2025届高三开学摸底联考
化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上;
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字母涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案字母;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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间90分钟,满分100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Fe-56
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.蔡伦改进的造纸术,其过程大致分为4个步骤,其中发生了化学反应的是( )
沤浸、蒸煮使树皮等原料在碱液中脱胶成纤维状 切割和捶捣纤维,使纤维成为纸浆 纸浆制成浆液后,用篾席捞出为湿纸膜 将湿纸膜晒晾,晒干后揭下成为纸张
A B C D
2.下列物质在生活中的应用,错误的是( )
A.用作食品营养强化剂 B.用作红葡萄酒的漂白剂
C.维生素C用作水果罐头的抗氧化剂 D.浸有溶液的硅藻土用于水果保鲜
3.下列说法正确的是( )
A.基态氮原子的最高能级符号为2p B.HCl的电子式为
C.乙炔分子的球棍模型为 D.的系统命名为丁二烯
4.下列粒子的空间结构为三角锥形的是( )
A. B. C. D.
5.“结构决定性质,性质决定用途”。下列说法正确的是( )
A.铂丝灼烧不产生发射光谱,火焰呈无色,焰色试验可以使用铂丝
B.氨基酸分子中既有氨基又有羧基,是一种两性化合物
C.用浓硫酸和NaCl固体制备少量HCl,利用了浓硫酸的强酸性
D.作呼吸面具中的供氧剂时,体现了的强氧化性
6.下列实验操作或说法中,正确的是( )
A.用分液漏斗分离苯和,先将从下口放出,再将苯从上口倒出
B.滴定实验用的锥形瓶用待测液润洗2~3次后,再加入一定体积的待测液
C.实验室制备无水乙醇时,向95%的乙醇溶液中加入足量CaO,然后蒸馏
D.将浓溴水分别加入苯酚溶液和苯中观察实验现象,以证明苯环活化羟基
7.下列关于物质鉴别与除杂的说法,错误的是( )
A.用质谱仪鉴别乙酸和丙醇 B.用红外光谱仪鉴别乙醇和二甲醚
C.用饱和溶液除去中的HCl D.用溶液除去气体中的
8.一种用作新能源电池电解液的锂盐结构如图所示。X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、W位于同一主族。下列叙述错误的是( )
A.第一电离能:Z>X>Y B.简单阴离子的半径:W>X>Z
C.简单氢化物水溶液的pH:X>W D.该阴离子中W和X的价层电子对数不同
9.叠氮化钠()的晶胞结构如图。下列说法错误的是( )
A.与等距离且最近的有4个 B.每个N 含有10个电子
C.晶体中存在离子键和共价键 D.晶体中所有离子的配位数相同
10.常温下,向含有、、的溶液中逐滴加入NaOH溶液,pM随pH的变化关系如图所示[图中pM表示或或]。
已知:①当溶液中时,可认为该金属离子沉淀完全;②。
下列说法正确的是( )
A.曲线①表示pFe与pH的关系 B.
