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2023—2024学年高三5月高考适应性大练兵联考
高三化学试卷
试卷共8页,18小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Si-28 S-32 Fe-56 Re-186
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1.中国科学院开发的二维过渡金属碲化物材料具有奇特的超导、磁性、催化活性等物理和化学性质,受到国内外学术界广泛关注。下列碲化物属于第四周期过渡金属碲化物的是
A.Cs2Te B. C.PbTe D.
2.哲学中“量变引起质变”规律在化学上有广泛应用。下列各组物质之间的化学反应不遵循这一规律的是
A.在溶液中滴加澄清石灰水
B.催化剂作用下苯乙炔与氢气反应
C.在溶液中滴加氨水
D.向苯酚钠溶液中通入
3.下列各组离子在对应的溶液中能大量共存的是
A.0.1mol·L-1 K3[Fe(CN)6]溶液中:、、、
B.0.1mol·L-1 HNO3溶液中:、、、
C.0.1mol·L-1氨水中:、、、
D.0.1mol·L-1 Ba(OH)2溶液中:、、、
4.实验室用如图装置和相关药品可以制备并收集相应气体的是
选项药品制备气体A浓盐酸B电石、饱和食盐水C、30%双氧水D铜片、稀硝酸NO
5.1928年Fleming发现青霉素,头孢氨苄为半合成的第一代口服头孢菌素,其结构如图所示。下列有关该有机物的叙述错误的是
A.1个该有机物分子中含2个手性碳原子 B.属于芳香族化合物
C.1mol该有机物最多能与4mol 反应 D.可用溴的四氯化碳溶液检验碳碳双键
阅读下列材料,完成6-7小题。
据报道,科学家利用高温技术制备活性分子。例如:
① ②
③ ④
6.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.①中1mol 含离子总数目为2NA
B.②中生成1mol SiO时转移电子数目为2NA
C.②中5.6g Si含σ键数目为0.8NA
D.④中6.4g S2和S8的混合物含S原子数目为0.2NA
7.下列有关上述反应的叙述错误的是
A.③中分子的键角为120° B.④中转化只破坏了范德华力
C.②中反应物是两种共价晶体 D.④中S2和S8互为同素异形体
8.科学家通过下列反应原理获得立体嵌段聚酯,如图所示。下列叙述错误的是
A.甲和乙发生加成反应合成丙
B.甲和乙互为同系物
C.且该反应的原子利用率为100%
D.1mol丙最多能与 NaOH反应
9.利用电化学原理合成氨的装置如图所示,科学家研究表明,Ag、Hg、Pt和Au等能促进氮气合成氨。下列叙述正确的是
A.该装置可将电能全部转化成化学能 B.N极可选择铜、锌等材料
C.M极反应式为 D.4.48L H2发生氧化反应时转移0.4mol电子
10.科学家开发铜基MOF材料做催化剂载体,其结构简式如图所示。下列有关该MOF的叙述错误的是
A.含极性键和非极性键 B.所有原子可能共平面
C.C原子采用、杂化 D.所含第二周期元素中,N的第一电离能最大
11.根据下列实验操作及现象,得出的结论正确的是
选项 实验操作及现象 实验结论
A 常温下,在铁片上滴加浓硫酸,无明显现象 铁片与浓硫酸不反应
B 向硝酸钡溶液中通入,产生白色沉淀 白色沉淀是
C 向硫酸四氨合铜溶液中加入乙醇,析出蓝色晶体 乙醇的极性比水的弱
D 向酸性溶液中加入邻甲基苯甲醛,溶液褪色 醛基具有还原性
12.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径与最低负化合价关系如图所示,X和Z位于同周期。
下列叙述错误的是
A.电负性:W>Z>X B.Y的含氧酸是强酸
C.单质的熔点:Z>Y D.X单质可用作半导体材料
13.我国科学家通过极简单的反应体系和反应条件,实现了甲烷、氧气与三氟乙酸在室温下的催化氧化生成三氟乙酸甲酯的反应,如图所示。已知:自由基(又称游离基)指化合物的分子在光热等外界条件下,共价键发生均裂而形成的具有不配对电子的原子或基团,如甲基自由基(·CH3,9电子)。
下列叙述错误的是
A.1mol·NO含15mol电子
B.酸性:
C.生成三氟乙酸甲酯的总反应为
D.上述反应体系中,丙、丁、戊均为中间产物
14.常温下,在KSCN、和的混合液中滴加溶液,混合液中pX[pX=-lgX,X=c(SCN-)、c()或c()]与pAg[]关系如图所示。已知:AgSCN、Ag3PO4和Ag3AsO4均难溶于水且Ag3PO4在水中溶解度大于Ag3AsO4。
下列叙述正确的是
A.L2代表与关系
B.上述产生沉淀先后顺序是、、AgSCN
C.在和共存的饱和溶液中
D.饱和AgSCN溶液中
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)草酸亚铁晶体()是生产锂电池电极的原料,它呈浅黄色,难溶于水,受热易分解。某小组设计实验制备草酸亚铁晶体并测定其纯度:
实验(一)制备草酸亚铁晶体并探究其热分解产物。
①称取5.0g ,放入如图装置的三颈烧瓶中,加入10滴左右1.0mol·L-1硫酸溶液和15mL蒸馏水,加热溶解;
②加入25.0mL饱和草酸溶液(过量),搅拌加热至80~90℃停止加热,静置;
③待浅黄色晶体沉淀后,抽滤、洗涤、干燥得到晶体。
(1)仪器A的作用是______________;此实验中三颈烧瓶的规格宜选择______(填字母)。
a.50mL b.100mL c.250mL d.500mL
(2)用98.3%硫酸配制1.0mol·L-1稀硫酸,不需要选用的仪器是__________(填字母)。
A. B. C. D.
(3)在空气中易变质,可以检验其是否变质的试剂是__________(填字母)。
A.苯酚溶液 B.溶液 C.KSCN溶液 D.溶液
从结构角度分析,其易变质的原因是________________________________。
(4)在氩气中,的热重曲线如图所示。已知:。
推测第二阶段发生反应的化学方程式为______________________________。
实验(二)测定产品纯度。
称取w g产品溶于稀硫酸中,配制成250mL溶液,准确量取25.00mL配制溶液于锥形瓶中,用标准c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗滴定液V mL。滴定反应为(未配平)。
(5)该产品含Fe元素质量分数为__________________________________(填百分式)。若酸式滴定管没有用待装液润洗,测得结果__________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
16.(14分)是一种氧化剂、催化剂,以含铼废渣(含Re、、Fe、Ni和等)为原料提取的工艺如图所示。
已知:①“酸浸”浸液含(强酸)、、等;
②离子交换中存在平衡:。
回答下列问题:
(1)在元素周期表中,Re与Mn同族,则Re位于__________区。
(2)“粉碎过筛”的目的是___________________;“焙烧”过程中发生反应的化学方程式为___________________________________________;“反萃取”中试剂A的化学式为_____________________。
(3)“离子交换”中c(Cl-)变化如图1所示。
下列叙述正确的是__________。(填字母)
A.正反应速率:c>b>a
B.8min时离子交换反应已停止
C.向溶液中加入少量NaCl,离子交换反应的平衡常数减小
D.2~4min内
(4)其他条件相同时,“离子交换”过程中料液和D296体积比与铼交换率、铼交换量的关系如图2所示;混合液的pH与铼提取率的关系如图3所示。
图2 图3
①由图2知,“离子交换”选择的适宜料液和D296体积比为___________________________。
②其他条件相同,混合液的pH>1.5时,铼提取率降低的主要原因可能是__________。
(5)Re有多种金属氧化物,其中晶胞如图所示。已知NA代表阿伏加德罗常数的值,晶胞参数为a pm。
该晶胞中阳离子的配位数为__________;该晶体密度为__________g·cm-3。
17.(15分)γ-丁内酯(BL)广泛应用于医药、染料等领域。
Ⅰ.γ-羟基丁酸发生酯化反应合成BL:
① ΔH1。
(1)BL分子中s-sp3 σ键、π键数目之比为__________。
(2)已知:② 。
平衡常数K与ΔG关系为(R为气体常数,T为温度),ΔH1和ΔH2近似相等,但是在相同条件下,反应①的限度显著大于反应②,其原因是________________________。
(3)298K下,水溶液中物质浓度随时间变化如图1所示。
图1
①a点γ-羟基丁酸的转化率为__________,为了提高平衡转化率,除改变温度外,还可以采取的措施有_________________________________________________________________。
②298K时,该反应的平衡常数K为_________________________。
Ⅱ.1,4-丁二醇(BD)脱氢法合成BL。有关反应如下:
ⅰ.;
ⅱ.;
ⅲ.。
(4)在493K,3.0×103kPa的高压H2氛围下,分别以0.01mol BD或BL为初始原料,在密闭容器中进行反应。达到平衡时,以BD为原料,体系从环境吸收a kJ热量;以BL为原料,体系向环境放出b kJ热量。忽略ⅱ、ⅲ反应的热效应。在此条件下,ⅰ反应的ΔH(493K,3.0×103kPa)=__________kJ·mol-1。
(5)在标准大气压下,选择CuO/ZnO/Al2O3作催化剂,氢醇比为5,分别探究温度和流速(BD和H2通过催化剂表面的速率)对三种产物选择性的影响,所得关系曲线如图2和图3所示。
图2 图3
下列叙述错误的是__________(填字母)。
A.题给条件下,制备BL反应的最优温度为320℃,最优流速为1.6 L·min-1
B.流速较小时,发生副反应导致BL选择性不高
C.280℃后,温度升高,BL的选择性降低的原因可能是催化剂活性降低
D.实际工业生产时流速选择2.0 L·min-1的原因是所得BL产品杂质含量少
(6)在体积固定的刚性容器中充入5.0×10-3mol BL,在493K、3.0×103kPa条件下,在高压H2氛围中反应生成BD(伴随反应ⅱ和ⅲ)。已知:物质的量分数(xa)表示体系中物质a的物质的量与除H2外所有物质的物质的量总和之比。该条件下达到平衡时,,,则__________。
18.(15分)以甲苯、苯酚为原料合成的路线如下:
回答下列问题:
(1)D中官能团有__________(填名称);A的名称是________________。
(2)D→E的反应类型是__________,该反应中NaOH的作用是____________。
(3)写出B+E→F的化学方程式:____________________________________。
(4)常温下,下列试剂中不能与D反应的是________________(填字母)。
a.饱和溴水 b.H2/Ni c.新制的Cu(OH)2浊液
(5)已知:羟基连接在碳碳双键上的结构不稳定,易发生重排生成醛基。G是E的芳香族同分异构体,其中只有苯环一种环状结构,苯环上连有两个取代基,且能与NaOH反应的结构有__________(不考虑立体异构,填字母)。
a.9种 b.12种 c.15种 d.18种
其中,在核磁共振氢谱上有四组峰且峰面积之比为1:2:2:3的结构简式为__________(写一种即可)。
(6)已知:硝基苯在铁、盐酸作用下会生成苯胺。参照上述合成路线,以苯甲醇、B为原料合成,设计合成路线:_______________________________________________________________________________(其他无机试剂任选)。
2023—2024学年高三5月高考适应性大练兵联考
高三化学参考答案
1.【答案】B
【解析】钛(Ti)是第四周期过渡金属元素,B项符合题意。
2.【答案】D
【解析】Mg(HCO3)2和Ca(OH)2反应中,Ca(OH)2少量时生成MgCO3,Ca(OH)2过量时生成Mg(OH)2,A项不符合题意;苯乙炔与氢气反应,H2少量时生成苯乙烯,H2过量时生成乙基环己烷,B项不符合题意;CuSO4与氨水反应中,氨水少量时生成Cu(OH)2沉淀;氨水过量时生成,C项不符合题意;C6H5ONa溶液与CO2反应,无论CO2量多或少,都生成C6H5OH和NaHCO3,D项符合题意。
3.【答案】B
【解析】Fe2+和K3[Fe(CN)6]会反应生成KFe[Fe(CN)6]蓝色沉淀,A项不符合题意;在硝酸中,Cu2+、Al3+、、能大量共存,B项符合题意;,C项不符合题意;不能在碱性环境中大量存在,同时,,D项不符合题意。
4.【答案】C
【解析】题图所示是一套固液常温下反应制气体的反应装置,产生的气体须采用向上排空气法收集,即产生的气体的密度大于空气且不与空气反应。浓盐酸与二氧化锰制氯气需要加热,A项不符合题意;乙炔密度小于空气,B项不符合题意;双氧水在二氧化锰催化作用下分解产生O2,O2的密度大于空气,C项符合题意;NO的密度与空气接近,且易与空气中的氧气反应生成NO2,不能用排空气法收集,D项不符合题意。
5.【答案】A
【解析】1个该有机物分子中含3个手性碳原子,如图用“*”标识,A项错误;上述有机物含有苯环,属于芳香族化合物,B项正确;酰胺基、羧基不能与氢气加成,苯环、碳碳双键能与H2加成,C项正确;碳碳双键与溴发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,D项正确。
6.【答案】D
【解析】,1mol CaF2含阴、阳离子总数目为3NA,A项错误;根据反应式可知,生成2mol SiO时转移2mol电子,故生成1mol SiO转移1mol电子,B项错误;5.6g Si的物质的量为0.2mol,1个硅原子形成4个单键,每个单键被2个硅原子分摊,即1个硅原子净占2个单键,5.6g Si含σ键数目为0.4NA,C项错误;硫的单质可以折合成S原子,6.4g S2和S8的混合物含S原子的物质的量为0.2mol,D项正确。
7.【答案】B
【解析】BF3呈平面三角形结构,键角为120°,A项正确;S8转化成S2时断裂了非极性键,B项错误;硅和二氧化硅都是共价晶体,C项正确;S8和S2互为同素异形体,D项正确。
8.【答案】A
【解析】由反应原理可知,甲和乙通过聚合反应合成丙,A项错误;甲、乙分子结构相似,具有相同官能团,且分子组成相差一个CH2基团,两者互为同系物,B项正确;根据原子守恒,,只有一种产物,故该反应的原子利用率为100%,C项正确;丙分子含个酯基,1mol酯基最多能与1mol NaOH反应,D项正确。
9.【答案】C
【解析】该装置为电解池,电能主要转化成化学能,还有部分转化为其他形式能量如热能等,A项错误;N极为阳极,氢气在阳极上发生氧化反应,应选择惰性材料作阳极,锌电极为阳极时金属优先发生氧化反应,B项错误;M极上N2发生还原反应生成NH3,C项正确;H2没有指明“标准状况”,不能根据氢气体积计算转移电子的物质的量,D项错误。
10.【答案】B
【解析】该化合物中所含碳碳键是非极性键、碳氧键和碳氮键等是极性键,A项正确;分子中含甲基,所有原子不可能共平面,B项错误;该化合物中苯环和碳氮双键上的碳原子采用sp2杂化,甲基上碳原子采用sp3杂化,C项正确;在该化合物所含元素中,N、C、O位于第二周期,N的第一电离能最大,D项正确。
11.【答案】C
【解析】常温下,铁片与浓硫酸发生钝化现象,发生了氧化还原反应,A项错误;向硝酸钡溶液中通入SO2生成BaSO4,B项错误;[Cu(NH)3]4SO4在乙醇中溶解度小于水中,说明乙醇极性比水的弱,C项正确;苯环上甲基也能还原酸性高锰酸钾,D项错误。
12.【答案】B
【解析】根据原子半径和最低化合价关系图可知,X在Y的下一周期,故X为硅元素,Y为氮元素,Z为硫元素,W为氯元素。硅、硫、氯的电负性依次增大,A项正确;HNO2是弱酸,B项错误;常温下,硫单质呈固态,而氮单质呈气态,C项正确;高纯度硅是半导体材料的重要原料,D项正确。
13.【答案】C
【解析】1个·NO含15个电子,A项正确;—CF3是吸电子基,CF3COOH中O—H极性强于CH3COOH,更易断裂,使CF3COOH酸性更强,B项正确;由机理图可知生成三氟乙酸甲酯的总反应为,C项错误;起始催化剂有HCl、NaNO2或NaNO3,而丙、丁、戊在中间生成,最终又消耗掉,故它们是中间产物,D项正确。
14.【答案】D
【解析】L1、L2直线斜率较大且平行,说明代表的难溶物组成相同,故L3代表与关系。又因为Ag3PO4的溶度积大于Ag3AsO4,所以L2代表与关系,A项错误;上述混合液中阴离子浓度不一定相等,无法判断先后沉淀顺序,B项错误;饱和溶液中存在沉淀溶解平衡,,C项错误;根据数据可知,,,,饱和AgSCN溶液中,,D项正确。
15.【答案】(1)冷凝回流(1分) b(2分)
(2)BD(2分,选对1个得1分,多选或错选不得分)
(3)AC(2分,选对1个得1分,多选或错选不得分) Fe2+的价层电子排布式为3d6,易失去1个电子变为稳定的Fe3+(3d5)(2分,合理即可)
(4)(2分,反应物或生成物写错、未配平不得分,漏写反应条件或气体符号不扣分)
(5)(2分) 偏高(1分)
【解析】(1)三颈烧瓶中液体体积不超过容器体积的,不低于,故选100mL三颈烧瓶。
(2)用浓硫酸配制稀硫酸,不需要托盘天平、吸滤瓶。
(3)Fe2+在空气中易被氧化为Fe3+,可用苯酚、硫氰化钾溶液检验铁离子;根据铁离子、亚铁离子价层电子排布式分析其稳定性。
(4)取1mol FeC2O4·2H2O(180g)计算:第一阶段失去质量为180g×20%=36g,即失去2mol H2O。故第一阶段剩余固体是FeC2O4。第二阶段残留固体质量为180g×42.94%=77.292g,设化学式为FeOx,56+16x=77.292,x=1.33.即固体是Fe3O4。
(5)根据电子守恒,。产品含铁质量分数:;如果没有用待装液润洗酸式滴定管,测得高锰酸钾溶液体积偏大,结果偏高。
16.【答案】(1)d(1分)
(2)增大固体接触面使其充分反应,提高焙烧反应速率(1分,合理即可) (2分,反应物或生成物写错、未配平不得分,漏写反应条件不扣分) HCl(2分)
(3)D(2分)
(4)①12:1(1分) ②形成Fe(OH)3胶体,吸附后聚沉(2分,合理即可)
(5)6(1分) (2分,数据错误、未写数量级或数量级错误均不得分)
【解析】(1)同族元素在元素周期表中分区相同。Mn位于d区,故Re位于d区。
(2)“焙烧”过程中ReS2发生反应的化学方程式为。根据离子交换平衡式可知,增大氯离子浓度,平衡逆向移动,使高铼酸根离子从有机相脱出,进入水相,又不引入新杂质,故加入盐酸生成高铼酸(HReO4),试剂A的化学式为HCl。
(3)反应开始后,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,故正反应速率:c(4)观察图2,料液和D296体积比为12:1时铼交换率和铼交换量较大。由图3可知,pH>1.5时,可能生成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶粒带正电荷,吸附溶液中高铼酸根离子并聚沉,导致铼提取率降低。
(5)根据晶胞结构以及物质组成的化学式可知,铼离子位于立方体顶点,氧离子位于立方体棱上,所以铼离子的配位数为6(上下、左右、前后),1个晶胞含1个“ReO3”;晶体密度。
17.【答案】(1)6:1(2分)
(2),,温度相同时,反应①、②焓变近似相等,熵变①大于②,故①的平衡常数大于②(2分,合理即可)
(3)①50%(1分) 及时分离产物(2分) ②2.75(2分)
(4)(2分,漏写“+”不扣分)
(5)AD(2分,选对1个得1分,多选或错选不得分)
(6)0.08(2分)
【解析】(1)BL分子中只有H—C键是s-sp3型σ键,1个BL分子含6个H—C键,1个π键。
(2)反应①的熵变大于反应②,由自由能计算K可知,,,焓变近似相等,温度相同时,熵变越大,平衡常数(限度)越大。
(3)①a点时反应物转化了一半,即转化率为50%。及时分离产物促进平衡正向移动,能提高反应物平衡转化率;②平衡时m=0.048,平衡常数。
(4)BL和H2反应生成BD,以及BD分解生成BL和H2互为等效平衡,即0.01mol BD完全转化成0.01mol BL时吸收热量为,故反应的焓变为。
(5)根据图2知,制备BL的最优温度为260℃,A项错误;由图3知,流速较小时,THF选择性增大,发生了副反应,导致BL选择性降低,B项正确;由图2知,温度高于280℃时,BL选择性降低,可能是催化剂活性降低,C项正确;流速为2.0L·min-1时,副产物含量并不低,选择该流速的原因是BL选择性降低程度小,但是流速增大,单位时间内生成BL量增大,D项错误。
(6)以BL为原料,有关反应有:,,,根据物质的量分数定义,有:,,则,平衡时BL、BD的物质的量分数分别为0.48、0.36,。
218.【答案】(1)醛基、(酚)羟基(2分,写对1个得1分) 甲苯(1分)
(2)取代反应(1分) 中和副产物HI,提高产率(1分,合理即可)
(3)+H2O(2分,反应物或生成物写错、未配平不得分,漏写反应条件扣1分)
(4)b(1分)
(5)c(2分) 、、,(写其中一种即可,2分)
(6)(3分,1步1分,合理即可)
【解析】(2)D→E发生取代反应,副产物有HI,碱中和HI,促进反应正向进行,提高原料转化率和产率。
(3)B和E反应生成F相当于先发生加成反应,后发生消去反应,另一产物为水。
(4)酚类物质在常温下会与饱和溴水反应,a项不符合题意;苯环、醛基和H2的加成反应均需要加热,b项符合题意;新制的Cu(OH)2浊液含有NaOH,会与(酚)羟基反应,c项不符合题意。
(5)能与NaOH反应的有机物有酸、酯、酚,苯环上连有两个取代基,则有邻、间、对三种结构;若同分异构体为羧酸,有甲基苯甲酸,共3种;若同分异构体属于酯类,则有甲酸酯,共3种;若含酚羟基,苯环上另一取代基可以为—CH2CHO,,—O—C=CH2,共9种。符合条件的同分异构体有15种。在核磁共振氢谱上有四组峰且峰的面积比为1:2:2:3的结构必含1个甲基,分子呈对称结构,有、、。
(6)先氧化生成醛基,再加成消去;最后还原硝基生成氨基。