无锡市普通高中2024年秋学期高三期中调研考试卷
化 学 2024.11
注意事项：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分。考试时间75分钟。
2．答案全部写在答题卡上，写在试题纸上一律无效。
3．可能用到的相对原子质量：H-1 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cr-52 Fe-56 Re-186
选择题（共39分）
一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1．高分子是生产生活中的常见物质。下列物质中不属于高分子的是
A．油脂 B．淀粉 C．蛋白质 D．合成橡胶
2．反应2NH3＋NaClO= NaCl＋N2H4＋H2O可用于制备肼(N2H4)。下列说法正确的是
A．Na+的结构示意图为 B．NH3的空间构型为平面三角形
C．NaClO中既含离子键又含共价键 D．N2H4的结构式为H—==—H
3．实验室制取纯碱，下列相关原理、装置能达到实验目的的是
A．制取CO2 B．除去CO2中HCl C．制取NaHCO3 D．制取纯碱
4．四羟基合铝酸钠([NaAl(OH)4])与过量CO2反应可制得Al(OH)3。下列说法正确的是
A．半径：r(O2 )＜r(Al3＋) B．电负性：χ (C)＜χ (O)
C．氢化物沸点：H2O＜CH4 D．碱性：NaOH＜Al(OH)3
阅读下列材料，完成5~7题：
硼单质及其化合物应用广泛。BF3极易水解生成HBF4（HBF4在水中完全电离为H＋和BF）和硼酸(H3BO3)，硼酸是一元弱酸，能溶于水。硼酸和甲醇在浓硫酸催化下生成挥发性的硼酸甲酯[B(OCH3)3]，硼酸甲酯主要用作木材防腐剂等。乙硼烷（B2H6，常温下为气态）是一种潜在的高能燃料，在O2中完全燃烧生成B2O3固体和液态水，燃烧热为2165 kJ·mol 1；氨硼烷(H3NBH3)是很好的储氢材料，在Ni/P催化剂作用下水解生成NH4[B(OH)4]并释放出氢气，氨硼烷在高温下脱氢制得氮化硼(BN)，氮化硼晶体结构类似于金刚石，具有高硬度。
5. 下列说法正确的是
A．BN是分子晶体 B．H3NBH3分子内存在配位键
C．B(OCH3)3分子间能形成氢键 D．BF3是由极性键构成的极性分子
6. 下列化学反应表示正确的是
A．BF3和水反应：4BF3＋3H2O===6H＋＋3BF＋BO
B．制备B(OCH3)3：H3BO3＋3CH3OHB(OCH3)3
C．氨硼烷释氢反应：H3NBH3＋4H2ONH4[B(OH)4]＋3H2↑
D．乙硼烷的燃烧热：B2H6(g)＋3O2(g) ===B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝2165 kJ·mol 1
7. 下列有关反应描述正确的是
A．H3NBH3高温脱氢反应中，H3NBH3断裂σ键和π键
B．H3NBH3水解反应中，Ni/P催化剂能提高该反应的活化能
C．BF3水解生成HBF4，B原子轨道的杂化类型由sp3转化为sp2
D．H3BO3和CH3OH的反应中，浓硫酸能加快反应速率
8．利用H2S废气制取单质硫有两种途径如题8图所示，下列说法正确的是
A．SO2是H2S转化为S反应中的催化剂
B．每生成32 g S，理论上消耗1 mol Fe2(SO4)3
C．两种途径中所涉及的反应均为氧化还原反应
D．2H2S (g)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(g)的ΔS＞0
9．利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化，现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用如题9图所示装置处理有机废水（以含CH3COO－的溶液为例）。下列说法正确的是
A．a极发生还原反应
B．为了实现海水的淡化，隔膜1为阳离子交换膜
C．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比约为2∶1
