙酸乙酯水解反应的速率
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度'(g·cm⁻³)
性质
CS₂
-109
47
1.26
不溶于水
S₂Cl₂
-76
137
1.68
遇水生成HCl、SO₂、S,和 HCl不反应
S
113
444
1.96
不溶于水
CCl₄
-23
77
1.59
不溶于水
10 min
20 min
30 min
40 min
50 min
A
4.1%
7.8%
10.9%
13.8%
13.8%
B
4.7%
8.9%
12.9%
16.8%
20.3%
C
5.0%
9.5%
13.8%
17.9%
21.9%
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