精品解析：江苏省南京师范大学附属扬子中学2023-2024学年高三上学期12月学情检测化学试卷

2023-2024学年南京扬子中学高三 12 月学情检测 化学试卷 考试时间：75 分钟 满分 100 分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Ni-59 Cu-64 Mo-96 Ce-140 第I卷 选择题(共39分) 一、单项选择题：共13小题，每题3分，共39分。每题只有一个选项符合题意。 1. 化学和生活、科技、社会发展息息相关，下列说法正确的是 A. 火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为 FeO B. “C919”飞机机身使用的材料碳纤维属于新型无机非金属材料 C. 华为新上市的mate60 pro手机引发关注，其 CPU基础材料是 SiO2 D. 医用外科口罩使用的材料聚丙烯，能使酸性高锰酸钾溶液褪色 【答案】B 【解析】 【详解】A．火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为Fe2O3，A错误； B．碳钎维是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维，碳纤维属于新型无机非金属材料，B正确； C．CPU基础材料是晶体Si，而不是SiO2，C错误； D．医用外科口罩使用的材料聚丙烯，聚丙烯分子中无不饱和的碳碳双键，因此不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，因此不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D错误； 故选B。 2. 2020年人类在金星大气中探测到PH3.实验室制备PH3的方法有：①PH4I+NaOH=NaI+PH3↑+H2O；②P4+3KOH+3H2O3KH2PO2+PH3↑。已知H3PO2是一元弱酸，其结构式为。下列说法正确的是 A. 基态P的轨道表示式为 B. 1molP4分子中含有4molP-P键 C. PH中提供孤电子对的原子是P D. 反应②中若KOH过量会发生反应：P4+9KOH3K3PO2+PH3↑+3H2O 【答案】C 【解析】 【详解】A．选项中3p轨道填充的电子违背洪特规则，基态P的轨道表示式为，A错误； B．P4分子的空间构型为正四面体，P原子位于4个顶点，所以一个P4分子中含有6个P-P键，则1molP4分子中含有6molP-P键，B错误； C．P原子价层电子数为5，采取sp3杂化，和其中三个氢原子各形成一个σ键，还剩余一对孤对电子，与氢离子的空轨道形成配位键，C正确； D．H3PO2是一元弱酸，KH2PO2属于正盐，不能与KOH反应，即反应②中若KOH过量，发的生反应仍是：P4+3KOH+3H2O3KH2PO2+PH3↑，D错误； 综上所述答案为C。 3. 臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2＋催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为和。下列关于N、O、S、Fe元素及其化合物的说法正确的是 A. 原子半径：N>O>S B. 第一电离能：I1(N)>I1(O)>I1(S) C. 标准大气压下沸点：H2S>H2O>NH3 D. 1mol[Fe(H2O)6]2＋含有σ键数目为12mol 【答案】B 【解析】 【详解】A．S核外有3个电子层，N、O核外有2个电子层，因此S的原子半径最大，N、O同周期从左向右原子半径依次减小，因此原子半径：S＞N＞O，故A错误； B．同周期从左向右第一电离能是增大趋势，但ⅤA＞ⅥA，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，因此第一电离能：I1(N)＞I1(O)＞I1(S)，故B正确； C．H2O、NH3分子间存在氢键，H2S不含分子间氢键，水分子间存在氢键数目大于氨气，因此沸点大小顺序是H2O＞NH3＞H2S，故C错误； D．1mol[Fe(H2O)6]2+含有σ键数目为(6+2×6)NA=18NA，故D错误； 答案为B。 4. 下列有关实验装置能够正确完成对应实验的是 氨气的尾气吸收 中和热的测定 用滴定管量取20.00mL酸性K2Cr2O7溶液 乙醇在浓硫酸作用下，加热到170℃制备乙烯 A B C D A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．苯不能隔绝氨气与水，图中装作不能防止倒吸，故A错误； B．图中缺少玻璃搅拌器，图中装置不能准确测定中和热，故B错误； C．滴定管的最小读数为0.01mL，可以用酸式滴定管量取20.00 mL酸性K2Cr2O7溶液，也可以用移液管量取，故C正确； D．乙醇在170℃时发生消去反应生成乙烯，温度计测定反应液的温度，温度计放置在支气管处位置有误，应插入溶液中，故D错误； 故选C。 阅读下列材料， 完成下列小题： 卤族元素单质及其化合物应用广泛。(CN)2具有与卤素单质相似的化学性质。F2在常温下能与Cu反应生成CuF2致密的氟化物薄膜，还能与熔融的Na2SO4反应生成硫酰氟(SO2F2)。CaF2与浓硫酸反应可制得HF，常温下， 测得氟化氢的相对分子质量约为40，SO2通入KClO3酸性溶液中可制得黄绿色气体ClO2，该气体常用作自来水消毒剂。工业用 Cl2制备 TiCl4的热化学方程式为 5. 下列说法不正确的是 A. (CN)2是由极性键构成的极性分子 B. 、中心原子的杂化方式均为 sp3 C. 常温下，氟化氢可能以(HF)2分子的形式存在 D. F2与熔融 Na2SO4反应时一定有氧元素化合价升高 6. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 铜单质化学性质不活泼，可用于制作储存F2的容器 B. ClO2呈黄绿色，可用于自来水消毒 C. SO2具有还原性，可用于与 KClO3反应制CIO2 D. 浓硫酸具有强氧化性，可用于与 CaF2反应制 HF 7. 下列关于反应的说法不正确的是 A. 保持其他条件不变，平衡时升高温度， B. 保持其他条件不变，平衡时通入，达到新平衡时变小 C. 反应生成 1mol ，转移电子数目为 D. 及时分离出 CO，有利于 生成 【答案】5. A 6. C 7. B 【解析】 【5题详解】 A． (CN)2分子内碳原子有1个碳碳单键、1个碳氮三键，则C原子为sp杂化，直线形，正负电荷中心重叠，是由极性键、非极性键构成的非极性分子，A错误； B． 中心原子的孤电子对为，价层电子对个数=1+3=4 ，所以中心原子为sp3杂化，硫酸根离子中心原子的孤电子对为，价层电子对个数=4+0=4 ，所以中心原子为sp3杂化，B正确； C．常温下，氟化氢分子间存在氢键、存在缔合分子，且常温下测得氟化氢的相对分子质量约为40，故可能以(HF)2子的形式存在，C正确； D． F2与熔融Na2SO4反应生成硫酰氟(SO2F2)，氟化合价降低，钠和S已是最高价态，则反应时一定有氧元素化合价升高，D正确； 故选A； 【6题详解】 A．铜单质化学性质不活泼，但由于F2氧化性强，可以与Cu反应产生CuF2，因此Cu不可用于制作储存F2的容器，A错误； B．ClO2呈黄绿色，具有强的氧化性，能够使水中细菌、病毒蛋白质发生变性，因而可用于自来水消毒，与其是否是黄绿色无关，因此不具有对应关系，B错误； C．SO2具有还原性，KClO3具有强的氧化性，二者会发生氧化还原反应，SO2可以使KClO3还原为ClO2，因此可用于与KClO3反应制ClO2，C正确； D．浓硫酸具有强酸性，可与CaF2发生复分解反应产生CaSO4和HF，因此可以用于制HF，属于强酸制备弱酸，这与浓硫酸是否具有强氧化性无关，D错误； 故选C。 【7题详解】 A．该反应的正反应是放热反应，保持其他条件不变，平衡时升高温度，v正、v逆都增大，由于温度对吸热反应影响更大，因此升高温度后，v正＜v逆，A正确； B．该反应的化学平衡常数K=，化学平衡常数只与温度有关，保持其他条件不变，平衡时通入Cl2，即增大了反应物的浓度，化学平衡正向移动，但由于温度不变，因此化学平衡常数不变，因此平衡时通入Cl2，达到新平衡时不变，B错误； C．根据反应方程式可知：反应生成1 mol TiCl4，反应过程中转移4 mol电子，则转移电子数目为4×6.02×1023，C正确； D．及时分离出CO，即减小了生成物的浓度，化学平衡正向移动，会产生更多的TiCl4，因此有利于TiCl4生成，D正确； 故选B。 8. 香豆素类药物是维生素K拮抗剂。一种合成香豆素的原理如图： 下列说法正确的是 A. 水杨醛分子存在顺反异构体 B. 可用FeCl3或KMnO4溶液鉴别香豆素和水杨醛 C. M与足量H2加成所得产物中不含手性碳原子 D. 一定条件下，上述四种物质均能与NaOH溶液反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．该分子中不存在C=C，没有顺反异构，A项错误； B．水杨醛中酚羟基与FeCl3显紫色，且醛基能使酸性高锰酸钾褪色，而香豆素中C=C也能使酸性高锰酸钾褪色，不能用酸性高锰酸钾鉴别二者，B项错误； C．该分子与足量H2加成后环上连羟基的碳和连烷基的碳为手性碳，C项错误； D．水杨醛中酚羟基能与NaOH溶液反应，乙酸酐在碱性条件下水解，M中酚羟基和羧基均能与NaOH溶液反应，香豆素中酯基能在碱性条件下水解，D项正确； 故选D。 9. 