河北省名校联盟2024届高三下学期4月第二次联考化学试题(原卷版+解析版)

河北省名校联盟2024届高三下学期4月第二次联考化学试题(原卷版+解析版)

河北省名校联盟2024届高三下学期4月第二次联考
化学试卷
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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 Li 7 Mg 24 Al 27 Cl 35.5 Cr 52 Zr 91
一、单项选择题:共14小题,每题3分,共42分。每题只有一个选项符合题意。
1.“福建号”航母下水、“太空之家”遨游苍穹、“神州飞船”接力腾飞、国产“C919”大飞机正式交付都彰显了中国科技力量。下列成果所涉及的材料为金属材料的是( )
A.“福建号”航母使用的高强度甲板材料——合金钢
B.“天宫”空间站使用的太阳能电池板材料——砷化镓
C.“神州十五”号飞船使用的耐辐照光学窗材料——石英玻璃
D.“C919”大飞机使用的机身复合材料——碳纤维和环氧树脂
【答案】A
【解析】合金钢里面除了铁、碳外,还加入其他金属元素,属于合金材料,A项正确;砷化镓是一种无机化合物,属于半导体材料,B项错误;石英玻璃主要成分是无机非金属材料,不属于金属材料,C项错误;碳纤维是一种无机高分子材料,环氧树脂是一种有机高分子材料,D项错误。
2.类比推理是化学中常用的思维方法,下列说法正确的是( )
A.是非极性分子,则是非极性分子
B.有还原性,则也有还原性
C.易溶于水,则也易溶于水
D.被足量酸性溶液氧化为,则被足量酸性溶液氧化为
【答案】B
【解析】是由极性键构成的极性分子,A错误;中为价,中为价,最低价表现还原性,B正确;与处于对角线,化合物性质相似,难溶于水,微溶于水,C错误;乙二醇被氧化为乙二酸,乙二酸可以被酸性高锰酸钾氧化为,D错误。
3.生活中处处有化学,下列说法错误的是( )
A.医药、农药、食品添加剂属于精细化学品
B.自然界存在的多糖甲壳质是不可再生资源
C.压电陶瓷能实现机械能与电能的相互转化
D.高分子分离膜已广泛应用于饮用水的制取
【答案】B
【解析】甲壳质是可再生资源,B错误。
4.五氟苯酚酯是一种稳定易分离、高合成活性的中间体,在医药研发中应用广泛。其合成方法为:
下列有关说法错误的是( )
A.A分子中所有原子可能共平面
B.B和D是同系物
C.D中一个F被Cl代替,其同分异构体有3种
D.C和D合成E为取代反应
【答案】B
【解析】A项,两个苯环在同一平面,连在苯环上羧基通过单键旋转也可能在此平面内,A正确;B项,B和I)的官能团不同,且组成上并不是相差CH 原子团,两者不是同系物的关系,B错误;C项,D中一个F被Cl代替,相对于环上羟基有邻、间、对三种位置,故同分异构体有3种,C正确;D项,C和D合成E的反应为:,反应类型为取代反应,D正确。
5.氮的氢化物微粒有、、、等,下列说法正确的是( )
A.四种微粒中氮原子的杂化方式有、两种
B.、两种微粒中,的键角相等
C.可以形成、两种阳离子,且两种阳离子都可以与强碱反应
D.1L 1的氨水溶液中,、的物质的量之和为1mol
【答案】C
【解析】 、、、四种微粒中氮原子的杂化方式都是'杂化,A错误;中N原子提供孤电子对与水分子共用,形成配位键,孤电子对消失,成键电子对之间的排斥作用减小,的键角变大.即中的键角大于中的键角,B错误;的电子式为,每个N原子都有孤电子对,可以结合形成、,这两种阳离子和类似,能与强碱反应,C正确;氨水中的含氮微粒为、、,根据氮原子守恒可知、、的物质的量之和为1mol,D错误。
6.下列反应的离子方程式正确的是( )
A.等浓度、等体积的溶液和溶液混合:
B.向血红色溶液中加入过量铁粉至溶液褪色:
C.向氨的氯化钠饱和溶液中通入足量
D.用石墨电极电解溶液:
【答案】C
【解析】 等浓度、等体积的溶液和溶液混合生成沉淀,故离子方程式为,A错误;为弱电解质,在其溶液中加入过量铁粉至溶液褪色,生成:,B错误;氨的氯化钠饱和溶液中通入足量,C正确;用惰性石墨电极电解溶液,阳极的电极材料不参与反应,反应的离子方程式为,D错误.
7.纯净物状态下的标准电极电势可用来比较对应氧化剂的氧化性强弱。现有六组标准电极电势数据如表所示:
氧化还原电对(氧化型/还原型) 电极反应式 标准电极电势
0.77
0.54
1.50
1.07
1.36
0.15
下列分析正确的是
A.氧化性: B.往含有的溶液中滴加少量氯水,溶液变红
C.往淀粉-溶液中加入过量溶液,溶液变蓝
D.溶液与足量酸性溶液反应的离子方程式:
【答案】B
【解析】结合标准电极电势数据和已有知识,推理出标准电极电势数据越大,对应氧化型物质的氧化性越强,所以氧化性:,错误;从表中信息看出,的氧化性强于,对应的还原性弱于,故少量氯水优先和反应,产生,溶液变红,正确;从表中信息看出,的氧化性弱于,过量溶液也无法将氧化为错误;足量酸性溶液也可以将氧化为错误。
8. 已知在有机化合物中,吸电子基团(吸引电子云密度靠近)能力:,推电子基团(排斥电子云密度偏离)能力:,一般来说,体系越缺电子,酸性越强;体系越富电子,碱性越强。下列说法错误的是
A. 与Na反应的容易程度:
B. 羟基的活性:C6H5OH>H2O
C. 酸性:
D. 碱性:>
【答案】D
【解析】
【详解】A.吸电子能力,因此中C-H比中C-H键更易断裂,则比更易与钠反应,A正确;
B.苯环的吸电子能力强于H,故羟基的活性:C6H5OH>H2O,B正确;
C.-Cl为吸电子基团,中Cl原子数多,吸电子能力强,导致-COOH更易电离,故酸性,C正确;
D.甲基为推电子基团,故中六元环的电子云密度大,碱性强,D错误;
故选:D。
9. 科学家用镍催化剂在光催化下,以和芳基卤化物合成氧-芳基氨基甲酸酯,限速步骤是光催化反应,反应机理如图。已知TMG()是一种有机碱。下列说法错误的是
A. 反应过程中Ni的化合价发生了变化
B. 反应①和④均为取代反应
C. 该过程中反应②的活化能最大
D. A的化学式是
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,Ni连接的化学键数目发生了变化,化合价发生了变化,故A正确;
B.对比反应①和④的反应物和产物可知,反应①和④均为取代反应,故B正确;
C.限速步骤是光催化反应,说明反应②速率最慢,活化能最大,故C正确;
D.反应④为取代反应,结合原子守恒可知A的化学式是,故D错误;
故选D。
10. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,X与另外三种元素不在同一周期,Y原子的最外层电子数比内层电子数多3,Z与W同族,由这四种元素与元素组成的化合物M[化学式:]是分析化学常用的滴定剂。下列说法错误的是
A. 化合物M中的化合价为 B. 简单离子半径:
C. 与X形成的简单化合物的沸点: D. 的空间结构均为正四面体形
【答案】C
【解析】
【分析】Y原子的最外层电子数比内层电子数多3,Y为N,X与另外三种元素不在同一周期,Z与W同族,结合化合物M的化学式可知,元素X、Y、Z、W分别是H、N、O、S,因此M的化学式为。
【详解】A.根据铵根离子的化合价为,硫酸根离子的化合价为,计算可得中Ge的化合价为,故A正确;
B.离子的电子层数越多,半径越大,电子层数相同时,核电荷数越多,半径越小,即简单离子半径:,故B正确;
C.X为H,与H形成的简单化合物为H2O和H2S,沸点:,故C错误;
D.为,为,两者的中心原子的价层电子对数均为4、且没有孤电子对,中心原子均采取杂化,故、的空间结构均为正四面体形,故D正确;
故选C。
11. 一种利用铅铋合金(主要成分为,杂质为)制备草酸铅的工艺流程如图所示。其中,熔化和制粒两步工序的具体操作为:将铅铋合金加热熔化后,以一定的流速加入水中,形成直径为的合金颗粒。
已知:醋酸铅为弱电解质。下列说法错误的是
A. 熔化和制粒的目的是增大铅铋合金与反应物的接触面积
B. 氧化酸浸工序中,和空气中的作氧化剂
C. 氧化酸浸工序所得浸渣的主要成分为
D. 制备草酸铅的反应可表示为:
【答案】D
【解析】
【分析】熔化和制粒可以增大铅铋合金与反应物的接触面积,充分反应,提高反应速率,氧化酸浸工序中,和空气中的作氧化剂,氧化,浸渣的主要成分为,经过水解把铋元素沉淀,再加入草酸,把醋酸铅转化为草酸铅,滤液转入氧化酸浸步骤循环利用。
【详解】A.熔化和制粒可以增大铅铋合金与反应物的接触面积,充分反应,提高反应速率,A正确;
B.氧化酸浸工序中,和空气中的作氧化剂,氧化,B正确;
C.氧化酸浸工序中,和空气中的氧化,浸渣的主要成分为,C正确;
D.醋酸铅为弱电解质,不能拆成离子形式,D错误;
故选D。
12. 在储氢和超导等领域具有重要应用。高压下,中的每个H结合4个H形成类似的结构独立存在,即得到晶体。
下列说法错误的是
A. 晶体中
B. 晶体中La的配位数为8
C. 晶体中H和H的最短距离:
D. 晶体的密度为(设为阿伏加德罗常数的值)
