湖南省长沙市雅礼中学2024-2025学年高三上学期月考（四）化学试题（Word版附解析）

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时量：75分钟 满分：100分
可能用到的相对原子质量：H～1 C～12 O～16 S～32 Fe～56 Cu～64 Ba～137
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分，每小题只有一个选项符合题意。)

1．中国传统文化对人类文明贡献巨大，我国古代人民在那时候就已经广泛应用化学知识，书中充分记载了古代化学研究成果。下列关于古代化学的应用和记载，对其说明不合理的是( )
A．我国古代人民常用明矾除去铜器上的铜锈 [Cu2(OH)2CO3]
B．杜康用高粱酿酒的原理是通过蒸馏法将高粱中的乙醇分离出来
C．《肘后备急方》中“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，该提取过程属于物理变化
D．《抱朴子》记载“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”，该过程为氧化还原反应
2．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．2 g H2O和D2O的混合物中，含有的电子总数为NA
B．常温常压下，0.5 ml O3与11.2 L O2 所含分子数均为0.5NA
C．常温常压下，104 g苯乙烯(C6H5—CH===CH2 )中总共含有σ键数目为9NA
D．56 g Fe与一定量稀硝酸充分反应后，若Fe完全溶解，则此时转移电子数可能为2.5NA
3．碳酸镧[La2(CO3)3]可用于治疗高磷酸盐血症。某化学小组用下图装置模拟制备碳酸镧，其发生的化学反应为2LaCl3＋6NH4HCO3 ===La2(CO3)3↓＋6NH4Cl＋3CO2↑＋3H2O。下列有关说法正确的是( )
A．装置X中盛放的试剂为饱和NaCl溶液
B．装置Y中的生石灰可用固体NaOH代替
C．实验开始时应先打开W中分液漏斗的旋转活塞
D．从左向右接口的正确连接顺序为：F→B，A→E，D←C
4．R、G、Y、X为原子序数依次增大的四种短周期元素，Y与G同周期，X与Y同主族。甲、乙、丙、丁、戊为这四种元素组成的化合物，其相互转化关系如图所示。下列有关
说法正确的是( )
A．Y的氢化物不可能具有强氧化性
B．基态X原子核外电子有9种空间运动状态
C．丁的稀溶液在反应③中作催化剂
D．G的最高价氧化物的水化物的酸性比X的强
5．下列表示相关反应的离子方程式正确的是( )
A．将少量过氧化钠加到氯化亚铁溶液中：
3O＋6Fe2＋＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋2Fe3＋
B．向碳酸氢钠溶液中加入过量Ca(OH)2溶液：
Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋2H2O＋CO
C．向亚硫酸氢钠溶液中滴加少量碘酸钠(NaIO3)溶液：
6HSO＋IO===3SO＋I－ ＋3H2O＋3SO2↑
D．酸化的FeSO4溶液暴露在空气中：4Fe2＋＋O2＋2H2O===4Fe3＋＋4OH－
6．探针分子是一类利用阴离子调控的荧光分子开关，可望发展为分子逻辑器件。从下图中可以看出，探针分子与F－通过氢键形成复合物，诱发了荧光淬灭过程(PET)，HSO可以将F－“置换”出来，恢复探针的荧光，则以下表述合理的是( )
A．探针分子及其形成的复合物中均含有手性碳原子
B．探针分子中B原子的杂化方式为sp2
C．探针分子中所有原子可以处在同一平面
D. F－与探针分子结合后的物质存在着极性键、非极性键、氢键、配位键
7．我国学者研究了汽车尾气的主要有害成分NO和CO之间的反应历程。反应历程中每一阶段内各驻点的能量均为相对于此阶段内反应物能量的能量之差，TS代表过渡态，反应过程中的复杂中间产物直接用IM表示(反应历程如下图)，则下列有关说法正确的是( )
A．由图可知该反应通过4步基元反应完成
B．加入适当的催化剂可提高反应速率和平衡产率
C．总反应为放热反应，其速率由第二阶段反应决定
D．该过程的总反应方程式为 2NO＋2CO2CO2＋N2
8．一种含钒超导材料的晶胞结构及晶体结构xy平面的投影图如下，晶胞参数为x nm、x nm、y nm，摩尔质量为M g·ml－1。已知：Sb原子有两种位置关系，分别用Sb1和Sb2代表。下列叙述错误的是( )
A．该晶体的化学式为CsV3Sb5
B．与Cs原子距离最近的Sb1原子有6个
C．基态V2＋占据的最高能层的符号是M
D．该含钒超导材料的晶体密度为g·cm－3
9．纯净物状态下的标准电极电势，可用来比较对应氧化剂的氧化性强弱，现有5组标准电极电势数据如下表所示。
氧化还原电对
(氧化型/还原型)
电极反应式
标准电极电势
(φθ/V)
Fe3＋/Fe2＋
Fe3＋＋e－Fe2＋
0.77
I2/I－
I2＋2e－2I－
0.54
Cr2O/Cr3＋
Cr2O＋6e－＋14H＋2Cr3＋＋7H2O
1.36
Br2/Br－
Br2(l)＋2e－2Br－
1.07
Sn4＋/Sn2＋
Sn4＋＋2e－Sn2＋
0.151
下列分析不正确的是( )
A．氧化性：Cr2O＞Br2＞Fe3＋
B．往淀粉KI溶液中滴加SnCl4溶液，溶液不变蓝
C．往含有KSCN的FeI2溶液中滴加少量溴水，溶液变红色
D．酸性K2Cr2O7溶液与FeCl2溶液反应的离子方程式为：
Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
10．CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S8)与CH4制备CS2，在2 L恒容密闭容器中S8(s)受热先分解成气态S2，然后发生反应2S2(g)＋CH4(g) CS2(g)＋2H2S(g) ΔH1，一定条件下，平衡时S2的体积分数、CH4的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．ΔH1＞0
B．某温度下，恒容密闭容器中只发生反应：2S2(g)＋CH4(g)CS2(g)＋2H2S(g)，当混合气体密度不变时，则此反应一定达到平衡状态
C．若容器内只发生反应：S8(s)4S2(g)，平衡后恒温压缩体积，再次达到平衡时S2(g)的浓度不变
D．若起始加入2 ml CH4，2 min达到平衡时甲烷转化率为30%，则0～2 min内H2S的平均反应速率为0.6 ml·L－1·min－1
11．已知下图是M元素高中常见物质的价类二维图。其中A到D、D到E的转化都可加同一种物质实现，且E的相对分子质量比D的相对分子质量大16，则下列说法不正确的是( )
A．物质B可用作火箭燃料，其电子式为HM··H ··M··H H
B．依据题给价类二维图综合分析可知M元素为氮元素
C．氢化物A或B均可在一定条件下与氧气反应得到单质C
D．物质F的浓溶液具有强氧化性，可以用铁制或铝制容器盛放
12．利用硫钨矿(主要成分是CaWO4，还含有FeS、SiO2等)制取Na2WO4和单晶硅的工艺生产流程如下图所示。已知：常温下，Ksp(CaWO4)＝1.0×10－8，Ksp(CaCO3)＝1.0×10－9。
下列有关说法错误的是( )
A．对于CaWO4和H2WO4，熔点相对较高的为CaWO4
B．操作1所得滤渣的主要成分是SiO2和CaCO3
C．“溶浸”时，通常可以用烧碱溶液代替纯碱溶液
D．“焙烧”时发生反应的化学方程式为3FeS＋5O2Fe3O4＋3SO2
13．高铁酸盐在水溶液中有四种含铁型体，25 ℃时，它们的物质的量分数随pH的变化如下图所示。下列叙述错误的是( )
A．已知在25 ℃时，H3FeO的电离平衡常数分别为：K1＝2.5×10－2、K2＝4.8×10－4、K3＝5.0×10－8，当pH＝4时，溶液中＝1.2
B．为获得尽可能纯净的高铁酸盐，应控制pH≥9
C．向pH＝5的高铁酸盐溶液中加入KOH溶液，发生反应的离子方程式为：
HFeO＋OH－===FeO＋H2O
D．pH＝2时，溶液中主要含铁型体浓度的大小关系为c(H2FeO4)＞c(H3FeO)＞c(HFeO)
14．同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。它是通过一种物质从高浓度状态向低浓度状态的转移而获得电动势。如图所示装置是利用浓差电池电解Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列说法正确的是( )
A．a电极的电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑
B．放电时，Cu(1)电极上的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋
C．c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜
D．电池开始工作后，阴离子交换膜右侧CuSO4溶液的浓度会减小
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、非选择题(本题共4小题，共58分。)
15．(14分，除标注外，每空2分)稀土元素钪(Sc)广泛应用于航空航天、超导、激光、核能等领域，从钛白水解工业废酸(含Sc3＋、TiO2＋、Mn2＋、H＋、SO等离子)中提取氧化钪并制备三氯化钪(ScCl3)的一种工艺流程如下：
已知：Ag2CrO4为砖红色固体；Ksp(AgCl)＝2.0×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0 ×10－12。
请回答下列问题：
(1)萃取和反萃取操作都需使用到的主要玻璃仪器为________和__________。
(2)在钛白水解工业废酸中，加入H2O2是为了使TiO2＋转化为[TiO2(OH)(H2O)4]＋，若该离子中Ti元素的化合价为＋4，则除OH－和H2O外的其余氧元素价态为_____价。
(3)若温度对钪、钛的萃取率影响情况见下表，一般合适的萃取温度为10～15 ℃，其理由是______________________________________________。
(4)在“反萃取”步骤中，强碱性条件下双氧水可以氧化Mn2＋生成MnO2，该反应的离子方程式为___________________________________________________________。
(5)上述工艺流程在“灼烧”步骤中可得到 Sc2O3，已知在后续的“加热氯化”步骤中可得到一种使灼热氧化铜由黑变红的气体，请依题写出此时由Sc2O3制备ScCl3的化学方程式：_____________________________________________。
(6)现取制得的ScCl3粗产品(只含难溶Sc2O3杂质)溶于水，配成溶液，采用K2CrO4为指示剂，用 AgNO3标准溶液滴定，若在滴定时盛装标准溶液的滴定管未润洗，则导致测得粗产品中ScCl3含量__偏高__(填“偏高”“偏低”或“无影响”)；当达到滴定终点，溶液中Cl－恰好沉淀完全[假设此时c(Cl－)＝1.0×10－5 ml·L－1]时，此时溶液中CrO的浓度为_____________________ml·L－1。
16．(16分，每空2分)(1)将CO2富集、活化、转化为具有高附加值的化学品对实现“碳中和”有重要意义。CO2性质稳定，使其活化是实现转化的重要前提。
①使用过渡金属作催化剂，提供空轨道接受_______(填“C”或“O”)原子的孤电子对，破坏CO2的结构使其活化。
②采用电化学、光化学等手段，使CO2 _______________ (填“提供”或“接受”)电子转化为CH3OH。
(2)二氧化碳催化加氢制取二甲醚(DME)有利于减少温室气体二氧化碳，制取过程发生如下反应：
反应Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1
反应Ⅱ.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH2＝－23.4 kJ·ml－1
反应Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH3＝＋41.17 kJ·ml－1
T/℃
5
10
15
25
30
钪的萃取率/%
91.3
96
97.1
97.3
98.0
钛的萃取率/%
0.94
0.95
2.10
3.01
4.20
回答下列问题：
①T1℃时，向恒压容器中充入0.2 ml CO2(g)和0.6 ml H2(g)，若在该条件下只发生反应Ⅰ，达平衡时，放出4 kJ能量；若向相同容器中充入0.4 ml CH3OH(g)和0.4 ml H2O(g)，达平衡时，吸收11.8 kJ能量，则反应Ⅰ的ΔH1＝________________kJ·ml－1。
②在压强一定的条件下，将CO2和H2按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管，测得“CO2转化率”及“CH3OCH3选择性”和“CO、CH3OH选择性的和”分别与温度的关系如图1所示。(CH3OCH3选择性＝×100%)
ⅰ.曲线C表示_______________________。
ⅱ.温度T1～T5 ℃之间，升高温度，比值将__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)某工厂用电解原理除去H2中的杂质CH4、CO和CO2，其装置如图2所示。
经测定，原料气中各气体的体积分数如下：
若电解过程中消耗了100 m3的原料气，则可得到相同条件下纯净H2_______m3。
(4)某研究小组将2 ml NH3、3 ml NO和一定量的O2充入2 L密闭容器中，在Ag2O催化剂表面发生反应(4NH3＋6NO5N2＋6H2O)，随着时间推移，NO的转化率随温度的变化情况如图3所示。
气体
H2
CH4
CO
CO2
体积分数
82%
3%
5%
10%
①5 min内，温度从420 K升高到580 K，则此时段内NO的平均反应速率v(NO)＝_____________________ (保留3位有效数字)。
②一定温度范围的无氧条件下，NO生成N2的转化率相对较低，原因可能是_____________________。
17．(14分，每空2分)水合肼(N2H4·H2O)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。
(1)工业上利用尿素生产水合肼的流程如图所示。
已知：水合肼熔点为－51.7 ℃，盐水凝固点一般为－5 ℃左右。
①强碱性条件下，步骤Ⅱ制备水合肼反应的离子方程式为_________________________________________________。
②从步骤Ⅱ的混合液中，可通过___________________(操作)、过滤获得水合肼的粗溶液。
(2)某兴趣小组设计实验用NH3与Cl2制备水合肼，装置如图所示。
请回答下列问题：
①实验室制取NH3的化学方程式为__________________________________________。
②装置B中通入NH3必须过量，除了维持溶液的碱性外还有一个原因是_____________________。
③上述装置存在一处缺陷，会导致肼的产率降低，改进方法是______________________________。
(3)取装置B中溶液，加入适量稀硫酸振荡，置于冰水浴冷却，试管底部得到无色晶体。肼是一种二元弱碱，肼与硫酸可能生成的一种酸式盐为___________(填化学式)；肼可在熔融碳酸盐的环境中形成燃料电池，则此时负极的电极反应式为_____________________________。
18．(14分，每空2分)阿扎司琼对化疗药物引起的恶心和呕吐具有明显的抑制作用，下图是某课题组报道的阿扎司琼的合成路线。
请回答下列有关问题：
(1)B的名称为___________________________；E中的官能团有碳氯键、羟基、__________________________(写名称)；G分子中环上原子的杂化方式有_____________________。
(2)下列有关说法不正确的是____________________(填标号)。
A．上述反应①②③⑤均属于取代反应
B．1 ml C可以和4 ml H2发生加成
C．化合物D只能被还原不能被氧化
D．化合物F能发生水解反应和加成反应
(3)写出B与足量NaOH溶液反应的化学方程式：_________________________________。
(4)X是A的同分异构体，则满足下列条件的X的结构有____种(不考虑立体异构)。
①遇FeCl3溶液显紫色 ②能发生银镜反应和水解反应
(5)请参照上述的合成路线，设计以苯酚为原料合成的路线(除含苯环结构外的其他试剂任选)。
____________________________________________________________________________