精品解析：江苏省扬州市2023-2024学年高三上学期11月期中化学试题

2023-2024学年高三上学期11月期中检测 化学试题 注意事项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共6页，包含选择题[第1题~第13题，共39分]、非选择题[第14题~第17题，共61分]两部分。本次考试时间为75分钟，满分100分。考试结束后，请将答题卡交回。 2.答题前，请考生务必将自己的学校、姓名、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔写在答题卡上相应的位置，在相应区域贴好条形码。 3.选择题每小题选出答案后，请用2B铅笔在答题卡指定区域填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再填涂其它答案。非选择题请用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡指定区域作答。在试卷或草稿纸上作答一律无效。 4.如有作图需要，可用2B铅笔作答，并请加黑加粗，描写清楚。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Co-59 I-127 选择题(共39分) 单项选择题：本题包括13小题，每小题3分，共计39分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 芯片是人类智慧的结晶。晶体硅广泛用于制造芯片，暴露在空气中表面会形成薄膜。下列说法不正确的是 A. 晶体属于单质 B. 属于氧化物 C. 晶体属于共价晶体 D. 属于半导体 【答案】D 【解析】 【详解】A．Si晶体是由一种元素形成的纯净物，是单质，故A正确； B．只含有两种元素，其中一种为O元素，属于氧化物，故B正确； C．晶体是由Si原子通过共价键形成的空间网状结构，属于共价晶体，故C正确； D．不能导电，不属于半导体，故D错误； 答案选D。 2. 反应可用于制备。下列说法正确的是 A. 中元素的化合价为-1 B. 的电子式为 C. 分子中存在键 D. 中碳原子的轨道杂化类型是 【答案】B 【解析】 【详解】A．中C为+4价，O为-2价，N为-3价，根据化合价代数和为0，可知H为+1价，故A错误； B．NaOH是离子化合物，电子式为，故B正确； C．N原子连3个共价键，故分子中存在的是键，故C错误； D．中碳原子的价层电子对数为3+=3，轨道杂化类型是sp2，故D错误； 答案选B。 3. 实验室制取的实验原理及装置均正确的是 A．制取 B．干燥 C．收集 D．吸收 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．稀硝酸与Na2SO3发生氧化还原反应，不会生成SO2，故A错误； B．SO2是酸性氧化物，与碱石灰要反应，不能用碱石灰干燥，故B错误； C．SO2的密度比空气大，应采用向上排空法，SO2应从右侧通入，故C错误； D．SO2易与NaOH溶液反应，用NaOH溶液进行尾气处理时应考虑防倒吸，倒扣漏斗有防倒吸作用，故D正确； 答案选D。 4. 元素N、P、As位于周期表中ⅤA族。下列说法正确的是 A. 电负性：x(N)＞x(P)＞x(As) B. 原子半径： C. 电离能：I1(As)＞I1(P)＞I1(N) D. 热稳定性： 【答案】A 【解析】 【详解】A．N、P、As位于周期表中ⅤA族，随着原子序数的增大，元素的非金属性逐渐减弱，元素的电负性逐渐减小，故元素的电负性由大到小的顺序为：x(N)＞x(P)＞x(As)，A正确； B．元素的原子核外电子层数越多，元素半径就越大。N、P、As位于周期表中ⅤA族，随着原子序数的增大，元素的元素的原子核外电子层数逐渐增多，因而原子半径逐渐增多，故原子半径：r(N)＜r(P)＜r(As)，B错误； C．N、P、As位于周期表中ⅤA族，随着原子序数的增大，元素的原子半径逐渐增大，原子失去最外层电子的能力逐渐增强，因此元素的第一电离能逐渐减小，则元素的第一电离能大小关系为：I1(As)＜I1(P)＜I1(N)，C错误； D．N、P、As位于周期表中ⅤA族，随着原子序数的增大，元素的非金属性逐渐减弱，其形成的简单氢化物的稳定性逐渐减弱，故这三种元素的简单氢化物的稳定性关系为：AsH3＜PH3＜NH3，D错误； 故合理选项是A。 阅读下列材料，完成下列问题： 铁是用途最广泛的金属。五羰基合铁[]常温下是液体，分解可制得高纯度的铁。和反应生成放出822kJ的热量。