高三上学期期末质量检测理综化学试题答案解析.docx

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高三上学期期末质量检测理综化学试题答案解析

福建省宁德市【精品】高三上学期期末质量检测理综化学试题

学校:

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

一、单选题

1．清明上河图描绘了北宋都城的人世风物。

下列有关说法错误的是

A．刀剪铺里的铁器是合金制品

B．木质拱桥的材料属于有机高分子材料

C．酒香中含有酯类物质

D．布坊中丝绸的主要成份是纤维素

2．对乙酰氨基酚是一种常用的退热和止痛药物，可通过下图路线合成，下列说法正确的是

A．丙的分子式为C8H10NO2

B．乙分子中的所有原子一定共平面

C．甲的苯环上的一氯代物有2种

D．由乙制备丙的反应类型为加成反应

3．W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，W和X同族。

Y原子最外层电子数是W与X原子最外层电子数之和的3倍，是Z原子最外层电子数的2倍。

下列说法正确的是

A．离子半径：

W－＜X+

B．Z的最高价氧化物的水化物是强碱

C．化合物XZW4具有强还原性

D．W与Y只能形成10电子化合物

4．设NA为阿伏加德罗常数的值。

下列有关叙述正确的是

A．标准状况下，22.4LCH2Cl2中含有碳原子数为NA

B．在溶有1molFe（OH）3的胶体中含有的胶粒数小于NA

C．常温下0.2mol铝与足量浓硫酸反应，生成气体的分子数为0.3NA

D．常温下向密闭容器内充入46gNO2，容器中气体的分子数为NA

5．近日，科学家发表了高温二氧化碳电解发展报告，利用固体氧化物电解池将CO2和H2O转化为合成气并联产高纯度O2。

原理如图所示。

下列说法正确的是

A．x极为电源正极

B．当有2mol电子流向a极时，产生0.5molO2

C．b极CO2的反应式：

CO2+2H++2e－=CO+H2O

D．电解质中阴离子由a向b移动

6．某实验小组将废铁屑（含硫化亚铁等杂质）和稀硫酸加入锥形瓶中，加热，充分反应，冷却后加入氨水，制得硫酸亚铁铵[（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O]，装置如下图（夹持仪器略去）。

下列说法或操作错误的是

A．乙装置是安全瓶

B．将氨水滴入时，先缓慢打开活塞，再打开玻璃塞

C．KMnO4溶液的作用是吸收H2S等尾气，防止污染空气

D．锥形瓶中发生中和反应的离子方程式：

NH3·H2O＋H＋＝NH4＋＋H2O

7．利用手持技术探究氢氧化铝制备实验电导率（电导率越大表示导电能力越强）的变化，浓度均为0.5mol·L－1的氢氧化钠和氨水分别滴定0.01mol·L－1硫酸铝溶液，电导率变化曲线如图所示，下列说法错误的是

A．a（a´）点溶液pH＜7

B．bc段电导率下降是因为生成了Al（OH）3沉淀

C．a´b´段和b´c´段使用碱的体积比约为3:

1

D．b点溶液：

c（H+）＜2c（SO42－）+c（OH－）

二、填空题

8．氟及其化合物在生产生活中被广泛使用，造福人类。

（1）氟在元素周期表中的位置是___________。

（2）氢氟酸具有刻蚀玻璃的特性，写出该反应的化学方程式____________。

已知25℃时，氢氟酸的电离平衡常数Ka=3.6×10－4，若将0.01mol·L－1的HF溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合，则溶液中离子浓度由大到小的顺序为_____。

（3）次氟酸（HOF）由科学家在1971年首次制得，次氟酸的电子式为_______。

（4）四氟肼（N2F4）用作高能燃料的氧化剂，1molN2F4分子中含有的共价键数目是________NA。

N2F4气体可用Fe3+氧化二氟胺（HNF2）制得，写出该反应的离子方程式______________。

（5）六氟化铀（UF6）是铀的稳定气态化合物，用作核燃料，由U3O8制取UF6的三步反应原理如下：

①U3O8+H2→UO2+H2O（未配平）②UO2+4HF=UF4+2H2O③UF4+F2=UF6

则下列说法正确的是_____________。

A．反应①②③都是氧化还原反应

B．反应③中U元素被氧化

C．反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:

1

（6）六氟磷酸锂（LiPF6）是锂离子电池广泛使用的电解质。

LiPF6与极少量水反应可生成POF3等三种含氟化合物，写出该反应的化学方程式：

________。

三、实验题

9．LiMn2O4是一种无污染、成本低的锂离子电池电极材料，某研究小组利用柠檬酸配合法制备LiMn2O4。

（1）按一定配比将醋酸锂（CH3COOLi）和醋酸锰[（CH3COO）2Mn]溶液混合后，加入柠檬酸（分子式C6H8O7）溶液中配成混料。

用6mol·L－1氨水调节pH至6.5～9，在75℃～85℃水浴中加热，制得柠檬酸配合物（其中Mn为+2价）。

装置如图所示（加热和夹持装置已略去）。

①滴液漏斗中a管的作用是________。

②实验室用14.8mol·L－1浓氨水配制250mL6mol·L－1的氨水需要的仪器有胶头滴管、烧杯、玻璃棒、量筒、________。

③调节pH至6.5～9是为了促进柠檬酸电离。

pH不能大于9的原因是______。

④用水浴加热的目的是__________。

（2）将制得的配合物在烘箱中真空干燥得到固态柠檬酸配合物前驱体，研磨后焙烧，得LiMn2O4。

①柠檬酸配合物前驱体应放在_______（填仪器名称）中焙烧。

②焙烧需要在空气中进行的原因是__________。

③焙烧产生的气体是________。

（3）测定产品中锰的含量：

准确称取0.1000g的产品试样，加入足量浓盐酸溶液加热溶解，驱赶溶液中残留的Cl2，配成250mL溶液。

取25.00mL溶液于锥形瓶中用0.02000mol·L－1EDTA（Mn2+与EDTA按1:

1络合）滴定，消耗EDTA溶液的体积VmL。

样品中锰的质量分数为_________。

四、工业流程题

10．随着人们对硒的性质深入认识及产品硒的纯度提高，硒的应用范围越来越广。

某科学小组以硫铁矿生产硫酸过程中产生的含硒物料（主要含S、Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2等）提取硒，设计流程如下：

回答下列问题：

（1）“脱硫”时，测得脱硫率随温度的变化如图。

随着温度的升高，脱硫率呈上升趋势，其原因是______。

最佳温度是________。

（2）“氧化酸浸”中，Se转化成H2SeO3，该反应的离子方程式为_____________。

（3）采用硫脲[（NH2）2CS]联合亚硫酸钠进行“控电位还原”，将电位高的物质先还原，电位低的物质保留在溶液中，以达到硒与杂质金属的分离。

下表是“氧化酸浸”液中主要粒子的电位。

①控制电位在0.740～1.511V范围内，在氧化酸浸液中添加硫脲，可选择性还原ClO2。

该过程的还原反应（半反应）式为___________。

②为使硒和杂质金属分离，用亚硫酸钠还原时的最低电位应控制在_____V。

（4）粗硒的精制过程：

Na2SO3浸出[Se转化成硒代硫酸钠（Na2SeSO3）]→Na2S净化→H2SO4酸化等步骤。

①净化后的溶液中c（S2-）达到0.026mol·L－1，此时溶液中的c（Cu2+）的最大值为________，精硒中基本不含铜。

[Ksp（CuS）=1.3×10－36]

②硒代硫酸钠酸化生成硒的化学方程式为____________。

（5）对精硒成分进行荧光分析发现，精硒中铁含量为32μg·g－1，则精硒中铁的质量分数为________%，与粗硒中铁含量为0.89%相比，铁含量明显降低。

五、原理综合题

11．碘及其化合物在人类活动中占有重要地位。

已知反应H2（g）+I2（g）

2HI（g）ΔH=﹣11kJ·mol－1。

716K时，在一密闭容器中按物质的量比1:

1充入H2（g）和I2（g），测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数与反应时间的关系如下图：

（1）若反应开始时气体混合物的总压为pkPa，则反应在前20min内的平均速率

（HI）=_____kPa·min－1（用含p的式子表示）。

（2）反应达平衡时，H2的转化率α（H2）=____________。

（3）上述反应中，正反应速率为v正=k正·c（H2）·c（I2），逆反应速率为v逆=k逆·c2（HI），其中k正、k逆为速率常数。

升高温度，

________（填“增大”“减小”或“不变”）。

（4）降低温度，平衡可能逆向移动的原因是__________。

（5）1molH2（g）分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量，下图中的ΔH2=________kJ∙mol－1

（6）氢碘酸可用“四室式电渗析法”制备，电解装置及起始的电解质溶液如上图所示。

①阳极电极反应式为______________。

②阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过，A膜为阳膜，则B膜为______膜，C膜为______膜。

参考答案

1．D

【详解】

A.合金的性能比各成分性能要好，为确保刀刃锋利，刀剪铺里的铁器是合金制品，故A正确；

B.木材的主要成分是纤维素，木质拱桥的材料属于有机高分子材料，故B正确；

C.酯类常有特殊的香味，酒香中含有酯类物质，故B正确；

D.布坊中丝绸的主要成份是蛋白质，故D错误；

故选D。

2．C

【详解】

A.根据丙的结构简式可以推知丙的分子式为C8H9NO2，故A错误；

B.N原子是sp3杂化，三角锥形，乙分子中的所有原子不可能共平面，故B错误；

C.甲的苯环上有一个对称轴，苯环上核磁共振氢谱有2种，甲的苯环上的一氯代物有2种，故C正确；

D.从流程过程可知，由乙制备丙的反应类型为取代反应，故D错误；

故选C。

3．C

【分析】

W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大，W和X同族。

Y原子最外层电子数是W与X原子最外层电子数之和的3倍，Y最外层电子是6，W和X同族是IA，是Z原子最外层电子数的2倍，Z最外层电子是3。

W为H，X为Li，Y为O，Z为Al。

【详解】

A.电子层结构相同的粒子，核电荷数越大，半径越小，离子半径：

H－>Li+，故A错误；

B.Al的最高价氧化物的水化物是Al（OH）3，是两性氢氧化物，故B错误；

C.化合物LiAlH4中H是-1价，具有强还原性，故C正确；

D.W与Y能形成10电子化合物H2O，还能形成18电子的化合H2O2，故D错误；

故选C。

【点睛】

本题考查元素周期表及其推断，解题关键：

W和X同族，Y原子最外层电子数是W与X原子最外层电子数之和的3倍，W和X同族只能是IA，易错点D，氢和氧可形成水和双氧水两种化合物。

4．B

【详解】

A.标准状况下，22.4LCH2Cl2是非气体状态，不能用气体摩尔体积计算物质的量，故A错误；

B.胶粒是一定数目粒子的集合体，在溶有1molFe（OH）3的胶体中含有的胶粒数小于NA，故B正确；

C.常温下铝在浓硫酸中会产生钝化，反应停止，生成气体的分子数小于0.3NA，故C错误；

D.常温下向密闭容器内充入46gNO2，由存在2NO2

N2O4，容器中气体的分子数少于NA，故D错误；

故选B。

5．A

【详解】

A.与x相连的电极上发生氧离子失电子生成氧气的氧化反应，x极为电源正极，故A正确；

B.a极为阳极，当有2mol电子流出a极时，产生0.5molO2，故B错误；

C.b极CO2的反应式：

CO2+2H++2e－=CO+H2O，H2O＋2e－=H2+O2-,故C错误；

D.在电场作用下，电解质中阴离子移向阳极，由b向a移动，故D错误；

故选A。

【点睛】

本题考查原电池、电解池的综合应用，解题关键：

判断a极为阳极，当有电子流出a极时，产生O2，说明x为正极。

易错点C，生成合成气为CO和H2的混合物。

6．B

【详解】

A.乙装置是安全瓶，防止丙中的液体倒流，故A正确；

B.将氨水滴入时，先打开玻璃塞，再缓慢打开活塞，让氨水慢慢流下，故B错误；

C.KMnO4具有氧化性，H2S具有还原性，KMnO4溶液的作用是吸收H2S等尾气，防止污染空气，故C正确；

D.锥形瓶中发生中和反应，一水合氨与酸反应生成铵盐，离子方程式：

NH3·H2O＋H＋＝NH4＋＋H2O，故D正确；

故选B。

7．B

【详解】

A.硫酸铝溶液水解呈酸性，a（a´）点溶液pH＜7，故A正确；

B.ab段生成了Al（OH）3沉淀，b点溶质为（NH4）2SO4，一水氨为弱电解质，加氨水后，电导率下降是因为：

溶液中离子浓度降低，故B错误；

C.a´b´段生成Al（OH）3沉淀，Al3＋＋3OH－=Al（OH）3，b´c´段Al（OH）3＋OH=AlO2－＋2H2O，使用碱的体积比约为3:

1，故C正确；

D.b点Al2（SO4）3＋6NH3·H2O=2Al（OH）3↓＋3（NH4）2SO4，根据电荷守恒，c（H+）+c（NH4+）=2c（SO42－）+c（OH－），b点溶液：

c（H+）＜2c（SO42－）+c（OH－），故D正确；

故选B。

8．第2周期ⅦA族SiO2+4HF=SiF4↑+2H2Oc（Na+）＞c（F－）＞c（OH－）＞c（H+）

52HNF2+2Fe3+=N2F4↑+2Fe2++2H+BLiPF6+H2O=POF3↑+2HF↑+LiF

【详解】

（1）氟是9号元素，核外9个电子，k、L层分别有2、7个电子，氟在元素周期表中的位置是第2周期ⅦA族。

（2）氢氟酸具有刻蚀玻璃的特性，与二氧化硅反应生成四氟化硅和水，该反应的化学方程式SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。

已知25℃时，氢氟酸的电离平衡常数Ka=3.6×10－4，说明HF为弱酸，pH=12的NaOH溶液，c（NaOH）=0.01mol·L－1，若将0.01mol·L－1的HF溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合，生成0.005mol·L－1NaF，F－离子水解生成HF和OH－，c（Na+）＞c（F－），溶液呈碱性，c（OH－）＞c（H+），则溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Na+）＞c（F－）＞c（OH－）＞c（H+）。

（3）次氟酸（HOF）中心原子为O，分别与H和F各形成一个共价键，次氟酸的电子式为

。

（4）四氟肼（N2F4）用作高能燃料的氧化剂，N2F4分子中有1个N-N，4个N-F，1molN2F4分子中含有的共价键数目是5NA。

N2F4气体可用Fe3+氧化二氟胺（HNF2）制得，生成Fe2＋和H＋，离子方程式：

2HNF2+2Fe3+=N2F4↑+2Fe2++2H+。

（5）A．反应①③都是氧化还原反应，②中元素化合价不变，故A错误；

B．反应③中U元素化合价由+4价升高为+6价，被氧化，故B正确；

C．反应①U3O8+2H2→3UO2+2H2O中U3O8是氧化剂，H2是还原剂的物质的量之比为1:

