内容正文:
清远市2023~2024学年第一学期高中期末教学质量检测
高 三 化 学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4.可能用到的相对原子质量:H 1 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Cr 52 Fe 56 Ni 59 Sb 122
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.悠久的历史孕育了丰富的民间艺术文化瑰宝。下列文物器具的材质主要为合金的是
选项
A
B
C
D
文物器具
名称
端石琴式砚
馆陶黑陶
木雕罗汉像
信宜铜盉
2.广东是临海大省,有着丰富的海洋资源。下列说法正确的是
A.提取海水中的电解质,只能使用化学方法
B.鱼、虾类海产品需要防腐保鲜,可以用冷冻法或用甲醛溶液浸泡
C.从海洋藻类中提取单质碘时,可以使用有机溶剂
D.以深海鱼类的脂肪为原料,提取出来的鱼油属于纯净物
3.下列化学用语或图示表达错误的是
A.N原子核外能量最高的电子云的形状:
B.N的VSEPR模型:
C.基态碳原子核外电子的轨道表示式:
D.p-p π键电子云轮廓图:
4.“云开雾散却晴霁,清风淅淅无纤尘”,下列化学反应中的焓变和熵变与该诗句所描述现象相同的是
A.C(s)+CO2(g)2CO(g)
B.2CO(g)+O2(g)2CO2(g)
C.NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)
D.C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(g)
5.下列物质的分子中,含有极性键的非极性分子是
A.H2S B.BF3 C.CH2Cl2 D.N2
6.下列实验操作或事故处理中,正确的做法是
A.常温下用蒸馏水润湿了的pH试纸,测定某盐溶液的pH为7,无需重做
B.不慎将燃着的酒精灯碰翻造成少量酒精在桌面上着火,应立即用大量的水扑灭
C.取用金属钠时,切割后剩余的钠不能放回原瓶,应投入废物瓶
D.为使实验更精准,中和滴定实验的酸式滴定管、碱式滴定管和锥形瓶都要进行润洗
7.化学创造美好生活。下列生产活动中,没有运用相应化学原理的是
选项
生产活动
化学原理
A
SO2可用作食品添加剂
SO2具有还原性、漂白性
B
要减少或禁止使用含磷洗涤剂
含磷洗涤剂会造成水体污染,影响水质
C
家用废旧电池要集中回收处理
废旧电池中含有重金属离子,会造成土壤污染、水体污染
D
家用铁质镀铜自来水龙头
利用了牺牲阳极的阴极保护法,保护了铁质水龙头
8.下列说法正确的是
A.所有的非金属元素都分布在p区
B.NH3分子中的键角与N中的键角大小相同
C.原子的电子排布式由1s22s22p33s11s22s22p4能释放特定能量产生发射光谱
D.ⅣA族元素形成的单质均可作为半导体材料
9.根据下列图示所得出的结论错误的是
A.图甲表示2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0的反应速率随温度的变化曲线,说明温度越高,反应速率越快
B.图乙是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线,说明该反应的ΔH<0
C.图丙中NaCl溶液浓度升高,铁腐蚀速率降低,说明NaCl浓度越大,溶液中O2的浓度越小
D.图丁表示相同pH的盐酸和醋酸加水稀释过程中pH的变化,则曲线a代表醋酸
10.由下列实验能达到相应实验目的的是
11.锌-二氧化碳电池同时具备二氧化碳固定/利用和能量转化/存储的电池技术,其工作原理如图所示,其中 X为锌电极,Y 为基于三维多孔钯材料的电极。已知双极膜是阴离子膜与阳离子膜的复合膜,该膜可在直流电场作用下将膜间的水解离成H+和OH-,并分别向膜两侧提供。下列说法错误的是
A.放电时负极的电极反应:Zn-2e-+4OH-Zn(OH
B.双极膜中靠X电极的一侧为阴离子膜
C.标准状况下,该电池固定2.24 L CO2时,在电路中有0.2NA个电子通过
D.充电时Y极室溶液的pH降低
12.某种含二价铜微粒[CuⅡ(OH)(NH3)]+的催化剂可用于汽车尾气脱硝,催化机理如图1,反应过程中不同价态物质体系所含的能量如图2。下列说法正确的是
A.催化机理中的五步反应均为氧化还原反应
B.状态⑤到状态①的变化过程中有极性键和非极性键的形成
C.状态③到状态④过程的ΔH最小,放热最多,反应速率最快
D.脱硝过程的本质是4NH3+6NO5N2+6H2O
