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1、山东省泰安市2022-2023学年高三上学期开学考试化学试题一、单选题1 .北 宋 名 画 千里江山图流传千年依旧色彩艳丽璀璨，其中大量使用了石青 主要成分CU 3(CC3)2(O H)2 、石绿 主要成分CU2(CO 3)(O H)2,赭石 主要成分Fe2O3,朱砂 主要成分Hg S 等颜料。下列叙述错误的是A.石青、石绿中“Cu(O H)2”比例不同其颜色不同B.朱砂燃烧会产生刺激性气味的气体C.赭石主要成分具有磁性D.上述颜料中的金属元素均属于过渡元素2 .下列物质的性质或用途的叙述错误的是A.盐酸可用于除去水垢中的Ca S CUB.“8 4”消毒液消毒原理是利用了 N a C l O
2、的强氧化性C.Fe 2 O 3 常用作油漆、涂料、油墨的红色颜料D.过氧化钠可用作呼吸面具中的供氧剂3.现有处于不同主族的短周期元素A、B、C、D、E,其中B 原子最外层电子数是电子层数的2倍，C 是金属元素，0.1 m o LL 的 D的最高价氧化物的水化物溶液p H l,五种元素的原子半径与原子序数的关系如图所示。下列推断不正确的是原子半价CA原子序数A.原子半径和离子半径均满足：E CB.由C、E两种元素组成的化合物的水溶液能促进水的电离C.最高价氧化物对应的水化物的酸性：B D 3)3C.上述流程中可用过量C 0 2代替N H 4H C O 3D.滤渣的主要成分是F e(O H)3和M
3、 g(O H)2二、多选题1 3.改造的噬菌体病毒可用于制造自主装多嵌入点位新型高能电池(见图)，下列有关说法正确的是A.改造的噬菌体病毒用电器新型电解液该电池工作效率随温度升高而增强改造的噬碱金属石墨复菌体 病 毒 合 物：M石墨B.碳纳米管互相搭接构成网状结构能够增强a极区的导电能力C.放电时a极发生的电极反应为F e PO4+M+e =M F e PO4D.充电时，在新型电解液中，电子的移动方向为b-a14.某F e、N y的晶胞如图1所示，晶胞边长为a p m,C u可以完全替代该晶体中a位置F e或b位置F e,形成C u替代型产物F e、n)C u n N y。F e x N y转
4、化为两种C u替代型产物的能量变化如图2所示，下列说法中正确的是。a 位置Fe b 位置Fe N图 1 Fe.N,晶胞结构示意图g t Cu替代a 位置性型Fe.N,/7 Cu替代1位置Fe型X/转化过应图 2 转化过程的能最变化A.该F e、N y的化学式为F e z NB.与N等距且最近的N为6个C.两个a位置F e的最近距离为日a p mD.其中较稳定的C u替代型产物的化学式为F e Cu j N15.室温下，向1.0L 0.100m o l L-l N H 4H C03溶液中加入N a O H稀溶液，溶液中主要微粒的分布系数【如 A?-的分布系数8(A2)=以及pH 随 n(NaOH
5、)变化如图。c(A2-)C(H2A)+C(HA)+C(A2)(NaOH)/mol下列叙述正确的是A.O.lOOmoHJNHaHCCh溶 液 中 要)1,水电离受到促进c(H)B.加入少量NaOH时，OH-先与HCO、发生主要反应C.心 出 2co3)Kb(NH3H?O)KwD.加入 NaOH 稀溶液过程中，溶液满足关系式 c(NH：)+c(NH3-H2O)=c(COf )+c(HCO,)+c(H2CO3)三、结构与性质1 6.氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题:(1)基态N 原子中电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形，基态N 原子的轨道表示式
6、为 B 的第一电离能L(B)=800kJ-molT,判断L(A 1)8 0 0 k J-m o lT(填“，或 y”)，从电子排布的角 度 说 明 判 断 理 由。(3)NH3BH3分子中，与 N 原子相连的H 呈正电性(甲+),与B 原子相连的H 呈负电性(H&)。在 H、B、N 三种元素中：电 负 性 由 大 到 小 的 顺 序 是。原子半径由大到小的顺序是 o 在 元 素 周 期 表 中 的 分 区 与 其 他 两 种 不 同 的 是。(4)26Fe、27C0、28Ni、29CU是目前氨硼烷水解产氢催化剂研究的热点。不同催化剂催化氨硼烷水解产氢的性能如图所示。这四种催化剂中：催化效果最好
7、的金属基态原子中未成对的电子数为催化效果最差的金属基态原子的价层电子排布式为四、工业流程题1 7.稀土在电子、激光、核工业、超导等诸多高科技领域有广泛的应用 铳(Sc)是一种稀土金属,利用钛尾矿回收金属铳和草酸的工艺流程如图所示。回答下列问题：钛尾矿Sc已知：xNH4clScF3-zH2O是“沉铳”过程中ScF3与氯化物形成的复盐沉淀，在强酸中部分溶解。“脱水除锈”是复盐沉淀的热分解过程。25时，部分物质的相关信息如表所示：KSp(PbSO4)KsP(PbC2O4)(H 2 c2。4)Ka2(H2c2O4)2.0 x1 O-85.0 x10-06.0 x10-26.25x10-5(1)“焙烧
8、过程生成SC2O3的化学方程式为(2)“脱水除镀”过程中固体质量与温度的关系如图所示，其中在3 8 0 4 0 0 过程中会有白烟冒出，保温至无烟气产生，即得到S C F 3,由图中数据可得x：z=。(3)传统制备SCF3的方法是先得到SCF3-6H2O沉淀，再高温脱水得S c F 但通常含有S cOF 杂质,原因是一。(用化学方程式表示)。流程中“沉铳”后“脱水除铲可制得纯度很高的S C F 3,其原因是_ _ _ _ O(4)将 1.8 m o l PbS O4 加到 1 L 含有 0.1 2 m o i/L H 2 c2。4 的废水中。发生的离子反应为:PbS C h(s)+H 2 c2
9、()4(a q)iPbC2O4(s)+2 H+(a q)+S Or (a q),该反应的平衡常数的值K=一。滤饼经浓硫酸处理后的“沉淀”是(化学式)。五、实验题1 8.二氯异氟尿酸钠(C NO)3 cbNa 是常用的杀菌消毒剂，常温下为白色固体，难溶于冷水。利用高浓度的Na C l O溶液和异氟尿酸(C NO)3 H 3 固体制备二氯异氟尿酸钠，实验装置如下图所示(部分夹持装置略)。冰水浴ABCDA已知：3 cl 2+6 Na OH =5 Na C l+Na C l O3+3 H2O 2 Na C 1 0+(C N0)3 H 3=(C NO)3 C L Na+Na OH+H 2 O回答下列问题
10、：(1)装置A中 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为。(2)装置B中 盛 放 的 试 剂 为,若撤去该装置，对 C中 制 备 实 验 产 生 的 影 响 是。(3)三颈烧瓶液面上出现黄绿色气体时，由上口加入(C NO)3 H 3 固体，反应过程中仍需不断通入C b,原因是 o(4)装置C中冰水浴的目的是 o(5)通过下列实验可测定二氯异氟尿酸钠样品中有效氯的含量(样品中不含Na C l O)：反应原理：(C NO)3 c1 2 1+H+2 H 2 O=(C NO)3 H 3+2 H C 1 OH C 1 O+2 I+H+=I2+C 1+H 2 Ol 2+2 S2Of=S 4 O+2 I
11、-实验步骤：准确称取w g 样品配成1 0 0 m L 溶液，取 2 5.0 0 m L 于碘量瓶中，加入适量稀硫酸和过量K I 溶液，暗处静置充分反应后，用 0.1 0 0 0 0 1 0 1 1-虫2 2$2 0 3标准溶液滴定至溶液呈微黄色，加入淀粉指示剂继续滴定至终点，消耗Na 2 s 2 O3 溶液VmL o 滴 定 终 点 的 现 象 是。旅口.右.小且的壬务一声/右乜窗一测定中转化为H C 1O的氯的质量*2 八。八该样口“中有效氯咨.电的表达式为_ _ _ _ _ _ _。(有效氯-.w|,p g J 3 J _ X 1 00 )o样品的质里若滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡
12、消失，则 有 效 氯 的 测 定 值 将(填“偏高”、偏低”或“无影响”)。六、有机推断题19.化 合 物 G是用于治疗面部疱疹药品泛昔洛韦的合成中间体，其合成路线如下:回答下列问题:(1)A 的名称为,D E的反应类型为(2)D 中官能团的名称为(3)B-C 的反应方程式为 o(4)F的 结 构 简 式 为。(5)C 有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有 种;分子中含有苯环。分子中含有2个-C H 2 OH。写出其中一种核磁共振氢谱中峰面积之比为4：3：2：2：1 的结构简式(6)参照上述合成路线设计以苯甲醇和为原料(无机试剂任选)制备/CH20HCHZC H E O H的路线七
13、、原理综合题2 0.水煤气变换反应可用于大规模制H?,反应原理如下：C O(g)+H2O(g)=iCO2(g)+H,(g)A H 4 1.2 k J/mol。(1)生产中，欲既提高co 的转化率，又提高反应速率，可 采 取 的 一 项 措 施 是；(2)实验发现其他条件不变，在体系中投入一定量C a O 可以增大H?的体积分数，从化学平衡的角度解释原因：(3)在其他条件相同时，将两种等质量不同粒径的C a O(纳米级和微米级)投入体系中，电 体积分数随时间变化如图所示，其中表示纳米级C a O 对H?体 积 分 数 产 生 影 响 的 曲 线 是(填“a”或 b”),判断理由是。H2体分的积数
14、(4)水煤气变换反应的机理被广泛研究，其中有一种为甲酸基机理，步骤如下:H q*r OH*+H*Osur Ea l=4 9 k J-m or1 CO(g)+HOsuf trans-HCOOH*(1)E旄 =23kJ(3)trans-HCOOH*(1).cis-HCOOH*Ea3=59kJ-mor cis-HCOOH*t CO；+H2(g)=35kJ-moP1其 中 控 速 步 骤 为(填 方 程 式 代 号)，用合适的微粒符号补全反应_ _ _ _ _ _;(5)将CaCOj加热至t C,部分发生分解，达到平衡时Kp=kP a。C,在一真空密闭容器中加入过量的CaCC3,再充入一定量的H?,加
15、入催化剂使其发生反应：CO式 g)+H2(g)=C O(g)+H2O(g)(忽略其他副反应)，测得该反应中物质分压如图所示(t时刻前,CO?的分压未给出)：A 点坐标为(t,)；H?的 平 衡 转 化 率 为。反应 CO式 g)+H2(g)?=iC O(g)+H Q(g)的平衡常数 Kp=.参考答案：1.c【详解】A.由石青主要成分C U 3（C O3）2（O H）2、石绿主要成分C U 2（C C 3）（O H）2 可知CU（0 H）2”比例不同，则石青、石绿的颜色不同，A正确；B.朱砂主要成分是H g S,含 S 元素，燃烧生成SO2,会产生刺激性气味的气体，B正确；C.具有磁性的是F e
16、 sC U,赭石主要成分是F e zC h,不含有磁性，C错误；D.过渡元素是元素周期表中从I I 1 B 族到V I I I 族的化学元素，上述颜料中的金属元素C u、F e、H g均属于过渡元素，D正确；故选：C o2.A【详解】A.盐酸不能与C aSC U 反应，不能除去水垢中的C aSC h,应先加入碳酸钠将C aSC U转化为C aC X h,水洗后再加入H C 1 除去，A 项错误；B.“8 4”消毒液的有效成分是N aC l O,N aC l O 具有强氧化性，能使蛋白质变性，可用于杀菌消毒，B项正确；C.F e z C h 是红色固体，可用作油漆、涂料、油墨的红色颜料，C项正确
