2024年秋期高2022級高三開學考試化學試題滿分：100分；考試時間：75分鐘注意事項：1.化學試卷分為第一部分(選擇題)和第二部分(非選擇題)兩部分。2.答題前，考生務必將自己的姓名、班級、考號填寫在答題卡上相應位置。3.選擇題答案使用2B鉛筆填涂在答題卡對應題目的位置上，填涂在試卷上無效。4.非選擇題答案使用黑色簽字筆填寫在答題卡對應題目的位置上，填寫在試卷上無效。相對原子質量：H1O16S32Fe56Cu64Cl35.5Ag108第一部分選擇題(共42分)一、選擇題：本題共14小題，每小題3分，共42分。每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求。1.中華傳統文化博大精深，其中涉及很多的化學知識。下列有關說法正確的是A.“日照香爐生紫煙，遙看瀑布掛前川”，“紫煙”指“香爐”中碘升華現象B.“榆莢只能隨柳絮，等閑繚亂走空園”，“柳絮”的主要成分為纖維素C.成語“刀耕火耨”蘊含的化學原理是放火燒去野草，用余灰肥田，還可降低土壤堿性D.“試玉要燒三日滿，辨材須待七年期”中“玉”的成分是硅酸鹽，該句詩表明玉的硬度很大【答案】B【解析】【詳解】A．“紫煙”是水蒸氣擴散到空氣中形成的氣溶膠在光照條件下產生了丁達爾效應，A錯誤；B．“柳絮”的主要成分和棉花的相同，都是纖維素，B正確；C．草木灰的主要成分為碳酸鉀，水解顯堿性，使土壤堿性增強，C錯誤；D．“試玉要燒三日滿”表明了玉化學性質穩定，熔點高，故耐高溫，與玉的硬度無關，D錯誤；答案選B。2.氨氣是一種重要的工業原料，在工業上可用氨氣檢驗氯氣管道是否漏氣，其反應原理為。下列有關敘述正確的是A.的結構式： B.Cl原子的結構示意圖：C.的球棍模型： D.的電子式：【答案】B【解析】【詳解】A．的結構式為，選項A錯誤；B．氯離子的核電荷數、核外電子總數都是17，其原子結構示意圖為：，選項B正確；C．分子的空間結構是三角錐形，不是平面正三角形，選項C錯誤；D．的電子式為，選項D錯誤；答案選B。3.鎵溶于高氯酸可制備配合物，反應的化學方程式為。下列敘述錯誤的是A.基態鎵原子的電子排布式為[Ar]4s24p1B.HClO4在水中的電離方程式為C.H2O的空間結構為D.H2分子含鍵【答案】A【解析】【詳解】A．基態鎵原子的電子排布式為，A項錯誤；B．高氯酸是強酸，在水中完全電離，B項正確；C．H2O的空間結構為V形，C項正確；D．H2分子中不存在雜化軌道，只存在ssσ鍵，D項正確；故答案選A。4.下列離子方程式正確的是A.用石墨電極電解氯化鋁溶液：Cl－+2H2OCl2↑+H2↑+2OH－B.用氯氣給自來水消毒：Cl2＋H2O＝2H＋＋Cl－＋ClO－C.用Na2CO3溶液作洗滌劑：+H2OHCO+OHD.氮化鎂加入過量稀鹽酸中：Mg3N2＋6H＋=3Mg2+＋2NH3↑【答案】C【解析】【詳解】A．用石墨電極電解氯化鋁溶液時發生的離子反應為2Al3++6Cl－+6H2O2Al(OH)3↓+3Cl2↑+3H2↑，故A錯誤；B．HClO是弱酸，在離子方程式中不能拆開，用氯氣給自來水消毒時發生的離子反應為Cl2＋H2O＝H＋＋Cl－＋HClO，故B錯誤；C．用Na2CO3溶液作洗滌劑時發生的水解反應式為+H2OHCO+OH，故C正確；D．氮化鎂加入過量稀鹽酸中發生的離子反應為Mg3N2＋8H＋=3Mg2+＋2，故D錯誤；故答案為C。5.