如皋市部分中学2023-2024学年高三上学期11月阶段测试(二)
化学
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
本卷可能用到的相对原子质量:H 1 C 6 N 14 O 16 S 32 Ni 59
选择题 (共36分)
单项选择题:本题包括8小题,每小题2分,共计16分。每小题只有一个选项符合题意。
1.2021年世界化学论坛以“化学让世界更美好”为主题。下列叙述不正确的是
A.废油脂可以用来制造肥皂
B.常利用活性炭或胶体的吸附性除去水中的悬浮物
C.煤炭经气化和液化等过程,可获得清洁能源和重要的化工原料
D.“墨子号”卫星成功发射实现了光纤量子通信,生产光纤的原料为晶体硅
2.反应SiO2+4HF ===SiF4↑+2H2O应用于玻璃雕刻。下列说法正确的是
A.SiO2属于共价化合物 B.HF的电子式为
C.SiF4是由极性键形成的极性分子
D.H2O中氧原子基态价电子轨道表达式为
3.用浓度为0.1000 mol·L-1 CH3COOH溶液滴定锥形瓶中20 mL 0.1000 mol·L-1 NaOH溶液,
下列说法正确的是
A.滴定终点时溶液的pH=7
B.滴定时可以使用石蕊做指示剂
C.CH3COOH溶液应装在如右图所示的滴定管中
D.若装CH3COOH溶液的滴定管水洗后未用待装液润洗,会使滴定消耗
CH3COOH溶液体积偏大
4.X、Y、Z、W都属于前4周期主族元素,基态X原子核外有7种运动状态不同的电子,基态Y原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,Z是短周期金属性最强的元素,基态W原子的4p原子轨道上有5个电子。下列说法正确的是
A. 第一电离能:I1(Z)B. 原子半径由小到大的顺序:r(X)C. W元素在周期表中位于第四周期VIIA族
D. X的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
阅读下列材料,完成5~7题:
氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。 H、H、H是氢元素的3种核素,基态H原子1s1的核外电子排布,使得H既可以形成H+又可以形成H-,还能形成H2O、 H2O2、NH3、N2H4、CaH2等重要化合物;水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H2,如水煤气法制氢反应中,H2O(g)与足量C(s)反应生成1 mol H2 (g)和1 mol CO(g)吸收131.3kJ的热量。H2在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用,如HCO在催化剂作用下与 H2反应可得到HCOO-。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。
下列说法正确的是
A.H、H、H都属于氢元素
B.NH和H2O 的中心原子轨道杂化类型均为sp
C.H2O2分子中的化学键均为极性共价键
D.CaH2晶体中存在Ca与H2之间的强烈相互作用
6.下列化学反应表示正确的是
A.C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)中,反应物的总键能小于生成物的总键能
B.HCO催化加氢生成HCOO-的反应:HCO+H2HCOO-+H2O
C.电解水制氢的阳极反应:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D.CaH 与水反应:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+H2↑
7.下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A.H2具有还原性,可作为氢氧燃料电池的燃料
B.氨极易溶于水,液氨可用作制冷剂
C.H2O分子之间形成氢键,H2O(g)的热稳定性比H2S(g)的高
D.N2H4中的N原子与H+形成配位键,N2H4具有还原性
8.下列通过制取硫酸铝、氢氧化铝并获得氧化铝的装置和原理能达到实验目的的是
A.制硫酸铝 B.制Al(OH)3 C.过滤得氢氧化铝 D.灼烧制氧化铝
不定项选择题:本题包括5小题,每小题4分,共计20分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该题得0分;若正确答案包括两个选项只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得0分
9.通过电化学循环法可将H2S转化为H2SO4和H2(如图所示)。其中氧化过程发生如下两步
反应:H2S+H2SO4===SO2↑+S↓+2H2O、S+O2===SO2。下列说法正确的是
A.反应H2S+H2SO4===SO2↑+S↓+2H2O中,生成1 mol SO2转移2mol电子
B.电池工作时,H+由b极区向a极区
C.a极上的反应为SO2+2e—+2H2O===SO+4H+
