北京市顺义牛栏山第一中学2024-2025学年高三上学期9月月考化学试题

第 1 页 共 10 页 牛栏山一中 2024――2025学年度第一学期 9月月考 高三年级化学试题 2024.09.14 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分 100分，考试 时间 90分钟。所有答案必须填涂或作答在答题卡．．．上，否则不得分。 可能用到的相对原子质量：H1 O16 C12 N14 Mg24 S32 Cl35.5 Mn55 Fe56 Cu64 第Ⅰ卷（选择题 共 42分） 本卷共 14 小题，每小题 3 分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目答案的一项。 1．下列化学用语或图示表达正确的是 A．中子数为 32，质子数为 27的钴原子： 3227Co B．SO2的空间结构示意图为 C．基态 Si原子的价层电子的轨道表示式为 D．HF分子中σ键的形成示意图为 2．下列方程式与所给事实相符的是 A．常温下，0.1 mol·L-1 H3PO4 溶液 pH 约为 3.1：H3PO4 ===3H++ PO3 -4 B．向 H218O中加入 Na2O2，产生无色气体：2H218O+ 2Na2O2=== 4Na++4OH—+ 18O2↑ C．向 NaHCO3溶液中加入 CaCl2产生白色沉淀：Ca2+ + HCO－3====CaCO3↓ + H+ D．还原铁粉与水蒸气反应有可燃性气体产生：3Fe +4H2O(g) === Fe3O4+ 4H2 3. 下列对事实的分析正确的是 选项 事实 分析 A 沸点：CO > N2 CO为极性分子，N2为非极性分子 B 第一电离能：P> S 原子半径：P> S C 键角：CH4 > NH3 > H2O 电负性：C< N< O D 热稳定性：HF > HCl HF中存在氢键，HCl中不存在氢键 4．下列说法不正确．．．的是 A．常温常压下，3.2 g O2和 O3的混合气体中含有氧原子的数目约为 0.2×6.02×1023 B．1L0.5mol·L−1CH3COONa溶液中含有CH3COOH和CH3COO−的总数约为0.5×6.02×1023 C．标准状况下，1.12 LHCl气体中含有电子的数目约为 0.9×6.02×1023 D．0.1 mol 环氧乙烷（ ）中含有共价键的总数约为 0.3×6.02×1023 高温 第 2 页 共 10 页 5．室温下，1体积的水能溶解约 2体积的 Cl2。用试管收集 Cl2后进行如图所示实验，下列对 实验现象的分析或预测正确的是 A．试管内液面上升，证明 Cl2与水发生了反应 B．取出试管中的溶液，加入少量 CaCO3粉末，溶液漂白能力减弱 C．取出试管中的溶液，光照一段时间后 pH 下降，与反应 2HClO == 2HCl + O2↑有关 D．取出试管中的溶液，滴加紫色石蕊溶液，溶液先变红后褪色，加热后颜色又变为红色 6．下列实验装置（部分夹持装置已略去）可以达到对应实验目的的是 A B C D 实验 目的 制备氢氧化铁胶体 分离乙酸乙酯和饱 和 Na2CO3溶液 除去 CO2 中 的少量 HCl 收集 NO2 实验 装置 7．利用如图所示装置（夹持装置略）进行试验，b中现象不能．．证明 a中产物生成的是 a中反应 b中检测试剂及现象 装置 A 2-氯丙烷与 KOH乙醇溶液生成丙烯 溴的四氯化碳溶液褪色 B 铜和浓硫酸生成 SO2 品红溶液褪色 C 浓硝酸分解生成 NO2 硫化钠溶液变浑浊 D 浓氢氧化钠与氯化铵溶液生成 NH3 酚酞溶液变红 8.以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量 SiO2、Fe2O3和 Al2O3）为原料制备高纯镁砂的工 艺流程如下： 已知：浸出时产生的废渣中有 SiO2、Fe(OH)3和 Al(OH)3。 下列说法不正确．．．的是 A．浸出镁的反应为 MgO + 2NH4Cl === MgCl2 + 2NH3↑+ H2O B．浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行 C．流程中可循环使用的物质有 NH3、NH4Cl D．分离 Mg2+与 Al3+、Fe3+是利用了它们氢氧化物 Ksp的不同 光照 第 3 页 共 10 页 9. 由柠檬烯制备生物可降解塑料（Y）的过程如下。其中 X→Y 原子利用率为 100%。 下列说法不正确．．．的是 A．柠檬烯→X过程中 H2O2作氧化剂 B．试剂 a为 CO2 C．一定条件下，Y可从线型结构变为网状结构 D．柠檬烯的分子式为 C10H18 10. 科学家发展出一种近中性条件下高效无膜电解水过程，原理如图所示，其中溴化物在电解 池甲中被氧化为溴酸盐。下列说法正确的是 A．电极 A为阳极 B．电解一段时间后，甲中溶液 pH 升高 C．乙中发生的反应为： 2BrO3— 2Br—+3O2↑ D．当甲中有 1 mol BrO3—生成时，理论上 有 44.8 LH2生成（标准状况下） 11．科研人员提出 CeO2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 O—H的断裂 B．生成 DMC总反应的原子利用率为 100% C．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 D．DMC与过量 NaOH溶液反应生成 23CO 和甲醇 第 4 页 共 10 页 12. 常温下，用浓度为 0.02mol/L的 NaOH标准溶液滴定浓度均为 0.02mol/L的 HCl和 CH3COOH的混合溶液，滴定过程中溶液的 pH 随η (     V η V  标准溶液 待测溶液 )的变化曲线如图所示。下 列说法不正确．．．的是 A. Ka(CH3COOH)约为 10—4.76 B. 点 a：c(Na+)=c(Cl—)=c(CH3COOH)+c(CH3COO—） C. 点 b：c(CH3COOH)<c(CH3COO—） D. 水的电离程度：a<b<c<d 13．在不同条件下进行化学反应 2A(g) B(g) +D(g)，B、D起始浓度均为 0，反应物 A的浓 度(mol·L−1)随反应时间的变化情况如下表： 序号 温度(℃) 0 20 40 50 ① 800 1.0 0.67 0.50 0.50 ② 800 x 0.50 0.50 0.50 ③ 800 y 0.75 0.60 0.60 ④ 820 1.0 0.25 0.20 0.20 下列说法不正确．．．的是 A．①中 B在 0～20 min平均反应速率为 8.25×10−3mol·L−1·min−1 B．②中 K＝0.25，可能使用了催化剂 C．③中 y＝1.4 mol·L−1 D．比较①、④可知，该反应为吸热反应 14. 向 FeCl3溶液中加入 Na2SO3溶液，测定混合后溶液 pH随混合前溶液中 c(SO32-)/c(Fe3+) 变化的曲线如下图所示。实验发现： i. a点溶液透明澄清，向其中滴加 NaOH溶液后， 立即产生灰白色沉淀，滴入 KSCN溶液显红色； ii. c点和 d点溶液中产生红褐色沉淀，无气体逸出。 取其上层清液滴加 NaOH溶液后无明显现象， 滴加 KSCN溶液显红色。 下列分析合理的是 A. 向 a点溶液中滴加 BaCl2溶液，无明显现象 B. b点较 a点溶液 pH升高的主要原因：2Fe3+ + SO32- + H2O === 2Fe2+ + SO42- + 2H+ C. c点溶液中发生的主要反应：2Fe3+ + 3SO32- + 6H2O 2Fe(OH)3↓+ 3H2SO3 D.向 d点上层清液中滴加 KSCN溶液，溶液变红；再滴加 NaOH溶液，红色加深 时间 （min） 第 5 页 共 10 页 第 II卷（非选择题 共 58分） 15.（11分）铁元素在人体健康和新材料研发中有重要的应用。 （1）基态 Fe 原子核外电子排布式为 。 （2）邻二氮菲(phen)与 Fe2+生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子[Fe(phen)3] 2+，可用于补铁 剂中 Fe2+的测定，邻二氮菲的结构简式如图所示。 ①邻二氮菲的一氯代物有 种。 ②补铁剂中的 Fe2+易被氧化变质，请从结构角度解释其原因： 。 ③用邻二氮菲测定Fe2+浓度时应控制pH为 5~6的适宜范围，请解释原因： 。 （3）邻二氮菲结构中包含吡啶环( )，含有类似结构的物质通常具有一定的碱性，已知 碱性强弱： 。请解释原因： 。 （4）氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键，铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储 氢材料之一，其晶胞结构如图所示。 ①距离Mg 原子最近的 Fe原子个数是 。 ②铁镁合金的化学式为 。 ③若该晶胞的晶胞边长为 d nm，阿伏加德罗常数为 NA，则该合金的密度为 g∙cm−3 （1nm=1×10-7 cm，列出计算式即可）。 ④若该晶体储氢时，H2分子在晶胞的体心和棱心位置，则含 Mg 48g 的该储氢合金可储存 标准状况下 H2的体积约为 L。 第 6 页 共 10 页 16.（11分）Na2S2O3应用广泛，水处理中常用作还原剂、冶金中常用作络合剂。 （1）Na2S2O3的实验室制法：装置图如下（加热和夹持装置略）： 已知：2Na2S + 3SO2 = 2Na2SO3 + 3S↓ 、Na2SO3 + S == Na2S2O3 ① 甲中发生反应的化学方程式为______。 ② 实验过程中，乙中的澄清溶液先变浑浊，后变澄清时生成大量的 Na2S2O3。一段时 间后，乙中再次出现少量浑浊，此时须立刻停止通入 SO2。结合离子方程式解释 此时必须立刻停止通入 SO2的原因：______。 ③ 丙中，NaOH溶液吸收的气体可能有______。 （2）实际工业生产中制得的 Na2S2O3溶液中 常混有少量 Na2SO3，结合溶解度曲线（右图）， 获得 Na2S2O3•5H2O的方法是______。 （3）Na2S2O3的用途：氨性硫代硫酸盐加热浸金是一种环境友好的黄金（Au）浸取工艺。 已知：I.Cu(NH3)42+ Cu2+ + 4NH3； II.浸金过程 Cu(NH3)42+起到催化剂的作用 III. Cu2+在碱性较强时受热会生成 CuO 沉淀。 ① 将金矿石浸泡在 Na2S2O3、Cu(NH3)42+的混合溶液中，并通入 O2。浸金反应的 原理分为两步： i. Cu(NH3)42+ + Au+ 2S2O32− Cu(NH3)2+ +Au(S2O3)23−+ 2NH3 ii. （写出该步反应） ② 一定温度下，相同时间金的浸出率随体系 pH变化曲线如右图，解释 pH＞10.5时， 金的浸出率降低的可能原因 。 （写出 2点即可） △ 第 7 页 共 10 页 17. （15分）度鲁特韦可以用于治疗 HIV-1感染，M是合成度鲁特韦的一种中间体。合成M 的路线如下：（部分反应条件或试剂略去） 已知: （1）麦芽酚中含有官能团的名称是羰基、醚键、______和______。 （2）A是苯的同系物，A→B的反应类型是______。 （3）B→C的反应条件是______。 （4）C→D的化学方程式是______。 （5）E不能与金属 Na反应生成氢气，麦芽酚生成 E的化学方程式是______。 （6）G的结构简式是______。 （7）X的分子式为 C3H9O2N，X的结构简式是______。 （8）Y的分子式为 C4H11ON，Y与 X具有相同种类的官能团，下列说法正确的是______。 a．Y与 X互为同系物 b．Y能与羧酸发生酯化反应 c．Y在浓硫酸、加热的条件下能发生消去反应 （9）K→M转化的一种路线如下图，中间产物 2的结构简式是______。 Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 第 8 页 共 10 页 18．(11分)无水氯化锰（MnCl2）在电子技术和精细化工领域有重要应用。一种由粗锰粉 (主要杂质为 Fe、Ni、Pb等金属单质)制备无水氯化锰的工艺如下(部分操作和条件略)。 I．向粗锰粉中加入盐酸，控制溶液的 pH约为 5，测定离子的初始浓度。静置一段时间 后锰粉仍略有剩余，过滤； II．向 I的滤液中加入一定量盐酸，再加入 H2O2溶液，充分反应后加入MnCO3固体调 节溶液的 pH约为 5，过滤； III．向 II的滤液中通入 H2S气体，待充分反应后加热一段时间，冷却后过滤； IV．浓缩、结晶、过滤、洗涤、脱水得到无水MnCl2。 各步骤中对杂质离子的去除情况 Fe2+ Ni2+ Pb2+ 初始浓度/mg·L–1 21.02 4.95 5.86 步骤 I后/ mg·L–1 12.85 3.80 3.39 步骤 II后/ mg·L–1 0.25 3.76 3.38 步骤 III后/ mg·L–1 0.10(达标) 3.19(未达标) 0.12(达标) 已知：金属活动性Mn＞Fe＞Ni＞Pb （1）锰和盐酸反应的化学方程式是_______。 （2）步骤 I中： ① Fe2+浓度降低，滤渣中存在 Fe(OH)3。结合离子方程式解释原因： 。 ② Pb2+浓度降低，分析步骤 I中发生的反应为：Pb + 2H+ = Pb2+ + H2↑、 。 （3）步骤 II中： ① H2O2酸性溶液的作用：_______。 ② 结合离子方程式说明MnCO3的作用： _______。 （4）步骤 III通入 H2S后， Ni2+不达标而 Pb2+达标。推测溶解度：PbS_____NiS（填“>” 或“<”）。 （5）测定无水MnCl2的含量：将 a g 样品溶于一定量硫酸和磷酸的混合溶液中，加入稍 过量NH4NO3，使Mn2+氧化为Mn3+。待充分反应后持续加热一段时间，冷却后用 b mol/L 硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]滴定Mn3+，消耗 c mL 硫酸亚铁铵。 （已知：滴定过程中发生的反应为：Fe2+ + Mn3+ = Fe3+ + Mn2+） ① 样品中MnCl2的质量分数是_____（已知：MnCl2的摩尔质量是 126 g·mol-1，列出 计算式即可）。 ② “持续加热”的目的是使过量的 NH4NO3分解。若不加热，测定结果会______ （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。 第 9 页 共 10 页 19．（10分）化学小组探究铜与硝酸反应的快慢及产物。 （1）实验甲：将铜片放入盛有稀 HNO3的试管中，开始无明显现象，渐有小气泡生成，该气 体是 。液面上方出现浅红棕色气体，溶液呈蓝色。 （2）实验乙: 铜与浓 HNO3反应，装置、现象如下： 实验装置 实验现象 A中：最初反应较慢，随后加快，反应剧烈；产生红棕 色气体；溶液呈绿色。 B中：溶液呈淡蓝色。 ①A中铜与浓 HNO3产生红棕色气体的化学方程式是 。 ② 实验现象“最初反应较慢，随后加快”的原因可能是 。 （3）有文献记载：铜与浓 HNO3反应一旦发生就变快，是因为开始生成的 NO2溶于水形 成 HNO2（弱酸，不稳定），它再和 Cu反应，反应就加快。实验探究如下： Ⅰ：向 1 mL 浓硝酸中加入几滴 30% H2O2溶液、铜片，反应较慢，溶液呈蓝色。 Ⅱ：向 1 mL 浓硝酸中加入几滴 30% H2O2溶液，无明显变化。 ① Ⅰ中反应变慢的原因是 。 ② NO2与 H2O反应生成 HNO2和 。 ③ 对生成 HNO2后反应变快的原因进行实验探究。 序号 实验操作 实验现象 Ⅲ 取 B中溶液，加入一定量 固 体，再加入铜片 立即产生无色气体；液面上方呈 红棕色 Ⅳ 取 B中溶液，放置一段时间，溶液 变为无色后，再加入铜片 产生无色气体，较Ⅲ慢；液面上 方呈浅红棕色 a．Ⅲ中加入的固体为 。 b．Ⅳ中“放置一段时间”的目的是 。 实验Ⅲ、IV可以说明，HNO2氧化 Cu的反应速率比 HNO3氧化 Cu的反应快。 （4）化学小组同学结合实验甲、乙中 HNO3被还原后的气体产物以及实验Ⅲ的产物，综 合上述实验，分析判断甲中反应慢的原因，除了硝酸起始浓度小、反应过程中温度 较低外，另一个重要原因是 。 第 10 页 共 10 页 草 稿 纸