北京市海淀区重点中学2023-2024学年高三上学期10月月考化学试卷
2023.10
班级： 姓名：
相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O16 Cu 64 Cl 35.5 Cd 112 Zn 65 Pb 207
第一部分（42分）
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1.冠醚因分子结构形如皇冠而得名，某冠醚分子c可识别K+，其合成方法如下。下列说法错误的是
A．该反应为取代反应 B．a、b均可与NaOH溶液反应
C．c核磁共振氢谱有3组峰 D．c可增加KI在苯中的溶解度
2．下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A．Al2O3熔点高，可用于做耐高温材料 B．NH3显碱性，可用作制冷剂
C．NH4HCO3受热易分解，可用作氮肥 D．SO2具有氧化性，可用于自来水的杀菌消毒
3.铅丹(Pb3O4)可用作防锈涂料，它与浓盐酸反应的化学方程式为：
Pb3O4+8HCl（浓）=3PbCl2+Cl2↑+4H2O。设NA为阿伏伽德罗常数值。下列说法不正确的是
A．标准状况下，22.4L Cl2溶于水所得溶液中含HClO分子数为NA
B．1L 12 mol·L-1的浓盐酸与足量Pb3O4反应生成的Cl2分子数少于1.5NA
C．标准状况下，22.4L H2O中，含有H原子数目大于2NA
D．反应中消耗137g Pb3O4，转移的电子数目为0.4NA
4.下列离子方程式正确的是
A．用足量的NaOH溶液吸收烟气中的SO2：SO2+OH-=HSO3-
B．CuSO4溶液中滴加稀氨水：Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+
C．用氯化铁溶液蚀刻覆铜板：Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
D．将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1:1混合：
Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O
5.下列实验操作及现象表述错误的是
A．向NaHCO3溶液中加入AlCl3溶液，产生白色沉淀并有无色气泡生成
B．向Ba(NO3)2溶液中通入足量的SO2气体，溶液先变浑浊，然后重新变清澈
C．向NH4Cl溶液中滴加NaOH稀溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝
D．化合物FeO(OCH3)溶于溶于氢碘酸(HI)，再加CCl4萃取，有机层呈紫红色
6．日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2：1：3。下列说法正确的是
A．电负性：X>Y>Z>W B．原子半径：X
7．某实验小组利用下图装置探究浓硫酸与葡萄糖反应生成的气体成分。下列说法正确的是
使反应发生的操作是将a中的Y形管向右倾斜
B．装置b中出现白色沉淀，可能是BaCO3或BaSO3
C. 装置d中出现浑浊，证明产生的气体中含有CO2
D．装置e中可以盛放NaOH溶液，f的作用为防倒吸
8. 实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
气体 试剂 制备装置 收集方法
A Cl2 MnO2和浓盐酸 b e
B SO2 Cu和稀硫酸 b c
C NO Cu和稀硝酸 b c
D NH3 NH4Cl和Ca(OH)2 a d
向一恒容密闭容器中加入1mol CH4和一定量的H2O，发生反应：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．X1＜X2
B．反应速率：Vb正＜Vc正
C．点a、b、c对应的平衡常数：Ka＜Kb=Kc
D．反应温度为T1，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态
10.价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A．CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体 B．SO32-和CO32-的空间构型均为平面三角形
C．CF4和SF4均为非极性分子 D．XeF2与XeO2的键角相等
11.石墨与F2在450℃反应，石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x，该物质仍具润滑性，其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是
A．与石墨相比，(CF)x导电性增强
B．与石墨相比，(CF)x抗氧化性增强
C．(CF)x中的键长比C-F短
D．1mol(CF)x中含有2xmol共价单键
12.镍电池芯废料中主要含有金属镍，还含有金属钴、铁、铝。一种从镍电池芯废料中回收金属的工艺流程如下,下列说法正确的是
“酸溶”时，若改用浓硫酸，反应速率更快，效果更好
B．H2O2在“氧化除杂”和“酸溶”中的作用不同
C．“钴镍分离”时发生反应的离子方程式为ClO-+2Co2++4OH-+H2O=2Co(OH)3↓+Cl-
D．“结晶”时，快速蒸发溶液，得到的晶体颗粒较大
13.对下列事实的解释不正确的是
14.小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应，实验记录如下：
序号 实验方案 实验现象
实验装置 试剂a
① 水 产生黑色沉淀，放置后不发生变化
② 5 % NaOH溶液 产生黑色沉淀，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀
③ 40 % NaOH溶液 产生黑色沉淀，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀
④ 取③中放置后的悬浊液1 mL，加入4 mL 40% NaOH溶液 溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深
资料：水溶液中，Mn(OH)2为白色沉淀，MnO2－ 4呈绿色；浓碱性条件下，MnO－ 4可被OH－还原为MnO42-；NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
下列说法不正确的是
A．对比实验①和②可知，碱性环境中，二价锰化合物可被氧化到更高价态
B．④中溶液紫色迅速变为绿色的可能原因是4MnO－ 4＋4OH－=== 4MnO2－ 4＋O2↑＋2H2O
C．④中绿色缓慢加深的可能原因是MnO2被Cl2氧化为MnO2－ 4
D．③中未得到绿色溶液，可能是因为MnO2－ 4被氧化为MnO－ 4的反应速率快于MnO－ 4被
还原为MnO2－ 4的反应速率
第二部分（58分）
本部分共5题，请在答题纸指定位置答题。
15．（11分）Cu(II)可形成多种配合物，呈现出多样化的性质和用途。
（1）向盛有硫酸铜水溶液的试管中加入少量氨水生成蓝色沉淀，继续加入过量氨水，得到深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加入一定量的乙醇，析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。
① 产生蓝色沉淀的离子方程式是 。
② [Cu(NH3)4]SO4在水中电离的方程式是 。
（2）如下图所示，Cu(II)配合物A和B可发生配位构型的转变，该转变可带来颜色的变化，因此可用作热致变色材料，在温度传感器、变色涂料等领域应用广泛。
①Cu2+的价层电子排布式为 。
②A中氮原子与其它原子（或离子）之间存在的作用力类型有 ，氢原子与其它原子之间存在的作用力类型有 。
③已知：当Cu(II)配合物A和B配位构型由八面体转变为四方平面时，吸收光谱蓝移，配合物颜色紫色变为橙色。
想将配合物的颜色由紫色调整为橙色，需要进行的简单操作为 。
（3）CuCl2和CuCl是铜常见的两种氯化物，上面示意图表示的是 的晶胞。已知晶胞的边长为a pm，阿伏伽德罗常数为NA mol-1，则该晶体的密度为 g·cm-3。
16.（13分）I．某校化学实验小组探究浓度对化学反应速率的影响，并测定(NH4)2S2O8和KI反应的化学反应速率。进行如下实验探究：
【实验原理】
(NH4)2S2O8和KI反应的离子方程式为：S2O82－+ 2I－= 2SO42－+ I2 （1）
实验时，向KI、Na2S2O3和淀粉指示剂混合溶液中加入(NH4)2S2O8溶液，不断搅拌。
在反应（1）进行的同时，发生反应：2S2O32－+ I2 =S4O62－+ 2I－ （2）
反应(1)生成的I2立即与S2O32－反应，生成无色的S4O62－和I－。S2O32－耗尽时，反应（1）继续生成的I2才与淀粉作用呈现蓝色。从加入(NH4)2S2O8溶液到出现蓝色的时间为Δt。
【实验内容】
（1）实验小组设计的实验记录表和数据记录如下，则表中字母a= b= c=
实 验 编 号 ① ② ③ ④ ⑤
试剂
用量
(mL) 0.20 mol·L-1(NH4)2S2O8溶液 20.0 10.0 b 20.0 20.0
0.20 mol·L-1 KI溶液 20.0 20.0 20.0 10.0 5.0
0.010 mol·L-1 Na2S2O3溶液 a 8.0 8.0 8.0 8.0
0.2% 淀粉溶液 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
0.20 mol·L-1KNO3溶液 0 0 0 10.0 c
0.20 mol·L-1(NH4)2SO4溶液 0 10.0 15.0 0 0
20 ℃时，反应时间Δt（s） 32 67 130 66 135
为了使溶液的离子强度和总体积保持不变，减少的(NH4)2S2O8溶液或KI溶液的用量，分别用(NH4)2SO4溶液或KNO3溶液补足；溶液混合后体积不变
为了使反应充分进行，减少数据误差，实验过程中应该不断进行的操作是 。
（3）第①组实验的v(S2O82－)= mol·(L·s)-1。
（4）根据上表数据分析，可以得到的结论有（写出一条即可） 。
II．实验小组查资料得知，向含有Na2CO3的Na2S溶液中通入SO2，可以制备上述实验所需的Na2S2O3。反应如下：Na2CO3 + SO2= Na2SO3 + CO2；2Na2S + 3SO2 = 2Na2SO3 + 3S↓；Na2SO3 + S= Na2S2O3。该小组根据上述原理设计下图所示装置制备Na2S2O3。
（1）实验应避免有害气体排放到空气中。装置①、②中盛放的试剂依次是
① ；
② 。
（2）实验过程中，随着气体的通入，装置①中有气泡产生，还有大量黄色固体析出，继续通入气体，可以观察到的现象是 。
（3）反应结束后，从制得的Na2S2O3稀溶液中得到Na2S2O3·5H2O晶体的主要操作包括： 。
17．（12分）氮氧化物会造成环境污染，我国科学家正着力研究SCR技术（NH3选择性催化还原氮氧化物）对燃煤电厂烟气进行脱硝处理。
（1）氮氧化物（以NO为主）直接排放到空气中会形成硝酸型酸雨，反应的化学方程式为 。
（2）NH3催化还原NO的化学方程式为 。
（3）铁基催化剂在260～300℃范围内实现SCR技术的过程如下：
① 反应iv中消耗的NO2 (NH4+) 2与NO的物质的量之比为 。
② 适当增大催化剂用量可以明显加快脱硝速率，结合上述过程解释原因： 。
③ 向反应体系中添加NH4NO3可显著提高NO脱除率。原因如下：
NO3－与NO发生反应NO3－ + NO === NO2 + NO2－；
NO2与NH4+发生反应iii和反应iv转化为N2；
NO2－与NH4+发生反应 （填离子方程式）转化为N2。
（4）相比于铁基催化剂，使用锰基催化剂（活性物质为MnO2）时，烟气中含有的SO2会明显降低NO脱除率。
① 推测SO2与MnO2会发生反应使催化剂失效，其化学方程式是_______。
② 持续通入含SO2的烟气。不同温度下，每隔1 h测定NO脱除率，结果如上图：
相同时间，200℃时NO脱除率低于100℃，原因是______。
18.（10分）ZnO在化学工业中主要用作橡胶和颜料的添加剂，医药上用于制软膏、橡皮膏等。工业上可由菱锌矿[主要成分为ZnCO3，还含有Cd(II)、Fe(II)、 Mn[(II)等杂质]制备。工艺如图所示：
金属离子 Fe3+ Fe2+ Zn2+ Cd2+ Mn2+
开始沉淀的pH 1.5 6.3 6.2 7.4 8.1
沉淀完全的pH 2.8 8.3 8.2 9.4 10.1
已知：①相关金属离子[c(Mn+ )=0.1 mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如上表
②“溶浸”后的溶液中金属离子主要有： Zn2+、 Fe2+、 Cd2+、 Mn2+。
③弱酸性溶液中KMnO4能将Mn2+氧化生成MnO2。
回答下列问题：
（1）“溶浸”过程中，提高浸出率的措施有_______ 。(写一条即可)
（2）“调pH”是将“溶浸”后的溶液调节至弱酸性(pH约为5)，若pH过低，对除杂的影响是_______。
（3）加KMnO4“氧化除杂”发生反应的离子方程式分别是2MnO+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+和_____
（4）“还原除杂”中镉置换率与的关系如上图所示，其中Zn的理论用量以溶液中Cd2+的量为依据。若需置换出112.0kgCd，且使镉置换率达到98%，实际加入的Zn应为_______ kg。
（5）“沉锌”生成碱式碳酸锌[ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O]沉淀，写出加入Na2CO3溶液沉锌的化学方程式_______。形成的沉淀要用水洗，检查沉淀是否洗涤干净的方法是_______。
19．（12分）某小组探究不同阴离子与Ag+的结合倾向并分析相关转化。
资料：ⅰ．Ag2SO3和Ag2S2O3均为白色，难溶于水。
ⅱ．Ag+与SO2 3、S2O2 3能生成[Ag(SO3)2]3 、[Ag(S2O3)2]3 。
ⅲ．与Ag+结合倾向S2 ＞I ＞Br 。
（1）探究S2O2 3、SO2 3与Ag+的结合倾向
实验 滴管 试管 现象
Ⅰ 10滴0.1mol/L AgNO3溶液 等浓度的NaI和Na2S2O3溶液 黄色沉淀
Ⅱ 等浓度的NaI和Na2SO3溶液 黄色沉淀
① 由实验Ⅰ推测：与Ag+结合倾向I ______ S2O2 3（填“＞”或“＜”）。
② 取两等份AgBr浊液，分别滴加等浓度、等体积的Na2SO3和Na2S2O3溶液，前者无明显现象，后者浊液变澄清，澄清溶液中+1价银的主要存在形式______（填化学式）。推测：与Ag+结合倾向S2O2 3＞Br ＞SO2 3。
查阅资料证实了上述推测。
（2）S2O2 3的转化
实验 滴管 试管 现象
Ⅲ 0.1mol/L AgNO3溶液 0.1mol/L Na2S2O3溶液 白色沉淀，振荡后消失
Ⅳ 0.1mol/L Na2S2O3溶液 0.1mol/L AgNO3溶液 白色沉淀，逐渐变为灰色，最终为黑色沉淀
① 写出实验Ⅲ中白色沉淀消失的离子方程式______。
② 查阅资料：实验Ⅳ中黑色沉淀是Ag2S，S2O2 3中S元素的化合价分别为-2和+6。写出实验Ⅳ中白色沉淀变为黑色的化学方程式并分析原因______。
③ Na2S2O3溶液可用作定影液。向Na2S2O3溶液溶解AgBr之后的废定影液中，加入______（填试剂和操作），可使定影液再生。
（3）SO2 3的转化
分析试管1出现银镜的原因______。
（4）资料显示：S原子与Ag+结合比O原子更稳定。S2O2 3与SO2 4结构相似，但与Ag+结合倾向：SO2 4< S2O2 3，试从微粒空间结构角度解释原因______。
化学答案
1-5 CAABB 6-10 CDDBA 11-14 BBAC
15．（11分）
（1）①Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NH4+（2分）
② [Cu(NH3)4]SO4===[Cu(NH3)4]2++SO42-（2分）
（2） ①3d9（1分）
②共价键、配位键（1分） 共价键、氢键（1分）
③ 降温（1分）
（3）CuCl（1分） （2分）
16.（13分）
I（1）a 8.0 （1分） b 5.0 （1分） c 15.0 （1分）
（2）搅拌 （1分）
（3）2.5 × 10-5 （2分）
反应物浓度增大反应速率加快；反应速率变化和反应物起始浓度变化存在比例关系；反应物浓度对反应速率的影响和化学计量数无关等（只答浓度对化学反应速率有影响不给分） （1分）
II（1）①Na2S溶液、Na2CO3溶液（2分）
②NaOH溶液…（不写溶液不得分）（1分）
（2）沉淀逐渐消失 （1分）
（3）加热浓缩，冷却结晶，过滤（2分）
17.（12分）
（1）2NO + O2 === 2NO2 ，3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO （2分）
（2）4NH3 + 6NO ==== 5N2 + 6H2O （2分）
（3）① 1：1（1分）
② 反应ii为脱硝反应的决速步，增大催化剂的用量可提高反应ii的速率，进而提高脱硝反应速率 （1分）
③ NO2- + NH4+ === N2 + 2H2O （2分）
（4）① MnO2 + SO2 === MnSO4 （2分）
② 温度升高使催化剂失效速率加快，导致温度升高对NO脱除速率增大的影响不如催化剂失效对NO脱除速率降低的影响显著 （2分）
18.（10分）
（1）加热或搅拌或适当提高硫酸的浓度或粉碎矿石（1分）
（2）Fe3+不能沉淀完全，Mn2+不能转化为MnO2沉淀（1分）
（3）MnO+3Fe2++7H2O=Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+（2分）
（4）86.2（2分）
（5）3ZnSO4+3Na2CO3+4 H2O = ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O↓+3Na2SO4+2CO2↑ （2分）
取最后一次洗涤液少许于试管中，加入酸化的氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，说明沉淀已经洗涤干净（2分）
19.（12分）（其它合理答案酌情给分）
（1）① ＞ （1分）
② [Ag(S2O3)2]3 （1分）
（2）① Ag2S2O3 + 3S2O2 3 === 2[Ag(S2O3)2]3 （2分）
② Ag2S2O3 + H2O === Ag2S + H2SO4，Ag+与-2价S结合倾向更强（2分）
③ Na2S溶液至不再产生黑色沉淀后过滤（2分）
（3）试管1中加浓NaOH溶液，SO2 3还原性增强，析出银镜（2分）
（4）SO2 4和S2O2 3都是四面体形，体心的S很难与Ag+配位，SO2 4主要是4个O原子与Ag+结合，S2O2 3是1个S原子、3个O原子与Ag+结合，因为S原子与Ag+结合比O原子更稳定，所以与Ag+结合倾向：SO2 4< S2O2 3（2分）
