山东省2021-2022学年高三上学期期末考试化学试题（Word版含答案）

山东省2021-2022学年高三上学期期末考试
化学试题
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Ag-108 Mn-55
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1.下列做法不符合化学实验安全要求的是（ ）
A.将实验中使用剩余的金属钾块放回原试剂瓶
B.用二氧化锰与浓盐酸制备氯气时，加入浓盐酸后再加热
C.用碱液吸收卤化氢尾气时，使用倒置漏斗或球形干燥管
D.将分别盛放氯酸钾和乙醚的试剂瓶同橱分层存放
2.下列说法正确的是（ ）
A.在电池反应中，化学能可以完全转化为电能
B.氧化还原反应中，氧化剂失电子数目一定等于还原剂得电子数目
C.有些化学反应既属于化合反应，又属于离子反应和氧化还原反应
D.某氧化物既能与酸反应，也能与碱反应，则其属于两性氧化物
3.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X与Y同族但不相邻，基态Z原子价电子排布。下列说法正确的是（ ）
A.简单离子半径：W>Z>Y>X B.简单阴离子还原性：Z>W
C.电负性：Z>W D.Z与W的简单气态氢化物沸点Z>W
4.下列关于链状葡萄糖（结构如图）的叙述错误的是（ ）
A.分子中含有σ键和π键两种共价键
B.分子间存在氢键，使其熔、沸点较高
C.2～6号碳原子价层电子对空间构型为四面体形
D.每个分子中有5个手性碳原子
5.有关的说法错误的是（ ）
A.分子中至少有13个原子共平面
B.与的稀溶液作用发生显色反应
C.一定条件下可以发生取代、氧化、消去反应
D.酸性条件下充分发生水解反应，产物中有
6.利用下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是（ ）
A. B.
C. D.
A、实验室制取纯净干燥的氨气 B、实验室用自来水制取蒸馏水
C、用浓硫酸干燥 D、测量铜与浓硝酸反应生成气体的体积
7.向1L密闭容器中充入xmol A和ymol B发生反应 ，下图中曲线2为70℃下反应的转化率α（A）—t曲线。下列说法正确的是（ ）
A.若其它条件不变，曲线4一定是使用了催化剂，降低了反应的活化能
B.若 H>0，其它条件不变，保持反应绝热，图像可能为曲线5
C.若 H<0，其它条件不变，保持反应绝热，图像变为曲线3，则N点的大于曲线2上M点的
D.保持温度、体积不变，x∶y=a∶b时对应的体积分数与x∶y>a∶b时对应的，大小关系为
8.为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A.1mol D2O比1mol H2O多个质子
B.密闭容器中，2molSO2和1molO2催化反应后分子总数小于2
C.20g正丁烷和38g异丁烷的混合物中共价键的数目为13
D.CH4和C2H4混合气体2.24L（标准状况）完全燃烧，消耗O2分子数目一定为0.25
9.侯氏制碱法的基本过程如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A.食盐水精制时一般加入后，再加入
B.为提高原料利用率，先通入再通入
C.若沉淀结块，煅烧前需将沉淀研磨成粉末状
D.生产中将X和母液循环利用，可以提高原料利用率和产率
10.下图装置的盐桥内为KCl溶液与琼脂。某小组用该装置探究和在不同酸度时氧化性的强弱，闭合K后，电流计显示电子由石墨极流入铂极。下列说法错误的是（ ）
A.装置工作时，盐桥中阴离子向石墨极迁移
B.转移0.05mol电子时，左侧烧杯中净增0.05mol
C.右侧烧杯中换为30％双氧水和硫酸时，电子由铂极流入石墨极，此时铂极的电极反应：
D.酸性较弱时，的氧化性比强；酸性较强时，的氧化性比强
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11.实验室选用下列部分装置和必需的药品对干燥纯净的与的反应进行探究。下列说法错误的是（ ）
A.与的反应在D中进行，应由c口通入
B.只选用BDEF装置（可重复使用）即可完成该实验
C.若装置D中产生大量白烟，则参与反应的与的物质的量之比可能是8∶3
D.可以只选用G装置进行尾气处理
12.化合物Y具有抗菌、消炎作用，可由X制得，转化过程如图所示：
下列有关化合物X、Y的说法正确的是（ ）
A.用红外光谱仪可以测定X与Y的相对分子质量
B.可用酸性溶液鉴别X与Y
C.Y与乙酸在一定条件下发生酯化反应可得到X
D.1molY与足量浓溴水反应最多消耗2mol
13.氯代叔丁烷[]的水解反应进程与能量的关系如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A.氯代叔丁烷水解的正反应活化能大于逆反应活化能
B.极性共价键发生异裂时，可以产生正、负离子
C.分子亲核进攻碳正离子时，能够放出能量
D.过渡态1、中间体、过渡态2中，过渡态1最稳定
14.以X（）为原料用电化学法制备K（），可以克服副产物多、原料利用率低等缺点，装置工作原理如下图所示。为维持装置工作的稳定性，一般保持两侧电极室溶液的pH基本不变。下列说法正确的是（ ）
A.有机钠盐起传导离子的作用
B.电源c极的电势低于d极的电势
C.装置中的离子交换膜可允许和通过
D.电极a的反应为：
15.用一定浓度的溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为的、HCl和三种溶液。滴定过程中溶液的电导率如图所示（已知：溶液电导率越大，导电能力越强；b点为曲线②上的点）。下列说法正确的是（ ）
A.曲线①②③分别代表滴定硫酸、醋酸和盐酸的曲线
B.d点对应的溶液中粒子浓度大小关系：
C.浓度为，且a、b、c、d点
D.水的电离程度随溶液的滴加，先增大后减小，且a＞b=c＞d
三、非选择题 本题共5小题，共60分
16.（12分）（1）分子中含有两个或两个以上中心原子（离子）的配合物称为多核配合物，如图为Co（Ⅱ）双核配合物的内界。
①配合物中每个中心离子的配位数为___________
②的最高能层电子排布式为___________
③下列状态的钴中，电离最外层一个电子所需能量最大的是___________（填标号）
A. B. C. D.
（2）碳酸亚乙酯（）是某锂离子电池电解液的添加剂，该物质能溶于水，请解释原因___________
（3）一氧化锰在医药、冶炼上应用广泛，其立方晶胞如图所示。
①该晶胞中由形成的正八面体的空隙数为___________
②晶胞中距离最近的两个之间的距离为apm，MnO晶体的密度为，则阿伏加德罗常数的值为___________（用含a和的代数式表示）（MnO：71）
17.（12分）利用甲醇水蒸气重整制氢法是获得氢气的重要方法，涉及的主要反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题：
（1）______
（2）一定条件下，测得的转化率及CO、的选择性随温度变化情况分别如下图所示（CO、的选择性：转化的中生成CO、的百分比）。由图可知，反应的适宜温度为：______
（3）一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1mol（g）和1mol（g）发生上述反应，达到平衡时，容器中和CO的物质的量分别为a mol和b mol，此时容器中（g）的浓度为______（用含V、a或b的代数式表示），该条件下，反应Ⅲ的平衡常数为______（用含a、b的代数式表示）。
（4）反应产生的副产物，可在酸性水溶液中用纳米电极电解生成甲醇，则生成甲醇的电极为______极，该极的电极反应式为______。
18.（12分）过碳酸钠（）属于强氧化剂，常用作去污剂、清洗剂和杀菌剂。某小组设计了两种方法，对样品中的含量进行测定。回答下列问题：
（1）液吸氧气法：分析化学中，常用醋酸亚铬[]溶液吸收并测定其含量，样品中杂质不干扰测定，实验装置如图。
①澄清石灰水的作用为______；试剂X为______（填名称）。
②稀硫酸与反应生成、、和，则参加反应的与的物质的量之比为______。
③样品质量为，实验前后醋酸亚铬溶液增重，则样品中的质量分数为______（用最简分数表示）。
（2）滴定法：称量5.0000g样品，配成500mL溶液，每次取50mL置于锥形瓶中，用的标准酸性溶液滴定（只与反应），滴定3次，平均每次消耗24.00mL标准液。
①滴定终点的现象为______；滴定读数时，开始时平视，若结束时俯视，则测定结果______（填“偏高”或“偏低”）。
②根据实验数据计算，样品中的质量分数为______%。
19.（12分）碲（Te）是一种准金属，纯碲是新型的红外材料。铅电解精炼产的阳极泥经分银炉精炼后产出碲渣，碲渣主要成分为，含有、PbO、CuO和杂质，从碲渣中回收碲的工艺流程如下：
已知：
①二氧化硒（）是白色有光泽针状晶体，易溶于水，熔点为340℃，易升华。
②二氧化碲（）是白色晶体，微溶于水，易溶于强酸或强碱生成盐。
③和在微酸性和中性水溶液中易水解生成相应的氧化物。
回答下列问题：
（1）“碱浸I”时，和PbO分别转化为和进入溶液，则转化为______进入溶液（填化学式，下同）。“碱浸I”后所得“滤渣I”的成分为______。
（2）“净化”包括脱硅和硫化，脱硅得到______沉淀；硫化是将转化为难溶性PbS，该反应的离子方程式为______。
（3）若“沉碲”后所得溶液的pH为6，此时溶液中______。（已知：的，）
（4）“煅烧”的温度范围为400～450℃的目的是______。
（5）“电解”时，阴极电极反应式为______。
20.（12分）化合物I是一种手性有机医药材料。实验室由芳香化合物A制备I的一种合成路线如下：
已知：①
②
请回答下列问题：
（1）化合物C的名称为___________，G的结构简式为___________。
（2）由C生成E的反应类型为___________，由E生成F的反应条件为___________。
（3）写出由H和F合成I的化学方程式：___________。
（4）E有多种同分异构体，其中符合下列条件的同分异构体有___________种（不考虑立体异构）。
i.苯环上有两个取代基；
ii.能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出；
iii.能与发生显色反应。
写出其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢且峰面积之比为3∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式：___________。
（5）请利用题干中给出的信息反应①②，写出以为原料制备化合物的合成路线，其他无机试剂任选___________。
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化学参考答案
1.D
D.氯酸钾具有强氧化性，而乙醚易挥发，挥发出的乙醚蒸汽遇到氯酸钾可能会发生氧化还原反应造成危险，因此两者应分厨存放，故D选；
2.C
D.两性氧化物是既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应产生盐和水的氧化物，产物必须只有盐和水，不是能与酸反应，也能与碱反应的氧化物就是两性氧化物，如，能与HF和NaOH反应，但为酸性氧化物，故D错误；
3.B 4.D 5.A
A.分子中至少共平面的原子为苯环以及直接与苯环相连的原子，共12个，故A错误；
D.结构中的酯基和肽键均能发生水解反应，最终得到碳酸，碳酸分解得到二氧化碳气体
6.B 7.C
A.由图像可知，曲线4和曲线2的平衡相同，但曲线4先达到平衡状态，可能是加了催化剂，也可能是反应前后气体体积相同的反应增大了压强，故A错误；
B.若 H>0，其它条件不变，保持反应绝热，则随反应的进行体系内温度降低，反应速率减小，达到平衡的时间应比曲线2长，曲线5与此不符，故B错误；
C.若 H<0，其它条件不变，保持反应绝热，则随反应的进行体系内温度升高，反应速率增大，达到平衡的时间应比曲线2短，曲线3与此符合，且平衡时温度高反应速率大，则N点的大于曲线2上M点的，故C正确；
D.增大x：y可视为保持B用量恒定条件下增大A的浓度，一定范围内增大A的浓度会使平衡正向移动提高D的浓度，可能使D的百分含量增大，但大量通入A时，D的增加量不明显，总气体的物质的量增大较大，反而导致D的百分含量降低，故D错误；
8.C
C.20g正丁烷和38g异丁烷，共计58g，正丁烷与异丁烷相对分子质量相同为58，故混合物为1mol，混合物中C-H的数目为13，故C正确；
9.B 10.B
B.左侧烧杯中发生还原反应，氧化性，因此，所以转移0.05mol电子时，左侧烧杯中减少0.05mol，故B错误；
C.右侧烧杯中换为30％双氧水和硫酸时，电子由铂极流入石墨极，此时铂极为负极，还原性：，因此铂极的电极反应为：，故C正确；
D.酸性较弱时，双氧水还原，氧化性：；当加入30％双氧水和硫酸后，酸性较强时，双氧水将氧化为，根据氧化剂氧化性强于氧化产物，得出氧化顺序：，故D正确；
11.BD
A.氯气的密度比空气大，氨气的密度比较空气小，分别从D的c、d通入和，便于气体混合，有利于反应，氯气与氨气反应会有氯化铵生成，产生大量白烟，故A正确；D中产生大量的白烟说明有氯化铵生成，氨气和氯气可发生以下反应：，当与的物质的量之比大于2:3时就会有氯化铵产生，R若发生则两者物质的量之比为8:3，故C正确；
12.C
A.用红外光谱仪可以研究分子的结构和化学键，不能得到X与Y的相对分子质量，故A不符合题意；
13.B
B.由图像可知，图中过渡态1发生极性共价键（C－Cl键）异裂生成了中间体碳正离子和氯离子，即极性共价键发生异裂时，可以产生正、负离子，故B正确；
C.由图像可知，图中分子亲核进攻碳正离子后生成了能量更高的过渡态2，即该过程需要吸收能量，故C错误；
14.AD
B.电极a为阳极，所以电源c为正极，d为负极，所以电源c极的电势高于d极的电势，故B错误；C.装置中的离子交换膜只允许H+通过，故C错误；
15.D
A.三种酸浓度都是0.100mol/L，是二元强酸，HCl是一元强酸，它们完全电离产生离子，而醋酸是一元弱酸，在溶液中存在电离平衡，因此离子浓度：。溶液中自由移动的离子浓度越大，溶液电导率越大，导电能力越强，所以曲线①②③分别代表滴定硫酸、盐酸和醋酸的曲线，A错误；
B.③代表滴定醋酸的曲线，d点时溶液体积是20mL，恰好沉淀完全，二者体积相同，因此二者浓度也相等，溶液浓度也是0.100mol/L。对于等浓度的醋酸来说，d点为、等浓度的混合溶液，醋酸根离子水解消耗，根据物料守恒可知，碱电离产生使溶液显碱性，所以，而溶液中包括电离产生和水解产生及水电离产生，所以，故溶液中离子浓度关系为：，B错误；
C.c点时，恰好发生反应：，其它溶液中没有沉淀产生，所以c点溶液中浓度最小，几乎为0；在a、b点；d点，则溶液中，C错误；
D.向酸溶液中滴加碱，溶液中逐渐减小，水电离程度逐渐增大；当溶液显中性时水的电离不受影响，当碱过量时，随着溶液中增大，水电离程度逐渐减小。a点时醋酸恰好被中和得到溶液，该盐是强酸弱碱盐，水解使溶液显碱性，水的电离受到促进作用；b点是HCl恰好被中和得到溶液，该盐是强酸强碱盐，不水解，水的电离不受影响；c点是恰好被完全中和产生，是强酸强碱盐，不水解，溶液显中性，水的电离也不受影响；所以水的电离程度：a＞b=c；d点是、等浓度的混合溶液，过量的碱电离产生，水的电离平衡受到抑制作用，则水电离程度比b、c点都小，故四点水的电离程度：a＞b=c＞d，D正确；
16.6 A 碳酸亚乙酯分子与水分子之间能形成氢键 4
解析：Co是27号元素，钴原子核外有27个电子，Co原子失去2个电子变为，结合构造原理分析解答；一般而言，原子第二电离能大于第一电离能，np能级的能量高于ns，据此分析判断；晶胞中由形成的正八面体存在八面体间隙，八面体间隙原子处于八面体间隙中心，即处于面心立方晶胞的体心和面心，结合均摊法分析解答。
