2022-2023学年江苏省常州市高三上学期期末考试化学试题Word版含答案

2022～2023学年高三年级模拟试卷

化　　学

(满分：100分　考试时间：75分钟)

2023．2

H—1　C—12　N—14　O—16　Na—23　S—32

Ag—108　I—127　Bi—209

一、 单项选择题：共13小题，每小题3分，共计39分。每小题只有一个选项符合题意。

1. 党的二十大报告提出， 坚决打赢关键核心技术攻坚战。制造5G芯片的氮化铝属于(　　)

A. 无机非金属材料　    B. 金属材料　    C. 有机高分子材料　    D. 复合材料

2. 实验室常用加热Ca(OH)2和NH4Cl固体混合物的方法制备NH3。下列说法正确的是(　　)

A. Ca(OH)2是弱电解质　    B. NH的空间构型为正四面体形

C. NH3的电子式为　    D. 可用无水CaCl2干燥制得的NH3

3. 某锂盐用作锂电池的电解质，能有效提高电池性能，其结构如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A. 简单氢化物的沸点： CH4>H2O

B. 元素的第一电离能： B>C

C. 简单离子的半径： O2－>F－

D. 该锂盐的阴离子中含有配位键

4. 实验室以 BaS为原料制备BaCl2·2H2O晶体，下列有关实验原理、装置和操作说法不正确的是(　　)

A. 装置乙中的a用于防止倒吸

B. 装置丙用于吸收尾气中的H2S

C. 将BaCl2溶液蒸发浓缩、降温结晶得到产品

D. 根据实验可得酸性顺序：H2SO4>HCl>H2S

阅读下列材料，完成5～8题。

金属及其化合物在生产生活中应用广泛。2011年云南的“乌铜走银”制作技艺列入国家级非物质文化遗产名录。制作中的走银工序是将氧化变黑的银丝嵌入铜器表面已錾刻好的花纹内，再经揉黑工序，用手边焐边搓揉铜器，直到铜器表面变成乌黑、银丝变得光亮。近期中国科学院在含银化合物运用于超离子导体方面取得突破性进展，制得的αAgI晶体在室温下的电导率比普通多晶的AgI提高了近5个数量级。

5. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是(　　)

A. CuSO4溶液呈蓝色，可用于游泳池水的杀菌消毒

B. 含铜的铝合金熔点高，可用于制造高导电率导线

C. AgBr 见光易分解，可用于制造照相底片的感光层

D. 银氨溶液具有碱性，可用于检验淀粉是否发生水解

6. 在指定条件下， 下列物质的转化关系不正确的是(　　)

A. CuCuCl2　    B. AgAgNO3

C. CuOCu　    D. AgClAg(NH3)2Cl

7. 下列有关“乌铜走银”的说法不正确的是(　　)

A. 走银工序中金属键没有断裂　    B. 揉黑工序中发生了原电池反应

C. 用铝丝代替银丝，铜器也会变黑　    D. 银丝可以长时间保持光亮

8. αAgI晶体中I－作体心立方堆积(如图所示)，Ag＋可分布在由I－构成的空隙位置上。在电场作用下，Ag＋无需克服太大阻力即可发生迁移。已知：阿伏加德罗常数为NA。下列说法不正确的是(　　)

A. I－的最外层电子排布式为5s25p6

B. Ag＋位于I－构成的全部八面体空隙上

C. αAgI晶体的摩尔体积为m3·mol－1

D. αAgI晶体可用作电池的电解质

9. 化工生产中常利用苯催化加氢制备环己烷。一定条件下，在管式反应器中发生反应：

(g)＋3H2(g)⇌(g)；ΔH＝－208.2 kJ·mol－1

下列说法不正确的是(　　)

A. 低温有利于上述反应自发进行

B. 上述反应中消耗1 mol苯，释放的热量为208.2 kJ

C. 实际投料时，适当增加H2用量，可提高苯的利用率

D. 由上述反应可推知，反应(g)＋H2(g)⇌(g)的ΔH约为－69.4 kJ·mol－1

10. 常温下，下列实验探究方案能够达到探究目的的是(　　)

