湖北省武汉市武昌区2023-2024学年高三上学期期末质量检测化学试题

试卷更新日期：2024-02-01 类型：期末考试

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一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 合金是生活中常用的材料之一。下列关于合金的叙述正确的是（）

A、青铜是我国历史上使用最早的合金 B、铝合金是目前用量最大的合金材料 C、地铁列车中使用的不锈钢是一种常见的碳素钢 D、储氢合金与氢气结合成氢化物发生了物理变化

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2. 下列化学事实中没有体现“量变引起质变”的哲学观点的是（）

A、向浓硫酸溶液中加入锌粉至过量，产生了二氧化硫和氢气 B、向苯酚钠溶液中通入二氧化碳气体至过量，产生白色沉淀 C、向淀粉碘化钾溶液中通入氯气至过量，溶液先变蓝后褪色 D、向硝酸银溶液中滴加氨水至过量，白色沉淀先产生后溶解

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3. 设 $N_{A}$ 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）

A、 $60 g S i O_{2}$ 晶体中化学键的数目为 $2 N_{A}$ B、1mol中含σ键的数目为 $5 N_{A}$ C、90g葡萄糖和醋酸的混合物中碳原子数目为 $3 N_{A}$ D、标况下 $22.4 L C l_{2}$ 与 $H_{2} O$ 充分反应生成HClO的数目为 $1 N_{A}$

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4. 某有机物是头痛药的主要成分，其结构简式如图所示。下列说法错误的是（）

A、该物质的分子式为 $C_{14} H_{14} N O_{3}$ B、该分子中碳原子的杂化方式有2种 C、利用溴水褪色实验可检验分子中含有不饱和碳碳双键 D、该分子完全氢化还原后的产物中含有5个手性碳原子

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5. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是（）

A、天然水中加入的明矾可作杀菌消毒剂 B、罐头中加入的维生素C可作抗氧化剂 C、食盐中加入的碘酸钾可作营养强化剂 D、面团中加入的小苏打可作食品膨松剂

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6. 下列离子方程式正确的是（）

A、向 $N a [A l (O H)_{4}]$ 溶液中滴加 $C a {(H C O_{3})}_{2}$ 溶液： ${[A l (O H)_{4}]}^{-} + H C O_{3}^{-} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} C O_{3}^{2 -} + A l (O H)_{3} ↓ + H_{2} O$ B、金溶于王水中： $A u + N O_{3}^{-} + 4 C l^{-} + 4 H^{+} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} {[A u C l_{4}]}^{-} + N O ↑ + 2 H_{2} O$ C、酸性环境下Cu发生腐蚀的正极反应式： $2 H^{+} + 2 e^{-} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} H_{2} ↑$ D、酸性 $K_{2} C r_{2} O_{7}$ 溶液氧化 $H_{2} O_{2}$ ： $C r_{2} O_{7}^{2 -} + 8 H^{+} + 5 H_{2} O_{2} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} 9 H_{2} O + 2 C r^{3 +} + 4 O_{2} ↑$

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7. 由同周期元素X、Y、Z、W构成的离子导体阴离子结构如图。已知Y、W的核外电子总数分别是X的最外层电子数的2倍和3倍。下列说法正确的是（）

A、第一电离能：X＜Y＜Z＜W B、简单氢化物的稳定性：X＞Y＞Z＞W C、X的最高价氧化物对应的水化物具有两性 D、化合物 $X W_{3}$ 是由极性共价键形成的极性分子

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8. 下列实验操作正确的是（）
A.测定溶液的pH
B.实验室制取乙炔
C.制备氧化铝
D.实验室制取 $N H_{3}$

A、A B、B C、C D、D

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9. 了解分子结构有利于物质性质的学习。下列关于结构和性质的说法正确的是（）

A、 $P C l_{3}$ 和 $A l C l_{3}$ 的VSEPR模型均为四面体形 B、 $H_{2} O$ 和HF很稳定均是因为分子间存在氢键 C、 $P_{4}$ 和 $C H_{4}$ 均是键角为109°28＇的正四面体形分子 D、HCOOH的酸性强于 $C H_{3} C O O H$ 是因为烷基是推电子基团

