江苏省镇江市2023-2024学年高三上学期期中考试化学试题

试卷更新日期：2024-01-23 类型：期中考试

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一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。

1. 下列物品为江苏各地特产，其主要化学成分不能与其他三种归为一类的是（）

A、东海水晶 B、宜兴紫砂壶 C、苏州丝绸 D、扬中玉雕

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2. 反应 $2 N H_{3} + N a C l O= N_{2} H_{4} + N a C l + H_{2} O$ 可用于制备火箭推进剂 $N_{2} H_{4}$ 。下列说法正确的是（）

A、 $H_{2} O$ 的球棍模型为 B、 $N H_{3}$ 分子间可形成氢键 C、 $N a C l O$ 的电子式： $N a ： {C l}_{\cdot \cdot}^{\cdot \cdot} ： O_{\cdot \cdot}^{\cdot \cdot} ：$ D、 $N_{2} H_{4}$ 分子中含有 $N = N$ 键

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3. 实验室进行 $S O_{2}$ 制备和性质探究，下列实验原理和装置不能达到实验目的的是（）

A、制备 $S O_{2}$ B、探究 $S O_{2}$ 溶解性 C、探究 $S O_{2}$ 氧化性 D、吸收尾气 $S O_{2}$

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4. H、Li、Na、K位于周期表中ⅠA族。下列说法正确的是（）

A、离子半径大小： $r (H^{-}) < r (L i^{+})$ B、电负性大小： $χ (H) > χ (K)$ C、第一电离能： $I_{1} (L i) < I_{1} (N a)$ D、碱性强弱： $N a O H > K O H$

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5. 阅读下列材料，完成问题：
周期表中ⅥA族元素及其化合物应用广泛。氧元素常见单质有 $O_{2}$ 和 $O_{3}$ ， $H_{2}$ 在氧气中燃烧的燃烧热为 $285.8 k J \cdot m o l^{- 1}$ ， $O_{3}$ 可将 $C N^{-}$ 转化为 $N_{2}$ 和 $C O_{2}$ ；硫的常见氧化物为 $S O_{2}$ 和 $S O_{3}$ ， $S O_{2}$ 可做漂白剂；亚硫酰氯（ $S O C l_{2}$ ）为黄色液体，遇水发生水解；Se是不溶于水的半导体材料，可通过 $S O_{2}$ 还原 $H_{2} S e O_{3}$ （ $K_{a 1} = 3.5 \times 1 0^{- 3}$ ）制备；工业上可电解 $H_{2} S O_{4}$ 与 $(N H_{4})_{2} S O_{4}$ 混合溶液制备过二硫酸铵 $[(N H_{4})_{2} S_{2} O_{8}]$ ，过二硫酸铵与双氧水中都含有过氧键（ $- O - O -$ ）。

(1)、下列说法不正确的是（    ）

A、 $S O_{3}$ 的键角为120° B、 $S O_{4}^{2 -}$ 的空间结构为正四面体形 C、 $_{8}^{16} O$ 、 $_{8}^{17} O$ 、 $_{8}^{18} O$ 互为同位素 D、 $H_{2} O_{2}$ 分子中的化学键均为极性共价键

(2)、下列化学反应表示正确的是（    ）

A、 $H_{2}$ 的燃烧： $2 H_{2} (g) + O_{2} (g) = 2 H_{2} O (1)$    $Δ H = - 285.8 k J \cdot m o l^{- 1}$ B、亚硫酰氯水解的反应方程式： $S O C l_{2} + 2 H_{2} O= H_{2} S O_{4} + 2 H C l$ C、 $S O_{2}$ 还原水溶液中的 $H_{2} S e O_{3}$ ： $2 S O_{2} + H_{2} S e O_{3} + H_{2} O= S e ↓ + 2 S O_{4}^{2 -} + 3 H^{+}$ D、电解法备 $(N H_{4})_{2} S_{2} O_{8}$ 时的阳极反应： $2 S O_{4}^{2 -} - 2 e^{-} = S_{2} O_{8}^{2 -}$

(3)、下列关于物质的性质与用途具有对应关系的是（    ）

A、浓硫酸具有脱水性，可用于干燥氯气 B、 $S O_{2}$ 具有还原性，用于纸张的脱色增白 C、 $O_{3}$ 具有强氧化性，用于除去废水中 $C N^{-}$ D、Se单质不溶于水，用于制作半导体光电材料

