江苏省如皋中学2022届高三上学期10月第一次阶段考试化学试题 含答案

江苏省如皋高级中学2021-2022学年度第一学期第一次阶段考试

高三化学

本试卷满分100分，考试时间75分钟。

本卷可能用到的相对原子质量：H 1 C 12  O 16  Na 23  Mg 24  Al 27  S 32  Mn 55  Ba 137

选择题 (共36分)

单项选择题：本题包括8小题，每题2分，共16分。每题只有一个选项符合题意。

1．近年来，我国航空航天事业成果显著。下列材料为金属材料的是

A．钛合金      B．砷化镓     C．液氢      D．环氧树脂

2．侯氏制碱法主要反应原理：NH3+NaCl+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。下列有关说法不正确的是

A．CO2空间结构为直线形  B．NaCl固体为离子晶体

C．Na的原子结构示意图为     D．NH4Cl的电子式为

阅读下列资料，完成3～4题：氮是生命的基础，氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。工业上用氨的催化氧化生产硝酸，其热化学方程式为4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－904 kJ·mol－1。生产硝酸的尾气中主要含有NO、NO2等大气污染物，可用石灰浆等碱性溶液吸收处理，并得到Ca(NO3)2、Ca(NO2)2等化工产品。

3．下列氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是

A．N2不溶于水，可用作保护气

B．NH3具有还原性，可用作制冷剂

C．KNO3具有氧化性，可用于制黑火药

D．NH4Cl受热易分解，可用于制造化肥

4．对于反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列有关说法不正确的是

A．该反应一定能自发进行

B．该反应的正反应的活化能小于逆反应的活化能

C．断裂1mol N-H键的同时，断裂1molO-H键，说明该反应达到平衡状态

D．达到平衡时，增大容器的体积，v(正)增加、v(逆)减小

5．实验室制取Cl2时，下列装置能达到相应实验目的的是

A．制备Cl2       B．除去Cl2中的HCl           C．收集Cl2      D．尾气处理

6．X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在。下列说法不正确的是

A．原子半径：X>Y 

B．简单氢化物的还原性：X>Y

C．同周期元素形成的单质中Y氧化性最强 

D．同周期中第一电离能小于X的元素有4种

7．从中草药中提取的calebin A(结构简式如图)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于calebin A的说法正确的是

A．能与NaHCO3溶液反应生成CO2

B．该分子中碳原子存在sp2、sp3两种杂化方式

C．1 mol该分子与溴水反应，最多消耗2 mol Br2

D．能在空气中长时间稳定存在

8．根据下列图示所得结论正确的是

A．图1表示1 LpH=2的某一元酸加水稀释至V L，溶液的pH随lgV的变化曲线，说明该酸是弱酸

B．图2表示不同温度下水溶液中H+和OH－浓度的变化曲线，说明图中温度T2>T1

C．图3表示一定条件下合成氨反应中，平衡时NH3的体积分数随H2的起始体积分数

的变化曲线（起始时N2的物质的量相等），说明图中a点N2的转化率小于b点

D．图4表示同一温度下，O2的平衡浓度随容器容积的变化曲线（容器中进行反应为

2BaO2(s) 2BaO(s)+O2(g)），说明改变压强平衡不移动

不定项选择题：本题包括5小题，每小题4分，共20分。每题有一个或两个选项符合题意。

阅读下列资料，完成9～10题：高铁酸钾（K2FeO4)是一种暗紫色固体，低温碱性条件下比较稳定。高铁酸钾能溶于水，微溶于浓KOH溶液，且能与水反应放出氧气，并生成Fe(OH)3胶体，常用作水处理剂。高铁酸钾有强氧化性，酸性条件下其氧化性强于Cl2、KMnO4等。工业上湿法制备K2FeO4的流程如下：

