江苏省扬州市2020-2021学年高三下学期化学开学考试试卷

试卷更新日期：2021-03-30 类型：开学考试

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一、单选题

1. 中国努力争取2060年前实现碳中和。下列说法错误的是（）

A、积极鼓励植树造林，降低空气中 ${CO}_{2}$ 含量 B、可利用 $CaO$ 或氨水捕集废气中的 ${CO}_{2}$ C、一定条件下，将 ${CO}_{2}$ 转化为 ${CH}_{3} OH$ ，实现 ${CO}_{2}$ 的资源化利用 D、研发新型催化剂将 ${CO}_{2}$ 分解成碳和 $O_{2}$ ，同时放出热量

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2. 向 ${CuSO}_{4}$ 溶液中通入 $H_{2} S$ ，会生成 $CuS$ 沉淀，反应为 ${CuSO}_{4} + H_{2} S=CuS ↓ + H_{2} {SO}_{4}$ 。下列有关说法正确的是（）

A、 ${SO}_{4}^{2 -}$ 的空间构型为正四面体 B、 $H_{2} S$ 为非极性分子 C、 ${Cu}^{2 +}$ 的基态核外电子排布式为 $[Ar] 3 d^{10}$ D、 $S^{2 -}$ 的结构示意图为

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3. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（）

A、 ${Al}_{2} O_{3}$ 能与碱反应，可用于电解冶炼铝 B、浓硫酸具有吸水性，可用于干燥 ${Cl}_{2}$ C、 ${NaHCO}_{3}$ 受热易分解，可用于制胃酸中和剂 D、 ${NH}_{3}$ 易溶于水，可用作制冷剂

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4. ${SO}_{2}$ 是一种重要的化工原料，主要用于生产三氧化硫、亚硫酸盐等，生产 ${SO}_{3}$ 的反应为 $2 {SO}_{2} (g) + O_{2} (g) ⇌ 2 {SO}_{3} (g)$ $ΔH<0$ 。实验室用浓硫酸和 ${Na}_{2} {SO}_{3}$ 固体反应制取少量 ${SO}_{2}$ 。 ${SO}_{2}$ 排放到大气中会形成酸雨。下列有关 ${SO}_{2}$ 的说法正确的是（）

A、 ${SO}_{2}$ 在大气中不能转化为 ${SO}_{3}$ B、 ${SO}_{2}$ 与 $H_{2} O$ 能形成分子间氢键 C、 ${SO}_{2}$ 的水溶液放置在空气中， $pH$ 增大 D、生产 ${SO}_{3}$ 时 ${SO}_{2}$ 表现出还原性

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5. ${SO}_{2}$ 是一种重要的化工原料，主要用于生产三氧化硫、亚硫酸盐等，生产 ${SO}_{3}$ 的反应为 $2 {SO}_{2} (g) + O_{2} (g) ⇌ 2 {SO}_{3} (g)$ $ΔH<0$ 。实验室用浓硫酸和 ${Na}_{2} {SO}_{3}$ 固体反应制取少量 ${SO}_{2}$ 。 ${SO}_{2}$ 排放到大气中会形成酸雨。下列有关生产 ${SO}_{3}$ 反应的说法正确的是（）

A、反应的 $ΔS>0$ B、反应中每消耗 $22.4 L O_{2}$ 转移的电子的物质的量为 $4 mol$ C、升温、加压和使用催化剂能增大 ${SO}_{3}$ 的生成速率 D、当 $c ({SO}_{2}) =c ({SO}_{3})$ 时，说明该反应处于平衡状态

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6. 下列实验操作能达到实验目的的是（）

A、用装置甲电解饱和食盐水获得 ${Cl}_{2}$ B、用装置乙制取并收集少量 $NO$ C、用 $KSCN$ 溶液检验 ${FeCl}_{2}$ 溶液是否变质 D、用饱和 ${NaHSO}_{3}$ 溶液除去 ${CO}_{2}$ 气体中混有的少量 ${SO}_{2}$

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7. $B$ 、 $C$ 、 $N$ 、 $O$ 是短周期主族元素。下列有关说法正确的是（）

A、CO的结构式： $C \equiv O$ B、 $N_{2} H_{4}$ 中氮原子的轨道杂化类型： ${sp}^{2}$ C、电负性： $N > O > C$ D、最高价氧化物的水化物的酸性： $H_{3} {BO}_{3} > H_{2} {CO}_{3}$

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8. $H_{2} S$ 具有较强还原性，其溶于水生成的氢硫酸是一种弱酸( $K_{a1} = 1.3 \times 10^{- 7}$ 、 $K_{a2} = 7.0 \times 10^{- 15}$ )。用 $NaOH$ 溶液吸收 $H_{2} S$ 得 $X$ 溶液。下列说法正确的是（）

A、升高 $NaOH$ 溶液的温度，一定能提高 $H_{2} S$ 的吸收率 B、25℃时，若 $X$ 溶液中 $c ({OH}^{-}) = \frac{10}{7} mol \cdot L^{- 1}$ ，则 $c ({HS}^{-}) =c (S^{2-})$ C、向 $X$ 溶液中加入足量浓硝酸，反应生成气体，其主要成分为 $H_{2} S$ D、 ${Na}_{2} C_{2} O_{4}$ [ $K_{a1} (H_{2} C_{2} O_{4}) = 5.9 \times 10^{- 2}$ ]能与 $H_{2} S$ 发生反应： ${Na}_{2} C_{2} O_{4} + H_{2} {S=H}_{2} C_{2} O_{4} + {Na}_{2} S$

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9. 已知：①Cu₂O的晶胞如下图所示：②Cu₂O固体溶于稀硫酸，能得到CuSO₄溶液和一种紫红色单质；③向CuSO₄溶液中加入一定量NaOH溶液，能得到一种浅蓝绿色沉淀，该沉淀能溶于氨水。下列说法错误的是（）

A、一个Cu₂O晶胞中，Cu原子的数目为4 B、②中的反应为 ${Cu}_{2} O + H_{2} {SO}_{4} {=CuSO}_{4} + Cu + H_{2} O$ C、③中的浅蓝绿色沉淀为CuOH D、③中沉淀溶解是因为生成了铜氨配合物

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10. 化合物Y是一种药物中间体，可由X制得。下列有关化合物X、Y的说法正确的是（）

A、X分子中的所有碳原子可能处于同一平面 B、Y在浓硫酸作用下加热可发生消去反应 C、X制备Y的反应类型是取代反应 D、X、Y分子中手性碳原子数目相等

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11.

H_{3} {PO}_{4}

与

NaOH

溶液反应会生成

{NaH}_{2} {PO}_{4}

、

{Na}_{2} {HPO}_{4}

、

{Na}_{3} {PO}_{4}

等物质。室温下，通过下列实验探究这些含磷化合物的性质。

实验	实验操作和现象
1	蘸取 $0.1 mol \cdot L^{- 1} {NaH}_{2} {PO}_{4}$ 溶液点在 $pH$ 试纸上， $pH < 7$ ；蘸取 $0.1 mol \cdot L^{- 1} {Na}_{2} {HPO}_{4}$ 溶液点在 $pH$ 试纸上， $pH > 7$
2	向 $0.1 mol \cdot L^{- 1} {Na}_{2} {HPO}_{4}$ 溶液中加入足量 $0.2 mol \cdot L^{- 1} {CaCl}_{2}$ 溶液，生成白色沉淀，蘸取上层清液点在 $pH$ 试纸上， $pH < 7$
3	向 ${Ca}_{3} {({PO}_{4})}_{2}$ 中加入足量一定浓度的硫酸，生成 ${CaSO}_{4}$ 和 $H_{3} {PO}_{4}$
4	向含有酚酞的 $0.1 mol \cdot L^{- 1} H_{3} {PO}_{4}$ 溶液中滴加 $0.1 mol \cdot L^{- 1} NaOH$ 溶液，至溶液由无色变为浅红色

下列有关说法正确的是（）

A、

0.1 mol \cdot L^{- 1} {NaH}_{2} {PO}_{4}

溶液中存在

c (H^{+}) +c (H_{3} {PO}_{4}) =c ({OH}^{-}) +c ({HPO}_{4}^{2-}) +c ({PO}_{4}^{3-})

B、实验2中发生反应的离子方程式为

2 {HPO}_{4}^{2 -} + 3 {Ca}^{2 +} {=Ca}_{3} {({PO}_{4})}_{2} ↓ + 2 H^{+}

C、可用实验3证明

K_{sp} [{Ca}_{3} {({PO}_{4})}_{2}] {<K}_{sp} ({CaSO}_{4})

D、实验4的过程中可能存在

c (H_{2} {PO}_{4}^{-}) >c ({PO}_{4}^{3-}) >c ({HPO}_{4}^{2-})

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12. 甲醇—水蒸气重整法所得氢气是电动汽车燃料电池的理想氢源。反应的热化学方程式如下：
反应Ⅰ ${CH}_{3} OH (g) + H_{2} O (g) {=CO}_{2} (g) + 3 H_{2} (g)$ $Δ H_{1} = 49 kJ \cdot {mol}^{- 1}$

反应Ⅱ ${CH}_{3} OH (g) =CO (g) + 2 H_{2} (g)$ $Δ H_{2}$

$CO$ 会损害燃料电池的交换膜。在压强、 ${CH}_{3} OH$ 和 $H_{2} O$ 的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下， ${CH}_{3} OH$ 的转化率、 $H_{2}$ 的产率和 $CO$ 的物质的量如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下达平衡状态时的变化)。已知： $CO$ 的选择性 $= \frac{CO的物质的量}{{反应的CH}_{3} OH的物质的量} \times 100%$ 。下列说法正确的是（）

A、 $Δ H_{2} <0$ B、210℃升温至270℃时，反应Ⅰ的活化能增大 C、温度升高，反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ增加的更多 D、温度升高，n(CO)的实际值与平衡值相差越来越大，原因是催化剂对CO的选择性升高

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二、填空题

13. 镀镍废水中的Ni²⁺可用还原铁粉除去。25℃时，部分氢氧化物在废水中开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示：

氢氧化物	Fe(OH)₃	Fe(OH)₂	Ni(OH)₂
开始沉淀的pH	1.5	6.6	7.7
沉淀完全的pH	3.3	9.9	9.2

(1)、还原铁粉的制备：向FeSO₄溶液中加入NaBH₄ (其中H为-1价)可得还原铁粉，同时生成H₃BO₃和H₂。理论上制备1molFe，需NaBH₄的物质的量为mol。

(2)、还原铁粉除镍：向废水中加入还原铁粉，可置换出镍。某小组通过实验研究废水中镍的去除效果。

①取五份废水样品各100mL，加酸或碱调节其初始pH不等，再加入等量且过量的铁粉，充分反应后测得废水中镍含量随溶液初始pH的变化如图所示。pH太小，残留的镍含量较高，原因是；pH>6.6时，残留的镍含量随溶液初始pH增大而增多的原因是。

②取100mL废水样品，向其中加入适量铁粉，测得溶液的pH、Fe(Ⅱ)的含量和总铁含量变化如图所示，Fe(Ⅱ)表示溶液及沉淀中+2价的铁元素，总铁表示溶液及沉淀中化合态的铁元素。40~60min内，溶液pH约为6.4，该时间段内引起Fe(Ⅱ)含量降低的反应的离子方程式为。

③另取100mL pH约为5.8的废水样品，加入FeCl₃溶液，废水中镍含量也有明显降低，原因是。

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三、有机推断题

14. 汉黄芩素具有抗氧化、抗病毒等多种药理活性，其一种合成路线如下：

已知：BnBr的结构简式为。

(1)、A→B时除生成B外，该反应中所得另一有机产物的结构简式为。

(2)、D→E的反应有HI生成。PinBH的结构简式为。

(3)、F→G的反应中所用DMS易水解生成H₄SO₄ ，故合成反应须在无水环境中进行。DMS的结构简式为，其水解的化学方程式为。

(4)、A的一种同分异构体同时满足下列条件，该同分异构体的结构简式为。
①苯环上只有一个取代基，能发生银镜反应；

②能发生水解反应，且水解产物之一能与FeCl₃溶液发生显色反应；

③分子中有5种不同化学环境的氢。

(5)、写出以和为原料制备的合成路线流程图 (无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。

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四、工业流程题

15. 某废催化剂主要成分为活性炭和 ${({CH}_{3} COO)}_{2} Zn$ ，以该废催化剂为原料回收活性炭并制备超细 $ZnO$ 的实验流程如下：

(1)、 ${({CH}_{3} COO)}_{2} Zn$ 的结构为，其中四个 $Zn - O$ 键的键长、键能相同。则该物质中______(填序号)。

A、碳氧键均相同 B、有两种不同的碳氧键 C、有四种不同的碳氧键

(2)、预处理时需加热， ${({CH}_{3} COO)}_{2} Zn$ 分解生成 $ZnO$ 。若温度高于 $1000 ° C$ ，生成的 $ZnO$ 会转化为锌蒸气，使 $ZnO$ 的产率降低。 $ZnO$ 转化为 $Zn$ 的化学方程式为。

(3)、浸出时 $ZnO$ 转化为 ${[Zn {({NH}_{3})}_{4}]}^{2 +}$ ，参加反应的 $n ({NH}_{3} \cdot H_{2} O) ：n ({NH}_{4} {HCO}_{3}) =3：1$ ，该反应的离子方程式为。

(4)、蒸氨时控制温度为 $95 ° C$ 左右，在装置 $b$ 中 ${[Zn {({NH}_{3})}_{4}]}^{2 +}$ 转化为碱式碳酸锌沉淀。实验室模拟蒸氨装置如题图所示。

①用水蒸气对装置 $b$ 加热时，连接装置 $a$ 、 $b$ 的导管应插入装置 $b$ 的位置为。(填序号)

A．液面上方但不接触液面

B．略伸入液面下

C．伸入溶液底部

②在不改变水蒸气的温度、浸出液用量和蒸氨时间的条件下，为提高蒸氨效率和锌的沉淀率，可采取的措施是(写出一种)。

③为提高装置 $d$ 中氨的吸收效率，在不改变气体流速的条件下，在装置 $b$ 、 $d$ 间设计了装置 $c$ 。其作用为。

(5)、 $46 ° C$ 、 $pH$ 约为6.8时， ${ZnSO}_{4}$ 溶液与 ${Na}_{2} {CO}_{3}$ 溶液反应可得碱式碳酸锌。实验室以含少量 $CuO$ 的 $ZnO$ 结块废催化剂为原料制备碱式碳酸锌，设计实验方案：，过滤，洗涤，干燥。(须使用的试剂：稀 $H_{2} {SO}_{4}$ 、锌粉、 ${Na}_{2} {CO}_{3}$ 溶液)

(6)、所回收的活性炭的吸附性能可通过测定其碘吸附值( $1 g$ 活性炭能够吸附的碘的质量)分析。测量方法如下：

①将活性炭粉碎并干燥，称取 $0.5000 g$ 试样，放入 $100 mL$ 碘量瓶(如题图所示)中，加入 $10.00 mL HCl$ 溶液，加热微沸后冷却至室温，再加入 $50.00 mL 0 .1000mol \cdot L^{- 1} I_{2}$ 标准溶液，盖好瓶塞，振荡一段时间，迅速过滤；

②取 $10.00 mL$ 滤液放入另一碘量瓶，加入 $100 mL H_{2} O$ ，用 $0.1000 mol \cdot L^{- 1} {Na}_{2} S_{2} O_{3}$ 标准溶液滴定至终点，消耗 ${Na}_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液的体积为 $10.00 mL$ 。计算该样品的碘吸附值 ( $mg \cdot g^{- 1}$ )。(写出计算过程，实验过程中溶液的体积变化忽略不计)已知： $I_{2} + S_{2} O_{3}^{2 -} - I^{-} + S_{4} O_{6}^{2 -}$ (未配平)

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五、原理综合题

16. 合成氨是目前人工固氮最重要的途径，研究合成氨反应具有重要意义。

(1)、直接常压电化学合成氨以纳米 ${Fe}_{2} O_{3}$ 作催化剂， $H_{2} O$ 和 $N_{2}$ 为原料制备 ${NH}_{3}$ 。其工作原理如图所示：

①阴极的电极反应式为；阴极的镍合金制成筛网的目的是。

②电解过程中，由于发生副反应，使得阴极制得的 ${NH}_{3}$ 中混有少量气体单质，则理论上阳极和阴极生成气体的物质的量之比的范围是。

(2)、一定条件下，哈伯-博施合成氨反应历程中的能量变化如图所示。合成氨反应的热化学方程式为。生成 ${NH}_{3}$ 的历程中，速率最慢的反应的化学方程式为。

(3)、科学家一直努力寻找提高合成氨效率的催化剂，一种新型高催化活性的催化剂 ${Fe}_{1-x} O$ 的催化活性与其中 $\frac{n ({Fe}^{2+})}{n ({Fe}^{3+})}$ 的关系如图所示， $x=$ (用分数表示)。

(4)、 $H_{2}$ 在铁表面很容易解离成 $H$ 原子，而 $N_{2}$ 在铁表面较难解离。为研究哈伯-博施合成氨反应中与 $H$ 直接反应的是 $N_{2}$ 还是 $N$ ，德国化学家格哈德·埃特尔设计如下实验：将铁催化剂置于真空容器中，通入一定量的 $N_{2}$ ，再向其中不断通入 $H_{2}$ ，同时测得催化剂表面某原子的浓度不断减小。根据实验结果他提出了反应的机理，如图所示。

①该实验中测定的是催化剂表面原子浓度的变化。

②图中 $M$ 的电子式为。

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