精品解析：北京市房山区2023-2024学年高三上学期期末检测化学试题

房山区2023-2024学年度第一学期期末检测试卷 高三化学 本试卷共10页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回，试卷自行保存。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Al 27 Ag 108 第一部分(选择题，共42分) 每小题只有一个选项符合题意。共14个小题，每小题3分，共42分。 1. 合理使用食品添加剂可以防止食品变质，改善或丰富食物的色、香、味等。下表列出了某些食品添加剂，其中物质分类不正确的是 选项 A B C D 食品添加剂 抗结剂 防腐剂 调味剂 膨松剂 主要成分 二氧化硅 对羟基苯甲酸丙酯 醋酸 碳酸氢钠 物质分类 氧化物 烃 酸 盐 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．二氧化硅为含有氧、硅两种元素的化合物，属于氧化物，A正确； B．只由碳氢两种元素组成的有机化合物叫作烃；对羟基苯甲酸丙酯中含有氧元素，不是烃，B错误； C．醋酸为有机酸，C正确； D．盐是由金属阳离子或铵根离子和酸根离子构成的化合物，碳酸氢钠为盐，D正确； 故选B。 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 基态的价电子轨道表示式为： B. 的电子式： C. 分子的VSEPR模型： D. 的结构示意图： 【答案】A 【解析】 【详解】A．的价电子排布式为3d6，轨道表示式为：，A正确； B．N原子应满足8电子稳定结构，电子式为：，B错误； C．氨气中心原子是氮原子，价层电子对是4对，杂化方式是sp3杂化，VSEPR模型是四面体形，C错误； D．K为19号元素，K+结构示意图为，D错误； 故选A。 3. 物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是 A. 小苏打受热易分解，可用于治疗胃酸过多 B. 氧化钙易吸水，可用作干燥剂 C. 维生素C具有还原性，可用作食品抗氧化剂 D. 过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气，可作潜水艇中的供氧剂 【答案】A 【解析】 【详解】A．小苏打显碱性，可用于治疗胃酸过多，A错误； B．氧化钙易吸水，并与水反应生成氢氧化钙，可吸收气体中或密闭环境中的水分，所以可用作干燥剂，B正确； C．食品中含有的Fe2+等易被空气中的氧气氧化，维生素C具有还原性，且对人体无害，可用作食品抗氧化剂，C正确； D．过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气，同时可吸收人体呼出的二氧化碳和水蒸气，可作潜水艇中的供氧剂，D正确； 故选A。 4. 能证明Na2SO3溶液中存在SO＋H2O⇌HSO＋OH－水解平衡事实的是(　 　) A. 滴入酚酞溶液变红，再加入H2SO4溶液后红色褪去 B. 滴入酚酞溶液变红，再加入氯水后红色褪去 C. 滴入酚酞溶液变红，再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去 D. 滴入酚酞溶液变红，再加入NaHSO4溶液后红色褪去 【答案】C 【解析】 【详解】A．滴入酚酞试液变红，说明亚硫酸钠溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，溶液呈碱性，酚酞在pH大于8时，呈红色，加入硫酸溶液后，溶液褪色，溶液可能呈酸性越可能呈碱性，若为酸性，不能说明平衡移动，故A错误； B．滴入酚酞试液变红，说明溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，氯水具有强氧化性，具有漂白性，再加入氯水后溶液褪色，不能说明存在水解平衡，故B错误； C．滴入酚酞试液变红，说明溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，再加入氯化钡溶液后，钡离子和亚硫酸根离子反应而和亚硫酸氢根离子不反应，钡离子和亚硫酸根离子反应生成亚硫酸钡沉淀，且溶液红色褪去，所以说明存在水解平衡，故C正确； D．滴入酚酞试液变红，说明亚硫酸钠溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，溶液呈碱性，酚酞在pH大于8时，呈红色，加入NaHSO4溶液后，溶液褪色，溶液可能呈酸性越可能呈碱性，若为酸性，不能说明平衡移动，故D错误； 故选C。 5. 下列实验的颜色变化中，与氧化还原无关的是 A. 