精品解析：江苏省无锡市江阴市2023-2024学年高三上学期期末化学模拟试卷

江苏省无锡市江阴市2023-2024学年高三上学期期末考试 化学试题 一、选择题(共14小题，满分42分) 1. “地球在流浪，学习不能忘”，学好化学让生活更美好，下列相关说法错误的是 A. “爆竹声中一岁除，春风送暖入居苏”中爆竹爆炸的反应属于氧化还原反应 B. “青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”中涉及的变化为化学变化 C. 《本草经集注》中关于鉴别硝石和朴硝的记载：“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”，该方法应用了焰色试验 D. “野菊荒苔各铸钱，金黄铜绿两争妍”，铜绿的主要成分为碱式碳酸铜，属于碱式盐 【答案】B 【解析】 【详解】A．炸药爆炸是与氧气发生反应，过程中有化合价变化，爆竹的燃放涉及氧化还原反应，故A不选。 B．“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”为萃取过程，没有新物质生成，是物理变化，故B选； C．《本草经集注》中关于鉴别硝石和朴硝的记载：“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”，钠和钾元素均能产生焰色反应，该方法应用了焰色试验，故C不选； D．“野菊荒苔各铸钱，金黄铜绿两争妍”，铜绿的主要成分为碱式碳酸铜，碱式碳酸铜属于碱式盐，故D不选； 故选B。 2. 下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是 A. CO2 H2S B. C2H4 CH4 C. C60 C2H4 D. NH3 HCl 【答案】B 【解析】 【分析】由同种原子构成的共价键是非极性键，不同原子构成的共价键是极性键；分子中正负电荷中心不重合，从整个分子来看，电荷的分布是不均匀的，不对称的，这样的分子为极性分子，以极性键结合的双原子一定为极性分子；以极性键结合的多原子分子如结构对称，正负电荷的中心重合，电荷分布均匀，则为非极性分子，据此解答。 【详解】A、CO2含有极性键，正负电荷的中心重合，电荷分布均匀，是非极性分子；H2S含有极性键，电荷的分布都是不均匀的，不对称的，所以都是极性分子，故A错误； B、C2H4含有极性键，正负电荷的中心重合，是非极性分子，CH4中含有极性键，正负电荷的中心重合，电荷分布均匀，是非极性分子，故B正确； C、C60含有非极性键，正负电荷的中心重合，电荷分布均匀，是非极性分子；C2H2含有极性键，正负电荷的中心重合，电荷分布均匀，是非极性分子，故C错误； D、NH3含有极性键，电荷的分布都是不均匀的，是极性分子；HCl含有极性键，正负电荷的重心不重合，是极性分子，故D错误。 答案选B。 3. 下列关于元素或物质性质的比较中，不正确的是 A. 稳定性：HF>HCl>HBr>HI B. 第一电离能：C>N>O>F C. 酸性： D. 电负性：C<N<O<F 【答案】B 【解析】 【详解】A．同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；根据非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，则最简单氢化物的稳定性：HF>HCl>HBr>HI，A正确； B．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，但是N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能大小：F >N>O> C，B错误； C．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐变强，碱性减弱；同主族元素从上到下，最高价氧化物对应水化物的酸性减弱；酸性：，C正确； D．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；电负性：C<N<O<F，D正确； 故选B。 4. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是 A B C D 分离乙醇和乙酸 制取乙酸乙酯 石油的蒸馏 甲烷与氯气的反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．乙酸和乙醇互溶，二者不能用分液的方法分离，应该用蒸馏的方法分离，故A错误； B．制取乙酸乙酯时，应用饱和碳酸钠溶液收集乙酸乙酯，同时反应物乙酸和乙醇易挥发，则乙酸乙酯中会混有乙酸和乙醇，而乙酸和乙醇易溶于水，防止倒吸，导气管口不能插入液面以下，故B错误； C．蒸馏时，冷凝管中的冷却水应从下口进，上口出，故C错误； D．甲烷与氯气在光照条件下反应，该装置可进行甲烷与氯气反应的实验，故D错误； 故选D。 5. 下列说法不正确的是 A. 苏打饼干的制作原料含有小苏打 B. 碳酸氢钠药片可用于治疗胃酸过多 C. 港珠澳大桥桥梁采用先进的抗腐蚀方法，钢铁桥梁被腐蚀是氧化还原反应 D. 抗击“新型冠状病毒”过程中用到的“84”消毒液的有效成分是 【答案】D 【解析】 【详解】A．苏打饼干的制作原料含有小苏打，A正确； B．碳酸氢钠药片可用于治疗胃酸过多，B正确； C．港珠澳大桥桥梁采用先进的抗腐蚀方法，钢铁桥梁被腐蚀是氧化还原反应，C正确； D．抗击“新型冠状病毒”过程中用到的“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠，D不正确； 故选D。 6. 类比推理是化学中常用的思维方法，下列推理正确的是 A. 的沸点高于，推测的沸点也高于 B. 与反应生成与，推测与反应生成与 C. 气体通入足量溶液生成和，推测气体通入足量溶液生成和 D. 为直线形分子，推测(氧硫化碳)也是直线形分子 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．HCl与都是分子晶体，结构相似，分子之间存在氢键，所以的沸点低于，故A错误； B．二氧化硫具有还原性，过氧化钠与二氧化硫反应生成硫酸钠，不会产生氧气，故B错误； C．次氯酸酸性强于碳酸氢根，所以气体通入足量溶液生成和，故C错误； D．与互为等电子体，等电子体微粒结构相似，所以推测氧硫化碳也是直线形分子，故D正确。 故选：D。 7. 以和HCl为原料制备高纯度次氯酸的机理如图，下列说法中不正确的是 A. 制备机理的总反应的方程式为： B. A→B的过程中，钒元素(V)被氧化，化合价升高 C. 该机理是通过循环过程中不断净化去除生成的水，最终得到高纯度次氯酸 D. 该机理中化合物A作催化剂 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图中的转化关系得到制备机理的总反应的方程式为：，故A正确； B．A→B的过程中，钒元素(V)已经是最高价，不可能化合价升高，故B错误； C．该机理反应生成HClO和H2O，因此通过循环过程中不断净化去除生成的水，最终得到高纯度次氯酸，故C正确； D．化合物A先和H2O2反应，经过一系列反应又生成了A，因此该机理中化合物A作催化剂，故D正确； 综上所述，答案为B。 8. 锰酸钾 (K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：。利用氧化制备的装置如图所示(夹持装置略)。下列说法正确的是 A. 装置甲中的固体可以是漂白粉 B. 装置乙中放饱和溶液，以提高的产率 C. 装置丙可以用作碱性介质 D. 装置丙中每消耗，则生成 【答案】A 【解析】 【分析】甲制备Cl2，乙净化Cl2，丙制备KMnO4 ，丁吸收尾气Cl2。 【详解】A．漂白粉中ClO-具有强氧化性可将Cl-氧化为Cl2，A项正确； B．饱和 NaHCO3 溶液与HCl产生CO2进入丙中消耗碱降低碱性导致K2MnO4 不稳定产生MnO2从而降低KMnO4 的产率，B项错误； C．装置丙用NaOH导致制备的KMnO4 不纯，选KOH作碱性介质，C项错误； D．Cl2将K2MnO4氧化为KMnO4而自身还原为Cl-，由电子守恒得到关系式为Cl2~2KMnO4，即1molCl2能产生2mol的KMnO4。但Cl2会与碱发生反应，则每消耗 0.5mol Cl2 ，则生成 KMnO4小于1mol，D项错误； 故选A。 9. 燃料电池的能量利用率比内燃机高，已应用于汽车中。如图为某燃料电池工作示意图，其中C1和C2均为多孔性纳米电极(不考虑电解质参与电极反应)。下列有关说法不正确的是 A. b口放出气体为CO2 B. 质子将由C1电极区经交换膜向C2电极区运动 C. 用该电池电解精制铜，当消耗1mol甲醇时，可溶解粗铜中3 molCu D. 电池总反应的产物与甲醇燃烧产物一样 【答案】C 【解析】 【分析】该燃料电池中电解质溶液呈酸性，通入燃料甲醇的电极C1是负极，通入空气的电极C2是正极。 【详解】A．负极上甲醇失电子生成二氧化碳和氢离子，所以b口放出气体为CO2，故A正确； B．C1是负极，C2是正极，电解质溶液中质子从负极流向正极，所以质子将由C1电极区经交换膜向C2电极区运动，故B正确； C．燃料电池总反应是：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，当消耗1mol甲醇时，转移电子是6mol，用该电池电解精制铜，可根据主反应：Cu-2e-=Cu2+，转移电子是6mol，溶解粗铜中3mol铜，但是阳极上先是活泼金属（如锌）失电子，然后是金属铜失电子，所以当消耗1mol甲醇时，可溶解粗铜中铜的量小于3mol，故C错误； D．燃料电池总反应是燃料燃烧的化学方程式，在酸性介质下，甲醇燃料电池的总反应产物与甲醇燃烧产物一样，故D正确； 故选C。 10. 化学是一门以实验为基础的学科。下列实验操作正确的是 A. 少量的酒精洒在桌面上燃烧起来，应立即用湿抹布扑盖 B. 用镊子小心地将块状固体放入竖直的试管中 C. 凡是给玻璃仪器加热，都要加石棉网，以防仪器炸裂 D. 洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干 【答案】A 【解析】 【详解】A．湿抹布扑盖可隔绝空气，则少量的酒精洒在桌面上燃烧起来，应立即用湿抹布扑盖，故A正确； B．向试管中放入块状固体时，试管应平放，在试管口放入固体，然后使试管慢慢直立使固体滑入试管底部，若将块状固体放入竖直的试管中，易打破底部，故B错误； C．玻璃仪器试管可直接加热，而烧瓶等需要垫上石棉网加热，故C错误； D．容量瓶是不能加热的精量器，不能放进烘箱中烘干，否则会导致容量瓶刻度发生变化而报废，故D错误； 故选A。 11. “水也是重要的反应物质”，下列物质中，不能发生水解反应的是 A. 纤维素 B. 葡萄糖 C. 油脂 D. 酶 【答案】B 【解析】 【详解】A．纤维素水解生成葡萄糖，A不合题意； B．果糖和葡萄糖是单糖，所以不能水解，B符合题意； C．在酸、碱或酶等催化剂的作用下，油脂均可以发生水解生成高级脂肪酸或高级脂肪酸盐和甘油，C不合题意； D．酶是蛋白质，在蛋白酶、肽酶的催化下最终水解成氨基酸，D不合题意； 故答案为：B。 