精品解析：黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2024-2025学年高三上学期期中考试 化学试题

哈尔滨师范大学附属中学校2024—2025学年度高三上学期期中考试 化学试题 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、考号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。非选择题的作答：用黑色签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Mo 96 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。 1. 化学与人类社会可持续发展息息相关，下列说法错误的是 A. 壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎的脚与墙体之间有范德华力 B. 过量服用阿司匹林引起酸中毒后，可用静脉注射NaHCO3溶液的方法解毒 C. 酚醛树脂可用于生产烹饪器具的手柄，其单体为苯酚和甲醇 D. SO2具有还原性，并且可以杀菌、抗氧化，在葡萄酒中可以添加适量的SO2 【答案】C 【解析】 【详解】A．壁虎足上有许多细毛，与墙壁之间存在范德华力，壁虎可以在天花板上自由爬行，A正确； B．阿司匹林分子中含有羧基，显酸性；当酸中毒时，可静脉注射NaHCO3溶液进行解毒，B正确； C．酚醛树脂的单体为苯酚和甲醛，而不是甲醇，C错误； D．SO2具有还原性，可抗氧化，并且可以杀菌；在葡萄酒中添加适量的SO2，能防止葡萄酒的氧化变质，并能杀灭微生物等，D正确； 答案选C。 2. 下列化学用语或表述正确的是 A. BF3的空间结构：三角锥形 B. 碳的基态原子核外电子排布式： C. H2O2的电子式： D. N2H4和H2O可以形成分子间氢键 【答案】D 【解析】 【详解】A．BF3的中心原子B原子价层电子对数为，孤电子对数为0，则空间构型为平面三角形，A错误； B．基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2，B错误； C．H2O2是共价化合物，电子式为，D错误； D．中，氮原子具有较强的电负性，能够吸引氢原子上的电子云，形成部分正电荷的氢原子。而在水分子中，氧原子同样具有较强的电负性，其周围的电子云密度较高，能够吸引肼分子中部分正电荷的氢原子形成氢键，D正确； 答案选D。 3. 下列实验操作或处理方法正确的是 A. 用浓氨水溶解试管中的银镜 B. 可以将混有H2S的C2H2气体通过CuSO4溶液除去杂质 C. 实验剩余的药品不能放回原试剂瓶，均需要放入指定容器中 D. 盛有液溴的棕色细口瓶中加水液封，并盖好橡胶塞 【答案】B 【解析】 【详解】A．银单质与氨水不反应，故不能用氨水洗涤，可用稀硝酸洗涤试管中的银镜，A错误； B．H2S与CuSO4溶液反应产生CuS沉淀，而乙炔与CuSO4溶液不能反应，故可用CuSO4溶液除去乙炔中的H2S杂质，反应的离子方程式为：H2S+Cu2+=CuS↓+2H+，B正确； C．有些剩余实验药品必需放回原试剂瓶，如K、Na、白磷等，因此不是所有药品使用后不能放回原试剂瓶，C错误； D．为避免液溴挥发，盛有液溴的棕色细口瓶中加水液封；溴与橡胶发生反应，不能使用橡胶塞，应该使用玻璃磨口塞， D错误； 故合理选项是B。 4. 工业上用N2和H2合成NH3，设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 消耗0.1mol H2时，生成N-H键数目为0.2NA B. 合成氨反应温度一般选择400～500℃，因为该反应为吸热反应 C. 0.4mol N2所含电子的数目为4NA D. 氧化22.4L NH3生成NO，消耗O2分子数为2NA 【答案】A 【解析】 【详解】A．合成氨反应中，每消耗3mol 氢气生成2mol氨气，2mol氨气含6mol N-H键，所以消耗0.1mol氢气可生成0.2NAN-H键，A正确； B．合成氨为放热反应，B错误； C．每个N2分子中含14个电子，故0.4mol N2 含电子数为5.6NA，C错误； D．没有给出温度和压强，22.4L气体物质的量不确定，D错误； 答案选A。 5. 下列各组物质中，各步转化不能通过一步反应实现的是 A. Si→SiO2→Na2SiO3 B. Fe→FeCl2→Fe(OH)2 C. Na→NaCl→NaHCO3 D. S→SO3→H2SO4 【答案】D 【解析】 【详解】A．，均可一步完成，A正确； B．，均可一步完成，B正确； C．，均可一步完成，C正确； D．，不能一步转化为，D错误； 故选D。 6. 类比迁移的思维方法有助于学习化学。下列类比正确的是 A. CO2通入Na2O2中生成Na2CO3和O2，则SO3通入Na2O2中生成Na2SO4和O2 B. Fe3Cl8根据化合价规律可表示为FeCl22FeCl3，则Fe3I8也可表示为FeI22FeI3 C. 少量CO2通入足量NaClO溶液会生成NaHCO3，则少量CO2通入足量Ca(ClO)2溶液会生成Ca(HCO3)2 D. Fe和S反应生成FeS，则Cu和S反应生成CuS 【答案】A 【解析】 【详解】A．中的S元素为+6价，不被氧化，所以能仿造通入中生成和来得到通入中生成和，A正确； B．由于和会发生氧化还原反应，因此中不含，可将表示为，B错误； C．少量通入溶液生成和，少量通入溶液生成沉淀和，C错误； D．S的氧化性比较弱，只能将Cu氧化为亚铜生成，D错误； 故答案为：A。 7. 通过实验得出的结论正确的是 A. 将某固体试样完全溶于盐酸，再滴加硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀，则该固体试样中存在SO B. 将某固体试样完全溶于盐酸，再滴加KSCN溶液，没有出现血红色，则固体试样中不存在Fe3+ C. 在某固体试样加水后的溶液中，滴加NaOH溶液，没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，该固体试样中仍可能存在NH D. 将某固体试样完全溶于盐酸，向其中先加入硝酸酸化，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，该固体试样中一定含有Cl- 【答案】C 【解析】 【详解】A．加入硝酸和硝酸钡，可能有亚硫酸根等离子的干扰，故A错误； B．试样中若存在过量的铁，可以在溶液中将Fe3+还原，不能确定原样品是否含Fe3+，故B错误； C．加入氢氧化钠溶液，无加热条件，无法保证铵根离子转化为氨气逸出，不能确定是否含有铵根离子，故C正确； D．试样加入盐酸酸化，干扰氯离子检验，故D错误； 答案选C。 8. 连花清瘟胶囊可用于流感的防治，其成分之一绿原酸的结构简式如图所示，下列关于绿原酸的叙述错误的是 A. 绿原酸的分子式为C16H18O9 B. 该分子含有3个手性碳原子 C. 1mol绿原酸最多消耗4molNaOH D. 绿原酸在一定条件下既可以发生加聚反应也可发生缩聚反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据该物质结构简式可知，其分子式为：C16H18O9，A正确； B．与4个不同原子或原子团相连的碳原子为手性碳原子，与酯基相连的饱和碳原子以及与3个醇羟基相连的饱和碳原子均为手性碳原子，共4个，B错误； C．1mol该物质中含2mol酚羟基、1mol羧基和1mol醇酯基，1mol醇酯基可水解出1mol羧基，即共计可消耗4molNaOH，C正确； D．绿原酸中含碳碳双键官能团，可发生加聚反应，含羧基和羟基，可发生缩聚反应，D正确； 答案选B。 9. 下列反应的离子方程式书写错误的是 A. 用酸化的KI淀粉溶液检验加碘食盐中的IO：IO+5I-+6H+=3I2+3H2O B. NaHCO3溶液中通入少量Cl2：2HCO+Cl2=2CO2+Cl-+ClO-+H2O C. Na2S2O3溶液与稀H2SO4混合：S2O+2H+=SO2↑+S↓+H2O D. 氯化镁溶液与过量氨水反应：Mg2++2NH3▪H2O=Mg(OH)2↓+2NH 【答案】B 【解析】 【详解】A．用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的IO，在酸性条件下IO与I-发生归中反应生成I2，离子方程式为：IO+5I-+6H+==3I2+3H2O，故A正确； B．Cl2与水反应生成的HClO与NaHCO3不反应，正确的离子方程式为Cl2+HCO=Cl-+HClO+CO2，故B错误； C．硫代硫酸钠在酸性环境下发生歧化反应，生成S和SO2，离子方程式为S2O+2H+=SO2↑+S↓+H2O，故C正确； D．NH3▪H2O保留化学式，镁离子与氨水生成氢氧化镁沉淀，离子方程式为Mg2++2NH3▪H2O=Mg(OH)2↓+2NH，故D正确； 答案选B。 10. 下列实验装置或操作不能达到实验目的的是 A．验证牺牲阳极法保护铁 B．制备乙酸乙酯 C．检验铁粉与水蒸气反应产生的氢气 D．获得晶体[Cu(NH3)4]SO4H2O A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．铁氰化钾能氧化铁电极，应该将反应后的溶液取出后再滴入铁氰化钾溶液检验亚铁离子，故A选； B．乙醇和冰醋酸在浓硫酸、加热条件下生成乙酸乙酯，用饱和碳酸钠接收乙酸乙酯，能达到实验目的，故B不选； C．湿棉花受热产生水蒸气，水蒸气在高温条件下与还原铁粉反应生成H2，H2通入肥皂泡中，用火柴点燃会有爆鸣声和燃烧现象，可以达到实验目的，故C不选； D．乙醇可以降低溶剂的极性，进而降低[Cu(NH3)4]SO4•H2O的溶解度，促进[Cu(NH3)4]SO4•H2O的析出，可以达到实验目的，故D不选； 答案选A。 11. 以下实验设计能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验设计 A 重结晶提纯苯甲酸 将粗产品水溶、过滤、蒸发、结晶 B 验证酸性H2S<H2SO4 向CuSO4溶液中通入H2S气体 C 验证SO2具有氧化性 将SO2通入品红溶液中，溶液褪色 D 比较镁和铝的金属性强弱 Mg(OH)2和Al(OH)3分组，均分别加入过量NaOH溶液和盐酸，观察在NaOH溶液和盐酸中是否溶解 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．重结晶苯甲酸，粗产品水溶后，应趁热过滤，蒸发浓缩，冷却结晶，A错误； B．硫酸铜能与硫化氢反应，原因是生成CuS沉淀，不能验证酸性强弱，B错误； C．二氧化硫使品红溶液褪色体现其漂白性，C错误； D．氢氧化镁溶于盐酸不溶于氢氧化钠，氢氧化铝溶于盐酸也溶于氢氧化钠，氢氧化铝具有两性，所以镁金属性强于铝，D正确； 答案选D。 12. M、T、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，M与Q形成的化合物常用于刻蚀玻璃，这六种元素形成的一种化合物结构如图所示。下列说法错误的是 A. M与X、Y形成的化合物中，前者的沸点一定低于后者 B. T、X、Y三种元素中，Y的最高价氧化物对应水化物酸性最强 C. 与Z同周期且第一电离能大于Z的元素有3种 D. 