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四川省成都市树德中学2023-2024学年高三化学上学期开学考试试题（Word版附解析）
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这是一份四川省成都市树德中学2023-2024学年高三化学上学期开学考试试题（Word版附解析），共18页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
树德中学高2021级开学考试理科综合试题
可能用到的相对原子质量：H1 Li7 C12 O16 Na23 Co59
第I卷(选择题 共42分)
一、选择题：本大题共7小题，每小题6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. 化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是
A. “天问一号”选择使用新型SiC增强铝基复合材料的主要依据是其导电性好
B. 闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成
C. “火星快车”轨道器上的锂离子蓄电池是一次电池
D. 我国清代《本草纲目拾遗》中记叙“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金，其水甚强，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛。”这里的“强水”的溶质是HF
【答案】B
【解析】
【详解】A．天问一号”选择使用新型SiC增强铝基复合材料的主要依据是其具有优异的耐高温、抗氧化性能，故A错误；
B．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成，故B正确；
C．“火星快车”轨道器上的锂离子蓄电池是二次电池，故C错误；
D．根据描述可知，“强水”不与玻璃反应，而HF可与SiO2反应，因此“强水”的溶质不是HF，而是浓硝酸和浓盐酸的混合物，故D错误；
故选：B。
2. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 溶液中含有的数为
B. 溶液中，阴离子总数等于
C. 金属钠在空气中完全燃烧，转移电子数大于
D. (标准状况)氩气含有的质子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A．HClO4溶液体积未给出，无法计算H+数目，故A错误；
B．n()=cV=，碳酸氢根的水解会导致阴离子个数增多，故阴离子个数多于个，故B错误；
C．Na原子失去1个电子生成Na+，则46g金属钠在空气中完全燃烧，转移电子数为×1×NAmol-1=2NA，故C错误；
D．氩气为单原子分子，每个氩原子含有18个质子，标准状况下22.4L氩气含有的质子数为×1×18×NAmol-1=18NA，故D正确；
故选：D。
3. 抗癌药多烯紫杉醇中间体结构简式如图所示。下列关于该化合物的说法错误的是
A. 分子式为，分子中含有两种含氧官能团
B. 分子中可能在同一平面上的碳原子最多为7个
C. Na和NaOH溶液都能与该化合物反应
D. 该有机物可在铜、加热条件下发生催化氧化反应
【答案】B
【解析】
【详解】A．多烯紫杉醇中间体的分子式为，分子中含有羟基，酯基两种含氧官能团，A正确；
B．由于苯环和碳氧双键均是平面形结构，多烯紫杉醇中间体分子中碳原子均有可能在同一平面上，最多为11个，B错误；
C．多烯紫杉醇中间体分子中含有的羟基可与Na反应，含有的酯基可与NaOH溶液反应，C正确；
D．含有醇羟基，该有机物可在铜、加热条件下发生催化氧化反应形成酮羰基，D正确；
答案选B。
4. X、Y、Z、M、R为五种短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图，下列不正确的是
A. R的氧化物都含有离子键
B. 气态氢化物的稳定性：Z＜M
C. M与R可形成R2Mx，该物质中含有非极性共价键
D. Y形成的化合物种类最多
【答案】B
【解析】
【分析】由其原子半径和最外层电子数之间的关系图可推知，短周期元素X、R最外层电子数为1，Y最外层电子数为4，Z最外层电子数为5，M最外层电子数为6，R原子半径最大，X 原子半径最小，可知R为钠元素，X为氢元素；Y和Z原子半径接近，M原子半径大于Y，可推知，Y为碳元素，Z为氮元素，M为硫元素；
【详解】A．R为钠元素，钠的氧化物有氧化物和过氧化钠均含有离子键，故A正确；
B．Z为氮元素，M为硫元素，元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，氮的非金属性大于硫，则氨气稳定性更好，故B错误；
C．M为硫元素，R为钠元素，形成的R2Mx中，硫原子与硫原子之间形成非极性共价键，故C正确；
D．Y为碳元素，碳形成的有机物种类繁多，远多于无机物的种类，故D正确；
故选B。
5. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
选项
实验目
方案设计
现象和结论
A
比较和氧化性的强弱
向溶液中滴入硫酸酸化的溶液
溶液由浅绿色变为黄色说明氧化性：
B
判断与大小关系
室温下，用计测量等浓度的和溶液的
若前者大于后者，说明
C
检验溶液是否含
向溶液中加入稀氢氧化钠溶液，用湿润的红色石蕊试纸靠近管口
若试纸未变蓝，则说明不含
D
探究与反应的限度
取溶液于试管中，加入溶液，充分反应后滴入5滴溶液
若溶液变血红色，则与的反应有一定限度
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．酸性条件下，具有强氧化性，能氧化Fe2+，H2O2也能氧化Fe2+，所以无法判断H2O2、Fe3+的氧化性强弱，故A错误；
B．室温下，用pH计测量等浓度的CH3COONa和HCOONa溶液的pH，若前者大于后者，则CH3COO-水解程度大于HCOO-，则Ka(CH3COOH)＜Ka(HCOOH)，故B错误；
C．和稀NaOH溶液反应生成NH3•H2O，如果溶液不加热，则得不到NH3，所以根据现象不能判断原溶液中是否含有，故C错误；
D．KI和FeCl3反应方程式为2KI+2FeCl3=I2+2FeCl2+2KCl，n(KI)=n(FeCl3)，滴入KSCN溶液后，溶液变红色，说明有Fe3+存在，则KI与FeCl3的反应有一定限度，故D正确；
故选D。
6. 天津大学在光催化钠离子二次电池的应用研究取得重大进展。该电池工作原理如图所示，光催化电极能在太阳光照下实现对设备进行充电。下列说法错误的是
A. 放电时，电子从石墨电极流出通过导线流向光催化电极
B. 离子交换膜为阳离子交换膜
C. 充电时，石墨电极的电极反应式为
D. 放电时，当外电路转移电子时，离子交换膜左室电解质溶液质量减少
【答案】C
【解析】
【分析】由题干电池工作原理图示信息可知，放电时石墨电极上的反应为：4S2--6e-=，发生氧化反应，为负极，光催化电极上的反应为：+2e-=3I-，发生还原反应，为正极，充电时，石墨电极上的电极反应为：+6e-=4S2-，发生还原反应，为阴极，光催化电极上的电极反应为： 3I--2e-=，发生氧化反应，为阳极，据此分析解题。
【详解】A．由题干信息结合图给信息，放电时，电子从石墨电极流出，从光催化电极得到电子，A正确；
B．由题干电池工作原理图示信息可知，离子交换膜为交换膜即阳离子交换膜，B正确；
C．由分析可知，充电时，石墨电极的电极反应式为+6e-=4S2-，C错误；
D．由分析可知，放电时，石墨电极为负极，光催化电极为正极，为维持电荷守恒，左侧透过离子交换膜移向右侧，放电时当外电路转移1mol电子时，从左室迁移到右室，离子交换膜左室电解质溶液质量减少23 g，D正确；
故选C。
7. 常温下，向溶液中逐滴加入时，溶液的与所加溶液体积的关系如图所示(不考虑挥发)。下列说法正确的是
A. 点a所示溶液中：
B. 点b所示溶液中：
C. 点c所示溶液中：
D. 点d所示溶液中：
【答案】C
【解析】
【详解】A．a点没有加入NaOH，为0.1000mol/L(NH4)2SO4溶液，部分水解，但水解程度微弱，则，c()>c()，故A错误；
B．b点pH=7，呈中性，则c(H+)=c(OH-)，结合电荷守恒可知，c()+c(Na+)=2c()，由于加入NaOH溶液体积小于10mL，则c(Na+)＜c()，所以c()＞c(Na+)，故B错误；
C．c点溶液中，只有的(NH4)2SO4参与反应，反应后溶质为等浓度的硫酸铵、硫酸钠，生成的一水合氨为硫酸钠浓度的2倍，根据电荷守恒得：c(H+)+c()+c(Na+)=2c()+c(OH-)，根据物料守恒得得：c()+c(NH3•H2O)=2c()=2c(Na+)，二者结合可得c()+c(H+)=c(NH3•H2O )+c(OH-)，故C正确；
D．d点溶液中，二者恰好反应生成硫酸钠、一水合氨，且硫酸钠的浓度是一水合氨浓度的，NH3•H2O的电离程度较小，则c(NH3•H2O)＞c()，故D错误；
故选：C。
二、非选择题
8. 金属是重要但又匮乏的战略资源。从废旧锂电池的电极材料(主要为附在铝箔上的还有少量铁的氧化物)中回收钴的一种工艺流程如图。
请回答下列问题：
（1）在焰色反应实验中，观察钾元素的焰色需要用到的玻璃为___________。
（2）“溶液A”中溶质除外，还有___________。“钴渣”中加入溶液的目的是___________。
（3）在“滤液1”中加入除了氧化剩余，还有________被氧化。在“滤液I”中加入溶液，目的是___________。
（4）如将硫酸改为盐酸浸取“钴渣”，也可得到。但工业生产中一般不用盐酸浸取“钴渣”，其原因是___________。
（5）“钴沉淀”的化学式可表示为。称取该样品置于硬质玻璃管中，在氮气中加热。使样品完全分解为，生成的气体依次导入足量的浓硫酸和碱石灰中，二者分别增重和。则“钴沉淀”的化学式为___________。
【答案】（1）蓝色钴玻璃
（2） ①. 或偏铝酸钠 ②. 将还原成
（3） ①. ②. 调节溶液，使转换为沉淀
（4）可氧化盐酸，产生的会污染环境
（5）
【解析】
【分析】电极材料的成分为LiCoO2、Al、铁的氧化物，加入NaOH溶液后，只有Al溶解，转化为NaAlO2而成为溶液A的主要成分；滤渣中含有LiCoO2及铁的氧化物，加入H2SO4和Na2S2O3，此时LiCoO2及铁的氧化物溶解，Co被还原为Co2+，Fe3+被还原为Fe2+；过滤所得滤液中加入NaClO3作氧化剂，将Fe2+氧化为Fe3+，加入Na2CO3调节溶液的pH，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀；过滤出Fe(OH)3，所得滤液中加入NaF，将Li+转化为LiF沉淀；滤液中加入Na2CO3溶液，Co2+转化为钴沉淀；
【小问1详解】
在焰色反应实验中，观察钾元素的焰色需要通过蓝色钴玻璃观察，避免被其他元素的焰色干扰；故答案为：蓝色钴玻璃；
【小问2详解】
溶液A中溶质除NaOH外，还有NaAlO2或偏铝酸钠；“钴渣”中加入溶液的目的是将还原成；故答案为：NaAlO2 或偏铝酸钠；将还原成；
【小问3详解】
检验“滤液1”中Fe2+是否完全被氧化、不能用酸性KMnO4溶液，原因是Co2+、都能使KMnO4溶液褪色；在“滤液2”中加入20%Na2CO3溶液，目的是调节溶液pH，使Fe3+转换为Fe(OH)3沉淀；故答案为：；使Fe3＋转换为Fe(OH)3沉淀；
【小问4详解】
工业生产中一般不用盐酸浸取“钴渣”，其原因是LiCoO2可氧化盐酸，产生的Cl2会污染环境；故答案为：LiCoO2可氧化盐酸，产生的Cl2会污染环境；
【小问5详解】
n(H2O)=n[Co(OH)2]==0.03mol，n(CO2)=n(CoCO3)==0.02mol，从而得出1:y=0.02mol:0.03mol=2:3，y=，则“钴沉淀”的化学式为2CoCO3·3Co(OH)2。答案为：2CoCO3·3Co(OH)2。
9. VIII族元素铁及其化合物性质多样，大多发生氧化还原反应。
I.
（1）高铁酸钠是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾强，其本身在反应中被还原为。请配平如下制取高铁酸钠的化学方程式，并用双线桥标明电子转移方向和数目：___________。
。
II.在如图所示的装置中，用溶液、铁粉、稀等试剂制备氢氧化亚铁。
（2）仪器a的名称是___________。
（3）关闭，打开和，向仪器c中加入适量稀硫酸，关闭，写出装置c中发生反应的离子方程式___________。同时c中有气体产生，该气体的作用是___________。
（4）当仪器b中产生均匀气泡后的操作是___________。写出仪器c、d中可能出现的实验现象___________。
（5）已知。向2支试管中各加入溶液，若直接通入至饱和，1小时后，溶液逐渐变为浅绿色；若先滴加2滴浓盐酸，再通入至饱和，几分钟后，溶液由黄色变为浅绿色。由此可知：促使该氧化还原反应快速发生，可采取的措施是____。
【答案】（1） （2）分液漏斗
（3） ①. ②. 和稀硫酸生成氢气能排出装置中的空气，能减少制得白色沉淀与氧气接触
（4） ①. 关闭活塞，打开活塞 ②. c中溶液被压入d中，d中有白色沉淀生成
（5）增大溶液的酸性
【解析】
【分析】氢氧化亚铁具有还原性，很容易被空气中氧气氧化为氢氧化铁，为了制得Fe(OH)2沉淀，在制取过程中要避免和空气接触，该实验中：在仪器c中实施铁和硫酸反应，利用反应中生成的氢气赶走空气，在还原性氛围中，将c中生成的硫酸亚铁溶液排入d中，和氢氧化钠溶液反应制备白色的Fe(OH)2沉淀。
【小问1详解】
反应中，Fe(NO3)3 是还原剂，铁元素化合价从+3升高到+6，升3，Cl2是氧化剂，氯元素化合价从0降低到-1，降低了1，按得失电子数守恒、元素质量守恒得配平的化学方程式为：2Fe(NO3)3 +16NaOH +3Cl2 =2Na2FeO4+6NaNO3+6NaCl +8H2O，则电子转移方向和数目： ；
【小问2详解】
由构造知，仪器a的名称是分液漏斗；
【小问3详解】
装置c中铁屑与稀H2SO4反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，发生反应的离子方程式Fe+2H+=Fe2++H2↑。氢氧化亚铁能够被空气中氧气氧化为氢氧化铁，为了制得Fe(OH)2沉淀，在制取过程中要避免和空气接触，故反应中生成的氢气的作用是：赶走空气，提供还原性氛围，故答案为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；和稀硫酸生成氢气能排出装置中的空气，能减少制得白色沉淀与氧气接触；
【小问4详解】
为了制得Fe(OH)2沉淀，在仪器b中产生均匀气泡后，需要利用生成氢气的压强将c中生成的硫酸亚铁溶液排入d，和氢氧化钠溶液中反应制备白色的Fe(OH)2沉淀，故操作是关闭K1，打开K3，则c、d中可能出现的实验现象是：c中液体进入d中，d产生白色沉淀；
【小问5详解】
由实验可知，其余条件均相同时，容易中氢离子浓度大、酸性强则反应速率快，由此可知：促使该氧化还原反应快速发生，可采取的措施是增大溶液的酸性。
10. 2022年北京冬奥会首次使用氢能代替丙烷，体现了“绿色环保”办奥理念。丙烷脱氢制丙烯具有显著的经济价值和社会意义，丙烷无氧脱氢还可能生成甲烷、丙炔等副产物。回答下列问题：
（1）已知：Ⅰ；
Ⅱ.。
在一定催化剂下，丙烷无氧脱氢制丙烯的热化学方程式如下：_______。
（2）时，将充入某恒容刚性密闭容器中，在催化剂作用下发生反应：。用压强传感器测出容器内体系压强随时间的变化关系如图a所示：
①已知：。内，用的分压变化表示上述脱氢反应的平均反应速率为_______kPa·min-1。
②时，反应的平衡常数_______(为用平衡时各气体分压代替气体的浓度表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
③保持相同反应时间，在不同温度下，丙烯产率如图b所示，丙烯产率在425℃之前随温度升高而增大的原因可能是_______或_______；425℃之后，丙烯产率快速降低的主要原因可能是_______(任写一点)。
（3）丙烷在有氧气参与的条件下也可发生脱氢反应，即：。丙烷的无氧脱氢反应：与有氧脱氢反应的压强平衡常数的对数与温度倒数的关系如图c所示。则图中表示有氧脱氢反应的是_______(填“a”或“b”)。
【答案】（1）
（2） ①. ②. 50 ③. 温度升高，反应速率加快 ④. 升高温度有利于反应向吸热方向进行 ⑤. 催化剂失活，反应速率迅速减小或发生副反应，丙烷分解成其他产物
（3）b
【解析】
【小问1详解】
已知：Ⅰ.；Ⅱ.。根据盖斯定律(反应Ⅰ-反应Ⅱ),在一定催化剂下，丙烷无氧脱氢制丙烯的热化学方程式如下：[-238kJ•mol-1-(-484kJ•mol-1)]=。故答案为：；
【小问2详解】
①内，用的分压变化表示上述脱氢反应的平均反应速率为 =0.6kPa·min-1。故答案为：0.6；
②时，总压强为150kPa，100kPa+x=150kPa,x=50kPa,则平衡时，三种物质分压均为50kPa,，反应的平衡常数 =50。故答案为：50；
③丙烯产率在425℃之前随温度升高而增大的原因可能是温度升高，反应速率加快或升高温度有利于反应向吸热方向进行；425℃之后，丙烯产率快速降低的主要原因可能是催化剂失活，反应速率迅速减小或发生副反应，丙烷分解成其他产物。故答案为：温度升高，反应速率加快；升高温度有利于反应向吸热方向进行；催化剂失活，反应速率迅速减小或发生副反应，丙烷分解成其他产物；
【小问3详解】
有氧脱氢反应是放热反应，故温度升高，平衡逆向移动，K值减小，越大，T越小，则K值越大，则图中表示有氧脱氢反应的是b。故答案为：b。
【化学——选修3：物质结构与性质】
11. 二茂铁()分子式为，是具有导电性的有机配合物，其衍生物一直是科学研究的前沿。
（1）在周期表中的___________区，受热后的1个电子会跃迁至轨道，写出的该激发态电子排布式：___________。
（2）铁系元素能与形成等金属羰基化合物，已知室温下为浅黄色液体，沸点为，则分子中含有___________键，中含有的化学键类型包括___________。
A．离子键 B．极性共价键 C．配位键 D．金属键
（3）二茂铁的衍生物可和等微粒产生静电作用，和的电负性由大到小的顺序为___________；中氧原子的杂化方式为___________，空间构型为___________。
（4）石墨烯的结构如图甲所示，二维结构内有大量碳六元环相连，每个碳六元环类似于苯环(但无H原子相连)，石墨烯的某种氧化物的结构如图乙所示，该物质易溶于水，而石墨烯难溶于水，易溶于非极性溶剂。解释石墨烯及其氧化物的溶解性差异的原因：___________。
（5）石墨烷是石墨烯与发生加成反应的产物，完全氢化的石墨烷具有___________(填“导电性”“绝缘性”或“半导体性”)。
（6）石墨烯可作电池材料。某锂离子电池的负极材料是将嵌入到两层石墨烯层中间，石墨烯层间距为，其晶胞结构如图所示。其中一个晶胞的质量m=___________g(用表示阿伏加德罗常数的值)。
【答案】（1） ①. d ②.
（2） ①. 10 ②. BC
（3） ①. ②. ③. 三角锥形
（4）石墨烯的氧化物中含有大量羟基和羧基，易与水形成分子间氢键，而石墨烯中没有亲水基团且为非极性结构 （5）绝缘性
（6）
【解析】
【小问1详解】
Fe为26号元素，位于周期表中第4周期第VⅢ族，为d区元素；Fe的核外电子排布式为：[Ar]3d64s14p1，故答案为：d；3d64s14p1；
【小问2详解】
一个Fe(CO)5分子中Fe原子与5个CO分子形成5个配位键，在每个CO分子中存在一个共价键，1molFe(CO)5分子中含有10molσ键；Fe(CO)5沸点较低，为分子晶体，不存在离子键，Fe原子与CO分子之间为配位键，CO分子内含有极性共价键，故答案为：10；BC；
【小问3详解】
元素的非金属性越强，其电负性越大，非金属性O＞C＞H，则电负性O＞C＞H；H3O+中O原子的价电子对数=3+=4，O原子的杂化类型为sp3；孤电子对数为1，H3O+空间构型为三角锥形，故答案为：O＞C＞H；sp3；三角锥形；
【小问4详解】
根据结构可知，该物质含有羟基、羧基、醚键、酮羰基，其中羟基、羧基属于亲水基团，易与水形成分子间氢键，使该物质易溶于水；石墨烯中不含亲水基团，且是非极性结构，使得石墨烯难溶于水，易溶于非极性溶剂，故答案为：石墨烯的氧化物中含有大量羟基和羧基，易与水形成分子间氢键，而石墨烯中没有亲水基团且为非极性结构；
【小问5详解】
石墨烯与氢气发生加成反应后，每个碳原子转化成饱和碳原子，没有自由移动的“电子”，因此加成后产物是绝缘体，则完全氢化的石墨烷具有绝缘性，故答案为：绝缘性；
【小问6详解】
根据晶胞图可知，Li+位于顶点，个数为8×=1，C位于面心和内部，个数为8×+2=6，化学式为LiC6，1个晶胞的质量为，故答案为：。
【化学——选修5：有机化学基础】
12. 化合物H是合成一种能治疗头风、痈肿和皮肤麻痹等疾病药物的重要中间体，其合成路线如图：
已知下列信息：
①RCOOCH3+ +CH3OH
②
回答下列问题：
（1）A的分子式为___________；D中官能团的名称为___________。
（2）C的结构简式为___________。
（3）合成路线中D到E的反应类型为___________。
（4）鉴别E和F可选用的试剂为___________(填标号)。
a．溶液 b．溴水 c．酸性溶液 d．溶液
（5）G到H的反应方程式为___________。
（6）有机物W是C的同系物，且具有以下特征：
i.比C少3个碳原子；
ii.含甲基，能发生银镜反应；
iii.分子各种氢原子的个数之比为1∶2∶2∶2∶3。
则W的结构简式为___________。
（7）请设计由1-溴丙烷合成丙酮的合成路线___________。
【答案】（1） ①. ②. 羰基
（2） （3）还原反应
（4）d （5） +CH3OH +H2O
（6） 或 （7）CH3CH2CH2BrCH3CH=CH2
【解析】
【分析】对比C、D的结构可知，C→D发生信息①中取代反应生成D，由D的结构、C的分子式逆推可知C为 ，D→E是羰基发生还原反应转化为羟基，E→F是苯环上加上1个羧基，是E与二氧化碳发生加成反应，F→G发生信息②中还原反应生成G，由F的结构、G的分子式可推知G为 ，G与甲醇发生酯化反应生成H，所以H的结构简式为 ；
【小问1详解】
由结构简式知：A的分子式为C7H7Br、D中官能团的名称为羰基；
【小问2详解】
根据已知信息①的反应机理 ，由D的结构简式逆推C的结构简式， → ，即答案为： ；
【小问3详解】
合成路线中D到E的反应，D中的羰基被还原为羟基，故反应类型为还原反应；
【小问4详解】
E和F的结构上相差一个—COOH，应该利用—COOH的性质验证F和E的不同，只有NaHCO3可以和羧基反应，所以鉴别E和F可选用的试剂为d；
【小问5详解】
根据已知信息②，可以推断G的结构简式为 ，G和CH3OH在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应得到H，则反应方程式为： +CH3OH +H2O；
【小问6详解】
由于W是C的同系物且比C少3个碳原子，所以W的分子式为C9H10O2，W的结构中含有一个 和一个 ，又因为W可以发生银镜反应，所以可以推断W中一定含有醛基，且醛基的存在形式为HCOO-，核磁共振氢谱图中有5个信号峰，面积比1∶2∶2∶2∶3，则分子内有5种氢原子，综上，符合条件的W的结构简式为： 或 ；
【小问7详解】
树德中学高2021级开学考试理科综合试题
可能用到的相对原子质量：H1 Li7 C12 O16 Na23 Co59
第I卷(选择题 共42分)
一、选择题：本大题共7小题，每小题6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. 化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是
A. “天问一号”选择使用新型SiC增强铝基复合材料的主要依据是其导电性好
B. 闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成
C. “火星快车”轨道器上的锂离子蓄电池是一次电池
D. 我国清代《本草纲目拾遗》中记叙“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金，其水甚强，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛。”这里的“强水”的溶质是HF
【答案】B
【解析】
【详解】A．天问一号”选择使用新型SiC增强铝基复合材料的主要依据是其具有优异的耐高温、抗氧化性能，故A错误；
B．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成，故B正确；
C．“火星快车”轨道器上的锂离子蓄电池是二次电池，故C错误；
D．根据描述可知，“强水”不与玻璃反应，而HF可与SiO2反应，因此“强水”的溶质不是HF，而是浓硝酸和浓盐酸的混合物，故D错误；
故选：B。
2. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 溶液中含有的数为
B. 溶液中，阴离子总数等于
C. 金属钠在空气中完全燃烧，转移电子数大于
D. (标准状况)氩气含有的质子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A．HClO4溶液体积未给出，无法计算H+数目，故A错误；
B．n()=cV=，碳酸氢根的水解会导致阴离子个数增多，故阴离子个数多于个，故B错误；
C．Na原子失去1个电子生成Na+，则46g金属钠在空气中完全燃烧，转移电子数为×1×NAmol-1=2NA，故C错误；
D．氩气为单原子分子，每个氩原子含有18个质子，标准状况下22.4L氩气含有的质子数为×1×18×NAmol-1=18NA，故D正确；
故选：D。
3. 抗癌药多烯紫杉醇中间体结构简式如图所示。下列关于该化合物的说法错误的是
A. 分子式为，分子中含有两种含氧官能团
B. 分子中可能在同一平面上的碳原子最多为7个
C. Na和NaOH溶液都能与该化合物反应
D. 该有机物可在铜、加热条件下发生催化氧化反应
【答案】B
【解析】
【详解】A．多烯紫杉醇中间体的分子式为，分子中含有羟基，酯基两种含氧官能团，A正确；
B．由于苯环和碳氧双键均是平面形结构，多烯紫杉醇中间体分子中碳原子均有可能在同一平面上，最多为11个，B错误；
C．多烯紫杉醇中间体分子中含有的羟基可与Na反应，含有的酯基可与NaOH溶液反应，C正确；
D．含有醇羟基，该有机物可在铜、加热条件下发生催化氧化反应形成酮羰基，D正确；
答案选B。
4. X、Y、Z、M、R为五种短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图，下列不正确的是
A. R的氧化物都含有离子键
B. 气态氢化物的稳定性：Z＜M
C. M与R可形成R2Mx，该物质中含有非极性共价键
D. Y形成的化合物种类最多
【答案】B
【解析】
【分析】由其原子半径和最外层电子数之间的关系图可推知，短周期元素X、R最外层电子数为1，Y最外层电子数为4，Z最外层电子数为5，M最外层电子数为6，R原子半径最大，X 原子半径最小，可知R为钠元素，X为氢元素；Y和Z原子半径接近，M原子半径大于Y，可推知，Y为碳元素，Z为氮元素，M为硫元素；
【详解】A．R为钠元素，钠的氧化物有氧化物和过氧化钠均含有离子键，故A正确；
B．Z为氮元素，M为硫元素，元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，氮的非金属性大于硫，则氨气稳定性更好，故B错误；
C．M为硫元素，R为钠元素，形成的R2Mx中，硫原子与硫原子之间形成非极性共价键，故C正确；
D．Y为碳元素，碳形成的有机物种类繁多，远多于无机物的种类，故D正确；
故选B。
5. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
选项
实验目
方案设计
现象和结论
A
比较和氧化性的强弱
向溶液中滴入硫酸酸化的溶液
溶液由浅绿色变为黄色说明氧化性：
B
判断与大小关系
室温下，用计测量等浓度的和溶液的
若前者大于后者，说明
C
检验溶液是否含
向溶液中加入稀氢氧化钠溶液，用湿润的红色石蕊试纸靠近管口
若试纸未变蓝，则说明不含
D
探究与反应的限度
取溶液于试管中，加入溶液，充分反应后滴入5滴溶液
若溶液变血红色，则与的反应有一定限度
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．酸性条件下，具有强氧化性，能氧化Fe2+，H2O2也能氧化Fe2+，所以无法判断H2O2、Fe3+的氧化性强弱，故A错误；
B．室温下，用pH计测量等浓度的CH3COONa和HCOONa溶液的pH，若前者大于后者，则CH3COO-水解程度大于HCOO-，则Ka(CH3COOH)＜Ka(HCOOH)，故B错误；
C．和稀NaOH溶液反应生成NH3•H2O，如果溶液不加热，则得不到NH3，所以根据现象不能判断原溶液中是否含有，故C错误；
D．KI和FeCl3反应方程式为2KI+2FeCl3=I2+2FeCl2+2KCl，n(KI)=n(FeCl3)，滴入KSCN溶液后，溶液变红色，说明有Fe3+存在，则KI与FeCl3的反应有一定限度，故D正确；
故选D。
6. 天津大学在光催化钠离子二次电池的应用研究取得重大进展。该电池工作原理如图所示，光催化电极能在太阳光照下实现对设备进行充电。下列说法错误的是
A. 放电时，电子从石墨电极流出通过导线流向光催化电极
B. 离子交换膜为阳离子交换膜
C. 充电时，石墨电极的电极反应式为
D. 放电时，当外电路转移电子时，离子交换膜左室电解质溶液质量减少
【答案】C
【解析】
【分析】由题干电池工作原理图示信息可知，放电时石墨电极上的反应为：4S2--6e-=，发生氧化反应，为负极，光催化电极上的反应为：+2e-=3I-，发生还原反应，为正极，充电时，石墨电极上的电极反应为：+6e-=4S2-，发生还原反应，为阴极，光催化电极上的电极反应为： 3I--2e-=，发生氧化反应，为阳极，据此分析解题。
【详解】A．由题干信息结合图给信息，放电时，电子从石墨电极流出，从光催化电极得到电子，A正确；
B．由题干电池工作原理图示信息可知，离子交换膜为交换膜即阳离子交换膜，B正确；
C．由分析可知，充电时，石墨电极的电极反应式为+6e-=4S2-，C错误；
D．由分析可知，放电时，石墨电极为负极，光催化电极为正极，为维持电荷守恒，左侧透过离子交换膜移向右侧，放电时当外电路转移1mol电子时，从左室迁移到右室，离子交换膜左室电解质溶液质量减少23 g，D正确；
故选C。
7. 常温下，向溶液中逐滴加入时，溶液的与所加溶液体积的关系如图所示(不考虑挥发)。下列说法正确的是
A. 点a所示溶液中：
B. 点b所示溶液中：
C. 点c所示溶液中：
D. 点d所示溶液中：
【答案】C
【解析】
【详解】A．a点没有加入NaOH，为0.1000mol/L(NH4)2SO4溶液，部分水解，但水解程度微弱，则，c()>c()，故A错误；
B．b点pH=7，呈中性，则c(H+)=c(OH-)，结合电荷守恒可知，c()+c(Na+)=2c()，由于加入NaOH溶液体积小于10mL，则c(Na+)＜c()，所以c()＞c(Na+)，故B错误；
C．c点溶液中，只有的(NH4)2SO4参与反应，反应后溶质为等浓度的硫酸铵、硫酸钠，生成的一水合氨为硫酸钠浓度的2倍，根据电荷守恒得：c(H+)+c()+c(Na+)=2c()+c(OH-)，根据物料守恒得得：c()+c(NH3•H2O)=2c()=2c(Na+)，二者结合可得c()+c(H+)=c(NH3•H2O )+c(OH-)，故C正确；
D．d点溶液中，二者恰好反应生成硫酸钠、一水合氨，且硫酸钠的浓度是一水合氨浓度的，NH3•H2O的电离程度较小，则c(NH3•H2O)＞c()，故D错误；
故选：C。
二、非选择题
8. 金属是重要但又匮乏的战略资源。从废旧锂电池的电极材料(主要为附在铝箔上的还有少量铁的氧化物)中回收钴的一种工艺流程如图。
请回答下列问题：
（1）在焰色反应实验中，观察钾元素的焰色需要用到的玻璃为___________。
（2）“溶液A”中溶质除外，还有___________。“钴渣”中加入溶液的目的是___________。
（3）在“滤液1”中加入除了氧化剩余，还有________被氧化。在“滤液I”中加入溶液，目的是___________。
（4）如将硫酸改为盐酸浸取“钴渣”，也可得到。但工业生产中一般不用盐酸浸取“钴渣”，其原因是___________。
（5）“钴沉淀”的化学式可表示为。称取该样品置于硬质玻璃管中，在氮气中加热。使样品完全分解为，生成的气体依次导入足量的浓硫酸和碱石灰中，二者分别增重和。则“钴沉淀”的化学式为___________。
【答案】（1）蓝色钴玻璃
（2） ①. 或偏铝酸钠 ②. 将还原成
（3） ①. ②. 调节溶液，使转换为沉淀
（4）可氧化盐酸，产生的会污染环境
（5）
【解析】
【分析】电极材料的成分为LiCoO2、Al、铁的氧化物，加入NaOH溶液后，只有Al溶解，转化为NaAlO2而成为溶液A的主要成分；滤渣中含有LiCoO2及铁的氧化物，加入H2SO4和Na2S2O3，此时LiCoO2及铁的氧化物溶解，Co被还原为Co2+，Fe3+被还原为Fe2+；过滤所得滤液中加入NaClO3作氧化剂，将Fe2+氧化为Fe3+，加入Na2CO3调节溶液的pH，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀；过滤出Fe(OH)3，所得滤液中加入NaF，将Li+转化为LiF沉淀；滤液中加入Na2CO3溶液，Co2+转化为钴沉淀；
【小问1详解】
在焰色反应实验中，观察钾元素的焰色需要通过蓝色钴玻璃观察，避免被其他元素的焰色干扰；故答案为：蓝色钴玻璃；
【小问2详解】
溶液A中溶质除NaOH外，还有NaAlO2或偏铝酸钠；“钴渣”中加入溶液的目的是将还原成；故答案为：NaAlO2 或偏铝酸钠；将还原成；
【小问3详解】
检验“滤液1”中Fe2+是否完全被氧化、不能用酸性KMnO4溶液，原因是Co2+、都能使KMnO4溶液褪色；在“滤液2”中加入20%Na2CO3溶液，目的是调节溶液pH，使Fe3+转换为Fe(OH)3沉淀；故答案为：；使Fe3＋转换为Fe(OH)3沉淀；
【小问4详解】
工业生产中一般不用盐酸浸取“钴渣”，其原因是LiCoO2可氧化盐酸，产生的Cl2会污染环境；故答案为：LiCoO2可氧化盐酸，产生的Cl2会污染环境；
【小问5详解】
n(H2O)=n[Co(OH)2]==0.03mol，n(CO2)=n(CoCO3)==0.02mol，从而得出1:y=0.02mol:0.03mol=2:3，y=，则“钴沉淀”的化学式为2CoCO3·3Co(OH)2。答案为：2CoCO3·3Co(OH)2。
9. VIII族元素铁及其化合物性质多样，大多发生氧化还原反应。
I.
（1）高铁酸钠是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾强，其本身在反应中被还原为。请配平如下制取高铁酸钠的化学方程式，并用双线桥标明电子转移方向和数目：___________。
。
II.在如图所示的装置中，用溶液、铁粉、稀等试剂制备氢氧化亚铁。
（2）仪器a的名称是___________。
（3）关闭，打开和，向仪器c中加入适量稀硫酸，关闭，写出装置c中发生反应的离子方程式___________。同时c中有气体产生，该气体的作用是___________。
（4）当仪器b中产生均匀气泡后的操作是___________。写出仪器c、d中可能出现的实验现象___________。
（5）已知。向2支试管中各加入溶液，若直接通入至饱和，1小时后，溶液逐渐变为浅绿色；若先滴加2滴浓盐酸，再通入至饱和，几分钟后，溶液由黄色变为浅绿色。由此可知：促使该氧化还原反应快速发生，可采取的措施是____。
【答案】（1） （2）分液漏斗
（3） ①. ②. 和稀硫酸生成氢气能排出装置中的空气，能减少制得白色沉淀与氧气接触
（4） ①. 关闭活塞，打开活塞 ②. c中溶液被压入d中，d中有白色沉淀生成
（5）增大溶液的酸性
【解析】
【分析】氢氧化亚铁具有还原性，很容易被空气中氧气氧化为氢氧化铁，为了制得Fe(OH)2沉淀，在制取过程中要避免和空气接触，该实验中：在仪器c中实施铁和硫酸反应，利用反应中生成的氢气赶走空气，在还原性氛围中，将c中生成的硫酸亚铁溶液排入d中，和氢氧化钠溶液反应制备白色的Fe(OH)2沉淀。
【小问1详解】
反应中，Fe(NO3)3 是还原剂，铁元素化合价从+3升高到+6，升3，Cl2是氧化剂，氯元素化合价从0降低到-1，降低了1，按得失电子数守恒、元素质量守恒得配平的化学方程式为：2Fe(NO3)3 +16NaOH +3Cl2 =2Na2FeO4+6NaNO3+6NaCl +8H2O，则电子转移方向和数目： ；
【小问2详解】
由构造知，仪器a的名称是分液漏斗；
【小问3详解】
装置c中铁屑与稀H2SO4反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，发生反应的离子方程式Fe+2H+=Fe2++H2↑。氢氧化亚铁能够被空气中氧气氧化为氢氧化铁，为了制得Fe(OH)2沉淀，在制取过程中要避免和空气接触，故反应中生成的氢气的作用是：赶走空气，提供还原性氛围，故答案为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；和稀硫酸生成氢气能排出装置中的空气，能减少制得白色沉淀与氧气接触；
【小问4详解】
为了制得Fe(OH)2沉淀，在仪器b中产生均匀气泡后，需要利用生成氢气的压强将c中生成的硫酸亚铁溶液排入d，和氢氧化钠溶液中反应制备白色的Fe(OH)2沉淀，故操作是关闭K1，打开K3，则c、d中可能出现的实验现象是：c中液体进入d中，d产生白色沉淀；
【小问5详解】
由实验可知，其余条件均相同时，容易中氢离子浓度大、酸性强则反应速率快，由此可知：促使该氧化还原反应快速发生，可采取的措施是增大溶液的酸性。
10. 2022年北京冬奥会首次使用氢能代替丙烷，体现了“绿色环保”办奥理念。丙烷脱氢制丙烯具有显著的经济价值和社会意义，丙烷无氧脱氢还可能生成甲烷、丙炔等副产物。回答下列问题：
（1）已知：Ⅰ；
Ⅱ.。
在一定催化剂下，丙烷无氧脱氢制丙烯的热化学方程式如下：_______。
（2）时，将充入某恒容刚性密闭容器中，在催化剂作用下发生反应：。用压强传感器测出容器内体系压强随时间的变化关系如图a所示：
①已知：。内，用的分压变化表示上述脱氢反应的平均反应速率为_______kPa·min-1。
②时，反应的平衡常数_______(为用平衡时各气体分压代替气体的浓度表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
③保持相同反应时间，在不同温度下，丙烯产率如图b所示，丙烯产率在425℃之前随温度升高而增大的原因可能是_______或_______；425℃之后，丙烯产率快速降低的主要原因可能是_______(任写一点)。
（3）丙烷在有氧气参与的条件下也可发生脱氢反应，即：。丙烷的无氧脱氢反应：与有氧脱氢反应的压强平衡常数的对数与温度倒数的关系如图c所示。则图中表示有氧脱氢反应的是_______(填“a”或“b”)。
【答案】（1）
（2） ①. ②. 50 ③. 温度升高，反应速率加快 ④. 升高温度有利于反应向吸热方向进行 ⑤. 催化剂失活，反应速率迅速减小或发生副反应，丙烷分解成其他产物
（3）b
【解析】
【小问1详解】
已知：Ⅰ.；Ⅱ.。根据盖斯定律(反应Ⅰ-反应Ⅱ),在一定催化剂下，丙烷无氧脱氢制丙烯的热化学方程式如下：[-238kJ•mol-1-(-484kJ•mol-1)]=。故答案为：；
【小问2详解】
①内，用的分压变化表示上述脱氢反应的平均反应速率为 =0.6kPa·min-1。故答案为：0.6；
②时，总压强为150kPa，100kPa+x=150kPa,x=50kPa,则平衡时，三种物质分压均为50kPa,，反应的平衡常数 =50。故答案为：50；
③丙烯产率在425℃之前随温度升高而增大的原因可能是温度升高，反应速率加快或升高温度有利于反应向吸热方向进行；425℃之后，丙烯产率快速降低的主要原因可能是催化剂失活，反应速率迅速减小或发生副反应，丙烷分解成其他产物。故答案为：温度升高，反应速率加快；升高温度有利于反应向吸热方向进行；催化剂失活，反应速率迅速减小或发生副反应，丙烷分解成其他产物；
【小问3详解】
有氧脱氢反应是放热反应，故温度升高，平衡逆向移动，K值减小，越大，T越小，则K值越大，则图中表示有氧脱氢反应的是b。故答案为：b。
【化学——选修3：物质结构与性质】
11. 二茂铁()分子式为，是具有导电性的有机配合物，其衍生物一直是科学研究的前沿。
（1）在周期表中的___________区，受热后的1个电子会跃迁至轨道，写出的该激发态电子排布式：___________。
（2）铁系元素能与形成等金属羰基化合物，已知室温下为浅黄色液体，沸点为，则分子中含有___________键，中含有的化学键类型包括___________。
A．离子键 B．极性共价键 C．配位键 D．金属键
（3）二茂铁的衍生物可和等微粒产生静电作用，和的电负性由大到小的顺序为___________；中氧原子的杂化方式为___________，空间构型为___________。
（4）石墨烯的结构如图甲所示，二维结构内有大量碳六元环相连，每个碳六元环类似于苯环(但无H原子相连)，石墨烯的某种氧化物的结构如图乙所示，该物质易溶于水，而石墨烯难溶于水，易溶于非极性溶剂。解释石墨烯及其氧化物的溶解性差异的原因：___________。
（5）石墨烷是石墨烯与发生加成反应的产物，完全氢化的石墨烷具有___________(填“导电性”“绝缘性”或“半导体性”)。
（6）石墨烯可作电池材料。某锂离子电池的负极材料是将嵌入到两层石墨烯层中间，石墨烯层间距为，其晶胞结构如图所示。其中一个晶胞的质量m=___________g(用表示阿伏加德罗常数的值)。
【答案】（1） ①. d ②.
（2） ①. 10 ②. BC
（3） ①. ②. ③. 三角锥形
（4）石墨烯的氧化物中含有大量羟基和羧基，易与水形成分子间氢键，而石墨烯中没有亲水基团且为非极性结构 （5）绝缘性
（6）
【解析】
【小问1详解】
Fe为26号元素，位于周期表中第4周期第VⅢ族，为d区元素；Fe的核外电子排布式为：[Ar]3d64s14p1，故答案为：d；3d64s14p1；
【小问2详解】
一个Fe(CO)5分子中Fe原子与5个CO分子形成5个配位键，在每个CO分子中存在一个共价键，1molFe(CO)5分子中含有10molσ键；Fe(CO)5沸点较低，为分子晶体，不存在离子键，Fe原子与CO分子之间为配位键，CO分子内含有极性共价键，故答案为：10；BC；
【小问3详解】
元素的非金属性越强，其电负性越大，非金属性O＞C＞H，则电负性O＞C＞H；H3O+中O原子的价电子对数=3+=4，O原子的杂化类型为sp3；孤电子对数为1，H3O+空间构型为三角锥形，故答案为：O＞C＞H；sp3；三角锥形；
【小问4详解】
根据结构可知，该物质含有羟基、羧基、醚键、酮羰基，其中羟基、羧基属于亲水基团，易与水形成分子间氢键，使该物质易溶于水；石墨烯中不含亲水基团，且是非极性结构，使得石墨烯难溶于水，易溶于非极性溶剂，故答案为：石墨烯的氧化物中含有大量羟基和羧基，易与水形成分子间氢键，而石墨烯中没有亲水基团且为非极性结构；
【小问5详解】
石墨烯与氢气发生加成反应后，每个碳原子转化成饱和碳原子，没有自由移动的“电子”，因此加成后产物是绝缘体，则完全氢化的石墨烷具有绝缘性，故答案为：绝缘性；
【小问6详解】
根据晶胞图可知，Li+位于顶点，个数为8×=1，C位于面心和内部，个数为8×+2=6，化学式为LiC6，1个晶胞的质量为，故答案为：。
【化学——选修5：有机化学基础】
12. 化合物H是合成一种能治疗头风、痈肿和皮肤麻痹等疾病药物的重要中间体，其合成路线如图：
已知下列信息：
①RCOOCH3+ +CH3OH
②
回答下列问题：
（1）A的分子式为___________；D中官能团的名称为___________。
（2）C的结构简式为___________。
（3）合成路线中D到E的反应类型为___________。
（4）鉴别E和F可选用的试剂为___________(填标号)。
a．溶液 b．溴水 c．酸性溶液 d．溶液
（5）G到H的反应方程式为___________。
（6）有机物W是C的同系物，且具有以下特征：
i.比C少3个碳原子；
ii.含甲基，能发生银镜反应；
iii.分子各种氢原子的个数之比为1∶2∶2∶2∶3。
则W的结构简式为___________。
（7）请设计由1-溴丙烷合成丙酮的合成路线___________。
【答案】（1） ①. ②. 羰基
（2） （3）还原反应
（4）d （5） +CH3OH +H2O
（6） 或 （7）CH3CH2CH2BrCH3CH=CH2
【解析】
【分析】对比C、D的结构可知，C→D发生信息①中取代反应生成D，由D的结构、C的分子式逆推可知C为 ，D→E是羰基发生还原反应转化为羟基，E→F是苯环上加上1个羧基，是E与二氧化碳发生加成反应，F→G发生信息②中还原反应生成G，由F的结构、G的分子式可推知G为 ，G与甲醇发生酯化反应生成H，所以H的结构简式为 ；
【小问1详解】
由结构简式知：A的分子式为C7H7Br、D中官能团的名称为羰基；
【小问2详解】
根据已知信息①的反应机理 ，由D的结构简式逆推C的结构简式， → ，即答案为： ；
【小问3详解】
合成路线中D到E的反应，D中的羰基被还原为羟基，故反应类型为还原反应；
【小问4详解】
E和F的结构上相差一个—COOH，应该利用—COOH的性质验证F和E的不同，只有NaHCO3可以和羧基反应，所以鉴别E和F可选用的试剂为d；
【小问5详解】
根据已知信息②，可以推断G的结构简式为 ，G和CH3OH在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应得到H，则反应方程式为： +CH3OH +H2O；
【小问6详解】
由于W是C的同系物且比C少3个碳原子，所以W的分子式为C9H10O2，W的结构中含有一个 和一个 ，又因为W可以发生银镜反应，所以可以推断W中一定含有醛基，且醛基的存在形式为HCOO-，核磁共振氢谱图中有5个信号峰，面积比1∶2∶2∶2∶3，则分子内有5种氢原子，综上，符合条件的W的结构简式为： 或 ；
【小问7详解】
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