山西大学附中2021～2022学年高三第一学期期中考试化学试题考试时间：90分钟满分：100分考查内容：综合命题人：程园园可能用到的相对原子质量：H：1C：12N：14O：16K：39Fe：56一、单项选择题（1~12小题每题2分，13~20小题每题3分，共48分）1．化学工业是国民经济的支柱产业，下列生产过程中不涉及化学变化的是( )A．通过石油的裂解生产乙烯B．工业生产漂白粉C．用接触法生产硫酸D．炼油厂生产直馏汽油2.为实现“双碳”目标，某科研小组设计捕获二氧化碳生成甲酸的过程如图所示。下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)( )A．标准状况下，22.4LCO2中所含的电子数目为16NAB．10.1gN(C2H5)3中所含的非极性共价键数目为1.8NAC．22gCO2与N2O混合物中所含氧原子的数目为NAD．100g46%的甲酸水溶液中所含的氧原子数目为5NA2题图3题图3．纳米Fe3O4晶体材料可以作为核磁共振造影增强剂，用于疾病的诊断和治疗，其制备过程如图所示。下列叙述不正确的是( )A.属于有机化合物B．直接加热FeCl3溶液也可以得到Fe3O4C．反应③的化学方程式是6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2D．纳米四氧化三铁形成的分散系有可能产生丁达尔效应4．下列各组离子在指定的溶液中，能大量共存的有几项（）①含有大量Fe3＋的溶液：Na＋、SCN－、Cl－、I－②含有大量NO的溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SO③常温下，pH＝12的溶液：K＋、Cl－、ClO－、SO④c(H＋)＝0.1mol·L－1的溶液：Na＋、NH、SO、S2O⑤使pH试纸显蓝色的溶液：Cu2＋、NO、Fe3＋、SO⑥与铝粉反应放出H2的无色溶液：NO、Al3＋、Na＋、SO⑦使红色石蕊试纸变蓝的溶液：SO、CO、Na＋、K＋⑧常温下＝1×10－12的溶液：K＋、AlO、CO、Na＋⑨中性溶液：K＋、AlO、NO、SO⑩使甲基橙变红色的溶液：Mg2＋、K＋、SO、SO⑪使酚酞变红色的溶液：Na＋、Cu2＋、NH、NOA．1B．2C．3D．45．下列实验中，所采取的方法及其原理均正确的是( )选项实验目的实验方法实验原理A除去NO中的NO2通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶NO2能与NaOH溶液反应而NO不反应B除去乙醇中的水加入无水硫酸铜然后蒸馏无水硫酸铜能结合水形成晶体
C除去KNO3中的NaCl冷却饱和溶液，重结晶NaCl的溶解度随温度变化改变较大D除去铁粉中混有的铝粉加入过量NaOH溶液，充分反应后过滤铝能与NaOH溶液反应而铁不能6．“绿水青山”是习近平总书记构建美丽中国的伟大构想，某工厂拟综合处理含NH废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程：下列说法正确的是( )A．固体1中只含有CaCO3、CaSO3B．X可以是空气，且需过量C．捕获剂所捕获的气体主要是COD．处理含NH废水时，发生的反应为NH＋5NO＋4H＋＝6NO↑＋4H2O7.下图是0.01mol/L甲溶液滴定0.01mol/L乙溶液的导电能力变化曲线，其中曲线③是盐酸滴定CH3COONa溶液，其他曲线是醋酸滴定NaOH溶液或者NaOH溶液滴定盐酸。下列判断错误的是()A.条件相同时导电能力：盐酸>CH3COONaB.曲线①是NaOH溶液滴定盐酸导电能力变化曲线C.随着甲溶液体积增大，曲线①仍然保持最高导电能力D.a点是反应终点8.为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。下列正确的是（）A．石墨电极做正极，发生氧化反应B．向铁电极溶液中滴加KSCN，溶液变红C．盐桥中可选择KCl或者KNO3作为电解质D．一段时间后，铁电极溶液中c(Fe2＋)增加了0.02mol·L－1，石墨电极溶液中c(Fe2＋)＝0.09mol·L－1(忽略溶液体积的变化)8题图9题图9．硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)，下列说法错误的是( )A．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂B．FeSO4与NH4HCO3反应的离子方程式Fe2++HCO3－=FeCO3 ↓ +H＋C．可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D．常温下，FeSO4比(NH4)2Fe(SO4)2易溶于水10．甲、乙、丙、丁四种物质中，均含有相同的某种元素。在一定条件下它们之间存在如图转化关系：
下列说法错误的是( )A．甲可能是单质，也可能是化合物B．甲与丁反应可能生成盐C．反应①②一定是氧化还原反应D．反应③一定是化合反应11.为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如图实验方案，下列正确的是( )A．①中反应的离子方程式：2I－＋H2O2===I2＋2OH－B．②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出C．①②③的目的是为了富集碘元素D．操作Z的名称是蒸发12．聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂，以废铁屑为原料制备PFS的具体工艺流程如下：下列说法错误的是( )A．步骤①，粉碎的目的是增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率B．步骤④，加稀硫酸调节pH在一定的范围内，让Fe3＋部分水解形成碱式盐C．步骤③，可以选择过氧化氢溶液、氯气等氧化剂将Fe2＋转化成Fe3＋D．步骤⑤，减压蒸发，有利于降低水的沸点防止产物分解13．