山西大学附中2022届高三上学期11月期中考试化学试题含答案

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化 学 试 题
考试时间：90分钟 满分：100分 考查内容：综合 命题人：程园园
可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 K：39 Fe：56
一、单项选择题（1~12小题每题2分，13~20小题每题3分，共48分）
1．化学工业是国民经济的支柱产业，下列生产过程中不涉及化学变化的是( )
A．通过石油的裂解生产乙烯 B．工业生产漂白粉
C．用接触法生产硫酸 D．炼油厂生产直馏汽油
2.为实现“双碳”目标，某科研小组设计捕获二氧化碳生成甲酸的过程如图所示。下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A．标准状况下，22.4 L CO2中所含的电子数目为16NA
B．10.1 g N(C2H5)3中所含的非极性共价键数目为1.8NA
C．22 g CO2与N2O混合物中所含氧原子的数目为NA
D．100 g 46%的甲酸水溶液中所含的氧原子数目为5NA


2题图 3题图
3．纳米Fe3O4晶体材料可以作为核磁共振造影增强剂，用于疾病的诊断和治疗，其制备过程如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.属于有机化合物
B．直接加热FeCl3溶液也可以得到Fe3O4
C．反应③的化学方程式是6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2
D．纳米四氧化三铁形成的分散系有可能产生丁达尔效应
4．下列各组离子在指定的溶液中，能大量共存的有几项 （ ）
①含有大量Fe3＋的溶液：Na＋、SCN－、Cl－、I－
②含有大量NOeq \\al(－,3)的溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SOeq \\al(2－,4)
③常温下，pH＝12的溶液：K＋、Cl－、ClO－、SOeq \\al(2－,4)
④c(H＋)＝0.1 ml·L－1的溶液：Na＋、NHeq \\al(＋,4)、SOeq \\al(2－,4)、S2Oeq \\al(2－,3)
⑤使pH试纸显蓝色的溶液：Cu2＋、NOeq \\al(－,3)、Fe3＋、SOeq \\al(2－,4)
⑥与铝粉反应放出H2的无色溶液：NOeq \\al(－,3)、Al3＋、Na＋、SOeq \\al(2－,4)
⑦使红色石蕊试纸变蓝的溶液：SOeq \\al(2－,4)、COeq \\al(2－,3)、Na＋、K＋
⑧常温下eq \f(cH＋,cOH－)＝1×10－12的溶液：K＋、AlOeq \\al(－,2)、COeq \\al(2－,3)、Na＋
⑨中性溶液：K＋、AlOeq \\al(－,2)、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)
⑩使甲基橙变红色的溶液：Mg2＋、K＋、SOeq \\al(2－,4)、SOeq \\al(2－,3)
⑪使酚酞变红色的溶液：Na＋、Cu2＋、NHeq \\al(＋,4)、NOeq \\al(－,3)
A．1 B．2 C．3 D．4
5．下列实验中，所采取的方法及其原理均正确的是( )
6．“绿水青山”是习近平总书记构建美丽中国的伟大构想，某工厂拟综合处理含NHeq \\al(＋,4)废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程：
下列说法正确的是( )
A．固体1中只含有CaCO3、CaSO3
B．X可以是空气，且需过量
C．捕获剂所捕获的气体主要是CO
D．处理含NHeq \\al(＋,4)废水时，发生的反应为NHeq \\al(＋,4)＋5NOeq \\al(－,2)＋4H＋＝6NO↑＋4H2O
7.下图是0.01 ml/L甲溶液滴定0.01 ml/L乙溶液的导电能力变化曲线，其中曲线③是盐酸滴定CH3COONa溶液，其他曲线是醋酸滴定NaOH溶液或者NaOH溶液滴定盐酸。下列判断错误的是( )
A.条件相同时导电能力：盐酸>CH3COONa
B.曲线①是NaOH溶液滴定盐酸导电能力变化曲线
C.随着甲溶液体积增大，曲线①仍然保持最高导电能力
D.a点是反应终点
8.为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。下列正确的是（ ）
A．石墨电极做正极，发生氧化反应
B．向铁电极溶液中滴加KSCN，溶液变红
C．盐桥中可选择KCl或者KNO3作为电解质
D．一段时间后，铁电极溶液中c(Fe2＋)增加了0.02 ml·L－1，石墨电极溶液中c(Fe2＋)＝0.09 ml·L－1(忽略溶液体积的变化)

8题图 9题图
9．硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)，下列说法错误的是( )
A．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂
B．FeSO4与NH4HCO3反应的离子方程式Fe2++ HCO3－= FeCO3 ↓ + H＋
C．可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
D．常温下，FeSO4比(NH4)2Fe(SO4)2易溶于水
10．甲、乙、丙、丁四种物质中，均含有相同的某种元素。在一定条件下它们之间存在如图转化关系：
eq \x(甲)eq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(①))eq \x(乙)eq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(②))eq \x(丙)eq \(――→,\s\up7(H2O),\s\d5(③))eq \x(丁)
下列说法错误的是( )
A．甲可能是单质，也可能是化合物
B．甲与丁反应可能生成盐
C．反应①②一定是氧化还原反应
D．反应③一定是化合反应
11.为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如图实验方案，下列正确的是 ( )
A．①中反应的离子方程式：2I－＋H2O2===I2＋2OH－
B．②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出
C．①②③的目的是为了富集碘元素
D．操作Z的名称是蒸发
12．聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂，以废铁屑为原料制备PFS的具体工艺流程如下：
下列说法错误的是( )
A．步骤①，粉碎的目的是增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率
B．步骤④，加稀硫酸调节pH在一定的范围内，让Fe3＋部分水解形成碱式盐
C．步骤③，可以选择过氧化氢溶液、氯气等氧化剂将Fe2＋转化成Fe3＋
D．步骤⑤，减压蒸发，有利于降低水的沸点防止产物分解
13．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是（ ）
14．实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料制备ClO2的过程如图所示：
下列说法不正确的是( )
A．电解中，阳极电极反应式为NHeq \\al(＋,4)—6e—+3 Cl－=NCl3+4 H＋
B．X中大量存在的阴离子有Cl－和OH－
C．NaClO2与 NCl3反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:6
D．制取1 ml ClO2至少需要6 ml NH4Cl
15．已知：①冰铜也叫铜锍，属于高纯Cu2S，密度较大，可以从熔炼炉的下口流出来；②高温下Cu＋比Cu2＋更稳定。如图是辉铜矿粉(图中简称矿粉，主要成分为Cu2S、FeS)→冰铜→粗铜→精铜的简单流程图，下列说法正确的是( )
A．原料中的焦炭是为了将辉铜矿粉中的Cu还原为Cu单质
B．1 250 ℃时，纯氧吹炼液态冰铜的化学方程式为Cu2S＋O2eq \(=======,\s\up7(1 250 ℃))2Cu＋SO2
C．在电解精炼铜时，将粗铜称作“阴极铜”，精铜称作“阳极铜”
D．纯氧吹炼过程中必定有部分Cu被氧化成CuO，使粗铜表面有少许黑色斑纹
16．常温下，二氯化二硫(S2Cl2)为橙黄色液体，遇水易水解，工业上用于橡胶的硫化。某学习小组用氯气和硫单质合成S2Cl2的实验装置如图所示，下列说法不正确的是 ( )
A．实验时先点燃A处酒精灯，后点燃E处的酒精灯
B．C、D中所盛试剂为饱和氯化钠溶液、浓硫酸
C．二氯化二硫(S2Cl2)水解反应产物为S、H2S、HCl
D．G、H之间应加上D装置
17．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，四种元素形成的某种化合物(如图所示)是一种优良的防龋齿剂(用于制含氟牙膏)。下列说法错误的是( )
A．W、X、Y的简单离子的电子层结构相同
B．W、Y形成的化合物中只含离子键
C．该化合物中Z不满足8电子稳定结构
D．X、Y形成的化合物溶于水能促进水的电离
18. 某化工厂充分利用工业废气中的 CO、CO2，将氯代烃、氯碱工业和甲醇联合生产，减少了环境污染，具体流程如图。下列叙述错误的是（ ）
A．为减少副反应的发生，过程Ⅱ中的装置需使用阳离子交换膜
B．在过程Ⅲ中实现了CuCl2 的再生
C．理论上每生成 1ml CH3OH，可得到1ml C2H4Cl2
D．过程Ⅳ中的反应是C2H4+2CuCl2=C2H4Cl2+2CuCl
19. 相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。如图所示装置是利用浓差电池电解Na2SO4 溶液(a、b电极均为石墨电极)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列说法不正确的是（ ）
A．a电极的电极反应为2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－
B．c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜
C．电池放电过程中，Cu(1)电极上的电极反应为Cu2＋＋2e－＝Cu
D．电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得400 g NaOH
20．紫花前胡醇可从中药材当归和白芷中提取得到，能提高人体免疫力。有关该化合物，下列叙述错误的是（ ）
A．分子式为C14H14O4 B．不能使酸性重铬酸钾溶液变色
C．能够发生水解反应 D．能够发生消去反应生成双键
非选择题
21.山大附中化学实验兴趣小组制备高铁酸钾（K2FeO4）并探究其性质和纯度分析。
资料：K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液，热稳定性差，具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。
(1)制备K2FeO4（夹持装置略）
A为氯气发生装置。A中反应离子方程式是 。
仪器C的名称为________________。
反应时C的控温20~25℃，温度不能高于25℃的主要原因_______________________。
C中得到紫色固体和溶液。写出C中反应生成K2FeO4的化学方程式
_________________________________________________________。
(2)探究K2FeO4的性质
①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有Cl2，为证明是否K2FeO4氧化了Cl﹣而产生Cl2，设计以下方案：
i．由方案1中溶液变红可知a中含有 离子，但该离子的产生不能判断一定K2FeO4将Cl﹣氧化，还可能由 产生（用离子方程式表示）。
ii．方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl﹣。用KOH溶液洗涤的目的是 。
②根据K2FeO4的制备实验得出：氧化性Cl2 FeO42﹣（填“＞”或“＜”），而方案Ⅱ实验表明，Cl2和FeO42﹣的氧化性强弱关系相反，原因是 。
(3)K2FeO4的纯度分析
将1.32 g样品与过量的的KI溶液 (硫酸酸化)充分反应（杂质不参与反应）后配成100 mL溶液，每次取10.00 mL用0.1000 ml·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定，三次滴定消耗Na2S2O3标准溶液体积平均为19.20 mL，则原样品中高铁酸钾的质量分数为__________
已知：I2+2Na2S2O3=2NaI+ Na2S4O6
22．合成氨是目前最有效工业固氮的方法，解决数亿人口生存问题。回答下列问题：
(1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。
由图可知合成氨反应N2(g)+3 H2(g) 2NH3(g)的∆H=________kJ·ml-1。该历程中反应速率最慢的步骤的化学方程式为____________________________。
(2)工业合成氨反应为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，当进料体积比V(N2):V(H2)=1:3时平衡气体中NH3的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示：
①500℃时，反应平衡常数Kp(30MPa)___ Kp(100MPa)。（填“＜”、“＝”、“＞”）
②500℃、30MPa时，氢气的平衡转化率为___________（保留2位有效数字），
Kp=__________________(MPa)-2（列出计算式）。
(3)利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示。
为使电池持续放电，需选用_____离子交换膜（“阴”或“阳”），A电极反应式_____________
23．钒铬还原渣是钠化提钒过程的固体废弃物，其主要成分为VO2·xH2O、Cr(OH)3及少量的SiO2。一种初步分离钒铬还原渣中钒铬并获得Na2Cr2O7的工艺流程如图。
已知：①“酸浸”后VO2·xH2O转化为VO2+；②Cr(OH)3的Ksp近似为1×10-30；
③ 有关物质的溶解度（g/100 g H2O）如下表所示：
回答下列问题：
(1) “滤渣”的主要成分是 ，“氧化”生成VOeq \(\s\up 1(+),\s\d 0(2))，反应的离子方程式为_____________。
(2)若“含Cr3+净化液”中c(Cr3+)=0.1 ml/L，则“水解沉钒”调pH的范围是2.5～ 。（结果保留1位小数）
(3) “溶液1”中含CrOeq \(\s\up 0(－),\s\d 0(2))，加入H2O2后发生反应的离子方程式为 。
(4) “多步操作”包括蒸发浓缩、 、冷却结晶、过滤、洗涤等步骤。
(5)研究温度对Na2S2O8与H2O2的氧化—水解沉钒率的影响，得到右图所示结果。
钒铬还原渣酸浸液初始温度在90 ℃左右，降低温度能耗增加。由图可知，分别采用H2O2、Na2S2O8进行“氧化”时，应选择的适宜温度是_______、______，与Na2S2O8相比，采用H2O2氧化的主要不足之处有________________________（写出两点）。
24．Cd位于第五周期ⅡB族，(CdSe)n小团簇（CdnSen，n=1~16）为Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料，具有独特光学和电学性质，常应用于发光二极管、生物系统成像与诊断等方面。回答下列问题：
(1)基态Se原子的价层电子排布式为_______________。
(2)Cd的第一电离能大于同周期相邻元素，原因是_____________________________。
(3)利用有机配体PH3、N(CH3)3等修饰(CdSe)2可改善其光致发光效率。其中PH3的空间构型是____________。N(CH3)3中N原子杂化轨道类型是________。
(4)CdSe的一种晶体为立方ZnS型，晶胞结构如图所示。其中A原子坐标参数为(,,)，则B的原子坐标参数分别为______________。该晶胞中CdSe键的键长为______cm。已知Cd和Se的原子半径分别为rCd nm和rSe nm，则该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_________________。
选项
实验目的
实验方法
实验原理
A
除去NO中的NO2
通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶
NO2能与NaOH溶液反应而NO不反应
B
除去乙醇中的水
加入无水硫酸铜然后蒸馏
无水硫酸铜能结合水形成晶体
C
除去KNO3中的NaCl
冷却饱和溶液，重结晶
NaCl的溶解度随温度变化改变较大
D
除去铁粉中混有的铝粉
加入过量NaOH溶液，充分反应后过滤
铝能与NaOH溶液反应而铁不能
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向某盐溶液中先加入氯水，再滴加KSCN溶液
溶液变红色
原溶液中一定有Fe2+
B
取少量某无色溶液，先滴加氯水，再加入少量CCl4，振荡、静置
溶液分层，下层呈紫红色
原溶液中一定有I－
C
SO2缓慢通入滴有酚酞的NaOH溶液中
溶液红色褪去
SO2具有漂白性
D
少量Zn粉加入1.0 ml/L Fe2(SO4)3溶液中
溶液颜色变浅
金属Zn比Fe活泼
方案Ⅰ
取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色
方案Ⅱ
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将K2FeO4溶出，得到紫色溶液b，取少量b，滴加盐酸，有Cl2产生。
温度/℃
20
40
60
80
100
Na2Cr2O7
183.6
215.1
269.2
376.4
415.0
Na2SO4
19.5
48.8
45.3
43.7
42.5