11. 利用CO2CH4超干法重整制合成气(CO＋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： CH4(g)＋3CO2(g)===4CO(g)＋2H2O(g)；ΔH2＝＋330 kJ·mol－1。

反应Ⅲ： CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)；ΔH3＝－41 kJ·mol－1。

恒压条件下，n始(CO2)∶n始(CH4)＝3.3时， 若仅考虑上述反应，平衡时CO2、CH4、CO、H2的体积分数和CH4的还原能力随温度的变化如右图所示。已知：工业上将干重整反应中CH4的还原能力(MRC)定义为一个CH4分子消耗的CO2分子的数量。数量越大，还原能力越强。下列说法正确的是(　　)

A. 反应Ⅱ的平衡常数为K＝

B. 图中曲线X表示平衡时H2的体积分数随温度的变化

C. 温度在600～1 000 ℃间，升高温度对反应Ⅰ的影响程度大于反应Ⅱ

D. 其他条件不变，增大压强或选择合适的催化剂均能提高CO的平衡产率

12. 某水样中含一定浓度的CO、HCO和其他不与酸碱反应的离子。取10.00 mL水样，用0.010 00 mol·L－1的HCl溶液进行滴定，溶液pH随滴加HCl溶液

体积V(HCl)的变化关系如右图所示(混合后溶液体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是(　　)

A. 该水样中c(CO )∶c(HCO)＝2∶1

B. a点处c(H2CO3)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(CO)

C. 当V(HCl)≤20.00 mL时，溶液中c(HCO)随V(HCl)的增多基本保持不变

D. 根据实验结果可以推知：Ka1(H2CO3)·Ka2(H2CO3)>Kw

13. 不对称催化羟醛缩合反应的循环机理如下图所示。下列说法不正确的是(　　)

A. 步骤①和②的有机产物可通过红外光谱鉴别

B. 步骤③和④的反应均涉及手性碳原子的生成

C. 步骤⑤的产物L脯氨酸是该反应的催化剂

D. 若用苯甲醛和作为原料，也可完成上述羟醛缩合反应

二、 非选择题：共4题，共计61分。

14. (16分)以辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含有FeS2、SiO2杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2)为原料制备超细氧化铋的工艺流程如下：

已知： Bi3＋易与Cl－形成BiCl， BiCl易发生水解， 其反应的离子方程式为BiCl＋H2O⇌BiOCl↓＋5Cl－＋2H＋。

(1) “联合焙烧”时，Bi2S3和MnO2在空气中反应生成Bi2O3和MnSO4。该反应的化学方程式为

________。

(2) “ 酸浸”时需及时补充浓盐酸调节浸取液的pH。

① 一般控制浸取液pH小于1.4，其目的是________。

② 为提高酸浸时金属元素的浸出率，除适当增加浓盐酸用量、适当升高酸浸温度外，还可采取的措施有________。

(3) 铋离子能被有机萃取剂(简称TBP)萃取，其萃取原理可表示为BiCl(水层)＋2TBP(有机层)⇌BiCl3·2TBP(有机层)＋3Cl－(水层)。

① “萃取”时需向溶液中加入NaCl固体调节Cl－浓度，萃取率随c(Cl－)变化关系如图1所示。c(Cl－)最佳为1.3 mol·L－1的可能原因是________。

② 萃取后分液所得水相中的主要阳离子为________(填化学式)。

图1　　　　图2

(4)  “ 沉淀反萃取”时生成草酸铋[Bi2(C2O4)3·7H2O]晶体。为得到含Cl－较少的草酸铋晶体，“萃取” 后有机相与草酸溶液的混合方式为________________________。

(5) 在空气中加热分解草酸铋晶体，测得升温加热过程中剩余固体的质量与起始Bi2(C2O4)3·7H2O的质量的比值随温度变化的关系如图2所示。400 ℃时制得超细氧化铋，其化学式为________________。(写出计算过程，M[Bi2(C2O4)3·7H2O]＝808 g·mol－1)

15. (15分)喹唑啉酮环(F)是合成抗肿瘤药物的关键中间体，其合成路线如下：

(1) B分子中氮原子的杂化轨道类型为________。

(2) B→C的反应类型为________。

(3) 已知G是比C多一个碳原子的同系物。G的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：________________。

① 分子中有4种不同化学环境的氢原子；

② 分子中含有碳碳双键，但不存在顺反异构；

③ 能与FeCl3溶液发生显色反应，且苯环上的一氯代物只有一种。

(4) E的分子式为C14H8FClN2，其结构简式为________________。

(5) 有机物H() 是制备达克替尼的重要中间体。写出以和HCHO为原料制备有机物H的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。

16. (15分)以磷灰石[主要成分为Ca5(PO4)3F]制备锂离子电池正极材料前体FePO4的实验流程如下：

(1) 用磷酸、硫酸“分步浸取”磷灰石制备H3PO4，发生的主要反应如下：

Ca5(PO4)3F＋7H3PO4===5Ca(H2PO4)2＋HF↑

Ca(H2PO4)2＋H2SO4＋2H2O===CaSO4·2H2O ↓＋2H3PO4

① 磷灰石也可直接用硫酸溶解。两种工艺相比，该“分步浸取”工艺的优点是________________________________________________________________________

________。

② 经“酸浸”得到的粗H3PO4为CaSO4H3PO4H2O 混合体系。“纯化” 步骤控制温度在70 ℃，调节H3PO4质量分数为55%，使CaSO4以结晶水合物析出，过滤。为提高H3PO4的产率，需对CaSO4水合物晶体进行洗涤，并________，

再将其中部分返回酸浸系统。

(2) 将H3PO4溶液、FeSO4溶液和H2O2溶液混合，调节溶液pH，得到FePO4·2H2O，焙烧脱水得FePO4。

已知： FePO4·2H2O 晶体的纯度及颗粒大小会影响产品性能，沉淀速率过快会形成细小颗粒状粉末；含磷各微粒的物质的量分数与pH的关系如图所示；Fe3＋＋EDTA4－⇌[Fe(EDTA)]－。

① 生成FePO4·2H2O的离子方程式为________。

② 工业上选择溶液pH为2。此时溶液中c(HPO)为1.0×10－7.3 mol·L－1，则c(PO)＝________mol·L－1。

③ 实际生产时，还加入EDTA四钠盐溶液，其目的是________。

④ 设计以H3PO4溶液、FeSO4溶液和H2O2溶液为原料，制备较大颗粒FePO4·2H2O晶体的实验方案：______________________________________________________________。 (FePO4·2H2O晶体需“洗涤完全”，除主要原料外，其他试剂任用)

17. (15分) CO2甲烷化是实现碳平衡阶段的中坚力量。

(1) 1902年，Paul Sabatier首次报道了CO2的甲烷化。在一定的温度和压力条件下， 将按一定比例混合的CO2和H2通过装有金属Ni的反应器可得到CH4。

已知： CH4和H2的标准燃烧热分别为－890.3 kJ·mol－1、－285.8 kJ·mol－1。

CO2甲烷化反应CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(l)的ΔH＝________kJ·mol－1。

(2) 近年来，生物电催化技术运用微生物电解池实现了CO2的甲烷化，其工作原理如图1所示。

图1

① 微生物电解池实现CO2甲烷化的阴极电极反应式为________。

② 如果处理有机物[(CH2O)n]产生标准状况下112 m3的CH4，则理论上导线中通过的电子的物质的量为________。

(3) 经过百余年的探索研究，目前对CO2甲烷化的反应路径和机制仍存在许多争议。ZrO2负载金属Rh催化CO2甲烷化可能存在的两种反应机理如图2所示。

图2

① CO2和H2在催化剂表面不同活性位点(金属氧化物载体或分散在载体表面的活性金属)的吸附、活化形成中间体，是讨论CO2甲烷化反应机理的首要关键问题。上述两种机理争论的焦点首先在于________。

