湖南省长沙市重点中学2023-2024学年高三上学期期末考试化学试题

湖南省长沙市重点中学2023-2024学年高三上学期期末考试化学试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二总分评分一、选择题（本题共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．化学与生活、科技密切相关。下列说法不正确的是（）A．加入食醋可增强“84”消毒液的消毒效果B．石墨烯是一种新型化合物，在能源、催化方面有重要的应用C．硅胶、生石灰均可作食品包装中的干燥剂D．华为手机Mate60使用的麒麟9000S芯片，其主要成分是硅单质2．下列化学用语或化学图谱正确的是（）A．乙炔的球棍模型：B．Ti的原子结构示意图：C．无水乙醇的核磁共振氢谱图：D．HSO33．下列关于仪器使用的说法正确的是（）A．加热c、e时需垫陶土网 B．a和d可用于蒸馏C．b和e可用于灼烧海带灰 D．a和f可用于物质分离4．下列反应的离子方程式正确的是（）A．水杨酸与过量碳酸钠溶液反应：B．向碘化亚铁溶液中滴加少量稀硝酸：NC．向Mg(HCOD．向二元弱酸亚磷酸（H3PO35．化学是一门以实验为基础的学科，如图所示的实验装置或操作能达到实验目的的是（）A．酸式滴定管排气泡操作B．制备Fe(OH)C．中和热的测定D．制备无水MgCA．A B．B C．C D．D6．2022年诺贝尔化学奖授予了对点击化学和生物正交化学做出贡献的三位科学家。我国科学家在寻找新的点击反应砌块的过程中，意外发现一种安全、高效合成化合物，其结构简式如图所示，其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素，Y与W是同一主族元素，下列说法正确的是（）A．电解Z的简单氢化物的水溶液可制得Y单质B．简单离子半径：W>Z>YC．简单氢化物的沸点：W>XD．最高价含氧酸的酸性：Z>W7．水合肼（N2H4A．基态氯离子核外电子有18种空间运动状态B．以上相关元素第一电离能关系：O>N>C>NaC．以上相关物质中C原子均为sp2杂化，N原子均为D．N2H4中H-N-H键角小于H8．化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体，可由下列反应制得：下列有关X、Y、Z的说法正确的是（）A．1molX最多与3molHB．Y与足量HBr反应生成的有机化合物中不含手性碳原子C．Z在水中的溶解度比Y在水中的溶解度大D．X、Y、Z分别与足量酸性KMnO10．氮参杂的碳材料可以有效催化燃料电池中O2途径一：A→B→C→F途径二：A→B→C→D→E下列说法不正确的是（）A．途径一中存在极性共价键的断裂与形成B．途径一的电极反应是OC．途径二，1molO2D．氮掺杂的碳材料降低了反应的焓变11．锂电池具有广泛应用。用废铝渣（含金属铝、锂盐等）获得电池级Li下列说法不正确的是（）A．①中加热后有SOB．②生成Al(OH)3C．由③推测溶解度：CaCD．④中不宜通入过多CO2，否则会造成12．我国学者利用双膜三室电解法合成了ClCHA．b为电源负极，气体X为HB．膜I、膜Ⅱ依次适合选用阴离子交换膜、阳离子交换膜C．电解过程中需及时补充NaClD．制得1molClCH2CH13．在催化剂的作用下，H2还原CO2①C②C恒温恒容密闭容器中，充入一定量的CO2及

n(Cn(n(Cn(CO)/moln(总压/kPa起始0.50.90001.4p平衡m0.3p下列说法正确的是（）A．反应①任意温度下均能自发进行B．恒温恒容下，再充入0.5molCO2和0.9molH2，反应C．m=0.1D．反应②的平衡常数K=0.7514．三甲胺[N(CH3)3]是一种一元有机弱碱，可简写为MOH。常温下，向20mL0.5mol/LMOH溶液中逐滴加入浓度为0.25mol/LL的HCl溶液，溶液中A．常温下，三甲胺[N(CHB．a点时，2c(CC．溶液中水的电离程度：c>b>aD．b点时，c(二、非选择题（本题共4小题，共58分。）15．叠氮化钠（NaN查阅资料：①氨基钠（NaNH2）熔点为208°C，易潮解和氧化；N2②2HNO3+8HCl+4SnC回答下列问题：I．制备Na（1）按气流方向，上述装置合理的连接顺序为（填仪器接口字母）。（2）D的作用为。（3）实验时E中生成SnO2⋅x（4）Ⅱ．用如图所示装置测定产品纯度仪器F的名称为；其中反应的离子方程式为。（5）管q的作用为。（6）若G的初始读数为V1mL、末读数为V2mL，本实验条件下气体摩尔体积为Vm16．钕铁硼废料中一般含有30%的稀土元素和少量的钴、锰、镍等金属。稀土元素经萃取分离后萃余液化学成分见下表：成分FCMCMN含量（g/L）<0.0165.3310.351.560.510.16从萃余液中回收氧化钴的工艺流程如下：已知：①萃取剂P507和P204均为磷酸酯，结构为②已知常温时相关物质的溶度积如下表：化学式CoSMnSNiSK2.0×12.5×11.0×1回答下列问题：（1）P元素在元素周期表中的位置为，萃取剂P507中P原子的杂化类型为（2）已知“滤液1”中c(Mn2+)=1.0×10-6（3）已知“滤渣”的主要成分为S，写出“酸分解”时CoS发生反应的离子方程式：。（4）“反萃取”的目的是。（5）“沉钴”后需将沉淀洗净，检验沉淀已洗净的方法是。（6）“煅烧”可在纯氩气中进行，写出煅烧反应的化学方程式：。若在空气中煅烧，温度高于400°C时会得到另一种钴的氧化物，已知固体残留率为54．6%，则该氧化物的化学式为（固体残留率=17．CH3OH可作大型船舶的绿色燃料，可由CO或CO2反应1：CO反应2：CO（1）CO(g)+2H2(g)⇌C（2）将CO2和H2按物质的量比1：3通入密闭容器中发生反应1和反应2，分别在1MPa、3MPa、5MPa下改变反应温度，测得CO2的平衡转化率（α①代表5MPa下α(CO2)②随着温度升高，a、b、c三条曲线接近重合的原因是。③P点对应的反应2的平衡常数Kp=④分子筛膜反应器可提高反应1的平衡转化率，且实现CH3OH选择性100%（3）最近，中科院研究出首例在室温条件超快传输的氢负离子导体LaH①电极a为电源的（填“正极”或“负极”）。②生成CH3OH③若反应2也同时发生，出口Ⅱ为CO、CH3OH、CO2的混合气，且n(CO)：n(CH318．卤沙唑仑（W）是一种抗失眠药物，在医药工业中的一种合成方法如图：已知：①；②回答下列问题：（1）A的化学名称是。（2）B含有的官能团名称为（不考虑苯环）。（3）反应②的反应类型是。（4）反应③中NaOH的作用是，写出反应③的化学方程式：。（5）Y的结构简式为。（6）写出W的结构简式：。（7）C的一种同系物G(C8H

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A．食醋能与次氯酸钠反应生成次氯酸，可增强“84”消毒液的消毒效果，A正确；

B．石墨烯是碳的一种单质，不是化合物，B错误；

C．硅胶和生石灰吸水效果都好，均可作食品包装中的干燥剂，C正确；

D．芯片主要成分是硅单质，D正确；

故答案为：B。

【分析】A.向“84”消毒液中加入少量的酸，可以快速生成次氯酸，增强漂白效果；

C.硅胶，生石灰是常见的食品干燥剂；

D.硅为半导体材料，常用于计算机芯片。2．【答案】C【解析】【解答】A．乙炔的球棍模型：，A错误；

B．Ti的的原子结构示意图：，B错误；

C．无水乙醇为CH3CH2OH，分子中有3种环境的氢，核磁共振氢谱图正确，C正确；

D．HSO3-为弱酸根离子，水解生成亚硫酸和氢氧根离子，离子方程式：HSO3-+H2O⇌H23．【答案】D【解析】【解答】A．e为蒸发皿，加热时不需要垫石棉网，故A错误；

B．蒸馏时一般选择直形冷凝管，球形冷凝管常用作反应时的冷凝回流装置，故B错误；

C．蒸发皿常用于蒸发结晶，不能用于灼烧固体，故C错误；

D．蒸馏烧瓶可用于分离液体混合物，普通漏斗可用于过滤(分离固液混合物)，故D正确；

故答案为：D。

【分析】A.对于坩埚、蒸发皿等陶瓷仪器，加热时不需要垫陶土网；

B.蒸馏一般用直型冷凝管；

C.灼烧固体一般采用坩埚。4．【答案】A【解析】【解答】A．已知羧基和酚羟基都能与碳酸根反应，故水杨酸与过量碳酸钠溶液反应：，A项正确；

B.碘化亚铁溶液中滴加少量稀硝酸先氧化I-为I2，故离子方程式为：，B项错误；

C.因为Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3，故Mg(HCO3)2溶液中加足量的烧碱溶液的离子方程式为：，故C错误；

D.二元弱酸亚磷酸(H3PO3)溶液中滴加少量的NaOH溶液的离子方程式为：，故D错误；

故答案为：A。

【分析】B.由于碘离子还原性强于亚铁，故其先反应；

C.由于Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3，故生成更难溶的物质；

D.由于氢氧化钠少量，故生成酸式盐。5．【答案】D【解析】【解答】A．由图可知，为碱式滴定管排气泡操作，故A错误；

B．应该是向沸水中滴加饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体，氯化铁和NaOH溶液反应生成氢氧化铁沉淀，故B错误；

C．图中缺少环形搅拌器，故C错误；

D．MgCl2易水解，必须在HCl其流下，可抑制镁离子的水解，则在HCl氛围中加热MgCl2•6H2O能制取无水MgCl2，故D正确；

故答案为：D。

【分析】A.带有橡皮管的为碱式滴定管；

B.将饱和氯化铁加入到沸水中，煮沸呈红褐色即可得到胶体；

C.需要环形玻璃搅拌棒使反应快速充分反应。6．【答案】A【解析】【解答】A．电解氢氟酸溶液实际上是电解水，水在阳极失去电子发生氧化反应制得氧气，故A正确；

B．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越大，则氧离子的离子半径大于氟离子，故B错误；

C．氨分子能形成分子间氢键，硫化氢不能形成分子间氢键，其沸点高于硫化氢，故C错误；

D．氟没有正化合价，不存在最高价含氧酸，故D错误；

故答案为：A.

【分析】由结构简式可知，X能形成3个共价键、Y形成2个共价键、Z形成1个共价键、W形成6个共价键，X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素，Y与W是同一主族元素，则X为N元素、Y为O元素、Z为F元素、W为S元素。7．【答案】C【解析】【解答】A．空间运动状态即为轨道数目，氯离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，其核外共有1+1+3+1+3=9个运动轨道，则核外电子有9种空间运动状态，A错误；

B．同周期元素从左至右，第一电离能呈增大趋势，氮为半充满，比较稳定，其第一电离能大于相邻元素，非金属第一电离能大于金属，则相关元素第一电离能关系：N>O>C>Na，B错误；

C．CO(NH2)2和CO32-中C原子价层电子对数均为3，均为sp2杂化，CO(NH2)2和N2H4⋅H2O中N原子价层电子对数均为4，均为sp3杂化，C正确；

D．N2H4中心N原子有1对孤电子对，H2O中心O原子有2对孤电子对，孤电子对数越多，孤电子对与成键电子对之间的斥力越大，所以N2H4中H-N-H键角大于H2O中H−O−H键角，D错误；

故选C。

【分析】A.空间运动状态即为含有电子的轨道数目；

B.根据同周期元素电离能变化规律进行比较即可，但是要注意ⅡA族和ⅤA族元素电离能比相邻元素要高；

D.比较键角大小，首先判断其理想构型，再判断孤对电子数目，一般孤电子数目越多，排斥力越大，键角越小。8．【答案】D【解析】【解答】A．X结构中含有苯环和醛基可以与氢气发生加成反应，1molX中与H2发生加成反应，苯环消耗3mol，醛基消耗1mol，最多消耗4mol，A错误；

B．Y与足量HBr反应生成的有机化合物中含手性碳原子，如图所示，B错误；

C．Z中含有酯基不易溶于水，Y含有羧基和羟基易溶于水，Z在水中溶解度比Y在水中的溶解小，C错误；

D．X、Y、Z分别与足量酸性KMnO4溶液反应所得芳香族化合物相同均为：，D正确；

故答案为：D。

【分析】A.一般含有苯环、羰基、醛基、碳碳双键或者三键可以与氢气发生加成；

B.判断首先碳原子方法为：1、要判断一个碳原子是否为手性碳，首先要满足的条件是该碳原子必须为饱和碳，即连接有4个基团；2、其次，若一个碳原子为手性碳原子，那么该碳原子上所连的4个基团必须不一样；

C.一般来说，含有羟基、羧基数目越多，越容易溶于水。10．【答案】D【解析】【解答】A．由图中可知，途径一中有C-O键、O-H键的形成，也有C-O键的断裂，选项A正确；

B．途径一的过程中有O2的参与和二次增加H+、e-，最后从催化剂中放出H2O2，其电极反应是，选项B正确；

C．途径二中，有O2参与，途中二次增加H+、e-和一次增加2H+、2e-，故1mol得到4mole-，选项C正确；

D．氮掺杂的碳材料降低了反应的活化能，但不能改变焓变，选项D不正确；

故答案为：D。

【分析】D.根据上述总过程可知，氮参杂的碳材料作用为催化剂，催化剂不能改变反应的焓变，只能降低反应的活化能。11．【答案】C【解析】【解答】A．①表示废铝渣(含金属铝、锂盐等)加入浓硫酸，在280℃发生氧化还原反应，浓硫酸作氧化剂，化合价降低，得到的还原产物有SO2生成，故A不符合题意；B．滤液中含有硫酸铝、硫酸锂，硫酸铝和碳酸钠发生双水解反应生成Al(OH)3沉淀和CO2，离子方程式为：2Al3++CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑，故B不符合题意；C．由③可知，碳酸锂沉淀与氢氧化钙溶液反应生成氢氧化锂和碳酸钙，发生了沉淀的转化，既有溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀，溶解度：Li2CO3＞CaCO3，故C符合题意；D．④表示氢氧化锂和二氧化碳反应生成碳酸锂，不宜通入过多CO2，否则会生成碳酸氢锂，造成Li2CO3产率降低，故D不符合题意；故答案为：C。

【分析】废铝渣(含金属铝、锂盐等)加入浓硫酸，在280℃发生反应，经过滤后得到的滤渣中含有不与浓硫酸反应的沉淀，滤液中含有硫酸铝、硫酸锂，硫酸铝、硫酸锂与饱和碳酸钠反应后得到氢氧化铝沉淀和硫酸钠溶液，碳酸锂沉淀与氢氧化钙溶液反应生成氢氧化锂和碳酸钙，将氢氧化锂溶液通入二氧化碳得到碳酸锂固体，由此分析。12．【答案】D【解析】【解答】A．由图可知，左边电极氯化亚铜失去电子，发生氧化反应，作阳极，右边电极为阴极，故b为电源负极，阴极上的得电子生成，A正确；

B．饱和食盐水中的通过膜Ⅱ移入阴极区，同时制得副产品NaOH，饱和食盐水中的通过膜I移入阳极区，补充消耗的，则膜I、膜Ⅱ依次适合选用阴离子交换膜、阳离子交换膜，B正确；

C．左边电极为阳极，电极反应式为，阴极电极反应式为，生成氢氧根离子，钠离子向右侧迁移，右侧NaOH浓度变大，氯离子向左侧迁移，因而NaCl浓度变小，需及时补充，C正确；

D.结合电极反应式可知，制得1molClCH2CH2Cl转移2mol电子，同时有2molNa+迁移并放出1molH2，故氢氧化钠溶液增重2×23-1×2g=44g，D错误；

故答案为：D。

【分析】由图可知，左边电极氯化亚铜转化为氯化铜，失电子发生氧化反应，作阳极，电极反应式为C；右边电极作阴极，电极反应式为。左边作阳极，右边作阴极，则a为电源正极，b为电源负极，据此分析解答。13．【答案】D【解析】【解答】A．反应①为放热反应且正反应是分子数减小的反应，ΔS<0，根据ΔH-TΔS<0时反应自发进行可知，该反应在低温下能自发进行，故A错误；B．恒温恒容下，再充入0.5molCO2和0.9molH2，反应物浓度增大，反应①和②平衡均正向移动，故B错误；C．两反应是竞争反应，可看作第一个反应平衡后第二个反应再发生直至平衡，根据表中数据列出反应的三段式有：CO2+3H2=CH3OH+H2O起始0.50.900变化量m3mmm末状态0.5-m0.9-3mmmCO2+H2=CO+H2O起始0.5-m0.9-3m00变化0.3-m0.3-m0.3-m0.3-m末状态0.20.6-2m0.3-m0.3-m平衡时气体的总物质的量为（0.2+0.6-2m+m+0.3-m+0.3）mol=（1.4-2n）mol，恒温恒容条件下

压强之比等于物质的量之比，那么1.41.4-2n=1.4pp，解得m=0.2，故C项错误；

D.D．平衡时n(CO2)=0.2mol，n(H2)=(0.6-2m)mol=0.2mol，n(CO)=(0.3-m)mol=0.1mol，n(H2O)=0.3mol，则反应②的平衡常数K=【分析】A.根据ΔH-TΔS<0时反应自发进行即可判断；

B.恒温恒容下，再充入0.5molCO2和0.9molH2，反应物浓度增大，2个反应平衡都向右移动；

C.对两个反应列出三段式，求出平衡式各物质物质的量，结合恒温恒容条件下压强之比等于物质的量之比，即可计算出m。14．【答案】B【解析】【解答】A．据图可知当lgc(MOH)c(M+)=0时，即可得到，c（MOH）=c（M+），此时pOH=4.2，可得，c（OH-）=10-4.2，三甲胺的电离常数K=c（M+）×c（OH-）c（MOH）=10-4.2，故A项正确；

B.a点中和率小于50%，即加入的物质的量关系为：2n（HCl）<n（MOH），依据物料守恒得，2c(Cl-)<c(M+)+c(MOH)，故B项错误；15．【答案】（1）afg（或gf）debch（2）吸收N2O中混有的HNO（3）SnC（4）蒸馏烧瓶；Cl（5）平衡压强、使液体容易流下；减小测定气体体积时的误差（6）0.13(【解析】【解答】（1）由实验目的和原理知，A用于制备，D用于吸收中混有的和水蒸气，C用于制备，B用于防止E中水蒸气进入C中干扰实验，E用于尾气处理。则按气流方向，上述装置合理的连接顺序为afg(或gf)debch；

（2）D的作用为吸收中混有的和水蒸气；

（3）由信息可知N2O有强氧化性，故E中生成沉淀的化学方程式为：SnCl2+N2O+(x+1)H2O        __SnO2⋅xH2O↓+N2+2HCl；

（4）由装置图知，仪器F的名称为蒸馏烧瓶；其中发生与生成的反应，离子方程式为：ClO-+2N3-+H2O        __Cl-16．【答案】（1）第三周期第VA族；s（2）8.0×1（3）CoS+（4）使得钴从有机相进入水相，便于后续加入草酸铵后生成钴的沉淀（5）取最后一次洗涤液加入酸化的硝酸银溶液，不生成白色沉淀，说明已经洗涤干净（6）CoC2【解析】【解答】（1）P为15号元素，元素在元素周期表中的位置为第三周期第ⅤA族；萃取剂中P原子形成3个单键和1个双键，为sp3杂化；

（2）已知“滤液1”中c(Mn2+)=1.0×10-6mol/L那么c（S2-）=Ksp（MnS）c（Mn2+）=2.5×10-4mol/L，

又有，c(Co2+)=Ksp(CoS）c(S2-)=8×10-22mol/L，

（3）已知“滤渣”的主要成分为S，则为“酸分解”时CoS发生氧化反应生成硫单质，过氧化氢发生还原反应生成水，发生反应的离子方程式CoS+H2O2+217．【答案】（1）-90．7（2）a；温度升高到一定程度时，整个过程以反应2为主；0.009；6（3）负极；CO2【解析】【解答】（1）由盖斯定律可知，反应1-反应2可得CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)反应的ΔH=-90．7kJ/mol，

（2）①反应1是气体体积减小的反应，反应2是气体体积不变的反应，增大压强反应1正向移动，CO2的转化率增大，反应2平衡不移动，则压强增大，增大，代表下随温度变化趋势的是曲线a；

②反应1是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，减小，反应2是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，增大，随着温度升高，a、b、c三条曲线先减小再增大接近重合的原因是：温度升高到一定程度时，整个过程以反应2为主；CO2+3H2=CH3OH+H2O起始1300变化x3xxx末状态1-x3-3xxx

对于反应2列三段式，CO2+H2=CO+H2O起始1-x3-3x00变化yyyy末状态1-x-y3-3x-yyyP点时压强为3MPa，CO的选择性为50%，CO2的转化率为20%，可得yx+y=0.5，x+y1=0.2，解得x=y=0.1，那么Kp=p（CO）×p（H2O）p（CO2）×p（H2）=0.0096；

④分子筛膜反应器可提高转化率的原因是：分子筛膜反应器可以及时分离反应1生成的H2O，并通入N2将H2O带离出反应体系，同时也可以将反应放出的热量带走，促进反应1正向进行同时抑制反应2正向进行，因而增大的选择性；

（3）①由信息可知，电解池装置中的离子导体可以传输氢负离子可知，氢气在惰性电极1上放电生成氢负离子，氢负离子在惰性电极2上失电子变为氢原子，然后氢原子将二氧化碳还原为甲醇和水，则电极a为电源的正极；

②在惰