2021湖北省“荆、荆、襄、宜“四地七校联盟高三上学期期中联考化学试题含答案

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化 学 试 题
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Cl-35.5 Au-197
一、选择题（本题共10个小题，每小题2分，共20分。每小题只有一项符合题目要求）
1．实验室中下列做法正确的是
A．用煤油保存金属锂 B．用干燥器干燥受潮的硫酸铜
C．用铁坩埚加热熔融NaOH固体 D．用pH试纸测FeCl3溶液的pH值
2．水与下列物质反应时，水表现出还原性的是
A．Na B． F2 C．Na2O D．NO2
3．某透明溶液放入铝片后有氢气产生。向此溶液中加入下列物质，该物质一定能在溶液中大量存在的是
A．NaHCO3 B．NH4Cl C．KNO3D．Na2SO4
4．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，a、b、c、d、e、f是由这些元素组成的化合物，d是淡黄色的离子化合物；m为元素Y的单质，通常为无色无味的气体。上述物质间的转化关系如右图所示。下列说法正确的是
A．原子半径Z>X>Y>W
B．简单离子的半径Z>Y
C．e、f溶于水均抑制水的电离
D．a、b、c、e、f不可能含非极性键
5．设NA为阿伏加德罗常数的值。捕获CO2生成甲酸的过程如图所示。下列说法不正确的是
A．10.1g N(C2H5)3中所含的共价键数目为2.1NA
B．标准状况下，22.4 L CO2中所含的电子数目为22NA
C．在捕获过程中，二氧化碳分子中的共价键完全断裂
D．100g 46％的甲酸水溶液中所含的氧原子数目为5NA
6．下列“油”中，一定条件下既不能与乙酸反应也不能与氢氧化钠溶液反应的是
A．甘油 B．酱油 C．奶油 D．汽油
7．有机化学试剂氨基氰（如下图所示）常用于制备磺胺类药物，抗癌药等。下列有关氨基氰说法正确的是
A．分子中所有原子共面 B．氨基氰的水溶性较差
C．σ键和π键数分别为4和2 D．碳为sp杂化，氨基氮为sp2杂化
8．用适当浓度的盐酸、NaCl溶液、氨水、铁粉和葡萄糖溶液可按照如图方法从某含有Cu2+、Ag+的溶液中回收Cu和Ag(图中标注的试剂和物质均不同)。
下列说法错误的是
A．试剂1是NaCl溶液，其发生反应的离子方程式为Ag++Cl- = AgCl↓
B．试剂2是Fe粉，物质2→Cu的离子反应为Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu
C．试剂3发生反应的离子方程式为AgCl+2NH3∙H2O=Ag(NH3)2++Cl-+2H2O
D．分离1、2、3的操作都是过滤；Ag(NH3)2+溶液与试剂4反应需加热
9．某同学拟在实验室中用下列仪器和必需药品对NH3与Cl2的反应进行探究。下列说法不正确的是
A．制备气体：A、B都能用于制NH3，B、C都能用于制Cl2
B．净化气体：E、G都能用来净化NH3，也都能用来净化Cl2
C．气体反应：分别从D的c、d通入NH3和Cl2；D中产生大量白烟
D．尾气处理：E、F或G都能用于除尾气，但只用其中一种可能除不净尾气
10．下面是模拟金属电化学腐蚀与防护原理的示意图。下列叙述不正确的是
A．若X为食盐水，K未闭合，Fe棒上C点铁锈最多
B．若X为食盐水，K与M连接，C(碳)处pH值最大
C．若X为稀盐酸，K与N、M连接，Fe腐蚀情况前者更慢
D．若X为稀盐酸，K与M连接，C(碳)上电极反应为2H++2e﹣=H2↑
二、选择题（本题共5个小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或者两个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分）
11．下列操作不能达到实验目的的是
12．我国自主研发对二甲苯的绿色合成路线取得新进展，其合成示意图如下：
下列说法不正确的是
A．过程i发生了加成反应
B．中间产物M的结构简式为
C．可用酸性KMnO4溶液检验最终产品中是否有M残留
D．该合成路线的“绿色”体现在理论上原子利用率达到了100%
13．利用双离子交换膜电解法可以从含硝酸铵的工业废水中生产硝酸和氨,原理如图所示。下列叙述正确的是
A．N室中硝酸溶液浓度a%>b% B．a、c为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜
C．M、N室分别产生氧气和氢气 D．产品室发生的反应为NH4+-+OH- = NH3+H2O
14．在一定温度下，将气体X和气体Y各0.15 ml充入10 L的恒容密闭容器中，发生反应：X(g)+Y(g)4Z(g) △H<0，一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表：
下列说法正确的是
A．反应前 4 min 的平均速率v (Z)= 1×10-3 ml∙L-1∙min-1
B．其他条件不变，再充入 X、Y各0.15 ml，平衡时n(Z)<0.4 ml
C．其他条件不变，降低温度的瞬间，速率v正降低比v逆多
D．该温度下，此反应的平衡常数K=0.16
15．常温下，某溶液中由水电离出的氢离子浓度c(H＋)=1×10－12ml∙L-1，下列叙述可能正确的是
A．溶液呈酸性，pH=2 B．可能是酸或碱的水溶液，不可能是盐的水溶液
C．溶液呈碱性，pH=12 D．可能是强酸或强碱的水溶液，不可能是弱酸或弱碱的水溶液
三、非选择题（本题共5小题，共60分）
16．（12分）从古至今，铁及其化合物在人类生产生活中的作用发生了巨大变化。
（1）自然界中存在游离态的铁，通常称为____________。
（2）硫酸渣的主要化学成分为：SiO2约45%，Fe2O3约40%，Al2O3约10%，MgO约5%。用该废渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如图（部分操作和条件略）：
回答下列问题：
①在步骤i焙烧的目的是_______________________________。步骤ii的滤渣为_________。
②在步骤iii操作中，滴加氨水除Al3+。若常温时Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32，此时理论上使Al3+恰好沉淀完全即溶液中c(Al3+)=1×10-5 ml·L-1，则溶液的pH为_______。
③在步骤iv中发生的反应中有一种气态产物，它是_________（写化学式）。
④步骤v中，发生反应的化学方程式为____________________________________________。
（3）工业上，利用硫酸亚铁为原料，通过铁黄（FeOOH，一种不溶于水的黄色固体）制备高铁酸钾(K2FeO4)，可降低生产成本且产品质量优．工艺流程如下：
①由图知需先制得高铁酸钠溶液，然后加入饱和KCl溶液转化为高铁酸钾，说明相同温度下溶解度：高铁酸钾______高铁酸钠（填“>”或“<”）。
②写出由铁黄制备高铁酸钠的离子方程式_________________________________________。
③高铁电池是一种新型二次电池，电解液为强碱溶液，其电池反应为：
放电时电池的正极反应式为___________________________________。
17．（12分）金（79Au）是一种非常稳定的金属，但也可以形成多种化合物，并在化合物中呈一价或三价。
（1）已知Au的基态原子的价电子排布式为5d106s1，则Au位于周期表_____区。基态Au3+的价电子排布图为_______________。
（2）Au可以被王水溶解，其方程式为Au + HNO3 + 4HCl = H[AuCl4] + NO↑+ 2H2O
①NO3-的空间构型为______，H2O中心原子的杂化类型为_____；
②该反应中没有破坏的化学键有______。
a.金属键 b.离子键 c.共价键 d.氢键
e.极性键 f.非极性键 g.配位键 h.σ键 i.π键
（3）有一种化合物由Cs、Cl、Au三种元素组成，其晶胞如下。大灰球为Cs，小黑球为Cl，其余球为Au。
该化合物的化学式为_________，其中金原子有2种不同的化学环境，形成2种不同的配离子，它们分别是______和_______。
（4）金晶体（Au）是面心立方堆积，其晶胞参数为408pm。已知阿伏伽德罗常数为NA。写出金晶体密度的计算式_____________g∙cm-3（不需要计算出结果）。
18．（12分）
（1）中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs)，能利用太阳光高效分解水，原理如图所示。
已知化学键键能如下表：
①反应I化学方程式为___________________________。
②写出反应II的热化学方程式________________________________________。
③设总反应反应热为△H，反应I反应热为△H1，则△H____ △H1（填“>”“<” 或“=”）。
（2）已知 H3PO2（次磷酸）与足量的NaOH反应只生成一种盐NaH2PO2。H3PO2水溶液中存在H3PO2分子。H3PO2易被氧化为H3PO4磷酸。
