2023届高三开学摸底考试化学试卷（全国卷）

2023届高三开学摸底考试化学试卷（全国卷）

可能用到的相对原子质量：H-1  C-12  N-14  O-16  Na-23   Mg-24    S-32 

一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42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.人类的生存和发展与化学有着密切的联系，下列说法中正确的是(   )

A.为了疫情防控需要，公共用餐推行一次性餐具

B.科学家研究了一种储热材料，利用其熔融或结晶时发生的化学变化实现能量转化

C.北京冬奥会上使用的冰是利用纯净水跨临界直冷制冰技术制得的

D.2021年诺贝尔化学奖授予两位在不对称有机催化领域做出重大贡献的科学家

2.有机化合物有着重要的应用价值，现代医药合成原料很多都是有机化合物。关于下列有机化合物的说法中正确的是(   )

A.该物质可以由一种有机酸与醇发生酯化反应而制得

B.该有机物结构中含有4种官能团

C.该有机物中的所有原子可能共平面

D.1 mol该有机物最多可以与3 mol NaOH发生反应

3.下列离子方程式书写错误的是(   )

A.用醋酸除水垢中的碳酸钙：=

B.向饱和碳酸钠溶液中通入足量：=

C.向海带灰的浸出液中加入稀硫酸、双氧水：=

D.向氨水中通入少量：=

4.室温下进行下列实验，根据实验操作和现象，所得到的结论正确的是(   )

A.A B.B C.C D. D

5.现有5种短周期主族元素X、Y、Z、Q和W。原子序数依次增大，且都不在同一主族。相关信息如下表：

下列说法正确的是(   )

A.气态氢化物稳定性：Q>X
B.和熔化，克服的作用力相同
C.Z与W的最高价氧化物对应的水化物能反应，离子方程式为=

D.第四周期且与Y同主族的元素是一种良好的半导体材料

6.某些无公害免农药果园利用如图所示电解装置，进行果品的安全生产，解决了农药残留所造成的生态及健康危害问题。下列说法正确的是(   )
 

A.a为直流电源的负极，与之相连的电极为阴极
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.“酸性水”具有强氧化性，能够杀菌
D.阴极反应式为

7.常温下，向1L浓度为的乙醇酸溶液中加入8g NaOH固体得到X溶液，将X溶液平均分成两等份，一份通入HCl气体，得到溶液Y，另一份加入NaOH固体得到溶液Z,溶液Y、Z的pH随所加物质的物质的量的变化情况如图所示（体积变化忽略不计）。下列说法不正确的是(   )

A.c点对应曲线代表的是通入HCl的曲线
B.溶液中水的电离程度：
C.a点：
D.稀释Y溶液后，溶液中变大

二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第8～10题为必考题，每个试题考生都必须作答。第11、12题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题（3题，共43分）

8.（14分）硫脲是一种溶于水的白色晶体，熔点为176~178℃，受热易分解，是一种重要的化工原料。实验室模拟化工生产，在45℃、pH大约为10的条件下，利用氰胺与溶液反应制备硫脲，实验装置如图所示：

回答下列问题：

（1）写出装置C中生成的化学反应方程式______________。

（2）装置B中长玻璃管的作用是______________（任写一条），X试剂为______________。

（3）实验过程中要以一定的气流速率通入，其目的是__________。

（4）反应结束后从三颈烧瓶中的溶液中获得硫脲晶体的实验操作为_________。

（5）常采用碘氧化法测定硫脲的纯度。实验操作如下：

Ⅰ.称取硫脲晶体样品，配制成溶液，加入足量的溶液。

Ⅱ.用的标准溶液滴定未反应的。

Ⅲ.当溶液显淡黄色时滴加指示剂，滴定至终点时共消耗标准溶液，已知杂质不参与反应。

①Ⅲ中的指示剂是________，滴定至终点的现象是________。

②的纯度为________%（写出计算式即可），若盛放标准溶液的滴定管没有润洗，则最终结果会_________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。[反应原理为；=；=

]

9.（14分）常温常压酸浸全湿法从氧化镍矿中提取镍的工艺有安全性好、能耗低、浸出时短、生产成本低等优点，以某氧化镍矿石（NiO，含有的杂质为、以及Fe、Zn、Mg、Ca等元素的氢氧化物、氧化物或硅酸盐）为原料，生产流程如图所示：

已知：①相关金属离子[]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

②锌的萃取过程反应为
萃取：=
反萃取：=
回答以下问题：
（1）矿石需要先经过研磨成浆，其原因是________。
（2）依据下列图像1、2，选择合适的实验条件，硫酸浓度为________，浸出矿浆液固比为________。

（3）滤渣1的主要成分为_______；加入NaF的作用是_______。
（4）沉锌的过程会生成碱式盐，写出沉锌的离子方程式：_______。
（5）电解硫酸镍溶液制备单质镍的化学方程式为_______；沉积镍后的电解液可返回_______（填操作单元的名称）继续使用。

10.（15分）随着对天然气和页岩气以及潜在的天然气水合物的不断开发，将甲烷（）催化转化为有价值的化学工业品一直是我国化学工作者的研究热点。徐君团队研发出了一种Au在ZSM-5分子筛上催化氧化甲烷生产和的技术，该技术涉及反应如下：

反应I：；

反应Ⅱ：。

回答下列问题：

（1）部分化学键的键能数据如下表所示：

则C—O键的键能为________。

（2）反应Ⅱ在热力学上进行的趋势很大，原因为_________。除降低温度外，能同时提高和的平衡产率的措施为_________（任答一条）。

（3）时，向含有少量Au-ZSM-5分子筛催化剂的体积为的刚性密闭容器中充入1 mol 和2mol，发生反应I和反应Ⅱ。达到平衡时测得的物质的量为，的物质的量为，此时的浓度为_________（用含的代数式表示，下同）；时，反应Ⅱ的平衡常数为_______。

（4）徐君教授研究后发现在Au-ZSM-5分子筛催化剂表面，反应I中的解离过程和的活化过程的机理如图1所示（·代表吸附态）：

该反应进程中，的解离反应是_______（填“吸热”或“放热”）的，该过程的反应速率________（填“大于”或“小于”）的活化反应的反应速率。

（5）以和为基本原料，采用电解法也可以制备，其装置如图2所示：

通入的电极的电极反应式为___________，该装置工作过程中存在的能量转化形式为___________（不考虑热能的转化）。

（二）选考题：共15分。请考生从给出的2道化学题中任选一道作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

11.（15分）我国在5G系统的初期部署中采用了基于GaN的功率放大器。

（1）基态Ga原子的核外电子排布式为________，基态N原子最高能级的原子轨道形状为________。

（2）镓的各级电离能（单位：）依次为577、1984.5、2961.8、6192，由此可知镓的主要化合价为________和+3。与同周期相邻元素Zn比较，第一电离能Ga________Zn（填“>”“<”或“=”），理由是________。

（3）已知氮化硼、氮化铝、氮化镓的熔点如表。从结构的角度分析它们熔点不同的原因是_______。

（4）MgO具有NaCl型结构（如图），其中阴离子采用面心结构，则一个晶胞中的个数________个。若MgO的晶胞参数为nm，则晶体密度为________（列出计算式）。

12.（15分）聚合物P为可降解高分子化合物，其合成路线如下：

已知：

Ⅰ.

Ⅱ.

回答下列问题：

（1）A的名称是______，A+B的反应条件为______。

（2）C中官能团的名称为______，C→D的反应类型为______。

（3）已知化合物E的苯环上有两个取代基，且为对位，则E的结构简式为______。

（4）F的同分异构体中，能同时满足下列条件的有______种。

①只有一个环，且为苯环②核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积之比为3:2:2:1

（5）H中含有三个六元环，则G→H的化学方程式为______。

（6）P的结构简式为______。

答案以及解析

1.答案：D

解析：大量使用一次性餐具是浪费资源的行为，同时污染环境，A项错误；科学家利用储热材料熔融或结晶时发生的物理变化吸收或释放能量，没有发生化学变化，B项错误；北京冬奥会上使用的冰是利用二氧化碳跨临界直冷制冰技术制得的，C项错误；2021年授予诺贝尔化学奖的两位科学家在不对称有机催化领域做出了重大贡献，D项正确。

2.答案：D

解析：该物质可由一种有机酸与苯酚发生酯化反应而制得，A项错误；该有机物结构中只含有3种官能团，B项错误；该有机物中含有多个饱和碳原子，不可能所有原子共平面，C项错误；1mol该有机物中酚羟基消耗1molNaOH，酚酯基消耗2molNaOH，因此，1mol该有机物最多可以与3molNaOH发生反应，D项正确。

3.答案：D

解析：A.醋酸是弱酸，在离子方程式中不拆分，用醋酸除水垢的离子方程式为，正确。B.向饱和碳酸钠溶液中通入足量，生成碳酸氢钠，碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠，故碳酸氢钠会析出，离子方程式为，正确。C.海带灰的浸出液中含有，加入稀硫酸、双氧水，离子方程式为，正确。D.向氨水中通入少量生成，离子方程式为，错误。

4.答案：A

解析：溶液中电离出的水解生成与，使溶液呈强碱性：，所以结合的能力强，故A正确；能氧化碘离子的不止氯气，其他强氧化剂如溴单质、氧气以及双氧水等都能将碘离子氧化成碘单质，从而使淀粉-KI试纸变蓝，故B错误；滴加硝酸酸化的硝酸银溶液中含有硝酸，硝酸能将亚铁离子氧化成铁离子，从而使KSCN溶液变红，所以不能得出氧化性：，故C错误；向盛有2mL一定浓度的溶液的试管中，滴入5滴2的KI溶液，产生黄色沉淀，黄色沉淀的成分为AgI，说明溶液含有，即发生电离，而不是水解，故D错误。

5.答案：D

解析：X的简单氢化物易液化，常用作制冷剂，所以X为N元素，该氢化物为；Y在地壳中含量最高，其中一种单质可用来杀菌消毒，则Y为O元素，该单质为；同周期中Z元素的简单离子半径最小，且原子序数大于O，则应为第三周期的Al元素；Q和W原子序数大于Al，且不与N、O同主族，则Q为Si元素，W为Cl元素。

6.答案：C

解析：由“碱性水”可推知b为直流电源的负极，a为直流电源的正极，A项错误；右侧生成穿过离子交换膜移到右侧，即该离子交换膜为阳离子交换膜，B项错误；阳极反应为，“酸性水”中含HClO，具有强氧化性，能杀菌，C项正确；水溶液中不可能存在，D项错误。

7.答案：D

解析：由题可知，，第一次加入0.2molNaOH固体，即溶液X为等浓度的和的混合溶液，由a点可知，的电离程度大于的水解程度，导致溶液呈酸性。通入HCl气体会使溶液pH减小，故c点对应曲线代表的是通入HCl的曲线，A正确；b点对应曲线代表的是加入NaOH固体的曲线，b点时溶液中含0.06mol和0.14mol，此时溶液呈中性，对水的电离无影响，c点时溶液中含0.14mol和0.06 mol，此时溶液呈酸性，抑制水的电离，故b点水的电离程度大于c点水的电离程度，B正确；a点为等浓度的和的混合溶液，且的电离程度大于的水解程度，且电离、水解均是微弱的，溶液呈酸性，，则a点离子浓度大小关系为，C正确；，水解平衡常数只与温度有关，稀释过程中，该数值不发生改变，D错误。

8.答案：（1）

（2）平衡压强（或判断装置C是否堵塞）；饱和NaHS溶液

（3）中和生成的NaOH，稳定溶液的pH

（4）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥

（5）①淀粉溶液；当滴入最后1滴标准溶液时，溶液颜色由蓝色刚好变为无色且半分钟内不变色②；偏小

解析：（1）根据题意，可以推理得出装置C中生成的化学反应方程式为。

（2）根据实验装置的特点，可以看出装置B中长玻璃管与外界相通，可以起到平衡压强的作用，另外还可用于判断装置C是否堵塞；制备的中含有HCl，所以试剂X的作用是除去HCl，试剂X是饱和NaHS溶液。

（3）以一定气流速率通入是为了中和装置C中生成的NaOH，以稳定溶液的pH为10左右。

（4）硫脲受热易分解，因此可以采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作从反应后的溶液中获得硫脲晶体。

（5）①根据反应原理可知，应用淀粉溶液作指示剂；滴定终点的现象为滴入最后1滴标准溶液，溶液颜色由蓝色刚好变为无色，且半分钟内不变色。②由题意可以得出：，因此的纯度为；若盛放溶液的滴定管没有润洗，则会造成溶液的浓度变小，偏大，最终结果偏小。

9.答案：（1）增大接触面积，加快反应速率

（2）2.6；6
（3）；沉淀镁离子、钙离子

（4）

（5）；酸浸反萃取Ⅱ

解析：（3）滤渣1是向溶液中加氢氧化钙溶液控制pH=5～6所得固体，根据表中数据可知，只生成，氟化镁、氟化钙是难溶物，所以加入NaF是为了沉淀镁离子和钙离子。

（5）电解硫酸镍溶液制备单质镍的化学方程式为，沉积镍后的电解液中含，可以返回酸浸、反萃取Ⅱ工序继续使用，从而减少资源浪费。

10.答案：（1）397.7

（2）反应Ⅱ放热量很多；增大压强（或适当增大的浓度）（其他合理答案也给分）

（3）；（其他合理答案也给分）

（4）放热；大于

（5）；太阳能→电能→化学能

解析：（1）反应物总键能-生成物总键能，代入相关数据计算可得C—O键的键能为。

（2）反应Ⅱ放热量很多，故该反应在热力学上进行的趋势很大；反应I和反应Ⅱ均为气体体积减小的反应，故增大压强和适当增大的浓度可同时提高和的平衡产率。

（3）由于（g）的物质的量为mol，故反应Ⅱ消耗和的物质的量均为2mol，生成（g）的物质的量为2mol，则反应I消耗的物质的量为，剩余的物质的量为，的浓度为；将相关数据代入平衡常数表达式，时反应Ⅱ的平衡常数。

（4）由图1可知，经历过渡态I的反应为的解离反应，该反应为放热反应；的解离反应的活化能为，的活化过程的活化能为，的解离反应的活化能更低，反应速率更快。

（5）通入的电极为阳极，电极反应式为；该装置工作过程中存在的能量转化形式为太阳能→电能→化学能。

11.答案：（1）（或）；哑铃形

（2）+1；；Zn原子的价层电子排布式为，是全充满结构，体系的能量较低，原子较稳定，故Zn的第一电离能大于Ga

（3）B、Al、Ga是同主族元素，从上到下，原子半径逐渐增大，则键长逐渐增大，键能逐渐减小，共价键容易断裂，所以BN、AlN、GaN的熔点逐渐降低

（4）4；

解析：（1）Ga的原子序数为31，是第四周期第ⅢA族元素，基态Ga原子的核外电子排布式为或，基态N原子的电子排布式为，最高能级为p能级，其原子轨道形状为哑铃形。

（2）镓的各级电离能（单位：）依次为577、1984.5、2961.8、6192，第一电离能只有不到第二电离能的三分之一，第二电离能和第三电离能相差不大，而第三电离能和第四电离能又相差很大，由此可知镓的主要化合价为+1和+3。与同周期相邻元素Zn比较，第一电离能Ga<Zn，理由是Zn原子的价层电子排布式为，是全充满结构，体系的能量较低，原子较稳定，故Zn的第一电离能大于Ga。

（3）从表中熔点数据可知，氮化硼、氮化铝、氮化镓均为共价晶体，共价晶体的熔点和构成晶体的原子半径有关。B、Al、Ga是同主族元素，从上到下，原子半径逐渐增大，则键长逐渐增大，键能逐渐减小，共价键容易断裂，所以BN、AlN、GaN的熔点逐渐降低。

（4）MgO具有NaCl型结构，位于立方体的棱心和体心，棱上的被4个晶胞共有，体心的完全属于这个晶胞，则一个晶胞中的个数为个。根据MgO的化学式，1个晶胞中含有的个数也为4个。所以1个晶胞的质量为。MgO的晶胞参数为nm，则晶胞的体积为，则晶体密度为。

12.答案：（1）苯乙醇；浓硫酸，加热

（2）酯基、硝基；还原反应

（3）

（4）6

（5）

（6）

解析：（1）根据合成路线图可知，B→C发生硝化反应，由D的结构简式可知C的结构简式为，B的结构简式为，A的结构简式为。A的名称为苯乙醇；A→B的反应为酯化反应，反应条件为浓硫酸，加热。

（2）C中的官能团有酯基和硝基；对比C和D的结构简式可知，C→D的变化为变为，为去氧加氢的还原反应。

（3）对比D的结构简式和E的化学式，E比D少2个C原子，由反应条件为NaOH知，D中酯基发生了水解反应，即变为，再由E的化学式及E中苯环上有两个对位取代基知，E中苯环上的另一个取代基为，所以E的结构简式为。

（4）依据E→F的反应条件可知，E中的醇羟基被氧化为醛基，结合F的分子式及酸化条件可知，F的结构简式为，F的同分异构体中氢原子有4种，且原子个数比为3:2:2:1，说明满足条件的F的同分异构体一定是关于苯环的对称结构，且一定含有一个，满足条件的F的同分异构体有：，共6种。

（5）根据已知信息Ⅰ可知，G的结构简式为，由H中含有三个六元环及H的分子式可知，G→H为两分子G中与发生成肽反应，形成-个新的六元环，发生反应的化学方程式为。

（6）由H的结构简式和已知信息Ⅱ可推出P的结构简式为。