精品解析：河北省衡水市冀州区河北冀州中学2024-2025学年高三上学期12月期末化学试题

2024—2025学年度高三年级上学期12月考试 化学 本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。共8页，总分100分，考试时间75分钟。 可能用到的相对原子质量： 第I卷(选择题 共42分) 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 实现中国梦，离不开化学与技术的发展，下列有关说法错误的是 A. “引力一号”运载火箭遥测系统使用的高温压电陶瓷钛酸盐属于金属材料 B. 人工智能AI芯片与中国天眼传输信息用的光导纤维材料的主要成分不同 C. 海洋开发走向“深蓝时代”，大型舰船的底部常镶嵌锌块，可防止船底腐蚀 D. 月球探测器带回的月壤样品中含磷酸盐晶体，其结构可利用X射线衍射仪测定 【答案】A 【解析】 【详解】A．高温压电陶瓷是新型无机非金属材料，故A错误； B．芯片的主要成分为，而光导纤维的主要成分为，故B正确； C．加入锌块与形成原电池，作负极发生反应，而作正极被保护，故C正确； D．构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X射线衍射图谱反映出来，故月壤中磷酸盐矿物的晶体结构可用X射线衍射仪测定，故D正确； 故选A。 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 反-2-丁烯的键线式： B. 的球棍模型： C. 分子中键的形成： D. 用轨道表示式表示乙炔中C原子的杂化 【答案】C 【解析】 【详解】A．为顺-2-丁烯的键线式，反-2-丁烯的键线式为：，A错误； B．Cl2O的中心原子孤电子对数=、价层电子对数=2+2=4，故为sp3杂化、空间构型为V形，为的球棍模型，B错误； C．是共价化合物，H原子的1s电子与原子的3p电子形成键，其形成过程可表示，C正确； D．乙炔中C原子为杂化，D错误； 故选C。 3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状况下，22.4L中原子数目为 B. 1mol熔融状态下的中含有的数目为 C. 7.8g与足量水完全反应时转移电子数为 D. 78g苯与足量发生加成反应时破坏键数目为 【答案】C 【解析】 【详解】A．标准状况下为液态物质，不能使用气体摩尔体积计算，A错误； A．是共价化合物，在熔融状态下不能解离出，B错误； C．7.8g的物质的量是0.1mol，与足量完全反应时，过氧化钠既是氧化剂，也是还原剂，转移电子数为，C正确； D．78g苯为1mol，苯的结构中含有大π键，足量发生加成反应时破坏大π键数目为NA，D错误； 答案选C。 4. 下列实验事故的处理方法不合理的是 选项 实验事故 处理方法 A 沾在皮肤上 立即用大量水冲洗，然后涂上1%的硼酸 B 若金属或着火 立即使用泡灭火器灭火 C 少量酸滴到实验桌上 立即用湿抹布擦净，然后用水冲洗抹布 D 玻璃仪器划破手指 立即用药棉把伤口清理干净，再用双氧水或碘酒擦洗，最后贴上创可贴 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．具有强碱性与强腐蚀性，当沾在皮肤上，先用水冲洗，再涂上酸性弱且腐蚀性弱的硼酸，A正确； B．或均与反应，与也可剧烈反应，故金属或着火，不可以用泡沫灭火器灭火，应用沙土盖灭，B错误； C．少量酸滴到实验桌上，为了不损坏桌面应立即用湿抹布擦净，并立即冲洗抹布，C正确； D．当出现创伤时，为防止伤口感染，应用药棉把伤口清理干净，然后用双氧水或碘酒擦洗，最后用创可贴外敷，D正确； 故选B。 5. 下列操作或装置能达到实验目的的是 A. 利用甲实验证明苯环使羟基上的氢活化 B. 利用乙装置制取明矾晶体 C. 利用丙实验将乙二醇转化为乙二酸 D. 利用丁装置鉴别，溶液和溶液 【答案】B 【解析】 【详解】A．苯酚和溴水发生取代反应生成三溴苯酚，苯和溴水不反应，说明羟基使苯环上氢活化，A错误； B．在饱和的明矾溶液中加入晶体，会在晶体表面析出明矾晶体，带走结晶水，溶剂减少继续析出明矾晶体，直至析出的晶体自己达到饱和的组成才会停止，可以得到大量明矾晶体，B正确； C．过量与乙二醇能够发生氧化还原反应生成，不能得到乙二酸，无法达到实验目的，C错误； D．向溶液和溶液中滴入溶液均有白色沉淀生成，不能用溶液鉴别二者，D错误； 故答案为：D。 6. 某有机离子液体结构为，元素X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态Z原子的p能级电子总数比s能级电子总数多1，R与Z同主族。下列说法错误的是 A. 分子极性： B. 同周期第一电离能大于X的元素有5种 C. 简单离子半径：R＞Y＞Z D. 该离子液体中存在离子键、极性键和配位键 【答案】B 【解析】 【分析】元素X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，根据结构可判断出Y连接3根共价键，Y为N元素；基态Z原子的p能级电子总数比s能级电子总数多1，可能为1s22s22p5或1s22s22p63s22p1，R与Z同主族，且R的原子序数大于Z，R、Z均为短周期主族元素，因此R为Cl元素，Z为F元素；由可知X的化合价为+3价，X为B元素，元素X、Y、Z、R分别为B、N、F、Cl，据此作答。 【详解】A．X为B元素，Y为N元素，Z为F元素，为，为，中B的价层电子对数为3，无孤电子对，因此为非极性分子，的价层电子对数为4，有1对孤电子对，为极性分子，因此分子极性，即，故A正确； B．同周期第一电离能从左往右呈现增大的趋势，但第IIA、VA出现反常，X为B元素，同周期第一电离能大于B的元素有6种，故B错误； C．R为Cl元素，Z为F元素，Y为N元素，电子层数越多半径越大，电子层数相同则比较核电荷数，核电荷数越大半径越小，氯离子电子层数为3层，因此简单离子半径：R＞Y＞Z，故C正确； D．该离子液体中和存在离子键，中有C-N、C-H极性键，连接4根共价键的N有配位键，故D正确； 故答案选B。 7. 价一类二维图是学习元素化合物知识的重要模型和工具，它以元素的化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标。下图为铁元素的价一类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是 A. 转化⑦发生反应的类型是化合反应 B. 转化⑤是用于自来水消毒杀菌，等物质量的和消毒效率相同(用得电子数目多少衡量氧化消毒能力强弱) C. 用铁丝在氧气中燃烧可实现上述转化① D. 加热发生转化⑥，加水溶解可实现转化③ 【答案】A 【解析】 【详解】A．转化发生反应为氢氧化亚铁和氧气、水生成氢氧化铁，化学方程式为：，属于化合反应，故A正确； B．消毒杀菌时价铁降低为价，而消毒时价氯降低到价，则等物质的量的是消毒效率的倍，故B错误； C．铁丝在氧气中燃烧生成，不能实现转化，故C错误； D．加热发生转化分解生成氧化铁，氢氧化铁不溶于水，加水溶解不可实现转化，故D错误； 故选A。 8. 利用如图装置进行实验，为达到实验目的，除杂试剂X的选择错误的是 选项 发生装置 试剂X 试剂Y 实验目的 A C2H5Br与NaOH乙醇溶液共热 水 KMnO4酸性溶液 检验乙烯 B C2H5OH与浓H2SO4加热至170℃ NaOH溶液 溴水 检验乙烯 C 电石与饱和食盐水 CuSO4溶液 Br2的CCl4溶液 检验乙炔 D 醋酸与Na2CO3 饱和Na2CO3溶液 苯酚钠溶液 证明酸性：醋酸>碳酸>苯酚 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．乙烯的制备过程中，乙醇会挥发，用水可以和乙醇互溶，高锰酸钾可以检验乙烯，故A正确； B．乙烯的制备过程中，乙醇会挥发，用溶液可以和乙醇互溶，溴水可以检验乙烯，故B正确； C．制取乙炔中混有硫化氢等杂质，可以用溶液除去硫化氢，的溶液可以检验乙炔，故C正确； D．制取的二氧化碳中混有醋酸，碳酸、醋酸都可以和苯酚钠反应生成苯酚，无法证明酸性：醋酸＞碳酸＞苯酚，故D错误； 故选D。 9. （四氢铝钠）是一种重要的还原剂和供氢剂，在有机合成中广泛应用。实验室制备原理为（在乙醚中进行，乙醚沸点：34.5℃）。某实验小组选择下列装置制备（装置可以重复使用，遇水蒸气剧烈反应）。下列叙述错误的是 A. 装置连接顺序为 B. 不能用浓硫酸、硝酸替代装置Ⅰ中的稀硫酸 C. 实验中观察到装置Ⅳ中产生黑色沉淀 D. 实验室制备的装置要保持干燥 【答案】A 【解析】 【详解】A．装置连接顺序为制氢、净化、干燥、合成、吸水、收集氢气，装置Ⅱ可使用两次，第一次干燥氢气，第二次吸收水槽中挥发出来的水蒸气，连接顺序为，A项错误； B．锌与浓硫酸反应生成，锌与稀硝酸反应生成，与浓硝酸反应生成，均不生成，故不能用浓硫酸、硝酸替代装置Ⅰ中的稀硫酸，B项正确； C．锌粒中含，则产生的中混有，用硫酸铜溶液吸收，发生反应：，产生黑色沉淀，C项正确； D．、均能够与水蒸气反应，故实验室制备的装置要保持干燥，D项正确； 答案选A。 10. 某工厂残渣中主要含有另有、，另有、、、、等杂质，某同学设计如图流程实现钒和铬的分离。 已知：①常温下，在水中的溶解度为0.48g/100g。 ②最高价铬酸根，在碱性介质中以存在，在酸性介质中以存在。 ③五价元素的存在形式与的关系如表所示： ＜1 1～4 4.1～8.5 >13 主要形式 下列说法错误的是 A. “煅烧”、“溶浸”工序中钒元素和铬元素的主要存在形态并没有全部发生变化 B. 滤渣I含有和，滤渣II含 C. “除硅磷”工序中，必须加入适量进行调节，以免生成沉淀，降低的产量 D. “还原”工序中，发生反应，再调节使转化为沉淀 【答案】D 【解析】 【分析】由题给流程可知，铬钒渣在氢氧化钠和空气中煅烧，将钒、铬、铁、铝、硅、磷等元素转化为相应的最高价含氧酸盐，煅烧渣加入水浸取、过滤得到含有氧化铁的滤渣；向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将Al元素转化为沉淀，过滤得到滤渣；向滤液中加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和沉淀，过滤得到含有MgSiO3、的滤渣和滤液；向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将钒元素转化为五氧化二钒，过滤得到五氧化二钒和滤液；“还原”工序中，还原，并调节溶液最终生成。 【详解】A． “煅烧”、“溶浸”工序中铬元素仍以存在，只能在强酸性环境中存在，在碱性环境中会发生转化，因此，“煅烧”、“溶浸”工序中钒元素和铬元素的主要存在形态并没有全部发生变化，A正确； B．在、作用下高温焙烧，铝、硅等的化合物转化为四羟基合铝酸钠、，加水浸取，过滤，滤渣Ⅰ中主要有和，水浸液中含有四羟基合铝酸钠、，加入稀硫酸调溶液的时，四羟基合铝酸钠转化为沉淀，滤渣2主要为，B正确； C．由常温下，在水中的溶解度为0.48g/100g，可知微溶于水，因此，“除硅磷”工序中，必须加入适量进行调节，以免生成沉淀，降低的产量，C正确； D．“分离钒”工序中，调节的范围是1～4，此时，已转化为，在“还原”工序中，发生反应，D错误； 故选D。 11. NOx是主要大气污染物，利用反应消除NO2污染电化学装置如图所示。下列说法错误的是 A. 外电路的电子方向为a→负载→b B. b极的电极反应为： C. 若离子交换膜为阴离子交换膜，则左池NaOH溶液浓度将增大 D. 电路中转移4mol电子时理论上可消除标准状况下1molNO2的污染 【答案】C 【解析】 【分析】利用反应消除NO2污染，a极氨气失去电子发生氧化反应，为负极；b极二氧化氮得到电子发生还原反应，为正极。 【详解】A．电子由负极流向正极，故外电路的电子方向为a→负载→b，A正确； B．b极二氧化氮得到电子发生还原反应生成氮气和氢氧根离子，b极的电极反应为：，B正确； C．a极氨气失去电子发生氧化反应，反应为，若离子交换膜为阴离子交换膜，消耗氢氧根离子由右侧迁移过来，但是反应生成水导致左池NaOH溶液浓度将减少，C错误； D．根据电子转移可知，2NO2~8e−，电路中转移4 mol电子时理论上可消除标准状况下1 mol NO2的污染，D正确； 故选C。 12. 中国空间站天和核心舱的主要能量来源是砷化镓太阳电池阵，的熔点为。的晶胞结构如图所示(黑球表示砷原子)。下列说法正确的是 A. 是过渡元素 B. 是离子晶体 C. 砷原子的配位数是2 D. 晶体中存在配位键 【答案】D 【解析】 【详解】A．位于第四周期IIIA族，是主族元素，A错误； B．的熔点为，为共价晶体，B错误； C．由图可知As原子的配位数为4，C错误； D．位于第四周期IIIA族，最外层三个电子，但其配位数为4，形成了四根共价键，故As原子提供了孤电子对，与Ga形成了配位键，D正确； 故选D。 13. 在T℃下，某容积为2L的密闭容器内，有A、B、C、D、E五种物质参与同一个化学反应，其中A、B、C、D(A、B、C为气体)四种物质的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，E为该反应的一种气体生成物，且生成物E在化学方程式中的化学计量数与B的相同。 下列说法错误的是 A. 该反应的化学方程式为 B. 在0～2min内，E的平均反应速率为 C. A的正反应速率与B的逆反应速率之比为时说明反应达到平衡状态 D. D没有参加反应，除去D不影响化学反应速率 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，从时刻开始各物质的物质的量不再发生改变，说明反应达到平衡状态。A、B的物质的量减少，为反应物，C的物质的量增加，为生成物，E为该反应的一种气体生成物，且生成物E在化学方程式中的化学计量数与B的相同，由化学方程式中的化学计量数与其反应速率成正比，可写出化学方程式为，故A正确； B．E在化学方程式中的化学计量数与B的相同，，故B正确； C．A的正反应速率与B的正反应速率之比为，当A的正反应速率与B的逆反应速率之比为时，B的正反应速率与B的逆反应速率之比为，即，反应达到平衡状态，故C正确； D．由图中曲线变化可知，D参与反应中，达到平衡状态时，物质的量不变，可判断出D为催化剂，催化剂降低反应的活化能，加快反应速率，故D错误； 故选D。 14. 催化重整的反应为① ，积碳是导致催化剂失活的主要原因，产生积碳的反应有② ③ 科研人员研究压强对催化剂活性的影响，在1073K时，将恒定组成的、混合气体，以恒定流速通过反应器，测得数据如图所示。 注：是以的转化率表示的催化剂活性保留分率，即反应进行到某一时刻的催化剂活性与反应初始催化剂活性之比。 下列说法错误的是 A. B. 压强越大，降低越快，其主要原因是反应①平衡逆向移动 C. 保持其他条件不变，适当增大投料时，可减缓的衰减 D. 研究表明“通入适量有利于重整反应”，因为能与C反应并放出热量 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据盖斯定律，①=②-③，，A正确； B．压强越大，降低越快，说明催化剂活性降低越快，积碳越多，其主要原因是反应③为气体体积减小的反应，加压平衡正向移动，使得积碳增多，B错误； C．保持其他条件不变，适当增大投料时，增大浓度，使反应③平衡逆向移动，减少积碳，可减缓的衰减，C正确； D．根据盖斯定律，①=②-③，，反应①为吸热反应，通入适量能与C反应并放出大量的热，可减少积碳减缓的衰减，同时反应放热使得反应①正向移动，有利于重整反应，D正确； 故选B。 第II卷(非选择题 共58分) 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 化学反应总伴随着能量变化，研究化学反应中的能量变化对于人类的生产、生活有着重要的意义。回答下列问题： （1）下列化学反应满足图像中能量变化的有___________（填字母）。 A. 石灰石分解 B. 氯化铵与氢氧化钡晶体反应 C. 铝热反应 D. 钠与水反应 （2）乙醇为绿色能源，在、下，实验测得无水乙醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放热，写出乙醇燃烧的热化学方程式：____________________________________________。 （3）已知如下图示关系，则 ①的燃烧热___________。 ②石墨完全燃烧放出的能量是___________。 （4）中和反应为常见的放热反应，某兴趣小组设计实验探究中和反应反应热的测定[生成]。取三只烧杯分别加入溶液，然后分别加入①稀盐酸、②稀硝酸和③稀醋酸，测得中和反应反应热分别为。 ①醋酸的电离方程式为________________________，加入稍过量的碱，目的是____________________________。 ②假设所有操作均正确，得到的大小关系为______________________。 【答案】（1）CD （2） （3） ①. ②. 787 （4） ①. ②. 使酸完全反应，减少误差 ③. 【解析】 【分析】根据图像分析，该反应的反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应； 【小问1详解】 A．石灰水受热分解为吸热反应，A不符合题意； B．氯化铵与氢氧化钡晶体反应为吸热反应，B不符合题意； C．铝热反应为放热反应，C符合题意； D．钠与水反应放热，D符合题意； 故答案为：CD； 【小问2详解】 23g乙醇的物质的量为乙醇放出热量为638.4kJ，则乙醇燃烧的热化学方程式； 故答案为：； 【小问3详解】 CO完全燃烧生成CO2放出的热量为燃烧热，ΔH=-283kJ/mol；；1mol石墨完全燃烧生成CO2所放出的热量为，ΔH1+ΔH2=-(110.5+283)=-390.5kJ/mol，则1mol石墨完全燃烧生成CO2所放出的热量为787kJ； 故答案为：-283；787； 【小问4详解】 ①醋酸为弱电解质，不完全电离，，为了使酸、碱充分反应，加入的碱稍过量； 故答案为：；使酸完全反应，减少误差； ②稀盐酸与稀硝酸均为强酸的稀溶液，与足量的碱反应放出的热量为中和热，醋酸为弱电解质，电离吸热，则导致放热减小，焓变偏大，ΔH1=ΔH2<ΔH3； 故答案为：ΔH1=ΔH2<ΔH3。 16. 柠檬酸亚铁(，摩尔质量：)在食品工业中作营养增补剂，可用于乳制品。一种用硫铁矿(主要成分为，含有、杂质)为原料来制备柠檬酸亚铁的流程如图所示： 已知：①“焙烧”生成了铁红；②柠檬酸的结构简式为。 回答下列问题： （1）“焙烧”时气体与矿料逆流而行，目的是_______，“焙烧”过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。 （2）“溶浸”后滤渣主要成分是_______(写化学式)，已知：与不反应，“还原”时作用是_______(用离子方程式表示)。 （3）“沉铁”时需控制温度在32℃左右的原因是_______。 （4）柠檬酸亚铁是一种_______(填“正”“酸式”或“碱式”)盐。某兴趣小组同学检验柠檬酸亚铁中的铁元素，可取少量柠檬酸亚铁样品于试管中，加水溶解，然后加入少量稀硝酸，再滴加几滴_______溶液，现象为_______，则证明含铁元素。 （5）某工厂用1kg硫铁矿(质量分数为60%)经上述流程制得1.476kg柠檬酸亚铁，若“还原”过程恰好反应，则柠檬酸亚铁的产率为_______。 【答案】（1） ①. 增大固体与气体的接触面积，提高焙烧速率 ②. 11:4 （2） ①. ②. （3）温度过低，反应速率慢；温度过高，发生分解 （4） ①. 酸式 ②. 或硫氰化钾 ③. 溶液变红 （5）80% 【解析】 【分析】用硫铁矿（主要成分为，含有、杂质）为原料来制备柠檬酸亚铁，硫铁矿煅烧生成和，用稀硫酸溶浸，过滤得到滤渣，溶液中含有、，加入还原铁离子得到单质硫沉淀，滤液调节除铝，过滤，向滤液中加入沉铁，过滤、洗涤得到，加入柠檬酸生成柠檬酸亚铁，然后经过一系列操作得到柠檬酸亚铁晶体，据此解答。 【小问1详解】 “焙烧”时气体与矿料逆流而行，可以增大固体与气体的接触面积，提高焙烧速率；根据分析可知“焙烧”过程中发生反应的化学方程式为，反应中为氧化剂，为还原剂，则“焙烧”过程中氧化剂和还原剂的物质的量之比为； 【小问2详解】 不溶于稀硫酸，则“溶浸”后滤渣的主要成分为。与不反应，“还原”时被铁离子氧化，发生反应的离子方程式为； 【小问3详解】 温度过低，反应速率慢；温度过高，发生分解，故“沉铁”时需控制温度在32℃左右； 【小问4详解】 由题干信息可知，柠檬酸是一种三元酸，故柠檬酸亚铁是一种酸式盐。检验柠檬酸亚铁中的铁元素的方法为取少量柠檬酸亚铁样品于试管中，加水溶解，然后加入少量稀硝酸，再滴加几滴溶液，若溶液变红，说明含有铁元素； 【小问5详解】 某工厂用1kg硫铁矿中含有的的物质的量为，经过焙烧、溶浸后形成5mol，由（2）可知，“还原”步骤发生反应，则还原后得到的为7.5mol，则经上述流程理论上可制得柠檬酸亚铁的质量为，而实际上只制得1.476kg柠檬酸亚铁，则柠檬酸亚铁的产率为。 17. 是常用的媒染剂和催化剂，易潮解、易升华，高温下易被氧气氧化。已知：为绿色晶体，为紫色晶体；在碱性条件下具有较强的还原性，能被等氧化剂氧化为，实验室制备的装置如图(夹持装置略)所示： 制备实验方案如下： i.连接装置，检查装置气密性，装入药品，打开、、，通入并通入冷凝水； ii.加热管式炉的反应管至400℃；关闭、，打开，水浴加热A保持在70～80℃之间； iii.加热管式炉继续升温至650℃，反应所生成的将升华并凝聚在装置C中，直到装置B中反应完全，切断管式炉的电源； iv.停止加热装置A，打开、，关闭，继续通至装置E中无液滴滴下，停止通入冷凝水； v.装置冷却后，结束制备实验。 回答下列问题： （1）装置B中发生反应的化学方程式为_______。步骤ⅳ中装置B中反应完全的标志是_______。 （2）D的名称为_______；D、E的作用为_______；气体有毒，遇水产生两种酸性气体，装置F中发生反应的化学方程式为_______；图示装置存在的两处明显缺陷是_______。 （3）称取1.00g样品配成250mL溶液，移取25.00mL于碘量瓶中，加入稍过量固体充分反应，加热煮沸，冷却后加入溶液，再加入足量溶液，使铬元素转化为，加入少量淀粉溶液作指示剂，用的标准溶液滴定至终点，实验数据如表。(已知：杂质不反应，) 组别 滴定前读数/mL 滴定后读数/mL 1 0.05 18.05 2 2.10 22.20 3 3.05 21.15 4 210 20.00 ①向碘量瓶中加入后，发生反应的离子方程式为_______。 ②该样品中的质量分数为_______。(保留三位有效数字) 【答案】（1） ①. ②. 装置B的管式炉中没有绿色固体存在 （2） ①. 直形冷凝管 ②. 冷凝并收集未反应完的 ③. ④. B、C之间导管易堵塞，E、F之间无干燥装置 （3） ①. ②. 95.1% 【解析】 【分析】三氯化铬易潮解，高温下易被氧化，因此反应前需要除去装置内的空气，先通入氮气，氮气通过浓硫酸干燥后通入装置A中，除去装置中原有的空气，随后加热装置A使四氯化碳气化进入装置B中，在加热条件下与反应生成，未反应的四氯化碳经过冷凝后收集，生成的被溶液吸收。 【小问1详解】 装置B中与反应制取，由图可知另一种产物是，装置B中反应的化学方程式为。步骤ⅳ装置B中反应完全时完全转化为，装置B的管式炉中没有绿色固体存在； 【小问2详解】 由图可知，D为直形冷凝管；装置D、E的作用是冷凝并收集未反应完的。与水反应得到的酸性气体为和，故与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为。由于B、C之间的导管较细，故气流可能会将粉末带入导管内，导致其堵塞，而且易潮解，故E、F之间需要加一个干燥装置； 【小问3详解】 ①溶于水电离出，能被氧化为，故反应的离子方程式为； ②对表格中数据进行分析可知，第二组数据偏差较大，舍去。剩余三组的溶液体积平均值为18.00mL，整个反应的过程为足量的和反应，然后还原生成的，最后使用滴定生成的碘单质，其数量关系为～～～，故有，因只从250mL溶液中取用25mL的样品溶液，故共有，样品中的质量分数为。 18. 有机物X是一种新型药物的合成中间体，其合成路线如图所示(部分条件略)： 已知：I. ； Ⅱ. ； Ⅲ. 。 回答下列问题： （1）A到B的反应条件为_______，D的名称为_______。 （2）C→D的步骤分三步完成：，设计①③两步的目的是_______。 （3）D→E的化学方程式为_______。 （4）E和H生成X的反应类型为_______。X分子中手性碳原子个数为_______。 （5）合成路线中“”的结构简式为_______；由F转化成G，新构筑的官能团名称为_______。 （6）符合下列条件的H的同分异构体的结构简式为_______(任写一种)。 ①分子中除苯环，还有1个六元碳环 ②含有酚羟基和氨基2种官能团 ③核磁共振氢谱有7组峰，峰面积之比为 【答案】（1） ①. 液溴、 ②. 对羟基苯甲醛或4-羟基苯甲醛 （2）保护酚羟基不被氧化 （3） （4） ①. 加成反应 ②. 3 （5） ①. ②. 酰胺基 （6）或或或 【解析】 【分析】根据C的结构简式和A的分子式可知，A为甲苯，B为对溴甲苯，水解酸化后得到C。根据D的分子式和已知反应Ⅰ可知，D为，结合已知反应Ⅱ可知，与发生反应生成E（）。根据已知反应Ⅲ和G的结构简式可推知F为，则的结构简式为。结合G、X的结构简式可推出H的结构简式为，据此分析。 【小问1详解】 根据分析，A到B为苯环上发生溴代反应，反应条件是液溴、； D为，名称为对羟基苯甲醛或4-羟基苯甲醛； 【小问2详解】 因为酚羟基容易被氧化，所以在反应中要先保护酚羟基，再氧化甲基； 【小问3详解】 结合已知反应Ⅱ可知，与先加成后消去生成E的化学方程式为：； 【小问4详解】 E和H生成X是碳氮双键发生了加成，反应类型为加成反应； X分子中标有*号的碳原子是手性碳原子，如图，手性碳原子个数为3； 【小问5详解】 根据分析，的结构简式为； 由F、G的结构简式可知，F转化为G新构筑的官能团为酰胺基； 【小问6详解】 由分析可知，H的结构简式为，分子中有12个碳原子，不饱和度为5，可形成苯环和另一个无双键的六元碳环，其结构可能为，含有酚羟基和氨基2种官能团，则必须含有2个酚羟基，根据核磁共振氢谱有7组峰，且峰面积之比为，可写出满足条件的同分异构体的结构简式为或或或。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年度高三年级上学期12月考试 化学 本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。共8页，总分100分，考试时间75分钟。 可能用到的相对原子质量： 第I卷(选择题 共42分) 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 实现中国梦，离不开化学与技术的发展，下列有关说法错误的是 A. “引力一号”运载火箭遥测系统使用的高温压电陶瓷钛酸盐属于金属材料 B. 人工智能AI芯片与中国天眼传输信息用的光导纤维材料的主要成分不同 C. 海洋开发走向“深蓝时代”，大型舰船的底部常镶嵌锌块，可防止船底腐蚀 D. 月球探测器带回的月壤样品中含磷酸盐晶体，其结构可利用X射线衍射仪测定 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 反-2-丁烯的键线式： B. 的球棍模型： C. 分子中键的形成： D. 用轨道表示式表示乙炔中C原子的杂化 3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状况下，22.4L中原子数目为 B. 1mol熔融状态下的中含有的数目为 C. 7.8g与足量水完全反应时转移电子数为 D. 78g苯与足量发生加成反应时破坏键数目为 4. 下列实验事故的处理方法不合理的是 选项 实验事故 处理方法 A 沾在皮肤上 立即用大量水冲洗，然后涂上1%的硼酸 B 若金属或着火 立即使用泡灭火器灭火 C 少量酸滴到实验桌上 立即用湿抹布擦净，然后用水冲洗抹布 D 玻璃仪器划破手指 立即用药棉把伤口清理干净，再用双氧水或碘酒擦洗，最后贴上创可贴 A. A B. B C. C D. D 5. 下列操作或装置能达到实验目的的是 A. 利用甲实验证明苯环使羟基上的氢活化 B. 利用乙装置制取明矾晶体 C. 利用丙实验将乙二醇转化为乙二酸 D. 利用丁装置鉴别，溶液和溶液 6. 某有机离子液体结构为，元素X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态Z原子的p能级电子总数比s能级电子总数多1，R与Z同主族。下列说法错误的是 A. 分子极性： B. 同周期第一电离能大于X的元素有5种 C. 简单离子半径：R＞Y＞Z D. 该离子液体中存在离子键、极性键和配位键 7. 价一类二维图是学习元素化合物知识的重要模型和工具，它以元素的化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标。下图为铁元素的价一类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是 A. 转化⑦发生反应的类型是化合反应 B. 转化⑤是用于自来水消毒杀菌，等物质的量的和消毒效率相同(用得电子数目多少衡量氧化消毒能力强弱) C. 用铁丝在氧气中燃烧可实现上述转化① D. 加热发生转化⑥，加水溶解可实现转化③ 8. 利用如图装置进行实验，为达到实验目，除杂试剂X的选择错误的是 选项 发生装置 试剂X 试剂Y 实验目的 A C2H5Br与NaOH乙醇溶液共热 水 KMnO4酸性溶液 检验乙烯 B C2H5OH与浓H2SO4加热至170℃ NaOH溶液 溴水 检验乙烯 C 电石与饱和食盐水 CuSO4溶液 Br2的CCl4溶液 检验乙炔 D 醋酸与Na2CO3 饱和Na2CO3溶液 苯酚钠溶液 证明酸性：醋酸>碳酸>苯酚 A. A B. B C. C D. D 9. （四氢铝钠）是一种重要的还原剂和供氢剂，在有机合成中广泛应用。实验室制备原理为（在乙醚中进行，乙醚沸点：34.5℃）。某实验小组选择下列装置制备（装置可以重复使用，遇水蒸气剧烈反应）。下列叙述错误的是 A. 装置连接顺序为 B. 不能用浓硫酸、硝酸替代装置Ⅰ中的稀硫酸 C. 实验中观察到装置Ⅳ中产生黑色沉淀 D. 实验室制备的装置要保持干燥 10. 某工厂残渣中主要含有另有、，另有、、、、等杂质，某同学设计如图流程实现钒和铬的分离。 已知：①常温下，在水中的溶解度为0.48g/100g。 ②最高价铬酸根，在碱性介质中以存在，在酸性介质中以存在。 ③五价元素的存在形式与的关系如表所示： ＜1 1～4 4.1～8.5 >13 主要形式 下列说法错误的是 A. “煅烧”、“溶浸”工序中钒元素和铬元素的主要存在形态并没有全部发生变化 B. 滤渣I含有和，滤渣II含 C. “除硅磷”工序中，必须加入适量进行调节，以免生成沉淀，降低的产量 D. “还原”工序中，发生反应，再调节使转化为沉淀 11. NOx是主要大气污染物，利用反应消除NO2污染电化学装置如图所示。下列说法错误的是 A. 外电路的电子方向为a→负载→b B. b极的电极反应为： C. 若离子交换膜为阴离子交换膜，则左池NaOH溶液浓度将增大 D. 电路中转移4mol电子时理论上可消除标准状况下1molNO2的污染 12. 中国空间站天和核心舱的主要能量来源是砷化镓太阳电池阵，的熔点为。的晶胞结构如图所示(黑球表示砷原子)。下列说法正确的是 A. 是过渡元素 B. 是离子晶体 C. 砷原子的配位数是2 D. 晶体中存在配位键 13. 在T℃下，某容积为2L的密闭容器内，有A、B、C、D、E五种物质参与同一个化学反应，其中A、B、C、D(A、B、C为气体)四种物质的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，E为该反应的一种气体生成物，且生成物E在化学方程式中的化学计量数与B的相同。 下列说法错误的是 A. 该反应的化学方程式为 B. 在0～2min内，E的平均反应速率为 C. A的正反应速率与B的逆反应速率之比为时说明反应达到平衡状态 D. D没有参加反应，除去D不影响化学反应速率 14. 催化重整的反应为① ，积碳是导致催化剂失活的主要原因，产生积碳的反应有② ③ 科研人员研究压强对催化剂活性的影响，在1073K时，将恒定组成的、混合气体，以恒定流速通过反应器，测得数据如图所示。 注：是以的转化率表示的催化剂活性保留分率，即反应进行到某一时刻的催化剂活性与反应初始催化剂活性之比。 下列说法错误的是 A. B. 压强越大，降低越快，其主要原因是反应①平衡逆向移动 C. 保持其他条件不变，适当增大投料时，可减缓衰减 D. 研究表明“通入适量有利于重整反应”，因为能与C反应并放出热量 第II卷(非选择题 共58分) 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 化学反应总伴随着能量变化，研究化学反应中的能量变化对于人类的生产、生活有着重要的意义。回答下列问题： （1）下列化学反应满足图像中能量变化的有___________（填字母）。 A. 石灰石分解 B. 氯化铵与氢氧化钡晶体反应 C. 铝热反应 D. 钠与水反应 （2）乙醇为绿色能源，在、下，实验测得无水乙醇完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水时放热，写出乙醇燃烧的热化学方程式：____________________________________________。 （3）已知如下图示关系，则 ①的燃烧热___________。 ②石墨完全燃烧放出的能量是___________。 （4）中和反应为常见的放热反应，某兴趣小组设计实验探究中和反应反应热的测定[生成]。取三只烧杯分别加入溶液，然后分别加入①稀盐酸、②稀硝酸和③稀醋酸，测得中和反应反应热分别为。 ①醋酸电离方程式为________________________，加入稍过量的碱，目的是____________________________。 ②假设所有操作均正确，得到的大小关系为______________________。 16. 柠檬酸亚铁(，摩尔质量：)在食品工业中作营养增补剂，可用于乳制品。一种用硫铁矿(主要成分为，含有、杂质)为原料来制备柠檬酸亚铁的流程如图所示： 已知：①“焙烧”生成了铁红；②柠檬酸的结构简式为。 回答下列问题： （1）“焙烧”时气体与矿料逆流而行，目的是_______，“焙烧”过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。 （2）“溶浸”后滤渣的主要成分是_______(写化学式)，已知：与不反应，“还原”时作用是_______(用离子方程式表示)。 （3）“沉铁”时需控制温度在32℃左右的原因是_______。 （4）柠檬酸亚铁是一种_______(填“正”“酸式”或“碱式”)盐。某兴趣小组同学检验柠檬酸亚铁中的铁元素，可取少量柠檬酸亚铁样品于试管中，加水溶解，然后加入少量稀硝酸，再滴加几滴_______溶液，现象为_______，则证明含铁元素。 （5）某工厂用1kg硫铁矿(质量分数为60%)经上述流程制得1.476kg柠檬酸亚铁，若“还原”过程恰好反应，则柠檬酸亚铁的产率为_______。 17. 是常用的媒染剂和催化剂，易潮解、易升华，高温下易被氧气氧化。已知：为绿色晶体，为紫色晶体；在碱性条件下具有较强的还原性，能被等氧化剂氧化为，实验室制备的装置如图(夹持装置略)所示： 制备实验方案如下： i.连接装置，检查装置气密性，装入药品，打开、、，通入并通入冷凝水； ii.加热管式炉的反应管至400℃；关闭、，打开，水浴加热A保持在70～80℃之间； iii.加热管式炉继续升温至650℃，反应所生成的将升华并凝聚在装置C中，直到装置B中反应完全，切断管式炉的电源； iv.停止加热装置A，打开、，关闭，继续通至装置E中无液滴滴下，停止通入冷凝水； v.装置冷却后，结束制备实验。 回答下列问题： （1）装置B中发生反应的化学方程式为_______。步骤ⅳ中装置B中反应完全的标志是_______。 （2）D名称为_______；D、E的作用为_______；气体有毒，遇水产生两种酸性气体，装置F中发生反应的化学方程式为_______；图示装置存在的两处明显缺陷是_______。 （3）称取1.00g样品配成250mL溶液，移取25.00mL于碘量瓶中，加入稍过量固体充分反应，加热煮沸，冷却后加入溶液，再加入足量溶液，使铬元素转化为，加入少量淀粉溶液作指示剂，用的标准溶液滴定至终点，实验数据如表。(已知：杂质不反应，) 组别 滴定前读数/mL 滴定后读数/mL 1 0.05 18.05 2 2.10 22.20 3 3.05 21.15 4 2.10 20.00 ①向碘量瓶中加入后，发生反应的离子方程式为_______。 ②该样品中的质量分数为_______。(保留三位有效数字) 18. 有机物X是一种新型药物的合成中间体，其合成路线如图所示(部分条件略)： 已知：I. ； Ⅱ. ； Ⅲ. 。 回答下列问题： （1）A到B的反应条件为_______，D的名称为_______。 （2）C→D的步骤分三步完成：，设计①③两步的目的是_______。 （3）D→E的化学方程式为_______。 （4）E和H生成X的反应类型为_______。X分子中手性碳原子个数为_______。 （5）合成路线中“”的结构简式为_______；由F转化成G，新构筑的官能团名称为_______。 （6）符合下列条件的H的同分异构体的结构简式为_______(任写一种)。 ①分子中除苯环，还有1个六元碳环 ②含有酚羟基和氨基2种官能团 ③核磁共振氢谱有7组峰，峰面积之比为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$