广东省河源市2022-2023学年高三上学期期末考试化学试题（含答案）

河源市2022-2023学年高三上学期期末考试
化学
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Ca-40 Ge-73 Ba-137
一、单项选择题：本题共13小题，共44分。（1-8题每小题3分，共24分；9-13题每小题4分，共20分。每小题只有一个选项符合要求。）
1．广东省历史文化底蕴深厚，下列粤剧相关物品由金属材料制成的是（ ）
A．戏服 B．木剑 C．戏单 D．铜锣
2．下列有关生活和高科技产品的说法不正确的是（ ）
A．砷化镓太阳能电池板是将光能变为电能
B．酒精和过氧乙酸都具有强氧化性，能杀灭新冠病毒
C．宇航服中隔热层使用的聚酰亚胺薄膜属于高分子化合物
D．把“洁厕精”与“84消毒液”混合使用，会产生有毒气体
3．陈述Ⅰ或Ⅱ有错误，或不具有因果关系的是（ ）
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 中国空间站许多部件使用的是铝合金或铝基复合材料 利用了铝质量轻、遇氧气能在表面形成致密的氧化膜的特性
B “长征二号F”火箭采用与偏二甲肼作为推进剂 与偏二甲肼发生剧烈的氧化还原反应，放出大量的热，且产物无污染
C “梦天实验舱”散热组件使用了氮化铝散热陶瓷 氮化铝陶瓷是分子晶体，在高温下十分稳定
D 王亚平在天和核心舱将泡腾片（含柠檬酸和等）塞入一个蓝色水球里，水球变成“气泡球” 柠檬酸的酸性强于碳酸
4．下列说法正确的是（ ）
A．汽车尾气中的主要大气污染物为、CO
B．向溶液中通入生成沉淀
C．将等物质的量的和通入水中，溶液的漂白性增强
D．将铜片加入稀硫酸加热无现象，加入少量硝酸钾固体后溶液变蓝，硝酸钾起催化作用
5．我国科研人员利用催化剂将和转化为高附加值产品，其历程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．总反应的
B．反应过程中，最先断C=O键
C．状态②的化学式是H、
D．总反应为
6．下列离子方程式正确的是（ ）
A．把通入苯酚钠溶液中：
B．室温下稀与铜反应：
C．磁性氧化铁溶于稀：
D．向稀溶液中加入过量稀氨水：
7．下列物质间的转化能实现的是（ ）
A．
B．
C．饱和NaCl溶液
D．（胶体）
8．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．溶液中，的数目为
B．与反应时生成的分子数为
C．25℃时，pH=1的乙酸溶液中，由乙酸电离出的氢离子数目为
D．标准状况下，2.24L由和组成的混合气体中含有的原子总数为
9．为了验证浓硫酸与木炭反应产生的气体中含有水蒸气、和，利用下列装置进行实验，能达到实验目的的是（ ）
A．①先检验、，再检水蒸气
B．②先检水蒸气，再检和
C．③验证了水蒸气和的存在后，再检验
D．④吸收尾气，以防止污染空气
10．一种杀虫剂中间体分子结构式如图。其组成元素都为短周期元素，其中X的原子核内只有1个质子；R有三个电子层，与E、Y、Z、W不在同一周期；Y、W、E、Z原子序数满足关系Y+W=E+Z。则下列说法正确的是（ ）
A．阴离子还原性R>W B．最简单气态氢化物的稳定性Y>W
C．离子半径R>W>E D．Z的最高价氧化物对应的水化物是弱酸
11．我国科学家以与辛胺为原料实现了甲酸盐和辛腈的高选择性合成，该装置如图所示。下列表达正确的是（ ）
A．电源a为正极、b为负极
B．电极上辛胺失去电子
C．电极上发生了氧化反应
D．电极上的反应为
12．化学是以实验为基础的学科。下列实验操作、现象和结论均正确的是（ ）
选项 实验操作 实验现象 结论
A 向某溶液滴入氯水后再滴KSCN溶液 溶液变红色 该溶液一定含
B 向某溶液中滴入硝酸钡溶液 溶液中出现白色沉淀 原溶液中一定含有
C 将维生素C研细加入三氯化铁溶液中 溶液由黄色变浅绿色 维生素C有还原性
D 将海带灰浸出液过滤，在滤液中加入氯水，再滴几滴淀粉溶液 溶液呈蓝色 海带中含碘单质
13．25℃时，向的二元酸溶液中逐滴滴入溶液，测得溶液的pH与[Y代表或]关系如图。下列相关结论错误的是（ ）
A．曲线b表示pH与的变化关系
B．25℃时，的约为
C．溶液的pH=4时；
D．滴入溶液时：
二、非选择题：本题共5道大题，共56分。请考生根据要求认真作答。
14．（11分）有机锗具有使人体能保持充足的氧、预防疾病、增强免疫力等功效与作用。二羧乙基三氧化二锗结构见题14-1图是人参、灵芝等名贵中药里的有效成分。合成含过渡元素的有机锗反应之一见题14-2图（Me代表Cu、Pb、Zn、Ni、Sn等，R代表烃基，且Ⅱ、Ⅳ的烃基相同）。
（1）基态Ge原子的价电子排布式为________，Ge、Cu、Zn三种原子的第一电离能由大到小的排列是________（用“>”表示）
（2）Ⅱ、Ⅳ两种有机物沸点由低到高的顺序为________（用Ⅱ、Ⅳ和“<”表示）；Ge位于元素周期表的________区（填：s、p、d、f、ds）。
（3）对于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四种物质，下列说法正确的是________。
A．在I中Ge-O-Ge中O采取杂化 B．在Ⅰ中Ge与O的键能均相等
C．在Ⅱ中Ge=Ge键为非极性共价键 D．在Ⅲ中Me-C=O键角为120°
E．四种物质中的双键都可以在Ni催化下发生加氢反应
（4）上述四种物质一定属于平面型分子的是________，水溶性最好的是________。（用物质序号表示）
（5）锗钡合金因其优异特殊性能受到研究者广泛的关注，如图是锗钡合金的晶胞。
设为阿伏加德罗常数，锗钡合金晶体密度为，晶体底部正方形边长为，则晶胞的高x=________nm（列出计算式即可）。
15．（11分）纳米具有优良的光催化活性，可用于太阳能电池和污水净化等。如图示意用钛精矿[主要成分是钛酸亚铁，含少量等杂质]制备纳米的工艺流程，整个过程中钛的化合价没有变化。
已知：①易溶于水，溶液无色透明；
②SDBS（十二烷基苯磺酸钠）是表面活性剂，它能包覆在晶粒表面形成胶体，防止形成较大颗粒。
（1）滤液中钛以的形式存在，则酸溶时与硫酸发生反应的化学方程式为________________；向滤液中加入Fe粉的作用是________________。
（2）向溶液中加入调节溶液的pH，当pH大于2时沉淀完全，该反应的离子方程式为________________；验证沉淀充分洗涤干净的方法为________________。
（3）下图为不同条件下形成的二氧化钛晶粒的尺寸与外界条件的变化关系图。
为了获得15nm-20nm左右的二氧化钛晶体，选用SDBS质量分数为________，选用pH范围为________。
（4）研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融的作电解质，利用图示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛，装置如图所示。电解时阴极发生的电极反应为________________。
16．（12分）新冠病毒流行期间，在家时可以用漂白精片[有效成分是]溶于水配成溶液进行消毒。某兴趣小组同学对漂白精片进行了以下实验探究：
Ⅰ．【定性探究】
（1）取10g漂白精片研磨成粉状，放入锥形瓶中，加入足量水振荡，再加入少量固体，产生大量气泡和黑色的悬浊液，过滤后用pH试纸检验滤液，发现pH试纸褪色，原因是________________。他们另用pH测定仪测得溶液。
（2）甲同学猜想：由于漂白精片溶液有杀菌消毒作用，所以气泡成分为。乙同学认为甲同学的猜想不正确，因为需要在酸性条件下才能与反应生成，反应的离子方程式为；此溶液呈碱性，因溶液与空气中反应产生次氯酸才起杀菌消毒作用，该反应的离子方程式为________________．
（3）乙、丙同学的猜想和实验：
顺序 猜想 实验 现象 结论
① 产生的气泡是 用带火星的木条伸入锥形瓶 ________ 气泡是氧气
② 悬浊液中黑色物质是CuO 过滤，洗涤滤渣，滴入稀硫酸，加热观察 加热后黑色固体溶解，溶液呈蓝色 猜想________（填“成立”“不成立”
③ 丙同学发现在过滤时，倒出的浊液中，除黑色固体外，液体是蓝色浊液 说明悬浊液中还存在________（填化学式）
