江蘇省常州市2022-2023高三上學期化學期中調(diào)研試題+答案

常州市2022～2023學年高三第一學期期中調(diào)研試卷化學2022．11(滿分：100分考試時間：75分鐘)H—1C—12N—14O—16Al—27S—32Fe—56Co—59Cu—64一、單項選擇題：共13題，每題3分，共39分。每題只有一個選項最符合題意。1.三星堆是中華文明的重要組成部分。下列出土文物屬于合金的是()A.青銅神樹B.絲綢黑炭C.陶瓷馬頭D.雕花象牙2.反應NH4Cl＋NaNO2=NaCl＋N2↑＋2H2O可應用于解決冬季開采石油井下結(jié)蠟難題。下列說法正確的是()A.NHeq\o\al(＋,4)的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形B.NaNO2中僅含離子鍵C.N2僅為氧化產(chǎn)物D.該反應的ΔH<03.eq\o\al(13,8)O、eq\o\al(15,8)O的半衰期很短，自然界中不能穩(wěn)定存在。人工合成反應如下：eq\o\al(16,8)O＋eq\o\al(3,2)He→eq\o\al(13,8)O＋abX；eq\o\al(16,8)O＋eq\o\al(3,2)He→eq\o\al(15,8)O＋mnY。下列說法正確的是()A.X、Y的中子數(shù)分別為6和4B.X、Y均與eq\o\al(3,2)H互為同位素C.eq\o\al(13,8)O、eq\o\al(15,8)O均可用作研究酯化反應歷程的示蹤原子D.自然界不存在eq\o\al(13,8)O2、eq\o\al(15,8)O2單質(zhì)是因它們化學性質(zhì)很活潑4.氯化亞砜(SOCl2)又稱亞硫酰氯，常用作有機合成工業(yè)中的氯化劑，遇水立即水解。下列說法正確的是()A.半徑大小：r(O2－)<r(Cl－)B.酸性：H2SO4>HClO4C.熱穩(wěn)定性：H2S>H2OD.SOCl2水解生成H2SO4和HCl5.實驗室利用Cl2氧化K2MnO4制備KMnO4。K2MnO4在濃強堿溶液中可穩(wěn)定存在，堿性減弱時易發(fā)生反應3MnOeq\o\al(2－,4)＋2H2O=2MnOeq\o\al(－,4)＋MnO2↓＋4OH－。下列實驗裝置和操作不能達到實驗目的的是()A.裝置甲燒瓶中加入漂白粉，僅打開滴液漏斗下端活塞即可制取Cl2B.裝置乙中盛放飽和NaCl溶液，可提高KMnO4的產(chǎn)率C.裝置丙中可用NaOH作強堿性介質(zhì)D.裝置丁中加入NaOH溶液吸收尾氣閱讀下列資料，完成6～8題。大氣中的氮是取之不盡的天然資源，它以N2分子形式穩(wěn)定存在于自然界，只有少量的N2通過生物固氮和高能固氮的方式從游離態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)，進入土壤和海洋。通過化學方法也可將N2轉(zhuǎn)變?yōu)槿祟愋枰母鞣N含氮化合物，但硝酸的生產(chǎn)、化石燃料的燃燒以及機動車輛尾氣的排放，也帶來一些不利的影響。6.下列關(guān)于氮及其化合物的轉(zhuǎn)化說法不正確的是()A.豆科植物的根瘤菌能把空氣中N2轉(zhuǎn)化為NH3或銨鹽B.土壤中的硝酸鹽可被細菌分解轉(zhuǎn)化為N2返回大氣中C.陸地和海洋中的植物能吸收含氮化合物制造蛋白質(zhì)D.用NH3生產(chǎn)HNO3的過程中N元素只發(fā)生氧化反應7.空燃比是指機動車內(nèi)燃機氣缸內(nèi)混合氣中空氣與燃料之間的質(zhì)量比例。內(nèi)燃機工作時，氣缸中會發(fā)生反應N2(g)＋O2(g)?2NO(g)；ΔH＝180kJ·mol－1。下列說法正確的是()A.上述反應ΔS>0B.上述反應平衡常數(shù)K＝eq\f(c（N2）·c（O2）,c2（NO）)C.氣缸內(nèi)溫度升高，正反應速率加快，逆反應速率減慢D.實際應用中，控制氣缸內(nèi)空燃比越小，機動車尾氣對環(huán)境的污染越小8.下列含氮物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對應關(guān)系的是()A.N2難溶于水，可用作糧食保護氣B.NH3具有還原性，液氨可作制冷劑C.HNO3具有揮發(fā)性，可用于制造化肥D.NH4Cl溶液呈酸性，可用于去除鐵銹9.室溫下H2CO3的Ka1＝4.30×10－7、Ka2＝5.61×10－11，H2SO3的Ka1＝1.54×10－2、Ka2＝1.02×10－7。工業(yè)上以SO2和純堿為原料制備無水NaHSO3的主要流程如下：下列說法不正確的是()A.吸收過程中有CO2氣體放出B.結(jié)晶后母液中含有Na2CO3C.中和后溶液中可能含有NaHSO3D.濕料經(jīng)氣流干燥時溫度不宜過高10.利用如圖裝置(電極材料均為石墨，右側(cè)裝置為原電池)從廢舊鋰離子電池正極材料LiCoO2中回收金屬鈷。工作時借助細菌降解乙酸鹽生成CO2，將LiCoO2轉(zhuǎn)化為Co2＋，并定時將乙室溶液轉(zhuǎn)移至甲室。下列說法不正確的是()A.b電極為電解池的陰極，d電極為原電池的正極B.c電極反應式為CH3COO－＋2H2O－8e－=2CO2↑＋7H＋C.為保持細菌所在環(huán)境pH穩(wěn)定，兩池均應選擇陽離子交換膜D.若甲室Co2＋減少100mg，乙室Co2＋增加150mg，則此時還未進行過溶液轉(zhuǎn)移11.室溫下，下列實驗探究方案能達到探究目的的是()12.已知室溫下Ka1(H2S)＝10－7，Ka2(H2S)＝10－12.9。通過下列實驗選項探究方案探究目的A將SO2分別通入盛有品紅溶液和KMnO4溶液的試管中，觀察兩份溶液顏色變化SO2具有漂白性B用pH計測定濃度均為0.1mol·L－1的CH3COONa溶液和Na2SO3溶液的pH比較CH3COOH和H2SO3的酸性強弱C向兩支試管中各加入2mL0.1mol·L－1的Na2S2O3溶液，再同時各加入2mL0.1mol·L－1和0.2mol·L－1的稀硫酸，比較試管中出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象的快慢研究濃度對反應速率的影響D向25.00mL未知濃度的CH3COOH溶液中加入甲基橙指示劑，用0.1000mol·L－1NaOH標準溶液滴定，記錄指示劑變色時消耗堿液的體積并計算測定CH3COOH溶液的濃度探究含硫化合物的性質(zhì)。實驗1：測得0.1mol·L－1H2S溶液pH＝4.1。實驗2：向10mL0.1mol·L－1NaHS溶液中逐滴加入5mL水，用pH計監(jiān)測過程中pH變化。實驗3：向10mL0.1mol·L－1H2S溶液中逐滴加入0.1mol·L－1NaOH溶液，直至pH＝7。實驗4：向5mL0.1mol·L－1Na2S中滴加10mL0.1mol·L－1MnSO4溶液，產(chǎn)生粉色沉淀，再加幾滴0.1mol·L－1CuSO4溶液，產(chǎn)生黑色沉淀。下列說法不正確的是()A.由實驗1可知：0.1mol·L－1H2S溶液中c(S2－)<c(OH－)B.實驗2加水過程中，監(jiān)測結(jié)果為溶液的pH不斷減小C.實驗3所得溶液中存在：c(H2S)＋c(Na＋)－c(S2－)＝0.1mol·L－1D.由實驗4可知：Ksp(MnS)>Ksp(CuS)13.丙烷經(jīng)催化脫氫制丙烯的反應為C3H8(g)=C3H6(g)＋H2(g)。600℃，將固定濃度的C3H8通入有催化劑的恒容反應器，逐漸提高CO2濃度，經(jīng)相同時間，測得出口處C3H6、CO和H2濃度隨初始CO2濃度的變化關(guān)系如右圖。