水解能生成有较强吸附能力的。400℃以下的气态氯化铁主要以二聚体形式存在。向溶液中滴加少量溶液会生成黑色沉淀，在酸性溶液中会发生氧化还原反应。以铁为阳极，氢氧化钠溶液为电解质，进行电解可制得高铁酸钠()。在酸性条件下氧化性很强，遇水产生。 5. 下列说法不正确的是 A. 与互称为同位素 B. 基态核外电子排布式为 C. 可用如图表示的结构： D. 和均是共价化合物 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 和反应生成： B. 电解法制的阳极反应： C. 酸性条件下，遇水产生的反应： D. 向溶液中滴加少量溶液的反应： 7. 下列物质结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是 A. 键的键能比键的大，沸点比的高 B. 与相比，半径较小、所带电荷较多，易发生水解反应 C. 具有吸附性，可用于净水 D. 高铁酸盐具有强氧化性，可用于杀菌消毒 【答案】5. C 6. B 7. A 【解析】 【5题详解】 A．同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，与互称为同位素，A正确； B．基态核外电子排布式为，Fe失去2个电子后基态核外电子排布式为，B正确； C．由两个氯化铁分子通过氯桥相连而成，在这个结构中，每个氯化铁分子都与三个氯离子相连，形成一个八面体的结构，这两个氯化铁分子之间通过共用氯离子相连，形成一个双八面体的结构，这种结构可以提高氯化铁的稳定性，使其在化学反应中更加稳定，的结构，C错误； D．和均是共价化合物，Fe3+电荷高且半径小，对偏离的电子对产生了吸引作用，使得FeCl3中的电子对实际上为Fe和Cl所共用，因此为共价化合物，D正确； 故选C。 【6题详解】 A．和反应生成，但是题中表示的是生成的热化学方程式，且和反应生成放出822kJ的热量，因此，A错误； B．电解法制，阳极发生氧化反应，电极反应方程式为：，B正确； C．酸性条件下，遇水产生的反应：，C错误； D．向溶液中滴加少量溶液的反应：，D错误； 故选B。 【7题详解】 A．会形成分子间氢键，故沸点比的高，A错误； B．若金属离子的半径小，电荷高，离子势大，则它的σ杂化轨道接受氧的非键电子对的能力强形成 M→OH配键的键能大，O—H键就弱 ，失去H+的能力强，金属离子水解程度大，B正确； C．具有较高的表面电荷和较大的比表面积，具有吸附性，可用于净水，C正确； D．高铁酸盐是六价铁的含氧酸盐，有效成部分是高铁酸根，具有很强的氧化性，因此能通过氧化作用进行消毒，D； 故选A。 8. 硫、氮及其化合物的转化具有重要用途。下列说法正确的是 A. 用氨水吸收少量SO2的反应： B. 向饱和NaCl溶液中通入NH3、CO2的反应： C. 实验室探究浓硫酸与铜反应的气态产物： D. 工业制硫酸过程中的物质转化： 【答案】A 【解析】 【详解】A．用氨水吸收少量SO2，发生反应产生(NH4)2SO3、H2O，发生反应的化学方程式为：，A正确； B．向饱和NaCl溶液中通入NH3、CO2，发生反应产生NaHCO3晶体、NH4Cl，该反应的化学方程式为：NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl，B错误； C．Cu与浓硫酸共热，发生氧化还原反应产生CuSO4、SO2、H2O，反应产生的SO2具有还原性，能在溶液中与氯化铁反应生成硫酸根离子，C错误； D．S与O2在点燃时发生反应产生SO2，不能生成SO3，D错误； 故合理选项是A。 9. 氨催化还原技术可减少柴油车尾气(含、、等)中的排放，涉及的部分反应为① ②(未配平)。下列说法正确的是 A. 反应①的 B. 反应①的平衡常数表达式 C. 反应②中每消耗，转移电子的数目约为 D. 一段时间后催化剂活性降低，其原因可能是表面覆盖了等物质 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应是气体分子数增加的反应，故该反应ΔS＞0，A错误； B．化学平衡常数的表达式为各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积，即该反应的平衡常数，B错误； C．未给出标准状况，无法计算氨气的物质的量，无法计算转移电子数，C错误； D．氨气、二氧化硫、氧气反应生成，覆盖在催化剂表面，使催化剂活性降低，D正确； 故选D。 10. 基态碳原子与反应的过程如题图所示。下列说法正确的是 A. 反应 B. 