北京市丰台区2023-2024学年高三下学期综合练习（一）化学试题（含解析）

这是一份北京市丰台区2023-2024学年高三下学期综合练习（一）化学试题（含解析），共23页。试卷主要包含了单选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．我国科学家通过机械化学方法，在氢化镧(LaH1.95～3)晶格中制造大量的缺陷和纳米微晶，研发出首个室温环境下超快氢负离子(H−)导体。下列说法不正确的是
A．电负性：La > HB．氢属于s区元素
C．H−具有还原性D．超快氢负离子导体有望用于新型电池研发
2．下列化学用语或图示表达正确的是
A．丙烯的结构简式为C3H6
B．SO2的空间结构示意图为
C．基态Si原子的价层电子的轨道表示式为
D．HF分子中σ键的形成示意图为
3．我国研究人员开发出的铝/镁/铝层压板，质量轻、耐腐蚀。下说法不正确的是
A．原子半径：Mg > AlB．第一电离能：Mg < Al
C．碱性：Mg(OH)2 > Al(OH)3D．氧化性：Mg2+ < Al3+
4．下列事实能用平衡移动原理解释的是
A．用热的纯碱溶液更易去除油脂B．保存FeSO4溶液时，加入适量铁粉
C．船底镶嵌锌块，以防船体被腐蚀D．工业合成氨(放热反应)，选择高温
5．下列方程式与所给事实不相符的是
A．切开金属钠，切面迅速变暗：4Na+O2=2Na2O
B．用饱和碳酸钠溶液将水垢中的CaSO4转化为CaCO3：Ca2++CO=CaCO3↓
C．Cl2制备84消毒液(主要成分是NaClO)：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
D．向苯酚钠溶液中通少量CO2，溶液变浑浊：+H2O +CO2+HCO
6．实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
A．AB．BC．CD．D
7．利用香草醛(E)和邻苯三酚(F)制备的香草醛基杯芳烃(G)，可作为生物基体复合材料的固化剂。下列说法不正确的是
A．1 ml E最多可与4 ml H2反应
B．F中C—H易断裂是因为苯环受羟基的影响而被活化
C．生成1 ml G的同时产生8 ml H2O
D．E和F反应还可能产生高分子化合物
8．过渡金属氧化物离子(以MO+表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。MO+与CH4反应的过程如下图所示。
下列说法不正确的是
A．反应速率：步骤IH—O—C
C．若MO+与CH3D反应，生成的氘代甲醇有2种
D．CH4(g) + MO+(g)=CH3OH(g) + M+(g) = E2+E4-E1-E3
9．用电解法从含MnSO4废水中提取Mn和H2SO4的原理如下图所示，阴极室中会加入适量(NH4)2SO4。
已知：i．电解时，适当减慢反应速率，有利于得到致密的金属锰。
ii．电解效率(B)= 100%。
下列说法不正确的是
A．阳极反应式为2H2O–4e-=O2↑+4H+
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．阴极室产生的NH3可与Mn2+形成配合物，c(Mn2+)降低，利于形成致密的金属锰
D．若(Mn)= 80 %，当析出1 ml Mn时，产生O2的体积为8.96 L(标准状况)
10．我国科学家合成了一种咪唑基聚离子液体(PIL/AcO)，该离子液体可用于制备离子导体。PIL/AcO的合成路线如下：
已知：高分子链之间形成氢键可显著提高材料的力学性能。
下列说法不正确的是
A．L和M不是同系物
B．生成PIL/AcO时，参加反应的K和N的物质的量之比为x∶y
C．该反应的副产物不可能是网状结构的高分子
D．x与y的和一定时，改变x与y的比值可调控离子导体的力学性能
11．恒温条件下，用图1所示装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2。
下列说法不正确的是
A．AB段主要发生析氢腐蚀
B．AD段负极反应式为Fe-2e-=Fe2+
C．BC段正极反应式主要为O2+4e-+2H2O=4OH-
D．DE段溶液pH基本不变，可能的原因：相同时间内，2Fe + O2 + 4H+=2Fe2+ + 2H2O消耗H+的量与4Fe2+ + O2 +10H2O=4Fe(OH)3 + 8H+产生H+的量基本相同
12．常温下，Na2A溶液中H2A、HA-、A2-的物质的量分数与pH的关系如下图。
已知：A2-的物质的量分数 =
下列表述不正确的是
A．0.1 ml·L-1 H2A溶液中，c(H2A) + c(HA-) + c(A2-) = 0.1 ml·L-1
B．在 0.1 ml·L-1 NaHA溶液中， c(HA-) > c(A2-) > c(H2A)
C．将等物质的量的NaHA、Na2A溶于水中，所得溶液的pH为4.2
D．M点对应的pH为2.7
13．水气变换反应(CO+H2OH2+CO2)是工业上大规模制氢的重要方法，HCOOH是中间产物。在密封石英管内完全充满1 ml·L-1 HCOOH水溶液，某温度下HCOOH分解，反应如下。
i．HCOOH(aq)CO(aq) + H2O(l)
ii．HCOOH(aq)CO2(aq) + H2(aq)
含碳粒子浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。
已知：盐酸对反应i有催化作用。
下列说法不正确的是
A．反应开始至t1，反应速率：i > ii
B．t1时，HCOOH的分解率为86%
C．相同条件下，若起始时溶液中同时还含有0.1 ml·L-1 盐酸，c(CO)的最大值将变大
D．相同条件下，若起始时溶液中同时还含有0.1 ml·L-1 盐酸，c(CO2)的最大值将变小
14．某兴趣小组探究高锰酸钾和氨水的反应，实验如下：
注：实验中c(KMnO4) = 0.01 ml·L-1。
下列说法不正确的是
A．实验①中发生了反应2 MnO+ 2NH3 = 2MnO2 + N2↑ + 2OH- + 2H2O
B．溶液完全褪色所需时间② < ①的主要原因：c(H+)增大，MnO的氧化性增强
C．对比实验③④可得出，还原性：NH3 > NH
D．在实验④的试剂中，逐滴加入浓NaOH溶液，可观察到溶液褪色
二、填空题
15．寻找安全高效、低成本的储氢材料对于实现氢能经济具有重要意义，以下列举了三种常见的储氢材料。
I．氰基配合物Cu3[C(CN)6]2·xH2O
(1)基态Cu原子的价层电子排布式为 。
(2)H2O能参与配位的原因是 。
(3)CN-中C为正价，从原子结构的角度说明理由 。
II．三维多孔金属有机骨架材料MOFs
MOF-5的低温储氢性能非常优异，其晶体结构如下图所示。对苯二甲酸(BDC)作为有机配体，与无机基团[Zn4O]6+连接，化学式为 Zn4O(BDC)3。
(4)[Zn4O]6+中O原子的杂化轨道类型为 。
(5)下列也可以作为有机配体与[Zn4O]6+连接形成三维多孔骨架的是 。
A． B． C．
III．金属氢化物
Mg2FeH6是非常有潜力的储氢材料。其晶胞形状为立方体，边长为a nm，如下图所示。
(6)Mg2FeH6晶胞中H原子个数为 。
(7)已知Mg2FeH6的摩尔质量是M ，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为 。(1 nm =cm)
三、解答题
16．AOPs(高级氧化技术)通过产生·OH(羟基自由基)能有效去除废水中有机污染物。
I．芬顿反应是AOPs中使用最广泛的方法，主要反应过程如下：
i．Fe2+ + H2O2 + H+ =Fe3+ + ·OH + H2O (快反应)
ii．·OH + OM → CO2 + H2O(快反应，OM为有机物)
iii．2Fe3+ + H2O2 =2Fe2+ + O2 + 2H+(慢反应)
反应过程中存在副反应：·OH + Fe2+ + H+ = Fe3+ + H2O。
(1)决定芬顿反应速率的是过程 (填“i”“ii”或“iii”)。
(2)·OH氧化苯酚的化学方程式为 。
II．用铁粉代替Fe2+，并加入硼(B)，可加快Fe3+转化为Fe2+，提高有机污染物的去除率。
(3)①B与Fe3+反应生成硼酸(H3BO3)的离子方程式为 。
②相同时间内，铁粉投加量与有机污染物去除率的关系如下图所示(k越大，去除效果越好)。铁粉质量浓度大于0.02 g ∙ L−1时，有机污染物去除率下降的原因可能是 。
III．相比于传统的芬顿反应，电芬顿反应具有无需投加H2O2等优点。该方法是利用O2在电极放电生成H2O2，与加入的Fe2+构成芬顿体系，如图1所示。
(4)石墨做 极。
(5)溶液pH对H2O2生成量的影响如图2所示。
①pH=3，电解时间在0 ~ 60 min内，v(H2O2)= ml·L-1·min-1。
②电解相同时间，随着溶液pH升高，生成的H2O2浓度逐渐减小，结合电极反应式分析原因 。
17．冶炼金属产生的酸泥属于有价值危险物。从某酸泥(含Se单质，HgSe及锌、铜的化合物等)中回收汞和硒的一种工艺如下：
(1)“氧化浸出”时，酸泥中硒、汞、锌、铜分别以H2SeO3、Hg2+、Zn2+、Cu2+形式进入溶液。
①分离氧化浸出液和浸出渣的操作是 。
②不溶于水的HgSe被氧化的离子方程式为 。
③浸出时间等其他条件相同时，不同的NaClO3投加量对汞、硒浸出率的影响如图所示。选择最佳NaClO3投加量并说明理由 。
(2)沉汞后液中磷以最高价形式存在。“还原沉汞”的主要反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(3)已知Se(s) + Na2SO3(aq)Na2SeSO3(aq)，粗硒中的杂质不溶于Na2SO3溶液。利用该原理对粗硒进行提纯，实验操作是 。
(4)粗硒中硒的纯度测定
i．取0.1 g 粗硒于锥形瓶中，加入15 mL浓盐酸和1mL浓硝酸，沸水浴加热，使Se全部转化为H2SeO3；
ii．除去过量的HNO3和溶解的NO2；
iii．加入2 mL KI溶液、5 mL淀粉溶液，然后用c ml·L-1 Na2S2O3标准溶液进行滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液V mL。
已知：H2SeO3 + 4KI + 4HCl = Se + 2I2 + 4KCl + 3H2O
H2SeO3 + 4Na2S2O3 + 4HCl = Se + 2Na2S4O6 + 4NaCl + 3H2O
I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI
①到达滴定终点时的现象为 。
②依据现有数据能否计算出粗硒中硒的纯度？若能，请写出计算式；若不能，请写出还需要的数据。 。
18．L是合成某雌酮药物的中间体，其合成路线如下。
已知：i．
ii．R-CH2-CH2-N(CH3)2R-CH=CH2
iii．
(1)A的核磁共振氢谱有两组峰。A的结构简式是 。
(2)检验B中官能团的试剂是 。
(3)D→E的化学方程式是 。
(4)2E + aF + 2C2H5OH，试剂a的结构简式是 。
(5)已知：，I的结构简式为 。
(6)G + J → K的反应类型是 。
(7)由G经过多步反应合成P后可制备双环内酰胺的衍生物X。
已知：。
写出Q 、W的结构简式 、 。
19．某研究小组探究Fe3+盐溶液与Cu的反应，进行了如下实验。
资料：i．CuCl、CuSCN是难溶于水的白色固体；
ii．Fe2+ + NO[Fe(NO)]2+ (棕色)。
(1)用化学用语解释Fe3+盐溶液显酸性的原因 。
(2)实验I中发生反应的离子方程式为 。
(3)小组同学取2 mL实验I中反应2天后的溶液于试管中，加入2滴1 ml·L-1 KSCN溶液，观察到溶液迅速变红，产生大量白色沉淀。
甲同学猜想Fe2+可能在该条件下被Cu2+氧化了。
①用离子方程式表示甲同学的猜想 。
②甲同学通过实验证实了其猜想，实验方案是 。
(4)对比实验I和实验Ⅱ，小组同学推测Cl-可以催化Fe3+与Cu反应。其理由是 。
(5)实验Ⅱ中产生大量红褐色沉淀的原因是 。
(6)实验Ⅲ所得溶液的颜色不是蓝色，小组同学猜测反应中生成了[Fe(NO)]2+，设计并实施了以下实验，验证了其猜想。
试剂X是 。
综合以上实验，Fe3+盐溶液与Cu反应的多样性与阴离子种类、生成物存在形式等有关。
气体
试剂
制备装置
收集方法
A
NH3
NH4Cl
a
e
B
Cl2
MnO2 + 浓盐酸
c
d
C
SO2
Cu + 浓硫酸
b
d
D
NO2
Cu + 浓硝酸
b
f
序号
试剂
实验现象
①
2 mL KMnO4溶液 + 1 mL 10 ml·L-1氨水+0.5 mL蒸馏水
溶液完全褪色所需时间：③ Al，故A正确；
B．同周期元素从左到右，第一电离能逐渐增大，但Mg的最外层为全充满状态，电子能量低，第一电离能较大，第一电离能：Mg＞Al，故B不正确；
C．同周期元素从左到右，元素的金属性逐渐减弱，对应的最高价氧化物的水化物的碱性减弱，金属性：Mg＞Al，则碱性：Mg(OH)2 > Al(OH)3，故C正确；
D．金属性：Mg＞Al，金属的原还性越强，对应离子的氧化性越弱，则Mg2+＜Al3+，故D正确；
答案选B。
4．A
【详解】A．用纯碱溶液洗涤油污的实质是纯碱水解提供OH-，使油污在碱性条件下水解，加热使纯碱水解平衡向正反应方向移动，碱性增强，促进油污水解，所以效果更好，能从平衡移动角度来解释，故A正确；
B．加入铁还原三价铁发生氧化还原反应，不存在平衡的问题，不能用平衡移动原理解释，故B错误；
C．船底镶嵌锌块是应用原电池原理，活泼金属锌作负极被氧化，铁作正极得到保护，不能从平衡移动角度来解释，故C错误；
D．合成氨气的正反应是放热反应，若选择高温则平衡逆向移动，不利于氨的合成，不能用勒夏特列原理解释，故D错误；
答案选A。
5．B
【详解】A．切开金属钠，切面迅速变暗，钠与氧气反应生成氧化钠：4Na+O2=2Na2O，A正确；
B．用饱和碳酸钠溶液将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，发生了沉淀的转化：CaSO4+COCaCO3↓+ SO，B错误；
C．Cl2与氢氧化钠溶液反应制备84消毒液：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，C正确；
D．碳酸的酸性强于苯酚，故向苯酚钠溶液中通少量CO2，溶液变浑浊：+H2O +CO2+HCO，D正确；
故选B。
6．B
【详解】A．实验室采用Ca(OH)2和NH4Cl共热制备NH3，只加热NH4Cl制备不了NH3，A不合题意；
B．实验室采用MnO2和浓盐酸共热的方法来制备Cl2，故可选用装置c，氯气密度比空气的大，采用向上排空气法收集，选用装置d，B符合题意；
C．Cu与浓硫酸需在加热情况下才能反应制得SO2，应选用装置c，SO2密度比空气的大，采用向上排空气法收集，选用装置d，C不合题意；
D．Cu和浓硝酸反应不需要加热，故可选择装置b，但NO2与水会反应，不能采用排水法收集，D不合题意；
故答案为：B。
7．C
【详解】A．E中含有一个醛基和一个苯环，1 ml E最多可与4 ml H2反应，A正确；
B．F苯环上直接连接3个羟基，F中C—H易断裂是因为苯环受羟基的影响而被活化，B正确；
C．根据G的结构简式可知，由4 mlE和4 mlF生成1 ml G的同时产生4 ml H2O，C不正确；
D．根据酚醛树脂的反应原理可知，E和F反应还可能发生缩聚反应产生高分子化合物，D正确；
答案选C。
8．D
【详解】A．步骤I的活化能大于步骤II，反应速率步骤I更小，故A正确；
B．O原子上有两对孤对电子，排斥力较大，键角H—C—H>H—O—C，故B正确；
C．根据反应机理可知，若MO+与CHD2反应，生成的氘代甲醇可能为CHD2OD或CD3OH，共两种，故C正确；
D．根据反应历程能量变化图所示，总反应的反应热为E1-E2+E3-E4，故D错误；
答案选D。
9．D
【详解】A．根据图示，阳极放出氧气，阳极反应式为2H2O–4e-=O2↑+4H+，故A正确；
B．电解过程中，阴极室硫酸根离子移向阳极室生成硫酸，所以离子交换膜为阴离子交换膜，故B正确；
C．电解时，适当减慢反应速率，有利于得到致密的金属锰，阴极室产生的NH3可与Mn2+形成配合物，c(Mn2+)降低，利于形成致密的金属锰，故C正确；
D．若(Mn)= 80 %，当析出1 ml Mn时，转移电子 阳极发生反应2H2O–4e-=O2↑+4H+，产生O2的体积为，故D错误；
选D。
10．C
【详解】A．同系物是结构相似，分子组成相差若干个CH2的有机物，L、M中所含有的醛基个数不同，分子组成也不是相差若干个CH2，不是同系物，A正确；
B．由聚合物PIL/AcO的结构式可知，含有K的结构单元聚合度为x，含有N的结构单元聚合物为y，故参加反应的K和N的物质的量之比为x∶y，B正确；
C．聚合度为y的结构单元中还有羟基，可以与其它高分子链中的羟基发生脱水从而连接形成网状结构，C错误；
D．聚合物PIL/AcO中有乙酸根和聚合物中的N形成离子键，x与y的和一定时，改变x与y的比值，高分子链的总长度不同，可调控离子导体的力学性能，D正确；
本题选C。
11．C
【分析】图1中构成原电池，铁作负极，开始时pH=1.8，AB段溶液pH值增大，体系压强增大，铁主要发生析氢腐蚀；BD段溶液的pH值增加，体系压强减小，正极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O；DE段溶液pH基本不变，但压强减小，产生的Fe2+被O2氧化，pH基本不变可能的原因：相同时间内，2Fe + O2 + 4H+=2Fe2+ + 2H2O消耗H+的量与4Fe2+ + O2 +10H2O=4Fe(OH)3 + 8H+产生H+的量基本相同。
【详解】A．由图可知，AB段体系的压强增大，说明产生了氢气，故AB段主要发生析氢腐蚀，A正确；
B．AD段内发生的都是铁的电化学腐蚀，铁在负极的电极式为：Fe-2e-=Fe2+，B正确；
C．由图可知BC段的pH为3-5，正极不能产生氢氧根，电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，C错误；
D．根据分析，D正确；
故选C。
12．C
【分析】由点（1.2,0.5）可知，，由（4.2,0.5）可知，；
【详解】A．0.1 ml·L-1 H2A溶液中由物料守恒可知：c(H2A) + c(HA-) + c(A2-) = 0.1 ml·L-1，A正确；
B．在 0.1 ml·L-1 NaHA溶液中其水解常数为，则其电离大于水解，故存在c(HA-) > c(A2-) > c(H2A)，B正确；
C．将等物质的量的NaHA、Na2A溶于水中，若HA－和A2－浓度相等，则，c(H+)=10－4.2，pH=4.2，由于HA－的电离程度大于水解程度，则溶液中c(A2－)＞c(HA－)，所得溶液pH不等于4.2，C错误；
D．M点对应溶液中，，c(H+)=10－2.7，pH=2.7，D正确；
故选C。
13．D
【详解】A．由图可知，反应开始至t1，相同时间内，CO的生成量大于CO2的生成量，所以反应速率：i > ii，故A正确；
B．设体积为V，则t1时，n(CO)为0.70V ml，n(CO2)为0.16V ml，HCOOH的总物质的量为1V ml，所以HCOOH的分解率为，故B正确；
C．由于盐酸对反应i有催化作用，加快反应i的反应速率，缩短到达平衡所需时间，由于时间缩短，反应ii消耗的HCOOH减小，体系中HCOOH浓度增大，导致CO浓度大于t1时刻的峰值，即c(CO)的最大值将变大，故C正确；
D．由图可知，随着反应的进行，CO和HCOOH的浓度逐渐减小，CO2的浓度逐渐增大，根据碳元素守恒可知，盐酸只是催化剂，不会改变c(CO2)的最大值，故D错误；
故选D。
14．B
【详解】A．实验①中产生棕褐色固体MnO2，还伴有少量气泡产生，经检验为N2，说明发生了反应+2NH3=2MnO2+ +2OH-+2H2O，A正确；
B．对比实验②和实验③可知影响该反应中反应速率的并不是c(H+)，B错误；
C．实验③中NH3被氧化为N2，实验④中未被氧化，所以还原性：NH3>，C正确；
D．实验④中加入的未被氧化，当逐滴加入浓NaOH溶液，会促进的水解，增大了的浓度，因此溶液褪色，D正确。
故选B。
15．(1)3d104s1
(2)H2O中的O原子能提供孤电子对
(3)C和N电子层数相同，核电荷数C < N，原子半径C>N，原子核对最外层电子的吸引力C