四川省雅安市雅安中学等校联考2023-2024学年高三下学期开学考试化学试卷（Word版附解析）

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1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分，共300分。考试时间150分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 S32 V51 Ni59 Nb93 Bi209
第I卷(选择题 共126分)
一、选择题：本题共13小题，每小题6分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 曾侯乙编钟是战国早期的一套大型礼乐重器，在1978年出土于湖北随州擂鼓墩曾侯乙墓。下列有关曾侯乙编钟的叙述错误的是
A. 主要材料是合金B. 应保存在干燥通风环境中
C. 在土壤中主要发生化学腐蚀D. 表面绿色物质的主要成分是
【答案】C
【解析】
【详解】A．曾侯乙编钟为合金制品，故A正确；
B．金属制品在潮湿环境中容易生锈，应保存在干燥通风环境中，故B正确；
C．在土壤中铜锡合金在潮湿的环境下会与碳形成原电池，碳作原电池的正极，铜做负极，发生吸氧腐蚀，该过程是电化学腐蚀的过程，故C错误；
D．表面绿色物质为铜锈，主要成分是，故D正确；
故选C。
2. 司替戊醇是一种抗癫药物，结构如图所示。下列有关司替戊醇的叙述错误的是
A. 有2种含氧官能团B. 能发生水解、酯化和加成反应
C. 分子式为D. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】B
【解析】
【详解】A．分子中由醚键、羟基2种含氧官能团，故A正确；
B．分子中含有羟基，能发生酯化反应，分子含有碳碳双键，能发生加成反应；不能发生水解反应，故B错误；
C．由结构可知，分子式为，故C正确；
D．分子含有碳碳双键、羟基，故能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故D正确；
故选B。
3. 下列玻璃仪器选择合理且能完成相应实验的是
A. 分离苯和溴单质的混合物：③④⑥
B. 配制250mL一定物质的量浓度的溶液：①⑤
C. 用酸性溶液滴定浓度：⑤⑥
D. 提纯乙酸乙酯(含少量乙酸)：②⑤
【答案】D
【解析】
【详解】A．苯和溴单质互溶，二者沸点不相同，采用蒸馏操作分离，⑥不需要，缺酒精灯、锥形瓶等，故A错误；
B．配制一定物质的量浓度的溶液需要的仪器有：容量瓶、烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒，缺玻璃棒、胶头滴管，故B错误；
C．酸性重铬酸钾溶液有强氧化性，仪器⑥是碱式滴定管，缺锥形瓶、酸式滴定管，不需要烧杯，故C错误；
D．提纯乙酸乙酯，加入饱和碳酸钠溶液，分液，需要分液漏斗、烧杯，选择②⑤，故D正确；
故选D。
4. 五种短周期主族元素在元素周期表中的相对位置如图所示，丙的氢化物分子之间存在氢键。下列叙述错误的是
A. 甲的氢化物溶于水溶液可能呈碱性
B. 甲的氯化物和丁的氢化物相遇可能产生“白烟”
C. 戊的最高价氧化物不可能与盐酸反应
D. 上述五种元素中，丙的非金属性最强
【答案】C
【解析】
【详解】A．、、HF分子间都存在氢键，故丙可能是N或O或F。若丙为F，则甲为N，溶于水溶液呈碱性，A项正确；
B．甲可能为N，则丁为Cl，HCl和相遇产生“白烟”，B项正确；
C．戊可能是Al，能与盐酸反应，C项错误；
D．根据非金属性递变规律，同周期从左到右递增，同主族从上到下递减，可知丙的非金属性最强，D项正确；
故选：C。
5. 设为阿伏加德罗常数值。下列叙述错误的是
A. 1L溶液中数目小于
B. 氢氧燃料电池中有1ml气体发生还原反应时转移的电子数为
C. 298K下，1L硫酸溶液中数为
D. 2.0g重水与足量钠反应产生的气体含中子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A．铝离子水解导致铝离子小于1ml，数目小于，故A正确；
B．在氢氧碱性燃料电池中，正极电极反应式为：；当正极上有气体参与反应时，转移的电子数为4，故B错误；
C．298K下，1L硫酸溶液中为1L×0.1ml/L=0.1ml，氢离子数为，故C正确；
D．，生成氢气中氢来自水中氢，2.0g重水为0.1ml，与足量钠反应产生0.05ml氢气，气体含中子0.1ml，数目为，故D正确；
故选B。
6. 香港城市大学与中国科学院深圳先进技术研究院研发出一种纳米结构的硼掺杂金刚石电极，某实验小组用这种电极构建全碱性肼-硝酸根燃料电池(结构如图所示)。下列叙述错误的是
已知：双极膜由阴、阳离子膜组成，双极膜中水电离出和用，在电场力作用下向两极迁移。
A. 电极a为负极
B. 电极b上的电极反应式为
C. 转移电子时，通过双极膜的离子总数约为
D. 电极a上生成5.6g时，有0.4ml向电极b迁移
【答案】D
【解析】
【分析】该电池为原电池，a极为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，为负极，b极为+8e-+6H2O=NH3+9OH-，为正极
【详解】A．由分析知电极a为负极，A正确；
B．电极b上的电极反应式为，B正确；
C．转移电子时，通过双极膜的离子总数约为，C正确；
D．OH-向电极b迁移，D错误；
故选D。
7. 常温下，向含、、的混合液中滴加NaF溶液，溶液中，、、与的关系如图所示。下列叙述正确的是
已知：。
A. 代表与pF的关系
B. 当时，和相交
C. 向含、的溶液中滴加NaF溶液，先生成
D. 常温下，的平衡常数为
【答案】D
【解析】
【详解】A．和是两条平行线，、的组成都是型，故代表与pF的关系，A错误；
B．根据直线上数据可知，，，，设和相交时，则交点处pF相等，有，，B错误；
C．起始金属离子浓度大小关系未知，不能判断哪一种沉淀先生成，C错误；
D．的平衡常数，D正确。
故选D。
第II卷(非选择题 共174分)
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22～32题为必考题，每道试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。
(一)必考题：共129分。
8. 硫脲是一种杀菌剂。某小组设计实验制备硫脲并探究其性质。
实验(一)：制备硫脲。装置如图所示(加热装置已省略)。
已知：①；
②25℃时硫脲溶解度为水；
③实验室常用FeS与稀在常温下制。
（1）盛放石灰乳的仪器的名称是_______，B的加热方式宜选择_______(填标号)。
a．直接用酒精灯加热 b．油浴加热(100～250℃) c．热水浴加热
（2）当C装置中出现_______(填实验现象)时表明B中生成了。
（3）实验发现，硫脲产率与投料比的关系如图所示。
最佳投料比为_______。
实验(二)：探究硫脲的性质。
资料显示：①150℃时转化成。
②酸性溶液和硫脲反应，还原产物为，氧化产物为和。
（4）取少量溶于水，加热至150℃，一段时间后再冷却至室温时，滴加_______，可检验是否有生成。
（5）取少量溶于NaOH溶液，加入溶液，过滤、洗涤，得到黑色固体，由此推知，在碱性条件下会生成_______(填离子符号)。
（6）甲同学取少量溶于水，滴加几滴酸性溶液，振荡，溶液褪色；再滴加和盐酸溶液，产生白色沉淀。
①乙同学认为甲同学的实验不能证明生成了，理由是_______。
②乙同学设计如图装置验证氧化产物中含有。
关闭K，发现电流计指针偏转。一段时间后，左烧杯中酸性高锰酸钾溶液褪色。铂电极上的反应式为_______，经检验石墨电极附近还有和生成，总反应的离子方程式为_______。
【答案】（1） ①. 三口烧瓶(或三颈瓶、三颈烧瓶) ②. c
（2）黑色沉淀 （3）5
（4）溶液(或其他含的溶液)
（5）
（6） ①. 酸性溶液中含有 ②. ③.
【解析】
【分析】装置A用FeS与稀H2SO4在常温下反应制备H2S，装置B中H2S与石灰乳反应生成Ca(HS)2，Ca(HS)2再与滴入的CaCN2溶液加热至80℃反应制备硫脲[CS(NH2)2]，装置C用CuSO4溶液吸收多余的H2S气体，据此解答。
【小问1详解】
由仪器构造可知，盛放石灰乳的仪器的名称是三口烧瓶(或三颈瓶、三颈烧瓶)，因装置B中Ca(HS)2与滴入的CaCN2溶液反应的温度为80℃，则B的加热方式宜选择热水浴加热，故选c；
【小问2详解】
装置B中H2S与石灰乳反应生成Ca(HS)2，当C装置中H2S与Cu2+反应生成黑色的CuS沉淀时说明H2S有剩余，则当C装置中出现黑色沉淀时表明B中生成了Ca(HS)2；
【小问3详解】
由图可知，当投料比不大于5时，增大投料比，硫脲产率大幅提高；当投料比大于5时，增大投料比，硫脲产率提高却很小，则从硫脲产率和节约投料综合考虑，最佳投料比为5；
【小问4详解】
取少量CS(NH2)2溶于水，加热至150℃转化成NH4SCN，因Fe3+与会生成红色的Fe(SCN)3，则一段时间后再冷却至室温时，滴加FeCl3溶液(或其他含Fe3+的溶液)，可检验是否有SCN−生成；
【小问5详解】
得到的黑色固体为CuS，说明有S2−，由此推知，CS(NH2)2在碱性条件下会生成S2−；
【小问6详解】
①乙同学认为甲同学的实验不能证明生成了，理由是酸性KMnO4溶液中含有H2SO4；
②一段时间后，左烧杯中酸性高锰酸钾溶液褪色，说明已被还原为Mn2+，则铂电极上的反应式为：，结合题给信息，酸性KMnO4溶液和硫脲反应，还原产物为Mn2+，氧化产物为N2和，则石墨电极的产物有N2、和CO2，所以总反应的离子方程式为：。
9. (乳酸铋)是一种黄色颜料。某小组以辉铋矿(含77.1%、19.5%和3.4%)为原料制备钒酸铋，并回收制备食品抗氧化剂的流程如下，回答下列问题：
已知：常温下，，；当金属离子浓度时，认该离子已沉淀完全。
（1）“焙烧”中采用高压空气的目的是_______，转化成发生反应的化学方程式为_______。
（2）浸渣的主要成分是_______(填化学式)。
（3）已知：“酸浸”得到的浸液中，则“除铁”调节pH的范围为_______。
（4）“酸溶”需调节pH，避免生成BiOCl(难溶)。产生BiOCl反应的离子方程式为_______。
（5）向含少量水的中通入，得到产品。易变质生成，设计简单实验证明产品是否变质：_______。
已知：。
（6）某工厂用10吨该辉铋矿，最终得到9.234吨，则该过程中Bi的损耗率为_______%。
【答案】（1） ①. 增大氧气浓度，加快反应速率 ②.
（2）
（3）3—4 （4）
（5）取少量产品，加入足量盐酸，一段时间后取上层清液于试管中，再向试管中滴加溶液，若产生白色沉淀，则产品已变质，否则未变质
（6）5
【解析】
【分析】由题给流程可知，辉铋矿在高压空气中焙烧，将金属硫化物转化为二氧化硫和金属氧化物，先焙烧渣中加入稀硫酸，金属氧化物溶于稀硫酸转化为可溶性硫酸盐，二氧化硅与稀硫酸不反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣和含有可溶性硫酸盐的滤液；向滤液中加入过氧化氢和氨水混合溶液，将溶液中的亚铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到氢氧化铁和滤液；向滤液中加入氢氧化钠溶液，将溶液中的铋离子转化为氢氧化铋沉淀，过滤得到氢氧化铋和滤液；向氢氧化铋中加入盐酸溶解得到氯化铋溶液，氯化铋溶液与钒酸钠溶液合成得到钒酸铋。
【小问1详解】
“焙烧”中采用高压空气可以增大氧气浓度，加快反应速率；三硫化二铋转化为三氧化二铋的反应为三硫化二铋与氧气在高温下反应生成三氧化二铋和二氧化硫，反应的化学方程式为，故答案为：氧气浓度，加快反应速率；；
【小问2详解】
由分析可知，浸渣的主要成分是二氧化硅，故答案为：；
【小问3详解】
酸浸得到的浸液中铋离子的浓度为0.01ml/L，则由溶度积可知，溶液中氢氧根离子浓度小于=1×10—10ml/L，溶液的pH小于4；溶液中铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀，则溶液中氢氧根离子浓度大于=1×10—11ml/L，溶液的pH大于3，所以“除铁”调节pH的范围为3—4，故答案为：3—4；
【小问4详解】
由分析可知，酸溶时向氢氧化铋中加入盐酸目的是溶解氢氧化铋得到氯化铋溶液，若溶液pH调节不当，可能使氢氧化铋转化为BiOCl，反应的离子方程式为，故答案为：；
【小问5详解】
为防止S2O离子干扰硫酸根离子的检验，证明产品是否变质时，应加入足量的盐酸排出S2O离子干扰，则设计简单实验证明产品是否变质的实验方案为取少量产品，加入足量盐酸，一段时间后取上层清液于试管中，再向试管中滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则产品已变质，否则未变质，故答案为：取少量产品，加入足量盐酸，一段时间后取上层清液于试管中，再向试管中滴加溶液，若产生白色沉淀，则产品已变质，否则未变质；
【小问6详解】
由题意可知，10吨该辉铋矿中铋元素的物质的量为×2=3×104ml，由钒酸铋的质量为9.234吨中铋元素的物质的量为=2.85×104ml，则铋元素的损失率为×100%=5%，故答案为：5%。
10. 是一种重要的化工品，一定温度下发生分解反应：
①
②
③
回答下列问题：
（1）_____(用含和的式子表示)，_______((填“”“”或“”)0。
（2）向一恒温恒容密闭容器中投入足量，只发生反应①，下列叙述正确的是_______(填标号)。
A．平衡后，再充入少量，质量增大
B．体积分数不变时，该反应达到平衡状态
C．再投入一定量的，反应速率明显增大
（3）的速率方程为，(、为速率常数，只与温度有关)。
①某温度下，，，则_______。
②已知：(R为常数，单位为，温度T的单位为K，E的单位为)。速率常数与活化能()、温度(T)的关系如图所示(Cat1、Cat2为催化剂)。
相同条件下，催化效率较高的是_______(填“Cat1”或“Cat2”)，判断依据是_______。在催化剂Cat2作用下，正反应的活化能为_______。
（4）一定温度下，向一体积为1L的恒容密闭容器中充入足量，达到平衡时测得生成1ml和0.4ml，则的平衡常数_______。
（5）向甲、乙两个体积相等的容器中都充入2mlHI，发生反应：。测得的物质的量与时间的关系如图。
①相对甲，乙仅改变一个条件，该条件是_______。
②甲容器中，在恒容条件下18min时再充入少量HI，HI的平衡转化率将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】（1） ①. ②. >
（2）A （3） ①. 60 ②. Cat2 ③. 相同温度时，Cat2对应的活化能更小 ④. 200
（4）4 （5） ①. 降低温度 ②. 不变
【解析】
【分析】①
②
③
式= ，
【小问1详解】
由分析知；
【小问2详解】
A．平衡后，再充入少量，①、③平衡逆向移动，质量增大，A正确；
B．由方程式体积分数为始终不变，不能判断反应达到平衡状态，B错误；
C．为固体，再投入一定量，浓度不变速率不变，C错误；
故选A。
【小问3详解】
达到平衡时=，则，15×4=60；，温度相同时，越大，越小，相同条件下，催化效率较高的是Cat2；判断依据是：相同温度时，Cat2对应的活化能更小；在催化剂Cat2作用下，把（500，-0.4）带入正反应的活化能为200；
【小问4详解】
设方程①②③变化量为x、2y、2z，列三段式为 ，则平衡时c（ ）=c（I2）=y+z=0.4ml，c（PH3）=x+2z=1ml，c(HI)=x-2y ，联立得c(HI)=x-2y=0.2ml，则的平衡常数 4；
【小问5详解】
乙速率慢，产生氢气少，则相对甲，乙仅改变一个条件，该条件是降低温度；甲容器中，在恒容条件下18min时再充入少量HI，压强增大，平衡不移，HI的平衡转化率将不变。
(二)选考题：共45分。请考生从以下2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多答，则每科按所答的第一题计分。
[化学——物质结构与性质]
11. 美国某大学一课题组在金属有机框架(MOF)中成功构筑了含有双核镍氢中心的新型催化剂，用以催化有机物的选择性氢化反应。回答下列问题：
提示：，为芳烃基，，为烃基。
（1）基态镍原子的价层电子排布式为___________。
（2）甲、乙、丙、丁四种物质中，碳原子共有___________种杂化类型，这四种物质都含有的化学键类型为___________(填标号)。
A．σ键和π键 B．氢键 C．极性键 D．非极性键
（3）双镍催化剂中，镍原子提供___________(填“空轨道”或“孤电子对”，下同)，氮原子提供___________形成配位键。
（4）上述物质所含第二周期元素中，第一电离能由大到小的顺序为___________(填元素符号，下同)，电负性由小到大的顺序为___________。
（5）一种镍铌合金的晶胞结构如图所示。镍、铌原子的最近距离为___________pm。该晶体密度为___________。已知：为阿伏加德罗常数的值，c>2a。
【答案】（1）3d84s2
（2） ①. 3 ②. ACD
（3） ①. 空轨道 ②. 孤电子对
（4） ①. N>O>C ②. C（5） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
镍是28号元素，价层电子排布式为3d84s2。
【小问2详解】
甲、乙、丙、丁四种物质中，碳原子有sp、sp2、sp3共3种杂化类型，四种物质种都含有苯环，都含有σ键和π键、极性键（C-H）、非极性碱（碳碳单键），氢键不属于化学键，故选ACD。
【小问3详解】
镍原子含有空轨道，氮原子含有孤电子对，双镍催化剂中，镍原子提供空轨道，氮原子提供孤电子对形成配位键。
【小问4详解】
上述物质所含第二周期元素为C、N、O，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第IIA族和第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，第一电离能由大到小的顺序为N>O>C；同一周期，从左到右元素电负性递增，C、N、O电负性由小到大的顺序为：C【小问5详解】
由晶胞结构可知，Nb原子与Ni原子的距离为面对角线的一半，为 。由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和体心的Nb的原子个数为8×+1=2，位于棱上和面心的Ni原子个数为4×+10×=6，由晶胞的质量公式可得，解得密度p=。
[化学—有机化学基础]
12. 山油柑碱(Acrnycine)是一种广谱抗癌药，其某种合成路线如下，回答下列问题：
（1）已知：对氨基苯甲酸的沸点为340℃，C的沸点为312℃，二者沸点有差异的主要原因是_______。
（2）山油柑碱中含氧官能团有_______(填名称)，B的名称是_______。
（3）D→E的反应类型是_______。
（4）C→D的化学方程式为_______。
（5）在C的芳香族同分异构体中，同时符合下列条件的结构(不考虑立体异构)有_______种。①苯环上直接连接氨基()；②能发生银镜反应。其中核磁共振氢谱上有四组峰且峰的面积比的结构简式为_______。
（6）已知：，以间甲基苯酚为原料制备间羟基苯甲酸，设计合成路线_______(无机试剂和有机溶剂任选)。
【答案】12. 对氨基苯甲酸易形成分子间氢键，邻氨基苯甲酸易形成分子内氢键
13. ①. 醚键、羰基 ②. 邻硝基苯甲酸
14. 取代反应 15. ＋＋2H2O
16. ①. 13 ②.
17
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知，与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成，则B为；与铁和盐酸发生还原反应生成，氯化锌和稀硫酸混合溶液作用下与发生取代反应生成，催化剂作用下与发生取代反应生成，一定条件下发生分子内加成反应生成，氢化钠作用下与(CH3)2SO4发生取代反应生成。
【小问1详解】
对氨基苯甲酸易形成分子间氢键，使分子间作用力增大，邻氨基苯甲酸易形成分子内氢键，使分子间作用力减小，所以对氨基苯甲酸的沸点高于邻氨基苯甲酸，故答案为：对氨基苯甲酸易形成分子间氢键，邻氨基苯甲酸易形成分子内氢键；
【小问2详解】
由结构简式可知，山油柑碱中含氧官能团为醚键、羰基；由分析可知，B的结构简式为，名称为邻硝基苯甲酸，故答案为：醚键、羰基；邻硝基苯甲酸；
【小问3详解】
由分析可知，D→E的反应为催化剂作用下与发生取代反应生成，故答案为：取代反应；
【小问4详解】
由分析可知，C→D反应为氯化锌和稀硫酸混合溶液作用下与发生取代反应生成和水，反应的化学方程式为＋＋2H2O，故答案为：，故答案为：，故答案为：＋＋2H2O；
【小问5详解】
C的芳香族同分异构体的苯环上直接连接氨基，能发生银镜反应说明同分异构体分子中含有的官能团为氨基和甲酸酯基，或氨基、醛基和羟基，其中官能团氨基和甲酸酯基的结构有3种，官能团为氨基、醛基和羟基氨基、醛基和羟基的结构有10种，共有13种，其中核磁共振氢谱上有四组峰且峰的面积比1：2：2：2的结构简式为，故答案为：13；；
【小问6详解】