江苏省江阴市某校2024-2025学年高三上学期10月学情调研 化学试题

2024年秋学期高三第一次学情调研 高三化学 （限时75分钟 满分100分） 可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 O—16 Fe—56 Ag—108 Nd—144 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1．我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐，下列元素位于元素周期表第三周期的是 A．P B．O C．Ca D．Fe 2. 《Green Chemistry》报道,我国科研工作者发现了一种在低压条件下高效电催化还原CO2的新方法,其总反应为 NaCl+CO2NaClO+CO。下列有关化学用语表示正确的是 　　　　　 A． 中子数为20的氯原子:20Cl　　 B． Na+的结构示意图: C． NaClO中既有离子键又有共价键 D．CO2分子的空间结构为V形 3．实验室制备柠檬酸铁铵的流程如下： 下列实验装置或操作不能达到实验目的的是 A ．用装置甲制取 FeCO3 B ．用装置乙制取 NH3 C ．用装置丙制取氨水 D ．用装置丁分离出柠檬酸铁铵晶体 4．7N 、8O ，11Na 、17Cl 是周期表中的短周期主族元素。下列有关说法不正确的是 A ．氢化物的沸点：NH3＜H2O B ． 离子半径：r(Na＋)＜r(O2－)＜r(Cl－) C ．第一电离能：I1(Na)＜I1(N)＜I1(O) D ．最高价氧化物的水化物的酸性：HNO3＜HClO4 阅读下列材料，完成5 ~ 7题： 氧族元素包含氧、硫、硒（Se）、碲（Te）、钋（Po）等，位于元素周期表ⅥA族。单质及其化合物有着广泛应用。O2可用作氢氧燃料电池的氧化剂；O3具有杀菌、消毒、漂白等作用。硫或黄铁矿（FeS2）制得的SO2可用来生产H2SO4。二氧化硒（SeO2）的分子结构与（SO2）相似，熔点为。H2S是一种易燃的有毒气体(燃烧热为562.2kJ/mol)，是制取多种硫化物的原料；硒(34Se)和碲(52Te)的单质及其化合物在电子、冶金、材料等领域有广阔的发展前景，工业上以精炼铜的阳极泥(含CuSe)为原料回收Se，以电解强碱性Na2TeO3溶液制备Te。 5．下列说法正确的是 A．SeO2属于共价晶体 B．S2、S4、S8互为同位素 C．SO2是由极性键构成的非极性分子 D．和的中心原子杂化方式均为 6．下列化学反应表示正确的是 A．H2S的燃烧：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) △H=+1124.4kJ/mol B．煅烧黄铁矿：4FeS2＋15O2 8SO3＋2Fe2O3 C．电解强碱性Na2TeO3溶液的阴极反应：+4e-+3H2O=Te+6OH- D．向Ba(OH)2溶液中滴加足量NaHSO4溶液至溶液呈中性：H+++Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O 7．下列有关描述正确的是 A．浓硫酸有脱水性，可用于干燥某些气体 B．臭氧有强氧化性，可用于水体杀菌消毒 C．二氧化硫有还原性，可用于织物的漂白 D．硒单质难溶于水，可用于制造硒光电池 8．利用甲烷可以除去SO2，反应为 下列说法正确的是 A．该反应在任何温度下均可自发进行 B．该反应的平衡常数 C．该反应中每断开4mol碳氢键同时形成2mol碳氧键 D．其他条件相同，增大可提高SO2的平衡转化率 9．碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是 A．电池工作时，通过隔膜向正极移动 B． 电池工作时， MnO2发生氧化反应 C．反应中每生成，转移电子数为 D．环境温度过低，不利于电池放电 10．在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是 11．下列实验操作和现象能够得出相应实验结论的是 选项 实验过程及现象 实验结论 A 向等体积、等物质的量浓度的K2SO4、K2S的稀溶液中分别滴加1滴0.1 mol/L AgNO3溶液,充分振荡,只有K2S溶液中产生沉淀 Ksp(Ag2SO4)>Ksp(Ag2S) B 将纯碱与浓盐酸反应产生的气体直接通入Na2SiO3溶液,产生白色胶状沉淀 非金属性:C>Si C 将锌片、铜片用导线连接后同时浸入含有酚酞的食盐水,露置于空气中,一段时间后,铜片附近溶液变红色 装置中发生析氢腐蚀 D 用pH 试纸测得：CH3COONa 溶液的pH 约为 9， NaNO2 溶液的 pH 约为 8 HNO2 电离出H+的能力 比 CH3COOH 的强 12．一种吸收SO2再经氧化得到硫酸盐的过程如图所示。室温下,用0.1 mol/L NaOH溶液吸收SO2,若入SO2所引起的溶液体积变化和H2O的挥发可忽略,溶液中含硫物种的浓度 c总=c(H2SO3)+c(HS)+c(S)。H2SO3的电离常数分别为Ka1=1.29×10-2,Ka2=6.24×10-8。 下列说法正确的是 A．“吸收”反应应在较高的温度下进行 B． 若“吸收”所得溶液pH=7,则溶液中c(S)>c(H2SO3) C．“吸收”所得溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HS)+c(S)+c(OH-) D． “氧化”时调节溶液pH约为5,主要发生反应:2S+O22S 13．二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应如下: 反应Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)　　　ΔH1=-164.7 kJ/mol 反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　　 ΔH2=+41.2 kJ/mol 在1.01×105Pa恒压条件下,按n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶1投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g)　ΔH=-205.9 kJ/mol B. 曲线②表示平衡时CH4的体积分数随温度的变化 C. 温度在200-300 ℃时,随温度升高,CO2在平衡体系中的分压减小 D. 一定温度下,选用高效催化剂能提高平衡时甲烷的产率 二、 非选择题：共4题，共61分。 14. (16分)稀土钕(Nd)铁硼废料的主要成分为Fe2O3,含有SiO2、Nd2O3、Al2O3、CoO等杂质,一种综合回收利用的工艺流程如图1所示: 图1 已知:Ksp(CoS)=4.0×10-21。回答下列问题: (1) 浸渣的主要成分为　▲　(填化学式)。  (2) “还原”加入铁粉的主要目的是 ▲ 。  (3) 当“沉钴”后溶液中c(S2-)=10-5mol/L时，c(Co2+)=　▲　。  (4) 写出“氧化沉铁”中发生反应的离子方程式: ▲ 。  (5) 富集钴渣经进一步处理后可制得CoxTiOy，此时Co的价层电子排布为3d7，CoxTiOy晶胞结构如图2所示。y=　▲　，与Ti原子最近的Co原子有　　▲　　个。  图2　　 　　图3 (6) 热重法是测量物质的质量与温度关系的方法。将（摩尔质量为）在氮气氛围中焙烧，剩余固体质量随温度变化曲线如图3所示． 550℃-600℃时，所得固体产物可表示为，通过以上实验数据确定该产物中的比值_▲__（写出计算过程）。 15．（15分）金是常见贵金属。自然界中的金以单质形态夹杂在矿石中。 制取方法一：金矿粉经过“氰化”、“吸附”和“解吸附”、“电解”等步骤得到金单质。氰化工艺中，将金溶解于NaCN溶液生成Na[Au(CN)2]。 制取方法二：利用氰化法从含金矿石(成分为Au、Ag、Fe2O3和其他不溶性杂质)中提取金。 工艺流程如下： 已知：Au＋＋2CN－⥫⥬[Au(CN)2]－　K＝1.0×1038 Zn＋2Au＋⥫⥬Zn2+＋2Au　K＝1.0×1082.7 Zn2+＋4CN－⥫⥬[Zn(CN)4]2-　K＝1.0×1016.7 （1）“浸出Ⅰ”使用硝酸，不可用魔酸[一种由SbF5与HSO3F(结构式为，其酸性比硫酸还强)组成的超强酸，可将Au溶解]。从结构角度分析HSO3F的酸性比H2SO4强的原因___▲___。 （2） “浸出Ⅱ”将单质Au转化为[Au(CN)2]－，Au溶解反应的离子方程式为___▲___。 （3）“置换”时发生的反应为Zn＋2[Au(CN)2]－⥫⥬[Zn(CN)4]2-＋2Au，该反应的化学平衡常数 K＝____▲____。 （4）“吸附”步骤中使用了活性炭，“电解”步骤将Na[Au(CN)2]转变为Au。 ①“吸附”和“解吸附”的目的是 ▲ 。 ②电解时阴极发生的电极反应式为 ▲ 。 （5）“脱金贫液”(含CN－)直接排放会污染环境。在Cu2＋的催化下，用H2O2溶液处理含氰废水，使有毒的CN－转化为NH、CO等。 在Cu2＋催化下，总氰化物(CN－、HCN等)去除率随溶液初始pH变化如图所示。pH从8变到11， 总氰化物去除率变化的原因可能是 ▲ 。 16．(15分)氧化亚铜(Cu2O)主要用于制造杀虫剂、分析试剂和红色玻璃等。Cu2O在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质。以黄铜矿(主要成分为CuFeS2，含有杂质SiO2)为原料制取Cu2O的一种工艺流程如图所示： (1) ①Cu＋核外电子排布式为 ▲ 。 ②写出“浸泡”时CuFeS2发生反应的离子方程式　▲ 。 (2)判断“操作1”反应已完成的实验操作及现象为　▲ 。 (3)“热还原”时，将新制Na2SO3溶液和CuSO4溶液按一定量混合，加热至90°C并不断搅拌反应 得到Cu2O粉末。制备装置如题图1所示： 图1 图2 反应时A装置原料反应配比为n(Na2SO3):n(CuSO4)=3:2，B装置的作用是吸收反应产生的酸性 气体，防止污染环境，A装置中反应的化学方程式为　▲ 。 (4)实际反应中不断滴加NaOH溶液的作用是：　▲ 。 (5)反应完成后，利用装置B中的溶液(NaOH与Na2SO3混合溶液)可制备Na2SO4•10H2O晶体。请补充完整实验方案，取装置B中的溶液，　▲ ，洗涤、干燥得Na2SO4•10H2O晶体。(已知：室温下，溶液中H2SO3、HSO、SO的物质的量分数随pH的分布如题16图−2所示；室温下从Na2SO4饱和溶液中结晶出Na2SO4•10H2O，实验中须使用的试剂及仪器有：SO2 、氧气、pH计) 17. (15分)氢能是应用前景广阔的新能源。 （1）制氢。利用铁及其氧化物循环原理如图所示。反应器Ⅰ中化合价发生改变的元素有___▲____；CO和H2各1mol的混合气体通过该方法制氢，理论上可获得____▲____molH2。 (2) 储氢。部分H2和Mg一定条件下化合生成MgH2以储氢；部分H2和N2在催化剂表面合成氨以储氢，其反应机理的部分过程如图1所示。 图1 1 请画出中间体X的结构 ▲ 。 ②研究发现，使用Ru系催化剂时，N2在催化剂表面的吸附活化是整个反应过程的控速步骤， 实际工业生产时，将n(H2)/n(N2)控制在1.8～2.2之间，比理论值3小，其原因是___▲____。 (3) 释氢。MgH2可通过热分解和水解两种方法制得H2。相较于热分解，从物质转化和能量利用的角度分析，MgH2水解释氢方法的优点有_____▲_____。 (4) 储氢物质NH3的运用。NH3常用于烟气(主要成分NO、NO2)脱硝。以N2为载气，将含一定量NO、NH3及O2的模拟烟气以一定流速通过装有催化剂CeO2的反应管，研究温度、SO2(g)、H2O(g)对脱硝反应的影响。 图2 　 1 如图2所示，温度高于350 ℃时，NO转化率下降，推测原因是____▲____。 2 实验证明，烟气中含SO2会导致催化剂不可逆的中毒(Ce4+氧化SO2生成SO覆盖在生成的 Ce3+表面，阻止了O2氧化Ce3+)。而添加CuO后抗硫能力显著增强，请结合图4机理，说明抗硫能力增强的原因______▲_____。 图4 2 学科网（北京）股份有限公司 2－ 3 7 9 10 8 11 12 0 40 60 20 总氯化物的去除率/% pH 黄铜矿 浸泡 操作1 调pH 热还原 纳米Cu2O S、SiO2等 Fe(OH)3 Fe2(SO4)3溶液 H2SO4溶液、O2 CuO NaOH Na2SO3 $$ 高三化学阶段检测参考答案 1、 单项选择题：共13题，共39分 1.A 2.C 3.B 4.C 5.D 6.C 7.B 8.C 9.D 10.D 11.A 12.B 13.B 二、非选择题：共4题，共61分 14. 16分 (1)SiO2 (2分)　 (2)将Fe3+还原为Fe2+,防止Fe3+在“沉钴”时转化为沉淀Fe(OH)3析出 (2分) (3) 4.0×10-16mol/L (2分) (4)4Fe2++O2+84FeOOH↓+8CO2↑+2H2O (3分)　 (5)3(2分) 　 8(2分)　 (6)2：1 (3分) 根据Nd原子守恒n（Nd）=n[Nd（OH）CO3]=8.84mg/221g.mol-1=0.04mmol (1分) 高于600℃,分解产生CO2，据C守恒 n（CO2）= n（CO32-）=（7.60mg-6.72mg）/44g.mol-1=0.02mmol (1分) n（Nd）：n（CO32-）=2：1 (1分) 15.（15分） (1) F的电负性较大，其吸引电子能力大于羟基，导致H—O键极性增强容易断裂，酸性增强(3分) (2) 8CN-＋4Au＋O2＋2H2O===4[Au(CN)2]-＋4OH-(2分) (3) 1×1023.4 (3分) (4)分离和浓缩Na[Au(CN)2]（2分） [Au(CN)2]－+e—===Au+2CN— （2分） (5) pH从8-10，随着pH升高，c(OH－)逐渐增大，有利于消耗NH、有利于HCN转变为CN—，使反应向正反应方向进行的程度增大，提高了总氰去除率； pH从10-11，随着pH升高，c(OH－)逐渐增大，Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀，催化效率降低(3分) 16.（15分） (1) [Ar]3d10 （2分） CuFeS2+4Fe3+=5Fe2++Cu2++2S （2分） (2)取样，滴加铁氰化钾溶液，无蓝色沉淀产生 （ 2分） ( 90℃ ) (3)3Na2SO3+ 2CuSO4 ====Cu2O↓+ 3Na2SO4+ 2SO2↑ （ 3分） (4)反应产生SO2，导致溶液酸性增强，（1分）Cu2O 在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质从而降低Cu2O含量 （1分） （2分） (5)边搅拌边向溶液中通入SO2，用pH计测量溶液的pH值，至pH约为10，停止通入SO2（1分）； 再向溶液中通入O2至pH约为7（1分） 将溶液加热浓缩至有晶膜出现，降温结晶（1分） 过滤（1分） （第一步通O2，熔断，共4分） 17. (15分) (1) C\H\Fe (2分) 16/9 (3分) (2) ① (2分) ②提高N2在合成气中比例，增大N2在催化剂表面的吸附活化总量，加快反应速率； 利于提高H2的转化率，同时提高储氢率(2分) (3)等量的MgH2水解比热分解产生的氢气多， 同时不需要消耗大量热能(2分) (4) ①温度升高，催化剂的活性下降， NH3和O2反应生成NO，还原剂NH3的量减少(2分) ②添加CuO后，氧化生成的SO覆盖在Cu2+上，O2氧化Ce3+生成Ce4+，恢复催化能力(2分) 2 学科网（北京）股份有限公司 $$