2023届黑龙江大庆市重点名校高三上学期期末阶段考试化学试卷（解析版）

2020级高三学年上学期期末阶段考试
化学试题
可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 F：19 S：32 Cl：35.5 Ca：40 P：31 I：127 Na：23 Fe：56 Cu：64 K：39 Mn：55 Cr：52 Co：59
第Ⅰ卷 选择题部分
一、（每小题只有一个选项正确，每小题3分，共54分。
1. 2022年卡塔尔世界杯中，赛场内外随处可见“中国制造”，下列说法不正确的是
A. 世界杯纪念钞由特制的塑料薄片制得，这种塑料是一种新型的有机高分子材料
B. 卡塔尔阿尔卡萨800兆瓦光伏电站实现了将光能转化为电能，有利于减少污染气体的排放，改善人类生存环境
C. 裁判在发定位球之前，会向草坪喷出白色的定位喷雾，它由17％的液化丁烷()和80％的水组成，具有无污染、不影响草地的特点，由此可推断：该定位喷雾可长时间存在
D. 义乌制造的旗帜飘扬在卡塔尔首都多哈的大街小巷，用于制作旗帜的主要材质是涤纶，具有透风性好、不易损坏的特点
2. 化学用语是学习化学的重要工具，下列有关化学用语表示不正确的是
A. 、、互为同位素 B. NaClO的电子式：
C. CO的结构式； D. 的空间球棍模型：
3. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 碳酸钠溶液呈碱性，可用于去除油污 B. 浓硫酸难挥发，可用于催化酯化反应
C. 明矾具有氧化性，可用作净水剂 D. 小苏打分解吸热，可用于治疗胃酸过多
4. 下列实验操作与实验现象及结论对应且正确的是
选项 操作 现象 结论
A 用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别、溴蒸气 试纸变蓝 该气体为溴蒸气
B 向食用加碘盐中加入食醋和KI溶液，再加入振荡，静置 下层呈紫红色 该食用加碘盐中含有
C 取两只试管，分别加入等体积等浓度的双氧水，然后试管①中加入0.01mol/L 溶液2mL，向试管②中加入0.01mol/L 溶液2mL 试管①产生气泡快 加入时，双氧水分解反应的活化能较大
D 向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，加热，再加入银氨溶液并水浴加热 无银镜现象 蔗糖在酸性条件下未发生水解反应
A. A B. B C. C D. D
5. 天然气因含有少量H2S等气体开采应用受限，T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，其原理如图所示。下列说法不正确的是
A. 该脱硫过程中Fe2(SO4)3可循环利用
B. 由脱硫过程可知，氧化性：Fe2(SO4)3C. 该过程每消耗标准状况下2.24L O2能脱除H2S 6.8g
D. 副产物硫单质可以用来制硫酸及杀虫剂等
6. NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 3.9g 固体中含阴、阳离子的总数为0.2NA
B. 32g Cu和32g S充分反应，转移电子数为NA
C. 标准状况下，22.4L新戊烷中非极性键数目为4NA
D. 常温常压下，28g乙烯与丙烯的混合物所含的原子数目为6NA
7. 下列离子方程式正确的是
A. 酸性溶液滴定双氧水：
B. 向溶液中加入少量溶液：
C. 向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水：
D. 向硫代硫酸钠溶液中滴加浓盐酸：
8. 三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途广泛，实验室可用如图装置(部分夹持装置已略去)制取。已知：a、反应原理为I2+3Cl2=2ICl3；b、ICl3遇水易反应。
下列说法不正确的是
A. ICl3中碘元素的化合价为+3价
B. 装置乙中长颈漏斗内液面上升有可能丙装置发生了堵塞
C. ICl3在潮湿的空气中可能会产生白雾
D. 装置戊的作用是防止空气中的水蒸气进入装置丁，可用无水CaCl2固体代替
9. 化学是一门以实验为基础的科学，下列有关实验设计不能达到目的的是
A. 制备胶体 B. 配制溶液时移液
C. 验证和两种固体的热稳定性 D. 进行喷泉实验
10. 短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，Q单质暗处遇发生爆炸，由上述五种元素形成的化合物结构如图所示。下列说法错误的是
A. 原子半径：
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性：
C. 氢化物的沸点：
D. 同周期中第一电离能小于W元素有5种
11. 有机化合物X的结构简式如图所示，下列说法正确的是。
A. X的分子式为，1个分子中采取杂化的原子数为4
B. 化合物X最多能与2mol NaOH反应
C. 在酸性条件下水解，水解产物含有2个手性碳原子
D. 分子中所有碳原子可能共平面
12. 2022年诺贝尔化学奖授予美国化学家卡罗琳·贝尔托西、丹麦化学家摩顿·梅尔达尔和美国化学家卡尔·巴里·夏普莱斯，以表彰他们在点击化学和生物正交化学研究方面的贡献。如图是某点击反应的示意图，下列说法正确的是
A. 和的水溶液都显碱性
B. 是该反应的催化剂，的价层电子排布式为
C. 2-丁炔的键线式为
D. 该点击反应的产物为，反应类型为取代反应
13. 某溶液中可能存在Br-、、、、、、等7种离子中的某几种，现取该溶液进行实验，得到如下现象：①向溶液中滴加足量氯水后，溶液变橙黄色，且有无色气泡冒出，②向所得色溶液中加入足量溶液，无沉淀生成，③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液，溶液不变蓝色，据此可以推断：该溶液中肯定不存在的离子组是
A. B.
C. D.
14. 在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)＋yB(g) zC(g)，图1表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化，图2表示温度与C的体积分数的变化关系，则下列结论正确的是
A. 由图可知该反应为2A(g)＋B(g) C(g) ΔH＜0
B. 200℃，该反应的平衡常数为25
C. 200℃时，反应从开始到平衡的平均速率v(B)＝0.04mol·L－1·min－1
D. 当外界条件由200℃降温到100℃，原平衡被破坏，且正逆反应速率均增大
15. 根据下列图示所得出的结论不正确的是
A. 图甲是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数与温度的关系，说明该反应的ΔH＞0
B. 图乙是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2)随反应时间变化的曲线，说明随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小
C. 图丙是室温下用0.1000 mol/LNaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol/L某一元酸HX滴定曲线，说明HX是一元弱酸
D. 图丁是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时，溶液中c(Ba2+)与c()的关系曲线，说明溶液中c()越大c(Ba2+)越小
16. 大力推广锂电池新能源汽车对实现“碳达峰”和“碳中和”具有重要意义。与都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为，还有少量MgO、等杂质)来制备，工艺流程如下：
已知：“酸浸”后，钛主要以形式存在，。下列说法不正确的是。
A. 在制备时需要加入水，同时加热，促使水解反应趋于完全
B. 在制备的过程中会生成(Ti为价)，则中过氧键的数目为8
C. 滤液②中的阳离子有、、
D. 高温煅烧反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1
17. 据2022年1月统计，我国光伏发电并网装机容量突破3亿千瓦，连续七年稳居全球首位。已知四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]为原料，采用电渗析法合成[(CH3)4NOH]，工作原理如图。下列说法正确的是
A. 光伏并网发电装置中N型半导体为正极
B. c为阳离子交换膜，d、e均为阴离子交换膜
C. 保持电流恒定，升高温度可加快合成四甲基氢氧化铵的速率
D. 制备182g四甲基氢氧化铵，两极共产生33.6L气体(标准状况)
18. 是离子晶体，其晶胞如下图1所示(已知氟化钙晶胞参数为a pm，表示阿伏加德罗常数的值)，难溶于水、可溶于酸。常温下，用盐酸调节浊液的pH，测得在不同pH条件下，体系中与(X为或)的关系如图2所示。下列说法错误的是。
A. 每个氟化钙晶胞中含有的数目为4个
B. 氟化钙的晶体密度为
C. 表示与的变化曲线
D. 的数量级为
第Ⅱ卷 非选择题部分
二、工业流程题（共12分）
19. 钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。工业制备钴常用硫钴矿石(主要成分常含钙、镁、铜、铁等化合物)，流程如下：
已知：①常温相关氢氧化物的值如下：
物质
②酸性条件下极难被氧化。
（1）基态钴原子价层电子排布式为_______。
（2）已知钴与铁均为Ⅷ族元素，具有类似的化合价，中的化合价_______。
（3）硫酸浸取焙砂的过程中，温度及硫酸的浓度对金属离子浸出的影响如图所示，考虑生产成本和效率，最佳的浸出温度为_______℃，最佳的硫酸浓度为_______mol/L。
（4）向浸取液中加入发生的主要反应的离子方程式为_______，滤渣1的主要成分是_______。
（5）电解精炼的过程中，粗钴与电源_______极相连，用硫酸钴溶液作为电解质，控制阴极室为3～5之间，若值过低，在纯钴的电极表面产生气体，该气体可能是_______。
A. B. C. D.
（6）若沉钴中得到二水合草酸钴()热分解质量变化过程如图所示。其中600℃以前是隔绝空气加热，600℃以后是在空气中加热。A、B、C均为纯净物，请写出从反应B点到C点的化学方程式_______。
三、实验题（共10分）
20. 三氯化氧磷(POCl3)是一种重要的化工原料，常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。一研究小组在实验室模拟PCl3+SO2+Cl2→POCl3+SOCl2制备POCl3并测定产品含量。反应装置图如图所示(加热、夹持装置已省略。)
资料卡片：
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 相对分子质量 其他
PCl3 -93.6 76.1 137.5 遇水剧烈水解，易与O2反应
POCl3 1.25 105.8 153.5 遇水剧烈水解，能溶于PCl3
SOCl2 -105 78.8 119 遇水剧烈水解，受热易分解
请回答：
（1）溶液A为饱和食盐水，乙装置中应该盛装的试剂为_______(填“P2O5”“碱石灰”“浓H2SO4”或“无水硫酸铜”)；反应装置图的虚框中未画出的仪器最好选择_______(填“己”或“庚”)。
（2）甲、丁装置的作用除了用于气体的净化除杂外，还有_______。
（3）水浴加热三颈烧瓶，控制反应温度在60~65℃，其原因是_______。
（4）通过佛尔哈德法可测定经过提纯后的产品中POCl3的含量：准确称取1.600g样品在水解瓶中摇动至完全水解，将水解液配成100mL溶液，取于10.00mL锥形瓶中，加入的0.2000 mol·L-1 AgNO3溶液20.00mL(Ag++C1-=AgC1↓)，再加少许硝基苯，用力振荡，使沉淀被有机物覆盖。加入NH4Fe(SO4)2作指示剂，用0.1000 mol·L-1 KSCN标准溶液滴定过量的AgNO3至终点(Ag++SCN-=AgSCN↓)，做平行实验，平均消耗KSCN标准溶液10.00mL。
①达到滴定终点的现象是_______。
②POCl3的质量分数为_______(保留三位有效数字)。
③已知：Ksp(AgCl)=3.2×10-10，Ksp(AgSCN)=2×10-12，若无硝基苯覆盖沉淀表面，测定POCl3的质量分数将_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
四、原理综合题（共11分）
21. CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。请回答：
（1）CH4超干重整CO2的催化转化如图所示：
①已知相关反应的能量变化如图所示，过程Ⅰ的热化学方程式为_______。
②关于上述过程Ⅱ的说法不正确的是_______(填序号)。
a.实现了含碳物质与含氢物质的分离 b.可表示为CO2＋H2=H2O(g)＋CO
c.CO未参与反应 d. Fe3O4、CaO为催化剂，降低了反应的△H
③其他条件不变，在不同催化剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ作用下，反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)进行相同时间后，CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。a点所代表的状态_______(填“是”或“不是”)平衡状态；b点CH4的转化率高于c点，原因是_______。
（2）在一刚性密闭容器中，CH4和CO2的分压分别为20kPa、25kPa，加入Ni/α- Al2O3催化剂并加热至1123K使其发生反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)，若达到平衡后测得体系压强是起始时的1.8倍，则该反应的平衡常数的计算式为Kp=_______(kPa)2。(用各物质的分压代替物质的量浓度计算，列出计算式)
（3）CH4超干重整CO2得到的CO经偶联反应可制得草酸(H2C2O4)。常温下，向某浓度的草酸溶液中加入一定浓度的NaOH溶液，所得溶液中c(H2C2O4)=c(C2O)，则此时溶液的pH=_______。(已知常温下H2C2O4的Ka1=6×10－2，Ka2=6×10－5，lg6=0.8)
五、有机推断题（共13分）
22. 有机物H是科学家正在研制的一种新药物，其合成路线如下：
已知：
回答下列问题：
（1）化合物B的分子式为___________。
（2）下列关于化合物D的说法正确的是___________(填字母)。
a、属于卤代烃
b、能发生水解反应
c、与足量氢氧化钠在一定条件下反应，最多消耗
d、分子中含有大键，甲基碳原子杂化方式为
（3）反应⑤的化学方程式为___________。
（4）化合物F中官能团名称为___________；F分子中最多有___________个原子共面。
（5）化合物G的结构简式为___________。
（6）反应⑦的反应类型为___________。
（7）化合物K是D的同分异构体，满足下列条件的K有___________种(不考虑立体异构)
①与足量溶液反应最多产生标况下气体
②苯环上有三个取代基，2个氯原子直接连在苯环上相邻位置
2020级高三学年上学期期末阶段考试
化学试题
可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 F：19 S：32 Cl：35.5 Ca：40 P：31 I：127 Na：23 Fe：56 Cu：64 K：39 Mn：55 Cr：52 Co：59
第Ⅰ卷 选择题部分
一、（每小题只有一个选项正确，每小题3分，共54分。
1. 2022年卡塔尔世界杯中，赛场内外随处可见“中国制造”，下列说法不正确的是
A. 世界杯纪念钞由特制的塑料薄片制得，这种塑料是一种新型的有机高分子材料
B. 卡塔尔阿尔卡萨800兆瓦光伏电站实现了将光能转化为电能，有利于减少污染气体的排放，改善人类生存环境
C. 裁判在发定位球之前，会向草坪喷出白色的定位喷雾，它由17％的液化丁烷()和80％的水组成，具有无污染、不影响草地的特点，由此可推断：该定位喷雾可长时间存在
D. 义乌制造的旗帜飘扬在卡塔尔首都多哈的大街小巷，用于制作旗帜的主要材质是涤纶，具有透风性好、不易损坏的特点
【答案】C
【解析】
【详解】A．特制的塑料是一种新型的性能优良的有机合成高分子材料，故B正确；
B．光伏电站实现了将光能转化为电能，可以减少化石能源的使用，有利于减少污染气体的排放，改善人类生存环境，故B正确；
C．丁烷常温下为气体，所以定位喷雾不可能长时间存在，会迅速消失，故C错误；
D．涤纶是具有透风性好、不易损坏有机合成高分子材料，故D正确；
故选C。
2. 化学用语是学习化学的重要工具，下列有关化学用语表示不正确的是
A. 、、互为同位素 B. NaClO的电子式：
C. CO的结构式； D. 的空间球棍模型：
【答案】A
【解析】
【详解】A．具有相同质子数不同中子数的同一类元素的不同种原子互为同位素，是单质，则、、不是同位素，A错误；
B．NaClO是离子化合物，其电子式为： ，B正确；
C．CO中碳和氧之间形成了碳氧三键，其结构式为：，C正确；
D．的中心原子的杂化方式为sp2，没有孤电子对，其空间构型为平面三角形，其空间球棍模型为 ，D正确；
故选A
3. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 碳酸钠溶液呈碱性，可用于去除油污 B. 浓硫酸难挥发，可用于催化酯化反应
C. 明矾具有氧化性，可用作净水剂 D. 小苏打分解吸热，可用于治疗胃酸过多
【答案】A
【解析】
【详解】A．碳酸钠是强碱弱酸盐，水解使溶液呈碱性，油脂在碱性条件下反应产生可溶性物质，因此碳酸钠溶液可用于去除油污，A正确；
B．浓硫酸可做酯化反应的催化剂，这与浓硫酸难挥发无关，B错误；
C．明矾电离产生的Al3+水解产生的氢氧化铝胶体表面积大，吸附力强，可以吸附水中悬浮的固体小颗粒，使之形成沉淀析出，因此可用作净水剂，这与明矾是否具有氧化性无关，C错误；