9．下列关于K2FeO4的说法不正确的是

A．与水反应，每消耗1molK2FeO4转移3mol电子

B．将K2FeO4与盐酸混合使用，可增强其杀菌消毒效果

C．K2FeO4用作水处理剂时，既能杀菌消毒，又能吸附悬浮杂质

D．K2FeO4中，基态K+的核外三个电子能层均充满电子

10．下列关于K2FeO4的工业湿法制备工艺，说法正确的是

A．“反应”时，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:3

B．“过滤Ⅰ”所得滤液中大量存在的离子有：Na+、Fe3+、Cl−、NO、FeO

C．“转化”时，反应能进行的原因是该条件下K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4

D．“过滤II”所得滤液在酒精灯外焰上灼烧，火焰呈黄色，说明滤液为NaOH溶液

11. 金属(M)–空气电池结构如图（电池总反应方程式可表示为4M＋nO2＋2nH2O＝4M(OH)n），未来有望被应用于新能源汽车和各种移动设备。下列说法正确的是

A．金属(M)–空气电池的正极反应式为

O2＋2H2O＋4e－＝4OH－

B．若为Mg–空气电池，则每消耗1 mol Mg

转移2 mol电子

C．该类电池工作时，碱性电解质中的OH－

离子通过阴离子交换膜移向多孔电极

D．Na–空气电池的“理论比能量”（单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能）

比Al–空气电池的高

12．通过下列实验探究草酸（H2C2O4)的性质。

下列有关说法正确的是

A．依据实验1的现象，说明产生的气体中只含有CO2、H2O

B．0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液中存在c(H＋)＞2c(C2O)＋c(HC2O)

 C．a、b、c对应的溶液中，水的电离程度：c＞b＞a

D．V(NaOH)＝25.00 mL时反应所得溶液中：c(C2O)＞c(H2C2O4)

13．H2S分解的热化学方程式为2H2S(g)2H2(g)＋S2(g) ΔH＝a kJ·mol－1。向体积为1 L的恒容密闭容器中加入n(H2S)＋n(Ar)＝0.1 mol的混合气体（Ar不参与反应），测得不同温度（T1＞T2）时H2S的平衡转化率随比值的变化如图所示。下列说法正确的是

A．该反应的a < 0

B．平衡常数K(X)>K(Z)

C．当＝1，到达平衡时，H2的体积分数为

D．维持Y点时n(H2S)不变，向容器中充入Ar，

H2S的平衡转化率减小

二、非选择题：共5题，共64分。

14．（12分）请按要求写出相应的方程式。

⑴某小组同学合作探究铝铁混合物分离的工艺流程如下：

①气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。写出加热时反应1的离子方程式：   ▲   。

②反应2的离子方程式为   ▲   。

⑵由工业废气（NO、SO2）制备Na2S2O4的实验原理如下：

①氧化时Ce(SO4)2转化为Ce2(SO4)3，NO转化为HNO2和HNO3，产物中HNO2和HNO3物质的量之比为3∶1。写出该反应的离子方程式：   ▲   。

②电解时SO32－发生的电极反应为   ▲   。

15. （11分）CO2甲烷化加快了能源结构由化石燃料向可再生碳资源的转变。

⑴CO2甲烷化反应最早由化学家Paul Sabatier提出。在一定的温度和压力条件下，将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。已知

CH4(g)＋H2O(g)===3H2(g)＋CO(g)　ΔH＝+206 kJ·mol－1；

CO(g)＋H2O(g)===H2(g)＋CO2(g)　ΔH＝－41kJ·mol－1。

则反应CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)的ΔH＝   ▲   kJ·mol－1。

⑵催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂作用下反应相同时间，测得CO2转化率随温度变化的影响如题15图-1。

