北京市石景山区2023-2024学年高三上学期期末考试化学试卷

这是一份北京市石景山区2023-2024学年高三上学期期末考试化学试卷，共11页。试卷主要包含了下列化学用语或图示表达正确的是，下列方程式与所给事实相符的是，对下列事实的解释不正确的是等内容，欢迎下载使用。

本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Mn 55
第一部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1．2023年11月15日，亚洲最深井“深地一号”成功开井，获得高产油气流。我国科研人员采用高温石英（主要成分SiO2）、钛合金等航天耐高温材料，实现了地下近万米深度指哪打哪，通过在钻井液中加入竹纤维，在钻井壁上迅速形成一层保护膜，驯服了有很多微小裂缝的二叠系地层。下列说法不正确的是
2．下列关于元素性质或原子结构的叙述中，错误的是
3．下列化学用语或图示表达正确的是
4．下列物质中，不能用于鉴别SO2和CO2的是
5．下列方程式与所给事实相符的是
6．有NH3存在时，活性炭吸附脱除NO的反应方程式为6NO+4NH3 ===== 5N2+6H2O。研究发现：活性炭的表面含有羧基等含氧官能团，活性炭含氧官能团化学吸附NH3和NO的机理如下图所示。下列说法不正确的是
下列气体所选除杂试剂和收集方法均正确的是
8．对下列事实的解释不正确的是
9．某同学分别向0.1 ml/L、5 ml/L NaCl溶液中滴加2滴0.1 ml/L AgNO3溶液，均有白色沉淀，振荡后，前者沉淀不消失、后者沉淀消失。查阅水溶液中银氯配合物的分布曲线（以银的百分含量计），如下图所示。下列说法不正确的是
10．利用下列实验药品，不能达到实验目的的是
11．白藜芦醇具有强的抗癌活性，其分子结构如下图所示。下列说法不正确的是
12．硫酸除锈所产生的酸洗废液中含有较高浓度的硫酸、大量的铁（+2和+3价）和一些杂质（Cu2+、H3AsO4等），利用硫酸酸洗废液生产硫酸亚铁的工艺流程如下图所示。下列说法不正确的是
废铁
酸洗废液
滤液
废气（H2、H2S、AsH3等）
H2
酸性高锰酸钾溶液
过滤
滤渣
晶体
饱和FeSO4溶液洗涤
干燥
硫酸亚铁成品
一种氧化产物为S
还原产物为MnSO4
13. 一种点击反应的原理为，我国科学家利用点击反应原理研制出具有较高玻璃化转变温度的聚合物C。下列说法不正确的是

1-MD
14．下图（左）表示1-甲基萘（1-MN）加氢饱和反应网络，四个加氢反应均为放热反应（用反应1、2、3、4表示）。下图（右）表示反应温度（T）对平衡时反应体系中有机化合物物质的量分数（x/%）的影响（6 MPa，1-MN和H2体积比为1∶5条件下）。下列说法不正确的是
5-MTL
1-MTL
1-MN

第二部分
本部分共5题，共58分。
15．（9分）
某种锌电池的结构如下图所示。
溶液
（1）基态Mn原子价层电子排布式是______。
（2）SO2− 4的空间结构是______。
（3）锌元素属于______区（填“s”、“d”、“ds”或“p”）。
（4）比较S原子和O原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：______。
（5）MnO电极材料充放电过程的原理如下图所示。
① MnO晶胞的边长相等均为a nm，已知MnO的摩尔质量是 M g/ml，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为______g/cm3。(1 cm = 107 nm)
② = 1 \* ROMAN \* MERGEFORMAT I为MnO活化过程：MnO ______ e− === Mn0.610.39O + 0.39 Mn2+；
II代表电池______过程（填“放电”或“充电”）。
16．（11分）
将CO2作为弱氧化剂用于乙烷脱氢制备乙烯，具有避免乙烷深度氧化、CO2资源化利用等显著优势。
（1）① 查阅资料，计算CO2氧化C2H6脱氢反应的反应热
= 1 \* rman \* MERGEFORMAT i. 查阅______的燃烧热数据（填化学式）
= 2 \* rman \* MERGEFORMAT ii. 查阅水的汽化热：H2O(l) === H2O(g) ΔH1 = +44.0 kJ/ml
利用上述数据，得如下热化学方程式：
C2H6(g) + CO2(g) === C2H4(g) + CO(g) + H2O(g) ΔH2 = +178.2 kJ/ml
② 检验产物有乙烯生成的操作和现象______。
（2）结合键能数据分析CO2氧化C2H6脱氢反应的挑战和难点______。
（3）推测Cr3+催化CO2氧化C2H6脱氢反应过程示意图如下，补全示意图中画框部分（示意图中未使用键线式）。
C2H4
+ C2H6

