福建省宁德市普通高中2023届高三毕业班5月份质量检测化学试题(含解析)
展开这是一份福建省宁德市普通高中2023届高三毕业班5月份质量检测化学试题(含解析),共20页。试卷主要包含了单选题,工业流程题,实验题,原理综合题,结构与性质,有机推断题等内容,欢迎下载使用。
福建省宁德市普通高中2023届高三毕业班5月份质量检测化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.传统燃油汽车正在向电动化、智能化、网联化方向转型,下列说法不正确的是
A.电动汽车使用的磷酸铁锂电池属于二次电池
B.汽车中使用的橡胶、塑料属于有机高分子材料
C.车用芯片是以二氧化硅做半导体材料制成的
D.燃油汽车排气管装催化转化器可以减少的排放
2.合成治疗银屑病药物的一种中间体的结构简式如图所示.下列有关该中间体说法正确的是
A.分子式为
B.含酯基和酮羰基两种官能团
C.分子中存在手性碳原子
D.1mol该中间体最多可以与4mol发生加成反应
3.反应,可用于制备绿色消毒剂。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.分子中σ键与π键的数目比为
B.生成1mol时,转移电子的数目为
C.溶液中含有的分子数目为
D.1mol与足量在一定条件下反应,生成的酯基数目为
4.下列指定反应的离子方程式正确的是
A.锅炉除垢中将转化为
B.硫酸酸化的淀粉碘化钾溶液久置后变蓝:
C.用惰性电极电解饱和溶液:
D.溶液中加入过量浓氨水:
5.下列关于各实验装置的叙述正确的是
A.用装置Ⅰ配制的硫酸
B.用装置Ⅱ验证苯与液溴发生取代反应
C.用装置Ⅲ除去水中的NaCl
D.用装置Ⅳ由AlCl3溶液获取无水AlCl3固体
6.用含少量的废铁屑为原料制备的流程如图:
下列说法错误的是
A.“除油”中适当提高温度有利于去除油污
B.“浸出”中炭黑的作用是加快铁屑溶解
C.“浸出”产生的气体是
D.“沉铁”发生反应的离子方程式为:
7.某种锂离子电池的有机电解质结构如图所示,X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z、Q同主族。下列说法正确的是
A.得电子能力:
B.简单离子半径:
C.分子空间构型为三角锥形
D.Y的简单氢化物与最高价氧化物对应水化物反应的产物水溶液呈酸性
8.近期,我国科学家提出了一种双极膜硝酸盐还原工艺,原理如图。双极膜中间层中的解离为和,并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是
A.n是
B.a接电源正极
C.外电路转移时右室产生
D.左室电极反应为:
9.利用活性炭脱除的过程主要包含“吸附、溶解、催化氧化”,其机理如图所示。下列说法错误的是
、进入水膜,解离、形成活性氧原子()并反应
A.适当提高水膜的pH有利于的脱除
B.脱除过程只有极性键的断裂和生成
C.脱除过程涉及
D.脱除的总反应为:
10.某学习小组利用手持技术探究Mg(OH)2处理酸性废水的原理。室温下,t1时刻向Mg(OH)2悬浊液滴加1滴,溶液pH随时间变化如图所示(溶液的体积变化忽略不计)。下列说法错误的是
A. Mg(OH)2的Ksp为5×10-11.8
B.水的电离程度:b>c
C. Mg(OH)2在a点溶液中的溶解度大于在c点溶液中的溶解度
D.c点溶液中,
二、工业流程题
11.钪是重要的战略物质,在自然界矿物中钪的含量极低.某炼钨后的矿石废渣中氧化钪()的质量分数为,还含有、MnO、等物质。如图以该废渣为原料制取氧化钪。
回答以下问题:
(1)“酸浸”时为避免反应过于剧烈,加入废渣的适宜操作是___________,其中溶解的离子方程式为___________。
(2)萃取剂伯胺能萃取,但基本上不萃取。则合理的试剂X是________。
(3)“反萃取”时应调节pH不小于_______________(结果保留一位小数)。(已知:①;②;③溶液中离子浓度小于时视为沉淀完全。)
(4)反萃取后,沉淀物中Sc含量升高,但杂质仍是主要的,则“优溶”的目的是___________。
(5)在空气中“煅烧”,发生反应的化学方程式为___________。
(6)采用上述工艺可以从3t废渣中制得纯度为81%的氧化钪,则收率为____________。(收率=实际生产的产品产量÷理论计算的产品产量)
三、实验题
12.二氯化一氯五氨合钴()可用作聚氯乙烯的染色剂和稳定剂。已知:不溶于水和乙醇;是粉红色不溶于水的固体;是棕褐色不溶于水的固体。
Ⅰ制备
某实验小组利用以下装置和流程制备。
(1)步骤ⅰ,在仪器a中依次加入、和20mL浓氨水,并不断搅拌,充分反应,仪器a的名称是______。
(2)步骤ⅱ,滴入,发生反应的离子方程式为_________。
(3)步骤ⅲ,待溶液中停止产生气泡后,缓慢加入浓盐酸,在水浴中加热,所得混合物冷却至室温,抽滤、洗涤、烘干得到产品。
请设计洗涤方案:________。(实验中必须使用的试剂:溶液、无水乙醇、冰水)
Ⅱ产品测定
(4)取产品加入强碱溶液,加热煮沸,将蒸出的氨气用的盐酸完全吸收。滴加2~3滴甲基橙,再用NaOH溶液滴定,达到终点时共消耗NaOH溶液。产品中N的质量分数为____________(结果保留一位小数)。
Ⅲ实验探究
(5)实验小组在制备过程中发现溶液中直接加入,不被氧化.据此认为加入浓氨水和氯化铵对的氧化产生了影响,提出以下猜想并设计实验验证。
猜想1:加入氯化铵溶液,增强了的氧化性。
猜想2:加入浓氨水形成配合物,增强了离子的还原性。
实验编号
实验操作
试剂
现象
1
0.5mL水
无明显变化
2
a
无明显变化
3
b
溶液变为深红色,且出现棕褐色沉淀
实验结论:猜想1不合理,猜想2合理。
①a是_____________,b是____________。
②步骤ⅰ中氯化铵的作用是________________。
四、原理综合题
13.乙二醇是一种重要的化工原料,可用于生产聚酯纤维、防冻剂、增塑剂等。由合成气直接法制乙二醇的主要反应如下:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
(1)已知298K、101kPa下,,,则_______。
(2)在恒压密闭容器中充入合成气,仅考虑发生反应Ⅰ,维持10%转化率,所需反应条件(温度、压强)如表:
温度T/K
298.15
300
354.7
400
压强P/kPa
5.73
6.38
49.27
260.99
反应Ⅰ平衡常数K
1
则____________(填“>”或“<”)0,随着温度升高所需压强增大的原因是_____________________。
(3)在2L刚性容器中充入合成气,总压,温度473K,催化剂(含)下进行反应。
①测得和的时空收率分别为和(时空收率是指催化剂中单位质量Rh在单位时间内所获得的产物量),则用表示的反应速率为_____________。
②平衡时,若和体积分数相等,的分压为,则的选择性为_______,反应Ⅰ的平衡常数___________(用含x的式子表示)。(已知:的选择性;分压=总压×物质的量分数。)
(4)合成气直接法制乙二醇的反应Ⅰ、反应Ⅱ的反应历程(部分)如图1,一定条件下CO分压对选择性影响如图2所示。
图1(TS表示过渡态,*表示吸附在催化剂表面)
图2
结合图1,图2,从速率角度解释CO分压增大选择性升高的原因_________________。
五、结构与性质
14.近日,厦门大学某科研团队开发了一种自组装单分子层(SAM)空穴传输材料,大幅提高了钙钛矿太阳能电池的效率。SAM和钙钛矿晶胞的结构如下。
