盐城市部分中学2023-2024学年高三上学期11月期中联考
化 学
本试卷共6页,18小题,满分100分。考试用时75分钟。
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可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Co 59
一、 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. 水是生命之源,寻找火星水冰是“祝融”号火星车的任务之一。下列关于水的说法正确的是 ( )
A. 属于两性氧化物 B. 既有氧化性又有还原性
C. 与H2O2互为同素异形体 D. 不属于电解质
2. 反应2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑可应用于呼吸面具的供氧。下列说法正确的是 ( )
A. 中子数为10的氧原子O B. NaOH的电子式:Na+]2-H+
C. 水形成的冰为共价晶体 D. Na2O2晶体中存在非极性共价键
3. 实验室制取NH3的原理与装置都正确的是 ( )
A. 制取NH3 B. 干燥NH3 C. 收集NH3 D. 吸收NH3尾气
4. 元素镓(31Ga)、锗(32Ge)、砷(33As)位于元素周期表中第四周期。下列说法不正确的是 ( )
A. 原子半径:r(Ga)>r(Ge)>r(As) B. 电负性:χ(Ga)<χ(Ge)<χ(As)
C. Ge、GaAs都具有半导体性能 D. 第一电离能:I1(Ga)
碳元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。12C、13C、14C是碳元素的3种核素,碳元素不仅可以形成金刚石等单质,还能形成CO2、CH4、CH3OH、CH3CH2OH、HCOONa、NaHCO3等重要化合物。CH4具有较大的燃烧热(890.3 kJ·mol-1),是常见燃料。用NaOH溶液吸收CO2生成NaHCO3溶液是CO2“固定”再利用的方法之一。 电解NaHCO3溶液可获得CH4;向NaHCO3溶液中加入铁粉,反应初期产生H2并生成FeCO3,FeCO3迅速转化为活性Fe3O4-x,活性Fe3O4-x催化HC加氢生成HCOO-。“侯氏制碱法”是以CO2、NH3、NaCl为原料制备Na2CO3。
5. 下列说法正确的是 ( )
A. 12C、13C、14C都属于碳元素 B. CO2和C中心原子轨道杂化类型均为sp
C. CH3OH中H元素化合价为+1和-1 D. 1个CH3CH2OH分子中含有7个σ键
6. 下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是 ( )
A. CO2不能燃烧也不助燃,可用于金属钠着火的灭火
B. 金刚石中碳原子形成立体空间网状结构,因此有很大的硬度
C. HCOO-离子间能形成氢键,所以HCOONa熔点比CH3OH高
D. CH3CH2OH有氧化性,可用于杀菌消毒
7. 下列化学反应表示正确的是 ( )
A. 甲烷的燃烧:CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
B. 铁粉和NaHCO3溶液反应制H2:Fe+HC+H2OFeCO3↓+H2↑+OH-
C. CO2通入氨的饱和食盐水中:2NaCl+2NH3+CO2+H2ONa2CO3↓+2NH4Cl
D. 催化电解HC生成CH4的阳极反应式:HC+8e-+9H+CH4+3H2O
8. 活性Fe3O4-x催化HC加氢生成HCOO-的总反应为HC+H2HCOO-+H2O,可能的反应历程如下图所示。下列说法正确的是 ( )
A. HCOO-的空间结构是三角锥形
B. 该总反应为置换反应
C. 步骤Ⅰ中吸附在Fe上的H与C结合
D. 反应中消耗11.2 mL H2转移电子0.001 mol
9. BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料,采用下列路线可制备粉状BaTiO3。
“焙烧”后固体产物有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS;“沉淀”生成BaTiO(C2O4)2。下列说法正确的是 ( )
A. “焙烧”步骤中碳粉的主要作用是作还原剂,将BaSO4还原
B. 焙烧后的产物可以直接用酸浸取
C. “酸化”步骤选用的酸可以是稀硫酸
D. “热分解”生成粉状钛酸钡,产生的n(CO2)∶n(CO)=1∶2
10. 氯及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是 ( )
A. 用Fe制取FeCl3:Fe(s)FeCl3(aq)FeCl3·6H2OFeCl3(s)
B. 工业制取苯酚:NaClCl2(g) C6H5ClC6H5OH
C. 实验室制取Cl2:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
D. 工业制取漂白粉:Cl2+Ca(OH)2Ca(ClO)2+H2↑
11. 药物贝诺酯有消炎、镇痛、解热的作用,其合成的一步反应如下。下列说法正确的是 ( )
X +Y Z(贝诺酯)
A. X分子中的官能团是羧基和醚键
B. 可用NaHCO3或FeCl3溶液鉴别X和Y
C. 1 mol Z最多能跟4 mol NaOH发生反应
D. X、Y、Z均能使酸性KMnO4溶液褪色
12. 室温下,探究三价铁盐溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是 ( )
选项探究目的实验方案
A Fe(OH)3胶体的制备 向2 mL 0.1 mol·L-1的FeCl3溶液中滴加足量稀氨水
B H2O2的氧化性比Fe3+强 将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液中,观察溶液颜色变化
C H+能抑制Fe3+的水解 在试管中加入1 mL 0.1 mol·L-1的FeCl3溶液,再加入1 mL 0.5 mol·L-1的盐酸,观察溶液颜色变化
D Fe3+与I-所发生的反应为可逆反应 取5 mL 0.1 mol·L-1KI溶液,加入1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液,萃取分液后,向水层滴入KSCN溶液,观察溶液颜色变化
13. 碳酸钠俗称纯碱,是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠的过程如下:
已知:碳酸电离常数Ka1=4.30×10-7、Ka2=5.61×10-11;NH3·H2O电离常数Kb=1.8×10-5。下列说法正确的是 ( )
A. 0.5 mol·L-1NH4HCO3溶液中存在:c(N)>c(HC)>c(OH-)>c(H+)
B. 滤液中存在:c(Cl-)+c(OH-)=c(N)+c(H+)
C. 0.5 mol·L-1NaHCO3溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+c(C)
D. 0.5 mol·L-1Na2CO3溶液中存在:c(Na+)=c(HC)+c(C)+c(H2CO3)
14. CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一。其反应有:
Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+247 kJ·mol-1
Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41 kJ·mol-1
常压下CH4和CO2按物质的量之比1∶3投料,某一时段内CH4和CO2的转化率随温度变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
A. 反应Ⅱ的平衡常数K=
B. 提高CO2平衡转化率的条件是高温高压
C. 温度高于700 ℃,含氢产物中H2O占比降低
D. 1 000 ℃时的混合体系中CO的体积百分含量约为46.7%
二、 非选择题:共4题,共58分。
15. (15分)铬和钒具有广泛用途。从含高价钒(Ⅴ)、铬(Ⅵ)废水中提取铬和钒的一种流程如下图所示:
(1) 沉钒。 先用NaOH调节溶液pH=4,钒(Ⅴ)主要以V10存在,再用FeCl3溶液沉钒得到钒铁共沉淀物。
①如果用Ca(OH)2调节溶液pH,调节pH时就开始发生“沉钒”的原因是 。
②图1表示pH=4时不同铁钒摩尔比条件下对钒去除率的影响。当铁钒摩尔比大于2时,钒去除率会再次增大、但增加幅度趋缓,其原因是
。
图1 图2
③回收的钒可制备V2O5,V2O5可作为二氧化硫被氧气氧化的催化剂。反应机理如下:
第一步:V2O5+SO22VO2+SO3;
第二步: (写化学方程式)。
(2) 还原。用H2SO4调节溶液pH=23,Cr(Ⅵ)以Cr2存在,再加入Na2S2O5溶液还原。
①写出Na2S2O5还原Cr(Ⅵ)的离子方程式: 。
②若用过氧化氢还原Cr2过程中还会生成较稳定的蓝色的过氧化铬(CrO5,Cr为+6价)。CrO5分子中存在过氧键,其结构式可表示为 。
(3) Cr(Ⅲ)的存在形态的物质的量分数随溶液pH的分布如图2所示。请补充完整由Cr2(SO4)3溶液制得Cr(OH)3的实验方案:取分离、提纯得到的Cr2(SO4)3溶液,
,
低温烘干,得到高纯Cr(OH)3晶体。
实验中须使用的试剂:蒸馏水、2 mol·L-1NaOH溶液、1.0 mol·L-1HCl溶液、1.0 mol·L-1BaCl3溶液
16. (15分)化合物G是合成抗HIV药物福沙那韦的关键中间体,其一种合成路线如下:
已知:① —Boc为的简写
②+R3-COOH
(1) 化合物A (填“存在”或“不存在”)手性异构体。
(2) CD 的反应类型是 。
(3) EF过程中KOH的作用是 。
(4) 化合物X分子式为C4H11N,X的结构简式是 。
(5) 写出满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式: 。
①分子中含有苯环结构;②核磁共振氢谱有3个峰。
(6) 写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和流程中的有机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
17. (15分)二氧化氯(ClO2)是一种高效消毒剂,易溶于水,沸点为11.0 ℃,浓度高时极易爆炸。
(1) 实验室在60 ℃的条件下用闪锌矿(主要成分为ZnS)与NaClO3溶液、H2SO4溶液制备二氧化氯,同时生成硫酸锌。
①写出反应的离子方程式: 。
②用如图所示的装置制备二氧化氯。则闪锌矿、NaClO3溶液、H2SO4溶液三种反应物的加料方式是
。
③若闪锌矿加料过量太多,生成ClO2的量明显减少的原因是
。
④反应过程中通入N2的作用是 。
(2) 工业上常用ZnS去除废水中Cu2+。反应为ZnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Zn2+(aq),该反应的平衡常数K的数值为 。已知:Ksp(CuS)=6.0×10-36,Ksp(ZnS)=3.0×10-25
(3) 某同学测定自来水厂经ClO2处理后的水中ClO2的浓度。步骤如下:取水样1.0 L,用稀硫酸调节溶液pH≤2,加入足量KI晶体,摇匀,在暗处静置30 min。取20.00 mL加入锥形瓶中,以淀粉溶液作指示剂,用0.001 0 mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点(反应原理:I2+2S22I-+S4,ClO2+I-+H+——I2+Cl-+H2O未配平),消耗Na2S2O3溶液10.00 mL。则水样中ClO2的浓度为 mg·L-1(写出计算过程)。
18. (13分)CoCl2、CoCl3可分别溶于氨水形成[Co(NH3)6]Cl2、[Co(NH3)5Cl]Cl、[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5Cl]Cl2等多种配合物,其中只有[Co(NH3)6]Cl2可脱除烟气中的NO并生成新的配合物。
(1) 基态Co原子的价层电子排布式为 。
(2) 其他条件相同、不同pH时,[Co(NH3)6]Cl2溶液对NO脱除率随时间的变化如图1所示。 pH=10.25较pH=9.75时的NO脱除率更高,其原因可能是
。
图1 pH对NO脱除率的影响
(3) 配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2和[Co(NH3)6]Cl3的配位数之比为 。区别这两种配合物的实验方案为
。
(4) 将CoCl2加入NH4Cl和浓氨水的混合液中,生成的[Co(NH3)6]Cl2需隔绝空气保存,否则会很快转化为[Co(NH3)6]Cl3。写出转化为[Co(NH3)6]Cl3的化学方程式:
。
(5) 不同温度下,[Co(NH3)6]Cl2对NO脱除率随时间的变化如图2所示。60 min后,温度越高,NO脱除率下降趋势越明显,其可能的原因是
。
图2盐城市部分中学2023-2024学年高三上学期11月期中联考
化学参考答案及评分标准
一、 单项选择题:共14题, 每题3分,共42分
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
答案 B D C D A B A C A C B D A D
二、 非选择题:共4题,共58分
15. (15分)(1) ①Ca2+和V10结合生成了Ca3V10O28沉淀(2分)
②铁钒摩尔比为2时,Fe3+与V10恰好形成沉淀Fe2V10O28,但因存在沉淀溶解平衡:Fe2V10O28(s)2Fe3+(aq)+V10(aq),故钒去除率达不到100%;当铁钒摩尔比大于2时,上述沉淀溶解平衡趋向于逆向移动\[或有利于Fe3+形成Fe(OH)3胶体吸附沉钒\],故钒去除率再次增大,但增加幅度趋缓(3分)
③4VO2+O22V2O5(2分)
(2)①2Cr2+3S2+10H+4Cr3++6S+5H2O(2分)
②(2分)
(3)边搅拌边加入2 mol·L-1NaOH溶液,调节溶液的 pH在612范围内,静置,过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,直至向最后一次洗涤滤液中滴加1.0 mol·L-1HCl溶液,再加 1.0 mol·L-1BaCl2溶液不再出现浑浊(4分)
16. (15分)(1) 存在(1分)
(2) 取代反应(2分)
(3) 吸收生成的HCl, 提高F的产率(2分)
(4) (2分)
(5) (3分)
(6) HOOCCH2CH2COOHCH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH3
(5分)
17. (15分)(1) ①ZnS+8Cl+8H+Zn2++8ClO2↑+S+4H2O(2分)
②将粉碎后的闪锌矿和NaClO3溶液混合(制成浆料)加入三颈烧瓶中,从滴液漏斗中缓慢滴加H2SO4溶液(仅答缓慢滴加硫酸得1分)(2分)
③闪锌矿过量太多时,过量的ZnS将生成的ClO2还原(或者过量的ZnS直接将NaClO3中的Cl还原至更低价态)(2分)
④加速ClO2的排出;起搅拌作用;稀释ClO2,防止其浓度高时发生爆炸(3分)
(2) 5×1010(2分)
(3)(4分)
n(Na2S2O3)=10.00×10-3L×0.0010 mol·L-1=1×10-5 mol(1分)
根据反应2ClO2+10I-+8H+5I2+2Cl-+4H2O、I2+2S22I-+S4
可知2ClO25I210S2(1分)
m(ClO2)=1×10-5mol××67.5 g·mol-1=1.35×10-4g
1.0 L水样含m(ClO2)=1.35×10-4g××1 000 mg/g=6.75 mg(1分)
则水样中ClO2的浓度为6.75 mg·L-1(1分)
18. (13分)(1) 3d74s2(2分)
(2) pH=10.25较pH=9.75时, c(OH-)增大,c(NH3)增大, 使 c{[Co(NH3)6]Cl2}增大,NO脱除率高{或者pH=9.75较pH=10.25时,c(NH3)偏小,更易生成没有脱除NO作用的新的配合物[Co(NH3)5Cl]Cl}(2分)
(3) 1∶1(2分)
取相同质量的两种晶体分别配成溶液,向两种溶液中分别滴加硝酸银溶液至不再产生沉淀,分别记录滴加的硝酸银溶液的体积,滴加体积多的为\[Co(NH3)6\]Cl3{或取等体积等物质的量浓度的两种溶液,分别加入足量硝酸银溶液,产生沉淀较多的即是[Co(NH3)6]Cl3}(2分)
(4) 4\[Co(NH3)6\]Cl2+4NH4Cl+O24\[Co(NH3)6\]Cl3+4NH3+2H2O
{或4[Co(NH3)6]Cl2+4NH4Cl+O2+2H2O4[Co(NH3)6]Cl3+4NH3·H2O}(2分)
(5) 随着温度的升高,①NO的溶解能力下降(1分);②[Co(NH3)6]Cl2被空气中氧气氧化成[Co(NH3)6]Cl3的速率加快等,造成对NO的脱除能力下降(2分)(3分)
