北京市房山区2022-2023学年高三上学期期末考试化学试题

试卷更新日期：2023-02-06 类型：期末考试

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一、单选题

1. 载人飞船返回舱所需要的下列组件中，由金属材料制成的是

A、降落伞：高强度芳纶纤维 B、烧蚀层：多孔结构酚醛树脂 C、隔热层：玻璃钢 D、舱侧壁：铝合金

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2. 下列物质的应用中，利用了氧化还原反应规律的是

A、双氧水作消毒剂 B、碳酸氢钠作膨松剂 C、用纯碱溶液清洗油污 D、氧化铁作红色颜料

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3. 下列关于 $A 1$ 的叙述错误的是（）

A、基态铝原子的电子排布式为 $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{1}$ B、 $A l$ 位于元素周期表中p区 C、离子半径： $A l$ 小于 $M g$ D、第一电离能： $A l$ 大于 $M g$

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4. 下列化学用语或图示表达正确的是

A、NaCl的电子式 B、p－pσ键电子云轮廓图 C、CO $_{3}^{2 -}$ 的空间结构模型 D、SO₂的VSEPR模型

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5. 实验室可用KMnO₄代替MnO₂与浓盐酸反应，在常温下快速制备Cl₂ ，反应原理为：2KMnO₄+16HCl(浓)=5Cl₂↑+2KCl+2MnCl₂+8H₂O。下列说法错误的是

A、实验室常使用排饱和食盐水法收集Cl₂ B、浓盐酸在反应中只体现还原性 C、反应中KMnO₄的氧化性强于Cl₂ D、每生成标准状况下2.24LCl₂ ，转移0.2mol电子

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6. 下列方程式与所给事实不相符的是

A、CuSO₄溶液与闪锌矿(ZnS)反应生成铜蓝(CuS)：Cu²⁺(aq)+ZnS(s) $\overset{}{⇌}$ Zn²⁺(aq)+CuS(s) B、钢铁制品在潮湿空气中的电化学腐蚀：Fe-3e^-=Fe³⁺ C、向银氨溶液中滴加乙醛，水浴加热，析出光亮银镜：CH₃CHO+2Ag(NH₃)₂OH $\overset{△}{\to}$ CH₃COONH₄+2Ag↓+3NH₃+H₂O D、 $N a_{2} O_{2}$ 用作潜水艇供氧剂：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑；2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂

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7. 某研究团队对连花清瘟胶囊原料进行了分离纯化、结构鉴定的研究，得到了包括刺芒柄花素(结构如图)在内的十余种化合物。下列关于刺芒柄花素的说法错误的是

A、分子式为C₁₆H₁₂O₄ B、分子中无手性碳原子 C、在空气中可发生氧化反应 D、1mol该有机化合物最多可与2molBr₂发生反应

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8. 水溶性荧光超支化聚合物P在生物、医药及组织工程和生物成像等领域都有较好的应用，合成P的单体由M()和W()在一定条件下反应得到，P的结构片段如下：
下列说法错误的是

A、W不存在顺反异构 B、聚合物P的单体由M与W通过取代反应得到 C、M与W形成的单体通过缩聚反应制得聚合物P，同时有 $C H_{3} O H$ 生成 D、聚合物P具有较好水溶性可能与存在多个亲水基团-OH有关

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9. Li₂CO₃和C只有在MoS₂的催化作用下才能发生2Li₂CO₃+C-4e^-=4Li⁺+3CO₂电极反应，反应历程中的能量变化如图。
下列说法正确的是

A、碳原子在电极反应中均发生氧化反应 B、反应历程中存在碳氧键的断裂和形成 C、反应历程中涉及电子转移的变化均释放能量 D、MoS₂催化剂通过降低电极反应的焓变使反应速率加快

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10. 一定条件下，在容积相等的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的一氧化碳和水蒸气，发生反应：CO(g)+H₂O(g) $\overset{}{⇌}$ CO₂(g)+H₂(g) △H=-41kJ•mol^-1 ，达平衡后获得数据如表。下列说法错误的是
容器编号
起始时各物质的物质的量/mol
达到平衡的时间/min
达到平衡时体系能量的变化
CO
H₂O
CO₂
H₂
①
1
4
0
0
t₁
放出32.8kJ热量
②
2
8
0
0
t₂
放出QkJ热量

A、①中反应达平衡时，CO的转化率为80% B、该温度下，②中反应的平衡常数K=1 C、Q大于65.6 D、反应开始进行时，反应速率②＞①

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11.

25^{\circ} C

时，

0.10 mol \cdot L^{- 1}

草酸

(H_{2} C_{2} O_{4})

溶液中各微粒的物质的量浓度如下：

微粒	$H^{+}$	$H_{2} C_{2} O_{4}$	${HC}_{2} O_{4}^{-}$	$C_{2} O_{4}^{2 -}$
$c/ (mol \cdot L^{-1})$	$5.1 \times 10^{- 2}$	$4.9 \times 10^{- 2}$	$5.1 \times 10^{- 2}$	$5.3 \times 10^{- 5}$

下列关系不能说明草酸的第二步电离比第一步电离更难的是（）

A、

c (H_{2} C_{2} O_{4})

大于

c (C_{2} O_{4}^{2-})

B、

c ({HC}_{2} O_{4}^{-})

大于

c (C_{2} O_{4}^{2-})

C、

c (H^{+})

远远大于

c (C_{2} O_{4}^{2-})

D、

c (H^{+})

约等于

c ({HC}_{2} O_{4}^{-})

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12. 中国科学院上海硅酸盐研究所的研究团队研制出目前循环寿命最长的金属硫化物电池，首次采用具有良好导电性的半导体Ag₂S做电极，其工作原理示意图如图：
下列叙述错误的是

A、充电时，A极连接电源的负极 B、充电时， $S O_{4}^{2 -}$ 向A极区迁移 C、放电时，电池的正极反应式为：Ag₂S+2Cu²⁺+4e^-=Cu₂S+2Ag D、电解液中的Cu²⁺也会参与电化学反应，为电池提供额外容量

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13. 利用如图所示装置进行实验，b中现象不能证明a中产物生成的是

	a中反应	b中检测试剂及现象	装置
A	CH₃COOH与CH₃CH₂OH生成乙酸乙酯	饱和碳酸钠溶液上方出现油状液体
B	Cu与浓H₂SO₄生成SO₂	品红溶液褪色
C	铁单质与水蒸气生成氢气	肥皂水-导管口冒气泡
D	石蜡分解生成不饱和烃	溴的四氯化碳溶液褪色

A、A B、B C、C D、D

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14. 10℃时，分别向4支小试管中滴加8滴1mol/LCuSO₄溶液，再分别向其中滴加2mol/LNaOH溶液，边滴加边振荡，实验数据及现象如下表：

试管编号	1	2	3	4
滴加NaOH溶液的量	2滴	6滴	12滴	16滴
立即观察沉淀的颜色	浅绿色	浅绿色	蓝色	蓝色
酒精灯加热浊液后沉淀的颜色	浅绿色	浅绿色	黑色	黑色

取浅绿色沉淀用蒸馏水反复洗涤，加入稀盐酸完全溶解，再加入适量BaCl₂溶液，产生大量白色沉淀。取蓝色沉淀重复上述实验，无白色沉淀。经检验，试管3、4中黑色沉淀中含有CuO。

下列说法错误的是（）

A、由实验现象可知浅绿色沉淀中可能含有碱式硫酸铜 B、CuSO₄溶液与NaOH溶液反应时，其相对量不同可以得到不同的产物 C、试管3、4中的固体在加热过程中发生了反应：Cu(OH)₂

\begin{matrix} \underline{\underline{Δ}} \end{matrix}

CuO+H₂O D、取浅绿色沉淀再滴加适量NaOH溶液后加热仍不会变黑

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二、综合题

15. 硫酸铜晶体(CuSO₄·5H₂O)是重要的无机盐，广泛应用在化学工业、农药、医药等领域。其应用特性主要取决于结构特征，尤其是结晶水的结合状态。CuSO₄·5H₂O脱水过程中部分中间体的结构示意图如图1。

(1)、Cu²⁺的价电子排布式为。

(2)、CuSO₄·3H₂O转化为CuSO₄·H₂O过程中，破坏的分子间作用力是。

(3)、向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水，形成难溶物，继续滴加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色的透明溶液。请从化学键角度解释该难溶物溶解的原因。

(4)、硫酸铜固体在高温下受热分解，获得某金属氧化物，其晶胞结构如图2。
①该晶胞中含有个氧原子。
②该晶胞为立方体，边长apm，阿伏加德罗常数为N_A ，该晶体的密度为g•cm^-3。(1pm=10^-10cm)
③获得非金属氧化物为SO₃ ，其中心原子的杂化类型为。

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16. 某煤化工厂废水含有大量有机物、氨氮、氰化物、悬浮颗粒等有害物质，处理流程如图所示。
已知：
离子
开始沉淀pH
完全沉淀pH
Fe²⁺
6.3
8.3
Fe³⁺
1.1
3.2

(1)、萃取塔中经过(填写操作名称)可得含酚有机层。

(2)、蒸氨塔中需要连续加入碱液并保持较高温度，请从化学平衡角度解释原因：。

(3)、缺氧池中含有NH $_{4}^{+}$ 及CN^- ，其中CN^-(C为+2价)可被回流硝化液中的NO $_{3}^{-}$ 氧化为无毒气体。请补全该反应的离子方程式：。
CN^-+NO $_{3}^{-}$ +_=_+CO₂+_

(4)、向好氧池中投入Na₂CO₃的目的是。

(5)、下列关于混凝沉淀池中的说法合理的是(填写序号)。
a.混凝沉淀池溶液的pH控制在6.5左右
b.FeSO₄水解产生Fe(OH)₂胶体，吸附水中的悬浮颗粒
c.相同条件下，使用Fe₂(SO₄)₃可获得相同的混凝效果

(6)、出水检测
甲醛法可以测定水样中NH $_{4}^{+}$ 的含量，其反应原理为4NH $_{4}^{+}$ +6HCHO=3H⁺+6H₂O+(CH₂)₆N₄H⁺ ，然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸[滴定时，1mol(CH₂)₆N₄H⁺与1molH⁺相当]。
实验步骤：
i.移取VmL出水样品，以酚酞为指示剂，用cmol/LNaOH标准液滴定至终点，中和样品中的酸，消耗NaOH的体积为V₁mL；
ii.另取同样体积的样品，加入足量的中性甲醛溶液，摇匀，静置5min后，加入1~2滴酚酞溶液，用NaOH标准溶液滴定至终点，消耗NaOH的体积为V₂mL。
①步骤ii中滴定至终点的现象为。
②该水样中残留NH $_{4}^{+}$ 浓度为mol/L。

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17. 褪黑激素的前体K的合成路线如图。
已知：+R³OH(R表示烃基或氢)

(1)、A能发生银镜反应。A的名称是。

(2)、D分子中含有的官能团是。

(3)、试剂W的分子式是C₈H₅O₂N，其结构简式是。

(4)、G中只含酯基一种官能团。生成G的反应方程式是。

(5)、M的结构简式是。

(6)、由K合成Q()，Q再经下列过程合成褪黑激素。
①Q→X的反应类型是。
②试剂b的结构简式是。

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18. 以CO₂为原料合成甲醇可以减少CO₂的排放，实现碳的循环利用。一种铜基催化剂对该反应有良好的催化效果。

(1)、I.催化反应机理
乙醇胺(HOCH₂CH₂NH₂)可用做CO₂捕获剂，乙醇胺溶液能够吸收和释放CO₂的原因是。

(2)、有学者提出CO₂转化成甲醇的催化机理如图所示。

反应的副产物有

(3)、II.催化剂的性能测试
一定条件下使CO₂、H₂混合气体通过反应器，检测反应器出口气体的成分及其含量，计算CO₂的转化率和CH₃OH的选择性以评价催化剂的性能。
已知：i.反应器内发生的反应有：
a.CO₂(g)+3H₂(g) $⇌$ CH₃OH(g)+H₂O(g) △H=-49.5kJ•mol^-1
b.CO₂(g)+H₂(g) $⇌$ CO(g)+H₂O(g) △H=+41.2kJ•mol^-1
ii.CH₃OH选择性= $⇌$ ×100%
220℃时，测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比n(CH₃OH)：n(CO₂)：n(CO)=1：7.20：0.11，则该温度下CO₂转化率=×100%(列出计算式)。

(4)、其他条件相同时，反应温度对CO₂的转化率和CH₃OH的选择性的影响如图所示：

①由图1可知实验中反应均未达到化学平衡状态的依据是。

②温度高于260℃时，CO₂平衡转化率变化的原因是。

③由图2可知，温度相同时CH₃OH选择性的实验值略高于其平衡值，从化学反应速率的角度解释原因。

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19. 某小组验证“2Fe³⁺+2I^- $\overset{}{⇌}$ 2Fe²⁺+I₂”(反应A)存在限度，并探究外加试剂对该平衡的影响。

(1)、从正反应方向探究
实验：取5mL0.01mol•L^-1KI溶液，加入2mL0.01mol•L^-1FeCl₃溶液(pH=1)，溶液呈棕黄色，不再发生变化。
①通过检测出，证实反应A存在限度。
②加入CCl₄ ，振荡，平衡向移动。
③除反应A外，还发生反应(写离子方程式)，促进Fe³⁺与I^-的反应。

(2)、从逆反应方向探究
实验：向碘水(含淀粉)中加入酸性FeSO₄溶液，无明显变化。未检出Fe³⁺。
①甲同学认为加入Ag₂SO₄溶液可增大Fe²⁺与I₂的反应程度。甲同学依据的原理是。

(3)、乙同学认为甲的方案不合理。
查阅资料：3I₂+3H₂O $\overset{}{⇌}$ 5HI+HIO₃
K_sp(AgI)=8.5×10^-17、K_sp(AgIO₃)=3.2×10^-8(微溶)
实验验证：
①Ⅱ中KI溶液的作用是(用离子方程式表示)。
②检验、比较沉淀a、b的成分，可明确Ag₂SO₄的作用。

(4)、问题思考：丙同学猜测在适宜条件下Ag⁺与Fe²⁺也可能发生反应：Ag⁺+Fe²⁺ $\overset{}{⇌}$ Fe³⁺+Ag↓，并设计电化学装置进行验证。请补全电化学装置示意图，写出操作、现象及结论。

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容器编号	起始时各物质的物质的量/mol				达到平衡的时间/min	达到平衡时体系能量的变化
容器编号	CO	H₂O	CO₂	H₂	达到平衡的时间/min	达到平衡时体系能量的变化
①	1	4	0	0	t₁	放出32.8kJ热量
②	2	8	0	0	t₂	放出QkJ热量

离子	开始沉淀pH	完全沉淀pH
Fe²⁺	6.3	8.3
Fe³⁺	1.1	3.2