山东省临沂市2020-2021学年高三上学期化学期中考试试卷

试卷更新日期：2021-09-02 类型：期中考试

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一、单选题

1. 化学与生产、生活密切相关。下列叙述错误的是（）

A、工业生产玻璃、水泥和陶瓷，均需用石灰石作原料 B、海水淡化的方法有蒸馏法、离子交换法和电渗析法等 C、电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法 D、聚合硫酸铁 ${[{Fe}_{2} {(OH)}_{x} {({SO}_{4})}_{y}]}_{n}$ 是新型絮凝剂，可用来处理水中的悬浮物

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2. 下列物质的应用中，利用了氧化还原反应的是（）

A、用 ${NH}_{4} Cl$ 溶液除铁锈 B、用 ${Na}_{2} S$ 溶液除去水体中的 ${Hg}^{2 +}$ C、用石灰乳脱除烟气中的 ${SO}_{2}$ D、用酸性 $K_{2} {Cr}_{2} O_{7}$ 溶液检查司机是否酒后驾车

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3. $N_{A}$ 是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）

A、 $1 {mol D}_{2}$ 比 $1 {mol H}_{2}$ 多 $2 N_{A}$ 个质子 B、 $7.8 {g Na}_{2} O_{2}$ 固体中含离子总数为 $0.3 N_{A}$ C、 $1 mol HC \equiv CH$ 分子中所含 $σ$ 键数为 $5 N_{A}$ D、标准状况下， $2.24 {L Cl}_{2}$ 溶于水所得溶液中含氯的微粒总数为 $0.2 N_{A}$

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4. 我国科学家发现了一类由Fe-Se-As-F-O组成的磁性超导材料。下列说法正确的是（）

A、Fe变成 ${Fe}^{2+}$ 时首先失去3d轨道电子 B、 ${AsO}_{3}^{-}$ 的空间构型为平面正三角形 C、通过化学变化可以实现 ${}_{34}^{74}S e$ 与 ${}_{34}^{77}S e$ 的相互转化 D、基态F原子的核外电子有9种空间运动状态

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5. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（）

A、pH=13的溶液中： ${Na}^{+}$ 、 $K^{+}$ 、 ${NO}_{3}^{-}$ 、 $S_{2} O_{3}^{2 -}$ B、0.1mol·L^-1盐酸溶液中： ${Na}^{+}$ 、 ${Al}^{3 +}$ 、 ${SO}_{4}^{2 -}$ 、 ${SiO}_{3}^{2 -}$ C、0.1mol·L^-1KI溶液中： ${NH}_{4}^{+}$ 、 ${Fe}^{3 +}$ 、 ${Cl}^{-}$ 、 ${SO}_{4}^{2 -}$ D、能使甲基橙变红的溶液中： ${Mg}^{2 +}$ 、 ${Ba}^{2 +}$ 、 ${NO}_{3}^{-}$ 、 ${HCO}_{3}^{-}$

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6. 实验室用Na与H₂反应制备氢化钠(NaH)。下列实验装置和原理不能达到实验目的的是（）

A、装置甲制取 $H_{2}$ B、装置乙净化干燥 $H_{2}$ C、装置丙制备NaH D、装置丁吸收尾气

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7. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次增大，且原子最外层电子数之和为15。基态Y原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍，Y与Z同主族，Z与W同周期。下列说法错误的是（）

A、电负性最大的元素是Y B、简单氢化物的沸点：Y>Z C、化合物WX₂中既存在离子键，又存在共价键 D、W元素基态原子核外M层电子的自旋状态相反

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8. HCOOH燃料电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是（）

A、放电时K⁺通过隔膜向左迁移 B、正极电极反应式为 ${HCOO}^{-} + 2 {OH}^{-} - 2 e^{-} {=HCO}_{3}^{-} + H_{2} O$ C、放电过程中需补充的物质X为 $H_{2} {SO}_{4}$ D、每转移 $0.4 mol$ 电子，理论上消耗标准状况下 $1.12 {L O}_{2}$

