山西省2024届高三上学期教学质量检测化学试题

这是一份山西省2024届高三上学期教学质量检测化学试题，共20页。
考生注意：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
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 N 14 O 16 F 19 Al 27 Cl 35.5 Cr 52
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目要求。
1．化学技术可以改善环境、造福人类。下列说法正确的是（ ）
A．生活垃圾焚烧尾气经脱硫脱硝后排放，能达到零污染
B．在汽车尾气排放系统中安装催化转化器可减少污染
C．大量使用一次性口罩、防护服等，体现绿色环保理念
D．我国科学家成功实现二氧化碳人工合成淀粉，这降低了“光化学烟雾”的形成
2．下列化学用语表示正确的是（ ）
A．基态氧原子的价电子轨道表示式：
B．分子的VSEPR模型：
C．的电子式：
D．中子数为10的氧原子：
3．柠檬酸铁铵可用作铁质强化剂，以铁、硫酸、柠檬酸、过氧化氢、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵。下列说法中错误的是（ ）
A．第一电离能：
B．过氧化氢分子中只存在键
C．基态的核外电子中，两种自旋状态的电子数之比为
D．中氮原子的轨道与氢原子的轨道重叠形成键
4．汽车已经成为人类不可缺少的交通工具，但汽车尾气是大气主要污染源。某科研机构将汽车尾气中的和设计成如图所示的燃料电池，实现了和的无害转化。
下列说法正确的是（ ）
A．石墨Ⅰ为负极，发生还原反应
B．电池工作时，向石墨Ⅱ电极处移动
C．石墨Ⅱ电极反应式为
D．石墨Ⅰ生成时，外电路中通过电子
5．咖啡的有效成分咖啡因的结构简式如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．咖啡因属于芳香烃 B．咖啡因含酯基，能发生水解反应
C．咖啡因分子中含3种不同环境的氢原子 D．咖啡因的分子式为
6，某药物成分的结构如图所示，其中X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，且Z元素原子的最外层电子数等于X、Y和W元素原子的最外层电子数之和。下列说法正确的是（ ）
A．简单离子半径：
B．X与Z形成的化合物比X与Y形成的化合物稳定
C．Z与另外三种元素均能组成原子个数比为1∶1的化合物
D．Y形成的单质一定属于共价晶体
7．实验室中，用下图所示装置进行实验，实验装置合理且能达到相应实验目的的是（ ）
A．用装置甲制取胶体
B．用装置乙制取并收集干燥
C．用装置丙制取并收集
D．用装置丁从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂
8．锶与钙位于同一主族，其化合物应用广泛，常用于陶瓷工业。以青石精矿（主要含）为原料制备高纯硫酸锶的部分工艺流程如图所示：
下列说法错误的是（ ）
A．气体X可以循环利用
B．“转化”的总离子方程式为
C．“转化”中反应温度不宜过高且控制氨水过量
D．流程中涉及分解反应和化合反应
9．黄铁矿（主要成分是）在细菌和空气的作用下风化，发生以下两个反应过程：
下列说法正确的是（ ）
A．的VSEPR模型与空间结构不一致
B．反应Ⅰ和Ⅱ中，元素和都被氧化
C．反应Ⅱ中参加反应的
D．反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化转移的电子数之比为
10．已知时，某些物质的燃烧热数据如表：
下列热化学方程式书写正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
11．和在某催化剂表面合成甲醇的反应历程如图所示，其中“*”表示吸附在催化剂表面的物质，“TS”表示过渡态。
设为起始时的投料比，即。下列说法正确的是（ ）
A．决速步骤的反应方程式为
B．外高温度，该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小
C．该反应在高温下易自发进行
D．若在同温同压下增大，则平衡体系中的体积分数一定增大
12．已知氯化铝的熔点为、氟化铝的熔点为，氯化铝二聚体的空间填充模型如图1所示，烎化铝的晶胞结构（晶体密度为，阿伏加德罗常数为）如图2所示。下列说法正确的是（ ）
图1 图2
A．图1中物质的分子式为 B．氟化铝中的配位数为6
C．晶胞参数 D．氯化铝、氟化铝均为离子晶体
13．工业上常用丙烷脱氢制备丙烯，反应为。在两个体积均为的恒容密闭容器中分别充入，测得的浓度与温度、时间的关系如下表所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．上述丙烷脱氢反应的 B．升高温度，上述反应的平衡常数减小
C．时，丙烷的平衡转化率为 D．时，平衡常数为4.0
14．时，一水合二甲胺的，叠氮酸的（K为电离常数）。的溶液中，、、、随变化（加入盐酸或溶液）的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．曲线代表随的变化
B．原溶液中
C．原溶液中
D．图中点对应的溶液
二、非选择题：本题共5小题，共58分。
15．（12分）某兴趣小组利用铁在氧气中燃烧的产物磁性氧化铁做如下实验：
（1）磁性氧化铁与铝在一定条件下发生反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。将磁性氧化铁完全溶于较浓的盐酸中，得到棕黄色的浓溶液，其反应的离子方程式为__________，取少量所得溶液加入双氧水，其反应的离子方程式为____________________。
（2）取适量（1）中所得的棕黄色溶液于试管中，向其中加入稍过量的铁粉，发生主要反应的离子方程式为____________________；静置后向上层清液中加入NaOH溶液，并放置一段时间，观察到的实验现象为__________。
（3）另取（1）中所得的棕黄色溶液于试管中，向其中通入足量的氯气，所发生反应的化学方程式为____________________。若取少量所得溶液加入氢氧化钠溶液中则得到氢氧化铁沉淀，再进行下列反应制得绿色消毒剂高铁酸盐：（未配平），配平该方程式并用单线桥法标出其中电子转移的方向和数目：____________________。
16．（9分）以淀粉为原料合成和的简易流程如下：
回答下列问题：
（1）淀粉的分子式为__________。
（2）检验麦芽糖中含有醛基的常用试剂是__________（填名称）。
（3）葡萄糖在酶的催化下转变为乙醇的化学方程式为____________________。
（4）E→F的反应类型是__________。G中含有的官能团名称是__________。
（5）H→J的化学方程式为____________________。
17．（12分）铟（In）是一种主要用于生产低共熔合金、半导体和电光源等的原料。从铅、锌的冶炼过程中产生的高铟烟灰（主要含）中提取铟的流程如图所示：
已知：“氧化酸浸”后滤液中铟以的形式存在，与相似，易水解；二价金属离子不容易被萃取剂捕获。
回答下列问题：
（1）In位于元䋈周期表的第5周期ⅢA族，基态In原子核外的价电子排布式为__________，的第三电离能__________（填“>”“ ds
（2）加快反应速率
（3）将还原为，避免被萃取剂捕获（合理即可，2分） 萃取剂
（4）2.67
命题透析 本题以铟的提取为背景，考查原子结构与性质、物质的转化等知识，意在考查分析与推测能力，宏观辨识与微观探析的核心素养。
思路点拨 （1）In位于元素周期表的第5周期ⅢA族，最外层是第5层且有3个电子，价电子排布式为；的价电子排布式分别为和为半充满结构，再失去1个电子需要的能量较高，故的第三电离能较大；元素位于元素周期表第4周期ⅡB族，第ⅠB族和第ⅡB族均为区。
（2）加热能加快反应速率；的硫元素被氧化为，氧化剂被还原为，“氧化酸浸”后滤液中铟以的形式存在，故利用得失电子相等和元素守恒可写出离子方程式：。高铟烟灰中有，加入硫酸溶解后会生成难溶的。
（3）结合信息中二价金属离子不容易被萃取剂捕获，该流程中加入活泼性较强的金属锌且是“还原”操作，可推出加入锌粉的目的是将还原为，避免被萃取剂捕获；根据该流程中萃取与反萃取的物质变化，再结合可知，反萃取加入盐酸后会生成萃取剂，故可循环利用的物质是萃取剂。
（4）当时，萃取率为，则，可得，若将萃取率提升到，忽略萃取剂浓度的变化，则，将代入得，则，故，所以将萃取率提升到，应调节。
18．答案 （1） 94.4
（2）及时将生成的分离出来（合理即可，1分）
（3）Q 反应ⅲ的，随温度升高，平衡常数减小，故随的增大而增大（合理即可，2分） 增大
（4）①以上，反应ⅲ达到平衡，因反应ⅲ是放热反应，升高温度，反应ⅲ的平衡逆向移动，甲醇的产率降低（合理即可，2分）
②
命题透析 本题以减少排放并实现的有效转化为情境，考查化学反应原理知识，意在考查分析与推测能力，变化观念与平衡思想的核心素养。
思路点拨 （1）由盖斯定律可知，为两个反应的和，反应ⅰ的，故干重整反应的。反应速率由反应ⅰ决定，其活化能比反应ⅱ大，即（逆），（逆）。
（2）工业上以原料气通过催化剂表面的方法生产甲醇，是造成催化剂失活的重要原因，为了减少催化剂的失活，可以及时将生成的分离出来。
（3）因为反应ⅲ的，随温度升高，平衡常数减小，故随的增大而增大，对应图中的曲线，另一条曲线是反应ⅳ的变化曲线，故，随温度升高平衡常数增大。
（4）②时，起始，初始压强为，、，发生反应：

起始 40 80 0 0 40 80 0 0 120
转化 a a a b b b b
平衡/ a b 96
则：，得。
反应ⅳ用平衡分压表示的平衡常数。
19．答案（1）①排尽装置内的空气（合理即可，1分）水浴加热（1分）
（2）装置B的反应管中没有绿色固体存在（合理即可，2分）
（2）
（3）冷凝并收集未反应的（合理即可，1分）
（4）①
②
命题透析 本题以三氯化铬的制备为背景，考查实验探究、物质的转化、滴定等知识，意在考查分析与推测能力，宏观辨识与微观探析的核心素养。
思路点拨 （1）①三氯化铬高温下易被氧气氧化，故制取需在无氧条件下进行，故需通入排尽装置内的空气。步骤ⅲ中加热的温度保持在50~60℃之间，故采用水浴加热。②步骤ⅳ装置B中反应完全时完全转化为，故装置的反应管中没有绿色固体存在时反应已结束。
（2）装置中明显是与反应制取，根据信息①可知，另一种产物是，装置中反应的化学方程式为。
（3）装置是冷凝和接收装置，结合的熔沸点和整个实验装置的组成可知，装置的作用是冷凝并收集未反应的。
（4）①向碘量瓶中加入后，被氧化为（信息②），不难写出反应的离子方程式为。②根据实验过程可得如下反应关系：

则该样品的纯度为。物质
C（石墨，s）
C（金刚石，s）
燃烧热
时间/
温度
0
5
10
15
20
25
0.00
0.25
0.40
0.48
0.50
0.50
0.00
0.35
0.65
0.80
0.80
0.80
物质
颜色、状态
熔点/
沸点/
绿色晶体
-
-
紫色晶体
-
-
无色液体
76.8