2，故C错误；

故选B。

（6）LiPF6与极少量水反应可生成POF3、2HF、LiF三种含氟化合物，该反应的化学方程式：

LiPF6+H2O=POF3↑+2HF↑+LiF。

9．使漏斗内氨水顺利流下250mL容量瓶碱性太强锂和锰离子会转化成沉淀受热均匀，便于控制温度坩埚产品中的锰化合价比柠檬酸配合物高需氧气氧化CO2、水蒸气11V%

【分析】

（1）①a管能平衡滴液漏斗和三颈烧瓶中的气压；

②配制步骤有计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，一般用量筒量，用药匙取用药品，在烧杯中稀释（可用量筒量取水），冷却后转移到250mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，所以需要的仪器为：

量筒、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管。

③LiOH溶解度较小、Mn（OH）2难溶；

④反应需在75℃～85℃进行，用水浴加热；

（2）①固体应在坩埚中灼烧；

②柠檬酸配合物（其中Mn为+2价），研磨后焙烧，得LiMn2O4（其中Mn为+3.5价）；

③焙烧后有机物中的碳变成CO2，氢变成水蒸气；

（3）样品中锰的质量分数=

。

【详解】

（1）①a管能平衡滴液漏斗和三颈烧瓶中的气压，滴液漏斗中a管的作用是使漏斗内氨水顺利流下。

②配制步骤有计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，一般用量筒量，用药匙取用药品，在烧杯中稀释（可用量筒量取水），冷却后转移到250mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，所以需要的仪器为：

量筒、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管。

对照以上过程：

实验室用14.8mol·L－1浓氨水配制250mL6mol·L－1的氨水需要的仪器有胶头滴管、烧杯、玻璃棒、量筒、缺少的仪器为：

250mL容量瓶。

③LiOH溶解度较小、Mn（OH）2难溶，调节pH至6.5～9是为了促进柠檬酸电离。

pH不能大于9的原因是碱性太强锂和锰离子会转化成沉淀。

④反应需在75℃～85℃进行，用水浴加热的目的是受热均匀，便于控制温度。

（2）①固体应在坩埚中灼烧，柠檬酸配合物前驱体应放在坩埚中焙烧。

②柠檬酸配合物（其中Mn为+2价），研磨后焙烧，得LiMn2O4（其中Mn为+3.5价），焙烧需要在空气中进行的原因是产品中的锰化合价比柠檬酸配合物高需氧气氧化。

③焙烧后有机物中的碳变成CO2，氢变成水蒸气，焙烧产生的气体是CO2、水蒸气。

（3）样品中锰的质量分数=

=11V%。

10．温度升高，单质硫在煤油中的溶解度增加95℃4ClO3－+4H++Se＝4ClO2↑+H2O+H2SeO3ClO2+4H++5e-＝Cl－+2H2O0.3455.0×10－35mol·L－1Na2SeSO3+H2SO4＝Na2SO4+Se↓+SO2↑+H2O3.2×10－3

【分析】

（1）结合含硒物料的成分和脱硫率随温度的变化图分析；

（2）“氧化酸浸”中，Se在酸性条件下，与氯酸钠发生氧化还原反应转化成H2SeO3；

（3）①根据表格数据，控制电位在0.740～1.511V范围内，ClO2被还原为Cl-；

②结合题意，根据“氧化酸浸”液中主要粒子的电位表数据，分析使硒和杂质金属分离最低电位；

（4）①利用溶度积表达式Ksp（CuS）=c（S2-）∙c（Cu2+），结合已知条件计算；

②根据精制流程，硒代硫酸钠与硫酸发生氧化还原反应转化为硒单质；

（5）根据1g精硒中铁含量来计算铁的质量分数。

【详解】

（1）含硒物料（主要含S、Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2等）中含有硫单质，向物料中加入煤油，硫转移到煤油中，说明硫易溶于煤油，结合脱硫率随温度的变化图曲线变化，温度越高，硫单质在煤油中的溶解度越大，且温度控制在95℃脱硫率最高；

（2）“氧化酸浸”中，Se在酸性条件下，与氯酸钠发生氧化还原反应转化成H2SeO3，离子反应方程式为：

4ClO3－+4H++Se＝4ClO2↑+H2O+H2SeO3；

（3）①根据表格数据，控制电位在0.740～1.511V范围内，在酸性条件下，ClO2得电子被还原为Cl-，该过程的还原反应（半反应）式为：

ClO2+4H++5e-=Cl－+2H2O；

②根据题意，电位高的物质先还原，电位低的物质保留在溶液中，以达到硒与杂质金属的分离，结合“氧化酸浸”液中主要粒子的电位表数据，金属离子的电位都低于0.345，要使硒与杂质金属的分离，最低电位要不低于0.345；

（4）①已知：

c（S2-）=0.026mol·L－1，Ksp（CuS）＝c（S2-）·c（Cu2+）=1.3×10－36，c（Cu2+）=

=5.0×10－35mol·L－1；

②根据精制流程：

Na2SO3浸出[Se转化成硒代硫酸钠（Na2SeSO3）]→Na2S净化→H2SO4，硒代硫酸钠与硫酸发生氧化还原反应转化为硒单质，化学方程式为：

Na2SeSO3+H2SO4＝Na2SO4+Se↓+SO2↑+H2O；

（5）设精硒的质量为1g，则1g精硒中含有的铁的质量=32μg·g－1×1g=32μg=3.2×10-5g，则精硒中铁的质量分数=

=3.2×10－3%。

11．0.03p78.4%减小降温使碘蒸气变为固态，气态碘浓度降低平衡逆向移动－1622H2O－4e－===4H＋＋O2↑阴阳

【分析】

（1）列出三段式，根据速率公式计算；

（2）根据转化率公式计算；

（3）到达平衡时，正、逆反应速率相等，

即反应的平衡常数，H2（g）+I2（g）

2HI（g）ΔH=﹣11kJ·mol－1，升高温度，平衡逆向移动，

减小；

（4）降低温度，平衡可能逆向移动的原因是：

降温使碘蒸气变为固态；

（5）由图根据盖斯定律计算；

（6）①水在阳极发生氧化反应生成氧气；

②阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过，A膜为阳膜允许氢离子通过，则B膜为阴膜，允许碘离子通过，C膜为阳膜，允许钠离子通过。

【详解】

（1）

由图

，x=0.6，

（HI）=

==0.03pkPa·min－1

（2）反应达平衡时，HI的体积分数为0.784，

，x=0.784，H2的转化率α（H2）=

=78.4%；

（3）到达平衡时，正、逆反应速率相等，正反应速率为v正=k正·c（H2）·c（I2），逆反应速率为v逆=k逆·c2（HI），v正=k正·c（H2）·c（I2）=k逆·c2（HI）=v逆，

=

=K，H2（g）+I2（g）

2HI（g）ΔH=﹣11kJ·mol－1，升高温度，平衡逆向移动，

减小；

（4）降低温度，平衡可能逆向移动的原因是：

降温使碘蒸气变为固态，气态碘浓度降低平衡逆向移动。

（5）1molH2（g）分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量，由图ΔH3=587kJ∙mol－1，1molI2（g）分子中化学键断裂时需要吸收587KJ-436kJ=151KJ的能量，即ΔH2=151kJ∙mol－1，又ΔH1+ΔH2=ΔH，ΔH2=ΔH-ΔH1=（-11-151）kJ∙mol－1=-162kJ∙mol－1；

（6）①水在阳极发生氧化反应生成氧气，阳极电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑。

②阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过，A膜为阳膜允许氢离子通过，则B膜为阴膜，允许碘离子通过，C膜为阳膜，允许钠离子通过。

【点睛】

本题比较综合，涉及考查氧化还原反应、反应热计算、化学平衡计算、化学反应速率计算及影响因素、平衡移动等，属于拼合型题目，侧重考查学生自学能力、分析解决问题的能力，注意图表中数据的应用．