选择性/%
C2H4选择性：生成乙烯的乙烷在全部乙烷反应物中所占的比例
CH4选择性：生成甲烷的乙烷在全部乙烷反应物中所占的比例
（4）分析投料体积比对反应的影响（650 ℃，0.1 MPa，Cr/SiO2催化剂）
C2H6转化率
CO2转化率
CH4选择性
转化率/%
V(CO2)/V(C2H6)
C2H4选择性
① V(CO2)/V(C2H6)从1提高到5，C2H6转化率从33.3%增加到50.5%，简述C2H6转化率增加的原因______。（体积比为3和4时乙烷转化率基本相同）
② V(CO2)/V(C2H6) 从4提高到5，副反应的化学方程式可能是______。
17．（13分）
植物提取液 Abyssinne Ⅰ 能预防和抑制芳香酶的活性，其人工合成路线如下。

已知： = 1 \* rman \* MERGEFORMAT i.
= 2 \* rman \* MERGEFORMAT ii.
（1）芳香族化合物A的官能团是______。
（2）A→B的反应类型是______。
（3）C的结构简式是______。
（4）符合下列条件的D的同分异构体有______种。
① 能与FeCl3溶液发生显色反应
② 能与NaHCO3反应放出CO2
③ 苯环上有3个取代基
（5）D→E反应的化学方程式是______。
（6）G中含有4个六元环，G的结构简式是______。
（7）合成路线中，D→E和G→Abyssinne Ⅰ 两步的作用是______。
18．（11分）
利用沉淀法和电解法从富锂溶液（含Li+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Mg2+等阳离子）提纯锂的流程如下。
富锂溶液
NaClO
Ca(OH)2 调pH=8
NaOH
pH≥12
滤液G
固体A
滤液B
固体C
滤液D
Na2CO3
溶液
固体E
滤液F
Na2CO3
溶液
Li2CO3
三步电解
（1）固体A含有Fe(OH)3和Al(OH)3。
① 第一次加入Na2CO3溶液的目的是______。
② 写出生成Fe(OH)3的离子方程式______。
（2）滤液B经三步电解最终生成Li2CO3，原理示意图如下。
① 已知：Ca(OH)2的溶度积为4.7×10−6。第一步电解，反应瓶中pH = 13时，
c(Ca2+) =______。
② 第二步通CO2至pH在7～9，写出生成NaHCO3的离子方程式______。
③ 膜B是______（填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”）；结合阴极电极反应简述第三步生成Li2CO3的原理：______。
19．（14分）某兴趣小组模拟工业制取FeCl3，并对其性质进行探究。
资料：ⅰ．无水FeCl3易潮解，加热易升华。ⅱ．Fe3+与SO2− 3可以形成红色配离子。
Ⅰ. FeCl3的制取（夹持装置略）
实验ⅰ
铁屑
浓盐酸

