精品解析：河北省石家庄市第二十四中学2023-2024学年高三上学期期末考试化学试题

河北省石家庄市第二十四中学2023—2024学年高三上学期期末考试 化学试题 可能用到的相对原子质量：C12 O16 Si 28 Zn 65 第I卷 (选择题，共42分) 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，只有一项符合题目要求的。 1. 化学与社会、生产、生活密切相关，下列说法正确的是 A. 鲜花运输途中需喷洒高锰酸钾稀溶液，主要是为鲜花补充钾肥 B. 生活中常利用“84”消毒液和火碱的强氧化性杀菌消毒 C. 华为自主研发的“麒麟”芯片与太阳能电池感光板所用主要材料均为晶体硅 D. 变质的植物油有难闻的特殊气味，是由于植物油发生了加成反应 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．高锰酸钾具有强氧化性可吸收乙烯故能防止鲜花衰败，则鲜花运输途中需喷洒高锰酸钾稀溶液，主要是为鲜花保鲜，与补充钾肥无关，故A错误； B．“84”消毒液的主要成分为NaClO，具有强氧化性，火碱是利用其强碱性，均可使蛋白质变性，从而消毒杀菌，故B错误； C．硅是良好的半导体材料、芯片的主要原料是晶体硅，太阳能电池感光板的主要原料为硅，故C正确； D．变质的植物油有难闻的特殊气味，是由于植物油发生了氧化反应而变质，故D错误； 故选C。 2. 兔年春晚《满庭芳·国色》以中国传统色为切入点，使得桃红、凝脂、群青等有着优美名字的“中国色”扑而而来。其中“桃红”可从红花、铅丹、朱砂或赫石等原料中提取。下列说法错误的是 A. 提取红花中的有效成分红花素时，可使用萃取操作 B. 铅丹中价与价的个数比为 C. 以朱砂(主要成分为)为原料提取的“桃红”不宜用于制作化妆品 D. 赭石(主要成分为)可用于制作磁性物质 【答案】D 【解析】 【详解】A．可用有机溶剂提取红花中的有效成分，采取萃取操作，故A正确； B．可视为：，价与价的个数比为，故B正确； C．有毒，不能制作化妆品，故C正确； D．红棕色固体，可做红色颜料，用于制作磁性物质，故D错误； 故选：D。 3. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 25℃时，的溶液中含有的数目为 B. 白磷和硅晶体中含有共价键的数目均为 C. (标准状况)通入水中充分反应，转移电子的数目为 D. 和混合后的分子数目为 【答案】A 【解析】 【详解】A．25℃时，的溶液中氢氧根离子浓度为0.01mol/L，则含有为0.01mol，数目为，A正确； B．1分子中含有6个共价键，则白磷中含有共价键的数目均为，B错误； C．氯气和水反应生成盐酸和次氯酸是可逆反应，22.4L Cl2(标准状况下物质的量为1mol)通入水中充分反应，，则转移电子的数目少于，C错误； D．和混合后生成0.5mol的二氧化氮，剩余0.5mol的氧气，二氧化氮会部分转化为四氧化二氮，故分子数目小于，D错误； 故选A。 4. 下列离子方程式书写正确的是 A. Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应的离子方程式：S2O+6H+=2S↓+3H2O B. Fe与稀硝酸反应，当n(Fe)：n(HNO3)=1：2时，3Fe+2+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O C. 向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2，+CO2+H2O=2 D. AgNO3溶液与过量浓氨水反应的离子方程式：Ag++NH3•H2O=AgOH↓+ 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应，产生Na2SO4、S、SO2、H2O，反应的离子方程式应该：S2O+2H+=S↓+ SO2↑+H2O，A错误； B．Fe与稀硝酸反应，当n(Fe)：n(HNO3)=1：2时，HNO3不足量，反应产生Fe2+，离子方程式应该为：3Fe+2+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O，B正确； C．向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2，反应产生NaHCO3沉淀，该反应的离子方程式应该为：2Na+++CO2+H2O=2NaHCO3↓，C错误； D．过量氨水能够溶解AgOH沉淀产生可溶性Ag(NH3)2OH，该反应的离子方程式应该为：Ag++3NH3•H2O=[Ag(NH3)2]++OH-++2H2O，D错误； 故合理选项B。 5. 下列说法错误的是 A. 基态铬原子的电子排布式为 B. 晶体中存在配位键 C. 所有元素中，氟的第一电离能最大 D. 光气分子中，所有原子均满足8电子稳定结构 【答案】C 【解析】 【详解】A．Cr为24号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或简化为[Ar]3d54s1，故A正确； B．铵根离子中，H+提供空轨道，NH3中N提供孤电子对形成一个配位键，故B正确； C．在同周期元素中稀有气体的第一电离能最高，故C错误； D．的结构式为：，由结构可知所有原子均满足8电子稳定结构，故D正确； 故选：C。 6. 