届江苏省常州市高三上学期期末考试化学试题.docx
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届江苏省常州市高三上学期期末考试化学试题
江苏省常州市2022届高三上学期期末考试
可能用到的相对原子质量:
H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 S—32 Mn—55 Fe—56 Co—59
一、单项选择题:
共14题,每题3分,共42分。
每题只有一个选项最符合题意。
1.最近我国科学家在实验室首次实现了从CO2到淀粉〖C6n(H2O)5n〗分子的全合成,该技术合成淀粉的效率是植物光合作用生产淀粉的8.5倍。
下列有关说法正确的是( )
A.CO2为酸性氧化物 B.淀粉结构中含有H2O分子
C.光合作用属于化合反应 D.全合成过程中CO2作还原剂
2.工业上利用反应S8(s)
4S2(g)、CH4(g)+2S2(g)===CS2(g)+2H2S(g)制备CS2。
下列说法正确的是( )
A.S8(
)为极性分子 B.S8与S2互为同位素
C.CS2的电子式为
D.CH4和H2S的键角相等
3.下列有关氧化物的性质与用途具有对应关系的是( )
A.MgO熔点高,可用于制造耐火材料
B.SO2具有氧化性,可用于漂白草编织物
C.SiO2硬度大,可用于制作光导纤维
D.Al2O3具有两性,可用于电解冶炼金属铝
4.实验室制取乙酸乙酯时,下列装置不能达到相应实验目的的是( )
5.由短周期主族元素组成的一种新型漂白剂的结构如图所示。
其中W、X、Y、Z原子序数依次增大,W的族序数是周期序数的两倍,基态时Z原子K、L层上的电子总数是3p原子轨道上电子数的两倍,Y与Z位于不同周期。
下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:
Y B.第一电离能: W C.X的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强 D.W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强 阅读下列材料,完成6~9题。 铁元素的常见价态有+2、+3价,实验室可用赤血盐(K3〖Fe(CN)6〗)溶液检验Fe2+,黄血盐(K4〖Fe(CN)6〗)溶液检验Fe3+。 Fe2O3是重要的化工原料,Au/Fe2O3可用作反应CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)的催化剂。 硫铁矿烧渣中含有大量Fe2O3,工业上常用于制取绿矾(FeSO4·7H2O)。 6.下列有关铁及其化合物的说法正确的是( ) A.Fe元素位于周期表的第ⅥB族 B.绿矾中Fe2+核外有6个未成对电子 C.赤血盐是含有配位键的离子化合物 D.若黄血盐受热分解产物之一的晶胞结构如上图所示,则其化学式为Fe4C3 7.在指定条件下,下列有关铁单质的转化不能实现的是( ) A.Fe(s) FeCl3(s) B.Fe(s) Fe2O3(s) C.Fe(s) Fe(NO3)3(aq) D.Fe(s) FeSO4(aq) 8.对于反应CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g),下列有关说法不正确的是( ) A.加入催化剂Au/Fe2O3,反应的焓变ΔH不变 B.升高温度,反应体系的活化分子百分数增多 C.向固定容积的反应体系中充入氦气,反应速率加快 D.其他条件相同,增大 ,反应的平衡常数K不变 9.由硫铁矿烧渣(主要含Fe2O3、Al2O3、SiO2)制取绿矾的流程如下: 下列有关说法不正确的是( ) A.“酸溶”时先将烧渣粉碎并不断搅拌,可提高铁元素的浸出率 B.“反应”时发生的主要反应为2Fe3++Fe===3Fe2+ C.“检验”时可用K4〖Fe(CN)6〗溶液检验上一步“反应”是否进行完全 D.将第二次“过滤”所得滤液加热,经蒸发结晶可以制得绿矾 10.近期我国科研人员从连翘果实中分离出一种新的苯乙醇苷衍生物,其结构如图所示,它对肝细胞损伤表现出较强的抑制作用。 下列有关该物质说法正确的是( ) A.分子中所有碳原子均在同一平面上 B.可与乙醇分子间形成氢键,易溶于乙醇 C.1mol该物质可发生催化氧化得到5mol醛基 D.1mol该物质最多能与6molH2发生加成反应 11.室温下,通过下列实验探究Ca(ClO)2溶液的性质。 实验1: 向0.1mol/LCa(ClO)2溶液中滴加酚酞试剂,溶液先变红后褪色。 实验2: 向0.1mol/LCa(ClO)2溶液中通入少量CO2气体,出现白色沉淀。 实验3: 向0.1mol/LCa(ClO)2溶液中通入少量SO2气体,出现白色沉淀。 实验4: 将0.1mol/LCa(ClO)2溶液与0.1mol/LNaHCO3溶液等体积混合,出现白色沉淀。 下列说法不正确的是( ) A.实验1说明Ca(ClO)2溶液中存在反应ClO-+H2O⇌HClO+OH- B.实验2反应静置后的上层清液中有c(Ca2+)·c(CO )=Ksp(CaCO3) C.实验3中生成的白色沉淀主要成分是CaSO4 D.由实验4可得出: Ka2(H2CO3)>Ka(HClO) 12.目前锌铁液流电池是电化学储能的热点技术之一。 某酸碱混合锌铁液流电池的两极电解质分别呈酸性和碱性,其工作原理如图所示。 下列有关说法不正确的是( ) A.正极电解质呈酸性 B.放电时,锌板上发生的电极反应为Zn+4OH--2e-===Zn(OH) C.放电时,每转移1mol电子,中间腔室内的溶液中将减少1molNaCl D.储能时,应将该电池的碳纸电极连接外接电源的正极 13.诺贝尔奖得主GeorgeA.Olah提出的“甲醇经济”是指利用工业废气或大气捕获的CO2制备甲醇,以减轻人类对化石燃料的依赖。 该过程发生的主要反应如下: 反应①: CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g);ΔH1=-49.4kJ·mol-1 反应②: CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g);ΔH2 反应③: CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g);ΔH3=-90.5kJ·mol-1 在4.0MPa条件下,将n(H2)∶n(CO2)为3∶1的混合气体以一定流速通过装有Cu基催化剂的反应管,在出口处测得CO2转化率、CH3OH收率〖 ×100%〗与温度的关系如图所示。 下列说法不正确的是( ) A.反应②的ΔH2>0、ΔS>0 B.曲线a表示CO2转化率随温度的变化 C.测得图中A点数据时,上述反应恰好处于平衡状态 D.不同温度时,出口处各气体物质的量均满足关系: n(H2)+n(H2O)=3n(CO2)+3n(CO)+n(CH3OH) 14.据文献报道,我国学者提出O2氧化HBr生成Br2的反应历程如图所示。 下列有关该历程的说法不正确的是( ) A.O2氧化HBr生成Br2的总反应为O2+4HBr===2Br2+2H2O B.中间体HOOBr和HOBr中Br的化合价相同 C.发生步骤②时,断裂的化学键既有极性键又有非极性键 D.步骤③中,每生成1molBr2转移2mol电子 二、非选择题: 共4题,共58分。 15.(14分)以废干电池〖主要含MnO2、MnOOH、Zn、Zn(OH)2、Fe、KOH〗和钛白厂废酸(主要含H2SO4,还有少量Ti3+、Fe2+、Ca2+、Mg2+等)为原料制备锰锌铁氧体〖MnxZn1-xFe2O4〗的流程如下: 已知: ①25℃时,Ksp(MgF2)=7.5×10-11,Ksp(CaF2)=1.5×10-10;酸性较弱时,MgF2、CaF2均易形成〖MFn〗2-n配离子(M代表金属元素); ②在Ag+催化下可发生反应2Mn2++5S2O +8H2O===2MnO +10SO +16H+; ③(NH4)2S2O8在煮沸时易分解。 (1)酸浸过程中含锰物质被溶液中的FeSO4还原为Mn2+,其中MnO2参与反应的离子方程式为________________________________________。 (2)氧化时加入H2O2将Ti3+、Fe2+氧化,再加入Na2CO3调节溶液pH为1~2,生成偏钛酸(H2TiO3)和黄钾铁矾〖K2Fe6(SO4)4(OH)12〗沉淀,使得钛、钾得以脱除。 ①加入Na2CO3生成黄钾铁矾的离子方程式为___________________________________。 ②若加入Na2CO3过多,将导致生成的黄钾铁矾沉淀转化为___________(填化学式)。 (3)氟化过程中溶液pH与钙镁去除率关系如图所示。 当2.5 (4)共沉淀前,需测定溶液中锰元素含量。 准确量取1.00mL氟化后溶液于锥形瓶中,加入少量硫酸、磷酸和硝酸银溶液振荡;将溶液加热至80℃,加入3g(NH4)2S2O8充分反应后,再将溶液煮沸;冷却后,用0.0700mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2标准液滴定至终点,平行滴定3次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液32.60mL。 计算氟化后溶液中Mn2+物质的量浓度(写出计算过程)。 16.(15分)吉非替尼可用于治疗转移性非小细胞肺癌,其合成路线如下: (1)A→B的反应形成了酰胺基和碳氮双键,其中生成碳氮双键经历的过程为: 先发生加成反应,后发生___________(填反应类型)。 (2)B→C的转化过程中生成了极少量分子式为C8H6N2O3的副产物,该副产物的结构简式为_________________。 (3)在上述合成路线中设计C→D的目的是______________________________________。 (4)A的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: ___________。 ①分子中有一个手性碳原子; ②碱性水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1。 (5)已知: ① (苯胺易被氧化); ② 4-氯喹唑啉( )是合成杀虫剂喹螨醚的中间体。 写出以甲苯和甲酰胺(HCONH2)为原料制备4氯喹唑啉的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。 17.(15分)氢氧化钴〖Co(OH)2〗是锂电池正极材料钴酸锂(LiCoO2)的前驱体。 以CoSO4溶液、NaOH溶液、氨水和水合肼为原料可制得微米级Co(OH)2。 已知: ①Co2+、Co3+易与NH3形成络合物,〖Co(NH3)6〗2+的还原性强于Co(OH)2和CO2+; ②水合肼(N2H4·H2O)为无色油状液体,具有强还原性,氧化产物为N2; ③沉淀的生成速率越快,颗粒越小,呈凝乳状或胶体,不易过滤。 (1)60℃时在搅拌下向CoSO4溶液中加入氨水,调节pH至6后,再加入NaOH溶液,调节pH至9.5左右,一段时间后,过滤、洗涤,真空烘干得微米级Co(OH)2。 ①制备时,在加入NaOH溶液前必须先加氨水的原因是__________________________。 ②洗涤时,使用热水除去产品表面杂质。 检验产品是否洗净的实验操作是___________________________________________________________。 (2)经仪器分析,测得按题 (1)步骤制得的Co(OH)2晶体结构中含有Co(Ⅲ),进一步用碘量法测得Co(Ⅱ)的氧化程度为8%。 因此制备时必须加入一定量的还原剂。 将500mL1mol/L的CoSO4溶液与氨水配成pH为6的溶液,加入三颈烧瓶中(装置见上图),滴液漏斗a装有NaOH溶液、b中装有水合肼。 60℃时依次将两种溶液加入三颈烧瓶,充分反应后,过滤。 实验时应先打开滴液漏斗________(填“a”或“b”)。 ②为确保制得的Co(OH)2产品中不含Co(Ⅲ),制备时至少需加入水合肼的质量为________g。 (3)以废旧锂电池正极材料(含LiCoO2,以及少量Al、Fe等)为原料制备微米级氢氧化钴。 已知: 酸性条件下的氧化性强弱顺序为Co3+>H2O2>Cl2>Fe3+;LiOH可溶于水;下表是部分金属离子生成氢氧化物沉淀的pH。 金属离子 Co2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ 开始沉淀的pH 7.6 7.6 2.7 4.0 沉淀完全的pH 9.2 9.6 3.7 5.2 请补充完整实验方案: 取一定量废旧锂电池正极材料,粉碎后与Na2SO3溶液配成悬浊液,在搅拌下_______________________________________________________________________,调节pH至9.5,过滤、洗涤,真空烘干得到微米级Co(OH)2。 实验中可选用的试剂: 1mol/LH2SO4溶液、2mol/LHCl溶液、5mol/LNaOH溶液、5mol/L氨水、30%H2O2溶液。 18.(14分)炼钢厂排放的烧结烟气中主要含SO2、NO、N2、O2和水蒸气。 臭氧(O3)预氧化协同喷氨(NH3)技术可将烟气中的污染物转化为铵盐和N2,实现脱硫脱硝。 说明: 进行下列研究时均控制反应器内温度为100℃、模拟烟气流速为2L/min。 研究表明,100℃时,O3很难氧化SO2、NH3,NH3和NO基本不发生氧化还原反应。 (1)臭氧预氧化: 向反应器中通入仅含0.3‰NO的模拟烟气和O3。 实验测得出口处NO、NO2浓度随n(O3)/n(NO)的变化曲线如图1所示。 图1 当n(O3)/n(NO)<1时,反应器中发生的主要反应的化学方程式为_______________________________________________。 ②当n(O3)/n(NO)>1时,出口处NO2浓度急剧下降的原因是__________________________。 (2)喷氨: 向反应器中通入仅含0.5‰SO2的模拟烟气,同时按n(NH3)/n(SO2)=0.6通入NH3。 在出口处测得NH3浓度降低65%、脱硫率为24%。 随后再按n(O3)/n(SO2)=1通入O3,此时出口处NH3浓度几乎为0,脱硫率提高至41%,反应器中检测到(NH4)2SO4和NH4HSO4固体。 NH4HSO4的生成过程可描述为_______________________________________________。 (3)O3NH3协同脱硫脱硝: 向反应器中通入含0.5‰SO2、0.3‰NO的模拟烟气。 图2 按n(O3)/n(NO)=1通入O3,硫、氮脱除率随n(NH3)/n(SO2)的变化曲线如图2所示。 随着NH3量的增多,硫、氮脱除率几乎同等程度地升高,但也存在明显不足,主要缺点是___________________________________________________________。 ②按n(NH3)/n(SO2)=1通入NH3、n(O3)/n(NO)>1通入O3,随着O3投入量的增多,脱硝效率增大;而脱硫效率却减小,其原因是____________________________________________。 ▁▃▅▇█参*考*答*案█▇▅▃▁ 1.A 2.C 3.A 4.A 5.A 6.C 7.B 8.C 9.D 10.B 11.D 12.C 13.C 14.D 15.(14分) (1)2Fe2++MnO2+4H+===Mn2++2Fe3++2H2O(3分) (2)①2K++6Fe3++4SO +6CO +6H2O===K2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6CO2↑(3分) ②Fe(OH)3(2分) (3)pH过低,溶液酸性较强,F-转化为弱酸HF,溶液中F-浓度减小,Ca2+、Mg2+去除率减小(2分);pH过高,MgF2、CaF2沉淀转化为〖MFn〗2-n配离子,沉淀重新溶解,Ca2+、Mg2+的去除率降低(1分) (4)依据反应原理得关系式: Mn2+ ~ MnO ~ 5Fe2+ 1 5 n(Mn2+) 0.0700mol/L×32.60mL×10-3L/mL(1分) 解得n(Mn2+)=4.564×10-4mol(1分) c(Mn2+)=4.564×10-4mol÷(1.00mL×10-3L/mL)=0.4564mol/L(1分) 16.(15分) (1)消去反应(2分) (2) (3分) (3)保护酚羟基,防止其与SOCl2(或 )中的氯原子发生取代反应(答到“保护酚羟基”暂给全分)(2分) 17.(15分) (1)①Co2+与NH3形成络合物,溶液中Co2+浓度减小,可减缓Co2+与OH反应生成Co(OH)2沉淀的速率(2分),有利于沉淀颗粒的生成,防止形成凝乳状沉淀或胶体(1分) ②取最后一次洗涤的滤出液于试管中,加入BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则产品已经洗涤干净(2分) (2)①b(2分)②0.5(3分) (3)向其中加入1mol/LH2SO4至固体完全溶解(或不再产生气泡)(1分),再加入30%H2O2溶液直至溶液的颜色不再加深(或开始产生大量气泡)(1分),然后向溶液中加入5mol/L氨水,调节pH至6(1分)(写“向溶液中加入5mol/L氨水,调节pH至5.2,继续加入5mol/L氨水,调节pH至6”也给分),过滤(1分),向滤液中加入5mol/LNaOH溶液(1分) 18.(14分) (1)①O3+NO NO2+O2(3分) ②O3将NO2氧化为更高价态的N2O5(2分) (2)模拟烟气中的SO2、水蒸气先与NH3反应生成NH4HSO3(NH4HSO3热稳定性差,易分解,使得脱硫率不高)(1分);通入O3后,NH4HSO3被O3氧化成较稳定的NH4HSO4(促进上一步NH4HSO3的生成,从而提高脱硫率)(2分) (3)①过量太多的氨气对提高硫、氮脱除率的影响不大,同时产生大量氨气尾气,既浪费原料(1分),也带来新的污染(1分) ②n(O3)/n(NO)>1时,O3将NO氧化为N2O5,此时NH3对N2O5的脱硝反应优先于O3NH3协同脱硫反应(脱硝速率大于脱硫速率),因此通入的O3量越多,生成的N2O5越多,脱硝效率越大(2分);同时由于通入的NH3量一定,N2O5对NH3的消耗进一步限制了NH3与SO2反应的进行,使得脱硫效率减小(2分)
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