② 吸附在活性金属Rh表面的中间体CO，除可能是由吸附在其表面的CO2直接解离产生，还可能是由______________________________________________________________解离产生。

③ 根据元素电负性的变化规律，由中间体Ⅱ转化为中间体Ⅲ的过程可以描述为________________________________________________________________________

________。

2022～2023学年高三年级模拟试卷(常州)

化学参考答案及评分标准

1. A　2. B　3. A　4. D　5. C　6. C　7. C　8. B　9. D　10. A　11. B　12. D　13. D

14. (16分)

(1) 2Bi2S3＋6MnO2＋9O22Bi2O3＋6MnSO4(3分)

(2) ① 增大H＋浓度，使Bi3＋充分浸出；同时抑制金属离子Bi3＋(或BiCl)、Fe3＋水解(2分)

② 加快搅拌速度(2分)

(3) ① c(Cl－)>1.3 mol·L－1时，铋离子(萃取平衡BiCl＋2TBP⇌BiCl3·2TBP＋3Cl－逆向移动，)萃取率下降，铁离子萃取率上升； c(Cl－)<1.3 mol·L－1时，铋离子水解(BiCl＋H2O⇌BiOCl↓＋5Cl－＋2H＋ )程度增大，不利于铋离子的萃取提纯(2分)

② Fe3＋、H＋、Na＋(2分，漏写1个得1分，漏写2个不得分)

(4) 边搅拌边将有机相溶液滴加到草酸溶液中(2分)

(5) 设氧化铋的化学式为Bi2Ox，则

(209×2＋16x)/808＝57.7/100

解得x≈3

因此氧化铋的化学式为Bi2O3(3分)

15. (15分)

(1) sp2和sp3(2分)

(2) 还原反应(2分)

16. (15分)

(1) ① (磷酸先与磷灰石反应生成可溶性的磷酸二氢钙，)避免直接使用硫酸时生成难溶的硫酸钙层对磷灰石颗粒的包裹，阻止反应的继续发生(2分)

② 将洗涤后的滤液合并入上一步过滤的滤液(2分)

(2) ① 2Fe2＋＋2H3PO4＋H2O2＋2H2O===2FePO4·2H2O↓＋4H＋(3分)

② 1.0×10－17.6(2分)

③ 使Fe3＋和EDTA4－发生络合反应(Fe3＋＋EDTA4－⇌[Fe(EDTA)]－)，降低Fe3＋的浓度，减缓FePO4·2H2O的沉淀速率(2分)

④ 将FeSO4溶液和H2O2溶液混合后，加入适量EDTA四钠盐溶液搅拌(1分)，在搅拌下向混合溶液中加入H3PO4溶液，控制溶液pH为2(1分)；一段时间后静置、过滤，所得晶体用蒸馏水洗涤2～3次(1分)；取最后一次洗涤的滤液于试管中，加入盐酸酸化的BaCl2溶液，无白色沉淀生成(1分)，低温干燥

17. (15分)

(1) －252.9(3分)

(2) ① CO2＋8H＋＋8e－===CH4＋2H2O(3分)

② 4×104 mol(2分)

(3) ① CO2的吸附、活化位置(是在载体ZrO2上，还是在活性金属Rh上，以及活化形成的中间体)(2分)　

② 吸附在载体ZrO2的Zr原子表面的(CO2衍生物中间体)甲酸盐(2分)

③ 吸附在Zr原子表面的H原子与碳酸氢盐中的C原子相互作用(1分)，吸附在O原子表面的H原子与碳酸氢盐羟基上的O原子相互作用(1分)；生成的甲酸盐吸附在Zr原子表面、H2O 分子直接离去(1分)