下列选项中，陈述Ⅰ、Ⅱ的化学原理相同的是 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 不能用浓硫酸干燥NH3 不能用浓硫酸干燥H2S B 高温时用Na与TiCl4反应制Ti 高温时用Na与KCl反应制K C 用FeS处理含Cu2+废水 用含氟牙膏预防龋齿 D 向NaHCO3溶液中滴加AlCl3溶液，产生白色沉淀 向NaHCO3溶液中滴加CaCl2溶液，产生白色沉淀 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．虽然NH3和H2S都不能用浓硫酸干燥，但原理不同，浓硫酸与NH3反应生成(NH4)2SO4等，发生非氧化还原反应，浓硫酸与H2S发生氧化还原反应，A不符合题意； B．高温时用Na与TiCl4反应制Ti，利用强还原性物质制取弱还原性物质，高温时用Na与KCl反应制K，利用难挥发性物质制取易挥发性物质，原理不同，B不符合题意； C．用FeS处理含Cu2+的废水、用含氟牙膏预防龋齿，都是利用溶度积大的物质转化为溶度积小的物质，原理相同，C符合题意； D．向NaHCO3溶液中滴加AlCl3溶液，发生双水解反应3+Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑，产生白色沉淀，向NaHCO3溶液中滴加CaCl2溶液，发生反应2+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O，产生白色沉淀，原理不同，D不符合题意； 故选C。 7. 4-溴甲基肉桂酸甲酯是合成抗肿瘤药物帕比司他的重要中间体，其结构简式如下： 关于4-溴甲基肉桂酸甲酯的说法正确的是 A. 最多有18个原子共平面 B. 不能发生消去反应 C. 与 互为顺反异构体 D. 最多可消耗 【答案】B 【解析】 【详解】A．苯环、碳碳双键、碳氧双键均为平面结构，三个平面通过单键相连，单键可旋转，三个平面可重合，因此最多有21个原子共平面，A错误； B．溴原子所连碳的邻位碳无氢不能发生消去反应，B正确； C．两者为同种物质，C错误； D．溴原子与酯基消耗NaOH，1mol该物质消耗2molNaOH，D错误； 故选B。 8. 下列装置能达到相应实验目的的是 A. 利用甲装置可使粉最终消失得到澄清溶液 B. 利用乙装置可制备溴苯并验证有生成 C. 利用丙装置可制备并测量其体积 D. 利用丁装置可制备 【答案】A 【解析】 【详解】A．氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁，氯化铁与铁粉反应生成氯化亚铁，可使铁粉最终消失，故A正确； B．溴单质挥发，也能与硝酸银反应生成AgBr沉淀，因此不能验证HBr生成，故B错误； C．氨气极易溶于水，不能用装水的量气管确定其体积，故C错误； D．浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，但出气导管不能伸入液面以下，故D错误； 故选：A。 9. 某碳-碳成键反应的催化剂由R3+和结构如图所示的阴离子组成，X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，R3+与Ar具有相同的核外电子排布。下列说法正确的是 A. R位于第四周期ⅢA族 B. X、Y、Z的简单氢化物的沸点依次升高 C. XQ2和QY2的空间结构相同 D. 基团-XZ3与碘原子形成的化合物可水解为XZ3H和HIO 【答案】D 【解析】 【分析】R3+与Ar具有相同的核外电子排布，则R为21号元素钪(Sc)；X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，从表中元素原子的成键可得出，X的最外层电子数为4，其为碳元素；Y的最外层电子数为6，其为氧元素；Z的最外层电子数为7，其为氟元素；Q的最外层电子数为6，其为硫元素。 【详解】A．由分析可知，R为21号元素Sc，其价电子排布式为3d14s2，位于第四周期ⅢB族，A不正确； B．X、Y、Z的简单氢化物分别为CH4、H2O、HF，H2O和HF分子间均能形成氢键，且H2O间形成的氢键数目高于HF的，则H2O的沸点最高，B不正确； C．XQ2和QY2分别为CS2、SO2，前者呈直线形结构，后者呈V形结构，二者的空间结构不同，C不正确； D．基团-CF3与碘原子形成的化合物为ICF3，由于受F的影响，I-C间的共用电子对偏离I原子，所以发生水解生成HCF3和HIO，D正确； 故选D。 10. 下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向淀粉溶液中加入适量20％溶液，加热，冷却后加溶液至中性，再滴加少量碘水，溶液变蓝 淀粉未水解 B 将盐酸酸化的溶液加水稀释，溶液的颜色由黄绿色变为绿色，最终变为蓝色 溶液中浓度减小，浓度增大 C 将铁锈溶于浓盐酸，滴入溶液，紫色褪去 铁锈中含有二价铁 D 向溶液中滴加溶液，变红褐色；再滴加溶液，产生蓝色沉淀 既发生了水解反应，又发生了还原反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．检验淀粉是否水解应用银氨溶液检验是否生成水解产物葡萄糖，用该实验加少量碘水，溶液变蓝，可能是淀粉未水解完全，故A错误； B．加水稀释过程中，溶质离子浓度均减小，故B错误； C．将铁锈溶于浓盐酸，铁锈中铁单质与盐酸反应生成氯化亚铁，再滴入溶液，紫色褪去，不能说明铁锈中存在亚铁离子，故C错误； D．向溶液中滴加溶液，变红褐色，说明水解生成了氢氧化铁；滴加溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中存在亚铁离子，则发生了还原反应，故D正确； 故选：D。 11. 