黑龙江省齐齐哈尔市2023-2024学年高三下学期一模化学试卷(含答案)
展开一、单选题
1.科技是第一生产力,科技与化学密切相关.下列说法错误的是( )
A.利用铝锂合金板制造大飞机主体结构:铝锂合金属于金属材料
B.利用碳化硅陶瓷制造中国天眼:碳化硅陶瓷属于传统无机非金属材料
C.用安全可降解的聚乳酸材料制造杭州亚运会餐具:聚乳酸材料属于合成有机高分子材料
D.用和(肼)作为长征四号丙运载火箭的推进剂:和不互为同素异形体
2.催化剂能催化脱除烟气中的,反应的化学方程式为。下列说法正确的是( )
A.的电子式为
B.的模型名称为直线形
C.的价层电子的轨道表示式为
D.是极性分子,分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心
3.以为原料合成了葡萄糖和长链脂肪酸,这项突破为人工和半人工合成“粮食”提供了新技术.合成路线为葡萄糖、长链脂肪酸.下列说法正确的是( )
A.过程①、②中化学能转化为电能
B.葡萄糖分子中含有醛基、羧基
C.在酒化酶的催化下,葡萄糖能发生水解反应生成乙醇
D.和互为同系物
4.下列关于元素及其化合物的性质说法错误的是( )
A.铝与氧化铁能发生铝热反应生成铁和氧化铝
B.过量的铁在氯气中燃烧生成
C.工业上用氨的催化氧化生产硝酸
D.实验室可通过加热氯化铵与熟石灰的固体混合物的方法制取氨气
5.阿伏加德罗在化学上的主要贡献是提出了分子的概念,并创立了分子学说.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.硝基与所含电子数均为
B.与足量的反应转移的电子数为
C.标准状况下,含σ键数目一定为
D.溶液中,和的数目之和为
6.名医华佗创制的用于外科手术的麻醉药“麻沸散”中含有东莨菪碱,其结构简式如图所示.下列关于该物质的说法错误的是( )
A.含有3种含氧官能团B.碳原子的杂化方式有两种
C.具有碱性,能与强酸反应D.能发生消去反应、加聚反应
7.下列实验能达到实验目的的是( )
A.AB.BC.CD.D
8.科学家发现对LiTFSI(一种亲水有机盐)进行掺杂和改进,能显著提高锂离子电池传输电荷的能力。LiTFSI的结构如图所示,A、B、C、D为同一周期的短周期元素,E与C同族,E的原子序数是B和D的原子序数之和。下列说法正确的是( )
A.元素A、D形成的分子中一定不含非极性键
B.元素的第一电离能:D>B>C>A
C.元素的电负性:D>E>C
D.简单氢化物的稳定性:E>D
9.下列实验操作、现象和所得出的结论均正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
10.沙丁胺醇是目前治疗哮喘的常用药物,其结构简式如图所示.下列叙述正确的是( )
A.沙丁胺醇分子中含有2个手性碳原子
B.该分子中C、N原子的杂化方式完全相同
C.该物质可以发生氧化反应,但不能发生还原反应
D.该物质分别与足量的反应,消耗两者的量分别为
11.工业上利用废锰渣(主要成分为、KOH、MgO)制备的流程如下图所示:
已知反应Ⅰ中生成、 S等。下列说法不正确的是( )
A.酸浸时适当升高温度或加速搅拌都可加快酸浸反应速率
B.反应Ⅰ中每消耗60 g,转移的电子数为1 ml
C.滤液中主要存在的阳离子有:
D.反应Ⅱ的离子方程式为
12.教授研究了铑配合物催化醛酮氢化反应,提出的反应机理如图所示,1、2、3、4四种反应的反应热分别为,下列说法错误的是( )
A.在氢化反应中作催化剂
B.该机理的总反应的反应热
C.若步骤②为决速步骤,则其活化能最大
D.与发生上述反应可生成
13.Cr、Ca、O可形成一种具有特殊导电性的晶体(化学式为,x、y为整数),其立方晶胞如图所示,Ca与O最小间距大于Cr与O最小间距。已知:Ca与O最小间距为apm,阿伏加德罗常数为。下列说法正确的是( )
A.1个基态Cr原子有4个未成对电子
B.Cr在晶胞中处于顶点位置
C.晶体中每个Ca周围紧邻且距离相等的O共有6个
D.该晶体的密度为
14.一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺工作原理的示意图如下,下列说法正确的是( )
A.第三步中a为直流电源的正极
B.第一步生产的总反应为
C.第二步为原电池,正极质量增加,负极质量减少
D.第三步外电路上每转移电子,电解池中就有被电解
15.秦俑彩绘中含有难溶的铅白()和黄色的。常温下,和在不同的溶液中分别达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系如图所示,其中pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数。下列说法错误的是( )
A.完全沉淀废液中的,的效果不如
B.z点,
C.的数量级为
D.(s)转化为(s)的反应趋势很大
二、填空题
16.广泛用于冶金、化工等行业,主要用于冶炼钒铁.以钒矿石为原料制备的工艺流程如下:
已知:ⅰ.“焙烧”后,固体中主要含有;“酸浸”后钒以形式存在,“中和、还原”后钒以形式存在.
ⅱ.有机溶剂对四价钒具有高选择性,且萃取而不萃取.
ⅲ.多钒酸铵微溶于冷水,易溶于热水.
ⅳ.该工艺条件下,溶液中金属离子(浓度均为)开始沉淀和完全沉淀的如下表所示:
回答下列问题:
(1)“破碎”的目的是________________。
(2)“中和、还原”时,参与反应的离子方程式为________________。
(3)洗涤多钒酸铵时要用冰水洗涤,目的是________________。的空间结构为_________形。
(4)“氧化”时,每消耗(本身被还原为),可得到_________。
(5)流程中可循环使用的物质有_____________。
(6)“萃取”分离后,所得“水相”中含有丰富的金属资源,经三道工序可回收溶液.请根据题给信息,参照上述工艺流程,将下列工艺流程补充完整(可供选用的试剂:溶液、溶液、溶液)。
_____________。
17.以和为原料合成尿素有利于实现“碳达峰、碳中和”。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)反应的_________,_________0(填“>”“<”或“=”)。
(2)在恒容密闭容器中发生反应。下列说法错误的是______(填标号)。
A.增大,有利于的平衡转化率增大
B.反应在任何温度下都能自发进行
C.单位时间内消耗,同时生成,说明反应达到平衡状态
D.充入氦气,压强增大,平衡向正反应方向移动
(3)一定温度下,向密闭容器中以物质的量之比为充入和发生反应Ⅰ,达到平衡后,的平衡浓度为。其他条件不变,缩小容器容积,重新达到平衡后,的平衡浓度为,则_________(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)同样,用太阳能电池电解水得到的和反应生成甲醇,也有利于实现“碳达峰、碳中和”。合成甲醇过程中主要发生以下反应:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
在某催化剂作用下,一定条件下的密闭容器中发生反应ⅰ和反应ⅱ。已知按照物质的量之比为投料,压强分别在、下,二氧化碳的平衡转化率和甲醇的选择性随温度的变化如图1所示。在290℃和的条件下,甲醇的平衡产率为______;反应ⅰ的压强平衡常数______(列出计算式)。
(5)生物细菌-电解池装置既可处理废水,同时又能将转化成甲烷,其装置如图2所示。在外加电压时,每生成,可处理有机物中______(已知产生甲烷菌代谢需外加电压,电解水产生氢气需外加电压为。图中有机物为醋酸盐)。