将2~3滴饱和溶液滴入到沸腾的蒸馏水中，液体变成红褐色 B. 将氯气通入溶液中，充分反应后加入，振荡静置，溶液分层，下层呈紫色 C. 将气体通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液紫色褪去 D. 将铁粉加入到溶液中，溶液颜色由黄色变为浅绿色 【答案】A 【解析】 【详解】A．液体变成红褐色是因为发生水解反应生成了胶体，该过程中无元素化合价变化，与氧化还原反应无关，A符合题意； B．将氯气通入溶液中，发生氧化还原反应：，B不符合题意； C．酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，具有还原性，二者发生氧化还原反应，被还原为，被氧化为，C不符合题意； D．将铁粉加入到溶液中，发生氧化还原反应：，D不符合题意； 故选A。 6. 水是生命之源，下列改善水质的相关事实与方程式不相符的是 A. 用溶液除去废水中的： B. 用食醋处理水垢中的： C 用明矾净化水： D. 用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙： 【答案】B 【解析】 【详解】A．硫离子与汞离子的反应生成硫化汞沉淀，反应的离子方程式为Hg2++S2-=HgS↓，故A正确； B．用醋酸溶液处理水垢中的氢氧化镁生成醋酸镁和水，醋酸是弱酸不可拆，离子方程式为：Mg(OH)2+2CH3COOH═Mg2++2H2O+2CH3COO-，故B错误； C．明矾净化水原理的离子方程式为：，故C正确； D．碳酸钠处理水垢原理是将微溶的硫酸钙转化为难溶的碳酸钙，离子方程式为：，故D正确； 故选：B。 7. 设为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 A. 钠分别完全转化为和时转移的电子数相同 B. 标准状况下，和的混合气体中所含分子数约为 C. 相同物质的量浓度的溶液和中的相同 D. 一定条件下，与反应生成的分子数为 【答案】A 【解析】 【详解】A．2.3g钠分别转化为氧化钠和过氧化钠，钠的化合价都从0价转化为+1价，都是失去0.1mol电子，A正确； B．标况下，11.2L氧气和氮气的混合气体的物质的量为0.5mol，含分子数为0.5NA，B错误； C．NH4Cl为强电解质，完全电离，一水合氨为弱电解质，少部分电离，则浓度相同的两种溶液，氯化铵中铵根离子浓度更大，C错误； D．氮气和氢气反应生成氨气为可逆反应，1mol氮气与3mol氢气无法完全反应生成2mol氨气，D错误； 故答案选A。 8. 兴趣小组按如下装置进行含硫物质的转化研究(夹持装置已略去，气密性已检验)，将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管，关闭活塞。Ⅰ中试管内发生的反应是：，下列说法正确的是 A. Ⅰ中试管内的反应，体现了的氧化性 B. Ⅱ中试管内品红溶液褪色，体现了的酸性 C. Ⅲ中试管内中出现浑浊，反应过程中发生了化学键的断裂 D. Ⅳ中红色褪去体现了的还原性 【答案】C 【解析】 【分析】Ⅰ中试管内发生的反应是：，二氧化硫进入Ⅱ中使品红溶液褪色，二氧化硫进入Ⅲ中与硫化钠反应生成S沉淀，二氧化硫进入Ⅳ中与氢氧化钠反应使溶液碱性减弱，酚酞褪色，据此分析。 【详解】A．Ⅰ中试管内发生的反应是：，氢元素化合价不变， 不体现氧化性，A错误； B．Ⅱ中品红溶液褪色，体现二氧化硫的漂白性，B错误； C．Ⅲ中试管内中出现浑浊，发生反应，反应过程中发生了化学键的断裂，C正确； D．由分析可知，二氧化硫进入Ⅳ中与氢氧化钠反应使溶液碱性减弱，酚酞褪色，体现二氧化硫的酸性，D错误； 故选C。 9. 完成下图所示实验，装置或试剂不正确的是 实验室制 探究影响化学反应速率的因素 A B 检验溴乙烷发生消去反应的产物—乙烯 证明酸性强弱： 盐酸>碳酸>硅酸 C D A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．实验室制Cl2用MnO2和浓盐酸在加热条件下反应，装置中包含分液漏斗（盛浓盐酸）、圆底烧瓶和加热装置，试剂和装置均正确，A正确。 B．探究影响化学反应速率的因素，通过改变盐酸浓度（0.5mol/L和3mol/L），其他条件（铁片表面积、体积）相同，符合控制变量法，试剂和装置正确，B正确； C．溴乙烷消去反应生成乙烯，产物中混有易挥发的乙醇，乙醇能使酸性高锰酸钾褪色，用水吸收乙醇后再检验乙烯，装置合理，C正确； D．证明酸性：盐酸>碳酸>硅酸时，盐酸与Na2CO3反应生成的CO2中混有挥发的HCl，HCl也能与Na2SiO3反应生成硅酸沉淀，干扰碳酸与硅酸的比较，缺少除HCl的装置，试剂或装置不正确，D错误； 故选D。 