安徽省合肥市部分中学2023-2024学年高三上学期期末联考化学试题（含解析）

合肥市部分中学2023-2024学年高三上学期期末联考
化学
考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：高考范围。
5．可能用到的相对原子质量：
一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共计42分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．化学与生产生活密切相关。下列过程中不涉及化学变化的是（ ）
A．用铝热反应焊接铁轨
B．在钢铁部件表面进行钝化处理
C．制作博古梁架时，在木材上雕刻花纹
D．《诗经·周颂·良耜》中描述农民生产的情形：“荼蓼（杂草）朽（腐烂）止，黍稷茂止”
2．硫代碳酸钠（）可用于处理工业废水中的重金属离子，可通过如下反应制备：。下列说法正确的是（ ）
A．的电子式为 B．的结构式为
C．基态原子的核外电子排布式为 D．为非极性分子
3．制取布洛芬的中间体M的结构简式如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．M中所有原子可能处于同一平面
B．M中含有手性碳原子
C．M的苯环上的一氯代物有1种（不考虑立体异构）
D．1molM最多能与2mol反应
4．已知：制备乙炔的原理为。实验室用电石（含和少量）制取乙炔时，下列对装置和试剂的分析错误的是（ ）
A．甲中用饱和食盐水可减缓电石与水的反应速率
B．乙中试剂X可选用溶液净化乙炔
C．用丙收集气体时，应口进气，口导出气体
D．丁装置既可以处理尾气，又可以检验乙炔是否集满
阅读下列材料，完成5~6小题。
、元素的单质及其化合物是化学研究的热点。、是氧元素组成的常见单质，水溶液中存在、、常用于制取粗硅，氨水、硝酸是常见的化工原料。
5．纯水电离产生、，研究发现在某些水溶液中还存在、等微粒。下列说法错误的是（ ）
A．和所含电子数相同 B．键角：
C．中原子是杂化 D．、、微粒中均含有配位键
6．下列化学反应表示正确的是（ ）
A．粗硅的制取：
B．氨水与稀硫酸反应的热化学方程式：
C．粉与足量稀硝酸反应的离子方程式：
D．碱性氢氧燃料电池的正极反应式：
7．用低品铜矿（主要含、）制备的一种工艺流程如下：
下列说法正确的是（ ）
A．“酸浸”过程中发生反应的离子方程式为
B．“调”的目的是除去溶液中的
C．使用溶液“除锰”时，锰渣中可能会含有少量
D．“还原”过程中参与反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1
8．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，基态X原子s能级电子总数是p能级电子总数的2倍，与核外电子排布相同，W的最高价氧化物是一种共价晶体。下列说法中错误的是（ ）
A．6gW的最高价氧化物晶体中含有共价键的数目为
B．离子半径：
C．Z元素的第一电离能比同周期相邻元素高
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W
9．下列实验方案不能达到实验目的的是（ ）
选项 实验方案 实验目的
A 将少量纸片放入试管中，加入浓硫酸，将生成的气体通入品红溶液中，加热 证明浓硫酸脱水时发生了氧化还原反应
B 室温下，分别测定溶液和溶液的 证明是弱酸
C 将和混合气体通入足量酸性高锰酸钾溶液中 除去中混有的
D 室温下，向10mL的溶液中加入10mL的溶液，振荡使其充分反应后逐滴加入5mL的溶液，观察沉淀颜色变化 室温下，
10．可用于防蛀牙膏的添加剂，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为。下列说法正确的是（ ）
A．含添加剂的牙膏可以在酸性条件下保持很好的效果
B．图中黑色的球●代表
C．每个周围紧邻且等距离的个数为4
D．与最小核心距为
11．科学家设计了如图装置通过电解制备苯乙酸，下列说法正确的是（ ）
A．极电极反应式为
B．电极电势：
C．装置Ⅱ中每消耗1mol，理论上有2mol质子通过质子交换膜
D．工作一段时间后溶液的浓度升高
12．常温下将溶液滴加到溶液中，混合溶液的与离子浓度变化的关系如图所示[纵坐标为或]。下列叙述正确的是（ ）
A．曲线表示与的关系
B．溶液中：
C．图中点对应溶液中：
D．溶液从5.6到9.6的过程中，水的电离程度先增大后减小
13．我国科学家实现了在铜催化剂条件下将DMF转化为三甲胺（为可逆反应），计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．转化为的
B．是由极性键构成的非极性分子
C．增大压强能加快反应速率，并增大DMF的平衡转化率
D．转化为的决速阶段为反应ⅵ
14．在体积均为1.0L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.1mol和0.2mol，在不同温度下反应达到平衡，平衡时的物质的量浓度随温度的变化如图所示（图中I、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上）。下列说法正确的是（ ）
A．平衡常数：
B．体系的总压强：
C．体系中气体密度：
D．逆反应速率：
二、非选择题（本题共4小题，共58分）
15．（14分）碳酸亚铁（）是制备“速力菲”（主要成分：琥珀酸亚铁，一种常见的补铁药物）的重要物质。某学习小组同学设计实验制备，并探究的还原性。回答下列问题：Ⅰ．碳酸亚铁的制备。实验装置（夹持仪器已省略）如图所示。
（1）仪器的名称为______。
（2）实验开始时，先打开______（填“、或”，下同）、关闭______；一段时间后，______，中反应获得。
（3）已知中澄清石灰水变浑浊，写出中反应的离子方程式：______、______。
（4）反应结束后，将中的混合液过滤，洗涤。简述证明已洗涤干净的操作：____________。
Ⅱ．定性定量探究碳酸亚铁有还原性
【查阅资料】氧化亚铁是一种黑色粉末，不稳定，在空气中加热，迅速被氧化成四氧化三铁。
（5）定性探究碳酸亚铁和氧气反应的固体成分：
【提出设想】
假设1固体成分是氧化铁；
假设2固体成分是四氧化三铁；
假设3______。
【实验验证】所用装置如下图所示，装药品，打开止水夹，通入，加热玻璃管。澄清石灰水不产生沉淀时，停止加热，继续通入至玻璃管冷却。
取少量玻璃管里固体于试管中，滴加稀硫酸，微热，固体完全溶解。将溶液分成甲、乙两份，进行后续实验。
实验编号 实验步骤 实验现象
ⅰ 滴加溶液 溶液变红色
ⅱ 向乙溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液 溶液不褪色
【实验评价】上述实验（填“ⅰ”或“ⅱ”）不能确定固体成分。
【实验结论】由上述实验结果分析可知，碳酸亚铁在氧气中高温灼烧得到的产物是______，证明具有还原性。
（6）定量探究：取______g纯净固体碳酸亚铁，在空气中高温灼烧至恒重，称得固体质量净减少7.2g，通过计算确定固体成分是。
16．（15分）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液（含、、、、和），实现镍、钴、镁元素的回收。
回答下列问题：
（1）工业上用一定浓度的硫酸浸取已粉碎的镍钴矿并不断搅拌，提高浸取速率的方法为____________（答出一条即可）。
（2）“氧化”时，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸（），其中元素的化合价为______。
（3）已知：的电离方程式为、
①“氧化”时，先通入足量混合气，溶液中的正二价铁元素被氧化为，该反应的离子方程式为______；再加入石灰乳，所得滤渣中主要成分是、______。
②通入混合气中的体积分数与氧化率随时间的变化关系如图所示，若混合气中不添加，相同时间内氧化率较低的原因是____________；的体积分数高于9.0%时，相同时间内氧化率开始降低的原因是____________。
（4）①将“钴镍渣”酸溶后，先加入溶液进行“钴镍分离”，写出“钴镍分离”反应生成
沉淀的离子方程式：______。
②若“镍钴分离”后溶液中，加入溶液“沉镍”后的滤液中，则沉镍率=______。[已知：，沉镍率=
17．（14分）“21世纪的清洁燃料”二甲醚具有含氢量高，廉价易得，无毒等优点。回答下列问题：
（1）以、为原料制备二甲醚（CH OCH ）涉及的主要反应如下：
i．;
jì．。
反应的=______。
（2）二甲醚水蒸气重整制氢体系中会发生如下反应：
主反应：
副反应：
温度为时，向压强为的恒压体系中按物质的量之比为1：3充入、，测得在催化剂HZSM-5催化下反应达到平衡时，二甲醚转化率为25%，且产物中。
①能判断该反应达到平衡状态的标志为______（填字母）。
A．混合气体中各物质分压保持不变 B．混合气体的密度保持不变
C．混合气体平均摩尔质量保持不变 D．消耗1mol时，有2molCO 生成
②反应达到平衡时，的转化率为______，二甲醚水蒸气重整制氢主反应的=______（列出含的计算式即可，用平衡分压代替平衡浓度，平衡分压=总压×物质的量分数）。
③已知主、副反应均可以自发进行，若升高反应温度，平衡时二甲醚的转化率______（填“高于”或“低于”）25%。
④温度压强不变，只改变反应物的投料比，平衡时的体积分数变化趋势如图所示。投料比小于时，平衡时的体积分数变化趋势较投料比大于时更明显的原因是____________。
（3）用惰性电极设计碱性二甲醚一氧气燃料电池，负极反应的电极反应式为____________。
18．（15分）环丙沙星是喹诺酮类抗菌药物，具有广谱抗菌活性，杀菌效果好，某研究小组按下列路线合成环丙沙星（H）。
已知：①
②（，代表烃基）。
回答下列问题：
（1）B的结构简式是______。
（2）H中含氧官能团名称是______。
（3）G→H时须严格控制反应物的投料比，以减少生成副产物X（）。X的结构简式为______。
（4）E→F的反应类型为______。
（5）写出符合下列要求的G的同分异构体的结构简式：______。
①分子中含有2个苯环。
②谱表明：分子中共有5种不同化学环境的氢原子且数目之比为2：2：2：2：1。
③能与溶液发生显色反应，且两种水解产物同样可以与溶液发生显色反应。
（6）写出以和为原料制备的合成路线流程图：______（无机试剂和两个碳以内的有机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。
合肥市部分中学2023-2024学年高三上学期期末联考化学
参考答案、提示及评分细则
1．C 铝热反应焊接铁轨发生了置换反应，A项错误；在钢铁部件表面进行钝化处理过程中生成新物质，属于化学变化，B项错误；在木材上雕刻花纹的过程主要发生物理变化，没有新物质生成，不是化学变化，C项正确；杂草腐烂属于化学变化，D项错误。
2．B 原子与原子之间形成共价键，A项错误；的结构式为，B项正确；基态原子的核外电子排布式为，C项错误；分子的空间结构是V形，是极性分子，D项错误。
3．B 有机物M中碳原子杂化方式为、，所有原子不可能处于同一平面，A项错误；羟基所连碳原子连有四个不同基团，该碳原子为手性碳原子，B项正确；有机物M的苯环上的一氯代物有2种，C项错误；只有酯基与反应，故1molM最多能与1mol反应，D项错误。
4．C 甲中用饱和食盐水可减缓电石与水的反应速率，A项正确；溶液可吸收，且不与乙炔反应，B项正确；乙炔密度小于同条件下空气密度，故不能采用向上排空气法收集，C项错误；高锰酸钾可以吸收乙炔，同时高锰酸钾溶液颜色变浅说明乙炔已收集满，D项正确。
5．B 和的电子数均为10，A项正确;键角：，B项错误；中原子是杂化，C项正确；参考的结构中氧原子和氢离子形成的配位键，，微粒中均含有配位键，D项正确。
6．D 制取粗硅生成物为和，A项错误；一水合氨是弱碱，不能拆，并且反应热不等于中和热，B项错误；稀硝酸作氧化剂，所得还原产物为，C项错误；碱性氢氧燃料电池的正极反应式：，D项正确。
7．C 固体难溶于水不能拆成离子形式，A项错误；“调”的目的是除去溶液中的，不易除去，B项错误；和互促水解，生成少量，C项正确；“还原”过程中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4：1，D项错误。
8．A 根据题干信息可以推断出X、Y、Z、W分别为C、O、Mg、Si。6g为0.1mol，含有0.4mol共价键，A项错误；离子半径：，B．项正确；原子最外层为全满结构，不易失去第一个电子，C项正确；C的非金属性比强，碳酸的酸性强于硅酸，D项正确。
9．C 若反应生成则一定发生了氧化还原反应，A项正确；能水解而不能，证明是弱酸，B项正确；乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应生成杂质，C项错误；少量的就可以将转化为浅黄色沉淀，说明室温下，，D项正确。
10．B 酸性条件下会与反应生成HF，A项错误;根据：与的个数比为1：2可以确定，B项正确；每个周围紧邻且等距离的个数为12，C项错误;与最小核心距为，D项错误。
11．C 极电极反应式为，A项错误；由装置Ⅰ可知，极为正极，极为负极，电极电势：，B项错误；装置Ⅱ中每消耗1mol，电路中转移2mol电子，理论上有2mol质子通过质子交换膜，C项正确；通过阴离子交换膜进入溶液，通过阳离子交换膜进入溶液，和结合生成水，工作一段时间后溶液的浓度降低，D项错误。
l2．B ，，因为纵坐标为或，分别取a、b点，则此时对应曲线上有和，可以算出对应曲线的电离平衡常数为和，因为，所以，，所以曲线、分别表示与和pH与的关系。根据分析可知曲线表示与的关系，A项错误；的水解常数，的电离常数，的水解程度大于电离程度，溶液中：，B项正确；图中点对应溶液中存在电荷守恒：且此时，所以有：，点，则，所以，C项错误；初始溶质为，呈酸性，电离出的氢离子抑制水的电离，完全反应时生成，水解呈碱性，促进水的电离，所以由到完全生成的过程中，水的电离程度一直增大，则溶液从5.6到9.6的过程中，水的电离程度逐渐增大，D项错误。
13．B 由反应历程图可知转化为的，A项正确；是由极性键构成的极性分子，B项错误；增大压强能加快反应速率，平衡正向移动，能增大DMF的平衡转化率，C项正确；从图中可以看出，在正向进行的三个吸热反应中，其能垒分别为，，，该历程中最大能垒（活化能）为1.19eV，反应ⅵ决定总反应的速率，D项正确。
14．C 温度相同，平衡常数相同，A项错误；由图可知，该反应的，状态Ⅱ温度高，平衡相对于状态Ⅰ右移，由于初始物质的量状态Ⅱ多，故，B项错误；状态Ⅲ温度高，平衡右移，体系的质量相对状态Ⅰ大，而体系的体积相同，故，C项正确；状态Ⅲ的温度高，正逆反应速率大，D项错误。
15．Ⅰ．（1）（恒压）滴液漏斗（1分）
（2）和（1分）;（1分）;关闭，打开（2分）
（3）（2分）
（4）取最后一次洗涤液于试管中，加入过量稀盐酸酸化后，再滴入几滴溶液，若无白色沉淀，则证明已经洗涤干净（2分）
Ⅱ．（5）固体成分是氧化铁和四氧化三铁的混合物；i；氧化铁和二氧化碳（或和）（各1分）
（6）23.2（2分）
16．（1）适当提高反应温度或其他合理叙述（2分）
（2）＋6（1分）
3）①，，（各2分）
②混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸（）的氧化性远强于氧气；SO 有还原性，过多将会降低的浓度，且生成的也会被还原成，降低氧化速率（各2分）
（4）①（2分）
②99%或0.99（2分）
17．（1）（2分）
（2）①ABC（2分）
②（各2分）
③高于（1分）
④过量时，剩余的不能分解出而过量的可以发生分解反应生成（3分）
（3）（2分）
18．（1）（2分）
（2）（酮）羰基、羧基（2分）
（3）
（4）取代反应（2分）
（5）（2分）
（6）
（5分）