④查阅资料：悬浊液中存在高铜酸钙，是高铜酸钙分解产生的：，生成高铜酸钙的离子反应方程式为。
Ⅱ．【定量探究】
（1）他们另取2.0g漂白精片研细溶于水，加入足量酸化的KI，配成100.0mL溶液，充分搅拌后取10.0mL滴入几滴淀粉溶液作指示剂，再用标准溶液滴定，终点时消耗硫代硫酸钠溶液20.0mL，则漂白精片中的含量为________%。
[有关化学方程式为，]
（2）有同学想到用蒸馏水配制溶液时，空气中可能有氧气进入溶液氧化会造成测定误差，应取蒸馏水进行空白滴定，测算蒸馏水中溶解氧的氧化能力，请你帮助完成下表。
试剂 浓度 液体体积
蒸馏水 ①________
KI溶液 足量
溶液 ②________
17．（11分）碳达峰、碳中和，主要是把工业排放的进行封存和转化为有用的物质，以减少工业向大气释放，缓解温室效应。
（1）2022年4月28日，我国科研人员通过电催化与生物合成的方式将二氧化碳合成油脂，合成反应历程如图所示。反应①②是在催化剂和通电条件下完成的，反应③是利用脂肪酸菌株实现的转化，由二氧化碳制成乙酸的热化学方程式为________________。
（2）我国另一些科研人员在加氢制二甲醚方面取得重要进展，涉及的主要反应为：
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
Ⅳ．
①________；上述四个反应中反应________是副反应（填序号）。
②在压强、和的起始投料一定的条件下，发生反应Ⅰ、Ⅱ，实验测得平衡转化率或平衡时的选择性随温度的变化如图所示。
的选择性
其中表示平衡时的选择性的曲线是________（填“a”或“b”）；温度低于260℃时，曲线b随温度升高而降低的原因是________________。
③为同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性，应控制的压强是________（填“低压”或“高压”）。
（3）工业上可以用与反应来生产尿素，其化学方程式为。t℃时，在1L密闭容器中充入和模拟工业生产，投料比，若起始压强为，水为液态、平衡状态时的压强是起始的，用平衡分压（分压=总压×物质的量的分数）代替平衡浓度计算，该反应的平衡常数表达式________。
18．（11分）Ⅰ是药品合成的中间产物，以乙烯为起始原料的合成路线如下：
请回答下列问题：
（1）C的官能团名称是________________。
（2）反应①-⑧中，属于消去反应的是________，属于还原反应的是________。
（3）反应④的化学方程式为________________。
（4）D的同分异构体中，开链结构不含“”“”“”“”结构的同分异构体有________种；核磁共振氢谱图上峰值为2∶1∶1，且能发生银镜反应的物质的结构简式为________*。
（5）请设计由和合成化合物的路线（无机试剂任选）：
________________________________________。
化学参考答案
一、选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
D B C A B D C D C A B C D
二、非选择题
14．（11分）
（1） Zn>Cu>Ge
（2）Ⅱ<Ⅳ p
（3）AC
（4）Ⅲ Ⅰ
（5）
15．（11分）
（1） 还原
（2）
取最后的洗涤液于试管中，滴入溶液不产生白色沉淀（检测不到）
（3）1.5% 1-1.5
（4）
16．（12分）
Ⅰ．（1）溶液有漂白性
（2）
（3）①木条复燃 ②成立 ③ ④6
Ⅱ．（1）71.5
（2）①10.0mL ②0.20mol/L
17．（11分）
（1）
（2）①-122.5 Ⅱ
②a
温度低于260℃时，主要以放热反应Ⅰ为主，此时选择性较高，吸热反应Ⅱ的影响较小，所以曲线b在260℃以前随温度升高而下降
③高压
（3）
18．（11分）
（1）羧基
（2）⑦ ⑥
（3）
（4）6
（5）
答案详解
1．【答案】D
【解析】A、B、C的主要成分都是纤维素，D是金属铜，故选D。
2．【答案】B
【解析】ACD说法正确；B选项中酒精没有强氧化性，故错误；D选项中“洁厕精”含HCl、“84消毒液”含HClO，混合后会发生氧化还原反应产生氯气。
3．【答案】C
【解析】A选项：空间站许多部件使用的是铝合金或铝基复合材料利用了铝质量轻、表面能形成氧化膜的特性，正确。
B选项：与偏二甲肼燃烧生成和，产物无污染，正确。
C选项：氮化铝是原子晶体，陈述Ⅱ错误，且与陈述Ⅰ无因果关系。
D选项：柠檬酸与碳酸氢钠反应产生二氧化碳，说明柠檬酸的酸性强于碳酸，正确。
4．【答案】A
【解析】A选项：说法正确；
B选项：向溶液中通入，不能生成沉淀；
C选项：和同时通入水生成的亚硫酸和次氯酸会发生氧化还原反应而失去各自的漂白性，错误；
D选项：硝酸根在酸性条件下相当于溶液中有稀硝酸，与铜发生氧化还原反应，错误。
5．【答案】B
【解析】由图可知ACD都正确，状态①先断的是中的C-H键，所以B错误。
6．【答案】D
【解析】A选项：苯酚的电离常数大于碳酸的二级电离常数，往溶液中通入只能生成，错误；
B选项：铜与稀硝酸反应生成的是NO，错误；
C选项：电荷不守恒，或电子得失不相等，错误；
D选项正确。
7．【答案】C
【解析】A选项：第二步错误，氨水是弱碱，不能溶解形成；
B选项：盐酸不能与反应，错误；
C选项：转化可以完成，正确；
D选项：铁在点燃条件下与氧气生成的是；与NaOH生成沉淀，错误。
8．【答案】D
【解析】A选项：铁离子会水解，故铁离子数目小于，错误；
B选项：亚铁离子还原性强于溴离子，氯气通入时先氧化，先氧化，再氧化生成，错误：
C选项：溶液pH=1是指溶液中，包括了水电离的，同时溶液体积未知，说法错误；
D选项：符合阿伏加德罗定律，正确。
9．【答案】C
【解析】A选项：后验的水蒸气可能是混合气体通过了含水的溶液带出的水蒸气，错误；
B选项：验水后先通澄清石灰水，溶于水形成的亚硫酸的酸性强于碳酸，生成沉淀可能是，若过量还可能没有沉淀，验不了，错误；
C选项正确；
D选项：食盐水不能吸收，错误。
10．【答案】A
【解析】X只有一个质子，是H；R有三层电子在第三周期，负一价只能是Cl；原子序数满足关系Y+W=E+Z，根据题10图化合价Y四价、W一价、E二价、Z三价，只能是；所以Y是碳、W是氟、E是氧、Z是氮。
A选项：还原性，正确；
B选项：稳定性，错误；
C选项：离子半径，错误；
D选项：是强酸，错误。
11．【答案】B
【解析】由题11图可以看出，a极碳的化合价降低，得电子，a极是阴（负）极；b极，氮的化合价升高，失电子，b极是阳（正）极，所以A选项错；B选项电极是阳极，阳极失电子，正确；C选项电极是阴极，得电子发生的是还原反应，C叙述错误；D选项电荷不守恒，错误。
12．【答案】C
【解析】
A选项：原溶液可能本来就存在，错误；
B选项：如果溶液显酸性，向溶液中加入硝酸根，组成稀硝酸，可能把原溶液的氧化成了，所以错误；
C选项：溶液加入维C后黄色变浅绿色，说明被还原为，维C有还原性，正确；
D选项：碘离子被氧化为碘单质，海带中含的是，而不是，错误。
13．【答案】D
【解析】由曲线可知二元酸是弱酸。纵坐标数值相同时，曲线a的pH小于曲线b，所以曲线a是一级电离的，曲线b是二级电离，A正确；
b曲线意思是二级电离，，，，则：，所以B正确；
C是电荷守恒，正确；
D的排序应该是，所以D错误。
14．（11分）
（1） Zn>Cu>Ge
（2）Ⅱ<Ⅳ p
（3）AC
（4）Ⅲ Ⅰ
（5）
【解析】
（1）特征电子排布：、、、Zn轨道全满，第一电离能最大；Ge的分两个轨道排单电子，Cu的也是单电子排一个轨道，但4p能量高于4s轨道，把电子轰击出来4p所需能量小于4s轨道，所以第一电离能：Zn>Cu>Ge。
（2）Ⅱ、Ⅳ两种物质如果R基相同，Ⅱ的分子量（分子间力）小于Ⅳ，所以沸点Ⅱ<Ⅳ；Ge是第四周期、ⅣA元素，最后填的电子在4p，所以位于元素周期表的p区。
（3）Ge-O-Ge中O有两对孤对电子，采取杂化，A正确；Ⅰ中Ge与O的有Ge-O键和Ge=O键，键能显然不相等，B错误；Ⅱ中Ge与Ge键为同种元素之间的共价键，是非极性共价键，C正确；在Ⅲ中Me-C=O两个键一个单键、一个双键，虽为杂化，但键角不是标准的120°，D选项错误；物质Ⅰ中有，其中的不能在在Ni催化下发生加氢，E选项错误。
（4）Ⅰ中存在，其中的是杂化，H不可能都与C原子在同一平面；Ⅱ、Ⅳ的R基中可能存在、，H也不可能都与C原子在同一平面；只有Ⅲ是杂化、平面型分子。含有的物质水溶性好，因为可以与水分子形成氢键，故Ⅰ的水溶性最好。
（5）确定化学式用均摊法。Ba原子：，Ge原子：，为，即。
所以：，变形得
15．（11分）
（1） 还原
（2）
取最后的洗涤液于试管中，滴入溶液不产生白色沉淀（检测不到）
（3）1.5% 1-1.5
（4）
【解析】
钛精矿[主要成分是钛酸亚铁，含少量等杂质]经硫酸酸溶，等杂质变成了滤渣1，变成了，可能有部分在过滤时被空气氧化为，所以滤液用铁粉还原，滤渣2中是过量的铁粉；酸溶时钛变成了。加入氨水是将变为沉淀；加入是将沉淀溶解为。加入氨水和SDBS是为了形成较小颗粒的胶体；干燥后煅烧脱水获得纳米级别的。
（1）与反应，生成、和是照方程质量守恒配的；铁粉还原可能有部分在过滤时被空气氧化为。
（2）题干说了“整个过程中钛的化合价没有变化”，即钛的化合价都是+4价，所以与反应生成和；铁粉的加入，除了还原以外，还与过量的反应，到了加入氨水的环节，根据电荷守恒：与物质的量相等，所以检查洗涤液的的存在，相当于检查了是否还存在。
（3）晶粒平均大小为15nm-20nm左右时，根据题15-2图SDBS质量分数为1.5%；根据题15-2图pH范围在1-1.5之间。
（4）依据题干中“用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融的作电解质，利用图示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛”，所以电极反应中得电子。
16．（12分）
I．（1）溶液有漂白性
（2）
（3）①木条复燃 ②成立 ③ ④6
Ⅱ．（1）71.5
（2）①10.0mL ②0.20mol/L
【解析】
Ⅰ．（2）漂白精溶于水，与水中少量反应生成和HClO，HClO直接把黄色pH试纸漂白。
（3）①带火星木条复燃证明是氧气；②CuO与热的稀硫酸反应生成使溶液呈蓝色，猜想成立；③CuO在常温下就能与稀硫酸反应生成，所以未加热时就有少量生成，与未反应的CuO形成悬浊液。
Ⅱ．（1）【解析】设所取的10.0mL漂白精溶液的物质的量的浓度为x
1 2
解得：
则100.0mL漂白精溶液中的质量为
漂白精溶液中的质量分数为
17．（11分）
（1）
（2）①-122.5 Ⅱ ②a
温度低于260℃时，主要以放热反应Ⅰ为主，此时选择性较高，吸热反应Ⅱ的影响较小，所以曲线b在260℃以前随温度升高而下降
③高压
（2）
【解析】
（1）由图17-1可知，此反应的热化学方程式为
（2）①根据盖斯定律可知：将Ⅳ×2+Ⅲ，整理可得热化学方程式：；反应Ⅱ产物有CO和，其中CO在其它反应中都不是反应物，所以该反应是副反应。
②反应Ⅰ为放热反应，温度升高平衡向左移动，随温度升高二甲醚的产率一在直下降，故的选择性降低，则表示平衡时选择性的曲线是a。
③主反应Ⅰ是一个反应前后气体体积缩小的反应，增大压强该反应平衡向正反应方向移动，的转化率提高；副反应Ⅱ的气体体积在反应前后不变，增大压强平衡不移动、选择性不变，故增大压强总的效果是反应Ⅰ在转化率提高的同时选择性也提高了。
（3）当x=1.0时，设起始投入为1mol，为1mol，若起始压强为，水为液态，平衡时压强变为起始的，即平衡时气体总物质的量变为1mol，设的转化量为，的转化量为，则平衡时剩余气体物质的量为1-a+1-2a=1，解得，a=1/3，则平衡时为2/3mol，为1/3mol，则该反应的平衡常数为
18．（11分）
（1）羧基
（2）⑦ ⑥
（3）
（4）6
（5）
【解析】（1）B水解为C：，所以官能团为羧基；
（2）反应①⑥⑧是加成反应，②③④⑤是取代反应，其中⑤又是脱水缩合反应；⑦是消去反应，⑥是加成也是还原反应。
（3）反应④是两个官能团间脱水，形成内酯。
（4）同分异构体有以下6种：
、、、、、。
能发生银镜反应说明含有醛基，且核磁共振氢谱图上峰值为2∶1∶1只有
（5）前面两步是教材中的知识，卤素的烯烃加成再消去成二烯烃，第三步是模仿流程中的反应⑧“烯”与“二烯1，4加成”成环的。