四川省成都市树德中学2023-2024学年高三化学上学期开学考试试题（Word版附解析）

树德中学高2021级开学考试理科综合试题可能用到的相对原子质量：H1Li7C12O16Na23Co59第I卷(选择题共42分)一、选择题：本大题共7小题，每小题6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.化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是A.“天问一号”选择使用新型SiC增强铝基复合材料的主要依据是其导电性好B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成C.“火星快车”轨道器上的锂离子蓄电池是一次电池D.我国清代《本草纲目拾遗》中记叙“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金，其水甚强，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛。”这里的“强水”的溶质是HF【答案】B【解析】【详解】A．天问一号”选择使用新型SiC增强铝基复合材料的主要依据是其具有优异的耐高温、抗氧化性能，故A错误；B．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成，故B正确；C．“火星快车”轨道器上的锂离子蓄电池是二次电池，故C错误；D．根据描述可知，“强水”不与玻璃反应，而HF可与SiO2反应，因此“强水”的溶质不是HF，而是浓硝酸和浓盐酸的混合物，故D错误；故选：B。2.为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.溶液中含有的数为B.溶液中，阴离子总数等于C.金属钠在空气中完全燃烧，转移电子数大于D.(标准状况)氩气含有的质子数为【答案】D【解析】【详解】A．HClO4溶液体积未给出，无法计算H+数目，故A错误； B．n()=cV=，碳酸氢根的水解会导致阴离子个数增多，故阴离子个数多于个，故B错误；C．Na原子失去1个电子生成Na+，则46g金属钠在空气中完全燃烧，转移电子数为×1×NAmol-1=2NA，故C错误；D．氩气为单原子分子，每个氩原子含有18个质子，标准状况下22.4L氩气含有的质子数为×1×18×NAmol-1=18NA，故D正确；故选：D。3.抗癌药多烯紫杉醇中间体结构简式如图所示。下列关于该化合物的说法错误的是A.分子式为，分子中含有两种含氧官能团B.分子中可能在同一平面上的碳原子最多为7个C.Na和NaOH溶液都能与该化合物反应D.该有机物可在铜、加热条件下发生催化氧化反应【答案】B【解析】【详解】A．多烯紫杉醇中间体的分子式为，分子中含有羟基，酯基两种含氧官能团，A正确；B．由于苯环和碳氧双键均是平面形结构，多烯紫杉醇中间体分子中碳原子均有可能在同一平面上，最多为11个，B错误；C．多烯紫杉醇中间体分子中含有的羟基可与Na反应，含有的酯基可与NaOH溶液反应，C正确；D．含有醇羟基，该有机物可在铜、加热条件下发生催化氧化反应形成酮羰基，D正确；答案选B。4.X、Y、Z、M、R为五种短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图，下列不正确的是 A.R的氧化物都含有离子键B.气态氢化物的稳定性：Z＜MC.M与R可形成R2Mx，该物质中含有非极性共价键D.Y形成的化合物种类最多【答案】B【解析】【分析】由其原子半径和最外层电子数之间的关系图可推知，短周期元素X、R最外层电子数为1，Y最外层电子数为4，Z最外层电子数为5，M最外层电子数为6，R原子半径最大，X原子半径最小，可知R为钠元素，X为氢元素；Y和Z原子半径接近，M原子半径大于Y，可推知，Y为碳元素，Z为氮元素，M为硫元素；【详解】A．R为钠元素，钠的氧化物有氧化物和过氧化钠均含有离子键，故A正确；B．Z为氮元素，M为硫元素，元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，氮的非金属性大于硫，则氨气稳定性更好，故B错误；C．M为硫元素，R为钠元素，形成的R2Mx中，硫原子与硫原子之间形成非极性共价键，故C正确；D．Y为碳元素，碳形成的有机物种类繁多，远多于无机物的种类，故D正确；故选B。5.下列实验方案设计、现象和结论都正确的是选项实验目方案设计现象和结论A比较和氧化性的强弱向溶液中滴入硫酸酸化的溶液溶液由浅绿色变为黄色说明氧化性：B判断室温下，用计测量等浓度的若前者大于后者，说明 与大小关系和溶液的C检验溶液是否含向溶液中加入稀氢氧化钠溶液，用湿润的红色石蕊试纸靠近管口若试纸未变蓝，则说明不含D探究与反应的限度取溶液于试管中，加入溶液，充分反应后滴入5滴溶液若溶液变血红色，则与的反应有一定限度A.AB.BC.CD.D【答案】D【解析】【详解】A．酸性条件下，具有强氧化性，能氧化Fe2+，H2O2也能氧化Fe2+，所以无法判断H2O2、Fe3+的氧化性强弱，故A错误；B．室温下，用pH计测量等浓度的CH3COONa和HCOONa溶液的pH，若前者大于后者，则CH3COO-水解程度大于HCOO-，则Ka(CH3COOH)＜Ka(HCOOH)，故B错误；C．和稀NaOH溶液反应生成NH3•H2O，如果溶液不加热，则得不到NH3，所以根据现象不能判断原溶液中是否含有，故C错误；D．KI和FeCl3反应方程式为2KI+2FeCl3=I2+2FeCl2+2KCl，n(KI)=n(FeCl3)，滴入KSCN溶液后，溶液变红色，说明有Fe3+存在，则KI与FeCl3的反应有一定限度，故D正确；故选D。6.天津大学在光催化钠离子二次电池的应用研究取得重大进展。该电池工作原理如图所示，光催化电极能在太阳光照下实现对设备进行充电。下列说法错误的是 A.放电时，电子从石墨电极流出通过导线流向光催化电极B.离子交换膜为阳离子交换膜C.充电时，石墨电极的电极反应式为D.放电时，当外电路转移电子时，离子交换膜左室电解质溶液质量减少【答案】C【解析】【分析】由题干电池工作原理图示信息可知，放电时石墨电极上的反应为：4S2--6e-=，发生氧化反应，为负极，光催化电极上的反应为：+2e-=3I-，发生还原反应，为正极，充电时，石墨电极上的电极反应为：+6e-=4S2-，发生还原反应，为阴极，光催化电极上的电极反应为：3I--2e-=，发生氧化反应，为阳极，据此分析解题。【详解】A．由题干信息结合图给信息，放电时，电子从石墨电极流出，从光催化电极得到电子，A正确；B．由题干电池工作原理图示信息可知，离子交换膜为交换膜即阳离子交换膜，B正确；C．由分析可知，充电时，石墨电极的电极反应式为+6e-=4S2-，C错误；D．由分析可知，放电时，石墨电极为负极，光催化电极为正极，为维持电荷守恒，左侧透过离子交换膜移向右侧，放电时当外电路转移1mol电子时，从左室迁移到右室，离子交换膜左室电解质溶液质量减少23g，D正确；故选C。7.常温下，向溶液中逐滴加入时，溶液的 与所加溶液体积的关系如图所示(不考虑挥发)。下列说法正确的是A.点a所示溶液中：B.点b所示溶液中：C.点c所示溶液中：D.点d所示溶液中：【答案】C【解析】【详解】A．a点没有加入NaOH，为0.1000mol/L(NH4)2SO4溶液，部分水解，但水解程度微弱，则，c()>c()，故A错误；B．b点pH=7，呈中性，则c(H+)=c(OH-)，结合电荷守恒可知，c()+c(Na+)=2c()，由于加入NaOH溶液体积小于10mL，则c(Na+)＜c()，所以c()＞c(Na+)，故B错误；C．c点溶液中，只有的(NH4)2SO4参与反应，反应后溶质为等浓度的硫酸铵、硫酸钠，生成的一水合氨为硫酸钠浓度的2倍，根据电荷守恒得：c(H+)+c()+c(Na+)=2c()+c(OH-)，根据物料守恒得得：c()+c(NH3•H2O)=2c()=2c(Na+)，二者结合可得c()+c(H+)=c(NH3•H2O)+c(OH-)，故C正确；D．d点溶液中，二者恰好反应生成硫酸钠、一水合氨，且硫酸钠的浓度是一水合氨浓度的，NH3•H2O的电离程度较小，则c(NH3•H2O)＞c()，故D错误；故选：C。二、非选择题8.金属是重要但又匮乏的战略资源。从废旧锂电池的电极材料(主要为附在铝箔上的还有少量铁 的氧化物)中回收钴的一种工艺流程如图。请回答下列问题：（1）在焰色反应实验中，观察钾元素的焰色需要用到的玻璃为___________。（2）“溶液A”中溶质除外，还有___________。“钴渣”中加入溶液的目的是___________。（3）在“滤液1”中加入除了氧化剩余，还有________被氧化。在“滤液I”中加入溶液，目的是___________。（4）如将硫酸改为盐酸浸取“钴渣”，也可得到。但工业生产中一般不用盐酸浸取“钴渣”，其原因是___________。（5）“钴沉淀”的化学式可表示为。称取该样品置于硬质玻璃管中，在氮气中加热。使样品完全分解为，生成的气体依次导入足量的浓硫酸和碱石灰中，二者分别增重和。则“钴沉淀”的化学式为___________。【答案】（1）蓝色钴玻璃（2）①.或偏铝酸钠②.将还原成（3）①.②.调节溶液，使转换为沉淀（4）可氧化盐酸，产生的会污染环境（5）【解析】【分析】电极材料的成分为LiCoO2、Al、铁的氧化物，加入NaOH溶液后，只有Al溶解，转化为NaAlO2而成为溶液A的主要成分；滤渣中含有LiCoO2及铁的氧化物，加入H2SO4和Na2S2O3，此时LiCoO2及铁的氧化物溶解，Co被还原为Co2+，Fe3+被还原为Fe2+；过滤所得滤液中加入NaClO3作氧化剂，将Fe2+氧化为Fe3+，加入Na2CO3调节溶液的pH，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀；过滤出Fe(OH)3，所得滤液中加入NaF，将Li+转化为LiF沉淀；滤液中加入Na2CO3溶液，Co2+转化为钴沉淀； 【小问1详解】在焰色反应实验中，观察钾元素的焰色需要通过蓝色钴玻璃观察，避免被其他元素的焰色干扰；故答案为：蓝色钴玻璃；【小问2详解】溶液A中溶质除NaOH外，还有NaAlO2或偏铝酸钠；“钴渣”中加入溶液的目的是将还原成；故答案为：NaAlO2 或偏铝酸钠；将还原成；【小问3详解】检验“滤液1”中Fe2+是否完全被氧化、不能用酸性KMnO4溶液，原因是Co2+、都能使KMnO4溶液褪色；在“滤液2”中加入20%Na2CO3溶液，目的是调节溶液pH，使Fe3+转换为Fe(OH)3沉淀；故答案为：；使Fe3＋转换为Fe(OH)3沉淀；【小问4详解】工业生产中一般不用盐酸浸取“钴渣”，其原因是LiCoO2可氧化盐酸，产生的Cl2会污染环境；故答案为：LiCoO2可氧化盐酸，产生的Cl2会污染环境；【小问5详解】n(H2O)=n[Co(OH)2]==0.03mol，n(CO2)=n(CoCO3)==0.02mol，从而得出1:y=0.02mol:0.03mol=2:3，y=，则“钴沉淀”的化学式为2CoCO3·3Co(OH)2。答案为：2CoCO3·3Co(OH)2。9.VIII族元素铁及其化合物性质多样，大多发生氧化还原反应。I.（1）高铁酸钠是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾强，其本身在反应中被还原为。请配平如下制取高铁酸钠的化学方程式，并用双线桥标明电子转移方向和数目：___________。。II.在如图所示的装置中，用溶液、铁粉、稀等试剂制备氢氧化亚铁。 （2）仪器a的名称是___________。（3）关闭，打开和，向仪器c中加入适量稀硫酸，关闭，写出装置c中发生反应的离子方程式___________。同时c中有气体产生，该气体的作用是___________。（4）当仪器b中产生均匀气泡后的操作是___________。写出仪器c、d中可能出现的实验现象___________。（5）已知。向2支试管中各加入溶液，若直接通入至饱和，1小时后，溶液逐渐变为浅绿色；若先滴加2滴浓盐酸，再通入至饱和，几分钟后，溶液由黄色变为浅绿色。由此可知：促使该氧化还原反应快速发生，可采取的措施是____。【答案】（1）（2）分液漏斗（3）①.②.和稀硫酸生成氢气能排出装置中的空气，能减少制得白色沉淀与氧气接触（4）①.关闭活塞，打开活塞②.c中溶液被压入d中，d中有白色沉淀生成（5）增大溶液的酸性【解析】【分析】氢氧化亚铁具有还原性，很容易被空气中氧气氧化为氢氧化铁，为了制得Fe(OH)2沉淀，在制取过程中要避免和空气接触，该实验中：在仪器c中实施铁和硫酸反应，利用反应中生成的氢气赶走空气，在还原性氛围中，将c中生成的硫酸亚铁溶液排入d中，和氢氧化钠溶液反应制备白色的Fe(OH)2沉淀。 【小问1详解】反应中，Fe(NO3)3是还原剂，铁元素化合价从+3升高到+6，升3，Cl2是氧化剂，氯元素化合价从0降低到-1，降低了1，按得失电子数守恒、元素质量守恒得配平的化学方程式为：2Fe(NO3)3+16NaOH+3Cl2=2Na2FeO4+6NaNO3+6NaCl+8H2O，则电子转移方向和数目：；【小问2详解】由构造知，仪器a的名称是分液漏斗；【小问3详解】装置c中铁屑与稀H2SO4反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，发生反应的离子方程式Fe+2H+=Fe2++H2↑。氢氧化亚铁能够被空气中氧气氧化为氢氧化铁，为了制得Fe(OH)2沉淀，在制取过程中要避免和空气接触，故反应中生成的氢气的作用是：赶走空气，提供还原性氛围，故答案为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；和稀硫酸生成氢气能排出装置中的空气，能减少制得白色沉淀与氧气接触；【小问4详解】为了制得Fe(OH)2沉淀，在仪器b中产生均匀气泡后，需要利用生成氢气的压强将c中生成的硫酸亚铁溶液排入d，和氢氧化钠溶液中反应制备白色的Fe(OH)2沉淀，故操作是关闭K1，打开K3，则c、d中可能出现的实验现象是：c中液体进入d中，d产生白色沉淀；【小问5详解】由实验可知，其余条件均相同时，容易中氢离子浓度大、酸性强则反应速率快，由此可知：促使该氧化还原反应快速发生，可采取的措施是增大溶液的酸性。10.2022年北京冬奥会首次使用氢能代替丙烷，体现了“绿色环保”办奥理念。丙烷脱氢制丙烯具有显著的经济价值和社会意义，丙烷无氧脱氢还可能生成甲烷、丙炔等副产物。回答下列问题：（1）已知：Ⅰ；Ⅱ.。在一定催化剂下，丙烷无氧脱氢制丙烯的热化学方程式如下：_______。（2）时，将充入某恒容刚性密闭容器中，在催化剂作用下发生反应： 。用压强传感器测出容器内体系压强随时间的变化关系如图a所示：①已知：。内，用的分压变化表示上述脱氢反应的平均反应速率为_______kPa·min-1。②时，反应的平衡常数_______(为用平衡时各气体分压代替气体的浓度表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。③保持相同反应时间，在不同温度下，丙烯产率如图b所示，丙烯产率在425℃之前随温度升高而增大的原因可能是_______或_______；425℃之后，丙烯产率快速降低的主要原因可能是_______(任写一点)。（3）丙烷在有氧气参与的条件下也可发生脱氢反应，即：。丙烷的无氧脱氢反应：与有氧脱氢反应的压强平衡常数的对数与温度倒数的关系如图c所示。则图中表示有氧脱氢反应的是_______(填“a”或“b”)。【答案】（1）（2）①.②.50③.温度升高，反应速率加快④.升高温度有利于反应向吸热方向进行⑤.催化剂失活，反应速率迅速减小或发生副反应，丙烷分解成其他产物 （3）b【解析】【小问1详解】已知：Ⅰ.；Ⅱ.。根据盖斯定律(反应Ⅰ-反应Ⅱ),在一定催化剂下，丙烷无氧脱氢制丙烯的热化学方程式如下：[-238kJ•mol-1-(-484kJ•mol-1)]=。故答案为：；【小问2详解】①内，用的分压变化表示上述脱氢反应的平均反应速率为=0.6kPa·min-1。故答案为：0.6；②时，总压强为150kPa，100kPa+x=150kPa,x=50kPa,则平衡时，三种物质分压均为50kPa,，反应的平衡常数=50。故答案为：50；③丙烯产率在425℃之前随温度升高而增大的原因可能是温度升高，反应速率加快或升高温度有利于反应向吸热方向进行；425℃之后，丙烯产率快速降低的主要原因可能是催化剂失活，反应速率迅速减小或发生副反应，丙烷分解成其他产物。故答案为：温度升高，反应速率加快；升高温度有利于反应向吸热方向进行；催化剂失活，反应速率迅速减小或发生副反应，丙烷分解成其他产物；【小问3详解】有氧脱氢反应是放热反应，故温度升高，平衡逆向移动，K值减小，越大，T越小，则K值越大，则图中表示有氧脱氢反应的是b。故答案为：b。【化学——选修3：物质结构与性质】 11.二茂铁()分子式为，是具有导电性的有机配合物，其衍生物一直是科学研究的前沿。（1）在周期表中的___________区，受热后的1个电子会跃迁至轨道，写出的该激发态电子排布式：___________。（2）铁系元素能与形成等金属羰基化合物，已知室温下为浅黄色液体，沸点为，则分子中含有___________键，中含有的化学键类型包括___________。A．离子键　　　　B．极性共价键　　　　C．配位键　　　　D．金属键（3）二茂铁的衍生物可和等微粒产生静电作用，和的电负性由大到小的顺序为___________；中氧原子的杂化方式为___________，空间构型为___________。（4）石墨烯的结构如图甲所示，二维结构内有大量碳六元环相连，每个碳六元环类似于苯环(但无H原子相连)，石墨烯的某种氧化物的结构如图乙所示，该物质易溶于水，而石墨烯难溶于水，易溶于非极性溶剂。解释石墨烯及其氧化物的溶解性差异的原因：___________。（5）石墨烷是石墨烯与发生加成反应的产物，完全氢化的石墨烷具有___________(填“导电性”“绝缘性”或“半导体性”)。（6）石墨烯可作电池材料。某锂离子电池的负极材料是将嵌入到两层石墨烯层中间，石墨烯层间距为，其晶胞结构如图所示。其中一个晶胞的质量m=___________g(用表示阿伏加德罗常数的值)。 【答案】（1）①.d②.（2）①.10②.BC（3）①.②.③.三角锥形（4）石墨烯的氧化物中含有大量羟基和羧基，易与水形成分子间氢键，而石墨烯中没有亲水基团且为非极性结构（5）绝缘性（6）【解析】【小问1详解】Fe为26号元素，位于周期表中第4周期第VⅢ族，为d区元素；Fe的核外电子排布式为：[Ar]3d64s14p1，故答案为：d；3d64s14p1；【小问2详解】一个Fe(CO)5分子中Fe原子与5个CO分子形成5个配位键，在每个CO分子中存在一个共价键，1molFe(CO)5分子中含有10molσ键；Fe(CO)5沸点较低，为分子晶体，不存在离子键，Fe原子与CO分子之间为配位键，CO分子内含有极性共价键，故答案为：10；BC；【小问3详解】元素的非金属性越强，其电负性越大，非金属性O＞C＞H，则电负性O＞C＞H；H3O+中O原子的价电子对数=3+=4，O原子的杂化类型为sp3；孤电子对数为1，H3O+空间构型为三角锥形，故答案为：O＞C＞H；sp3；三角锥形；【小问4详解】根据结构可知，该物质含有羟基、羧基、醚键、酮羰基，其中羟基、羧基属于亲水基团，易与水形成分子间氢键，使该物质易溶于水；石墨烯中不含亲水基团，且是非极性结构，使得石墨烯难溶于水，易溶于非极性溶剂，故答案为：石墨烯的氧化物中含有大量羟基和羧基，易与水形成分子间氢键，而石墨烯中没有亲水基团且为非极性结构；【小问5详解】 石墨烯与氢气发生加成反应后，每个碳原子转化成饱和碳原子，没有自由移动的“电子”，因此加成后产物是绝缘体，则完全氢化的石墨烷具有绝缘性，故答案为：绝缘性；【小问6详解】根据晶胞图可知，Li+位于顶点，个数为8×=1，C位于面心和内部，个数为8×+2=6，化学式为LiC6，1个晶胞的质量为，故答案为：。【化学——选修5：有机化学基础】12.化合物H是合成一种能治疗头风、痈肿和皮肤麻痹等疾病药物的重要中间体，其合成路线如图：已知下列信息：①RCOOCH3++CH3OH②回答下列问题：（1）A的分子式为___________；D中官能团的名称为___________。（2）C的结构简式为___________。（3）合成路线中D到E的反应类型为___________。（4）鉴别E和F可选用的试剂为___________(填标号)。a．溶液　　　b．溴水　　　c．酸性溶液　　　d．溶液（5）G到H的反应方程式为___________。（6）有机物W是C的同系物，且具有以下特征：i.比C少3个碳原子；ii.含甲基，能发生银镜反应； iii.分子各种氢原子的个数之比为1∶2∶2∶2∶3。则W的结构简式为___________。（7）请设计由1-溴丙烷合成丙酮的合成路线___________。【答案】（1）①.②.羰基（2）（3）还原反应（4）d（5）+CH3OH+H2O（6）或（7）CH3CH2CH2BrCH3CH=CH2【解析】【分析】对比C、D的结构可知，C→D发生信息①中取代反应生成D，由D的结构、C的分子式逆推可知C为，D→E是羰基发生还原反应转化为羟基，E→F是苯环上加上1个羧基，是E与二氧化碳发生加成反应，F→G发生信息②中还原反应生成G，由F的结构、G的分子式可推知G为，G与甲醇发生酯化反应生成H，所以H的结构简式为；【小问1详解】由结构简式知：A的分子式为C7H7Br、D中官能团的名称为羰基；【小问2详解】 根据已知信息①的反应机理，由D的结构简式逆推C的结构简式，→，即答案为：；【小问3详解】合成路线中D到E的反应，D中的羰基被还原为羟基，故反应类型为还原反应；【小问4详解】E和F的结构上相差一个—COOH，应该利用—COOH的性质验证F和E的不同，只有NaHCO3可以和羧基反应，所以鉴别E和F可选用的试剂为d；【小问5详解】根据已知信息②，可以推断G的结构简式为，G和CH3OH在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应得到H，则反应方程式为：+CH3OH+H2O；【小问6详解】由于W是C的同系物且比C少3个碳原子，所以W的分子式为C9H10O2，W的结构中含有一个和一个，又因为W可以发生银镜反应，所以可以推断W中一定含有醛基，且醛基的存在形式为HCOO-，核磁共振氢谱图中有5个信号峰，面积比1∶2∶2∶2∶3，则分子内有5种氢原子，综上，符合条件的W的结构简式为：或 ；【小问7详解】