精品解析：江苏省常州市联盟学校2023-2024学年高三上学期12月学情调研化学试卷

江苏省常州市联盟学校2023—2024学年高三上学期12月学情调研 化学试题 考试时间：75分钟 本试卷共2大题 满分100分 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56 Mo 96 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。每题只有一个选项最符合题意。 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. 华为新上市的mate60 pro手机引发关注，其CPU基础材料是SiO2 B. 三星堆黄金面具出土时光亮且薄如纸，说明金不活泼和有很好的延展性 C. 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 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．华为新上市的mate60 pro手机引发关注，其CPU基础材料是晶体Si，而不是SiO2，A错误； B．三星堆黄金面具是文物，历经年代久远，但出土时光亮且薄如纸，说明金不活泼和有很好的延展性，B正确； C．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，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； 故合理选项是B。 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 质量数为78、中子数为44的Se原子：Se B. 氨基的电子式： C. 基态O原子的轨道表示式为： D. SO2的VSEPR模型： 【答案】B 【解析】 【详解】A．已知质量数等于质子数加中子数，故质量数为78、中子数为44的Se原子，其质子数为34，原子符号为Se，A错误； B．氨基即NH3分子失去一个H后的剩余部分，故其电子式为：，B正确； C．已知O是8号元素，故基态O原子的轨道表示式为：，C错误； D．SO2中心原子S周围的价层电子对数为：2+=2+1=3，则中心原子S含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论可知，SO2的VSEPR模型为：，D错误； 故答案为B。 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，完成下面小题： 含氯化合物在生产生活中应用广泛。舍勒发现将软锰矿和浓盐酸混合加热可产生氯气，该方法仍是当今实验室制备氯气的主要方法之一，工业上以NaCl为原料可制得Cl2、Cl2O、HClO、和等。在催化剂CuCl2作用下，通过氧气直接氧化氯化氢制备氯气。该反应为可逆反应，热化学方程式为 。 5. 下列有关说法正确的是 A. HCl与NaCl的晶体类型相同 B. 与中的夹角都为 C. Cl2O与HClO都是由极性键构成的非极性分子 D. 如图所示，CuCl2经过一系列反应生成的铜的一种氧化物晶胞结构，其中O原子的配位数为4 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 溶液用作去氯剂： B. 电解饱和溶液的阴极反应： C. D. 实验室制氯气： 7. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A. 有强氧化性，可用于水体消毒 B. 能溶于水，可用于工业制盐酸 C. 溶液显酸性，可用作漂白剂 D. 受热易分解，可用作氮肥 【答案】5. D 6. A 7. A 【解析】 【5题详解】 A．氯化氢为分子晶体，氯化钠为离子晶体，二者晶体类型不同，A错误； B．中Cl原子的价层电子对数为3+=4，VSEPR模型为四面体，采取sp3杂化，含有1对孤电子对，为三角锥形结构，O-Cl-O夹角小于109°28′，中Cl原子的价层电子对数=σ键数目+孤电子对数=4+=4，Cl原子没有孤电子对，为正四面体结构，O-Cl-O夹角等于109°28′，B错误； C．Cl2O与HClO正负电荷中心不能重合，所以Cl2O与HClO都是由极性键构成的极性分子，C错误； D．由题干晶胞所示信息可知，该氧化物晶胞中O原子的配位数(即离某个O原子周围最近的等距离的Cu的数目)为4，D正确； 故答案为：D。 【6题详解】 A．具有还原性，氯气具有氧化性，两者反应，亚硫酸根离子被氧化成硫酸根离子，氯气被还原为氯离子，则离子方程式为Cl2++H2O═2H++2Cl-+，A正确； B．电解饱和NaCl溶液，氢离子在阴极得到电子转化为氢气，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，B错误； C．等量H2O(l)能量低于H2O(g)，则4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(l) ΔH＜-116kJ⋅mol-1，C错误； D．实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制氯气，化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，D错误； 故答案为：A； 【7题详解】 A．ClO2有强氧化性，常用于水体消毒，且消毒效率比Cl2更高，A符合题意； B．工业制盐酸是利用氯气与氢气在点燃的条件下生成HCl,再将生成的HCl溶于水即可，B不合题意； C．HClO具有强氧化性，可用作漂白剂，与HClO显酸性无关，C不合题意； D．NH4Cl中含有N元素，是植物生长的营养元素，可用作氮肥，与NH4Cl受热分解无关，D不合题意； 故答案为：A。 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Ksp 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，Ksp(BaCO3)<Ksp(BaSO4) B 比较CuSO4和KMnO4的催化效果 向等体积等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4溶液和KMnO4溶液，CuSO4溶液产生气泡速率快 CuSO4催化H2O2溶液分解效果更好 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．将少量硫酸钡固体用饱和碳酸钠溶液浸泡时，溶液中碳酸钡的浓度熵大于碳酸钡的溶度积，发生如下反应BaSO4+COBaCO3+SO，反应的发生与硫酸钡和碳酸钡的溶度积大小无关，所以向滤渣中加盐酸，滤渣溶解，产生气泡不能用于比较两者溶度积的大小，故A错误； B．高锰酸钾溶液与过氧化氢溶液发生氧化还原反应生成氧气，并非是催化过氧化氢分解生成氧气，所以题给实验方案设计不合理，故B错误； C．溶液中的亚铁离子不能与硫氰酸根离子反应，则将新鲜菠菜剪碎、研磨、溶解、过滤，向滤液中加入几滴硫氰化钾溶液，溶液不变红说明溶液中不存在铁离子，不能确定溶液中是否存在亚铁离子，所以不能得到菠菜中不含铁元素的实验结论，故C错误； D．碳酸氢钠溶液呈碱性说明碳酸氢根离子在溶液中水解使溶液呈碱性，说明碳酸为弱酸，亚硫酸氢钠溶液呈酸性说明亚硫酸氢根离子在溶液中能电离出氢离子，但不能确定是否部分电离出氢离子，所以无法判断亚硫酸为弱酸，故D正确； 故选D。 11. 如图为一种酶生物电池，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. 碳纳米管有良好导电性能，且能高效吸附气体 D. 理论上消耗标况下2.24LO2，可生成葡萄糖内酯0.2mol 【答案】D 【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，据此作答。 【详解】A．图中离子交换膜能让氢离子透过，故离子交换膜为阳离子交换膜，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．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C正确； D．由分析可知，理论上消耗标况下2.24LO2，得到0.4mole-，由于负极区有H2和C6H12O6两种物质失电子，所以生成葡萄糖内酯小于0.2mol，故D错误； 答案选D。 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. 草酸二甲酯[(COOCH3)2]催化加氢制乙二醇的反应体系中，发生的主要反应为 反应I：(COOCH3)2(g)+2H2(g)CH3OOCCH2OH(g)+CH3OH(g) ΔH1<0 反应Ⅱ：(COOCH3)2(g)+4H2(g)HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g) ΔH2<0 压强一定的条件下，将(COOCH3)2、H2按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管，测得(COOCH3)2的转化率及CH3OOCCH2OH、HOCH2CH2OH的选择性[×100%]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 曲线B表示HOCH2CH2OH的选择性随温度变化 B. 190~198°C范围内，温度升高，(COOCH3)2的平衡转化率增大 C. 190~198°C范围内，温度升高，逐渐减小 D. 192°C时，其他条件一定，加快气体的流速可以提高(COOCH3)2转化率 【答案】C 【解析】 【详解】A． 由曲线A上CH3OOCCH2OH选择性为50%时，曲线C表示HOCH2CH2OH的选择性恰好为50%，曲线C表示HOCH2CH2OH的选择性随温度变化，故A错误； B． 两反应均为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，190~198°C范围内，温度升高，(COOCH3)2的平衡转化率减小，故B错误； C． 190~198°C范围内，温度升高，反应Ⅱ：(COOCH3)2(g)+4H2(g)HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g) ΔH2<0的选择性增大，升高温度，对于放热反应，平衡逆向移动 ，每减少2molCH3OH，只减少1molHOCH2CH2OH，HOCH2CH2OH减小的幅度小于CH3OH，逐渐减小，故C正确； D． 192°C时，其他条件一定，加快气体的流速，反应物(COOCH3)2转化率降低，故D错误； 故选C。 