辽宁省锦州市渤海大学附属高级中学2023-2024学年高三上学期第三次考试化学试题含答案
展开这是一份辽宁省锦州市渤海大学附属高级中学2023-2024学年高三上学期第三次考试化学试题含答案,共21页。试卷主要包含了联氨,某离子化合物,乙烯水合法是工业制乙醇的方法等内容,欢迎下载使用。
高三化学备课组
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷和草纸上无效。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。C12 H1 Fe56 Na23 Al27 Ce140 S32 O16 As75
1.2022年11月《联合国气候变化框架公约》第二十七次缔约方大会(COP27)在埃及举行,会议主题为“实施(Tgether Fr Implementatin)”。下列说法正确的是( )
A.燃煤中添加生石灰能有效吸收,实现碳中和
B.空气中的含量越高越有利于人体健康
C.采取“静电除尘”可提高空气质量
D.易产生“光化学烟雾”,可用碱性物质吸收
2.下列化学用语的表示正确的是( )
A.和互为同位素
B.甲基的电子式为由
C.基态价电子排布式为
D.基态碳原子价电子轨道表示式为
3.设为阿伏加德罗常数的值,则下列叙述中正确的是( )
A.1mlHClO中H-Cl键个数为
B.等物质的量的和中所含阴离子数均为
C.标准状况下,所含共用电子对数目为
铁与足量的在高温下完全反应,转移的电子数
4.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.
B.
C.
D.
5.抗生素克拉维酸的结构简式如图所示,下列关于克拉维酸的说法错误的是( )
A.存在顺反异构
B.含有5种官能团
C.可形成分子内氢键和分子间氢键
D.1ml该物质最多可与1mlNaOH反应
6.联氨()为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似,可用于处理锅炉水中的溶解氧,防止锅炉被腐蚀,其中一种反应机理如图所示。下列说法正确的是( )
A.中有一个π键B.H-N-H键角:
C.电负性:O>N>HD.和的配体均为N原子
7.我国化学家开创性提出聚集诱导发光(AIE)概念,HPS作为经典的AIE分子,合成路线如图:
下列叙述错误的是( )
A.Y中苯环上的一溴代物有6种
B.1mlX最多与发生加成反应
C.生成1mlHPS同时生成1mlLiCl
D.HPS中所有碳原子不可能在同一平面上
8.铅元素有+2、+4两种价态,铅的氧化物均难溶于水,已知有下列两个反应:
①;
②
下列有关叙述不正确的是( )
A.可写成的形式
B.反应②中是氧化产物
C.根据反应可推测在题给条件下氧化性:
D.生成相同质量的,反应①②转移电子数之比为2:3
9.某离子化合物(如图所示)广泛应用于电镀工艺,Q、X、Y、W、Z为原子序数依次增大的短周期元素,Y原子核外电子数是Z原子核外电子数的一半。下列叙述正确的是( )
A.Y元素单质的熔点高于W
B.元素电负性大小的顺序为Y>Z>Q>X
C.这五种元素分别位于4个不同主族
D.化合物的空间构型为直线形
10.乙烯水合法是工业制乙醇的方法:,该反应在密闭容器中进行,下列说法错误的是( )
A.恒温恒容,充入,的转化率增大
B.若升高温度,平衡常数减小,则该反应
C.压缩容积,活化分子百分数增大,反应速率加快
D.恒温恒压,通入,平衡向左移动
11.某科研机构研发的NO—空气燃料电池的工作原理如图所示,下列叙述正确的是( )
A.a电极为电池负极
B.电池工作时透过质子交换膜从右向左移动
C.当外电路中通过0.2ml电子时,a电极处消耗
D.b电极的电极反应:
12.利用转化制取连二亚硫酸钠()的装置如图。已知金属Zn类似于金属Al,具有两性,下列说法不正确的是( )
A.先打开滴液漏斗旋塞,再通入至溶液中
B.单向阀可以起到防倒吸的作用
C.NaOH溶液不宜加入过多的原因是防止产品中混有含锌元素的杂质
D.该实验适合使用NaOH溶液进行尾气处理
13.由下列实验及现象不能推出相应结论的是( )
14.部分含N物质及含Cl物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A.可以通过a的催化氧化反应制备c
B.e和a反应可生成b
C.浓的a'溶液和浓的c'溶液反应可以得到b'
