精品解析：山东省菏泽市2023-2024学年高三上学期期末化学试题

保密★启用前 2023—2024学年度第一学期期末考试 高三化学试题(B) 2024.01 注意事项： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。 2.答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑：非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 可能用到的相对原子质量：H1 Li7 C12 N14 O16 P31 Mn55 Cu64 Sn119 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分，每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是 A. 金属制品表面的锈渍可用氯化锌溶液除去 B. 氨基化合物能与甲醛发生加成反应，故可作为甲醛清除剂的有效成分 C. 洗涤剂含有的表面活性剂能够溶解油脂，是因为其分子中含有极性较大的亲油基团 D. “嫦娥五号”运载火箭使用了煤油液氧推进剂，煤油可由石油分馏得到 【答案】C 【解析】 【详解】A．氯化锌溶液呈酸性，可用于除去金属制品表面的锈渍，A正确； B．氨基化合物能与甲醛发生加成反应，消耗甲醛，故可作为甲醛清除剂的有效成分，B正确； C．表面活性剂能溶解油脂，是因为其分子具有极性极性较小的亲油基团，C错误； D．石油分馏将石油中不同沸点的混合物分离的方法，可得到煤油，D正确； 故选C。 2. 下列化学用语表述错误的是 A. SOCl2分子的VSEPR模型：四面体形 B. HClO的电子式： C. 甲烷分子中C与H之间的共价键类型：键 D. 基态砷原子价层电子排布图： 【答案】B 【解析】 【详解】A．SOCl2分子中S为sp3杂化，VSEPR模型：四面体形，A正确； B．HClO中心原子为氧，电子式：，B错误； C．甲烷分子中C为sp3杂化，C与H之间的共价键类型：键，C正确； D．砷为33号元素，基态砷原子价层电子排布图：，D正确； 故选B。 3. 下列图示装置不能达到实验目的的是 A．探究二氧化硫的氧化性 B．除去中的并干燥 C．由海水制取蒸馏水 D．实验室制备少量 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．与Na2S反应，化合价降低，体现氧化性，试管上部碱液可吸收，该装置能达到探究二氧化硫的氧化性的实验目的，A正确； B．浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，盛有的饱和食盐水的洗气瓶能用于除去氯化氢气体，盛有的浓硫酸的洗气瓶能用于干燥氯气，该装置能达到除去氯气中的氯化氢气体并干燥的实验目的，B正确； C．由海水制取蒸馏水，利用沸点不同进行蒸馏，该装置能达到由海水制取蒸馏水的实验目的，C正确； D．由图可知，装置丁的向下排空气法收集氨气的试管中导管应伸入试管底部且没有排出气体的出口，且不应该有塞子，该装置不能达到实验室制备少量氨气的实验目的，D错误； 故选D。 4. 利用柠檬真菌青霉生成的前体，可生产瑞舒伐他汀类药物，该类药物对降低胆固醇有积极作用，某种伐他汀类药物结构如图，下列关于该物质的说法正确的是 A. 分子中含有五种官能团 B. 分子仅含有2个手性碳原子 C. 可发生氧化反应、加成反应和水解反应 D. 该物质最多消耗 【答案】C 【解析】 【详解】A．此分子含有酯基、碳碳双键、羟基共三种官能团，A错误； B．该分子含有7个手性碳原子，B错误； C．此分子含有酯基，可发生水解反应，含碳碳双键，可发生加成反应、氧化反应，含羟基，可发生酯化反应、氧化反应，C正确； D．1mol该物质中含有2mol酯基，最多消耗2molNaOH，D错误； 故选C。 5. 中国科学家在实验室实现了从二氧化碳到淀粉分子的全合成的原创性突破。下列有关说法中错误的是 A. 反应①中二氧化碳被还原，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2 B. 该技术要得以推广，所需的大量氢气可以来自光伏电解X C. 反应②的化学方程式为：+ D. 该技术的开发实现了无机物向有机物的转化，对缓解粮食危机具有重大意义 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据图中信息，反应①为二氧化碳和氢气反应生成甲醇，C的化合价由+4价降低为-2价，H的化合价0价只能升高变为+1价，产物X为H2O，根据化合价升降守恒，可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：3，A错误； B．光伏电解水耗能小，成本低，所以该技术值得推广，B正确； C．根据图中信息，反应②的化学方程式为：+，C正确； D．CO2为无机物，淀粉属于有机物，所以该技术再次实现了无机物到有机物的转化，对缓解粮食危机具有重大意义，D正确； 故选A。 6. 磷青铜是铜与锡、磷的合金，质地坚硬，主要用作耐磨零件和弹性元件。某立方磷青铜晶胞结构如图所示，晶胞参数为(表示阿伏加德罗常数的值)。下列说法正确的是 A. 的价电子排布式为 B. 与在元素周期表中都位于区，属于过渡元素 C. 该晶体中，距离原子最近的原子有8个 D. 该晶体密度计算式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．Cu是第29号元素，的价电子排布式为，A错误； B．