山东省威海市2023-2024学年高三上学期期末考试化学试题

试卷更新日期：2024-04-11 类型：期末考试

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一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1. 生活中处处有化学。下列说法中未涉及氧化还原反应的是（）

A、葡萄酒中用 $S O_{2}$ 作食品添加剂 B、灼烧 $C u S O_{4}$ 固体焰色反应呈绿色 C、我国科学家成功将 $C O_{2}$ 转化为淀粉 D、适量补充维生素C有利于提高补铁效果

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2. 实验室中下列做法错误的是（）

A、将液溴贮存于带橡胶塞的细口瓶中，水封、置于阴凉处 B、酒精等有机物在实验台上着火，用湿抹布或石棉盖灭 C、蒸馏时将温度计水银球置于蒸馏烧瓶支管口处 D、保存 $F e S O_{4}$ 溶液时，加入少量稀硫酸，并加入少量铁粉

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3. 下列属于既含极性键又含非极性键的极性分子是（）

A、 $S i O_{2}$ B、 $N_{2} H_{4}$ C、 $C H_{3} O H$ D、 $C_{2} H_{4}$

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4. 近日，中南大学何军团队发表了对新型单元素半导体材料黑砷晶体b-As的研究成果，其三维结构如图所示。下列说法错误的是（）

A、与石墨相比，黑砷晶体中的As更易结合 $H^{+}$ B、As原子的杂化方式与石墨中C原子不同 C、与 $C_{60}$ 相比，同压下黑砷晶体的沸点更低 D、As原子与 $A s - A s$ 键的个数比为 $2 : 3$

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5. 鉴别浓度均为 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 的 $K I$ 、 $A l {(N O_{3})}_{3}$ 、 $N a_{2} C O_{3}$ 三种溶液，仅用下列一种方法不可行的是（）

A、滴加新制的氯水 B、滴加甲基橙试剂 C、滴加 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 硫酸铁溶液 D、滴加 $B a {(O H)}_{2}$ 溶液

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6. 化合物 $[Q {(Z X_{3})}_{4} R (Y W_{3})]$ 中X、Y、Z、W、Q、R的原子序数依次增大。X与Y、Z、W均能形成 $10 e^{-}$ 、 $18 e^{-}$ 微粒，基态Q原子的3d轨道上有3个未成对电子，R被称为“海洋元素”，其原子序数等于W与Q的原子序数之和。下列说法错误的是（）

A、化合物中Q的化合价为 $+ 3$ B、Y、Z、W中，第一电离能最大的是Z，电负性最大的是W C、X、Z、W三种元素组成的化合物可能显酸性，也可能显碱性 D、Y、Z、W、R分别与X形成的化合物中，沸点最高的是W对应的化合物

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7. 下列实验的设计方案、现象和结论有错误的是（）

选项	实验目的	设计方案和实验现象	结论
A	检验菠菜中是否含有铁元素	取少量菠菜叶剪碎研磨后加水搅拌，取上层清液于试管中，加入稀硝酸后，再加入 $K S C N$ 溶液，溶液变红	菠菜中含有铁元素
B	检验尿液中是否含有葡萄糖	取尿液适量，向其中加入 $N a O H$ 至溶液呈碱性，加入新制的 $C u {(O H)}_{2}$ 悬浊液，加热煮沸，产生砖红色沉淀	尿液中含有葡萄糖
C	比较 $K_{s p} [C u {(O H)}_{2}]$ 和 $K_{s p} [M g {(O H)}_{2}]$ 大小	向 $10 m L 0.5 m o l \cdot L^{- 1} M g C l_{2}$ 溶液中滴加 $5 m L 2.4 m o l \cdot L^{- 1} N a O H$ 溶液，充分反应产生白色沉淀，再滴加 $C u C l_{2}$ 溶液，沉淀变蓝	$K_{s p} [C u {(O H)}_{2}] <$ $K_{s p} [M g {(O H)}_{2}]$
D	比较配离子 ${[Z n C l_{4}]}^{2^{-}}$ 、 ${[C o C l_{4}]}^{2 -}$ 的稳定性	将 $C o C l_{2}$ \固体溶于水，加入适量浓盐酸后，再加入少量 $Z n C l_{2}$ 固体。溶液先由粉红色变为蓝色，再由蓝色变成粉红色(已知： ${[C o {(H_{2} O)}_{6}]}^{2 +}$ 呈粉红色， ${[C o C l_{4}]}^{2 -}$ 呈蓝色， ${[Z n C l_{4}]}^{2 -}$ 呈无色)	稳定性： ${[Z n C l_{4}]}^{2 -} > {[C o C l_{4}]}^{2 -}$

A、A B、B C、C D、D

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8. 某有机物中间体结构如图所示，下列说法错误的是（）

A、存在顺反异构和对映异构 B、含有4种官能团 C、所有碳原子有可能共面 D、检验其中碘元素所用试剂为 $N a O H$ 溶液、稀硝酸、硝酸银溶液

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9. 为检测某品牌银耳中添加剂亚硫酸盐的含量，取 $10.00 g$ 银耳样品和 $400 m L$ 蒸馏水放入三颈瓶中；取 $0.40 m L 0.01 m o l \cdot L^{- 1}$ 碘标准溶液和 $1 m L$ 淀粉溶液加入锥形瓶中，并加入适量蒸馏水搅拌，部分装置如图。向三颈瓶中通氮气，再加入过量磷酸，加热并保持微沸，同时用 $0.01 m o l \cdot L^{- 1}$ 碘标准溶液滴定，至终点时滴定消耗了 $1.0 m L$ 碘标准液。另做空白实验，消耗 $0.20 m L$ 碘标准溶液。下列说法正确的是（）

A、选择的三颈瓶规格为 $500 m L$ B、滴定终点溶液变为蓝色，读数时应双手上下持滴定管 C、“不通氮气”或者“先加磷酸再通氮气”，这两种做法都会使测定结果偏高 D、银耳样品中亚硫酸盐的百分含量(以 $S O_{2}$ 质量计)为 $0.00768 %$

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10. 黄连素具有清热解毒等功效。实验室从黄连中提取黄连素的操作流程如图所示：
已知：黄连素为黄色针状结晶，属于生物碱，微溶于水和乙醇，易溶于热水及热醇；黄连素的含氧酸盐在水中溶解度较大，不含氧酸盐难溶于水。下列说法错误的是（）

A、加热回流时，将黄连切成碎片的目的是增大接触面积，加快提取速率 B、加热溶解时，加入乙酸的作用是将黄连素转变成含氧酸盐，增大在水中的溶解度 C、试剂a和b可分别选用冰水和热水 D、抽滤③和抽滤④均需要冷却后进行

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二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

11. $P d$ 催化过氧化氢分解制取 $O_{2}$ 的反应历程和相对能量变化情况如图所示，其中吸附在Pd催化剂表面上的物种用*标注。下列说法错误的是（）

A、该反应历程中所有步骤的原子利用率均为 $100 %$ B、 $O_{2 (g)} | H_{2} O_{(g)} | H_{2} O_{(g)}$ 的总键能大于 $H_{2} O_{2 (g)} | H_{2} O_{2 (g)}$ 的总键能 C、催化剂 $P d$ 降低了 $H_{2} O_{2}$ 分解反应的活化能和焓变，加快了 $H_{2} O_{2}$ 的分解速率 D、整个催化分解过程中既有极性键的断裂和形成，也有非极性键的断裂和形成

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12. 嫦娥四号探测器上的五星红旗由一类芳香族聚酰亚胺制成，其合成路线如下。下列说法错误的是（）

A、M的名称为1，2，4，5-四甲基苯 B、反应2为缩聚反应，该高分子材料可降解 C、Q和足量 $H_{2}$ 加成后的产物中有2种杂化方式 D、与苯互为同系物，且与M苯环上取代基数目不同的M的同分异构体有19种

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13. 制药厂对产生的“三废”之一 $S O_{2}$ 有多种脱除或利用方法。下列说法正确的是（）

A、途径Ⅰ，一般来说，温度低时活性炭对废气的吸附量更大 B、途径Ⅱ，每得到 $1 m o l$ 熟石膏转移 $2 m o l e^{-}$ C、途径Ⅲ，纯碱溶液不足时离子方程式可能为： $S O_{2} + 2 C O_{3}^{2 -} + H_{2} O = S O_{3}^{2 -} + 2 H C O_{3}^{-}$ D、途径Ⅳ，若N与 $C H_{3} O H$ 按 $1 : 1$ 加成，则所得化合物Q具有酸性

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14. 我国科学家团队发明一种以 $N a_{0.44} M n O_{2}$ 和 $C u_{3} {(P O_{4})}_{2}$ 为电极的新型水系双离子电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（）

A、放电时，N极为正极 B、放电时，若N极得到 $3.2 g C u$ 和2.88gCu₂O，则M极转移 $0.12 m o l e^{-}$ C、充电时，M极的电极反应式为 $N a_{0.44 - x} M n O_{2} + x N a^{+} + x e^{-} = N a_{0.44} M n O_{2}$ D、充电时， $1 m o l C u$ 完全转化为Cu₂O，电池内部有 $1 m o l N a^{+}$ 由M极迁移到N极

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15. 工业上常用 $H_{2} S$ 作沉淀剂除去废水中的 $Z n^{2 +}$ 和 $M n^{2 +}$ 。通过调节溶液的 $p H$ 可使 $Z n^{2 +}$ 和 $M n^{2 +}$ 逐一沉降，处理过程中始终保持 $H_{2} S$ 溶液为饱和状态即 $c (H_{2} S) = 0.1 m o l · L^{- 1}$ ，体系中 $S^{2 -}$ 、 $H S^{-}$ 、 $Z n^{2 +}$ 、 $M n^{2 +}$ 浓度(mol/L)的负对数 $p M$ 与 $p H$ 的关系如图所示。已知： $K_{s p} (M n S) > K_{s p} (Z n S)$ 。下列说法错误的是（）

A、Ⅱ表示 $- l g (S^{2 -})$ 与 $p H$ 的关系曲线 B、 $Q$ 点对应 $c (H^{+})$ 的数量级为 $1 0^{- 2}$ C、 $\frac{K_{a 1} (H_{2} S)}{K_{a 2} (H_{2} S)} = 1 0^{6.6}$ D、溶液中 $c (Z n^{2 +})$ 和 $c (M n^{2 +})$ 均为 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ ， $Z n^{2 +}$ 完全沉淀时溶液的最小 $p H$ 为2(金属离子的浓度≤10^-5mol/L可认为沉淀完全)

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三、非选择题：本题共5小题，共60分。

16. 开发高效储氢材料是重要的研究方向。回答下列问题：

(1)、最新研究发现，在镍的表面覆盖石墨烯，可大大增加储氢材料释放氢气的速率。石墨烯是单层碳原子组成的平面结构，具有良好的导电、导热性。
①基态 $N i$ 原子的电子排布式为。
②石墨烯中碳碳键长乙烯中碳碳键长(填“>”“<”或“=”。)
③下列反应常用来检验，请补全方程式：
键角 $α$ $β$ (填“>”“<”或“=”)。

(2)、镧(La)和氢原子可以形成一系列储氢晶体材料 $L a H_{n}$ ， $L a H_{n}$ 属于立方晶系，La原子作面心立方堆积。La晶体吸附，形成 $L a H_{2}$ ， $L a H_{2}$ 晶胞中H填充在La原子的正四面体空隙中，晶胞沿体对角线的投影如图①所示。高压下， $L a H_{2}$ 中每个H再结合4个H构成小正四面体结构形成，其晶胞从各个面的投影均如图②所示。
① $L a H_{2}$ 晶胞中La原子的分数坐标有种，晶胞中La原子个数与正四面体空隙数之比为， H原子的配位数为。
②高压下， $L a H_{2}$ 吸附 $H_{2}$ 得到晶体 $L a H_{x}$ 的反应式为(x用数字表示)。若 $L a H_{x}$ 晶胞棱长为apm，La原子与最近的氢原子的距离为bpm，则 $L a H_{x}$ 晶胞中每个小正四面体内H-H的最短距离为pm(用含a和b的式子表示)。

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17. 高纯三甲基镓 [ $G a {(C H_{3})}_{3}$ ]是制备含镓化合物和合金最广泛的镓源。一种以粉煤灰(主要含有 $G a_{2} O_{3}$ ， $A l_{2} O_{3}$ 、 $F e_{2} O_{3}$ 、 $S i O_{2}$ 等杂质)为原料，制备高纯三甲基镓的工艺流程如下：
已知：
① $A l_{2} O_{3}$ 高温下可与 $N a_{2} C O_{3}$ 反应生成 $N a A l O_{2}$ (在水溶液中也可写成 $N a [A l {(O H)}_{4}]$ )。Ga和Al二者单质和化合物化学性质相似。
②常温下，相关元素可溶性组分物质的量浓度c的对数值 $l g c$ 与 $p H$ 的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c≤10^-5mol/L时，可认为已除尽。
回答下列问题：

(1)、“焙烧”中生成的产物有种。杂质 $S i O_{2}$ 以(填化学式)形式除去。

(2)、“调节 $p H$ ①”中应调节的 $p H$ 范围为。调节 $p H$ ②中当 $C O_{2}$ 足量时，发生反应的离子方程式为。

(3)、常温下，反应 $A l {(O H)}_{3} + O H^{-} ⇌ {[A l {(O H)}_{4}]}^{-}$ 的平衡常数K的值为。

(4)、“合成Ⅱ”反应的化学方程式为。

(5)、“电解”装置如图所示，若生成 $14 g G a$ 单质，则通过交换膜迁移的阴离子的物质的量为，理论上右池中 $N a O H$ 的物质的量(填“增大”“减少”或“不变”)。

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18. 四氯化锡(SnCl₄)在工业上常用作媒染剂和有机合成的氯化催化剂，常温下为无色液体，沸点为114℃，熔点为-33℃，极易水解。实验室利用如下装置制备 $S n C l_{4}$ (加热及夹持装置略)。回答下列问题：

(1)、检查装置气密性并加入相应试剂。接下来进行的操作为：①打开K₁ ，通入 $C l_{2}$ ；②打开 $K_{2}$ 、K₃ ，通入 $N_{2}$ ；③关闭K₁ ，停止通 $C l_{2}$ ；④加热 $S n$ 片；⑤关闭K₂ ，停止通 $N_{2}$ ；⑥停止加热；⑦关闭 $K_{2}$ 、K₃ ，停止通 $N_{2}$ ；⑧打开K₂ ，通入 $N_{2}$ 。正确的操作顺序为(用序号表示)；步骤②的目的是；判断制备反应结束的实验现象是。

(2)、装置c的作用是；若用一个装置代替d和e，该装置为(写出仪器名称和试剂)。

(3)、 $S n C l_{4}$ 的晶体类型为；其遇水蒸气剧烈反应，一种产物是SnO₂∙xH₂O，另一种产物在空气中产生白雾，发生反应的化学方程式为。

(4)、测定 $S n C l_{4}$ 样品的纯度(含少量 $S n C l_{2}$ 等杂质)
取样品 $m g$ 溶于水，滴加 $H g C l_{2}$ 溶液产生白色沉淀，滴定达终点时消耗 $c_{1} m o l \cdot L^{- 1} H g C l_{2}$ 溶液 $V_{1} m L$ ；过滤，向滤液中继续滴加 $A g N O_{3}$ 溶液又产生白色沉淀，滴定达终点时消耗 $c_{2} m o l \cdot L^{- 1} A g N O_{3}$ 溶液 $V_{2} m L$ 。(已知： $2 H g C l_{2} + S n C l_{2} = S n C l_{4} + H g_{2} C l_{2} ↓$ ；其他杂质与 $H g C l_{2}$ 、 $A g N O_{3}$ 溶液均不反应； $S n C l_{4}$ 、 $S n C l_{2}$ 的摩尔质量分别为 $M_{1} g \cdot m o l^{- 1}$ 、 $M_{2} g \cdot m o l^{- 1}$ )，测得的样品纯度为；若滴加 $A g N O_{3}$ 溶液时，滴定终点俯视读数，则样品纯度的测量值将(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

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19. 一种抗疟疾药物Q具有广泛的应用价值，其可通过以下路径进行合成：
已知：
①-Cl、-R等是苯环上邻对位定位基， $- N O_{2}$ 等是间位定位基(R为烃基，下同)
② $R - N O_{2} \overset{Z n / H C l}{\to} R - N H_{2} 、 R - C H = C H - C O O H \overset{P O C l_{3}}{\to} R - C H = C H_{2}$
③ $R C H O + C H_{3} C H O \to_{- H_{2} O}^{N a O H} R C H = C H C H O$
回答下列问题：

(1)、B的名称为， M的结构简式为。

(2)、I中含氧官能团的名称为， $H + M \to Q$ 的反应类型为。

(3)、J与 $N a O H$ 溶液反应的化学方程式为。

(4)、H的同分异构体中同时满足下列条件的有种，写出其中一种同分异构体的结构简式。
①苯环上连有 $- C N$ 等3个不同取代基且不成环
②能使溴水褪色且碳原子的杂化方式有两种
③核磁共振氢谱图中有5组吸收峰且峰面积相等

(5)、参照以上合成路线，请以、和 $C O {(N H_{2})}_{2}$ 为原料设计的合成路线。

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20. 为消除 $C O_{2}$ 对环境的影响，科研人员用 $H_{2}$ 将 $C O_{2}$ 还原为，该过程中发生的主要反应有：
反应Ⅰ： $C O_{2} (g) + 4 H_{2} (g) ⇌ C H_{4} (g) + 2 H_{2} O (g) Δ H_{1} = - 164.7 k J \cdot m o l^{- 1} K_{1}$
反应Ⅱ： $C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌ C O (g) + H_{2} O (g) Δ H_{2} = + 41.2 k J \cdot m o l^{- 1} K_{2}$
回答下列问题：

(1)、反应 $2 C O (g) + 2 H_{2} (g) ⇌ C O_{2} (g) + C H_{4} (g) Δ H =$ $k J \cdot m o l^{- 1}$ ， $K =$ (用 $K_{1}$ 、 $K_{2}$ 表示)。

(2)、在恒压密闭容器中，起始充入 $1 m o l C O_{2}$ 、4molH₂ ，在催化剂作用下 $C O_{2}$ 平衡转化率、反应相同时间所测得的 $C O_{2}$ 实际转化率随温度的变化如图所示；
$C H_{4}$ 的选择性 $= \frac{n_{生成} (C H_{4})}{n_{反应} (C O_{2})} \times 100 %$ 。
①下列措施一定能使 $C O_{2}$ 的平衡转化率增大的是(填序号)。
A．在原容器中再充入 $H_{2}$ B．在原容器中再充入 $C O_{2}$
C．将水蒸气从体系中分离 D．在原容器中再充入 $1 m o l C O_{2}$ 和 $4 m o l H_{2}$
② $375 ℃$ 时，在催化剂催化下a点对应 $v_{正}$ $v_{逆}$ (填“>”“<”“=”)；保持温度不变，平衡时 $C H_{4}$ 的选择性为80%，则反应Ⅱ的 $K_{p} =$ (保留两位有效数字)。
③ $450 ℃$ 时，为使 $C O_{2}$ 的平衡转化率提高到c点，可将 $H_{2}$ 的起始量增加到 $6 m o l$ 。平衡时 $C O$ 的物质的量为0.2mol，则平衡体系中 $H_{2} O$ 的物质的量为，平衡时 $C H_{4}$ 的选择性 $=$ $%$ (保留两位有效数字)。
④ $375 ℃ ~ 450 ℃$ 范围内，平衡时 $C H_{4}$ 的选择性随温度的升高而变化的原因是。

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