高三上学期期末考试理综化学试题(答案解析)80

云南省昭通市绥江县二中【精品】高三上学期期末考试理综
化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列指定反应的离子方程式正确的是（）
A．将铜丝插入稀硝酸中：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+H2O
B．向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉：Fe3++Fe=2Fe2+
C．向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
D．向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸：Na2SiO3+3H+=H2SiO3↓+3Na+
2．过氧化钠具有强氧化性，遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。

下列有关说法不正确的是( )
A．Na2O2与CO2反应时，Na2O2是氧化剂，CO2是还原剂
B．1mol过氧化钠中阴离子数目为N A
C．过氧化钠与木炭、铝粉反应时，过氧化钠均表现出强氧化性
D．过氧化钠与二氧化硫反应时可生成硫酸钠
3．化学与生活密切相关。

下列说法错误的是
A．泡沫灭火器可用于一般的灭火，也适用于电器灭火
B．疫苗一般应冷藏存放，以避免蛋白质变性
C．家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆，有利于健康及环境
D．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法
4．下列各组物质的熔点均与所含化学键的键能有关的是
A．CaO与CO2B．NaCl与HCl C．SiC与SiO2D．Cl2与I2
5．通过以下反应均可获取H2。

下列有关说法正确的是（）
①太阳光催化分解水制氢：2H2O（l）=2H2（g）＋O2（g）ΔH1＝＋571.6 kJ·mol－1
②焦炭与水反应制氢：C（s）＋H2O（g）=CO（g）＋H2（g）ΔH2＝＋131.3 kJ·mol －1
③甲烷与水反应制氢：CH4（g）＋H2O（g）=CO（g）＋3H2（g）ΔH3＝＋206.1 kJ·mol －1
A．反应①中电能转化为化学能
B．反应②为放热反应
C．反应③使用催化剂，ΔH3减小
D．反应CH4（g）=C（s）＋2H2（g）的ΔH＝＋74.8 kJ·mol－1
6．在容积为1L的密闭容器里，装有4molNO2，在一定温度时进行下面的反应：2NO2(g) N 2O4(g)，该温度下反应的平衡常数K＝0.25，则平衡时该容器中NO2的物质的量为()
A．0mol B．1mol C．2mol D．3mol
7．常温下，K sp(CaSO4)=9×10－6，常温下CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。

下列说法正确的是
A．在任何溶液中，c(Ca2＋)、c(SO42-)均相等
B．b点将有沉淀生成，平衡后溶液中c(SO42-)一定等于3×10－3mol/L
C．a点对应的K sp等于c点对应的K sp
D．d点溶液通过蒸发可以变到c点
二、原理综合题
8．[2017·新课标III]重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。

制备流程如图所示：
回答下列问题：
高温Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ （1）步骤①的主要反应为：FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3−−−→
NaNO2，上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为__________。

该步骤不能使用陶瓷容器，原因是________________。

（2）滤渣1中含量最多的金属元素是____________，滤渣2的主要成分是_____________及含硅杂质。

（3）步骤④调滤液2的pH使之变____________（填“大”或“小”），原因是
___________________（用离子方程式表示）。

（4）有关物质的溶解度如图所示。

向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。

冷却到___________（填标号）得到的K2Cr2O7固体产品最多。

a．80℃b．60℃c．40℃d．10℃
步骤⑤的反应类型是___________________。

（5）某工厂用m1 kg 铬铁矿粉（含Cr2O3 40%）制备K2Cr2O7，最终得到产品m2 kg，产率为________。

9．
我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl（用R代表）。

回答下列问题：
（1）氮原子价层电子对的轨道表达式（电子排布图）为_____________。

（2）元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能（E1）。

第二周期部分元素的E1变化趋势如图（a）所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是___________；氮元素的E1呈现异常的原因是__________。

（3）经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图（b）所示。

①从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为_________，不同之处为__________。

（填标号）
A．中心原子的杂化轨道类型 B．中心原子的价层电子对数
C．立体结构 D．共价键类型
∏表示，其②R中阴离子N5-中的σ键总数为________个。

分子中的大π键可用符号n
m
中m代表参与形成的大π键原子数，n代表参与形成的大π键电子数（如苯分子中的∏），则N5-中的大π键应表示为____________。

大π键可表示为6
6
③图（b）中虚线代表氢键，其表示式为（NH4+）N-H┄Cl、____________、____________。

（4）R的晶体密度为d g·cm-3，其立方晶胞参数为a nm，晶胞中含有y个
[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为______________。

三、工业流程题
10．以下是工业上制取纯硅的一种方法。

请回答下列问题(各元素用相应的元素符号表示)：
（1）在上述生产过程中，属于置换反应的有____(填反应代号)；
（2）写出反应③的化学方程式____；
（3）化合物W的用途很广，通常可用作建筑工业和造纸工业的黏合剂，可作肥皂的填充剂，是天然水的软化剂。

将石英砂和纯碱按一定比例混合加热至1 373～1 623 K反应，生成化合物W，其化学方程式是____；
（4）A、B、C三种气体在“节能减排”中作为减排目标的一种气体是___(填化学式)；分别通入W溶液中能得到白色沉淀的气体是___(填化学式)；
（5）工业上合成氨的原料H2的制法是先把焦炭与水蒸气反应生成水煤气，再提纯水煤气得到纯净的H2，提纯水煤气得到纯净的H2的化学方程式为___。

11．氧化铁是一种重要的无机材料，化学性质稳定，催化活性高，具有良好的耐光性、耐热性和对紫外线的屏蔽性，从某种工业酸性废液（主要含Na＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、SO ）中回收氧化铁流程如图所示：
Al3＋、Cl－、2
4
已知：常温下K sp[Mg(OH)2]＝1.2×10－11；K sp[Fe(OH)2]＝2.2×10－16；K sp[Fe(OH)3]＝3.5×10－38；K sp[Al(OH)3]＝1.0×10－33
（1）写出在该酸性废液中通入空气时发生反应的离子方程式：_________，指出使用
空气比使用氯气好的原因是__________。

（2）已知Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)=Fe(OH)3(s)ΔH＝－Q1 kJ·mol－1，题（1）中每生成1 mol 含铁微粒时，放热Q2，请你计算1 mol Fe2＋全部转化为Fe(OH)3(s)的热效应ΔH＝
________。

（3）常温下，根据已知条件计算在pH＝5的溶液中，理论上Fe3＋在该溶液中可存在的最大浓度c(Fe3＋)＝____________。

（4）有人用氨水调节溶液pH，在pH＝5时将Fe(OH)3沉淀出来，此时可能混有的杂质是________（填化学式，下同），用________试剂可将其除去。

四、有机推断题
12．端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，称为Glaser反应，2R—C≡C—H
R—C≡C—C≡C—R+H2该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。

下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线：
回答下列问题：
（1）B的结构简式为______，D 的化学名称为______。

（2）①和③的反应类型分别为______、______。

（3）E的结构简式为______。

用1 mol E合成1,4−二苯基丁烷，理论上需要消耗氢气_______mol。

（4）化合物（）也可发生Glaser偶联反应生成聚合物，该聚合反应的化学方程式为_____________________________________。

（5）芳香化合物F是C的同分异构体，其分子中只有两种不同化学环境的氢，数目比为3:1，写出其中3种的结构简式_______________________________。

（6）写出用2−苯基乙醇为原料（其他无机试剂任选）制备化合物D的合成路线
___________。

参考答案
1．C
【详解】
A．将铜插入稀硝酸中反应的离子方程式为：3Cu＋8H＋＋2NO3−=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故A错误；
B．向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉反应的离子方程式为：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，故B错误；C．向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水反应的离子方程式：Al3＋＋3NH3•H2O=Al(OH)3↓＋3NH4＋，故C正确；
D．向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸反应的离子方程式：SiO32−＋2H＋=H2SiO3↓，故D错误；故答案选C。

【点睛】
稀硝酸体现强氧化性时，还原产物是NO，而不是NO2，书写离子方程式时一定要注意电荷守恒与元素守恒。

2．A
【解析】
【详解】
A．Na2O2与CO2反应时，Na2O2中的O元素的化合价部分升高，部分降低，因此Na2O2既是氧化剂，又是还原剂，A错误；
B．1mol过氧化钠中阴离子数目为N A，B正确；
C．过氧化钠有强的氧化性，可以与木炭、铝粉，此时过氧化钠均表现出强氧化性，C正确；D．过氧化钠有氧化性，与还原性物质二氧化硫反应可生成硫酸钠，D正确。