D.理论上1 mol H2S参加反应可产生H2的物质的量为2 mol
10.化合物Z 是合成药物非奈利酮的重要中间体,其合成路线如下;
下列说法正确的是
A.X不能与FeCl3溶液发生显色反应
B.Y中的含氧官能团分别是酯基、羧基
C.1 mol Z最多能与3mol H2发生加成反应
D.X、Y、Z可用饱和NaHCO3溶液和2%银氨溶液进行鉴别
11.黄铜灰渣(含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量FeO、Fe2O3)生产硝酸铜溶液的流程如图:
下列说法不正确的是
A. “浸取”时适当提高硫酸浓度可加快反应速率,但不宜过量太多
B. 若反应中所加Zn过量,所得Cu(NO3)2溶液中含Zn(NO3)2
C 滤液II含Zn2+、Fe2+、Fe3+、SO等离子
D. 反应II会产生NO污染环境,可将滤渣灼烧后再加稀硝酸
12.25 ℃时,苯酚(C6H5OH)的Ka=1.0×10-10,下列说法正确的是
A. 相同温度下,等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中,c(C6H5O-)>c(CH3COO-)
B. 25 ℃时,浓度均为0.10 mol·L-1的C6H5ONa和C6H5OH的混合溶液呈碱性
C. 25 ℃时,C6H5OH溶液与NaOH溶液混合,测得pH=10.00,则此时溶液中
c(C6H5O-)=c(C6H5OH)
D. 25 ℃时,0.10 mol·L-1的C6H5OH溶液中加少量C6H5ONa固体,水的电离程度变小
13.二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-164.7 kJ·mol-1
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2 kJ·mol-1
在密闭容器中,1.01×105 Pa,n起始(CO2):n起始(H2)=1:4
时,CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间
所测得的CO2实际转化率随温度的变化如右图所示。
CH4的选择性可表示为×100%。
下列说法正确的是
A.反应2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的焓变ΔH=-205.9 kJ·mol-1
B.CH4的平衡选择性随着温度的升高而减少
C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃
D.450℃时,提高的值或增大压强,均能使CO 平衡转化率达到X点的值
非选择题(共64分)
14.(17分) 工业上,以钛白副产品硫酸亚铁制备的铁黄(FeOOH)代替硝酸铁等可溶性铁盐制备高铁酸钾,可降低生产工艺成本且产品质量好。工艺流程如图所示:
已知:①K2FeO4为暗紫色固体,可溶于水,微溶于KOH溶液。
②FeO具有强氧化性,在酸性或者中性溶液中能产生O2,在碱性溶液中较稳定。
③铁黄在177℃开始分解。
⑴从电子排布的角度分析,Fe2+稳定性小于Fe3+的原因 ▲ 。
⑵制备铁黄的离子方程式为 ▲ 。
⑶实验测得反应液的温度、pH对铁黄产量的
影响如图所示。
①反应液温度高于40 °C时,铁黄的产量下
降的原因可能是 ▲ 。
②pH大于4.5时铁黄产量降低的主要原因可能是 ▲ 。
⑷粗产品K2FeO4提纯时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,洗涤剂最好选用 ▲ (填
序号)。
A. 冰水 B. NaOH溶液 C. 稀硫酸 D. Fe(NO3)3溶液
⑸用K2FeO4处理水时,不仅能消毒杀菌,还能除去水体中的S2-、CN-、NH3等,生成的Fe(OH)3胶体还能吸附水中的悬浮杂质。试写出K2FeO4处理含有CN-的碱性污水时与CN-反应的离子方程式 ▲ 。
15.(17分) 某废镍渣中主要含NiFe2O4(Ni为+2价)、NiO、FeO、Al2O3。利用废镍渣经过一系列转化可以制得NiSO4和NiOOH。
⑴碱浸。将废镍渣用NaOH溶液浸取,浸取后取所得固体,用水洗涤。碱浸的目的是 ▲ 。
⑵焙烧。将碱浸洗涤后所得固体与(NH4)2SO4固体混合,在600℃条件下焙烧。焙烧后所得固体有NiSO4、Fe2(SO4)3、FeSO4,同时还有NH3气体生成。写出焙烧时NiFe2O4所发生反应的化学方程式: ▲ 。
⑶溶解。将焙烧后所得固体用95℃以上的热水进行溶解,溶解后过滤,得到滤液和红褐色沉淀。结合化学方程式解释红褐色沉淀产生的原因: ▲ 。
⑷萃取、反萃取。向溶解、过滤后所得滤液中加入萃取剂,萃取后分液获得有机层和水层。萃取时发生反应:M2++2RHMR2+2H+
(M表示Ni2+或Fe2+,RH表示萃取剂)。萃取剂
体积V0与溶液体积VA的比值(V0/VA)对溶液中
Ni2+和Fe2+萃取率的影响如右图所示。通过反萃
取可获得NiSO4溶液并回收萃取剂。
①萃取时应控制V0/VA的比值为 ▲ 。
②反萃取时尽可能多的获得NiSO4溶液的实验操作是 ▲ 。
⑸制NiOOH。向NiSO4溶液滴加NaOH溶液,并同时加入NaClO可以制得用作镍镉电池正极材料的NiOOH。为测定所得NiOOH样品的质量分数,现进行如下实验:在稀硫酸中加入0.1000 g样品,待样品完全溶解后加入足量KI固体。充分反应后,调节溶液pH=3~4,以淀粉作为指示剂,用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液10.00mL。实验时发生反应为2Ni3++2I-=2Ni2++I2;I2 +2S2O32- =2I-+S4O62-。计算样品中NiOOH的质量分数(写出计算过程)。 ▲
16.(16分) 化合物F是一种可以保护胃黏膜的新药,其一种合成路线如下:
⑴A→B时可能生成一种分子式为C7H10N2O8的副产物,该副产物的结构简式为 ▲ 。
⑵B→C的反应类型为 ▲ 。
⑶C→D的转化中,X的分子式为(C8H7O2Cl),则X的结构简式为 ▲ 。
⑷D→E转化中有机物的溴原子被—OH取代可得到化合物Y,写出满足下列条件的Y的一种同分异构体的结构简式 ▲ 。
①是一种α-氨基酸;②能使溴的四氯化碳溶液褪色;③苯环上一氯取代物有两种。
⑸已知:,请写出以A、 和CH3CH2ONa为原料制备 合成路线流程图(无机试剂及有机溶剂任选)
17.(14分)二氧化硫的污染治理是化学研究的重要课题。
⑴石灰石-石膏法是一种常见的“钙基固硫”方法。其中,石灰石的溶解率与脱硫效果有着
密切的关系。
可将催化条件下CaCO3吸收SO2宏观反应分为三步:
i.CaCO3由固相溶解进入液相,溶解速率为RA;
ii.SO2由气相扩散进入液相,扩散速率为RB;
iii.在催化剂作用下,溶解的SO2和Ca2+发生化学
反应,且反应在液相中进行,反应速率为RC。
温度变化对总反应速率的影响如图所示。
①温度在25~45°C时,总反应速率受 ▲ (填“RA”、“RB”或“Rc”)控制。
②45~55°C(催化剂活性不变)曲线呈下降趋势的原因:一是二氧化硫溶解度
随温度升高而降低;二是 ▲ 。
⑵利用MnO2与SO2反应既可消除污染又可以制备MnSO4,将含有SO2尾气和一定比例的空气通入MnO2悬浊液中,保持温度不变的情况下,测得溶液中c(Mn2+)和c(SO)随反应时间的变化如题17图-2所示。导致溶液中c(Mn2+)和c(SO)的变化产生明显差异的原因是: ▲ 。
⑶一种研究酸雨中水催化促进硫酸盐形成的化学新机制如17图-3所示:
①请写出SO与NO2反应的离子方程式为 ▲ 。
②请描述水催化促进硫酸盐形成的化学机制:通过“水分子桥”,处于纳米液滴中的SO
或HSO可以将电子快速转移给周围的气相NO2分子, ▲ 。
如皋市部分中学2023-2024学年高三上学期11月阶段测试(二)
化学试题 参考答案
单项选择题:本题包括8 小题, 每小题2 分, 共计16 分。
1.D 2.A 3.D 4.C 5.A 6.B 7.A 8.D
不定项选择题:本题包括5小题,每小题4分,共计20分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得0分。
AD 10.D 11.C 12.BC 13.BD
14.⑴Fe2+中3d轨道没有达到半满的稳定结构,而Fe3+中3d轨道达到半满的稳定结构
(3分)
⑵4Fe2++O2+6H2O4FeOOH↓+ 8H+(3分)
⑶①温度升高,催化剂NO、NO2的溶解度减小而逸出,催化效率降低 (3分)
②酸性减弱,OH-浓度增大,形成Fe(OH)3沉淀,铁黄产量降低 (3分)
⑷A (2分)
⑸10FeO+6CN-+22H2O=10Fe(OH)3(胶体)+6CO+3N2↑+14OH-(3分)
(共17分)
15.(16分) ⑴除去Al2O3(2分)
⑵NiFe2O4+4(NH4)2SO4NiSO4+Fe2(SO4)3+4NH3↑+4H2O(3分)
⑶Fe3+溶于水会发生水解反应:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。水解是吸热过程,用热水可以促进Fe3+水解,生成红褐色的Fe(OH)3沉淀(3分)
⑷①0.25(2分)
②向有机层中加入硫酸,充分振荡后分液,取水层(3分)
⑸n(S2O32-)=0.1000 mol·L-1×10.00mL×10-3 L·mL-1 =1×10-3mol(1分)
由反应可得关系式2NiOOH~2Ni3+~ I2 ~ 2S2O32-(1分)
n(NiOOH)= n(S2O32-)= 1×10-3mol
m(NiOOH)=1×10-3 mol×92g·mol-1=0.092g(1分)
×100% = ×100% = 92.00% (1分)
(共17分)
16.⑴ (3分)
⑵还原反应 (2分)
⑶ (3分)
⑷ (3分)
⑸ (5分)
(共16分)
17.⑴①Rc(2分) ②CaCO3溶解度随温度的升高而降低 (3分)
⑵Mn2+催化O2与H2O、SO2 反应,生成H2SO4 (3分)
⑶①H+ + SO+NO2 = SO+ HNO2 (3分)
②反应生成SO和HNO2, SO再与NO2分子反应形成NO2SO,该NO2SO与水分子反应形成HSO和HNO2(3分)
(共14分)