SAM 钙钛矿晶胞
回答下列问题:
(1)SAM含有的元素中第一电离能最大的是__________,其中第二周期元素最简单氢化物的沸点从高到低的顺序是________________(填化学式)。
(2)某钙钛矿化学式为(甲铵溴化铅),其中甲铵离子()是由甲胺结合一个H+后形成的有机阳离子。
①基态Br原子的核外电子排布为[Ar]___________。
②晶胞中距离最近的两种微粒是Br-与Pb2+,则晶胞中表示Pb2+的是_____________(填“A”“B”或“C”)。
③H-N-H的键角:甲胺小于甲铵离子,原因是_________________________。
④该钙钛矿中含有的化学键类型有______________(填序号)。
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.金属键
六、有机推断题
15.化合物F是合成治疗肿瘤口服抑制剂的一种中间体,其合成路线如下:
已知:
①
②分子中一个碳原子上同时连有两个羟基时易转变为羰基
回答下列问题:
(1)A的名称是__________________。
(2)反应Ⅲ的化学方程式为__________________。
(3)化合物E的结构简式为__________________。
(4)Y是B的同分异构体,写出同时满足下列条件Y的结构简式___________(写一种)。
①Y的核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为;
②Y能发生银镜反应,但不能发生水解反应。
(5)参照上图流程设计由制备的合成路线(其他试剂任选) _______。
参考答案:
1.C
【详解】A.磷酸铁锂电池属于可充电的二次电池,故A正确;
B.橡胶、塑料属于常见的有机合成高分子材料,故B 正确;
C.芯片是以硅做半导体材料制成的,故C错误;
D.燃油汽车排气管装催化转化器可以减少氮的氧化物的排放,有利于提高环境质量,故D正确;
故选C。
2.D
【详解】A.根据有机物结构简式得到分子式为,故A错误;
B.含酯基和醛基两种官能团,故B错误;
C.分子中不存在手性碳原子,故C错误;
D.酯基不与氢气发生加成反应,醛基、苯环和氢气发生加成反应,因此1mol该中间体最多可以与4mol发生加成反应,故D正确。
综上所述,答案为D。
3.A
【详解】A.单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,1个分子中σ键与π键的数目分别为4、1,故分子中σ键与π键的数目比为,A正确;
B.反应中氯元素化合价由+5变为+4,电子转移为,则生成1mol时,转移电子的数目为,B错误;
C.溶液中含有甲醇分子和水分子,故含有的分子数目大于,C错误;
D.酯化反应为可逆反应,进行不完全,则1mol与足量在一定条件下反应,生成的酯基数目小于,D错误;
故选A。
4.A
【详解】A.碳酸钙的溶度积比硫酸钙的溶度积更小,故CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为:CaSO4(s)+(aq)=CaCO3(s)+ (aq),A正确;
B.硫酸酸化的淀粉碘化钾溶液久置后变蓝:4I−+O2+4H+=2I2+2H2O,B错误;
C.用惰性电极电解饱和MgCl2溶液:Mg2++2Cl−+2H2OCl2↑+H2↑+2Mg(OH)2,C错误;
D.CuSO4溶液中加入过量浓氨水:Cu2++4NH3⋅H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O,D错误;
故答案为:A。
5.C
【详解】A.应该先在烧杯中将浓硫酸进行稀释,待溶液冷却后再转移溶液至100 mL的容量瓶中配制100 mL0.1 mol/L的硫酸,A错误;
