武冈市2023-2024学年高三上学期期中考试
化学
本试卷分为问卷和答卷。考试时量为75分钟，满分100分。请将答案写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量：H-1 N-14 O-16 Na-23 P-31 Cl-35.5 Fe-56 Zn-65
第I卷（选择题）
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．陶瓷、青铜器、书画作品等都是中华文化的瑰宝，其中蕴藏丰富的化学知识。下列说法不正确的是（ ）
A．商代后期铸造出工艺精湛的青铜器司母戊鼎，其材质属于合金
B．“素纱单衣”所用的蚕丝的主要成分是纤维素，属于天然高分子化合物
C．宋，王希孟《千里江山图》卷中的绿色颜料铜绿的主要成分是碱式碳酸铜
D．王羲之的《兰亭集序》保存完好的原因是墨的主要成分是碳，在常温下化学性质稳定
2．下列化学用语或图示表达正确的是（ ）
A．氯离子的结构示意图： B．基态O的电子排布式为1s22s12p5
C．CO2的电子式： D．CH4 的空间充填(比例)模型：
3．茶叶中铁元素的检验可经过以下四步完成：灼烧灰化→6mol L- 硝酸溶解→过滤→检测滤液中的铁元素。下列说法正确的是（ ）
A．“灼烧灰化”选用的玻璃仪器有①②③
B．④用于配制6mol L- 硝酸时需洗净并烘干
C．“过滤”时需沿②向⑤中转移液体并小心搅拌
D．检测铁元素时，⑥悬垂于⑦的上方滴加KSCN溶液
4．下列对分子的性质的解释中，正确的是（ ）
A . 碘易溶于四氯化碳，难溶于水都可用“相似相溶”原理解释
B．在水中的溶解度很小，是由于属于极性分子
C．乳酸()分子中含有一个手性碳原子，该碳原子是杂化
D．甲烷可以形成甲烷水合物，是因为甲烷分子与水分子之间形成了氢键
5．下列实验对应的反应方程式书写正确的是（ ）
A．泡沫灭火器原理：AlO+HCO+H2O=Al(OH)3↓+CO
B．用白醋除铁锈：Fe2O3·xH2O+6H+=(3+x)H2O+2Fe3+
C．吸有NO2的注射器，堵住针头增大容积红棕色先变浅后变深：2NO2(g)N2O4(g)
D．Fe2(SO4)3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液：Fe3++SO+Ba2++3OH-=Fe(OH)3↓+BaSO4↓
6．中医药是中华民族的传统瑰宝，化合物Z是一种药物成分的中间体，可由有机物X和Y一定条件下合成，反应如下：
下列说法中正确的是（ ）
A．一定条件下Z能发生消去反应，生成的有机物存在顺反异构体
B．Y分子中碳原子和氧原子的杂化方式相同，可以用高锰酸钾溶液鉴别X和Y
C．Y有多种同分异构体，其中属于酚类且能发生水解的结构有18种
D．1 mol Z最多能与4 mol NaOH溶液反应
7．二氧化氯是国际上公认的最新一代广谱、高效、安全、环保的杀菌消毒剂。综合法制备ClO2包括制备氯酸钠、盐酸合成和ClO2制取，其主要工艺流程如下图所示。
则下列分析错误的是（ ）
A．“电解”产物是氯酸钠和氢气
B．“发生器”中每生成40.5gClO2转移0.5mol电子
C．流程中可循环利用的物质是氯化钠、氯气和水
D．系统的副产品全都可循环使用，原料利用率高，成本低
8．某锂盐的结构如下图所示，其阴离子是由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W形成，X、Y与Z同一周期，Y与W同族。下列说法正确的是（ ）
A．元素的电负性：
B．第一电离能：
C．简单气态氢化物的热稳定性：
D．简单离子的半径：
9．锌铁液流电池由于安全、稳定、电解液成本低等优点成为电化学储能热点技术之一，如图为以/Zn和Fe(CN)/Fe(CN)作为电极氧化还原电对的碱性锌铁液流电池放电时的工作原理示意图。已知：聚苯并咪唑(PBI)膜允许OH-离子通过。下列说法错误的是（ ）
A．放电过程中，当有2mol电子转移时，负极区电解液增重65g
B．1 mol Fe(CN)含有σ键的数目为12NA
C．充电过程中，阴极区的溶液pH逐渐增大
D．充电过程中，总反应为+2Fe(CN)=2Fe(CN)+Zn+4OH-
（第9题图） （第10题图）
10．用氢气制备双氧水的一种工艺简单、能耗低的方法，其反应原理如下图所示，已知钯(Pd)常以正二价形式存在。下列有关说法正确的是（ ）
A．H2O2的电子式为
B．反应①②③均为氧化还原反应
C．反应②中有1molO2参与反应时转移电子的物质的量为2mol
D．反应过程中[PbCl2O2]2 、HCl均为该反应的催化剂
11．以电石渣[主要成分为，含少量等杂质]为原料制备纳米碳酸钙的一种工艺流程如下：
下列说法错误的是（ ）
A．“浸渍”时，适当提高温度，有利于提高浸取率
B．滤液II中主要成分是，可以循环使用
C．“碳化”中反应的离子方程式为
D．已知，则滤液II中沉淀完全时，小于
12．根据实验目的，设计相关实验，下列实验操作、现象解释及结论都正确的是（ ）
序号 操作 现象 解释或结论
A 在含0.1mol的AgNO3溶液中依次加入NaCl溶液和KI溶液 溶液中先有白色沉淀生成，后来又变成黄色 Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)
B 向酸性KMnO4溶液中滴加乙醇 溶液紫色褪去 乙醇具有还原性
C 在Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体 有沉淀生成 酸性：H2SO3＞HClO
D 向溴水中加入苯，充分振荡，静置 水层几乎无色 苯与溴发生了反应
A．A B．B C．C D．D
13．草酸(H2C2O4)为二元弱酸，其电离过程为：，。常温下向溶液中逐滴加入溶液，混合溶液中H2C2O4、和的物质的量分数(δ)随pH变化关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．草酸的一级电离平衡常数的数量级为
B．曲线I表示的物质的量分数
C．当加入NaOH溶液的体积为20 mL时，溶液中存在如下关系：
D．曲线II和曲线III交点处对应的溶液中存在关系：
（第13题图） （第14题图）
14．中国旅美教授JingjieWu及其学生利用石墨烯量子点为催化剂，将CO2转化为燃料甲烷，空间站基于该反应将宇航员呼出的CO2转化为火箭燃料。将5 mol CO2和20 mol H2通入某恒压(压强为P0)密闭容器中，发生如下反应：
Ⅰ． △H=-165 kJ·mol-1(主反应)
Ⅱ． △H=+41 kJ·mol-1(副反应)
平衡时容器中含碳元素物质的物质的量[n(X)]随温度(T)的变化如图甲、乙、丙曲线所示。
下列说法错误的是（ ）
A．空间站中使CO2转化为燃料CH4的反应不能采用高温
B．曲线甲、乙、丙分别表示CO2、CO、CH4
C．1050K时，曲线丙逐渐下降的原因是以反应Ⅱ为主
D．800K时反应Ⅰ的压强平衡常数
第II卷（非选择题）
二、非选择题：本题共4小题，除18小题中（4）和（5）特殊说明外，其他每空2分，共58分。
15．（12分）次磷酸钠(NaH2PO2)是一种白色粉末，微溶于无水乙醇，不溶于乙醚，具有强还原性，酸性条件下易被氧化生成H3PO4。实验室使用白磷、熟石灰和碳酸钠溶液模拟工业制备两步法合成次磷酸钠晶体。
I．制备次磷酸钙［Ca(H2PO2)2］溶液：
(1)实验前，经检验装置的气密性良好。其中仪器a的名称是 ；
(2)将一定量的白磷和过量的熟石灰依次投入仪器a中，加水调成稀浆状，搅拌下加热升温到90℃，至无PH3，气体放出时停止反应。则a中发生反应的化学方程式是
；
II．制备次磷酸钠(NaH2PO2)溶液：
(3)过滤除去未反应的固体物质，然后通入二氧化碳，其目的是使溶解在滤液中的氢氧化钙转化成碳酸钙沉淀而除去，再向次磷酸钙溶液中加入碳酸钠溶液，判断次磷酸钙完全反应的方法是 ；
III．制备次磷酸钠晶体：
(4) 过滤除去碳酸钙后将滤液蒸发浓缩，该操作需在 条件下进行，再经过冷却结晶，制得次磷酸钠晶体。
IV．测定次磷酸钠纯度：
(5) 测量步骤：称取8.8 g样品溶于水配成25 mL溶液置于锥形瓶中，再加盐酸25 mL，准确加入c1 mol L-1碘标准溶液V1 mL，盖好瓶塞，放在暗处30 min。打开瓶塞，用少量蒸馏水洗瓶颈及瓶塞后，以淀粉溶液作指示剂，用c2 mol L-1硫代硫酸钠标准溶液进行滴定，消耗硫代硫酸钠溶液的体积为V2 mL(已知I2＋2Na2S2O3=Na2S4O6＋2NaI)。
① 判断达到滴定终点的现象是 ；
② 晶体中NaH2PO2的质量分数是 (列出表达式)。
16．（16分）优化的NaFePO4复合材料作钠离子电池的正极材料时表现出优异的循环稳定性。以黄铁矿(主要成分是FeS2，含少量SiO2等杂质)为原料制备NaFePO4的流程如图所示。
已知：“滤渣2”中不含硫单质。涉及离子的氢氧化物常温下的溶度积常数如表。(当离子的物质的量浓度≤10-5mol·L-1时，认为沉淀完全。)
离子 Fe2+ Fe3+
Ksp 8×10-16 4×10-38
回答下列问题：
(1)常温下，“酸浸”时，加入过量50%的硫酸的目的为 (答一条即可)；
(2)“浸渣1”的主要成分是 (填化学式)；
(3)“还原”中FeS2与Fe3+反应的离子方程式是 ；通入空气的条件下，“溶液1”可在“还原”步骤中循环利用，则通入空气的目的是 ；
(4)“一系列操作”包括 、 、过滤、 洗涤和低温干燥；
(5) 铁和氨气在640 ℃可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图所示。
该物质的化学式是 。若两个最近的Fe原子间的距离为a nm，则该晶体的密度是 g/cm3(设阿伏加德罗常数的值为NA)。
17．（14分）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。“碳中和”是指二氧化碳的排放总量和减少总量相当，这对于改善环境，实现绿色发展至关重要。
回答下列问题：
I．化学链燃烧(CLC)是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术，与传统燃烧方式相比，避免了空气和燃料的直接接触，有利于高效捕集CO2.基于CuO/Cu2O载氧体的甲烷化学链燃烧技术示意图如下。
空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别为：
①2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s) ΔH=-227 kJ/mol
②8CuO(s)+CH4(g)=4Cu2O(s)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-348 kJ/mol
(1)反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH= kJ/mol。
(2)氧的质量分数：载氧体I (填“＞”“=”或“＜”)载氧体II。
(3)往盛有CuO/Cu2O载氧体的刚性密闭容器中充入空气［氧气的物质的量分数x(O2)为21%]，发生反应①。平衡时x(O2)随反应温度T变化的曲线如图1所示。985℃时O2的平衡转化率a(O2)= (保留2位有效数字)。
II．利用工厂废气中的硫化氢可将CO转化为化工原料羰基硫(COS)：CO(g)+H2S(g)→COS(g)+H2(g) ΔH，240℃时，其平衡常数K=1。
(4)在某密闭容器中，以不同投料比［]进行上述反应，相同时间内H2S的转化率与温度(T)的关系如图2所示。则ΔH (填“＞”或“＜”)0，转化率先增大后减小的原因是 。
(5)分别在300℃、320℃进行上述反应，反应中H2S(g)和COS(g)的体积分数(ω)随时间(t)的变化关系如图3所示。已知：起始时密闭容器中ω[H2S(g)]和ω[CO(g)]、ω[COS(g)]和ω[H2(g)]分别相等。则320℃时，表示ω[H2S(g)]的曲线是 (填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
III．二氧化碳催化加氢合成乙烯也是综合利用CO2的热点研究领域。CO2和H2在铁系催化剂作用下发生化学反应：①2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
(6)在1L密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2，在铁系催化剂作用下进行反应，CO2的平衡转化率随温度和压强的变化如图4所示，图4中点M(350，70)，此时乙烯的选择性为(选择性：转化的CO2中生成C2H4和CO的百分比)。则该温度时反应②的平衡常数Kp= (分压=总压×物质的量分数)。
18．（16分）化合物M是制备一种抗菌药的中间体，实验室以芳香化合物A为原料制备M的一种合成路线如下：
已知：
回答下列问题：
(1)E中官能团的名称是 ；
(2)由C生成D所需的条件是 ，F→M的反应类型是 ；
(3)由E生成F的化学方程式是 ；
(4)E的同分异构体中，满足下列条件的有 种，写出其中核磁共振氢谱有4组吸收峰的结构简式： ；
①含苯环 ②的该物质与足量的银氨溶液反应，可制得
(5)参照上述合成路线和信息，以乙烯和乙醛为原料(无机试剂任选)，设计制备聚2-丁烯的合成路线： 。
答案第1页，共2页武冈市2023-2024学年高三上学期期中考试
化学参考答案及评分标准
一、单选题：每题3分，共42分。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D D A C C B B A C
题号 11 12 13 14
答案 D B A B
二、非选择题: 本题共4小题，除18小题中（4）和（5）特殊说明外，其他每空2分，共58分。
15．（12分）
(1)三颈烧瓶
(2)
(3) 将反应液静置，再用胶头滴管取烧中少量的上层清液继续滴加碳酸钠溶液，若不出白色沉淀，则说明反应完全(答案合理即可)
(4) 无氧条件(隔绝空气加热)
(5) 溶液由蓝色变成无色，且半分钟内不恢复(答案合理即可)
16．（16分）
(1) 抑制溶液中的Fe3+水解，防止生成Fe(OH)3沉淀(或将固体完全溶解等其他合理答案)
(2) SiO2
(3) FeS2+14Fe3+ +8H2O=15Fe2+ +2 +16H+ 将“溶液1”中的Fe2+转化为Fe3+
(4) 蒸发浓缩 降温结晶
(5) Fe4N
17．（14分）
(1)-802
(2)＞
(3)58%
(4) ＜ 该反应为放热反应，温度小于T0时反应未达平衡，故随温度升高，H2S转化率增大；温度大于T0后反应已达平衡，升温导致平衡逆向移动，硫化氢平衡转化率降低(答案合理即可)
(5)甲
(6) (或0.73)
18.（16分）
(1) 羧基、碳碳双键
(2) 光照 消去反应
(3)
(4) 10 或(写对一个计2分，全对计3分）
(5)(写对一步计1分，全对计3分）