10. 聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料，其合成路线如下： 下列说法不正确的是 A. 聚乳酸的重复单元中有两种官能团 B. 合成聚乳酸的反应是缩聚反应 C. 乳酸与足量的反应生成 D. 聚乳酸中存在手性碳原子 【答案】A 【解析】 【详解】A．由聚乳酸的结构可知，重复单元中官能团是酯基，只有一种，A错误； B．乳酸聚合生成大分子聚乳酸，同时脱下n-1个水，属于缩聚反应，B正确； C．乳酸中能与金属钠反应的官能团是羟基和羧基，每个聚乳酸分子中只有链端由1个羟基和1个羧基，因此1mol乳酸应与2molNa反应，生成1mol氢气，C正确； D．聚乳酸分子中箭头所指的C（）连有4个不同的基团，是手性碳，D正确； 故选A。 11. DMC被广泛应用与生产聚酯、合成医药及农药。科研人员提出催化合成DMC需经历三步反应，示意图如下： 下列说法正确的是 A. ①、②、③中均有的断裂 B. 生成DMC总反应为： C. 该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 D. DMC与过量溶液反应生成和甲醇 【答案】D 【解析】 【详解】A．①中甲醇中的O—H断裂生成水和-OCH3；②中二氧化碳和-OCH3生成-OCOOCH3，不存在O—H的断裂；③中甲醇和-OCOOCH3生成DMC和-OH，存在C-O键断裂，故A错误； B．由流程可知，总反应为甲醇、二氧化碳在催化作用下生成水和DMC，故除生成DMC外还生成水，故B错误； C．催化剂改变化学反应速率，但是不改变平衡移动，不能提高反应物的平衡转化率，故C错误； D．DMC中含有酯基，可以与氢氧化钠发生碱性水解生成和甲醇，故D正确； 故选D。 12. 从光盘中提取(其他金属忽略不计)的一种工艺流程如图，下列说法不正确的是 已知：溶液在受热或酸性条件下易分解 A. “氧化”过程若在加强热和强酸性条件下进行，可提高氧化速率 B. “氧化”过程还生成，则可能的化学反应为： C. “操作Ⅰ”过滤 D. “还原”过程中转化为无害气体，则理论上消耗可提取 【答案】A 【解析】 【分析】回收一种光盘金属层中的少量Ag，由流程可知，氧化时发生，过滤分离出氯化银、可能含有银，再加 10%的氨水溶解AgCl，发生，过滤分离出的滤渣为Ag，对过滤得到的滤液用在碱性条件下能还原得到Ag。 【详解】A．由分析可知，氧化剂为次氯酸钠，在强酸条件下并加热，可使次氯酸分解，导致氧化速率降低，A错误； B．由分析可知，次氯酸钠溶液与Ag反应的产物为氯化银、氢氧化钠和氧气，发生反应的化学方程式为，B正确； C．由分析可知，“操作Ⅰ”为过滤操作，C正确； D．还原过程中发生反应：，理论上消耗1mol可提取Ag：D正确； 故选A。 13. 实验测得浓度均为的溶液和溶液的随温度的变化情况如图所示。下列说法不正确的是 A. 溶液呈碱性的原因是： B. 升高温度，溶液中减小，增大，减小 C. 后，溶液的随温度的升高而增大的原因可能是由于的挥发 D. 该溶液中： 【答案】B 【解析】 【详解】A．是强碱弱酸盐，溶液呈碱性的原因是醋酸根离子水解生成氢氧根离子：，A正确； B．升高温度，使水解平衡正向移动，溶液中增大，据图可知，升温时溶液的pH减小，说明溶液中增大，故B错误； C．升高温度，促进电离，溶液中增大，后，减小，说明醋酸的浓度降低，的挥发会导致降低，故C正确； D．根据物料守恒，在溶液中存在：，D正确； 答案选B。 14. 某化学小组利用手持技术探究铁钉在4种溶液中的吸氧腐蚀，下表为得到的相关实验数据。 实验装置 编号 浸泡液 氧气体积分数随时间的变化 ① 5 ② 5 ③ 7 ④ 7 下列说法不正确的是 A. 铁钉吸氧腐蚀的负极反应为 B. 由实验可知，、能加快铁的吸氧腐蚀速率 C. 曲线先陡后平可能是由于生成的氢氧化物增加，阻碍了反应继续进行 D. 由实验可知，水解产生的能减少难溶氢氧化物的生成，酸性越强吸氧腐蚀的速率越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题给已知信息知，铁钉吸氧腐蚀的负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故A正确； B．根据②和④可以看出能加快铁的吸氧腐蚀速率，根据①和②可以看出氯离子能加快铁的吸氧腐蚀速率，故B正确； C．一方面是由于氧气体积分数降低后使腐蚀速率变慢,另一方面也可能是于溶液碱性增强促进氢氧化物的生成,氢氧化物覆盖在铁钉表面阻碍反应继续进行,故C正确。 D．由实验可知，水解使溶液显酸性，①②溶液显酸性，③④溶液显中性，酸性溶液可以加快吸氧腐蚀速率，但在强酸性溶液中，钢铁发生析氢腐蚀，故D错误； 故选D。 第二部分(非选择题，共58分) 15. 将钴酞菁和三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳催化剂。回答下列问题： （1）碳的几种单质如图1所示。 ①几种碳的单质中属于共价晶体的是________。 ②间的作用力是______。 ③基态碳原子价层电子排布式为_________。 （2）钴酞菁的分子结构如图2所示。 ①比较C原子和N原子的电负性大小，并从原子结构的角度说明理由________。 ②钴酞菁分子中能形成配位键的原因是________。 （3）气态通常以二聚体的形式存在，其空间结构如图3所示。结构属立方晶系，晶胞如图4所示。 ①二聚体中的轨道杂化类型为________。 ②的熔点为1090℃，远高于的熔点192℃，原因是_________。 ③晶体距离最近的阳离子有____个。 ④的晶胞形状为正方体，边长为，该晶体密度为_____。(列出计算式，阿伏加德罗常数用表示，) 【答案】（1） ①. 金刚石 ②. 范德华力或分子间作用力 ③. （2） ①. 理由：C和N电子层数相同，核电荷数，原子半径，核对外层电子的吸引力，电负性 ②. 可提供空轨道，N可提供孤电子对 （3） ①. ②. 为离子晶体，为分子晶体，离子键强度远大于范德华力 ③. 2 ④. 【解析】 【小问1详解】 其中金刚石属于原子晶体，石墨属于混合型晶体，C60属于分子晶体，碳纳米管不属于原子晶体；C60间的作用力是范德华力；碳的价电子排布式为2s22p2。 【小问2详解】 C和N电子层数相同，核电荷数C<N，原子半径C>N，核对外层电子的吸引力C<N，电负性C<N。 Co可提供空轨道，N可提供孤电子对； 【小问3详解】 由Al2Cl6的空间结构结合相关元素的原子结构可知，Al原子价层电子对数是4，其与其周围的4个氯原子形成四面体结构，因此，二聚体中A1的轨道杂化类型为sp3； AlF3的熔点为1090℃，远高于AlCl3的192℃，AlF3为离子晶体，AlCl3为分子晶体，离子键强度远大于范德华力； AlF3的晶胞结构可知，其中含灰色球在棱心，均摊下来为3个，白球在顶点，均摊下来为1个，则灰色的球为F-，距最近且等距的Al3+有2个，配位数为2； 边长为a nm，晶胞的质量：为则其晶体密度为 16. 的转化有助于实现碳循环和碳减排。 （1）工业用和在一定条件下分两步反应生产尿素，其能量变化示意图如下： 合成尿素总反应的热化学方程式是___________。 （2）近年科学家提出“绿色自由”构想。与在300℃、的条件下可生成甲醇，不同温度下，在恒容密闭容器中充入和，相同时间内测得的转化率随温度的变化如图所示： ①阶段温度升高的转化率下降，该反应的_____0(填“”或“”)，理由是_______。 ②计算温度为时a点的平衡常数为_______。 （3）利用电催化可将同时转化为多种有机燃料，其原理如图所示。 ①铜电极上产生的电极反应式为_______。 ②若铜电极上只生成，则有____通过质子交换膜。 ③在实际生产中当过低时，有机燃料产率降低，可能的原因是________。 【答案】（1） （2） ①. ②. 时刻达到平衡后，其他条件不变，温度升高转化率降低，说明平衡逆向移动，该反应为放热反应。 ③. 800 （3） ①. ②. 1.6 ③. 增大，在铜电极发生 【解析】 【小问1详解】 合成尿素的总反应为，它可由图中的两步反应加和得到，根据盖斯定律，该反应的，则合成尿素的热化学方程式： ； 【小问2详解】 ①由图知，时刻达到平衡，阶段温度升高而的转化率下降，说明其他条件不变时，温度升高使平衡逆向移动，则该反应为放热反应，反应的0； ②温度为时，a点的的转化率为80%，可列出三段式： 则反应的平衡常数； 【小问3详解】 ①通入的在铜电极上发生还原反应可产生，在这个过程中，碳元素由+4价降低至-1价，该电解质溶液显酸性，则对应的电极反应式为； ②通入的在铜电极上发生还原反应可产生，在这个过程中，碳元素由+4价降低至-4价，则，当铜电极上生成时，，电路中转移的，则电解质溶液中有通过质子交换膜； ③在实际生产中，过低时有机燃料产率降低，可能的原因是过低时，电解质溶液中的增大，在铜电极发生：。 17. 氯氮平是治疗精神类疾病的一种药物，下图为合成药物氯氮平的一种路线。 已知： （1）B的含氧官能团名称是________。 （2）的反应方程式是________。 （3）试剂a的分子式为，则其结构简式为_________。 （4）F分子中核磁共振氢谱只有一组峰，则的反应方程式为___________。 （5）I的结构简式是___________。 （6）化合物J成环得到氯氮平的过程先后发生了加成反应和______反应。 （7）的同分异构体有多种，写出满足下列条件的同分异构体的结构简式______。 ①该芳香化合物可发生水解，水解产物可发生银镜反应 ②苯环上有两个取代基，其中一个为 ③苯环上的一氯取代物有两种 （8）已知易被氧化，甲基可使苯环邻位上的H活化，羧基可使苯环的间位上的H活化。写出由合成的中间产物结构简式_____、_____。 【答案】（1）羧基 （2） （3） （4） （5） （6）消去 （7） （8） ①. ②. 【解析】 【分析】B和甲醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成C()；E的分子式为C2H4，则E为乙烯(CH2=CH2)，乙烯在一定条件下被O2氧化生成F()，F与NH3发生题给信息的反应生成G，G与CH3NH2发生取代反应生成H，D与H再发生题给信息的反应生成I()，I中硝基被还原为氨基生成J，最后J成环过程先加成后消去得到氯氮平，据此解题。 【小问1详解】 B中含羧基、氨基，其中含氧官能团名称是羧基； 【小问2详解】 B和甲醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成C()，则B→C的反应方程式是：； 【小问3详解】 C()与试剂a反应生成D()，结合试剂a的分子式(C6H3Cl2NO2)可知其结构简式为； 【小问4详解】 F分子中核磁共振氢谱只有一组峰，即F分子只有一种等效氢，F结构简式为：，则F→G的反应方程式为：； 【小问5详解】 D与H发生题给信息的反应()生成I，则I的结构简式为：； 【小问6详解】 化合物J成环得到氯氮平的过程涉及两步反应，其反应类型依次为加成反应和消去反应； 【小问7详解】 ①该芳香化合物可发生水解，水解产物可发生银镜反应，则该同分异构体中含苯环，且为甲酸酯，其水解产物有HCOOH或甲酸盐，含醛基可发生银镜反应； ②苯环上有两个取代基，其中一个为−NH2，则另一个取代基为HCOOCH2−； ③苯环上的一氯取代物有两种，则苯环上只有两种等效氢，即两个取代基在对位； 综合以上信息可知符合条件的同分异构体的结构简式为：； 【小问8详解】 因为−NH2易被氧化，甲基可使苯环邻位上的H活化，羧基可使苯环的间位上的H活化，则以甲苯为原料合成时，甲苯应先硝化生成2-硝基甲苯()，再氧化甲基生成，最后还原硝基得到，则中间产物结构简式分别为：、。 18. 某钒渣主要成分为(含有少量、)，以其为原料生产的工艺如下图： 已知： i．钒酸()是强酸，(偏钒酸铵)难溶于水；价钒在溶液中的主要存在形式与溶液的关系如表所示。 4~6 6~8 8~10 10~12 主要离子 ii．室温下，，。 iii．在溶液时开始沉淀，溶液时沉淀完全。 请回答以下问题： （1）“酸浸”前需将块状固体粉碎，其目的是_______；焙烧过程中生成的化学方程式为___________。 （2）已知难溶于水，可溶于盐酸。若“酸浸”时溶液的，则溶于盐酸的离子方程式为________。 （3）“转沉”时，发生反应，该反应的平衡常数________(用含m、n的代数式表示)。 （4）“沉钒2”的沉钒率随温度的变化如图所示，温度高于80℃沉钒率下降的原因是_________。 （5）产品纯度测定：将产品溶于足量稀硫酸配成溶液。取该溶液于锥形瓶中，用标准溶液进行滴定，经过三次滴定，达到滴定终点时平均消耗标准溶液的体积为。 ①完成下列滴定过程的离子方程式：____________。 ②产品的纯度为_________(用质量分数表示，)。 【答案】（1） ①. 增大固体反应物与酸的接触面积，加快酸浸的速率 ②. （2） （3） （4）高于80℃时水解程度增大，减小 （5） ①. ②. 【解析】 【分析】由题给流程可知，废钒渣中加CaO在空气中焙烧时，V2O3与CaO、空气中的氧气反应转化为，Al2O3与CaO反应转化为；向焙烧后的固体中加入盐酸，pH=5时将转化为，转化为沉淀，过滤得到含有的滤渣1和含有的滤液；向滤液中加入石灰乳，将转化为沉淀，过滤得到滤液1和；向中加入碳酸铵溶液，将转化为，过滤得到含有的滤渣2和含有的滤液；向滤液中加入氯化铁固体，将转化为沉淀，过滤得到滤液2和；灼烧脱氨制得。 【小问1详解】 酸浸前将块状固体粉碎,可以增大反应物的接触面积,加快酸浸速率,使酸浸更加充分；由分析可知，V2O3与CaO、空气中焙烧反应转化为，反应的化学方程式为：。 【小问2详解】 )由表格信息可知，溶液 pH为5时，钒元素在溶液中以形式存在，则与盐酸反应生成和，反应的离子方程式为：。 【小问3详解】 由方程式可知，反应的平衡常数。 【小问4详解】 氯化铵是强酸弱碱盐，铵根离子在溶液中的水解反应是吸热反应，当温度高于80℃时，水解平衡向正反应方向移动，溶液中铵根离子浓度减小导致沉钒率下降。 【小问5详解】 由题知，离子方程中，V元素的化合价从+5降低到+4，草酸为还原剂，C元素化合价从+3价升高到+4，按得失电子守恒、元素质量守恒，可得；产品纯度测定时发生的反应为：，可得关系式：，已知mg产品溶于足量稀硫酸配成溶液，取该溶液，消耗，则产品的纯度为：。 19. 某学习小组对与反应进行了研究。 （1）铜与稀硝酸反应的离子方程式为___________。 （2）利用如图装置完成与制取氮氧化物的反应。实验过程中可观察到装置B中液面上方为无色气体，C中液面上方为红棕色气体。 ①为排尽整套装置内的空气，先打开弹簧夹，通入_______(填化学式)，一段时间后关闭弹簧夹。 ②C中液面上方为红棕色气体，其原因是________(用化学方程式表示)。 （3）学习小组在做铜与硝酸反应的实验时观察到了以下现象：实验Ⅰ中蓝色溶液A遇铜片立即产生气泡，而相同条件下实验Ⅱ中硝酸遇铜片短时间内无明显变化，一段时间后才有少量气泡产生。实验操作如下： 实验Ⅰ： 实验Ⅱ： 分析蓝色溶液A的成分后，学习小组探究蓝色溶液A与铜片能够立即发生反应的原因。 ①假设1：___________(填化学式)对该反应有催化作用 实验验证：向硝酸中加入少量硝酸铜固体，溶液呈蓝色，放入铜片，无明显变化。 结论：假设1不成立。 ②假设2：对该反应有催化作用。 向A中鼓入数分钟得溶液C，相同条件下，铜片与A、C溶液的反应速率：______(填“”“”“”)。实验证明假设2成立。 ③经检验，蓝色溶液A中还含有少量亚硝酸。 设计实验证明也对该反应有催化作用。操作和预期的现象是：___________。向含有铜片的溶液B中___________。 实验总结：和对铜与硝酸的反应都有催化作用。 （4）请推测与浓硝酸反应中和参与的可能的催化过程： ① ②___________。 【答案】（1） （2） ①. (或、稀有气体) ②. （3） ①. ②. ③. 加入少量(或) ④. 立即产生气泡 （4） 【解析】 【小问1详解】 铜与稀硝酸反应生成硝酸铜，水和一氧化氮： 【小问2详解】 ①为了排除装置内的空气，需要通入不与产生气体反应的气体，可通入N2、CO2、稀有气体等，故答案为：N2、CO2、稀有气体等。 ②根据装置B中为无色气体，可知通入C中的气体为NO，装置C中液面上为红棕色气体，可知NO和浓硝酸反应生成了NO2，所以方程式为，故答案为：。 【小问3详解】 ①由验证性实验加少量硝酸铜固体可得，该假设是探究Cu(NO3)2对该反应有催化作用，故答案为：Cu(NO3)2。 ②向A中鼓入N2数分钟，使得溶液中NO2的浓度下降，得溶液C，当时，实验能够证明假设2成立。故答案为：>。 ③欲设计实验证明HNO2也对该反应有催化作用，只需证明往含有铜片的B溶液中加入少量的固体NaNO2（HNO2）比没加的速率快就行。故答案为：加入少量的固体NaNO2（HNO2）；B中铜片上立即生成气泡。 【小问4详解】 请推测Cu与浓硝酸反应中NO2和HNO2参与的可能的催化过程： ① ② 【点睛】该道题是探究类的实验题，做这类题时，需把握好上下文，遇到不会的，看前面和后面的信息，综合分析，特别是猜想，可以参考其他的猜想，也可以根据后面的实验过程总结猜想。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 房山区2023-2024学年度第一学期期末检测试卷 高三化学 本试卷共10页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回，试卷自行保存。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Al 27 Ag 108 第一部分(选择题，共42分) 每小题只有一个选项符合题意。共14个小题，每小题3分，共42分。 1. 合理使用食品添加剂可以防止食品变质，改善或丰富食物的色、香、味等。下表列出了某些食品添加剂，其中物质分类不正确的是 选项 A B C D 食品添加剂 抗结剂 防腐剂 调味剂 膨松剂 主要成分 二氧化硅 对羟基苯甲酸丙酯 醋酸 碳酸氢钠 物质分类 氧化物 烃 酸 盐 A. A B. B C. C D. D 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 基态的价电子轨道表示式为： B. 的电子式： C. 分子的VSEPR模型： D. 的结构示意图： 3. 物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是 A. 小苏打受热易分解，可用于治疗胃酸过多 B. 氧化钙易吸水，可用作干燥剂 C. 维生素C具有还原性，可用作食品抗氧化剂 D. 过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气，可作潜水艇中的供氧剂 4. 能证明Na2SO3溶液中存在SO＋H2O⇌HSO＋OH－水解平衡事实的是(　 　) A. 滴入酚酞溶液变红，再加入H2SO4溶液后红色褪去 B. 滴入酚酞溶液变红，再加入氯水后红色褪去 C. 滴入酚酞溶液变红，再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去 D. 滴入酚酞溶液变红，再加入NaHSO4溶液后红色褪去 5. 下列实验的颜色变化中，与氧化还原无关的是 A. 将2~3滴饱和溶液滴入到沸腾的蒸馏水中，液体变成红褐色 B. 将氯气通入溶液中，充分反应后加入，振荡静置，溶液分层，下层呈紫色 C. 将气体通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液紫色褪去 D. 将铁粉加入到溶液中，溶液颜色由黄色变为浅绿色 6. 水是生命之源，下列改善水质的相关事实与方程式不相符的是 A. 用溶液除去废水中的： B. 用食醋处理水垢中的： C. 用明矾净化水： D. 用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙： 7. 设为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 A. 钠分别完全转化为和时转移电子数相同 B. 标准状况下，和的混合气体中所含分子数约为 C. 相同物质的量浓度的溶液和中的相同 D. 一定条件下，与反应生成的分子数为 8. 兴趣小组按如下装置进行含硫物质的转化研究(夹持装置已略去，气密性已检验)，将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管，关闭活塞。Ⅰ中试管内发生的反应是：，下列说法正确的是 A. Ⅰ中试管内的反应，体现了的氧化性 B. Ⅱ中试管内品红溶液褪色，体现了酸性 C. Ⅲ中试管内中出现浑浊，反应过程中发生了化学键的断裂 D. Ⅳ中红色褪去体现了的还原性 9. 完成下图所示实验，装置或试剂不正确的是 实验室制 探究影响化学反应速率的因素 A B 检验溴乙烷发生消去反应的产物—乙烯 证明酸性强弱： 盐酸>碳酸>硅酸 C D A. A B. B C. C D. D 10. 聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料，其合成路线如下： 下列说法不正确的是 A. 聚乳酸的重复单元中有两种官能团 B. 合成聚乳酸的反应是缩聚反应 C. 乳酸与足量的反应生成 D. 聚乳酸中存在手性碳原子 11. DMC被广泛应用与生产聚酯、合成医药及农药。科研人员提出催化合成DMC需经历三步反应，示意图如下： 下列说法正确的是 A. ①、②、③中均有的断裂 B. 生成DMC总反应为： C. 该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 D. DMC与过量溶液反应生成和甲醇 12. 从光盘中提取(其他金属忽略不计)的一种工艺流程如图，下列说法不正确的是 已知：溶液在受热或酸性条件下易分解 A. “氧化”过程若在加强热和强酸性条件下进行，可提高氧化速率 B. “氧化”过程还生成，则可能的化学反应为： C. “操作Ⅰ”是过滤 D. “还原”过程中转化为无害气体，则理论上消耗可提取 13. 实验测得浓度均为的溶液和溶液的随温度的变化情况如图所示。下列说法不正确的是 A. 溶液呈碱性的原因是： B 升高温度，溶液中减小，增大，减小 C. 后，溶液的随温度的升高而增大的原因可能是由于的挥发 D. 该溶液中： 14. 某化学小组利用手持技术探究铁钉在4种溶液中的吸氧腐蚀，下表为得到的相关实验数据。 实验装置 编号 浸泡液 氧气体积分数随时间的变化 ① 5 ② 5 ③ 7 ④ 7 下列说法不正确的是 A. 铁钉吸氧腐蚀的负极反应为 B. 由实验可知，、能加快铁的吸氧腐蚀速率 C. 曲线先陡后平可能是由于生成的氢氧化物增加，阻碍了反应继续进行 D. 由实验可知，水解产生的能减少难溶氢氧化物的生成，酸性越强吸氧腐蚀的速率越大 第二部分(非选择题，共58分) 15. 将钴酞菁和三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题： （1）碳的几种单质如图1所示。 ①几种碳的单质中属于共价晶体的是________。 ②间的作用力是______。 ③基态碳原子价层电子排布式为_________。 （2）钴酞菁的分子结构如图2所示。 ①比较C原子和N原子的电负性大小，并从原子结构的角度说明理由________。 ②钴酞菁分子中能形成配位键的原因是________。 （3）气态通常以二聚体的形式存在，其空间结构如图3所示。