山东省济南市2023-2024学年高三上学期开学统考化学试题

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2023-2024学年高中三年级摸底考试

化学试题

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。

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，写在木试卷上无效。

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：H1  C12  N14  O16  F19  K39  Fe56  Cu64

一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分，每小题只有一个选项符合题目要求。

1.下列之物都是山东博物馆的藏品，其主要化学成分不能与其它三种归为一类的是

A.红陶兽形壶       B.西汉兵法竹简

C.鲁国大玉壁       D.蛋壳黑陶杯

2.下列物质应用错误的是

A.高锰酸钾溶液用作水果保鲜剂

B.铝罐槽车用于运输冷的浓硝酸

C.苯甲酸及其钠盐作食品防腐剂

D.氧化铁用于制备激光打印墨粉

3.下列实验中硫酸的作用与其他三项不同的是

A.亚硫酸钠与硫酸制取SO2

B.配制硫酸铁溶液时加入稀硫酸

C.铜与浓硫酸反应制备硫酸铜

D.海带提碘时使用稀硫酸与双氧水

4.工业上常用碱性NaClO废液吸收SO2，反应原理为，部分催化过程如图所示，下列有关说法错误的是

A.“过程1”中Ni2O3是还原剂

B.反应过程中产生的O可加快对SO2的吸收

C.每吸收1 mol SO2，整个过程需要Ni2O3的物质的量为0.5mol

D.“过程2”的离子方程式可表示为

5.下列关于C，Si及其化合物结构与性质的论述错误的是

A.自然界中的14C来自宇宙射线（中子）撞击14N，其过程可表示为

B.SiH4中Si的化合价为+4，CH4中C的化合价为-4，因此SiH4还原性小于CH4

C.高压下制得的CO2共价晶体结构与SiO2晶体相似，其硬度和熔沸点均高于SiO2晶体

D.Si原子问难形成双健而C原子间可以，是因为Si的原子半径大于C，难形成p—pπ健

6.普鲁士蓝的晶体结构如图所示（K+未表示出来，图中所示结构为晶胞的）。

下列说法错误的是

A.C、N的杂化方式均为sp杂化

B一个晶胞中有2个Fe2+

C.每个Fe2+周围有6个Fe2+

D.该晶体的密度为

7.γ—崖柏素具天然活性，有酚的通性，结构如图。关于γ一崖柏素的说法正确的是

A.可与Na2CO3溶液反应

B.可与溴水发生加成反应

C.分子中的碳原子可能全部共平面

D.与足量H2加成后，产物中有两种含氧官能团

8.冠醚能与阳离子作用，12一冠一4与Li+作用而不与K+作用，18一冠一6与K+作用，但不与Li+或Na+作用。下列说法错误的是

A.冠醚与阳离子作用跟环的大小有关

B.18一冠一6中O原子与K+间存在离子健

C.12一冠一4中C和O的杂化方式相同

D.18一冠一6可将KCN带入溴乙烷中

9.在直流电源作用下，双极膜中问层中的H2O解离为H+和OH-。某技术人员利用双极膜（膜c、膜d）和离子交换膜高效制备H2SO4和NaOH，工作原理如图所示：

下列说法正确的是

A.电势：N电极<M电极

B.双极膜膜c输出H+，膜a、膜e为阴离子交换膜

C.N极电极反应式为

D.当电路中转移1mole-时，整套装置将制得1molH2SO4

10.盐泥是氯碱工业的废渣，主要成分为Mg（OH）2、CaCO3（含少量的FeO、Fe2O3、Al2O3及SiO2）。实验室中利用盐泥制备无水MgSO4的流程如下：

己知：硫酸钙微溶于水，溶解度随温度的升高而降低。

下列说法正确的是

A.“废渣I”的主要成分为SiO2

B.调pH≈5是为了促进Al3+、Fe3+、Fe2+水解

C.步骤④分离“废渣Ⅱ”"时需要趁热过滤

D.步骤⑤需要加热至有大量晶体析出时才能停止加热

二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

11.下列有关实验操作、现象和结论均正确的是

12.通过集成甲烷催化重整与熔融碳酸盐燃料电池，可实现低碳产氢，原理示意图如下。下列说法错误的是

A.燃料电池中CO32-既是电极反应物又可用于导电

B.电极a、b上所清耗气体的物质的量之比为3:2

C.电池工作时，电流由电极a经用电器流向电极b

D.若a极产物中m（CO2）：n（H2O）=9:1，H2分离膜中H2吸收率约为91.7%

13.实验室制备F2过程为①KMnO4和H2O2在KF-HF介质中反应制得K2MnF6；②，③。下列说法正确的是

A.①可选择圆底烧瓶作为反应发生装置

B.②中反应可证明酸性：HF>HCl

C.③中制备的F2可用排水法收集

D.转移相同电子数时①和③产生气体的物质的量相等

14.一定条件下，化合物E和TFAA合成H的反应路径如下：

已知反应初始E的浓度为0.10mol·L-1，TFAA的浓度为0.08mol·L-1，部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示，忽略反应过程中的体积变化。下列说法错误的是

A.t1时刻，体系中E的浓度为0.02mol·L-1

B.t2时刻，体系中无E存在

C.t3时刻，F、G、H的浓度和为0.10mol·L-1

D.t3时刻，G的转化率为80%

15.在含HgI2（s）的溶液中，一定c（I-）范围内，存在平衡关系；；；；，平衡常数依次为K0、K1、K2、K3、K4。已知lgc（Hg2+）、lgc（HgI+）、lgc（HgI3-）、lgc（HgI42-）随lgc（I-）的变化关系如图所示，下列说法正确的是

A.线L表示lgc（HgI3-）的变化情况

B.随c（I-）增大，c[HgI2（aq）]先减小后增大

C.

D.该溶液中，

三、非选择题：本题共5小题，共60分。

16.（11分）卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题：

（1）470K时，F2与Cl2反应生成ClF。常温常压下，ClF为无色气体，固态ClF的晶体类型为_____________，ClF水解反应的产物为_____________（填化学式）。

（2）C1O2中心原子为C1，C12O中心原子为O，二者均为V形结构，但ClO2中存在大π键（II35），ClO2中Cl原子的轨道杂化方式______________；O—C1—O键角______________Cl—O —Cl键角（填“>”“<”或“=”）。比较C1O2与C12O中C1—O键的键长并说明原因__________________。

（3）一定条件下，CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系，晶胞结构如图所示（晶胞参数a=b≠c，a=β=γ=90°），其中Cu化合价为+2。上述反应中K和F2的物质的量之比为_______________。与Cu原子距离最近的F原子的数目为_______________，若该化合物的密度为ρg·cm3，则阿伏加德罗常数的值NA=______________（用含ρ、a、c的代数式表示）。

17.（12分）六氯化钨（WCl6）可用作有机合成催化剂，熔点为283℃，沸点为340℃，易溶于CS2，极易水解。实验室中，先将三氧化钨（WO3）还原为金属鹤（W）再制备WCl6，装置如图所示（夹持装置略）。回答下列问题：

（1）将三氧化钨（WO3）还原为金属钨（W）

A中盛放的试剂的名称为______________，加入药品前进行的操作是______________。下列操作的最优先后顺序是_______________。

①通H2；②加热管式炉；③通N2

若D处逸出的气体需要进行后续处理，则收集该气体的方法是_______________。

（2）制备WCl6

WO3完全还原后，进行的操作为：①冷却，停止通H2；②以干燥的接收装置替换E；③在D处加装盛有碱石灰的干燥管；④......；⑤加热，通Cl2；⑥......

操作④的目的是_______________。

（3）利用碘量法测定WCl6产品纯度

①称量：将足量CS2（易挥发）加入干燥的称量瓶中，盖紧称重为m1g；开盖并计时1分钟，盖紧称重为m2g；再开盖加入待测样品并计时1分钟，盖紧称重为m3g。两次开盖都计时1分钟的目的是_______________。

②滴定：先将WCl4转化为可溶的Na2WO4，通过IO3-离子交换柱发生反应：

；交换结束后，向所得含IO3-的溶液中加入适量酸化的KI溶液，发生反应：；反应完全后，用Na2S2O3标准溶液滴定，发生反应：。

滴定达终点时消耗cmol·L-1的Na2S2O3溶液VmL，则样品中WCl6（摩尔质量为Mg·mol-1）的质量分数为_______________。

称量时，若第一次开盖时间不足1分钟，则样品中WC16质量分数的测定值将_______________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

18.（12分）钽（Ta）和铌（Nb）是性质相似的两种单质，一种以钽铌伴生矿（主要成分为SiO2、MnO2、Nb2O5、Ta2O5和少量的TiO2、FeO、CaO、MgO）为原料制取钽和铌的流程如下：

“浸取”后的浸出液中含有H2TaF7、H2NbF7两种二元强酸和锰、钛等元素。

已知：①MIBK为甲基异丁基酮；②，，。

（1）加快“浸取”速率可采取的措施是_______________。

（2）浸渣的主要成分是_______________，Ta2O5与氢氟酸反应的离子方程式为_______________。

（3）MIBK“萃取”时可分为扩散萃取和动力学萃取两种类型。浸出液中钽的萃取率随搅拌速度的增加而进一步增加时为扩散萃取，若浸出液受到化学反应的控制则萃取类型将变为动力学萃取。搅拌速度对钽萃取率的影响如图所示。

搅拌速度在150rpm时的萃取类型为_______________，350rpm到400rpm时但萃取率不再增加的原因是_______________。

（4）金属铌可用金属钠还原K2NbF7，制取，也可用电解熔融的K2NbF7，制取。

①流程中钠热还原法制备铌粉的化学方程式为_______________。

②传统的熔盐电解法采用的电解质体系通常为K2NbF7一NaCl，利用该方法制备1 mol Nb理论上消耗NaCl的物质的量为_______________mol。

19.（12分）化合物F是合成吲哚—2—酮类药物的一种中间体，其合成路线如下：

已知：I.

II .

Ⅲ.

Ar为劳基；X=Cl，Br；Z或Z'=COR，CONHR，COOR等。

回答下列问题：

（1）实验室制备A的反应类型为______________，C的结构简式为______________。

（2）D→E的化学方程式为______________，F的不饱和度为______________。

（3）化合物E的同分异构体满足以下条件的有______________种。

①不能发生银镜反应

②不含有和结构

③官能团与E相同且C1、N原子与苯环直接相连

（4）浓溴水和的反应与浓溴水和苯酚的反应类似，以和为原料合成，合成路线如下：

G的化学名称为______________（用系统命名法命名），H中有_____________种化学环境的氢。

20.（13分）二氧化碳加氢制甲醇和甲烷重整对碳资源利用具有重要的战略意义。

回答下列问题：

L.CO2加氢选择合成甲醇的主要反应如下：

①，△H1（298K）

②，△H2（298K）

③，△H3（298K）

（1）在一定温度下，由最稳定单质生成1mol某物质的焓变叫做该物质的标准摩尔生成焓，下表为298K时几种物质的标准摩尔生成焓（）。

有利于反应①自发进行的条件是_____________（填“高温”或“低温”），△H，（298K）=__________kJ·mol-1，有利于提高甲醇平衡产率的措施有____________（至少回答2条）。

（2）反应②的反应速率，其中k正、k逆分别为正，逆反应速率常数。该反应的平衡常数，则m=_____________，升高温度时lgk正-lgk逆______________（填“增大”，“减小”或“不变”）。

Ⅱ.甲烷重整工艺主要包括甲烷水蒸汽重整制氢、甲烷部分氧化重整制氢、甲烷二氧化碳重整制氢、甲烷三重整制氢等。

（3）甲烷三重整制氢的逆反应。若将H2与CO按物质的量之比3：1加入反应装置，在不同条件下达到平衡时甲烷的物质的量分数为x（CH4），在t=250℃条件下x（CH4）与p的关系，在Pa条件下x（CH4）与t的关系如图a所示。当CO的平衡转化率为时，反应条件可能是______________；图a中能表示相同状态下，相同平衡状态的点是______________。210℃时，甲烷三重整制氢反应的在该温度下，反应的标准平衡常数K0=______________。（已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应，，其中p0=100kPa，PG、PH、PD、PE为各组分的平衡分压）。甲烷三重整制氢工业一般将反应温度设置为750~920℃，将反应压力设置为2~3MPa，并向转化炉内通入空气或氧气，通入空气或氧气的目的是______________。

图a图b

（4）同时进行甲烷与二氧化碳的重整反应制备合成气是当前的研究热点，反应为④，该反应的Arrhenius经验公式实验数据如图b所示，已知Arrhenius经验公式（Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数）反应的逆反应活化能为_____________kJ·mol-1。（用含“x1、y1、x2、y2”的式子表示）

2309高三化学参考答案与评分细则

1.B  2.D  3.C  4.C  5.B  6.B  7.A  8.B  9D  10.C

11.BC  12.BC  13.D  14.AD  15.A

阅卷总体原则：

1.答案为数值的，只看数值是否正确，不考虑单位。

2.学生写出的答案个数超过标准答案个数的（设为N个），以前N个为准。

3.方程式给分原则：

a.用“=”“”不扣分，用“一”或无连接符号不得分；不写“↓”“↑”不扣分，不写反应条件不扣分。

b.反应物或产物不全或错误不得分，方程式不配平或配平错误不得分，使用非最小公约数配平不得分。

c.要求写离子方程式的，写成化学方程式不得分。

4.名词术语或仪器名称等关键字或关键词写错，均不得分。

16.（11分）

（1）分子晶体（1分）HF、HC1O（2分，答出1种得1分）

（2）sp2（1分，不区分大小写字母及上标）  >

C1O2分子中氯氧键的键长小于C12O中氯氧键的键长，C12O分子中只存在σ键而C1O2分子中还存在大π键（离域π键）（2分，两处下划线部分各1分，若第一处错误则得0分）

（3）2:1（1分）  6（1分）（2分）

17.（12分）

（1）浓硫酸（1分）  检查装置气密性（2分）   ③②①（1分）

向下排空气法（1分，排水法、吹进气球等其他合理答案也给分）

（2）排除装置中的氢气（1分）

（3）保证两次挥发出的二硫化碳质量相同，减少误差（2分，答出一点即可得2分）

（2分）偏大（2分）

18.（12分）

（1）将钽铌伴生矿磨碎（1分，“升高浸取时的温度”等合理答案也给分）

（2）CaF2、MgF2（2分，答出1种得1分）  （2分）

（3）扩散萃取（1分）

浸出液受到化学反应的控制（动力学萃取）或不再受扩散萃取的影响（2分）

（4）（2分）   5（2分）

19.（12分）

（1）取代或酯化（反应）（1分）   CH3COCH2COOH（2分）

（2）CH3 COCH2COCl+ →HCl+ （2分）  7（1分）

（3）12（2分）

（4）2,4,6-三溴苯胺    5

20.（13分）

（1）低温（1分）   +41.2（1分）

降温、加压、及时分离出产物水等合理措施（2分，答出1条得1分，答“增大二氧化碳浓度”不得分）

（2）1（1分）  增大（1分）

（3）250℃、3×105Pa或280℃、5×105Pa（2分，答出1组得1分）  BC（1分）  108（1分）

使原料气部分发生氧化反应，为甲烷进一步转化提供热量

（4）