高三化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 科学研究发现,百慕大三角之下的岩石中含有磁铁矿,会影响船舶航向。下列有关磁铁矿的叙述错误的是
A. 只用硝酸和溶液可确定磁铁矿中铁的价态
B. 古代利用磁铁矿石制造指南针的过程发生的是物理变化
C. 磁铁矿的主要成分是,其俗名是磁性氧化铁
D. 磁铁矿强磁性导致船舶的罗盘指向偏离
【答案】A
2. 锑(Sb)及其化合物在工业生产和生活中有广泛的应用,一种制备Sb的方法如下: 。下列叙述错误的是
A. 基态的核外电子排布式为
B. 水分子间氢键的作用力大于范德华力
C. 该反应涉及的物质中有离子晶体、金属晶体和分子晶体
D. Na、Cu、Sb分别位于元素周期表的s区、d区和p区
【答案】D
3. 在资源利用中,下列化工生产经一步反应不能达到目的的是
A. 工业制硝酸:NH3NO B. 石油制丙烯:石油丙烯
C. 地沟油制皂:地沟油肥皂 D. 粗硅冶炼:硅石粗硅
【答案】B
4. 叶酸(结构如图)属于维生素B9,是一种水溶性维生素。
下列叙述正确的是
A. 叶酸既能与盐酸反应,又能与反应
B. 叶酸分子中含2个手性碳原子
C. 叶酸分子中有四种含氧官能团
D. 叶酸能发生加成、取代和消去反应
【答案】A
5. 某实验小组利用如图装置制备氢气并测定铜的摩尔质量。下列有关说法错误的是
A. 实验前需要先检查装置的气密性
B. 实验时装有醋酸铅溶液的试剂瓶有黑色沉淀产生,说明粗锌中含有硫元素
C. 碱石灰的作用是除去混合气体中可能含有的
D. 可以通过测定反应前后装有的试管的固体质量来确定铜的摩尔质量
【答案】C
6. 劳动创造美好生活。下列用化学知识解释对应劳动项目不合理的是
选项 劳动项目 化学知识
A 用葡萄酿制葡萄酒 葡萄中的糖类在酵母作用下发酵生成乙醇
B 用草木灰(含)改良酸性土壤 能与酸发生中和反应
C 用食醋除水壶中的水垢 食醋中的醋酸可与水垢(主要含碳酸钙等)反应
D 用小苏打发面 小苏打与酸性物质反应产生使面团膨胀
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 由甲醛和乙酸组成的混合物含有的碳原子数为
B. 分子含极性共价键的数目为
C. 溶液中阳离子总数小于
D. 碱性锌锰电池正极质量净减时,理论上转移电子数为
【答案】A
8. 下列化学反应表示正确且符合题意的是
A. 实验小组将溶液与溶液混合:
B. 实验室制备立德粉:
C. 实验室制备氯气:
D. 实验室用生石灰与浓氨水制备氨气:
【答案】D
9. 单质锰和活性氧化锌都是高功能精细化工产品。某实验小组以含有(难溶于水)和的混合物为原料制备活性氧化锌和单质锰的工艺流程如图,下列叙述错误的是
A. “酸浸”时,转化为和
B. “调pH”时有滤渣生成,灼烧该滤渣可以得到铁红
C. “煅烧”需要用到蒸发皿、玻璃棒和酒精灯等
D. “电解”时阴极的电极反应式为
【答案】C
10. 化合物Q是一种常用的表面活性剂,具有起泡性能好、去污能力强等特点,其结构如图所示。已知X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素,X、Y位于同一主族,X、W位于同一周期,M原子的核外电子只有一种运动状态,Z是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. 第一电离能:
C. 由X、Y、Z元素组成的盐只有两种
D. M、Z均可与X形成两种化合物,且这四种化合物中化学键种类相同
【答案】B
11. 一定温度下,反应的历程如图实线所示,在催化剂作用下,反应历程如图虚线所示,反应方程式为、。下列说法正确的是
A. 反应可自发进行,则其
B. 催化剂的加入,改变了反应的历程,降低了焓变
C. 达到平衡后降低温度,步骤Ⅰ的反应速率比步骤Ⅱ的反应速率降低得更多
D. 同温条件下,压缩容器体积,实线历程和虚线历程的均增大
【答案】C
12. 的熔点约为2350℃,常用作高温陶瓷与结构材料,其立方晶胞如图所示。下列叙述正确的是
已知晶胞边长为。1、4号原子坐标分别为和。
A. 属于分子晶体 B. 4个Be与C相邻且最近等距离
C. 3号原子坐标为 D. 2个的最近距离为
【答案】D
13. 科研人员采用电化学方法以甲为原料合成丙。下列说法正确的是
A. 电极a为阴极,发生还原反应
B. 膜R为阴离子交换膜
C. 电极b上生成丙的总反应式为
D. 若电路中转移电子,一定生成丙
【答案】C
14. 常温下,向溶液中滴加溶液,各含C微粒分布系数如图所示。一般认为二元弱酸能被分步准确滴定的条件是。下列说法错误的是
A. 常温下,的
B. 滴入溶液时,若,则此时
C. 当达到第一次滴定终点时,溶液中存在
D. 借助指示剂甲基橙和酚酞,用标准溶液无法测定、混合液中的含量
【答案】C
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 咪唑()是一种化工产品。某实验小组用OHC-CHO、HCHO、按物质的量之比为反应制备咪唑,装置和步骤如下:
①投料
在三口烧瓶中加入适量硫酸铵和蒸馏水,搅拌溶解;在滴液漏斗中加入乙二醛与甲醛的混合液(含 OHC-CHO和 HCHO),滴加时三口烧瓶中溶液的温度低于40℃,滴毕升温至85~88℃,保温4h,反应液逐渐变浑浊。
②排氨
冷却至50~60℃,分批加入氢氧化钙固体至;升温至85~90℃,保温1h排尽氨气。
③浓缩
趁热过滤,用热水洗涤滤饼2~3次;合并滤液与洗液,常压浓缩至有大量晶体析出,再减压浓缩至黏稠状。
④提纯
减压蒸馏,油泵减压,收集馏分,得淡黄色粗咪唑。
⑤精制
用苯加热溶解,趁热过滤,冷却后析出白色针状晶体;抽滤、真空干燥,得到咪唑3.06 g。
已知:乙二醛的沸点为51℃,咪唑的沸点为267℃且咪唑在水中的溶解度随温度升高而显著增加。
回答下列问题:
(1)在图1装置中,仪器A的作用是_______。
(2)步骤②中,“分批加入氢氧化钙固体”的目的是_______,证明氨气已排尽的方法是_______。
(3)步骤③中,“趁热过滤”的目的是_______,“用热水洗涤滤饼”的目的是_______。
(4)利用图2装置完成步骤④,减压蒸馏的优点是_______。
(5)步骤⑤中,利用图3装置抽滤,其主要优点是_______。
(6)本实验中,咪唑的产率为_______%。
(7)咪唑(,分子为平面结构)中大键表示为_______,它的碱性主要是由_______(填“1”或“2”)号体现的,判断依据是_______。
【答案】(1)冷凝回流,提高原料利用率
(2) ①. 避免反应剧烈,且能充分将排出 ②. 将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近出气口,无白烟产生,则说明氨气已排尽(或将湿润的红色石蕊试纸靠近出气口,试纸不变蓝)
(3) ①. 避免咪唑析出,减少咪唑损失 ②. 增大咪唑的溶解度,充分洗去滤饼表面附着的咪唑,提高产率
(4)可以显著降低液体沸点,从而在较低温度下实现物质的分离与提纯
(5)过滤快,得到的固体较干燥
(6)45 (7) ①. ②. 1 ③. 2号N中孤电子对参与形成大键,1号N上孤电子对能与质子形成配位键
16. 在石油加工领域,用作催化剂,参与脱碳、脱硫等反应,以提升燃料的品质。从一种含钒废催化剂(主要成分为和以及载体)中回收钒、钨的工艺流程如图所示。
已知:①、、可与反应生成、和;
②不同pH下六价W和五价V的离子存在形式如表所示:
六价W的存在形式 五价V的存在形式
pH 存在形式 pH 存形式
>6.5 >8.5
2.0 2.0
请回答下列问题:
(1)“焙烧”时需要将废催化剂粉碎,其目的是_______。
(2)写出“焙烧”时与反应的化学方程式:_______。
(3)浸渣1的主要成分为_______(填化学式),“酸浸”时需要调节pH=2.0,写出含钨化合物在“酸浸”时发生反应的离子方程式:_______。
(4)“反萃取”后,水相中含钒离子的存在形式为_______。
(5)“沉钨”时转化为沉降分离,已知温度为时,,当溶液中恰好沉淀完全(离子浓度等于)时,溶液中_______。
(6)某种钒的氧化物的立方晶胞结构如图所示,该晶胞中含_______个V,若晶胞中两个原子的最近距离为,设为阿伏加德罗常数的值,晶体的密度为_______(列出计算式即可)。
【答案】(1)增大反应接触面积,加快反应速率
(2)
(3) ①. ②.
(4)
(5)0.2 (6) ①. 4 ②.
17. 江南大学一团队开发了一种新型铑基单原子催化体系(,),实现了加氢一步高效制乙醇,涉及的有关反应如下:
①
②
③
回答下列问题:
(1)工业上,利用合成气合成甲醇: _______。
(2)下列图像中符合反应①中与关系的是_______(填标号)。
A. B. C. D.
(3)一定温度下,在恒容密闭容器中充入和只发生反应②,下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是_______(填标号)。
A. 气体总压强不随时间变化
B. 体积分数不随时间变化
C. 不随时间变化
D. 的消耗速率与的消耗速率之比为
(4)在下,按、体积比为投料只发生反应①和③,测得的平衡转化率、的选择性和的选择性与温度的关系如图所示。
已知:的选择性和的选择性之和为100%。
Ⅰ.能代表乙醇选择性与温度关系的曲线是_______(填“甲”“乙”或“丙”),判断依据是_______。
Ⅱ.温度高于300℃时,乙曲线下降程度变慢,其原因是_______。
(5)某温度下,向一密闭容器中充入和只发生反应①和③,达到平衡时测得的转化率为50%,。该温度下反应③的压强平衡常数_______。
【答案】(1)-91.5 (2)C (3)AD
(4) ①. 丙 ②. 升温,反应①平衡左移且、的选择性之和为100% ③. 乙代表平衡转化率与温度的关系,温度高于300℃,反应③的影响逐渐处于主要因素
(5)
18. 某课题组通过使用AI对某目标分子进行合成分析,设计了如下合成路线:
已知:Ⅰ.对于苯环,是间位取代定位基;、是邻、对位取代定位基,且决定性为。
Ⅱ.卤苯发生取代时,电负性越强,越容易被取代。
回答下列问题:
(1)C中含氧官能团的名称为_______。
(2)设计E→F的目的是_______。
(3)G→H的化学方程式为_______,该过程的反应类型为_______。
(4)有机物M是A的同分异构体,则符合下列条件的M有_______种。其中核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为的结构简式为_______(任写一种)。
①除苯环外不含其他环状结构
②含有两种官能团,其中一种为氨基,且氨基直接连在苯环上
③能发生水解反应且该有机物发生银镜反应最多能生成
(5)对于由C至K的合成分析,某同学给出了另一种路线设计:
分析该路线不可行的理由;①_______;②_______。
【答案】(1)醚键、硝基
(2)保护,防止发生反应(或保护或保护亚氨基)
(3) ①. ②. 取代反应
(4) ①. 6 ②. 或
(5) ①. X→Y的反应中,由于、-OR为邻、对位取代定位基,且决定性为,所以难以取代在的间位,由此产生的副产物更多 ②. Z→K的反应中,原子更易被取代高三化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 科学研究发现,百慕大三角之下的岩石中含有磁铁矿,会影响船舶航向。下列有关磁铁矿的叙述错误的是
A. 只用硝酸和溶液可确定磁铁矿中铁的价态
B. 古代利用磁铁矿石制造指南针的过程发生的是物理变化
C. 磁铁矿的主要成分是,其俗名是磁性氧化铁
D. 磁铁矿强磁性导致船舶的罗盘指向偏离
2. 锑(Sb)及其化合物在工业生产和生活中有广泛的应用,一种制备Sb的方法如下: 。下列叙述错误的是
A. 基态的核外电子排布式为
B. 水分子间氢键的作用力大于范德华力
C. 该反应涉及的物质中有离子晶体、金属晶体和分子晶体
D. Na、Cu、Sb分别位于元素周期表的s区、d区和p区
3. 在资源利用中,下列化工生产经一步反应不能达到目的的是
A. 工业制硝酸:NH3NO B. 石油制丙烯:石油丙烯
C. 地沟油制皂:地沟油肥皂 D. 粗硅冶炼:硅石粗硅
4. 叶酸(结构如图)属于维生素B9,是一种水溶性维生素。
下列叙述正确的是
A. 叶酸既能与盐酸反应,又能与反应
B. 叶酸分子中含2个手性碳原子
C. 叶酸分子中有四种含氧官能团
D. 叶酸能发生加成、取代和消去反应
5. 某实验小组利用如图装置制备氢气并测定铜的摩尔质量。下列有关说法错误的是
A. 实验前需要先检查装置的气密性
B. 实验时装有醋酸铅溶液的试剂瓶有黑色沉淀产生,说明粗锌中含有硫元素
C. 碱石灰的作用是除去混合气体中可能含有的
D. 可以通过测定反应前后装有的试管的固体质量来确定铜的摩尔质量
6. 劳动创造美好生活。下列用化学知识解释对应劳动项目不合理的是
选项 劳动项目 化学知识
A 用葡萄酿制葡萄酒 葡萄中的糖类在酵母作用下发酵生成乙醇
B 用草木灰(含)改良酸性土壤 能与酸发生中和反应
C 用食醋除水壶中的水垢 食醋中的醋酸可与水垢(主要含碳酸钙等)反应
D 用小苏打发面 小苏打与酸性物质反应产生使面团膨胀
A. A B. B C. C D. D
7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 由甲醛和乙酸组成的混合物含有的碳原子数为
B. 分子含极性共价键的数目为
C. 溶液中阳离子总数小于
D. 碱性锌锰电池正极质量净减时,理论上转移电子数为
8. 下列化学反应表示正确且符合题意的是
A. 实验小组将溶液与溶液混合:
B. 实验室制备立德粉:
C. 实验室制备氯气:
D. 实验室用生石灰与浓氨水制备氨气:
9. 单质锰和活性氧化锌都是高功能精细化工产品。某实验小组以含有(难溶于水)和的混合物为原料制备活性氧化锌和单质锰的工艺流程如图,下列叙述错误的是
A. “酸浸”时,转化为和
B. “调pH”时有滤渣生成,灼烧该滤渣可以得到铁红
C. “煅烧”需要用到蒸发皿、玻璃棒和酒精灯等
D. “电解”时阴极的电极反应式为
10. 化合物Q是一种常用的表面活性剂,具有起泡性能好、去污能力强等特点,其结构如图所示。已知X、Y、Z、W、M均为短周期主族元素,X、Y位于同一主族,X、W位于同一周期,M原子的核外电子只有一种运动状态,Z是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. 第一电离能:
C. 由X、Y、Z元素组成的盐只有两种
D. M、Z均可与X形成两种化合物,且这四种化合物中化学键种类相同
11. 一定温度下,反应的历程如图实线所示,在催化剂作用下,反应历程如图虚线所示,反应方程式为、。下列说法正确的是
A. 反应可自发进行,则其
B. 催化剂的加入,改变了反应的历程,降低了焓变
C. 达到平衡后降低温度,步骤Ⅰ的反应速率比步骤Ⅱ的反应速率降低得更多
D. 同温条件下,压缩容器体积,实线历程和虚线历程的均增大
12. 的熔点约为2350℃,常用作高温陶瓷与结构材料,其立方晶胞如图所示。下列叙述正确的是
已知晶胞边长为。1、4号原子坐标分别为和。
A. 属于分子晶体 B. 4个Be与C相邻且最近等距离
C. 3号原子坐标为 D. 2个的最近距离为
13. 科研人员采用电化学方法以甲为原料合成丙。下列说法正确的是
A. 电极a为阴极,发生还原反应
B. 膜R为阴离子交换膜
C. 电极b上生成丙的总反应式为
D. 若电路中转移电子,一定生成丙
14. 常温下,向溶液中滴加溶液,各含C微粒分布系数如图所示。一般认为二元弱酸能被分步准确滴定的条件是。下列说法错误的是
A. 常温下,的
B. 滴入溶液时,若,则此时
C. 当达到第一次滴定终点时,溶液中存在
D. 借助指示剂甲基橙和酚酞,用标准溶液无法测定、混合液中的含量
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 咪唑()是一种化工产品。某实验小组用OHC-CHO、HCHO、按物质的量之比为反应制备咪唑,装置和步骤如下:
①投料
在三口烧瓶中加入适量硫酸铵和蒸馏水,搅拌溶解;在滴液漏斗中加入乙二醛与甲醛的混合液(含 OHC-CHO和 HCHO),滴加时三口烧瓶中溶液的温度低于40℃,滴毕升温至85~88℃,保温4h,反应液逐渐变浑浊。
②排氨
冷却至50~60℃,分批加入氢氧化钙固体至;升温至85~90℃,保温1h排尽氨气。
③浓缩
趁热过滤,用热水洗涤滤饼2~3次;合并滤液与洗液,常压浓缩至有大量晶体析出,再减压浓缩至黏稠状。
④提纯
减压蒸馏,油泵减压,收集馏分,得淡黄色粗咪唑。
⑤精制
用苯加热溶解,趁热过滤,冷却后析出白色针状晶体;抽滤、真空干燥,得到咪唑3.06 g。
已知:乙二醛的沸点为51℃,咪唑的沸点为267℃且咪唑在水中的溶解度随温度升高而显著增加。
回答下列问题:
(1)在图1装置中,仪器A的作用是_______。
(2)步骤②中,“分批加入氢氧化钙固体”的目的是_______,证明氨气已排尽的方法是_______。
(3)步骤③中,“趁热过滤”的目的是_______,“用热水洗涤滤饼”的目的是_______。
(4)利用图2装置完成步骤④,减压蒸馏的优点是_______。
(5)步骤⑤中,利用图3装置抽滤,其主要优点是_______。
(6)本实验中,咪唑的产率为_______%。
(7)咪唑(,分子为平面结构)中大键表示为_______,它的碱性主要是由_______(填“1”或“2”)号体现的,判断依据是_______。
16. 在石油加工领域,用作催化剂,参与脱碳、脱硫等反应,以提升燃料的品质。从一种含钒废催化剂(主要成分为和以及载体)中回收钒、钨的工艺流程如图所示。
已知:①、、可与反应生成、和;
②不同pH下六价W和五价V的离子存在形式如表所示:
六价W的存在形式 五价V的存在形式
pH 存在形式 pH 存形式
>6.5 >8.5
2.0 2.0
请回答下列问题:
(1)“焙烧”时需要将废催化剂粉碎,其目的是_______。
(2)写出“焙烧”时与反应的化学方程式:_______。
(3)浸渣1的主要成分为_______(填化学式),“酸浸”时需要调节pH=2.0,写出含钨化合物在“酸浸”时发生反应的离子方程式:_______。
(4)“反萃取”后,水相中含钒离子的存在形式为_______。
(5)“沉钨”时转化为沉降分离,已知温度为时,,当溶液中恰好沉淀完全(离子浓度等于)时,溶液中_______。
(6)某种钒的氧化物的立方晶胞结构如图所示,该晶胞中含_______个V,若晶胞中两个原子的最近距离为,设为阿伏加德罗常数的值,晶体的密度为_______(列出计算式即可)。
17. 江南大学一团队开发了一种新型铑基单原子催化体系(,),实现了加氢一步高效制乙醇,涉及的有关反应如下:
①
②
③
回答下列问题:
(1)工业上,利用合成气合成甲醇: _______。
(2)下列图像中符合反应①中与关系的是_______(填标号)。
A. B. C. D.
(3)一定温度下,在恒容密闭容器中充入和只发生反应②,下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是_______(填标号)。
A. 气体总压强不随时间变化
B. 体积分数不随时间变化
C. 不随时间变化
D. 的消耗速率与的消耗速率之比为
(4)在下,按、体积比为投料只发生反应①和③,测得的平衡转化率、的选择性和的选择性与温度的关系如图所示。
已知:的选择性和的选择性之和为100%。
Ⅰ.能代表乙醇选择性与温度关系的曲线是_______(填“甲”“乙”或“丙”),判断依据是_______。
Ⅱ.温度高于300℃时,乙曲线下降程度变慢,其原因是_______。
(5)某温度下,向一密闭容器中充入和只发生反应①和③,达到平衡时测得的转化率为50%,。该温度下反应③的压强平衡常数_______。
18. 某课题组通过使用AI对某目标分子进行合成分析,设计了如下合成路线:
已知:Ⅰ.对于苯环,是间位取代定位基;、是邻、对位取代定位基,且决定性为。
Ⅱ.卤苯发生取代时,电负性越强,越容易被取代。
回答下列问题:
(1)C中含氧官能团的名称为_______。
(2)设计E→F的目的是_______。
(3)G→H的化学方程式为_______,该过程的反应类型为_______。
(4)有机物M是A的同分异构体,则符合下列条件的M有_______种。其中核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为的结构简式为_______(任写一种)。
①除苯环外不含其他环状结构
②含有两种官能团,其中一种为氨基,且氨基直接连在苯环上
③能发生水解反应且该有机物发生银镜反应最多能生成
(5)对于由C至K的合成分析,某同学给出了另一种路线设计:
分析该路线不可行的理由;①_______;②_______。