北京市丰台区2023~2024学年高三下学期4月综合练习(二)
化学试题
本试卷共10页,100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 As 75
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 我国古代四大发明对世界有深远影响。下列涉及到的物质属于有机化合物的是
A.纸中的纤维素 B.磁针中的四氧化三铁
C.泥活字中的硅酸盐 D.黑火药中的木炭
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.纤维素是多糖,属于天然有机高分子,涉及到的物质属于有机化合物,故A正确;
B.磁针中的四氧化三铁是铁的一种氧化物,属于无机物,没有涉及有机化合物,故B错误;
C.泥活字中的硅酸盐,属于无机非金属材料,没有涉及有机化合物,故C错误;
D.黑火药中的木炭,是非金属单只,属于无机物,没有涉及有机化合物,故D错误;
故答案为:A。
2. 放射性核素在考古等方面有重要应用。下列表述不正确的是
A. 与互为同位素 B. 具有放射性
C. 可用质谱区分和 D. 和的化学性质不同
【答案】D
【解析】
【详解】A.与质子数相同,中子数不同,互为同位素,故A正确;
B.是放射性核素,因此具有放射性,故B正确;
C.和相对分子量不同,可以用质谱区分,故C正确;
D.与互为同位素,二者的化学性质基本相同,则和的化学性质基本相同,故D错误;
故选D。
3. 下列过程与氧化还原反应有关的是
A. 用去除废水中的 B. 用净水
C. 用对自来水消毒 D. 由海水制取蒸馏水
【答案】C
【解析】
【详解】A.用去除废水中的生成HgS沉淀,没有化合价的升降不是氧化还原反应,故A错误;
B.用净水,利用铁离子水解产生氢氧化铁胶体,没有化合价的升降不是氧化还原反应,故B错误;
C.用对自来水消毒,氯气和水反应发生歧化生成的HClO有强氧化性而消毒,有化合价的升降属于氧化还原反应,故C正确;
D.由海水制取蒸馏水,利用蒸馏属于物理变化,故D错误;
故选C。
4. 下列说法不正确的是
A. 蔗糖和果糖属于同系物 B. 利用油脂的硬化可获得人造脂肪
C. DNA的双螺旋结构与氢键有关 D. 不同的二肽,水解产物可能相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.蔗糖是二糖,果糖是单糖,二者的结构不相似,不属于同系物,A错误;
B.利用油脂的硬化可以得到脂肪,即可获得人造脂肪,B正确;
C.DNA能形成氢键,DNA的双螺旋结构与氢键有关,C正确;
D.不同的二肽,水解产物可能相同,例如甘氨酸和丙氨酸形成的不同二肽等,D正确;
答案选A。
5. 可以用作脱除废气中的催化剂。脱除的一种路径如下图所示。
已知:硫单质易溶于。
下列说法不正确的是
A. 的电子式为
B. 根据元素电负性,可推测出吸附方式以甲为主
C. 丙到丁的过程中,有非极性键的形成
D. 工作一段时间后,可以用浸泡催化剂,提高催化剂活性
【答案】B
【解析】
【详解】A.的电子式为:,A正确;
B.根据元素电负性,O元素电负性较大,吸附的方式是O吸附H,所以对应的应该是图乙,B错误;
C. 丙到丁的过程中,生成H2,所以有非极性键的形成,C正确;
D.工作一段时间后,可以用浸泡催化剂,使硫单质溶于,从而提高催化剂活性,D正确;
故选B。
6. 下列事实对应的方程式不正确的是
A. 用水除去NO中的:
B. 用水溶液吸收吹出的:
C. 过氧化钠用作供氧剂:、
D. 向溶液中滴加溶液至恰好沉淀完全:
【答案】D
【解析】
【详解】A.能与水反应生成稀硝酸和NO,可以用水除去NO中的:,A正确;
B.用水溶液吸收吹出的,发生氧化还原,离子方程式:,B正确;
C.过氧化钠能与水反应生成氧气,也能与二氧化碳反应生成氧气,可用作供氧剂,反应的方程式是:、,C正确;
D.向溶液中滴加溶液至恰好沉淀完全,则与的比值为1:2,反应的离子方程式为:,D错误;
故选D。
7. 阿格列汀(M)是一种治疗糖尿病的临床药物,结构简式如下图所示。
下列说法不正确的是
A. M不属于芳香烃
B. M分子中含有手性碳原子
C. M分子中碳原子有3种杂化类型
D. 1mol M与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2mol NaOH
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据结构可知M中除了含有C、H外还有N、O,因此M不属于芳香烃,故A正确;
B.手性碳是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,M中存在手性碳原子,故B正确;
