江苏省扬州市2023-2024学年高三上学期1月期末检测化学试题

江苏省扬州市2023-2024学年高三上学期1月期末检测化学试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二总分评分一、单项选择题：本题包括13小题，每小题3分，共计39分。每小题只有一个选项符合题意。1．近日，科学家研制出了由石墨烯（结构模型如图所示）材料制成的功能性半导体。这主要是利用了石墨烯的（）A．导电性 B．导热性 C．高熔点 D．高沸点2．反应ZnCl2⋅A．中子数为37的锌原子：30B．SOCl2C．Cl−D．H2O3．PH3气体微溶于水，有强还原性，可由反应P4A．制取PH3 C．收集PH3 4．NaHSeOA．电负性：χ(O)>χ(Se) B．离子半径：r(NC．电离能：I1(Na)>I阅读下列材料，完成问题：电池有铅蓄电池、燃料电池（如NO2−NH3电池）、锂离子电池、Mg一次氯酸盐电池等，它们可以将化学能转化为电能。NH3、CH4、NaB5．下列说法正确的是（）A．BHB．SOC．NH4+D．HClO中心原子的轨道杂化类型为s6．下列化学反应表示正确的是（）A．铅蓄电池的正极反应：Pb−2B．电解饱和NaCl溶液：2NC．CH4D．一定条件下NO2与N7．下列物质结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是（）A．H的电负性比B的大，NaBH4中B．Li的原子半径比Na的小，金属锂的熔点比钠的高C．NOD．CH8．电解法制备NaA．M为电源的负极B．阳极上的电极反应式为Fe−6C．阴离子交换膜应能允许OH−通过而能阻止D．理论上每转移0.1mole9．硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是（）A．用氨水吸收烟气（含SO2、O2NB．工业制硫酸过程中的物质转化：FeC．利用硫酸的酸性去除铁制品表面的铁锈D．利用SO10．化合物Y是合成丹参醇的中间体，其合成路线如下：下列说法正确的是（）A．X分子中含手性碳原子B．X转化为Y的过程中与CH3MgBrC．Y与Br2以物质的量D．X、Y可用酸性KMnO11．25℃，探究0.选项探究目的实验方案A钾元素的焰色试验用洁净的铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧，观察火焰的颜色BHC向2mLKHC2OCHC向2mLKHCD比较溶液中c(H2C用pH计测量0.1mol⋅A．A B．B C．C D．D12．从炼钢粉尘（主要含ZnO、ZnFe2O4）中回收锌的过程如图所示。“浸取”过程ZnO转化为[Zn(NA．25℃，pH=9的NB．0.1mol⋅C．“沉锌”过程中，溶液的pH减小D．“沉锌”后的溶液中：c(Z13．为研究反应2NO+O2⇌2NO2在不同条件下NOA．反应的ΔH>0B．曲线a中NO转化率随温度升高而增大，是由于催化剂的活性增强C．曲线b中从M点到N点，NO转化率随温度升高而减小，是由于反应速率减慢D．催化剂存在时，其他条件不变，增大气体中c(O二、非选择题（共61分）14．镓(31（1）以酸性含Ga3+溶液（含少量Zn2+、C①Ga的基态核外电子排布式为.②“除杂”包括加入NaOH溶液调节pH、加入足量Na2S除去Zn2+和C③“电解精炼”时，以粗镓为阳极，含Ga(OH)4−的碱性溶液为电解液，阴极析出镓的电极反应式为；阴极同时有少量气体产生。测得电解过程溶液中镓浓度与电流效率（η=生成镓转移的电子数电解池转移的电子总数图1图2（2）GaN具有优异的光电性能，可由NH3与①制得GaN时生成一种有机物的化学式为。②GaN的一种晶胞如图3所示。晶体中距离Ga最近且相等的N的数目为。图3③准确称取0.2000gGaN样品，加入NaOH溶液，加热使固体充分溶解，用足量H3BO3溶液吸收产生的过程中涉及反应：NH3+H3BO15．化合物G是合成一种激酶抑制剂的中间体，其合成路线如下：（1）反应A→B涉及的反应物有；a．KOH溶液；b．盐酸；c．浓HNO3、浓①加入反应物的正确顺序是：c、、（填字母）。②硝化反应的机理可表示为：HON反应中浓硫酸的作用是。（2）C的分子式为C7H14（3）已知：−NH2+BrCN→−NH−CN+HBr，TEA为(C2（4）写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式。碱性条件水解后酸化生成两种产物，产物之一能与FeCl（5）写出以、为原料制备的合成路线流程图（无机试剂和有机溶剂任用）。16．深共晶溶剂（DESs）可从LiFePO（1）DESs的制备。将乙二醇（HOCH2C图1①DESs由含氢键供体（能形成氢键的氢原子）的组分与含氢键受体（能与氢原子形成氢键的原子）的组分混合。乙二醇分子中氢键供体的数目为。②不同配比氯化胆碱与乙二醇混合的二元相图如图1所示。相同条件下，氯乙二醇的熔点乙二醇的熔点（填“>”“二”或“<”）。制备熔点达到最低值的DESs时，氯化胆碱与乙二醇的物质的量之比为。（2）氧化浸出锂。将LiFePO4与DESs按照一定比例混合，再通入①冷凝管的作用为。图2图3②主要反应机理如图3所示：Ⅰ中碳原子轨道杂化类型的变化为；M的化学式为。（3）碳酸锂的制备。已知：25℃，Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10−39，完全沉淀时离子浓度小于1.0×10−6mol⋅L−1；LiOH易溶于水；Li（须使用的试剂：0.1mol⋅L17．水合肼(N（1）N2H4分子有顺式、反式和交互式三种比较稳定的空间构型。下列结构能表示N（2）肼分解制氢的主要反应为N2H4催化剂__Δ（3）水合肼制氢过程中涉及肼在Ni−Pt催化剂表面分解，如图1所示。图1①X的结构简式为。②催化剂表面存在Ni和Pt两种活性位点，两种活性位点分别带不同电性的电荷。肼中的氢原子吸附于（填“Ni”或“Pt”）活性位点。已知：N−N键、N−H键的键能分别是286kJ⋅mol−1、360kJ⋅mol−1。肼在该催化剂表面反应断裂的化学键不是N−N③催化剂存在下，不同浓度的N2H4⋅H2O分解时，测得n(N2)+n(H2)图2

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】用石墨烯制成功能性半导体，利用了石墨烯的导电性，故选A；

故答案为：A。

【分析】半导体能导电。2．【答案】B【解析】【解答】A、中子数为37的锌原子，质量数为57，表示为3057Zn，故A错误；

B、SOCl2中Cl为-1价，O为-2价，则S为+4价，故B正确；

C、Cl−最外层有8个电子，其结构示意图为，故C错误；

D、水是共价化合物，H、O原子间共用1对电子对，O原子最外层电子数为8，水的电子式为，故D错误；

故答案为：B。

【分析】A、原子符号左上角为质量数，左下角为质子数，质量数=质子数+中子数，核外电子数=核内质子数=核电荷数；

B、根据化合物中化合价代数和为0计算；3．【答案】B【解析】【解答】A、反应条件为加热，缺少加热装置，不能制取PH3，故A错误；

B、碱石灰可干燥PH3，故B正确；

C、PH3的密度大于空气，应用向上排空气法收集，即从长导管进气，故C错误；

D、PH3气体微溶于水，该装置不能吸收尾气中的PH3，故D错误；

故答案为：B。

【分析】A、该反应需要加热；4．【答案】A【解析】【解答】A、同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，电负性逐渐减小，则电负性：χ(O)>χ(Se)，故A正确；

B、电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径：r(Na+)<r(O2−)，故B错误；

C、电离能：I1(Na)<I1(Se)，故C错误；

D、非金属性：O>Se，则热稳定性：H【答案】5．A6．D7．D8．C【解析】【分析】（1）A、BH4−中B存在空轨道；

B、SO42−中S的价层电子对数为4；

C、孤电子对间排斥力＞孤电子对和成键电子对之间的排斥力＞成键电子对之间的排斥力，孤电子对越多键角越小；

D、HClO中O原子采用sp3杂化；

（2）A、正极发生还原反应；

B、电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气；

C、燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量；

D、二氧化氮和氨气发生氧化还原反应；5．A、BH4−中B存在空轨道，H存在孤电子对，可形成配位键，故A正确；

B、SO42−中S的价层电子对数为4，不含孤电子对，空间结构为正四面体形，故B错误；

C、NH3中N原子的价层电子对数为4，含有一个孤电子对，NH4+中N原子的价层电子对数为4，不含孤电子对，则NH46．A、铅蓄电池的正极发生还原反应，应得电子，故A错误；

B、电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，正确的离子方程式为2H2O+2Cl−通电2OH-+Cl7．A、H的电负性比B的大，电子对偏向H，则NaBH4中H显负电性，故A不符合题意；

B、Li的原子半径比Na的小，金属锂的熔点比钠的高，故B不符合题意；

C、NO2具有强氧化性，可作助燃剂，故C不符合题意；

D、CH4容易燃烧，且产物无污染，因而可用作燃料电池的燃料，故D符合题意；8．A、由分析可知，Fe为阳极，则M为正极，故A错误；

B、阳极的电解质为NaOH溶液，不能产生大量氢离子，故B错误；

C、阴离子交换膜应能允许OH−通过，同时阻止FeO42−9．【答案】B【解析】【解答】A、用氨水吸收二氧化硫，反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵能被氧气氧化得到硫酸铵，故A不符合题意；

B、煅烧FeS2得到SO2，故B符合题意；

C、铁锈为氧化铁，能与硫酸反应生成硫酸铁，该过程中硫酸体现酸性，故C不符合题意；

D、二氧化硫具有还原性，能与氧气反应，可作抗氧化剂，故D不符合题意；

故答案为：B。

【分析】根据硫及其化合物之间的相互转化关系分析。10．【答案】C【解析】【解答】A、手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子，X分子中不含手性碳原子，故A错误；

B、X转化为Y的过程中与CH3MgBr反应得到，故B错误；

C、Y与Br2以物质的量1：1发生加成反应，发生1，2-加成得到2种产物，发生1，4-加成得到，共得到3种产物，故C正确；

D、X、Y均含有碳碳双键，均能与酸性高锰酸钾反应，不能用酸性高锰酸钾鉴别，故D错误；

故答案为：C。

【分析】A、手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子；

B、产物应为；

C、Y与溴可发生1，2-加成和1，4-加成；

D、X、Y均能与酸性高锰酸钾反应。11．【答案】D【解析】【解答】A、钾元素的焰色反应要透过蓝色钴玻璃观察，故A错误；

B、氯水中含有氯离子，能与硝酸银反应生成AgCl白色沉淀，故B错误；

C、HC2O4−的电离程度大于水解程度，则KHC2O4溶液呈酸性，不能使酚酞变红，故C错误；

D、用pH计测量0.1mol⋅L−1KHC2O4溶液的pH，根据pH可判断HC2O4−的电离程度和水解程度关系，进而比较溶液中c(12．【答案】B【解析】【解答】A、25℃，pH=9的NH3⋅H2O/NH4Cl溶液中，c(OH-)=10-5mol/L，c(NH4+)c(NH3⋅H2O)=Kbc(OH-)=2，故A错误；13．【答案】C【解析】【解答】A、虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化，升高温度，NO平衡转化率减小，平衡逆向移动，则该反应为放热反应，ΔH<0，故A错误；

B、结合曲线的变化可知，a曲线未加入催化剂，曲线a中NO转化率随温度升高而增大，是由于温度升高，反应速率加快，单位时间内反应物转化量增大，故B错误；

C、曲线b中从M点到N点，NO转化率随温度升高而减小，是由于温度过高导致催化剂失去活性，反应速率减慢，故C正确；

D、该反应在恒压条件下进行，增大氧气浓度，容器体积增大，NO浓度减小，平衡移动方向不确定，NO转化率变化不确定，故D错误；

故答案为：C。

【分析】A、升高温度，平衡向吸热反应方向进行；

B、曲线a未加入催化剂；

C、温度过高，催化剂会失去活性；

D、反应体系恒压，增大氧气浓度，容器体积增大，NO浓度减小。14．【答案】（1）[Ar]3d104s24p1；避免Na2S在强酸性条件下产生有毒气体H2S[或产生H2S使溶液中c(S2−)减小]；Ga(OH)＋3e－=Ga＋4OH－；溶液中Ga(OH)浓度增大使电流效率趋向于增大；阴极发生产生H2的反应时溶液中c(H+)增大，电流效率趋向于减小。15h后，后者为影响电流效率的主要因素。（2）CH4；4；99.96%【解析】【解答】（1）①Ga为31号元素，根据构造原理可知，基态Ga原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1；

故答案为：[Ar]3d104s24p1；

②用Na2S除去Zn2+和Cu2+，若溶液酸性较强，会产生H2S，因此调节溶液pH的目是避免Na2S在强酸性条件下产生有毒气体H2S[或产生H2S使溶液中c(S2−)减小]；

故答案为：避免Na2S在强酸性条件下产生有毒气体H2S[或产生H2S使溶液中c(S2−)减小]；

③阴极析出镓，则阴极的电极反应式为Ga(OH)＋3e－=Ga＋4OH－；溶液中Ga(OH)浓度增大使电流效率趋向于增大；阴极发生产生H2的反应时溶液中c(H+)增大，电流效率趋向于减小。15h后，后者为影响电流效率的主要因素，因此反应15h后，η降低；

故答案为：Ga(OH)＋3e－=Ga＋4OH－；溶液中Ga(OH)浓度增大使电流效率趋向于增大；阴极发生产生H2的反应时溶液中c(H+)增大，电流效率趋向于减小。15h后，后者为影响电流效率的主要因素；

（2）①NH3与Ga(CH3)3发生反应制得GaN，根据质量守恒定律可知，还有CH4生成；

故答案为：CH4；

②由图可知，晶体中距离Ga最近且相等的N的数目为4；

故答案为：4；

③滴定过程中存在：GaN~NH3~NH3⋅H3BO3~HCl，则n(GaN)=n(HCl)=0.1000mol·L-1×23.80×10-3L=2.380×10-4mol，则GaN样品的纯度=2.380×10-4mol×84g/mol0.2000g×100%=99.96%；

故答案为：99.96%。

【分析】（1）①Ga为31号元素；15．【答案】（1）a；b；促进NO的生成、吸收生成水（提供H+、避免HNO3浓度降低、促使平衡正向移动生成更多NO）（2）（3）(C2H5)3N具有孤电子对，能结合H+，使平衡正向移动（或(C2H5)3N具有碱性，能消耗HBr，使平衡正向移动）（4）（5）【解析】【解答】（1）根据A、B的结构可知，A先发生硝化反应引入硝基，然后酯基在碱性条件下水，后酸化得到B，则加入反应物的正确顺序为：c、a、b；

故答案为：a；b；

②浓硫酸具有吸水性、酸性，则反应中浓硫酸的作用是促进NO2+的生成、吸收生成水（提供H+、避免HNO3浓度降低、促使平衡正向移动生成更多NO2+）；

故答案为：促进NO2+的生成、吸收生成水（提供H+、避免HNO3浓度降低、促使平衡正向移动生成更多NO2+）；

（2）根据B和D的结构简式可知，B与C发生取代反应生成D，结合C的分子式可知，C的结构简式为；

故答案为：；

（3）(C2H5)3N具有孤电子对，能结合氢离子，使平衡正向移动，同时(C2H5)3N具有碱性，能消耗HBr，使平衡正向移动；

故答案为：(C2H5)3N具有孤电子对，能结合H+，使平衡正向移动（或(C2H5)3N具有碱性，能消耗HBr，使平衡正向移动）；

（4）A的一种同分异构体满足：碱性条件水解后酸化生成两种产物，产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应，说明产物中水解酸化后能形成酚羟基，两种产物的核磁共振氢谱中都有2个峰，说明水解酸化的产物结构高度对称，则符合条件的结构简式为；

故答案为：；

（5）中的N=C可发生类似D→E的反应，由醛基反应得到，根据反应原料可知，则产物可由和发生D→E的取代反应得到，可由在NaOH水溶液中水解，再催化氧化得到，可由发生硝化反应引入硝基，再还原得到氨基形成，则合成路线为，故答案为：。

【分析】（1）①A→B先引入硝基，酯基水解，最后酸化形成羟基；

②浓硫酸具有吸水性、酸性；

（2）B和C在碳酸钾条件下反应生成D，结合B、D的结构简式分析C的结构简式；

（3）(C2H5)3N16．【答案】（1）2；＞；1∶4（2）冷凝回流乙二醇；sp3→sp2；FeHPO4（3）滴加0.1mol·L－1NaOH溶液至溶液的pH为3，过滤，向滤液中加入0.1mol·L－1Na2CO3溶液至不再产生沉淀，过滤，用热水洗涤沉淀2到3次，干燥【解析】【解答】（1）①乙二醇分子中含有2个能形成氢键的氢原子，则乙二醇分子中氢键供体的数目为2，故答案为：2；

②由图可知，当乙二醇的物质的量分数为0时，体系中只含氯化胆碱，此时温度大于300℃，当乙二醇的物质的量分数为1时，只含乙二醇，熔点低于0℃，说明氯乙二醇的熔点大于乙二醇的熔点；熔点达到最低值的DESs时，乙二醇的物质的量分数为0.8，则氯化胆碱的物质的量分数为0.2，氯化胆碱与乙二醇的物质的量之比为1∶4；

故答案为：＞；1∶4；

（2）①冷凝管的作用是冷凝回流乙二醇，故答案为：冷凝回流乙二醇；

②-CH2OH中C原子采用sp3杂化，-COOH中C原子采用sp2杂化，则Ⅰ中碳原子轨道杂化类型的变化为sp3→sp2；LiFePO4中的Li+被H+替代得到M，则M的化学式为FeHPO4；

故答案为：sp3→sp2；FeHPO4；

（3）粗LiCl溶液（含少量Fe3+）应先除杂，LiOH易溶于水，且Li2CO3的溶解度随温度升高减小，则由粗LiCl溶液（含少量Fe3+）制备Li2CO3的实验方案为：向粗LiCl溶液中滴加0.1mol·L－1NaOH溶液至溶液的pH为3，过滤，向滤液中加入0.1mol·L－1Na2CO3溶液至不再产生沉淀，过滤，用热水洗涤沉淀2到3次，干燥，得到Li2CO3固体；

故答案为：滴加0.1mol·L－1NaOH溶液至溶液的pH为3，过滤，向滤液中加入0.1mol·L－1Na2CO3溶液至不再产生沉淀，过滤，用热水洗涤沉淀2到3次，干燥。

【分析】（1）①氢键供体是指能形成氢键的氢原子；

17．【答案】（1）A（2）3N2H4  催化剂  __ΔN2＋4NH3或N2H4＋H2（3）HN=NH；Pt；N-N为非极性键，N-H键极性较强。N、H分别与催化剂表面原子形成作用力，削弱了N与H之间的作用力。；0.1mol·L−1时，催化剂表面仅部分活性位点吸附了N2H4·H2O；浓度增大至0.5mol·L−1时，有更多活性位点吸附N2H4·H2O；浓度达0.5mol·L−1时，催化剂表面的活性位点几乎全部吸附了N2H4·H2O。【解析】【解答】（1）顺式结构4个氢原子位于同侧，反应式位于两侧，交互式既有内侧也有外侧，则属于交互式，属于反式，属于顺式，故答案为：A；

（2）肼实际分解时产生的气