湖南省长沙市部分中学2023-2024学年高三上学期期末联考化学试题（含答案）

这是一份湖南省长沙市部分中学2023-2024学年高三上学期期末联考化学试题（含答案），共21页。试卷主要包含了下列化学用语或图示表达正确的是，下列方程式中正确的是等内容，欢迎下载使用。
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．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
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 O 16 S 32 Cl 35.5 Ti 48 C 59
一、选择题（本题共14小题，每小题3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．近期，中国科学技术大学俞书宏院士团队受人类“弓弩”等结构启发，研制出一种名为“碳弹簧”的新型碳材料，被认为是制造智能磁性和振动传感器的理想材料，有望用于外太空探测。下列观点不正确的是（ ）
A．古代弓弩一般使用多层竹、木片制作，竹的主要成分是纤维素
B．“碳弹簧”由多孔碳材料制作，石墨转化为多孔碳材料发生化学变化
C．是制造智能磁性材料的原料之一，属于合金
D．发射外太空探测设备最理想的燃料是液态氢
2．下列有关实验操作的叙述错误的是（ ）
A．滴定管上标有使用温度和“0”刻度，使用前用水洗净，直接加入待装液
B．配制溶液时，容量瓶底部有少量蒸馏水对实验无影响
C．测中和反应的反应热时，温度计测完盐酸温度后，应冲洗干净并擦干，再测氢氧化钠溶液的温度
D．萃取后的分液操作中，下层液体从分液漏斗下端放出，上层液体从上口倒出
3．下列图示与对应的叙述相符或能达到相应目的的是（ ）
4．下列化学用语或图示表达正确的是（ ）
A．的形成过程：
B．顺-2-丁烯的球棍模型：
C．的空间填充模型：
D．基态氮原子的轨道表示式：
5．某陶瓷颗粒增强材料由X、Y、Z、W四种短周期主族元素组成，其中X与Y、Z与W分别同周期，四种元素的原子半径与最外层电子数的关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．简单离子半径：
B．最简单氢化物的热稳定性：
C．该物质中各元素的最外层均满足结构
D．工业上通过电解的化合物（熔融）冶炼单质
6．钴（C）在化学上称为铁系元素，其化合物在生产生活中应用广泛。以甲醇为溶剂，可与色胺酮分子配位结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物（合成过程如图所示），下列说法错误的是（ ）
A．色胺酮分子中所含元素第一电离能由大到小的顺序为
B．色胺酮分子中原子均为杂化
C．色胺酮钴配合物中钴的配位数为4
D．射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个分子，是通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合
7．探究是培养创新精神和实践能力的手段。用如下装置探究氯气的性质，图中三支试管口均放置浸有溶液的棉花。下列对实验现象的分析错误的是（ ）
A．①中淀粉KI试纸变蓝，说明氯气的氧化性强于碘
B．②中产生白色沉淀，说明氯气与水反应生成
C．③中的溶液变为棕黄色，说明氯气有氧化性
D．④溶液先变红后褪色，说明氯水有酸性和漂白性
8．下列方程式中正确的是（ ）
A．少量溶液与过量溶液反应：
B．向含氯化铁的氯化镁溶液中加入氧化镁：
C．甲醛溶液中加入足量的银氨溶液并加热：
D．向溶液中通入少量
9．配位化合物广泛应用于物质分离、定量测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物，如。设是阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（ ）
A．中含有键的数目为
B．的溶液中，的数目为
C．与足量在催化剂作用下合成氨，生成的分子数为
D．质量分数为的溶液中，氧原子总数为
10．Rbinsn合环反应是合成多环化合物的重要方法，例如：
下列说法正确的是（ ）
A．有机物M、P、Q互为同系物
B．有机物M、P、Q均含有手性碳原子
C．有机物N中所有原子可能在同一平面内
D．有机物N完全氢化后的名称为2-丁醇
11．部分含铜物质的分类与相应铜元素的化合价关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a、d均易溶于水B．b既有氧化性又有还原性
C．加热条件下f与单质硫反应生成dD．向固体c中通入气体生成e
12．某科研人员提出与在羟基磷灰石（）表面催化氧化生成的历程，该历程示意图如下（图中只画出了HAP的部分结构）。
下列说法不正确的是（ ）
A．在反应过程中，有键发生断裂
B．若用标记HAP中氧原子，则反应后仍在HAP中
C．该反应可表示为：
D．HAP能提高与的反应速率
13．镍离子和钴离子性质相似，可用如图所示装置实现二者分离。图中的双极膜中间层中的解离为和，并在直流电场作用下分别向两极迁移；与乙酰丙酮不反应。下列说法正确的是（ ）
A．石墨电极上的电势低于石墨电极上的电势
B．石墨电极的电极反应式为。
C．水解离出的可以抑制Ⅱ室中的转化反应
D．导线中流过，Ⅰ室与Ⅲ室溶液质量变化之差约为
14．时，用溶液分别滴定等物质的量浓度的三种溶液。[表示负对数，表示]随溶液变化的关系如图所示。已知：。下列推断正确的是（ ）
A．②代表滴定溶液的变化关系
B．一般情况下，适量的固体能完全溶于溶液
C．固体能完全溶于HR溶液
D．滴定溶液至时，溶液中：
二、非选择题（本题共4小题，共58分）
15．（15分）易溶于水，不溶于乙醇，40～45℃熔化，48℃分解，具有较强的还原性和配位能力，是定量分析中的还原剂和冲洗照相底片的定影剂。
Ⅰ．制备硫代硫酸钠的一种方法：。
（1）请选择制备的合适装置：______（填字母），对应的制备原理的化学方程式为______。
（2）将制得的硫代硫酸钠晶体粗品纯化后，再干燥得到纯净的硫代硫酸钠晶体。干燥时温度不能超过40℃的原因：______。
Ⅱ．硫代硫酸钠性质探究
（3）溶液溶液迅速变为紫黑色溶液颜色逐渐变浅最终呈浅绿色。
查资料知：
①（紫黑色） 快
② 慢
③ 慢
试结合已知条件从动力学角度解释溶液颜色变化的可能原因：______。
Ⅲ．硫代硫酸钠的应用
是实验室定量分析中的重要还原剂。为测定咸菜中亚硝酸根离子的含量（忽略硝酸根离子的干扰），取咸菜榨汁，收集榨出的液体，加入提取剂，过滤得到无色滤液，将该滤液稀释至体积为，取稀释后的滤液与过量的稀硫酸和碘化钾溶液的混合液反应，再滴加几滴淀粉溶液，用的溶液进行滴定，共消耗溶液的体积为。
（4）若配制的溶液，需要用托盘天平称取______。
（5）①在碱式滴定管中装入溶液后，要先排放滴定管尖嘴处的气泡，其正确的图示为______（填字母）。
②该咸菜中亚硝酸根离子的含量为______（已知：，。）下列操作引起测量结果偏高的是______（填字母）。
A．配制溶液时俯视容量瓶刻度线
B．称取时药品和砝码位置放反
C．滴定终点时俯视读数
D．碱式滴定管未润洗
16．（14分）在化学工业中主要用作橡胶和颜料的添加剂，医药上用于制软膏、橡皮膏等。工业上可由菱锌矿（主要成分为，还含有等元素）制备。工艺如图所示：
相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如表：
已知：①“溶浸”后的溶液中金属离子主要有：。
②弱酸性溶液中能将氧化生成。
③氧化性顺序：
（1）基态原子的核外电子排布式为______，溶于氨水生成含有______键。
（2）“调”是向“溶浸”后的溶液中加入少量______（填化学式）调节至弱酸性（pH为5.5）。此时溶液中的最大浓度是______
（3）加“氧化除杂”发生反应的离子方程式分别是和____________
（4）“还原除杂”除去的离子是____________
（5）生成碱式碳酸锌沉淀，写出该步骤的离子方程式______。碱式碳酸锌灼烧后得到的一种晶体的晶胞是立方晶胞（如图所示），其中与锌原子距离最近的氧原子数有______个，请在图中画出该晶胞沿轴方向的平面投影图。
17．（14分）催化还原是实现“碳中和”的重要途径之一。研究表明，在催化剂作用下，和发生反应：
Ⅰ．
Ⅱ．
（1）已知和的燃烧热分别为和的汽化热分别为。则______。
（2）下列关于反应Ⅰ和反应Ⅱ的说法错误的是______（填标号）。
A．增大与的投料比有利于提高的转化率
B．若的浓度保持不变，则说明反应体系已达平衡状态
C．体系达到平衡后，若升高温度，两个反应重新建立平衡的时间相同
D．体系达到平衡后，若压缩体积，则反应Ⅰ平衡正向移动，反应Ⅱ平衡不移动
E．及时将液化分离，有利于提高反应Ⅰ的正反应速率
（3）一般认为反应Ⅰ通过如下步骤实现：
第一步：（慢）
第二步：（快）
下列示意图中能体现上述反应能量变化的是______（填标号）。
（4）研究发现表面脱除原子形成的（氧空穴）决定了的催化效果，氧空穴越多，催化效果越好，催化合成甲醇的机理如图。已知增大气体流速可带走多余的，从而提高的选择性，请结合催化机理解释其原因______。
（5）一定温度下，向恒容的密闭容器中充入和。在催化剂作用下发生反应Ⅰ、Ⅱ，容器内气体的压强随反应时间的变化如表所示。
平衡时测得在体系中的体积分数为。则0～20min内平均反应速率______；该条件下，的选择性（甲醇的物质的量占消耗的的物质的量的百分比）为______（结果保留三位有效数字）；该温度下反应Ⅰ的平衡常数______*（为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数，列出计算式即可）。
18．（15分）褪黑激素的前体K的合成路线如图。
已知：（R表示烃基或氢）
（1）A能发生银镜反应。A的名称是______。
（2）D分子中含有的官能团是______。
（3）试剂W的分子式是，其结构简式是______。
（4）G中只含酯基一种官能团。生成G的反应方程式是____________。
（5）M的结构简式是______。
（6）由K合成Q（），Q再经下列过程合成褪黑激素。
①Q→X的反应类型是______。
②试剂b的结构简式是____________。
长沙市部分中学2023-2024学年高三上学期期末联考
化学参考答案
一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分）
1．C 【解析】A．竹的主要成分是纤维素，A正确：B．石墨和多孔碳材料是两种不同的物质，二者之间的变化属于化学变化，B正确；C．属于复合氧化物，不属于合金，C错误；D．氢的燃烧产物是，产物无污染，因此液态氢是最理想的燃料，D正确；故选C。
2．A 【解析】滴定管使用前应先水洗再润洗，否则会使标准液被稀释，产生误差，故A错误；配制溶液时，开始在烧杯中溶解或稀释，后还需在容量瓶中加蒸馏水，所以容量瓶中有少许蒸馏水无影响，故B正确；测定中和反应反应热，温度计沾有盐酸，会和碱反应，再次测量会引起误差，故C正确；为防止液体污染，分液时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出，故D正确。
3．A 【解析】浓氨水中存在，加入固体，溶液中增大，且固体遇水放出大量的热，均有利于氨气逸出，故A正确；待测液应盛放在锥形瓶中，与稀硫酸反应无现象，因此需要用到指示剂，故B错误；浓硫酸不挥发，不能产生白烟，故D错误。
4．A【解析】A．用电子式表示的形成过程：，故A正确；B．顺-2-丁烯的结构是两个甲基在平面的同侧，选项中的是反-2-丁烯，故B错误；C．已知是直线形分子，故的空间填充模型为：，故C错误；D．基态氮原子的电子排布式为，轨道表示式为：，故D错误，故答案选A。
5．C 【解析】简单离子半径：，A项正确；元素的非金属性越强，最简单氢化物的热稳定性越强，B项正确；该物质中元素的最外层为结构，C项错误；工业上通过电解熔融的冶炼单质，D项正确。
6．D【解析】同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于，则第一电离能由大到小的顺序为，氢原子的原子半径小，核外电子受到原子核的引力大于碳原子，失去1个电子消耗的能量大于碳，第一电离能大于碳，则元素第一电离能由大到小的顺序为，故A正确；由结构简式可知，色胺酮分子中形成双链的氮原子的杂化方式为杂化，故B错误；由结构简式可知，色胺酮钴配合物中钴离子与2个氮原子和2个氧原子形成配位链，钴的配位数为4，故C正确；甲醇分子中的羟基可以形成氢键，则X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个甲醇分子，说明甲醇通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合，故D正确。
7．【解析】A．向淀粉䃊化钾溶液中加入氯水，溶液变为蓝色，说明生成，可证明氯气的氧化性强于碘，A项正确；B．②中产生白色沉淀，有可能是挥发的氯化氢气体中的氯离子与银离子生成氯化银沉淀，B项错误；C．氯化亚铁与氯气生成氯化铁溶液，氯的化合价从0价降为价，说明氯气有氧化性，C项正确；D．溶液先变红后褪色，说明氯水有酸性和漂白性，D项正确；答案选B。
8．B 【解析】A．少量的完全反应，离子方程式为：，故A错误；
B．含氯化铁的氯化镁溶液中加入氧化镁，氧化镁会破坏氯化铁的水解平衡，使与结合生成沉淀，总离子方程式为：，故B正确；
C．甲醛的结构中含有两个醛基，所以离子方程式应为：
，故C错误；
D．的还原性比还原性弱，向溶液中通入少量，会先氧化，所以离子方程式为：，故D错误；故答案选B。
9．A 【解析】A．中含有键的数目为，A正确；B．无溶液体积，不能计算，B错误；C．合成氨是可逆反应，生成的分子数小于，C错误；D．水中还含有氧原子，则，D错误；答案选A。
10．D 【解析】有机物与所含官能团种类、数目或环不相同，结构不相似，不互为同系物，A项错误；有机物中不含有手性碳原子，B项错误；有机物分子中含有甲基，甲基中最多三个原子共平面，C项错误；有机物完全氢化后的结构简式为，名称为2-丁醇，D项正确。
11．B 【解析】a为为为为为为。．a为为，二者均为难溶于水的黑色粉末，A错误；B．b为的化合价为价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，B正确；C．与硫加热时生成，所以C错误；D．向固体中通入气体生成，所以D错误；故答案选B。
B【解析】A．结构式为，分子中含有键，反应生成二氧化碳和水，所以在反应过程中有键发生断裂，故A正确；B．根据讨渡态示意图，HAP中氧原子与甲醛中的相连，所以若用标记中氧原子，则反应后存在中，故B错误；C．与在羟基磷灰石（HAP）表面催化氧化生成是催化剂，该反应可表示为：，故C正确；D．HAP在反应前后没有变化，是催化剂，所以能提高与的反应速率，故D正确；选B。
13．D 【解析】A．由图分析，向石墨电极方向移动，则石墨电极为阴极、石墨电极为阳极，石墨电极上的电势更高，A项错误；B．石墨电极上由失电子，电极反应式为，B项错误；C．由原子守恒和电荷守恒知，Ⅱ室中的转化反应生成，故水解离出的可以促进Ⅱ室中的转化反应，C项错误；D．由原理可知，导线中流过，Ⅰ室移入Ⅱ室的和的总物质的量为，同时有生成，质量减少，Ⅲ室中阴极反应消耗的由水解离出的等量补充，溶液质量不变，故两室溶液质量变化之差约为，D项正确；故答案为：D。
14．B 【解析】由于，即两条线不可能相交，③为滴定溶液的变化关系，而①、②分别为滴定溶液的变化关系。由时，推知，同理时，推得；由时，得出。由分析知，②为滴定溶液的变化关系，A项错误；，，该反应的较大，该反应容易发生，因此适量能完全溶于溶液，B项正确；，，该反应的较小，该反应难以发生，因此不能完全溶于溶液，C项错误；滴定溶液至时，由的表达式知，此时，溶液呈酸性，若溶液中：，则可得，再结合电荷守恒：，则，与溶液环境不符，故D错误。
二、非选择题（本题共4小题，共58分）
15．（1）A（或B） [或]
（2）超过40℃会造成晶体熔化，并且容易失去结晶水，或会分解
（3）络合反应（反应①）的活化能小于氧化还原反应（反应②③）的活化能
（4）2.5 （5）①B ②92 BD
【解析】（1）亚硫酸钠与浓硫酸在不加热的情况下制备二氧化硫，实验过程中要控制反应速率，需要用A装置制取二氧化硫；如果用铜与浓硫酸制取二氧化硫，则需要用B装置。（4），。
（5）①碱式滴定管胶管中藏有气泡，把橡皮管向上弯曲，出口上斜，挤捏玻璃珠，使溶液从尖啃快速喷出，气泡即可随之排掉。②消耗的，根据关系：，则滤液中亚硝酸根离子的含量为，则原溶液中含有亚硝酸根离子，则该咸菜中亚硝酸根离子的含量为。配制溶液时俯视容量瓶刻度线，导致所配制的溶液浓度偏大，标准液的体积偏小，测定结果偏低，A不符合题意；称量固体时，药品和砝码放反，导致固体质量减小，所配制的标准液浓度偏小，标准液体积偏大，测定结果偏高，B符合题意；滴定时俯视读数，读数偏小，标准液体积偏小，测定结果偏低，C不符合题意；滴定管未润洗，导致标准液浓度偏小，标准液体积偏大，结果偏高，D符合题意。
16．（1）① ②16
（2）①或等 ②1
（3）
（4）（2分）
（5）① ②
③
17．（1） （2）DE （3）A
（4）增大气体流速可带走多余的，促进反应正向进行，从而增大氧空穴的量
（5）0.036；55.6；
【解析】（1）已知和的燃烧热分别为，
则有：①、
②。和的汽化热分别为，则有：③、
④。根据盖斯定律，反应Ⅰ=-①+3×②+③+④，则。
（2）增大与的投料比，的转化率降低，的转化率升高，A正确；的浓度在反应过程中是变量，当其保持不变时说明反应体系已达到平衡状态，B正确；因为两个反应有共同的反应物和共同的产物，所以升高温度，两个反应重新建立平衡的时间相同，C正确：体系达到平衡后，若压缩体积反应Ⅰ向气体分子数减小的方向移动，即平衡正向移动，则和的物质的量减少，的物质的量增大，根据勒夏特列原理，反应Ⅱ会向逆反应方向移动，D错误；及时将液化分离，有利于反应Ⅰ平衡正向移动，但不能提高正反应速率，E错误。
（3）根据题意，第一步为慢反应，慢反应决定总反应的反应速率，则第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能，第十步为吸热反应，第二步为放热反应，而总反应为放热反应，所以，最终生成物的相对能量低于反应物的相对能量。
（4）从催化机理图中能看出与中的结合生成，而使催化剂出现氧空穴，由题意可知，氧空穴越多，催化效果越好，所以增大气体流速可带走多余的，可以促进反应正向进行，可以增加氧空穴的量。
（5）由表格可知，时反应达到平衡状态，此时容器中总物质的量，已知平衡时的体积分数为，则平衡时的物质的量为。设平衡时的物质的量为，则根据碳原子守恒，平衡时，又因为产生的水的物质的量等于产生的和的物质的量之和，即平衡时，
再根据氢原子守恒可得，平衡时，
由
，解得，则平衡时，
则平衡时产生的的物质的量为。反应中消耗的物质的量为，生成甲醇的物质的量为的选择性为。根据平衡时各物质的物质的量可得，平衡时，，，，则反应Ⅰ的平衡常数。
18．（1）丙烯醛 （2）羟基 （3）
（4）
（5）
（6）取代反应 或
【解析】（1）根据分析，的结构简式为，名称为丙烯醛；
（2）为，官能团是羟基；
（3）试剂的分子式是，由分析可知的结构简式是；
（4）为，乙酸与乙醇发生酯化反应生成，反应方程式为：
；
（5）由分析可知，的结构简式为；
（6）由褪黑激素结构简式可知，发生酯基、酰胺基水解生成为，反应类型是取代反应；酸化后脱水生成中氮基与乙酸形成酰胺基生成褪黑激素，故为，为或。A．实验室快速制氨气
B．测定某未知浓度的稀硫酸
C．绿矾晶体制备FeSO4
D．浓氨水与浓硫酸反应
金属离子
开始沉淀的
1.5
6.3
6.0
7.4
8.1
6.9
沉淀完全的
2.8
8.3
8.0
9.4
10.1
8.9
0
5
10
15
20
25
6.0
5.55
5.2
4.95
4.8
4.8