湖南省长沙市大联考2023-2024学年高三上学期期末考试化学试题

试卷更新日期：2024-04-11 类型：期末考试

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一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 拥有中国血统的“雅万高铁”在东南亚刮起了一股中国速度风，成为擦亮中国高铁的“金名片”，下列说法正确的是（）

A、高铁列车使用的大丝束碳纤维被称为“新材料之王”，属于新型无机非金属材料 B、高铁列车依托 $5 G$ 技术实现超高清信号长时间稳定传输， $5 G$ 芯片主要材质是 $S i O_{2}$ C、高铁列车车厢连接部位使用的聚四氟乙烯材料含有 $σ$ 键和 $π$ 键，能使溴水裖色 D、高铁列车马桶的下水口是纳米硅胶材料，保证了卫生间毫无异味，硅胶还常用作食品抗氧化剂

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2. 下列化学用语表述正确的是（）

A、 $_{1}^{1} H_{2} O$ 和 $_{1}^{2} H_{2} O$ 互为同位素 B、 $B F_{3}$ 的电子式为： C、 $S O_{2}$ 的VSEPR模型为： D、顺丁橡胶的结构简式为：

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3. 设 $N_{A}$ 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A、常温下， $60 g$ 乙酸与甲酸甲酯的混合物中，含有的碳原子数为 $3 N_{A}$ B、浓硝酸热分解生成 $N O_{2} 、 N_{2} O_{4}$ 共 $23 g$ 时，转移电子数为 $0.5 N_{A}$ C、 $100 g 46 %$ 的乙醇溶液中含有 $O - H$ 键的数目为 $N_{A}$ D、标准状况下， $11.2 L S O_{3}$ 中含有 $0.7 N_{A}$ 个硫原子

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4. 某学习小组用电导率传感器完成了两组测定。
实验Ⅰ：在 $B a (O H)_{2}$ 溶液中滴入 $H_{2} S O_{4}$ 溶液；
实验Ⅱ：向 $B a (O H)_{2}$ 溶液中滴入 $N a H S O_{4}$ 溶液。
两个实验的电导率变化情况如下图。下列相关说法正确的是（）

A、曲线①代表的是实验Ⅱ的测定结果 B、 $a b$ 段和 $d e$ 段的离子方程式均为 $H^{+} + O H^{-} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} H_{2} O$ C、 $c d$ 段的离子方程式为： $B a^{2 +} + 2 O H^{-} + S O_{4}^{2 -} + 2 H^{+} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} B a S O_{4} ↓ + 2 H_{2} O$ D、b、d两点的溶质成分相同

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5. 劳动成就梦想。下列劳动项目与所述的化学知识错误的是（）

选项	劳动项目	化学知识
A	学农劳动：施用铵态氮（碳酸氢铵）肥时，需要及时掩埋	碳酸氢铵受热易分解，会降低肥效
B	社区服务：用石灰水将社区的树刷白	石灰可以起到杀虫的作用，减少虫害
C	自主探究：用导线连接铜片和铁片，分别插入柠檬中制作简易的原电池	根据原电池的构造原理
D	家务劳动：切土豆丝，并将切好的土豆丝浸没在水里防止变色	土豆丝中的氧化性物质遇空气变色

A、A B、B C、C D、D

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6. 分子之间可通过空间结构和作用力协同产生某种选择性，从而实现分子识别。下图是一种分子梭，在链状分子A上有两个不同的识别位点。下列说法错误的是（）

A、分子B含有醚键，属于冠醚，可以与分子A形成超分子 B、在碱性情况下，环状分子B与带有正电荷的位点1的相互作用较强 C、在分子B上引入某些基团后可携带其他离子，通过识别位点实现离子转运 D、通过加入酸、碱或盐，均能实现分子梭在两个不同状态之间的切换

