江苏省扬州市2024届高三上学期1月期末考试化学试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1江苏省扬州市2024届高三上学期1月期末选择题(共39分)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【答案】A【详析】该题中利用石墨烯材料制成功能性半导体，利用了石墨烯的导电性。2.反应ZnCl2·H2O+SOCl2ZnCl2+SO2↑+2HCl↑可用于制备ZnCl2.。下列说法正确的是（）A.中子数为37的锌原子：B.SOCl2中硫元素的化合价：+4C.Cl-的结构示意图：D.H2O的电子式：【答案】B【详析】A．中子数为37锌原子：，A错误；B．氧元素和氯元素的化合价分别为-2、-1，则硫元素的化合价为+4，B正确；C．Cl-的结构示意图：，C错误；D．H2O的电子式：，D错误；故选B。3.气体微溶于水，有强还原性，可由反应制得。实验室制取少量的原理及装置均正确的是（）A．制取B．干燥C．收集D．吸收尾气中的【答案】B【详析】A．根据题意，制备PH3可以由白磷和氢氧化钾溶液在加热条件下反应制备，而此制备装置无加热部分，故A错误；B．根据题意，制备出的PH3含水蒸气，且PH3为碱性气体，需要通入碱石灰除去水蒸气，故B正确；C．PH3相对分子质量为34，故其密度大于空气密度，应该使用向上排空气法收集，故C错误；D．根据题意，PH3微溶于水，不能采取水吸收PH3，故D错误；故本题选B。4.Se元素处于第ⅥA族，可用于除去某些重金属离子。下列说法正确的是（）A.电负性：(O)>(Se) B.离子半径：C.电离能：(Na)>(Se) D.热稳定性：【答案】A详析】A．O、Se均属于ⅥA族，原子序数：Se＞O，电负性随着原子序数增大而减小，则电负性：χ(O)＞χ(Se)，故A正确；B．Na+、O2-的核外电子数均为10，其原子序数：Na＞O，原子序数越大，其半径越小，则离子半径：r(Na+)<r(O2-)，故B错误；C．金属易失电子，第一电离能较小，非金属的第一电离能一般而言大于金属，则电离能：I1(Na)<I1(Se)，故C错误；D．非金属性：O＞Se，元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越大，则热稳定性：H2Se<H2O，故D错误。故选A。阅读下列材料，完成下面小题：电池有铅蓄电池、燃料电池(如电池)、锂离子电池、一次氯酸盐电池等，它们可以将化学能转化为电能。都可用作燃料电池燃料。的燃烧热为。电解则可以将电能转化为化学能，电解饱和溶液可以得到，用电解法可制备消毒剂高铁酸钠。5.下列说法正确的是（）A.中存在配位键B.的空间构型为平面正方形C.中的键角比中的小D.中心原子的轨道杂化类型为6.下列化学反应表示正确的是（）A.铅蓄电池的正极反应：B.电解饱和溶液：C.表示的燃烧热：D.一定条件下与反应：7.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.的电负性比B的大，中显负电性B.的原子半径比的小，金属锂的熔点比钠的高C.具有强氧化性，可作为火箭发射的助燃剂D.的热稳定性较强，可用作燃料电池的燃料8.电解法制备的工作原理如图所示。下列说法正确的是（）A.为电源的负极B.阳极上的电极反应式为C.阴离子交换膜应能允许通过而能阻止的扩散D.理论上每转移，阴极上会产生气体【答案】5.A6.D7.D8.C【5题详析】A．B的2p能级有空轨道，H-有孤电子对，B与H可以形成配位键，A正确；B．硫酸根中心原子硫原子价层电子对数为4，杂化方式为sp3，且无孤对电子，空间构型为正四面体形，B错误；C．铵根空间构型为正四面体形，键角为109.5°，氨气分子空间构型为三角锥形，由于有一对孤对电子，对其它氢原子有排斥力，导致键角变小，氨气分子中键角更小，C错误；D．次氯酸中心原子为O原子，杂化类型为sp3，D错误；故选A。【6题详析】A．原电池正极应当是得电子，化合价降低，正确的反应为，故A错误；B．电解饱和氯化钠溶液，阳极生成氯气，阴极得到氢氧化钠和氢气，无钠单质产生，正确的离子方程式为，B错误；C．燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定产物的热量变化，故甲烷燃烧热的热反应方程式中应当生成液态水，正确的热反应方程式为，C错误；D．一定条件下NO2与NH3反应发生氧化还原反应，可以得到氮气和水，反应方程式配平正确，D正确；故选D。【7题详析】A．H的电负性比B的大，NaBH4中H显负电性，具有对应关系，故A不选；B．Li的原子半径比Na的小，则Li的金属键比Na强，金属锂的熔点比钠的高，具有对应关系，故B不选；C．NO2具有强氧化性，可作为火箭发射的助燃剂，具有对应关系，故C不选；D．甲烷可用作燃料电池的燃料是因为CH4容易燃烧，且产物无污染，与热稳定性没有关系，故D选；答案选D。【8题详析】电解法制备Na2FeO4的工作原理如图所示，Fe为电解池的阳极，M为电源的正极，电极反应式为，Pt为电解池的阴极，N为电源的负极，电极反应式为，阴离子交换膜应能允许OH-通过而能阻止的扩散，据此分析解题；A．由上述分析可知，M为电源的正极，A错误；B．由上述分析可知，阳极上的电极反应式为，B错误；C．由上述分析可知，Fe为阳极，Pt电极为阴极，OH-通过阴离子交换膜由阴极即Pt电极移向阳极即Fe电极，从而能阻止扩散，C正确；D．由分析可知，阴极电极反应为：，根据电子守恒可知，理论上每转移0.1mole-，阴极上会产生0.05molH2，但无标准状况下，无法计算气体体积，D错误；故答案为C。9.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(含等)中获得的物质转化：B.工业制硫酸过程中的物质转化：C.利用硫酸的酸性去除铁制品表面的铁锈D.利用的还原性将其作为葡萄酒的抗氧化剂【答案】B【详析】A．氨水中通入SO2反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵被氧化成硫酸铵，故A项正确；B．二硫化亚铁与氧气反应生成二氧化硫，不能直接生成三氧化硫，故B项错误；C．铁锈的主要成分为氧化铁，为金属氧化物，与酸反应，则利用硫酸的酸性去除铁制品表面的铁锈，故C项正确；D．SO2具有还原性，可作为葡萄酒的抗氧化剂，故D项正确；故本题选B。10.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转化为的过程中与反应生成C.与以物质的量发生加成反应时可得3种产物D.X、Y可用酸性溶液进行鉴别【答案】C〖祥解〗与CH3MgBr反应生成，发生水解反应得到。【详析】A．手性碳原子连有四个不一样的基团，X分子中不含手性碳原子，故A项错误；B．X转化为Y的过程中与CH3MgBr反应生成，故B项错误；C．Y与Br2以物质的量1∶1发生1，2-加成反应时可得2种产物，发生1，4-加成反应时可得产物，故Y与Br2以物质的量1∶1发生加成反应时可得3种产物，故C项正确；D．X、Y均含有碳碳双键，均使酸性KMnO4溶液褪色，不可以用酸性KMnO4溶液进行鉴别，故D项错误。故本题选C。11.，探究溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是（）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B是否有还原性向溶液中滴加氯水，再滴入溶液，观察是否有白色沉淀产生C是否水解向溶液中滴加2~3滴酚酞试液，观察溶液颜色的变化D比较溶液中与的大小用计测量溶液的【答案】D【详析】A．黄色光会掩盖紫色光，检验草酸氢钾溶液中的钾离子时，应用铂丝蘸取少量草酸氢钾溶液，在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃片观察火焰是否呈紫色，否则无法判断是否含有钾离子，故A错误；B．因为氯气溶于水，与水反应生成HCl，滴入溶液，会产生AgCl沉淀，因此不能判断是否是将氯气还原为Cl-，故不能证明是否有还原性，故B错误；C．离子在溶液中的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，则向草酸氢钾溶液中滴加2～3滴酚酞试液，溶液颜色不会发生改变，无法判断草酸氢根离子是否发生水解，故C错误；D．用计测量溶液的，若溶液显酸性，说明的电离程度大于其水解程度，则比大；若溶液显碱性，说明的电离程度小于其水解程度，则比小，故D正确；故选D。12.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(NH3)4]2+，并有少量铁元素浸出。已知：，。下列说法正确的是（）A.的溶液中：B.溶液中：C.“沉锌”过程中，溶液的减小D.“沉锌”后的溶液中：【答案】B〖祥解〗“浸取”过程ZnO转化为[Zn(NH3)4]2+，发生反应ZnO+2NH3·H2O+2=[Zn(NH3)4]2++3H2O，根据题中信息可知，ZnFe2O4溶解除铁后转化为Fe(OH)3；“沉锌”过程发生反应为：[Zn(NH3)4]2++4H2O+S2-=ZnS↓+4NH3·H2O，经洗涤干燥后得到产物ZnS及滤液，据此分析解题。【详析】A．的溶液中：，A错误；B．溶液中根据电荷守恒可知：c(H+)+c()=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)，根据物料守恒可知：c()+c(NH3·H2O)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S),结合上述两个等式可得：，B正确；C．由分析可知，“沉锌”过程发生反应为：[Zn(NH3)4]2++4H2O+S2-=ZnS+4NH3·H2O，故“沉锌”过程中，溶液的pH增大，C错误；D．“沉锌”后的溶液中达到ZnS的溶解平衡，则有，D错误；故答案为：B。13.为研究反应在不同条件下NO的转化率向恒压反应器中通入含一定浓度NO与的气体，在无催化剂和有催化剂在时，分别测得不同温度下反应器出口处NO的转化率如图中曲线a、b所示（图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化），下列说法正确的是（）A.反应的B.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，NO转化率随温度的变化为曲线c【答案】C【详析】A．由图可知，升高温度，一氧化氮平衡转化率减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应是放热反应，故A错误；B．由图可知，相同温度时，曲线b中对应点一氧化氮的转化率大于曲线a，说明曲线a代表未加入催化剂时，一氧化氮转化率与温度变化的关系，故B错误；C．由图可知，曲线b中从M点到N点，一氧化氮转化率随温度升高而减小因为温度过高，催化剂失去活性导致反应速率减慢，故C正确；D．恒压条件下，向容器中通入氧气，氧气浓度增大，但容器体积增大，一氧化氮的浓度减小，无法确定平衡的移动方向，不能确定一氧化氮转化率的变化，故D错误；故选C。非选择题(共61分)14.镓(31Ga)及其化合物在半导体、光电材料等领域有广泛应用。（1）以酸性含溶液(含少量)为原料通过除杂等一系列操作制得粗镓，粗镓经过电解精炼制得高纯镓。体系中含镓微粒的物质的量分数随的关系如图所示。已知：。①的基态核外电子排布式为___________。②“除杂”包括加入溶液调节、加入足量除去和、过滤等步骤。调节溶液的目的为_________________。③“电解精炼”时，以粗镓为阳极，含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()随时间的变化如图所示。反应后，降低的原因是_________________。（2）具有优异的光电性能，可由与发生反应制得。①制得GaN时生成一种有机物的化学式为___________。②的一种晶胞如图所示。晶体中距离最近且相等的的数目为___________。③准确称取样品，加入溶液，加热使固体充分溶解，用足量溶液吸收产生的。向吸收液中滴加指示剂，用的盐酸滴定至终点，消耗盐酸。过程中涉及反应：；，计算样品的纯度________(写出计算过程)。【答案】（1）①.[Ar]3d104s24p1②.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.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）①.CH4②.4③.99.96%〖祥解〗以酸性含Ga3+溶液(含少量Zn2+、Cu2+)为原料通过除杂等一系列操作制得粗镓，粗镓经过电解精炼制得高纯镓；GaN具有优异的光电性能，可由NH3NH3与Ga(CH3)3发生反应制得；【详析】（1）①Ga的原子序数为31，为第四周期ⅢA元素，Ga的基态核外电子排布式为：[Ar]3d104s24p1，故答案为：[Ar]3d104s24p1；②由于含Ga3+的溶液显酸性，S2-在酸性条件下，能够生成有毒气体H2S，使S2-浓度下降，影响沉淀效率，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阴极为发生还原反应生成金属Ga，电极反应式为：+3e-=Ga+4OH-，故答案为：+3e-=Ga+4OH-；④由于阴极的电极反应式为：+3e-=Ga+4OH-，的浓度越大，生成Ga转移的电子数越多，根据电流效率的定义式可知，电流效率越大即溶液中浓度增大使电流效率趋向于增大；由于阴极同时有少量气体产生，即发生副反应：2H2O+2e=H2↑+2OH-，若转移6mol电子时，发生副反应产生6molOH-，而阳极的电极反应式为：Ga-3e-+4OH-=，阳极消耗8molOH-，说明发生副反应时，电解液中c(OH-)减小，则c(H+)增大，由题图1可知，pH减小，的浓度减小，使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，所以反应15h后，电流效率减小，故答案为：溶液中的浓度越大，使电流效率趋向于增大；阴极中产生H2的反应时溶液中c(H+)增大，使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）①Ga(CH3)3与NH3反应生成GaN和一种有机物，根据质量守恒定律可知，该有机物为CH4，故答案为：CH4；②位于体心的白球与四个黑球形成正四面体结构，所以距离Ga最近且相等的N的数目为4，故答案为：4；③根据电荷守恒和元素守恒可建立关系式：GaN～NH3～NH3·H3BO3～HCl，n(GaN)=n(HCl)=0.1000mol·L-1×23.80×10-3L=2.384×10-4mol，则GaN样品的纯度为：，故答案为：99.96%。15.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）反应涉及的反应物有；a．溶液；b．盐酸；c．浓、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：反应中浓硫酸的作用是_______________。（2）C的分子式为，结构简式为___________。（3）已知：，TEA为，能促进该反应的进行。能促进反应进行的原因是___________________。（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，产物之一能与溶液发生显色反应，两种产物的核磁共振氢谱中都有2个峰。（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)_______________________。【答案】（1）①.ab②.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）〖祥解〗A到B发生了酯基的水解和苯环上硝基的取代，根据题意，先发生硝基的取代，酯基水解、再酸化可得到B，故试剂的添加顺序为c、a、b；B到C发生了取代反应，C的分子式为，故C的结构简式为：；D与乙二胺发生反应，醛基和氨基位置发生了反应得到E，E到F硝基被还原为氨基；F和BrCN反应得到G。【详析】（1）①根据分析，加入反应物的正确顺序是：c、a、b；②根据机理图，第一步为慢反应，是决速步骤，浓硫酸促进的生成、吸收生成水，可促进反应正向进行，故反应中浓硫酸的作用是促进的生成、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)；（2）根据分析，C的结构简式为：；（3）根据已知，能促进反应进行的原因是：(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的同分异构体，碱性条件水解后酸化生成两种产物，产物之一能与溶液发生显色反应，说明含酚酯基，两种产物的核磁共振氢谱中都有2个峰，说明其同分异构体结构对称性高，满足条件的结构简式为：；（5）发生硝化反应得到，被还原为，发生水解反应得到，发生催化氧化得到，与反应得到，合成路线为：。16.深共晶溶剂(DESs)可从中回收锂。（1）DESs的制备。将乙二醇()与氯化胆碱()按一定比例混合搅拌至形成均一透明液体，制得DESs。①DESs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所示。相同条件下，氯乙二醇的熔点___________乙二醇的熔点(填“>”“=”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。将与按照一定比例混合，再通入。实验装置如图所示。①冷凝管的作用为___________________。②主要反应机理如图所示：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：，完全沉淀时离子浓度小于；易溶于水；的溶解度：为为为。补充完整由粗溶液(含少量)制备的实验方案：向粗溶液中___________，得到固体。(须使用的试剂：溶液、溶液)【答案】（1）①.2②.>1∶4（2）①.冷凝回流乙二醇②.sp3→sp2FeHPO4(或LinH(1-n)FePO4、HFePO4)（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(若析出Li2CO3晶体采用蒸发结晶、趁热过滤的方法也可)〖祥解〗（1）将乙二醇与氯化胆碱按一定比例混合搅拌至形成均一透明液体，制得DESs；（2）将LiFePO4与DESs按照一定比例混合，再通入O3生成Li单质；（3）粗LiCl溶液中含有的Fe3+可通过加入0.1mol·L-1NaOH溶液除去，由K[Fe(OH)3]=1.0×10-39可知，当Fe3+完全除去，即c(Fe3+)=1.0×10-6mol·L-1时，，即此时溶液的pH=3，过滤后滤液中加入0.1mol·L-1Na2CO3溶液得到Li2CO3固体。【详析】（1）①HOCH2CH2OH分子中羟基上的氢原子作为氢键供体，1个乙二醇分子中氢键供体的数目是2，故答案为：2；②由氯化胆碱的结构可知，其形成的晶体是离子晶体，所以熔点比乙二醇高，故答案为：>；③由图像可知DESs的熔点达到最低值时，乙二醇的物质的量分数为0.8，则氯化胆碱和乙二醇的物质的量之比为0.2:0.8=1:4，故答案为：1:4；（2）①球形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中碳原子的杂化方式是sp3，-COOH中碳原子的杂化方式是sp2，故答案为：sp3→sp2；③由反应历程可知反应Ⅱ为LiFePO4+H+=M+Li+，所以M的化学式为FeHPO4，故答案为：FeHPO4(或LinH(1-n)FePO4、HFePO4)；（3）粗LiCl溶液中含有的Fe3+可通过加入0.1mol·L-1NaOH溶液除去，由K[Fe(OH)3]=1.0×10-39可知，当Fe3+完全除去，即c(Fe3+)=1.0×10-6mol·L-1时，，即此时溶液的pH=3，过滤后滤液中加入0.1mol·L-1Na2CO3溶液得到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(若析出Li2CO3晶体采用蒸发结晶、趁热过滤的方法也可)。17.水合肼在储氢领域有广阔的应用前景，其水溶液呈弱碱性。（1）分子有顺式、反式和交互式三种比较稳定的空间构