项城市四校2023-2024学年高三上学期期末素质测评试卷
化学试题
(考试时间：90分钟 试卷满分：100分)
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号填写在答题卡上。
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，再选涂其它答案标号。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。
可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 P31 Cl35.5 Cu64 Ga70
一、选择题(本题包括16个小题，每小题3分，共48分，每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学在新技术、新材料和环境治理方面的应用越来越广泛深入。下列说法错误的是
A. 5G新材料氮化镓、砷化镓都属于新型无机非金属材料
B. 相比于燃煤发电，光伏发电有利于实现碳中和
C. 可控核聚变装置又称“人造太阳”，其理想燃料来源为，的质子数为3
D. “北斗卫星”授时系统的“星载铷钟”含铷元素，其单质与水反应比钠剧烈
【答案】C
【解析】
【详解】A．氮化镓、砷化镓都是新型半导体材料，属于新型无机非金属材料，A正确；
B．燃煤发电会产生大量的二氧化碳，而光伏发电是利用太阳能发电，不产生二氧化碳，因此光伏发电有利于实现碳中和，B正确；
C．的质子数为2，质量数为3，C错误；
D．铷为碱金属元素，金属性远强于钠，因此其单质与水反应比钠剧烈，D正确；
故选C。
2. 下列生活中的应用涉及氧化还原反应的是
A. 氢氟酸刻蚀玻璃 B. 石膏改良盐碱地
C. 明矾净化河中浑浊的水 D. 油酸甘油酯氢化得到硬脂酸甘油酯
【答案】D
【解析】
【详解】A．氢氟酸刻蚀玻璃的反应为，反应中无电子转移，不涉及氧化还原反应，故A错误；
B．石膏主要成分为CaSO4·2H2O，盐碱地主要成分为Na2CO3，则用石膏改良盐碱地对应的化学方程式为：，不涉及氧化还原反应，故B错误；
C．使用明矾对水进行净化过程中，明矾电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体粒子吸附水中的悬浮颗粒并沉降下来而水变得澄清，该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化，因此没有涉及到氧化还原反应，故C错误；
D．油酸甘油酯氢化得到硬脂酸甘油酯，加氢是还原反应，反应中有化合价升降，是氧化还原反应，故D正确；
故答案选D。
3. 下列有关药品保存和实验操作的说法正确的是
A. 液溴、少量白磷保存时均需要加水液封，以防止挥发
B. 容量瓶用蒸馏水洗净，烘干后才能用于溶液的配制
C. 可用热的碳酸钠溶液除去金属表面附着的柴油
D. 蒸发结晶时，当大部分晶体析出时，停止加热，用余热蒸干
【答案】D
【解析】
【详解】A．液溴和少量白磷保存时均加水液封，前者是为了防止液溴挥发，后者是为了防止白磷与空气中的氧气反应，故A错误；
B．定容时仍然需要向容量瓶中加入蒸馏水，由稀释定律可知，容量瓶用蒸馏水洗净后，不需要烘干即可使用，故B错误；
C．碳酸钠在溶液中发生水解使溶液呈碱性，柴油的主要成分是不能与碱溶液反应的烃类，所以用热的碳酸钠溶液不能除去金属表面附着的柴油，故C错误；
D．蒸发结晶时，当大部分晶体析出时，应停止加热，用余热蒸干，防止晶体受热四溅造成损失，故D正确；
故选D。
4. 下列化学用语的书写正确的是
A. 中子数为10的氟原子：
B. 的球棍模型：
C. 基态碳原子的轨道表示式：
D. 的电子式：
【答案】D
【解析】
【详解】A．中子数为10的氟原子应为，A错误；
B．的结构式为，由于原子的最外层存在2个孤电子对，对成键电子有排斥作用，所以球棍模型为，B错误；
C．基态碳原子的电子排布式为，其轨道表示式为，C错误；
D．的电子式为，D正确；
故答案选D。
5. 下列说法错误的是
A. 苯的同系物既是环状化合物，又是芳香族化合物
B. 有机物一定能使酸性溶液褪色
C. 麦芽糖能发生水解反应和银镜反应
D. 蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解反应
【答案】B
【解析】
【详解】A．苯的同系物一定含有苯环，因此既是环状化合物，又是芳香族化合物，A正确；
B．有机物也可以是环丙烷，不能使酸性溶液褪色，B错误；
C．麦芽糖为二糖，可发生水解生成单糖葡萄糖，麦芽糖结构中还含—，可发生银镜反应，C正确；
D．蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解生成多肽，多肽进一步水解，最终生成氨基酸，D正确；
故答案选B。
6. 下列有关物质结构与性质的说法错误的是
A. 所含元素中基态原子未成对电子数最多的是P
B. HF在标准状况下为液态的重要原因是HF分子间存在氢键
C. 晶莹剔透的水晶中含有硅氧四面体结构
D. 石墨晶体的层状结构之间存在分子间作用力，因此具有导电性
【答案】D
【解析】
【详解】A．基态原子只有1个电子，有1个未成对电子，基态原子价层电子排布式为，有2个未成对电子，基态原子价层电子排布式为，有3个未成对电子，基态原子价层电子排布式为，有1个未成对电子，未成对电子数最多的是P，A正确；
B．在标准状况下为液态的重要原因是分子间存在氢键，B正确；
C．水晶的主要成分是属于共价晶体，晶体中含有硅氧四面体结构，C正确；
D．石墨晶体的层与层之间存在分子间作用力，层内存在大键，层内存在自由移动的电子，因此具有导电性，D错误；
故答案选D。
7. 下列实验操作正确且能达到实验目的的是
A. 用甲装置制备氢氧化铁胶体
B. 用乙装置配制的盐酸
C. 用丙装置检验浓硫酸与铜反应后的产物中是否含有铜离子
D. 用丁装置对和浓盐酸加热反应生成的气体进行净化
【答案】C
【解析】
【详解】A．制备氢氧化铁胶体时，不能直接将饱和溶液滴入溶液中，这样会直接生成沉淀，应该将饱和溶液滴入沸水中，继续加热至液体变为红褐色停止，即可制得氢氧化铁胶体，A错误；
B．盐酸不能直接倒入容量瓶中，应该在烧杯中稀释后再转移到容量瓶中，B错误；
C．反应后溶液中还有过量的浓硫酸，检验其中的必须将溶液倒入盛水的烧杯，搅拌散热观察现象，C正确；
D．浓盐酸易挥发，生成的氯气中含有，应用饱和食盐水除去，而不能用饱和溶液，D错误。
故选C。
8. 有机物K是一种合成纤维，具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀等优良性能。K的合成路线中有如下反应。下列说法错误的是
A. F中碳原子的杂化方式为 B. 该反应为缩聚反应
C. K是高分子化合物，也是纯净物 D. 最多能与反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．F中碳原子为羧基碳原子，采取杂化，A正确；
B．该反应为羧酸和醇之间的缩聚反应，B正确；
C．是高分子化合物，但高分子化合物都是混合物，C错误；
D．分子中含有2个羟基，最多能与即反应，D正确；
故答案选C。
9. 下列方程式书写正确的是
A. 溶液显碱性：
B. 铁和硫在加热条件下反应：
C. 向水玻璃中通入少量：
D. 用惰性电极电解饱和溶液：
【答案】A
【解析】
【详解】A．亚硝酸钠为强碱弱酸盐，亚硝酸根可发生水解使溶液显碱性，A正确；
B．硫的氧化性较弱，铁和硫加热条件下反应：，B错误；
C．向水玻璃中通入少量生成碳酸钠和硅酸：，C错误；
D．用情性电极电解饱和溶液的离子方程式为，D错误；
故答案选A。
10. 碘化钾在医疗上有广泛的应用。某实验小组设计实验制备一定量的碘化钾溶液，实验装置如图所示(加热及夹持装置已略)，先制得，通入B中充分反应，然后逐滴滴入溶液继续反应。下列说法错误的是
A. 实验中不能用稀硝酸代替稀硫酸
B. 将通入B装置发生反应，反应中作还原剂
C. C中溶液X可以是稀氨水，用来处理尾气
D. 反应结束后将B中混合物过滤可得粗碘化钾溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A．稀硝酸具有强氧化性，无法制取，故实验中不能用稀硝酸代替稀硫酸，A正确；
B．将通入B装置，与发生氧化还原反应，作氧化剂，生成碘离子，作还原剂，生成单质，B错误；
．尾气中的为酸性气体，可以用稀碱液吸收，C正确；
D．反应结束后，B中混合物主要是溶液和不溶的单质，故经过过滤可得到粗碘化钾溶液，D正确；
故答案选B。
11. 某变质的废铜屑主要成分为(其他杂质不参加化学反应)，为将其转化为铜单质，同时制备绿矾，某实验小组设计如图所示流程。下列说法错误的是
A. 基态铜原子的价层电子排布式为
B. 滤液1的溶质主要成分为
C 若分铜过程生成铜，则浸泡过程理论上有电子转移
D. 可用铁氰化钾溶液检验滤液2中的存在
【答案】C
【解析】
【分析】废铜屑与稀硫酸、过氧化氢溶液，反应生成硫酸铜和水，过滤后分离出不溶性杂质，“滤液1”中所含溶质的主要成分为；再加入，与溶液发生置换反应生成和，过滤分离出铜，滤液2的溶质主要成分为，再进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等一系列操作得到绿矾，据此回答。
【详解】A．基态铜原子的价层电子排布式为，A正确；
B．浸泡过程中铜单质及其化合物在硫酸和双氧水的作用下，均发生化学反应，转化为，其他不溶性杂质形成滤渣，因此滤液1的溶质主要成分为，B正确，
C．若分铜过程生成铜，则与的反应中有电子转移，但浸泡过程中生成时，部分铜元素化合价未发生变化，来自氧化铜或者碱式碳酸铜，因此浸泡过程中理论上电子转移的量小于，C错误；
D．与铁氰化钾反应可生成蓝色沉淀，因此可用铁氰化钾溶液检验滤液2中的存在，D正确。
故选C。
12. 是原子序数依次增大的四种短周期元素，X与另外三种元素不在同一周期，Y的最外层电子数比内层电子数多3个，Z和W同主族，由这四种元素与元素组成的化合物M[化学式：]是分析化学常用的滴定剂。下列说法错误的是
A. 化合物M中的化合价为
B. 简单离子半径：
C. 与X形成的简单化合物的沸点：
D. 的空间结构为正四面体
【答案】B
【解析】
【分析】是原子序数依次增大的四种短周期元素，X与另外三种元素不在同一周期，因此X是H元素，Y的最外层电子数比内层电子数多3个，因此Y是N元素，结合的组成特点及题给信息可知分别为、，因此的化学式为。
【详解】A．根据铵根离子显价，硫酸根离子显价，计算可得中的化合价为，A正确；
B．简单离子半径：，B错误；
C．为，与形成的简单化合物为简单氢化物，沸点：，C正确；
D．根据元素可知为，硫酸根含有4个键，中心原子S原子的孤电子对数为，即中心原子S没有孤电子对，硫酸根中S价层电子对数为： ，根据价层电子对互斥理论及分子空间构型可以得出硫酸根空间结构为正四面体形，D正确；
故答案为B。
13. 催化加氢制甲醇，并进一步生产低碳烯烃，可一定程度上减少我国对原油进口的依赖，对促进国家能源安全具有重大现实意义。催化加氢制甲醇的反应历程如图所示，首先在“”表面解离成2个，随后参与到的转化过程。下列说法正确的是
A. “”能改变总反应的焓变
B. 是反应历程的中间产物之一
C. 反应历程中存在非极性键的断裂和形成
D. 理论上反应历程消耗的与生成的甲醇的物质的量之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A．催化剂能降低反应的活化能，提高反应速率，但不能改变总反应的焓变，A错误；
B．根据图中信息可知，生成的不再参与后面流程，因此是反应历程的最终产物之一，B错误；
C．该反应的反应物为和，产物为和，只存在非极性键的断裂，没有非极性键的形成，C错误；
D．由得失电子守恒有，所以产生消耗，即理论上反应历程中消耗的与生成的甲醇的物质的量之比为，D正确。
14. 一种广谱性熏蒸杀虫剂，其晶体熔点约2000℃，晶胞结构如图所示。已知该晶体的密度为表示阿伏加德罗常数的值。下列有关该晶体的说法错误的是
A. 化学式为
B. 晶体类型为共价晶体
C. 晶胞中原子的配位数为8
D. 两个P原子间的最近核间距为
【答案】C
【解析】
【详解】A．该晶胞中含有4个原子，个原子，化学式为，A正确；
B．根据题干信息，该晶体熔点高约，应为共价晶体，B正确；
C．原子的配位数为4，C错误；
D．由立方晶胞密度计算公式可得晶胞体积为，得到晶胞的边长为，两个原子间的最近核间距为面对角线长度的一半即，D正确；
故答案选C。
15. 一种利用金属磷化物作为催化剂，将转化成甲酸钠的电化学示意图如下所示，阴极生成和一种气体。下列说法错误的是
A. a为电源负极
B. 由左侧室向右侧室移动
C. 阴极的电极反应式为
D 理论上，当电路中转移时，阴极室质量增加
【答案】B
【解析】
【分析】甲酸钠制备过程中阴极区的反应为二氧化碳和水得到电子生成氢气和碳酸氢根离子，阳极区是甲醇在碱性环境中被氧化为甲酸根离子。
【详解】A．左侧为阴极，电极发生还原反应，与电源负极相连，A正确；
B．阴极的电极反应式为，阳极的电极反应式为，根据电极反应式的离子消耗与生成情况可知，由阳极向阴极移动，即由右侧室向左侧室移动，B错误；
C．根据前面分析可知C正确；
D．根据，吸收，生成，定向移动到阴极的，阴极室增加的质量，D正确。
16. 常温下，将溶液缓慢滴入次磷酸溶液中，溶液和温度随加入溶液体积的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 与足量溶液反应离子方程式为
B. A点～C点过程中，由水电离出的逐渐增大
C. A点存在守恒关系：
D. B点存在守恒关系：
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据图中信息可知，温度最高时说明中和反应正好完成，将溶液滴入溶液中，消耗溶液正好中和完，且大于7，说明属于一元弱酸，因此与足量溶液反应的离子方程式为，A正确；
B．酸或者碱对水的电离抑制，酸中氢离子浓度逐渐被消耗，对水的电离抑制程度减弱，三点中由水电离出的逐渐增大，B正确；
C．A点溶质和的物质的量之比为，存在的守恒关系为，联立两个式子得，C错误；
D．B点为中性，电荷守恒关系为，故存在守恒关系：，D正确；
故答案选C。
二、非选择题(本题包括5个大题，共52分)
17. 钛是一种战略资源，广泛应用于国防、航天、航空和国民经济的许多领域，对于国民经济的发展具有战略意义。回答下列问题：
（1）钛的性质比较活泼，但金属钛具有较强的抗腐蚀性，其原因可能是___________。
（2）可与互溶，从微观角度解释其原因为___________；高温下，用、焦炭和氯气发生反应制取，同时生成一种可燃性气体，该反应中的还原产物为___________，每生成，反应中转移的电子数目为___________。
（3）的四卤化物熔点如下表所示，由此可推知，中的化学键类型是___________，至熔点依次升高，原因是___________。
化合物
熔点/℃ 377 38.3 155
（4）具有重要的用途，可在高温下由与反应制得，同时生成一种可用作保护气的单质气体和一种无色无味的液体，该反应的化学方程式为___________。
【答案】（1）金属钛表面形成了一层致密的氧化膜
（2） ①. 是非极性分子，分子也是非极性分子，根据相似相溶原理，非极性物质易溶于非极性溶剂，因此可与互溶 ②. ③.
（3） ①. 离子键 ②. 三种晶体均为分子晶体，从到随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高
（4）
【解析】
【小问1详解】
钛的性质比较活泼，但金属钛具有较强的抗腐蚀性说明金属钛易与空气中的氧气反应，在金属表面形成了一层致密的氧化膜，阻碍了金属的继续反应，故答案为：金属钛表面形成了一层致密的氧化膜；
【小问2详解】
四氯化碳是结构对称的非极性分子，由相似相溶原理可知，四氯化钛与四氯化碳互溶说明四氯化钛也是结构对称的非极性分子；由题意可知，二氧化钛与焦炭、氯气在高温下反应生成四氯化钛和一氧化碳，反应的化学方程式为，反应中氯元素的化合价降低被还原，氯气是反应的氧化剂、四氯化钛是还原产物，碳元素的化合价升高被氧化，碳是还原剂、一氧化碳是氧化产物，反应生成2mol一氧化碳，转移电子的物质的量为4mol，则生成1mol一氧化碳时，转移电子的数目为1mol×2×NAmol—1=2NA，故答案为：2NA；
【小问3详解】
由表格数据看着，四氟化钛为含有离子键的离子晶体，而四氯化钛、四溴化钛、四碘化钛是分子晶体，相对分子质量依次增大的，分子间作用力依次增大，所以晶体的熔点逐渐升高，故答案为：离子键；三种晶体均为分子晶体，从到随相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高；
【小问4详解】
由题意可知，二氧化钛与氨气高温下反应生成TiN、氮气和水，反应的化学方程式为，故答案为：。
18. 钕铁硼磁铁因其超强的磁性被誉为“永磁之王”。工业上从废旧钕铁硼合金废料(含等)中回收、制取氧化钕的流程如图所示：
已知：①稳定的化合价为；金属钕的活动性较强，能与酸发生置换反应。
②硼不与稀硫酸反应。
③常温下，。
回答下列问题：
（1）反应①的目的是去除废料表面的油脂和污渍，可选用下列中的___________(填标号)作试剂X。
A. 酒精 B. 溶液 C. 纯碱溶液 D. 稀硝酸
（2）沉淀1的主要成分是___________(填化学式)。
（3）向溶液1中加入进行“沉钕”，写出该反应的离子方程式___________；已知溶液1中，常温下，“沉钕”过程中，控制，使沉淀完全，通过计算说明是否有沉淀生成___________(填“有”或“无”)。
（4）判断已洗涤干净的实验操作及现象是___________。
（5）写出煅烧生成的化学方程式：___________。
（6）硼与硅相似，也能与氢形成一类化合物——硼烷。常见的有乙硼烷、丁硼烷、己硼烷等。
①硼、氮、氧元素的第一电离能由大到小的顺序是___________。
②乙硼烷的结构式为，分子中B原子通过氢桥键()形成一个四元环。丁硼烷分子中存在4个氢桥键且有两个五元环，写出其结构式___________。
【答案】（1）BC （2）B
（3） ①. ②. 无
（4）取最后一次洗涤液于试管中，用稀盐酸酸化，无明显现象，再滴入几滴溶液，如果没有白色沉淀产生，证明已洗涤干净
（5）
（6） ①. N＞O＞B ②.
【解析】
【分析】由题给流程可知，钕铁硼废料用碱性溶液去除废料表面的油脂和污渍后，加入稀硫酸酸溶，钕、铁溶于稀硫酸得到可溶性硫酸钕、硫酸亚铁溶液，而硼不与稀硫酸反应，过滤得到含有硼的沉淀1和含有硫酸钕、硫酸亚铁的溶液1；向溶液1中加入磷酸二氢钠溶液，将溶液中硫酸钕转化为磷酸二氢钕沉淀，过滤得到磷酸二氢钕和溶液2；磷酸二氢钕经多步转化得到纯度较高的硫酸钕结晶，硫酸钕与碳酸铵溶液反应、过滤得到，煅烧分解生成三氧化二钕。
【小问1详解】
氢氧化钠溶液和呈碱性的碳酸钠溶液能使油脂发生水解反应而除去，所以去除废料表面的油脂和污渍可以选择氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液，则X为氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液，故选BC；
小问2详解】
由分析可知，沉淀1的主要成分是硼，故答案为：B；
【小问3详解】
由分析可知，加入磷酸二氢钠溶液的目的是将溶液中硫酸钕转化为磷酸二氢钕沉淀，反应的离子方程式为；溶液pH为2.3的溶液中，氢氧化亚铁的浓度熵Qc==＜，所以没有氢氧化亚铁沉淀产生，故答案为：；没有；
【小问4详解】
由分析可知，沉淀表面附有可溶的硫酸铵，检验沉淀是否洗涤干净实际上就是检验洗涤液中是否存在硫酸根离子，检验的具体操作为取最后一次洗涤液于试管中，用稀盐酸酸化，无明显现象，再滴入几滴氯化钡溶液，如果没有白色沉淀产生，证明已洗涤干净，故答案为：取最后一次洗涤液于试管中，用稀盐酸酸化，无明显现象，再滴入几滴溶液，如果没有白色沉淀产生，证明已洗涤干净；
【小问5详解】
由分析可知，煅烧分解生成三氧化二钕、二氧化碳和水，反应的化学方程式为，故答案为：；
【小问6详解】
①同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞B，故答案为：N＞O＞B；
②由乙硼烷分子中氢桥键（）及四元环结构可知，1个硼原子能形成4个共价键，丁硼烷分子中存在4个氢桥键且有两个五元环，则在2个B之间会存在1个B—B键，3个B、2个H形成五元环，结构式为，故答案为：。
19. 三甲基镓是一种重要的半导体材料前驱体。实验室以镓镁合金、碘甲烷等为原料制备，实验主要装置和步骤如下：
向三颈烧瓶中加入镓镁合金、碘甲烷和乙醚(用表示)，加热(55℃)并搅拌。蒸出低沸点有机物后减压蒸馏，收集。向中逐滴滴加三正辛胺(用表示)，室温下搅拌，并用真空泵不断抽出蒸气，制得。将置于真空中加热，蒸出。
已知：①常温下，为无色透明的液体，易水解，在空气中易自燃。
②相关物质的沸点信息如下表：
物质
沸点/℃ 55.8 40.3 34.5 365.8
回答下列问题：
（1）仪器a的名称是________；制备时，需在真空中加热的原因是_________。
（2）三颈烧瓶中除生成外，还有和生成，该反应的化学方程式为___________。
（3）用真空泉不断抽出蒸气，有利于生成的理由是___________(用平衡移动原理解释)；与直接分解制备相比，采用“配体交换”工艺制备的产品纯度更高的原因是___________。
（4）测定产品的纯度。取样品于锥形瓶中，加入盐酸，至不再产生气泡，加入2滴甲基橙，用溶液滴定剩余盐酸，消耗溶液的体积为，则的质量分数为___________(用含的代数式表示)；若滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成，则测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】（1） ①. (球形)冷凝管 ②. 防止与空气中的反应
（2）
（3） ①. ，将乙醚蒸气抽出，使平衡正向移动 ②. NR3与的沸点相差更大，易于分离
（4） ①. ②. 偏高
【解析】
【分析】利用碘甲烷CH3I和乙醚及反应生成，加入将其转化为，与的沸点相差更大，可蒸馏分离，易水解，在空气中易自燃，烧杯中应加入浓硫酸；
【小问1详解】
仪器a的名称是(球形)冷凝管，已知易水解，在空气中易自燃，制备时，需在真空中加热的原因是防止与空气中的、反应；
【小问2详解】
三颈烧瓶中碘甲烷CH3I和乙醚及反应生成外，还有和生成，该反应的化学方程式为；
【小问3详解】
与反应生成和蒸气存在转化平衡：，用真空泵不断抽出蒸气，减少乙醚蒸气浓度，使平衡正向移动，有利于生成；用“配体交换”工艺与反应生成，由表可知与的沸点相差更大，易于分离，能制备纯度更高的；
【小问4详解】
NaOH与HCl按物质的量1:1反应，与反应的n(HCl)= ，盐酸与反应方程式为+3HCl=GaCl3+3CH4↑，样品中n[]=n(HCl)= ，样品中m[]=，则的质量分数为；若滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成，测定的NaOH溶液体积偏小，则与反应的盐酸物质的量偏多，计算得的质量偏多，则测定结果偏高。
20. 有机化合物J是一种高效、低副作用的新型调脂药，其合成路线如下图所示，部分反应条件省略。
已知：①；
②B→C经过多步反应，C中含有醛基；
③
回答下列问题：
（1）A的化学名称为___________。为了保证合成过程的精准，B→C要经过多步反应，而不是采取一步氧化，请你推测原因___________。
（2）F中的所含的含氧官能团有___________(填名称)。J的分子式为___________。
（3）C→D发生醛基和氨基的脱水反应，生成碳氮双键，写出该反应的化学方程式___________。
（4）G→H的反应类型为___________。
（5）任写一种符合下列条件的的同分异构体的结构简式___________。
a．除苯环外无其他环
b．能使溴水褪色
c．含—
d．谱检测表明，分子中有5种不同环境的氢原子
（6）写出由为原料制备高分子化合物的合成路线___________(无机试剂任选，需使用题目所给的信息)。
【答案】20. ①. 甲苯 ②. 对酚羟基进行保护
21. ①. 酮羰基、羧基 ②.
22. 23. 加成反应(或还原反应)
24. (任写一个) 25.
【解析】
【分析】分析由B的结构和A的分子式C7H8可知，A为甲苯()，B生成C经过多步反应，C能发生银镜反应，则C的结构为，C与反应生成D，则D为；E与生成F，F与生成G，G转变为F，G和H的分子式相差2个H，则G→H发生了碳基与氢气的加成反应，则G的结构为，则F的结构为，E的结构为；D()与H反应生成I，I再转化为产品。
【小问1详解】
①根据前面分析可知A为甲苯；
②由B转化为C，需要把甲基氧化为醛基，而酚羟基极易被氧化，则由B合成C过程中需要对酚羟基进行保护；
【小问2详解】
①F的结构为，其所含的含氧官能团为酮羰基、羧基；
②J的分子式为C24H21F2NO3；
【小问3详解】
根据分析，方程式为+ H2O+；
【小问4详解】
）G和H的分子式相差2个H原子，则G→H发生了羰基与氢气的加成反应，即还原反应；
【小问5详解】
的同分异构体满足：a．除苯环外无其它环，b．能使溴水褪色，c．含，则该同分异构体中含碳碳双键，又需要满足d．分子中有5种不同环境的氢原子，则该同分异构体可能为；
【小问6详解】
由为原料制备高分子化合物，先发生还原反应转化为，再与硝酸钠和硫酸反应转化为，在浓硫酸的作用下发生缩聚反应生成，合成路线如下：。
21. 甲烷是非常重要的化工原料，利用甲烷催化重整技术可制备很多化工品和能源品。回答下列问题：
（1）甲烷是最简单的有机物，写出甲烷在光照条件下与氯气反应生成一氯代物的化学方程式___________。
（2）一种甲烷和二氧化碳的共转化催化反应历程如图所示：
已知部分化学键的键能数据如下：
共价键
键能 413 497 462 351 348
根据上述信息，写出该催化反应的热化学方程式___________。
（3）有研究团队认为甲烷催化制甲酸的转化过程如图所示：
①上述历程中除制得甲酸外，还可得到的副产品为___________。
②已知上述步骤Ⅱ反应的。一定温度下，向恒容密闭钢瓶中充入和，在催化剂作用下发生步骤Ⅱ的反应。末达到平衡，测得钢瓶中的物质的量为。内，平均反应速率___________。改变条件重复实验，测得的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，则___________(填“>”“<”或“=”)。
（4）已知。时，与水蒸气重整制氢时主要发生的反应有：、，实际生产中可向重整反应体系中加入适量多孔，理由是___________。在m和n两种催化剂作用下，反应的阿伦尼乌斯经验公式实验数据如图所示，已知阿伦尼乌斯经验公式(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)，m和n两种催化剂中对该反应催化效果较高的是___________。用m作催化剂时，该反应的活化能为___________。
【答案】（1）
（2）
（3） ①. H2 ②. 0.001mol L-1 min-1 ③. <
（4） ①. 吸收CO2，提高H2的产率，提供热量 ②. n ③. 31
【解析】
【小问1详解】
甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成一氯甲烷和氯化氢；
【小问2详解】
由图可知，总反应为二氧化碳与甲烷在催化剂作用下反应生成乙酸，反应方程式为，反应的焓变；
【小问3详解】
①根据图中转化关系，再结合元素守恒和电子转移得失守恒，可得总反应方程式为，则上述历程中除制得甲酸外，还可得到的副产品是；
②列三段式如下：
内，平均反应速率；
③，该反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，的平衡转化率增大，且在图中相同压强下，温度为时的平衡转化率；
【小问4详解】
氧化钙与反应放热，加入适量多孔的便于吸收，且二者反应放热，提供热量，有利于甲烷与水蒸气的重整反应，提高的产率。已知，则，也就是直线的斜率为活化能的相反数，活化能越小，催化效果越好，对比图中两条直线的斜率可知，的斜率较小，和两种催化剂中对该反应的催化效果较高，用作催化剂时，反应的活化能为。项城市四校2023-2024学年高三上学期期末素质测评试卷
化学试题
(考试时间：90分钟 试卷满分：100分)
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号填写在答题卡上。
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，再选涂其它答案标号。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。
可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 P31 Cl35.5 Cu64 Ga70
一、选择题(本题包括16个小题，每小题3分，共48分，每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学在新技术、新材料和环境治理方面的应用越来越广泛深入。下列说法错误的是
A. 5G新材料氮化镓、砷化镓都属于新型无机非金属材料
B. 相比于燃煤发电，光伏发电有利于实现碳中和
C. 可控核聚变装置又称“人造太阳”，其理想燃料来源为，的质子数为3
D. “北斗卫星”授时系统的“星载铷钟”含铷元素，其单质与水反应比钠剧烈
2. 下列生活中的应用涉及氧化还原反应的是
A. 氢氟酸刻蚀玻璃 B. 石膏改良盐碱地
C. 明矾净化河中浑浊的水 D. 油酸甘油酯氢化得到硬脂酸甘油酯
3. 下列有关药品保存和实验操作的说法正确的是
A. 液溴、少量白磷保存时均需要加水液封，以防止挥发
B. 容量瓶用蒸馏水洗净，烘干后才能用于溶液的配制
C. 可用热的碳酸钠溶液除去金属表面附着的柴油
D. 蒸发结晶时，当大部分晶体析出时，停止加热，用余热蒸干
4. 下列化学用语的书写正确的是
A. 中子数为10的氟原子：
B. 的球棍模型：
C. 基态碳原子的轨道表示式：
D. 的电子式：
5. 下列说法错误的是
A. 苯的同系物既是环状化合物，又是芳香族化合物
B. 有机物一定能使酸性溶液褪色
C. 麦芽糖能发生水解反应和银镜反应
D. 蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解反应
6. 下列有关物质结构与性质的说法错误的是
A. 所含元素中基态原子未成对电子数最多的是P
B. HF在标准状况下为液态的重要原因是HF分子间存在氢键
C. 晶莹剔透的水晶中含有硅氧四面体结构
D. 石墨晶体层状结构之间存在分子间作用力，因此具有导电性
7. 下列实验操作正确且能达到实验目的的是
A 用甲装置制备氢氧化铁胶体
B. 用乙装置配制的盐酸
C. 用丙装置检验浓硫酸与铜反应后的产物中是否含有铜离子
D. 用丁装置对和浓盐酸加热反应生成的气体进行净化
8. 有机物K是一种合成纤维，具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀等优良性能。K的合成路线中有如下反应。下列说法错误的是
A. F中碳原子的杂化方式为 B. 该反应为缩聚反应
C. K是高分子化合物，也是纯净物 D. 最多能与反应
9. 下列方程式书写正确的是
A. 溶液显碱性：
B. 铁和硫在加热条件下反应：
C 向水玻璃中通入少量：
D. 用惰性电极电解饱和溶液：
10. 碘化钾在医疗上有广泛的应用。某实验小组设计实验制备一定量的碘化钾溶液，实验装置如图所示(加热及夹持装置已略)，先制得，通入B中充分反应，然后逐滴滴入溶液继续反应。下列说法错误的是
A. 实验中不能用稀硝酸代替稀硫酸
B. 将通入B装置发生反应，反应中作还原剂
C. C中溶液X可以是稀氨水，用来处理尾气
D. 反应结束后将B中混合物过滤可得粗碘化钾溶液
11. 某变质的废铜屑主要成分为(其他杂质不参加化学反应)，为将其转化为铜单质，同时制备绿矾，某实验小组设计如图所示流程。下列说法错误的是
A. 基态铜原子的价层电子排布式为
B. 滤液1的溶质主要成分为
C. 若分铜过程生成铜，则浸泡过程理论上有电子转移
D. 可用铁氰化钾溶液检验滤液2中的存在
12. 是原子序数依次增大的四种短周期元素，X与另外三种元素不在同一周期，Y的最外层电子数比内层电子数多3个，Z和W同主族，由这四种元素与元素组成的化合物M[化学式：]是分析化学常用的滴定剂。下列说法错误的是
A. 化合物M中的化合价为
B. 简单离子半径：
C. 与X形成的简单化合物的沸点：
D. 的空间结构为正四面体
13. 催化加氢制甲醇，并进一步生产低碳烯烃，可一定程度上减少我国对原油进口的依赖，对促进国家能源安全具有重大现实意义。催化加氢制甲醇的反应历程如图所示，首先在“”表面解离成2个，随后参与到的转化过程。下列说法正确的是
A. “”能改变总反应的焓变
B. 是反应历程的中间产物之一
C. 反应历程中存在非极性键的断裂和形成
D. 理论上反应历程消耗的与生成的甲醇的物质的量之比为
14. 一种广谱性熏蒸杀虫剂，其晶体熔点约2000℃，晶胞结构如图所示。已知该晶体密度为表示阿伏加德罗常数的值。下列有关该晶体的说法错误的是
A. 化学式为
B. 晶体类型为共价晶体
C. 晶胞中原子的配位数为8
D. 两个P原子间的最近核间距为
15. 一种利用金属磷化物作为催化剂，将转化成甲酸钠的电化学示意图如下所示，阴极生成和一种气体。下列说法错误的是
A. a电源负极
B. 由左侧室向右侧室移动
C. 阴极的电极反应式为
D. 理论上，当电路中转移时，阴极室质量增加
16. 常温下，将溶液缓慢滴入次磷酸溶液中，溶液和温度随加入溶液体积的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 与足量溶液反应的离子方程式为
B. A点～C点过程中，由水电离出的逐渐增大
C. A点存在守恒关系：
D. B点存在守恒关系：
二、非选择题(本题包括5个大题，共52分)
17. 钛是一种战略资源，广泛应用于国防、航天、航空和国民经济的许多领域，对于国民经济的发展具有战略意义。回答下列问题：
（1）钛的性质比较活泼，但金属钛具有较强的抗腐蚀性，其原因可能是___________。
（2）可与互溶，从微观角度解释其原因为___________；高温下，用、焦炭和氯气发生反应制取，同时生成一种可燃性气体，该反应中的还原产物为___________，每生成，反应中转移的电子数目为___________。
（3）的四卤化物熔点如下表所示，由此可推知，中的化学键类型是___________，至熔点依次升高，原因是___________。
化合物
熔点/℃ 377 38.3 155
（4）具有重要的用途，可在高温下由与反应制得，同时生成一种可用作保护气的单质气体和一种无色无味的液体，该反应的化学方程式为___________。
18. 钕铁硼磁铁因其超强的磁性被誉为“永磁之王”。工业上从废旧钕铁硼合金废料(含等)中回收、制取氧化钕的流程如图所示：
已知：①稳定的化合价为；金属钕的活动性较强，能与酸发生置换反应。
②硼不与稀硫酸反应。
③常温下，。
回答下列问题：
（1）反应①的目的是去除废料表面的油脂和污渍，可选用下列中的___________(填标号)作试剂X。
A. 酒精 B. 溶液 C. 纯碱溶液 D. 稀硝酸
（2）沉淀1的主要成分是___________(填化学式)。
（3）向溶液1中加入进行“沉钕”，写出该反应的离子方程式___________；已知溶液1中，常温下，“沉钕”过程中，控制，使沉淀完全，通过计算说明是否有沉淀生成___________(填“有”或“无”)。
（4）判断已洗涤干净的实验操作及现象是___________。
（5）写出煅烧生成的化学方程式：___________。
（6）硼与硅相似，也能与氢形成一类化合物——硼烷。常见的有乙硼烷、丁硼烷、己硼烷等。
①硼、氮、氧元素的第一电离能由大到小的顺序是___________。
②乙硼烷的结构式为，分子中B原子通过氢桥键()形成一个四元环。丁硼烷分子中存在4个氢桥键且有两个五元环，写出其结构式___________。
19. 三甲基镓是一种重要的半导体材料前驱体。实验室以镓镁合金、碘甲烷等为原料制备，实验主要装置和步骤如下：
向三颈烧瓶中加入镓镁合金、碘甲烷和乙醚(用表示)，加热(55℃)并搅拌。蒸出低沸点有机物后减压蒸馏，收集。向中逐滴滴加三正辛胺(用表示)，室温下搅拌，并用真空泵不断抽出蒸气，制得。将置于真空中加热，蒸出。
已知：①常温下，为无色透明的液体，易水解，在空气中易自燃。
②相关物质的沸点信息如下表：
物质
沸点/℃ 55.8 40.3 34.5 365.8
回答下列问题：
（1）仪器a的名称是________；制备时，需在真空中加热的原因是_________。
（2）三颈烧瓶中除生成外，还有和生成，该反应的化学方程式为___________。
（3）用真空泉不断抽出蒸气，有利于生成的理由是___________(用平衡移动原理解释)；与直接分解制备相比，采用“配体交换”工艺制备的产品纯度更高的原因是___________。
（4）测定产品的纯度。取样品于锥形瓶中，加入盐酸，至不再产生气泡，加入2滴甲基橙，用溶液滴定剩余盐酸，消耗溶液的体积为，则的质量分数为___________(用含的代数式表示)；若滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成，则测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
20. 有机化合物J是一种高效、低副作用的新型调脂药，其合成路线如下图所示，部分反应条件省略。
已知：①；
②B→C经过多步反应，C中含有醛基；
③。
回答下列问题：
（1）A的化学名称为___________。为了保证合成过程的精准，B→C要经过多步反应，而不是采取一步氧化，请你推测原因___________。
（2）F中的所含的含氧官能团有___________(填名称)。J的分子式为___________。
（3）C→D发生醛基和氨基的脱水反应，生成碳氮双键，写出该反应的化学方程式___________。
（4）G→H的反应类型为___________。
（5）任写一种符合下列条件的的同分异构体的结构简式___________。
a．除苯环外无其他环
b．能使溴水褪色
c．含—
d．谱检测表明，分子中有5种不同环境的氢原子
（6）写出由为原料制备高分子化合物的合成路线___________(无机试剂任选，需使用题目所给的信息)。
21. 甲烷是非常重要的化工原料，利用甲烷催化重整技术可制备很多化工品和能源品。回答下列问题：
（1）甲烷是最简单的有机物，写出甲烷在光照条件下与氯气反应生成一氯代物的化学方程式___________。
（2）一种甲烷和二氧化碳的共转化催化反应历程如图所示：
已知部分化学键的键能数据如下：
共价键
键能 413 497 462 351 348
根据上述信息，写出该催化反应的热化学方程式___________。
（3）有研究团队认为甲烷催化制甲酸的转化过程如图所示：
①上述历程中除制得甲酸外，还可得到的副产品为___________。
②已知上述步骤Ⅱ反应的。一定温度下，向恒容密闭钢瓶中充入和，在催化剂作用下发生步骤Ⅱ的反应。末达到平衡，测得钢瓶中的物质的量为。内，平均反应速率___________。改变条件重复实验，测得的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，则___________(填“>”“<”或“=”)。
（4）已知。时，与水蒸气重整制氢时主要发生的反应有：、，实际生产中可向重整反应体系中加入适量多孔，理由是___________。在m和n两种催化剂作用下，反应的阿伦尼乌斯经验公式实验数据如图所示，已知阿伦尼乌斯经验公式(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)，m和n两种催化剂中对该反应催化效果较高的是___________。用m作催化剂时，该反应的活化能为___________。
