北京师范大学附属中学2023-2024学年高三下学期开学考化学试题

这是一份北京师范大学附属中学2023-2024学年高三下学期开学考化学试题，共11页。试卷主要包含了 下列化学用语正确的是，下列方程式与所给事实相符的是，下列结论可由实验事实推导出的是， 4 kJ·ml-1等内容，欢迎下载使用。
本试卷有19道题，共10页。考试时长90分钟，满分100分。
可能用到的相对原子质量：H 1 N 14 O 16
第一部分 单选题（共42分）
1. 下列化学用语正确的是
A. 基态N原子的价层电子轨道表示式：
B. 中子数为18的氯原子：1835Cl
C. MgCl2的电子式：
D. CO2的空间结构模型：
2. 下列物质的颜色变化与氧化还原反应无关的是
A.浓硝酸久置后，显黄色
B.将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液紫红色褪去
C.新制的白色氢氧化亚铁放置在空气中，最终变为红褐色
D.向黄色的铬酸钾（K2CrO4）溶液中加入硫酸，溶液变为橙红色（Cr2O72-）
3. 三氟乙酸乙酯是一种重要的含氟有机中间体，其结构如下。下列说法不正确的是
A.分子中O和F的第一电离能：O < F
B.分子中四个碳原子在同一条直线上
C.分子中碳原子有sp2和sp3两种杂化类型
D.制备三氟乙酸乙酯的酸和醇均能与Na反应
4. 下列物质性质的差异与化学键强弱无关的是
A. 沸点：SiH4 > CH4 B. 热稳定性：HF > HCl
C. 硬度：金刚石 > 单晶硅 D. 熔点：NaCl > KCl
5.下列方程式与所给事实相符的是
A. 实验室制氨气： NH4Cl NH3↑ + HCl↑
B. 利用覆铜板制作印刷电路板：Fe + Cu2+ == Fe2+ + Cu
C. 浓硝酸与铜反应产生红棕色气体：4HNO3(浓) + Cu == Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
D. 向氯化银浊液中滴加氨水，得到澄清溶液：Ag+ + 2NH3 == [Ag(NH3)2]+
6．下列实验不能达到实验目的的是
7. 利用聚合反应合成的某凝胶被拉伸后可自行恢复，该过程如图所示（表示链延长）。
下列说法不正确的是
A. 合成该凝胶的反应为加聚反应
B. 该凝胶片段中含有2种官能团
C. 该凝胶在碱性条件下可降解为小分子
D. 该凝胶的拉伸和恢复与氢键的断裂和形成有关
8. 乙烯和氧气在Ag催化下生成环氧乙烷（EO）和乙醛（AA）的机理如下图所示。吸附在催化剂表面的粒子用*标注，TS表示过渡态（TS2和TS3的能量相差不大）。
注：表示Ag催化剂表面
下列说法不正确的是
A. C2H4(g)吸附在催化剂表面的过程需要吸收能量
B. OMC*→EO(g)和OMC*→AA(g)的过程中均形成了碳氧σ键
C. 测得平衡产率：AA > EO，其主要原因是AA比EO更稳定
D. EO(g) AA(g)的平衡常数随温度升高而降低
9.下列结论可由实验事实推导出的是
10. 采用惰性电极电解制备乙醛酸（）的原理如下所示。E室电解液为盐酸和乙二醛（）的混合溶液，F室电解液为乙二酸溶液。下列说法不正确的是
A. a为电源正极
B. H+从E室迁移至F室
C.外电路中每通过2ml电子，理论上就有1ml 乙醛酸生成
D. E室中乙二醛被氧化的化学方程式：
H2O + Cl2 + + 2HCl
11．亚砷酸（H3AsO3）可用于治疗白血病，亚砷酸在溶液中存在多种微粒形态，各种微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示。
下列说法中不正确的是
A．人体血液的pH约为7.35-7.45，血液中所含+3价砷元素的主要微粒是H3AsO3
B．向H3AsO3溶液中滴加KOH溶液至pH=11的过程中，主要反应的离子方程式为：
H3AsO3 + OH- == H2AsO3- + H2O
C．该温度下，H3AsO3的电离平衡常数Ka1约为10-9.2
D．向H3AsO3溶液中滴加KOH溶液至pH=13时，溶液中存在如下关系：
c(H2AsO3-) + 2c(HAsO32-) + 3c(AsO33-) + c(OH-) = c(H+)
12. 某大环分子（ BU[6]）的合成路线如下所示。
其中，—Bu—表示
下列说法不正确的是
A. 试剂b的名称是甲醛
B. 试剂a的结构简式是
C. F的核磁共振氢谱有3组峰，峰面积之比1:1:3
D. 由E合成 1 ml BU[6]时，共有12 ml H2O生成
13．CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以N2为载气，以恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳。
下列说法不正确的是
A．反应①为CaO+CO2=CaCO3；反应②为CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2
B．t1~t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不变，可能有副反应CH4C+2H2
C．t2时刻，副反应生成H2的速率大于反应②生成H2速率
D．t3之后，生成CO的速率为0，是因为反应②不再发生
14．实验小组探究浓度对FeSO4溶液与AgNO3溶液反应的影响。实验如下：
已知：① Ksp(Ag2SO4) = 1.2×10-5 。
② 取i~iv充分反应后的上层清液，滴加浓盐酸均产生白色沉淀;滴加K3[Fe(CN)6]溶液均产生蓝色沉淀。
下列说法不正确的是
A．分析i中数据可知：a = 0
B．ii中沉淀加适量浓氨水充分反应，取上层清液滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀
C．取iii中充分反应后的上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀，可以作为Fe2+ + Ag+ Ag + Fe3+为可逆反应的证据
D．本实验中反应物浓度增大，对复分解反应的影响比对氧化还原反应的影响更大
第二部分（共58分）
15．氧族元素Se（硒）及其化合物有着广泛应用价值。
（1）Na2SeSO3（硒代硫酸钠，其中SeSO32- 可看作是SO42-中的一个O原子被Se原子取代的产物）在某些肿瘤治疗中能够提高治愈率。其制备和转化关系如下：
① 按照核外电子排布，可把元素周期表划分为5个区。Se位于元素周期表 区。
② SeSO32-的空间结构是 。
③ 过程ii中SeSO32-一定断裂的化学键是 。
（2）非铅双钙钛矿材料[(NH4)2SeBr6]有望大规模应用于太阳能电池。一定压力下合成的[(NH4)2SeBr6]晶体的晶胞结构如下图，其中[SeBr6] 2-位于正方体的顶点和面心。
① 比较Se原子和Br原子的第一电离能大小，并从原子结构的角度说明理由 。
② NH4+中H—N—H键角 （填“＞”或“＜”）NH3中H—N—H键角。
③ 一定压力下形成的[(NH4)2SeBr6]晶胞形状为正方体，边长为a nm。已知[(NH4)2SeBr6]的摩尔质量是M g·ml-1，阿伏伽德罗常数为NA，该晶体密度
为 g·cm-3。（1 nm = 10-7 cm）
（3）Cu2-xSe是一种钠离子电池的正极材料，充、放电过程中正极材料立方晶胞（示意图）的组成变化如下图所示（晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子）。

每个Na2Se晶胞完全转化为Cu2-xSe晶胞，转移电子数为 。
16．肼（N2H4）有较强的还原性，与N2O4等可组成火箭推进剂。
（1）已知：I. N2 (g) + 2O2(g) == 2NO2(g) ΔH1 = -67.7 kJ·ml-1
II. N2H4(g) + O2(g) == N2(g) + 2H2O(g) ΔH2 = -534.0 kJ·ml-1
III. NO2(g) N2O4(g) ΔH3 = -26. 4 kJ·ml-1
火箭发射时N2H4与N2O4反应生成N2和H2O。该反应的热化学方程式是 。
（2）肼的传统生产工艺为Raschig法，两步反应分别在不同容器的水溶液环境中进行：
i. NH3 + NaClO == NH2Cl + NaOH （快）
ii. NH2Cl + NH3 + NaOH N2H4·H2O + NaCl （慢）
已知电负性N＞Cl。下列说法正确的是 （填序号）。
a. 反应i中NaClO做氧化剂
b. 适当提高反应i温度，可显著提高相同时间内N2H4·H2O的产量
c. 采用3.0MPa压强可以增大NH3的溶解度，提高反应ii中NH2Cl的利用率
（3）采用Raschig法制得肼后，可采用分步蒸馏的方法将其从反应混合液中分离出来。
蒸馏过程中首先馏出的物质是 （填序号）。
a. NH3 b. N2H4·H2O c. NaCl
（4）产品中肼含量的测定方法如下。
取0.50 g产品加20 mL水稀释，滴入2滴淀粉溶液，用0.500 ml·L-1 I2溶液滴定3次，平均每次消耗I2溶液20.00 mL。 已知：N2H4 + 2I2 == 4HI + N2
① 样品中肼（以N2H4计）的质量分数为 。
② 若滴定过程中操作过于缓慢，则测定结果 （填“偏大”“偏小”“不受影响”）。
（5）肼除做火箭推进剂外还可用于燃料电池中。
某种碱性肼-空气燃料电池（电解质为KOH溶液）
具有高效、无污染的特点，装置如右图所示。
① 负极的电极反应式是 。
② 电池工作一段时间后正极区KOH溶液pH
基本保持不变，结合电极反应式解释原因 。
17．化合物I是合成唑啉酮类除草剂的一种中间体，其合成路线如下。
试剂a
DMSO/60℃
C
C6H6NF
H2
催化剂
DPPA
H
C9H8O2N2FCl
B
C6H4NO2F
2
A
C6H5F
G
C6H6N2FCl
NaOH/△
NaNO2/HCl/SnCl2
F
C6H5NFCl
2
E
C8H7ONFCl
2
试剂b
一定条件
已知：ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
（1）A→B反应所需的试剂和条件是 。
（2）已知：2CH3COOH → a + H2O。C→D的化学方程式为 。
（3）E→F的反应类型是 。
（4）由C合成F的过程中，C→D的目的是 。
（5）G→H的化学方程式为 。
（6）化合物I的另一种合成路线如下：
催化剂
L
K
NH3
一定条件
异构化
M
已知：
① K的结构简式为 。
② M→I的过程中，还可能生成高分子化合物N。写出N的一种结构简式 。
18．以黄铜矿（主要成分为CuFeS2）为原料，用(NH4)2S2O8溶液作浸取剂提取铜。
已知：i. S2O82-的结构式为。
ii. CuFeS2、Ag2S均能导电。
（1）(NH4)2S2O8有强氧化性，用(NH4)2S2O8溶液作浸取剂浸出CuFeS2的原理示意图如下。
① 正极的电极反应式为 。
② 浸取初期，随着浸泡时间延长，Cu2+的浸出速率提高。可能的原因是 。
（2）在足量 (NH4)2S2O8溶液中添加少量AgNO3溶液作为浸取剂与CuFeS2作用，一段时间结果如下：
① 结合离子方程式解释添加Ag+ 可以显著提高Cu元素的浸出率的原因： 。
② 进一步研究发现添加的少量Ag+ 可以多次循环使用，具有类似“催化剂”的作用。其中Ag+“再生”的离子方程式为： 。
（3）进一步从浸出液中提取铜并使(NH4)2S2O8再生的流程示意图如下。

① 在空气中焙烧FeC2O4得到铁红，反应的化学方程式为 。
② 由滤液B电解（Pt作电极）生成(NH4)2S2O8的总反应的离子方程式为 。
③ 从能源及物质利用的角度，说明电解滤液B而不直接电解滤液A的优点： 。
19．某小组探究SO2在盐酸中分别与铜单质和铜离子的反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
Ⅰ. 探究SO2在盐酸中与Cu2+的反应
用如下装置（夹持、加热仪器略）制备SO2，将SO2通入0.6 ml·L-1 CuSO4溶液。
通SO2一段时间，C中无明显现象；打开活塞b，加入一定体积浓盐酸后，持续通入SO2，C中溶液变棕黄色。
（1）装置A中反应的化学方程式为 ，B中试剂X是 。
（2）资料：CuCl难溶于水，在水溶液中存在平衡：CuCl (白色) + 2Cl- [CuCl3]2-。
补充实验证实了棕黄色溶液中含[CuCl3]2-，实验方案为 。
（3）SO2与CuSO4溶液反应生成SO2- 4和Cu+的电极反应式为：
氧化反应：
还原反应：Cu2+ + e- === Cu+
根据电极反应式，分析加入浓盐酸前后实验现象有差异的可能原因 。
（4）综上分析，SO2在盐酸中与Cu2+反应生成[CuCl3]2-的离子方程式为 。
Ⅱ. 探究SO2在盐酸中与Cu单质的反应
将装置C中CuSO4溶液替换成Cu片和Na2SO4溶液，重复上述操作。未加浓盐酸之前，无明显现象。加浓盐酸之后，溶液变为棕黄色，并有黑色固体生成。
（5）经检验黑色固体是Cu2S，SO2在盐酸中与Cu单质反应的离子方程式为 。
（6）为了进一步探究影响铜单质还原性的因素，进行了如下实验：
实验ii中，Cu片附近溶液变棕黄色。b是 。
（7）综合上述实验可知，还原反应中，降低生成物浓度，氧化剂的氧化性增强；氧化反应中，降低生成物浓度，还原剂的还原性增强。
参考答案
15．（10分）
（1）① p
② 四面体
③ 硫硒键
（2）① 第一电离能Br＞Se
Br和Se为同周期元素，电子层数相同，核电核数Br＞Se，原子半径Br＜Se，原子核对最外层电子的吸引作用Br＞Se
② ＞
③
（3）8
16．（11分）
（1） 2N2H4(g) + N2O4(g) == 3N2(g) + 4H2O(g) ΔH = -947.5 kJ·ml-1
（2） c （3） a
（4）① 32%
② 偏小
（5）① N2H4 – 4e- + 4OH- == N2 + 4H2O
② 正极反应：O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-，电路中每转移4 ml e-时，正极区生成的4ml OH-全部迁移到负极区，与负极区消耗的OH-的物质的量相同
17. （11分）
（1）浓硝酸、浓硫酸/△
（2）
（3）取代反应 （4）保护氨基
（5）
（6）①
② （合理给分）
18．（12分）
（1）① S2O82- + 2e- == 2SO42-
② Fe2+作催化剂对Cu2+浸出速率的影响大于c[(NH4)2S2O8]减小对Cu2+浸出速率的影响。
（2）① 反应CuFeS2 + 4Ag+ == 2Ag2S + Cu2+ + Fe2+所生成的Ag2S夹杂在硫层中，提高其导电性，使CuFeS2的浸出反应得以继续进行。
焙烧

② S2O82- + Ag2S == 2Ag+ + 2SO42- + S
电解

（3）① 4FeC2O4 + 3O2 === 2Fe2O3 + 8CO2
② 2SO42- + 2H+ === S2O82- + H2↑
③ 直接电解滤液B可以避免电解时发生反应Fe2+ - e- == Fe3+消耗电能，得到更为纯净的(NH4)2S2O8，同时获得铁红。
△
19. （14分）
（1）Cu + 2H2SO4（浓）＝＝＝ CuSO4 + SO2↑+ 2H2O 饱和NaHSO3溶液
（2）取少量棕黄色溶液于试管中，加水稀释，观察到有白色沉淀产生
（3）SO2 - 2e- + 2H2O ＝＝＝ SO2− 4 + 4H+
加入浓盐酸前，Cu2+氧化性弱，不能氧化SO2；加入浓盐酸后，Cu+与Cl-形成[CuCl3]2-，
促进Cu2+ + e- ＝＝＝ Cu+发生，Cu2+氧化性增大，能够氧化SO2
（4）SO2 + 2Cu2+ + 6Cl- + 2H2O ＝＝＝ SO2− 4 + 2[CuCl3]2- + 4H+
（5）SO2 + 6Cu + 4H+ + 12Cl- ＝＝＝ Cu2S + 4[CuCl3]2- + 2H2O
（6）Na2S （合理给分）
A．证明羟基使
苯环活化
B．证明乙醇与浓硫酸共热生成乙烯
C．制备乙酸乙酯
D．检验溴乙烷中含有Br元素
选项
实验事实（均为室温）
结论
A
浓度均为0.1 ml∙L-1 的NaClO溶液和NaNO2溶液的pH ：NaClO >NaNO2
Ka(HClO) < Ka(HNO2)
B
向BaSO4固体中加入过量饱和Na2CO3溶液，有BaCO3生成
Ksp(BaSO4) < Ksp(BaCO3)
C
向苯酚钠溶液中通入过量CO2，发生反应：
+ CO2(过量) + H2O ——> + HCO3-
Ka2(H2CO3) < Ka()
D
向平衡体系：2Fe3+ + 2I- 2Fe2+ + I2中加入AgNO3溶液，平衡向左移动
该条件下氧化性：I2 < Fe3+
实验
编号
试剂
沉淀物质的量之比
n(Ag2SO4)
n(Ag)
试剂X
试剂Y
c(AgNO3)/ml·L-1
c(FeSO4)/ml·L-1
i
0.04
0.04
a
ii
0.1
0.1
0.15
iii
0.5
0.5
0.19
iv
1.0
1.0
0.26
添加Ag+
未加Ag+
Cu元素的浸出率
98.02%
30.90%
过程中产物形态
序号
实验装置图
试剂Y
电压表
i
H2SO4溶液
指针几乎不偏转
ii
a
指针明显偏转
iii
a + b
指针偏转幅度更大
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
A
D
B
A
C
B
C
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
B
A
C
D
D
B
C