江苏省启东、通州2021-2022学年高三上学期期末考试化学含答案

这是一份江苏省启东、通州2021-2022学年高三上学期期末考试化学含答案，共9页。
(满分：100分 考试时间：75分钟)
2022．1
可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 O—16 Na—23
一、 单项选择题：共14题，每题3分，共42分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是( )
A. 高铁车厢材料铝合金具有强度大、质量轻、耐腐蚀等优点
B. 华为5G手机使用的麒麟芯片，其主要成分为SiC
C. 医用口罩中无纺布的主要成分为聚丙烯，其原料来源于石油化工产品
D. 核酸检测是确认病毒类型的有效手段，核酸是含磷的生物高分子化合物
2. 反应2NH3＋NaClO===N2H4＋NaCl＋H2O可用于制备N2H4，下列说法正确的是( )
A. NH3是非极性分子 B. NaCl的电子式为
C. NaClO既含离子键又含共价键 D. N2H4中N原子采取sp2杂化
3. 实验室以废铁屑、氨气和稀硫酸为原料，制备少量摩尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]。下图所示装置和原理能达到实验目的的是( )
A. 用装置甲制取FeSO4溶液
B. 用装置乙制取NH3
C. 用装置丙将氨气通入FeSO4和H2SO4的混合溶液
D. 用装置丁蒸干溶液得到(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O
4. 下列有关硫及其化合物的性质与用途具有对应关系的是( )
A. 硫单质呈黄色，可用作橡胶硫化剂
B. 二氧化硫有还原性，可用作葡萄酒的抗氧化剂
C. 硫酸铜溶液显酸性，可用作泳池杀菌剂
D. 浓硫酸具有强氧化性，可用作酯化反应的催化剂
5. 几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：
下列叙述正确的是( )
A. X元素位于周期表的第二周期ⅢA族 B. Y的简单氢化物沸点比W的高
C. 第一电离能：I1(Z)>I1(W)>I1(Y) D. Z的含氧酸酸性一定比Y的强
阅读下列资料，完成6～8题。
NH3是重要的化工原料，可用于某些配合物的制备，如NiSO4溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4。工业上常采用氨氧化法制硝酸，其流程是将氨和空气混合后通入灼热的铂铑合金网，反应生成NO(g)，生成的一氧化氮与残余的氧气继续反应生成二氧化氮：2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)；ΔH＝－116.4 kJ·ml－1。随后将二氧化氮通入水中制取硝酸。
工业上一般用石灰乳吸收硝酸工业尾气(NO和NO2)，由于NO不能被碱吸收，一般控制NO和NO2约为1∶1通入石灰乳，净化尾气的同时又可制得混凝土添加剂Ca(NO2)2。
6. 下列有关[Ni(NH3)6]SO4的说法正确的是( )
A. 配体为NH3，其空间构型为平面三角形
B. 1 ml [Ni(NH3)6]2＋中σ键的数目为18 ml
C. [Ni(NH3)6]2＋中H—N—H的键角大于NH3中的键角
D. 由于[Ni(NH3)6]SO4是配合物，故向其中滴加BaCl2溶液不会生成沉淀
7. 对于反应2NO(g)＋O2(g)⇌2NO2(g)，下列说法正确的是( )
A. 该反应能够自发的原因是ΔS>0
B. 工业上使用合适的催化剂可提高NO2的生产效率
C. 升高温度，该反应v(逆)增大，v(正)减小，平衡向逆反应方向移动
D. 2 ml NO(g)和1 ml O2(g)中所含化学键能总和比2 ml NO2(g)中大116.4 kJ·ml－1
8. 在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
A. NO(g) eq \(――→,\s\up7(NaOH)) NaNO2(aq) B. 稀HNO3(aq) eq \(――→,\s\up7(Cu)) NO2(g)
C. NO2(g) eq \(――→,\s\up7(H2O)) NO(g) D. NH3·H2O(g) eq \(――→,\s\up7(SO2)) (NH4)2SO4(aq)
9. 某小组用硫铜矿煅烧废渣(主要含Fe2O3、CuO、FeO)为原料制取Cu2O，流程如下：
下列说法不正确的是( )
A. “调节pH”主要目的是为了除去Fe3＋
B. “还原”过程中主要发生的反应为4CuSO4＋N2H4＋8KOH eq \(=====,\s\up7(90 ℃)) 2Cu2O＋N2↑＋4K2SO4＋6H2O
C. 用N2H4还原制取Cu2O的优点是产生N2氛围，可防止产品被氧化
D. Cu2O的晶胞结构如右图所示，其中X代表的是Cu＋
10. 化合物Z(华法林)是一种香豆素类抗凝剂，可由下列反应制得：
下列说法不正确的是( )
A. Y分子存在顺反异构体
B. Z分子中含有1个手性碳原子
C. 一定条件下，Y分子可以发生取代、加聚、还原反应
D. 1 ml X与足量NaOH溶液反应，最多消耗3 ml NaOH
11. 已知：Ka1(H2SO3)＝1.0×10－2、Ka2(H2SO3)＝ 5.0×10－8。室温下，通过下列实验探究Na2SO3、NaHSO3溶液的性质。
实验1：用pH计测得某Na2SO3和NaHSO3混合溶液的pH为7。
实验2：将等体积、等物质的量浓度的Na2SO3和NaHSO3溶液混合，无明显现象。
实验3：向Na2SO3溶液中滴几滴酚酞，加水稀释，溶液红色变浅。
实验4：向NaHSO3溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀。
下列说法正确的是( )
A. 实验1混合溶液中 eq \f(c（SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ）,c（H2SO3）) ＝5.0×104
B. 实验2混合后的溶液中存在：3c(Na＋)＝ 2[c(SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) )＋c(HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) )＋c(H2SO3)]
C. 实验3中随水的不断加入，溶液中 eq \f(c（HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ）,c（SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ）) 的值逐渐变小
D. 实验4中反应的离子方程式为Ba2＋＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ===BaSO3↓
12. FeCl3溶液吸收H2S气体后的再生过程可降解酸性污水中的硝酸盐，工作原理如图所示，下列说法正确的是( )
A. a为电解池的阴极
B. 溶液M中含有大量的Fe2＋、Cl－、H＋
C. 电极b上的反应为2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋10e－＋6H2O===N2↑＋12OH－
D. 随着电解进行，H＋移向阴极区，故阴极区pH减小
13. 化工生产中含Cu2＋的废水常用MnS作沉淀剂除去，反应原理为MnS(s)＋Cu2＋(aq)⇌CuS(s)＋Mn2＋(aq)。已知：Ksp(MnS)＝2.6×10－13，Ksp(CuS)＝1.3×10－36。下列说法正确的是( )
A. 基态Mn2＋的电子排布式为[Ar]3d6
B. 当溶液中c(Cu2＋)＝c(Mn2＋)时，反应达到平衡
C. MnS(s)＋Cu2＋(aq)⇌CuS(s)＋Mn2＋(aq)，该反应的平衡常数K＝2.0×1023
D．反应后上层清液中一定存在：c(S2－)> eq \f(Ksp（MnS）,c（Mn2＋）)
14. 甲醇水蒸气重整制氢(SRM)是获取理想氢源的有效方法。重整过程发生的反应如下：
反应Ⅰ：CH3OH(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋3H2(g)；ΔH1＝＋49.4 kJ·ml－1
反应Ⅱ：CH3OH(g)⇌CO(g)＋2H2(g)；ΔH2＝＋92 kJ·ml－1
在常压、催化剂下，向密闭容器中充入1 ml CH3OH和1.2 ml H2O混合气体，t时刻测得CH3OH转化率及CO、CO2的选择性随温度变化情况如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 选择300 ℃作为反应温度比较适宜
B. 工业生产中一般选用负压(低于大气压)条件下制氢
C. 选用CO2选择性较高的催化剂有利于提高CH3OH的平衡转化率
D. 270 ℃时，容器中的H2(g)约为2.744 ml
二、 非选择题：共4题，共58分。
15. (12分)电解金属锰阳极渣(主要成分MnO2，杂质为Pb、Fe、Cu元素的化合物)和黄铁矿(FeS2)为原料可制备Mn3O4，其流程如图所示：
已知：Ksp(MnF2)＝ 5.0×10－3、Ksp(CaF2)＝ 3.5×10－11，回答下列问题：
(1) “酸浸”时，所用的稀酸X是________。
图1
(2) “酸浸”过程中，Fe2＋、Fe3＋的质量浓度、Mn浸出率与时间的关系如图1所示。
① 20～80 min内，浸出Mn元素的主要离子方程式为________。
② 80～100 min时，Fe2＋浓度上升的原因可能是______________________________________________________。
(3) 若“净化”过程中Mn2＋的浓度为2 ml·L－1，则此时Ca2＋的浓度为________ml·L－1。
(4) MnSO4制取Mn3O4的一种流程如图2。在搅拌下向50 mL 1 ml·L－1 MnSO4溶液中缓慢滴加1 ml·L－1 NH4HCO3，则加入NH4HCO3溶液的体积至少为________mL。
16. (14分)化合物F是合成一种镇痛药物的重要中间体，其合成路线如图：
注：Ts—为
(1) A分子中采取sp3杂化的碳原子数目是________________。
(2) 设计“B→C”步骤的目的是________________。
(3) 可用于鉴别B和C的常用化学试剂为________________。
(4) F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 分子中含有苯环；② 能发生银镜反应；③ 核磁共振氢谱中有3个吸收峰。
(5) 已知：
请设计以为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。
17. (16分)铬(Cr)属于分布较广的元素之一，其单质与化合物在颜料、纺织、电镀、制革等方面都有着重要作用。
(1) 氯化铬晶体(CrCl3·6H2O)是一种重要的工业原料，可通过甲醇还原铬酸钠(Na2CrO4)制备。其实验装置和步骤如下：
Ⅰ.将一定量铬酸钠、甲醇与水的混合物加入三颈瓶；
Ⅱ.缓慢滴加足量盐酸，保持温度在100 ℃反应3 h；
Ⅲ.冷却后加入NaOH，得到Cr(OH)3沉淀；
Ⅳ. 洗净沉淀，加入理论用量1.1倍的盐酸溶解后，通过结晶法得到CrCl3·6H2O晶体。
回答下列问题：
① 装置b的主要作用除导气外，还有________________。
② 步骤Ⅱ中的反应会有CO2生成，请写出反应的化学方程式：________________。
③ 步骤Ⅳ中，盐酸过量的原因是________________。
(2) 已知：碱性条件下，H2O2能把Cr(Ⅲ)氧化为CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ；酸性条件下，H2O2能把Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) 还原为Cr3＋；Pb2＋形成Pb(OH)2开始沉淀pH为5，完全沉淀pH为8。
以CrCl3·6H2O和Pb(NO3)2为原料可制备铬酸铅(PbCrO4难溶于水)，具体步骤如下：边搅拌边向CrCl3·6H2O晶体中加入2 ml·L－1的NaOH溶液至产生的沉淀完全溶解，得到NaCrO2溶液，________。过滤，冷水洗涤，烘干，得到铬酸铅产品[实验中须使用的试剂：H2O2溶液、6 ml·L－1的醋酸溶液、0.5 ml·L－1的Pb(NO3)2溶液]。
(3) 由含铬污水(主要含CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )制备具有磁性的铁铬氧体(CrxFeyOz)的流程如下：
FeSO4的作用是将CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 还原为Cr3＋，通入的空气主要是将部分Fe2＋氧化。若处理含1 ml CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 的污水时，投入的FeSO4的物质的量为14 ml，且沉淀时消耗O2的物质的量为1.5 ml(清液中不含铬元素和铁元素)。则形成的铁铬氧体的化学式为________。(写出计算过程)
18. (16分)有效去除大气中的NOx和水体中的氮是环境保护的重要课题。
(1) 已知：① 2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)；ΔH1＝－566.0 kJ·ml－1
② N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)；ΔH2＝＋64 kJ·ml－1
反应2NO2(g)＋4CO(g)===N2(g)＋4CO2(g)；ΔH3＝________。
图1
(2) 磷酸铵镁(MgNH4PO4)沉淀法可去除水体中的氨氮(NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 和NH3)。实验室中模拟氨氮处理：1 L的模拟氨氮废水(主要含NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) )，置于搅拌器上，设定反应温度为25 ℃。先后加入MgCl2和Na2HPO4溶液，用NaOH调节反应pH，投加絮凝剂；开始搅拌，反应30 min后，取液面下2 cm处清液测定氨氮质量浓度。
① 生成磷酸铵镁沉淀的离子反应方程式为____________________________________________________。
② 测得反应pH对氨氮去除率的影响如图1所示，当pH从7.5增至9.0的过程中，水中氨氮的去除率明显增加，原因是________。
③ 当反应pH为9.0时，该沉淀法对氨氮的去除率达到最高，当pH继续增至10.0时，氨氮的去除率下降，原因是________。
(3) 纳米零价铁(NZVI)/BC与(CuPd)/BC联合作用可去除水体中的硝态氮。
在NZVI/BC和(CuPd)/BC复合材料联合作用的体系中，生物炭(BC)作为NZVI、Cu、Pb的载体且减少了纳米零价铁的团聚，纳米零价铁作为主要还原剂，Cu和Pd作为催化剂且参与吸附活性H。
① NZVI/BC和(CuPd)/BC复合材料还原硝酸盐的反应机理如图2所示，NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 转化为N2或NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 的过程可描述为________。
② 实验测得体系初始pH对NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 去除率的影响如图3，前200 min内，pH＝9.88时的去除率远低于pH＝4.05时，其可能的原因是________。
2021～2022学年高三年级期末试卷(启东、通州)
化学参考答案及评分标准
1. B 2. C 3. A 4. B 5. C 6. C 7. B 8. C 9. D 10. D 11. A 12. B 13. C 14. D
15. (12分)
(1) 稀硫酸(写化学式H2SO4也得分)(2分)
(2) ① 3MnO2＋2FeS2＋12H＋===3Mn2＋＋4S＋2Fe3＋＋6H2O(3分)
(反应物、产物均正确2分，配平正确1分)
② 80～100 min时，MnO2浸出率很高，剩余MnO2较少，FeS2浸出的Fe2＋与MnO2接触机会减少，所以Fe2＋浓度上升 (3分)
(“MnO2浸出率已很高，剩余MnO2较少”得1分，“Fe2＋与MnO2接触机会减少”得2分)
(3) 1.4×10－8(2分)
(4) 100(2分)
16. (14分)
(1)4 (2分)
(2)保护酚羟基(2分)
(3)FeCl3溶液(2分)
(每步骤1分，前面步骤产物和条件错误，则后续步骤不再得分，5分)
17. (16分)
(1) ① 冷凝回流(2分)
(如回答“冷凝”或“回流”得1分)
② 2Na2CrO4＋CH3OH＋10HCl eq \(=====,\s\up7(100 ℃)) 2CrCl3＋CO2↑＋4NaCl＋7H2O(3分)
(反应物、产物正确2分，配平、条件、气体符号共1分)
③ 抑制Cr3＋的水解(2分)
(2) 先向溶液中加过量H2O2溶液，煮沸，再向溶液中加6 ml·L－1的醋酸调节pH约为5，再滴加0.5 ml·L－1的Pb(NO3)2溶液至不再产生沉淀(5分)
[“加过量H2O2溶液”1分，“煮沸”1分，“6 ml·L－1的醋酸”1分，“调节pH约为5或略小于5”1分，“0.5 ml·L－1的Pb(NO3)2溶液至不再产生沉淀”1分]
(3) 铁铬氧体中n(Cr3＋)＝n(CrO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )＝1 ml
根据电子守恒：n(Fe3＋)＝3n(CrOeq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)))＋4n(O2)＝9 ml(1分)
根据铁元素守恒：n(Fe2＋)＝14 ml－9 ml＝5 ml(1分)
根据电荷守恒：n(O2－)＝ eq \f(2×5 ml＋3×9 ml＋3×1 ml,2) ＝20 ml(1分)
铁铬氧体中n(Cr)∶n(Fe)∶n(O)＝1∶14∶20(1分)
铁铬氧体的化学式为CrFe14O20
18. (16分)
(1) －1 196 kJ·ml－1(2分)
(2) ① Mg2＋＋OH－＋NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋HPO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ===MgNH4PO4↓＋H2O (2分)
(反应物、产物正确1分，配平、符号共1分)
② 随着pH的增大，HPO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 转化为PO eq \\al(\s\up1(3－),\s\d1(4)) ，c(PO eq \\al(\s\up1(3－),\s\d1(4)) )浓度增大，使得生成沉淀的反应速率加快，氨氮去除率增加(3分)
[答“HPO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 转化为PO eq \\al(\s\up1(3－),\s\d1(4)) ，c(PO eq \\al(\s\up1(3－),\s\d1(4)) )浓度增大”得2分，“使得生成沉淀的反应速率加快”1分]
③ OH－浓度增大，使得Mg2＋生成Mg(OH)2，MgNH4PO4沉淀会转化为Mg(OH)2沉淀，释放NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ，促使溶液中氨氮的去除率下降(3分)
(“MgNH4PO4沉淀会转化为Mg(OH)2沉淀”2分，“释放NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ”1分)
(3) ① NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 在铁表面得到电子被还原为NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ，NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) 被吸附在Cu和Pd表面的活性H继续还原为N2或NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) (3分)
(答到1点得1分，答全2点得3分)
② 酸性越强，Fe越易失去电子，NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 越易得到电子被还原；酸性越强，H＋浓度大，可以减少表面氢氧化物的形成，从而可以暴露更多的反应活性位点，促进反应的进行(3分)
(“酸性越强，Fe越易失去电子，NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 越易得到电子被还原”1分；“减少表面氢氧化物的形成，从而可以暴露更多的反应活性位点，促进反应的进行”2分)
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/nm
0.143
0.102
0.075
0.074
主要化合价
＋3
＋6、－2
＋5、－3
－2