17、；D.过氧化钠能与水、二氧化碳反应生成氧气，常用作呼吸面具中的供氧剂，D项正确；答案选A。3.A【分析】B原子最外层电子数是电子层数的2 倍，再结合原子半径与原子序数的关系图，可知B是 C元素；0.1 m ol/L 的 D的最高价氧化物的水化物溶液p H M g2+或 AF+,故 A 错误；B.由C、E两种元素组成的化合物的水溶液为M g C b 或 A 1 C L,都能促进水的电离，故 B正确；C.元素的非金属性强弱顺序为C V S V C 1,则最高价氧化物对应的水化物的酸性：BD 1,所以c(OH-)c(H+),则说明HCO；水解程度大，使c(H)水电离受到促进，故 A 正确；B.加入少
18、量NaOH时，HCC3浓度基本不变，而 NH：浓度快速减小，所以0 H 先与NH；发生主要反应，故 B 错误;C.KMH2co3）Kb（NH3H2O）=（H+）-c（CO；）c（NH；）c（OH j _ Kw xc（NH；）c（COjc（HCO；）-*C（NH3 H2O）-c（HCO3）C（NH3 H,O）,图中c（HCO；）=c（CO；）时,c（NH；）C（NH3H2O）,所以K“XC（NH；）C（N H,H2O）VKw,因此 Ka2（H2co3）XKb（NH3H2O）c（HCO；）+c（CO；）+c（H2co3）,故 D 正确；故选：ADoIs 2s 2p哑铃回E H Hi t e(2)B
19、 和 A l的基态原子电子排布式分别为Is22s22Pl和 Is22s22P63s23pl 3p能级的能量高于2P能级的能量，处于3P能级的电子更容易失去，因此h(Al)HB BNH H(4)3 3d64s2【解析】(1)N 是 7 号元素，价电子排布式为2s22P3,电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形，基态N 原子一 Is 2s 2p的轨道表示式为 111|；(2)B 和 A l的基态原子电子排布式分别为Is22s22Pl和 Is22s22P63s23p】，B 半径小，第一电离能比A l大，Ii(Al)800kJ m o r,因为3P能级的能量高于2P能级的能量，处于3P能级的电子更容易
20、失去，因此 h(A l)H,与 B 原子相连的H 呈负电性(H,电负性HB,电负性由大到小的顺序是NHB；同周期元素从左到右半径依次减小，原子半径由大到小的顺序是BNH；H 为与s 区，B、N 位于p 区，在元素周期表中的分区与其他两种不同的是s；(4)从图上可以看出，C。催化用时最短，产氢体积也最大，故催化效果最好，C。的价电子排布式为3d74s2,原子中未成对的电子数为3；从图上可以看出，Fe催化用时最长，产氢体积也最小，故催化效果最差，Fe原子的价层电子排布式为3d64s2；蟀燃17.(1)2SC2(C2O4)3+3O2=2Sc2O3+12CO2(2)1：2A A(3)ScF3+H2O=
21、ScOF+2HF(或 ScF3-6H2O S cO F+2 H F+5 H2O)除钱”时 NH4C1 分解生成H C 1,抑制Sc3+的水解(4)1.5x104 PbSO4【解析】(1)由流程图可知，SC2(C2()4)3经焙烧后生成SC2O3和 CC)2,依据得失电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式为：2SC2(C2O4)3+3O2 2SC2O3+12CO2。(2)“xNH4Cl-yScF3-zH2O”脱水除镂是指脱去结晶水和氯化镂，氯化镂受热分解生成氨气和氯化氢，所以会产生白烟，所以380400时固体减少的质量为氯化镂的质量，200300时减少的质量为水的质量，则氯化镂的物质的量为：5：丫
22、?,01g=0 06mol,水的物质的量为：笔写芈=0.12mol,53.5g/mol 18g/molx:z=0.06:0.12=l:2o(3)SCF36H2O沉淀高温脱水得SCF 3,但通常含有ScOF杂质，原因是高温脱水时，ScF3会与水发生反A A应生成ScO F,结合原子守恒，反应的化学方程式为：SCF3+H2O=SCOF+2HF或SCF3-6H2O=ScOF+2HF+5H2O；流程中“沉铳”后“脱水除镂 可制得纯度很高的ScF3,其原因是“除钱”时 NH4cl分解生成H C 1,抑制Sc3+的水解。(4)6 位*“C2(H+)-C(SO;)c2(H+)-c(C2O).c(Pb2+)-
23、c(SO；-)C(H2C2O4)c(H2C2O4)c(C2O;-)c(Pb2+)Ka,(H2C2O J-Kil2(H2C2O4)-Ksp(PbSO4)Ksp(PbC2O4)6.0X10-2X6.25X10-5X2.0X10S /_ _ ptr 皿/弧。1 1THF V_/O HCH2Br CH3【分析1A转化为B：r人、，根据A的分子式可推知A为 J%,产3CH2OH广丫 位置异构6、：H20H飞/。科0CH2Br发 牛 取 代 皿 成人发生取代反应生成，UCH2Br 1与乙二醇发生取代反应生成c为化碳发生取代反应生成D：E发生还原反应生成F,OH,与四澳F与乙酸发生酯化反应生成G,根据G的结
24、构,OHOC2H5简式及F的分子式可推知F为二(1)CH3A为13,名称为甲苯；口一 是。丫 2：反应生成丫与 I 1发生取代 C2H5 0-2H5Hs和H B r,反应类型为取代反应；(2)D 为O,官能团的名称为醒键、澳原子;(3)反应方程式为F 的结构简式为(5)C 有多种同分异构体，同时满足条件的同分异构体:分子中含有苯环,分子中含有2 个-CHzOH,CH20HCH-CH2OHI 种,邻、间、对 3 种,CILCH20H位置异构6 种，总 共 10CH2OH或种；其中一种核磁共振氢谱中峰面积之比为4：3：2：2：I 的结构简式为参照上述合成路线，以苯甲醇和至0为原料（无机试剂任选）制
25、备C2H5CH2Br CH2BrH z C n f R H,苯甲醇与浓HBr反应生成XU2OH、与2 0.提高HzO(g)的浓度(2)CaO可以和产物CO?反应，降低产物的浓度，使平衡正向移动(3)a 质量相等的纳米级CaO颗粒更细小，表面积更大，与CO。接触更充分，吸收的CO?更多，反应限度更大，凡 体积分数更大 OH-(5)P()50%10【解析】(1)该反应为气体体积不变的放热反应，生产中可用增大反应物水蒸气的浓度，使平衡向正反应方向移动，既提高一氧化碳的转化率，又提高反应速率，故答案为：提高HQ(g)的浓度；(2)其他条件不变，在体系中投入一定量氧化钙，氧化钙与生成物二氧化碳反应生成碳
26、酸钙，生成物浓度减小，平衡向正反应方向移动，氢气的体积分数增大，故答案为：CaO可以和产物CO,反应，降低产物的浓度，使平衡正向移动；(3)质量相等的纳米级氧化钙颗粒更细小,表面积更大，与二氧化碳接触更充分,吸收的二氧化碳更多，反应限度更大，氢气体积分数更大，所以曲线a 示纳米级氧化钙对氢气体积分数的影响，故答案为：a；质量相等的纳米级CaO颗粒更细小，表面积更大，与CO?接触更充分，吸收的CO?更多，反应限度更大，也体积分数更大;(4)反应的控速步骤取决于反应速率最慢的反应，反应的活化能越大，反应速率越慢，由题给活化能的大小可知，反应的活化能最大，是反应的控速步骤；由原子个数守恒可知，反应中未写出的微粒为O H*,故答案为：；0 H*;(5)由反应Ca CO3(s)U Ca O(s)+CC)2(g)的平衡常数K 尸P o K P a 可知,A 点二氧化碳的分压为P o K P a,则 A 点的坐标为(t,P o),故答案为：P o;_ 2 0R,-10Pn由图可知，平衡时氢气的转化率为故答案为：50%；由图可知，平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水蒸气的平衡分压分别为PoKPa、10PoKPa、10PKPa、lORxlORlOPoKPa,则分压平衡常数Kp=p；1 op(=1 0，故答案为：19。