山东省青岛市2020届高三上学期期末考试化学试卷

一、单选题

1. 难度：中等

化学与生活密切相关，下列说法错误的是

A.高浓度二氯甲烷有麻醉作用，切忌吸入或与皮肤接触

B.传统无机非金属材料碳纳米管可用于生产传感器

C.甲烷在一定条件下可以生成金刚石

D.聚乳酸可用于制作免拆型手术缝合线

2. 难度：中等

常温常压下，某金属有机多孔材料(MOFA)对CO₂具有超高的吸附能力，并能催化CO₂与环氧丙烷的反应，其工作原理如图所示。下列说法错误的是

A.物质a分子中碳原子和氧原子均采取sp³杂化

B.b的一氯代物有3种

C.a生成b的反应类型为取代反应，并有极性共价键形成

D.该材料的吸附作用具有选择性，利用此法可减少CO₂的排放

3. 难度：中等

下列实验操作、现象和结论都正确的是

A.A B.B C.C D.D

4. 难度：中等

SiH₄(Si为+4价)可制取LED基质材料Si₃N₄(超硬物质)3SiH₄+4NH₃==Si₃N₄+12H₂下列分析正确的是

A.Si₃N₄晶体中，Si位于正八面体的两个顶点，N位于八面体中间平面的4个点

B.Si₃N₄和SiH₄均为共价晶体，其Si原子均采取sp³杂化

C.反应中每转移0.8mol e^-，还原0.2molSiH₄，生成17.92LH₂(标准状况)

D.电负性：Si>N>H

5. 难度：中等

化合物X是一种药物中间体，其结构简式如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是

A.X既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应

B.X分子中有6个手性碳原子

C.分子式为C₂₇H₂₉NO₁₀

D.分子中有4种含氧官能团

6. 难度：中等

X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的5种短周期元素，位于不同主族。Y的氢化物与其最高价氧化物对应水化物反应生成盐甲，Z、W、Q的最高价氧化物对应水化物之间两两反应均可生成盐和水，Z的某种氧化物(Z₂O₂)与X的某种氧化物(XO)在一定条件下发生化合反应，生成一种正盐乙。下列说法错误的是

A.Z是所在周期中原子半径最大的元素

B.甲的水溶液呈酸性，乙的水溶液呈中性

C.X、Q组成的分子可能为直线型非极性分子

D.简单离子半径：Q>Z>W

7. 难度：中等

交警用三氧化铬(CrO₃)硅胶可以查酒驾。元素Cr的几种化合物转化关系如图所示。下列判断正确的是

A.反应①表明CrO₃有酸性氧化物的性质

B.CrO₄^2-在碱性溶液中不能大量存在

C.只有反应③为氧化还原反应

D.基态铬原子的价电子排布式为3d⁴4s²

8. 难度：中等

下列关于各实验装置的叙述错误的是

A.装置①可用于实验室制取氯气

B.装置②可用于洗涤BaSO₄表面的Na₂SO₄

C.装置③可用于分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液的混合物

D.装置④可用于除去甲烷中的乙烯气体

9. 难度：中等

针对下列实验现象表述错误的是

A.向二氧化硫水溶液中滴加氯化钡溶液，再通入适量氨气，产生BaSO₃白色沉淀

B.将石蜡油蒸气分解得到的气体通入溴水中，溴水分层，上层为红棕色

C.向氯化铁和氯化亚铁溶液中滴加几滴K₃[Fe(CN)₆]，生成蓝色沉淀

D.在表面皿中加入少量胆矾，再加入3mL浓硫酸，搅拌，固体由蓝色变为白色

10. 难度：困难

将浓度均为0.5mol·L^-1的氨水和KOH溶液分别滴入到两份均为20mLc₁mol·L^-1的AlCl₃溶液中，测得溶液的导电率与加入碱的体积关系如图所示。下列说法正确的是

A.c₁=0.2

B.b点时溶液的离子浓度：c(C1^-)>c(NH₄⁺)>c(OH^-)>c(H⁺)

C.ac段发生的反应为：A1(OH)₃+OH^-==[Al(OH)₄]^-

D.d点时溶液中：c(K⁺)+c(H⁺)==[Al(OH)₄]^-+c(OH^-)

11. 难度：中等

杂志Joule中题为“Li—CO₂ Electrochemistry：A New Strategy for CO₂ Fixation and Energy Storage”的文章，阐述关于电化学技术固定CO₂新的反应途径。下图是采用新能源储能器件将CO₂转化为固体产物，实现CO₂的固定和储能灵活应用的装置。储能器件使用的Li—CO₂电池组成为钌电极／CO₂—饱和LiClO₄—DMSO电解液／锂片。下列说法错误的是

