辽宁省沈阳市五校协作体2023-2024学年高三上学期期中考试化学试题

试卷更新日期：2024-01-17 类型：期中考试

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一、选择题共45分

1. 化学与生活、生产、社会密切相关，下列说法正确的是（）

A、制造镍氢电池使用的储氢合金是一类能与氢气结合成金属氢化物的材料，如钛锆合金，镧镍合金等 B、 $S O_{2} 、 H C l O$ 等漂白剂均是利用强氧化性达到漂白效果 C、用于制作大运会火炬塔塔身的钛合金板具有硬度低、延展性好等特点 D、天和核心舱电推进系统腔体的氮化硼陶瓷属于传统无机非金属材料

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2. 铜可以溶解在氨水和过氧化氢的混合溶液中： $C u + H_{2} O_{2} + 4 N H_{3} \cdot H_{2} O = {[C u {(N H_{3})}_{4}]}^{2 +} + 20 H + 4 H_{2} O$ 。设 $N_{A}$ 为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法不正确的是（）

A、 $1 m o l$ 基态铜原子的最外层电子数为 $N_{A}$ B、每生成 $18 g H_{2} O$ 转移的电子数为 $0.5 N_{A}$ C、 $1 m o l {[C u {(N H_{3})}_{4}]}^{2 +}$ 含有 $σ$ 键数目为 $12 N_{A}$ D、等物质的量的 $O H$ 与 $- O H$ 所含有的质子数相等

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3. 胍（）是一元强碱，分子构型为平面型，其盐酸盐（）是核酸检测液的主要成分。下列说法错误的是（）

A、胍中 $C 、 N 、 H$ 元素电负性大小关系为： $N > C > H$ B、胍具有很强的吸湿性 C、胍的熔点低于胍盐 D、胍中 $C 、 N$ 杂化方式均为 $s p^{2}$

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4. 能正确表示下列反应的离子方程式为（）

A、 $C a {(H C O_{3})}_{2}$ 溶液与少量 $C a (O H)_{2}$ 溶液混合： $C a^{2 +} + O H^{-} + H C O_{3}^{-} = C a C O_{3} ↓ + H_{2} O$ B、 $F e {(N O_{3})}_{3}$ 溶液与少量 $H I$ 溶液混合： $2 F e^{3 +} + 2 I^{-} = 2 F e^{2 +} + I_{2}$ C、向酸性 $K M n O_{4}$ 溶液中滴加双氧水： $2 M n O_{4}^{-} + H_{2} O_{2} + 6 H^{+} = 2 M n^{2 +} + 3 O_{2} ↑ + 4 H_{2} O$ D、向 $N a H S$ 溶液中滴加 $C u {(N O_{3})}_{2}$ 溶液： $S^{2 -} + C u^{2 +} = C u S ↓$

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5. 价-类二维图是学习元素化合物知识的重要方法，某同学绘制某常见元素的价-类二维图如图所示。下列推断合理的是（）

A、f中阴阳离子个数比一定为1∶2 B、可用盐酸酸化的氯化钡检验e是否变质 C、标准状况下， $1 m o l b$ 和c的混合物体积为 $22.4 L$ D、图中按箭头所示的转化均可一步实现

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6. 前四周期主族元素X、Y 、Z、W的原子序数依次增大，它们形成的一种物质的结构如图所示，其中所有原子都形成了8电子稳定结构，四种元素中仅X、Y在同周期。下列推断中错误的是

A、简单离子半径：W> Z> Y B、Z单质可溶于由X、Z形成的化合物中 C、第一电离能：Y> X D、Y与氧元素形成的化合物不止三种

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7. 将 $Z n {(B F_{4})}_{2}$ 溶于 $[E M I M] B F_{4}$ （1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐）后形成的混合液，能替代锌离子电池中的常规水系电解液，避免水对锌的腐蚀。 $[E M I M] B F_{4}$ 制备原理如下：
已知是类似于苯的芳香族化合物。下列说法错误的是（）

A、固态 $[E M I M] B F_{4}$ 为离子晶体，含有极性键，非极性键和离子键 B、分子中的 C、N原子均在同一平面C． $B {F_{4}}^{-}$ 和 $B F_{3}$ 中B的杂化方式不相同 D、中存在元大 $π$ 键

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8. 下列所示装置或操作能达到实验目的的是（）
A
B
C
D
模拟侯氏制碱法获得 $N a H C O_{3}$
制备 $S O_{2}$
测定未知 $N a_{2} C_{2} O_{4}$ 溶液的浓度
配制 $F e C l_{3}$ 溶液

A、A B、B C、C D、D

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9. 钛合金耐高温，被称之为“航天金属”。工业上可以在 $800 - 1000 ℃$ 时电解 $T i O_{2}$ 制得钛，装置如图所示，下列叙述不正确的是（）

A、石墨电极是阳极 B、 $T i C l_{4}$ 常温下为液体，可直接电解液体 $T i C l_{4}$ 制钛 C、阴极电极反应方程式为： $T i O_{2} + 4 e^{-} = T i + 2 O^{2 -}$ D、阳极可能会产生有毒的气，石墨电极需要定期更换

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10. 甲酸常被用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成 $C O$ 和 $H_{2} O$ ，无、有催化剂条件下的能量与反应历程的关系分别如图1、图2所示。下列说法错误的是（）

A、途径一和途径二中甲酸的平衡转化率相等 B、 $Δ H_{1} < Δ H_{2} < 0$ C、途径二使用了 $H^{+}$ 作为催化剂 D、途径二反应的快慢由生成的速率决定

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11. 处理废旧电池[主要含 $N i 、 C d 、 M n 、 F e 、 A l$ 、铼 $(R e)$ ]的流程如下：
下列说法正确的是（）

A、金属 $C d$ 的沸点高于其他金属 B、生成复盐的离子方程式为 $2 R e^{3 +} + 4 S O_{4}^{2 -} + 2 N a^{+} + x H_{2} O = R e_{2} {(S O_{4})}_{3} \cdot N a_{2} S O_{4} \cdot x H_{2} O ↓$ C、在实际中和净化过程中，需要的 $H_{2} O_{2}$ 与 $F e^{2 +}$ 的物质的量之比应为 $1 ： 2$ D、 ${(N H_{4})}_{2} S_{2} O_{8}$ 中， $S$ 为 $+ 6$ 价，其中含有2个过氧键

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12. $N i$ 与 $A 1$ 形成的合金具有抗高温氧化、耐腐蚀等优点，微观结构如图a所示；用金属铼（ $R e$ ）掺杂后，形成的化合物 $N i_{x} A 1_{y} R e_{1 - y}$ ，微观结构如图 $b$ 所示：
已知： $R e$ 与 $M n$ 同族。下列说法正确的是（）

A、 $R e$ 与 $N i$ 均为 $d s$ 区元素 B、图b为化合物 $N i_{x} A l_{y} R e_{1 - y}$ 的晶胞结构 C、 $x = 3 ， y = 0.875$ D、图 $a$ 的晶胞参数为 $a p m$ ，则晶体密度为 $\frac{2.04 \times 1 0^{23}}{a^{3} \times N_{A}} g \cdot c m^{- 3}$

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13. 沉积型锌镍单液流电池是介于双液流电池和传统二次电池之间的一种储能装置，放电时的电池结构见如图。下列说法正确的是（）

A、充电时电极电势：电极 $b >$ 电极 $a$ B、放电时 $O H^{-}$ 向 $b$ 电极移动 C、放电时储液罐中 $K_{2} [Z n (O H)_{4}]$ 溶液浓度减小 D、充电时 $b$ 电极发生反应： $N i (O H)_{2} + e^{-} + O H^{-} = N i O O H + H_{2} O$

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14. 甲烷是一种温室气体，将它转化为高附加值产品甲醇具有重要意义。目前工业上的甲烷转化大多需要先通过重整生成合成气 $(C O 、 H_{2})$ 再转化为甲醇，涉及的反应如下；
反应Ⅰ： $2 C H_{4} (g) + O_{2} (g) ⇌_{}^{} 2 C O (g) + 4 H_{2} (g) Δ H_{1} = - 71.2 k J / m o l$
反应Ⅱ： $C O (g) + 2 H_{2} (g) ⇌_{}^{} C H_{3} O H (g) Δ H_{2} = - 90.7 k J / m o l$
在密闭容器中通入 $3 m o l C H_{4}$ 和 $2 m o l O_{2}$ ，假设只发生反应Ⅰ和Ⅱ，分别在 $0.2 M P a$ 和 $2 M P a$ 下进行反应，其中 $C H_{4}$ 和 $C H_{3} O H$ 的平衡体积分数随温度变化如图所示。
已知：对于反应Ⅱ， $v_{正} = k_{正} \cdot p (C O) \cdot p^{2} (H_{2}) ， v_{逆} = k_{逆} \cdot p (C H_{3} O H) ， k_{正} 、 k_{逆}$ 为速率常数，只与温度有关，分压 $=$ 总压 $\times$ 物质的量分数。下列说法不正确的是（）

A、压强为 $0.2 M P a$ 时，表示 $C H_{4}$ 和 $C H_{3} O H$ 的曲线分别是 $b 、 d$ B、混合气体的平均相对分子质量保持不变时，说明反应体系已达到平衡 C、在升温的过程中，反应Ⅱ速率常数增大的倍数： $k_{正} > k_{逆}$ D、 $500 K ， 2 M P a$ 条件下，若平衡时 $C O$ 的物质的量为 $1 m o l$ ，则 $C H_{4}$ 的转化率约为 $66.7 %$

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15. 人体血液存在 $H_{2} C O_{3} / H C O_{3}^{-}$ 和 $H P O_{4}^{2 -} / H_{2} P O_{4}^{-}$ 等缓冲对。常温下，水溶液中各缓冲对的微粒浓度之比的对数值 $l g x$ [x表示 $\frac{c (H_{2} C O_{3})}{c (H C O_{3}^{-})}$ 或 $\frac{c (H P O_{4}^{2 -})}{c (H_{2} P O_{4}^{-})}$ ]与 $p H$ 的关系如图所示。已知 $p K_{a_{1}} (H_{2} C O_{3}) = 6.4 ， p K_{a_{2}} (H_{3} P O_{4}) = 7.2 (p K_{a} = - l g K_{a})$ 。下列说法正确的是（）

A、曲线Ⅰ表示 $l g \frac{c (H P O_{4}^{2 -})}{c (H_{2} P O_{4}^{-})}$ 与 $p H$ 的变化关系 B、 $a$ 点 $\to b$ 点的过程中，水的电离程度逐渐减小 C、当 $p H$ 增大时， $\frac{c (H C O_{3}^{-}) \cdot c (H_{2} P O_{4}^{-})}{c (H_{2} C O_{3})}$ 逐渐减小 D、当 $c (H_{2} C O_{3}) = c (H C O_{3}^{-})$ 时， $c (H P O_{4}^{2 -}) < c (H_{2} P O_{4}^{-})$

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二、非选择题共55分

16. 工业上利用软锰矿（主要成分为 $M n O_{2}$ ，含 $F e 、 A l 、 M g 、 Z n 、 C a 、 S i$ 等元素）与纤维素制备 $M n_{3} O_{4}$ ，工艺如下图所示。

(1)、基态 $M n$ 原子的价电子排布式；为利用纤维素“酸浸”相较于 $F e S_{2}$ 酸浸法，除了原料来源丰富、耗能低，还具有的优点为．

(2)、“酸浸”时，由纤维素水解得到的葡萄糖与软锰矿反应，该反应的离子方程式为．

(3)、“中和”时，相关离子形成氢氧化物沉淀的 $p H$ 范围如下：
金属离子
$F e^{3 +}$
$A l^{3 +}$
$M g^{2 +}$
$Z n^{2 +}$
$M n^{2 +}$
开始沉淀的 $p H$
1.5
3.0
8.9
6.0
8.1
完全沉淀的 $p H$
2.8
4.7
10.9
8.0
10.1
“中和”步骤要调节溶液 $p H$ ，最适宜的 $p H$ 范围是．

(4)、“净化”时，加入 $N a_{2} S 、 N H_{4} F$ 是为了将 $Z n^{2 +} 、 M g^{2 +}$ 转化为 $Z n S$ 和 $M g F_{2}$ 沉淀除去，还能除去（填元素符号）。

(5)、“沉锰”时，主要生成 $M n_{2} (O H)_{2} S O_{4}$ 和 $M n (O H)_{2}$ 沉淀，其中生成 $M n (O H)_{2}$ 的离子方程式为．

(6)、“氧化”时，氧化时间对产品中的锰含量及溶液pH的影响如下图。最佳的氧化时间为 $m i n$ ；下列说法错误的是．
A．前 $15 m i n$ ，主要发生的反应是 $6 M n (O H)_{2} + O_{2} = 2 M n_{3} O_{4} + 6 H_{2} O ， p H$ 下降较慢
B． $15 - 150 m i n$ ，主要发生的反应是 $3 M n_{2} (O H)_{2} S O_{4} + O_{2} = 2 M n_{3} O_{4} + 6 H^{+} + 3 S {O_{4}}^{2 -}$ ， $p H$ 下降较快
C． $150 m i n$ 之后， $p H$ 趋于稳定，则 $M n_{2} (O H)_{2} S O_{4}$ 已完全氧化
D． $250 m i n$ 后，继续通入空气，可能将产品氧化生成 $M n_{2} O_{3}$ 及 $M n O_{2}$ ，使产品中锰含量下降

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17. 氧化铋 $(B i_{2} O_{3})$ 俗称铋黄，是制作防火纸的材料之一。以白色难溶物氯氧化铋（ $B i O C l$ ）为原料转型脱氯制备氧化铋的方法如下：
步骤1：准确称取 $3.0 g B i O C l$ ，先与 $25 m L 3 m o l \cdot L^{- 1}$ 脱氯剂 $N H_{4} H C O_{3}$ 溶液混合，加入氨水至 $p H = 9 ， 50 ℃$ 下搅拌 $40 m i n$ 可得前驱体（ ${B i O)}_{2} C O_{3}$ （难溶于水），反应装置如图所示（加热装置已略去）；
步骤2：将前驱体干燥后灼烧，可得 $B i_{2} O_{3}$ 。
回答下列问题：

(1)、 $B i$ 的原子序数为83，则 $B i$ 位于元素周期表第周期，第族。

(2)、试剂 $X$ 的作用为．

(3)、步骤1中生成（ $B i O)_{2} C O_{3}$ 的化学方程式为．

(4)、反应后，分离出三颈烧瓶的前驱体，用蒸馏水洗涤前驱体2-3次，将滤液和洗涤液合并，稀释至 $100 m L$ ，取 $25.00 m L$ 于锥形瓶中，滴入2滴 $K_{2} C r O_{4}$ 溶液作指示剂，再用 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 标准 $A g N O_{3}$ 溶液滴定，平行测定三组。
①分离前驱体的操作名称是；盛装标准 $A g N O_{3}$ 溶液应选用（填“酸式”或“碱式”）滴定管。
②若消耗 $A g N O_{3}$ 标准液的平均体积为 $a m L ， B i O C l$ 的摩尔质量为 $M g / m o l$ ，则脱氯率为 $%$ （用含 $a 、 M$ 的代数式表示）。

(5)、灼烧 ${(B i O)}_{2} C O_{3}$ 时用到的硅酸盐制品有、、酒精灯、玻璃棒，发生反应的化学方程式为．

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18.

(1)、Ⅰ．铂是贵金属之一，俗称白金，其单质和化合物均有重要的应用。
顺铂即顺式一二氯二氨合铂（Ⅱ），反铂即反式一二氯二氨合铂（Ⅱ），结构如图所示。
① $P t$ 与 $N H_{3}$ 能形成配位键的原因是．
②由以上事实可判断中心原子 $P t$ 杂化方式肯定不是 $s p^{3}$ 杂化，判断理由是．
③铂可溶于王水，王水中含有亚硝酰氯（ $N O C l$ ）。下列说法正确的是．
A． $H C l 、 H N O_{3}$ 均为强电解质
B． $N O C l$ 分子中 $σ$ 键和 $π$ 键的个数比为 $2 ： 1$
C． $N O C l$ 是极性分子
D． $N O C l$ 为直线形分子

(2)、Ⅱ． $25 ℃$ 时，将 $m m o l / L$ 的醋酸钠溶液与 $n m o l / L$ 盐酸溶液等体积混合，反应后溶液恰好显中性，表示醋酸的电离平衡常数 $K_{a} =$ （用含 $a 、 b$ 的代数式表示）。

(3)、Ⅲ． $K_{2} C r_{2} O_{7}$ 溶液中存在多个平衡。本题条件下仅需考虑如下平衡：
（ⅰ） $C r_{2} O_{7}^{2 -} (a q) + H_{2} O (l) ⇌_{}^{} 2 H C r O_{4}^{-} (a q)$ $K_{1} = 3.0 \times 1 0^{- 2} (25 ℃)$
（ⅱ） $H C r O_{4}^{-} (a q) ⇌_{}^{} C r O_{4}^{2 -} (a q) + H^{+} (a q)$ $K_{2} = 3.3 \times 1 0^{- 7} (25 ℃)$
①下列有关 $K_{2} C r_{2} O_{7}$ 溶液的说法正确的有．
A．加入少量水稀释，溶液中离子总数增加
B．加入少量硫酸，溶液的pH不变
C．加入少量 $K_{2} C r_{2} O_{7}$ 固体，平衡时 $c^{2} (H C r O_{4}^{-})$ 与 $c (C r_{2} O_{7}^{2 -})$ 的比值保持不变
D．加入少量 $N a O H$ 溶液，反应（ⅰ）的平衡逆向移动
② $25 ℃$ 时， $0.10 m o l \cdot L^{- 1} K_{2} C r_{2} O_{7}$ 溶液中 $l g \frac{c (C r O_{4}^{2 -})}{c (C r_{2} O_{7}^{2 -})}$ 随 $p H$ 的变化关系如图。
当 $p H = 9.00$ 时，设 $C r_{2} O_{7}^{2 -} 、 H C r O_{4}^{-}$ 与 $C r {O_{4}}^{2 -}$ 的平衡浓度分别为 $x 、 y ， z m o l \cdot L^{- 1}$ ，则 $x 、 y 、 z$ 之间的关系式为 $= 0.10$ ；计算溶液中 $H C r O_{4}^{-}$ 的平衡浓度（结果保留两位有效数字）。

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19. 天然气净化过程中产生有毒的 $H_{2} S$ ，直接排放会污染空气，通过下列方法可以进行处理。

(1)、工业上用克劳斯工艺处理含 $H_{2} S$ 的尾气获得硫黄，流程如图：
反应炉中的反应： $2 H_{2} S (g) + 3 O_{2} (g) = 2 S O_{2} (g) + 2 H_{2} O (g) Δ H = - 1035.6 k J \cdot m o l^{- 1}$
催化转化器中的反应： $2 H_{2} S (g) + S O_{2} (g) = 3 S (g) + 2 H_{2} O (g) Δ H = - 92.8 k J \cdot m o l^{- 1}$
克劳斯工艺中获得气态硫黄的总反应的热化学方程式：（ $Δ H$ 数值保留小数点后一位）。

(2)、T·F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，其原理如图所示，下列说法正确的是____．

A、脱硫过程需要不断添加 $F e_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 溶液 B、ⅰ过程可导致环境 $p H$ 减小 C、该脱硫过程的总反应为： $2 H_{2} S + O_{2} = 2 S ↓ + 2 H_{2} O$ D、该过程可以在高温下进行

(3)、 $H_{2} S$ 分解反应 $H_{2} S (g) ⇌_{}^{} H_{2} (g) + \frac{1}{2} S_{2} (g) Δ H > 0$ 。在无催化剂及 $A l_{2} O_{3}$ 催化下， $H_{2} S$ 在反应器中不同温度时反应，间隔相同时间测定一次 $H_{2} S$ 的转化率，其转化率与温度的关系如图所示：
①在约 $1100 ℃$ 时，有无 $A l_{2} O_{3}$ 催化，其转化率几乎相等，是因为．
②在压强 $p$ 、温度 $T ， A l_{2} O_{3}$ 催化条件下，将 $H_{2} S (g) 、 A r (g)$ 按照物质的量比为 $1 ： n$ 混合，发生热分解反应 $H_{2} S (g) ⇌ H_{2} (g) + \frac{1}{2} S_{2} (g) ， S_{2}$ 平衡产率为 $α$ 。掺入 $A r$ 能提高 $S_{2}$ 的平衡产率，解释说明该事实，平衡常数 $K_{p} =$ （以分压表示，分压 $=$ 总压 $\times$ 物质的量分数）

(4)、当废气中硫化氢浓度较低时常用纯碱溶液进行吸收，已知 $H_{2} S 、 H_{2} C O_{3}$ 的电离平衡常数如下表所示：
电离平衡常数
$K_{a 1}$
$K_{a 2}$
$H_{2} S$
$9.1 \times 1 0^{- 8}$
$1.1 \times 1 0^{- 12}$
$H_{2} C O_{3}$
$4.3 \times 1 0^{- 7}$
$5.61 \times 1 0^{- 11}$
纯碱溶液吸收少量 $H_{2} S$ 的离子方程式为．

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A	B	C	D

模拟侯氏制碱法获得 $N a H C O_{3}$	制备 $S O_{2}$	测定未知 $N a_{2} C_{2} O_{4}$ 溶液的浓度	配制 $F e C l_{3}$ 溶液

金属离子	$F e^{3 +}$	$A l^{3 +}$	$M g^{2 +}$	$Z n^{2 +}$	$M n^{2 +}$
开始沉淀的 $p H$	1.5	3.0	8.9	6.0	8.1
完全沉淀的 $p H$	2.8	4.7	10.9	8.0	10.1

电离平衡常数	$K_{a 1}$	$K_{a 2}$
$H_{2} S$	$9.1 \times 1 0^{- 8}$	$1.1 \times 1 0^{- 12}$
$H_{2} C O_{3}$	$4.3 \times 1 0^{- 7}$	$5.61 \times 1 0^{- 11}$

辽宁省沈阳市五校协作体2023-2024学年高三上学期期中考试化学试题

一、选择题共45分

二、非选择题 共55分

二、非选择题共55分