①写出次磷酸的电离方程式______________________________。
②常温下，NaH2PO2溶液的pH__________。
A．>7 B．<7 C．=7 D．不能确定
③向H3PO2溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液至过量，其导电性变化图像为_____；
向稀NaOH溶液中逐滴滴加浓H3PO2溶液至恰好中和，其导电性变化图像为_____。
④常温下磷酸和氢氧化钠溶液反应获得含磷各物种的分布分数与pH的关系如图所示。
由图分析：
H3PO4的Ka1=______；
利用图中数据计算推测Na2HPO4溶液的酸碱性__________________________________。
19．（11分）布洛芬是一种比阿司匹林副作用更小的消炎镇痛药，下图是布洛芬的一种合成路线。请回答下列问题：
（1）合成路线中不包括的反应类型为__________。
A．加成反应 B．取代反应 C．氧化反应 D．消去反应
（2）D中所含官能团的名称为______，D分子式为_______；A→G中有手性碳的物质有__种。
（3）E→F的化学方程式为____________________________________________。
（4）B含有苯环的同分异构体有_____种（不考虑立体异构），其中核磁共振氢谱只有2组峰的同分异构体的名称为______________。
20．（13分）碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。
I．合成该物质的步骤如下:
步骤1: 配制200 mL 0.5 ml·L-1 MgSO4溶液和400 mL0.5 ml·L-1 NH4HCO3溶液；
步骤2: 将所配NH4HCO3溶液倒入四口烧瓶中，控制温度50℃，边搅拌边把所配MgSO4溶液于1 min内逐滴加入NH4HCO3溶液中，然后用氨水调节溶液pH至9.5；
步骤3: 放置1h后，过滤、洗涤、干燥得碳酸镁晶须产品（MgCO3•nH2O，n=1~5）。
（1）步骤1中配制400 mL 0.5 ml·L-1 NH4HCO3溶液所需玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管和量筒外，还有____________。
（2） ①步骤2中应采取的较好加热的方法为__________；
②根据上述实验药品的用量，四口烧瓶的最适宜规格为______（填标号）。
A．250 mL B．500 mL C．1000 mL D．2000 mL
③生成MgCO3•nH2O的离子方程式为________________________________________。
（3）步骤3中，为加快过滤速度，常用__________ (填过滤方法)。
II．测定合成的MgCO3∙nH2O中的n值:
方法1：称量1.000 g碳酸镁晶须，放入如下左图所示的广口瓶中，加入水，滴入稀硫酸与晶须反应，生成的CO2被过量的NaOH溶液吸收，在室温下反应4～5 h，反应后期将温度升到30℃，最后，烧杯中的溶液加足量氯化钡溶液后，用已知浓度的盐酸滴定至中性，从而测得CO2的总量；重复上述操作2次。
（4）图中气球的作用是_______________________________________。
（5）设NaOH溶液为a ml·L-1 b mL。3次实验测得消耗c ml·L-1盐酸的体积平均值为d mL，则n值为______________________（用含a、b、c、d的代数式表示）。
（6）若省去“反应后期升温到30℃”的步骤，产生的后果是n值_______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

方法2：用热重分析法测定合成的MgCO3·nH2O中的n值。称取100 g上述晶须产品进行热重分析, 热重曲线如上右图。
（7）230℃~430℃发生的化学反应的方程式为__________________________。
目的
操作
A
证明草酸是二元酸
用已知浓度的NaOH溶液滴定一定体积已知浓度的草酸溶液
B
除去甲烷中的少量乙烯
将气体通过酸性高锰酸钾溶液，再通过浓硫酸
C
检验绿矾是否氧化
取少量绿矾溶于蒸馏水，再加入K3[Fe(CN)6]溶液
D
鉴别1-丙醇和2-丙醇
做核磁共振氢谱
t/min
2
4
7
9
n(Y)/ml
0.12
0.11
0.10
0.10
共价键
O—H
O—O
O=O
键能/（kJ∙ml-1）
464
146
498