三、实验题
18.铼是具有重要军事战略意义的金属。是制备高纯度的原料,实验室用制备的装置如图所示。
已知:Ⅰ.易溶于水,溶于水后生成;与反应生成。相关物质的溶解度S见下表:
Ⅱ.;;。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_________。
(2)的制备
①反应开始前先向装置C中三颈烧瓶内加入一定量的_________(填化学式)和;
②关闭_________打开_________装置C中三颈烧瓶内生成;
③关闭,打开,通入一段时间,通入的目的是_________;
④关闭,打开,滴入足量的氨水溶液,生成,反应的化学方程式为_________;
⑤反应结束后,将C中溶液经_________、_________、过滤、乙醇洗涤、干燥,得到晶体。
(3)下列装置可用作装置单元X的是_________(填标号)。
(4)取样品,在加热条件下使其分解,产生的氨气用硼酸溶液吸收。吸收液用浓度为的盐酸滴定,消耗盐酸。的纯度为_________(已知:的相对分子质量为268)。
四、推断题
19.物质G是能阻断血栓形成的药物的中间体,它的一种合成路线如下:
已知:Ⅰ.。
Ⅱ.。
Ⅲ.同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,会失水形成羰基。
回答下列问题:
(1)的化学名称是______,→A的反应类型是______。
(2)B的分子式为,则C的结构简式为______。
(3)与足量新制完全反应,理论上可以生成______。由E生成F的化学方程式为______。
(4)W分子比E分子组成多1个原子团,满足下列条件的W的同分异构体有______种。
①包含2个六元环,不含甲基。
②W能水解,W与溶液共热时,最多消耗。
(5)关于反应的说法中,正确的有_______(填标号)。
A.反应过程中,有双键和键断裂以及双键形成
B.双键中存在由p轨道“肩并肩”重叠形成的π键
C.化合物D中,氮原子、氧原子均采取杂化
D.化合物D、F、G分子中,均含有1个手性碳原子
(6)已知重排反应为。设计由、和制备的合成路线:______(无机试剂任选)。
参考答案
1.答案:B
解析:A.铝锂合金属于金属材料,A正确;
B.碳化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,B错误;
C.聚乳酸材料属于合成有机高分子材料,C正确;
D.由同种元素组成的性质不同的单质互为同素异形体,和均是化合物,故两者不互为同素异形体,D正确;
故选B。
2.答案:C
解析:A.的电子式为:,A错误;
B.的模型名称为四面体形,B错误;
C.的价层电子的轨道表示式为,C正确;
D.是极性分子,分子的空间结构为三角锥形,N原子处在三角锥形的锥顶,3个H原子位于锥底,D错误;
故选:C。
3.答案:D
解析:A.过程①、②均为电解过程,将电能转化为化学能,故A错误;
B.葡萄糖分子中含醛基和多个羟基,不含羧基,故B错误;
C.葡萄糖为单糖,不能发生水解反应,在酒化酶的催化下,葡萄糖能发生分解反应生成乙醇,故C错误;
D.和均为饱和一元羧酸,两者是同系物,故D正确;
故答案为:D。
4.答案:B
解析:A.铝的金属性比铁强,铝热反应是铝与氧化铁反应生成铁和氧化铝,故A正确;
B.无论铁过量与否,铁在氯气中燃烧生成,故B错误;
C.工业上用氨的催化氧化制得一氧化氮,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,然后将二氧化氮溶于水制得硝酸,故C正确;
D.实验室可通过加热氯化铵与熟石灰的固体混合物的方法制取氨气,化学方程式为,故D正确;
故答案为:B。
5.答案:A