该化合物为离子化合物，熔点低于MgO 【答案】A 【解析】 【分析】M、T、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，M与Q形成的化合物能刻蚀玻璃，此物质为HF，则M为H，Q为F；X形成4个共价键、Y形成3个单键共价键、Z形成2个共价键，结合原子序数的大小，则X为C、Y为N、Z为O；T与F形成离子可知，T的化合价为+3，结合原子序数的大小，则T为B。 【详解】A．H与C、N形成的化合物中，不一定是最简单氢化物，故沸点高低不确定，如苯的沸点高于氨气，A错误； B．B、C、N三种元素中N的非金属性最强，所以其最高价氧化物对应水化物酸性最强，B正确； C．同周期的元素原子的第一电离能整体趋势从左到右逐渐增大，第ⅡA、VA的元素的电离能大于相邻元素，因此与O同周期且第一电离能大于O的元素有N、F、Ne，共3种，C正确； D．该化合物为离子化合物，其阴阳离子半径很大，离子键弱于MgO中离子键，则其熔点低于MgO，D正确； 答案选A。 13. 三氟甲苯()与浓硝酸反应可生成和，该反应历程中生成两种中间体的能量变化示意图如下，下列说法错误的是 A. 从能量角度分析，中间体2比中间体1更稳定 B. 三氟甲苯与浓硝酸反应生成和的原子利用率均为100% C. 根据图像可知，三氟甲苯与浓硝酸反应生成中间体2更快 D. 三氟甲苯与生成中间体1和中间体2的过程均吸热 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，中间体2的能量低于中间体1，能量越低越稳定，则中间体2比中间体1更稳定，A正确； B．由图结合质量守恒，三氟甲苯与浓硝酸发生取代反应生成和，同时还会生成水，原子利用率不为100%，B错误； C．由图可知，中间体2的能量低于中间体1，且生成中间体1反应的活化能大于生成中间体2，所以三氟甲苯与浓硝酸反应生成中间体2更快，C正确； D．三氟甲苯与生成中间体1和中间体2的过程均为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，D正确； 故选B。 14. 某全固态薄膜锂离子电池的工作示意图如下，电极a为锂硅合金，电极b为镍钴锰三元材料(Li1-xNi0.8Co0.1Mn0.1O2)，电解质选用固态Li6PS5Cl，下列说法中错误的是 A. 放电时电极a电势低于电极b电势 B. 放电时通过电路0.5mol电子时，电解质Li6PS5Cl损失0.5molLi+ C. 充电时电极b连接电源的正极 D. 充电时阳极反应为：LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2-xe-=Li1-xNi0.8Co0.1Mn0.1O2+xLi+ 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，放电时，锂离子由a极移向b极，则放电时，a为负极、b为正极；充电时，锂离子由b极移向a极，则a为阴极、b为阳极； 【详解】A．放电时电极a为负极，电极b为正极，故电极a电势低于电极b，A正确； B．放电时通过电路0.5mol电子时，负极反应为：，生成0.5molLi+，正极反应为：Li1-xNi0.8Co0.1Mn0.1O2+xLi+xe-= LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，消耗0.5molLi+，电解质Li6PS5Cl中锂离子物质的量不变，B错误； C．充电时电极b为阳极，应该与外接电源正极相连，C正确； D．由分析知，充电时b为阳极，阳极的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2失去电子发生氧化反应生成Li1-xNi0.8Co0.1Mn0.1O2和锂离子，反应为：LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2-xe-=Li1-xNi0.8Co0.1Mn0.1O2+xLi+，D正确； 故选B。 15. GaN是新型半导体材料，该晶体的一种晶胞结构可看作金刚石晶胞(图1)内部的碳原子被N原子替代，顶点和面心的碳原子被Ga原子替代，晶胞参数为anm，沿z轴从上往下俯视的晶胞投影图如图2所示，设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是 A. 若图2中原子1的分数坐标是则原子4的分数坐标是 B. N的配位数为6 C. 晶胞中原子2、5之间的距离为 D. Ga原子位于N原子形成的八面体空隙中 【答案】C 【解析】 【详解】A．原子1的分数坐标是，原子4则位于晶胞的右前上方的体内，分数坐标为，故A错误； B．由图1可知，体内的为N，N周围相连的Ga原子有4个，配位数为4，故B错误； C．原子2分数坐标为，原子5的分数坐标为，即2和5原子的距离为体对角线的，故两者的距离为，故C正确； D．Ga位于N原子形成的四面体空隙中，故D错误。 答案选C。 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 粗锑氧主要成分为Sb2O3，含有PbO、SnO2、As2O3、ZnO、FeO等杂质，以粗锑氧为原料制备Sb和Sb2O3的工艺流程如图所示。 已知：Ⅰ．Sb2O3为两性氧化物； Ⅱ．SbCl3是共价化合物； Ⅲ．“过滤”得到滤渣Ⅱ成分SbOCl； Ⅳ．25℃时Ksp[Fe(OH)3]与Ksp[Sb(OH)3]的数值相近，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Sb为第51号元素，则Sb位于元素周期表第___________周期第___________族。 （2）浸出液主要含Sb3+、H+和Cl-，还含有Sb5+、Zn2+、Fe3+和As3+等杂质，“还原”是用锑粉还原高价金属离子。其中Sb将Fe3+转化为Fe2+有利于“水解”时锑与铁的分离，防止滤渣Ⅱ中混入___________杂质。 （3）“除氯”的化学反应方程式为___________。不能用过量的氢氧化钠溶液代替氨水，原因是___________。 （4）“除砷”时有H3PO3生成，该反应的离子方程式为___________。 （5）“电解”过程中不可用熔融SbCl3，其原因是___________。单位时间内锑的产率与电压大小关系如下图所示。当电压在U0V之前时，阴极主要的电极反应为Sb3++3e-=Sb，当电压超过U0V时，单位时间内产率降低的原因可能是___________(写出电极反应式)。 【答案】（1） ①. 五 ②. VA （2）Fe(OH)3 （3） ①. 2SbOCl+2NH3·H2O=Sb2O3+2NH4Cl+H2O ②. Sb2O3为两性氧化物，能溶于过量的氢氧化钠溶液 （4）2As3++3H2PO+3H2O=3H3PO3+2As+3H+ （5） ①. SbCl3是共价化合物，在熔融状态下不导电 ②. 2H++2e-=H2↑ 【解析】 【分析】粗锑氧主要成分为Sb2O3，含有PbO、SnO2、As2O3、ZnO、FeO等杂质，加入盐酸浸取得浸取液，主要含Sb3+、H+和Cl-，还含有Sb5+、Zn2+、Fe3+和As3+等杂质，滤渣1可回收Pb、Sn。浸出液中加入Sb还原SbCl5，生成SbCl3，加入(NH4)2S时保证Zn2+沉淀完全，“除砷”时NaH2PO2转化H3PO3和砷单质，剩余SbCl3溶液，电解得到Sb；SbCl3水解得到难溶于水的固体SbOCl，“过滤”得到滤渣成分为SbOCl，加氨水对其“除氯”发生2SbOCl+2NH3·H2O = Sb2O3+2NH4Cl+H2O，过滤、洗涤、干燥得到Sb2O3。 【小问1详解】 已知Sb为第51号元素，则Sb位于元素周期表第五周期，第VA族。 答案为五 VA。 【小问2详解】 Sb将Fe3+转化为Fe2+该转化有利于“水解”时锑与铁的分离，因为Ksp[Fe(OH)3]与Ksp[Sb(OH)3]的数值相近，不易于沉淀分离，Fe(OH)2沉淀pH值较大有利于与Sb(OH)3分离，不混入杂质Fe(OH)3。 答案为Fe(OH)3。 【小问3详解】 “过滤”得到滤渣成分SbOCl与氨水反应生成 Sb2O3和NH4Cl，因此“除氯”的化学反应方程式为2SbOCl+2NH3·H2O = Sb2O3+2NH4Cl+H2O；Sb2O3为两性氧化物，能溶于过量的氢氧化钠溶液。 答案为2SbOCl+2NH3·H2O=Sb2O3+2NH4Cl+H2O Sb2O3为两性氧化物，能溶于过量的氢氧化钠溶液。 【小问4详解】 “除砷”时AsCl3和NaH2PO2反应有H3PO3和As生成，该反应的离子方程式为2As3++3H2PO+3H2O=3H3PO3+2As+3H+。 答案为2As3++3H2PO+3H2O=3H3PO3+2As+3H+。 【小问5详解】 SbCl3是共价化合物，在熔融状态下不导电；电压在U0V之前时，阴极主要的电极反应式Sb3++3e- =Sb。当电压超过U0V时，单位时间内产率降低的原因可能是H+参与了电极反应：2H+ + 2e- =H2。 答案为SbCl3是共价化合物，在熔融状态下不导电 2H+ + 2e- =H2↑。 17. 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体，即K3[Fe(C2O4)3]·3H2O，是制备负载型活性铁催化剂的主要原料，也是一些有机反应很好的催化剂，因而具有工业生产价值。 实验室制备K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可采用如下步骤： I．往草酸亚铁悬浊液(2.5g FeC2O4中加5mL水)中加入15mL 1.5mol/L K2C2O4溶液(15℃时已为饱和溶液)，边加边搅拌，然后加热到约40℃，在此温度下向溶液中逐渐滴入10mL 6％H2O2溶液，一段时间后出现红褐色浑浊。 Ⅱ．将溶液加热至微沸后，再加入8mL 1mol/L H2C2O4溶液。保持溶液微沸，继续边搅拌边通过仪器X(如图所示)逐滴加入H2C2O4溶液，直至溶液变为透明为止。 Ⅲ．待溶液稍冷却后，往其中加入10mL无水乙醇，放在暗处令其冷却结晶。 Ⅳ．将析出晶体的溶液进行减压蒸馏，用1:1乙醇水溶液洗涤晶体，最后用少量丙酮淋洗，抽干得到亮绿色晶体。 已知：K3[Fe(C2O4)3]·3H2O为亮绿色晶体，溶于水、难溶于乙醇，230℃时分解，该配合物对光敏感。 回答下列问题： （1）步骤Ⅰ中H2O2在反应中的作用是___________，采取的加热方式为___________。 （2）基态Fe原子的价电子排布式为___________。步骤Ⅱ加热至微沸是为了除去___________(填化学式)。 （3）步骤Ⅱ中使用的仪器X的名称是___________，导管的作用是___________。 （4）步骤Ⅲ中加入乙醇的作用是___________，放在暗处令其冷却结晶的原因是___________。 （5）称取bg亮绿色晶体配成100mL溶液，取25mL于锥形瓶中，加混酸并加热，趁热用cmol/L KMnO4标准溶液滴定至终点(杂质不反应)。重复实验三次，平均消耗KMnO4溶液VmL，则产品的纯度为___________％(用含b、c、V的式子表示，三草酸合铁(Ⅲ)酸钾摩尔质量为M g/mol)。 【答案】（1） ①. 做氧化剂，将Fe(Ⅱ)氧化为Fe(Ⅲ) ②. 水浴加热法 （2） ①. 3d64s2 ②. H2O2 （3） ①. 恒压滴液漏斗 ②. 平衡压强，便于液体顺利流下 （4） ①. 减小晶体的溶解度，促进晶体的析出 ②. 产物对光敏感 （5） 【解析】 【小问1详解】 有K2C2O4存在时，FeC2O4和H2O2反应生成K3[Fe(C2O4)3]，同时有Fe(OH)3生成。FeC2O4+3H2O2+6K2C2O4=4K3[Fe(C2O4)3]+2Fe(OH)3↓，H2O2做氧化剂，将Fe(Ⅱ)氧化为Fe(Ⅲ)。控制加热温度约40℃，可用水浴加热，受热均匀、温度容易控制。 答案为做氧化剂，将Fe(Ⅱ)氧化为Fe(Ⅲ) 水浴加热法。 【小问2详解】 Fe为26号元素，则基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，其价电子排布式为3d64s2。Fe(Ⅱ)充分氧化为Fe(Ⅲ)后应再次加热溶液至微沸使H2O2分解，防止过量的H2O2溶液影响K3[Fe(C2O4)3]的生成。 答案为3d64s2 H2O2。 【小问3详解】 仪器X的名称是恒压滴液漏斗。导管A的作用是平衡压强，便于液体顺利流下。 答案为恒压滴液漏斗 平衡压强，便于液体顺利流下。 【小问4详解】 由题给信息可知，乙醇可以减小晶体的溶解度，加快晶体的析出。由题给信息可知，K3[Fe(C2O4)3] 对光敏感，在暗处冷却结晶，可以防止其分解。 答案为减小晶体的溶解度，促进晶体的析出 产物对光敏感。 【小问5详解】 加混酸并加热，将K3[Fe(C2O4)3]转化了H2C2O4再与KMnO4反应。H2C2O4与KMnO4反应离子方程式为5H2C2O4＋2＋6H＋=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O，可得关系式5K3[Fe(C2O4)3]～15H2C2O4～6KMnO4，滴定消耗V mL c mol/L KMnO4 ，则产品的纯度为×100％ =。 答案为。 18. H2的生产、存储是氢能应用的核心，光催化分解水产氢是一种极具前景的策略。 （1）在25℃和101 kPa时，1gH2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ，1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为___________。氢氧燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：___________。 （2）水煤气是H2的主要来源，水煤气制备涉及的主要反应如下： I．C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) △H＞0； Ⅱ．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H＜0。 ①反应I在___________温(填“高”或“低”)可自发进行。 ②恒定总压3.40 MPa和水碳比[]投料，发生反应Ⅱ。在不同条件下达到平衡时CO2和H2的分压(分压=总压×该成分的物质的量分数)如下表： p(CO2)/MPa p(H2)/MPa p(CH4)/MPa 条件1 0.80 0.80 0 条件2 0.84 0.72 0.04 在条件1下，反应Ⅱ的平衡常数K=___________。 对比条件1，条件2中H2产率下降是因为发生了一个不涉及CO2的副反应，写出该反应方程式___________。 （3）硼氢化钠(NaBH4)是一种环境友好的固体储氢材料，NaBH4水解生氢反应方程式为：NaBH4(s)＋2H2O(l)=NaBO2(aq)＋4H2(g) △H＜0。25℃，当催化剂(掺杂了MoO3的纳米Co2B)量一定且活性不变时，测得反应初期生氢速率v与投料比[]之间的关系如图1所示。 已知：①25℃，NaBH4和NaBO2在水中的溶解度分别为55 g和28 g。 ②NaBH4在掺杂了MoO3的纳米Co2B催化剂表面活性位点水解制氢的机理如图2所示。 图1中，a点前NaBH4含量较低时，催化剂表面活性位点未被充分利用，催化剂性能未充分发挥；ab段变化的原因为___________。 （4）光催化分解水产氢可利用太阳能和水制备氢能，满足可持续发展的要求，高活性、超稳定的MoO2/Mo2C-C助催化剂，用于CdS光催化析氢。碳化钼是碳原子嵌入金属钼的原子间隙形成的化合物，其晶胞结构如下图所示，已知晶胞参数为apm，NA为阿伏加德罗常数的值。该晶胞的密度是___________g/cm3。 【答案】（1） ①. H2(g)＋O2(g)=H2O(l) △H=－286 kJ/mol ②. H2-2e-+2OH-=2H2O （2） ①. 高 ②. 2 ③. CO＋3H2CH4＋H2O （3）NaBH4含量较高时水解反应产物NaBO2易吸附于催化剂表面，阻碍与催化剂活性位点的接触 （4） 【解析】 【小问1详解】 298 K时，1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ，则1 mol H2即2 g H2燃烧生成H2O(g)放热242 kJ，1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ，根据盖斯定律，可得表示H2的燃烧热的热化学方程式为：H2(g)＋O2(g)=H2O(l) △H=－286 kJ/mol； 在碱性氢氧燃料电池中，通入H2的电极为负极，在负极上H2失去电子被氧化产生的H+与溶液中的OH-结合生成H2O，故负极的电极反应式为：H2-2e-+2OH-=2H2O； 【小问2详解】 ①体系的自由能△G=△H－T△S＜0时，反应自发进行，根据反应I．C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) △H＞0可知：该反应的△H＞0、△S＞0，所以高温有利于反应自发进行，此时△G＜0； ②在条件1下没有CH4生成，只发生反应Ⅱ，反应Ⅱ是△V=0的反应，设平衡时容器的总体积为V、n(CO2) 为a，H2O和CO的投料分别为12 mol和5 mol，根据已知信息，结合物质反应转化关系，可得： ×3.40 MPa=0.80 MPa，解得a=4，则该条件下反应Ⅱ的化学平衡常数K==2； 根据表格中的数据可知，有甲烷生成，且该副反应没有CO2参与，且H2的产率降低，则根据元素守恒，可知相应反应的化学方程式为：CO＋3H2CH4＋H2O； 【小问3详解】 根据投料比[]对v影响，NaBH4含量较低时，催化剂表面活性位点未被充分利用，催化剂性能未充分发挥；当NaBH4含量较高时水解反应产物NaBO2易吸附于催化剂表面，会阻碍与催化剂活性位点的接触，也会导致生氢速率降低； 【小问4详解】 由晶胞结构可知，该晶胞中Mo的个数为：8×＋6×=4 ；含有的C的个数为：12×＋1=4，1个晶胞中含有4个MoC，由于晶胞参数为a pm，则该晶胞的密度是ρ=。 19. 某研究小组以化合物邻硝基甲苯为起始原料，按下列路线合成药物美托拉宗。 已知： ① ② 请回答： （1）物质C中碳原子的杂化方式是___________。 （2）化合物M的化学名称为___________。 （3）反应Ⅱ涉及到的反应类型有___________。 （4）写出化合物D的结构简式___________。 （5）写出的化学方程式___________。 （6）写出化合物M同时符合下列条件的同分异构体的结构简式___________。(任写一种) 核磁共振氢谱和红外光谱检测表明： ①分子中共有4种氢原子，其中苯环上的有2种； ②有碳氧双键，无氮氧键和。 【答案】（1）sp2、sp3 （2）邻硝基甲苯或2-硝基甲苯 （3）加成反应、取代反应 （4） （5） （6）或 【解析】 【分析】结合邻硝基甲苯、C的结构简式以及B的分子式，可以推测出A的结构简式为、B的结构简式为，被酸性的高锰酸钾溶液氧化为D，D的结构简式为，D分子中含有肽键，一定条件下水解生成E，结合E的分子式可知，E的结构简式为，结合E的结构简式、美托拉宗的结构简式、F的分子式、题给已知可知，F的结构简式为； 【小问1详解】 苯环和羰基碳原子为sp2 杂化，甲基碳原子为sp3 杂化。 【小问2详解】 化合物M的化学名称为邻硝基甲苯或2-硝基甲苯。 【小问3详解】 根据题给信息可知，显示羰基和氨基进行加成反应生成羟基，然后羟基和另一个氨基分子间脱水，发生取代反应。 【小问4详解】 根据参考题给条件，苯环上的甲基被氧化，生成D： 。 【小问5详解】 B的氨基和E的羧基分子间脱水，以酰胺键相连，写出方程式为：。 【小问6详解】 共4种氢，苯环上两种氢，可推知苯环上有两个取代基，而且应该在对位，有碳氧双键，不能有醛基，推知应为羧基或者有酰胺基，写出一种即可或。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 哈尔滨师范大学附属中学校2024—2025学年度高三上学期期中考试 化学试题 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、考号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。非选择题的作答：用黑色签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Mo 96 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。 1. 化学与人类社会可持续发展息息相关，下列说法错误的是 A. 壁虎在天花板上爬行自如是因为壁虎的脚与墙体之间有范德华力 B. 过量服用阿司匹林引起酸中毒后，可用静脉注射NaHCO3溶液的方法解毒 C. 酚醛树脂可用于生产烹饪器具的手柄，其单体为苯酚和甲醇 D. SO2具有还原性，并且可以杀菌、抗氧化，在葡萄酒中可以添加适量的SO2 2. 下列化学用语或表述正确的是 A. BF3的空间结构：三角锥形 B. 碳的基态原子核外电子排布式： C. H2O2的电子式： D. N2H4和H2O可以形成分子间氢键 3. 下列实验操作或处理方法正确的是 A. 用浓氨水溶解试管中的银镜 B. 可以将混有H2S的C2H2气体通过CuSO4溶液除去杂质 C. 实验剩余的药品不能放回原试剂瓶，均需要放入指定容器中 D. 盛有液溴的棕色细口瓶中加水液封，并盖好橡胶塞 4. 工业上用N2和H2合成NH3，设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 消耗0.1mol H2时，生成N-H键数目为0.2NA B. 合成氨反应温度一般选择400～500℃，因为该反应为吸热反应 C. 0.4mol N2所含电子的数目为4NA D. 氧化22.4L NH3生成NO，消耗O2分子数为2NA 5. 下列各组物质中，各步转化不能通过一步反应实现的是 A. Si→SiO2→Na2SiO3 B. Fe→FeCl2→Fe(OH)2 C. Na→NaCl→NaHCO3 D. S→SO3→H2SO4 6. 类比迁移的思维方法有助于学习化学。下列类比正确的是 A. CO2通入Na2O2中生成Na2CO3和O2，则SO3通入Na2O2中生成Na2SO4和O2 B. Fe3Cl8根据化合价规律可表示为FeCl22FeCl3，则Fe3I8也可表示为FeI22FeI3 C. 少量CO2通入足量NaClO溶液会生成NaHCO3，则少量CO2通入足量Ca(ClO)2溶液会生成Ca(HCO3)2 D. Fe和S反应生成FeS，则Cu和S反应生成CuS 7. 通过实验得出的结论正确的是 A. 将某固体试样完全溶于盐酸，再滴加硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀，则该固体试样中存在SO B. 将某固体试样完全溶于盐酸，再滴加KSCN溶液，没有出现血红色，则固体试样中不存在Fe3+ C. 在某固体试样加水后的溶液中，滴加NaOH溶液，没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，该固体试样中仍可能存在NH D. 将某固体试样完全溶于盐酸，向其中先加入硝酸酸化，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，该固体试样中一定含有Cl- 8. 连花清瘟胶囊可用于流感的防治，其成分之一绿原酸的结构简式如图所示，下列关于绿原酸的叙述错误的是 A. 绿原酸的分子式为C16H18O9 B. 该分子含有3个手性碳原子 C. 1mol绿原酸最多消耗4molNaOH D. 绿原酸在一定条件下既可以发生加聚反应也可发生缩聚反应 9. 下列反应的离子方程式书写错误的是 A. 用酸化的KI淀粉溶液检验加碘食盐中的IO：IO+5I-+6H+=3I2+3H2O B. NaHCO3溶液中通入少量Cl2：2HCO+Cl2=2CO2+Cl-+ClO-+H2O C. Na2S2O3溶液与稀H2SO4混合：S2O+2H+=SO2↑+S↓+H2O D. 氯化镁溶液与过量氨水反应：Mg2++2NH3▪H2O=Mg(OH)2↓+2NH 10. 下列实验装置或操作不能达到实验目的的是 A．验证牺牲阳极法保护铁 B．制备乙酸乙酯 C．检验铁粉与水蒸气反应产生的氢气 D．获得晶体[Cu(NH3)4]SO4H2O A. A B. B C. C D. D 11. 以下实验设计能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验设计 A 重结晶提纯苯甲酸 将粗产品水溶、过滤、蒸发、结晶 B 验证酸性H2S<H2SO4 向CuSO4溶液中通入H2S气体 C 验证SO2具有氧化性 将SO2通入品红溶液中，溶液褪色 D 比较镁和铝的金属性强弱 Mg(OH)2和Al(OH)3分组，均分别加入过量NaOH溶液和盐酸，观察在NaOH溶液和盐酸中是否溶解 A. A B. B C. C D. D 12. M、T、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，M与Q形成的化合物常用于刻蚀玻璃，这六种元素形成的一种化合物结构如图所示。下列说法错误的是 A. M与X、Y形成的化合物中，前者的沸点一定低于后者 B. T、X、Y三种元素中，Y的最高价氧化物对应水化物酸性最强 C. 与Z同周期且第一电离能大于Z的元素有3种 D. 该化合物为离子化合物，熔点低于MgO 13. 三氟甲苯()与浓硝酸反应可生成和，该反应历程中生成两种中间体的能量变化示意图如下，下列说法错误的是 A. 从能量角度分析，中间体2比中间体1更稳定 B. 三氟甲苯与浓硝酸反应生成和的原子利用率均为100% C. 根据图像可知，三氟甲苯与浓硝酸反应生成中间体2更快 D. 三氟甲苯与生成中间体1和中间体2的过程均吸热 14. 某全固态薄膜锂离子电池的工作示意图如下，电极a为锂硅合金，电极b为镍钴锰三元材料(Li1-xNi0.8Co0.1Mn0.1O2)，电解质选用固态Li6PS5Cl，下列说法中错误的是 A. 放电时电极a电势低于电极b电势 B. 放电时通过电路0.5mol电子时，电解质Li6PS5Cl损失0.5molLi+ C. 充电时电极b连接电源的正极 D. 充电时阳极反应为：LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2-xe-=Li1-xNi0.8Co0.1Mn0.1O2+xLi+ 15. GaN是新型半导体材料，该晶体的一种晶胞结构可看作金刚石晶胞(图1)内部的碳原子被N原子替代，顶点和面心的碳原子被Ga原子替代，晶胞参数为anm，沿z轴从上往下俯视的晶胞投影图如图2所示，设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是 A. 若图2中原子1的分数坐标是则原子4的分数坐标是 B. N的配位数为6 C. 晶胞中原子2、5之间的距离为 D. Ga原子位于N原子形成的八面体空隙中 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 粗锑氧主要成分为Sb2O3，含有PbO、SnO2、As2O3、ZnO、FeO等杂质，以粗锑氧为原料制备Sb和Sb2O3的工艺流程如图所示。 已知：Ⅰ．Sb2O3为两性氧化物； Ⅱ．SbCl3是共价化合物； Ⅲ．“过滤”得到滤渣Ⅱ成分SbOCl； Ⅳ．25℃时Ksp[Fe(OH)3]与Ksp[Sb(OH)3]的数值相近，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Sb为第51号元素，则Sb位于元素周期表第___________周期第___________族。 （2）浸出液主要含Sb3+、H+和Cl-，还含有Sb5+、Zn2+、Fe3+和As3+等杂质，“还原”是用锑粉还原高价金属离子。其中Sb将Fe3+转化为Fe2+有利于“水解”时锑与铁的分离，防止滤渣Ⅱ中混入___________杂质。 （3）“除氯”的化学反应方程式为___________。不能用过量的氢氧化钠溶液代替氨水，原因是___________。 （4）“除砷”时有H3PO3生成，该反应的离子方程式为___________。 （5）“电解”过程中不可用熔融SbCl3，其原因是___________。单位时间内锑的产率与电压大小关系如下图所示。当电压在U0V之前时，阴极主要的电极反应为Sb3++3e-=Sb，当电压超过U0V时，单位时间内产率降低的原因可能是___________(写出电极反应式)。 17. 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体，即K3[Fe(C2O4)3]·3H2O，是制备负载型活性铁催化剂的主要原料，也是一些有机反应很好的催化剂，因而具有工业生产价值。 实验室制备K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可采用如下步骤： I．往草酸亚铁悬浊液(2.5g FeC2O4中加5mL水)中加入15mL 1.5mol/L K2C2O4溶液(15℃时已为饱和溶液)，边加边搅拌，然后加热到约40℃，在此温度下向溶液中逐渐滴入10mL 6％H2O2溶液，一段时间后出现红褐色浑浊。 Ⅱ．将溶液加热至微沸后，再加入8mL 1mol/L H2C2O4溶液。保持溶液微沸，继续边搅拌边通过仪器X(如图所示)逐滴加入H2C2O4溶液，直至溶液变为透明为止。 Ⅲ．待溶液稍冷却后，往其中加入10mL无水乙醇，放在暗处令其冷却结晶。 Ⅳ．将析出晶体的溶液进行减压蒸馏，用1:1乙醇水溶液洗涤晶体，最后用少量丙酮淋洗，抽干得到亮绿色晶体。 已知：K3[Fe(C2O4)3]·3H2O为亮绿色晶体，溶于水、难溶于乙醇，230℃时分解，该配合物对光敏感。 回答下列问题： （1）步骤Ⅰ中H2O2在反应中的作用是___________，采取的加热方式为___________。 （2）基态Fe原子的价电子排布式为___________。步骤Ⅱ加热至微沸是为了除去___________(填化学式)。 （3）步骤Ⅱ中使用的仪器X的名称是___________，导管的作用是___________。 （4）步骤Ⅲ中加入乙醇的作用是___________，放在暗处令其冷却结晶的原因是___________。 （5）称取bg亮绿色晶体配成100mL溶液，取25mL于锥形瓶中，加混酸并加热，趁热用cmol/L KMnO4标准溶液滴定至终点(杂质不反应)。重复实验三次，平均消耗KMnO4溶液VmL，则产品的纯度为___________％(用含b、c、V的式子表示，三草酸合铁(Ⅲ)酸钾摩尔质量为M g/mol)。 18. H2的生产、存储是氢能应用的核心，光催化分解水产氢是一种极具前景的策略。 （1）在25℃和101 kPa时，1gH2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ，1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为___________。氢氧燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：___________。 （2）水煤气是H2的主要来源，水煤气制备涉及的主要反应如下： I．C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) △H＞0； Ⅱ．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H＜0。 ①反应I在___________温(填“高”或“低”)可自发进行。 ②恒定总压3.40 MPa和水碳比[]投料，发生反应Ⅱ。在不同条件下达到平衡时CO2和H2的分压(分压=总压×该成分的物质的量分数)如下表： p(CO2)/MPa p(H2)/MPa p(CH4)/MPa 条件1 0.80 0.80 0 条件2 0.84 0.72 0.04 在条件1下，反应Ⅱ的平衡常数K=___________。 对比条件1，条件2中H2产率下降是因为发生了一个不涉及CO2的副反应，写出该反应方程式___________。 （3）硼氢化钠(NaBH4)是一种环境友好的固体储氢材料，NaBH4水解生氢反应方程式为：NaBH4(s)＋2H2O(l)=NaBO2(aq)＋4H2(g) △H＜0。25℃，当催化剂(掺杂了MoO3的纳米Co2B)量一定且活性不变时，测得反应初期生氢速率v与投料比[]之间的关系如图1所示。 已知：①25℃，NaBH4和NaBO2在水中的溶解度分别为55 g和28 g。 ②NaBH4在掺杂了MoO3的纳米Co2B催化剂表面活性位点水解制氢的机理如图2所示。 图1中，a点前NaBH4含量较低时，催化剂表面活性位点未被充分利用，催化剂性能未充分发挥；ab段变化的原因为___________。 （4）光催化分解水产氢可利用太阳能和水制备氢能，满足可持续发展的要求，高活性、超稳定的MoO2/Mo2C-C助催化剂，用于CdS光催化析氢。碳化钼是碳原子嵌入金属钼的原子间隙形成的化合物，其晶胞结构如下图所示，已知晶胞参数为apm，NA为阿伏加德罗常数的值。该晶胞的密度是___________g/cm3。 19. 某研究小组以化合物邻硝基甲苯为起始原料，按下列路线合成药物美托拉宗。 已知： ① ② 请回答： （1）物质C中碳原子的杂化方式是___________。 （2）化合物M的化学名称为___________。 （3）反应Ⅱ涉及到的反应类型有___________。 （4）写出化合物D的结构简式___________。 （5）写出的化学方程式___________。 （6）写出化合物M同时符合下列条件的同分异构体的结构简式___________。(任写一种) 核磁共振氢谱和红外光谱检测表明： ①分子中共有4种氢原子，其中苯环上的有2种； ②有碳氧双键，无氮氧键和。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $