江苏省苏州市2023~2024学年高三上学期期中调研化学试题（含答案解析）

2023~2024学年第一学期高三期中调研试卷化学试题注意事项：1.本试卷分为单项选择题和非选择题两部分，试卷满分100分。考试时间75分钟。2.将选择题答案填涂在答题卡的对应位置上，非选择题的答案写在答题卡的指定栏目内。可能用到的相对原子质量：H：1C：12O：16S：32Fe：56As：75一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。1.我国努力发展芯片产业，推进科技自立自强。制造芯片所用的单晶硅属于A.单质 B.盐 C.氧化物 D.混合物【答案】A【解析】【详解】硅是最常见应用最广的半导体材料，当熔融的单质硅凝固时，硅原子以金刚石晶格排列成晶核，其晶核长成晶面取向相同的晶粒，形成单晶硅。因此单晶硅属于单质。故答案为：A。2.尿素是一种重要的化工产品，可通过反应合成。下列有关说法正确的是A.是极性分子 B.的电子式为C.中子数为10氧原子可表示为 D.1mol中含7mol键【答案】D【解析】【详解】A．二氧化碳中碳原子与两个氧原子分别以碳氧双键结合，二氧化碳是对称的非极性结构，故事非极性分子；故A错误；B．的电子式为，题给电子式缺少了一对孤电子对，故B错误；C．中子数为10的氧原子可表示为，故C错误；D．尿素的结构简式为，从结构可知1mol中含7mol键，故D正确；故选D。3.实验室模拟侯氏制碱法制备，下列装置与原理均正确的是A．制取B．制取C．吸收D．灼烧制备A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】【详解】A．加热氯化铵固体不可以制取氨气，氯化铵分解生成了氨气和氯化氢气体，很难分离，而且两种气体一冷却又发生反应，生成氯化铵，故A错误；B．不能用稀硫酸和碳酸钙制备，原因是硫酸和碳酸钙反应生成硫酸钙，是微溶于水的物质，产生沉淀覆盖在碳酸钙上，会降低反应速率，故B错误；C．制备纯碱的操作为将CO2通入到氨化的饱和NaCl溶液，故C正确；D．灼烧操作应该在坩埚中进行，故D错误；故选C。4.Na、Mg、Al均为第三周期元素。下列说法正确的是A.离子半径：B.第一电离能：C.还原性：D.碱性：【答案】C【解析】【详解】A．三种离子核外电子排布相同半径随核电荷数增大而减小，故A错误；B．同周期元素第一电离能总体趋势：核电荷数越大，第一电离能越大，故B错误；C．同周期元素，核电荷数越大金属性越弱，对应单质还原性越弱，故C正确；D．金属性，其对应最高价氧化物水化物碱性越弱，碱性：，故D错误；故选C5.硼单质及其化合物有重要的应用。硼晶体熔点为2076℃，可形成多种卤化物。可与反应生成。可与反应生成乙硼烷(标准燃烧热为)，其分子中一个硼与周围的四个氢形成正四面体，结构式为，具有还原性。乙硼烷易水解生成与，是一种一元弱酸，可作吸水剂。乙硼烷可与反应生成氨硼烷()，其在一定条件下可以脱氢，最终得到BN。乙硼烷也可与NaH反应生成，是一种常用的还原剂。下列说法正确的是A.硼晶体为分子晶体 B.基态硼原子的核外电子排布式为C.与中心原子均为杂化 D.晶体中存在离子键、共价键、氢键【答案】B【解析】【详解】A．硼晶体熔点为2076℃，熔点很高，应该为共价晶体，A错误；B．B为5号元素，基态硼原子的核外电子排布式为，B正确；C．中B形成3个共价键且无孤电子对，为杂化；中心原子B形成4个共价键，为杂化，C错误；D．晶体中存在钠离子和离子之间的离子键、内部的B-H共价键，不存在氢键，D错误；故选B。6.硼单质及其化合物有重要的应用。硼晶体熔点为2076℃，可形成多种卤化物。可与反应生成。可与反应生成乙硼烷(标准燃烧热为)，其分子中一个硼与周围的四个氢形成正四面体，结构式为，具有还原性。乙硼烷易水解生成与，是一种一元弱酸，可作吸水剂。乙硼烷可与反应生成氨硼烷()，其在一定条件下可以脱氢，最终得到BN。乙硼烷也可与NaH反应生成，是一种常用的还原剂。下列化学反应表示正确的是A.乙硼烷的制备：B.乙硼烷的水解：C.乙硼烷的燃烧：D.乙硼烷酸性条件下还原乙酸：【答案】A【解析】【详解】A．可与反应生成乙硼烷其方程式为：，故A正确；B．硼酸是弱酸不能拆成，故B错误；C．燃烧热中应该生成液态水不是气态水，故C错误；D．酸性条件下不能生成大量的，故D错误；故选A。7.硼单质及其化合物有重要的应用。硼晶体熔点为2076℃，可形成多种卤化物。可与反应生成。可与反应生成乙硼烷(标准燃烧热为)，其分子中一个硼与周围的四个氢形成正四面体，结构式为，具有还原性。乙硼烷易水解生成与，是一种一元弱酸，可作吸水剂。乙硼烷可与反应生成氨硼烷()，其在一定条件下可以脱氢，最终得到BN。乙硼烷也可与NaH反应生成，是一种常用的还原剂。下列物质的结构、性质、用途之间不具有对应关系的是A.B电负性小于H，可用作还原剂 B.有弱酸性，可用作吸水剂C.中B有空轨道，易与形成 D.可以脱氢，可用作储氢材料【答案】B【解析】【详解】A．B与H形成的简单化合物中，B显正价，B的电负性小于H，中H为-1价，体现出强还原性，易被氧化为0价，所以可用作还原剂，故A不符合题意；B．有弱酸性，与吸收性无关，故B符合题意；C．B的电子排布式为1s22s22p1，中B有空轨道，中N原子含有孤电子对，二者易形成配合物，故C不符合题意；D．由题意可知，可以脱氢，可用作储氢材料，故D不符合题意；故选B。8.氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是A.实验室检验的存在：B.工业制硝酸过程中的物质转化：C.铁与足量的稀硝酸反应：D.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：【答案】C【解析】【详解】A．铵根离子和氢氧化钠加热生成氨气，可以检验铵根离子存在，A正确；B．氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮与氧气生成二氧化氮，二氧化氮可与水反应生成硝酸，B正确；C．硝酸具有强氧化性，铁与足量的稀硝酸反应生成硝酸铁和NO、水，C错误；D．汽车尾气催化转化器中发生的主要反应为氮氧化合物和一氧化碳发生氧化还原反应生成无毒的氮气和二氧化碳，D正确；故选C。9.有机物Z是一种强效免疫剂的合成中间体，其合成路线如下：下列说法正确的是A.X存在顺反异构体 B.Z中含氧官能团只有酮羰基和羟基C.X、Y、Z均可发生水解反应和加成反应 D.可以用新制悬浊液检验Y中残留的X【答案】C【解析】【详解】A．根据结构判断，X碳碳双键的同一个碳原子上有两个相同的基团，不存在顺反异构，故A错误；B．Z中含氧官能团除了酮羰基和羟基还有酰胺基，故B错误；C．X、Y、Z中都有酰胺基可以发生水解反应，X中有羰基、碳碳双键，Y中有醛基、碳碳双键，Z中有羰基，因此都可以发生加成反应，故C正确；D．有醛基结构的是Y无法用新制悬浊液检验Y中残留的X，故D错误；故选C。10.利用和组成原电池，在Pt电极的催化下可以生成甲烷，总反应方程式为：。装置中正负极之间采用质子交换膜分隔，在电极上先转化为*CO吸附在催化剂表面，随后生成甲烷，部分机理如图所示。下列说法正确的是A.总反应方程式的平衡常数表达式为B.正极获得CO的电极反应式：C.气体中的浓度越高，越利于甲烷的生成D.在催化剂表面生成的方程式：【答案】D【解析】【详解】A．反应方程式：的平衡常数表达式为，故A错误；B．由图可知，在正极得到电子生成CO，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：，故B错误；C．催化剂的催化效率有限，气体中的浓度过高，甲烷的生成速率不一定快，故C错误；D．在电极上先转化为*CO吸附在催化剂表面，随后生成甲烷，方程式为：，故D正确；故选D。11.室温下，探究0.1mol/LFeSO4溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是选项探究目的实验方案AFe2+能否催化H2O2分解向2mL5%H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，观察气泡产生情况B溶液中是否含有Fe2+向2mLFeSO4溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化CFe2+是否水解向2mLFeSO4溶液中滴加2~3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化DFe2+是否有还原性向2mLFeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色变化A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】【详解】A．向H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，若产生气泡也有可能是Fe3+的催化作用，A错误；B．溶液中是否含有Fe2+，应该向2mLFeSO4溶液中先滴加KSCN溶液，再滴加几滴新制氯水，B错误；C．Fe2+发生水解反应使溶液显酸性，应向FeSO4溶液中滴加2~3滴石蕊试液，观察溶液颜色变化，C错误；D．向FeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，若观察溶液紫色褪去，说明FeSO4有还原性，D正确；故选D。12.室温下，用溶液吸收废气中的，并获得的过程如图所示。忽略吸收废气所引起的溶液体积变化和的挥发，溶液中含硫物种的浓度。已知：，。下列说法正确的是A.溶液吸收至的溶液：B.吸收后的溶液：C.沉淀后的上层清液：D.沉淀后的上层清液久置：【答案】A【解析】【详解】A．pH-7时，所以，故A正确；B．，根据电荷守恒：可得：，故B错误；C．有沉淀产生，因此上层清液为饱和溶液，故C错误；D．久置后亚硫酸根、亚硫酸氢根均会被氧化几乎不存在亚硫酸根、亚硫酸氢根，故D错误；故选A。13.可协同催化的氢化，体系中涉及以下两个反应：反应1：反应2：将一定比例的、以一定流速通过催化剂，在一定温度下反应，的转化率、或CO的选择性［］与催化剂中NiO的质量分数的关系如图所示。下列说法正确的是A.反应B.曲线Y表示的转化率随催化剂中NiO的质量分数的变化C.其他条件不变，催化剂中NiO的质量分数为1%时，的产率最高D.其他条件不变，NiO的质量分数从25%增加到50%，的平衡选择性降低【答案】B【解析】【详解】A．根据盖斯定律，反应1-反应2得2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g)ΔH=ΔH1-ΔH2=-90.5kJ⋅mol-1，A错误；B．CH3OH的选择性与CO的选择性之和为100%，由图可知，CO的选择性曲线与CH3OH的选择性曲线应关于50%这条水平线对称，则曲线X表示CO的选择性，那么曲线Y表示CO2的转化率随催化剂中NiO的质量分数的变化，B正确；C．由图可知，其他条件不变，催化剂中NiO的质量分数为1%时，CH3OH的选择性最高，但CO2的转化率不是最高，则CH3OH的产率不一定是最高，C错误；D．催化剂能加快反应速率，但不影响平衡，因此NiO的质量分数从25%增加到50%，CH3OH的平衡选择性不变，D错误；故选B。二、非选择题，共4题，共61分。14.工业上利用FeS和NaClO等物质处理含砷酸性废水［砷主要以亚砷酸(，三元弱酸)形式存在］，步骤如下。已知：（1）沉砷、碱浸：向该含砷酸性废水中加入FeS，将转化为沉淀。过滤后向滤渣中加入足量NaOH溶液，发生反应。①沉砷过程的离子方程式为___________。②沉砷过程中不能用代替FeS，请从平衡移动的角度解释原因___________。（2）氧化脱硫：碱浸后的滤液中加入NaClO。写出NaClO氧化生成硫单质和的化学方程式：___________。（3）酸化、吸附：在氧化脱硫后的滤液中调节pH，加入某吸附剂。已知在不同pH下的存在形式如图-1所示。常温下，时，吸附剂表面带负电，pH越大，吸附剂表面带的负电荷越多；时，吸附剂表面带正电，pH越小，吸附剂表面带的正电荷越多。当溶液pH介于3~5之间时，吸附剂对五价砷的平衡吸附量随pH的升高而增大(如图-2所示)，分析其原因___________。（4）废水中As的含量不超过方可达到排放标准。为了测定处理后废水中As的含量，先将As全部转化为(转化过程中溶液体积不变)，随后移取50.00mL上述溶液，用的溶液(是一种有机阳离子)滴定，产物为。实验测得到达滴定终点时所需溶液的体积与参与反应的的物质的量之间满足以下关系式：。若滴定消耗705.03mL的溶液，试计算该废水中的As含量是否符合排放标准(写出计算过程)。___________【答案】14.①.②.加入过量的硫化钠，溶液中增大，促进反应平衡正向移动，不利于沉砷15.16.pH=3~5，随pH升高，转变为，负电荷数增加，吸附剂表面所带正电荷数减小，且前者增加的程度大于后者减小的程度，静电引力增加，吸附量增大17.符合排放标准，原因是：由题意可知：反应中，即溶液中，因此溶液中的砷浓度为：，小于标准0.5mg/L，因此符合排放标准【解析】【小问1详解】根据题设条件可知，在此反应中是沉淀之间的转化，未发生氧化还原反应，FeS、均是难溶物不能拆，故反应离子方程式为:，FeS和Na2S的区别在于前者是难溶盐电离出的硫离子浓度较小，后者为可溶性盐溶液中硫离子浓度较大，对于硫离子浓度增大会导致平衡正向移动沉淀溶解；故答案为：，加入过量的硫化钠，溶液中增大，促进反应平衡正向移动，不利于沉砷；【小问2详解】此反应是发生在硫元素和氯元素之间的氧化还原，方程式为：，故答案为：；【小问3详解】时，吸附剂表面带正电，溶液pH介于3~5之间时，随着pH增大，H转变为负电荷数增加，正负电荷之间的吸引力增大导致吸附剂对五价砷的平衡吸附量随pH的升高而增大。故答案为：H=3~5，随pH升高，转变为，负电荷数增加，吸附剂表面所带正电荷数减小，且前者增加的程度大于后者减小的程度，静电引力增加，吸附量增大；【小问4详解】由于，消耗若滴定消耗705.03mL溶液，因此，根据反应可知：则水中含有砷浓度为：，水中As含为:0.30mg·L-1<0.50mg·L-1，因此符合排放标准。15.黄酮派酯是一种解痉药，可通过如下路线合成。（1）C中与杂化的碳原子数的比值是___________。（2）C→D的反应类型是___________。（3）已知苯甲酸酐()可以与羟基化合物生成酯，D→E经历了D→X→E的过程，中间体X的化学式为，分子中共有3个六元环。写出X的结构简式：___________。（4）写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式：___________。①属于芳香族化合物②碱性水解后酸化得到两种产物，且两种产物的核磁共振氢谱中均只有2个峰（5）写出以、、为原料制备的合成路线图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)___________。【答案】15.4∶116.取代反应17.18.或19.【解析】【分析】A在一定条件下与NaOH、CO2反应后酸化得到B，B与丙酰氯发生取代反应生成C和HCl，C在AlCl3作用下发生重组取代反应生成D，D与在一定条件下反应生成E，E与SOCl2反应生成F，F与发生取代反应生成黄酮派酯；【小问1详解】C中苯环上的碳、酯基上的碳和羧基上的碳均为杂化，只有乙基上的两个碳为杂化，故与杂化的碳原子数的比值是8：2=4：1；【小问2详解】C→D是C在AlCl3作用下反应生成D，根据结构简式的变化可知，反应类型是取代反应；【小问3详解】已知苯甲酸酐()可以与羟基化合物生成酯，D→E经历了D→X→E的过程，中间体X的化学式为，分子中共有3个六元环，根据分子式可知，X比E多了2个H原子和1个O原子，故应该为X脱水形成碳碳双键，则X的结构简式为：；【小问4详解】D为，其同分异构体满足：①属于芳香族化合物，则含有苯环，②碱性水解后酸化得到两种产物，且两种产物的核磁共振氢谱中均只有2个峰，则高度对称，根据分子中含有4个O可知有两个酯基，符合条件的同分异构体有或；【小问5详解】与发生取代反应生成，在酸性高锰酸钾溶液中被氧化生成，在氯化铝作用下反应生成，与反应制备，合成路线图如下：。16.锗是一种重要的半导体材料，中国是世界上锗的主要生产国之一。工业上可用锌粉置换镓锗渣制备高纯度，相关流程包含浸出、沉锗、氯化、水解等步骤。（1）浸出：可用草酸(HOOC―COOH)作为浸出剂，将Ge转化为配离子，转移到溶液中。①中含有两个五元环，Ge为六配位，配位原子均为氧，画出该离子的结构式：___________。②使用草酸浸取的缺点之一在于矿渣中的其他金属阳离子易与草酸形成沉淀或配合物，草酸的利用率降低。已知25℃，，，，则反应的平衡常数K的数值为___________。③以热的浓硫酸作为氧化剂，可将彻底氧化，将锗元素转化为进入溶液，反应的化学方程式为___________。（2）丹宁酸沉锗：丹宁酸是一种多酚(简记为HL)，易与)配位得到，最终转化为沉淀，从而将溶液中的锗沉出，配位反应可以表示为，若反应体系中存在较多不利于锗的沉淀，原因是___________。（3）粗品中常含有少量。为了提纯，可先将其转化为，再在0℃下水解得到高纯。已知：①与均为两性氧化物，部分晶型的难溶于盐酸；②常温下是液体，沸点为84℃，易与共沸；③在pH为0.4~0.6时有还原性；现有已知As含量的粗品，补充完整提纯的实验方案：向粗品中分批加入NaOH溶液，直至粗品完全溶解，___________，过滤，洗涤2~3次，干燥。(实验中须使用的试剂：盐酸、氯酸钠固体、蒸馏水)【答案】16.①.②.③.17.丹宁酸中有大量酚羟基，易与反应使丹宁酸浓度下降，从而使浓度下降；18.向溶液中加入盐酸至(0.4~0.6间的任意值均可1分)。随后加入足量固体充分反应；在84℃蒸馏，将馏分冷却后，与0℃的蒸馏水混合，充分搅拌直至无沉淀生成【解析】小问1详解】根据题目中的“五元环”“六配位”即可得出配离子的结构：，根据盖斯定律可以看做、两个平衡的合反应。目标反应=①-②；因此；Ge在反应前后都是+4价，浓硫酸氧化的是碳元素。方程式为：故答案为：；；；【小问2详解】Fe3+会和酚发生反应，而单宁酸是多酚，故答案为：丹宁酸中有大量酚羟基，易与反应使丹宁酸浓度下降，从而使浓度下降；【小问3详解】先将溶液中的Ge和As转化为盐酸盐，然后将AsCl3氧化，防止后续蒸馏时产生共沸，利用蒸馏将GeCl4分离，最后0℃下水解得到高纯。故答案为：向溶液中加入盐酸至(0.4~0.6间的任意值均可1分)。随后加入足量固体充分反应；在84℃蒸馏，将馏分冷却后，与0℃的蒸馏水混合，充分搅拌直至无沉淀生成。17.氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。（1）以甲烷和为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。已知：①甲烷与制取氢气时，常向反应器中通入一定比例空气，其目的是___________。②的热分解也可得到，高温下水分解体系中各种微粒的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的微粒依次是___________。（2）一定条件下，利用如图所示装置实现电化学储氢(忽略其它有机物的反应)。①写出由生成的电极反应式：___________。②该装置的电流效率___________。(×100%)（3）70~80℃，利用与的相互转化实现的储存与释放，其释放的一种机理如图-1所示，该过程中使用的复合催化剂的结构及各部分所带电荷如图-2所示。①写出释氢反应的离子方程式：___________。②根据元素电负性的变化规律，步骤Ⅱ、Ⅲ可以描述为___________，1个氢氧键断裂后带正电的氢与催化剂表面带负电的Pd成键。③70~80℃，利用相同的催化剂，调节压强能够实现上述释氢的逆转化，达到储氢的目的。从能源利用、环境保护和物质转化角度分析，该储氢与(2)中电化学储氢方法相比，其优点有___________。【答案】（1）①.部分甲烷燃烧