以金属钌作催化剂， CO2经过以下步骤可直接转化为甲醇，有助于实现碳中和，转化原理如图所示。下列叙述不正确的是 A. 也是该转化过程的催化剂 B. 第1步转化过程涉及的反应类型是加成反应 C. 第 4步转化，参加反应的物质个数之比为 1：2 D. 该转化过程的总反应式为： 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图中信息开始参与反应，后来又生成，因此也是该转化过程的催化剂，故A正确； B．第1步转化过程是两种物质变为一种物质，涉及的反应类型是加成反应，故B正确； C．第 4步转化，根据断键和成键及生成物分析，参加反应的物质个数之比为 1：2n，故C错误； D．根据整个反应过程反应物为二氧化碳和氢气，生成物为甲醇和水，总反应式为：，故D正确。 综上所述，答案为C。 10. 下列实验目的、实验操作及现象、结论都正确的是 选项 实验目的 实验及现象 结论 A 比较 BaCO3和 BaSO4的 将少量 BaSO4固体用饱和 Na2CO3溶液浸泡，过滤后，向滤渣中加盐酸，滤渣溶解，产生气泡 相同温度下， (BaCO3)<(BaSO4) B 探究蔗糖是否水 解 向蔗糖溶液中加入稀硫酸并水浴加热，一段时间后，再向混合溶液中加入新制的 Cu(OH)2悬浊液并加热，无砖红色沉淀 蔗糖未水解 C 验证菠菜中含有 铁元素 将新鲜菠菜剪碎、研磨、溶解、过滤，向滤液 中加入几滴 KSCN 溶液，溶液不变红 说明菠菜中不含铁元素 D 判断强酸和弱酸 NaHCO3溶液显碱性，NaHSO3溶液显酸性 可以确定 H2CO3是弱酸，无 法判断 H2SO3是否为弱酸 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．少量的硫酸钡固体用饱和碳酸钠溶液浸泡，Q(BaCO3)>Ksp(BaCO3)时生成碳酸钡沉淀，碳酸钡溶于盐酸可除去，不能比较碳酸钡、硫酸钡两者的Ksp大小，故A错误； B．葡萄糖与新制的氢氧化铜悬浊液反应需要在碱性环境中进行，故加新制的氢氧化铜悬浊液前，需先加碱中和酸，因此该实验不能证明蔗糖未水解，故B错误； C．菠菜中的铁元素不知道价态，KSCN是检验三价铁离子的，因此该实验错误，故C错误； D．碳酸氢钠溶液显碱性则碳酸氢根离子发生水解，说明碳酸是弱酸；亚硫酸氢钠溶液显酸性有两种可能导致：亚硫酸是强酸或者亚硫酸氢根离子的水解程度弱于其电离程度，则该实验无法判断亚硫酸是弱酸，故D正确； 答案选D。 11. 如图为一种酶生物电池(葡萄糖氧化酶厌氧)，可将葡萄糖(C6H12O6)转化为葡萄糖内酯(C6H10O6) ，两个碳纳米管电极材料由石墨烯片层卷曲而成。下列说法不正确的是 A. 图中的离子交换膜为阳离子交换膜 B. 负极区发生的电极反应主要为 C. 理论上消耗标况下 2.24LO2，可生成葡萄糖内酯 0.4mol D. 碳纳米管有良好导电性能，且能高效吸附气体 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，右侧碳纳米管为正极，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，左侧碳纳米管为负极，电极反应式为H2-2e-=2H+，C6H12O6-2e-=2H++C6H10O6。 【详解】A．负极生成氢离子、正极消耗氢离子，图中的离子交换膜能透过氢离子，为阳离子交换膜，故A正确； B．由分析可知，负极区发生的电极反应主要为，故B正确； C．由分析可知，理论上消耗标况下2.24LO2，转移0.4mole-，由于负极区有H2和C6H12O6两种物质失电子，一个葡萄糖内酯转移2个电子，所以生成葡萄糖内酯小于0.2mol，故C错误； D．碳纳米管电极材料由石墨烯片层卷曲而成，有良好导电性能，且能高效吸附气体，故D正确； 选C。 12. 已知室温下， ，用氨水吸收并探究吸收后溶液的性质，吸收过程中所引起的溶液体积变化和挥发可忽略。下列说法正确的是 序号 实验操作和现象 实验1 向10 mL 0.1 mol·L氨水中通入0.0005 mol ，测得反应后溶液 实验2 向“实验1”所得溶液中继续通入0.0005 mol ，测得反应后溶液 实验3 取“实验2”所得溶液，向其中加入过量溶液，产生白色沉淀 实验4 取“实验2”所得溶液，向其中加入至溶液 A. “实验1”得到的溶液中： B. 实验2”得到的溶液中： C. “实验3”发生反应的离子方程式： D. “实验4”得到的溶液中： 【答案】B 【解析】 【分析】据题目信息可以算出：，，，，据此分析答题。 【详解】A向10 mL 0.1 mol·L氨水中通入0.0005 mol 得到溶液的溶质为，由于 ，因此，A错误； B．向“实验1”所得溶液中继续通入0.0005 mol得到溶液的溶质为，将变形为> 代入相关数据即可证明，B正确； C．