江苏省泰州市2024-2025学年高三下学期开学考试化学试题

2024～2025学年高三第二学期学情调研考试 化　　学 (满分：100分　考试时间：75分钟) 2025．2 可能用到的相对原子质量：S—32　Cu—64 一、 单项选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分。每小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，嫦娥六号在月球背面采集的月壤中含有Si、Mn、Ti、Fe等元素，其中位于元素周期表短周期的是(　　) A. Si　 B. Mn　 C. Ti　 D. Fe 2. 反应CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑可制备乙炔。下列说法正确的是(　　) A. CaC2中C元素的化合价为－2　 B. H2O为极性分子 C. 基态Ca原子的价电子排布图为　 D. C2H2的球棍模型为 3. 实验室制取NH3的实验原理和装置正确的是(　　) 4. 铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]在食品、化工等领域用途广泛。下列说法正确的是(　　) A. 电负性：χ(H)＞χ(N)　 B. 第一电离能：I1(O)＞I1(N) C. 稳定性：H2O＞H2S　 D. 离子半径：r(Al3＋)＞r(S2－) 阅读下列材料，完成5～7题。 周期表中ⅠA族元素及其化合物应用广泛。H2可用于NH3的合成、CaH2的制备、植物油的氢化等等；LiCoO2是一种锂离子电池的正极材料，可由Li2CO3、Co3O4混合后与O2在高温下反应制得，废弃的该电极材料用酸性H2O2溶液浸取可回收Co2＋、Li＋；Na2CO3广泛应用于轻工、建材、化工、食品工业等领域；K3[Fe(CN6)]溶液遇亚铁盐生成深蓝色沉淀KFe[Fe(CN)6]，可用于检验Fe2＋。 5. 下列说法正确的是(　　) A. N2与H2合成NH3，N2仅断裂π键 B. NH3易液化，原因之一是NH3分子之间能够形成氢键 C. 植物油氢化，碳原子轨道的杂化类型由sp3转化为sp2 D. 1 mol [Fe(CN)6]3－中，含有6 mol σ键 6. 下列化学反应表示正确的是(　　) A. CaH2与H2O反应制氢：CaH2＋H2O===CaO＋2H2↑ B. 制备LiCoO2：6Li2CO3＋4Co3O4＋O212LiCoO2＋6CO2 C. 侯氏制碱：2NaCl＋H2O＋CO2＋2NH3===Na2CO3↓＋2NH4Cl D. 检验Fe2＋：[Fe(CN)6]3－＋Fe2＋===Fe[Fe(CN)6]－ 7. 下列说法正确的是(　　) A. 工业合成NH3时，催化剂能降低该反应的焓变 B. 锂离子电池放电时，Li＋从电池正极移向负极 C. 浸取LiCoO2时，H2O2表现还原性 D. Na2CO3用作食品膨松剂，是因为其受热易分解产生CO2气体 8. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　) A. Ca(ClO)2(aq)HClO(aq)O2(g)　 B. NaNa2O2NaOH C. Al2O3(s)AlCl3(aq)无水AlCl3(s)　 D. NH3(g)NO(g)HNO3(aq) 9. 变色眼镜的镜片在阳光下显深色，在室内逐步转变为无色透明。一种变色原理如下： 下列说法正确的是(　　) A. X分子中所有碳原子共平面　 B. 与溴水反应时，1 mol Y最多能消耗4 mol Br2 C. X、Y中均没有手性碳原子　 D. X、Y可用银氨溶液进行鉴别 10. 研究表明以N2为氮源电解可直接制备HNO3，其原理如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A. a为电源负极 B. 电解一段时间后，阴极区溶液pH降低 C. 电解时阳极电极反应式为N2＋6H2O＋10e－===2NO＋12H＋ D. 若转移1 mol电子，可获得标准状况下11.2 L H2 11. 室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论正确的是(　　) 选项 实验操作和现象 结论 A 向MgCl2溶液中滴入NaOH溶液，生成白色沉淀 碱性：NaOH>Mg(OH)2 B 用pH试纸分别测定等物质的量浓度的NaNO2溶液和CH3COONa溶液的pH，后者的pH大于前者 结合H＋能力：CH3COO－>NO C BaSO4用饱和Na2CO3溶液浸泡一段时间后过滤、洗涤，向所得滤渣中滴加盐酸，产生无色气体 Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3) D 向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热后，加入新制的Cu(OH)2悬浊液，无砖红色沉淀 蔗糖未发生水解 12. 室温下，通过下列实验探究NaHSO3溶液的性质。已知Ka1(H2SO3)＝1.4×10－2，Ka2(H2SO3)＝6.0×10－8。 实验1：向0.1 mol·L－1 NaHSO3溶液滴入少量氯水，测得溶液pH减小。 实验2：将浓度均为0.02 mol·L－1 NaHSO3和Ba(OH)2溶液等体积混合，有沉淀产生。下列说法正确的是(　　) A. 0.1 mol·L－1 NaHSO3溶液中：c(H2SO3)＋c(OH－)＞c(SO)＋c(H＋) B. 实验1所得溶液中：c(Na＋)＝c(SO)＋c(HSO)＋c(H2SO3) C. 实验2中发生反应：H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===BaSO3↓＋H2O D. 实验2所得上层清液中：c(SO)＞c(HSO) 13. 乙醇—水蒸气制H2的过程中的主要反应(忽略其他副反应)如下： ① C2H5OH(g)＋3H2O(g)===2CO2(g)＋6H2(g)；ΔH1＝＋173.3 kJ·mol－1 ② CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)；ΔH2 101 kPa时，H2的平衡产率与温度、起始时水醇比[]的关系如图所示， 图中同一条曲线上H2的平衡产率相同。下列说法不正确的是(　　) A. H2的平衡产率：曲线a＜曲线b B. 反应② 的焓变ΔH2＞0 C. Q点处与P点处反应① 的平衡常数K相等 D. H2的平衡产率由M点转变为曲线a上任意一点时，要提高水醇比 二、 非选择题：共4题，共61分。 14. (15分)铟及其化合物应用广泛。工业上用含铟铁渣(含In2O3、ZnFe2O4、PbSO4、As2O3等)提取铟的流程如下： 已知：① 该实验条件下，PbCl2微溶于水，PbCl2＋2Cl－⇌[PbCl4]2－； ② TBP易与Fe3＋、In3＋、Zn2＋配位或与H＋结合实现萃取，对Fe2＋萃取率较低。 (1) 热酸浸出。一定温度下，控制盐酸用量为理论值的2倍，反应2 h、过滤得酸浸液。 ① 写出ZnFe2O4溶于盐酸的离子方程式：________。 ② 酸浸液中，As元素以H3AsO3形式存在，已知H3AsO3的核磁共振氢谱只有一个峰，其结构式为________________。 ③ 向反应体系中加水，测得液固体积质量比对铅浸出率的影响如图1所示。液固体积质量比大于4.5 mL·g－1时，铅浸出率降低的原因为________。 (2) 还原硫化。在搅拌下，向酸浸液中加入FeS，充分反应后过滤。 ① 加入 FeS 的目的是________。 ② FeS晶胞及z轴方向投影如图2所示，Fe2＋的配位数为________。 (3) 萃取。萃取时，pH过大或过小都不利于In3＋和Zn2＋的萃取，原因是________________________________________________________________________ ________。 15. (15分)化合物F为一种来自热带毒蛙的生物碱，其人工合成路线如下： 已知：Ph代表苯基。 (1) A分子中含氧官能团的名称为________，其N原子上的孤电子对处于________(填“p轨道”或“sp2杂化轨道”)中。 (2) B→C的反应由下列4步反应完成，其中X与C互为同分异构体： 则第1步的反应类型为________，X的结构简式为________。 (3) 写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式：________。 不能与 FeCl3溶液发生显色反应；含有结构，每个苯环上只连有一个官能团且不含过氧键()，分子中含有5种不同化学环境的氢原子。 (4) 已知：①(R表示氢原子或烃基)； ② 写出以、CH3I制备的合成路线流程图(须用LDA，无机试剂与有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。 16. (16分)纳米铜用途广泛，可用铜蓝矿(CuS为主要成分)为原料制备。 Ⅰ. 获得纳米铜 (1) 测定铜蓝矿中铜元素含量。称取样品0.250 0 g，加入稀硝酸充分溶解后蒸干；加入10.00 mL稀盐酸溶解并完全转移至碘量瓶中，加化学试剂掩蔽杂质离子，再加足量的10%KI溶液，摇匀，塞上瓶塞，置于暗处5 min，充分反应；用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定至微黄色，加入NH4SCN溶液和淀粉溶液，继续滴定至终点，共消耗15.00 mL标准溶液。则样品中Cu元素的质量分数是________(写出计算过程。有关反应：2Cu2＋＋4I－===I2＋2CuI↓；I2＋2S2O===2I－＋S4O)。 (2) 制备[Cu(NH3)4]2＋溶液。用FeCl3溶液浸取铜蓝矿，除去其中含铁离子后，再通入NH3制取。不采用氨水直接浸取铜蓝矿的原因为________。 [已知：Cu2＋＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋　Kf ＝1.2×109；Ksp(CuS)＝1.2×10－36] (3) 制备纳米铜。调节[Cu(NH3)4]2＋溶液的pH＝11，加入3 mol·L－1 N2H4溶液，75 ℃水浴加热，充分反应得到纳米铜。 ① 获得纳米铜时，N2H4被氧化成N2，反应的离子方程式为________。 ② N2H4还原过程中可能生成难溶的CuCl(白色)和Cu2O(红色)，为判断纳米铜样品中是否含有上述两种杂质，补充完整实验方案：将制得的样品先后用蒸馏水、无水乙醇洗涤干净，________。 (已知：Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O；必须使用的试剂和设备：2 mol·L－1 H2SO4溶液、6 mol·L－1 HNO3溶液、2% AgNO3溶液，通风设备) Ⅱ. 应用纳米铜 (4) 纳米铜铂电池。右图表示一种CuPt纳米棒悬浮在稀碘水中，通过发生电极反应在 Cu 极和 Pt 极区域之间产生I－浓度差即产生电势差，形成自建电场；该纳米棒因内部传递电子而带负电荷，在自建电场作用下定向移动。 ① 该纳米棒的Cu极电极反应式为________。 ② 该纳米棒向________(填“Cu极”或“Pt极”)方向定向移动。 17. (15分)甲烷是最简单的有机化合物，可用于制备多种化工原料。 Ⅰ. CH4H2O重整制CO和H2 CH4与H2O重整主要发生下列反应： ① CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ② CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) 保持起始投料n(CH4)＝n(H2O)＝1 mol，相同压强下，CH4与H2O平衡时物质的量随温度的变化如图1所示；不同压强下，CH4的平衡转化率随温度的变化如图2所示。 (1) 图1中，代表CH4的曲线为________(填字母)。 (2) 图2中，压强p1、p2、p3中最大的为________。压强为p3、温度为650 ℃，测得平衡时H2的物质的量为1.9 mol，则CO的物质的量为________mol。 Ⅱ. CH4CO2直接合成乙酸 (3) 已知CH4(g)和CH3COOH(g)的燃烧热分别为890 kJ·mol－1和923 kJ·mol－1。请分析反应CH4(g)＋CO2(g)===CH3COOH(g)能否自发及其原因：________________________________________________________________________ ________。 (4) 某课题组提出“光催化CH4和CO2合成乙酸技术”，所使用的催化剂为CuV2O5TiO2/SiO2。光催化反应机理如图3所示。 ① 根据图3所示，在紫外光(hν)照射下，将会产生光电子(e－)和光生空穴(h＋)，请描述后续生成乙酸的过程：________。 ② 空速是指规定的条件下，单位时间单位体积催化剂通过的气体量，单位为h－1，乙酸的量子产率与空速的变化如图4所示。当空速超过180 h－1时，乙酸的量子产率明显下降的原因是________。 (已知：乙酸的量子产率＝×100%) 2024～2025学年高三第二学期学情调研考试(泰州) 化学参考答案及评分标准 1. A　2. B　3. D　4. C　5. B　6. B　7. C　8. A　9. C　10. D　11. B　12. D　13. A 14. (15分) (1) ① ZnFe2O4＋8H＋Zn2＋＋2Fe3＋＋4H2O(3分) ②(2分) ③ 液固体积质量比大于4.5 mL·g－1时，平衡PbCl2＋2Cl－⇌[PbCl4]2－左移使PbCl2溶解量减小的幅度大于水量增多使PbCl2溶解量增加的幅度，使得Pb浸出率降低(2分) (2) ① 将Fe3＋还原为难萃取的Fe2＋，将溶液中的PbCl2及[PbCl4]2－转化为PbS沉淀、H3AsO3转化为As2S3沉淀除去(3分) ② 6(2分) (3) pH过大，In3＋和Zn2＋会形成氢氧化物沉淀；pH过小，TBP与H＋结合，影响In3＋和Zn2＋的萃取(3分)　 15. (15分) (1) 醚键(1分)　sp2杂化轨道(2分) (2) 加成反应(2分)　(2分) (3) (3分) (4) (5分) 16. (16分) (1) 由题给反应可得关系式：2Cu2＋～I2～2S2O n(Cu2＋)＝n(Na2S2O3)＝0.100 0 mol·L－1×15.00 mL×10－3 L·mL－1＝1.500×10－3 mol m(Cu2＋)＝1.500×10－3 mol×64 g·mol－1＝9.600×10－2 g 样品中 Cu 元素的质量分数＝×100%＝38.40%(3分) (2) 反应4NH3＋CuS===[Cu(NH3)4]2＋＋S2－的K＝Kf×Ksp(CuS)＝1.44×10－27，正向反应几乎不能发生，故不采用直接氨水浸取 CuS (2分) (3) ① 2[Cu(NH3)4]2＋＋N2H4＋4OH－2Cu↓＋N2↑＋8NH3↑＋4H2O(3分) ② 取少量样品，将其加入过量2 mol·L－1硫酸中，边加边搅拌，若固体部分溶解，溶液呈现蓝色，则含有Cu2O；在通风设备里，另取一份样品加入过量6 mol·L－1稀硝酸中，边加边搅拌，充分溶解后，向其中滴加几滴2%硝酸银溶液，若有白色沉淀产生，则含有 CuCl(5分) (4)① Cu－e－＋I－===CuI(2分) ② Cu极(1分) 17. (15分) (1) A(2分) (2) p1(2分)　0.5(2分) (3) 否；因为反应CH4(g)＋CO2(g)===CH3COOH(g)的ΔS＜0、ΔH＝－890 kJ·mol－1－(－923 kJ·mol－1)＝＋33 kJ·mol－1，故不能自发进行(3分) (4) ① CO2在Cu表面得到光生电子(e－)形成CO，CH4在V2O5表面与光生空穴(h＋)作用形成CH，CH和CO作用生成乙酸(3分) ② 单位时间单位体积催化剂通过的CO2和CH4量过大，而单位时间内接受辐射的光子的量是一定的，故CO2和CH4来不及反应，导致单位时间内生成乙酸的物质的量减少，故乙酸的量子产率明显下降(3分)　 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$