精品解析：广东省深圳市龙岗区2024-2025学年高三上学期期末质量监测 化学试题

龙岗区2024-2025学年第一学期高三期末质量监测 化学试卷 注意事项： 1.本试卷共10页，满分100分，考试用时75分钟。 2.答题前，请将学校、班级、姓名和考号用规定的笔写在答题卡指定的位置上，并将条形码粘贴在答题卡的贴条形码区。请保持条形码整洁、不污损。 3.本卷试题，考生必须在答题卡上按规定作答；凡在试卷、草稿纸上作答的，其答案一律无效。答题卡必须保持清洁，不能折叠。 4.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔将答题卡选择题答题区内对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；非选择题答案必须用规定的笔，按作答题目的序号，写在答题卡非选择题答题区内。 5.考试结束，请将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 P 31 Fe 56 Zn 65 一、选择题(本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。) 1. 岭南文化是中华文化的重要组成部分。下列岭南文物主要材质是有机高分子的是 文物 选项 A．鸡形陶壶 B．五龙出海织锦 文物 选项 C．兽面纹青铜盂 D．夔纹玉牌 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．鸡形陶壶主要材质为陶瓷，属于无机非金属材料，A错误； B．五龙出海织锦主要材质为天然纤维（纤维素或蛋白质），属于有机高分子材料，B正确； C．兽面纹青铜盂主要材质为青铜合金，属于金属材料，C错误； D．夔纹玉牌主要材质为玉石，属于无机非金属材料，D错误； 故选B。 2. 铸就大国重器，书写中国浪漫。下列说法不正确的是 A. “嫦娥五号”采集含水月壤样本：水分子间主要作用力是氢键 B. “北斗导航”闪耀浩瀚的太空：其承力部件碳纤维是一种复合材料 C. “蛟龙号”深海采集珍贵生物样本：潜水艇中可用过氧化钠作供氧剂 D. “墨子号”卫星开启量子通信时代：光导纤维的主要材质为Si 【答案】D 【解析】 【详解】A．水分子间同时存在范德华力和氢键，氢键的作用力强于范德华力，是水分子间的主要作用力，A正确； B．北斗导航的承力部件为碳纤维复合材料，是由碳纤维和基体材料复合形成的高性能复合材料，B正确； C．过氧化钠可与人呼出的、反应生成，可用作潜水艇的供氧剂，C正确； D．光导纤维的主要材质为，单质是半导体材料，用于制作芯片、太阳能电池等，D错误； 故选D。 3. 我国研究团队模拟可见光响应的p-n异质结光电极对316L不锈钢的保护性能，下列说法不正确的是 A. 316 L不锈钢在海水中主要发生析氢腐蚀 B. 该方法能解决阳极材料损耗、能源高消耗的问题 C. p-n异质结光电极为光电保护的阳极 D. 该模拟过程实现了光能-电能-化学能的转化 【答案】A 【解析】 【详解】A．海水通常呈现‌弱碱性‌，316L不锈钢在此条件下腐蚀以吸氧腐蚀为主，且该装置中不锈钢为被保护的阴极，不会发生析氢腐蚀，A错误； B．该方法利用可见光提供能量，无需额外消耗电能，且阳极材料本身不参与反应无损耗，可解决阳极材料损耗、能源高消耗的问题，B正确； C．电子从 p-n异质结光电极流出，该电极为光电保护的阳极，C正确； D．该过程中光能被光电极吸收转化为电能，电能用于金属防腐蚀，最终转化为化学能，实现了光能-电能-化学能的转化，D正确； 故选A。 4. 粤菜是中国四大菜系之一。下列说法不正确的是 A. 客家现磨豆浆细腻浓郁，豆浆属于胶体 B. 广式烧鹅皮脆油脂少，油脂属于高分子 C. 湛江白切鸡清淡鲜美，鸡肉中含有蛋白质 D. 潮州卤味色香味俱全，卤汁里含有无机盐 【答案】B 【解析】 【详解】A．豆浆的分散质粒子直径介于1~100 nm之间，属于胶体，A正确； B．高分子化合物的相对分子质量通常在以上，油脂是高级脂肪酸甘油酯，相对分子质量较小，不属于高分子，B错误； C．鸡肉的主要营养成分为蛋白质，C正确； D．卤汁制作过程中添加的食盐等属于无机盐，因此卤汁中含有无机盐，D正确； 故选B。 5. 实验室从海带中提取碘的实验过程如下图所示。其中，操作X为 A. 过滤 B. 加水稀释 C. 萃取分液 D. 加热蒸发 【答案】C 【解析】 【详解】A．过滤用于分离固体和液体混合物，步骤④反应后体系为水溶液，无难溶固体，无需过滤，A错误； B．加水稀释会降低的浓度，无法得到富集的含溶液，B错误； C．在有机溶剂中的溶解度远大于在水中的溶解度，通过萃取分液可将从水层转移至有机层，得到富集的含的有机溶液，C正确； D．加热蒸发会导致升华损失，且无法得到溶液状态的含体系，D错误； 故答案选C。 6. 光荣属于劳动者，幸福属于劳动者。下列劳动项目与所述化学知识无关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 消防员用泡沫灭火器灭火 碳酸氢钠与硫酸铝发生双水解反应 B 轮船维护员需定期做甲板局部补漆 防止甲板发生腐蚀 C 泳池工作人员用漂粉精对游泳池消毒 漂粉精的有效成分有强氧化性 D 工人将石灰石、粘土等混合、煅烧制水泥 碳酸酸性大于硅酸酸性 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．泡沫灭火器的灭火原理是与发生双水解反应，产生和覆盖在可燃物表面隔绝空气，二者有关联，A不符合题意； B．甲板为铁质材料，补漆可以隔绝水、氧气，防止甲板发生电化学腐蚀，二者有关联，B不符合题意； C．漂粉精的有效成分为，具有强氧化性，可以使病原体蛋白质变性，用于游泳池消毒，二者有关联，C不符合题意； D．石灰石、粘土混合煅烧制水泥的过程发生复杂的物理和化学变化，与碳酸酸性强于硅酸的性质无关联，D符合题意； 故选D。 7. 某兴趣小组利用以下装置进行相关实验，其中，达到预期目的的是 A．制取 B．干燥 C．检验还原性 D．吸收尾气 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．加热固体时，分解生成的和会在试管口重新化合生成，无法制得，A错误； B．会与反应生成，不能用于干燥，B错误； C．加热条件下与发生反应，中元素化合价升高作还原剂，可观察到黑色固体变红，能检验的还原性，C正确； D．苯的密度小于水在上层，导管插入水层，极易溶于水，会发生倒吸，不能用于吸收尾气，D错误； 故答案选C。 8. 《广东中药》记载：“香茅草祛风消肿”。香茅醇是其活性成分之一，结构简式如图。下列有关香茅醇的说法不正确的是 A. 所有碳原子可能共平面 B. 能使酸性溶液褪色 C. 能与氨基酸发生反应 D. 碳原子的杂化方式有和 【答案】A 【解析】 【详解】A．该有机物中存在连接4个基团的饱和杂化碳原子，为四面体空间构型，所有碳原子不可能共平面，A错误； B．该有机物含有碳碳双键和醇羟基，二者均能被酸性溶液氧化，能使溶液褪色，B正确； C．该有机物含有羟基，可与氨基酸中的羧基发生酯化反应，C正确； D．该有机物中碳碳双键的碳原子为杂化，其余饱和碳原子均为杂化，碳原子杂化方式有和两种，D正确； 故选A。 9. 我国科技人员自主研发了一种耐久性强的电池。其放电工作时工作原理如图，下列说法不正确的是 A. 极发生还原反应 B. 装置的离子交换膜为质子交换膜 C. 电子从极经外电路流向极 D. 1 mol 通过离子交换膜，负极质量减少65 g 【答案】D 【解析】 【详解】A．为原电池正极，正极得电子发生还原反应，A正确； B．由图可知可通过离子交换膜，锰离子配合物不能通过，故该离子交换膜为质子交换膜，B正确； C．原电池中电子由负极（极）经外电路流向正极（极），C正确； D．负极反应为，通过交换膜时电路中转移电子，消耗，负极质量减少，不是，D错误； 故选D。 10. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 28g和的混合气体的体积约为22.4 L B. 溶液中含的数目为 C. 分子中含有的键数目为 D. 与反应生成，转移电子数目为 【答案】C 【解析】 【详解】A．未指明反应处于标准状况下，无法确定1mol混合气体的体积，A错误； B．为弱酸根离子，在水溶液中会发生水解，因此1L 1溶液中的数目小于，B错误； C．1个分子中含7个σ键（3个键、1个键、1个中的σ键、1个键、1个键），因此1mol 分子中σ键数目为，C正确； D．与反应生成时，元素从0价升高到+1价，生成1mol 时共2mol 被氧化，转移电子数目为，D错误； 故选C。 11. 按下图装置进行浓硫酸与铜丝反应制取的实验。不同操作的预期现象及其相应说法均合理的是 A. 此反应需加热，说明浓硫酸与铜丝的反应 B. 浸有高锰酸钾溶液的脱脂棉褪色，说明具有还原性 C. 浸有甲基橙和品红溶液的脱脂棉均褪色，说明具有漂白性 D. 停止加热、静置后试管1中的液体变为蓝色澄清 【答案】B 【解析】 【详解】A．加热仅为反应达到活化能所需的引发条件，铜与浓硫酸的反应为放热反应，，A错误； B．具有强氧化性，将还原为使溶液褪色，体现的还原性，B正确； C．不能漂白酸碱指示剂，浸有甲基橙的脱脂棉只会变红不会褪色，仅品红褪色可说明具有漂白性，C错误； D．试管1中浓硫酸浓度高、含水量少，生成的以无水形式存在，不会变为蓝色澄清，需将反应后液体缓慢倒入水中才会出现蓝色，D错误； 故选B。 12. 部分含Na或Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列推断不合理的是 A. b与水反应，表现氧化性 B. 一定条件下，a与f反应可生成c C. d、e加入到紫色石蕊溶液中，溶液颜色有变化 D. 若c与氢气反应，所得产物属于电解质 【答案】A 【解析】 【分析】由含Na或Cl物质的分类与相应化合价关系图可知a为HCl，b为NaH，c为Cl2或Na，d为Na2O或，e为，f为HClO3，据此解答； 【详解】A．b为，与水反应时中-1价化合价升高，作还原剂，表现还原性，A符合题意； B．a为，f为，二者可发生归中反应生成（即c），B不符合题意； C．d为或Na2O，与水反应生成，可使紫色石蕊先变红后褪色，Na2O与水反应生成氢氧化钠，可使紫色石蕊先变蓝。e为，与水反应生成酸且具有强氧化性，可使石蕊发生颜色变化，C不符合题意； D．若c为，与氢气反应生成，属于电解质；若c为，与氢气反应生成，也属于电解质，所得产物均为电解质，D不符合题意； 故选A。 13. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 选取适合的“杯酚”可以分离和 和互为同位素 B 向悬浊液滴加浓氨水，振荡，溶液变澄清 是两性物质 C 酸性： 电负性：F > Cl D 6-羟基己酸可用于合成聚-6-羟基己酸酯 合成聚-6-羟基己酸酯的反应是加聚反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．“杯酚”具有一定大小的空腔，可以根据分子的大小和形状进行选择性识别，因此选取适合的“杯酚”可以分离和，陈述Ⅰ正确；和是碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，而同位素是同一元素中质子数相同、中子数不同的原子，陈述Ⅱ错误，A错误； B．浓氨水中的氨分子能与铜离子形成可溶的配离子，使氢氧化铜沉淀溶解，反应可表示为，因此溶液变澄清，陈述Ⅰ正确；氢氧化铜属于碱，该溶解过程是形成配合物的结果，不是由于其具有两性，陈述Ⅱ错误，B错误； C．两种酸中与羧基相连的碳原子分别连接3个F原子、3个Cl原子。F的电负性大于Cl，吸引电子的作用更强，使三氟乙酸羧基中O—H键的极性更大，更易电离出，因此酸性为。陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且陈述Ⅱ能够解释陈述Ⅰ，C正确； D．6-羟基己酸分子中同时含有羟基和羧基，分子间可通过酯化反应形成酯基并脱去水，反复进行可得到聚-6-羟基己酸酯，陈述Ⅰ正确；这种生成高分子化合物并脱去小分子的聚合反应属于缩聚反应，陈述Ⅱ错误，D错误； 故选C。 14. 一种可作为医药的溶剂及萃取剂，其分子结构式如图所示。已知R、W、Z、X为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是地壳含量最高的元素。则下列说法正确的是 A. 电负性： B. WZ3的空间结构为平面三角形 C. 最高价氧化物的水化物的酸性： D. 键角： 【答案】B 【解析】 【分析】首先推断元素：Z是地壳含量最高的元素，故；R只形成1个单键且原子序数最小，故；W形成4个单键，原子序数介于和之间，故；X原子序数大于，为短周期元素，成键为1个双键、3个单键，无孤电子对，最外层5个电子，故，据此解析； 【详解】A．电负性同周期从左到右增大、同主族从上到下减小，故电负性，即，A错误； B．为，中性分子不存在，常见的为离子，不符合物质表述，B错误； C．元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强，非金属性，故最高价氧化物对应水化物酸性，即，C错误； D．为，键角约，为，因P原子半径大、成键电子对斥力弱，键角约，故键角，D正确； 故选D。 15. 对反应(X为中间产物)，M→X(放热慢反应)，X→N(吸热快反应)。基于以上事实，可能的反应历程图为 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．第一步反应的能垒高于第二步，符合慢反应活化能更大的规律；中间产物X的能量低于反应物M，符合为放热反应的特点；最终产物的能量高于，符合为吸热反应的特点，A正确； B．最终产物的能量低于，说明为放热反应，与题意中是吸热反应的描述不符，B错误； C．第二步反应的能垒高于第一步，说明第二步反应活化能更大、反应速率更慢，与题意中第一步为慢反应的描述不符，C错误； D．第二步反应的能垒高于第一步，且最终产物的能量低于，既不符合第一步为慢反应的特点，也不符合为吸热反应的描述，D错误； 故答案选A。 16. 基于一种高活性催化剂，可电解甘油()与组成的混合溶液(如图)制得甲酸盐、氨气。电解过程中，下列说法不正确的是 A. 左室发生还原反应 B. 阴极反应： C. 理论上每消耗1 mol甘油，阳室溶液质量最少减少8g D. 理论上每消耗1 mol甘油，产生11.2L(标况下)的 【答案】D 【解析】 【分析】本题为电解池分析题。由产物可知：左室电极上硝酸根离子得电子生成氨气，发生还原反应、为阴极；右室电极上甘油失电子生成甲酸根，发生氧化反应、为阳极。阳离子交换膜只允许阳离子通过，电解时阳离子从阳室（右室）移向阴室（左室）。 【详解】A．左室生成氨气，说明左室电极上硝酸根离子得电子被还原，左室发生还原反应、为阴极，A正确； B．阴极反应式中氮元素由+5价降到−3价（每个硝酸根离子得8个电子），氧、氢元素守恒，两边电荷均为9个单位负电荷、电荷守恒，书写正确，B正确； C．阳极反应为C3H8O3−8e−+11OH−=3HCOO−+8H2O，每消耗1 mol甘油转移8 mol电子：甘油（C3H8O3）转化为甲酸根（HCOO−）时碳元素化合价升高；为保持电中性，阳室有8 mol阳离子（最少为H+）经阳离子交换膜移向阴室，故阳室溶液质量最少减少8 g，C正确； D．每消耗1 mol甘油转移8 mol电子，由阴极反应可知每生成1 mol NH3需8 mol电子，故生成1 mol NH3（标准状况下22.4 L），不是11.2 L，D错误； 故答案为D。 二、非选择题：共4小题，共56分。请根据要求作答。 17. 碳酸氢钠用途广泛，某化学兴趣小组对碳酸氢钠性质展开探究。 碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液是一种经常用于实验室和工业中的缓冲溶液。 （1）缓冲液的pH________7。(填“>”“=”或“<”) （2）组分测定：缓冲液中各组分浓度的测定 方法1：取VmL缓冲溶液，用盐酸滴定至滴定终点1(转化为)时，消耗盐酸体积；继续滴加盐酸至滴定终点时，共消耗盐酸体积。 ①该过程中涉及的操作正确的是________。 A．配制标准液 B．排气泡 C．取待测液 D．滴定 ②根据滴定结果，计算该缓冲溶液中________。 方法2：取VmL缓冲溶液，加入饱和溶液至无沉淀生成(忽略混合后溶液体积变化)，过滤，取滤液，用盐酸滴定(消耗盐酸)，则比较发现，方法2测定得到的浓度比方法1测定结果小。 （3）提出问题：小组成员推测能与反应产生沉淀，并就此展开探究。 猜想与假设：假设1：能与反应生成沉淀 假设2：①________________________________ 实验验证：为验证假设，甲同学设计如下实验方案：分别取1 mL不同浓度溶液于试管中，向其中滴加1 mL 溶液 实验 溶液浓度 溶液浓度 实验现象 1 溶液变浑浊 2 溶液出现白色胶状物质 3 有明显白色胶状物质生成 4 有白色胶状物质生成，并有气泡冒出 ②用离子方程式解释实验4中的现象______________________。 结果分析： 甲同学认为：反应物浓度较低时，假设1成立；反应物浓度较高时，假设2成立。 乙同学认为：1~4组结果一致，但由于低浓度条件下生成气体量较少，不易观察。故分别在室温和60℃下重复部分实验，并使用传感器分别检测反应2 min后实验生成的量(空气中量：591 ppm)。实验现象及数据如下表所示。 实验 溶液浓度 溶液浓度 气泡生成情况 量(ppm) 室温 60℃ 室温 60℃ 5 无 无 688 1800 6 a a 有 有大量气泡 15547 33000 ③________。 ④升高温度，生成的量明显增加的原因可能有______________________。 继续探究：⑤为进一步探究与反应产物，丙同学设计如下实验： 实验步骤 现象 结论 取实验1反应产物，向试管中________ 溶液逐渐变澄清 假设1不成立，假设2成立。 （4）根据缓冲溶液的特点，可使用一元弱酸(碱)及其对应的弱酸(碱)盐配制得到，试写出一种缓冲溶液组成________(填化学式)。 【答案】（1）> （2） ①. BD ②. （3） ①. 与反应生成沉淀 ②. ③. ④. 升高温度，反应，平衡向正向移动，生成的量增大；升高温度，反应速率增大，2min内生成的量增大；升高温度，促进溶液中分解，溶液中溶解度降低，故检测到生成的量增大 ⑤. 通入过量 （4）；或者 【解析】 【分析】本题以碳酸氢钠的性质探究为背景，属于实验探究类综合题：先测定碳酸钠-碳酸氢钠缓冲溶液的pH和组分浓度，再探究碳酸氢钠与氯化钙能否反应。解答要点：由盐类水解判断缓冲溶液的酸碱性；酸碱中和滴定的操作按“配制、排气泡、取液、滴定”的规范逐项判断，组分浓度按两次滴定终点消耗的盐酸体积关系计算；探究部分按“假设—实验—现象—结论”的证据链分析，浓度较高时碳酸氢根离子与钙离子反应生成碳酸钙沉淀和二氧化碳，温度升高使生成二氧化碳的反应平衡正向移动、反应速率增大且二氧化碳溶解度减小；缓冲溶液由一元弱酸及其盐（或一元弱碱及其盐）配制。 【小问1详解】 碳酸钠是强碱弱酸盐，溶液因碳酸根离子水解而显碱性，碳酸氢钠溶液以水解为主，也显示碱性，且相同条件下碳酸钠溶液的碱性比碳酸氢钠溶液强，因此碳酸钠-碳酸氢钠缓冲溶液的pH大于7，故答案为>。 【小问2详解】 ①A项，转移溶液时未用玻璃棒引流，操作错误； B项，滴定前排出滴定管尖嘴处的气泡，操作正确； C项，量取待测液应使用移液管（或滴定管），不能用量筒，操作错误； D项，滴定时左手控制活塞、右手振荡锥形瓶，操作正确。 故答案为BD。 ②由滴定过程可知：到达滴定终点1时，碳酸根离子恰好完全转化为碳酸氢根离子；到达滴定终点2时，溶液中的碳酸氢根离子全部转化为二氧化碳。因此，滴定终点2比终点1多消耗的盐酸，除用于中和由碳酸钠转化得到的碳酸氢根离子外，其余部分用于中和原溶液中的碳酸氢根离子，据此可得该缓冲溶液中碳酸氢钠的浓度为。 【小问3详解】 ①由假设1可知，假设1认为生成的是碳酸氢钙沉淀，则假设2应为生成碳酸钙沉淀，即碳酸氢钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀。 ②实验4中生成白色胶状物质并有气泡冒出，说明较高浓度下碳酸氢根离子与钙离子反应生成了碳酸钙沉淀和二氧化碳气体，用离子方程式表示为。 ③对比实验5和实验6：实验5中两种溶液浓度均为0.1 mol/L时无气泡产生，实验6中浓度均为a时有气泡产生，说明浓度较高时才能观察到生成二氧化碳的现象，故a=1.0 mol/L。 ④升高温度，生成二氧化碳的反应平衡向正向移动，生成的二氧化碳量增大；同时升高温度使反应速率增大，2 min内生成的二氧化碳量增大；此外，升高温度促进碳酸分解，并降低二氧化碳在水中的溶解度，故检测到的二氧化碳量增大。 ⑤取实验1的反应产物，向试管中通入过量二氧化碳，溶液逐渐变澄清，说明沉淀是碳酸钙（碳酸钙与二氧化碳、水反应生成可溶的碳酸氢钙），由此证明假设2成立、假设1不成立。 【小问4详解】 缓冲溶液可用一元弱酸及其对应的强碱盐配制，也可用一元弱碱及其对应的强酸盐配制，例如醋酸和醋酸钠组成的溶液、氯化铵和一水合氨组成的溶液，故答案为醋酸与醋酸钠（或氯化铵与一水合氨）组成的缓冲溶液。 18. 一种以废旧磷酸铁锂电池正极材料(含、导电炭黑、有机粘结剂PVDF、铝箔)为原料回收铝、铁和锂元素的工艺流程如下： 已知：晶体结构呈橄榄石状，比较稳定；难溶于水和碱性溶液，可溶于酸性溶液；有机粘结剂PVDF是一种高分子有机物。 （1）下列对电池的“预处理”分析合理的有________。 A. 拆分前对废旧电池进行预放电，有利于释放残余能量，消除安全隐患 B. 预放电后对废旧电池进行机械破碎处理和物理分选可彻底回收电池材料 C. 对废旧锂离子电池进行焙烧等热处理可以除去其中的难溶有机物、碳粉等 D. 锂离子电池不含汞、镉、铅等有毒重金属，可直接深埋处理 （2）“碱浸”中，反应的化学方程式为______________________。 （3）“酸浸”中，反应的离子方程式为______________________。 （4）“沉锂”中，向“滤液2”中加入固体。 ⅰ．碳酸锂的溶解度随温度变化如下图所示。反应时将温度升至90℃的目的是______________________。 ⅱ．已知“滤液2”中，加入固体使锂元素的回收率不低于80%，则“沉锂”后的溶液中的最低浓度为________。(90℃时，，保留2位有效数字) ⅲ．得到碳酸锂沉淀的最佳操作为________。 a．静置，过滤 b．加热，趁热过滤 c．蒸发浓缩、冷却结晶 d．蒸发结晶 （5）一种磷酸铁锂()的晶胞结构如下图所示。 ⅰ．组成元素中第一电离能最小的是________(填元素符号)。 ⅱ．分别位于顶角、棱心、面心，磷酸铁锂晶体的晶胞参数分别为a nm、b nm，则磷酸铁锂晶体的摩尔体积________ (已知阿伏加德罗常数为，晶体的摩尔体积是指单位物质的量晶体所占的体积)。 【答案】（1）AC （2）或 （3） （4） ①. 提升沉淀反应速率；减小的溶解量，提高产率 ②. ③. b （5） ①. Li ②. 【解析】 【分析】该流程以废旧磷酸铁锂电池正极材料为原料，先通过预处理去除有机粘结剂、导电炭黑等杂质，之后加NaOH溶液碱浸，将组分中的铝箔转化为可溶的偏铝酸钠进入滤液1，实现铝元素的分离回收；向碱浸后的滤渣中加入混有H2O2的稀硫酸进行酸浸，将难溶的LiFePO4溶解，同时+2价铁被氧化为+3价铁，得到FePO4；后续加磷酸、氨水调节pH完成沉铁，析出Fe(OH)3实现铁元素的回收，剩余含Li⁺的滤液2经浓缩后加入Na2CO3沉锂，最终得到粗Li2CO3，完成锂元素的回收。 【小问1详解】 A．废旧电池内部残留电量，预放电可避免拆解时短路起火，消除安全隐患，合理； B．机械破碎和物理分选只能初步分离不同组分，无法彻底回收所有材料，错误； C．高温焙烧可使有机粘结剂PVDF分解、导电炭黑在空气中氧化除去，合理； D．锂离子电池含锂、磷等多种元素，直接深埋会造成重金属和电解质污染，必须回收处理，错误； 故选AC； 【小问2详解】 碱浸步骤中只有铝箔可与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，其余组分（​、炭黑、PVDF）均不溶于碱性溶液，化学方程式为或； 【小问3详解】 酸浸时稀硫酸提供酸性环境，​作为氧化剂将​中+2价Fe氧化为+3价，最终生成​，Li转化为进入溶液，离子方程式为； 【小问4详解】 ⅰ．由溶解度曲线可知溶解度随温度升高而减小，升温到90℃可减少产物溶解损失，提升锂的回收率； ⅱ．锂回收率不低于80%，则沉锂后溶液中剩余，根据，代入数据得； ⅲ．​高温下溶解度更小，趁热过滤可以防止温度降低后溶解度增大导致沉淀溶解损失，提升产率； 【小问5详解】 ⅰ．的组成元素为Li、Fe、P、O，金属元素第一电离能小于非金属元素，Li为碱金属，金属性强于Fe，第一电离能是四种元素中最小的； ⅱ．根据晶胞中的位置（顶角、棱心、面心）计算晶胞内总数：顶角8个、棱心4个、面心4个，，即1个晶胞含1个单元，晶胞体积为，1mol晶体含个晶胞，因此摩尔体积。 19. 铜基催化剂具有很高的活性，在多种反应中发挥着重要作用。 Ⅰ．利用铜基催化剂可以实现二氧化碳加氢制甲醇，其过程主要发生反应如下： （1）________，该反应自发进行的条件是________(“常压低温”或“常压高温”)。 Ⅱ．回收废铜基催化剂中的CuO可制备，有效节约资源。 ⅰ．溶解： 络合反应的平衡常数用配合物稳定常数表示，与在水溶液中存在如下平衡(其中、、、分别是的逐级稳定常数)： 测得某铜氨溶液中各含铜微粒的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)随溶液中游离氨浓度的变化关系如图所示。 （2）基态Cu原子价层电子的轨道表示式为________。 （3）若平衡时，继续提高浓度含铜物种间转化的离子方程式为________________。 （4）的平衡常数________(写出数值)。 ⅱ．还原：利用亚硫酸铵还原二价铜，再调节溶液的pH至3.5~5.5，可析出。 Ⅲ．可用于光催化降解工业废水。 ⅰ．其工作原理如下： （5）第一步：颗粒受光照时产生光生空穴和自由电子： 第二步：光生空穴遇水产生羟基自由基：________(写出化学方程式) 第三步：自由电子与生成超氧自由基： 以上两种自由基将有毒物质分解为和及其他有机小分子物质。 ⅱ．利用降解甲基橙 某研究小组通过测定溶液的吸光度探究不同样品的催化降解效果。已知溶液的吸光度与甲基橙浓度成正比，初始甲基橙溶液的吸光度为1.73，甲基橙溶液在不同样品催化下的吸光度随光照时间变化如下图所示。 （6）催化降解效果最好的为________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 （7）60 min内使用催化剂Ⅱ的甲基橙降解率为________(保留4位有效数字)。 【答案】（1） ①. ②. 常压低温 （2） （3） （4） （5） （6）Ⅰ （7）30.64% 【解析】 【小问1详解】 已知反应：①、② ，根据盖斯定律，将①-②即可得到目标反应：。因此。该反应的（放热），且气体分子数减少，（熵减）。根据吉布斯自由能判据 时反应自发进行，可知该反应在低温下更容易自发，故条件为“常压低温”。 【小问2详解】 Cu是29号元素，根据构造原理和洪特规则特例，其基态原子的核外电子排布式为。其价层电子为，3d轨道全充满，4s轨道半充满，对应的轨道表示式为 。 【小问3详解】 由图1可知，随着浓度的增大，含铜微粒依次由(a) 转化为(b)、(c)、(d)、(e)。当时，，此时溶液中绝大多数微粒为，还有少量的。继续提高浓度，发生的是最后一步络合平衡的移动，即。 【小问4详解】 总反应 的平衡常数表达式为。观察图1，曲线a代表 ，曲线e代表。在的虚线处，曲线a与曲线e相交，说明此时 。将代入平衡常数表达式，得到。 【小问5详解】 根据题意，光生空穴（）遇水产生羟基自由基（）。结合电荷守恒和原子守恒，水分子失去一个电子（被空穴中和）后解离为和，化学方程式为：。 【小问6详解】 由图2可知，吸光度与甲基橙浓度成正比。在反应进行到 120 min 时，使用催化剂Ⅰ的溶液吸光度最低（降至约0.3），说明此时甲基橙的残留浓度最低，因此催化剂Ⅰ的催化降解效果最好。 【小问7详解】 已知初始甲基橙溶液的吸光度。由图2可知，使用催化剂Ⅱ时，在处，溶液的吸光度。降解率 = 。 20. 利用简单、易得的原料高效、快速地合成高附加值四氢喹啉(化合物E)，示意图如下。 （1）化合物A的分子式为________。 （2）化合物B中含氧官能团的名称是________。化合物B的某同分异构体含有苯环，在核磁共振氢谱图上只有4组峰，且能够发生银镜反应，其结构简式为________。 （3）对化合物C，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型 、催化剂，加热 ____________ ____________ （4）有关上述示意图中的相关物质及转化，下列说法正确的是________。 A. 步骤①的过程有π键的断裂 B. 步骤②的过程产物有极性小分子 C. 化合物D中不能作为配合物的配体 D. 化合物D到E的转化中，存在N、C原子杂化方式的转化，无手性碳原子形成 （5）在一定条件下，以原子利用率100%的反应实现制备羧酸有机物，且1 mol化合物a与1 mol 反应得到化合物b，该反应中 ①若化合物b为，则化合物a为________(写结构简式)。 ②若化合物b为，则化合物a为________(写名称)。 （6）以溴乙烷为唯一有机原料，以碳原子利用率100%的反应可实现制备合成丙酸乙酯，基于你设计的合成路线，回答下列问题： ①第一步反应的化学方程式为___________________(注明条件)。 ②最后一步反应的化学方程式为___________________(注明条件)。 【答案】（1） （2） ①. 羟基 ②. 或 （3） ①. ②. 加成反应(或还原反应) （4）AB （5） ①. ②. 苯乙烯 （6） ①. ②. 【解析】 【分析】A为邻碘苯胺，B为含羟基和碳碳双键的醇类物质；A与B在Pd催化下发生偶联反应得到C，C经分子内脱水缩合形成碳氮双键得到D，D再经催化加氢得到四氢喹啉类化合物E。 【小问1详解】 由示意图可知，A为邻碘苯胺，其分子式为C6H6IN。 【小问2详解】 B分子中的含氧官能团为羟基。B的分子式为C9H10O，其同分异构体需含有苯环、能发生银镜反应（含醛基），且核磁共振氢谱只有4组峰。满足条件的结构有2种：和（即2,6-二甲基苯甲醛和3,5-二甲基苯甲醛）。 【小问3详解】 在H2、催化剂、加热条件下，化合物C中的苯环和酮羰基均能与H2发生加成反应（还原反应），所得新结构为，故反应类型为加成反应（或还原反应）。 【小问4详解】 A．步骤①中B的碳碳双键参与反应，有π键的断裂，A正确； B．步骤②为分子内脱水缩合反应，生成的极性小分子为水，B正确； C．化合物D中的氮原子有孤对电子，能作为配合物的配体，C错误； D．步骤③中碳氮双键转化为碳氮单键，N、C原子的杂化方式由sp2变为sp3，同时生成的E中存在手性碳原子：，D错误； 故答案为AB。 【小问5详解】 原子利用率100%说明a与CO2发生加成反应生成b。①b为丙烯酸（C3H4O2），其分子组成减去1个CO2后剩余C2H4，即a为乙烯； ②b为2-苯基丙烯酸（C9H8O2），其分子组成减去1个CO2后剩余C8H8，即a为苯乙烯。 【小问6详解】 以溴乙烷为唯一有机原料，可设计合成路线：溴乙烷在氢氧化钠的醇溶液中加热发生消去反应制得乙烯（第一步）；乙烯与CO2反应生成丙烯酸，丙烯酸与H2发生加成反应生成丙酸；另一部分乙烯与水发生加成反应生成乙醇；丙酸与乙醇在浓硫酸催化下加热发生酯化反应生成丙酸乙酯（最后一步）。第一步反应的化学方程式为；最后一步反应的化学方程式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 龙岗区2024-2025学年第一学期高三期末质量监测 化学试卷 注意事项： 1.本试卷共10页，满分100分，考试用时75分钟。 2.答题前，请将学校、班级、姓名和考号用规定的笔写在答题卡指定的位置上，并将条形码粘贴在答题卡的贴条形码区。请保持条形码整洁、不污损。 3.本卷试题，考生必须在答题卡上按规定作答；凡在试卷、草稿纸上作答的，其答案一律无效。答题卡必须保持清洁，不能折叠。 4.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔将答题卡选择题答题区内对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；非选择题答案必须用规定的笔，按作答题目的序号，写在答题卡非选择题答题区内。 5.考试结束，请将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 P 31 Fe 56 Zn 65 一、选择题(本题共16小题，共44分。第1~10小题，每小题2分；第11~16小题，每小题4分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。) 1. 岭南文化是中华文化的重要组成部分。下列岭南文物主要材质是有机高分子的是 文物 选项 A．鸡形陶壶 B．五龙出海织锦 文物 选项 C．兽面纹青铜盂 D．夔纹玉牌 A. A B. B C. C D. D 2. 铸就大国重器，书写中国浪漫。下列说法不正确的是 A. “嫦娥五号”采集含水月壤样本：水分子间主要作用力是氢键 B. “北斗导航”闪耀浩瀚的太空：其承力部件碳纤维是一种复合材料 C. “蛟龙号”深海采集珍贵生物样本：潜水艇中可用过氧化钠作供氧剂 D. “墨子号”卫星开启量子通信时代：光导纤维的主要材质为Si 3. 我国研究团队模拟可见光响应的p-n异质结光电极对316L不锈钢的保护性能，下列说法不正确的是 A. 316 L不锈钢在海水中主要发生析氢腐蚀 B. 该方法能解决阳极材料损耗、能源高消耗的问题 C. p-n异质结光电极为光电保护的阳极 D. 该模拟过程实现了光能-电能-化学能的转化 4. 粤菜是中国四大菜系之一。下列说法不正确的是 A. 客家现磨豆浆细腻浓郁，豆浆属于胶体 B. 广式烧鹅皮脆油脂少，油脂属于高分子 C. 湛江白切鸡清淡鲜美，鸡肉中含有蛋白质 D. 潮州卤味色香味俱全，卤汁里含有无机盐 5. 实验室从海带中提取碘的实验过程如下图所示。其中，操作X为 A. 过滤 B. 加水稀释 C. 萃取分液 D. 加热蒸发 6. 光荣属于劳动者，幸福属于劳动者。下列劳动项目与所述化学知识无关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 消防员用泡沫灭火器灭火 碳酸氢钠与硫酸铝发生双水解反应 B 轮船维护员需定期做甲板局部补漆 防止甲板发生腐蚀 C 泳池工作人员用漂粉精对游泳池消毒 漂粉精的有效成分有强氧化性 D 工人将石灰石、粘土等混合、煅烧制水泥 碳酸酸性大于硅酸酸性 A. A B. B C. C D. D 7. 某兴趣小组利用以下装置进行相关实验，其中，达到预期目的的是 A．制取 B．干燥 C．检验还原性 D．吸收尾气 A. A B. B C. C D. D 8. 《广东中药》记载：“香茅草祛风消肿”。香茅醇是其活性成分之一，结构简式如图。下列有关香茅醇的说法不正确的是 A. 所有碳原子可能共平面 B. 能使酸性溶液褪色 C. 能与氨基酸发生反应 D. 碳原子的杂化方式有和 9. 我国科技人员自主研发了一种耐久性强的电池。其放电工作时工作原理如图，下列说法不正确的是 A. 极发生还原反应 B. 装置的离子交换膜为质子交换膜 C. 电子从极经外电路流向极 D. 1 mol 通过离子交换膜，负极质量减少65 g 10. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 28g和的混合气体的体积约为22.4 L B. 溶液中含的数目为 C. 分子中含有的键数目为 D. 与反应生成，转移电子数目为 11. 按下图装置进行浓硫酸与铜丝反应制取的实验。不同操作的预期现象及其相应说法均合理的是 A. 此反应需加热，说明浓硫酸与铜丝的反应 B. 浸有高锰酸钾溶液的脱脂棉褪色，说明具有还原性 C. 浸有甲基橙和品红溶液的脱脂棉均褪色，说明具有漂白性 D. 停止加热、静置后试管1中的液体变为蓝色澄清 12. 部分含Na或Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列推断不合理的是 A. b与水反应，表现氧化性 B. 一定条件下，a与f反应可生成c C. d、e加入到紫色石蕊溶液中，溶液颜色有变化 D. 若c与氢气反应，所得产物属于电解质 13. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 选取适合的“杯酚”可以分离和 和互为同位素 B 向悬浊液滴加浓氨水，振荡，溶液变澄清 是两性物质 C 酸性： 电负性：F > Cl D 6-羟基己酸可用于合成聚-6-羟基己酸酯 合成聚-6-羟基己酸酯的反应是加聚反应 A. A B. B C. C D. D 14. 一种可作为医药的溶剂及萃取剂，其分子结构式如图所示。已知R、W、Z、X为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是地壳含量最高的元素。则下列说法正确的是 A. 电负性： B. WZ3的空间结构为平面三角形 C. 最高价氧化物的水化物的酸性： D. 键角： 15. 对反应(X为中间产物)，M→X(放热慢反应)，X→N(吸热快反应)。基于以上事实，可能的反应历程图为 A. B. C. D. 16. 基于一种高活性催化剂，可电解甘油()与组成的混合溶液(如图)制得甲酸盐、氨气。电解过程中，下列说法不正确的是 A. 左室发生还原反应 B. 阴极反应： C. 理论上每消耗1 mol甘油，阳室溶液质量最少减少8g D. 理论上每消耗1 mol甘油，产生11.2L(标况下)的 二、非选择题：共4小题，共56分。请根据要求作答。 17. 碳酸氢钠用途广泛，某化学兴趣小组对碳酸氢钠性质展开探究。 碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液是一种经常用于实验室和工业中的缓冲溶液。 （1）缓冲液的pH________7。(填“>”“=”或“<”) （2）组分测定：缓冲液中各组分浓度的测定 方法1：取VmL缓冲溶液，用盐酸滴定至滴定终点1(转化为)时，消耗盐酸体积；继续滴加盐酸至滴定终点时，共消耗盐酸体积。 ①该过程中涉及的操作正确的是________。 A．配制标准液 B．排气泡 C．取待测液 D．滴定 ②根据滴定结果，计算该缓冲溶液中________。 方法2：取VmL缓冲溶液，加入饱和溶液至无沉淀生成(忽略混合后溶液体积变化)，过滤，取滤液，用盐酸滴定(消耗盐酸)，则比较发现，方法2测定得到的浓度比方法1测定结果小。 （3）提出问题：小组成员推测能与反应产生沉淀，并就此展开探究。 猜想与假设：假设1：能与反应生成沉淀 假设2：①________________________________ 实验验证：为验证假设，甲同学设计如下实验方案：分别取1 mL不同浓度溶液于试管中，向其中滴加1 mL 溶液 实验 溶液浓度 溶液浓度 实验现象 1 溶液变浑浊 2 溶液出现白色胶状物质 3 有明显白色胶状物质生成 4 有白色胶状物质生成，并有气泡冒出 ②用离子方程式解释实验4中的现象______________________。 结果分析： 甲同学认为：反应物浓度较低时，假设1成立；反应物浓度较高时，假设2成立。 乙同学认为：1~4组结果一致，但由于低浓度条件下生成气体量较少，不易观察。故分别在室温和60℃下重复部分实验，并使用传感器分别检测反应2 min后实验生成的量(空气中量：591 ppm)。实验现象及数据如下表所示。 实验 溶液浓度 溶液浓度 气泡生成情况 量(ppm) 室温 60℃ 室温 60℃ 5 无 无 688 1800 6 a a 有 有大量气泡 15547 33000 ③________。 ④升高温度，生成的量明显增加的原因可能有______________________。 继续探究：⑤为进一步探究与反应产物，丙同学设计如下实验： 实验步骤 现象 结论 取实验1反应产物，向试管中________ 溶液逐渐变澄清 假设1不成立，假设2成立。 （4）根据缓冲溶液的特点，可使用一元弱酸(碱)及其对应的弱酸(碱)盐配制得到，试写出一种缓冲溶液组成________(填化学式)。 18. 一种以废旧磷酸铁锂电池正极材料(含、导电炭黑、有机粘结剂PVDF、铝箔)为原料回收铝、铁和锂元素的工艺流程如下： 已知：晶体结构呈橄榄石状，比较稳定；难溶于水和碱性溶液，可溶于酸性溶液；有机粘结剂PVDF是一种高分子有机物。 （1）下列对电池的“预处理”分析合理的有________。 A. 拆分前对废旧电池进行预放电，有利于释放残余能量，消除安全隐患 B. 预放电后对废旧电池进行机械破碎处理和物理分选可彻底回收电池材料 C. 对废旧锂离子电池进行焙烧等热处理可以除去其中的难溶有机物、碳粉等 D. 锂离子电池不含汞、镉、铅等有毒重金属，可直接深埋处理 （2）“碱浸”中，反应的化学方程式为______________________。 （3）“酸浸”中，反应的离子方程式为______________________。 （4）“沉锂”中，向“滤液2”中加入固体。 ⅰ．碳酸锂的溶解度随温度变化如下图所示。反应时将温度升至90℃的目的是______________________。 ⅱ．已知“滤液2”中，加入固体使锂元素的回收率不低于80%，则“沉锂”后的溶液中的最低浓度为________。(90℃时，，保留2位有效数字) ⅲ．得到碳酸锂沉淀的最佳操作为________。 a．静置，过滤 b．加热，趁热过滤 c．蒸发浓缩、冷却结晶 d．蒸发结晶 （5）一种磷酸铁锂()的晶胞结构如下图所示。 ⅰ．组成元素中第一电离能最小的是________(填元素符号)。 ⅱ．分别位于顶角、棱心、面心，磷酸铁锂晶体的晶胞参数分别为a nm、b nm，则磷酸铁锂晶体的摩尔体积________ (已知阿伏加德罗常数为，晶体的摩尔体积是指单位物质的量晶体所占的体积)。 19. 铜基催化剂具有很高的活性，在多种反应中发挥着重要作用。 Ⅰ．利用铜基催化剂可以实现二氧化碳加氢制甲醇，其过程主要发生反应如下： （1）________，该反应自发进行的条件是________(“常压低温”或“常压高温”)。 Ⅱ．回收废铜基催化剂中的CuO可制备，有效节约资源。 ⅰ．溶解： 络合反应的平衡常数用配合物稳定常数表示，与在水溶液中存在如下平衡(其中、、、分别是的逐级稳定常数)： 测得某铜氨溶液中各含铜微粒的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)随溶液中游离氨浓度的变化关系如图所示。 （2）基态Cu原子价层电子的轨道表示式为________。 （3）若平衡时，继续提高浓度含铜物种间转化的离子方程式为________________。 （4）的平衡常数________(写出数值)。 ⅱ．还原：利用亚硫酸铵还原二价铜，再调节溶液的pH至3.5~5.5，可析出。 Ⅲ．可用于光催化降解工业废水。 ⅰ．其工作原理如下： （5）第一步：颗粒受光照时产生光生空穴和自由电子： 第二步：光生空穴遇水产生羟基自由基：________(写出化学方程式) 第三步：自由电子与生成超氧自由基： 以上两种自由基将有毒物质分解为和及其他有机小分子物质。 ⅱ．利用降解甲基橙 某研究小组通过测定溶液的吸光度探究不同样品的催化降解效果。已知溶液的吸光度与甲基橙浓度成正比，初始甲基橙溶液的吸光度为1.73，甲基橙溶液在不同样品催化下的吸光度随光照时间变化如下图所示。 （6）催化降解效果最好的为________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 （7）60 min内使用催化剂Ⅱ的甲基橙降解率为________(保留4位有效数字)。 20. 利用简单、易得的原料高效、快速地合成高附加值四氢喹啉(化合物E)，示意图如下。 （1）化合物A的分子式为________。 （2）化合物B中含氧官能团的名称是________。化合物B的某同分异构体含有苯环，在核磁共振氢谱图上只有4组峰，且能够发生银镜反应，其结构简式为________。 （3）对化合物C，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型 、催化剂，加热 ____________ ____________ （4）有关上述示意图中的相关物质及转化，下列说法正确的是________。 A. 步骤①的过程有π键的断裂 B. 步骤②的过程产物有极性小分子 C. 化合物D中不能作为配合物的配体 D. 化合物D到E的转化中，存在N、C原子杂化方式的转化，无手性碳原子形成 （5）在一定条件下，以原子利用率100%的反应实现制备羧酸有机物，且1 mol化合物a与1 mol 反应得到化合物b，该反应中 ①若化合物b为，则化合物a为________(写结构简式)。 ②若化合物b为，则化合物a为________(写名称)。 （6）以溴乙烷为唯一有机原料，以碳原子利用率100%的反应可实现制备合成丙酸乙酯，基于你设计的合成路线，回答下列问题： ①第一步反应的化学方程式为___________________(注明条件)。 ②最后一步反应的化学方程式为___________________(注明条件)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $