湖南省衡阳市名校2022-2023学年高三下学期5月第4周好题推荐
化学试题
一、单选题
1、明代宋应星所著《天工开物》中详细介绍了竹纸的制造工艺流程,其中“煮楻足火”工序是指加入石灰蒸煮以除去竹料中的木质素、树胶等杂质。另外,为了防止书写时墨迹在纸面扩散,古代及现代造纸都要加入一些矿物性白粉填充纸纤维之间的孔隙。下列说法中错误的是( )
A.纸的主要化学成分为纤维素,纤维素属于多糖
B.纸张中的纤维素分子是通过氢键和范德华力相结合的
C.纸张燃烧后产生的灰白色部分主要成分为炭
D.推测木质素分子中可能含有酸性官能团
2、是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.500 mL 0.1 mol/L的溶液中,含有的阳离子总数为
B.12 g石墨晶体中含有六元环
C.某燃料电池工作时,当通过固体氧化物电解质时,负极释放电子数目为
D.56 g Fe高温下与水蒸气反应,若生成气体分子数为时,消耗Fe的质量为28 g
3、矾是某些金属硫酸盐结晶水合物的统称,常见的矾有白矾、胆矾、黄矾、绿矾等。下列说法错误的是( )
A.白矾溶于水生成胶体,常用于絮凝酸性废水中的悬浮杂质
B.加热胆矾,将生成的气体通入水中可制得硫酸
C.在酸性硫酸铁溶液中,在存在足够时,适当升高溶液的pH可析出黄矾沉淀
D.绿矾隔绝空气强热,残留固体粉末为棕红色
4、下列对图示装置中“①试剂及其作用”分析错误的是( )
选项 实验目的 实验装置 ①试剂及其作用
A 制备乙炔并检验其生成 溶液,除去乙炔中的杂质气体
B 制备次氯酸钠溶液 饱和食盐水,除去中混有的HCl杂质
C 测定部分变质的样品的纯度 浓硫酸,干燥
D 验证与反应作供氧剂 无需试剂
A.A B.B C.C D.D
5、普鲁士蓝晶体的骨架结构稳定,离子通道很大,很容易进行可逆的离子嵌入/脱嵌反应,是少数能够容纳较大的碱性阳离子的正极基体材料之一。普鲁士蓝与普鲁士白之间可因嵌入和脱嵌而发生相互转化,如图所示。下列说法错误的是( )
A.配位后碳氨三键键能变小
B.普鲁士蓝向普鲁士白转化过程中,增大
C.普鲁士蓝中,的d轨道参与杂化
D.在普鲁士白晶体中,与距离最近且相等的数目为12
6、与有机物N-501(其主要成分为2羟基-5仲辛基二甲苯甲酮肟,简写为HA)可形成一种螯合物,从而萃取水溶液中的铜离子,其萃取过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.HA中苯环上的—OH移至4号位会增大其水溶性
B.HA与中的N原子杂化类型不同
C.HA萃取的过程中,既有σ键的断裂又有σ键的形成
D.水溶液的碱性增强,HA萃取的能力可能减弱
7、上海交通大学环境科学与工程学院某课题组提出了一种太阳能驱动的基于氯自由基反应的光电催化系统,可以实现氨氮高选择性地转化为,其原理如图所示。
下列说法错误的是( )
A.在光照下激发产生和分别具有强氧化性和强还原性
B.阳极电极反应式为与在该体系中可实现循环
C.水溶液中的铵态氮、硝态氮及亚硝态氮均在阴极经多次循环最终转化成
D.阴极区发生反应时周围溶液pH增大
8、是生产硫酸的催化剂,工业上常用钒炉渣(主要含,还有少量等杂质)制备的流程如图所示。下列说法错误的是( )
已知:①;②沉钒前测定滤液中
A.滤液1的主要化学成分是
B.“除杂”时升高温度不利于除硅,有利于除磷
C.为使钒元素的沉降率达到90%以上,调节不小于
D.整个流程中至少有两种气体产生
9、X、Y、Z、W、R均为元素周期表中的短周期元素,且原子序数依次递增。我国研发中子俘获治疗装置可以精确地将癌细胞杀死,其反应式之一为的中子数=质子数。Z元素与W、R元素可分别形成化合物,其分子构型均为平面正三角形,Y元素与W、R元素可分别形成化合物YW、YR,。下列说法正确的是( )
A.第一电离能:X>W>R
B.的中子数为3
C.中的Z—W键长小于中的Z—W键长
D.熔沸点:
10、美托拉宗是一种利尿、降压药,其合成路线如图所示。下列说法错误的是( )
A.设计步骤“甲→乙”的目的是保护
B.苯环上有氯取代基时,其邻位上的氢往往比间位上的氢活泼
C.试剂a可以是酸性高锰酸钾溶液
D.“丁→戊”属于取代反应,另一产物为
11、25 ℃时,向溶液中缓慢通入HCl气体,溶液中p(粒子浓度比)与pH的变化关系如图所示。已知。下列说法中正确的是( )
A.表示pH与之间的关系
B.NaHR溶液中水电离的
C.M点溶液中
D.溶液pH=2.8时,
12、1934年,居里夫妇通过核反应得到了,开创了人造核素的先河。该核素可发生正电子衰变,其核反应方程式如下:。X、Y为同一周期的短周期元素,X的质子数与中子数相等,价电子排布式为。不列说法错误的是( )
A.可以用X的最高价含氧酸制备HBr、HI
B.Y的常见氧化物中,Y采取杂化
C.X、Y的氯化物中各原子最外层均满足8电子稳定结构
D.X、Y的单质形成的晶体类型不同
13、下列说法正确的是( )
A.的浓溶液为绿色:为绿色
B.牙膏中添加氟化物能预防龋齿:
C.常温下,铝与浓硝酸反应:
D.用检验
14、阿莫西林是一种最常用的半合成青霉素类广谱β-内酰胺类抗生素,是目前应用较为广泛的口服青霉素之一。其结构如图所示:
下列有关阿莫西林的说法错误的是( )
A.化学式为 B.分子中含4个手性碳
C.该物质具有两性 D.能发生氧化反应、消去反应
15、如图所示化合物甲具有规则的平面六边形环状结构(结构和性质与苯相似)。化合物乙可用于生产催化剂、稳定剂、阻聚剂、电镀添加剂等,也用作聚合物的交联剂和医药原料。W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Y、Z同周期。下列说法正确的是( )
A.Z的氢化物熔沸点比Y的氢化物熔沸点高
B.X的最高价氧化物的水化物为一元弱酸且在热水中溶解度小
C.化合物乙中的四种元素既可形成共价化合物也可形成离子化合物
D.化合物甲中的大Ⅱ键为
16、金属卤化物钙钛矿由于高吸收系数、可调的能带结构、长载流子寿命等优异特性,成为物理、材料及能源等多领域的“明星”材料。其中铯铅溴化物晶胞结构如图,已知晶胞边长为,阿伏加德罗常数为。有关该晶体的说法错误的是( )
A.Br的电子云伸展方向有9种 B.位于由构成的八面体空隙
C.的配位数为8 D.晶体密度为
17、图示为锂硫电池的工作示意图,其中电解液为醚类(易挥发,易燃烧),正极在放电过程中存在以下过程:
I.可溶性高的长链结构变化:;
Ⅱ.转变为不可溶的短链结构变化:;
Ⅲ.Li的硫化物沉积到正极上。
下列说法错误的是( )
A.该电池中锂电极电势比硫电极电势低
B.该电池充电时正极反应为
C.放电过程中Li电极发生氧化反应,锂离子脱出电极
D.该电池在使用和保存时要注意避免高温环境
18、以软锰矿(主要成分为,还含少量Fe、Si、Al、Ca、Mg等的氧化物)和硫铁矿(主要成分为)为原料,制备的流程如图甲。
已知:硫酸浸取时,和颗粒构成两个原电池反应,其原理如图乙所示(部分产物未标出)。“沉淀”步骤中得到含少量的固体。下列说法错误的是( )
A.生成单质S的离子方程式为,随硫铁矿用量增加,生成的单质硫会覆盖在颗粒表面,减少了的生成,可能导致锰的浸出率下降
B.可以通过调节pH然后过滤除去Fe、Al、Si元素乙
C.氧化步骤中只发生反应
D.沉淀后的悬浊液加热通空气过程中,溶液pH可能先无明显变化后迅速下降
19、电位滴定法是根据滴定过程中指示电极电位的变化来确定滴定终点的一种滴定分析方法。在化学计量点附近,被测离子浓度发生突跃,指示电极电位也产生了突跃,进而确定滴定终点。常温下,利用0.1 mol/L的盐酸滴定30 mL含一定浓度的溶液,其电位滴定曲线与pH曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.水的电离程度:
B.a点时,此时溶液中离子浓度:
C.b点溶液中存在:
D.d点溶液中存在:
二、填空题
20、甲烷化是有效利用资源的途径之一,已在“碳中和”方面显示出较大潜力。
I.1902年,法国化学家保罗·萨巴捷首次报道了的甲烷化。
(1)甲烷化反应:。
①分子中C原子价层电子对数为__________;
②的摩尔生成焓为_________。(已知:在一定压力与温度下,由最稳定的单质合成1 mol纯物质B的反应焓变,叫作物质B的摩尔生成焓。单质的摩尔生成焓为0,的摩尔生成焓分别为)
(2)化学反应速率常数随温度变化关系的经验公式为(为活化能,假设其受温度影响忽略不计,k为速率常数,R和C为常数)。
①甲烷化反应的随的变化关系如图甲所示,其中表示随温度变化的为曲线__________,理由是___________。
②为探究催化剂m、n的催化效率,进行了相应的实验,依据实验数据获得图乙所示曲线。在催化剂m作用下,该反应的活化能___________。假设催化剂m的催化效率大于n的催化效率,请在图乙中画出催化剂n的相应曲线。
Ⅱ.在负载型金属催化作用下,可实现低温下甲烷化。其中涉及的主要反应如下:
反应i:(主反应)
反应ii:(副反应)
(3)向恒压、密闭容器中通入和,平衡时的物质的量随温度的变化如图丙所示。
①图中曲线B代表的是__________;
②在600 ℃时,反应ⅱ的压强平衡常数___________。(保留2位有效数字,分压=总压×物质的量分数)
Ⅲ.甲烷化过程中,活化的可能途径如图丁所示。
(4)CO是活化的优势中间体,可能的原因是___________。
参考答案
1、答案:C
解析:本题考查纸的主要化学成分、造纸工序中的化学反应等知识。A.纸的主要化学成分是纤维素,属于多糖,正确;B.纤维素是多羟基葡萄糖聚合物,能够形成分子内和分子间氢键,纤维素大分子间通过范德华力相结合,正确;C.炭是黑色的,纸张燃烧后产生的灰白色部分主要成分是矿物性白色填料,错误;D.根据“加入石灰蒸煮以除去竹料中的木质素”,可以推测木质素分子中可能含有酸性官能团,正确。
2、答案:B
解析:本题通过阿伏加德罗常数相关计算考查电解质溶液中的定量关系、晶体结构分析、氧化还原反应分析等。溶液中存在电荷守恒:,则含有的阳离子总数大于,A错误;根据均摊法可知,石墨晶体中一个六元环含有的C原子个数为,12 g石墨中含1 mol C原子,故含有六元环,B正确;当通过固体氧化物电解质时,负极释放才能维持电荷守恒,C错误;依据可知,当生成的分子数为时,消耗Fe的质量为42 g,D错误。
3、答案:A
解析:本题考查盐类的水解及影响平衡移动的因素,分解反应及其产物分析等。溶于水后,发生水解反应:,酸性废水中较大,使水解平衡向逆反应方向移动,絮凝效果降低,A错误;,挥发出的与反应生成,B正确;硫酸铁在含的水溶液中发生不完全水解反应生成碱式盐:;当升高溶液的pH能促使平衡向正反应方向移动生成黄矾,C正确;S(Ⅵ)具有强氧化性,强热时S(Ⅵ)能将Fe(Ⅱ)氧化成Fe(Ⅲ),生成棕红色的,反应的化学方程式为,D正确。
4、答案:D
解析:本题考查实验方案设计与评价。电石中含有CaS杂质,电石与水反应生成乙炔的同时,有还原性气体产生,溶液可吸收气体,防止给乙炔的检验造成干扰,A正确;饱和食盐水可除去混在中的HCl,防止发生副反应,消耗原料NaOH,使NaClO产量降低,B正确;浓硫酸可吸收中混有的水蒸气,防止其被碱石灰吸收,造成实验误差,C正确;可能未与完全反应,需要在①中使用NaOH溶液吸收未反应的,防止尖嘴处的体积分数过小不能被检出,D错误。
5、答案:B
解析:本题考查离子晶体的电荷守恒、杂化类型、配位数等物质结构与性质的知识。在普鲁士蓝晶体中,与或形成配位键,中C、N之间的电子云密度减小,C、N对成键电子的作用力减弱,键长增加,键能减小,A正确;普鲁士蓝向普鲁士白转化时,嵌入,正电荷增多,为了维持电荷守恒,转化为,减小,B错误;普鲁士蓝中,与6个成键,则的d轨道参与杂化,C正确;观察示意图,填充在晶胞的体心,位于棱心,故与距离最近且相等的数目为12,D正确。
6、答案:B
解析:本题考查分子间氢键与溶解性的关系、杂化方式的判断、萃取过程中化学键的断裂与形成。HA含有分子内氢键,水溶性较差,将HA中苯环上的—OH移至4号位,有利于与形成分子间氢键,水溶性增强,A正确;HA中N原子和中的N原子均为杂化,HA与中的N原子杂化)类型相同,B错误;萃取时,HA中O—H键断裂,并形成4个配位键,它们都是σ键,C正确;依据萃取反应可知,溶液碱性增强可增大萃取率,但碱性过大会生成沉淀,萃取产率降低,D正确。
7、答案:C
解析:本题考查电极反应式的书写、电解过程中溶液pH变化与物质的转化关系、原料的循环利用。观察原理图可知在光照下激发产生和,将氧化为经导线移至阴极将、分别还原为等,A正确;阳极发生反应再被溶液中的还原为与在该体系中可实现循环,B正确;水溶液中的铵态氮被阳极产物直接氧化为,C错误;阴极区发生一系列电极反应:、、、、增大,溶液pH增大,D正确。
8、答案:B
解析:本题考查物质制备方法,除杂方法、有关的计算等。“焙烧”时转化成,溶浸时只有不溶于水,A正确;“除杂”时升高温度,水解程度增大,导致除磷率下降,但升温促进水解生成沉淀,有利于除硅,B错误;要使钒元素的沉降率达到90%以上,则“沉钒”后溶液中,则溶液中,C正确;“焙烧”时发生反应:、等,“煅烧”时发生反应:,D正确。
9、答案:A
解析:本题考查核素、元素周期表、分子的空间构型、第一电离能、键长比较等知识。若中的W、R为-1价时,Z为+3价,可能为等,根据题目信息“其分子构型均为平面正三角形”及“X、Y、Z、W、R均为元素周期表中的短周期元素,且原子序数依次递增”,故分别为;若中的W、R为-2价时,Z为+6价,只有一种化合物,不符合题目描述,故Z为B元素,W、R分别为F元素、Cl元素。根据信息“Y元素与W、R元素可分别形成化合物YW、YR”,推知Y为Li元素,根据核反应式及信息“的中子数与质子数均相等”,得,则,故X为He元素。He为稳定结构,最大,F的原子半径小于Cl,故,A正确;根据上述推理为,中子数为4,B错误;中3个F原子各提供1个全充满的2p轨道,与B原子的空p轨道肩并肩形成大π键,键能增大,键长变短,在与LiF形成时,中大π键被破坏,B—F键的键能减小,键长变长,C错误;LiF、LiCl为离子晶体,其阴、阳离子的电荷数相同,但,故离子键强度:LiF>LiCl,熔沸点:LiF>LiCI,均为分子晶体,后者相对分子质量较大,分子间作用力较大,熔沸点:,D错误。
10、答案:D
解析:本题考查有机反应类型、有机物中官能团的性质等有机化学基础知识。对比有机分子甲与戊的结构简式发现两者都有具有还原性,设计步骤“甲→乙”的目的是防止“丙→丁”氧化时将氧化,A正确;观察步骤“乙→丙”发现苯环上的取代反应发生在氯原子的邻位上,B正确;对比丙、丁的结构可知,苯环上的甲基被氧化为羧基,可选用酸性高锰酸钾溶液,C正确;“丁→戊”为酰胺基在碱性条件下的水解反应,除生成戊外,另一产物为,D错误。
11、答案:C
解析:本题考查电离常数表达式的应用、酸式盐溶液的酸碱性及其对水的电离的影响、物料守恒、溶液中粒子浓度大小。向溶液中缓慢通入HCl气体,依次发生离子反应:、。的,溶液pH越大,则越小,越大,则表示pH与之间的关系,A错误;依据,得在水溶液中既能发生电离:,同时也能发生水解:,电离程度大于水解程度,故NaHR溶液显酸性,NaHR溶液中水的电离受到电离出来的的抑制,其溶液中水电离的,B错误;M点溶液中:,,由物料守恒知,,则,C正确;,当pH=2.8时,,得,D错误。
12、答案:C
解析:本题考查磷酸的性质、二氧化硅及硅酸盐的立体构型、稳定结构、晶体类型等知识。X的质子数与中子数相等,价电子排布式为,故X为;又X、Y为同一周期的短周期元素,核反应方程式应满足质子守恒、电子守恒、中子守恒、质量守恒,则Y为Si,是难挥发性酸,可以用来制取易挥发的HBr、HI,A正确;具有正四面体结构,Si采取杂化,B正确;中各原子最外层满足8电子稳定结构,但中的P是10电子结构,C错误;红磷、白磷属于分子晶体,硅属于共价晶体,D正确。故选C。
13、答案:D
解析:本题考查元素化合物知识、化学方程式的书写。的浓溶液为绿色的原因:(蓝色)(黄色),黄色与蓝色混合后呈现绿色,A错误;牙膏中添加氟化物能预防龋齿的原因:,B错误;常温下,铝遇浓硝酸钝化,C错误;用检验的原理:,D正确。故选D。
14、答案:D
解析:本题考查化学式、官能团性质、反应类型、手性碳等知识。根据结构简式可知阿莫西林的化学式为,A正确;手性碳的特征:连有4个不同的原子或原子团,其手性碳(图中用“*”标出)为,共4个,B正确;氨基具有碱性,可以与酸反应,羧基和酚羟基具有酸性,可以与碱反应,该物质具有两性,C正确;该物质含有酚羟基可以发生氧化反应,但不能发生消去反应,D错误。故选D。
15、答案:C
解析:本题考查元素周期表、元素周期律、化合物的性质、物质结构等知识。根据题干及物质结构可知,W、X、Y、Z、Q依次为H、B、C、N、S元素。Z的氢化物为,Y的氢化物为烃类化合物,碳原子个数越多,熔沸点越高,无法比较,A错误;B元素的最高价氧化物的水化物为一元弱酸,在热水中会破坏硼酸分子间氢键,形成硼酸与水分子间的氢键,溶解度增大,B错误;化合物乙中的元素为H、C、N、S,可形成共价化合物(HSCN),也可形成离子化合物(),C正确;化合物甲的结构类似于苯,三个氮各提供一对电子,三个B提供空轨道,形成的大Ⅱ键为,D错误。故选C。
16、答案:C
解析:本题考查原子结构、晶体空隙、配位数及晶体密度的计算。Br的电子排布式为,电子云的伸展方向:s为1种,p为3种,d为5种,Br的电子云伸展方向共9种,A正确;根据图中晶胞结构可知位于由构成的八面体空隙中,B正确;的配位数为与距离最近且相等的数目,共12个,C错误;该晶体化学式为,密度为,故选C。
17、答案:B
解析:本题考查氧化还原反应、锂离子电池充放电原理等基本概念。根据题干描述和图示可知,放电过程中Li电极为原电池的负极,电子从低电势流向高电势,故锂电极电势比硫电极电势低,A正确;电池正极为硫电极,根据题干(正极放电过程和S元素化合价的变化)可写出正极发生的反应为,充电过程中,正极上变为,发生的反应为,B错误;放电过程中Li电极为原电池的负极,Li失去电子变为,发生氧化反应,脱出电极,C正确;根据题干中“电解液为醚类”,醚易挥发、易燃,高温条件下易引发安全事故,因此使用和保存时需避免高温环境,D正确。故选B。
18、答案:C
解析:本题考查氧化还原反应、物质分离提纯等基础知识。根据图示可得生成单质S的离子方程式为,随硫铁矿用量增加,生成的单质硫覆盖在颗粒表面,减少了的生成,由于参与锰的浸出反应,所以的减少可能导致锰的浸出率下降,A正确;可以通过调节pH使转化为、同一起过滤除去,B正确;氧化步骤中除发生反应外,还发生反应:,C错误;沉淀后的悬浊液加热通空气过程中,开始发生反应:,溶液pH无明显变化,后发生反应:,生成溶液,pH减小,D正确。故选C。
19、答案:D
解析:本题考查弱电解质的电离、离子浓度比较、物料守恒、电荷守恒、盐类水解等知识。滴定过程中,含钠溶质变化为、,由电位滴定特点知两点分别为第一滴定终点和第二滴定终点。据此分析:随滴定的进行,水的电离程度越来越小,故水的电离程度:,A正确;a点溶质为、NaHA、NaCl且定量关系为1:1:1,比水解程度大,故离子浓度关系为,B正确;b点溶质为NaHA、NaCl且定量关系为1:1,据物料守恒得关系式:,或者满足最初溶液中的Na元素与含A元素微粒之和的2:1关系,据物料守恒得,C正确;d点溶液中据电荷守恒得,D错误。故选D。
20、答案:(1)①2
②
(2)①M;根据可知,温度升高时,活化能大的反应其k增幅大;甲烷化反应为放热反应,正反应的活化能小于逆反应的活化能,故减小时,变化的幅度比及大,所以曲线M表示
②90;
(3)①
②0.54
(4)生成中间体CO反应的活化能小,反应速率快;中间体CO能量低,稳定,利于生成(或反应放热,有利于中间体CO的生成)
解析:本题考查化学原理的应用,具体考查热化学方程式有关的计算、活化能、反应历程分析、平衡移动等化学反应原理基础知识。
(1)①中心原子价层电子对包括σ键电子对和孤电子对,在分子中C原子的σ键电子对数为2,孤电子对数为0,故C原子的价层电子对数为2;②设的摩尔生成焓为x,生成物的总摩尔生成焓-反应物的总摩尔生成焓。
(2)①甲烷化反应为放热反应,正反应的活化能小于逆反应的活化能,根据可知减小时,变化的幅度比大,故曲线M表示随温度的变化曲线;②将图乙中的数据代入,解得,催化剂m的催化效率大于催化剂n,即相同条件下使用催化剂m对应的小于使用催化剂n对应的,—为曲线斜率,则催化剂m催化下的曲线斜率较大,且两条线与纵轴交点相同。
(3)①反应ⅰ为放热反应,反应ⅱ为吸热反应,温度较低时有利于反应ⅰ进行,温度较高时有利于反应ⅱ的进行,温度升高,反应ⅰ平衡逆向移动,含量减小,反应ⅱ平衡正向移动,CO含量增大,因此曲线A代表,曲线C代表CO,曲线B代表;②由图可知:600 ℃时,,由O原子守恒可知:,由H原子守恒可知:,反应ⅱ为气体分子数不变的反应,因此反应ⅱ的压强平衡常数。
(4)由图可知,生成中间体CO反应的活化能小,化学反应速率快;中间体CO能量低,稳定,利于生成;反应放热,有利于中间体CO的生成。