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是（）选项实验操作实验现象结论A向某盐溶液中先加入氯水，再滴加KSCN溶液溶液变红色原溶液中一定有Fe2+B取少量某无色溶液，先滴加氯水，再加入少量CCl4，振荡、静置溶液分层，下层呈紫红色原溶液中一定有I－CSO2缓慢通入滴有酚酞的NaOH溶液中溶液红色褪去SO2具有漂白性D少量Zn粉加入1.0mol/LFe2(SO4)3溶液中溶液颜色变浅金属Zn比Fe活泼14．实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料制备ClO2的过程如图所示：下列说法不正确的是( )A．电解中，阳极电极反应式为NH—6e—+3Cl－=NCl3+4H＋B．X中大量存在的阴离子有Cl－和OH－C．NaClO2与NCl3反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:6D．制取1molClO2至少需要6molNH4Cl15．已知：①冰铜也叫铜锍，属于高纯Cu2S，密度较大，可以从熔炼炉的下口流出来；②高温下Cu＋比Cu2＋更稳定。如图是辉铜矿粉(图中简称矿粉，主要成分为Cu2S、FeS)→冰铜→粗铜→精铜的简单流程图，下列说法正确的是( )
A．原料中的焦炭是为了将辉铜矿粉中的Cu还原为Cu单质B．1250℃时，纯氧吹炼液态冰铜的化学方程式为Cu2S＋O22Cu＋SO2C．在电解精炼铜时，将粗铜称作“阴极铜”，精铜称作“阳极铜”D．纯氧吹炼过程中必定有部分Cu被氧化成CuO，使粗铜表面有少许黑色斑纹16．常温下，二氯化二硫(S2Cl2)为橙黄色液体，遇水易水解，工业上用于橡胶的硫化。某学习小组用氯气和硫单质合成S2Cl2的实验装置如图所示，下列说法不正确的是( )A．实验时先点燃A处酒精灯，后点燃E处的酒精灯B．C、D中所盛试剂为饱和氯化钠溶液、浓硫酸C．二氯化二硫(S2Cl2)水解反应产物为S、H2S、HClD．G、H之间应加上D装置17．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，四种元素形成的某种化合物(如图所示)是一种优良的防龋齿剂(用于制含氟牙膏)。下列说法错误的是( )A．W、X、Y的简单离子的电子层结构相同B．W、Y形成的化合物中只含离子键C．该化合物中Z不满足8电子稳定结构D．X、Y形成的化合物溶于水能促进水的电离18.某化工厂充分利用工业废气中的CO、CO2，将氯代烃、氯碱工业和甲醇联合生产，减少了环境污染，具体流程如图。下列叙述错误的是（）A．为减少副反应的发生，过程Ⅱ中的装置需使用阳离子交换膜B．在过程Ⅲ中实现了CuCl2的再生C．理论上每生成1molCH3OH，可得到1molC2H4Cl2D．过程Ⅳ中的反应是C2H4+2CuCl2=C2H4Cl2+2CuCl19.相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。如图所示装置是利用浓差电池电解Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列说法不正确的是（ ）
A．a电极的电极反应为2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－B．c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜C．电池放电过程中，Cu(1)电极上的电极反应为Cu2＋＋2e－＝CuD．电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得400gNaOH20．紫花前胡醇可从中药材当归和白芷中提取得到，能提高人体免疫力。有关该化合物，下列叙述错误的是（）A．分子式为C14H14O4B．不能使酸性重铬酸钾溶液变色C．能够发生水解反应D．能够发生消去反应生成双键
非选择题21.山大附中化学实验兴趣小组制备高铁酸钾（K2FeO4）并探究其性质和纯度分析。资料：K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液，热稳定性差，具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。(1)制备K2FeO4（夹持装置略）①A为氯气发生装置。A中反应离子方程式是 。②仪器C的名称为________________。反应时C的控温20~25℃，温度不能高于25℃的主要原因_______________________。C中得到紫色固体和溶液。写出C中反应生成K2FeO4的化学方程式_________________________________________________________。(2)探究K2FeO4的性质①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有Cl2，为证明是否K2FeO4氧化了Cl﹣而产生Cl2，设计以下方案：方案Ⅰ取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色方案Ⅱ用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将K2FeO4溶出，得到紫色溶液b，取少量b，滴加盐酸，有Cl2产生。i．由方案1中溶液变红可知a中含有 离子，但该离子的产生不能判断一定K2FeO4将Cl﹣氧化，还可能由 产生（用离子方程式表示）。ii．方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl﹣。用KOH溶液洗涤的目的是 。②根据K2FeO4的制备实验得出：氧化性Cl2 FeO42﹣（填“＞”或“＜”），而方案Ⅱ实验表明，Cl2和FeO42﹣的氧化性强弱关系相反，原因是 。(3)K2FeO4的纯度分析将1.32g样品与过量的的KI溶液(硫酸酸化)充分反应（杂质不参与反应）后配成100mL溶液，每次取10.00mL用0.1000mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定，三次滴定消耗Na2S2O3标准溶液体积平均为19.20mL，则原样品中高铁酸钾的质量分数为__________已知：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
22．合成氨是目前最有效工业固氮的方法，解决数亿人口生存问题。回答下列问题：(1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。由图可知合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的∆H=________kJ·mol-1。该历程中反应速率最慢的步骤的化学方程式为____________________________。(2)工业合成氨反应为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，当进料体积比V(N2):V(H2)=1:3时平衡气体中NH3的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示：①500℃时，反应平衡常数Kp(30MPa)___Kp(100MPa)。（填“＜”、“＝”、“＞”）②500℃、30MPa时，氢气的平衡转化率为___________（保留2位有效数字），Kp=__________________(MPa)-2（列出计算式）。(3)利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示。为使电池持续放电，需选用_____离子交换膜（“阴”或“阳”），A电极反应式_____________23．钒铬还原渣是钠化提钒过程的固体废弃物，其主要成分为VO2·xH2O、Cr(OH)3及少量的SiO2。一种初步分离钒铬还原渣中钒铬并获得Na2Cr2O7的工艺流程如图。已知：①“酸浸”后VO2·xH2O转化为VO2+；②Cr(OH)3的Ksp近似为1×10-30；③有关物质的溶解度（g/100 gH2O）如下表所示：温度/℃20406080100Na2Cr2O7183.6215.1269.2376.4415.0Na2SO419.548.845.343.742.5
回答下列问题：(1)“滤渣”的主要成分是，“氧化”生成VO，反应的离子方程式为_____________。(2)若“含Cr3+净化液”中c(Cr3+)=0.1 mol/L，则“水解沉钒”调pH的范围是2.5～。（结果保留1位小数）(3)“溶液1”中含CrO，加入H2O2后发生反应的离子方程式为。(4)“多步操作”包括蒸发浓缩、、冷却结晶、过滤、洗涤等步骤。(5)研究温度对Na2S2O8与H2O2的氧化—水解沉钒率的影响，得到右图所示结果。钒铬还原渣酸浸液初始温度在90 ℃左右，降低温度能耗增加。由图可知，分别采用H2O2、Na2S2O8进行“氧化”时，应选择的适宜温度是_______、______，与Na2S2O8相比，采用H2O2氧化的主要不足之处有________________________（写出两点）。24．Cd位于第五周期ⅡB族，(CdSe)n小团簇（CdnSen，n=1~16）为Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料，具有独特光学和电学性质，常应用于发光二极管、生物系统成像与诊断等方面。回答下列问题：(1)基态Se原子的价层电子排布式为_______________。(2)Cd的第一电离能大于同周期相邻元素，原因是_____________________________。(3)利用有机配体PH3、N(CH3)3等修饰(CdSe)2可改善其光致发光效率。其中PH3的空间构型是____________。N(CH3)3中N原子杂化轨道类型是________。(4)CdSe的一种晶体为立方ZnS型，晶胞结构如图所示。其中A原子坐标参数为(,,)，则B的原子坐标参数分别为______________。该晶胞中CdSe键的键长为______cm。已知Cd和Se的原子半径分别为rCdnm和rSenm，则该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_________________。山西大学附中2021—2022学年高三年级期中考试化学试题答案一、单项选择题（1~12小题每题2分，13~20小题每题3分，共48分）
题号12345678910答案DDBCDCCDBD题号11121314151617181920答案CCBDBCBCDB二、非选择题（共52分）21.(除标注外，每空2分，共16分)（1）①2MnO4−＋16H＋＋10Cl−2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O②三颈烧瓶（或三口烧瓶）（1分）防止温度过高K2FeO4分解（氯气的溶解度下降只得1分）3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH2K2FeO4＋6KCl＋8H2O（2）①i.Fe3＋（1分）4FeO42−＋20H＋4Fe3＋＋3O2↑＋10H2Oii.排除ClO−的干扰②>（1分）溶液的酸碱性不同（1分）（3）72%22.(除标注外，每空2分，共12分)(1)-92（1分）Nad+3HadNHad+2Had（或Nad+HadNHad）(2)=33%(3)阴（1分）2NH3-6e-＋6OH－=N2+6H2O23.(除标注外，每空2分，共12分)（1）SiO2或二氧化硅（1分）2VO2+＋S2O＋2H2O===2VO＋2SO＋4H＋（2分）（2）4.3（2分）（3）3H2O2＋2CrO＋2OH－===2CrO＋4H2O（2分）（4）趁热过滤（1分）（5）60 ℃、90 ℃（2分）沉钒率低，铬损率高；温度较高时H2O2易分解，需降温导致能耗增加；对储运及投料要求较高（答出其中任意两点均给2分）24.(除标注外，每空2分，共12分)(1)4s24p4(2)Cd的电子排布式为[Kr]4d105s2，原子轨道为全充满状态(3)三角锥形（1分）sp3（1分）(4)(，，)