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9. 丙烯与HCl在催化剂作用下发生加成反应：第一步 $H^{+}$ 进攻丙烯生成碳正离子，第二步 ${Cl}^{-}$ 进攻碳正离子。得到两种产物的反应进程与能量关系如图。

下列说法正确的是（）

A、催化剂可以改变反应的焓变 B、过渡态(Ⅰ)比过渡态(Ⅱ)稳定 C、生成①的过程所需的活化能较低，速率快 D、丙烯与HCl加成反应主要生成 ${CH}_{3} {CHClCH}_{3}$

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10. 某科研小组利用有机胺(TBA)参与联合生产碳酸氢钠和二氯乙烷的工艺流程如图所示。

下列说法错误的是（）

A、过程①中的TBA替代了侯德榜制碱法中的氨气 B、过程②的反应为 $4 TBA \cdot {HCl+O}_{2} + 4 CuCl= 4 TBA+ 4 {CuCl}_{2} + 2 H_{2} O$ C、理论上每产生 $1 {molC}_{2} H_{4} {Cl}_{2}$ 需要 $1 {molCuCl}_{2}$ D、流程中可循环利用的物质是TBA、CuCl

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11. 硫酸盐(含 ${SO}_{4}^{2-}$ 、 ${HSO}_{4}^{-}$ )气溶胶是雾霾的成分之一。科学家发现通过“水分子桥”，处于纳米液滴中的 ${SO}_{3}^{2-}$ 可以将电子快速转移给周围的气相 ${NO}_{2}$ 分子，雾霾中硫酸盐生成的主要过程示意图如下。

下列说法错误的是（）

A、“水分子桥”主要靠氢键形成 B、过程①②中硫元素均被氧化 C、 ${NO}_{2}$ 是生成硫酸盐的催化剂 D、该过程中既有氧氢键的断裂又有氧氢键的生成

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12. 实验室以活性炭为催化剂，由CoCl₂·6H₂O制备 $[Co {({NH}_{3})}_{6}] {Cl}_{3}$ 的流程如下。

已知： ${Co}^{2 +}$ 在 $pH = 9.4$ 时完全沉淀为 $Co {(OH)}_{2}$ 。

下列说法错误的是（）

A、步骤①中“研磨”的目的是为了增大晶体的表面积，加快溶解速率 B、步骤②中应先加入浓氨水，再加入 ${NH}_{4} Cl$ 溶液 C、步骤③中发生的反应为 $2 [Co {({NH}_{3})}_{6}] {Cl}_{2} + 2 {NH}_{4} Cl + H_{2} O_{2} = 2 [Co {({NH}_{3})}_{6}] {Cl}_{3} + 2 {NH}_{3} \cdot H_{2} O$ D、步骤④中加入浓盐酸，有利于析出 $[Co {({NH}_{3})}_{6}] {Cl}_{3}$

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二、多选题

13. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是（）

选项	实验操作和现象	结论
A	将燃烧的金属钠迅速伸入集满 ${CO}_{2}$ 的集气瓶中，有大量白烟和黑色颗粒产生	${CO}_{2}$ 具有氧化性
B	向某溶液中滴加 $K_{3} [Fe {(CN)}_{6}]$ 溶液，生成蓝色沉淀	原溶液中含有 ${Fe}^{2 +}$ ，不含有 ${Fe}^{3 +}$
C	向 $Ca {(ClO)}_{2}$ 溶液中通入 ${SO}_{2}$ 气体，有沉淀生成	酸性： $H_{2} {SO}_{3} > HClO$
D	向两支盛有 ${KI}_{3}$ 溶液的试管中，分别滴加淀粉溶液和 ${AgNO}_{3}$ 溶液，前者溶液变蓝，后者生成黄色沉淀	${KI}_{3}$ 溶液中存在平衡： $I_{3}^{-} ⇌ I_{2} + I^{-}$

A、A B、B C、C D、D

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14. 次磷酸(H₃PO₂)为一元弱酸，H₃PO₂可以通过电解的方法制备，其工作原理如下图所示。下列说法正确的是（）

A、X为电源正极，Y为电源负极 B、电解一段时间后，N室的pH减小 C、a、c为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜 D、当电路中通过3mol电子时，可生成1mol H₃PO₂

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15. 丙烷氧化脱氢制备丙烯的主要反应为 $2 C_{3} H_{8} (g) + O_{2} (g) ⇌ 2 C_{3} H_{6} (g) + 2 H_{2} O (g) Δ H < 0$ 。在催化剂作用下， $C_{3} H_{8}$ 氧化脱氢除生成 $C_{3} H_{6}$ 外，还生成CO、 ${CO}_{2}$ 等物质。实验测得 $C_{3} H_{8}$ 的转化率和 $C_{3} H_{6}$ 的产率随温度变化关系如下图所示。

已知： $C_{3} H_{6} 的选择性 = \frac{C_{3} H_{6} 的物质的量}{反应的 C_{3} H_{8} 的物质的量} \times 100%$ 。

下列说法正确的是（）

A、 $C_{3} H_{8}$ 的转化率和 $C_{3} H_{6}$ 的产率随温度变化曲线分别是b、a B、温度升高催化剂的活性增大， $C_{3} H_{8}$ 的转化率增大 C、 $575 ° C$ 时 $C_{3} H_{6}$ 的选择性为66% D、选择相对较低的温度能够提高 $C_{3} H_{6}$ 的选择性

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三、综合题

16. 以废旧磷酸亚铁锂电池正极片( ${LiFePO}_{4}$ 、炭黑和铝箔等)为原料制备锰酸锂( ${LiMn}_{2} O_{4}$ )的流程如图所示。

回答下列问题：

(1)、 ${LiFePO}_{4}$ 中Fe元素的化合价为；“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是。

(2)、“碱浸”中发生反应的离子方程式为。

(3)、“浸取”中加入 ${NaClO}_{3}$ 的作用为；“沉铁”过程所得滤渣为白色固体，其主要成分是。

(4)、已知碳酸锂的分解温度为 $723 ° C$ 。当“焙烧”温度达到 $515 ° C$ 时，开始有 ${CO}_{2}$ 产生，可能的原因是； ${MnO}_{2}$ 可以利用 ${MnSO}_{4}$ 溶液与 $K_{2} S_{2} O_{8}$ 溶液反应制备，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。

(5)、写出“焙烧”过程中生成锰酸锂的化学方程式。

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17. 治理汽车尾气 ${NO}_{x}$ 是环境保护的重要课题。

(1)、汽车尾气中的NO是空气中的 $N_{2}$ 在高温下燃烧生成的，其反应机理如下。
$A_{2} ⇌ 2 A \cdot$ $A \cdot + B_{2} ⇌ NO + B \cdot$ $B \cdot + A_{2} ⇌ NO + A \cdot$

已知：298K时相关化学键的键能数据如下。

化学键

$O=O$

$N \equiv N$

$N=O$

键能/( $kJ \cdot {mol}^{- 1}$ )

$498.0$

$946.0$

$630.0$

①上述机理中， $A_{2}$ 代表的是(填“ $N_{2}$ ”或“ $O_{2}$ ”)，判断的理由是。

② $N_{2} (g) + O_{2} (g) = 2 NO (g) Δ H =$ $kJ \cdot {mol}^{- 1}$ 。

(2)、应用SCR脱硝技术除去汽车尾气中的氮氧化物，其反应原理如下。
$4 {NH}_{3} (g) + 6 NO (g) ⇌ 5 N_{2} (g) + 6 H_{2} O (g) Δ H < 0$

$450 ° C$ 时，将含NO a%(体积分数)的汽车尾气以 $100 mL \cdot \min^{- 1}$ 的流速通过盛有氨的反应器，出口气体中NO的含量变为b%(忽略体积变化)，则 $v (NO) =$ $mL \cdot \min^{- 1}$ 。

(3)、在 ${NO}_{x}$ 催化脱除过程中，更多应用尿素—SCR技术。该技术中生成 ${NH}_{3}$ 的反应如下。
Ⅰ． $CO {({NH}_{2})}_{2} (s) ⇌ {NH}_{3} (g) + HNCO (g) Δ H_{1} > 0$

Ⅱ． $HNCO (g) + H_{2} O (g) ⇌ {NH}_{3} (g) + {CO}_{2} (g) Δ H_{2} < 0$

①一定温度下，向刚性容器中投入足量 $CO {({NH}_{2})}_{2} (s)$ 和一定量的 $H_{2} O (g)$ ，当上述反应达到平衡时，测得 $c ({NH}_{3}) = p mol \cdot L^{- 1}$ 、 $c ({CO}_{2}) = q mol \cdot L^{- 1}$ 。则 $c (HNCO) =$ $mol \cdot L^{- 1}$ (用含p、q的代数式表示，下同)，反应Ⅰ的平衡常数为。

②体系中 $c ({NH}_{3})$ 随温度、氧气浓度的变化如下图所示。

温度高于 $1000 ° C$ 时，在无氧体系中， ${NH}_{3}$ 浓度减小的原因是； $1100 ° C$ 以上，在有氧体系中 ${NH}_{3}$ 浓度接近 $0 μL \cdot L^{- 1}$ ，理由是。

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18. $K_{3} [Fe {(C_{2} O_{4})}_{3}] \cdot 3 H_{2} O$ (三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，易溶于水，难溶于乙醇，是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。实验室用莫尔盐 $[{({NH}_{4})}_{2} Fe {({SO}_{4})}_{2} \cdot 6 H_{2} O]$ 制备 $K_{3} [Fe {(C_{2} O_{4})}_{3}] \cdot 3 H_{2} O$ 的流程如图所示。

回答下列问题：

(1)、 $K_{3} [Fe {(C_{2} O_{4})}_{3}]$ 中铁离子的配位数为，其配体 $C_{2} O_{4}^{2 -}$ 中C原子的杂化方式为。

(2)、步骤②发生反应的化学方程式为。

(3)、步骤③将 $Fe {(OH)}_{3}$ 加入到 ${KHC}_{2} O_{4}$ 溶液中，水浴加热，控制溶液pH为 $3.0 ~ 3.5$ ，随反应进行需加入适量(已知：常温下 ${KHC}_{2} O_{4}$ 溶液的pH约为3.5)。

(4)、得到的三草酸合铁酸钾晶体依次用少量冰水、95%乙醇洗涤的目的是。

(5)、某研究小组将 $K_{3} [Fe {(C_{2} O_{4})}_{3}] \cdot 3 H_{2} O$ 在一定条件下加热分解，利用下图装置(可重复使用)验证所得气体产物中含有CO和 ${CO}_{2}$ 。

①按气流从左到右的方向，依次连接的合理顺序为(填装置序号)。

②确认气体产物中含CO的现象为。

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19. 某小组探究Cu与 ${HNO}_{3}$ 反应，发现有趣的现象。室温下， $3 mol \cdot L^{- 1}$ 的稀硝酸(溶液A)遇铜片短时间内无明显变化，一段时间后才有少量气泡产生，而溶液B(见图)遇铜片立即产生气泡。

回答下列问题：

(1)、探究溶液B遇铜片立即发生反应的原因。
①假设1：对该反应有催化作用。

实验验证：向溶液A中加入少量硝酸铜，溶液呈浅蓝色，放入铜片，没有明显变化。

结论：假设1不成立。

②假设2： ${NO}_{2}$ 对该反应有催化作用。

方案Ⅰ：向盛有铜片的溶液A中通入少量 ${NO}_{2}$ ，铜片表面立即产生气泡，反应持续进行。有同学认为应补充对比实验：向盛有铜片的溶液A中加入几滴 $5 mol \cdot L^{- 1}$ 的硝酸，没有明显变化。补充该实验的目的是。

方案Ⅱ：向溶液B中通入氮气数分钟得溶液C。相同条件下，铜片与A、B、C三份溶液的反应速率： $B > C > A$ ，该实验能够证明假设2成立的理由是。

③查阅资料： ${NO}_{2}$ 溶于水可以生成 ${HNO}_{2}$ 和。

向盛有铜片的溶液A中加入，铜片上立即产生气泡，实验证明 ${HNO}_{2}$ 对该反应也有催化作用。

结论： ${NO}_{2}$ 和 ${HNO}_{2}$ 均对Cu与 ${HNO}_{3}$ 的反应有催化作用。

(2)、试从结构角度解释 ${NO}_{2}$ 在金属表面得电子的能力强于 ${NO}_{3}^{-}$ 的原因。

(3)、Cu与稀硝酸反应中 ${HNO}_{2}$ 参与的可能催化过程如下。将ii补充完整。
i． ${NO}_{3}^{-} + {HNO}_{2} + H^{+} = 2 {NO}_{2} ↑ + H_{2} O$

ii．

iii． $3 {NO}_{2} + H_{2} O= 2 H^{+} + 2 {NO}_{3}^{-} + NO$

(4)、探究 $Cu {({NO}_{3})}_{2} \cdot 6 H_{2} O$ 的性质。
将一定质量的 $Cu {({NO}_{3})}_{2} \cdot 6 H_{2} O$ 放在坩埚中加热，在不同温度阶段进行质量分析，当温度升至 $T ° C$ 时，剩余固体质量变为原来的 $24.33 %$ ，则剩余固体的化学式可能为。

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20. 二氯异氰尿酸钠 $[{(CNO)}_{3} {Cl}_{2} Na]$ 是常用的杀菌消毒剂，常温下为白色固体，难溶于冷水。某同学利用高浓度的NaClO溶液和 ${(CNO)}_{3} H_{3}$ 固体，在 $10 ° C$ 时反应制备二氯异氰尿酸钠，实验装置如下图所示(部分夹持装置略)。

已知： $2 NaClO + {(CNO)}_{3} H_{3} = {(CNO)}_{3} {Cl}_{2} Na + NaOH + H_{2} O$

回答下列问题：

(1)、仪器a的名称为；装置A中制备 ${Cl}_{2}$ 的化学方程式为。

(2)、待装置B(填实验现象)时，再由三颈烧瓶上口加入 ${(CNO)}_{3} H_{3}$ 固体；反应过程中仍需不断通入 ${Cl}_{2}$ 的理由是。

(3)、反应结束后，装置B中的浊液经过滤、、干燥得粗产品。上述装置存在一处缺陷会导致装置B中NaOH利用率降低，改进的方法是。

(4)、通过下列实验测定二氯异氰尿酸钠样品中有效氯的含量。
反应原理：

${[{(CNO)}_{3} {Cl}_{2}]}^{-} + H^{+} + 2 H_{2} O= {(CNO)}_{3} H_{3} + 2 HClO$

$HClO + 2 I^{-} + H^{+} {=I}_{2} + {Cl}^{-} + H_{2} O$

$I_{2} + 2 S_{2} O_{3}^{2 -} {=S}_{4} O_{6}^{2 -} + 2 I^{-}$

实验步骤：准确称取mg样品，用容量瓶配成250 mL溶液；取 $25.00 mL$ 上述溶液于碘量瓶中，加入适量稀硫酸和过量KI溶液，充分反应后，用 $c mol \cdot L^{- 1} {Na}_{2} S_{2} O_{3}$ 标准溶液滴定至溶液呈微黄色。加入淀粉指示剂继续滴定至终点，消耗 ${Na}_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液 $V mL$ 。

①该样品的有效氯含量表达式为。( $该样品的有效氯 = \frac{测定中转化为 HClO 的氯元素 \times 2}{样品的质量} \times 100%$ )

②下列操作将导致样品有效氯测定值偏低的是(填标号)。

a．加入稀硫酸的量过少

b．滴定前滴定管未排气泡滴定后气泡消失

c．锥形瓶内溶液蓝色消失后立即读数

d．读数时，滴定前平视、滴定后仰视

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化学键	$O=O$	$N \equiv N$	$N=O$
键能/( $kJ \cdot {mol}^{- 1}$ )	$498.0$	$946.0$	$630.0$