安徽省淮北市2023-2024学年高三上学期1月调研化学试题

试卷更新日期：2024-03-21 类型：期末考试

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一、单选题（每小题3分，共45分）

1. 2023年5月28日，国产大飞机C919迎来商业首飞，C919机身部分采用第三代新型铝锂合金材料。下列关于铝和锂及合金的认识，正确的是（）

A、铝锂合金用于机身材料是因为密度较大，强度较大 B、多相R-Mg-Ni系储氢合金中，基态Ni原子中自旋状态相反的两种电子的个数比为13∶15 C、铝锂合金属于新型无机非金属材料 D、铝锂合金的性质保持了原来金属的性质，与各成分金属的性质都相同

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2. 化学符号是化学学科进行思维的最基本的工具，下列微粒的化学符号表述正确的是（）

A、基态Zn原子的价层电子排布图： B、丙酮的球棍模型： C、乙酸甲酯的结构简式：C₃H₆O₂ D、NH₃的电子式：

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3. 设 $N_{A}$ 为阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是（）

A、常温下，pH为13的 $B a {(O H)}_{2}$ 溶液中含有 $O H^{-}$ 的数目为 $0.2 N_{A}$ B、 $2 L 0.1 m o l \cdot L^{- 1} N a C N$ 溶液中含N的粒子数目为 $0.2 N_{A}$ C、粗铜精炼时，若阳极材料减少 $6.4 g$ ，电路中通过电子数一定为 $0.2 N_{A}$ D、 $100 g 46$ ％的甲酸水溶液中，含有的氧原子数为 $2 N_{A}$

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4. 化学用语是学习化学最好的工具，下列化学用语能用于解释相应实验且书写正确的是（）

A、测得碳酸钠溶液呈碱性： $C O_{3}^{2 -} + 2 H_{2} O ⇌ 2 O H^{-} + C O_{2} ↑$ B、饱和 $F e C l_{3}$ 溶液滴入沸水中变红褐色： $F e C l_{3} + 3 H_{2} O \begin{array}{l} \underline{\underline{△}} \end{array} 3 H C l + F e {(O H)}_{3} ↓$ C、铅酸蓄电池正极反应： $P b O_{2} + 2 e^{-} + S O_{4}^{2 -} + 4 H^{+} = P b S O_{4} + 2 H_{2} O$ D、小苏打与明矾共溶于水，产生大量气泡： $3 H C O_{3}^{-} + 2 A l^{3 +} + 6 H_{2} O = 3 C O_{2} ↑ + 2 A l {(O H)}_{3}$ ↓

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5. 我国科学家在世界上首次实现人工合成淀粉，下图是中间产物GAP的结构式，其中X、Y、Z、W均为短周期且原子序数依次增大的主族元素，且W的原子序数为其最外层电子数的3倍。下列说法正确的是（）

A、对应氢化物的沸点：Y<Z B、X₂Z₂是由极性键和非极性键组成的非极性分子 C、W所在周期中，第一电离能比其小的元素有5种 D、1mol的该物质可以和足量的Na反应转移4mol的电子

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6. 下图是实验室模拟制备“84”消毒液的过程，其中装置和描述错误的是（）
选项
A
B
C
D
装置
描述
制备 $C l_{2}$
净化氯气
制备“84”消毒液
尾气的处理

A、A B、B C、C D、D

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7. 我国华中科技大学李钰团队研究了H₂S在CuFe₂O₄催化剂表面吸附的历程，他们通过计算机模拟出的一种机理如图所示。
下列说法正确的是（）

A、CuFe₂O₄催化剂能降低该反应的焓变 B、决定该吸附历程速率的步骤是 $2 H * + S * + O * \to H * + O H * + S *$ C、吸附在催化剂表面的水分子解吸出来时放出能量 D、该吸附历程是H₂S的分解过程

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8. 高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。可以按下列方法制备：
SiO₂ $\to_{高温}^{① C}$ Si(粗) $\to_{300 ° C}^{② H C l}$ SiHCl₃ $\to_{1100 ° C}^{③ 过量 H_{2}}$ Si(纯)
下列说法不正确的是（）

