山东省烟台市2022届高三上学期期中考试化学试题含答案

烟台市2021—2022学年度第一学期期中学业水平诊断

高三化学

1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对姓名、考生号和座号。

2．选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。

可能用到的相对原子质量：H 1  C 12  O 16  S 32  Na 23  K 39  Zn 65  Fe 56

一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。

1．化学与环境保护息息相关。下列叙述不合理的是

A．干电池低汞化、无汞化，有利于减少废电池造成的土壤污染

B．用CO2人工合成淀粉，有利于减少农药化肥污染和促进“碳中和”

C．汽车尾气中的氮氧化物来自汽油的不完全燃烧，加装催化转化器可减少其排放

D．氨氮废水(含NH4+及NH3)可用化学氧化法或电化学氧化法处理后排放

2．下列说法正确的是

A．二氧化硫可漂白纸浆，不可用于杀菌消毒

B．纳米铁粉能在空气中自燃，说明其还原性比铁片强

C．硝酸铵制成的医用速冷冰袋利用了硝酸铵溶于水吸热的性质

D．植物根瘤菌可直接吸收空气中的氮氧化物作肥料，实现氮的固定

3．进行下列实验操作，选用的仪器正确的是

4．对下列各组离子能否大量共存的判断和理由均正确的是

5．下列由实验现象所得结论正确的是

A．向Ba(NO3)2溶液中通SO2，溶液变浑浊证明SO2能与Ba2+反应生成沉淀

B．向滴入酚酞试液的Na2CO3溶液中加入溶液M，红色褪去证明溶液M呈酸性

C．将废铁屑完全溶于稀硫酸，再滴加KSCN溶液，无血红色证明铁屑没有被氧化

D．向铁片上滴1滴含有酚酞的食盐水，片刻后溶液边缘变红证明铁发生吸氧腐蚀

6．柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备：FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4

FeCO3+C6H8O7=FeC6H6O7+CO2↑+H2O

已知：Fe(OH)2开始沉淀的pH为7.6，沉淀完全的pH为9.6。下列有关说法错误的是

A．100mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液中，阴离子的物质的量小于0.01mol

B．制备FeCO3时，应将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的容器中

C．可用盐酸酸化的BaC12溶液检验FeCO3沉淀是否洗涤干净

D．用绿矾配制10％FeSO4溶液需要的玻璃仪器只有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和量筒

7．设NA为阿伏伽德罗常数的值，根据氯元素的“价-类”二维图，下列分析正确的是

A．标况下1.12LC12溶于水充分反应，转移电子数为0.05NA

B．由“价-类”二维图推测C1ONO2可能具有强氧化性，能水解生成两种酸

C．工业上常用5NaC1O2+4HC1(稀)=5NaC1+4C1O2↑+2H2O制备消毒剂C1O2，该反应n(氧化产物)：n(还原产物)=4：5

D．用pH试纸分别测定浓度均为1mol·L-1的NaC1O2和NaC1O溶液的pH，可比较HC1O2和HC1O酸性的相对强弱

8．电催化氮气还原合成氨是一种在常温常压条件下利用水作为氢源的低碳环保路线，其工作原理如图所示。下列说法错误的是

A．a极为阴极

B．催化剂可加快单位时间内电子转移的速率

C．a、b两极上产生的气体的物质的量之比为1：1

D．每产生标况下1.12L NH3就有0.15mol H+通过隔膜迁移至a极区

9．已知HNO自由基与O2的反应：

①HNO+O2→H-O-O-N=O(产物a)；

②HNO+O2→ (产物b)。

反应进程中能量变化如图所示。下列说法正确的是

A．△H大小关系：①<②

B．升高温度①和②的反应速率都加快，有利于提高反应物的转化率

C．产物b比产物a更稳定，故中间产物Z生成b的反应更容易发生

D．反应①共分4步进行，其中第3步对反应①的快慢起决定性作用

10．我国化学家侯德榜创立了著名的“侯氏制碱法”，实验室模拟流程简图如下。下列说法正确的是

A．实验室可用无水氯化钙和浓氨水制备氨气

B．反应①的离子方程式：Na++NH3·H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4+

C．母液中的溶质只有NH4Cl，可直接用作氮肥

D．操作1是过滤；操作2用到的主要仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等

二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

11．下列实验操作能达到实验目的的是

12．利用甲烷可减少NO2污染，反应原理如下：2NO2(g)+CH4(g)CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)。T℃时，将2mol NO2与1mol CH4的混合气体置于绝热恒容密闭容器中发生反应，正反应速率随时间变化的趋势如图所示。

下列说法正确的是：

A．正反应为放热反应且c点时反应达平衡态

B．若△t1=△t2，则产生N2的量：ab段<cd段

C．a、b、c、d四点对应的平衡常数大小：Ka>Kb>Kc>Kd

D．d点的正反应速率大于c点的逆反应速率

13．我国科学家发明了一种水系可逆Zn-PbO2电池，电解质为K2SO4、H2SO4和KOH，由M和N两种离子交换膜隔开，形成a、b、c三个电解质溶液区域，结构示意图如下。已知：电解前，a和c两区域电解液质量相等。

下列有关说法正确的是

A．M为阴离子交换膜

B．充电时，c区pH减小

C．充电时总离子方程式为

PbSO4+Zn(OH)42-==Zn+PbO2+2H2O+SO42-

D．放电时负极消耗6.5g Zn，电解液a与c的质量理论上相差14.7g

14．某实验小组通过下图所示实验，探究Na2O2与水的反应。已知：H2O2H++HO2-；HO2H++O22-。下列分析正确的是

A．实验②中MnO2的主要作用是降低了水中O2的溶解度

B．实验②⑤均可证明实验①中有复分解反应发生

C．实验④证明了同温下ksp(BaSO4)<Ksp(BaO2)

D．若⑤酸性KmnO4溶液足量，则④⑤产生O2的总量与②产生O2的量相等

15．常温下，二元弱酸H3PO3溶液中含磷物种的浓度之和为0.1mol·L-1，溶液中各含磷物种的pc-pOH关系如图所示。图中pc表示各含磷物种的浓度负对数(pc=－lgc)，pOH表示OH-的浓度的负对数[pOH=－lgc(OH-)]。下列有关说法正确的是

A．曲线①表示pc(H3PO3)随pOH的变化

B．b点时，

C．d点溶液中：

c(H+)=0.1+c(HPO32-)+c(OH-)

D．Na2HPO3溶液呈碱性是因为HPO32-离子的水解程度大于其电离程度

三、非选择题：本题共5小题，共60分。

16．(13分)当今世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。

I．二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。已知：

①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)    △H1=+41kJ·mol-1

②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)   △H2=－90kJ·mol-1

③CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H3

回答下列问题：

(1)△H3=______。

(2)在300℃恒压密闭容器中，加入2mol CO2和6mol H2，发生上述反应。反应达平衡时，CO2的转化率为75％，容器体积减小25％，CH3OH的物质的量为____mol，CO的物质的量为___mol。反应①的平衡常数K=___________。

(3)一定条件下，向1L恒容密闭容器中充入0.23molCO2和0.19mol H2(假设只发生反应③)，相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示：

①a点为图像中最高点，a点的转化率比c点高的原因是_________________。

②平衡时测得生成甲醇0.03mol，保持温度不变再通入0.1molCO2和0.1mol水蒸气，此时v(正)____v(逆)(填“>”，“<”，“=”)。

Ⅱ．(4)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。下列物质中能作为捕碳剂的是_________。

A．K2CO3   B．CaO    C．Na2SO4   D．NH4C1

已知：NH3·H2O的Kb=1.7×10-5，H2CO3的Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11。工业生产尾气中的CO2捕获技术之一是氨水溶液吸收技术，工艺流程是将烟气冷却至20℃后用氨水吸收过量的CO2。所得溶液显______(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。烟气需冷却至20℃左右的可能原因是________________________________。

17．(11分)外观与氯化钠相似的亚硝酸钠(NaNO2)在生活中应用十分广泛，如可用作建筑钢材缓蚀剂、肉制品发色剂等。

已知：2NO+Na2O2==2NaNO2     [Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色

某学习小组设计如图装置制备亚硝酸钠(夹持及加热装置略去)。

(1)仪器a的名称为______________，为了使A中分液漏斗内的稀硝酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或______________。

(2)反应开始时先打开止水夹K，通入过量氮气，该操作的目的是_____________________。

(3)装置D中发生反应的实验现象是______________。

(4)如果取消B装置，D中固体产物除NaNO2外，可能含有副产物_________________。

(5)取1mol·L-1FeSO4溶液(pH=0.5)2mL于试管中，用胶头滴管滴加1mol·L-1NaNO2溶液，溶液变黄后迅速变为棕色，再滴加KSCN溶液变红。

①“溶液变黄后迅速变为棕色”的原因____________、____________(用离子方程式表示)。

②取少量上述未加入KSCN溶液的棕色溶液于试管中，加热，有无色气体逸出，在试管口处变为红棕色，溶液中有红褐色沉淀生成，解释上述现象产生的原因____________________________________________________________。

18．(12分)天然水体中的H2CO3与空气中的CO2保持平衡。某温度下，溶洞水体中Igc(X)(X为H2CO3、HCO3-、CO32-或Ca2+)与pH关系如图所示：

(1)①、②、③三条斜线中，能表示lgc(Ca2+)随pH变化关系的斜线是____________________。

(2)该温度下，H2CO3的电离平衡常数Ka1=_______mol·L-1；lgc(CO32-)=－2时溶液的pH=____________。

(3)已知：[Cd(NH3)4]2++4H2OCd2++4NH3·H2O    K1=2.75×10-7

[Cd(NH3)4]2++CO32-+4H2OCdCO3↓+4NH3·H2O   K2=2.75×105；

室温下，取CdSO4溶液VmL，用0.1mol·L-1氨水标准溶液进行滴定，先生成白色Cd(OH)2沉淀，继续滴加氨水，沉淀恰好溶解生成[Cd(NH3)4]2+时，消耗标准液20mL。

若向该CdSO4溶液加入Na2CO3固体，当CdCO3开始沉淀时，溶液中CO32-浓度为______mol·L-1。[用含V的代数式表示，不考虑杂质反应]

(4)测定纯碱产品中NaHCO3含量的方法：准确称取纯碱样品Wg，放入锥形瓶中加蒸馏水溶解，用c mol·L-1盐酸标准液采用“双指示剂法”滴定，先用酚酞作指示剂，到达终点a后，又滴加几滴甲基橙作指示剂，继续滴加到终点b。pH传感器测得混合溶液的pH变化曲线如图。

①酚酞作指示剂，判断到达滴定终点的方法是：_______________________________。

②纯碱样品中NaHCO3质量分数的计算式为：_________________________________。

19．(10分)利用细菌处理有机废水产生的电能可以进行脱硫，从而达到废物利用同时有利于环境保护。脱硫原理：利用羟基自由化基(·OH，氧元素为－1价)将燃煤中的含硫物质(主要是FeS2)氧化除去，其装置示意图如图所示。

(1)a为________极，电极反应式为_______________________________。

(2)X为________(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。

(3)利用羟基自由基除去煤中FeS2的反应的离子方程式：_________________。理论上处理12.0g FeS2，b极消耗标况下空气(氧气占空气体积分数21％)约为_____________L。

(4)利用上述装置对某含FeS2的煤样品进行电解脱硫，测得一定时间内随溶液起始pH的改变脱硫率(溶于水中的硫元素质量占煤样中硫元素总质量的百分比)的变化如右图所示。pH大于1.5后脱硫率下降的可能原因有：

①随着pH的升高，反应物的氧化性或还原性降低；

②______________________________________。

20．(14分)锰酸锂离子蓄电池是第二代锂离子动力电池，性能优良。工业上用某软锰矿(主要成分为MnO2，还含有少量铁、铝及硅等氧化物)为原料制备锰酸锂(LiMn2O4)。

流程如图：

回答下列问题：

(1)“浸取”得到的浸取液中阳离子主要是Mn2+，生成Mn2+的离子方程式为_________________________________________。

(2)滤渣Ⅱ的主要成分是______________________；“精制”中加入H2O2的量比理论值大得多，其主要原因是______________________________。

(3)“沉锰”得到的是Mn(OH)2和Mn2(OH)2SO4滤饼，二者均可被氧化为MnO2，若控温氧化时溶液的pH随时间的变化如右图，其中pH下降的原因是________________________(用化学方程式表示)。

(4)工业上也可以将“精制”后的滤液加入K2S2O8来合成MnO2。K2S2O8中S的化合价为+6价，则一个S2O82-中含过氧键的数目为__________，加入K2S2O8溶液合成MnO2发生反应的离子方程式为______________________________。

(5)“锂化”是将MnO2和Li2CO3按4：1的物质的量比配料，球磨3~5h，然后升温至600~750℃，保温24h，自然冷却至室温得产品。所得混合气体的成分是____________。

(6)为测定成品锰酸锂的纯度，实验室可通过连续滴定法测定锰酸锂中锰元素的平均价态。现进行如下实验：

步骤1：取少量成品锰酸锂(假设为LiMnxOy)分成两等份，分别置于两只锥形瓶中；

步骤2：向一只锥形瓶中加入稀硝酸和双氧水，完全反应后，LiMnxOy中Mn元素转化为Mn2+，除去过量的双氧水。调节pH，滴加指示剂，用浓度为0.400mol·L-1的EDTA标准溶液滴定，终点时消耗EDTA标准溶液20.00mL(已知：Mn2+与EDTA反应的化学计量数之比为1：1)；

步骤3：向另一锥形瓶中加入1.340g  Na2C2O4和足量硫酸，充分反应后，用0.100mol·L-1 KMnO4阻标准溶液滴定，到达滴定终点时消耗KMnO4标准溶液20.80mL。

已知：LiMnxOyMn2+

则此成品锰酸锂LiMnxOy中Mn元素的平均化合价为____________。