精品解析：山东省威海市2023-2024学年高三上学期期末考试化学试题

山东省威海市2023-2024学年高三上学期期末考试化学试题 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. 氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂，其中氢元素为-1价。NaH用作生氢剂时的化学反应原理为：。下列有关该反应的说法中，不正确的是 A. 是氧化剂 B. NaOH氧化产物 C. 还原性大小： D 每生成标准状况下22.4L，转移1mol电子 【答案】B 【解析】 【详解】A．中的H元素的化合价由+1价降低为0价，被还原，则是氧化剂，A正确； B．NaH 中H元素的化合价由-1价升高为0价，结合中的H元素的化合价变化可知，既是氧化产物，也是还原产物，因此NaOH不属于氧化产物，B错误； C．NaH 中H元素的化合价由-1价升高为0价，则为还原剂，根据还原剂的还原性大于还原产物可知还原性大小：，C正确； D．标准状况下22.4L的物质的量为1mol，NaH 中H元素的化合价由-1价升高为0价，中的H元素的化合价由+1价降低为0价，则每生成1mol，转移1mol电子，D正确； 答案选B。 2. 下列用如图装置（加热及夹持仪器已略去）进行的实验，不能达到相应实验目的的是 A. 装置①中的a可用于吸收尾气中的，b可用于吸收气体时防倒吸 B. 装置②可实现制取实验中的“即关即止，即开即用”的作用 C. 利用装置③制取，并验证其还原性 D. 利用装置④验证和的热稳定性，X中应放的物质是 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，装置①的a中盛有的碱石灰、b中盛有的氢氧化钠溶液可用于吸收氯气，防止污染空气，其中b中球形干燥管可起到防倒吸的作用，故A正确； B．由图可知，装置②关闭止水夹时，碳酸钙与盐酸反应生成的二氧化碳使右侧压强增大，将盐酸压入左侧，大理石与盐酸分离，反应停止，打开止水夹时，二氧化碳气体排出，右侧压强减小，盐酸又流回右侧与大理石反应产生二氧化碳，所以该装置可实现制取二氧化碳实验中的“即关即止，即开即用”的作用，故B正确； C．由图可知，装置③中铜与浓硫酸共热反应生成二氧化硫气体，若小试管中酸性高锰酸钾溶液褪色可证明二氧化硫具有还原性，故正确； D．碳酸氢钾不稳定，受热易发生分解反应，碳酸钾稳定，受热不易发生分解反应，所以利用装置④验证碳酸氢钾和碳酸钾的热稳定性，X中应放的物质是碳酸氢钾，故D错误； 故选D。 3. 下列说法不正确是 A. 只含非极性键的分子一定是非极性分子 B. 细胞和细胞器的双分子膜体现了超分子的自组装特征 C. 铁原子形成的2种微粒再电离一个电子所需最低能量：②>①(价电子排布图为：①、②) D. 红外光谱法是用高能电子束轰击有机物分子，使之分离成带电的“碎片”、并根据“碎片”的某些特征谱分析有机物结构的方法 【答案】D 【解析】 【详解】A．只含非极性键的分子一定是非极性分子，故A正确； B．细胞和细胞器的双分子膜体现了超分子的自组装特征，故B正确； C．①是铁原子，再电离一个电子所需最低能量为第一电离能，②是Fe2+，再电离一个电子所需最低能量为第三电离能，同一元素的电离能逐级递增，故C正确； D．质谱法是用高能电子束轰击有机物分子，使之分离成带电的“碎片”、并根据“碎片”的某些特征谱分析有机物结构的方法，故D错误； 故选D。 4. 观察下列模型并结合信息，判断有关说法错误的是 石英 FeSO4·7H2O S8分子 HCN A. 石英属于共价晶体，且两原子个数比为2：1 B. FeSO4·7H2O结构中键角1、2、3由大到小的顺序：3>1>2 C. 固态硫S8中S原子为sp2杂化 D. HCN的结构式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．石英主要成分是SiO2，属于共价晶体，且两原子个数比为2：1，故A正确； B．键角3是硫酸根中键角，硫酸根为正四面体结构，键角为109°28′，键角1与键角2都是水分子中的键角，水分子中O采用sp3杂化，但是由于水中O上有孤电子对，导致键角变小，故键角3最大；键角1与键角2比较，1上的O孤电子对提供出来形成配位键，导致键角1会比键角2大，故键角1、2、3由大到小的顺序：3>1>2，故B正确； C．固态硫S8中S原子形成了2个共价键，还有2个孤电子对，故采用sp3杂化，故C错误； D．根据HCN的比例模型，结构价键规律，HCN的结构式为，故D正确； 故选C。 5. 有五瓶失去标签的溶液，已知它们是：①Ba(NO3)2溶液，②KCl溶液，③NaOH溶液，④CuSO4溶液，⑤Na2SO4溶液。若不用其他任何试剂，用最简便的方法就能将它们一一鉴别。下列鉴别顺序中最合理的是 A. ④③①⑤② B. ④⑤①②③ C. ①⑤③④② D. ③④①⑤② 【答案】A 【解析】 【详解】给出的试剂中，只有④为蓝色溶液，则蓝色溶液为④CuSO4溶液，与④反应生成蓝色沉淀为③NaOH溶液，与④反应生成白色沉淀的为①Ba(NO3)2溶液，对剩余的两种物质分别与①混合，反应生成白色沉淀的为⑤Na2SO4溶液，无现象的为②KCl溶液，则鉴别顺序为④③①⑤②，故合理选项是A。 6. 短周期主族元素的原子序数依次增大。四种元素形成的单质依次为。而是这些元素组成的二元化合物，其中为形成酸雨的主要物质之一，为淡黄色固体，水溶液可使酚酞溶液变红。上述物质转化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 原子半径的大小： B. 的电子式一定是： C. 简单氢化物的沸点： D. 