A、步骤①的化学方程式为SiO₂+C $\begin{array}{l} \underline{\underline{高温}} \end{array}$ Si+CO₂↑ B、步骤①中每生成1 mol Si，转移4 mol电子 C、高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料 D、SiHCl₃(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl₄(沸点67.6 ℃)，通过蒸馏可提纯SiHCl₃

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9. 晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是

A、图1晶体密度为 $\frac{72 .5}{N_{A} \times a^{3} \times 10^{-30}}$ g∙cm^-3 B、图1中O原子的配位数为6 C、图2表示的化学式为 ${LiMg}_{2} {OCl}_{x} {Br}_{1 - x}$ D、 ${Mg}^{2 +}$ 取代产生的空位有利于 ${Li}^{+}$ 传导

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10. 室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是（）

选项	实验探究方案	探究目的
A	向盛有Fe(NO₃)₂溶液的试管中滴加几滴稀硫酸，振荡，观察溶液颜色变化	$S O_{4}^{2 -}$ 具有氧化性
B	向溶液X中加入稀硫酸，并将产生的无色气体通入澄清石灰水中，观察是否有沉淀生成	溶液X中含有 $C O_{3}^{2 -}$ 或 $H C O_{3}^{-}$
C	用pH试纸分别测定浓度均为0.1mol/L的NaCN和NaClO溶液的pH	$K_{a} (H C l O) > K_{a} (H C N)$
D	常温下，向10mL0.1mol/LNaCl溶液中滴加5滴0.1mol/LAgNO₃溶液，充分反应后，再滴加5滴0.1mol/LKI溶液，观察沉淀颜色变化	$K_{s p} (A g C l) > K_{s p} (A g I)$

A、A B、B C、C D、D

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11. 利用有机分子模拟生物体内“醛缩酶”催化Diels-Alder反应取得重要进展，荣获2021年诺贝尔化学奖。某Diels-Alder反应催化机理如下，下列说法错误的是（）

A、总反应为加成反应 B、Ⅰ和Ⅴ互为同系物 C、Ⅵ是反应的催化剂 D、化合物X为 $H_{2} O$

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12. 湖北蕲春李时珍的《本草纲目》记载的中药丹参，其水溶性有效成分之一的结构简式如图。下列说法正确的是

A、该物质属于芳香烃 B、可发生取代反应和氧化反应 C、分子中有5个手性碳原子 D、1mol该物质最多消耗9molNaOH

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13. 我国科学家最近发明了一种 $Z n - P b O_{2}$ 电池，电解质为 $K_{2} S O_{4}$ 、 $H_{2} S O_{4}$ 和KOH，通过a和b两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成M、R、N三个电解质溶液区域，结构示意图如下。下列说法不正确的是（）

A、a为阳离子交换膜、b为阴离子交换膜 B、电子由Zn电极经过外电路流向 $P b O_{2}$ 电极 C、放电时，Zn电极反应为 $Z n - 2 e^{-} + 4 O H^{-} = Z n {(O H)}_{4}^{2 -}$ D、消耗6.5gZn的同时， $P b O_{2}$ 电极理论上应增重3.2g

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14. 在体积均为2L的恒容容器中，分别在200℃和T℃时，发生如下反应 $A (g) ⇌ 2 B (s) + C (g)$ ， A的物质的量浓度(单位：mol/L)随时间变化的有关实验数据见下表：
时间/min
0
2
4
6
8
10
200℃
0.80
0.55
0.35
0.20
0.15
0.15
T℃
1.00
0.65
0.35
0.18
0.18
0.18
下列有关该反应的描述正确的是（）

A、在200℃时，4min内用B表示的化学反应速率为0.225mol/(L·min) B、T℃下，6min时反应刚好达到平衡状态 C、从表中可以看出T＞200℃ D、在该题目条件下，无法判断正反应方向是否为放热反应

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15. 下图为 $Fe {(OH)}_{3} 、 Al {(OH)}_{3}$ 和 $Cu {(OH)}_{2}$ 在水中达沉淀溶解平衡时的 $pM - pH$ 关系图( $pM = - lg [c (M) / (mol \cdot L^{- 1})]$ ； $c (M) \leq 10^{- 5} mol \cdot L^{- 1}$ 可认为 $M$ 离子沉淀完全)。下列叙述正确的是

A、由 $a$ 点可求得 $K_{sp} (Fe {(OH)}_{3}) = 10^{- 8.5}$ B、 $pH = 4$ 时 $Al {(OH)}_{3}$ 的溶解度为 $\frac{10^{- 10}}{3} mol \cdot L^{- 1}$ C、浓度均为 $0.01 mol \cdot L^{- 1}$ 的 ${Al}^{3 +}$ 和 ${Fe}^{3 +}$ 可通过分步沉淀进行分离 D、 ${Al}^{3 +} 、 {Cu}^{2 +}$ 混合溶液中 $c ({Cu}^{2 +}) = 0.2 mol \cdot L^{- 1}$ 时二者不会同时沉淀

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二、实验题（12分）

16. 己二酸[HOOC(CH₂)₄COOH]是一种重要的工业原料，通常为白色结晶体，微溶于冷水，易溶于热水和乙醇。实验室以环己醇( )为原料制取己二酸实验流程如图：
已知：“氧化”过程发生的主要反应为： $\to_{K M n O_{4} / N a_{2} C O_{3}}^{< 50 ℃}$ KOOC(CH₂)₄ COOK △H<0
该反应装置如图所示。
回答下列问题：

(1)、装置图中仪器A的名称为。

(2)、“氧化”过程应采用____加热(填标号)。

A、酒精灯 B、水浴 C、油浴 D、电炉

(3)、“氧化”过程中，当环己醇滴速不同时，溶液温度随时间变化曲线如下图所示，实验过程中应选择的环己醇滴速为滴/min。

(4)、“氧化液”中加浓盐酸酸化时有气泡产生，推测该气体的成分有(填化学式)。

(5)、已知：不同温度下，相关物质在水中的溶解度如下表：
物质
己二酸
氯化钠
氯化钾
25℃时溶解度/g
2.1
36.1
34.3
70℃时溶解度/g
68
37.8
48
100℃时溶解度/g
160
39.5
56.3
①己二酸晶体“洗涤”的方法为(填字母)。
A．用乙醇洗涤 B．用热水洗涤 C．用冷水洗涤
②除去己二酸晶体中含有的氯化钠杂质通常采取的实验方法为。

(6)、实验时称取10.0g环己醇(M=100g/mol)，最终得到纯净的己二酸(M=146g/mol)晶体11.68g，则该实验中己二酸的产率为(保留两位有效数字)。

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三、工业流程题（14分）

17. 锗是重要的半导体材料，是一种“稀散金属”，如图是以中和渣(主要成分为GeO₂、Fe₂O₃、ZnO、SiO₂、CaSO₄等)为原料生产二氧化锗的工艺流程：
已知：
①GeCl₄的沸点：83℃，FeCl₃的沸点：315℃。
②H₂GeO₃在高酸度时易聚合形成胶状多聚锗酸。
③常温下，部分金属阳离子转化为氢氧化物沉淀的pH见下表(离子浓度低于10^-5 mol·L^-1视为沉淀完全)。
离子
Fe³⁺
Zn²⁺
开始沉淀pH
2.2
6.2
完全沉淀pH
3.2
8.2
回答下列问题：

(1)、①“酸浸”时加热的目的是，浸渣的主要成分是。
②测得相同时间内锗的浸出率与硫酸的物质的量浓度(mol·L^-1)的关系如图所示。硫酸浓度过高，浸出率反而降低的原因是。

(2)、常温下，若“沉锗”时用饱和NaOH溶液调pH=3.0，此时滤液中-lgc(Fe³⁺)为。

(3)、“残余液”的溶质主要成分为 (填化学式)。

(4)、“中和水解”的化学反应方程式为。

(5)、纯度测定
称取m g GeO₂样品，在加热条件下溶解，用NaH₂PO₂将其还原为Ge²⁺ ，用c mol·L^-1 KIO₃标准溶液滴定，消耗KIO₃标准溶液的平均体积为V mL，需选用的指示剂为，样品纯度为%。(实验条件下，NaH₂PO₂未被KIO₃氧化)[已知： $G e^{2 +} + I O_{3}^{-}$ +H⁺ $\to_{}^{}$ Ge⁴⁺+I^-+H₂O(未配平)； $I O_{3}^{-} + 5 I^{-} + 6 H^{+} = 3 I_{2} + 3 H_{2} O$ ]。

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四、原理综合题（14分）

18. 近年来我国在应对气候变化工作中取得显著成效，并向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。因此将CO₂转化为高附加值化学品成为科学家研究的重要课题。

(1)、I．工业上在Cu -ZnO催化下利用CO₂发生如下反应①来生产甲醇，同时伴有反应②发生。
①CO₂(g) +3H₂(g) ⇌ CH₃OH(g)+ H₂O(g) ΔH₁
②CO₂(g)+ H₂(g) ⇌CO(g)+H₂O(g) ΔH₂=+41.2kJ·mol^-1
已知：CO(g)+2H₂(g) ⇌ CH₃OH(g) ΔH = -90.6kJ·mol^-1 ，则△H₁= 。

(2)、向密闭容器中加入CO₂(g)和H₂(g)，合成CH₃OH(g)。已知反应①的正反应速率可表示为v_正=k_正·c(CO₂)·c³(H₂)，逆反应速率可表示为v_逆=k_逆·c(CH₃OH)·c(H₂O)，其中k_正、k_逆为速率常数。如图中能够代表k_逆的曲线为 (填“L₁”“L₂”“L₃”或“L₄”)。

(3)、不同条件下，按照n(CO₂) ： n(H₂)=1 ： 3投料，CO₂的平衡转化率如图所示。
①压强p₁、p₂、p₃由大到小的顺序是。压强为p₁时，温度高于570 ℃之后，随着温度升高CO₂平衡转化率增大的原因是。
②图中点M(500，60)，此时压强p₁为0.1 MPa，CH₃OH的选择性为 $\frac{2}{3}$ (选择性：转化的CO₂中生成CH₃OH占整个转化的CO₂的百分比)。则该温度时反应①的平衡常数K_p=(MPa)^-2(分压=总压×物质的量分数)。

(4)、II．电化学法还原二氧化碳制乙烯
在强酸性溶液中通入二氧化碳，用惰性电极进行电解可制得乙烯，其原理如图所示：
阴极电极反应为，该装置中使用的是(填“阴”或“阳”)离子交换膜。

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五、有机推断题(15分)

19. 阿斯巴甜(G)是一种广泛应用于食品工业的添加剂，一种合成阿斯巴甜(G)的路线如下：
已知如下信息：
① $\to_{}^{H C N}$
② $\to_{一定条件}^{N H_{3}}$
回答下列问题：

(1)、A中官能团的名称是。

(2)、A生成B反应的化学方程式为。

(3)、D的结构简式为， D生成E的反应中浓硫酸的作用是。

(4)、E生成G的反应类型为。

(5)、写出能同时满足下列条件的C的同分异构体的结构简式。
①分子中含有苯环，且苯环上有两个取代基
②能与FeCl₃溶液发生显色反应
③能在氢氧化钠溶液中发生水解反应，且含有苯环的水解产物的核磁共振氢谱只有一组峰

(6)、参照上述合成路线，设计以乙醛为起始原料制备聚丙氨酸的合成路线(无机试剂任选)。

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选项	A	B	C	D
装置
描述	制备 $C l_{2}$	净化氯气	制备“84”消毒液	尾气的处理

时间/min	0	2	4	6	8	10
200℃	0.80	0.55	0.35	0.20	0.15	0.15
T℃	1.00	0.65	0.35	0.18	0.18	0.18

物质	己二酸	氯化钠	氯化钾
25℃时溶解度/g	2.1	36.1	34.3
70℃时溶解度/g	68	37.8	48
100℃时溶解度/g	160	39.5	56.3

离子	Fe³⁺	Zn²⁺
开始沉淀pH	2.2	6.2
完全沉淀pH	3.2	8.2