12. 下列叙述正确的是 A. 分子式为C4H8有机物最多存在4个C－C单键 B. 和均是芳香烃，既是芳香烃又是芳香化合物 C. 和分子组成相差一个﹣CH2﹣，因此是同系物关系 D. 分子式为C2H6O的红外光谱图上发现有C﹣H键和C﹣O键的振动吸收，由此可以初步推测有机物结构简式为C2H5﹣OH 【答案】A 【解析】 【详解】A、C4H8的结构可能为1﹣丁烯，2﹣丁烯和环丁烷，最多存在4个C﹣C单键，故正确； B、含有氮、氧元素，不是烃，不存在苯环，不是是芳香烃，故错误； C、同系物必须是同类物质，羟基与链烃基或者苯环侧链直接相连的有机物属于醇类，官能团羟基直接与苯环相连形成的有机物为酚类，故错误； D、有C﹣H键和C﹣O键不一定是C2H5﹣OH，还可能为CH3OCH3，故错误。 答案选A。 13. 下列推断或表述正确的是 A. 在醋酸溶液的pH=a，将此溶液稀释1倍后，溶液的pH=b，则a＞b B. 向2.0mL浓度均为0.1 mol·L-1的KCl、KI混合液滴加1～2滴0.01 mol·L-1AgNO3溶液，振荡，沉淀呈黄色，说明AgCl的Ksp比AgI的Ksp小 C. 0.2 mol/L的一元酸HX与0.1 mol/L的KOH溶液等体积混合所得溶液中，一定有：c(H+)+ c(K+)=c(OH－)+ c(X－) D. 0.2 mol•L－1盐酸与等体积0.05 mol•L－1 Ba(OH)2溶液混合后，溶液pH为1 【答案】C 【解析】 【详解】A. 醋酸为弱酸，加水稀释后，溶液中c(H+)减小，pH增大，所以a＜b，A不正确； B. 相同浓度KCl、KI混合液中滴加AgNO3溶液，产生黄色沉淀，表明先生成AgBr沉淀，从而说明AgCl的Ksp比AgI的Ksp大，B不正确； C.0.2 mol/L的一元酸HX与0.1 mol/L的KOH溶液等体积混合，所得溶液为HX和KX的混合溶液，依据电荷守恒，一定有：c(H+)+ c(K+)=c(OH－)+ c(X－)，C正确； D. 0.2 mol•L－1盐酸与等体积0.05 mol•L－1 Ba(OH)2溶液(设体积都为1L)混合后，溶液中c(H+)==0.05mol/L，pH为1.3，D不正确； 故选C。 14. 一定温度下，在三个恒容体积均为2.0L的容器中发生反应：PCl5（g） PCl3（g）+Cl2（g）,下列说法正确的是 编号 温度（℃） 起始/mol 平衡/mol 达到平衡 所需时间/s PCl5（g） PCl3（g） Cl2（g） Ⅰ 320 0.40 0.10 0.10 t1 Ⅱ 320 0.80 t2 Ⅲ 410 0.40 0.15 0.15 t3 A. 平衡常数K：容器Ⅱ＞容器Ⅲ B. 反应到达平衡时，PCl5的转化率：容器Ⅱ＞容器Ⅰ C. 反应到达平衡时，容器I中的平均速率为v（PCl5）=0.1/t1 mol•L-1•s-1 D. 容器Ⅲ中平衡后，等温条件下充入一定量He，平衡不发生移动 【答案】D 【解析】 【详解】A．I、Ⅱ温度相同，则二者平衡常数相等，Ⅲ比I相比温度升高，平衡时Ⅲ中PCl3比I中的大，说明升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，故平衡常数K：容器Ⅱ＜容器Ⅲ，故A错误；B．恒温恒容下，Ⅱ等效在I中平衡基础上压强增大一倍，平衡逆向移动，转化率减小，PCl5的转化率：容器Ⅱ＜容器Ⅰ，故B错误；C．速率之比等于化学计量数之比，则v(PCl5)=v(PCl3)===mol/(L•s)，故C错误；D．容器Ⅲ中平衡后，等温条件下充入一定量He后，由于各组分的物质的量浓度不发生变化，则平衡不发生移动，故D正确；故答案为D。 二、解答题(共4小题，满分58分) 15. 硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。某同学利用车床加工的废铜屑制备硫酸铜。实验前先将废铜屑置于Na2CO3溶液中煮沸5分钟，然后汲去Na2CO3溶液，再用蒸馏水洗涤3次。由于铜不与稀硫酸直接反应，实验中将浓硝酸分次加入到铜粉与稀硫酸中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体(装置如图所示，烧杯中盛有NaOH溶液)。 （1）实验前先将废铜屑于Na2CO3溶液中煮沸5分钟的目的是___________。 （2）圆底烧瓶中发生的离子反应方程式为___________。 （3）图2是图1改进装置，改进后的好处是___________。 （4）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组改用空气氧化法： 方案1：将铜屑在空气中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应。 方案2：将空气或氧气直接通入到铜屑与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。但是向反应液中加少量FeSO4或Fe2(SO4)3溶液，反应很快进行。反应完全后，继续通入空气并加物质甲调节pH值到3～4，产生Fe(OH)3沉淀。过滤，滤渣作催化剂循环使用。滤液经过蒸发浓缩、结晶、减压抽滤后得到蓝色晶体，再用少量95%的酒精洗涤晶体后晾干，得CuSO4•5H2O10.6g。已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀时的pH值分别为3.7、6.4请回答下列问题： ①方案2中甲物质可能是___________(填字母)。 A．CaO B．CuO C．