利用如下流程可从废光盘的金属层中回收其中的银(金属层中其他金属含量过低，对实验影响可忽略)： 已知：溶液在加热时易分解产生和；“溶解”工序发生的反应为可逆反应。下列说法错误的是 A. “氧化”时，适宜选择水浴加热方式 B. 若省略第一次过滤，会使氨水的用量增加 C. 滤渣Ⅱ洗涤后的滤液可送入“还原”工序利用 D. “还原”时，每生成，理论上消耗 【答案】D 【解析】 【分析】由流程可知,氧化时发生4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl+4NaOH+O2↑，过滤分离出AgCl、可能含Ag,加氨水发生AgCl+2NH3·H2O=Ag(NH3)2Cl+2H2O，过滤分离出滤渣Ag，再加还原剂、过滤分离出Ag，以此来解答。 【详解】A．“氧化”时需要的温度为80℃，适宜选择水浴加热方式，A正确； B．需要增加氨水的用量，因为①过量NaClO与NH3·H2O反应， ②还因为未过滤掉的溶液会对加入的氨水起稀释作用，且其中含有一定浓度的Cl-，也不利于AgCl与氨水反应，B正确； C．滤渣Ⅱ洗涤后的滤液含有，则可送入“还原”工序可以提高产率，C正确； D．还原过程中银元素化合价降低生成单质银，由+1价变为0价，N2H4·H2O中氮元素化合价升高生成N2，由-2 价变为0价，根据得失电子守恒，，则每生成，理论上消耗，D错误； 故选D 12. 金属钯催化乙醇羰基化的反应过程如图所示。下列说法正确的是 A. 在金属钯催化下不能被羰基化的醇中，相对分子质量最小的为60 B. 整个反应过程的化学方程式为： C. 反应过程中断裂和形成最多的键是Pd-H键 D. 反应过程中钯的化合价没有变化 【答案】C 【解析】 【详解】A．羟基被氧化为羰基，C原子上应连接H原子，在金属钯催化下不能被羰基化的醇中，与羟基相连的C原子上没有氢原子，最简单的是2-甲基-2-丙醇，相对分子质量为74，故A错误； B．由图可知，整个过程中和O2反应生成和H2O，化学方程式为：，故B错误； C．由图可知，反应过程中断裂和形成最多的键是Pd-H键，故C正确； D．金属钯单质为0价，反应过程中形成了Pd-H键，Pd的化合价发生变化，故D错误； 故选C。 13. 电化学合成具有反应条件温和、反应试剂纯净和生产效率高等优点，利用下图所示装置可合成己二腈。充电时生成己二腈，放电时生成，其中a、b是互为反置的双极膜，双极膜中的会解离出和向两极移动。下列说法正确的是 A. N极的电势高于M极的电势 B. 放电时，双极膜中向M极移动 C. 充电时，阴极的电极反应式为 D. 若充电时制得，则放电时需生成，才能使左室溶液恢复至初始状态 【答案】C 【解析】 【分析】充电时生成己二睛，放电时生成，则充电时，N极发生还原反应，为阴极；放电时，N极发生氧化反应，为负极； 【详解】A．当放电时，N极发生氧化反应，为负极，电势低于正极M极，A错误； B．放电时，阴离子向负极运动，则双极膜中向N极移动，B错误； C．充电时，N极为阴极，阴极发生还原反应生成己二腈，电极反应式为，C正确； D．若充电时制得转移2mol电子，放电时反应为，根据电子守恒可知，需生成，才能使左室溶液恢复至初始状态，D错误； 故选C。 14. 一定温度下，AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。 下列说法正确的是 A. a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀，也能生成AgCl沉淀 B. b点时，c(Cl-)=c(CrO)，Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4) C. Ag2CrO4+2Cl-2AgCl+CrO的平衡常数K=107.9 D. 向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液，先产生Ag2CrO4沉淀 【答案】C 【解析】 【分析】根据图像，由(1.7，5)可得到Ag2CrO4的溶度积Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO)=(1×10-5)2×1×10-1.7=10-11.7，由(4.8，5)可得到AgCl的溶度积Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl)=1×10-5×1×10-4.8=10-9.8，据此数据计算各选项结果。 【详解】A．假设a点坐标为(4，6.5)，此时分别计算反应的浓度熵Q得，Q(AgCl)=10-10.5，Q(Ag2CrO4)=10-17，二者的浓度熵均小于其对应的溶度积Ksp，二者不会生成沉淀，A错误； B．Ksp为难溶物的溶度积，是一种平衡常数，平衡常数只与温度有关，与浓度无关，根据分析可知，二者的溶度积不相同，B错误； C．该反应的平衡常数表达式为K=，将表达式转化为与两种难溶物的溶度积有关的式子得K=====1×107.9，C正确； D．向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3，开始沉淀时所需要的c(Ag+)分别为10-8.8和10-5.35，说明此时沉淀Cl-需要的银离子浓度更低，在这种情况下，先沉淀的是AgCl，D错误； 故答案选C。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 苯甲酸乙酯可用于配制香水香精和人造精油，也可用于食品中。某实验小组以苯甲酸和乙醇为原料，利用如图装置合成苯甲酸乙酯，步骤如下： Ⅰ．反应回流：向圆底烧瓶中加入磁搅拌子，然后依次加入苯甲酸、95％乙醇、环己烷，搅拌均匀后再加入浓硫酸。按如图组装好仪器后，水浴加热回流1.5小时。实验过程中分水器中得到的液体会分层，需多次开启分水器活塞放出下层液体。 Ⅱ．产物蒸馏提纯：继续水浴加热，从圆底烧瓶中蒸出环己烷和剩余的乙醇，经分水器放出。将圆底烧瓶中残留物倒入盛有冷水的烧杯中，再经一系列除杂操作后，最后蒸馏收集210～213℃的馏分，得到产品。 可能用到的数据如下： 相对分子质量 密度 沸点/℃ 水中溶解性 苯甲酸 122 1.266 249 微溶 乙醇 46 0.789 78 溶 苯甲酸乙酯 150 1.045 213 难溶 环己烷 84 0.779 80.8* 难溶 *环己烷、乙醇和水可形成共沸物，其沸点为62.1℃。 回答下列问题： （1）若用标记乙醇，则所得产品苯甲酸乙酯的结构简式为___________。 （2）如果步骤Ⅰ中加热一段时间后发现忘记加入磁搅拌子，应采取的正确操作为___________。 （3）步骤Ⅰ中“多次开启分水器活塞放出下层液体”的目的为___________。 （4）步骤Ⅱ中“一系列除杂操作”用到的试剂包括a．无水氯化钙b．碳酸钠c．食盐。按照操作先后顺序，应依次加入___________(填试剂的字母编号)。操作过程中，当观察到___________现象时，即可停止加入碳酸钠；加入食盐的目的为___________。 （5）步骤Ⅱ中蒸馏收集产物时，所需用到的玻璃仪器有酒精灯、蒸馏烧瓶、尾接管、接收瓶和___________(填仪器名称)。 （6）本实验的产率为___________％(保留两位有效数字)。 （7）下列仪器不能为产品结构分析提供有效信息的是___________(填选项字母)。 A元素分析仪 B．质谱仪 C．红外光谱仪 D．核磁共振仪 E．X射线衍射仪 【答案】（1） （2）冷却后补加 （3）通过分水器除去产物水，使反应正向进行，提高产率 （4） ①. b、c、a ②. 不再有气泡生成 ③. 降低酯的溶解度，便于后续分液 （5）温度计、直形冷凝管 （6）67 （7）A 【解析】 【分析】以苯甲酸和乙醇为原料制备苯甲酸乙酯，实验仪器为分水器，分水器能够保证反应物回流并及时分离出水，促使平衡正向移动，提高产率；反应结束后烧瓶中主要有苯甲酸、浓硫酸、乙醇、环己烷、苯甲酸乙酯和少量水，需分步除去各种杂质，得到产品苯甲酸乙酯。 【小问1详解】 根据酯化反应原理“酸脱羟基醇脱氢”可知，产品中苯甲酸乙酯的结构简式为，故答案为：； 【小问2详解】 实验时发现忘加磁搅拌子，应停止加热，待溶液冷却后加入磁搅拌子，重新继续实验，故答案为：冷却后补加； 【小问3详解】 分水器上层是有机层，下层为水层，当有机层液面高于支管口时，有机层会回流至烧瓶，即达到了反应物回流，提高产率的目的，多次放出水是防止水层过高到达支管口回流，保证只有有机层回流这样等于及时分离出产物水，促使平衡正向移动，提高酯的产率，故答案为： 【小问4详解】 烧瓶中主要含有苯甲酸、浓硫酸、乙醇、环己烷、苯甲酸乙酯，想要得到纯净的苯甲酸乙酯需要除掉苯甲酸、浓硫酸、乙醇、环己烷等杂质，需先加入碳酸钠中和苯甲酸和浓硫酸，当不再有气泡生成时可停止加入碳酸钠，为使有机层和水层充分分层，需加入食盐降低苯甲酸乙酯的溶解度，最后需用氯化钙除去多余的水分，故答案为：bca；不再产生气泡；降低苯甲酸乙酯的溶解度，便于后续分液； 【小问5详解】 蒸馏过程除上述仪器外还需要温度计和直形冷凝管，促进蒸馏产物的冷凝，便于收集，故答案为：温度计、直形冷凝管； 【小问6详解】 6.1g苯甲酸的物质的量为=0.05mol；20mL 95%的乙醇物质的量为≈0.34mol；因此乙醇过量，理论生成苯甲酸乙酯的物质的量为0.05mol，质量为7.5g，产率为≈67%，故答案为：67； 【小问7详解】 元素分析仪用来分析元素种类，质谱仪用来测定相对分子质量和部分结构信息（碎片的相对质量），红外光谱能够确定分子中化学键和官能团信息，核磁共振能够测定氢原子的化学环境种类及相对数目，X射线衍射能获得分子的键长、键角等结构信息。因此不能为产品结构分析提供信息的为元素分析仪，故答案为：A。 16. 湿法炼锌综合回收系统产出的萃余液中含有Na2SO4、ZnSO4、H2SO4，还含有Mn2+、Co2+、Ni2+、Cd2+、Fe2+、Al3+等，一种将萃余液中有价离子分步分离、富集回收的工艺流程如下： 回答下列问题： （1）“氧化”时，Mn2+、Fe2+均发生反应。后者发生反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。 （2）“调pH”时，所得“滤渣1”中除含有MnO2和Fe(OH)3外，还有___________。 （3）“除镉”时，发生反应的类型为___________。 （4）“除钴镍”时，有机净化剂的基本组分为大分子立体网格结构的聚合物。其净化原理可表示为： 反应时，接受电子对的一方是___________；Co2+、Ni2+能发生上述转化而Zn2+不能，推测可能的原因为___________。 （5）“沉锌”时有气体生成，则生成碱式碳酸锌的离子方程式为___________。 （6）“沉锌”时，所得滤液经硫酸酸化后，用惰性电极电解可制备Na2S2O8，从而实现原料的循环利用，该电解过程中总反应的化学方程式为___________。 （7）氧化锌有多种晶体结构，其中一种晶胞结构及晶胞参数如图所示。已知阿伏加德罗常数的值为NA，则该氧化锌晶体的密度为___________ g∙cm-3 (列出计算式即可)。 