河北省实验中学2022届高三上学期9月开学考试化学试题 含答案

河北省实验中学2022届高三年级开学考试

化  学

满分：100分    时间：75分钟   

可能用到的相对原子质量：H-1    Li-7     C-12    O-16    Na-23  S-32    C1-35.5    K-39    Pb-207  Ba-137  Al-27  Mg-24  Fe-56   Cu-64

一、单项选择题：本题共9小题，每小题3分，共27分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 新闻及广告中经常出现“化学用语”。从化学学科的角度看，下列叙述中的“化学用语”中，正确的是

A．本产品属于天然绿色食品，不含任何“化学元素”

B．全球人均年碳排量高达7吨，每人每年种19棵树才能达到“中和”

C．某支NBA球队连胜时，记者会说，这得益于队员间的“化学反应”

D．某加酶洗衣粉含有生物“催化剂”，可加速衣服上污渍、奶渍和血污的分解

2. 2020年11月24日，嫦娥5号在长征5号火箭巨大的推力下前往月球，经过20多天旅程后带着月壤返回。这是中国航天向世界展示出“中国力量”，下列有关说法正确的是

A．嫦娥5号上升起的“高科技国旗”具有“耐热性、耐高低温、抗静电”等特点，它是以高性能的芳纶纤维材料为主的复合材料

B．嫦娥5号带回的月壤中含有珍贵的3He，它与地球上的4He互为同素异形体

C．长征5号火箭采用液氢、煤油、液氧作为推进剂，液氢、煤油、液氧都属于纯净物

D．登月中所用北斗系统的导航卫星，其计算机芯片材料是高纯度的二氧化硅

3. 下列操作规范且能达到实验目的的是

A. 图甲测定醋酸浓度 B. 图乙测定中和热

C. 图丙稀释浓硫酸 D. 图丁萃取分离碘水中的碘

4. 工业制备硝酸的反应之一为：3NO2 + H2O＝2HNO3＋NO。用 NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

A．室温下，22.4 L NO2中所含原子总数为 3NA

B．36gH2O 中含有共价键的总数为 2NA

C．标准状况下，11.2L NO 中所含电子总数为 5NA

D．上述反应，生成 1molHNO3转移电子的数目为NA

5. 我国成功研制出第一个具有自主知识产权的抗艾滋病新药—二咖啡酰奎尼酸(简称IBE—5)。IBE—5的结构简式如图所示，下列有关IBE—5的说法错误的是

A．苯环上的一氯代物有三种 B．可与氢气发生加成反应

C．分子中含有25个碳原子 D．能使酸性KMnO4溶液褪色

6. 我国科学家报道了机理如下图所示的电化学过程。下列相关说法错误的是

A．Ni电极为阴极

B．Ni-YSZ电极上发生的反应为CH4+2O2-—4e-=CO2+2H2

C．该电化学过程的总反应为CH4C+2H2

D．理论上，每有1molCO2与1molO2-结合，电路中转移2mole-

7. 某化合物可用于医药、农药等有机合成，其结构如图所示。已知该物质中X、Y、Z、M、W是短周期中常见的五种非金属元素，且原子序数依次增大；M与Z为同主族元素，且M原子核外电子总数是Z原子核外电子总数的两倍。下列说法中错误的是

A．原子半径：

B．该化合物中所有原子均满足8电子稳定结构

C．M和Y均能形成两种常见氧化物

D．Y、M和W三种元素最高价氧化物的水化物的酸性：

8. 除去下列各组物质中的少量杂质，所选用的试剂及操作方法均合理的是

(括号内的物质为杂质，所选试剂均足量)

9. 汽车安全气囊中装有和固体，发生碰撞时生成两种金属氧化物和一种单质气体，下列说法正确的是

A．氧化产物与还原产物的质量比为1∶15

B．每消耗转移电子数为3 NA

C．安全气囊中发生的反应为

D．氮气的电子式为

二、不定项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一项或两项符合题目要求。若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得4分，但只要选错一个，该小题得0分。

10. 常温下，溶液中可能含有下列离子中的若干种：、、、、、。现对X溶液进行如下实验，其现象和结果如图：

下列说法正确的是

A．X溶液的

B．X溶液中一定含有、、，不能确定是否含有

C．X溶液中一定含有，且为

D．向滤液中通入足量的气体，可得白色沉淀，将沉淀过滤、洗涤、灼烧至恒重，可得固体0.51g

11.下列指定反应的离子方程式正确的是

A．氯气溶于水： Cl2+H2O2H++Cl－+ ClO－

B．与水反应制氧气：

C．向硅酸钠溶液中通入少量

D．向亚硫酸钠溶液中滴加稀硝酸：

12. 在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为

反应Ⅰ：CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)   ΔH= -164.7 kJ/mol

反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)   ΔH= +41.2 kJ/mol

反应Ⅲ：2CO(g)+2H2(g) CO2(g)+CH4(g)   ΔH= -247.1 kJ/mol

向恒压、密闭容器中通入1 mol CO2和4 mol H2，平衡时CH4、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是(    )

A．反应Ⅰ的平衡常数可表示为K=

B．图中曲线B表示CO的物质的量随温度的变化

C．提高 CO2转化为CH4的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂

D．CH4(g)+H2O(g) Cl CO(g)+3H2(g)的ΔH= -205.9 kJ/mol

13. 已知A、B、C、D、E是五种短周期主族元素，其原子半径与原子序数的关系如图1，且A、B、C、D可形成化合物X如图2，C与E同主族。下列说法错误的是

A．化合物X高温下有较强稳定性

B．A、D均可与C形成常见的两种二元化合物

C．简单离子的半径：E> D > C >A

D．简单氢化物的沸点：C>E

三、非选择题：共57分，第14~16题为必考题，每个试题考生都必须作答。第17~18题为选考题，考生根据要求作答。

14. (14分)莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2・6H2O]是一种重要的还原剂，在空气中比一般的亚铁盐稳定。某学习小组利用铁屑、稀硫酸和硫酸铵为原料设计如下实验制备少量的莫尔盐并测定其纯度。

已知：铁屑中含有硫、磷等杂质，与硫酸反应生成具有刺激性气味的H2S、PH3。

回答下列问题：

Ⅰ.制取莫尔盐

（1）如上图所示连接装置，检查装置气密性。

将0.1mol(NH4)2SO4晶体置于玻璃仪器___________(填仪器名称)中，将6.0g洁净铁屑加入锥形瓶中。

（2）①打开分液漏斗瓶塞，关闭活塞K3，打开活塞K1和K2，加入55.0mL2mol/L稀硫酸后关闭K1。该步骤的目的是___________并制备FeSO4。

②待大部分铁屑溶解后，打开活塞K3、关闭活塞K2，此时可以看到的现象为___________。

③关闭活塞K2、K3，采用100℃水浴蒸发B中水分，液面产生晶膜时，停止加热，冷却结晶，过滤，用无水乙醇洗涤晶体。

该反应中硫酸需过量，保持溶液的pH在1～2之间，其目的为___________。

④装置C的作用为___________________，装置C存在的缺陷是_______________。

Ⅱ．测定莫尔盐样品的纯度

取mg该样品配制成1L溶液，分别设计如下两个实验方案，请回答：

方案一：取20.00mL所配(NH4)2Fe(SO4)2溶液用0.1000mol•L﹣1酸性K2Cr2O7溶液进行滴定，重复三次。

（3）写出此反应的离子方程式______________                          。               

方案二：取20.00mL所配(NH4)2Fe(SO4)2溶液进行如下实验。

(相对质量(NH4)2Fe(SO4)2▪6H2O：392，BaSO4：233)

待测液→加入足量的BaCl2溶液→过滤→洗涤→干燥→称量→wg固体。

（4）莫尔盐晶体纯度为__________                                。

(用含m、w的式子表示，不需化简)。

15. （14分）磷酸铁锂是一种锂离子电池材料，该电池正极片主要含有石墨、、等物质，还有少量不溶性杂质。采用下列工艺流程回收制备有关物质。

已知：不同温度下，碳酸锂在水中的溶解度如下表所示：

请回答下列问题：

（1）为提高电极片的碱浸率，可以采用的方法有________(任写一条即可，题干中的除外)。

（2）得到滤渣2的化学方程式是__________，滤渣3的主要成分为__________。

（3）“沉淀”中溶液的作用是__________，的作用是__________(用离子方程式表示)。

（4）写出“滤渣”中加入溶液时发生反应的离子方程式_______________________。

（5）20℃时，“沉锂”后的溶液中，的浓度为__________(假设溶液的密度为)。

（6）“沉锂”后所得固体需要进行洗涤，洗涤时最好选用__________(填“冷水”或“热水”)。

16. （14分）甲醇是一种可再生能源，CO和CO2催化加氢制甲醇，是极具前景的温室气体资源化研究领域。

（1）已知在25℃，101kPa下：甲醇(l)的燃烧热为akJ·mol-1，CO(g)的燃烧热为bkJ·mol-1，H2O(g)=H2O(l) ΔH=+ckJ·mol-1。则甲醇(l)不完全燃烧生成一氧化碳和水蒸气的热化学方程式为___________。

（2）恒温恒压下，在容积可变的密闭容器中加入一定量的CO和H2发生反应

i.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH=-90.2 kJ·mol-1制备甲醇，测得平衡时CO的转化率(α)随温度、压强的变化如图所示：

则P1___________P2，M点的正反应速率___________N点的逆反应速率。(填“>”、“<”或“=”)

（3）在某催化剂作用下，CO2和H2发生反应

ii:  CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-49.0 kJ·mol-1

iii：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H3=+41.2 kJ·mol-1

①维持压强不变，按固定初始投料比将CO2和H2按一定流速通过该催化剂，经过相同时间测得实验数据：

注：甲醇的选择性是指发生反应的CO2中转化为甲醇的百分比。

表中数据说明，升高温度，CO2的实际转化率提高而甲醇的选择性降低，其原因是：___________。为减少副反应的发生，同时不降低CO2生成CH3OH的反应速率和平衡转化率，可采取的措施是___________。

（4）恒温恒压密闭容器中，加入2molCO2和4molH2，只发生反应ⅱ和反应ⅲ，初始压强为P0，在300℃发生反应，反应达平衡时，CO2的转化率为50%，容器体积减小25%，反应ⅱ的平衡常数Kp= ___________ (kPa)-2(Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。

（5）以甲醇为原料，通过电化学法可以合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]，工作原理如图所示。

①阳极的电极反应式为___________。

②若以铅蓄电池为电源，B应与铅蓄电池的___________(填“Pb”或“PbO2” )相连。

(二)选考题：共15分。请考生从2道题中任选一题作答，并用2B铅笔将答题卡上所选题目对应的题号右侧方框涂黑，按所涂题号进行评分；多涂、多答，按所涂的首题进行评分；不涂，按本选考题的首题进行评分。

17. 黄铜矿(主要成分为)是一种天然矿石。中国在商代或更早就掌握了由它冶炼铜的技术。医药上，黄铜矿有促进骨折愈合的作用。请回答下列问题：

（1）基态比稳定的原因是______。

（2）SO32-的空间构型为______，与互为等电子体的离子是______(写出一种化学式即可)。

（3）图为某阳离子的结构，加热时该离子先失去的配位体是______(填化学式)，原因是______。

（4）四方晶系的晶胞结构如图1所示。

①中各元素电负性数值从小到大的顺序为______，晶胞中原子的杂化方式为______。

②晶胞中和的投影位置如图2所示。设阿伏伽德罗常数的值为，则该晶体的密度为______。

③以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标，例如图1中原子1的坐标为，则原子2的坐标为______。晶体中距离最近的有______个。

18. 有效构建手性中心是有机合成的重要研究方向之一，实验室由化合物A合成化合物F的一种路径如图所示。

已知：+R2-CHO

回答下列问题：

（1）B的化学名称为___________________。

（2）C的结构简式为___________________。

（3）D中官能团的名称是_______________，③的反应类型是_______________。

（4）写出E到F的反应方程式：___________________________________________。

（5）芳香化合物H是G的同分异构体，H能使Br2的CCl4溶液褪色，与Na单质不反应，其核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢，峰面积比为3：2：2：1：1，写出1种符合要求的G的结构简式___________________________________________。

（6）设计由和为主要起始原料制备的合成路线___________________________________________________________。

化学参考答案

1-5DAADA  6-9DBBC

10CD  11C  12C  13AC

14. 【答案】Ⅰ.（1）三颈烧瓶(1分）（2）①排尽装置中的空气 (1分）②浅绿色溶液会流入B(2分）③抑制亚铁离子水解(2分）④液封作用，防止空气进入B装置氧化Fe2+ (2分）   不能吸收H2S，PH3等尾气(2分）

Ⅱ.（3） (2分）

（4）×100%(2分）

15. 【答案】（1）提高溶液的浓度或碱浸温度（1分）

（2）或↓（2分）石墨（1分）

（3）中和溶液中的，得到沉淀(或中和溶液中的，使完全沉淀)（2分）

（2分）

（4）（2分）

（5）0.2（2分）

（6）热水（2分）

16. 【答案】（1）CH3OH(l)+ O2(g)=CO(g)+2H2O(g) △H=(- a+b-2c)kJ·mol-1（2分）

（2）>（1分）>（1分）

（3）升高温度，反应ii、反应iii速率均加快，但反应iii的速率变化更大（2分）适当降低温度并增大反应的压强（或降低温度并使用使用低温下活性更强的催化剂）（2分）

（4）（2分）2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+（2分）pb（2分）

17. 【答案】（1）的价电子为，为全充满状态，稳定，的价电子为，较不稳定。（1分）（2）三角锥形（1分）(或等)（1分）（3）（1分）

O的电负性强于N元素，NH3更容易提供孤电子对，的配位能力强（1分）

（4）（2分）（2分）（2分）  (1/2,0,1/4)或者

（2分）4（2分）

18. 【答案】（1）苯甲醛（2分）

（2）（2分）

（3）碳碳双键、羟基（2分）取代反应（2分）

（4）++CH3COOH（2分）

（5）或（2分）

（6）（3分）