2021-2022学年山东省师范大学附属中学高三上学期开学考试化学试题含答案

这是一份2021-2022学年山东省师范大学附属中学高三上学期开学考试化学试题含答案，共17页。
2019级2021-2022学年秋季开学考试
化学试题
1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对姓名、考生号和座号。
2．选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
可能用到的相对原子质量：
H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ti 48 Fe 56 Co 59 Zn 65
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1.化学与生产、生活、环境等社会实际密切相关。下列相关叙述正确的是
A.重金属盐中毒者可以用鸡蛋清进行急救,K2FeO4可作为饮用水的消毒剂和净水剂
B.乙酸、苯甲酸、乙二酸(草酸)均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.纳米铁粉通过物理吸附去除污水中Hg2+、Pb2+等重金属离子
D.红宝石、玛瑙、水晶、钻石的主要成分都是硅酸盐
2.下列关系图中,A是一种正盐,B是气态氢化物,C是单质,F是强酸。A确定时,当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他反应产物及反应所需条件均已略去),当X是强碱时,过量的B跟Cl2反应除生成C外,另一产物是盐酸盐。
ABCDEF
下列说法中不正确的是
A.当X是强酸时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F可能是H2SO4
B.当X是强碱时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F是HNO3
C.B和Cl2的反应是氧化还原反应
D.A可能为亚硫酸铵
3. NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
B.10 g46 %.乙醇水溶液中所含氧原子数为0.4NA
C.32.5 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.2NA
D足量的锌与一定量的浓硫酸充分反应,放出标况下2.24 L SO2和H2混合气体时,转移电子数为0.2NA
4.对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是
选项
粒子组
判断和分析
A
Na+、Al3+、Cl-、NH3· H2O
不能大量共存，因发生反应:
Al3++4NH3·H2O=[Al(OH)4]-+ 4NH4+
B
H+、K+、S2O32-、SO42-
不能大量共存，因发生反应：2H++S2O32-=S↓+SO2↑+ H2O
C
Na+、Fe2+、SO42-、H2O2
能大量共存，粒子间不反应
D
H+、Na+、Cl-、MnO4-
能大量共存，粒子间不反应
A．A B．B C．C D．D
5.以含钴废渣(主要成分CoO、Co2O3，还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备CoCO3的一种实验流程如下所示，下列说法正确的是

A.用装置甲制备“酸浸”所需的SO2
B.用装置乙配制“酸浸”所需的1 mol·L－1 H2SO4溶液
C.用装置丙过滤“沉钻”所得悬浊液
D.用装置丁灼烧CoCO3固体制Co2O3
6．下列关于元素周期表的说法正确的是
A．原子序数相差8的两短周期元素，它们一定是同主族元素
B．价电子排布为5s25p4的元素位于第五周期第VIA族，是p区元素
C．镧系元素在周期表中占据同一格，它们互为同位素
D．第四周期元素中，基态原子未成对电子数目最多的是锰
7．磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池的正极材料，具有安全性高、热稳定性强等优点。工业上以FeC13、NH4H2PO4、LiC1和苯胺()等为原料制备磷酸亚铁锂。下列说法错误的是
A．该反应中苯胺作还原剂
B．NH4+和PO43-的空间构型相同
C．1mol苯胺分子中含有9mol键
D．LiC1、苯胺和甲苯的熔点由高到低的顺序是LiC1>苯胺>甲苯

8．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W与氢元素形成的二元化合物为五核10电子；X元素价电子排布式为nsnnpn+2；X、Y同主族相邻。下列说法正确的是
A．WY2属于极性分子
B．W的某种单质可能是共价晶体
C．YX32－的空间构型为平面三角形
D．氧化物对应水化物的酸性：W＜Y＜Z
9.下列“类比”结果不正确的是
A．H2O2的热稳定性比H2O的弱，则N2H4的热稳定性比NH3的弱
B．H2O的分子构型为V形，则二甲醚的分子骨架(C-O-C)构型为V形
C．Ca(HCO3)2的溶解度比CaCO3的大，则NaHCO3的溶解度比Na2CO3的大
D．将丙三醇加入新制中溶液呈绛蓝色，则将葡萄糖溶液加入新制中溶液也呈绛蓝色
10.咖啡酸有较广泛的抑菌和抗病毒活性，可在化妆品中安全使用，其结构简式如图所示。下列关于咖啡酸的说法不正确的是

