江苏省常州市届高三调研考试 化学试题及答案文档格式.docx
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4.以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保获取氢能源的方法,其反应过程如下:
已知反应1:
SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)===2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH<
反应2:
H2SO4(aq)===SO2(g)+H2O(l)+1/2O2(g) ΔH>
反应3:
2HI(aq)===H2(g)+I2(g) ΔH>
下列说法错误的是( )
A.该过程实现了将太阳能转化为化学能
B.该过程降低了水分解制氢反应的活化能,可加快反应速率
C.热化学硫碘循环分解水的总反应为2H2O===2H2↑+O2↑
D.升高热源温度可使上述三个反应的平衡常数均增大
5.水合肼(N2H4·
H2O)是重要的氢能源稳定剂,其制备的反应原理为NaClO+2NH3===N2H4·
H2O+NaCl。
下列装置和操作不能达到实验目的的是( )
甲
乙
丙
丁
A.在装置甲的圆底烧瓶中加入碱石灰制取NH3
B.用装置乙作为反应过程的安全瓶
C.制备水合肼时从装置丙的b口通入NH3
D.用装置丁吸收反应中过量的NH3
6.氨硼烷(NH3·
BH3)是一种颇具潜力的固体储氢材料,具有较高的稳定性和环境友好性。
下列关于氨硼烷的说法错误的是( )
A.氨硼烷结构与乙烷相似,固态时均为分子晶体
B.氨硼烷与水分子间可形成氢键,故易溶于水
C.分子中N原子的第一电离能小于B原子
D.分子中由N原子提供孤电子对与B原子形成配位键
7.科学家利用氨硼烷设计成原电池装置如下图所示,该电池在常温下即可工作,总反应为NH3·
BH3+3H2O2===NH4BO2+4H2O。
质子交换膜
A.b室为该原电池的正极区
B.a室发生的电极反应式为
NH3·
BH3+2H2O-6e-===NH
+BO
+6H+
C.放电过程中,H+通过质子交换膜由b室移向a室
D.其他条件不变,向H2O2溶液中加入适量硫酸能增大电流强度
8.以含钴废渣(主要成分为CoO和Co2O3,含少量Al2O3和ZnO)为原料制备锂电池的电极材料CoCO3的工艺流程如下:
A.通入SO2发生反应的离子方程式:
2Co3++SO2+2H2O===2Co2++SO
+4H+
B.加入适量Na2CO3调节pH是利用几种氢氧化物Ksp的不同除铝
C.若萃取剂的总量一定,则分多次加入萃取比一次加入萃取效果更好
D.将含Co2+的溶液缓慢滴加到Na2CO3溶液中沉钴,以提高CoCO3的产率
9.一种新型电池的电解质是由短周期主族元素组成的化合物,结构如下图所示。
其中元素W、X、Y、Z处于元素周期表的同一周期,Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍。
下列叙述错误的是( )
A.原子半径:
r(W)<
r(Y)<
r(Z)<
r(X)
B.简单气态氢化物的热稳定性:
W<
Y
C.W和X组成的XW3分子为含极性键的非极性分子
D.Y和Z组成的ZY2分子中σ键和π键数目之比为1∶1
10.根据下列实验操作过程中颜色变化所得出的结论正确的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
将NaClO溶液滴入品红溶液中,品红溶液缓慢褪色;
若同时加入食醋,红色很快褪去
ClO-的氧化性随pH的减小而增强
B
将石油分馏的产品石蜡加热,产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液紫红色逐渐褪去
石油中含有烯烃
C
向滴有酚酞的氨水中加入CH3COONH4固体,溶液的红色变浅
CH3COONH4溶液呈酸性
D
向含AgCl和AgBr的饱和溶液中加入足量浓AgNO3溶液,产生两种颜色沉淀,但以白色为主
溶液中c(Cl-)/c(Br-)减小
11.阿魏酸乙酯(Y)是用于生产治疗心脑血管疾病药品的基本原料,可由下列反应制得:
X Y
下列有关化合物X、Y的说法正确的是( )
A.X分子中所有碳原子一定处于同一平面
B.Y与足量Br2既可发生取代反应又可发生加成反应
C.可用FeCl3溶液检验产品Y中是否混有X
D.1molX、Y分别与足量H2反应时消耗H2物质的量之比为5∶4
12.已知p
=-lg
。
室温下,向20.00mL0.10mol/LHX溶液中逐滴滴加0.10mol·
L-1NaOH溶液,溶液pH随p
变化关系如图所示。
A.当p
=1时,溶液的pH=5.75
B.当p
=0时,加入NaOH溶液的体积小于10.00mL
C.当加入10.00mLNaOH溶液时:
c(H+)+c(HX)=c(Na+)+c(OH-)
D.如图所示各点对应溶液中水电离出来的H+浓度:
a>
b>
c
13.以丙烯、氨气和空气(空气中O2体积分数约为20%)为原料,在催化剂条件下生产丙烯腈(CH2CHCN)的过程中会同时生成副产物丙烯醛,发生的主要反应如下:
C3H6(g)+NH3(g)+3/2O2(g)===CH2CHCN(g)+3H2O(g)
C3H6(g)+O2(g)===CH2CHCHO(g)+H2O(g)
在恒压、460℃时,保持丙烯和氨气的总进料量和空气的进料量均不变,丙烯腈和丙烯醛的平衡产率随进料气中n(氨气)/n(丙烯)的比值变化的曲线如图所示。
下列有关说法正确的是( )
A.图中曲线a表示丙烯腈的平衡产率随n(氨气)/n(丙烯)比值的变化
B.增大压强有利于提高反应速率和丙烯腈的平衡产率
C.使用合适的催化剂可以使丙烯腈的平衡产率达到100%
D.由图可知,原料氨气、丙烯和空气的理论最佳进料体积比为2∶2∶3
二、非选择题:
共4题,共61分。
14.(15分)CO2甲烷化加快了能源结构由化石燃料向可再生碳资源的转变。
(1)CO2甲烷化反应最早由化学家PaulSabatier提出。
在一定的温度和压力条件下,将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。
已知
CH4(g)+H2O(g)===3H2(g)+CO(g) ΔH=206kJ·
mol-1;
CO(g)+H2O(g)===H2(g)+CO2(g) ΔH=-41kJ·
mol-1。
则反应CO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+2H2O(g)的ΔH=________kJ·
mol-1,ΔS________0(填“>
”、“<
”或“=”)。
(2)催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。
在两种不同催化剂条件下反应相同时间,测得CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如下图所示。
①过渡元素是寻找催化剂的主要方向。
催化剂Ni原子的基态核外电子排布式为________________。
②高于320℃后,以Ni-CeO2为催化剂,CO2转化率略有下降,而以Ni为催化剂,CO2
转化率却仍在上升,其原因是______________。
③对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂是________,使用的合适温度为________。
(3)近年来新兴的生物电催化技术运用微生物电解池也可实现CO2甲烷化,其工作原理如右图所示。
①微生物电解池实现CO2甲烷化的阴极电极反应式为_________。
②如果处理有机物[(CH2O)n]产生标准状况下56m3的甲烷,则理论上导线中通过的电子的物质的量为________。
15.(15分)肾上腺素(F)可用于过敏性休克的急救和控制支气管哮喘的发作,其合成路线(图1)和体内代谢过程(图2)如下:
已知:
①MAO酶为胺氧化酶,可催化胺发生如下反应:
②酮的α-H可与卤素发生酮α氢的卤化反应,如
(1)D→E不宜使用NaOH溶液代替氨水的原因是________。
(2)经前四步反应得到的E为混合物,加入d酒石酸是为了分离去除与F具有不同药效的同分异构体G,F和G属于________(填“构造异构”、“顺反异构”或“对映异构”)。
(3)在注射使用肾上腺素时通常用其盐酸盐的原因是________。
(4)肾上腺素经胺氧化酶(MAO酶)代谢后的产物X(分子式为C8H8O4)的结构简式为______________。
(5)
的一种同分异构体同时满足下列条件:
①能发生银镜反应;
②能发生水解反应,且含有苯环的水解产物中只有两种不同化学环境的氢原子。
写出该同分异构体的结构简式________。
(6)麻黄碱(
)与肾上腺素同属于拟肾上腺素药物。
写出以
、CH3CH2COOH和CH3NH2为原料制备麻黄碱的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
________________________________________________________________________
16.(15分)二氧化氯(ClO2)是一种绿色消毒剂,常温常压下为黄绿色气体,易溶于水。
常见的化学合成方法有氧化法和还原法。
(1)过硫酸盐氧化法:
用原料亚氯酸钠(NaClO2)和过硫酸钠(Na2S2O8)直接反应,操作简单,同时可得到副产品Na2SO4。
①制备时发生反应的离子方程式为__________。
②原料亚氯酸钠的阴离子(ClO
)中Cl原子的杂化方式为__________,副产品Na2SO4中阴离子的空间构型为__________。
(2)盐酸还原法:
此法制得的二氧化氯消毒液中常含有ClO2和Cl2两种主要成分。
为测定某二氧化氯消毒液中ClO2的浓度,进行如下实验:
量取5.00mL二氧化氯消毒液于锥形瓶中,加蒸馏水稀释到25.00mL,再向其中加入过量KI溶液,充分振荡;
用0.10mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至浅黄色后,加入指示剂,继续滴定至终点,消耗Na2S2O3标准溶液5.50mL;
加入稀H2SO4调节溶液pH=3,再用0.10mol/LNa2S2O3标准溶液滴定,滴至浅黄色时加入指示剂,继续滴定至终点,第二次滴定消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
2ClO2+2KI===2KClO2+I2
KClO2+4KI+2H2SO4===KCl+2K2SO4+2I2+2H2O
2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI
①用Na2S2O3标准溶液滴定时,均以淀粉溶液作指示剂,滴定终点的现象为________________。
②计算该二氧化氯消毒液中ClO2的物质的量浓度。
(写出计算过程)
③若实验中调节溶液pH时稀硫酸用量不足,将导致测得的ClO2浓度________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
17.(16分)实验室用氨法浸出氧化锌烟尘制备活性ZnO,其主要实验流程如下:
―→
―→活性ZnO
(1)浸出。
用一定浓度的氨水和NH4HCO3配成的混合液浸取氧化锌烟尘,得到锌氨[Zn(NH3)4CO3]浸出液。
图1
①烟尘中的主要成分ZnO发生反应的化学方程式为__________。
②锌元素的浸出率随浸出液初始pH的变化关系如图1所示。
当浸出液初始pH大于10时,浸出率随pH增大而减小的原因是____________。
(2)除杂。
Cu2+、Pb2+等杂质也与氨水形成配合物存在于浸出后的滤液中,加入Zn粉可将它们置换除去。
写出Zn粉和铜氨配合物反应的离子方程式____________。
(3)蒸氨。
加热时溶液中过量的氨和铵被蒸出,锌氨配合物最终以2ZnCO3·
3Zn(OH)2沉淀形式从溶液中析出。
该过程需保持恒温80℃,可采取的加热方式为____________。
(4)焙解。
已知Zn(OH)2和ZnCO3的分解温度分别为125℃、300℃。
实验室加热碱式碳酸锌[2ZnCO3·
3Zn(OH)2]时测得的固体残留率随温度的变化关系如图2所示。
图2
图3
①275℃时,碱式碳酸锌分解产生的气态物质为__________(填化学式)。
②经焙解得到的活性ZnO晶胞结构如图3所示。
该晶胞中Zn原子的配位数为____。
(5)已知pH>
11时,Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。
下表是几种离子生成氢氧化物沉淀的pH:
设计以锌灰(主要成分为Zn和ZnO,杂质为Fe及其氧化物)为原料制备活性ZnO的实验方案:
________。
(实验中可供选择的试剂:
1.0mol/LHNO3、1.0mol/LH2SO4、1.0mol/LNaOH、20%H2O2)
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Zn2+
5.9
8.9
Fe2+
5.8
8.8
Fe3+
1.1
3.2
化学参考答案
1.C 2.A 3.B 4.D 5.C 6.C 7.C 8.D 9.B 10.A 11.B 12.D 13.A
14.(15分)
(1)-165(2分) <
(2分)
(2)①[Ar]3d84s2(2分)
②320℃时,以Ni-CeO2为催化剂,CO2甲烷化反应已达平衡,升高温度平衡左移;
以Ni为催化剂,CO2甲烷化反应速率较慢,升高温度反应速率加快,反应相同时间时CO2转化率增加。
(3分)
③Ni-CeO2(1分) 320℃(1分)
(3)①CO2+8H++8e-===CH4+2H2O(2分)
②2×
104mol(2分)
15.(15分)
(1)NaOH会与酚羟基反应(2分)
(2)对映异构(1分)
(3)肾上腺素盐酸盐的溶解性更好(2分)
(4)
(2分)
(3分)
(6)(5分)
16.(15分)
(1)①2ClO
+S2O
===2ClO2↑+2SO
②sp3杂化(2分) 正四面体(2分)
(2)①溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原来颜色(2分)
②依据反应原理得关系式:
2ClO2~2KClO2~4I2~8Na2S2O3(2分)
1 4
x 0.1mol/L×
20.00mL×
10-3L/mL
x=5.0×
10-4mol(2分)
c(ClO2)=
=0.1mol/L(1分)
③偏小(2分)
17.(16分)
(1)①ZnO+3NH3·
H2O+NH4HCO3===Zn(NH3)4CO3+4H2O
或ZnO+3NH3+NH4HCO3===Zn(NH3)4CO3+H2O(2分)
②碱性过强时,溶液中OH-浓度增大,生成了Zn(OH)2沉淀(2分)
(2)Zn+[Cu(NH3)4]2+===[Zn(NH3)4]2++Cu(2分)
(3)水浴加热(2分)
(4)①CO2和H2O(2分) ②4(2分)
(5)在搅拌下将锌灰加入1.0mol/LH2SO4,待完全溶解后加入适量20%H2O2;
再加入1.0mol/LNaOH调节溶液的pH在3.2~5.9之间,静置后过滤;
向滤液中再加入1.0mol/LNaOH调节溶液的pH在8.9~11之间,静置后过滤、洗涤、干燥;
在125℃条件下加热至固体质量不再发生变化。
(4分)
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