结构属立方晶系，晶胞如图4所示。 ①二聚体中的轨道杂化类型为________。 ②的熔点为1090℃，远高于的熔点192℃，原因是_________。 ③晶体距离最近的阳离子有____个。 ④的晶胞形状为正方体，边长为，该晶体密度为_____。(列出计算式，阿伏加德罗常数用表示，) 16. 的转化有助于实现碳循环和碳减排。 （1）工业用和在一定条件下分两步反应生产尿素，其能量变化示意图如下： 合成尿素总反应的热化学方程式是___________。 （2）近年科学家提出“绿色自由”构想。与在300℃、的条件下可生成甲醇，不同温度下，在恒容密闭容器中充入和，相同时间内测得的转化率随温度的变化如图所示： ①阶段温度升高的转化率下降，该反应的_____0(填“”或“”)，理由是_______。 ②计算温度为时a点的平衡常数为_______。 （3）利用电催化可将同时转化为多种有机燃料，其原理如图所示。 ①铜电极上产生的电极反应式为_______。 ②若铜电极上只生成，则有____通过质子交换膜。 ③在实际生产中当过低时，有机燃料产率降低，可能的原因是________。 17. 氯氮平是治疗精神类疾病的一种药物，下图为合成药物氯氮平的一种路线。 已知： （1）B的含氧官能团名称是________。 （2）反应方程式是________。 （3）试剂a的分子式为，则其结构简式为_________。 （4）F分子中核磁共振氢谱只有一组峰，则的反应方程式为___________。 （5）I的结构简式是___________。 （6）化合物J成环得到氯氮平的过程先后发生了加成反应和______反应。 （7）的同分异构体有多种，写出满足下列条件的同分异构体的结构简式______。 ①该芳香化合物可发生水解，水解产物可发生银镜反应 ②苯环上有两个取代基，其中一个为 ③苯环上的一氯取代物有两种 （8）已知易被氧化，甲基可使苯环邻位上的H活化，羧基可使苯环的间位上的H活化。写出由合成的中间产物结构简式_____、_____。 18. 某钒渣主要成分为(含有少量、)，以其为原料生产的工艺如下图： 已知： i．钒酸()是强酸，(偏钒酸铵)难溶于水；价钒在溶液中的主要存在形式与溶液的关系如表所示。 4~6 6~8 8~10 10~12 主要离子 ii．室温下，，。 iii．在溶液时开始沉淀，溶液时沉淀完全。 请回答以下问题： （1）“酸浸”前需将块状固体粉碎，其目的是_______；焙烧过程中生成的化学方程式为___________。 （2）已知难溶于水，可溶于盐酸。若“酸浸”时溶液的，则溶于盐酸的离子方程式为________。 （3）“转沉”时，发生反应，该反应的平衡常数________(用含m、n的代数式表示)。 （4）“沉钒2”的沉钒率随温度的变化如图所示，温度高于80℃沉钒率下降的原因是_________。 （5）产品纯度测定：将产品溶于足量稀硫酸配成溶液。取该溶液于锥形瓶中，用标准溶液进行滴定，经过三次滴定，达到滴定终点时平均消耗标准溶液的体积为。 ①完成下列滴定过程的离子方程式：____________。 ②产品的纯度为_________(用质量分数表示，)。 19. 某学习小组对与的反应进行了研究。 （1）铜与稀硝酸反应的离子方程式为___________。 （2）利用如图装置完成与制取氮氧化物的反应。实验过程中可观察到装置B中液面上方为无色气体，C中液面上方为红棕色气体。 ①为排尽整套装置内的空气，先打开弹簧夹，通入_______(填化学式)，一段时间后关闭弹簧夹。 ②C中液面上方为红棕色气体，其原因是________(用化学方程式表示)。 （3）学习小组在做铜与硝酸反应的实验时观察到了以下现象：实验Ⅰ中蓝色溶液A遇铜片立即产生气泡，而相同条件下实验Ⅱ中硝酸遇铜片短时间内无明显变化，一段时间后才有少量气泡产生。实验操作如下： 实验Ⅰ： 实验Ⅱ： 分析蓝色溶液A的成分后，学习小组探究蓝色溶液A与铜片能够立即发生反应的原因。 ①假设1：___________(填化学式)对该反应有催化作用。 实验验证：向硝酸中加入少量硝酸铜固体，溶液呈蓝色，放入铜片，无明显变化。 结论：假设1不成立。 ②假设2：对该反应有催化作用。 向A中鼓入数分钟得溶液C，相同条件下，铜片与A、C溶液的反应速率：______(填“”“”“”)。实验证明假设2成立。 ③经检验，蓝色溶液A中还含有少量亚硝酸。 设计实验证明也对该反应有催化作用。操作和预期的现象是：___________。向含有铜片的溶液B中___________。 实验总结：和对铜与硝酸的反应都有催化作用。 （4）请推测与浓硝酸反应中和参与可能的催化过程： ① ②___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $