黑龙江省肇东市第四中学校2023-2024学年高三上学期期末考试化学试题含答案

这是一份黑龙江省肇东市第四中学校2023-2024学年高三上学期期末考试化学试题含答案，共24页。试卷主要包含了下列化学用语表述错误的是，下列说法正确的是，下列比较正确的是等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
常见元素相对原子质量：
一、单选题
1．新材料的发明与制造，推动着人类社会的进步和发展。下列有关材料的说法错误的是
A．电阻率低、热导率高的石墨烯可用于制作超级导电材料
B．制作航天服的聚酯纤维属于新型无机非金属材料
C．华为4nm芯片即将上市，芯片的主要成分是高纯硅
D．“蛟龙号”深潜器外壳使用的特种钛合金硬度高、耐高压、耐腐蚀
2．下列化学用语表述错误的是
A．HClO的电子式：
B．中子数为10的氧原子：O
C．NH3分子的VSEPR模型：
D．基态N原子的价层电子排布图：
3．能正确表示下列反应的离子方程式是
A．溶液中滴入少量溶液：
B．工业制备漂白粉：
C．铜丝插入热的浓硫酸中：
D．泡沫灭火器的反应原理：
4．下列说法正确的是
A．图①装置可用于制取并收集氨气
B．图②操作可排出盛有稀硫酸的滴定管尖嘴内的气泡
C．图③操作仰视刻度线定容会导致所配溶液浓度偏小
D．图④装置电子由Cu电极通过导线流向Zn电极
5．过二硫酸钾(，其中S为价)是工业上一种重要的消毒剂和织物漂白剂，可通过电解溶液制备。它在100℃下能发生分解反应：(未配平)，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．中含有非极性共价键的数目为
B．分解，生成的分子数为
C．标准状况下，含有的原子数为
D．溶液中的离子总数为
6．下列比较正确的是
A．CO与SO空间结构相同
B．Na2O与SiO2熔化时克服的粒子间作用力相同
C．同温、同压、同体积的CO和N2含有的质子数相同
D．常温下，0.1ml/L NH4Cl与0.1ml/L CH3COONH4中NH浓度相同
7．科学家设想利用图示装置进行的固定，同时产生电能，该装置工作时，生成的碳附着在电极上，下列说法错误的是
A．多孔催化剂电极为正极，放电时发生还原反应
B．采用多孔催化剂电极有利于扩散到电极表面
C．导线中流过，理论上就有由负极区进入正极区
D．负极区可以选用水溶液作电解质溶液
8．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．③是该反应的中间产物
B．④是该反应的催化剂
C．⑥到⑦的过程中没有非极性键的断裂和生成
D．合成⑦的总反应为+
9．药物异搏定合成路线中的某一步反应如图所示(部分产物未给出)，下列说法正确的是
A．X分子中共面的碳原子最多有8个
B．有机物X不能与酸性高锰酸钾溶液反应
C．与溶液反应，最多消耗
D．有机物Z与足量的氢气加成所得分子中含有2个手性碳原子
10．是一种新型的电解质锂盐，具有较高的电化学稳定性和电导率，被广泛用于目前的锂电池中。的结构如图所示，其中元素M、X、Y、Z位于同一短周期，X原子核外的s轨道与p轨道上的电子数之比为，下列叙述正确的是
A．X、Y、Z的简单气态氢化物分子之间均能形成氢键
B．X、Y两元素组成的分子一定为极性分子
C．该化合物形成的晶体熔点比晶体高
D．该化合物中有极性键、非极性键、配位键和离子键
11．正丁醛经催化加氢可得到含少量正丁醛的1－丁醇粗品，为提纯1－丁醇设计如图路线。
已知：①1－丁醇微溶于水，易溶于乙醚；
②R－CHO+NaHSO3(饱和)→R－CH(OH)SO3Na↓。
下列说法错误的是
A．试剂a为饱和NaHSO3溶液，试剂b为乙醚
B．操作I和操作III均为过滤
C．无水MgSO4的作用是干燥除水
D．蒸馏时冷却水应从球形冷凝管的上口进入
12．我国科学家研发出一种新型的锌碘单液流电池，其原理如图所示。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A．放电时，B电极反应式：
B．放电时，电解质储罐中离子总浓度增大
C．M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜
D．充电时，A极增重32.5g时，C区增加的离子数为
13．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A．AB．BC．CD．D
14．金属镍有广泛的用途，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制得高纯度的镍。下列叙述正确的是(已知氧化性：)
A．阳极发生还原反应，其电极反应式为
B．电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等
C．电解后，溶液中存在的阳离子只有和
D．电解后，电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt
15．钛酸钙是典型的钙钛矿型化合物，该类化合物具有特殊的理化性质，比如吸光性、电催化性等，其晶体结构如图所示。下列说法正确的是
A．基态钛原子价电子排布式为4s23d2
B．钛酸钙的化学式为CaTiO2
C．每个晶胞中含有8个Ca2+
D．每个Ca2+周围距离最近且等距的O2-有12个
二、填空题
16．硼化钛常用于制备导电陶瓷材料和材料。工业上以高钛渣(主要成分为、、和，另有少量、)为原料制取的流程如下：
已知：①电弧炉是由石墨电极和石墨坩埚组成的高温加热装置；
②高温下蒸气压大、易挥发；
③可溶于热的浓硫酸形成。
回答下列问题：
(1)为提高“酸浸”的浸出率，可采取的措施为 (写一条即可)。
(2)“酸解”后滤渣的主要成分为 (写化学式)。
(3)“水解”需在沸水中进行，离子反应方程式为 ；该工艺中，经处理可循环利用的物质为 (写化学式)。
(4)“热还原”中发生反应的化学方程式为 ，的实际用量超过了理论化学计量用量，原因是 。
(5)原料中的可由硼酸脱水制得。以为原料，用电渗析法制备硼酸的装置如图所示。已知装置中阳离子交换膜只允许阳离子通过，关闭溶液进出口阀门后电解一段时间，溶液的质量变化11g，则产品室中制得的质量为 g。
17．电子印制工业产生的某退锡废液含硝酸、锡化合物及少量Fe3+和Cu2+等，对其处理的流程如图。
Sn与Si同族，25℃时相关的溶度积见表。
(1)Na2SnO3的回收
①产品Na2SnO3中Sn的化合价是 。
②退锡工艺是利用稀HNO3与Sn反应生成Sn2+，且无气体生成，则生成的硝酸盐是 ，废液中的Sn2+易转化成SnO2·xH2O。
③沉淀1的主要成分是SnO2，焙烧时，与NaOH反应的化学方程式为 。
(2)滤液1的处理
①滤液1中Fe3+和Cu2+的浓度相近，加入NaOH溶液，先得到的沉淀是 。
②25℃时，为了使Cu2+沉淀完全，需调节溶液H+浓度不大于 ml•L-1。
(3)产品中锡含量的测定
称取产品1.500g，用大量盐酸溶解，在CO2保护下，先用Al片将Sn4+还原为Sn2+，再用0.1000ml•L-1KIO3标准溶液滴定，以淀粉作指示剂滴定过程中IO被还原为I—，终点时消耗KIO3溶液20.00mL。
终点时的现象为 ，产生I2的离子反应方程式为 。
18．Ⅰ、化学实验中，通常需要使用到硫酸
(1)向Na2S2O3溶液滴加稀硫酸，产生淡黄色沉淀，写出反应的离子方程式 。
(2)向硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加草酸溶液，紫红色褪去。写出反应的离子方程式 。
Ⅱ、氢气作为一种清洁能源，一直是能源研究的热点，工业上制取氢气有多种方法：
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1=
②CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H2=
③CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H3=
④CH3OH(1)=CO(g)+2H2(g) △H4=
(3)根据以上数据，请写出CH4(g)分解生成C(s)和H2(g)的热化学方程式 。反应②需要在 (高温、低温)下才能自发进行
(4)几种化学键的键能如下表所示：
根据以上有关反应的△H，计算x= 。
(5)我国科学家通过计算机模拟，研究了在某催化剂表面上发生反应④的反应历程(吸附在催化剂表面的物质，用"*"标注)。甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程，有两种可能方式：
方式Ⅰ：
方式Ⅱ：
活化能E值推测，甲醇脱氢过程中主要历程的方式为 (填"Ⅰ"或"Ⅱ")。计算机模拟的各步反应的能量变化示意图如下。
写出该历程中有最大能垒(活化能)的基元反应的化学方程式 。
19．某芳香烃A是有机合成中重要的原料，由A制取高聚物M的流程如下：
回答下列问题：
(1)A的结构简式为 。
(2)反应②的条件为 。
(3)D中含有的官能团的名称为 。
(4)反应⑤的反应类型为 。
(5)写出反应③的化学方程式 。
(6)K与C互为同分异构体，满足下列两个条件的K有 种(不考虑立体异构)。
①苯环上连有三个取代基
②1mlK最多可消耗2 mlNaOH
其中核磁共振氢谱显示为6组峰，且峰面积比为1：2：2：2：2：3的同分异构体的结构简式为 (写一种)。选项
热化学方程式
结论
A
2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) △H=−483.6kJ/ml
H2的标准燃烧热为−241.8kJ/ml
B
OH－(aq)+H+(aq)=H2O(l) △H=−57.3kJ/ml
含1 ml NaOH的稀溶液与浓硫酸完全中和，放出热量小于57.3kJ
C
2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H=−a kJ/ml
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=−b kJ/ml
bb，故C正确；
D．石墨转化为金刚石吸收能量，金刚石的能量大于石墨，能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，故D错误；
选C。
14．D
【详解】A．阳极失去电子发生氧化反应，其电极反应式Ni2+ + 2e- = Ni，选项A错误；
B．电解过程中阳极失电子的有Ni、Fe、Zn，阴极析出的是镍，依据电子守恒，阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等，选项B错误；
C．电解后，溶液中存在的阳离子有H+、Fe2+、Zn2+、Ni2+，选项C错误；
D．粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质做阳极，铜和铂不失电子，沉降电解池底部形成阳极泥，故电解后电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt，选项D正确；
答案选D。
15．D
【分析】每个晶胞中钛离子为1个，晶胞的八个钙离子在立方体顶点上，六个氧离子在面心，根据均摊原则，每个晶胞实际占有钙离子数目为，氧离子数目为，晶胞的化学式为CaTiO3。
【详解】A．Ti为22号元素，其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d24s2，可见其价层电子排布式为3d24s2，A错误；
B．每个晶胞中钛离子为1个，晶胞的八个钙离子在立方体顶点上，六个氧离子在面心，根据均摊原则，每个晶胞实际占有钙离子数目为，氧离子数目为，所以晶胞的化学式为CaTiO3，B错误；
C．每个晶胞实际占有钙离子数目为，C错误；
D．由晶胞结构可知，以顶点为研究对象，在1个晶胞中Ca²⁺周围距离最近且等距的O2-有3个，该顶点被8个晶胞共用，则每个Ca²⁺周围距离最近且等距的O2-有=3×8× =12个，D正确；
故选D。
16．(1)粉碎高钛渣(适当加热、搅拌)
(2)
(3)
(4) 高温下蒸气压大、易挥发，只有部分参加了反应
(5)31
【分析】工业上以高钛渣(主要成分为、、和CaO，另有少量MgO、)为原料制取，加入稀盐酸，只有不会溶解，可溶于热的浓硫酸形成，在沸水中形成，脱水后在电弧炉中与和C发生“热还原”反应生成和CO，据此分析解题。
【详解】（1）粉碎高钛渣，增大反应物的接触面积或者适当加热、搅拌，有理即可；
（2）加入稀盐酸，只有不会溶解，滤渣为；
（3）“水解”需在沸水中进行，在沸水中形成，离子方程式为；可溶于热的浓硫酸形成，在沸水中形成，可以在浓硫酸中脱水，所以该工艺中，经处理可循环利用的物质为；
（4）脱水后在电弧炉中与和C发生“热还原”反应生成和CO，化学方程式为；的实际用量超过了理论化学计量所要求的用量，原因是高温下蒸气压大、易挥发，只有部分参加了反应；
（5）有稀硫酸的一极为阳极，1膜为阳离子交换膜，氢离子由左边极室通过1膜进入产品室，2膜为阴离子交换膜，原料室中的通过2膜进入产品室，产品室中发生反应的离子方程式为。原料室中的钠离子通过阳极膜进入右侧极室，由电荷守恒可知，当阴极上通过1ml电子时，NaOH溶液的质量变化为23g-1g=22g，此时制得的物质的量为1ml，质量为62g，若反应前后NaOH溶液的质量变化为11g，则制得的质量为。
17．(1) +4价 Sn(NO3)2、NH4NO3 SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O
(2) Fe(OH)3 2×10-7
(3) 滴入最后一滴KIO3标准溶液，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色 IO+5I-+6H+=3I2+3H2O 47.6%
【分析】由题给流程可知，向退锡废液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH为1.5，将锡的化合物转化为二氧化锡，过滤得到含有铁离子、铜离子的滤液1和沉淀1；向沉淀1中加入氢氧化钠焙烧将二氧化锡转化为锡酸钠后，水浸、过滤得到锡酸钠溶液，溶液经蒸发结晶得到锡酸钠。
【详解】（1）①由化合价代数和为0可知，锡酸钠中锡元素的化合价为+4价，故答案为：+4价；
②由分析可知，退锡工艺中发生的反应为锡与稀硝酸反应生成硝酸亚锡、硝酸铵和水，则则生成的硝酸盐是硝酸亚锡和硝酸铵，故答案为：Sn(NO3)2、NH4NO3；
③由沉淀1的主要成分是二氧化锡可知，焙烧时发生的反应为二氧化锡和氢氧化钠高温条件下反应生成锡酸钠和水，反应的化学方程式为SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O，故答案为：SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O；
（2）①由溶度积可知，向滤液1中加入氢氧化钠溶液，溶解度小的氢氧化铁先沉淀，故答案为：Fe(OH)3；
②由溶度积可知，25℃时，铜离子沉淀完全时，溶液中的氢氧根离子浓度为=5×10-8ml/L，则溶液中的氢离子浓度不大于2×10-7ml/L，故答案为：2×10-7；
（3）①由题意可知，碘酸钾先与二价锡离子反应生成碘离子，当二价锡反应完，碘离子与碘酸根反应生成碘单质，碘遇淀粉溶液变蓝色时，溶液由无色变为蓝色，则终点时的现象为滴入最后一滴碘酸钾标准溶液，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色，反应生成碘的离子方程式为IO+3Sn2++6H+=I-+3Sn4++3H2O，IO+5I-+6H+=3I2+3 H2O，故答案为：滴入最后一滴KIO3标准溶液，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色；IO+5I-+6H+=3I2+3 H2O；
②由得失电子数目守恒可知，滴定消耗•L-1碘酸钾溶液，则1.500g产品中锡元素的质量分数为×100%=47.6%，故答案为：47.6%。
18．(1)
(2)
(3) △H= 高温
(4)1068
(5) Ⅰ
【详解】（1）向Na2S2O3溶液滴加稀硫酸，Na2S2O3发生歧化反应，生成淡黄色沉淀S和SO2，反应的离子方程式为；
（2）向硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加草酸溶液，紫红色褪去，KMnO4被还原为Mn2+，草酸被氧化为CO2，反应的化学方程式为；
（3）CH4(g)分解生成C(s)和H2(g)的热化学方程式可由反应①和反应③按“反应③-反应①”叠加所得，反应焓变为△H=△H3-△H1=，则CH4(g)分解生成C(s)和H2(g)的热化学方程式为△H=；反应②CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)焓变值为△H2=，该反应为熵增的反应，则反应在高温条件下自发；
（4）反应②CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的焓变值为△H2=反应物总键能-生成物总键能=，得x=1068；
（5）方式Ⅰ的活化能更低，则甲醇脱氢过程中主要历程为方式Ⅰ；该历程中有最大能垒(活化能)为最后一步基元反应，该基元反应的化学方程式为。
19． 氢氧化钠溶液、加热 醛基、羟基 消去反应 2+O22+2H2O 12 或
【分析】芳香烃A能够与溴的四氯化碳溶液反应生成B，说明芳香烃A的支链上含有不饱和键；B转化为C，C发生催化氧化生成D，所以B为溴代烃，发生取代反应生成醇C，C氧化为醛D，D与新制的氢氧化铜悬浊液加热反应生成羧酸盐，酸化后得到羧酸E，根据E的结构简式可知，D的结构简式为：，C为，B为，A为；E在浓硫酸加热条件下发生消去反应生成F，结构简式为：，F与乙醇发生酯化反应生成酯G，然后该有机物G发生加聚反应生成高分子M。
【详解】(1)结合以上分析可知，A的结构简式为；
(2)反应②为溴代烃转化为醇的反应，属于取代反应，反应的条件为氢氧化钠溶液、加热；
(3)D的结构简式为：，含有的官能团的名称为羟基和醛基；
(4)由E→F的反应，产生了碳碳双键，属于醇的消去反应，反应⑤的反应类型为消去反应；
(5)反应③为醇的催化氧化反应，化学方程式为：2+O22+2H2O；
(6)C为，K与C互为同分异构体，满足下列两个条件的K：①苯环上连有三个取代基，②1mlK最多可消耗2 mlNaOH，含有2个酚羟基，另外一个取代基为三个碳的烃基，结构有2种；因此2个酚羟基在邻位，另一个烃基的位置有2种，共有4种结构；2个酚羟基在间位，另一个烃基的位置有3种，共有6种，2个酚羟基在对位，另一个烃基的位置有1种，共有2种，所以满足条件的有机物共有4+6+2=12种；其中核磁共振氢谱显示为6组峰，且峰面积比为1：2：2：2：2：3的同分异构体的结构简式为或。
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