Cu在元素周期表中位于ds区，属于过渡元素，Ni在元素周期表中位于d区，属于过渡元素B错误； C．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点锡原子与位于面心的铜原子距离最近，则晶胞中锡原子周围距离最近且等距的铜原子有12个，C错误； D．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点锡原子个数为8×=1，位于面心的铜原子个数为6×=3，位于体心的磷原子个数为1，晶胞的化学式为Cu3SnP，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(a×10—10)3d，解得d=，D正确； 故选D。 7. 南京大学科研团队首次发现氮还原过程中的多米诺效应：即一旦完成第①步，将自发完成后续步骤，反应过程示意图如下。表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 含有个价电子 B. ①②③步反应均为氧化还原反应 C. 若参与第②步反应，转移电子数为 D. 整个反应中，为催化剂，和为中间产物 【答案】C 【解析】 【详解】A．没有给出气体状态，的物质的量不确定，无法计算含有的价电子个数，A错误； B．第③步反应是氢离子和氨气反应生成铵根，是非氧化还原反应，B错误； C．的物质的量是0.1mol，参与第②步反应时化合价从0价升高到+1价，则转移电子数为0.1NA，C正确； D．整个反应中，为催化剂，和为中间产物，D错误； 故选C。 8. 超酸HSbF6是石油重整中常用的催化剂，实验室常以SbCl3、Cl2和HF为原料通过反应SbCl3+Cl2=SbCl5、SbCl5+6HF=HSbF6+5HCl制备。制备SbCl5的实验装置如图所示。已知：SbCl3的熔点73.4℃，沸点220.3℃，易水解；SbCl5的熔点3.5°C，液态SbCl5在140℃时即发生分解，2.9kPa下沸点为79℃，也易水解。下列说法不正确的是 A. 装置I中的a为冷凝水的进水口 B. 装置II的主要作用是吸收Cl2和空气中的水蒸气 C. SbCl5制备完成后，可直接常压蒸馏分离出SbCl5 D. 由SbCl5制备HSbF6时，不能选用玻璃仪器 【答案】C 【解析】 【详解】A．由实验装置图可知，装置I为球形冷凝管，为增强冷凝回流的效果，装置中下口a为冷凝水的进水口，故A正确； B．由实验装置图可知，装置II为干燥管，干燥管中盛有的碱石灰用于吸收未反应的氯气防止污染空气，同时吸收空气中的水蒸气，防止水蒸气进入三颈烧瓶中导致SbCl5水解，故B正确； C．由题给信息可知，SbCl5在140℃时即发生分解，所以制备完成后应采用减压蒸馏的方法分离出SbCl5，故C错误； D．由题给信息可知，制备HSbF6时用到能与玻璃中二氧化硅反应的氢氟酸，所以制备时不能选用玻璃仪器，故D正确； 故选C。 9. 已知反应，在时向密闭容器中充入一定量的气体，平衡时气体混合物中碘化氢的物质的量分数为。测得和的关系如图所示。下列结论错误的是 A. 改变的初始投入量，平衡时的物质的量分数仍为 B. 增大体系压强，平衡不发生移动，平衡常数不变 C. 温度降低，、均减小，平衡向正反应方向移动 D. 温度升高，反应重新达到平衡时，图中表示平衡的点可能是A和D 【答案】CD 【解析】 【详解】A．反应前后气体的体积不变，改变的初始投入量，即体系压强，压强对平衡移动无影响，平衡时的物质的量分数仍为，A正确； B．由反应方程式可知，反应前后气体的体积不变，故增大体系压强，平衡不发生移动，平衡常数仅仅是温度的函数，温度不变，平衡常数不变，B正确； C．由题干可知，该反应正反应是一个吸热反应，故温度降低，、均减小，平衡向逆反应方向移动，C错误； D．该反应是吸热反应，升高到某一温度时，反应速率加快，平衡向正向向移动，x（HI）减小，x（H2）增大，当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，v正～x（HI）和v逆～x（H2）相对应的点可能分别为A、E，D错误； 故选CD。 10. 从制钕铁硼合金的废料中提取氧化钕的工艺流程如图所示。 已知： 下列说法错误的是 A. 反应I所得气体的主要成分是，滤渣是硼和其他不溶于酸的杂质 B. 为完全除去滤液1中铁元素，反应II应调节的最小值为2.9 C. 温度越高，越有利于反应II的进行 D. 反应III中适当增大草酸的浓度，有利于草酸钕晶体的析出 【答案】C 【解析】 【分析】钕铁硼废料中含有钕、铁元素，与盐酸反应生成H2，滤液1中加入H2O2并调节溶液的pH，得到Fe(OH)3沉淀，加入草酸形成草酸钕晶体，灼烧生成氧化钕，据此分析； 【详解】A．钕铁硼废料中含有钕、铁元素，与盐酸反应生成H2，故气体的主要成分是H2，由工艺流程可知，滤渣是硼和其他不溶性杂质，A正确； B． ，最小值为2.9，B正确； C．分析工艺流程图可知，加入H2O2并调节溶液的pH，得到Fe(OH)3沉淀，可知往滤液1中加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，但温度越高，会使得H2O2分解，反应速率减慢，C错误； D．