C.时,和均沉淀完全 D.曲线②的时,溶液的
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.医用黏合剂M(a-氰基丙烯酸正丁酯)在外科手术中代替手术缝合线,其结构简式如图。下列关于M的说法,错误的是( )
A.分子式为
B.在加热条件下与NaOH溶液发生水解反应
C.X射线衍射实验可以测定分子中共价键的键长
D.氰根离子()有剧毒,所以M也具有一定的毒性
12.下列实验操作及实验现象对应的实验结论不正确的是( )
选项 实验操作及实验现象 实验结论
A 用和在浓硫酸、加热条件下反应,检测到乙酸乙酯中含有 酯化反应机理为“酸脱羟基,醇脱氢”
B 向待测液中加入足量盐酸酸化,静置后向上层清液中加入溶液,有白色沉淀生成 溶液含有
C 将红热的铁丝伸入浓硝酸中,生成红棕色气体 Fe与浓硝酸一定发生反应
D 用pH计分别测定相同浓度的溶液和溶液的pH: 酸性强弱:
13.微生物燃料电池可有效处理各个领域的污废水,并实现污废水中有机污染物高效转化为清洁电力,其原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.a为电池的负极
B.电极电势:a>b
C.a极电极反应为
D.每处理45 g ,则消耗的体积为11.2 L
14.电解精炼铜产生的阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种金属单质。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程,如下图所示。
下列说法错误的是( )
A.“浸出液1”的溶质主要是 B.“浸取2”中Ag、Au被HCl氧化
C.“浸取3”中用氨水也可溶解AgCl D.“还原”中1 mol 反应则转移4 mol电子
15.已知1 mol与足量的在恒容的密闭容器中发生反应:测得平衡时体系中气体的物质的量分数(x)与温度(T)的关系如下图。
下列说法正确的是( )
A.将平衡体系的温度由800K升至1000K,该反应的平衡常数K增大
B.向800K时的平衡体系中充入氦气,反应速率增大,平衡逆向移动
C.向1000K时的平衡体系中再加入1 mol,达新平衡后
D.在1250K时,该反应达平衡后,的平衡转化率约为81.82%
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(12分)铁在人类生活、生产中具有不可替代的作用。回答下列问题:
(1)Fe在元素周期表中的位置是______,基态比更稳定的原因是____________。
(2)普鲁士蓝晶体中含有、,和,其晶胞如图1所示(图中省略)。该晶胞中含有______个;当填充满立方体空隙可得普鲁士白晶体,则普鲁士白中Fe的化合价为______。
(3)无机二茂铁的配离子中环状配体存在的大π键,参与配位的电子全部为大π键电子,其结构如图2所示。环状配体中P的杂化方式为______,该配离子中与形成配位键的电子共有______个。
(4)羰基铁用于催化剂、汽油抗爆剂等。其熔点-20℃、沸点103°C,常温下为黄色粘稠状液体。则羰基铁中含有的化学键为______(填字母)。
A.离子键 B.极性共价键 C.非极性共价键 D.配位键
羰基铁在空气中加热至140℃时生成,该反应的化学方程式为____________。
17.(12分)治疗心衰的药物匹莫苯丹中间体(I)的合成路线如下。
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)A中所含官能团名称为______,B的结构简式为______。
(2)F→G反应的化学方程式为______,C+D→E的反应类型为______。
