安徽省示范高中皖北协作区2024届高三下学期3月联考化学试卷

绝密★启用前2024年安徽省示范高中皖北协作区第26届高三联考化学考生注意：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。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。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量:H1C12O16F19Cl35.5K39Cu64Zn65In115一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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.化学与生活、生产息息相关，从化学视角认识世界，下列说法错误的是A.黄山迎客松扎根于岩石缝，以惊人的韧性和刚强创造了奇迹，松木富含糖类B.2023年诺贝尔化学奖授予量子点研究，直径为2~20nm硅量子点属于胶体C.Nature在线发表了同济大学材料科学与工程学院精准合成的芳香型碳环C₁₀和C₁₄，两者互为同素异形体D.新型陶瓷碳化硅不仅可用作耐高温结构材料，还可用作耐高温半导体材料2.下列化学用语或图示表达正确的是A.基态镁原子价层电子的电子云轮廓图：B.空间填充模型既可以表示甲烷分子，也可以表示四氯化碳分子C.CH₃COOH分子中，碳原子与氧原子之间形成的共价键类型为sp³-pσ键D.合成酚醛树脂的单体是和HCHO3.下列有关实验设计正确且能达到相应实验目的的是（部分夹持装置省略）A.利用装置甲制取SO₂并验证其具有还原性B.利用装置乙检验NH₄Cl受热分解产生的两种气体C.利用装置丙吸收尾气中的氨气D.利用装置丁比较碳、硅元素的非金属性强弱4.设NΛ为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.100mLpH=1的CF₃COOH溶液中含有H⁺的数目为0.01NΛB.标准状况下,11.2LHF含有5NΛ个质子C.1mol苯中含有3NΛ个π键D.1molCH₃CO¹⁸OH与足量乙醇反应生成H218O的数目为NΛ5.下列离子方程式书写正确的是A.将CO₂通入BaCl₂溶液中：CO₂+Ba²⁺+H₂O=BaCO₃↓+2H⁺B.向AgCl的悬浊液中继续滴加氨水：AgCl+2NH₃=[Ag（NH₃）₂]⁺+Cl⁻C.将少量SO₂气体通入Ca（ClO）₂溶液中：Ca²⁺+ClO⁻+SO₂+H₂O=CaSO₄↓+2H⁺+Cl⁻D.乙酰胺在盐酸中加热水解：CH_3CONH_2+H_2O[┤]CH_3COOH+NH_36.下列实验根据现象能得出相应结论的是选项实验现象结论A向FeI₂溶液中滴加少量酸性KMnO₄溶液酸性KMnO₄溶液褪色Fe²⁺具有还原性B在25℃和50℃时,分别测量0.1mol·L⁻¹Na₂CO₃溶液的pH升高温度，溶液的pH下降pH变化是KW的改变与水解平衡移动共同作用的结果C向盛有2mL0.1mol·L⁻¹AgNO₃溶液的试管中先滴加2滴0.1mol·L⁻¹NaCl溶液，再滴加2滴0.1mol·L⁻¹NaBr溶液先生成白色沉淀，后产生淡黄色沉淀Ksp（AgBr）<Ksp（AgCl）D向久置的Na₂SO₃样品中加入足量Ba（NO₃）₂溶液，再加入足量稀盐酸出现白色沉淀，沉淀不溶解Na₂SO₃样品完全变质7.某种电解质的组成如图所示，其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素，下列说法正确的是A.第一电离能:Y>Z>XB.沸点：Z的氢化物>Y的氢化物C.W的含氧酸均为强酸D.已知该化合物的五元环上的5个原子共平面，则环上Y和Z的杂化方式相同8.中国科学家首次用硼自由基催化有机物X→Y的环化异构化反应，反应过程如图所示。下列说法错误的是A.依据红外光谱可确定X、Y中存在不同的官能团B.除氢原子外，X、Y中其他原子均可能共平面C.X和Y互为同分异构体D.X、Y均能发生加成反应和水解反应9.科学家发明了一种新型可充电Zn-NO3-/C2H5已知：电解质溶液1为弱碱性环境。A.放电时，负极反应为Zn-2e⁻+2OH⁻=ZnO+H₂OB.放电时,1molNO₃转化为NH₃·H₂O,转移的电子为8molC.充电时，左侧电极的电势低于右侧电极D.充电时，阳极溶液中OH⁻浓度升高10.雌黄（As₂S₃）和雄黄（As₄S₄）都是自然界中常见的砷化物，中国自古有“信口雌黄”、“雄黄入药”之说。早期曾用作绘画颜料，因有抗病毒疗效也用来入药。砷元素有+2、+3两种常见价态。一定条件下，雌黄和雄黄的转化关系如图所示。下列说法错误的是A.反应Ⅰ中Sn⁴⁺为氧化产物B.反应Ⅰ中As₂S₃和Sn²⁺恰好完全反应时，其物质的量a之比为2:1C.若反应Ⅱ中转移电子0.7mol,则生成0.1molSO₂D.反应Ⅲ和Ⅳ均属于非氧化还原反应11.一定条件下，K、CuCl₂和F₂反应生成KCl和化合物X，化合物X的晶胞结构如图所示（晶胞参数a≠c,α=β=γ=90°）,其中灰球代表Cu、黑球代表K、白球代表F。若阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是A.上述反应中CuCl₂与F₂的物质的量之比为1：2B.基态F原子核外电子有5种空间运动状态C.Cu原子填充在由F原子构成的八面体空隙中D.化合物X的密度ρ=12.N₂H₄是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某Ru（Ⅱ）催化剂用[L-Ru-NH₃]+表示|能高效电催化氧化NH₃合成N₂H₄,其反应机理如图所示（图中L为原子团）。下列说法错误的是A.[L-Ru-NH₃]²⁺中Ru的化合价为+3B.反应Ⅳ中有非极性键的断裂与形成C.电催化氧化NH₃合成N₂H₄发生在电解池阳极区D.N₂H₄与NH₃中N原子的VSEPR模型均为四面体形13.一定条件下可合成乙烯：6H₂（g）+2CO₂（g）⇌CH₂=CH₂（g）+4H₂O（g）已知温度对CO₂的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，下列说法正确的是A.温度不变，若增大压强，ν正>ν逆,平衡常数增大B.升高温度，平衡向逆反应方向移动，催化剂的催化效率降低C.温度不变，若恒压下向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动D.若投料比n（H₂）:n（CO₂）=3:1,，则图中M点乙烯的体积分数为7.7%14.25℃时,用HCl气体调节0.1mol⋅L⁻¹氨水的pH，体系中粒子浓度的对数（lgc）、反应物的物质的量之比nHClnNA.P₁点溶液中:c（Cl⁻）>c（NH₃⋅H₂O）B.P₂点溶液中：c（NH_4^+）=c（Cl^-）C.25℃时,NH₄Cl的水解平衡常数的数量级为10⁻⁹D.nHClnNH3⋅H2O=0.5时,c（NH3⋅H2O）+c（二、非选择题：本题共4小题，共58分。15.（14分）氧钒（Ⅳ）碱式碳酸铵晶体{（NH₄）₅[（V0）₆（CO₃）₄（OH）₉]⋅10H₂O}是制备多种含钒产品和催化剂的基础原料和前驱体。已知：①氧钒（Ⅳ）碱式碳酸铵晶体呈紫红色，难溶于水和乙醇。②VO²⁺有较强还原性，易被氧化。实验室以V₂O₅为原料制备该晶体的流程如图所示：步骤i：向V₂O₅中加入足量盐酸酸化的N₂H₄⋅2HCl溶液，微沸数分钟，制得VOCl₂。步骤ii:在有CO₂保护气的环境中，将净化的VOCl₂溶液缓慢加入足量NH₄HCO₃溶液中，有气泡产生，析出紫红色晶体。步骤：待反应结束后，在有CO₂保护气的环境中，将混合液静置一段时间，抽滤，所得晶体用饱和NH₄HCO₃溶液洗涤3次，再用无水乙醇洗涤2次，得到粗产品。请回答下列问题：（1）步骤i中生成VOCl₂的同时还生成一种无色无污染的气体，该反应的化学方程式为。（2）步骤ii可在图1装置中进行：仪器D的名称为。②实验时先打开K₁,，当（填实验现象）时，再关闭K₁,打开K₂。③装置B中试剂的作用为。（3）步骤Ⅲ在有CO₂保护气的环境中进行的原因为。（4）抽滤用图2所示装置进行，与用普通漏斗过滤相比，抽滤的优点是（填两条）。（5）称取bg粗产品,用KMnO₄溶液氧化，再除去多余的KMnO₄（方法略），滴入几滴铁氰化钾K₃[Fe（CN）₆]溶液，最后用cmol⋅L⁻¹（NH₄）₂Fe（SO₄）₂标准溶液滴定，滴定终点消耗标准溶液的体积为15.00mL（已知钒的相对原子质量为M，滴定反应为VO2++Fe²⁺+2H⁺=V0²⁺+Fe³⁺+H₂①写出滴定终点指示剂变色的离子方程式：。②产品中钒的质量分数为%（用含b、c、M的代数式表示）。16.（15分）铟（In）是制造半导体、电光源等的重要原料，广泛用于航空航天、光电信息、太阳能电池等领域。从铜冶炼过程中产生的铟砷烟灰（主要含有ZnO、PbO、Fe₂O₃、In₂O₃、As₂O₃、In₂S₃、SiO₂）中提取铟的流程如图所示：已知：①“氧化酸浸”后铟以In³+离子形式存在；硫元素转化为最高价含氧酸。②“萃取”过程中萃取剂可用H₂A₂表示，其在酸性溶液中可萃取三价金属离子。③ln³⁺与Al³+相似，易水解。请回答下列问题：（1）滤渣的主要成分除SiO₂外还有（填化学式）；“氧化酸浸”过程中，As₂O₃中的砷元素被氧化为最高价的含氧酸，写出此反应的离子方程式：。（2）“还原铁”操作的目的是。（3）萃取是化学实验中常用的分离方法，其操作过程为：检查分液漏斗是否漏液→加萃取剂和萃取液→振荡→→静置→……（4）“萃取”过程的离子方程式In³⁺+3H₂A₂=In（HA₂）₃+3H⁺,实验证明，在有机相H₂A₂体积分数为55%、温度为25°C时,水相的pH对ln³⁺萃取率的影响如图所示。结果表明，pH>2.1时,In³+萃取率快速下降，其原因是。（5）已知“置换”过程中产生一种气体，则制备ag铟时，至少需要加入锌g（用含a的分数表示）；“置换”后所得浊液需要经过过滤、洗涤、干燥等操作得到粗铟，在洗涤操作中，检验粗铟已经洗涤干净的具体操作为。（6）锌是一种重要的金属，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿z轴的投影图如图所示，设Zn原子半径为r₁nm,，晶胞边长为acm，高为hcm，则该晶体的空间利用率为（列出计算式即可）。17.（14分）2023年杭州亚运会主火炬创新使用了绿色“零碳甲醇”作为燃料，这不仅在亚运史上是第一次，在全球大型体育赛事上也是首次实现了废碳的再生利用。“零碳甲醇”是符合“碳中和”属性的绿色能源。请回答下列问题：（1）工业上主要利用以下反应合成甲醇：CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）。已知在一定条件下该反应的△H=-akJ⋅mol⁻¹,ΔS=-bJ⋅mol⁻¹⋅K⁻¹（a>0,b>0），假设该反应的焓变和熵变不随温度的改变而改变，请计算该反应能够发生的适宜温度T的取值范围K（用含a、b的代数式表示）。（2）目前有多种用于工业捕集CO₂的方法，主要分为吸收（物理吸收、化学吸收、生物吸收）、吸附、深冷分离和膜分离等，也有将不同捕集方法相结合的方法。一种模拟脱除工业尾气中CO₂的示意图如图所示：某温度下，吸收塔中K₂CO₃溶液吸收一定量的CO₂后,cCO32-:cHCO3-=1:2,则该溶液的pOH=（（3）CO₂合成甲醇的工艺主要分为两类，一类称为直接法：CO₂直接加H₂合成甲醇；一类称为间接法：CO₂和H₂通过逆水煤气反应，先合成CO后，CO和H₂再合成甲醇。I.CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）ΔH₁=-48.9kJ⋅mol⁻Ⅱ.CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）ΔH₂=+41.1kJ·mol⁻¹Ⅲ.CO（g）+2H2（g）⇌3CH3OH（g）ΔH3=-90kJ⋅mol⁻¹①若利用间接工艺法合成甲醇，反应的决速步为逆水煤气反应，下列示意图中能体现上述反应体系能量变化的是（填字母）。②室温下，二氧化碳与氢气合成甲醇的平衡常数K为6.8×10⁻³,寻找催化效率高、选择性高的催化剂是推动该反应投入实际生产的一个重要研究方向。在某催化剂下，反应Ⅲ的反应历程（图中的数据表示的仅为微粒的数目以及各个阶段微粒的相对总能量，﹡表示吸附在催化剂上）如图所示：已知V中有一种吸附在催化剂表面的物质，V可表示为。工业生产中测定体系的压强具有实际意义。一定温度下，仅利用反应Ⅰ直接合成甲醇，将体积分数为的进料气（含杂质气体）,以Cu/Zn/Al/Zr纳米纤维为催化剂,控制压强为50bar（1bar=100kPa）发生反应Ⅰ,进料气中杂质气体不反应，达到平衡时二氧化碳的转化率为90%，达到平衡时，p（H₂）=bar,反应Ⅰ的平衡常数Kₚ=bar⁻²（Kₚ为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，用含a的代数式表示）