A．分子中碳原子的杂化方式有1种
B．分子中可能共平面的碳原子最多有8个
C．该物质中可能存在分子间氢键
D．该物质与足量溴水反应，需要的最多为
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11．番木鳖酸具有一定的抗炎、抗菌活性，结构简式如图。下列说法错误的是

A．1 mol该物质与足量饱和NaHCO3溶液反应，可放出22.4 L(标准状况)CO2
B．一定量的该物质分别与足量Na、NaOH反应，消耗二者物质的量之比为5:1
C．1 mol该物质最多可与2 mol H2发生加成反应
D．该物质可被酸性KMnO4溶液氧化
12．立体异构包括顺反异构、对映异构等。有机物M(2—甲基—2—丁醇)存在如图转化关系，下列说法正确的是

A．N分子可能存在顺反异构
B．L的任一同分异构体最多有1个手性碳原子
C．M的同分异构体中，能被氧化为酮的醇有4种
D．L的同分异构体中，含两种化学环境氢的只有1种
13.下列实验中，对应的现象以及结论都正确的是
选项
实验
现象
结论
A
在某醛类有机溶液中滴入溴水
溴水褪色
该醛类物质含有碳碳双键
B
将苯、液溴和铁粉混合后产生的气体直接通入AgNO3溶液中
产生淡黄色沉淀
苯和液溴发生了取代反应
C
向FeBr2和KSCN混合溶液中滴入少量新制氯水，再加入CCl4混合振荡、静置
下层呈无色，上层呈红色
Fe2+的还原性大于Br-
D
向CO还原Fe2O3得到的黑色固体中加入盐酸,固体溶解后再加入KSCN溶液,
溶液不显红色
黑色固体中没有Fe3O4
A．A B．B C．C D．D
14. 1-丁醇、溴化钠和70%的硫酸共热反应，经过回流、蒸馏、萃取分液制得1-溴丁烷粗产品，装置如图所示：

已知：
下列说法正确的是
A．装置I中回流的目的是为了减少物质的挥发，提高产率
B．装置Ⅱ中a为进水口，b为出水口
C．用装置Ⅲ萃取分液时，将分层的液体依次从下放出
D．经装置Ⅲ得到的粗产品干燥后，使用装置Ⅱ再次蒸馏，可得到更纯的产品
15．磷化氢(PH3)是一种在空气中能自燃的剧毒气体，具有还原性，可作为电子工业原料。PH3的一种工业制法流程如下：

下列说法错误的是
A．H3PO2为一元弱酸
B．该过程最好在无氧条件下进行
C．不考虑损失，1 mol P4参与反应，可产生2.5 mol PH3
D．反应1中氧化产物和还原产物的物质的量之比为1︰3
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16.(16分）氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,探究其氧化还原性质。

回答下列问题:
(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是　　　　　　,a中的试剂为 　　　　　　　　。 
(2)b中采用的加热方式是 　　　　　　。c中化学反应的离子方程式是 　　　　　　　,采用冰水浴冷却的目的是 　　　　 　　。 
(3) d的作用是 　　　,可选用试剂 　　 (填标号)。  　　　
A.Na2S B.NaCl C.Ca(OH)2 D.H2SO4
(4)反应结束后,取出b中试管,经冷却结晶, 　 　 , 　　,干燥,得到KClO3晶体。 
(5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中,滴加中性KI溶液。1 号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色,加入CCl4振荡,静置后CCl4层显 　　 色。可知该条件下KClO3的氧化能力 　　 (填“大于”或“小于”)NaClO。 
(6)84消毒液的有效成分为NaClO,不可与酸性清洁剂混用的原因是 　　　　
(用离子方程式表示)。
工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液,若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%,则生产1 000 kg该溶液需消耗氯气的质量为 　　 kg(保留整数）。
17.(11分)某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O ):

溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Ni2+
Al3+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时(c=0.01 mol·L-1)的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时(c=1.0×10-5 mol·L-1)的pH
8.7
4.7
3.2
9.0
回答下列问题:
(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是除去油脂、和 　。为回收金属,用稀硫酸将“滤液①”调为中性,生成沉淀。写出该反应的离子方程式 。
(2)“滤液②”中含有的金属离子是 。 
(3)“转化” 中可替代H2O2的物质是 　　。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即：
,“滤液③”中可能含有的杂质离子为 。 
(4)利用上述表格数据,计算Ni(OH)2的Ksp= 　　(带入具体数据列出计算式) 。如果“转化”后的溶液中Ni2+ 浓度为1.0 mol·L-1,则“调pH”应控制的pH范围是 。 
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式 　。 
18．(8分)工业上常用水钴矿(主要成分为Co2O3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO等杂质)制备钴的氧化物,其制备工艺流程如下(已知Na2SO3能还原Fe3+和Co3+):

回答下列问题:
(1)在加入盐酸进行“酸浸”时,能提高“酸浸”速率的方法有 　　(任写2种)。 
(2)“酸浸”后加入Na2SO3,反应后溶液中钴的存在形式为Co2+,产生Co2+的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)溶液a中加入NaClO的作用是 　。 
(4)沉淀a的成分是 　　(写化学式),操作2的名称是 。 
(5)溶液d中的金属离子只有Co2+和Na+两种,则溶液c中加入NaF溶液的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)在空气中煅烧CoC2O4生成钴的某种氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为12.05 g,CO2的体积为6.72 L(标准状况),则此反应的化学方程式为 　　　。 
19.(13分)以烯烃A、D为原料合成某药物中间体K，其流程如下：

已知：RCH2COOH
(R表示烃基，X表示卤素原子)
回答下列问题：
(1)A的化学名称是________；B所含官能团名称________。
(2)H→I所需试剂a为________。C＋I→J的反应类型是________。
(3)E、F与新制氢氧化铜悬浊液共热都产生砖红色沉淀。E的结构简式为______________，F与新制Cu(OH)2悬浊液发生反应的化学方程式为__________________________________。
(4)K的结构简式________。
(5)C的同分异构体有________种
(6)以丙二酸(HOOCCH2COOH)、乙烯为原料合成2—乙基丁酸()，设计合成路线_____________________________________________________________
______________________________________________________________(其他试剂任选)。

20．(12分）2019年诺贝尔化学奖授予三位开发锂离子电池的科学家。TiS2、LiCoO2和LiMnO2等都是他们研究锂离子电池的载体。回答下列问题：
(1)基态Co原子的价层电子排布图为________________，Co2+、Co3+能与NH3、H2O、SCN—等形成配合物，上述配位体中的第二周期元素电负性从小到大顺序是________________。
(2)已知第三电离能数据：I3(Mn)=3246kJ•mol—1，I3(Fe)=2957kJ•mol—1.锰的第三电离能大于铁的第三电离能，其主要原因是______________________________________________。
(3)据报道，在MnO2的催化下，甲醛可被氧化成CO2，在处理含HCHO的废水或空气方面有广泛应用。HCHO中键角___________CO2中键角(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)工业上，采用电解熔融氯化锂制备锂，钠还原TiCl4(g)制备钛。已知：LiCl、TiCl4的熔点分别为605℃、-24℃，它们的熔点相差很大，其主要原因是______________________
_____________________________________________________________________________。
(5)二氧化钛晶胞如图1所示，钛原子配位数为______________。氮化钛的晶胞如图2所示，图3是氮化钛的晶胞截面图(相邻原子两两相切)。已知：NA表示阿伏加德罗常数，氮化钛晶体密度为dg•cm—3.氮化钛晶胞中N原子半径为__________________________pm。


参考答案
1. A 2. D 3.C
4.B。【解析】:
A.Al3+和NH3H2O生成Al(OH)3沉淀而不是生成Al，故A错误；
B．S2和H+反应生成单质硫、二氧化硫和水，离子方程式为：2H++ S2=S↓+SO2↑+H2O，B正确；
C． H2O2可以将Fe2+氧化得Fe3+和H2O，不能大量共存，故C错误；
D．在酸性条件下Mn能将Cl-氧化为Cl2，不能大量共存，故D错误；
5. C 6．B 7．C 8．B
9. C【解析】
A．分子内含有化学键：O-O，热稳定性弱于，分子内含有化学键：N-N，热稳定性弱于，A正确；
B．中氧原子的价层电子对数为4，杂化，含有两对孤电子对，空间构型为：V形，二甲醚的分子骨架()中氧原子价层电子对数为4，杂化，含有两对孤电子对，空间构型为：V形，B正确；
C．钠盐、钾盐等碳酸盐溶解度大于碳酸氢盐溶解度，钙盐相反，碳酸氢钙的溶解度大于碳酸钙，C错误；
D．多羟基的醇遇新制溶液呈绛蓝色，丙三醇加入新制溶液呈绛蓝色，葡萄糖为多羟基的醛，遇新制溶液呈绛蓝色，加热后出现砖红色沉淀，D正确；
10. B【解析】
A．该物质的分子中碳原子均采取sp2杂化，A正确；
B．该物质的分子中含有碳碳双键和苯环两个平面结构，则最多有9个碳原子共平面，B错误；
C．该物质的分子中含有羟基和羧基，可能存在分子间氢键，C正确；
D．溴取代酚羟基的邻位和对位上的C-H中的H消耗3mol，双键加成消耗1mol，该物质与足量溴水反应，需要的最多为，D正确；
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11． BC
12．BD【解析】
M()在浓硫酸作催化剂并加热条件下发生消去反应生成或，N与HCl发生加成反应生成L，L能发生水解反应生成M，则L的结构简式为。
A．顺反异构是指化合物分子中由于具有自由旋转的限制因素，使各个基团在空间的排列方式不同而出现的非对映异构现象，、都不存在顺反异构，故A错误；
B．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，L的同分异构体结构及手性碳原子(用*标记)为、、、、、、、，任一同分异构体中最多含有1个手性碳原子，故B正确；
C．当与羟基相连的碳原子上只有1个氢原子时，醇发生催化氧化反应生成酮，羟基取代戊烷同分异构体中含有2个氢原子的碳原子上1个氢原子即满足条件，满足条件的结构有：、、，共3种，故C错误；
D．连接在同一碳原子上的氢原子等效，连接在同一碳原子上的甲基等效，由B项解析可知，L的同分异构体中，含有2种化学环境的氢原子的结构为，故D正确；
13. C【详解】
A． 醛基可能会被溴水氧化，使溴水褪色，该物质中不一定含有碳碳双键，故A错误；
B． 液溴易挥发，挥发出的溴单质与溶液反应也能生成AgBr沉淀，所以产生淡黄色沉淀并不能说明苯和液溴发生了取代反应，故B错误；
C． 向和KSCN混合溶液中滴入少量新制氯水，因的还原性大于，则静置后有机层在下层呈无色，水层在上层呈红色，故C正确；
D．项中CO还原Fe2O3得到单质铁,即使黑色固体中有Fe3O4,其溶于盐酸后产生的Fe3+可能与Fe发生反应Fe+2Fe3+3Fe2+,加入KSCN溶液也不显红色,错误;
14. AD【解析】
根据题意1-丁醇、溴化钠和70%的硫酸在装置I中共热发生得到含、、NaHSO4、NaBr、H2SO4的混合物，混合物在装置Ⅱ中蒸馏得到和的混合物，在装置Ⅲ中用合适的萃取剂萃取分液得粗产品。
A．浓硫酸和NaBr会产生HBr，1-丁醇以及浓硫酸和NaBr产生的HBr均易挥发，用装置I回流可减少反应物的挥发，提高产率，A正确；
B．冷凝水应下进上出，装置Ⅱ中b为进水口，a为出水口，B错误；
C．用装置Ⅲ萃取分液时，将下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出，C错误；
D．由题意可知经装置Ⅲ得到粗产品，由于粗产品中各物质沸点不同，再次进行蒸馏可得到更纯的产品，D正确；
15． D【解析】
A．过量的NaOH反应只生成NaH2PO2，说明H3PO2只电离出一个氢离子，为一元弱酸，A正确；
B．P4、PH3在有氧条件下易自燃，则反应过程需保持无氧条件，B正确；
C．反应1的化学方程式P4+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2+PH3↑，1P4~1PH3，反应3的化学方程式为2H2PO2=H3PO4+PH3，1P4~3NaH2PO2~1.5 PH3，可知1 mol P4参与反应，可产生2.5 mol PH3，C正确；
D．反应1的化学方程式P4+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2+PH3↑，氧化产物是NaH2PO2，还原产物是PH3，物质的量之比为3︰1，D错误；