溶于水，破坏的化学键类型完全相同 【答案】C 【解析】 【分析】短周期主族元素a、b、c、d的原子序数依次增大，四种元素形成的单质依次为m、n、p、q，x、y、z是这些元素组成的二元化合物，其中z为形成酸雨的主要物质之一，z为SO2，q为S，d为S元素，n为O2，w溶液可使酚酞溶液显红色，w溶液呈碱性，则w为NaOH或碳酸钠，结合原子序数及图中转化可知，a为H或C，b为O，c为Na，x为H2O或二氧化碳，y为Na2O2，以此来解答。 【详解】A．电子层越多，原子半径越大，同周期元素，从左向右，原子半径依次减小，则原子半径的大小：H＜O＜S＜Na或O＜C＜S＜Na，即a<b<d<c或b<a<d<c，A错误； B．x若为H2O，其电子式为，B错误； C．水分子间含氢键，氢化物的沸点：H2O＞H2S，C正确； D．y为Na2O2，溶于水生成氢氧化钠和氧气，破坏含离子键和共价键，而w为NaOH或碳酸钠，溶于水，只破坏离子键，D错误； 故选C。 7. 下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 向硅酸钠溶液中滴加1滴酚酞，然后逐滴加入稀盐酸至红色褪去 2min后，试管里出现凝胶 非金属性： B 向溶液中通入和气体X 出现白色沉淀 气体X一定具有氧化性 C 在溶液中加入KI溶液，再加入苯，振荡 有白色沉淀生成，苯层呈紫红色 白色沉淀可能为CuI D 分别测量溶液和溶液的pH 后者pH更大 比更容易结合 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．水解使溶液显碱性，向该盐溶液的试管中滴加1滴酚酞，溶液变为红色，然后逐滴加入稀盐酸，二者发生反应产生硅酸沉淀，溶液的碱性逐渐减弱，因此红色逐渐褪去，HCl是无氧酸，因此不能证明元素的非金属性：Cl>Si，A错误； B．向溶液中通入和气体X，出现白色沉淀，该白色沉淀可能是BaSO3或BaSO4，通入的气体可能是碱性气体NH3或强氧化性气体Cl2，气体X不一定具有强氧化性，B错误； C．向CuSO4溶液中加入KI溶液，再加入苯，振荡、静置上层呈紫红色说明有碘单质生成，即铜离子将碘离子氧化，下层有白色沉淀生成说明不是氢氧化铜沉淀且无铜单质生成，说明发生反应2Cu2++4I- = 2CuI↓+I2，C正确； D．溶液和溶液的物质的量浓度未知，无法比较二者的pH值，D错误； 故选C。 8. 丁烯二酸酐可通过不同的聚合方式合成以下两种聚合物，转化关系如图所示。 下列说法不正确的是 A. 反应①为加聚反应 B. 聚合物N在一定条件下还可以转化为交联结构 C. 聚合物M在碱性水溶液中的溶解程度比在水中的大 D. 依据反应②的合成原理，推测反应②会产生含七元环的副产物 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据反应转化图可知，反应①为加聚反应，A正确； B．交联结构是指线型高分子链之间通过支链或化学键相连可成为一个三维网状结构的大分子，根据聚合物N中碳碳双键的结构可知，在一定条件下可转化为交联结构，B正确； C．聚合物M在碱性水溶液中能发生水解反应，溶解度比在水中溶解度更高，C正确； D．反应②为开环加成反应，根据反应物结构可知，不会生成七元环的副产物，D错误； 答案选D。 9. 下列各装置能达到相应实验目的的是 A. 图甲，中和热的测定 B. 图乙，该装置可持续供电 C. 图丙，在铁制品表面镀锌 D. 图丁，测定稀硫酸的pH 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中缺少环形玻璃搅拌棒，不能达到实验目的，A错误； B．图乙组成原电池装置，反应过程消耗锌电极，当电极材料完全消耗时，将停止供电，因此该装置不可持续供电，B错误； C．图丙中阳极锌失去电子变为锌离子，阴极锌离子得到电子变为锌单质，该装置能在铁制品表面镀锌，C正确； D．不能用湿润的pH试纸测定稀硫酸的pH，不能达到实验目的，D错误； 故选C。 10. 在强碱中氢氧化铁可被一些氧化剂氧化为高铁酸根离子()，在酸性条件下氧化性极强且不稳定。高铁酸钾()是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，在水处理过程中，高铁酸钾转化为胶体，制备高铁酸钾流程如图所示。下列叙述不正确的是 A. 铁屑在干燥的氯气中发生反应Ⅰ时，若铁屑过量，可能生成 B. 反应Ⅱ中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 C. 该条件下，物质的溶解性： D. 用对饮用水杀菌消毒的同时，生成的胶体可吸附杂质净化水 【答案】A 【解析】 【详解】A．干燥的氯气只能将铁氧化至FeCl3，与铁的量无关，故A错误； B．反应Ⅱ中NaClO是氧化剂被还原至NaCl得2e-，Fe由+3价氧化至+6价失去3e-，得失电子守恒氧化剂和还原剂的物质的量之比为，故B正确； C．根据流程可在饱和KOH溶液中转化为则溶解性：，故C正确； D．用对饮用水杀菌消毒的同时，还原生成的Fe3+水解生成胶体可吸附杂质净化水，D正确； 故选A。 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，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 2022年诺贝尔化学奖授予在“点击化学和生物正交化学”领域做出贡献的三位科学家。点击化学经典反应之一是：一价铜[Cu]催化的叠氮化物-端炔烃环加成反应，反应机理示意如下。 下列说法正确的是 A. 一价铜[Cu]能有效降低总反应的焓变，加快反应速率 B. 反应③过程中，涉及极性键和非极性键的断裂和形成 C. 总反应为 D. 反应过程中共生成4种中间产物 【答案】CD 【解析】 【详解】A．一价铜[Cu]作为催化剂，降低活化能，加快反应速率，但不影响总反应的焓变，A错误； B．反应③过程中，涉及到和非极性键的断裂，不存在非极性键的形成，存在极性键的形成，不存在极性键的断裂，B错误； C．根据反应过程，总反应方程式为：，C正确； D．催化剂形成中间产物，根据图示，反应过程中共有4种含有一价铜[Cu]的中间产物，D正确； 故选CD。 12. 科学家经过14步全合成某超自然产物的结构如图。下列有关该化合物说法错误的是 A. 碳原子轨道杂化类型有3种 B. 含有5种官能团 C. 含有手性碳原子 D. 受热易分解 【答案】B 【解析】 【详解】A． 碳原子形成的碳碳单键、双键、叁键，碳原子轨道杂化类型有sp3、sp2、sp杂化3种，故A正确； B． 含有碳碳双键、碳碳叁键、酮羰基、氨基、羟基、醚键、酰胺基等多于5种官能团，故B错误； C． 含有多个sp3杂化的碳，当该碳上含有四个不同的原子或原子团时即为手性碳，分子中含有多个手性碳原子，如与-OH相连的2个碳原子，故C正确； D． 该分子中含有过氧键，受热易分解，故D正确； 故选B。 13. 利用空气催化氧化法除掉电石渣浆(含CaO)上清液中的S2-，制取石膏(CaSO4·2H2O) 的过程如下： 下列说法错误的是 A. CaSO4·2H2O属于盐类和纯净物 B. 过程II中，反应的离子方程式为4MnO+2S2-+9H2O=S2O+4Mn(OH)2↓+10OH- C. 过程I后溶液碱性增大 D. 将10L上清液中的S2- (S2-浓度为480mg·L-1)转化为SO，理论上共需要0.15molO2 【答案】CD 【解析】 【详解】A．CaSO4·2H2O俗名生石膏，属于结晶水合物，具有固定的组成和性质，属于纯净物里的盐类，故A正确； B．根据转化关系图，过程Ⅱ中S2-与MnO生成S2O和Mn(OH)2，根据氧化还原反应得失电子守恒和物料守恒，反应的离子方程式为：4MnO+2S2-+9H2O=S2O+4Mn(OH)2↓+10OH-，故B正确； C．由分析可知过程Ⅰ中发生反应：2Mn(OH)2+O2+4OH-=2MnO+4H2O，溶液的pH减小，溶液碱性减小，故C错误； D．10L上清液中的S2-的物质的量=(10×480×10−3)g÷32g/mol=0.15mol，根据物质转化过程可知，S2-转化为S2O过程中需要消耗氧气，S2O转化为SO也需要消耗氧气，在转化过程中，硫元素的化合价由-2价变成+6价，S2-共失去0.15mol×8=1.2mol电子，1molO2在反应中得到4mol电子，所以将10L上清液中的S2-转化为SO，理论上共需要O2的物质的量=1.2 mol÷4=0.3mol，故D错误； 故选CD。 14. 微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，某微生物燃料电池的工作原理如图所示(质子交换膜只允许通过，a、b为电极)，下列说法错误的是 A. 该电池在高温下进行效率更高 B. b为电池正极，发生还原反应 C. 电子从电极a流出，经外电路流向电极b D. 若该电池中有参加反应，则电路中有0.4mol电子转移 【答案】AD 【解析】 【分析】根据燃料电池的原理，有氧气参与的是正极，故b电极发生反应，b发生还原反应为正极；由图可知硫酸盐还原菌可以将有机物氧化成二氧化碳，而硫氧化菌可以将硫氢根离子氧化成硫酸根离子，所以两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO2 放出电子，负极上HS-在硫氧化菌作用下转化为，失电子发生氧化反应，电极反应式是； 【详解】A．高温下微生物失去活性，A错误； B．根据分析，b为正极，发生还原反应，B正确； C．电子由负极移向正极，则由a电极流出，经外电路流向电极b，C正确； D．根据b电极反应式可知，0.2molO2参加反应时，转移0.8mol电子，D错误； 故答案为：AD。 15. 常温下，Al(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。下列说法正确的是 已知：忽略溶液混合前后体积和温度的变化。 A. B. a点对应的溶液中，所含离子种类共2种 C. 往b点对应的溶液中加入相同金属离子的硫酸盐溶液，Ksp保持不变 D. c点对应的溶液中，对于Al(OH)3的沉淀溶解平衡反应， 【答案】AC 【解析】 【详解】A．曲线上的点为饱和溶液中离子浓度点，根据常温下，Al(OH)3(s)在溶液中达到沉淀溶解平衡变化曲线可知：Al(OH)3的溶度积常数Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)·c3(OH-)=1.3×=1.3×10-33，A正确； B．根据图像可知：在a点对应溶液中，c(Al3+)=1.3 mol/L＞＞10-5 mol/L，Al3+没有沉淀完全，Cu2+还没有开始形成Cu(OH)2沉淀，故该点溶液中含有Al3+、Cu2+以及水电离产生的H+、OH-，故该点溶液所含离子种类大于3种，B错误； C．溶度积常数Ksp只与温度有关，与离子浓度大小无关。向b点对应的溶液中加入CuSO4溶液，Cu(OH)2的溶度积常数Ksp保持不变，C正确； D．c点在Al(OH)3对应的饱和溶液曲线上方，c点溶液中c(Al3+)大于该温度下饱和溶液中c(Al3+)，沉淀溶解平衡逆向移动，故溶解与沉淀速率关系应该为，D错误； 故合理选项是AC。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的前四周期元素，A元素原子最外层电子数是其内层电子数的2.5倍，B元素是地壳中含量最高的元素，C元素的最高化合价和最低化合价的代数和等于0，D元素的单质可用于自来水消毒杀菌，E元素位于周期表的VIB族，F元素的基态原子中有4个未成对电子。 （1）A元素单质的结构式为_______，基态E元素原子价层电子排布图为_______。 （2）A的氢化物分子属于_______分子(填“极性或非极性”)，A与B形成的的空间构型为_______。 （3）火箭推动剂由和组成，加热反应时有元素的单质生成，写出该化学反应方程式：_______。基态未成对电子数为_______个。 （4）元素B与E形成的一种化合物广泛应用于录音磁带上，其晶胞如图所示。若晶胞参数(边长)为apm，为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的密度为_______。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 极性 ②. V形 （3） ①. ②. 5 （4） 【解析】 【分析】A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的前四周期元素，A元素原子最外层电子数是其内层电子数的2.5倍，则A的电子排布为2、5，其为N元素；B元素是地壳中含量最高的元素，则B为O元素；C元素的最高化合价和最低化合价的代数和等于0，则C为Si元素；D元素的单质可用于自来水消毒杀菌，则D为Cl元素；E元素位于周期表的ⅥB族，则E为价电子排布式为3d54s1，其为Cr元素；F元素的基态原子中有4个未成对电子，则其价电子排布式为3d64s2，其为Fe元素。从而得出A、B、C、D、E、F分别为N、O、Si、Cl、Cr、Fe。 【小问1详解】 A元素单质为N2，结构式为N≡N；E为Cr元素，基态E元素原子的价电子排布式为3d54s1，其价层电子排布图为。 【小问2详解】 A的氢化物N2H4分子中，N原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，由于N原子的孤电子对与成键电子对间存在排斥作用，使分子结构不对称，属于极性分子；A与B形成的中，中心N原子的价电子对数为3，发生sp2杂化，由于孤电子对与成键电子对间存在排斥作用，使离子结构不对称，所以空间构型为V形。 【小问3详解】 火箭推动剂由N2H4和H2O2组成，加热反应时有N2生成，同时生成H2O，该化学反应方程式：。基态的价层电子排布为：3d5，未成对电子数为5； 【小问4详解】 晶胞图中，所含Cr原子个数为=2，O原子个数为=4。若晶胞参数(边长)为a pm，NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的密度为g·cm-3。 17. 以大洋锰结核(主要由锰、铁氧化物组成，还含有等元素)为原料，制备，所得产品具有广泛的用途。的制备过程如图所示。 （1）氨浸时，铜元素转化为，在催化下将结核中的转化为。 ①铜在元素周期表中的位置是_______。 ②比较与中键角的大小并解释原因_______。 ③若中两个分别被取代，能得到两种不同结构的，的空间构型是_______。 （2）浸锰 ①写出浸锰过程主要反应的离子方程式_______。 ②基态锰原子的价层电子轨道表示式为_______。 ③沉锰得到的在不同条件下煅烧可制得不同锰的氧化物晶体。 ④晶体Ⅰ可作脱硫剂，其长方体晶胞结构如图。阿伏伽德罗常数为，则晶体Ⅰ的密度为_______。(，，) ⑤晶体Ⅱ可作电池正极材料，通过在晶体Ⅱ中嵌入和脱嵌，实现电极材料充放电的原理如图所示。ⅱ代表电池_______(填“充电”或“放电”)过程，该过程的电极反应式为_______。 【答案】（1） ①. 第四周期ⅠB族 ②. 的H-N-H键角大于NH3的H-N-H键角；二者中N均为sp3杂化，氨分子与铜离子形成配位键后，原孤对电子与成键电子对间的排斥作用变为成键电子对间的排斥作用，斥力减弱，H-N-H键角变大 ③. 平面正方形 （2） ①. MnCO3+2NH=Mn2++2NH3↑+H2O+CO2 ↑ ②. ③. ④. 放电 ⑤. Mn0.61□0.39○+xZn2++2xe-=ZnxMn0.61□0.39○ 【解析】 【分析】大洋锰结核主要由锰、铁氧化物组成，还含有Cu等元素，加入氨水浸取，在浸出的[Cu(NH3)4]2+催化下，CO将结核中的MnO2转化为MnCO3，分离出浸出液后，加入(NH4)2SO4浸锰，铵根离子水解产生H+，将MnCO3溶解使其转化为MnSO4，同时释放出NH3，除去不溶性杂质后，净化，再加入(NH4)2CO3浸锰得到MnCO3，空气中煅烧可制得脱硫剂MnxOy。 【小问1详解】 ①铜是29号元素，基态Cu原子价层电子排布式为3d104s1，在元素周期表中的位置是第四周期ⅠB族。故答案为：第四周期ⅠB族； ②比较与中键角的大小并解释原因的H-N-H键角大于NH3的H-N-H键角；二者中N均为sp3杂化，氨分子与铜离子形成配位键后，原孤对电子与成键电子对间的排斥作用变为成键电子对间的排斥作用，斥力减弱，H-N-H键角变大。故答案为：的H-N-H键角大于NH3的H-N-H键角；二者中N均为sp3杂化，氨分子与铜离子形成配位键后，原孤对电子与成键电子对间的排斥作用变为成键电子对间的排斥作用，斥力减弱，H-N-H键角变大； ③若中两个分别被取代，能得到两种不同结构的，即两个氯处于对位和相邻两种情况，的空间构型是平面正方形。故答案为：平面正方形； 【小问2详解】 ①在催化下将结核中的转化为，浸锰过程中MnCO3与NH反应生成NH3和Mn2+，浸锰过程主要反应的离子方程式MnCO3+2NH=Mn2++2NH3↑+H2O+CO2 ↑。故答案为：MnCO3+2NH=Mn2++2NH3↑+H2O+CO2 ↑； ②基态锰原子的价层电子排布式为3d54s2，基态锰原子的价层电子轨道表示式为。故答案为：； ③沉锰得到的在不同条件下煅烧可制得不同锰的氧化物晶体。 ④晶体Ⅰ可作脱硫剂，其长方体晶胞结构如图。阿伏伽德罗常数为，Mn位于顶点和体心，个数为8×+1=2，O位于面上和体内，个数为4×+2=4，晶胞质量为 g,晶胞体积为（a×10-10×a×10-10×b×10-10）cm3=a2b×10-30cm3，晶体Ⅰ的密度为ρ= =。故答案为：； ⑤ⅱ代表电池放电过程，得电子发生还原反应，嵌入Zn2+，该过程的电极反应式为Mn0.61□0.39○+xZn2++2xe-=ZnxMn0.61□0.39○。故答案为：；放电；Mn0.61□0.39○+xZn2++2xe-=ZnxMn0.61□0.39○。 18. 化学小组同学学习了 与 反应后，猜想 也能与 发生反应。为了验证猜想，进行实验。 （1）【实验探究】 实验Ⅰ 【实验假设】 甲同学分析了实验Ⅰ无明显现象的原因，做出如下假设： 假设 : 由于反应温度较低，导致 氧化性较弱假设 : 由于_____________，导致 氧化性较弱。（补全假设 ） 针对上述假设，甲同学继续进行如下实验： 【实验探究】 序号 实验 加入试剂或操作 实验Ⅱ 加热试管 实验Ⅲ 加入固体，振荡 实验结果：实验Ⅰ和实验Ⅱ均未检测出 。 （2）【实验探究】 乙同学用 溶液代替 溶液进行实验： 实验Ⅳ 实验 Ⅳ中发生的离子反应方程式为_____________。 （3）【实验改进】 乙同学针对实验 Ⅰ进行改进，设计并完成实验Ⅴ: 向试管 中加入几滴浓盐酸，一段时间后，溶液蓝色明显变浅，铜片表面产生白色沉淀。 乙同学因此得出结论：对 与 发生反应有促进作用。 ①丙同学认为通过实验Ⅴ不能得出乙同学的结论，原因是_____________。 ②丙同学继续设计实验：_____________（填操作和现象），证实了乙同学结论合理。 （4）【结论分析】 综合上述实验可知，能否氧化 与_____________有关。 【答案】（1）溶液浓度低 （2） （3） ①. 浓 中的 能对实验产生干扰 ②. 向试管a中加入几滴饱和溶液，产生白色沉淀 （4）铜盐中的阴离子能否与 生成沉淀 【解析】 【小问1详解】 温度，反应物浓度等都会影响反应的进行；结合实验Ⅲ探究可知，假设b为：由于溶液浓度较低，导致Cu2+氧化性较弱； 【小问2详解】 由图可知铜和氯化铜生成氯化亚铜，反应为； 【小问3详解】 ①浓盐酸中含有氢离子和氯离子，也可能是对Cu2+与Cu发生反应有促进作用，故丙同学认为通过实验Ⅴ不能得出乙同学的结论； ②为排除氢离子干扰需要做一个对照实验，实验可以为：向试管a中加入几滴饱和溶液，产生白色沉淀，说明不是氢离子对Cu2+与Cu发生反应有促进作用，证实了乙同学结论合理； 【小问4详解】 综合上述实验可知，Cu2+能否氧化Cu与Cl−有关，即与铜盐中的阴离子能否与 生成沉淀有关。 19. 新型抗癌药物曲美替尼(G)的一种合成路线如下： 已知： Ⅰ．A→B中，A与CH3COOH的物质的量之比为1：1；D分子中有2个六元环 Ⅱ． Ⅲ． 回答下列问题： （1）A的结构简式为___________，B的同分异构体中，不含—N—N—含有—NH2和苯环结构，能水解且能发生银镜反应的有___________种。 （2）C→D的化学方程式为___________，E→F过程中，生成F的所有可能结构有___________种。 （3）F→G的反应类型为___________，G中含氧官能团的名称为___________。 （4）根据上述信息，写出以1，3-丙二胺和丁二酸为主要原料制备 的合成路线___________。 【答案】（1） ①. ②. 19 （2） ①. ＋HOOCCH2COOH ＋2H2O， ②. 3 （3） ①. 取代反应 ②. 酰胺基 （4） 【解析】 【分析】根据G的结构简式知，A中含有1个苯环和2个氨基且2个氨基相间，则A为 ，根据信息Ⅰ及B的分子式知，A和乙酸发生取代反应生成B为 ，B发生信息Ⅱ的反应结合C的分子式知，C为 ，C和丙二酸发生反应生成D，D含有2个六元环，则D为 ，根据F的分子式、G的结构简式知，F和CH3NH发生取代反应生成G，则F为 ，D发生异构生成E，E发生取代反应生成F，则E为 ； (4)以1，3−丙二胺和丁二酸为主要原料制备 ，1，3−丙二胺发生信息Ⅱ的反应生成H2NCH2CH2CH2NHCONHCH2CH2CH2NH2，然后再和丁二酸发生取代反应，再发生异构化，最后发生F生成G类型的反应得到 。 【小问1详解】 A的结构简式为 ，B为 ，B的同分异构体中，不含−N−N−，含有−NH2和苯环结构，能水解且能发生银镜反应，说明还有HCONH−，如果存在HCONHCH2、−NH2，两个取代基有邻位、间位、对位3种位置异构；如果取代基为HCONH−、−CH2NH2，两个取代基有邻位、间位、对位3种位置异构；如果取代基为HCONH−、−CH3、−NH2，有10种位置异构；如果取代基为HCON(CH3)−、−NH2，有邻位、间位、对位3种位置异构，所以符合条件的同分异构体有19种，故答案为 ；19。 【小问2详解】 C为 ，D为 ，C和丙二酸发生反应生成D，C→D的化学方程式为 ＋HOOCCH2COOH ＋2H2O，D发生异构化的羰基有3个，所以E→F过程中，生成F的所有可能结构有3种，故答案为 ＋HOOCCH2COOH ＋2H2O；3。 【小问3详解】 F→G的反应类型为取代反应，G中含氧官能团的名称为酰胺基，故答案为取代反应；酰胺基。 【小问4详解】 以1，3−丙二胺和丁二酸为主要原料制备 ，1，3−丙二胺发生信息Ⅱ的反应生成H2NCH2CH2CH2NHCONHCH2CH2CH2NH2，然后再和丁二酸发生取代反应，再发生异构化，最后发生F生成G类型的反应得到 ；合成路线为 ；故答案为 。 【点睛】本题考查有机物合成，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，正确推断各物质的结构简式是解本题关键，采用知识迁移、逆向思维方法进行合成路线设计，题目难度中等。 20. 碳中和作为一种新型环保形式，目前已经被越来越多的大型活动和会议采用。回答下列有关问题： （1）利用CO2合成二甲醚有两种工艺。 