【答案】（1）1:2 （2）Al(OH)3、CaSO4 （3）置换反应 （4） ①. Co2+、Ni2+ ②. Co2+、Ni2+半径与有机净化剂网格孔径大小匹配，可形成配位键，而Zn2+不能 （5）3Zn2++3+3H2O=ZnCO3∙2Zn(OH)2∙H2O↓+2CO2↑ （6）Na2SO4+H2SO4Na2S2O8+H2↑ （7） 【解析】 【分析】萃余液中含有Na2SO4、ZnSO4、H2SO4，还含有Mn2+、Co2+、Ni2+、Cd2+、Fe2+、Al3+等，加入Na2S2O8，将Mn2+、Fe2+氧化为MnO2和Fe3+，加入CaCO3调节溶液的pH，使Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀、同时还生成了CaSO4沉淀；过滤后，往滤液中加入Zn，将Cd2+还原为Cd；过滤后，往滤液中加入有机净化剂，将钴镍等离子转化为沉淀；过滤后，往滤液中加入Na2CO3，将Zn2+转化为ZnCO3∙2Zn(OH)2∙H2O沉淀；过滤后，将沉淀煅烧，从而得到氧化锌，据此分析解题。 【小问1详解】 “氧化”时，Fe2+被Na2S2O8氧化，发生反应为2Fe2++=2Fe3++2，为氧化剂，Fe2+为还原剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2。答案为：1:2； 【小问2详解】 由分析可知，“调pH”时，所得“滤渣1”中除含有MnO2和Fe(OH)3外，还有Al(OH)3、CaSO4。答案为：Al(OH)3、CaSO4； 【小问3详解】 由分析可知，“除镉”时，发生反应为Zn+Cd2+=Zn2++Cd，反应类型为置换反应。答案为：置换反应； 【小问4详解】 由题干流程图可知，除镍和钴步骤中，Co2+和Ni2+能形成配合物时，中心原子提供能接受孤电子对的空轨道，配位原子提供孤电子对，则反应时，接受电子对的一方是Co2+、Ni2+；Co2+、Ni2+能发生上述转化而Zn2+不能，可能的原因为：Co2+、Ni2+半径与有机净化剂网格孔径大小匹配，可形成配位键，而Zn2+不能。答案为：Co2+、Ni2+；Co2+、Ni2+半径与有机净化剂网格孔径大小匹配，可形成配位键，而Zn2+不能； 【小问5详解】 “沉锌”时有气体生成，则此气体为CO2，生成碱式碳酸锌的离子方程式为3Zn2++3+3H2O=ZnCO3∙2Zn(OH)2∙H2O↓+2CO2↑。答案为：3Zn2++3+3H2O=ZnCO3∙2Zn(OH)2∙H2O↓+2CO2↑； 【小问6详解】 “沉锌”时，所得滤液经硫酸酸化后，用惰性电极电解可制备Na2S2O8，从而实现原料的循环利用，该电解过程中，Na2SO4在阳极失电子生成Na2S2O8，H2SO4在阴极得电子生成H2，总反应的化学方程式为Na2SO4+H2SO4Na2S2O8+H2↑。答案为：Na2SO4+H2SO4Na2S2O8+H2↑； 【小问7详解】 图中所示晶胞中，含O原子个数为=2，含Zn原子个数为=2，已知阿伏加德罗常数的值为NA，则该氧化锌晶体的密度为= g∙cm-3。答案为：。 17. 二甲醚是重要的有机合成原料：工业上常用合成气(主要成分为、)制备二甲醚，其主要反应如下： 反应ⅰ：， 反应ⅱ：， 反应ⅲ：， （1）已知时，由稳定态单质生成化合物的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓。几种物质的标准摩尔生成焓如下表所示，据此计算___________。 物质 0.0 （2）已知，随温度变化的三种趋势如下图中线条所示。能用来表示反应ⅰ的线条是___________(填线条字母)。 （3）在催化剂的作用下发生反应ⅰ，其可能反应机理如下图所示。 ①根据元素电负性的变化规律，图中反应步骤Ⅲ可描述为___________。 ②在合成甲醇过程中，需要不断分离出甲醇的原因为___________(填选项字母)。 a．有利于平衡正向移动b．防止催化剂中毒c．提高正反应速率 （4）一定温度下，在体积为刚性容器中充入和制备二甲醚，时达到平衡，平衡时的转化率为80%，，且。 ①内，___________。 ②反应ⅲ的平衡常数___________(保留三位有效数字)。 （5）实际工业生产中，需要在260℃、压强恒为的反应釜中进行上述反应。初始时向反应釜中加入和，为确保反应的连续性，需向反应釜中以、进气流量持续通入原料，同时控制出气流量。 ①需控制出气流量小于进气流量的原因为___________。 ②已知出气流量为，单位时间内的转化率为60%，则流出气体中的百分含量为___________。 【答案】（1） （2）c （3） ①. H的电负性大于Zn而小于O，吸附在O2-上的H带正电，与C-O上带负电的O结合，吸附在Zn2+上的H带负电，与C-O上带正电的C结合 ②. ac （4） ①. 0.4 ②. 4.67 （5） ①. 反应釜要求压强恒定，而反应i为气体分子数减小的反应 ②. 5% 【解析】 【小问1详解】 由图表数据可知：① ②，由盖斯定律可知，②-①得：； 【小问2详解】 反应ⅰ为放热的熵减反应，随着温度升高，会增大，故表示反应ⅰ的线条是c； 【小问3详解】 ①电负性：O＞H＞Zn，图中反应步骤Ⅲ可描述为：H的电负性大于Zn而小于O，吸附在O2-上的H带正电，与C-O上带负电的O结合，吸附在Zn2+上的H带负电，与C-O上带正电的C结合，然后生成产物； ②在合成甲醇过程中，需要不断分离出甲醇，可以使得甲醇浓度减小促使反应正向移动，且甲醇浓度减小，利于从催化剂脱附从而可以空出催化位置提高正反应速率；故答案为：ac； 【小问4详解】 ①时达到平衡，平衡时的转化率为80%，内，； ②平衡时的转化率为80%，则Δc(CO)=1.6mol∙L-1；，且；设反应i中转化的CO的浓度为a