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题干信息可知,1个LaHx晶胞中含有=4个La,每个H结合4个H形成类似的结构独立存在,含有5×8=40个H原子,La和H的个数比为1:10,晶体中,A错误;
B.由LaH2的晶胞结构可知,La位于顶点和面心,晶胞内8个小立方体的中心各有1个H原子,若以顶点La研究,与之最近的H原子有8个,则La的配位数为8,B正确;
C.由晶胞结构可知,每个H结合4个H形成类似CH4的结构,H和H之间的最短距离变小,则晶体中H和H的最短距离: LaH2>LaHx,C正确;
D.晶体中含有=4个La,由化学式可知,其中含有8个H原子,则晶体的密度为,D正确;
故选A。
13. 储氢合金LaNi5储氢时的化学式为LaNi5H6(设各元素的价态均为0)。以LaNi5H6(m)和NiO(OH)(n)为电极,KOH溶液为电解质溶液的二次电池结构如图所示(已知电池工作之前隔膜两侧电解质溶液的质量相等)。
下列说法正确的是
A. 充电时,n极发生还原反应
B. 充电时,电子流向:n→交换膜→m
C. 放电时,m极的电极反应式为
D. 放电时,若转移1 mol,隔膜左侧电解质溶液的质量减少39 g
【答案】C
【解析】
【分析】由题干图示信息可知,图中实线代表放电过程,放电时n极为正极,其反应为6NiOOH+6e-=6Ni(OH)2+6OH-,m极为负极,其反应为 LaNi5H6-6e-+6OH-=LaNi5+6H2O,由此可见储氢合金失电子,作原电池的负极,此电池的总反应为LaNi5H6+6NiOOH=LaNi5+6Ni(OH)2,虚线代表充电过程,充电时阳极即n极,其反应为6Ni(OH)2+6OH--6e-=6NiO(OH)+6H2O,阴极即m极,其反应为LaNi5+6H2O+6e-=LaNi5H6+6OH-,总反应为LaNi5+6Ni(OH)2=LaNi5H6+6NiO(OH),据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,充电时,n极为阳极,电极反应为:6Ni(OH)2+6OH--6e-=6NiO(OH)+6H2O,发生氧化反应,A错误;
B.电子不能经过电解质溶液,B错误;
C.由分析可知,放电时,m极为负极,其电极反应式为LaNi5H6-6e-+6OH-=LaNi5+6H2O,C正确;
D.由分析可知,放电时左侧为负极室,右侧为正极室,原电池中电解质溶液中的阳离子移向正极,若转移1 mole-,则有1molK+从左侧移向右侧,即左侧溶液质量减少1mol×39g/mol=39g,但同时根据电极反应LaNi5H6-6e-+6OH-=LaNi5+6H2O可知,左侧溶液质量又增加1molH即增重1g,故隔膜左侧电解质溶液的质量减少39-1=38 g,D错误;
故答案为:C。
14. 向AgBr饱和溶液(有足量AgBr固体)中滴加Na2S2O3溶液,发生反应Ag++ [Ag()]-和[Ag()]-+[Ag()2]3-, lg[c(M)/(mol/L)、lgc(N)与lg[c()/mol/L)的关系如下图所示(其中M代表Ag+或Br-;N代表或):
下列说法错误的是
A. 直线L1表示随浓度变化的关系
B. AgBr的溶度积常数Ksp=c(Ag+)c(Br-)=10-12.2
C. 反应AgBr+2[Ag()2]3-+Br-的平衡常数K的值为101.2
D. c()= 0.001 mol/L时,溶液中c(Br-)>c{[Ag()2]3-}>c{[Ag(S2O3)]-}
【答案】A
【解析】
【分析】溴化银的饱和溶液中溴离子浓度和银离子浓度相等,向饱和溶液中滴加硫代硫酸钠溶液时,溶液中银离子浓度减小、溴离子浓度增大,则b点所在曲线表示银离子浓度与硫代硫酸根离子浓度变化的关系、d点所在曲线表示溴离子与硫代硫酸根离子浓度变化的关系;溴化银与硫代硫酸钠溶液开始反应时,溴化银主要转化为[Ag()]-,溶液中小于,则直线L1表示随硫代硫酸根离子浓度变化的关系、直线L2表示随硫代硫酸根离子浓度变化的关系;由图可知,溶液中硫代硫酸根离子浓度为10—4.6mol/L时,溶液中溴离子和银离子浓度分别为10—3.85mol/L、10—8.35mol/L,则溴化银的溶度积常数Ksp=c(Ag+)c(Br-)=10-12.2。
【详解】A.由分析可知,直线L1表示随硫代硫酸根离子浓度变化的关系、直线L2表示随硫代硫酸根离子浓度变化的关系,故A错误;
B.由分析可知,溴化银的溶度积常数Ksp=c(Ag+)c(Br-)=10-12.2,故B正确;
C.由图可知,溶液中硫代硫酸根离子浓度为10—4.6mol/L时,溶液中溴离子和银离子浓度分别为10—3.85mol/L、10—8.35mol/L,为10—4.2,则溶液中[Ag()2]3-的浓度为=10—4.15mol/L,反应的平衡常数K===101.2,故C正确;
D.由图可知,硫代硫酸根离子浓度为0.001 mol/L时,溶液中溴离子浓度最大,的值大于的值,则溶液中[Ag()2]3-的浓度大于[Ag()]-的浓度,所以溶液中离子浓度大小顺序为c(Br-)>c{[Ag()2]3-}>c{[Ag(S2O3)]-},故D正确;
故选A。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 利用传统方式制备乙炔的过程中,存在一些问题难以解决,如反应速率过快、放热过多不易控制,生成的糊状物难以实现固液分离导致乙炔气流不平稳,甚至发生堵塞等问题。为解决上述问题,某校化学兴趣小组设计出一套乙炔制备、净化和收集实验的一体化实验装置。
(1)实验室常用电石与水反应的传统方法制取乙炔,写出反应的化学方程式:______。
(2)①仪器B的名称是______;
②向反应器中填装固体反应物时,电石放置位置为______(填“甲处”或“乙处”);反应器中装有玻璃珠,其作用为______;
③B装置中可用次氯酸钠吸收混杂在乙炔中的,反应中被氧化为最高价氧化物对应的水化物,请写出次氯酸钠与反应的离子方程式:______。
(3)兴趣小组在制备乙炔时对反应液进行了一系列筛选(如下图),依据图表选择最合适的反应液为______(填标号),原因是______。
a.饱和食盐水 b.醋酸 c.盐酸 d.饱和氯化铵溶液
(4)选取合适的反应液后,小组称取电石(杂质的质量分数为)完成实验,除杂后测得乙炔气体体积为(标准状况下),计算该实验中乙炔的产率:______(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)
(2) ①. 具支试管 ②. 甲处 ③. 形成空隙,促进固液分离,防堵塞 ④.
(3) ①. ②. 饱和氯化铵溶液作反应液时,反应温和可控,固液分离率适当
(4)80
【解析】
【分析】为了解决传统方式制备乙炔的过程中,存在的一些问题,如反应速率过快、放热过多不易控制,生成的糊状物难以实现固液分离导致乙炔气流不平稳,甚至发生堵塞等问题,设计出一套乙炔制备、净化和收集实验的一体化实验装置,A是乙炔制备装置、B是乙炔净化装置,C是乙炔收集装置。
【小问1详解】
电石的主要成分是,其与水反应的方程式为
【小问2详解】
①该仪器名称为“具支试管”。②将电石放置于甲处时,产生的糊状物质由于重力作用沿着玻璃珠空隙流下,而电石则因固体无流动性而留在玻璃珠上方,由此实现固体与糊状物质的及时分离,并保持糊状物有足够的时间处于流动状态,不会因滞留导致堵塞,而放置于乙处则无法实现。③依题意,被氧化为,故离子反应方程式为
【小问3详解】
根据题意,醋酸和盐酸“反应速率过快、放热过多不易控制”,饱和食盐水“生成的糊状物难以实现固液分离”,故应选择反应速率和放热较为平稳、固液分离率适中的饱和氯化铵溶液。
【小问4详解】
理论产量为,实际产量为,故产率为
16. 以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。
已知:①酸性条件下,MnO2的氧化性强于Fe3+。②Fe3+可以把部分Ag氧化为Ag+。
(1)“浸锰”过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素浸出,同时去除FeS2,有利于后续银的浸出:矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中。
①“浸锰”过程中,发生反应,为提高浸取速率,可采取的措施_______、_______(举两例)。
②在H2SO4溶液中,银锰精矿中的FeS2和氧化锰矿中的MnO2发生反应且产物均在浸锰液中,则该反应的离子方程式为_______。
(2)室温下调节pH不低于_______可完全除去杂质离子,(离子浓度小于10-5mol·L-1认为完全去除,已知:,,。)
(3)“浸银”时,有两种方式,①第一种可以使用过量的_______、_______(填化学式)和CaCl2的混合液作为浸出剂,将Ag2S中的银以[AgCl2]-形式浸出,此时的离子方程是。
②第二种使用NaCN溶液同时通入O2作浸出剂,将Ag2S中的银以[Ag(CN)2]—形式浸出,此时离子的方程式为_______。从节约环保的角度考虑,你认为方式_______更好,(填“第一种”或“第二种”)理由是_______、_______。
(4)“沉银”过程中可以用过量的铁粉作为还原剂,铁粉可将[AgCl2]-还原为单质银,过量的铁粉还可以与铁离子发生反应;但也可以采用Zn粉作还原剂,那么采用Zn粉作还原剂有什么优势?_______、_______。
【答案】(1) ①. 将银锰精矿和氧化锰矿粉粹 ②. 适当升高温度 ③.