某同學在一pH試紙上滴幾滴新制的氯水，現象如圖所示，下列有關該實驗的說法正確的是A.該實驗說明氫離子擴散速度比次氯酸分子快B.該實驗說明氯氣分子具有漂白性C.實驗后的pH試紙為紅色D.若將新制的氯水放置數天后進行實驗，會產生相同的實驗現象【答案】A【解析】【詳解】A．由實驗可知，滴加氯水的中間區域變白色，而周圍變成淺紅色，可說明H+的擴散速度比HClO分子快，A正確；B．HClO具有漂白性，Cl2無漂白性，B錯誤；C．HClO具有漂白性，實驗后的pH試紙為白色，C錯誤；D．久置的氯水主要成分為稀鹽酸，無漂白性，因此用久置的氯水進行實驗，實驗現象不同，D錯誤；故答案為A。6.轉化為甲醇有助于實現“碳達峰”，反應方程式為，為阿伏加德羅常數的值，下列說法正確的是A.含有質子數為B.消耗4.4g轉移電子數為C.18g含有共價鍵數為D.標準狀況下，22.4L含有氫原子數為【答案】C【解析】【詳解】A．的物質的量為1mol，含有的質子數為2，故A錯誤；B．4.4g的物質的量為0.1mol，反應前后碳元素化合價由+4價降為2價，所以消耗4.4g轉移電子數為，故B錯誤；C．18g物質的量為1mol，含有共價鍵數為，故C正確；D．標準狀況下，是液態，無法計算22.4L的物質的量，故D錯誤；故答案為：C。7.利用冠醚可實現水溶液中鋰鎂的分離，其制備與分離過程如圖。下列說法錯誤的是A.甲→乙的反應類型為取代反應 B.丙中通過共價鍵與O原子結合C.甲、乙、丙中僅有一種物質屬于超分子 D.通過空間結構和作用力協同實現鋰鎂分離【答案】C【解析】【詳解】A．兩分子甲與兩分子反應生成乙和4個HBr，發生的是取代反應，故A正確；B．丙中通過配位鍵與O原子結合，配位鍵也是共價鍵，故B正確；C．乙和丙都是超分子，故C錯誤；D由流程圖可知，通過空間結構和作用力協同可以實現鋰鎂分離，故D正確；答案選C。8.一種新型鍋爐水除氧劑的結構式如圖所示，圖中W，X，Z，Y是原子序數依次增大的短周期元素，W和Y化合成的某種化合物是一種綠色氧化劑。下列說法中正確的是A.基態X原子核外有三種能量不同的電子B.W和X形成的氫化物的鍵角一定小于ZW3分子的鍵角C.Z元素的氧化物對應的水化物一定為強酸D.X和Y形成的某種分子中可能只有π鍵而沒有σ鍵【答案】A【解析】【分析】由結構可知W可以形成1個共價鍵，為氫；Z可以形成3個鍵，為第五主族；X可以形成4個鍵，為第四主族；Y可以形成2個鍵，為第六主族；W，X，Z，Y是原子序數依次增大的短周期元素，W和Z化合成某種化合物是一種綠色氧化劑，所以分別為H，C，N，O元素，以此解題?！驹斀狻緼．基態C原子核外有1s，2s，2p三種能量不同的電子，A選項正確；B．W和X形成的氫化物有多種，比如乙烯的鍵角大于NH3分子的鍵角，B選項錯誤；C．N元素形成的為弱酸，C選項錯誤；D．任何分子中如果有π鍵則一定有σ鍵，D選項錯誤；故選A。9.海洋資源豐富，從海水中獲取鎂和溴的流程示意圖如下：下列有關說法正確是A.從經濟效益角度考慮，工業上使用的試劑X是氫氧化鈉B.可用代替吸收含溴的空氣C.直接將溶液加熱蒸干得無水D.虛線框內流程的主要目的是減少環境污染【答案】B【解析】【分析】苦鹵中含有氯化鎂，加生石灰反應生成氫氧化鎂沉淀，氫氧化鎂加入鹽酸得到氯化鎂溶液，在氯化氫氛圍中蒸發結晶得到氯化鎂，熔融電解得到金屬鎂；苦鹵中含有溴離子，通入氯氣生成溴單質，用熱空氣吹出溴然后用二氧化硫吸收，再通入氯氣得到溴水混合物，經蒸餾得到液溴；據此分析解題?！驹斀狻緼．氫氧化鈉價格較貴，從經濟角度考慮，試劑X最適合的是生石灰或氫氧化鈣，A錯誤；B．具有還原性，可以吸收含溴的空氣，B正確；C．水解生成氯化氫易揮發，直接將溶液加熱蒸干最終得到，應在氯化氫氛圍中加熱蒸干，C錯誤；D．虛線框內流程的主要目的是富集溴元素，D錯誤；故選B。10.浩瀚的海洋中蘊藏著豐富的資源，其中海水提溴工藝如圖所示，下列說法中不正確的是A.吹出塔中采用熱空氣有利于溴的吹出B.吸收塔中被氧化C.吸收時可用溶液代替和水D.蒸餾塔中發生置換反應【答案】C【解析】【分析】利用氯氣的氧化性強于溴單質，向海水中通入氯氣和酸，發生Cl2+2Br=2Cl+Br2，液溴易揮發的液體，通入熱空氣，吹出溴單質，溴的氧化性強于SO2，吸收塔中發生Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4，將HBr蒸出，蒸餾塔中發生Cl2+2HBr=2HCl+Br2，蒸出溴蒸氣，然后冷凝，得到液溴，據此分析；【詳解】A．海水中通入氯氣和酸，發生Cl2+2Br=2Cl+Br2，因為液溴易揮發，采用熱空氣吹出溴單質，故A說法正確；B．吸收塔中發生Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4，硫元素化合價升高，SO2被氧化，故B說法正確；C．根據B選項分析，SO2被氧化，二氧化硫作還原劑，Fe2(SO4)3中Fe3+具有強氧化性，不與溴單質反應，因此Fe2(SO4)3不能代替SO2，故C說法錯誤；D．蒸餾塔中發生Cl2+2HBr=2HCl+Br2，該反應置換反應，故D說法正確；答案為C。11.分別與、反應生成甲醇，體系的能量隨反應進程的變化如下圖所示（兩者歷程相似，圖中以示例）。直接參與化學鍵變化的元素被替換為更重的同位素時，反應速率會變慢。下列說法正確的是A.步驟Ⅰ和Ⅱ涉及極性鍵和非極性鍵的變化B.與反應的能量變化對應圖中曲線C.上述反應達平衡時，升高溫度，甲醇的產量升高D.若與反應，生成的氘代甲醇有2種【答案】D【解析】【分析】步驟I涉及碳氫鍵的斷裂和氫氧鍵的形成，步驟Ⅱ中涉及碳氧鍵形成，直接參與化學鍵變化的元素被替換為更重的同位素時，反應速率會變慢，故氧更容易和H而不是和D生成羥基；【詳解】A．步驟I涉及碳氫鍵的斷裂和氫氧鍵的形成，步驟Ⅱ中涉及碳氧鍵形成，不涉及非極性鍵的變化，A錯誤；B．已知：直接參與化學鍵變化的元素被替換為更重的元素時，反應速率會變慢，活化能變大，則與反反應的能量變化應為圖中曲線c，反應的活化能更大，B錯誤；C．由圖可知，生成物能量低于反應物的能量，則反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，甲醇產量減小，C錯誤；D．根據反應機理可知，若與反應，生成的氘代甲醇可能為CH3OD或CH2DOH，共兩種，D正確；故選D。12.有關甲、乙、丙三個裝置，下列說法正確的是A.甲裝置能將化學能100%轉化為電能B.乙裝置不能形成原電池，因此無明顯現象發生C.當丙裝置兩電極質量變化值之差為1g時，外電路中理論上轉移2mol電子D.若將丙裝置中的鹽橋換成U形銅條，電流計不會偏轉【答案】C【解析】【詳解】A．甲裝置形成原電池將化學能轉化為電能，但不能將化學能100%轉化為電能，A錯誤；B．乙裝置沒有鹽橋構成閉合回路，不能形成原電池，但鋅與稀硫酸接觸會發生反應，鋅片表面溶解并產生氣泡，B錯誤；C．丙裝置鋅電極反應為，銅電極反應為，外電路中轉移2mol電子時鋅電極有1mol鋅溶解，質量減少65g，銅電極生成1mol銅，質量增加64g，兩電極質量變化值之差為1g，C正確；D．若將丙裝置中的鹽橋換成U形銅條，左燒杯變成一個新的鋅銅單液原電池，右燒杯變成以銅為電極電解硫酸銅溶液的電解池，銅條作為導體將原電池和電解池連接為閉合回路，仍有電流產生使電流計偏轉，D錯誤；故答案為：C。13.丙烯可發生如下轉化(反應條件略)：下列說法不正確的是A.產物有2種且互為同分異構體(不考慮立體異構)B.可提高轉化的反應速率C.是縮聚反應，該工藝有利于減輕溫室效應D.過程中，處碳氧鍵比處更易斷裂【答案】C【解析】【分析】丙烯與HOCl發生加成反應得到M，M有CH3CHClCH2OH和CH3CHOHCH2Cl兩種可能的結構，在Ca(OH)2環境下脫去HCl生成物質Y()，Y在H+環境水解引入羥基，再脫去H+得到主產物Z；Y與CO2發生加聚反應得到物質P?！驹斀狻緼．根據分析可知，產物M有2中結構且互為同分異構體，A正確；B．根據分析可知，H+促進Y中醚鍵的水解，后又脫離，使Z成為主產物，故可提高轉化的反應速率，B正確；C．是CO2與Y發生加聚反應，沒有小分子生成，不是縮聚反應，該工藝有利于消耗CO2，減輕溫室效應，C錯誤；D．題干部分可以看出，是a出碳氧鍵斷裂，故處碳氧鍵比處更易斷裂，D正確；故答案選C。14.常溫下，向、的混合溶液中滴加NaOH溶液，溶液中pX與pH的關系如圖所示，下列敘述正確的是已知：常溫下Mn(OH)2的溶解度大于Ni(OH)2。A.L1代表和pH的關系B.苯甲酸的為C.反應的化學平衡常數K為D.Q點坐標為(5.65，1.45)【答案】B【解析】【分析】由于常溫下Mn(OH)2的溶解度大于Ni(OH)2，且和組成類型相同，故代表pNi與pH的關系，代表pMn與pH的關系。【詳解】A．根據分析，代表pNi與pH的關系，A項錯誤；B．根據a點數據可知，，，則的為，B項正確；C．根據b、c點數據可知，，，則該化學反應的平衡常數，C項錯誤；D．Q點時根據pX的定義可得，，解得pH≈6.5，pX≈2.3，D項錯誤；答案選B。第二部分非選擇題(共58分)二、非選擇題：本題共4小題，共58分。15.以廢舊磷酸亞鐵鋰正極材料(主要成分為，含炭黑、鋁等雜質)為原料可制備LiOH溶液和。回答下列問題：（1）“除鋁”時反應的離子方程式為_______。（2）“浸取”、過濾后，所得濾渣是_______(填名稱)。（3）“沉鐵”時，鐵、磷的沉淀率隨溶液的pH的變化如圖所示。后磷元素沉淀率逐漸下降，原因是_______。（4）“電解”制備LiOH的原理如圖所示，裝置中使用陽離子交換膜將電解槽隔成陽極室和陰極室，其目的是_______。（5）LiOH和、反應得到、，反應的化學方程式為_______。（6）工業上常用LiCl、、、苯胺()為原料制取磷酸亞鐵鋰。LiCl和均為金屬氯化物，LiCl的熔點為605℃，的熔點為306℃，兩者熔點差異明顯的主要原因是_______?！敬鸢浮浚?）或（2）炭黑（3）后，溶液中較大，部分以形式沉淀下來，降低了磷元素的沉淀率（4）防止得到的LiOH不純，并防止、混合爆炸（5）（6）LiCl為離子晶體，為分子晶體，離子晶體熔化破壞的是離子鍵，分子晶體熔化破壞的是分子間作用力，離子晶體的熔點比分子晶體的高，所以兩者的熔點相差很大【解析】【分析】廢舊磷酸亞鐵鋰正極材料(主要成分為LiFePO4，含炭黑、鋁等雜質)先與NaOH溶液反應，鋁轉化為偏鋁酸鈉進入溶液，過濾后用H2O2、稀鹽酸浸取濾渣，LiFePO4反應溶解，亞鐵離子被氧化，PO和氫離子反應生成H2PO，所以溶液主要有Li+、Fe3+、H2PO、Cl等，濾渣為炭黑；加入碳酸鈉溶液與H2PO反應生成二氧化碳和PO，繼而得到FePO4沉淀；過濾后經系列處理得到LiCl溶液，電解得到LiOH溶液。【小問1詳解】除鋁反應為鋁單質和NaOH反應生成偏鋁酸鈉的反應，離子方程式為：或?！拘?詳解】由分析可知，“浸取”、過濾后，所得濾渣是炭黑?！拘?詳解】后磷元素沉淀率逐漸下降，原因是：后，溶液中較大，部分以形式沉淀下來，降低了磷元素的沉淀率?！拘?詳解】電解過程中陽極氯離子放電會產生氯氣，氯氣可以和LiOH溶液反應，且與陰極產生的氫氣混合容易爆炸，陽離子交換膜將電解槽隔成陽極室和陰極室可以防止得到的LiOH不純，且確保了工業生產的安全(以防H2、Cl2混合爆炸)?！拘?詳解】已知部分反應物和生成物，根據元素守恒可得方程式為。小問6詳解】LiCl為離子晶體，為分子晶體，離子晶體熔化破壞的是離子鍵，分子晶體熔化破壞的是分子間作用力，離子晶體的熔點比分子晶體的高，所以兩者的熔點相差很大。16.在化學的學習中，溶液是我們接觸最多的混合物。溶液是指一種或一種以上的物質以分子或離子的形式溶解在另一種物質中形成的均一、穩定的混合物。其中物質的量多且能溶解其他物質的組分稱為溶劑，含量少的組分稱為溶質。對于溶液，除了使用溫度、壓力、體積等物理量來描述其狀態外，還應表示出溶液組分(溶質)的含量，即溶質的濃度。現在，我們就來了解一下常用的濃度表示方法。（1）物質的量濃度物質的量濃度是高中化學最常用的濃度表示方法。若令溶質B的物質的量為，溶液體積為V，則溶質B的物質的量濃度表達式為___________。但這種方便的表示方法存在一定的缺陷，請給出一種可能的缺陷___________。（2）質量分數這是初中化學常用的濃度表達方式。溶液中所含溶質B的質量與溶液的總質量m之比稱為溶質B的質量分數，用符號表示。表達式為。現將26gNaCl溶于74g水中配成溶液，計算此溶液的質量分數___________。（3）質量摩爾濃度定義：溶液中所含溶質B的物質的量除以溶劑的質量，稱為溶質B的質量摩爾濃度，用符號表示。表達式為，常用單位是?，F有1.50硝酸溶液的密度為，求此硝酸溶液的質量摩爾濃度和質量分數___________(寫出計算過程)。（4）摩爾分數定義溶質的摩爾分數為溶液中溶質的物質的量除以溶液的總的物質的量，表達式為：。在稀溶液中，存在如下近似關系：，根據該近似關系可以得出很多結論。運用近似的思想證明：對于足夠稀的水溶液總存在：________。【答案】（1）①.②.其數值會隨著溫度變化而變化（2）26%或0.26（3）硝酸溶液的質量摩爾濃度為；硝酸的質量分數為9.0%（4）因為，因此近似有，所以近似有；對于水溶液，不妨令溶液中溶劑水為1000g，則有；此時溶液中溶質的物質的量與溶液的質量摩爾濃度在數值上相當，于是有，因此原式得證【解析】【小問1詳解】溶質B的物質的量為n(B)，溶液體積為V，則溶質B的物質的量濃度c(B)表達式為；但這種方便的表示方法存在一定的缺陷，其數值會隨著溫度變化而變化；【小問2詳解】根據表達式可知，26gNaCl溶于74g水中配成溶液，溶液的質量分數為；【小問3詳解】根據質量摩爾濃度的定義可知，1.50mol?dm?3硝酸溶液的密度為1.049g?cm?3，，，，則；；【小問4詳解】可運用近似的思想，足夠稀的水溶液中，因為x(劑)?x(質)，因此近似有x(劑)+x(質)=x(劑)，所以近似有；對于水溶液，令溶液中溶劑水為1000g，則有；此時溶液中溶質的物質的量與溶液的質量摩爾濃度b(質)數值上相當，于是有。17.某研究小組為制備并探究溶液的性質，設計并完成了下列實驗。請回答下列問題：（1）模擬侯氏制堿工藝制備。①儀器i的名稱為_______，儀器ii的作用為_______。②各儀器接口的連接順序為______________(用字母表示，用→代表氣流方向)。（2）該小組為探究與溶液能快速反應產生的原因(實驗中的鎂條均經過打磨)進行了如下實驗。實驗組別實驗內容實驗現象i鎂條表面有極微量氣泡附著ii鎂條表面持續產生大量氣泡(經檢驗為)，溶液變渾濁[經檢驗該渾濁物為]iii將實驗i中的鎂條取出，立即加入到溶液中，很快鎂條表面持續產生大量氣泡查閱資料：與致密的相比，是質地疏松的難溶物。①與實驗ii相比，實驗i觀察到鎂條表面只有極微量氣泡附著的原因為_______。②該小組欲借助肥皂液等檢驗實驗ii中產生的，寫出相應的實驗操作與現象：_______。③實驗iii證實對與水反應起促進作用，試從化學平衡移動角度解釋其原因：_______。（3）查閱資料：水存在自耦電離，方程式為溶液中也存在類似水的電離[已知：常溫下]。用傳感器測量常溫下不同濃度溶液的，結果如下表。溶液的濃度/10.50.10.01aaaa寫出自耦電離方程式：_______，理論上表格中的_______。【答案】（1）①.長頸漏斗②.防倒吸③.④.a（2）①.生成的比較致密，會附著在鎂條表面阻礙反應進行②.將反應產生的氣體通入肥皂液中，待形成大量泡沫時點燃氣泡，聽到有爆鳴聲③.與反應生成，使平衡正向移動，膜溶解形成質地疏松的，增大了與水的接觸面積（3）①.或②.8.30【解析】【分析】模擬侯氏制堿工藝制備，利用甲裝置通過熟石灰與氯化銨共熱制氨氣，通過f通入裝置丁，利用裝置乙通過大理石和稀鹽酸反應制二氧化碳，通過裝置丙除去二氧化碳中的HCl，再由e通入裝置丁，反應制得碳酸氫鈉晶體；【小問1詳解】①根據儀器的構造可知，儀器i的名稱為長頸漏斗，利用干燥管將氨氣由該裝置進入裝置丁吸收，儀器ii的作用為防倒吸；②根據分析可知，各儀器接口的連接順序為a；【小問2詳解】①與實驗ii相比，實驗i觀察到鎂條表面只有極微量氣泡附著的原因為生成的比較致密，會附著在鎂條表面阻礙反應進行；②該小組欲借助肥皂液等檢驗實驗ii中產生的，相應的實驗操作與現象為：將反應產生的氣體通入肥皂液中，待形成大量泡沫時點燃氣泡，聽到有爆鳴聲；③與反應生成，使平衡正向移動，膜溶解形成質地疏松的，增大了與水的接觸面積，則實驗iii證實對與水反應起促進作用；【小問3詳解】類比水自耦電離方程式為，自耦電離產生碳酸和碳酸根離子，反應的離子方程式為：或；常溫下，c(H+)=，pH=8.3。18.托品酮(K)是合成某種藥物的前體，最早由德國有機化學家里夏德·威爾施泰特于1901年合成。威爾施泰特以環庚酮作為起始原料，經過15步合成了托品酮。盡管路線中每一步的產率均較高，但由于步驟較多，使總產率大大降低，只有0.75%。合成路線如下(部分反應已略去)：1917年，羅伯特·魯濱遜利用曼尼希反應，僅以結構簡單的丁二醛、甲胺和3氧代戊二酸為原料，僅通過一鍋