精品解析：湖北省沙市中学2024-2025学年高三上学期12月月考化学试题

2024—2025学年度上学期2022级 12月月考化学试卷 考试时间：2024年12月26日 相对原子质量：O 16 Cl 35.5 K 39 Mn 55 一、选择题(本题包括15个小题，每小3分，共45分，每小题只有1个选项符合题意) 1. 生活中处处有化学。下列说法正确的的是 A. 人体内能量来源腺苷三磷酸(ATP)分子中的磷酸与核糖之间通过磷酸酐键连接 B. 利用聚合酶链反应使样本DNA在生物体外扩增，可以快速进行核酸检测 C. 顺丁橡胶的硫化交联程度越大，弹性和强度越好 D. 用于制作轴承的金刚砂属于传统的硅酸盐材料，具有优异的高温抗氧化性能 【答案】B 【解析】 【详解】A．ATP分子中的磷酸与核糖之间通过磷酯键连接，磷酸与磷酸之间则形成磷酸酐键，A错误； B．聚合酶链反应是一种在生物体外扩增DNA片段的重要技术，可使痕量的DNA扩增几百万倍，B正确； C．顺丁橡胶硫化，是用二硫键等作用力将线型结构连接为网状结构，得到既有弹性又有强度的顺丁橡胶，但硫化交联的程度不宜过大，否则会使橡胶失去弹性，C错误； D．金刚砂熔点高，耐高温，为新型无机非金属材料，D错误； 故选B。 2. 催化反应广泛存在，如和制(二甲醚)、催化氧化等。催化剂有选择性，如与反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用催化生成。下列说法正确的是 A. 合成氨厂采用的压强是20～50MPa，因为该压强下铁触媒的活性最大 B. 与反应中，Ag催化能提高生成的选择性 C. 制反应中，FeCl3能加快化学反应速率 D. 与反应中，能减小该反应的焓变 【答案】C 【解析】 【详解】A．合成氨反应是放热反应，高温不利用氨气的合成，合成氨反应温度控制在500℃左右，在该温度下反应速率较快、催化剂活性较高，故A错误； B．根据题意，催化剂有选择性，如C2H4与O2反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO，则判断Ag催化不能提高生成CH3CHO的选择性，B错误； C．FeCl3是H2O2制O2反应的催化剂，能加快化学反应速率，C正确； D． V2O5是SO2与O2反应的催化剂，能加快反应速率，但不能改变该反应的焓变，D错误； 答案选C。 3. 下列化学用语使用正确的是 A. Cl2中两个氯原子形成共价键，轨道重叠示意图为 B. BCl3的电子式： C. 碳化硅的分子式：SiC D. 葡萄糖的一种环状结构简式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．两个氯原子形成共价键时，是两个p能级轨道相互重叠，故轨道重示意图为，A错误； B．B原子最外层电子数为3，中B提供3个电子，与3个Cl分别共用1对电子，电子式应为，B错误； C．碳化硅为共价晶体，化学式为：，C错误； D．葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，其中的醛基和羟基发生加成反应生成环状分子：，故D正确； 答案选D。 4. 离子方程式是元素及其化合物性质的一种表征形式。下列离子方程式书写正确的是 A. 向漂白粉溶液中通入少量 B. 溶液与浓盐酸混合： C. 用纯碱溶液处理锅炉水垢中的 D. 白色固体加入氨水中得到无色溶液： 【答案】C 【解析】 【详解】A．漂白粉溶液具有氧化性，可将氧化为硫酸根，所以向漂白粉溶液通入少量的离子方程式为Ca2++3ClO-+SO2+H2O =CaSO4↓ + Cl- +2HClO，A项错误； B．溶液与浓盐酸混合生成氯气，离子方程式为，B错误； C．的溶解度大于，用溶液处理锅炉水垢中的，会转化为，离子方程式为，C项正确； D．白色固体加入氨水中得到无色溶液，离子方程式为，D错误； 答案选C。 5. 不同空腔尺寸的葫芦可以通过形成超分子从气体或溶液中识别不同分子并选择性吸附，对位取代的苯的衍生物恰好可以进入葫芦［6］脲(结构如图所示)的空腔。下列说法正确的是 A. 葫芦脲可以吸附进入空腔的所有分子 B. 葫芦［6］脲是超分子且能发生丁达尔效应 C. 葫芦［6］脲形成的超分子中分子间存在范德华力、氢键 D. 可装入对甲基苯甲酸体现了超分子的“分子识别”功能 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题给信息可知，只有对位取代的苯的衍生物恰好可以进入葫芦［6］脲的空腔，故A错误； B．葫芦［6］脲是超分子，属于纯净物，不能发生丁达尔效应，故B错误； C．氢键是电负性大的原子与氢原子形成共价键，这个氢原子与另外电负性大的原子形成，葫芦［6］脲形成的超分子间不存在氢键，故C错误； D．由题给信息可知，对位取代的苯的衍生物恰好可以进入葫芦［6］脲的空腔，则可装入对甲基苯甲酸，体现了超分子的“分子识别”功能，故D正确； 答案选D。 6. 某医药中间体Z的合成路线如下，有关物质说法错误的是 A. 物质、、分子中原子杂化类型有、 B. 