江蘇省無錫市2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期期末考試 化學(xué) 試題（含答案）

江蘇省無錫市2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期期末考試化學(xué)(滿分：100分考試時間：75分鐘)2025．1可能用到的相對原子質(zhì)量：H—1C—12N—14O—16Na—23Si—28S—32Cl—35.5Mn—55Fe—56Cu—64Ag—108Pr—141一、單項選擇題：本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題只有一個選項最符合題意。1.我國科學(xué)家研究“嫦娥六號”采集的月球土壤，分析揭示月壤中存在Al2O3、SiO2等多種氧化物，其中SiO2屬于()A.酸性氧化物B.兩性氧化物C.過氧化物D.金屬氧化物2.反應(yīng)8NH3＋3Cl2=6NH4Cl＋N2可用于檢測氣體泄漏，下列說法正確的是()A.NH3為非極性分子B.中子數(shù)為18的氯原子為18ClC.NH4Cl中既含有離子鍵又含有共價鍵D.N2的電子式為N??N3.實驗室利用下列裝置進行Cl2的有關(guān)實驗，無法達到實驗?zāi)康牡氖?)eq\o(\s\up7(),\s\do5(A.制取Cl2))eq\o(\s\up7(),\s\do5(\a\vs4\al(B.除去Cl2中的HCl)))eq\o(\s\up7(),\s\do5(C.收集Cl2))eq\o(\s\up7(),\s\do5(\a\vs4\al(D.吸收尾氣中的Cl2)))4.硫磷酸銨[(NH4)2(H2PO4)(HSO4)]具有改良土壤等多種用途，下列說法正確的是()A.沸點：NH3<PH3B.電負性：χ(S)<χ(P)C.電離能：I1(O)<I1(N)D.酸性強弱：H2SO4<H3PO45.下列物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是()A.SO2有還原性，可用于漂白草編織物B.濃硫酸有脫水性，可用于干燥某些氣體C.KIO3受熱可分解，可用作食鹽的碘添加劑D.ClO2有強氧化性，可用作水體殺菌消毒劑閱讀下列材料，完成6～8題。C、Si及其化合物應(yīng)用廣泛。CH4具有較大的燃燒熱(890.3kJ·mol－1)，常用作燃料；工業(yè)上可用CH4與H2O反應(yīng)生產(chǎn)H2：CH4(g)＋H2O(g)?CO(g)＋3H2(g)；ΔH＝＋161.1kJ·mol－1。用焦炭還原SiO2可制得粗硅，再發(fā)生兩步反應(yīng)可制得精硅：Si(s)＋3HCl(g)eq\o(=,\s\up7(△))SiHCl3(g)＋H2(g)、SiHCl3(g)＋H2(g)eq\o(=,\s\up7(△))Si(s)＋3HCl(g)，反應(yīng)過程中可能會生成SiCl4；硅酸鈉的水溶液俗稱水玻璃，是一種礦黏合劑，通入CO2生成H2SiO3沉淀。6.下列說法正確的是()A.1mol晶體硅中含有2molSi—Si鍵B.金剛石與石墨中碳碳鍵的夾角都為109°28′C.CH4、SiHCl3、SiCl4分子的空間構(gòu)型均為正四面體D.CO2分子中碳原子的雜化軌道類型為sp27.下列化學(xué)反應(yīng)表示正確的是()A.制粗硅的化學(xué)方程式：SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(△))Si＋2CO↑B.甲烷—空氣堿性燃料電池正極反應(yīng)式：CH4－8e－＋10OH－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2OC.甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)；ΔH＝－890.3kJ·mol－1D.硅酸鈉溶液中通入過量CO2反應(yīng)的離子方程式：SiOeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2O=COeq\o\al(2－,3)＋H2SiO3↓8.對于反應(yīng)CH4(g)＋H2O(g)?CO(g)＋3H2(g)，下列說法正確的是()A.反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為K＝eq\f(c（CO）×c3（H2）,c（CH4）)B.該反應(yīng)的反應(yīng)物總鍵能小于生成物總鍵能C.升高溫度，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小，平衡正向移動D.其他條件相同，增大eq\f(n（CH4）,n（H2O）)，CH4的轉(zhuǎn)化率下降9.第二代鈉離子電池是以嵌鈉硬碳(NaxCy)和錳基高錳普魯士白{Na2Mn[Mn(CN)6]}為電極的新型二次電池，充電時Na＋嵌入硬碳，放電時發(fā)生脫嵌，其工作原理如右圖所示。下列說法正確的是()A.充電時，a接電源的負極B.充電時，B極反應(yīng)為Cy＋xNa＋＋xe－=NaxCyC.放電時，Na＋穿過離子交換膜向B極移動D.放電時，每轉(zhuǎn)移1mol電子，A極質(zhì)量減少23g10.丹參醇是存在于丹參中的一種天然產(chǎn)物。合成丹參醇的部分路線如下：下列說法正確的是()A.X分子中所有碳原子可能共平面B.Y與Br2發(fā)生加成反應(yīng)最多可生成3種有機產(chǎn)物C.丹參醇能發(fā)生加成、取代、氧化和消去反應(yīng)D.Y與丹參醇分子中均含有1個手性碳原子11.室溫下，根據(jù)下列實驗過程及現(xiàn)象，能驗證相應(yīng)實驗結(jié)論的是()選項實驗過程及現(xiàn)象實驗結(jié)論A向2mL0.1mol·L－1FeCl2溶液中滴加幾滴酸性KMnO4溶液，溶液紫色褪去Fe2＋具有還原性B取2mL0.1mol·L－1KI溶液于試管中，加入0.5mL0.1mol·L－1FeCl3溶液，充分反應(yīng)后滴入幾滴KSCN溶液，溶液變成紅色KI與FeCl3溶液的反應(yīng)有一定限度C用pH試紙分別測CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH，CH3COONa溶液的pH大Ka(CH3COOH)<Ka(HNO2)D向2mL0.1mol·L－1AgNO3溶液中先滴加4滴0.1mol·L－1KCl溶液，再滴加4滴0.1mol·L－1KI溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后產(chǎn)生黃色沉淀Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)12.室溫下，通過下列實驗制備少量NaHCO3并探究其性質(zhì)。實驗1：測得100mL14mol·L－1氨水的pH約為12；實驗2：向上述氨水中加入NaCl至飽和，通足量CO2，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到NaHCO3固體；實驗3：配制100mL0.1mol·L－1NaHCO3溶液，測得溶液pH為8.0；實驗4：向2mL0.1mol·L－1NaHCO3溶液中滴加幾滴0.1mol·L－1Ba(OH)2溶液，產(chǎn)生白色沉淀。下列說法正確的是()A.依據(jù)實驗1推測：Kb(NH3·H2O)≈7×10－26B.實驗2所得濾液中存在：c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＋c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)C.實驗3的溶液中存在：c(COeq\o\al(2－,3))－c(H2CO3)＝9.9×10－7mol·L－1D.實驗4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：2HCOeq\o\al(－,3)＋Ba2＋＋2OH－=BaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋2H2O13.工業(yè)尾氣中含有CO和SO2，可將尾氣通過催化劑進行處理，發(fā)生以下反應(yīng)：①2SO2(g)＋4CO(g)?S2(g)＋4CO2(g)；ΔH1②SO2(g)＋3CO(g)?COS(g)＋2CO2(g)；ΔH2＜0600～1000K范圍內(nèi)，SO2平衡轉(zhuǎn)化率接近100%。其他條件相同，不同溫度下，S2、COS平衡產(chǎn)率和10min時S2實際產(chǎn)率如圖所示。下列說法正確的是()A.一定存在ΔH1>0B.升高溫度，S2平衡產(chǎn)率上升的可能原因是反應(yīng)物濃度增大對平衡的影響超過溫度升高的影響C.900K，10min后繼續(xù)反應(yīng)足夠長時間，S2實際產(chǎn)率的變化趨勢可能為先增大后保持不變D.用該方法處理工業(yè)尾氣回收單質(zhì)硫(S2)，反應(yīng)的溫度越高越好二、非選擇題：本題共4小題，共61分。圖114.(15分)實驗室以黃銅礦(主要含有CuFeS2)為原料可制取草酸銅(CuC2O4)，草酸銅可用于制備納米材料、復(fù)合材料等。已知：Cu(OH)2的分解溫度為185℃，CuCO3的分解溫度為200℃。Ⅰ.CuFeS2的晶胞結(jié)構(gòu)(1)CuFeS2的一種晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示(其中S原子均位于晶胞內(nèi)部)，該CuFeS2晶體的一個晶胞中Cu的數(shù)目為________。在圖1中用“—”將Cu原子(圖示中的A)與其緊鄰的S原子連接起來。Ⅱ.黃銅礦浸取法制取硫酸銅圖2在酸性、有氧條件下，某種細菌能催化CuFeS2轉(zhuǎn)化成硫酸鹽的反應(yīng)。(2)該反應(yīng)的離子方程式為________，生成的Fe2(SO4)3又可將CuFeS2氧化。(3)Ag＋對上述過程有催化作用。其他條件相同，浸出時間為15天，不同Ag＋濃度對銅元素浸出率的影響如圖2所示，Ag＋濃度從5mg·L－1上升到7mg·L－1階段銅元素浸出率下降的原因是________。Ⅲ.草酸銅的制取及應(yīng)用(4)將上述黃銅礦浸出液分離提純，得到的硫酸銅溶液與草酸反應(yīng)可制備CuC2O4，反應(yīng)的離子方程式為Cu2＋＋H2C2O4?CuC2O4↓＋2H＋，常溫下該反應(yīng)的平衡常數(shù)是300，則Ksp(CuC2O4)＝________。(已知：常溫下，Ka1(H2C2O4)＝5.6×10－2，Ka2(H2C2O4)＝1.5×10－4)(5)將CuC2O4固體在350℃加熱至恒重制取納米CuO。①X射線衍射實驗發(fā)現(xiàn)得到的納米CuO不純?；煊械碾s質(zhì)可能是________。②納米金屬氧化物是常用的催化劑，若其表面出現(xiàn)氧空位，可以提高其催化性能。將納米CuO加熱到高溫用無水乙醇淬火處理，得到富含氧空位的氧化銅，該過程能得到富含氧空位的CuO的原因是________。15.(15分)有機化合物G()是天然抗腫瘤藥物長春堿的重要結(jié)構(gòu)片段，其合成路線如下：已知：①；②。(1)化合物G中的含氧官能團名稱為________。(2)B→C的反應(yīng)類型為________。(3)A→B的反應(yīng)中需控制A稍過量以防止產(chǎn)生有機副產(chǎn)物，該副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為________。(4)E→F的反應(yīng)中經(jīng)歷了Eeq\o(→,\s\up7(加成))中間產(chǎn)物Ⅰeq\o(→,\s\up7(加成))中間產(chǎn)物Ⅱeq\o(→,\s\up7(消去))F，試寫出中間產(chǎn)物Ⅱ的結(jié)構(gòu)簡式：________。(5)寫出同時滿足下列條件的D的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：________。該化合物只含有一個苯環(huán)。堿性條件下水解后酸化，生成兩種有機產(chǎn)物，均含有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，其中一種有機產(chǎn)物能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。(6)寫出以和乙烯為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑和有機溶劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干)。

16.(15分)回收鐠鐵合金拋光廢料(含F(xiàn)e和少量Pr及雜質(zhì))，可制備Pr6O11和Pr(OH)3。鐠鐵合金拋光廢料經(jīng)除鐵、萃取、反萃取可得PrCl3溶液。Pr的常見化合價為＋3和＋4。(1)沉淀Pr3＋。攪拌下，將一定量的PrCl3溶液與沉淀劑Na2CO3溶液充分反應(yīng)，過濾得到Pr2(CO3)3·8H2O沉淀，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。沉淀劑用Na2CO3溶液比用NH4HCO3溶液得到的沉淀顆粒更加致密，可能的原因是________。(2)Pr6O11的制備和性質(zhì)。①將Pr2(CO3)3·8H2O置于空氣中灼燒，測得剩余固體質(zhì)量與起始固體質(zhì)量的比值隨溫度變化的曲線如圖所示。制備Pr6O11最適宜的溫度為________(寫出計算過程)。②將0.5gPr6O11加入20mL30%H2O2酸性溶液中產(chǎn)生大量氣泡，反應(yīng)后鐠元素僅以Pr3＋的形式存在。該反應(yīng)的離子方程式為________。(3)Pr(OH)3的制備。用萃取劑P507[(HA)2]萃取Pr3＋的原理：Pr3＋＋3(HA)2eq\o(,\s\up7(萃取),\s\do5(反萃取))3H＋＋Pr(HA2)3(有機層)。已知：①P507對Pr3＋和Fe3＋、Fe2＋都有萃取作用，對雜質(zhì)離子無萃取作用。②Pr3＋開始沉淀的pH為8，F(xiàn)e3＋完全沉淀的pH為3.7，F(xiàn)e2＋完全沉淀的pH為9.7。為獲得較高純度Pr(OH)3，請補充完整實驗方案：將一定量鐠鐵合金拋光廢料加入稀鹽酸中，________________________________________________________________________________，濃縮后得PrCl3溶液，向溶液中滴加1.0mol·L－1NaOH溶液至不再產(chǎn)生沉淀，過濾，用蒸餾水洗滌，將固體干燥，得到Pr(OH)3。(須選用的試劑和儀器：1.0mol·L－1HCl溶液、1.0mol·L－1NaOH溶液、1.0mol·L－1H2O2溶液、P507、分液漏斗)17.(16分)CO2的分離回收和資源化利用具有重要意義。Ⅰ.CO2的分離回收乙醇胺類水溶液對CO2氣體具有優(yōu)良的吸收性能。在20～40℃條件下，單乙醇胺(HOCH2CH2NH2)水溶液吸收CO2生成單乙醇氨基碳酸鹽，升溫至較高溫度可實現(xiàn)吸收劑的再生。在吸收過程中，部分單乙醇胺會與CO2反應(yīng)生成單乙醇氨基甲酸鹽，對設(shè)備有強腐蝕性。N-甲基二乙醇胺[(CH3)N(CH2CH2OH)2]水溶液吸收CO2時，生成氨基碳酸氫鹽，較低溫度即可實現(xiàn)吸收劑再生。(1)單乙醇胺水溶液吸收CO2生成單乙醇氨基碳酸鹽的反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(2)利用20%單乙醇胺水溶液吸收CO2，測得高于40℃時，單乙醇胺水溶液吸收CO2的吸收率隨溫度升高呈現(xiàn)下降趨勢，其主要原因是________。(3)單乙醇胺與CO2反應(yīng)生成單乙醇氨基甲酸鹽，該過程分兩步進行：HOCH2CH2NH2eq\o(→,\s\up7(CO2),\s\do5(①))Xeq\o(→,\s\up7(HOCH2CH2NH2),\s\do5(②))Y(單乙醇氨基甲酸鹽)其中第①步反應(yīng)類型為________。(4)與N-甲基二乙醇胺相比，單乙醇胺作為CO2吸收劑的缺點是________________________________________________________________________________。Ⅱ.CO2的資源化利用圖1某研究團隊使用Ni-Co/γAlO3催化二氧化碳加氫制甲醇。(5)反應(yīng)選擇性研究。將一定比例CO2和H2的混合氣體勻速通過裝有Ni-Co/γAl2O3催化劑的反應(yīng)器，測得CO2的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的選擇性隨流動時間的變化如圖1所示，催化劑表面反應(yīng)隨流動時間的變化示意圖如圖2所示，甲醇選擇性發(fā)生變化的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。eq\o(\s\up7(),\s\do5(圖2))圖3(6)反應(yīng)機理研究。中間體*CHOOH轉(zhuǎn)化為中間體*CHO是反應(yīng)的決速步驟，表面氫或活性氫參與反應(yīng)過程中的能量變化和部分中間體結(jié)構(gòu)示意圖分別如圖3和圖4所示。更有利于反應(yīng)進行的氫為________(填“表面氫”或“活性氫”)，從結(jié)構(gòu)和能量的視角分析其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。eq\o(\s\up7(),\s\do5(圖4))

化學(xué)參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)1.A2.C3.B4.C5.D6.A7.A8.D9.B10.C11.B12.D13.B14.(15分)(1)4(2分)(2分)(2)4CuFeS2＋17O2＋4H＋eq\o(=,\s\up7(細菌))4Fe3＋＋4Cu2＋＋8SOeq\o\al(2－,4)＋2H2O(2分)(3)Ag＋濃度增大，反應(yīng)速率加快；Ag＋濃度增大，細菌的活性減弱，反應(yīng)速率減慢；減慢幅度大于加快幅度(3分)(4)2.8×10－8(2分)(5)①Cu2O或Cu(2分)②加熱條件下，乙醇與CuO表面的O反應(yīng)形成氧空位(2分)15.(15分)(1)羥基、酯基(2分)(2)取代反應(yīng)(2分)(3)(2分)(4)(2分)(5)(其他合理結(jié)構(gòu)也給分)(2分)(6)(5分)16.(1