山东省高中名校2023-2024学年高三上学期12月统一调研考试 化学试题(含答案解析)

注意事项：

1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 可能用到的相对原子质量：H 1 O 16 Na 23 P 31 S 32 C1 35.5 Cu

一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．化学与材料密切相关。下列说法错误的是 A．制造5G芯片AlN晶圆属于无机非金属材料 B．锗单晶可以作为光电转换材料，用于太阳能电池

C．储氢合金是一类储氢材料，可用于解决氢能储存和运输的难题 D．“歼－20”飞机上使用的碳纳米材料是一种新型有机高分子材料 2．化学与生活、科技、社会息息相关。下列说法错误的是 A．胶体带电，利用这一性质可进行“静电除尘” B．SO2具有还原性可用作食品抗氧化剂 C．磁性氧化铁可用于制备激光打印墨粉 D．自然界中氮循环过程一定包括氧化还原反应和非氧化还原反应 3．下列关于实验的描述正确的是 A．用标准液润洗滴定管后，应将润洗液从滴定管上口倒出 B．滴定操作过程中滴定管尖嘴始终不能与锥形瓶内壁接触 C．浓硫酸可以干燥SO2但不能干燥SO3 D．长时间加热含有Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2的硬水时，最终生成的水垢主要成分为CaCO3和MgCO3 4．下列分子属于非极性分子的是 A．COS B．HCHO C．SO3 D．CH2Cl2 5．2022年诺贝尔化学奖授予了对点击化学和生物正交化学作出贡献的三位科学家。点击化学的代表反应为“叠氮化物炔烃”反应，其反应原理如图所示(R1和R2代表烷基)。下列说法正确的是 A．整个反应中碳原子的杂化方式共有2种 B．

在[Cu]作用下，C—H键断裂并放出能量

C．该反应原理的总反应的原子利用率为100% D．反应中[Cu]可降低反应的活化能，提高反应速率， 降低焓变，提高平衡转化率

1

6．某种离子液体的结构如图所示，X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，Z的原子序数等于X、Y原子序数之和，Q为非金属性最强的元素。 下列说法正确的是

A．氧化物对应水化物的酸性：Z﹤M B．MQ3分子的VSEPR模型为三角锥形

C．Z、M、Q三种元素均能与氢元素形成含非极性键的二元化合物 D．电负性：Q﹥M﹥Z﹥X﹥Y 阅读下列材料，回答7-9题

硫代硫酸钠在纺织业等领域有广泛应用。某兴趣小组用下图装置制备Na2S2O3·5H2O并测定纯度。

SO2Na2CO3Na2SO3CO2合成反应：

Na2SO3S

ΔNa2S2O32Na2S3SO22Na2SO33S

合成总反应：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2 滴定反应： I22Na2S2O32NaINa2S4O6已知：Ⅰ．Na2S2O3·5H2O易溶于水，难溶于乙醇，50℃开始失结晶水。

Ⅱ．NaHSO3加热脱水得焦亚硫酸钠（Na2S2O5），常用作食品的抗氧化剂。 实验步骤：

Ⅰ．Na2S2O3制备：装置A制备的SO2经过单向阀通入装置C中的混合溶液，加热、搅拌，至溶液pH

约为7时，停止通入SO2气体，得产品混合溶液。

Ⅱ．产品分离提纯：产品混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到Na2S2O3·5H2O产

品。

Ⅲ．产品纯度测定：以淀粉溶液作指示剂，用Na2S2O3·5H2O产品配制的溶液滴定碘标准溶液至滴定终

点，计算Na2S2O3·5H2O含量。

7．对于上述实验，下列描述错误的是 A．单向阀的作用是只允许气体单向通过

B．实验中通过控制装置A的反应温度、调节酸的滴加速率来控制SO2的生成速率 C．反应开始后，装置C中先有浑浊产生，后又变澄清可定性判断反应结束

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D．向冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率 8．下列实验操作与选用的部分仪器相匹配的是

A．蒸发浓缩仅需选用的仪器有①⑦

B．制备装置中的“尾气吸收”可选用的仪器有③④ C．配制100g质量分数10%的Na2S2O3溶液可选用③⑤⑥⑧ D．仅利用上述仪器能完成Na2S2O3·xH2O结晶水含量的测定

9．滴定法测得产品中Na2S2O3·5H2O的含量为100.6%（假设仅混有一种杂质），则Na2S2O3·5H2O产品中不可能混有的杂质物质是

A．Na2SO3 B．Na2SO4 C．Na2S2O5 D．Na2S2O3·3H2O

10．由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备锂电池正极材料LiMn2O4的流程如下： 已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。下列说法错误的是 A．上述流程中有三种元素被氧化 B．从利用率考虑“反应器”中不宜使用H2O2替代MnO2 C．溶矿反应完成后，“反应器”中溶液pH=4，则Fe3+和Al3+都沉淀完全 D．加入少量BaS溶液以除去Ni2+，“滤渣”的成分至少有四种 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

11．化学上常用标准电极电势（氧化型/还原型）比较物质氧化能力的大小。值越高，氧化型的氧化能力越强。利用表格所给的数据进行分析，下列说法错误的是

氧化型/还原型 （Co3+/Co2+） （Fe3+/Fe2+） （Cl/Cl-） 2 1.84 V 酸性介质 氧化型/还原型 [Co(OH)3/Co(OH)2] 0.17 V 碱性介质 A．推测：X﹤0. 77 0.77 V [Fe(OH)/Fe(OH)] 321.36 V (ClO-/Cl-) X V 0. V B．Fe3O4与浓盐酸发生反应：Fe3O4+8HCl(浓)＝FeCl2+2FeCl3+4H2O C．Co3O4与浓盐酸发生反应：Co3O4+8HCl(浓)＝3CoCl2+Cl2↑+4H2O

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D．在等浓度的Co2+、Fe2+、Cl- 的混合液中，还原性：Co2+﹥Cl- ﹥Fe2+

12．一种原位电化学沉淀技术制备纳米碳酸钙的方法是：向Ca(OH)2过饱和溶液中通入CO2，实验室模拟该方法制备纳米碳酸钙的装置如图所示。下列说法错误的是 A．电流方向为电极a→外电路→电极b→电解质溶液→电极a B．X、Y、Z对应的物质依次是块状大理石、H2、NaOH C．离子交换膜为阳离子交换膜 D．理论上外电路每通过2 mol电子，则内电路有1 mol离子 通过交换膜 13．下列有关实验操作、现象（或数据）和结论均正确的是 选项 实验操作 将变黑的银器放入装满食盐水的铝盆中，二者直接接触 取一定量固体于试管中加入浓NaOH溶实验现象或数据 结论 2Al+3Ag2S+6H2O＝6Ag + 2Al(OH)3↓+3H2S↑ A 银器恢复往日光泽 B 产生的气体能使湿润的红液，微热，用湿润的红色石蕊试纸检测 色石蕊试纸变蓝 该固体为铵盐 C 向NaHCO3溶液中滴加紫色石蕊试液 以酚酞为指示剂，用0.1 mol/L NaOH标准溶液滴定0.1 mol/L 草酸溶液 溶液变蓝 Ka1(H2CO3)·Ka2(H2CO3)＜Kw 草酸为二元弱酸 D 到达滴定终点时消耗NaOH的体积为草酸的2倍 14．在160℃、200℃条件下，分别向两个容积为2L的刚性容器中充入2 mol CO(g)和2 mol N2O(g)，发生反应：CO(g) + N2O(g)

CO2(g) + N2(g) ℃H ＜0。实验测得两容器中CO或N2的物质的量随时间的变化

关系如图所示。下列说法正确的是 A．CO的转化率：d﹥c B．ac段N2的平均反应速率为0.10 mol/(L·min) C．该反应达到平衡状态时c(CO)+c(CO2) =2 mol/L D．200℃时，该反应的平衡常数Kc = 2. 25

15．常温下，用Hg(NO3)2测定NaCl溶液中的c(Cl-)时，含Hg微粒的分布系数与lgc(Cl-)的关系如图所示。Hg2+与Cl-的配合物存在如下平衡：HgCl42-K1HgCl3-K2HgCl2K3HgCl+K4Hg2+。下列说法正确的是

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A．当lgc(Cl-)=+1时主要以Hg2+形式存在

B．当lgc(Cl-)﹤-3时Hg2+几乎没有与Cl-发生配合反应 C．在Q点：反应HgCl3- + Cl- D．反应HgCl+ + Cl-

HgCl2的平衡常数大于反应HgCl2 + Cl-

HgCl42-的平衡常数K=10

HgCl3-的平衡常数

三、非选择题：本题共5小题，共60分。

16．(12分）N、P及其化合物在工业生产中起着重要的作用。回答下列问题：

（1）由磷原子核形成的三种微粒：a．([Ne]3s23p3)、b．([Ne]3s23p2)、c．([Ne]3s23p24s1)，半径由大到小的顺序为 (填标号,下同)；再失去一个电子所需最低能量由大到小的顺序为 。 （2）已知HSCN的结构有两种，这两种分子结构中除氢外各原子均满足八电子稳定结构(无配位键)，请画出沸点高的分子的结构式 。 （3）杂环化合物咪唑结构如图，其分子中的大π键可表示为π5，则其结合质子能力更强的氮原子是 (填“①”或“②”)，其原因是 。 （4）氮、铜形成的一种化合物，为立方晶系晶体，晶胞参数为a pm，沿体对角线投影如左下图所示。6111已知该晶胞中原子的分数坐标如下：Cu：0,0,；0,,0；,0,0；N：(0，0，0)，其中与Cu原子222等距且最近的Cu原子有 个，则该化合物的化学式为 。

（5）PCl5是一种白色晶体，其晶胞如右上图所示。该晶体熔融时形成一种能导电的液体，测得其中含有一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子。

① 写出PCl5熔融时的电离方程式 。

② 若晶胞参数为a nm，则晶体的密度为 gcm3(列出计算式)。 17．（12分）CuCl在工业生产中有着重要应用。利用以下装置制备CuCl并测定产品纯度。 已知：I．CuCl是白色固体,不溶于水和乙醇，在潮湿空气中可被迅速氧化。

II．Na2[CuCl3]为无色溶液，加水稀释即析出CuCl白色固体。

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回答下列问题： （1）制取Cl2：该实验条件下可以替代装置A中KMnO4的物质有 （填标号，下同）， A．KClO3 B．MnO2 C．浓硫酸 为吸收Cl2尾气，装置C中不可选用试剂是 。 A．Na2S溶液 B．饱和食盐水 C．FeCl2溶液 D．饱和石灰水 （2）制备CuCl：打开分液漏斗旋塞与搅拌器，装置B中依次发生反应的离子方程式为： ℃ Cu+Cl2 =Cu2++2Cl- ② ℃ CuCl+2Cl- [CuCl3]2- 观察到 时停止反应。将B中溶液倾入盛有蒸馏水的烧杯中，立即得到白色CuCl沉淀，抽滤得CuCl粗品。下述有关抽滤的描述错误的是 （填标号）。 A．过滤速率快，且得到的固体较为干燥 B．布氏漏斗的颈口斜面应与吸滤瓶支管口相对 C．结束时先关闭抽气系统再拔吸滤瓶的橡胶管 D．不宜过滤胶状沉淀或颗粒较小的沉淀 （3）洗涤CuCl：洗涤时最好用95%的乙醇洗涤滤饼3～4次，其目的是 。 （4）CuCl纯度测定：称取所制备的氯化亚铜成品3.00 g，将其置于过量的FeCl3溶液中，待样品完全溶00 mL溶液于锥形瓶中，0200 mol·L-1的K2Cr2O7解后，加入适量稀硫酸，配成250 mL溶液。移取25．用0．00 mL溶液滴定至终点，再重复滴定2次，三次平均消耗K2Cr2O7溶液20．（滴定过程中Cr2O72-转化为Cr3+，Cl- 不反应），则成品中CuCl的纯度为 % 。滴定时盛装K2Cr2O7溶液的仪器名称是 。 18．（12分）肼(N2H4)是我国导弹和运载火箭中广泛使用的液体燃料之一，具有较强的还原性。某实验小组拟用NH3和NaClO溶液反应制备肼，装置如图所示，并探究肼的性质。 回答下列问题： （1）装置A中的化学方程式为 。装置C中滴入浓盐酸时使用恒压滴液漏斗的优

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点是 。

（2）装置B中制备肼的化学方程式为 。

（3）图示装置存在的两处缺陷是 。 （4）探究性质：已知N2H4为二元弱碱，在水中的电离与NH3相似。请写出N2H4在水溶液中的第二步电离方程式： ，肼与硫酸反应生成酸式盐的化学式为 ，反应后的水溶液中含有多种阳离子，其中阳离子N2H5+的电子式为 。

（5）常温下，向N2H4的水溶液中滴加盐酸，溶液的pH与离子 浓度的变化关系如图2所示，下列说法正确的是 (填标号)。

A．N2H4在水溶液中的第一步电离平衡常数为1.0×10-8 B．N2H5Cl溶液显酸性 C．N2H62+ +N2H4

2N2H5+的平衡常数为1.0 ×109

D．N2H6Cl2溶液中：c(Cl-)=2c(N2H5+)+2c(N2H62+)

19．（12分）锑(Sb)及其化合物广泛用于化工生产。以粗锑氧为原料制备Sb和Sb2O3的工艺流程如图所示。

已知：Ⅰ．粗锑氧主要成分为Sb2O3，含有PbO、SnO2、As2O3、ZnO、FeO等杂质； Ⅱ.浸出液主要含Sb3+、H+和Cl-，还含有Sb5+、Zn2+、Fe3+和As3+等杂质； Ⅲ．Sb2O3为两性氧化物；

IV．25℃时，Ksp[Fe(OH)2]=8.0 ×10-16 Ksp[Fe(OH)3]=4. 0 ×10-38 回答下列问题：

（1）已知SbCl3在熔融状态下不导电，则SbCl3是 化合物（填“共价”或“离子”）。 （2）“还原”是用锑粉还原高价金属离子。其中Sb将Fe3+转化为Fe2+该转化有利于“水解”时锑与铁的分离，理由是 。

（3）“过滤”得到滤渣成分SbOCl，加氨水对其“除氯”的化学反应方程式为 。

（4）为提高Sb2O3的纯度，需要洗掉“滤渣Ⅱ”表面的AsCl3，最好选取的洗涤剂是 (填标号)。 a．NaCl溶液 b．4 mol·L-1 H2SO4 c．KOH溶液

（5）“除砷”时有H3PO3生成，该反应的化学方程式为 。

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（6）“电解”过程中单位时间内锑的产率与电压大小关系如图所示。当电压在U0 V之前时，阴极主要的电极反应式 ，当电压超过U0 V时，单位时间内产率降低的原因可能是 。

20．（12分）对CO2的综合利用具有深远意义。由CO2、CO和H2制备甲醇涉及以下反应： ℃ CO2(g)+3H2(g)℃ CO(g)+2H2(g)℃ CO(g)+H2O(g)回答下列问题： （1）在特定温度下，由稳定态单质生成1 mol化合物的焓变叫做该物质在此温度下的标准摩尔生成焓。下表为几种物质在298K的标准摩尔生成焓 物质 CO(g) H2(g) CO2(g) H2O(g) 0 -393.5 x CH3OH(g)+H2O(g) ℃H1= -49.0 kJ·mol-1 CH3OH(g) ℃H2= -90.1 kJ·mol-1 CO2(g)+H2(g) ℃H3 标准生成焓/(kJ·mol-1) -110.5 则 x= 。 （2）一定温度范围内反应①和反应②的lgKp-的线性关系如图所示。 ①依据图像，可知T1℃时，反应③的平衡常数Kx3 = 。 ②图中v逆（A） v正（B）(填“>”、“<”或“=”)。 （3）在1L恒容密闭容器中充入一定量CO、H2，仅发生反应②：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 。某温1T度下反应达到平衡时，测得CO的转化率为50%，H2的分压p(H2)=5 MPa，则平衡常数Kp2 = 。 （4）一定条件下,在2 L恒容密闭容器中充入l molCO2和4 mol H2,在三种不同催化剂作用下仅发生反应①：CO2(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g)，相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示：

① 加入催化剂后活化能最小的是反应 （填“I”、“II”或“III”）。

② 在T3K温度下，b点存在的关系：Q（浓度商） K（平衡常数）(填“>”、“<”或“=”)。 ③ c点时CH3OH的物质的量分数 （保留三位有效数字）。

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