D．该装置内工作温度越高，海水淡化效果越好
10．在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A．金属Al制备：Al(OH)3 AlCl3溶液 Al
B．硝酸工业：NH3 NO HNO3
C．制漂白粉：NaCl溶液 Cl2 漂白粉
D．高纯硅制备：粗硅 SiHCl3 高纯硅
11．室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是
选项 实验过程及现象 实验结论
A 向物质的量浓度、体积均相同的Na2CO3和NaHCO3溶液中各滴加1滴酚酞，溶液变红，前者红色更深 水解程度：CO＞HCO
B 向2 mL 1 mol·L 1NaOH溶液中滴加2滴0.1 mol·L 1 MgCl2，再滴加2滴0.1 mol·L 1 FeCl3溶液，先生成白色沉淀，后生成红褐色沉淀 Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Fe(OH)3]
C 向一定浓度CuSO4溶液中通入H2S气体，出现黑色沉淀 酸性：H2S＞H2SO4
D 用pH计分别测定等体积的CH3COOH溶液和CH2ClCOOH溶液的pH，CH2ClCOOH溶液的pH小 O－H键的极性增强，羧酸酸性增强
12．室温下，通过下列实验探究NaHC2O4溶液的性质。
实验1：测得10 mL 0.1 mol·L 1NaHC2O4溶液的pH＜7。
实验2：向0.1 mol·L 1 NaHC2O4溶液中通入一定量NH3，测得溶液pH＝7。
实验3：向10 mL 0.1 mol·L 1NaHC2O4溶液中加入等体积0.1 mol·L 1HCl溶液，无明显现象。
下列说法正确的是
A．实验1中：c(H2C2O4)＞c(C2O)
B．根据实验1推测：Ka1(H2C2O4)·K a2(H2C2O4)＜K w
C．实验2所得溶液中：c(NH)＋c(H2C2O4)＝c(C2O)
D．实验3所得溶液中：c(H2C2O4)＝c(Cl－)
13． CH4－CO2重整反应可获得H2，主要反应如下：
反应Ⅰ：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)；ΔH1＝247 kJ·mol 1
反应Ⅱ： H2(g)＋CO2(g)=== CO(g)＋H2O(g)；ΔH2＝41 kJ·mol 1
反应Ⅲ：CH4(g)＋ H2O (g)===CO(g)＋3H2(g)；ΔH3＝225 kJ·mol 1
800℃，1.01×105 Pa下，将n起始(CH4)∶n起始(CO2)＝1∶1的混合气体置于含不同水量的密闭容器中，平衡时CH4和CO2的转化率、CO的选择性（可表示为×100%）如题13图所示。下列说法正确的是
A. 曲线a表示CO2
B. 升温或增大压强，均能提高CH4的平衡转化率
C. 在0.1~0.2时，CO的选择性增大，此时反应Ⅱ占据主导地位
D. 可以通过向CH4－CO2重整反应中添加水，来增大的比值
非选择题（共61分）
14．（15分）回收富铼渣（主要含ReS2、CuS、Bi2S3）可制备航天材料高铼酸铵和金属铼。
（1）富铼渣用30%H2O2和0.1 mol·L 1 H2SO4的混合溶液氧化酸浸，ReS2、CuS、Bi2S3中金属元素以HReO4、CuSO4、(BiO)2SO4形式存在，硫元素以SO和S形式存在；将酸浸液过滤，得到含低浓度的HReO4溶液和滤渣。Re、Cu、Bi浸出率（×100%）随浸取时间变化如题14图-1所示。
①滤渣的主要成分为 ▲ （填化学式）。
②氧化酸浸中，ReS2转化为两种强酸，该反应的化学方程式为 ▲ 。
③60min后，Cu浸出率略有上升的原因是 ▲ 。
（2）含低浓度的HReO4溶液通过萃取、反萃取、提纯后得到高纯度NH4ReO4。用含有机胺(R3N)的有机溶剂作为萃取剂提纯一定浓度的HReO4溶液，原理为：
2R3N＋H+＋ReO(R3N)2·HReO4（有机层）。反萃取时，加入氨水的目的是 ▲ 。
（3）NH4ReO4焙烧可制得金属铼。将5.36 mg NH4ReO4（摩尔质量为268 g·mol 1）分别在空气和氢气氛围中焙烧，剩余固体质量随温度变化曲线如题14图-2所示。
①在空气中焙烧，500 ℃时几乎没有固体剩余的原因是 ▲ 。
②在氢气中焙烧，350 ℃得到铼的某种氧化物的晶胞如题14图-3所示，距离Re原子最近的O原子有 ▲ 个。在整个过程中，H2的实际用量远大于理论反应用量，H2所起的作用有 ▲ 。
15．（15分）“亚硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO3)2·H2O]沉淀法”处理高浓度氨氮废水（含NH、Cl－和H+），可减少水体富营养化。
按n(NH)∶n(Fe2+)∶n(SO)=2∶1∶2向氨氮废水中依次加入Na2SO3溶液和FeCl2溶液，用稀HCl和稀NaOH溶液调节初始氨氮废水的pH。
（1）不同初始pH对反应的影响。测得不同初始pH对氨氮去除率的影响如题15图-1所示，反应后固体产物的XRD图谱如题15图-2所示（XRD图谱可用于判断某晶态物质是否存在）。
①pH＝4时，SO部分氧化为SO，Fe2+和SO转化为Fe(OH)SO4的离子方程式为 ▲ 。
②pH＝5~8时生成(NH4)2Fe(SO3)2·H2O沉淀，该反应的离子方程式为 ▲ 。
③pH＝9时，氨氮去除率比较低的原因是 ▲ ，此时仍有部分氨氮被去除的原因是 ▲ 。
（2）反应过程中pH变化。其他条件不变，调节溶液初始pH为7.5，充分搅拌并反应一段时间，氨氮去除率和溶液pH随时间变化如题15图-3所示。
①0~30min时，氨氮去除率升高，溶液pH急剧降低的主要原因是 ▲ 。
②30min后，溶液pH继续降低的可能原因是 ▲ 。
16．（15分）以铬铁矿（主要成分为FeCr2O4，含Al2O3、SiO2等杂质）为原料制备红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)，实现铬资源利用。
已知：①矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度对数lgc与pH的关系如题16图-1所示，当溶液中可溶性组分浓度c≤1.0×10 5 mol·L 1时，可认为已除尽。
②部分物质的溶解度随温度变化曲线如题16图-2所示。
题16图-1 题16图-2
（1）焙烧铬铁矿。将铬铁矿与纯碱混合，在空气中高温焙烧，FeCr2O4转化为Na2CrO4和Fe2O3，杂质转化为可溶性钠盐。FeCr2O4反应的化学方程式为 ▲ ；下列操作能提高焙烧反应速率的有 ▲ （填序号）。
A．降低通入空气的速率 B．将铬铁矿粉碎 C．焙烧时将矿物与空气逆流而行
（2）除杂。将焙烧后的产物水浸一段时间后，调节溶液4.5≤pH≤9.3，过滤，pH不能太高也不能太低的原因是 ▲ 。
（3）制备红矾钠。补充完整制取Na2Cr2O7·2H2O晶体的实验方案：向除杂后的含铬滤液中， ▲ 。[实验中可选用的试剂：稀硫酸、稀盐酸。]
（4）Na2Cr2O7可用于测定水体的COD（COD是指每升水样中还原性物质被氧化所需要O2的质量）。现有某水样100.00 mL，酸化后加入0.1000 mol·L 1的Na2Cr2O7溶液10.00 mL，使水样中的还原性物质完全被氧化，再用0.2000 mol·L 1的FeSO4溶液滴定剩余的Cr2O，Cr2O被还原为Cr3+，消耗FeSO4溶液25.00 mL，则该水样的COD为 ▲ mg·L 1（写出计算过程）。
17．（16分）尿素在工业、农业、医药等诸多领域应用广泛。
（1）工业上利用合成氨工艺联合生产尿素，原理如题17图-1所示。
①若反应器Ⅰ和Ⅱ中各有1 mol H2O参加反应，理论上可获得 ▲ mol H2。
②反应器Ⅳ中主要通过两步完成，其能量变化如题17图-2所示，第一步反应的平衡常数表达式为K＝ ▲ ，总反应 2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)， H＝ ▲ kJ·mol 1；反应器Ⅳ中还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二脲[ (NH2CO)2NH]等副反应，其他条件一定时，与尿素产率的关系曲线如题17图-3所示，NH3过量对尿素产率的影响比CO2过量对尿素产率的影响大的原因是 ▲ 。
题17图-2 题17图-3
（2）电催化法合成尿素。一种新型异质结构Bi－BiVO4催化剂用于酸性介质中CO2和N2电化学合成尿素。反应过程中，电子能自发从BiVO4端转移到Bi端，在Bi－BiVO4催化剂这一极可能的反应机理如题17图-4所示，反应部分历程及能量关系如题17图-5所示。
①在Bi－BiVO4催化剂这一极发生的电极反应式为 ▲ 。
②反应过程中更倾向于生成交替加氢的中间体，原因是 ▲ 。
③电催化合成尿素成功的关键取决于CO2的还原路径，CO2的可能还原路径如题17图-6所示，CO2在Bi－BiVO4催化剂作用下能还原成﹡CO的原因是 ▲ 。
无锡市普通高中2024年秋学期高三期中教学质量调研测试
化学参考答案
单项选择题：本题包括13小题，每题3分，共计39分。每题只有一个选项最符合题意。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
答案 A C A B B C D B C D A C D
14．（15分）
（1）①Bi2S3、S 、CuS（多答(BiO)2SO4不扣分） (2分)
②2ReS2＋19H2O2=2HReO4＋4H2SO4＋14H2O (2分)
③产物中H2SO4生成的量增多，H2SO4的浓度增大，Cu的浸出率增大 (2分)
（2）加入氨水，c(OH－)增大，有利于向反萃取方向进行，ReO量增多，同时c(NH)增大，有利于NH4ReO4生成。 (3分)
（3）①NH4ReO4在空气中焙烧生成Re2O7，Re2O7沸点低受热变成气体 (2分)
② 8 (2分)
H2除用作还原剂外，还用于排尽装置中的空气、做铼的保护气或冷却剂 (2分)
15．（15分）
（1）①4Fe2+＋O2＋4SO＋2H2O=4Fe(OH)SO4↓ (2分)
②2NH＋Fe2+＋2SO＋H2O=(NH4)2Fe(SO3)2·H2O↓ (2分)
③Fe2+氧化为Fe3+，SO氧化为SO，Fe3+转化为Fe2(SO4)3，Fe2O3，不会与NH结合生成亚硫酸亚铁铵沉淀，导致氨氮去除率降低； (3分)
碱性较强，NH与OH－反应转化为NH3，从而去除 (2分)
（2）①SO水解呈碱性，生成沉淀消耗大量SO占主导地位 (3分)
②Fe2+氧化为Fe3+，Fe2+或Fe3+发生水解或Fe3+与SO发生氧化还原反应，释放出H+(3分)
16．（15分）
（1）4FeCr2O4＋8Na2CO3＋7O28Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2 (2分)
BC (2分)
（2）过低Al3+不能除尽；过高Al元素以 [Al(OH)4]－、Si元素以SiO 形式存在，难以去除 (2分)
（3）加入稀硫酸酸化(1分)，至溶液pH约为2(1分)，将溶液加热浓缩至80℃以上(1分)，趁热过滤(1分)，将滤液冷却结晶，过滤，得到Na2Cr2O7·2H2O晶体(1分)。
（4）80 mg·L 1
解题过程：Cr2O＋6Fe2+＋14H+ =2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O
1 6
n(Cr2O)＝ ＝×10–3 mmol (1分)
则100ml废水中，与废水反应的n(Cr2O)＝0.1000 mol·L 1×10.00×10–3 L－×10–3 mol
＝×10–3 mol (1分)
1L废水水样中被还原的n(Cr2O)＝×10–2 mol
2K2Cr2O7～3O2可求出废水中化学耗氧量即COD，
COD＝××10–2 ×103 mg·L 1＝80 mg·L 1 (2分)
17．（16分）
（1）① 4 (2分)
② (2分) －87.0 （2分）
第二步脱水反应活化能高，是一个慢反应，增大氨气的量可以与水反应，促使第二步反应正向进行，同时抑制尿素的水解、尿素缩合生成缩二脲等副反应的发生 (3分)
（2）①CO2＋N2＋6e－＋6H+=CO(NH2)2＋H2O (2分)
②交替加氢中间体﹡NHCONH能量低，更稳定（或远端加氢的中间体能垒较高，反应较难生成） (2分)
③电子能自发从BiVO4端转移到Bi端，导致Bi端带负电；因为电负性C小于O，故CO2中的C原子显正电性，CO2中C原子吸附在带负电的Bi端 (3分)