B.苯、液溴在Fe催化下发生取代反应产生溴苯和HBr,但液溴具有挥发性,挥发的Br2也能够与AgNO3溶液发生反应产生AgBr浅黄色沉淀,因此不能证明苯与液溴发生取代反应,B错误;
C.水是由分子构成的物质,沸点低,而NaCl是离子化合物,其沸点比较高,因此可以通过蒸馏的方法获得蒸馏水,而将水中的NaCl分离除去,C正确;
D.AlCl3是是强酸弱碱盐,直接在蒸发皿中加热AlCl3溶液时,AlCl3水解产生Al(OH)3、HCl,HCl挥发逸出,得到固体是Al(OH)3,因此不能获得无水AlCl3固体,D错误;
故合理选项是C。
6.C
【分析】废铁屑加入碳酸钠溶液中利用其碱性除去表面油污,过滤后将铁屑与炭黑混合加硫酸溶解,生成氢气和硫酸亚铁,过滤除去炭黑,在硫酸亚铁溶液中加碳酸氢铵,两者反应生成碳酸亚铁,据此分析解答。
【详解】A.“除油”中适当提高温度可促进碳酸钠的水解,使其溶液碱性增强,有利于油脂的水解除去,故A正确;
B.“浸出”中炭黑、铁屑和硫酸溶液构成原电池原理中,铁屑作负极,可加快铁屑溶解,故B正确;
C.“浸出”时铁与硫酸反应生成氢气,故C错误;
D.在硫酸亚铁溶液中加碳酸氢铵,两者反应生成碳酸亚铁,反应离子方程式为:,故D正确;
故选:C。
7.D
【分析】X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,根据图示可知,X可以形成4个键,则X为C元素,Q能形成6个键,Q为S元素,Z、Q同主族,Z为O元素,Y为N元素,W只能形成1个键,则W为F元素。
【详解】A.根据分析可知,X为C元素,Y为N元素,同周期从左到右元素得电子能力逐渐增强,故得电子能力X
D.Y的简单氢化物为NH3,其最高价氧化物对应水化物为HNO3,两者反应的产物为硝酸铵,为强酸弱碱盐,其水溶液呈酸性,D正确;
答案选D。
8.D
【分析】根据图示可知,a极得电子生成NH3,发生还原反应;b极OH-失电子生成氧气,发生氧化反应。
【详解】A.根据分析可知,b为电解池的阳极,阴离子移向阳极,故n为OH-,A错误;
B.根据分析,b为阴极,应接电源负极,B错误;
C.右室电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2,外电路转移时,右室在标准状况下产生,C错误;
D.左室得电子生成NH3,电极反应式为,D正确;
答案选D。
9.B
【详解】A.由图可知,硫化氢进入水膜解离方程式为H2SH++HS—,适当提高水膜的pH,溶液中氢离子浓度减小,平衡右移,有利于硫化氢的解除,故A正确;
B.由图可知,氧分子形成活性氧原子时,存在非极性键的断裂,故B错误;
C.由图可知,脱除过程涉及的反应为,反应的方程式为氢硫酸根离子与活性氧原子反应生成氢氧根离子和二氧化硫,故C正确;
D.由图可知,利用活性炭解除硫化氢的总反应为活性炭作用下硫化氢与氧气反应生成硫酸,反应的方程式为,故D正确;
故选B。
10.B
【分析】A点为Mg(OH)2饱和溶液,加入硫酸后,与Mg(OH)2电离产生的OH-反应,在b点,有部分H+未反应,此时溶液呈酸性,随着Mg(OH)2的不断溶解、电离,溶液中c(H+)不断减小,溶液的pH不断增大,最终Mg(OH)2的溶解、电离达到平衡。
【详解】A.在a点,c(OH-)=1×10-3.6mol/L,c(Mg2+)=5×10-4.6mol/L,则Mg(OH)2的Ksp=5×10-4.6×(1×10-3.6)2=5×10-11.8,A正确;
B.在b点,硫酸剩余,此时溶液显酸性,在c点,Mg(OH)2溶解、电离达到新的平衡,但对水电离的抑制作用比b点弱,所以水的电离程度:b<c,B错误;
C.在c点时,由于受Mg2+的抑制作用,Mg(OH)2的溶解度减小,所以Mg(OH)2在a点溶液中的溶解度大于在c点溶液中的溶解度,C正确;
D.c点溶液中,依据电荷守恒,,D正确;
故选B。
11.(1) 搅拌下缓慢加入或分多次加入等
(2)Fe
(3)5.6
(4)调节pH,使溶解而杂质不溶解
(5)
(6)73.8%或0.738或0.74
【分析】废渣中加硫酸溶解,其中不与硫酸反应形成浸渣,其他金属氧化物转化为相应硫酸盐,过滤后在滤液中加Fe粉将硫酸铁还原为硫酸亚铁,过量铁粉过滤除去,滤液中加萃取剂萃取,分液后在萃取剂层加NaOH将转化为沉淀过滤分离,沉淀加盐酸溶解,再在滤液中加草酸将转化为沉淀,过滤沉淀进行煅烧生成,据此分析解答。
【详解】(1)“酸浸”时为避免反应过于剧烈,可缓慢试剂废渣或少量多次加入,并边加边搅拌使热量散失。溶于硫酸生成和水,反应离子方程式为:,故答案为:搅拌下缓慢加入或分多次加入等;;
(2)由题意可知为防止萃取剂萃取,需加还原剂将还原为,为不引入新的杂质,选用Fe粉作还原剂,故答案为:Fe;
(3)反萃取目的是将转化为沉淀,为使沉淀完全,离子浓度小于,则c(OH-)=mol/L,pH5.6,故答案为:5.6;
(4)“优溶”过程中通过加盐酸调节溶液pH,主要使溶解,而杂质不溶解,故答案为:调节pH,使溶解而杂质不溶解;
(5)煅烧过程中与氧气反应生成,结合电子得失守恒可得反应方程式为:,故答案为:;
(6)废渣中氧化钪()的质量分数为,3t废渣中含质量为3t×0.03%×106=900g,实际得到的质量×81%=664.2g,则收率为或73.8%或0.738或0.74,故答案为:73.8%或0.738或0.74。
12.(1)三颈烧瓶或三口烧瓶
(2)或
(3)先用冰水洗涤2~3次,取最后一次洗涤液,滴加溶液,若无明显现象,再用无水乙醇洗涤2~3次
(4)18.7%
(5) 0.5mL氯化铵溶液 0.5mL浓氨水 控制溶液碱性,防止生成氢氧化物沉淀,并提供
【详解】(1)仪器a的名称是三颈烧瓶或三口烧瓶。
(2)步骤ⅱ,滴入,发生反应的离子方程式为或。
(3)根据已知:不溶于水和乙醇,洗涤操作为:先用冰水洗涤2~3次,取最后一次洗涤液,滴加溶液,若无明显现象,再用无水乙醇洗涤2~3次。
(4)根据NH3+HCl=NH4Cl、HCl+NaOH=NaCl+H2O,产品中N的质量分数为≈18.7%;
(5)①根据对比实验的控制原则,实验2、3分别比较氯化铵溶液和浓氨水对实验的影响,则a是0.5mL氯化铵溶液,b是0.5mL浓氨水。
②根据铵根离子可以抑制一水合氨的电离以及反应过程中需要氯离子参加反应,则步骤ⅰ中氯化铵的作用是控制溶液碱性,防止生成氢氧化物沉淀,并提供。
13.(1)-90.14
(2) < 升高温度,平衡逆向移动,为保持转化率不变,需要增大压强,使平衡正向移动
(3) 1.68 66.7% 或
(4)随着CO分压的增大,(或)的反应速率变大,从而使的选择性升高
【详解】(1)已知:
①
②
由盖斯定律可知,②-①得:;
(2)由图表可知,随着温度升高,平衡常数减小,说明平衡逆向移动,则反应为放热反应,焓变小于零;反应为气体分子数减小的放热反应,升高温度,平衡逆向移动,为保持转化率不变,需要增大压强,使平衡正向移动,故随着温度升高所需压强增大;
(3)①由反应Ⅰ 、反应Ⅱ 体现的关系可知,表示的反应速率为;
②在2L刚性容器中充入合成气,总压,则一氧化碳、氢气初始分压均为20MPa,平衡时,若和体积分数相等,则分压均为aMPa,则
则的选择性为
的分压为,则20-3a-2a=x,,则氢气、一氧化碳分压分别为、,故应Ⅰ的平衡常数;
(4)CO分压增大选择性升高的原因为:随着CO分压的增大,(或)的反应速率变大,从而使的选择性升高。
14.(1) N或氮 H2O>NH3>CH4