A.钌电极为负极，其电极反应式为：2Li₂CO₃+C—4e^-=== 3CO₂+4Li⁺

B.Li—CO₂电池电解液由LiClO₄—DMSO溶于水得到

C.这种电化学转化方式不仅减少CO₂的排放，还可将CO₂作为可再生能源载体

D.CO₂的固定中，每生成1.5mol气体，可转移2mole^-

二、多选题

12. 难度：中等

设N_A为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

A.25℃，1LpH=10的NaHCO₃溶液中含有CO₃^2-的数目为10^-4N_A

B.1mol冰中含有4N_A个氢键

C.惰性电极电解AgNO₃溶液，两极均产生0.25mol气体时，电路中通过电子数为N_A

D.含0.1mol NH₄HSO₄溶液中，阳离子数目略大于0.2N_A

13. 难度：中等

废旧印刷电路板是一种电子废弃物，某科研小组设计如下工艺流程回收铜并制取胆矾(流程中RH为萃取剂)，下列说法正确的是

A.反应I的离子方程式为：Cu+H₂O+2NH₃+2NH₄⁺==Cu(NH₃)₄²⁺+2H₂O

B.操作②用到的主要仪器为蒸馏烧瓶

C.操作④以石墨为电极电解硫酸铜溶液：阳极产物为O₂和H₂SO₄

D.操作⑤为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、热水洗涤、干燥

14. 难度：困难

甲醇是重要的化工原料，具有广泛的开发和应用前景。在体积可变的密闭容器中投入0.5molCO和1molH₂，不同条件下发生反应：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)。实验测得平衡时CH₃OH的物质的量随温度、压强的变化如图1所示。下列说法正确的是

A.P_总1<P_总2

B.混合气体的密度不再发生变化，说明该反应已达到平衡状态

C.图2中M点能正确表示该反应平衡常数的对数(1gK)与温度的关系

D.若P_总1=0.25MPa，则Y点的平衡常数K_p=64(MPa)^-2

三、单选题

15. 难度：中等

在CF₃COOH水溶液中将甲烷直接转化为CH₃OH的反应机理如图，下列说法正确的是

A.所含部分元素第一电离能：C<N<O<F

B.反应③的氧化剂为对苯二酚

C.此法由甲烷制取甲醇的方程式为：2CH₄+O₂2CH₃OH

D.均可以与浓溴水反应，且反应类型相同

四、综合题

16. 难度：困难

硫及其化合物在现代生产和生活中发挥重要作用。

(1)可以通过热化学循环在较低温度下由硫化氢分解制备氢气。

SO₂(g)+I₂(s)+2H₂O(1)==2HI(aq)+H₂SO₄(aq)    △H₁=—151.5kJ·mol^-1

2HI(aq)==H₂(g)+I₂(s)                        △H₂=+110kJ·mol^-1

H₂S(g)+H₂SO₄(aq)==S(s)+SO₂(g)+2H₂O(I)        △H₃=+65kJ·mol^-1

热化学硫碘循环硫化氢分解联产氢气、硫磺的热化学方程式为_________________。

(2)硫酸厂尾气中含有大量SO₂，为提高其利用率可用图1所示装置(电极均为惰性电极)将其吸收，而锂—磺酰氯(Li—SO₂C1₂)电池可作为电源电解制备Ni(H₂PO₂)₂(图2)。已知电池反应为：2Li+SO₂C1₂=2LiCl+SO₂↑

①图1中：a为直流电源的______极(填“负”或“正”)，其阴极的电极反应式为_____。

②SO₂C1₂分子中S原子的杂化方式为____________________。

③锂—磺酰氯电池的正极反应式为_______________________。

④图2中膜a为______交换膜(填“阳离子”或“阴离子”下同)，膜c为_________交换膜。不锈钢电极的电极反应式为_______________________________。

(3)二氧化硫的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应O₂(g)+2SO₂(g) 2SO₃(g)。

已知：标准平衡常数 ，其中为标准压强(1×10⁵Pa)，p(SO₃)、p(O₂)和p(SO₂)为各组分的平衡分压，如p(SO₃)=x(SO₃)p，p为平衡总压，x(SO₃)为平衡系统中SO₃的物质的量分数。SO₂和O₂起始物质的量之比为2：1，反应在恒定温度和标准压强下进行，SO₃的平衡产率为，则_______(用含的最简式表示)。

17. 难度：中等

第三代永磁体材料——钕铁硼(NdFeB)因其优异的综合磁性能，被广泛应用于计算机、通信信息等高科技产业。

(1)铁、钴、镍元素性质非常相似，原子半径接近但依次减小，NiO、FeO的晶体结构类型与氯化钠相同。基态钴原子价电子轨道表示式为_______，熔沸点：NiO_____FeO(填“<”“>”或“=”)。

