四川省绵阳南山中学2023-2024学年高三上学期10月月考理科综合化学Word版含解析.docx

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四川省绵阳南山中学2023-2024学年高三上学期10月月考理综化学试题可能用到的相对原子质量：H1C12O16Na23Fe56Cu40Zr91一、选择题：本题共13个小题，每小题6分，共78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.碘的一种放射性核素碘-131，因为日本福岛核污水的排放而倍受关注，下列有关说法正确的是A.碘-131与I2互为同素异形体B.碘-131位于元素周期表第四周期第ⅦA族C.碘元素的摩尔质量为131g/molD.碘-131的原子核内有78个中子【答案】D【解析】【详解】A．碘-131是原子，不是单质，碘-131与I2不互为同素异形体，故A错误；B．碘是53号元素，位于元素周期表第五周期第ⅦA族，故B错误；C．碘元素有多种核素，未指明具体核素，不能确定其摩尔质量，故C错误；D．碘是53号元素，碘-131的原子核内有131-53=78个中子，故D正确；故选D。2.NA表示阿伏加德罗常数，下列判断正确的是A.0.1mol·L-1NaCl溶液含有0.1NA个Na+B.78克Na2O2溶解于1L水，其中OH—数目为2NAC.将0.1mol氯化铁滴入沸水可制成含有0.1NA胶粒的胶体D.1mol氮气和3mol氢气在密闭容器中充分反应后的混合气体分子数目一定大于2NA【答案】D【解析】【详解】A．缺溶液的体积，无法计算0.1mol·L-1氯化钠溶液含有钠离子的数目，故A错误；B．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，78克过氧化钠溶解于1L水所得氢氧化钠溶液的体积不是1L，所以无法计算溶液中氢氧根离子的数目，故B错误；C．氢氧化铁胶体是粒子集合体，则0.1mol氯化铁滴入沸水制成的胶体中胶粒的数目小于0.1NA，故C错误；D．合成氨反应是可逆反应，可逆反应不可能完全反应，则1mol氮气和3mol 氢气在密闭容器中充分反应所得混合气体的物质的量大于2mol，所以混合气体分子数目一定大于2NA，故D正确；故选D。3.下列实验操作规范的是A.过滤B.排空气法收集C.混合浓硫酸和乙醇D.溶液的转移A.AB.BC.CD.D【答案】B【解析】【详解】A．过滤时，漏斗下端应紧靠烧杯内壁，A操作不规范；B．CO2的密度大于空气，可用向上排空气法收集CO2，B操作规范；C．混合浓硫酸和乙醇时，应将浓硫酸缓慢倒入乙醇中，并用玻璃棒不断搅拌，C操作不规范；D．转移溶液时，应使用玻璃棒引流，D操作不规范；答案选B。4.下列叙述正确的是A.甲醇既可发生取代反应也可发生加成反应B.丁烷与环戊烷互为同系物C.用饱和碳酸氢钠溶液可以鉴别乙酸和乙醇D.烷烃的沸点高低仅取决于碳原子数的多少【答案】C【解析】【详解】A．甲醇分子中不含有不饱和键，不能发生加成反应，故A错误；B．同系物必须是结构相似的同类物质，丁烷为链烃，环戊烷为环烃，两者的结构不同，不是同类物质，不可能互为同系物，故B错误； C．乙酸能与饱和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳气体，乙醇不能与饱和碳酸氢钠溶液反应，则用饱和碳酸氢钠溶液可以鉴别乙酸和乙醇，故C正确；D．烷烃沸点的高低不仅取决于碳原子数的多少，也与物质分子中碳链结构有关，如含有支链的异丁烷的沸点低于不含有支链的正丁烷，故D错误；故选C。5.下列反应的离子方程式正确的是A.铜与稀硝酸：3Cu+4H++2NO=3Cu2++2NO+2H2OB.向1L1mol/LFeI2溶液中通入1molCl2：2I—+Cl2=2Cl—+I2C.向Ba(NO3)2溶液中通入足量SO2：Ba2++SO2+H2O=BaSO3↓+2H+D.向Mg(OH)2的悬浊液中滴加饱和FeCl3溶液产生红褐色沉淀：Fe3++3OH—=Fe(OH)3↓【答案】B【解析】【详解】A．铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO+4H2O，故A错误；B．碘离子的还原性强于亚铁离子，则等物质的量的碘化亚铁与氯气反应时，碘离子优先与氯气反应生成碘和氯离子，反应的的离子方程式为2I—+Cl2=2Cl—+I2，故B正确；C．二氧化硫与水反应生成亚硫酸，酸性条件下二氧化硫与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀、一氧化氮和硫酸，反应的的离子方程式为Ba2++2NO+3SO2+2H2O=BaSO4↓++2NO+2SO+4H+，故C错误；D．氢氧化镁悬浊液与饱和氯化铁溶液反应生成氢氧化铁红褐色沉淀和氯化镁，反应的离子方程式为2Fe3++3Mg(OH)2=2Fe(OH)3↓+3Mg2+，故D错误；故选B。6.W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，且四种元素的原子最外层电子数之和为24。下列说法错误的是WXYZA.简单阴离子的还原性Y强于XB.W的简单气态氢化物与其最高价含氧酸反应生成离子化合物C.W、X、Y、Z简单氢化物中稳定性最弱是Y D.在元素周期表中118号元素与Z位于同一主族【答案】D【解析】【分析】由W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置可知，W、X位于第二周期，Y、Z位于第三周期，设X的最外层电子数为n，且四种元素的原子最外层电子数之和为24，则n-1+n+n+n+1=24，解得n=6，所以W为N、X为O、Y为S、Z为Cl元素，据此分析解答；【详解】A．非金属性：O＞S，则简单阴离子的还原性S2-强于O2-，A正确；B．W为N，W的气态氢化物NH3与其最高价含氧酸HNO3反应生成盐硝酸铵NH4NO3，B正确；C．元素的非金属性越强，其对应氢化物就越稳定。X、Y、Z三种元素的非金属性：O＞Cl＞S，素非金属性最强，故最简单氢化物中稳定性最弱的是S，C正确；D．118号元素位于0族，Z是Cl位于第VIIA族，D错误；答案选D。7.科学家设计了一种高效、低能耗制备H2O2的装置，装置如图所示。下列有关说法不正确的是A.a为电源的正极B.阳极区反应为—2e—＋3OH—=2H2O＋C.阴极区产生2molOH—时，参加反应的O2在标准状况下的体积为11.2LD.该装置中，离子交换膜为阴离子交换膜【答案】C【解析】【分析】由图可知，与直流电源正极a极相连的左侧电极为电解池的阳极，碱性条件下 在阳极失去电子发生还原反应生成和水，电极反应式为—2e—＋3OH—=2H2O＋，右侧电极为阴极，碱性条件下氧气在阴极得到电子发生还原反应生成过氧化氢和氢氧根离子，电极反应式为O2＋2e－＋2H2O=H2O2＋2OH－。【详解】A．由分析可知，与直流电源的正极a极相连的左侧电极为电解池的阳极，故A正确；B．由分析可知，与直流电源的正极a极相连的左侧电极为电解池的阳极，碱性条件下在阳极失去电子发生还原反应生成和水，电极反应式为—2e—＋3OH—=2H2O＋，故B正确；C．由分析可知，右侧电极为阴极，碱性条件下氧气在阴极得到电子发生还原反应生成过氧化氢和氢氧根离子，电极反应式为O2＋2e－＋2H2O=H2O2＋2OH－，则阴极区产生2mol氢氧根离子时，参加反应的氧气在标准状况下的体积为1mol×22.4L/mol=22.4L，故C错误；D．由分析可知，与直流电源的正极a极相连的左侧电极为电解池的阳极，右侧电极为阴极，则氢氧根离子通过阴离子交换膜由阴极区移向阳极区，故D正确；故选C。三、非选择题：共174分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。(一)必考题：共129分。8.纳米氮化铁(Fe6N2)是一种不溶于水的灰色粉末，常用作软磁性材料，较高温度时，暴露在空气中易释放出氨气。实验室模拟制备纳米氮化铁的步骤如下：Ⅰ.制备纳米级氧化铁粉末向三颈烧瓶中加入0.36molFe(NO3)3和0.1mol甘氨酸，置于可控温电炉上加热，装置如图所示(甘氨酸易挥发)： （1）装置a的名称为___________。（2）混合溶液加热一段时间后，浓缩、蒸干、高温灼烧得到纳米氧化铁粉末。①加热一段时间的目的是___________。②高温灼烧时分解制氧化铁的化学方程式为___________。Ⅱ.制备纳米氮化铁采用如图所示装置在700℃左右制备纳米氮化铁。（3）固体b可以选用多种物质，固体b的最佳选项为___________a．熟石灰b．二氧化锰c．氢氧化钠d．氯化铵（4）干燥剂c的具体名称为___________，连接装置D的作用为___________。（5）虚线框中最适宜的装置为___________(选填标号)。（6）氮化铁在潮湿空气中充分加热生成磁性氧化铁和氨气的化学方程式为___________。【答案】（1）恒压滴液漏斗（2）①.使Fe(NO3)3完全水解生成Fe(OH)3②.2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O（3）c（4）①.碱石灰②.吸收水蒸气，防止水蒸气进入玻璃管中与氮化铁反应（5）E3（6）2Fe6N3+5O2+6H2O4Fe3O4+4NH3【解析】【分析】由题意可知，该实验的实验目的是硝酸铁在甘氨酸作用下发生水解反应生成氢氧化铁，反应制得的氢氧化铁浓缩、蒸干、高温灼烧得到纳米氧化铁粉末，纳米氧化铁粉末与氨气高温条件下反应生成纳米氮化铁。【小问1详解】 由实验装置图可知，装置a为恒压滴液漏斗，故答案为：恒压滴液漏斗；【小问2详解】①硝酸铁是强酸弱碱盐，在溶液中发生的水解反应是吸热反应，混合溶液加热一段时间可以使水解平衡向正反应方向移动，有利于使水解趋于完全生成氢氧化铁，故答案为：使Fe(NO3)3完全水解生成Fe(OH)3；②由题意可知，高温灼烧时分解制氧化铁的反应为高温条件下氢氧化铁分解生成纳米氧化铁和水，反应的化学方程式为2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O，故答案为：2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O；【小问3详解】由实验装置图可知，装置b中盛有的氢氧化钠用于干燥氨气，防止水蒸气与氮化铁反应，故选c；【小问4详解】由实验装置图可知，装置D中盛有的干燥剂为碱石灰，目的是吸收水蒸气，防止水蒸气与氮化铁反应，故答案为：碱石灰；防止水蒸气与氮化铁反应；【小问5详解】虚线框中的装置为吸收氨气的装置，为防止极易溶于水的氨气通入水中倒吸，应通过倒置的漏斗通入水中，故选E3；【小问6详解】由题意可知，氮化铁在潮湿空气中充分加热生成磁性氧化铁和氨气反应为氮化钛与氧气和水反应生成四氧化三铁和氨气，反应的化学方程式为2Fe6N3+5O2+6H2O4Fe3O4+4NH3，故答案为：2Fe6N3+5O2+6H2O4Fe3O4+4NH3。9.金属镓有“电子工业脊梁”的美誉，镓与铝的化学性质类似。从刚玉渣(含钛、镓的低硅铁合金，还含有少量氧化铝)回收镓的流程如图所示：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金属离子Ga3＋Al3＋Fe3＋Fe2＋ 开始沉淀时(c=0.01mol·L-1)的pH4.53.72.27.5沉淀完全时(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH5.54.73.29.0请回答下列问题：（1）“酸浸”过程中为提高浸取率可采取的具体措施为___________。(仅写一条)（2）从溶液中得到FeSO4·7H2O的具体操作为___________、___________、过滤、洗涤、干燥。在空气中直接加热灼烧FeSO4·7H2O，最终得到的固体为___________(写化学式)。（3）“中和沉淀”过程中pH应调节的范围为___________。（4）“碱浸”过程中___________用氨水代替NaOH溶液(选填“能”或“不能”)（5）“碳酸化”过程中为防止镓损耗，不能通入过量CO2的原因为___________(用离子方程式表示)，滤渣②的成分为___________。（6）GaN具有优异的光电性能。工业上常采用在1100℃条件下，利用Ga与NH3反应可制备GaN，该过程的化学方程式为___________。【答案】（1）粉碎矿石，增加浸取时间，适当增加酸的浓度等（2）①.蒸发浓缩②.冷却结晶③.Fe2O3（3）5.5~7.5（4）不能（5）①.②.Al(OH)3（6）【解析】【分析】刚玉渣(含钛、镓的低硅铁合金，还含有少量氧化铝)，加入稀硫酸酸化，滤渣中含有Ti和Si单质，滤液中含有Ga3+、Al3+、Fe2+、Fe3+，通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeSO4·7H2O晶体，滤液中含有Ga3+、Al3+、Fe3+，加入NaOH调节为5.5~7.5，“中和沉淀”得到Fe(OH)3、Al(OH)3、Ga(OH)3，再加入过量的NaOH，Al(OH)3、Ga(OH)3溶解，分别生成和，除去Fe(OH)3，向滤液中通入适量的CO2，生成Al(OH)3，不发生反应，电解含有的溶液得到Ga单质。【小问1详解】“酸浸”过程中为提高浸取率可采取粉碎矿石，增加浸取时间，适当增加酸的浓度等；【小问2详解】由以上分析可知，从溶液中得到FeSO4·7H2O的具体操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeSO4·7H2O晶体；FeSO4·7H2O晶体在加热条件下会发生分解反应，生成Fe2O3、SO2、SO3和H2O ，故最终得到的固体为Fe2O3；【小问3详解】“中和沉淀”过程得到Fe(OH)3、Al(OH)3、Ga(OH)3，是为了分离出Fe2+，pH应调节的范围为5.5~7.5；【小问4详解】“碱浸”时Al(OH)3、Ga(OH)3分别与OH-反应生成和，因此不能用NaOH代替氨水；【小问5详解】“碳酸化”过程中若通入过量CO2会生成Ga(OH)3沉淀，离子方程式为；与CO2、H2O反应生成Al(OH)3沉淀，故滤渣②的成分为Al(OH)3；【小问6详解】根据题目信息，利用Ga与反应可制备GaN的化学方程式为：。10.环戊二烯(C5H6)是一种重要的有机化工原料。Ⅰ.环戊二烯容易反应生成双环戊二烯(C10H12)：2C5H6(g)C10H12(g)，不同温度下，溶液中环戊二烯(C5H6)浓度(初始浓度为1.5mol·L-1)与反应时间的关系如图所示：（1）反应开始至b点时，用环戊二烯(C5H6)表示的平均速率为___________。（2）T1_______T2，a点的逆反应速率___________b点的正反应速率(两空均选填“>”、“<”或“=”)。（3）一定量的环戊二烯气体在恒温恒压的密闭容器中发生上述反应，可说明一定达化学平衡状态的是___________(填字母)。a．v(C5H6)=2v(C10H12)b．容器内气体压强不再变化c．容器内混合气体密度不再变化d．容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化Ⅱ．可用环戊烯(C5H8)制备环戊二烯(C5H6)，有如下反应： 反应i：C5H8(g)C5H6(g)+H2(g)∆H1K1反应ii：2HI(g)H2(g)+I2(g)∆H2=+11.0kJ·mol-1K2反应iii：C5H8(g)+I2(g)C5H6(g)+2HI(g)∆H3=+89.3kJ·mol-1K3（4）反应i的焓变∆H1=___________，反应iii的平衡常数K3为___________(用K1，K2表示)。（5）某温度时在恒容密闭容器中充入等物质的量的碘和环戊烯发生反应iii，起始总压为P0，平衡时总压为1.2P0。①平衡时HI的体积分数为___________%②用平衡分压(分压=总压×物质的量分数)代替平衡浓度计算压强平衡常数Kp=___________(要求用最简整数比，含p0的代数式表示)。③达到平衡后，欲增加环戊烯(C5H8)的平衡转化率，同时加快反应速率可采取的措施有___________(仅写一条)。【答案】（1）0.90mol/(L·h)（2）①.<②.<（3）cd（4）①.+103kJ/mol②.（5）①.33.3②.③.升高温度或适当增大I2浓度【解析】【小问1详解】由图可知，b点时，环戊二烯的浓度为0.6mol/L，则反应开始至b点时，环戊二烯的反应速率为=0.90mol/(L·h)，故答案为：0.90mol/(L·h)；【小问2详解】由图可知，相同时间时，T2条件消耗环戊二烯浓度的变化量大于T1条件，反应速率大于T1条件，所以T2大于T1；浓度越大，反应速率越快，故a点的正反应速率>b点的正反应速率，b点未到达平衡状态，反应正向进行，b点的正反应速率>b点逆反应速率，所以a点的正反应速率>b点的逆反应速率，故答案为：<；<；【小问3详解】a．v(C5H6)=2v(C10H12)不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；b．恒压的密闭容器内气体压强始终不变，则气体压强不再变化不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；c ．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积减小的反应，反应中容器的体积减小，容器内混合气体的密度增大，则容器内混合气体的密度不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；d．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体物质的量减小的反应，反应中容器内混合气体的平均相对分子质量增大，则容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；故选cd；【小问4详解】由盖斯定律可知，反应ii+iii可得到反应i，则焓变∆H1=∆H2+∆H3=(+11.0kJ/mol)+(+89.3kJ/mol)=+103kJ/mol，反应iii的平衡常数K3=，故答案为：+103kJ/mol；；【小问5详解】设起始碘和环戊烯的物质的量均为1mol，反应生成环戊二烯的物质的量为amol，由方程式可知，平衡时，碘、环戊烯的物质的量均为1mol—amol，碘化氢的物质的量为2amol，由压强之比等于物质的重之比可得：=，解得a=0.4mol；①由分析可知，平衡时，碘化氢的物质的量为0.8mol、混合气体的总物质的量为2.4mol，则碘化氢的体积分数为×100%≈33.3%，故答案为：33.3%；②由分析可知，平衡时，碘、环戊烯、环戊二烯、碘化氢的物质的量为0.6mol、0.6mol、0.4mol、0.8mol，混合气体的总物质的量为2.4mol，由混合气体的压强为1.2p0可知，反应的压强平衡常数Kp==，故答案为：；③该反应为气体分子数增大的吸热反应，适当升高温度，化学反应速率增大，平衡向正反应方向移动，环戊烯的平衡转化率增大，增大碘的浓度，化学反应速率增大，平衡向正反应方向移动，环戊烯的平衡转化率增大，达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，同时加快反应速率可采取的措施为升高温度、适当增大碘浓度，故答案为：升高温度或适当增大I2浓度。(二)选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。【化学——选修3：物质结构与性质】11.Ⅰ.锂离子电池是近年来的研究热点，常见的锂离子聚合物电池材料有石墨、LiAsF6、LiPF6、LiMn2O4等。回答下列问题： （1）As的价电子排布式为___________，Mn在周期表中的位置___________(周期和族)，Li、O、P、As四种元素电负性由大到小的顺序为___________(填元素符号)。（2）LiPF6的阴离子中心原子的价层电子对数为___________。（3）一种类石墨的聚合物g—C3N4可由三聚氰胺制得。三聚氰胺分子中氮原子杂化类型有___________；三聚氰胺分子能溶于水，主要原因是___________。Ⅱ.四方ZrO2晶胞如图所示。（4）Zr4＋离子在晶胞中的配位数是___________，晶胞参数为apm、apm、cpm，该晶体密度为___________g·cm-3。(写出表达式)。在ZrO2中掺杂少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，则根据化合价计算y=___________(用x表达)。【答案】（1）①.4s24p3②.第四周期、第VIIB族③.O＞P＞As＞Li（2）6（3）①.sp2、sp3②.三聚氰胺与水分子间形成氢键（4）①.8②.③.2-x【解析】【小问1详解】As为第四周期第VIA族，价电子为最外层电子，价电子排布式为4s24p3；Mn的核电荷数是25，在周期表的位置为第四周期、第VIIB族；金属元素的电负性小于非金属元素，同周期，自左至右，电负性逐渐增大，同主族，自上而下，电负性逐渐减小，所以Li、O、P、As四种元素电负性由大到小的顺序为：O＞P＞As＞Li；【小问2详解】 LiPF6的阴离子PF，中心P原子价层电子对数为6+=6；【小问3详解】三聚氰胺分子中，处于环上的N原子采取sp2杂化，氨基中N原子采取sp3杂化；三聚氰胺中有N原子，与水分子间形成氢键，故能溶于水；【小问4详解】Zr4+位于晶胞顶点，每个晶胞中有一个O2-与Zr4+距离最近，且面心的Zr4+与4个O2-相邻，则配位数为8；晶胞中Zr4+位于顶点和面心，个数为8×+6×=4，O2-位于晶胞体心，个数为8，则一个晶胞含有4个ZrO2，质量为，晶胞体积为a2c×10-30cm3，可知ρ==g•cm-3；在ZrO2中掺杂少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，化合物中Zn为+2价、Zr为+4价、O为-2价，则2x+4×(1-x)=2y，y=2-x。【化学——选修5：有机化学基础】12.化合物H是一种常用的解热镇痛药，一种合成化合物H的合成路线如下：回答下列问题：（1）A的化学名称为______；A→B的反应类型为______。（2）有机物H中所含官能团的名称为______。（3）写出反应C→D的化学方程式______，其中加入浓硫酸的作用是______。（4）试剂c的分子式为C7H10O3，与G发生取代反应，试剂c的结构简式为______。（5）有机物K是D的同分异构体，能使石蕊试液变红，且1molK能与足量的金属钠反应生成标准状况下22.4L氢气。符合上述条件的K有_________种，其中核磁共振氢谱图中有3组吸收峰，且峰面积之比为6：1：1的结构简式为_________。【答案】（1）①.丙酸②.取代反应 （2）酯基、羰基（3）①.+CH3OH+H2O②.催化剂、吸水剂；（4）（5）①.5②.【解析】【分析】A与Br2发生取代反应生成B，B→C相当于Br原子水解，根据D的结构简式可知C与CH3OH发生酯化反应生成D，D中羟基上的H原子被取代生成E，试剂b的分子式为C7H7O2SCl，结合E的结构简式可知，试剂b为；E再发生取代反应生成F，F与Br2在光照条件下发生取代反应生成G，G和试剂c反应时，除生成H外，还有HBr生成，说明G中Br原子被取代，根据H的结构可知试剂c为。【小问1详解】根据A的结构简式可知，A的化学名称为：丙酸；对比A和B的结构简式的区别可知，A→B的反应类型为取代反应；【小问2详解】根据H的结构简式可知，H中所含官能团的名称为酯基、羰基；【小问3详解】对比C和D的结构简式可知，C→D为C和甲醇的酯化反应，方程式为：+CH3OH+H2O；该反应中浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂；【小问4详解】 由分析可知c结构简式为；【小问5详解】