江苏省无锡市匡园双语学校2024-2025学年高三上学期期中教学质量调研测试 化学试题(含答案)
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这是一份江苏省无锡市匡园双语学校2024-2025学年高三上学期期中教学质量调研测试 化学试题(含答案),文件包含2024秋学期高三化学期中试卷pdf、2024秋学期高三期中试卷定稿docx、2024秋学期高三期中答案定稿docx、2024秋学期高三化学期中试卷答案pdf等4份试卷配套教学资源,其中试卷共17页, 欢迎下载使用。
命题单位:宜兴市教师发展中心 制卷单位:无锡市教科院
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分,共100分。考试时间75分钟。
2.答案全部写在答题卡上,写在试题纸上一律无效。
3.可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cr-52 Fe-56 Re-186
选择题(共39分)
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1.高分子是生产生活中的常见物质。下列物质中不属于高分子的是
A.油脂 B.淀粉C.蛋白质 D.合成橡胶
2.反应2NH3+NaClO= NaCl+N2H4+H2O可用于制备肼(N2H4)。下列说法正确的是
A.Na+的结构示意图为8
2
+11
1
B.NH3的空间构型为平面三角形
C.NaClO中既含离子键又含共价键 D.N2H4的结构式为H—eq \(N, \s\up16(H),\s\up9(|))==eq \(N, \s\up16(H),\s\up9(|))—H
3.实验室制取纯碱,下列相关原理、装置能达到实验目的的是
A.制取CO2 B.除去CO2中HCl C.制取NaHCO3 D.制取纯碱
4.四羟基合铝酸钠([NaAl(OH)4])与过量CO2反应可制得Al(OH)3。下列说法正确的是
A.半径:r(O2‒)<r(Al3+) B.电负性:χ (C)<χ (O)
C.氢化物沸点:H2O<CH4 D.碱性:NaOH<Al(OH)3
阅读下列材料,完成5~7题:
硼单质及其化合物应用广泛。BF3极易水解生成HBF4(HBF4在水中完全电离为H+和BF eq \\al(-,4) )和硼酸(H3BO3),硼酸是一元弱酸,能溶于水。硼酸和甲醇在浓硫酸催化下生成挥发性的硼酸甲酯[B(OCH3)3],硼酸甲酯主要用作木材防腐剂等。乙硼烷(B2H6,常温下为气态)是一种潜在的高能燃料,在O2中完全燃烧生成B2O3固体和液态水,燃烧热为2165 kJ·ml−1;氨硼烷(H3NBH3)是很好的储氢材料,在Ni/P催化剂作用下水解生成NH4[B(OH)4]并释放出氢气,氨硼烷在高温下脱氢制得氮化硼(BN),氮化硼晶体结构类似于金刚石,具有高硬度。
5. 下列说法正确的是
A.BN是分子晶体 B.H3NBH3分子内存在配位键
C.B(OCH3)3分子间能形成氢键 D.BF3是由极性键构成的极性分子
6. 下列化学反应表示正确的是
A.BF3和水反应:4BF3+3H2O===6H++3BF eq \\al(-,4) +BO eq \\al(3-,3)
B.制备B(OCH3)3:H3BO3+3CH3OH eq \(====,\s\up7(浓硫酸)) B(OCH3)3
C.氨硼烷释氢反应:H3NBH3+4H2O eq \(====,\s\up7(Ni/P)) NH4[B(OH)4]+3H2↑
D.乙硼烷的燃烧热:B2H6(g)+3O2(g) ===B2O3(s)+3H2O(l) ΔH=2165 kJ·ml−1
7. 下列有关反应描述正确的是
A.H3NBH3高温脱氢反应中,H3NBH3断裂σ键和π键
B.H3NBH3水解反应中,Ni/P催化剂能提高该反应的活化能
C.BF3水解生成HBF4,B原子轨道的杂化类型由sp3转化为sp2
D.H3BO3和CH3OH的反应中,浓硫酸能加快反应速率
8.利用H2S废气制取单质硫有两种途径如题8图所示,下列说法正确的是