反应Ⅰ和Ⅱ的反应类型均属于取代反应 C. 若将替换X发生反应Ⅰ，所得产物中可能含有 D. 物质Z与的加成产物只有1种结构(不考虑立体异构) 【答案】D 【解析】 【详解】A．物质、、分子中存在单键碳、双键碳，杂化形式分别为、，A正确； B．断裂圆圈标记的碳原子的一个C-H键，断裂C-I，生成Y和HI，属于取代反应，断裂圆圈标记的碳原子的C-H键，同时断裂CH3I中C-I键，生成Z和HI，属于取代反应，B正确； C．羰基相连碳上的氢为活泼氢，容易断裂，发取代反应或加成反应，若将替换X发生反应Ⅰ，箭头所指位置，易与发生取代反应，其中一种即为，C正确； D．不考虑立体异构的情况下，物质Z与加成产物有2种结构，若考虑立体异构，其中一种加成产物结构与羟基相连的碳原子为手性碳，则将多出1种结构，即3种，D错误； 故选D。 7. 某温度下，将一定量置于容积不变密闭容器中，发生反应： 。已知为压强平衡常数，分压代替浓度，分压=总压×物质的量分数。下列有关说法正确的是 A. 该反应在任何温度下均能自发进行 B. 若体积分数不再发生变化，则说明反应达到平衡状态 C. 若平衡后体系压强为，则该温度下的平衡常数为 D. 若降温使体系中，则反应速率和产率均能提高 【答案】C 【解析】 【详解】A．，，根据可知，高温下该反应能自发进行，A项错误； B．只有生成物是气体，因此体积分数始终不变，不能说明反应达到平衡状态，B项错误； C．达平衡后，、、的物质的量分数为，分压分别为，故该温度下的平衡常数，C项正确； D．降温时转化率提高，但反应速率降低，D项错误； 答案选C。 8. 下列实验装置不能达到实验目的的是 A. 用甲装置测定一定质量的和混合物中的质量分数 B. 用乙装置测定溶液的浓度 C. 用丙装置在铁上镀铜 D. 用丁制备晶体 【答案】C 【解析】 【详解】A．过氧化钠与水反应生成氧气，而氧化钠与水反应不能生成气体，可以用量气管测量生成氧气的体积，求出氧气的物质的量，进而测出过氧化钠的物质的量，由此可测定一定质量的和混合物中的质量分数，A选项正确； B．酸性高锰酸钾溶液装入酸式滴定管中，逐滴滴入未知浓度草酸钠溶液中进行氧化还原滴定，到达滴定终点，溶液由无色变为浅紫色，B正确； C．利用电解装置在铁上镀铜，应将待镀金属铁作阴极，C错误； D．铜氨配合物在水中溶解度大于在乙醇中的溶解度，加入乙醇可降低溶剂的极性，促使晶体析出，D项正确； 故选C。 9. 下列关于物质结构与性质的说法正确的是 A. 缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块 B. O—H…O的键能大于F—H…F的键能，因此水的沸点高于氟化氢的沸点 C. 石墨层间靠范德华力维系，因此石墨的熔点较低 D. 水晶内部微观粒子呈现周期性有序排列，因此水晶不同方向的导热性相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．晶体具有自范性，所以缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块，A正确； B．因为水分子间形成的氢键数目大于氟化氢分子间形成的的氢键数目，因此水的沸点高于氟化氢的沸点，B错误； C．石墨层间靠范德华力维系，但是共价键键能强，石墨的熔点很高，C错误； D．水晶内部质点排列的有序性，导致水晶的导热具有各向异性，D错误； 答案选A。 10. 钠在空气中燃烧，发现其产物中混有黑色物质，某研究小组对黑色物质进行如图所示的实验探究。下列推测错误的是 A. a试管中的现象说明钠的燃烧产物中可能含有 B. b试管的溶液为无色，推测滤液中含有 C. 由上述实验现象可得与硫酸的反应方程式为 D. 滤渣中黑色物质产生的原因可能是 【答案】B 【解析】 【详解】A．a试管中溶液变为红色，则存在铁离子，说明钠的燃烧产物中可能含有，和硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁，A正确； B．b试管中高锰酸钾溶液褪色，并产生小气泡，说明滤液中有还原剂，能还原酸性高锰酸钾，而自身被氧化产生气体，故推测滤液中含有过氧化氢，则过氧化钠与硫酸发生离子反应：，而与会发生氧化还原反应、不可能共存，故滤液中不可能有，B错误； C．结合选项B可知，过氧化钠与硫酸的反应会生成过氧化氢，其反应方程式为，C正确； D．滤渣中有不溶于酸的黑色物质，说明燃烧产物中有，则原因可能为钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和碳单质，反应的化学方程式为：，D正确； 故答案选B。 11. 物质的氧化性和还原性与溶液有关，具体可用电势图来表征，电势越大，氧化性越强。铬元素的电势图如下图所示，下列说法错误的是 A. 被氧化可生成、 B. 线的反应为 C. 越大氧化性越强 D. 时，可与反应生成 【答案】C 【解析】 【分析】图像纵坐标为电势，由题意，上方的离子氧化性更强，横坐标为pH，表明pH不同时，不同形式的含Cr离子氧化性不同，由此分析回答。 【详解】A．