答案选A。

3．A
【详解】
A．泡沫灭火器中加入的主要是碳酸氢钠和硫酸铝溶液，两者混合时发生盐的双水解反应，生成大量的二氧化碳气体泡沫，该泡沫喷出CO2进行灭火。

但是，喷出的二氧化碳气体泡沫中一定含水，形成电解质溶液，具有一定的导电能力，会导致触电或电器短路，因此泡沫灭火器不适用于电器灭火，A错误；
B．疫苗是指用各类病原微生物制作的用于预防接种的生物制品。

由于疫苗对温度比较敏感，温度较高时，会因为蛋白质变性，而失去活性，所以疫苗一般应该冷藏保存，B正确；
C．油性漆是指用有机物作为溶剂或分散剂的油漆；水性漆是指用水作为溶剂或分散剂的油漆，使用水性漆可以减少有机物的挥发对人体健康和室内环境造成的影响，C正确；
D．电热水器内胆连接一个镁棒，就形成了原电池，因为镁棒比较活泼，Mg棒作原电池的负极，从而对正极的热水器内胆（多为不锈钢或铜制）起到了保护作用，这种保护方法为：牺牲阳极的阴极保护法，D正确；
故合理选项是A。

4．C
【详解】
A．CaO为离子化合物，熔化断裂离子键，而CO2在固体时是分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，与化学键无关，故A错误；
B．NaCl为离子化合物，熔化断裂离子键，而HCl在固体时是分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，与化学键无关，故B错误；
C．SiC与SiO2都是原子晶体，熔化断裂的是共价键，与化学键有关，故C正确；
D．Cl2与I2在固体时是分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，与化学键无关，故D错误；
故选C。

5．D
【详解】
A. 反应①中，太阳光催化分解水制氢，由光能转化为化学能，A不正确；
B. 反应②中，ΔH2>0，为吸热反应，B不正确；
C. 反应③中，使用催化剂，对ΔH3不产生影响，C不正确；
D. 应用盖斯定律，将反应③-反应②得，反应CH4(g)=C(s)＋2H2(g)的ΔH＝＋74.8 kJ·mol－1，D正确；
答案选D。

6．C
【详解】
2x
1==0.254-2x 1
K （） 解得x = 1
因此平衡时容器中NO 2的物质的量为2 mol ，故C 正确；
综上所述，答案为C 。

7．C
【详解】
A.只有在单一CaSO 4溶液中c(Ca 2＋)、c(SO 42-)才相等，故A 错误；
B.b 点Q c ＞K sp ，故有沉淀生成，开始c(Ca 2＋)、c(SO 42-)不相等而反应消耗的Ca 2＋、SO 42-相
等，因此平衡后的两种离子也不会都等于3×
10－3mol/L ，故B 错误； C.a 、c 点都在同一平衡线上，在平衡线上的K sp 均相等，故C 正确；
D.d 点通过蒸发后各离子浓度都增大，不可能保持SO 42-浓度不变而到达c 点，故D 错误； 答案是C 。

8．2∶7 陶瓷在高温下会与Na 2CO 3反应 铁 Al(OH)3 小 224CrO -+2H +
227Cr O -+H 2O d 复分解反应
21190147m m ×100% 【解析】
铬铁矿的主要成分为FeO·
Cr 2O 3，还含有硅、铝等杂质，制备重铬酸钾，由制备流程可知，步骤①的主要反应为2FeO·Cr 2O 3+4Na 2CO 3+7NaNO 34Na 2CrO 4+Fe 2O 3+4CO 2+7NaNO 2，
该步骤中若使用陶瓷，二氧化硅与碳酸钠高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳，则使用铁坩埚，熔块水浸过滤分离出滤渣1含Fe 2O 3，滤液1中含NaAlO 2、Na 2CrO 4，调节pH 过滤分离出Al （OH ）3、含Si 物质，滤液2中含Na 2CrO 4，④中调节pH 发生2CrO 42－+2H ＋Cr 2O 72－+H 2O ，滤液3含Na 2Cr 2O 7，由水中的溶解度：Na 2Cr 2O 7＞K 2Cr 2O 7，可知⑤中向Na 2Cr 2O 7溶液中加入KCl 固体后得到K 2Cr 2O 7，溶解度小的析出。

（1）步骤①的主要反应为
2FeO·Cr 2O 3+4Na 2CO 3+7NaNO 3 4Na 2CrO 4+Fe 2O 3+4CO 2+7NaNO 2，则FeO·Cr 2O 3与
NaNO 3的系数比为2：7，该步骤不能使用陶瓷容器，原因是二氧化硅与碳酸钠高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳；（2）滤渣1中含量最多的金属元素是 Fe ，滤渣2的主要成分是 Al （OH ）3及含硅杂质。

（3）步骤④调滤液2的pH 使之变小，增大氢离子浓度，平衡正向移动，利于生成Cr 2O 72－，2CrO42-+2H +Cr 2O 72-+H 2O ；（4）向“滤液3”中加入适量KCl ，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K 2Cr 2O 7固体。

冷却到40℃，选d ，K 2Cr 2O 7固体的溶解度在四种物质中较小、且溶解度较大，过滤分离产品最多，10℃时最合适；步骤⑤发生
Na 2Cr 2O 7+2KCl=K 2Cr 2O 7↓+2NaCl，反应类型是复分解反应。

（5）用m 1 kg 铬铁矿粉（含Cr 2O 3 40%）制备K 2Cr 2O 7，最终得到产品 m 2 kg ，产率为=实际产量/理论产量，由Cr 原子守恒可知，则产率为190m 2/147m 1×100%。

9． 同周期随着核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大 N 的2p 能级处于半充满状态，相对稳定，不易结合一
个电子 ABD C 5 65π （H 3O +）O —H…N （NH 4+））N —H…N
1222x x ==-
【解析】
（1）N 原子位于第二周期第VA 族，价电子是最外层电子，即电子排布图是
；
（2）根据图(a)，同周期随着核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大；氮元素的2p 能级达到半满状态，原子相对稳定，不易失去电子；
（3）①根据图(b)，阳离子是NH 4＋和H 3O ＋，NH 4＋
中性原子N 含有4个σ键，孤电子对数为(5－1－4×1)/2=0，价层电子对数为4，杂化类型为sp 3，H 3O ＋中心原子是O ，含有3个σ键，孤电子对数为(6－1－3)/2=1，空间构型为正四面体形，价层电子对数为4，杂化类型为sp 3，空间构型为三角锥形，因此相同之处为ABD ，不同之处为C ；②根据图(b)N 5－中σ键总数为5个；根据信息，N 5－的大Π键应是表示为：65π；③根据图(b)还有的氢键是：（H 3O +）
O —H…N （NH 4+）N —H…N；
（4）根据密度的定义有，d=()
3710A y M N a -⨯⨯g/cm 3，解得y=()3710A d a N M -⨯⨯⨯。

10．①②③ SiHCl 3＋H 2Si ＋3HCl SiO 2＋Na 2CO 3Na 2SiO 3＋CO 2↑ CO 2 CO 2和HCl CO ＋H 2O
CO 2＋H 2、CO 2＋Ca(OH)2=CaCO 3↓＋H 2O
【分析】 石英砂和焦炭发生反应①生成粗硅和CO ：2C+SiO 2
Si+2CO ↑，是置换反应；得到的粗硅和HCl 发生反应②：Si+3HCl
SiHCl 3+H 2，也是置换反应；纯净的SiHCl 3再和H 2发生反应③：SiHCl 3＋H 2Si ＋3HCl ，还是置换反应，气体C 是HCl 。

气体A 是CO ，和
水蒸气发生反应④：CO ＋H 2O
CO 2＋H 2，不是置换反应，气体B 是CO 2。

【详解】
（1）在上述生产过程中，属于置换反应的有①②③；
（2）反应③的化学方程式为SiHCl 3＋H 2Si ＋3HCl ；
（3）硅酸钠通常可用作建筑工业和造纸工业的黏合剂，可作肥皂的填充剂，所以W 是硅酸钠。

石英砂和纯碱反应生成硅酸钠的化学方程式是SiO 2＋Na 2CO 3Na 2SiO 3＋CO 2↑； （4）气体A 是CO ，气体B 是CO 2，气体C 是HCl 。

节能减排就是节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放。

加强节能减排工作，也是应对全球气候变化的迫切需要，所以要减少化石燃料的使用，从而减少二氧化碳的排放。

碳酸的酸性比硅酸强，所以二氧化碳通入硅酸钠溶液中能生成硅酸白色沉淀:CO 2+Na 2SiO 3+H 2O=Na 2CO 3+H 2SiO 3↓。

盐酸是强酸，HCl 通入硅酸钠溶液中也可以生成硅酸白色沉淀:2HCl+Na 2SiO 3=2NaCl+H 2SiO 3↓。

所以通入硅酸钠溶液中生成白色沉淀的气体是CO 2和HCl 。

故答案为CO 2；CO 2和HCl ；
（5）焦炭与水蒸气反应生成CO 和H 2，CO 和H 2难以分离，所以CO 继续和水蒸气反应生成CO 2和H 2，然后用碱液吸收CO 2得到纯净的H 2。

故答案为CO ＋H 2O
CO 2＋H 2、CO 2＋Ca(OH)2=CaCO 3↓＋H 2O 。

11．4Fe 2＋＋O 2＋4H ＋=4Fe 3＋＋2H 2O 耗费少且无污染 -(Q 2＋Q 1)kJ·mol －1 3.5×10－11 mol·L －1 Al(OH)3 NaOH
【分析】
（1）酸性废液中通入空气时，Fe 2+被空气中的氧气所氧化，离子方程式为
4Fe 2++O 2+4H +═4Fe 3++2H 2O ．该方法的优点是耗费少且无污染；
（2）根据盖斯定律计算；
（3）溶液pH=5，则c(OH-)=10-9mol•L-1，根据K sp[Fe(OH)3]=3.5×10-38可计算；
（4）根据K sp[Al(OH)3]=1.0×10-33，可计算出溶液pH=5时，c(Al3+)＜1.0×10-5，Al3+也几乎完全沉淀，故可能混有的杂质是Al(OH)3，Al(OH)3溶于强碱，而Fe(OH)3不溶，故可用NaOH 溶液除去。

【详解】
（1）酸性废液中通入空气时，Fe2＋被空气中的O2所氧化，离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O，该方法的优点是耗费少且无污染；
（2）4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O，1 molFe3+时，放热Q2，1molFe3+转化为Fe(OH)3放热热量Q1，根据盖斯定律，1mol Fe2＋全部转化为Fe(OH)3(s)的热效应ΔH＝-(Q2＋Q1)kJ·mol－1；（3）溶液pH＝5，则c(OH－)＝10－9mol·L－1，根据K sp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝3.5×10－38，可计算出c(Fe3＋)为3.5×10－11 mol·L－1；
（4）根据K sp[Al(OH)3]＝1.0×10－33，可计算出溶液pH＝5 时，K sp[Al(OH)3]＝c(Al3＋)·c3(OH －)＝3.5×10－33，求得c(Al3＋)＝1.0×10－6 mol·L－1，小于1.0×10-5 mol·L－1，Al3＋也完全沉淀，故可能混有的杂质是Al(OH)3；Al(OH)3溶于强碱溶液，而Fe(OH)3不溶于强碱溶液，故可用NaOH溶液除去。

12．苯乙炔取代反应消去反应
4
【详解】
（1）A与氯乙烷发生取代反应生成B，则根据B分子式可知A是苯，B是苯乙烷，则B的
结构简式为；根据D的结构简式可知D 的化学名称为苯乙炔。

（2）①是苯环上氢原子被乙基取代，属于取代反应；③中产生碳碳三键，是卤代烃的消去反应。

（3）D发生已知信息的反应，因此E的结构简式为。

1个碳碳三键需要2分子氢气加成，则用1 mol E合成1,4−二苯基丁烷，理论上需要消耗氢气4mol。

（4）根据已知信息可知化合物（）发生Glaser偶联反应生成聚合物的化学方程式为。

（5）芳香化合物F是C的同分异构体，其分子中只有两种不同化学环境的氢，数目比为3:1，结构简式为。

（6）根据已知信息以及乙醇的性质可知用2−苯基乙醇为原料（其他无机试剂任选）制备化合物D的合成路线为。