2024届秋季学期开学考试四（理综化学部分）
化学
姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A．燃煤中加入CaO可以减少温室气体CO2的排放
B．肥皂水可用作蚊虫叮咬处的清洗剂
C．纳米铁粉可以除被污染水体中的重金属离子
D．硅胶可用作袋装食品、瓶装药品等的干燥剂
2．化学对提高人类生活质量和促进社会发展具有重要作用。下列说法正确的是
A．焰色反应、海带提碘、石油裂化都有化学变化的过程
B．嫦娥五号返回舱用到的高温结构陶瓷，属于传统硅酸盐材料
C．利用人工合成淀粉能有效促进“碳中和”目标的实现
D．我国发射的火星探测器，其使用的太阳能电池板的主要材料是二氧化硅
3．前四周期主族元素、、、、的原子序数依次增大，、可组成最简单有机物，、可形成一种淡黄色粉末状的氧化物，和位于同一主族，下列说法正确的是
A．第一电离能：
B．离子半径：
C．物质能与、组成的一种物质反应，且可作为呼吸面具供氧剂
D．基态原子能级的电子总数比能级的电子总数少7
4．某晶体中含有极性键，关于该晶体的说法错误的是
A．不可能有很高的熔沸点 B．不可能是单质
C．可能是有机物 D．可能是离子晶体
5．化学实验，安全第一。下列做法有符合实验室安全规范的是
A．将含重金属离子的废液直接倒入下水道
B．不慎打翻燃着的酒精灯，立即用水扑灭
C．小心清扫散落在桌面的KMnO4固体粉末，倒入废纸篓
D．不慎将浓碱散在皮肤上，立即用大量水冲洗，然后涂1%硼酸溶液
6．下列实验方案、现象、结论均正确的是
选项 方案 现象 结论
A 向溶液中滴加溴水 溴水褪色 含有碳碳双键
B 将通入淀粉溶液中至过量 溶液先变蓝，后褪色 具有氧化性和漂白性
C 向盛有溶液的试管中，先滴几滴溶液，再滴加溶液。 试管先出现白色沉淀，后出现淡黄色沉淀
D 用PH试纸测定同温、同浓度的溶液、溶液的pH 溶液pH更大 电离常数：
A．A B．B C．C D．D
7．X、Y、Z、M、W为相邻两个短周期的主族元素，且原子序数依次增大。这五种元素可形成化合物甲，结构如图所示。下列说法正确的是
A．五种元素中M的原子半径最大
B．X、Y、M简单气态氢化物的沸点：
C．甲中所有原子最外层均达到稳定结构
D．Z、W能组成极性和非极性分子
二、实验题
8．化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量（废水中不含干扰测定的物质）。
Ⅰ．用已准确称量的KBrO3固体配制一定体积的a mol·L 1 KBrO3标准溶液；
Ⅱ．取v1 mL上述溶液，加入过量KBr，加H2SO4酸化，溶液颜色呈棕黄色；
Ⅲ．向Ⅱ所得溶液中加入v2 mL废水；
Ⅳ．向Ⅲ中加入过量KI；
Ⅴ．用b mol·L 1 Na2S2O3标准溶液滴定Ⅳ中溶液至浅黄色时，滴加2滴淀粉溶液，继续滴定至终点，共消耗Na2S2O3溶液v2 mL。
已知：I2+2Na2S2O3=2NaI+ Na2S4O6
Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色
（1）Ⅰ中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。
（2）Ⅱ中发生反应的离子方程式是 。
（3）Ⅲ中发生反应的化学方程式是 。
（4）Ⅳ中加KI前，溶液颜色须为黄色，原因是 。
（5）KI与KBrO3物质的量关系为n（KI）≥6n（KBrO3）时，KI一定过量，理由是 。
（6）Ⅴ中滴定至终点的现象是 。
（7）废水中苯酚的含量为 g·L 1（苯酚摩尔质量：94 g·mol 1）。
（8）由于Br2具有 性质，Ⅱ~Ⅳ中反应须在密闭容器中进行，否则会造成测定结果偏高。
三、有机推断题
9．盐酸氟西汀(F)是一种抗抑郁药物，其合成方法如下，请回答有关问题：
(1) A、C中含氧官能团的名称分别为 、 。
(2)D的结构简式为 。
(3)C→D的反应类型为 。
(4)D→E的化学方程式 。
(5)相对分子质量比C少28且满足下列性质的同分异构体有 种。
a．遇氯化铁显紫色 b．苯环上有两个取代基 c．分子中含有 -NH2
其中核磁共振氢谱为5组峰，且其面积比为 1︰2︰2︰2︰6 的同分异构体结构简式为 。
(6)已知：(CH3)2NCH2CH3CH2=CH2，写出以 为原料，合成 的路线流程图(其它试剂任用) 。
四、工业流程题
10．科学家开发的光催化剂BiVO4实现了高选择性制备氢气。某小组以辉铋矿粉(主要成分是Bi2S3，含少量Bi2O3、Bi、FeS2和SiO2等杂质)为原料制备钒酸铋(BiVO4)的流程如图所示。
已知部分信息如下：
①滤液1中的主要阳离子有Bi3+、Fe3+、Fe2+和H+。
②常温下，几种离子生成氢氧化物沉淀的pH如表所示。
氢氧化物 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Bi(OH)3
开始沉淀的pH 7.6 1.6 4.0
完全沉淀的pH 9.6 3.1 5.5
回答下列问题：
(1)浸取时可以适当加热，但温度不宜过高，其原因是 。写出Bi2S3转化的离子方程式： 。
(2)加H2O2氧化的目的是 。调pH的最低值为 。
(3)稀释水解时通入水蒸气的目的是 。
(4)将气体X通入酸性KMnO4溶液中，实验现象可能是 。
(5)将滤液5经蒸发浓缩、降温结晶、过滤，得到NH4Cl晶体，其晶胞结构如图所示。
①与氯离子最近且等距离的氯离子有 个。
A．4 B．6 C．8 D．12
②晶胞有两个基本要素：
i．原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。其中A的坐标参数为(0，0，0)，B的坐标参数为(1，1，1)，则 的坐标参数为 。
ii．晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知NH4Cl晶胞的晶胞参数为apm，阿佛伽德罗常数的值为NA，其密度为 g· cm-3(列出计算式即可)。
五、原理综合题
11．氯化钴(CoCl2)工业上用作油漆干燥剂、氨气吸收剂、中性染料、干燥指示剂、陶瓷着色剂、饲料添加剂等。回答下列问题：
（1）钴元素的常见化合价与铁元素相同。往CoCl2溶液中加入NaOH溶液产生粉红色沉淀，露置于空气中一段时间后，沉淀变为棕褐色。写出沉淀由粉红色变为棕褐色反应的化学方程式为 。
（2）将CoCl2溶于浓盐酸中能形成[CoCl4]2-，溶液中存在平衡：
[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O
T1℃时，将0.025mol CoCl2·6H2O溶于50mL 12mol/L浓盐酸中，再加水稀释至100 mL。溶液中与温度T的关系如图所示。
① Tl ℃时，取10mL上述溶液稀释至l00mL，稀释后的溶液中c(Cl-) 0.6mol·L-1（填“>”“=”或“<”）。
② 由图可知，上述反应的△H 0（填“>”“=”或“<”）。
③ 根据A点数据，计算出T1℃时上述反应的平衡常数为 （保留两位有效数字）。
（3）采用右图所示装置（Ti-Ru电极为惰性电极）电解CoCl2溶液制取钴。Co能与强酸反应产生H2，电解过程中，CoCl2溶液的pH通常控制在3.9～4.2。
①Co沉积在 （填“Ti-Ru”或“Ti”）电极上。
②若用CoSO4溶液代替CoCl2溶液，会使产率降低。其原因是 。
③从CoCl2溶液中析出的CoCl2 6H2O产品，常含有少量K+、Na+等，在化学分析中常用EDTA滴定法检测产品的纯度。
其操作为：称取3.0000gCoCl2 6H2O产品溶于水配成250mL溶液，取25.00mL置于锥形瓶中加入适量硫氰化钾溶液生成[Co(SCN)4]2-离子，再加入丙酮形成蓝色溶液，用0.05mol L-lEDTA标准溶液滴定至蓝色消失，消耗24.00mL的标准溶液。.则CoCl2 6H2O在产品中的质量分数是 。（已知：滴定原理为[Co(SCN)4]2-+H2Y2-=CoY2-+2H++4SCN-）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】本题考查化学与生活。
详解：加入氧化钙，氧化钙可与煤燃烧生成的二氧化硫在氧气中发生反应生成硫酸钙，减少二氧化硫排放量，但二氧化碳排放量没有减少，A错误；
肥皂水显碱性，与蚊虫叮咬处释放的酸发生中和反应，发生了化学反应，B正确；
纳米铁粉和污染水体中Pb2+、Cu2+、Hg2+发生置换反应生成金属单质而治理污染，C正确；
硅胶疏松具有吸水性，所以可用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，D正确。
故选A。
2．C
【详解】A．焰色反应是物理过程，A错误；
B．高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，B错误；
C．利用人工合成淀粉是我国最新科技，有利于的减少，是有效促进“碳中和”的高科技手段，C正确；
D．太阳能电池板的主要材料是单质硅，D错误；
答案选C。
3．C
【分析】前四周期主族元素、、、、原子序数依次增大，、可组成最简单有机物，则是甲烷，是，是。为淡黄色粉末状的氧化物，是，则是、是。和位于同一主族，则是。
【详解】A．同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，所以第一电离能：，A错误。
B．是、是，和的电子层结构相同，原子序数越大，离子半径越小，则离子半径：，B错误。
C．是，与、组成的水反应生成氧气和，与、反应都可以生成，则可作呼吸面具供氧剂，C正确。
D．基态原子电子排布式为，能级电子比能级电子少5个，D错误。
故选C。
4．A
【详解】A．在SiO2晶体中含有极性共价键Si-O键，由于该晶体的原子晶体，原子之间通过共价键结合，断裂需要吸收很高的能量，因此该物质的熔沸点很高，错误。
B.同种元素的原子形成的共价键是非极性共价键，不同种元素的原子形成的共价键是极性共价键，因此含有极性键的物质不可能是单质，正确。
C．若该极性键存在于含有C元素的化合物，如CH4、CH3CH2OH等，则相应的物质是有机物，正确。
D．离子化合物中一定含有离子键，可能含有极性共价键，如NaOH，，因此含有极性键的化合物可能是离子晶体，正确。故选A。
5．D
【详解】A．重金属离子有毒，直接倒入下水道会引起水体污染，故A错误；
B．打翻燃着的酒精灯时立即用湿抹布盖灭，不能用水扑灭，故B错误；
C．KMnO4性质较活泼，直接将KMnO4固体粉末倒入废纸篓有安全隐患，故C错误；
D．浓碱具有强腐蚀性，不小心洒在皮肤上，应立即用大量水冲洗，然后涂上硼酸溶液，故D正确；
故选：D。
6．C
【详解】A．碳碳双键、醛基均使溴水褪色，由实验操作和现象可知，不能证明含碳碳双键，选项A错误；
B．氯气氧化KI生成碘，淀粉遇碘单质变蓝，过量氯气可氧化碘单质，由实验操作和现象可知，不能证明氯气具有漂白性，选项B错误；
C．硝酸银不足，生成的AgCl转化为更难溶的AgI，由实验操作和现象可知发生沉淀的转化，则Ksp(AgCl) > Ksp(AgI)，选项C正确；
D．NaClO溶液可使pH试纸褪色，应选pH计测定，选项D错误；
答案选C。
7．D
【分析】从结构看X为三价结构，X为N。Y为二价结构为O。Z为五价结构为P。M为六价结构为S。W为一价结构为Cl。
【详解】A．原子半径：电子层越多半径越大，而电子层相同时核电荷数越多半径越小，所以半径最大为Z，A项错误；
B．三者中，H2O和NH3均有氢键，且H2O中氢键更多沸点更高，所以沸点高低：Y>X>M，B项错误；
C．对于Z和M均超出了8e-结构，C项错误；
D．Z、W形成物质有PCl3为极性分子，而PCl5为非极性分子，D项正确；
故选D。
8． 容量瓶、量筒 BrO3- + 5Br- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O Ⅱ中生成的Br2与废水中苯酚完全反应后，Ⅲ中溶液颜色为黄色，说明有Br2剩余，剩余Br2与过量KI反应生成I2可利用后续滴定法测量，从而间接计算苯酚消耗的Br2 Ⅱ中反应为KBrO3 + 5KBr + 3H2SO4=3K2SO4+ 3Br2 + 3H2O可知3n(KBrO3)=n(Br2)，Ⅱ中Br2部分与苯酚反应，剩余溴在Ⅳ中反应为Br2+2KI=I2+2KBr，若剩余溴完全反应，则n(KI)≥ 2n(Br2)，推知n(KI)≥6n(KBrO3) 当滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液时，溶液由蓝色变为无色，且30s不变色 挥发
【分析】本题考查氧化还原反应滴定的综合运用。苯酚与溴反应快速灵敏，但滴定终点难以判断，因而制得一定量的溴分别与苯酚和KI反应（溴须完全反应完），而溴与KI反应生成的I2与Na2S2O3进行滴定分析，因而直接测出与KI反应所消耗的溴，进而计算出与苯酚反应消耗的溴，最后根据苯酚与溴反应的系数计算废水中苯酚的浓度。
【详解】（1）准确称量KBrO3固体配置溶液所需的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管，一定规格的容量瓶，因而该空填容量瓶、量筒；
（2）KBrO3溶液中加入KBr和H2SO4，溶液颜色呈棕黄色，说明生成Br2，根据缺项配平可知该离子方程式为BrO3- + 5Br- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O；
（3）苯酚和溴水反应得到白色沉淀2,4,6-三溴苯酚，化学方程式为；
（4）该测量过程是利用一定量的溴分别与苯酚和KI反应，注意溴须反应完全，且一定量溴的总量已知，部分溴与KI反应生成的I2可利用氧化还原滴定法测量，进而计算出与KI反应的溴的消耗量，将一定量溴减去与KI反应的溴的消耗量，可得与苯酚反应的溴的消耗量，因而一定量的溴与苯酚反应完，必须有剩余的溴与KI反应，Ⅲ中反应结束时，若溶液显黄色说明苯酚反应完，且有溴剩余，以便与KI反应，故原因为Ⅱ中生成的Br2与废水中苯酚完全反应后，Ⅲ中溶液颜色为黄色，说明有Br2剩余，剩余Br2与过量KI反应，从而间接计算苯酚消耗的Br2；
（5）Ⅱ中反应为KBrO3 + 5KBr + 3H2SO4=3K2SO4+ 3Br2 + 3H2O可知3n(KBrO3)=n1(Br2)，Ⅱ中Br2部分与苯酚反应，剩余溴的量设为n2(Br2)（n1(Br2)>n2(Br2)）在Ⅳ中反应为Br2+2KI=I2+2KBr，若剩余溴完全反应，则n(KI)≥ 2n2(Br2)，推知n(KI)≥6n(KBrO3)；因而当n(KI)≥6n(KBrO3)，KI一定过量；
（6）Ⅴ中含碘的溶液内加入淀粉，溶液显蓝色，随着Na2S2O3溶液滴入，蓝色变浅直至消失，因而当滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液时，溶液由蓝色变为无色，且30s不变色；
（7）n(BrO3-)=av1×10-3mol，根据反应BrO3- + 5Br- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O可知n(Br2)=3av1×10-3mol，溴分别与苯酚和KI反应，先计算由KI消耗的溴的量，设为n1(Br2)，根据I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可知I2~2Na2S2O3，又Br2+2I-=I2+2Br-可知Br2~ I2，可得Br2~2Na2S2O3，n(Na2S2O3)= bv3×10-3mol，n1(Br2)=bv3×10-3mol，再计算由苯酚消耗的溴的量，设为n2(Br2)= n(Br2)- n1(Br2)=( 3av1-bv3) ×10-3mol，苯酚与溴水反应的计量数关系为3Br2~C6H5OH，n(C6H5OH)=n2(Br2)=(av1-bv3)×10-3mol，废水中苯酚的含量==mol；
（8）Ⅱ中生成的溴须被苯酚和KI完全反应掉，而溴有挥发性，反应时须在密闭容器中进行。
9．(1) 酮(羰)基 羟基
(2)
(3)取代反应
(4) +ClCO2CH2CH3→ +CH3Cl
(5) 15
(6)
【分析】A为 与 发生取代反应生成B，在KBH4还原为C，C与 取代反应生成D，D为 ，D与ClCO2CH2CH3，发生取代反应生成E，E在碱性环境水解，再酸化生成F。
（1）A为 ，含氧官能团是酮(羰)基，C为 ，含氧官能团是羟基；
（2）根据分析可知D的结构式为 ；
（3）根据分析可知C→D的反应类型为取代反应；
（4）D为 ，D与ClCO2CH2CH3，发生取代反应生成E，D→E的化学方程式为：+ClCO2CH2CH3→ +CH3Cl；
（5）C为 ，相对分子质量比C少28，少了两个CH2，a．遇氯化铁显紫色，说明有-OH；b．苯环上有两个取代基，c．分子中含有 -NH2，可知含有一个-OH，另一个取代基为—CH2CH2CH2NH2、—CH2CH(NH2)CH3、—CH(NH2)CH2CH3、—CH(CH3) CH2NH2、—C(CH3)2NH2分别与羟基在苯环上有邻间对3种，共15种，其中核磁共振氢谱为5组峰，且其面积比为 1︰2︰2︰2︰6 的同分异构体结构简式为 ；
（6）已知：(CH3)2NCH2CH3CH2=CH2，写出以 为原料，合成 的路线流程图(其它试剂任用)为。
10．(1) 避免盐酸挥发，防止Bi3+、 Fe3+水解 Bi2S3 +6Fe3+=2Bi3+ + 3S+6Fe2+
(2) 将Fe2+氧化成Fe3+ ，便于除去铁元素 3.1
(3)促进BiCl3水解
(4)紫红色溶液变浅(或变为无色)
(5) B (，， )
【分析】原料中共含有五种物质，二氧化硅在本实验中不参与反应，加入双氧水将亚铁离子氧化，调节pH除去铁离子，水解生成氯化氧铋。
【详解】（1）盐酸受热易挥发，且加热会促进Bi3+、 Fe3+水解，不利于后续的处理；根据题意可知Bi2S3的转化是与Fe3+的氧化还原反应实现的，产物有Bi3+和S以及Fe2+，故可以写出离子方程式应为Bi2S3 +6Fe3+=2Bi3+ + 3S+6Fe2+；
故答案为：避免盐酸挥发，防止Bi3+、 Fe3+水解；Bi2S3 +6Fe3+=2Bi3+ + 3S+6Fe2+；
（2）加入过氧化氢的目的是将Fe2+氧化成Fe3+，便于除去铁元素由于此时铁元素已经完全以铁离子形式存在，所以，应将pH调整为铁离子完全沉淀的pH即最低值为3.1；
故答案为：将Fe2+氧化成Fe3+，便于除去铁元素；3.1；
（3）氯化铋水解吸热，通入水蒸气可以提高温度，促进水解；
故答案为：促进BiCl3水解；
（4）由原子守恒可知，X气体是二氧化硫，通入酸性KMnO4溶液中，由于发生氧化还原反应，实验现象为紫红色溶液变浅(或变为无色)；
故答案为：紫红色溶液变浅(或变为无色)；
（5）可以将8个同样的晶胞组合成为一个B为体心的大晶胞，可以明显观察到距离B最近且等距离的氯离子均在大晶胞的面心上，故有6个；由B的坐标参数可知，该晶胞的棱长为1，且铵根离子处于晶胞的体心位置，故其坐标参数为(，， )；可以观察到晶胞中刚好包含有一个NH4Cl，故可得到晶胞密度公式：；
故答案为：B；(，， )；。
11． 4Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH)3 ＞ ＞ 7.7×10-4 Ti OH-在阳极放电，使溶液的pH降低 0.952
【详解】（1）钴元素的常见化合价与铁元素相同。往CoCl2溶液中加入NaOH溶液产生粉红色沉淀Co(OH)2，露置于空气中一段时间后，沉淀Co(OH)2变为棕褐色Co(OH)3。则沉淀由粉红色变为棕褐色反应的化学方程式为：4Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH)3；（2）溶液中存在平衡： [Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O，Tl ℃时，取10mL上述溶液稀释至l00mL，则平衡向逆方向移动，n(Cl-)增大，c(Cl-)>=0.6mol·L-1；② 由图可知，随着温度的升高，变小，则反应正向移动，则正反应为吸热反应，△H>0；③ 根据A点数据，设的转化率为x，由三段式得：c(H+)==6.5mol/L，c(Co2+)==0.25mol/L；
[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O
开始时浓度/mol/L 0.25 11 0
改变的浓度/mol/L x 4x x
平衡时浓度/mol/L 0.25-x 6.5-4x x
则= =48，解得x=0.125 ，K==7.7×10-4；（3）①电解CoCl2溶液制取钴，Ti-Ru电极为惰性电极，Ti的金属性较强，不能做为阳极，而Co应该在阴极产生，故Co沉积在Ti电极上；②若用CoSO4溶液代替CoCl2溶液，OH-在阳极放电，使溶液的pH降低，会使产率降低；③根据反应为[Co(SCN)4]2-+H2Y2-=CoY2-+2H++4SCN-，CoCl2 6H2O在产品中的质量分数是:。
点睛：本题考查元素化合物性质的类比推断，物质分离，盐类水解应用以及氧化还原反应方程式书写等，解题的关键是找出化学反应方程式中量的关系。
答案第1页，共2页
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