江苏省南京师范大学附属中学2023-2024学年高三上学期10月月考化学试卷

2023-2024学年高三上学期南师附中10月月考化学卷 满分：100分；时间：75分钟 可能用到的原子质量：P：31 Fe：56 Cu：64 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1．化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是 A．我国成功研制出多款新冠疫苗，采用冷链运输疫苗，以防止蛋白质变性 B．北斗卫星导航系统由中国自主研发、独立运行，其所用芯片的主要成分为Si C．5G技术的发展，推动了第三代半导体材料氮化镓等的应用，镓为门捷列夫所预测的“类铝”元素 D．石墨烯液冷散热技术系我国华为公司首创，所使用材料石墨烯是一种三维碳纳米材料 2．下列化学用语表示正确的是 A．中子数为16的磷原子： B．羟基的电子式： C．的VSEPR模型：(平面三角形) D．基态最高能级的电子云轮廓图： 3．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，某研究团队以mY2X3·nZX2(固态物质)为载体，利用Au－Pd纳米颗粒催化气态单质W2、X2合成W2X2，其原理如图所示。下列说法正确的是 A．Y2X3、ZX2均为共价化合物 B．Z的最高价氧化物对应的水化物是强酸 C．简单离子半径：Y＜X D．工业上常用热还原Y2X3的方法冶炼Y 4．实验室制取FeSO4溶液和NaHCO3溶液，并利用两者反应制取FeCO3，下列有关实验装置和操作不能达到实验目的的是 A．用装置甲制取FeSO4溶液 B．用装置乙制取NaHCO3溶液 C．用装置丙制取FeCO3 D．用装置丁过滤得FeCO3 5．催化剂作用下，SO2与Cl2反应生成SO2Cl2；对SO2水溶液的光谱分析可以检测到、和痕量的，三氧化硫在液态时有单分子SO3和三聚的(SO3)3(结构如下图所示)两种形式，在高温时能将HBr氧化为Br2。关于说法正确的是    A．SO2、SO3都是非极性分子 B．SO2Cl2为正四面体结构 C．SO3、中S原子都是sp2杂化 D．1 mol (SO3)3分子中含有12 mol σ键 6．许多过渡金属离子对多种配体有很强结合力，能形成种类繁多的配合物，下列说法正确的是 A．1mol配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O不能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀 B．1mol配合物Ni(CO)4中共有8mol σ键 C．配合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O的配体为NH3和SO D．配合物[Ag(NH3)2]OH的配位数为6 7．下列含氯物质的转化正确的是 A．漂白粉 B． C． D． 8．异甘草素具有抗肿瘤、抗病毒等药物功效。合成中间体Z的部分路线如下：    下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是 A．X能发生加成、氧化和缩聚反应 B．Y分子中所有碳原子不可能在同一平面上 C．1molZ中含有5mol碳氧σ键 D．相同物质的量的X与Y分别与足量浓溴水反应消耗的Br2相等 9．废旧中的金和回收的部分流程如下： 已知：。下列说法正确的是 A．“酸溶”时用浓硝酸产生NOx的量比稀硝酸的少 B．“过滤”所得滤液中的阳离子只含有Cu2+和 C．用浓盐酸和也可以溶解金 D．用过量粉将完全还原为，参加反应的为 10．在合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理，目的是除去其中的CO，其反应为[Cu(NH3)2]++CO+NH3[Cu(NH3)3CO]+    △H＜0。下列说法不正确的是 A．上述反应属于氧化还原反应 B．上述反应△S＜0 C．使用铜氨液处理的目的是防止催化剂中毒 D．低温高压有利于铜氨液吸收CO 11．近日，武汉大学肖巍教授研究了一种电化学分解甲烷源(ESM)的方法，实现了以节能、无排放和无水的方式生产氢气，反应机理如图所示。 下列说法正确的是 A．Ni-YSZ电极连接电源的负极 B．Ni-YSZ电极的电极反应为 C．反应过程中，的总量基本不变 D．理论上每生产，电路中转移 12．根据以下实验操作及现象，能推出相应结论的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向丙烯醛(CH2=CHCHO)中加入橙色的溴水，振荡 溴水褪色 丙烯醛与Br2发生加成反应 B 向Na2S溶液中滴加浓盐酸 产生臭鸡蛋气味的气体 非金属性：Cl＞S C 向苯酚浊液中滴加少量Na2CO3溶液 浊液变澄清 酸性：苯酚＞ D 向盛有等体积、等浓度的H2O2溶液的两支试管中分别加入0.2mL等浓度的CuSO4溶液和KMnO4溶液 加KMnO4溶液的试管中产生气泡的速率更快 比Cu2+的催化效果好 A．A B．B C．C D．D 13．在催化剂作用下，以和为原料进行合成的实验。保持压强一定，将起始的混合气体通过装有催化剂的反应管，测得出口处的转化率和的选择性[]与温度的关系如图所示(图中虚线表示平衡时的转化率或的选择性)。    已知反应管内发生的反应为： 反应1：     反应2：     下列说法正确的是 A．     B．220℃～280℃时，出口处一定存在： C．220℃～280℃，保持其他条件不变，随温度的升高而增加 D．为提高的产率，应研发高温下催化活性更强的催化剂 二、非选择题：共4题，共61分。 14．（15分）工业上用磷铁渣(主要含FeP、Fe2P，以及少量Fe2O3、SiO2等杂质)制备FePO4(磷酸铁)。    已知：FePO4难溶于水，能溶于无机强酸。 (1)“浸取”时磷铁渣粉碎并搅拌目的是 ；加入硫酸的目的是 。 (2)“浸取”时Fe2P发生反应的离子方程式为 。 (3)滤渣的主要成分是 ，制备操作中需要适当加热，但温度不宜过高的原因是 。 (4)“制备”过程中溶液的pH对磷酸铁产品中铁和磷的含量及比值的影响如图所示[考虑到微量金属杂质，在pH=1时，为0.973最接近理论值。]    在pH范围为1～1.5时，随pH增大，明显增大，其原因是 。 (5)工业上也可以用电解磷铁渣的方法制备FePO4。    ①FeP在阳极放电的电极反应式为 。 ②常温电解一段时间，测得溶液中Fe3+浓度约为0.32mol•L-1，为了避免生成Fe(OH)3沉淀，应控制溶液的pH不大于 (已知：Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38，lg2=0.3)。 15．（14分）化合物J是一种昆虫生长调节剂，其人工合成路线如下： (1)C的分子式，其结构简式为 。 (2)合成时不采用的方法，原因是 。 (3)F→G反应需控制在130℃左右，温度过高会有一种分子式为的副产物生成，该副产物的结构简式为 。 (4)H的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式： 。 ①能发生银镜反应，能与溶液发生显色，碱性条件水解 ②分子中含有4种不同化学环境的氢原子； (5)已知：  。写出以甲苯、为原料制备  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）是常见的化学试剂，某学习小组利用废铜屑“湿法”制备。氯化铜在不同温度下结晶形成的结晶水合物如下表所示： 温度 15℃以下 15~25.7℃ 26~42℃ 42℃以上 结晶水合物 回答下列问题： (1)仪器a的名称为 ，NaOH溶液的作用是 。 (2)“湿法”制备的离子方程式为 ，实验中，的实际用量要大于理论用量，原因是 。 (3)为得到纯净的晶体，反应完全后要进行的操作是：除去其他可能的金属离子后，过滤， ，过滤，洗涤，低温干燥。 (4)用“间接碘量法”测定2.0g废铜屑的利用率。取所得试样溶于水配成250mL溶液，取出25.00mL，向其中加入过量KI固体，充分反应，生成白色CuI沉淀，滴入几滴淀粉溶液作指示剂，用标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗标准溶液20.00mL(涉及的反应为：，)。 ①滴定终点的判断： 。 ②废铜屑中铜的百分含量为 (保留3位有效数字)。 17．（17分）碳中和、碳达峰是当前热门话题。转化的方法主要有电催化、热还原等。 (1)电催化制CO。在电解过程中向电解质中加入离子导体( )可以提高CO的选择性(CO是指转化生成CO的百分比，下同)。 ①离子导体M中含有H、B、C、N、F等元素，其中B、C、N、F四种元素的第一电离能由小到大的顺序为 。 ②电催化还原制CO的示意图如下图所示。请在虚线框中画出还有可能得到的中间体的结构示意图 。 ③二维锑片(Sb)是一种新型的CO2电化学还原催化剂。酸性条件下，人工固碳装置中的CO2气体在二维锑片表面发生三种催化竞争反应，其反应历程如下图所示(*表示吸附态中间体)在Sb催化剂表面更容易生成 ，理由是 。 (2)热还原制和CO。在常压、催化下，和混和气体(体积比1：4)进行反应，测得转化率、和CO的选择性随温度变化如图所示。 反应I：   反应II：   ①400℃后，随温度升高转化率不断上升的原因是 。 ②反应II中和在(存在O空位)催化剂的作用下，可以提高CO的选择性，反应机理如图所示。从电负性的角度，过程①和②能发生的原因是 。 学科网（北京）股份有限公司 2023-2024学年高三上学期南师附中10月月考化学卷 参考答案 一、单项选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 D C C C D B C A C A C C B 二、非选择题 14．(1) 增大接触面积，加速溶解 为了保持体系的酸度，防止生成FePO4 (2)3Fe2P+29H++11NO=6Fe3++11NO↑+3H3PO4+10H2O (3) SiO2 温度过高，氨易挥发 (4)pH增大，促进促进Fe3+水解，生成了难溶性的氢氧化铁混入产品 (5) FeP+4H2O-8e-=FePO4+8H+ 1.7 15．(1)   (2)I直接与A反应有副产物生成 (3)   (4)  或   (5) 16．(1) 三颈烧瓶 吸收挥发出来的HCl，防止污染空气 (2) 受热会分解导致损耗 (3)向滤液中持续通入HCl气体，加热蒸发浓缩，降低温度到26~42℃进行冷却结晶 (4) 当滴入最后一滴标准液，溶液恰好溶液蓝色褪去，且半分钟不再发生变化 64.0% 17．(1) ① ② ③HCOOH 生成HCOOH的反应活化能小，反应速率快 (2) 反应I的，反应Ⅱ的，400℃后随温度升高反应I平衡逆向移动，使的转化率不断下降，反应II平衡正向移动，使的转化率不断上升，且上升幅度超过下降幅度 中电负性较强氧吸附在含有氧空穴位的结构上形成中间体，由于中间体中的Fe与O的相互作用强于C与O的相互作用，因而会断键脱除CO，同时得到O—Fe—O的结构 2023-2024学年高三上学期南师附中10月月考化学卷 参考解析 1. 【详解】A． 蛋白质容易变性，我国成功研制出多款新冠疫苗，采用冷链运输疫苗，以防止蛋白质变性，故A正确； B． 芯片的主要成分为Si，故B正确； C． 5G技术的发展，推动了第三代半导体材料氮化镓等的应用，镓位于ⅢA族，与铝同族，镓为门捷列夫所预测的“类铝”元素，故C正确； D． 