【新高三摸底】2024届新高三-化学开学摸底考试卷（天津专用）

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2024届新高三开学摸底考试卷║天津专用
化 学
（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）

注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量： H-1 C-12 N-14 O-16 Mn -55
一、 选择题：本题共12小题，每小题3分，共36分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求．
1.化学与科技、社会、生活密不可分，针对下列热点事件，评价正确的是
A．美国俄亥俄州火车脱轨，大量氯乙烯泄漏——氯乙烯无毒，是合成PVC的单体
B．日本排放福岛核废水中含有氚(H)等放射性同位素--不属于化学变化
C．最新国标禁止添加氢化油脂——汉堡、薯条、代可可脂巧克力不含反式脂肪
D．商务部修订《中国禁止出口限制出口技术目录》——稀土金属共15种，属于锕系元素
【答案】B
【详解】A．氯乙烯有毒，A错误；
B．核反应不属于化学变化，核污染贻害无穷，B正确；
C．代可可脂、人造黄油中均含反式脂肪，食物制品包括汉堡、薯条、代可可脂巧克力，反式脂肪不能被人体消化，过多摄入，增加心脑血管疾病发病率，C错误；
D．我国是稀土王国，稀土素有“工业维生素”、“工业黄金”之称，稀土金属共17种，包括钪、钇及镧系元素，D错误；
故选B。

2.纳米为无定形(非晶态)白色粉末，颗粒尺寸小、微孔多、比表面积大、对紫外线反射能力强等特点。下列关于纳米的说法正确的是
A．对光有各向异性 B．熔点与晶体相同
C．与晶体互为同分异构体 D．可用X-射线衍射实验区分纳米与晶体
【答案】D
【详解】A．纳米为无定形，不是晶体，没有对光的各向异性，故A错误；
B．纳米不是晶体，是共价晶体，因此熔点不相同，故B错误；
C．具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体，只是化学式，晶体中没有分子，故C错误；
D．纳米不是晶体，是共价晶体，可用X-射线衍射实验区分纳米与晶体，故D正确；
故选D。

3.提纯粗硅时可通过反应获取晶体硅。下列说法正确的是
A．晶体中含有非极性键
B．基态原子的轨道表示式
C．的空间填充模型为
D．的电子式为
【答案】A
【详解】A．晶体硅中，每个硅原子周围4根Si-Si键，根据均摊法可知，一个硅原子平均占有2个Si-Si键，故晶体中含有非极性键，故A正确；
B．违反了洪特规则，3p能级的两个电子自旋方向应该相同，故B错误；
C．该模型为球棍模型，故C错误；
D．为共价化合物，其电子式为，故D错误；
故选A。

4.甲~丁图为中学化学常用的仪器的全部或局部，下列说法正确的是
  
  
  
  
甲
乙
丙
丁
A．甲图所示仪器可用于蒸馏操作，冷却水应从下口通入
B．乙图所示仪器读数为4.9 mL
C．丙图所示仪器可用于实验室制备二氧化硫
D．丁图所示仪器可用于组装减压过滤装置
【答案】D
【详解】A．用于蒸馏时要用直形冷凝管，A错误；
B．乙图所示仪器为精密仪器，其读数为4.90 mL，B错误；
C．实验室利用亚硫酸钠与浓硫酸常温下可制备二氧化硫，但亚硫酸钠为粉末，不能用启普发生器制取，C错误；
D. 该装置为吸滤瓶，可用于组装减压过滤装置，D正确；
故选D。
5.甲硫醇()是合成蛋氨酸的重要原料。反应可用于甲硫醇的制备。下列有关说法正确的是
A．的熔沸点比低 B．与互为同系物
C．中含键 D．熔点高，常用作做耐高温材料
【答案】D
【详解】A．水分子能形成分子间氢键，硫化氢不能形成分子间氢键，所以水分子间的作用力大于硫化氢，熔沸点高于硫化氢，故A错误；
B．甲醇和甲硫醇的官能团不同，含有的碳原子个数相同，不可能互为同系物，故B错误；
C．由分子式可知，甲硫醇分子中含有的5个单键都为σ键，所以1mol甲硫醇分子中含有5molσ键，故C错误；
D．氧化铝是熔点高的离子化合物，常用作做耐高温材料，故D正确；
故选D。

6.据最新报道，科学家发现了反应：，已知为离子化合物(其中Pt为)，对于此反应，下列说法正确的是
A．在中不存在共价键
B．在此反应中，是氧化剂，是还原剂
C．在此反应中，每生成，转移电子
D．由形成的晶体为分子晶体
【答案】C
【详解】A．在中，与间存在离子键，中氧原子间存在共价键，，A错误；
B．由失去1个电子，为还原剂，由得到1个电子，为氧化剂，B错误；
C．中Pt为+5价，F为-1价，每生成，转移1mol电子，C正确；
D．为离子化合物，晶体类型为离子晶体，D错误；
故选C。

7.四种常见元素基态原子的结构信息如下表。下列大小关系不一定正确的是
元素
X
Y
Z
Q
结构信息
有5个原子轨道填充有电子，有3个未成对电子
有8个不同运动状态的电子
能级上有2个电子
价电子排布式为
A．电负性： B．第一电离能：
C．单质的硬度： D．最高价含氧酸的酸性：
【答案】C
【分析】X由有5个原子轨道填充有电子，有3个未成对电子，可知X的核外电子排布式为1s22s22p3，X为N；Y有8个不同运动状态的电子，则Y有8个核外电子，Y为O；Z的核外电子排布式为1s22s22p2，则Z为C；Q的价电子排布式为 3d104s1，则Q为Cu。
【详解】A．同周期从左到右电负性依次增大，则电负性O＞N，A项正确；
B．N为半充满状态，比较稳定，第一电离能大于O，B项正确；
C．C有多种同素异形体，比如金刚石、石墨等，石墨的硬度小于Cu，而金刚石的硬度大于Cu，C项不一定正确；
D．N的最高价含氧酸为HNO3，C的最高价含氧酸为H2CO3，酸性HNO3＞H2CO3，D项正确。
答案选C。
8.一定温度下，在密闭容器中发生反应：。下列说法正确的是
A．在恒容条件下，向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
B．在恒压条件下，向平衡体系中加入，的转化率不变
C．混合气体的物质的量不再发生变化可说明反应达到平衡
D．该反应在任何温度下都能自发进行
【答案】A
【详解】A．在恒容条件下，向平衡体系中充入惰性气体，反应体系中各物质的浓度不变，平衡不移动，A正确；
B．在恒压条件下，向平衡体系中加入，平衡正向移动，的转化率变大，B错误；
C．该反应气体总物质的量不变，故混合气体的物质的量不变不能说明反应到平衡，C错误；
D．该反应为吸热的，不是在任何温度下都能自发进行，D错误；
故选A。

9.2022年诺贝尔化学奖颁发给为点击化学发展做出贡献的3位科学家。下图为点击化学的经典反应。下列说法正确的是

A．上述物质中碳原子的杂化方式共有2种
B．化合物n中所有碳原子都在同一条直线上
C．p与足量氢气加成后，产物分子中含2个手性碳原子
D．m、n、p中所有碳、氮原子均满足8电子结构
【答案】D
【详解】A．上述物质中饱和碳原子为sp3杂化，碳碳双键中碳原子为sp2杂化，碳碳三键碳原子为sp杂化，则碳原子的杂化方式共有3种，A错误；
B．碳碳三键是直线型、与碳碳三键直接相连的原子在同一条直线上，饱和碳原子是四面体结构，单键碳及其相连的原子最多三个共面，则化合物n中所有碳原子不可能都在同一条直线上，B错误；
C．手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子， p与足量氢气加成后，产物分子中含1个手性碳原子，五元环中与乙基直接相连的那个碳原子是手性碳原子，C错误；
D．根据结构示意图可知，m中共用4对电子对、失去1个电子，共用2对电子对、得到1个电子，N共用3对电子对、还有电子1对孤电子对，碳原子共用4对电子对， n中碳原子均共用4对电子对， p中N共用3对电子对、还有电子1对孤电子对，碳原子共用4对电子对，则所有碳、氮原子均满足8电子结构，D正确；
答案选D。

10.常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A．pH=11的溶液中：、、、
B．无色可使pH试纸变红的溶液中：、、、
C．加入Al能放出H2的溶液中：、、、
D．由水电离出的的溶液中：、、、
【答案】A
【详解】A．pH=11的溶液，显碱性，该组离子之间不反应，则能够共存，故A正确；
B．在水溶液中显紫红色，与无色溶液不符，故B错误；
C．加入A1能放出H2的溶液，为酸或强碱溶液，既能与酸反应又能与碱反应，则不能共存，故C错误；
D．由水电离出的的溶液，为酸或碱溶液，酸性溶液会生成醋酸弱电解质，碱溶液中该组离子之间不反应，故D错误；
故选A。


11.我国学者成功发现了新的一类水分解产氢催化剂：通过调控三氧化钨(WO3)局部原子结构，制备出的深蓝色钨氧化物(WO2.9)。该种钨的氧化物能高效而快速地催化水分解产生H2。下列有关说法正确的是

A．WO3和WO2.9是同分异构体
B．由WO3制备WO2.9的过程发生了氧化还原反应
C．18g H2O在WO2.9的高效催化下产生H2体积为22. 4L
D．利用这种新型催化剂分解水的同时可放出热量
【答案】B
【详解】A．WO3和WO2.9的分子式不同，二者不是同分异构体的关系，错误；
B．WO3和WO2.9中W的化合价不同，由WO3制备WO2.9的过程发生了氧化还原反应，正确；
C．外界条件不确定时，无法确定氢气的体积，且不是标准状况下，体积不一定为22.4L，错误；
D．水的分解反应为吸热反应，使用催化剂不能改变物质的能量，错误。
答案选B。


12.用电解法对酸性含氯氨氮废水进行无害化处理的过程如图所示。下列说法正确的是

A．DSA电极与外接电源的负极连接
B．发生的电极反应为：
C．降解过程中应该控制条件避免发生反应②
D．1mol HO·和足量反应，转移的电子数为
【答案】C
【详解】A．NH3在DSA电极转化为N2，氮元素从-3价升高为0价，被氧化，该电极是电解池的阳极，与外接电源的正极相连，故A错误；
B．由图示知，Cl-在DSA电极表面转化为Cl2电极反应式为：2 Cl--2e-=Cl2↑，故B错误；
C．反应②中NH3转化为，没有达到氨氮废水无害化处理的目的，所以，降解过程中应该控制条件避免发生反应②，故C正确；
D．羟基自由基中氧元素为-1价，其还原产物中氧元素为-2价，一个HO·可得到一个电子，1mol HO·完全反应时转移的电子数为6.02×1023，故D错误；
故选C。
二、 非选择题：本题共4小题，共64分。
13.（15分）从物质结构的视角认识乙酸。按要求回答下列问题。
(1)组成乙酸的元素中位于周期表p区的元素有_________。
(2)乙酸的官能团名称为_________；官能团中碳原子的杂化轨道类型为_________。
(3)1个分子中，含有_________个键，_________个键；共平面的原子最多有_________个。
(4)推测乙酸的熔点比十八酸的______(填“高”“低”“相当”)，其理由是____。
(5)不同羧酸时的(即)如表所示：
羧酸

羧酸

甲酸()
3.75
氯乙酸()
2.86
乙酸()
4.76
二氯乙酸()
1.29
丙酸()
4.88
三氯乙酸()
0.65
①对比表中已知数据，从分子组成与结构角度，写出所得结论(2条)：________、_________。
②写出乙酸的电离方程式：______。写出一例能说明乙酸的酸性强于碳酸的离子方程式：______。
(6)写出含有的乙酸的同分异构体的结构简式：_______。
【答案】(1)C、O
(2) 羧基 sp2
(3) 7 1 6
(4) 低 ；两者均为分子晶体，且两者结构相似，乙酸的摩尔质量比十八酸的小，范德华力小，该物质的熔点低
(5) 羧基连接的烷基越大其Ka越小，酸性越小 ；羧基的相邻C的连接的Cl越多，Ka越大，该酸的酸性越强 2CH3COOH+CaCO3=Ca2++CO2↑+2CH3COO-+H2O
(6)HCOOCH3

【详解】（1）乙酸中含有元素为H、C、O，H为s区元素，其余为p区元素。答案为C、O；
（2）乙酸中含有-COOH为羧基，羧基的结构为，该结构中的C为sp2杂化。答案为羧基；sp2；
（3）乙酸的结构为，该分子中个σ键7个，1个π键。C=O直接相连的原子共面，同时单键旋转可使一个H在这一平面：4+1+1=6。答案为7；1；6；
（4）；两者均为分子晶体，且两者结构相似，乙酸的摩尔质量比十八酸的小，范德华力小，该物质的熔点低。答案为低；两者均为分子晶体，且两者结构相似，乙酸的摩尔质量比十八酸的小，范德华力小，该物质的熔点低；
（5）结合表格第一列数据分析，羧基连接的烷基越大其Ka越小，酸性越小。结合第二列数据分析，羧基的相邻C的连接的Cl越多，Ka越大，该酸的酸性越强。乙酸中羟基H可发生电离为。醋酸除水垢反应为2CH3COOH+CaCO3=Ca2++CO2↑+2CH3COO-+H2O。答案为羧基连接的烷基越大其Ka越小，酸性越小；羧基的αC的连接的Cl越多，Ka越大，该酸的酸性越强；；2CH3COOH+CaCO3=Ca2++CO2↑+2CH3COO-+H2O；
（6）乙酸的化学式为C2H4O2该结构有一个不饱和度，同分异构体可含-COOR酯基为HCOOCH3。答案为HCOOCH3。

14.（18分）化合物H是一种合成药物中间体，一种合成化合物H的人工合成路线如下：

(1)B的化学名称为___________，G中不含N原子的官能团的名称为___________，H的分子式为___________。
(2)B→C的过程经历两步反应。反应类型依次为加成反应、___________。
(3)C→D的化学方程式为___________。
(4)D→E的所需的化学试剂及反应条件为___________。
(5)F与足量稀盐酸反应，所得生成物的结构简式为___________。
(6)E满足下列条件的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
苯环上有两个对位的取代基，其中一个取代基为
写出其中分子含有5种不同化学环境的氢原子的结构简式：___________。
(7)写出和2-丙醇()为原料制备的合成路线流程图___________。(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)
【答案】(1) 3-氯丁醛 碳氯键、碳碳双键 C10H7NO
(2)消去反应
(3)
(4)Cu或Ag、氧气，加热
(5)
(6) 4
(7)

【分析】A与HCl加成生成B，B中醛基与苯胺上的氨基发生反应生成C，C在氢氧化钠的水溶液中水解生成D，D发生醇的催化氧化生成E，F与Cl2在光照条件下生成G，G在氢氧化钠的水溶液中水解最终生成H。
【详解】（1）碳链上含有官能团时，靠近官能团的一端标为1号碳，故B的化学名称为3-氯丁醛。G中不含N原子的官能团名称为碳碳双键和氯原子。观察H的结构简式可知，H的分子式为C10H7NO。
（2）B的结构简式为，C的结构简式为，B与苯胺发生加成反应生成，再发生消去反应生成C。
（3）C到D的反应和卤代烃在氢氧化钠的水溶液中水解一样，故化学方程式为。
（4）D到E为醇的催化氧化，需要的化学试剂为Cu或Ag、O2，反应条件为加热。
（5）F中N原子与氢离子配位形成一个阳离子，再与氯离子形成盐，故生成物的结构简式为。
（6）满足①②两个条件的E的同分异构体，苯环上有两个对位取代基，其中一个为-CONH2，则另一个取代基为—C3H5，存在一个碳碳双键或者成环。如存在碳碳双键，则结构为、、，此时有三种同分异构体，如果成环，则有一种同分异构体，结构为：,共4种同分异构体。当分子中含有5种不同化学环境的氢原子时，结构简式为。
（7）发生催化氧化生成，和苯环发生类似E到F的取代反应生成，与Cl2在光照条件下发生取代反应生成，在氢氧化钠水溶液中发生水解，同时同一个碳上连接两个羟基不稳定，自动脱水形成，因此合成路线为。

15.（14分）水合肼()为无色透明液体，沸点为120℃，具有强还原性，能与水、醇混溶，不溶于乙醚和氯仿，广泛应用于合成农药、水处理剂、发泡剂、引发剂和固化剂等，开发利用前景广阔。工业上利用尿素生产水合肼的流程如图。

某兴趣小组设计实验制备水合肼，装置如图。

回答下列问题：
(1)仪器甲的名称是___________。橡皮管的作用是___________。
(2)实验中先___________(填“加入过量的尿素溶液”或“通入氯气”)，目的是___________。
(3)工业上制备水合肼的反应的化学方程式为___________。
(4)实验时，装置B要保持在温度较低的水浴中，目的是___________。在实验室中可用蒸馏装置代替工业生产中的浓缩塔，蒸馏后烧瓶内留下的是___________(填“水合肼”或“水”)。
(5)水合肼的纯度测定：取a g样品配成溶液，加入一定量的碳酸氢钠碱化，用(0.1 mol·L 标准溶液滴定(已知)，进行三次平行实验，平均消耗标准溶液V mL。
①实验中选用的终点指示剂为___________。
②该样品的纯度为___________%(用含a、V的代数式表示)。
【答案】(1) 恒压分液漏斗 平衡气压，便于液体流下
(2) 加入过量的尿素溶液 防止生成的水合肼被氧化
(3)
(4) 控制反应速率，防止副反应的发生 水合肼
(5) 淀粉溶液

【分析】工业上利用尿素生产水合肼流程：氯气与30%氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠、氯化钠和水，将反应得到的溶液加入到尿素水溶液反应得到水合肼，经结晶、浓缩得到纯净的水合肼。某兴趣小组设计实验制备水合肼，由于水合肼具有强还原性，为防止生成的水合肼被氧化，先往B装置的氢氧化钠溶液中加入过量尿素溶液，C装置制备氯气通入到B装置中，反应生成水合肼，A装置用氢氧化钠溶液吸收尾气，防止污染空气。
【详解】（1）仪器甲为恒压分液漏斗；橡皮管使分液漏斗上下相连，能够平衡气压，便于液体流下。
（2）水合肼具有强还原性，故要先加入尿素溶液，防止生成的水合肼被氧化。
（3）观察流程可知，制备水合肼的反应中还生成NaCl、，反应的化学方程式为。
（4）保持较低的温度，可减缓反应速率，同时防止副反应的发生；根据题给已知条件，可知水合肼的沸点比水大，故应留在烧瓶内。
（5）①利用标准溶液滴定水合肼，应选用淀粉溶液作指示剂；
②根据，可得关系式，则，样品的纯度为。

16.（17分）工业上先将金红石 (TiO2)转化为，然后可制得在医疗等领域具有重要用途的钛(Ti)。按要求回答下列问题。
(1)钛的价层电子排布式为___________；预测钛元素的最高化合价为___________。
(2)已知在一定条件下如下反应的热化学方程式及平衡常数：
ⅰ.；
ⅱ.；
ⅲ.碳氯化法：；
①___________；___________(用含的代数式表示)。
②反应ⅲ自发进行的条件为___________(填“低温”“高温”或“任意温度”)。
③在反应ⅰ中加入石墨制备，用平衡移动原理分析其目的：___________。
(3)在的密闭容器中，投入一定量的、C、，进行反应ⅲ的模拟实验。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。

①设时平衡体系气体总物质的量为n，反应的平衡常数的值___________(用含n、V的代数式表示)。
②在200℃平衡时几乎完全转化为。但实际生产采用1000℃左右的反应温度，其理由是___________。
(4)写出有利于加快反应ⅲ速率的一条措施：___________。
【答案】(1) +4
(2) 任意温度 因加入的石墨会消耗反应ⅰ产生的；反应ⅱ，放出的热能使的反应ⅰ平衡正移，产率增加
(3) 1000℃高温可提高反应速率，在相同时间内得到更多的产品
(4)将、C(s，石墨)两种固体粉碎后混合均匀，同时鼓入，使固体粉末“沸腾”

【详解】（1）Ti是22号元素，在周期表中位于第四周期第ⅣB族，电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，价层电子排布式为3d24s2，根据钛的价层电子排布，钛元素的最高化合价为+4；
（2）①根据盖斯定律可知，ⅲ=ⅰ+ⅱ，则；K3=K1∙K2；
②反应ⅲ为熵增的反应，且为放热反应，根据吉布斯自由能的公式ΔG=ΔH－TΔS，可知该反应在任意温度时都可以进行；
③反应ⅰ为吸热反应，加入石墨可和氧气反应，同时放出热量，促进该反应正向移动，故其目的是：因加入的石墨会消耗反应ⅰ产生的；反应ⅱ，放出的热能使的反应ⅰ平衡正移，产率增加；
（3）①根据题给数据可知，时平衡体系内一氧化碳物质的量分数为0.05，则其物质的量为0.05n，二氧化碳物质的量分数为0.5，则其物质的量为0.5n，容器体积为VL，则此时平衡常数K=；
②图中显示，在200℃平衡时几乎完全转化为，同时生成CO2气体，实际生产中需要综合考虑反应的速率、产率等，以达到最佳效益，实际反应温度远高于200℃，就是为了提高反应速率，在相同时间内得到更多的产品；故答案为：1000℃高温可提高反应速率，在相同时间内得到更多的产品；
（4）反应ⅲ有固体物质参加反应，再结合影响反应速率的因素可知，有利于加快反应ⅲ速率的措施为：将、C(s，石墨)两种固体粉碎后混合均匀，同时鼓入，使固体粉末“沸腾”。