(3)H中有______个手性碳原子。
(4)K为含苯环的Ⅰ的同分异构体,K同时含有2个硝基和3种不同化学环境的氢原子(个数比为9∶2∶1),则K的结构简式为______(写一种即可)。
(5)由合成的路线如下图:
已知P→Q为取代反应,P的结构简式为______,试剂X为______(填化学式)。
18.(12分)某锂电池正极材料主要成分为(含有铝箔、炭黑等杂质)。某处理该锂电池正极材料废料并回收钴、锰、镍、锂等金属的工艺流程如图所示。
已知:①“碱浸”后的滤渣中主要含有、CoO,MnO,、NiO;
②,,,。
回答下列问题:
(1)若中Co、Mn、Ni的化合价均为+2,则______;当为该锂电池充电时,正极接外接直流电源的______(填“正极”或“负极”)。
(2)“灼烧”的目的是____________;“滤液”中含金属元素的阴离子为______(填离子符号)。
(3)“酸浸”时的作用是______。
(4)“沉钴”时不能加入过量的,其原因可能为①将,沉淀,②____________。
(5)“沉锰”时发生氧化还原反应,则该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。
(6)若“沉镍”后溶液中的mol L,现在向1.0 L该溶液中加入固体,使溶液中mol L,则的沉淀率为______%[忽略溶液体积变化;的沉淀率。
19.(12分)居室内空气中甲醛最高浓度的国家标准为0.08 mg m。某科研学习小组用银一Ferrozine法测定新装修居室内空气中甲醛的含量。原理为甲醛与银氨溶液反应生成Ag和一种碳酸的正盐,产生的Ag与足量反应生成,与菲洛嗪(Ferrozine)形成有色配合物,通过测定其吸光度计算出甲醛的含量。实验装置如图(夹持装置略去)。
回答下列问题:
Ⅰ.银氨溶液的制备
(1)仪器C的名称为______。
(2)若D中为生石灰,则C中试剂为______;若D中为,C中试剂为饱和食盐水,则D中反应的化学方程式为____________。
(3)先关闭、,再打开电磁加热搅拌器搅拌开关,使磁转子匀速转动,打开,然后将C中液体慢慢滴入D中,当B中溶液中出现______现象时,关闭和仪器C的活塞,停止通。
Ⅱ.甲醛含量的测定
(4)用电磁加热搅拌器加热B,打开,将可滑动隔板慢慢由最右端抽到最左端,吸入1L室内空气,然后______,再缓慢推动隔板将气体全部推入B中后关闭。重复5次,共推入5L空气。多孔球泡的作用是____________,B中发生反应的离子方程式为____________。
(5)将B中生成的Ag过滤、洗涤后,并置于试管中,再加入稀硫酸调节溶液,然后加入足量溶液,充分反应后立即加入菲洛嗪,与菲洛嗪形成有色物质,根据波长562nm的吸光度,测得生成1.12mg,计算空气中甲醛的含量为______mg L,该测定结果说明居室空气中甲醛的含量______(填“符合”或“不符合”)国家标准。
20.(12分)减少的排放并利用是我国能源领域的一个重要战略方向。在与催化合成甲醇的体系中,同时存在以下反应:
反应ⅰ: kJ mol
反应ⅱ: kJ mol
反应ⅲ:
回答下列问题:
(1)______;若要反应ⅲ正向自发进行,______(填“高温”或“低温”)更有利。
(2)对于反应ⅰ,,其中、分别为正反应、逆反应的速率常数。若升高温度,______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)初始压强为10MPa时,向恒容的密闭容器中加入1 mol 和3 mol发生上述反应,达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。已知:
的平衡转化率:
甲醇的选择性:
①图中Z代表的物质为______(填化学式)。
