南京市三校2023-2024学年高三上学期期中调研
化学参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
A B D C A C D C B C D B D
14. (15分)
(1)增大了气体与固体粉末间的接触面积 (2分)
(2)Cl2 (2分)
(3)3.3 ≤ pH < 7 (3分)
评分说明:3.3~7也给分。
(4)2Ce3+ + 6HCO = Ce2(CO3)3↓+ 3CO2↑ + 3H2O (3分)
评分说明:物质错得0分。配平、沉淀、气体符号合扣1分。
(5)2Ce2(CO3)3+O2 4CeO2+6CO2 (3分)
评分说明:条件写“焙烧”也可以。物质错得0分。配平、不写条件合扣1分。
(6)利用铝粉与氧气反应产生大量的热,营造高温环境(1分);部分铝粉可能被O2氧化,造成铝粉损耗(1分)。 (2分)
15.(14分)
(1)sp2 (2分)
(2)取代反应 (2分)
(3)除去(吸收)反应生成的HCl (2分)
(4) 或 (3分)
(5)
评分说明:①一步1分,4步全对得5分。
②条件有错(包括1)、2)不写),直接熔断。最后一步酸性高锰酸钾氧化可以不写加热。 (5分)
16.(16分)
(1)①适当升高水浴温度(1分);适当加快搅拌速率 (1分) (2分)
评分说明:按点给分,其他答案视而不见。
②浓硝酸更容易滴出 (2分)
(2)4.0 ~ 4.2 (2分)
(3)加热可加快沉淀生成速率(1分),但温度过高也会引起产物分解(或温度过高,有Cu(OH)2生成)(1分)。 (2分)
(4)①用酸式滴定管(移液管)准确量取25.00mL溶液于碘量瓶(锥形瓶)中(1分),加过量KI溶液,充分反应(1分),用0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色,滴加淀粉溶液(1分),继续用0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至最后半滴标准液加入时溶液蓝色刚好褪去,且半分钟内不变色(1分),记录消耗Na2S2O3的溶液的体积;重复以上实验步骤2 ~ 3次 (1分) (5分)
评分说明:①25.00mL精确度必须符合要求(体积10.00~30.00mL均可)。滴定管不做要求。
②不加KI直接熔断。不强调KI过量,扣该步骤分1分。
③“用0.1000mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至溶液呈微黄色“这步可不写。淀粉溶液用量不做要求,不加淀粉熔断。0.1000精确度不达要求,该步骤不得分。
④写用胶头滴管或酸式滴定管滴定扣1分,可不写用碱式滴定管。滴定至最后半滴Na2S2O3溶液加入后,溶液蓝色褪去,且30s不恢复原来的颜色。(1分,三点缺一不可。)
⑤平行滴定三次或重复操作2~3次(1分)“记录消耗Na2S2O3溶液的体积“可不写。
②1.24 (3分)
17.(16分)
(1)①升温会抑制放热反应1,同时促进吸热反应2(1分。只要能解释为什么以反应2为主即得1分。从选择性角度解释也行),即温度较高时以反应2为主(1分),而反应2前后气体分子数相等,压强改变对平衡无影响(1分) (3分)
②或0.0096或9.6 × 10-3 (3分)
(2)①温度升高,平衡时反应1正向进行程度减小 (2分)
②在该条件下反应1的速率大于反应2,单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多
(3分)
③分子筛膜可将H2O从体系中移出(1分),使c(H2O)降低,促使反应1正向进行(2分) (3分)
(3)CH3OH - 6e- + H2O == CO2↑ + 6H+ (2分)
评分说明:物质错得0分。配平、箭头合扣1分。
本卷合理答案酌情给分。南京市三校2023-2024学年高三上学期期中调研
化学
本卷考试时间:75分钟 总分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 S-32 Cu-64
单选题:本题包括13小题,每小题3分,共计39分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 2023年9月23日,第19届杭州亚运会开幕式首次使用废碳再生的绿色甲醇作为主火炬塔燃料,实现循环内二氧化碳零排放。该措施最积极的意义在于
A. 有利于实现碳中和 B. 有利于降低火炬燃料成本
C. 有利于燃料充分燃烧 D. 使开幕式点火场面更壮观
2. H2O2是一种绿色氧化剂,可通过反应Na2O2 + H2SO4 + 10H2O = Na2SO4·10H2O + H2O2制取。下列说法正确的是
A. Na的结构示意图为 B. Na2O2既含离子键又含共价键
C. H2O2的电子式为 D. H2O属于非电解质
3. 二氯异氰尿酸钠(结构如右图所示)是一种重要的消毒剂。下列说法正确的是
A. 电负性:χ(N) > χ(O)
B. 键极性:C-N > C-O
C. 第一电离能:I1(C) > I1(N)
D. 离子半径:r(O2-) > r(Na+)
4. 加热条件下NH3能将CuO还原成Cu,实验室制取NH3并探究其还原性,下列实验装置能达到实验目的的是
A.制取NH3 B.干燥NH3 C.验证氨气的还原性 D.吸收尾气
阅读下列材料,完成5 ~ 7题:
周期表中ⅢA族元素(5B、13Al、31Ga、49In等)的单质及其化合物应用广泛。BF3极易水解,生成HBF4(HBF4在水中完全电离为H+和BF4—)和硼酸(H3BO3)。硼酸是一元弱酸,能溶于水,硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成挥发性的硼酸甲酯[B(OCH3)3],硼酸甲酯主要用作热稳定剂、木材防腐剂等。高温下Al2O3和焦炭在氯气的氛围中获得AlCl3。GaN的结构与晶体硅类似,是第三代半导体研究的热点。铟(In)主要用于生产液晶显示器和平板屏幕。
5.下列说法正确的是
A.硼酸在水溶液中的电离方程式:B(OH)3 + H2O B(OH)4- + H+
B.B(OCH3)3分子间能形成氢键
C.GaN属于分子晶体
D.In原子基态外围电子排布式为5s25p3
6.下列化学反应表示正确的是
A.制备B(OCH3)3: H3BO3 +3CH3OH B(OCH3)3
B.BF3水解:4 BF3 + 3H2O = 6H+ + 3 BF4— + BO33—
C.高温下Al2O3、焦炭在氯气中反应:Al2O3 +3C +3Cl2 2 AlCl3+3CO
D.用石墨作电极电解Al2O3制备Al的阳极反应式:Al3+ + 3e—=Al
7.下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.BF3极易水解,可用作有机反应的催化剂
B.硼酸甲酯具有挥发性,可用作木材防腐剂
C.GaN硬度大,可用作半导体材料
D.Al2O3熔点高,可用作耐火材料
8.已知2NO2(g) + NaCl(s)NaNO3(s) + ClNO(g) ,下列说法正确的是
A.该反应的平衡常数
B.该反应一定能自发进行
C.该反应中每消耗1molNO2,转移电子的数目约为3.01×1023
D.NaCl晶胞(如图所示)中每个Na+周围与其距离最近的Na+有6个
9. 3-丙基-5,6-二羟基异香豆素(Y)的一步合成路线反应如图。下列有关说法正确的是
A. X中所有碳原子不可能共平面
B. Y与足量H2加成后有5个手性碳原子
C. 1molY最多能与4molNaOH反应
D. 1molY与浓溴水反应,最多消耗2molBr2
10. 科研人员通过控制光沉积的方法构建Cu2O-Pt/SiC/LrOx型复合材料光催化剂,然后以Fe2+和Fe3+离子渗透Nafion膜在酸性介质下构建了一个还原和氧化反应分离的人工光合体系,其反应机理如图。下列说法不正确的是
A. 该反应能量转化形式为光能→化学能
B. 该人工光合体系的总反应为2CO2+2H2O2HCOOH+O2
C. 图中a、b分别代表Fe3+、Fe2+
D. Cu2O-Pt上发生的反应为CO2 + 2e- + 2H+ = HCOOH
11. 室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项 实验探究方案 探究目的
A 向Fe(NO3)2和KSCN的混合溶液中滴入稀硫酸 氧化性:Fe3+>H+
B SO2通入酸性KMnO4溶液中 SO2具有漂白性
C 向试管中加入2mL5% H2O2和1mL2%CuSO4溶液,观察气泡产生情况 Cu2+可促进H2O2分解
D 向新制氯水中加入NaHCO3固体 氯水呈酸性
12. 一种利用K2CO3捕集水煤气中CO2的工艺如图所示。[已知该温度下Ka1(H2CO3) = 4.6×10—7,Ka2(H2CO3) = 5.0×10—11]。下列说法正确的是
A. K2CO3溶液中:2c(K+) = c(CO32-) + c(HCO3-) + c(H2CO3)
B. 吸收塔中c(CO32-) :c(HCO3-)=1:2时,溶液pH=10
C. 再生塔所得到溶液中可能存在:c(H2CO3)>c(HCO3-)
D. 再生塔中发生反应的化学方程式:KHCO3 + KOH = K2CO3 + H2O + CO2↑
13. 一定条件下,将一定量的CO2和H2混合气体通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。
已知:Ⅰ. CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+41 kJ·mol-l
Ⅱ. CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-165 kJ·mol-1
在两种不同催化剂作用下反应相同时间,CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化关
系如图所示(CH4选择性=×100%)。
下列说法不正确的是
A. 反应CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)的ΔH=-206 kJ·mol-1
B. 在280 ℃条件下反应制取CH4,选择催化剂A的效果较好
C. 260~300 ℃间,使用催化剂A或B,升高温度时CH4的产率都增大
D. M点可能是该温度下平衡点,延长反应时间,不一定能提高CH4的产率
非选择题:本题包括4小题,共61分。
14. (15分)铈可用作优良的环保材料。现以氟碳铈矿(CeFCO3,含Fe2O3、FeO等杂质)为原料制备碳酸铈的工艺流程如下:
(1)在对流空气氧化炉中比暴露在空气中“焙烧”大大缩短氧化时间的原因是 ▲ 。
(2)“酸浸”步骤中产生的气体为 ▲ (化学式)。
(3)“滤液1”中c(Ce3+)=0.1 mol·L-1,用氨水调pH的范围是 ▲ (已知Ksp[Fe(OH)3] = 8×10-38;Ksp[Ce(OH)3] = 1×10-22;lg2 = 0.3,离子浓度小于1×10-5mol/L认为沉淀完全)。
(4)“沉淀”步骤中发生反应的离子方程式为 ▲ 。
(5)Ce2(CO3)3在空气中焙烧可制得CeO2,该反应的化学方程式为 ▲ 。
(6)用过量铝粉还原CeO2即可得Ce。铝粉必须过量的原因是:使CeO2充分被还原,提高Ce的产率; ▲ 。
15.(14分)莫西赛利(化合物E)是一种治疗脑血管疾病的药物,其合成路线如下:
(1)中N原子的杂化类型为 ▲ 。
(2)D→E的反应类型为 ▲ 。
(3)F的分子式为C4H10ClN。A→B步骤中C2H5ONa的作用为 ▲ 。
(4)写出同时符合下列条件的化合物A的同分异构体的结构简式 ▲ 。
①含有苯环的α-氨基酸;
②1H-NMR谱表明分子中共有6种不同化学环境的氢原子。
(5)已知R-NH2易被氧化。写出以和H2C=CH2为原料合成的合成线路(有机溶剂和无机试剂任选)。
▲
16.(16分)实验室以废铜屑(杂质为CuO、Al2O3、Fe2O3、FeO和SiO2)为原料制取碱式碳酸铜[aCu(OH)2·bCuCO3]的流程如下:
已知部分氢氧化物开始沉淀与沉淀完全的pH见下表:
物质 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Al(OH)3
开始沉淀pH 1.9 6.5 4.2 3.4
沉淀完全pH 3.2 9.7 6.7 4.0
(1)按图1所示的装置加料后进行“酸浸”操作。
①提高Cu元素浸出速率的方法还有 ▲ 。
图1 图2
②与使用图2所示漏斗相比,使用漏斗Y的优点是 ▲ 。
(2)“调pH”的合理范围是 ▲ 。
(3)“沉淀”时需要对混合物加热至70℃但又不宜过高,理由是 ▲ 。
(4)可采用滴定法、热重分析法分别对碱式碳酸铜的组成进行分析。
①滴定法涉及的部分反应:
2Cu2+ + 4I- =2CuI↓+ I2、I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6。
请补充完整测定碱式碳酸铜中Cu元素含量的实验方案:准确称取一定质量的碱式碳酸铜样品,在搅拌下分批加入稀硫酸直至固体完全溶解,配成100mL溶液。 ▲ ;根据数据计算Cu元素含量(须使用的试剂:KI溶液、0.1000 mol/L Na2S2O3溶液、淀粉溶液)。
②测得碱式碳酸铜的热重分析结果如图3所示,已知当剩余固体质量与原始固体质量的比值为65.7%时固体呈砖红色,则计算可知 ▲ (保留3位有效数字)。
17.(16分)CH3OH是一种绿色燃料,工业上制备CH3OH发生如下反应:
反应1:CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) ΔH1= - 49.5 kJ/mol
反应2:CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) ΔH2= + 41.2 kJ/mol
(1)n起始(CO2)∶n起始(H2) = 1∶3的混合气体发生反应1和反应2,恒压分别为1 MPa、3 MPa、5 MPa下反应达到平衡时CO2的转化率(α)(曲线a、b、c)以及3 MPa时生成CH3OH、CO选择性(S)的变化如图1所示(选择性为目标产物在总产物中的比率)。
图1
①随着温度升高,a、b、c三条曲线接近重合的原因是 ▲ 。
②250℃时,反应2的平衡常数K= ▲ 。
(2)恒压下,n起始(CO2)∶n起始(H2) = 1∶3的混合气体以一定流速通入分子筛膜反应器(如图2所示),反应相同时间,测得甲醇选择性随温度的变化如图3所示。
图2 图3
①随温度升高,平衡时CH3OH选择性降低的原因是 ▲ 。
②温度相同时,CH3OH选择性的实验值高于平衡值,其原因可能是 ▲ 。
③分子筛膜反应器可提高CO2转化率的原因是 ▲ 。
(3)某甲醇燃料电池的工作原理如图4所示。负极的电极反应式为 ▲ 。
图4