A.SO2是H2S转化为S反应中的催化剂
B.每生成32 g S,理论上消耗1 ml Fe2(SO4)3
C.两种途径中所涉及的反应均为氧化还原反应
D.2H2S (g)+SO2(g)===3S(s)+2H2O(g)的ΔS>0
题8图
9.利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化,现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用如题9图所示装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。下列说法正确的是
A.a极发生还原反应
B.为了实现海水的淡化,隔膜1为阳离子交换膜
C.电池工作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比约为2∶1
D.该装置内工作温度越高,海水淡化效果越好
电解
题9图
HCl(aq)
10.在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
H2O
O2
催化剂
A.金属Al制备:Al(OH)3 AlCl3溶液 Al
石灰水
电解
B.硝酸工业:NH3 NO HNO3
H2
高温
HCl
高温
C.制漂白粉:NaCl溶液 Cl2 漂白粉
D.高纯硅制备:粗硅 SiHCl3 高纯硅
11.室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
12.室温下,通过下列实验探究NaHC2O4溶液的性质。
实验1:测得10 mL 0.1 ml·L−1NaHC2O4溶液的pH<7。
实验2:向0.1 ml·L−1 NaHC2O4溶液中通入一定量NH3,测得溶液pH=7。
实验3:向10 mL 0.1 ml·L−1NaHC2O4溶液中加入等体积0.1 ml·L−1HCl溶液,无明显现象。
下列说法正确的是
A.实验1中:c(H2C2O4)>c(C2Oeq \\al(2-,4))
B.根据实验1推测:Ka1(H2C2O4)·K a2(H2C2O4)<K w
C.实验2所得溶液中:c(NHeq \\al(+,4))+c(H2C2O4)=c(C2Oeq \\al(2-,4))
D.实验3所得溶液中:c(H2C2O4)=c(Cl-)
13. CH4-CO2重整反应可获得H2,主要反应如下:
反应Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g);ΔH1=247 kJ·ml−1
反应Ⅱ: H2(g)+CO2(g)=== CO(g)+H2O(g);ΔH2=41 kJ·ml−1
反应Ⅲ:CH4(g)+H2O (g)===CO(g)+3H2(g);ΔH3=225 kJ·ml−1
800℃,1.01×105 Pa下,将n起始(CH4)∶n起始(CO2)=1∶1的混合气体置于含不同水量的密闭容器中,平衡时CH4和CO2的转化率、CO的选择性(可表示为 eq \f(n生成(CO),n反应(CH4)+ n反应(CO2)) ×100%)如题13图所示。下列说法正确的是
A. 曲线a表示CO2
B. 升温或增大压强,均能提高CH4的平衡转化率
题13图
C. eq \f(n(H2O),n(CH4)) 在0.1~0.2时,CO的选择性增大,此时反应Ⅱ占据主导地位
D. 可以通过向CH4-CO2重整反应中添加水,来增大 eq \f(n(H2),n(CO)) 的比值
非选择题(共61分)
14.(15分)回收富铼渣(主要含ReS2、CuS、Bi2S3)可制备航天材料高铼酸铵和金属铼。
题14图-1
(1)富铼渣用30%H2O2和0.1 ml·L−1 H2SO4的混合溶液氧化酸浸,ReS2、CuS、Bi2S3中金属元素以HReO4、CuSO4、(BiO)2SO4形式存在,硫元素以SOeq \\al(2-,4)和S形式存在;将酸浸液过滤,得到含低浓度的HReO4溶液和滤渣。Re、Cu、Bi浸出率(eq \f(浸出液中某元素的物质的量,某元素的总物质的量)×100%)随浸取时间变化如题14图-1所示。
①滤渣的主要成分为 ▲ (填化学式)。
②氧化酸浸中,ReS2转化为两种强酸,该反应的化学方程式为 ▲ 。
③60min后,Cu浸出率略有上升的原因是 ▲ 。
(2)含低浓度的HReO4溶液通过萃取、反萃取、提纯后得到高纯度NH4ReO4。用含有机胺(R3N)的有机溶剂作为萃取剂提纯一定浓度的HReO4溶液,原理为:
2R3N+H++ReOeq \\al(-,4)eq \(\s\up 6(萃取),\s\d 4(eq \(\s\up 2(⇌),\s\d 4(反萃取))))(R3N)2·HReO4(有机层)。反萃取时,加入氨水的目的是 ▲ 。
题14图-2
(3)NH4ReO4焙烧可制得金属铼。将5.36 mg NH4ReO4(摩尔质量为268 g·ml−1)分别在空气和氢气氛围中焙烧,剩余固体质量随温度变化曲线如题14图-2所示。
①在空气中焙烧,500 ℃时几乎没有固体剩余的原因是 ▲ 。
题14图-3
②在氢气中焙烧,350 ℃得到铼的某种氧化物的晶胞如题14图-3所示,距离Re原子最近的O原子有 ▲ 个。在整个过程中,H2的实际用量远大于理论反应用量,H2所起的作用有 ▲ 。
15.(15分)“亚硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO3)2·H2O]沉淀法”处理高浓度氨氮废水(含NHeq \\al(+,4)、Cl-和H+),可减少水体富营养化。
按n(NHeq \\al(+,4))∶n(Fe2+)∶n(SOeq \\al(2-,3))=2∶1∶2向氨氮废水中依次加入Na2SO3溶液和FeCl2溶液,用稀HCl和稀NaOH溶液调节初始氨氮废水的pH。
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
pH=4
pH=5
pH=6
pH=7
pH=8
pH=9
*
*
Fe(OH)SO4
(NH4)2Fe(SO3)2·H2O
Fe2(SO4)3
Fe2O3 Fe2(SO4)3
强度
衍射角/º
*
(1)不同初始pH对反应的影响。测得不同初始pH对氨氮去除率的影响如题15图-1所示,反应后固体产物的XRD图谱如题15图-2所示(XRD图谱可用于判断某晶态物质是否存在)。
题15图-1
题15图-2
①pH=4时,SOeq \\al(2-,3)部分氧化为SOeq \\al(2-,4),Fe2+和SOeq \\al(2-,4)转化为Fe(OH)SO4的离子方程式为 ▲ 。
②pH=5~8时生成(NH4)2Fe(SO3)2·H2O沉淀,该反应的离子方程式为 ▲ 。
③pH=9时,氨氮去除率比较低的原因是 ▲ ,此时仍有部分氨氮被去除的原因是 ▲ 。
(2)反应过程中pH变化。其他条件不变,调节溶液初始pH为7.5,充分搅拌并反应一段时间,氨氮去除率和溶液pH随时间变化如题15图-3所示。
题15图-3
①0~30min时,氨氮去除率升高,溶液pH急剧降低的主要原因是 ▲ 。
②30min后,溶液pH继续降低的可能原因是 ▲ 。
16.(15分)以铬铁矿(主要成分为FeCr2O4,含Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O),实现铬资源利用。
已知:①矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度对数lgc与pH的关系如题16图-1所示,当溶液中可溶性组分浓度c≤1.0×10−5 ml·L−1时,可认为已除尽。
②部分物质的溶解度随温度变化曲线如题16图-2所示。
题16图-1 题16图-2
(1)焙烧铬铁矿。将铬铁矿与纯碱混合,在空气中高温焙烧,FeCr2O4转化为Na2CrO4和Fe2O3,杂质转化为可溶性钠盐。FeCr2O4反应的化学方程式为 ▲ ;下列操作能提高焙烧反应速率的有 ▲ (填序号)。
A.降低通入空气的速率 B.将铬铁矿粉碎 C.焙烧时将矿物与空气逆流而行
(2)除杂。将焙烧后的产物水浸一段时间后,调节溶液4.5≤pH≤9.3,过滤,pH不能太高也不能太低的原因是 ▲ 。
(3)制备红矾钠。补充完整制取Na2Cr2O7·2H2O晶体的实验方案:向除杂后的含铬滤液中, ▲ 。[实验中可选用的试剂:稀硫酸、稀盐酸。]
(4)Na2Cr2O7可用于测定水体的COD(COD是指每升水样中还原性物质被氧化所需要O2的质量)。现有某水样100.00 mL,酸化后加入0.1000 ml·L−1的Na2Cr2O7溶液10.00 mL,使水样中的还原性物质完全被氧化,再用0.2000 ml·L−1的FeSO4溶液滴定剩余的Cr2Oeq \\al(2-,7),Cr2Oeq \\al(2-,7)被还原为Cr3+,消耗FeSO4溶液25.00 mL,则该水样的COD为 ▲ mg·L−1(写出计算过程)。
17.(16分)尿素在工业、农业、医药等诸多领域应用广泛。
(1)工业上利用合成氨工艺联合生产尿素,原理如题17图-1所示。
①若反应器Ⅰ和Ⅱ中各有1 ml H2O参加反应,理论上可获得 ▲ ml H2。
题17图-1
②反应器Ⅳ中主要通过两步完成,其能量变化如题17图-2所示,第一步反应的平衡常数表达式为K= ▲ ,总反应 2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g), ∆H= ▲ kJ·ml−1;反应器Ⅳ中还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二脲[ (NH2CO)2NH]等副反应,其他条件一定时,EQ \f( n(NH3),n(CO2))与尿素产率的关系曲线如题17图-3所示,NH3过量对尿素产率的影响比CO2过量对尿素产率的影响大的原因是 ▲ 。
题17图-2 题17图-3
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0
0.5
1.0
1.5
吸附
*N2+*COOH
*N2+*CO
*NCON*
*NCONH
*NHCONH2
*NHCONH
*NH2CONH2
CO(NH2)2
*NCONH2
相对能量(eV)
(2)电催化法合成尿素。一种新型异质结构Bi-BiVO4催化剂用于酸性介质中CO2和N2电化学合成尿素。反应过程中,电子能自发从BiVO4端转移到Bi端,在Bi-BiVO4催化剂这一极可能的反应机理如题17图-4所示,反应部分历程及能量关系如题17图-5所示。
气体吸附
Bi-BiVO4
Bi-BiVO4
H++e-
CO2还原
Bi-BiVO4
Bi-BiVO4
H++e-
连接
Bi-BiVO4
2(H++e-)
尿素生成
Bi-BiVO4
Bi-BiVO4
Bi-BiVO4
2(H++e-)
远端加氢
交替加氢
题17图-4 题17图-5
①在Bi-BiVO4催化剂这一极发生的电极反应式为 ▲ 。
②反应过程中更倾向于生成交替加氢的中间体,原因是 ▲ 。
e-
e-
CO2
H+
H+
e-
e-/H+
-H2O
题17图-6
③电催化合成尿素成功的关键取决于CO2的还原路径,CO2的可能还原路径如题17图-6所示,CO2在Bi-BiVO4催化剂作用下能还原成﹡CO的原因是 ▲ 。
选项
实验过程及现象
实验结论
A
向物质的量浓度、体积均相同的Na2CO3和NaHCO3溶液中各滴加1滴酚酞,溶液变红,前者红色更深
水解程度:COeq \\al(2-,3)>HCOeq \\al(-,3)
B
向2 mL 1 ml·L−1NaOH溶液中滴加2滴0.1 ml·L−1 MgCl2,再滴加2滴0.1 ml·L−1 FeCl3溶液,先生成白色沉淀,后生成红褐色沉淀
Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
C
向一定浓度CuSO4溶液中通入H2S气体,出现黑色沉淀
酸性:H2S>H2SO4
D
用pH计分别测定等体积的CH3COOH溶液和CH2ClCOOH溶液的pH,CH2ClCOOH溶液的pH小
O-H键的极性增强,羧酸酸性增强
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