2021-2022学年天津市和平区高三（上）期末化学试卷（ 含答案解析）

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2021-2022学年天津市和平区高三（上）期末化学试卷

1. 2021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭发射成功。下列说法错误的是(    )
A. 航天领域使用的碳纳米管与石墨烯互为同素异形体
B. 神舟十二号载人飞船表面使用的高温结构陶瓷为传统无机非金属材料
C. 载人飞船结构材料主要是铝合金、镁合金和钛合金，均属于金属材料
D. 火箭发射靠偏二甲肼[(CH3)2NNH2]和四氧化二氮反应提供能量，其中N2O4是氧化剂
2. 某元素基态原子4s轨道上有1个电子，则该基态原子价电子排布不可能是(    )
A. 3p64s1 B. 4s1 C. 3d54s1 D. 3d104s1
3. 下列说法不正确的是(    )
A. 将SO2通入紫色石蕊试液，溶液先变红后褪色
B. NH3和HCl混合能产生白烟
C. H2O2和O3都是绿色氧化剂
D. Na2S2O3可用于脱除纸浆中多余的Cl2
4. 物质性质的差异与分子间作用力有关的是(    )
A. 硬度：晶体硅HCl
C. 沸点：Cl2NaCl
5. 下列有关实验操作说法错误的是(    )
A. 蒸馏时应先向冷凝管中通入冷水，再加热蒸馏烧瓶
B. 用二氧化锰与浓盐酸制备氯气时，加热后再加入浓盐酸
C. 用分液漏斗分液时，眼睛注视分液漏斗内的液面
D. 除去氯化钠中少量硝酸钾可用蒸发结晶、趁热过滤的方法
6. 元素X、Y、Z和Q在周期表中的位置如图所示，其中元素Q位于第四周期，X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17，下列说法不正确的是(    )
A. 原子半径(r)：r(Q)>r(Y)>r(Z)
B. 元素X有−4，+2，+4等多种价态
C. Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸
D. 气态的氢化物的稳定性：Z>Y>Q
7. 下列指定反应的离子方程式正确的是(    )
A. 澄清石灰水与少量小苏打溶液混合：Ca2++2OH−+2HCO3−=CaCO3↓+CO32−+2H2O
B. 用铝粉和NaOH溶液反应制取少量氢气：Al+2OH−=AlO2−+H2↑
C. 向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸：Ba2++OH−+H++SO42−=BaSO4↓+H2O
D. 向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体：Fe3++3H2O−△Fe(OH)3(胶体)+3H+
8. 用一氧化碳还原氮氧化物，可防止氮氧化物污染。已知：
①2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=−221kJ⋅mol−1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+181kJ⋅mol−1
③2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g)ΔH=−747kJ⋅mol−1
则12gC(s)完全燃烧所放出的热量为(    )
A. 787kJ B. 221kJ C. 393.5kJ D. 442kJ
9. 一种药物合成中间体结构简式如图。关于该化合物，下列说法正确的是(    )
A. 属于芳香醇
B. 分子中所有碳原子不可能共平面
C. 苯环上的一氯代物有4种(不考虑立体异构)
D. 分子中含有两种官能团

10. 在一定的温度下，向氨水中不断通入CO2，各种离子的变化趋势如图所示。下列说法不正确的是(    )

A. 当c(NH4+)=c(NH3)时，c(NH4+)>c(HCO3−)>c(NH2COO−)>c(CO32−)
B. 在pH=9.5时，c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32−)+c(HCO3−)+c(NH2COO−)+c(OH−)
C. NH2COONH4在放入足量盐酸溶液生成NH2COOH
D. 随着CO2的通入，c(NH4+)c(CO32−)c(NH3⋅H2O)c(HCO3−)不变
11. 某温度下，在2L的密闭容器中，充入4molA和2molB进行如下反应：3A(g)+2B(g)⇌4C(s)+2D(g)反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6molC，则下列说法正确的是(    )
A. 增大压强，平衡向逆反应方向移动
B. 达平衡后B的转化率为40%
C. 增加A，平衡正向移动，化学平衡常数增大
D. 若升高温度，A的转化率增大，则该反应ΔH”“105化学反应完全，K”“r(Z)，故A正确；
B.X为C元素，有−4，+2，+4等多种价态，故B正确；
C.H2SO3、HClO属于弱酸，故C错误；
D.同周期自左而非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，故非金属性Z>Y>Q，故氢化物稳定性Z>Y>Q，故D正确；
故选：C。
元素Q位于第四周期，由元素在周期表中相对位置，可知X处于第二周期，Y、Z处于第三周期，X、Y、Z原子的最外层电子数之和为17，设Y原子最外层电子数为y，则X原子最外层电子数为y−2，Z原子最外层电子数为y+1，故y+y−2+y+1=17，解答y=6，故Y为S元素，则X为C元素、Z为Cl元素、Q为As元素。
本题考查结构性质位置关系应用，推断元素是解题的关键，熟练掌握元素周期表与元素周期律，C选项为易错点，学生容易忽略最高价。