由图可以看出，Cr单质在最下方，被氧化后，产物在其上方相邻的区域，pH小时，得到Cr2+，随pH增大，产物变为Cr(OH)3，pH较大时，得到，Cr被氧化生成有Cr(Ⅱ)，也有Cr(Ⅲ)，A正确； B．AB线表示与转化平衡线，线左侧转化为右侧的，发生的反应为，B正确； C．由图可知，Cr(OH)3所对应的区域，随pH增大，整体呈下降趋势，即电势降低，故氧化性减弱，还原性增强，更易被氧化，C错误； D．由图知，pH=5时，氧化性：>Cr3+>Cr2+，由氧化还原反应强弱关系可知，可以将Cr2+氧化为Cr3+，还原产物也是Cr3+，D正确； 故选C。 12. 我国科学家预测了一种N8分子(结构如图)。下列说法错误的是 A. N8中存在离域π键 B. N2和N8互为同素异形体 C. N8转化成N2可以自发进行 D. N8中sp2杂化的N原子均有孤电子对 【答案】D 【解析】 【详解】A．N8分子是平面结构，所以环上的氮原子以及和环相连的氮原子均采取sp2杂化，每个氮原子还利用未杂化的p轨道上的电子形成离域π键，在中，1、7、8三个氮原子间也有离域π键，A正确； B．N2和N8是氮元素形成的不同单质，互为同素异形体，B正确； C．从N8的结构可知，N8非常不稳定，而N2中两个氮原子之间是三键，键能非常大，N2非常稳定，所以N8转化成N2可以自发进行，C正确； D．从N8分子中所有原子共面可知，1~6号氮原子为sp2杂化，，7、8两处N原子采取sp杂化，其中8、1、3、4、5、6六处N原子各有一对孤电子对，2和7两处的氮原子未参与杂化的p轨道上的电子对参与了离域π键的形成，所以2和7两处的氮原子没有孤电子对，D错误； 故答案为：D。 13. 醋酸甲酯制乙醇的反应为：。三个恒容密闭容器中分别加入醋酸甲酯和氢气，在不同温度下，反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应的 B. 容器甲中平均反应速率 C. 容器乙中当前状态下反应速率 D. 容器丙中乙醇的体积分数为 【答案】D 【解析】 【分析】温度越高反应速率越快，比较乙丙可知，丙反应升高温度，醋酸甲酯量增大，则反应逆向进行，正反应为放热反应，焓变小于0； 【详解】A．由分析，该反应的，A错误； B．容器甲中平均反应速率，B错误； C．温度越高反应速率越快，比较乙丙可知，丙达到平衡状态，但不确定乙是否平衡，不能确定正逆反应速率相对大小，C错误； D．对丙而言： 容器丙中乙醇的体积分数为，D正确； 故选D。 14. 我国科学家发现，利用如下装置可以将邻苯二醌类物质转化为邻苯二酚类物质，已知双极膜(膜a、膜b)中间层中的可解离为和。下列说法错误的是 A. M极电极反应式为 B. 电极电势： C. 工作一段时间后，装置中需要定期补充和 D. 制取邻苯二酚类物质时，理论上有透过膜a 【答案】D 【解析】 【分析】该装置为原电池装置。M电极作负极，B2H6在该极失电子发生氧化反应，电极反应式为；N电极作正极，该极上邻苯二醌类物质得电子转化为邻苯二酚类物质。双极膜中间层中的 H2O解离为H+和 OH−，氢离子通过膜b移向正极N，膜b为阳离子交换膜；氢氧根离子通过膜a移向负极M，膜a为阴离子交换膜；据此分析解答。 【详解】A．根据分析，M极电极反应式，A正确； B．根据分析，M电极为负极，N电极为正极，电流从正极经外电路流向负极，因此电势：M电极<N电极，B正确； C．N电极为正极，氢离子通过双极膜的b膜移向N电极，氢氧根离子通过a膜移向M电极，根据电极反应式和通过膜变化的电荷(与电路中转移电子数相等)，可知需要定期补充H2O和NaOH，C正确； D．根据N极电极反应式可知：邻苯二醌类物质+4H++4e-=邻苯二酚类物质，制取1mol邻苯二酚类物质转移4mol电子，则通过a膜的氢氧根离子为4mol，D错误； 答案选D。 15. 常温下，往足量草酸钙固体与水的混合体系中加或调节时溶质各微粒浓度(M代表、、、)随变化曲线如图所示，其中，虚线④代表的曲线。已知。下列有关说法不正确的是 A. 的电离常数 B. 用钙离子处理含草酸根离子的废水，应控制大约5~11 C. 水的电离程度： D. 时， 【答案】A 【解析】 【分析】由图像可知，当pH较小时，H+浓度大，H2C2O4浓度更大，随pH增大，H2C2O4浓度减小，浓度也减小，浓度增大，但是H2C2O4浓度减小更快，故①代表的曲线，②代表H2C2O4的曲线，③代表的曲线，据此分析结果解答； 【详解】A．曲线②和③的交点A点表示H2C2O4和浓度相等，对应pH小于2.77，即氢离子浓度大于10-2.77mol/L，故H2C2O4电离平衡常数Ka1=>10-2.77，A错误； B．由图可知，用钙离子处理草酸根离子废水，应控制溶液pH大约在5~11区间内，pH过小溶液草酸钙可能会溶解，草酸根更多以草酸和草酸氢根存在，pH过高草酸钙会转化成生成Ca(OH)2，B正确； C．A点为溶液显酸性，B、C点酸性减弱，水的电离程度增大，故水的电离程度：A<B<C，故C正确； D．