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10. 科学家合成的某电子陶瓷材料有着广泛用途，其晶胞结构如图所示；该立方晶胞边长为apm， $O^{2 -}$ 半径为bpm。设阿伏加德罗常数的值为 $N_{A}$ ，下列叙述错误的是（）

A、晶体的化学式为 $B a T i O_{3}$ B、晶体中 $O^{2 -}$ 构成的多面体有12个面 C、 $B a^{2 +}$ 半径为 $\frac{\sqrt{2} a - 2 b}{2} p m$ D、晶体的密度为 $\frac{(137 + 48 + 16 \times 3) \times 1 0^{30}}{N_{A} \times a^{3}} g / c m^{3}$

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11. 海水提锂是一项具有巨大应用前景的技术。某电化学海水提锂的装置如图所示：
该装置工作步骤如下：
①打开电源b，海水中的 $L i^{+}$ 嵌入 $M n O_{2}$ 电极形成 $L i_{x} M n_{2} O_{4}$ ；
②关闭电源b，打开电源a，同时向石墨电极通入空气（其中 $O_{2}$ 体积分数为20％），使 $L i_{x} M n_{2} O_{4}$ 中的 $L i^{+}$ 脱出进入甲溶液。下列说法错误的是（）

A、步骤①中， $M n O_{2}$ 电极应该与电源b的负极相连 B、步骤②中， $M n O_{2}$ 电极应该与电源a的负极相连 C、步骤②中，阴极发生的电极反应为 $O_{2} + 2 H_{2} O + 4 e^{-} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} 4 O H^{-}$ D、每有 $1 m o l L i^{+}$ 进入甲溶液，理论上消耗标准状况下的空气28L

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12. 在银离子催化作用下，过二硫酸钠可将 $M n^{2 +}$ 氧化为 $M n O_{4}^{-}$ ，反应的离子方程式为： $5 S_{2} O_{8}^{2 -} + 2 M n^{2 +} + 8 H_{2} O \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} 10 S O_{4}^{2 -} + 2 M n O_{4}^{-} + 16 H^{+}$ 。下列有关说法正确的是（）

A、 $N a_{2} S_{2} O_{8}$ 的酚酞溶液呈红色 B、 $N a_{2} S_{2} O_{8}$ 中硫元素的化合价为＋7价 C、反应中的氧化产物是 $S O_{4}^{2 -}$ D、转移 $5 m o l e^{-}$ 时可生成 $1 m o l M n O_{4}^{-}$

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13. 为了探究浓硫酸与木炭粉在加热条件下的反应产物，某同学设计了如图所示的实验装置。下列说法正确的是（）

A、装置甲中浓硫酸的作用是强氧化性和酸性 B、装置乙固体变蓝不能说明反应中有水生成 C、装置丙的作用是检验并除净二氧化硫气体 D、装置丁的作用是吸收尾气以防止空气污染

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14. Wacker法主要用于乙烯制取乙醛，其催化循环过程如图所示。下列说法错误的是（）

A、微粒中乙烯提供π电子与 $P d^{2 +}$ 形成配位键 B、若反应物换为丙烯，可能制得两种官能团不同的有机物 C、乙醛制取过程中 $P d^{2 +}$ 、 ${[C u C l_{2}]}^{-}$ 、 ${[C u C l_{4}]}^{2 -}$ 均是催化剂 D、反应③的离D子方程式为 $P d + 2 {[C u C l_{4}]}^{2 -} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} 2 {[C u C l_{2}]}^{-} + P d^{2 +} + 4 C l^{-}$

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15. 常温下，向20.00mL0.100mol/L的乙二酸（ $H_{2} C_{2} O_{4}$ ）溶液中滴加同浓度的NaOH溶液，过程中lgX（X为 $\frac{c (C_{2} O_{4}^{2 -})}{c (H C_{2} O_{4}^{-})}$ 或 $\frac{c (H C_{2} O_{4}^{-})}{c (H_{2} C_{2} O_{4})}$ ）、V(NaOH)与pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是（）

A、直线Ⅰ中X表示 $\frac{c (H C_{2} O_{4}^{-})}{c (H_{2} C_{2} O_{4})}$ B、乙二酸的 $K_{a 2} = 1 \times 1 0^{- 3.82}$ C、c点溶液中 $\frac{c (C_{2} O_{4}^{2 -})}{c (H C_{2} O_{4}^{-})} = 1 0^{4.38} ： 1$ D、pH＝7时， $c (N a^{+}) = c (H C_{2} O_{4}^{-}) + c (C_{2} O_{4}^{2 -})$

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二、非选择题：本题共4小题，共55分。

16. 镍元素作为人体必需的微量元素之一，具有促进红细胞再生、维持大分子结构和膜结构稳定等重要作用。通过对硫酸镍粗产品（主要成分为 $N i S O_{4} \cdot 6 H_{2} O$ ，含As、Fe、Pb、Cd、Hg等元素）的提纯可制得食品级硫酸镍，其工艺路线如下：
常温下，某些物质的相关常数数据见下表：
$K_{s p} [N i_{3} {(A s O_{4})}_{2}]$
$K_{s p} [F e A s O_{4}]$
$K_{s p} [P b_{3} {(A s O_{4})}_{2}]$
$K_{s p} (C d S)$
$K_{a 1} (H_{2} S)$
$K_{a 2} (H_{2} S)$
$3.1 \times 1 0^{- 24}$
$5.7 \times 1 0^{- 21}$
$4.0 \times 1 0^{- 36}$
$7.1 \times 1 0^{- 22}$
$1.2 \times 1 0^{- 8}$
$5.9 \times 1 0^{- 15}$
回答下列问题：

(1)、Fe的价层电子的空间运动状态有种。

(2)、已知粗品中As元素含量较Fe、Pb元素高，且以 $A s O_{3}^{3 -}$ 的形式存在，则“氧化”除去铅的离子方程式为，优先除去的金属元素为（填Ni、Fe或Pb）。

(3)、硫化法“除重金属”需严格控制溶液的pH，若要使滤液中 $C d^{2 +}$ 的浓度小于 $1 0^{- 8} m o l / L$ ，需控制溶液pH不小于（保留一位小数）。但在实际反应时为了提高产量，要将溶液pH调为4.5左右，其原因是。（已知常温下饱和 $H_{2} S$ 溶液的浓度为0.1mol/L）

(4)、检验“滤渣4”是否洗涤干净的操作是。

(5)、“离子极化”是指正负离子的电子云受到对方电场的影响而导致形变的现象。化合物中正离子电荷越高、离子半径越小，极化作用越大，则化学键中离子键成分的百分数越小。化合物 $\overset{+ 2}{S n} S$ 和 $\overset{+ 4}{S n} S_{2}$ 的性质比较中，正确的是（填标号）。
a.熔点： $S n S > S n S_{2}$ b.密度： $S n S < S n S_{2}$ c.溶解度： $S n S > S n S_{2}$

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17. 苯并卟啉是有机合成中的一种重要结构，可以通过吡咯衍生物制备。吡咯衍生物F的合成路线如下（Ph为苯基）：
回答下列问题：

(1)、有机物A的名称为。

(2)、A→B的化学方程式为。

(3)、B→C的反应类型为。

(4)、D的结构简式为；下列说法正确的有（填标号）。
a.C和D之间存在构造异构现象 b.C和D的化学性质完全相同
c.C和D之间存在立体异构现象 d.C和D的物理性质有一定的差异

(5)、F的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有种（不考虑立体异构），其中核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积之比为4：2：2：2：1的结构简式为。
①与F具有相同的官能团；②苯环上有三个取代基；③N原子上无不饱和键。

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18. 过氧化钙（ $C a O_{2}$ ）可用于地表水质改善、医用应急供氧等；过氧化钙难溶于水（在水中以 $C a O_{2} \cdot 8 H_{2} O$ 形式存在），不溶于乙醇，可溶于酸。实验室用30％ $H_{2} O_{2}$ 溶液与 $15 m L 0.2 m o l / L C a C l_{2}$ 溶液在碱性条件下制取过氧化钙，并测定过氧化钙的产率（装置如图所示，夹持类装置未画出）。
回答下列问题：

(1)、 $C a O_{2}$ 的电子式为。

(2)、实验时，向C中的 $C a C l_{2}$ 溶液中滴入A中足量的30％ $H_{2} O_{2}$ 溶液，打开 $K_{3}$ ，调整三通阀，并不断向C中通入氨气，发生反应的化学方程式为，反应时仪器C的温度不宜过高的原因有、。

(3)、仪器B的作用为。实验结束后，将C中所得产品取出，过滤，乙醇洗涤，干燥备用。

(4)、将上述A、B、C装置清洗干净，重新组装，并做适当调整用于过氧化钙产率的测定，调整方法为。将产品溶于适量盐酸溶液后置于C中， $K M n O_{4}$ 溶液置于A中，将三通阀的旋塞调于位，调整水准管液面使之与集气管液面相平，记录集气管液面刻度后，（填操作方法）。将产品溶于盐酸而不是硫酸的原因为。

(5)、按上述操作进行实验，一段时间后，当集气管液面保持稳定时，调整水准管与集气管液面相平，记录集气管刻度，测得集气管液面前后相差31.36mL（折合成标准状况下），则 $C a O_{2}$ 的产率为（保留两位小数）。

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19. 甲烷水蒸气重整反应是制备甲醇的重要方法之一。传统的方式是在高温、高压条件下进行生产，有操作成本高、设备投资高等缺点。

(1)、反应在加热炉中进行，通过冷凝将气体产物和液体产物进行分离，得到的气体产物为CO、 $C_{2} H_{6}$ 、 $H_{2}$ ，液体产物为 $C H_{3} O H$ 。若已知C-H键、C-O键、O-H键、C-C键、H-H键的键能，则下列反应中可以计算反应热的有（填反应序号）。
反应Ⅰ： $C H_{4} (g) + H_{2} O (g) \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} C H_{3} O H (g) + H_{2} (g)$
反应Ⅱ： $C H_{4} (g) + H_{2} O (g) \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} C O (g) + 3 H_{2} (g)$
反应Ⅲ： $2 C H_{4} (g) \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} C_{2} H_{6} (g) + H_{2} (g)$

(2)、利用等离子体催化，可在温和条件下制备甲醇。下列关于等离子体的叙述中，错误的有（填标号）。
a.等离子体是带电的物质聚集体
b.等离子体是熔点低的离子化合物
c.等离子体是一种不同于固态、液态、气态的物质聚集状态
d.等离子体具有丰富的高能电子，可将不活泼的原料分子活化

(3)、在15W放电功率和14kHz放电频率条件下，将 $C H_{4}$ 、 $H_{2} O$ 、Ar以1：4：2的比例投入反应区，反应区温度对 $C H_{4}$ 转化率和产物选择性的影响如图所示：
【产物A的选择性 $= \frac{n (产物 A 中的碳元素)}{n (反应的 C H_{4})} \times 100 %$ 】
①在130℃到200℃的温度范围内，随着反应区温度的升高，选择性先升高后降低的产物是（填化学式）。
②在170℃、250℃、300℃的条件下，生成 $C H_{3} O H$ 的量最多的温度为，若此时投入 $100 m o l C H_{4}$ ，生成的 $C H_{3} O H$ 的物质的量为。
③170℃时，反应Ⅰ的平衡常数 $K_{p} =$ （以分压表示，分压＝总压×物质的量分数，列出计算式即可）。

(4)、在反应温度为170℃的条件下，不改变其他条件，投料比 $\frac{n (C H_{4})}{n (H_{2} O)}$ 逐渐降低时， $C H_{4}$ 的转化率不断下降，原因是。

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A.测定溶液的pH	B.实验室制取乙炔	C.制备氧化铝	D.实验室制取 $N H_{3}$

$K_{s p} [N i_{3} {(A s O_{4})}_{2}]$	$K_{s p} [F e A s O_{4}]$	$K_{s p} [P b_{3} {(A s O_{4})}_{2}]$	$K_{s p} (C d S)$	$K_{a 1} (H_{2} S)$	$K_{a 2} (H_{2} S)$
$3.1 \times 1 0^{- 24}$	$5.7 \times 1 0^{- 21}$	$4.0 \times 1 0^{- 36}$	$7.1 \times 1 0^{- 22}$	$1.2 \times 1 0^{- 8}$	$5.9 \times 1 0^{- 15}$