福建省福州市第一中学2024-2025学年高三上学期期末考试化学试题

1 福州一中 2024－2025 学年第一学期第二学段模块考试 高三化学学科期末试卷 (完卷时间：75 分钟； 满分：100 分) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Fe-56 第 I 卷 选择题（共 48 分） 每题只有一个选项是正确的，每题 3 分，共 48 分，请将答案填涂在答题卷上。 1．化学与生活密切相关，下列说法正确的是（ ） A．苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性 B．豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射 C．SO2 可用于丝织品漂白是由于其能氧化丝织品中有色成分 D．维生素 C 可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化 2．化学用语可以表达化学过程，下列化学用语的表达错误的是（ ） A．用电子式表示 K2S 的形成： B．用离子方程式表示 Al(OH)3 溶于烧碱溶液：Al(OH)3＋OH - [Al(OH)4] - C．用电子云轮廓图表示 H-H 的 s-sσ键形成的示意图： D．用化学方程式表示尿素与甲醛制备线型脲醛树脂： 3．NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ） A．4.4gC2H4O 中含有 σ键数目最多为 0.7NA B．1.7gH2O2 中含有氧原子数为 0.2NA C．向 1L0.1 mol∙L-1CH3COOH 溶液通氨气至中性，铵根离子数为 0.1NA D．标准状况下，11.2LCl2 通入水中，溶液中氯离子数为 0.5NA 4．下列有关电极方程式或离子方程式错误的是（ ） A．碱性锌锰电池的正极反应：MnO2＋H2O＋e -＝MnO(OH)＋OH- B．铅酸蓄电池充电时的阳极反应：Pb2+＋2H2O－2e -＝PbO2＋4H + C．K3[Fe(CN)6]溶液滴入 FeCl2 溶液中：K +＋Fe2+＋[Fe(CN)6] 3-＝KFe[Fe(CN)6]↓ D．TiCl4 加入水中：TiCl4＋(x+2)H2O＝TiO2·xH2O↓＋4H +＋4Cl- 2 5．取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的滴加顺序（试剂浓度均为 0.1 mol∙L -1），反应现象没有明显差别的是（ ） 选项 试剂① 试剂② A 氨水 AgNO3 溶液 B NaOH 溶液 Al2(SO4)3 溶液 C H2C2O4 溶液 酸性 KMnO4 溶液 D KSCN 溶液 FeCl3 溶液 6．下列玻璃仪器在相应实验中选用不合理的是（ ） A．重结晶法提纯苯甲酸：①②③ B．蒸馏法分离 CH2Cl2 和 CCl4：③⑤⑥ C．浓硫酸催化乙醇制备乙烯：③⑤ D．酸碱滴定法测定 NaOH 溶液浓度：④⑥ 7．某含锰着色剂的化学式为 XY4MnZ2Q7，Y、X、Q、Z 为原子序数依次增大的短周期 元素，其中 XY4 +具有正四面体空间结构，Z2Q7 4-结构如图所示。下列说法正确的是（ ） A．键角：XY3＞XY4 + B．简单氢化物沸点：X＞Q＞Z C．第一电离能：X＞Q＞Mn D．最高价氧化物对应的水化物酸性：Z＞X 8．某锂离子电池电极材料结构如图。结构 1 是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其组成 和结构；晶胞 2 是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是（ ） A．结构 1 钴硫化物的化学式为 Co9S8 B．晶胞 2 中 S 与 S 的最短距离为当 3 a 2 C．晶胞 2 中距 Li 最近的 S 有 4 个 D．晶胞 2 和晶胞 3 表示同一晶体 3 9．O2F2 可以发生反应：H2S＋4O2F2＝SF6＋2HF＋4O2，下列说法正确的是（ ） A．氧气是氧化产物 B．O2F2 既是氧化剂又是还原剂 C．若生成 4.48 L HF，则转移 0.8 mol 电子 D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为 1∶4 10．某无色溶液含有下列离子中的若干种：H+、NH4 +、Fe3+、Ba2+、Al3+、CO3 2–、Cl–、 OH –、NO3 –。向该溶液中加入铝粉，只放出 H2，则溶液中能大量存在的离子最多有（ ） A．3 种 B．4 种 C．5 种 D．6 种 11．电化学合成是一种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电解合成半胱氨酸和 烟酸的示意图。下列叙述错误的是（ ） A．电极 a 为阴极 B．H+从电极 b 移向电极 a C．电极 b 发生的反应为： D．生成 3mol 半胱氨酸的同时生成 1mol 烟酸 12．下列实验操作不能达到实验的是（ ） 选项 A B C D 目的 检验 1-氯丁烷中 氯元素 检验 SO4 2-是否 沉淀完全 制备检验醛基用 的 Cu(OH)2 制备晶体 [Cu(NH3)4]SO4·H2O 操作 4 13．处理某铜冶金污水（含 Cu2+、Fe3+、Zn2+、Al3+）的部分流程如下： 已知：①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的 pH 如下表所示： 物质 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 Al(OH)3 开始沉淀 pH 1.9 4.2 6.2 3.5 完全沉淀 pH 3.2 6.7 8.2 4.6 ②Ksp(CuS)＝6.4×10 −36，Ksp(ZnS)＝1.6×10 −24 下列说法错误的是（ ） A．“沉渣Ⅰ”中含有 Fe(OH)3 和 Al(OH)3 B．Na2S 溶液呈碱性，其主要原因是 S 2-＋H2O HS -＋OH- C．“沉淀池Ⅱ”中，当 Cu2+和 Zn2+完全沉淀时，溶液中 2 12 2 ( ) 4.0 10 ( ) c Cu c Zn      D．“出水”经阴离子交换树脂软化处理后，可用作工业冷却循环用水 14．NCl3 和 SiCl4 均可发生水解反应，其中 NCl3 的水解机理示意图如下： 下列说法正确的是（ ） A．NCl3 和 SiCl4 均为极性分子 B．NCl3 和 NH3 中的 N 均为 sp 2 杂化 C．NCl3 和 SiCl4 的水解反应机理不同 D．NH3 能与 H2O 形成氢键，但 NHCl2 与 H2O 不能形成氢键 5 15．实验室用 H2 还原 WO3 制备金属 W 的装置如图所示（Zn 粒中往往含有硫等杂质， 焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气），下列说法正确的是（ ） A．①、②、③中依次盛装 KMnO4 溶液、浓 H2SO4、焦性没食子酸溶液 B．管式炉加热前，用试管在④处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度 C．结束反应时，先关闭活塞 K，再停止加热 D．装置 Q（启普发生器）也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气 16．一定条件下，化合物 E 和 TFAA 合成 H 的反应路径如下： 已知反应初始 E 的浓度为 0.10mol∙L-1，TFAA 的浓度为 0.08mol∙L-1，部分物种的浓度随时间 的变化关系如图所示，忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是（ ） A．t1 时刻，体系中有 E 存在 B．t2 时刻，体系中无 F 存在 C．E 和 TFAA 反应生成 F 的活化能很大 D．反应达平衡后，TFAA 的浓度为 0.08mol∙L-1 6 第 II 卷 非选择题（共 52 分） 17．（10 分）硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等 工艺。一种以硼镁矿（含 Mg2B2O5·H2O、SiO2 及少量 Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸及轻 质氧化镁的工艺流程如下： 回答下列问题： （1）在 95 ℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为： 。 （2）“滤渣 1”的主要成分有 。 （3）H3BO3 是一元弱酸，其中 B 原子缺电子，据此写出 H3BO3 与水反应的离子方程 式 ：在“过滤 2”前，将溶液 pH 调节至 3.5，目的是 。 （4）在“沉镁”中生成 Mg(OH)2·MgCO3 沉淀的离子方程式为 。 7 18．（10 分）硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为 宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下： 回答下列问题： （1）步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是 。 （2）铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为 （填标号）。 （3）步骤③中选用足量的 H2O2，理由是 。分批加 入 H2O2，同时为了 ，溶液要保持 pH 小于 0.5。 （4）采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到 150 ℃时， 失掉 1.5 个结晶水，失重 5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为 。 8 19．（10 分）某研究性学习小组为合成 1-丁醇，查阅资料得知一条合成路线： CH3CH＝CH2＋CO＋H2 CH3CH2CH2CHO CH3CH2CH2CH2OH CO 的制备原理：HCOOH CO↑＋H2O，并设计出原料气的制备装置（如图） 请填写下列空白： （1）实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2-丙醇，从中选择合适的试剂制备 氢气、丙烯。写出制备丙烯的化学方程式 。 （ 2）若用以上装置制备干燥纯净的 CO，装置 c 和 d 中盛装的试剂分别 是 、 。若用以上装置制备 H2， 气体发生装置中必需的玻璃仪器 名称是 ；虚线框是收集干燥 H2 的装置。 （3）制丙烯时，还产生少量 SO2、CO2 及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体， 混合气体通过试剂的顺序是 （填序号） ①饱和 Na2SO3 溶液 ②酸性 KMnO4 溶液 ③石灰水 ④无水 CuSO4 ⑤品红溶液 （4）1-丁醇可设计成燃料电池，熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）是使用熔融碳酸锂、碳 酸钾作电解质的一种新型电池，负极由镍铬铝合金烧结而成，通入 1-丁醇；正极材料为多孔 镍，通入 O2 和 CO2。写出负极反应的电极方程式（有机物用分子式表示）： 。 9 20．（12 分）研究氮氧化物（NOx）的还原处理方法是环保领域的主要方向之一。回答 下列问题： （1）CO 还原 NO 的反应机理及相对能量如图（TS 表示过渡态）： ①反应过程中速率最慢步骤的热化学方程式为 。 ②为提高 NO 的平衡转化率可采用的措施为 （填字母）。 A．升高温度 B．增大压强 C．增大 NO 浓度 D．使用催化剂 （2）用 H2 还原 NO 的反应为 2H2(g)＋2NO(g) N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－752 kJ∙mol -1。为研究 H2 和 NO 的起始投料比对 NO 平衡转化率的影响，分别在不同温度下，向 三个体积均为 aL 的刚性密闭容器中加入一定量 H2 和 NO 发生反应，实验结果如图。 ①反应温度 T1、T2、T3 从大到小的关系为 。 ②T1 温度下，充入 H2、NO 分别为 3mol、3mol，容器内的压强为 W Pa，反应进行到 10min 时达平衡，该反应的平衡常数 Kp＝ Pa -1（写出计算表达式，以分压表示的 平衡常数为 Kp，分压＝总压×物质的量分数）。 （3）NH3 还原 NO 的主反应为 6NO(g)＋4NH3(g) 5N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－ 1807.0kJ∙mol -1。相同时间内测得选用不同催化剂的实验相关数据如图 1、2 所示： 10 图 1 Fe2O3 作催化剂 图 2 酸化的 SO 2－ 4 /Fe2O3 作催化剂 ①由图可知具有较高活性和选择性的催化剂为 。 ②图 1 中 100～300℃ NO 转化率升高的原因为 。 21．（10 分）水是地球上数量最多的分子型化合物，也是地表最重要的化合物，关于水 的结构和性质的知识是化学研究的重要基础内容。 （1）水在不同温度和压力下，可结晶成超过 11 种结构型式的冰，日常生活中接触到的雪、霜、 自然界的冰等均为冰-Ih，冰-Ih 是六方晶系晶体，晶 胞如右图所示，0℃时六方晶胞参数为：a＝b＝ 451.35 pm，c＝736.21 pm；晶胞拥有水分子数及水 分子的配位数分别为 、 ，低配位数使 得冰晶体中水分子空间利用率较低，因此冰的密度 小，仅为 0.9168g·cm-3，一个晶胞含有 个 O—H…O 氢键。 11 （2）甲烷水合物晶体结构可看作水分子通过氢键连接成两种多面体，再由它们共面连 接而成骨架结构，CH4 分子处于多面体孔穴的中心（图 1）。第一种多面体是水分子由 O— H…O 氢键形成的五角十二面体（512）（图 3a）；第二种是水分子由 O—H…O 氢键形成的十 四面体（62512）（图 3b），氢键 O—H…O 的键长为 280pm，括号中的 512 是指 12 个五边形 面围成的多面体，62512 是指 12 个五边形面和 2 个六边形面围成的多面体。则形成十四面体 （62512）的水分子数为 。（已知欧拉公式：晶面数 F＋顶点数 V＝晶棱数 E＋2） 图 3 （3）甲烷水合物属立方晶系，晶胞参数 a＝1187.7pm，甲烷水合物的晶体结构，可看 作在晶胞的顶点和中心上分别安放五角十二面体，但彼此取向不同；同时在 6 个面的中心线 上放 2 个共面连接的十四面体，各个面上取向也不同，如图 3c 所示。CH4 分子处于这两种 多面体孔穴的中心，故晶胞中甲烷分子个数为 ，晶胞的组成为 。 12 参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B D A B D A C B D C 11 12 13 14 15 16 D A D C B A 17．（1）NH3+NH4HCO3＝(NH4)2CO3 （2）Fe2O3、Al2O3、SiO2 （3）H3BO3+H2O H + +B(OH) − 4；转化为 H3BO3，促进析出 （4）2Mg2++2H2O+3CO3 2－＝Mg(OH)2∙MgCO3↓+2HCO3 － （或 2Mg2++H2O+2CO3 2－＝Mg(OH)2∙MgCO3↓+CO2↑） 18．（1）碱煮水洗 （2）C （3）将 Fe2+全部氧化为 Fe3+，不引入杂质； 防止 Fe3+水解 （4）NH4Fe(SO4)2∙12H2O 19．（1）(CH3)2CHOH CH2＝CHCH3↑＋H2O； （2）NaOH 溶液、浓硫酸； 分液漏斗、蒸馏烧瓶； （3）④⑤①③② （4）C4H10O－24e -＋12CO3 2-＝16CO2＋5H2O 20．（1）①2NO(g) N2O2(g) ΔH＝＋398.4kJ/mol ②B （2）①T3＞T2＞T1 ② 40 81W 或 2 2 2 (0.2 ) (0.12 ) (0.3 ) (0.3 ) W W W W   （3）①酸化的 SO2－4 /Fe2O3 ②图 1 中 100～300℃，反应未达到平衡状态，温度越高，反应速率越大，NO 转化率升 高 21．（1）4、4 ，8 （2）24 （3）8，8CH4·46H₂O