2024届秋季学期开学考试三（理综化学部分）
化学
姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．抗击新冠肺炎疫情以来，“一次性口罩”成为人们防护的必需品，用于生产下列这款口罩的材料中不属于有机物的是
A．A B．B C．C D．D
2．设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法不正确的是
A．25℃时，1LpH=13的Ba(OH)2溶液中Ba2+的数目为0.05NA
B．标准状况下，22.4LF2与足量H2反应生成HF，转移的电子数为2NA
C．电极反应LiFePO4 xe－=xLi++Li1 xFePO4，每转移1mol电子释放NA个Li+
D．1mol中π键数目为4NA
3．X、Y、Z、W都属于短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z、W处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。基态Z原子的电子总数是其最高能级电子数的5倍。W与X形成的一种气体常用于漂白和消毒，下列说法正确的是
A．第一电离能：Y＜Z＜W
B．Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4
C．Y、Z、W三种元素的气态氢化物中，Z的气态氢化物最稳定
D．简单离子半径由小到大的顺序为X＜Z＜Y＜W
4．已知可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)，在恒压密闭容器中充入NO2，该反应达到化学平衡状态的标志是（ ）
A．反应停止了
B．NO的正反应速率与O2的逆反应速率相等
C．c(NO)：c(O2)=2：1
D．混合气体的颜色不再变化
5．一种利用废旧镀锌铁皮制备磁性Fe3O4纳米粒子的工艺流程如图。
下列有关说法不正确的是
A．“碱洗”是为了去除废旧镀锌铁皮表面的油污
B．“氧化”时发生反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O
C．“氧化”后的溶液中金属阳离子主要有Fe2+、Fe3+、Na+
D．用激光笔照射“加热沉铁”后所得分散系，产生丁达尔效应
6．由工业废铜泥(主要成分为、、，含少量)制备难溶于水的氯化亚铜，其工艺流程如图。下列说法错误的是
A．“灼烧”可将、等转化为
B．“除杂”①过程中升高温度或增大一定能加快化学反应速率
C．流程中的可循环使用
D．“还原”中每消耗还原剂，理论上可获得
7．下列说法正确的是
A．FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板的制作，该反应是置换反应
B．向纯碱溶液中滴加醋酸，将生成的气体通入澄清的苯酚钠溶液中，观察是否出现沉淀，由此证明醋酸、碳酸、苯酚酸性强弱
C．反应A(g)B(g) △H，若正反应的活化能为EakJ/mol，逆反应的活化能为EbkJ/mol，则△H=-(Ea-Eb)kJ/mol
D．3x%的A物质的溶液与x%的A物质的溶液等体积混合后，溶液的质量分数小于2x%，则A物质可能为乙醇
二、实验题
8．亚硝酰硫酸(NOSO4H)主要用于分散染料重氮反应中取代亚硝酸钠，从而降低成本，提高产品质量。实验室用如图装置(夹持装置略)制备少量NOSO4H，并测定产品的纯度。已知：NOSO4H遇水分解，但溶于浓硫酸而不分解。
(1)装置A制取SO2，则A中反应的化学方程式为 ，导管b的作用是
(2)SO2与装置B中盛有的浓硫酸和浓硝酸的混合液在维持体系温度不得高于20℃的条件下，反应制得NOSO4H。反应过程中，亚硝酰硫酸和硝酸的物质的量随时间的变化如图所示。
①装置B中发生反应的化学反应方程式为 。
②反应进行到10min后，反应速度明显加快，其可能的原因是 。
(3)装置C的主要作用是 。
(4)该实验装置存在可能导致NOSO4H产量降低的缺陷是 。
(5)测定亚硝酰硫酸NOSO4H的纯度：准确称取1.500g产品放入250mL的碘量瓶中，加入0.1000mol·L 1、60.00mL的KMnO4标准溶液和10.00mL25%H2SO4溶液，然后摇匀。用0.2500mol·L 1草酸钠标准溶液滴定，消耗草酸钠溶液的体积为20.0mL。已知：2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4；2MnO+5C2O+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。达到滴定终点时的现象为 ，亚硝酰硫酸的纯度为 (精确到0.1%)。
三、有机推断题
9．已知：有机物G（）是一种酯，合成路线如下：
试回答下列问题：
（1）指出反应类型：反应① ；反应②的条件 。
（2）A的结构简式是： 。F的结构简式是： 。
（3）B转化为C的化学方程式是（有机物用结构简式表示）： 。
（4）写出有机物的2种同分异构体（同时含碳碳双键、苯环和羧基） 。
（5）根据已有知识并结合相关信息，写出以为原料制备C的一种同分异构体，合成路线流程图（无机试剂任用）。合成路线流程图示例如下：
。
四、工业流程题
10．如图为某大型冶炼厂的冶炼加工的简化工艺流程。
已知流程中“冶炼”的主要反应的化学方程式为Cu2S+O22Cu+SO2
(l)工业炼铁的主要设备是炼铁高炉，该设备中生成铁的主要反应的化学方程式为
(2)“冶炼”产生烟气中的废气主要是 ，从提高资源利用率和减排考虑，可将该烟气回收制备 。
(3)电解法炼铜时，阳极是 （填“纯铜板”或“粗铜板”）；粗铜中含有的金、银以单的形式沉积在电解槽 （填“阳极”或“阴极”）的槽底，阴极的电极反应式是
(4)在精炼铜的过程中，电解质溶液中c(Fe2+)、c(Zn2+)会逐渐增大而影响进一步电解。
已知几种物质的溶度积常数(Ksp)如下表：
调节电解液的pH是除去杂质离子的常用方法。根据上表中溶度积数据判断，含有等物质的量浓度的Fe2+、Zn2+、Fe3+、Cu2+的溶液，随着pH的升高，最先沉淀下来的离子是 。一种方案是先加入过量的H2O2，再调节pH到4左右。加入H2O2后发生反应的离子方程式为 。
五、原理综合题
11．水合肼()易溶于水，具有弱碱性和还原性，能与铜离子形成络合物。利用水合肼处理碱性铜氨废液可获得纳米铜粉。
已知：；在一定条件下可与铜反应转化为。
(1)水合肼电离平衡常数表达式为Kb1(N2H4 H2O)= 。
(2)获得纳米铜粉时，水合肼被氧化成N2，发生反应的离子方程式为 。若水合肼的量不足时，生成另一种还原产物，其晶胞结构如图所示，该产物的化学式为 。
(3)保持其它条件不变，水合肼浓度、反应温度对纳米铜的产率的影响如图所示。
①水合肼浓度大于3.25mol/L时，纳米铜的产率下降的原因可能是 。
②温度高于75℃后，纳米铜的产率下降的原因可能是 。
(4)、都可用于处理高压锅炉水中溶解的，防止锅炉被腐蚀。与相比，使用水合肼处理水中溶解的的优点有 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．聚四氢呋喃，是一种易溶解于醇、酯、酮、芳烃和氯化烃，不溶于酯肪烃和水的白色蜡状固体，其结构式为：，属于有机高分子化合物，A不符合题意；
B．聚酯纤维，俗称“涤纶”，是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，简称PET纤维，属于有机高分子化合物，B不符合题意；
C．聚丙烯是丙烯加聚反应而成的聚合物，属于有机高分子化合物，C不符合题意；
D．镀锌钢丝是用热镀或电镀方法在表面镀锌的碳素钢丝，不属于有机物，D符合题意；故答案为：D。
2．D
【详解】A．25℃时，则，，则，该溶液中的数目，故A正确；
B．标准状况下，的物质的量，，转移的电子数为，故B正确；
C．由电极反应可知，转移电子放出，则每转移电子释放个，故C正确；
D．中苯环上存在大键，不含3个碳碳双键，故D错误。
综上所述，答案为D。
3．A
【分析】X、Y、Z、W都属于短周期元素，X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，则X有2个电子层，最外层电子数为6，故X为氧元素，X、Y位于同一族，故Y为硫元素；Y、Z、W处于同一周期，基态Z原子的电子总数是其最高能级电子数的5倍，则Z为磷元素。W与X形成的一种气体常用于漂白和消毒，W为氯元素。
【详解】A．同一周期中，从左到右非金属性增大，第一电离能增大，同一主族中，从上到下非金属性减小，第一电离能减小，第一电离能：S
C．非金属性P
4．D
【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。
【详解】A．反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但反应并没有停止，故A错误；
B．NO的正反应速率与的逆反应速率之比为时，反应达到平衡状态，故B错误；
C．始终是，不能作为判断该反应达到平衡状态的依据，故C错误；
D．混合气体的颜色不再改变，说明气体的浓度不变，达到平衡状态，故D正确.；
故答案选：D。
5．A
【分析】向废旧镀锌铁皮中加入氢氧化钠溶液除去锌，过滤向固体中加入稀硫酸，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，向硫酸亚铁溶液中加入次氯酸钠溶液，将一部分亚铁离子氧化为铁离子，发生反应：2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O，先通入氮气排尽空气(防止后续生成的氢氧化亚铁被氧化)，加入氢氧化钠溶液产生氢氧化亚铁、氢氧化铁胶体，分离得到氢氧化亚铁和氢氧化铁，灼烧得到四氧化三铁。
【详解】A．由分析可知，“碱洗”是为了除去锌，生成Na2ZnO2，过滤得到铁单质，A错误；
B．“氧化”时，亚铁离子与次氯酸根离子发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O，B正确；
C．“氧化”时，部分亚铁离子与次氯酸根离子发生反应：2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O，故溶液中金属阳离子主要有Fe2+、Fe3+、Na+，C正确；
D．“加热沉铁”后所得分散系为胶体，胶体可产生丁达尔效应，D正确；
答案选A。
6．B
【分析】工业废铜泥(主要成分为、、，含少量)，在空气中灼烧将、、转化为CuO，将Fe转化为铁的氧化物，加入硫酸酸浸后CuO和铁的氧化物溶解成硫酸铜和硫酸铁、硫酸亚铁等，除杂过程中加入过氧化氢和氢氧化钠溶液后，将亚铁离子氧化成铁离子，然后变成氢氧化铁沉淀除去，滤液为硫酸铜溶液，加入亚硫酸钠和氯化钠后得到CuCl。
【详解】A．灼烧过程中，空气中氧气可将、等转化为，A正确；
B．除杂过程中加入过氧化氢溶液，若温度过高，则过氧化氢会分解，化学反应速率可能变慢，B错误；
C．还原过程生成硫酸，酸浸过程消耗硫酸，所以硫酸可以循环使用，C正确；
D．根据电子守恒，还原剂为亚硫酸钠，设CuCl的物质的量为xmol，则有以下关系： x=2mol，D正确；
故答案选B。
7．D
【详解】A. FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板的制作，FeCl3和Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜，该反应不是置换反应，A不正确；B. 向纯碱溶液中滴加醋酸，由于醋酸有挥发性，生成的二氧化碳气体含有一定量的醋酸蒸气，该气体通入澄清的苯酚钠溶液中，溶液一定会变浑浊，但是不生成沉淀，得到的是乳浊液，此实验无法证明碳酸和苯酚的酸性强弱，B不正确；C. 反应A(g)B(g) △H，若正反应的活化能为EakJ/mol，逆反应的活化能为EbkJ/mol，则△H=-(Eb-Ea)kJ/mol，C不正确；D. 3x%的A物质的溶液与x%的A物质的溶液等体积混合后，溶液的质量分数小于2x%，说明A的质量分数越大其密度越小，即A的密度小于水，则A物质可能为乙醇，D正确。本题选D。
8． Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑ 平衡压强，使分液漏斗中的液体能顺利流下 HNO3+SO2NOSO4H 生成的NOSO4H对该反应有催化作用 吸收尾气中的有毒气体，防止污染环境 C装置中的水蒸气会进入B中使NOSO4H分解 溶液恰好由紫红色变为无色，且半分钟内不恢复 84.7%
【分析】装置A制取SO2，反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2↑，产生的二氧化硫气体进入装置B用于制取NOSO4H，反应的化学方程式为HNO3+SO2NOSO4H，最后用装置C的NaOH溶液做尾气处理。
【详解】(1)装置A是利用亚硫酸钠和浓硫酸反应制取SO2，反应方程式为：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑；导管b的作用：平衡压强，使分液漏斗中的液体能顺利流下；
(2)①装置B中发生反应的化学反应方程式为：HNO3+SO2NOSO4H；
②反应物的浓度降低，温度维持不变，随反应进行反应速率应该减慢，但反应进行到10min后，反应速度明显加快，其可能的原因是：生成的NOSO4H对该反应有催化作用；
(3)尾气中有未反应的二氧化硫，直接排放会污染空气，装置C的主要作用是：吸收尾气中的二氧化硫等有毒气体，防止污染环境；
(4)NOSO4H遇水分解，该实验装置存在可能导致NOSO4H产量降低的缺陷是：C装置中的水蒸气会进入装置B中使NOSO4H水解；
(5)加入的草酸滴定剩余的KMnO4，滴定终点KMnO4反应完毕，达到滴定终点时的现象为：溶液恰好由紫红色变为无色，且半分钟内不恢复；
由2MnO4 +5C2O42 +16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知，氧化NOSO4H后剩余的KMnO4为0.2500mol/L×0.02000L×=0.002mol，则与NOSO4H反应的高锰酸钾物质的量=0.1000mol·L 1×0.0600L 0.002mol=0.004mol，由2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4，可知n(NOSO4H)=×0.004mol=0.01mol，亚硝酰硫酸的纯度=。
9． 加成 NaOH醇溶液、加热 HOCH2CH2OH +2Cu(OH)2+Cu2O↓+2H2O 、、、（任写2种）
【分析】
和发生“已知”反应生成，A为；在酸性条件下脱水发生消去反应生成B，则B为；和新制氢氧化铜反应生成C，C的分子式为C9H8O2，则C为；结合G的分子式及C2H5Br→D→E→F→G可知，G为，F为HOCH2CH2OH，E为CH2BrCH2Br，D为CH2=CH2，据此解答。
【详解】
(1)反应①中H加在羰基的O上，-CH2CHO加在羰基的C上，即反应①为加成反应，反应②中C2H5Br变为CH2=CH2，为卤代烃的消去反应，可在NaOH的醇溶液环境下加热，故答案为：加成；NaOH醇溶液、加热；
(2)由分析可知，A为：，F为：HOCH2CH2OH，故答案为：；HOCH2CH2OH；
(3)B()和新制氢氧化铜反应生成C()，反应的方程式为：+2Cu(OH)2+Cu2O↓+2H2O，故答案为：+2Cu(OH)2+Cu2O↓+2H2O；
(4)有两个侧链(一个-COOH、一个-CH=CH2)的还有两种，即：、只有一个侧链的有2种，即：、，故答案为：、、、（任写2种）；
(5)逆合成分析：可由发生消去反应得到，可由和新制氢氧化铜反应而得到，可由发生催化氧化而得到，可由发生水解而得到，可由和Br2发生加成反应而得到，即，故答案为：。
【点睛】
(5)掌握官能团的引入方法是逆合成分析的关键。
10． Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 SO2 硫酸 粗铜板 阳极 Cu2++2e-=Cu Fe3+ 2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
【分析】(l)工业上用一氧化碳还原氧化铁来冶炼铁，据此写出反应方程式；
(2)根据Cu2S+O2 2Cu+SO2可知，可以看出烟气中的主要废气是SO2，而SO2可以用于制备硫酸；
（3）电解法炼铜时，阳极是粗铜板，铜在阳极溶解，比铜活泼性差的金属如金、银以单质的形式沉在电解槽底部，形成阳极泥；
(4)通过表中数据可知Fe(OH)3溶度积最小，所以随pH升高最先沉淀下来的离子是Fe3+；H2O2是强氧化剂，会把Fe2+ 氧化为铁离子，据此写出离子方程式。
【详解】(l)炼铁高炉设备中生成铁的主要反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；综上所述，本题答案是：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
(2)根据Cu2S+O2 2Cu+SO2可知，可以看出烟气中的主要废气是SO2，而SO2可以用于制备硫酸，符合提高资源利用率和减排的目标；综上所述，本题答案是：SO2，硫酸。
（3）电解法炼铜时，阳极是粗铜板，铜会放电生成铜离子，比铜活泼性差的金属如金、银以单质的形式沉在电解槽底部，形成阳极泥，方程式为Cu2++ 2e-=Cu；综上所述，本题答案是：粗铜板；阳极；Cu2++ 2e-=Cu。
(4)Fe(OH)3的溶度积最小，假设各种金属离子浓度均为1mol/L，Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38=c(Fe3+)×c3(OH-)，c3(OH-)=4×10-38，c(OH-)≈10-13mol/L，c(H+)=10-1 mol/L,pH=1; Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20= c(Cu2+)×c2(OH-)，c2(OH-)=2.2×10-20，c(OH-)≈10-10 mol/L，c(H+)=10-4 mol/L，pH=4.所以,各种金属离子开始沉淀的pH最小的是Fe3+,所以随pH升高最先沉淀下来的离子是Fe3+；H2O2是强氧化剂，能够把Fe2+氧化为Fe3+，方程式为：2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；综上所述，本题答案是：Fe3+；2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
11． 2[Cu(NH3)4]2++4OH-+N2H4 H2O=2Cu+8NH3↑+N2↑+5H2O Cu2O 溶液碱性增强，溶液中铵根离子转化为氨气，有利于生成[Cu(NH3)4]2+，溶液中铜离子减少 氨气溢出，导致生成[Cu(NH3)4]2+的平衡逆向移动，Cu2+与铜粉生成Cu+ 水合肼的用量少，不产生杂质
【详解】(1)水合肼N2H4 H2O溶于水发生电离，N2H4 H2O N2H+OH-，则Kb1(N2H4 H2O)=；
(2)已知[Cu(NH3)4]2+与水合肼反应生成铜和氮气，则反应的离子方程式为2[Cu(NH3)4]2++4OH-+N2H4 H2O=2Cu+8NH3↑+N2↑+5H2O；根据晶胞的结构，铜原子在晶胞的体内，个数为4，氧原子在顶点和体内，个数=8×+1=2，则N(Cu)：N(O)=4：2=2：1，化学式为Cu2O；
(3)①水合肼浓度大于3.25mol/L时，溶液碱性增强，溶液中铵根离子转化为氨气，生成更多的[Cu(NH3)4]2+，导致铜离子减小，纳米铜的产率降低；
②温度高于75℃后，氨气溢出，导致生成[Cu(NH3)4]2+的平衡逆向移动，Cu2+与铜粉生成Cu+，纳米铜的产率降低；
(4)亚硫酸钠与氧气反应生成硫酸钠，产生杂质，而水合肼与氧气反应生成氮气和水，无杂质生成。
答案第1页，共2页
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