反应III中适当增大草酸的浓度，平衡正向移动，有利于草酸钕晶体的析出，D正确； 故选C； 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 根据下列实验操作和现象所得到的实验结论正确的是 实验操作和现象 实验结论 A 向溶液中先加入少量溶液，生成白色沉淀，过滤、洗涤，然后再向沉淀中加入稀盐酸，沉淀不溶解 溶液已经变质 B 将废铁屑溶于过量盐酸，滴入溶液，未见溶液变为红色 该废铁屑中不含 C 向溶液中加入溶液，再加入苯，振荡，上层呈紫红色，下层有白色沉淀生成 可以氧化 D 向盛有固体的两支试管中分别加入稀硝酸和氨水，均溶解 表现出两性 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．亚硫酸钠溶液与硝酸钡溶液反应生成不溶于盐酸的白色沉淀说明亚硫酸钠溶液已经完全变质，故A项错误； B．若废铁屑表面含有氧化铁，氧化铁溶于盐酸生成的氯化铁能与铁反应生成氯化亚铁，滴入硫氰化钾溶液，溶液不会变为红色，则未见溶液变为红色，不能确定铁屑中不含Fe(Ⅲ)，故B项错误； C．向硫酸铜溶液中加入碘化钾溶液，再加入苯，振荡，上层呈紫红色，下层有白色沉淀生成说明硫酸铜溶液与碘化钾溶液反应生成硫酸钾、碘和碘化亚铜白色沉淀，反应中铜离子作反应的氧化剂，碘离子为还原剂，故C项正确； D．氧化银与稀硝酸生成硝酸银和水，说明氧化银表现碱性氧化物的性质，氧化银与氨水反应生成氢氧化二氨合银和水，不能说明氧化银表现酸性氧化物的性质，则氧化银溶于稀硝酸和氨水不能确定氧化银是两性氧化物，故D项错误； 故本题选C。 12. 将对二甲苯和水倒入烧杯中，加入一定量的酸后充分搅拌并完全溶解，静置平衡后在对二甲苯中浓度，在水中浓度为(忽略溶液混合和加入固体时体积的变化)。 已知：①实验条件下在两相间的分配系数：(只与温度有关)； ②不能在对二甲苯中电离，在水中电离平衡常数。 下列说法错误的是 A. 水溶液中 B. 若向平衡体系中再加入对二甲苯，增大 C. 若向平衡体系中再加入水，平衡后 D. 若向平衡体系中再加入固体，平衡后 【答案】BC 【解析】 【详解】A． ，，=0.36mol/L，，，水溶液中，故A正确； B．，只与温度有关，若向平衡体系中再加入对二甲苯，不变，故B错误； C．若向平衡体系中再加入水，，平衡后，故C错误； D．若向平衡体系中再加入固体，氢氧化钠中和HA，HA的物质的量减少，所以平衡后，故D正确； 选BC。 13. 双极膜电渗析法固碳技术是将捕集的CO2转化为CaCO3而矿化封存，其工作原理如图所示。双极膜中间层中的H2O解离成H+和OH-，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法不正确的是 A. 两个双极膜中间层中的H+均向左侧迁移 B. 若碱室中比值增大，则有利于CO2的矿化封存 C. 电解一段时间后，酸室中盐酸的浓度增大 D. 该技术中电解固碳总反应的离子方程式为：2Ca2++2CO2+4H2O2CaCO3↓+2H2↑+O2↑+4H+ 【答案】B 【解析】 【分析】左侧双极膜中的H+向左移动进入左侧硝酸钠溶液中发生反应，OH-向右移动进入“碱室”与二氧化碳反应生成CO，CO通过阴离子交换膜进入CaCl2溶液生成CaCO3；CaCl2溶液中的Cl-通过阴离子交换膜进入“酸室”，右侧双极膜中的H+向左移动进入“酸室”，OH-向右移动进入进入右侧硝酸钠溶液中发生反应。 【详解】A．左侧双极膜中的H+向左移动进入左侧硝酸钠溶液中，右侧双极膜中的H+向左移动进入“酸室”，故A正确； B．若碱室中比值增大，碳酸氢根离子可能进入“酸室”，所以不利于CO2的矿化封存，故B错误； C．CaCl2溶液中的Cl-通过阴离子交换膜进入“酸室”，右侧双极膜中的H+向左移动进入“酸室”，所以电解一段时间后，酸室中盐酸的浓度增大，故C正确； D．根据以上分析，该技术中电解固碳总反应的离子方程式为：2Ca2++2CO2+4H2O2CaCO3↓+2H2↑+O2↑+4H+，故D正确； 选B。 14. 一定条件下，与在活性表面转化为，其部分反应机理如图所示。已知：在催化剂不同离子表面会出现电性差异。下列说法正确的是 A. 的空间构型是三角锥形 B. 生成理论上转移 C. 反应过程中只有极性键的断裂与生成 D. 步骤I中吸附在上的与中的碳结合 【答案】BD 【解析】 【详解】A．甲酸根离子中碳原子形成3个σ键，没有孤电子对，为sp2杂化，空间构型为平面三角形，故A项错误； B．反应中转化为HCOO-，根据碳元素化合价变化可知，电子转移为2e-~HCOO-，则生成1molHCOO-理论上转移电子2mol，故B项正确； C．反应过程中氢气和转化为HCOO-和水，反应中存在氢氢键、氢氧键断裂，氢氧键、碳氢键的生成，故还存在氢氢非极性键断裂，故C项错误； D．步骤I中吸附在Fe2+上的H与中的碳结合，转化为HCOO-，故D项正确； 故答案选BD。 15. 利用平衡移动原理，分析常温下金属在不同的体系中的可能产物。已知：图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系；图2中曲线I的离子浓度关系符合；曲线II的离子浓度关系符合；[注：起始体系中；不同下由图1得到]。下列说法正确的是 A. 时，碳酸钠溶液体系中存在： B. 图2中，点时溶液中存在： C. 起始状态，平衡后溶液中存在： D. 沉淀制备时，选用溶液比溶液效果好 【答案】AD 【解析】 【分析】由图1可知c()=c()时pH=10.25，则Ka2(H2CO3)=10-10.25，c(H2CO3)= c()时pH=6.37，则Ka1(H2CO3)=10-6.37；由图2可知 【详解】A．由图1 pH=7时三条曲线的相对高低可知，A正确； B． Ka2(H2CO3)= 10-10.25，M点时pH=8.25，c(H+)=10-8.25mol/L，c(OH-)=mol/L=10-5.75mol/L，溶液中c()≈0.1mol/L，则c()==10-10.25×0.1×mol/L=10-3mol/L，所以M点时，溶液中存在：c()＞c(OH-)，B错误； C．起始状态，是曲线Ⅰ上面，曲线Ⅱ下面，产生沉淀，溶液中存在：，C错误； D．由图2可知，pH>8.25时，Ni(OH)2沉淀比NiCO3优先析出，因此制备NiCO3时选用0.1mol·L-1NaHCO3溶液比0.1 mol·L-1Na2CO3溶液效果好，D正确； 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 碱土金属(ⅡA族)元素单质及其相关化合物的性质一直以来是化学界研究的重点。回答下列问题： （1）对于碱土金属元素，随着原子序数的增加，以下性质呈单调递减变化的是_______。 a．原子半径 　　　 b．单质的硬度 　　　 c．第一电离能 （2）是工业制备金属铍过程中的重要中间产物，其阳离子含有的化学键类型为_______，阴离子中心原子杂化方式为_______。 （3）是人体必需的矿物元素。的电子排布式为_______。判断的热分解温度_______(填“大于”或“小于”)的热分解温度，理由是_______。 （4）和金属在一定条件下用球磨机研磨，可制得化学式为的储氢化合物，其立方晶胞结构如图所示： ①原子周围距离最近且相等的原子有_______个，若晶胞边长为，则核间距为_______。 ②若以晶胞中氢的密度与液态氢密度之比定义储氢材料的储氢能力，则该化合物的储氢能力为_______(列出计算式即可。假定该化合物中所有的可以全部放出，液氢密度为；设代表阿伏加德罗常数的值)。 【答案】（1）bc （2） ①. 共价键、配位键 ②. （3） ①. 或 ②. 小于 ③. 的半径大于，因此夺取中的形成氧化物的能力较弱，需要更高的温度 （4） ①. 4 ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 碱土金属元素Be、Mg、Ca、Sr、Ba均位于第IIA族，且原子序数依次增加，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，元素第一电离能逐渐减小，金属键强度也逐渐减小，使得单质的硬度也逐渐减小，故答案为：bc； 【小问2详解】 ①阳离子中，N原子提供的3个单电子都和H原子的1个电子形成3个共用电子对，即共价键， N原子还提供一个孤电子对和H+形成配位键，故含有的化学键类型为共价键和配位键，故答案为：共价键、配位键； ②阴离子的中心Be原子价层电子对数为：，则Be原子的杂化方式为sp3，故答案为：sp3； 【小问3详解】 ①Ca2+的电子排布式为：[Ar]或1s22s22p63s23p6，故答案为：[Ar]或1s22s22p63s23p6； ②Sr2+的半径大于Ca2+，因此夺取中的O形成氧化物的能力较弱，需要更高的温度，则CaCO3的热分解温度小于SrCO3的热分解温度，故答案为：小于； ③由②可知，原因为：Sr2+的半径大于Ca2+，因此夺取中的O形成氧化物的能力较弱，需要更高的温度，故答案为：Sr2+的半径大于Ca2+，因此夺取中的O形成氧化物的能力较弱，需要更高的温度； 【小问4详解】 ①结合晶胞结构，并根据化学式Mg2NiH4可知，Mg原子位于4个Ni原子形成的正四面体的中心，故Mg原子周围距离最近且相等的Ni原子有4个，故答案为：4； ②由于Mg原子位于4个Ni原子形成的正四面体的中心，所以Mg-Ni核间距为体对角线的，即Mg-Ni核间距=apm，故答案为：a； ③晶胞中有含4个Ni原子，则晶胞中含16个H原子，则晶胞中氢的密度为：，该化合物的储氢能力为，故答案为：。 17. 是锂离子电池的活性材料。某小组以含锰矿料(主要成分是，含少量和)为原料制备的工艺流程如图所示(部分条件和产物省略)。 已知几种金属氢氧化物沉淀的如表所示： 金属氢氧化物 开始沉淀的 2.7 7.6 7.6 7.7 完全沉淀的 3.7 9.1 9.1 9.2 回答下列问题： （1）写出一条提高“酸浸”速率的措施：_______。 （2）“除杂1”时，加入的作用是_______(用离子方程式表示)。 （3）“固体1”的主要成分是_______(写化学式)，“除杂1”过程调节范围为_______。 （4）在高温下“合成”，反应的化学方程式为_______。 （5）已知：常温下，。若除杂后所得溶液中，则此时_______。 （6）“浸渣”中含少量锰元素，其含量测定方法如下： 第1步：称取“浸渣”，加酸将铦元素以形式全部溶出，过泥，将滵液加入容量瓶中，定容； 第2步：取上述定容后的溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量溶液，加热，充分反应后，煮沸溶液； 第3步：用溶液滴定至终点，消耗滴定液，使重新变为。 已知：具有强氧化性，受热易分解。 ①“浸渣”中锰元素的质量分数为_______(用含W、V的代数式表示)。 ②如果省略第2步“煮沸溶液”，测得结果将_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 【答案】（1）粉碎含锰矿料(或适当加热或搅拌) （2） （3） ①. ②. （4） （5） （6） ①. ②. 偏高 【解析】 【分析】锰矿料(主要成分是MnCO3，含少量Fe2O3、Fe3O4、FeO、CoO和SiO2)，加硫酸后，Fe2O3、Fe3O4、FeO、CoO、MnCO3均溶于硫酸生成硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸钴、硫酸锰等可溶性盐，其中SiO2不溶于硫酸生成浸渣；过滤得滤液，滤液中加二氧化锰和氨水，将铁转化为氢氧化铁沉淀，过滤除去，滤液中加硫化钠，将钴离子转化成硫化钴沉淀，过滤后，在滤液中加碳酸钠得到Mn2(OH)2CO3，将Mn2(OH)2CO3转入合成装置中加碳酸锂，通入氧气得到LiMn2O4，据此分析解答。 【小问1详解】 可以通过升高温度、搅拌、粉碎矿料、适当增大硫酸的浓度等措施提高“酸浸”速率； 【小问2详解】 “除杂1”时，加入MnO2将亚铁离子氧化成三价铁，有利于将铁转化成沉淀除去，离子方程式为：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O； 【小问3详解】 “固体1”中主要含生成的氢氧化铁，还有过量的二氧化锰，由表格数据可知“除杂1”过程只为除去铁离子，而不使钴离子和锰离子沉淀，因此pH值应控制在3.7≤pH≤7.6； 【小问4详解】 将Mn2(OH)2CO3转入合成装置中加碳酸锂，通入氧气在高温条件下发生反应得到和二氧化碳，反应的化学方程式为：； 【小问5详解】 根据，除杂后所得溶液中，则，mol/L； 【小问6详解】 ①根据得失电子守恒可得关系式：∼5Fe2+，0.1000mol⋅L-1(NH4)2Fe(SO4)2消耗滴定液V mL，可知n[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.1000×V×10−3mol，则n()=×0.1000×V×10−3mol，“浸渣”中锰元素的质量分数为==； ②如果省略第2步“煮沸溶液”，则会有(NH4)2S2O8溶液残留在溶液中，(NH4)2S2O8具有强氧化性也能氧化(NH4)2Fe(SO4)2，增加了(NH4)2Fe(SO4)2的消耗，使得测定结果偏高。 18. 某化学学习小组设计实验制备SO2并探究SO2的化学性质，过程设计如下图所示： 回答下列问题： （1）仪器a的名称为_____；按图连接好装置后，实验开始前依次进行的操作是______(填字母)。 a．加入足量70%浓硫酸　　　　 b．加入粉末　　　　c．检查装置的气密性 （2）实验结束后观察③中颜色无变化，加入少量蒸馏水红色褪去。该实验的目的是_______。足量碱石灰的作用是_______。由此得出的实验结论是_______。 （3）④中溶液变为绿色(含)，写出该反应的离子反应方程式_______。 （4）小组成员进一步进行定量实验：取⑤中溶液于锥形瓶中，滴入稀硫酸使溶液呈酸性，并加入几滴淀粉溶液。用的溶液滴定，以测定溶液浓度，三次平行实验测得标准液的平均体积为。滴定终点时锥形瓶中的现象为_______，所测⑤中的质量浓度(以溶液中的质量浓度计算)为_______。 【答案】（1） ①. 恒压滴液漏斗 ②. cba （2） ①. 探究SO2使品红褪色是否有水参与(或探究是SO2还是是品红溶液褪色) ②. 防止空气中的水蒸气进入到Ⅱ装置中对实验产生干扰，同时处理尾气中的SO2 ③. SO2在有水的存在下可以使品红褪色 （3） （4） ①. 当加入最后半滴酸性溶液时，溶液变蓝，且半分钟内不褪色 ②. 3.84 【解析】 【分析】装置①中亚硫酸钠和浓硫酸生成二氧化硫气体，反应原理为：2NaHSO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+2H2O+2SO2↑，④中将二氧化硫氧化为硫酸，二氧化硫有毒会污染空气，装置⑤中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化硫，防止污染空气，装置③中红色不变色，说明SO2本身不能漂白品红，⑥防止空气中的水蒸气进入到Ⅱ装置，同时吸收二氧化硫，防止污染空气，据此分析； 【小问1详解】 仪器a的名称为恒压滴液漏斗；实验开始前依次进行的操作是检查装置的气密性，加入粉末后再加入足量70%浓硫酸，故顺序为cba； 【小问2详解】 ③中颜色无变化，加入少量蒸馏水红色褪去，说明SO2本身不能漂白品红，该实验的目的是探究SO2使品红褪色是否有水参与(或探究是SO2还是是品红溶液褪色)，足量碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气进入到Ⅱ装置中对实验产生干扰，同时处理尾气中的SO2；可以得出结论：SO2在有水的存在下可以使品红褪色； 【小问3详解】 ④中将二氧化硫氧化为硫酸，本身被还原成，离子反应方程式为：； 【小问4详解】 取⑤中溶液主要溶质为，判断滴定终点的现象为当加入最后半滴酸性溶液时，溶液变蓝，且半分钟内不褪色；根据，消耗KIO3的物质的量为0.1000 mol •L-1×0.02L=2×10-3mol，则Na2SO3的物质的量为2×10-3mol×3=6×10-3mol，样品中Na2SO3的质量分数为。 19. F是一种抗血小板凝聚的药物，其人工合成路线如图： 回答下列问题： （1）B中官能团的名称是_______。 （2）A的芳香族同分异构体中，与其具有相同官能团的有_______种(不考虑立体异构)。 （3）E→F中有一种相对分子质量为60的产物生成，该产物的结构简式为_______，实验室中如需确定此产物中的官能团，通常使用的分析仪器的名称是_______。 （4）A→B的反应需经历三步反应： 第一步：(制备格氏试剂) 第二步： 第三步：(水解反应) 第二步的反应类型是_______；Z的分子式为，其结构简式为_______； （5）已知：，也可以由某多酮结构在碱性溶液中发生分子内缩合生成，则此多酮的结构简式为_______(填标号)。 a． 　　　　 b． 【答案】（1）氟原子、羰基 （2）16 （3） ①. ②. 红外光谱仪 （4） ①. 加成反应 ②. （5）a 【解析】 【分析】A先发生取代反应生成B()，B与NBS发生取代反应生成C()，C与发生取代反应生成D()，D发生反应生成E()，E发生取代反应生成F()。 【小问1详解】 根据B的结构简式，B中官能团的名称是氟原子、羰基。 【小问2详解】 A的芳香族同分异构体，若有3个取代基—F、—Br、—CH3，有10种结构；若有2个取代基—CH2Br、—F，有3种结构；若有2个取代基—CH2F、—Br，有3种结构；若有1个取代基—CHFBr，有1种结构，与其具有相同官能团的有16种(不含A本身)。 【小问3详解】 E和乙酸酐发生取代反应生成F和乙酸，相对分子质量为60的产物是乙酸，结构简式为CH3COOH；实验室中通常使用红外光谱仪确定有机物中的官能团，确定此产物中的官能团，通常使用的分析仪器的名称是红外光谱仪。 【小问4详解】 第二步的反应是-C≡N发生加成反应生成，类型是加成反应；根据Z的分子式和Y的结构简式，可知Z是； 【小问5详解】 根据已知条件，及E的结构逆推，可知此多酮的结构简式为，选a。 20. 一定条件下，1-苯基丙炔可与发生催化加成，反应过程的能量变化如图1，反应体系中三种有机物的百分占比随时间变化如图2。 回答下列问题： （1）反应Ⅲ： _______。 （2）分析产物A占比呈先变大后减小的原因_______。 （3）下列关于该反应的说法正确的是_______。 a．选择较短的反应时间，及时分离可获得高产率产物A b．选择对产物A选择性较好的催化剂，能有效提高A的平衡产率 c．将普通固体催化剂换成纳米级颗粒，产物A的浓度峰值点可能变成图示点a d．升高温度，1-苯基丙炔的转化率和A的选择性均增大 （4）为研究上述反应体系的平衡关系，在一定温度下，向某刚性密闭容器中加入和，容器内总压强为，反应5分钟达平衡。平衡时测得的转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数，则平衡时反应体系的总压强为_______，反应前5分钟A的反应速率为_______，该温度下反应Ⅰ的压强平衡常数_______(用含有α的代数式表示)。 【答案】（1） （2）产物A为，反应I的活化能小于反应Ⅱ，初始阶段以反应I为主，A的占比大于B，但反应Ⅱ限度远大于反应I，随着反应Ⅱ进行，反应I逆向移动，A的占比逐渐减小 （3）ac （4） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 由图可知，焓变为生成物总能量-反应物总能量，故； 【小问2详解】 产物A为，反应I的活化能小于反应Ⅱ，初始阶段以反应I为主，A的占比大于B，但反应Ⅱ限度远大于反应I，随着反应Ⅱ进行，反应I逆向移动，A的占比逐渐减小； 【小问3详解】 a．选择较短的反应时间，及时分离平衡移动，可获得高产率产物A，a正确； b．选择对产物A选择性较好的催化剂，催化剂不影响平衡，b错误； c．将普通固体催化剂换成纳米级颗粒，催化剂表面积增大，速率加快，提前达峰值，且占比高，产物A的浓度峰值点可能变成图示点a，c正确； d．两反应均为放热反应，升高温度，1-苯基丙炔的转化率减小，d错误； 故选ac； 【小问4详解】 由于平衡时测得Ph-C≡C- CH3的转化率为α，则反应的Ph-C≡C- CH3物质的量为αmol，生成的产物A和产物B的总物质的量为αmol，HCl的物质的量为(1.5-α)mol，则HCl、A、B、剩余的Ph-C≡C- CH3物质的量为，1+1.5-α，平衡时反应体系的总压强为：；设生成产物B的物质的量为xmol，则生成产物A的物质的量为(α-x)mol，设容器体积为V，则反应Ⅲ的平衡常数，解得，A的物质的量为mol，A的分压为，反应前5分钟A的反应速率为；由此可知，生成产物B的物质的量为mol，则生成产物A的物质的量为mol，此时Ph-C≡C- CH3的物质的量为(1-α)mol， Ph-C≡C- CH3、HCl、产物A三种物质的总物质的量为(2.5-α)mol，则Ph-C≡C- CH3、HCl、产物A三种物质的浓度比为、、，则。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 保密★启用前 2023—2024学年度第一学期期末考试 高三化学试题(B) 2024.01 注意事项： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。 2.答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑：非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 可能用到的相对原子质量：H1 Li7 C12 N14 O16 P31 Mn55 Cu64 Sn119 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分，每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是 A. 金属制品表面的锈渍可用氯化锌溶液除去 B. 氨基化合物能与甲醛发生加成反应，故可作为甲醛清除剂的有效成分 C. 洗涤剂含有的表面活性剂能够溶解油脂，是因为其分子中含有极性较大的亲油基团 D. “嫦娥五号”运载火箭使用了煤油液氧推进剂，煤油可由石油分馏得到 2. 下列化学用语表述错误的是 A. SOCl2分子的VSEPR模型：四面体形 B. HClO的电子式： C. 甲烷分子中C与H之间的共价键类型：键 D. 基态砷原子价层电子排布图： 3. 下列图示装置不能达到实验目的的是 A．探究二氧化硫的氧化性 B．除去中的并干燥 C．由海水制取蒸馏水 D．实验室制备少量 A. A B. B C. C D. D 4. 利用柠檬真菌青霉生成的前体，可生产瑞舒伐他汀类药物，该类药物对降低胆固醇有积极作用，某种伐他汀类药物结构如图，下列关于该物质的说法正确的是 A. 分子中含有五种官能团 B. 分子仅含有2个手性碳原子 C. 可发生氧化反应、加成反应和水解反应 D. 该物质最多消耗 5. 中国科学家在实验室实现了从二氧化碳到淀粉分子的全合成的原创性突破。下列有关说法中错误的是 A. 反应①中二氧化碳被还原，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2 B. 该技术要得以推广，所需的大量氢气可以来自光伏电解X C. 反应②的化学方程式为：+ D. 该技术的开发实现了无机物向有机物的转化，对缓解粮食危机具有重大意义 6. 磷青铜是铜与锡、磷的合金，质地坚硬，主要用作耐磨零件和弹性元件。某立方磷青铜晶胞结构如图所示，晶胞参数为(表示阿伏加德罗常数的值)。下列说法正确的是 A. 的价电子排布式为 B. 与在元素周期表中都位于区，属于过渡元素 C. 该晶体中，距离原子最近的原子有8个 D. 该晶体密度计算式为 7. 南京大学科研团队首次发现氮还原过程中的多米诺效应：即一旦完成第①步，将自发完成后续步骤，反应过程示意图如下。表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 含有个价电子 B. ①②③步反应均为氧化还原反应 C. 若参与第②步反应，转移电子数为 D. 整个反应中，为催化剂，和为中间产物 8. 超酸HSbF6是石油重整中常用的催化剂，实验室常以SbCl3、Cl2和HF为原料通过反应SbCl3+Cl2=SbCl5、SbCl5+6HF=HSbF6+5HCl制备。制备SbCl5的实验装置如图所示。已知：SbCl3的熔点73.4℃，沸点220.3℃，易水解；SbCl5的熔点3.5°C，液态SbCl5在140℃时即发生分解，2.9kPa下沸点为79℃，也易水解。下列说法不正确的是 A. 装置I中的a为冷凝水的进水口 B. 装置II的主要作用是吸收Cl2和空气中的水蒸气 C. SbCl5制备完成后，可直接常压蒸馏分离出SbCl5 D. 由SbCl5制备HSbF6时，不能选用玻璃仪器 9. 已知反应，在时向密闭容器中充入一定量的气体，平衡时气体混合物中碘化氢的物质的量分数为。测得和的关系如图所示。下列结论错误的是 A. 改变的初始投入量，平衡时的物质的量分数仍为 B. 增大体系压强，平衡不发生移动，平衡常数不变 C. 温度降低，、均减小，平衡向正反应方向移动 D. 温度升高，反应重新达到平衡时，图中表示平衡的点可能是A和D 10. 从制钕铁硼合金的废料中提取氧化钕的工艺流程如图所示。 已知： 下列说法错误的是 A. 反应I所得气体的主要成分是，滤渣是硼和其他不溶于酸的杂质 B. 为完全除去滤液1中铁元素，反应II应调节的最小值为2.9 C. 温度越高，越有利于反应II的进行 D. 反应III中适当增大草酸的浓度，有利于草酸钕晶体的析出 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 根据下列实验操作和现象所得到的实验结论正确的是 实验操作和现象 实验结论 A 向溶液中先加入少量溶液，生成白色沉淀，过滤、洗涤，然后再向沉淀中加入稀盐酸，沉淀不溶解 溶液已经变质 B 将废铁屑溶于过量盐酸，滴入溶液，未见溶液变为红色 该废铁屑中不含 C 向溶液中加入溶液，再加入苯，振荡，上层呈紫红色，下层有白色沉淀生成 可以氧化 D 向盛有固体的两支试管中分别加入稀硝酸和氨水，均溶解 表现出两性 A. A B. B C. C D. D 12. 将对二甲苯和水倒入烧杯中，加入一定量的酸后充分搅拌并完全溶解，静置平衡后在对二甲苯中浓度，在水中浓度为(忽略溶液混合和加入固体时体积的变化)。 已知：①实验条件下在两相间的分配系数：(只与温度有关)； ②不能在对二甲苯中电离，在水中电离平衡常数。 下列说法错误的是 A. 水溶液中 B. 若向平衡体系中再加入对二甲苯，增大 C. 若向平衡体系中再加入水，平衡后 D. 若向平衡体系中再加入固体，平衡后 13. 双极膜电渗析法固碳技术是将捕集的CO2转化为CaCO3而矿化封存，其工作原理如图所示。双极膜中间层中的H2O解离成H+和OH-，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法不正确的是 A. 两个双极膜中间层中的H+均向左侧迁移 B. 若碱室中比值增大，则有利于CO2的矿化封存 C. 电解一段时间后，酸室中盐酸的浓度增大 D. 该技术中电解固碳总反应的离子方程式为：2Ca2++2CO2+4H2O2CaCO3↓+2H2↑+O2↑+4H+ 14. 一定条件下，与在活性表面转化为，其部分反应机理如图所示。已知：在催化剂不同离子表面会出现电性差异。下列说法正确的是 A. 的空间构型是三角锥形 B. 生成理论上转移 C. 反应过程中只有极性键的断裂与生成 D. 步骤I中吸附在上的与中的碳结合 15. 利用平衡移动原理，分析常温下金属在不同的体系中的可能产物。已知：图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系；图2中曲线I的离子浓度关系符合；曲线II的离子浓度关系符合；[注：起始体系中；不同下由图1得到]。下列说法正确的是 A. 时，碳酸钠溶液体系中存在： B. 