2020-2021学年上学期山东省青岛市3中高三期中化学试题（无答案）

青岛三中2020—2021学年度第一学期第一学段模块考试

高三年级化学

考试时间：90分钟；满分：100分

1．本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷4页，22道选择题，共28分；第Ⅰ卷4页，8道非选择题，共52分。所有题目均在答题卡上作答，在试题上作答无效。

2．可能用到的相对原子质量：H—1，Li—7，C—12，N—4，O—16，P—31，S—32，Mn—55，Fe—56，Na—23，Ba—137

第Ⅰ卷（选择题，共40分）

一、选择题：（每题各有一个选项符合题意。本题共10小题。每小题2分，共20分）

1．化学与生产、生活及环境密切相关，下列说法不正确的是（   ）

A．用含有橙红色酸性重铬酸钾的仪器检验酒驾，利用的是乙醇的还原性

B．《天工开物》中“凡石灰经火焚炼为用”，其中“石灰”指的是CaCO3

C．生产SMS医用口罩所用的原料丙烯，主要来源于石油的裂解

D．“玉兔二号”月球车首次在月球背面着陆，其帆板太阳能电池的材料是SiO2 

2．关于下列各装置图的叙述中，正确的是（   ）

A．装置①中，c为阴极、d为阳极
B．装置②可用于收集H2、NH3、CO2等气体
C．装置③若用于吸收NH3，并防止倒吸，则X可为苯
D．装置④可用于干燥、收集HCl，并吸收多余的HCl

4．向Na2CO3、NaHCO3，混合溶液中逐滴加入稀盐酸，生成气体的量随盐酸加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是（   ）
A．a点对应的溶液中：Na+、OH−、SO42−、NO3−
B．b点对应的溶液中：Al3+、Fe3+、MnO4−、Cl−
C．c点对应的溶液中：Na+、Ca2+、NO3−、Cl−
D．d点对应的溶液中：F−、NO3−、Fe2+、Ag+

5．用如图所示装置进行下列实验：将①中溶液滴入②中，预测的现象与实际相符的是（   ）

6．NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（   ）

A．常温常压下，124gP4中所含P-P键数目为4NA

B．100mL 1mol/LFeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA

C．标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA

D．密闭容器中，2mol SO2和1mol O2和催化反应后分子总数为2NA

7．用如图装置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反应。通入适当比例的Cl2和NO2，发生的化学反应为Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl+2H2O。下列叙述正确的是（   ）

A．实验室中可用Cu与1mol·L-1的硝酸制备二氧化氮气体

B．装置Ⅱ中的玻璃管起到平衡气压作用

C．由该反应可知氧化性顺序：Cl2＞NO2＞NaNO3

D．通过观察装置I、Ⅲ中的气泡的快慢控制Cl2和NO2的通入量

8．厨房垃圾发酵液可通过电渗析法处理，同时得到乳酸的原理如图所示（图中HA表示乳酸分子，A−表示乳酸根离子）。下列有关说法中正确的是（   ）

A．交换膜Ⅰ为阴离子交换膜，A−从浓缩室通过向阳极移动
B．交换膜Ⅱ为阴离子交换膜，H+从浓缩室通过向阴极移动
C．阳极的电极反应式为2H2O−4e−═4H++O2↑

D．400mL 0．1mol4•L−1乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升到0．6mol4•L−1，则阴极上产生的H2在标准状况下的体积为4．48L

9．用如图装置进行实验，将液体A逐滴加入到固体B中，下列叙述正确的是（   ）

A．若A为浓盐酸，B为KMnO4晶体，C是紫色石蕊溶液，则C中溶液最终呈红色
B．若A为浓硫酸，B为Na2SO3固体，C中是NaOH溶液，实验仪器D可以起到防止溶液倒吸的作用
C．若A为浓氨水，B为生石灰，C中盛有AlCl3溶液，则C中溶液先产生白色沉淀后沉淀又溶解
D．若A为浓H2SO4，B为Cu，C中盛有澄清石灰水，则C中溶液变浑浊

10．如图(Ea表示活化能)是CH4与Cl2生成CH3Cl的部分反应过程中各物质物质的能量变化关系图，下列说法正确的是（   ）

A．Cl4•可由Cl2在高温条件下生成，是CH4与Cl2反应的催化剂

B．升高温度，Ea1、Ea2均减小，反应速率加快

C．增大Cl2的浓度，可提高反应速率，但不影响△H的大小

D．第一步反应的速率大于第二步反应
二、选择题：（本题共5小题。每小题4分，共20分。每题有一个或者两个选项符合题意。全部选对得4分，选对但不全对的得2分，有错选的得0分。）