解析:A.硝基是电中性的,1个硝基含有23个电子,硝基含电子数为,是,所含电子数也为,A正确;
B.过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为,参与反应,转移的电子数为,B错误;
C.标准状况下,物质的量为1ml,若是丙烯,含σ键数目为,若是环丙烷,含σ键数目为,故C错误;
D.溶液中,和的数目之和为,D错误;
选A。
6.答案:D
解析:A.由结构简式可知,东莨菪碱含有羟基、醚键、酯基3种含氧官能团,A正确;
B.碳原子的杂化方式有两种,B正确;
C.东莨菪碱中含有叔胺氮原子,具有较强的碱性,能与强酸反应,C正确;
D.由结构简式可知与羟基相连碳的相邻碳原子上有氢原子,可以发生消去反应,但东莨菪碱不能发生加聚反应,D错误;
故选D。
7.答案:A
解析:A.实验时先打开止水夹a,稀硫酸和铁反应产生和将装置中的空气排净后,关闭a,试管A中气体压强增大,将溶液压入试管B中,溶液与NaOH溶液反应,产生白色沉淀,故A正确;
B.固体灼烧应在坩埚中进行,故B错误;
C.溴与苯互溶,不能通过分液的方法分离苯和液溴,故C错误;
D.电镀池中,镀层金属作阳极,镀件作阴极,所以铁件应连接电源的负极,故D错误;
故答案为:A。
8.答案:B
解析:A.四氟乙烯()分子中含有非极性键,A错误;
B.同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,N因为2p轨道半充满较稳定,第一电离能大于相邻元素,则元素的第一电离能:F>N>O>C,B正确;
C.同周期元素,从左到右电负性逐渐增强,同主族元素从上到下电负性逐渐减弱,元素的电负性:F>O>S,C错误;
D.F的非金属性强于S,简单氢化物的稳定性:
9.答案:B
解析:A.两支试管中,混合溶液的总体积、反应起始时混合溶液中的浓度和的浓度均不相同,因此实验不能探究浓度对反应速率的影响,比较浓度对反应速率的影响,应控制溶液的总体积相同且少量,仅改变草酸的浓度,故A错误;
B.与溶液反应生成蓝色沉淀,则说明原溶液中含有,故B正确;
C.试管①加入溶液时产生气泡快,说明双氧水分解反应的活化能较小,故C错误;
D.在氨水中滴入酚酞溶液,加热一段时间,一开始温度升高,一水合氨的电离程度增大,溶液中增大,溶液红色变深,后来随着温度的继续升高,一水合氨分解:,氨气逸出,溶液碱性减弱,溶液红色变浅,不是一水合氨的电离程度减小,故D错误。
综上所述,答案为B。
10.答案:D
解析:A.该物质苯环上较长取代基中连有醇羟基的碳原子为手性碳原子,分子中只含有1个手性碳原子,A错误;
B.该分子中,C原子有和两种杂化方式,N原子采取杂化,B错误;
C.该物质含有苯环,可以与氢气发生加成反应,该加成反应属于还原反应,C错误;
D.羟基都能与反应,酚羟基又可以与反应,该物质分别与足量的反应时消耗两者的量分别为,D正确;
故选D。
11.答案:C
解析:A.升高温度,加速搅拌可以使得固体与硫酸充分反应,可加快酸浸反应速率,故A正确;
B.反应Ⅰ中加入硫酸和将还原为,中S为-1价,被氧化为S单质,60 g,物质的量为0.5ml,所以每消耗60 g,转移的电子数为1 ml,故B正确;
C.与硫酸不反应,所以滤液中不含,故C错误;
D.反应Ⅱ中加入二氧化锰将溶液中存在的亚铁离子转化为,Fe从+2价转化为+3价,Mn从+4价转化为+2价,根据得失电子守恒有:,故D正确;
故答案选C。
12.答案:D
解析:A.在步骤1中参加反应,在步骤4中又生成,故为反应的催化剂,A正确;
B.总反应为,总反应的反应热,B正确;
C.决速步骤为最慢的反应,其活化能最大,C正确;
D.根据反应机理,可知产物应为,D错误;
故选D。
13.答案:D
解析:A.1个基态Cr原子有6个未成对电子,故A错误;
B.Cr在晶胞中处于体心位置,故B错误;
