2022北京顺义高三(上)期末化学(教师版).docx

2022北京顺义高三（上）期末
化 学
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Zr 91 Ag 108
第一部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 2022年2月4日至2月20日，第24届冬季奥运会将在北京市和张家口市举行。下列冬奥会用品所涉及的材料主要为无机非金属材料的是
A. 某款吉祥物冰墩墩玩具——缩聚型甲基硅橡胶
B. 滑雪服——膨体聚四氟乙烯
C. 滑雪板—— 碳纤维
D. 冰球——硫化橡胶
2. 已知：32Ge（锗）与C为同族元素，在自然界中锗有 70Ge、 72Ge等稳定同位素。下列说法不正确的是
A. 电负性：C > Ge
B. 原子半径：Ge > Si
C. 70Ge、 72Ge原子核外电子数均为32
D. 最高价氧化物对应水化物酸性：H2GeO3>H2CO3
3. 用NA代表阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是
A.常温下，100mL0.1mol/LCH3COOH溶液中，所含H+总数为0.01NA
B.由NO2和N2O4组成的混合气体4.6g，其所含原子总数为0.3NA
C.6g金刚石中所含C—C键的数目为0.5NA
D.标准状况下，2.24L苯的质量为7.8g
4. 香豆素类化合物可以调控植物的生长过程。某种香豆素类化合物的结构表示如下，
下列说法正确的是
A. 该分子中含有σ键和π键
B. 该分子中含有3种官能团
C. 1mol该分子最多能与2 mol NaOH发生反应
D. 可以用酸性高锰酸钾检验该分子是否含有碳碳双键
5. 有机反应过程中，随反应条件不同，成键的碳原子可以形成碳正离子(CH3+)、碳负离子
(CH3—)、甲基(—CH3)等微粒。下列说法不正确的是
A．CH3+的空间构型为平面三角形
B．CH3—中所有的原子不都在一个平面内
C．键角：CH3—> CH3+
D．—CH3的电子式是
6. 下列解释事实的离子方程式不正确的是
A. 用过量氨水吸收烟气中的少量SO2：NH3•H2O+SO2===NH4HSO3
B. 铜与浓硝酸反应有红棕色气体生成：Cu+4H++2NO3—===Cu2++2NO2↑+2H2O
C. 将Cl2通入NaOH溶液中，得到漂白液：Cl2+2OH—=== Cl—+ ClO—+ H2O
D. 常温下0.1mol/LNaClO的pH约为9.7：ClO—+ H2OHClO+OH—
7. 顺-2-丁烯、反-2-丁烯分别与氢气加成制备丁烷的焓的变化如下图所示。下列说法正确的是
A.上述反应均为吸热反应
B.顺-2-丁烯比反-2-丁烯稳定
C.1mol顺-2-丁烯转化为1mol反-2-丁烯放热4.2kJ
D.发生加成反应时，顺-2-丁烯断键吸收的能量高于反-2-丁烯断键吸收的能量

气体
a中试剂
b中试剂
c中试剂
A
H2
稀盐酸+ Zn
饱和食盐水
无水氯化钙
B
Cl2
浓盐酸+KMnO4
饱和食盐水
浓硫酸
C
SO2
浓硫酸+ Na2SO3
氢氧化钠溶液
浓硫酸
D
NH3
浓氨水+NaOH
浓硫酸
无水氯化钙
8. 利用下图装置，能制取并在集气瓶中d中收集到干燥纯净气体的是（尾气处理装置已略去）

9. 我国科研人员发现用电催化氮气与水反应进行固氮时，催化过程机理如下图所示。下列说法正确的是
催化剂

A.该固氮反应的化学方程式为：2N2+6H2O === 4NH3+3O2
B. O2在阴极生成，NH3在阳极生成
C. 该固氮过程中利用催化剂提高了反应限度
D.①～⑥步过程中，均包含极性键的断裂及非极性键的形成
10. 直接H2O2燃料电池（DPPFC）是一种新型电池，其原理示意图如下图所示。下列说法正确的是
A.a电极为正极
B.电池工作时b电极的反应式是：
H2O2—2e—===O2+2H+
C.电池工作时负极区溶液pH降低
D. 电池工作时电解质溶液中H+向a极移动
11. 某化学小组通过测定溶液pH，计算K2Cr2O7溶液中“Cr2O72-（橙色）+H2O2CrO42-（黄色）+2H+”的平衡常数，结果如下：
实验序号
温度（℃）
K2Cr2O7溶液浓度（mol/L）
pH
平衡常数
①
26.3
0.1000
a
2.5×10-15
②
26.3
0.3000
3.78
b
③
50.0
0.1000
3.75
1.01×10-14
下列说法不合理的是
A.a大于3.78，b等于2.5×10-15
B.实验②对应平衡常数b计算式为
C.由实验①③结果可说明该反应为吸热反应
D.向实验①的2mL溶液中加入6滴6mol/LNaOH溶液，溶液橙色加深；恢复原温度，平衡常数不变

12. 借助pH传感器测得0.1mol/LNaHCO3溶液在先升温、后降温过程中pH变化如下图所示：

图1. 升温过程中溶液pH变化 图2. 降温过程中溶液pH变化
下列有关实验数据的分析中，不合理的是
A.图1中25℃时，溶液中存在关系：c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(CO32-)
B.图1中25～45℃过程，溶液pH逐渐减小，说明HCO3—及水的电离平衡正移对pH影响大于HCO3—水解平衡正移对pH的影响
C.图1中45～60℃过程，溶液pH逐渐增大，可能是NaHCO3分解，c(CO32-)逐渐增大导致的结果
D.图2中降温过程，溶液pH逐渐增大，可能是HCO3—或CO32-水解平衡正移所致
13. 聚席夫碱材料能表现出优异的电化学性能，因此在储能方面有较好的应用前景。一种聚席夫碱材料的结构片段如图所示，下列有关说法不正确的是

A.制备该聚合物的反应类型为缩聚反应
B. 制备该聚合物的单体中，苯环上氢原子具有相同的化学环境
C. 席夫碱聚合物中“C=N”中的氮原子是sp2杂化
D. 该高分子的结构简式为:
14. 某小组探究镁条与水的反应，下列说法正确的是
实验序号
①
②
③
操作

实验现象
镁条表面有少量气泡
镁条表面有明显气泡，且产生气泡速率逐渐加快
镁条表面有大量气泡，并能使湿润红色石蕊试纸变蓝
A. 实验①镁条表面只有少量气泡的原因是镁与水不反应
B. ①②对比，②反应速率加快的主要原因可能是热量损失少
C. ①③对比，③有大量气泡产生的主要原因是镁抑制了NH4+水解
D. 由实验可知，溶液酸碱性对镁与水反应的影响大于温度对镁与水反应的影响

第二部分
本部分共5题，共58分
15. （9分）北京时间2021年10月16日，神舟十三号载人飞船发射成功。飞船材料由金
属材料(镁合金、钛合金、铝合金等)和非金属材料加工而成。
（1） 钛具有较强抗腐蚀性及强度。
①钛在元素周期表中的位置是 ，基态钛原子的价层电子排布为 ，从结构角度解释TiCl3中Ti还原性较强的原因 。
②钛与卤素形成的化合物的熔沸点如下表所示：

熔点/℃
沸点/℃
TiCl4
-25
136.5
TiBr4
39
230
TiI4
150
377

TiCl4、 TiBr4、TiI4的熔点和沸点逐渐增大的原因是 。
（2）氧化锆基陶瓷热障涂层是航天发动机的关键技术。下图为立方氧化锆晶胞结构示意图
①氧化锆的化学式是 。
②每个Zr周围等距且紧邻的Zr有 个。
③若晶胞中距离最近的两个Zr原子间的距离为a nm，
则立方氧化锆的密度ρ= g•cm-3（列出计算式）（1nm=10-9m，阿伏伽德罗常数用NA代表）。
16.（10分）开发CO2催化加氢直接合成二甲醚技术是有效利用CO2资源，实现“碳达峰、碳中和”目标的重要途径。
（1）已知： ① CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH =﹣49.01 kJ·mol−1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH =﹣24.52 kJ·mol−1
则CO2催化加氢直接合成二甲醚反应的热化学方程式为 。
（2）CO2催化加氢直接合成二甲醚时还会发生副反应：
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH =+41.2 kJ·mol−1
其他条件相同时，反应温度对CO2平衡总转化率及反应2.5小时的CO2实际总转化率影响如图1所示；反应温度对二甲醚的平衡选择性及反应2.5小时的二甲醚实际选择性影响如图2所示。
（已知：CH3OCH3的选择性=×100％）。

图1 图2
①图1中，温度高于290 ℃，CO2平衡总转化率随温度升高而上升的原因可能是 。
②图2中，在240℃～300℃范围内，相同温度下，二甲醚的实际选择性高于其平衡值，从化学反应速率的角度解释原因 。
③图1、图2中CO2实际总转化率和二甲醚实际选择性具体数据如下表：
度/℃
220
240
260
280
300
CO2实际转化率%
7.6
12.4
14.8
18.6
22.9
二甲醚实际选择性%
68.7
77.2
61.0
41.5
27.5

据此确定CO2催化加氢直接合成二甲醚的最佳温度为 ℃。
④一定温度下，不改变反应时间和温度，能进一步提高CO2实际总转化率和二甲醚实际选择性的措施有 （至少写出一项）。
（3）一种二甲醚和CO2直接制备碳酸二甲酯（）的电化学方法的示意图如下：

① a极的电极名称为 （填“阴极”或“阳极”）。
② b极的电极反应式为 。
17.（14分）抗心律失常的药物氨基酮类化合物（L）的合成路线如下。

（1）A→B 的化学方程式是_______。
（2）C分子含有的官能团是_______。
（3）E的一种同分异构体具有反式结构且能发生银镜反应，该同分异构体的结构简式是_________。
（4）F 分子中有 3 个官能团，包括 1 个羰基。F 的结构简式是________。
（5）①的反应类型是________。
（6）H的结构简式是________。
（7）下列有关说法不正确的是（填序号）_______。
a. G能与强碱反应生成盐和氨气
b. 该合成路线中乙二醇的作用是保护羰基
c. ②的反应类型是加成反应
d. L分子存在含有苯环和氨基的同分异构体
18. （13分）超细银粉在光学、生物医疗等领域有着广阔的应用前景。由含银废催化剂制备超细银粉的过程如下：

资料：ⅰ.含银废催化剂成分：主要含Ag、α-Ａl2O3及少量MgO、SiO2、K2O、Fe2O3等
ⅱ.α-Ａl2O3为载体，且不溶于硝酸。
（1）预处理
过程Ⅰ中，为提高银的浸取速率采取的措施有 ，银与稀硝酸反应的离子方程式是 。
（2）分离除杂
① 过程Ⅱ中，检验沉淀表面的Fe3+已洗涤干净的操作是 。
② 过程Ⅲ中，请结合平衡移动原理解释沉淀溶解的原因 。
③ 过程Ⅳ中，N2H4•H2O被氧化为N2，同时获得粗银，该反应的离子方程式是 。
（3）回收率测定
采用如下方法测定粗银中银的回收率：取m g粗银样品用硝酸溶解，以铁铵矾（NH4Fe(SO4)2•12H2O）为指示剂，用c mol/L 的KSCN标准溶液滴定，消耗标准溶液
v mL。
已知：ⅰ. Ag+ + SCN- AgSCN ↓（白色） K = 1012
Fe3+ + SCN- FeSCN2+（红色） K = 102.3
ⅱ. Fe3+开始沉淀的pH为1.5，完全沉淀的pH为2.8
ⅲ. AgSCN可溶于浓硝酸
①判断已达滴定终点时的现象是 。
②为保证获取数据准确性，滴定时溶液c(H+)一般控制在0.1～1 mol/L之间，可能原因是 。
③该工艺获得粗品中银的回收率是 （用字母表示）。
（4）精炼
过程Ⅴ利用电解法制备超细银粉的示意图如下，Ag2SO4－H2SO4电解液中添加Ti3+/Ti4+，解决高电流密度下阴极发生析氢反应的问题，并实现Ti3+/Ti4+循环利用。请结合化学用语解释阴极区附近生成超细银粉的原因 。
19.（12分）某研究小组学生探究硫酸铁溶液与铜粉的反应：

实验Ⅰ

过程① 过程② 过程③

实验
现象
过程①：振荡静置后溶液颜色变为浅蓝绿色；
过程②：滴加1滴0.1mol/L KSCN溶液后，溶液颜色变红并产生少量白色浑浊，
振荡试管后，红色消失，白色浑浊物的量增多；
过程③：反复多次滴加0.1mol/L KSCN溶液，现象与过程②相同，白色浑浊物的量逐渐增多。
【资料】i.Cu2+与SCN-可发生氧化还原反应，也可发生配位反应生成[Cu(SCN)4]2-。
ii.淡黄色、可溶的[Cu(SCN)4]2-，与Cu2+共存时溶液显绿色。
（1）过程①溶液颜色变为浅蓝绿色时，发生反应的离子方程式是_________。
（2）经x射线衍射实验检测，过程②中白色不溶物为CuSCN，同时有硫氰(SCN)2生成，该反应的离子方程式是_________。
某同学针对过程③中溶液颜色变红且白色浑浊物增多的现象，提出一种假设：当反应体系中同时存在Cu2+、SCN-、Fe2+时，Cu2+氧化性增强，可将Fe2+氧化为Fe3+。并做实验Ⅱ验证该假设。

序号
实验操作
实验现象
实验Ⅱ
操作1
取少量胆矾晶体(CuSO4·5H2O)于试管中，加水溶解，向其中滴加KSCN溶液，振荡试管，静置观察现象。
溶液颜色很快由蓝色变蓝绿色，大约5分钟后，溶液颜色完全呈绿色，未观察到白色浑浊物；放置24小时后，溶液绿色变浅，试管底部有白色不溶物。
操作2

未见溶液变红色，大约2分钟后出现浑浊，略带黄色。放置4小时后，黄色浑浊物的量增多，始终未见溶液颜色变红。
操作3
取少量胆矾晶体和绿矾晶体（FeSO4•H2O）混合物于试管中，加水溶解，振荡试管，静置观察现象。
溶液颜色为浅蓝绿色，放置4小时后，未发现颜色变化。
操作4
取少量胆矾晶体和绿矾晶体混合物于试管中，加水溶解，向其中滴加KSCN溶液，振荡试管，静置观察现象。
溶液颜色立刻变红，产生白色浑浊，振荡后红色消失。
（3） 操作1中现象产生的可能原因是__________。
（4） 通过实验操作2及现象可说明FeSO4溶液放置过程中不会生成Fe3+。写出操作2的完整过程__________。
（5） 由操作4可知该同学的假设正确。操作4中Fe2+被氧化为Fe3+反应的离子方程式是_________。已知该反应化学平衡常数K=1.99×102，请用平衡移动原理解释实验Ⅰ过程③中出现相关现象的原因_______。
（6）由实验可知，影响氧化还原反应发生的因素有 。

2022北京顺义高三（上）期末化学
参考答案
第一部分（选择题 共42分）
本部分共14小题，每小题3分，共42分
1
2
3
4
5
6
7
C
D
B
A
C
A
C
8
9
10
11
12
13
14
B
A
C
D
D
D
B

第二部分（非选择题 共58分）
15.（9分）
（1）①第四周期ⅣB族 2分 3d24s2 2分
Ti3+价层电子为3d1，失去一个电子后，3d能级处于全空稳定状态，所以易失电子，还原性较强 1分
②TiCl4、TiBr4、TiI4都是分子晶体，组成和结构相似，其相对分子质量依次增大，分子间作用力逐渐增大，因而三者的熔点和沸点依次升高 1分
（2）① ZrO2 1分 ②12 1分
③ 1分
16.（10分）
（1）2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH =﹣122.54 kJ/mol 2分
（2）①副反应ΔH＞0，主反应ΔH＜0，温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度。1分
②在该条件下，生成二甲醚的主反应的速率大于生成CO的副反应的速率，单位时间内生成二甲醚消耗CO2的量比生成CO消耗CO2的量更多。 2分
③240 1分
④增大压强（或增大H2与CO2的投料比、使用对主反应催化活性更高的催化剂）1分
（3）①阴极 2分
②CO2- +CH3OCH3 - e- ===（或-- e- = ） 1分
17.（14分）
（1） 2分
（2） 醛基 2分
（3） 2分
（4） 2分
（5）取代反应 2分
（6） 2分
（7） a d 2分
18.（13分）
（1）① 磨碎、加热 2分
② 3Ag + NO3- + 4H+ = Ag + NO↑ + 2H2O 2分
（2）① 取适量最后一次洗涤液于试管中，加入几滴KSCN溶液，若溶液不变红，说明Fe3+ 已被洗涤干净。 1分
② AgCl(s) ⇌ Ag+(aq) +Cl-(aq)， 加入氨水与Ag+结合生成[Ag(NH3)2+]，c(Ag+)浓度减小，平衡向着沉淀溶解的方向移动。 1分
③ 4Ag(NH3)2+ + N2H4·H2O + 3H2O = 4Ag + N2↑ + 4Cl— + 4NH3·H2O 1分
（3）① 当滴入最后半滴KSCN标准液，锥形瓶中溶液由无色变为红色，且半分钟内不褪色即达到滴定终点。 1分
② c(H+)不低于0.1mol/L是为了抑制Fe3+ 水解，防止对滴定终点颜色判定产生干扰； c(H+)不高于1mol/L避免AgSCN溶解造成的标准液消耗过多引起的实验误差。
2分
③ 0.108cV/m 或10.8cVm% 1分
（4）阳极：Ag - e- = Ag+，生成的Ag+与电解质溶液中的SO42-结合生成微溶物Ag2SO4，使得电解质溶液中c(Ag+)并不高，且存在Ag2SO4(s) ⇌ 2Ag+(aq) +SO42-(aq)。阴极：Ti4+ + e- =Ti3+，生成的Ti3+具有较强的还原性，在阴极区附近发生反应Ti3+ + Ag+ = Ag + Ti4+，c(Ag+)降低，促进Ag2SO4溶解，缓慢释放的Ag+ 被还原得到超细银粉。2分
19.（12分）
（1）2Fe3+ + Cu === 2Fe2+ + Cu2+ 2分
（2）2Cu2++4SCN- === 2CuSCN↓+(SCN)2 2分
（3）Cu2+与SCN-发生氧化还原反应较慢，两者发生络合反应较快，但氧化还原反应发生的程度比络合反应程度大2分
（4）取少量绿矾晶体(FeSO4·7H2O)置于试管中，加水溶解，向其中滴加KSCN溶液，振荡试管，静置后观察现象。 2分
（5）Cu2++Fe2++SCN- === CuSCN↓+Fe3+ 1分
由平衡常数可知该反应为可逆反应，Cu2+、Fe2+和SCN-三者反应生成白色浑浊，降低SCN-的浓度，使可逆反应Fe3++3SCN- Fe(SCN)3平衡逆向移动，故溶液红色消失。再反复多次滴加KSCN溶液，增大了SCN- 浓度，使Cu2++Fe2++SCN- CuSCN↓+Fe3+平衡正向移动，白色浑浊物的量逐渐增多。 2分
（6）反应物本身的性质、反应物与生成物的浓度等 1分
10 / 10