D.c'、d'、e'均是共价化合物
15.晶胞结构如图所示,它由两个正六面体叠加而成,已知正六面体的棱长anm。下列说法错误的是( )
A.晶体中,与紧邻且等距的有8个
B.设阿伏加德罗常数的值为,则晶体的密度为
C.制备的反应选择在乙醚()中进行,也可以在水中进行
D.的空间构型为正四面体形
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)乳酸亚铁易溶于水(其水溶液易被氧化),不溶于乙醇,是一种很好的补铁剂,可由与乳酸反应制得。
Ⅰ.制备碳酸亚铁:
实验室经常采用如图所示的装置制备(电磁搅拌器及夹持装置略):
实验步骤:
第1步:组装仪器,①________,加入试剂;
第2步:控制盛放稀盐酸的分液漏斗的活塞制取二氧化碳,排尽装置内的空气;
第3步:一段时间后,至装置C中溶液pH为7时启动电磁搅拌器并控制盛放溶液的分液漏斗的活塞,滴加一定量的溶液,产生白色沉淀;
第4步:抽滤、洗涤、干燥,得到固体。
(1)装置B中盛放试剂a的作用是________;①中应填入的实验操作是________。
(2)装置C中最后一步反应得到的离子方程式为________。
Ⅱ.制备乳酸亚铁:
(3)将制得的加到乳酸溶液中,再加入少量铁粉,在75℃下搅拌使之充分反应,然后再加入适量乳酸,冷却,加入乙醇,过滤,再洗涤和干燥,得到产品。
①加入少量铁粉的目的是________(用离子方程式表示)。
②加入乙醇的目的是________。
Ⅲ.测定产品中乳酸亚铁晶体的纯度:
(4)不能通过酸性溶液滴定法测定产品中含量的原因是________。
(5)用铈量法测定产品中的含量:称取10.0g产品配制成500ml溶液,取20.00ml,用标准液滴定(Ce元素被还原为),重复滴定3次,平均消耗标准液15.00mL,则产品中乳酸亚铁晶体的纯度为________(保留四位有效数字)。
17.(14分)砷酸铜是一种蓝色粉末,难溶于水和酒精,广泛应用于木材防腐剂。某化工厂以硫化砷废渣(主要成分为,含少量的Sb、Bi)为原料制备砷酸铜的工艺流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)中As的化合价为________。
(2)“粉碎”的目的是________。
(3)“碱浸”时,在加热条件下中硫元素被氧化为,反应的离子方程式为________。
(4)“沉砷”后滤液中主要含有________,该物质可循环利用到________步骤中。
(5)“滤渣”的成分是________。
(6)“转化”时发生的化学方程式为________。
(7)该化工厂实验员称取100g硫化砷废渣(质量分数为73.8%),粉碎后通空气并加入NaOH溶液,得到1L的悬浊液,测得碱浸后的滤液中的浓度为,该实验员检测砷的浸出率为________。
18.(12分)利用二氧化碳氢化法合成二甲醚,可实现二氧化碳再利用。其中涉及的反应有:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
已知:生成物A的选择性
回答下列问题:
(1)写出与转化为和(反应Ⅳ)的热化学方程式:________。
(2)在恒温(T>373K)恒容条件下,将一定量的、通入密闭容器中(含催化剂)发生上述反应。下列不能够说明该反应体系已达化学平衡状态的是________(填标号)。
A.B.反应Ⅰ中
C.混合气体的平均相对分子质量不变D.混合气体的密度不变
E.的转化率不变
(3)某二甲醚/双氧水燃料电池的工作原理如图所示。电池工作时,A电极附近溶液的pH________(填“减小”“增大”或“不变”);电极B的电极反应式为________。
(4)合成尿素也是利用的途径之一。尿素合成主要通过下列反应实现
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
①密闭体系中反应Ⅲ的平衡常数(K)与温度的关系如图甲所示,反应Ⅰ的________(填“=0”或“>0”或“<0”)。
②反应体系中除发生反应Ⅰ、反应Ⅱ外,还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二脲和尿素转化为氰酸铵()等副反应。尿素生产中实际投入和的物质的量之比为,其实际投料比值远大于理论值的原因是________。
19.(15分)化合物F是合成心脏病治疗药法西多曲的中间体,其合成路线流程图如图:
