精品解析：山东省菏泽市2024-2025学年高三上学期期末考试化学试题（B卷）

保密★启用前 2024—2025学年度第一学期期末考试 高三化学试题 2025.01 注意事项： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。 2.答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 Ti 48 Mn 55 Fe 56 Cu 64 Ga 70 As 75 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. 近年我国在科学技术领域取得了举世瞩目的成就。对下列成就所涉及化学知识的判断正确的是 A. 北斗卫星上所用的太阳能电池组，可将化学能转化为电能 B. 宇航服中防护外罩使用的镀铝织物属于金属材料 C. “祝融号”火星车利用正十一烷储能，正十一烷属于饱和烃 D. “奋斗者号”使用的深海水下超高压光纤微缆属于新型有机高分子材料 【答案】C 【解析】 【详解】A．北斗卫星的太阳能电池组可将太阳能转化为电能，不存在化学能向电能的转化过程，A错误； B．金属材料仅包含纯金属和合金，镀铝织物的基体为有机纺织材料，整体属于复合材料，不属于金属材料，B错误； C．正十一烷属于烷烃，分子中所有碳碳键均为单键，碳原子结合的氢原子数达到饱和，属于饱和烃，C正确； D．深海水下超高压光纤微缆的主要成分为，属于无机非金属材料，不属于有机高分子材料，D错误； 故选 C。 2. 下列关于食品中化学物质的描述错误的是 A. 谷物发酵酿造食醋，过程中发生了氧化还原反应 B. 将植物油硬化，利用的是有机物与氢气的加成反应 C. 食品包装袋中的干燥剂主要成分是 D. 亚硝酸钠可作为食品保鲜剂，过量食用可能致癌 【答案】C 【解析】 【详解】A．谷物发酵过程中乙醇被氧化为乙酸，存在化合价升降，发生氧化还原反应，A正确； B．植物油含碳碳不饱和键，与氢气发生加成反应生成饱和脂肪，实现硬化，B正确； C．不具有吸水性，不能作为食品干燥剂，食品干燥剂常见成分为、硅胶等，C错误； D．亚硝酸钠可抑制微生物繁殖，作为食品保鲜剂使用，过量食用会危害人体健康，可能致癌，D正确； 故选 C。 3. 学习化学的必备能力之一是正确使用化学用语。下列说法正确的是 A. 的水解方程式： B. 的VSEPR构型为： C. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： D. 的系统命名：2，3-二甲基戊烷 【答案】D 【解析】 【详解】A．给出的是的电离方程式，其水解方程式应为，A错误； B．中心原子价层电子对数为，VSEPR构型为平面三角形，题图为四面体形，B错误； C．邻羟基苯甲醛的分子内氢键是羟基的与醛基的形成的，示意图应为，C错误； D．该有机物主链为含5个碳原子的戊烷，2、3号碳原子上各连1个甲基，系统命名为2，3-二甲基戊烷，D正确； 故选D。 4. 下列实验事故的处理方法不合理的是 实验事故 处理方法 A 被水蒸气轻微烫伤 先用冷水处理，再涂上烫伤药膏 B 稀释浓硫酸时，酸溅到皮肤上 立即用3—5%的溶液冲洗 C 电器起火 先切断电源，再用二氧化碳灭火器灭火 D 不慎将酒精灯打翻着火 用湿抹布盖灭 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．被水蒸气轻微烫伤时先用冷水降温，再涂烫伤药膏的操作合理，A正确； B．稀释浓硫酸时酸溅到皮肤上，应先用大量流动清水冲洗，再用3—5%的溶液冲洗，B错误； C．电器起火先切断电源，再用二氧化碳灭火器灭火，可避免触电且不会腐蚀电器，操作合理，C正确； D．酒精灯打翻着火时用湿抹布盖灭，可隔绝氧气灭火，操作合理，D正确； 故选B。 5. 奥昔布宁具有解痉和抗胆碱作用，其结构简式如图所示。下列关于奥昔布宁的说法正确的是 A. 分子中碳原子轨道杂化方式有2种 B. 能发生消去反应、取代、氧化、加聚、水解反应 C. 1 mol奥昔布宁与足量浓溴水反应消耗3 mol D. 1 mol该物质最多能与2 mol NaOH反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．分子中苯环碳原子、酯基碳原子为杂化，碳碳三键碳原子为杂化，其余饱和碳原子为杂化，因此分子中碳原子轨道杂化方式有3种，A错误； B．与醇羟基直接相连的碳原子的邻位碳原子连有氢原子，可发生消去反应；含有酯基、醇羟基、烷基可发生取代反应；含有碳碳三键，可发生氧化反应(被酸性溶液氧化)，也可发生加聚反应，酯基可发生水解反应，则能发生消去反应、取代、氧化、加聚、水解反应，B正确； C．苯环无羟基等活化取代基，不能与浓溴水发生取代反应，仅碳碳三键与发生加成反应，1 mol该物质与足量浓溴水反应消耗2 mol ，C错误； D．仅酯基水解消耗，1 mol该物质中含1 mol酯基，水解生成1 mol羧酸，消耗1 mol ，其余官能团均不与反应，则1 mol该物质最多能与1mol 反应，D错误； 故选B。 6. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是 A. 在电解精炼粗铜的过程中，当阴极质量增重32 g时转移的电子数为 B. 10 g 含有的质子数为 C. 15 g乙烯和20 g丙烯的混合气体中含有共价键的数目为 D. 4.6 g Na与足量充分反应，反应中转移的电子数介于和之间 【答案】D 【解析】 【详解】A．电解精炼粗铜时，阴极反应为，32g 的物质的量为，转移电子物质的量为，对应电子数为，A正确； B．10g 的物质的量为，每个分子含10个质子，总质子物质的量为，对应质子数为，B正确； C．乙烯和丙烯的最简式均为，混合气体中结构单元的总物质的量为，每个含2个键，总键物质的量为，对应数目为，C正确； D．4.6g 的物质的量为，与足量反应时，元素均变为+1价，转移电子物质的量为，对应电子数为，并非介于和之间，D错误； 故选 D。 7. 已知W、X、Y、Z均为短周期元素，常温下，它们的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 简单离子半径： C. 元素W形成的某阳离子空间构型为正四面体 D. 化合物中含有极性共价键和非极性共价键 【答案】C 【解析】 8. 如下所示电解装置中，通电一段时间后发现溶液中的固体逐渐溶解。下列说法正确的是 A. a是电源的正极 B. 通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现蓝色 C. 通过阴离子交换膜由右向左移动 D. 当1.6 g 完全溶解时，至少产生气体0.336 L（标准状况下） 【答案】D 【解析】 【分析】由电解池结构可知石墨电极Ⅱ产生氢离子将氧化铁溶解，故电极Ⅱ为阳极，电极Ⅰ为阴极，阳极反应式为，阴极反应式为。 【详解】A．由分析可知，石墨电极Ⅰ为阴极，连接电源负极，故a是电源负极，A错误； B．由分析可知，石墨电极Ⅱ为阳极，电极反应为，溶液不会呈碱性，滴加石蕊溶液不会变蓝，B错误； C．电解池中阴离子向阳极移动，应通过阴离子交换膜由左向右移动，C错误； D．，溶解反应为，需消耗，结合阳极反应，生成同时生成，标准状况下体积为，D正确； 故本题选D。 9. 下列实验操作和现象、结论都正确的是 实验操作 现象 结论 A 向酸性溶液中滴入溶液 紫红色溶液变浅并伴有黄绿色气体产生 氧化性： B 加热浓硝酸，并将产生的气体通入淀粉-KI溶液中 溶液变蓝 浓硝酸分解产生的可以氧化 C 向溶液中滴加紫色石蕊试液 溶液变蓝 D 向溶液和溶液中分别加入溶液 均出现白色沉淀 溶液和溶液均可使的水解平衡正向移动 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．向酸性溶液中滴入溶液时，可同时氧化与，实验未验证能否氧化，无法得出氧化性强于的结论，A错误； B．加热浓硝酸时，浓硝酸具有挥发性，挥发的蒸气也可氧化使淀粉溶液变蓝，不能证明氧化的为，B错误； C．溶液中滴加紫色石蕊试液变蓝，说明溶液呈碱性，的水解程度大于电离程度，的水解常数，电离常数为，、分别为的第一步、第二步电离常数，则，整理可得，C正确； D．与发生复分解反应生成沉淀，溶液中浓度降低，的水解平衡逆向移动，D错误； 故选 C。 10. 铋（Bi）是一种重要的有色金属，工业上通过辉铋矿（主要成分是，含有少量Si、Fe、Pb、Al等元素）生产海绵铋的一种工艺流程如下。 已知：不溶于硫酸，“氧化浸出”时生成。 下列说法错误的是 A. “浸液”中含Fe、Al元素 B. “氧化浸出”发生反应的离子方程式为 C. “置换”过程只发生1个氧化还原反应 D. “滤液”中通入氯气后可循环使用 【答案】C 【解析】 【分析】辉铋矿主要成分为，含少量Si、Fe、Pb、Al元素，不溶于硫酸，酸浸时Fe、Al的化合物与硫酸反应溶解进入浸液，Si的氧化物、难溶于硫酸，与共同进入氧化浸出环节。氧化浸出时加入、盐酸，作氧化剂，将中的S元素氧化为S单质，Bi元素转化为进入溶液，浸渣为S、、。置换环节加入铁粉，可将还原为Bi单质，体系中氧化性物质可与Fe发生反应，滤液中主要含，通入氯气可生成，返回氧化浸出环节循环使用。 【详解】A．酸浸时辉铋矿中的Fe、Al元素对应的化合物与硫酸反应生成可溶性硫酸盐进入浸液，浸液中含Fe、Al元素，A正确； B．氧化浸出时将中的氧化为S单质，自身被还原为，Bi元素保持+3价转化为，配平得到离子方程式为，B正确； C．置换过程中，铁粉除与发生氧化还原反应生成Bi单质外，若氧化浸出后溶液中存在过量，Fe还会与发生反应，故置换过程发生的氧化还原反应不止1个，C错误； D．滤液中主要含，通入氯气后被氧化为，得到的可返回氧化浸出环节循环使用，D正确； 故选C。 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，选对但不全得2分，有选错的得0分。 11. 芳胺与1，3-二羰基化合物反应合成喹啉的反应原理如图所示。 已知：两个羟基连在同一碳原子上不稳定，会自动脱水。下列说法正确的是 A. 1 mol Z最多能与4 mol 反应 B. 依据红外光谱可确定X、Z中存在不同的官能团 C. 含苯环、氨基（）和两个醇羟基且有手性碳原子的X的同分异构体有7种（不考虑立体异构） D. 与在一定条件下反应可生成（—Ph代表） 【答案】BD 【解析】 【详解】A．1 mol Z最多能与5mol 反应，故A错误； B．X中含有氨基，Z中不含氨基，X、Z中存在不同的官能团，故B正确； C．含苯环、氨基（）和两个醇羟基且有手性碳原子的X的同分异构体，可能含有2个取代基、-NH2或、-CH2OH，两个取代基在苯环上的位置有3种，共6种；若含1个取代基或，在苯环上的位置异构各有1种，共2种，所以符合条件的结构共有8种，故C错误； D．根据芳胺与1，3-二羰基化合物反应合成喹啉的反应原理，可知 与在一定条件下反应可生成，故D正确； 选BD。 12. AgCN与可发生取代反应，反应过程中的C原子和N原子均可进攻，分别生成腈（）和异腈（）两种产物。通过量子化学计算得到的反应历程及能量变化如图（TS为过渡态，Ⅰ、Ⅱ为后续物）。 下列说法错误的是 A. 升高温度，生成的反应速率增加更大 B. 比更稳定 C. 过渡态TS1是由的C原子进攻的α-C而形成的 D. Ⅰ中“N…Ag”之间的作用力比Ⅱ中“C…Ag”之间的作用力弱 【答案】B 【解析】 【分析】该反应存在两条竞争路径，的C原子进攻的α-C时对应过渡态，生成中间产物Ⅰ，最终得到，该路径活化能为与反应物的能量差；的N原子进攻的α-C时对应过渡态，生成中间产物Ⅱ，最终得到，该路径活化能为与反应物的能量差，能量高于，故生成的反应活化能更大。最终产物中的能量低于的能量。 【详解】A．反应活化能越大，升高温度时反应速率增大幅度越大，生成的反应活化能更大，故升高温度其反应速率增加更大，A正确； B．物质能量越低越稳定，的能量低于，故更稳定，B错误； C．过渡态的结构中，的C原子与的α-C形成部分成键作用，说明是由的C原子进攻的α-C形成的，C正确； D．中间产物I中存在“”作用，中间产物Ⅱ中存在“”作用，I的总能量更低是因为新形成的键键能更大，可知I中“”之间的作用力比Ⅱ中“”之间的作用力弱，D正确； 故选 B。 13. 十氢萘（）是一种优秀的液体储氢材料，其高压催化脱氢得到四氢萘（），可用于燃料电池汽车。已知：① ；② 。一定温度下，在1 L恒容密闭容器中进行（1.000 mol）高压催化脱氢实验，测得和的物质的量随时间变化关系如图1所示，上述反应的“能量—反应过程”如图2所示。 下列判断正确的是 A. 反应至7 h时，的转化率为41.5% B. 在7 h时，反应体系中氢气的物质的量为0.849 mol C. 升高温度，反应①的速率增加更大 D. 7 h后，反应①达平衡状态 【答案】AC 【解析】 【详解】A．7h时，体系中的物质的量为，的物质的量为，根据碳元素守恒，消耗的的物质的量等于二者之和，即，转化率为，A正确； B．反应①每消耗生成，反应②每生成生成，故7h时总物质的量为，B错误； C．由能量-反应过程图可知，反应①②都是吸热反应，且有，升高相同温度时，活化能越大的反应速率提升幅度越大，故反应①的速率增加更大，C正确； D．7h后的物质的量仍在增大，说明反应②正向进行，且的物质的量仍缓慢上升，说明反应①仍正向进行，未达到平衡状态，D错误； 故答案选AC。 14. 某化学兴趣小组探究溶液的制备、性质和应用。 ①向溶液中逐滴滴加氨水，得到溶液。 ②分别将等浓度的溶液、溶液置于空气中一段时间，加入浓盐酸，前者无明显现象，后者产生使淀粉碘化钾变蓝的气体。 ③溶液可以处理含NO的废气，反应过程如下： 下列说法正确的是 A. ①中为避免溶液与氨水生成沉淀，可先加入适量的溶液 B. ②中溶液中的浓度比溶液中的高，的还原性比的强 C. ③中转化为，Co元素的化合价升高 D. ③中降低pH可显著提高NO的脱除率 【答案】AC 【解析】 【详解】A．加入可增大浓度，抑制的电离，降低溶液中浓度，避免生成沉淀，A正确； B．完全电离出游离，中存在于稳定配离子中，游离浓度更低；实验中后者放置在空气中后可氧化浓盐酸生成，说明更易被氧气氧化，还原性更强，B错误； C．中为价，反应中得电子生成过氧键（其中为价），根据电子守恒，元素失电子，化合价升高为价，C正确； D．降低，溶液中会与反应生成，一方面反应物浓度降低，另一方面配离子因配体被消耗而破坏，会降低的脱除率，D错误； 故选AC。 15. 常温下，分别在、、溶液中滴加NaOH溶液，溶液pX[，代表、、、]与pH关系如图所示。已知：。下列叙述错误的是 A. 图中代表，代表 B. 时，同时产生两种沉淀，则 C. 的平衡常数 D. 对于，M点对应溶液生成沉淀 【答案】CD 【解析】 【分析】常温下，，其负对数随pH增大而减小；又因，所以，故两条下降直线分别对应氢氧根离子浓度和亚硝酸根离子与亚硝酸浓度之比。 两种氢氧化物的溶度积关系为。同一pH下氢氧根离子浓度相同，由题给溶度积大小可知，因此上方的上升直线对应锌离子，下方的上升直线对应锰离子。 【详解】A．由及图中点b（4，10）可知，对应；同一pH下，，所以较低的上升直线对应，A正确； B．由点c（7，−1.30）可得；由点d（9，6.15）可得。在相同pH下同时产生两种沉淀时，氢氧根离子浓度相同，故，B正确； C．由点a（2，1.30）可得。题给总反应为，其平衡常数表达式为。结合溶度积、电离常数和水的离子积可得，完整正确的表示为，C错误； D．对应。由图可知M点pH＜4且pZn＞0，所以，溶液未达到沉淀条件，不会生成沉淀，D错误； 故选CD。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 锰及其化合物在材料、化工生产和生活中均占有重要地位。回答下列问题： （1）具有高能量密度的是锂电池的正极材料。基态Mn原子的核外电子排布式是________ （2）一种锰化合物甲在不同条件下能高效催化还原为CO或HCOOH，反应如下： ①甲中N原子的杂化方式是________，甲中第二周期元素的第一电离能从小到大的顺序为________。 ②酸碱电子理论认为：凡能接受电子对的物质（分子、离子等）都称为酸，凡能给出电子对的物质（分子、离子等）都称为碱。的碱性强于的原因为________________________。 （3）能形成配离子为八面体的配合物，在该配合物的配离子中，位于八面体的中心。若含1 mol该配合物的溶液与足量溶液作用可生成1 mol AgCl沉淀，则该配离子化学式为________。 （4）（见图）是晶型转变的诱导剂，该物质熔点较低，原因可能是________。 （5）GaAs的晶胞结构如图甲（类金刚石晶胞），将Mn掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料（图乙）。 ①GaAs晶体中Ga原子配位数为________。 ②乙单元为立方体，边长为a nm，阿伏加德罗常数为，则该掺杂晶体的密度为________（列出表达式）。 【答案】（1）或 （2） ①. ②. ③. 分子中乙基是推电子基团，使得N上电子云密度更大，更容易给出电子对，更易结合 （3） （4）离子体积较大，离子之间作用力弱，熔点低 （5） ①. 4 ②. 【解析】 【小问1详解】 Mn是25号元素，基态Mn原子核外共有25个电子，按照核外电子排布规则，电子排布式可以写成，也可以简写为； 【小问2详解】 ①甲中杂环上的氮原子，形成3个σ键，不存在孤电子对参与杂化，杂化方式为；甲中第二周期元素包含C、N、O，同周期主族元素第一电离能总体呈递增趋势，氮原子2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于相邻氧元素，所以第一电离能从小到大顺序为； ②根据酸碱电子理论，碱是能够给出电子对的物质。分子中的乙基属于推电子基团，会让氮原子上的电子云密度增大，氮原子更容易向外给出电子对，也更容易结合氢离子，因此碱性强于； 【小问3详解】 1mol该配合物溶液和足量硝酸银反应生成1mol氯化银沉淀，说明外界含有1个氯离子，内界没有可电离的氯离子。配离子为八面体结构，在八面体中心，八面体配位数为6，根据电荷守恒，应存在2个，除去1个氯离子在外界，还有1个、5个作为配体，配离子化学式为； 【小问4详解】 属于离子化合物，其阳离子与阴离子的体积都比较大，使得阴阳离子之间的静电作用力较弱，破坏离子键所需要的能量更低，因此该物质熔点较低； 【小问5详解】 ①GaAs晶体为类金刚石晶胞结构，金刚石结构里每个原子周围紧邻的异种原子数目是4，因此Ga原子的配位数为4； ②GaAs原本晶胞内Ga原子数目为4，As原子数目为4；乙晶胞中，Mn取代部分Ga的位置，晶胞内Ga剩余个，As为4个，Mn为个。晶胞边长为，晶胞体积为。晶胞总质量为，密度。 17. 碳及其化合物的转化可以制备生产生活中的重要化学材料。回答下列问题： （1）某研究小组采用电化学方法将转化为HCOOH，装置如图。电极B上的电极反应式是____________。298 K时用氨水吸收HCOOH，得到氨水和甲酸铵的混合溶液，该混合溶液的pH=________。[已知：298 K时，电离常数、] （2）丙烯可发生如下转化（反应条件略）： ①、、等都是重要的有机反应中间体，、的空间构型分别为________、________。 ②已知为推电子基，M中含有羟基，则M转化为Y的化学方程式为________，M的同分异构体中与其具有相同官能团的有________种（不包括M），Y生成P的反应类型为________。 ③M中氯元素的检验方法为：取M于试管中，加入足量NaOH溶液，加热，充分反应，然后________________________。 【答案】（1） ①. ②. 10 （2） ①. 平面三角形 ②. 三角锥形 ③. ④. 4 ⑤. 加聚反应 ⑥. 加入稀硝酸酸化，再滴加溶液，若产生白色沉淀，证明有氯元素 【解析】 【小问1详解】 电极B为阴极，发生还原反应，电极反应式为。 根据弱碱电离平衡常数表达式，变形得，代入数据得，故，。 【小问2详解】 ①中心C原子的价层电子对数为，无孤电子对，空间构型为平面三角形； 中心C原子的价层电子对数为，含1对孤电子对，空间构型为三角锥形。 ② 丙烯与发生亲电加成，加成到含氢较多的双键碳上，加成到含氢较少的双键碳上，得到M为，M与反应时分子内脱除成环，反应方程式为。 M的同分异构体需同时含羟基和氯原子，直链丙烷碳链上两个官能团的位置组合为1-氯-1-丙醇、2-氯-1-丙醇、3-氯-1-丙醇、2-氯-2-丙醇，共4种，均不与M重复。Y为甲基环氧乙烷，与发生开环加成聚合生成高聚物P，反应类型为加聚反应。 ③M中的氯为共价态氯原子，碱性水解后生成，过量会干扰检验，故需先加入稀硝酸酸化，再滴加溶液，若产生白色沉淀，证明有氯元素。 18. 氧化钪（）可用作半导体镀层的蒸镀材料。从金属提取工艺中的固体废料“赤泥”（含有、、、等）里回收的工艺流程如下。 已知：①性质较稳定，不易被还原，难溶于盐酸； ②“熔炼”过程中，单质硅和大部分单质铁转化为熔融物分离出来； ③草酸可与多种金属离子形成可溶性络合物； ④常温下，，， 回答下列问题： （1）“熔炼”过程发生反应的化学方程式是________________________。 “酸浸”时，滤渣的主要成分除过量的焦炭外还有________（填化学式）。 （2）常温下，“调pH”时，溶液中，为除去杂质离子，应控制的pH范围是________（）；为检验该杂质离子是否除尽，可选用________（填化学式）溶液进行检验。 （3）“沉钪”过程中，测得钪的沉淀率随的变化情况如图所示。当草酸用量过多时，钪的沉淀率下降的原因是________。“沉钪”过程所得滤液中可回收的物质除草酸及其盐外还有________（写化学式）。 （4）草酸钪晶体在空气中加热，发生反应的化学方程式为________。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. ②. KSCN （3） ①. 草酸用量过多时，草酸钪沉淀会转化为可溶性络合物，故钪的沉淀率下降 ②. （4） 【解析】 【分析】起始原料为赤泥，含、、、，目标产物为。熔炼环节加入过量焦炭，被还原为单质硅，大部分被还原为单质铁，二者转化为熔融物分离，性质稳定不被还原。酸浸环节加入盐酸，、剩余铁的氧化物溶解，难溶于盐酸，与过量焦炭一同作为滤渣分离。氧化环节加入将溶液中氧化为，加入氨水调pH使完全沉淀为除去，保留在溶液中。沉钪环节加入草酸生成草酸钪晶体，在空气中加热氧化得到。 【小问1详解】 熔炼过程中与过量焦炭反应生成单质硅和一氧化碳，配平后反应方程式为。性质较稳定，不易被还原且难溶于盐酸，酸浸时不溶解，故滤渣的主要成分除过量焦炭外还有。 【小问2详解】 调pH的目的是除去且保证不沉淀。完全沉淀时浓度不大于，的溶度积，得完全沉淀时，对应。浓度为，的溶度积，开始沉淀时，，，故应控制的pH范围为。检验是否除尽可选用溶液，若溶液不变红则已除尽。 【小问3详解】 草酸可与多种金属离子形成可溶性络合物，当草酸用量过多时，草酸钪沉淀会与过量草酸反应转化为可溶性络合物，故钪的沉淀率下降。沉钪前的溶液中含有氨水与盐酸反应生成的，沉钪后留在滤液中，故可回收的物质除草酸及其盐外还有。 【小问4详解】 草酸钪晶体在空气中加热时，被氧气氧化为，Sc元素化合价不变，配平后反应方程式为。 19. 近期市场上热卖的“爆炸盐”化学成分为过碳酸钠（），又称固体双氧水，具有和的双重性质，是很好的消毒剂、漂白剂、供氧剂。某实验小组模拟工业生产过碳酸钠并测其纯度。回答下列问题： Ⅰ．制备过碳酸钠：控制反应温度在5℃以下，将和稳定剂配制的溶液滴入盛有15 mL 30% 溶液的三颈烧瓶中，充分反应后，边搅拌边加入4.0 g NaCl、静置结晶，过滤，用无水乙醇洗涤，真空干燥，制备装置如图。 （1）仪器乙的名称是________，支管在仪器甲中的作用是________________________。 （2）下列物质中，可作为稳定剂使用的是________。 A. B. C. D. （3）实验中加入NaCl固体的作用是________。 Ⅱ．测定过碳酸钠中的活性氧质量分数[]： 已知：常温常压下，气体摩尔体积约为；实验过程中取m g样品；量气管用碱式滴定管改装而成。 （4）过碳酸钠易溶解于水，可以与酸反应生成两种常见气体，干燥管中装入的试剂为________。 （5）最终测量反应生成氧气的体积为V mL，用m、V表示的样品的活性氧质量分数为________。 （6）下列操作将导致计算的活性氧含量偏高的是___________（填序号）。 A. 反应结束后，俯视量气管读数 B. 使用仪器B代替仪器A C. 反应结束后，没有调节水准管与量气管的液面就直接读取量气管中的气体体积 D. 量气管未冷却至室温就读数 【答案】（1） ①. 球形冷凝管 ②. 平衡气压，便于液体顺利滴下 （2）C （3）增大溶液中的浓度，降低溶解度，有利于结晶析出 （4）碱石灰 （5） （6）BD 【解析】 【分析】本实验分为过碳酸钠制备与活性氧含量测定两部分。制备阶段以饱和碳酸钠溶液、30%过氧化氢溶液为原料，冰盐浴控制反应温度在5℃以下，加入氯化钠促进过碳酸钠结晶析出，无水乙醇洗涤减少产品溶解损失。制备装置中仪器甲为带支管的恒压滴液漏斗，仪器乙为球形冷凝管。测定阶段过碳酸钠与稀硫酸反应生成二氧化碳与氧气，干燥管除去二氧化碳与水蒸气，通过量气管测定生成氧气的体积，计算活性氧质量分数。 【小问1详解】 仪器乙为球形冷凝管，可冷凝回流反应物，减少过氧化氢受热挥发。支管连接滴液漏斗上口与三颈烧瓶内部，平衡两处气压，使饱和碳酸钠溶液可顺利滴下。 【小问2详解】 过碳酸钠具有碳酸钠与过氧化氢的双重性质，稳定剂不能与两种物质反应，也不能催化过氧化氢分解。 A．氯化铁中铁离子可催化过氧化氢分解，不能作稳定剂，A错误； B．二氧化锰可催化过氧化氢分解，不能作稳定剂，B错误； C．硅酸钠不与碳酸钠、过氧化氢反应，可作稳定剂，C正确； D．亚硫酸钠具有还原性，可与过氧化氢发生氧化还原反应，不能作稳定剂，D错误； 故选C。 【小问3详解】 加入氯化钠固体可增大溶液中浓度，使过碳酸钠的溶解平衡逆向移动，降低过碳酸钠的溶解度，促进过碳酸钠结晶析出，提高产率。 【小问4详解】 过碳酸钠与酸反应生成二氧化碳与氧气，测定氧气体积前需除去二氧化碳与反应带出的水蒸气，干燥管中需加入碱性固体干燥剂，碱石灰可同时吸收二氧化碳与水蒸气，且不与氧气反应，符合要求。 【小问5详解】 常温常压下生成氧气的体积为 mL，氧气的物质的量为，氧气的质量为，样品的活性氧质量分数为。 【小问6详解】 活性氧质量分数表达式为，分析操作对的影响即可判断误差。 A．反应结束后俯视量气管读数，读取的氧气体积偏小，导致计算的活性氧含量偏低，A错误； B．使用仪器B代替仪器A，仪器B为分液漏斗，滴加稀硫酸时会排出装置内部分空气，使测得的氧气体积偏大，导致计算的活性氧含量偏高，B正确； C．反应结束后未调节水准管与量气管的液面平齐，气体压强与外界大气压不相等，无法确定测得体积的误差方向，C错误； D．量气管未冷却至室温就读数，气体受热膨胀，读取的氧气体积偏大，导致计算的活性氧含量偏高，D正确； 故选BD。 20. 经催化加氢可以生成低碳有机物，实现的综合利用和“碳达峰、碳中和”的目标。合成甲醇主要涉及以下三个反应： ①　 ②　 ③　 已知：反应①、③是低温条件的自发反应。 回答下列问题： （1）上述三个反应的平衡常数与温度关系如图所示。图1中c线表示的反应是________（填“①”、“②”或“③”），________（填“>”、“=”或“<”）。 （2）科学研究中常用产物的时空收率（单位物质的量催化剂表面产物分子的平均生成速率）来衡量催化效果。在3 MPa，时，不同Ni、Ga配比的催化剂下，测定甲醇时空收率随温度的变化曲线如图所示。甲醇时空收率随温度变化先增大后减小的原因是________________________。催化剂的最佳配比和反应温度是________。 （3）将等物质的量的和充入恒温恒容密闭容器中发生反应①合成甲醇，已知该温度下反应①的化学平衡常数，下列事实说明反应已达平衡的是________。 A. 气体密度保持不变 B. 与的生成速率相等 C. 某时刻容器中，， D. 混合气体的平均相对分子质量不变 （4）在密闭容器中，充入1 mol 和3 mol 合成，发生上述反应。不同温度下达到平衡时、及CO的体积分数如图所示。 ①已知曲线b代表CO，则曲线a代表________。 ②200℃时，的平衡转化率为________（保留两位有效数字，下同），此温度下反应②的________（用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算）。 【答案】（1） ①. ② ②. < （2） ①. 温度升高，反应速率加快，甲醇时空收率上升；温度过高，催化剂活性下降，甲醇时空收率下降 ②. 、207℃左右 （3）BD （4） ①. ②. 58% ③. 0.14 【解析】 【小问1详解】 反应①、③是低温条件的自发反应，反应①、③均为放热反应，随温度升高平衡常数减小，则a、b表示的反应①、③，则图1中c线表示的反应是②；根据图示，随温度升高，反应②平衡常数增大，反应②吸热，，根据盖斯定律①-③得反应②，即，<。 【小问2详解】 温度升高，反应速率加快，甲醇时空收率上升；温度过高，催化剂活性下降，甲醇时空收率下降，所以甲醇时空收率随温度变化先增大后减小。由图示可知，反应最佳条件为催化剂的最佳配比5:3、使用催化剂在207℃左右下进行反应，该条件下甲醇时空收率最高。 【小问3详解】 A. 反应前后气体总质量不变，容器体积不变，密度是恒量，气体密度保持不变，反应不一定平衡，故不选A； B. 与的生成速率相等，说明正逆反应速率相等，反应一定达到平衡状态，故选B； C. 某时刻容器中，，，Q=，反应没有达到平衡状态，故不选C； D. 反应前后气体总质量不变，气体分子数改变，所以混合气体的平均相对分子质量是变量，混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡状态，故选D； 选BD。 【小问4详解】 ①反应①和反应③均为放热反应，随温度升高，平衡逆向移动，所以升高温度，甲醇的体积分数减小，则曲线a代表CH3OH，已知曲线b代表CO，曲线c代表CO2。 ②200℃时，设n(CO)=amol、n(CH3OH)=bmol，则n(CO2)=(1-a-b)mol，根据氧元素守恒n(H2O)=(a+b)mol，根据氢元素守恒n(H2)=(3-a-3b)mol，n(总)=4-2b；CH3OH、CO2的物质的量相等，(1-a-b)=b，即1-a=2b；一氧化碳的体积分数为5%，即，即，， 的平衡转化率为；n(CO)=、n(H2)=(3--)=mol、n(H2O)=(mol，此温度下反应②的。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 保密★启用前 2024—2025学年度第一学期期末考试 高三化学试题 2025.01 注意事项： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。 2.答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 Ti 48 Mn 55 Fe 56 Cu 64 Ga 70 As 75 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. 近年我国在科学技术领域取得了举世瞩目的成就。对下列成就所涉及化学知识的判断正确的是 A. 北斗卫星上所用的太阳能电池组，可将化学能转化为电能 B. 宇航服中防护外罩使用的镀铝织物属于金属材料 C. “祝融号”火星车利用正十一烷储能，正十一烷属于饱和烃 D. “奋斗者号”使用的深海水下超高压光纤微缆属于新型有机高分子材料 2. 下列关于食品中化学物质的描述错误的是 A. 谷物发酵酿造食醋，过程中发生了氧化还原反应 B. 将植物油硬化，利用的是有机物与氢气的加成反应 C. 食品包装袋中的干燥剂主要成分是 D. 亚硝酸钠可作为食品保鲜剂，过量食用可能致癌 3. 学习化学的必备能力之一是正确使用化学用语。下列说法正确的是 A. 的水解方程式： B. 的VSEPR构型为： C. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： D. 的系统命名：2，3-二甲基戊烷 4. 下列实验事故的处理方法不合理的是 实验事故 处理方法 A 被水蒸气轻微烫伤 先用冷水处理，再涂上烫伤药膏 B 稀释浓硫酸时，酸溅到皮肤上 立即用3—5%的溶液冲洗 C 电器起火 先切断电源，再用二氧化碳灭火器灭火 D 不慎将酒精灯打翻着火 用湿抹布盖灭 A. A B. B C. C D. D 5. 奥昔布宁具有解痉和抗胆碱作用，其结构简式如图所示。下列关于奥昔布宁的说法正确的是 A. 分子中碳原子轨道杂化方式有2种 B. 能发生消去反应、取代、氧化、加聚、水解反应 C. 1 mol奥昔布宁与足量浓溴水反应消耗3 mol D. 1 mol该物质最多能与2 mol NaOH反应 6. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是 A. 在电解精炼粗铜的过程中，当阴极质量增重32 g时转移的电子数为 B. 10 g 含有的质子数为 C. 15 g乙烯和20 g丙烯的混合气体中含有共价键的数目为 D. 4.6 g Na与足量充分反应，反应中转移的电子数介于和之间 7. 已知W、X、Y、Z均为短周期元素，常温下，它们的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 简单离子半径： C. 元素W形成的某阳离子空间构型为正四面体 D. 化合物中含有极性共价键和非极性共价键 8. 如下所示电解装置中，通电一段时间后发现溶液中的固体逐渐溶解。下列说法正确的是 A. a是电源的正极 B. 通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现蓝色 C. 通过阴离子交换膜由右向左移动 D. 当1.6 g 完全溶解时，至少产生气体0.336 L（标准状况下） 9. 下列实验操作和现象、结论都正确的是 实验操作 现象 结论 A 向酸性溶液中滴入溶液 紫红色溶液变浅并伴有黄绿色气体产生 氧化性： B 加热浓硝酸，并将产生的气体通入淀粉-KI溶液中 溶液变蓝 浓硝酸分解产生的可以氧化 C 向溶液中滴加紫色石蕊试液 溶液变蓝 D 向溶液和溶液中分别加入溶液 均出现白色沉淀 溶液和溶液均可使的水解平衡正向移动 A. A B. B C. C D. D 10. 铋（Bi）是一种重要的有色金属，工业上通过辉铋矿（主要成分是，含有少量Si、Fe、Pb、Al等元素）生产海绵铋的一种工艺流程如下。 已知：不溶于硫酸，“氧化浸出”时生成。 下列说法错误的是 A. “浸液”中含Fe、Al元素 B. “氧化浸出”发生反应的离子方程式为 C. “置换”过程只发生1个氧化还原反应 D. “滤液”中通入氯气后可循环使用 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，选对但不全得2分，有选错的得0分。 11. 芳胺与1，3-二羰基化合物反应合成喹啉的反应原理如图所示。 已知：两个羟基连在同一碳原子上不稳定，会自动脱水。下列说法正确的是 A. 1 mol Z最多能与4 mol 反应 B. 依据红外光谱可确定X、Z中存在不同的官能团 C. 含苯环、氨基（）和两个醇羟基且有手性碳原子的X的同分异构体有7种（不考虑立体异构） D. 与在一定条件下反应可生成（—Ph代表） 12. AgCN与可发生取代反应，反应过程中的C原子和N原子均可进攻，分别生成腈（）和异腈（）两种产物。通过量子化学计算得到的反应历程及能量变化如图（TS为过渡态，Ⅰ、Ⅱ为后续物）。 下列说法错误的是 A. 升高温度，生成的反应速率增加更大 B. 比更稳定 C. 过渡态TS1是由的C原子进攻的α-C而形成的 D. Ⅰ中“N…Ag”之间的作用力比Ⅱ中“C…Ag”之间的作用力弱 13. 十氢萘（）是一种优秀的液体储氢材料，其高压催化脱氢得到四氢萘（），可用于燃料电池汽车。已知：① ；② 。一定温度下，在1 L恒容密闭容器中进行（1.000 mol）高压催化脱氢实验，测得和的物质的量随时间变化关系如图1所示，上述反应的“能量—反应过程”如图2所示。 下列判断正确的是 A. 反应至7 h时，的转化率为41.5% B. 在7 h时，反应体系中氢气的物质的量为0.849 mol C. 升高温度，反应①的速率增加更大 D. 7 h后，反应①达平衡状态 14. 某化学兴趣小组探究溶液的制备、性质和应用。 ①向溶液中逐滴滴加氨水，得到溶液。 ②分别将等浓度的溶液、溶液置于空气中一段时间，加入浓盐酸，前者无明显现象，后者产生使淀粉碘化钾变蓝的气体。 ③溶液可以处理含NO的废气，反应过程如下： 下列说法正确的是 A. ①中为避免溶液与氨水生成沉淀，可先加入适量的溶液 B. ②中溶液中的浓度比溶液中的高，的还原性比的强 C. ③中转化为，Co元素的化合价升高 D. ③中降低pH可显著提高NO的脱除率 15. 常温下，分别在、、溶液中滴加NaOH溶液，溶液pX[，代表、、、]与pH关系如图所示。已知：。下列叙述错误的是 A. 图中代表，代表 B. 时，同时产生两种沉淀，则 C. 的平衡常数 D. 对于，M点对应溶液生成沉淀 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 锰及其化合物在材料、化工生产和生活中均占有重要地位。回答下列问题： （1）具有高能量密度的是锂电池的正极材料。基态Mn原子的核外电子排布式是________ （2）一种锰化合物甲在不同条件下能高效催化还原为CO或HCOOH，反应如下： ①甲中N原子的杂化方式是________，甲中第二周期元素的第一电离能从小到大的顺序为________。 ②酸碱电子理论认为：凡能接受电子对的物质（分子、离子等）都称为酸，凡能给出电子对的物质（分子、离子等）都称为碱。的碱性强于的原因为________________________。 （3）能形成配离子为八面体的配合物，在该配合物的配离子中，位于八面体的中心。若含1 mol该配合物的溶液与足量溶液作用可生成1 mol AgCl沉淀，则该配离子化学式为________。 （4）（见图）是晶型转变的诱导剂，该物质熔点较低，原因可能是________。 （5）GaAs的晶胞结构如图甲（类金刚石晶胞），将Mn掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料（图乙）。 ①GaAs晶体中Ga原子配位数为________。 ②乙单元为立方体，边长为a nm，阿伏加德罗常数为，则该掺杂晶体的密度为________（列出表达式）。 17. 碳及其化合物的转化可以制备生产生活中的重要化学材料。回答下列问题： （1）某研究小组采用电化学方法将转化为HCOOH，装置如图。电极B上的电极反应式是____________。298 K时用氨水吸收HCOOH，得到氨水和甲酸铵的混合溶液，该混合溶液的pH=________。[已知：298 K时，电离常数、] （2）丙烯可发生如下转化（反应条件略）： ①、、等都是重要的有机反应中间体，、的空间构型分别为________、________。 ②已知为推电子基，M中含有羟基，则M转化为Y的化学方程式为________，M的同分异构体中与其具有相同官能团的有________种（不包括M），Y生成P的反应类型为________。 ③M中氯元素的检验方法为：取M于试管中，加入足量NaOH溶液，加热，充分反应，然后________________________。 18. 氧化钪（）可用作半导体镀层的蒸镀材料。从金属提取工艺中的固体废料“赤泥”（含有、、、等）里回收的工艺流程如下。 已知：①性质较稳定，不易被还原，难溶于盐酸； ②“熔炼”过程中，单质硅和大部分单质铁转化为熔融物分离出来； ③草酸可与多种金属离子形成可溶性络合物； ④常温下，，， 回答下列问题： （1）“熔炼”过程发生反应的化学方程式是________________________。 “酸浸”时，滤渣的主要成分除过量的焦炭外还有________（填化学式）。 （2）常温下，“调pH”时，溶液中，为除去杂质离子，应控制的pH范围是________（）；为检验该杂质离子是否除尽，可选用________（填化学式）溶液进行检验。 （3）“沉钪”过程中，测得钪的沉淀率随的变化情况如图所示。当草酸用量过多时，钪的沉淀率下降的原因是________。“沉钪”过程所得滤液中可回收的物质除草酸及其盐外还有________（写化学式）。 （4）草酸钪晶体在空气中加热，发生反应的化学方程式为________。 19. 近期市场上热卖的“爆炸盐”化学成分为过碳酸钠（），又称固体双氧水，具有和的双重性质，是很好的消毒剂、漂白剂、供氧剂。某实验小组模拟工业生产过碳酸钠并测其纯度。回答下列问题： Ⅰ．制备过碳酸钠：控制反应温度在5℃以下，将和稳定剂配制的溶液滴入盛有15 mL 30% 溶液的三颈烧瓶中，充分反应后，边搅拌边加入4.0 g NaCl、静置结晶，过滤，用无水乙醇洗涤，真空干燥，制备装置如图。 （1）仪器乙的名称是________，支管在仪器甲中的作用是________________________。 （2）下列物质中，可作为稳定剂使用的是________。 A. B. C. D. （3）实验中加入NaCl固体的作用是________。 Ⅱ．测定过碳酸钠中的活性氧质量分数[]： 已知：常温常压下，气体摩尔体积约为；实验过程中取m g样品；量气管用碱式滴定管改装而成。 （4）过碳酸钠易溶解于水，可以与酸反应生成两种常见气体，干燥管中装入的试剂为________。 （5）最终测量反应生成氧气的体积为V mL，用m、V表示的样品的活性氧质量分数为________。 （6）下列操作将导致计算的活性氧含量偏高的是___________（填序号）。 A. 反应结束后，俯视量气管读数 B. 使用仪器B代替仪器A C. 反应结束后，没有调节水准管与量气管的液面就直接读取量气管中的气体体积 D. 量气管未冷却至室温就读数 20. 经催化加氢可以生成低碳有机物，实现的综合利用和“碳达峰、碳中和”的目标。合成甲醇主要涉及以下三个反应： ①　 ②　 ③　 已知：反应①、③是低温条件的自发反应。 回答下列问题： （1）上述三个反应的平衡常数与温度关系如图所示。图1中c线表示的反应是________（填“①”、“②”或“③”），________（填“>”、“=”或“<”）。 （2）科学研究中常用产物的时空收率（单位物质的量催化剂表面产物分子的平均生成速率）来衡量催化效果。在3 MPa，时，不同Ni、Ga配比的催化剂下，测定甲醇时空收率随温度的变化曲线如图所示。甲醇时空收率随温度变化先增大后减小的原因是________________________。催化剂的最佳配比和反应温度是________。 （3）将等物质的量的和充入恒温恒容密闭容器中发生反应①合成甲醇，已知该温度下反应①的化学平衡常数，下列事实说明反应已达平衡的是________。 A. 气体密度保持不变 B. 与的生成速率相等 C. 某时刻容器中，， D. 混合气体的平均相对分子质量不变 （4）在密闭容器中，充入1 mol 和3 mol 合成，发生上述反应。不同温度下达到平衡时、及CO的体积分数如图所示。 ①已知曲线b代表CO，则曲线a代表________。 ②200℃时，的平衡转化率为________（保留两位有效数字，下同），此温度下反应②的________（用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $