江苏省扬州中学2023-2024学年高三化学上学期开学考试试题（Word版附答案）

江苏省扬州中学2024届高三第一学期开学考试化学试题可能用到的相对原子质量:H—1　C—12　O—16　Ti—48　Ba—137一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每小题只有一个选项最符合题意。1．科技是第一生产力，我国科学家在诸多领域取得新突破，下列说法错误的是A．研制了高效率钙钛矿太阳能电池，其能量转化形式：太阳能→电能B．发现了月壤中的“嫦娥石[(Ca8Y)Fe(PO4)7]”：其成分属于无机盐C．利用CO2合成了脂肪酸：实现了无机小分子向有机高分子的转变D．革新了海水原位电解制氢工艺：其关键材料多孔聚四氟乙烯耐腐蚀2.反应2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O用于合成N2H4。下列说法不正确的是A.NH3的空间结构为正三角形　B.NaClO的电子式为Na+[··O······Cl······]-C.N2H4含有极性键和非极性键　D.H2O和N2H4之间可以形成氢键3.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大。基态X原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，基态Y原子M层上有两个未成对电子，基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的4倍。下列说法正确的是A．第一电离能：W＞Z＞YB．原子半径：W＞Y＞XC．简单氢化物的沸点：W＞Z＞XD．最高价氧化物对应水化物的酸性：W＞Z＞Y4.FeCl3易水解、易升华,是有机反应中常用的催化剂。实验室用如图所示装置制备少量FeCl3。下列说法正确的是 A.实验开始,先点燃酒精灯,再滴加浓盐酸B.实验时若Cl2不足量,则可能生成FeCl2C.装置丙的作用是收集FeCl3D.装置丁中CaCl2的作用是吸收未反应的Cl2阅读下列材料,完成5~7题:含氰废水中氰化物的主要形态是HCN和CN-,CN-具有较强的配位能力,能与Cu+形成一种无限长链离子,其片段为≡≡N—…;CN-结合H+能力弱于CO32-。氰化物浓度较低时,可在碱性条件下用H2O2或Cl2将其转化为N2;浓度较高时,可加入HCN、Fe和K2CO3溶液反应生成K4[Fe(CN)6]溶液。5.下列说法正确的是A.基态Fe2+核外电子排布式为[Ar]3d54s1B.Cu+与CN-形成的离子的化学式为[Cu(CN)3]2-C.K4[Fe(CN)6]中Fe2+的配位数为6D.某铁晶体(晶胞如图所示)中与每个Fe原子紧邻的Fe原子数为66.下列物质性质与用途具有对应关系的是A.H2O2具有还原性,可用于处理含氰废水B.维生素C具有还原性，可用作食品抗氧化剂C.FeCl3溶液显酸性,可用于刻蚀覆铜板D.NaHCO3受热易分解,可用于治疗胃酸过多7.下列化学反应表示正确的是A.NaCN溶液通入少量的CO2:CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3-B.Fe与HCN溶液反应:Fe+2HCN=Fe2++H2↑+2CN-C.K2CO3水解:CO32-+2H2O2OH-+H2CO3D.Cl2处理含氰废水:5Cl2+2CN-+4OH-=10Cl-+N2↑+4H++2CO2↑ 8.CO2通过电催化法可生成C2H5OH,c-NC、i-NC是可用于阴极电极的两种电催化剂,其表面发生转化原理如图所示。下列说法正确的是A.i-NC电极发生氧化反应B.合成过程中CO2作为还原剂C.合成过程中用i-NC作电极催化剂更利于生成C2H5OHD.c-NC电极上发生反应:2CO2+12H++12e-=C2H5OH+3H2O9.光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。下列说法错误的是A．该高分子材料可降解B．异山梨醇分子中有3个手性碳C．反应式中化合物X为甲醇D．该聚合反应为缩聚反应10.某MOFs多孔超分子材料的空腔大小适配N2O4,可将其“固定”得到R(如图所示),实现从烟气中分离出N2O4并可制备HNO3。已知:反应2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0。下列说法正确的是A.图示过程属于氮的固定B.高温、高压下有利于从烟气中分离出N2O4C.R在O2中水洗,可制得HNO3同时实现MOFs再生D.该MOFs材料也可用于储存H211.下列实验操作和现象及所得到的结论均正确的是选项实验操作和现象结论A向铜与浓硫酸反应后的试管加水，观察溶液颜色探究Cu与浓H2SO4反应的氧化产物 B将二氧化硫气体通入碘和淀粉的混合溶液中,观察溶液颜色的变化探究还原性:SO2>I-C用pH试纸测得:CH3COONa溶液的pH约为9,NaNO2溶液的pH约为8HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强D向20%蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,加热;再加入银氨溶液;未出现银镜蔗糖未水解12.一种脱除燃煤烟气中SO2的方法如图所示。室温下,用氨水吸收SO2,若转化过程中气体挥发和溶液体积的变化可忽略,溶液中含硫物种的浓度c总=c(H2SO3)+c(HSO3-)+c(SO32-)。下列说法正确的是A.0.1mol/L氨水中:c(NH3·H2O)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)B.NH4HSO3溶液氧化过程中:c(NH4+)c(NH3·H2O)比值逐渐减小C.1L0.1mol/L氨水吸收标准状况下1.68LSO2后的溶液中:4[c(NH3·H2O)+c(NH4+)]=3[c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)]D.0.1mol/L氨水吸收SO2,c总=0.05mol/L溶液中:c(H+)+c(HSO3-)+c(H2SO3)<c(OH-)+c(NH3·H2O)13.CO2催化加氢可合成二甲醚,发生的主要反应有:反应Ⅰ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)　ΔH1=-122.5kJ/mol反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH2=akJ/mol 在恒压、n始(CO2)∶n始(H2)=1∶3时,若仅考虑上述反应,平衡时CH3OCH3和CO的选择性及CO2的转化率随温度的变化如图中实线所示。CH3OCH3的选择性=2n生成(CH3OCH3)n反应(CO2)×100%。下列说法错误的是A.图中曲线③表示平衡时CO2转化率随温度的变化B.a>0C.平衡时H2转化率随温度的变化可能如图中虚线所示D.200℃时,使用对反应Ⅰ选择性高的催化剂可提高CH3OCH3的生产效率二、非选择题:共4题,共61分。14.(16分)以粉煤灰浸取液(含Al3+、Li+、Mg2+、Cl-等)为原料制备电极材料LiFePO4的实验流程如下:(1)“焙烧”过程中AlCl3最终转化为Al2O3和　(填化学式)。 (2)“浸出”后的滤液中主要含Li+、Mg2+、Cl-等。已知:Ksp[Mg(OH)2]=5.5×10-12,欲使c(Mg2+)≤5.5×10-6mol/L,“除杂”需要调节溶液的pH不低于　　。 (3)离子筛法“富集”锂的原理如图1所示。在碱性条件下,离子筛吸附Li+容量较大,其可能原因为。 图1图2(4)已知:Li2CO3的溶解度曲线如图2所示。“沉锂”反应1h,测得Li+沉淀率随温度升高而增加,其原因有　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(5)“合成”在高温下进行,其化学方程式为　 　 。(6)LiFePO4的晶胞结构示意图如右图所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有　　　个。 15.(15分)氯霉素（H）的一种合成路线如下：回答下列问题：（1）氯霉素分子中碳原子的杂化轨道类型为。（2）G→H的反应类型为。（3）D的分子式为，其结构简式为。（4）E的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式。①芳香族化合物②分子中含有3种不同化学环境的氢原子 （5）写出以乙烯为主要原料制备的合成路线流程图（无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。16.(15分)钛酸钡(BaTiO3)是制备电子陶瓷材料的基础原料。(1)实验室模拟制备钛酸钡的过程如下:已知:TiCl4能水解生成TiO2+,TiO2+能进一步水解生成TiO2;BaTiO3能与浓硫酸反应生成TiO2+。草酸氧钛钡晶体的化学式为BaTiO(C2O4)2·4H2O。①Ti(Ⅳ)的存在形式(相对含量分数)与溶液pH的关系如图1所示。“沉钛”时,需加入氨水调节溶液的pH在2～3之间,理由是 　 　 。图1图2 ②由草酸氧钛钡晶体(相对分子质量为449)煅烧制得钛酸钡分为三个阶段。现称取44.9g草酸氧钛钡晶体进行热重分析,测得残留固体质量与温度的变化关系如图2所示。C点残留固体中含有碳酸钡和钛氧化物,则阶段Ⅱ发生反应的化学方程式为　　  。(2)利用Fe3+将浅紫色Ti3+氧化为无色Ti(Ⅳ)的反应可用于测定钛酸钡的纯度。①请补充完整实验方案:称量2.33g钛酸钡样品完全溶于浓硫酸后,加入过量铝粉,充分振荡,使其完全反应(Al将TiO2+转化为Ti3+); 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;将待测钛液转移到100mL容量瓶中后定容,取20.00mL待测钛液于锥形瓶中,　 　 记录消耗标准液的体积,重复滴定实验操作3次,平均消耗标准液19.50mL。(实验时须使用的试剂有:稀硫酸、0.1000mol/LFeCl3溶液、KSCN溶液)②计算钛酸钡样品的纯度(写出计算过程)。17.(15分)将CO2还原为HCOOH是实现“碳中和”的有效途径。(1)利用反应CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)　ΔH=+14.9kJ/mol不能实现CO2直接加氢合成HCOOH,原因是　。 (2)CO2通过电解法转化为HCOO-的反应机理如图1所示。Pt电极上覆盖的Nafion膜是一种阳离子交换膜,对浓度不高的HCOO-有较好的阻拦作用,可让H2O自由通过。　　　　①Sn电极上生成HCOO-的电极反应式为　。 ②电路中通过的电量与HCOO-产率的关系如图2所示。相同条件下，Pt电极有Nafion膜HCOO-产率明显提高、但电量>1000C后又显著下降,可能原因是  　。③若电解时将Nafion膜置于两个电极中间,保持电流恒定,20h向阳极区补充KHCO3,电压与时间关系如图3所示。0~20h,电压增大的原因是 　。 (3)CO2电还原可能的反应机理如图4所示。Sn、In、Bi的活性位点对O的连接能力较强,Au、Cu的活性位点对C的连接能力较强,Cu对CO的吸附能力远大于Au,且Cu吸附CO后不易脱离。若还原产物主要为CH4时,应选择　　　　(填“Sn”“Au”或“Cu”)作催化剂,简述分析过程:　 。 扬州中学2024届高三第一学期化学开学考试答案题号12345678910111213答案CADCCBADBCBDC14.（16分）(1)HCl(2分)　(2)11(2分)　(3)在碱性条件下,OH-与离子筛中H+反应,使离子筛留出更多“空位”,能吸附更多Li+(3分)　(4)随温度升高,“沉锂”反应速率加快,相同时间内Li2CO3沉淀量增大;随温度升高,Li2CO3溶解度减小,Li2CO3沉淀量增大(3分)　(5)Li2CO3+H2C2O4+2FePO42LiFePO4+H2O+3CO2↑(3分)　(6)4(3分) 15．（15分）（1），(2分)（2）取代(2分)（3）(3分)（4）或(3分)（5）(5分)16.（15分）(1)①pH在2～3之间时,Ti(Ⅳ)主要以TiO(C2O4)22-的形式存在,可直接与Ba2+反应,有利于草酸氧钛钡晶体的生成(3分)　②BaTiO(C2O4)2BaCO3+TiO2+2CO↑+CO2↑(3分)　(2)①过滤,洗涤滤渣2～3次,将洗涤液与原滤液合并,向合并后的溶液中加入稀硫酸酸化(3分)　向锥形瓶中滴加2～3滴KSCN溶液,用0.1000mol/LFeCl3溶液滴定,当滴入最后半滴标准液时,溶液由浅紫色变成红色,且半分钟内红色不褪去(3分)②根据反应:Ti3++Fe3+Ti(Ⅳ)+Fe2+可知,20mL待测钛液中,n(Ti3+)=n(Fe3+)=0.0195L×0.1000mol/L=0.00195mol钛酸钡样品的纯度=0.00195mol×5×233g/mol2.33g×100%=97.5%(3分)17.（15分）(1)该反应的ΔH>0、ΔS<0,不能自发进行(2分)(2)①H++CO2+2e-HCOO-或HCO3-+CO2+2e-HCOO-+CO32-(2分) ②Nafion膜可以阻止HCOO-在阳极放电;电量>1000C后,c(HCOO-)增大,Nafion膜阻拦作用下降(3分)　③阳极区pH减小,HCO3-浓度下降,K+部分迁移至阴极区,阳极区离子浓度下降,导电能力减弱(3分)　(3)Cu(2分)　回溯CH4生成机理,第1步是C与催化剂活性位点相连,排除Sn;Au对CO的吸附能力较小,易脱离;Cu对CO的吸附能力强,不易从催化剂表面脱离(3分)