②根据图中:270℃时的数据分析计算:的平衡转化率为______(保留一位小数),甲醇的选择性为______%,反应的平衡常数______(保留一位小数)。
(4)如何同时提高的平衡转化率和甲醇的选择性?______。
2025届高三开学摸底联考
化学参考答案及评分意见
1.A【解析】在碱性溶液中沤浸、蒸煮过程中,纤维素发生碱性水解脱胶成纤维,为化学变化,A正确;B、C、D项的切割、捶捣使纤维变为纸浆及捞纸、晾晒、揭纸过程中均没有新物质生成,均为物理变化。
2.B【解析】可以为人体补充钙元素,是食品的营养强化剂,A正确;在红葡萄酒中起的作用为抗氧化剂和保鲜剂,并没有起漂白作用,B错误;维生素C有较强的还原性,常用作食品抗氧化剂,C正确;可以氧化吸收水果释放的乙烯,使水果延缓成熟,用于水果保鲜,D正确。
3.A【解析】基态氮原子的核外电子排布式为:,最高能级符号为2p,A正确;HCl为共价化合物,其电子式应为,B错误;乙炔分子的球棍模型应为,题中给出的是乙炔分子的空间填充模型,C错误;的系统命名为2—丁烯,D错误。
4.C【解析】、、中均含有3个σ键,均无孤电子对,空间结构均为平面三角形,A、B、D均错误;中含有3个σ键,1对孤电子对,空间结构为三角锥形,C正确。
5.B【解析】元素灼烧时均会产生发射光谱,只是灼烧铂丝时产生的光波的波长不在可见光范围内,所以火焰呈无色,且铂的活动性弱,不与其他物质发生化学反应,A错误;氨基酸分子中既有氨基又有羧基,既可与酸反应又可与碱反应,是一种两性化合物,B正确;用浓硫酸和NaCl固体制备少量HCl,利用了浓硫酸的高沸点、难挥发性和HCl的低沸点、易挥发性,C错误;用作呼吸面具中的供氧剂时,与及均能反应,中O的化合价既升高又降低,既表现氧化性又表现还原性,D错误。
6.C【解析】苯和互溶,不能用分液法分离,应用蒸馏法,A错误;滴定实验的锥形瓶用待测液润洗后,会导致待测液中溶质的物质的量偏大,测定结果偏高,B错误;实验室制备无水乙醇时,向95%的乙醇溶液中加入CaO,CaO与水反应生成氢氧化钙,再蒸馏可得无水乙醇,C正确;浓溴水与苯酚反应生成白色沉淀2,4,6-三溴苯酚,证明羟基活化苯环的邻、对位,D错误。
7.A【解析】乙酸和丙醇的相对分子质量均为60,质谱图无法将二者鉴别,A错误;红外光谱能识别分子中的化学键和官能团,乙醇中含有乙基和羟基,二甲醚中含有甲基和醚键,能用红外光谱鉴别,B正确;饱和碳酸氢钠溶液与HCl反应生成,并不溶解,C正确;,不溶解,D正确。
8.D【解析】该锂盐阴离子中Z只有一个共价键,且原子序数大于X和Y,小于W,因此Z为F;Y形成1个双键达到稳定结构,Y为O;W与Y同主族,W为S,该阴离子带1个单位负电荷,可以看作X原子得Li原子的1个电子,X形成2个共价键和2对孤电子对,则X原子有5个价电子,为N。第一电离能由大到小为,A正确;简单阴离子的半径由大到小为,B正确;N的简单氢化物的水溶液为氨水,显碱性,S的简单氢化物的水溶液为氢硫酸,显酸性,C正确;该阴离子中S形成4个σ键,价层电子对数为4,N形成2个σ键,还有2对孤电子对,价层电子对数也为4,二者的价层电子对数相同,D错误。
9.B【解析】判断与等距离且最近的,可以看上表面面心的,该晶胞体内有2个与该最近,在上方晶胞体内也有2个与该最近,故与等距离且最近的共有4个,A正确;N的原子序数为7,每个共有个电子,B错误;中与之间存在离子键,内存在共价键,C正确;中与的个数比为1∶1,二者配位数相同,D正确。
10.D【解析】与均为型沉淀,其pM随pH变化的曲线的斜率相等,曲线②与曲线①③的斜率不同,故曲线②表示变化;另外,根据坐标得,坐标得,已知,故,,曲线①表示,曲线③表示,A错误;根据坐标得,,则,B错误;时,,沉淀完全,,沉淀不完全,C错误;曲线②的时,,联立,得溶液中,,D正确。
11.D【解析】根据图中结构简式得M的分子式为,A正确;分子中含有酯基,与NaOH溶液在加热条件下发生水解反应,B正确;X射线衍射实验可以测定分子中各共价键的键长、键角以及原子位置关系,C正确;氰根离子()有剧毒,但M中氰基()稳定无毒,因此可代替手术缝合线,D错误。
12.C【解析】用和在浓硫酸、加热条件下反应,乙酸乙酯中若含有,可以说明酯化反应机理为“酸脱羟基,醇脱氢”,A正确;向待测液中加入足量盐酸酸化,排除了,、等离子的干扰,静置后向上层清液中加入溶液,生成的白色沉淀一定是,则溶液中一定含有,B正确;将红热的铁丝伸入浓硝酸中,生成的红棕色气体有可能是浓硝酸受热分解的产物,不能说明二者发生了反应,C错误;用pH计分别测定相同浓度的溶液和溶液的pH:,的水解程度小于,根据“越弱越水解”,说明的酸性强于,D正确。
13.AC【解析】燃料电池中,得电子被还原的电极为正极,有机物()失电子被氧化的电极为负极,A正确;电流由电势高向电势低的方向流动,故正极电势>负极电势,即电极电势a14.B【解析】“酸浸”发生反应,“浸出液1”中溶质主要是,A正确;“浸取2”中HCl的氧化性弱,Ag、Au均是被氧化,B错误;氨水可与AgCl发生反应:,可以溶解AgCl,C正确;“还原”中还原剂中N的化合价由升高至0价,1 mol参加反应则转移4 mol电子,D正确。
15.AD【解析】根据图像知,升高温度,增大,减小,反应正向移动,即正反应为吸热反应,则升高温度,平衡常数K增大,A正确;在恒温、恒容下,充入惰性气体,虽然体系总压强增大,但是各反应物、生成物的浓度不变,反应速率不变,平衡也不移动,B错误;该反应的正向为气体分子数增大的反应,在恒温、恒容条件下加入,相当于对容器加压,平衡向气体分子数减小的方向移动,即平衡左移,增大,减小,则新平衡中,C错误;列出“三段式”,计算得,D正确。
16.(12分)
(1)第四周期第Ⅷ族(1分)
的价电子排布为,为半充满稳定结构,较的价电子排布更稳定(2分)
(2)24(1分) +2(1分)
(3)(1分) 12(2分)
(4)BD(2分) (2分)
【解析】(1)Fe在元素周期表中位于第四周期第Ⅷ族,的价电子排布为,为半充满稳定结构,较的价电子排布更稳定。
(2)根据普鲁士蓝晶胞中含有4个、4个、4个,共有24个正电荷,根据电荷守恒可知该晶胞中含有24个;晶胞中还有4个空隙,当有4个Na 填充入立方体空隙,则有4个全部变为,则全部Fe的化合价均为+2价。
(3)环状配体中每个P贡献1个电子,加上从外界获得的2个电子,共6个电子形成大π键,每个P有2个电子形成σ键,还有2个电子形成孤对电子,所以P采取杂化;配离子中两个环状配体存在的的电子全部参与配位,则共有个电子参与配位。
(4)由羰基铁的熔点-20℃、沸点103℃,知羰基铁为分子晶体,含有碳氧极性共价键,配体CO与中心原子Fe之间的配位键也是极性共价键。羰基铁在空气中加热至140℃时生成的反应的化学方程式为。
17.(12分)
(1)酰胺基(1分) (2分)
(2) 取代反应(1分)
(3)1(1分)
(4)(或)(2分)
(5)(2分) NaCN(1分)
【解析】该合成路线的详细过程如下所示:
(1)A为,所含官能团名称为酰胺基,B的结构简式为。
(2)根据已知信息与酯基在碱性条件下的水解原理可知F→G的化学方程式为:
。
C+D→E的反应为C分子中的-Br与D分子中两个酯基的α-H之间的取代反应。
(3)H的结构简式为,放有1个手性碳原子。
(4)Ⅰ的同分异构体中含有苯环,同时又含有2个硝基和3种不同化学环境的氢原子(个数比为9:2:1),则K的结构简式为或。
(5)该合成流程如下所示:
则P的结构简式为,试剂X为NaCN。
18.(12分)
(1)1.5(1分) 正极(1分)
(2)除去炭黑(1分) (或)(1分)
(3)将还原为(2分)
(4)过量的增大“沉锰”时的用量(2分)
(5)2∶3(2分)
(6)92.5(2分)
【解析】(1)中Li为+1价,Co、Mn、Ni均为+2价,根据化合物中元素的正、负化合价的代数和为零,知,得;当为该锂电池充电时,正极应接外接电源的正极。
(2)“粉碎”的目的是增大固体的接触面积,使灼烧时反应更快、更充分。“灼烧”的目的是除去炭黑等可燃性杂质。“碱浸”过程中只有Al与NaOH反应,且生成或。
(3)由下一步流程“沉钴”可知,“酸浸”后溶液中Co以形式存在,故的作用是将还原为。
(4)能与发生氧化还原反应,过量的使“沉锰”时的用量增大。
(5)“沉锰”时发生氧化还原反应,即,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3。
(6)向1.0L该溶液中加入固体,使溶液中mol L后,则mol Lmol L,故的沉淀率为。
19.(12分)
(1)恒压滴液漏斗(1分)
(2)浓氨水(1分) (2分)
(3)生成的沉淀恰好完全溶解(1分)
(4)关闭,打开(1分) 增大气体与溶液的接触面积,使甲醛吸收完全(1分)
(2分)
(5)0.03(2分) 不符合(1分)
【解析】(1)仪器C为恒压滴液漏斗,其优点为能平衡C与D中的压强,使液体能顺利流入D中。
(2)实验室可以用浓氨水与生石灰或NaOH固体等快速制氨气;若D中试剂为,则发生反应的化学方程式为。
(3)用或氨水与溶液反应至生成的沉淀恰好完全溶解即可制得银氨溶液。
(4)向装置中鼓入待测空气,应首先打开,将可滑动隔板慢慢由最右端抽到最左端,吸入1L室内空气,然后关闭,打开,再缓慢推动可移动隔板将气体全部推入B中。多孔球泡的密而小的小孔的作用是增大气体与溶液的接触面积,使甲醛完全被银氨溶液吸收。
(5)设甲醛的质量为x mg,则根据甲醛与银氨溶液反应、Ag与反应的化学方程式得:
∴mg
∴甲醛含量为mg m,故不符合国家标准。
20.(12分)
(1)-48.9kJ mol(2分) 低温(1分)
(2)增大(1分)
(3)①(1分)②29.6%(2分) 50(2分) 38.6(2分)
(4)增大压强(1分)
【解析】(1)根据反应ⅰ: kJ mol和反应ⅱ: kJ mol,
得反应ⅲ:
则kJ mol,
该反应的、,由得该反应在低温下正向自发进行。
(2)当反应ⅰ处于平衡时,则正反应速率等于逆反应速率,即,
,
反应ⅰ的,正向吸热,升高温度,则化学平衡常数K增大,故增大。
(3)达到平衡时,反应ⅰ、ⅱ、ⅲ同时存在。升高温度,反应ⅰ正向进行,反应ⅱ逆向进行,均为生成CO的方向,则CO的物质的量分数增加,故X表示CO;反应Ⅱ、反应Ⅲ均逆向进行,则的物质的量分数减少;反应ⅰ正向进行,则的物质的量增多,而反应Ⅲ逆向进行,则的物质的量减少,故的减少程度比的减少程度小,故Y为,Z为。
根据270℃时,CO和的物质的量分数相等,可知参加反应的有50%转化为、50%转化为CO,故的选择性为50%;
设反应达平衡后,mol,mol,mol,mol,mol,依据碳元素和氢元素守恒,则有:
mol①
mol②
依据a点和c点分别列式,得
③
④
依据CO或的选择性为50%,则有:⑤
联立①②③④⑤解得mol;mol;mol;mol,
则的平衡转化率为
反应的各物质的计量数均为1,则
(4)反应ⅰ为吸热反应,反应前后气体分子数不变,反应ⅱ、反应ⅲ均为放热反应,反应前后气体分子数减小,若升高温度,反应ⅰ正向移动,的平衡转化率增大,但生成的反应ⅱ、反应ⅲ均逆向移动,的平衡转化率和甲醇的选择性均下降;降低温度,不利于提高的平衡转化率;增大压强,能同时增大的平衡转化率和甲醇的选择性;合适的催化剂只能提高甲醇的选择性,但不能改变的平衡转化率。