Na2CO3 D．NaOH ②FeSO4或Fe2(SO4)3溶液的作用是___________，不能选用FeCl3、FeCl2代替 FeSO4、Fe2(SO4)3溶液的原因是___________。 ③晶体采用95%的酒精淋洗的优点是___________。 ④图3是抽滤装置的一部分，其中正确的是___________。(填A或B) ⑤采用方案1以64g铜为原料与一定质量的___________(填质量分数)的硫酸反应在理论上不需要蒸发水刚好生成CuSO4•5H2O晶体。(结果保留3位有效数字) 【答案】（1）除去油污 （2）3Cu+8H++2NO3Cu2++2NO↑+4H2O （3）能防止倒吸 （4） ①. B ②. 催化剂 ③. 防止制得硫酸铜晶体中混有CuCl2(或制得的硫酸铜晶体不纯) ④. 减少硫酸铜晶体在洗涤过程中由于溶解引起的损耗(或减少硫酸铜晶体的损失、减少硫酸铜晶体的溶解) ⑤. A ⑥. 57.6% 【解析】 【小问1详解】 Na2CO3溶液中存在水解离子反应为CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-，溶液呈碱性，油污在碱性条件下发生水解，所以实验前先将废铜屑于Na2CO3溶液中煮沸5分钟，目的是除去油污； 【小问2详解】 不与稀硫酸直接反应，但将浓硝酸分次加入，酸过量，硝酸全起氧化剂作用，酸为稀溶液，生成硫酸铜、NO、水，反应方程式为3Cu+2HNO3+3H2SO43CuSO4+2NO↑+4H2O，离子反应为：3Cu+8H++2NO3Cu2++2NO↑+4H2O； 【小问3详解】 空气和一氧化氮通入氢氧化钠溶液可以被吸收，但图1不能防止氢氧化钠倒吸到烧瓶中，图2中第2个集气瓶，进入瓶内的导管一点点，能防止氢氧化钠倒吸到烧瓶中； 【小问4详解】 ①调节溶液的pH时，不能引进杂质离子，且所加的物质可以和酸发生反应即可，所以甲物质为CuCO3或CuO；故答案为：B； ②向反应液中加少量FeSO4或Fe2(SO4)3溶液，反应很快进行，说明FeSO4或Fe2(SO4)3溶液作催化剂，如向反应液中加少量FeSO4，即发生反应：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，FeSO4作催化剂，不能选用FeCl3、FeCl2代替，因它们能引进杂质氯离子，制得的硫酸铜晶体中混有CuCl2； ③硫酸铜是无机物，在酒精中溶解度较小，晶体采用酒精淋洗的优点是酒精易挥发且与水以任意比例溶解，减少晶体的溶解； ④抽滤装置由布氏漏斗、吸滤瓶、安全瓶、抽气泵等仪器组成，抽滤装置中，布氏漏斗的颈口斜面应朝向抽滤瓶的支管口，以保证得到要抽滤的物质，A符合； ⑤64g铜的物质的量为n1mol，采用方案1制得1molCuSO4•5H2O晶体，与一定质量的硫酸反应在理论上不需要蒸发水刚好生成CuSO4•5H2O晶体，反应为：2Cu+2H2SO4+O2+8H2O2CuSO4•5H2O，即需1mol硫酸，4mol水，所以硫酸的质量分数为：100%≈57.6%。 16. 由于聚碳酸酯结构的特殊性，芳香族聚碳酸酯已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。某芳香族聚碳酸酯的合成路线如下： 已知：①RCOOR1＋R2OHRCOOR2＋R1OH ②++H2O (1)工艺X的名称为___________，有机物E的名称是___________。 (2)C到F的反应类型为___________；有机物P的结构简式是___________。 (3)反应V的化学方程式为___________。 (4)有机物W的相对分子质量是D的三倍，且二者的最简式相同，满足下列条件的W的同分异构体的结构简式是___________。 ①分子中含有甲基 ②核磁共振氢谱显示有2组峰 (5)已知：①2-COOH＋H2O； ②内酯型酚酞()在pH＜0时可转变为。写出以邻二甲苯和苯酚为原料合成的合成路线：___________(无机试剂任选)。 【答案】 ①. 裂解 ②. 乙烷 ③. 加成反应 ④. HOCH2CH2OH ⑤. n+n+(2n-1)CH3OH ⑥. ⑦. 【解析】 【分析】本题以某芳香族聚碳酸酯的合成路线为背景，考查有机物的结构与性质及有机合成路线的设计等，对比F和苯的分子式可知，C为丙烯，根据B为甲烷，逆推A生成B、C的反应为烷烃的裂解，进而推知D为乙烯，E为乙烷，F→H是异丙苯氧化生成H（苯酚）和丙酮的反应，反应Ⅱ是苯酚+丙酮→M 的反应；反应Ⅲ是环氧乙烷和二氧化碳中的碳氧双键发生的加成反应；根据信息①可知，反应Ⅳ是和甲醇发生醇酯交换反应，产物P是乙二醇，N是碳酸二甲酯，反应Ⅴ是碳酸二甲酯与发生的缩聚反应。 【详解】(1)根据以上分析，工艺X的名称为裂解，有机物E为乙烷，故答案为裂解；乙烷； (2)C到F为苯和丙烯在催化剂条件下生成异丙苯的反应，反应类型为加成反应，产物P是乙二醇，结构简式为HOCH2CH2OH，故答案为加成反应；HOCH2CH2OH； (3)反应Ⅴ是碳酸二甲酯与发生的缩聚反应，化学方程式为n+n+(2n-1)CH3OH； (4) 有机物W的相对分子质量是D的三倍，且二者的最简式相同，则W的分子式为C6H12,满足①分子中含有甲基,②核磁共振氢谱显示有2组峰的物质是1，2，3-三甲基环丙烷，结构简式为。 (5) 水解会得到，以邻二甲苯和苯酚为原料合成的合成路线，对比前后结构可知，需要将苯酚与羰基结构反应，即发生所给信息②的反应，同时邻二苯右侧要形成环状结构，邻二甲苯可以被高锰酸钾氧化成邻苯二甲酸（），根据题给信息可知，邻苯二甲酸分子内脱水可形成环状，合成路线图为 故答案为 。 17. 