工艺1：涉及以下主要反应： Ⅰ.甲醇的合成：CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O (g) ΔH1＜0 Ⅱ.逆水汽变换：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2>0 Ⅲ.甲醇脱水：2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH3>0 工艺2：利用CO2直接加氢合成CH3OCH3 (反应Ⅳ) ①反应Ⅳ的热化学方程式为_______，平衡常数K4= _______(用K1、K3表示)。 ②恒温恒容情况下，下列说法能判断反应Ⅳ达到平衡的是_______。 A.气体物质中碳元素与氧元素的质量比不变 B.容器内压强不变 C.容器内气体密度不变 D.容器内CH3OCH3浓度保持不变 （2）工艺1需先合成甲醇。在不同压强下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料合成甲醇，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。 ①下列说法正确的是_______ A.图甲纵坐标表示CH3OH的平衡产率 B.p1>p2>p3 C.为了同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择低温、高压条件 D.一定温度压强下，提高CO2的平衡转化率的主要方向是寻找活性更高的催化剂 ②图乙中，某温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是_______。 （3）对于合成甲醇的反应：CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH＜0，一定条件下，单位时间内不同温度下测定的CO2转化率如图丙所示。温度高于710K时，随温度的升高CO2转化率降低的原因可能是_______。 【答案】（1） ①. 2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g) ΔH4=2ΔH1+ΔH3 ②. ③. BD （2） ①. ABC ②. 该温度时，以反应Ⅱ为主，压强对平衡移动无影响 （3）710K之前反应没有达到平衡，随着温度上升，反应速率增加，因此CO2的转化率上升；该反应是放热反应，710K之后平衡逆向移动，CO2的转化率下降 【解析】 【小问1详解】 ①根据盖斯定律可知2×I+III=IV 故Ⅳ的热化学方程式为2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g） ΔH4=2ΔH1+ΔH3；反应乘2则平衡常数为原来的平方，反应相加则平衡常数相乘，故Ⅳ的平衡常数K4=； ②A．纯气体反应根据质量守恒定律可知气体物质中碳元素与氧元素的质量比始终不变，不能作为平衡标志，A不符合题意； B．该反应前后气体分子数变化，恒容反应容器内压强不变达到平衡，B符合题意； C．纯气体恒容反应，气体总质量和总体积均不变，根据可知容器内气体密度不变，故不能作为平衡判断标志，C不符合题意； D．容器内CH3OCH3浓度保持不变达到平衡，D符合题意； 故答案选BD。 【小问2详解】 ①工艺1中反应I为放热反应，反应II为吸热反应，III为分解反应吸热； A．对于反应I升高温度，平衡逆向移动，CH3OH的平衡产率减少，故图甲表示CH3OH的平衡产率，A符合题意； B．对于图乙，由于I为放热反应，升温平衡逆向移动，CO2平衡转化率降低，反应II吸热，升高一定温度后以反应II为主，二氧化碳转化率又升高，故图乙为二氧化碳平衡转化率。压强增大，反应I平衡正向移动，甲醇平衡转化率增大，故压强p1>p2>p3，B符合题意； C．据图可知，温度越低，二氧化碳平衡转化率增大，甲醇的平衡产率越大，增大压强也是如此，故选择低温高压，C符合题意； D．催化剂仅影响反应速率，不改变平衡转化率，D不符合题意； 故答案选ABC。 ②由于I为放热反应，升温平衡逆向移动，CO2平衡转化率降低，反应II吸热，升高一定温度后以反应II为主，二氧化碳转化率又升高，故某温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是该温度时，以反应Ⅱ为主，压强对平衡移动无影响。 【小问3详解】 一定条件下，单位时间内不同温度下测定的CO2转化率先增大后减小，说明在710K之前反应没有达到平衡，随着温度上升，反应速率增加，因此CO2的转化率上升；该反应是放热反应，710K之后平衡逆向移动，CO2的转化率下降。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 山东省威海市2023-2024学年高三上学期期末考试化学试题 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. 氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂，其中氢元素为-1价。NaH用作生氢剂时的化学反应原理为：。下列有关该反应的说法中，不正确的是 A. 是氧化剂 B. NaOH是氧化产物 C. 还原性大小： D. 每生成标准状况下22.4L，转移1mol电子 2. 下列用如图装置（加热及夹持仪器已略去）进行的实验，不能达到相应实验目的的是 A. 装置①中的a可用于吸收尾气中的，b可用于吸收气体时防倒吸 B. 装置②可实现制取实验中“即关即止，即开即用”的作用 C. 利用装置③制取，并验证其还原性 D. 利用装置④验证和的热稳定性，X中应放的物质是 3. 下列说法不正确的是 A. 只含非极性键的分子一定是非极性分子 B. 细胞和细胞器的双分子膜体现了超分子的自组装特征 C. 铁原子形成的2种微粒再电离一个电子所需最低能量：②>①(价电子排布图为：①、②) D. 红外光谱法是用高能电子束轰击有机物分子，使之分离成带电的“碎片”、并根据“碎片”的某些特征谱分析有机物结构的方法 4. 观察下列模型并结合信息，判断有关说法错误的是 石英 FeSO4·7H2O S8分子 HCN A. 石英属于共价晶体，且两原子个数比为2：1 B. FeSO4·7H2O结构中键角1、2、3由大到小的顺序：3>1>2 C. 固态硫S8中S原子为sp2杂化 D. HCN结构式为 5. 有五瓶失去标签的溶液，已知它们是：①Ba(NO3)2溶液，②KCl溶液，③NaOH溶液，④CuSO4溶液，⑤Na2SO4溶液。若不用其他任何试剂，用最简便的方法就能将它们一一鉴别。下列鉴别顺序中最合理的是 A. ④③①⑤② B. ④⑤①②③ C. ①⑤③④② D. ③④①⑤② 6. 短周期主族元素的原子序数依次增大。四种元素形成的单质依次为。而是这些元素组成的二元化合物，其中为形成酸雨的主要物质之一，为淡黄色固体，水溶液可使酚酞溶液变红。上述物质转化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 原子半径的大小： B. 的电子式一定是： C. 简单氢化物的沸点： D. 溶于水，破坏的化学键类型完全相同 7. 下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 向硅酸钠溶液中滴加1滴酚酞，然后逐滴加入稀盐酸至红色褪去 2min后，试管里出现凝胶 非金属性： B 向溶液中通入和气体X 出现白色沉淀 气体X一定具有氧化性 C 在溶液中加入KI溶液，再加入苯，振荡 有白色沉淀生成，苯层呈紫红色 白色沉淀可能为CuI D 分别测量溶液和溶液的pH 后者pH更大 比更容易结合 A. A B. B C. C D. D 8. 丁烯二酸酐可通过不同的聚合方式合成以下两种聚合物，转化关系如图所示。 下列说法不正确的是 A. 反应①为加聚反应 B. 聚合物N在一定条件下还可以转化为交联结构 C. 聚合物M在碱性水溶液中的溶解程度比在水中的大 D. 依据反应②的合成原理，推测反应②会产生含七元环的副产物 9. 下列各装置能达到相应实验目的的是 A. 图甲，中和热的测定 B. 图乙，该装置可持续供电 C. 图丙，在铁制品表面镀锌 D. 图丁，测定稀硫酸的pH 10. 在强碱中氢氧化铁可被一些氧化剂氧化为高铁酸根离子()，在酸性条件下氧化性极强且不稳定。高铁酸钾()是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，在水处理过程中，高铁酸钾转化为胶体，制备高铁酸钾流程如图所示。下列叙述不正确的是 A. 铁屑在干燥的氯气中发生反应Ⅰ时，若铁屑过量，可能生成 B. 反应Ⅱ中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 C. 该条件下，物质的溶解性： D. 用对饮用水杀菌消毒的同时，生成的胶体可吸附杂质净化水 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，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 2022年诺贝尔化学奖授予在“点击化学和生物正交化学”领域做出贡献的三位科学家。点击化学经典反应之一是：一价铜[Cu]催化的叠氮化物-端炔烃环加成反应，反应机理示意如下。 下列说法正确的是 A. 一价铜[Cu]能有效降低总反应的焓变，加快反应速率 B. 反应③过程中，涉及极性键和非极性键的断裂和形成 C. 总反应为 D. 反应过程中共生成4种中间产物 12. 科学家经过14步全合成某超自然产物的结构如图。下列有关该化合物说法错误的是 A. 碳原子轨道杂化类型有3种 B. 含有5种官能团 C. 含有手性碳原子 D. 受热易分解 13. 利用空气催化氧化法除掉电石渣浆(含CaO)上清液中的S2-，制取石膏(CaSO4·2H2O) 的过程如下： 下列说法错误的是 A. CaSO4·2H2O属于盐类和纯净物 B. 过程II中，反应的离子方程式为4MnO+2S2-+9H2O=S2O+4Mn(OH)2↓+10OH- C. 过程I后溶液碱性增大 D. 将10L上清液中的S2- (S2-浓度为480mg·L-1)转化为SO，理论上共需要0.15molO2 14. 微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，某微生物燃料电池的工作原理如图所示(质子交换膜只允许通过，a、b为电极)，下列说法错误的是 A. 该电池在高温下进行效率更高 B. b为电池正极，发生还原反应 C. 电子从电极a流出，经外电路流向电极b D. 若该电池中有参加反应，则电路中有0.4mol电子转移 15. 常温下，Al(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。下列说法正确的是 已知：忽略溶液混合前后体积和温度的变化。 A. B. a点对应的溶液中，所含离子种类共2种 C. 往b点对应的溶液中加入相同金属离子的硫酸盐溶液，Ksp保持不变 D. c点对应的溶液中，对于Al(OH)3的沉淀溶解平衡反应， 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的前四周期元素，A元素原子最外层电子数是其内层电子数的2.5倍，B元素是地壳中含量最高的元素，C元素的最高化合价和最低化合价的代数和等于0，D元素的单质可用于自来水消毒杀菌，E元素位于周期表的VIB族，F元素的基态原子中有4个未成对电子。 （1）A元素单质的结构式为_______，基态E元素原子价层电子排布图为_______。 （2）A的氢化物分子属于_______分子(填“极性或非极性”)，A与B形成的的空间构型为_______。 （3）火箭推动剂由和组成，加热反应时有元素单质生成，写出该化学反应方程式：_______。基态未成对电子数为_______个。 （4）元素B与E形成的一种化合物广泛应用于录音磁带上，其晶胞如图所示。若晶胞参数(边长)为apm，为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的密度为_______。 17. 以大洋锰结核(主要由锰、铁氧化物组成，还含有等元素)为原料，制备，所得产品具有广泛的用途。的制备过程如图所示。 （1）氨浸时，铜元素转化为，在催化下将结核中的转化为。 ①铜在元素周期表中的位置是_______。 ②比较与中键角的大小并解释原因_______。 ③若中两个分别被取代，能得到两种不同结构的，的空间构型是_______。 （2）浸锰 ①写出浸锰过程主要反应的离子方程式_______。 ②基态锰原子的价层电子轨道表示式为_______。 ③沉锰得到的在不同条件下煅烧可制得不同锰的氧化物晶体。 ④晶体Ⅰ可作脱硫剂，其长方体晶胞结构如图。阿伏伽德罗常数为，则晶体Ⅰ的密度为_______。(，，) ⑤晶体Ⅱ可作电池正极材料，通过在晶体Ⅱ中嵌入和脱嵌，实现电极材料充放电的原理如图所示。ⅱ代表电池_______(填“充电”或“放电”)过程，该过程的电极反应式为_______。 18. 化学小组同学学习了 与 反应后，猜想 也能与 发生反应。为了验证猜想，进行实验。 （1）实验探究】 实验Ⅰ 【实验假设】 甲同学分析了实验Ⅰ无明显现象的原因，做出如下假设： 假设 : 由于反应温度较低，导致 氧化性较弱。假设 : 由于_____________，导致 氧化性较弱。（补全假设 ） 针对上述假设，甲同学继续进行如下实验： 【实验探究】 序号 实验 加入试剂或操作 实验Ⅱ 加热试管 实验Ⅲ 加入固体，振荡 实验结果：实验Ⅰ和实验Ⅱ均未检测出 。 （2）【实验探究】 乙同学用 溶液代替 溶液进行实验： 实验Ⅳ 实验 Ⅳ中发生的离子反应方程式为_____________。 （3）【实验改进】 乙同学针对实验 Ⅰ进行改进，设计并完成实验Ⅴ: 向试管 中加入几滴浓盐酸，一段时间后，溶液蓝色明显变浅，铜片表面产生白色沉淀。 乙同学因此得出结论：对 与 发生反应有促进作用。 ①丙同学认为通过实验Ⅴ不能得出乙同学的结论，原因是_____________。 ②丙同学继续设计实验：_____________（填操作和现象），证实了乙同学结论合理。 （4）【结论分析】 综合上述实验可知，能否氧化 与_____________有关。 19. 新型抗癌药物曲美替尼(G)的一种合成路线如下： 已知： Ⅰ．A→B中，A与CH3COOH的物质的量之比为1：1；D分子中有2个六元环 Ⅱ． Ⅲ． 回答下列问题： （1）A的结构简式为___________，B的同分异构体中，不含—N—N—含有—NH2和苯环结构，能水解且能发生银镜反应的有___________种。 （2）C→D的化学方程式为___________，E→F过程中，生成F的所有可能结构有___________种。 （3）F→G的反应类型为___________，G中含氧官能团的名称为___________。 （4）根据上述信息，写出以1，3-丙二胺和丁二酸为主要原料制备 的合成路线___________。 20. 碳中和作为一种新型环保形式，目前已经被越来越多的大型活动和会议采用。回答下列有关问题： （1）利用CO2合成二甲醚有两种工艺。 工艺1：涉及以下主要反应： Ⅰ.甲醇的合成：CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O (g) ΔH1＜0 Ⅱ.逆水汽变换：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2>0 Ⅲ.甲醇脱水：2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH3>0 工艺2：利用CO2直接加氢合成CH3OCH3 (反应Ⅳ) ①反应Ⅳ热化学方程式为_______，平衡常数K4= _______(用K1、K3表示)。 ②恒温恒容情况下，下列说法能判断反应Ⅳ达到平衡的是_______。 A.气体物质中碳元素与氧元素的质量比不变 B.容器内压强不变 C.容器内气体密度不变 D.容器内CH3OCH3浓度保持不变 （2）工艺1需先合成甲醇。在不同压强下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料合成甲醇，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。 ①下列说法正确的是_______ A.图甲纵坐标表示CH3OH的平衡产率 B.p1>p2>p3 C.为了同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择低温、高压条件 D.一定温度压强下，提高CO2的平衡转化率的主要方向是寻找活性更高的催化剂 ②图乙中，某温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是_______。 （3）对于合成甲醇的反应：CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH＜0，一定条件下，单位时间内不同温度下测定的CO2转化率如图丙所示。温度高于710K时，随温度的升高CO2转化率降低的原因可能是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$