2024届陕西省商洛市高三上学期尖子生学情诊断考试理综试题（含答案解析）

陕西省商洛市2023-2024学年高三上学期尖子生学情诊断考试理科综合化学试题考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分300分，考试时间150分钟。2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4.本卷命题范围：高考范围。5.可能用到的相对原子质量：H1C12O16F19Na23S32Cl35.5Zn65Ag108I127一、选择题：本题共13小题，每小题6分，共78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.中华优秀传统文化源远流长，化学与文化传承密不可分。下列说法正确的是A.海昏侯墓出土了大量保存完好的精美金器，这与金的惰性有关B.“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”中涉及的反应为可逆反应C.“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”，“翠色”是因为成分中含有氧化亚铜D.“世间丝、麻、裘、褐皆具素质”，“丝、麻、裘”的主要成分都是蛋白质【答案】A【解析】【详解】A．金的化学性质稳定，使得其能保存完好，故A正确；B．“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”中涉及的两个反应条件不同，不为可逆反应，故B错误；C．“翠色”为青色或者绿色，而氧化亚铜为砖红色，可能来自亚铁离子，诗句中的“翠色”不可能来自氧化亚铜，故C错误；D．“麻”的主要成分是纤维素，故D错误；故答案选A。2.某有机物的结构简式如图所示。下列有关说法错误的是A.该有机物能与溶液反应产生气体B.1mol该有机物最多能与发生加成反应C.该有机物能使溴水褪色是因为发生了加成反应D.该有机物分子中所有原子不可能处于同一平面上【答案】D【解析】【详解】A．该有机物中含有羧基，能与溶液反应产生CO2，故A正确；B．该有机物中含有双键和苯环可以与H2加成，1mol该有机物最多能与发生加成反应，故B正确；C．该有机物中含有双键，能使溴水褪色，故C正确；D．该有机物分子中，双键和羧基与苯环直接相连，所有原子可能处于同一平面上，故D错误；故答案选D。3.如图为五种短周期主族元素的原子半径和主要化合价。下列叙述正确的是A.最高价氧化物对应水化物的酸性：X>RB.最简单氢化物的热稳定性：X>W>RC.化合物常用于制造太阳能电池板D.工业上电解熔融YW制备Y单质【答案】B【解析】【分析】根据元素的主要化合价可知，R、Z处于第ⅣA族，W位于第ⅥA族，X位于第ⅦA族，Y位于第ⅡA族；结合原子半径的变化规律知，X为F元素、Y为Mg元素、Z为Si元素、R为C元素、W为O元素。【详解】A．F元素没有最高价氧化物对应的水化物，A项错误；B．R、W、X为同周期元素，同周期从左到右主族元素的最简单氢化物的稳定性逐渐增强，则热稳定性：HF＞H2O＞CH4，B项正确；C．化合物ZW2为SiO2，SiO2不能用于制造太阳能电池板，Si用于制造太阳能电池板，C项错误；D．MgO的熔点很高，工业上不是电解熔融MgO制备Mg，工业上电解熔融的MgCl2制备Mg，D项错误；答案选B。4.某新型光催化钠离子二次电池的工作原理如图所示。下列有关说法错误的是A.充电时，阴极的电极反应式为B.离子交换膜应选择阳离子交换膜C.放电时，每消耗，离子交换膜左室电解质溶液质量理论上增加46gD.适当提高电解液的浓度可提升该电池存储的能量【答案】C【解析】【分析】充电时，为电解池，石墨电极S元素被还原，为阴极，光催化电极I元素被氧化，作阳极；则放电时石墨电极为负极，光催化电极为正极，据此分析解题。【详解】A．充电时，石墨电极为阴极，电极反应式为，故A正确；B．放电时，钠离子由左侧向右侧迁移，充电时，钠离子由右侧向左侧迁移，故离子交换膜为阳离子交换膜，故B正确；C．放电时，消耗NaI3，电极反应式为，每消耗1molNaI3，转移电子数为，且钠离子由左侧向右侧迁移，离子交换膜左室电解质溶液质量减少46g，故C错误；D．适当提高电解液的浓度有利于提升该电池的存电量，故D正确；故答案选C。5.焦亚硫酸钠()是常用的食品抗氧化剂之一，久置于空气中易被氧化，其溶于水生成。某研究小组采用如图所示装置(实验前已除尽装置内的空气)制取。下列说法错误的是A.装置Ⅰ中的浓硫酸在反应中体现了强氧化性B.可以用盐酸和氯化钡溶液来检验晶体是否氧化变质C.制备的反应原理是D.与反应生成属于非氧化还原反应【答案】A【解析】【详解】A．装置Ⅰ中是发生反应，该反应不是氧化还原反应，体现的不是浓硫酸的强氧化性，而是浓硫酸的酸性，A错误；B．晶体在空气中变质生成硫酸钠，通过检验硫酸根离子可判断是否变质，实验方案是取少量晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量的盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成，则说明变质，B正确；C．Ⅰ中生成的SO2进入II中饱和溶液发生反应生成，反应方程式为：，C正确；D．在中，没有元素化合价发生变化，为非氧化还原反应，D正确；故选A。6.氢能是清洁能源之一，工业制取氢气涉及的重要反应之一是：已知：①②③下列叙述正确的是A.的燃烧热为B.C.12gC(s)不完全燃烧全部生成CO(g)时放出热量为221kJD.平衡常数表达式为【答案】B【解析】【详解】A．氢气燃烧热指定的产物为液态水，热化学方程式中生成的为气态水，不能根据此热化学方程式计算的燃烧热，A错误；B．a.，b.，c.，根据盖斯定律，得目标反应，，B正确；C．12gC(s)的物质的量为1mol，根据热化学方程式：，不完全燃烧生成时放出的热量为，C错误；D．水蒸气浓度应写入平衡常数表达式，平衡常数表达式为，D错误；故选B。7.T℃时，和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：，或。下列说法正确的是A.T℃时，B.Y点对应的溶液是不饱和溶液C.Z点对应的溶液中，D.向悬浊液中通入气体(忽略溶液体积的变化)，溶液中保持不变【答案】C【解析】【分析】：，，，同理对于：，则斜率绝对值较大的Ⅰ对应，斜率绝对值较小的Ⅱ对应。【详解】A．据分析，Ⅰ对应，Ⅱ对应；根据Z的坐标可以求出、根据X的坐标可以求出，则故A错误；B．pN越小N越大，Y点和溶解平衡点的浓度相等时，Y点Cd2+浓度更大，则Y点为的过饱和溶液，故B错误；C．Z点，根据电荷守恒有，，则，故C正确；D．向悬浊液中通入气体，发生，溶液中浓度减小，则增大，故D错误；故选C。三、非选择题：共174分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。(一)必考题：共129分。8.亚铁氰化钾晶体俗名黄血盐，化学式为，可溶于水，难溶于乙醇。用含NaCN的废液合成黄血盐的主要工艺流程如下：回答下列问题：（1）NaCN中碳元素的化合价为___________。（2）“反应器”中投入等体积、等浓度的溶液和溶液，发生主要反应的离子方程式为___________。（3）“过滤1”后可以向滤液中加入少量铁粉，目的是___________；滤渣2的主要成分是___________(填化学式)；“转化器”中生成黄血盐晶体的反应类型为___________。（4）实验室进行“步骤a”的具体操作为___________。（5）样品的纯度测定：步骤1：准确称取8.884g黄血盐样品加入水中充分溶解，并配制成100.00mL溶液。步骤2：量取25.00mL上述溶液，用的酸性高锰酸钾溶液滴定，达到滴定终点时，共消耗酸性高锰酸钾溶液30.50mL。已知：。①配制100.00mL样品待测液，必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________。②该样品的纯度是___________(保留4位有效数字)。③下列操作会使测定结果偏高的是___________(填字母)。A．步骤1过程中黄血盐所含亚铁在空气中部分氧化B．滴定前仰视滴定管读数，滴定后读数正确C．滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后尖嘴部分无气泡【答案】（1）+2（2）（3）①.防止Na4[Fe(CN)6]被氧化②.除去过量的钙离子③.络合反应（4）用玻璃棒引流向漏斗中加乙醇至没过沉淀，待乙醇自然流下，重复操作2～3次（5）①.100.00mL容量瓶②.95.0%③.C【解析】【分析】含NaCN的废液中加入FeSO4、CaCl2反应生成Na4[Fe(CN)6]、CaSO4、NaCl，过滤除去硫酸钙，然后加入碳酸钠除去过量的钙离子，过滤除去碳酸钙；加入KCl溶液使Na4[Fe(CN)6]转化为Na4[Fe(CN)6]⋅3H2O，过滤，用乙醇洗涤、干燥，最后得到产品；据此分析解题。【小问1详解】NaCN中碳元素的化合价为+2价，故答案为：+2。【小问2详解】由流程可知，反应器中NaCN、FeSO4、CaCl2反应，根据质量守恒和最终产物Na4[Fe(CN)6]⋅3H2O推断反应生成Na4[Fe(CN)6]、CaSO4、NaCl，发生的主要反应为，故答案为：。【小问3详解】反应过滤后，“过滤1”中Fe为+2价，加入少量铁粉，可已知Fe的氧化，然后加入碳酸钠除去过量的钙离子，过滤除去碳酸钙，反应器中NaCN、FeSO4、CaCl2反应生成Na4[Fe(CN)6]为络合反应；故答案为：防止Na4[Fe(CN)6]被氧化；除去过量的钙离子；络合反应。【小问4详解】亚铁氰化钾晶体可溶于水，不溶于乙醇，第2次过滤得到亚铁氰化钾晶体，为了除去晶体表面的杂质残液，可以乙醇洗涤，故实验室进行步骤a的操作为用玻璃棒引流向漏斗中加乙醇至没过沉淀，待乙醇自然流下，重复操作2～3，故答案为：用玻璃棒引流向漏斗中加乙醇至没过沉淀，待乙醇自然流下，重复操作2～3次。【小问5详解】①配制100.00mL样品待测液，必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和100.00mL容量瓶，故答案为：100.00mL容量瓶；②根据方程式可知，则样品中Na4[Fe(CN)6]的物质的量为，则该样品的纯度是，故答案为：95.0%；②A．步骤1过程中黄血盐所含亚铁在空气中部分氧化，导致标准液用量减少，结果偏低，故A错误；B．滴定前仰视滴定管读数，滴定后读数正确，导致读数偏小，结果偏低，故B错误；C．滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后尖嘴部分无气泡，导致标准液用量偏大，结果偏高，故C正确；故答案为C。9.连二亚硫酸钠()也叫做保险粉，是一种重要的化工产品，易溶于水、难溶于甲醇，在碱性介质中比较稳定，在空气中易被氧化。某化学小组用如图所示装置(夹持仪器已省略)制取。回答下列问题：（1）仪器a名称是___________，用装置A制备时所选用的酸，你认为下列最适宜选用的是___________(填字母)。A．浓盐酸B．质量分数为70％的C．稀硝酸D．质量分数为10％的稀硫酸（2）单向阀的作用是___________，制备保险粉前先打开仪器a的活塞的目的是___________。（3）已知三颈烧瓶中的甲酸转化为，写出生成的化学方程式：___________。（4）是一种常用的还原剂，写出它与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式：___________。（5）固体隔绝空气加热使之完全分解得到固体产物、和气体，设计实验方案检验产物中含有的：___________(写出实验操作、现象及结论)。（6）称取粗产品加水溶解，用NaOH溶液碱化后，加入一定量的溶液恰好完全反应()，将溶液中生成的纳米级的银粉过滤、洗涤、干燥后称重，得到银，则粗产品中连二亚硫酸钠的纯度为___________(含、的表达式)。【答案】（1）①.恒压滴液漏斗②.B（2）①.防止倒吸②.可排尽A中的空气（3）（4）（5）取少量加热后的固体，滴加稀盐酸，若有淡黄色固体产生，则含有（6）【解析】【小问1详解】仪器a的名称是恒压滴液漏斗，用装置A制备时所选用的酸，因使用质量分数为70％的，浓盐酸和稀硝酸易挥发，容易引入杂质，质量分数为10％的浓度太低，故答案为恒压滴液漏斗；B。【小问2详解】单向阀的作用是防止倒吸，保险粉在空气中易被氧化，制备保险粉前先打开仪器a的活塞，可排尽A中的空气，防止保险粉被氧化故答案为防止倒吸；可排尽A中的空气。【小问3详解】甲酸转化为，生成的化学方程式为，故答案为。【小问4详解】常作还原剂，与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程为，故答案为。【小问5详解】固体隔绝空气加热使之完全分解得到固体产物、和气体，若想设检验产物中含有的，因可取少量加热后的固体，滴加稀盐酸，若有淡黄色固体产生，则含有，故答案为取少量加热后的固体，滴加稀盐酸，若有淡黄色固体产生，则含有。【小问6详解】称取粗产品加水溶解，用NaOH溶液碱化后，加入一定量的溶液恰好完全反应()，反应方程式为，将溶液中生成的纳米级的银粉过滤、洗涤、干燥后称重，得到银，即，则消耗的为，，则粗产品中连二亚硫酸钠的纯度为，故答案为。10.氯的许多化合物在生活中扮演着重要角色，如：亚氯酸钠()和(具有强烈刺激性气味的气体)都是重要的漂白剂。回答下列问题：（1）中氯元素的化合价为___________。（2）草酸()是一种易溶于水的弱酸，利用硫酸酸化的草酸还原，可较安全地生成，反应的离子方程式为___________。（3）自来水用处理后，有少量残留水中，可用碘量法做如下检测：①取500mL水样，加入一定量碘化钾，用氢氧化钠溶液调至中性，再加入淀粉溶液，溶液变蓝。写出与碘化钾反应的化学方程式：___________(已知存在于pH为4～6的溶液中，存在于中性溶液中)。②已知：，向①所得溶液中滴加的溶液，达到滴定终点时，消耗溶液的体积为20.00mL。判断达到滴定终点的方法是___________；该水样中的浓度是___________。（4）某学习小组设计如下装置制取(夹持仪器已省略)。①装置A中产生的气体，在装置C中反应生成，写出生成的化学方程式：___________。②装置B的作用是___________。③有同学认为上述装置并不完整，其理由是___________。【答案】（1）+3（2）（3）①.②.当滴入最后半滴硫代硫酸钠溶液时，溶液由蓝色褪去，且30秒不恢复③.（4）①.②.安全瓶，防止装置C中的液体倒吸入装置A中③.ClO2不能直接排放，应设置尾气处理装置【解析】【分析】A中氯酸钠、亚硫酸钠在浓硫酸参与下，发生氧化还原反应生成二氧化氯、二氧化氯在C中和氢氧化钠、过氧化氢的混合液反应制备NaClO2。装置B是安全瓶，C中在冷水浴下制取亚氯酸钠，由于二氧化氯是有毒气体、会污染空气，因此这个装置不完整，缺少吸收尾气的处理装置，据此回答。【小问1详解】中氯元素的化合价为+3；【小问2详解】草酸(H2C2O4)是一种弱酸，利用硫酸酸化的草酸还原NaClO3，可较安全地生成ClO2，反应中，碳元素从+3价升高到+4价、氯元素从+5价降低到+4价，则按得失电子数守恒和元素质量守恒，反应的离子方程式为；【小问3详解】①已知ClO2存在于pH为4~6溶液中，存在于中性溶液中，取500mL水样，加入一定量的碘化钾，用氢氧化钠溶液调至中性，则生成，再加入淀粉溶液，溶液变蓝，则有I2生成，ClO2与碘化钾反应中，碘元素从-1价升高到0价、氯元素从+4价降低到+3价()，则按得失电子数守恒和元素质量守恒得化学方程式：；②碘与淀粉反应显蓝色；已知，该反应消耗碘单质，则判断达到滴定终点的方法是：当滴入最后半滴硫代硫酸钠溶液时，溶液由蓝色褪去，且30秒不恢复；由和，得关系式：，已知实验中消耗5.00×10-4mol·L-1的Na2S2O3溶液20.00mL，则，该500mL水样中ClO2的浓度是；【小问4详解】①在装置C中，ClO2转变为NaClO2，氯元素从+4价降低到+3价，则过氧化氢为还原剂，氧元素从-1价升高到0价，按得失电子数守恒、元素质量守恒得生成NaClO2的化学方程式：；②装置B作用是安全瓶，防止装置C中的液体倒吸入装置A中；③某同学认为上述装置并不完整，其原因是：ClO2不能直接排放，应设置尾气处理装置。(二)选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。［化学——选修3：物质结构与性质］11.被认为是良好的光学基质材料，可由、、制备。回答下列问题：（1）基态Zn原子的价电子轨道表达式为___________；基态N原子中未成对电子数为___________。（2）O的第一电离能小于N的第一电离能的原因是___________；的组成元素中电负性由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)。（3）中阴离子的空间构型为___________；其中C原子的杂化方式为___________。（4）具有金红石型四方结构，具有钙钛矿型立方结构，两种晶体的晶胞结构如图所示：①和晶体中，Zn的配位数之比为___________。②若表示阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度为___________(用含a、c、的代数式表示)。【答案】11.①.②.312.①.N原子的p轨道处于半满稳定状态②.F>N>H13.①.平面三角形②.sp214.①.1：1②.【解析】【小问1详解】基态Zn原子的价电子为3d104s2，轨道表达式为，基态N原子电子排布式为1s22s22p3，未成对电子数为3，故答案为；3。【小问2详解】N原子电子排布式为1s22s22p3，p轨道处于半满稳定状态，所以O的第一电离能小于N的第一电离能，的组成元素为N、F、H，电负性由大到小为F>N>H，故答案为N原子的p轨道处于半满稳定状态；F>N>H。【小问3详解】中阴离子为，中心碳原子孤电子对数为0，价层电子对数为3，采取了sp2杂化方式与氧原子成键，所有原子都在同一平面上，空间构型为平面三角形，故答案为平面三角形；sp2。【小问4详解】①ZnF2晶胞中，白色球数目为2，黑色球数目＝，故白色球为Zn、黑色球为F，可知Zn的配位数为6，而KZnF3晶体（晶胞顶点为K＋）中，则体心白色球为Zn，Zn的配位数为6，故二者配位数之比为6：6＝1：1，故答案为1：1；②晶胞相当于含有2个“ZnF2”，晶胞质量＝，晶体密度＝，故答案为：。［化学——选修5：有机化学基础］12.奥美拉唑()是基于诺贝尔医学奖成果研制的药物，该药物对幽门螺旋杆菌引起的胃及十二指肠溃疡根治率最高。奥美拉唑的合成路线如下(Me表示甲基)：回答下列问题：（1）有机物B中含氧官能团的名称为___________。（2）反应①和③的反应类型分别为___________、___________。（3）化合物A核磁共振氢谱的吸收峰有___________组。（4）反应②中与一