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6. 氮及其化合物转化具有重要应用。下列说法正确的是（）

A、工业制硝酸过程中的物质转化： $N H_{3} \to_{催化剂、 Δ}^{O_{2}} N O \overset{H_{2} O}{\to} H N O_{3}$ B、人工固氮制备尿素的物质转化： $N_{2} \to_{高温、高压、催化剂}^{H_{2}} N H_{3} \to_{一定条件}^{C O_{2}} C O (N H_{2})_{2}$ C、用 $N a O H$ 溶液吸收含有 $N O_{2}$ 尾气： $2 O H^{-} + 2 N O_{2} = N O_{3}^{-} + N O ↑ + H_{2} O$ D、向 $N H_{4} H C O_{3}$ 溶液中加入过量的 $N a O H$ 溶液并加热： $N H_{4}^{+} + O H^{-} \overset{Δ}{=} N H_{3} ↑ + H_{2} O$

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7. 化合物Z是合成抗肿瘤药物异甘草素的重要中间体，其合成路线如下：
下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是（）

A、X分子中的所有原子一定共平面 B、Y能发生加成、氧化和消去反应 C、Z与足量的氢气加成后的产物分子中含有3个手性碳原子 D、Y转化为Z的过程中，要控制氯甲基甲醚的用量

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8. 某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将 $N_{2} O_{4}$ “固定”，能高选择性吸附 $N O_{2}$ 。废气中的 $N O_{2}$ 被吸附后，经处理能全部转化为 $H N O_{3}$ 。原理示意图如下。
下列说法不正确的是（）

A、该反应 $2 N O_{2} (g) ⇌ N_{2} O_{4} (g)$ $Δ H < 0$ B、多孔材料“固定” $N_{2} O_{4}$ ，促进 $2 N O_{2} ⇌ N_{2} O_{4}$ 平衡正向移动 C、已知 $2 N O_{2} (g) ⇌ N_{2} O_{4} (g)$ 的平衡常数为K ，温度升高，K值减少 D、每获得 $0.4 m o l$ $H N O_{3}$ 时，转移电子的数目约为 $6.02 \times 1 0^{22}$

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9. 下列实验操作和现象，得出的相应结论均正确的是（）

选项	实验操作	现象	结论
A	向盛有 $F e (O H)_{3}$ 和 $N i O (O H)$ 的试管中分别滴加相同浓度的浓盐酸	只有盛 $N i O (O H)$ 的试管中产生黄绿色气体	氧化性： $N i O (O H) > F e (O H)_{3}$
B	取 $1 m L$ $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ $K I$ 溶液于试管中，加入 $5 m L$ $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ $F e C l_{3}$ 溶液，充分反应后滴入5滴15% $K S C N$ 溶液	溶液变为血红色	$K I$ 与 $F e C l_{3}$ 的反应有一定限度
C	乙醇和浓硫酸共热至170℃，将产生的气体通入溴水中	溴水褪色	乙烯发生了加成反应
D	向 $N a_{2} H P O_{4}$ 溶液中滴加 $A g N O_{3}$ 溶液	出现黄色沉淀 $A g_{3} P O_{4}$	$N a_{2} H P O_{4}$ 发生了水解反应

A、A B、B C、C D、D

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10. 室温下，用 $F e S O_{4}$ 溶液制备 $F e C O_{3}$ 的过程如下图所示。
已知： $K_{b} (N H_{3} \cdot H_{2} O) = 1.8 \times 1 0^{- 5}$ ， $K_{a 1} (H_{2} C O_{3}) = 4.5 \times 1 0^{- 7}$ ， $K_{a 2} (H_{2} C O_{3}) = 4.7 \times 1 0^{- 11}$
下列说法正确的是（）

A、 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ $N H_{4} H C O_{3}$ 溶液： $c (N H_{3} \cdot H_{2} O) > c (H_{2} C O_{3})$ B、 $N H_{4} H C O_{3}$ 溶液中： $c (H^{+}) = c (N H_{3} \cdot H_{2} O) + c (C O_{3}^{2 -}) + c (O H^{-})$ C、混合过程中，会发生的反应为： $F e^{2 +} + H C O_{3}^{-} + N H_{3} = F e C O_{3} ↓ + N H_{4}^{+}$ D、过滤后的滤液中： $c (F e^{2^{+}}) \cdot c (C O_{3}^{2 -}) > K_{s p} (F e C O_{3})$

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11. $C O_{2}$ 催化加氢制 $C H_{3} O H$ 的反应体系中，发生的主要反应如下：
反应1： $C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g) = C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g)$    $Δ H_{1} = - 49.5 k J \cdot m o l^{- 1}$
反应2： $C O_{2} (g) + H_{2} (g) = C O (g) + H_{2} O (g)$    $Δ H_{2} = 41.2 k J \cdot m o l^{- 1}$
恒压下，将起始 $n (C O_{2}) ： n (H_{2}) = 1 ： 3$ 的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，测得出口处 $C O_{2}$ 的转化率及 $C H_{3} O H$ 和 $C O$ 的选择性[ $\frac{n_{生成} (C H_{3} O H) 或 n_{生成} (C O)}{n_{总转化} (C O_{2})} \times 100 %$ ]随温度的变化如下图所示。下列说法不正确的是（    ）

A、 $2 H_{2} (g) + C O (g) = C H_{3} O H (g)$    $Δ H_{1} = - 90.7 k J \cdot m o l^{- 1}$ B、曲线③表示CO的选择性 C、280℃时出口处 $C H_{3} O H$ 的物质的量分数比220℃时小 D、为提高 $C H_{3} O H$ 生产效率，需研发 $C O_{2}$ 转化率高和 $C H_{3} O H$ 选择性高的催化剂

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二、非选择题：共4题，共61分。

12. 回收再利用金属冶炼厂的酸性废水（主要含 $H A s O_{2}$ 、 $H_{3} A s O_{4}$ 、 $Z n^{2 +}$ 、 $C d^{2 +}$ 、 $S O_{4}^{2 -}$ ），制备亚砷酸铜 $C u (A s O_{2})_{2}$ 的流程如下。

(1)、基态砷原子的电子排布式为。

(2)、砷的还原。常温下，五价砷溶液中各种微粒的物质的量分数随pH的变化曲线如图所示。向酸性废水中通入 $S O_{2}$ ，能把五价砷转化为三价砷。
① $H_{3} A s O_{4}$ 的二级电离平衡常数 $K_{a 2} =$ 。
②pH为1时“还原”的主要反应的离子方程式为。

(3)、中和除杂。当溶液中离子浓度小于 $1 \times 1 0^{- 5} m o l \cdot L^{- 1}$ ，可认为已经完全除去。
已知： $Z n (O H)_{2}$ 在 $p H = 10.5$ 时开始转化为 ${[Z n (O H)_{4}]}^{2 -}$ ， $K_{s p} [Z n (O H)_{2}] = 1.2 \times 1 0^{- 17}$ ， $K_{s p} [C d (O H)_{2}] = 2.5 \times 1 0^{- 14}$ ， $l g 2 = 0.3$ 。
①一级中和控制pH为2左右，滤渣X的主要成分有。
②二级中和沉淀重金属离子应控制pH范围为。

(4)、应用碘量法可测定亚砷酸铜中的铜含量。称取2.000g试样溶于稀 $H_{2} S O_{4}$ 搅拌后过滤，洗涤滤渣，将洗涤后的滤液与原滤液合并，配成 $250 m L$ 溶液，取 $25.00 m L$ 所配溶液于碘量瓶中加入过量的碘化钾溶液，用 $0.03000 m o l \cdot L^{- 1}$ $N a_{2} S_{2} O_{3}$ 标准溶液滴定至终点，消耗 $25.00 m L$ 。
①计算样品中铜元素的质量分数。（写出计算过程）
②已知纯亚砷酸铜中铜元素的质量分数为23.02%，实际测得样品中铜元素的质量分数有偏差（操作步骤均正确）的原因为。
（已知： $C u^{2 +} + I^{-} - C u I ↓ + I_{2}$ ； $I_{2} + S_{2} O_{3}^{2 -} - S_{4} O_{6}^{2 -} + I^{-}$ ，未配平）

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13. 安立生坦（G）是一种用于治疗肺动脉高压的药物，其一种合成路线如下：

(1)、E分子中发生 $s p^{2}$ 和 $s p^{3}$ 杂化的碳原子个数之比为。

(2)、已知常温下甲醇和苯酚的电离平衡常数分别为 $2.0 \times 1 0^{- 17}$ 和 $1.28 \times 1 0^{- 10}$ ，则甲醇钠的碱性比苯酚钠。（填“强”或“弱”）

(3)、C的分子式为 $C_{13} H_{10} O$ ，其结构简式为。

(4)、E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能与 $F e C l_{3}$ 发生显色反应。
②在碱性条件下水解，酸化后所得产物均含有苯环，一种产物只有2种不同化学环境的氢原子，另一种产物分子有4种不同化学环境的氢原子，且个数比为9：2：2：1

(5)、E到F的反应类型为。

(6)、设计由 $C H_{3} C H = C H_{2}$ 、 $C H_{3} O H$ 和为原料制备化合物的合成路线。（无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。

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14. 已知： $C u (O H)_{2} + 2 O H^{-} = {[C u (O H)_{4}]}^{2 -}$ ，氢氧化铜悬浊液受热易分解生成 $C u O$ 。蚀刻含铜电路板有多种方法，用蚀刻废液可制备 $C u O$ 。

(1)、酸性蚀刻液法（过氧化氢-盐酸法）。
①用过氧化氢和盐酸蚀刻含铜电路板时发生的离子反应方程式为。
②反应后有气泡产生，且反应一段时间后，随着溶液变蓝，产生气泡的速率加快，可能的原因是。

(2)、碱性蚀刻液法。碱性含铜蚀刻液主要成分为 $[C u (N H_{3})_{4}] C l_{2}$ 、氨水、氯化铵等。蚀刻过程中， $[C u (N H_{3})_{4}] C l_{2}$ 与电路板上的铜发生反应生成 $[C u (N H_{3})_{2}] C l_{2}$ ，失去蚀刻能力，通入空气可恢复蚀刻能力。
① $1 m o l$ $[C u (N H_{3})_{4}] C l_{2}$ 中 $σ$ 键的数目为。
②蚀刻能力恢复的化学方程式为。

(3)、酸性蚀刻废液与碱性蚀刻废液混和可析出 $3 C u (O H)_{2} \cdot C u C l_{2}$ 沉淀，pH在4~5之间易生成氢氧化铜胶体。酸性蚀刻废液与碱性蚀刻废液混和反应装置如图-1所示。不同pH时，铜元素回收率如图-2所示。

图-1 图-2
①为减少 $C u (O H)_{2}$ 胶体形成而影响后续操作，溶液A为（选填“酸性”或“碱性”）蚀刻废液。
② $p H > 7.5$ 时，铜元素回收率下降的原因为。

(4)、设计从酸性蚀刻废液中制备氧化铜的实验方案。
向一定质量的酸性蚀刻废液中。
（实验中必须使用的试剂：20% $N a O H$ 溶液、硝酸银溶液、稀硝酸、蒸馏水）

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15. 氨氮废水中含有氨和铵盐，直接排放会造成环境污染。可用以下方法处理：

(1)、沉淀法
①“氧化”时在微生物的催化作用下， $N H_{3}$ 被氧化为 $N_{2}$ 。该反应的化学方程式为。
②“沉淀”中将“氧化”步骤后剩余的 $N H_{3} \cdot H_{2} O$ 转化为 $N H_{4} M g P O_{4} \cdot 6 H_{2} O$ 沉淀，发生反应的离子方程式为。
③若调节pH过大，会降低氨氮去除率，其原因为。

(2)、生物硝化反硝化法
生物硝化反硝化法可将酸性废水中的氨氮转化为氮气，其原理如图-1所示。
图-1
①硝化过程中溶液的pH。（填“升高”或“降低”）。
②每处理含 $0.10 m o l$ $N H_{4}^{+}$ 的酸性废水，理论上消耗 $C H_{3} O H$ 的物质的量为。

(3)、电解间接氧化处理法
最近我国科学家开发了如图-2所示电解装置，可将氨氮氧化去除。处理前先调节废水 $p H = 12$ ，通电后可将其转化为无害气体。
图-2
请结合电极反应式简述其去除氨氮的化学原理。

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