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7. 化合物 $[{(Y X_{4})}_{2} W {(T Z_{4})}_{2} \cdot 6 X_{2} Z]$ 是分析化学中重要的基准物质，其中 $X 、 Y 、 Z 、 T$ 分别位于三个短周期，原子序数依次增加， $T$ 与 $Z$ 同主族；常温下， $Y Z_{2}$ 为气体，其分子的总电子数为奇数： $W$ 为常见的金属元素，在该化合物中 $W$ 离子的价层电子排布式为 $3 d^{6}$ 。该物质在有气体氛围中的热重曲线如图所示。下列说法错误的是（）

A、元素的非金属性强弱： $Z > T$ B、基态 $W$ 原子的核外电子有15种不同的空间运动状态 C、简单气态氢化物的还原性： $Z > Y$ D、 $580 ℃$ 热分解后得到的固体化合物是 $W_{2} Z_{3}$

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8. 稀土是一种重要的战略资源，我国是稀土储量最大的国家。铈（ $C e$ ）是一种典型的稀土元素，其在自然界中主要以氟碳铈矿（主要成分为 $C e C O_{3} F$ ）形式存在。工业上利用氟碳铈矿制取 $C e C l_{3}$ 的一种工艺流程如图：
下列说法错误的是（）

A、倍烧过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4 B、通过操作Ⅱ（包含酸溶、蒸发结晶）即可得到纯净的 $C e C l_{3} \cdot 6 H_{2} O$ C、酸浸过程中用稀硫酸和双氧水替代盐酸可体现环境友好 D、 $C e {(B F_{4})}_{3}$ 中阴离子的空间构型为正四面体

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9. 用下列装置（部分夹持仪器已略去）进行相关实验，其装置正确且能达到实验目的的是（）
A．测定草酸溶液的浓度
B．制备并检验乙烯
C．检验1-溴丙烷消去反应的产物
D．检验氯化铵受热分解的产物

A、A B、B C、C D、D

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10. 环氧乙烷（，简称EO）是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。下列说法错误的是（）

A、 $X$ 极电势高于 $Y$ 极 B、阳极反应为 $C l^{-} - 2 e^{-} + O H^{-} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} H C l O$ C、溶液 $a$ 为 $K O H$ 和 $K C l$ 的混合溶液 D、制备总反应为

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11. 碳酸二苯酯可广泛使用于医药、农药、高分子材料等。由苯酚合成碳酸二苯酯的反应为：。相同时间内，产率随着温度升高或压强增大的变化如下图所示。已知常压下苯酚和碳酸二苯酯的沸点分别为 $182 ℃$ 、 $306 ℃$ 。下列相关说法错误的是（）

A、该反应正向为放热反应 B、使用催化剂可提高生产效率，但不能改变平衡转化率 C、加压有利于提高碳酸二苯酯的产率，但压强不宜无限增大 D、左图中 $400 K$ 后产率减小的原因一定是因为升温导致平衡向逆反应方向移动

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12. 莫尔法测定生理盐水浓度的过程如下：移取 $10.00 m L$ 稀释后的生理盐水置于 $250 m L$ 锥形瓶中，加入3滴 $K_{2} C r O_{4}$ 指示剂，用 $0.1000 m o l \cdot L^{- 1} A g N O_{3}$ 标准溶液滴定至终点。重复3次，消耗标准溶液的体积平均为 $V m L$ ，然后计算出 $N a C l$ 的浓度。已知： $K_{s p} (A g C l) = 1.77 \times 1 0^{- 10}$ ； $K_{s p} (A g_{2} C r O_{4}) = 1.12 \times 1 0^{- 12}$ ； $A g_{2} C r O_{4}$ 为砖红色沉淀。下列关于本实验的说法正确的是（）

A、可用酸式滴定管装 $A g N O_{3}$ 标准溶液 B、该稀释后的生理盐水浓度为 $0.1 V m o l \cdot L^{- 1}$ C、实验中若用生理盐水润洗锥形瓶将导致测定结果偏低 D、在相同浓度的 $K C l$ 和 $K_{2} C r O_{4}$ 混合溶液中滴入 $A g N O_{3}$ 溶液，先出现砖红色沉淀

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13. 快离子导体是一类具有优良导电能力的固体电解质。图1 $(L i_{3} S B F_{4})$ 和图2是潜在的快离子导体材料的结构示意图。温度升高时， $N a C l$ 晶体出现缺陷，晶体的导电性增强。该晶体导电时，③迁移的途径有两条：
途径1：在平面内挤过2、3号氯离子之间的狭缝（距离为 $x$ ）迁移到空位。
途径2：挤过由1、2、3号氯离子形成的三角形通道（如图3，小圆的半径为 $y$ ）迁移到空位。
已知：氯化钠晶胞参数 $a = 564 p m ， r (N a^{+}) = 95 p m ， r (C l^{-}) = 185 p m ， \sqrt{2} = 1.4 ， \sqrt{3} = 1.7$ 。下列说法不正确的是（）
图1 图2 图3

A、第二周期元素中第一电离能介于B和F之间的元素有4种 B、图1所示晶体中，每个 $L i^{+}$ 与4个呈四面体结构的离子相邻 C、氯化钠晶体中， $N a^{+}$ 填充在氯离子形成的正八面体空隙中 D、温度升高时， $N a C l$ 晶体出现缺陷，晶体的导电性增强，该晶体导电时，③迁移的途径可能性更大的是途径1

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14. 甘氨酸 $(N H_{2} C H_{2} C O O H)$ 是人体必需氨基酸之一，在 $25 ℃$ 时，向 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 甘氨酸水溶液中通入 $H C l$ 或加入 $N a O H$ 固体，当量随溶液 $p H$ 变化曲线如图所示。已知：
① $25 ℃$ 时，在溶液中甘氨酸以 $N H_{3}^{+} C H_{2} C O O H 、 N H_{3}^{+} C H_{2} C O O^{-}$ 和 $N H_{2} C H_{2} C O O^{-}$ 三种形式存在，且有如下平衡：
$N H_{3}^{+} C H_{2} C O O H ⇌_{}^{} N H_{3}^{+} C H_{2} C O O^{-} + H^{+} K_{a 1} = 1 \times 1 0^{- 2.4}$
$N H_{3}^{+} C H_{2} C O O^{-} ⇌_{}^{} N H_{3}^{+} C H_{2} C O O^{-} + H^{+} K_{a 2} = 1 \times 1 0^{- 9.6}$
②在某 $p H$ 下，溶液中甘氨酸主要以 $N H_{3}^{+} C H_{2} C O O^{-}$ 存在，调 $p H$ 值使甘氨酸整体所带的正、负电荷数目相等，此时的 $p H$ 称为该氨基酸的等电点（ $p I$ ）。
下列说法正确的是（）

A、甘氨酸的 $p I = 7.0$ B、 $c^{2} (N H_{3}^{+} C H_{2} C O O^{-}) < c (N H_{3}^{+} C H_{2} C O O H) \cdot c (N H_{2} C H_{2} C O O^{-})$ C、 $b$ 点 $N a O H$ 当量 $= 0.5$ D、 $a$ 点溶液中， $c (H^{+}) + c (N H_{3}^{+} C H_{2} C O O^{-}) =c (O H^{-}) + c (C l^{-})$

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二、非选择题：本题共4小题，共58分。

15. 某小组通过下列实验测定可逆反应

A g^{+} + F e^{2 +} ⇌_{}^{} F e^{3 +} + A g ↓

的平衡常数。

(1)、配制

F e S O_{4}

溶液

由 $F e S O_{4} \cdot 7 H_{2} O$ 固体配制 $100 m L 0.040 m o l \cdot L^{- 1} F e S O_{4}$ 溶液，需要的仪器有烧杯、药匙、玻璃棒、（从下列图中选择，写出名称）。

(2)、验证反应

A g^{+} + F e^{2 +} ⇌_{}^{} F e^{3 +} + A g ↓

是可逆反应

实验Ⅰ：将 $0.010 m o l \cdot L^{- 1} A g_{2} S O_{4}$ 溶液和 $0.040 m o l \cdot L^{- 1} F e S O_{4}$ 溶液 $(p H = 1)$

等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。

①取实验Ⅰ反应后的上层清液或沉淀进行实验，将表格补充完整。

实验序号	操作及现象	结论
1	取上层清液，上层清液呈黄色	存在 $F e^{3 +}$
2	取少量灰黑色沉淀，滴加浓硝酸，沉淀溶解，出现红棕色气体	存在 $A g$
3	取上层清液，滴加 $N a C l$ 溶液，产生	存在 $A g^{+}$
4	取上层清液，滴加（填化学式），产生蓝色沉淀	存在 $F e^{2 +}$

实验2中灰黑色沉淀溶解的离子方程式为。

②至少完成表格中实验（选填1、2、3、4），可证明该反应为可逆反应。

(3)、测定反应

A g^{+} + F e^{2 +} ⇌_{}^{} F e^{3 +} + A g ↓

的平衡常数

查阅资料：通过氧化还原滴定法可测定平衡时 $c (F e^{2 +})$ ，再计算得出 $c (A g^{+})$ 和 $c (F e^{3 +})$ ，进而求算出平衡常数 $K$ 。

实验Ⅱ：室温下，待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时，取 $V m L$ 上层清液，用 $c_{1} m o l \cdot L^{- 1} K M n O_{4}$ 标准溶液滴定 $F e^{2 +}$ ，达到滴定终点记录消耗 $K M n O_{4}$ 标准溶液的体积。重复实验3次，平均消耗 $K M n O_{4}$ 标准溶液的体积为 $V_{1} m L$ 。

①计算平衡时 $c (F e^{2 +}) =$ ，平衡常数 $K =$ （用含 $V 、 c_{1} 、 V_{1}$ 的计算式表示）。

②若取实验Ⅰ中的浊液进行实验Ⅱ，会使测得的平衡常数 $K$ 值（填“偏高”“偏低”或“不受影响”），原因是（用化学平衡移动原理解释）。

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16. 金属镍广泛应用于制造记忆合金、储氢合金以及用作加氢反应的催化剂，是重要的战略物资，但资源宽乏。从某废镍渣（含 $N i F e_{2} O_{4} 、 N i O 、 F e O 、 A l_{2} O_{3}$ ）中回收金属镍并转化为 $N i S O_{4}$ 的流程如图所示：
回答下列问题：

(1)、“滤液A”中主要溶质的化学式为。

(2)、“焙烧”后金属元素以硫酸盐的形式存在，写出 $N i O$ 与 ${(N H_{4})}_{2} S O_{4}$ 反应的化学方程式：。

(3)、使用 $95 ℃$ 热水“溶解”后过滤，所得“滤渣”的主要成分的化学式是。

(4)、①“萃取”时发生反应 $N i^{2 +} + 2 R H ⇌_{}^{} + N i R_{2} + 2 H^{+}$ （ $R H$ 为萃取剂），一定条件下，萃取平衡时， $\frac{n (N i R_{2})}{n (N i^{2 +})} = 4$ ，则 $N i^{2 +}$ 的萃取率为。
②反萃取获得 $N i S O_{4}$ 溶液的实验操作是。

(5)、 $N i S O_{4}$ 在碱性溶液中用 $N a C l O$ 氧化，可制得碱性镍镉电池电极材料 $N i O (O H)$ ，该反应的离子方程式为。

(6)、镍能形成多种不同的化合物。图a是镍的一种配合物结构，图b是镍的一种氧化物的结构，下列说法不正确的是____（填字母）。
图a 图b

A、图a中，电负性 $O > N > C > H$ B、图a分子中存在的化学键有共价键、配位键、氢键 C、图b是氧化镍 $(N i O)$ 的一个晶胞 D、氧化镍中 $N i^{2 +} 、 O^{2 -}$ 的配位数都是6

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17. 燃油汽车尾气中含有 $C O$ 和氮氧化物，氮氧化物包括 $N O 、 N_{2} O$ 等，研究 $C O$ 还原氮氧化物及氮氧化物的分解对环境的治理有重要意义。

(1)、已知： $N_{2} (g) + O_{2} (g) \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} 2 N O (g) Δ H_{1} = + 180 k J \cdot m o l^{- 1}$ ； $C O (g)$ 的燃烧热为 $283 k J \cdot m o l^{- 1}$ 。写出 $N O (g)$ 与 $C O (g)$ 催化转化成 $N_{2} (g)$ 和 $C O_{2} (g)$ 的热化学方程式。

(2)、在 $C o^{+}$ 的催化作用下， $C O (g)$ 还原 $N_{2} O (g)$ 的反应历程和相对能量变化如图所示（逸出后物质认为状态不发生变化，在图中略去）。
①分析反应历程， $N_{2} O (g) + C O (g) ⇌_{}^{} N_{2} (g) + C O_{2} (g) Δ H =$ $k J \cdot m o l^{- 1}$ ； $N_{2} O$ 分子的中心原子是。
②该反应分两步进行：a． $C o^{+} + N_{2} O ⇌_{}^{} C o O^{+} + N_{2}$ ；b．。
历程中决定反应速率的变化过程是。
A．②~③ B．③~④ C．⑤~⑥ D．⑥~⑦

(3)、 $T ℃$ 和恒定压强 $P_{0} k P a$ 时，在密闭容器中模拟某种废气中 $N_{2} O$ 直接催化分解过程，分解过程主反应为 $2 N_{2} O (g) ⇌_{}^{} 2 N_{2} (g) + O_{2} (g)$ 。反应前后各组分的信息如下表：
物质
$N_{2}$
$N_{2} O$
$O_{2}$
$C O_{2}$
$N O$
$N O_{2}$
$n$ （投料） $/ m o l$
19
34
6.5
25
0
0
$n$ （平衡） $/ m o l$
50
1
20
25
2
2
分析数据，写出一个 $N_{2} O$ 分解的副反应的化学方程式：。该温度下主反应的 $K_{p} =$ $k P a$ （以分压表示，分压 $=$ 总压 $\times$ 物质的量分数）。若除去废气中的 $C O_{2}$ 气体，在相同的条件下模拟实验，发现体系中 $N_{2} O$ 的平衡转化率明显降低，解释其原因：。

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18. 化合物ⅶ为某种用于治疗哮喘的药物的中间体，其合成路线如下：

(1)、ⅳ的分子式为， ⅳ中含氧官能团的名称为（写一种）。

(2)、反应①的产物除，还有，前者的沸点高于后者，原因是．

(3)、根据化合物ⅵ的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
a
$H_{2}$ ，催化剂
b
氧化反应（生成有机产物）

(4)、反应⑥分两步进行，第一步为加成反应，第二步的反应类型是。

(5)、醇类化合物X是的同分异构体，且在核磁共振氢谱上只有3组峰。已知同一个碳原子上连有两个 $- O H$ 不稳定，X的结构简式为（写一种），其名称为。

(6)、利用反应③的原理，以化合物Y和 $H C H O$ 为原料制备的单体的合成路线为：
基于上述合成路线，回答下列问题：
（a）Y的结构简式是。
（b）由合成Z的化学方程式是（注明反应条件）。

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A．测定草酸溶液的浓度	B．制备并检验乙烯	C．检验1-溴丙烷消去反应的产物	D．检验氯化铵受热分解的产物

物质	$N_{2}$	$N_{2} O$	$O_{2}$	$C O_{2}$	$N O$	$N O_{2}$
$n$ （投料） $/ m o l$	19	34	6.5	25	0	0
$n$ （平衡） $/ m o l$	50	1	20	25	2	2

序号	反应试剂、条件	反应形成的新结构	反应类型
a	$H_{2}$ ，催化剂
b			氧化反应（生成有机产物）