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16．(1)圆底烧瓶　饱和食盐水　(2)水浴加热　Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O　避免生成NaClO3　(3)吸收尾气(Cl2),防止污染环境　AC　(4)过滤　少量(冷)水洗涤　(5)紫　小于(6)ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O 203
解析 实验装置分析:整套装置的最左端为氯气的发生装置,利用二氧化锰固体和浓盐酸在加热条件下制取氯气,由于盐酸有挥发性,导致氯气中含有杂质HCl和水蒸气。其中,氯气中的杂质HCl气体会影响后面KClO3和NaClO的制备,故需要用饱和食盐水(a中盛放试剂)除去氯气中的HCl杂质。b为氯气与KOH溶液在加热条件下制取KClO3的装置,发生的反应为3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O。c为氯气与NaOH溶液在较低温度下制取NaClO的装置,发生的反应为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。d为尾气的吸收装置,可防止污染环境,吸收氯气可用还原性物质或碱性溶液。
(2)b中采用的是水浴加热方法。c装置中反应的离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O,c中采用冰水浴的目的是防止温度较高氯气和NaOH溶液生成NaClO3。
(3)d装置中应盛放还原性物质或碱性物质,故符合条件的试剂为A、C。
(4)从溶液中获得晶体可采用的方法步骤为:冷却结晶→过滤→洗涤(少量冷水)→干燥。
(5)1号试管中的KClO3溶液不能将I-氧化为单质I2,而2号试管中的NaClO溶液可将I-氧化为I2,故在此条件下氧化性:KClO3小于NaClO。四氯化碳萃取出碘水中的I2后,静置一段时间可观察到液体分为两层,由于四氯化碳的密度大于水的密度,则碘的四氯化碳溶液在下层,呈紫色。
(6)酸性条件下ClO-与Cl-发生归中反应:ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O。
设原30%的NaOH溶液的质量为x,结合反应2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O,可得方程:
+x=1 000 kg
解得x=796.74 kg,
则消耗Cl2的质量为1 000 kg-796.74 kg=203.26 kg≈203 kg。
17． (1)溶解铝及其氧化物　[Al(OH)4]-+H+Al(OH)3↓+H2O
(2)Ni2+、Fe2+、Fe3+ (3)O2或空气　Fe3+
(4)0.01×(107.2-14)2 mol3·L-3[或10-5×(108.7-14)2] mol3·L-3　3.2~6.2
(5)2Ni2++ClO-+4OH-2NiOOH↓+Cl-+H2O
【解析】
(1)废镍催化剂中能与NaOH溶液反应的有油脂、铝及其氧化物。滤液①中的溶质为Na[Al(OH)4]、高级脂肪酸钠和甘油,当向该滤液中滴加稀硫酸将溶液调为中性时,其中的Na[Al(OH)4]可与稀硫酸反应得到Al(OH)3沉淀。
(2)滤饼①的成分为Ni、Fe及其氧化物等,用稀硫酸酸浸时可得到NiSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3等,则滤液②中的金属阳离子有Ni2+、Fe2+、Fe3+。
(3)加H2O2溶液“转化”的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,替代起氧化作用的H2O2溶液的可以为O2或空气,这样既能将Fe2+氧化,又不引进新杂质。由于Fe2+开始沉淀、沉淀完全时的pH与Ni2+的相近,所以若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,则“调pH”得到Fe(OH)3沉淀,Fe2+与Ni2+一起存在于溶液中,通过“转化”(氧化)使Fe2+转变为Fe3+而被沉淀出来,则滤液③中可能的杂质离子为氧化得到的Fe3+。
(4)根据Ni2+开始沉淀时的pH为7.2,可得Ni(OH)2的Ksp=c平(Ni2+)·(OH-)
=0.01×(107.2-14)2mol3·L-3;根据Ni2+完全沉淀时的pH为8.7,也可得Ni(OH)2的Ksp=c平(Ni2+)· (OH-)=10-5×(108.7-14)2 mol3·L-3。“调pH”是为了使Fe3+沉淀完全,根据Fe3+完全沉淀时的pH为3.2可知,pH应大于3.2;同时不能使Ni2+沉淀,则c(Ni2+)·c2(OH-)