C.M分子中碳原子有sp3(形成4个单键)、sp2(形成双键或苯环)、sp(形成三键)3种杂化类型,故C正确;
D.M中能消耗NaOH的结构是酰胺基,因此1mol M与足量NaOH溶液反应,最多可消耗3mol NaOH,故D错误;
故答案为:D。
8. 用表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A. 1mol含有π键的数目为
B. 1mol基态Cr原子的未成对电子数为
C. 46g和的混合气体含有的原子数为
D. 2.24L(标准状况)乙醇与足量Na充分反应,生成的分子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.1个C2H2分子中含有1个碳碳三键,1个碳碳三键有2个π键,因此1mol含有π键的数目为,故A错误;
B.基态Cr原子的价电子排布为3d54s1,因此1mol基态Cr原子的未成对电子数为,故B错误;
C.46g和的混合气体的最简式为,含有1mol氮原子、2mol氧原子,总共含有3mol原子,含有原子的数目为3NA,故C正确;
D.标准状况下乙醇不是气体,因此无法利用气体摩尔体积算得乙醇的物质的量,故D错误;
故答案为:C。
9. 下列实验操作能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 检验中是否混有HCl 将气体通入溶液
B 检验乙醇消去反应的产物 加热乙醇与浓硫酸的混合液,将产生的气体通入酸性溶液
C 除去乙酸乙酯中少量的乙酸 向混合液中加入饱和溶液,充分振荡,静置,分液
D 比较AgCl和AgI的溶解度 向2mL溶液中加入0.5mLNaCl溶液,振荡后再加入0.5mLKI溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯气和水反应也会生成氯离子,因此不能用硝酸银溶液检验中是否混有HCl,故A错误;
B.乙醇也能使酸性高锰酸钾褪色,因此不能用酸性高锰酸钾检验乙醇的消去产物,故B错误;
C.饱和Na2CO3溶液可以中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,且能与乙酸乙酯分层,因此可以用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中少量的乙酸,故C正确;
D.因为相对氯离子银离子过量因此加入碘离子后银离子肯定会和碘离子生成碘化银沉淀,故D错误;
故答案为:C。
10. 利用反应 ,将工业生产中的副产物HCl转化为,可实现氯的循环利用,减少污染。投料比,L(、)、X可分别代表温度或压强,下图表示L一定时,HCl的平衡转化率随X的变化关系。
下列说法不正确的是
A.
B.
C. a点对应的化学平衡常数的数值为80
D. a点时,保持温度和压强不变,向容器中再充入0.4mol HCl和0.1mol,当再次平衡时HCl的转化率仍为80%
【答案】C
【解析】
【分析】,正向放热,升高温度则HCl的转化率增大,正向体积减小,增大压强平衡正向移动,HCl的转化率增大,综合对比可知X代表温度,L代表压强且L1>L2。
【详解】A. 催化剂不影响焓变,该反应熵减,能自发进行则为放热反应,△H<0,故A正确;
B.L表示压强,反应正向体积减小,增大压强平衡正向移动,HCl的转化率增大,因此L1>L2,故B正确;
C.设起始时,则起始时,a点HCl的转化率为80%则转化氯化氢的物质的量为3.2mol,可列三段式,平衡常数为,体积未知无法计算,故C错误;
D.a点时,保持温度和压强不变,则平衡常数不变,向容器中再充入0.4mol HCl和0.1mol,HCl和O2增加量之比和起始投料比相等,又是恒压条件,与原平衡为等效平衡,因此当再次平衡时HCl的转化率仍为80%,故D正确;
故选C。
11. 科学家开发了一种可植入体内的燃料电池,血糖(葡萄糖)过高时会激活电池,产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素,降低血糖水平。电池工作时的原理如下图所示(G―CHO代表葡萄糖)。
下列说法不正确的是
A. 该燃料电池是否工作与血糖的高低有关,血糖正常时电池不工作
B. 工作时,电极Ⅰ附近pH下降
C. 工作时,电子流向:电极Ⅱ→传感器→电极Ⅰ
D. 工作时,电极Ⅱ电极反应式为
【答案】B
【解析】
【分析】燃料电池通入氧化剂的电极I为正极,氧气发生还原反应生成水,电极II为负极,G-CHO被氧化为G-COOH,电极反应式:。
【详解】A.根据题干信息,血糖(葡萄糖)过高时会激活电池,产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素,降低血糖水平,说明该燃料电池是否工作与血糖的高低有关,血糖正常时电池不工作,A说法正确;
B.工作时,电极I为正极,氧气发生还原反应生成水,电极反应式:,电极Ⅰ附近pH升高,B说法错误;
C.原电池中电子从负极流入正极,故外电路中电子流向:电极Ⅱ→传感器→电极Ⅰ,C说法正确;
D.工作时,电极Ⅱ电极反应式为,D说法正确;
答案选B。
12. L是一种具有较好耐热性、耐水性和高频电绝缘性的高分子化合物,它由三种单体聚合而成,每个单体的分子中均含有一个官能团。
下列相关说法正确的是
A. 制备L的反应是加聚反应
B. L的单体为、和HCHO
C. 参加反应的三种单体的物质的量之比为1∶1∶1
D. 三种单体能生成网状结构的高分子化合物
【答案】D
【解析】
【分析】的链节为,在竖线处断键,并连接=O和-H,从而得出三种单体分别为HCHO、、。据此分析作答。
【详解】A.根据分析,三种单体分别为HCHO、、,所以制备L的反应是缩聚反应,A错误;
B.根据分析,单体为HCHO、、,B错误;
C.参加反应的三种单体HCHO、、的物质的量之比为2∶1∶1,C错误;
D.苯酚上邻对位上的H、苯胺上的邻对位上的H均能和甲醛发生缩聚反应,生成网状结构的高分子化合物,D正确;
故选D。
13. 25℃时,有浓度均为的4种溶液:
①盐酸 ②HF溶液 ③NaOH溶液 ④氨水
已知:25℃时,电离平衡常数,
下列说法不正确的是
A. 溶液pH:③>④>②>①
B. 水电离出的浓度:①=③<②<④
C. ②和④等体积混合后的溶液中:
D. ①和③混合后溶液(溶液体积变化忽略不计),则
【答案】C
【解析】
【详解】A.盐酸为强酸、HF为弱酸,NaOH是强碱,NH3·H2O是弱碱,因此等浓度的盐酸、HF溶液、NaOH溶液、氨水pH由大小为NaOH溶液、氨水、HF溶液、盐酸,故A正确;
B.四种溶液中水的电离都受到抑制,>,NaOH是强碱、盐酸是强酸,因此抑制程度由大到小为①=③>②>④,因此水电离出的氢离子浓度①=③<②<④,故B正确;
C.②和④等体积混合后溶质为NH4F, >,则铵根离子水解程度大于氟离子,溶液中:,故C错误;
D.盐酸和NaOH溶液混合后溶液,则,求得,故D正确;
故答案为:C。
14. 某小组欲制备配离子,实验如下。
序号 步骤
Ⅰ 向2mL溶液中滴加0.5mL氨水,产生蓝色沉淀;继续滴加约1.5mL氨水,沉淀完全溶解,得到深蓝色溶液
Ⅱ 分别向溶液和实验Ⅰ所得深蓝色溶液中加入光亮的铁钉;1min后,前者铁钉表面有红色物质析出,后者铁钉无现象
Ⅲ 取0.1g氢氧化铜固体于试管中,加入5mL氨水,溶液略变为蓝色,固体未见明显溶解;滴加2滴饱和氯化铵溶液,固体完全溶解,得到深蓝色溶液
已知:
下列说法不正确的是
A. Ⅰ中产生蓝色沉淀的离子方程式为
B. 加热蒸干Ⅰ中的深蓝色溶液,不能得到纯净的固体
C. Ⅱ中现象证明了溶液和实验Ⅰ所得深蓝色溶液中,+2价铜的存在形式不同
D. Ⅲ中固体完全溶解的离子方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.向硫酸铜溶液中滴加氨水生成氢氧化铜沉淀和硫酸铵,一水合氨弱碱,因此离子方程式为,A正确;
B.加热蒸干Ⅰ中的深蓝色溶液可能发生,因此不能得到纯净的固体,B正确;
C.分别向溶液和实验Ⅰ所得深蓝色溶液中加入光亮的铁钉;1min后,前者铁钉表面有红色物质析出,后者铁钉无现象则说明两种溶液中+2价铜的存在形式不同否则现象会有相似,C正确;
D. ,③=①+②,则反应③的平衡常数反应③不可能是氢氧化铜完全溶解的离子方程式,D错误;
故选D。
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 硼氮氢化合物在有机合成、储氢材料等方面备受关注。
氨硼烷的球棍模型如图所示。
的一种制备方法如下:
ⅰ.(乙硼烷)
ⅱ.
已知:①元素的电负性:H 2.1 B 2.0 C 2.5 N 3.0 O 3.5 F 4.0
②任何卤化物水解,必先同水分子配位
(1)中硼元素的化合价为___________。
(2)不能水解,但能水解。原因是___________。
(3)在水中的溶解性:THF>环戊烷,原因是___________。
(4)此法生成的会继续与反应生成副产物。过程如下:
①第2步___________能量(填“吸收”或“放出”)。
②用DMA()代替THF可以得到纯净的氨硼烷。由此推测、THF和DMA分别与B原子的结合能力由大到小的顺序为___________。
(5)新型储氢材料的晶胞形状为立方体,边长为,如下图所示。
①与距离最近且等距的有___________个。
②已知的摩尔质量为,阿伏加德罗常数为,此晶体的密度为___________。()
【答案】(1)+3 (2)中C没有空轨道,中B有一个空的p轨道,能和中的O形成配位键
(3)THF和水可以形成分子间氢键;THF和水是极性分子,环戊烷是非极性分子,相似相溶
(4) ①. 吸收 ②.
(5) ①. 4 ②.
【解析】
【小问1详解】
已知电负性:H>B,则H元素显负价,B显正价,中Na为+1、H为-1价,则硼元素的化合价为+3;
【小问2详解】
已知任何卤化物水解,必先同水分子配位,C原子上没有轨道来接受来自水的孤电子对,所以CCl4不能水解,则原因是中C没有空轨道,中B有一个空的p轨道,能和中的O形成配位键;
【小问3详解】
THF含有电负性较强的N原子,能与水分子形成分子间氢键,可增大在水中的溶解性,则原因是THF和水可以形成分子间氢键;THF和水是极性分子,环戊烷是非极性分子,相似相溶;
【小问4详解】
①第2步有化学键断裂,吸收能量;
②用DMA()代替THF可以得到纯净的氨硼烷,说明DMA与B原子的结合能力强于THF,-CH3的极性比-H强,则NH3与B原子的结合能力强于DMA,可得由大到小的顺序为;
【小问5详解】
①把立方体晶胞分成八个小立方体,位于小立方体的体心,位于四个顶角,则与距离最近且等距的有4个;
②由均摊法,位于晶胞内部,有8个,位于顶角和面心,有个,即为4个,则晶胞质量为,立方体边长为,晶胞体积为(a×10-7)3cm3,此晶体的密度为。
16. 从某工厂铜电解车间产生的难溶副产物黑铜泥(主要成分为和)和废水车间产生的含砷废渣(主要成分为)中回收铜和砷的一种流程示意图如下。
已知:沉铜过程主要发生反应;易分解生成微溶于水的;随着硫酸浓度的增大,在硫酸溶液中的溶解度变小。
(1)升温能加快氧化浸出的速率。温度过高时,浸出速率反而会下降,原因是___________。
(2)和被氧化为和。被氧化离子方程式为___________。
(3)沉铜前,需要对氧化浸出液进行稀释。稀释倍数对沉铜的影响如下图所示。
稀释倍数较小时,滤渣2中As含量较高的原因是___________。
(4)上述流程中可循环使用的物质是___________。
(5)粗三氧化二砷中砷含量的测定。
ⅰ.取0.1g样品于锥形瓶中,加入NaOH溶液,使样品完全溶解;
ⅱ.加入适量乙酸铅溶液,消除-2价硫的干扰;
ⅲ.用稀硫酸调pH=8,加入3g碳酸氢钠和少量淀粉溶液;
ⅳ.用碘标准溶液(溶质按计)滴定,将砷氧化至最高价态。到达滴定终点时,消耗碘标准溶液VmL。
已知:样品中砷只以+3价的形式存在。
①若样品中有-2价硫,没有步骤ⅱ,测定结果将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
②样品中砷的质量分数为___________。
③步骤ⅲ中加入碳酸氢钠,能保持滴定过程中溶液pH基本稳定,结合化学用语解释原因___________。
【答案】(1)分解,浓度降低
(2)
(3)易分解生成,稀释倍数较小时,硫酸浓度较大,溶解度较小,导致滤渣2中含量较高
(4)
(5) ①. 偏大 ②. 0.75cV ③. 滴定过程中产生,平衡正移,使基本稳定
【解析】
【分析】在酸性条件下,和被氧化为和,过滤后加入含砷废渣,沉铜后过滤,再用二氧化硫滤液中的砷元素还原得到粗三氧化二砷,据此分析作答。
【小问1详解】
过氧化氢受热易分解,温度过高时过氧化氢分解而使过氧化氢浓度降低导致氧化浸出速率降低;
【小问2详解】
被过氧化氢在酸性条件下氧化生成CuSO4、H3AsO4和H2O离子方程式为:;
【小问3详解】
稀释倍数较小时,溶液中硫酸浓度较大,根据题中已知:易分解生成微溶于水的;随着硫酸浓度的增大,在硫酸溶液中的溶解度变小,因此滤渣2中含量较高;
【小问4详解】
在“还原”过程中有硫酸生成,氧化浸出中需要消耗硫酸,因此能循环使用的物质是硫酸;
【小问5详解】
①若样品中有-2价硫,则碘标准液还需要氧化-2价硫导致标准液消耗体积偏大,最后测定结果偏高;
②2As~As2O3~2I2,则有150gAs~2I2,则样品中As的质量分数为;
③用碘标准液滴定过程中会生成氢离子,碳酸氢钠的加入可以消耗氢离子平衡正向移动,从而维持溶液中氢离子浓度在一个稳定的水平。
17. 多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶抑制剂奥拉帕尼(J)的合成路线如下
已知:ⅰ.
ⅱ.
(1)A为芳香族酯类化合物,A→B的化学方程式为___________。
(2)B→C的化学方程式为___________。
(3)C→D发生了两步反应,反应类型依次为加成反应、___________。
(4)试剂a中含有的官能团有―CN、___________。
(5)下列说法正确的是___________。
a.A的一种同分异构体既能发生银镜反应,又能遇溶液发生显色反应
b.H能与溶液反应
c.H→I的过程可能生成一种分子内含有7个六元环的副产物
d.I→J的过程利用了的碱性
(6)E经多步转化可得到G,路线如下。
M分子中含有2个六元环,P分子中含有3个六元环。M和P的结构简式分别为___________、___________。
【答案】(1) (2)
(3)取代反应 (4)-F、-CHO
(5)bcd (6) ①. ②.
【解析】
【分析】结合流程以及分子式可推知A为,A在酸性条件下水解生成B,B中的醇结构在Cu催化下被氧化为C,C先发生加成反应再发生取代反应生成D,D和反应生成E,E与N2H4反应生成G,G中-CN结构在一定条件下转化为-COOH而生成H,H再发生取代反应生成I,I再次发生取代反应生成J。
【小问1详解】
据分析,A为再酸性条件下发生水解,方程式为;
【小问2详解】
B为,再Cu作催化剂条件下被氧气氧化生成,方程式为;
【小问3详解】
据分析,C→D发生了两步反应,反应类型依次为加成反应、取代反应;
【小问4详解】
试剂a为,其官能团除了-CN外还有-CHO和-F;
【小问5详解】
a.A的结构简式为除去苯环外不饱和度为2,只有2个C,不可能同时存在醛基和酚羟基的同分异构体,a错误;
b.H中有-COOH能与溶液反应,b正确;
c.H→I的过程2分子H与1分子脱水生成的分子内含有7个六元环,c正确;
d.I→J的过程利用了的碱性,将生成的HCl消耗,使反应平衡正向移动,d正确。
故选bcd。
【小问6详解】
E为和N2H4发生取代反应生成M,再发生异构化生成N,N分子内部羰基发生加成反应生成P,P中脱去1分子水得到G。
18. 将转化为高附加值的化学品,对实现碳中和、可持续发展具有重要意义。
Ⅰ.利用催化加氢制备乙烯,反应过程主要分为两步。
ⅰ.
ⅱ.
(1)和反应制备乙烯的热化学方程式为___________。
(2)0.1MPa,投料比的条件下研究反应ⅰ,在不同温度下达到平衡时各气体的物质的量分数如图1所示(水转化为液态,不计入)。
①200℃时,主要发生的反应的化学方程式为___________。
②800℃时,的平衡转化率为___________。
Ⅱ.利用煤气化灰渣(主要成分有CaO、、和MgO等)封存,制备高纯碳酸钙
ⅰ.浸出:向灰渣中加入稍过量盐酸,充分反应后过滤,得滤液a;
ⅱ.净化:向滤液a中逐渐加入氨水,金属氢氧化物分步沉淀,分步过滤,得到滤液b;
ⅲ.碳酸化:向滤液b中通入,过滤、洗涤、干燥,得到高纯。
已知:一些金属氢氧化物在溶液中达到沉淀溶解平衡时的与pH关系如图2所示。
(3)净化时,先分离出的氢氧化物是___________。
(4)碳酸化时发生主要反应的离子方程式是___________。
Ⅲ.利用双极膜电解制备NaOH,捕集烟气中,制备。已知:双极膜为复合膜,可在直流电的作用下,将膜间的解离,提供和。
(5)结合电极反应解释A区产生浓NaOH溶液的原因___________。
(6)当电路中转移2mol时,上图装置产生___________mol NaOH。
(7)制得的固体样品中常混有。准确称量xg样品,下列方案中,能测定样品中纯度的是___________。
A.充分加热,固体减重
B.与足量稀盐酸充分反应,加热蒸干,得固体
C.与足量稀硫酸充分反应并加热,逸出气体用碱石灰吸收,增重
【答案】(1)
(2) ①. ②. 75%
(3)
(4)
(5)阴极反应:,增大,穿过阳离子交换膜进入A区产生浓NaOH溶液
(6)4 (7)AB
【解析】
【小问1详解】
目标反应为,目标反应=2ⅰ+ⅱ则目标反应的,热化学方程式为;
【小问2详解】
根据图像可知200℃时主要生成甲烷,反应方程式为;800℃平衡时甲烷的物质的量分数为0,根据图像可以列三段式:则,,则二氧化碳的转化率为;
【小问3详解】
根据图像可知,Fe3+在pH=3左右完全沉淀,Al3+和Mg2+完全沉淀pH都大于3,因此先分离出的氢氧化物是Fe(OH)3;
【小问4详解】
碳酸化时通入的二氧化碳、一水合氨和氯化钙生成碳酸钙沉淀、氯化铵和水,离子方程式为;
【小问5详解】
该电池阴极发生,随着电解的进行,溶液中氢氧根离子浓度增大,同时钠离子经阳离子交换膜向阴极移动,使阴极区域的氢氧化钠浓度增大而得到氢氧化钠浓溶液;
【小问6详解】
每转移2mol电子有2molNaOH在阴极区生成,同时有2molNaOH在阳极区的双极膜和阳离子交换膜之间生成,因此每转移2mol电子有4molNaOH生成;
【小问7详解】
充分加热后,碳酸氢钠受热分解,因此减重质量为碳酸氢钠生成的二氧化碳和水,可以由此计算出碳酸氢钠的质量进而求得碳酸氢钠的质量分数,A正确;与足量稀盐酸反应后加热蒸干所得国体为NaCl,根据氯化钠的质量可列方程组而求得碳酸氢钠的质量进而求得碳酸氢钠的质量分数,B正确;与足量稀硫酸充分反应并加热,逸出气体用碱石灰吸收,增重为二氧化碳和水的质量,水的质量无法计算,因此不能计算得出碳酸氢钠的质量分数,C错误。
19. 某化学小组探究硫酸铁铵与、的反应。
实验 操作 现象
Ⅰ 向2mL溶液(pH=2.03)中逐滴加入溶液 迅速产生大量红褐色沉淀和大量气泡;继续滴加,当气泡量明显减少时,试管口的湿润红色石蕊试纸开始逐渐变蓝
Ⅱ 向2mL溶液(pH=203)中逐滴加入溶液 溶液立即变棕红(无丁达尔现象),继续滴加溶液至过量,溶液依然为棕红色,放置两天无明显变化
已知:(棕红)
(1)①实验Ⅰ中产生红褐色沉淀与气泡的离子方程式为___________。
②由实验Ⅰ可得出与结合的能力:___________(填“>”、“<”、“=”)。
(2)资料显示,可以氧化。针对实验Ⅱ中现象,小组同学又设计并实施了如下实验。
实验 操作 现象
Ⅲ 向2mL溶液(pH=1.78)中加入0.5mL溶液 溶液立即变棕红色,约2小时后,棕红色变为黄色,检测到
Ⅳ 向2mL溶液(pH=2.03)中加入0.5mL溶液 溶液立即变棕红色,约5小时后,棕红色变为黄色,检测到
①实验Ⅲ中与反应生成的离子方程式为___________。
②结合化学反应原理解释实验Ⅱ、Ⅳ中现象存在差异的可能原因___________。
(3)针对实验Ⅲ、Ⅳ的现象差异,小组同学提出猜想:pH影响了的氧化性或的还原性,并实施实验。
实验 实验装置 实验步骤及现象
Ⅴ 1.按如图搭好装置,接通电路,电压表读数为0.6V; 2.向a电极附近滴加3滴10%稀硫酸,电压表读数不变; 3.向石墨电极附近滴加3滴10%稀硫酸,电压表读数变为0.5V。
①a、b分别是___________。
②结合电极反应解释步骤3中电压表示数减小的原因___________。
③补充实验Ⅵ:向实验Ⅱ得到的棕红色液体中加入3滴10%稀硫酸,棕红色迅速变黄,检测到。结合化学用语解释实验Ⅵ中氧化还原反应明显加快的可能原因___________。
