黑龙江省鹤岗市第一中学2023-2024学年高三上学期期末考试化学试题

鹤岗市第一中学2023-2024学年高三上学期 期末考试 化学 总分：100 考试时间：75分钟 一、单选题（每题3分，45分） 1．下列反应的离子方程式书写正确的是（      ） A．氯化铁溶液与铜反应：Fe3++Cu=Fe2++Cu2+ B．氢氧化铁与稀盐酸反应：OH-+H+=H2O C．钠与水的反应：Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑ D．铝与氢氧化钠溶液反应：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 2．“端午节”是我国传统节日之一，节日活动有吃粽子、赛龙舟等。制作粽子的主要原料有糯米、粽叶、红枣和瘦肉等。下列说法错误的是 A．糯米的主要成分是淀粉，淀粉属于糖类 B．赛龙舟时，挥舞的龙旗是用涤纶制作，涤纶属于天然纤维 C．瘦肉富含蛋白质，蛋白质属于高分子化合物 D．粽叶的主要成分是纤维素，纤维素在一定条件下可水解为葡萄糖 3．下列离子方程式正确的是 A．铁与稀盐酸反应： B．氯气与水的反应： C．与反应： D．氯化铝中滴加氨水： 4．S8在液态SO2中被AsF5氧化成：，反应方程式为S8+3AsF5=S8(AsF6)2+AsF3，下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值) A．还原产物为AsF3 B．氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶1 C．S8(AsF6)2阴阳离子个数比为1∶4 D．1molS8参与反应转移电子的数目为16NA 5．下列离子方程式正确的是 A．硫代硫酸钠和稀硫酸反应： B．NH4HSO4溶液中加入少量NaOH溶液并加热： C．H2S气体通入氨水： D．Cu与浓硝酸溶液： 6．NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是 A．1mol硝基(-NO2)与46g二氧化氮(NO2)所含的电子数均为23NA B．0.1mol/L(NH4)2SO4溶液与0.2 mol/LNH4Cl溶液中的NH4+数目相同 C．标准状况下，2.24L三氯甲烷中含碳氯共价键的数目为0.3NA D．向FeI2溶液中通入适量Cl2，当有1 mol Fe2+被氧化时，转移的电子数为NA 7．汽车尾气及氮肥厂产生的氮氧化物等会造成光化学烟雾、雾霾及酸雨等，可危害环境。利用氮元素的价类二维图，寻找治理氮氧化物污染的途径。 下列叙述错误的是 A．从物质性质角度，需要将NO转变为无污染的氮气 B．从化合价角度，将NO转变为无污染物需要寻找还原剂 C．从氮元素角度，上述物质中既能作氧化剂又能作还原剂的物质有4种 D．从反应类型角度，上述物质之间能发生的复分解反应有2个 8．某温度下，将pH和体积均相同的HCl和溶液分别加水稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述不正确的是 A．稀释前溶液的浓度： B．溶液中水的电离程度：b点<c点 C．从b点到d点，溶液中逐渐增大 D．在d点和e点均存在：(酸根阴离子) 9．南开大学陈军院士团队研究了一种K-CO2可充电电池，该电池以KSn合金为电极材料， MWCNTs- COOH为电极催化剂，其工作原理示意图如下。研究表明，该电池的优势源于K和Sn的合金反应：K+Sn=KSn，原电池的电流效率(电路中通过的电子数与电池反应中转移的电子数之比)为80%。下列说法错误的是 A．放电时，Y极的电极反应式为KSn−e−=K++Sn B．放电时，K+由Y极向X极方向迁移 C．放电时，外电路中每转移1 mol e−，消耗16.8 L(标准状况) CO2 D．充电时，X极的电极反应式为2K2CO3+C−4e−=4K++3CO2↑ 10．下列有关物质用途的叙述不正确的是 A．氢氧化铝可用于防火材料 B．碳酸钠可用于去除废铁表面的油污 C．Al2O3可用作耐高温材料 D．二氧化硫可做红酒的漂白剂 11．下列实验不能达到预期实验目的的是 选项 实验 实验目的 A 向氯化铁溶液中加入过量的KI溶液，充分反应后，再滴入几滴KSCN溶液，溶液颜色变红 验证KI与的反应为可逆反应 B 往盛有1mL0.2mol/LNaOH溶液的试管中加入2滴1mol/L溶液，产生白色沉淀，再滴加2滴0.1mol/L，溶液，又产生红褐色沉淀 验证该温度下 C 用铁片、铜片、稀硫酸等组成原电池 比较铁、铜的金属性强弱 D 室温下，分别向2支试管中加入相同体积、相同浓度的溶液，再分别加入相同体积、不同浓度的稀硫酸 研究浓度对反应速率的影响 A．A B．B C．C D．D 12．下列化学方程式能表达反应颜色变化的是（ ） A．发黄的浓硝酸中通入O2， 黄色逐渐褪去：4NO2+O2+2H2O=4HNO3 B．向FeBr2溶液中滴入少量氯水，溶液变棕黄：FeBr2+Cl2=FeCl2+Br2 C．用两个铁电极电解CuCl2溶液，溶液颜色变浅：CuCl2 Cu+Cl2↑ D．吸有NO2的注射器，堵住针头增大容积红棕色变浅：2NO2（g）2NO（g）+O2（g） 13．晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体(如图)。其中含20个等边三角形和一定数量的顶角，每个顶角上各有一个原子。试观察推断这个基本结构单元所含B原子数，B—B键个数及键角正确的一组是 A．20个，60个，360° B．12个，30个，60° C．9个，18个，45° D．18个，54个，90° 14．已知：还原性HSO3¯>I¯，氧化性IO3¯> I2。在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液。加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如右图所示。下列说法不正确的是 A．0--b ：3HSO3－+ IO3－＝ 3SO4２－+ I－+ 3H＋ B．a点时消耗NaHSO3的物质的量为1．2 mol C．b点时的还原产物可能是KI或NaI，b~c间的还原产物是I2 D．当溶液中I¯与I2的物质的量之比为5∶2时，加入的KIO3为1．8mol 15．2023年全球电动汽车销量预计超过1400万辆，为全球经济复苏和环境保护做出较大贡献。燃油汽车尾气中除大量CO2外，还含有NO和CO气体。某研究小组用新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究，测得一段时间内，条件下，NO的转化率、CO剩余的百分率以及无CO时NO直接分解为N2的转化率随温度的变化情况如图所示。      反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   下列叙述不正确的是 A．   B．曲线c表示：无CO时，NO直接分解为N2的转化率 C．775K，时，不考虑其他反应，该时刻 D．温度在775K~875K时，催化剂活性较强 二、解答题 16．（12分）某兴趣小组在实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱，流程如图1： (1)装置I中反应的化学方程式为 。 (2)装置Ⅱ中反应的化学方程式为 。 (3)向母液中加入磨细的食盐粉末，有固体析出，为使充分析出并分离，根据和溶解度曲线(图2)，需采用的操作为 、 、过滤、洗涤、干燥。 (4)该流程中可循环利用的物质是 。(填化学式) (5)用该法制备的纯碱配制的溶液中含有，设计能证明该溶液中存在的实验操作及现象 。 17．（13分）铁及铁的化合物在生产、生活中有广泛应用。请回答下列问题： (1)结构示意图如图1。 ①的价层电子轨道表示式为 ；的配体是 ，配位数是 。 ②中H—O—H键角 中O—S—O键角(填“大于”、“小于”或“等于”)，原因是 。 ③中与、与的作用力类型分别 。 (2)晶体的晶胞形状为立方体，边长为a nm，结构如图2。 晶胞中的个数为 ；该晶体的密度为 。(阿伏伽德罗常数为) (3)应用于合成氨反应的催化剂(铁)的表面上存在氮原子，图3为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图。则图中铁颗粒表面上氮原子与铁原子的个数比为 。 18．（15分）I.空气污染问题日益引起全民关注。工业生产中产生的SO2、NO等为主要污染物。根据你所学化学知识完成下列问题： (1)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm(1μm=103nm)的颗粒物。下列说法不正确的是 (填字母序号)。 a.PM2.5主要来源于火力发电、工业生产、汽车尾气排放等过程 b.PM2.5颗粒小，所以对人体无害 c.直径介于1～2.5μm的颗粒物分散到空气中可形成胶体 d.推广使用电动汽车，可以减少PM2.5的污染 (2)SO2为重要的含硫化合物，是形成酸雨的主要污染物之一。在实验室中，若用70%的硫酸溶液和亚硫酸钠粉末反应制取二氧化硫，并要求方便控制反应速率，可选用如图所示气体发生装置中的 (填下列序号字母)。 a. b. c. d. (3)为研究SO2的性质，如图在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸(以不换触纸条火准)。下列有关说法正确的是 。 A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色 B．湿润的品红试纸、蘸有KMnO4溶液的滤纸均褪色证明SO2具有漂白性 C．湿润的淀粉KI一试纸未变蓝说明SO2的氧化性强于I2 D．NaOH溶液可用于除去实验中多余的SO2 II.硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需要处理后才能排放。某校化学兴趣小组欲测定某硫酸工厂排放尾气中的二氧化硫的含量，采用以下方案： 实验步骤如图流程图所示： (4)步骤①中反应的离子方程式为 。 (5)步骤②中Ba(OH)2是否足量的判断方法是 。 III.工业生产中产生的SO2、NO直接排放将对大气造成严重污染。利用电化学原理吸收SO2和中NO，同时获得Na2S2O4和NH4NO3产品的工艺流程图如图(Ce为铈元素) 请回答下列问题： (6)装置II中的反应在酸性条件下进行，写出NO被氧化为NO的离子方程式 。 (7)已知进入装置IV的溶液中NO的浓度为0.75mol/L，要使1m3该溶液中的NO完全转化为NH4NO3，需至少向装置IV中通入标准状况下的O2的体积为 L。 19．（15分）捕集并转化可以有效实现碳达峰、碳中和。 Ⅰ.工业上利用两种温室气体和催化重整制取和CO，主要反应为 反应①：   过程中还发生三个副反应： 反应②：   反应③：   反应④：   将与(体积比为1∶1)的混合气体以一定流速通过催化剂，产物中与CO的物质的量之比、的转化率与温度的关系如图所示： (1) 。 (2)500℃时，比较小，此时发生的副反应以 (选填②、③、④中一种)为主。升高温度，产物中与CO的物质的量之比增大的原因是 。 Ⅱ.光催化和生成CO和催化反应机理如图所示： (3)上述反应机理中表现出氧化性的粒子有 。 Ⅲ.用光电化学法将还原为有机物实现碳资源的再生利用，其装置如左图所示，其他条件一定时，恒定通过电解池的电量，电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如右图所示： ，其中，，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。 (4)当电解电压为U1V时，阴极生成HCHO的电极反应式为 。 (5)当电解电压为U2V时，电解生成的HCOOH和HCHO的物质的量之比为3：2，则生成HCHO的法拉第效率m为 。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 化学答案 1-5：DBDAA；6-10：ACCCD；11-15：BABDC 16．(1) (2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ (3) 蒸发浓缩 冷却结晶 (4)、NaCl (5)取少量的纯碱样品溶于水，加入足量的稀硝酸除去碳酸根离子，再加入硝酸银溶液，若生成白色沉淀，且沉淀不溶解，则说明其中含有 【分析】装置Ⅰ中饱和食盐水、二氧化碳、氨气反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，过滤，得碳酸氢钠固体和母液，加热碳酸氢钠固体分解为碳酸钠、二氧化碳、水；母液中加氯化钠粉末，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得氯化铵，以此解题。 【详解】（1）由分析可知，装置I中饱和食盐水、二氧化碳、氨气反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，方程式为：； （2）由分析可知，装置Ⅱ中碳酸氢钠分解生成碳酸钠，二氧化碳和碳酸钠，方程式为：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑； （3）根据题图中NaCl和NH4Cl的溶解度曲线可知，NH4Cl的溶解度随温度的升高变化较大，而NaCl的溶解度随温度的升高变化不大，为使| NH4Cl沉淀充分析出并分离，需采用的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥； （4）装置Ⅰ中需要饱和食盐水、二氧化碳、氨气，装置Ⅱ中放出二氧化碳气体，溶液B中含有氯化钠，所以溶液B、二氧化碳可循环到装置Ⅰ利用，循环利用的物质是、NaCl； （5））取少量的纯碱样品溶于水，加入足量的稀硝酸除去碳酸根离子，再加入硝酸银溶液，若生成白色沉淀，且沉淀不溶解，则说明其中含有。 17．(1) H2O 6 小于 H2O中孤电子对数大于，孤电子对与键合电子对间的斥力大于键合电子对与键合电子对间的斥力，使得H-O-H键角与O-S-O键角相比被压缩减小 配位键、氢键 (2) 3 (3)1:2 【详解】（1） ①Fe的价层电子排布为3d64s2，形成Fe2+时失去4s上的2个电子，于是Fe2+的价层电子排布为3d6，价层电子轨道表示式为，的配体是H2O，配位数是6； ②H2O中O和中S均为sp3杂化，H2O中O杂化形成的4个杂化轨道中2个被孤电子对占据，2个被键合电子对占据，而中S杂化形成的4个杂化轨道均被键合电子对占据。孤电子对与键合电子对间的斥力大于键合电子对与键合电子对间的斥力，使得H-O-H键角与O-S-O键角相比被压缩减小； ③H2O中O有孤电子对，Fe2+有空轨道，二者可以形成配位键。中有电负性较大的O元素可以与H2O中H元素形成氢键。 （2）Fe2+位于晶胞的顶点和面心，个数为8=3，S个数为=4。一个晶胞中相当于含有4个FeS2，因此一个晶胞的质量m=，所以晶体密度。 （3）由图可知，每个Fe原子周围最近的有2个N原子，而每个N原子周围最近的有4个Fe原子，所以铁颗粒表面N和Fe的原子数比值最大为1:2。 18．(1)bc (2)a (3)D (4)SO2+H2O2=SO+2H+ (5)静置分层后，向上层清液中继续滴加Ba(OH)2溶液，若无浑浊现象产生说明Ba(OH)2足量，否则不足 (6)NO+H2O+Ce4+=Ce3++NO+2H+ (7)8.4×103 【详解】（1）a．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物．它的主要来源是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物，a正确； b．PM2.5表面积大，具有吸附性，能吸附大量有毒物质，b错误； c．胶体微粒直径在10-7m～10-9m之间，PM2.5粒子的大小不符合，c错误； d．减少机动车尾气排放，减少了烟尘，能降低空气中PM2.5，d正确； 故选bc； （2）用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，并希望能控制反应速度，由于反应不需要加热，排除装置c；由于亚硫酸钠是细小颗粒，易溶于水，不可选用装置bd，故可选用的发生装置是a； （3）A．SO2只能使酸碱指示剂变色，所以湿润的蓝色石蕊试纸只变红，A错误； B．品红试纸褪色，表现出SO2的漂白性，沾有KMnO4溶液的滤纸褪色，表现出SO2的还原性，B错误； C．湿润淀粉KI试纸变蓝，说明SO2能将KI氧化为I2，则SO2的氧化性强于I2，C错误； D．SO2为酸性气体，有毒，可与NaOH溶液反应生成盐和水，所以NaOH溶液可用于除去实验中多余的SO2，D正确； 故选D； （4）尾气被过氧化氢氧化，二氧化硫被氧化为硫酸，得到的额溶液中阿吉过量氢氧化钡溶液，经过过滤、洗涤、干燥、称重得到固体硫酸钡。由方案原理可知，H2O2是将SO2完全转化为SO42-，发生的离子方程式为：SO2+H2O2=SO+2H+； （5）步骤②中Ba(OH)2是否足量的判断方法是：静置分层后，向上层清液中继续滴加Ba(OH)2溶液，若无浑浊现象产生说明Ba(OH)2足量，否则不足； （6）装置Ⅱ中NO在酸性条件下，NO和Ce4+之间会发生氧化还原反应：； （7）NO2-的浓度为0.75mol/L，要使1m3该溶液中的完全转化为NH4NO3，则失去电子数为：1000×(5-3)×0.75mol，设消耗标况下氧气的体积是VL，根据电子守恒：VL÷22.4mol/L×4=1000×(5-3)×0.75mol，解得V=8.4×103L。 19．(1)+76.4 kJ/mol (2) ② 升高温度对反应①速率加快的影响大于其他副反应的影响 (3)CH4、CO2、h+ (4)CO2+4e—+4H+=HCHO+H2O (5)20% 【详解】（1）由盖斯定律可知，反应①+反应③得到反应④，则反应ΔH4=(+247.4kJ/mol)+(-171.0kJ/mol)=+76.4 kJ/mol，故答案为：+76.4 kJ/mol； （2）500℃时，产物的比值比较小说明反应中氢气的物质的量减小、一氧化碳的物质的量增大，则此时发生的副反应以②为主；对比各反应的焓变，升高温度，产物中与CO的物质的量之比增大的原因是升高温度对反应①速率加快的影响大于其他副反应的影响，故答案为：②；升高温度对反应①速率加快的影响大于其他副反应的影响； （3）由图可知，二氧化碳在Rh表面得到电子生成一氧化碳和氧离子，h+和甲烷中的氢得到电子生成一氧化碳和氢气，则表现氧化性的微粒为CH4、CO2和h+，故答案为：CH4、CO2、h+； （4）由图可知，电解电压为U1V时，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲醛和水，电极反应式为CO2+4e—+4H+=HCHO+H2O，故答案为：CO2+4e—+4H+=HCHO+H2O； （5）电解电压为U2V时，放电生成1mol甲酸转移2mol，生成1mol甲醛转移4mol电子，由图可知，生成甲酸的FE%为15%，则由电解生成的甲酸和甲醛的物质的量之比为3：2可得：：=3：2，解得m=20%，故答案为：20%。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $$