湖南省永州市2024届高三化学上学期第一次月考试题含解析

这是一份湖南省永州市2024届高三化学上学期第一次月考试题含解析，共19页。试卷主要包含了本试题共分为两大题，共8页，可能用到的相对原子质量等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1．本试题共分为两大题，共8页．时量75分钟，满分100分．答题前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号填入相应位置内．
2．客观题请2B铅笔填涂在答题卡上，主观题用黑色的签字笔书写在答题卷上．考试结束时，只交答题卷，试卷请妥善保管．
3．可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 N 14 O 16 P 31 Cl 35.5 Fe 56
一、选择题：本题共14小题，每小题3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. 科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法正确是
A. “天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气，Xe是第ⅠA族元素
B. 火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为FeO
C. “天和号”推进器上的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
D. “深地一号”为进军万米深度提供核心装备，制造钻头用的金刚石为金属晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A．化学符号Xe，原子序数54，在元素周期表中处于第5周期0族，A错误；
B．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，不是FeO，B错误；
C．氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料，C正确；
D．金刚石是共价晶体，不是金属晶体，故D错误；
故选C。
2. 下列化学用语或表述正确的是
A. 的空间结构：V形B. HClO的电子式：
C. 分子的空间填充模型：D. 顺―2―丁烯的结构简式：
【答案】B
【解析】
【详解】A．BeCl2的中心原子为Be原子为SP杂化，Be原子不含有孤电子对，因此BeCl2分子为直线型分子，A错误；
B．HClO分子中， O原子形成两个共用电子对，在中间，电子式为：，B正确；
C．分子的中心原子S原子为SP3杂化，存在两个孤电子对，分子的空间填充模型不是直线形，为V形分子，C错误；
D．顺-2-丁烯的结构中两个甲基在双键的同一侧，选项中两个甲基没在双键的同一侧，为反-2-丁烯的结构简式，D错误；
故选B。
3. 下列装置可以用于相应实验的是
A. 制取并收集氨气B. 分离乙醇和乙酸C. 验证酸性D. 测量体积
【答案】D
【解析】
【详解】A．实验室制氨气的反应物为和，而且收集气体的试管口应放置棉花，故A错误；
B．乙醇与乙酸互溶，不能通过分液进行分离，故B错误；
C．二氧化硫能使品红褪色，利用的是其漂白性，故C错误；
D．氧气难溶于水，且不与水反应，图中装置可用于测量氧气体积，故D正确；
故选D。
4. 下列有关物质结构和性质的说法正确的是
A. 含有极性键的分子叫做极性分子
B. 邻羟基苯甲酸的沸点高于对羟基苯甲酸的沸点
C. 金属能导电是因为金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可定向移动
D. 甲醇可与水以任意比互溶是因为醇分子与水分子间形成了氢键
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据分子的正电中心和负电中心是否重合来判断它是否是极性分子，如，有极性键但是非极性分子，A错误；
B．邻羟基苯甲酸中含有分子内氢键，分子内氢键可以降低物质的熔沸点，因此邻羟基苯甲酸的熔沸点低于对羟基苯甲酸的熔沸点，B错误；
C．电子气理论用电子气在电场中定向移动解释金属良好的导电性，C错误；
D．甲醇可与水以任意比互溶是因为醇分子与水分子间形成了氢键，增大了溶解度，D正确；
故选D。
5. 下列有关电极方程式或离子方程式错误的是
A. 碱性锌锰电池的负极反应：
B. 向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳：
C. 在KI溶液中溶解度大的原因：
D. 将等物质的量浓度的和溶液以体积比1∶2混合：
【答案】A
【解析】
【详解】A．碱性锌锰电池的负极反应：，A错误；
B．次氯酸钙中通入足量的二氧化碳反应生成碳酸氢钙和次氯酸，反应的离子方程式为，B正确；
C．碘可以和碘离子反应，故能增大溶解度，反应的离子方程式为，C正确；
D．将等物质的量浓度的和溶液以体积比1∶2混合，反应生成硫酸钡和水和硫酸铵，：，D正确；
故选A。
6. W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相邻，W的核外电子数与X的价层电子数相等，是氧化性最强的单质，4种元素可形成离子化合物．下列说法正确的是
A. 分子的极性：B. 第一电离能：X236℃时，曲线下降的可能原因是反应1正反应程度减弱
C. 一定温度下，增大n始(CO2):n始(H2)可提高CO2平衡转化率
D. 研发高温高效催化剂可提高平衡时CH3OH的选择性
【答案】B
【解析】
【详解】A．从图中可知，升高温度，CO2的平衡转化率下降，A错误；
B．温度升高，反应Ⅰ化学平衡逆向移动，反应Ⅱ化学平衡正向移动，反应Ⅰ减小的程度大于反应Ⅱ进行的程度，导致CO2的转化率也有所下降，B正确；
C．增大n始(CO2):n始(H2)，CO2浓度增大，H2浓度减小，则CO2的平衡转化率减小，C错误；
D．研发高效的催化剂可提高反应速率和CH3OH的选择性，且由图知，温度越高甲醇的选择性越低，D错误；
故答案选B。
14. 在催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是
A. 含N分子参与的反应一定有电子转移
B. 由生成的反应历程有2种
C. 增大的量，的平衡转化率增大
D. 当主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据反应机理的图示知，含N分子发生的反应有NO+∙OOH=NO2+∙OH、NO+NO2+H2O=2HONO、NO2+∙C3H7=C3H6+HONO、HONO=NO+∙OH，含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合价依次为+2价、+4价、+3价，上述反应中均有元素化合价的升降，都为氧化还原反应，一定有电子转移，A项正确；
B．根据图示，由NO生成HONO的反应历程有2种，B项正确；
C．NO是催化剂，增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变，C项错误；
D．无论反应历程如何，在NO催化下丙烷与O2反应制备丙烯的总反应都为2C3H8+O2NO⇌2C3H6+2H2O，当主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变，D项正确；
故选：C。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15. 研究小组以无水甲苯为溶剂，(易水解)和为反应物制备中空多孔红磷纳米球。该红磷可提高钠离子电池的性能。
（1）甲苯干燥和收集的回流装置如图1所示(夹持及加热装置略)。以二苯甲酠为指示剂，无水时体系呈蓝色。
①冷凝水的进口是______(填“a”或“b”)。
②用Na干燥甲苯原理是______(用化学方程式表示)。
（2）中空多孔纳米球状红磷的制备装置如图2所示(搅拌和加热装置略)。
①在Ar气保护下，反应物在A装置中混匀后转入B装置，于280℃加热12小时，反应物完全反应。其化学反应方程式为______。推测红磷能形成中空多孔结构的原因是______。
②经冷却、离心分离和洗涤得到产品，洗涤时先后使用乙醇和水，依次洗去的物质是______和______。
③所得纳米球状红磷的平均半径R与B装置中气体产物的压强p的关系如图3所示。欲控制合成的红磷，气体产物的压强为______kPa，需的物质的量为______ml(保留3位小数)。已知：，其中，n为气体产物的物质的量。
【答案】（1） ①. b ②.
（2） ①. 2PCl5+10NaN32P+15N2↑+ 10NaCl ②. 反应生成的大量氮气，当温度冷却、压力降低后，被红磷壳包裹的氮气被释放，形成中空多孔结构 ③. 甲苯 ④. NaCl ⑤. ⑥. 0.027
【解析】
【分析】利用苯来干燥甲苯，通过回流得到的水与钠反应，二苯甲酮为指示剂，无水时体系呈蓝色，改变开关状态收集甲苯，将甲苯、五氯化磷、NaN3在Ar气氛围中充分混合后转入装置B中，在反应釜中于280℃加热12小时使其充分反应。
【小问1详解】
①为了充分冷凝蒸汽，冷凝管应从下口进水，即进水口是b；
②钠能和甲苯中的水反应从而除去甲苯中的水，反应的化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；
小问2详解】
①在Ar气保护下，反应物在A装置中混匀后转入B装置，以无水甲苯为溶剂，于280°C加热12小时，PCl5和NaN3反应生成米球状红磷。其化学反应方程式为：2PCl5+10NaN32P+15N2↑+ 10NaCl；
根据方程式可知，反应过程中生成大量大量氮气，则红磷形成中空多孔的原因是：反应生成的大量氮气，当温度冷却、压力降低后，被红磷壳包裹的氮气被释放，形成中空多孔结构；
②根据反应可知，得到的产物上沾有甲苯和氯化钠，用乙醇洗去甲苯，用水洗去氯化钠；故答案为：甲苯、氯化钠；
③R=125nm时可换算出横坐标为8，此时纵坐标对应的值为10，故气体产物的压强为104kPa；已知p=a×n，其中a=2.5×105kPa•ml-1，，根据反应可知，n(NaN3)=N2=×0.04ml=0.027ml。
16. 工业中可利用生产钛白的副产物和硫铁矿()联合制备铁精粉()和硫酸，实现能源及资源的有效利用。回答下列问题：
（1）在气氛中，的脱水热分解过程如图1(a)所示
根据上述实验结果，可知______。结构示意图如图1(b)，其中与、与的作用力类型分别是______、______，该物质脱水热分解过程中首先断开的是______键。
（2）已知下列热化学方程式：
则的______。
（3）将置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：。平衡时的关系如图2所示。660K时，该反应的平衡总压______、平衡常数______。随反应温度升高而______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】（1） ①. 4 ②. 配位键 ③. 氢键 ④. 配位
（2）
（3） ①. 3 ②. 2.25 ③. 增大
【解析】
【小问1详解】
由图中信息可知，当失重比为19.4%时，转化为，设FeSO4⋅7H2O的物质的量为1ml，则失去的水为278g×19.4%=54g，即3ml，所以x=7-3=4；从图(a)可知，在FeSO4⋅7H2O晶体中，6个水分子中的氧原子提供孤电子对和Fe2+的空轨道形成配位键，还有一个水分子和硫酸根离子间形成氢键；从图(a)可知，100℃时所得固体为FeSO4⋅4H2O，200℃所得固体为FeSO4⋅H2O，所以该物质脱水热分解过程中首先断开的是配位键。
【小问2详解】
三个反应依次标序号为①、②、③，根据盖斯定律可知，①+③―②×2可得，则。
小问3详解】
将置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：(Ⅰ)，由平衡时的关系图可知，660K时，，根据反应方程式，SO2和SO3的分压相等，则，因此，该反应的平衡总压；平衡常数。由图中信息可知，随着温度升高而增大，因此，随反应温度升高而增大。
17. 是生产多晶硅的副产物．利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、C等金属，工艺路线如下：
Ⅰ．回答下列问题：
（1）价层电子排布式为______。
（2）烧渣是LiCl、和的混合物，“500℃焙烧”后剩余的应先除去，否则水浸时会产生大量烟雾，用化学方程式表示其原因______。
（3）鉴别洗净的“滤饼3”和固体常用方法的名称是______。
（4）已知，若“沉钴过滤”的pH控制为10.0，则溶液中浓度为______。“850℃煅烧”时的化学方程式为______。
（5）导致比易水解的因素有______(填标号)．
a．Si-Cl键极性更大 b．Si的原子半径更大 c．Si-Cl键键能更大 d．Si有更多的价层轨道
Ⅱ．设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成，将废旧锂离子电池的正极材料转化为，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。
（6）装置工作时，甲室溶液pH逐渐______，乙室电极反应式为：______。
【答案】（1）
（2）
（3）焰色实验（4） ①. ②.
（5）abd（6） ①. 减小 ②.
【解析】
【分析】由流程和题中信息可知，粗品与在500℃焙烧时生成氧气和烧渣，烧渣是LiCl、和的混合物；烧渣经水浸、过滤后得滤液1和滤饼1，滤饼1的主要成分是和；滤液1用氢氧化钠溶液沉钴，过滤后得滤饼2(主要成分为)和滤液2(主要溶质为LiC1)；滤饼2置于空气中在850℃煅烧得到；滤液2经碳酸钠溶液沉锂，得到滤液3和滤饼3，滤饼3为。
【小问1详解】
C是27号元素，其原子有4个电子层，其价电子排布为。
【小问2详解】
“500℃焙烧”后剩余的应先除去，否则水浸时会产生大量烟雾，由此可知，四氯化硅与可水反应且能生成氯化氢和硅酸，该反应的化学方程式为。
【小问3详解】
滤饼3为，鉴别其与固体Na2CO3可利用焰色试验，Na2CO3的焰色试验呈黄色；
【小问4详解】
已知，若“沉钴过滤”的pH控制为10.0，则溶液中，浓度为，滤饼2置于空气中在850℃煅烧得到，对应的化学方程式为：；
【小问5详解】
a．Si―Cl键极性更大，则Si―Cl键更易断裂，因此，比易水解，a项正确；
b．Si的原子半径更大，因此，中的共用电子对更加偏向于Cl，从而导致Si―Cl键极性更大，且Si原子更易受到水电离的的进攻，因此，比易水解，b项正确；
c．通常键能越大化学键越稳定且不易断裂，因此，Si―Cl键键能更大不能说明Si―Cl更易断裂，故不能说明比易水解，c项错误；
d．Si有更多的价层轨道，因此更易与水电离的形成化学键，从而导致比易水解，d项正确；
综上所述，导致比易水解的因素有abd；
【小问6详解】
装置工作时，左侧电解池中阳极发生氧化反应，电极反应式为，甲室为阴极区，，阳极区产生的氢离子通过阳离子交换膜进入阴极区，溶液pH值减小；乙室LiCO2转化为C2+，电极反应式为。
18. 莫西赛利(化合物K)是一种治疗脑血管疾病的药物，可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。以下为其合成路线之一。
回答下列问题：
（1）A的化学名称是______。
（2）C中碳原子的轨道杂化类型为______。
（3）D中官能团的名称为______、______。
（4）E与F反应生成G的反应类型为______。
（5）F的结构简式为______。
（6）I转变为J的化学方程式为______。
（7）、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是______。
（8）在B的同分异构体中，同时满足下列条件的共有______种(不考虑立体异构)；
①含有手性碳；②含有三个甲基；③含有苯环。
【答案】（1）3―甲基苯酚(间甲基苯酚)
（2）、
（3） ①. 氨基 ②. 羟基
（4）取代反应（5）
（6）
（7）（8）9
【解析】
【分析】A和2-溴丙烷发生取代反应生成B， B发生取代反应生成C，根据D的分子式、E的结构简式知，C中-NO发生还原反应生成D为，D和乙酸酐发生取代反应生成E和乙酸，根据G的结构简式知, E和F发生取代反应生成G ；结合F的分子式、G的结构简式可知，F为(CH3)2NCH2CHCl，根据H 的分子式、I的结构简式可知，H 为，根据IK的结构简式以及J的分子式分析，J的结构为。
已知为推电子基团，―Cl是吸电子基团，则导致N原子电子云密度大小顺序为：＞＞，题干信息显示：碱性随、原子电子云密度的增大而增强，则碱性最弱的为：
(8)连有4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。在B的同分异构体中，含有手性碳、含有3个甲基、含有苯环的同分异构体有9种，分别为：、、、、、、、、 。
【小问1详解】
A的结构简式为，名称为3―甲基苯酚(间甲基苯酚)。
【小问2详解】
C中碳原子有形成四个单键和形成一个双键的，故轨道杂化类型为、。
【小问3详解】
D的结构为，官能团为氨基和羟基。
【小问4详解】
E与F发生取代反应生成G。
【小问5详解】
根据分析，F的结构简式为：。
【小问6详解】
I转变为J的化学方程式为：。
【小问7详解】
已知为推电子基团，―Cl是吸电子基团，则导致N原子电子云密度大小顺序为： ＞＞，题干信息显示：碱性随、原子电子云密度的增大而增强，则碱性最弱的为：。
【小问8详解】