北京市石景山区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. 如图是月球基地运行功能愿景图的一部分。下列说法错误的是

A、可以通过热还原法得到 $F e$ B、 $H_{2}$ 分子的共价键是 $s - s σ$ 键 C、可以通过电解法得到 $A l$ D、水是非极性分子

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2. 下列化学用语或图示表达正确的是

A、HCN的结构式：H-C≡N B、质量数为3的氢原子：₃H C、NaOH的电子式： $N a^{+} [： O ： H]^{-}$ D、基态Cr原子的价层电子的轨道表示式：

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3. $25 ℃$ 、 $101 k P a$ 下，① $H_{2} O (l) = H_{2} (g) + \frac{1}{2} O_{2} (g) Δ H_{1} = + 285.8 k J / m o l$
② $H_{2} O (l) = H_{2} O (g) Δ H_{2} = + 44.0 k J / m o l$
下列说法错误的是

A、液态水变为水蒸气破坏的是分子间作用力 B、水分解为氢气和氧气，断键吸收的总能量大于成键放出的总能量 C、标准状况下， $11.2 L$ 水中含共用电子对总数约为 $6.02 \times 1 0^{23}$ D、 $25 ℃$ 、 $101 k P a$ 下， $H_{2} O (g) = H_{2} (g) + \frac{1}{2} O_{2} (g) Δ H = + 241.8 k J / m o l$

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4. 下列关于SO₂的叙述正确的是

A、SO₂是无色、无臭、有毒的气体 B、SO₂能使紫色的KMnO₄溶液褪色 C、SO₂与NaOH溶液反应生成Na₂SO₄ D、SO₂不能用作食品添加剂

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5. 已知X、Y、Z为三种原子序数相邻的主族元素，其最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱是： $H X O_{4} > H_{2} Y O_{4} > H_{3} Z O_{4}$ 。下列说法错误的是

A、电负性： $X < Y < Z$ B、气态氢化物的稳定性： $X > Y > Z$ C、原子半径： $X < Y < Z$ D、单质的氧化性： $X > Y > Z$

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6. $C O_{2}$ 光催化反应机理如图所示，当催化剂受到能量大于禁带宽度的光照时，价带上的电子被激发，跃迁到导带，同时形成空穴。导带上的光生电子()作还原剂，价带上的光生空穴(⊕)作氧化剂，下列说法错误的是

A、在价带上 $H_{2} O$ 被氧化 B、推测 $T i O_{2}$ 起催化作用 C、反应过程中光能转化为化学能 D、 $1 m o l C O_{2}$ 生成 $1 m o l C H_{4}$ 得到 $4 m o l$ 电子

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7. 下列方程式与所给事实相符的是

A、氯化铵的水溶液显酸性： $N H_{4}^{+} ⇌ N H_{3} + H^{+}$ B、氯气溶于水，水溶液显酸性： $C l_{2} + H_{2} O ⇌ 2 H^{+} + C l^{-} + C l O^{-}$ C、钠和水反应： $N a + 2 H_{2} O = N a^{+} + 2 O H^{-} + H_{2} ↑$ D、向 $Z n S$ 浊液中滴加 $C u S O_{4}$ 溶液，白色浑浊变为黑色： $Z n S (s) + C u^{2 +} (a q) ⇌ C u S (s) + Z n^{2 +} (a q)$

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8. 2022年9月国产药物氯巴占片获批上市，氯巴占的分子结构如图所示，下列说法错误的是

A、分子中不含手性碳原子 B、分子中氧原子有孤电子对 C、氯巴占的分子式为：C₁₆H₁₄ClN₂O₂ D、氯巴占可以发生加成反应、取代反应

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9. 实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均合理的是

气体
试剂
制备装置
收集方法
A
CO₂
石灰石+稀H₂SO₄
c
d
B
NH₃
NH₄Cl+Ca(OH)₂
b
f
C
SO₂
Na₂SO₃+浓H₂SO₄
c
e
D
Cl₂
MnO₂+浓盐酸
a
d

A、A B、B C、C D、D

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10. 环氧化物与 $C O_{2}$ 开环共聚反应是合成高附加值化学品的一种有效途径，两类 $C O_{2}$ 共聚物的合成路线如下(副产物为环状碳酸酯)。下列说法不合理的是

A、有机化合物E的分子式为 $C_{3} H_{6} O$ B、高分子F和高分子G均能发生水解反应 C、由结构简式可以确定高分子G的相对分子质量比F的大 D、有机化合物E和 $C O_{2}$ 通过加成反应生成副产物