石墨烯是一种二维碳纳米材料，故D错误； 故选D。 2. 【详解】A．中子数为16的磷原子的质量数为15+16=31，核素符号为子，故A错误； B．羟基的电子式为，故B错误； C．中心原子价层电子对数为2+=3，VSEPR模型为平面三角形，故C正确； D．基态的价层电子排布式为3d6，最高能级为3d，电子云轮廓图是花瓣形，故D错误； 故选C。 3. 【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，气态单质W2、X2合成W2X2，推出W为H，X为O，mY2X3·nZX2，化合价代数和为0，推出Y为Al，Z为Si； 【详解】A．Y2X3、ZX2分别为Al2O3、SiO2，SiO2为共价化合物，Al2O3为离子化合物，A错误； B．Z为硅，硅的最高价氧化物对应的水化物为硅酸，硅酸是弱酸，B错误； C．Al3+与O2-的层数相同，但Al3+的质子数大于O2-，故半径Al3+<O2-，C正确； D．工业上欲制得Al，须电解熔化状态的Al2O3，D错误； 故选C。 4. 【详解】A．稀硫酸与Fe反应生成硫酸亚铁，同时过量的铁屑可防止Fe2+被氧化成Fe3+，A正确； B．碳酸钠溶液中通入二氧化碳，两者反应生成碳酸氢钠，B正确； C．碳酸氢钠和FeSO4反应生成FeCO3的同时还会生成CO2，不能关闭止水夹，C错误； D．装置丁可用于过滤所得到的浊液分离出FeCO3，且过滤操作正确，D正确； 故答案选C。 5. 【详解】A．SO2分子中正负电荷重心不重合，因此属于极性分子，而SO3分子中正负电荷重心重合，因此该分子属于非极性分子，A错误； B．SO2Cl2分子中与中心S原子形成共价键的O、Cl原子半径不同，因此该分子呈四面体结构，但不是正四面体结构，B错误； C．SO3分子中的中心S原子价层电子对数为3+=3，则S原子是sp2杂化；中S原子价层电子对数是3+=4，因此S原子杂化类型是sp3杂化，C错误； D．根据(SO3)3分子结构可知：在1个(SO3)3分子中含有12个σ键，则在1 mol (SO3)3分子中含有12 mol σ键，D正确； 故合理选项是D。 6. 【详解】A．加入足量的AgNO3溶液，外界Cl-离子与Ag+反应形成AgCl沉淀，内界配位离子Cl-与Ag+不能反应，A说法错误； B．一个CO 中有一个σ键，配合物Ni(CO)4中有四个配位键，则1mol配合物Ni(CO)4中共有8mol σ键，B说法正确； C．配合物[Cu(NH3)4]SO4·H2O的配体为NH3，C说法错误； D．配合物[Ag(NH3)2]OH的的配体为NH3，配位数为2，D说法错误； 答案为B。 7. 【详解】A．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，与CO2反应生成HClO，HClO见光分解生成HCl和O2，不能生成Cl2，故A错误； B．加热MgCl2溶液时，MgCl2水解生成Mg(OH)2，应该在HCl气流中加热MgCl2溶液得到MgCl2，故B错误； C．电解NaCl溶液生成NaOH和氯气，氯气具有强氧化性，与铁单质在点燃条件下反应生成FeCl3，故C正确； D．碳酸的酸性弱于盐酸，NaCl溶液和CO2不反应，故D错误； 故选：C。 8. 【详解】A．X中苯环上能发生取代反应，含酚羟基可被氧化，含有两个羟基，能发生缩聚反应，A正确； B．苯环为平面结构，与苯环相连的羰基也为平面结构，故Y分子中所有碳原子可能在同一平面上，B错误； C．1molZ中与苯环直接相连的羟基和醚键共有2mol碳氧σ键，羰基上有1mol碳氧σ键，苯环侧链的碳氧σ键有3mol，故共6mol，C错误； D．1molX与足量浓溴水反应消耗的Br2为3mol，1molY消耗的Br2为2mol，消耗的Br2不相等，D错误； 故选A。 9. 【分析】硝酸与金不反应，与银和铜反应，酸溶后过滤得到金，滤液中含金属离子为铜离子和银离子，经过溶金分离后得到氯金酸溶液，锌粉还原得到金。 【详解】A．浓硝酸被还原产生NO2，产生1molNO2得1mol电子，稀硝酸被还原产生NO，产生1molNO得3mol电子，金属的量相同，“酸溶”时用浓硝酸产生NOx的量比稀硝酸的多，A错误； B．“过滤”所得滤液中的阳离子含有H+、Cu2+和，B错误； C．浓盐酸和在溶液中电离产生氢离子和硝酸根离子，相当于有硝酸，也可以溶解金，C正确； D．，氢离子也会与锌反应，参加反应时转移的电子物质的量为4mol，消耗锌的物质的量为2mol，D错误； 故选C。 10. 【详解】A．题给反应中，反应前后元素化合价均不变，属于非氧化还原反应，A错误； B．题给反应气体分子数减少，△S＜0，B正确； C．使用铜氨液的目的就是防止催化剂中毒，C正确； D．△H＜0，ΔS＜0，故低温高压有利于铜氨液吸收CO，D正确； 故选A。 11. 【分析】由图可知，该装置为电解池，与直流电源正极相连的Ni-YSZ电极为阳极，甲烷在氧离子作用下放电生成氢气和二氧化碳，电极反应式为，二氧化碳与氧离子结合生成碳酸根离子，镍电极为阴极，碳酸根离子在阴极得到电子生成碳和氧离子，电极反应式为+4e—=C+O2—，电解的总反应为CH4C+2H2。 【详解】A．由分析可知，与直流电源正极相连的Ni-YSZ电极为阳极，故A错误； B．由分析可知，与直流电源正极相连的Ni-YSZ电极为阳极，甲烷在氧离子作用下放电生成氢气和二氧化碳，电极反应式为，故B错误； C．由分析可知，电解的总反应为CH4C+2H2，则反应过程中，碳酸根离子的总量基本不变，故C正确； D．缺标准状况下，无法计算11.2L氢气的物质的量和电路中转移电子的物质的量，故D错误； 故选C。 12. 【详解】A．醛基和碳碳双键都能使溴水褪色，则丙烯醛(CH2=CHCHO)使橙色的溴水褪色，不能说明丙烯醛与Br2发生加成反应，A不正确； B．向Na2S溶液中滴加浓盐酸，产生臭鸡蛋气味的气体，则有H2S生成，能说明酸性HCl＞H2S，但不能得出非金属性Cl＞S，B不正确； C．向苯酚浊液中滴加少量Na2CO3溶液，浊液变澄清，表明发生反应+Na2CO3+NaHCO3，则酸性：苯酚＞，C正确； D．盛H2O2溶液的两支试管中分别加入CuSO4溶液和KMnO4溶液，前者Cu2+催化H2O2分解，后者KMnO4氧化H2O2生成O2，原理不同，不能比较与Cu2+的催化效果，D不正确； 故选C。 13. 【详解】A．根据盖斯定律反应1-反应2得的，故A错误； B．220℃～280℃时，选择性始终高于60%左右、CO选择性低于40%，则，故B正确； C．在220℃～280℃范围内，随温度升高，选择性降低、CO选择性增大，则的值随温度升高而减小，故C错误； D．低温下，选择性高，所以开发低温下反应活性强的催化剂以提高反应速率，同时有利于提高的产率，故D错误； 故选B。 14. 【分析】将磷铁渣(主要含FeP、Fe2P，以及少量Fe2O3、SiO2)在90℃时用硝酸和硫酸的混合酸浸泡，硝酸具有强氧化性，能将铁和磷分别氧化为Fe(NO3)3、H3PO4，自身被还原为NO，硫酸是为了保持体系的酸度，防止生成FePO4，过滤得到滤液和滤渣，去掉滤渣主要成分为SiO2，在滤液中加磷酸，调铁和磷的含量比，再加入氨水调酸碱性，最终制备得FePO4据此分析解题。 【详解】（1）将磷铁渣粉碎以增大接触面积，加速溶解，由分析可知，加入硫酸的目的是提供酸性环境，防止生成FePO4； （2）由分析可知，“浸取”时硝酸具有强氧化性，能将铁和磷分别氧化为Fe(NO3)3、H3PO4，根据氧化还原反应配平可得，Fe2P发生反应的离子方程式为：3Fe2P+29H++11NO=6Fe3++11NO↑+3H3PO4+10H2O； （3）滤渣的主要成分是SiO2，制备操作中反应物有氨水，氨水受热氨气易挥发，不利于产品制备； （4）当pH范围在1～1.5时，随着pH增大，促进Fe3+水解，生成了难溶性的氢氧化铁混入产品中，使得明显增大明显增大； （5）①由分析可知，FeP在阳极放电的电极反应式为FeP+4H2O-8e-=FePO4+8H+； ②常温电解一段时间，测得溶液中Fe3+浓度约为0.32mol/L，为了避免生成Fe(OH)3沉淀，应控制溶液的c(OH-）=5×10-13mol/L，故c(H+)≥=0.02mol/L，pH不大于lg0.02=2-lg2=1.7。 【点睛】主要考查磷酸铁的制取，具体涉离子方程式的书写，Ksp的应用等，同时考查学生的看图、读图的理解能力。 15. 【分析】结合C的分子式和B→D：  可知B中N-H断裂，则C为断C-Cl，发生取代反应生成产物HCl，据此可知C为  ，据此解题。 【详解】（1）由分析可知发生反应：  +→+HCl，C为。 （2）合成时若采用的方法，反应步骤增多，转化率降低，副产物增多如  ，产率下降。 （3）F→G反应温度过高，可能导致另外一个碳氯键同样发生取代反应得到醚结构，结合分子式可知副产物为  。 （4）H的同分异构体能发生银镜反应，能与溶液发生显色，碱性条件水解说明既含有酚羟基又是甲酸酯，结合分子中含有4种不同化学环境的氢原子可知H的同分异构体为  或  。 （5）结合已知信息和A→D的流程可知合成路线如下：。 16. 【分析】本题以Cu和浓盐酸、H2O2反应来湿法制备CuCl2，反应原理为：Cu+2HCl+H2O2=CuCl2+2H2O，由于浓盐酸具有挥发性，故用NaOH来尾气处理，防止污染环境，在析出晶体的过程中要注意温度对结晶产物的影响，并需用HCl气流来抑制Cu2+水解，(4)用滴定法来测量Cu的含量，据此分析解题。 【详解】（1）由实验装置图可知，仪器a的名称为三颈烧瓶，由于浓盐酸具有很强的挥发性，故NaOH溶液的作用是吸收挥发出来的HCl，防止污染空气； （2）“湿法”制备CuCl2即用Cu、HCl和H2O2生成CuCl2和H2O，反应方程式为：Cu+2HCl+H2O2=CuCl2+2H2O，故该反应的离子方程式为，由于H2O2受热或在Cu2+的催化作用下易分解而部分损失，故实验中，H2O2的实际用量要大于理论用量。 （3）由题干表中数据可知，26~42℃得到纯净的晶体，故反应完全后要进行的操作是：除去其他可能的金属离子后，过滤，向滤液中持续通入HCl气体，加热蒸发浓缩，降低温度到26~42℃进行冷却结晶，过滤，洗涤，低温干燥。其中，由于Cu2+易发生水解，故持续通入HCl的作用是抑制Cu2+水解，同时也增大了溶液中Cl-的浓度，有利于析出。 （4）①本实验使用淀粉溶液作指示，淀粉溶液遇到I2先蓝色，故滴定终点的判断：当滴入最后一滴标准液，溶液恰好溶液蓝色褪去，且半分钟不再发生变化。 ②根据反应可找关系式如下：，故有：n(Cu2+)=n()=20.00×10-3L×0.1000mol·L-1=2×10-3mol，故废铜屑中铜的百分含量为==64.0%。 17. 【详解】（1）同周期元素第一电离能除了第二和第五主族的异常外逐渐增大，故B、C、N、F四种元素的第一电离能由小到大的顺序为。有可能得到的中间体的结构示意图为；三种催化竞争的总反应中，HCOOH的能量最高，生成HCOOH吸收的能量最多。 （2）400℃后，随温度升高转化率不断上升的原因是反应I的，反应Ⅱ的，400℃后随温度升高反应I平衡逆向移动，使的转化率不断下降，反应II平衡正向移动，使的转化率不断上升，且上升幅度超过下降幅度；从电负性的角度，过程①和②能发生的原因是中电负性较强氧吸附在含有氧空穴位的结构上形成中间体，由于中间体中的Fe与O的相互作用强于C与O的相互作用，因而会断键脱除CO，同时得到O—Fe—O的结构。 学科网（北京）股份有限公司 $$