江苏省南京市2023-2024学年高三上学期9月学情调研化学试题

南京市2024届高三年级学情调研化学本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分。考试用时75分钟。注意事项：答题前，考生务必将自己的学校、姓名写在答题卡上。考试结束后，交回答题卡。可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16S32Mn55一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。1.第19届亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念。下列说法不正确的是A.会场“莲花碗”(如图)采取自然采光方式有利于实现“碳中和”B.火炬“薪火”使用的1070铝合金具有硬度高、耐高温的特点C.吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅D.特许商品“亚运莲花尊”的艺术载体青瓷属于无机非金属材料【答案】C【解析】【详解】A．会场采取自然采光方式能节约能源，有利于实现“碳中和”，A正确；B．铝合金具有硬度高、耐高温的特点，B正确；C．芯片的主要成分为硅，C错误；D．青瓷属于陶瓷，属于无机非金属材料，D正确；故答案选C。2.反应用于处理汽车尾气中的。下列说法正确的是A.中H元素的化合价为1 B.NO是酸性氧化物C.发生氧化反应 D.的结构式为【答案】D【解析】【详解】A．中H元素的化合价为+1，N元素化合价为3，A错误；B．NO是非成盐氧化物，B错误；C．反应中中N元素化合价升高，还原剂，发生氧化反应，NO、中化合价降低，为氧化剂，发生还原反应，C错误；D．的结构式为，D正确；故答案选D。3.实验室制取的实验原理及装置均正确的是生成干燥收集吸收ABCDA.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】【详解】A.因为极易溶于水，氯化铵溶液和氢氧化钠溶液反应，，A错误；B.碱性气体氨气可以用碱石灰干燥，B正确；C.的密度小于空气，应用向下排空气法收集，应该短进长出，C错误；D.因为极易溶于水，进行尾气吸收时，必须有防倒吸措施，D错误；故答案选B。4.硼碳氮(BCN)材料可用作耐磨涂层。下列说法正确的是A.原子半径： B.第一电离能：C.酸性强弱： D.硼、石墨、固态氮的晶体类型相同【答案】A【解析】【详解】A．同一周期元素从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径：，故A正确；B．同一周期元素从左到右第一电离能有增大的趋势，则第一电离能：，故B错误；C．元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，非金属性N>C>B，则酸性强弱：，故C错误；D．由题给信息可推出硼形成共价晶体，但石墨为混合晶体、固态氮为分子晶体，晶体类型不同，故D错误；答案选A。5.氧及其化合物具有广泛用途。是常用的氧化剂，的燃烧热为，氧炔焰产生的高温可用于焊接金属。可用于水处理，pH约为8时，可与反应生成、和。可用于研究酯化反应的机理。CaO可用于烟气(含、、、等)脱硫。是一种绿色氧化剂，电解饱和溶液产生的经水解可制得。下列说法正确的是A.是由极性键构成的极性分子B.与互为同素异形体C.和的中心原子杂化轨道类型均为D.CaO晶体中与的相互作用具有饱和性和方向性【答案】A【解析】【详解】A．是V形结构，由极性键构成的极性分子，A正确；B．同种元素形成的不同种单质，互称同素异形体，与是化合物，B错误；C．形成2个σ键，中心S原子孤电子对数为1，形成2个σ键，中心C原子孤电子对数为0，所以和的中心原子杂化轨道类型分别为、，C错误；D．CaO晶体中与的相互作用为离子键，离子键没有饱和性，D错误；故答案选A。6.氧及其化合物具有广泛用途。是常用的氧化剂，的燃烧热为，氧炔焰产生的高温可用于焊接金属。可用于水处理，pH约为8时，可与反应生成、和。可用于研究酯化反应的机理。CaO可用于烟气(含、、、等)脱硫。是一种绿色氧化剂，电解饱和溶液产生的经水解可制得。下列化学反应表示正确的是

A.乙炔的燃烧：B.CaO吸收的反应：C.处理含废水的反应：D.水解制得的反应：【答案】C【解析】【详解】A．燃烧热指生成稳定的化合物，应该是液态水，A错误；B．CaO吸收生成亚硫酸钙，B错误；C．由题意可知可与反应生成、和，C正确；D．水解制得的反应中应该是水不是氢氧根离子参加反应，D错误；故选C。7.氧及其化合物具有广泛用途。是常用的氧化剂，的燃烧热为，氧炔焰产生的高温可用于焊接金属。可用于水处理，pH约为8时，可与反应生成、和。可用于研究酯化反应的机理。CaO可用于烟气(含、、、等)脱硫。是一种绿色氧化剂，电解饱和溶液产生的经水解可制得。下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是

A.分子中含共价三键，沸点比的低B.分子之间形成氢键，可与水任意比例互溶C.具有氧化性，可作为燃料电池的氧化剂D.的溶解度比大，可用于饮用水消毒杀菌【答案】C【解析】【详解】A．相对分子质量大于，即范德华力大于，所以的沸点比的高，故A错误；B．可与水任意比例互溶，是因为与水分子间形成氢键，故B错误；C．具有氧化性，可作为燃料电池的氧化剂，故C正确；D．可用于饮用水消毒杀菌是因为其具有氧化性，与溶解性无关，故D错误；答案选C。8.钠及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是A.工业制备NaOH的原理：B.侯氏制碱过程中的物质转化：C.与反应为潜水艇供氧的原理：D.苯酚钠溶液与少量反应：【答案】B【解析】【详解】A．工业上电解饱和氯化钠溶液制备NaOH，原理：，A正确；B．侯氏制碱过程中的物质转化：，B错误；C．与反应生成氧气，潜水艇供氧的原理为：，C正确；D．苯酚钠溶液与少量反应生成苯酚和碳酸氢钠：，D正确；故选B。9.锂硫电池因成本低、比能量高被寄予厚望。一种锂硫电池的结构如图所示，硫电极采用柔性聚丙烯石墨烯硫复合材料。工作时，在硫电极发生反应：，，。下列说法正确的是A.充电时，从b电极向a电极迁移B.放电时，外电路电子流动的方向是a电极→b电极C.放电时正极反应为：D.石墨烯的作用是增强硫电极导电性能【答案】D【解析】【分析】在原电池中，电解质里的阳离子移向正极，b是负极，发生氧化反应：Lie═Li+，所以a是正极，发生还原反应，电子从原电池的负极经过负载流向正极。【详解】A．充电时，a为阳极，b为阴极，阳离子向阴极移动，则从a电极向b电极迁移，A错误；B．放电时，电子从负极经负载流向正极，则外电路电子流动的方向是b电极→a电极，B错误；C．放电时为原电池，硫电极为正极，反应为：，，，C错误；D．石墨烯存在自由移动的电子，具有较强的导电性，故其作用是增强硫电极导电性能，D正确；故选D。10.化合物Y是一种精细化工中间体，其部分合成路线如下：下列说法不正确的是A.X能与HCHO发生缩聚反应B.X含，能与HCN发生加成反应C.X与足量加成的产物中含手性碳原子D.X→Y转化中可能产生Y顺反异构体【答案】C【解析】【详解】A．X能与HCHO发生缩聚反应，A正确；B．X中醛基中含，能与HCN发生加成反应生成，B正确；C．手性碳原子是连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子，X与足量加成的产物为，不含手性碳原子，C错误；D．Y有顺、反两种结构，D正确；故答案选C。11.用溶液制备的过程如图所示。下列说法不正确的是A.溶液中B.“反应”说明结合质子的能力强于C.“灼烧”时发生反应的D.“电解”时阳极(惰性电极)的电极反应为：【答案】B【解析】【详解】A．溶液中存在电荷守恒和物料守恒，①、②，两式联立①②，得，A正确；B．“反应”，说明结合质子的能力弱于，B错误；C．“灼烧”时发生反应，有气体生成，，C正确；D．由图中信息可知“电解”时电解碳酸钠溶液得到碳酸氢钠，阳极(惰性电极)水放电生成氧气，其电极反应为：，D正确；故答案选B。12.室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是选项探究方案探究目的A向溶液中滴入硫酸酸化的溶液，观察溶液颜色变化探究与氧化性强弱B用pH计分别测定等体积的溶液和溶液的pH探究键的极性对羧酸酸性的影响C向圆底烧瓶中加入2.0gNaOH、15mL无水乙醇、碎瓷片和5mL1溴丁烷，微热，将产生的气体通入酸性溶液，观察现象探究1—溴丁烷消去产物D向甲、乙两支试管中分别加入溶液，向甲试管中加入少量晶体，振荡、静置，对比观察溶液颜色变化探究反应物浓度对水解平衡的影响A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】【详解】A．酸性条件下，硝酸根离子的氧化性强于过氧化氢，则硝酸亚铁溶液中滴入硫酸酸化的过氧化氢溶液，硝酸根离子会干扰过氧化氢与亚铁离子的反应，无法探究过氧化氢与铁离子氧化性强弱，故A错误；B．没有明确乙酸与氯乙酸的浓度是否相等，则用pH计分别测定等体积的元素溶液和氯乙酸溶液的pH不能探究键的极性对羧酸酸性的影响，故B错误；C．乙醇具有挥发性，挥发出的乙醇也能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，则将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液，观察现象不能确定探究1—溴丁烷的消去产物，故C错误；D．向浓度不同的氯化铁溶液中加入氯化铁固体，溶液中铁离子浓度大小不同，则比观察溶液颜色变化可以探究反应物浓度对水解平衡的影响，故D正确；故选D。13.催化加氢合成能实现碳的循环利用。一定压强下，与在密闭容器中发生的主要反应为：Ⅰ：Ⅱ：反应相同时间，测得不同温度下转化率和选择性如题图实验值所示。图中平衡值表示在相同条件下达到平衡状态时转化率和选择性随温度的变化。[]下列说法不正确的是A.该测定实验体系未达到化学平衡状态B.相同条件下，压缩容器体积能提高转化率的实验值C.相同温度下，选择性的实验值大于平衡值，说明反应Ⅰ的速率大于反应ⅡD.260~280℃，转化率平衡值随温度升高而增大，说明随温度升高反应Ⅰ平衡正向移动的程度大于反应Ⅱ平衡逆向移动的程度【答案】D【解析】【详解】A．反应中不同温度下，实验值同平衡值不相等，故体系未达到化学平衡状态，A正确；B．相同条件下，压缩容器体积使压强增大，反应Ⅰ平衡向右移动，能提高转化率的实验值，B正确；C．相同温度下，选择性的实验值大于平衡值，说明相同时间内得到的量更多，反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ，C正确；D．260~280℃，转化率平衡值随温度升高而增大而此时甲醇选择性降低，说明随温度升高反应Ⅰ平衡逆向移动的程度小于反应Ⅱ平衡正向移动的程度，D错误；故选D。二、非选择题：共4题，共61分。14.可用于制备多种物质。25℃时，相关物质的见下表。物质（1）的制备。由软锰矿粉(主要成分为，含少量、、)制备的过程可表示为：①浸取。保持温度、各物质投料量及浓度不变，能提高浸出率的措施有___________。②沉淀。室温下，浸取后溶液中浓度为，欲使溶液中、的浓度均小于，则需加入MnO调节pH的范围为___________。③过滤。滤渣的主要成分有___________。（2）由制备催化剂。①基态的价电子排布式为___________；的空间结构为___________。②将一定量和固体投入超纯水中混合搅拌，在120℃下反应10小时，得到黑色固体，反应的离子方程式为___________；再加入和溶液，经过搅拌、陈化、造粒、干燥、煅烧等工序得到比表面积较高的催化剂。其中一种成分的晶胞结构如图所示，每个周围紧邻的的个数为___________。【答案】（1）①.搅拌、延长反应时间②.5~8③.、、（2）①.②.正四面体形③.④.4【解析】【分析】软锰矿粉中加入稀硫酸与、、反应分别生成硫酸锰、硫酸铁、硫酸铝，加入MnO调节溶液的pH使、沉淀，过滤得到滤渣为、、，经系列操作后得到硫酸锰；【小问1详解】①增大反应物接触面积可加快反应速率，则能提高浸出率的措施有：搅拌、延长反应时间；②氢氧化铝完全变成沉淀时的pH：Ksp[Al(OH)3]=1×1033=c(Al3+)×c3(OH)，c(Al3+)=1×106mol•L1，解得：c(OH)=1×109mol•L1，c(H+)=1×105mol•L1则pH=5，同理Fe(OH)3完全变成沉淀时，pH约为3.5，若溶液中c(Mn2+)=0.1mol•L1，开始沉淀时，Ksp[Mn(OH)2]=c(Mn2+)×c2(OH)=1×1013，c(OH)=mol/L=106mol/L，c(H+)==108mol/L，pH=8，故pH范围是：5＜pH＜8；③沉淀步骤得到氢氧化铝、氢氧化铁沉淀，二氧化硅难溶于水，则滤渣的主要成分有、、；【小问2详解】①锰为25号元素，失去2个电子形成基态Mn2+，基态价电子排布式为3d5；中心S原子价层电子对数=4+＝4，则中心S原子为sp3杂化，其空间结构为正四面体形；②和加入超纯水中得到黑色固体，反应的离子方程式为；由图可知每个周围紧邻的的个数为4。15.本维莫德(G)是治疗湿疹的非激素类外用药，其合成路线如下：其中，Ph为苯基()。（1）室温下，在水中A的溶解度比B的___________(填“大”或“小”或“无差别”)。（2）X的分子式为，常用作甲基化试剂，其结构简式为___________。（3）Y的分子式为，B→C的反应类型为___________。（4）B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___________。碱性条件下水解后酸化生成两种产物。一种产物含有苯环，其核磁共振氢谱只有2组峰；另一种产物能与银氨溶液反应，被氧化为碳酸后分解生成二氧化碳和水。（5）D与等物质的量反应时会产生的污染性气体为___________(填化学式)。（6）写出以为原料制备的合成路线流程图(须用，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)。___________【答案】（1）大（2）或或（3）取代反应（4）（5）和HCl（6）,【解析】【分析】与取代反应生成，根据C的结构式可知Y为，反应类型为取代，加KBH4还原反应后得到，加SOCl2发生取代反应得到，加入Ph3P和PhCHO生成，加入吡啶生成。【小问1详解】羧基是亲水基团，酯基不是亲水基团，室温下，在水中A的溶解度比B的大；故答案为：大。【小问2详解】X的分子式为C2H6SO4，常用作甲基化试剂，根据分析可知其结构式为或(CH3)2SO4或(CH3O)2SO2；故答案为：(CH3)2SO4或(CH3O)2SO2或。【小问3详解】根据分析可知，B→C的反应类型为取代反应；故答案为：取代反应。【小问4详解】B的分子式为C10H12O4，其同分异构体碱性条件下水解后酸化生成两种产物，说明分子中有酯基，另一种水解产物能与银氨溶液反应，被氧化为碳酸后分解生成二氧化碳和水，说明水解产物为HCOOH，一种产物含有苯环，其核磁共振氢谱只有2组峰，说明分子中有两种氢原子，则苯环上有6个取代基，并且取代基只能分成两种，为OH和CH3，故结构式为；故答案为：。【小问5详解】与SOCl2等物质的量反应时生成和，不稳定分解成SO2和HCl，产生污染性气体为SO2和HCl；故答案为：SO2和HCl。【小问6详解】催化氧化生成，加SOCl2或HCl加热生成，加入Ph3P和PhCHO生成，加Br2生成，加入氢氧化钠和乙醇加热生成；故答案为：，。16.实验室制备NaClO溶液并用于处理含氨氮废水。（1）低温下将通入NaOH溶液中制得NaClO溶液，装置如图所示。①装置B中盛放的试剂是___________。②为了防止装置C温度升高生成副产物，可采取的操作为___________。（2）NaClO溶液处理含氨氮废水(pH为6.0~7.0)。室温下，分别取200mL预处理后的废水，将初始pH调节至不同值，加入等量NaClO溶液，30分钟后检测剩余氨氮浓度。不同初始pH对NaClO氧化脱除氨氮效果的影响如下左图所示，不同初始pH对应反应结束后的pH如下右图所示。①NaClO将废水中氧化为无污染气体，反应的化学方程式为___________，实验中NaClO溶液的实际投入量大于理论计算量，其原因是___________。②处理后的废水pH在之间才能排放。NaClO溶液处理含氨氮废水初始pH设置为7.0而不是2.0的原因是___________。（3）用滴定法测定NaClO溶液中有效氯含量的原理为：；。请补充完整该实验方案：取5.00mLNaClO溶液样品配制成250mL溶液，取25.00mL待测液于碘量瓶中，加入溶液和过量KI溶液，密封在暗处静置5min；___________。(须使用的试剂：溶液、淀粉溶液)【答案】（1）①.饱和食盐水②.装置C使用冰水浴冷却、向装置A中缓慢滴加浓盐酸（2）①.②.NaClO(或HClO)不稳定，易分解③.pH为7.0时氨氮去除率高且调节pH所需的酸更少（3）用溶液滴定至溶液呈微黄色，加入2~3滴淀粉溶液，继续滴定至加入最后半滴溶液后，溶液蓝色褪去，且30s不恢复原来的颜色。平行滴定三次，记录消耗溶液的体积【解析】【分析】装置A中盛放浓盐酸与酸性高锰酸钾发生反应生成Cl2，B中盛放饱和食盐水，用于除去Cl2中的HCl，C和D中离子方程式为Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O，C用于制备目标产物、D装置用来吸收尾气。【小问1详解】①装置B中盛放的试剂是饱和食盐水。②C中温度低时可有效避免副反应，则为了防止装置C温度升高生成副产物可采取的操作为：装置C使用冰水浴冷却、向装置A中缓慢滴加浓盐酸。【小问2详解】①被氧化为无污染气体即氮气，NaClO则被还原为氯化钠，故反应的化学方程式为，次氯酸不稳定、次氯酸钠较不稳定，则实验中NaClO溶液的实际投入量大于理论计算量的原因主要是：NaClO(或HClO)不稳定，易分解。②由图知，pH在之间、pH=2.0时剩余氨氮浓度均很低、氨氮去除率均很高，而次氯酸根易转变为次氯酸而消耗酸，则NaClO溶液处理含氨氮废水初始pH设置为7.0而不是2.0的原因是：pH为7.0时氨氮去除率高且调节pH所需的酸更少。【小问3详解】碘遇淀粉变蓝色，该滴定中以淀粉作指示剂，滴定时，应先以滴定到浅黄色，再加入淀粉，再继续以溶液滴定到蓝色恰好消失且30s不恢复原来的颜色为终点。淀粉指示剂若加入太早，则大量的碘单质与淀粉结合成蓝色物质，这一部分碘就不容易与硫代硫酸钠反应，会使滴定发生误差。滴定到终点后几分钟，溶液又会出现蓝色，这是由于空气氧化碘离子引起的。为避免误差，应作平行实验，故需平行滴定三次。故补全的实验步骤为：用溶液滴定至溶液呈微黄色，加入2~3滴淀粉溶液，继续滴定至加入最后半滴溶液后，溶液蓝色褪去，且30s不恢复原来的颜色。平行滴定三次，记录消耗溶液的体积。17.“碳达峰、碳中和”是我国社会发展重大战略之一。与经催化重整可制得CO和，相关反应为：主反应：副反应：Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ.Ⅳ.其中，副反应Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ形成的积碳易导致催化剂活性降低。（1）主反应的___________。（2）的还原能力(R)可衡量转化效率，(同一时段内与的物质的量变化量之比)。常压下，将和按物质的量之比1：3投料，反应相同时间，和的转化率随温度变化如图所示。①的转化率在800℃时远大于400℃时的原因是___________。②400~600℃时，R值的变化情况为___________。③1000℃时R值为___________(写出计算过程)。（3）在PtNi合金或SnNi合金催化下脱氢反应历程与相对能量关系如图所示(*表示吸附在催化剂表面的物质)。从化学反应速率角度分析，脱氢反应选择的催化剂