河南省焦作市第一中学2023-2024学年高三上学期12月阶段检测化学试题含答案

这是一份河南省焦作市第一中学2023-2024学年高三上学期12月阶段检测化学试题含答案，共13页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．2022年9月我国C919大型客机获得型号合格证，标志着我国已具备自主研制世界一流大型客机的能力。客机机身的主要部件的制作材料中属于硅酸盐材料的是( )
A．风挡——玻璃B．轮胎——橡胶
C．尾翼主盒——碳纤维D．座椅滑轮——铝锂合金
2．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．和足量的反应生成的数目为
B．Cr元素的化合价为+6）分子中含过氧键的数目为
C．中含有C—H键的数目为
D．标准状况下，11．2 L HF含有的分子数为
3．在523．15 K、7 MPa的条件下，乙烯通过固体酸催化可直接与水反应生成乙醇：。该反应的吉布斯自由能（）与温度（T）的关系如图所示（已知：分压=总压×物质的量分数）。下列说法正确的是( )
A．乙烯通过固体酸催化直接与水反应生成乙醇属于取代反应
B．加入更多的固体酸催化剂，有利于提高乙醇的平衡产率
C．由图象可知
D．当反应达到平衡状态时，体系的总压强为p，其中、均为1 ml，则用分压表示的平衡常数
4．黑火药是中国古代四大发明之一，化学组成为硫黄、硝酸钾、木炭，其爆炸原理为。下列说法正确的是( )
A．的电子式为B．该反应的和均小于O
C．和均为还原产物D．分子内σ键和π键个数之比为1：2
5．短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图所示，其中Y元素的原子最外层电子数是电子层数的2倍。下列说法不正确的是( )
A．是极性分子，还能再以配位键与Z形成的离子结合
B．简单离子半径：
C．Z单质能从Y的简单氢化物中置换出Y
D．分子中中心原子的杂化方式为
6．短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，Z的最外层每个能级上排布的电子数相同，W的最外层电子数比Y、Z最外层电子数之和少1，W和X的单质常温下均为无色气体。下列结论正确的是( )
A．原子半径：Z>Y>X>W
B．通常用电解X与Y形成的化合物的方法制得Y单质
C．较稳定，但Y单质能与W，反应
D．最简单氢化物沸点：W>X
7．大连化物所研究的固体氧化物电解装置可将和转化为合成气和烃类燃料并联产高纯，在转化和可再生清洁电能存储方面表现出极具潜力的应用前景。其工作原理如图，下列说法不正确的是( )
A．电极B有转化时可得到标准状况下11．2 L合成气
B．电极A的电极反应式为
C．通电后向电极A移动燃料
D．可利用风能、太阳能为该装置提供电能
8．沉积物微生物燃料电池（SMFC）在解决湖泊、海洋富营养化以及城市废水处理等领域，均有着光明的应用前景。该电池利用微生物降解水下的沉积物，工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A．a为负极，电极反应式为
B．b极电势高，物质M可能是或
C．两级间的水层起到质子交换膜的作用
D．若用此电池进行粗铜精炼，每消耗5．6 L （标准状况）时，溶解32 g粗铜
9．室温下，向20．00 mL 的某一元碱MOH溶液中滴加未知浓度的稀硫酸，混合溶液的温度与Ph[]随加入稀硫酸体积的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．b、c、d点对应的溶液中水的电离程度：c>b=d
B．a点对应的溶液中：
C．室温下一元碱MOH的电离常数
D．pOH=7时溶液中存在
10．25 ℃时，用同一NaOH溶液分别滴定一元酸HA溶液和溶液，pM[p表示负对数，M表示]与溶液pH的变化关系如图所示。已知：易溶于水，一般认为反应的平衡常数时反应进行完全。下列说法错误的是( )
A．HA为一元弱酸，25 ℃时
B．线①代表滴定溶液时pM与溶液pH的变化关系
C．滴定HA溶液至x点时，溶液中
D．滴定溶液至x点时，改为滴加HA溶液，沉淀逐渐完全溶解
11．有机物N是合成解痉药奥昔布宁的前体，可由M转化生成。下列说法正确的是( )
A．M分子中含有2个手性碳原子
B．M可与NaOH溶液在加热的条件下发生水解反应生成N
C．N能发生消去反应，且生成的有机物能和溴发生加成反应
D．N能和氯化铁溶液发生显色反应
12．酚酞是一种常用的酸碱指示剂，其结构简式如图所示。有关该化合物的叙述正确的是( )
A．分子中所有碳原子可能共平面
B．1 ml酚酞与溴水反应，最多消耗
C．分子中有1个手性碳原子
D．一定条件下，酚酞可以用作合成高分子材料的单体
13．下列有关实验室制取少量的的实验装置、操作或现象的叙述均正确的是( )
A．a装置可制得较纯的
B．可用b装置除去中的NO杂质
C．可用c装置除去尾气
D．将少量的通入淀粉—KI溶液中，溶液不变蓝
14．室温下进行下列实验，实验操作和现象与所得结论均正确的是( )
A．AB．BC．CD．D
二、非选择题：本题共5小题，共58分。
15．（12分）五水合硫代硫酸钠（）俗称海波、大苏打，为无色结晶或白色颗粒，在工业生产中有广泛的用途。某化学实验小组制备，并测定产品纯度，设计如下实验。
步骤Ⅰ．制备
按如图所示装置（加热及夹持装置省略）进行实验，可得到溶液，再经一系列步骤获得产品。
已知：S与在加热条件下可反应生成。
（1）仪器a的名称为_________，装置A中发生反应的化学方程式为_________。
（2）装置B的作用为_________。
（3）补充完成装置C中主要反应的离子方程式：①_________，②。
（4）C中溶液经过滤、_________、过滤、洗涤、烘干，得（填实验操作）。
（5）D中浸有品红溶液的棉花的作用为_________。
步骤Ⅱ．测定产品纯度
准确称取上述产品12．40g于烧杯中，加入适量水配制成100mL待测液，取25．00mL待测液于锥形瓶中，以淀粉溶液作指示剂，用0．25的标准液滴定，重复滴定3次，测得消耗标准液体积的平均值为20．00mL。（已知：）
（6）①达到滴定终点时的现象为，该产品中的质量分数为_________。
②以下说法中，能使测量结果偏低的是_________。
A．产品中硫代硫酸钠晶体失去部分结晶水
B．滴定前，装标准液的滴定管未用标准液润洗
C．滴定过程中，锥形瓶振荡太剧烈，有少量液滴溅出
D．滴定前平视读数，滴定后俯视读数
16．（12分）三氧化二钴（）在工业、电子等领域都有着广阔的应用前景。以铜钴矿石[主要成分为和，还有少量铁、镁、钙的氧化物]为原料制备三氧化二钴（）的工艺流程如图1所示。
已知：常温下。
回答下列问题：
（1）CO（OH）中C的化合价为________；“浸泡”过程中CO（OH）与反应的离子方程式为________。
（2）“浸泡”过程中浸出温度和浸出pH对浸出率的影响分别如图2、图3所示。
①矿石粉末“浸泡”的适宜条件应是________。
②图3中铜、钴浸出率下降的可能原因是________。
（3）“除铜”过程中，加入FeS固体得到更难溶的CuS，写出“除铜”反应的离子方程式________。
（4）向“除铜”后的滤液中加入的主要目的是________。过程Ⅲ中加入浓得到滤渣后又加入盐酸溶解，其目的是________。
（5）在过程Ⅱ中加入足量的NaF可将以沉淀形式除去，若所得滤液中，则滤液中为________（保留2位有效数字）。
17．（12分）利用逆水煤气变换与丙烷直接脱氢进行耦合可有效提升丙烯的产率，具有极高的经济价值，反应过程中发生的反应如下：
丙烷直接脱氢反应：
逆水煤气变换反应：
请回答下列问题：
（1）耦合后总反应：________。
（2）不同温度下，三个反应的吉布斯自由能变化如图甲所示。
1073K时，可自发进行的反应为___。
（3）不同气配比[为1：4、1：3、1：2、1：1]对转化率的影响如图乙所示：
①800K、时，的平衡转化率为________。
②充入能影响转化率的原因是________、________。
（4）在恒压为的恒温容器中加入1ml和3ml发生上述反应，平衡时，的转化率为，的体积分数为。
①平衡时，气体的总物质的量为________。
②丙烷直接脱氢反应的=________（用含的代数式表示）。
18．（10分）F是一种活泼的非金属元素，含氟化合物在生产、生活和科研中应用广泛。请回答：
（1）基态氟原子的价层电子排布式为__________。
（2）是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体，的VSEPR模型为_________；的键角_________（填“>”“<”或“=”）的键角。
（3）X射线衍射测定等发现，中存在离子，则中存在__________（填“编号”）。
A．离子键B．极性共价键C．非极性共价键D．配位键
（4）的晶胞结构如图所示，若该立方晶胞参数为，设为阿伏加德罗常数的值，以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如A点的原子分数坐标为（0，0，0），则B点的原子分数坐标为_________；该晶体的密度为_________。
19．（12分）有机物H是合成雌酮激素的中间体，其合成路线如下：
已知：Ⅰ．
Ⅱ．（其中R为烃基）
请回答：
（1）B的分子式是______。
（2）C中含氧官能团的名称为硝基、______。
（3）下列说法正确的是______。
A．A分子中所有原子肯定处于同一平面
B．化合物B具有碱性
C．D→E的反应类型为加成反应
D．F的结构简式为
（4）写出B→C的化学方程式______。
（5）E的同分异构体中，同时满足下列条件的有______种（不含立体异构），其中核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积之比为6：2：2：1：1的结构简式为______。
①苯环上有2个取代基；②能与溶液发生显色反应；③能发生银镜和水解反应。
（6）参照上述合成路线，设计由甲苯为起始原料制备的合成路线__________（无机试剂任选）。
答案以及解析
1．答案：A
解析：玻璃属于硅酸盐材料，A正确；橡胶属于有机高分子材料，碳纤维属于无机非金属材料，铝锂合金属于金属材料，B、C、D错误。
2．答案：B
解析：28．0 g 的物质的量为1 ml，与生成的反应为可逆反应，反应生成的数目小于，A项错误；中Cr元素的化合价为+6，则可写成，13．2 g 的物质的量为0．1 ml，其中含过氧键的数目为，B项正确；4．6 g 的物质的量是0．1 ml，表示的物质可能是乙醇，也可能是二甲醚，也可能是二者的混合物，因此含有C—H键的数目为，C项错误；标准状况下HF不是气体，不能根据标准状况下的气体摩尔体积计算，D项错误。
3．答案：D
解析：是加成反应，故A错误；固体酸作为催化剂，不能影响化学平衡的最终状态，对乙醇的平衡产率没有影响，故B错误；，根据图示，低温条件下，高温条件下，可知低温条件下反应能自发进行，则，故C错误；平衡时均为1 ml，则三者的分压均为，故用分压表示的平衡常数，故D正确。
4．答案：D
解析：为离子化合物，电子式为，故A错误。火药爆炸的原理就是极短时间内放出大量热，并产生大量气体，结合常识分析该反应的，故B错误。根据反应物及产物价态分析，是氧化产物，和是还原产物，故C错误。分子的结构式为，分子内σ键和π键的个数之比为1：2，故D正确。
5．答案：A
解析：第一步：明确题给条件→第二步：推断元素名称。
由短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置及Y元素的原子最外层电子数是电子层数的2倍→Y位于第三周期→Y为S
结合元素的相对位置可知→W为N、X为O、Z为Cl
第三步：判断选项正误。为，空间构型为三角锥形，是极性分子，分子的中心N原子以及没有空轨道可以容纳孤电子对，所以不能再以配位键与结合，A错误；电子层结构相同的离子，原子序数越大，离子半径越小，离子的电子层数越多，离子半径越大，故简单离子半径，B正确；Z单质是，Y的简单氢化物是，二者发生氧化还原反应：，因此能从中置换出S，C正确；的中心原子S与O形成2个σ键，有1对孤电子对，杂化方式为，D正确。
6．答案：C
解析：原子半径大小顺序为，A项错误；通常用电解熔融的方法制取Mg，B项错误；Mg可以在氯气中燃烧生成，C项正确；常温下水为液体，氨为气体，故水的沸点大于氨的，D项错误。
7．答案：A
解析：根据电极B上电极反应式可知，有22 g（即0．5 ml）转化时生成1 ml合成气（即0．5 ml CO和），标准状况下体积为22．4 L，A错误；由分析可知，B正确；根据电解装置工作原理，阴离子向阳极移动，向电极A移动，C正确；利用新能源提供电能，既可存储再生清洁电能又能实现转化，D正确。
8．答案：D
解析：由图中信息可知，有机物，在a极失电子发生氧化反应，生成和，a为原电池负极，A正确；b极是原电池正极，电势较高，在正极得电子发生还原反应，并结合，故生成的M可能是或，B正确；两级间的水层传递，起到质子交换膜的作用，C正确；5．6 L （标准状况）的物质的量为0．25 ml，但由于电池正极产物可能不止一种，转移电子数不确定，且粗铜中除Cu外还含有Zn、Fe等杂质也可溶解，故无法计算溶解粗铜的质量，D错误。
9．答案：B
解析：由图知，b点时，溶液溶质主要为MOH，有少量，MOH的电离占主导作用，抑制水的电离，温度比室温稍高，pOH≈3．2，则水电离出的，c点为酸碱恰好完全反应的点，生成了强酸弱碱盐，促进了水的电离，d点时硫酸过量，的电离占主导作用，酸抑制水的电离，水电离出的，因此水的电离程度：c>b>d，A项错误；a点时，消耗稀硫酸5 mL，根据图象分析可知：加入的的物质的量为，溶液中原MOH的物质的量为，据物料守恒知，，B项正确；由图知溶液的pOH=3，即，据知，，C项错误；由图可知pOH=7时，温度高于室温，，再由电荷守恒式知：时，，即溶液中有，D项错误。
10．答案：D
解析：根据NaOH溶液与HA溶液、溶液的反应可知，随着NaOH溶液的滴加，pH增大，逐渐减小，变大，所以线①代表滴定溶液时pM与溶液pH的变化关系，线②代表滴定一元酸HA溶液时pM与pH的变化关系，从线②与横坐标轴的交点可知时，，A正确、B正确；x点溶液呈酸性，则，根据电荷守恒得，所以，再根据x点的pM>0，即，可得，C正确；若发生反应，则该反应的，根据线①与横坐标轴的交点可知pM=0，即时，，所以，故沉淀不能完全溶解，D错误。
11．答案：C
解析：连接4个不同的原子或原子团的碳原子叫手性碳原子，M分子中只有一个手性碳原子（用“*”标注）：，A错误；M中含有酯基，可在酸溶液和加热条件下发生水解反应生成N，NaOH溶液呈碱性，酯基水解后会生成钠盐，B错误；N分子中与羟基所连C原子相连的右侧六元环上的C原子上含有H原子，能够发生消去反应，生成物中含有不饱和的碳碳双键，因此该生成物可以与溴发生加成反应，C正确；N分子中含有的是醇羟基，不含酚羟基，因此不能与氯化铁溶液发生显色反应，D错误。
12．答案：D
解析：1个酚酞分子中含有1个饱和碳原子，该碳原子与所连的3个碳原子构成四面体结构，则分子中所有碳原子一定不共平面，A错误；酚羟基邻、对位上的氢原子可与发生取代反应，同时生成HBr，1 ml酚酞含有4 ml酚羟基邻位氢原子，与溴水反应最多消耗，B错误；手性碳原子是连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子，酚酞分子中只有一个饱和碳原子但连有两个相同的结构，则分子中不含手性碳原子，C错误；酚酞分子中含酚羟基且其邻位上有氢原子，一定条件下，可与醛在催化剂作用下缩合成酚醛树脂，D正确。
13．答案：C
解析：
14．答案：B
解析：
15．答案：（1）长颈漏斗；
（2）作安全瓶，用于监测实验进行时装置C中是否发生堵塞；作储气瓶
（3）
（4）蒸发（加热）浓缩、冷却结晶
（5）检验尾气中是否除尽
（6）①滴入最后一滴标准液时，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色；80%或；②CD
解析：（1）由图可知，仪器a的名称为长颈漏斗；装置A中浓硫酸和铜在加热条件下发生反应生成硫酸铜、水和二氧化硫。
（2）在饱和溶液中溶解度较小，因此当产生气体较多或装置C中发生堵塞时，装置B中长颈漏斗中的液面会上升，过量的二氧化硫可以临时储存在该装置中，因此该装置起安全瓶、储气作用。
（3）在装置C中，二氧化硫和碳酸根离子反应生成亚硫酸根离子和，随后亚硫酸根离子再和单质S反应生成。
（5）装置D中的氢氧化钠溶液可以吸收二氧化硫，另外二氧化硫具有漂白性，可以使品红溶液褪色，故浸有品红溶液的棉花的作用为检验尾气中是否除尽。
（6）①淀粉遇碘单质显蓝色，结合滴定原理可知，达到滴定终点时的现象为滴入最后一滴标准液时，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色；根据可知，，则该产品中的质量分数为。②产品中硫代硫酸钠晶体失去部分结晶水，会使测量结果偏高，A错误；滴定前，装标准液的滴定管未用标准液润洗，会导致消耗的标准液偏多，测量结果偏高，B错误；滴定过程中，锥形瓶振荡太剧烈，有少量液滴溅出，会使待测液减少，消耗的标准液偏少，测量结果偏低，C正确；滴定前平视读数，滴定后俯视读数，会使读数偏小，测量结果偏低，D正确。
16．答案：（1）+3；
（2）①温度为65℃～75℃、pH为0．5～1．5；②pH升高后溶液中下降，使得溶解的能力下降
（3）
（4）将氧化为；富集（或提高的浓度）
（5）
解析：（1）根据化合物中各元素化合价代数和为0，可知CO（OH）中C为+3价。此过程中，CO（OH）与在酸性溶液中发生氧化还原反应，被还原为，同时生成，反应的离子方程式为。
（2）①分析图2、图3，矿石粉末“浸泡”时的浸出率最高的条件为温度为65℃~75℃，pH为0．5～1．5。②pH升高后溶液中浓度下降，使得溶解的能力下降，导致铜、钴浸出率下降。
（3），CuS更难溶，故“除铜”过程中，加入FeS固体，发生沉淀的转化，将溶液中的转化为CuS，则“除铜”反应的离子方程式为。
（4）步骤Ⅰ中加入，将氧化为，与发生相互促进的水解反应生成沉淀。过程Ⅲ中加入浓，将转化为沉淀，再加盐酸，溶解并生成，从而提高溶液中浓度，起到富集作用。
（5）加入足量NaF除去后，所得滤液为的饱和溶液，则有，所以。
17．答案：（1）
（2）丙烷直接脱氢反应、耦合后总反应
（3）①40%；②会消耗丙烷直接脱氢反应产生的，促进丙烷直接脱氢反应平衡正向移动可以降低分压，促进丙烷直接脱氢反应平衡正向移动
（4）①；②
解析：（1）根据盖斯定律可知，两已知反应相加可得。
（2）吉布斯自由能小于0时，反应可以自发进行，根据图甲判断，1073K时，吉布斯自由能小于0的反应为丙烷直接脱氢反应及耦合后总反应。
（3）①越大，的转化率越低，即图乙四条曲线从上到下分别代表、1：3、1：2、1：1，则根据图乙可知，800K、时，的平衡转化率为40%。
（4）①丙烷直接脱氢反应中，每消耗1ml，气体的物质的量增加1 ml，而逆水煤气变换反应中，反应前后气体物质的量不变。反应过程中，的转化量为1 ml×，则平衡时，气体的总物质的量为1 ml+3ml+1 ml×=（4+）ml。②根据题中数据可列出丙烷直接脱氢反应的三段式：
的体积分数为，的体积分数为，则直接脱氢反应的平衡时。
18．答案：（1）
（2）四面体形；>
（3）BD
（4）；（或）
解析：（1）F是9号元素，价层电子数为7，价层电子排布式为。
（2）中中心N原子的价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体形；F的电负性比H大，中成键电子对偏向F，成键电子对间排斥力比的小，且的孤电子对偏向N，孤电子对对成键电子对的排斥力较大，使的键角比的小。
（3）中含有极性共价键和配位键。
（4）若将晶胞平分成8个小正方体，则B点处于左上后侧小正方体的中心，所以B点的原子分数坐标为；根据均摊法可知，每个晶胞中含有4个“”，晶胞体积为，所以该晶体的密度为。
19．答案：（1）
（2）酮羰基、羧基
（3）AD
（4）
（5）15；
（6）
解析：（1）由B的结构简式可知B的分子式是。
（2）由C的结构简式可知C中含氧官能团的名称为硝基、酮羰基、羧基。
（3）A为苯，苯分子中所有原子肯定处于同一平面，A正确；化合物B含有羧基，不显碱性，B错误；D→E中氨基转变为羟基，反应类型不是加成反应，C错误；由上述分析可知F的结构简式为，D正确。
（5）带有限定条件同分异构体的书写常用残基法。第一步，确定分子式与官能团。分子式为，能与溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；能发生银镜和水解反应，说明含有—OOCH。第二步，减已知部分。剩下3个碳原子均饱和。第三步，结合其他信息分情况讨论。由限定条件可知，苯环上有2个取代基。2个取代基之一为酚羟基，则另一取代基可以是，2个取代基在苯环上有邻、间、对三种位置关系，所以符合条件的同分异构体共有15种。其中核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积之比为6：2：2：1：1的结构简式为。
选项
实验操作和现象
结论
A
用石蕊试纸测定KClO溶液的酸碱性，石蕊试纸最终变成蓝色
KClO溶液呈碱性
B
将苯酚钠溶于水，测得溶液的pH大于7
苯酚具有弱酸性
C
将6滴溶液滴入溶液的试管中，再加入KSCN溶液，溶液呈血红色
NaI与的反应是可逆反应
D
向酸性高锰酸钾溶液中通入，溶液褪色，加热后溶液恢复紫红色
的漂白具有可逆性
选项
分析
结果
A
a装置中Cu与稀硝酸反应生成NO，不能用来制备
错误
B
b装置中放入的是水，水会与反应生成NO，故不能用于的除杂
错误
C
可与NaOH溶液发生反应：，故可除去尾气
正确
D
少量的通入淀粉—KI溶液中会先与水反应生成，具有强氧化性，将氧化为，淀粉遇变蓝
错误
选项
分析
结果
A
KClO具有强氧化性，用石蕊试纸测定其溶液的酸碱性时石蕊试纸会被氧化褪色
错误
B
将苯酚钠溶于水，测得其溶液的pH>7，说明水解使溶液呈碱性，即苯酚具有弱酸性
正确
C
题给试剂中过量，过量的和KSCN反应生成，使溶液呈血红色，故不能说明NaI与的反应是可逆的
错误
D
向酸性高锰酸钾溶液中通入，溶液褪色，加热后溶液不恢复紫红色，现象错误，且使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为具有还原性，与的漂白性无关
错误