湖南省长沙市四区2023-2024学年高三下学期3月调研考试（一模）化学试卷

机密★启用前2024年3月高三调研考试试卷化学（长沙县、望城区、浏阳市、宁乡市联合命制）注意事项：1．本试卷共8页，18小题，满分100分，考试时间75分钟．2．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上．3．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效．4．考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回．5．可能用到的相对原子质量：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．1.化学与生活、生产及科技密切相关。下列说法正确的是A.华为自主研发的“麒麟”芯片与太阳能电池感光板所用的主要材料均为晶体硅B.卡塔尔世界杯球馆屋顶采用折叠式（聚四氟乙烯）板材，属于天然高分子材料C.“神舟十七号”发动机的耐高温结构材料属于分子晶体D.可用于文物年代的鉴定，与互为同素异形体【答案】A【解析】【详解】A．太阳能电池是以硅为主要材料，利用光电效应实现能量变化的一种新型装置，硅中掺入微量杂质后能够导电，可用于生产芯片，A正确；B．生产聚四氟乙烯板材时以四氟乙烯为原料，通过发生加聚反应制造而成，属于合成高分子材料，B不正确；C．Si3N3具有耐高温的性质，表明其具有很高的熔点，应属于共价晶体，C不正确；D．14C具有放射性，通过测定文物中14C含量，利用其半衰期，可进行文物年代的鉴定，14C与12C的质子数相同、质量数不同，二者互为同位素，D不正确；故选A。2.下列化学用语描述正确的是A.的原子结构示意图B.的电子式C.的模型D.基态F原子的价层电子轨道表示式【答案】D【解析】【详解】A．Cl的质子数为17，核外电子总数为18，其结构示意图为，故A错误；B．N原子最外层有5个电子，其中3个单电子与3个H原子形成3个共价键，就得到NH3，N原子需满足8电子稳定结构，故NH3的电子式为，故B错误；C．的中心O原子价层电子为：2+=4，VSEPR模型为四面体形：，故C错误；D．基态氟原子的价层电子排布为2s22p5，其价电子排布图为，故D正确；故选D。3.设NA为阿伏加德罗常数的值．下列说法正确的是A.0.1molNa2O2固体与足量的H2O充分反应，转移个电子B.1mol[Cu(NH3)4]2+中含有键的数目约为C.酸性溶液中所含的数目为D.的溶液中含有的数目为【答案】B【解析】【详解】A．Na2O2固体与足量的H2O发生反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，则0.1molNa2O2转移0.1NA个电子，A不正确；B．[Cu(NH3)4]2+中，每个NH3分子内含有3个σ键，N原子与Cu2+各形成1个配位键，配位键也属于σ键，则1个[Cu(NH3)4]2+中含有3×4+4=16个σ键，1mol[Cu(NH3)4]2+含有σ键的数目约为，B正确；C．K2Cr2O7酸性溶液中，发生反应，则酸性溶液中所含的数目小于，C不正确；D．的溶液的体积未知，无法求出含有的数目，D不正确；故选B。4.下列离子方程式书写正确的是A.向次氯酸钠溶液中通入少量CO2：B.将少量氯气通入溶液中：C.用铜作电极电解硫酸铜溶液：D.向溶液中滴加少量的溶液：【答案】D【解析】【详解】A．向次氯酸钠溶液中通入少量CO2，由于的酸性比HClO弱，所以不能生成：，A不正确；B．将少量氯气通入NaHSO3溶液中，Cl2被还原后，生成的HCl又能与NaHSO3发生反应，生成SO2气体：，B不正确；C．用铜作电极电解硫酸铜溶液，阳极Cu失电子生成Cu2+进入溶液，溶液中的Cu2+在阴极得电子生成Cu，附着在Cu电极上：，C不正确；D．向NaHSO4溶液中滴加少量的Ba(OH)2溶液，采用“以少定多”法，参加反应的H+和的物质的量之比为2:1：，D正确；故选D。5.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是选项实验操作现象结论A向盛有等体积、等浓度的溶液的两支试管中分别加入等浓度溶液和溶液加溶液的试管中产生气泡速率更快比的催化效果好B向盛有溶液的试管中滴加溶液，再向其中滴加滴溶液．先有白色沉淀生成，后又产生黄色沉淀C向苯酚浊液中滴加少量溶液浊液变澄清酸性：苯酚>D向某溶液中滴加溶液并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口试纸颜色无明显变化原溶液中无A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】【详解】A．高锰酸钾会和过氧化氢发生氧化还原反应，不是起催化作用，A错误；B．溶液过量，分别与NaCl、KI反应生成沉淀，由此实验操作和现象不能比较出Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)的大小，B错误；C．浊液变澄清，说明苯酚和碳酸根离子反应生成苯酚钠和碳酸氢钠，说明酸性：苯酚>，C正确；D．铵根离子证明需要使用浓氢氧化钠溶液，加热生成氨气使得湿润红色石蕊试纸变蓝色，D错误；故选C。6.M是一种具有优良光学性能的树脂，其结构如图所示．下列说法错误的是A.分子中仅含有一种含氧官能团B.分子中所有碳原子可能共平面C.与足量加成后的产物中只含有2个手性碳原子D.最多可与发生反应【答案】D【解析】【详解】A．分子中含有酯基一种含氧官能团，A正确；B．与苯环直接相连的原子共面，羰基碳、碳碳双键两端的碳均为sp2杂化，与其直接相连的原子共面，单键可以旋转，故分子中所有碳原子可能共平面，B正确；C．与足量H2加成后的产物为，只含有2个手性碳原子，C正确；D．溴原子能和氢氧化钠溶液发生取代反应生成酚羟基，酯基和氢氧化钠发生反应生成酚羟基，酚羟基还能和氢氧化钠反应，故1molM最多可与8molNaOH发生反应，D错误；故选：D。7.X、Y、Z为短周期主族元素，化合物是一种有机中间体，与水发生剧烈反应生成强酸HX和一种常见的温室气体。下列说法正确的是A.电负性：B.基态Z原子和Y原子的未成对电子数相等C.的空间构型为三角锥形D.的分子中，键与键个数比为2：1【答案】B【解析】【分析】一种常见的温室气体为二氧化碳，强酸HX为氯化氢，所以为，所以X、Y、Z为氯、氧和碳，依此答题。【详解】A．电负性：碳小于氯小于氧，A错误；B．基态Z原子电子排布式未成对电子数是2，基态Y原子电子排布式未成对电子数是2，两者相等，B正确；C．结构式为，没有孤电子对，中心原子价层电子对是3，所以空间构型为平面三角形，C错误；D．分子的结构式为：，键与键个数比为1∶1，D错误；故选B。8.我国科学家发现锂介导的氮还原法可实现电化学高效合成氨．下列说法正确的是A.电极连接电源负极B.该电解池可以采用溶液做电解质C.分层基电极附近发生的反应为：D.外电路转移电子时，理论上生成的体积为【答案】C【解析】【分析】该装置为电解池，通入H2的Pt电极上H2发生失电子的氧化反应转化成H+，Pt电极为阳极，分层Si基电极为阴极。【详解】A．根据分析，Pt电极为阳极，Pt电极连接电源的正极，A项错误；B．Li能与Li2SO4溶液中的水发生反应2Li+2H2O=2LiOH+H2↑而消耗Li，故该电解池不能采用Li2SO4溶液做电解质，B项错误；C．由图示知，分层Si基电极附近发生的反应为6Li+N2=2Li3N，C项正确；D．NH3所处温度和压强未知，无法计算生成NH3的体积，D项错误；答案选C。9.“中国芯”的主要原料是单晶硅，制取纯硅的过程如图所示。下列说法正确的是A.步骤①中的反应为B.二氧化硅是酸性氧化物，能与水反应生成硅酸C.步骤②和③均属于置换反应D.28g纯硅中含有4molSiSi键【答案】C【解析】【详解】A．步骤①中的反应为SiO2和焦炭在高温条件生成粗硅和CO，，故A错误；B．二氧化硅是酸性氧化物，但其不溶于水也不能与水反应，故B错误；C．步骤②,属于置换反应,③也属于置换反应，故C正确；D．硅晶体中1molSi与另外4molSi形成SiSi键，但是这个Si只占每个键的一半，所以1mol纯硅含有2molSiSi键，即28g纯硅中含有2molSiSi键，故D错误；故答案为：C。10.下列实验装置进行相应实验，设计正确且能达到实验目的的是A.除去中的 B.制取收集 C.制备无水 D.制取胶体【答案】D【解析】【详解】A．将Cl2、NO2的混合气通入饱和食盐水中，NO2与水反应生成HNO3和NO，此时虽然除掉了NO2，但Cl2中混入了NO，A不正确；B．在常温下，Cu与浓硫酸不发生反应，不能制得气体，B不正确；C．在蒸发皿中蒸发AlCl3溶液时，AlCl3发生水解，生成Al(OH)3和HCl，HCl挥发促进AlCl3水解，最后不能制备无水，C不正确；D．将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，继续煮沸至液体呈红褐色，从而制得胶体，D正确；故选D。11.用的混合溶液可吸收工厂排放的废气，从而减少空气污染并回收S,其过程如图所示（各步均进行完全）．下列叙述不正确的是A.吸收前后混合溶液中浓度减小B.在转化体系中化合价没有变化的元素只有C.和是该反应的催化剂D.反应①的离子方程式为：【答案】B【解析】【详解】A．吸收剂吸收了硫化氢后生成了水，使Fe3+、Cu2+浓度降低，故A正确；B．根据流程图可知，H、Cl、Cu元素的化合价没有发生变化，故B错误；C．根据流程图可知，吸收硫化氢的总反应方程式：2H2S+O2=2H2O+2S↓，和是该反应的催化剂，故C正确；D．根据流程图可知，反应①的离子方程式为：H2S+Cu2+=CuS↓+2H+，故D正确；故选：B。12.有效利用对发展碳循环经济产生了巨大的影响。其中利用和，在一定条件下合成乙醇的反应为。向2L刚性不可变容器中充入1mol和3mol，单位时间内测得的转化率随温度变化关系如图所示。下列说法正确的是A.上述反应的B.混合气体的密度保持不变时，说明该反应达平衡状态C.c点平衡后，向容器中再充入等量原反应气体，达新平衡时，的转化率增大D.反应从开始到a点需时5min，5min内用表示的反应速率为0.3mol·L1·min1【答案】C【解析】【分析】根据图像知，b点之前，单位时间内，随着温度的升高，速率加快，所以二氧化碳的转化率增大，但b点之后，温度升高，不利用平衡正向移动，导致二氧化碳的平衡转化率降低，所以推知知上述反应为放热反应。b点之后图像上的点均为平衡点，据此分析解答。【详解】A．根据分析可知，上述反应的，A错误；B．2L刚性不可变容器中发生反应，气体的总质量不变，容器的体积不变，所以气体的密度始终不变，则气体密度不变不能说明反应达到平衡状态，B错误；C．c点平衡后，向容器中再充入等量原反应气体，等效于加压，则会使平衡正向移动，达新平衡时，的转化率增大，C正确；D．a点，二氧化碳转化率为50%，则转化的二氧化氮的物质的量为0.5mol，转化的氢气的物质的量为0.5mol3=1.5mol，根据速率公式可知，5min内用表示的反应速率为=0.15mol·L1·min1，D错误；故选C。13.下图为KCN的晶胞示意图，已知晶胞边长为，阿伏加德罗常数的值为NA．下列说法不正确的是A.中所有原子均满足8电子稳定结构B.晶胞中，离K+距离最近的有5个C.每个晶胞中含有4个D.该晶胞的密度为【答案】B【解析】【详解】A．中，C原子与N原子形成三对共用电子，C原子又获得1个电子，则所有原子均满足8电子稳定结构，A正确；B．晶胞中，我们选定位于体心的K+，离K+距离最近的有6个，B不正确；C．每个晶胞中含有K+数目为=4，C正确；D．该晶胞的密度为=，D正确；故选B。14.实验室模拟侯氏制碱碳酸化制的过程，将通入饱和氨盐水（溶质为）,实验现象及数据如图1，含碳粒子在水溶液中的物质的量分数（δ）与的关系如图2．图1图2下列说法正确的是A.,溶液中存在B.,反应方程式可以表示为：C.,水的电离程度先增大后减小D.,溶液中均保持不变【答案】C【解析】【详解】A．0min，为饱和氨盐水(溶质为NH3、NaCl)，溶液中存在，,溶液中存在，故A错误；B．，随着反应进行，60min时pH=10.3，生成的少量白色固体为NaHCO3，反应方程式可以表示为：，故B错误；C．0min，为饱和氨盐水(溶质为NH3、NaCl)，一水合氨抑制水的电离；60min，为碳酸氢铵与碳酸铵按1∶1形成的溶液，促进水的电离；100min时，产生碳酸氢钠晶体，促进水电离，但碳酸氢根的水解能力小于碳酸根，水电离程度有所减小，，水的电离程度先增大后减小，故C正确；D．，随着反应的进行，产生碳酸氢钠晶体，故溶液中n(Na+)减少，n(Cl)保持不变，故D错误；故选C。二、非选择题：本题共4大题，共58分．15.醋酸亚铬为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬．实验装置如图所示，回答下列问题：（1）仪器a的名称为____________________________。（2）d中析出砖红色沉淀．为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是___________、___________、洗涤、干燥。（3）Cr2+也可用锌粒还原K2Cr2O7制备，写出反应的离子方程式___________。（4）该实验中盐酸必须适量，不能过量的原因___________。（5）该制备实验能否成功的关键是排除O2的干扰，下列关于O2的存在及如何消除O2对制备的影响均正确的是___________（填编号）。编号使溶液中含O2的因素消除O2的方法A溶液中溶解的O2配制溶液所使用的蒸馏水煮沸后在空气中自然冷却B装置中的空气含有O2利用生成氢气将装置中的空气排尽C外界空气进入制备装置在装置d中加入一些四氯化碳D外界空气进入制备装置将装置d用下列装置替换A.A B.B C.C D.D（6）某实验小组设计如下改进装置制备醋酸亚铬晶体，改进后的优点是（答一点即可）___________________________。【答案】（1）分液漏斗（2）①.冰浴冷却②.过滤（3）4Zn++14H+=4Zn2++2Cr2++7H2O（4）盐酸过量，会溶解醋酸亚铬，不利于醋酸亚铬的生成（5）D（6）改进后的丙可防止空气进入乙装置将产品氧化(合理答案均得分)【解析】【分析】实验时，关闭K3，打开K1、K2,让锥形瓶c内锌粒分别与盐酸、与氯化铬发生反应，Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+，氢气可排除瓶内空气、保护Cr2+不被氧化，然后关闭K1、K2，打开K3，利用反应产生的H2将锥形瓶c内的溶液压入锥形瓶d内，让醋酸钠与CrCl2发生反应，从而制得醋酸亚铬。【小问1详解】仪器a带有活塞，名称为分液漏斗。【小问2详解】d中析出砖红色沉淀．已知其难溶于冷水，为使沉淀充分析出并分离，需降低醋酸亚铬的溶解度，也就是需要降低温度，所以采用的操作是：冰浴冷却、过滤、洗涤、干燥。【小问3详解】用锌粒还原K2Cr2O7制备Cr2+，同时生成Zn2+等，反应的离子方程式为4Zn++14H+=4Zn2++2Cr2++7H2O。【小问4详解】该实验中盐酸必须适量，否则混合液被压入锥形瓶d内后，会造成醋酸亚铬的溶解，则不能过量的原因为：盐酸过量，会溶解醋酸亚铬，不利于醋酸亚铬的生成。【小问5详解】A．配制溶液所使用的蒸馏水煮沸后在空气中自然冷却，则在蒸馏水冷却过程中，又会溶解空气中的氧气，A不正确；B．利用生成的氢气只能将装置c中的空气排尽，但不能排尽装置d内的空气，因为反应生成的H2无法进入d装置，且d装置是敞口容器，B不正确；C．在装置d中加入一些四氯化碳，由于四氯化碳密度比空气大，会沉在水溶液的底部，不能起到隔绝空气的作用，C不正确；D．为防止外界空气进入制备装置，在制备装置后面再增加一个洗气瓶，可防止空气中的O2进入制备装置内，D正确；故选D。【小问6详解】改进后的装置，既能排尽甲、乙装置内的空气，丙装置中的水又可防止外界空气进入乙装置内，从而防止醋酸亚铬被氧化。则优点是：改进后的丙可防止空气进入乙装置将产品氧化(合理答案均得分)。【点睛】为防止Cr2+被氧化，Cr2+所在的溶液，与溶液接触的外界环境，都需要防止空气的浸入。16.研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义．回答下列问题：（1）己知：；；．与反应生成和的热化学方程式为___________。（2）的排放主要来自于汽车尾气，包含和,有人提出用活性炭对进行吸收．对于反应：时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：010203040501.000.580.400.400.480.4800.210.300.300.360.36①内，的平均反应速率___________，当升高反应温度，该反应的平衡常数K___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。②后，只改变某一条件，反应重新达到平衡；根据上表中的数据判断改变的条件可能是___________（填字母）。A．加入一定量的活性炭B．通入一定量的C．适当缩小容器的体积D．加入合适的催化剂（3）为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置．在净化装置中和发生反应．实验测得：,其中分别为正、逆反应速率常数，只与温度有关；p为气体分压（分压=物质的量分数×总压）．①达到平衡后，仅升高温度，增大的倍数___________(选填“大于”、“小于”或“等于”）增大的倍数。②一定温度下在刚性密闭容器中充入和物质的量之比为，压强为．达平衡时压强为,此时___________。（4）某研究小组在实验室以耐高温催化剂催化转化为,测得转化为的转化率随温度变化情况如图所示．结合（1）中的反应，用平衡移动原理解释加入后，转化为的转化率增大的原因：____________________________。【答案】（1）（2）①.②.减小③.BC（3）①.小于②.（4）加入的CO与NO分解生成的O2反应，使NO分解平衡向生成N2的方向移动，因此NO转化率升高【解析】【小问1详解】①；②；③与反应生成和的反应为：。根据盖斯定律可知该反应可由2×②+③①得到，则该反应=，反应热化学方程式为：；【小问2详解】①内，的平均反应速率；该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数K减小；②后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，新平衡时NO和的浓度均大于原平衡浓度，加入一定量的活性炭，碳是固体对反应速率和化学平衡均无影响，故A错误；通入一定量的，可增大NO浓度，同时使平衡正向移动，从而使的浓度增大，故B正确；适当缩小容器的体积，反应前后体积不变，平衡状态物质浓度增大，故C正确；加入合适催化剂，催化剂只改变化学反应速率，不改变化学平衡，故D错误；故选BC；【小问3详解】①平衡时，则，可得，该反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，K减小，即减小，则增大的倍数小于增大的倍数。②设1L的刚性容器中分别充入和物质的量之比为2mol、2mol、1mol，则：则反应后总物质的量为(5x)mol，初始压强为，达平衡时压强为，则，x=0.5，平衡时、和CO2的物质的量分别为1mol、1mol、1.5mol、1mol，总物质的量为4.5mol，则。【小问4详解】加入的CO与NO分解生成的O2反应，使NO分解平衡向生成N2的方向移动，因此NO转化率升高。，从而使转化为的转化率增大。17.磷酸亚铁锂是重要的锂电池正极材料，一种利用硫酸法生产钛白粉过程的副产物硫酸亚铁（含钛、铜、锰、铅、锌、钙、镁等杂质离子）制备磷酸亚铁锂的生产流程如图．常温下各种硫化物溶度积常数如下：物质回答下列问题：（1）为提高硫酸亚铁浸取速率，可以采取的措施是___________（答一点即可）。（2）基态亚铁离子的电子排布式为__________________________。（3）磷元素可以形成多种含氧酸，亚磷酸结构如图所示，则亚磷酸属于___________元酸。（4）在滤液2中加入磷酸需控制，其目的是①磷酸根过量，可以减少铁的其他形式的沉淀，提高的纯度；②______________________。（5）聚丙烯的作用是___________________________________。（6）已知当溶液中时视为沉淀完全，又知,,则要使滤液2中铁离子沉淀完全且不生成沉淀，应控制___________。[已知]（7）科研人员新研发了一种可充电电池，工作原理如图，电池总反应为①充电时，钙电极与电源___________相连。②放电时的正极反应式为___________________________。【答案】（1）适当提高浸取温度或搅拌（2）1s22s22p63s23p63d6（3）二（4）使溶液显酸性，抑制铁离子水解（5）将Fe3+还原成Fe2+（6）≤2.78（7）①.负极②.【解析】【分析】副产物硫酸亚铁加入水和硫化钠溶液，Cu2+、Pb2+、Zn2+转化为硫化物沉淀，滤液1中加入磷酸酸化，钛离子转化为TiO2沉淀，过滤后向滤液2中加入磷酸、双氧水和NaOH溶液，将Fe2+转化为FePO4•2H2O沉淀，向沉淀中加入碳酸锂和聚丙烯研磨，得到磷酸亚铁锂。【小问1详解】提高副产物硫酸亚铁浸取速率，即增大反应速率，可从影响反应速率的因素角度考虑，即增大浓度、升高温度、增大接触面积等，可选择适当提高浸取温度或搅拌；【小问2详解】基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，失去2个电子形成亚铁离子，故Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6；【小问3详解】由结构可知，亚磷酸可以电离出2个氢离子，故为二元酸；【小问4详解】根据加入物质的物质的量比值可知磷酸过量，可以减少铁的其他形式的沉淀，提高FePO4的纯度，并且使得溶液显酸性，可以抑制铁离子的水解；【小问5详解】由流程知加入碳酸锂和聚丙烯后生成磷酸亚铁锂，铁元素价态降低，故加入聚丙烯的作用是将Fe3+还原成Fe2+；【小问6详解】Fe3+完全沉淀且不生成Fe(OH)3沉淀，即Fe3+浓度≤105mol/L，则，pOH=11.22，pH=2.78，故pH≤2.78；【小问7详解】①由总反应可知，