(1)写出A→B发生的化学方程式为________反应类型为________。
(2)C中的含氧官能团名称为________和________;1mlC可以消耗________mlNaOH。
(3)E中碳原子的杂化轨道类型有________。
(4)D的分子式为,写出D的结构简式:________。
(5)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式:________。
①能与溶液发生显色反应,不能发生银镜反应;
②苯环上有4个取代基,分子中只有4种不同化学环境的氢。
(6)请写出以、、为原料制备的合成路线流程图________(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
第三次参考答案:
1.C
【详解】A.燃煤中添加生石灰可以减少硫的氧化物的排放,可减少污染,但不能有效吸收,实现碳中和,A错误;
B.由空气的成分可知,臭氧不是空气的主要成分,且本身具有强氧化性,有毒,空气中臭氧含量越高,越不有利于人体健康,B错误;
C.采取“静电除尘”可除去空气中的粉尘,提高了空气质量,C正确;
D.不会产生“光化学烟雾”,其易形成酸雨,可用碱性物质吸收,而氮的氧化物易产生“光化学烟雾”,可用碱性物质吸收,D错误;
2.B
【详解】A.两者是由相同元素形成的不同单质,互为同素异形体,A项不符合题意;
B.甲基中的碳原子与三个氢原子形成三条共价键,B项符合题意;
C.的核外电子排布为,的核外电子排布为,其价电子排布为,C项不符合题意;
D.根据泡利原理,能级上的电子应当分别排布在两个不同的轨道中,且自旋方向相同,D项不符合题意;
3.C
【详解】A.次氯酸的结构式为,所以不存在,A错误;
B.不知道两种物质的物质的量无法求得阴离子个数,B错误;
C.标准状况下,物质的量为1摩尔,结构简式为,所含共用电子对数目为,C正确;
D.,所以铁与足量的在高温下完全反应生成氢气的物质的量为,转移的电子数,D错误;
4.A
【详解】A.氯化镁与石灰乳发生复分解反应生成氢氧化镁,氢氧化镁高温煅烧生成氧化镁和水,故A正确;
B.氯气的氧化性强,与铁单质反应直接生成氯化铁,故B错误;
C.硫单质在空气中燃烧只能生成,在与氧气在催化剂条件下生成,故C错误;
D.氨气与二氧化碳和氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解可生成碳酸钠,故D错误;
5.D
【详解】A.由题干有机物结构简式可知,该有机物存在碳碳双键,且双键两端的碳原子分别连有互不同的原子或原子团,故该有机物存在顺反异构,A正确;
B.由题干有机物结构简式可知,该有机物含有羟基、羧基、碳碳双键、醚键和酰胺基等5种官能团,B正确;
C.由题干有机物结构简式可知,该有机物中的羧基、羟基、酰胺基等官能团具有形成氢键的能力,故其分子间可以形成氢键,其中距离较近的某些官能团之间还可以形成分子内氢键,C正确;
D.由题干有机物结构简式可知,该有机物含有羧基和酰胺基各,这两种官能团都能与强碱反应,故该物质最多可与反应,D错误;
6.C
【详解】A.中的原子都是以单键相连,没有键,故A错误;
B.中原子的孤对电子形成配位键,中原子有1个孤电子对,孤电子对与成键电子对间的斥力大,键角小,键角:,故B错误;
C.电负性:,故C正确;
D.原子是配位原子,配体是,故D错误;
7.C
【详解】A.中苯环上有6种原子,则中苯环上的一溴代物有6种,故A正确;
B.中含两个苯环和1个碳碳三键,最多与发生加成反应,故B正确;
C.对比与的结构简式,与反应生成的同时生成,故C错误;
D.苯分子是平面分子,原子取代苯环上原子位置在苯环平面上,但原子形成4个共价键,采用杂化,形成的是四面体结构,因此与原子连接的4个原子在四面体的四个顶点上,不在同一平面上,分子中所有碳原子一定不能共平面,故D正确;
8.D
【详解】A.在中,元素分别表现+2价和+4价,其中有2个显+2价、1个显+4价,则可写成的形式,A正确;
B.反应②,是还原剂,则是氧化产物,B正确;
C.反应①为非氧化还原反应,表明不能将氧化,而能将氧化为,则表明在题给条件下氧化性:,C正确;
D.反应①为非氧化还原反应,不发生电子转移,反应②中,生成,转移电子,D不正确;
9.D
【详解】是元素、是元素、是元素、是元素、是元素。
A.为,是,金属的熔点更高,故A错误;
