2023-2024学年度下学期高三年级开学“收心考试”
理综试题
注意事项：
1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分，其中第Ⅱ卷中第33~38题为选考题，其它题为必考题。满分300分，考试时间150分钟。
2.考生一律将答案涂写在答题卡相应的位置上，不能答在试卷上。
3.考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Cl-35.5 K-39
第I卷(126分)
一、选择题(本题包括13小题，每小题6分。每小题给出四个选项中，只有一项符合题目要求)
1. 科技助力世界杯，化学用品和材料大放异彩，以下相关说法正确的是
A. 比赛中利用氯乙烷应急处理运动员软组织挫伤，其原理是氯乙烷汽化时破坏了共价键吸热，从而达到快速冷冻麻醉的作用
B. 赛场采用了插入式铝制球门，铝合金相比于单质铝硬度较小，符合赛场要求
C. 加入碳纤维的护腿板强度高，受力效果佳。碳纤维、碳纳米管、石墨烯等物理性质和化学性质完全不同
D. 比赛场地的人造草坪使用了尼龙等合成纤维，合成纤维性能优异，用途广泛且生产条件可控，原料来源丰富，不受自然条件影响
【答案】D
【解析】
【详解】A．氯乙烷汽化时破坏的是范德华力而非共价键，A项错误；
B．铝合金和铝单质相比铝合金硬度更大，B项错误；
C．碳纤维、碳纳米管、石墨烯互为同素异形体，物理性质不同，化学性质基本相同，C项错误
D．合成纤维性能优异，用途广泛且生产条件可控，原料来源丰富，不受自然条件影响，D正确；
答案选D。
2. 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 与水充分反应转移电子
B. 中含有共价键的数目为0.05
C. 电解饱和食盐水时，若阴阳两极产生气体的总质量为73g，则转移电子数为NA
D. 的盐酸含有阴离子总数为
【答案】B
【解析】
【详解】A．氯气与水的反应是可逆反应。即使在标准状况下与水充分反应转移的电子小于，何况没有指明气体是否处于标准状况，A错误；
B．过氧化钠由钠离子和过氧根离子构成，1mol过氧化钠含1mol共价键，即0.05mol中含有的共价键的数目为0.05，B正确；
C．惰性电极电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氢气和氯气。每生成1mol氢气，同时生成1mol氯气电子转移2mol，即阴阳两极产生气体的总质量为73g，则转移电子数为2NA，C错误；
D． 的盐酸含有氯离子为1mol，另有极少量氢氧根离子，则阴离子总数略大于，D错误；
答案选B。
3. 宏观辨识和微观探析是化学学科核心素养之一，下列物质性质实验对应的反应方程式书写不正确的是
A. 放入水中：
B 向苯酚钠溶液中通入少量：
C. 用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙：
D. 向溶液中加入溶液：
【答案】D
【解析】
【详解】A．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的化学方程式为，故A正确；
B．苯酚钠溶液与少量二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠，反应的化学方程式为，故B正确；
C．硫酸钙溶度积大于碳酸钙的溶度积，水垢中的硫酸钙能与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙和硫酸钠，转化的离子方程式为，故C正确；
D．偏铝酸钠溶液与碳酸氢钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，反应的离子方程式为，故D错误；
故选D。
4. 我国科学家研发的催化剂，实现了含炔化合物与二氧化碳的酯化。
下列说法错误的是
A. 环上的一氯代物有3种 B. 、都能使溴水褪色
C. 最多消耗 D. 的分子式为
【答案】C
【解析】
【详解】A．M环上的一氯代物有3种，如图所示：，A正确；
B．M和N中都含碳碳双键，均能使溴水褪色，B正确；
C．1molM含2mol酯基，消耗2molNaOH，质量为80g，C错误；
D．的分子式为，D正确；
故选C。
5. 铁的配合物离子(用表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示：
下列说法正确的是
A. 该过程的总反应为且为放热反应
B. 增大浓度一定加快反应速率
C. 反应Ⅲ→Ⅳ的活化能为20.0KJ/mol
D. 该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定
【答案】A
【解析】
【详解】A．由反应机理可知，HCOOH电离出氢离子后，HCOO-与催化剂Ⅰ结合生成Ⅱ，Ⅱ生成二氧化碳与Ⅲ，Ⅲ然后又结合氢离子转化为Ⅳ，Ⅳ生成氢气与催化剂Ⅰ，所以化学方程式为HCOOHCO2↑+H2↑，故A正确；
B．若氢离子浓度过低，则反应Ⅲ→Ⅳ的反应物浓度降低，反应速率减慢，若氢离子浓度过高，则会抑制甲酸的电离，使甲酸根浓度降低，反应Ⅰ→Ⅱ速率减慢，所以氢离子浓度过高或过低，均导致反应速率减慢，故B错误；
C．由反应进程图可知，反应Ⅲ→Ⅳ的20.0KJ/mol，故C错误；
D．活化能越高，反应越慢。由反应进程可知，反应Ⅳ→Ⅰ能垒最大，反应速率最慢，对该过程的总反应起决定作用，故D错误；
故选A。
6. 氨气含氢量高，是一种安全、易储运的优良小分子储氢载体。利用电解原理，可将氨气转化为高纯氢气，其装置如图所示：
已知：起始时两极电解质溶液质量相等，法拉第常数为阿伏加德罗常数与元电荷的乘积。下列说法正确的是。
A. a为电源正极，阳极上的电极反应式为
B. 反应一段时间后，右室KOH溶液中溶质的物质的量减小
C. 当电源输出8Ah电量时，产生的氢气在标准状况下的体积约为3.34L
D. 忽略气体溶解产生的质量变化，当电路中有0.1mol电子通过时，两室电解质溶液的质量差为1.8g
【答案】C
【解析】
【分析】电解池中，左侧电极上NH3发生失电子的氧化反应生成N2，则左侧电极为阳极、与电源正极相接，右侧电极为阴极、与电源负极相接，阳极电极反应式为2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O，阴极上H2O得电子生成H2，阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，电解池工作时，OH-从右侧区向左侧区移动，据此分析解答。
【详解】A．由分析可知，a电极为正极，碱性环境不可能生成，阳极电极反应式为2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O，A错误；
B．根据电荷守恒可知，右室有多少生成就有多少通过交换膜移向左室，KOH溶液中溶质的物质的量不变，B错误；
C．根据电子守恒可知，当电源输出8Ah电量时，产生的氢气在标准状况下的体积约为，C正确；
D．当电路中有0.1mol电子通过时，两室电解质溶液的质量差为3.6g，D错误；
故答案为：C。
7. 一定温度下，向含一定浓度金属离子M2+(M2＋代表、和)的溶液中通H2S气体至饱和c(H2S)为时，相应的金属硫化物在溶液中达到沉淀溶解平衡时的与pH关系如下图。下列说法不正确的是
A. a点所示溶液中，
B. 该温度下，
C. b点所示溶液中，可发生反应
D. Zn2+、Mn2+浓度均为的混合溶液，通入H2S并调控pH可实现分离
【答案】C
【解析】
【详解】A．a点所示溶液中＝-4，即c(Zn2+)=10-4mol/L，由图像可知此时pH=0~1，c(H+)>0.1mol/L，所以，A正确；
B．，又在时c(H+)、c(S2-)相同，图像上取相同的横坐标时<<，即c(S2-)相同时c(Zn2+)
D．根据前面所求溶度积相对大小，通入H2S并调控pH能否实现分离，取决于Zn2+完全沉淀时Mn2+是否沉淀了，当Zn2+完全沉淀时c(Zn2+)=10-5mol/L，图中对应pH约为1.2，而Zn2＋、Mn2＋浓度均为的混合溶液Mn2＋开始沉淀的pH约为4.5，即Zn2+完全沉淀时Mn2+还没有开始沉淀，可以实现分离，D正确；
故答案为C。
第II卷(必考129分+选考45分，共174分)
包括必考题和选考题两部分，第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题~第38题为选考题，考生根据要求做答。
(一)必考题(11题，共129分)
8. 实验室可由苯甲酸和正丙醇制得苯甲酸正丙酯，其反应原理如下：
制备苯甲酸正丙酯反应装置示意图(部分夹持及加热装置略去)和有关数据如下：
物质 相对分子质量 密度() 沸点(℃) 水溶性
苯甲酸 122 249 微溶
丙醇 60 易溶
苯甲酸正丙酯 164 难溶
实验步骤：
步骤I：在图甲三颈烧瓶中加入苯甲酸、丙醇和浓硫酸，再加入几粒沸石。
步骤Ⅱ：加热至左右保持恒温。
步骤Ⅲ：将图甲三预烧瓶中的液体进行如下操作得到粗产品。
步骤Ⅳ：将粗产品用图乙所示装置进行精制，得产品。
回答下列问题：
（1）在步骤I中，加入三种试剂的先后顺序一定错误的是___________(填字母)。
A．丙醇、苯甲酸、浓硫酸 B．浓硫酸、丙醇、苯甲酸 C．丙醇、浓硫酸、苯甲酸
（2）步骤Ⅱ中的加热方式为___________。
（3）步骤Ⅲ中第一次水洗的主要目的是：_________；操作a的名称为_________；实验中加入少量无水氯化钙的目的是：_________；操作b所用到的玻璃仪器除烧杯、漏斗外，还有________(填仪器名称)。
（4）步骤Ⅳ操作在图乙装置中进行，仪器B名称为___________；应收集___________℃的馏分；图中有一处明显错误，正确的应该为___________。
（5）本实验的产率为___________。
【答案】（1）C （2）水浴加热
（3） ①. 洗去硫酸和未反应完的丙醇 ②. 分液 ③. 作干燥剂，除去有机层中的水分 ④. 玻璃棒
（4） ①. 直形冷凝管 ②. 229.5 ③. 温度计应置于蒸馏烧瓶支管口处
（5）65%
【解析】
【分析】三口烧瓶中加入苯甲酸、丙醇和浓硫酸，再加入几粒沸石，水浴加热至70 °C左右，冷凝回流，保持恒温半小时，反应生成苯甲酸正丙酯，液体混合物洗涤、分液（操作a），有机层加无水氯化钙，过滤（操作b）得苯甲酸正丙酯粗品。
【小问1详解】
浓硫酸和丙醇、苯甲酸混合放热，浓硫酸密度大，为防止液体飞溅，不能最先加浓硫酸，故选C；
【小问2详解】
步骤Ⅱ中的加热方式为：水浴加热；
【小问3详解】
步骤Ⅲ中第一次水洗的主要目的是：洗去硫酸和未反应完的丙醇；操作a的名称为：分液；实验中加入少量无水氯化钙的目的是：作干燥剂，除去有机层中的水分；操作b所用到的玻璃仪器除烧杯、漏斗外，还有玻璃棒；
【小问4详解】
仪器B名称为：直形冷凝管；苯甲酸正丙酯的沸点为229.5℃，应收集229.5℃的馏分；图中有一处明显错误，温度计插入了液面以下，正确的应该为：温度计应置于蒸馏烧瓶支管口处；
【小问5详解】
苯甲酸的物质的量为：，丙醇的物质的量为：，丙醇过量，根据方程式，理论得到苯甲酸正丙酯的物质的量为0.05mol，故本实验的产率为：。
9. 磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有、、、、以及少量的。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的见下表
金属离子
开始沉淀的 2.2 3.5 9.5 12.4
沉淀完全的 3.2 4.7 11.1 13.8
回答下列问题：
(1)“焙烧”中，、几乎不发生反应，、、、转化为相应的硫酸盐，写出转化为的化学方程式_______。
(2)“水浸”后“滤液”的约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节至11.6，依次析出的金属离子是_______。
(3)“母液①"中浓度为_______。
(4)“水浸渣”在160℃“酸溶”最适合的酸是_______。“酸溶渣”的成分是_______、_______。
(5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，水解析出沉淀，该反应的离子方程式是_______。
(6)将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得_______，循环利用。
【答案】 ①. ②. ③. ④. 硫酸 ⑤. ⑥. ⑦. ⑧.
【解析】
【分析】由题给流程可知，高钛炉渣与硫酸铵混合后焙烧时，二氧化钛和二氧化硅不反应，氧化铝、氧化镁、氧化钙、氧化铁转化为相应的硫酸盐，尾气为氨气；将焙烧后物质加入热水水浸，二氧化钛、二氧化硅不溶于水，微溶的硫酸钙部分溶于水，硫酸铁、硫酸镁和硫酸铝铵溶于水，过滤得到含有二氧化钛、二氧化硅、硫酸钙的水浸渣和含有硫酸铁、硫酸镁、硫酸铝铵和硫酸钙的滤液；向pH约为2.0的滤液中加入氨水至11.6，溶液中铁离子、铝离子和镁离子依次沉淀，过滤得到含有硫酸铵、硫酸钙的母液①和氢氧化物沉淀；向水浸渣中加入浓硫酸加热到160℃酸溶，二氧化硅和硫酸钙与浓硫酸不反应，二氧化钛与稀硫酸反应得到TiOSO4，过滤得到含有二氧化硅、硫酸钙的酸溶渣和TiOSO4溶液；将TiOSO4溶液加入热水稀释并适当加热，使TiOSO4完全水解生成TiO2·x H2O沉淀和硫酸，过滤得到含有硫酸的母液②和TiO2·x H2O。
【详解】(1)氧化铝转化为硫酸铝铵发生的反应为氧化铝、硫酸铵在高温条件下反应生成硫酸铝铵、氨气和水，反应的化学方程式为Al2O3+4(NH4)2SO4NH4Al(SO4)2+4NH3↑+3H2O，故答案为：Al2O3+4(NH4)2SO4NH4Al(SO4)2+4NH3↑+3H2O；
(2)由题给开始沉淀和完全沉淀的pH可知，将pH约为2.0的滤液加入氨水调节溶液pH为11.6时，铁离子首先沉淀、然后是铝离子、镁离子，钙离子没有沉淀，故答案为：Fe3+、Al3+、Mg2+；
(3)由镁离子完全沉淀时，溶液pH为11.1可知，氢氧化镁的溶度积为1×10—5×(1×10—2.9)2=1×10—10.8，当溶液pH为11.6时，溶液中镁离子的浓度为=1×10—6mol/L，故答案为：1×10—6；
(4)增大溶液中硫酸根离子浓度，有利于使微溶的硫酸钙转化为沉淀，为了使微溶的硫酸钙完全沉淀，减少TiOSO4溶液中含有硫酸钙的量，应加入浓硫酸加热到160℃酸溶；由分析可知，二氧化硅和硫酸钙与浓硫酸不反应，则酸溶渣的主要成分为二氧化硅和硫酸钙，故答案为：硫酸；SiO2、CaSO4；
(5)酸溶后将TiOSO4溶液加入热水稀释并适当加热，能使TiOSO4完全水解生成TiO2·x H2O沉淀和硫酸，反应的离子方程式为TiO2++（x+1）H2OTiO2·xH2O+2H+，故答案为：TiO2++(x+1)H2OTiO2·xH2O+2H+；
(6)由分析可知，尾气为氨气，母液①为硫酸铵、母液②为硫酸，将母液①和母液②混合后吸收氨气得到硫酸铵溶液，可以循环使用，故答案为：(NH4)2SO4。
10. 2021年碳中和理念成为热门，CCUS(CarbonCapture，UtilizaionandStorage)碳捕获、利用与封存技术能实现二氧化碳资源化，产生经济效益。
I．回答下列问题
（1）捕获的高浓度CO2能与CH4制备合成气(CO、H2)，科学家提出制备“合成气”反应历程分两步进行，能量变化如图所示：
反应①：CH4(g)C(s)+2H2(g)
反应②：C(s)+CO2(g)2CO(g)
结合图象写出CH4与CO2制备“合成气”的热化学方程式：___________。决定该反应快慢的是分步反应中的反应___________(填序号)。
（2）“合成气”在催化剂作用下发生反应制备甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，某温度下在一恒压。容器中分别充入1.2mCO和1molH2，达到平衡时容器体积为2L，且含有0.4molCH3OH(g)，反应的平衡常数K=___________，此时向容器中再通入0.35molCO气体，则此平衡将___________(填“正向”“不”或“逆向”)移动。
II．二氧化碳可合成低碳烯烃
（3）2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g) H，在恒容密闭容器中，反应温度、投料比[]对CO2平衡转化率的影响如图所示。a___________3(填“＞”“＜"或“=”)；M、N两点的反应速率v逆(M)___________v正(N)(填“＞”“＜"或“=”)；M、N两点的反应平衡常数KM___________KN(填“＞”“＜"或“=”)，判断的理由是___________
（4）用如图装置模拟科学研究在碱性环境中电催化还原CO2制乙烯(X、Y均为新型电极材料，可减少CO2和碱发生副反应)，装置中b电极为___________(填“正”“负”“阴”或“阳”)极，X极上的电极反应式为___________。
【答案】（1） ①. CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+(c-a)kJ/mol ②. 反应①
（2） ①. 50L2/mol2 ②. 逆向
（3） ①. ＞ ②. ＜ ③. ＞ ④. 反应为放热反应，温度升高，平衡常数减小
（4） ①. 正 ②. 2CO2+12e-+8H2O=C2H4+12OH-
【解析】
【小问1详解】
结合图象，CH4与CO2制备“合成气”一氧化碳和氢气，反应为吸热反应，其热化学方程式为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+(c-a)kJ/mol；决定该反应快慢的是分步反应中活化能最大的反应，故反应①决定了该反应的快慢。
【小问2详解】
“合成气”在催化剂作用下发生反应制备甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，达到平衡时容器体积为2L，且含有0.4molCH3OH(g)，则平衡时CO的物质的量0.8mol，H2的物质的量为0.2mol，反应的平衡常数K=，此时向容器中再通入0.35molCO气体，根据恒温恒压下气体体积之比等于物质的量之比，得到容器体积为，此时浓度商，此平衡将逆向移动。
【小问3详解】
2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g) H，在恒容密闭容器中，反应温度、投料比[]对CO2平衡转化率的影响如图所示。温度相同时，x=a的二氧化碳平衡转化率大于x=3，增大氢气的物质的量平衡正向移动，则a＞3；温度升高反应速率加快，故M、N两点的反应速率v逆(M) ＜v正(N)；平衡常数仅与温度有关，根据图象可知，温度升高二氧化碳平衡转化率下降，故反应为放热反应，故M、N两点的反应平衡常数KM＞KN。
【小问4详解】
装置中X电极发生反应为二氧化碳生成乙烯，碳元素化合价降低，发生还原反应，故X电极为阴极，则a电极为负极，b电极为正极，X极上的电极反应式为2CO2+12e-+8H2O=C2H4+12OH-。
(二)选考题(共45分)请考生从给出的2道物理题，2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用28铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂的题号一致，在答题卡上选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
[化学选修3：物质结构与性质]
11. 我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题：
(1)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排布式为___________；单晶硅的晶体类型为___________。SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为___________。SiCl4可发生水解反应，机理如下：
含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为___________(填标号)。
(2)CO2分子中存在___________个键和___________个键。
(3)甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH，7.6℃)之间，其原因是___________。
(4)我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是___________，晶胞参数为a pm、a pm、c pm，该晶体密度为___________g·cm-3(写出表达式)。在ZrO2中掺杂少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，则y=___________(用x表达)。
【答案】 ①. 3s23p2 ②. 原子晶体(共价晶体) ③. sp3 ④. ② ⑤. 2 ⑥. 2 ⑦. 甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氢键多 ⑧. 8 ⑨. ⑩. 2-x
【解析】
【分析】
【详解】(1)基态Si原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，因此Si的价电子层的电子排式为3s23p2；晶体硅中Si原子与Si原子之间通过共价键相互结合，整块晶体是一个三维的共价键网状结构，因此晶体硅为原子晶体；SiCl4中Si原子价层电子对数为4+=4，因此Si原子采取sp3杂化；由图可知，SiCl4(H2O)中Si原子的δ键数为5，说明Si原子的杂化轨道数为5，由此可知Si原子的杂化类型为sp3d，故答案为：3s23p2；原子晶体(共价晶体)；sp3；②；
(2)CO2的结构式为O=C=O，1个双键中含有1个δ键和1个π键，因此1个CO2分子中含有2个δ键和2个π键，故答案为：2；2；
(3)甲醇分子之间和水分子之间都存在氢键，因此沸点高于不含分子间氢键的甲硫醇，甲醇分子之间氢键的总强度低于水分子之间氢键的总强度，因此甲醇的沸点介于水和甲硫醇之间，故答案为：甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氢键多；
(4)以晶胞中右侧面心的Zr4+为例，同一晶胞中与Zr4+连接最近且等距的O2-数为4，同理可知右侧晶胞中有4个O2-与Zr4+相连，因此Zr4+离子在晶胞中的配位数是4+4=8；1个晶胞中含有4个ZrO2微粒，1个晶胞的质量m=，1个晶胞的体积为(a×10-10cm)×(a×10-10cm)×(c×10-10cm)=a2c×10-30cm3，因此该晶体密度===g·cm-3；在ZrO2中掺杂少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，其中Zn元素为+2价，Zr为+4价，O元素为-2价，根据化合物化合价为0可知2x+4×(1-x)=2y，解得y=2-x，故答案为：；2-x。
[化学选修5：有机化学基础]
12. 席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合成G的一种路线如下：
已知以下信息：
①
②经上述反应可生成，且C不能发生银镜反应。
③D属于单取代芳香烃，其相对分子质量为106。
④核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢原子。
⑤
回答下列问题：
（1）由A生成B的化学方程式为___________。
（2）C含有的官能团的名称为___________。
（3）D的名称为___________，由D生成E的反应类型为___________。
（4）G的结构简式为___________。
（5）F的同分异构体中含有苯环的还有___________种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱中有4组峰，且面积比为的是___________(写出其中的一种的结构简式)。
【答案】12. 13. 羰基
14. ①. 乙苯 ②. 取代反应(或硝化反应)
15. 16. ①. 19 ②. 或 或
【解析】
【分析】A为卤代烃，A发生消去反应生成B，B中含有碳碳双键，根据信息①②可知B分子结构对称，C不能发生银镜反应，则C是丙酮，A是、B是；③D属于单取代芳香烃，其相对分子质量为106，D分子式为C8H10，结构简式为；D发生硝化反应生成E，E中硝基被还原为氨基生成F，核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢原子，F是，E是；
【小问1详解】
在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成，反应的化学方程式为；
【小问2详解】
C是丙酮，结构简式为，官能团的名称为羰基；
【小问3详解】
D是，名称为乙苯，D发生硝化反应生成E，反应类型为取代反应(或硝化反应)。
【小问4详解】
根据信息⑤，和反应生成G的结构简式为；
【小问5详解】
若有1个取代基，有、、、、；若有2个取代基CH3CH2-、-NH2还有2种，若有2个取代基CH3NH-、-CH2有3种，若有2个取代基-CH2NH2、-CH3还有3种；若有3个取代基CH3-、CH3-、-NH2有6种，的同分异构体中含有苯环的还有19种。其中核磁共振氢谱中有4组峰，且面积比为的是或 或。2023-2024学年度下学期高三年级开学“收心考试”
理综试题
注意事项：
1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分，其中第Ⅱ卷中第33~38题为选考题，其它题为必考题。满分300分，考试时间150分钟。
2.考生一律将答案涂写在答题卡相应的位置上，不能答在试卷上。
3.考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Cl-35.5 K-39
第I卷(126分)
一、选择题(本题包括13小题，每小题6分。每小题给出四个选项中，只有一项符合题目要求)
1. 科技助力世界杯，化学用品和材料大放异彩，以下相关说法正确的是
A. 比赛中利用氯乙烷应急处理运动员软组织挫伤，其原理是氯乙烷汽化时破坏了共价键吸热，从而达到快速冷冻麻醉的作用
B. 赛场采用了插入式铝制球门，铝合金相比于单质铝硬度较小，符合赛场要求
C. 加入碳纤维的护腿板强度高，受力效果佳。碳纤维、碳纳米管、石墨烯等物理性质和化学性质完全不同
D. 比赛场地的人造草坪使用了尼龙等合成纤维，合成纤维性能优异，用途广泛且生产条件可控，原料来源丰富，不受自然条件影响
2. 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 与水充分反应转移电子
B. 中含有的共价键的数目为0.05
C. 电解饱和食盐水时，若阴阳两极产生气体的总质量为73g，则转移电子数为NA
D. 的盐酸含有阴离子总数为
3. 宏观辨识和微观探析是化学学科核心素养之一，下列物质性质实验对应反应方程式书写不正确的是
A. 放入水中：
B. 向苯酚钠溶液中通入少量：
C. 用碳酸钠溶液处理水垢中硫酸钙：
D. 向溶液中加入溶液：
4. 我国科学家研发的催化剂，实现了含炔化合物与二氧化碳的酯化。
下列说法错误的是
A. 环上的一氯代物有3种 B. 、都能使溴水褪色
C. 最多消耗 D. 的分子式为
5. 铁的配合物离子(用表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示：
下列说法正确的是
A. 该过程的总反应为且为放热反应
B. 增大浓度一定加快反应速率
C. 反应Ⅲ→Ⅳ的活化能为20.0KJ/mol
D. 该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定
6. 氨气含氢量高，是一种安全、易储运的优良小分子储氢载体。利用电解原理，可将氨气转化为高纯氢气，其装置如图所示：
已知：起始时两极电解质溶液质量相等，法拉第常数为阿伏加德罗常数与元电荷的乘积。下列说法正确的是。
A. a为电源正极，阳极上的电极反应式为
B. 反应一段时间后，右室KOH溶液中溶质的物质的量减小
C. 当电源输出8Ah电量时，产生的氢气在标准状况下的体积约为3.34L
D. 忽略气体溶解产生的质量变化，当电路中有0.1mol电子通过时，两室电解质溶液的质量差为1.8g
7. 一定温度下，向含一定浓度金属离子M2+(M2＋代表、和)的溶液中通H2S气体至饱和c(H2S)为时，相应的金属硫化物在溶液中达到沉淀溶解平衡时的与pH关系如下图。下列说法不正确的是
A. a点所示溶液中，
B. 该温度下，
C. b点所示溶液中，可发生反应
D. Zn2+、Mn2+浓度均为的混合溶液，通入H2S并调控pH可实现分离
第II卷(必考129分+选考45分，共174分)
包括必考题和选考题两部分，第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题~第38题为选考题，考生根据要求做答。
(一)必考题(11题，共129分)
8. 实验室可由苯甲酸和正丙醇制得苯甲酸正丙酯，其反应原理如下：
制备苯甲酸正丙酯的反应装置示意图(部分夹持及加热装置略去)和有关数据如下：
物质 相对分子质量 密度() 沸点(℃) 水溶性
苯甲酸 122 249 微溶
丙醇 60 易溶
苯甲酸正丙酯 164 难溶
实验步骤：
步骤I：在图甲三颈烧瓶中加入苯甲酸、丙醇和浓硫酸，再加入几粒沸石。
步骤Ⅱ：加热至左右保持恒温。
步骤Ⅲ：将图甲的三预烧瓶中的液体进行如下操作得到粗产品。
步骤Ⅳ：将粗产品用图乙所示装置进行精制，得产品。
回答下列问题：
（1）在步骤I中，加入三种试剂的先后顺序一定错误的是___________(填字母)。
A．丙醇、苯甲酸、浓硫酸 B．浓硫酸、丙醇、苯甲酸 C．丙醇、浓硫酸、苯甲酸
（2）步骤Ⅱ中的加热方式为___________。
（3）步骤Ⅲ中第一次水洗的主要目的是：_________；操作a的名称为_________；实验中加入少量无水氯化钙的目的是：_________；操作b所用到的玻璃仪器除烧杯、漏斗外，还有________(填仪器名称)。
（4）步骤Ⅳ操作在图乙装置中进行，仪器B名称为___________；应收集___________℃的馏分；图中有一处明显错误，正确的应该为___________。
（5）本实验的产率为___________。
9. 磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有、、、、以及少量的。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的见下表
金属离子
开始沉淀的 2.2 3.5 9.5 12.4
沉淀完全的 3.2 47 11.1 13.8
回答下列问题：
(1)“焙烧”中，、几乎不发生反应，、、、转化为相应的硫酸盐，写出转化为的化学方程式_______。
(2)“水浸”后“滤液”的约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节至11.6，依次析出的金属离子是_______。
(3)“母液①"中浓度为_______。
(4)“水浸渣”在160℃“酸溶”最适合酸是_______。“酸溶渣”的成分是_______、_______。
(5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，水解析出沉淀，该反应的离子方程式是_______。
(6)将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得_______，循环利用。
10. 2021年碳中和理念成为热门，CCUS(CarbonCapture，UtilizaionandStorage)碳捕获、利用与封存技术能实现二氧化碳资源化，产生经济效益。
I．回答下列问题
（1）捕获的高浓度CO2能与CH4制备合成气(CO、H2)，科学家提出制备“合成气”反应历程分两步进行，能量变化如图所示：
反应①：CH4(g)C(s)+2H2(g)
反应②：C(s)+CO2(g)2CO(g)
结合图象写出CH4与CO2制备“合成气”的热化学方程式：___________。决定该反应快慢的是分步反应中的反应___________(填序号)。
（2）“合成气”在催化剂作用下发生反应制备甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，某温度下在一恒压。容器中分别充入1.2mCO和1molH2，达到平衡时容器体积为2L，且含有0.4molCH3OH(g)，反应的平衡常数K=___________，此时向容器中再通入0.35molCO气体，则此平衡将___________(填“正向”“不”或“逆向”)移动。
II．二氧化碳可合成低碳烯烃
（3）2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g) H，在恒容密闭容器中，反应温度、投料比[]对CO2平衡转化率的影响如图所示。a___________3(填“＞”“＜"或“=”)；M、N两点的反应速率v逆(M)___________v正(N)(填“＞”“＜"或“=”)；M、N两点的反应平衡常数KM___________KN(填“＞”“＜"或“=”)，判断的理由是___________
（4）用如图装置模拟科学研究在碱性环境中电催化还原CO2制乙烯(X、Y均为新型电极材料，可减少CO2和碱发生副反应)，装置中b电极为___________(填“正”“负”“阴”或“阳”)极，X极上的电极反应式为___________。
(二)选考题(共45分)请考生从给出的2道物理题，2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用28铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂的题号一致，在答题卡上选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
[化学选修3：物质结构与性质]
11. 我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题：
(1)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排布式为___________；单晶硅的晶体类型为___________。SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为___________。SiCl4可发生水解反应，机理如下：
含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为___________(填标号)。
(2)CO2分子中存在___________个键和___________个键。
(3)甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH，7.6℃)之间，其原因是___________。
(4)我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是___________，晶胞参数为a pm、a pm、c pm，该晶体密度为___________g·cm-3(写出表达式)。在ZrO2中掺杂少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，则y=___________(用x表达)。
[化学选修5：有机化学基础]
12. 席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合成G一种路线如下：
已知以下信息：
①
②经上述反应可生成，且C不能发生银镜反应。
③D属于单取代芳香烃，其相对分子质量为106。
④核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢原子。
⑤
回答下列问题：
（1）由A生成B的化学方程式为___________。
（2）C含有的官能团的名称为___________。
（3）D的名称为___________，由D生成E的反应类型为___________。
（4）G的结构简式为___________。
（5）F的同分异构体中含有苯环的还有___________种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱中有4组峰，且面积比为的是___________(写出其中的一种的结构简式)。