(2)3 (3) ①. FeCl3 ②. HCl ③. ④. 第一种 ⑤. 理由是第一种方式中浸锰液中生成的Fe3+还可以用于浸银,节约氧化剂 ⑥. 第二种方式中CN-会水解生成HCN,HCN有剧毒
(4) ①. 置换速度更快 ②. 银回收率更高
【解析】
【分析】“浸锰”过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素浸出,同时去除FeS2,有利于后续银的浸出,发生反应主要为,矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中,并利用FeCl3发生浸银,“沉银”过程中可以用过量的活泼金属作为还原剂,可将[AgCl2]-还原为单质银。
【小问1详解】
为提高浸取速率,可采取的措施将银锰精矿和氧化锰矿粉粹或适当升高温度。在H2SO4溶液中,银锰精矿中的FeS2和氧化锰矿中的MnO2发生反应且产物均在浸锰液中,MnO2为氧化剂被还原为,FeS2被氧化为溶于水的Fe3+和硫酸根,则该反应的离子方程式为。
【小问2详解】
室温下调节pH主要是为了除去Fe3+,当Fe3+浓度小于10-5mol·L-1认为完全去除,此时,得,由此可知pH=3,故室温下调节pH不低于3可完全除去杂质离子。
【小问3详解】
“浸银”时,可以使用过量的FeCl3发生将Ag2S中的银以[AgCl2]-形式浸出,并利用盐酸促进平衡正向移动同时抑制铁离子水解。使用NaCN溶液同时通入O2作浸出剂,将Ag2S中的银以[Ag(CN)2]—形式浸出,此时离子的方程式为。第一种方式中浸锰液中生成的Fe3+还可以用于浸银,节约氧化剂且第二种方式中CN-会水解生成HCN,HCN有剧毒,故第一种方式更好。
【小问4详解】
采用Zn粉作还原剂置换速度更快且银回收率更高。
17. 金属钨是重要的战略金属。请回答:
I.用电极电解熔融盐体系,可小规模生产高纯金属钨。
(1)其阴极的反应式为___________。
II.工业上利用“蒸气转移法”提纯金属钨的原理为:
。模拟装置如下图所示。
(2)该反应中,反应物总能量___________生成物能量(选填“高于”“低于”)。
(3)已知瞬时速率与的浓度、平衡浓度的定量关系为(为速率常数,只与温度有关)。向恒温恒容容器中加入,当固体为时,最大。当转化率为0.9%时,=___________(用含的式子表示)。
(4)粗钨中的杂质与碘不反应。下列说法正确的是___________
A. 反应前后气态物质的计量数相等,故反应的
B. 高温区中平衡浓度大于低温区
C. 粗钨应放入高温区
D. 分批取出纯钨比一次性取出纯钨,可得到更多纯钨
(5)时反应平衡常数,时。
①若气体在低温区与高温区循环一周称为一次转移。向装置内充入与足量粗,则理论上至少需要___________次转移才能得到纯(两区连接部分体积忽略不计)。
②已知要先吸附到固体的表面才能发生反应生成。向容器中充入与足量粗,获得纯所需时间与的物质的量的关系如图所示。当后所需时间增大的原因是___________。
【答案】(1)
(2)高于 (3)0.7k (4)B
(5) ①. 4 ②. I2在固体吸附达到饱和状态,反应速率不再增大,但需要获得的纯增加,所以时间增大(“到达平衡时间增加,而气体所需循环次数相同,故时间增大”也可,合理即可)。
【解析】
【小问1详解】
用电极电解熔融盐体系,可小规模生产高纯金属钨,即得电子发生还原反应生成W,所以其阴极的反应式为;
【小问2详解】
,即反应为放热反应,而放热反应的反应物总能量高于生成物总能量;
【小问3详解】
最大时达到该条件下的平衡状态,当转化率为0.9%时,转化的n(WI2)=0.1×0.9%=9×10-4mol,三段式表示,=k(1-)=0.7k;
【小问4详解】
A.不同的气体的熵不可能相等,即使化学计量数相同熵也不会相同,因此反应前后的熵变不可能为0,故A错误;
B.,即反应为放热反应,升温平衡左移,c(I2)增大,所以高温区中的平衡浓度大于低温区,故B正确;
C.,即反应为放热反应,升温平衡左移,所以粗钨应放在低温区,故C错误;
D.W为固体,改变其量不能使平衡移动,所以分批取出纯钨不能得到更多纯钨,故D错误;
故答案为:B;
【小问5详解】
①向装置内充入与足量粗,低温区三段式,,解得x=0.005mol,即n(WI2)=n(I2)=0.05mol,高温区三段式,,解得y=0.0025mol,即经过一次转移得到0.0025molW,则理论上至少需要次转移才能得到0.01mol纯W;
②I2要先吸附到固体W的表面才能发生反应生成,I2在W固体吸附达到饱和状态后,反应速率不再增大,但需要获得的纯增加,所以所需时间增大(“到达平衡时间增加,而气体所需循环次数相同,故时间增大”也可,合理即可)。
18. I是一种重要的医药中间体,下面是合成I的一种路线。
回答下面问题:
(1)A的系统名称为___________,A→B反应条件为___________。
(2)写出C→D的化学方程式___________。
(3)E的结构简式为___________。
(4)G→H的反应类型为___________。
(5)H到I的过程中会发生反应,导致H合成I时会生成I的一种同分异构体K,写出K的结构简式___________。
(6)在C的同分异构体中,同时满足下列条件的总数为___________种。其中核磁共振氢谱显示两组峰,且峰面积比为6:1:1的分子的结构简式为___________。
a.含有一个羧基、一个;
b.链状化合物。
(7)已知,写出用乙烯合成A的路线___________。
【答案】(1) ①. 2-羟基丙酸 ②. Cu,O2,加热
(2) (3) (4)氧化反应
(5) (6) ①. 10 ②. 或
(7)
【解析】
【分析】(A)发生氧化反应转化为(B),与乙醇发生酯化反应生成(C),在(C2H5)2O、Br2、30℃条件下发生取代反应生成(D),与(E)反应生成(F),在N2H4 H2O、C2H5OH、75℃条件下转化为(G) ,发生氧化反应,氨基氧化为硝基,生成(H),在K2CO3、CH3I、CH3CN、65℃条件下转化为(I)。
【小问1详解】
A的结构简式为,其系统名称为2-羟基丙酸,B的结构简式为,对比A、B的结构简式可知,A的羟基氧化为酮羰基,所以A→B反应条件为Cu,O2,加热;
【小问2详解】
C的结构简式为、D的结构简式为,对比C、D的结构简式可知,C转化为D实质是Br原子取代甲基上的H原子,C→D的化学方程式为;
【小问3详解】
D的结构简式为、分子式为C5H7BrO3,F的结构简式为、分子式为C9H9N3O2,E的分子式为C4H5N3,D转化为F分子减少一个Br原子、一个O原子,增加四个D原子、两个H原子、三个N原子,所以E的结构简式为;
【小问4详解】
G结构简式为、H的结构简式为,对比G、H的结构简式可知,G转化为H的实质是氨基氧化为硝基,所以G→H的反应类型为氧化反应;
【小问5详解】
H的结构简式为、I的结构简式为,H到I的过程中会发生反应,导致H合成I时会生成I的一种同分异构体K,则K的结构简式;
【小问6详解】
C的结构简式为,满足条件的同分异构体有、、、、、、、、、,共10种,其中核磁共振氢谱显示三组峰,且峰面积比为6:1:1的分子的结构简式为或;
【小问7详解】
A的结构简式为,已知,乙烯合成A的路线为。河北省名校联盟2024届高三下学期4月第二次联考
化学试卷
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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 Li 7 Mg 24 Al 27 Cl 35.5 Cr 52 Zr 91
一、单项选择题:共14小题,每题3分,共42分。每题只有一个选项符合题意。
1.“福建号”航母下水、“太空之家”遨游苍穹、“神州飞船”接力腾飞、国产“C919”大飞机正式交付都彰显了中国科技力量。下列成果所涉及的材料为金属材料的是( )
A.“福建号”航母使用的高强度甲板材料——合金钢
B.“天宫”空间站使用的太阳能电池板材料——砷化镓
C.“神州十五”号飞船使用的耐辐照光学窗材料——石英玻璃
D.“C919”大飞机使用的机身复合材料——碳纤维和环氧树脂
2.类比推理是化学中常用的思维方法,下列说法正确的是( )
A.是非极性分子,则是非极性分子
B.有还原性,则也有还原性
C.易溶于水,则也易溶于水
D.被足量酸性溶液氧化为,则被足量酸性溶液氧化为
3.生活中处处有化学,下列说法错误的是( )
A.医药、农药、食品添加剂属于精细化学品
B.自然界存在的多糖甲壳质是不可再生资源
C.压电陶瓷能实现机械能与电能的相互转化
D.高分子分离膜已广泛应用于饮用水的制取
4.五氟苯酚酯是一种稳定易分离、高合成活性的中间体,在医药研发中应用广泛。其合成方法为:
下列有关说法错误的是( )
A.A分子中所有原子可能共平面
B.B和D是同系物
C.D中一个F被Cl代替,其同分异构体有3种
D.C和D合成E为取代反应
5.氮的氢化物微粒有、、、等,下列说法正确的是( )
A.四种微粒中氮原子的杂化方式有、两种
B.、两种微粒中,的键角相等
C.可以形成、两种阳离子,且两种阳离子都可以与强碱反应
D.1L 1的氨水溶液中,、的物质的量之和为1mol
6.下列反应的离子方程式正确的是( )
A.等浓度、等体积的溶液和溶液混合:
B.向血红色溶液中加入过量铁粉至溶液褪色:
C.向氨的氯化钠饱和溶液中通入足量
D.用石墨电极电解溶液:
7.纯净物状态下的标准电极电势可用来比较对应氧化剂的氧化性强弱。现有六组标准电极电势数据如表所示:
氧化还原电对(氧化型/还原型) 电极反应式 标准电极电势
0.77
0.54
1.50
1.07
1.36
0.15
下列分析正确的是
A.氧化性: B.往含有的溶液中滴加少量氯水,溶液变红
C.往淀粉-溶液中加入过量溶液,溶液变蓝
D.溶液与足量酸性溶液反应的离子方程式:
8. 已知在有机化合物中,吸电子基团(吸引电子云密度靠近)能力:,推电子基团(排斥电子云密度偏离)能力:,一般来说,体系越缺电子,酸性越强;体系越富电子,碱性越强。下列说法错误的是
A. 与Na反应的容易程度:
B. 羟基的活性:C6H5OH>H2O
C. 酸性:
D. 碱性:>
9. 科学家用镍催化剂在光催化下,以和芳基卤化物合成氧-芳基氨基甲酸酯,限速步骤是光催化反应,反应机理如图。已知TMG()是一种有机碱。下列说法错误的是
A. 反应过程中Ni的化合价发生了变化
B. 反应①和④均为取代反应
C. 该过程中反应②的活化能最大
D. A的化学式是
10. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,X与另外三种元素不在同一周期,Y原子的最外层电子数比内层电子数多3,Z与W同族,由这四种元素与元素组成的化合物M[化学式:]是分析化学常用的滴定剂。下列说法错误的是
A. 化合物M中的化合价为 B. 简单离子半径:
C. 与X形成的简单化合物的沸点: D. 的空间结构均为正四面体形
11. 一种利用铅铋合金(主要成分为,杂质为)制备草酸铅的工艺流程如图所示。其中,熔化和制粒两步工序的具体操作为:将铅铋合金加热熔化后,以一定的流速加入水中,形成直径为的合金颗粒。
已知:醋酸铅为弱电解质。下列说法错误的是
A. 熔化和制粒的目的是增大铅铋合金与反应物的接触面积
B. 氧化酸浸工序中,和空气中的作氧化剂
C. 氧化酸浸工序所得浸渣的主要成分为
D. 制备草酸铅的反应可表示为:
12. 在储氢和超导等领域具有重要应用。高压下,中的每个H结合4个H形成类似的结构独立存在,即得到晶体。
下列说法错误的是
A. 晶体中
B. 晶体中La的配位数为8
C. 晶体中H和H的最短距离:
D. 晶体的密度为(设为阿伏加德罗常数的值)
13. 储氢合金LaNi5储氢时的化学式为LaNi5H6(设各元素的价态均为0)。以LaNi5H6(m)和NiO(OH)(n)为电极,KOH溶液为电解质溶液的二次电池结构如图所示(已知电池工作之前隔膜两侧电解质溶液的质量相等)。
下列说法正确的是
A. 充电时,n极发生还原反应
B. 充电时,电子流向:n→交换膜→m
C. 放电时,m极的电极反应式为
D. 放电时,若转移1 mol,隔膜左侧电解质溶液的质量减少39 g
14. 向AgBr饱和溶液(有足量AgBr固体)中滴加Na2S2O3溶液,发生反应Ag++ [Ag()]-和[Ag()]-+[Ag()2]3-, lg[c(M)/(mol/L)、lgc(N)与lg[c()/mol/L)的关系如下图所示(其中M代表Ag+或Br-;N代表或):
下列说法错误的是
A. 直线L1表示随浓度变化的关系
B. AgBr的溶度积常数Ksp=c(Ag+)c(Br-)=10-12.2
C. 反应AgBr+2[Ag()2]3-+Br-的平衡常数K的值为101.2
D. c()= 0.001 mol/L时,溶液中c(Br-)>c{[Ag()2]3-}>c{[Ag(S2O3)]-}
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 利用传统方式制备乙炔的过程中,存在一些问题难以解决,如反应速率过快、放热过多不易控制,生成的糊状物难以实现固液分离导致乙炔气流不平稳,甚至发生堵塞等问题。为解决上述问题,某校化学兴趣小组设计出一套乙炔制备、净化和收集实验的一体化实验装置。
(1)实验室常用电石与水反应的传统方法制取乙炔,写出反应的化学方程式:______。
(2)①仪器B的名称是______;
②向反应器中填装固体反应物时,电石放置位置为______(填“甲处”或“乙处”);反应器中装有玻璃珠,其作用为______;
③B装置中可用次氯酸钠吸收混杂在乙炔中的,反应中被氧化为最高价氧化物对应的水化物,请写出次氯酸钠与反应的离子方程式:______。
(3)兴趣小组在制备乙炔时对反应液进行了一系列筛选(如下图),依据图表选择最合适的反应液为______(填标号),原因是______。
a.饱和食盐水 b.醋酸 c.盐酸 d.饱和氯化铵溶液
(4)选取合适的反应液后,小组称取电石(杂质的质量分数为)完成实验,除杂后测得乙炔气体体积为(标准状况下),计算该实验中乙炔的产率:______(结果保留两位有效数字)。
16. 以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。
已知:①酸性条件下,MnO2的氧化性强于Fe3+。②Fe3+可以把部分Ag氧化为Ag+。
(1)“浸锰”过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素浸出,同时去除FeS2,有利于后续银的浸出:矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中。
①“浸锰”过程中,发生反应,为提高浸取速率,可采取的措施_______、_______(举两例)。
②在H2SO4溶液中,银锰精矿中的FeS2和氧化锰矿中的MnO2发生反应且产物均在浸锰液中,则该反应的离子方程式为_______。
(2)室温下调节pH不低于_______可完全除去杂质离子,(离子浓度小于10-5mol·L-1认为完全去除,已知:,,。)
(3)“浸银”时,有两种方式,①第一种可以使用过量的_______、_______(填化学式)和CaCl2的混合液作为浸出剂,将Ag2S中的银以[AgCl2]-形式浸出,此时的离子方程是。
②第二种使用NaCN溶液同时通入O2作浸出剂,将Ag2S中的银以[Ag(CN)2]—形式浸出,此时离子的方程式为_______。从节约环保的角度考虑,你认为方式_______更好,(填“第一种”或“第二种”)理由是_______、_______。
(4)“沉银”过程中可以用过量的铁粉作为还原剂,铁粉可将[AgCl2]-还原为单质银,过量的铁粉还可以与铁离子发生反应;但也可以采用Zn粉作还原剂,那么采用Zn粉作还原剂有什么优势?_______、_______。
17. 金属钨是重要的战略金属。请回答:
I.用电极电解熔融盐体系,可小规模生产高纯金属钨。
(1)其阴极的反应式为___________。
II.工业上利用“蒸气转移法”提纯金属钨的原理为:
。模拟装置如下图所示。
(2)该反应中,反应物总能量___________生成物能量(选填“高于”“低于”)。
(3)已知瞬时速率与的浓度、平衡浓度的定量关系为(为速率常数,只与温度有关)。向恒温恒容容器中加入,当固体为时,最大。当转化率为0.9%时,=___________(用含的式子表示)。
(4)粗钨中的杂质与碘不反应。下列说法正确的是___________
A. 反应前后气态物质的计量数相等,故反应的
B. 高温区中平衡浓度大于低温区
C. 粗钨应放入高温区
D. 分批取出纯钨比一次性取出纯钨,可得到更多纯钨
(5)时反应平衡常数,时。
①若气体在低温区与高温区循环一周称为一次转移。向装置内充入与足量粗,则理论上至少需要___________次转移才能得到纯(两区连接部分体积忽略不计)。
②已知要先吸附到固体的表面才能发生反应生成。向容器中充入与足量粗,获得纯所需时间与的物质的量的关系如图所示。当后所需时间增大的原因是___________。
18. I是一种重要的医药中间体,下面是合成I的一种路线。
回答下面问题:
(1)A的系统名称为___________,A→B反应条件为___________。
(2)写出C→D的化学方程式___________。
(3)E的结构简式为___________。
(4)G→H的反应类型为___________。
(5)H到I的过程中会发生反应,导致H合成I时会生成I的一种同分异构体K,写出K的结构简式___________。
(6)在C的同分异构体中,同时满足下列条件的总数为___________种。其中核磁共振氢谱显示两组峰,且峰面积比为6:1:1的分子的结构简式为___________。
a.含有一个羧基、一个;
b.链状化合物。
(7)已知,写出用乙烯合成A的路线___________。

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