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1、江苏省扬州中学江苏省扬州中学 2022024 4 届高三第一学期开学考试届高三第一学期开学考试化学试题化学试题可能用到的相对原子质量:H1C12O16Ti48Ba137一、单项选择题:共 13 题,每题 3 分,共 39 分。每小题只有一个选项最符合题意。1科技是第一生产力，我国科学家在诸多领域取得新突破，下列说法错误的是A研制了高效率钙钛矿太阳能电池，其能量转化形式：太阳能电能B发现了月壤中的“嫦娥石(Ca8Y)Fe(PO4)7”：其成分属于无机盐C利用 CO2合成了脂肪酸：实现了无机小分子向有机高分子的转变D革新了海水原位电解制氢工艺：其关键材料多孔聚四氟乙烯耐腐蚀2.反应 2NH3+Na
2、ClO=N2H4+NaCl+H2O 用于合成 N2H4。下列说法不正确的是A.NH3的空间结构为正三角形B.NaClO 的电子式为 Na+OCl-C.N2H4含有极性键和非极性键D.H2O 和 N2H4之间可以形成氢键3.短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大。基态 X 原子的 2p 轨道上有 1 个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，基态 Y 原子 M 层上有两个未成对电子，基态W 原子的电子总数是其最高能级电子数的 4 倍。下列说法正确的是A第一电离能：WZYB原子半径：WYXC 简单氢化物的沸点：WZXD最高价氧化物对应水化物的酸性：WZY4.FeCl3易水解、易升华,是有
3、机反应中常用的催化剂。实验室用如图所示装置制备少量 FeCl3。下列说法正确的是A.实验开始,先点燃酒精灯,再滴加浓盐酸B.实验时若 Cl2不足量,则可能生成 FeCl2C.装置丙的作用是收集 FeCl3D.装置丁中 CaCl2的作用是吸收未反应的 Cl2阅读下列材料,完成 57 题:含氰废水中氰化物的主要形态是HCN和CN-,CN-具有较强的配位能力,能与Cu+形成一种无限长链离子,其片段为N;CN-结合 H+能力弱于 CO32-。氰化物浓度较低时,可在碱性条件下用 H2O2或 Cl2将其转化为 N2;浓度较高时,可加入 HCN、Fe 和 K2CO3溶液反应生成 K4Fe(CN)6溶液。5.
4、下列说法正确的是A.基态 Fe2+核外电子排布式为Ar3d54s1B.Cu+与 CN-形成的离子的化学式为Cu(CN)32-C.K4Fe(CN)6中 Fe2+的配位数为 6D.某铁晶体(晶胞如图所示)中与每个 Fe 原子紧邻的 Fe 原子数为 66.下列物质性质与用途具有对应关系的是A.H2O2具有还原性,可用于处理含氰废水B.维生素 C 具有还原性，可用作食品抗氧化剂C.FeCl3溶液显酸性,可用于刻蚀覆铜板D.NaHCO3受热易分解,可用于治疗胃酸过多7.下列化学反应表示正确的是A.NaCN 溶液通入少量的 CO2:CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3-B.Fe 与 HCN 溶液反应:
5、Fe+2HCN=Fe2+H2+2CN-C.K2CO3水解:CO32-+2H2O2OH-+H2CO3D.Cl2处理含氰废水:5Cl2+2CN-+4OH-=10Cl-+N2+4H+2CO28.CO2通过电催化法可生成 C2H5OH,c-NC、i-NC 是可用于阴极电极的两种电催化剂,其表面发生转化原理如图所示。下列说法正确的是A.i-NC 电极发生氧化反应B.合成过程中 CO2作为还原剂C.合成过程中用 i-NC 作电极催化剂更利于生成C2H5OHD.c-NC 电极上发生反应:2CO2+12H+12e-=C2H5OH+3H2O9.光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。下列说法错
6、误的是A该高分子材料可降解B异山梨醇分子中有 3 个手性碳C反应式中化合物 X 为甲醇D该聚合反应为缩聚反应10.某 MOFs 多孔超分子材料的空腔大小适配 N2O4,可将其“固定”得到 R(如图所示),实现从烟气中分离出 N2O4并可制备 HNO3。已知:反应 2NO2(g)N2O4(g)HI-C用pH试纸测得:CH3COONa溶液的pH约为9,NaNO2溶液的 pH 约为 8HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强D向 20%蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,加热;再加入银氨溶液;未出现银镜蔗糖未水解12.一种脱除燃煤烟气中 SO2的方法如图所示。室温下,用氨水吸收 SO2,若转化过程中气体挥
7、发和溶液体积的变化可忽略,溶液中含硫物种的浓度c总=c(H2SO3)+c(HSO3-)+c(SO32-)。下列说法正确的是A.0.1 mol/L 氨水中:c(NH3H2O)c(NH4+)c(OH-)c(H+)B.NH4HSO3溶液氧化过程中:?(NH4+)?(NH3H2?)比值逐渐减小C.1 L 0.1 mol/L 氨水吸收标准状况下 1.68 L SO2后的溶液中:4c(NH3H2O)+c(NH4+)=3c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)D.0.1 mol/L 氨水吸收 SO2,c总=0.05 mol/L 溶液中:c(H+)+c(HSO3-)+c(H2SO3)0C.平衡时
8、H2转化率随温度的变化可能如图中虚线所示D.200 时,使用对反应选择性高的催化剂可提高CH3OCH3的生产效率二、非选择题:共 4 题,共 61 分。14.(16 分)以粉煤灰浸取液(含 Al3+、Li+、Mg2+、Cl-等)为原料制备电极材料 LiFePO4的实验流程如下:(1)“焙烧”过程中 AlCl3最终转化为 Al2O3和(填化学式)。(2)“浸出”后的滤液中主要含 Li+、Mg2+、Cl-等。已知:KspMg(OH)2=5.510-12,欲使c(Mg2+)5.510-6mol/L,“除杂”需要调节溶液的 pH 不低于。(3)离子筛法“富集”锂的原理如图 1 所示。在碱性条件下,离子
9、筛吸附 Li+容量较大,其可能原因为。图 1图 2(4)已知:Li2CO3的溶解度曲线如图 2 所示。“沉锂”反应 1 h,测得 Li+沉淀率随温度升高而增加,其原因有。(5)“合成”在高温下进行,其化学方程式为。(6)LiFePO4的晶胞结构示意图如右图所示。其中 O 围绕 Fe 和 P 分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有 LiFePO4的单元数有个。15.(15 分)氯霉素（H）的一种合成路线如下：回答下列问题：（1）氯霉素分子中碳原子的杂化轨道类型为。（2）GH 的反应类型为。（3）D 的分子式为10112C H BrO，其结构简式为。（4）E
10、 的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式。芳香族化合物分子中含有 3 种不同化学环境的氢原子（5）写出以乙烯为主要原料制备的合成路线流程图（无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。16.(15 分)钛酸钡(BaTiO3)是制备电子陶瓷材料的基础原料。(1)实验室模拟制备钛酸钡的过程如下:已知:TiCl4能水解生成 TiO2+,TiO2+能进一步水解生成 TiO2;BaTiO3能与浓硫酸反应生成TiO2+。草酸氧钛钡晶体的化学式为 BaTiO(C2O4)24H2O。Ti()的存在形式(相对含量分数)与溶液 pH 的关系如图 1 所示。“沉钛”时,需加入氨水调
11、节溶液的 pH 在 23 之间,理由是。图 1图 2 由草酸氧钛钡晶体(相对分子质量为449)煅烧制得钛酸钡分为三个阶段。现称取44.9g 草酸氧钛钡晶体进行热重分析,测得残留固体质量与温度的变化关系如图 2 所示。C 点残留固体中含有碳酸钡和钛氧化物,则阶段发生反应的化学方程式为。(2)利用 Fe3+将浅紫色 Ti3+氧化为无色 Ti()的反应可用于测定钛酸钡的纯度。请补充完整实验方案:称量 2.33 g 钛酸钡样品完全溶于浓硫酸后,加入过量铝粉,充分振荡,使其完全反应(Al 将 TiO2+转化为 Ti3+);将待测钛液转移到 100 mL 容量瓶中后定容,取 20.00 mL 待测钛液于锥
12、形瓶中,记录消耗标准液的体积,重复滴定实验操作 3 次,平均消耗标准液 19.50 mL。(实验时须使用的试剂有:稀硫酸、0.100 0 mol/LFeCl3溶液、KSCN 溶液)计算钛酸钡样品的纯度(写出计算过程)。17.(15 分)将 CO2还原为 HCOOH 是实现“碳中和”的有效途径。(1)利用反应 CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)H=+14.9 kJ/mol 不能实现 CO2直接加氢合成 HCOOH,原因是。(2)CO2通过电解法转化为 HCOO-的反应机理如图 1 所示。Pt 电极上覆盖的 Nafion 膜是一种阳离子交换膜,对浓度不高的 HCOO-有较好的阻拦作用,可让
13、H2O 自由通过。Sn 电极上生成 HCOO-的电极反应式为。电路中通过的电量与 HCOO-产率的关系如图 2 所示。相同条件下，Pt 电极有 Nafion膜 HCOO-产率明显提高、但电量1 000 C 后又显著下降,可能原因是。若电解时将 Nafion 膜置于两个电极中间,保持电流恒定,20 h 向阳极区补充 KHCO3,电压与时间关系如图 3 所示。020 h,电压增大的原因是。(3)CO2电还原可能的反应机理如图 4 所示。Sn、In、Bi 的活性位点对 O 的连接能力较强,Au、Cu 的活性位点对 C 的连接能力较强,Cu 对 CO 的吸附能力远大于 Au,且 Cu 吸附CO 后不易
14、脱离。若还原产物主要为 CH4时,应选择(填“Sn”“Au”或“Cu”)作催化剂,简述分析过程:。扬州中学扬州中学 2022024 4 届高三第一学期化学开学考试答案届高三第一学期化学开学考试答案题号12345678910111213答案CADCCBADBCBDC14.（16 分）(1)HCl(2 分)(2)11(2 分)(3)在碱性条件下,OH-与离子筛中 H+反应,使离子筛留出更多“空位”,能吸附更多 Li+(3分)(4)随温度升高,“沉锂”反应速率加快,相同时间内 Li2CO3沉淀量增大;随温度升高,Li2CO3溶解度减小,Li2CO3沉淀量增大(3 分)(5)Li2CO3+H2C2O4
15、+2FePO42LiFePO4+H2O+3CO2(3 分)(6)4(3 分)15（15 分）（1）2sp，3sp(2 分)（2）取代(2 分)（3）(3 分)（4）或(3 分)（5）(5 分)16.（15 分）(1)pH 在 23 之间时,Ti()主要以 TiO(C2O4)22-的形式存在,可直接与Ba2+反应,有利于草酸氧钛钡晶体的生成(3 分)BaTiO(C2O4)2BaCO3+TiO2+2CO+CO2(3 分)(2)过滤,洗涤滤渣 23 次,将洗涤液与原滤液合并,向合并后的溶液中加入稀硫酸酸化(3 分)向锥形瓶中滴加 23 滴 KSCN 溶液,用 0.100 0 mol/L FeCl3溶
16、液滴定,当滴入最后半滴标准液时,溶液由浅紫色变成红色,且半分钟内红色不褪去(3 分)根据反应:Ti3+Fe3+Ti()+Fe2+可知,20 mL 待测钛液中,n(Ti3+)=n(Fe3+)=0.019 5 L0.100 0 mol/L=0.001 95 mol钛酸钡样品的纯度=0.001 95mol5233 g/mol2.33 g100%=97.5%(3 分)17.（15 分）(1)该反应的H0、S1 000 C 后,c(HCOO-)增大,Nafion 膜阻拦作用下降(3 分)阳极区 pH 减小,HCO3-浓度下降,K+部分迁移至阴极区,阳极区离子浓度下降,导电能力减弱(3 分)(3)Cu(2 分)回溯 CH4生成机理,第 1 步是 C 与催化剂活性位点相连,排除 Sn;Au对 CO 的吸附能力较小,易脱离;Cu 对 CO 的吸附能力强,不易从催化剂表面脱离(3 分)