江苏省南菁高中、梁丰高中2023-2024学年高三化学上学期8月自主学习检测试卷（Word版附答案）

南菁高中2023-2024学年第一学期高三年级自主学习检测试卷

              化学  学科                    2023.8

命题人：       审核人:      

( 本试卷满分 100 分，考试时间 75 分钟．)

可能用到的相对原子质量：H 1  N 14  O 16  S 32  Ni 59  Ca 40

一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。

1. 我国提出 2060 年实现碳中和的目标,体现了大国担当。碳中和中的碳      (　　)

A. 碳原子        B. 碳元素      C. 二氧化碳       D. 含碳物质

2．NF3是一种优良的蚀刻气体。HF、F2均可用于制备NF3，F2制备NF3的反应为：

4NH3+3F2 NF3+3NH4F。下列说法正确的是                               (　　)

A．中子数为10的氟原子：F              B．HF的电子式：

C．NF3分子中，氮原子的杂化类型为sp2     D．电负性：F＞N＞H

阅读下列资料，完成3－4题：1935年，在中国化学家侯德榜的领导下，中国建成了第一座生产合成氨、硝酸等的联合企业—永利制碱厂。该企业首先合成氨，氨再经铂铑催化剂催化氧化得到NO，将NO、水和空气通入吸收塔中得到硝酸。氨催化氧化法制取NO的反应为：4NH3(g)＋5O2(g)  4NO(g)+6H2O (g)  ΔH＝－905.8kJ·mol−1

3．下图为NH3的制备，收集及催化氧化实验，下列说法正确的是              (　　)

    图甲                 图乙                    图丙                图丁

A．图甲装置除了混合氢气和氮气之外还可以干燥气体及观察氢气和氮气的流速 

B．将氨气通入图乙装置中，锥形瓶口出现红棕色气体，说明氨被直接氧化为NO2

C．图丙为实验室制取氨气的正确装置

D．图丁装置可用于实验室制氨气的尾气吸收

4．向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液；在深蓝色溶液中加入等体积的95%乙醇，深蓝色溶液变浑浊，静置后有深蓝色晶体析出。下列对此现象说法正确的是                          (　　)

A．1mol[Cu(NH3)4]SO4的內界中含有12molσ键

B．[Cu(NH3)4]2＋的空间构型为平面正方形，中心离子Cu2＋采用sp3杂化

C．[Cu(NH3)4]SO4会与乙醇发生反应生成深蓝色晶体

D．[Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键、配位键、σ键

5．TiO2的“纳米材料”有广泛的应用，工业上可利用TiCl4制取。TiCl4熔点为-25 ℃，沸点为136.4 ℃，易溶于有机溶剂。制取TiO2的反应为：

① 2FeTiO3＋7Cl2＋3C     2TiCl4＋2FeCl3＋3CO2；② TiCl4＋O2=TiO2＋2Cl2。

下列说法正确的是                                                         (　　)

A．基态Ti原子核外价电子排布式为4s2

B．Cl2、CO2都是含有非极性键的非极性分子

C．反应①每生成1 mol FeCl3转移电子的物质的量为7 mol

D．TiCl4晶体是离子晶体，配位数为4

6．元素 C、Si、Ge 位于周期表中ⅣA 族。下列说法正确的是                 ( 　 )

A. 原子半径：r(C)>r(Si)>r(Ge)     

B. 第一电离能：I1(C)<I1(Si)<I1(Ge)

C. 碳单质、晶体硅、SiC 均为共价晶体

D. 可在周期表中元素 Si 附近寻找新半导体材料

7．下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是                    (　　)

A. 氨极易溶于水，液氨可用作制冷剂

B．H2具有还原性，可作为氢氧燃料电池的燃料

C．H2O分子之间形成氢键，H2O (g) 的热稳定性比H2S (g)的高

D．氨气具有碱性，用浓氨水检验氯气管道是否泄漏

8．肼（N2H4）具有强还原性，溶于水生成的水合肼是二元弱碱，常用作火箭发射的推进剂。

常温下，2NH3·H2O(aq)＋NaClO(aq)＝NaCl(aq)＋N2H4(aq)＋3H2O(l)，可用于生产N2H4。下列有关说法正确的是                                                    (　　)

A．生产N2H4时，向盛有NaClO溶液的烧瓶，逐滴加入氨水溶液，并用磁力器搅拌

B．N2H4水溶液中存在：N2H4、N2H、N2H62+，加水稀释，               的值不变

C．推进剂反应：2N2H4＋N2O4＝3N2＋4H2O中，氧化产物与还原产物物质的量之比为1:2

D．1mol N2H4分子中π键数目为NA

9．工业上以硫酸泥(主要含S、Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2等)为原料提取硒，流程如图

所示。下列说法不正确的是                                                (　　)

A．脱硫过程中，利用了相似相溶原理

B．氧化过程中，Se转化为H2SeO3的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4：5

C．滤液III中主要存在的离子有Na+、Zn2+、Fe3+、Cu2+、SO32−、SO42−

D．还原过程中生成粗硒的化学方程式为：H2SeO3+2Na2SO3 = Se↓+2Na2SO4+H2O

10．化合物X是一种药物中间体。下列关于化合物X的说法正确的是          (　　)

A．化合物X能与FeCl3溶液作用显紫色

B．化合物X的完全水解所得有机产物中含有1个手性碳原子 

C．化合物X中最多12个原子在同一平面上

D．1 mol化合物X与H2加成时，最多消耗4 mol H2

11．科学家对新型Li−CO2电化学系统研究发现，用碳化钼（Mo2C）作Li极催化剂时CO2的放电产物为Li2C2O4析出，装置如图所示。下列说法不正确的是              (　　)

A．该电化学储能系统Li极作为负极

B．该电池最好选用Li2C2O4水溶液作为电解质溶液

C．CO2放电的电极反应式为：2CO2 +2e−+2Li+==Li2C2O4

D．电池“吸入”CO2时将化学能转化为电能

12．室温下，通过下列实验探究0.1mol/L的H2S溶液的性质

下列有关说法不正确的是                                                  (　　)

A．Ka1(H2S)约为10-6.8

B．实验1中溶液存在c(H+)=c(HS−)+2c(S2−)+c(OH−)

C．实验2中的溶液pH先增大后减小，最终保持不变

D．实验3可以说明Ksp(CuS)＞Ksp(MnS)

13．将一定量的CO2与H2通入某密闭容器中合成甲醇，在催化剂作用下发生下述反应：

Ⅰ. CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1<0

Ⅱ. CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)　ΔH2

催化反应相同时间，测得不同温度下CO2的转化率如图-1所示(图中虚线表示相同条件下CO2的平衡转化率随温度的变化)，CH3OH 的产率如图-2所示。

图-1             图-2

下列有关说法正确的是                                                 (　　)

A．ΔH2 < 0

B．250℃时，容器内反应达平衡

C．250℃后, 随温度升高CH3OH 的产率减小，可能是因为催化剂对反应Ⅰ的活性降低

D．250℃前，随温度升高CO2的平衡转化率减小，可能因为该温度范围内仅发生反应Ⅰ

二、非选择题：共4题，共61分。

14．(14分)工业上，以钛白副产品硫酸亚铁制备的铁黄(FeOOH)代替硝酸铁等可溶性铁盐制备高铁酸钾，可降低生产工艺成本且产品质量好。工艺流程如题15图-1所示：

已知：①K2FeO4为暗紫色固体，可溶于水，微溶于KOH溶液。

②FeO具有强氧化性，在酸性或者中性溶液中能产生O2，在碱性溶液中较稳定。

③铁黄在177℃开始分解

（1）从电子排布的角度分析，Fe2+稳定性小于Fe3+的原因    ▲     。

（2）制备铁黄的离子方程式为    ▲     。

（3）实验测得反应液的温度、pH对铁黄产量的影响如题15图-2所示。

①反应液温度高于40 ℃时，铁黄的产量下降的原因可能是   ▲    。

②pH大于4.5时铁黄产量降低的主要原因可能是    ▲     。

（4）粗产品K2FeO4提纯时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，洗涤剂最好选用   ▲   (填

序号)。

  A．冰水           B．KOH溶液         C．稀硫酸          D．Fe(NO3)3溶液

（5）用K2FeO4处理水时，不仅能消毒杀菌，还能除去水体中的S2-、CN—、NH3等，生成的Fe(OH)3胶体还能吸附水中的悬浮杂质。试写出K2FeO4处理含有CN—的碱性污水时与CN—反应的离子方程式   ▲   。

15. (15分)化合物是一种重要中间体，其合成路线如下：

（1）A    B 的反应类型为____▲___。

（2）的分子式为，则的结构简式：___▲____。

（3）1mol中sp3杂化的原子数目为___▲____。

（4）的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式____▲___。

①能发生银镜反应；

②能与溶液发生显色反应；

③分子中只有4种不同化学环境的氢。

（5）已知：。设计以原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。___▲____

16．（15分）某兴趣小组用铬铁矿[Fe(CrO2)2]制备K2Cr2O7晶体，流程如下：

已知：NaFeO2遇水强烈水解；请回答：

（1）步骤I 中铬铁矿转化为Na2CrO4和NaFeO2，化学反应方程式为   ▲   。

（2）步骤III 中加入硫酸不宜过多的原因是   ▲   。

（3）步骤IV，所得滤渣的主要成分是   ▲   。

（4）为了测定K2Cr2O7（摩尔质量为294 g•mol﹣1）产品的纯度，可采用氧化还原滴定法：

称取重铬酸钾试样2.500g配成500mL溶液，取出25.00mL于锥形瓶中，加10mL

2 mol•L﹣1H2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+)，放于暗处5min，然后加入100mL水，加入淀粉溶液做指示剂，用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-═2I-+S4O62-)，用去20.00mLNa2S2O3标准溶液，则该样品的纯度为   ▲   。（写出计算过程）

（5）PbCrO4是一种黄色颜料，难溶于水。请设计由K2Cr2O7溶液制备PbCrO4的实验方案：   ▲   ，静置，过滤，洗涤，干燥，得PbCrO4。

[实验中须使用的试剂有：6mol•L﹣1的KOH溶液，0.5mol•L﹣1Pb(NO3)2溶液]。

已知：①Pb(OH)2开始沉淀时pH为7.2，完全沉淀时pH为8.7。

②PbCrO4可由沸腾的铬酸盐溶液与铅盐溶液反应制得，含PbCrO4晶种时更易生成。

③六价铬在溶液中物种分布分数与pH关系如题17图所示。

17.(16分)氢气不仅是一种清洁能源，更是一种重要的化工原料。

（1）图1是一种将氢气与氮气利用电解原理制备NH3的装置，图中陶瓷在高温时可以传输H+。其中Pd电极b为　　▲　　(填“阳极”或“阴极”)，阴极的电极反应式为　　▲　　。 

（2）氢气与苯催化加成制备环己烷是化工生产中的重要工艺，一定条件下发生如下反应：

Ⅰ.主反应:(g)+3H2(g)(g)ΔH1<0    Ⅱ.副反应:(g)ΔH2>0

①有利于提高平衡体系中环己烷体积分数的措施有　　▲　　。 

A.适当升温    B.适当降温        C.适当加压   D.适当减压

②反应Ⅰ在管式反应器中进行，实际投料往往在n(H2)∶n(C6H6)=3∶1的基础上适当增大H2用量，其目的是　　▲　　。 

③图2是氢气与苯反应的机理,该过程可描述为　　   ▲　   　;当H2中混有微量H2S或CO等杂质时,会导致反应Ⅰ的产率降低,推测其可能原因为　　 ▲　　。

④催化剂载体中的酸性中心能催化苯及环己烷的裂解。已知酸性中心可结合孤电子对，

图3中可作为酸性中心的原子的标号是　　▲　　(填“a”、“b”或“c”)。 

答案：

1.C  2.D  3.A  4.D  5.C  6.D  7.B  8.B  9.C  10.B  11.B  12.D  13.C

14.（14分）

(1) Fe2+中3d6轨道没有达到半满的稳定结构，而Fe3+中3d轨道达到半满的稳定结构 （2分）（写到其中一点得1分；写成Fe3+半充满，而说Fe2+不是，没说出具体内容给1分；写成半满也给分；写到3d5 和3d6给2分；写半饱和不得分）

(2)4Fe2＋＋O2＋6H2O4FeOOH↓＋8H＋  （3分）

（没有催化剂，没有沉淀符号合并扣一分；物质正确得一分，配平正确再得一分）

(3)①温度升高，催化剂NO、NO2的溶解度减小而逸出（2分）

(写催化剂活性降低得1分，只写O2溶解度减小得1分；Fe3+水解成Fe(OH)3沉淀得1分，踩点得分，写1点到就得1分，2分为止。铁黄分解温度为177度，写铁黄分解的不给分，Fe2＋此时水解程度小，不给分；只写气体溶解度减小，为套话不给分)

②酸性减弱，OH—浓度增大，形成Fe(OH)3沉淀铁黄产量降低 （2分）

    写到Fe(OH)3和Fe(OH)2沉淀给2分，只写Fe(OH)2不得分，写先生成Fe(OH)2再被O2氧化成Fe(OH)3不得分

 (4)B（2分）

(5)10 FeO42—+ 6CN—+ 22H2O = 10Fe(OH)3(胶体)+6CO32—+3N2↑+14OH—  (3分)

（此题不写胶体不扣分）

15.（15分）

（1）加成反应   

（2）    （3）9mol

（4）或   

（5）

16.（16分）

(1)     （3分）

(2) 防止酸性太强，Cr2O72-氧化性增强，后续步骤中氧化Cl-（2分）  

(3) Na2SO4                        （2分）

(4) 94.08%                      （4分）

n(Na2S2O3)= 0.12mol/L× 0.020L=0.0024mol（1分）

n(K2Cr2O7)=1/6×0.0024mol = 0.0004mol（1分）

m(K2Cr2O7)=0.0004mol×20×294g/mol=2.352g（1分）

K2Cr2O7)质量分数=2.352g/2.500g×100%=94.08%（1分）

(5) 向K2Cr2O7溶液中加入6 mol·L－1的KOH溶液（1分）至pH略小于7.2，（或6~7.2）（1分）加热溶液至沸腾（1分），先加入一滴0.5 mol·L－1 Pb(NO3)2溶液搅拌片刻产生少量沉淀，继续滴加至不再产生沉淀，（1分）静置、过滤、洗涤、干燥沉淀得PbCrO4（1分）

17. (16分)

(1)阳极(2分)　N2+6H++6e-2NH3(3分)

(2)①BC(2分)

②提高苯的利用率(2分)

③氢气在金属催化剂表面转化为氢原子,氢原子和苯分子吸附在催化剂表面活性中心,发生反应生成环己烷(3分)　金属催化剂会与H2S或CO反应从而失去催化活性或者H2S、CO导致催化剂中毒而失去催化活性(2分)

④b(2分)