河南省周口市项城市四校2023-2024学年高三上学期期末素质测评试卷化学试题

试卷更新日期：2024-04-11 类型：期末考试

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一、选择题(本题包括16个小题，每小题3分，共48分，每小题只有一个选项符合题意)

1. 化学在新技术、新材料和环境治理方面的应用越来越广泛深入。下列说法错误的是（）

A、5G新材料氮化镓、砷化镓都属于新型无机非金属材料 B、相比于燃煤发电，光伏发电有利于实现碳中和 C、可控核聚变装置又称“人造太阳”，其理想燃料来源为 $^{3} H e$ ， $^{3} H e$ 的质子数为3 D、“北斗卫星”授时系统的“星载铷钟”含铷元素，其单质与水反应比钠剧烈

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2. 下列生活中的应用涉及氧化还原反应的是（）

A、氢氟酸刻蚀玻璃 B、石膏改良盐碱地 C、明矾净化河中浑浊的水 D、油酸甘油酯氢化得到硬脂酸甘油酯

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3. 下列有关药品保存和实验操作的说法正确的是（）

A、液溴、少量白磷保存时均需要加水液封，以防止挥发 B、容量瓶用蒸馏水洗净，烘干后才能用于溶液的配制 C、可用热的碳酸钠溶液除去金属表面附着的柴油 D、蒸发结晶时，当大部分晶体析出时，停止加热，用余热蒸干

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4. 下列化学用语的书写正确的是（）

A、中子数为10的氟原子： $_{10}^{19} F$ B、 $H C l O$ 的球棍模型： C、基态碳原子的轨道表示式： D、 $N H_{4} B r$ 的电子式：

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5. 下列说法错误的是（）

A、苯的同系物既是环状化合物，又是芳香族化合物 B、有机物 $C_{3} H_{6}$ 一定能使酸性 $K M n O_{4}$ 溶液褪色 C、麦芽糖能发生水解反应和银镜反应 D、蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解反应

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6. 下列有关物质结构与性质的说法错误的是（）

A、 $K H_{2} P O_{4}$ 所含元素中基态原子未成对电子数最多的是P B、HF在标准状况下为液态的重要原因是HF分子间存在氢键 C、晶莹剔透的水晶中含有硅氧四面体结构 D、石墨晶体的层状结构之间存在分子间作用力，因此具有导电性

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7. 下列实验操作正确且能达到实验目的的是（）

A、用甲装置制备氢氧化铁胶体 B、用乙装置配制 $100 m L 0.5 m o l \cdot L^{- 1}$ 的盐酸 C、用丙装置检验浓硫酸与铜反应后的产物中是否含有铜离子 D、用丁装置对 $M n O_{2}$ 和浓盐酸加热反应生成的气体进行净化

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8. 有机物K是一种合成纤维，具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀等优良性能。K的合成路线中有如下反应。下列说法错误的是（）

A、F中碳原子的杂化方式为 $s p^{2}$ B、该反应为缩聚反应 C、K是高分子化合物，也是纯净物 D、 $1 m o l J$ 最多能与 $46 g N a$ 反应

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9. 下列方程式书写正确的是（）

A、 $N a N O_{2}$ 溶液显碱性： $N O_{2}^{-} + H_{2} O ⇌ H N O_{2} + O H^{-}$ B、铁和硫在加热条件下反应： $2 F e + 3 S \begin{array}{l} \underline{\underline{Δ}} \end{array} F e_{2} S_{3}$ C、向水玻璃中通入少量 $C O_{2}$ ： $S i O_{3}^{2 -} + 2 C O_{2} + 2 H_{2} O = 2 H C O_{3}^{-} + H_{2} S i O_{3} ↓$ D、用惰性电极电解饱和 $M g C l_{2}$ 溶液： $2 C l^{-} + 2 H_{2} O \begin{array}{l} \underline{\underline{通电}} \end{array} C l_{2} ↑ + H_{2} ↑ + 2 O H^{-}$

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10. 碘化钾在医疗上有广泛的应用。某实验小组设计实验制备一定量的碘化钾溶液，实验装置如图所示(加热及夹持装置已略)，先制得 $H_{2} S$ ，通入B中充分反应，然后逐滴滴入 $K O H$ 溶液继续反应。下列说法错误的是（）

A、实验中不能用稀硝酸代替稀硫酸 B、将 $H_{2} S$ 通入B装置发生反应，反应中 $I_{2}$ 作还原剂 C、C中溶液X可以是稀氨水，用来处理尾气 D、反应结束后将B中混合物过滤可得粗碘化钾溶液

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11. 某变质的废铜屑主要成分为 $C u 、 C u O 、 C u_{2} (O H)_{2} C O_{3}$ (其他杂质不参加化学反应)，为将其转化为铜单质，同时制备绿矾，某实验小组设计如图所示流程。下列说法错误的是（）

A、基态铜原子的价层电子排布式为 $3 d^{10} 4 s^{1}$ B、滤液1的溶质主要成分为 $C u S O_{4}$ C、若分铜过程生成 $64 g$ 铜，则浸泡过程理论上有 $2 m o l$ 电子转移 D、可用铁氰化钾溶液检验滤液2中 $F e^{2 +}$ 的存在

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12. $X 、 Y 、 Z 、 W$ 是原子序数依次增大的四种短周期元素，X与另外三种元素不在同一周期，Y的最外层电子数比内层电子数多3个，Z和W同主族，由这四种元素与 $C e$ 元素组成的化合物M[化学式： ${(Y X_{4})}_{4} C e {(W Z_{4})}_{4}$ ]是分析化学常用的滴定剂。下列说法错误的是（）

A、化合物M中 $C e$ 的化合价为 $+ 4$ B、简单离子半径： $Y > Z > W$ C、与X形成的简单化合物的沸点： $Z > W$ D、 $W Z_{4}^{2 -}$ 的空间结构为正四面体

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13. $C O_{2}$ 催化加氢制甲醇，并进一步生产低碳烯烃，可一定程度上减少我国对原油进口的依赖，对促进国家能源安全具有重大现实意义。 $C O_{2}$ 催化加氢制甲醇的反应历程如图所示， $H_{2}$ 首先在“ $- O - G a - O - Z n -$ ”表面解离成2个 $H^{*}$ ，随后参与到 $C O_{2}$ 的转化过程。下列说法正确的是（）

A、“ $- O - G a - O - Z n -$ ”能改变总反应的焓变 B、 $H_{2} O$ 是反应历程的中间产物之一 C、反应历程中存在非极性键的断裂和形成 D、理论上反应历程消耗的 $H^{*}$ 与生成的甲醇的物质的量之比为 $6 : 1$

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14. 一种广谱性熏蒸杀虫剂，其晶体熔点约2000℃，晶胞结构如图所示。已知该晶体的密度为 $ρ g \cdot c m^{- 3}, N_{A}$ 表示阿伏加德罗常数的值。下列有关该晶体的说法错误的是（）

A、化学式为 $A l P$ B、晶体类型为共价晶体 C、晶胞中 $A l$ 原子的配位数为8 D、两个P原子间的最近核间距为 $\frac{\sqrt{2}}{2} \times \sqrt[3]{\frac{\frac{58}{N_{A}} \times 4}{ρ}} \times 1 0^{10} p m$

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15. 一种利用金属磷化物作为催化剂，将 $C H_{3} O H$ 转化成甲酸钠的电化学示意图如下所示，阴极生成 $H C O_{3}^{-}$ 和一种气体。下列说法错误的是（）

A、a为电源负极 B、 $N a^{+}$ 由左侧室向右侧室移动 C、阴极的电极反应式为 $2 C O_{2} + 2 H_{2} O + 2 e^{-} = H_{2} + 2 H C O_{3}^{-}$ D、理论上，当电路中转移 $2 m o l e^{-}$ 时，阴极室质量增加 $132 g$

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16. 常温下，将 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} N a O H$ 溶液缓慢滴入 $20.00 m L 0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 次磷酸 $(H_{3} P O_{2})$ 溶液中，溶液 $p H$ 和温度随加入 $N a O H$ 溶液体积的变化曲线如图所示。下列说法错误的是（）

A、 $H_{3} P O_{2}$ 与足量 $N a O H$ 溶液反应的离子方程式为 $H_{3} P O_{2} + O H^{-} = H_{2} P O_{2}^{-} + H_{2} O$ B、A点～C点过程中，由水电离出的 $c (H^{+})$ 逐渐增大 C、A点存在守恒关系： $c (H^{+}) + c (H_{3} P O_{2}) = c (O H^{-}) + c (H_{2} P O_{2}^{-})$ D、B点存在守恒关系： $c (H_{2} P O_{2}^{-}) = c (N a^{+})$

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二、非选择题(本题包括5个大题，共52分)

17. 钛是一种战略资源，广泛应用于国防、航天、航空和国民经济的许多领域，对于国民经济的发展具有战略意义。回答下列问题：

(1)、钛的性质比较活泼，但金属钛具有较强的抗腐蚀性，其原因可能是。

(2)、 $T i C l_{4}$ 可与 $C C l_{4}$ 互溶，从微观角度解释其原因为；高温下，用 $T i O_{2}$ 、焦炭和氯气发生反应制取 $T i C l_{4}$ ，同时生成一种可燃性气体，该反应中的还原产物为，每生成 $1 m o l C O$ ，反应中转移的电子数目为。

(3)、 $T i$ 的四卤化物熔点如下表所示，由此可推知， $T i F_{4}$ 中的化学键类型是， $T i C l_{4}$ 至 $T i I_{4}$ 熔点依次升高，原因是。
化合物
$T i F_{4}$
$T i C l_{4}$
$T i B r_{4}$
$T i I_{4}$
熔点/℃
377
$- 24.12$
38.3
155

(4)、 $T i N$ 具有重要的用途，可在高温下由 $T i O_{2}$ 与 $N H_{3}$ 反应制得，同时生成一种可用作保护气的单质气体和一种无色无味的液体，该反应的化学方程式为。

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18. 钕铁硼磁铁因其超强的磁性被誉为“永磁之王”。工业上从废旧钕铁硼合金废料(含 $N d 、 F e 、 B$ 等)中回收、制取氧化钕的流程如图所示：
已知：① $N d$ 稳定的化合价为 $+ 3$ ；金属钕的活动性较强，能与酸发生置换反应。
②硼不与稀硫酸反应。
③常温下， $K_{s p} [F e (O H)_{2}] = 8.0 \times 1 0^{- 16}$ 。
回答下列问题：

(1)、反应①的目的是去除废料表面的油脂和污渍，可选用下列中的____(填标号)作试剂X。

A、酒精 B、 $N a O H$ 溶液 C、纯碱溶液 D、稀硝酸

(2)、沉淀1的主要成分是(填化学式)。

(3)、向溶液1中加入 $N a H_{2} P O_{4}$ 进行“沉钕”，写出该反应的离子方程式；已知溶液1中 $c (F e^{2 +}) = 2.0 m o l \cdot L^{- 1}$ ，常温下，“沉钕”过程中，控制 $p H \approx 2.3$ ，使 $N d {(H_{2} P O_{4})}_{3}$ 沉淀完全，通过计算说明是否有 $F e (O H)_{2}$ 沉淀生成(填“有”或“无”)。

(4)、判断 $N d_{2} {(C O_{3})}_{3} \cdot x H_{2} O$ 已洗涤干净的实验操作及现象是。

(5)、写出煅烧生成 $N d_{2} O_{3}$ 的化学方程式：。

(6)、硼与硅相似，也能与氢形成一类化合物——硼烷。常见的有乙硼烷 $(B_{2} H_{6})$ 、丁硼烷 $(B_{4} H_{10})$ 、己硼烷 $(B_{6} H_{10})$ 等。
①硼、氮、氧元素的第一电离能由大到小的顺序是。
②乙硼烷的结构式为，分子中B原子通过氢桥键()形成一个四元环。丁硼烷 $(B_{4} H_{10})$ 分子中存在4个氢桥键且有两个五元环，写出其结构式。

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19. 三甲基镓 $[G a {(C H_{3})}_{3}]$ 是一种重要的半导体材料前驱体。实验室以镓镁合金 $(G a_{2} M g_{5})$ 、碘甲烷 $(C H_{3} I)$ 等为原料制备 $G a {(C H_{3})}_{3}$ ，实验主要装置和步骤如下：
向三颈烧瓶中加入镓镁合金、碘甲烷和乙醚(用 $E t_{2} O$ 表示)，加热(55℃)并搅拌 $30 m i n$ 。蒸出低沸点有机物后减压蒸馏，收集 $G a {(C H_{3})}_{3} \cdot E t_{2} O$ 。向 $G a {(C H_{3})}_{3} \cdot E t_{2} O$ 中逐滴滴加三正辛胺(用 $N R_{3}$ 表示)，室温下搅拌 $2 \sim 3 h$ ，并用真空泵不断抽出 $E t_{2} O$ 蒸气，制得 $G a {(C H_{3})}_{3} \cdot N R_{3}$ 。将 $G a {(C H_{3})}_{3} \cdot N R_{3}$ 置于真空中加热，蒸出 $G a {(C H_{3})}_{3}$ 。
已知：①常温下， $G a {(C H_{3})}_{3}$ 为无色透明的液体，易水解，在空气中易自燃。
②相关物质的沸点信息如下表：
物质
$G a {(C H_{3})}_{3}$
$C H_{3} I$
$E t_{2} O$
$N R_{3}$
沸点/℃
55.8
40.3
34.5
365.8
回答下列问题：

(1)、仪器a的名称是；制备 $G a {(C H_{3})}_{3}$ 时，需在真空中加热的原因是。

(2)、三颈烧瓶中除生成 $G a {(C H_{3})}_{3} \cdot E t_{2} O$ 外，还有 $M g I_{2}$ 和 $C H_{3} M g I$ 生成，该反应的化学方程式为。

(3)、用真空泉不断抽出 $E t_{2} O$ 蒸气，有利于 $G a {(C H_{3})}_{3} \cdot N R_{3}$ 生成的理由是(用平衡移动原理解释)；与直接分解 $G a {(C H_{3})}_{3} \cdot E t_{2} O$ 制备 $G a {(C H_{3})}_{3}$ 相比，采用“ $N R_{3}$ 配体交换”工艺制备的产品纯度更高的原因是。

(4)、测定 $G a {(C H_{3})}_{3}$ 产品的纯度。取 $m g G a {(C H_{3})}_{3}$ 样品于锥形瓶中，加入 $V m L c m o l \cdot L^{- 1}$ 盐酸，至不再产生气泡 $[G a {(C H_{3})}_{3} + 3 H C l = G a C l_{3} + 3 C H_{4} ↑]$ ，加入2滴甲基橙，用 $c_{1} m o l \cdot L^{- 1} N a O H$ 溶液滴定剩余盐酸，消耗 $N a O H$ 溶液的体积为 $V_{1} m L$ ，则 $G a {(C H_{3})}_{3}$ 的质量分数为(用含 $m 、 V 、 V_{1} 、 c 、 c_{1}$ 的代数式表示)；若滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成，则测定结果(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

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20. 有机化合物J是一种高效、低副作用的新型调脂药，其合成路线如下图所示，部分反应条件省略。
已知：①；
②B→C经过多步反应，C中含有醛基；
③ $R - N O_{2} \overset{F e, H C l}{\to} R - N H_{2} \overset{N a N O_{2}, H_{2} S O_{4}}{\to} R - O H$
回答下列问题：

(1)、A的化学名称为。为了保证合成过程的精准，B→C要经过多步反应，而不是采取一步氧化，请你推测原因。

(2)、F中的所含的含氧官能团有(填名称)。J的分子式为。

(3)、C→D发生醛基和氨基的脱水反应，生成碳氮双键，写出该反应的化学方程式。

(4)、G→H的反应类型为。

(5)、任写一种符合下列条件的的同分异构体的结构简式。
a．除苯环外无其他环
b．能使溴水褪色
c．含— $N O_{2}$
d． $^{1} H - N M R$ 谱检测表明，分子中有5种不同环境的氢原子

(6)、写出由为原料制备高分子化合物的合成路线(无机试剂任选，需使用题目所给的信息)。

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21. 甲烷是非常重要的化工原料，利用甲烷催化重整技术可制备很多化工品和能源品。回答下列问题：

(1)、甲烷是最简单的有机物，写出甲烷在光照条件下与氯气反应生成一氯代物的化学方程式。

(2)、一种甲烷和二氧化碳的共转化催化反应历程如图所示：
已知部分化学键的键能数据如下：
共价键
$C - H$
$C = 0$
$O - H$
$C - O$
$C - C$
键能 $(k J \cdot m o l^{- 1})$
413
497
462
351
348
根据上述信息，写出该催化反应的热化学方程式。

(3)、有研究团队认为甲烷催化制甲酸的转化过程如图所示：
①上述历程中除制得甲酸外，还可得到的副产品为。
②已知上述步骤Ⅱ反应的 $Δ H > 0$ 。一定温度下，向 $10 L$ 恒容密闭钢瓶中充入 $1 m o l C H_{4} (g)$ 和 $1 m o l H_{2} O (g)$ ，在催化剂作用下发生步骤Ⅱ的反应。 $10 m i n$ 末达到平衡，测得钢瓶中 $H_{2} O (g)$ 的物质的量为 $0.8 m o l$ 。 $0 \sim 10 m i n$ 内，平均反应速率 $v (C O_{2}) =$ 。改变条件重复实验，测得 $C H_{4}$ 的平衡转化率 $(α)$ 与温度 $(T)$ 和压强 $(p)$ 的关系如图所示，则 $T_{1}$ $T_{2}$ (填“>”“<”或“=”)。

(4)、已知 $C a O (s) + C O_{2} (g) = C a C O_{3} (s) Δ H = - 178.8 k J \cdot m o l^{- 1}$ 。 $500 ℃$ 时， $C H_{4}$ 与水蒸气重整制氢时主要发生的反应有： $C H_{4} (g) + H_{2} O (g) ⇌ C O (g) + 3 H_{2} (g)$ 、 $C O (g) + H_{2} O (g) ⇌ H_{2} (g) + C O_{2} (g)$ ，实际生产中可向重整反应体系中加入适量多孔 $C a O$ ，理由是。在m和n两种催化剂作用下，反应 $C H_{4} (g) + H_{2} O (g) ⇌ C O (g) + 3 H_{2} (g)$ 的阿伦尼乌斯经验公式实验数据如图所示，已知阿伦尼乌斯经验公式 $R l n k = - \frac{E_{a}}{T} + c$ ( $E_{a}$ 为活化能，k为速率常数，R和C为常数)，m和n两种催化剂中对该反应催化效果较高的是。用m作催化剂时，该反应的活化能为 $k J \cdot m o l^{- 1}$ 。

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化合物	$T i F_{4}$	$T i C l_{4}$	$T i B r_{4}$	$T i I_{4}$
熔点/℃	377	$- 24.12$	38.3	155

物质	$G a {(C H_{3})}_{3}$	$C H_{3} I$	$E t_{2} O$	$N R_{3}$
沸点/℃	55.8	40.3	34.5	365.8

共价键	$C - H$	$C = 0$	$O - H$	$C - O$	$C - C$
键能 $(k J \cdot m o l^{- 1})$	413	497	462	351	348