北京市北京师范大学附属实验中学2024-2025学年高三上学期10月月考化学试题

这是一份北京市北京师范大学附属实验中学2024-2025学年高三上学期10月月考化学试题，共10页。试卷主要包含了下列化学用语或图示表达正确的是，我国科学家预言的T-碳已被合成等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量 Li 7 O 16 P 31 Fe 56
第一部分 选择题（共14小题，每题3分，共42分）
1．我国科研人员首次以CO2为原料合成了葡萄糖和长链脂肪酸，这项突破为人工和半人工合成“粮食”提供了新技术。合成路线如下：
下列说法不正确的是
A．过程①、②中电能转化为化学能 B．葡萄糖分子中含有醛基、羟基
C．CH3COOH和C7H13COOH互为同系物 D．葡萄糖不能发生水解反应
2．下列化学用语或图示表达正确的是
A．HClO的电子式： B．中子数为1的氢原子：12H
C．NaCl的晶胞： D．反-2-丁烯的结构简式：
3．下列关于Se及其化合物性质的比较不正确的是
A．第一电离能：Se＞As B．离子半径：S2-＞Ca2+
C．还原性：H2Se＞H2S D．沸点：H2Se＞H2S
4．我国科学家预言的T-碳已被合成。T-碳的晶体结构可看做将金刚石中的碳原子用由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代所得，T-碳和金刚石的晶胞如图所示。下列说法不正确的是
A．T-碳与金刚石互为同素异形体
B．T-碳与金刚石均属于共价晶体
C．T-碳与金刚石均不能导电
D．T-碳的密度是金刚石的4倍
5．用圆底烧瓶收集NH3后进行喷泉实验。下列说法不正确的是
A．NH3和H2O都是极性分子
B．NH3和H2O分子中的共价键都是s-sp3 σ键
C．NH3分子的键角小于H2O分子的键角
D．烧瓶中溶液颜色变红的原因：NH3 + H2O NH3·H2O NH4+ + OH−
△
6．下列方程式不能准确解释相应实验现象的是
（蓝色） （黄色）
7．将铜棒插入浓、稀Cu(NO3)2溶液中（装置如图），观察到电流计指针发生偏转，一段时间后，浸入浓Cu(NO3)2溶液的铜棒变粗。下列说法不正确的是
A．铜棒变粗的反应：Cu2+ + 2e− === Cu
B．左侧铜棒为正极
C．随着反应的进行，浓、稀Cu(NO3)2溶液的浓度逐渐接近
D．Cu2+的氧化性随c(Cu2+)增大而增强，Cu的还原性随c(Cu2+)增大而减弱
8．向100 mL 0.01 ml/L Ba(OH)2溶液中滴加0.1 ml/L NaHCO3溶液，测得溶液电导率的变化如右图。下列说法不正确的是
9．聚乳酸（PLA）是最具潜力的可降解高分子材料之一，对其进行基团修饰可进行材料的改性，从而拓展PLA的应用范围。PLA和某改性的PLA的合成路线如下图。
下列说法不正确的是
10．冠醚能与碱金属离子结合（如下图所示），是有机反应很好的催化剂，如能加快KMnO4与环己烯的反应速率。
用结合常数表示冠醚与碱金属离子的结合能力，结合常数越大，两者结合能力越强。
下列说法不正确的是
A．推测结合常数的大小与碱金属离子直径、冠醚空腔直径有关
B．实验中c(Na+)：①＞②＞③
C．冠醚通过与K+结合将MnO4−携带进入有机相，从而加快反应速率
D．为加快KMnO4与环己烯的反应速率，选择冠醚A比冠醚B更合适
11．瓜环[n]（n=5,6,7,8…）是一种具有大杯空腔、两端开口的化合物（结构如图），在分子开关、催化剂、药物载体等方面有广泛应用。瓜环[n]可由和HCHO在一定条件下合成。

瓜环[n] 瓜环[7]
下列说法不正确的是
A．合成瓜环的反应过程中可能存在加成反应与取代反应
B． 分子间可能存在不同类型的氢键
C．合成1 ml瓜环[7]时，有7 ml水生成
D．1 ml瓜环[7]在NaOH溶液中完全反应后的有机产物中存在7个8元环
12．向体积为1 L的密闭容器中充入一定量CH3OH(g)，发生反应：
2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH＜0
下列说法不正确的是
A．T1＞T2
B．T1℃，该反应的平衡常数K=4
C．Ⅱ中存在：c(CH3OH) + 2c(CH3OCH3)=0.2 ml·L−1
D．T1℃时，向该容器中充入物质的量均为0.2 ml的3种气体，反应将逆向进行
13．常温下，将4.0 g铁钉加入到30 mL 4%的CuSO4溶液中，能观察到铁钉表面产生气泡，且反应初期生成气泡的速率逐渐加快，过程中氧气含量和溶液pH变化如下图所示。

下列说法正确的是
A．反应过程中存在两个氧化还原反应
B．过程中溶解氧含量降低时因为溶解氧随着生成的氢气一同溢出
C．过程中一定有Fe(OH)3生成
D．生成气泡的速率加快的原因是：pH减小，反应放热
14．化学链甲烷干重整联合制氢部分工艺的原理如图所示：
将1 ml CO2和3 ml CH4充入干重整反应器，发生：
重整反应：CH4 + CO2 2CO + 2H2
积炭反应：CH4 C + 2H2
研究发现，增大n(FeO)能减少积炭，并增大 n(H2)n(CO) 的值。下列说法不正确的是
A．X的化学式为Fe3O4，被还原后可循环利用
B．增大n(FeO)能增大 n(H2)n(CO) ，推测发生FeO + CH4 === Fe + CO + 2H2
C．干重整反应器中存在：n(CO2) + n(CH4) + n(CO) = 4 ml
D．减少n(FeO)，会导致蒸汽反应器中产生的H2纯度降低
第二部分 本部分共5题，共58分。
15． FePO4是一种锂离子电池的正极材料，放电时生成LiFePO4。
（1）下列电子排布图表示的Li原子的状态中，能量最高的为_____（填序号）。
a． b． c．
（2）从价电子排布的角度解释Fe位于元素周期表d区的原因：_____。
（3）LiFePO4的制备：
FeC2O4·2H2O的结构如图1所示。
图1
①下列说法正确的是_____。
FeC2O4·2H2O中水分子间存在氢键
FeC2O4·2H2O中Fe2+的配位数是6
与乙烷中碳碳键相比，C2O42-中的碳碳键更易断裂，是因为C2O42-中的碳碳键极性强
②H2C2O4的Ka1大于CH3COOH的Ka，从结构角度解释原因：_____。
（4）锂离子电池充、放电过程中，正极材料晶胞的组成变化如图2所示。
图2
已知LiFePO4晶胞边长分别是anm、anm、bnm，LiFePO4的密度是_____g/cm3
② 由于PO43−的空间构型为_____，且磷氧键键能较大，锂离子嵌入和脱出时，磷酸铁锂的空间骨架不易发生形变，具有良好的循环稳定性。
③正极材料在LiFePO4和FePO4之间转化时，经过中间产物Li1−xFePO4。LiFePO4转化为Li1−xFePO4的过程中，每摩晶胞转移电子的物质的量为_____摩。
16．从低品位铜镍矿（含有Fe2O3、FeO、MgO、CuO等杂质）资源中提取镍和铜的一种工艺流程如下：
资料：一些物质的Ksp（25 ℃）如下。
（1）上述流程中，加快反应速率的措施是________。
（2）浸出过程中通入O2的目的是________。
（3）萃取时发生反应：Cu2+ + 2HR CuR2 + 2H+（HR、CuR2在有机层，Cu2+、H+在水层）。
① 某种HR的结构简式为，该分子中可能与Cu2+形成配位键的原子有______。
② 解释反萃取时H2SO4的作用：_______。
（4）反萃取所得含Cu2+水溶液中加入铁粉可得粗铜，粗铜经酸浸处理，再进行电解精炼；需要保持电解时用酸化的CuSO4溶液做电解液，并维持一定的c(H+)和c(Cu2+)。
①电解时电解池需要保持合理的电压，电压不能过低与过高的原因是______。②粗铜若未经酸浸处理，消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量，原因是 。
（5）黄钠铁矾[NaFe3(OH)6(SO4)2]比Fe(OH)3更易形成沉淀。反应终点pH与Fe3+、Ni2+沉淀率的关系如下表。
①生成黄钠铁矾的离子方程式是______。
②沉淀Fe3+时最适宜选用的反应终点pH是_______。
17．氟唑菌酰羟胺是新一代琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂，合成路线如下：
已知：ⅰ．
ⅱ． = 3 \* rman \* MERGEFORMAT iii．
（1）A能与Na2CO3溶液反应产生CO2。A的官能团有______。
（2）A的某种同分异构体与A含有相同官能团，其核磁共振氢谱也有两组峰，结构简式为______。
（3）B →D的化学方程式是______。
（4）G → J 的总反应化学方程式是______。
（5）推测J→K的过程中，反应物NaBH3CN的作用是______。
（6）可通过如下路线合成：
①反应 = 1 \* ROMAN \* MERGEFORMAT I的化学方程式为______。
②M的结构简式为______。
③设计步骤 = 1 \* ROMAN \* MERGEFORMAT I和 = 4 \* ROMAN \* MERGEFORMAT IV的目的是______。
18.氨氮废水会造成水体富营养化。可用沉淀法处理氨氮废水并获得缓释肥料磷酸镁铵（MgNH4PO4），过程如下。
资料：i. 氨氮废水中氮元素主要以NH4+形式存在；
ii. Mg3(PO4)2的Ksp约为1×10-24； MgNH4PO4的Ksp为1×10-13；
（1）检验溶液中NH4+的操作是________。
（2）当c(Mg2+)和c(NH4+)为1ml·L-1时，生成Mg3(PO4)2沉淀所需的c(PO43-)是生成MgNH4PO4沉淀所需的c(PO43-) 的_____倍
（3）经处理后，分离磷酸镁铵所用的方法是_________。
（4）磷酸盐若选择Na3PO4，混合后会产生大量Mg3(PO4)2沉淀，反应的离子方程式为_________，氨氮去除率将________（填“提高”“降低”或“不变”）。
（5）含磷微粒的物质的量分数与pH的关系如下图所示。
下列说法正确的是________（填序号）。
a. Na2HPO4溶液呈酸性 b. Na3PO4和Na2HPO4溶液中，微粒的种类相同
c. X点存在，c(Na+) + c(H+) = c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+c(OH-)
d. Y点可由Na3PO4和Na2HPO4等物质的量混合溶解得到
（6）处理氨氮废水时，磷酸盐可选用Na2HPO4。
①pH在9~10之间，主要生成MgNH4PO4沉淀，反应的离子方程式为_______。
②pH过大会降低废水中氨氮的去除率，可能的原因是_________。
③对于c(NH4+)较低的氨氮废水，上述磷酸镁铵沉淀法的处理效果不佳，且无法通
过增加Na2HPO4和MgCl2的用量来改善，原因是_________。
19.某兴趣小组同学探究KMnO4溶液与草酸（H2C2O4）溶液反应速率的影响因素。配制1.0×10−3 ml·L−1 KMnO4溶液、0.40 ml·L−1草酸溶液。将KMnO4溶液与草酸溶液按如下比例混合。
【设计实验】
（1）实验①和②的目的是__________。
（2）甲认为上述实验应控制pH相同，可加入的试剂是_________（填序号）。
a. 盐酸 b. 硫酸 c. 草酸
【实施实验】
小组同学将溶液pH调至1并进行实验①和②，发现紫色并未直接褪去，而是分成两个阶段：i. 紫色溶液变为青色溶液，ii. 青色溶液逐渐褪至无色溶液。
资料：(a) Mn2+在溶液中无色，在草酸中不能形成配合物；
(b) Mn3+无色，有强氧化性，发生反应Mn3++2C2O42-[Mn(C2O4)2]−（青绿色）后氧化性减弱；
（c）MnO42-呈绿色，在酸性条件下不稳定，迅速分解产生MnO4-和MnO2。
（3）乙同学从氧化还原角度推测阶段i中可能产生了MnO42-。你认为该观点是否合理，并说明理由：___________。
【继续探究】
进一步实验证明溶液中含有[Mn(C2O4)2]−，反应过程中MnO4−和[Mn(C2O4)2]−浓度随时间的变化如下图。
（4）第i阶段中检测到有CO2气体产生，反应的离子方程式为___________。
（5）实验②在第ii阶段的反应速率较大，可能的原因是___________。
（6）据此推测，若在第ii阶段将c(H+)调节至0.2 ml/L，溶液褪至无色的时间会 _________（填“增加”“减少”或“不变”）。
【结论与反思】
（7）上述实验涉及的反应中，草酸的作用是_________。
结论：反应可能是分阶段进行的。草酸浓度的改变对不同阶段反应速率的影响可能不同。
A．MnO2和浓盐酸共热产生黄绿色气体：MnO2 + 4H+ + 2Cl− == Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O
B．Na加入滴有酚酞的水中，溶液变红：2Na + 2H2O == 2Na+ + 2OH− + H2↑
C．加热Fe和S的混合物生成黑色固体：2Fe + 3S Fe2S3
D．加热蓝色的CuCl2溶液，溶液变绿：
[Cu(H2O)4]2+(aq)+ 4Cl− (aq) [CuCl4]2− (aq) + 4H2O(l) ΔH＞0
A．Ba(OH)2和NaHCO3都是强电解质
B．A→B电导率下降的主要原因是发生了反应：
Ba2+ + 2OH− + 2HCO− 3== BaCO3↓+ 2H2O + CO2− 3
C．B→C，溶液中的c(OH−)减小
D．A、B、C三点水的电离程度：A＜B＜C
A．反应①是缩聚反应
B．反应②中，参与聚合的F和E的物质的量之比是m∶n
C．改性的PLA中，m∶n越大，其在水中的溶解性越好
D．在合成中Bn的作用是保护羟基，防止羟基参与聚合反应
编号
温度(℃)
起始物质的量(ml)
平衡物质的量(ml)
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
I
T1
0.40
0.16
0.16
Ⅱ
T2
0.20
0.09
0.09
物质
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Mg(OH)2
Ni(OH)2
Ksp
4.9×10−17
2.8×10−39
5.6×10−12
2.1×10−15
反应终点pH
沉淀率/%
Fe3+
Ni2+
1.5
94.04
0.19
2.5
99.21
0.56
3.8
99.91
3.31
序号
V(KMnO4) / mL
V(草酸) /mL
V(H2O) /mL
反应温度/ C
①
2.0
2.0
0
20
②
2.0
1.0
1.0
20