湖南省长沙市雅礼中学2023-2024学年高三上学期1月期末化学试题

这是一份湖南省长沙市雅礼中学2023-2024学年高三上学期1月期末化学试题，共20页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

命题人：迟文杨 审题人：于雯
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共10页。时量75分钟，满分100分。
可能用到的相对原子质量：
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．化学与生活、科技密切相关。下列说法不正确的是（ ）
A．加入食醋可增强“84”消毒液的消毒效果
B．石墨烯是一种新型化合物，在能源、催化方面有重要的应用
C．硅胶、生石灰均可作食品包装中的干燥剂
D．华为手机Mate 60使用的麒麟芯片，其主要成分是硅单质
2．下列化学用语或化学图谱正确的是（ ）
A．乙炔的球棍模型：
B．的原子结构示意图：
C．无水乙醇的核磁共振氢谱图：
D．水解的离子方程式：
3．下列关于仪器使用的说法正确的是（ ）
A．加热c、e时需垫陶土网 B．a和d可用于蒸馏
C．b和e可用于灼烧海带灰 D．a和f可用于物质分离
4．下列反应的离子方程式正确的是（ ）
A．水杨酸与过量碳酸钠溶液反应：
B．向碘化亚铁溶液中滴加少量稀硝酸：
C．向溶液中加入足量的烧碱溶液：
D．向二元弱酸亚磷酸（）溶液中滴加少量的溶液：
5．化学是一门以实验为基础的学科，如图所示的实验装置或操作能达到实验目的的是（ ）
A．A B．B C．C D．D
6．2022年诺贝尔化学奖授予了对点击化学和生物正交化学做出贡献的三位科学家。我国科学家在寻找新的点击反应砌块的过程中，意外发现一种安全、高效合成化合物，其结构简式如图所示，其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素，Y与W是同一主族元素，下列说法正确的是（ ）
A．电解Z的简单氢化物的水溶液可制得Y单质 B．简单离子半径：
C．简单氢化物的沸点： D．最高价含氧酸的酸性：
7．水合肼（）是一种无色透明发烟液体，具有强碱性和吸湿性，工业上常用作抗氧化剂。实验室利用反应制备水合肼。下列有关说法正确的是（ ）
A．基态氯离子核外电子有18种空间运动状态
B．以上相关元素第一电离能关系：
C．以上相关物质中C原子均为杂化，N原子均为杂化
D．中键角小于中键角
8．化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体，可由下列反应制得：
下列有关X、Y、Z的说法正确的是（ ）
A．最多与发生加成反应
B．Y与足量反应生成的有机化合物中不含手性碳原子
C．Z在水中的溶解度比Y在水中的溶解度大
D．X、Y、Z分别与足量酸性溶液反应所得芳香族化合物相同
9．的晶胞与相似，但由于的结构导致晶胞沿一个方向拉长（如图），已知的摩尔质量为，若阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是（ ）
A．填充在围成的八面体空隙中 B．每个周围等距紧邻的有6个
C．两个最近之间的距离为 D．晶体密度的计算式为
10．氮参杂的碳材料可以有效催化燃料电池中的还原反应，其催化机理如图：
途径一：A→B→C→F
途径二：A→B→C→D→E
下列说法不正确的是（ ）
A．途径一中存在极性共价键的断裂与形成
B．途径一的电极反应是
C．途径二，得到
D．氮掺杂的碳材料降低了反应的焓变
11．锂电池具有广泛应用。用废铝渣（含金属铝、锂盐等）获得电池级的一种工艺流程如下（部分物质已略去）：
下列说法不正确的是（ ）
A．①中加热后有生成
B．②生成的离子方程式：
C．由③推测溶解度：
D．④中不宜通入过多，否则会造成产率降低
12．我国学者利用双膜三室电解法合成了，该方法的优点是能耗低、原料利用率高，同时能得到高利用价值的副产品，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．b为电源负极，气体X为
B．膜I、膜Ⅱ依次适合选用阴离子交换膜、阳离子交换膜
C．电解过程中需及时补充
D．制得的同时溶液质量增加
13．在催化剂的作用下，还原的过程中可同时发生反应①②：
①
②
恒温恒容密闭容器中，充入一定量的及，起始及达到平衡时，容器内各气体的物质的量及总压的部分数据如下表所示：
下列说法正确的是（ ）
A．反应①任意温度下均能自发进行
B．恒温恒容下，再充入和，反应①平衡右移，反应②平衡不移动
C．
D．反应②的平衡常数
14．三甲胺是一种一元有机弱碱，可简写为。常温下，向溶液中逐滴加入浓度为L的溶液，溶液中、、中和率（）的变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．常温下，三甲胺的电离常数为
B．a点时，
C．溶液中水的电离程度：
D．b点时，
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．（13分）叠氮化钠（）是一种防腐剂和分析试剂，在有机合成和汽车行业有着重要应用。学习小组对叠氮化钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。
查阅资料：
①氨基钠（）熔点为，易潮解和氧化；有强氧化性，不与酸、碱反应；叠氮酸（）不稳定，易分解爆炸；
②，。
回答下列问题：
I．制备
（1）按气流方向，上述装置合理的连接顺序为__________（填仪器接口字母）。
（2）D的作用为____________________。
（3）实验时E中生成沉淀，反应的化学方程式为______________________________。
Ⅱ．用如图所示装置测定产品纯度
（4）仪器F的名称为__________；其中反应的离子方程式为______________________________。
（5）管q的作用为______________________________。
（6）若G的初始读数为、末读数为，本实验条件下气体摩尔体积为，则产品中的质量分数为__________。
16．（14分）钕铁硼废料中一般含有的稀土元素和少量的钴、锰、镍等金属。稀土元素经萃取分离后萃余液化学成分见下表：
从萃余液中回收氧化钴的工艺流程如下：
已知：①萃取剂和均为磷酸酯，结构为；
②已知常温时相关物质的溶度积如下表：
回答下列问题：
（1）P元素在元素周期表中的位置为__________，萃取剂中P原子的杂化类型为__________。
（2）已知“滤液1”中，则“滤液1”中的浓度为__________。
（3）已知“滤渣”的主要成分为S，写出“酸分解”时发生反应的离子方程式：______________________________。
（4）“反萃取”的目的是________________________________________。
（5）“沉钴”后需将沉淀洗净，检验沉淀已洗净的方法是____________________。
（6）“煅烧”可在纯氩气中进行，写出煅烧反应的化学方程式：______________________________。若在空气中煅烧，温度高于时会得到另一种钴的氧化物，已知固体残留率为，则该氧化物的化学式为____________________（）。
17．（16分）可作大型船舶的绿色燃料，可由或制备。工业上用制备的原理如下：
反应1：；
反应2：（副反应）。
（1），该反应的_________。
（2）将和按物质的量比通入密闭容器中发生反应1和反应2，分别在下改变反应温度，测得的平衡转化率（）以及生成、选择性（S）的变化如图（选择性为目标产物在含碳产物中的比率）
①代表下随温度变化趋势的是曲线__________（填“a”“b”或“c”）。
②随着温度升高，a、b、c三条曲线接近重合的原因是______________________________。
③P点对应的反应2的平衡常数__________（保留两位有效数字）。
④分子筛膜反应器可提高反应1的平衡转化率，且实现选择性，原理如图所示。分子筛膜反应器可提高转化率的原因是______________________________。
（3）最近，中科院研究出首例在室温条件超快传输的氢负离子导体，将带来系列技术变革。某小组据此设计了如下装置（如图），以电化学方法进行反应1。
①电极a为电源的__________（填“正极”或“负极”）。
②生成的电极反应式为____________________。
③若反应2也同时发生，出口Ⅱ为的混合气，且，则惰性电极2的电流效率为__________（）。
18．（15分）卤沙唑仑（W）是一种抗失眠药物，在医药工业中的一种合成方法如图：
已知：①；
②
回答下列问题：
（1）A的化学名称是____________________。
（2）B含有的官能团名称为____________________（不考虑苯环）。
（3）反应②的反应类型是__________。
（4）反应③中的作用是________________________________________，
写出反应③的化学方程式：________________________________________。
（5）Y的结构简式为____________________。
（6）写出W的结构简式：____________________。
（7）C的一种同系物，其同分异构体中，含有苯环并能发生银镜反应且苯环上有四个取代基的化合物共有__________种（不考虑立体异构）。
雅礼中学2024届高三月考试卷（五）
化学参考答案
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．B【解析】A．“84”消毒液的主要成分为次氯酸纳，食醋能与次氯酸钠反应生成次氯酸，可增强“84”消毒液的消毒效果，A正确；B．石墨烯是碳的一种单质，B错误；C．硅胶和生石灰吸水效果都好，硅胶比较安全，生石灰价格低廉，均可作食品包装中的千燥剂，C正确；D．芯片的主要成分是硅单质，D正确；故选B。
2．C【解析】A．球棍模型是用球表示原子、用棍表示化学键的模型，乙炔的球棍模型：，A错误；B．的原子结构示意图：，B错误；C．无水乙醇为，分子中有3种处于不同化学环境的氢原子，个数比为，核磁共振氢谱图中有3组峰，且面积比为，C正确；D．为弱酸根离子，水解生成亚硫酸和氢氧根离子，离子方程式：，D错误；故选C。
3．D【解析】A．加热e时不需要垫石棉网，故A错误；B．蒸馏时一般选择直形冷凝管，球形冷凝管常用作反应时的冷凝回流装置，故B错误；C．蒸发皿常用于蒸发结晶，不能用于灼烧固体，故C错误；D．蒸馏烧瓶可用于分离液体混合物，普通漏斗可用于过滤（分离固液混合物），故D正确；故选D。
4．A【解析】A．已知羧基和酚羟基都能与碳酸根离子反应，故水杨酸与过量碳酸钠溶液反应的离子方程式为，A正确；B．的还原性强于，故向碘化亚铁溶液中滴加少量稀硝酸时先氧化为，故离子方程式为，B错误；C．的溶解度小于，故向溶液中加入足量的烧碱溶液的离子方程式为，C错误；D．向二元弱酸亚磷酸（）溶液中滴加少量的溶液的离子方程式为，D错误；故选A。
5．D【解析】A．图中为碱式滴定管排气泡操作，故A错误；B．向沸水中滴加饱和溶液制备胶体，和溶液反应生成沉淀，故B错误；C．图中缺少玻璃搅拌器，且大小烧杯的杯口应相平，故C错误；D．易水解，可抑制镁离子的水解，则在氛围中加热能制取无水，故D正确；故选D。
6．A【解析】由结构简式可知，X能形成3个共价键、Y形成2个共价键、Z形成1个共价键、W形成6个共价键， X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素，Y与W是同一主族元素，则X为N元素、Y为O元素、Z为F元素、W为S元素。A，氟离子的放电能力弱于氢氧根离子，则电解氢氟酸溶液实际上是电解水，水在阳极失去电子发生氧化反应制得氧气，故A正确；B．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则氧离子的半径大于氟离子，故B错误；C．氨能形成分子间氢键，硫化氢不能形成分子间氢键，氨分子间的作用力强于硫化氢，沸，点高于硫化氢，故C错误；D．氟元素的非金属性最强，没有正化合价，不存在最高价含氧酸，故D错误；故选A。
7．C【解析】A．基态氯离子核外电子排布式为，其核外共有个运动轨道，则核外电子有9种空间运动状态，A错误；B．同周期元素从左至右，第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族和第VA族最高能级轨道分别为全充满和半充满状态，比较稳定，其第一电离能大于相邻元素，非金属第一电离能大于金属，则相关元素第一电离能关系：，B错误；C．和中C原子价层电子对数均为3，均为杂化，和中N原子价层电子对数均为4，均为杂化，C正确；D．中心N原子有1个孤电子对，中心O原子有2个孤电子对，孤电子对数越多，孤电子对与成键电子对之间的斥力越大，所以中键角大于中键角，D错误；故选C。
8．D【解析】A．与发生加成反应，苯环消耗，醛基消耗，最多消耗，A错误；B．Y与足量反应生成的有机化合物中含手性碳原子，如图或所示，B错误；C．Z含有酯基不易溶于水，与Z相比，Y含有羧基和羟基更易溶于水，Z在水中的溶解度比Y在水中的溶解度小，C错误；D．X、Y、Z分别与足量酸性溶液反应所得芳香族化合物均为，D正确；故选D。
9．B【解析】A．由晶胞结构可知，为面心立方紧密堆积，填充在围成的八面体空隙中，故A正确；B．该晶胞不是正方体，以面心为研究对象，每个周围等距紧邻的不是6个，故B不正确；C．由晶胞结构可知，两个最近之间的距离为底面对角线的一半，即，故C正确；D．晶体中的个数为，的个数为，晶体密度的计算式为，故D正确；故选B。
10．D【解析】A．由图中信息可知，途径一中有、的形成，也有的断裂，选项A正确；B．途径一过程中有的参与，途中两次增加、，最后从催化剂中放出，其电极反应是，选项B正确；C．途径二过程中有的参与，途中两次增加、和一次增加、，故得到，选项C正确；D．氮掺杂的碳材料降低了反应的活化能，但不能改变焓变，选项D不正确；故选D。
11．C【解析】废铝渣（含金属铝、锂盐等）加入浓硫酸，在下发生反应，经过滤后得到的滤渣中含有不与浓硫酸反应的沉淀，滤液中含有硫酸铝、硫酸锂，硫酸铝、硫酸锂与饱和碳酸钠溶液反应后得到氢氧化铝、碳酸锂沉淀和硫酸钠溶液，碳酸锂沉淀与氢氧化钙溶液反应生成氢氧化锂和碳酸钙，向氢氧化锂溶液中通入二氧化碳得到碳酸锂固体，由此分析。A．①表示废铝渣（含金属铝、锂盐等）与浓硫酸在下发生氧化还原反应，浓硫酸作氧化剂，化合价降低，有还原产物生成，故A正确；B．滤液中含有硫酸铝、硫酸锂，硫酸铝和碳酸钠发生双水解反应生成沉淀和气体，离子方程式为，故B正确；C．由③可知，碳酸锂沉淀与氢氧化钙溶液反应生成氢氧化锂和碳酸钙，发生了沉淀的转化，即由溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀，溶解度：，故C错误；D．④表示氢氧化锂和二氧化碳反应生成碳酸锂，不宜通入过多，否则会生成碳酸氢锂，造成产率降低，故D正确；故选C。
12．D【解析】由图可知，左边电极氯化亚铜转化为氯化铜，发生氧化反应，作阳极，电极反应式为；右边电极作阴极，电极反应式为。左边电极作阳极，右边电极作阴极，则a为电源正极，b为电源负极，据此分析解答。A．由上述分析可知，A正确；B．饱和食盐水中的通过膜Ⅱ移入阴极区，同时制得副产品，饱和食盐水中的通过膜I移入阳极区，补充消耗的，则膜I、膜Ⅱ依次适合选用阴离子交换膜、阳离子交换膜，B正确；C．左边电极为阳极，电极反应式为，右边电极为阴极，电极反应式为，钠离子向右侧迁移，右侧浓度变大，氯离子向左侧迁移，因而浓度变小，需及时补充，C正确；D．总反应为，由，结合电极反应式可知，制得转移电子，阴极区迁进并放出，故氢氧化钠溶液增重，D错误；故选D。
13．D【解析】A．反应①为放热反应，，且正反应是分子数减小的反应，，根据时反应自发进行可知，该反应在低温下能自发进行，故A错误；B．恒温恒容下，再充入和，反应物浓度增大，反应①和②平衡均正向移动，故B错误；C．根据表中数据列出反应的三段式：
起始量（） 0.5 0.9 0 0
变化量（） m m m
平衡量（） m m，
起始量（） 0 m
变化量（）
平衡量（） 0.2 0.3
平衡时气体的总物质的量为，恒温恒容条件下，，解得，故C错误；D．平衡时，，，，则反应②的平衡常数，故D正确；故选D。
14．B
【解析】A．据图可知当时，即时，三甲胺的电离常数，故A正确；B．a点中和率小于，即加入的，依据物料守恒得：，故B错误；C．中和率为时，溶液中溶质为，可以促进水的电离，而三甲胺抑制水的电离，从点到c点三甲胺的浓度逐渐降低，抑制作用逐渐减弱，故水的电离程度逐渐增大，故C正确；D．b点中和率为，溶液中的溶质为等物质的量的和，据图可知此时小于7，溶液显碱性，说明的水解程度小于的电离程度，则溶液，故D正确；故选B。
二、非选择题（本题共4小题，共58分。）
15．（13分，除标注外，每空2分）
（1）afg（或gf）debch
（2）吸收中混有的、和水蒸气
（3）
（4）蒸馏烧瓶（1分）
（5）平衡压强、使液体容易流下；减小测定气体体积时的误差
（6）
【解析】根据反应原理，向与盐酸混合液中加入稀硝酸反应产生一氧化二氨，利用D中的碱石灰吸收中混有的、和水蒸气，进入装置C中与反应制备，B用于防止E中水蒸气进入C中干扰实验，E用于尾气处理，进而对产品的纯度进行探究。
（1）由实验目的和原理知，A用于制备，D用于吸收中混有的和水蒸气，C用于制备，B用于防止E中水蒸气进入C中干扰实验，E用于尾气处理。则按气流方向，上述装置合理的连接顺序为afg（或gf）debch。
（2）D的作用为吸收中混有的和水蒸气。
（3）由信息可知有强氧化性，故E中生成沉淀的化学方程式为。
（4）由装置图知，仪器F的名称为蒸馏烧瓶；其中发生与生成的反应，离子方程式为。
（5）管q可以起到平衡压强、使液体容易流下和减小测定气体体积时误差的作用。
（6）由数据信息知，生成体积为，由关系式列式得产品中的质量分数为。
16．（14分，除标注外，每空2分）
（1）第三周期第VA族（1分） （1分）
（2）
（3）
（4）使得钴从有机相进入水相，便于后续加入草酸铵后生成钴的沉淀
（5）取最后一次洗涤液加入酸化的硝酸银溶液，不生成白色沉淀，说明已经洗涤干净
（6）
【解析】萃余液加入盐酸调节，加入硫化钠反应除去钙、镁、铁等元素，过滤分离出钴、锰、镍硫化富集物，加入盐酸、过氧化氢酸分解，使得锰、钻元素进入溶液，过滤滤液加入锰萃取剂分离出含锰有机相和水相，水相加入钻萃取剂得到含钻有机相，加入盐酸反萃取得到氯化钻溶液，加入草酸铵得到草酸钴沉淀，煅烧得到。
（1）P为15号元素，在元素周期表中的位置为第三周期第VA族；萃取剂，中P原子形成3个单键和1个双键，为杂化。
（2）已知“滤液1”中，则“滤液1”中，则。
（3）已知“滤渣”的主要成分为S，则为“酸分解”时发生氧化反应生成硫单质，过氧化氢发生还原反应生成水，发生反应的离子方程式为。
（4）“反萃取”的目的是使得钻从有机相进入水相，便于后续加入草酸铵后生成钻的沉淀。
（5）氯离子会和硝酸银生成不溶于酸的沉淀，故检验沉淀已洗净的方法就是检验是否存在氯离子，方法为取最后一次洗涤液加入酸化的硝酸银溶液，不生成白色沉淀，说明已经洗涤干净。
（6）“煅烧”可在纯氩气中进行，煅烧反应为草酸钻分解生成氧化钴和二氧化碳、一氧化碳，。若在空气中煅烧，温度高于时会得到另一种钴的氧化物，假设（，含钻）分解得到固体，其中氧的质量为，则，则该氧化物的化学式为。
17．（16分，每空2分）
（1）
（2）①a ②温度升高到一定程度时，整个过程以反应2为主 ③0.009 6
④分子筛膜反应器可以及时分离反应1生成的，并通入将带离出反应体系，促进反应1正向进行
（3）①负极 ② ③
【解析】（1）由盖斯定律可知，反应1-反应2可得。
（2）①反应1是气体体积减小的反应，反应2是气体体积不变的反应，增大压强，反应1平衡正向移动，的转化率增大，反应2平衡不移动，则压强增大，增大，代表下随温度变化趋势的是曲线a。
②反应1是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，减小，反应2是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，增大，随着温度升高，a、b、c三条曲线先减小再增大最终接近重合的原因是温度升高到一定程度时，整个过程以反应2为主。
③根据已知条件列出“三段式”：
起始（） 1 3 0 0
转化（） x x x
平衡（） x x
起始（） 0 x
转化（） y y y y
平衡（） y
P点时压强为，的选择性为，的转化率为，则，解得，反应2的平衡常数。
④分子筛膜反应器可提高反应1的平衡转化率的原因是分子筛膜反应器可以及时分离反应1生成的H2O，并通入将带离出反应体系，促进反应1正向进行。
（3）①由信息可知，电解池装置中的离子导体可以传输氢负离子，氢气在惰性电极1上放电生成氢负离子，则电极a为电源的负极。
②在惰性电极2上氢负离子失电子变为氢原子，然后氢原子将二氧化碳还原为甲醇和水，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为。
③若反应2也同时发生，出口Ⅱ为、、的混合气，且，假设生成和，转移，则惰性电极2的电流效率为
18．（15分，除标注外，每空2分）
（1）2-氟甲苯（或邻氟甲苯）（2）羧基、氟原子（或碳氟键）
（3）取代反应（1分）
（4）与反应，有利于平衡正向移动，提高产率
（5）
（6）
（7）30
【解析】A（）在酸性高锰酸钾的氧化下生成B（），与反应生成C（），与在氯化锌和氢氧化钠的作用下，发生取代反应生成D，D与发生取代反应生成E（），E与Y（）发生取代反应生成F（），F与乙酸、乙醇反应生成W（），据此分析解答。
（1）A（）的化学名称是2-氟甲苯或邻氟甲苯。
（2）B为，其中官能团名称为羧基、氟原子或碳氟键。
（3）反应②为与反应生成，为取代反应。
（4）C与D反应时，若不加，则发生取代反应，生成E和另一种无机产物，可以与反应，因此加入有利于平衡正向移动，提高产率。反应③的化学方程式为
。
（5）由分析可知，Y为。
（6）由分析可知，W为。
（7）G的分子式为，其同分异构体中，能发生银镜反应说明含有，且苯环上有4个取代基，则4个取代基分别是，当醛基与甲基处于邻位时有12种，当醛基与甲基处于间位时有12种，当醛基与甲基处于对位时有6种，则一共有30种。 A．酸式滴定管排气泡操作
B．制备胶体
C．中和热的测定
D．制备无水
总压/
起始
0.5
0.9
0
0
0
平衡
m
0.3
p
成分
含量（）
65.33
10.35
1.56
0.51
0.16
化学式
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
B
C
D
A
D
A
CD
B
D
C
D
D
B