河北省石家庄二中2024届高三年级阶段性测试（开学考）化学试题附参考答案（解析）

页共10页高三年级阶段性测试化学试卷75分钟 100分可能用到的相对原子质量：H1Li7C12O16Mn55Co59一、单项选择题(本题共14小题，每题3分，共42分)1．(2023·北京)下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是()A.三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的KaB.F－F键的键能小于Cl－Cl键的键能C.氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性D.气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是HCl分子2．核反应产生的能量可作为未来新能源，现有两个核反应：①He＋X→Y＋H；②He＋Be→n＋M，其中Y的核外电子数等于(m＋2)。下列说法错误的是()A.最高价含氧酸的酸性：X＞M B.原子半径：M＞X＞YC.b＝d＋1 D.M、X都可与Y形成两种及以上化合物3．(2023·辽宁)晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是()A.图1晶体密度为gcm－3 B.图1中O原子的配位数为6C.图2表示的化学式为LiMg2OClxBr1－x D.Mg2＋取代产生的空位有利于Li＋传导4．(22·湖南)科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示)，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是()A.原子半径：X＞Y＞Z B.非金属性：Y＞X＞WC.Z的单质具有较强的还原性 D.原子序数为82的元素与W位于同一主族5．下列有关物质结构与性质的说法错误的是()A.熔点：低于NaBF4B.对羟基苯甲酸存在分子内氢键，是其沸点比邻羟基苯甲酸的高的主要原因C.AgCl溶于氨水，是由于AgCl与NH3反应生成了可溶性配合物［Ag(NH3)2］ClD.Na2CO3溶解度大于NaHCO3，是因为碳酸氢钠晶体中HCO间存在氢键6．(一轮p292)化合物“E7974”具有抗肿瘤活性，结构简式如下，下列有关该化合物说法正确的是()A.不能使Br2的CCl4溶液褪色 B.分子中含有3种官能团C.分子中含有4个手性碳原子 D.1mol该化合物最多与3molNaOH反应7．实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备环己酮缩乙二醇。实验中利用苯－水的共沸体系带出水分，其反应原理如下，下列有关说法错误的是()。A.以共沸体系带水促使反应正向进行B.苯层液面高于支管口时，必须打开旋塞B将水放出C.实验完成时先停止加热，冷却后再停止通冷凝水D.根据带出水的体积可估算反应进度8．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H2加成后的产物中仅有1种杂化方式D.与苯互为同系物的M的同分异构体有10种9．卡托普利的制备反应如下，下列说法错误的是()A.上述三种物质均可与H2O形成分子间氢键B.SOCl2的空间结构是三角锥形C.分子中有两个手性碳原子D.分子中C和S原子均是sp3杂化10．(23山东)抗生素克拉维酸的结构简式如图所示，下列关于克拉维酸的说法错误的是()A.存在顺反异构B.含有5种官能团C.可形成分子内氢键和分子间氢键D．1mol该物质最多可与ImolNaOH反应11．(23河北)某温度下，两种难溶盐AgxX、AgyY的饱和溶液中－lgc(Xx－)或－lgc(Yy－)与－lgc(Ag＋)的关系如图所示。下列说法错误的是()A.x:y＝3:1B.若混合溶液中各离子浓度如J点所示，加入AgNO3(s)，则平衡时变小C.向AgxX固体中加入NayY溶液，可发生AgxX→AgyY的转化D.若混合溶液中各离子起始浓度如T点所示，待平衡时c(Xx－)＋c(Yy－)＜2c(Ag＋)12．(23·广东)用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图)，可实现大电流催化电解KNO3溶液制氨。工作时，H2O在双极膜界面处被催化解离成H＋和OH－，有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是()A．电解总反应：KNO3＋3H2ONH3·H2O＋2O2↑＋KOHB．每生成1molNH3·H2O，双极膜处有9mol的H2O解离C.电解过程中，阳极室中KOH的物质的量不因反应而改变D.相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率13．下列实验装置使用正确的是()A.图①装置用于制备氯气 B.图②装置用于制备溴苯和验证HBr的生成C.图③装置用于测定中和反应的反应热 D.图④装置用于标准碱溶液滴定未知酸溶液14．环状碳酸酯广泛用于极性非质子溶剂、电池的电解质等，离子液体研究团队近期报道了一种环氧乙烷衍生物与二氧化碳催化合成环状碳酸酯的反应历程如图所示，已知R表示烃基，下列说法错误的是()A.(C4H9)4NBr是该反应的催化剂B.反应过程不存在非极性键的断裂和形成C.反应过程中有4种中间体D.总反应方程式为：该反应为加成反应二、简答题(本题共4小题，每空2分，共58分)15．(每空2分，共12分)实验室利用含钴废渣［含Co(OH)3、Fe(OH)3等］制备磁性材料Co3O4。回答下列问题：I．稀硫酸的配制。(1)实验室里需要450mL2mol·L－1H2SO4溶液。用98％浓硫酸(密度为1.84g·cm－3)配制该溶液时，下列仪器不需要用到的是(填标号)。(2)所需的浓硫酸的体积为(保留1位小数)mL。(3)配制过程中，下列操作将导致溶液浓度偏小的是(填标号)。A.定容时俯视容量瓶刻度线B.容量瓶未干燥处理C.定容加水时超过刻度线后，立即吸出多余的水D.将溶液从烧杯转移到容量瓶中后没有洗涤烧杯II．浸取。将一定量的钴渣粉与Na2SO3溶液配成悬浊液，加入三颈烧瓶中(装置如图)，70℃下通过仪器a缓慢滴加稀硫酸，充分反应，过滤。(4)仪器a的名称为。(5)该过程中，Co(OH)3转化为Co2＋的离子方程式为。III．沉钴。Co(II)盐溶液可以形成Co(OH)2、CoCO3和CoC2O4等多种形式的沉淀。已知：向0.100mol／LCoSO4溶液中滴加NaOH溶液调节pH，pH＝7时开始出现Co(OH)2沉淀。(6)向除杂后的CoSO4溶液中加入H2C2O4溶液或(NH4)2C2O4溶液作沉淀剂，可得到CoC2O4·2H2O。不能用同浓度的Na2C2O4溶液代替(NH4)2C2O4溶液的原因是。16．(每空2分共20分)MnCO3可用作电器元件材料，也可作为瓷釉、颜料的制作原料。工业上用酸性含锰废水(主要含Mn2＋、Cl－、H＋、Fe2＋、Cu2＋)制备MnCO3：己知：几种金属离子沉淀的pH如表。金属离子Fe2＋Fe3＋Cu2＋Mn2＋开始沉淀的pH7.53.25.28.8完全沉淀的pH9.73.76.410.4回答下列问题：(1)①中加入过量MnO2的作用是。(2)过程③中调pH的目的是。(3)过程④中有CO2生成，则生成MnCO3的离子方程是。(4)过程④中得到的副产品的化学式是。(5)MnCO3在空气中加热易转化为不同价态的锰的氧化物，其固体残留率随温度的变化如图所示。则300℃时，剩余固体中n(Mn)：n(O)为；图中点D对应固体的成分为(填化学式)。(6)NF3与NH3的立体构型相同，两者中心原子的轨道杂化类型均为，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其原因。(7)一种Hg－Ba－Cu－O高温超导材料的晶胞(长方体)如图所示。己知该晶胞中两个Ba2＋的间距为cpm，则距离Ba2＋最近的Hg＋数目为个，Ba2＋与距离其最近的Hg＋的最短距离为pm。(列出计算式即可)。17．(每空2分共12分)一种燃煤烟气中CO2的捕集和资源再利用技术可通过如下转化过程实现。转化I是利用风/太阳能电厂过剩电力，将CO2转化为C2H4等高值产品。转化II是利用风/太阳能电厂过剩电力驱动压缩机压缩CO2。转化III是风/太阳能电厂发电低谷时，利用压缩CO2推动汽轮机，带动发电机发电。(1)利用氨水可捕集烟气中的CO2，捕集、再生过程中含碳物种的变化如图所示。①液相中H2NCOO－发生转化：H2NCOO－＋H2OX＋NH3则X的结构式为。②已知：Co2＋＋6NH3＝Co(NH3)K1＝1×105Zn2＋＋4NH3＝Zn(NH3)K2＝1×109反应2Co2＋＋3Zn(NH3)2Co(NH3)＋3Zn2＋的平衡常数K＝。③转化后的溶液通过反NH＋XCO2＋NH3＋H2O应解吸释放CO2。向两份相同的转化后的溶液中分别加入等体积、等浓度的CoCl2和ZnCl2溶液，加入CoCl2溶液后释放CO2效果更好的原因是。(2)以过渡金属作催化剂，利用如图所示装置可实现“转化1”。①写出阴极表面的电极反应方程式：。②在金属催化剂表面发生*CO2→*C2H4转化的过程可能为*CO2→*COOH→*CO→*OCCO→*C2H4(*表示吸附在催化剂表面)。其中部分物种在催化剂表面的吸附构型如图甲所示，反应历程中的相对能量如图乙所示。与Cu催化剂相比，掺杂了Cs的Cu－Cs复合催化剂更有利于C2H4的形成，可能原因是。(3)从物质转化与资源综合利用角度分析，本工艺中CO2的捕集和资源再利用技术的优点是。18．雷诺嗪(G)是一种安全性比较高的药物，主要用于治疗慢性心绞痛。该物质的合成路线如下图所示。回答下列问题：(1)A中含有的官能团名称为。(2)C的分子式为。(3)利用质谱法测得D的相对分子质量为113，则D的结构简式为。(4)E→F的化学方程式为。(5)B与F生成G的过程中，B断键的位置为下图中处。(6)H为A的同分异构体，符合下列条件的H有种。(已知：同一个碳原子上连两个－OH不稳定)①属于芳香族化合物；②1mol该物质与足量的Na发生反应，可生成标准状况下22.4LH2。写出其中1H－NMR谱上峰面积之比为1：2：2：3的结构简式：。PAGEPAGE1高三年级阶段性测试化学试卷答案1．B2.C3.C4.C5.B6.D7.B8.D9.D10.D11.D12.B13.C14.C15．（每空2分共12分）(1)ABE(2)54.3(3)CD(4)分液漏斗(5)2Co(OH)3+＋4H+2Co2+++5H2O(6)若用草酸钠溶液代替草酸铵溶液，会有氢氧化亚钴沉淀生成，导致CoC2O4的产率降低16．（每空2分共20分）(1)将Fe2+全部氧化为Fe3+(2)使Cu2+转化为Cu(OH)2除去(3)Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O(4)NH4Cl(5)1∶2Mn3O4和MnO(6)sp3F的电负性比N大，N－F成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2+形成配离子(7)417．（每空2分共12分）(1)10-17等物质的量的可以和更多的配位，更有利于解吸反应正向进行，促进解吸(2)复合催化剂可提供更多的活性位点(复合催化剂更有利于等中间体的吸附)，且能降低反应的活化能，因此更有利于的形成(3)有利于将转化为更有价值的等产品；使用风能、太阳能有利于减排；能实现能量的储存和转化，调控电力过剩或电力不足18．（每空2分共14分）(1)醚键和酚羟基(2)C8H11N(3)(4)++HCl(5)c(6)9或1．B【详解】A．氟的电负性大于氯的电负性。F-C键的极性大于Cl-C键的极性，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性更强;B．F原子半径小，电子云密度大，两个原子间的斥力较强，键不稳定，因此F-F键的键能小于Cl-Cl键的键能，与电负性无关；C．氟的电负性大于氯的电负性，F-H键的极性大于Cl-H键的极性，导致HF分子极性强于HCl，C不符合题意；D．氟的电负性大于氯的电负性，与氟原子相连的氢原子可以与另外的氟原子形成分子间氢键，因此气态氟化氢中存在(HF)2，D不符合题意；2.C【分析】根据质量守恒可知，m=6，n=12得M微粒为，依据Y的电子数等于(m+2)，得Y微粒为O，从而得出X微粒为N，据此分析解题。【详解】A．HNO3为强酸，H2CO3为弱酸；B．C、N、O为同周期主族元素，随原子序数递增，原子半径逐渐减小，故B说法正确；C．依据质量守恒，4+b=d+1，即b=d-3，；D．C、N与O可形成CO、CO2、NO、NO2等多种化合物；3.C【详解】A．根据均摊法，图1的晶胞中含Li：8×+1=3，O：2×=1，Cl：4×=1，1个晶胞的质量为g=g，晶胞的体积为(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3，则晶体的密度为g÷(a3×10-30cm3)=g/cm3，A项正确；B．图1晶胞中，O位于面心，与O等距离最近的Li有6个，O原子的配位数为6，C．根据均摊法，图2中Li：1，Mg或空位为8×=2。O：2×=1，Cl或Br：4×=1，Mg的个数小于2，根据正负化合价的代数和为0，图2的化学式为LiMgOClxBr1-x，C项错误；D．进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料，说明Mg2+取代产生的空位有利于Li+的传导，D项正确；4.C【分析】由共价化合物的结构可知，X、W形成4个共价键，Y形成2个共价键，Z形成1个共价键，X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和，则X为C元素、Y为O元素、Z为F元素、W为Si元素。【详解】A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则C、O、F的原子半径大小顺序为C＞O＞F，故A正确；B．同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，同主族元素，从上到下元素的非金属性依次减弱，则C、O、Si的非金属性强弱顺序为O＞C＞Si，故B正确；C．位于元素周期表右上角的氟元素的非金属性最强，单质具有很强的氧化性，故C错误；D．原子序数为82的元素为铅元素，与硅元素都位于元素周期表ⅣA族，故D正确；5.B【详解】A，均为离子化合物，与NaBF4离子电荷相同，但的阳离子半径大于Na+，因此熔点低6.D7.B【详解】A．生成物中含有水，若将水分离出去，可促进反应正向进行，该反应选择以共沸体系带水可以促使反应正向进行，选项A正确；B．由分析可知，当观察到分水器中水层液面高于支管口时，必须打开旋塞B将水放出，选项B错误；C．开始时先通冷凝水再加热，停止时先撤酒精灯；D．根据投料量，可估计生成水的体积，随着反应的进行、分水器中水层体积不断增大，所以可根据带出水的体积估算反应进度；8.D【详解】A．M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，B对；C．Q为和足量加成后的产物为，其中C、N均为sp3杂化，故C正确；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）、；取代基数目相同（四个甲基）的还有2种（邻位，间位位置为氢，其余为甲基）。9.D【详解】A．三种物质均含-COOH或-COO—，均能与H2O形成分子间氢键，A正确；B．SOCl2中心原子价层电子对数为3+=4，且含有1个孤电子对，空间结构是三角锥形，B项正确；C．有两个手性碳原子，C项正确；D．分子中S原子是杂化，羧基中C原子是、杂化，D项错误。10.D【详解】A．由题干有机物结构简式可知，该有机物存在碳碳双键，且双键两端的碳原子分别连有互不同的原子或原子团，故该有机物存在顺反异构，A正确；B．由题干有机物结构简式可知，该有机物含有羟基、羧基、碳碳双键、醚键和酰胺基等5种官能团，B正确；C．由题干有机物结构简式可知，该有机物中的羧基、羟基、酰胺基等官能团具有形成氢键的能力，故其分子间可以形成氢键，其中距离较近的某些官能团之间还可以形成分子内氢键，C正确；D．由题干有机物结构简式可知，1mol该有机物含有羧基和酰胺基各1mol，这两种官能团都能与强碱反应，故1mol该物质最多可与2molNaOH反应，D错误；11.D【分析】对于沉淀，存在沉淀溶解平衡，则，在图像上任找两点（0，16），（3，7），转化成相应的离子浓度代入，由于温度不变，所以计算出的不变，可求得x=3，；对于沉淀，存在沉淀溶解平衡，，按照同样的方法，在图像上任找两点（0，10），（3，7），可求得y=1，。【详解】A．根据分析可知，x=3，y=1，，A项正确；B．由图像可知，若混合溶液中各离子浓度如J点所示，此时，加入，增大，减小，横坐标向左减小，则纵坐标向上，则减少的更多，变小，B项正确；C．向固体中加入溶液，当达到了的溶度积常数，可发生→的转化，C项正确；D．若混合溶液中各离子起始浓度如T点所示，由于沉淀达到沉淀溶解平衡，所以不发生变化，而要发生沉淀，和的物质的量按1:y减少，所以达到平衡时，D项错误；12.B【分析】由信息大电流催化电解KNO3溶液制氨可知，在电极a处KNO3放电生成NH3，发生还原反应，故电极a为阴极，电极方程式为，电极b为阳极，电极方程式为，“卯榫”结构的双极膜中的H＋移向电极a，OH－移向电极b。【详解】A．由分析中阴阳极电极方程式可知，电解总反应为，故A正确；B．每生成1molNH3·H2O，阴极得8mole－，同时双极膜处有8molH+进入阴极室，即有8mol的H2O解离，故B错误；C．电解过程中，阳极室每消耗4molOH－，同时有4molOH－通过双极膜进入阳极室，KOH的物质的量不因反应而改变，故C正确；D．相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构具有更大的膜面积，有利于H2O被催化解离成H+和OH－，可提高氨生成速率，故D正确；13.C【详解】A．高锰酸钾为粉末状且易溶于水，不适用于用启普发生器和浓盐酸反应制氯气B．反应放热，溴易挥发，挥发出的溴也可以使硝酸银溶液产生淡黄色沉淀；C．图③装置用于测定中和反应的反应热，温度计测温度、玻璃搅拌器起搅拌作用，装置密封、隔热保温效果好，C正确；D．图④装置氢氧化钠溶液应装在碱式滴定管中，14.C【详解】A．(C4H9)4NBr是反应的催化剂；B．由图可知，反应过程中存在极性键的断裂和形成，不存在非极性键的断裂和形成，；C．由图可知，反应过程中存在3种中间产物；D．由分析可知，总反应为催化剂作用下与二氧化碳发生加成反应生成，方程式为+CO2，故D正确；15．【详解】（1）用浓溶液配制稀溶液，不需要托盘天平，100mL的容量瓶，分液漏斗，所以不需要ABE；（2）先算出浓硫酸的浓度，根据稀释定律，，，x=54.3mL；（3）A．定容时俯视容量瓶刻度线，水加少了，浓度增大，A错误；B．容量瓶未干燥处理，没有影响，B错误；C．定容加水时超过刻度线后，立即吸出多余的水，浓度偏小，C正确；D．将溶液从烧杯转移到容量瓶中后没有洗涤烧杯，烧杯上有溶质未转移，浓度偏小，D正确；故选CD。（4）仪器a为分液漏斗；（5）Co(OH)3转化为Co2+的离子方程式为：；（6）草酸钠是强碱弱酸盐，草酸铵是弱酸弱碱盐，草酸钠碱性更强，若用草酸钠溶液代替草酸铵溶液，会有氢氧化亚钴沉淀生成，导致CoC2O4的产率降低；16．【分析】根据流程：酸性含锰废水(主要含Mn2+、Cl-、H+、Fe2+、Cu2+)加过量MnO2，将Fe2+氧化为Fe3+，加氨水调节pH=3.7，Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，过滤，滤渣为Fe(OH)3和过量的MnO2，滤液A含有Mn2+、Cl-、H+、Cu2+，加氨水调节pH=6.4，则Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀，过滤，滤渣Q为Cu(OH)2沉淀，滤液B含有Mn2+、Cl-，加碳酸氢铵反应：Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O，据此分析作答。【详解】（1）MnO2在酸性条件下可将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；（2）调pH=6.4，除去溶液中的铜离子，使Cu2+完全沉淀为Cu(OH)2；（3）过程④中，反应会有CO2生成，故反应为Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O；（4）过程④中得到纯净MnCO3的操作方法是过滤、洗涤、干燥。根据元素守恒，流程中，氯离子未除去，加入铵根离子，则副产品为NH4Cl；（5）MnCO3的物质的量为1mol即质量为115g，A点剩余固体质量为115g×75.65%=87g，减少的质量为115g-87g=28g，可知MnCO3失去的组成为CO，故剩余固体的成分为MnO2，n(Mn)：n(O)为1：2；C点剩余固体质量为115g×61.74%=71g，据锰元素守恒知m(Mn)=55g,则m(O)1=71g-55g=16g，则n(Mn)：n(O)==1：1，故剩余固体的成分为MnO，同理，B点剩余固体质量为115g×66.38%=76.337g，因m(Mn)=55g,则m(O)2=76.337g-55g=21.