13.工业上以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料通过固体碱熔氧化法生产高锰酸钾,主要流程如下,下列说法错误的是
A.“熔融氧化”应在铁坩埚中进行
B.“锰酸钾歧化(锰元素化合价既升高又降低)”可以用H2SO4代替CO2
C.该流程中可循环使用的物质是MnO2
D.“滤液蒸发结晶”过程中加热蒸发至有较多晶体析出时停止加热
14.室温下,向两份浓度均为0.1 mol·L-1的HX溶液中分别滴加0.1 mol·L-1的盐酸和NaOH溶液,向两份0.1 mol·L-1的HY溶液中也进行同样操作,测得x[x=-lg,其中A=X或Y]与溶液pH的关系如图所示。
已知:Ka(HX)>Ka(HY)。下列说法正确的是
A.溶液中水的电离程度:a>b>c
B.d点溶液中:c(HA)+c(A-)=0.10 mol·L-1
C.b点到c点之间,c(Na+)始终大于c(A-)
D.NaY溶液中的Kh=1.0×10-9.25
15.锑-钾合金可用作钾离子电池的电极材料,图a为其晶胞结构,图b为晶胞的一部分,下列有关说法正确的是
A.晶胞密度为g·cm-3
B.Sb原子的配位数为6
C.最邻近的Sb原子构成的最小空间结构为正四面体
D.从电子排布推断,K的第一电离能比Sb大
16.分析化学中“滴定分数”的定义:所加滴定剂与被滴定组分的物质的量之比。常温下以0.10 mol·L-1的HCl溶液滴定同浓度某一元碱MOH溶液,并绘制滴定曲线如图所示。下列说法错误的是
A.该酸碱中和滴定过程应该选用甲基橙作指示剂
B.x点处的溶液中满足:c(MOH)+c(OH-)<c(M+)+c(H+)
C.根据y点坐标可以算得Kb(MOH)=9×10-7
D.从x点到z点,溶液中水的电离程度逐渐增大
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17.(14分)氮、磷、铁、钴在现代工农业、科技及国防建设等领域中都有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)基态N原子核外电子共有 种空间运动状态,第一电离能:I1(N) (填“>”或“<”)I1(O)。
(2)N及其同族的P、As均可形成类似的氢化物,NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为 (填化学式)。
(3)HNO3和HNO2中N的杂化方式分别为 ,解释HNO3和HNO2酸性强弱不同的原因: 。
(4)Co的配合物[Co(N3)(NH3)5]SO4中配位体的空间结构为 。
(5)铁酸钇是一种典型的单相多铁性材料,其正交相晶胞结构如图。
铁酸钇的化学式为 。若1号O原子分数坐标为(0,0,),2号O原子分数坐标为(,-m,-n),则3号Fe原子的分数坐标为 。已知铁酸钇的摩尔质量为M g·mol-1,晶体密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,该晶胞的体积为 pm3(列出表达式)。
18.(14分)滴定实验是化学学科中最重要的定量实验之一。常见的滴定实验有酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定等等。
Ⅰ.获取安全的饮用水一直以来都是人们关注的重要问题,自来水厂经常用氯气进行杀菌,某化学兴趣小组利用氧化还原反应滴定,测定了某工厂废水中游离态氯的含量,实验如下:
①取水样50.00 mL于锥形瓶中,加入10.00 mL KI溶液(足量),滴入2~3滴淀粉溶液。
②将自己配制的0.0010 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液(显碱性)装入滴定管中,调整液面,记下读数。
③将锥形瓶置于滴定管下进行滴定,发生的反应为I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6。
试回答下列问题:
(1)①滴定前装有标准液的滴定管排气泡时,应选择下图中的 (填标号,下同)。
②若用25.00 mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处,则管内液体的体积 。
A.=10.00 mL B.=15.00 mL C.<10.00 mL D.>15.00 mL
(2)步骤①发生反应的离子方程式为 。
(3)达到滴定终点的现象是 。