草酸钙饱和溶液呈碱性，不是加NaOH溶液使之呈中性，应加盐酸，即pH=7时溶液中无Na+，有Cl-，溶液pH=7时，c(H+)=c(OH-)，根据溶液中电荷守恒c(OH-)+c(Cl-)+c()+2c()=c(H+)+2c(Ca2+)，结合c(H+)=c(OH-)可得c(Cl-)+c()+2c()=2c(Ca2+)，故D正确； 故本题选A。 二、非选择题(本题包括4个小题，共55分) 16. 中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐，某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的Au颗粒被、FeAsS包裹)，以提高金的浸出率并冶炼金，工艺流程如下： 回答下列问题： （1）“细菌氧化”中，发生反应的离子方程式为___________。 （2）常用于的鉴定，S、C两种元素电负性由大到小的顺序是___________；其对应的酸有两种，分别为硫氰酸()和异硫氰酸()，这两种酸中沸点较高的是___________。(填名称) （3）“焙烧氧化”也可提高“浸金”效率，相比“焙烧氧化”，“细菌氧化”的优势为___________(填标号)。 A. 不产生废液废渣 B. 无需控温 C. 设备无需耐高温 D. 可减少有害气体产生 （4）Au难被氧化，该流程“浸金”中NaCN的作用为___________；通常使用王水也可溶解金，依据此反应原理，也可以使用盐酸和溶液将单质金转化为，写出该转化的化学方程式___________。 （5）滤液②经酸化，转化为和HCN的化学方程式为___________。 【答案】（1） （2） ①. S>C ②. 异硫氰酸 （3）CD （4） ①. 做络合剂，将Au转化为从而浸出或者将Au转化为，增强Au的还原性 ②. （5） 【解析】 【分析】由题给流程可知，向矿粉中加入硫酸溶液，在足量空气和pH为2的条件下发生细菌氧化，将铁元素转化为铁离子、硫元素转化为硫酸根离子、砷元素转化为砷酸，过滤得到含有得到滤液1和滤渣；向滤液1中加入碱溶液调节pH值，将铁元素、砷元素转化为沉淀，过滤得到净化液；向滤渣中加入氰化钠溶液，在空气中浸金，将金转化为二氰合金离子，向含有二氰合金离子的浸出液中加入锌，将溶液中二氰合金离子转化为金，过滤得到含有四氰合锌离子的滤液2和金； 【小问1详解】 “细菌氧化”中，二硫化铁发生的反应为细菌作用下二硫化铁与氧气和水反应生成硫酸铁和硫酸，反应的离子方程式为； 【小问2详解】 元素的非金属性越强，电负性越大，两种元素的非金属性强弱顺序为S>C，则电负性的大小顺序为S>C；由结构简式可知，硫氰酸分子间不能形成氢键，异硫氰酸分子间可形成氢键，所以异硫氰酸的沸点较高 【小问3详解】 A．由流程可知，细菌氧化也会产生废液废渣，故不符合题意； B．细菌的活性与温度息息相关，因此细菌氧化也需要控温，故不符合题意； C．焙烧氧化需要较高的温度，因此所使用的设备需要耐高温，而细菌氧化不需要较高的温度就可进行，设备无需耐高温，故符合题意； D．焙烧氧化时，金属硫化物中的硫元素通常转化为二氧化硫，而细菌氧化时，金属硫化物中的硫元素转化为硫酸盐，可减少有害气体的产生，故符合题意； 故选CD； 【小问4详解】 由分析可知，加入氰化钠溶液，在空气中浸金的目的是将金转化为二氰合金离子，则“浸金”中氰化钠的作用为做络合剂，将金转化为二氰合金离子，增强Au的还原性；由题意可知，将单质金转化为HAuCl4的反应为金与盐酸和过氧化氢的混合溶液反应生成HAuCl4和水，反应的化学方程式为； 【小问5详解】 由题意可知，四氰合锌离子转化为硫酸锌和氢氰酸的反应为四氰合锌酸钠溶液与稀硫酸反应生成硫酸钠、硫酸锌和氢氰酸，反应的化学方程式为。 17. 乙醇是燃料，也是重要的有机化工原料，二氧化碳加氢还原制乙醇已成为研究热点，相关的反应如下： 反应i：   反应ii：   反应iii：   请回答下列问题： （1）已知的燃烧热()为，表示燃烧热的热化学方程式为___________。 （2）在一定温度下，向恒容密闭容器中充入和，在某催化剂作用下发生上述反应，测得含碳元素物质占比[如]与时间的关系如图所示： 已知：反应i为快反应，其平衡的建立可认为不受慢反应ii、iii的影响，即可认为反应i建立平衡后始终处于平衡状态。 ①表示乙烯占比的曲线是___________(填“a”“b”或“c”)。 ②若选择对反应i催化效果更好的催化剂，则A点可能移向___________(填“E”“E点上方”或“E点下方”)。 ③已知C点、D点均为平衡点，则反应iii的平衡常数___________L/mol(保留小数点后一位)。 ④设反应i和反应ii的化学平衡常数分别为、，适当升温后，增大，理由是___________。 （3）我国科学家采用单原子Ni和纳米Cu作串联催化剂，通过电解法将转化为乙烯，其装置如图所示。 ①阴离子透过交换膜往___________(填“左”或“右”)移动。 ②纳米Cu上发生的电极反应为___________。 【答案】（1）CH3CH2OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1366.8kJ/mol （2） ①. b ②. E点上方 ③. 5.7 ④. 反应iii为放热反应，平衡常数为，升高温度，平衡逆向移动，减小 （3） ①. 右 ②. 【解析】 【小问1详解】 乙醇的燃烧热为1mol乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量，由甲醇的燃烧热为1366.8kJ/mol可知，反应的热化学方程式为CH3CH2OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=－1366.8kJ/mol； 【小问2详解】 ①由方程式可知，反应过程中反应物二氧化碳的量减小、生成物乙醇的量增加，由题给信息可知，反应i为快反应，其平衡的建立可认为不受慢反应ii、iii的影响，则反应i的生成物、反应iii的生成物乙烯的量先增大后减小，所以曲线a、b、c分别代表二氧化碳、乙烯、乙醇的占比与时间的关系，故选b； ②若选择对反应i催化效果更好的催化剂，反应i的反应速率加快，同时乙烯所占比例更高，所以A点可能移向E点上方，故答案为：E点上方； ③由图可知，反应达到C、D点时，乙醇的占比为80%，二氧化碳和乙烯的占比都为10%，则平衡时二氧化碳、乙醇、乙烯的物质的量分别为2mol×10%=0.2mol、2mol×80%×=0.8mol、2mol×10%×=0.1mol，由氧原子个数守恒可知，水的物质的量为2mol×2-0.8mol-0.2mol×2=2.8mol，所以反应iii的平衡常数K=≈5.7L/mol，故答案为：5.7L/mol； ④由盖斯定律可知，反应ii-反应i=反应iii，则反应iii的平衡常数K=，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，则减小，所以增大，故答案为：反应iii为放热反应，平衡常数为，升高温度，平衡逆向移动，减小； 【小问3详解】 ①阴离子向阳极移动，纳米Cu催化剂上发生CO得电子，转化为乙烯，则左侧为阴极，右侧为阳极，故阴离子向右侧移动； ②由图可知，纳米Cu催化剂上发生CO转化为乙烯的反应，电极反应为 。 18. 兴趣小组比较氧气的两种实验室制法(分别以KClO3和KMnO4为原料)并探究反应产物。实验装置和数据记录如下： 注：实验中，棉花均未发生变化，水槽中为蒸馏水。 实验 反应前 充分反应后 耗时 m(试剂) m(试管) m(试管+固体) i 15.80 g KMnO4 40.00 g 53.88 g 50 min ii 12.25 g KClO3 + 4.00 g MnO2 40.00 g 51.34 g 5 min （1）依据初中所学，实验i中制备O2的原理是___________(用化学方程式表示)。 （2）经检验，实验i中生成的气体仅有O2。 ①实验i中，生成O2反应的化学反应速率=___________mol·min-1。 ②实验i中，反应后剩余固体的总质量比理论计算值要小。结合氧化还原规律和化学方程式推测，固体产物中锰元素的平均化合价___________(填“大于”“等于”或“小于”)5. （3）小组同学发现实验ⅱ制备的气体有刺激性气味。取出导气管，用湿润的淀粉-KI试纸检验实验ⅱ中加热后产生的气体，试纸先变蓝，后褪色。 ①甲同学认为可能是高浓度O2使淀粉-KI试纸变蓝，该说法的合理之处是___________。对照实验后排除了这种可能性。 ②乙同学推测实验ⅱ产生的气体中含有少量Cl2。验证方法：将实验ⅱ产生的气体通入蒸馏水中，加入___________，有白色沉淀生成。 ③丙同学查阅资料，ClO2是具有刺激性气味的气体，光照条件下能与水反应生成盐酸和HClO3。丙同学认为，乙的方法不能说明实验ⅱ产生的气体中含有Cl2，理由是___________(结合化学方程式说明)。 （4）上述两种方法制备氧气的优势与劣势分别为___________(任选一种方法分析即可)。 【答案】（1）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ （2） ①. 1.2×10-3 ②. 小于 （3） ①. O2具有氧化性，高浓度O2比空气中的O2更易与KI反应(或氧化性更强) ②. 硝酸酸化的AgNO3溶液 ③. 6ClO2 + 3H2OHCl + 5HClO3，同样会产生Cl-，遇AgNO3产生白色沉淀 （4）KClO3法：反应速率快，但产生的O2不纯；KMnO4法：产生的O2纯净；但反应速率慢(任选一种方法分析) 【解析】 【分析】实验先比较氧气的两种实验室制法：实验i是KMnO4加热分解制氧气，化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；实验ii是KClO3在MnO2催化下分解制氧气；实验i中如果制得的氧气增多，可能是KMnO4得到的电子偏多导致的，实验ii中制备的气体有刺激性气味，且用湿润的淀粉-KI试纸检验实验ⅱ中加热后产生的气体，试纸先变蓝，后褪色，说明生成的气体具有氧化性和漂白性，然后根据第(3)小问的设问进行探究； 【小问1详解】 实验i中制备O2的原理是加热高锰酸钾，生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑； 【小问2详解】 ①减少的质量为氧气的质量，即氧气的质量为(15.80+40.00-53.88)g=1.92g，物质的量为0.06mol，生成O2反应的化学反应速率υ(O2) ==1.2×10-3mol·min-1； ②实验i中，反应后剩余固体的总质量比理论计算值要小，说明生成的氧气更多，则转移电子数更多，则产物中锰元素的平均化合价会更低，结合氧化还原规律和化学方程式推测，固体产物中锰元素的平均化合价小于5； 【小问3详解】 ①O2具有氧化性，高浓度O2比空气中的O2更易与KI反应，将I-氧化为I2，使淀粉变蓝色； ②乙同学推测实验ⅱ产生的气体中含有少量Cl2，Cl2与水反应生成HCl和次氯酸，故验证方法为将实验ⅱ产生的气体通入蒸馏水中，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀生成； ③因为6ClO2 + 3H2OHCl + 5HClO3，同样会产生Cl-，遇AgNO3产生白色沉淀，故不能说明实验ⅱ产生的气体中含有Cl2； 【小问4详解】 根据两种方法的原理以及表格中的数据可知，各自的优劣为KClO3法：反应速率快，但产生的O2不纯；KMnO4法：产生的O2纯净；但反应速率慢。 19. 碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一，某同学从基础化工原料乙烯出发，针对二酮H设计了如图合成路线： 已知： 1)RMgX+； 2)； 3)。 回答下列问题： （1）由A-B的反应中，乙烯的碳碳___________键断裂(填“”或“”)。 （2）D的同分异构体中，与其具有相同官能团的有___________种(不考虑对映异构)，其中核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为9：2：1的结构简式为___________。 （3）E与足量酸性溶液反应生成的有机物的名称为___________、___________。 （4）G的结构简式为___________。 （5）已知：，H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构，主要产物为I()和另一种，-不饱和酮J，J的结构简式为___________。若经此路线由H合成I，存在的问题有___________。 A．原子利用率低     B．产物难以分离     C． 反应条件苛刻     D．严重污染环境 【答案】（1）π （2） ①. 7 ②. （3） ①. 乙酸 ②. 丙酮 （4） （5） ①. ②. AB 【解析】 【分析】A为CH2=CH2，与HBr发生加成反应生成B（CH3CH2Br），B与Mg在无水乙醚中发生生成C（CH3CH2MgBr），C与CH3COCH3反应生成D（），D在氧化铝催化下发生消去反应生成E（），E和碱性高锰酸钾反应生成F（），参考D～E反应，F在氧化铝催化下发生消去反应生成G（），G与反应加成反应生成二酮H； 【小问1详解】 碳碳双键中σ键比π键稳定，在发生加成反应时，π键更易断裂，故由A生成B的反应中乙烯的碳碳π键断裂。 【小问2详解】 D的分子式为C5H12O，含有-OH的同分异构体的碳链结构及-OH可能出现的位置(用阿拉伯数字表示)如下所示：，共有7种。其中核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为9：2：1的结构简式为。 【小问3详解】 参考已知3)反应，E与足量酸性溶液反应生成的有机物的结构简式分别为：CH3COOH、，名称分别为乙酸、丙酮。 【小问4详解】 根据分析知G的结构简式为。 【小问5详解】 参考本小问的已知反应，反应中化学键变化为：一个羰基中的氧与另一个羰基的2个脱水，断键后的两个碳结合碳碳双键，故J的结构简式为：。 若经此路线由H合成I，对可能存在的问题分析如下： A．在合成I的同时有副反应生成J，反应物的原子利用率低，A正确； B．产物I与J互为同分异构体，且结构相似，官能团相同，故性质相似，难以分离，B正确； C．反应条件是NaOH溶液和加热，条件不苛刻，C错误； D．反应物及生成物没有能造成严重染污的物质，D错误； 故选AB。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度上学期2022级 12月月考化学试卷 考试时间：2024年12月26日 相对原子质量：O 16 Cl 35.5 K 39 Mn 55 一、选择题(本题包括15个小题，每小3分，共45分，每小题只有1个选项符合题意) 1. 生活中处处有化学。下列说法正确的的是 A. 人体内能量来源腺苷三磷酸(ATP)分子中的磷酸与核糖之间通过磷酸酐键连接 B. 利用聚合酶链反应使样本DNA在生物体外扩增，可以快速进行核酸检测 C. 