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2023届高三年级12月份化学学科测试试卷
2022年12月
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间75分钟。所有答案均写
在答题纸上。
可能用到的相对原子质量:H1C12N14O16S32V51Fe56
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
单项选择题:共14题,每题3分,共42分。每题只有一个选项最符合题意。
1.11月12日天舟五号货运飞船与中国空间站天和核心舱后向端口成功交会对接。下列有关空间站说法
不正确的是
A.太阳能电池中的砷化镓——半导体材料
B.外层的热控保温材料石墨烯——无机材料
C.外表面的高温结构陶瓷碳化硅——硅酸盐材料
D.外壳的烧蚀材料之一酚醛树脂——高分子材料
2.“侯氏制碱法”曾为全球制碱工业做出了巨大贡献。该工艺反应之一如下:
NH
3
+CO
2
+H
2
O+NaCl===NaHCO
3
↓+NH
4
Cl,下列说法正确的是
A.NH
4
Cl仅含离子键B.电负性:O>N>H
C.CO
2
与SiO
2
晶体类型相同D.氨气的电子式为:
3.铁钾矾[KFe(SO
4
)
2
·12H
2
O]是一种重要的化工原料。下列说法正确的是
A.H
2
O是非极性分子
B.硫离子(S2−)的结构示意图:
C.离子半径大小:r(O2−)<r(N3−)
D.碱性强弱:Fe(OH)3>KOH
4.用下列仪器或装置(图中夹持略)进行相应实验,能达到实验目的的是
图1图2图3图4
A.用图1装置检验溴乙烷消去产物中的乙烯
B.用图2装置制备溴苯并验证有HBr产生
C.用图3装置在铁上镀铜
D.用图4装置实验室制备氨气
阅读下列资料,完成5-8题:氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。氮气经过一系列的变化可以
合成氨、氮的氧化物、硝酸等重要的化工原料;NO能被FeSO
4
溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H
2
O)
5
]SO
4
,
减少环境污染。
5.下列说法正确的是
2
A.自然固氮和人工固氮都是将N
2
转化为NH
3
B.利用HNO
3
的强氧化性与NH
3
反应制备硝酸铵
C.常温下可用铝制容器盛装稀硝酸
D.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
6.对于反应4NH
3
(g)+5O
2
(g)4NO(g)+6H
2
O(g),下列有关说法不正确的是
A.上述反应的平衡常数表达式K=
B.适当提高NH
3
的浓度,可以加快反应速率,提高NH
3
的转化率
C.1molN-H断裂同时有1molO-H断裂,说明达该条件下的平衡状态
D.其它条件不变,加入高效的催化剂能提高单位体积内的活化分子百分数
7.NO能被FeSO
4
溶液吸收生成[Fe(NO)(H
2
O)
5
]SO
4
,减少环境污染,下列说法正确的是
A.Fe2+提供孤电子对用于形成配位键
B.该配合物中阴离子空间构型为三角锥形
C.配离子为[Fe(NO)(H
2
O)
5
]2+,中心离子的配位数为6
D.该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表的p区
8.下列化学反应表示正确的是
A.向硫酸铜中通入少量氨气:Cu2++2OH−===Cu(OH)
2
↓
B.向稀硝酸中加入过量铁粉:3Fe+8HNO
3
===3Fe(NO
3
)
2
+2NO↑+4H
2
O
C.氨气的燃烧热:4NH
3
(g)+3O
2
(g)===2N
2
(g)+6H
2
O(g)ΔH=−1526kJ·mol-1
D.硫酸铵溶液和氢氧化钡溶液反应:NH
4
++SO
4
2−+Ba2++OH−===BaSO
4
↓+NH
3
·H
2
O
9.有机物Z是合成药物的中间体,Z的合成路线如下。下列说法不正确的是
A.1molX最多能与2molNaOH反应
B.Y可以发生取代、氧化、加聚反应
C.化合物Y存在顺反异构
D.Z与足量H
2
加成后,分子中含有6个手性碳原子
10.碳中和可有效解决全球变暖,在稀硫酸中利用电催化可将CO
2
同时转化为多种燃料,其原理如题10
图所示。下列说法正确的是
A.离子交换膜为阴离子交换膜
B.铜电极上产生CH
3
CHO的电极反应式为:
2CO
2
+7H
2
O+10e−===CH
3
CHO+10OH−
C.每产生22.4LO
2
电路中要通过4mol电子
D.若铜电极上只生成5.6gCO,则铜极区溶液质量增加3.6g
11.室温下,下列实验探究方案不能达到探究目的的是
3
选项探究方案探究目的
A
向5mL0.1mol/LKI溶液中加入1mL0.1mol/L
FeCl
3
溶液,充分反应后用苯萃取2~3次,取水
层滴加KSCN溶液观察溶液颜色变化
反应:2Fe3++2I-=2Fe2++I
2
有一定限度
B
将NaAlO
2
溶液与NaHCO
3
溶液混合,观察现
象
验证结合质子能力:
AlO
2
->CO
3
2-
C
向Fe(NO
3
)
2
溶液中滴入硫酸酸化的H
2
O
2
溶液,
观察溶液颜色变化
验证氧化性:H
2
O
2
>Fe3+
D
用pH计测量等温等浓度的CH
3
COONa和
HCOONa溶液的pH,前者大于后者
K
h
(CH
3
COO-)>K
h
(HCOO-)
12.2022年诺贝尔化学奖授予了对点击化学和生物正交化学作出贡献的三位科学家。点击化学的代表反
应为“叠氮化物-炔烃”反应,其反应原理如题12图所示(R1和R2代表烃基)。下列说法正确的是
A.转化过程中N的杂化方式未改变
B.N
3
-R2中一定存在三种非极性键
C.该反应中[Cu]和H+都能降低反应的活化能
D.总反应方程式为:
13.利用烟道气中SO
2
的生产NaHSO
3
晶体的工艺流程如下所示。下列说法正确的是
Ⅰ
SO
2
pH=4.1
Na
2
CO
3
固体
pH=7~8
Ⅰ
Ⅰ
NaHSO
3
SO
2
pH=4.1
结晶脱水
Na
2
CO
3
饱和溶液
A.步骤I可得NaHSO
3
溶液中有c(OH-)=c(H+)+c(HSO
3
-)+c(H
2
SO
3
)
B.步骤Ⅱ中发生的反应为HSO
3
-+CO
3
2-=SO
3
2-+HCO
3
-,则H
2
SO
3
的K
a2
大于H
2
CO
3
的K
a2
C.步骤Ⅲ所得溶液中有K
a1
(H
2
SO
3
)·K
a2
(H
2
SO
3
)
w
D.向Na
2
CO
3
饱和溶液中通入SO
2
的过程,水的电离程度先增大后减小
14.利用CO
2
和H
2
合成甲醇,可以减少CO
2
的排放,实现碳的循环利用。涉及的主要反应如下:
R2ㅡN3
+
R1
[Cu]
R2
N
ㅡ
ㅡ
ㅡ
ㅡ
N
N
R1
ㅡ
ㅡ
ㅡ
题12图
⊕
δ-
4
反应Ⅰ:CO
2
(g)+3H
2
(g)CH
3
OH(g)+H
2
O(g)ΔH
1
<0
反应Ⅱ:CO
2
(g)+H
2
(g)CO(g)+H
2
O(g)ΔH
2
在1L密闭容器中通入1molCO
2
和2.44molH
2
,选择合适的催化剂反应,甲醇的选择率(生成甲醇的CO
2
占CO
2
总转化量的物质的量分数)和CO
2
的平衡转化率随温度的变化趋势如题14图所示。下列说法正确
的是
460560
10
14C
O2
的
平
衡
转
化
率
%
温度/K
A
16
18
20
22
B
C(553,20)
甲
醇
的
选
择
率
%
12
24
CO
2
的平衡转化率
甲醇的选择率
50
60
70
80
90
F(553,60)
D
E
A.ΔH
2
<0
B.553K时,反应ⅠI的平衡常数K=0.1
C.高温下使用更高效的催化剂提高甲醇的平衡产率
D.其它条件不变,增大压强可提高平衡时CH
3
OH的体积分数
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
15.(16分)高锰酸钾消毒片主要成分为KMnO
4
,可外用消炎杀菌。用某软锰矿(主要成分是MnO
2
,还含
有Al
2
O
3
、SiO
2
等杂质)制备KMnO
4
的流程图如下:
软
锰
矿
熔融
煅烧
KOH、空气
墨绿色
炉渣
浸
取
冷却
滤渣Ⅰ
调节pH过滤
墨绿色
溶液
歧化
冰醋酸
操作Ⅰ
MnO
2
紫色溶液
操作Ⅱ
KMnO
4
已知:K
2
MnO
4
固体和溶液均为墨绿色,溶液呈碱性且能发生可逆的歧化反应。
(1)Mn的基态核外价电子排布式为▲。
(2)“熔融煅烧”时,MnO
2
参与反应的化学方程式为▲。
(3)向“浸取液”中通入CO
2
,调节其pH,经“过滤”得滤渣I,滤渣I
的
成分为▲。
(4)①“歧化”时,下列酸可以用来代替冰醋酸的是▲(填字母)。
题14图
5
a.浓盐酸b.亚硫酸c.稀硫酸d.氢碘酸
②“歧化”时,加入冰醋酸的目的是▲。(从平衡移动的角度用必要的离子方程式和文字解释)。
(5)废水中Mn2+能否用H
2
S以MnS的形式除去?▲(列式计算,并用必要的文字说明)。[已知:
H
2
S的K
a1
=1.3×10-7,K
a2
=5.0×10-15;K
sp
(MnS)=2.5×10-14;一般来说反应的K>105时,认为反应完
全。]
(6)由于直接歧化制备高锰酸钾的产率不高,且后续分离纯化步骤较多,目前工业上较多采用电解
K
2
MnO
4
水溶液法制备如题16图,试写出该电解过程总反应的离子方程式为▲。
16.(14分)化合物G属于黄酮醋酸类化合物,具有保肝的作用。一种合成化合物G的路线如下:
OH
H
3
PO
4
AlCl
3
A
CH
3
C-O-CCH
3
O
H
3
C
O
OOCCH
3
H
3
C
C
6
H
5
NO
2
OH
H
3
C
CH
3HCl
HCHO
BC
D
NaCN
OH
H
3
C
CH
3
CH
2
CN
OH-/△
Br
OHC
OH
H
3
C
CH=CH
O
CH
2
CN
Br
DMSO
I
2
/H
2
SO
4
O
H
3
C
O
CH
2
CN
O
O
Br
EF
G
已知:烯烃与发生加成时,不同的条件下有不同的反应方式:
HBr
(1)1molB分子中含有的σ键数目为▲。
(2)E→F分两步进行,反应类型依次为▲、▲。
(3)D的分子是C
10
H
11
O
2
Cl,D的结构简式为▲。
(4)E的一种同分异构体X同时符合下列条件。写出X的结构简式:▲。
题16图
6
Ⅰ.能使溴的CCl
4
溶液褪色,且消耗2molBr
2
Ⅱ.分子中含3种化学环境不同的氢。
(5)设计由为原料,制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任选)。
O
OH
O
17.(15分)V
2
O
5
可制备对高血糖、高血症等具有一定治疗作用的硫酸氧矾(VOSO
4
),而V
2
O
5
可以通过氯
化氧钒(VOCl
3
)与氨水在一定条件下制备。
Ⅰ.制备VOSO
4
:实验流程如题17图-1及实验装置如题17图-2(夹持及加热装置已省略)。
已知:草酸易溶于乙醇,可溶于水,不溶于苯,受热易分解,具有还原性。
回答下列问题:
(1)仪器b的名称为▲。
(2)为防止草酸的损耗,加入草酸前需对反应液采取的措施为▲。
(3)反应液由橙红色变为蓝黑色的反应的化学方程式为▲。
(4)硫酸氧钒晶体(VOSO
4
·3H
2
O)中钒含量的测定:
①称取2.5gVOSO
4
·3H
2
O,配成250mL溶液;
②取25.00mL溶液于锥形瓶中,滴加足量酸性高
锰酸钾将VO2+完全转化为VO
2
+。
③滴加亚硝酸钠溶液反应掉过量的高锰酸钾,加入2mL尿素溶液至溶液不再产生气泡。已知:尿素
不直接与亚硝酸盐反应,但可将亚硝酸转化为氮气;亚硝酸可将VO
2
+转化为VO2+。
④加入10mL硫酸-磷酸混酸调节pH=0,滴入指示剂用0.05mol·L-1硫酸亚铁铵标准溶液(Fe2+将
VO
2
+转化为VO2+)滴定至终点。测量三次,消耗标准溶液平均体积为10.00mL。
ⅰ.实验过程中,下列操作会导致所测钒含量偏高的是
▲。
A.预处理过程中加入尿素的量不足
B.盛装硫酸亚铁铵标准液的滴定管未润洗
C.滴定管读数时,开始时仰视刻度线,结束时平视刻度线
D.滴定前滴定管有气泡,滴定结束后发现滴定管内无气泡
ⅱ.测得硫酸氧钒晶体中钒的质量分数为▲(写出计算过程)。
Ⅱ.制备V
2
O
5
:VOCl
3
与氨水沉钒生成NH
4
VO
3
,NH
4
VO
3
加热分解生成V
2
O
5
。沉钒率与钒溶液浓度、氨
解温度的关系如题17图-3、题17图-4所示。
题17图-2
题17图-1
7
题17图-3题17图-4
为确定较适宜的沉钒条件,请结合上图曲线,补充完整“探究氨水浓度对沉钒率的影响”的实验
方案:▲,使用专用仪器测定并计算沉钒率。(实验中可供选择的试剂:50g/L的钒溶液、10
g/L的钒溶液、25%的优级纯氨水、高纯水)
18.(13分)气态含氮化合物是把双刃剑,既是固氮的主要途径,也是大气污染物。气态含氮化合物及相
关反应是新型科研热点。回答下列问题:
(1)还原法:①用NH
3
催化还原NO
x
可以消除氮氧化物的污染。已知:
ⅰ:4NH
3
(g)+3O
2
(g)=2N
2
(g)+6H
2
O(g)ΔH=-akJ·mol-1
ⅱ:N
2
(g)+O
2
(g)=2NO(g)ΔH=bkJ·mol-1
写出NH
3
还原NO至N
2
和水蒸气的热化学方程式▲。
②尿素水溶液热解产生的NH
3
可去除尾气中的NO
x
,流程如下:
a.尿素[CO(NH
2
)
2
]中氮元素的化合价为▲。
b.若氧化处理后的尾气中混有SO
2
,此时催化剂表面会因为覆盖部分硫酸盐而导致催化剂中毒,降低
NO
x
的去除率。试分析硫酸盐的产生过程▲。
③某脱硝反应机理如题18图-1所示,C
2
H
4
参与Ⅰ的反应方程式为▲。
(2)氧化法:O
3
氧化性强于O
2
,能更有效地氧化NO。
Ⅰ:2NO(g)+O
2
(g)=2NO
2
(g)ΔH
1
=-114kJ·mol-1
Ⅱ:2O
3
(g)=3O
2
(g)ΔH
2
=-284.2kJ·mol-1(活化能Ea=119.2kJ·mol-1)
Ⅲ:NO(g)+O
3
(g)=NO
2
(g)+O
2
(g)ΔH
3
=-199.1kJ·mol-1(活化能Ea=3.2kJ·mol-1)
题18图-1
题18图-2
C
2
H
4
H
2
O、CO
2
、N
2
I
II
III
O
2
NO
Cu+(NO
2
)
Cu+(O
2
)
Cu+
8
NO可经O
3
处理后再用碱液吸收而实现脱除。为分析氧化时温度对NO脱除率的影响,将NO与
O
3
混合反应一段时间,再用碱液吸收氧化后的气体。其他条件相同时,NO脱除率随NO与O
3
混合反
应温度变化如图所示。试分析在50~250℃范围内,随着温度的升高NO脱除率先几乎不变后下降的可
能原因是▲。
(3)研究表明氮氧化物的脱除率除了与还原剂、氧化剂、催化剂相关外,还取决于催化剂表面氧缺位的
密集程度。以La
0.8
A
0.2
BCoO
3+x
(A、B均为过渡元素)为催化剂,用H
2
还原NO的机理如下:
第一阶段:B4+(不稳定)+H
2
→低价态的金属离子(还原前后催化剂中金属原子的个数不变)
第二阶段:Ⅰ.NO(g)+□→NO(a)Ⅱ.2NO(a)→2N(a)+O
2
(g)
Ⅲ.2N(a)→N
2
(g)+2□Ⅳ.2NO(a)→N
2
(g)+2O(a)
Ⅴ.2O(a)→O
2
(g)+2□
注:表示催化剂表面的氧缺位,g表示气态,a表示吸附态
第一阶段用氢气还原B4+得到低价态的金属离子越多,第二阶段反应的速率越快,原因是▲。
1
2023届高三年级12月份化学学科测试试卷答案
11121314
CBCADBCBDDCDBD
15.(16分)
(1)3d54s2(1分)
(2)2MnO
2
+4KOH+O
2
2K
2
MnO
4
+2H
2
O(3分)
说明:漏写条件或未配平扣1分,反应物或生成物错误0分,下同
(3)Al(OH)
3
和H
2
SiO
3
(2分)
(4)①c(1分)
②调节溶液pH,使3MnO
4
2-+2H
2
O2MnO
4
-+MnO
2
↓+4OH-平衡向右移动,促进KMnO
4
的生成,
提高KMnO
4
的产率(3分)
(5)不能(1分)
Mn2++H
2
S=2H++MnS,K=2.6×10-8,远小于105,反应正向进行的程度非常小,所以不能用H
2
S
除去废水中的Mn2+(2分)
(6)2MnO
4
2-+2H
2
O2MnO
4
-+H
2
↑+2OH-(3分)
16.(14分)
(1)21mol(2分)
(2)加成反应、消去反应(每个1分共2分,顺序错误0分)
(3)(2分)
(4)或(3分)
(5)
O
OH
O
HBr/O
3
O
Br
NaOH/H
2
O
O
OH
Cu/O
2
O
CHO
O
OH-浓
H
2
SO
4
说明:第二步直接催化剂条件下与水加成到醇也正确(5分)
17.(15分)
Ⅰ:(1)恒压滴液漏斗(1分)
(2)充分冷却或加适量蒸馏水稀释(2分)
(3)(VO
2
)
2
SO
4
+H
2
C
2
O
4
+H
2
SO
4
=2VOSO
4
+2CO
2
↑+2H
2
O(3分)
(4)ⅰ:BD(漏写1分,错写0分,共2分)
ⅱ:25mL溶液中:n(VO
2
+)=n(Fe2+)=0.05mol/L×10×10-3L=5×10-4mol(1分)
250mL溶液中:m(V)=5×10-4mol×51g/mol×10=0.255g(1分)
W(V)%=(1分)
2
Ⅱ:取数份等体积、50g/L的钒溶液,分别加入不同体积25%的优级纯氨水,再加
入高纯水使各组溶液总体积相等,水浴加热控制反应温度均为55℃,充分反应相同的时间(或
1-2h)(4分)
18.(13分)
(1)①4NH
3
(g)+6NO(g)=5N
2
(g)+6H
2
O(g)ΔH=-(3b+a)kJ/mol(2分)
②a.-3(1分)
2
与O
2
、H
2
O反应生成H
2
SO
4
,H
2
SO
4
与NH
3
反应生成(NH
4
)
2
SO
4
或者NH
4
HSO
4
(2分)
说明:SO
2
与NH
3
、H
2
O反应生成(NH
3
)
2
SO
3
,(NH
3
)
2
SO
3
继续被O
2
氧化生成(NH
4
)
2
SO
4
也正确。
③2C
2
H
4
+6Cu+(NO
2
)=3N
2
+4CO
2
+4H
2
O+6Cu+(3分)
(2)50~150℃时,O
3
分解的活化能高,反应速率慢,O
3
分解对反应Ⅲ的影响不大;温度高于150℃时,
O
3
分解速率迅速增加,导致O
3
浓度下降,使NO脱除率下降
(3分)
(3)还原后催化剂中金属原子的个数不变,价态降低,氧缺位增多,反应速率加快。
(2分)
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