北京市昌平区2023-2024学年高三上学期期末考试化学试卷

昌平区2023-2024学年第一学期高三年级期末质量抽测化学试卷2024.1可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16Na23Mn551．以下对我国科技发展的巨大成就中涉及材料的说法不正确的是A．冬奥会“飞扬”火炬所用的燃料H2为还原性气体B．“问天”实验舱使用砷化镓(GaAs)太阳能电池，Ga是金属元素C．载人飞船返回舱使用的酚醛树脂基低密度耐高温材料，属于有机高分子材料D．“C919”飞机机身使用的材料碳纤维主要成分是SiO22．下列化学用语或图示表达正确的是A．基态C原子的价层电子轨道表示式：B．顺-2-丁烯的结构简式：C．H2O的VSEPR模型：D．N2的电子式：3．用放射性同位素53131I标记酪氨酸，可达到诊断疾病的目的。标记过程如下：下列说法不正确的是A．I位于元素周期表中第四周期、第VIIA族B．可用质谱法区分53131I和53127IC．131I2和标记酪氨酸二者均具有放射性D．标记过程发生了取代反应4．下列实验的颜色变化不涉及氧化还原反应的是A．露置在潮湿空气中的钢铁制品，表面产生红色物质B．向CuSO4溶液中滴加过量的氨水，溶液变为深蓝色C．氯水在光照条件下放置一段时间后，黄绿色消失D．向含Fe(SCN)3的溶液中加入铁粉，溶液颜色变浅5．下列方程式与所给事实不相符的是A．氯气制备84消毒液（主要成分是NaClO）：Cl2+2OH–=Cl–+ClO–+H2O学科网（北京）股份有限公司 B．二氧化硫通入硝酸钡溶液中，产生白色沉淀：SO2+Ba2++H2O=BaSO3↓+2H+电解C．Na2CO3溶液显碱性：CO32-+H2OHCO3-+OH-D．电解熔融氯化钠：2NaCl（熔融）===2Na+Cl2↑6．益母草碱是一种中药提取物，具有清热解毒、活血祛瘀等功效，其分子结构如下图。下列有关该化合物的说法正确的是A．有两种含氧官能团B．分子中N原子的杂化方式都是sp3C．既能与NaOH溶液反应又能与盐酸反应D．可发生加成、取代、酯化、消去反应7．下列实验能达到实验目的的是ABCDFeCl3•6H2O制取无水FeCl3固体证明苯环使羟基活化分离饱和Na2CO3溶液和CH3COOC2H5除去CO2中混有的少量HCl8．对下列事实的解释不正确的是选项事实解释A第一电离能：N＞ON的价层电子排布为2s22p3，2p轨道为半满较为稳定；O的价层电子排布为2s22p4，2p轨道的一个电子比较容易失去形成稳定的半满结构B键角：NH4+＞H2O中心原子均采取sp3杂化，H2O分子中有2个孤电子对，孤电子对有较大的斥力C稳定性：HF＞HIHF分子间存在氢键，HI分子间不存在氢键D酸性：CF3COOH＞CCl3COOHF的电负性大于Cl，F–C的极性大于Cl–C，使F3C–的极性大于Cl3C–的极性，导致CF3COOH中氧氢键的极性更大，更易电离出H+O2O2H2O29．采用惰性电极，以水和氧气为原料电解制备H2O2的装置如下图所示。下列说法不正确的是（不考虑H2O2的弱酸性）：A．电极b连接电源正极B．质子交换膜中氢离子移动方向为从右向左C．电解一段时间后，右室pH不变D．电解一段时间后，右室生成的O2与左室消耗的O2量相等学科网（北京）股份有限公司 10．聚碳酸酯高分子材料PC的透光率好，可制作挡风玻璃、眼镜镜片等，其一种合成反应为：xW下列说法不正确的是A．该反应为缩聚反应B．x=2n-1C．W是H2OD．的核磁共振氢谱有4个吸收峰11．25℃时，HNO2的电离常数为。将某浓度某体积的HNO2溶液稀释，其pH随加水体积的变化如右图所示。下列叙述正确的是pH加水体积a·bc·pHA．HNO2的电离方程式：HNO2===H++NO2-·pHB．取a点溶液与等浓度等体积NaOH溶液反应，得到的产物中c(NO2-)＜c(Na+)C．溶液中水的电离程度：a点＞b点D．从b点到c点，溶液中逐渐增大（其中、分别代表酸和酸根离子）12．一定条件下，苯基丙炔()可与发生催化加成，反应及反应过程中各物质的占比随时间的变化如下图所示(已知：反应I、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的是：A．反应活化能：反应I＞反应ⅡB．反应焓变：反应I>反应ⅡC．20min后，主要发生反应IIID．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物a13．下图为常温下和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图(；可认为M离子沉淀完全)。下列叙述正确的是学科网（北京）股份有限公司 A．Fe(OH)3不能在酸性条件下存在B．由点可求得Ksp(Fe(OH)3)=10-14.5C．浓度为0.001mol/L的Al3+在pH=4时沉淀完全D．浓度均为的Al3+和Cu2+可通过分步沉淀进行分离14．某小组进行实验，向10mL蒸馏水中加入0.4gI2，充分振荡，溶液呈浅棕色，再加入0.2g锌粒，溶液颜色加深；最终紫黑色晶体消失，溶液褪色。已知I3-溶液为棕色，下列关于颜色变化的解释不正确的是选项颜色变化解释A溶液呈浅棕色I2在水中溶解度较小B溶液颜色加深有反应：发生C紫黑色晶体消失()的消耗使溶解平衡右移D溶液褪色I3-被空气中的氧气氧化15．（11分）多环化合物L的合成路线如下。AC7H8OCu/O2△①BCH3CHONaOH/△②J⑤i强碱ii还原④Br2/CCl4OH-③EB+FC5H6O2KG一定条件LD（1）L中含氧官能团有_________（写名称）。（2）写出反应①的化学方程式_________。（3）反应②涉及两步反应，已知第一步为加成反应，第二步为消去反应，写出第一步的化学方程式_________。（4）J的化学式是C2H5NO3,其结构简式是_________。（5）以下说法正确的是（选填序号）_________。a．③为加成反应b．反应④经历了加成、消去、取代反应学科网（北京）股份有限公司 c．G中有6种化学环境不同的氢d．L中有4个手性碳原子（1）合成L的类似物L′（），参照上述路线，分别写出相应的D′和G′的结构简式________、_________。16．（12分）汞及其化合物具有迁移性、高毒性、生物富集性等特点，汞污染的治理受到广泛关注。（1）含汞废液（主要是Hg2+）的硫化沉淀法。写出用Na2S溶液处理含汞废液的离子方程式_____。（2）含汞废渣HgS的处理方法。①盐酸-碘化法处理HgS固体。其原理为：HgS可溶于盐酸-碘化钾溶液中，产生H2S，I-与Hg2+生成HgI42-。结合化学用语分别解释盐酸和碘化钾的作用______。②含铁氧化细菌处理含汞废渣，分为以下2步：i．溶液中的Fe3+的化学氧化作用：____+____==____+____+S↓ii．生物法对Fe3+的再生过程：4Fe2++4H++O2==4Fe3++2H2O将步骤i中的反应补充完整____。（3）含汞废渣氯化亚汞的处理方法。资料：a．Hg2Cl2在碱性溶液中能自发发生歧化反应，产物有HgO，HgO在碱性条件下能生成可溶性的HgOH+b．Hg2Cl2在酸性溶液中不能自发发生歧化反应c．物质中的某一种元素在反应中化合价既升高也降低，该反应是歧化反应①水浸法。不同pH对氯化亚汞水浸实验影响如下图所示，结合化学用语解释初始pH为11.24，汞浸出率高的原因______。01020304050时间/min 汞的浸出率/%20 40 60 80 pH=11.24 pH=3.02 图不同pH对氯化亚汞水浸实验的影响学科网（北京）股份有限公司 图b图aCN−Mn3+Mn3+17．（13分）普鲁士蓝类似物因其易于合成且具有良好的电化学性质等优势被广泛探索应用。一种含锰普鲁士蓝类似物A的晶胞为立方体，边长为xnm，结构如图a所示，从各个方向所视视图均为图b。（1）基态Mn原子价层电子排布式是______。（2）比较C和N的非金属性强弱，从原子结构的角度说明理由：______。（3）A中存在两种Mn3+，一种与C直接相连，一种与N直接相连，因此书写化学式时，Mn不能合并书写，而要写成Mn[Mn(CN)6]；Mn3+与N之间的作用力类型可能是____，理由是______。（4）已知阿伏伽德罗常数为NA，该晶体的密度为______g·cm−3。（1nm＝10−7cm）（5）利用图c装置电解难溶物Na2Mn[Mn(CN)6]。电解过程结束后，撤去电源，可形成钠离子电池。①电解过程中，生成Mn[Mn(CN)6]的电极反应式为______。图c阳离子交换膜Mn[Mn(CN)6]Na2Mn[Mn(CN)6]电源惰性电极惰性电极Na+CnNaCn②钠离子电池开始放电时，会产生含锰普鲁士蓝类似物B，化学式为NaMn[Mn(CN)6]，已知B的晶胞体积比A膨胀0.83%，则二者密度大小：ρA______ρB，原因是_____。③钠离子电池持续放电时，能产生含锰普鲁士蓝类似物D。等物质的量的反应物放电生成D时，电路中通过电子的物质的量是生成B时的3倍。该持续放电过程中的总反应为______。18．（12分）湿法炼锌净化钴渣中含有Zn、Co、Cu和Fe的单质及Zn(OH)2，可利用过硫酸钠(Na2S2O8)氧化水解法实现钴的富集，同时回收铜和锌元素，生产工艺流程如下：已知：常温下，当起始浓度为0.01mol·L-1时有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表。（注：当离子浓度小于10-5mol·L-1时可视为沉淀完全。）学科网（北京）股份有限公司 金属离子Fe3+Fe2+Co2+Co3+Zn2+开始沉淀的pH1.97.57.70.16.5沉淀完全的pH3.29.09.21.18.0（1）净化钴渣需研细的目的是____。（2）酸浸过程中产生Co2+的离子方程式是____。（3）根据流程可知：Co2+的还原性____（填“＞”或者“＜”）Fe2+。（4）关于除铁过程中加入H2O2的必要性，有同学认为Fe2+也可与碱生成沉淀，同样能达到除铁的目的，因此无须加入H2O2。该说法是否合理，请说明理由____。（5）根据表格中信息，综合考虑流程各步骤目的，“除铁”应控制的pH范围是___。（6）沉钴过程中发生的主要反应的离子方程式为____。（7）滤液II中主要存在的离子有___。（8）若实际滤液Ⅰ中Co2+浓度为1mol·L−1，计算：只考虑使铁元素沉淀，最大pH是__。学科网（北京）股份有限公司 19．（10分）溴水常用于苯酚灵敏性的定性及定量检测。某研究小组对苯酚与溴的反应进行探究。实验一：向编号1~10的试管中均加入1mL10mg/mL苯酚水溶液，再分别滴加1~10滴浓溴水（棕黄色）。实验记录如下：试管序号12345678910苯酚溶液体积1mL浓溴水滴数1滴2滴3滴4滴5滴6滴7滴8滴9滴10滴实验现象少量白色沉淀，振荡后沉淀溶解。白色沉淀明显增多，振荡后沉淀不溶解。大量白色沉淀，溶液变黄，振荡后黄色褪去。大量白色沉淀，溶液变黄，振荡后黄色不褪去。（1）经检验，1~6号试管中白色沉淀主要成分相同。6号试管中恰好为苯酚与溴按物质的量1:3混合，反应的化学方程式为______。对实验一中出现的不同实验现象进行深入探究。已知：a．过量溴水可与苯酚产生白色沉淀。b．（或类似阴离子）的浓度越高，与Br2更易发生取代反应。c．2S2O32−+I2===2I−+S4O62−（阴离子均无色）实验二：分别向4支洁净试管内加入1mL10mg/mL苯酚水溶液，滴加6滴浓溴水，振荡，记为6-i、6-ⅱ、6-ⅲ、6-ⅳ。再分别加入1mL不同浓度苯酚水溶液。实验记录如下：试管序号6-ⅰ6-ⅱ6-ⅲ6-ⅳ加入苯酚水溶液的浓度20mg/mL15mg/mL5mg/mL蒸馏水实验现象溶液转为澄清溶液有少量白色沉淀溶液有大量白色沉淀溶液有大量白色沉淀（2）根据实验二的操作及现象，解释实验一中1、2号试管中对应的现象______。（3）分析一取代和二取代产物并不是白色沉淀主要成分的可能原因。的酸性弱于，从结构角度解释原因：______；进一步解释一取代和二取代产物均不是白色沉淀主要成分的原因：______。（4）苯酚与过量溴水的反应，给苯酚的定量检测带来一定影响，因此需要间接测定。（实验需要在通风条件良好环境下操作）Ⅰ．向过量的浓溴水中加入VmL苯酚溶液样品，充分振荡。微热至溶液无色，恢复至室温。Ⅱ．加入过量KI溶液，充分反应。Ⅲ．取II中滤液，用cmol/LNa2S2O3溶液进行滴定，临近终点时加入淀粉溶液。达到终点时消耗dmLNa2S2O3溶液。学科网（北京）股份有限公司 ①步骤Ⅰ中微热的目的是______。②加入KI后，白色沉淀转化为6号试管中主要成分。步骤Ⅱ中的离子方程式为______。③苯酚溶液样品的浓度为：______mg/mL。学科网（北京）股份有限公司 昌平区2023-2024学年第一学期高三年级期末质量抽测化学试卷参考答案及评分标准2024.1第一部分选择题（共42分）本部分共14小题，每小题3分，共42分。题号1234567答案DCABBCC题号891011121314答案CDCBADD第二部分非选择题（58分）15．（11分）（1）硝基酯基羰基（2）+O2+2H2OCu△22（3）+CH3CHONaOH（4）（5）c（6）D′G′16．（12分）（1）Hg2++S2-===HgS↓（2）①HgS(s)Hg2+(aq)+S2-(aq)，I-与Hg2+生成[HgI4]2-，H+与生成H2S，可促进HgS溶解②HgS+2Fe3+===Hg2++2Fe2++S↓（3）①在碱性条件下，可发生反应：Hg2Cl2+2OH-HgO+Hg+2Cl-+H2OHgO+H2O==HgOH++OH-,最终生成可溶性的HgOH+,因此汞浸出率高②HgO+2S2O32-+H2O==[Hg(S2O3)2]2-+2OH-17．（13分）学科网（北京）股份有限公司 （1）3d54s2（2）N的非金属性强于C。N和C为同周期元素，电子层数相同，核电荷数N ＞ C，原子半径C ＞ N，原子核对最外层电子的吸引作用N ＞ C，得电子能力N ＞ C。（3）配位键Mn3+提供空轨道，N提供孤对电子，可能形成配位键（4）1064×1021NA×x3（5）①Na2Mn[Mn(CN)6]−2e−===Mn[Mn(CN)6]+2Na+②＜质量增加约10%，体积增加0.83%，因此密度增大③Mn[Mn(CN)6]+3NaCn===Na3Mn[Mn(CN)6]+3Cn18．（12分）（1）增大钴渣与酸的接触面积，加快与酸反应的速率（2）Co+2H+==Co2++H2↑（3）＜（4）不合理因为Fe2+在pH=9.0时沉淀完全，此pH下，Co2+也会沉淀，使铁元素与钴元素无法分步分离，影响钴的富集（5）3.2≤pH<6.5（6）2Co2++S2O82-+6H2O=2Co(OH)3↓+6H++2SO42-（7）Na+、SO42-、S2O82-、Zn2+、H+（8）6.719．（10分）（1）+3Br2↓+3HBr（2）检验2,4,6-三溴苯酚白色沉淀可以溶解在较浓苯酚溶液中（3）溴的电负性大（非金属性强），吸引电子能力强，使O-H键易断裂，酸性强；酸性增强后更易电离产生苯酚根离子（或类似阴离子），更易与Br2反应，不停留在一取代或二取代（4）①去除过量的溴，防止下一步Br2与I−反应，对测定结果产生影响②+2I−+H++Br−+I2③47cdV学科网（北京）股份有限公司