D E F G
冰水浴
KMnO4固体
A B C
（1）A为氯气发生装置。A中的反应方程式是______（锰被还原为Mn2+）。
（2）装置F中的试剂是______。
Ⅱ. FeCl3性质探究
将实验ⅰ制取的FeCl3固体配成0.1 ml/L FeCl3溶液，进行实验ⅱ和实验ⅲ。
实验ⅱ：将酸化的5 mL 0.1 ml/L FeCl3溶液与2 mL 0.1 ml/L Na2SO3溶液混合，得到红色溶液，一段时间后红色褪去。
（3）解释实验ⅱ中溶液先变红后褪色的原因______。
（4）降低pH能缩短红色褪去的时间，推测可能的原因______。
（5）结合化学方程式，解释a中的实验现象______。
（6）小组成员对b中的现象进行探究。向得到的黄色溶液中加入苯，振荡静置，上层溶液呈黄色，取上层黄色溶液加入淀粉KI溶液，溶液变蓝。甲同学推测实验ⅲ灼烧过程中FeCl3分解产生了Cl2加两滴管才开始出现白色絮状沉淀
，乙同学认为需要排除FeCl3被苯萃取的影响，并通过实验证实了甲同学的推测，乙同学的验证过程及现象是______。
（7）将c中黑色固体溶于浓盐酸，无气泡产生，小组同学判断黑色固体中含有正二价铁，其理由是______。
参考答案
第一部分共 14 题，每题 3 分，共 42 分。
第二部分共 5 题，共 58 分。
15.（9分）（其他合理答案酌情给分）
（1）（1分）3d54s2 （2）（1分）正四面体形 （3）（1分）ds
（4）（2分）第一电离能O ＞ S。O和S为同主族元素，电子层数S ＞ O，原子半径S ＞ O，原子核对最外层电子的吸引作用O ＞ S
（5）（2分）① （2分）② − 0.78；放电
16．（11分）（其他合理答案酌情给分）
（1）（2分）① C2H6、C2H4和CO
（2分）② 将气体通入溴水，溶液褪色
（2）（2分）CO2中C==O键能较高，是反应的挑战；乙烷中C—H的键能大于C—C的键能，所以C—H键的选择活化是难点
（3）（1分）
650℃ 0.1MPa
（4）（2分）① V(CO2)/V(C2H6)从1提高到3，更多的CO2和乙烷反应生成乙烯，乙烷的转化率增大；V(CO2)/V(C2H6)从4提高到5，更多的CO2和乙烷发生副反应生成甲烷，乙烷的转化率增大
Cr/SiO2
（2分）② C2H6 + 2CO2 ========= CH4 + 3CO + H2O
17.（13分）（其他合理答案酌情给分）
（1）（2分）醛基（-CHO）、羟基（-OH）
（2）（1分）取代反应
（3）（2分）
（4）（2分）10
（5）（2分）
（6）（2分）
（7）（2分）保护D中酮羰基对位的羟基
18.（11分）（其他合理答案酌情给分）
（1）①（1分）将Ca2+转化为CaCO3 沉淀除去
②（3分）2Fe2+ + 4OH−+ ClO− +H2O === 2Fe(OH)3↓ + Cl−、Fe3+ +3OH−=== Fe(OH)3↓
（2）①（2分）4.7×10−4 ml/L
②（2分）Na+ + OH− + CO2=== NaHCO3↓
③（1分）阳离子交换膜
（2分）第三步阴极电极反应为2H2O + 2e− === 2 OH−+H2↑，Li+通过膜B迁移至反应瓶中，反应瓶中发生反应2LiOH + CO2 === Li 2 C O 3↓+ H2O
19.（14分）（其他合理答案酌情给分）
（1）（2分）2KMnO4 + 16HCl === 2MnCl2+ 5Cl2↑+ 8H2O + 2KCl
（2）（2分）浓H2SO4
（3）（2分）Fe3+与SO2− 3既可以形成配离子也可以发生氧化还原反应；氧化还原反应限度大，最终红色褪去
（4）（2分）c(H+)增大，H+和SO2− 3反应，溶液中c(SO2− 3)降低，红色配离子浓度减少
（5）（2分）加热促进FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl平衡正移，挥发的HCl形成白雾
（6）（2分）向FeCl3溶液中加入苯，振荡静置，取上层溶液加入淀粉KI溶液，溶液未变蓝
（7）（2分）实验确认有Cl2生成，Cl元素化合价升高，黑色固体与盐酸反应没有H2生成，说明没有0价Fe，判断+3价铁降低到+2价
A．所获得的油气流是混合物
B．竹纤维属于无机非金属材料
C．钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高
D．SiO2是一种共价晶体
A．Li、Be、B 原子的最外层电子数依次增多
B．P、S、Cl 元素的最高正化合价依次升高
C．N、O、F 原子的半径依次增大
D．Na、K、Rb 原子核外的电子层数依次增多
A．HClO的电子式为
B．基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为
C．CH3CH(CH2CH3)2的名称为2−乙基丁烷
D．NH3分子的VSEPR模型为
A．酸性KMnO4溶液
B．品红溶液
C．H2S溶液
D．澄清石灰水
A．FeS去除污水中的Pb2+：FeS(s) + Pb2+(aq) === PbS(s) + Fe2+(aq)
B．氨的水溶液显碱性：NH3 + H2O === NH+ 4+ OH−
C．过氧化钠和水反应能生成氧气：Na2O2 + 2H2O === 2Na+ + 2OH− + O2↑
一定条件
D．小苏打的水溶液显碱性：CO2− 3+ 2H2O H2CO3 +2OH−
A．NH+ 4和NH3中心原子的杂化方式相同
B．吸附时，NH3中的N原子与羧基中的H原子发生作用
C．室温时，脱除30 g NO转移电子数约为6.02×1023个
D．含氧官能团化学吸附NH3、NO的连接方式与O、N、C和H的电负性有关
气体（杂质）
除杂试剂
收集方法
A
CO2（HCl）
饱和NaHCO3溶液
向上排空气法
B
C2H4（CO2）
烧碱溶液
向上排空气法
C
NO（NO2）
水
向下排空气法
D
C2H2（H2S）
酸性KMnO4溶液
向下排空气法
事实
解释
A
NaCl溶液呈中性
B
相对分子质量相近的一元醇和烷烃相比，醇的沸点远远高于烷烃
醇分子中羟基的氧原子与另一醇分子羟基的氢原子间存在着氢键
C
CuS的溶解程度远比ZnS的溶解程度小
D
氮分子中的氮原子是以共价三键结合的
当形成氮分子的两个氮原子相互接近时，一个氮原子的2s轨道和另一个氮原子的2s轨道重叠形成一个共价键，同时它们的2px和2py轨道也会分别两两重叠形成两个共价键，进而形成共价三键
A．AgCl在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同
B．银氯配合物中Ag+是中心离子，Cl−是配体
C．上述实验中，白色沉淀消失的离子方程式是Ag++ 4Cl− === AgCl3− 4
D．推测浓盐酸中滴加2滴0.1 ml/L AgNO3溶液，产生白色沉淀，振荡后沉淀消失
实验目的
实验药品
A
证明Fe2+具有还原性
FeSO4溶液、酸性KMnO4溶液、KSCN溶液
B
证明牺牲阳极法保护铁
Fe、Cu、酸化的食盐水、K3[Fe(CN)6]溶液
C
证明AgI比AgCl更难溶
AgNO3溶液、NaCl溶液、KI溶液
D
证明醋酸的酸性比碳酸强
醋酸、碳酸钠溶液
A．白藜芦醇分子中不含手性碳原子
B．白藜芦醇存在顺反异构
C．1 ml白藜芦醇可以和3 ml NaOH反应
D．白藜芦醇和过量浓溴水反应，产物的分子式为C14H9O3Br7
A．酸洗废液反应时，废气中的AsH3是H3AsO4的还原产物
B．加入废铁后，被铁还原的微粒有H3AsO4、Fe3+、H+和Cu2+等
C．H2S被KMnO4氧化成S时，氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2
D．用饱和FeSO4溶液洗涤晶体，在除去硫酸的同时能减少硫酸亚铁晶体的溶解
A. 单体B化学式为C8H6O4
B. 单体B能发生加成、加聚和取代反应
C. 理论上1 ml聚合物C在酸性条件下水解可以得到4n ml羧基
D. 按上述点击反应原理A和B可以生成环状化合物：
A．800 K反应2和反应4生成1-MD的程度很小
B．600 K到 800 K，反应1的平衡常数逐渐减小
C．700 K反应1的平衡常数小于反应3的平衡常数
D．600 K到650 K，反应2中5-MTL增加的量大于反应1中5-MTL减少的量
键
C—C
C—H
C==O
键能（kJ/ml ）
347.7
413.4
745
实验ⅲ
操作
序号
现象
蒸发、蒸干、灼烧
2 mL FeCl3
溶液
a
蒸发时，试管内有白雾
b
灼烧时，导出的气体可以使NaBr溶液变黄
c
最终，试管底部留有黑色固体
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
B
C
B
D
A
C
A
D
C
B
D
C
D
C