已知：①C3H8(g)＋5O2(g)=3CO2(g)＋4H2O(l)；ΔH＝－2220kJ·mol－1②C3H6(g)＋9/2O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l)；ΔH＝－2058kJ·mol－1③H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l)；ΔH＝－286kJ·mol－1下列說法正確的是()A.丙烷催化脫氫制丙烯反應的ΔH＝－124kJ·mol－1B.c(H2)和c(C3H6)變化差異的原因：CO2＋H2?CO＋H2OC.其他條件不變，投料比c(C3H8)/c(CO2)越大，C3H8轉(zhuǎn)化率越大D.若體系只有C3H6、H2、CO和H2O生成，則出口處物質(zhì)濃度c之間一定存在關(guān)系：c(C3H6)＝c(CO)＋c(H2)＋c(H2O)二、非選擇題：共4題，共61分。14.(15分)以含砷氧化銅礦[含CuO、As2O3及重金屬鹽等]為原料，用氨浸法制取飼料級硫酸銅。(1)氨浸：常溫下，將一定比例的氨水和(NH4)2SO4溶液混合，配制成浸取液，可將礦物中的CuO轉(zhuǎn)化為[Cu(NH3)4]SO4溶液，此時砷元素以AsOeq\o\al(3－,3)形式進入溶液。已知25℃時，Kb(NH3·H2O)＝1.75×10－5，lg1.75＝0.24。①為提高銅的浸出率，不僅要求浸取液中總氨(氨銨之和)適當過量，而且要求控制其pH約為9.24，此時浸取液中氨銨比[c(NH3·H2O)/c(NHeq\o\al(＋,4))]約為________(填字母)。A.1∶2B.2∶3C.1∶1D.2∶1②氨浸時溶液溫度不宜過高，其原因是________。(2)除雜：在浸出液中先加入(NH4)2S溶液去除重金屬離子，然后調(diào)節(jié)溶液呈弱酸性，再依次用FeSO4溶液和(NH4)2S2O8溶液去除含砷微粒，除砷主要經(jīng)過“吸附→反應→沉淀”的過程。①加入FeSO4溶液，同時鼓入空氣，可加快吸附過程的發(fā)生。請簡述產(chǎn)生吸附作用的原理：________。②加入(NH4)2S2O8溶液，可將溶液中少量殘留的AsOeq\o\al(3－,3)氧化為AsOeq\o\al(3－,4)，并進一步轉(zhuǎn)化為難溶鐵鹽，脫離浸出液。寫出AsOeq\o\al(3－,3)發(fā)生氧化反應的離子方程式：__________________________________________。(3)蒸氨、酸溶：除雜后的溶液主要成分為[Cu(NH3)4]SO4，經(jīng)蒸氨操作得到Cu2(OH)2SO4固體。過濾后將其加入硫酸溶解。蒸氨后過濾得到大量廢液，為實現(xiàn)資源的充分利用，請結(jié)合上述工藝流程提出一條使用建議：________。(4)結(jié)晶、烘干：酸溶后的溶液結(jié)晶、過濾、洗滌，得到產(chǎn)品CuSO4·5H2O。實驗測得烘干過程中剩余固體的質(zhì)量與起始樣品的質(zhì)量的比值隨溫度變化的曲線如右圖所示。為確保產(chǎn)品為飼料級CuSO4·5H2O，烘干溫度應不超過________(寫出計算過程)。15.(15分)以廢鐵屑(含F(xiàn)e2O3及少量Fe和SiO2)為原料制備FeCO3和{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)}晶體的流程如下：已知：①25℃時，Ksp(FeCO3)＝3.0×10－11，Ksp[Fe(OH)2]＝5.0×10－17，Ksp[Fe(OH)3]＝2.0×10－39；②K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶體呈翠綠色，可溶于水、難溶于乙醇。(1)室溫下，若濾液Ⅰ中c(Fe3＋)為2.0mol·L－1，要保證無沉淀產(chǎn)生，則應調(diào)節(jié)濾液Ⅰ的pH小于________。(2)向濾液Ⅰ中加入過量鐵粉，使Fe3＋完全轉(zhuǎn)化為Fe2＋。檢驗Fe3＋是否完全還原的實驗操作是________。(3)將濾液Ⅱ與飽和NH4HCO3溶液混合即可制得FeCO3。