黑龙江省哈尔滨市重点三校2023-2024学年高三上学期期末考试化学试卷

试卷更新日期：2024-03-21 类型：期末考试

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一、单项选择题(每小题只有1个选项符合题意，每小题3分)

1. 化学与生活密切相关，下列说法正确的是（）

A、活性炭具有杀菌消毒的作用 B、小苏打的主要成分是碳酸钠 C、芯片主要成分为高纯度硅 D、塑料属于天然高分子材料

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2. 下列化学用语表达正确的是（）

A、胆矾的化学式为 $F e S O_{4} \cdot 7 H_{2} O$ B、 $C l^{-}$ 的结构示意图： C、 $H_{2} O_{2}$ 的电子式 D、 $C H_{4}$ 的球棍模型：

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3. 下列物质的应用或鉴别与氧化还原反应无关的是（）

A、用食醋除水垢 B、用 $K S C N$ 溶液检验 $F e S O_{4}$ 是否变质 C、工业上用硅石 $(S i O_{2})$ 制取粗硅 D、加热条件下用银氨溶液检验 $C_{2} H_{5} O H$ 中是否混有 $C H_{3} C H O$

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4. 下列“类比”、“推理”合理的是（）

A、 $F e$ 与 $S$ 反应生成 $F e S$ ，则 $C u$ 与 $S$ 反应可生成 $C u_{2} S$ B、工业上通过电解熔融的 $M g C l_{2}$ 冶炼 $M g$ ，则可以通过电解熔融的 $A l C l_{3}$ 冶炼 $A l$ C、 $C O_{2}$ 是酸性氧化物，则 $N O_{2}$ 也是酸性氧化物 D、 $N a$ 与 $H_{2} O$ 反应生成 $N a O H$ 和 $H_{2}$ ，则 $F e$ 与 $H_{2} O$ 反应生成 $F e (O H)_{3}$ 和 $H_{2}$

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5. 管道工人曾经用浓氨水检验氯气管道是否漏气： $8 N H_{3} + 3 C l_{2} = N_{2} + 6 N H_{4} C l$ ，设 $N_{A}$ 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A、 $11.2 L N H_{3}$ 中含有 $1.5 N_{A}$ 个 $σ$ 键 B、每生成 $28 g N_{2}$ ，转移 $6 N_{A}$ 个电子 C、氧化剂与还原剂数目比为 $3 ： 8$ D、 $1 L 0.1 m o l \cdot L^{- 1} N H_{4} C l$ 溶液中含有 $N H_{4}^{+}$ 数目为 $0.1 N_{A}$

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6. MTP是一类重要的药物中间体，可以由TOME经环化后合成。其反应式为：
下列说法正确的是（）

A、 $C H_{3} O H$ 中所有原子均可共面 B、TOME与足量 $H_{2}$ 加成后，手性碳原子数目增加 C、甲醇和乙二醇互为同系物，两者的核磁共振氢谱均有2组峰 D、三种物质均可和 $N a O H$ 溶液反应

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7. 下列关于物质结构或性质及解释存在错误的是（）

选项	物质结构或性质	解释
A	键角： $C O_{2} > C H_{4}$	CO₂中C原子为sp杂化，为直线形分子；CH₄中C原子为sp³杂化，为正四面体形分子
B	稳定性： $H F > H C l$	$H F$ 分子间可以形成氢键， $H C l$ 没有氢键
$C$	BF₃与NH₃形成[H₃N→BF₃]	$B F_{3}$ 中的 $B$ 有空轨道接受 $N H_{3}$ 中 $N$ 的孤电子对
D	冠醚能加快KMnO₄与环己烯的反应速率	冠醚上不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子，冠醚通过与K⁺结合将 $M n O_{4}^{-}$ 带入有机相，起到催化剂的作用

A、A B、B C、C D、D

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8. 我国学者开发了一种新型高效的催化剂，大幅度降低了电解所需的电压，同时可将 $H_{2} S$ 气体变废为宝，其工作原理如图所示，下列说法正确的是（）

A、 $Y$ 电极与电源负极相连 B、吸收 $H_{2} S$ 的反应的离子方程式为 $S^{2 -} + 2 F e^{3 +} = 2 F e^{2 +} + S ↓$ C、交换膜 $M$ 为质子交换膜，电解时 $H^{+}$ 由 $a$ 流向 $b$ D、标况下，若 $X$ 电极上生成 $4.48 L H_{2}$ ，理论上 $c$ 中可处理 $0.2 m o l H_{2} S$ 分子

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9. 一种工业洗涤剂中间体结构式如图所示，其中短周期元素X、Q、Z、Y、W原子序数依次增大，X和W同主族但不相邻，Y和Q最外层电子数之和是Z原子L层电子数的二倍，下列说法正确的是（）