取“实验2”所得溶液，向其中加入过量溶液，产生白色沉淀，发生反应的离子方程式：，C错误； D．取“实验2”所得溶液，向其中加入至溶液，，D错误； 故选B。 13. 用和可以合成甲醇。其主要反应为 反应I 反应Ⅱ 在恒容密闭容器内，充入1mol 和3mol ，测得平衡时转化率，CO和选择性随温度变化如图所示[选择性]。 下列说法正确的是 A. 270℃时主要发生反应Ⅱ B. 230℃下缩小容器的体积，n(CO)不变 C. 250℃下达平衡时， D. 其他条件不变，210℃比230℃平衡时生成的多 【答案】C 【解析】 【分析】随着温度升高，反应I平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，故CO的选择性逐渐增大，CH3OH的选择性逐渐减小，故随着温度而降低曲线代表是CH3OH的选择性，CO的选择性和CH3OH的选择性之和是1，可得最下面这条曲线是代表CO的选择性，中间曲线是代表CO2平衡转化率。 【详解】A．270℃时，CH3OH的选择性更大，故主要发生反应I，A错误； B．缩小容器体积，相当于是增大压强，反应I平衡正向移动，CO2，H2物质的量减小，故反应Ⅱ平衡会逆向移动，n (CO)会减小，B错误； C．该温度下，CH3OH的选择性是75%，CO是25%，CO2平衡转化率是12%，故转化的CO2物质的量是0.12mol，根据反应I，Ⅱ系数可知，生成H2O是0.12mol，C正确； D．210℃和230℃相比CH3OH的选择性相差不大，但是230℃时CO2的平衡转化率要明显大于210℃时，故230℃时转化生成的CH3OH更多，D错误； 故选：C。 第II卷 非选择题（共61分） 二、非选择题：共4小题，共计61分。 14. 利用某一工业钴渣(主要成分为，含少量、、MgO、CuO)制备金属钴的流程如图所示： 已知： ①沉淀1为黄钠铁矾，化学式为：。 ②当某离子浓度时认为沉淀完全，，，，， ③氧化性： （1）“浸出”过程中元发生反应的离子方程式为_______，用盐酸代替硫酸的缺点是_______。 （2）“浸出液”中加入的作用是_______，试剂a为_______。 （3）有机萃取剂用HR表示，发生萃取的反应可表示为，为回收，可向有机相中加入一定浓度的，将其反萃取到水相，其原理是_______。 （4）沉淀2为，当恰好沉淀完全时，溶液中HF浓度为，则此时溶液的pH=_______。用溶液沉钴，其水溶液中存在反应，其平衡常数为K，则K=_______。 （5）已知氧化性：。工业上采用惰性电极电解溶液制取钴，不用溶液代替溶液的原因是_______。 【答案】（1） ①. ②. 产生，污染环境 （2） ①. 将氧化为 ②. （3）增大氢离子浓度，萃取反应平衡逆移 （4） ①. 3 ②. （5）若用代替，水在阳极放电生成的比容易得到电子，导致Co产率降低 【解析】 【分析】钴渣中稀硫酸和金属氧化物反应生成Al3+、Mg2+、Cu2+，加入亚硫酸钠与发生氧化还原反应，Fe3+被还原为Fe2+，浸出液加入将氧化为，加入试剂a为碳酸钠调节pH使铁离子沉淀为，加入萃取剂提取Cu2+到有机相，水相中加入NaF沉淀镁离子得到沉淀2为MgF2，加入碳酸钠再调节pH沉淀铝离子为沉淀3是Al(OH)3，加入草酸铵与Co2+反应生成沉淀CoC2O4，加入稀盐酸生成CoCl2，再电解得到Co； 【小问1详解】 “浸出”过程中发生反应的离子方程式为，已知氧化性：，用盐酸代替硫酸的缺点是产生，污染环境； 【小问2详解】 加入亚硫酸钠时Fe3+被还原为Fe2+，则“浸出液”中加入的作用是将氧化为，试剂a的作用是调节pH使铁离子沉淀为，试剂a为； 【小问3详解】 加入一定浓度的，促使平衡逆向移动，提取出铜离子，则其原理是：增大氢离子浓度，萃取反应平衡逆移； 【小问4详解】 当浓度时认为沉淀完全，则，溶液中HF浓度为，，则此时溶液的pH=3，反应，其平衡常数为, ； 【小问5详解】 不用溶液代替溶液的原因是：若用代替，水在阳极放电生成的比容易得到电子，导致Co产率降低。 15. F是一种天然产物，具有抗肿瘤等活性，其人工合成路线如图: （1）A分子中采取sp2杂化的碳原子数目是___。 （2）B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分子中不同化学环境的氢原子个数比是2:2:2:1。 ②苯环上有4个取代基，且有两种含氧官能团。 （3）A+B→C的反应需经历A+B→X→C的过程，中间体X的分子式为C17H17NO6。X→C的反应类型为___。 （4）E→F中有一种分子式为C15H14O4的副产物生成，该副产物的结构简式为___。 （5）写出以和为原料制备 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)。 【答案】（1）7 （2）或 （3）消去反应 （4） （5） 【解析】 【分析】A和B在K2CO3作用、加热条件反应得到C、HF和H2O，C和H2发生还原反应得到D，D发生取代反应生成E，E发生取代反应得到F。 【小问1详解】 从成键方式看，形成双键的中心原子通常采用sp2杂化，醛基和苯环中的碳原子为sp2杂化，饱和C为sp3杂化，故共有7个碳原子采取sp2杂化；故答案为:7； 【小问2详解】 B的一种同分异构体，环上有4个取代基，且有两种含氧官能团，根据其不饱和度可知，这两种含氧官能团为羟基和含羰基的官能团；分子中不同化学环境的氢原子个数比是2:2:2:1，说明分子结构具有一定的对称性，则该物质可能为或；故答案为:或； 【小问3详解】 由A、B、C的结构简式和X的分子式推知，A与B反应的机理为F原子与羟基上的H原子结合成HF，同时生成醚键，B中甲基上的H原子与醛基发生加成反应生成羟基，则X的结构简式为：，X中的羟基再发生消去反应即生成有机物C； 由题给C结构式可知，C的分子式为C17H15NO5；中间体X的分子式为C17H17NO6；结合C的结构简式可知X→C生成碳碳双键，反应类型为消去反应；故答案为:消去反应； 【小问4详解】 由E与F结构简式可知，E→F为甲氧基被-OH取代，则可能另一个甲氧基也被-OH取代，副产物的分子式为C15H14O4，则其结构简式为:；故答案为:； 【小问5详解】 以和为原料制备，两个碳环以-O-连接在一起，则一定会发生类似A+B→C的反应，则需要和，故需要先得到，还原得到，转换为；另外，考虑到酚与卤代苯的取代反应属于苯环上的亲核取代反应，若苯环上卤原子的邻位或对位有吸电子基团如醛基，则更有利于苯环上亲核取代反应的发生，所以应该先将氧化为，然后和反应得到，可设计合成路线为: ；故答案为: 。 16. 草酸及其化合物在工业中有重要作用，例如：草酸可用于除铁锈，反应的离子方程式为：；草酸铁铵[]是一种常用的金属着色剂。 （1）草酸()是一种弱酸，不稳定，受热或遇浓硫酸会发生分解。在浓硫酸催化作用下，用硝酸氧化葡萄糖可制取草酸，实验装置如图所示 ①葡萄糖溶液可由反应得到。该实验中证明淀粉已经完全水解的实验操作及现象是___________。 ②55℃～60℃时，装置A中生成，同时生成NO。要将16.2g淀粉完全水解后的淀粉水解液完全转化为草酸，理论上消耗溶液的体积为___________mL。 ③该实验中催化剂浓硫酸用量过多，会导致草酸产率减少，原因是___________。 （2）草酸铁铵晶体[]易溶于水，常温下其水溶液pH为4.0～5.0。设计以、草酸溶液和氨水为原料，制备草酸铁铵晶体的实验方案：___________。 （3）制得的草酸铁铵晶体中往往会混有少量草酸，为测定(M=428g/mol)的含量，进行下列实验：称取样品9.46g，加稀硫酸溶解后，配成100mL溶液。取20.00mL配制的溶液，用浓度为0.2000mol/L的KMnO4溶液滴定至终点时消耗KMnO4溶液28.00mL。已知：(未配平)。通过计算，确定样品中的质量分数___________(写出计算过程)。 【答案】（1） ①. 取水解液少许于试管中，向试管中加入碘水，溶液不变蓝色 ②. 300 ③. 浓硫酸具有强氧化性和脱水性，会使有机物脱水碳化 （2）将Fe2O3在搅拌条件下溶于草酸溶液，滴加氨水至溶液pH为4.0～5.0之间，然后将溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到草酸铁铵晶体 （3）90.5% 【解析】 【分析】 【小问1详解】 ①说明淀粉水解完全的关键是要用实验证明淀粉已不存在，则取水解液少许于试管中，向试管中加入碘水，溶液不变蓝色说明淀粉已经完全水解，故答案为：取水解液少许于试管中，向试管中加入碘水，溶液不变蓝色； ②由题意可知，装置A中发生的反应为在浓硫酸做催化剂作用下，葡萄糖与稀硝酸反应生成草酸、一氧化氮和水，反应的化学方程式为C6H12O6(葡萄糖)+6HNO3(稀)3H2C2O4+6NO↑+6H2O，由淀粉水解方程式可得：(C6H10O5)n—nC6H12O6—6nHNO3，则将16.2g淀粉完全水解后的淀粉水解液完全转化为草酸，理论上消耗2mol/L硝酸溶液的体积为×103mL/L=300mL，故答案为：300； ③浓硫酸具有强氧化性和脱水性，若该实验中催化剂浓硫酸用量过多，会使有机物脱水碳化，导致草酸产率减少，故答案为：浓硫酸具有强氧化性和脱水性，会使有机物脱水碳化； 【小问2详解】 由题意可知，制备草酸铁铵晶体的实验操作为将氧化铁在搅拌条件下溶于草酸溶液得到含有三草酸合铁离子的酸性溶液，向反应后的溶液中加入氨水至溶液的pH为4.0～5.0之间，三草酸合铁离子与氨水反应得到草酸铁铵溶液，然后将溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到草酸铁铵晶体，故答案为：将Fe2O3在搅拌条件下溶于热的草酸溶液，滴加氨水至溶液pH为4.0～5.0之间，然后将溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到草酸铁铵晶体； 【小问3详解】 设草酸的物质的量为amol，草酸铁铵晶体的物质的量为bmol，由样品的质量可得：90a+428b=9.46①，由得失电子数目守恒可得：5 H2C2O4—2MnO，由20.00mL溶液消耗28.00mL 0.2000mol/L的高锰酸钾溶液可得：a+3b=0.2000mol/L×0.028L×5×②， 解联立方程可得a=0.01、b=0.02，则9.46g样品中草酸铁铵晶体的质量分数为×100%≈90.5%，故答案为：90.5%。 17. HCOOH和甲酸盐是一种基本有机化工原料，广泛用于化工、农牧业等。 （1）一种利用金属磷化物作为催化剂，实现 CO2的捕集如下左图和 CH3OH转化成甲酸钠工艺的示意图如下右图所示。 ①分解池中的化学反应方程式为 _______；阴极生成和一种气体，阳极电极反应方程式为 _______。 ②假设电流利用率为 100%(即无副产物生成)，当电路中转移 4mol时，阴极室质量增加_______ g。 （2）HCOOH — HCOONa混合溶液可脱除烟气中NO，其机理如图所示： 已知： Ⅰ. 脱除过程中，Fe(II)-EDTA络合液部分易被烟气中 O2氧化成 Fe(III)-EDTA； Ⅱ. 酸性较强环境下，EDTA易与溶液中 H+结合； Ⅲ. HCOOH-HCOONa混合溶液产生的·H既可以将 NO还原，又可将 Fe(III)-EDTA还原，实现催化剂再生。 ①调节 Fe(II)-EDTA 络合液的 pH ，对吸收 NO的影响如图所示，则适宜的 pH为_______，pH过大或过小均不利于吸收 NO理由是_______。 ②如图所示，当 HCOOH浓度小于 2，NO的脱除率随 HCOOH浓度增大而增大的可能原因是_______。 【答案】（1） ①. 2KHCO3 K2CO3+CO2+H2O ②. ③. 264 （2） ①. 6 ②. pH过小，络合液内EDTA与溶液中H+结合，NO吸收效率降低。pH过大，生成沉淀，NO吸收效率降低 ③. 随着HCOOH浓度增大，产生的活性吸附氢量增多，NO的脱除率增大 【解析】 【分析】阳极甲醇失电子生成甲酸钠，电极反应式为；阴极反应式为。 【小问1详解】 ①碳酸钾吸收液吸收二氧化碳生成碳酸氢钾，分解池中碳酸氢钾分解生成碳酸钾、二氧化碳、水，反应的化学反应方程式为2KHCO3 K2CO3+CO2+H2O；阴极水得电子生成氢气和，阳极甲醇失电子生成甲酸钠，电极反应式为 。 ②假设电流利用率为 100%(即无副产物生成)，阴极反应式为，当电路中转移 4mol时，阴极室吸收4mol二氧化碳、放出2mol氢气，同时有4molNa+移入阴极室，阴极室质量增加。 【小问2详解】 ①根据图示其它条件相同，pH=6时NO的脱除率最高，则适宜的 pH为6，pH过小，络合液内EDTA与溶液中H+结合，NO吸收效率降低。pH过大，生成沉淀，NO吸收效率降低，所以pH过大或过小均不利于吸收 NO。 ②随着HCOOH浓度增大，产生的活性吸附氢量增多，NO的脱除率增大，所以当 HCOOH浓度小于 2，NO的脱除率随 HCOOH浓度增大而增大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年南京扬子中学高三 12 月学情检测 化学试卷 考试时间：75 分钟 满分 100 分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Ni-59 Cu-64 Mo-96 Ce-140 第I卷 选择题(共39分) 一、单项选择题：共13小题，每题3分，共39分。每题只有一个选项符合题意。 1. 化学和生活、科技、社会发展息息相关，下列说法正确的是 A. 火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为 FeO B. “C919”飞机机身使用的材料碳纤维属于新型无机非金属材料 C. 华为新上市的mate60 pro手机引发关注，其 CPU基础材料是 SiO2 D. 医用外科口罩使用的材料聚丙烯，能使酸性高锰酸钾溶液褪色 2. 2020年人类在金星大气中探测到PH3.实验室制备PH3的方法有：①PH4I+NaOH=NaI+PH3↑+H2O；②P4+3KOH+3H2O3KH2PO2+PH3↑。已知H3PO2是一元弱酸，其结构式为。下列说法正确的是 A. 基态P的轨道表示式为 B. 1molP4分子中含有4molP-P键 C. PH中提供孤电子对的原子是P D. 反应②中若KOH过量会发生反应：P4+9KOH3K3PO2+PH3↑+3H2O 3. 臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2＋催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为和。下列关于N、O、S、Fe元素及其化合物的说法正确的是 A. 原子半径：N>O>S B. 第一电离能：I1(N)>I1(O)>I1(S) C. 标准大气压下沸点：H2S>H2O>NH3 D. 1mol[Fe(H2O)6]2＋含有σ键数目为12mol 4. 下列有关实验装置能够正确完成对应实验的是 氨气的尾气吸收 中和热的测定 用滴定管量取20.00mL酸性K2Cr2O7溶液 乙醇在浓硫酸作用下，加热到170℃制备乙烯 A B C D A. A B. B C. C D. D 阅读下列材料， 完成下列小题： 卤族元素单质及其化合物应用广泛。(CN)2具有与卤素单质相似的化学性质。F2在常温下能与Cu反应生成CuF2致密的氟化物薄膜，还能与熔融的Na2SO4反应生成硫酰氟(SO2F2)。CaF2与浓硫酸反应可制得HF，常温下， 测得氟化氢的相对分子质量约为40，SO2通入KClO3酸性溶液中可制得黄绿色气体ClO2，该气体常用作自来水消毒剂。工业用 Cl2制备 TiCl4的热化学方程式为 5. 下列说法不正确的是 A. (CN)2是由极性键构成的极性分子 B. 、中心原子的杂化方式均为 sp3 C. 常温下，氟化氢可能以(HF)2分子的形式存在 D. F2与熔融 Na2SO4反应时一定有氧元素化合价升高 6. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 铜单质化学性质不活泼，可用于制作储存F2的容器 B. ClO2呈黄绿色，可用于自来水消毒 C. SO2具有还原性，可用于与 KClO3反应制CIO2 D. 浓硫酸具有强氧化性，可用于与 CaF2反应制 HF 7. 下列关于反应的说法不正确的是 A. 保持其他条件不变，平衡时升高温度， B. 保持其他条件不变，平衡时通入，达到新平衡时变小 C. 反应生成 1mol ，转移电子数目为 D. 及时分离出 CO，有利于 生成 8. 香豆素类药物是维生素K拮抗剂。一种合成香豆素的原理如图： 下列说法正确的是 A. 水杨醛分子存在顺反异构体 B. 可用FeCl3或KMnO4溶液鉴别香豆素和水杨醛 C. M与足量H2加成所得产物中不含手性碳原子 D. 一定条件下，上述四种物质均能与NaOH溶液反应 9. 以金属钌作催化剂， CO2经过以下步骤可直接转化为甲醇，有助于实现碳中和，转化原理如图所示。下列叙述不正确的是 A. 也是该转化过程的催化剂 B. 第1步转化过程涉及的反应类型是加成反应 C. 第 4步转化，参加反应的物质个数之比为 1：2 D. 该转化过程的总反应式为： 10. 下列实验目的、实验操作及现象、结论都正确的是 选项 实验目的 实验及现象 结论 A 比较 BaCO3和 BaSO4的 将少量 BaSO4固体用饱和 Na2CO3溶液浸泡，过滤后，向滤渣中加盐酸，滤渣溶解，产生气泡 相同温度下， (BaCO3)<(BaSO4) B 探究蔗糖是否水 解 向蔗糖溶液中加入稀硫酸并水浴加热，一段时间后，再向混合溶液中加入新制的 Cu(OH)2悬浊液并加热，无砖红色沉淀 蔗糖未水解 C 验证菠菜中含有 铁元素 将新鲜菠菜剪碎、研磨、溶解、过滤，向滤液 中加入几滴 KSCN 溶液，溶液不变红 说明菠菜中不含铁元素 D 判断强酸和弱酸 NaHCO3溶液显碱性，NaHSO3溶液显酸性 可以确定 H2CO3是弱酸，无 法判断 H2SO3是否为弱酸 A. A B. B C. C D. D 11. 如图为一种酶生物电池(葡萄糖氧化酶厌氧)，可将葡萄糖(C6H12O6)转化为葡萄糖内酯(C6H10O6) ，两个碳纳米管电极材料由石墨烯片层卷曲而成。下列说法不正确的是 A. 图中的离子交换膜为阳离子交换膜 B. 负极区发生的电极反应主要为 C. 理论上消耗标况下 2.24LO2，可生成葡萄糖内酯 0.4mol D. 碳纳米管有良好导电性能，且能高效吸附气体 12. 已知室温下， ，用氨水吸收并探究吸收后溶液的性质，吸收过程中所引起的溶液体积变化和挥发可忽略。下列说法正确的是 序号 实验操作和现象 实验1 向10 mL 0.1 mol·L氨水中通入0.0005 mol ，测得反应后溶液 实验2 向“实验1”所得溶液中继续通入0.0005 mol ，测得反应后溶液 实验3 取“实验2”所得溶液，向其中加入过量溶液，产生白色沉淀 实验4 取“实验2”所得溶液，向其中加入至溶液 A. “实验1”得到的溶液中： B. 