【详解】
（1）①Co（Ⅱ）和五个氮原子一个氯原子配位，所以配位数为6，故答案为：6；
②Co是27号元素，钴原子核外有27个电子，Co原子失去2个电子变为，根据构造原理知，该离子核外电子排布式为，最高能层为M层，其电子排布式为：，故答案为：；
③由题给信息知，A、D项代表，B、C项代表Co原子，A项再失去一个电子较难，即第二电离能大于第一电离能，故电离最外层一个电子所需能量A项大于B项，4p能级的能量高于4s，4p能级上电子较4s上电子易失去，故电离最外层一个电子所需能量A大于C和D，故答案为：A；
（2）碳酸亚乙酯（）中氧原子的电负性大，能够与水形成氢键，使得该物质能溶于水，故答案为：碳酸亚乙酯分子与水分子之间能形成氢键；
（3）①由晶胞结构可知，一氧化锰为面心立方结构，晶胞中由形成的正八面体存在八面体间隙，八面体间隙原子处于八面体间隙中心，即处于面心立方晶胞的体心和面心，则晶胞中的八面体间隙数为，故答案为：4；
②由晶胞结构可知，晶胞中离子的个数为，则晶胞中含有4个MnO，晶胞的质量为，由晶胞中距离最近的两个之间的距离为apm可知，晶胞的边长为，晶胞的体积为，则MnO晶体的密度，则阿伏加德罗常数的值，故答案为：。
17.+41 260℃ 阴
解析：（3）容器中的物质的量为amol，则由反应I可知消耗的水为a，则体系剩余水的物质的量为（1-a）mol，体积为VL，则（g）的浓度为；容器中和CO的物质的量分别为3amol和bmol时，由反应I和反应II可知产生的氢气的物质的量为（3a+2b）mol，则反应III的平衡常数，故答案为：；；
（4）二氧化碳到甲醇的过程中C的化合价由+4价到价，化合价降低，得电子，应为电解的阴极反应，电极反应式为：，故答案为：阴；。
18.检查是否除尽 浓硫酸 2:1 溶液由无色变为浅红色 偏低 62.8
解析：②稀硫酸与反应生成、、和，可得反应方程式，故答案为：2∶1；
③由上述反应可知：，实验前后醋酸亚铬溶液增重，即产生氧气的质量为，结合上述关系式可得过碳酸钠的质量为：，其质量分数，故答案为：；
（2）①高锰酸钾滴定过碳酸钠溶液，当最后一滴高锰酸钾溶液滴入时，溶液由无色变浅红色，且半分钟内不褪色，反应即达到终点；终点读数时俯视刻度线会使高锰酸钾的读数偏低，则所测过碳酸钠的含量偏低，故答案为：溶液由无色变浅红色；偏低；
②高锰酸碱与双氧水发生反应如下：，，，样品中的质量分数为，故答案为：62.8%；
19. CuO
除去碲渣Ⅲ中易升华的
解析：碲渣进行球磨粉碎后加氢氧化钠溶解，、、PbO和均溶于氢氧化钠，分别转化成、、和进入溶液中，滤渣I为CuO；滤液I中加硫化钠和氯化钙后将转化成PbS沉淀，转化成沉淀，滤渣II为PbS、，滤液II中为、溶液，加硫酸后两者均转化成、，易溶于水进入滤液II，滤渣III主要成分为，煅烧除去其表面残留的易升华的，再加氢氧化钠溶解转变成，电解得到Te，据此分析解答。
（3），故答案为：0.05；
（4）过滤所得的滤渣表面残留水分以及易溶水的，“煅烧”的温度范围为400～450℃可蒸干水份同时利用易升华的特点出去，故答案为：除去碲渣Ⅲ中易升华的；
（5）“电解”时，阴极得电子转化成Te单质，电极方程式为：，故答案为：；
20.（1）苯甲醛 （2）加成反应 浓硫酸、
（3）
（4）12
（5）
解析（1）根据提供的信息①，可知A发生信息①反应的产物为、，发生信息②反应的产物为（D），则C为，名称为苯甲酸；与高锰酸钾溶液反应生成G，G为；
（2）与H3NO2反应生成的反应属于加成反应；F比E少1分子水，因此F为，因此由生成F的反应条件为浓硫酸、加热。
（3）H和F合成Ⅰ属于加成反应，化学方程式：。
（4）符合条件的同分异构体中含有羧基和酚羟基，且苯环上只有两个取代基，因此可能的取代基结构有、、、，每种结构含有邻、间、对三种异构，共12种。其中核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为3∶2∶2∶1∶1的结构简式为。
（5）根据题干中给出的信息反应①②，得出以为原料制备化合物的合成路线：