(4)实验中消耗了Na2S2O3标准溶液4.00 mL,所测水样中游离态氯(Cl2)的含量为 mg·L-1。
(5)实验测得游离态氯的浓度比实际浓度偏大,造成误差的原因可能是 (填标号)。
A.配制Na2S2O3标准溶液定容时,加水超过刻度线
B.锥形瓶水洗后直接装待测水样
C.装Na2S2O3标准溶液的滴定管水洗后没有润洗
D.滴定到达终点时,俯视读出滴定管读数
E.装Na2S2O3标准溶液的滴定管滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
Ⅱ.沉淀滴定——滴定剂与被滴定物生成的沉淀比滴定剂与指示剂生成的沉淀更难溶;且二者之间,有明显的颜色差别。
(6)参考表中的数据,若用AgNO3滴定NaSCN溶液,可选用的指示剂是 (填标号)。
A.Na2CrO4 B.NaBr C.NaCN D.NaCl
难溶物
AgCl
AgBr
AgCN
Ag2CrO4
AgSCN
颜色
白
浅黄
白
砖红
白
Ksp
1.77×10-10
5.35×10-13
1.21×10-16
1.12×10-12
1.0×10-12
19.(14分)在镀镍生产过程中, 产生的硫酸镍废料(含Cu2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+等杂质离子)是一种宝贵的可再生资源,某实验小组用粗硫酸镍废料制备硫酸镍(NiSO4·6H2O),其流程如图所示:
(1)“滤渣1”的主要成分是 (写化学式),S中S原子采用 杂化。
(2)基态Ni2+的价电子排布式为 。
(3)写出“硫化”过程中Fe3+与H2S反应的离子方程式: 。
(4)“氟化”的目的是除去Ca2+、Mg2+,已知25 ℃时,Ksp(CaF2)=3.95×10-11;Ksp(MgF2)=6.40×10-9。当Mg2+刚好完全沉淀(浓度小于等于10-5 mol·L-1)时,Ca2+的浓度为 (保留两位有效数字)mol·L-1。氟化钙的晶胞结构如图所示,该晶体属于 (填“离子”或“共价”)晶体,每个Ca2+周围距离最近且等距的F-有 个。
20.(14分)二氧化碳加氢合成甲醇是人工合成淀粉的首要步骤之一,同时也是实现碳中和的重要途径。该过程总反应为 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.4 kJ·mol-1。在特定催化剂条件下,其反应机理如下:
Ⅰ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.3 kJ·mol-1
回答以下问题:
(1)ΔH1= kJ·mol-1。
图1
(2)恒压下,按n(CO2)∶n(H2)=1∶3进行合成甲醇的实验,该过程在无分子筛和有分子筛时甲醇的平衡产率随温度的变化如图1所示(分子筛能选择性分离出H2O)。
①根据图中信息,压强不变,采用有分子筛时的最佳反应温度为 ℃,解释其原因: 。
②采用分子筛的作用为 。
(3)如图2所示,向甲(恒温恒容)、乙(恒温恒压)两个密闭容器中分别充入1 mol CO2和3 mol H2,发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),起始温度、体积相同(T1℃、2 L密闭容器)。反应达到平衡时,乙的容器容积为1.5 L,则该温度下的平衡常数为 ,平衡时甲容器中CO2的物质的量 0.5 mol(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)。若将甲改为绝热恒容容器,其他条件不变,平衡时CH3OH的浓度将 0.25 mol·L-1。
图2
图3
(4)如图3,当起始n(CO2)∶n(H2)=1∶2时,维持压强不变,将CO2和H2按一定流速通过反应器,催化剂活性受温度影响变化不大,结合反应Ⅰ和反应Ⅱ,分析温度大于235 ℃后甲醇的选择性随温度升高而下降的原因: 。
清远市2023~2024学年第一学期高中期末教学质量检测
高三化学参考答案
1.D 【解析】本题主要考查与文物器具有关的化学知识,侧重考查学生对基础知识的认知能力。砚台的主要成分是天然无机盐,不属于金属材质,A项不符合题意;馆陶黑陶属于陶制品,B项不符合题意;木雕罗汉像为木质材质,C项不符合题意。
2.C 【解析】本题主要考查生产、生活中的化学知识,侧重考查学生对基础知识的认知能力。从海水中提取食盐(NaCl)时,可以采用物理方法(蒸发、结晶等),A项错误;甲醛溶液有毒,能使蛋白质发生变性,鱼、虾类海产品的防腐保鲜,不能用甲醛溶液浸泡,B项错误;天然的油脂(脂肪和植物油)均属于混合物,鱼油不属于纯净物,D项错误。
3.C 【解析】本题主要考查化学用语的正确使用,侧重考查学生对基础知识的认知能力。基态C原子核外电子的轨道表示式:,C项错误。
4.A 【解析】本题主要考查化学反应的焓变与熵变的相关知识,侧重考查学生对基础知识的认知能力。 “云开雾散”是一个熵增、吸热过程,A项符合题意。
5.B 【解析】本题主要考查化学键的相关知识,侧重考查学生对基础知识的认知能力。H2S为极性分子,A项不符合题意;CH2Cl2为极性分子,C项不符合题意;N2是含有非极性键的非极性分子,D项不符合题意。
6.A 【解析】本题主要考查基础实验操作和事故处理的化学知识,侧重考查学生对基础知识的认知能力。少量酒精在桌面上着火,应立即用湿布盖灭,B项错误;剩余的钠必须放回原瓶,不应投入废物瓶,否则容易引起安全事故,C项错误;中和滴定实验时锥形瓶不能润洗,否则会造成误差,D项错误。
7.D 【解析】本题主要考查化学知识在生活中的应用,侧重考查学生对基础知识的认知能力。铁质镀铜水龙头利用的是隔绝空气来防止水龙头生锈,不属于牺牲阳极的阴极保护法,D项符合题意。
8.C 【解析】本题主要考查原子结构等相关化学知识,侧重考查学生对基础知识的认知能力。氢元素在s区,A项错误;NH3中含有孤对电子,对成键电子对有斥力,键键角比N中键角要小,B项错误;制作半导体材料的元素位于金属元素与非金属元素交界处,故D项错误。
9.D 【解析】本题主要考查化学图像的分析,侧重考查学生对基础知识的认知能力和简单应用能力。盐酸是强酸,醋酸是弱酸,相同pH的盐酸和醋酸加水稀释后,盐酸pH变化更大,醋酸pH变化更小,D项错误。
10.B 【解析】本题主要考查化学实验装置的使用,侧重考查学生对基础知识的应用能力。饱和Na2CO3溶液会与CO2反应,不能用饱和Na2CO3溶液除去CO2中的HCl,A项不符合题意;无法准确读取单位时间产生气体的体积,C项不符合题意;结晶水含量测定不应用蒸发皿,应该用坩埚,D项不符合题意。
11.B 【解析】本题主要考查锌-二氧化碳电池的反应原理,侧重考查学生分析和解决问题的能力。充电时X电极是阴极,双极膜中的H+向X电极移动,靠X电极一侧为阳离子膜,B项错误。
12.B 【解析】本题主要考查简单化学反应历程的分析,侧重考查学生对基础知识的应用能力。第一步没有化合价变化,不是氧化还原反应,故A项错误;状态③到状态④的活化能最大,反应速率最慢,反应速率与ΔH无关,故C项错误;[CuⅡ(OH)(NH3)]+是催化剂,脱硝过程是2 mol NH3作还原剂,与[CuⅡ(OH)(NH3)]+结合,两次捕获2 mol NO,并消耗 mol O2,生成2 mol N2的过程,D项错误。
13.D 【解析】本题主要考查以软锰矿制备高锰酸钾的工艺流程分析,侧重考查学生对实验的理解能力和综合运用能力。“滤液蒸发结晶”时温度不能过高,且应蒸发浓缩至析出晶膜时停止加热,因为KMnO4受热易分解,D项错误。
14.D 【解析】本题主要考查电解质的水溶液知识的综合分析,侧重考查学生分析和解决化学问题的能力。HY为弱酸,0.1 mol·L-1的HY溶液中c2(H+ )≈cKa,pH=2.875,a点的pH=2.75,说明d点滴加了酸,抑制了水的电离,b点和c点滴加了NaOH溶液,趋向于滴定终点,但滴定终点为碱性溶液,所以c点还没有达到滴定终点,所以溶液中水的电离程度:c>b>a,A项错误;根据上述结论,d点滴加了盐酸,溶液体积增大,c(HA)+c(A-)<0.10 mol·L-1,B项错误;根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),酸性时,c(Na+)<c(A-),碱性时,c(Na+)>c(A-),C项错误。
15.C 【解析】本题主要考查物质结构与性质,侧重考查学生对基础知识的理解与综合运用能力。由图a可知,与Sb原子距离最近的K原子位于8个小立方体的中心,所以配位数为8,B项错误;由图b可知最邻近的Sb原子构成的最小空间结构为正四面体,故C项正确;从电子排布推断,K和Sb最外层电子排布式分别为4s1、5s25p3,Sb的p电子轨道为半充满稳定结构,第一电离能大,故D项错误。
16.D 【解析】本题主要考查电解质的水溶液知识的综合分析,侧重考查学生分析和解决化学问题的能力。从x点到z点过程中,在加入盐酸至恰好完全反应过程中,水的电离由被抑制到被促进,溶液中水的电离程度逐渐增大;随着盐酸的过量,水的电离又被抑制,电离程度减小,D项错误。
17.(1)5(1分);>(1分)
(2)NH3>AsH3>PH3(2分)
(3)sp2、sp2(2分);HNO3中的非羟基氧多,吸引羟基氧原子的能力强,能有效降低氧原子上的电子云密度,使键极性增强,易发生电离(2分)
(4)直线形(1分)
(5)YFeO3 (1分);(,+m,)(2分);×1030(2分)
【解析】本题主要考查物质结构与性质,考查学生对基础知识的理解与综合运用能力。
(1)N为7号元素,基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3,原子核外每一个原子轨道都是一种电子空间运动状态,s能级有1个轨道,p能级有3个轨道,所以一共有5个轨道,即5种空间运动状态;同一周期随着原子序数变大,元素第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,其第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能:I1(N)>I1(O)。
(2)N原子的电负性比较大,在氨气分子间存在氢键,导致沸点升高,NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为NH3>AsH3>PH3。
(3)硝酸是强酸,亚硝酸是弱酸,原因是硝酸中的非羟基氧多于亚硝酸,非羟基氧吸引羟基氧原子的能力强于亚硝酸,能有效降低氧原子上的电子云密度,使氢氧键极性增强,易发生电离。
(4)与CO2互为等电子体,空间结构为直线形。
(5)由晶胞结构图利用均摊法计算可得Fe原子个数为2,Y原子个数为8×+4×=2,O原子个数为8×+4=6,故铁酸钇的化学式为YFeO3。根据正交相晶胞结构图可知3号Fe原子的x坐标与2号O原子的x坐标一致,y坐标由(x-y)正交图可知与2号O原子均在中间且靠右方向,z坐标在处,即3号Fe原子的分数坐标为(,+m,)。由公式V=可得晶胞体积:V=×1030 pm3。
18.(1)①c(2分)
②D(2分)
(2)Cl2+2I-I2+2Cl-(2分)
(3)滴入最后半滴时,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复颜色(2分)
(4)2.84(2分)
(5)ACE(2分)
(6)A(2分)
19.(1)CuS和S(2分);sp3(2分)
(2)3d7(2分)
(3)H2S+2Fe3+2Fe2++S↓+2H+(2分)
(4)6.2×10-8(2分);离子(2分);8(2分)
【解析】本题主要考查制备硫酸镍晶体的工艺流程分析,侧重考查学生对实验的理解能力和综合运用能力。
(1)S中心原子S的价层电子对数为4+=4,因此S的杂化方式为sp3。
(4)Mg2+刚好完全沉淀时,此时c(Mg2+)=1×10-5 mol·L-1,则c2(F-)=6.4×10-4(mol·L-1)2,根据Ksp(CaF2)=c(Ca2+)×c2(F-),计算可得c(Ca2+)=6.2×10-8 mol·L-1;由面心的Ca2+可知,每个Ca2+周围距离最近且等距的F-有8个。
20.(1)+40.9(1分)
(2)①210(1分);开始时温度低,反应速率慢,生成物(H2O)还很少,分子筛的作用不明显,随着产物增多,分子筛作用明显增强;210 ℃以后,温度对平衡的影响超过分子筛的作用(2分)
②分子筛从反应体系中不断分离出H2O,减少了生成物,平衡正向移动,甲醇产率升高(2分)
(3)(或0.33,2分);大于(2分);小于(2分)
(4)反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,温度大于235 ℃时,随温度升高,反应Ⅰ向正反应方向进行,反应Ⅱ向逆反应方向进行,故甲醇的选择性随温度升高而降低(2分)
【解析】本题主要考查化学反应原理,侧重考查学生对化学反应原理的理解能力和综合运用能力。
(1)根据盖斯定律可知,ΔH1=ΔH-ΔH2,计算可得ΔH1=+40.9 kJ·mol-1。
(3)恒温恒压时,体积之比等于物质的量之比,由此计算可得,平衡后,乙容器中气体的总物质的量为3 mol。据此列出三段式,计算可得,平衡时n(CO2)=0.5 mol,n(H2)=1.5 mol,n(H2O)=0.5 mol,n(CH3OH)=0.5 mol,K==;甲容器为恒温恒容条件,随着反应的进行,压强减小,CO2的转化率下降,故CO2的物质的量大于0.5 mol;若将甲改为绝热容器,此时容器内温度上升,CO2的转化率下降,平衡时CH3OH的浓度小于0.25 mol·L-1。
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