使用催化剂可以降低该反应的活化能和焓变 C. 断开中的全部化学键生成气态原子吸收的能量比的少 D. 相同条件下，转化为的速率比转化为的小 【答案】C 【解析】 【详解】A．焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，可知该反应是一个吸热反应，故A错误； B．改变催化剂能改变了反应过程，但不能改变了反应的焓变，故B错误； C．根据图中信息得到断开1molHCSH(g)中的全部化学键生成气态原子吸收的能量比SCH2(g)的少，故C正确； D．速率的大小与反应的活化能有关，通常活化能越高，反应速率越慢。根据图中信息，相同条件下，CSH2(g)转化为HCSH(g)的速率比HCSH(g)转化为SCH2(g)的大，故D错误。 综上所述，答案为C。 11. 常温下，探究溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究目的 实验方案 A 检验溶液中是否含有 向溶液中滴加少量溶液，观察能否产生使红色石蕊试纸变蓝的气体 B 检验是否水解 用玻璃棒蘸取溶液点在试纸上，观察试纸颜色的变化 C 检验是否被氧化 向溶液中滴加足量溶液，观察是否有沉淀生成 D 检验是否有还原性 向溶液中滴加几滴溶液，观察溶液颜色的变化 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．所加入的NaOH是稀溶液，也未加热，则产物主要以存在，氨气难以逸出，且试纸也没有湿润，故难观察到试纸变蓝，故A错误； B．亚硫酸氢根离子在溶液中的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，故pH试纸变化，无法判断铵根离子是否发生水解，故B错误； C．亚硫酸氢根中、硫酸根中滴加足量Ba(OH)2溶液，会分别产生白色沉淀亚硫酸钡、硫酸钡，故观察是否有沉淀生成不能检验亚硫酸氢根是否被氧化，故C错误； D．若观察到KMnO4溶液褪色，说明高锰酸根被还原，则能说明亚硫酸氢根具有还原性，故D正确； 故选D。 12. 常温下，将CuS固体浸入一定浓度的NaCN溶液中，固体部分溶解。发生如下反应：。已知：25℃ 。下列说法正确的是 A. NaCN溶液中一定存在：c(Na+)＞c(CN-)＞c(HCN) B. 反应后的上层清液中存在：c(S2-)·c(Cu2+)＜Ksp(CuS) C. 取反应后的上层清液，加水稀释，溶液中的值变小 D. 1个(CN)2分子中σ键的数目为2 【答案】C 【解析】 【详解】A．NaCN是强碱弱酸盐，在溶液中NaCN发生电离：NaCN=Na++CN-，盐电离产生的CN-会发生水解反应而消耗，因此溶液中c(Na+)＞c(CN-)，水解产生的CN-发生水解反应的平衡常数Kh=，水解程度很大，且由大量CN-与CuS反应产生[Cu(CN)4]2-、(CN)2而消耗，致使溶液中c(CN-)减小，CN-水解程度增加，可能会使溶液中c(HCN)＞c(CN-)，因此在反应后的溶液中可能存在关系c(Na+)＞c(HCN)＞c(CN-)，A错误； B．将CuS固体放入NaCN溶液中后固体部分溶解，在该温度下溶液中仍然存在CuS的沉淀溶解平衡，由于温度不变，因此在反应后的上层清液中存在：c(S2-)·c(Cu2+)=Ksp(CuS)，B错误； C．在反应后的溶液中S2-会发生水解反应：S2-+H2OHS-+OH-，加水稀释，溶液中c(S2-)、c(HS-)都减小，水解平衡正向移动，导致溶液中c(S2-)进一步减小，c(HS-)在浓度减小的基础上又有所增加，最终达到平衡时溶液中的减小，C正确； D．在(CN)2分子中，该物质的结构式是N≡C-C≡N，共价单键都是σ键，共价三键中一个是σ键，两个是π键，故在1个(CN)2分子中σ键的数目为3个，D错误； 故合理选项是C。 13. 甲烷—水催化重整可获得。其主要反应为 反应Ⅰ 反应Ⅱ 还会产生少量积碳(覆盖于催化剂表面的碳)： 在密闭容器中，、时，反应达平衡后，随着温度升高而减小。反应Ⅰ的平衡常数()和反应Ⅱ的平衡常数()随温度变化如题图所示。 下列说法不正确的是 A. ， B. 升高反应温度，可能减小 C. 适当增加水蒸气的用量，可减少积碳的量 D. 反应达平衡时，加入少量固体能增加 【答案】B 【解析】 【详解】A. 反应Ⅰ的平衡常数 ( KⅠ ) 随温度升高而增大，说明反应Ⅰ是吸热反应，即 ΔH1 > 0；反应Ⅱ的平衡常数 ( KⅡ ) 随温度升高而减小，说明反应Ⅱ是放热反应，即 ΔH2 < 0，A 正确。 B. 反应Ⅰ和反应Ⅱ的总反应为 ，是一个吸热反应。