山东省2023届高三上学期9月开学摸底联考化学试题（Word版含解析）

山东省2023届高三上学期9月开学摸底联考
化学试卷
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为90分钟，满分100分
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 C-35.5 Fe-56
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．我国古代科技富载化学知识。下列对古文献涉及的化学知识叙述不正确的是（ ）（ ）
选项 古文 化学知识
A 烧酒法用浓酒和糟入甑，蒸令气上，用器承滴露 烧酒酿制用了蒸馏的方法
B “石胆化铁为铜”开创了人类文明史湿法冶金先河 利用金属单质置换反应
C 南安有黄长者为宅煮糖，宅垣忽坏，去土而糖白 黄泥来吸附糖中的色素
D 丹砂烧之成水银，积变又成丹砂 丹砂熔融成液态，冷却变成晶体
A．A B．B C．C D．D
2．下列有关试剂使用或保存的方法不正确的是（ ）
A．苯酚不慎滴到手上，用酒精清洗
B．新制氢氧化铜悬浊液检验淀粉在稀硫酸中水解，须加碱调反应溶液至碱性
C．保存溶液时可加入少量铁粉和稀
D．配制溶液时，将称好的固体加入容量瓶中溶解
3．月壤中含有丰富的，发生核聚变反应为：，可控核聚变提供人类生产生活所需能量是能源发展的重要方向。下列说法正确的是（ ）
A．核聚变是化学变化 B．与互为同位素
C．的中子数为1 D．、形成的单质中均含有共价键
4．电解熔融氟化氢铵可制得，是一种优良的等离子蚀刻气体。下列有关说法正确的是（ ）
A．的空间构型为正四面体
B．中N原子的杂化方式为
C．晶体中存在氢键
D．中键的键角大于中键角
5．科学家利用聚乙烯进行合成的路线如下图所示，下列说法错误的是（ ）
A．有机物A中含有肽键官能团
B．聚乙烯和A反应生成B的反应类型为加成反应
C．1分子有机物B中有n个手性碳原子
D．有机物C的水溶性比聚乙烯的水溶性好
6．检验菠菜中是否含有铁元素，依次进行灼烧、溶解、过滤、检验四个实验步骤，下列图示装置或原理不合理的是（ ）
A．图甲用烧杯将菠菜灼烧成灰 B．图乙用浓盐酸溶解灰烬并加水稀释
C．图丙过滤得到含铁元素的滤液 D．图丁检验滤液中是否含离子
7．用催化香茅醇制取香料香茅腈反应及机理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．总反应的化学方程式为
B．中间体M的结构简式为
C．在催化剂作用下，香茅醇更容易被氧化
D．增大用量，平衡时香茅腈的百分含量不变
8．乙酰氧基胡椒酚乙酸酯在医药和食品工业上有广泛的应用前景，它具有众多的生物活性，结构如图。关于乙酰氧基胡椒酚乙酸酯的说法正确的是（ ）
A．分子中含有3种官能团
B．分子中至少有9个碳原子共平面
C．该有机物与加成消耗
D．该有机物在溶液中的水解消耗
9．高铁酸钾是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，制备流程如图所示：
下列叙述错误的是（ ）
A．用溶液吸收反应Ⅰ中尾气后的产物可在反应Ⅱ中再利用
B．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
C．操作1和操作2中都要用到漏斗、玻璃棒
D．对饮用水有杀菌消毒和净化的作用
10．盐酸羟胺用途广泛，可利用如右装置来制备。以盐酸为离子导体，向两电极分别通入和。下列说法正确的是（ ）
A．电极为原电池的正极
B．通过离子交换膜到右极室
C．一段时间后，含的催化电极所在极室的增大
D．每生成盐酸羟胺电路中转移
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11．以硫酸渣（含等）为原料制备铁黄的一种工艺流程如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．“酸溶”中适当增大硫酸浓度可加快溶解
B．“过滤Ⅰ”所得滤渣成分为
C．“沉铁”生成的气体为
D．“氧化”过程中用空气代替溶液可加快氧化速率
12．某小组探究与反应，室温下，的稀硝酸遇铜片短时间内无明显变化，一段时间后才有少量气泡产生，向溶液中加入适量硝酸铜，无明显现象；浓硝酸遇铜片立即产生气泡，进一步操作如下图：
已知：易溶于水，可部分发生反应。
下列说法错误的是（ ）
A．铜与浓硝酸反应的离子方程式为
B．硝酸铜对稀硝酸与铜的反应具有催化作用
C．蓝色溶液B中的或对稀硝酸与铜的反应起催化作用
D．稀硝酸遇铜片产生气体为无色，该气体遇空气变色
13．原油中的硫化氢可采用电化学法处理，并制取氢气，其原理如下图所示。
下列说法错误的是（ ）
A．电解池中电极a为阳极
B．从反应池进入电解池的溶液溶质只有
C．通过离子交换膜到电解池右极室
D．生成（标准状况），理论上在反应池中生成沉淀
14．在常温常压下将氮气转化为氨气是科学家研究的重点，使用负载氮化碳为光电催化剂实现常温常压光电合成氨，其可能的催化原理和能量变化如下图所示（“*”表示催化剂的活性位点）
下列说法错误的是（ ）
A．光电合成氨过程中在阴极生成
B．催化剂表面进行的8步历程中有3步需要吸收能量
C．催化剂表面进行的8步历程中④涉及氮氮之间共价键的断裂
D．催化剂表面进行的8步历程中决速步反应方程式为
15．团簇是一个穴醚无机类似物，通过它与反应，测定取代反应的平衡常数，的骨架结构在交换过程中没有被破坏，反应示意图和所测数据如下，表示平衡时铯离子浓度和铷离子浓度之比，其它类似。有关说法正确的是（ ）
A．团簇中
B．
C．增大可使平衡时减小
D．团簇对于具有比大的亲和力
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16．（12分）磷酸亚铁锂是重要的锂电池正极材料，一种利用硫酸法生产钛白粉过程的副产物硫酸亚铁（含钛、铜、锰、铅、锌、钙、镁等杂质离子）制备磷酸亚铁锂的生产流程如图。
常温下各种硫化物溶度积常数如下：
物质
回答下列问题：
（1）操作1、操作2的实验名称为___________。
（2）加入溶液的目的是______________________，聚丙烯的作用是___________。
（3）向滤液2中加入溶液需控制溶液的，其原因为___________；反应生成的离子方程式为______________________。
（4）已知：、。若取废液，测得浓度为，浓度为，则至少需加入___________才能使废液中沉淀完全（当离子浓度，可认为沉淀完全）。
（5）锂离子电池充电时，作___________（填“阳”或“阴”）极，脱出部分，形成，当时，则电极材料中___________。
17．（12分）酞菁锌具有液晶的性质，在信息材料学领域有广泛应用，其结构如图所示。回答下列问题：
（1）基态的价电子轨道表示式为_________________________________，C、N、O第一电离能由小到大的顺序是___________。
（2）含有多个配位原子的配体与同一中心离子（或原子）通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。八氧基酞菁锌中通过螯合作用形成的配位键有___________，该螯合物中N的杂化方式有___________种。
（3）离子型与熔沸点高低比较___________（填高于、低于），判断理由______________________。
（4）常用作分析试剂、荧光体、光导体材料。立方晶体晶胞结构如图所示：
①在立方体体对角线的一维空间上、的分布规律正确的是___________（填选项）。
a． b．
c． d．
②已知晶体密度为，阿伏加德罗常数为，则和之间的最短核间距（x）为___________（用代数式表示），一个周围与其距离最近的的数目为___________．
18．（12分）化合物H是一种合成精神类药物盐酸舍曲林的中间体，其合成路线如下：
已知：①（指芳香化合物）
②
（1）B的化学名称为___________，的反应类型是___________，C中含氧官能团的名称为___________。
（2）反应的化学方程式为_________________________________。
（3）G的结构简式为___________。
（4）符合下列条件的D的同分异构体有___________种。
①苯环上有4个取代基 ②遇溶液显紫色 ③与溶液反应放出气体 ④核磁共振氢谱显示四组峰，且峰面积比为6∶2∶1∶1
（5）设计以和苯为原料制备的合成路线（无机试剂任选）：_________________________________。
19．（12分）二茂铁为橙黄色晶体，不溶于水，溶于有机溶剂，熔点，时开始升华，可用作催化剂、添加剂，学习小组以环戊二烯、氯化亚铁和氢氧化钾为原料制备二茂铁，反应过程须隔绝水和空气，反应原理为，反应放出大量热。制备过程如下（装置如图所示）：
Ⅰ．制备：在图1两颈烧瓶中加入稀盐酸和过量还原铁粉，持续通入，观察到铁粉表面无气泡生成，将滤液迅速转移到冲洗过的反应瓶中，加热蒸发到表面刚出现结晶层，停止加热，将溶液冷却到室温，抽滤、洗涤、低温干燥，用冲洗过的磨口试剂瓶进行保存。
Ⅱ．检查图2装置气密性后，在C中加入无水乙醚和过量的粉末，持续通入氨气，缓慢搅拌的情况下缓慢加入环戊二烯（密度），控制氮气均匀通入。
Ⅲ．将溶在二甲基亚砜中，转入分液漏斗A中，控制滴加速度使溶液在左右加完，在氮气保护下继续搅拌反应。
Ⅳ．将混合液倒入烧杯内，缓慢加入盐酸，调节至2～3，再加入水，继续搅拌悬浮液，过滤、洗涤、真空干燥，称重。
回答下列问题：
（1）装置图中仪器B的名称为______________________，仪器A支管的作用为______________________。
（2）制备过程中反应装置及保存所用试剂瓶通入的目的是______________________。
（3）步骤Ⅱ中要控制氮气均匀通入，可通过______________________来实现，粉末除了作为反应物，还可以起到______________________的作用。
（4）步骤Ⅲ中控制滴加速度使溶液缓慢滴入反应器的原因是______________________。
（5）步骤Ⅳ中判断过量的盐酸是否洗涤干净，可选择___________。
a，试纸 b．溶液 C．硝酸酸化的硝酸银溶液
（6）最终得到纯净的二茂铁，则该实验二茂铁的产率是___________。
20．（12分）工业生产可利用水煤气还原氧化钴得金属钴，发生的主要反应有：
Ⅰ．
Ⅱ．
同时存在副反应Ⅲ．
回答下列问题：
（1）几种化学键的键能如下表所示：
化学键
键能/ a 436 463 750
则___________。
（2）时，将和充入密闭容器中，发生反应Ⅲ，平衡后容器内总压强为，此时的体积分数为0.2，向容器中加入足量和，继续反应达平衡后容器中的体积分数为0.3。此时容器中的物质的量___________，反应Ⅰ的平衡常数___________，判断时还原为的倾向是___________（填“大于”或“小于”）。
（3）研究反应中和的变化，时测得反应中和分压随时间变化关系如图所示，初始时体系中的和相等，和相等，后反应均达平衡。时，计算内的平均速率___________，反应达平衡时的分压___________。
（4）研究表明，反应速率方程为，其中，为压强平衡常数，k为反应速率常数且随温度升高而增大。在气体组成和催化剂一定的情况下，反应速率随温度变化的曲线如下图所示，温度升高时，___________（填“增大”或“减小”或“不变”），时v逐渐减小的原因是_________________________________。
山东省2023届高三上学期9月开学摸底联考
化学参考答案及评分意见
1．D 【解析】白酒的烧制是利用沸点不同进行分离，为蒸馏操作，故A正确；得铁化为铜，发生置换反应，应为湿法炼铜，可以用铁来冶炼铜，故B正确；黄泥具有吸附作用，可除杂质，可采用黄泥来吸附红糖中的色素，故C正确；丹砂烧之成水银，发生化学变化，生成汞，熔融成液态是物理变化，故D错误。
2．D 【解析】苯酚易溶于酒精，可以用酒精洗涤，故A正确；酸性溶液，能与氢氧化铜发生中和反应，故B正确；加入铁粉防氧化，加入硫酸防水解，故C正确；容量瓶不能用来溶解物质，故D错误。
3．B 【解析】核聚变是物理变化，无新物质产生，故A错误；与是元素的不同原子，互为同位素，故B正确；根据守恒可得，是，的中子数是0，故C错误；与都是单原子分子，无共价键，故D错误。
4．C 【解析】N是杂化，有三个配原子，三角锥结构，故A错误；中N原子的杂化方式为，故B错误；可以电离出和，F原子电负性最大，离子之间可以形成或氢键，故C正确；和中的N都是杂化，但是中有孤对电子，孤对电子的排斥力大于成键电子，键角小于，故D错误。
5．A 【解析】有机物A中无肽键官能团，故A错误；由A到B，双键断裂，两个分子合一起，加成反应，故B正确；一个结构单元中含有一个手性碳，个含有n个手性碳，故C正确；B水解后的产物C中，含有多个羟基，羟基是亲水基团，所以C的水溶性好，故D正确。
6．A 【解析】应该用坩埚灼烧菠菜，故A错误；溶解用烧杯，玻璃棒搅拌加速溶解，故B正确；过滤操作漏斗末端紧贴烧杯，用玻璃棒引流，故C正确；遇到离子生成蓝色沉淀，故D正确。
7．B 【解析】根据过程分析产物为、和，方程式配平正确，故A正确；中间体M的结构简式为，故B错误；催化剂加快反应速率，让反应更容易进行，故C正确；增大催化剂用量，不影响平衡移动，只影响反应速率，百分含量不变，故D正确。
8．C 【解析】有两种官能团，酯基和碳碳双键，故A错误；分子中至少有7个碳原子共平面，苯环上六个碳和与苯环直接相连的碳一定共平面，故B错误；酯基不能和氢气加成，所以消耗，故C正确；水解消耗，两个羧基及水解生成的酚羟基消耗，故D错误。
9．B 【解析】用溶液吸收氯气后得到氯化铁，可在反应Ⅱ中再利用，故A正确；反应2中氧化剂是次氯酸钠，还原剂是氯化铁，根据得失电子相等，氧化剂与还原剂物质的量之比是3∶2，故B错误；操作1和操作2都是过滤操作，故C正确；具有强氧化性，具有消毒杀菌的作用，还原产物水解得到氢氧化铁胶体，吸附杂质净化水，故D正确。
10．C 【解析】由图可知电极，氢气失电子成氢离子，发生氧化反应，为负极，故A错误；左极室反应，消耗了氯离子，同时消耗了，消耗的氢离子比氯离子多，右极室产生氢离子，所以离子交换膜应是阳离子交换膜，允许氢离子从右室到左室通过，而不允许氯离子通过，随着反应进行，左极室的盐酸浓度不断减少，故B错误；左极室盐酸浓度减少，增大，故C正确；每生成盐酸羟胺电路中转移，故D错误。
11．AC 【解析】增大硫酸浓度可加快反应速率，即加快溶解，故A正确；滤渣的成分是和，故B错误；“沉铁”生成的气体为，故C正确；氧气与固体的接触比溶液与固体接触面小，反应速率慢，故D错误。
12．B 【解析】铜与浓硝酸反应生成，离子方程式正确，故A正确；通过对比实验，向溶液中加入适量硝酸铜，无明显现象，说明硝酸铜对该反应没有催化作用，故B错误；通过控制变量，蓝色溶液B中加水稀释后硝酸浓度为的稀硝酸，与初始稀硝酸反应进行对比，反应速率快，只能考虑为溶解的或新生成的起催化作用，故C正确；稀硝酸遇铜片产生气体为无色，该气体遇到空气变为红棕色，故D正确。
l3．BD 【解析】a极室应为放电生成，电极反应式为；反应池中：，故电极a为阳极，故A正确；进入电解池的溶质为和，故B错误；b极室生成，发生反应个，a极室进入b极室，故C正确；由电子守恒得，对应，所以生成（标准状况），理论上在反应池中生成沉淀，故D错误。
14．D 【解析】氨气是由氮气得电子得到的，发生了还原反应，所以是阴极产物，故A正确；由反应历程可知，2、5和8步需要吸收能量，故B正确；从催化原理可知，仅④涉及到氮氮键的断裂，故C正确；根据相对能量图像可知，能垒最高的一步为从催化剂表面脱离，为催化过程决速步，故D错误。
15．A 【解析】团簇中氧原子数恰好为18，原子个数为12个，则，故A正确；根据图像点，带入表达式，得，故B错误；增大，平衡正向移动，增大，故C错误；反应的平衡常数，说明正反应进行的趋势比较大，即团簇对于具有比大的亲和力，故D错误。
16．（12分）
（1）过滤（1分）
（2）除去溶液中的（1分） 将还原成（1分）
（3）偏大时，会生成，使制备的质量较差
（4）3.78（2分）
（5）阳 3∶1
【解析】（1）由生产流程图知操作1、操作2是分离固体和液体混合物的方法，是过滤。
（2）加入溶液的目的是除去杂质离子，但不影响溶液中的含量，结合题给硫化物溶度积常数可知能够除去的杂质离子为；由流程知加入碳酸锂和聚丙烯后生成磷酸亚铁锂，铁元素价态降低，故加入聚丙烯的作用是将还原成。
（3）酸性条件下过氧化氢将氧化成，易水解，过大时主要生成氢氧化铁沉淀，产品质量较差。由流程图知，向滤液1中加入磷酸、双氧水与发生氧化还原反应生成磷酸铁晶体，反应的离子方程式为
（4）若取废液，测得浓度为，浓度为，加入生成、沉淀，消耗，沉淀后溶液中的其物质的量为，则至少需要加入的质量为，则的质量为。
（5）锂离子电池充电时，生成，铁元素化合价升高作阳极。中，则铁元素的化合价为，设中为x个，为y个，由元素守恒得，由铁的化合价可得，解得，则中。
17．（12分）
（1）
（2）2 2
（3）高于 离子所带电荷相等，离子半径，而离子半径越小，离子键越牢固，离子晶体熔沸点越高
（4）①b ② 12
【解析】（1）为30号元素，基态的价电子排布式为，价电子轨道表示式为；C、N、O为同周期元素，同周期元素从左至右，第一电离能呈现增大的趋势；但由于基态N原子的p能级轨道处于半充满状态，能量更低更稳定，故其第一电离能大于O的。
（2）螯合作用配位成环，通过配合物结构简式可知，1个与4个N原子通过共价键、配位键形成环状配合物，故八氧基酞菁锌中通过螯合作用形成的配位键有；该螯合物中的一种N原子全部为单键，发生杂化；另一种N原子含有双键，发生杂化。
（3）氧化锌熔沸点高于硫化锌，离子晶体熔沸点与离子键强弱有关，离子所带电荷相等，离子半径，而离子半径越小，离子键越牢固，离子晶体熔沸点越高。
（4）①在立方晶胞的八个顶点和六个面的面心位置，在体对角线离顶点处，且四个对应的顶点处于交错位置，和该顶点所在面的面心构成正四面体，一个晶胞内体对角线均分四段，五个点上的原子顺序是“空-空-”，则在立方体体对角线的一维空间上的分布规律如图b所示。
②该晶胞中，有个，有4个则该晶胞含有4个，设晶胞的校长为，则有，解得，由于1个周围有4个，且形成了边长为的正四面体，所以与的最短核间距为：；一个晶胞内一个周围与其距离最近的是3个，而一个周围有4个晶胞，故一个周围与其距离最近的的数目为12。
18．（12分）
（1）邻二氯苯或1，二氯苯（1分） 取代反应（1分） 羰基（或酮羰基）、羧基（2分）
（2）（2分）
（3）（2分）
（4）4（2分）
（5）（2分）
【解析】由A的分子式并结合信息②和的反应可知，A为，结合的反应条件及B的分子式和D的结构简式可推知B的结构简式为，结合信息①和D的结构简式可推知C的结构简式为，由的反应条件并结合D的结构简式和C的分子式可推知发生与的加成反应，D的结构简式为，由的反应条件及D的结构简式和E的分子式可推知发生分子内成环的酯化反应，E的结构简式为，发生信息②反应得到F，由的反应条件，的反应条件，结合G的分子式和H的结构简式可推知G的结构简式为，据此分析解题。
（1）由分析知B的结构简式为，名称为邻二氯苯；由分析可知的反应为，符合取代反应的特点；根据C的结构简式可知C中含氧官能团为羰基（或酮羰基）、羧基。
（2）由分析知发生分子内成环的酯化反应，化学反应方程式为。
（3）由上述分析知G的结构简式为。
（4）D的结构简式为，D的同分异构体中满足：①苯环上有4个取代基；②遇溶液显紫色，说明结构中含酚羟基；③与溶液反应放出气体，说明结构中含羧基；④含有四种化学环境的氢，且个数比为6∶2∶1∶1，说明具有对称结构，且含有两个地位相同的，则满足条件的结构有：、、、，共有4种，故答案为：4。
（5）根据信息②，先将与加成后分子内脱水得，转化为，加氢后得目标产物：。
19．（12分）
（1）球形冷凝管（1分） 平衡压强，保证溶液顺利滴下（1分）
（2）排尽装置内的空气，防止被氧化（2分）
（3）观察浓硫酸中气泡均匀产生（1分） 吸收反应生成的水，促进二茂铁生成（1分）
（4）避免反应过快放出大量热导致二茂铁升华（2分）
（5）ac（2分）
（6）50%（2分）
【解析】（1）根据B的结构特点可知其为球形冷凝管；仪器A支管可以使容器上下相通，起到平衡压强，保证溶液顺利滴下的作用。
（2）易被空气中氧气氧化，通入氮气排尽装置中空气，防止实验过程中亚铁离子被氧化。
（3）为使氮气均匀通入，可通过观察浓硫酸中产生气泡的速度，调节通氮气的速率来实现；由题干信息知反应需在隔绝水的环境下进行，结合反应原理知的作用除了作反应物，反应过程须隔绝水，还可以起到吸收生成的水的作用。
（4）反应放热，反应过快温度升高，易导致产物二茂铁升华造成损失。
（5）溶液中有附着在沉淀表面，故可取最后一次洗涤液少量于试管中，滴加硝酸酸化的硝酸银溶液观察是否有沉淀生成，来判断沉淀是否洗净；根据电荷守恒，测量浓度也可判断是否洗涤干净。
（6）的物质的量为，环戊二烯的物质的量是，根据反应原理可知环戊二烯的量不足，故根据环戊二烯计算二茂铁的产量为，则产率。
20．（12分）
（1）969（1分）
（2）（1分） 14.4（2分） 大于（2分）
（3）0.0057（1分） 1.6（1分）
（4）减小（2分） 减小对v的降低大于k增大对v的提高（2分）
【解析】（1）反应物的总键能-生成物的总键能，可求得。
（2）时，将和充入密闭容器中，发生反应Ⅲ，平衡后容器内总压强为，此时的体积分数为0.2，容器中进行的三个反应均为反应前后气体分子数保持不变的反应，故气体总的物质的量始终为，列三段式如下：
初 0.2 0.1 0 0
转 x x x x
平 x x
则，
此时反应：，加入足量和重新平衡后，，根据氢元素守恒则得；反应Ⅱ的压强平衡常数，
对于反应Ⅰ
则
则还原为的倾向是小于。
（3）根据在的平衡常数，又因为反应，则降低温度平衡左移，仍然存在，则平衡时和应大于和，由图可知，时，曲线b代表，曲线c代表，则内对应物质的分压变化量，故在内的平均速率，初始和相等，则平衡后仍相等，即。
（4）由题知该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则减小；时，升高温度，k增大，减小，根据反应速率方程：可知，k值增大使v提高，减小使降低，时v逐渐减小的原因是减小对v的降低大于k增大对v的提高。