11．以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如下图所示。下列说法正确的是（   ）

A．该反应中，光能和热能转化为化学能

B．该反应中没有电子的转移

C．使用TiO2作催化剂可以降低反应的焓变，从而提高化学反应速率

D．CO2分解反应的热化学方程式为：2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)  △H=-30KJ/mol

12．用KMnO4酸性溶液处理硫化亚铜Cu2S和二硫化亚铁FeS2的混合物时，发生的反应如下：

Ⅰ、MnO4ˉ+Cu2S+H+→Cu2++SO42ˉ+Mn2++H2O（未配平）

Ⅱ、MnO4ˉ+FeS2+H+→Fe3++SO42ˉ+Mn2++H2O（未配平）

下列关于反应Ⅰ的说法正确的是（   ）

A．反应I中Cu2S既是氧化剂又是还原剂

B．反应I中每生成1mol SO42ˉ，转移电子的物质的量为10mol

C．反应II中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2

D．若反应I和反应II中消耗的KMnO4的物质的量相同，则反应I和反应II中消耗的还原剂的物质的量之比为3：2

13．某黑色粉末可能是Fe3O4或Fe3O4与FeO的混合物，为进一步确定该黑色粉末的成分，下列方案不可行的是（   ）

A．准确称量一定质量的黑色粉末，与一定质量铝粉混合后点燃，充分反应后冷却，准确称量剩余固体质量，进行计算
B．准确称量一定质量的黑色粉末，溶解于足量盐酸，加热蒸干溶液并在空气中灼烧至质量不变，称量所得粉末质量，进行计算
C．准确称量一定质量的黑色粉末，用CO充分还原，在CO气流中冷却后准确称量剩余固体的质量，计算。
D．准确称量一定质量的黑色粉末，用H2充分还原，并用干燥剂收集所得的水，获得水的准确质量，进行计算

14．某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质）制取七水合硫酸亚铁（FeSO4•7H2O），设计了如下流程： 

下列说法不正确的是（   ）
A．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉
B．固体1中一定含有SiO2，控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3，进入固体2
C．在空气中将溶液2蒸发浓缩、冷却结晶即可得到FeSO4•7H2O产品

D．若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4•7H2O

15．我国科研人员研制出一种室温“可呼吸”Na−CO2电池。放电时该电池“吸入”CO2，充电时“呼出”CO2．吸入CO2时，其工作原理如图所示。吸收的全部CO2中，部分转化为Na2CO3固体沉积在多壁碳纳米管（MWCNT）电极表面。下列说法正确的是（   ）

A．“吸入”CO2时，钠箔为正极
B．“吸入”CO2时的正极反应：4Na++3CO2+4e−═2Na2CO3+C
C．“呼出”CO2时，Na+向多壁碳纳米管电极移动
D．标准状况下，每“呼出”22.4 L CO2，转移电子数为0.75 mol

第Ⅱ卷（非选择题 共60分）

三、非选择题(本题共5道小题，共60分)
16．（10分）黄铜矿的主要成分是CuFeS2（硫元素显-2价，铁元素显+2价）。实验室里用黄铜矿为原料制取单质铜和铁红（Fe2O3）的流程如下：
         
已知：CuFeS2+O2Cu+FeS+SO2，FeS+2HCl═FeCl2+H2S↑
（1）在实验室中，应将黄铜矿粉末放在_________（填仪器名称）中焙烧。
（2）欲选用下列部分装置在实验室中以MnO2和浓盐酸为原料制取纯净、干燥的氯气。
       
①圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为________________。
②按气流方向由左到右，导管口连接顺序为a→__________。
③装置连接好后，在装药品前，需检验装置的气密性，具体方法是______________。
（3）若使用20g黄铜矿粉末可制得8gFe2O3（铁红），则该黄铜矿中含CuFeS2的质量分数是________ （假设各步反应均完全进行且过程中无额外物质损耗）。

17．（10分）大气污染越来越成为人们关注的问题，烟气中的NOx必须脱除（即脱硝）之后才能排放。

（1）在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx和CO的排放。

已知：①2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g)  △H=−566。0kJ⋅mol−1

②N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)  △H=+180.0kJ⋅mol−1

③2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)  △H=−116.5kJ⋅mol−1

回答下列问题：

①CO的燃烧热△H为________。若1molN2(g)、1molO2(g) 分子中化学键断裂时分别需要吸收946kJ、498kJ的能量，则1molNO(g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为______kJ。

②CO将NO2还原为单质的热化学方程式为_______________________________________。

（2）间接电化学法，如图所示。已知电解池的阴极室中溶液的pH在4～7之间，写出阴极的电极反应式______________________________________。

用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理______________________________________。

17题图                                 18题图

18．（10分）如上图在衬白纸的玻璃片中央放置适量的KMnO4颗粒，在周围分别滴加一滴含有酚酞的澄清石灰水、FeCl2溶液，然后在KMnO4晶体上滴加适量的浓盐酸，迅速盖好表面皿。提示：实验室中所用的少量氯气可以用下述原理制取：

2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，此反应在常温下即能进行。
（1）氧化剂与还原剂物质的量之比为____________，氧化产物为_______。
（2）产生0.1molCl2，则转移电子的物质的量为______mol。

（3）a处反应的化学方程式是：（工业上用此原理制取漂白粉）                         。
（4）b处离子方程式是_____________________________________________。

19．（12分）锂离子电池广泛应用与日常电子产品中，也是电动汽车动力电池的首选。正极材料的选择决定了锂离子电池的性能。磷酸亚铁锂（LiFePO4）以其高倍率性、高比能量、高循环特征、高安全性、低成本、环保等优点而逐渐成为“能源新呈”。

（1）高温固相法是磷酸亚铁锂生产的主要方法。通常以亚铁盐、磷酸盐和锂盐为原料，按化学计量比充分混匀后，在惰性气氛的保护中先经过较低温预分解，再经过高温焙烧，研磨粉碎制成。请回答下列问题：
①完成下述化学方程式

Li2CO3+2FeC2O4•2H2O+2NH4H2PO4═LiFePO4+NH3↑+3CO2↑+       +      
②理论上，反应中每转移0．15mol电子，会生成LiFePO4___g。
③反应需在惰性气氛的保护中进行，其原因是____________________________________。
（2）磷酸铁锂电池装置如图所示，其中正极材料橄榄石型LiFePO4通过粘合剂附着在铝箔表面，负极石墨材料附着在铜箔表面，电解质为溶解在有机溶剂中的锂盐。
电池工作时的总反应为：LiFePO4+6C ⇌ Li1-xFePO4+LixC6，

则放电时，正极的电极反应式为_______________________。

充电时，Li+迁移方向为____________________（填“由左向右”或“由右向左”），图中聚合物隔膜应为________（填“阳”或“阴”）离子交换膜。

20．（18分）富硼渣中含有镁硼酸盐（2MgO·B2O3）、镁硅酸盐（2MgO·SiO2）及少量Al2O3、FeO等杂质。由富硼渣湿法制备硫酸镁晶体和硼酸（H3BO3）晶体的一种工艺流程如下：

已知：生成氢氧化物沉淀的pH（金属离子的起始浓度为0.1mol/L）

（1）上述流程中能加快反应速率的措施有_________________、___________________等。

（2）酸浸时发生反应：

2MgO·SiO2+2H2SO42MgSO4+SiO2+2H2O

2MgO·B2O3+2H2SO4+H2O2H3BO3+2MgSO4

① 上述反应体现出酸性强弱：H2SO4_________H3BO3（填“>”或“<”）。

② 酸浸时，富硼渣中所含Al2O3和FeO也同时溶解，写出相关反应的离子方程式：______________________、_____________________。

（3）检验褐色浸出液中的杂质离子：取少量浸出液，______________________（填操作和现象），证明溶液中含有Fe2+。

（4）除去浸出液中的杂质离子：用MgO调节溶液的pH至______以上，使杂质离子转化为___________（填化学式）沉淀，过滤。

（5）获取晶体：ⅰ．浓缩滤液，使MgSO4和H3BO3接近饱和；ⅱ．控制温度使两种晶体分别从溶液中结晶。结合下图溶解度曲线，简述ⅱ的方法：将浓缩液加入到高压釜中，升温结晶得到__________________晶体，分离后，再将母液降温结晶，分离得到_______晶体。