(2)FeSO₄·(NH₄)₂SO₄·6H₂O俗称摩尔盐，相对于FeSO₄·7H₂O而言，摩尔盐不易失水，不易被空气氧化，在化学分析实验中常用于配制Fe(Ⅱ)的标准溶液，硫酸亚铁铵晶体中亚铁离子稳定存在的原因是______________________。

(3)新型储氢材料氨硼烷(NH₃BH₃)常温下以固体稳定存在，极易溶于水。

①氨硼烷分子中B原子采取_________杂化。

②氨硼烷晶体中存在的作用力有范德华力、极性键、_______和_________。

(4)氨硼烷受热析氢的过程之一如图1所示。

①NH₂BH₂的氮硼键键能大于NH₃BH₃，其原因为__________________________。

②CDB的结构简式为___________________________。

③立方氮化硼(BN)晶体的晶胞结构如图2所示。阿伏伽德罗常数值为N_A，该晶体的密度为_______g·cm^-3(用含a和N_A的最简式表示)。图3是立方氮化硼晶胞的俯视投影图，请在图中用“●”标明B原子的相对位置_______。

五、实验题

18. 难度：中等

草酸是草本植物常具有的成分。查阅相关资料得到草酸晶体(H₂C₂O₄·3H₂O)及其盐的性质如下表。

(1)草酸晶体(H₂C₂O₄·3H₂O)175℃以上会发生分解生成三种氧化物，某实验小组欲通过实验证明这三种氧化物。

①该小组选用装置丙作为分解装置，不选用甲装置的原因是________________。丙装置相对于乙装置的优点是____________。实验前检验该装置气密性的操作方法是_________。

②从下图选用合适的装置，验证分解产生的气体，装置的连接顺序是____________。(用装置编号表示，某些装置可以重复使用，也可以装不同的试剂)

③B装置的作用是________________________。

(2)某实验小组称取4.0g粗草酸晶体配成100mL溶液，采用0.1mol·L^-1酸性高锰酸钾溶液滴定该草酸溶液，测定该草酸晶体的纯度。

①配制草酸溶液需要用到的主要玻璃仪器有_______________。

②本实验达到滴定终点的标志是______________________。

③将所配草酸分为四等份，实验测得每份平均消耗酸性高锰酸钾溶液20mL。计算该粗草酸中含草酸晶体的质量为_______g(保留两位有效数字)。

六、工业流程

19. 难度：中等

高锰酸钾消毒片主要成分为KMnO₄，可外用消炎杀菌。用某软锰矿(主要成分是MnO₂，还含有A1₂O₃、SiO₂等杂质)制备KMnO₄的流程图如下：

已知：K₂MnO₄固体和溶液均为墨绿色，溶液呈碱性且能发生可逆的歧化反应。

(1)“操作I”中玻璃棒的作用是____________。“操作Ⅱ”时，当__________时，停止加热，自然冷却，抽滤后即可获得紫黑色KMnO₄晶体。

(2)向“浸取液”中通入CO₂，调节其pH，经“过滤”得滤渣I，滤渣I的成分为__________。

(3)“熔融煅烧”时，MnO₂参与反应的化学方程式为_________________________。

(4)“歧化”时，加入冰醋酸的目的是___________________________(用必要的离子方程式和文字解释)。

(5)“歧化”时，下列酸可以用来代替冰醋酸的是___________(填字母)。

a．浓盐酸        b．亚硫酸        c．稀硫酸        d．氢碘酸

(6)制取过程中，若pH调节不合理易生成Mn²⁺。在废水处理领域中常用H₂S将Mn²⁺转化为MnS除去，向含0.05mol·L^-1Mn²⁺废水中通入一定量H₂S气体，调节溶液的pH=a，当HS^-浓度为1.0×10^-4mol·L^-1时，Mn²⁺开始沉淀，则a=__________。[已知：H₂S的K_a1=1.3×10^-7 K_a2=5.0×10^-15；K_sp(MnS)=2.5×10^-14]

七、综合题

20. 难度：困难

薄荷油中含有少量—非兰烃，其相对分子质量为136。根据如下转化，回答相关问题。

已知：a.

b.

c.2CH₃COOH

(1)—非兰烃的结构简式为_________________。

(2)B中含有的官能团名称为__________，C→D的反应类型为________________。

(3)C→H的反应方程式为_________________________________。

(4)写出符合下列条件A的同分异构体__________(写三种即可)。

①含有4个—CH₃②1mol此同分异构体在碱性条件下水解需2mol NaOH。

(5)以为原料合成 。_____________(用流程图表示，其他无机试剂任选)