江苏省常州市2022-2023学年高三上学期期中考试化学试题

试卷更新日期：2022-11-28 类型：期中考试

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一、单选题

1. 三星堆是中华文明的重要组成部分。下列出土文物属于合金的是（）

A、青铜神树 B、丝绸黑炭 C、陶瓷马头 D、雕花象牙

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2. 反应 $N H_{4} C l + N a N O_{2} = N a C l + N_{2} ↑ + 2 H_{2} O$ 可应用于解决冬季开采石油井下结蜡难题。下列说法正确的是（）

A、 $N H_{4}^{+}$ 的空间构型为三角锥型 B、 $N a N O_{2}$ 中仅含离子键 C、 $N_{2}$ 仅为氧化产物 D、该反应的 $Δ H < 0$

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3. $_{8}^{13} O$ 、 $_{8}^{15} O$ 的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下： $_{8}^{16} O +_{2}^{3} H e \to_{8}^{13} O +_{b}^{a} X$ ； $_{8}^{16} O +_{2}^{3} H e \to_{8}^{15} O +_{n}^{m} Y$ 。下列说法正确的是（）

A、X、Y的中子数分别为6和4 B、X、Y均与 $_{2}^{3} H e$ 互为同位素 C、 $_{8}^{13} O$ 、 $_{8}^{15} O$ 均可用作研究酯化反应历程的示踪原子 D、自然界不存在 $_{8}^{13} O_{2}$ 、 $_{8}^{15} O_{2}$ 单质是因它们化学性质很活泼

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4. 氯化亚砜( $S O C l_{2}$ )又称亚硫酰氯，常用作有机合成工业中的氯化剂，遇水立即水解。下列说法正确的是（）

A、半径大小： $r (O^{2 -}) < r (C l^{-})$ B、酸性： $H_{2} S O_{4} > H C l O_{4}$ C、热稳定性： $H_{2} S > H_{2} O$ D、 $S O C l_{2}$ 水解生成 $H_{2} S O_{4}$ 和HCl

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5. 实验室利用 $C l_{2}$ 氧化 $K_{2} M n O_{4}$ 制备 $K M n O_{4}$ 。 $K_{2} M n O_{4}$ 在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应 $3 M n O_{4}^{2 -} + 2 H_{2} O = 2 M n O_{4}^{-} + M n O_{2} ↓ + 4 O H^{-}$ 。下列实验装置和操作不能达到实验目的是（）

A、装置甲烧瓶中加入漂白粉，仅打开滴液漏斗下端活塞即可制取 $C l_{2}$ B、装置乙中盛放饱和NaCl溶液，可提高 $K M n O_{4}$ 的产率 C、装置丙中可用NaOH作强碱性介质 D、装置丁中加入NaOH溶液吸收尾气

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6. 大气中的氮是取之不尽的天然资源，它以 $N_{2}$ 分子形式稳定存在于自然界，只有少量的 $N_{2}$ 通过生物固氮和高能固氮的方式从游离态转变为化合态，进入土壤和海洋。通过化学方法也可将 $N_{2}$ 转变为人类需要的各种含氮化合物，但硝酸的生产、化石燃料的燃烧以及机动车辆尾气的排放，也带来一些不利的影响。下列关于氮及其化合物的转化说法错误的是（）

A、豆科植物的根瘤菌能把空气中 $N_{2}$ 转化为 $N H_{3}$ 或铵盐 B、土壤中的硝酸盐可被细菌分解转化为 $N_{2}$ 返回大气中 C、陆地和海洋中的植物能吸收含氮化合物制造蛋白质 D、用 $N H_{3}$ 生产 $H N O_{3}$ 的过程中N元素只发生氧化反应

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7. 大气中的氮是取之不尽的天然资源，它以 $N_{2}$ 分子形式稳定存在于自然界，只有少量的 $N_{2}$ 通过生物固氮和高能固氮的方式从游离态转变为化合态，进入土壤和海洋。通过化学方法也可将 $N_{2}$ 转变为人类需要的各种含氮化合物，但硝酸的生产、化石燃料的燃烧以及机动车辆尾气的排放，也带来一些不利的影响。空燃比是指机动车内燃机气缸内混合气中空气与燃料之间的质量比例。内燃机工作时，气缸中会发生反应 $N_{2} (g) + O_{2} (g) ⇌_{}^{} 2 N O (g)$ $Δ H = 180 k J \cdot m o l^{- 1}$ 。下列说法正确的是（）

A、上述反应 $Δ S > 0$ B、上述反应平衡常数 $K = \frac{c (N_{2}) \cdot c (O_{2})}{c^{2} (N O)}$ C、气缸内温度升高，正反应速率加快，逆反应速率减慢 D、实际应用中，控制气缸内空燃比越小，机动车尾气对环境的污染越小

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8. 大气中的氮是取之不尽的天然资源，它以 $N_{2}$ 分子形式稳定存在于自然界，只有少量的 $N_{2}$ 通过生物固氮和高能固氮的方式从游离态转变为化合态，进入土壤和海洋。通过化学方法也可将 $N_{2}$ 转变为人类需要的各种含氮化合物，但硝酸的生产、化石燃料的燃烧以及机动车辆尾气的排放，也带来一些不利的影响。下列含氮物质的性质与用途具有对应关系的是（）

A、 $N_{2}$ 难溶于水，可用作粮食保护气 B、 $N H_{3}$ 具有还原性，液氨可作制冷剂 C、 $H N O_{3}$ 具有挥发性，可用于制造化肥 D、 $N H_{4} C l$ 溶液呈酸性，可用于去除铁锈

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9. 室温下 $H_{2} C O_{3}$ 的 $K_{a 1} = 4.30 \times 1 0^{- 7}$ 、 $K_{a 2} = 5.61 \times 1 0^{- 11}$ ， $H_{2} S O_{3}$ 的 $K_{a 1} = 1.54 \times 1 0^{- 2}$ 、 $K_{a 2} = 1.02 \times 1 0^{- 7}$ 。工业上以 $S O_{2}$ 和纯碱为原料制备无水 $N a H S O_{3}$ 的主要流程如下。下列说法错误的是（）

A、吸收过程中有 $C O_{2}$ 气体放出 B、结晶后母液中含有 $N a_{2} C O_{3}$ C、中和后溶液中可能含有 $N a H S O_{3}$ D、湿料经气流干燥时温度不宜过高

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10. 利用如图装置(电极材料均为石墨，右侧装置为原电池)从废旧锂离子电池正极材料 $L i C o O_{2}$ 中回收金属钴。工作时借助细菌降解乙酸盐生成 $C O_{2}$ ，将 $L i C o O_{2}$ 转化为 $C o^{2 +}$ ，并定时将乙室溶液转移至甲室。下列说法错误的是（）

A、b电极为电解池的阴极，d电极为原电池的正极 B、c电极反应式为 $C H_{3} C O O^{-} + 2 H_{2} O - 8 e^{-} = 2 C O_{2} ↑ + 7 H^{+}$ C、为保持细菌所在环境pH稳定，两池均应选择阳离子交换膜 D、若甲室 $C o^{2 +}$ 减少100mg，乙室 $C o^{2 +}$ 增加150mg，则此时还未进行过溶液转移

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11. 室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是（）

选项	探究方案	探究目的
A	将 $S O_{2}$ 分别通入盛有品红溶液和 $K M n O_{4}$ 溶液的试管中，观察两份溶液颜色变化	$S O_{2}$ 具有漂白性
B	用pH计测定浓度均为 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 的 $C H_{3} C O O N a$ 溶液和 $N a_{2} S O_{3}$ 溶液的pH	比较 $C H_{3} C O O H$ 和 $H_{2} S O_{3}$ 的酸性强弱
C	向两支试管中各加入2mL $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 的 $N a_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液，再同时各加入2mL $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 和 $0.2 m o l \cdot L^{- 1}$ 的稀硫酸，比较试管中出现浑浊现象的快慢	研究浓度对反应速率的影响
D	向25.00mL未知浓度的 $C H_{3} C O O H$ 溶液中加入甲基橙指示剂，用 $0.1000 m o l \cdot L^{- 1} N a O H$ 标准溶液滴定，记录指示剂变色时消耗碱液的体积并计算	测定 $C H_{3} C O O H$ 溶液的浓度

A、A B、B C、C D、D

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12. 已知室温下 $K_{a 1} (H_{2} S) = 1 0^{- 7}$ ， $K_{a 2} (H_{2} S) = 1 0^{- 12.9}$ 。通过下列实验探究含硫化合物的性质。
实验1：测得 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} H_{2} S$ 溶液pH=4.1
实验2：向10mL $0.1 m o l \cdot L^{- 1} N a H S$ 溶液中逐滴加入5mL水，用pH计监测过程中pH变化
实验3：向10mL $0.1 m o l \cdot L^{- 1} H_{2} S$ 溶液中逐滴加入 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ NaOH溶液，直至pH=7
实验4：向5mL $0.1 m o l \cdot L^{- 1} N a_{2} S$ 中滴加10mL $0.1 m o l \cdot L^{- 1} M n S O_{4}$ 溶液，产生粉色沉淀，再加几滴 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} C u S O_{4}$ 溶液，产生黑色沉淀
下列说法错误的是（）

A、由实验1可知： $0.1 m o l \cdot L^{- 1} H_{2} S$ 溶液中 $c (S^{2 -}) < c (O H^{-})$ B、实验2加水过程中，监测结果为溶液的pH不断减小 C、实验3所得溶液中存在： $c (H_{2} S) + c (N a^{+}) - c (S^{2 -}) = 0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ D、由实验4可知： $K_{s p} (M n S) > K_{s p} (C u S)$

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13. 丙烷经催化脱氢制丙烯的反应为 $C_{3} H_{8} (g) = C_{3} H_{6} (g) + H_{2} (g)$ 。600℃，将固定浓度的 $C_{3} H_{8}$ 通入有催化剂的恒容反应器，逐渐提高 $C O_{2}$ 浓度，经相同时间，测得出口处 $C_{3} H_{6}$ 、CO和 $H_{2}$ 浓度随初始 $C O_{2}$ 浓度的变化关系如图。已知：
① $C_{3} H_{8} (g) + 5 O_{2} (g) = 3 C O_{2} (g) + 4 H_{2} O (l)$    $Δ H = - 2220 k J \cdot m o l^{- 1}$
② $C_{3} H_{6} (g) + 9 / 2 O_{2} (g) = 3 C O_{2} (g) + 3 H_{2} O (l)$    $Δ H = - 2058 k J \cdot m o l^{- 1}$
③ $H_{2} (g) + 1 / 2 O_{2} (g) = H_{2} O (l)$    $Δ H = - 286 k J \cdot m o l^{- 1}$
下列说法正确的是（   ）

A、丙烷催化脱氢制丙烯反应的 $Δ H = - 124 k J \cdot m o l^{- 1}$ B、 $c (H_{2})$ 和 $c (C_{3} H_{6})$ 变化差异的原因： $C O_{2} + H_{2} ⇌_{}^{} C O + H_{2} O$ C、其他条件不变，投料比 $c (C_{3} H_{8}) / c (C O_{2})$ 越大， $C_{3} H_{8}$ 转化率越大 D、若体系只有 $C_{3} H_{6}$ 、 $H_{2}$ 、CO和 $H_{2} O$ 生成，则出口处物质浓度c之间一定存在关系： $c (C_{3} H_{6}) = c (C O) + c (H_{2}) + c (H_{2} O)$

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二、填空题

14. 以含砷氧化铜矿[含CuO、 $A s_{2} O_{3}$ 及重金属盐等]为原料，用氨浸法制取饲料级硫酸铜。

(1)、氨浸：常温下，将一定比例的氨水和 ${(N H_{4})}_{2} S O_{4}$ 溶液混合，配制成浸取液，可将矿物中的CuO转化为 $[C u {(N H_{3})}_{4}] S O_{4}$ 溶液，此时砷元素以 $A s O_{3}^{3 -}$ 形式进入溶液。
已知25℃时， $K_{b} (N H_{3} \cdot H_{2} O) = 1.75 \times 1 0^{- 5}$ ， $l g 1.75 = 0.24$ 。
①为提高铜的浸出率，不仅要求浸取液中总氨(氨铵之和)适当过量，而且要求控制其pH约为9.24，此时浸取液中氨铵比 $[c (N H_{3} \cdot H_{2} O) / c (N H_{4}^{+})]$ 约为(填字母)。
A.1∶2 B.2∶3 C.1∶1 D.2∶1
②氨浸时溶液温度不宜过高，其原因是。

(2)、除杂：在浸出液中先加入 ${(N H_{4})}_{2} S$ 溶液去除重金属离子，然后调节溶液呈弱酸性，再依次用 $F e S O_{4}$ 溶液和 ${(N H_{4})}_{2} S_{2} O_{8}$ 溶液去除含砷微粒，除砷主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。
①加入 $F e S O_{4}$ 溶液，同时鼓入空气，可加快吸附过程的发生。请简述产生吸附作用的原理：。
②加入 ${(N H_{4})}_{2} S_{2} O_{8}$ 溶液，可将溶液中少量残留的 $A s O_{3}^{3 -}$ 氧化为 $A s O_{4}^{3 -}$ ，并进一步转化为难溶铁盐，脱离浸出液。写出 $A s O_{3}^{3 -}$ 发生氧化反应的离子方程式：。

(3)、蒸氨、酸溶：除杂后的溶液主要成分为 $[C u {(N H_{3})}_{4}] S O_{4}$ ，经蒸氨操作得到 $C u_{2} {(O H)}_{2} S O_{4}$ 固体。过滤后将其加入硫酸溶解。蒸氨后过滤得到大量废液，为实现资源的充分利用，请结合上述工艺流程提出一条使用建议：。

(4)、结晶、烘干：酸溶后的溶液结晶、过滤、洗涤，得到产品 $C u S O_{4} \cdot 5 H_{2} O$ 。实验测得烘干过程中剩余固体的质量与起始样品的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。
为确保产品为饲料级 $C u S O_{4} \cdot 5 H_{2} O$ ，烘干温度应不超过(写出计算过程)

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三、综合题

15. 以废铁屑(含 $F e_{2} O_{3}$ 及少量Fe和 $S i O_{2}$ )为原料制备 $F e C O_{3}$ 和 ${K_{3} [F e {(C_{2} O_{4})}_{3}] \cdot 3 H_{2} O}$ 晶体的流程如下：
已知：①25℃时， $K_{s p} (F e C O_{3}) = 3.0 \times 1 0^{- 11}$ ， $K_{s p} [F e {(O H)}_{2}] = 5.0 \times 1 0^{- 17}$ ， $K_{s p} [F e {(O H)}_{3}] = 2.0 \times 1 0^{- 39}$ ；
② $K_{3} [F e {(C_{2} O_{4})}_{3}] \cdot 3 H_{2} O$ 晶体呈翠绿色，可溶于水、难溶于乙醇。

(1)、室温下，若滤液I中 $c (F e^{3 +})$ 为 $2.0 m o l \cdot L^{- 1}$ ，要保证无沉淀产生，则应调节滤液I的pH小于。

(2)、向滤液I中加入过量铁粉，使 $F e^{3 +}$ 完全转化为 $F e^{2 +}$ 。检验 $F e^{3 +}$ 是否完全还原的实验操作是。

(3)、将滤液II与饱和 $N H_{4} H C O_{3}$ 溶液混合即可制得 $F e C O_{3}$ 。
①滤液II和饱和 $N H_{4} H C O_{3}$ 溶液的混合方程式为。
②混合过程中放出的气体为(填化学式)。

(4)、甲同学认为流程中，用 $H_{2} O_{2}$ 代替空气与滤液I反应效果更好，乙同学不同意甲的观点，其理由是。

(5)、写出加入饱和 $K_{2} C_{2} O_{4}$ 溶液时发生反应的离子方程式：。

(6)、经“一系列操作”获得翠绿色晶体后，用乙醇洗涤晶体的目的是。

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16. 含硫化合物在生产、生活中应用广泛。

(1)、I. $N a_{2} S$ 可用于染料、医药行业。工业上常用芒硝( $N a_{2} S O_{4} \cdot 10 H_{2} O$ )和煤粉为原料生产 $N a_{2} S$ ，所得粗品中常含有一定量煤灰和重金属硫化物等杂质。已知： $N a_{2} S$ 易溶于热乙醇，重金属硫化物难溶于乙醇；晶粒大小与结晶条件有关，溶液的浓度越大，或溶剂的蒸发速度越快，或溶液冷却得越快，析出的晶粒就越小，反之可得到较大的晶粒。
原料在高温下反应，同时生成CO气体。写出该反应的化学方程式：。

(2)、实验室用乙醇重结晶纯化 $N a_{2} S$ 粗品，装置如图所示。
①回流时，烧瓶内气雾上升高度不宜超过冷凝管高度的1/3。若气雾上升过高，可采取的措施是。
②回流结束后，需进行的操作有：a停止加热、b关闭冷凝水、c移去水浴，正确的操作顺序为(填字母)。

(3)、95℃下回流30min后，立即趁热过滤，使用锥形瓶接收滤液。
①不用烧杯接收滤液的原因是。
②滤液经(填字母)，过滤后，用95%乙醇洗涤，干燥，得到较高产量颗粒较大的Na₂S晶体。
A．蒸发结晶 B.65℃保温结晶 C．冰水浴冷却结晶

(4)、II. $N a_{2} S O_{3}$ 可用作还原剂、防腐剂等。研究性学习小组为了准确检测市售银耳中添加剂 $N a_{2} S O_{3}$ 的含量，设计如图所示装置进行实验。请补全下面的实验方案：
①向三颈烧瓶中加入10.00g银耳样品和400mL水，向锥形瓶中加入125mL水、0.30mL $0.01000 m o l \cdot L^{- 1} I_{2}$ 溶液和，向滴液漏斗和滴定管中分别装入和。
②接通冷凝水，打开电热装置和磁力搅拌器，。
③用适量 $N a_{2} S O_{3}$ 替代银耳样品，重复上述步骤，测得 $S O_{2}$ 的平均回收率为95%。(可供选择的试剂： $0.2000 m o l \cdot L^{- 1} H_{3} P O_{4}$ 溶液、淀粉溶液、 $0.01000 m o l \cdot L^{- 1} I_{2}$ 溶液、 $N_{2}$ )

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17. 脱硫脱氮技术是环境科学研究的热点。

(1)、模拟 $O_{3}$ 氧化结合 $(N H_{4})_{2} S O_{3}$ 溶液吸收法同时脱除 $S O_{2}$ 和NO的过程示意图如下。
已知气体反应器中主要发生如下反应(K为25℃下平衡常数、E为活化能)：
i. $2 O_{3} (g) ⇌_{}^{} 3 O_{2} (g)$ $Δ H_{1} = - 286.6 k J \cdot m o l^{- 1}$ 、 $K_{1} = 1.6 \times 1 0^{57}$ 、 $E_{1} = 24.6 k J \cdot m o l^{- 1}$
ii. $N O (g) + O_{3} (g) ⇌_{}^{} N O_{2} (g) + O_{2} (g)$ $Δ H_{2} = - 200.9 k J \cdot m o l^{- 1}$ 、 $K_{2} = 6.2 \times 1 0^{34}$ 、 $E_{2} = 3.17 k J \cdot m o l^{- 1}$
iii. $S O_{2} (g) + O_{3} (g) ⇌_{}^{} S O_{3} (g) + O_{2} (g)$ $Δ H_{3} = - 241.6 k J \cdot m o l^{- 1}$ 、 $K_{3} = 1.1 \times 1 0^{41}$ 、 $E_{3} = 58.17 k J \cdot m o l^{- 1}$
①其他条件不变时，温度高于150℃，在相同时间内 $S O_{2}$ 和NO的转化率均随温度升高而降低，原因是。
②其他条件不变， $S O_{2}$ 和NO初始的物质的量浓度相等时，经检测装置1分析，在相同时间内 $S O_{2}$ 和NO的转化率随 $O_{3}$ 的浓度的变化关系如图所示。NO的转化率始终高于 $S O_{2}$ 的原因是。
③从检测装置1中排出的气体经如图所示的 ${(N H_{4})}_{2} S O_{3}$ 溶液吸收器吸收， $N O_{2}$ 被还原成 $N O_{2}^{-}$ 。该喷淋吸收塔装置的优点是。
④其他条件不变， $S O_{2}$ 和NO初始的物质的量浓度相等时，经检测装置2分析，在相同时间内， $O_{3}$ 与NO的物质的量之比对 $S O_{2}$ 和NO脱除率的影响如图所示。 $O_{3}$ 的浓度很低时， $S O_{2}$ 的脱除率超过97%，其原因是。

(2)、科研人员研究发现厌氧氨氧化生物酶体系可以促进H⁺和电子的转移(如a、b和c)，能将废水中的 $N O_{2}^{-}$ 转化为 $N_{2}$ 进入大气层，其反应过程如图所示。
①请结合反应方程式，描述上述转化的具体过程：。
②若废水中存在一定浓度的 $O_{2}$ 时，则上述转化无法发生，其可能原因是。

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