河南省焦作市博爱县第一中学2023-2024学年高三下学期开学化学试题

这是一份河南省焦作市博爱县第一中学2023-2024学年高三下学期开学化学试题，共18页。试卷主要包含了01ml/L、c=0等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.答题前，考生务必用黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座位号在答题卡上填写清楚；
2.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，在试卷上作答无效；
3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
4.试卷满分100分，答题时间70分钟。
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共计42分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．周期表中ⅡA族元素及其化合物应用广泛。铍的化合物性质与铝相似，的熔点为，熔融时能导电，而不能导电；的燃烧热为，实验室中常用酸性测定物品中不溶性的含量。铍镍合金可用于制造弹簧秤的弹簧，可用作隔音材料，可用作工业废气脱硫剂。下列化学反应表示正确的是（ ）
A．与溶液反应：
B．镁的燃烧：
C．向溶液中滴加足量溶液：
D．用酸性测定的含量：
2．实验室制备水合肼()溶液的反应原理为，能与剧烈反应。下列装置和操作能达到实验目的的是（ ）
A．用装置甲制取
B．用装置乙制备溶液
C．用装置丙制备水合肼溶液
D．用装置丁分离水合肼和混合溶液
3．硫元素在自然界中通常以硫化物、硫酸盐或单质的形式存在。斜方硫、单斜硫是常见的两种单质。常见的含硫矿物有硫磺矿、黄铁矿、石膏等。黄铁矿遇酸会生成硫化氢气体。工业利用黄铁矿与空气高温反应得到与在催化作用下反应生成，每生成释放出的热量，生成的用的浓硫酸吸收。利用酸性溶液可测定工业尾气中的含量。下列物质性质与用途具有对应关系的是（ ）
A．能与盐酸反应，可作红色涂料
B．是淡黄色晶体，可用于配制黑火药
C．具有氧化性，可用于制取硫酸
D．浓具有吸水性，可用于除去中混有的
4．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)和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法中错误的是（ ）
A．氧化物的熔点：B．气态氢化物的热稳定性：
C．简单离子半径：D．第一电离能：
5．我国科学家设计了一种新原电池，如图所示，电解质溶液为溶液，双极膜由两种离子交换膜组成，和在双极膜中可以自由移动。下列说法正确的是（ ）
A．极为负极
B．极的电极反应为
C．双极膜中向极迁移
D．若负极减轻，则正极增重32g
6．为达到相应实验目的，下列实验设计可行的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
7．某有机物结构如图所示，下列有关该有机物的说法错误的是（ ）
A．该有机物分式为：
B．分子中所有碳原子可能共平面
C．该有机物含有5种官能团
D．该有机物能使酸性高锰酸钾溶液褪色
8．锌电池具有成本低、安全性强、可循环使用等优点。一种新型锌电池的工作原理如图所示(凝胶中允许离子生成或迁移)。下列说法错误的是（ ）
A．基态锰原子价电子排布式为
B．放电过程中，a极的电极反应式为
C．放电过程中，转移时，b极消耗
D．配离子中Zn采用的是杂化，该配离子为空间四面体结构
9．氢能是清洁能源之一，工业制取氢气涉及的重要反应之一是：
已知：①
②
③
下列叙述正确的是（ ）
A．的燃烧热为
B．
C．12gC(s)不完全燃烧全部生成CO(g)时放出热量为221kJ
D．平衡常数表达式为
10．某课题组以纳米Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料)，通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性的可逆调控(见右图)，下列说法不正确的是（ ）
A．充电时，Fe2O3对应电极连接充电电源的负极
B．该电池的正极的电极反应式：Fe2O3+6Li++6e−=3Li2O+2Fe
C．该电池不能使用氢氧化钠溶液作为电解液
D．该电池工作的原理：放电时，Fe2O3作为电池正极被还原为Fe，电池被磁铁吸引
11．X､Y､Z､R､M为原子序数依次增大的短周期元素，其原子的最外层电子数与原子半径的关系如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．X与Y形成的化合物只含极性共价键
B．简单离子半径比较：
C．含氧酸酸性比较可能存在：
D．X与Z､M三种元素共同形成的化合物可能是离子化合物
12．茜草中的茜素与、生成的红色配合物X是最早使用的媒染染料之一、下列说法错误的是（ ）
A．Al与O形成配位键时，O提供孤电子对
B．配合物X所含的元素中属于s区的只有H
C．配合物X中的配位数为6
D．茜素分子间存在范德华力、氢键
13．2-丁炔可发生如下转化，下列说法不正确的是（ ）
A．2-丁炔分子中最多有6个原子共面
B．X与酸性溶液反应可生成
C．Y可以发生银镜反应
D．高分子Z可能存在顺式结构和反式结构
14．化合物Z是合成连翘酯苷类似物的重要中间体，其合成路线如下：
下列说法不正确的是（ ）
A．X在催化剂作用下可与甲醛发生缩聚反应
B．Y与足量氢气加成的产物中含有3个手性碳原子
C．Z分子存在顺反异构
D．X、Z可用饱和溶液鉴别
二、非选择题：本题共5小题，共计58分。
15．（12分）SbCl3用于红外光谱分析以及显像管生产等。工业生产中，以辉锑矿（主要成分为的Sb2S3，还含有As2S3、PbS、CuO和SiO2等）为原料制备SbCl3的工艺流程如下：
已知：①浸出液主要含盐酸和SbCl3，还含SbCl5、CuCl2、AsCl3和PbCl2等杂质；②常温下，，；③溶液中离子浓度小于或等于ml/L时，认为该离子沉淀完全。
回答下列问题：
(1)加快辉锑矿“酸浸”的措施有 。
A．将辉锑矿粉碎B．用酒精灯加热C．用玻璃棒搅拌D．适当增加酸液浓度
(2)滤渣1中除了S之外，还有 。
(3)浸出液中加入适量Sb的目的是 。（用化学方程式表示）
(4)已知浸出液中c(Cu2+)=0.01ml/L、c(Pb2+)=0.10ml/L。在沉淀铜、铅过程中，缓慢滴加极稀的硫化钠溶液，先产生的沉淀是 （填化学式）；常温下，“除铜、铅”时Cu2+和Pb2+均沉淀完全，此时溶液中不低于 ml/L，Na2S也不宜过多，其原因为 。
(5)在“除砷”过程中，氧化产物为H3PO4，则该反应中氧化剂、还原剂的物质的量之比为 ；已知在“电解”SbCl3溶液时，无气体生成，被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为3：2，可在上述流程中循环利用的物质有 。
16．（11分）丙烯是重要的化工原料，可用于生产丙醇、卤代烃和塑料。回答下列问题：
(1)工业上用丙烯加成法制备1，2-二氯丙烷，主要副产物为3-氯丙烯，反应原理为：
①
②
已知：的活化能为，则该反应的活化能为 。
(2)某研究小组向密闭容器中充入一定量的和，分别在、两种不同催化剂作用下发生反应①，一段时间后测得的产率与温度的关系如下图所示。
①下列说法错误的是 (填代号)。
A．使用催化剂的最佳温度约为
B．相同条件下，改变压强不影响的产率
C．两种催化剂均能降低反应的活化能，但不变
D．P点是对应温度下的平衡产率
②在催化剂作用下，温度低于时，的产率随温度升高变化不大，主要原因是 。
(3)在不同温度下达到平衡，在总压强分别为和时，测得丙烷及丙烯的物质的量分数如图所示。
①a．d代表 (填“丙烷”或“丙烯”)， (填“大于”、“小于”或“等于”)。
②起始时充入一定量丙烷，在恒压条件下发生反应，点对应温度下丙烷的转化率为 (保留1位小数)，该反应的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。
17．（14分）工业上用焦炭还原石英砂制得含有少量杂质的粗硅，将粗硅通过化学方法进一步提纯，可以得到高纯硅。回答下列问题：
(1)石英砂制粗硅的化学方程式为 。
(2)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象化描述。在基态14C原子中，核外存在 对自旋相反的电子。
(3)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示。
(金刚石晶体)(石墨烯晶体)
①在石墨烯晶体中，每个六元环占有 个C原子。
②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接 个六元环。
③写出金刚石的硬度大于晶体硅的原因： 。
(4)SiO2的晶体类型是 晶体，一种SiO2晶体的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链如下图所示。其中Si原子的杂化轨道类型是 。
(5)写出SiCl4的电子式： ，H2还原气态SiCl4可制得纯硅，1100℃时每生成0.56kg纯硅需吸收akJ热量，写出该反应的热化学方程式： 。
18．（11分）MnSO4·H2O是一种浅粉色晶体，易溶于水，不溶于乙醇，是饲料中常用的添加剂，也是电解制备锰及其他锰盐的原料，工业用途广泛。某同学设计如图甲所示实验装置制备硫酸锰。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称是 。连接好实验仪器，装药品之前需进行的操作是 。
(2)装置Ⅱ中发生反应的化学方程式为 ；装置Ⅱ中水浴温度控制在80℃左右，温度过高时反应速率可能减慢的原因是 。
(3)结合图乙，分析反应后从溶液中获得MnSO4·H2O晶体的操作为 、酒精洗涤、低温干燥。
(4)测定饲料中硫酸锰的含量常将饲料溶于水，以磷酸作络合剂，用硝酸铵作氧化剂，将试样中的二价锰定量氧化成三价锰，过量的硝酸铵立即与产生的亚硝酸盐反应而消除其影响。然后加入指示剂，用硫酸亚铁铵[Fe(NH4)2(SO4)2]标准溶液滴定生成的三价锰，溶液由红色变为亮黄色为滴定终点。有关反应的离子方程式如下：
①2Mn2++NO+4PO+2H+=2[Mn(PO4)2]3-+NO+H2O；
②NH+NO=N2↓+2H2O；
③[Mn(PO4)2]3-+Fe2+=Mn2++[Fe(PO4)2]3-。
取ag饲料，消耗浓度为cml•L-1的硫酸亚铁铵标准溶液VmL，则饲料中MnSO4·H2O的质量分数为 %(用含a、c、V的式子表示)。若实验时未用标准溶液润洗滴定管，会导致测定结果 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)用惰性电极电解MnSO4酸性溶液可制得MnO2，请写出电解法制备MnO2时的阳极反应式： 。
19．（10分）制备茉莉醛(具有茉莉花香味，广泛应用于化妆品、洗涤剂和空气清新剂)的一种工艺流程和有关数据如下：
I.反应原理：
II.工艺流程：
III.有关数据：
回答下列问题：
(1)“操作X”的名称是_______。
(2)“水洗”的主要目的是_______，加入无水Na2SO4的目的是_______。
(3)柱色谱装置如下图，先将液体样品从柱顶加入，流经吸附柱时，即被吸附在柱的上端，然后从柱顶加入洗脱剂，由于吸附剂对各组分吸附能力不同，各组分随洗脱剂以不同速度沿柱下移，从而达到分离的效果。
①柱色谱法分离中使用的吸附剂为硅胶或碳酸钙，除此之外，还可以使用_______(填序号)。
a.活性炭 b.氯化钠 c.氧化铝 d.碳酸钾
②柱色谱法分离过程中，如果洗脱剂加入速度太快，会对产品产率造成怎样影响_______。
(4)在反应中可能产生的副产物的结构简式为_______。
(5)本工艺加入苯甲醛10.6L、庚醛6.84kg，可得茉莉醛5.05kg，该工艺的产率为_______%。
参考答案
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共计42分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．【答案】C
【解析】A．铍的化合物性质与铝相似，与溶液反应：，A不符合题意；
B．燃烧热1ml纯物质燃烧所放出的热量，镁的燃烧： ，B不符合题意；
C．向溶液中滴加足量溶液：化学方程式为Mg(HCO3)2+4NaOH=Mg(OH)2↓+2Na2CO3+2H2O，离子反应方程式为：，C符合题意；
D．用酸性测定的含量，属于难溶物质不能拆分：，D不符合题意；
故选C。
2．【答案】B
【解析】A．浓盐酸与二氧化锰制取氯气需要加热，A装置不满足条件，A不符合题意；B．氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠、氯化钠，B装置可达到实验目的，B符合题意；C．氨气可被次氯酸钠氧化，反应剧烈，NaClO过量，可氧化生成的N2H4·H2O，应将NaClO注入氨水，C装置不能达到实验目的 ，C不符合题意；D．N2H4·H2O沸点较低，溶于水，应该采取蒸馏的方式提纯，蒸馏时温度计测定馏分的温度、冷凝管中冷水下进上出，D装置不能达到实验目的，D不符合题意；故选B。
3．【答案】D
【解析】A．为红色固体，常作红色涂料，A错误； B．具有还原性，能和木炭、硝酸钾等发生反应，可用于配制黑火药，B错误；C．为酸性氧化物，能和水生成硫酸，可用于制取硫酸，C错误；D．浓具有吸水性，能做干燥剂，可用于除去中混有的，D正确；故选D。
4．【答案】B
【分析】由图象和题给信息可知，浓度均为0.01ml/L的W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液pH都小于7，则W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物是酸，说明W、Y、Z都是非金属元素，W、Z最高价氧化物对应的水化物溶液pH=2，则为一元强酸，根据原子序数Z＞W，Z是Cl，W是N；Y的最高价氧化物对应的水化物溶液pH分子晶体，则氧化物的熔点：X>Y，A正确；B．Y是S，Z是Cl，非金属性：SS，所以第一电离能：N>O>S，即W>Y，D正确； 故选B。
5．【答案】D
【解析】A．由题意知活泼金属锌失去电子发生氧化反应为负极，N是负极，A错误；B．极锌失去电子，电极反应为，B错误；C．原电池中阴离子向负极移动，向N极迁移，C错误；D．负极上发生，1mlZn失去2ml电子，质量减少65g，若负极减轻电子转移1ml，正极发生PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O反应，2ml电子转移正极由1mlPbO2生成1mlPbSO4增重64g，1ml电子转移增重32g，D正确；答案选D。
6．【答案】B
【解析】A．氧化铁和氢氧化钠不反应，氧化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，过滤分离氧化铁和溶液，溶液通入足量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀，过滤，沉淀洗涤、灼烧得到氧化铝，A不符合题意；B．层清液中再加1滴溶液，若不产生白色沉淀，说明反应后是否沉淀完全，B符合题意；C．向盛有溶液的试管中滴入氨水，立即振荡，使得生成的氢氧化亚铁被空气中氧气氧化为氢氧化铁沉淀，不能观察颜色，C不符合题意；D．过氧化氢和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成水和硫酸钠，没有明显实验现象，不能判断反应进行的速率，D不符合题意；故选B。
7．【答案】C
【解析】A．根据结构简式，可知该有机物分式为，故A正确；B．苯环、碳碳双键为平面结构，单键可以旋转，所以分子中所有碳原子可能共平面，故B正确；C．该有机物含有羧基、酯基、碳碳双键、碳氯键四种官能团，故C错误；D．该有机物含有碳碳双键，苯环上含有甲基，所以能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故D正确；选C。
8．【答案】B
【解析】A．Mn原子核外有25个电子，基态Mn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，价电子排布式为3d54s2，A项正确；B．放电过程中a极为正极，a极上MnO2发生得电子的还原反应转化成Mn2+，电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，B项错误；C．放电过程中，b极为负极，b极电极反应式为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，转移2ml电子b极消耗0.4mlOH-，则转移0.4mle-时b极消耗0.8mlOH-，C项正确；D．[Zn(OH)4]2-中中心离子Zn2+的价电子排布式为3d10、处于全充满，不参与成键，1个Zn2+与4个OH-形成4个配位键，则Zn2+的4s、4p轨道采取sp3杂化，[Zn(OH)4]2-为空间四面体结构，D项正确；答案选B。
9．【答案】B
【解析】A．氢气燃烧热指定的产物为液态水，热化学方程式 中生成的为气态水，不能根据此热化学方程式计算的燃烧热，A错误；B．a. ，b. ，c. ，根据盖斯定律，得目标反应， ，B正确；C．12gC(s)的物质的量为1ml，根据热化学方程式： ，不完全燃烧生成时放出的热量为，C错误；D．水蒸气浓度应写入平衡常数表达式，平衡常数表达式为，D错误； 故选B。
10．【答案】A
【解析】A．放电时Fe2O3对应电极为正极，则充电时为阳极，与电源正极相连，A错误；B．放电时Fe2O3对应电极为正极，Fe2O3被还原为Fe，O元素转化为Li2O，根据电子守恒、元素守恒可得电极反应式为Fe2O3+6Li++6e−=3Li2O+2Fe，B正确；C．Li为活泼金属，会与氢氧化钠溶液中的水反应，C正确；D．据图可知，该电池工作时，Fe2O3为正极，被还原为Fe，使电池被磁铁吸引，D正确；综上所述答案为A。
11．【答案】A
【解析】A．X为H、Y为C，若形成烯烃，则既含有极性共价键，也含有非极性共价键，A错误；B．R为Na、Z为N，则，B正确；C．Z为N，M为S，若S形成的是H2SO3弱酸，HNO3为强酸，则酸性HNO3＞H2SO3，C正确；D．X为H、Z为N、M为S，若形成(NH4)2S，含有离子键则为离子化合物，D正确；故答案为：A。
12．【答案】B
【解析】A．Al与O形成配位键时，O提供孤电子对，Al提供空轨道，故A正确；B．属于s区的元素有H和Ca，故B错误；C．由配合物X的结构式可知，的配位数为6，故C正确；D．茜素为分子晶体，故存在范德华力，茜素含有-OH，存在分子间氢键，故D正确；故选B。
13．【答案】C
【解析】A．2-丁炔中含有三键，分子中最多有6个原子共面，故A正确；B．X为2-丁炔加H2生成，根据分子式可知X中含有双键，为2-丁烯，与酸性溶液反应可生成，故B正确；C．Y为2-丁炔与水发生反应获得，由于2-丁炔中三键位置不在两端，所以不会生成醛基，不可以发生银镜反应，故C错误；D．Z是由2-丁炔聚合生成，Z中含有双键，所以存在顺式结构和反式结构，故D正确；故答案选C。
14．【答案】D
【解析】A．X分子中含酚羟基，能与甲醛发生缩聚反应，A正确；B．Y分子与足量氢气发生加成反应生成的物质含有3个手性碳，分别是三个取代基相连的碳原子，B正确；C．Z分子每个双键碳原子均连不同的原子或原子团，故其存在顺反异构，C正确；D．X和Z中均没有羧基，均无法和饱和碳酸氢钠溶液反应，故无法实现鉴别，D错误；故选D。
二、非选择题：本题共5小题，共计58分。
15．（12分）【答案】(1)AD
(2)SiO2
(3)SbCl5+2Sb=SbCl3
(4)CuS 产生H2S等污染性气体和Sb2S3
(5)4:3 SbCl5
【解析】（1）工业生产中矿石粉碎、加热、适当提高盐酸的浓度、搅拌等措施能加快辉锑矿“酸浸”；故答案AD；
（2）由分析可知，滤渣1的主要成分为硫、二氧化硅，答案是：SiO2
（3）由分析可知，加入锑的目的是将溶液中的五氯化锑还原为三氯化锑，故答案为：SbCl5+2Sb=SbCl3；
（4）由溶度积可知，在沉淀铜、铅过程中，缓慢滴加极稀的硫化钠溶液，先产生的沉淀是硫化铜沉淀，溶液中铅离子完全沉淀时，溶液中硫离子浓度为=ml/L，由题给信息可知，浸出液中含有过量的盐酸，盐酸能与硫化钠溶液反应生成有毒的硫化氢气体污染空气，溶液酸性降低后，硫化钠溶液还能与三氯化锑溶液反应生成三硫化二锑沉淀，降低产率，所以除铜、铅时，硫化钠溶液不宜过多，故答案为：CuS；；产生H2S等污染性气体和Sb2S3；
（5）由分析可知，加入NaH2PO2溶液的目的是将溶液中的三氯化砷还原为砷，反应中磷元素转化为磷酸，由得失电子数目守恒可知，反应中氧化剂、还原剂的物质的量之比为4：3；由分析可知，电解三氯化锑溶液，锑离子在阴极得到电子发生还原反应生成锑，在阳极失去电子五氯化锑，电解得到的五氯化锑溶液可以返回酸浸步骤循环使用，锑与氯气反应生成三氯化锑，则故答案为：4：3；SbCl5。
16．（11分）【答案】(1)132
(2) BD 温度较低、催化剂的活性较低，对化学反应速率影响小
(3) 丙烷 大于 0.025
【解析】（1）根据盖斯定律定律①-②得：，反应的焓变等于正反应的活化能减去逆反应的活化能，则-=-32kJ/ml，=132；
（2）①A．由图示可知使用催化剂A时产率最高时，温度约为250℃，所以使用催化剂A的最佳温度约为250℃，故A正确；
B．反应①是一个气体分子数减少的反应，改变压强可以使该反应的化学平衡发生移动，故的产率会随着压强的改变而改变，故B错误；
C．催化剂能降低反应的活化能，加快反应的速率，但不影响反应焓变，故C正确；
D．250℃以后，的产率随温度升高而降低，该反应为放热反应，升高温度平衡向右移动，的产率降低，P点不是的最高产率，则可能为对应温度的平衡产率，但不一定是对应温度下的平衡产率，故D错误；
故选BD。
②在催化剂作用下，温度低于时，的产率随温度升高变化不大，主要原因是温度较低、催化剂的活性较低，对化学反应速率影响小；
（3）①此反应是吸热反应，温度升高平衡正向移动，丙烷的物质的量分数减小，丙烯的物质的量分数增大，由图知，a、d曲线平衡时物质的量分数随温度升高而降低，所以a、d曲线代表丙烷；反应为气体分子数增大的反应，温度一定，压强增大，平衡逆向移动，平衡时反应物丙烷物质的量分数增大，故p1大于p2；
②图中可知，丙烷在Q点物质的量分数为50%，设丙烷物质的量为1ml，消耗物质的量为aml，列出三段式可得：

，，则Q点对应温度下丙烷的转化率为33.3%；Q点C3H8的物质的量分数为50%，C3H6和H2的物质的量分数为25%，该反应的平衡常数。
17．（14分）【答案】(1)2C+SiO2Si+2CO↑
(2)电子云 2
(3)2 12 金刚石与晶体硅都属于共价晶体，半径C