mol∙L-1 平衡时，则反应ⅲ中生成氢气为(2a-2.6) 根据化学方程式体现的关系可知，1.6-a=2a-2.6，a=1.4；设反应ii中，CH3OCH3的浓度变化量为b ，则有 平衡时，则a-2b=2b，b=0.35； 则平衡时CO、H2、CO2、H2O浓度分别为0.4、1.4、0.2，0.15，则反应ⅲ的平衡常数； 【小问5详解】 ①反应釜要求压强恒定，而反应i为气体分子数减小的反应，会导致压强减小，故需控制出气流量小于进气流量； ②假设时间为1min，则进气为0.03mol、出气0.02mol；反应ⅰ为气体分子数减少的反应，反应ⅱ、ⅲ为气体分子数不变的反应，则减少0.01mol气体是由反应i引起的，由反应i的方程式可知，参加反应i的CO的物质的量为0.01mol÷2=0.005mol，的转化率为60%，则一共有0.006mol CO参加反应，则反应ⅱi中消耗0.001mol CO、生成0.001mol CO2，故流出气体中的百分含量为。 18. 布洛芬(N)是一种家中常备退烧药，转位重排法是合成布洛芬的主要方法，其合成路线见下图所示。 已知：① ② 回答下列问题： （1）F的名称为___________，其易溶于水的原因为___________。 （2）A→B反应类型为___________，M中含有的官能团名称为___________。 （3）E＋F→G的化学方程式为___________。 （4）手性分子在生命科学和药物生产方面有广泛应用。对于手性药物，一个异构体可能有效，另一个异构体可能无效甚至有害。布洛芬分子(N)中存在的手性碳原子个数为___________个。 （5）苯环上的一氯取代物有两种的D的同分异构体有___________种(不含立体异构)，写出其中核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积之比为的结构简式___________。 （6）对甲基苯丙酮( )为常用化工原料。结合上述流程，以甲苯和丙烯为原料制备对甲基苯丙酮的合成路线为(无机试剂任选)___________。 【答案】（1） ①. 2，2-二甲基-1，3-丙二醇 ②. 分子中含有羟基与水分子之间形成氢键 （2） ①. 取代反应 ②. 酯基、氯原子 （3） ++H2O （4）1 （5） ①. 5 ②. （6） ， 【解析】 【分析】结合B的结构及已知反应可知A为丙酸，丙酸PCl3发生取代反应生成B，B于氯气光照条件下发生取代反应生成C；根据G的结构及已知反应②可推出E为： ；结合D的分子式及E的结构可知D为： ；G在ZnCl2作用下转化为M，M碱性水解再酸化得到N，据此分析解答。 【小问1详解】 由F的结构简式，结合醇的命名法，可知F的名称为：2，2-二甲基-1，3-丙二醇，其结构中含有两个羟基，与水分子间易形成氢键，使其再水中溶解度较大，故答案为：2，2-二甲基-1，3-丙二醇；分子中含有羟基与水分子之间形成氢键； 【小问2详解】 由上述分析可知A→B的反应类型为取代反应，由M的结构简式可知其所含官能团为酯基、氯原子，故答案为：取代反应；酯基、氯原子； 【小问3详解】 结合已知反应可知E＋F→G的反应方程式为：++H2O，故答案为：++H2O； 【小问4详解】 手性碳原子是指连接4个不同原子或原子团的碳原子，由N的结构可知，只有羧基所连碳原子为手性碳原子，故答案为：1； 【小问5详解】 苯环上的一氯取代物有两种，则苯环上不能只有一个取代基；若含两个取代基，则可能是甲基和正丙基、甲基和异丙基因取代基不同则处于对位时苯环一氯代物有两种；若两取代基相同则为2个乙基，两乙基处于邻位时苯环一氯代物有两种；若含3个取代基则为2个甲基和1个乙基，两个甲基不对称时苯环上有三种氢，不符合题意，则两个甲基应处于对称位置，两甲基可处于乙基的邻位或间位，2种；若苯环上有4个取代基则为4个甲基，此时苯环只有一种氢，不符合题意，因此符合要求的同分异构体有5种，其中核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积之比为的结构简式： ，故答案为：5； ； 【小问6详解】 可由甲苯与 发生取代反应得到， 可由 与PCl3发生取代反应生成， 可由丙醇氧化得到，丙醇可由丙烯与水加成得到，合成路线为：，故答案为：，； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 河北省石家庄市第二十四中学2023—2024学年高三上学期期末考试 化学试题 可能用到的相对原子质量：C12 O16 Si 28 Zn 65 第I卷 (选择题，共42分) 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，只有一项符合题目要求的。 1. 化学与社会、生产、生活密切相关，下列说法正确的是 A. 鲜花运输途中需喷洒高锰酸钾稀溶液，主要是为鲜花补充钾肥 B. 生活中常利用“84”消毒液和火碱的强氧化性杀菌消毒 C. 华为自主研发的“麒麟”芯片与太阳能电池感光板所用主要材料均为晶体硅 D. 变质的植物油有难闻的特殊气味，是由于植物油发生了加成反应 2. 兔年春晚《满庭芳·国色》以中国传统色为切入点，使得桃红、凝脂、群青等有着优美名字的“中国色”扑而而来。其中“桃红”可从红花、铅丹、朱砂或赫石等原料中提取。下列说法错误的是 A. 提取红花中的有效成分红花素时，可使用萃取操作 B. 铅丹中价与价的个数比为 C. 以朱砂(主要成分为)为原料提取的“桃红”不宜用于制作化妆品 D. 赭石(主要成分为)可用于制作磁性物质 3. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 25℃时，的溶液中含有的数目为 B. 