河北省邢台市清河中学2024-2025学年高三下学期4月月考化学试题（含解析）

清河中学2024-2025学年度第二学期4月份月考
高三化学
考试时间75分钟，分数100分
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Br 80
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．化学与科技、生活密切相关，下列说法正确的是（ ）
A．小米汽车SU7使用了SiC材料，SiC晶体属于离子晶体
B．可以用原子光谱分析的方法来确定饮用水中是否含有重金属元素
C．通过X-射线衍射实验可区分晶体和非晶体
D．成都大运会所释放的烟花与原子核外电子跃迁吸收能量有关
2．下列说法不正确的是（ ）
A． 键角：
B．金属的电子气理论可以很好地解释金属的导电性、导热性、延展性
C．分子中含有2个手性碳原子
D． 的沸点高于原因是键键能大于键
3．下列实验方案能达到实验目的的是 ( )
A．甲可制备乙酸乙酯 B．乙可验证金属性：
C．丙可验证非金属性： D．丁可探究压强对平衡的影响
4.进行化学实验时应强化安全意识。下列实验操作或事故的处理正确的是( )
A.在进行液体的蒸馏实验时，为防止暴沸，应先加入沸石，再缓慢加热
B.不慎将浓硫酸沾到皮肤上，应立即用大量清水冲洗，然后使用酒精擦拭
C.如果不慎打破温度计导致汞珠散落，应及时用吸尘器清理汞珠
D.实验后未用完的强氧化剂如等固体可以直接丢弃
5.著名科学家侯德榜是中国重化学工业的开拓者、世界制碱业的权威。侯氏制碱法原理如下：
①
②
代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A.含有相同σ键数的和的分子数之比为3：2
B.的溶液中含碳粒子的总数为
C.标准状况下22.4 L的分子中含有O原子数为2
D.中含有的电子数为27
6.下列化学用语表述错误的是( )
A.和的最外层电子排布图均为
B.空间结构模型：
C.醛基中碳氧双键上的电荷分布示意图：
D.中含有键
7.下列实验操作可以达到对应实验目的的是( )
选项 实验目的 操作
A 证明的不稳定性 将品红溶液滴入溶液中，品红褪色，加热褪色后的溶液，又恢复红色
B 增大溶液氧化甲苯的反应速率 向反应体系中加少量18-冠-6
C 检验乙醇和浓硫酸加热生成了乙烯 将乙醇与浓硫酸混合加热产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中
D 证明 向含有的溶液中滴加少量稀NaOH溶液，先产生蓝色沉淀
8.CuI常用作实验室中的药品检测剂，涉及CuI的制备及应用的实验操作与现象如下：①向溶液中逐滴加入KI溶液，生成白色的碘化亚铜沉淀和棕色溶液；②向其中通入，溶液棕色消失；③向其中通入足量氨气，沉淀转化为可溶于水的；④将涂有CuI的纸条悬挂在空气中含汞蒸气的室内生成红色的。下列说法错误的是( )
A.①中棕色溶液是溶于水形成的
B.②中起漂白作用
C.在氨水中，比CuI更稳定
D.④中红色固体中肯定含有金属单质
9.金刚石是天然存在的最坚硬的物质，其高硬度、优良的耐磨性和热膨胀系数低等特点使得它在众多领域中都有着广泛的应用。如图甲、乙是金刚石晶胞和沿晶胞面对角线的投影，下列说法错误的是( )
A.晶胞中由碳原子构成的四面体空隙中填充的原子占晶胞中原子数目的50%
B.图乙中2号位置对应的原子分数坐标为或
C.图乙中3、4、6、7号为晶胞体内碳原子沿面对角线的投影
D.金刚石晶体的密度为
10.在催化剂作用下，醇可以被丙酮氧化成酮，同时生成异丙醇，方法如图所示。下列说法错误的是( )
A.沸点：异丙醇>丙酮
B.紫罗兰酮分子中含有2个手性碳原子
C.用Na可以鉴别紫罗兰醇和紫罗兰酮
D.紫罗兰醇能发生取代、加成、消去、聚合反应
11.某教授提出一种水性电化学电池，该电池可以有效捕获，然后将其转化为亚硝酸根离子，并利用自身电解制氨，原理如图所示，下列说法错误的是( )
A.单位时间内，消耗
B.电流方向：b→电解制氨装置→a→水溶液→b
C.为保证c极区溶液pH不变，当a极质量减少195 g时，c极区应补充
D.电解池的总反应为
12.常温下，二元弱酸溶液中含碳物种（）的浓度之和为时，溶液中各含碳物种、和的关系如图所示，图中表示各粒子的浓度对数，下列有关叙述错误的是( )
A.曲线④代表的关系
B.当时，pOH=12.73
C.y点时：
D.溶液中：
13.Rh（I）-Ru（Ⅲ）双金属配合物催化醋酸甲酯羰基化反应制备醋酸的反应机理和各基元反应活化能如图所示。其中Cat.表示催化剂，TS和TN分别表示各基元反应的过渡态和产物。下列说法错误的是( )
A.反应中Ru的成键数目不变
B.该羰基化反应每消耗生成
C.由生成经历了3个基元反应，其中第三步反应速率最慢
D.Rh（I）-Ru（Ⅲ）双金属配合物降低了反应的活化能，但不改变反应的焓变
14.利用废旧镍-镉电池（电池中含有镍、镉、铁及有机物等）制备的一种工艺流程如图所示：
已知：常温下，的溶度积。下列说法错误的是( )
A.“氧化”工序，氧化剂和还原剂物质的量之比为1:2
B.“调pH”可选择、NiO或氨水
C.“调pH”时，溶液中，则应控制pH小于7.5
D.沉镉时，离子方程式为
二、非选择题（共计58分）
15（14分）.异噁唑啉类化合物是含有N、O原子的重要五元杂环类化合物，大多具有较好的生物活性，广泛应用于除草、杀菌、杀虫、抗病毒等。化合物I是一种异噁唑啉类药物，可通过以下路线合成。
回答下列问题：
（1）D的化学式为，则其结构简式为_______________________，步骤②的反应类型为_____________________。
（2）已知③的反应过程中经历了先加成、再消去的步骤，写出其中间产物的结构简式：____________________。
（3）写出步骤④的化学方程式：___________________________________。
（4）步骤⑤反应中新构筑官能团的名称为_______________________。
（5）G有多种同分异构体，满足下列条件的同分异构体有_______种。
a.含有结构
b.分子中还含两个六元碳环，且三个六元环之间均不共用原子
c.能发生水解反应和银镜反应
（6）以苯为原料合成的路线如下，写出M→N的化学方程式：_________________________________________________________（合成试剂任选）。
16（15分）.二氯亚砜（）是重要的液态化工原料。回答下列问题：
（1）合成前先制备。
已知：
则__________。
（2）某温度下，在刚性密闭容器中，以活性炭为催化剂，充入和制备。反应如下：
I
Ⅱ
①达平衡时，的转化率为87%，则反应Ⅱ的平衡常数K=_____________（保留1位小数）；保持温度和、的投料不变，增大平衡转化率的措施有_____________________________________（任举一例）。
②反应Ⅱ的实验数据遵循Arhenius经验公式：（为活化能，假设其不受温度影响，k为速率常数，R和C为常数），此经验公式说明对于某个基元反应，当升高相同温度时，其活化能越大，反应速率增大得_____（填“越多”或“越少”）。根据图甲曲线I计算该反应的活化能为________（用含的代数式表示）。当改变外界条件后，根据实验数据画出的曲线如图甲中的曲线Ⅱ所示，则实验可能改变的外界条件是___________________。
③按相同投料方式发生上述反应，相同时间内测得与的生成速率随温度变化的关系如图乙所示。其他条件相同时，在不同催化剂作用下，转化率与温度关系如图丙所示。
由图中信息可知，A、B、C三点对应的反应状态中，达到平衡状态的是______（填序号），原因是______。
17（15分）.钴镍合金是航空航天领域最重要的材料，从废料中回收Co、Ni的工艺流程如图甲。已知废料中钴、镍、镁、铅、铁、锰等元素含量较高，基本上以金属单质和氧化物的形式存在。
已知：该工艺流程中所使用有机溶剂对铁元素也有高度选择性，但只能萃取而不能萃取。
（1）“常压浸出”过程一般需加热至60~70 ℃，最适宜采用__________（填“盐酸”“硫酸”或“硝酸”）进行酸浸。
（2）若“酸化”后溶液的pH=1，，“萃取”时的反应原理为，萃取完成后水相中，则钴的萃取率为_______%（忽略溶液体积的变化）。
（3）进行“反萃取”的目的是____________________________________________。
（4）“沉钴”时，向溶液中加入物质的量之比为1：2的NaClO和，则该过程的离子方程式为_________________________________________________。
（5）已知CoO的晶胞与NaCl类似，则CoO晶胞中1个周围距离最近的个数为_________。已知氯化钠的晶胞结构如图乙：
（6）萃取后的水相含有丰富的金属资源，经三道工序还可以再回收溶液，已知pH小于1.5时，促进氧化为的反应。请根据所给下列试剂（），将图丙补充完整。
试剂1：_______（化学式，下同）；试剂2：_______；滤渣A：______。
18（14分）.苯乙醚(M=122g/mol)可用于有机合成、制造医药和染料。其合成原理如下：
，
实验室制取苯乙醚的实验步骤如下：
步骤1.安装好装置。将7.52g苯酚(M=94g/mol)、4.00g氢氧化钠和4.0mL水加入三颈烧瓶中，开动搅拌器，加热使固体全部溶解；
步骤2.控制温度在80～90℃之间，并开始慢慢滴加8.5mL溴乙烷，大约1h可滴加完毕，继续保温搅拌2h，然后降至室温；
步骤3.加适量水(10～20mL)使固体全部溶解。将液体转入分液漏斗中，分出水相，有机相用等体积饱和食盐水洗两次，分出水相，___________，用20mL乙醚提取一次，提取液与有机相合并，用无水氯化钙干燥。
步骤4.先用热水浴蒸出乙醚，再蒸馏收集产品。产物为无色透明液体，质量为6.10g。
已知：①苯乙醚为无色透明液体，不溶于水，易溶于醇和醚。熔点为-30℃，沸点为172℃。
②溴乙烷是挥发性很强的无色液体，沸点为38.4℃，密度为。
回答下列问题：
(1)仪器A的名称为___________。
(2)三颈烧瓶应选择___________(填序号)。
A.100mL B.250mL C.500mL
(3)步骤2中回流的液体主要是___________(填化学式)。
(4)补充完整步骤3的操作__________________________________________________。
(5)步骤3中用饱和食盐水洗涤的目的是______________________________________。
(6)步骤4中蒸出乙醚时不能用明火加热的原因是______________________________。
(7)苯乙醚的产率为___________%(结果保留三位有效数字)。
清河中学2024-2025学年度第二学期4月份月考高三化学参考答案
1.B
解析A．SiC中的Si和C以共价键结合形成空间网状结构，和金刚石结构相似，SiC属于共价晶体，故A错误；
B．光谱分析的方法可以确定元素的种类，因此可以用光谱分析的方法来确定饮用水中是否含有重金属元素，故B正确；
C．通过X-射线衍射实验可以区分晶体和非晶体，故C错误；
D．释放的烟花与原子核外电子跃迁有关，电子从高能级跃迁到低能级形成的发射光谱，过程中释放出能量，故D错误；故选B。
2 D
解析A.BF;为平面三角，键角为120°，CH4为正四面体，其键角为109°28'，NH3为三角锥型，键角为107°， H2O为V型，其键角为104.5°，所以键角:BF3>CH4 >NH3 >H2O，D正确
B.电子气理论是指:把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落"下来的大量自由电子形成与气体相比拟的带负电的"电子气"，金属原子则"浸泡"在"电子气"的海洋中;金属的导电性、导热性、延展性均能用金属的电子气理论解释，B正确:
C．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，该分子存在两个手性碳原子，如图所示：，C正确；
D 的沸点高于原因是二者均为分子晶体，水分子之间能形成氢键，沸点较高，与键能无关，D错误；
3B
解析A．应使用饱和碳酸钠溶液且导管在液面上，错误；
B．该装置构成原电池，若铁钉两端溶液变红，没有蓝色沉淀生成，说明铁钉没有被腐蚀，说明锌为负极，铁为正极，金属性：，故B正确；
C．丙中通过溴化钠溶液后得到的混合气中有Cl2和Br2，Cl2也能将硫化钠氧化为硫，不能证明非金属性Br>S，故C错误；
D．题给反应的反应前后气体分子数不变,压强对平衡移动无影响,故不能探究压强对平衡移动的影响,D错误。
4.A
解析：进行液体的蒸馏实验时，加入沸石可以防止液体暴沸，A正确；不慎将浓硫酸沾到皮肤上时，应立即用大量清水冲洗，然后涂抹3%~5%的碳酸氢钠溶液中和残留酸液，B错误；应使用硫黄粉覆盖汞珠，或者使用专业的汞回收工具，C错误；未用完的强氧化剂如等固体不能随便丢弃，应放到废固回收瓶中，D错误。
5.A
解析：的结构式为，1个分子中含2个σ键，1个分子中含有3个σ键，含有相同σ键数的和的分子数之比为3：2，A正确；溶液体积未知，无法计算的溶液中含碳粒子的总数，B错误；标准状况下，水不是气体，仅由体积无法计算分子中含有的O原子数，C错误；1个中含有的电子数为7+4+17=28，中含有的电子数为28，D错误。
6.D
解析：和的核外电子数都是18，最外层电子排布图均为，A正确；六氟化硫为正八面体构型，硫原子半径大于氟原子半径，B正确；碳氧双键中，共用电子对偏向氧，使氧相对显负电，C正确；水分子结构式为H—O—H，氧原子的价层，O原子采取杂化，氢原子的s电子对数为轨道和氧原子的1个杂化轨道采取“头碰头”重叠的形式形成键，不存在键，D错误。
7.B
解析：使品红褪色是由于和品红结合生成了不稳定的无色物质，加热，无色物质分解，品红溶液恢复红色，与的不稳定性无关，A错误；向与甲苯的反应液中加入18-冠-6，18-冠-6可以与形成超分子从而增大在甲苯中的溶解度，可增大二者反应速率，B正确；加热乙醇与浓硫酸的混合溶液，产生的气体除乙烯外，还可能有挥发的乙醇、副反应生成的和等，乙醇、均能使酸性溶液褪色，故溶液褪色不能说明生成了乙烯，C错误；未说明混合液中和大小关系，滴加NaOH溶液时先产生蓝色沉淀不能说明的更小，D错误。
8.B
解析：向溶液中逐滴加入KI溶液，生成白色的CuI沉淀和棕色溶液，证明与发生氧化还原反应：，溶液的棕色是溶于水导致的，A正确；向棕色溶液（碘水）中通入，溶液棕色消失是因为还原了，表现的是还原性，B错误；向CuI悬浊液中通入足量氨气，沉淀转化为可溶于水的，证明在氨水中，比CuI更稳定，C正确；将涂有CuI的纸条悬挂在空气中含汞蒸气的室内生成红色的，Hg元素被氧化，根据氧化还原反应原理判断，红色固体中含Cu，D正确。
9.C
解析：晶胞中碳原子数目为，由碳原子8构成的四面体空隙共有8个，分别位于晶胞中，金刚石晶胞中该空隙填充的原子有4个，占晶胞中原子数目的50%，A正确；若将晶胞均分为8个小立方体，图乙中2号位置对应的是位于晶胞中上层小立方体体心的碳原子的投影，对应的原子分数坐标为和，B正确；图乙中4、6号为晶胞下层体内碳原子沿面对角线的投影，3号为前面和左侧面的面心碳原子的投影，7号为后面和右侧面的面心碳原子的投影，C错误；图乙中的长度对应图甲中晶胞的面对角线长度，晶胞的边长为，故金刚石晶体的密度为，D正确。
10.B
解析：异丙醇与丙酮的相对分子质量相近，二者均为分子晶体，异丙醇可以形成分子间氢键，沸点更高，丙酮不能形成分子间氢键，沸点更低，A正确；紫罗兰酮分子中只含有1个手性碳原子，为*标记的碳原子：，B错误；紫罗兰醇中的羟基可以与Na反应放出，紫罗兰酮中没有能与Na反应的基团，用Na可以鉴别紫罗兰醇和紫罗兰酮，C正确；紫罗兰醇中含碳碳双键、羟基，羟基可以发生取代反应，羟基所连碳原子的邻位碳原子上有氢，可以发生消去反应，碳碳双键可以发生加成、加聚反应，D正确。
11.C
解析：原电池中，a极反应式为，b极反应式为，根据放电时各电极得失电子数相等，单位时间内，消耗，A正确；电流由正极经外电路流向负时间内，即为b→电解制氨装置→a→水溶液→b，B正确；当a极质量减少195 g（消耗3 mol Zn）时，电路中转移6 mol电子，有通过质子交换膜进入c极区溶液中，但反应消耗，为保证c极区溶液pH不变，c极区应补充，C错误；将电解池两极反应式加和可得总反应：，D正确。
12.C
解析：根据要点图解可知：曲线④代表的关系，A正确；当时，，则，即pOH=12.73，B正确；该溶液中含碳物种（）的浓度之和为，y点对应的pH下，，则，C错误；的电离平衡常数为，水解平衡常数为，即电离程度大于水解程度，则溶液中存在：，D正确。
13.C
解析：根据反应机理图示，反应中Ru的成键数目始终为4，A正确；由反应机理图可知，总反应为，则每消耗生成，B正确；根据各基元反应活化能图示，由生成经历了4个基元反应，其中第四步基元反应活化能最高，反应速率最慢，C错误；Rh（I）-Ru（Ⅲ）双金属配合物降低了反应的活化能，加快反应速率，但不改变反应的焓变，D正确。
14.D
解析：“氧化”工序，在酸性条件下二氧化锰将亚铁离子氧化为铁离子，发生反应，则氧化剂为、还原剂为，二者的物质的量之比为1：2，A正确；“调pH”时消耗，促进水解完全且不引入杂质，可选择、NiO或氨水，B正确；“调pH”时溶液中，为避免生成沉淀，则根据已知的溶度积，代入，得，应控制，C正确；沉镉时不是碱性环境，碳酸氢根离子与镉离子发生反应生成碳酸镉，离子方程式为，D错误。
15. （14分，每空2分）（1）；取代反应
（2）
（3）
（4）酰胺基
（5）19
（6）
解析：（3）步骤4为与不饱和酮反应引入含N、O五元杂环的过程，化学方程式为。
（4）观察H（）和I（）的结构可知，步骤⑤中引入的新官能团为酰胺基。
（5）G的同分异构体中，除外还含有13个C、2个O和9个不饱和度，因仅有2个O原子，则能发生水解反应和银镜反应的同分异构体中含—OOCH结构，分子中有3个六元环，除外还有2个六元碳环且不共用原子，结合不饱和度信息知是两个相对独立的苯环，即分子中含结构，该结构上含有两个取代基：（分别记为A、B），若只放一个取代基时有三种结构：，在三种结构中，取代基B的位置分别有5种（）、7种（）、7种（），符合条件的同分异构体共5+7+7=19种。
（6）用逆推法分析，目标产物中含有与H相同的含N、O五元杂环，可利用题目合成路线中的步骤4来引入，而不饱和酮结构则可通过苯甲醛与苯乙酮的羟醛缩合来引入，根据步骤②，苯乙酮可以用苯和乙酰氯在无水氯化铝作用下反应得到，合成路线为，则M→N的化学方程式为。
16. （15分，除标注外每空2分）（1）
（2）①32.4；移走（或加入，合理即可，1分）；②越多；；改用更高效催化剂；③B；B点和的生成速率之比是2：1，经转化，对反应Ⅱ来说，存在v（正）=v（逆）（合理即可）
解析：（1）①，②，目标方程式=（①+②），所以。
（2）①反应I能完全反应，完全反应，消耗，的转化率为87%，可知反应Ⅱ中转化量为，列三段式：
设容的容为，则，保持温度和、的投料不变，为增大平衡转化率，可以采取移走或加入等措施。
②对于某个基元反应，当升高相同温度时，其活化能越大，反应速率增大得越多；由经验公式，结合题目所给的图甲可知图像上直线的斜率；改变外界条件，曲线I变为曲线Ⅱ，可知该反应的活化能减小，则改变的外界条件可能是改用更高效的催化剂。
③的生成速率与的生成速率分别代表反应Ⅱ的逆反应速率和正反应速率。同一个可逆反应，用不同物质表示正、逆反应速率，当正、逆反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比时，则达到化学平衡状态。图乙中B点的的生成速率和的生成速率之比等于其化学计量数之比（2：1），所以B点达到化学平衡状态，A点未达到。其他条件相同，使用不同催化剂，反应物的平衡转化率应该相同，而图丙中C点对应的温度下，催化剂2对应的SCl 转化率比催化剂1高，说明C点不是平衡状态。
17. （15分，除标注外每空2分）
（1）硫酸（1分）
（2）62.5
（3）将与分离
（4）
（5）6
（6）和；；
解析：（1）“常压浸出”过程一般需加热至60~70 ℃，盐酸、硝酸易挥发，最适宜采用硫酸进行酸浸，浸出过程中生成浸出渣的成分为。
（2）萃取完成后水相中，忽略溶液体积的变化，原溶液pH=1，即，根据“萃取”时的反应原理为，则被萃取的，原溶液，则钴的萃取率为。
（3）反萃取后，水相中含有，有机相中含有，则反萃取的目的是将与分离。
（4）“沉钴”时，向溶液中加入物质的量之比为1：2的NaClO和，根据得失电子守恒，可以氧化，与生成的双水解促进的生成，则该过程的离子方程式为。
（5）CoO的晶胞与NaCl类似，根据氯化钠的晶胞结构图可知，1个周围距离最近的个数为6，则1个周围距离最近的个数为6。
（6）根据流程分析可知萃取后的水相中的金属离子有，由题干叙述可知，水相经处理后可回收溶液，则需要除去。工序处理第一步“沉镁”已将除去，则“氧化”“过滤”的目的是除去。
“氧化”时添加的试剂1应是能将氧化为的物质，结合题给物质，可以选用和，发生的反应为；“过滤”时添加的试剂2应是能将转化为氢氧化铁沉淀的物质，从题给物质中可以选用MnO调节pH，促进生成。可知试剂1为和；试剂2为MnO；滤渣A为。
18. （14分，每空2分）
(1)球形冷凝管
(2)A
(3)
(4)将两次洗涤液合并
(5)除去水溶性杂质，同时降低苯乙醚在水中的溶解度，减少产物的损失，且使水层密度增大，利于更好地分层
(6)以防乙醚蒸气外漏引起着火
(7)62.5%
解析：本题探究用苯酚、溴乙烷为主要原料制苯乙醚的实验流程，先在三颈烧瓶内添加反应物并用搅拌器搅拌加快溶解，然后利用水浴加热反应容器并慢慢滴加溴乙烷，因反应物溴乙烷易挥发，因此利用球形冷凝管进行冷凝回流，减少反应物的损失，反应完全后对反应混合物利用分液、蒸馏进行分离得到目标产物苯乙醚，据此作答。
（1）仪器A的名称为球形冷凝管。
（2）由题意可知，溶液总体积为4.0mL+8.5mL+20mL=32.5mL，而三颈烧瓶所盛液体体积通常占其容积的～，故三颈烧瓶的容积应为100mL，故选A。
（3）步骤2中，控制温度在80～90℃之间，只有水和挥发，因此冷凝管里冷凝回流的物质除水外主要还有。
（4）加适量水(10～20mL)使固体全部溶解。将液体转入分液漏斗中，分出水相，有机相用等体积饱和食盐水洗两次，分出水相，将两次洗涤液合并，再用少量乙醚萃取，以尽量回收溶于水层的少量产物，随后将萃取液与原有机层合并。
（5）步骤3中用饱和食盐水洗涤的目的是：除去水溶性杂质，同时降低苯乙醚在水中的溶解度，减少产物的损失，且使水层密度增大，利于更好地分层。
（6）乙醚是可燃性气体，步骤4中蒸出乙醚时不能用明火加热的原因是：以防乙醚蒸气外漏引起着火。
（7）该实验中加入7.52g苯酚，物质的量为，由、可知，理论上生成0.08mol苯乙醚，苯乙醚的产率为。