升高温度有利于正反应进行，生成更多的 ，因此 n平衡() 应该增加，而不是减小，B 错误。 C. 适当增加水蒸气的用量，可以通过增加反应物的浓度来推动反应Ⅰ和反应Ⅱ向正反应方向进行，从而减少积碳的量，C 正确。 D. 反应达平衡时，加入少量 CaO 固体可以吸收生成的 ，减少 的浓度，从而推动反应Ⅱ向正反应方向进行，生成更多的，D 正确。 故选B。 非选择题(共61分) 14. 回收锑冶炼厂的砷碱渣中砷的过程可表示为： 已知：①砷碱渣主要含Na3AsO4、Na[Sb(OH)6]、SiO2及少量砷的硫化物； ②25 ℃ Ka1(H3AsO4)=6×10-3、Ka[HSb(OH)6]=2.8×10-3、Ksp[Ca(OH)2]=a、Ksp[Ca5(AsO4)3(OH)]=b。 （1）“水浸”后所得溶液呈碱性，其原因可能是_______。 （2）“沉砷”过程发生反应：，该反应的平衡常数K可以表示为_______(用含a、b的表达式作答)。 （3）在常温下，调节“过滤1”所得滤液的pH，沉砷率与滤液初始pH的关系如图所示。pH＜12时，沉砷率随pH增大而增大的原因可能是_______。 （4）已知：硫代锑酸钠(Na3SbS4)易溶于水，在碱性溶液中较稳定。 ①“过滤2”所得滤液中加入Na2S可以将Na[Sb(OH)6]转化为Na3SbS4，该反应的离子方程式为_______。 ② Na2S须过量，原因是_______。 （5）“还原”步骤中，Ca5(AsO4)3(OH)先分解为Ca3(AsO4)2， Ca3(AsO4)2与C反应生成CO和砷蒸气，其物质的量之比为10：1。蒸气中砷分子为正四面体结构，其化学式为_______。 （6）砷的硫化物在自然界中主要为As4S6、As4S4等。已知As4S6中所有原子均为8电子稳定结构，且不存在四元环结构，不含As-As键和S-S键。其结构式可表示为_______。 【答案】（1）AsO、Sb(OH)发生水解，使溶液呈碱性 （2） （3）pH增大，c(OH－)增大，有利于Ca2+、AsO和OH－结合生成Ca5(AsO4)3(OH)沉淀 （4） ①. Sb(OH)+ 4S2-= SbS+ 6OH－ ②. 提高Na[Sb(OH)6]的转化率 （5）As4 （6） 【解析】 【分析】砷碱渣主要含Na3AsO4、Na[Sb(OH)6]、SiO2及少量砷的硫化物，水浸时SiO2及少量砷的硫化物不溶于水成为滤渣，Na3AsO4、Na[Sb(OH)6]留在滤液中，加氧化钙沉砷得到Ca5(AsO4)3(OH) 沉淀，“还原”步骤中，Ca5(AsO4)3(OH)先分解为Ca3(AsO4)2， Ca3(AsO4)2与C反应生成CO和砷蒸气。 【小问1详解】 25 ℃ Ka1(H3AsO4)=6×10-3、Ka[HSb(OH)6]=2.8×10-3，所以H3AsO4 和HSb(OH)6为弱酸，水浸时砷碱渣中的Na3AsO4、Na[Sb(OH)6]水解使溶液呈碱性； 【小问2详解】 由，可得该反应的平衡常数K 【小问3详解】 沉砷时，pH＜12,随着pH的增大的水解平衡受到抑制，增大 ，有利于Ca2+、AsO和OH－结合生成Ca5(AsO4)3(OH)沉淀； 【小问4详解】 “过滤2”所得滤液中加入Na2S可以将Na[Sb(OH)6]转化为Na3SbS4，该反应的离子方程式为：Sb(OH)+ 4S2－= SbS+ 6OH－；Na2S须过量，可以保证Na[Sb(OH)6]完全转化为Na3SbS4，提高Na[Sb(OH)6]的转化率； 【小问5详解】 砷分子为正四面体结构，结构类似于白磷，其化学式为As4； 【小问6详解】 As4S6中所有原子均为8电子稳定结构，每个As形成3个共价键，每个S形成2个共价键,且不存在四元环结构，不含As-As键和S-S键,其结构式可表示为。 15. 是一种重要的催化剂，实验室制备步骤如下： Ⅰ.将一定量的、溶于热水中，加入活性炭作催化剂。 Ⅱ.冷却后加入浓氨水，继续冷却至10℃以下，滴加的。 Ⅲ.加热至60℃并恒温一段时间，冷却，过滤，得到粗产品。 Ⅳ.将粗产品溶于热的稀盐酸，趁热过滤。向滤液中慢慢加入浓盐酸，析出大量晶体。冷却、过滤、洗涤、干燥，称量所得产品，计算产率。 （1）制备原理 ①60℃，、、和反应生成的化学方程式为___________。 ②实验发现：随着活性炭用量的增加，所得晶体的产率先增大后减小。可能的原因分别是___________、___________。 （2）操作方法 已知：电极电位(E)可用于表示溶液中某种微粒获得电子被还原的趋势(即氧化性)；如电极反应 的E越大，表示的氧化性越强。 酸性条件： ； 碱性条件： ； 。 ①加入浓氨水，将转化为的目的是___________。 ②25℃，。操作时先加，后加浓氨水的原因是___________。 （3）测定产品中钴的含量 准确称取样品，将其置于碘量瓶中，溶解后将转化为；加入并酸化，将还原为；用溶液滴定生成的(滴定反应为)，重复上述操作2∼3次，平均消耗溶液。计算产品中钴元素的质量分数_______(写出计算过程)。 【答案】（1） ①. ②. 催化剂与反应物的接触机会增加，反应速率加快 ③. 活性炭过多时会吸附部分产物 （2） ①. 酸性条件下，难以氧化；碱性条件下，易氧化 ②. 抑制的电离，避免产生沉淀 （3）19.67% 【解析】 【分析】将和氯化铵溶解后，因为Co2+不易被氧化，具有较强的还原性，因此先向混合溶液中加入过量氨水，制备，然后再加入过氧化氢溶液，将+2价Co氧化成+3价Co，发生2+H2O2+2NH=2+2NH3·H2O，生成吸附在活性炭上，过滤，向滤渣中加入热的稀盐酸溶解，趁热过滤，冷却后向滤液中加入少量的浓盐酸，边加边搅拌，充分静置后过滤，用无水乙醇洗涤2~3次，低温干燥得到产品，据此分析； 【小问1详解】 ①、、和反应生成，根据元素守恒可知产物还有，反应化学方程式为：； ②实验发现：随着活性炭用量的增加，所得晶体的产率先增大后减小，可能的原因分别是：催化剂与反应物的接触机会增加，反应速率加快、活性炭过多时会吸附部分产物； 【小问2详解】 ①加入浓氨水，将转化为的目的是：酸性条件下，难以氧化；碱性条件下，易氧化； ②操作时先加，后加浓氨水的原因是：很小，容易产生沉淀，抑制的电离，避免产生沉淀； 【小问3详解】 ，，；；。 16. 在无水无氧条件下制备二氟草酸硼酸锂，其过程可表示为： （1）具有五元环结构，B原子的轨道杂化类型是。其结构式可表示为[_______]-。 （2）可替代目前常用的锂离子电池电解质。 已知：的分解温度为240℃，的分解温度约200℃； 在25℃、潮湿环境中，两种样品的XRD图谱(可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)如图所示。 ①暴露在环境中迅速产生气体X，形成白雾。X由两种元素组成，其化学式为___________。 ②替代作电池电解质的优势有___________。 （3）“溶解”和“转化”操作在如图所示装置中进行。 ①“溶解”时的操作依次为：称取一定质量置于三颈瓶中→___________→搅拌直至完全溶解(填字母)。 A．注入乙酸乙酯→充入抽真空 B．抽真空→注入乙酸乙酯→充入 C．抽真空→充入注入乙酸乙酯 ②“转化”时，将草酸、催化剂与溶剂乙酸乙酯混合，再将混合液注入三颈瓶中。保持搅拌速率不变，为防止反应过于剧烈，可采取的操作或实验条件为___________。(写出一种) （4）已知在178℃时升华，极易水解；熔点-105℃，沸点76℃，遇水剧烈反应生成和气体；微溶于。为获得少量无水，请补充实验方案：向三颈瓶中加入一定质量晶体，常压下加入，___________，得到无水。(实验须使用的试剂和仪器：溶液、冷凝管) 【答案】（1） （2） ①. HF ②. 热稳定性更好(或“适用温度范围更高”)；在潮湿环境中稳定性更好 （3） ①. C ②. 缓慢加入混合液(或“使反应在较低温度下进行”) （4）连接冷凝管冷凝回流，在76℃以下充分反应，同时用NaOH溶液吸收产生的气体。更换冷凝管，将烧瓶内的混合物在76℃~178℃条件下蒸馏，收集76℃时的馏分。 【解析】 【分析】称取一定质量LiBF4置于三颈瓶中→抽真空→充入N2营造无水无氧的条件后注入乙酸乙酯搅拌直至完全溶解，再加入草酸和催化剂AlCl3，实现转化后过滤得滤液后结晶，再经过一系列反应得到目标产物。 【小问1详解】 具有五元环结构，B原子的轨道杂化类型是，B形成4个单键，其结构式可表示为； 【小问2详解】 ①由已知可知LiPF6暴露在环境中迅速产生气体HF，遇水形成小液滴形成白雾； ②LiBF2C2O4替代LiPF6作电池电解质的优势有：热稳定性更好(或“适用温度范围更高”)；在潮湿环境中稳定性更好； 【小问3详解】 ①因该制备需要在无水无氧条件下制取，因此实验开始前应先将三颈烧瓶抽真空，并通入氮气作保护气，然后再注入乙酸乙酯；“溶解”时的操作依次为称取一定质量LiBF4置于三颈瓶中→抽真空→充入N2→注入乙酸乙酯→搅拌直至完全溶解，故选C； ②为防止反应过于剧烈，可采取的操作或实验条件为缓慢加入混合液(或“使反应在较低温度下进行”)； 【小问4详解】 SOCl2遇水剧烈反应生成SO2和HCl气体，在HCl氛围下AlCl3的水解受到抑制，过量的HCl和二氧化硫气体可以用氢氧化钠溶液吸收。混合物中含有氯化铝和过量的SOCl2可在76～178 ℃条件下蒸馏。故答案为向三颈瓶中加入一定质量AlCl36H2O晶体，常压下加入SOCl2，连接冷凝管冷凝回流，在76℃以下充分反应，同时用NaOH溶液吸收产生的气体。更换冷凝管，将烧瓶内的混合物在76～178℃条件下蒸馏，收集76℃时的馏分，得到无水AlCl3。 17. 工业上丙烷在催化剂作用下转化为丙烯的三种方法如下： 方法1 方法2 方法3 （1）反应 ___________。 （2）将或和的混合气体，以一定的流速通入装有催化剂的反应器中，在800℃条件下反应一段时间，丙烷的转化率和丙烯的选择性[]如图所示。相比于方法1，方法3的优点是___________。 （3）有研究者认为方法3的反应机理有两种。机理Ⅰ被称为“一步法”，与催化剂表面的原子结合生成和，同时为催化剂表面补充原子，并释放出。机理Ⅱ被称为“两步法”，仅参与第二步反应。恒压时在某催化剂的作用下，分压对脱氢速率的影响如图所示。已知： ①结合催化剂表面的O原子后，的化合价将___________。(填“升高”“降低”或“不变”) ②图中发生的过程可用机理___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)解释，写出过程中的化学方程式：___________。 （4）电催化还原可实现常温、常压下高效制备。部分反应机理如图所示。转化为的电极反应式为___________。X的结构为___________(画出其中的共价键和未成对电子)。 【答案】（1）-496 （2）丙烷的转化率高，丙烯的选择性高，能将转变为CO燃料等(答到“不易产生积碳”或“有利于碳中和”也得分) （3） ①. 降低 ②. Ⅱ ③. ； （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 已知： ① ② 依据盖斯定律可知②－①×2即得到反应 －496。 【小问2详解】 根据示意图可判断相比于方法1，方法3的优点是丙烷的转化率高，丙烯的选择性高，能将转变为CO燃料等。 【小问3详解】 ①结合催化剂表面的O原子后碳元素化合价升高，所以的化合价将降低。 ②图2中随着分压的增大，一氧化碳、丙烯和氢气的生成速率均增大，且一氧化碳、丙烯的生成速率增大程度更大，所以发生的过程可用机理Ⅱ解释，过程中的化学方程式为；。 【小问4详解】 得到电子结合氢离子发生还原反应转化为，其电极反应式为。X得电子结合氢离子生成水和，所以X的结构为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年高三上学期11月期中检测 化学试题 注意事项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共6页，包含选择题[第1题~第13题，共39分]、非选择题[第14题~第17题，共61分]两部分。本次考试时间为75分钟，满分100分。考试结束后，请将答题卡交回。 2.答题前，请考生务必将自己的学校、姓名、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔写在答题卡上相应的位置，在相应区域贴好条形码。 3.选择题每小题选出答案后，请用2B铅笔在答题卡指定区域填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再填涂其它答案。非选择题请用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡指定区域作答。在试卷或草稿纸上作答一律无效。 4.如有作图需要，可用2B铅笔作答，并请加黑加粗，描写清楚。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Co-59 I-127 选择题(共39分) 单项选择题：本题包括13小题，每小题3分，共计39分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 芯片是人类智慧的结晶。晶体硅广泛用于制造芯片，暴露在空气中表面会形成薄膜。下列说法不正确的是 A. 晶体属于单质 B. 属于氧化物 C. 晶体属于共价晶体 D. 属于半导体 2. 反应可用于制备。下列说法正确的是 A. 中元素的化合价为-1 B. 的电子式为 C. 分子中存在键 D. 中碳原子的轨道杂化类型是 3. 实验室制取的实验原理及装置均正确的是 A．制取 B．干燥 C．收集 D．吸收 A. A B. B C. C D. D 4. 元素N、P、As位于周期表中ⅤA族。下列说法正确的是 A. 电负性：x(N)＞x(P)＞x(As) B. 原子半径： C. 电离能：I1(As)＞I1(P)＞I1(N) D. 热稳定性： 阅读下列材料，完成下列问题： 铁是用途最广泛的金属。五羰基合铁[]常温下是液体，分解可制得高纯度的铁。和反应生成放出822kJ的热量。水解能生成有较强吸附能力的。400℃以下的气态氯化铁主要以二聚体形式存在。向溶液中滴加少量溶液会生成黑色沉淀，在酸性溶液中会发生氧化还原反应。以铁为阳极，氢氧化钠溶液为电解质，进行电解可制得高铁酸钠()。在酸性条件下氧化性很强，遇水产生。 5. 下列说法不正确的是 A. 与互称为同位素 B. 基态核外电子排布式为 C. 可用如图表示的结构： D. 和均是共价化合物 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 和反应生成： B. 电解法制的阳极反应： C. 酸性条件下，遇水产生的反应： D. 向溶液中滴加少量溶液的反应： 7. 下列物质结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是 A. 键的键能比键的大，沸点比的高 B. 与相比，半径较小、所带电荷较多，易发生水解反应 C. 具有吸附性，可用于净水 D. 高铁酸盐具有强氧化性，可用于杀菌消毒 8. 硫、氮及其化合物的转化具有重要用途。下列说法正确的是 A. 用氨水吸收少量SO2的反应： B. 向饱和NaCl溶液中通入NH3、CO2的反应： C. 实验室探究浓硫酸与铜反应的气态产物： D. 工业制硫酸过程中的物质转化： 9. 氨催化还原技术可减少柴油车尾气(含、、等)中的排放，涉及的部分反应为① ②(未配平)。下列说法正确的是 A. 反应①的 B. 反应①的平衡常数表达式 C. 反应②中每消耗，转移电子的数目约为 D. 一段时间后催化剂活性降低，其原因可能是表面覆盖了等物质 10. 基态碳原子与反应的过程如题图所示。下列说法正确的是 A. 反应 B. 使用催化剂可以降低该反应的活化能和焓变 C. 断开中的全部化学键生成气态原子吸收的能量比的少 D. 相同条件下，转化为的速率比转化为的小 11. 常温下，探究溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究目的 实验方案 A 检验溶液中是否含有 向溶液中滴加少量溶液，观察能否产生使红色石蕊试纸变蓝的气体 B 检验是否水解 用玻璃棒蘸取溶液点在试纸上，观察试纸颜色的变化 C 检验是否被氧化 向溶液中滴加足量溶液，观察是否有沉淀生成 D 检验是否有还原性 向溶液中滴加几滴溶液，观察溶液颜色的变化 A. A B. B C. C D. D 12. 常温下，将CuS固体浸入一定浓度的NaCN溶液中，固体部分溶解。发生如下反应：。已知：25℃ 。下列说法正确的是 A. NaCN溶液中一定存在：c(Na+)＞c(CN-)＞c(HCN) B. 反应后的上层清液中存在：c(S2-)·c(Cu2+)＜Ksp(CuS) C. 取反应后的上层清液，加水稀释，溶液中的值变小 D. 1个(CN)2分子中σ键的数目为2 13. 甲烷—水催化重整可获得。其主要反应为 反应Ⅰ 反应Ⅱ 还会产生少量积碳(覆盖于催化剂表面的碳)： 在密闭容器中，、时，反应达平衡后，随着温度升高而减小。反应Ⅰ的平衡常数()和反应Ⅱ的平衡常数()随温度变化如题图所示。 下列说法不正确的是 A. ， B. 升高反应温度，可能减小 C. 适当增加水蒸气的用量，可减少积碳的量 D. 反应达平衡时，加入少量固体能增加 非选择题(共61分) 14. 回收锑冶炼厂的砷碱渣中砷的过程可表示为： 已知：①砷碱渣主要含Na3AsO4、Na[Sb(OH)6]、SiO2及少量砷的硫化物； ②25 ℃ Ka1(H3AsO4)=6×10-3、Ka[HSb(OH)6]=2.8×10-3、Ksp[Ca(OH)2]=a、Ksp[Ca5(AsO4)3(OH)]=b。 （1）“水浸”后所得溶液呈碱性，其原因可能是_______。 （2）“沉砷”过程发生反应：，该反应的平衡常数K可以表示为_______(用含a、b的表达式作答)。 （3）在常温下，调节“过滤1”所得滤液的pH，沉砷率与滤液初始pH的关系如图所示。pH＜12时，沉砷率随pH增大而增大的原因可能是_______。 （4）已知：硫代锑酸钠(Na3SbS4)易溶于水，在碱性溶液中较稳定。 ①“过滤2”所得滤液中加入Na2S可以将Na[Sb(OH)6]转化为Na3SbS4，该反应的离子方程式为_______。 ② Na2S须过量，原因是_______。 （5）“还原”步骤中，Ca5(AsO4)3(OH)先分解为Ca3(AsO4)2， Ca3(AsO4)2与C反应生成CO和砷蒸气，其物质的量之比为10：1。蒸气中砷分子为正四面体结构，其化学式为_______。 （6）砷的硫化物在自然界中主要为As4S6、As4S4等。已知As4S6中所有原子均为8电子稳定结构，且不存在四元环结构，不含As-As键和S-S键。其结构式可表示为_______。 15. 是一种重要的催化剂，实验室制备步骤如下： Ⅰ.将一定量的、溶于热水中，加入活性炭作催化剂。 Ⅱ.冷却后加入浓氨水，继续冷却至10℃以下，滴加的。 Ⅲ.加热至60℃并恒温一段时间，冷却，过滤，得到粗产品。 Ⅳ.将粗产品溶于热的稀盐酸，趁热过滤。向滤液中慢慢加入浓盐酸，析出大量晶体。冷却、过滤、洗涤、干燥，称量所得产品，计算产率。 （1）制备原理 ①60℃，、、和反应生成的化学方程式为___________。 ②实验发现：随着活性炭用量的增加，所得晶体的产率先增大后减小。可能的原因分别是___________、___________。 （2）操作方法 已知：电极电位(E)可用于表示溶液中某种微粒获得电子被还原的趋势(即氧化性)；如电极反应 的E越大，表示的氧化性越强。 酸性条件： ； 碱性条件： ； 。 ①加入浓氨水，将转化为的目的是___________。 ②25℃，。操作时先加，后加浓氨水的原因是___________。 （3）测定产品中钴的含量 准确称取样品，将其置于碘量瓶中，溶解后将转化为；加入并酸化，将还原为；用溶液滴定生成的(滴定反应为)，重复上述操作2∼3次，平均消耗溶液。计算产品中钴元素的质量分数_______(写出计算过程)。 16. 在无水无氧条件下制备二氟草酸硼酸锂，其过程可表示为： （1）具有五元环结构，B原子的轨道杂化类型是。其结构式可表示为[_______]-。 （2）可替代目前常用的锂离子电池电解质。 已知：的分解温度为240℃，的分解温度约200℃； 在25℃、潮湿环境中，两种样品的XRD图谱(可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)如图所示。 ①暴露在环境中迅速产生气体X，形成白雾。X由两种元素组成，其化学式为___________。 ②替代作电池电解质的优势有___________。 （3）“溶解”和“转化”操作在如图所示装置中进行。 ①“溶解”时的操作依次为：称取一定质量置于三颈瓶中→___________→搅拌直至完全溶解(填字母)。 A．注入乙酸乙酯→充入抽真空 B．抽真空→注入乙酸乙酯→充入 C．抽真空→充入注入乙酸乙酯 ②“转化”时，将草酸、催化剂与溶剂乙酸乙酯混合，再将混合液注入三颈瓶中。保持搅拌速率不变，为防止反应过于剧烈，可采取的操作或实验条件为___________。(写出一种) （4）已知在178℃时升华，极易水解；熔点-105℃，沸点76℃，遇水剧烈反应生成和气体；微溶于。为获得少量无水，请补充实验方案：向三颈瓶中加入一定质量晶体，常压下加入，___________，得到无水。(实验须使用的试剂和仪器：溶液、冷凝管) 17. 工业上丙烷在催化剂作用下转化为丙烯的三种方法如下： 方法1 方法2 方法3 （1）反应 ___________。 （2）将或和的混合气体，以一定的流速通入装有催化剂的反应器中，在800℃条件下反应一段时间，丙烷的转化率和丙烯的选择性[]如图所示。相比于方法1，方法3的优点是___________。 （3）有研究者认为方法3的反应机理有两种。机理Ⅰ被称为“一步法”，与催化剂表面的原子结合生成和，同时为催化剂表面补充原子，并释放出。机理Ⅱ被称为“两步法”，仅参与第二步反应。恒压时在某催化剂的作用下，分压对脱氢速率的影响如图所示。已知： ①结合催化剂表面的O原子后，的化合价将___________。(填“升高”“降低”或“不变”) ②图中发生的过程可用机理___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)解释，写出过程中的化学方程式：___________。 （4）电催化还原可实现常温、常压下高效制备。部分反应机理如图所示。转化为的电极反应式为___________。X的结构为___________(画出其中的共价键和未成对电子)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $