山东省滨州市2023届高三上学期期末综合测试化学试题

试卷更新日期：2023-02-01 类型：期末考试

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一、单选题

1. 化学与生产、生活和科技密切相关。下列说法错误的是

A、古代的鎏金工艺利用了电镀原理 B、疫苗一般冷藏存放以避免蛋白质变性 C、北京冬奥会采用光伏发电有利于实现“碳中和” D、“天和号”推进器上的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料

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2. 常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是

A、中性溶液中： $A l^{3 +}$ 、 $F e^{3 +}$ 、 $S O_{4}^{2 -}$ 、 $C l O_{4}^{-}$ B、加入铝粉生成 $H_{2}$ 的溶液中： $N a^{+}$ 、 $H C O_{3}^{-}$ 、 $N O_{3}^{-}$ 、 $N H_{4}^{+}$ C、无色溶液中： $K^{+}$ 、 $S O_{4}^{2 -}$ 、 $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ 、 $N a^{+}$ D、 $\frac{K_{w}}{c_{平} (H^{+})} = 1 \times 1 0^{- 13} m o l \cdot L^{- 1}$ $S O_{4}^{2 -}$ 的溶液中： $N H_{4}^{+}$ 、 $C a^{2 +}$ 、 $C l^{-}$ 、 $N O_{3}^{-}$

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3. 测定浓硫酸试剂中 $H_{2} S O_{4}$ 含量的主要操作包括：①量取一定量的浓硫酸并稀释；②转移、定容得待测液；③移取20.00mL待测液，用0.1000mol/LNaOH溶液滴定。完成上述操作，下列仪器中不需要用到的有

A、1种 B、2种 C、3种 D、4种

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4. 设N_A为阿伏加德罗常数的值。下列关于C、Si及其化合物的叙述错误的是

A、碳元素存在¹²C、¹³C、¹⁴C等多种同位素 B、原子半径Si大于C，使得硅原子间难以形成双键 C、碳和二氧化硅反应制粗硅，每生成28g硅有2N_A个硅氧键断裂 D、12g金刚石中含有的晶胞数目为 $\frac{N_{A}}{8}$

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5. 短周期主族元素X、Y、Z、Q的原子序数依次增大，组成的一种酸式盐以[YX₄]⁺[XQZ₃]^-的形式存在，Z、Q同主族。下列说法错误的是

A、简单离子半径：Q>Z>Y B、[YX₄]⁺的空间构型为正四面体 C、第一电离能：Y>Z>Q D、Y₂X₄、X₂Z₂均为含有非极性键的极性分子

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6. 为完成下列各组实验，所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的容器)

	实验目的	玻璃仪器	试剂
A	精制含Ca²⁺、Mg²⁺、 $S O_{4}^{2 -}$ 的食盐水	胶头滴管、烧杯、试管、分液漏斗	粗盐水、稀盐酸、氯化钡溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液
B	制备 $F e (O H)_{3}$ 胶体	烧杯、酒精灯、胶头滴管	1mol/L氢氧化钠溶液、1mol/L氯化铁溶液
C	进行淀粉水解实验，并检验产物中的醛基	试管、酒精灯、胶头滴管	淀粉溶液、稀硫酸、新制氢氧化铜悬浊液
D	利用反萃取原理从碘的四氯化碳溶液中获取碘单质	漏斗、烧杯、玻璃棒、分液漏斗	稀硫酸、氢氧化钠溶液

A、A B、B C、C D、D

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7. $A g$ 催化刻蚀 $S i$ 晶片的反应原理如图所示，刻蚀液由一定浓度的 $H F$ 和 $H_{2} O_{2}$ 混合而成，刻蚀时间为 $2 \sim 16 m i n$ ，由 $A g$ 薄膜覆盖的部分硅晶片被刻蚀掉，剩余部分就形成了硅纳米线。下列说法错误的是

A、该刻蚀过程利用了原电池原理， $S i$ 作负极 B、 $A g$ 极发生的反应为 $H_{2} O_{2} + 2 e^{-} + 2 H^{+} = 2 H_{2} O$ C、 $S i$ 极附近溶液 $p H$ 增大 D、每刻蚀 $14 g S i$ ，有 $2.0 m o l$ 电子迁移到 $A g$ 电极

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8. X溶液中含有下表所示离子中的5种，且其离子个数相等。向X溶液中加入足量稀盐酸有气体生成，反应前后阴离子种类不变。下列叙述错误的是(已知 $N O_{3}^{-}$ 对应还原产物为NO)
阳离子
Na⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Al³⁺
阴离子
OH^-、 $N O_{3}^{-}$ 、 $H C O_{3}^{-}$ 、 $C O_{3}^{2 -}$ 、 $S O_{4}^{2 -}$ 、Cl^-

A、X溶液中含有3种阳离子、2种阴离子 B、原溶液中一定含有Mg²⁺ C、溶液中不可能含有 $H C O_{3}^{-}$ 和 $C O_{3}^{2 -}$ D、生成气体的离子反应方程式为3Fe²⁺+ $N O_{3}^{-}$ +4H⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O

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9. 已知氯气和空气按体积比1∶3混合通入潮湿的碳酸钠中能生成Cl₂O，且反应放热；不含Cl₂的Cl₂O易与水反应生成HClO；Cl₂O在42℃以上会分解生成Cl₂和O₂。设计如图装置(部分夹持装置略)制备HClO，每个虚线框表示一个装置单元，其中存在错误的是

A、②③⑤ B、①④⑤ C、①②④ D、①③④

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10. 高温焙烧碳粉与重晶石混合物，发生的主反应为 $B a S O_{4} + 4 C \begin{array}{l} \underline{\underline{高温}} \end{array} 4 C O ↑ + B a S$ 。工业上以重晶石矿(含 $F e_{2} O_{3}$ 、 $S i O_{2}$ 杂质)为原料制取 $B a (O H)_{2} \cdot 8 H_{2} O$ 的流程如图所示。下列说法错误的是

A、“焙烧”过程需要在隔绝空气条件下进行 B、“滤渣1“中最多含有两种单质 C、“滤液1”加CuO反生的反应： $B a S + C u O + H_{2} O = C u S + B a (O H)_{2}$ D、“滤液2”经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得 $B a (O H)_{2} \cdot 8 H_{2} O$ 晶体

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11. 采用情性电极，设计双阴极微生物燃料电池进行同步硝化和反硝化脱氮的装置如图所示，其中硝化过程中NH $_{4}^{+}$ 被O₂氧化。下列说法正确的是

A、电极M和P均为燃料电池正极 B、P存在电极反应：NH $_{4}^{+}$ -6e-+2H₂O=NO $_{2}^{-}$ +8H⁺ C、若乙室消耗1mol葡萄糖，则最多有24molH⁺进入甲室 D、若丙室消耗标准状况下44.8LO₂ ，则至少有1molNH $_{4}^{+}$ 完全转化为NO $_{3}^{-}$

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12. 一种新型合成氨的过程如图所示。下列说法正确的是（）

A、“转氮”过程属于人工固氮 B、合成过程中所涉及反应均为氧化还原反应 C、若用H₂O代替NH₄Cl进行转化，从体系中分离出NH₃更容易 D、该合成氨过程中，参加反应的N₂与H₂O的物质的量之比为1：3

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13. 将硫酸铜稀溶液放在密闭容器中，缓缓抽去容器中的水蒸气，溶液逐渐失水变成饱和溶液，在特定压强下继续抽气，则变成各种含水盐，最后变成无水硫酸铜。 $50 ℃$ 时，容器中的压强与晶体水合物中含水量的关系如图所示。下列说法错误的是

A、曲线 $L - M$ 对应溶液中无晶体析出 B、曲线M-M'对应溶液中溶质的质量分数不变 C、曲线O-O′对应体系存在平衡： $C u S O_{4} \cdot 3 H_{2} O (s) ⇌_{}^{} C u S O_{4} \cdot H_{2} O (s) + 2 H_{2} O (g)$ D、当容器中压强低于 $p_{1}$ 后得到无水硫酸铜

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二、多选题

14. 氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体{ ${(N H_{4})}_{5} [(V O)_{6} {(C O_{3})}_{4} (O H)_{9}] \cdot 10 H_{2} O$ }难溶于水，可用于制备热敏材料 $V O_{2}$ 。已知+4价钒的化合物易被氧化，实验室以 $V O C l_{2}$ 和 $N H_{4} H C O_{3}$ 为原料制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体的装置如图所示。下列说法正确的是

A、按气流方向从左往右，各装置接口为 $a - f g - b c - d e$ B、装置①的优点是节约原料且能随开随用、随关随停 C、实验时需先关闭K₂ ，打开K₁ ，待③中出现浑浊，再打开K₂ ，关闭K₁ D、装置②发生反应的离子方程式为 $6 V O C l_{2} + 5 N H_{4}^{+} + 4 H C O_{3}^{-} + 19 H_{2} O = {(N H_{4})}_{5} [(V O)_{6} {(C O_{3})}_{4} (O H)_{9}] \cdot 10 H_{2} O ↓ + 12 C l^{-} + 13 H^{+}$

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15. GaCl₃溶液中存在平衡： $G a^{3 +} ⇌_{}^{K_{1}} G a (O H)^{2 +} ⇌_{}^{K_{2}} G a (O H)_{2}^{+} ⇌_{}^{K_{3}} G a (O H)_{3} ⇌_{}^{K_{4}} G a (O H)_{4}^{-}$ 。常温下，向 $G a C l_{3}$ 溶液中加入 $N a O H$ 溶液， $G a^{3 +} 、 G a (O H)^{2 +} 、 G a (O H)_{2}^{+} 、 G a (O H)_{3} 、 G a (O H)_{4}^{-}$ 的浓度分数 $(α)$ 随溶液 $p H$ 变化如图所示。下列说法错误的是

A、曲线b表示 $G a (O H)^{2 +}$ 的浓度分数随溶液pH的变化 B、 $G a (O H)^{2 +} + H_{2} O ⇌_{}^{} G a (O H)_{2}^{+} + H^{+}$ ，该平衡常数K的数量级为 $1 0^{- 4}$ C、x点， $c (N a^{+}) > c (C l^{-}) > c (H^{+}) > c (O H^{-})$ D、y点， $p H = \frac{l g K_{3} + l g K_{4}}{2}$

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三、综合题

16. 铁及其化合物在化工、医药、材料等领域具有广泛应用，回答下列问题：

(1)、Fe元素位于元素周期表的区，与Fe同周期的所有元素的基态原子中，未成对电子数与Fe³⁺相同的元素有种。

(2)、FeCl₃蒸汽状态下以双聚分子()形式存在，FeCl₃的熔点(306℃)是著低于FeF₃的熔点(1000℃)的原因是；FeCl₃水溶液中Fe³⁺可水解生成双核阳离子[Fe₂(H₂O)₈(OH)₂]⁴⁺ ，结构如图所示。在该双核阳离子中，H—O—H键角(填“大于”、“小于”或“等于”)H₂O的H—O—H键角；若对FeCl₃水溶液进行加热，该对核阳离子内部首先断开的是键(填“a”或“b”)。

(3)、用K₄[Fe(CN)₆]可检验溶液中Fe³⁺的存在，CN^-中C原子的杂化方式为， K₄[Fe(CN)₆]中存在(填代号)。
a．离子键|b．氢键 c．配位键 d．金属键

(4)、Fe₄N的晶胞沿x、y、z轴投影均如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物Fe(_4-n)Cu_nN，Fe₄N转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为；Fe₄N晶胞中与N最近的Fe原子数为；Fe与Fe之间的最短距离为cm。

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17. 无水FeCl₂为黄绿色晶体，在空气中易被氧化和易吸水，不溶于氯仿等有机溶剂。回答下列问题：

(1)、I．FeCl₂的制备及产率测定：制备反应原理为2FeCl₃+C₆H₅Cl

\overset{Δ}{\to}

2FeCl₂+C₆H₄Cl₂+HCl(C₆H₅Cl为氯苯，沸点132℃)，产率通过测定HCl的量进行计算。制备装置如图所示(夹持及加热装置略去)：

仪器A的名称是，仪器B的作用是，装置C中的试剂是(填化学式)。

(2)、为测定FeCl₂的产率，用1.00mol·L^-1NaOH溶液滴定溶于水的HCl，达到滴定终点时消耗NaOH溶液19.00mL，则FeCl₂的产率为。下列操作中，导致产率测定值偏低的是。

a．滴定终点时俯视读数

b．滴定管未用NaOH标准溶液润洗

c．配制NaOH标准溶液时，转移溶液未洗涤烧杯

d．滴定前滴定管内无气泡，滴定结束后有气泡

(3)、II．FeCl₂性质探究：将FeCl₂晶体配成溶液后进行如表实验。

序号

装置

试剂

实验现象

实验ⅰ

0.5mL0.1mol·L^-1

KSCN溶液、1mL0.1mol·L^-1

FeCl₂(pH=1)溶液

0.5mL饱和氯水

溶液立即变为浅红色

实验ⅱ

1mLl.5mol·L^-1

HNO₃溶液

滴入硝酸后，溶液变为红色，一段时间后，溶液褪为无色，且溶液中产生无色气泡，试管上方呈红棕色。

已知：Ba²⁺与SCN^-可在溶液中大量共存；SCN^-易被氧化为SO $_{4}^{2 -}$ 。

对实验ⅰ中溶液为浅红色的原因，甲同学提出以下假设：

假设1：加入氯水的量少，生成的Fe³⁺浓度低；

假设2：氯水氧化性强，。

取实验ⅰ中浅红色溶液，(填实验操作)，溶液浅红色消失，从而排除了假设1；向2mL水中滴加0.5mL0.1mol·L^-1KSCN溶液，滴加0.5mL饱和氯水，加入，产生白色沉淀，说明假设2正确。

(4)、分析实验ⅱ“一段时间后，溶液褪为无色”的原因是(用离子方程式表示，已知SCN^-中C元素为+4价)。

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18. $T i C l_{4}$ 是制备金属钛的重要中间体。实验室制备 $T i C l_{4}$ 的装置如图(夹持装置略去)。
已知：
Ⅰ.HCl与 $T i O_{2}$ 不发生反应；装置C中除生成 $T i C l_{4}$ 外，同时还生成CO和少量 $C C l_{4}$ 。
Ⅱ. $T i C l_{4}$ 的熔、沸点分别为-25℃、136.45℃，遇潮湿空气产生白色烟雾； $C C l_{4}$ 的熔、沸点分别为-23℃、76.8℃，与 $T i C l_{4}$ 互溶。
请回答下列问题：

(1)、装置B中所盛试剂为，装置C中反应的化学方程式为。

(2)、组装好仪器后，部分实验步骤如下：
a.装入药品| b.打开分液漏斗活塞| c.检查装置气密性| d.关闭分液漏斗活塞| e.停止加热，充分冷却| f.加热装置C中陶瓷管
正确操作顺序为(不重复使用)。

(3)、实验结束后分离装置D中烧瓶内的液态混合物的操作是(填操作名称)。

(4)、该装置存在的缺陷是。

(5)、 $T i C l_{4}$ 可用于制备纳米 $T i O_{2}$ 。测定产品中 $T i O_{2}$ 纯度的方法是：准确称取0.2000g样品放入锥形瓶中，加入硫酸和硫酸铵混合溶液，加强热使其溶解。冷却后，加入一定量稀盐酸得到含 $T i O^{2 +}$ 溶液。加入金属铝，将 $T i O^{2 +}$ 全部转化为 $T i^{3 +}$ 。待过量金属铝完全溶解并冷却后，加入指示剂，用 $0.1000 m o l \cdot L^{- 1} N H_{4} F e (S O_{4})_{2}$ 标准溶液滴定至终点，将 $T i^{3 +}$ 氧化为 $T i O^{2 +}$ 。重复操作2～3次，消耗标准溶液平均体积为20.00mL。
①加入金属铝的作用除了还原 $T i O^{2 +}$ 外，另一个作用是。
②滴定时所用的指示剂为(填标号)。
a．酚酞溶液| b．KSCN溶液| c．KMnO₄溶液| d．淀粉溶液
③样品中 $T i O_{2}$ 的纯度为。

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19. 某课题组对含钴高炉渣(主要成分有Co₂O₃、Al₂O₃、Fe₃O₄、SiO₂、CaO、Fe₂O₃)资源化综合处理的流程如图：
回答下列问题：

(1)、“研磨”的目的为；物质A是(填化学式)。

(2)、Co₂O₃参与“酸浸”的化学方程式为， “酸浸”过程实际消耗双氧水的量大于理论值，可能的原因是(写出一条即可)。滤渣I的主要成分是(填化学式)。

(3)、“中和沉淀”中，Fe³⁺生成高效净水剂黄钠铁矾[NaFe₃(SO₄)₂(OH)₆]存在于滤渣II中。该过程的离子方程式为。在实验室中，向Fe(OH)₃固体中加入等体积的0.75mol·L^-1H₂SO₄溶液和 mol·L^-1Na₂SO₄溶液，使其恰好完全反应，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到黄钠铁矾。

(4)、滤液③中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为。{通常认为溶液中离子浓度小于10^-5mol·L^-1为沉淀完全；[Al(OH)₄]^-+H⁺ $\underset{}{⇌}$ Al(OH)₃+H₂O，K=10^13.38；K_sp[Al(OH)₃]=10^-33}

(5)、CoC₂O₄经充分焙烧质量减少2t，则获得Co₃O₄的质量为t。

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20. 清洁能源的综合利用可有效降低碳排放，是实现“碳中和、碳达峰”的重要途径。

(1)、以环己烷为原料通过芳构化反应生产苯，同时可获取氢气。图甲是该反应过程中几种物质间的能量关系。
芳构化反应：(g)→(g)+3H₂(g) $Δ H =$ kJ/mol。

(2)、 $H_{2}$ 和 $C O_{2}$ 合成乙醇反应为： $2 C O_{2} (g) + 6 H_{2} (g) ⇌_{}^{} C_{2} H_{5} O H (g) + 3 H_{2} O (g)$ 。将等物质的量的 $C O_{2}$ 和 $H_{2}$ 充入一刚性容器中，测得平衡时 $C_{2} H_{5} O H$ 的体积分数随温度和压强的关系如图乙。
①压强p₁P₂(填“>”“=”或“<”，下同)，a、b两点的平衡常数KaKb。
②已知Arrhenius经验公式为 $R l n k = - \frac{E_{a}}{T} + C$ ( $E_{a}$ 为活化能，k为速率常数，R和C为常数)，为探究m、n两种催化剂的催化效能，进行了实验探究，依据实验数据获得图丙曲线。
在m催化剂作用下，该反应的活化能 $E_{a} =$ J/mol。从图中信息获知催化效能较高的催化剂是(填“m”或“n”)，判断理由是。

(3)、 $H_{2}$ 和CO合成甲烷反应为： $2 C O (g) + 2 H_{2} (g) ⇌_{}^{} C H_{4} (g) + C O_{2} (g)$ 。T℃将等物质的量CO和H₂充入恒压(200KPa)的密闭容器中。已知逆反应速率 $v_{逆} = K_{逆} p (C H_{4}) \cdot p (C O_{2})$ ，其中p为分压，该温度下 $K_{逆} = 5.0 \times 1 0^{- 4} k P a^{- 1} \cdot s^{- 1}$ 。反应达平衡时测得v_正= $\frac{5}{16} k P a \cdot s^{- 1}$ 。CO的平衡转化率为，该温度下反应的Kp= $(k P a)^{- 2}$ (用组分的分压计算的平衡常数)。

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阳离子	Na⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Al³⁺
阴离子	OH^-、 $N O_{3}^{-}$ 、 $H C O_{3}^{-}$ 、 $C O_{3}^{2 -}$ 、 $S O_{4}^{2 -}$ 、Cl^-