D．小苏打能够与胃酸即盐酸反应，从而降低了胃酸的浓度，而其本身对人体无刺激性，因此小苏打可用于治疗胃酸过多，这与其不稳定，受热分解吸热的性质无关，D错误；
故合理选项是A。
4. 下列实验操作与实验现象及结论对应且正确的是
选项 操作 现象 结论
A 用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别、溴蒸气 试纸变蓝 该气体为溴蒸气
B 向食用加碘盐中加入食醋和KI溶液，再加入振荡，静置 下层呈紫红色 该食用加碘盐中含有
C 取两只试管，分别加入等体积等浓度的双氧水，然后试管①中加入0.01mol/L 溶液2mL，向试管②中加入0.01mol/L 溶液2mL 试管①产生气泡快 加入时，双氧水分解反应的活化能较大
D 向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，加热，再加入银氨溶液并水浴加热 无银镜现象 蔗糖在酸性条件下未发生水解反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．溴单质可以氧化碘离子，NO2与水反应可以生成硝酸，硝酸也可以氧化碘离子使试纸变蓝，A错误；
B．下层呈紫红色说明有碘单质生成，说明食用加碘盐中含有KIO3，酸性环境中与KI发生反应生成碘单质，B正确；
C．活化能越小，反应速率越快，试管①产生气泡快，则加入FeCl3时，双氧水分解反应的活化能较小，C错误；
D．要证明蔗糖在酸性条件下是否发生水解，应该向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，加热，加入氢氧化钠溶液使溶液呈碱性，再加入银氨溶液并水浴加热，D错误；
故选B。
5. 天然气因含有少量H2S等气体开采应用受限，T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，其原理如图所示。下列说法不正确的是
A. 该脱硫过程中Fe2(SO4)3可循环利用
B. 由脱硫过程可知，氧化性：Fe2(SO4)3C. 该过程每消耗标准状况下2.24L O2能脱除H2S 6.8g
D. 副产物硫单质可以用来制硫酸及杀虫剂等
【答案】B
【解析】
【详解】A．过程Ⅰ中Fe2(SO4)3被还原为FeSO4，过程Ⅱ中FeSO4又被氧化为Fe2(SO4)3，所以Fe2(SO4)3可循环利用，A正确；
B．过程Ⅰ中Fe2(SO4)3将H2S氧化为S，所以氧化性Fe2(SO4)3＞S，B错误；
C．标况下2.24L O2为0.1mol，参与反应时转移0.4mol电子，H2S被氧化为S，化合价升高2价，所以脱除0.2molH2S，质量为0.2mol×34g/mol=6.8g，C正确；
D．S单质具有杀虫杀菌作用，且S单质通过燃烧生成SO2，SO2与O2反应生成SO3，可以用来制造硫酸，D正确；
综上所述答案为B。
6. NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 3.9g 固体中含阴、阳离子的总数为0.2NA
B. 32g Cu和32g S充分反应，转移电子数为NA
C. 标准状况下，22.4L新戊烷中非极性键数目为4NA
D. 常温常压下，28g乙烯与丙烯的混合物所含的原子数目为6NA
【答案】D
【解析】
【详解】A．3.9g 的物质的量为0.05mol，其中含有0.1NA个钠离子和0.05NA个过氧根离子，则阴、阳离子的总数为0.15NA，A错误；
B．32g Cu和32g S充分反应是生成0.25mol硫化亚铜，转移电子数为0.5NA，B错误；
C．标准状况下，新戊烷非气态，无法计算其物质的量，C错误；
D．常温常压下，乙烯和丙烯的最简式相同，都为CH2，28gCH2中含有的原子数为，D正确；
故选D。
7. 下列离子方程式正确的是
A. 酸性溶液滴定双氧水：
B. 向溶液中加入少量溶液：
C. 向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水：
D. 向硫代硫酸钠溶液中滴加浓盐酸：
【答案】D
【解析】
【详解】A．向酸性KMnO4溶液中滴加双氧水，二者发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：2+5H2O2+6H+═2Mn2++5O2↑+8H2O，故A错误，
B．其中一个Cl作为配体，只有外界2个Cl-，与溶液反应，则离子方程式为：，故B错误；
C．碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水，铵根离子和碳酸氢根离子都参与反应，正确的离子方程式为：+ +Ca2++2OH-═CaCO3↓+H2O+NH3 H2O，故C错误；
D．硫代硫酸钠溶液中滴加浓盐酸有淡黄色沉淀产生且生成无色有刺激性气味的气体，离子方程式为，故D正确；
故选：D。
8. 三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途广泛，实验室可用如图装置(部分夹持装置已略去)制取。已知：a、反应原理为I2+3Cl2=2ICl3；b、ICl3遇水易反应。
下列说法不正确的是
A. ICl3中碘元素的化合价为+3价
B. 装置乙中长颈漏斗内液面上升有可能丙装置发生了堵塞
C. ICl3在潮湿的空气中可能会产生白雾
D. 装置戊的作用是防止空气中的水蒸气进入装置丁，可用无水CaCl2固体代替
【答案】D
【解析】
【详解】A．I、Cl元素处于同一主族，非金属性：Cl>I，因此ICl3中Cl呈-1价，根据化合物化合价为0可知，I元素化合价为+3价，故A项正确；
B．装置乙中长颈漏斗内液面上升，说明乙装置内压强增大，其原因有可能丙装置发生了堵塞导致气流不畅，故B项正确；
C．ICl3遇水易反应，ICl3在潮湿的空气中会生成HCl和HIO2，生成的HCl气体极易溶于空气中的水蒸气形成盐酸小液滴，会产生白雾，故C项正确；
D．无水CaCl2固体与氯气不反应，根据上述分析可知，无法用无水CaCl2固体替代碱石灰，故D项错误；
综上所述，符合题意的选项是D。
9. 化学是一门以实验为基础的科学，下列有关实验设计不能达到目的的是
A. 制备胶体 B. 配制溶液时移液
C. 验证和两种固体的热稳定性 D. 进行喷泉实验
【答案】C
【解析】
【详解】A．向沸水中滴加几滴饱和的硝酸铁溶液，继续加热煮沸至液体呈红褐色，停止加热，可以制得Fe(OH)3胶体，故A正确；
B．该图示操作可以配制100mL，一定物质的量浓度的溶液，故B正确；
C．加热碳酸氢钠分解，碳酸钠不能，小试管中为碳酸氢钠，可比较热稳定性，故C错误；
D．将胶头滴管中的NaOH溶液挤入圆底烧瓶，SO2和NaOH溶液反应，烧瓶中压强减小，和外界大气之间产生压强差，能够形成喷泉，故D正确；
故选C。
10. 短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，Q单质暗处遇发生爆炸，由上述五种元素形成的化合物结构如图所示。下列说法错误的是
A. 原子半径：
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性：
C. 氢化物的沸点：
D. 同周期中第一电离能小于W元素有5种
【答案】C
【解析】
【详解】A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则硼、碳、氮、氟四种原子的原子半径依次减小，故A正确；
B．同周期元素，从左到右原子元素的非金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，则硼酸、碳酸、硝酸的酸性依次增强，故B正确；
C．碳元素的氢化物属于烃，固态烃和液态烃的沸点高于氨气和氟化氢，故C错误；
D．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则第二周期中第一电离能小于氮元素的元素有锂、铍、硼、碳、氧，共5种，故D正确；
故选C。
11. 有机化合物X的结构简式如图所示，下列说法正确的是。
A. X的分子式为，1个分子中采取杂化的原子数为4
B. 化合物X最多能与2mol NaOH反应
C. 在酸性条件下水解，水解产物含有2个手性碳原子
D. 分子中所有碳原子可能共平面
【答案】A
【解析】
【详解】A．X的分子式为，1个分子中采取杂化原子数为4，A项正确；
B．X中与NaOH反应的官能团有羧基，酯基水解生成酚羟基和羧基，一共消耗3mol NaOH，B项错误；
C．含-COOC-，酸性条件下水解，水解产物有一种，C项错误；
D．苯环之间的C为四面体结构，则两个苯环不一定处于同一平面，D项错误；
答案选A。
12. 2022年诺贝尔化学奖授予美国化学家卡罗琳·贝尔托西、丹麦化学家摩顿·梅尔达尔和美国化学家卡尔·巴里·夏普莱斯，以表彰他们在点击化学和生物正交化学研究方面的贡献。如图是某点击反应的示意图，下列说法正确的是
A. 和的水溶液都显碱性
B. 是该反应的催化剂，的价层电子排布式为
C. 2-丁炔的键线式为
D. 该点击反应的产物为，反应类型为取代反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．的水溶液都显碱性，但的水溶液显酸性：，A错误；
B．的价层电子排布式为，B错误；
C．2-丁炔的键线式为 ，C正确；
D．该点击反应的产物为，反应类型为加成反应，D错误；
故选C。
13. 某溶液中可能存在Br-、、、、、、等7种离子中的某几种，现取该溶液进行实验，得到如下现象：①向溶液中滴加足量氯水后，溶液变橙黄色，且有无色气泡冒出，②向所得色溶液中加入足量溶液，无沉淀生成，③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液，溶液不变蓝色，据此可以推断：该溶液中肯定不存在的离子组是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】向溶液中滴加足量氯水后，溶液变橙色，且有无色气体冒出，这说明一定含有，而Br－、I－至少含有一种。有，则不能含有Al3＋、Mg2＋。向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液，无沉淀生成，这说明没有硫酸钡产生，则就不能含有。向所得溶液中继续滴加淀粉溶液，溶液不变蓝色，这说明没有碘单质生成，则没有I－；
故选A。
14. 在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)＋yB(g) zC(g)，图1表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化，图2表示温度与C的体积分数的变化关系，则下列结论正确的是
A. 由图可知该反应为2A(g)＋B(g) C(g) ΔH＜0
B. 200℃，该反应的平衡常数为25
C. 200℃时，反应从开始到平衡的平均速率v(B)＝0.04mol·L－1·min－1
D. 当外界条件由200℃降温到100℃，原平衡被破坏，且正逆反应速率均增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据上述分析，升高温度，平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应，ΔH＞0，故A错误；
B．由图1可知，200℃反应达到平衡时c(A)==0.2mol/L、c(B)=c(C)==0.1mol/L，反应方程式为2A(g)+B(g) C(g)，则K==25，故B正确；
C．200℃时，反应从开始到平衡的平均速率v(B)==0.02mol L-1 min-1，故C错误；
D．降低温度，正、逆反应速率都减小，故D错误；
故选B。
15. 根据下列图示所得出的结论不正确的是
A. 图甲是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数与温度的关系，说明该反应的ΔH＞0
B. 图乙是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2)随反应时间变化的曲线，说明随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小
C. 图丙是室温下用0.1000 mol/LNaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol/L某一元酸HX滴定曲线，说明HX是一元弱酸
D. 图丁是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时，溶液中c(Ba2+)与c()的关系曲线，说明溶液中c()越大c(Ba2+)越小
【答案】A
【解析】
【详解】A．升高温度，lgK减小，说明升高温度化学平衡向逆反应方向移动，因此逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，该反应的ΔH<0，A错误；
B．根据图象，随着时间的推移，c(H2O2)变化趋于平缓，随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小，B正确；
C．根据图象，没有滴入NaOH溶液时，0.1000 mol/LHX溶液的pH＞1，HX为一元弱酸，说明HX未完全电离，即HX为一元弱酸，C正确；
D．当BaSO4溶液达到饱和时，-lgc()+[-1gc(Ba2+)]=-lg[Ksp(BaSO4)]，温度不变时，Ksp(BaSO4)为常数，根据图象可见横坐标越小，纵坐标越大，-lgc()越小，-lgc(Ba2+)越大，说明c()越大c(Ba2+)越小，D正确；
故合理选项为A。
16. 大力推广锂电池新能源汽车对实现“碳达峰”和“碳中和”具有重要意义。与都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为，还有少量MgO、等杂质)来制备，工艺流程如下：
已知：“酸浸”后，钛主要以形式存在，。下列说法不正确的是。
A. 在制备时需要加入水，同时加热，促使水解反应趋于完全
B. 在制备的过程中会生成(Ti为价)，则中过氧键的数目为8
C. 滤液②中的阳离子有、、
D. 高温煅烧反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1
【答案】B
【解析】
【详解】A．在制备时需要加入水，同时加热，促使水解反应趋于完全，A正确；
B．在制备的过程中会生成(Ti为价)，根据化学式中各元素化合价之和为0可知15个氧原子化合价总和为21+54=22，设-1价氧原子数为x，-2价氧原子数为y，x+y=15且x+2y=22，故x=8，y=7,则中过氧键的数目为4，B错误；
C．由分析可知滤液②中的阳离子有、、，C正确；
D．FePO4、Li2CO3、H2C2O4灼烧生成、二氧化碳、水，由制备的化学方程式，故高温煅烧反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1，D正确；
故选B。
17. 据2022年1月统计，我国光伏发电并网装机容量突破3亿千瓦，连续七年稳居全球首位。已知四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]为原料，采用电渗析法合成[(CH3)4NOH]，工作原理如图。下列说法正确的是
A. 光伏并网发电装置中N型半导体为正极
B. c为阳离子交换膜，d、e均为阴离子交换膜
C. 保持电流恒定，升高温度可加快合成四甲基氢氧化铵的速率
D. 制备182g四甲基氢氧化铵，两极共产生33.6L气体(标准状况)
【答案】D
【解析】
【详解】A．由分析可知，N型半导体为负极，A错误；
B．Na+离子通过e膜，Cl-通过d膜，(CH3)4N+通过c膜，所以c、e膜为阳离子交换膜，d为阴离子交换膜，B错误；
C．温度过高，四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]会分解，四甲基氯化铵浓度降低，不能加快合成四甲基氢氧化铵的速率，C错误；
D．的物质的量为，a极电极反应式为，则收集氢气1mol，转移电子为2mol，b极电极反应式为，则收集氧气为0.5mol，标况下两极可得气体体积为，D正确；
答案选D。
18. 是离子晶体，其晶胞如下图1所示(已知氟化钙晶胞参数为a pm，表示阿伏加德罗常数的值)，难溶于水、可溶于酸。常温下，用盐酸调节浊液的pH，测得在不同pH条件下，体系中与(X为或)的关系如图2所示。下列说法错误的是。
A. 每个氟化钙晶胞中含有的数目为4个
B. 氟化钙的晶体密度为
C. 表示与的变化曲线
D. 的数量级为
【答案】C
【解析】
【详解】A．每个氟化钙晶胞中含有Ca2+的数目为8×+6×=4，故A正确；
B．晶胞体积V=(a×10-10cm)3，该晶胞中相当于含有4个“CaF2”，晶胞质量为m=g，则氟化钙的密度=，故B正确；
C．由分析可知，L1表示-lgc(Ca2+)与的变化曲线，故C错误；
D．由a点坐标可知，═10-1.2，c(F-)=10-2，则Ka=10-1.2×10-2=10-3.2，由b点坐标可知，c(Ca2+)=10-2mol/L，此时=10-0.7，故可求出此时溶液中c(F-)=10-0.7×10-3.2=10-3.9，故Ksp(CaF2 )=c(Ca2+)c2(F-)=10-2×(10-3.9)2=10-9.8，故其数量级为10-10，故D正确；
故选：C。
第Ⅱ卷 非选择题部分
二、工业流程题（共12分）
19. 钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。工业制备钴常用硫钴矿石(主要成分常含钙、镁、铜、铁等化合物)，流程如下：
已知：①常温相关氢氧化物的值如下：
物质
②酸性条件下极难被氧化。
（1）基态钴原子价层电子排布式为_______。
（2）已知钴与铁均为Ⅷ族元素，具有类似的化合价，中的化合价_______。
（3）硫酸浸取焙砂的过程中，温度及硫酸的浓度对金属离子浸出的影响如图所示，考虑生产成本和效率，最佳的浸出温度为_______℃，最佳的硫酸浓度为_______mol/L。
（4）向浸取液中加入发生的主要反应的离子方程式为_______，滤渣1的主要成分是_______。
（5）电解精炼的过程中，粗钴与电源_______极相连，用硫酸钴溶液作为电解质，控制阴极室为3～5之间，若值过低，在纯钴的电极表面产生气体，该气体可能是_______。
A. B. C. D.
（6）若沉钴中得到二水合草酸钴()热分解质量变化过程如图所示。其中600℃以前是隔绝空气加热，600℃以后是在空气中加热。A、B、C均为纯净物，请写出从反应B点到C点的化学方程式_______。
【答案】（1）3d74s2
（2）+2、+3 （3） ①. 50℃ ②. 3mol/L
（4） ①. +6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O ②. Fe(OH)3
（5） ①. 正 ②. C
（6）
【解析】
【小问1详解】
钴为27号元素，基态钴原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d74s2，所以价电子排布式为3d74s2；
【小问2详解】
根据中Fe元素的价态特点，可心得出中的化合价为+2、+3价；
【小问3详解】
由图可知，50℃左右时，钴的浸出率已达98%左右，继续升温钴的浸出率增加不大反而导致杂质离子的浸出率提高，同理，硫酸为3mol/L左右时，钴的浸出率已达98%左右，再增加硫酸浓度钴的浸出率增加不大反而导致杂质离子的浸出率提高；故答案为；
【小问4详解】
由于酸浸时加入了Na2SO3还原Co3+的同时可能还原了Fe3+，所以加入的目的是氧化Fe2+，发生反应的离子方程式为+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O；通过调节pH使铁离子水解产生沉淀，故滤渣1的主要成分为Fe(OH)3；
【小问5详解】
电解精炼金属时，含杂质粗金属做阳极，与电源正极相连,故粗钴与电源正极相连；
用硫酸钴溶液作为电解质，控制阴极室为3～5之间，若值过低，在纯钴的电极表面H+得电子产生气体，电极反应为2H++2e-= H2↑，故该气体可能是H2；答案选C；
【小问6详解】
()，因此取的是0.1mol的，A点失重3.6g，应该是失去所有的结晶水，所以成分是，B点是氧化物，Co是5.9g，氧原子是8.03g-5.9g=2.13g，应为Co3O4，同理C点Co是5.9g，氧原子是8.3g-5.9g=2.4g，应为Co2O3，所以应是Co3O4在空气中受热被氧化为Co2O3，所以B到C点的化学方程式为。
三、实验题（共10分）
20. 三氯化氧磷(POCl3)是一种重要的化工原料，常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。一研究小组在实验室模拟PCl3+SO2+Cl2→POCl3+SOCl2制备POCl3并测定产品含量。反应装置图如图所示(加热、夹持装置已省略。)
资料卡片：
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 相对分子质量 其他
PCl3 -93.6 76.1 137.5 遇水剧烈水解，易与O2反应
POCl3 1.25 105.8 153.5 遇水剧烈水解，能溶于PCl3
SOCl2 -105 78.8 119 遇水剧烈水解，受热易分解
请回答：
（1）溶液A为饱和食盐水，乙装置中应该盛装的试剂为_______(填“P2O5”“碱石灰”“浓H2SO4”或“无水硫酸铜”)；反应装置图的虚框中未画出的仪器最好选择_______(填“己”或“庚”)。
（2）甲、丁装置的作用除了用于气体的净化除杂外，还有_______。
（3）水浴加热三颈烧瓶，控制反应温度在60~65℃，其原因是_______。
（4）通过佛尔哈德法可测定经过提纯后的产品中POCl3的含量：准确称取1.600g样品在水解瓶中摇动至完全水解，将水解液配成100mL溶液，取于10.00mL锥形瓶中，加入的0.2000 mol·L-1 AgNO3溶液20.00mL(Ag++C1-=AgC1↓)，再加少许硝基苯，用力振荡，使沉淀被有机物覆盖。加入NH4Fe(SO4)2作指示剂，用0.1000 mol·L-1 KSCN标准溶液滴定过量的AgNO3至终点(Ag++SCN-=AgSCN↓)，做平行实验，平均消耗KSCN标准溶液10.00mL。
①达到滴定终点的现象是_______。
②POCl3的质量分数为_______(保留三位有效数字)。
③已知：Ksp(AgCl)=3.2×10-10，Ksp(AgSCN)=2×10-12，若无硝基苯覆盖沉淀表面，测定POCl3的质量分数将_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】（1） ①. P2O5 ②. 己
（2）通过观察产生气泡的速率控制通入气体的流速
（3）温度太低，反应速率太慢；温度太高，PCl3等物质挥发
（4） ①. 滴入最后一滴KSCN标准溶液，溶液变红色，且半分钟内不褪色 ②. 95.9％ ③. 偏小
【解析】
【小问1详解】
根据分析可知，装置乙中试剂为固体酸性干燥剂，所以选五氧化二磷；装置丙的主要作用为冷凝回流，为增强冷凝效果不能选用直形冷凝管，应选择装置己；
【小问2详解】
甲、丁装置的作用除了用于气体的净化除杂外，还可以起到观察产生气泡的速率控制通入气体的流速，有利于反应充分进行；
【小问3详解】
因若温度太低，反应速率太慢，若温度太高，PCl3等物质受热挥发，降低三氯化氧磷的产率，所以实验时用水浴加热三颈烧瓶，控制反应温度在60～65℃；
【小问4详解】
①由题意可知，测定POCl3产品含量时以NH4Fe(SO4)2溶液为指示剂，用KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液，达到终点时KSCN稍过量，遇Fe3+显血红色，所以现象是滴入最后一滴KSCN标准溶液，溶液变红色，且半分钟内不褪色；
②KSCN的物质的量为0.1mol/L×0.01L=0.001mol，根据反应Ag++SCN-=AgSCN↓，可知溶液中剩余的银离子的物质的量为0.001mol，则与POCl3和水反应生成氯化氢的银离子的物质的量为(0.004mol-0.001mol)=0.003mol，水解生成的氯化氢的物质的量为0.003mol，由题意可知1.600g样品中POCl3的物质的量为×=0.01mol，所以产品中POCl3的质量分数为×100%=95.9%；
③Ksp(AgCl)＞Ksp(AgSCN)，所以若无硝基苯覆盖沉淀表面，滴定剩余Ag+时，会有部分AgCl沉淀转化为AgSCN，导致消耗的KSCN标准液偏大，即计算出的剩余Ag+偏多，结合②可知测定POCl3的质量分数将偏小。
四、原理综合题（共11分）
21. CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。请回答：
（1）CH4超干重整CO2的催化转化如图所示：
①已知相关反应的能量变化如图所示，过程Ⅰ的热化学方程式为_______。
②关于上述过程Ⅱ的说法不正确的是_______(填序号)。
a.实现了含碳物质与含氢物质的分离 b.可表示为CO2＋H2=H2O(g)＋CO
c.CO未参与反应 d. Fe3O4、CaO为催化剂，降低了反应的△H
③其他条件不变，在不同催化剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ作用下，反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)进行相同时间后，CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。a点所代表的状态_______(填“是”或“不是”)平衡状态；b点CH4的转化率高于c点，原因是_______。
（2）在一刚性密闭容器中，CH4和CO2的分压分别为20kPa、25kPa，加入Ni/α- Al2O3催化剂并加热至1123K使其发生反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)，若达到平衡后测得体系压强是起始时的1.8倍，则该反应的平衡常数的计算式为Kp=_______(kPa)2。(用各物质的分压代替物质的量浓度计算，列出计算式)
（3）CH4超干重整CO2得到的CO经偶联反应可制得草酸(H2C2O4)。常温下，向某浓度的草酸溶液中加入一定浓度的NaOH溶液，所得溶液中c(H2C2O4)=c(C2O)，则此时溶液的pH=_______。(已知常温下H2C2O4的Ka1=6×10－2，Ka2=6×10－5，lg6=0.8)
【答案】（1） ①. CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=247.4kJ·mol-1 ②. cd ③. 不是 ④. b和c都未达平衡，b点温度高，反应速率快，相同时间内转化率高
（2）
（3）2.7
【解析】
【小问1详解】
①据CH4超干重整CO2的催化转化图，过程I的化学反应为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。由能量－反应进程曲线得热化学方程式：
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.2kJ·mol-1 (i)
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH=－165kJ·mol-1 (ii)
根据盖斯定律，(i)×2+(ii)得过程I的热化学方程式：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=247.4kJ·mol-1；
②过程Ⅱ物质变化为：左上(CO、H2、CO2)+ 右下(惰性气体)→ 左下(H2O)+ 右上(CO、惰性气体)，总反应为H2+CO2=H2O+CO。Fe3O4、CaO为总反应的催化剂，能降低反应的活化能，但不能改变反应的ΔH；综上所述ab正确，cd错误；
③通常，催化剂能加快反应速率，缩短反应到达平衡的时间，但催化剂不能使平衡发生移动，即不能改变平衡转化率。若图中a点为化学平衡，则保持温度不变(800℃)，将催化剂Ⅱ换成Ⅰ或Ⅲ，CH4的平衡转化率应不变，故a点不是化学平衡；
同理，图中b、c两点都未达到化学平衡，据题意，b、c两点只有温度不同，b点温度较高，反应速率快，相同时间内CH4转化率高；
【小问2详解】
起始总压为20kPa+25kPa=45kPa，则平衡时总压为45kPa×1.8=81kPa，Δp=81kPa-45kPa=36kPa，根据方程式CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)可知，每消耗1molCH4、CO2，生成2molCO、H2，气体总物质的量增加2mol，恒容条件下压强之比等于物质的量之比，所以当Δp=36kPa，消耗CH4、CO2均为18kPa，生成的CO、H2均为36kPa，则平衡时CH4为20kPa-18kPa=2kPa，CO2为25kPa-18kPa=7kPa，所以Kp=(kPa)2；
【小问3详解】
c(H2C2O4)=c(C2O)，即=1，===1，所以此时c(H+)===6×10-3.5mol/L，pH=-lg6×10-3.5=2.7。
五、有机推断题（共13分）
22. 有机物H是科学家正在研制的一种新药物，其合成路线如下：
已知：
回答下列问题：
（1）化合物B的分子式为___________。
（2）下列关于化合物D的说法正确的是___________(填字母)。
a、属于卤代烃
b、能发生水解反应
c、与足量氢氧化钠在一定条件下反应，最多消耗
d、分子中含有大键，甲基碳原子杂化方式为
（3）反应⑤的化学方程式为___________。
（4）化合物F中官能团名称为___________；F分子中最多有___________个原子共面。
（5）化合物G的结构简式为___________。
（6）反应⑦的反应类型为___________。
（7）化合物K是D的同分异构体，满足下列条件的K有___________种(不考虑立体异构)
①与足量溶液反应最多产生标况下气体
②苯环上有三个取代基，2个氯原子直接连在苯环上相邻位置
【答案】（1）
（2）bd （3）
（4） ①. 醛基、碳氯键 ②. 16
（5） （6）取代反应
（7）6
【解析】
【小问1详解】
B为，化合物B的分子式为；
【小问2详解】
a、D中还含有氧元素，故D不属于卤代烃，故a错误；
b、D中含有酯基，能发生水解反应，故b正确；
c、中含有2mol酯基，能消耗2mol氢氧化钠，含有2molCl，水解消耗，水解生成2mol酚羟基，酚羟基具有酸性，能消耗2mol氢氧化钠，故与足量氢氧化钠在一定条件下反应，最多消耗，故c错误；
d、苯环中含有大键，甲基碳原子的杂化方式为，故d正确；
故答案为bd；
【小问3详解】
E催化氧化生成F，反应⑤的化学方程式为；
【小问4详解】
根据F的结构简式可知F的官能团为醛基、碳氯键；该分子中醛基中C采取sp2，醛基为平面结构，与苯环直接相连的原子处于同一个平面，该分子所有的原子均可以处于同一个平面，最多有16原子共平面；
【小问5详解】
根据分析可知G的结构简式为；
【小问6详解】
G分子中羟基与醇发生取代反应生成H，反应类型为取代反应；
【小问7详解】
化合物K是D的同分异构体，D为，①与足量溶液反应最多产生标况下气体，说明K中有2mol羧基；
②苯环上有三个取代基，2个氯原子直接连在苯环上相邻位置，同分异构体有、、，故共有6种；
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