图2中，点时溶液中存在： C. 起始状态，平衡后溶液中存在： D. 沉淀制备时，选用溶液比溶液效果好 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 碱土金属(ⅡA族)元素单质及其相关化合物的性质一直以来是化学界研究的重点。回答下列问题： （1）对于碱土金属元素，随着原子序数的增加，以下性质呈单调递减变化的是_______。 a．原子半径 　　　 b．单质的硬度 　　　 c．第一电离能 （2）是工业制备金属铍过程中的重要中间产物，其阳离子含有的化学键类型为_______，阴离子中心原子杂化方式为_______。 （3）是人体必需的矿物元素。的电子排布式为_______。判断的热分解温度_______(填“大于”或“小于”)的热分解温度，理由是_______。 （4）和金属在一定条件下用球磨机研磨，可制得化学式为的储氢化合物，其立方晶胞结构如图所示： ①原子周围距离最近且相等的原子有_______个，若晶胞边长为，则核间距为_______。 ②若以晶胞中氢的密度与液态氢密度之比定义储氢材料的储氢能力，则该化合物的储氢能力为_______(列出计算式即可。假定该化合物中所有的可以全部放出，液氢密度为；设代表阿伏加德罗常数的值)。 17. 是锂离子电池的活性材料。某小组以含锰矿料(主要成分是，含少量和)为原料制备的工艺流程如图所示(部分条件和产物省略)。 已知几种金属氢氧化物沉淀的如表所示： 金属氢氧化物 开始沉淀的 2.7 7.6 7.6 7.7 完全沉淀的 3.7 9.1 9.1 9.2 回答下列问题： （1）写出一条提高“酸浸”速率的措施：_______。 （2）“除杂1”时，加入的作用是_______(用离子方程式表示)。 （3）“固体1”的主要成分是_______(写化学式)，“除杂1”过程调节范围为_______。 （4）在高温下“合成”，反应的化学方程式为_______。 （5）已知：常温下，。若除杂后所得溶液中，则此时_______。 （6）“浸渣”中含少量锰元素，其含量测定方法如下： 第1步：称取“浸渣”，加酸将铦元素以形式全部溶出，过泥，将滵液加入容量瓶中，定容； 第2步：取上述定容后的溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量溶液，加热，充分反应后，煮沸溶液； 第3步：用溶液滴定至终点，消耗滴定液，使重新变为。 已知：具有强氧化性，受热易分解。 ①“浸渣”中锰元素的质量分数为_______(用含W、V的代数式表示)。 ②如果省略第2步“煮沸溶液”，测得结果将_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 18. 某化学学习小组设计实验制备SO2并探究SO2的化学性质，过程设计如下图所示： 回答下列问题： （1）仪器a的名称为_____；按图连接好装置后，实验开始前依次进行的操作是______(填字母)。 a．加入足量70%浓硫酸　　　　 b．加入粉末　　　　c．检查装置的气密性 （2）实验结束后观察③中颜色无变化，加入少量蒸馏水红色褪去。该实验的目的是_______。足量碱石灰的作用是_______。由此得出的实验结论是_______。 （3）④中溶液变为绿色(含)，写出该反应的离子反应方程式_______。 （4）小组成员进一步进行定量实验：取⑤中溶液于锥形瓶中，滴入稀硫酸使溶液呈酸性，并加入几滴淀粉溶液。用的溶液滴定，以测定溶液浓度，三次平行实验测得标准液的平均体积为。滴定终点时锥形瓶中的现象为_______，所测⑤中的质量浓度(以溶液中的质量浓度计算)为_______。 19. F是一种抗血小板凝聚的药物，其人工合成路线如图： 回答下列问题： （1）B中官能团的名称是_______。 （2）A的芳香族同分异构体中，与其具有相同官能团的有_______种(不考虑立体异构)。 （3）E→F中有一种相对分子质量为60的产物生成，该产物的结构简式为_______，实验室中如需确定此产物中的官能团，通常使用的分析仪器的名称是_______。 （4）A→B的反应需经历三步反应： 第一步：(制备格氏试剂) 第二步： 第三步：(水解反应) 第二步的反应类型是_______；Z的分子式为，其结构简式为_______； （5）已知：，也可以由某多酮结构在碱性溶液中发生分子内缩合生成，则此多酮的结构简式为_______(填标号)。 a． 　　　　 b． 20. 一定条件下，1-苯基丙炔可与发生催化加成，反应过程的能量变化如图1，反应体系中三种有机物的百分占比随时间变化如图2。 回答下列问题： （1）反应Ⅲ： _______。 （2）分析产物A占比呈先变大后减小的原因_______。 （3）下列关于该反应的说法正确的是_______。 a．选择较短的反应时间，及时分离可获得高产率产物A b．选择对产物A选择性较好的催化剂，能有效提高A的平衡产率 c．将普通固体催化剂换成纳米级颗粒，产物A的浓度峰值点可能变成图示点a d．升高温度，1-苯基丙炔的转化率和A的选择性均增大 （4）为研究上述反应体系的平衡关系，在一定温度下，向某刚性密闭容器中加入和，容器内总压强为，反应5分钟达平衡。平衡时测得的转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数，则平衡时反应体系的总压强为_______，反应前5分钟A的反应速率为_______，该温度下反应Ⅰ的压强平衡常数_______(用含有α的代数式表示)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $