河北省保定市2024届高三上学期期末调研考试化学试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1河北省保定市2024届高三上学期期末调研考试可能用到的相对原子质量：H-1B-11C-12N-14O-16Na-23P-31Cl-35.5Ca-40Fe-56一、选择题（本题包括14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意）1.中华优秀传统文化是中华文明的智慧结晶和精华所在。下列说法正确的是（）A.曾侯乙编钟是青铜制品，可用足量硝酸处理其表面的铜锈B.《天工开物》中“取入缸中浸三个时，漉入釜中……”，使用了过滤操作C.《周易》记载“泽中有火……上火下泽”，其描述的是CO在沼泽表面燃烧的现象D.《本草纲目》记载“灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”中“碱”是氢氧化钠〖答案〗B〖解析〗A．青铜制品表面的铜锈可用盐酸或稀硫酸处理，不能用硝酸，因为硝酸在除完铜锈之后会和铜继续反应，故A错误；B．《天工开物》中“取入缸中浸三个时，漉入釜中⋯⋯”，“漉入釜中”，即实验操作中的过滤，故B正确；C．描述的是甲烷在湖泊池沼水面上起火的现象，故C错误；D．描述的碱为草木灰(主要成分为K2CO3)，其碳酸根水解溶液呈碱性，故D错误；故选B。2.我国著名的化工专家侯德榜发明的联合制碱法，极大地提升了中国制碱工业的效率和水平，其中一步重要的反应：。下列相应表达正确的是（）A.的结构示意图：B.元素的电负性：C.的空间填充模型：D.电离方程式：〖答案〗A〖解析〗A．氯离子核外有18个电子，结构示意图为

，故A正确；B．同周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下，元素的电负性逐渐减小，故电负性：，故B错误；C．CO2是直线形分子，且C原子半径大于O，其空间填充模型为，故C错误；D．碳酸氢钠为强电解质，水溶液中完全到了出钠离子和碳酸氢根离，电离方程式为，故D错误；〖答案〗选A。3.化学创造美好生活。下列选项中生产活动和化学原理关联错误的是（）选项生产活动化学原理A冬季来临时，用石灰浆涂抹树皮石灰浆吸收空气中的可减少植物的光合作用B用明矾净水明矾溶于水产生的氢氧化铝胶体具有吸附性C葡萄酒中添加少量杀菌且可防止营养物质被氧化D用食醋清洗水垢(主要成分为)水垢中的碳酸钙能被醋酸溶解〖答案〗A〖解析〗A．石灰浆的主要成分是氢氧化钙，氢氧化钙具有腐蚀性，能作杀菌剂，与光合作用无关，A错误；B．明矾溶于水产生的氢氧化铝胶体具有吸附性，故可用明矾净水，B正确；C．杀菌且可防止营养物质被氧化，所以葡萄酒中可添加少量二氧化硫，C正确；D．水垢中的碳酸钙能被醋酸溶解，所以可以用食醋清洗水垢，D正确；故选A。4.硝酸银光度法测定环境样品中微量砷的原理为。下列说法正确的是（）A.物质的沸点：B.热稳定性：C.和中As、N杂化方式相同D.的空间构型为平面三角形〖答案〗D〖解析〗A．分之间存在氢键，所以物质的沸点：，故A错误；B．非金属性O＞As，非金属性越强，简单氢化物越稳定，所以物质的热稳定性：，故B错误；C．中As为sp3杂化，中N为sp2杂化，As、N杂化方式不相同，故C错误；D．的价层电子数为，空间构型为平面三角形，故D正确；〖答案〗选D。5.元素周期表中ⅡA族元素及其化合物应用广泛。铍常用于宇航工程材料，其化合物性质与铝的化合物性质十分相似；工业上电解氯化镁可以得到氯气；可用于制杀虫剂、发光漆等，与盐酸反应可以释放出；硫酸钡在医学上可用于胃肠道造影剂。下列反应的离子方程式书写正确的是（）A.与溶液反应：B.用Pt电极电解溶液：C.与浓硝酸反应：D.溶液溶液与少量反应：〖答案〗A〖解析〗A．根据“对角线”规则，可知铍和铝性质相似，与溶液反应生成偏铍酸钠和水，故A正确；B．用Pt电极电解溶液生成氢气、氯气和氢氧化镁沉淀，故B错误；C．硝酸具有强氧化性，浓硝酸能氧化H2S，故C错误；D．溶液溶液与少量反应，由于氢氧化钡较少，遵循“少定多变”原则，离子式为，故D错误；〖答案〗选A。6.制取物质、探究物质的性质是学习化学必备的素养之一。实验室从含碘废液(除水外含、、等)中回收碘，其实验流程如下。下列说法正确的是（）A.操作Ⅰ为蒸馏B.溶液的作用是还原剂C.物质X为硫酸钠D.上述流程中可能用到的仪器有分液漏斗、坩埚〖答案〗B〖祥解〗根据题意可知，加入溶液，作用是还原剂将碘还原成碘离子，离子方程式为：，含碘废液中除了水之外，还有，而与水溶液分层，则操作Ⅰ为分液，分液之后得到和含碘溶液，物质X为。【详析】A．根据题意可知，含碘废液中除了水之外，还有，而与水溶液分层，则操作为分液，A错误；B．根据题意可知，加入溶液，作用是还原剂将碘还原成碘离子，离子方程式为：，B正确；C．操作Ⅰ为分液，分液之后得到和含碘溶液，物质X为，C错误；D．上述流程中用不到坩埚，D错误；故选B。7.锌在人体生长发育、免疫、保持味觉平衡等方面起着极其重要的作用。Zn的某种化合物M是很好的补锌剂，其结构如图所示。下列说法错误的是（）A.M可以与水形成氢键，易溶于水B.氧原子的配位能力比氮原子强C.1mol化合物M中含有σ键20molD.Zn的基态原子的核外电子填充了7种原子轨道〖答案〗B〖解析〗A．M中含有氨基，可以与水形成氢键，增强了其在水中的溶解性，M易溶于水，A正确；B．O的电负性比N强，与N相比不易给出孤电子对形成配位键，所以氧原子的配位能力比氮原子弱，B错误；C．配位键也是σ键，1个M中含有20个σ键，则1molM中含有20molσ键，C正确；D．Zn的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，核外电子填充了7种原子轨道，D正确；故选B。8.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）A.原子含有的中子数是B.与水蒸气在高温下充分反应，转移的电子数为C.标准状况下，和混合，生成物中含有的分子数为D.35℃时，的溶液中，水电离出的数为〖答案〗D〖解析〗0.1molXe原子含有的中子数为0.1mol×(131-54)=7.7mol，是7.7NA，A错误；B．3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，1molFe与水蒸气在高温下充分反应，转移的电子数为NA，B错误；C．2NO+O2=2NO2，标准状况下，22.4LNO和11.2LO2物质的量为1mol和0.5mol，恰好完全反应，生成1molNO2，但2NO2N2O4，则分子总数小于1mol，生成物中含有的分子数小于NA，C错误；D．35℃时，1LpH=5的NH4NO3溶液中，H+都是NH4NO3水解产生，水电离出的H+为1L×10-5mol/L=10-5mol，故数目是10−5NA，D正确；故选D。9.叠氮化钠可以迅速分解放出氮气，用于汽车安全气囊，与发生反应可以制备一种具有爆炸性的无色晶体叠氮酸铵，叠氮酸铵的晶胞结构如图所示，晶胞密度为。下列说法错误的是（）A.叠氮酸铵是离子晶体B.1个中含有22个电子C.晶胞中和的配位数均为6D.晶胞中与的关系：〖答案〗C〖解析〗A．叠氮酸铵是由和形成的晶体，是离子晶体，故A正确；B．1个中含有22个电子，故B正确；C．由晶胞的结构示意图可知，的配位数为8，结合化学式可知，的配位数也为8，故C错误；D．根据晶胞的示意图可知，晶胞中与的关系：，故D正确；〖答案〗选C。10.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的4种短周期主族元素，且分别位于不同的族，W的核外电子数等于Z的最外层电子数，其中W、X、Y形成的一种化合物结构如图所示。下列说法正确的是（）A.元素的最高化合价：B.简单离子的离子半径：C.含Y元素的离子化合物中可能含有极性键和非极性键D.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性〖答案〗CD〖祥解〗W、X、Y、Z是原子序数依次增大的4种短周期主族元素，且分别位于不同的族，W的核外电子数等于Z的最外层电子数，其中W、X、Y形成的一种化合物结构如图所示，推断出W、X、Y、Z，分别为氮、氧、钠、氯。【详析】A．W、X、Z，分别为氮、氧、氯，元素的最高化合价：氯>氮>氧，A错误；B．X、Y、Z，分别为氧、钠、氯，简单离子的离子半径：氯>氧>钠，B错误；C．含Y元素的离子化合物中，过氧化钠含有极性键和非极性键，C正确；D．Z元素最高价氧化物为高氯酸，对应水化物具有强氧化性，D正确；故选CD。11.大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光，保护地球上的生物。图Ⅰ是一定条件下，臭氧转化成氧气的气态反应物和生成物的相对能量与反应进程的关系，图Ⅱ是相同条件下原子对臭氧层产生破坏作用的气态反应物和生成物的相对能量与反应进程的关系。下列说法正确的是（）A.B.为反应进程Ⅱ的氧化剂C.相同条件下，平衡转化率：反应进程Ⅰ低于反应进程ⅡD.两个进程中速率最快的一步反应的〖答案〗A〖解析〗A．图I中的反应热为，图Ⅱ中的反应热是，Cl原子在图Ⅱ的进程中是催化剂，催化剂不影响反应热，故，故A正确；B．由图Ⅱ可知，为反应进程Ⅱ的催化剂，故B错误；C．催化剂不影响平衡转化率，相同条件下，平衡转化率：反应进程Ⅰ等于于反应进程Ⅱ，故C错误；D．两个进程中速率最快的一步反应是能垒最小的一部，该步反应的，故D错误；〖答案〗选A。12.一种有机合成中间体M的结构简式如图所示。下列说法正确的是（）A.M中含有一个手性碳原子B.M中的碳原子均为杂化C.M与不能互为同系物D.与M互为同分异构体的物质有10种〖答案〗C〖解析〗A．手性碳原子指一个碳原子连接四个不同的原子或原子团，由此可知，M中无手性碳原子，A错误；B．M中有形成4条单键的碳原子为杂化，M中的碳原子并不全是杂化，B错误；C．含有醇羟基，含有酚羟基，所属类别不同，结构不相似，不互为同系物，C正确；D．与M互为同分异构体且含有苯环，侧链分别为羟基、甲基、乙基三个基团的物质有10种结构，苯环上还可以有三个侧链分别为-CH2OH、-CH3、-CH3，还可以连接2个侧链或四个侧链等，故与M互为同分异构体的物质远远大于10种，D错误；故选C。13.随着人们对环境保护和能源消耗关注日益增加，诞生了许多新型电池。一种新型短路膜电化学电池可以缓解温室效应，其装置如图所示。下列说法正确的是（）A.该装置通过氢气与空气中反应，达到缓解温室效应的目的B.该电池的负极反应为C正极反应消耗标准状况下，理论上需要转移电子D.短路膜和常见的离子交换膜不同，它只能传递电子，不能传递离子〖答案〗C〖祥解〗由图可知，正极氧气发生还原反应和二氧化碳生成碳酸根离子，负极氢气发生氧化反应和碳酸氢根离子生成二氧化碳；【详析】A．由图示可知，正极氧气发生还原反应和二氧化碳生成碳酸根离子，负极氢气发生氧化反应和碳酸氢根离子生成二氧化碳，该装置吸收含二氧化碳空气，释放出不含二氧化碳空气，生成二氧化碳可以被收集利用，故可用于空气中的捕获，缓解温室效应，A错误；B．由分析可知，该电池的负极反应为，B错误；C．正极氧气发生还原反应和二氧化碳生成碳酸根离子，电极反应式为：，正极反应消耗标准状况下，理论上需要转移电子，C正确；D．由图示可知，短路膜中存在电子运动，故和常见的离子交换膜不同，它既能传递离子，还可以传递电子，D错误；故选C。14.25℃时，用溶液分别滴定含有、、三种物质的溶液，pM［p表示负对数，M表示、、］随的变化关系如图所示。当化学平衡常数时，认为该反应不能进行。下列说法正确的是（）A.B.的电离常数C.溶液时，溶液中离子浓度：D.溶液能溶解固体〖答案〗B〖祥解〗由<可知，；由，可知pCu=−2pOH−lgKsp[Cu(OH)2]，同理pCr=−3pOH−lgKsp[Cr(OH)3]；根据图像中三条直线的斜率大小可以判断：①表示随pOH的变化关系，②表示p随pOH的变化关系，③表示p随pOH的变化关系；由图中数据可知，氢氧化铜的溶度积为、氢氧化铬的溶度积为1×(10−10.2)3=10−30.6、A2−的水解常数Kh1=，HA−的电离常数。【详析】A．由分析可知，②表示p随pOH的变化关系，pc(Cu2+)=0时，c(Cu2+)=1mol/L，pOH=9.8，c(OH-)=10-9.8mol/L，氢氧化铜的溶度积为=，③表示p随pOH的变化关系，pc(Cr3+)=0时，c(Cr3+)=1mol/L，pOH=10.2，c(OH-)=10-10.2mol/L，氢氧化铜的溶度积为=1×(10−10.2)3=10−30.6，，A错误；B．由分析可知，①表示随pOH的变化关系，=0时，，pOH=5.5，c(H+)=10-8.5mol/L，的电离常数，B正确；C．溶液时，溶液呈碱性，说明溶液中HA-的水解程度大于电离程度，而电离和水解都是微弱的，则存在：，C错误；D．由Cu(OH)2(

s)+2HA−(aq)=Cu2+(aq)+2A2−(aq)+2H2O(l)，化学平衡常数<10-5，该反应不能进行，NaHA溶液不能溶解Cu(OH)2固体，D错误；故选B。二、非选择题（共4道大题，共58分）15.五氯化磷在有机合成中被广泛用作氧化剂、催化剂、脱水剂等。五氯化磷是淡黄色结晶性粉末，有刺激性气味，在潮湿的空气中极易水解产生两种酸。实验室利用和制备装置如图所示(夹持装置省略)。已知：①常温下，不溶于。②和的熔沸点如表所示：物质熔点沸点-112℃76℃146℃200℃分解回答下列问题：（1）装置E中盛放三氯化磷的仪器名称是_______________，装置E中搅拌器的作用是_______________________________________________________。（2）装置A中的反应所得气体可生产_______________(除外，任写一种)化工产品。（3）选择必要的装置，按气流方向正确的连接顺序为a→_____(用小写字母表示)。（4）装置B的作用是_____________________________________________，生成的中含有一定量的，从中分离出的操作方法是______________________。（5）若去掉装置C，装置E中的反应容器中发生的主要副反应有_____________________________________________(写出化学方程式)。（6）为测定产品纯度(杂质不参与反应)进行如下实验：准确称取样品在水解瓶中摇动至完全水解，将水解液配成250mL溶液，取25.00mL此溶液于锥形瓶中，加入溶液(发生的离子反应为)，再加少许硝基苯，用力振荡，使沉淀被有机物覆盖。加入指示剂，用标准溶液滴定过量的溶液，至终点(发生的离子反应为)，重复实验两次，平均消耗标准溶液。则产品的纯度为_______________(用含、、、、的代数式表示)。〖答案〗（1）三颈烧瓶使反应物充分混合，增大反应物的接触面积（2）漂白粉、次氯酸钠、盐酸等（3）（4）吸收氯气，防止污染环境，同时防止空气中的水蒸气进入装置E过滤(控制温度蒸馏)（5）（6）〖祥解〗先用浓盐酸与漂白粉反应生成氯气，氯气经过除杂、干燥后，通入E中与反应生成，后面连接B装置，除掉多余的氯气和防止水蒸气进入E而使水解，由此分析回答；【详析】（1）由装置图可知，装置E中盛放三氯化磷的仪器名称是三颈烧瓶；搅拌器的作用使反应物充分混合，增大反应物的接触面积，使之充分反应；（2）装置A中产生的气体为氯气，氯气可以用来制漂白粉、漂白液、盐酸等；（3）实验室先制备氯气，氯气中混有氯化氢气体，先用饱和食盐水除掉氯气中的氯化氢气体，再用浓硫酸干燥氯气，接着通入含有的装置中使之反应制备，在潮湿的空气中极易水解产生两种酸，故在后面连接干燥装置B，且装置B还能吸收多余的氯气进行尾气处理，正确的连接顺序为；（4）装置B可以吸收多余的氯气进行尾气处理，同时防止空气中的水蒸气进入E装置，使水解；由PCl3和PCl5的熔沸点可知，分离出PCl5的操作方法为过滤或控制温度进行蒸馏；（5）在潮湿的空气中极易水解产生两种酸，去掉E装置，会与水反应，反应方程式为；（6）在水中水解方程式为，根据离子反应可知，则25.00mL中含有；，则产品中的质量为=，则产品中的质量分数为。16.硼氢化钠在化工领域具有重要的应用价值，工业上可用硼镁矿(主要成分为，含少量杂质)制取，其工艺流程如下：已知：硼氢化钠常温下能与水反应，易溶于异丙胺(沸点为33℃)。回答下列问题：（1）一元弱酸硼酸与足量氢氧化钠溶液发生反应：，写出硼酸的电离方程式_________________________。（2）“粉碎”的目的是______________________________；“滤渣”的成分是__________(写化学式)。（3）高温合成过程中，加料之前需先在反应器中通入氩气，该操作的目的是____________________________________________________________。（4）流程中可循环利用的物质是__________，写出副产物硅酸钠的一种用途_________________________。（5）被称为万能还原剂。“有效氢含量”可用来衡量含氢还原剂的还原能力，其定义是：1g含氢还原剂的还原能力相当于多少克的还原能力。的有效氢含量为_______________(保留两位小数)。〖答案〗（1）（2）增大硼镁矿与碱液的接触面积，提高浸取率(或提高原料的利用率)和加快反应速率(或者使反应更快更充分)和（3）除去反应器中的空气，防止空气中氧气与钠、氢气反应，水与钠反应（4）异丙胺可做防火剂或黏合剂（5）0.21〖祥解〗硼镁矿粉碎后加入氢氧化钠碱溶，氢氧化钠和四氧化三铁不反应、和镁离子生成氢氧化镁沉淀，得到滤渣和，滤液中含硼，为蒸发浓缩、冷却结晶得到，脱水后高温合成得到、，加入异丙胺提取出，蒸馏分离出取异丙胺得到，据此作答。【详析】（1）一元弱酸硼酸与足量氢氧化钠溶液发生反应：，硼酸根离子以形式存在，所以一元弱酸硼酸在水溶液中部分电离，；（2）粉碎的目的是增大硼镁矿与碱液的接触面积，提高浸取率(或提高原料的利用率)和加快反应速率(或者使反应更快更充分)，氢氧化钠和四氧化三铁不反应、和镁离子生成氢氧化镁沉淀，故滤渣的成分是和；（3）钠、氢气均可与空气中氧气反应，高温合成过程中，加料之前需先在反应器中通入氩气，该操作的目的是除去反应器中的空气，防止空气中的水、氧气与原料钠、氢气反应；（4）操作3蒸馏出的异丙胺，可以在操作2中重复使用，故流程中可循环利用的物质是异丙胺，副产物硅酸钠可做防火剂或黏合剂等；（5）中氢元素化合价为-1，可以失去电子变为+1；氢气中氢失去电子变为+1，根据电子守恒可知，～8e-～4，则有效氢含量为。17.环己烯是工业常用的化工用品。工业上通过热铂基催化剂重整将环己烷脱氢制备环己烯，化学反应为；温度过高时，环己烷会发生副反应。回答下列问题：（1）几种共价键的键能数据如下：共价键键能436413348615化学反应为的__________，该反应在__________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。（2）在恒温恒容密闭容器中充入环己烷气体，仅发生上述反应，平衡后再充入气体，达到新平衡时，的转化率__________(填“增大”“减小”或“不变”)，__________(填“增大”“减小”或“不变”)。（3）环己烷的平衡转化率和环己烯的选择性(选择性)随温度的变化如图所示。随着温度升高，环己烷平衡转化率增大的原因是___________________________________。随着温度升高，环己烯的选择性变化的可能原因是________________________________。（4）保持温度不变，在1L恒容密闭容器中通入0.5mol环己烷发生上述反应，反应在初期阶段的速率方程为，其中为速率常数，只与温度有关。设反应开始时的反应速率为，当反应速率为时，环己烷的转化率为__________。（5）“□”表示铂基催化剂，“*”表示吸附在该催化剂表面，环己烷脱氢反应的机理如下，请补充基元反应③_____________________________________________。①②③……④〖答案〗（1）+123高温（2）减小不变（3）正反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动环己烷裂解发生副反应、环己烯易发生聚合反应（4）50%（5）〖解析〗（1）焓变=反应物的总键能-生成物的总键能，则△H=348×6+413×12-(348×5+615+413×10+436)=+123kJ⋅mol−1，该反应是熵增的吸热反应，在高温条件下可自发；（2）平衡后再充入C6H12气体，相当于增大压强，平衡逆向移动，转化率减小，焓变与反应的始态和终态有关，与反应途径与平衡移动无关，所以ΔH不变；（3）随着温度升高，环己烷平衡转化率增大的原因是：该反应的正反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，随着温度升高，环己烯的选择性变化的可能原因是：环己烷裂解发生副反应、环己烯易发生聚合反应；（4）反应在初期阶段的速率方程为v=kc(C6H12)，其中k为速率常数，只与温度有关，若反应开始时的反应速率为v0，即，当反应速率为0.5v0时，因为k为速率常数，只与温度有关，则C6H12浓度也为原来浓度的一半，所以转化率50%；（5）环己烷脱氢的总反应为：，而①+②+③+④=总反应，故③为：。18.无水可用作染料工业的氧化剂和媒染剂、有机合成工业的催化剂。甲、乙研究小组根据自己的原料分别从两个不同的角度来制备无水固体。Ⅰ．甲小组以废铁屑(含少量的木炭和杂质)为原料来制备无水固体，设计的流程如图：已知：遇到水反应产生两种酸性气体。回答下列问题：（1）常用溶液除去固体M中的二氧化硅，其离子方程式为_____________________________________________。（2）有4种试剂：①溶液、②次氯酸钠溶液、③溴水、④过氧化氢溶液，根据实验目的，试剂B最好选用__________(填编号)。（3）检验溶液C中金属离子的试剂是_______________，由D→E发生的主要反应的化学方程式为_______________