山东省威海市2023-2024学年高三上学期期末考试
化学试题
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡指定位置。
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，将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Ga 70
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. 生活中处处有化学。下列说法中未涉及氧化还原反应的是
A. 葡萄酒中用作食品添加剂
B. 灼烧固体焰色反应呈绿色
C. 我国科学家成功将转化为淀粉
D. 适量补充维生素C有利于提高补铁效果
【答案】B
【解析】
【详解】A．具有还原性，作食品添加剂有抗氧化的作用，涉及氧化还原反应，A不符合；
B．灼烧固体焰色反应呈绿色是铜元素物理性质，未涉及氧化还原反应，B符合；
C．将转化为淀粉，碳元素被还原，涉及氧化还原反应，C不符合；
D．维生素C具有还原性，防止二价铁被氧化，有利于提高补铁效果，涉及氧化还原反应，D不符合；
故选B。
2. 实验室中下列做法错误的是
A. 将液溴贮存于带橡胶塞的细口瓶中，水封、置于阴凉处
B. 酒精等有机物在实验台上着火，用湿抹布或石棉盖灭
C. 蒸馏时将温度计水银球置于蒸馏烧瓶支管口处
D. 保存溶液时，加入少量稀硫酸，并加入少量铁粉
【答案】A
【解析】
【详解】A．液溴能腐蚀橡胶，不能用橡胶塞，应该使用玻璃塞，并用水封，选项A错误；
B．酒精等有机物在实验台上着火，用湿抹布或石棉隔绝空气盖灭，选项B正确；
C．蒸馏时测量蒸气温度，将温度计水银球置于蒸馏烧瓶支管口处，选项C正确；
D．保存FeSO4溶液时，加入铁粉和稀硫酸是为了防止亚铁离子氧化和水解，选项D正确。
答案选A。
3. 下列属于既含极性键又含非极性键的极性分子是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．是由Si与O原子组成，含有Si-O键为极性键，A不符合题意；
B．分子含有N-N非极性键，N-H极性键，该分子结构不对称，为极性分子，B符合题意；
C．分子含有C-H，O-H，C-O键均为极性键，C不符合题意；
D．分子含有C-H极性键，碳碳双键为非极性键，该分子结构对称，为非极性分子，D不符合题意；
故答案为：B。
4. 近日，中南大学何军团队发表了对新型单元素半导体材料黑砷晶体b-As的研究成果，其三维结构如图所示。下列说法错误的是
A. 与石墨相比，黑砷晶体中的As更易结合
B. As原子的杂化方式与石墨中C原子不同
C. 与相比，同压下黑砷晶体的沸点更低
D. As原子与键的个数比为
【答案】C
【解析】
【详解】A．与石墨相比，黑砷晶体中的As最外层有5个电子，因此黑砷晶体更易结合，故A错误；
B．石墨中C原子为sp2杂化，As原子的杂化方式为sp3，故B正确；
C．是分子晶体，黑砷晶体类似于石墨，石墨晶体中既有共价键，又有金属键，还有范德华力，为混合晶体，所以同压下黑砷晶体的沸点更高，故C错误；
D．每个As原子与周围三个As原子结合形成共价键，因此As原子与键的个数比为，故D正确。
综上所述，答案为C。
5. 鉴别浓度均为的、、三种溶液，仅用下列一种方法不可行的是
A. 滴加新制的氯水 B. 滴加甲基橙试剂
C. 滴加硫酸铁溶液 D. 滴加溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A．溶液滴加新制的氯水，会生成碘单质，溶液变棕黄色，溶液滴加新制的氯水，没有明显现象，溶液滴加新制的氯水，会产生二氧化碳气体，可以鉴别，A不符合；
B．溶液呈中性，溶液呈酸性，溶液呈碱性，甲基橙试剂变色范围是3.1-4.4，不能鉴别溶液和溶液，B符合；
C．溶液滴加硫酸铁溶液，会生成碘单质，溶液变棕黄色，溶液溶液滴加硫酸铁溶液，没有明显现象，溶液滴加硫酸铁溶液，会生成红褐色沉淀，放出二氧化碳气体，可以鉴别，C不符合；
D．溶液滴加溶液，没有明显现象，溶液滴加溶液，开始出现白色沉淀，过量，沉淀溶解，溶液滴加溶液，出现白色沉淀，可以鉴别，D不符合；
故选B。
6. 化合物中X、Y、Z、W、Q、R的原子序数依次增大。X与Y、Z、W均能形成、微粒，基态Q原子的3d轨道上有3个未成对电子，R被称为“海洋元素”，其原子序数等于W与Q的原子序数之和。下列说法错误的是
A. 化合物中Q的化合价为
B. Y、Z、W中，第一电离能最大的是Z，电负性最大的是W
C. X、Z、W三种元素组成的化合物可能显酸性，也可能显碱性
D. Y、Z、W、R分别与X形成的化合物中，沸点最高的是W对应的化合物
【答案】D
【解析】
【分析】X与Y、Z、W均能形成10e 、18e 微粒，原子序数依次增大，故分别为H、C、N、O，形成10e 微粒分别为CH4、NH3、H2O，18e 微粒为C2H6、N2H4、H2O2，R被称为“海洋元素”，为Br，基态Q原子的3d轨道上有3个未成对电子，可能为V或Co，R原子序数等于W与Q的原子序数之和，则Q为Co。
【详解】A．化合物[Q(ZX3)4R(YW3)]中化学式为Co(NH3)4Br(CO3)，Q化合价为+3价，A正确；
B．C、N、O中，第一电离能最大的是N，电负性最大的是O，B正确；
C．H、N、O三种元素组成的化合物，HNO3显酸性，NH3·H2O显碱性，C正确；
D．C、N、O、Br分别与H形成的最简单的化合物中，沸点最高的是H2O，C和H化合物有很多种，无法判断沸点高低，D错误；
故答案为：D。
7. 下列实验的设计方案、现象和结论有错误的是
选项 实验目的 设计方案和实验现象 结论
A 检验菠菜中是否含有铁元素 取少量菠菜叶剪碎研磨后加水搅拌，取上层清液于试管中，加入稀硝酸后，再加入溶液，溶液变红 菠菜中含有铁元素
B 检验尿液中是否含有葡萄糖 取尿液适量，向其中加入至溶液呈碱性，加入新制的悬浊液，加热煮沸，产生砖红色沉淀 尿液中含有葡萄糖
C 比较和大小 向溶液中滴加溶液，充分反应产生白色沉淀，再滴加溶液，沉淀变蓝
D 比较配离子、的稳定性 将\固体溶于水，加入适量浓盐酸后，再加入少量固体。溶液先由粉红色变为蓝色，再由蓝色变成粉红色(已知：呈粉红色，呈蓝色，呈无色) 稳定性：
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．亚铁离子被硝酸氧化为铁离子，铁离子能使KSCN溶液变红色，若溶液变红，说明菠菜中含有铁元素，故A正确；
B．在碱性条件下生成砖红色沉淀，葡萄糖中醛基与新制的悬浊液反应生成Cu2O，说明尿液中含有葡萄糖，故B正确；
C．NaOH过量而能和氯化铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀，不能说明沉淀的转化，故C错误；
D．溶液加入适量浓盐酸后生成[CoCl4]2-，再加入少量固体生成[ZnCl4]2-，说明Zn2+络合Cl-的能力更强，则配离子的稳定性：[ZnCl4]2-＞[CoCl4]2-，故D正确；
故选：C。
8. 某有机物中间体结构如图所示，下列说法错误的是
A. 存在顺反异构和对映异构
B. 含有4种官能团
C. 所有碳原子有可能共面
D. 检验其中碘元素所用试剂为溶液、稀硝酸、硝酸银溶液
【答案】A
【解析】
【详解】A．该有机物结构中含有的碳碳双键中每个不饱和碳原子连有两个不同的原子或原子团，存在顺反异构。该有机物结构中的饱和碳原子上连有的四个原子或原子团有相同的，没有手性碳原子，不存在对应异构，A说法错误；
B．含有碳碳双键、碳碘键、氨基、醚键四种官能团，B说法正确；
C．根据乙烯分子中六个原子共面，苯分子12个原子共面，以及单键可以旋转，可知该有机物分子中所有碳原子可能共面，C说法正确；
D．检验碘元素先加入氢氧化钠溶液使碘原子水解，再加硝酸将氢氧化钠中和，滴加硝酸银溶液生成黄色沉淀，D说法正确；
故答案为：A。
9. 为检测某品牌银耳中添加剂亚硫酸盐的含量，取银耳样品和蒸馏水放入三颈瓶中；取碘标准溶液和淀粉溶液加入锥形瓶中，并加入适量蒸馏水搅拌，部分装置如图。向三颈瓶中通氮气，再加入过量磷酸，加热并保持微沸，同时用碘标准溶液滴定，至终点时滴定消耗了碘标准液。另做空白实验，消耗碘标准溶液。下列说法正确的是
A. 选择的三颈瓶规格为
B. 滴定终点溶液变为蓝色，读数时应双手上下持滴定管
C. “不通氮气”或者“先加磷酸再通氮气”，这两种做法都会使测定结果偏高
D. 银耳样品中亚硫酸盐的百分含量(以质量计)为
【答案】D
【解析】
【详解】A．三颈烧瓶所盛液体体积通常占其容积的1/3~2/3，则本实验应选择的三颈烧瓶规格为，A错误；
B．将SO2消耗完后，过量的碘单质与淀粉反应使溶液显蓝色，读数时应单手持滴定管，B错误；
C．开始通入氮气的目的是将装置中的空气排出，防止空气中的氧气将亚硫酸盐部分氧化成硫酸盐而影响实验，若“不通氮气”或者“先加磷酸再通氮气”，反应生成的SO2量较少，消耗的标准碘液也少，所测结果偏低，C错误；
D．反应中消耗I2的体积为0.4 mL +1.0mL-0.2mL=1.2mL，n(I2)=1.2×10-3L×0.01mol/L=1.2×10-5mol，根据关系式I2~ SO2知，n(SO2)= 1.2×10-5 mol，m(SO2)=64g/mol×1.2×10-5mol=7.68×10-4g=0.000768g，样品为10.00g，因此SO2的含量为，D正确；
故选D。
10. 黄连素具有清热解毒等功效。实验室从黄连中提取黄连素的操作流程如图所示：
已知：黄连素为黄色针状结晶，属于生物碱，微溶于水和乙醇，易溶于热水及热醇；黄连素的含氧酸盐在水中溶解度较大，不含氧酸盐难溶于水。下列说法错误的是
A. 加热回流时，将黄连切成碎片的目的是增大接触面积，加快提取速率
B. 加热溶解时，加入乙酸的作用是将黄连素转变成含氧酸盐，增大在水中的溶解度
C. 试剂a和b可分别选用冰水和热水
D. 抽滤③和抽滤④均需要冷却后进行
【答案】D
【解析】
【分析】加热乙醇可增大黄连素的溶解，加入乙酸将黄连素转变成含氧酸盐，增大在水中的溶解度，加入浓盐酸得到黄连素，在冷水中析出，再加入热水和石灰水增大黄连素溶解，抽滤提纯得到黄连素；
【详解】A．将黄连切成碎片的目的是增大接触面积，加快提取速率，故A正确；
B．已知黄连素的含氧酸盐在水中溶解度较大，不含氧酸盐难溶于水，溶解时，加入乙酸的作用是将黄连素转变成含氧酸盐，增大在水中的溶解度，故B正确；
C．洗涤时为减小黄连素溶解损耗，已知黄连素微溶于水，则试剂a选用冰水，加入试剂b目的是增大黄连素溶解，已知其易溶于热水，则试剂b可选用热水，故C正确；
D．抽滤③目的是得到含黄连素的滤液，应趁热过滤，则不需要冷却后进行，故D错误；
故选D。
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. 催化过氧化氢分解制取的反应历程和相对能量变化情况如图所示，其中吸附在Pd催化剂表面上的物种用*标注。下列说法错误的是
A. 该反应历程中所有步骤的原子利用率均为
B. 的总键能大于的总键能
C. 催化剂降低了分解反应的活化能和焓变，加快了的分解速率
D. 整个催化分解过程中既有极性键的断裂和形成，也有非极性键的断裂和形成
【答案】AC
【解析】
【详解】A．总反应为过氧化氢分解生成氧气和水，因此并不是所有步骤原子利用率，A错误；
B．从图中可知该总反应为放热反应，生成物总键能大于反应物总键能，总键能大于的总键能，B正确；
C．催化剂降低了分解反应的活化能，加快了的分解速率，但是不能改变反应的焓变，C错误；
D．整个催化分解过程中既有极性键H-O键的断裂和形成，也有非极性键O-O键的断裂和O=O键的形成，D正确；
故选AC。
12. 嫦娥四号探测器上的五星红旗由一类芳香族聚酰亚胺制成，其合成路线如下。下列说法错误的是
A. M的名称为1，2，4，5-四甲基苯
B. 反应2为缩聚反应，该高分子材料可降解
C. Q和足量加成后的产物中有2种杂化方式
D. 与苯互为同系物，且与M苯环上取代基数目不同的M的同分异构体有19种
【答案】C
【解析】
【分析】M分子式为C10H14，分子中含有苯环，，所以M中苯环外为4个饱和的碳原子，由聚酰亚胺结构可知M中4个饱和的碳原子为4个甲基且在苯环1,2,4,5号碳原子，即为，M氧化、脱水得到的N(C10H2O6)为，Q(C6H8N2)为。
【详解】A．M分子式为C10H14，结构简式为，其名称为1,2,4,5-四甲基苯，故A正确；
B．反应2是和发生的缩聚反应，得到高分子材料可降解，故B正确；
C．Q为和足量加成后的产物为，其中C为sp3杂化、N为sp3杂化，有1种杂化方式，故C错误；
D．与苯互为同系物，且与M苯环上取代基数目不同的M的同分异构体有19种，分别为（邻、间、对3种）、（邻、间、对3种）、（邻、间、对3种）、，故D正确；
故答案为：C。
13. 制药厂对产生的“三废”之一有多种脱除或利用方法。下列说法正确的是
A. 途径Ⅰ，一般来说，温度低时活性炭对废气的吸附量更大
B. 途径Ⅱ，每得到熟石膏转移
C. 途径Ⅲ，纯碱溶液不足时离子方程式可能为：
D. 途径Ⅳ，若N与按加成，则所得化合物Q具有酸性
【答案】AD
【解析】
【详解】A．活性炭对废气的吸附量与温度有关，一般来说，温度低时活性炭对废气的吸附量更大，故A说法正确；
B．1mol熟石膏是由2molCaSO4和1mol水组成，因此生成1mol熟石膏，转移电子物质的量为4mole-，故B说法错误；
C．纯碱不足，二氧化硫过量，反应的离子方程式为2SO2+CO+H2O=2HSO+CO2，故C说法错误；
D．按1∶1加成，Q化学式为CH3OSO3H，含有磺酸基，溶液显酸性，故D说法正确；
答案为AD。
14. 我国科学家团队发明一种以和为电极的新型水系双离子电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时，N极为正极
B. 放电时，若N极得到和2.88gCu2O，则M极转移
C. 充电时，M极的电极反应式为
D. 充电时，完全转化为Cu2O，电池内部有由M极迁移到N极
【答案】BD
【解析】
【分析】由图可知，放电时为原电池，N极上Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu，发生得电子的还原反应，M极上Na0.44MnO2→Na0.44-xMnO2，发生失电子的氧化反应，则N极为正极，M极为负极，负极反应式为，充电时为电解池，原电池的正负极分别与电源的正负极相接，即N极为阳极，M极为阴极；
【详解】A．由分析可知，放电时为原电池，N极为正极，A正确；
B．中Cu元素+2价，3.2gCu为0.05mol，生成0.05molCu转移0.1mol电子，2.88gCu2O为0.02mol，生成0.02molCu2O转移0.04mol电子，故电路中转移0.14mol电子，B错误；
C．充电时为电解池，M极为阴极，阴极反应式为，C正确；
D．充电时，完全转化为Cu2O，则转移电子1mol，电池内部有由阳极N极迁移到阴极M极，D错误；
故选BD。
15. 工业上常用作沉淀剂除去废水中的和。通过调节溶液的可使和逐一沉降，处理过程中始终保持溶液为饱和状态即，体系中、、、浓度(mol/L)的负对数与的关系如图所示。已知：。下列说法错误的是
A. Ⅱ表示与的关系曲线
B. 点对应的数量级为
C.
D. 溶液中和均为，完全沉淀时溶液的最小为2(金属离子的浓度≤10-5mol/L可认为沉淀完全)
【答案】BC
【解析】
【分析】H2S饱和溶液中随着pH增大，c(H+)减小，c(HS-)、c(S2-)均增大，则-lgc(HS-)和-lgc(S2-)随着pH增大而减小，且pH相同时，c(HS-)>c(S2-)，即-lgc(HS-)<-lgc(S2-)，则Ⅰ、Ⅱ分别表示-lgc(HS-)、-lgc(S2-)与pH的关系曲线；随着pH增大，c(S2-)增大，则c(Zn2+)和c(Mn2+)逐渐减小，且Ksp(MnS)>Ksp(ZnS)，即当c(S2-)相同时，c(Mn2+)>c(Zn2+)，则-lgc(Mn2+)和-lgc(Zn2+)随着pH增大而增大，且-lgc(Mn2+)<-lgc(Zn2+)，则Ⅲ、Ⅳ分别表示-lgc(Zn2+)、-lgc(Mn2+)与pH的关系曲线，据此分析结合图像各点数据进行解题。
【详解】A．由分析可知，Ⅱ表示-lgc(S2-)与pH的关系曲线，A正确；
B．Ⅰ表示-lgc(HS-)与pH的关系曲线，当c(H+)=10-5.5mol/L时，c(HS-)=10-2.6mol/L，
，且，则a=2.2，则c(H+)=10-2.2mol/L=100.8×10-3mol/L，所以Q点对应c(H+)的数量级为10 3，B错误；
C．，由图可知，当c(H+)=10-5.45mol/L时，c(S2-)=10-11.9mol/L，则，，则，所以，C错误；
D．曲线Ⅱ、Ⅲ的交点表示c(H+)=10-5.45mol/L时，c(S2-)=c(Zn2+)=10-11.9mol/L，则，恰好完全沉淀时，，由 得：，即pH=2，则Zn2+完全沉淀时溶液的最小pH为2，D正确；
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16. 开发高效储氢材料是重要的研究方向。回答下列问题：
（1）最新研究发现，在镍的表面覆盖石墨烯，可大大增加储氢材料释放氢气的速率。石墨烯是单层碳原子组成的平面结构，具有良好的导电、导热性。
①基态原子的电子排布式为___________。
②石墨烯中碳碳键长___________乙烯中碳碳键长(填“>”“<”或“=”。)
③下列反应常用来检验，请补全方程式：_______
键角___________(填“>”“<”或“=”)。
（2）镧(La)和氢原子可以形成一系列储氢晶体材料，属于立方晶系，La原子作面心立方堆积。La晶体吸附，形成，晶胞中H填充在La原子的正四面体空隙中，晶胞沿体对角线的投影如图①所示。高压下，中每个H再结合4个H构成小正四面体结构形成，其晶胞从各个面的投影均如图②所示。
①晶胞中La原子的分数坐标有___________种，晶胞中La原子个数与正四面体空隙数之比为___________，H原子的配位数为___________。
②高压下，吸附得到晶体的反应式为___________(x用数字表示)。若晶胞棱长为apm，La原子与最近的氢原子的距离为bpm，则晶胞中每个小正四面体内H-H的最短距离为___________pm(用含a和b的式子表示)。
【答案】（1） ①. ②. > ③. + ④. <
（2） ①. 4 ②. ③. 4 ④. ⑤.
【解析】
【小问1详解】
①基态Ni为28号元素，原子的电子排布式为[Ar]3d84s2；
②石墨烯中为碳碳单键，键长142pm，乙烯中为碳碳双键，键长134pm，所以石墨烯中碳碳键长大于乙烯中碳碳键长；
③根据原子和电荷守恒可知，离子方程式为：+2H+；键角α对应的N原子有一对孤电子对，键角β对应的N原子没有孤电子对，两者均为sp2杂化，由于孤电子对与成键电子对的排斥力大于成键电子对成键电子的排斥力，所以键角α<β；
【小问2详解】
①根据La为面心立方堆积，处在立方体的顶点和面心，8个顶点平移后坐标分数是一样的，为，同理可得，上面面心与下面面心为，左面心与右面心为，前后面心为，则坐标分数有4种；晶胞中La原子个数为4，正四面体空隙为8个，所以晶胞中La原子个数与正四面体空隙数之比为1:2；晶胞中H填充在La原子的正四面体空隙中，所以H原子的配位数为4；
②高压下，LaH2中每个H再结合4个H构成小正四面体结构，则H的原子个数为(8+32)个，所以LaHx为LaH10，反应式为；已知LaH10晶胞棱长为apm，H位于La原子的正四面体空隙中，即体对角线的处，为，La原子与最近的氢原子的距离为bpm，则LaH10晶胞中每个小正四面体内H-H的最短距离为。
17. 高纯三甲基镓 []是制备含镓化合物和合金最广泛的镓源。一种以粉煤灰(主要含有，、、等杂质)为原料，制备高纯三甲基镓的工艺流程如下：
已知：
①高温下可与反应生成(在水溶液中也可写成)。Ga和Al二者单质和化合物化学性质相似。
②常温下，相关元素可溶性组分物质的量浓度c的对数值与的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c≤10-5mol/L时，可认为已除尽。
回答下列问题：
（1）“焙烧”中生成的产物有___________种。杂质以___________(填化学式)形式除去。
（2）“调节①”中应调节的范围为___________。调节②中当足量时，发生反应的离子方程式为___________。
（3）常温下，反应的平衡常数K的值为___________。
（4）“合成Ⅱ”反应的化学方程式为___________。
（5）“电解”装置如图所示，若生成单质，则通过交换膜迁移的阴离子的物质的量为___________，理论上右池中的物质的量___________(填“增大”“减少”或“不变”)。
【答案】（1） ①. 4或四 ②.
（2） ①. ②.
（3）
（4）
（5） ①. 0.6 ②. 不变
【解析】
【分析】粉煤灰（主要含有，、、等杂质）与纯碱焙烧后得到Na2GeO2、Na2SiO3、Na[Al(OH)4]，加入稀氢氧化钠溶液碱浸，得到氧化铁沉淀，滤液中含有Na2GeO2、Na2SiO3、Na[Al(OH)4]，通入二氧化碳后生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀，通入二氧化碳二次酸化后得到氢氧化镓，将滤饼与氢氧化钠溶液应，得到，电解后得到镓单质，加入高纯镁得到Ga2Mg5，加入CH3I和乙醚得到，最后经过系列反应达到高纯Ga(CH3)3，据此解答。
【小问1详解】
“焙烧”时煤炭燃烧会产生二氧化碳，因此根据以上分析可知生成的产物有Na2GeO2、Na2SiO3、Na[Al(OH)4]、CO2等四种。其中杂质以Na2SiO3形式除去。
【小问2详解】
由图可知当c{}=10-5mol/L时pH=9.4，当pH＝9.8时开始产生Na[Al(OH)4]，所以“调节①”中应调节的范围为；调节②中当足量时生成碳酸氢根离子，发生反应的离子方程式为；
【小问3详解】
根据图像可知常温下，反应的平衡常数K＝＝。
【小问4详解】
根据流程图结合元素守恒可知“合成Ⅱ”反应的化学方程式为。
【小问5详解】
“电解”可得金属Ga，阴极得到电子发生还原反应，电极方程式为+3e-＝Ga+4OH-，单质的物质的量是14g÷70g/mol＝0.2mol，转移0.6mol电子，则通过交换膜迁移的氢氧根离子的物质的量为0.6mol，阳极氢氧根放电，同时又有氢氧根离子通过交换膜进入阳极区，所以理论上右池中的物质的量不变。
18. 四氯化锡(SnCl4)在工业上常用作媒染剂和有机合成的氯化催化剂，常温下为无色液体，沸点为114℃，熔点为-33℃，极易水解。实验室利用如下装置制备(加热及夹持装置略)。回答下列问题：
（1）检查装置气密性并加入相应试剂。接下来进行的操作为：①打开K1，通入；②打开、K3，通入；③关闭K1，停止通；④加热片；⑤关闭K2，停止通；⑥停止加热；⑦关闭、K3，停止通；⑧打开K2，通入。正确的操作顺序为___________(用序号表示)；步骤②的目的是___________；判断制备反应结束的实验现象是___________。
（2）装置c的作用是___________；若用一个装置代替d和e，该装置为___________(写出仪器名称和试剂)。
（3）的晶体类型为___________；其遇水蒸气剧烈反应，一种产物是SnO2 xH2O，另一种产物在空气中产生白雾，发生反应的化学方程式为___________。
（4）测定样品的纯度(含少量等杂质)
取样品溶于水，滴加溶液产生白色沉淀，滴定达终点时消耗溶液；过滤，向滤液中继续滴加溶液又产生白色沉淀，滴定达终点时消耗溶液。(已知：；其他杂质与、溶液均不反应；、的摩尔质量分别为、)，测得的样品纯度为___________；若滴加溶液时，滴定终点俯视读数，则样品纯度的测量值将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】（1） ①. ②⑤①④⑥③⑧⑦ ②. 排除装置中的空气 ③. c装置下端管口不再有液体滴下
（2） ①. 冷凝，便于收集 ②. 盛有碱石灰的干燥管
（3） ①. 分子晶体 ②.
（4） ①. ②. 偏小
【解析】
【分析】a装置中Sn与Cl2反应制备SnCl4，b装置用于收集SnCl4，d装置中盛放浓硫酸、防e装置中H2O(g)进入b、c装置，e装置中NaOH用于吸收尾气Cl2、防止污染空气。
【小问1详解】
由于Sn能与O2反应、SnCl4极易水解，故应先打开K2、K3通入N2排尽装置中的空气，然后停止通N2；接着打开K1、通入Cl2，加热Sn片，Sn与Cl2反应生成SnCl4，反应完毕，停止加热、停止通Cl2，接着通入N2将SnCl4全部驱赶到b中、多余Cl2排出，最后停止通N2，故正确的操作顺序为②⑤①④⑥③⑧⑦；步骤②的目的是排除装置中的空气；a装置中Sn与Cl2加热制备SnCl4，由SnCl4的熔沸点知，在b装置中收集SnCl4，c装置起冷凝作用，则判断制备反应结束的实验现象是c装置下端管口不再有液体滴下。
【小问2详解】
装置c的作用是冷凝，便于收集SnCl4；d装置的作用是防止e中H2O(g)进入b、c装置中，e装置中NaOH用于吸收尾气Cl2、防止污染空气，若用一个装置代替d和e，该装置为盛有碱石灰的干燥管，碱石灰既能吸收Cl2、又能吸收H2O(g)。
【小问3详解】
四氯化锡(SnCl4)常温下为无色液体，沸点为114℃，熔点为-33℃，SnCl4的晶体类型为分子晶体；SnCl4遇水蒸气剧烈反应，一种产物是SnO2 xH2O，另一种产物在空气中产生白雾，该白雾由HCl形成，发生反应的化学方程式为SnCl4+(x+2)H2O=SnO2 xH2O+4HCl。
【小问4详解】
由反应2HgCl2+SnCl2=SnCl4+Hg2Cl2↓知，SnCl2物质的量为c1V1×10-3mol，由SnCl2生成SnCl4物质的量为c1V1×10-3mol；根据SnCl4~4AgNO3可知，SnCl4总物质的量为c2V2×10-3mol；则原SnCl4物质的量为c2V2×10-3mol-c1V1×10-3mol，则测得样品的纯度为×100%=%；若滴加AgNO3溶液时，滴定终点俯视读数，V2偏小，则样品纯度的测量值将偏小。
19. 一种抗疟疾药物Q具有广泛的应用价值，其可通过以下路径进行合成：
已知：
①-Cl、-R等是苯环上邻对位定位基，等是间位定位基(R为烃基，下同)
②
③
回答下列问题：
（1）B的名称为___________，M的结构简式为___________。
（2）I中含氧官能团的名称为___________，的反应类型为___________。
（3）J与溶液反应的化学方程式为___________。
（4）H的同分异构体中同时满足下列条件的有___________种，写出其中一种同分异构体的结构简式___________。
①苯环上连有等3个不同取代基且不成环
②能使溴水褪色且碳原子的杂化方式有两种
③核磁共振氢谱图中有5组吸收峰且峰面积相等
（5）参照以上合成路线，请以、和为原料设计的合成路线_______。
【答案】（1） ①. 硝基苯 ②.
（2） ①. 羰基、酯基 ②. 取代反应
（3）
（4） ①. 10 ②. (任写一种符合条件的即可)
（5）
【解析】
【分析】由图可知，A为苯，苯发生硝化反应引入硝基得到B硝基苯，硝基苯在锌和HCl条件下转化为D，D转化为E，E中酯基发生碱性水解后酸化得到F，F发生已知反应原理生成G，G转化为H；结合I化学式可知，I为，I发生取反应生成J，J发生取代生成K，K转化为L，L生成M，HM转化为Q；
【小问1详解】
由分析可知，B为硝基苯，M结构为：；
【小问2详解】
I为，含有酯基、羰基；H中氯和M中氨基氢发生取代反应生成Q，故为取代反应；
【小问3详解】
中含有酯基和氢氧化钠发生碱性水解生成羧酸钠和乙醇、含有溴原子和氢氧化钠发生取代引入羟基，故反应为：；
【小问4详解】
H为，出苯环外含有2个氯、1个氮、3个碳、不饱和度为3；H同分异构体中同时满足下列条件：
①苯环上连有等3个不同取代基且不成环，则此外还有2个碳、2个氯、1个不饱和度；②能使溴水褪色且碳原子的杂化方式有两种，含有碳碳双键；③核磁共振氢谱图中有5组吸收峰且峰面积相等，则另2个取代基为-Cl、-CH=CHCl；苯环上3个不同取代基存在10种情况；可以为；
【小问5详解】
和发生已知③生成，醛基氧化为羧基，发生已知②反应除去羧基，在和反应取代反应得到产物，故流程为：。
20. 为消除对环境的影响，科研人员用将还原为，该过程中发生的主要反应有：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
回答下列问题：
（1）反应_________，___________(用、表示)。
（2）在恒压密闭容器中，起始充入、4molH2，在催化剂作用下平衡转化率、反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如图所示；
的选择性。
①下列措施一定能使的平衡转化率增大的是___________(填序号)。
A．在原容器中再充入 B．在原容器中再充入
C．将水蒸气从体系中分离 D．在原容器中再充入和
②时，在催化剂催化下a点对应___________(填“>”“<”“=”)；保持温度不变，平衡时的选择性为80%，则反应Ⅱ的___________(保留两位有效数字)。
③时，为使的平衡转化率提高到c点，可将的起始量增加到。平衡时的物质的量为0.2mol，则平衡体系中的物质的量为___________，平衡时的选择性___________(保留两位有效数字)。
④范围内，平衡时的选择性随温度的升高而变化的原因是___________。
【答案】（1） ①. -247.1 ②.
（2） ①. C ②. > ③. 3.1 ④. 1.6 ⑤. 78 ⑥. 反应Ⅰ为放热反应，升高温度，平衡逆向移动；反应Ⅱ为吸热反应，升高温度，平衡正向移动。因此随温度升高，的平衡选择性减小
【解析】
【小问1详解】
设反应Ⅲ，根据盖斯定律Ⅲ=Ⅰ-2×Ⅱ，则；该反应的平衡常数；
【小问2详解】
①A．在原容器中再充入，氢气浓度增大，容器体积增大，平衡逆向移动，二氧化碳转化率降低，A错误；
B．两种物质反应，增大一种物质的浓度，则该物质的转化率降低，故在原容器中再充入，二氧化碳转化率降低，B错误；
C．将水蒸气从体系中分离，则平衡正向移动，二氧化碳转化率增大，C正确；
D．在原容器中再充入和，由于投料比和原来的投料比相同，且为恒压容器，则转化率不变，D错误；
故选C；
②由图可知，a点不是平衡状态，此时反应正向进行，则>；
根据题给信息可得以下三段式：
此时容器中气体总物质的量=3.56mol
则反应Ⅱ的；
③根据题给信息可得以下三段式：
则平衡体系中的物质的量为1.6mol；平衡时的选择性；
④反应Ⅰ为放热反应，而反应Ⅱ为吸热反应，则范围内，平衡时的选择性随温度的升高而变化的原因是反应Ⅰ为放热反应，升高温度，平衡逆向移动；反应Ⅱ为吸热反应，升高温度，平衡正向移动。因此随温度的升高，的平衡选择性减小。山东省威海市2023-2024学年高三上学期期末考试
化学试题
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡指定位置。
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，将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Ga 70
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. 生活中处处有化学。下列说法中未涉及氧化还原反应的是
A. 葡萄酒中用作食品添加剂
B. 灼烧固体焰色反应呈绿色
C. 我国科学家成功将转化为淀粉
D. 适量补充维生素C有利于提高补铁效果
2. 实验室中下列做法错误的是
A. 将液溴贮存于带橡胶塞的细口瓶中，水封、置于阴凉处
B. 酒精等有机物在实验台上着火，用湿抹布或石棉盖灭
C. 蒸馏时将温度计水银球置于蒸馏烧瓶支管口处
D. 保存溶液时，加入少量稀硫酸，并加入少量铁粉
3. 下列属于既含极性键又含非极性键的极性分子是
A. B. C. D.
4. 近日，中南大学何军团队发表了对新型单元素半导体材料黑砷晶体b-As的研究成果，其三维结构如图所示。下列说法错误的是
A. 与石墨相比，黑砷晶体中的As更易结合
B. As原子的杂化方式与石墨中C原子不同
C. 与相比，同压下黑砷晶体的沸点更低
D. As原子与键的个数比为
5. 鉴别浓度均为的、、三种溶液，仅用下列一种方法不可行的是
A. 滴加新制的氯水 B. 滴加甲基橙试剂
C. 滴加硫酸铁溶液 D. 滴加溶液
6. 化合物中X、Y、Z、W、Q、R的原子序数依次增大。X与Y、Z、W均能形成、微粒，基态Q原子的3d轨道上有3个未成对电子，R被称为“海洋元素”，其原子序数等于W与Q的原子序数之和。下列说法错误的是
A. 化合物中Q的化合价为
B. Y、Z、W中，第一电离能最大是Z，电负性最大的是W
C. X、Z、W三种元素组成的化合物可能显酸性，也可能显碱性
D. Y、Z、W、R分别与X形成的化合物中，沸点最高的是W对应的化合物
7. 下列实验的设计方案、现象和结论有错误的是
选项 实验目的 设计方案和实验现象 结论
A 检验菠菜中否含有铁元素 取少量菠菜叶剪碎研磨后加水搅拌，取上层清液于试管中，加入稀硝酸后，再加入溶液，溶液变红 菠菜中含有铁元素
B 检验尿液中是否含有葡萄糖 取尿液适量，向其中加入至溶液呈碱性，加入新制的悬浊液，加热煮沸，产生砖红色沉淀 尿液中含有葡萄糖
C 比较和大小 向溶液中滴加溶液，充分反应产生白色沉淀，再滴加溶液，沉淀变蓝
D 比较配离子、的稳定性 将\固体溶于水，加入适量浓盐酸后，再加入少量固体。溶液先由粉红色变为蓝色，再由蓝色变成粉红色(已知：呈粉红色，呈蓝色，呈无色) 稳定性：
A. A B. B C. C D. D
8. 某有机物中间体结构如图所示，下列说法错误的是
A. 存在顺反异构和对映异构
B. 含有4种官能团
C 所有碳原子有可能共面
D. 检验其中碘元素所用试剂为溶液、稀硝酸、硝酸银溶液
9. 为检测某品牌银耳中添加剂亚硫酸盐的含量，取银耳样品和蒸馏水放入三颈瓶中；取碘标准溶液和淀粉溶液加入锥形瓶中，并加入适量蒸馏水搅拌，部分装置如图。向三颈瓶中通氮气，再加入过量磷酸，加热并保持微沸，同时用碘标准溶液滴定，至终点时滴定消耗了碘标准液。另做空白实验，消耗碘标准溶液。下列说法正确的是
A. 选择的三颈瓶规格为
B. 滴定终点溶液变为蓝色，读数时应双手上下持滴定管
C. “不通氮气”或者“先加磷酸再通氮气”，这两种做法都会使测定结果偏高
D. 银耳样品中亚硫酸盐的百分含量(以质量计)为
10. 黄连素具有清热解毒等功效。实验室从黄连中提取黄连素的操作流程如图所示：
已知：黄连素为黄色针状结晶，属于生物碱，微溶于水和乙醇，易溶于热水及热醇；黄连素的含氧酸盐在水中溶解度较大，不含氧酸盐难溶于水。下列说法错误的是
A. 加热回流时，将黄连切成碎片的目的是增大接触面积，加快提取速率
B. 加热溶解时，加入乙酸的作用是将黄连素转变成含氧酸盐，增大在水中的溶解度
C. 试剂a和b可分别选用冰水和热水
D. 抽滤③和抽滤④均需要冷却后进行
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. 催化过氧化氢分解制取的反应历程和相对能量变化情况如图所示，其中吸附在Pd催化剂表面上的物种用*标注。下列说法错误的是
A. 该反应历程中所有步骤的原子利用率均为
B. 的总键能大于的总键能
C. 催化剂降低了分解反应的活化能和焓变，加快了的分解速率
D. 整个催化分解过程中既有极性键的断裂和形成，也有非极性键的断裂和形成
12. 嫦娥四号探测器上的五星红旗由一类芳香族聚酰亚胺制成，其合成路线如下。下列说法错误的是
A. M的名称为1，2，4，5-四甲基苯
B. 反应2为缩聚反应，该高分子材料可降解
C. Q和足量加成后的产物中有2种杂化方式
D. 与苯互为同系物，且与M苯环上取代基数目不同的M的同分异构体有19种
13. 制药厂对产生的“三废”之一有多种脱除或利用方法。下列说法正确的是
A. 途径Ⅰ，一般来说，温度低时活性炭对废气的吸附量更大
B. 途径Ⅱ，每得到熟石膏转移
C. 途径Ⅲ，纯碱溶液不足时离子方程式可能为：
D. 途径Ⅳ，若N与按加成，则所得化合物Q具有酸性
14. 我国科学家团队发明一种以和为电极的新型水系双离子电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时，N极为正极
B. 放电时，若N极得到和2.88gCu2O，则M极转移
C. 充电时，M极的电极反应式为
D. 充电时，完全转化为Cu2O，电池内部有由M极迁移到N极
15. 工业上常用作沉淀剂除去废水中的和。通过调节溶液的可使和逐一沉降，处理过程中始终保持溶液为饱和状态即，体系中、、、浓度(mol/L)的负对数与的关系如图所示。已知：。下列说法错误的是
A. Ⅱ表示与的关系曲线
B. 点对应的数量级为
C.
D. 溶液中和均为，完全沉淀时溶液的最小为2(金属离子的浓度≤10-5mol/L可认为沉淀完全)
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16. 开发高效储氢材料是重要的研究方向。回答下列问题：
（1）最新研究发现，在镍的表面覆盖石墨烯，可大大增加储氢材料释放氢气的速率。石墨烯是单层碳原子组成的平面结构，具有良好的导电、导热性。
①基态原子的电子排布式为___________。
②石墨烯中碳碳键长___________乙烯中碳碳键长(填“>”“<”或“=”)
③下列反应常用来检验，请补全方程式：_______
键角___________(填“>”“<”或“=”)。
（2）镧(La)和氢原子可以形成一系列储氢晶体材料，属于立方晶系，La原子作面心立方堆积。La晶体吸附，形成，晶胞中H填充在La原子的正四面体空隙中，晶胞沿体对角线的投影如图①所示。高压下，中每个H再结合4个H构成小正四面体结构形成，其晶胞从各个面的投影均如图②所示。
①晶胞中La原子的分数坐标有___________种，晶胞中La原子个数与正四面体空隙数之比为___________，H原子的配位数为___________。
②高压下，吸附得到晶体的反应式为___________(x用数字表示)。若晶胞棱长为apm，La原子与最近的氢原子的距离为bpm，则晶胞中每个小正四面体内H-H的最短距离为___________pm(用含a和b的式子表示)。
17. 高纯三甲基镓 []是制备含镓化合物和合金最广泛的镓源。一种以粉煤灰(主要含有，、、等杂质)为原料，制备高纯三甲基镓的工艺流程如下：
已知：
①高温下可与反应生成(在水溶液中也可写成)。Ga和Al二者单质和化合物化学性质相似。
②常温下，相关元素可溶性组分物质的量浓度c的对数值与的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c≤10-5mol/L时，可认为已除尽。
回答下列问题：
（1）“焙烧”中生成的产物有___________种。杂质以___________(填化学式)形式除去。
（2）“调节①”中应调节的范围为___________。调节②中当足量时，发生反应的离子方程式为___________。
（3）常温下，反应的平衡常数K的值为___________。
（4）“合成Ⅱ”反应的化学方程式为___________。
（5）“电解”装置如图所示，若生成单质，则通过交换膜迁移的阴离子的物质的量为___________，理论上右池中的物质的量___________(填“增大”“减少”或“不变”)。
18. 四氯化锡(SnCl4)在工业上常用作媒染剂和有机合成的氯化催化剂，常温下为无色液体，沸点为114℃，熔点为-33℃，极易水解。实验室利用如下装置制备(加热及夹持装置略)。回答下列问题：
（1）检查装置气密性并加入相应试剂。接下来进行操作为：①打开K1，通入；②打开、K3，通入；③关闭K1，停止通；④加热片；⑤关闭K2，停止通；⑥停止加热；⑦关闭、K3，停止通；⑧打开K2，通入。正确的操作顺序为___________(用序号表示)；步骤②的目的是___________；判断制备反应结束的实验现象是___________。
（2）装置c的作用是___________；若用一个装置代替d和e，该装置为___________(写出仪器名称和试剂)。
（3）的晶体类型为___________；其遇水蒸气剧烈反应，一种产物是SnO2 xH2O，另一种产物在空气中产生白雾，发生反应的化学方程式为___________。
（4）测定样品的纯度(含少量等杂质)
取样品溶于水，滴加溶液产生白色沉淀，滴定达终点时消耗溶液；过滤，向滤液中继续滴加溶液又产生白色沉淀，滴定达终点时消耗溶液。(已知：；其他杂质与、溶液均不反应；、的摩尔质量分别为、)，测得的样品纯度为___________；若滴加溶液时，滴定终点俯视读数，则样品纯度的测量值将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
19. 一种抗疟疾药物Q具有广泛的应用价值，其可通过以下路径进行合成：
已知：
①-Cl、-R等是苯环上邻对位定位基，等是间位定位基(R为烃基，下同)
②
③
回答下列问题：
（1）B的名称为___________，M的结构简式为___________。
（2）I中含氧官能团的名称为___________，的反应类型为___________。
（3）J与溶液反应的化学方程式为___________。
（4）H的同分异构体中同时满足下列条件的有___________种，写出其中一种同分异构体的结构简式___________。
①苯环上连有等3个不同取代基且不成环
②能使溴水褪色且碳原子的杂化方式有两种
③核磁共振氢谱图中有5组吸收峰且峰面积相等
（5）参照以上合成路线，请以、和为原料设计的合成路线_______。
20. 为消除对环境的影响，科研人员用将还原为，该过程中发生的主要反应有：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
回答下列问题：
（1）反应_________，___________(用、表示)。
（2）在恒压密闭容器中，起始充入、4molH2，在催化剂作用下平衡转化率、反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如图所示；
的选择性。
①下列措施一定能使的平衡转化率增大的是___________(填序号)。
A．在原容器中再充入 B．在原容器中再充入
C．将水蒸气从体系中分离 D．在原容器中再充入和
②时，在催化剂催化下a点对应___________(填“>”“<”“=”)；保持温度不变，平衡时的选择性为80%，则反应Ⅱ的___________(保留两位有效数字)。
③时，为使的平衡转化率提高到c点，可将的起始量增加到。平衡时的物质的量为0.2mol，则平衡体系中的物质的量为___________，平衡时的选择性___________(保留两位有效数字)。
④范围内，平衡时的选择性随温度的升高而变化的原因是___________。