题15图-1                   题15图-2

①过渡元素是寻找催化剂的主要方向。催化剂Ni原子的基态核外电子排布式为

   ▲   。

②高于320℃后，以Ni－CeO2为催化剂，CO2转化率略有下降，而以Ni为催化剂，CO2转化率却仍在上升，其原因是   ▲   。

③对比上述两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂及使用的合适温度是 

 ▲   。

⑶近年来新兴的生物电催化技术运用微生物电解池也可实现CO2甲烷化，其工作原理如题15图-2。微生物电解池实现CO2甲烷化的阴极电极反应式为   ▲   。

16.（13分）化合物E是一种解热镇痛药，用于治疗急性上呼吸道炎症，其合成路线如下：

⑴B→C的反应类型为   ▲   。

⑵试剂X的分子式为C7H7O2SCl。写出试剂X的结构简式：   ▲   。

⑶D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4种不同化学环境的氢原子。

②在碱性溶液中水解，水解产物酸化后得到有机物甲和乙，甲能与FeCl3溶液发生显色反应，1 mol乙最多能消耗2 mol Na。

⑷请写出以、CH3OH为原料制备的合成路线流程图(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. （16分）BaS是一种重要的无机合成中间体，可通过重晶石(主要成分BaSO4，含有少量SiO2等杂质)制备得到。工业常以软锰矿(主要成分MnO2)和BaS为原料制备碳酸锰。

⑴样品中BaS的质量分数的测定：

步骤Ⅰ  准确称取10.00 g试样，加适量水，待可溶物全部溶解，过滤，并洗涤沉淀，将洗涤液与滤液一并转移至500 mL容量瓶中，定容、摇匀。

步骤Ⅱ 取20.00 mL醋酸溶液(过量)于锥形瓶中，再加入20.00 mL 0.08000 mol·L－1碘标准溶液，然后再向锥形瓶中加入10.00 mL步骤Ⅰ所配的试样溶液，边加边振荡。充分反应后，硫元素完全转化为硫单质。

步骤Ⅲ 以淀粉为指示剂，用0.05000 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，发生反应：2S2O＋I2===S4O＋2I－。消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。

①步骤Ⅲ中滴定终点时的现象为   ▲   。

②计算试样中BaS的质量分数(写出计算过程)。

⑵BaS溶液的制备：向BaS样品中加入热水，充分搅拌后过滤，得BaS溶液。

已知：室温下，Ka1(H2S)＝1.3×10－7，Ka2(H2S)＝7.1×10－15。测得0.1 mol·L－1BaS溶液pH≈13。溶液中OH－、S2－、HS－三种离子浓度由大到小的顺序依次是   ▲   。

⑶高纯碳酸锰的制备：BaS溶液和MnO2经反应、过滤、酸溶、净化可制得MnSO4溶液。

①MnSO4溶液和NH4HCO3固体混合后，反应生成MnCO3。反应方程式为2HCO＋Mn2＋===MnCO3↓＋H2O＋CO2↑。

实际制取MnCO3时，一般选择使用氨水－NH4HCO3混合溶液代替NH4HCO3固体，这样改进的优点是   ▲   。

②已知：6.5<pH<7.5时，碳酸锰产率较高。请设计以MnSO4溶液、氨水-NH4HCO3

混合溶液为原料制备高纯碳酸锰的实验方案：   ▲   。

【MnCO3沉淀需“洗涤完全”，Mn(OH)2开始沉淀的pH=8.1】。

18.（14分）铬是造成水体重度污染的元素之一，水体除铬主要有还原沉淀法、离子交换法、光催化还原法等。

⑴还原沉淀法：向水体中加入FeSO4、CaSO3等将高毒性Cr(Ⅵ)还原为低毒性Cr(Ⅲ)，再调节pH使Cr(Ⅲ)生成Cr(OH)3沉淀除去。

题18图-1　                          题18图-2

①题18图-1表示Cr(Ⅵ)在水溶液中的存在形态分布情况。向pH＝1.5的含Cr(Ⅵ)污水中加入FeSO4，发生的主要反应的离子方程式为   ▲   。

②题18图-2表示Cr(Ⅲ)在水溶液中的存在形态分布情况。当pH>12时，铬去除率快速下降的原因：   ▲   。

⑵离子交换法：用强碱性离子交换树脂(ROH)与含铬离子(CrO、HCrO等)发生离子交换。如与CrO的交换可表示为2ROH(s)＋CrO (aq)R2CrO4(s)＋2OH－(aq)。Cr(Ⅵ)去除率与pH关系如题18图3所示，当pH>4时，Cr(Ⅵ)去除率下降的原因是

   ▲   。

题18图-3                                 题18图-4　

⑶光催化还原法：18图-4为光催化还原Cr(Ⅵ)的机理图，ZrO2纳米管为催化剂。在紫外光照射下，甲醇还原Cr(Ⅵ)的过程可描述为   ▲   。

参考答案

单项选择题：本题包括8 小题，每小题2 分，共计16 分。每小题只有一个选项符合题意。

1．A  2．D  3．C  4．D  5．B  6．D  7．B  8．C

不定项选择题：本题包括5小题，每小题4分，共计20分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选时，该题得0分；若正确答案包括两个选项只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得满分，但只要选错一个，该小题就得0分

9．BD  10．C  11．AB  12．BD  13．C

非选择题（共64分）

14．(12分)

⑴①(3分)

②AlO＋ CO2＋2H2O＝Al(OH)3↓＋HCO(3分)

⑵①4NO＋6Ce4+＋5H2O＝3HNO2＋NO3－＋6Ce3+＋7H+ (3分)

②2SO32−＋2e−＋4H＋＝S2O42－＋2H2O(3分)

15．(11分)

⑴－165(2分)

⑵①[Ar]3d84s2(2分)

②320 ℃时，以Ni－CeO2为催化剂，CO2甲烷化反应已达平衡，升高温度平衡左移；以Ni为催化剂，CO2甲烷化反应速率较慢，升高温度反应速率加快，反应相同时间时CO2转化率增加。(3分)

③Ni－CeO2320 ℃(2分)

⑶①CO2＋8H＋＋8e－===CH4＋2H2O(2分)

16．(13分)

(1)取代反应　（2分）

(2)

⑶或或

⑷

17．(14分)

⑴①溶液蓝色褪去（2分）

②n(I2)＝20.00×10－3 L×0.080 00 mol·L－1＝1.600×10－3 mol

剩余的I2：n(I2)＝×20.00×10－3 L×0.050 00 mol·L－1＝5.000×10－4 mol

与S2－和HS－反应的I2：n(I2)＝1.600×10－3 mol－5.000×10－4 mol＝1.100×10－3 mol

n(BaS)＝1.100×10－3 mol

w(BaS)＝×100%＝92.95%(4分)

⑵c(OH－)>c(HS－)>c(S2－)(2分)

⑶①增大c(CO)，更有利于MnCO3的生成；吸收CO2气体，防止液体外溢 (2分)

②向MnSO4溶液中逐滴加入氨水-NH4HCO3混合溶液，边加边搅拌，至溶液pH在6.5～7.5之间，充分静置后过滤。用蒸馏水洗涤滤渣，至取最后一次洗涤滤液，加氯化钡溶液不出现白色沉淀，干燥。（4分）

18. (14分)

⑴①3Fe2＋＋HCrO＋7H＋===3Fe3＋＋Cr3＋＋4H2O(3分)

②pH升高，Cr (OH)3沉淀与OH－反应生成可溶于水的Cr(OH)(3分)

⑵pH升高导致离子交换平衡左移；pH>4后HCrO转化为CrO，交换CrO所需

OH－的量是交换HCrO所需OH－的量的两倍(4分)

⑶CH3OH在催化剂表面VB端生成CO2和H2O，同时失去的电子转移到CB端，Cr(Ⅵ)在CB端得到电子被还原为Cr(Ⅲ)，Cr(Ⅲ)进一步得到电子被还原为Cr(0)（4分）