①濾液Ⅱ和飽和NH4HCO3溶液的混合方式為____________________。②混合過程中放出的氣體為________(填化學式)。(4)甲同學認為流程中，用H2O2代替空氣與濾液Ⅰ反應效果更好，乙同學不同意甲的觀點，其理由是________。(5)寫出加入飽和K2C2O4溶液時發(fā)生反應的離子方程式：________。(6)經(jīng)“一系列操作”獲得翠綠色晶體后，用乙醇洗滌晶體的目的是________。16.(15分)含硫化合物在生產(chǎn)、生活中應用廣泛。Ⅰ.Na2S可用于染料、醫(yī)藥行業(yè)。工業(yè)上常用芒硝(Na2SO4·10H2O)和煤粉為原料生產(chǎn)Na2S，所得粗品中常含有一定量煤灰和重金屬硫化物等雜質(zhì)。已知：Na2S易溶于熱乙醇，重金屬硫化物難溶于乙醇；晶粒大小與結(jié)晶條件有關(guān)，溶液的濃度越大，或溶劑的蒸發(fā)速度越快，或溶液冷卻得越快，析出的晶粒就越小，反之可得到較大的晶粒。(1)原料在高溫下反應，同時生成CO氣體。寫出該反應的化學方程式：________。圖1(2)實驗室用乙醇重結(jié)晶純化Na2S粗品，裝置如圖1所示。①回流時，燒瓶內(nèi)氣霧上升高度不宜超過冷凝管高度的1/3。若氣霧上升過高，可采取的措施是________。②回流結(jié)束后，需進行的操作有：a停止加熱、b關(guān)閉冷凝水、c移去水浴，正確的操作順序為________(填字母)。(3)95℃下回流30min后，立即趁熱過濾，使用錐形瓶接收濾液。①不用燒杯接收濾液的原因是________。②濾液經(jīng)________(填字母)，過濾后，用95%乙醇洗滌，干燥，得到較高產(chǎn)量顆粒較大的Na2S晶體。A.蒸發(fā)結(jié)晶B.65℃保溫結(jié)晶C.冰水浴冷卻結(jié)晶圖2Ⅱ.Na2SO3可用作還原劑、防腐劑等。研究性學習小組為了準確檢測市售銀耳中添加劑Na2SO3的含量，設計如圖2所示裝置進行實驗。請補全下面的實驗方案：(1)向三頸燒瓶中加入10.00g銀耳樣品和400mL水，向錐形瓶中加入125mL水、0.30mL0.01000mol·L－1I2溶液和________________，向滴液漏斗和滴定管中分別裝入________和________。(2)接通冷凝水，打開電熱裝置和磁力攪拌器，________。(3)用適量Na2SO3替代銀耳樣品，重復上述步驟，測得SO2的平均回收率為95%。(可供選擇的試劑：0.2000mol·L－1H3PO4溶液、淀粉溶液、0.01000mol·L－1I2溶液、N2)17.(16分)脫硫脫氮技術(shù)是環(huán)境科學研究的熱點。(1)模擬O3氧化結(jié)合(NH4)2SO3溶液吸收法同時脫除SO2和NO的過程示意圖如下。已知氣體反應器中主要發(fā)生如下反應(K為25℃下平衡常數(shù)、E為活化能)：ⅰ.2O3(g)?3O2(g)；ΔH1＝－286.6kJ·mol－1、K1＝1.6×1057、E1＝24.6kJ·mol－1。ⅱ.NO(g)＋O3(g)?NO2(g)＋O2(g)；ΔH2＝－200.9kJ·mol－1、K2＝6.2×1034、E2＝3.17kJ·mol－1。ⅲ.SO2(g)＋O3(g)?SO3(g)＋O2(g)；ΔH3＝－241.6kJ·mol－1、K3＝1.1×1041、E3＝58.17kJ·mol－1。①其他條件不變時，溫度高于150℃，在相同時間內(nèi)SO2和NO的轉(zhuǎn)化率均隨溫度升高而降低，原因是____________________________________。②其他條件不變，SO2和NO初始的物質(zhì)的量濃度相等時，經(jīng)檢測裝置1分析，在相同時間內(nèi)SO2和NO的轉(zhuǎn)化率隨O3的濃度的變化關(guān)系如圖1所示。NO的轉(zhuǎn)化率始終高于SO2的原因是____________________________________。③從檢測裝置1中排出的氣體經(jīng)如圖2所示的(NH4)2SO3溶液吸收器吸收，NO2被還原成NOeq\o\al(－,2)。該噴淋吸收塔裝置的優(yōu)點是________。④其他條件不變，SO2和NO初始的物質(zhì)的量濃度相等時，經(jīng)檢測裝置2分析，在相同時間內(nèi)，O3與NO的物質(zhì)的量之比對SO2和NO脫除率的影響如3所示。O3的濃度很低時，SO2的脫除率超過97%，其原因是________。(2)科研人員研究發(fā)現(xiàn)厭氧氨氧化生物酶體系可以促進H＋和電子的轉(zhuǎn)移(如a、b和c)，能將廢水中的NOeq\o\al(－,2)轉(zhuǎn)化為N2進入大氣層，其反應過程如圖4所示。①請結(jié)合反應方程式，描述上述轉(zhuǎn)化的具體過程：________。②若廢水中存在一定濃度的O2時，則上述轉(zhuǎn)化無法發(fā)生，其可能原因是_____________________________________________________________________。常州市2022～2023學年高三第一學期期中調(diào)研試卷化學試題參考答案及評分標準一、單項選擇題：共13題，每題3分，共39分。每題只有一個選項最符合題意。1.A2.D3.B4.A5.C6.D7.A8.D9.B10.D11.C12.C13.B二、非選擇題：共4題，共61分。14.(15分)(1)①C(2分)②溫度過高，氨氣易揮發(fā)損耗(2分)(2)①Fe2＋被空氣中O2氧化產(chǎn)生Fe3＋，F(xiàn)e3＋水解產(chǎn)生Fe(OH)3膠體吸附含砷微粒(2分)②AsOeq\o\al(3－,3)＋S2Oeq\o\al(2－,8)＋H2O=AsOeq\o\al(3－,4)＋2SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋(或AsOeq\o\al(3－,3)＋S2Oeq\o\al(2－,8)＋Fe3＋＋H2O=FeAsO4↓＋2SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋)(3分)(3)將廢液與氨水以一定比例混合后，投入氨浸步驟循環(huán)利用(2分)(4)由圖像可知，“當剩余固體的質(zhì)量為起始樣品質(zhì)量的26.32%時，固體成分為CuO”，設起始樣品的質(zhì)量為m，剩余固體的質(zhì)量占起始樣品質(zhì)量的質(zhì)量分數(shù)為w。根據(jù)Cu元素守恒，可得關(guān)系式CuSO4·5H2O～CuO(1分)25080mwm×26.32%250×m×26.32%＝mw×80(1分)解得w＝82.25%(1分)因此為確保產(chǎn)品為飼料級CuSO4·5H2O，烘干溫度應不超過45℃。(1分)說明：其他計算推理過程合理亦給分。15.(15分)(1)1(2分)(2)靜置，取少量上層清液于試管中，加入2滴KSCN溶液，若溶液不顯紅色，則說明Fe3＋已被完全還原，反之，則沒有(2分)(3)①將飽和NH4HCO3溶液加入濾液Ⅱ中，邊加邊攪拌(2分)②CO2(2分)(4)Fe3＋是H2O2分解的催化劑，會消耗大量的H2O2，導致生產(chǎn)成本過高(2分)(5)Fe3＋＋3C2Oeq\o\al(2－,4)=[Fe(C2O4)3]3－(3分)(6)除去雜質(zhì)，減少洗滌時晶體的溶解損耗，加快后階段干燥速度(2分)16.(15分)Ⅰ.(1)Na2SO4·10H2O＋4Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Na2S＋4CO↑＋10H2O(2分)(2)①降低水浴溫度或加快冷凝水流速(1分)②a、c、b(2分)(3)①減少乙醇揮發(fā)，或減少容器內(nèi)濾液上部空間與外界空氣的對流，減緩濾液冷卻