2024省大庆铁人中学高三上学期期中考试化学含答案

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试题说明：1、本试题满分 100 分，答题时间 75 分钟。
2、请将答案填写在答题卡上，考试结束后只交答题卡。
可能用到的相对原子质量：H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Fe:56 Cu:64 Ca:40
第Ⅰ卷 选择题部分
一、选择题（每小题只有一个选项正确，共15小题，每小题3分，共45分。）
1．2023年10月8日第19届亚运会在杭州圆满闭幕，本届亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念。下列说法正确的是（ ）
A．本届亚运会的火炬燃料选用零碳甲醇，甲醇燃烧属于吸热反应
B．吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为硅单质
C．亚运会纪念章“琮琮”是由锌合金镀金制成的，锌合金镀金属于合成材料
D．场馆全部使用绿色能源，打造首届碳中和亚运会，碳中和就是不排放二氧化碳
2．“天宫一号”和“神舟八号”是我国航天事业发展的里程碑。运载火箭的推进剂引燃后发生反应：2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)。用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是（ ）
A．1mlN2H4中含有的共用电子对数为4NA
B．9.2gNO2、N2O4混合物中含有的质子数为4.6NA
C．相同质量的NO2和NO含有的氮原子数相等
D．当生成6.72LN2时转移电子数为0.8NA
3．2023年诺贝尔化学奖授予对量子点的发现有突出贡献的科研工作者。量子点是指尺寸在纳米量级(通常2～20nm)的半导体晶体，其中铜铟硫(CuInS2)量子点被广泛用于光电探测、发光二极管以及光电化学电池领域。下列说法不正确的是（ ）
A．制备过程中得到的CuInS2量子点溶液能够产生丁达尔效应
B．硫离子的结构示意图：
C．已知In的原子序数为49，可推知In位于元素周期表第四周期
D．基态Cu+的价层电子排布式为3d10
4. 用来解释下列事实的方程式或离子方程式正确的是（ ）
A．海带提碘：H2O2+2H++2I-=I2+2H2O
B．“84”消毒液中通入少量CO2：2ClO-+H2O+CO2=2HClO+CO32-
C．用铜作电极电解饱和食盐水：2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑
D．过氧化钠用作供氧剂：Na2O2+CO2=Na2CO3+O2
5. 下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是（ ）
6. 物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是（ ）
A．ClO2具有强氧化性，可用作消毒剂
B．FeCl3溶液显酸性，可用作印刷电路板的腐蚀液
C．维生素C具有还原性，可用作食品抗氧化剂
D．液氨汽化需要吸收大量的热，可用作制冷剂
7. 短周期元素X、Y、Z、M原子序数依次增大，Z的基态原子2p轨道半充满，M的最高正价与最低负价绝对值之差为4，它们组成的一种分子结构如图。下列说法正确的是（ ）
A．电负性：X>Y>Z
B．原子半径：Y>Z>X
C．分子中Z原子杂化方式均为sp2
D．Y、Z、M的最高价氧化物的水化物均为强酸
8. 微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。某污水处理厂利用微生物燃料电池处理含铬废水的工作原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．电池工作时a极发生氧化反应
B．CH3OH与Cr2O72-也可直接反应
C．电池工作一段时间后，右边溶液的酸性增强
D．a极的电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+
9．N2O和CO是污染性气体，可在Pt2O+表面转化为无害气体，有关化学反应的物质变化过程如
图1所示，总反应的能量变化过程如图2所示，下列说法正确的是（ ）
A．总反应的△H=E2-E1 B．Pt2O+降低了总反应的焓变
C．总反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1 D．CO2、N2均为非极性分子
10．实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持仪器和净化装置)。其中最合理的是（ ）
11．物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。下图是硫和氮元素部分“价类”二维关系图。下列相关说法错误的是（ ）
A．图中A和C可以反应生成B
B．可以实现R→Y→Z→W的转化
C．A的水溶液为酸性，R的水溶液
为碱性，可以说明N的非金属性比S强
D．C可以使品红溶液褪色，R可以使无色
酚酞溶液变红
12. 下列关于溶液中离子检验的实验方案设计、现象和结论都正确的是（ ）
13．氯化碘()在药物合成中用途非常广泛，其熔点为33℃，沸点为73℃，遇水易反应。实验室可用如图装置(部分夹持装置已略去)制取ICl3，制备的反应原理：I2+3Cl2=2ICl3，下列说法正确的是（ ）
A．甲装置是制备Cl2的装置，可利用MnO2和浓盐酸的反应
B．装置乙中长颈漏斗内液面上升说明装置可能发生堵塞
C．装置丙和戊的作用为除水，防止与ICl3反应，可更换为浓硫酸
D．装置丁中生成ICl3，碘元素的化合价为-3
14．下列实验装置图能达到相应实验目的且描述正确的是（ ）
A．图甲是中和热的测定实验
B．图乙可以保护钢闸门不被腐蚀
C．图丙用于铁上镀铜且硫酸铜溶液浓度不变
D．图丁中一段时间后，右侧装置中导管内液面高于试管内液面
15．工业上以软锰矿(含MnO2和少量的Fe2O3、Al2O3、SiO2)为原料制备硫酸锰晶体的流程如图所示，下列有关说法不正确的是（ ）
A．酸浸过程发生的主要反应的离子方程式为MnO2+4H++2Fe2+=2Fe3++Mn2++2H2O
B．试剂A的目的是将过量Fe2+氧化为Fe3+
C．试剂B可以是MnO或MnCO3
D．滤渣1为H2SiO3，滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3
第 = 2 \* ROMAN \* MERGEFORMAT II卷 填空题部分
二、填空题（4小题，共55分。）
16．（14分）捕集CO2的技术对解决全球温室效应意义重大。回答下列问题。
（1）国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原，所涉及的反应方程式为：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H=-270kJ·ml-1，几种化学键的键能如表所示：
则 。
（2）将CO2还原为CH4，是实现CO2资源化利用的有效途径之一。装置如图所示：
①的移动方向为 (填“自左至右”或“自右至左”)；d电极的电极反应式为
。
②若电源为CH3OH-O2-KOH清洁燃料电池，当消耗0.1ml燃料CH3OH时，离子交换膜中通过______mlH+，该清洁燃料电池中的正极反应式为 。
（3）CaO可在较高温度下捕集CO2。CaC2O4·H2O热分解可制备CaO，CaC2O4·H2O加热升温过程中固体的质量变化如图。
则400～600℃时分解得到的气体产物是 (填化学式)，写出800∼1000℃范围内分解反应的化学方程式：__________________________________________。
17．（12分）草酸亚铁晶体(FeC2O4·xH2O)为淡黄色粉末，是生产电池的原料。某化学兴趣小组对草酸亚铁晶体的一些性质进行探究。回答下列问题：
（1）实验室要配制500mL0.5ml/L的FeSO4溶液，必须使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒外，还有 。
（2）为测定草酸亚铁晶体中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2，设为装置A)称重，记为m1g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2g。按下图连接好装置进行实验。
实验操作步骤为：打开K1和K2，缓缓通入N2→点燃酒精灯，小火加热→熄灭酒精灯→冷却至室温→停止通N2，关闭K1和K2→称量A。重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3g。
①仪器B的名称是 。
②缓缓通入N2目的是 。
③根据实验记录，计算草酸亚铁晶体中结晶水数目 。
（3）为探究草酸亚铁的热分解产物，将实验(2)中已恒重的装置A接入下图所示装置进行实验。
①停止实验时要先熄灭A、E两处酒精灯，再继续通N2至玻璃管冷却到室温，先熄灭酒精灯目的是
。
②实验中观察到：A装置中剩余黑色固体，装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中固体变为红色。经测定，A装置中样品完全分解，且黑色固体为铁的某种氧化物，为进一步确认，取少量的黑色固体，在稀硫酸溶液中充分溶解，得澄清溶液，向其中滴加KSCN溶液，无现象，再滴加氯水，溶液变红。
草酸亚铁受热分解的化学方程式为 。
18．（14分）高品质MnO2可用于生产锂离子电池正极材料锰酸锂。以软锰矿与黄铁矿为主要原料采用“两矿一步浸出法”制备高品质MnO2的某工艺流程如图：
已知：①软锰矿与黄铁矿的主要成分分别为MnO2、FeS2，还均含少量Fe、Ca、Mg、Al、Si等元素的氧化物；
②该工艺条件下，相关金属离子完全形成氢氧化物沉淀的pH如表：
回答下列问题：
（1）基态Fe2+的价层电子排布图为 。
（2）“配矿”过程中，将软锰矿与黄铁矿粉碎混匀的目的是 。
（3）“酸浸”操作中需先后分批加入H2SO4、H2O2。加入H2SO4后酸浸过程中主要反应的离子方程式为：
2FeS2+3MnO2+12H+=2Fe3++3Mn2++4S↓+6H2O
2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
①已知滤渣1的主要成分为S、SiO2、CaSO4等，其附着在矿粉颗粒表面使上述反应受阻，此时加入H2O2，利用其迅速分解产生的大量气泡可破除该不利影响。分析导致H2O2迅速分解的因素是
。
②矿粉颗粒表面附着物被破除后，H2O2还可以继续与MnO2反应，从而提高锰元素的浸出率，该反应的离子方程式是 。
（4）“调pH”操作中需调节溶液pH范围为4.7~6.0，此时“滤渣2”的主要成分为 、_______(填化学式)。
（5）“沉锰”步骤发生主要反应的离子方程式为 。
（6）利用惰性电极电解H2SO4－MnSO4－H2O体系获得MnO2的机理(部分)如图甲所示，硫酸浓度与电流效率的关系如图乙所示。硫酸浓度超过3.0ml•L-1时，电流效率降低的原因是
。
19．（15分）聚戊二酸丙二醇酯（PPG）是一种可降解的聚酯类高分子材料，在材料的生物相存性方面有很好的应用前景。 PPG的一种合成路线如下：
已知：
①烃A的相对分子质量为70，核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢；
②化合物B为单氯代烃：化合物C的分子式为C5H8；
③E、F为相对分子质量差14的同系物，F是福尔马林的溶质；
④。
回答下列问题：
（1）E的化学名称为 。
（2）H的结构简式为 。
（3）由D和H生成PPG的反应类型为 。
（4）由A生成B的化学方程式为 。
（5）由B生成C的化学方程式为 。
（6）A的链状烃中同分异构体共有 种，其中核磁共振氢谱显示为3组峰，且峰面积比为6：3：1的是 （写结构简式)，A的所有同分异构体在下列—种表征仪器中显示的信号（或数据）完全相同，该仪器是 (填标号)。
a．元素分析仪 b．质谱仪 c．红外光谱仪 d．核磁共振仪
A
B
C
D
实验
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
向CaCl2和氨水的混合液中通入CO2
热铜丝插入稀硝酸中
现象
产生白色沉淀，最终变为红褐色
溶液变红，随后迅速褪色
产生白色沉淀
产生无色气体，随后变为红棕色
选项
a
b
c
d
A
浓硫酸
Cu
SO2
NaOH溶液
B
浓氨水
碱石灰
NH3
H2SO4溶液
C
稀硝酸
Cu
NO
NaOH溶液
D
浓硫酸
NaCl
HCl
水
选项
待检离子
实验方案设计、现象及结论
A
Fe2+
取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液，无明显现象，再加入H2O2溶液，溶液变为血红色，该溶液中含有Fe2+
B
Cl-
取少量溶液于试管中，加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，该溶液中含有Cl-
C
NH4+
取少量溶液于试管中，加入稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸不变蓝，该溶液中不含NH4+
D
Na＋
用玻璃棒蘸取某无色溶液，灼烧，观察火焰呈黄色，该溶液中含有Na+
化学键
C-H
H-H
H-O
C=O
键能/kJ·ml-1
413
436
a
745
金属离子
Fe2+
Fe3+
Mn2+
Mg2+
Al3+
开始沉淀pH
6.9
1.9
6.6
9.1
3.4
沉淀完全(c=1.0×10-6ml•L-1)的pH
8.3
3.2
10.1
10.9
4.7