A、X₂Y和X₂Y₂均为极性分子 B、第一电离能：Y>Z>Q C、原子半径：Y>Z>Q D、W与Y形成的化合物中只含离子键

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10. 下列实验装置可以达到实验目的的是（）
A
B
C
D
蒸干CuCl₂溶液可制得CuCl₂固体
量取20.00mL未知浓度的草酸
实验室制NH₃
比较非金属性：Cl>C>Si

A、A B、B C、C D、D

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11. 羟醛缩合反应是一种常用的增长碳链的方法。一种合成目标产物(图中⑦)的反应机理如图所示，下列说法错误的是（）

A、①与酸或碱均能发生反应 B、③是该反应的中间产物 C、⑥到⑦的过程中有非极性键的断裂和生成 D、总反应的原子利用率为 $100 %$

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12. 某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备 $N a H C O_{3}$ ，进一步处理得到产品 $N a_{2} C O_{3}$ 和 $N H_{4} C l$ ，实验流程如图，下列说法正确的是（）

A、步骤①离子方程式为： $N H_{3} + C O_{2} + H_{2} O = N H_{4}^{+} + H C O_{3}^{-}$ B、步骤①获得 $N a H C O_{3}$ 的操作为蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥 C、煅烧 $N a H C O_{3}$ 制 $N a_{2} C O_{3}$ 是 $Δ H > 0$ 的非氧化还原反应 D、流程中只有 $N a C l$ 能循环使用

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13. 钠离子电池比锂离子电池更稳定，造价更低。一种钠离子电池构造示意图如下，已知电池反应： $N a_{1 - x} M n O_{2} + N a_{x} C_{n} ⇌_{充电}^{放电} N a M n O_{2} + n C$ 放电，下列说法错误的是（）

A、钠离子电池比锂离子电池内阻大，短路时不易发热，具备更高安全性 B、充电时，阳极的电极反应式为 $N a M n O_{2} - x e^{-} = N a_{1 - x} M n O_{2} + x N a^{+}$ C、放电时，正极钠的化合价未发生改变 D、废旧钠离子电池进行“放电处理”让 $N a^{+}$ 进入硬碳中而有利于回收

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14. 某探究小组设计实验测定反应 $A g^{+} + F e^{2 +} ⇌ A g ↓ + F e^{3 +}$ 的平衡常数，并探究常温下稀释对该平衡移动方向的影响。步骤如下：
实验I：配制 $0.01 m o l \cdot L^{- 1} A g_{2} S O_{4}$ 溶液和 $0.04 m o l \cdot L^{- 1} F e S O_{4}$ 溶液。各取 $10 m L$ 混合(忽略反应引起的溶液体积变化，下同)，测得平衡时 $F e^{3 +}$ 浓度为 $c_{1} m o l \cdot L^{- 1}$ 。
实验II：将 $2 m L 0.01 m o l \cdot L^{- 1} A g_{2} S O_{4}$ 溶液、 $2 m L 0.04 m o l \cdot L^{- 1} F e S O_{4}$ 溶液与 $16 m L$ 水混合，测得平衡时 $F e^{3 +}$ 浓度为 $c_{2} m o l \cdot L^{- 1}$ 。
下列分析正确的是（）

A、配制 $0.04 m o l \cdot L^{- 1} F e S O_{4}$ 溶液定容摇匀后少量液体外流，会使所配溶液浓度偏小 B、该组实验可作为判断“稀释对 $A g^{+} + F e^{2 +} ⇌ A g ↓ + F e^{3 +}$ 平衡移动方向的影响”的证据 C、 $c_{1} = 5 c_{2}$ D、测得该反应的 $K = \frac{c_{1}}{{(0.01 - c_{1})}^{2}}$

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15. $298 K$ 时，用 $N a O H$ 溶液分别滴定等物质的量浓度的 $H R 、 G a {(N O_{3})}_{3} 、 G e {(N O_{3})}_{3}$ 三种溶液pM[p表示负对数， $M$ 表示 $\frac{c (H R)}{c (R^{-})} 、 c (G a^{3 +}) 、 c (G e^{3 +})$ ]随溶液 $p H$ 变化的关系如图所示。已知：常温下， $K_{s p} [G e (O H)_{3}] > K_{s p} [G a (O H)_{3}]$ 。下列推断正确的是（）

A、曲线③代表 $G a^{3 +}$ 与 $p H$ 的关系曲线 B、调节 $p H = 8.5$ 时，可将废水中 $G e^{3 +}$ 完全沉淀 C、滴定 $H R$ 溶液至X点时，溶液中： $c (N a^{+}) > c (O H^{-}) > c (H^{+})$ D、经计算， $G a (O H)_{3}$ 能完全溶于HR溶液

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二、填空题

16. HDS废催化剂是石油精炼加氢脱硫工序中产生的危险固体废弃物，但又富含钼、镍等有价金属，是一种重要的二次资源。以下是工业从HDS中回收钼的工艺流程：
已知：①HDS废催化剂氧化焙烧转化成 $A l_{2} O_{3} 、 M o O_{3} 、 N i (M o O_{4})$
②浸出渣的成分为 $A l_{2} O_{3}$ 和 $N i O$ ，
③ $K s p [A l (O H)_{3}] = 1.0 \times 1 0^{- 33} ； K s p [N i (O H)_{2}] = 2.0 \times 1 0^{- 15}$

(1)、该流程中使用的能提高碱浸出率的措施为，操作1为，此操作在化学实验室中用到的玻璃仪器有：玻璃棒、、。

(2)、结合下图，碱浸时选择的最佳质量浓度 $(w t %)$ 为，最佳浸出温度为。

(3)、 $N i (M o O_{4})$ 碱浸时有 $N a_{2} M o O_{4} 、 N a H C O_{3}$ 生成，该反应的离子方程式为。

(4)、采用碳酸根型 $N 263$ 萃取钼的反应为： ${(R_{4} N)}_{2} C O_{3} + N a_{2} M o O_{4} = {(R_{4} N)}_{2} M o O_{4} + N a_{2} C O_{3}$ 。参考有关文献资料可知：一些阴离子被 $R_{4} N^{+}$ 萃取的顺序为 $H C O_{3}^{-} > M o O_{4}^{-} > C O_{3}^{2 -}$ ，则加入 $N H_{4} H C O_{3}$ 反萃取发生的化学方程式为：。
反萃取后有机相为 $H C O_{3}^{-}$ 型，加入氢氧化钠处理可实现萃取剂再生。

(5)、该流程中可循环利用的物质为

(6)、 $M o O_{3}$ 经 $H_{2}$ 还原可得钼粉，涉及的金属冶炼方法为____。

A、热分解法 B、热还原法 C、电解法

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17. 2023年9月23日晚，在万众瞩目之下，杭州亚运会的“数字火炬手”与最后一棒火炬手齐心协力点燃了象征亚洲大团结的亚运主火炬，也点燃了中国能源多样化战略的新灯塔。这座主火炬塔历史性地采用了废碳再生的“绿色甲醇”作为燃料，实现了零排放的循环使用。

(1)、I．二氧化碳加氢制甲醇
“零碳”甲醇是利用焦炉气副产物 $H_{2}$ 和工业尾气中的 $C O_{2}$ 合成，涉及以下反应：
① $C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌ C O (g) + H_{2} O (g)$ $Δ H_{1} = + 41.2 k J \cdot m o l^{- 1}$
② $C O (g) + 2 H_{2} (g) ⇌ C H_{3} O H (g)$ $Δ H_{2} = - 90.5 k J \cdot m o l^{- 1}$
③ $C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌ C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g)$ $Δ H_{3}$
依据盖斯定律，可计算得出 $Δ H_{3} =$ $k J \cdot m o l^{- 1}$

(2)、一定温度下，在恒容密闭反应器中，反应③达到平衡，下列措施中能使平衡体系中 $\frac{n (C H_{3} O H)}{n (C O_{2})}$ 增大且加快化学反应速率的是____(填字母)。

A、升高温度 B、充入 $H e (g)$ ，使体系压强增大 C、再充入 $1 m o l H_{2}$ D、将 $H_{2} O (g)$ 从体系中分离出去

(3)、从焦炉气中提取氢气，需净化原料气，尤其要脱除其中的含硫杂质。除了从环保角度考虑外，其主要目的是。

(4)、 $250 ℃$ ，在甲(容积为 $4 L$ )、乙(容积为 $2 L$ )两刚性容器中分别充入 $2 m o l C O_{2}$ 和 $6 m o l H_{2}$ ，在适宜的催化剂作用下发生反应③，容器内总压强随时间变化如图所示：
①其中B曲线对应容器中压强的变化情况(填“甲”或“乙”)；
②利用图中数据计算 $250 ℃$ 该反应的分压平衡常数 $K_{p} =$ (结果用分数表示)。

(5)、II．甲醇水蒸气重整制取 $H_{2}$
甲醇与水蒸气在催化剂作用下发生如下反应：
④ $C H_{3} O H (g) ⇌ C O (g) + 2 H_{2} (g)$ $Δ H_{4}$
⑤ $C O (g) + H_{2} O (g) ⇌ C O_{2} (g) + H_{2} (g)$ $Δ H_{5}$
下图体现了上述反应能量变化，则决定总反应(SR)： $C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g) ⇌ C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g)$ 的反应速率快慢的是反应(填“④”或“⑤”)。

(6)、在研究甲醇 $(C H_{3} O H)$ 水蒸气重整( $S R)$ 制氢反应历程时发现，副反应甲醇分解( $D E)$ ： $C H_{3} O H (g) ⇌ C O (g) + 2 H_{2} (g)$ 也是吸热反应。甲醇 $(C H_{3} O H)$ 水蒸气重整反应体系中，甲醇 $(C H_{3} O H)$ 平衡转化率和 $C O$ 的选择性 $[\frac{n (C O)}{n (C H_{3} O H)} \times 100 %]$ 随温度的变化如图所示：
①升高温度 $C H_{3} O H$ 平衡转化率增大的原因是。
②从图三知主反应的适宜温度在左右。

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18. 三氯三(四氢呋喃)合铬(III) $[C r C l_{3} (T H F)_{3}]$ 可催化烯烃加聚，制备的方法如下：
已知：① $C r C l_{3}$ 易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化。
② $C O C l_{2}$ 气体有毒，遇水发生水解产生两种酸性气体。
③ $C r C l_{3} (T H F)_{3}$ 摩尔质量为 $374.5 g / m o l$ 。
④四氢呋喃(THF)结构简式：

(1)、
I．制备无水 $C r C l_{3}$ ：
某化学小组用 $C r_{2} O_{3}$ 和 $C C l_{4}$ (沸点 $76.8 ℃$ )在高温下制备无水 $C r C l_{3}$ ，同时生成 $C O C l_{2}$ 气体，实验装置如图所示：
装置乙名称为；装置D中粗导管的作用是。

(2)、实验装置合理的连接顺序为A→C→F→→D→B(填装置字母标号，可重复使用)。

(3)、尾气处理时发生反应的离子方程式：。

(4)、II．合成 $C r C l_{3} (T H F)_{3}$ ：
实验室在非水体系中合成 $C r C l_{3} (T H F)_{3}$ 原理为： $C r C l_{3} + 3 T H F \to_{Δ}^{Z n} C r C l_{3} (T H F)_{3}$
实验操作：
①填装反应物：称取 $4.755 g (0.03 m o l)$ 无水 $C r C l_{3}$ 和 $0.20 g$ 锌粉放入滤纸套筒内，双颈烧瓶中加入 $100 m L$ 无水 $T H F$ (四氢呋喃，过量)。
②合成 $C r C l_{3} (T H F)_{3}$ ：先通入一段时间 $N_{2}$ 后，然后在球形冷凝管中通入冷却水，加热THF至沸腾，THF蒸气通过联接管进入提取管中，在冷凝管中冷凝回流到滤纸套筒中进行反应，当滤纸套筒中的液面高于虹吸管最高处时，发生虹吸现象，滤纸套筒中的液体流入双颈烧瓶，从而实现了 $T H F$ 与 $C r C l_{3}$ 的连续反应及产物的连续萃取。
③分离 $C r C l_{3} (T H F)_{3}$ ：回流 $2.5 h$ ，再通入 $N_{2}$ 冷却至室温。取下双颈烧瓶，在通风橱中蒸发THF至有较多固体析出，冷却、抽滤、干燥称量，得产品 $3.745 g$ 。
球形冷凝管进水口：(填“a”或“b”)。

(5)、该反应不能使用明火加热的原因。

(6)、 $C r C l_{3} (T H F)_{3}$ 在THF中能否溶解(填“能”或“否”)。

(7)、已知 $C r (I I)$ 对该反应有催化作用，推断加入 $Z n$ 粉发生反应的化学方程式为：。

(8)、产品产率为。(结果保留3位有效数字)

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19. 化合物W是合成风湿性关节炎药物罗美昔布的一种中间体，其合成路线如图所示：
已知：①+ $\to_{}^{一定条件}$
②+R—Cl $\to_{160 - 170 ℃}^{A l C l_{3}}$
回答下列问题：

(1)、A中官能团名称为， D的化学式为， W结构中碳原子的杂化方式为。

(2)、由B生成C的反应类型为。

(3)、写出由G生成H的化学方程式。

(4)、写出I的结构简式。

(5)、D有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有种(不考虑立体异构)。
①苯环上有三个取代基
②能发生银镜反应
③在酸性条件下发生水解反应

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A	B	C	D

蒸干CuCl₂溶液可制得CuCl₂固体	量取20.00mL未知浓度的草酸	实验室制NH₃	比较非金属性：Cl>C>Si