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11. 利用下列实验药品，能达到实验目的的是

	实验目的	实验药品
A	证明 $F e^{3 +}$ 具有氧化性	$F e C l_{3}$ 溶液、 $K S C N$ 溶液
B	证明 $C u S$ 比 $F e S$ 更难溶	$F e S O_{4}$ 溶液、 $N a_{2} S$ 溶液、铜粉
C	证明氧化性 $C l_{2} > B r_{2} > I_{2}$	$K B r$ 溶液、 $K I$ 溶液、新制氯水、溴水、水
D	证明木炭和浓硫酸能生成 $C O_{2}$	浓硫酸、木炭、饱和 $N a H C O_{3}$ 溶液、澄清石灰水

A、A B、B C、C D、D

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12. 某温度下，水溶液中 $C O_{2} 、 H_{2} C O_{3} 、 H C O_{3}^{-}$ 和的物质的量分数随 $p H$ 变化如图所示。下列说法错误的是

A、碳酸的电离方程式为： $H_{2} C O_{3} ⇌ H^{+} + H C O_{3}^{-}$ ， $H C O_{3}^{-} ⇌ H^{+} + C O_{3}^{2 -}$ B、该温度下， $H_{2} C O_{3} ⇌ H^{+} + H C O_{3}^{-} K_{a 1} > 1 \times 1 0^{- a}$ C、该温度下， $H C O_{3}^{-} ⇌ H^{+} + C O_{3}^{2 -} K_{a 2} = 1 \times 1 0^{- b}$ D、 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液中， $2 c (N a^{+}) + c (H^{+}) = c (H C O_{3}^{-}) + c (O H^{-}) + c (C O_{3}^{2 -})$

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13. 下列事实的解释错误的是

	事实	解释
A	气态 $M n^{2 +}$ 再失去一个电子比气态 $F e^{2 +}$ 再失去一个电子更难	$M n^{2 +}$ 的价层电子排布为 $3 d^{5}$ ， $3 d$ 轨道为半充满比较稳定； $F e^{2 +}$ 的价层电子排布为 $3 d^{6}$ ，再失去一个电子可达到 $3 d$ 轨道半充满的比较稳定状态
B	$H_{3} O^{+}$ 中H-O-H键角比 $H_{2} O$ 中的大	$H_{3} O^{+}$ 的中心原子的孤电子对数为1， $H_{2} O$ 的中心原子的孤电子对数为2，孤电子对之间的斥力<孤电子对与成键电子对之间的斥力<成键电子对之间的斥力
C	晶体熔点： $H F > H C l$	$H F$ 分子间能形成氢键
D	酸性： $C F_{3} C O O H > C C l_{3} C O O H$	氟的电负性大于氯的电负性， $F - C$ 的极性大于 $C l - C$ 的极性，使 $F_{3} C -$ 的极性大于 $C l_{3} C -$ 的极性，导致 $C F_{3} C O O H$ 的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出 $H^{+}$

A、A B、B C、C D、D

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14. 甲烷催化氧化为合成气的主反应为： $2 C H_{4} (g) + O_{2} (g) \begin{array}{l} \underline{\underline{催化剂}} \end{array} 2 C O (g) + 4 H_{2} (g) Δ H < 0$ 。 $C H_{4}$ 转化率、 $H_{2}$ 选择性 $(\frac{n (H_{2})}{n (H_{2}) + n (H_{2} O)})$ 和 $C O$ 选择性 $(\frac{n (C O)}{n (C O) + n (C O_{2})})$ 随温度变化如图所示。下列说法错误的是

A、 $800 ℃$ 时，副反应① $C H_{4} + 2 O_{2} ⇌ C O_{2} + 2 H_{2} O$ 进行程度很小 B、对比图中 $H_{2}$ 和 $C O$ 的选择性，推测可能存在副反应② $C H_{4} + H_{2} O ⇌ C O + 3 H_{2}$ C、 $C H_{4}$ 转化率随温度升高而增大，可以用勒夏特列原理解释 D、增大压强使容器容积减小，可使单位体积内活化分子数增多，化学反应速率增大

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二、综合题

15. 我国科学家制备了一种ZnPc/C₆₀太阳能电池，其结构示意图如下。

(1)、铝元素属于区(填“s”“d”“ $d s$ ”或“p”)。

(2)、C₆₀分子中60个碳原子都是等价的，均以近似杂化的方式形成3个不共平面的σ键，余下的1个p轨道电子互相重叠形成闭壳层电子结构，π电子云分布在C₆₀分子笼的内外层表面上。循环伏安测试表明：C₆₀在溶液中可以逐步可逆地接受6个电子形成负离子，却很难失去电子变为阳离子。

(3)、①ZnPc中Zn²⁺的价层电子排布式是。
②ZnPc中存在配位键的原因是。

(4)、某溶剂中，ZnPc可以和C₆₀形成分子间电荷转移复合物，反应方程式可表示为：ZnPc+C₆₀ $⇌$ ZnPc-C₆₀ ，不同温度下生成电荷转移复合物的平衡常数如下表。
温度
生成ZnPc-C₆₀的K
24℃
1.2329
44℃
0.9674
64℃
0.4923
反应：ZnPc+C₆₀ $⇌$ ZnPc-C₆₀ △H0(填“＞”或“＜”)，ZnPc-C₆₀中ZnPc是电子(填“给体”或“受体”)。

(5)、LiF晶体结构属于氯化钠型，其晶胞结构如图所示。
①LiF的熔点和沸点比NaCl的高，请解释原因。
②LiF晶体的密度约为2.6g/cm³ ， LiF晶胞的体积约为cm³(计算结果保留一位有效数字)。

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16. 锂及其化合物广泛应用于玻璃、陶瓷和航空航天等领域，全球锂资源一半以上赋存于盐湖卤水中。

(1)、I．盐湖联合开发兑卤提锂
我国科学家以高锂卤水( $B I$ )为原料，富碳酸根卤水( $B I I$ )为天然沉淀剂，提出盐湖联合开发兑卤提锂( $L i_{2} C O_{3}$ )的新方法。两种卤水的部分化学组成如下表。
离子浓度/( $g / L$ )
$L i^{+}$
$N a^{+}$
$K^{+}$
$C l^{-}$
$S O_{4}^{2 -}$
$B I$
16.20
91.04
45.02
194.5
7.10
26.43
$B I I$
1.26
146.7
33.80
136.2
39.51
56.06
用化学用语解释卤水( $B I I$ )显碱性的原因。

(2)、 $90 ℃$ 时，卤水混合沉锂的离子方程式是。

(3)、不同兑卤比所得混盐中，锂收率和 $L i_{2} C O_{3}$ 含量(质量百分数)如图1所示，最佳兑卤比为， $L i_{2} C O_{3}$ 含量随兑卤比先增大后减小的原因是。

(4)、II．电化学提锂
我国专家通过 $L i M n_{2} O_{4} / L i_{1 - x} M n_{2} O_{4}$ 电极体系，实现锂资源的高效选择性提取，其原理如图2所示。当两电极分别完成其对应的氧化(脱锂)反应和还原(嵌锂)反应后，将两电极进行互换，实现锂资源由原料液侧向回收液侧的转移。
①A侧是(填“原料液”或“回收液”)。
②补全电极反应式
阳极： $L i M n^{I I I} M n^{I V} O_{4} - x L i^{+} - x e^{-} = L i_{1 - x} M n_{1 - x}^{I I I} M n_{1 + x}^{I V} O_{4} (0 \leq x \leq 1)$
阴极： $L i_{1 - x} M n_{1 - x}^{I I I} M n_{1 + x}^{I V} O_{4} + y L i^{+} + y e^{-} =$ 。 $(0 \leq y \leq x \leq 1)$

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17. 阿哌沙班(Apixaban)可用于预防膝关节置换手术患者静脉血栓栓塞的发生。如图是阿哌沙班中间体K的一种合成路线。
已知：ⅰ． $R C O O H \overset{S O C l_{2}}{\to} R C O C l$
ⅱ． $R C O O R^{'} \to_{C H_{3} O H}^{N H_{3}} R C O N H_{2}$
ⅲ．

(1)、 $A \to B$ 的反应类型是。

(2)、 $B \to C$ 的化学方程式是。

(3)、D的分子式为 $C_{7} H_{12} O_{4}$ ， D的结构简式是。

(4)、 $G \to H$ 的化学方程式是。

(5)、与F含有相同官能团的同分异构体有种(不考虑手性异构，不含F)。

(6)、K经多步合成阿哌沙班，结合K的合成路线图，在箭头上补全试剂和反应条件。

(7)、通常用酯基和 $N H_{3}$ 生成酰胺基，不用羧基和 $N H_{3}$ 直接反应，结合电负性解释原因。
元素
H
C
O
电负性
2.1
2.5
3.5

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18. 我国科学家用粗氢氧化高钴[Co(OH)₃]制备硫酸钴晶体(CoSO₄∙7H₂O)，其工艺流程如下。

已知：ⅰ．还原浸出液中的阳离子有：Co²⁺、H⁺、Fe²⁺和Ca²⁺等

iⅱ．部分物质的溶度积常数如下(25℃)

物质

Ksp

CaF₂

$4.0 \times 1 0^{- 11}$

Fe(OH)₃

$2.8 \times 1 0^{- 39}$

ⅲ．CoSO₄∙7H₂O溶解度随温度升高而明显增大

(1)、氢氧化高钴溶于硫酸的化学方程式是

(2)、浸出Co²⁺时，理论上氧化剂和还原剂物质的量之比为

(3)、写出“氧化沉铁”的离子方程式；
25℃时，浊液中铁离子浓度为mol/L(此时pH为4)。

(4)、结合平衡移动原理解释“氟化沉钙”步骤加入过量NaF的原因。

(5)、P507萃取后，经反萃取得到硫酸钴溶液，将硫酸钴溶液经操作，得到硫酸钴晶体。

(6)、用滴定法测定硫酸钴晶体中的钴含量，其原理和操作如下。
在溶液中，用铁氰化钾将Co(Ⅱ)氧化为Co(Ⅲ)，过量的铁氰化钾以Co(Ⅱ)标准液返滴定。反应的方程式为： $C o^{2 +} + {[F e (C N)_{6}]}^{3 -} = C o^{3 +} + {[F e (C N)_{6}]}^{4 -}$ 。

已知：铁氰化钾标准液浓度为c mol/L，Co(Ⅱ)标准液质量浓度为ρg/L。

取mg硫酸钴晶体，加水配成200mL溶液，取20mL待测液进行滴定，消耗V₁mL铁氰化钾标准液、V₂mL Co(Ⅱ)标准液。

计算样品中钴含量ω=(以钴的质量分数ω计)。

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19. 某实验小组探究 $C u$ 与 $F e {(N O_{3})}_{3}$ 溶液的反应。取 $3 g$ 铜粉加入 $100 m L 0.6 m o l / L F e {(N O_{3})}_{3}$ 溶液(用 $H N O_{3}$ 调 $p H = 1$ )中，振荡、静置30分钟，铜粉减少，溶液呈棕绿色，未见有气泡产生。
已知： $C u S C N$ 是难溶于水的白色固体

(1)、预测铜粉可能发生的反应
反应I $3 C u + 2 N O_{3}^{-} + 8 H^{+} = 3 C u^{2 +} + 2 N O ↑ + 4 H_{2} O K_{I} = 6.3 \times 1 0^{62}$
反应II $K_{I I} = 5 \times 1 0^{14}$

(2)、探究反应I是否发生
①取 $3 g$ 铜粉加入 $100 m L$ 溶液中，振荡、静置30分钟，无明显现象。(所用试剂：硝酸钠和硝酸溶液)
②用传感器检测 $C u$ 与 $F e {(N O_{3})}_{3}$ 溶液反应过程中 $N O_{3}^{-}$ 浓度的变化，发现 $N O_{3}^{-}$ 浓度逐渐减少。有同学认为： $F e^{2 +}$ 催化了铜和稀硝酸的反应，可能的催化过程如下，写出ⅰ的离子方程式。
ⅰ．
ⅱ．反应II
总反应： $3 C u + 2 N O_{3}^{-} + 8 H^{+} \begin{array}{l} \underline{\underline{F e^{2 +}}} \end{array} 3 C u^{2 +} + 2 N O ↑ + 4 H_{2} O$

(3)、探究反应II是否发生
取 $3 g$ 铜粉加入中，溶液迅速变为蓝绿色。取上层清液，滴加 $K S C N$ 溶液，出现白色浑浊且溶液变红，振荡后红色褪去， $K S C N$ 溶液过量后浊液呈深红色。结合离子方程式解释溶液开始呈现白色浑浊最终浊液呈深红色的原因。

(4)、分析“溶液呈棕绿色，未见有气泡产生”的原因
小组讨论认为，棕绿色可能是因为 $N O$ 与 $C u^{2 +} 、 F e^{2 +}$ 或 $F e^{3 +}$ 形成配合物，设计实验证明棕绿色是 $[F e (N O)]^{2 +}$ 的颜色，实验操作是。

(5)、从化学反应速率和限度角度简述对 $C u$ 与 $F e {(N O_{3})}_{3}$ 溶液反应的认识。

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	气体	试剂	制备装置	收集方法
A	CO₂	石灰石+稀H₂SO₄	c	d
B	NH₃	NH₄Cl+Ca(OH)₂	b	f
C	SO₂	Na₂SO₃+浓H₂SO₄	c	e
D	Cl₂	MnO₂+浓盐酸	a	d

温度	生成ZnPc-C₆₀的K
24℃	1.2329
44℃	0.9674
64℃	0.4923

离子浓度/( $g / L$ )	$L i^{+}$	$N a^{+}$	$K^{+}$	$C l^{-}$		$S O_{4}^{2 -}$
$B I$	16.20	91.04	45.02	194.5	7.10	26.43
$B I I$	1.26	146.7	33.80	136.2	39.51	56.06

物质	Ksp
CaF₂	$4.0 \times 1 0^{- 11}$
Fe(OH)₃	$2.8 \times 1 0^{- 39}$

元素	H	C	O
电负性	2.1	2.5	3.5