C.晶体中每个Ca周围紧邻且距离相等的O共有12个,故C错误;
D.Ca与O最小间距为晶胞面对角线长度的一半,则晶胞面对角线长度为2apm,晶胞参数为pm,晶体的密度为,故D正确;
答案选D。
14.答案:B
解析:A.由图可知,第三步中Ag电极的变化是AgCl得到电子转化为Ag,发生还原反应,是阴极,则a为直流电源的负极,故A错误;
B.第一步为电解池,阳极反应为,阴极反应为,根据得失电子守恒,可得第一步电解池的总反应为,故B正确;
C.第二步为原电池,正极反应为,负极反应为,生成的AgCl附着在负极表面,故正、负极质量均增加,故C错误;
D.第三步的总反应为,溶液中HCl的物质的量保持不变,故D错误;
故答案为:B。
15.答案:C
解析:A.由图可知,当相同时,更小(即pR更大),故完全沉淀废液中的,的效果不如,故A正确;
B.z点在曲线下方,溶液中的浓度商大于的溶度积,故,故B正确;
C.由点可知,[或由点可知,],故C错误;
D.由点[或点]可知,,则反应的平衡常数,所以(s)转化为(s)的反应趋势很大,故D正确;
答案选C。
16.答案:(1)减小固体颗粒粒径(或增大固体表面积),提高焙烧速率
(2)
(3)降低多钒酸铵的溶解度,减少损失;正四面体
(4)6
(5)(或氨水)、有机溶剂
(6)
解析:(1)“破碎”的目的是减小固体颗粒粒径(或增大固体表面积),提高焙烧速率;
(2)根据分析,“中和、还原”时,被铁还原,化合价降低,得,离子方程式为;
(3)洗涤多钒酸铵时要用冰水洗涤,目的是降低多钒酸铵的溶解度,减少溶解损失;中N原子为杂化,离子为正四面体构型;
(4)将氧化为并得到还原产物NaCl,根据电子得失守恒可得出关系式:,故“氧化”时,每消耗106.5g(即1ml),可得到6ml;
(5)循环使用的物质具有“既消耗,又生成”的特点,根据流程图可发现有机溶剂P204具有该特点;分析“煅烧”过程,铵盐分解有氨气放出,可知(或氨水)在流程中也可循环使用;
(6)“萃取”分离后,所得“水相”中的金属离子有和少量的,欲得到溶液,需除去杂质,第一道工序已经除去,说明后续工序应除去。又结合各金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH,可知需将氧化为。为了不引入杂质离子,氧化剂可选择溶液。再调溶液的pH,使转变成沉淀。为了不引入杂质离子,利用MnO调pH,所以补充完整的流程图为:。
17.答案:(1);<
(2)BCD
(3)等于
(4)6.3%;
(5)1
解析:(1)反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
根据盖斯定律Ⅰ+Ⅱ得的;正反应气体物质的量减少,。
(2)A.增大,平衡正向移动,的平衡转化率增大,故A正确;
B.该反应的,,低温时,,反应能自发进行,故B错误;
C.单位时间内消耗,同时生成,均为正反应速率,无法确定反应是否达到平衡状态,C错误;
D.充入氦气,压强增大,但反应物和生成物的浓度均不变,平衡不移动,D错误。
选BCD;
(3)一定温度下,向密闭容器中充入和的物质的量之比为,与反应Ⅰ化学方程式中两种气体的化学计量数之比相符,即两种气体参加反应的物质的量之比和平衡时物质的量之比均为,反应Ⅰ的浓度平衡常数,不受压强影响,故其他条件不变,缩小容器容积,重新达到平衡后,两种气体的平衡浓度均不变,即等于。
(4)反应ⅰ随着温度的升高,平衡逆向移动,甲醇的选择性降低。所以随着温度的升高,下降的曲线代表甲醇的选择性;则随着温度的升高,上升的曲线代表二氧化碳的平衡转化率,且随着温度的升高,反应ⅱ平衡正向移动的程度大于反应ⅰ平衡逆向移动的程度。反应ⅰ正向反应为分子数减小的反应,压强越大,甲醇的选择性越高,二氧化碳的平衡转化率越大。在相同温度下,下降的两条曲线中,甲醇的选择性低的为条件;在相同温度下,上升的两条曲线中,二氧化碳的平衡转化率低的为条件。