工业上以铬铁矿主要成分为，还含有、等杂质为主要原料生产红矾钠晶体，其主要工艺流程如图： 已知：在碱性条件下能将氧化为。 固体A为 ______。 实验室中操作的名称为_____________。 固体C中含有的物质是 和，则的作用是 ______ 。 已知：，，当时开始沉淀．室温下，Ⅱ中需调节溶液pH范围为 ___ 杂质离子浓度小于视为沉淀完全。 写出Ⅲ中发生反应的离子方程式 ______ 。 Ⅳ中酸化是用硫酸而不用盐酸酸化，理由是 ______ 结合化学方程式回答；工业上也可设计如图示装置，用锂离子电池为难电离锂碳化合物为电源，电解溶液制取，该装置工作时E电极的名称是 ___ 极；电源的A极的电极反应式为 ______ 当电解过程中转移了电子时，理论上右侧溶液的质量减少 ______g。 【答案】 ①. ②. 过滤 ③. 氧化，使铁元素完全转化成沉淀而除去 ④. ⑤. ⑥. ⑦. 阳 ⑧. ⑨. 。 【解析】 【分析】铬铁矿主要成分为FeO和，含有、等杂质，加入过量稀硫酸，只有与稀硫酸不反应，则过滤得固体A为，溶液B中含有、、，在B中加入过氧化氢，可生成，调节溶液pH可除去、，生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，即固体C，溶液D含有，在溶液D中加入和NaOH，发生氧化还原反应，过滤得溶液E含有，酸化可得，溶液经蒸发浓缩、冷却结晶可得，以此解答该题。 【详解】根据以上分析，固体A为，故答案为：； 根据以上分析，实验室中操作的名称为过滤，故答案为：过滤； 固体C中含有的物质是和，则的作用是氧化，使铁元素完全转化成沉淀而除去；当时开始沉淀，室温下，除去溶液中的、，氢氧化铝完全变成沉淀时的pH：，，解得：，，同理完全变成沉淀时，pH约为，故pH范围是：，故答案为：氧化，使铁元素完全转化成沉淀而除去；； 在溶液D中加入和NaOH，发生氧化还原反应，生成和，所以Ⅲ中发生反应的离子方程式为，故答案为：； Ⅳ中酸化是用硫酸而不用盐酸酸化，原因为会氧化盐酸中的氯离子，反应离子方程式为：；电解溶液制取，则E电极发生，说明E电极生成氢离子，电极反应为氢氧根失电子发生氧化反应，所以该装置工作时E电极的名称是阳极，B极为正极，A极为负极，电极反应式为；当电解过程中转移了电子时，则右侧反应消耗氢氧根离子，放出氧气，右侧移动到左侧的钠离子也为，所以理论上右侧溶液的质量减少，故答案为：；阳；；。 【点睛】本题考查了物质制备流程和方案的分析判断，物质性质的应用以及电解池的原理等，为高频考点，侧重于学生的分析能力、实验和计算能力的考查，注意把握题干信息的分析理解，操作步骤的注意问题和基本操作方法是解题关键，题目难度较大。 18. 氢气既是一种优质的能源，又是一、种重要化工原料，高纯氢的制备是目前的研究热点。 (1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是： CH4(g) +2H2O(g)CO2(g) +4H2(g) ∆H= +165. 0kJ·mol-1 已知反应器中存在如下反应过程： I.CH4(g) +H2O(g)⇌CO(g) +3H2(g) △H1= +206.4kJ·mol -1 II.CO(g) +H2O(g)⇌CO2(g) +H2(g) △H2 化学键 H-H O-H C-H C≡O 键能/kJ·mol-1 436 465 a 1076 根据上述信息计算：a=______、∆H2 =______。 (2)某温度下，4molH2O和lmol CH4，在体积为2L的刚性容器内同时发生I、II反应，达平衡时，体系中n(CO)=bmol、n(CO2)=dmol，则该温度下反应I的平衡常数K值为___(用字母表示)。 (3)欲增大CH4转化为H2的平衡转化率，可采取的措施有______(填标号)。 A.适当增大反应物水与甲烷的投料比 B.提高压强 C.分离出CO2 (4)H2用于工业合成氨：N2 +3H22NH3 ∆H<0 将n(N2)：n(H2) =1：3的混合气体匀速通过装有催化剂的反应器反应，反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ(NH3)关系如图，反应器温度升高NH；的体积分数φ(NH3)先增大后减小的原因是______ (5)在Fe催化剂作用下，工业合成NH3的反应历程为：( *表示吸附态) 化学吸附：N2(g)→2N* ； H2(g)→2H* ； 表面反应：N* +H*⇌NH* ；NH* +H*⇌NH2 * ；NH2* +H*⇌NH3* 脱附：NH3 *⇌NH2(g) 其中，N2的吸附分解反应活化能高、速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。实际生产中。常用工艺条件，Fe作催化剂，控制温度773K，压强3.0×105Pa，原料中N2和H2物质的量之比为12. 8。 ①分析说明原料气中N2过量的理由______、______。 ②关于合成氨工艺的下列理解，正确的是______。 A.控制温度(773K)远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率 B.当温度、压强一定时，在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率 C.基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行 D分离空气可得N2通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生 【答案】 ①. 415.1 ②. −41.4kJ/mol ③. ④. AC ⑤. 温度低于T0时反应没有达到平衡状态，升高温度，反应速率加快，氨气体积分数增大；温度高于T0时反应达到平衡状态，继续升高温度平衡逆向移动，导致氨气体积分数减小 ⑥. 原料气中N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率 ⑦. N2在Fe催化剂上的吸附是决速步骤，适度过量有利于提高整体反应速率 ⑧. CD 【解析】 【详解】(1)已知III．CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) ∆H= +165. 0kJ·mol-1 I．CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) △H1= +206.4kJ·mol -1 将方程式III−I得方程式II CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) 即△H2＝(＋165.0−206.4)kJ/mol＝−41.4kJ/mol， I．CH4(g) +H2O(g)⇌CO(g) +3H2(g) △H1= +206.4kJ·mol -1 根据△H1＝反应物所有的键能和−生成物所有的键能和＝4a＋2×465−1076−3×436＝206.4，故a＝415.1 故答案为：415.1；−41.4kJ/mol； (2)根据方程式II知，生成dmolCO2生成dmolH2、， 则方程式I中生成(b＋d)molCO、 ， 在体积为2L的刚性容器内同时发生I、II反应，所以平衡时，n(CH4)＝(1−b−d)mol、 c(CH4)＝(1−b−d)mol/L，n(H2O)＝(4−b−2d)mol 、c(H2O)＝(4−b−2d)mol/L，n(CO)＝b＋d−d＝bmol 、c(CO)＝bmol/L，n(H2)＝3(b＋d)＋d＝(3b＋4d)mol c(H2)＝(3b＋4d)mol/L，则该温度下反应Ⅰ的平衡常数K＝＝＝；故答案为：； (3)欲增大CH4转化为H2的平衡转化率，应该改变条件使反应I平衡正向移动， A.适当增大反应物的投料比n(H2O)：n(CH4)，甲烷的转化率增大，故A正确； B.增大压强平衡逆向移动，甲烷的转化率减小，故B错误； C.分离出CO2平衡正向移动，甲烷的转化率增大，故C正确； 故答案为：AC； (4)该反应的正反应是放热反应，温度低于T0时反应没有达到平衡状态，升高温度，反应速率加快，氨气体积分数增大；温度高于T0时反应达到平衡状态，继续升高温度平衡逆向移动，导致氨气体积分数减小；故答案为：温度低于T0时反应没有达到平衡状态，升高温度，反应速率加快，氨气体积分数增大；温度高于T0时反应达到平衡状态，继续升高温度平衡逆向移动，导致氨气体积分数减小； (5)①由反应N2(g)＋H2(g)⇌NH3(g)可知，加过量氮气，有利于平衡正向移动，提高H2的转化率以及氨气的产率，同时根据题干“N2的吸附分解反应活化能高、速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。”可知，N2在Fe催化剂上的吸附是决速步骤，适度过量有利于提高整体反应速率，故答案为：原料气中N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率；N2在Fe催化剂上的吸附是决速步骤，适度过量有利于提高整体反应速率； ②A．控制温度远高于室温是为了保证催化剂的活性，提高反应速率，并非为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率，故A错误； B．恒压条件充入少量惰性气体，相当于减压，平衡逆向移动，不利于提高平衡转化率，故B错误； C．不断将氨气液化，生成物浓度降低，有利于平衡正向移动，故C正确； D．通过天然气和水蒸气转化制得的H2，由于含有CH4，CO等易燃易爆气体，容易出现安全隐患，此外CH4，CO可能会与催化剂反应，造成催化剂活性降低，所以必须经过净化处理，故D正确， 故答案为：CD； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省无锡市江阴市2023-2024学年高三上学期期末考试 化学试题 一、选择题(共14小题，满分42分) 1. “地球在流浪，学习不能忘”，学好化学让生活更美好，下列相关说法错误的是 A. “爆竹声中一岁除，春风送暖入居苏”中爆竹爆炸的反应属于氧化还原反应 B. “青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”中涉及的变化为化学变化 C. 《本草经集注》中关于鉴别硝石和朴硝的记载：“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”，该方法应用了焰色试验 D. “野菊荒苔各铸钱，金黄铜绿两争妍”，铜绿的主要成分为碱式碳酸铜，属于碱式盐 2. 下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是 A CO2 H2S B. C2H4 CH4 C. C60 C2H4 D. NH3 HCl 3. 下列关于元素或物质性质的比较中，不正确的是 A. 稳定性：HF>HCl>HBr>HI B. 第一电离能：C>N>O>F C. 酸性： D. 电负性：C<N<O<F 4. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是 A B C D 分离乙醇和乙酸 制取乙酸乙酯 石油的蒸馏 甲烷与氯气的反应 A. A B. B C. C D. D 5. 下列说法不正确的是 A. 苏打饼干的制作原料含有小苏打 B. 碳酸氢钠药片可用于治疗胃酸过多 C. 港珠澳大桥桥梁采用先进的抗腐蚀方法，钢铁桥梁被腐蚀是氧化还原反应 D. 抗击“新型冠状病毒”过程中用到的“84”消毒液的有效成分是 6. 类比推理是化学中常用的思维方法，下列推理正确的是 A. 的沸点高于，推测的沸点也高于 B. 与反应生成与，推测与反应生成与 C. 气体通入足量溶液生成和，推测气体通入足量溶液生成和 D. 为直线形分子，推测(氧硫化碳)也是直线形分子 7. 以和HCl为原料制备高纯度次氯酸的机理如图，下列说法中不正确的是 A. 制备机理的总反应的方程式为： B. A→B的过程中，钒元素(V)被氧化，化合价升高 C. 该机理是通过循环过程中不断净化去除生成的水，最终得到高纯度次氯酸 D. 该机理中化合物A作催化剂 8. 锰酸钾 (K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：。利用氧化制备的装置如图所示(夹持装置略)。下列说法正确的是 A. 装置甲中的固体可以是漂白粉 B. 装置乙中放饱和溶液，以提高的产率 C. 装置丙可以用作碱性介质 D. 装置丙中每消耗，则生成 9. 燃料电池的能量利用率比内燃机高，已应用于汽车中。如图为某燃料电池工作示意图，其中C1和C2均为多孔性纳米电极(不考虑电解质参与电极反应)。下列有关说法不正确的是 A. b口放出气体为CO2 B 质子将由C1电极区经交换膜向C2电极区运动 C. 用该电池电解精制铜，当消耗1mol甲醇时，可溶解粗铜中3 molCu D. 电池总反应的产物与甲醇燃烧产物一样 10. 化学是一门以实验为基础的学科。下列实验操作正确的是 A. 少量的酒精洒在桌面上燃烧起来，应立即用湿抹布扑盖 B. 用镊子小心地将块状固体放入竖直的试管中 C. 凡是给玻璃仪器加热，都要加石棉网，以防仪器炸裂 D. 洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干 11. “水也是重要的反应物质”，下列物质中，不能发生水解反应的是 A. 纤维素 B. 葡萄糖 C. 油脂 D. 酶 12. 下列叙述正确的是 A. 分子式为C4H8有机物最多存在4个C－C单键 B. 和均是芳香烃，既是芳香烃又是芳香化合物 C. 和分子组成相差一个﹣CH2﹣，因此是同系物关系 D. 分子式为C2H6O的红外光谱图上发现有C﹣H键和C﹣O键的振动吸收，由此可以初步推测有机物结构简式为C2H5﹣OH 13. 下列推断或表述正确的是 A. 在醋酸溶液的pH=a，将此溶液稀释1倍后，溶液的pH=b，则a＞b B. 向2.0mL浓度均为0.1 mol·L-1的KCl、KI混合液滴加1～2滴0.01 mol·L-1AgNO3溶液，振荡，沉淀呈黄色，说明AgCl的Ksp比AgI的Ksp小 C. 0.2 mol/L的一元酸HX与0.1 mol/L的KOH溶液等体积混合所得溶液中，一定有：c(H+)+ c(K+)=c(OH－)+ c(X－) D. 0.2 mol•L－1盐酸与等体积0.05 mol•L－1 Ba(OH)2溶液混合后，溶液pH为1 14. 一定温度下，在三个恒容体积均为2.0L的容器中发生反应：PCl5（g） PCl3（g）+Cl2（g）,下列说法正确的是 编号 温度（℃） 起始/mol 平衡/mol 达到平衡 所需时间/s PCl5（g） PCl3（g） Cl2（g） Ⅰ 320 0.40 0.10 0.10 t1 Ⅱ 320 0.80 t2 Ⅲ 410 0.40 0.15 0.15 t3 A. 平衡常数K：容器Ⅱ＞容器Ⅲ B. 反应到达平衡时，PCl5的转化率：容器Ⅱ＞容器Ⅰ C. 反应到达平衡时，容器I中的平均速率为v（PCl5）=0.1/t1 mol•L-1•s-1 D. 容器Ⅲ中平衡后，等温条件下充入一定量He，平衡不发生移动 二、解答题(共4小题，满分58分) 15. 硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。某同学利用车床加工的废铜屑制备硫酸铜。实验前先将废铜屑置于Na2CO3溶液中煮沸5分钟，然后汲去Na2CO3溶液，再用蒸馏水洗涤3次。由于铜不与稀硫酸直接反应，实验中将浓硝酸分次加入到铜粉与稀硫酸中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体(装置如图所示，烧杯中盛有NaOH溶液)。 （1）实验前先将废铜屑于Na2CO3溶液中煮沸5分钟的目的是___________。 （2）圆底烧瓶中发生的离子反应方程式为___________。 （3）图2是图1改进装置，改进后的好处是___________。 （4）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组改用空气氧化法： 方案1：将铜屑在空气中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应。 方案2：将空气或氧气直接通入到铜屑与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。但是向反应液中加少量FeSO4或Fe2(SO4)3溶液，反应很快进行。反应完全后，继续通入空气并加物质甲调节pH值到3～4，产生Fe(OH)3沉淀。过滤，滤渣作催化剂循环使用。滤液经过蒸发浓缩、结晶、减压抽滤后得到蓝色晶体，再用少量95%的酒精洗涤晶体后晾干，得CuSO4•5H2O10.6g。已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀时的pH值分别为3.7、6.4请回答下列问题： ①方案2中甲物质可能是___________(填字母)。 A．CaO B．CuO C．Na2CO3 D．NaOH ②FeSO4或Fe2(SO4)3溶液的作用是___________，不能选用FeCl3、FeCl2代替 FeSO4、Fe2(SO4)3溶液的原因是___________。 ③晶体采用95%的酒精淋洗的优点是___________。 ④图3是抽滤装置的一部分，其中正确的是___________。(填A或B) ⑤采用方案1以64g铜为原料与一定质量的___________(填质量分数)的硫酸反应在理论上不需要蒸发水刚好生成CuSO4•5H2O晶体。(结果保留3位有效数字) 16. 由于聚碳酸酯结构特殊性，芳香族聚碳酸酯已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。某芳香族聚碳酸酯的合成路线如下： 已知：①RCOOR1＋R2OHRCOOR2＋R1OH ②++H2O (1)工艺X的名称为___________，有机物E的名称是___________。 (2)C到F的反应类型为___________；有机物P的结构简式是___________。 (3)反应V的化学方程式为___________。 (4)有机物W的相对分子质量是D的三倍，且二者的最简式相同，满足下列条件的W的同分异构体的结构简式是___________。 ①分子中含有甲基 ②核磁共振氢谱显示有2组峰 (5)已知：①2-COOH＋H2O； ②内酯型酚酞()在pH＜0时可转变为。写出以邻二甲苯和苯酚为原料合成的合成路线：___________(无机试剂任选)。 17. 工业上以铬铁矿主要成分为，还含有、等杂质为主要原料生产红矾钠晶体，其主要工艺流程如图： 已知：在碱性条件下能将氧化为。 固体A为 ______。 实验室中操作的名称为_____________。 固体C中含有的物质是 和，则的作用是 ______ 。 已知：，，当时开始沉淀．室温下，Ⅱ中需调节溶液pH范围为 ___ 杂质离子浓度小于视为沉淀完全。 写出Ⅲ中发生反应的离子方程式 ______ 。 Ⅳ中酸化是用硫酸而不用盐酸酸化，理由是 ______ 结合化学方程式回答；工业上也可设计如图示装置，用锂离子电池为难电离锂碳化合物为电源，电解溶液制取，该装置工作时E电极的名称是 ___ 极；电源的A极的电极反应式为 ______ 当电解过程中转移了电子时，理论上右侧溶液的质量减少 ______g。 18. 氢气既是一种优质的能源，又是一、种重要化工原料，高纯氢的制备是目前的研究热点。 (1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是： CH4(g) +2H2O(g)CO2(g) +4H2(g) ∆H= +165. 0kJ·mol-1 已知反应器中存在如下反应过程： I.CH4(g) +H2O(g)⇌CO(g) +3H2(g) △H1= +206.4kJ·mol -1 II.CO(g) +H2O(g)⇌CO2(g) +H2(g) △H2 化学键 H-H O-H C-H C≡O 键能/kJ·mol-1 436 465 a 1076 根据上述信息计算：a=______、∆H2 =______。 (2)某温度下，4molH2O和lmol CH4，在体积为2L的刚性容器内同时发生I、II反应，达平衡时，体系中n(CO)=bmol、n(CO2)=dmol，则该温度下反应I的平衡常数K值为___(用字母表示)。 (3)欲增大CH4转化为H2的平衡转化率，可采取的措施有______(填标号)。 A.适当增大反应物水与甲烷的投料比 B.提高压强 C.分离出CO2 (4)H2用于工业合成氨：N2 +3H22NH3 ∆H<0 将n(N2)：n(H2) =1：3的混合气体匀速通过装有催化剂的反应器反应，反应器温度变化与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ(NH3)关系如图，反应器温度升高NH；的体积分数φ(NH3)先增大后减小的原因是______ (5)在Fe催化剂作用下，工业合成NH3的反应历程为：( *表示吸附态) 化学吸附：N2(g)→2N* ； H2(g)→2H* ； 表面反应：N* +H*⇌NH* ；NH* +H*⇌NH2 * ；NH2* +H*⇌NH3* 脱附：NH3 *⇌NH2(g) 其中，N2的吸附分解反应活化能高、速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。实际生产中。常用工艺条件，Fe作催化剂，控制温度773K，压强3.0×105Pa，原料中N2和H2物质的量之比为12. 8。 ①分析说明原料气中N2过量的理由______、______。 ②关于合成氨工艺下列理解，正确的是______。 A.控制温度(773K)远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率 B.当温度、压强一定时，在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率 C.基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行 D.分离空气可得N2通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $