福建省福州高级中学2024-2025学年高三上学期周考 化学试题

福州高级中学2024—2025学年第一学期高三化学校本作业12 （可能用到的相对原子质量：H—1 Li—7 C—12 O—16） 一、选择题（每小题仅有一个选项符合题目要求。每小题4分，共40分） 1．化学与生活、生产、科技、环境等密切相关。下列说法错误的是（ ） A．牙膏中常用二氧化硅等作摩擦剂，二氧化硅为酸性氧化物 B．“杯酚”能分离和，体现了超分子的“分子识别”特性 C．可利用大理石粉与水混合得到的浆状物对燃煤产生的废气进行脱硫处理 D．“神州十七号”使用砷化镓（GaAs）太阳能电池，供电时砷化镓发生氧化还原反应 2．右图所示有机物Q是一种重要的药物合成中间体，下列有关有机物Q的说法错误的是（ ） A．分子式为C15H22O3 B．分子中所有的碳原子可能处于同一平面上 C．一定存在能使FeCl3显色的同分异构体 D．可发生加成反应、取代反应和还原反应 3．草酸(H2C2O4)使酸性高锰酸钾溶液褪色的化学方程式为： 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4 = K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O，下列说法错误的是(NA是阿伏加德罗常数的值) （ ） A．反应生成18gH2O转移的电子数是1.25NA B．90gH2C2O4中含有σ键的数目为7NA C．1L1 mol·L-1MnSO4溶液含有氧原子的数目为4NA D．标准状况下，22.4LCO2与足量Na2O2充分反应转移的电子数为NA 4．一种利用Al/Cu/Pd三元金属颗粒复合材料去除水体中硝酸盐的技术机理如图所示。下列说法中错误的是（ ） A．随水体pH增大，硝酸盐去除率降低 B．H( ads)可以促进NO2-的脱氧，从而产生N2 C．该机理中三种金属均给出电子，体现还原性 D．金属铝表面的反应过程可表示为：2Al+NO2-(ads) +7H+= 2Al3+ + NH3(ads) +2H2O 5．实验室可利用苯和液溴在溴化铁的催化作用下制取溴苯，其制备及提纯过程为：制备→水洗分液→碱洗分液→水洗分液→再分离，下列说法正确的是（ ） A．制备装置a中长导管仅起导气作用 B．装置b可用于制备过程中吸收尾气 C．分液时，有机层由装置c的上口倒出 D．可选择装置d进行再分离 6．下列反应的离子方程式正确的是（ ） A．水杨酸与过量碳酸钠溶液反应：2++2 B．向碘化亚铁溶液中滴加少量稀硝酸：NO3-+3Fe2++4H+ = 3Fe3++NO↑+2H2O C．Mg(HCO3)2溶液中加足量的烧碱溶液： D．二元弱酸亚磷酸(H3PO3)溶液中滴加少量的NaOH溶液： H3PO3+2OH- = HPO32-+2H2O 7．已知：X、Y、Z、W为前四周期主族元素，基态X的原子最外层有3个未成对电子，次外层电子仅有1种空间运动状态；Y的单质在空气中的含量位居第二，Z是短周期主族元素中原子半径最大的元素；基态W的原子最外层电子排布式为。下列有关说法正确的是（ ） A．第一电离能：X>Y>Z B．电负性：W>X>Y C．氢化物的沸点：X>Y D．W与Y形成的化合物为分子晶体 8．天津大学钟澄团队制备锌镍电池的负极材料—ZnO@Bi2O3，流程如下，已知：离心分离是借助于离心力，使比重不同的物质进行分离的方法，下列叙述错误的是（ ）   A．“反应池1”中发生的离子反应为 B．“反应池1”和“反应池2”可通过搅拌加快反应 C．“加热”时选择蒸发皿盛放ZnO和BiOI固体 D．“操作1”可以为离心分离，用于分离固体和液体混合物 9．锌电池具有成本低、安全性强、可循环使用等优点。一种新型锌电池的工作原理如图所示(凝胶中允许离子生成或迁移)。下列说法错误的是（ ） A．基态锰原子价电子排布式为 B．放电过程中，a极的电极反应式为： C．放电过程中，转移0.4mol e-时，b极消耗0.8mol OH- D．配离子 [Zn(OH)4]2-中Zn采用的是杂化，该配离子为空间四面体结构 ※10．常温下，现有0.1mol·L-1的NH4HCO3溶液，pH= 7.8。已知含氮或含碳各微粒的分布分数(平衡时某种微粒的浓度占各种微粒浓度之和的分数)与pH的关系如图所示，下列说法错误的是（ ） A．常温下，Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2CO3) B．向pH= 7.8的上述溶液中逐滴滴加NaOH溶液时，NH4+和HCO3-浓度都逐渐减小 C．NH4HCO3溶液中存在下列守恒关系： c(NH4+) + c(NH3·H2O) = c(HCO3-) + c(CO32-)+ c(H2CO3) D．当溶液的pH= 9时，溶液中存在下列关系： c(HCO3-)> c(NH4+) > c(NH3·H2O) > c(CO32-) 二、解答题（共5大题，共60分） 11．HDS催化剂广泛用于石油炼制和化学工业生产中，通常利用加碱焙烧——水浸取法从HDS废催化剂(主要成分为MoS、NiS、V2O5、Al2O3等)中提取贵重金属钒和钼，其工艺流程如图所示。 已知： Ⅰ．焙烧时MoO3、V2O5、Al2O3均可与纯碱反应生成对应的钠盐，而NiO不行。 Ⅱ．高温下NH4VO3易分解，分解产物含氮元素的气体有两种，二者均非氧化物。 Ⅲ．；、。 请回答下列问题： (1)流程的“气体”中含有二氧化碳，写出二氧化碳的一种用途： 。 (2)请写出“焙烧”过程中Al2O3及MoS分别与纯碱反应的化学方程式： ， 。 (3) “浸渣”的成分为 (填化学式)；“滤液2”中的成分除了Na2MoO4外，还含有 (填化学式)。 (4)“沉钒”时提钒率随初始钒的浓度及氯化铵的加入量的关系如图所示，则选择的初始NH4Cl的加入量为 。 (5)在实际工业生产中，“沉钼”前要加入NH4HS完全沉淀掉溶液中的Cu2+，应维持反应后溶液中C(H+)/C(HS-)的范围是 。 (6)“沉钒”时生成NH4VO3沉淀，请写出“煅烧”中发生反应的化学方程式： 。 12．一种在常温、常压下催化电解实现工业合成氨反应的工艺为：  ，该反应可分两步完成： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   请回答下列问题： (1) kJ·mol -1。 (2)将1.00mol N2和3.00mol H2充入到3L的恒容密闭容器中模拟反应Ⅰ： ①该反应中物质浓度随时间变化的曲线如图所示，0~10nin内， 。 ※②不同温度和压强下测得平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如下图所示，则B、C两点的平衡常数 (填“>”、“<”、“=”或“不确定”)；B点时的转化率= (保留2位有效数字)。 (3)从图乙中获知反应Ⅰ存在着高温降低平衡产率与低温降低反应速率等调控矛盾。在提高合成氨的产率的工业生产中，通常从以下多个视角来综合考虑合理的工业生产条件： 反应速率的视角：①加入催化剂；②提高温度(控制在催化剂的活性温度内) 平衡移动和原料的转化率的视角：③ ，④ 。 (4)科学家为避免直接破坏键而消耗大量热能，通过新型催化剂降低了反应路径中决速步的能垒，使该反应在常温、常压下采用电化学方法也能实现，反应装置如图所示，阴极上的电极反应式为 。 13．碳酸亚铁可作阻燃剂、补血剂等，不溶于水，干燥品在空气中稳定，潮湿品易被氧化。实验室用NaHCO3和FeSO4溶液制备碳酸亚铁晶体(FeCO3·2H2O))的实验装置如图所示(夹持装置已省略)。 回答下列问题： (1)甲为制备CO2的装置，其中药品a应为 ； 开始时应先通一段时间CO2的原因是 。 (2)装置乙中盛装的试剂为 ， 如果缺少装置乙对实验的影响是 。 (3)打开丙中分液漏斗活塞，三颈烧瓶中产生白色沉淀及无色气体，写出该反应的离子方程式 。 (4)反应结束后，对丙中反应液进行静置、过滤、洗涤、干燥，得到碳酸亚铁晶体。过滤操作过程中用到的玻璃仪器有烧杯、 ； 干燥过程中可能有少量碳酸亚铁晶体被氧化为红棕色FeOOH，写出该反应的化学方程式 。 ※(5)若将丙中1mol·L-1 NaHCO3溶液换成同浓度Na2CO3溶液，也能制备碳酸亚铁晶体，但产品纯度降低，其可能的原因是 。 14．某高校以下列路线合成药物心舒宁(又名冠心宁)，它是一种有机酸盐。 (1)f含有的官能团名称是 。 (2)反应①~⑤中属于加成反应的是 (填反应代号)。 (3)中间体(Ⅰ)的结构简式是 。 (4)反应①的化学反应方程式为 。 (5)如果将⑤、⑥两步颠倒，则最后得到的是(写结构简式) 。 ※(6)与物质a具有相同碳架结构的同分异构体有 种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱的峰面积之比为2：2：1的是 。 15．Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题： (1)Co3+的价电子排布图为： ， 基态磷原子有 种空间运动状态不同的电子。 (2)Li、O、P三种元素的电负性由大到小的顺序是： 。 (3)写出一种与互为等电子体的分子的化学式： ， 该分子的中心原子的价层电子对数等于 。 (4)无水硫酸铜为白色粉末溶于水形成蓝色溶液，则硫酸铜稀溶液中不存在的微粒间作用力有 。 A．配位键  B．金属键  C．离子键  D．共价键  E．氢键  F．范德华力 (5)N和P是同主族元素，但是NH3分子中的键角大于PH3分子中的键角，原因是： 。 ※Li2O为离子晶体，具有反萤石结构，晶胞如图所示。若晶胞参数为bnm，阿伏加德罗常数的值为NA，O2-和Li+的最短距离等于 nm(用含b的代数式表示)。    试卷第1页，共3页 高三化学校本作业12 第8页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 高三化学校本作业12参考答案： 1-D 2-B 3-C 4-C 5-D 6-A 7-A 8-C 9-B 10-B 11．(1)灭火 (2)Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑ 2MoS+2Na2CO3+5O22Na2MoO4+2CO2+2SO2 (3)NiO NaVO3、NaHCO3 (4)10g/L (5)< (6)6NH4VO33V2O3+2N2↑+2NH3↑+9H2O 12．(1)+571.6 (2)0.075 = 82% (3)增大压强 增大的浓度 (4) 13．(1)稀 排尽装置的空气防止被氧化 (2)饱和碳酸氢钠溶液 HCl与丙中的NaHCO3(生成的FeCO3)反应，降低FeCO3的产率 (3) (4)玻璃棒和漏斗 (5)Na2CO3溶液碱性更强，水解产生的OH-易与Fe2+反应生成Fe(OH)2 14．(1)碳碳双键、羧基 (2)③⑤ (3) (4)2+CCl4+2HCl (5) (6)15 15．(1)   15 (2)O＞P＞Li (3)CCl4、SiF4、POCl3等 4 (4)BC (5)电负性N＞P，成键电子对离中心原子越近，成键电子对间的排斥力越大，键角越大 详解： 1．D A．二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，属于酸性氧化物，A正确； B．“杯酚”能分离C60和C70，体现了超分子的“分子识别"特性，B正确； C．可利用大理石粉与水混合得到的浆状物对燃煤产生的废气进行脱硫处理，C正确； D．太阳能电池是将光能转化为电能，没有发生氧化还原反应，D错误。 2．B A．由结构简式可知，有机物Q的分子式为C15H22O3，故A正确； B．由结构简式可知，有机物Q分子中含有空间构型为四面体形的饱和碳原子，则分子中所有的碳原子不可能处于同一平面上，故B错误； C．由结构简式可知，有机物Q分子的不饱和度为5，则Q分子一定存在能使氯化铁溶液显色的酚类同分异构体，故C正确； D．由结构简式可知，有机物Q分子中含有的酮羰基、碳碳双键能与氢气发生属于还原反应的加成反应，含有的羧基能发生取代反应，故D正。 3．C A．随水体pH增大，则溶液碱性增强，导致铝催化剂和碱反应，催化效率降低，硝酸盐去除率降低，A正确； B．由图可知，H( ads)可以和( ads)反应生成氮气，故可促进的脱氧，从而产生N2，B正确； C．由图可知，该机理中是铝离子给出电子体现还原性，而Cu、Pd没有失去电子，C错误； D．金属铝表面的反应为在酸性条件下，(ads)和铝在铝表面生成铝离子、NH3(ads) ，根据质量守恒可知，还会生成H2O，可表示为：2Al+(ads) +7H+= 2Al3+ + NH3(ads) +2H2O，D正确。 4．C A．由方程式可知，反应生成8mol水，反应转移10mol电子，则反应生成18g水，反应转移的电子数是××10×NAmol—1=1.25NA，故A正确； B．草酸分子中单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则草酸分子中含有7个σ键，所以90g草酸分子中含有σ键的数目为×7×NAmol—1=7NA，故B正确； C．硫酸锰溶液中硫酸锰和水分子中都含有氧原子，则1L0.1mol/L硫酸锰溶液含有氧原子的数目大于0.1mol/L×1L×4×NAmol—1=4NA，故C错误； D．二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，则22.4L二氧化碳与足量过氧化钠充分反应转移的电子数为×1×NAmol—1=NA。 5．D A．铁做催化剂条件下，苯和液溴反应生成溴苯和溴化氢，该反应为放热反应，反应放出的热量会使苯和液溴挥发，则制备装置a中长导管起导气兼冷凝回流的作用，故A错误； B．溴化氢极易溶于水，若用装置b吸收溴化氢会产生倒吸，故B错误； C．溴苯是密度比水大的不溶于水的无色液体，分液时，密度比水大的溴苯应该从下口放出，故C错误； D．由分析可知，水洗分液得到含有苯的粗溴苯，分离粗溴苯可以利用苯与溴苯的沸点不同选择装置d进行蒸馏分离，故D正确。 6．A A．已知羧基和酚羟基都能与碳酸根反应，故水杨酸与过量碳酸钠溶液反应：2+ +2，A正确； B．已知I-的还原性强于Fe2+，故向碘化亚铁溶液中滴加少量稀硝酸先氧化I-为I2，故离子方程式为：，B错误； C．已知Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3，故Mg(HCO3)2溶液中加足量的烧碱溶液的离子方程式为：，C错误； D．二元弱酸亚磷酸(H3PO3)溶液中滴加少量的NaOH溶液的离子方程式为：，D错误。 7．A 基态X的原子最外层有3个未成对电子，次外层电子仅有1种空间运动状态，则X为N，Y的单质在空气中的含量位居第二，则Y的单质为氧气，则Y为O，根据同周期元素“序大径小”，同主族元素“序大径大”，Z是短周期主族元素中原子半径最大的元素，则Z为Na，基态W的原子最外层电子排布式为，且为主族元素，则W为K，据此分析。 A．同周期电离能呈增大趋势，同主族电离能逐渐减小，但IIA、IVA元素电离能大于IIIA、VIA电离能。由分析可知，X为N，Y为O，Z为Na，则第一电离能X>Y>Z，A正确； B．W为K，X为N，Y为O，同周期电负性逐渐增大，同主族电负性逐渐减小，则电负性：W<X<Y； C．X为N，Y为O，由于N与O的氢化物种类繁多，沸点无法比较，C错误； D．W为K，Y为O，形成的化合物都为离子晶体，D错误。 8．C 由题给流程可知，反应池1中碘化钾溶液与硝酸铋溶液反应生成BiOI沉淀，反应池2中加入氧化锌固体搅拌得到氧化锌和BiOI的悬浊液，过滤得到氧化锌和BiOI固体混合物；在坩埚中高温灼烧得到。 A．由分析可知，反应池1中碘化钾溶液与硝酸铋溶液反应生成BiOI沉淀，反应的离子方程式为，故A正确； B．由分析可知，反应池1中碘化钾溶液与硝酸铋溶液反应生成BiOI沉淀，反应池2中加入氧化锌固体搅拌得到氧化锌和BiOI的悬浊液，物质在溶液中混合时可通过搅拌加快反应，故B正确； C．固体灼烧时应在坩埚中进行，不能在蒸发皿中进行，故C错误； D．操作1为离心分离，目的是过滤得到氧化锌和BiOI固体混合物，故D正确。 9．B 该新型锌电池放电时b极为负极，Zn发生失电子的氧化反应生成[Zn(OH)4]2-，a极为正极，MnO2发生得电子的还原反应转化成Mn2+；充电时，b极为阴极，a极为阳极。 A．Mn原子核外有25个电子，基态Mn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，价电子排布式为3d54s2，A项正确； B．放电过程中a极为正极，a极上MnO2发生得电子的还原反应转化成Mn2+，电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，B项错误； C．放电过程中，b极为负极，b极电极反应式为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，转移2mol电子b极消耗0.4molOH-，则转移0.4mole-时b极消耗0.8molOH-，C项正确； D．[Zn(OH)4]2-中中心离子Zn2+的价电子排布式为3d10、处于全充满，不参与成键，1个Zn2+与4个OH-形成4个配位键，则Zn2+的4s、4p轨道采取sp3杂化，[Zn(OH)4]2-为空间四面体结构，D项正确。 10．B A．由0.1mol/L碳酸氢铵溶液的pH为7.8，说明碳酸氢根离子在溶液中的水解程度大于碳酸氢根离子，使溶液呈碱性，则由盐类水解规律可知，一水合氨的电离程度大于碳酸的电离程度，一水合氨的电离常数大于碳酸的一级电离常数，故A正确； B．由图可知，向pH为7.8的碳酸氢铵溶液中加入氢氧化钠溶液时，溶液中的铵根离子浓度减小，碳酸氢根离子浓度增大，故B错误； C．碳酸氢铵溶液中存在物料守恒关系，故C正确； D．由图可知，溶液pH为9时，溶液中离子浓度的大小关系为，故D正确。 11【分析】HDS废催化剂主要成分为MoS、NiS、、，加入纯碱焙烧，转化为Na2MoO4、NaVO3、NaAlO2、NiO；水浸除去NiO，滤液1通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀除铝，滤液2中含有、NaVO3、NaHCO3，调节pH=8.4，加氯化铵生成沉淀，过滤，滤液中加硝酸生成钼酸沉淀。 （1）二氧化碳不支持燃烧，可以用来灭火。 （2）和碳酸钠反应生成偏铝酸钠和二氧化碳， MoS与纯碱反应生成钼酸钠、二氧化硫、二氧化碳，反应的化学方程式为，Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑、2MoS+2Na2CO3+5O2 2Na2MoO4+2CO2+2SO2。 （3）焙烧时NiS被氧化为NiO、SO2，NiO与碳酸钠不反应，“浸渣”的成分为NiO；根据流程图，可知滤液1通入二氧化碳气体除铝，“滤液2”中的成分除了外，还含有NaVO3、NaHCO3。 （4）由图可知加入量为10g/L时，钒提取率达到90%以上，且再增大量时，提钒率变化不大，则选择的初始的加入量为10g/L。 （5），，则完全沉淀掉溶液中的时，，应维持反应后溶液中。 （6）高温下易分解，分解产物含氮元素的气体有两种，二者均非氧化物，则含氮气体为氮气和氨气，“煅烧”中发生反应的化学方程式为6NH4VO33V2O3+2N2↑+2NH3↑+9H2O。 12．【分析】（1）依据盖斯定律可知Ⅰ×2+Ⅱ×3即得到反应2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)，则； （2） ①反应前氮气浓度是mol/L，氢气浓度是1mol/L，0~10min内消耗氢气是浓度是1mol/L－0.25mol/L＝0.75mol/L，则； ②平衡常数只与温度有关系，则B、C两点的平衡常数KB＝KC，设B点时消耗氮气的物质的量是xmol，，此时氨气的体积分数是0.7，，所以的转化率； （3）由于正反应是体积减小的放热反应，则从平衡移动和原料的转化率的视角应该是增大压强或增大的浓度有利于平衡正向移动，可以提高氢气转化率； （4）阴极上氮气得到电子结合氢离子转化为氨气，电极反应式为。   13【分析】甲装置制备经过乙中除去，进入丙中与反应生成，丁用于吸收多余的并避免空气进入丙中造成干扰。 （1）甲装置制备：，故药品a应为稀；开始时应先通一段时间的原因是排尽装置的空气防止被氧化； （2）装置乙中盛装的试剂为饱和碳酸氢钠溶液，除去中混有的，缺少装置乙对实验的影响是将与丙中的(生成的)反应，降低的产率； （3）根据题意可知三颈烧瓶中产生白色沉淀及无色气体，该反应的离子方程式为； （4）过滤操作过程中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，干燥过程中可能有少量碳酸亚铁晶体被空气中氧气氧化为红棕色，该反应的化学方程式为； （5）若将丙中溶液换成同浓度溶液产品纯度降低，因为溶液碱性更强，水解产生的易与反应生成。 14【分析】苯和四氯化碳发生取代反应生成a；a和水在催化剂下反应引入酮羰基得到b；b中羰基加成引入支链得到d；d含有羟基，发生消去反应生成中间体Ⅰ；中间体Ⅰ和氢气加成得到e；e中含亚氨基，和酸f生成产品； （1）由图可知，f含有的官能团名称是碳碳双键、羧基； （2）反应①是苯和四氯化碳的取代反应。反应②是卤代烃的水解反应，由于引入了2个羟基。不稳定，所以脱水生成羰基。反应③是羰基的加成反应。反应④则是羟基的消去反应，反应⑤是碳碳双键与氢气的加成反应，所以属于加成反应的是③⑤； （3）由分析可知，中间体(Ⅰ)的结构简式是； （4）反应①的是苯和四氯化碳的取代反应，化学反应方程式为2+CCl4+2HCl； （5）如果将⑤、⑥两步颠倒， 将被H2加成生成HOOOCH2CH2COOH，故最后得到的产物的结构简式中应不含不饱和的双键．即为； （6）与物质a具有相同碳架结构的同分异构体，则碳骨架为，共有，6+6+3=15种(不考虑立体异构)情况，其中核磁共振氢谱的峰面积之比为2：2：1，则结构对称，为。 15（1）Co为27号元素，Co3+的价电子排布式为3d6，则其价电子排布图为：  ，基态磷原子的核外有15个电子，则有15种空间运动状态不同的电子。 （2）Li、O、P三种元素的非金属性O＞P＞Li，非金属性越强，电负性越大，则电负性由大到小的顺序是：O＞P＞Li。 （3）与互为等电子体的分子的化学式：CCl4、SiF4、POCl3等，该分子的中心原子的价层电子对数分别为、、，都等于4。 （4）硫酸铜稀溶液中，没有自由电子，不存在金属键，阴、阳离子间隔太远，不能形成离子键，则不存在的微粒间作用力有BC。 （5）N和P是同主族元素，N的非金属性比P强，H-N共用电子对离N原子比H-P共用电子对离P原子近，所以NH3分子中的键角大于PH3分子中的键角，原因是：电负性N＞P，成键电子对离中心原子越近，成键电子对间的排斥力越大，键角越大。 在Li2O晶胞中，含有O2-个数为=4，含有Li+个数为8。若晶胞参数为bnm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为=g∙cm-3，O2-和Li+的最短距离等于顶点到小立方体体心间的距离，即为nm=nm。 高三化学校本作业12 学科网（北京）股份有限公司 $$