B.同周期元素从左到右电负性性增强,同主族元素从上到下电负性性减弱,元素电负性大小的顺序为,故B错误;
C.五种元素中,、位于周期表第1列,位于第14列,、位于第16列,这五种元素分别位于3个不同主族,故C错误;
D.的空间构型为直线型,因为和是同一主族所以性质相似,化合物的空间构型为直线形,故D正确;
10.C
【详解】A.反应为气体分子数减小的反应,恒温恒容,充入,平衡正向移动,的转化率增大,A正确;
B.若升高温度,平衡常数减小,则反应逆向移动,那么正反应为放热反应,该反应,B正确;
C.压缩容积,活化分子百分数不变,反应物浓度变大导致反应速率加快,C错误;
D.恒温恒压,通入,容器体积变大,平衡向左移动,D正确;
11.D
【详解】A.由分析可知,a电极为电池正极,A错误;
B.原电池中氢离子向正极移动,故电池工作时透过质子交换膜从左向右移动,B错误;
C.没有标况,不能计算氧气的体积,C错误;
D.电极上失去电子发生氧化反应生成硝酸,电极反应:,D正确;
12.A
【分析】和反应生成,控制温度,使和反应生成和沉淀,通过过滤除去,得到溶液,对溶液进行降温,使晶体析出。
【详解】A.先通入和反应制得,反应完全时悬浊液变澄清,再打开滴液漏斗活塞,故A错误;
B.单向阀可以控制气体单向流动,由于二氧化硫易溶于水,所以单向阀可以起到防倒吸的作用,故B正确;
C.溶液不宜加入过多的原因是防止溶解,引入的杂质不利于与分离,故C正确;
D.尾气中主要是未反应完全的,可用溶液除去,故D正确;
13.C
【详解】A、加入过量的铁粉,黄色消失,加入溶液,溶液不变色,说明完全被消耗,即,根据氧化还原反应的规律,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,化合价升高,为还原剂,即是还原产物又是氧化产物,因此还原性,故A说法正确;
B、瓶内有黑色颗粒产生,说明生成,发生反应是,中的化合价降低,因此作氧化剂,被还原,故B说法正确;
C、碳酸氢铵受热分解,,碳氨气使湿润的红色石荵试纸变蓝,而不是碳酸氢铵缘故,故C说法错误;
D、产生黄色沉淀,说明生成,和形式相同,溶度积小的先沉淀,即,故D说法正确。
14.B
【分析】为,为,为,为或,为,为,为,为,为,为。
【详解】A.氨气和氧气可以通过催化氧化反应生成,A项正确;
B.,不能生成,B项错误;
C.浓盐酸和浓的溶液发生反应:,可得到氯气,C项正确;
D.、、均是共价化合物,D项正确;
15.C
【详解】A.以体心的研究,与之紧邻且等距的位于晶胞棱之间、晶胞中上面立方体左右侧面面心、晶胞中下面立方体前后面的面心,与紧邻且等距的有8个,A正确;
B.由晶胞结构可知:晶胞中数目为,数目为,晶胞质量,晶胞密度为,B正确;
C.制备的反应选择在乙醚中进行,由于,故不可以在水中进行,C错误;
D.中原子孤电子对数,杂化轨道数目,原子杂化方式为:,故其空间构型为正四面体形,D正确;
16.(14分)
(1)除去二氧化碳中混有的氯化氢(2分) 检查装置气密性(1分)
(2)(2分)
(3)(2分) 降低乳酸亚铁的溶解度(2分)
(4)乳酸根中含有羟基,羟基可与高锰酸根反应,造成测量结果偏高(3分,每点1分)
(5)87.75%(2分)
【分析】装置中利用稀盐酸和碳酸钙反应制取二氧化碳,利用二氧化碳排净装置的空气,防止碳酸亚铁被氧化,同时和碳酸钠溶液反应得到碱性较弱的碳酸氢钠,由于盐酸具有挥发性,所以需要在装置中盛放饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有的氯化氢;
【详解】(1)①根据分析可知,盐酸具有挥发性,中应盛放饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有的氯化氢;
②该实验需制备二氧化碳气体,故组装仪器后,需检查装置气密性;
(2)据分析可知,装置中含有碳酸氢钠,故最后一步反应得到的离子方程式为:;
(3)①将制得的加到乳酸溶液中,再加入少量铁粉,是防止与乳酸产生的亚铁离子被氧化,故发生的反应为:;②加入乙醇可降低乳酸亚铁的溶解度,析出晶体,过滤可的乳酸亚铁晶体;
(4)乳酸根中含有羟基,羟基可还原高锰酸根,造成测量结果偏高;
(5)中元素为+4价,被还原为,根据得失电子守恒,可知,产品配制成溶液,取,故的总物质的量为:,则乳酸亚铁晶体的纯度为
17.(14分)
(1)+5(1分)
(2)增大反应物接触面积,提高碱浸速率和原料转化率(1分)
(3)(2分)
(4)(2分) 碱浸(2分)
(5)硫酸钙或(2分)
(6)(2分)
(7)75%(2分)
【分析】硫化砷废渣(主要成分为,含少量的、)粉碎后碱浸,硫化神渣中与、空气中的反应生成、和,、不与反应,过滤后在浸出渣中,和在滤液中,滤液中加“沉砷”,与、水反应生成沉淀,过滤后,和在滤液中,在滤渣中,往中加稀生成和沉淀,过滤后和一水合氨、硫酸铜溶液反应生成,以此解答。
【详解】(1)由化合价代数和为零可知,中的化合价为+5。
(2)“粉碎”的目的是增大反应物接触面积,提高碱浸速率和原料转化率。
(3)“碱浸”时,在加热条件下中硫元素被氧化为,元素被氧化为中,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:。
(4)由分析可知,“沉砷”后滤液中主要含有和,“碱浸”步骤中也用到,可循环利用到碱浸步骤中。
(5)由分析可知,“滤渣”的成分是硫酸钻或。
(6)沉淀转化实质上是与反应生成的和反应生成了更难溶的,化学方程式为:。
(7)悬浊液中的物质的量为,悬浊液中元素的物质的量为,浸出液中的物质的量为,则砷的浸出率为。
18.(12分)
(1) (2分)
(2)AD(2分)
(3)增大(2分) (2分)
(4)<0(2分) 适当抑制副反应的发生,尿素中氮碳比小于副产物中缩二脲的氮碳比,氨气与二氧化碳的投料比越大,二氧化碳转化率越高(2分)
【详解】(1)Ⅰ.
Ⅱ.
根据盖斯定律得与转化为和的热化学方程式
;
(2)A.反应进行到某个时刻,物质的量之比恰好为,不能说明反应达平衡状态,故A错误;
B.根据反应可知,当时,表明反应方向相反,且速率比符合计量数之比,说明反应达平衡状态,故B正确;
C.根据,反应前后物质均为气体,反应过程中气体总质量不变,反应前后气体物质的量不断变化,则混合气体的平均相对分子质量不变,说明反应达平衡状态,故C正确;
D.根据,反应前后物质均为气体,反应过程中气体总质量不变,恒容条件下气体总体积不变,则混合气体密度始终保持不变,混合气体密度始终不变不能说明反应达平衡状态,故D错误;
E.随反应不断进行,二氧化碳转化率逐渐增大,达到反应限度,转化率不变,说明反应达平衡状态,故E正确;答案选AD;
(3)电池工作时,电极上过氧化氢得到电子发生还原反应生成水,为正极,反应为,该电极消耗氢离子,电极附近溶液的增大;电极上二甲醚失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水,反应式为;
(4)由图可知升高温度反应Ⅰ的减小,说明温度升高平衡逆向移动,故正反应为放热反应,其。实际投料比值远大于理论值的原因是适当抑制副反应的发生,尿素中氮碳比小于副产物中缩二脲的氮碳比,氨气与二氧化碳的投料比越大,二氧化碳转化率越高。
19.(15分)
(1)(2分) 取代反应(1分)
(2)醚键 酯基 2(3分,每个1分)
(3)、(2分,每个1分)
(4)(2分)
(5)或(2分)
(6)(3分)
【详解】(1)物质中含氧官能团为醚键和酯基;
(2)中碳原子成键方式有单键和双键,则杂化类型含杂化和杂化;
(3)根据分析,D物质结构简式:;
(4)的一种同分异构体①能与溶液发生显色反应,不能发生银镜反应,说明含酚羟基,无醛基或甲酸某酯基;
②苯环上有4个取代基,分子中只有4种不同化学环境的氢,为对称结构,则满足要求的结构简式:或实验
现象
结论
A
向的溶液中加足量铁粉,振荡,加1滴KSCN溶液
黄色逐期消失,加KSCN溶液颜色不变
还原性:
B
将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满的集气瓶
集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生
具有氧化性
C
加热盛有少固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸
石蕊试纸变蓝
显碱性
D
向2支盛有2mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液
一支试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显现象
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