白磷和硅晶体中含有共价键的数目均为 C. (标准状况)通入水中充分反应，转移电子的数目为 D. 和混合后的分子数目为 4. 下列离子方程式书写正确的是 A. Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应的离子方程式：S2O+6H+=2S↓+3H2O B. Fe与稀硝酸反应，当n(Fe)：n(HNO3)=1：2时，3Fe+2+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O C. 向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2，+CO2+H2O=2 D. AgNO3溶液与过量浓氨水反应的离子方程式：Ag++NH3•H2O=AgOH↓+ 5. 下列说法错误的是 A. 基态铬原子的电子排布式为 B. 晶体中存在配位键 C. 所有元素中，氟的第一电离能最大 D. 光气分子中，所有原子均满足8电子稳定结构 6. 下列选项中，陈述Ⅰ、Ⅱ的化学原理相同的是 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 不能用浓硫酸干燥NH3 不能用浓硫酸干燥H2S B 高温时用Na与TiCl4反应制Ti 高温时用Na与KCl反应制K C 用FeS处理含Cu2+废水 用含氟牙膏预防龋齿 D 向NaHCO3溶液中滴加AlCl3溶液，产生白色沉淀 向NaHCO3溶液中滴加CaCl2溶液，产生白色沉淀 A. A B. B C. C D. D 7. 4-溴甲基肉桂酸甲酯是合成抗肿瘤药物帕比司他的重要中间体，其结构简式如下： 关于4-溴甲基肉桂酸甲酯的说法正确的是 A 最多有18个原子共平面 B. 不能发生消去反应 C. 与 互为顺反异构体 D. 最多可消耗 8. 下列装置能达到相应实验目的的是 A. 利用甲装置可使粉最终消失得到澄清溶液 B 利用乙装置可制备溴苯并验证有生成 C. 利用丙装置可制备并测量其体积 D. 利用丁装置可制备 9. 某碳-碳成键反应的催化剂由R3+和结构如图所示的阴离子组成，X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，R3+与Ar具有相同的核外电子排布。下列说法正确的是 A. R位于第四周期ⅢA族 B. X、Y、Z的简单氢化物的沸点依次升高 C. XQ2和QY2的空间结构相同 D. 基团-XZ3与碘原子形成的化合物可水解为XZ3H和HIO 10. 下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向淀粉溶液中加入适量20％溶液，加热，冷却后加溶液至中性，再滴加少量碘水，溶液变蓝 淀粉未水解 B 将盐酸酸化的溶液加水稀释，溶液的颜色由黄绿色变为绿色，最终变为蓝色 溶液中浓度减小，浓度增大 C 将铁锈溶于浓盐酸，滴入溶液，紫色褪去 铁锈中含有二价铁 D 向溶液中滴加溶液，变红褐色；再滴加溶液，产生蓝色沉淀 既发生了水解反应，又发生了还原反应 A. A B. B C. C D. D 11. 利用如下流程可从废光盘的金属层中回收其中的银(金属层中其他金属含量过低，对实验影响可忽略)： 已知：溶液在加热时易分解产生和；“溶解”工序发生的反应为可逆反应。下列说法错误的是 A. “氧化”时，适宜选择水浴加热方式 B. 若省略第一次过滤，会使氨水的用量增加 C. 滤渣Ⅱ洗涤后的滤液可送入“还原”工序利用 D. “还原”时，每生成，理论上消耗 12. 金属钯催化乙醇羰基化的反应过程如图所示。下列说法正确的是 A. 在金属钯催化下不能被羰基化的醇中，相对分子质量最小的为60 B. 整个反应过程的化学方程式为： C. 反应过程中断裂和形成最多的键是Pd-H键 D. 反应过程中钯的化合价没有变化 13. 电化学合成具有反应条件温和、反应试剂纯净和生产效率高等优点，利用下图所示装置可合成己二腈。充电时生成己二腈，放电时生成，其中a、b是互为反置的双极膜，双极膜中的会解离出和向两极移动。下列说法正确的是 A. N极的电势高于M极的电势 B. 放电时，双极膜中向M极移动 C. 充电时，阴极的电极反应式为 D. 若充电时制得，则放电时需生成，才能使左室溶液恢复至初始状态 14. 一定温度下，AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。 下列说法正确的是 A. a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀，也能生成AgCl沉淀 B. b点时，c(Cl-)=c(CrO)，Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4) C. Ag2CrO4+2Cl-2AgCl+CrO平衡常数K=107.9 D. 向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液，先产生Ag2CrO4沉淀 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 苯甲酸乙酯可用于配制香水香精和人造精油，也可用于食品中。某实验小组以苯甲酸和乙醇为原料，利用如图装置合成苯甲酸乙酯，步骤如下： Ⅰ．反应回流：向圆底烧瓶中加入磁搅拌子，然后依次加入苯甲酸、95％乙醇、环己烷，搅拌均匀后再加入浓硫酸。按如图组装好仪器后，水浴加热回流1.5小时。实验过程中分水器中得到的液体会分层，需多次开启分水器活塞放出下层液体。 Ⅱ．