(2) 3d104s24p5 B N均为sp3杂化,但甲胺的N上有一对孤电子对 abc
【详解】(1)一般情况下,在同一主族中,元素的第一电离能随原子序数的增大而减小。一般情况下,同一周期元素,随原子序数的增大,元素的非金属性越强,其第一电离能就越大。根据SAM结构简式可知:在SAM中涉及H、C、N、O、P五种元素,H的非金属性最弱,第一电离能最小;N、P是同一主族元素,元素的非金属性N>P,则元素的第一电离能:N>P;C、N、O都是第二周期元素,但由于N处于第ⅤA,原子最外层电子处于半充满的稳定状态,其第一电离能大于同一周期相邻的O元素,故第一电离能大小关系为: N> O>C,因此上述五种元素中第一电离能最大的是N元素;
其中第二周期元素C、N、O形成的简单氢化物化学式分别是CH4、NH3、H2O,CH4分子之间只存在分子间作用力,而NH3、H2O分子之间还存在氢键,增加了分子之间的吸引作用,且氢键:H2O>NH3,导致分子之间吸引力增强,因此物质的沸点由高到低的顺序为H2O>NH3>CH4;
(2)①Br是35号元素,根据构造原理可知基态Br原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,或简写为[Ar]3d104s24p5;
②根据晶胞示意图可知:A 处于晶胞的8个顶点上,其中含有A数目是8×=1;B位于晶胞的体心上,其中含有B数目是1×1=1;C位于晶体的6个面的面心上,其中含有B数目是6×=3,故其化学式为ABC3。由于某钙钛矿化学式为CH3NH3PbBr3,晶胞中距离最近的两种微粒是Br−与Pb2+,则C表示Br-,B表示Pb2+;
③H-N-H的键角:甲胺小于甲铵离子,这是由于N均为sp3杂化,但甲胺的N上有一对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对与成键电子对的排斥作用,因此H-N-H的键角:甲胺小于甲铵离子;
④该钙钛矿属于离子化合物,其中含有离子键;同时存在C-H、C-N、P-O、H-O、N-P等共价键,在甲铵离子中存在N→H+的配位键,而不存在金属键,故合理选项是abc。
15.(1)间甲基苯酚或3-甲基苯酚
(2)
(3)
(4)或
(5)
【分析】A与发生取代反应生成B,B与氯气发生光照取代反应生成C,C发生水解反应生成D,D与溴单质发生酚羟基的邻对位取代反应生成E,E的结构简式为:,E与在题给条件下发生取代反应生成F,据此分析解答。
【详解】(1)由A的结构简式可知A的名称为间甲基苯酚或3-甲基苯酚,故答案为:间甲基苯酚或3-甲基苯酚;
(2)C发生水解反应生成D,同时生成乙酸和HCl,反应生成式为:,故答案为:;
(3)D与溴单质发生酚羟基的邻对位取代反应生成E,对比结构简式可知E的结构简式为:,故答案为:;
(4)①Y的核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为;该结构中含2个对称甲基结构;
②Y能发生银镜反应,但不能发生水解反应,可知Y中含有醛基,不含酯基;
结合分子组成可知Y中应含有1个酚羟基,则符合要求的结构简式为:或,故答案为:或;
(5)发生水解生成,与在流程条件下反应生成,经新制氢氧化铜悬浊液氧化,再经酸化得到,故答案为:。
相关试卷
这是一份2023届福建省宁德市普通高中高三毕业班5月份质量检测化学试题含解析,共24页。试卷主要包含了单选题,工业流程题,实验题,原理综合题,结构与性质,有机推断题等内容,欢迎下载使用。
这是一份2023届福建省宁德市普通高中高三毕业班5月份质量检测化学试题含答案,共15页。试卷主要包含了单选题,工业流程题,实验题,原理综合题,结构与性质,有机推断题等内容,欢迎下载使用。
这是一份2023届福建省宁德市普通高中高三毕业班5月份质量检测化学试题PDF版含答案,共12页。