山东省多校2023-2024学年高三上学期开学考试
化学试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上．
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．
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
考试时间为90分钟，满分100分
可能用到的相对原子质量：H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 S-32 Co-59
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．化学改变了生产生活，推动了社会的进步和科技的发展．下列说法正确的是（ ）
A．可将地沟油制成生物柴油变废为宝，生物柴油与柴油成分相同
B．“天宫”空间站使用石墨烯存储器，石墨烯与金刚石互为同分异构体
C．中科院首创用加聚合成可降解塑料聚二氧化碳，有利于实现“碳达峰、碳中和”
D．采用外加电流阴极保护法对金属防腐，阳极不能为惰性电极
2．下列操作能达到实验目的的是（ ）
A．用加热的方法分离和的固体混合物
B．用无水除去中的
C．用硫酸鉴别硫酸钠、硅酸钠和碳酸钠
D．用溶液除去乙酸乙酯中的乙酸
3．下列分子中键角最小的是（ ）
A． B． C． D．
4．以下实验事故处理方法错误的是（ ）
A．浓硝酸流在桌子上，可直接用水冲洗干净 B．少量汞洒落在地面上，可用硫粉覆盖后清除
C．苯酚沾到皮肤上，用抹布擦拭后再用酒精擦洗 D．误服用铜盐等重金属盐，喝牛奶或鸡蛋清解毒
5．科学家在一定条件下将白磷转化为黑鳞，黑鳞的晶体结构是与石墨类似的层状结构，如图所示．下列有关说法不正确的是（ ）
A．黑磷晶体中存在非极性键 B．黑磷晶体中磷原子杂化方式为
C．黑磷与白磷均为分子晶体 D．黑磷晶体中含有键
6．钴是一种重要的过渡金属元素，实验室利用固体进行如下实验．下列说法错误的是（ ）
A．固体为，气体为 B．上述所涉及的反应均为氧化还原反应
C．酸性条件下还原性： D．溶解过程中理论可得
7．中药材闭花耳草具有消炎功效，车叶草苷酸是其活性成分之一，结构简式如图所示．下列有关车叶草苷酸的说法正确的是（ ）
A．该分子中有4种官能团 B．该物质易溶于水和乙醇
C．分子中含有8个手性碳原子 D．该物质与足量反应生成
阅读下列材料，完成8~10题．
某化学小组设计实验方案，探究镁单质与碳酸氢钠溶液的反应．实验步骤如下：
①用稀硫酸将一根镁条充分浸泡一段时间，取出镁条并洗涤；
②然后将洗涤干净的镁条插入碳酸氢钠溶液中，发现铁条表面产生大量气泡，并产生白色沉淀；
③取出镁条后，……
④将沉淀转移到试管中，并加入……，沉淀溶解，并产生气泡．
8．探究过程中要用到一些实验仪器，下列仪器一定用不到的是（ ）
A．镊子 B．玻璃棒 C．蒸发皿 D．漏斗
9．有关上述实验说法正确的是（ ）
A．步骤①的目的是为了发生反应
B．步骤②产生的气体是，说明溶液显酸性
C．步骤③取出镁条后，还需要进行的操作是结晶
D．步骤④中可加入稀硫酸，产生的气体是
10．确定沉淀的组成时，可充分灼烧一定质量的沉淀，下列哪个选项可通过计算确定（ ）
A．和 B．和
C．和 D．和
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．基于海水（溶液模拟海水）作为电解液开发的水系氯离子电池，其装置如图所示，总反应式为．若在氯化钠电解液中引入氯化铵，即可去除电极表面的“死”，又可促进（Ⅲ）向转化．下列说法正确的是（ ）
A．为电源的负极
B．隔膜为阴离子交换膜
C．去除“死”的原因是生成了
D．加入氮化铵后，对电极有效转移电荷无影响
12．化合物是合成药物非奈利酮的重要中间体，其合成路线如下：
下列说法不正确的是（ ）
A．X中所有原子可能共面 B．是还原反应
C．最多能与发生反应 D．X、Z可用饱和溶液或银氨溶液鉴别
13．高铁酸钾是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，一种利用废铁屑制备高铁酸钾的流程如图所示：
下列叙述正确的是（ ）
A．与明矾净水的原理相同
B．反应Ⅰ中尾气可用饱和石灰水吸收，防止污染的同时还可制得漂白粉
C．反应Ⅱ的离子方程式为
D．在强碱性溶液中能稳定存在，且溶解度比小
14．丙烯与发生自由基反应，条件不同，产物不同．
反应①的机理如图1（链的终止：自由基之间相互结合）．在满足自由基反应的条件下，反应①②存在竞争关系，其进程和能量如图2所示．下列说法正确的是
图1 图2
A．生成是化学变化
B．异丁烯发生反应①的产物为
C．链终止产物可能有
D．过氧化物存在时，主要生成自由基Ⅰ是因为其活化能相对较低
15．常温下，向蒸馏水中加入一定量的固体后，再加入溶液，测得与进程的曲线如图所示[c代表溶液中]，下列说法错误的是（ ）
A．曲线表示
B．
C．进程到点时，由水电离出的
D．进程到点时，溶液中无固体剩余
三、非选择题：本题共5小题，共60分．
16．（12分）氮及含氮化合物在自然界和人类生活中广泛存在，请回答下列问题：
（1）基态氮原子的价电子排布式为_______________．
（2）的电子式为_______________，的中心原子为_______________杂化．
（3）元素与同族．预测分子的立体结构为_______________，其沸点比的_______________（填“高”或“低”），其判断理由是______________________________．
（4）立方晶体的硬度高、耐磨性好．其晶胞结构如图所示（已知：晶胞参数为，．以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标）．则原子1的分数坐标为_______________，该晶体的密度为_______________（设为阿伏加德罗常数的值，用含的代数式表示，不必化简）．
17．（12分）钴是重要的战略金属之一，钴粉主要以高温氢还原草酸钴制得．一种利用水钴矿[主要成分为，还含有少量等]制备钻的工艺流程如下．
已知：①；
②当溶液中离子浓度时，认为该离子已除尽；
③部分阳离子以氢気化物形式沉腚吋溶液的见下表．
金属离子
开始沉淀的 2.7 7.6 7.6 4.0 7.7 4.7
完全沉淀的 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8 6.7
请根据以上信息，回答下列问题：
（1）为加快“酸浸”的速率和效率，可以采取的措施有_______________（答出1条即可），滤渣1的主要成分为_______________（填化学式）．
（2）在“酸浸”步骤中发生的最主要的氧化还原反应的化学方程式为_______________．
（3）“转化”步骤中加入的目的是_______________（用离子方程式表示），该步骤反应温度不宜高于的原因可能是_______________．
（4）在“调”步骤中加入调节溶液的，其合理范围为_______________；“萃取”步骤中萃取的主要离子是_______________（填离子符号）．
（5）在“沉钴”步骤中为使溶液中的钻沉淀完全，混合溶液中的最小浓度为_______________．
18．（12分）硫脲是一种有机含硫化合物，用于制造药物、染料、树脂等．某实验小
组用与（石灰氮）合成硫脲并探究其性质．
已知：①硫脲为白色晶体，易溶于水；②的酸性强于的．
（1）利用如下装置制备溶液：
（1）使装置a中反应停止的操作为_______________，装置的作用是_______________．
（2）为了利于的生成，三颈烧瓶中通入的_______________（填“能”或“不能”）过量，原因是______________________________．
（2）制备硫腿：将与溶液混合，加热至时，可合成硫尿，同时生成一种常见的碱．该反应的化学方程式为______________________________．
（3）粗产品中硫脲的测定：
称是产品于锥形瓶中，用蒸馏水溶解后，用的酸性标准溶液滴定，达到滴定终点时消耗溶液[已知：反应生成及]．则粗产品中硫腺的质量分数表达式为_______________，若滴定管水洗后未用待装液润洗，则测定结果_______________（填“偏高”“偏低”或“无影响”）．
19．（12分）依折麦布的主要作用是降低人体内胆固醇的含量，我国科学家团队研发了一条副反应较少，产品收率较高，适宜工业化大生产的合成路线（如图所示）．请回答下列问题：
已知：—代表（苄基）
（1）B的分子式为_______________，C中含氧官能团的名称为_______________．
（2）开始路线反应的目的是______________________________．
（3）反应的化学方程式为_______________，的反应类型为_______________．
（4）符合下列条件的的同分异构体有_______________种，其中核磁共振氢谱为的结构简式为_______________．
①苯环上有2个取代基；②与溶液发生显色反应；③分子中不含醚键
20．（12分）一定条件下，水气变换反应的中间产物是．为探究该反应过程，研究水溶液在密封石英管中的分解反应：
①
②
已知：（ⅰ）反应①的速率远大于反应②的，且反应①快速平衡；
（ⅱ）忽略水的电离，温度为时，的电离平衡常数为．
Ⅰ．（1）已知一定条件下，反应①和反应②的焓变分别为、，活化能分别为．
水气变换反应的_______________，_______________（填“>”“<”或“=”）．
（2）反应①、②的（为化学平衡常数）随（为温度）的变化如图所示（已知均为常数），图中曲线_______________（填“”或“”）表示反应②．
Ⅱ．已知反应①的正反应速率方程为
；反应②的正、逆反应速率方程分别为
；是速率常数．
（1）若向体系中通入少量气体，则反应①的反应速率_______________（填“增大”“减小”或“无影响”）．
（2）在温度下，在密封石英管内完全充满的，使分解，分解产物均完全溶于水．当反应②达平衡时，测得的浓度为的浓度为．此时反应①_______________（填“是”或“否”）达平衡状态．反应②的_______________（用含的表达式表示），若加入催化剂，（正）增大的倍数_______________（填“大于”“小于”或“等于”）（逆）增大的倍数．
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化学参考答案及评分意见
1．C【解析】用地沟油生产的生物柴油属于酯类，组成元素为C、H、O，柴油是含碳原子数目不同的烃组成的混合物，组成元素为，二者成分不同．A错误；石墨烯与金刚石应该互为同素异形体，B错误；用合成可降解塑料聚二氧化碳，实现了碳的回收和循环利用，有利于实现“碳达峰、碳中和”．C正确；采用外加电流阴极保护法保护金属，被保护金属与直流电源负极相连作阴极，阳极可以是惰性电极，D错误；故选C．
2．C 【解析】加热可使受热分解，达不到分离的目的，A错误；能与反应，可吸收，B错误；硫酸与硫酸钠混合后无现象，与硅酸钠反应生成白色沉淀，与碳酸钠反应产生气体，C正确；乙酸乙酯在碱性环境下会水解，D错误；故选C．
3．D 【解析】分子中为杂化，分子为形，键角略小于；分子中为杂化，分子为正三角形，键角为；分子和分子两者的中心原子均为杂化，分子均为三角锥形，键角小于，而的电负性小于中成键电子对间的斥力较中的小，因此的键角小于；故选D．
4．A 【解析】浓硝酸流在桌子上，立即加适量溶液至不再有气泡产生为止，用水冲洗后，再用抹布擦干；若酸量少，用抹布擦干即可，A错误；故选A．
5．C 【解析】黑磷晶体中只存在键，为非极性键，A正确；黑磷中每个P与3个P形成共价键，还有1对孤电子对，为杂化，B正确；白磷为分子晶体，黑磷结构与石墨类似，为混合型晶体，C错误；可利用均摊法得黑磷晶体中有键，D正确；故选C．
6．A 【解析】加热至恒重时生成固体的质量为中含有，则的物质的量为，则固体为，A错误；第一步和第二步中均有元素化合价的变化，都是氧化还原反应，B正确；溶解时发生的反应为，此反应中为还原剂，为还原产物，故酸性条件下还原性：，C正确；由选项方程式可知生成的同时生成，D正确；故选A．
7．B 【解析】该分子含有差基、羧基、碳碳双键、醚键、酯基共5种官能团，A错误；分子中存在多个亲水基（羟基、羧基），与水、乙醇能形成氢键，易溶于水和乙醇，B正确；该分子存在9个手性碳原子，如右图，C错误；1个该分子中存在1个羧基和5个羟基，均能与反应生成，故该物质能与足量反应生成，在标准状况下为，题目中没有说明“标准状况”，D错误；故选B．
8．C 【解析】根据实验步骤确定所用仪器，步骤①中还需用镊子取出镁条并洗涤，步骤③中过滤还需用玻璃棒和漏斗；故选C．
9．D 【解析】步骤①“用稀硫酸将镁条充分浸泡一段时间”的目的是除去镁条表面的氧化膜，A错误；由现象可知，被氧化，结合各物质性质推知应是价的氢元素将其氧化，一定会生成，即步骤②产生的大量气泡中一定含有，但是碳酸氢钠溶液显碱性，B错误；步骤③取出镁条后，还需要进行的操作是过滤，C错误；步骤④中加入稀硫酸，沉淀可以与稀硫酸反应产生气体，D正确；故选D．
10．B 【解析】确定沉淀的组成时，可充分灼烧已知一定质量的沉淀，依据产物中计算的质量，再结合计算的质量，最后结合沉淀总质量确定的质量，即可确定沉淀的组成；故选B．
11．BC 【解析】由总反应式可知电极为阳极，则为电源的正极，A错误；水系氯离子电池是依据氯离子的移动来实现溶液电中性，所以隔膜为阴离子交换膜，B正确；去除“死”的过程是与生成了，C正确；已知加入氯化铵后可促进向转化，有效转移电荷增加，D错误；故选BC．
12．C 【解析】X分子中羧基中的原子可以靠单键旋转至一个平面，故所有原子可以共面．A正确；过程中酯基变为醛基的过程中，酯基原子的氧化数由降低为，该过程为还原反应，B正确；分子中1个羧基消耗1个生成，1个酚羟基消耗1个生成，与苯环相连的1个与2个反应，生成和，所以最多能与发生反应，C错误；中含有能与反应产生，而中含有，能与银氨溶液发生银镜反应，D正确；故选C．
13．D 【解析】有强氧化性，因而可以杀菌消毒，当铁的价态降低为价后又可水解生成胶体，从而吸附水中的悬浮物．明矾净水是因为水解生成胶体吸附水中的悬浮物，所以二者净水的原理不同，A错误；反应中尾气为，因为溶解度很小，所以用饱和石灰水吸收不充分，不能有效防止污染，也不能很好地获得漂白粉，B错误；反应Ⅱ在碱性环境下发生，离子方程式中不可能有，正确的写法应为，C错误；由制取过程知，在强碱性溶液中稳定，溶解度比小，D正确；故选D．
14．CD 【解析】生成只有旧键断裂，没有新键形成，不是化学变化，A错误；异丁烯发生反应①的方式为反马氏加成，产物为，B错误；链的终止：自由基之间相互结合，自由基可以自身结合生成，C正确；由图2可知，过氧化物存在时，主要因为生成自由基Ⅰ的反应活化能比Ⅱ低得多，生成自由基Ⅱ极慢，生成自由基Ⅰ相对较快，D正确；故选CD．
15．AD 【解析】加固体之前蒸馏水中为，加入固体之后存在平衡增大，减小，曲线代表，曲线代表，曲线代表．A错误；进程之后继续增加，说明还有固体，以进程a点计算，，常温下，得，B正确；进程a点时，溶液中的全部为水电离出的，，C正确；点以后溶液中有固体存在，D错误；故选AD．
16．（1）
（2）
（3）三角锥形 低 存在分子间氢键
（4）
【解析】（1）基态氮原子的电子排布式为，其价电子排布式为．
（2）的电子式为，的中心原子杂化方式为杂化．
（3）为同主族元素，分子结构具有相似性，和都为三角锥形，虽的相对分子质量大于，但分子间存在氢键，所以沸点远高于．
（4）BN中原子排列与金刚石类似，故原子1分数坐标为，
该晶胞中含有4个B、4个N，故该晶体密度为．
17．（1）将水钴矿石粉碎、搅拌、适当增大硫酸浓度等（答出1条，合理即得分）
（2）
（3）
不稳定，温度高于时快速分解损失，反应速率减小
（4）
（5）
【解析】（1）为加快“酸浸”的速率和效率，可以采取的措施有：将水钴矿石粉碎、摚拌、适当增大硫酸浓度等，题干流程图已指定酸浸温度为，所以可采取的措施不能为升高温度或加热；在硫酸中不溶解，硫酸与氧化钙反应生成微溶的，所以滤渣1的主要成分为．
（2）在“酸浸”步骤中发生的最主要的氧化还原反应的化学方程式为
（3）“转化”步骤中加入的目的是将氧化为，在调节时除去，所以用离子方程式表示为
；该步骤反应温度不宜高于的原因可能是：不稳定，温度高于时快速分解损失，反应速率减小．
（4）在“调”步骤中加入调节溶液的是为了将阳离子以氢氧化物形式沉淀除去（形成沉淀的范围与重合，所以此步骤无法除去），结合已知信息可知的合理范围为：；在“萃取”步骤中萃取的主要离子是．
（5）在“沉钴”步骤中沉淀完全时，其浓度，由可计算出混合溶液中的浓度最小为．
18．（1）①关掉装置之间的活塞 除去中混有的
（2）不能 已知酸性：，若过量，则会将转化为
（2）
（3） 偏高
【解析】（1）①装置a为启普发生器，若要停止发生，则需要盐酸与石灰石分开，故关掉装置a、b之间的活塞；生成的中含有挥发出来的，可用饱和溶液除去中混有的；②装置中的长直导管使装置内外压强相等；已知酸性：，若过量，则会将转化为．
（2）该反应的反应物为和，生成物为和强碱，所以反应的化学方程式为
（3）已知被还原为反应生成及，发生反应的离子方程式为，则硫脲的质量分数为，化简为．滴定管装标准液，若滴定管水洗后未用待装液润洗，使消耗的标准液的体积会变大，则测定结果会偏高．
19．（1） 醚键 （2）保护酚羟基
（3） 取代反应
（4）12
【解析】（1）—代表，即，所以B的分子式为；C中含氧官能团的名称为醚键。（2）路线中为重新变为（酚羟基），可知开始反应的目的是保护酚羟基，使其在反应过程中不发生反应．
（3）反应过程可以看做中的和酰基的结合生成，分子中
双键断开π键后与上述余下部分结合形成四元碳环得，所以反应的化学方程式为，反应为中取代分子中的氢原子得和，故为取代反应．
（4）符合下列条件的的同分异构体：①苯环上有2个取代基，则有邻、间、对三种关系；②与溶液发生显色反应，含有一个酚羟基；③分子中不含醚键，则除酚羟基外的取代基有以下4种结构：
、、、．
故共有种同分异构体．
核磁共振氢谱为的结构简式应含有，且位于羟基对位，故为．
20．Ⅰ．（1） < （2）
Ⅱ．（1）增大 （2）是 等于
【解析】Ⅰ．（1）由盖斯定律可知：②-①，得水气变换反应的反应热，
已知反应①的速率远大于反应②的，则活化能小于．
（2）降低温度，增大，反应①和②均为吸热反应，平衡均逆向移动，减小，反应①的焓变大，影响程度大，变化曲线是；则反应②的变化曲线是．
Ⅱ．（1）已知反应①正反应速率方程，增大，反应速率加快．
（2）反应①是快速平衡反应；设的平衡浓度为，则
平衡浓度 x b b
根据碳元素质量守恒，则，则
平衡浓度
；
因，加入催化剂，不改变平衡，不变，则不变，二者增大的倍数相等．
