江苏省无锡市江阴市2022-2023学年高三上学期阶段测试（期末）化学试题

试卷更新日期：2023-02-17 类型：期末考试

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一、单选题

1. 化学促进了科技进步和社会发展，下列叙述中不涉及化学变化的是

A、《神农本草经》中记载“石胆能化铁为铜” B、北京冬奥会场馆使用CO₂跨临界直冷制冰 C、科学家成功将CO₂转化为淀粉或葡萄糖 D、用四氟乙烯制备医用防护服材料微孔聚四氟乙烯

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2. 用NaClO氧化NH₃可制备火箭推进剂的燃料N₂H₄。下列说法正确的是

A、NH₃是非极性分子 B、NaClO仅含离子键 C、N₂H₄中N元素的化合价为-2 D、中子数为8的氮原子可表示为 ${}_{7}^{8}N$

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3. 黑火药主要成分是硫磺、硝酸钾和木炭，能发生剧烈的氧化还原反应。下列说法正确的是

A、半径大小：r(S²⁻)＜r(K⁺) B、电负性大小：χ(N)＜χ(O) C、电离能大小：I₁(O)＜I₁(C) D、气态氢化物稳定性：H₂O＜H₂S

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4. 用下列装置依次进行乙烯的制取、除杂、性质检验和气体收集，其中不能实现相应实验目的的是
A．制取
B．除杂
C．性质
D．收集

A、A B、B C、C D、D

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5. 氯及其化合物应用广泛。氯的单质Cl₂可由MnO₂与浓盐酸共热得到，Cl₂能氧化Br⁻ ，可从海水中提取Br₂；氯的氧化物ClO₂可用于自来水消毒，ClO₂是一种黄绿色气体，易溶于水，与碱反应会生成 $C l O_{2}^{-}$ 与 $C l O_{3}^{-}$ ，在稀硫酸和NaClO₃的混合溶液中通入SO₂气体可制得ClO₂；漂白液和漂白粉的有效成分是次氯酸盐，可作棉、麻的漂白剂。下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是

A、MnO₂有氧化性，可用于实验室制氯气 B、ClO₂易溶于水，可用于自来水消毒 C、HClO不稳定，可用于棉、麻漂白 D、Cl₂有还原性，可用于从海水中提取溴

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6. 下列关于Cl⁻、ClO₂、 $C l O_{2}^{-}$ 和 $C l O_{3}^{-}$ 的说法错误的是

A、Cl⁻提供孤电子对与Cu²⁺可形成CuCl $_{4}^{2 -}$ B、ClO₂属于共价化合物 C、 $C l O_{3}^{-}$ 的空间结构为三角锥 D、 $C l O_{2}^{-}$ 的键角比 $C l O_{3}^{-}$ 的键角大

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7. 在给定条件下，下列物质间转化能实现的是

A、ClO₂(g) $\overset{N a O H (a q)}{\to}$ NaClO₂(aq) B、Cl₂(g) $\to_{点燃}^{F e (s)}$ FeCl₂(s) C、HClO(aq) $\overset{光照}{\to}$ Cl₂(g) D、NaClO(aq) $\overset{S O_{2} (g)}{\to}$ ClO₂(g)

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8. 氮化硅(Si₃N₄)是一种重要的结构陶瓷材料。用石英砂和原料气(含N₂和少量O₂)制备Si₃N₄的操作流程如下(粗硅中含少量Fe、Cu的单质及化合物)：

下列叙述正确的是

A、“还原”时反应的方程式为SiO₂＋C $\begin{array}{l} \underline{\underline{高温}} \end{array}$ Si＋CO₂ B、“高温氮化”合成反应中N₂是还原剂 C、“操作X”可将原料气通过灼热的铜粉 D、“稀酸Y”选用稀硫酸除去产物中的杂质

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9. 为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3D−Zn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池，结构如图所示。电池反应为Zn+2NiOOH+H₂O ZnO+2Ni(OH)₂。下列说法错误的是

A、放电过程中OH⁻通过隔膜从负极区移向正极区 B、充电时阳极反应为Ni(OH)₂+OH⁻−e⁻＝NiOOH+H₂O C、放电时负极反应为Zn+2OH⁻−2e⁻＝ZnO+H₂O D、三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高

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10. 室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得出的结论正确的是

选项	实验操作和现象	结论
A	向溶有SO₂的BaCl₂溶液中通入气体X，出现白色沉淀	气体X一定具有强氧化性
B	某溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO₃)₂溶液，无现象，再滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀生成	溶液中一定含有Cl^－
C	向Na₂CO₃溶液中加入盐酸，将产生的气体直接通入硅酸钠溶液中，产生白色胶状沉淀	酸性：盐酸>碳酸>硅酸
D	向盛有5 mL 0.1 mol·L⁻¹AgNO₃溶液的试管中滴入几滴等浓度的NaCl溶液，产生白色沉淀，继续滴加几滴NaI溶液，有黄色沉淀产生	K_sp(AgCl) >K_sp(AgI)

A、A B、B C、C D、D

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11. 银氨溶液可用于检验葡萄糖，实验如下：
步骤1：向试管中加入1 mL 2% AgNO₃溶液，边振荡边滴加2%氨水，观察到有白色沉淀产生并迅速转化为灰褐色。
步骤2：向试管中继续滴加2%氨水，观察到沉淀完全溶解。
步骤3：再向试管中加入1 mL 10%葡萄糖溶液，振荡，在60~70℃水浴中加热，观察到试管内壁形成了光亮银镜。
下列说法错误的是

A、步骤1中观察到的白色沉淀为AgOH B、步骤2所得溶液中大量存在的离子：Ag⁺、 $N H_{4}^{+}$ 、 $N O_{3}^{-}$ C、步骤3中产生银镜说明葡萄糖具有还原性 D、图中所示银的晶胞中Ag原子周围等距且紧邻的Ag原子有12个

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12. 分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛应用，布洛芬具有抗炎、镇痛解热的作用，但直接服用对胃、肠道有刺激性，可以对该分子进行如图所示的分子修饰。
下列有关说法错误的是

A、甲分子最多有10个碳原子共平面 B、1 mol 乙分子中σ键的数目为48 mol C、以上三个分子都只有1个手性碳原子 D、乙和丙均能在NaOH溶液中发生水解

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13. 草酸(H₂C₂O₄)是一种二元弱酸。实验室配制了0.010 0 mol/L Na₂C₂O₄标准溶液，现对25 ℃时该溶液的性质进行探究，下列所得结论正确的是

A、0.010 0 mol/L Na₂C₂O₄溶液中存在：c(OH⁻)=c(H⁺)+c(H₂C₂O₄)+c( $H C_{2} O_{4}^{-}$ ) B、若向该溶液中滴加等体积等浓度稀盐酸，测得溶液pH<7，此时溶液中存在：c( $C_{2} O_{4}^{2 -}$ )>c(Cl⁻)>c(H₂C₂O₄) C、已知25℃时K_sp(CaC₂O₄)=2.5×10⁻⁹。向该溶液中加入等体积0.0200 mol/L CaCl₂溶液，所得上层清液中c( $C_{2} O_{4}^{2 -}$ )<5×10⁻⁵mol/L D、向该溶液中加入几滴酸性KMnO₄溶液， $M n O_{4}^{-}$ 被还原为Mn²⁺ ，则反应的离子方程式： $C_{2} O_{4}^{2 -}$ +4 $M n O_{4}^{-}$ +14H⁺=2CO₂↑+4Mn²⁺+7H₂O

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14. 二氧化碳催化加氢可合成乙烯：2CO₂(g) + 6H₂(g)⇌C₂H₄(g) + 4H₂O(g) ΔH。理论计算表明，原料初始组成n(CO₂)∶n(H₂)=1∶3，在体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。
下列说法正确的是

A、表示CO₂、C₂H₄变化的曲线分别为d、c B、合成乙烯反应的ΔH>0 C、A点对应温度为440 K，若体系压强改为0.2 MPa，则a、b的交点对应温度小于440 K D、上述反应伴有副反应，一定温度和压强下，选择合适的催化剂可提高反应速率和乙烯的选择性

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二、综合题

15. 工业上以黄铁矿(主要成分为FeS₂)为原料来制备硫酸，产生的含二氧化硫尾气和炉渣(主要成分为Fe₂O₃)经过资源化利用可减轻对环境的污染。

(1)、工业制硫酸。沸腾炉中煅烧黄铁矿发生反应的化学方程式为，当有6 mol SO₂生成时，转移电子mol。

(2)、生产焦亚硫酸钠(Na₂S₂O₅)。Na₂S₂O₅常用作食品的抗氧化剂，由NaHSO₃过饱和溶液经结晶脱水制得，生产工艺流程如下：
已知：H₂SO₃电离常数分别为K_a1=1.5×10^-2、K_a2=1.0×10^-7
H₂CO₃电离常数分别为K_a1=4.3×10^-7、K_a2=5.6×10^-11
生成Na₂S₂O₅的化学方程式为2NaHSO₃=Na₂S₂O₅+H₂O
①I中生成一种盐并放出气体，反应的离子方程式为。
②工艺中加入Na₂CO₃固体，并再次充入SO₂的目的是。
③因为Na₂S₂O₅具有还原性，导致产品中不可避免地存在Na₂SO₄ ，检验其中是否含有 $S O_{4}^{2 -}$ 的方法是。

(3)、由炉渣制备还原铁粉并分析纯度。利用CO与炉渣反应得到还原铁粉，得到的产品可用K₂Cr₂O₇滴定分析法测定纯度。实验步骤如下：称取0.2240 g样品，加入过量稀硫酸充分溶解，用3.000×10⁻² mol·L⁻¹K₂Cr₂O₇溶液滴定至终点(滴定过程中 $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ 与Fe²⁺反应生成Cr³⁺和Fe³⁺)，消耗K₂Cr₂O₇溶液20.00 mL，计算该样品中还原铁粉的质量分数(写出计算过程)。

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16. 某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO₄·6H₂O)：

常温下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：

金属离子	Ni²⁺	Al³⁺	Fe³⁺	Fe²⁺
开始沉淀时(c=0.01 mol·L⁻¹)的pH	7.2	3.7	2.2	7.5
沉淀完全时(c=1.0×10⁻⁵ mol·L⁻¹)的pH	8.7	4.7	3.2	9.0

回答下列问题：

(1)、“碱浸”中NaOH的两个作用分别是。

(2)、为回收金属，向“滤液①”通入足量CO₂ ，写出反应生成沉淀的离子方程式。“滤液②”中含有的金属离子是。

(3)、若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即

， “滤液③”中可能含有的杂质离子为。

(4)、如果“转化”后的溶液中Ni²⁺浓度为1.0 mol·L⁻¹ ，则“调pH”应控制的pH范围是。

(5)、硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式。

(6)、NiSO₄质量分数随温度变化情况如图所示，已知当pH控制在3.0时，结晶得到NiSO₄·6H₂O晶体外观最符合要求。

请补充由滤液③得到NiSO₄·6H₂O晶体的实验方案：，得到NiSO₄·6H₂O晶体。(实验中须使用的试剂：1 mol·L⁻¹H₂SO₄ ，乙醇)

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17. 化合物H是一种用于合成药物的中间体，其合成路线流程图如下：

已知：
回答下列问题：

(1)、D分子中碳原子的杂化轨道类型为。

(2)、E→F的反应类型为。

(3)、B的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：。
①含有两个苯环，且能与FeCl₃溶液发生显色反应
②碱性条件水解，酸化后所得 2 种产物均只有一种含氧官能团，一种产物有两种不同化学环境的氢原子，另一种产物核磁共振氢谱峰面积比为6︰6︰1︰1。

(4)、H的分子式为C₁₈H₁₈O₃ ，结构中含有三个六元环，其结构简式为。

(5)、以苯、甲醛和丙酮为基础有机原料，制备的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。

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18. CO₂、NO_x和SO₂等物质的转化和资源化利用是社会热点问题。

(1)、I.CO₂与CH₄经催化重整，制得合成气。发生反应：CH₄(g)+CO₂(g) $\overset{催化剂}{⇌}$ 2CO(g)+2H₂(g)，已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：
化学键
C—H
C=O
H—H
CO中的化学键
键能/kJ·mol⁻¹
413
745
436
1075
则该反应的ΔH=。

(2)、II.间接电化学法可对大气污染物NO进行无害化处理，其工作原理如图所示，质子膜允许H⁺和H₂O通过。
电极I应接电源的(填“正极”或“负极”)。

(3)、每处理标准状况下22.4 L NO，可同时得到g O₂。

(4)、III.使用固体催化剂可提高脱硫效率。气体在固体催化剂表面反应的机理是气体反应物分子吸附在催化剂表面，占据催化剂表面活性位点，生成一些活性高的微粒，从而降低反应活化能，提高反应速率，反应后气体产物分子及时脱附空出活性位点。
活性炭催化脱除SO₂的机理如图所示(^＊代表吸附态)。
①写出“热再生”生成SO₂的化学方程式。
②研究表明，温度在脱硫过程中是一个非常重要的因素，温度过高，脱硫效果会变差，原因可能是。

(5)、V₂O₅/炭基材料是在活性炭上载有V₂O₅活性成分，构成更高活性的活性炭催化剂，更有利于SO₂转化为SO₃ ，最终实现脱硫。
①通过红外光谱发现，脱硫开始后催化剂表面出现了VOSO₄的吸收峰，再通入O₂后VOSO₄吸收峰消失，该脱硫反应过程可描述为。
②控制一定气体流速和温度，考察烟气中O₂的存在对V₂O₅/炭基材料催化剂脱硫活性的影响，结果如图所示，当O₂浓度过高时，去除率下降，其原因可能是。

(6)、科学家通过NH₃活化改性提升了活性炭的脱硫性能，认为活性炭表面的含氮官能团具有催化性能，含氮官能团越丰富越有利于提升脱硫性能，原因可能是。

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化学键	C—H	C=O	H—H	CO中的化学键
键能/kJ·mol⁻¹	413	745	436	1075


A．制取	B．除杂	C．性质	D．收集