益阳市2022届高三下学期期中考试化学试题
(时间:75分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Si28 S32 Cl35.5 K39 Mn 55
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个选项符合题意。
1.明代宋应星所著《天工开物》中有记载:“黄矾,乃即炼皂矾(FeSO4· 7H2O)炉侧土墙……刮取下来,名日黄矾,染家用之。金色浅者涂炙,立成紫赤色也。”下列有关黄矾说法错误的是
A.黄矾的主要成分中含有Fe3+
B.黄矾在医药上可以作补铁剂
C.黄矾可以应用于印染工业
D.黄矾经火烤,立刻生成Fe2O3
2. NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. Na2O2与水反应时,生成0.1molO2转移的电子数是0.2NA
B. 高温时,2.24L丁烷完全裂解生成的乙烯、丙烯、甲烷和乙烷的分子数之和为0.1NA
C. 常温时,1LpH=4的NaH2PO4溶液中含有的Na+数目为1.0×10-4NA
D. 2.0g重水(D2O)中含有的质子数为0.8NA
3. 下列解释事实的化学用语,表述不正确的是
A. NaCl溶液具有导电性:NaCl=Na++Cl-
B. 钠在空气中燃烧生成淡黄色固体:2Na+O2Na2O2
C. 钢铁在海水中发生吸氧腐蚀的负极反应:Fe-3e-=Fe3+
D Na2CO3溶液显碱性:CO+H2OHCO+OH-
4. 短周期主族元素X、Y、 Z、W的原子序数依次增大。X的气态氢化物能与其最高价含氧酸化合成盐,Z是同周期元素中原子半径最大的元素,Y和W同主族且二者可形成WY2和WY3两种物质。下列说法正确的是
A. W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的弱
B. 第一电离能: Y>X
C. 简单离子半径: Z>Y>X
D. W在周期表中位于第3周期IVA族
5.最近科学家在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇(CH3OH)方向取得重要进展,反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物质用“*”标注。下列说法错误的是
A.得到的副产物有CO和CH2O(甲醛),其中相对较多的副产物为CO
B.生成副产物CH2O时,反应的活化能较大
C.制备甲醇的主反应速率主要由过程*CO+*OH→*CO+*H2O决定
D.电催化还原制备甲醇过程中,阳极的电势比阴极电势低
6. 下列选用的仪器和药品能达到实验目的的是
A. 装置①:定量测定化学反应速率 B. 装置②:吸收尾气Cl2
C. 装置③:加热氢氧化钠固体 D. 装置④:比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
7. X、Y、Z、M、R为五种短周期主族元素,且原子序数递增,由该五种元素组成的一种化合物如图所示。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:RC. 最高价含氧酸的酸性:Z8. 科学家研制出一种“一分钟充满电”的新型铝离子电池,该电池以铝和石墨为电极材料,以AlCl和有机阳离子为电解质溶液,其工作原理如图所示。
下列说法不正确的是
A. 放电时,Al为负极,石墨为正极
B. 放电时,负极反应:Al-3e-+7AlCl=4Al2Cl
C. 充电时,石墨电极发生氧化反应
D. 充电时,有机阳离子向石墨电极方向移动
9. 下列说法正确的是
A. 已知0.1 mol·L-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,加少量烧碱溶液可使溶液中c(H+)/c(CH3COOH)值增大。
B. 25 ℃时,向水中加入少量固体CH3COONa,水的电离平衡:H2OH++OH-逆向移动,c(H+)降低
C. 取c(H+)=0.01 mol·L-1的盐酸和醋酸各100 mL,分别稀释2倍后,再分别加入0.03 g锌粉,在相同条件下充分反应,醋酸与锌反应的速率大
D. 向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH=5的混合溶液中:c(Na+)<c(NO3- )
10. 目前碘酸钾被广泛应用于食盐加碘。一种由含碘的酸性废水制取碘酸钾的工艺如下,其中“制KI(aq)”时,Fe2+会水解形成胶状物吸附KI,造成I-的损失。下列说法正确的是
A. 制备CuI过程中,离子方程式为: I2+ 2SO2+ 2Cu2++ 8OH- = 2CuI↓+ 2SO+ 4H2O
B 制备KI时需将FeI2溶液缓慢滴加到K2CO3溶液中
C. 滤液2的主要离子为:K+、H+、Fe3+、SO
D. 制得0.1 mol KIO3至少需要标准状况下5.6L Cl2
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意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 我国科学家设计了一种阴阳极协同苯酚转化装置,实现对酸性废水中苯酚( )的高效除去。原理如图所示,其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯。该装置工作时,下列叙述错误的是
A. 石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
B. 阳极的电极反应:+11H2O-28e-=6CO2+28H+
C. 该装置在去除苯酚的同时,能提高废水的pH值(假设过程中废水体积不变)
D. 装置工作时,理论上两极苯酚除去的物质的量不相等
12. HCOOCH3是一种重要的化工产品,被公认为“万能中间体”。甲醇脱氢法制HCOOCH3是工业上的一种重要方法,具有工艺流程短、原料单一、反应条件温和等优点。其工艺过程涉及如下反应:
反应I: 2CH3OH(g) HCOOCH3(g) + 2H2(g) △H1=+135.4 kJ·mol-1
反应Ⅱ: CH3OH(g) CO(g) + 2H2(g) △H2=+106.0 kJ·mol-1
一定条件下,在容积为10L的恒容密闭容器中通入1.0molCH3OH气体发生上述反应,在不同温度下连续反应4h。测得甲醇的总转化率(α,图中实线表示)和HCOOCH3的选择性(λ,图中虚线表示)随温度变化如图所示。(已知: HCOOCH3的选择性=),下列说法正确的是
A. 温度超过553K后,反应I平衡逆向移动
B. 553K 下,HCOOCH3的产量为0.1mol
C. 反应Ⅲ: HCOOCH3(g) 2CO(g) + 2H2(g) ΔH3= +76.6kJ·mol-1
D. 其他条件不变,随着温度升高,出口处HCOOCH3、H2、CO量均不断增大
13.短周期主族元素X、Y、Z、M的原子序数依次递增,Z、M的单质均能与水发生剧烈的化学反应,Z的最外层电子数是X、Y的最外层电子数之和,且X、Y相邻。下列有关说法正确的是
A.离子半径:M> Z
B.Z、M可以形成离子化合物
C.X、Y最高价含氧酸的酸性:X>Y
D.X、Y分别与Z形成的二元化合物中,各原子最外层均满足8e- 结构
14. 化合物乙是一种治疗神经类疾病的药物,可由化合物甲经多步反应得到。下列有关化合物甲、乙的说法正确的是
A. 甲与足量HBr反应生成的有机化合物中不含手性碳原子
B. 甲分子能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而乙分子不能
C. lmol乙分子中杂化方式为sp2的碳原子数目为8mol
D. 1 mol乙与NaOH溶液反应,最多消耗4 mol氢氧化钠
15. 25℃时,Fe(OH)2和Cu(OH)2的饱和溶液中,金属阳离子的物质的量浓度的负对数[-lgc(M2+)]与溶液pH的变化关系如图所示,已知该温度下Ksp[Cu(OH)2]A. 曲线a表示Fe(OH)2饱和溶液中的变化关系
B. 除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2+,可加入适量CuO
C. 当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时,溶液中c(Cu2+)∶c(Fe2+)=1∶104.6
D. 向X点对应的饱和溶液中加入少量NaOH固体,可转化为Y点对应的溶液
三、非选择题:本题共4小题,共50分。
16. (13分)高锰酸钾是常见的强氧化剂,其制备流程如下:
i.制取锰酸钾(K2MnO4)
碱熔:用托盘天平称取5.0gKOH固体、1.5gKClO3固体于坩埚中,混匀、小心加热,不断搅拌,待混合物完全熔融后,加入MnO2粉末3.5g,加热到颜色变为深绿色,用力搅拌到固体干涸、固化,再加热5min,并用铁棒将其尽量捣碎。
浸取:待物料冷却后,置于200 mL烧杯中,用50 mL蒸馏水浸取,过滤,得到绿色的溶液。
(1)碱熔过程中发生反应的化学方程式为_ ;
加热中若不小心将液体溅到皮肤上,应 处理;加热时应选择 (填字母)。
a.瓷坩埚 b.铁坩埚
c.石英坩埚 d.氧化铝坩埚
ii.制取高锰酸钾(KMnO4)
在浸取液中通入CO2气体,至K2MnO4完全反应,用pH试纸测定溶液pH达到10~11时,停止通入CO2。然后把溶液加热,趁热用铺有尼龙布的布氏漏斗进行减压过滤,除去残渣……
已知:常温常压下,饱和碳酸钾溶液的pH为11. 6;碳酸氢钾溶液的pH为8.3。
(2)通入CO2发生反应的离子方程式为 ;判断此反应进行是否完全,也可以用玻璃棒蘸取溶液于滤纸上,若呈现_ 现象,停止通入CO2;过滤时不用滤纸而用尼龙布的原因: ;
(填“能”或“不能”)用加盐酸的方法代替通入CO2 ,其理由: 。
iii.重结晶提纯
(3)利用重结晶的方法对产品提纯,所得产品质量2.8 g,则高锰酸钾的产率为 。(精确到0.1%)。
17.(14分) 硫氰化钾(KSCN)是一种用途广泛化学药品,常用于合成树脂、杀虫杀菌剂等。某化学小组用下图实验装置模拟工业制备硫氰化钾。
已知:①CS2为不溶于水且密度比水大的非极性试剂。
②NH4HS、(NH4)2S 在热水中易分解生成NH3和H2S。
③装置B中,滴液漏斗中装有一定体积5mol/L KOH溶液。
回答下列问题:
(1)制备NH4SCN溶液:
①三颈烧瓶内盛放有76g CS2、水和难溶于水的固体做催化剂。实验开始时,打开K1,水浴加热装置B,发生反应CS2+ 3NH3NH4SCN + NH4HS, 则装置A中固体a的成分为 _______。
②一段时间后,当观察到三颈烧瓶内_______时, 停止通入气体,反应完成。关闭K1和K2,将三颈烧瓶继续加热一段时间。
③装置C中用酸性KMnO4溶液吸收尾气后得澄清溶液,H2S所发生反应的离子方程式为 _______。
(2)制备KSCN晶体:
打开K3,_______, 干燥,得到硫氰化钾晶体。(须用的试剂:5mol/LKOH、蒸馏水、稀硫酸)
(3)测定产品中KSCN的含量:
称取0.85g样品,配成100mL溶液。量取25.00mL溶液锥形瓶中,加入适量稀硝酸,再加入几滴铁盐溶液作指示剂,用0.1000mol/LAgNO3标准溶液滴定,滴定时发生的反应:SCN—+Ag+=AgSCN↓(白色)。达到滴定终点,三次滴定平均消耗AgNO3标准溶液20.00mL。产品中KSCN的质量分数为_______ 。
18. (14分)多年来,储氢材料、光催化剂与硼酸盐材料的研究一直是材料领域的热点研究方向。回答下列问题:
一种Ru络合物与g-C3N4符合光催化剂将CO2还原为HCOOH的原理如图。
(1)Ru络合物中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为___,Ru络合物含有的片段和中都存在大π键,氮原子的杂化方式为___,氮原子配位能力更强的是___(填结构简式)
(2)基态碳原子的价电子排布图为___,HCOOH的沸点比CO2高的原因是___。
(3)2019年8月13日中国科学家合成了白光材料Ba2[Sn(OH)6][B(OH)4]2,[B(OH)4]-中B的价层电子对数为____,[Sn(OH)6]2-中,Sn与O之间的化学键不可能是___。
a.π键 b.σ键 c.配位键 d.极性键
(4)镧镍合金是较好的储氢材料。储氢后所得晶体的化学式为LaNi5H6,晶胞结构如图所示,X、Y、Z表示储氢后的三种微粒,则图中Z表示的微粒为___(填化学式)。若原子分数坐标A为(0,0,0),则B(Y)的原子分数坐标为___,已知LaNi5H6摩尔质量为499g·mol-1,晶体密度为g·cm-3,设NA为阿伏加德罗常数的值,则晶胞参数为a=___pm(用代数式表示)。
19.(14分)三氟哌啶醇是一种神经系统用药,用于精神分裂症的治疗。其合成路线如下所示:
(1)A的名称为 ;B的含氧官能团名称为 。
(2)写出D→E反应的化学方程式: 。
F→G的反应类型分别为 。
(3)三氟哌啶醇的分子式为 。
(4)芳香族化合物J与C互为同分异构体,符合以下条件的J的结构简式为
(写出一种即可)。
①1 mol J与银氨溶液反应最多生成4 mol Ag
②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积之比为2:1 : 1
益阳市2022届高三下学期期中考试化学试题参考答案
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个选项符合题意。
1.B 2.A 3.C 4.A 5.D 6.B 7.A 8.D 9.C 10.D
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意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.CD 12.C 13.B 14.C 15.C
三、非选择题:本题共4小题,共50分。
16.(13分)(1)KClO3+ 6KOH+3MnO2 =3K2MnO4+ KCl+3H2O↑
先用大量水冲洗 ,再涂上硼酸溶液 b
(2)3MnO42- +2CO2 =2MnO4- + MnO2↓十2CO32-
若完全呈现出紫红色斑点而无绿色痕迹高锰酸钾会氧化滤纸中的有机物,造成滤纸堵塞
不能 盐酸有还原性,容 易被高锰酸钾氧化
(3)73. 8%
(14分)(1) ①. 碱石灰(生石灰、NaOH) ②. 液体分层消失
③. 5H2S + 8MnO+ 14H+ = 5SO+ 8Mn2+ + 12H2O
(2)缓慢滴入5mol/LKOH溶液约200mL加热至不再产生气体,在装置C中加入稀硫酸吸收NH3,过滤,将滤液蒸发至有晶膜出现,冷却结晶,过滤,用蒸馏水洗涤2—3次
(3)91.29%
18.(14分) ①. N>O>C ②. sp2 ③. ④. ⑤. HCOOH和CO2都为分子晶体,HCOOH分子间形成氢键 ⑥. 4 ⑦. a ⑧. H2 ⑨. (,,0) ⑩. ×1010
19. (14分)(1)氟苯 羰基(或酮基)、羧基
(2) +Br2 + HBr 加成反应
(3)C22 H23NO2F4
(4) (或)