(4)综合以上实验,盐溶液间反应的多样性与___________有关。
【答案】(1) ①. ②. <
(2) ①. ②. 反应的速率大于与+4价硫发生氧化还原反应的速率;实验Ⅱ中过量,较低:实验Ⅳ中过量,较高,发生氧化还原反应的速率比实验Ⅱ快,并不断促进逆向移动
(3) ①. 石墨 ②. 溶液 ③. ,增大,还原性减弱,电压表读数减小
(4)微观粒子种类、试剂的相对用量、pH等
【解析】
【分析】某化学小组探究硫酸铁铵与、的反应,通过实验Ⅰ和实验Ⅱ说明盐溶液间反应与微观粒子种类有关,实验Ⅲ和实验Ⅳ说明盐溶液间反应与试剂的相对用量有关,实验Ⅴ说明盐溶液间反应与pH有关。
【小问1详解】
①实验Ⅰ中Fe3+和发生双水解反应产生红褐色沉淀与二氧化碳气体,离子方程式为:;
①向2mL溶液(pH=2.03)中逐滴加入溶液,先生成红褐色沉淀,最后才生成NH3,说明与结合的能力:<。
【小问2详解】
①实验Ⅲ中与反应生成,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:;
②结合化学反应原理解释实验Ⅱ、Ⅳ中现象存在差异的可能原因:反应的速率大于与+4价硫发生氧化还原反应的速率;实验Ⅱ中过量,较低:实验Ⅳ中过量,较高,发生氧化还原反应的速率比实验Ⅱ快,并不断促进逆向移动。
【小问3详解】
①要验证pH影响了的氧化性或的还原性,a极区为正极,b剂区为负极,则a电极为石墨,b剂区放溶液;
②结合电极反应解释步骤3中电压表示数减小的原因为:负极反应为:,增大,还原性减弱,电压表读数减小;
③加入3滴10%稀硫酸,平衡逆移,c()降低,平衡逆移,c(Fe3+)增大,Fe3+与+4 价硫化合物的氧化还原反应速率加快。
【小问4详解】
综合以上实验,盐溶液间反应的多样性与微观粒子种类、试剂的相对用量、pH等有关。北京市丰台区2023~2024学年高三下学期4月综合练习(二)
化学试题
本试卷共10页,100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 As 75
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 我国古代四大发明对世界有深远影响。下列涉及到物质属于有机化合物的是
A.纸中的纤维素 B.磁针中的四氧化三铁
C.泥活字中的硅酸盐 D.黑火药中的木炭
A. A B. B C. C D. D
2. 放射性核素在考古等方面有重要应用。下列表述不正确的是
A. 与互为同位素 B. 具有放射性
C. 可用质谱区分和 D. 和的化学性质不同
3. 下列过程与氧化还原反应有关的是
A. 用去除废水中的 B. 用净水
C. 用对自来水消毒 D. 由海水制取蒸馏水
4. 下列说法不正确的是
A. 蔗糖和果糖属于同系物 B. 利用油脂的硬化可获得人造脂肪
C. DNA的双螺旋结构与氢键有关 D. 不同的二肽,水解产物可能相同
5. 可以用作脱除废气中的催化剂。脱除的一种路径如下图所示。
已知:硫单质易溶于
下列说法不正确的是
A. 的电子式为
B. 根据元素电负性,可推测出吸附方式以甲为主
C. 丙到丁的过程中,有非极性键的形成
D. 工作一段时间后,可以用浸泡催化剂,提高催化剂活性
6. 下列事实对应的方程式不正确的是
A. 用水除去NO中的:
B. 用水溶液吸收吹出的:
C. 过氧化钠用作供氧剂:、
D. 向溶液中滴加溶液至恰好沉淀完全:
7. 阿格列汀(M)是一种治疗糖尿病的临床药物,结构简式如下图所示。
下列说法不正确的是
A. M不属于芳香烃
B. M分子中含有手性碳原子
C. M分子中碳原子有3种杂化类型
D. 1mol M与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2mol NaOH
8. 用表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A. 1mol含有π键的数目为
B. 1mol基态Cr原子的未成对电子数为
C. 46g和的混合气体含有的原子数为
D. 2.24L(标准状况)乙醇与足量Na充分反应,生成的分子数为
9. 下列实验操作能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 检验中是否混有HCl 将气体通入溶液
B 检验乙醇消去反应的产物 加热乙醇与浓硫酸的混合液,将产生的气体通入酸性溶液
C 除去乙酸乙酯中少量的乙酸 向混合液中加入饱和溶液,充分振荡,静置,分液
D 比较AgCl和AgI的溶解度 向2mL溶液中加入0.5mLNaCl溶液,振荡后再加入0.5mLKI溶液
A. A B. B C. C D. D
10. 利用反应 ,将工业生产中的副产物HCl转化为,可实现氯的循环利用,减少污染。投料比,L(、)、X可分别代表温度或压强,下图表示L一定时,HCl的平衡转化率随X的变化关系。
下列说法不正确的是
A.
B.
C. a点对应的化学平衡常数的数值为80
D. a点时,保持温度和压强不变,向容器中再充入0.4mol HCl和0.1mol,当再次平衡时HCl的转化率仍为80%
11. 科学家开发了一种可植入体内燃料电池,血糖(葡萄糖)过高时会激活电池,产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素,降低血糖水平。电池工作时的原理如下图所示(G―CHO代表葡萄糖)。
下列说法不正确的是
A. 该燃料电池是否工作与血糖的高低有关,血糖正常时电池不工作
B. 工作时,电极Ⅰ附近pH下降
C. 工作时,电子流向:电极Ⅱ→传感器→电极Ⅰ
D. 工作时,电极Ⅱ电极反应式为
12. L是一种具有较好耐热性、耐水性和高频电绝缘性的高分子化合物,它由三种单体聚合而成,每个单体的分子中均含有一个官能团。
下列相关说法正确的是
A. 制备L的反应是加聚反应
B. L的单体为、和HCHO
C. 参加反应的三种单体的物质的量之比为1∶1∶1
D. 三种单体能生成网状结构的高分子化合物
13. 25℃时,有浓度均为的4种溶液:
①盐酸 ②HF溶液 ③NaOH溶液 ④氨水
已知:25℃时,电离平衡常数,
下列说法不正确的是
A. 溶液pH:③>④>②>①
B. 水电离出的浓度:①=③<②<④
C. ②和④等体积混合后的溶液中:
D. ①和③混合后溶液(溶液体积变化忽略不计),则
14. 某小组欲制备配离子,实验如下。
序号 步骤
Ⅰ 向2mL溶液中滴加0.5mL氨水,产生蓝色沉淀;继续滴加约1.5mL氨水,沉淀完全溶解,得到深蓝色溶液
Ⅱ 分别向溶液和实验Ⅰ所得深蓝色溶液中加入光亮的铁钉;1min后,前者铁钉表面有红色物质析出,后者铁钉无现象
Ⅲ 取0.1g氢氧化铜固体于试管中,加入5mL氨水,溶液略变为蓝色,固体未见明显溶解;滴加2滴饱和氯化铵溶液,固体完全溶解,得到深蓝色溶液
已知:
下列说法不正确是
A. Ⅰ中产生蓝色沉淀的离子方程式为
B. 加热蒸干Ⅰ中的深蓝色溶液,不能得到纯净的固体
C. Ⅱ中现象证明了溶液和实验Ⅰ所得深蓝色溶液中,+2价铜的存在形式不同
D. Ⅲ中固体完全溶解的离子方程式为
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 硼氮氢化合物在有机合成、储氢材料等方面备受关注。
氨硼烷的球棍模型如图所示。
的一种制备方法如下:
ⅰ.(乙硼烷)
ⅱ.
已知:①元素的电负性:H 2.1 B 2.0 C 2.5 N 3.0 O 3.5 F 4.0
②任何卤化物水解,必先同水分子配位
(1)中硼元素的化合价为___________。
(2)不能水解,但能水解。原因是___________。
(3)在水中的溶解性:THF>环戊烷,原因是___________。
(4)此法生成的会继续与反应生成副产物。过程如下:
①第2步___________能量(填“吸收”或“放出”)。
②用DMA()代替THF可以得到纯净的氨硼烷。由此推测、THF和DMA分别与B原子的结合能力由大到小的顺序为___________。
(5)新型储氢材料的晶胞形状为立方体,边长为,如下图所示。
①与距离最近且等距的有___________个。
②已知的摩尔质量为,阿伏加德罗常数为,此晶体的密度为___________。()
16. 从某工厂铜电解车间产生的难溶副产物黑铜泥(主要成分为和)和废水车间产生的含砷废渣(主要成分为)中回收铜和砷的一种流程示意图如下。
已知:沉铜过程主要发生反应;易分解生成微溶于水的;随着硫酸浓度的增大,在硫酸溶液中的溶解度变小。
(1)升温能加快氧化浸出的速率。温度过高时,浸出速率反而会下降,原因是___________。
(2)和被氧化为和。被氧化的离子方程式为___________。
(3)沉铜前,需要对氧化浸出液进行稀释。稀释倍数对沉铜的影响如下图所示。
稀释倍数较小时,滤渣2中As含量较高的原因是___________。
(4)上述流程中可循环使用的物质是___________。
(5)粗三氧化二砷中砷含量的测定。
ⅰ.取0.1g样品于锥形瓶中,加入NaOH溶液,使样品完全溶解;
ⅱ.加入适量乙酸铅溶液,消除-2价硫的干扰;
ⅲ.用稀硫酸调pH=8,加入3g碳酸氢钠和少量淀粉溶液;
ⅳ.用碘标准溶液(溶质按计)滴定,将砷氧化至最高价态。到达滴定终点时,消耗碘标准溶液VmL。
已知:样品中砷只以+3价的形式存在。
①若样品中有-2价硫,没有步骤ⅱ,测定结果将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
②样品中砷的质量分数为___________。
③步骤ⅲ中加入碳酸氢钠,能保持滴定过程中溶液pH基本稳定,结合化学用语解释原因___________。
17. 多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶抑制剂奥拉帕尼(J)的合成路线如下
已知:ⅰ.
ⅱ.
(1)A为芳香族酯类化合物,A→B的化学方程式为___________。
(2)B→C的化学方程式为___________。
(3)C→D发生了两步反应,反应类型依次为加成反应、___________。
(4)试剂a中含有的官能团有―CN、___________。
(5)下列说法正确的是___________。
a.A的一种同分异构体既能发生银镜反应,又能遇溶液发生显色反应
b.H能与溶液反应
c.H→I的过程可能生成一种分子内含有7个六元环的副产物
d.I→J的过程利用了的碱性
(6)E经多步转化可得到G,路线如下。
M分子中含有2个六元环,P分子中含有3个六元环。M和P的结构简式分别为___________、___________。
18. 将转化为高附加值的化学品,对实现碳中和、可持续发展具有重要意义。
Ⅰ.利用催化加氢制备乙烯,反应过程主要分为两步。
ⅰ.
ⅱ.
(1)和反应制备乙烯的热化学方程式为___________。
(2)0.1MPa,投料比的条件下研究反应ⅰ,在不同温度下达到平衡时各气体的物质的量分数如图1所示(水转化为液态,不计入)。
①200℃时,主要发生的反应的化学方程式为___________。
②800℃时,的平衡转化率为___________。
Ⅱ.利用煤气化灰渣(主要成分有CaO、、和MgO等)封存,制备高纯碳酸钙。
ⅰ.浸出:向灰渣中加入稍过量盐酸,充分反应后过滤,得滤液a;
ⅱ.净化:向滤液a中逐渐加入氨水,金属氢氧化物分步沉淀,分步过滤,得到滤液b;
ⅲ.碳酸化:向滤液b中通入,过滤、洗涤、干燥,得到高纯。
已知:一些金属氢氧化物在溶液中达到沉淀溶解平衡时的与pH关系如图2所示。
(3)净化时,先分离出的氢氧化物是___________。
(4)碳酸化时发生主要反应的离子方程式是___________。
Ⅲ.利用双极膜电解制备NaOH,捕集烟气中,制备。已知:双极膜为复合膜,可在直流电的作用下,将膜间的解离,提供和。
(5)结合电极反应解释A区产生浓NaOH溶液原因___________。
(6)当电路中转移2mol时,上图装置产生___________mol NaOH。
(7)制得的固体样品中常混有。准确称量xg样品,下列方案中,能测定样品中纯度的是___________。
A.充分加热,固体减重
B.与足量稀盐酸充分反应,加热蒸干,得固体
C.与足量稀硫酸充分反应并加热,逸出气体用碱石灰吸收,增重
19. 某化学小组探究硫酸铁铵与、的反应。
实验 操作 现象
Ⅰ 向2mL溶液(pH=2.03)中逐滴加入溶液 迅速产生大量红褐色沉淀和大量气泡;继续滴加,当气泡量明显减少时,试管口的湿润红色石蕊试纸开始逐渐变蓝
Ⅱ 向2mL溶液(pH=2.03)中逐滴加入溶液 溶液立即变棕红(无丁达尔现象),继续滴加溶液至过量,溶液依然为棕红色,放置两天无明显变化
已知:(棕红)
(1)①实验Ⅰ中产生红褐色沉淀与气泡的离子方程式为___________。
②由实验Ⅰ可得出与结合的能力:___________(填“>”、“<”、“=”)。
(2)资料显示,可以氧化。针对实验Ⅱ中的现象,小组同学又设计并实施了如下实验。
实验 操作 现象
Ⅲ 向2mL溶液(pH=1.78)中加入0.5mL溶液 溶液立即变棕红色,约2小时后,棕红色变为黄色,检测到
Ⅳ 向2mL溶液(pH=2.03)中加入0.5mL溶液 溶液立即变棕红色,约5小时后,棕红色变为黄色,检测到
①实验Ⅲ中与反应生成的离子方程式为___________。
②结合化学反应原理解释实验Ⅱ、Ⅳ中现象存在差异的可能原因___________。
(3)针对实验Ⅲ、Ⅳ的现象差异,小组同学提出猜想:pH影响了的氧化性或的还原性,并实施实验。
实验 实验装置 实验步骤及现象
Ⅴ 1.按如图搭好装置,接通电路,电压表读数为0.6V; 2.向a电极附近滴加3滴10%稀硫酸,电压表读数不变; 3.向石墨电极附近滴加3滴10%稀硫酸,电压表读数变为0.5V。
①a、b分别是___________。
②结合电极反应解释步骤3中电压表示数减小的原因___________。
③补充实验Ⅵ:向实验Ⅱ得到的棕红色液体中加入3滴10%稀硫酸,棕红色迅速变黄,检测到。结合化学用语解释实验Ⅵ中氧化还原反应明显加快的可能原因___________。
(4)综合以上实验,盐溶液间反应的多样性与___________有关。