第Ⅱ卷 非选择题(共61分) 二、非选择题：本题共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. 催化重整对温室气体的减排具有重要意义，其反应：，回答下列问题： （1）已知相关物质的燃烧热()： 物质 燃烧热 则催化重整反应的___________。 （2）其他条件相同，在不同催化剂(A、B)作用下，反应CH4(g) + CO2(g)2CO(g) + 2H2(g)，进行相同时间后，的产率随反应温度的变化如图所示： ① 在催化剂A、B作用下，它们正、逆反应活化能差值分别用表示，则___________(填“>”“<”或“=”，下同)。 ② y点对应的___________z点对应的。 （3）将原料按初始组成充入密闭容器中，保持体系压强为发生反应。达到平衡时，体积分数与温度的关系如图所示： ① 若A、B、C三点表示不同温度和压强下达到平衡时的体积分数，则___________点对应的平衡常数最小，理由是___________。 ② 下，n(平衡时气体)：n(初始气体) =___________。该温度下，此反应的平衡常数___________ (以分压表示，分压=总压强×气体成分的物质的量分数。保留1位小数)。 （4）和都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示： ①阴极的电极反应式为___________。 ②若生成的乙烯和乙烷的体积比为，则消耗的和的体积比为___________。 【答案】（1）+247.3 （2） ①. = ②. < （3） ①. A ②. 该反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大；A、B、C三点中，A点温度最低 ③. 5：4 ④. 177.8 （4） ①. ②. 8：7 【解析】 【小问1详解】 根据各物质的燃烧热可得：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ⋅mol-1，②CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0kJ⋅mol-1，③H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ⋅mol-1，根据盖斯定律，①-2×②-2×③可得CH4-CO2催化重整反应的ΔH=-890.3kJ⋅mol-1-2×(-283.0kJ⋅mol-1)-2×(-285.8kJ⋅mol-1)=+247.3kJ⋅mol-1，故答案为：+247.3； 【小问2详解】 ①不同的催化剂，改变的只是反应的活化能。对于同一反应而言，正、逆反应活化能的差值即为该反应的反应热，而催化剂只改变反应的活化能，不能改变反应的反应热，所以正、逆反应活化能的差值相等，即E(A)=E(B)，故答案为：=； ②由图可知，z点的温度高于y点，温度越高，反应速率越快，所以y点对应的v逆＜z点对应的v正，故答案为：＜； 【小问3详解】 ①该反应焓变大于0，为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，温度越低，平衡常数越小，所以A点对应的平衡常数最小，故答案为：A；该反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大；A、B、C三点中，A点温度最低； ②初始组成n(CH4)：n(CO2)=1：1，设n(CH4)=n(CO2)=1mol,初始气体总物质的量为2mol。设T1℃、100kPa下，平衡时CH4转化的物质的量为x,列出三段式如下：，平衡时CO2的体积分数是30%，所以有，解得x=0.25mol,平衡时气体总物质的量为2+2x=2.5mol,则n(平衡时气体)：n(初始气体)=2.5mol：2mol=5：4；平衡时 p(CH4)=p(CO2)=，p(CO)=p(H2)=，所以，故答案为：5：4；177.8； 【小问4详解】 ①由图可知，CO2在阴极得电子，发生还原反应，固体电解质传导O2-，据此写出电极反应； ②设生成的乙烯和乙烷分别为3体积和1体积，根据阿伏加德罗定律，同温同压下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，再根据得失电子守恒，得到发生的总反应为8CH4+7CO2=3C2H4+C2H6+7H2O+7CO，则消耗的CH4和CO2的体积比为8：7，故答案为：8：7。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省常州市联盟学校2023—2024学年高三上学期12月学情调研 化学试题 考试时间：75分钟 本试卷共2大题 满分100分 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56 Mo 96 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。每题只有一个选项最符合题意。 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. 华为新上市的mate60 pro手机引发关注，其CPU基础材料是SiO2 B. 三星堆黄金面具出土时光亮且薄如纸，说明金不活泼和有很好的延展性 C. 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 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. 下列化学用语表示正确的是 A. 质量数为78、中子数为44的Se原子：Se B. 氨基的电子式： C. 基态O原子的轨道表示式为： D. SO2的VSEPR模型： 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，完成下面小题： 含氯化合物在生产生活中应用广泛。舍勒发现将软锰矿和浓盐酸混合加热可产生氯气，该方法仍是当今实验室制备氯气的主要方法之一，工业上以NaCl为原料可制得Cl2、Cl2O、HClO、和等。在催化剂CuCl2作用下，通过氧气直接氧化氯化氢制备氯气。该反应为可逆反应，热化学方程式为 。 5. 下列有关说法正确的是 A. HCl与NaCl的晶体类型相同 B. 与中的夹角都为 C. Cl2O与HClO都是由极性键构成的非极性分子 D. 如图所示，CuCl2经过一系列反应生成的铜的一种氧化物晶胞结构，其中O原子的配位数为4 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 溶液用作去氯剂： B. 电解饱和溶液的阴极反应： C. D. 实验室制氯气： 7. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A. 有强氧化性，可用于水体消毒 B. 能溶于水，可用于工业制盐酸 C. 溶液显酸性，可用作漂白剂 D. 受热易分解，可用作氮肥 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Ksp 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，Ksp(BaCO3)<Ksp(BaSO4) B 比较CuSO4和KMnO4的催化效果 向等体积等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4溶液和KMnO4溶液，CuSO4溶液产生气泡速率快 CuSO4催化H2O2溶液分解效果更好 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，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. 碳纳米管有良好导电性能，且能高效吸附气体 D. 理论上消耗标况下2.24LO2，可生成葡萄糖内酯0.2mol 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. 草酸二甲酯[(COOCH3)2]催化加氢制乙二醇的反应体系中，发生的主要反应为 反应I：(COOCH3)2(g)+2H2(g)CH3OOCCH2OH(g)+CH3OH(g) ΔH1<0 反应Ⅱ：(COOCH3)2(g)+4H2(g)HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g) ΔH2<0 压强一定的条件下，将(COOCH3)2、H2按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管，测得(COOCH3)2的转化率及CH3OOCCH2OH、HOCH2CH2OH的选择性[×100%]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 曲线B表示HOCH2CH2OH的选择性随温度变化 B. 190~198°C范围内，温度升高，(COOCH3)2的平衡转化率增大 C. 190~198°C范围内，温度升高，逐渐减小 D. 192°C时，其他条件一定，加快气体的流速可以提高(COOCH3)2转化率 第Ⅱ卷 非选择题(共61分) 二、非选择题：本题共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. 催化重整对温室气体的减排具有重要意义，其反应：，回答下列问题： （1）已知相关物质的燃烧热()： 物质 燃烧热 则催化重整反应的___________。 （2）其他条件相同，在不同催化剂(A、B)作用下，反应CH4(g) + CO2(g)2CO(g) + 2H2(g)，进行相同时间后，的产率随反应温度的变化如图所示： ① 在催化剂A、B作用下，它们正、逆反应活化能差值分别用表示，则___________(填“>”“<”或“=”，下同)。 ② y点对应的___________z点对应的。 （3）将原料按初始组成充入密闭容器中，保持体系压强为发生反应。达到平衡时，体积分数与温度的关系如图所示： ① 若A、B、C三点表示不同温度和压强下达到平衡时的体积分数，则___________点对应的平衡常数最小，理由是___________。 ② 下，n(平衡时气体)：n(初始气体) =___________。该温度下，此反应的平衡常数___________ (以分压表示，分压=总压强×气体成分的物质的量分数。保留1位小数)。 （4）和都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示： ①阴极的电极反应式为___________。 ②若生成的乙烯和乙烷的体积比为，则消耗的和的体积比为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $