驻马店高级中学2023-2024学年高三上学期12月阶段检测 化学试题
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、2022年10月5日，诺贝尔化学奖颁发给为“点击化学和生物正交化学的发展”做出了突出贡献的三位化学家，我国科学家也在点击化学领域取得了重要突破，如图是利用点击化学法设计的一种新型的1，2，3-三唑类杀菌剂的合成路线。下列有关说法正确的是( )
A．有机物X属于芳香烃
B．有机物Y中C原子的杂化方式有2种
C．有机物Z中C、N、O的第一电离能依次增大
D．有机物Y中所有碳原子可能共平面
2、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，A、B、C、D是由这四种元素或其中部分元素组成的化合物。A是由这四种元素组成的一种盐，B为常见的一元强碱。A、B按1：1混合加强热可生成气体C，它们之间的转化关系如图所示，其中C的分子结构为正四面体，D的热溶液常用于洗涤油污。下列叙述错误的是( )
A．氢化物的沸点为Z>Y>X
B．原子半径大小顺序为Z>X>Y>W
C．B和D中都含有离子键和极性共价键
D．钢铁在A的水溶液中会发生吸氧腐蚀
3、我国科学家利用光催化剂制备碳酸二甲酯（）的原理如图所示。下列叙述错误的是( )
A．电极a上的电势比电极b上的低
B．电极b的电极反应式为
C．制得，理论上有向电极b迁移
D．制备碳酸二甲酯的总反应：
4、草酸钴晶体是制备钴的氧化物的重要原料。18．3 g草酸钴晶体在隔绝空气受热时的质量变化曲线如图所示，240 ℃及以上所得固体均为钴氧化物（其中Co的化合价为+2或+3）。下列说法正确的是( )
A．到A点时草酸钴晶体失去2个
B．C点剩余固体的化学成分为
C．若B点时通入氧气，则会发生反应
D．C点到D点发生反应的化学方程式为
5、利用下列装置及药品能达到实验目的的是( )
A．用装置甲实验室制备NO B．用装置乙测定醋酸的浓度
C．用装置丙分离氯化铵和碘单质 D．用装置丁实验室制氯气
6、短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大。W元素的一种离子与具有相同的电子层排布且前者半径稍大，X原子核外电子总数等于Y原子次外层电子数，探究Y单质的性质实验中常用刀切取Y单质以控制加入量，X与Z同主族。下列说法错误的是( )
A．原子半径：Y>R
B．含氧酸的酸性：R>Z
C．最简单氢化物的沸点：X>Z
D．W、X、Z、R均可与Y形成离子化合物
7、某化学兴趣小组设计如图所示实验装置探究某未知纯净物M（含四种元素）的组成，观察到浸有酚酞溶液的滤纸变红、B和F中澄清石灰水变浑浊、E中黑色固体变红色。下列叙述错误的是( )
A．点燃酒精灯前，通入氮气排出装置内的空气
B．C中用足量NaOH溶液除尽，防止干扰CO的检验
C．处理尾气的目的是防止CO污染环境
D．M分解的化学方程式一定为
8、三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，在催化剂表面的物质转化关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．三效催化剂能有效实现汽车尾气中三种成分的净化
B．依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程
C．还原过程中生成，转移0．5 mol电子
D．在转化过程中，氮元素均被还原
9、催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图甲所示；有氧条件下，催化还原NO的反应历程如图乙所示。下列说法正确的是( )
A．图甲所示热化学方程式为
B．图乙所示催化脱硝过程中既有极性共价键的断裂和形成，又有非极性共价键的断裂和形成
C．图乙所示反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1
D．脱硝过程中使用催化剂的目的是改变反应的焓变
10、三氯硫磷（）是一种无色液体，主要用于生产有机磷农药。其与乙醇发生反应（硫代磷酸三乙酯）。下列说法错误的是( )
A．的结构式为
B．Cl—P—Cl键角：
C．为非极性分子
D．比更易与乙醇发生取代反应
11、是潜在储氢载体，利用光伏电池电解氨制备氢气的装置如图所示。下列说法错误的是( )
A．能量转化：太阳能→电能→化学能
B．生成时，有由交换膜右侧迁移至左侧
C．阳极反应式为
D．电解一段时间后，交换膜两侧溶液pH都不变
12、25 ℃时，用盐酸滴定100 mL等浓度的MOH溶液，混合溶液的pH及[为水电离出的的浓度]与滴入盐酸体积的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．25 ℃时，MOH的电离常数数量级为
B．点①溶液中：
C．点②溶液呈酸性，
D．点③溶液呈中性，
13、已知一定条件下，氢气与一氧化碳发生反应的热化学方程式为。向体积为2L的恒容密闭容器中充入3mol和1molCO，2h后，测得CO的转化率随温度变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．正反应为吸热反应，
B．a、c两点对应条件下，反应进行的平均速率相等
C．延长反应时间至3h，c点对应条件下CO的转化率升高
D．b点对应条件下，向容器中继续通入1mol He（g）、3mol （g）和1mol CO（g），达到平衡状态后，
14、在恒容密闭容器中，发生基元反应，已知。在不同温度下，测得或随时间t的变化曲线如图，则下列说法正确的是( )
A．曲线Ⅱ、Ⅲ代表B的浓度变化，且
B．曲线Ⅰ代表A的浓度变化，且将在后不变
C．a、b、c三点的逆反应速率：c>a>b
D．若、为反应的速率常数，则温度时
二、非选择题：本题共5小题，共58分。
15、（10分）某种废弃电子元器件的主要成分为CuS、BeO，还含有少量的FeS、等，实验室中以其为原料提取金属Be和胆矾的工艺流程如图。
已知：常温下，题述条件下有关金属阳离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表。
金属阳离子
开始沉淀的pH 2．2 5．8 4．2
沉淀完全的pH 3．2 8．8 7．7
回答下列问题：
（1）基态Fe、Cu原子核外未成对电子数之比为________。
（2）BeO为两性氧化物，BeO在“碱浸”时发生反应的离子方程式为________。
（3）滤液1的主要成分为________。工业上可电解和NaCl熔融混合物制备金属，其原因是________。
（4）“氧化”时FeS发生反应的离子方程式为________。
（5）加试剂X调pH可得沉淀和滤液2，则所加试剂X为________，所调pH的范围为________。
（6）请你以、铁粉和稀硫酸为原料，设计一个简单的实验方案制备绿矾：________。
16、（12分）钛铁矿的主要成分为，含少量等氧化物，某实验室利用钛铁矿制取的流程如图所示。
已知：①“酸浸”时转化为；为橘黄色的稳定离子，易溶于水。
②室温下，溶液中离子沉淀完全的pH如表所示。
离子
沉淀完全的pH 3．2 9．0 1．05
回答下列问题：
（1）为提高酸浸速率，除粉碎钛铁矿外，还可以采取的措施是___________（写1条措施即可）；水解生成沉淀的离子方程式为___________。
（2）“萃取”操作之前，需要检漏的玻璃仪器是___________。
（3）“洗钛”时的作用是_________、__________。
（4）“酸溶”所得溶液中含有等。若此溶液中的浓度为，“氨水调pH”时应控制的pH范围是_________{已知}。
（5）“沉钪”形成的复盐沉淀化学式为，在“脱水除铵”过程中取7．47 g该复盐进行热分解，剩余固体质量与温度的关系如图所示，其中在380~400 ℃过程中会有白烟冒出，保温至无烟气产生，即得到。由图中数据得__________。
（6）传统制备的方法是先得到沉淀，再高温脱水得，通常会含有ScOF杂质，原因是__________（用化学方程式表示）；与传统方法制备相比，上述流程制得纯度却很高，原因是___________。
17、（12分）奈必洛尔是一种用于血管扩张的降血压药物，一种合成奈必洛尔中间体G的部分流程如下：
请回答下列问题：
（1）A的名称是_______；B中所含官能团的名称是_________。
（2）A转化为B的化学方程式为_________，反应⑤的反应类型是_________。
（3）碳原子上连有4个不同的原子或原子团时，该碳原子称为手性碳原子。则G分子中的手性碳原子有_______个。
（4）写出两个满足下列条件的E的同分异构体的结构简式：_______、________。
Ⅰ．苯环上只有3个取代基
Ⅱ．核磁共振氢谱图中只有4组吸收峰
Ⅲ．1 mol该物质与足量溶液反应生成
（5）根据已有知识并结合相关信息，将以为原料制备的合成路线流程补充完整（无机试剂任选）。
18、（12分）碳以及碳的化合物在生活中应用广泛。可利用合成，相关反应的热化学方程式及平衡常数如下。
反应1：
反应2：
（1）______（用表示），______（用表示）。
（2）已知：的，生成的净反应速率为（分别表示正、逆反应速率常数）。该反应的平衡常数与的关系式为______。的负对数用表示，与温度T的关系如图1所示。其中代表与T关系的是直线_______（填标号），判断理由是______。
（3）一定温度下，在刚性密闭容器中充入1mol和，仅发生反应1，测得平衡体系中的体积分数与x的关系如图2所示。在e、f、g、h四点中，的转化率最高的是________（填标号），f点对应体系中H原子与O原子的个数比为________。
（4）一定温度下在刚性密闭容器中充入2mol和5mol，发生反应1和2，达到平衡时测得的选择性为80%，的平衡转化率为45%，总压强为560kPa。反应1的平衡常数K=________（只列计算式，不带单位）[已知：=的选择性，为用组分的分压计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数]。
19、（12分）铜是人类最早使用的金属，在生产生活中有着重要的应用。一种利用黄铜矿（主要成分为，含少量Fe的氧化物、、Au等）为原料制备纳米Cu的工艺流程如图。
回答下列问题：
（1）溶浸前，要将黄铜矿粉碎过筛，目的是___________。
（2）溶浸后，滤渣的主要成分为Au、、_________（填化学式）。
（3）写出加入双氧水氧化时反应的离子方程式___________。
（4）氨化时要确保溶液的pH不小于___________（当离子的浓度时视为完全沉淀，已知常温下）。
（5）保持其他条件相同，分别测得纳米Cu的产率随和pH变化的曲线如图。
生产时宜选用的为___________，pH为__________，pH过大，纳米Cu的产率反而下降的原因可能是_________。
（6）Cu的化合物种类繁多，其中与Br形成的一种化合物的晶胞结构如图所示，该晶体的化学式为_________。若晶胞的密度为，则Cu原子与Br原子之间的最短距离为_________nm（表示阿伏加德罗常数的值，用含的代数式表示）。
答案以及解析
1、答案：D
解析：有机物X中含有C、H、O三种元素，故不属于烃，属于烃的衍生物，A错误；碳碳三键中C原子的杂化方式为sp，苯环中C原子的杂化方式为，形成4个单键的C原子的杂化方式为，B错误；同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但N的2p轨道半充满，第一电离能比O的大，则第一电离能：N>O>C，C错误；苯环为平面结构，碳碳三键为直线形结构，则有机物Y中所有碳原子可能共平面，D正确。
2、答案：A
解析：X的氢化物为烃，常温下的状态可为气态、液态或固态，Y的氢化物为或，常温下的状态为液态，Z的氢化物为NaH，常温下的状态为固态，故无法判断X和Y的氢化物的沸点大小，A错误；原子半径大小顺序为Z（Na）>X（C）>Y（O）>W（H），B正确；NaOH和都为含原子团的离子化合物，其中都含有离子键和极性共价键，C正确；溶液呈碱性，钢铁在此溶液中会发生吸氧腐蚀，D正确。
3、答案：C
解析：分析装置图可知，电极a的电极反应式为，电极a为阴极（接电源负极），电极b的电极反应式为，电极b为阳极（接电源正极），阳极电势高于阴极电势，故电极b上的电势比电极a上的高，A、B正确；根据电极a的电极反应式知，制得0．5mol，理论上应消耗6mol，应从电极b（阳极）向电极a（阴极）迁移，C错误；根据图中所给反应物和生成物知制备碳酸二甲酯的总反应为，D正确。
4、答案：C
解析：若失去2个，则固体质量保留百分数为，对应的点为B点，A项错误；若C点生成，根据钴元素守恒，得到关系式，则固体质量保留百分数为，假设不成立，B项错误；B点剩余固体为，通入氧气，则会发生反应，C项正确；，推测C点为高温分解生成，固体质量保留百分数为，D项错误。
5、答案：A
解析：Cu与稀硝酸反应生成NO，NO不溶于水，可以用排水法收集，A项正确；强碱滴定弱酸，应选酚酞作指示剂，B项错误；氯化铵受热易分解生成和HCl，遇冷和HCl又会生成，碘易升华，不能用加热方法来分离，C项错误；与浓盐酸反应需要加热，D项错误。
6、答案：B
解析：原子半径：Na>Cl，A项正确；最高价含氧酸的酸性：，B项错误；中存在氢键，因此最简单氢化物的沸点：，C项正确；H、O、S、Cl均可与Na形成离子化合物，D项正确。
7、答案：D
解析：由“浸有酚酞溶液的滤纸变红”可推知M分解产物中含，由“F中澄清石灰水变浑浊、E中黑色固体变红色”能推出M的分解产物中存在CO，已知M由四种元素组成，则这四种元素分别为N、H、C、O。点燃酒精灯前，通入氮气排出装置内的空气，防止空气中的氧气（氧化分解产物中的CO）和二氧化碳干扰实验，A正确；C中用足量NaOH溶液除尽未反应完的，防止干扰CO的检验，B正确；尾气中可能含有CO，CO是有毒气体，需要尾气处理装置，C正确；由题干中的实验现象可知，纯净物M的热分解产物有、和CO，据此逆推，M可能是草酸铵、草酸氢铵或其结晶水合物等，无法确定其具体化学式，D错误。
8、答案：A
解析：由题图可知，催化过程中，转化成无污染的，说明三效催化剂能有效实现汽车尾气中三种成分的净化，A正确；BaO为催化剂，在转化为的过程中，BaO参与储存N元素，B错误；转化成氮气时，N元素化合价降低，则生成0．1 mol氮气转移电子，C错误；转化成的过程中，N元素化合价升高，被氧化，D错误。
9、答案：B
解析：图甲所示热化学方程式为正反应活化能-逆反应活化能，故A错误；由图乙可知，该反应过程中有氮氢键、氮氧键、氧氧键断裂，氮氮键、氧氢键形成，故B正确；由图乙可知，反应①为，氧化剂为，还原剂为，则氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1，故C错误；催化剂不能改变反应的焓变，故D错误。
10、答案：C
解析：分子中磷元素呈+5价，类比可知，的结构式为，A项正确；与分子中P原子的VSEPR模型相同，的中心P原子上没有孤对电子，分子中P原子上含有孤对电子，孤对电子与成键电子之间的斥力大于成键电子之间的斥力中Cl—P—Cl键角大于中的，B项正确；由的结构可知，分子中正负电荷中心不重合，分子具有极性，C项错误；P—Br键键能小于P—Cl键的，更易断裂，更易与乙醇发生取代反应，D项正确。
11、答案：D
解析：光伏电池是太阳能转化成电能，电解氨生成氮气和氢气过程中电能转化成化学能，A正确；阴极的电极反应式为，阳极的电极反应式为，根据电荷守恒，由右侧向左侧迁移，迁移的物质的量等于氢气物质的量的2倍，B正确、C正确；阳极区消耗的等于迁移到阳极区的，但阳极上反应生成水，变小，pH降低，阴极区水不断被消耗，KOH的物质的量不变，变大，溶液pH升高，D错误。
12、答案：C
解析：溶液中水电离出的为，则溶液中，据此求得，数量级为，A错误；点①溶液中溶质可视为物质的量相等的MOH和MCl，其对应的pH大于7，即MOH的电离程度大于MCl的水解程度，则，B错误；点②溶液对应的pH=5．2，呈酸性，，C正确；点③溶液中溶质可视为MCl和HCl，溶液呈酸性，，D错误。
13、答案：D
解析：c点对应温度高于a点，则c点的反应速率大，B错误；初始投料3mol （g）和1mol CO（g），是按照化学计量数之比投料，继续通入3mol（g）和1molCO（g）仍为按化学计量数之比投料，则再次达平衡时，D正确。
14、答案：C
15、答案：（1）4：1
（2）
（3）；的氧化性强于，优先在阴极上得电子生成单质铵，且加入NaCl可增强导电性
（4）
（5）CuO或或；
（6）将在稀硫酸中完全溶解，加入过量铁粉，过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即得绿矾
解析：（1）基态Fe原子价电子排布式为，含有4个未成对电子，基态Cu原子价电子排布式为，含有1个未成对电子，则二者所含未成对电子数之比为4：1。
（2）BeO为两性氧化物，BeO与NaOH溶液反应生成，其离子方程式为。
（3）废弃电子元器件中能够溶于NaOH溶液的只有BeO和，向碱浸液中加入稍过量稀盐酸酸化，会生成沉淀和、NaCl溶液，故滤液1的主要成分为、NaCl。工业上可电解和NaCl熔融混合物制备金属皱，是因为的氧化性强于，优先在阴极上得电子生成单质铵，且加入NaCl可增强导电性。
（4）“氧化”时FeS发生反应的离子方程式为。
（5）根据表格中的数据知调节pH使沉淀完全而不沉淀，则pH的范围为。所加试剂X为CuO或或。
（6）以、铁粉和稀硫酸为原料制备绿矾的实验方案为将在稀硫酸中完全溶解，加入过量铁粉，过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即得绿矾。
16、答案：（1）加热或适当增大硫酸浓度；
（2）分液漏斗
（3）与形成稳定离子进入水层，便于除钛；将氧化成，便于后续调pH使沉淀完全
（4）3．2~3．7或
（5）1:2
（6）；“脱水除铵”时分解生成的HCl可抑制的水解
解析：（1）据题意知，反应物有，生成物有沉淀，从而可写出水解反应的离子方程式为。
（2）“萃取”操作需使用分液漏斗，分液漏斗使用前需检漏。
（3）“洗钛”时加入的可以与形成稳定离子进入水层，便于除钛，还可以将氧化成，便于后续调pH使沉淀完全，从而除铁完全。
（4）第一步：分析“氨水调pH”的目的。用氨水调节溶液pH的目的是使沉淀完全而不沉淀。第二步：根据题给信息找到使沉淀完全所需的pH。由表知，使完全沉淀需。第三步：通过计算开始沉淀的pH。由得，开始沉淀时，对应的为，故除杂过程中应控制的pH范围是3．2~3．7。
（5）由“脱水除铵”以及最终得到知，在200~300 ℃时减少的是结晶水的质量，在380~400 ℃过程中会有白烟冒出，“保温至无烟气产生”意味着沉淀中分解完全，即380~400 ℃减少的是的质量，则，，。
（6）高温脱水得，通常含ScOF的原因是高温脱水时与反应生成ScOF，反应方程式为；“脱水除铵”时分解生成的HCl能抑制的水解，故可制得纯度很高的。
17、答案：（1）对氟苯酚（或4-氟苯酚）；酯基、碳氟键
（2）；消去反应
（3）1
（4）；（合理即可）
（5）
解析：（1）A的名称是对氟苯酚（或4-氟苯酚）；B中所含官能团的名称是酯基、碳氟键。
（2）A转化为B的反应为对氟苯酚与乙酸酐在浓硫酸条件下发生取代反应；对比E、G的结构及反应⑥的条件，可知反应⑤中羟基发生消去反应生成F。
（3）G分子中有1个手性碳原子，为与羧基相连的饱和碳原子。
（4）E的同分异构体符合：苯环上只有3个取代基，核磁共振氢谱图中只有4组吸收峰，说明含有4种氢原子，1 mol该物质与足量溶液反应生成，说明1个该分子中含有2个羧基，符合条件的结构简式为、等。
（5）对比原料和产物的结构可以发现，苯环上加上了酚羟基和溴原子，且溴原子在酚羟基的邻、对位，故可先类比合成路线中B→C的转化，把转化为，与氢气加成生成，再与溴发生取代反应生成。
18、答案：（1）；
（2）；c；正反应为放热反应，升高温度，平衡常数K减小，即减小，则增大的倍数小于增大的倍数
（3）h；5:2
（4）
解析：（1）根据盖斯定律可知，反应1-2×反应2=目标反应，则反应的。
（2）未能抓住反应达到平衡时，正、逆反应速率相等而出错。由题意知，当反应达到平衡时，，即，可得，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，则减小，而升高温度，均增大，则增大的倍数小于增大的倍数，=-lg是减小的，且减小程度比小，故直线c代表与T的关系。
（3）根据勒夏特列原理，随着氢气的量增多，平衡向正反应方向移动，转化率增大，即的转化率最高的点为h；按照化学反应方程式中各物质的化学计量数之比投料时，产物的体积分数最大，f点对应的体积分数最大，则f点对应的起始投料为2．5mol，体系中H原子与O原子的个数比为（2．5×2）：2=5:2。
（4）易因体系中存在反应未能考虑完全而出错。由题意知，设反应达到平衡时，反应1中转化2a mol，反应2中转化b mol，假设先发生反应1再发生反应2，列三段式可得，
由于达到平衡时测得的选择性为80%，的平衡转化率为45％，则，，解得，则，，气体总物质的量为，故。
19、答案：（1）增大反应物接触面积，加快反应速率，提高溶浸率
（2）S
（3）
（4）3．3
（5）3．2（3．0~3．25之间均可）；10（9~10之间均可）；溶液碱性过强，生成沉淀（合理即可）
（6）CuBr；
解析：（1）将黄铜矿粉碎过筛，可增大反应物接触面积，加快反应速率，提高溶浸率。
（2）根据流程梳理可知，滤渣中还有S。
（3）加入双氧水的目的是氧化亚铁离子，在酸性条件下，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得反应的离子方程式为。
（4），将代入，可得，则。
（5）观察图象，可知约为，pH约为10时纳米Cu的产率最大，pH过大，溶液碱性过强，可能会生成沉淀，使纳米Cu的产率下降。
（6）根据均摊法可知，晶胞中白球的数目为，黑球的数目为4，故该晶体的化学式为CuBr。第一步：计算晶胞质量。1个晶胞含4个“CuBr”，质量为。第二步：计算晶胞棱长。设晶胞棱长为，则。第三步：计算Cu原子与Br原子之间的最短距离。晶胞体对角线长为，Cu原子与Br原子之间的最短距离为体对角线长的，即。
