北京市第十三中学2022-2023学年高三上学期期中化学试卷（含答案）

北京市第十三中学2022-2023学年高三上学期期中
化学试卷
第Ⅰ卷（选择题，共42分）
本卷共14道小题，每小题3分，共42分。请在每小题列出的4个选项中，选出符合题目要求的1个选项。
1．下列物质的应用中，与氧化还原反应无关的是
A．用含Fe2O3的铁矿石冶炼Fe
B．用Na2O2作潜水艇的供氧剂
C．用NaOH作沉淀剂去除粗盐水中的Mg2+
D．以NH3为原料制备HNO3
2．氘（）和氚（）是氢的两种同位素，其中仅具有放射性。下列说法正确的是
A．2O的相对分子质量为18 B．的中子数为1
C．2O具有放射性 D．可用质谱区分H2和2
3．下列化学用语或图示表达正确的是
A．NaOH的电子式：
B．基态Cr的价层电子排布式：3d44s2
C．基态硅原子的价层电子轨道表示式：
D．CO32-的空间结构模型
4．下列方程式不能合理解释事实的是
A．电解饱和食盐水：2Cl-+2H+H2↑+Cl2↑
B．电解精炼铜的阴极反应：Cu2++2e-==Cu
C．钢铁发生吸氧腐蚀，正极反应：O2+2H2O+4e-==4OH-
D．铅蓄电池的负极反应：Pb+SO42--2e-==PbSO4
5．下列物质的性质不能用化学键解释的是
A．热稳定性：CH4＞SiH4 B．干冰常温易升华
C．离子晶体硬度大 D．熔点：金刚石＞单晶硅
6．氮掺杂的碳材料可以有效催化燃料电池中O2的还原反应，其催化机理如下图。
下列说法不正确的是
途径一：A→B→C→F
途径二：A→B→C→D→E
A．途径一中存在极性共价键的断裂与形成
B．途径一的电极反应是O2+2H++2e-==H2O2
C．途径二，1molO2得到4mole-
D．氮掺杂的碳材料降低了反应的焓变
7．我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为研究热点之一。一种具有聚集诱导发光性能的物质，其分子结构如图所示。下列说法不正确的是
A．分子中N原子有sp2、sp3两种杂化方式
B．分子中含有手性碳原子
C．该物质既有酸性又有碱性
D．该物质可发生取代反应和加成反应
8．一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高，广泛用作防护材料。其结构片段如下图：
下列关于该高分子的说法不正确的是
A．完全水解产物的单个分子中，苯环上的氢原子具有相同的化学环境
B．完全水解产物的单个分子中，含有官能团-COH或-NH2
C．该高分子结构中有氢键
D．结构简式为：
9．聚乳酸（PLA）是最具有潜力的可降解高分子材料之一，对其进行基团修饰可进行材料的改性，从而拓展PLA的应用范围。PLA和某改性的PLA的合成路线如下图。
注：Bn是苯甲基（）
下列说法不正确的是
A．反应①是缩聚反应
B．反应②中，参与聚合的F和E的物质的量之比是m：n
C．改性的PLA中，m：n越大，其在水中的溶解性越好
D．在合成中Bn的作用是保护羟基，防止羟基参与聚合反应
10．用下图装置（夹持、加热装置已略）进行实验，②中现象不能证实①中发生了反应的是
①中实验 ②中现象
A 加热1-溴丁烷与NaOH的乙醇溶液的混合物 酸性KMnO4溶液褪色
B 加热1-溴丁烷与NaOH的乙醇溶液的混合物 溴水褪色
C 加热乙酸、乙醇和浓硫酸的混合物 饱和Na2CO3溶液的上层有无色油状液体产生
D 将铁粉、碳粉和NaCl溶液的混合物放置一段时间 导管中倒吸一段水柱
11．CO2资源化利用是实现碳中和的一种有效途径。下图是CO2在电催化下产生合成气（CO和H2）的一种方法。下列说法不正确的是
A．a电极连接电源的负极 B．SO42-从a极区向b极区移动
C．b极区中c(CH3COO-)逐渐增大 D．a极区中c(CO32-)逐渐增大
12．NO2和N2O4存在平衡：2NO2(g)N2O4(g) △H＜0。下列分析正确的是
A．1mol平衡混合气体中含1molN原子
B．断裂2molNO2中的共价键所需能量小于断裂1molN2O4中的共价键所需能量
C．恒温时，缩小容积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的
D．恒容时，水浴加热，由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
13．利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
装置 序号 电解质溶液 实验现象
① 0.1mol/LCuSO4+少量H2SO4 阴极表面产生无色气体，一段时间后阴极表面有红色固体，气体减少。经检验，电解液中有Fe2+
② 0.1mol/LCuSO4+过量氨水 阴极表面未观察到气体，一段时间后阴极表面有致密红色固体，经检验，电解液中无Fe元素
下列分析不正确的是
A．①中气体减少，推测是由于溶液中c(H+)减小，且Cu覆盖铁电极，阻碍H+与铁接触
B．①中检测到，推测可能发生反应：Fe+2H+==Fe2++H2↑、Fe+Cu2+==Cu+Fe2+
C．随阴极析出铜，推测②中溶液c(Cu2+)减小，4NH3+Cu2+[Cu(NH3)4]2+平衡逆向移动
D．②中Cu2+生成，使得c(Cu2+)比①中溶液的小，Cu缓慢析出，镀层更致密
14．以CO2和H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
CO2的平衡转化率（X-CO2）、CH3OH的选择性（S-CH3OH）随温度、压强变化如下：
已知：S-CH3OH×100%
下列分析正确的是
A．p1＞p2
B．400℃左右，体系发生的反应主要是②
C．由右图可知，△H1＜0，△H2＞0
D．初始n(CO2)=1mol、n(H2)=3mol，平衡后X-CO2=30%、S-CH3OH=80%。若只发生①、②，则H2的转化率为24%
第II卷（填空题，共58分）本部分共5小题，共58分
15．以NaOH、CuSO4和HCHO为主要成分的镀液可在某些材料上镀铜，原理如下：
Cu2+＋2HCHO＋4OH-→Cu＋2HCOO-＋2H2O＋H2↑
（1）基态Cu原子的价层电子排布式为____________。
（2）根据反应原理分析
①镀铜反应中，利用了HCHO的____________性。
②选择HCHO进行化学镀铜的原因之一是它易溶于水。下列分析正确的是____________。
a．HCHO、H2O均属于极性分子
b．HCHO与H2O之间能形成氢键
c．在醛基的碳氧双键中，电子偏向碳原子
（3）镀液中的SO2- 4、HCHO、H2O三种微粒，空间结构为三角形的是____________。
（4）为防止Cu2+与OH-形成沉淀，可加入EDTA使Cu2+形成配合物。EDTA能电离出H+和EDTA4-。
EDTA4-中除部分O外，还能与Cu2+配位的原子是____________。
（5）铜—镍镀层能增强材料的耐蚀性。按照核外电子排布，把元素周期表划分为5个区。Ni位于____________区。
（6）聚酰亚胺具有高强度、耐紫外线、优良的热氧化稳定性等性质。某聚酰亚胺具有如下结构特征：
上述方法不适合在该聚酰亚胺基材上直接 镀铜。原因是：
①____________________________________。
②聚合物有可能与Cu2+配位。
16．以海绵铜（CuO、Cu）为原料制备氯化亚铜（CuCl）的一种工艺流程如下。
“溶解”过程：
生成CuSO4的反应方程式：CuO+H2SO4==CuSO4+H2O、__________。
“吸收”过程：
①2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H=-112.6kJ·mol-1
提高NO平衡转化率的方法是__________（写出两种）。
②吸收NO2的有关反应如下：
反应Ⅰ：2NO2(g)+H2O(l)==HNO3(aq)+HNO2(aq) △H=-116.1kJ·mol-1
反应Ⅱ：3HNO2(aq)==HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) △H=-75.9kJ·mol-1
用水吸收NO2生成HNO3和NO的热化学方程式是__________。
“电解”过程：
HNO2为弱酸。通过电解使HNO3得以再生，阳极的电极反应式是__________。
“沉淀”过程：
①产生CuCl的离子方程式是__________。
②加入适量Na2CO3，能使沉淀反应更完全，原因是__________。
测定CuCl含量：称取氯化亚铜样品mg，用过量的FeCl3溶液溶解，充分反应后加入适量稀硫酸，用xmol·L-1的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液yml。滴定时发生离子反应：Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O
样品中CuCl（M=99.5g·mol-1）的质量分数为__________。
17．普卡必利可用于治疗某些肠道疾病，其合成路线如下(部分条件和产物略去)：
已知：ⅰ．
ⅱ．
ⅲ．
（1）A中的官能团名称是氨基和____________。
（2）试剂a的结构简式是____________。
（3）E→F的反应类型是____________。
（4）D→E的化学方程式是________________________。
（5）I的核磁共振氢谱只有一组峰，I的结构简式是____________。
（6）下列说法正确的是______(填序号)。
a．J→K的反应过程需要控制不过量
b．G与溶液作用显紫色
c．普卡必利中含有酰胺基和氨基，能与盐酸反应
（7）K→L加入K2CO3的作用是____________。
（8）以G和M为原料合成普卡必利时，在反应体系中检测到有机物Q，写出中间产物P、Q的结构简式：____________、____________。
18．工业上利用生产磷肥的副产品高磷镍铁制备硫酸镍晶体NiSO4·6H2O。
（1）制备含Ni2+溶液
已知：
i．高磷镍铁和镍铁合金中元素的百分含量：
元素/% Ni/% Fe/% P/% Co/% Cu/%
高磷镍铁 4.58 70.40 16.12 0.22 0.34
镍铁合金 52.49 38.30 5.58 1.73 1.52
ii．金属活动性：Fe＞Co＞Ni＞H
①依据数据，“转炉吹炼”的主要目的是：富集镍元素，除去部分 。
②“电解造液”时，用镍铁合金作阳极，H2SO4溶液作电解质溶液。电解过程中阴极产生的气体是 。电解一段时间后，有少量Ni在阴极析出，为防止Ni析出降低NiSO4·6H2O的产率，可向电解质溶液中加入 （填试剂）。
（2）制备NiSO4·6H2O
已知：常温下，金属离子完全转化为氢氧化物沉淀的pH：
金属离子 Fe3+ Fe2+ Cu2+ Co2+ Ni2+
完全沉淀的pH 2.8 8.3 6.7 9.4 8.9
①在酸性条件下，NaClO和Fe2+反应生成Fe3+和Cl-的离子方程式是 。
②已知Ni(OH)2的Ksp为5.8×10-16，滤液1中c(Ni2+)＝1.37 mol/L。结合数据说明不能通过调节溶液的pH除去Cu2+的原因： 。（已知：lg5＝0.7）
③从滤液3中获取NiSO4·6H2O的操作是 、洗涤、干燥。
19．某小组探究卤素参与的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
（1）浓HCl与MnO2混合加热生成Cl2，氯气不再逸出时，固液混合物A中存在盐酸和MnO2。
①反应的离子方程式为_______。
②电极反应式：
ⅰ．还原反应：MnO2+2e-+4H+===Mn2++2H2O
ⅱ．氧化反应：_______。
③根据电极反应式，分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。
ⅰ．随H+浓度降低或Mn2+浓度升高，MnO2氧化性减弱；
ⅱ．随Cl-浓度降低，_______。
④补充实验，证实了③中的分析，则a为_______，b为_______。
实验操作 试剂 产物
I 较浓H2SO4 有Cl2
II a 有Cl2
III a+b 无Cl2
（2）利用H+浓度对MnO2氧化性的影响，探究卤素离子的还原性，相同浓度的KCl、KBr、KI溶液，能与MnO2反应的最低H+浓度由大到小的顺序是 ，从原子结构角度说明理由 。
（3）根据(1)中的结论推测，酸性条件下，加入某种化合物可以提高溴的氧化性，将Mn2+氧化为MnO2，经实验证实了推测，该化合物是 。
（4）Ag分别与1mol·L-1的盐酸、氢溴酸、氢碘酸混合，Ag只与氢碘酸发生置换反应，试解释原因 。
（5）总结：物质氧化性、还原性变化的一般规律是 。
参考答案
第一部分，选择题（共14道小题，每小题3分，共42分）
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案 C D D A B D B
题号 8 9 10 11 12 13 14
答案 D B A C B C D
第二部分，本部分共5题，共58分。
15．（1）3d104s1
（2）①还原 ②ab
（3）HCHO
（4）N
（5）d
（6）聚酰亚胺基材在碱性条件下易发生水解而遭到破坏
16．（1）3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O
（2）①降低温度、增大压强 ②3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g) ΔH=-212kJ/mol
（3）HNO2-2e-+H2O=3H++
（4）①2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=2CuCl↓++4H+
②碳酸根消耗氢离子，使氢离子浓度减小，有利于生成CuCl的反应正向进行
（5）0.597xy/m×100%
17．（1）氯原子
（2）HOCH2CH2OH
（3）取代反应
（4）
（5）
（6）ac
（7）K2CO3吸收生成的HBr，利于L的生成
（8）
18．（1）①铁元素和磷元素 ②H2 CuSO4溶液
（2）①2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O
②由c(Ni)=1.37mol/L，可知溶液中c(OH-)为2×10-8mol/L，溶液PH=6.3，小于铜离子完全沉淀的pH=6.7
③加热浓缩、冷却结晶
（1）①MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O ②2Cl--2e-=Cl2↑
③Cl-还原性减弱(Cl2的氧化性增强） ④KCl固体（或浓/饱和溶液） MnSO4固体（或浓/饱和溶液）
（2）KCl>KBr>KI Cl、Br、I位于第VIIA族，从上到下电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，阴离子得还原性逐渐增强
（3）AgNO3或Ag2SO4
（4）溶解度AgI（5）氧化剂(还原剂)的浓度越大，其氧化性(还原性)越强，还原产物(氧化产物）的浓度越大，氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越弱。