成都石室中学2023-2024学年度下期高2024届入学考试
理科综合
(全卷满分300分,考试时间150分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在本试卷和答题卡相应位置上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答。答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先画掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 Se-79
第I卷(选择题,共126分)
一、选择题:本大题共13小题,每小题6分,共78分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2024年1月11日,中国两院院士评选“2023年中国/世界十大科技进展新闻”揭晓。下列说法错误的是
A. 全球首座第四代核电站商运投产,能够有效减少温室气体的排放
B. 我国科学家发现耐碱基因可使作物增产,还可使用化学改良剂来改善盐碱地,如石膏、明矾等
C. OpenAI正式发布GPT-4,计算机芯片和太阳能电池的主要成分均为晶体硅
D. 人工智能首次成功从零生成原始蛋白质,生活中“丝”和“麻”的主要成分均为蛋白质
【答案】D
【解析】
【详解】A.核电站的商运投产可减少火力发电,发电使用煤等化石燃料,因此可减少温室气体的排放,A正确;
B.盐碱地中含较多,通过使用石膏或明矾,石膏能转化为碳酸钙、铝离子和碳酸根双水解,均可一定程度降低的浓度。从而改良土壤,B正确;
C.计算机芯片和太阳能电池的主要成分均为晶体硅,C正确;
D.棉,麻的主要成分是纤维素,丝的主要成分是蛋白质,D错误;
故选D。
2. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 和混合后充分反应,气体分子总数目为
B. 与反应时,转移电子的数目为
C. 的溶液与足量的Fe反应产生的氢气分子数目为
D. 标准状况下,气体中含有数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.假如2molN2和3molH2完全反应,则生成的NH3的物质的量为2mol,此时还有1molN2过量,气体分子总数目为,但N2和H2的反应是可逆反应,反应不完全,因此气体分子总数目大于,A项错误;
B.I-的还原性大于Fe2+,0.1molFeI2与7.1g (即0.1mol)Cl2反应时,氯气不足,I-完全反应,氯元素的化合价由0变为-1,则转移电子,转移电子的数目为,B项正确;
C.H2SO4溶液的体积未知,无法计算其物质的量,因此产生氢气的数目也未知,C项错误;
D.HCl气体中只有HCl分子,无H+,D项错误;
答案选B。
3. 近日,国际化学顶级期刊Angew报道了一种基于有序-有序液晶相变机制的液晶聚合物致动器。这种致动器以联苯二氧己醇为液晶基元,与苯基丁二酸直接熔融缩聚而成。联苯二氧己醇的结构如图,下列关于该有机物的说法错误的是
A. 该有机物的分子式为 B. 该分子中含有两种官能团
C. 苯环上的一氯代物有2种 D. 该分子中共直线的原子最多有8个
【答案】D
【解析】
【详解】A.该有机物的分子式为,A正确;
B.该有机物只含有两种官能团,分别是羟基和醚键,B正确;
C.苯环上两个醚键的四个邻位是等效氢,醚键的四个间位是等效氢,故苯环上的一氯代物有2种,C正确;
D.两个苯环对称轴上共有6个原子共直线,分别是两个苯环上的4个C原子和与苯环直接相连的两个O原子,O原子有两个孤电子对,对与同一个O形成的两个键有排斥作用,因此不可能在同一条直线上,故该分子中共直线的原子最多有6个,D错误。
故选D。
4. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项 操作 现象 结论
A 向乙醇中加入一小粒金属钠 产生无色气体 乙醇中含有水
B 向等浓度、等体积的溶液中分别加入等浓度、等体积的溶液和溶液 前者产生气泡的速率快 的催化效果比好
C 取溶液于试管中,加入溶液,充分反应后滴入5滴15%的KSCN溶液 溶液变红 与的反应有一定限度
D 用计分别测定和的饱和溶液的 饱和溶液的小 酸性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.金属钠与乙醇和水均可反应放出氢气,故该实验无法检验乙醇中是否含有水,A错误;
B.与发生氧化还原反应,不是分解的催化剂,B错误;
C.控制用量不足,KI过量,充分反应后溶液中仍能检验出,说明未完全转化,与的反应为可逆反应,有一定限度,C正确;
D.用计分别测定和的饱和溶液的,饱和溶液的小,由于的溶解度比大,溶液中比大,所以不能得出酸性:,D错误;
故选C。
5. 为短周期主族元素,且原子序数依次增大,最外层电子数之和为19。Y的次外层电子数是其最外层电子数的4倍,是形成酸雨的物质之一、下列说法正确的是
A. 离子半径: B. W与Y可形成共价化合物
C. 简单氢化物的沸点: D. Z的最高价氧化物在标准状况下为气体
【答案】C
【解析】
【分析】为短周期主族元素,且原子序数依次增大,是形成酸雨的物质之一,根据原子序数的规律,则X为O,Z为S,Y的次外层电子数是其最外层电子数的4倍,又因为Y的原子序数大于氧,则Y的核外电子层为3层,最外层电子数为2,所以Y为Mg,四种元素的最外层电子数之和为19,则W的最外层电子数为5,W为N。
【详解】A.X的离子为,Y的离子为,两种离子的核外电子完全相同,原子序数越大,离子半径越小。所以离子半径的大小为,A错误;
B.Y为Mg,W为N。它们形成的为离子化合物,B错误;
C.X为O,Z为S,X的简单氢化物为,含有分子间氢键,Z的简单氢化物为,没有氢键,所以简单氢化物的沸点为,C正确;
D.Z为S,S的最高价氧化物为,在标准状况下不是气体,D错误;
故选C。
6. 电池比能量高,在汽车,航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电电池(如图所示)。光照时,光催化电极产生电子()和空穴(),驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电。下列叙述错误的是
A. 放电时,电池的总反应为
B. 充电时,电路中转移电子,生成标准状况下
C. 充电时,从阳极穿过离子交换膜向阴极迁移
D. 该蓄电池可实现能量转化:光能→电能→化学能→电能
【答案】B
【解析】
【分析】光照充电时,驱动阴极反应()和阳极反应(),则充电时总反应为,放电时为原电池,总反应为,由图可知,放电时,发生失电子的反应,金属Li为负极,光催化电极为正极,负极反应式为,正极反应式为,放电时阳离子移向正极,阴离子移向负极。
【详解】A.由分析可知,放电时,正极发生反应:,负极发生反应:,故电池的总反应为,A正确;
B.充电时,总反应为,每生成标准状况下,电路中转移电子,B错误;
C.充电时,阳离子向阴极移动,则向阴极迁移,C正确;
D.蓄电池先由光催化产生电能,电解,电能转化为化学能,然后Li与反应放电又将化学能转为电能,实现能量转化:光能→电能→化学能→电能,D正确;
故选B。
7. 常温下,和在水中达到沉淀溶解平衡时的关系如图所示{,M代表或;时可认为M沉淀完全,}。下列叙述正确的是
A. I代表的是的关系
B. 由a点可求得
C. b、c两点对应物质的和溶解度均相同
D. 的混合溶液中,时不能同时沉淀
【答案】D
【解析】
【分析】的结构相似,的关系直线平行,由图中曲线趋势可以得到Ⅰ表示p-pH的关系,Ⅱ表示p-pH的关系,Ⅲ表示p-pH
的关系。
【详解】A.的结构相似,的关系直线平行,则Ⅰ表示p-pH的关系,Ⅱ表示p-pH的关系,Ⅲ表示p-pH的关系,A错误;
B.由图可知,a点,此时,B错误;
C.b、c两点对应物质的相同,但是溶解度不相同,C错误;
D.由图可知,当时,,此时pH大于4,而完全沉淀时,,此时小于3,铜离子刚要开始沉淀时,铁离子浓度已经远小于完全沉淀,所以和不能同时沉淀,D正确。
故选D。
二、选择题:本大题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 工业上利用冶炼烟尘(主要成分有等)回收的工艺流程如下:
已知:①水溶液中各形态铅的分布系数与溶液的关系如图2所示。
②PbS为难溶于水的沉淀。
③是酸性氧化物,是两性氧化物。
回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分是___________(填化学式);碱浸时通常在___________(填序号)材料的反应器中进行。
A.铝 B.玻璃 C.铁 D.塑料
(2)碱浸时,溶液对元素浸出率的影响如图3所示,实际生产中所用溶液的浓度为___________g/L,浓度不能过大的原因是___________;硫化时,加入发生反应的离子方程式为___________。
(3)精制I时控制的范围为5.5~6.5,过低导致中会混有Se和黄色固体杂质,原因是___________(用离子方程式表示)。
(4)精制II后的滤液可循环使用,应当导入___________(填操作单元的名称)操作中。
(5)测定粗硒样品中硒的含量:称粗硒样品,用浓将样品中的Se氧化得到,生成的加入硫酸酸化的KI溶液中充分反应,加入淀粉溶液,用的标准溶液滴定至终点时消耗(杂质不参与反应)。测定原理为;。滴定终点的现象是___________,粗硒样品中硒的质量分数为___________。
【答案】(1) ①. Au、Ag ②. D
(2) ①. 100 ②. 再增大溶液的浓度浸出率没有明显提高,且会导致后续在调时消耗更多的硫酸 ③.
(3)
(4)精制I (5) ①. 当滴入最后一滴标准溶液时,溶液由蓝色变为无色,且内不恢复原来的颜色 ②. 63.2%
【解析】
【分析】烟尘的主要成分有等,加入进行碱浸,分别转化为,滤渣1的主要成分为Au、Ag等,加入将Pb元素转化为PbS沉淀,精制I过程中将转化为,转化为沉淀,精制II过程中将还原为Se。
【小问1详解】
由分析可知,滤渣1的主要成分是Au、Ag;铝和玻璃中的二氧化硅均能与反应,铁会和铅反应,故碱浸时通常在塑料材料的反应器中进行,故选D。
【小问2详解】
由图3可知,当溶液的浓度处于左右时,相关元素的浸出率已较大,再提升溶液的浓度对元素浸出率影响较小,若溶液浓度过大,后续精制I过程中所需硫酸的量太大,浪费资源;硫化时,加入的目的是沉淀Pb元素,发生反应的离子方程式为。
【小问3详解】
精制I过程中过低会导致与发生氧化还原反应生成Se和S,该反应的离子方程式为。
【小问4详解】
精制II后的滤液中含有大量,因此可导入精制I操作中循环使用。
【小问5详解】
滴定终点的现象是当滴入最后一滴标准溶液时,溶液由蓝色变为无色,且内颜色不恢复;由;可列出关系式:,根据原子守恒可知,粗硒样品中硒的质量分数为。
9. 葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质。葡萄糖酸钙可通过如下实验流程制得:
已知:a.反应原理:。
b.相关物质的溶解性如下表:
物质名称 葡萄糖酸钙 葡萄糖酸 溴化钙
在水中的溶解性 可溶于冷水,易溶于热水 可溶 极易溶
在乙醇中的溶解性 微溶 微溶 可溶
c.相关物质的酸性:氢溴酸>葡萄糖酸>碳酸。
回答下列问题:
(1)步骤I中溴水氧化葡萄糖时采用了如图所示反应装置,你认为缺少的仪器是___________,恒压滴液漏斗使用时需要打开的活塞或玻璃塞是___________(填“a”“b”或“a和b”)。烧杯中溶液水浴的作用是___________。
(2)制备葡萄糖酸钙的过程中,葡萄糖的氧化也可用其他试剂,下列物质中最适合的是___________(填序号)。
A 新制悬浊液 B. 酸性溶液
C. /葡萄糖氧化酶 D. 溶液
(3)步骤Ⅱ中加入过量的,生成葡萄糖酸钙的化学方程式为___________。加入过量的除了能提高葡萄糖酸的转化率,还有的作用是___________。
(4)洗涤操作中最合适的洗涤剂是___________(填序号),理由是___________。
A.冷水 B.热水 C.乙醇
(5)利用重结晶法可除去葡萄糖酸钙粗品中的杂质,提高产品的质量,选出葡萄糖酸钙重结晶过程中合理的操作并排序:___________(填序号,操作步骤不可重复使用)。
①蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜
②待晶体充分析出后,减压过滤
③将滤液冷却至室温,加入 95%的乙醇溶液并搅拌,促进晶体析出
④趁热减压过滤,除去不溶物
⑤在50℃下用恒温干燥箱烘干,称重
⑥取烧杯加入蒸馏水,加热至微沸,加入葡萄糖酸钙粗品,得到葡萄糖酸钙饱和溶液
【答案】(1) ①. 温度计 ②. b ③. 除去 (2)C
(3) ①. ②. 除去反应体系中残余的HBr
(4) ①. C ②. 葡萄糖酸钙不溶于乙醇,可减少产品的溶解损失
(5)⑥④③②⑤
【解析】
【分析】葡萄糖溶液滴入3%溴水,55℃水浴加热,加入过量碳酸钙,70℃水浴加热,趁热过滤后加入乙醇得到悬浊液,过滤、洗涤、干燥后得到葡萄糖酸钙固体;
【小问1详解】
实验采用55℃水浴加热,水浴加热缺少温度计;恒压滴液漏斗组合的装置中内部压强相同,故只需打开b处的活塞即可顺利流下;反应中生成HBr、挥发出溴单质,溶液可以将挥发的HBr和除去,防止污染。
【小问2详解】
制备葡萄糖酸钙的过程中,葡萄糖的氧化也可用其他试剂,最适合的是/葡萄糖氧化酶,其在催化氧化过程中不引入新的杂质,故选C。
【小问3详解】
步骤Ⅱ中发生反应为葡萄糖酸和碳酸钙发生复分解反应生成葡萄糖酸钙和水、二氧化碳:;葡萄糖的氧化过程中生成了HBr,HBr能与反应生成,加入过量的除了能提高葡萄糖酸的转化率,还有的作用是除去HBr。
【小问4详解】
由已知信息b可知,葡萄糖酸钙易溶于热水,可溶于冷水,不溶于乙醇,故洗涤操作中最合适的洗涤剂是乙醇;理由是可减少产品的溶解损失,提高产率。
【小问5详解】
利用重结晶法除去葡萄糖酸钙粗品中的等杂质的操作为取烧杯加入蒸馏水,加热至微沸,加入粗品得到葡萄糖酸钙饱和溶液;趁热减压过滤,除去不溶物;将滤液冷却至室温,加入 95%的乙醇溶液降低葡萄糖酸钙的溶解度,并搅拌促进晶体析出;待晶体充分析出后,减压过滤得到葡萄糖酸钙;在50℃下用恒温干燥箱烘干,称重,则分离提纯葡萄糖酸钙晶体的合理的操作顺序为⑥④③②⑤。
10. 研究脱除烟气中的NO是环境保护、促进社会可持续发展的重要课题。回答下列问题:
I.汽车尾气中的NO和CO在催化转化器中反应生成两种无毒、无害的气体:,可减少尾气中的有害气体排放。已知该反应的 (为速率常数,只与温度有关)。
(1)已知:碳的燃烧热为;
;
;
则反应 ___________。若平衡后升高温度,则___________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中,控制一定温度(或),发生反应并达到平衡时,所得的混合气体中的体积分数随的变化曲线如图1所示。图1中a、b、c、d中对应的NO的转化率最大的是___________(填序号)。
Ⅱ.还原NO:一定温度下,在2L密闭容器中通入和,在时,发生反应: ,反应时间(t)与NO的物质的量的关系如下表:
反应时间(t)/min 0 2 4 6 8 10
2.00 1.20 0.80 0.60 0.50 0.50
(3)由表中数据计算,内___________,该温度下的压强平衡常数___________(用分压表示,分压=物质的量分数×总压)。下列措施中,可以作为反应达到平衡的判据的是___________(填序号)。
a.气体的压强不变 b. c.气体的密度不变
d.K不变 e.的质量保持不变 f.反应物不再转化为生成物
Ⅲ.近年来,低温等离子技术是在高压放电下,产生自由基,自由基将NO氧化为后,再用溶液吸收,达到消除NO的目的。实验室将模拟气(、NO)以一定流速通入低温等离子体装置,实验装置如图2所示。
(4)等离子体技术在低温条件下可提高NO的转化率,原因是___________。
(5)其他条件相同,等离子体的电功率与NO的转化率的关系如图3所示,当电功率大于30W时,NO的转化率下降的原因可能是___________。
Ⅳ.除上述方法外,还可用电解法将NO转变为,其工作原理如图4。
(6)N极的电极反应式为___________。
【答案】(1) ①. ②. 增大
(2)c (3) ① 0.025 ②. (或3.0375) ③. be
(4)NO与反应生成是放热反应,低温时有利于反应的正向进行
(5)功率增大,在30W以上时,和在放电时会生成NO,造成NO转化率下降
(6)
【解析】
【详解】I.(1)已知:①,②,③,根据盖斯定律,由2×③─②─①可得;平衡时,即,则平衡常数,故,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,K变小。则增大。
(2)由(1)可知该反应为放热反应,CO和NO的比例相同时,升高温度,平衡逆向移动,的体积分数减小,且NO的转化率减小,故,且NO的转化率:,温度相同时,增大,相当于保持NO的浓度不变,增大CO的浓度,平衡正向移动,NO的转化率增大,即对应的NO的转化率:,故图1中a、b、c、d中对应的NO的转化率最大的是c。
II.(3)由表可知,内一氧化氮的消耗量为,由方程式可知,甲烷的
反应速率为。由表可知,时反应达到平衡,一氧化氮的物质的量为,由方程式可知,甲烷、二氧化碳、水蒸气、氮气的物质的量分别为、,则一氧化氮、甲烷、二氧化碳、水蒸气、氮气的平衡分压分别为、,该温度下的压强平衡常数。
a.该反应是反应前后气体的体积不变的反应,压强不是变量,不能判断是否达到平衡;
b.不同物质的正,逆反应速率之比等于化学计量数之比时,可以判断达到平衡;
c.该反应全是气体参与的反应,质量和体积都不变,故密度不是变量,不能判断是否达到平衡;
d.温度不变,K不变,不能作为平衡的判据;
e.的质量不变,可以判断已经达到平衡;
f.化学平衡是一个动态平衡,正、逆反应并没有停止;
故选be。
III.(4)NO与反应生成是放热反应,低温时有利于反应的正向进行,从而使得NO的转化率
、提高,而等离子体技术在低温条件下可以使得反应进行,故可提高NO的转化率。
(5)低温等离子技术是在高压放电下,产生自由基,自由基将NO氧化为;功率增大时,会产生更多的自由基,NO更易被氧化为;而功率过大,和在放电时会生成NO;相比而言,后者产生的NO更多,使得当电功率大于30W时,NO的转化率下降。
Ⅳ。由图4可知,M极为电解池的阴极,酸性条件下一氧化氮在阴极得到电子发生还原反应生成铵根离子和水,电极反应式为,N极为电解池的阳极,水分子作用下一氧化氮在阳极失去电子发生氧化反应生成硝酸根离子和氢离子,电极反应式为,电解的总反应为。
【化学—选修3:物质结构与性质】
11. 氟元素可形成多种有工业价值和科研价值的化合物,如等。
(1)基态F原子核外电子有___________种空间运动状态,下列为氟原子激发态的电子排布式的是___________(填序号)。
A. B. C. D.
(2)通入稀溶液中可生成,分子的构型为___________,其中氧原子的杂化方式为___________。
(3)熔点为1090℃,远高于的熔点(192℃),其原因是___________。
(4)石墨与在450℃反应,石墨层间插入F得到层状结构化合物,该物质仍具有润滑性,其单层局部结构如图所示。与石墨相比,的导电性___________(填“增强”或“减弱”),中键的键长比石墨中键的___________(填“长”或“短”)。
(5)芯片制造会经过六个最为关键的步骤:沉积、光刻胶涂覆、光刻、刻蚀、离子注入和封装。其中“刻蚀”过程可能用到刻蚀剂HF、及清洗剂,三种物质中除H外的各元素的电负性由大到小的顺序为___________,氟硼酸铵()中含有___________mol配位键。
(6)晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标,如A点原子的分数坐标为,已知键的键长为rpm,则B点原子的分数坐标为___________;晶胞中A、B间的距离___________pm(用含a、c、r的计算式表示)。
【答案】(1) ①. 5 ②. AD
(2) ①. 角形(或V形) ②.
(3)由于是离子晶体,是分子晶体,所以离子晶体的熔点高
(4) ①. 减弱 ②. 长
(5) ①. ②. 2
(6) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
F的原子序数为9,其基态原子的电子排布式为,原子轨道数为5.所以其核外电子的空间运动状态有5种。A.,基态氟原子2p能级上的1个电子跃迁到3s能级上,属于氟原子的激发态,A正确;B.,核外共10个电子,不是氟原子,B错误;C.,核外共8个电子,不是氟原子,C错误;D.,基态氟原子2p能级上的2个电子跃迁到3p能级上,属于氟原子的激发态,D正确;故选AD。
【小问2详解】
分子中O与2个F原子形成2个键,O原子还有2对孤电子对,所以O原子的杂化方式为,空间构型为角形或V形。
【小问3详解】
由于是离子晶体,是分子晶体。所以离子晶体的熔点高。
【小问4详解】
石墨层上有自由电子,形成大键,可拉近碳原子间的距离,而结合氟原子后,大键被破坏,故中键的键长比石墨中键的长。
【小问5详解】
同周期元素从左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,元素的电负性变强; 三种物质中除H外的各元素的电负性由大到小的顺序为。中1个氢和中心原子N形成1个配位键,中1个F和中心原子B形成1个配位键,则氟硼酸铵()中含有配位键。
【小问6详解】
由A点坐标可知该原子位于晶胞的体心,且每个坐标系的单位长度都记为1,B点在棱的处,其分数坐标为;图中y是底面对角线的一半,,所以
。
【化学—选修5:有机化学基础】
12. 阿佐塞米(化合物L)是一种可用于治疗心脏、肝脏和肾脏病引起的水肿的药物。L的一种合成路线如下(部分试剂和条件略去):
已知:。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________。
(2)由A生成B的化学方程式为___________。
(3)反应条件D应选择___________(填序号)。
a. b. c.Fe/HCl d.
(4)F中官能团的名称是___________。
(5)I生成K反应类型为___________。
(6)化合物J的结构简式为___________。
(7)具有相同官能团的B的芳香同分异构体有___________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱显示3组峰,且峰面积比为1:1:1的同分异构体的结构简式为___________。
【答案】(1)邻硝基甲苯(或2-硝基甲苯)
(2)+Cl2+HCl
(3)c (4)羧基、氟原子、氯原子
(5)取代反应 (6)
(7) ①. 16 ②. 、
【解析】
【分析】B被酸性KMnO4氧化得到C,结合C的结构和B的分子式可推得B的结构是,则A的结构是;C生成E的变化是硝基被还原为氨基,则反应条件D为Fe/HCl。
【小问1详解】
分析可知,有机物A的结构简式为,该有机物的化学名称为邻硝基甲苯或2-硝基甲苯。
【小问2详解】
有机物A发生取代反应生成有机物B,该反应的化学方程式为+Cl2+HCl
【小问3详解】
有机物C发生还原反应生成有机物E.该反应为加氢的反应,因此该反应的反应条件D应为Fe/HCl,a一般为硝化反应(取代反应)的反应条件,b一般为卤代烃的消去反应的反应条件,d一般为醛基的鉴别反应(银镜反应)的反应条件,故选c。
【小问4详解】
由F的结构简式可知,F中含氧官能团的名称为羧基,氟原子,氯原子。
【小问5详解】
有机物I中的氟原子被J取代,生成K和HF,为取代反应。
【小问6详解】
由1和K的结构简式可知有机物J的结构简式为
【小问7详解】
有机物B为,其芳香同分异构体含有两种官能团。该同分异构体苯环上的取代基为,时,采用“定二移一”方法当硝基和氯原子在邻位有4种结构;当硝基和氯原子在间位,有4种结构;当硝基和氯原子在对位,有2种结构;除掉原来B一种还有9种结构;当苯环上有两个取代基即时,有邻,间,对3种结构;当苯环上有两个取代基即时,有邻,间,对3种结构;当只有一种取代基团时。则为,具有相同官能团的B的芳香同分异构体有16种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱显示3组峰。且峰面积比为1:1:1的同分异构体的结构简式为、。成都石室中学2023-2024学年度下期高2024届入学考试
理科综合
(全卷满分300分,考试时间150分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在本试卷和答题卡相应位置上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答。答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先画掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 Se-79
第I卷(选择题,共126分)
一、选择题:本大题共13小题,每小题6分,共78分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2024年1月11日,中国两院院士评选“2023年中国/世界十大科技进展新闻”揭晓。下列说法错误的是
A. 全球首座第四代核电站商运投产,能够有效减少温室气体排放
B. 我国科学家发现耐碱基因可使作物增产,还可使用化学改良剂来改善盐碱地,如石膏、明矾等
C. OpenAI正式发布GPT-4,计算机芯片和太阳能电池的主要成分均为晶体硅
D. 人工智能首次成功从零生成原始蛋白质,生活中“丝”和“麻”的主要成分均为蛋白质
2. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 和混合后充分反应,气体分子总数目为
B. 与反应时,转移电子的数目为
C. 的溶液与足量的Fe反应产生的氢气分子数目为
D. 标准状况下,气体中含有数目为
3. 近日,国际化学顶级期刊Angew报道了一种基于有序-有序液晶相变机制的液晶聚合物致动器。这种致动器以联苯二氧己醇为液晶基元,与苯基丁二酸直接熔融缩聚而成。联苯二氧己醇的结构如图,下列关于该有机物的说法错误的是
A. 该有机物的分子式为 B. 该分子中含有两种官能团
C. 苯环上的一氯代物有2种 D. 该分子中共直线的原子最多有8个
4. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项 操作 现象 结论
A 向乙醇中加入一小粒金属钠 产生无色气体 乙醇中含有水
B 向等浓度、等体积的溶液中分别加入等浓度、等体积的溶液和溶液 前者产生气泡的速率快 的催化效果比好
C 取溶液于试管中,加入溶液,充分反应后滴入5滴15%的KSCN溶液 溶液变红 与的反应有一定限度
D 用计分别测定和的饱和溶液的 饱和溶液的小 酸性:
A. A B. B C. C D. D
5. 为短周期主族元素,且原子序数依次增大,最外层电子数之和为19。Y的次外层电子数是其最外层电子数的4倍,是形成酸雨的物质之一、下列说法正确的是
A. 离子半径: B. W与Y可形成共价化合物
C. 简单氢化物的沸点: D. Z的最高价氧化物在标准状况下为气体
6. 电池比能量高,在汽车,航天等领域具有良好应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电电池(如图所示)。光照时,光催化电极产生电子()和空穴(),驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电。下列叙述错误的是
A. 放电时,电池的总反应为
B. 充电时,电路中转移电子,生成标准状况下
C. 充电时,从阳极穿过离子交换膜向阴极迁移
D. 该蓄电池可实现能量转化:光能→电能→化学能→电能
7. 常温下,和在水中达到沉淀溶解平衡时关系如图所示{,M代表或;时可认为M沉淀完全,}。下列叙述正确的是
A. I代表的是的关系
B. 由a点可求得
C. b、c两点对应物质的和溶解度均相同
D. 的混合溶液中,时不能同时沉淀
二、选择题:本大题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 工业上利用冶炼烟尘(主要成分有等)回收的工艺流程如下:
已知:①水溶液中各形态铅的分布系数与溶液的关系如图2所示。
②PbS为难溶于水的沉淀。
③是酸性氧化物,是两性氧化物。
回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分是___________(填化学式);碱浸时通常在___________(填序号)材料的反应器中进行。
A.铝 B.玻璃 C.铁 D.塑料
(2)碱浸时,溶液对元素浸出率的影响如图3所示,实际生产中所用溶液的浓度为___________g/L,浓度不能过大的原因是___________;硫化时,加入发生反应的离子方程式为___________。
(3)精制I时控制的范围为5.5~6.5,过低导致中会混有Se和黄色固体杂质,原因是___________(用离子方程式表示)。
(4)精制II后的滤液可循环使用,应当导入___________(填操作单元的名称)操作中。
(5)测定粗硒样品中硒的含量:称粗硒样品,用浓将样品中的Se氧化得到,生成的加入硫酸酸化的KI溶液中充分反应,加入淀粉溶液,用的标准溶液滴定至终点时消耗(杂质不参与反应)。测定原理为;。滴定终点的现象是___________,粗硒样品中硒的质量分数为___________。
9. 葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质。葡萄糖酸钙可通过如下实验流程制得:
已知:a.反应原理:。
b.相关物质的溶解性如下表:
物质的名称 葡萄糖酸钙 葡萄糖酸 溴化钙
在水中的溶解性 可溶于冷水,易溶于热水 可溶 极易溶
在乙醇中的溶解性 微溶 微溶 可溶
c.相关物质的酸性:氢溴酸>葡萄糖酸>碳酸。
回答下列问题:
(1)步骤I中溴水氧化葡萄糖时采用了如图所示反应装置,你认为缺少的仪器是___________,恒压滴液漏斗使用时需要打开的活塞或玻璃塞是___________(填“a”“b”或“a和b”)。烧杯中溶液水浴的作用是___________。
(2)制备葡萄糖酸钙的过程中,葡萄糖的氧化也可用其他试剂,下列物质中最适合的是___________(填序号)。
A. 新制悬浊液 B. 酸性溶液
C. /葡萄糖氧化酶 D. 溶液
(3)步骤Ⅱ中加入过量的,生成葡萄糖酸钙的化学方程式为___________。加入过量的除了能提高葡萄糖酸的转化率,还有的作用是___________。
(4)洗涤操作中最合适的洗涤剂是___________(填序号),理由是___________。
A.冷水 B.热水 C.乙醇
(5)利用重结晶法可除去葡萄糖酸钙粗品中的杂质,提高产品的质量,选出葡萄糖酸钙重结晶过程中合理的操作并排序:___________(填序号,操作步骤不可重复使用)。
①蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜
②待晶体充分析出后,减压过滤
③将滤液冷却至室温,加入 95%的乙醇溶液并搅拌,促进晶体析出
④趁热减压过滤,除去不溶物
⑤在50℃下用恒温干燥箱烘干,称重
⑥取烧杯加入蒸馏水,加热至微沸,加入葡萄糖酸钙粗品,得到葡萄糖酸钙饱和溶液
10. 研究脱除烟气中的NO是环境保护、促进社会可持续发展的重要课题。回答下列问题:
I.汽车尾气中的NO和CO在催化转化器中反应生成两种无毒、无害的气体:,可减少尾气中的有害气体排放。已知该反应的 (为速率常数,只与温度有关)。
(1)已知:碳的燃烧热为;
;
;
则反应 ___________。若平衡后升高温度,则___________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中,控制一定温度(或),发生反应并达到平衡时,所得的混合气体中的体积分数随的变化曲线如图1所示。图1中a、b、c、d中对应的NO的转化率最大的是___________(填序号)。
Ⅱ.还原NO:一定温度下,在2L密闭容器中通入和,在时,发生反应: ,反应时间(t)与NO的物质的量的关系如下表:
反应时间(t)/min 0 2 4 6 8 10
2.00 1.20 0.80 0.60 0.50 0.50
(3)由表中数据计算,内___________,该温度下的压强平衡常数___________(用分压表示,分压=物质的量分数×总压)。下列措施中,可以作为反应达到平衡的判据的是___________(填序号)。
a.气体的压强不变 b. c.气体的密度不变
d.K不变 e.的质量保持不变 f.反应物不再转化为生成物
Ⅲ.近年来,低温等离子技术是在高压放电下,产生自由基,自由基将NO氧化为后,再用溶液吸收,达到消除NO的目的。实验室将模拟气(、NO)以一定流速通入低温等离子体装置,实验装置如图2所示。
(4)等离子体技术在低温条件下可提高NO的转化率,原因是___________。
(5)其他条件相同,等离子体的电功率与NO的转化率的关系如图3所示,当电功率大于30W时,NO的转化率下降的原因可能是___________。
Ⅳ.除上述方法外,还可用电解法将NO转变为,其工作原理如图4。
(6)N极的电极反应式为___________。
【化学—选修3:物质结构与性质】
11. 氟元素可形成多种有工业价值和科研价值的化合物,如等。
(1)基态F原子核外电子有___________种空间运动状态,下列为氟原子激发态电子排布式的是___________(填序号)。
A. B. C. D.
(2)通入稀溶液中可生成,分子的构型为___________,其中氧原子的杂化方式为___________。
(3)熔点为1090℃,远高于的熔点(192℃),其原因是___________。
(4)石墨与在450℃反应,石墨层间插入F得到层状结构化合物,该物质仍具有润滑性,其单层局部结构如图所示。与石墨相比,的导电性___________(填“增强”或“减弱”),中键的键长比石墨中键的___________(填“长”或“短”)。
(5)芯片制造会经过六个最为关键的步骤:沉积、光刻胶涂覆、光刻、刻蚀、离子注入和封装。其中“刻蚀”过程可能用到刻蚀剂HF、及清洗剂,三种物质中除H外的各元素的电负性由大到小的顺序为___________,氟硼酸铵()中含有___________mol配位键。
(6)晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标,如A点原子的分数坐标为,已知键的键长为rpm,则B点原子的分数坐标为___________;晶胞中A、B间的距离___________pm(用含a、c、r的计算式表示)。
【化学—选修5:有机化学基础】
12. 阿佐塞米(化合物L)是一种可用于治疗心脏、肝脏和肾脏病引起的水肿的药物。L的一种合成路线如下(部分试剂和条件略去):
已知:。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________。
(2)由A生成B的化学方程式为___________。
(3)反应条件D应选择___________(填序号)。
a. b. c.Fe/HCl d.
(4)F中官能团的名称是___________。
(5)I生成K的反应类型为___________。
(6)化合物J的结构简式为___________。
(7)具有相同官能团的B的芳香同分异构体有___________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱显示3组峰,且峰面积比为1:1:1的同分异构体的结构简式为___________。