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四川省成都市石室中学2023-2024学年高三下学期三诊模拟考试化学试题（含答案）
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这是一份四川省成都市石室中学2023-2024学年高三下学期三诊模拟考试化学试题（含答案），共20页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在本试卷和答题卡相应位置上。
2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上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。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答。答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先画掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H—1C—12O—16Mg—24Al—27Fe—56
一、选择题：本大题共7小题，每小题6分，共42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.化学推动着社会的进步和人类的发展。下列说法不正确的是
A．“煤制烯现代化成套技术开发及应用”中煤的气化属于化学变化
B．热压氮化硅具有高强度、低密度、耐高温等优点，是可用于制造汽车发动机的新型耐高温结构材料
C．质检机构从某品牌液态奶中检测出违禁添加物丙二醇，丙二醇是乙醇的同系物
D．“嫦娥五号”采集的月壤样本中含有，与互为同位素
2.为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．电解制取11.2L 转移的电子数目为
B．7.8g 含有共价单键的数目可能为1.5
C．2 NaClO水溶液中阴离子数目之和大于2
D．常温下，足量浓硝酸与2.7g铝粉充分反应，转移的电子数目为0.3
3.PCHDL是一种高聚物，其合成反应如下。下列说法不正确的是
5.化合物可用作食品添加剂，其阴离子结构如图所示，其组成元素X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Y原子的最外层电子数是次外层电子数的三倍。下列说法正确的是
A．原子半径：X＜Y＜Z＜W
B．该化合物中Y、W、Z原子的最外层电子均满足8电子稳定结构
C．X元素分别与Y、Z元素组成的简单化合物化学键的类型相同
D．Y元素分别与X、Z元素形成的化合物反应可能产生气体
6.二氧化碳的排放受到环境和能源领域的关注，其综合利用是研究的重要课题。我国科学家设计了一种以甲醇和二氧化碳为原料，利用活性催化电极电解制备甲酸（甲酸盐）的装置，其原理如图所示。下列说法不正确的是
A．光伏电池利用单质硅把光能转化为电能
B．该装置导线上电子的流动方向是B→b，a→A
C．电解过程中阴极的电极反应式为
D．电解一段时间后，装置内生成的和HCOOH的物质的量之比为1∶2
7.秦俑彩绘中含有铅白和黄色的。常温下，和黄色的在不同溶液中分别达到溶解平衡时pM（阳离子浓度的负对数）与pR（阴离子浓度的负对数）的关系如图所示。下列说法正确的是
A．表示达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系
B．在1ml/L的KI溶液中，的溶解度为ml/L
C．对于分散质，X点：v沉淀）＜v（溶解）
D．向浓度均为0.lml/L的、NaI的混合溶液中滴入溶液，先产生黄色沉淀
8.（15分）
化学反应常伴随热效应。某些反应（如中和反应）的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度的变化，用公式计算获得。（注：实验所用酸、碱、盐溶液的密度和比热容与水相同，忽略水以外各物质吸收的热量，忽略实验装置的比热容，c和分别取4.18和1.0，下同）
请回答下列问题：
（1）NaOH溶液浓度的测定：移取20.00mL待测液，加入指示剂，用0.5000的盐酸溶液滴定至终点，消耗盐酸溶液22.00mL。
在测定过程中，滴定操作的顺序为检查是否漏水→蒸馏水洗涤→ （用序号表示）→滴定→达到滴定终点，停止滴定，记录读数。
a．轻轻转动滴定管的活塞，使滴定管尖嘴部分充满溶液，无气泡
b．调整管中液面至“0”或“0”刻度以下，记录读数
c．将洗涤液从滴定管下部放入预置的烧杯中
d．装入标准溶液至“O”刻度以上2～3ml，固定好滴定管
e．从滴定管上口加入3mL所要盛装的溶液，倾斜着转动滴定管
（2）热量的测定：取上述NaOH溶液和盐酸各50mL进行反应。
①实验室现有纸条、硬纸板（中心有两个小孔）、量筒、100mL烧杯，为了完成该实验，还需要右图中的实验仪器是 （填序号）。
②测得反应前后体系的温度值（℃）分别为、，则该过程放出的热量为 J（用含、的式子表示）。
（3）借鉴（2）的方法，甲同学测量放热反应：的焓变（忽略温度对焓变的影响，下同）。实验结果见下表：
温度：b、c、d的大小关系为 。结果表明，该方法可行。
（4）乙同学也借鉴（2）的方法，测量反应A：的焓变△H。
查阅资料：配制溶液时需加入酸。
提出猜想：Fe粉与溶液混合，在反应A进行的过程中，可能存在反应B：
（填化学方程式）。
验证猜想：用pH试纸测得溶液的pH不大于1；向少量溶液中加入Fe粉，观察到的现象为 ，说明同时存在反应A和B。
实验小结：猜想成立，不能直接测得反应A的焓变△H。
教师指导：结合甲同学的测定结果及盖斯定律可以计算无法直接测定的反应热。
优化设计：根据相关原理，丙同学还需要测定反应 （填化学方程式）的焓变，通过计算可得反应A的焓变△H＝ （用含和的式子表示）。
9.（14分）
氟化学在现代无机化学中占有相当重要的地位。请回答下列问题：
（1）1886年法国化学家莫瓦桑首次通过电解熔融的氟氢化钾（）制备，两极均有气体产生。装置如图所示，钢电极与电源的 （填“正极”或“负极”）相连，阳极反应式为
，两极产生的气体产物必须隔开的原因是
。
（2）已知：；F—Cl（ClF中）的键能为248kJ/ml，F—Cl（中）的键能为172kJ/ml，F—F的键能为157kJ/ml。
计算：Cl—Cl的键能为 kJ/ml。
（3）氟单质的氧化性很强，可与稀有气体氙（Xe）同时发生如下三个反应。
已知：分压＝总压×该组分物质的量分数，对于反应，，其中kPa，、、、为各组分的平衡分压。
①在恒温、恒容条件下，向密闭容器中通入一定量的Xe和，下列有关说法不正确的是 （填序号）。
A．当混合气体的密度不变时，体系达到平衡
B．当Xe与的投料比为1∶1时，的平衡转化率大于Xe
C．达到平衡后将从体系中移除，反应ⅰ、ⅱ、ⅲ均正向移动
D．反应ⅰ、ⅱ、ⅲ均为放热反应
②在600K条件下，向体积为2L的密闭容器中通入30.0ml Xe和60.0ml ，10min时，产物的物质的量（n）如表所示。10min内，Xe的平均反应速率为 ，的转化率为 。
③523K时，以Xe和制取。反应达到平衡时，欲使产物，的分压为 kPa。
10.（14分）
钕铁硼因其超强的磁性被誉为“永磁之王”，广泛应用于新能源汽车、信息存储等方面。从钕铁硼废料[主要成分为钕（Nd）、铁、硼、铝等单质]中回收钕元素的工艺流程如图所示。
已知：
①硼难溶于非氧化性酸，“沉钕”时获得的滤渣为、。
②与过量溶液反应生成可溶性配合物。
③25℃，溶液中部分金属离子开始沉淀和完全沉淀的浓度及溶液的pH如下表所示。
请回答下列问题：
（1）用硫酸酸溶时，下列措施可以提高酸溶速率的是 （填序号）。
A．适当升高温度B．适当增大硫酸的浓度C．适当延长浸取时间D．将钕铁硼废料粉碎
（2）“滤渣”的主要成分是 （填化学式）。
（3）若“酸溶”后溶液中的浓度为1.0，则“沉钕”时控制pH的范围为 。
（4）向“滤液2”中通入足量，滤液变浑浊，请解释变浑浊的原因：
（用化学方程式表示）。
（5）“沉淀”析出晶体，写出“沉淀”时发生反应的离子方程式：
。析出晶体后进行过滤、洗涤，检验晶体是否洗涤干净的方法为 。
（6）“沉淀”过程中，草酸的实际用量与理论计算量的比值（n）和沉钕率的关系如图所示，对沉钕率的变化趋势进行解释： 。
11.【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）
硼、氮、镁、铝是重要的短周期元素，它们能形成多种重要的化合物。请回答下列问题：
（1）基态Al原子处于最高能级的电子云轮廓图为 形，基态的核外电子的轨道表达式为 。
（2）硼的氢化物叫硼烷（），如（乙硼烷）。与反应生成，分子中键与键的数目之比为 。
（3）离子化合物是离子液体。离子液体是在室温和接近室温时呈液态的盐类
物质，由于其具有良好的化学稳定性，较低的熔点和良好的溶解性，应用越来越广泛。
①图A、B、C分别表示C、N、O、F的逐级电离能I的变化趋势（纵坐标的标度不同），第一电离能的变化图是 （填序号，下同）；第三电离能的变化图是 。
②离子化合物中阳离子存在大式键，该化合物中杂化方式为的原子共有 个，其熔点低的原因是 。
（4）某物质由镁、铝、氧三种元素组成，若将其晶胞按图1方式切成8个体积相同的小立方体，、和在小立方体中的分布如图2、图3所示。
图1图2图3
①晶体中的配位数为 ，晶体的化学式为 。
已知之间的最小间距为a pm，晶体的密度为d ，则阿伏加德罗常数的表达式为
（用含a、d的式子表示）。
12.【化学——选修5：有机化学基础】（15分）
化合物P是合成抗病毒药物普拉那韦的原料，其合成路线如下：
已知：。
（1）A中含有羧基，A→B的化学方程式是 。
（2）J中含有的官能团的名称是 。
（3）D→E的反应类型为 。
（4）下列说法正确的是 （填序号）。
a．F存在顺反异构体
b．J和K互为同系物
c．在加热和Cu催化的条件下，K不能被氧化
（5）Q是E的同系物且分子式为，Q的同分异构体有多种，其中既能发生水解反应又能发生银镜反应的芳香族化合物有 种（不考虑立体异构）；这些同分异构体中，核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为6∶2∶1∶1的Q的结构简式为 （写出所有符合要求的结构简式）。
（6）已知：①L分子中含有两个六元环；②。依据D→E的原理，L和M反应得到了P，则M的结构简式是 。
石室中学2023-2024学年高三下学期三诊模拟考试
化学参考答案及解析
1.【答案】C
【解析】
A．煤的气化是煤形成、CO等气体的过程，有新物质生成，是化学变化，故A正确；
B．具有高强度、低密度、耐高温等优点，是可用于制造汽车发动机的新型耐高温结构材料，故B正确；
C．一个丙二醇分子中含有2个羟基，一个乙醇分子中含有1个羟基，两者不属于同系物，故C错误；
D．质子数相同，中子数不同的同种元素的不同核素互称为同位素，、两者互为同位素，故D正确。
2.【答案】B
【解析】
A．没有注明标准状况，不能通过11.2L确定的物质的量，故A错误；
B．7.8g 的物质的量为0.1ml，存在多种同分异构体，其中一种不含双键的立体结构可形成共价单键的数目为1.5，故B正确；
C．体积未知，不能计算阴离子数目之和，故C错误；
D．常温条件下，铝与浓硝酸钝化，故D错误。
3.【答案】D
【解析】
A．1ml单体X最多消耗2ml NaOH生成碳酸钠，故A正确；
B．PCHDL中含有酯基，可以水解，是可降解的高分子材料，故B正确；
C．Y的结构中有羟基，能发生取代反应、氧化反应，故C正确；
D．该合成反应生成的小分子物质是，故D错误。
4.【答案】A
【解析】
A．氨气极易溶于水，造成烧瓶内气体压强迅速减小，外压大于内压，所以能做喷泉实验，能实现实验目的，故A符合题意；
B．胶体可以透过滤纸，过滤不能除去胶体中的NaCl，故B不符合题意；
C．没有说明溶液的浓度，不能通过pH的大小比较醋酸、次氯酸的酸性强弱，故C不符合题意；
D．悬浊液中含有，能与直接反应生成黑色的沉淀，不能验证，故D不符合题意。
5.【答案】D
【解析】短周期主族元素X，Y、Z、W的原子序数依次增大，四种元素组成的一种食品添加剂的阴离子结构如图所示，Y原子的最外层电子数是次外层电子数的三倍，且Y形成2个共价键，则Y为O，W能形成5个共价键，且原子序数比O大，故W为P，X能形成1个共价键，且原子序数比O小，则X为H，Z的原子序数介于Y、W之间，形成＋1价阳离子，故Z为Na。
A．原子半径：H＜O＜P＜Na，即X＜Y＜W＜Z，故A错误；
B．由题干物质的结构式可知，该化合物中Y、Z原子的最外层电子均满足8电子稳定结构，但W原子的最外层电子不满足8电子稳定结构，故B错误；
C．X元素分别与Y、Z元素组成的简单化合物为和NaH，其化学键的类型不相同，故C错误；
D．Y元素分别与X、Z元素组成的化合物中，和能发生反应生成，故D正确。
6.【答案】D
【解析】
A．光伏电池中利用单质硅把光能转化为电能，故A正确；
B．电解池中电子由电解池阳极沿导线流向电源正极，由电源负极沿导线流向电解池阴极，故电子流向为B→b，a→A，故B正确；
C．阴极反应式：，故C正确；
D．阴极反应式：，阳极反应式：，则，则生成的和HCOOH的物质的量之比为2∶1，故D错误。
7.【答案】B
【解析】
A．分析可知，表示达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系，故A错误；
B．由图可知，在1ml/L的KI溶液中，，则的溶解度为ml/L，故B正确；
C．分析可知，表示达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系，其中X点的浓度比饱和溶液中的浓度大，会产生沉淀，则X点：v（沉淀）＞v（溶解），故C错误；
D．根据图中信息得到，，向0.01ml/L的、NaI的混合溶液中滴入溶液，碳酸钠所需的铅离子浓度小于碘化钠所需的铅离子浓度，因此先产生白色沉淀，故D错误。
8.（15分）【答案】
（1）ecdab
（2）①ABF②
（3）b＜c＝d
（4）溶液颜色变浅的同时有气泡产生（或溶液由棕黄色变为浅绿色的同时有气泡产生）
【解析】
（1）滴定步骤包含检漏、洗涤、润洗、注液、调液、读数、滴定、滴定终点，故排列顺序为ecdab。
（2）②滴定时发生的反应为，故；由可得。
（3）100mL 0.2 溶液含有溶质的物质的量为0.02ml，0.56g铁粉、1.12g铁粉、1.68g铁粉的物质的量分别为0.01ml，0.02ml、0.03ml，实验ⅰ中有0.01ml 发生反应，实验ⅱ和ⅲ中都有0.02ml 发生反应，实验ⅱ和ⅲ放出的热量一样多，且比实验ⅰ多，则b＜c＝d。
（4）易水解，为防止水解，在配制溶液时需加入硫酸，说明溶液中还存在Fe与硫酸的反应；用pH试纸测得溶液的pH不大于1说明溶液呈强酸性，向少量溶液中加入Fe粉，溶液由棕黄色变为浅绿色的同时有气泡即氢气产生，证明同时存在反应A和B；丙同学根据相关原理，重新设计优化的实验方案的重点为如何防止Fe与酸反应产生影响，可以借助盖斯定律，设计分步反应来实现溶液与Fe的反应，故可将一定量的Cu粉加入一定浓度的溶液中反应，测量反应热，计算得到反应的焓变，根据（3）中实验计算得到反应的焓变，根据盖斯定律计算得到反应A的焓变为。
9.（14分）【答案】
（1）负极产生的与，二者接触会发生刚烈反应甚至爆炸
（2）243
（3）①AC②1.0766%③1070
【解析】
（1）碳电极产生，发生氧化反应，故为阳极，钢电极发生还原反应，产生氢气，为阴极，故与电源的负极相连。
（2）根据反应热＝反应物键能之和－生成物键能之和，设Cl—Cl的键能为x kJ/ml，则，解得x＝243。
（3）①体积不变，混合气体的总质量不变，所以密度不是变量，不能用于判断体系是否平衡，故A错误；反应ⅰ中，当Xe与的投料比为1∶1时，的平衡转化率等于Xe，反应ⅱ和ⅲ中，当Xe与的投料比为1∶1时，的平衡转化率大于Xe，故B正确；达到平衡后将从体系中移除，反应ⅰ的平衡正向移动，Xe与的浓度减小，反应ⅱ和ⅲ的平衡均逆向移动，故C错误；根据标准平衡常数随温度的变化可知，三个反应都为放热反应，故D正确。②反应ⅰ、ⅱ、ⅲ 10min时，反应的Xe的物质的量为，所以Xe的平均反应速率为，反应的的物质的量为，所以的转化率为66%。③已知523K时，；；所以，，当时，且，所以。
10.（14分【答案】
（1）ABD
（2）B
（3）4.7≤pH＜6.5（或4.7～6.5）
（4）
（5）取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加适量的稀盐酸无现象，再加氮化钡溶液，若不产生白色沉淀则已经洗涤干净
（6）适当增大草酸的用量，可增加的浓度，有利于提高沉钕率；草酸的用量过大钕离子可与过量生成可溶性配合物，从而降低沉钕率
【解析】钕铁硼废料的主要成分为钕、铁、硼、铝，加稀硫酸酸溶，钕、铁、铝与硫酸反应生成、、，B与硫酸不反应，“滤渣”的主要成分为B；向滤液中加入使转化为沉淀，转化为沉淀“滤液1”中的主要离子为、，在“碱转换”操作中，加入过量NaOH溶液，使转化为沉淀，同时转化为进入“滤液2”而除去；加入稀硫酸溶解，再用溶液沉淀得到，焙烧得到。
（1）A．适当升高温度，可提高反应物的能量，提高浸取速率，A符合题意；B适当增大硫酸的浓度，可增大有效碰撞次数，从而提高浸取速率，B符合题意；C．适当延长浸取时间，可提高浸取率但不能提高浸取速率，C不符合题意；D．将钕铁硼废料粉碎，可增大与硫酸的接触面积，提高浸取速率，D符合题意；故选ABD。
（2）由分析可知，“滤渣”的主要成分为B。
（3）全部转化为沉淀时pH≥4.7，不沉淀，由信息可知，，当溶液中的时，，计算出pH＝6.5时刚好是饱和溶液，所以控制pH的范围为4.7≤pH＜6.5。
（4）“滤液2”变浑浊是有氢氧化铝生成，结合分析应该是与足量反应生成沉淀。
（5）草酸是弱酸写离子方程式时不能拆，杂质主要有草酸和硫酸根，选择检验硫酸根是否洗涤干净。
（6）由所给信息可知，适当增大草酸的用量，可增加的浓度，有利于形成，从而提高沉钕率，但草酸的用量过大时钕离子可与过量生成可溶性配合物，从而降低沉钕率。
11.（15分）【答案】
（1）哑铃
（2）5∶2
（3）①AB②4离子半径大，离子所带电荷数少，晶格能小，所以熔点低
（4）①4②
【解析】
（1）基态铝原子的最高能级为p能级所以为哑铃形；基态的电子排布式为，将其转化为轨道表达式即可。
（2）该物质的结构为，则键与键的数目之比为5∶2。
（3）①C、N、O、F四种元素在同一周期，同一周期第一电离能呈增大趋势，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能比C、O两种元素高，因此C、N、O、F四种元素的第一电离能从小到大的顺序为C＜O＜N＜F，满足这一规律的图象为A；气态基态正2价阳离子失去1个电子生成气态基态正3价阳离子所需要的能量为该原子的第三电离能，同一周期原子的第三电离能的总体趋势也依次升高，但由于C原子在失去2个电子之后的2s能级为全充满状态，因此其再失去一个电子需要的能量稍高，则满足这一规律的图象为B。②该化合物中，3个C和1个B为杂化；离子晶体的熔点由晶格能的大小决定，该物质的离子半径大，离子所带电荷数少，晶格能小，所以熔点低。
（4）①由图2可知，每个与4个紧邻，则的配位数为4；A中，的个数，的个数＝0，的个数＝4，B中，的个数＝4，的个数＝4，的个数，图1由4个A和4个B构成。所以晶胞中，的个数，的个数，的个数，所以晶体的化学式为，设晶胞参数为2L，，，晶胞的体积为，一个晶胞中有8个微粒，则。
12.（15分）【答案】
（1）
（2）酯基、羟基
（3）加成反应
（4）ac
（5）14、
（6）
【解析】A中含有羧基，结合A的分子式可知A为；A与乙醇发生酯化反应，B的结构简式为；D与2－戊酮发生加成反应生成E，结合E的结构简式和D的分子式可知，D的结构简式为，E发生消去反应脱去1个水分子生成F，F的结构简式为，D→F的整个过程为羟醛缩合反应，结合G的分子式以及G能与B发生已知信息的反应可知G中含
有酮羰基，说明F中的碳碳双键与发生加成反应生成G，G的结构简式为；B与G发生已知信息的反应生成J，J的结构简式为；K在NaOH溶液中发生水解反应生成，酸化得到；结合题中信息可知L分子中含有两个六元环，由L的分子式可知中的羧基与羟基酸化时发生酯化反应，L的结构简式为；由题意可知L，和M可以发生类似D→E的加成反应得到，发生酮式与烯醇式互变得到，发生消去反应得到P，则M的结构简式为。
（1）A→B的化学方程式为。
（2）J的结构简式为，含有的官能团为酯基，羟基。
（3）结合E的结构简式和D的分子式可知D的结构简式为，D与2－戊酮发生的反应为加成反应。
（4）a．F的结构简式为，存在顺反异构体，a正确；b．K中含有酮羰基，J中不含有酮羰基，二者不互为同系物，b错误；c．K的结构简式为，与羟基直接相连的碳原子上无H原子，在加热和Cu作催化剂条件下，K不能被氧化，c正确。
（5）Q的同分异构体有多种，其中能发生水解反应，说明含有酯基；还能发生银镜反应，说明含有醛基，则分子中含有甲酸的酯基结构。故既能发生水解反应又能发生银镜反应的芳香族化合物有：、、、、、、、、、、、、、，共有14种，其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为6∶2∶1∶1的Q的结构简式为、。
（6）由分析可知，M的结构简式为。
选项
A
B
C
D
实验目的
氨气溶于水的喷泉实验
除去胶体中的NaCl
比较醋酸、次氯酸的酸性强弱
验证大于
装置
序号
反应试剂
体系温度/℃
反应前
反应后
ⅰ
0.2 溶液100mL
0.56g铁粉
a
b
ⅱ
1.12g铁粉
a
c
ⅲ
1.68g铁粉
a
d
标准平衡常数
（523K）
（673K）
ⅰ．
ⅱ．
ⅲ．
36
物质
n/ml
3.6
17.4
0.4
金属离子
开始沉淀时的pH（）
2.2
3.7
7.5
完全沉淀时的pH（）
3.2
4.7
9.0
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在本试卷和答题卡相应位置上。
2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上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。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答。答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先画掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H—1C—12O—16Mg—24Al—27Fe—56
一、选择题：本大题共7小题，每小题6分，共42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.化学推动着社会的进步和人类的发展。下列说法不正确的是
A．“煤制烯现代化成套技术开发及应用”中煤的气化属于化学变化
B．热压氮化硅具有高强度、低密度、耐高温等优点，是可用于制造汽车发动机的新型耐高温结构材料
C．质检机构从某品牌液态奶中检测出违禁添加物丙二醇，丙二醇是乙醇的同系物
D．“嫦娥五号”采集的月壤样本中含有，与互为同位素
2.为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．电解制取11.2L 转移的电子数目为
B．7.8g 含有共价单键的数目可能为1.5
C．2 NaClO水溶液中阴离子数目之和大于2
D．常温下，足量浓硝酸与2.7g铝粉充分反应，转移的电子数目为0.3
3.PCHDL是一种高聚物，其合成反应如下。下列说法不正确的是
5.化合物可用作食品添加剂，其阴离子结构如图所示，其组成元素X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Y原子的最外层电子数是次外层电子数的三倍。下列说法正确的是
A．原子半径：X＜Y＜Z＜W
B．该化合物中Y、W、Z原子的最外层电子均满足8电子稳定结构
C．X元素分别与Y、Z元素组成的简单化合物化学键的类型相同
D．Y元素分别与X、Z元素形成的化合物反应可能产生气体
6.二氧化碳的排放受到环境和能源领域的关注，其综合利用是研究的重要课题。我国科学家设计了一种以甲醇和二氧化碳为原料，利用活性催化电极电解制备甲酸（甲酸盐）的装置，其原理如图所示。下列说法不正确的是
A．光伏电池利用单质硅把光能转化为电能
B．该装置导线上电子的流动方向是B→b，a→A
C．电解过程中阴极的电极反应式为
D．电解一段时间后，装置内生成的和HCOOH的物质的量之比为1∶2
7.秦俑彩绘中含有铅白和黄色的。常温下，和黄色的在不同溶液中分别达到溶解平衡时pM（阳离子浓度的负对数）与pR（阴离子浓度的负对数）的关系如图所示。下列说法正确的是
A．表示达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系
B．在1ml/L的KI溶液中，的溶解度为ml/L
C．对于分散质，X点：v沉淀）＜v（溶解）
D．向浓度均为0.lml/L的、NaI的混合溶液中滴入溶液，先产生黄色沉淀
8.（15分）
化学反应常伴随热效应。某些反应（如中和反应）的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度的变化，用公式计算获得。（注：实验所用酸、碱、盐溶液的密度和比热容与水相同，忽略水以外各物质吸收的热量，忽略实验装置的比热容，c和分别取4.18和1.0，下同）
请回答下列问题：
（1）NaOH溶液浓度的测定：移取20.00mL待测液，加入指示剂，用0.5000的盐酸溶液滴定至终点，消耗盐酸溶液22.00mL。
在测定过程中，滴定操作的顺序为检查是否漏水→蒸馏水洗涤→ （用序号表示）→滴定→达到滴定终点，停止滴定，记录读数。
a．轻轻转动滴定管的活塞，使滴定管尖嘴部分充满溶液，无气泡
b．调整管中液面至“0”或“0”刻度以下，记录读数
c．将洗涤液从滴定管下部放入预置的烧杯中
d．装入标准溶液至“O”刻度以上2～3ml，固定好滴定管
e．从滴定管上口加入3mL所要盛装的溶液，倾斜着转动滴定管
（2）热量的测定：取上述NaOH溶液和盐酸各50mL进行反应。
①实验室现有纸条、硬纸板（中心有两个小孔）、量筒、100mL烧杯，为了完成该实验，还需要右图中的实验仪器是 （填序号）。
②测得反应前后体系的温度值（℃）分别为、，则该过程放出的热量为 J（用含、的式子表示）。
（3）借鉴（2）的方法，甲同学测量放热反应：的焓变（忽略温度对焓变的影响，下同）。实验结果见下表：
温度：b、c、d的大小关系为 。结果表明，该方法可行。
（4）乙同学也借鉴（2）的方法，测量反应A：的焓变△H。
查阅资料：配制溶液时需加入酸。
提出猜想：Fe粉与溶液混合，在反应A进行的过程中，可能存在反应B：
（填化学方程式）。
验证猜想：用pH试纸测得溶液的pH不大于1；向少量溶液中加入Fe粉，观察到的现象为 ，说明同时存在反应A和B。
实验小结：猜想成立，不能直接测得反应A的焓变△H。
教师指导：结合甲同学的测定结果及盖斯定律可以计算无法直接测定的反应热。
优化设计：根据相关原理，丙同学还需要测定反应 （填化学方程式）的焓变，通过计算可得反应A的焓变△H＝ （用含和的式子表示）。
9.（14分）
氟化学在现代无机化学中占有相当重要的地位。请回答下列问题：
（1）1886年法国化学家莫瓦桑首次通过电解熔融的氟氢化钾（）制备，两极均有气体产生。装置如图所示，钢电极与电源的 （填“正极”或“负极”）相连，阳极反应式为
，两极产生的气体产物必须隔开的原因是
。
（2）已知：；F—Cl（ClF中）的键能为248kJ/ml，F—Cl（中）的键能为172kJ/ml，F—F的键能为157kJ/ml。
计算：Cl—Cl的键能为 kJ/ml。
（3）氟单质的氧化性很强，可与稀有气体氙（Xe）同时发生如下三个反应。
已知：分压＝总压×该组分物质的量分数，对于反应，，其中kPa，、、、为各组分的平衡分压。
①在恒温、恒容条件下，向密闭容器中通入一定量的Xe和，下列有关说法不正确的是 （填序号）。
A．当混合气体的密度不变时，体系达到平衡
B．当Xe与的投料比为1∶1时，的平衡转化率大于Xe
C．达到平衡后将从体系中移除，反应ⅰ、ⅱ、ⅲ均正向移动
D．反应ⅰ、ⅱ、ⅲ均为放热反应
②在600K条件下，向体积为2L的密闭容器中通入30.0ml Xe和60.0ml ，10min时，产物的物质的量（n）如表所示。10min内，Xe的平均反应速率为 ，的转化率为 。
③523K时，以Xe和制取。反应达到平衡时，欲使产物，的分压为 kPa。
10.（14分）
钕铁硼因其超强的磁性被誉为“永磁之王”，广泛应用于新能源汽车、信息存储等方面。从钕铁硼废料[主要成分为钕（Nd）、铁、硼、铝等单质]中回收钕元素的工艺流程如图所示。
已知：
①硼难溶于非氧化性酸，“沉钕”时获得的滤渣为、。
②与过量溶液反应生成可溶性配合物。
③25℃，溶液中部分金属离子开始沉淀和完全沉淀的浓度及溶液的pH如下表所示。
请回答下列问题：
（1）用硫酸酸溶时，下列措施可以提高酸溶速率的是 （填序号）。
A．适当升高温度B．适当增大硫酸的浓度C．适当延长浸取时间D．将钕铁硼废料粉碎
（2）“滤渣”的主要成分是 （填化学式）。
（3）若“酸溶”后溶液中的浓度为1.0，则“沉钕”时控制pH的范围为 。
（4）向“滤液2”中通入足量，滤液变浑浊，请解释变浑浊的原因：
（用化学方程式表示）。
（5）“沉淀”析出晶体，写出“沉淀”时发生反应的离子方程式：
。析出晶体后进行过滤、洗涤，检验晶体是否洗涤干净的方法为 。
（6）“沉淀”过程中，草酸的实际用量与理论计算量的比值（n）和沉钕率的关系如图所示，对沉钕率的变化趋势进行解释： 。
11.【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）
硼、氮、镁、铝是重要的短周期元素，它们能形成多种重要的化合物。请回答下列问题：
（1）基态Al原子处于最高能级的电子云轮廓图为 形，基态的核外电子的轨道表达式为 。
（2）硼的氢化物叫硼烷（），如（乙硼烷）。与反应生成，分子中键与键的数目之比为 。
（3）离子化合物是离子液体。离子液体是在室温和接近室温时呈液态的盐类
物质，由于其具有良好的化学稳定性，较低的熔点和良好的溶解性，应用越来越广泛。
①图A、B、C分别表示C、N、O、F的逐级电离能I的变化趋势（纵坐标的标度不同），第一电离能的变化图是 （填序号，下同）；第三电离能的变化图是 。
②离子化合物中阳离子存在大式键，该化合物中杂化方式为的原子共有 个，其熔点低的原因是 。
（4）某物质由镁、铝、氧三种元素组成，若将其晶胞按图1方式切成8个体积相同的小立方体，、和在小立方体中的分布如图2、图3所示。
图1图2图3
①晶体中的配位数为 ，晶体的化学式为 。
已知之间的最小间距为a pm，晶体的密度为d ，则阿伏加德罗常数的表达式为
（用含a、d的式子表示）。
12.【化学——选修5：有机化学基础】（15分）
化合物P是合成抗病毒药物普拉那韦的原料，其合成路线如下：
已知：。
（1）A中含有羧基，A→B的化学方程式是 。
（2）J中含有的官能团的名称是 。
（3）D→E的反应类型为 。
（4）下列说法正确的是 （填序号）。
a．F存在顺反异构体
b．J和K互为同系物
c．在加热和Cu催化的条件下，K不能被氧化
（5）Q是E的同系物且分子式为，Q的同分异构体有多种，其中既能发生水解反应又能发生银镜反应的芳香族化合物有 种（不考虑立体异构）；这些同分异构体中，核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为6∶2∶1∶1的Q的结构简式为 （写出所有符合要求的结构简式）。
（6）已知：①L分子中含有两个六元环；②。依据D→E的原理，L和M反应得到了P，则M的结构简式是 。
石室中学2023-2024学年高三下学期三诊模拟考试
化学参考答案及解析
1.【答案】C
【解析】
A．煤的气化是煤形成、CO等气体的过程，有新物质生成，是化学变化，故A正确；
B．具有高强度、低密度、耐高温等优点，是可用于制造汽车发动机的新型耐高温结构材料，故B正确；
C．一个丙二醇分子中含有2个羟基，一个乙醇分子中含有1个羟基，两者不属于同系物，故C错误；
D．质子数相同，中子数不同的同种元素的不同核素互称为同位素，、两者互为同位素，故D正确。
2.【答案】B
【解析】
A．没有注明标准状况，不能通过11.2L确定的物质的量，故A错误；
B．7.8g 的物质的量为0.1ml，存在多种同分异构体，其中一种不含双键的立体结构可形成共价单键的数目为1.5，故B正确；
C．体积未知，不能计算阴离子数目之和，故C错误；
D．常温条件下，铝与浓硝酸钝化，故D错误。
3.【答案】D
【解析】
A．1ml单体X最多消耗2ml NaOH生成碳酸钠，故A正确；
B．PCHDL中含有酯基，可以水解，是可降解的高分子材料，故B正确；
C．Y的结构中有羟基，能发生取代反应、氧化反应，故C正确；
D．该合成反应生成的小分子物质是，故D错误。
4.【答案】A
【解析】
A．氨气极易溶于水，造成烧瓶内气体压强迅速减小，外压大于内压，所以能做喷泉实验，能实现实验目的，故A符合题意；
B．胶体可以透过滤纸，过滤不能除去胶体中的NaCl，故B不符合题意；
C．没有说明溶液的浓度，不能通过pH的大小比较醋酸、次氯酸的酸性强弱，故C不符合题意；
D．悬浊液中含有，能与直接反应生成黑色的沉淀，不能验证，故D不符合题意。
5.【答案】D
【解析】短周期主族元素X，Y、Z、W的原子序数依次增大，四种元素组成的一种食品添加剂的阴离子结构如图所示，Y原子的最外层电子数是次外层电子数的三倍，且Y形成2个共价键，则Y为O，W能形成5个共价键，且原子序数比O大，故W为P，X能形成1个共价键，且原子序数比O小，则X为H，Z的原子序数介于Y、W之间，形成＋1价阳离子，故Z为Na。
A．原子半径：H＜O＜P＜Na，即X＜Y＜W＜Z，故A错误；
B．由题干物质的结构式可知，该化合物中Y、Z原子的最外层电子均满足8电子稳定结构，但W原子的最外层电子不满足8电子稳定结构，故B错误；
C．X元素分别与Y、Z元素组成的简单化合物为和NaH，其化学键的类型不相同，故C错误；
D．Y元素分别与X、Z元素组成的化合物中，和能发生反应生成，故D正确。
6.【答案】D
【解析】
A．光伏电池中利用单质硅把光能转化为电能，故A正确；
B．电解池中电子由电解池阳极沿导线流向电源正极，由电源负极沿导线流向电解池阴极，故电子流向为B→b，a→A，故B正确；
C．阴极反应式：，故C正确；
D．阴极反应式：，阳极反应式：，则，则生成的和HCOOH的物质的量之比为2∶1，故D错误。
7.【答案】B
【解析】
A．分析可知，表示达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系，故A错误；
B．由图可知，在1ml/L的KI溶液中，，则的溶解度为ml/L，故B正确；
C．分析可知，表示达到沉淀溶解平衡时pM与pR的关系，其中X点的浓度比饱和溶液中的浓度大，会产生沉淀，则X点：v（沉淀）＞v（溶解），故C错误；
D．根据图中信息得到，，向0.01ml/L的、NaI的混合溶液中滴入溶液，碳酸钠所需的铅离子浓度小于碘化钠所需的铅离子浓度，因此先产生白色沉淀，故D错误。
8.（15分）【答案】
（1）ecdab
（2）①ABF②
（3）b＜c＝d
（4）溶液颜色变浅的同时有气泡产生（或溶液由棕黄色变为浅绿色的同时有气泡产生）
【解析】
（1）滴定步骤包含检漏、洗涤、润洗、注液、调液、读数、滴定、滴定终点，故排列顺序为ecdab。
（2）②滴定时发生的反应为，故；由可得。
（3）100mL 0.2 溶液含有溶质的物质的量为0.02ml，0.56g铁粉、1.12g铁粉、1.68g铁粉的物质的量分别为0.01ml，0.02ml、0.03ml，实验ⅰ中有0.01ml 发生反应，实验ⅱ和ⅲ中都有0.02ml 发生反应，实验ⅱ和ⅲ放出的热量一样多，且比实验ⅰ多，则b＜c＝d。
（4）易水解，为防止水解，在配制溶液时需加入硫酸，说明溶液中还存在Fe与硫酸的反应；用pH试纸测得溶液的pH不大于1说明溶液呈强酸性，向少量溶液中加入Fe粉，溶液由棕黄色变为浅绿色的同时有气泡即氢气产生，证明同时存在反应A和B；丙同学根据相关原理，重新设计优化的实验方案的重点为如何防止Fe与酸反应产生影响，可以借助盖斯定律，设计分步反应来实现溶液与Fe的反应，故可将一定量的Cu粉加入一定浓度的溶液中反应，测量反应热，计算得到反应的焓变，根据（3）中实验计算得到反应的焓变，根据盖斯定律计算得到反应A的焓变为。
9.（14分）【答案】
（1）负极产生的与，二者接触会发生刚烈反应甚至爆炸
（2）243
（3）①AC②1.0766%③1070
【解析】
（1）碳电极产生，发生氧化反应，故为阳极，钢电极发生还原反应，产生氢气，为阴极，故与电源的负极相连。
（2）根据反应热＝反应物键能之和－生成物键能之和，设Cl—Cl的键能为x kJ/ml，则，解得x＝243。
（3）①体积不变，混合气体的总质量不变，所以密度不是变量，不能用于判断体系是否平衡，故A错误；反应ⅰ中，当Xe与的投料比为1∶1时，的平衡转化率等于Xe，反应ⅱ和ⅲ中，当Xe与的投料比为1∶1时，的平衡转化率大于Xe，故B正确；达到平衡后将从体系中移除，反应ⅰ的平衡正向移动，Xe与的浓度减小，反应ⅱ和ⅲ的平衡均逆向移动，故C错误；根据标准平衡常数随温度的变化可知，三个反应都为放热反应，故D正确。②反应ⅰ、ⅱ、ⅲ 10min时，反应的Xe的物质的量为，所以Xe的平均反应速率为，反应的的物质的量为，所以的转化率为66%。③已知523K时，；；所以，，当时，且，所以。
10.（14分【答案】
（1）ABD
（2）B
（3）4.7≤pH＜6.5（或4.7～6.5）
（4）
（5）取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加适量的稀盐酸无现象，再加氮化钡溶液，若不产生白色沉淀则已经洗涤干净
（6）适当增大草酸的用量，可增加的浓度，有利于提高沉钕率；草酸的用量过大钕离子可与过量生成可溶性配合物，从而降低沉钕率
【解析】钕铁硼废料的主要成分为钕、铁、硼、铝，加稀硫酸酸溶，钕、铁、铝与硫酸反应生成、、，B与硫酸不反应，“滤渣”的主要成分为B；向滤液中加入使转化为沉淀，转化为沉淀“滤液1”中的主要离子为、，在“碱转换”操作中，加入过量NaOH溶液，使转化为沉淀，同时转化为进入“滤液2”而除去；加入稀硫酸溶解，再用溶液沉淀得到，焙烧得到。
（1）A．适当升高温度，可提高反应物的能量，提高浸取速率，A符合题意；B适当增大硫酸的浓度，可增大有效碰撞次数，从而提高浸取速率，B符合题意；C．适当延长浸取时间，可提高浸取率但不能提高浸取速率，C不符合题意；D．将钕铁硼废料粉碎，可增大与硫酸的接触面积，提高浸取速率，D符合题意；故选ABD。
（2）由分析可知，“滤渣”的主要成分为B。
（3）全部转化为沉淀时pH≥4.7，不沉淀，由信息可知，，当溶液中的时，，计算出pH＝6.5时刚好是饱和溶液，所以控制pH的范围为4.7≤pH＜6.5。
（4）“滤液2”变浑浊是有氢氧化铝生成，结合分析应该是与足量反应生成沉淀。
（5）草酸是弱酸写离子方程式时不能拆，杂质主要有草酸和硫酸根，选择检验硫酸根是否洗涤干净。
（6）由所给信息可知，适当增大草酸的用量，可增加的浓度，有利于形成，从而提高沉钕率，但草酸的用量过大时钕离子可与过量生成可溶性配合物，从而降低沉钕率。
11.（15分）【答案】
（1）哑铃
（2）5∶2
（3）①AB②4离子半径大，离子所带电荷数少，晶格能小，所以熔点低
（4）①4②
【解析】
（1）基态铝原子的最高能级为p能级所以为哑铃形；基态的电子排布式为，将其转化为轨道表达式即可。
（2）该物质的结构为，则键与键的数目之比为5∶2。
（3）①C、N、O、F四种元素在同一周期，同一周期第一电离能呈增大趋势，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能比C、O两种元素高，因此C、N、O、F四种元素的第一电离能从小到大的顺序为C＜O＜N＜F，满足这一规律的图象为A；气态基态正2价阳离子失去1个电子生成气态基态正3价阳离子所需要的能量为该原子的第三电离能，同一周期原子的第三电离能的总体趋势也依次升高，但由于C原子在失去2个电子之后的2s能级为全充满状态，因此其再失去一个电子需要的能量稍高，则满足这一规律的图象为B。②该化合物中，3个C和1个B为杂化；离子晶体的熔点由晶格能的大小决定，该物质的离子半径大，离子所带电荷数少，晶格能小，所以熔点低。
（4）①由图2可知，每个与4个紧邻，则的配位数为4；A中，的个数，的个数＝0，的个数＝4，B中，的个数＝4，的个数＝4，的个数，图1由4个A和4个B构成。所以晶胞中，的个数，的个数，的个数，所以晶体的化学式为，设晶胞参数为2L，，，晶胞的体积为，一个晶胞中有8个微粒，则。
12.（15分）【答案】
（1）
（2）酯基、羟基
（3）加成反应
（4）ac
（5）14、
（6）
【解析】A中含有羧基，结合A的分子式可知A为；A与乙醇发生酯化反应，B的结构简式为；D与2－戊酮发生加成反应生成E，结合E的结构简式和D的分子式可知，D的结构简式为，E发生消去反应脱去1个水分子生成F，F的结构简式为，D→F的整个过程为羟醛缩合反应，结合G的分子式以及G能与B发生已知信息的反应可知G中含
有酮羰基，说明F中的碳碳双键与发生加成反应生成G，G的结构简式为；B与G发生已知信息的反应生成J，J的结构简式为；K在NaOH溶液中发生水解反应生成，酸化得到；结合题中信息可知L分子中含有两个六元环，由L的分子式可知中的羧基与羟基酸化时发生酯化反应，L的结构简式为；由题意可知L，和M可以发生类似D→E的加成反应得到，发生酮式与烯醇式互变得到，发生消去反应得到P，则M的结构简式为。
（1）A→B的化学方程式为。
（2）J的结构简式为，含有的官能团为酯基，羟基。
（3）结合E的结构简式和D的分子式可知D的结构简式为，D与2－戊酮发生的反应为加成反应。
（4）a．F的结构简式为，存在顺反异构体，a正确；b．K中含有酮羰基，J中不含有酮羰基，二者不互为同系物，b错误；c．K的结构简式为，与羟基直接相连的碳原子上无H原子，在加热和Cu作催化剂条件下，K不能被氧化，c正确。
（5）Q的同分异构体有多种，其中能发生水解反应，说明含有酯基；还能发生银镜反应，说明含有醛基，则分子中含有甲酸的酯基结构。故既能发生水解反应又能发生银镜反应的芳香族化合物有：、、、、、、、、、、、、、，共有14种，其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为6∶2∶1∶1的Q的结构简式为、。
（6）由分析可知，M的结构简式为。
选项
A
B
C
D
实验目的
氨气溶于水的喷泉实验
除去胶体中的NaCl
比较醋酸、次氯酸的酸性强弱
验证大于
装置
序号
反应试剂
体系温度/℃
反应前
反应后
ⅰ
0.2 溶液100mL
0.56g铁粉
a
b
ⅱ
1.12g铁粉
a
c
ⅲ
1.68g铁粉
a
d
标准平衡常数
（523K）
（673K）
ⅰ．
ⅱ．
ⅲ．
36
物质
n/ml
3.6
17.4
0.4
金属离子
开始沉淀时的pH（）
2.2
3.7
7.5
完全沉淀时的pH（）
3.2
4.7
9.0
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