福建省龙岩市2023-2024学年高三上学期期末考试化学试题

试卷更新日期：2024-03-21 类型：期末考试

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一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1. 我国科学家首次成功精准合成了 $C_{10}$ 和 $C_{14}$ 。下列有关说法正确的是（）

A、 $C_{10}$ 和 $C_{14}$ 均含有大 $π$ 键 B、 $C_{10}$ 和 $C_{14}$ 均为共价晶体 C、 $C_{10}$ 和 $C_{14}$ 互为同分异构体 D、 $C_{10}$ 和 $C_{14}$ 均可发生取代反应

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2. 一种治疗高血压药物的中间体结构如图。下列有关该物质的说法正确的是（）

A、分子式为 $C_{11} H_{16} N_{2} O_{2} C l_{2}$ B、含有手性碳原子 C、含有3种官能团 D、1mol该物质最多可与6molNaOH反应

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3. 某溶液中存在较多的 $O H^{-}$ 、 $K^{+}$ 、 $C O_{3}^{2 -}$ ，该溶液中还可能大量存在的离子是（）

A、 $H C_{2} O_{4}^{-}$ B、 $H C O O^{-}$ C、 $N H_{4}^{+}$ D、 $M g^{2 +}$

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4. 一种金属有机框架材料的化学式为 $M_{2} {(Z X Y)}_{4}$ ，其结构如图。X、Y、Z、M为原子序数依次增大的1~36号元素，其中X、Z位于不同周期，四种元素中Y的第一电离能最大， $M^{+}$ 的d轨道全充满。下列说法正确的是（）

A、键角： $X Z_{2} > Z X Y^{-}$ B、最简单氢化物沸点：Z＞Y＞X C、电负性：X＞Y＞M D、最高价氧化物对应水化物酸性：Z＞X

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5. 电还原空气污染物NO的转化路径如图。25℃，NH₂OH的 $K_{b} = 1.0 \times 1 0^{- 8}$ 。 $N_{A}$ 为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是（）

A、 $0.1 m o l N H_{3}$ 含有的质子数为 $N_{A}$ B、 $22 g N_{2} O$ 含有的 $σ$ 键数为 $N_{A}$ C、路径①中生成11.2L(已折算为标准状况) $N_{2}$ 时，转移电子数为 $N_{A}$ D、25℃，1LNH₂OH和HCl混合液中，若 $c (N H_{3} O H^{+}) = c (N H_{2} O H)$ ，则 $H^{+}$ 数目为 $1 0^{- 6} N_{A}$

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6. 下列实验探究方案能达到探究目的的是（）

选项	探究方案	探究目的
A	向 $C H_{2} = C H C H_{2} O H$ 中滴加少量酸性 $K M n O_{4}$ 溶液，振荡，溶液褪色	$C H_{2} = C H C H_{2} O H$ 中含有碳碳双键
B	向 $C u S O_{4}$ 溶液中加入少量NaCl固体，振荡，溶液由蓝色变为黄绿色	${[C u C l_{4}]}^{2 -}$ 配位键稳定性大于 ${[C u {(H_{2} O)}_{4}]}^{2 +}$
C	向酸性 $K_{2} C r_{2} O_{7}$ 溶液中加入相同体积不同浓度的NaOH溶液，浓度越大，溶液黄色越深	pH越大，化学反应速率越快
D	向碳酸钠溶液中滴加浓盐酸，将产生的气体通入苯酚钠溶液中，溶液变浑浊	碳酸的酸性大于苯酚

A、A B、B C、C D、D

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7. 利用 $S b C l_{5}$ 为原料制备 $F_{2}$ ，涉及的物质转化关系如下：
其中反应iii为 $K_{2} [M n F_{6}] + 2 S b F_{5} \begin{array}{l} \underline{\underline{150 ℃}} \end{array} 2 K [S b F_{6}] + M n F_{4}$ 。下列有关制备过程中的说法错误的是（）

A、反应i中 $H_{2} O_{2}$ 为还原剂 B、键能：Sb-F>Sb-Cl C、Sb原子的价层电子对数发生变化 D、反应i~iv中有3个氧化还原反应

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8. 利用CaO焙烧浸出法从炼钢粉尘(主要含ZnO和 $Z n F e_{2} O_{4}$ )中回收Zn的流程如下：
已知：“焙烧”主要产物为ZnO、 $C a_{2} F e_{2} O_{5}$ ；“盐浸”滤液的主要成分为 $Z n {(N H_{3})}_{2} C l_{2}$ 。下列说法错误的是（）

A、若略去“焙烧”操作，则“盐浸”过程 $Z n F e_{2} O_{4}$ 无法浸出 B、“盐浸”过程发生反应为 $Z n O + 2 N H_{4} C l = Z n {(N H_{3})}_{2} C l_{2} + H_{2} O$ C、“盐浸”时通入适量HCl气体，可提高锌浸出率 D、“电解”时通入适量HCl气体，有利于 $Z n^{2 +}$ 放电

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9. 利用丙酮酸与废水中的 $N O_{3}^{-}$ 电催化耦合温和条件下去除 $N O_{3}^{-}$ 和生产高值化丙氨酸，其工作原理如图。25℃，丙氨酸主要以形式存在，其 $K_{a} = 1.36 \times 1 0^{- 10}$ 。下列说法错误的是（）

A、丙氨酸酸性很弱是因为形成了内盐 B、阴极的电极反应式为+ $N O_{3}^{-}$ +10e^-+11H⁺=+4H₂O C、理论上阳极区每生成 $1 m o l O_{2}$ ，阴极区 $H^{+}$ 减少4.4mol D、该装置整合了电化学—化学—电化学串联反应

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10. 用 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} N a O H$ 溶液分别滴定20.00mL $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 丁酸、2-氯丁酸、3-氯丁酸，溶液pH随NaOH溶液体积变化如图。下列说法错误的是（）

A、 $K_{a} (H X)$ 的数量级为 $1 0^{- 5}$ B、HZ为2-氯丁酸 C、b点： $c (H X) > c (N a^{+}) > c (X^{-})$ D、水的电离程度：c>b>a>d

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二、非选择题：本题共4小题，共60分。

11. 从钒矿石(主要含 $V O_{2}$ 、 $F e_{3} O_{4}$ 、 $A l_{2} O_{3}$ 及少量 $S i O_{2}$ )中分离提取 $V O_{2}$ 的流程如下：
已知：有机溶剂对 $V O^{2 +}$ 萃取率高于 $V O_{2}^{+}$ ；有机溶剂只萃取Fe(Ⅲ)不萃取Fe(Ⅱ)。

(1)、“焙烧”过程中 $V O_{2}$ 转化为 $F e {(V O_{3})}_{3}$ ，该反应的还原剂为。

(2)、“酸浸”过程中将 $V O_{3}^{-}$ 转化为 $V O_{2}^{+}$ ，该反应的离子方程式为。

(3)、为提高钒的萃取率和纯度，“操作X”中M和N可分别选择____(填标号)。

A、 $N H_{3} \cdot H_{2} O$ 、Fe B、Fe、 $N H_{3} \cdot H_{2} O$ C、 $N H_{3} \cdot H_{2} O$ 、H₂O₂

(4)、以HA()和HB()“协同萃取”，其主要萃取物 $V O A_{2} {(H B)}_{2}$ 结构如图。
①HA和HB可通过两个氢键形成环状二聚体，其结构示意图为。
② $V O A_{2} {(H B)}_{2}$ 比 $V O B_{2} {(H A)}_{2}$ 更稳定的原因为。

(5)、“氧化”过程中 $V O^{2 +}$ 转化为 $V O_{3}^{-}$ 的离子方程式为。

(6)、“氧化”后的溶液中 $c (V O_{3}^{-}) = 0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ ，为了使沉钒率达到98%，加入氯化铵(设溶液体积增加1倍)，“沉钒”时应控制溶液中 $c (N H_{4}^{+})$ 不低于 $m o l \cdot L^{- 1}$ 。[25℃时， $K_{s p} (N H_{4} V O_{3}) = 1.6 \times 1 0^{- 3}$ ]

(7)、 $V O_{2}$ 的晶胞如图(晶胞参数： $α = β = γ = 90 °$ ； $a = b \neq c$ )。 $N_{A}$ 为阿伏加德罗常数的值。
① $V^{4 +}$ 的配位数为。
② $O^{2 -}$ 位于 $V^{4 +}$ 构成的空隙中(填标号)。
A．八面体 B．四面体 C．平面三角形
③该晶胞的密度为 $g \cdot c m^{- 3}$ (用含 $N_{A}$ 的代数式表示)。

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12. 以 $H_{2} S$ 和丙烯酸合成 $β$ -巯基丙酸( $H S C H_{2} C H_{2} C O O H$ ，沸点为130℃)的过程如下。

(1)、制备 $H_{2} S$ 的四氢呋喃(THF)溶液，实验装置如图。
①将浓硫酸稀释成30%硫酸的实验操作为。
②下列措施有利于提高 $H_{2} S$ 吸收率的是(填标号)。
A．缓慢滴加30%硫酸 B．快速滴加30%硫酸
C．水浴X使用热水浴 D．水浴X使用冰水浴
③该装置存在的不足之处是。

(2)、合成 $β$ -巯基丙酸的实验过程如下：将上述所得溶液转移至反应容器内，依次加入0.3mol丙烯酸、3.0mmol离子液体催化剂ILs，密封反应器后于90℃水浴恒温反应一段时间。其反应机理如图。
①中N1结合 $H^{+}$ 的孤电子对所处的原子轨道为。
②虚线框内中间产物的结构简式为。
③若反应时间过长， $β$ -巯基丙酸与丙烯酸会进一步发生上述反应，其产物的结构简式为。

(3)、分离产物与催化剂的实验流程如下。
①操作1、操作2依次为、。
②操作3是通过加入适当浓度的 $K_{3} P O_{4}$ 、 $N a_{2} S O_{4}$ 溶液来提纯分离，其原理是。

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13. 神经病理性疼痛治疗药物米洛巴林苯磺酸盐的部分合成路线如下：
已知： $R C O O H \to_{△}^{S O C l_{2}} R C O C l$

(1)、A的结构简式为。

(2)、B中所含官能团名称为。

(3)、的系统命名为；Ⅲ的反应类型为。

(4)、V的化学方程式为。

(5)、米洛巴林的一种同分异构体F，同时满足下列条件：
①属于芳香族化合物且能与 $F e C l_{3}$ 发生显色反应；
②核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为 $9 ： 6 ： 2 ： 2$ 。
则F的结构简式为。

(6)、Ⅵ为成盐反应，其目的是将米洛巴林转化为米洛巴林苯磺酸盐。
①米洛巴林中能与苯磺酸反应的官能团为，从结构角度分析其能与苯磺酸反应的原因是。
②熔点：米洛巴林米洛巴林苯磺酸盐(填“>”“<”或“=”)。

(7)、参照上述合成路线，设计由和 $C H_{3} C O O H$ 制备的合成路线。

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14. 利用甲醇催化脱氢法制备甲酸甲酯涉及到如下化学反应：
反应Ⅰ： $2 C H_{3} O H (g) ⇌_{}^{} H C O O C H_{3} (g) + 2 H_{2} (g)$ $Δ H_{1}$
反应Ⅱ： $C H_{3} O H (g) ⇌_{}^{} C O (g) + 2 H_{2} (g)$ $Δ H_{2} = + 90.6 k J \cdot m o l^{- 1}$
反应Ⅲ： $H C O O C H_{3} (g) ⇌_{}^{} 2 C O (g) + 2 H_{2} (g)$ $Δ H_{3} = + 136.3 k J \cdot m o l^{- 1}$
回答下列问题：

(1)、 $Δ H_{1} =$ $k J \cdot m o l^{- 1}$ 。

(2)、250℃，向密闭容器中通入 $C H_{3} O H$ ，恒压条件下进行反应Ⅰ。
①下列有关说法正确的是(填标号)。
A．高温有利于反应Ⅰ自发
B． $v_{正} (H C O O C H_{3}) = 2 v_{逆} (H_{2})$ 说明该反应体系达到平衡状态
C．温度升高有利于提高 $C H_{3} O H$ 的平衡转化率
D．通过增大 $C H_{3} O H$ 分压可以提高 $H C O O C H_{3}$ 的平衡产率
②要缩短达到平衡的时间，可采取的措施有。
③250℃，测得体系中反应Ⅰ的平衡转化率和进料时甲醇的分压 $p_{甲醇}$ (分压=总压×物质的量分数)关系如图。M点 $p_{甲酸甲酯} =$ kPa(计算结果保留2位小数，下同)；该反应的平衡常数 $K_{p} =$ kPa( $K_{p}$ 为以分压表示的平衡常数)。

(3)、一种在 $S i O_{2}$ 上高度分散的铜颗粒催化剂( $C u - S i O_{2}$ )制备方法如下。CuO(w%)+酸性硅溶胶 $\overset{焙烧}{\to} \overset{氢气还原}{\to}$ $C u - S i O_{2}$ ( $1 - w %$ )，为测试催化剂性能，将甲醇蒸汽以 $a m o l \cdot h^{- 1}$ 的流速通过负载 $C u - S i O_{2}$ 的催化反应器，甲醇转化率和甲酸甲酯选择性随w%、反应温度的变化如图。
①如图，当w%=15%时，生成甲酸甲酯的反应速率为 $m o l \cdot h^{- 1}$ (列计算式)。
②最适合的反应温度为(填标号)。
A.553K B.563K C.573K D.583K
③如图，当温度高于563K时，甲酸甲酯选择性下降的可能原因为。

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