湖北省武汉市武昌区2024届高三(上)期末质量检测化学试卷（解析版）

这是一份湖北省武汉市武昌区2024届高三(上)期末质量检测化学试卷（解析版），共21页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 合金是生活中常用的材料之一、下列关于合金的叙述正确的是（ ）
A. 青铜是我国历史上使用最早的合金
B. 铝合金是目前用量最大的合金材料
C. 地铁列车中使用的不锈钢是一种常见的碳素钢
D. 储氢合金与氢气结合成氢化物发生了物理变化
【答案】A
【详解】A．铜的化学性质不活泼，青铜是我国历史上使用最早的合金，A正确；
B．目前用量最大、用途最广的合金材料是铁合金，即钢材，B错误；
C．‌地铁列车中使用的材料主要是不锈钢，而不是碳素钢，C错误；
D．氢合金是一类能够大量吸收氢气并与氢气结合成金属氢化物的材料。这一过程涉及到化学变化，因为储氢合金与氢气反应生成金属氢化物，这表明有新物质生成，属于化学变化，D错误；
故选A
2. 下列化学事实中没有体现“量变引起质变”的哲学观点的是（ ）
A. 向浓硫酸溶液中加入锌粉至过量，产生了二氧化硫和氢气
B. 向苯酚钠溶液中通入二氧化碳气体至过量，产生白色沉淀
C. 向淀粉碘化钾溶液中通入氯气至过量，溶液先变蓝后褪色
D. 向硝酸银溶液中滴加氨水至过量，白色沉淀先产生后溶解
【答案】B
【详解】A．向浓硫酸溶液中加入锌粉至过量，因为浓硫酸浓度变小而使反应发生的变化，浓硫酸与锌粉生成二氧化硫、稀硫酸和锌粉反应生成氢气，体现了“量变引起质变”的哲学观点，A不符合题意；
B．向苯酚钠溶液中通入二氧化碳气体至过量只发生，不能体现“量变引起质变”的哲学观点，B符合题意；
C．向淀粉碘化钾溶液中通入氯气至过量，氯气先将碘离子氧化为碘单质，当氯气过量时氯气将碘单质氧化生成碘酸根离子，因此溶液显变蓝后褪色，体现了“量变引起质变”的哲学观点，C不符合题意；
D．向硝酸银溶液中滴加氨水至过量，先生成氢氧化银白色沉淀，后沉淀溶解生成Ag(NH3)2OH，体现了“量变引起质变”的哲学观点，D不符合题意；
故选B。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）
A. 晶体中化学键的数目为
B. 1ml中含σ键的数目为
C. 90g葡萄糖和醋酸的混合物中碳原子数目为
D. 标况下与充分反应生成HClO的数目为
【答案】C
【详解】A．物质的量为1ml，含有的化学键数目为4NA，A错误；
B．单键为σ键，双键中有1个σ键，因此1ml中含σ键的数目为，B错误；
C．葡萄糖的分子式为C6H12O6、醋酸的分子式为C2H4O2，二者最简式都是CH2O，90g葡萄糖和醋酸中有，含有个碳原子，C正确；
D．该反应为可逆反应，因此标况下与充分反应生成HClO数目小于，D错误；
故选C。
4. 某有机物是头痛药的主要成分，其结构简式如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 该物质的分子式为
B. 该分子中碳原子的杂化方式有2种
C. 利用溴水褪色实验可检验分子中含有不饱和碳碳双键
D. 该分子完全氢化还原后的产物中含有5个手性碳原子
【答案】C
【详解】A．该物质有14个碳原子，不饱和度为8，因此其分子式中氢原子个数为14×2+2-8×2+1=15，分子式为，A正确；
B．由该物质结构可知，该分子中碳原子杂化方式有sp2、sp32种，B正确；
C．该物质结构中有碳碳双键、醛基都能使溴水褪色，因此不能利用溴水褪色实验可检验分子中含有不饱和碳碳双键，C错误；
D．该分子完全氢化后产物为，手性碳是连接着4个不同基团的碳原子，因此该产物含有5个手性碳如图所示，D正确 ；
故选C。
5. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是（ ）
A. 天然水中加入的明矾可作杀菌消毒剂
B. 罐头中加入的维生素C可作抗氧化剂
C. 食盐中加入的碘酸钾可作营养强化剂
D. 面团中加入的小苏打可作食品膨松剂
【答案】A
【详解】A．天然水中加入的明矾，明矾电离出的铝离子水解产生胶体，胶体具有吸附性，可以净水，但不能作杀菌消毒剂，A错误；
B．维生素C具有还原性，罐头中加入的维生素C可作抗氧化剂，B正确；
C．食盐加碘是加入碘酸钾，食盐中加入的碘酸钾可作营养强化剂，C正确；
D．小苏打受热或者遇酸会产生二氧化碳气体，面团中加入的小苏打可作食品膨松剂，D正确；
答案选A。
6. 下列离子方程式正确的是（ ）
A. 向溶液中滴加溶液：
B. 金溶于王水中：
C. 酸性环境下Cu发生腐蚀正极反应式：
D. 酸性溶液氧化：
【答案】B
【详解】A．向溶液中滴加溶液，量少,故可以完全反应，离子反应为，A错误；
B．王水是由浓盐酸和浓硝酸按体积比为3:1组成的混合物，能溶解黄金，生成NO、H2O和，离子反应为，B正确；
C．酸性环境下铜发生腐蚀的正极发生还原反应，O2得电子结合溶液中的H+生成水，电极反应为，C错误；
D．酸性溶液氧化，被还原成，被氧化成，离子反应为，D错误；
故选B。
7. 由同周期元素X、Y、Z、W构成的离子导体阴离子结构如图。已知Y、W的核外电子总数分别是X的最外层电子数的2倍和3倍。下列说法正确的是（ ）
A. 第一电离能：X＜Y＜Z＜W
B. 简单氢化物的稳定性：X>Y>Z>W
C. X的最高价氧化物对应的水化物具有两性
D. 化合物是由极性共价键形成的极性分子
【答案】A
【分析】阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z构成，图中Y形成4个共价键，Y为C；X得1个电子后形成4个共价键，X为B；Z形成2个共价键，Z为O；W的核外电子总数分别是X的最外层电子数的3倍，且形成1个共价键，W为F，以此来解答。
【详解】A．同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，故第一电离能，BB，即W>Z>Y>X，B错误；
C．B的最高价氧化物对应的水化物为H3BO3，为一元弱酸，不具有两性，C错误；
D．B与F可形成BF3，BF3中心原子价层电子对数为3+=3+0=3，空间构型为平面三角形，是含有极性共价键的非极性分子，D错误；
故答案选A。
8. 下列实验操作正确的是（ ）
【答案】C
【详解】A．用pH试纸测定稀硫酸的pH时，试纸不能润湿，否则会使稀硫酸浓度降低，所测pH变大，A错误；
B．碳化钙与水反应剧烈并放出大量热，且生成的氢氧化钙微溶于水，易堵塞启普发生器的瓶颈处，故不能用启普发生器制取乙炔，B错误；
C．在坩埚中灼烧氢氧化铝可制取氧化铝，C正确；
D．碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水，试管中收集到的是氨气和二氧化碳的混合物，实验室用加热氢氧化钙和氯化铵固体混合物的方法制取氨气，D错误；
故选C。
9. 了解分子结构有利于物质性质的学习。下列关于结构和性质的说法正确的是（ ）
A. 和的VSEPR模型均为四面体形
B. 和HF很稳定均是因为分子间存在氢键
C. 和均是键角为109°28＇的正四面体形分子
D. HCOOH的酸性强于是因为烷基是推电子基团
【答案】D
【详解】A．的价层电子对数为，价层电子对数为，AlCl3的VSEPR模型为平面三角形，A错误；
B．和HF很稳定是因为O-H键、H-F键键能都较大，氢键不会影响分子的稳定性，B错误；
C．的结构为其键角为60°，属于正四面体分子，C错误；
D．烷基是推电子基团，烷基越大推电子能力越强，因此HCOOH的酸性强于，D正确；
故选D。
10. 科学家合成的某电子陶瓷材料有着广泛用途，其晶胞结构如图所示；该立方晶胞边长为apm，半径为bpm。设阿伏伽德罗常数的值为，下列叙述错误的是（ ）
A. 晶体的化学式为
B. 晶体中构成的多面体有12个面
C. 半径为
D. 晶体的密度为
【答案】B
【详解】A． 该晶胞中有个 离子，一个 离子，和个 O2-离子，所以，晶体的化学式为 ，故A正确；
B．在这个晶胞中， O2-离子构成了一个正六面体。这个正六面体有6个面。然而，在每个 O2-离子周围，还有6个离子，这些 离子与O2-离子一起，形成了一个正八面体，这个正八面体有8个面，所以，晶体中O2-构成的多面体有6个面（正六面体）和8个面（正八面体），总共14个面，故B错误；
C．在这个晶胞中，离子位于晶胞的体心，O2-离子位于晶胞的棱中点。晶胞的边长为 apm，O2-离子的半径为 bpm。我们可以通过勾股定理计算 离子的半径：离子的半径 =，故C正确。；
D．晶体的密度可以通过晶胞的质量除以晶胞的体积来计算，晶胞的质量等于晶胞中所有原子的质量之和，晶胞的体积等于晶胞的边长的三次方，该晶体的密度为： ， 故D正确。
故选B。
11. 海水提锂是一项具有巨大应用前景的技术。某电化学海水提锂的装置如图所示：
该装置工作步骤如下：
①打开电源b，海水中的嵌入电极形成；
②关闭电源b，打开电源a，同时向石墨电极通入空气(其中体积分数为20%)，使中的脱出进入甲溶液。下列说法错误的是（ ）
A. 步骤①中，电极应该与电源b的负极相连
B. 步骤②中，电极应该与电源a的负极相连
C. 步骤②中，阴极发生的电极反应为
D. 每有进入甲溶液，理论上消耗标准状况下的空气28L
【答案】B
【详解】A．在步骤①中，通电时海水中的Li+嵌入MnO2电极形成LixMn2O4，这说明MnO2电极是阴极，应该与电源b的负极相连，A正确；
B．在步骤②中，通电时LixMn2O4中的 Li+脱出进入甲溶液，这说明MnO2电极是阳极，应该与电源a的正极相连，B错误；
C．在步骤②中，通电时通入阴极的氧气得电子，发生的电极反应为，C正确；
D．在步骤②中，每有1mlLi+进入甲溶液，理论上消耗标准状况下的氧气是0.25ml，因为氧气的体积分数为20%，所以消耗的空气是，体积是1.25ml×22.4 L/ml=28L，D正确；
故选B。
12. 在银离子催化作用下，过二硫酸钠可将氧化为，反应的离子方程式为：。下列有关说法正确的是（ ）
A. 的酚酞溶液呈红色B. 中硫元素的化合价为＋7价
C. 反应中的氧化产物是D. 转移时可生成
【答案】D
【详解】A．可将氧化为，具有强氧化性，的酚酞溶液呈无色，故A错误；
B．S原子最外层有6个电子，S的最高价为+6，中硫元素的化合价为＋6价，故B错误；
C．反应中锰元素化合价升高，氧化产物是，故C错误；
D．反应中锰元素化合价由+2升高为+7，转移时可生成，故D正确；
选D。
13. 为了探究浓硫酸与木炭粉在加热条件下的反应产物，某同学设计了如图所示的实验装置。下列说法正确的是（ ）
A. 装置甲中浓硫酸的作用是强氧化性和酸性
B. 装置乙固体变蓝不能说明反应中有水生成
C. 装置丙的作用是检验并除净二氧化硫气体
D. 装置丁的作用是吸收尾气以防止空气污染
【答案】C
【详解】A．浓硫酸在这个反应中只表现出强氧化性，没有表现出酸性，A错误；
B．装置乙固体变蓝能说明反应中有水生成，B错误；
C．装置丙中的品红溶液能检验二氧化硫气体，酸性高锰酸钾溶液能除净二氧化硫气体，C正确；
D．装置丁的作用是检验CO2，当现象是丙中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，装置丁中的澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成，D错误；
故选C。
14. Wacker法主要用于乙烯制取乙醛，其催化循环过程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 微粒中乙烯提供π电子与形成配位键
B. 若反应物换为丙烯，可能制得两种官能团不同的有机物
C. 乙醛制取过程中、、均是催化剂
D. 反应③的离子方程式为
【答案】C
【详解】A．根据微粒结构可以判断，乙烯提供π电子，Pd2+提供空轨道，形成配位键，A正确；
B．若反应物换为丙烯，可能制得两种官能团不同的有机物，丙醛或丙酮，B正确；
C．根据反应流程判断乙醛制取过程中催化剂为和，C错误；
D．由图像可知反应③的离子方程式为，D正确；
故选C。
15. 常温下，向的乙二酸()溶液中滴加同浓度的NaOH溶液，过程中lgX(X为或)、V(NaOH)与pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 直线I中X表示
B. 乙二酸的
C. c点溶液中
D. pH=7时，
【答案】D
【分析】由，即，同理，分别代入（0，-1.25）、（0，-3.82）两点坐标，可得直线I对应的Ka=10-1.25，直线II对应的Ka=10-3.82，Ka1>Ka2，则直线I对应的lgX为，Ka1=10-1.25，直线II对应的lgX为，Ka2=10-3.82，据此回答。
【详解】A．由分析可知，直线I中X表示，A正确；
B．由分析可知，乙二酸的，B正确；
C．c点处，pH=8.2，即c(H+)=10-8.2ml/L，则，C正确；
D．pH=7时，即，溶液中存电荷守恒，，则，D错误；
故选D。
二、非选择题：本题共4小题，共55分。
16. 镍元素作为人体必需的微量元素之一，具有促进红细胞再生、维持大分子结构和膜结构稳定等重要作用。通过对硫酸镍粗产品(主要成分为，含As、Fe、Pb、Cd、Hg等元素)的提纯可制得食品级硫酸镍，其工艺路线如下：
常温下，某些物质的相关常数数据见下表：
回答下列问题：
（1）Fe的价层电子的空间运动状态有_______种。
（2）已知粗品中As元素含量较Fe、Pb元素高，且以的形式存在，则“氧化”除去铅的离子方程式为_____________，优先除去的金属元素为_______(填Ni、Fe或Pb)。
（3）硫化法“除重金属”需严格控制溶液的pH，若要使滤液中的浓度小于，需控制溶液pH不小于_______(保留一位小数)。但在实际反应时为了提高产量，要将溶液pH调为4.5左右，其原因是________________。(已知常温下饱和溶液的浓度为0.1ml/L)
（4）检验“滤渣4”是否洗涤干净的操作是________________。
（5）“离子极化”是指正负离子的电子云受到对方电场的影响而导致形变的现象。化合物中正离子电荷越高、离子半径越小，极化作用越大，则化学键中离子键成分的百分数越小。化合物和的性质比较中，正确的是_______(填标号)。
a．熔点： b．密度： c．溶解度：
【答案】（1）6 （2） Fe
（3）5.0 pH过高可能导致Ni2+沉淀(指出沉淀为Ni(OH)2、NiS均可)
（4）取最后一次洗涤液少许于试管中，用洁净的铂丝蘸取溶液，放在酒精灯外焰上灼烧，若观察到火焰颜色不呈黄色，则滤渣4已洗净
（5）ac
【分析】硫酸镍粗产品(主要成分为，含As、Fe、Pb、Cd、Hg等元素)，经稀硫酸酸浸、NaOH调节pH后，用过氧化氢除去铅，再经H2S除去其余重金属离子，加入氢氧化钠溶液得到Ni(OH)2沉淀，过滤后硫酸溶解Ni(OH)2沉淀，经过一系列操作即可得到食品级硫酸镍。
【详解】（1）Fe的价层电子排布式为3d64s2，价层电子的空间运动状态有6种。
（2）由题给条件可知“氧化除去铅时，铅元素以形式除去，粗品中As元素以的形式存在，则“氧化”中H2O2将氧化成故“氧化”除去铅的离子方程式为；＞，因此Ni和Pb先除去Pb，饱和溶液中，饱和溶液中，因此Fe和Pb先除去Fe，因此优先除去的金属元素为Fe；
（3）要使滤液中的浓度小于则溶液中存在，此时溶液中存在，此时溶液中，若要使滤液中的浓度小于，需控制溶液pH不小于5；pH过高可能导致Ni2+沉淀,故实际反应时为了提高产量，要将溶液pH调为4.5左右；
（4）检验“滤渣4”是否洗涤干净即要检验溶液中的Na+，操作是取最后一次洗涤液少许于试管中，用洁净的铂丝蘸取溶液，放在酒精灯外焰上灼烧，若观察到火焰颜色不呈黄色，则滤渣4已洗净；
（5）由题给已知条件可知，极化作用增大，共价键的百分数增大，离子键向共价键过渡，离子晶体向分子晶体过渡，这种过渡使得物质的熔点、沸点降低，密度降低，在水中的溶解度降低，而极化作用SnS