湖北省2023届高三下学期5月联考
化 学
本试卷共8页,19题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交.
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Ni 59
一、选择题,本题共15小题,每小题3分,共45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.近期,中国科学技术大学俞书宏院士团队受人类“弓弩”等结构启发,研制出一种超轻、超弹、耐极温名为“碳弹簧”的新型碳材料,被认为是制造智能磁性和振动传感器的理想材料,有望用于外太空探测。下列说法错误的是
A.古代弓弩一般使用多层竹、木片制作,竹的主要成分是纤维素
B.碳弹簧由多孔碳材料制作,多孔碳属于新型无机非金属材料
C.是制造智能磁性材料的原料之一,属于合金
D.发射外太空探测设备最理想的燃料是液态氢
2.茵陈蒿有清热利湿,退黄的功效,《本草衍义》对茵陈蒿的使用有以下叙述:“方用山茵陈、山枙子各三分,秦艽、升麻各四钱,末之。每用三钱,水四合,煎及二合,去滓,食后温服,以知为度。”在实验室进行上述操作时,未用到的仪器是
A.蒸馏烧瓶 B.漏斗 C.研钵 D.量筒
3.香茅醛可用于食用香精,其结构简式如图所示,下列有关香茅醛的说法错误的是
A.能发生银镜反应 B.分子中所有碳原子不可能处于同一平面
C.两种官能团均可与溴水反应 D.核磁共振氢谱有7组峰
4.硫的下列4种微粒,若失去一个电子所需要能量最多的是
A.[Ne] B.[Ne] C.[Ne] D.[Ne]
5.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.200mL 的NaOH溶液中、数目之和为0.02
B.2.24L(标准状况)HF中σ键数目为0.1
C.8.4g丙烯与足量水在适当条件下充分反应生成的1-丙醇分子数目为0.2
D.0.3mol Fe在氧气中完全燃烧转移电子数目为0.9
6.下列离子方程式书写正确的是
A.将少量通入到溶液中:
B.向酸性溶液中滴加:
C.向饱和溶液中通入足量的:
D.向硫酸铁铵溶液中加入溶液至溶液恰好变无色:
7.下列装置或操作一定能达到实验目的的是
A B C D
比较金属M和N的活动性 验证酸性: 验证碱性:NaOH> 验证氧化性:
8.W、X、Y、Z是位于同一短周期且核电荷数依次增大的元素,基态X原子的价电子数与内层电子数之差为2,它们所形成的一种化合物是新型锂电池的电解质,该化合物结构如图所示。下列说法正确的是
A.该化合物阴离子中σ键与π键个数比为7:2
B.与Y同周期的主族元素中,只有一种元素的第一电离能比Y的大
C.X、Y、Z的氢化物分子间均存在氢键
D.最高价氧化物对应水化物酸性:
9.下列描述中错误的是
A.在晶体中除存在离子键外,还存在共价键和配位键
B.分子中键角的大小顺序:
C.杯酚可与形成超分子,这一过程被称为“分子识别”
D.《中华本草》中记载了炉甘石()入药,中阴离子的空间结构为三角锥形
10.利用光气()发生氨解反应可制备尿素[],其反应原理为。下列有关说法错误的是
A.上述含碳物质中的碳原子均采用杂化
B.氨基()的电子式为
C.光气中各原子的最外层电子均满足8稳定结构
D.的沸点高于
11.下列各组微粒的中心原子杂化类型相同但微粒的空间结构不同的是
A.、 B.、 C.、 D.、
12.在过氧苯甲酰()作用下,溴化氢与丙烯的加成反应主要产物为1-溴丙烷,反应机理如图所示(Ph代表苯基)。下列说法错误的是
A.图中X是最简单的芳香酸
B.过程①是焓增变化
C.过程③断裂了碳碳σ键的同时形成了碳溴σ键
D.生成主要产物的总反应方程式为
13.次磷酸镍[]主要用于化学镀镍、金属及塑料着色剂等,工业上利用电解法制备一定量的工作原理如图所示,下列说法错误的是
A.a极接电源正极
B.通电过程中,Ⅳ室溶液中NaOH浓度增大
C.当电路中有2mol电子转移时,透过膜a的离子数目为
D.b电极上电极反应式为
14.一种新型高性能的p型太阳能电池材料的晶体结构单元(为立方体,质量为b g)及部分原子分数坐标如图所示,其中Ni和Mg间的最短距离为a pm。下列说法正确的是
A.①处原子分数坐标为 B.晶体密度为
C.该晶体不可能是离子晶体 D.该物质的化学式为
15.常温下,向10mL 0.1 溶液中滴加0.1 溶液,混合溶液中与滴加溶液体积(V)的关系如图所示[已知:常温下]。下列说法错误的是
A.图中A、B、C三点的相等 B.常温下,
C.用FeS可除尽废水中的 D.PbS对应的D点分散系中,v(沉淀)<v(溶解)
二、非选择题:本题包括4小题,共55分。
16.(13分)
次氯酸钠是家庭洗涤剂中的含“氯”漂白剂。某兴趣小组用如图所示装置(在冰水浴条件下)制备NaClO溶液并对产品成分含量进行测定。
回答下列问题:
Ⅰ.制备NaClO溶液:
(1)仪器X的名称为 ;按照气流方向,装置正确的连接顺序为a (填小写字母)。
(2)装置A中反应的化学方程式为 。
(3)装置E中各生成物的物质的量和溶液的温度随时间的变化如图所示,若发现装置E中温度计的温度上升过快,可能导致产物中存在杂质,为避免此状况,装置A应进行的操作为 。
Ⅱ.测定产品中有效成分含量:
①取10mL仪器X中的产品于碘量瓶中,加入50mL蒸馏水、足量KI溶液和稀硫酸,迅速盖紧瓶塞后,在暗处静置5min;
②加入指示剂,用0.2000 标准溶液滴定至终点,平行测定三次,标准溶液的平均用量为48.00mL。(已知:,杂质不参与反应)
(4)步骤①中反应的离子方程式为 。
(5)步骤②中加入的指示剂为 ;达到滴定终点时的判断依据为
。
(6)产品中 。
17.(15分)
W可用于生产治疗高血压药物的有机物,以芳香烃A等物质为原料制备W的一种路线如图所示:
已知:
①;
②;
③。
回答下列问题:
(1)的化学名称为 。
(2)D→E的反应类型是 ;一个G分子中手性碳原子的数目为 。
(3)X、W的结构简式分别为 ;Y中含氧官能团名称为 。
(4)B→C的化学方程式为 。
(5)满足下列条件的D的同分异构体共有 种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱有5组峰的结构简式为 。
ⅰ.能发生水解反应、银镜反应
ⅱ.苯环上只有两个取代基,其中一个为
(6)已知如下转化,则M结构简式为 ;A→J的化学方程式为 。
18.(13分)
硫酸镍主要用于电镀、电池、催化剂、印染媒染剂、金属着色剂等领域。以主要成分为、NiO(杂质为FeO、CaO、)的矿渣为原料制备的流程如图所示(已知:镍的+2价状态很稳定):
回答下列问题:
(1)中铁元素的化合价是 价;研磨的作用是 。
(2)“焙烧”中FeO会转化为,相应的化学方程式为 ,滤渣1中含有、 (填化学式)、等;“操作X”具体是指 、过滤、洗涤、干燥。
(3)萃取原理可表示为:(水相)+nRH(有机相)(有机相)+(水相)(为、)。已知:萃取剂RH的用量对萃取率有影响,RH的体积与被萃取液体积的倍数(X)和萃取率关系如图所示,则X的最佳值为 ,Y为 试剂(填“强碱性”“强酸性”或“中性”);若矿渣中镍元素含量为a g,萃取前镍的损失率为b,萃取后镍的损失率忽略不计,最终得到c g ,则在X取最佳值时,的萃取率为 (用含a、b、c的代数式表示)。
19.(14分)
的资源化利用有利于碳中和目标的实现。
回答下列问题:
(1)将催化加氢转化为是资源化利用的途径之一,适当温度下,在催化剂存在的加氢反应器中,主要反应有:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
① , (用含、的式子表示)。
②将1mol 、3mol 充入2L的刚性容器中,测得反应进行到10min时,的转化率与催化剂(X、Y、Z)、温度(T)间关系如图所示:
则三种催化剂条件下的反应中,温度下活化能最小的是 (填“Ⅰ”、“Ⅱ”、“Ⅲ”),a点对应反应的___;转化率的原因可能是 (填选项字母)。
A.b点平衡后升温平衡逆向移动
B.温度过高导致催化剂Y催化活性降低,c点时反应还没有达到平衡
C.b点不是平衡态c点是平衡态
(2)与也可用于制备甲醇: 。TK时,向压强为9MPa的恒压容器中充入3mol 和7mol ,达到平衡时,的体积分数为。
①写出能提高产率的两种方法: 。
②和的平衡转化率之比为 ;TK时,该反应的平衡常数 (以分压表示,分压=总压×气体物质的量分数,保留两位有效数字)。
湖北省2023届高三下学期5月联考
化学参考答案及解析
一、选择题
1.C
【解析】竹的主要成分是纤维素,A项正确;多孔碳属于新型无机非金属材料,B项正确;属于复合氧化物,不属于合金,C项错误;氢的燃烧产物是,产物无污染,因此液态氢是最理想的燃料,D项正确。
2.A
【解析】“去滓”相当于过滤,需要用到漏斗;“末之”相当于粉碎,用到研钵;“水四合”用到量筒;没有用到蒸馏烧瓶。故选A项。
3.D
【解析】该物质含有醛基,能发生银镜反应,A项正确;香茅醛()分子中标星碳原子与其所连的三个碳原子呈三角锥形结构,所有碳原子不可能处于同一平面,B项正确;碳碳双键与能发生加成反应,醛基能被溴水氧化,C项正确;核磁共振氢谱多于7组峰,D项错误。
4.B
【解析】A、B、C、D四项中的微粒分别对应基态S、、激发态、S,激发态上电子能量高,不稳定,易失去,故需要能量最多的是基态的,故选B项。
5.A
【解析】的NaOH溶液中,,由电荷守恒知,,A项正确;标准状况下HF是液体,2.24L HF的物质的量远多于0.1mol,σ键数目远多于0.1,B项错误;8.4g丙烯的物质的量为0.2mol,与水加成时,若只生成1-丙醇则分子数目为0.2,但实际上还有2-丙醇生成,C项错误;铁在氧气中燃烧生成而不是,实际转移的电子数目为0.8,D项错误。
6.D
【解析】酸性条件下氧化性,被氧化,A项错误;与溶液反应时,中锰元素被还原为,中氧元素由-1价升高至0价,B项错误;向饱和溶液中通入足量的时有沉淀生成,C项错误;当溶液恰好变成无色时,全部转化为,设的物质的量为1mol,则需要消耗3mol ,提供3mol 的同时会提供1.5mol ,这样就会消耗1.5mol ,即参加反应的、物质的量之比为2:3,D项正确。
7.C
【解析】利用原电池原理比较金属活动性,应该用稀硫酸作电解质溶液,A项错误;硝酸具有挥发性,挥发的气体溶于溶液,会发生反应,因此不能证明酸性:>,B项错误;锥形瓶中与NaOH反应生成,进入试管中使湿润的红色石蕊试纸变蓝,可以证明碱性:,C项正确;可以将氧化,但没有挥发性,淀粉KI溶液变色无法证明氧化性:,D项错误。
8.A
【解析】由“基态X原子的价电子数与内层电子数之差为2”可知X是碳,再结合Y、Z成键数目可知Y、Z分别为氧、氟;由于一个阴离子只有一个W且形成了4个共价键,故其是硼。由结构知该阴离子中含有14个σ键、4个π键,A项正确;氧元素的第一电离能比氟、氮两种元素的小,B项错误;碳的氢化物分子间不可能形成氢键,C项错误;酸性:碳酸>硼酸,D项错误。
9.D
【解析】在晶体中除存在离子键外,还存在共价键和配位键,A项正确;分子中键角的大小顺序为,B项正确;杯酚可与形成超分子,这一过程被称为“分子识别”,C项正确;中阴离子为,空间结构为平面三角形,D项错误。
10.B
【解析】、中的碳原子均采用杂化,A项正确;的电子式为,B项错误;光气中各原子的最外层电子均满足8稳定结构,C项正确;的分子间能形成氢键,因此沸点高于,D项正确。
11.D
【解析】分子中O原子为杂化,分子中C原子为sp杂化,A项错误;、两种分子的中心原子均为杂化,空间结构均为正四面体形,B项错误;、两微粒的中心原子分别为、杂化,C项错误;、中两微粒的中心原子均为杂化,空间结构分别为三角锥形与正四面体形,D项正确。
12.C
【解析】由质量守恒定律可推出过程②中X为,因为芳香酸中必含有苯环与-COOH,所以是最简单的芳香酸,A项正确;过程①只有化学键的断裂,需要吸收能量,B项正确;由图知,过程③中碳碳双键断裂了一个键,由于π键键能较小,故断裂的是碳碳π键,C项错误;由题干信息知,反应物是丙烯、HBr,主要产物是1-溴丙烷,D项正确。
13.C
【解析】电解中单质镍只有做阳极才能转化为,A项正确;进入Ⅱ室,Ⅳ室是阴极室,得电子转化为、,由于溶液中阴离子浓度增大,故Ⅲ室中的应进入Ⅳ室,导致Ⅳ室溶液中增大,B、D项正确;电路中转移的电子所带电量应与通过指定膜的离子所带电荷相等,通过膜a进入Ⅱ室,离子数目为,C项错误。
14.B
【解析】由坐标轴及已给两个原子的分数坐标知,①处原子分数坐标为,A项错误;由图可知,Ni和Mg间的最短距离为晶体结构单元面对角线的一半,面对角线长度为2a pm,立方体边长为 pm,晶体结构单元体积为,晶体密度为,B项正确;该晶体由金属与氧元素组成,很有可能是离子晶体,C项错误;1个晶体结构单元中Li的个数为,Mg的个数为,Ni的个数为,O的个数为4,因此该物质的化学式为D项错误。
15.D
【解析】难溶性电解质的值只与温度有关,A项正确;由B点坐标值知,两种盐恰好反应完,此时溶液中,,B项正确;用FeS除去的原理为,该转化反应的,即该转化向右进行的程度非常大,C项正确;D点分散系为过饱和分散系,此时分散系内v(沉淀)>v(溶解),D项错误。
二、非选择题
16.(13分)
Ⅰ.(1)三颈烧瓶(1分,答案合理即可) fghideb(c)或fghiedb(c)
(2)
(3)通过调节分液漏斗的活塞控制浓盐酸滴加速度,使氯气产生不要太快(2分,答案合理即可)
Ⅱ.(4)
(5)淀粉溶液 滴入最后半滴标准溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色
(6)0.48
【解析】
Ⅰ.(1)仪器X的名称为三颈烧瓶;按照气流方向,依次为氯气发生装置(A)、氯气净化装置(D)、制备NaClO装置(E)、安全瓶(C)、尾气吸收装置(B),考虑进出口,装置正确的连接顺序为afghideb(c)或afghiedb(c)。
(2)装置A中反应的化学方程式为。
(3)减慢浓盐酸的滴加速度能使氯气的生成速率减慢,从而降低E中的温度。
Ⅱ.(4)步骤①中,反应的离子方程式为。
(5)步骤②中存在到的转化,所以可用淀粉溶液作为指示剂;达到滴定终点时,被耗尽,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色。
(6)氧化的反应方程式为,结合已知:,有关系式:,。
17.(15分)
(1)α-氨基丙酸或2-氨基丙酸
(2)取代反应 5
(3)、 酯基
(4)
(5)15
(6)
【解析】由A是芳香烃及转化为C的过程、C的组成知A是甲苯、B是、C是;C与发生酯化反应生成D(),由已知①可推出X为;由已知③可推出F为,由F、G的结构简式及已知②可推出Y的结构简式为;由已知③可推出W的结构简式为。
(1)的化学名称为α-氨基丙酸或2-氨基丙酸。
(2)D→E的反应类型是取代反应;由G的结构简式知,其分子中共有5个手性碳原子。
(3)X、W的结构简式分别为、;Y为,含氧官能团名称为酯基。
(4)B在NaOH溶液中加热可得到C,化学方程式为。
(5)由ⅰ知含有甲酸酯基,结合ⅱ及分子组成知,苯环的取代基除外还有、、、、5种,两个取代基在苯环上有3种位置关系,共有15种同分异构体;其中的核磁共振氢谱有5组峰。
(6)甲苯与浓硝酸反应生成对硝基甲苯,然后还原为对氨基甲苯,最后与氯乙烷发生取代反应即可得到。
18.(13分)
(1)+3 能提高反应速率及原料的利用率
(2) 蒸发浓缩、冷却结晶
(3)0.25 强酸性
【解析】
(1)中镍为+2价,由化合价规则及氧显-2价可知铁显+3价;研磨会增大单位质量的固体表面积,从而能提高反应速率及原料的利用率。
(2)由题给条件知,反应中中的转化为,转化为,相应的化学方程式为。不参与反应,故滤渣1中还有。从溶液中获得的方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(3)由图知,当时,的萃取率达100%而的比较低,故X的最佳值为0.25。加入Y后得到RH,由萃取原理知Y应该是强酸。c g 中镍元素质量为g,被萃取到RH中镍元素质量为,则萃取率为。
19.(14分)
(1)①-122
②Ⅰ 0.03 AB
(2)①在较低温度下进行反应,不断分离出产品,在较高压强下进行反应等(任答两条,2分)
②7:9 1.8
【解析】
(1)①由盖斯定律知,2×ⅰ+ⅱ得: 。
。
②不同催化剂、相同温度下经过相同时间时,途径Ⅰ中的转化率最高,说明途径Ⅰ反应速率最大,相应地活化能最小;a点对应反应的。因总反应是放热反应,b点转化率最高,处于平衡状态,温度高反应速率快,达到平衡所需要的时间较少,而温度高不利于平衡向右进行,故转化率降低;当温度过高有可能导致催化剂催化活性降低,从而导致反应速率降低,在10min时反应还没有达到平衡,故转化率低于b点,A、B项正确。
(2)①正反应是气体分子数目减少的放热反应,低温、高压有利于平衡向右移动,不断分离出产品也有利于平衡向右进行,从而提高的产率。
②
起始(mol) 3 7 0 0
变化(mol) x 3x x x
平衡(mol) 3-x 7-3x x x
,解得。的转化率为,氢气的转化率为,二者转化率之比为7:9;平衡时,,同理可求出,。