从图中可以看出,在投料比和290℃、的条件下,
甲醇的选择性为70%,二氧化碳的平衡转化率为9%。设的投料为、的投料为,则在290℃、的条件下,反应达到平衡时,消耗为,剩余为,生成为%,生成CO为%,反应ⅰ和反应ⅱ共消耗为,剩余为,生成为,平衡时容器中气体的总物质的量为。在290℃和的条件下,甲醇的平衡产率为%=6.3%。反应ⅰ的压强平衡常数。
(5)由题意可知,当外加电压为时,没有生成,根据环境为酸性,可知左侧电极上发生的电极反应为,右侧电极发生的电极反应为,由此可知,每生成,可处理有机物中。
18.答案:(1)蒸馏烧瓶
(2);;;排出装置内未反应的气体(或排出装置内多余的气体);蒸发浓缩;冷却结晶
(3)BD
(4)(或其他正确答案)
解析:(1)根据仪器a的结构特点知,仪器a的名称为蒸馏烧瓶。
(2)①根据分析,反应开始前先向装置C中三颈烧瓶内加入一定量的和水,使和水反应生成。
②关闭,打开,使装置A中产生的导入C中与反应生成。
③关闭,打开,通入一段时间,通入的目的是排出装置内未反应的气体(或排出装置内多余的H2S气体)。
④关闭,打开,滴入足量的氨水溶液,生成,该反应中、将氧化成,S元素的化合价由-2价升至+6价,被还原,根据得失电子守恒和原子守恒,反应的化学方程式为。
⑤由表中提供的和的溶解度可知,反应结束后,将C中溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥,得到晶体。
(3)装置单元X用于吸收,防止污染空气,溶液、NaHS溶液难吸收,溶液、NaOH溶液都能吸收,答案选BD。
(4)根据反应、、知,,则物质的量为,的纯度为。
19.答案:(1)苯胺;取代反应
(2)
(3)1;
(4)4
(5)ABC
(6)
解析:(1)的名称为苯胺;根据分析可知苯胺与乙酸发生取代反应;
(2)根据分析可知,在氢氧化钠溶液作用下,B发生水解,C为;
(3)E为,1mlE含有1ml醛基,与足量的新制氢氧化铜溶液反应,生成;与甲醇发生酯化反应,其反应方程式为
(4)根据题意,W含有酯基,1mlW最多能与3mlNaOH反应,所以含有的酯基为酚酯基且含有一个酚羟基,包含2个六元环,不含甲基,故其结构可能为、、、故满足下列条件的W的同分异构体有4种。
(5)根据分析可知D为、F为 根据G的结构可知,D和F脱水生成G,据此分析解题。
A.反应过程中,有双键和键断裂以及双键形成,A正确;
B.双键中存在由p轨道“肩并肩”重叠形成的π键,B正确;
C.化合物D中,氮原子、氧原子均采取杂化,C正确;
D.化合物D、G分子中,均含有1个手性碳原子,F分子不存在,D错误;
故选ABC。
(6)根据Bamberger重排反应将,结合框图路线可得:。
A
B
通过控制止水夹a来制取
灼烧制备
C
D
用于分离苯和液溴的混合物
铁件镀铜
选项
实验操作、现象
结论
A
取两支试管,均加入4mL0.01酸性溶液,然后向一支试管中加入0.01溶液2mL,向另一支试管中加入0.01溶液4mL,第一支试管中褪色时间较长
浓度越大,反应速率越快
B
检验溶液中是否含有时,向溶液中滴入2滴(铁氰化钾)溶液,产生蓝色沉淀
原溶液中含有
C
取两支试管,均加入等体积等浓度的双氧水,然后向试管①中加入0.01溶液2mL,向试管②中加入0.01溶液2mL,试管①产生气泡快
加入溶液时,双氧水分解反应的活化能较大
D
在氨水中滴入酚酞溶液,加热一段时间,溶液红色先变深后变浅
升高温度,一水合氨的电离程度先增大后减小
金属离子
开始沉淀
1.9
7.0
11.9
8.1
完全沉淀
3.2
9.0
13.9
10.1
温度/℃
20
75.4
6.1
30
78.0
32.3
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