实验2”得到的溶液中： C. “实验3”发生反应的离子方程式： D. “实验4”得到的溶液中： 13. 用和可以合成甲醇。其主要反应为 反应I 反应Ⅱ 在恒容密闭容器内，充入1mol 和3mol ，测得平衡时转化率，CO和选择性随温度变化如图所示[选择性]。 下列说法正确的是 A. 270℃时主要发生反应Ⅱ B. 230℃下缩小容器的体积，n(CO)不变 C. 250℃下达平衡时， D. 其他条件不变，210℃比230℃平衡时生成的多 第II卷 非选择题（共61分） 二、非选择题：共4小题，共计61分。 14. 利用某一工业钴渣(主要成分为，含少量、、MgO、CuO)制备金属钴的流程如图所示： 已知： ①沉淀1为黄钠铁矾，化学式为：。 ②当某离子浓度时认为沉淀完全，，，，， ③氧化性： （1）“浸出”过程中元发生反应的离子方程式为_______，用盐酸代替硫酸的缺点是_______。 （2）“浸出液”中加入的作用是_______，试剂a为_______。 （3）有机萃取剂用HR表示，发生萃取的反应可表示为，为回收，可向有机相中加入一定浓度的，将其反萃取到水相，其原理是_______。 （4）沉淀2为，当恰好沉淀完全时，溶液中HF浓度为，则此时溶液的pH=_______。用溶液沉钴，其水溶液中存在反应，其平衡常数为K，则K=_______。 （5）已知氧化性：。工业上采用惰性电极电解溶液制取钴，不用溶液代替溶液的原因是_______。 15. F是一种天然产物，具有抗肿瘤等活性，其人工合成路线如图: （1）A分子中采取sp2杂化的碳原子数目是___。 （2）B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分子中不同化学环境的氢原子个数比是2:2:2:1。 ②苯环上有4个取代基，且有两种含氧官能团。 （3）A+B→C的反应需经历A+B→X→C的过程，中间体X的分子式为C17H17NO6。X→C的反应类型为___。 （4）E→F中有一种分子式为C15H14O4的副产物生成，该副产物的结构简式为___。 （5）写出以和为原料制备 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. 草酸及其化合物在工业中有重要作用，例如：草酸可用于除铁锈，反应的离子方程式为：；草酸铁铵[]是一种常用的金属着色剂。 （1）草酸()是一种弱酸，不稳定，受热或遇浓硫酸会发生分解。在浓硫酸催化作用下，用硝酸氧化葡萄糖可制取草酸，实验装置如图所示 ①葡萄糖溶液可由反应得到。该实验中证明淀粉已经完全水解的实验操作及现象是___________。 ②55℃～60℃时，装置A中生成，同时生成NO。要将16.2g淀粉完全水解后的淀粉水解液完全转化为草酸，理论上消耗溶液的体积为___________mL。 ③该实验中催化剂浓硫酸用量过多，会导致草酸产率减少，原因是___________。 （2）草酸铁铵晶体[]易溶于水，常温下其水溶液pH为4.0～5.0。设计以、草酸溶液和氨水为原料，制备草酸铁铵晶体的实验方案：___________。 （3）制得的草酸铁铵晶体中往往会混有少量草酸，为测定(M=428g/mol)的含量，进行下列实验：称取样品9.46g，加稀硫酸溶解后，配成100mL溶液。取20.00mL配制的溶液，用浓度为0.2000mol/L的KMnO4溶液滴定至终点时消耗KMnO4溶液28.00mL。已知：(未配平)。通过计算，确定样品中的质量分数___________(写出计算过程)。 17. HCOOH和甲酸盐是一种基本有机化工原料，广泛用于化工、农牧业等。 （1）一种利用金属磷化物作为催化剂，实现 CO2的捕集如下左图和 CH3OH转化成甲酸钠工艺的示意图如下右图所示。 ①分解池中的化学反应方程式为 _______；阴极生成和一种气体，阳极电极反应方程式为 _______。 ②假设电流利用率为 100%(即无副产物生成)，当电路中转移 4mol时，阴极室质量增加_______ g。 （2）HCOOH — HCOONa混合溶液可脱除烟气中NO，其机理如图所示： 已知： Ⅰ. 脱除过程中，Fe(II)-EDTA络合液部分易被烟气中 O2氧化成 Fe(III)-EDTA； Ⅱ. 酸性较强环境下，EDTA易与溶液中 H+结合； Ⅲ. HCOOH-HCOONa混合溶液产生的·H既可以将 NO还原，又可将 Fe(III)-EDTA还原，实现催化剂再生。 ①调节 Fe(II)-EDTA 络合液的 pH ，对吸收 NO的影响如图所示，则适宜的 pH为_______，pH过大或过小均不利于吸收 NO理由是_______。 ②如图所示，当 HCOOH浓度小于 2，NO的脱除率随 HCOOH浓度增大而增大的可能原因是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $