辽宁省沈阳市郊联体2024-2025学年高三上学期9月开学联考化学试题(Word版附解析)
展开本试卷满分100分,考试时间75分钟。
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.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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 B-11 C-12 N-14 O-16 S-32 Ti-48 Zn-65 Ba-137
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。
1.“新质生产力”的概念中,“新”的核心在于科技创新。下列有关说法正确的是( )
A.利用合成高级脂肪酸的甘油酯,实现无机小分子向有机高分子的转化
B.光学谐振器中使用的碳纳米管与金刚石、互为同素异形体
C.石墨烯粉体可用于制作高性能涂料,石墨烯属于不饱和有机物
D.我国研发的小型核反应堆“玲龙一号”以为核燃料,与化学性质不同
2.下列化学用语表示正确的是( )
A.H元素的三种核素:、、
B.用电子式表示KCl的形成过程:
C.甲烷的空间填充模型:
D.的命名:2-甲基丁烯
3.实验室中进行从薄荷草中提取“薄荷油”的实验时,下列仪器或装置不能达到实验目的是( )
4.通过加热反应实现的以镁元素为核心的物质转化关系如图。下列说法错误的是( )
A.物质a、b均为电解质,且b为强电解质
B.物质b与CuO的反应中,b作还原剂
C.利用NaOH溶液和红色石蕊试纸可检验
D.既含离子键又含极性共价键
5.工业上利用还原制备碲(Te)的反应为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,11.2L中心硫原子的孤电子对总数为
B.常温常压下,3.6g分子中σ键数目为0.2
C.反应中每生成0.2mlTe,转移电子数为0.8
D.500mL的溶液中总数为
6.有机物Q是合成褪黑素的中间体,其结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.有机物Q分子式为B.有机物Q中碳原子上的一氯代物有6种
C.有机物Q存在手性异构D.有机物Q含有3种官能团
7.下列实验后物质残留处理所选试剂正确且符合安全环保理念的是( )
8.X、Y、Z、W、Q是短周期元素,Z元素最高化合价与最低化合价之和为4,X与Z形成的化合物中,有一种具有漂白性,Y元素的单质是空气的主要成分,X、Y、W与Q同周期,其中Q原子半径最小,W的基态原子价层p轨道与s轨道电子数相等。下列说法正确的是( )
A.原子半径:Y>Z>WB.Q与X能形成化合物
C.第一电离能:X>Y>ZD.简单氢化物的键角:X>Y>Z
9.我国科学家实现了到淀粉的人工合成,有利于“碳中和”的实现。其物质转化过程示意图如下:
下列说法错误的是( )
A.符合绿色化学的原子经济性要求B.反应①为熵增加的吸热反应
C.中C原子的杂化方式有2种D.淀粉属于天然有机高分子
10.化学与生产、生活密切相关。下列现象或事实的对应解释错误的是( )
11.以软锰矿(主要成分为,还有少量、等)为原料制备硫酸锰,进而制备某种锰氧化物催化剂的工艺流程如下。下列说法正确的是( )
已知:中氧元素化合价均为-2价,锰元素的化合价有+3价、+4价两种。
A.“酸洗”步骤可以选择稀硫酸来处理软锰矿
B.“还原”步骤反应的离子方程式为
C.中含有过氧根离子,在反应中作氧化剂
D.中Mn(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)物质的量之比为1:5
12.某有机聚合物商品的结构式(假设为理想单一结构)如下,下列有关该聚合物的叙述错误的是( )
A.该有机聚合物可降解B.对应的聚合单体为3种
C.可通过缩聚反应制得D.若平均相对分子质量为15650,则平均聚合度n为56
13.研究人员设计以葡萄糖()溶液为原料通过电解法制备山梨醇()和葡萄糖酸(),原理示意图如下(忽略副反应)。已知:①在电场作用下,双极膜可将水解离,在两侧分别得到和;②—R为。下列说法正确的是( )
A.左端电极连接电源负极,发生氧化反应
B.该装置工作一段时间后,左池溶液pH几乎不变
C.工作时,左池溶液产生的透过双极膜移向右池
D.电路中每转移2ml电子,消耗1ml葡萄糖
14.一定温度下,向容积为1L的恒容密闭容器中加入2ml气体和1ml气体发生反应,有关数据如表。下列说法正确的是( )
A.1min时,的物质的量浓度为0.8
B.4min时,的体积分数约为33.3%
C.5min时,的物质的量为1ml
D.6min时,充入氖气,正反应速率增大
15.室温下,HR、、三份溶液中分别加入等物质的量浓度的NaOH溶液,pM[p表示负对数,,M表示、、]随溶液pH变化的关系如图所示。已知比,更难溶,下列说法正确的是( )
A.室温下,
B.调节HR溶液pH=7时,溶液中:
C.可通过计算得出曲线②③的交点X点横坐标为8.6
D.向沉淀中加入足量饱和溶液可生成沉淀
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(13分)镓和锗都是重要的半导体原材料。利用锌浸出渣(主要成分有ZnO、、,还有FeO、、等杂质)制备半导体原材料镓和锗的流程如下:
已知:Ⅰ.该工艺条件下,,;
Ⅱ.镓与铝化学性质相似,但高纯度的镓难溶于酸或碱。氧化镓不溶于稀硫酸。
回答下列问题:
(1)提高“酸浸1”反应速率的操作有________(任写两种)。
(2)写出“酸浸2”中生成铋渣反应的离子方程式:________。
(3)分子的空间结构为________。
(4)“降铁浓缩”中加入NaClO的作用是________,加入NaOH溶液调节溶液的pH,当Fe元素刚好完全沉淀时,理论上的最大浓度为________(仅根据计算)。
(5)从溶液中获得的操作为________。
(6)“电解”过程,生成镓的电极反应式为________。
17.(14分)纳米级二氧化钛的用途非常广泛。某科研小组在实验室中用普通制备纳米级并测定其组成。
已知:①在盐酸中的存在形式为,可吸收CO生成黑色颗粒Pd;
②为无色或微黄色液体,有刺激性酸味;熔点为-25℃,沸点为136.4℃。
实验Ⅰ.制备。
(1)Ti元素基态原子价电子排布式为________。
(2)仪器a名称是________;装置B中长导管的作用是________。
(3)加热装置C前先通入一段时间的目的为________,装置C中发生反应的化学方程式为________。
(4)遇水易发生潮解,需在________加装一个干燥装置。
(5)装置F中发生反应的离子方程式为________。
实验Ⅱ.制备
以为载体,用和水蒸气反应得到,再控制温度生成纳米级。
实验Ⅲ.测定纳米级的组成
步骤ⅰ:将4.54g纳米级样品溶于稀硫酸得到溶液,再加入锌粉将全部还原成,过滤除锌粉,将滤液稀释至500mL。
步骤ⅱ:取待测液25.00mL,用0.1000标准溶液滴定,将氧化为,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.00mL。
(6)计算得该样品的组成为________(填化学式)。
18.(14分)乙苯主要用于生产苯乙烯。已知相关反应的热化学方程式:
①乙苯直接脱氢:
②
回答下列问题:
(1)写出与乙苯气体反应生成苯乙烯气体和水蒸气的热化学方程式:________。
(2)乙苯直接脱氢制苯乙烯的反应历程如图甲所示(—Ph表示苯基)。
①A、B、C、D中最稳定的是________(填序号)。
②若正丙苯也可进行该反应,则相应的产物为________(不考虑立体异构)。
(3)向密闭容器中通入2ml和1ml,若容器内仅发生氧化乙苯脱氢反应,实验测得乙苯的平衡转化率随温度和压强的变化如图乙所示。
①若X表示温度,则、、由大到小的顺序是________。
②若Ⅹ表示压强,则________(填“>”“<”或“=”)。
③若A点的压强为150kPa,则A点对应条件下,该反应的平衡常数________kPa(为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(4)合成某种脱氢催化剂的主要成分之一为立方ZnO,其晶胞结构如图丙,已知晶体密度为,设为阿伏加德罗常数的值。
①的配位数为________。
②2个间的最短距离为________nm。
19.(14分)人工合成某维生素()的路线如下所示。
已知:①;
②(R、R′、R″为H原子或烃基)。
回答下列问题:
(1)有机物A与足量反应生成产物的名称为________;M中的官能团名称为________。
(2)B→C的反应类型为________。
(3)D→E的化学方程式为________。
(4)F中含有________个手性碳原子。
(5)G的同系物K分子式为,其同分异构体中符合下列条件的有________种。
①苯环上含有两个取代基 ②能与金属钠反应 ③存在两个甲基 ④水溶液呈中性
(6)参照上述合成路线,写出以氯乙酸甲酯()和为主要原料合成的路线。
辽宁省沈阳市郊联体2024年9月高三联考
1.【答案】B
【解析】高级脂肪酸的甘油酯(油脂)不是有机高分子,A错误;碳纳米管与金刚石、互为同素异形体,B正确;石墨烯是单质,不是有机物,C错误;与互为同位素,同位素的物理性质不同,化学性质几乎相同,D错误。
2.【答案】B
【解析】把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素,H元素的三种核素:、、,A错误;KCl为离子化合物,用电子式表示其形成过程:,B正确;为甲烷的球棍模型,其空间填充模型为,C错误;属于单烯烃,选取含碳碳双键的最长碳链作主链,从离碳碳双键最近的一端给主链碳原子编号,则主链含4个碳原子,1号与2号碳原子间形成碳碳双键,3号碳原子上连有1个甲基,命名为3-甲基-1-丁烯,D错误。
3.【答案】C
【解析】使用研钵捣碎薄荷草,A正确;使用广口瓶用浸泡捣碎的薄荷草,B正确;应使用过滤装置去除植物残渣,C错误;使用蒸馏装置分离获得薄荷油,D正确。
4.【答案】A
【分析】根据元素化合物性质,结合元素守恒可得出a为HCl,b为。
【解析】为非电解质,HCl为强电解质,A错误;,中氮元素化合价升高,作还原剂,B正确;取少量待测溶液于试管中,加入浓氢氧化钠溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,则证明溶液中存在,C正确;为离子化合物,含离子键,中存在极性共价键,D正确。
5.【答案】C
【解析】标准状况下,11.2L的物质的量为0.5ml,1个分子中心硫原子的孤电子对数为,则11.2L中心硫原子的孤电子对总数为0.5,A错误;3.6g的物质的量为0.2ml,水分子结构式为H—O—H,故3.6g分子中σ键数目为0.4,B错误;反应中Te由+4价变为0价,故反应中每生成0.2mlTe,转移电子数为0.8,C正确;500mLpH=1的溶液中则,即溶液中总数为0.05,D错误。
6.【答案】B
【解析】该有机物分子式为,A错误;该有机物中2个,结构等效,则碳原子上的一氯代物有6种,B正确;该有机物结构中不存在手性碳原子,故不存在手性异构,C错误;有机物Q含有酯基、氨基2种官能团,D错误。
7.【答案】A
【解析】碘升华实验后的试管内壁紫黑色残留物为碘单质,碘单质可溶于酒精,故可以用酒精洗涤,A正确;高锰酸钾制氧气后试管内壁的污垢中含有不溶于水的,浓盐酸在加热的条件下可以溶解,但会产生有毒气体,B错误;苯酚与浓溴水反应生成难溶于水的三溴苯酚,同时浓溴水有毒,C错误;金属钠与水反应会放出大量的热并生成氢气,存在危险,D错误。
8.【答案】B
【元素分析】已知X、Y、Z、W、Q是短周期元素,Z元素最高化合价与最低化合价之和为4,Z为S;Z形成的常见二元化合物中,具有漂白性,X为O;Y元素的单质是空气的主要成分,Y为N;X、Y、W与Q同为第二周期元素,Q原子半径最小,Q为F;W的基态原子价层p轨道与s轨道电子数相等,W的基态原子价层电子排布为,W为C。综上,X、Y、Z、W、Q分别为O、N、S、C、F。
【解析】S原子电子层数最多半径最大,N原子与C原子电子层数相同,N原子核电荷数大、半径小,即原子半径:Z>W>Y,A错误;F最外层有7个电子,差1个电子达到稳定结构,O原子最外层有6个电子,差2个电子达到稳定结构,F的电负性大于O,O和F能形成化合物,B正确;第一电离能:N>O>S,即Y>X>Z,C错误;、的中心原子同为杂化,中心原子孤电子对越多键角越小,故键角:,与的中心原子同为杂化,中心原子孤电子对都是2个,则中心原子电负性越大键角越大,键角:,即简单氢化物键角:Y>X>Z,D错误。
9.【答案】A
【解析】通过观察整个转化过程可知,反应物是二氧化碳和水,产物是淀粉和氧气,原子利用率没有达到100%,A错误;水的分解是吸热、熵增的反应,B正确;中C原子的杂化方式有、2种,C正确;淀粉属于天然有机高分子,D正确。
10.【答案】D
【解析】漂白粉在空气中久置变质,是因为,与、反应生成HClO,HClO不稳定易分解,A正确;液态油分子中含有碳碳双键,通过催化加氢可转变为半固态的脂肪,B正确;乙烯具有催熟作用,酸性溶液能氧化乙烯,所以浸泡过酸性溶液的硅藻土可吸收乙烯气体,延迟水果成熟,可用于水果保鲜,C正确;水分子间能形成氢键,导致水的沸点较高,水的稳定性强,是因为O—H键的键能大,与分子间形成的氢键无关,D错误。
11.【答案】C
【解析】软锰矿中含有,若用稀硫酸清洗,产生微溶于水的,进入后续步骤,影响最终纯度,A错误;“还原”步骤反应的离子方程式为,B错误;中S原子为+6价,8个O原子中有6个为-2价,2个为-1价,即含有1个过氧根离子,具有强氧化性,反应中作氧化剂,C正确;设一个中Mn(Ⅲ),Mn(Ⅳ)的个数分别为a,b,则①,②,得出,,故,D错误。
12.【答案】B
【解析】该有机聚合物中酯基能水解,所以能降解,A正确:因该聚合物有端基原子团,可判断该聚合物为缩聚产物,单体和,B错误;该聚合物可由和发生缩聚反应制得,C正确;由结构简式可知,链节的相对分子质量为274,端基原子团的相对分子质量为306,若平均相对分子质量为15650,平均聚合度,D正确。
13.【答案】B
【电池分析】装置为电解池,左端电极上葡萄糖加氢还原为山梨醇,发生还原反应,为阴极,电极反应式为,则右端电极为阳极,电极反应式为,生成的与葡萄糖发生反应,双极膜上生成的和右池产生的中和。据此分析回答。
【解析】根据分析知,左端电极为阴极,连接电源负极,发生还原反应,A错误;左池溶液中每转移2ml,溶液消耗2ml,同时双极膜产生2ml进入左池,故左池溶液pH几乎不变,B正确;工作时双极膜将水解离,进入左池,进入右池,C错误;根据分析知,电路中每转移2ml电子,消耗2ml葡萄糖,D错误。
14.【答案】B
【解析】假设0~1min内,的平均消耗速率为,则1min时氧气的物质的量浓度为0.80,反应物浓度越大,反应速率越快,实际上0~1min内的平均消耗速率大于,则1min时氧气的物质的量浓度小于0.80,A错误;0~4min,的平均消耗速率为,消耗的物质的量为1.2ml,消耗氧气的物质的量为0.6ml,生成的物质的量为1.2ml,的体积分数为,B正确;0~6min,消耗的物质的量为1.2ml,与0~4min消耗的物质的量相等,说明反应在4min时已经达到平衡,即5min时,的物质的量仍为1.2ml,C错误;6min时反应已达到平衡,向恒温恒容的密闭容器中充入氖气,有关气体的浓度不会改变,反应速率不变,D错误。
15.【答案】B
【图像分析】
【解析】根据分析知A错误。pH>5.5时,均大于0,故,根据电荷守恒得出pH=7时,则,B正确。设X点纵坐标为a,横坐标为b,则有①,②,联立①②得出,C错误。,,故沉淀不能转化成,沉淀,D错误。
16.【答案】(1)升温、搅拌或者适当提高溶液浓度(2分,写出两个给2分,少写一个得1分,多写错误答案不得分)
(2)(2分)
(3)三角锥形(2分)
(4)将氧化成(1分) (2分)
(5)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥(2分)
(6)(2分)
【流程分析】
【解析】(1)提高“酸浸1”反应速率的操作有升温、搅拌或者适当提高溶液浓度等。
(2)浓不可拆,和不溶于水,也不可拆,故反应的离子方程式为。
(3)分子中心S原子价层电子对数,有1个孤电子对,采用杂化,空间结构为三角锥形。
(4)加入NaClO的作用是将氧化成,有利于除去铁元素,当Fe元素刚好完全沉淀时,溶液中,,此时,理论上的最大浓度。
(6)“电解”过程,生成镓的电极为阴极,镓与铝的性质相似,故当NaOH溶液过量时溶液的溶质为,电极反应式为。
17.【答案】(1)(2分)
(2)球形冷凝管(1分) 平衡气压、防止堵塞(2分)
(3)排净装置内的空气,避免干扰实验(2分) (2分,条件不写扣1分)
(4)D和E之间(1分)
(5)(2分)
(6)(2分)
【解析】(1)Ti元素原子序数为22,基态原子价电子排布式为。
(2)仪器a为球形冷凝管,装置B中长导管与大气相通,有平衡气压、防止堵塞的作用。
(3)高温下炭粉易被氧气氧化,故先通排净装置内的空气,避免干扰实验;根据信息分析产物为和CO,化学方程式为。
(4)在装置D和E之间加装干燥装置防止装置E中水蒸气进入装置D。
(5)装置F用于处理生成的CO,则F中试剂为的盐酸溶液,根据得失电子守恒以及电荷守恒、原子守恒可得发生反应的离子方程式为。
(6)三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.00mL,则平均消耗的,将氧化为而自身被还原为,根据得失电子守恒,和的计量关系为,则待测液中有,根据Ti元素守恒,4.54g样品中,的质量为4.0g,则剩余的0.54g为的质量,,该样品的组成为。
18.【答案】(1) (2分)
(2)①D(2分) ②(2分)
(3)①(2分) ②<(1分) ③3240(2分)
(4)①4(1分) ②(2分)
【解析】(1)根据盖斯定律,2×①+②可得与乙苯气体反应生成苯乙烯气体和水蒸气的热化学方程式为 。
(2)①A和B的结构中不含完整苯环,C和D的结构中含完整苯环,则C和D更稳定,C中含自由基,不满足8电子构型,D满足8电子构型,则D最稳定。②根据反应规律可知,正丙苯反应的产物为。
(3)①若X表示温度,随温度升高,乙苯的平衡转化率降低,该反应为放热反应,温度越高K越小,则。②若X表示压强,则、表示温度,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,乙苯的平衡转化率减小,则温度:。③由题图乙可知,A点乙苯的平衡转化率为75%,列出三段式:
起始量/ml 2 1 0 0
转化量/ml 1.5 0.75 1.5 1.5
平衡量/ml 0.5 0.25 1.5 1.5
平衡时,、、、的物质的量分数分别为、、、,A点压强为150kPa,则、、、的分压分别为20kPa、10kPa、60kPa、60kPa,。
(4)①根据题图丙可知,和距离最近且相等的有4个,即的配位数为4。②在晶胞内部,其个数为4,由晶体的化学式可知,的个数也为4,设晶胞边长为anm,晶体的密度,,2个间的最短距离为面对角线长的一半,即。
19.【答案】(1)3-甲基-1-丁醇(2分) 羰基(或酮羰基,1分)
(2)加成反应(2分)
(3)(2分)
(4)2(2分)
(5)15(2分)
(6)(3分,每步1分)
【合成路线分析】
【解析】(1)有机物A与足量反应生成的醇的名称为3-甲基-1-丁醇,根据分析知M中的官能团名称为羰基或酮羰基。
(2)根据合成路线分析可知,B→C的反应类型为加成反应。
(3)D→E还生成小分子HCl,古化学方程式为。
(4)由F的结构可知其有2个手性碳原子(*标注):。
(5)根据条件知,G的同系物K有4个不饱和度,K的同分异构体结构中含有苯环和醇羟基,除苯环外的4个饱和碳原子中2个形成甲基,则存在下列三种情况(序号为经基可能的位置)a,;b.,;c.,1×3=3,共15种。
(6)参照上述合成路线用推法可,,以氯乙酸甲酯()和为主要原料合成的路线:。A.捣碎薄荷草
B.利用浸出
C.去除植物残渣
D.蒸馏浸出液得薄荷油
选项
物质残留
试剂
A
碘升华实验后试管内壁的紫黑色残留物
酒精
B
高锰酸钾制氧气后试管内壁的污垢
浓盐酸
C
苯酚溶解性实验使用过的试管
浓溴水
D
工业反应釜中残留的金属钠
大量水
选项
现象或事实
解释
A
漂白粉在空气中久置变质
与、反应,生成的HClO分解
B
液态油通过催化加氢可转变为半固态的脂肪
液态油分子中含有碳碳双键
C
浸泡过酸性溶液的硅藻土可用于水果保鲜
酸性溶液可氧化水果释放的催熟剂——乙烯
D
水被誉为“生命之源”,性质很稳定
水分子间能形成氢键
时间段/min
反应物的平均消耗速率/()
0~2
0.40
0~4
0.30
0~6
0.20
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