7.【答案】D 
【解析】解：A.澄清石灰水与少量小苏打溶液混合，其离子反应方程式为：Ca2++OH−+HCO3−=CaCO3↓+H2O，故A错误；
B.铝和氢氧化钠溶液反应的离子方程式为：2Al+2H2O+2OH−=2AlO2−+3H2↑，故B错误；
C.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸的离子方程式为Ba2++2OH−+2H++SO42−=BaSO4↓+2H2O，故C错误；
D.向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，氯化铁水解生成氢氧化铁胶体和HCl，得到红褐色液体，离子方程式：Fe3++3H2O−△Fe(OH)3(胶体)+3H+，故D正确。
故选：D。
A.碳酸氢钠少量反应生成碳酸钙、氢氧化钠和水；
B.选项中离子方程式不满足电荷守恒、电子守恒；
C.完全反应的物质，在离子方程式要满足化学式中离子配比；
D.饱和氯化铁溶液滴入沸水中，氯化铁水解生成氢氧化铁胶体和氯化氢。
本题考查离子反应方程式书写的正误判断，为高频考点，把握发生反应及离子反应的书写方法为解答的关键，侧重复分解反应的离子反应及分析与应用能力的考查，综合性较强，题目难度不大。

8.【答案】C 
【解析】解①2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=−221kJ⋅mol−1，②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+181kJ⋅mol−1，③2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)△H=−747kJ⋅mol−1，结合盖斯定律可知，(③+②+①)×12得到C(s)+O2(g)⇌CO2(g)，其△H=(−747kJ⋅mol−1+181kJ⋅mol−1−221kJ⋅mol−1)×12=−393.5k/mol，即热化学方程式为C(s)+O2(g)⇌CO2(g)△H=−393.5k/mol，
故选：C。
由①2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=−221kJ⋅mol−1，②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+181kJ⋅mol−1，③2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)△H=−747kJ⋅mol−1，结合盖斯定律可知，(③+②+①)×12得到C(s)+O2(g)⇌CO2(g)。
本题考查盖斯定律的应用，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大。

9.【答案】D 
【解析】解：A.该物质含有酚羟基而不是醇羟基，属于酚，不属于芳香醇，故A错误；
B.苯环上所有原子共平面、乙烯分子中所有原子共平面，甲烷最多有3个碳原子共平面，单键可以旋转，所以该分子中所有碳原子可能共平面，故B错误；
C.苯环上有7种氢原子，苯环上的一氯代物就有7种，故C错误；
D.分子中含有碳碳双键和酚羟基两种官能团，故D正确；
故选：D。
A.该物质含有酚羟基而不是醇羟基；
B.苯环上所有原子共平面、乙烯分子中所有原子共平面，甲烷最多有3个碳原子共平面，单键可以旋转；
C.苯环上有几种氢原子，苯环上的一氯代物就有几种；
D.分子中含有碳碳双键和酚羟基。
本题考查有机物的结构和性质，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确官能团及其性质关系、原子共平面的判断方法是解本题关键，B为解答易错点。

10.【答案】C 
【解析】解：A.根据图知，当c(NH4+)=c(NH3)时，NH4+、HCO3−、NH2COO−、CO32−的物质的量分数依次减小，所以c(NH4+)>c(HCO3−)>c(NH2COO−)>c(CO32−)，故A正确；
B.任何电解质水溶液中都存在电荷守恒，根据电荷守恒得c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32−)+c(HCO3−)+c(NH2COO−)+c(OH−)，故B正确；
C.氨基能和HCl反应，所以NH2COONH4在放入足量盐酸溶液生成HOOCNHCl，故C错误；
D.温度不变，电离平衡常数、水的离子积常数都不变，所以随着CO2的通入，c(NH4+)⋅c(CO32−)c(NH3⋅H2O)⋅c(HCO3−)=c(NH4+)⋅c(CO32−)c(NH3⋅H2O)⋅c(HCO3−)×c(H+)⋅c(OH−)c(H+)⋅c(OH−)=Kb(NH3⋅H2O)×Ka(HCO3−)Kw不变，故D正确；
故选：C。
A.根据图知，当c(NH4+)=c(NH3)时，NH4+、HCO3−、NH2COO−、CO32−的物质的量分数依次减小；
B.任何电解质水溶液中都存在电荷守恒，根据电荷守恒判断；
C.氨基能和HCl反应；
D.c(NH4+)⋅c(CO32−)c(NH3⋅H2O)⋅c(HCO3−)=c(NH4+)⋅c(CO32−)c(NH3⋅H2O)⋅c(HCO3−)×c(H+)⋅c(OH−)c(H+)⋅c(OH−)=Kb(NH3⋅H2O)×Ka(HCO3−)Kw，温度不变，电离平衡常数、水的离子积常数都不变。
本题考查了溶液中离子浓度大小比较，侧重考查图象分析判断及知识综合运用能力，明确溶液中溶质成分及其性质、电离平衡常数与温度的关系等知识点是解本题关键，难点是D选项分式的灵活变形，题目难度中等。

11.【答案】B 
【解析】解：A.为气体体积减小的反应，增大该体系的压强，平衡向右移动，故A错误；
B.生成1.6molC时转化0.8molB，则B的平衡转化率是0.8mol2mol×100%=40%，故B正确；
C.增加A，平衡向右移动，K只温度有关，因而K不变，故C错误；
C.高温度平衡朝着吸热的方向移动，A的转化率增大，说明平衡正向移动，推算出正反应吸热，因而ΔH>0，故D错误；
故选：B。
反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6molC，则
                 3A(g)+2B(g)⇌4C(s)+2D(g)
开始(mol)4200
转化(mol)1.20.81.60.8
平衡 (mol)2.81.21.60.8
A.增大压强，平衡朝着体积减小的方向移动；
B.转化率=变化量起始量×100%；
C.A为反应物，浓度增大，K与温度有关；
D.升高温度平衡朝着吸热的方向移动。
本题考查化学平衡的计算，为高频考点，把握平衡三段法、转化率及速率计算为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意K与温度有关，题目难度不大。

12.【答案】B 
【解析】
【分析】
本题侧重考查电解知识，为高频考点，解答本题，注意把握电解的原理，题目难度中等，有利于培养学生的分析能力。
【解答】
金属阳极DSA发生2H2O−4e−=O2+4H+，阴极的主要电极反应式为，据此答题。
A.失去的电子由金属阳极DSA经导线流入直流电源正极，电子不会进入溶液，故A错误；
B.阴极上对硝基苯甲酸得电子发生还原反应，生成对氨基苯甲酸，则阴极的主要电极反应式为，故B正确；
C.阳极发生反应2H2O−4e−=O2+4H+，氧气逸出，氢离子跨过阳离子交换膜移向阴极，当转移4mole−时，阳极电解质溶液减少2mol水，则转移1mole−时，阳极电解质溶液减少0.5mol水，质量为9g，故C错误；
D.由C项分析知，阳极反应消耗阳极区的水，则反应结束后阳极区硫酸的浓度增大，pH减小，故D错误；
故选：B。  
13.【答案】   平面三角形  O>H>C=将锌焙砂粉碎或搅拌或适当加热提高浸取温度等  (NH4)2SO4  Mn2++H2O2+2NH3⋅H2O=MnO2↓+2NH4++2H2O3Zn2++6HCO3−=2Zn(OH)2⋅ZnCO3↓+5CO2↑+H2O是  ZnS+Cu2+=CuS+Zn2+，可知K=Ksp(ZnS)Ksp(CuS)=1.2×1012>>1×105，反应趋于完全 
【解析】解：(1)基态Zn2+的价层电子排布式为3d10，轨道表示式为，
故答案为：；
(2)OH−的电子式为，CO32−的价层电子对数为3+4+2−2×32=3，无孤电子对，空间构型为平面三角形，
故答案为：；平面三角形；
(3)元素周期表中，非金属性越强，第一电离能越大，但第IIA族和第VA族由于半满和全满结构，第一电离能偏大，故2Zn(OH)2⋅ZnCO3组成的非金属元素第一电离能由大到小的顺序为O>H>C，
故答案为：O>H>C；
(4)当(NH4)2SO4，NH3⋅H2O的混合溶液呈中性时，c(OH−)+c(NH4+)=2c(SO42−)+c(H+)，故c(NH4+)=2c(SO42−)，
故答案为：=；
(5)根据影响反应速率的因素判断“浸取”时为了提高锌的浸出率，可采取的措施为将锌焙砂粉碎、搅拌、适当加热提高浸取温度等；
故答案为：将锌焙砂粉碎或搅拌或适当加热提高浸取温度等；
(6)分析流程可知，“过滤Ⅲ”所得滤液可循环使用，其主要成分的化学式是(NH4)2SO4，
故答案为：(NH4)2SO4；
(7)“浸取”时加入的NH3⋅H2O过量，溶液呈碱性，双氧水将锰离子氧化成MnO2，反应的离子方程式为Mn2++H2O2+2NH3⋅H2O=MnO2↓+2NH4++2H2O；
故答案为：Mn2++H2O2+2NH3⋅H2O=MnO2↓+2NH4++2H2O；
(8)“沉锌”的过程为溶液中的锌离子与碳酸氢铵溶液反应生成2Zn(OH)2⋅ZnCO3，离子方程式为3Zn2++6HCO3−=2Zn(OH)2⋅ZnCO3↓+5CO2↑+H2O；
故答案为：3Zn2++6HCO3−=2Zn(OH)2⋅ZnCO3↓+5CO2↑+H2O；
(9)根据反应ZnS+Cu2+=CuS+Zn2+，可知K=Ksp(ZnS)Ksp(CuS)=1.2×1012>>1×105，K>105化学反应完全，所以选择ZnS进行除杂是可行的；
故答案为：是；ZnS+Cu2+=CuS+Zn2+，可知K=Ksp(ZnS)Ksp(CuS)=1.2×1012>>1×105，反应趋于完全。
制备2Zn(OH)2⋅ZnCO3流程为：锌焙砂(主要成分为ZnO，含少量Cu2+、Mn2+等离子)中加入硫酸铵、氨水、双氧水，双氧水将锰离子氧化成二氧化锰：Mn2++H2O2+2NH3⋅H2O=MnO2↓+2NH4++2H2O，过滤后在滤液中加硫化铵，再过滤，除去铜离子，蒸氨除去多余的氨气，加入碳酸氢铵得到2Zn(OH)2⋅ZnCO3和二氧化碳气体，过滤得2Zn(OH)2⋅ZnCO3，滤液为硫酸铵溶液，
(1)基态Zn2+的价层电子排布式为3d10；
(2)OH−的电子式为，CO32−的价层电子对数为3+4+2−2×32=3，无孤电子对；
(3)元素周期表中，非金属性越强，第一电离能越大，但第IIA族和第VA族由于半满和全满结构，第一电离能偏大；
(4)当(NH4)2SO4，NH3⋅H2O的混合溶液呈中性时，c(OH−)+c(NH4+)=2c(SO42−)+c(H+)；
(5)根据影响反应速率的因素判断“浸取”时为了提高锌的浸出率；
(6)分析流程可知，“过滤Ⅲ”所得滤液可循环使用；
(7)“浸取”时加入的NH3⋅H2O过量，溶液呈碱性，双氧水将锰离子氧化成MnO2；
(8)“沉锌”的过程为溶液中的锌离子与碳酸氢铵溶液反应生成2Zn(OH)2⋅ZnCO3；
(9)根据反应ZnS+Cu2+=CuS+Zn2+，可知K=Ksp(ZnS)Ksp(CuS)=1.2×1012>>1×105，K>105化学反应完全。
本题考查物质的制备实验方案设计，为高考常见题型和高频考点，侧重考查学生知识综合应用、根据实验目的及物质的性质进行分析、实验基本操作能力及实验方案设计能力，综合性较强，注意把握物质性质以及对题目信息的获取与使用，难度中等。

14.【答案】硝基苯  溴原子    →△浓硫酸+H2O还原反应  5  
【解析】解：(1)B为，化合物B的化学名称为硝基苯，
故答案为：硝基苯；
(2)化合物H的非氧官能团名称为溴原子，
故答案为：溴原子；
(3)化合物C、化合物G的结构简式分别为、，
故答案为：、；
(4)合成路线中存在两个手性碳原子的化合物分子的结构简式是，
故答案为：；
(5)F→G反应的化学方程式为→△浓硫酸+H2O，J→K过程中硝基转化为氨基，反应类型为还原反应，
故答案为：→△浓硫酸+H2O；还原反应；
(6)G为，G的同分异构体满足下列条件：
①与G含有相同的官能团，说明含有硝基和羧基、碳碳双键，硝基连接苯环；
②属于二取代芳香族化合物，说明含有两个取代基且含有苯环，两个取代基可能是−NO2、−CH=CHCOOH，两个取代基有邻位、间位、对位，去掉其本身，所以有2种；可能是−NO2、−C(COOH)=CH2，两个取代基有邻位、对位、间位三种，所以符合条件的同分异构体有5种；其中核磁共振氢谱有4种峰，其峰值面积比为1：2：2：2的结构简式为，
故答案为：5；。
苯发生硝化反应生成B为，由D的结构简式可知，B发生硝基间位取代反应生成C为，D与OHCCH2COOH发生加成反应生成E，E发生水解反应生成F，对比F、H的结构结合G的分子式可知，F发生醇的消去反应生成G，G再与溴发生加成反应生成H，故G为，H发生反应生成I，I再发生消去反应生成J，J中硝基转化为氨基生成K，J→K发生了还原反应；
(6)G为，G的同分异构体满足下列条件：
①与G含有相同的官能团，说明含有硝基和羧基、碳碳双键，硝基连接苯环；
②属于二取代芳香族化合物，说明含有两个取代基且含有苯环，两个取代基可能是−NO2、−CH=CHCOOH，可能是−NO2、−C(COOH)=CH2。
本题考查有机物的推断与合成，涉及有机物命名、官能团识别、有机反应方程式的书写、有机反应类型、限制条件同分异构体的书写、合成路线设计等，利用有机物结构简式、分子式并结合反应条件进行分析推断，试题侧重考查学生分析推理能力、综合运用知识的能力。

15.【答案】(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；饱和食盐水
(2)①Cl2+2Br−=Br2+2Cl−
②将Br2从溶液中吹出
③NaOH溶液
④导管中液面上升
(3)5Br−+BrO3−+6H+=3Br2+3H2O
(4)四氯化碳(或苯) 
【解析】由流程可知，硫酸酸化的浓缩海水，通入氯气发生Cl2+2Br−=Br2+2Cl−，通入热的空气吹出溴单质，用碳酸钠溶液吸收溴单质3Br2+3CO32−=5Br−+BrO3−+3CO2，加入稀硫酸发生5Br−+BrO3−+6H+=3Br2+3H2O，富集溴，最后通过蒸馏得到溴单质，以此来解答。
(1)反应用的Cl2可由图甲所示装置制取，制取Cl2的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，为除去Cl2中挥发出的HCl，装置E中所盛溶液是饱和食盐水，
故答案为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；饱和食盐水；
(2)①通入Cl2时发生反应的离子方程式为Cl2+2Br−=Br2+2Cl−，
故答案为：Cl2+2Br−=Br2+2Cl−；
②通入热空气的作用是将Br2从溶液中吹出，
故答案为：将Br2从溶液中吹出；
③烧杯C中所盛溶液是NaOH溶液，可吸收尾气，
故答案为：NaOH溶液；
④烧瓶B中的长导管D起着平衡压强的作用，当烧瓶内气体压强过大时，可以观察到的现象是导管中液面上升，
故答案为：导管中液面上升；
(3)“反应釜2”中所发生反应的离子方程式为5Br−+BrO3−+6H+=3Br2+3H2O，
故答案为：5Br−+BrO3−+6H+=3Br2+3H2O；
(4)蒸馏后，蒸馏塔溶液中仍溶有少量Br2，可以向其中加入少量四氯化碳(或苯)萃取其中的Br2，
故答案为：四氯化碳(或苯)。

16.【答案】−423.9