产物蒸馏提纯：继续水浴加热，从圆底烧瓶中蒸出环己烷和剩余的乙醇，经分水器放出。将圆底烧瓶中残留物倒入盛有冷水的烧杯中，再经一系列除杂操作后，最后蒸馏收集210～213℃的馏分，得到产品。 可能用到的数据如下： 相对分子质量 密度 沸点/℃ 水中溶解性 苯甲酸 122 1.266 249 微溶 乙醇 46 0.789 78 溶 苯甲酸乙酯 150 1.045 213 难溶 环己烷 84 0.779 80.8* 难溶 *环己烷、乙醇和水可形成共沸物，其沸点为62.1℃。 回答下列问题： （1）若用标记乙醇，则所得产品苯甲酸乙酯的结构简式为___________。 （2）如果步骤Ⅰ中加热一段时间后发现忘记加入磁搅拌子，应采取的正确操作为___________。 （3）步骤Ⅰ中“多次开启分水器活塞放出下层液体”的目的为___________。 （4）步骤Ⅱ中“一系列除杂操作”用到试剂包括a．无水氯化钙b．碳酸钠c．食盐。按照操作先后顺序，应依次加入___________(填试剂的字母编号)。操作过程中，当观察到___________现象时，即可停止加入碳酸钠；加入食盐的目的为___________。 （5）步骤Ⅱ中蒸馏收集产物时，所需用到的玻璃仪器有酒精灯、蒸馏烧瓶、尾接管、接收瓶和___________(填仪器名称)。 （6）本实验的产率为___________％(保留两位有效数字)。 （7）下列仪器不能为产品结构分析提供有效信息的是___________(填选项字母)。 A元素分析仪 B．质谱仪 C．红外光谱仪 D．核磁共振仪 E．X射线衍射仪 16. 湿法炼锌综合回收系统产出的萃余液中含有Na2SO4、ZnSO4、H2SO4，还含有Mn2+、Co2+、Ni2+、Cd2+、Fe2+、Al3+等，一种将萃余液中有价离子分步分离、富集回收的工艺流程如下： 回答下列问题： （1）“氧化”时，Mn2+、Fe2+均发生反应。后者发生反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。 （2）“调pH”时，所得“滤渣1”中除含有MnO2和Fe(OH)3外，还有___________。 （3）“除镉”时，发生反应的类型为___________。 （4）“除钴镍”时，有机净化剂的基本组分为大分子立体网格结构的聚合物。其净化原理可表示为： 反应时，接受电子对的一方是___________；Co2+、Ni2+能发生上述转化而Zn2+不能，推测可能的原因为___________。 （5）“沉锌”时有气体生成，则生成碱式碳酸锌的离子方程式为___________。 （6）“沉锌”时，所得滤液经硫酸酸化后，用惰性电极电解可制备Na2S2O8，从而实现原料的循环利用，该电解过程中总反应的化学方程式为___________。 （7）氧化锌有多种晶体结构，其中一种晶胞结构及晶胞参数如图所示。已知阿伏加德罗常数的值为NA，则该氧化锌晶体的密度为___________ g∙cm-3 (列出计算式即可)。 17. 二甲醚是重要的有机合成原料：工业上常用合成气(主要成分为、)制备二甲醚，其主要反应如下： 反应ⅰ：， 反应ⅱ：， 反应ⅲ：， （1）已知时，由稳定态单质生成化合物的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓。几种物质的标准摩尔生成焓如下表所示，据此计算___________。 物质 0.0 （2）已知，随温度变化的三种趋势如下图中线条所示。能用来表示反应ⅰ的线条是___________(填线条字母)。 （3）在催化剂的作用下发生反应ⅰ，其可能反应机理如下图所示。 ①根据元素电负性的变化规律，图中反应步骤Ⅲ可描述为___________。 ②在合成甲醇过程中，需要不断分离出甲醇的原因为___________(填选项字母)。 a．有利于平衡正向移动b．防止催化剂中毒c．提高正反应速率 （4）一定温度下，在体积为的刚性容器中充入和制备二甲醚，时达到平衡，平衡时的转化率为80%，，且。 ①内，___________。 ②反应ⅲ的平衡常数___________(保留三位有效数字)。 （5）实际工业生产中，需要在260℃、压强恒为的反应釜中进行上述反应。初始时向反应釜中加入和，为确保反应的连续性，需向反应釜中以、进气流量持续通入原料，同时控制出气流量。 ①需控制出气流量小于进气流量的原因为___________。 ②已知出气流量为，单位时间内的转化率为60%，则流出气体中的百分含量为___________。 18. 布洛芬(N)是一种家中常备退烧药，转位重排法是合成布洛芬的主要方法，其合成路线见下图所示。 已知：① ② 回答下列问题： （1）F的名称为___________，其易溶于水的原因为___________。 （2）A→B的反应类型为___________，M中含有的官能团名称为___________。 （3）E＋F→G的化学方程式为___________。 （4）手性分子在生命科学和药物生产方面有广泛应用。对于手性药物，一个异构体可能有效，另一个异构体可能无效甚至有害。布洛芬分子(N)中存在的手性碳原子个数为___________个。 （5）苯环上的一氯取代物有两种的D的同分异构体有___________种(不含立体异构)，写出其中核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积之比为的结构简式___________。 （6）对甲基苯丙酮( )为常用化工原料。结合上述流程，以甲苯和丙烯为原料制备对甲基苯丙酮的合成路线为(无机试剂任选)___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$