顺丁橡胶的硫化交联程度越大，弹性和强度越好 D. 用于制作轴承的金刚砂属于传统的硅酸盐材料，具有优异的高温抗氧化性能 2. 催化反应广泛存在，如和制(二甲醚)、催化氧化等。催化剂有选择性，如与反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用催化生成。下列说法正确的是 A. 合成氨厂采用的压强是20～50MPa，因为该压强下铁触媒的活性最大 B. 与反应中，Ag催化能提高生成的选择性 C. 制反应中，FeCl3能加快化学反应速率 D. 与反应中，能减小该反应的焓变 3. 下列化学用语使用正确的是 A. Cl2中两个氯原子形成共价键，轨道重叠示意图为 B. BCl3的电子式： C. 碳化硅的分子式：SiC D. 葡萄糖的一种环状结构简式： 4. 离子方程式是元素及其化合物性质的一种表征形式。下列离子方程式书写正确的是 A. 向漂白粉溶液中通入少量 B. 溶液与浓盐酸混合： C. 用纯碱溶液处理锅炉水垢中的 D. 白色固体加入氨水中得到无色溶液： 5. 不同空腔尺寸的葫芦可以通过形成超分子从气体或溶液中识别不同分子并选择性吸附，对位取代的苯的衍生物恰好可以进入葫芦［6］脲(结构如图所示)的空腔。下列说法正确的是 A. 葫芦脲可以吸附进入空腔的所有分子 B. 葫芦［6］脲是超分子且能发生丁达尔效应 C. 葫芦［6］脲形成的超分子中分子间存在范德华力、氢键 D. 可装入对甲基苯甲酸体现了超分子的“分子识别”功能 6. 某医药中间体Z的合成路线如下，有关物质说法错误的是 A. 物质、、分子中原子杂化类型有、 B. 反应Ⅰ和Ⅱ的反应类型均属于取代反应 C. 若将替换X发生反应Ⅰ，所得产物中可能含有 D. 物质Z与的加成产物只有1种结构(不考虑立体异构) 7. 某温度下，将一定量置于容积不变密闭容器中，发生反应： 。已知为压强平衡常数，分压代替浓度，分压=总压×物质的量分数。下列有关说法正确的是 A. 该反应在任何温度下均能自发进行 B. 若体积分数不再发生变化，则说明反应达到平衡状态 C. 若平衡后体系压强为，则该温度下的平衡常数为 D. 若降温使体系中，则反应速率和产率均能提高 8. 下列实验装置不能达到实验目的的是 A. 用甲装置测定一定质量的和混合物中的质量分数 B. 用乙装置测定溶液的浓度 C. 用丙装置在铁上镀铜 D. 用丁制备晶体 9. 下列关于物质结构与性质的说法正确的是 A. 缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中会慢慢变为完美的立方体块 B. O—H…O的键能大于F—H…F的键能，因此水的沸点高于氟化氢的沸点 C. 石墨层间靠范德华力维系，因此石墨的熔点较低 D. 水晶内部微观粒子呈现周期性有序排列，因此水晶不同方向的导热性相同 10. 钠在空气中燃烧，发现其产物中混有黑色物质，某研究小组对黑色物质进行如图所示的实验探究。下列推测错误的是 A. a试管中的现象说明钠的燃烧产物中可能含有 B. b试管的溶液为无色，推测滤液中含有 C. 由上述实验现象可得与硫酸的反应方程式为 D. 滤渣中黑色物质产生的原因可能是 11. 物质的氧化性和还原性与溶液有关，具体可用电势图来表征，电势越大，氧化性越强。铬元素的电势图如下图所示，下列说法错误的是 A. 被氧化可生成、 B. 线的反应为 C. 越大氧化性越强 D. 时，可与反应生成 12. 我国科学家预测了一种N8分子(结构如图)。下列说法错误的是 A. N8中存在离域π键 B. N2和N8互为同素异形体 C. N8转化成N2可以自发进行 D. N8中sp2杂化的N原子均有孤电子对 13. 醋酸甲酯制乙醇的反应为：。三个恒容密闭容器中分别加入醋酸甲酯和氢气，在不同温度下，反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应的 B. 容器甲中平均反应速率 C. 容器乙中当前状态下反应速率 D. 容器丙中乙醇的体积分数为 14. 我国科学家发现，利用如下装置可以将邻苯二醌类物质转化为邻苯二酚类物质，已知双极膜(膜a、膜b)中间层中的可解离为和。下列说法错误的是 A. M极电极反应式为 B. 电极电势： C. 工作一段时间后，装置中需要定期补充和 D. 制取邻苯二酚类物质时，理论上有透过膜a 15. 常温下，往足量草酸钙固体与水的混合体系中加或调节时溶质各微粒浓度(M代表、、、)随变化曲线如图所示，其中，虚线④代表的曲线。已知。下列有关说法不正确的是 A. 的电离常数 B. 用钙离子处理含草酸根离子的废水，应控制大约5~11 C. 水的电离程度： D. 时， 二、非选择题(本题包括4个小题，共55分) 16. 中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐，某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的Au颗粒被、FeAsS包裹)，以提高金的浸出率并冶炼金，工艺流程如下： 回答下列问题： （1）“细菌氧化”中，发生反应的离子方程式为___________。 （2）常用于的鉴定，S、C两种元素电负性由大到小的顺序是___________；其对应的酸有两种，分别为硫氰酸()和异硫氰酸()，这两种酸中沸点较高的是___________。(填名称) （3）“焙烧氧化”也可提高“浸金”效率，相比“焙烧氧化”，“细菌氧化”的优势为___________(填标号)。 A. 不产生废液废渣 B. 无需控温 C. 设备无需耐高温 D. 可减少有害气体产生 （4）Au难被氧化，该流程“浸金”中NaCN的作用为___________；通常使用王水也可溶解金，依据此反应原理，也可以使用盐酸和溶液将单质金转化为，写出该转化的化学方程式___________。 （5）滤液②经酸化，转化为和HCN的化学方程式为___________。 17. 乙醇是燃料，也是重要的有机化工原料，二氧化碳加氢还原制乙醇已成为研究热点，相关的反应如下： 反应i：   反应ii：   反应iii：   请回答下列问题： （1）已知的燃烧热()为，表示燃烧热的热化学方程式为___________。 （2）在一定温度下，向恒容密闭容器中充入和，在某催化剂作用下发生上述反应，测得含碳元素物质占比[如]与时间的关系如图所示： 已知：反应i为快反应，其平衡的建立可认为不受慢反应ii、iii的影响，即可认为反应i建立平衡后始终处于平衡状态。 ①表示乙烯占比的曲线是___________(填“a”“b”或“c”)。 ②若选择对反应i催化效果更好的催化剂，则A点可能移向___________(填“E”“E点上方”或“E点下方”)。 ③已知C点、D点均为平衡点，则反应iii的平衡常数___________L/mol(保留小数点后一位)。 ④设反应i和反应ii的化学平衡常数分别为、，适当升温后，增大，理由是___________。 （3）我国科学家采用单原子Ni和纳米Cu作串联催化剂，通过电解法将转化为乙烯，其装置如图所示。 ①阴离子透过交换膜往___________(填“左”或“右”)移动。 ②纳米Cu上发生的电极反应为___________。 18. 兴趣小组比较氧气的两种实验室制法(分别以KClO3和KMnO4为原料)并探究反应产物。实验装置和数据记录如下： 注：实验中，棉花均未发生变化，水槽中为蒸馏水。 实验 反应前 充分反应后 耗时 m(试剂) m(试管) m(试管+固体) i 15.80 g KMnO4 40.00 g 53.88 g 50 min ii 12.25 g KClO3 + 4.00 g MnO2 40.00 g 51.34 g 5 min （1）依据初中所学，实验i中制备O2的原理是___________(用化学方程式表示)。 （2）经检验，实验i中生成的气体仅有O2。 ①实验i中，生成O2反应的化学反应速率=___________mol·min-1。 ②实验i中，反应后剩余固体的总质量比理论计算值要小。结合氧化还原规律和化学方程式推测，固体产物中锰元素的平均化合价___________(填“大于”“等于”或“小于”)5. （3）小组同学发现实验ⅱ制备的气体有刺激性气味。取出导气管，用湿润的淀粉-KI试纸检验实验ⅱ中加热后产生的气体，试纸先变蓝，后褪色。 ①甲同学认为可能是高浓度O2使淀粉-KI试纸变蓝，该说法的合理之处是___________。对照实验后排除了这种可能性。 ②乙同学推测实验ⅱ产生的气体中含有少量Cl2。验证方法：将实验ⅱ产生的气体通入蒸馏水中，加入___________，有白色沉淀生成。 ③丙同学查阅资料，ClO2是具有刺激性气味的气体，光照条件下能与水反应生成盐酸和HClO3。丙同学认为，乙的方法不能说明实验ⅱ产生的气体中含有Cl2，理由是___________(结合化学方程式说明)。 （4）上述两种方法制备氧气的优势与劣势分别为___________(任选一种方法分析即可)。 19. 碳骨架的构建是有机合成的重要任务之一，某同学从基础化工原料乙烯出发，针对二酮H设计了如图合成路线： 已知： 1)RMgX+； 2)； 3)。 回答下列问题： （1）由A-B的反应中，乙烯的碳碳___________键断裂(填“”或“”)。 （2）D的同分异构体中，与其具有相同官能团的有___________种(不考虑对映异构)，其中核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为9：2：1的结构简式为___________。 （3）E与足量酸性溶液反应生成的有机物的名称为___________、___________。 （4）G的结构简式为___________。 （5）已知：，H在碱性溶液中易发生分子内缩合从而构建双环结构，主要产物为I()和另一种，-不饱和酮J，J的结构简式为___________。若经此路线由H合成I，存在的问题有___________。 A．原子利用率低     B．产物难以分离     C． 反应条件苛刻     D．严重污染环境 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $