云南省昆明市2023届高三第三次模拟考试理科综合化学试卷学校:___________姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.化学与生活密切相关。下列有关化学知识应用的说法不正确的是 ( )
A.Na2SiO3可用作木材防火剂
B.Fe2O3常用作红色油漆和涂料
C.酯类物质可作饮料、糖果、香水、化妆品中的香料
D.Al(OH)3和Na2CO3都可用于治疗胃酸过多
2.“青鸟不传云外信,丁香空结雨中愁。”文中所提丁香树富含如图的一种物质而芬芳。下列说法错误的是 ( )
A.分子式为 B.该物质有4种官能团
C.该物质完全燃烧生成2种产物 D.1mol最多与反应
3.下列有关阿伏加德罗常数的说法,正确的是( )
A.常温常压下,2.4g 镁离子的核外电子数为 1.2NA
B.一定条件下,2.3 g金属钠完全与氧气反应失去的电子数为0.2NA
C.标准状况下,2.24 L N2和O2的混合气体含有的原子数为 0.2NA
D.物质的量浓度为0.5 mol /L的MgCl2溶液中,含有Cl-个数为NA
4.利用所给的药品和主要玻璃仪器,不能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 药品 主要玻璃仪器
A 除去KI晶体中混有的I2 烧杯、圆底烧瓶、酒精灯
B 除去SO2中混有的HCl 饱和Na2SO3溶液 洗气瓶
C 除去BaSO4中混有的BaCl2 水 漏斗、玻璃棒、烧杯
D 除去乙酸乙酯中混有的乙酸 饱和Na2CO3溶液 分液漏斗、烧杯
A.A B.B C.C D.D
5.某温度下,等体积、c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中的c(H+)随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅱ表示的是盐酸的变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.取等体积的a点、b点对应的溶液,消耗的NaOH的量相同
D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
6.实验室可利用如图所示微生物电池将污水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]转化为无毒无害的物质并产生电能(M、N均为石墨电极)。有关该电池工作时的说法,正确的是( )
A.该电池在微生物作用下将电能转化为化学能
B.负极的电极反应式为H2N(CH2)2NH2-16e-+4H2O=2CO2↑+N2↑+16H+
C.每消耗22. 4LO2时,通过质子交换膜的质子数为4NA
D.该电池中电子由N经导线流向M
7.下列有关第ⅠA、第ⅡA族元素的叙述,错误的是( )
A.ⅠA的元素均为碱金属元素
B.钠单质燃烧时其焰色呈黄色
C.同一主族随着原子序数的递增,元素的金属性增强
D.由MgCO3难溶于水,可推断SrCO3也难溶于水
二、实验题
8.食盐中加KIO3可预防碘缺乏症。某研究小组制取KIO3并对其纯度进行测定,反应原理如图所示(C的加热装置已省略)。已知:装置C中的反应为3Cl2+KI+6KOH6KCl+KIO3+3H2O。
请回答下列问题:
(1)某同学为证明食盐中含有KIO3请你帮他完成试剂的选择:家用食盐、干海带(含有I-)、___________(限选生活中常用的物质)。
(2)用装置A制取氯气,若氧化剂为高锰酸钾,则反应的离子方程式为___________。
(3)橡胶管a的作用是___________;B中所盛试剂为___________;该装置的设计缺陷是___________。
(4)取装置C中溶液,加入浓盐酸,搅拌冷却,过滤,洗涤,得到KH(IO3)2粗产品。将KH(IO3)2粗产品溶于水,加入KOH调pH至中性,得KIO3产品。若装置C中溶液有KI剩余,加入浓盐酸会导致KIO3产率___________(填“偏大”“偏小”或“不影响”)。
(5)取mgKIO3产品配成250mL溶液,取25mL,加稍过量的KI与盐酸溶液,加几滴淀粉指示剂,用0.1000mol/LNa2S2O3标准液滴定至终点,测得消耗标准液的平均体积为VmL。滴定终点的现象为___________,产品中KIO3样品的纯度为___________。(已知:2+I2=+2I-)
三、工业流程题
9.五氧化二钒(V2O5)在冶金、搪瓷、磁性材料等领域具有重要的应用。实验室以含钒废料(含有V2O3、CuO、MnO、SiO2、有机物)为原料制备V2O5的工艺流程如图所示。
已知:Ⅰ.含钒离子在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系如下表所示。
pH 4~6 6~8 8~10 10~12
主要存在形式 VO2+ VO3- V2O74- VO43-
Ⅱ.25℃时,部分难溶电解质的溶度积常数如下表所示。
难溶电解质 Cu(OH)2 Mn(OH)2
溶度积常数(Ksp) 4.8×10-20 4×10-14
Ⅲ.25℃时,NH4VO3的溶解度为0.4g L-1;70℃时,NH4VO3的溶解度为63g L-1。
请回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的是___。
(2)滤渣1的用途为___(任写一种)。
(3)“调pH”的目的除了使Cu2+沉淀完全外,还有___;调节pH为7时,Cu2+是否沉淀完全?___。(写出计算过程,当溶液中离子浓度小于10-5mol L-1时,认为该离子沉淀完全)
(4)“沉锰”时,需将温度控制在70℃左右,温度不能过高或过低的原因为___。
(5)“浓缩结晶”后,需对所得NH4VO3进行洗涤、干燥。洗涤剂宜选用___;证明NH4VO3已洗涤干净的实验操作及现象为___。
(6)“煅烧”时,生成无污染性气体,该反应的化学方程式为___。
四、原理综合题
10.甲醛在医药方面有重要用途。工业上可利用反应Ⅰ: CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g)来合成甲醛。
(1)已知:
反应Ⅱ : 2CH3OH(g)+O2(g) 2HCHO(g) +2H2O(g) △H2=-313.2kJ·mol-1
反应Ⅲ: 2H2(g)+O2(g)2H2O(g) △H3=-483. 6kJ ·mol-1
则反应Ⅰ : CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g) 的△H1=_______kJ·mol-1。
(2)利用反应Ⅰ合成甲醛时,为加快化学反应速率,同时提高CH3OH的平衡转化率,可采取的措施为
_______。
(3)T ℃时,向体积恒为2L的密闭容器中充入8mol CH3OH(g)发生反应Ⅰ,5min后反应达到平衡,测得混合体系中的HCHO( g)的体积分数为20%。
①下列事实不能说明该反应已达到化学平衡状态的是_______(填序号)。
A.v正( HCHO)=v逆(H2)
B.c(CH3OH) : c(HCHO) : c(H2)=1 :1: 1
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.混合气体的密度保持不变
②5min内,v( CH3OH)=_______mol· L-1· min-1。
③其他条件不变时,向已达平衡的反应体系中充入1mol CH3OH(g)和1mol H2(g),则此时v正_______v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)在催化剂作用下,甲醇脱氢制甲醛的部分机理如下:
历程i : CH3OH→·H+·CH2OH
历程ii: ·CH2OH-→·H+HCHO
历程iii:·CH2OH+3·H+CO
历程iv:·H+·H→H2
一定条件下测得温度对甲醇的转化率(X)、甲醛的选择性(Y)的影响如图所示[甲醛的选择性(Y)= ]。 则650℃ ~750℃,反应历程ii的速率。_______(填“大于”“小于”或“等于”)反应历程iii的速率,判断理由为_______。
五、结构与性质
11.过渡金属及其化合物在生产生活中有着广泛应用。回答下列问题:
(1)过渡元素Co基态原子的核外电子排布式为_______;第四电离能,其原因是_______。
(2)Fe、Fe2+、Fe3+可以与CO、、、(尿素)等多种配体形成很多的配合物。
①配合物的熔点为-20℃,沸点为103℃,可用于制备纯铁。的结构如图所示。下列关于说法不正确的是_______(填序号)。
A.是分子晶体
B.中Fe原子的配体与互为等电子体
C.中σ键与π键之比为1∶1
D.反应中没有新化学键生成
②的电子式为_______。
③(尿素)中N原子的杂化方式为_______,组成尿素的4种元素的第一电离能由大到小的顺序为_______。
(3)Ni和As形成某种晶体的晶胞图如图所示。其中,大球为Ni,小球为As,距离As最近的Ni构成正三支柱,其中晶胞下方As原子坐标为(,,)。
①Ni的配位数为_______。
②已知晶胞底面边长为apm,高为cpm,NA为阿伏加德罗常数。则晶胞密度为_______。
六、有机推断题
12.有机物H是合成抗肿瘤药物的重要中间体,其合成路线如图:
完成下列填空:
(1)A的分子式为_____。④的反应类型为_____。
(2)E中含有的含氧官能团名称为_____。写出F的结构简式_____。
(3)反应②的化学方程式为_____。
(4)合成过程中使用TBSCl试剂的目的是_____。
(5)G的同分异构体有多种,写出一种满足下列条件的结构简式_____
①能使石蕊试液变色;②能发生银镜反应;③分子中含有两个甲基。
试卷第11页,共33页
试卷第11页,共33页
参考答案:
1.D
【详解】A.Na2SiO3可用作木材防火剂和粘合剂,A正确;
B.Fe2O3常用作红色油漆和涂料,B正确;
C.低级酯具有特殊的香味,故酯类物质可作饮料、糖果、香水、化妆品中的香料,C正确;
D.Al(OH)3可用于治疗胃酸过多,但Na2CO3溶液的碱性太强,会腐蚀胃肠道,不可用于治疗胃酸过多,D错误;
故答案为:D。
2.B
【详解】A.由该物质的结构简式可知,该物质的分子式为C10H12O2,A正确;
B.该物质含有羟基、醚键、碳碳双键共3种官能团,B错误;
C.该物质的分子式为C10H12O2,根据元素守恒,该物质完全燃烧只生成CO2、H2O两种产物,C正确;
D.1mol苯环完全加成需要3moH2,1mol碳碳双键与1molH2发生加成反应,因此1mol该物质最多与反应,D正确;
答案选B。
3.C
【详解】A.2.4g 镁离子的物质的量为,1个镁离子的核外电子数为10个,则0.1镁离子的最外层电子数为,A错误;
B.2.3g金属钠物质的量为,金属钠与氧气反应,钠元素由0价上升到+1价,则0.1mol金属钠完全与氧气反应失去的电子数为0.1 ,B错误;
C.N2和O2为双原子分子,标准状况下,2.24L N2和O2的混合气体物质的量为,则0.1mol N2和O2的混合气体含有的原子数为0.2,C正确;
D.溶液体积未知,无法计算氯离子的数目,D错误;
故答案为:C。
4.B
【详解】A.因为碘单质易升华,所以除去KI晶体中混有的I2可以用升华法,烧杯、圆底烧瓶、酒精灯可以实现实验目的,故A不符合题意;
B .SO2和饱和Na2SO3溶液会反应,所以除去SO2中混有的HCl,不能用饱和Na2SO3溶液,应该用饱和NaHSO3溶液,所以不能达到实验目,故B符合题意;
C .BaSO4难溶于水,BaCl2易溶于水,除去BaSO4中混有的BaCl2,可以用过滤的方法除去,用漏斗、玻璃棒、烧杯可以实现实验目的,故C不符合题意;
D.饱和Na2CO3溶液可以和乙酸反应,所以用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸,然后再分液,分液漏斗、烧杯可以实现实验目的,故D不符合题意;
故答案为:B。
5.B
【详解】A. 某温度下,等体积、c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中氢离子浓度变化大的为盐酸,醋酸溶液中存在电离平衡,加水稀释促进电离平衡正向进行,氢离子浓度变化小的为醋酸,则Ⅰ为盐酸,Ⅱ为醋酸,故A错误。
B. b点溶液中离子浓度大,c点氢离子浓度小,b点的导电性比c点溶液的导电性强,故B正确。
C. 图象中a为醋酸,b为盐酸,溶液中氢离子浓度不同,取等体积的a点、b点对应的溶液,消耗的NaOH的量不相同,故C错误。
D. 图象可知b点氢离子浓度小于a点氢离子浓度,c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液中醋酸浓度大于盐酸,b点酸的总浓度小于a点酸的总浓度,故D错误;
故选B。
【点睛】本题解题关键是利用图象去判断曲线所代表的物质,某温度下,等体积、c(H+)相同的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,溶液中氢离子浓度变化大的为盐酸,醋酸溶液中存在电离平衡,加水稀释促进电离平衡正向进行,氢离子浓度变化小的为醋酸,则Ⅰ为盐酸,Ⅱ为醋酸。
6.B
【详解】A.该电池是原电池,电池在微生物作用下将化学能转化为电能,A错误;
B.负极上H2N(CH2)2NH2失去电子,发生氧化反应,产生N2、CO2,电极反应式为:H2N(CH2)2NH2-16e-+4H2O=2CO2↑+N2↑+16H+,B正确;
C.状况不知,无法由气体的体积求物质的量,所以无法求通过质子交换膜的质子数, C错误;
D.该电池中N极上氧气得电子发生还原反应、N为正极,M为负极,电子由M经导线流向N,D错误;
故合理选项是B。
7.A
【详解】A.ⅠA的元素包括H、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr,其中氢元素不属于碱金属元素,A错误;
B.钠单质或含钠元素的化合物在灼烧时使火焰呈黄色,即Na元素的焰色试验为黄色,B正确;
C.同一主族元素的原子最外层电子数相同,从上到下原子核外电子层数增多,原子半径增大,最外层电子离核越远,越容易失去电子,元素的金属性逐渐增强,C正确;
D.Mg、Ca、Ba、Sr都是第ⅡA族元素,由MgCO3、CaCO3、BaCO3均难溶于水,可推断SrCO3也难溶于水,D正确;
故合理选项是A。
8.(1)食醋和淀粉(合理答案均给分)
(2)2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(3) 保证浓盐酸顺利流下 饱和食盐水 无尾气处理装置
(4)偏小
(5) 滴入最后一滴(半滴)标准液时,溶液由蓝色变为无色且30秒内不变色
【分析】高锰酸钾和浓盐酸常温下生成氯气,氯气通过饱和食盐水B装置除去氯化氢后进入C和碘离子反应生成碘酸钾;
滴定实验的步骤是:滴定前的准备:滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录,锥形瓶:注液体→记体积→加指示剂;滴定:眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化;终点判断:记录数据;数据处理:通过数据进行计算;
【详解】(1)碘酸根离子和碘离子在酸性条件下会生成能使淀粉变蓝色的碘单质,故试剂可以选择:家用食盐、干海带(含有I-)、食醋和淀粉;
(2)高锰酸钾和浓盐酸常温下生成氯化锰、氯气和水,反应为2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
(3)橡胶管a的作用是平衡装置中压强,保证浓盐酸顺利流下;生成的氯气含有挥发的氯化氢气体,故B中所盛试剂为饱和食盐水,目的是吸收氯化氢;尾气中含有有毒的氯气,该装置的设计缺陷是无尾气处理装置;
(4)碘离子具有还原性,过量的碘离子在酸性条件下会和KIO3反应,导致KIO3产率偏小;
(5)KIO3和碘离子生成碘单质,,结合反应2+I2=+2I-可知,,则产品中KIO3样品的纯度为=。
9. 除去有机物杂质,并将V2O3氧化为V2O5 制作光导纤维、制作玻璃、制取硅胶、制取硅单质等 使含钒离子以VO3-形式存在 调节pH为7时,溶液中c(Cu2+)==mol L-1=4.8×10-6mol L-1<10-5mol L-1,Cu2+沉淀完全 温度过低时,反应速率较慢,NH4VO3可能提前结晶析出,导致产率较低;温度过高时,NH4HCO3分解使原料的利用率降低,并导致环境污染 冷水(或酒精溶液) 取少量最后一次洗涤液于洁净试管中,滴加BaCl2溶液,若无明显现象,则证明NH4VO3已洗涤干净 4NH4VO3+3O22V2O5+2N2+8H2O
【分析】含钒废料(含V2O3、CuO、MnO、SiO2、A12O3、有机物)焙烧,可除去有机物,将V2O3氧化为V2O5,加入硫酸酸溶,得到滤渣1为SiO2,滤液调节pH可生成氢氧化铝、氢氧化铜沉淀,过滤后滤液加入碳酸氢铵,可生成碳酸锰沉淀,滤液加入过量硫酸铵,浓缩、结晶,可得到NH4VO3,煅烧可生成V2O5,以此解答该题。
【详解】根据流程图中的信息可知“焙烧”的目的是除去有机物杂质,并将氧化为;
所得焙烧产物加入稀硫酸后,只有与稀硫酸不反应,所以滤渣1是,其用途为制作光导纤维、制作玻璃、制取硅胶、制取硅单质等;
“调pH”的目的除了使Cu2+沉淀完全外,还有使含钒离子以形式存在,调节pH为7时,溶液中,Cu2+沉淀完全;
“沉锰”时,需将温度控制在左右,温度不能过高或过低的原因为温度过低时,反应速率较慢,可能提前结晶析出,导致产率较低;温度过高时,分解使原料的利用率降低,并导致环境污染;
浓缩结晶后,需对所得进行洗涤、干燥,根据题目提供信息可知的溶解度随温度升高会增大,为减小其溶解,可以选择冷水或酒精溶液来洗涤;证明已洗涤干净的实验操作及现象为:取少量最后一次洗涤液于洁净试管中,滴加溶液,若无明显现象,则证明已洗涤干净,;
煅烧”时,生成的无污染性气体为氮气,结合电子守恒和元素守恒可知发生反应的化学方程式为。
【点睛】配平氧化还原方程式时先分析元素化合价的变化,找出氧化剂还原剂和氧化产物还原产物,之后依据电子守恒和元素守恒配平反应方程式。
10.(1)+85.2
(2)升高温度
(3) BD 0.2 小于
(4) 小于 由图可知650℃~750℃,甲醇生成甲醛的转化率减小,甲醛的选择性变小,即生成的甲醛减少,CO增多,所以反应历程ii的速率小于反应历程iii的速率;
【详解】(1)由盖斯定律可得,ΔH1=(ΔH2 ΔH3)=( 313.2+483.6)kJ·mol 1= +85.2kJ·mol 1;
故答案为:+85.2。
(2)用甲醇合成甲醛时,为加快化学反应速率,同时提高CH3OH的平衡转化率,且反应为吸热反应,因此可采取升高温度的措施;
故答案为:升高温度。
(3)①当ν正(HCHO)=v逆(H2)时,说明反应已经达到平衡状态,A项正确;B.c(CH3OH)∶c(HCHO)∶c(H2)=1∶1∶1时不能说明反应已经达到平衡状态,B项错误;;C.该反应前后气体分子数不等,当混合气体的平均相对分子质量不变时,混合体系中气体总物质的量不变,说明反应已经达到平衡状态,C项正确 ;D.该反应在体积不变的容器中进行,反应过程中混合气体的密度始终保持不变,故混合气体的密度不变时不能说明反应已经达到平衡状态,D项错误;②平衡时混合体系中HCHO(g)的体积分数为20%,若甲醇消耗的物质的量为xmol,则,x=2mol,则5min内,v(CH3OH)= =0.2mol·L 1·min 1;③反应达平衡时,CH3OH(g)、HCHO(g)、H2(g)的物质的量浓度分别为3mol·L 1、1mol·L 1、1mol·L 1,该条件下反应的平衡常数K=,向已达平衡的反应体系中充入1mol CH3OH(g)和1mol H2(g)时,CH3OH(g)、HCHO(g)、H2(g)的物质的量浓度分别为3.5mol·L 1、1mol·L 1、1.5mol·L 1,则浓度商Q=>,反应向逆反应方向进行,故v正小于v逆。
故答案为:BD;0.2;小于。
(4)由图可知650℃~750℃,甲醇生成甲醛的转化率减小,甲醛的选择性变小,即生成的甲醛减少,CO增多,所以反应历程ii的速率小于反应历程iii的速率;
故答案为:小于;由图可知650℃~750℃,甲醇生成甲醛的转化率减小,甲醛的选择性变小,即生成的甲醛减少,CO增多,所以反应历程ii的速率小于反应历程iii的速率;
11.(1) 或 Fe失去的是较稳定的中的一个电子,Co失去的是中的一个电子
(2) D
(3) 6
【详解】(1)过渡元素的原子序数是27,其基态原子的核外电子排布式为;因为3+的价电子排布式为,第四电离能是失去的是较稳定的中的一个电子,而3+的价电子排布式为,第四电离能是失去的是中的一个电子,所以第四电离能;
(2)①A.配合物的熔点为-20℃,沸点为103℃,可知属于分子晶体,故A正确;。
B.中原子的配体为,与原子总数相等,价电子数也相同,所以、属于等电子体,故B正确;
C.与形成5个配位键即键,每个分子中含有1个键和2个键,σ键与π键之比为1∶1,故C正确;
D.反应得到单质,形成金属键,故D错误;
选D。
②与互为等电子体,等电子体的结构相似,所以的电子式为。
③(尿素)中N原子形成3个键,有1个孤电子对,价层电子对个数是4,所以N原子的杂化方式为,同一周期元素,其第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第ⅡA族、第ⅤA族第一电离能大于同周期相邻元素,所以第一电离能;
(3)①晶胞含原子2个,原子2个,化学式为,配位数之比应为1∶1;与配位的形成正三棱柱,的配位数是6,所以的配位数为6;
②由配位的形成正三棱柱可判断,该三棱柱底面为正三角形,晶胞底面夹角为和,底面积为 ,所以晶胞密度为 。
12.(1) C9H18O2 取代反应(或酯化反应)
(2) 羟基
(3)2 +O22 +2H2O
(4)保护-CH2OH基团不被氧化
(5)或或或或
【分析】A中羟基上的氢原子发生取代反应生成B,B中醇羟基发生氧化反应生成C,C和CH2=CHMgBr反应生成D,D发生取代反应生成E,将反应①中消除的羟基重新引入,合成过程中使用TBSCl试剂的目的是保护 CH2OH不被氧化,E发生氧化反应生成F,由E的分子式可知,F在组成上减去2个氢原子、增加1个氧原子生成E,结合H中含有2个酯基,可知E中 CH2OH转化为 COOH生成F,故F结构简式为。
(1)
根据A的结构简式可知,A的分子式为C9H18O2,反应④是与CH3COOCH2CH=CHCH2OH发生酯化反应,也属于取代反应;
故答案为C9H18O2,取代反应(或酯化反应);
(2)
E中含有的含氧官能团名称为羟基;据分析可知F结构简式为;
故答案为羟基,;
(3)
反应②的化学方程式为2 +O22 +2H2O;
故答案为2 +O22 +2H2O;
(4)
反应中TBSCl与 CH2OH中羟基发生反应,反应②中间羟基氧化生成醛基,在反应③过程中将反应①中消除的羟基重新引入,合成过程中使用TBSCl试剂的目的是保护 CH2OH不被氧化;
故答案为保护 CH2OH不被氧化;
(5)
G的结构简式为CH3COOCH2CH=CHCH2OH,G的同分异构体满足下列条件:①能使石蕊试液变色,说明含有羧基;②能发生银镜反应,说明含有醛基;③分子中含有两个甲基,符合条件的同分异构体结构简式为或或或或;
故答案为或或或或。
【点睛】本题考查有机物推断和合成,侧重考查分析、推断及知识综合运用能力,利用反应前后物质碳链结构、官能团结构变化正确推断各物质结构简式是解本题关键,采用知识迁移、逆向思维结合原料和目标产物结构差异性进行合成路线设计,题目难度中等。
答案第11页,共22页
答案第11页,共22页