宁夏回族自治区银川市2023届高三教学质量检测（一模）理科综合化学试题(含解析)

这是一份宁夏回族自治区银川市2023届高三教学质量检测（一模）理科综合化学试题(含解析)，共16页。试卷主要包含了单选题，实验题，工业流程题，原理综合题，结构与性质，有机推断题等内容，欢迎下载使用。

宁夏回族自治区银川市2023届高三教学质量检测（一模）理科综合化学试题

一、单选题
1．化学与日常生活息息相关，下列说法错误的是
A．食醋除去水垢中的碳酸钙 B．乙二醇可用于生产汽车防冻液
C．纯铁器皿比生铁器皿更容易锈蚀 D．氯化铁用于电子元件的五金蚀刻
2．茯苓新酸(DM)是从中药茯苓中提取的一种化学物质，具有一定生理活性，其结构简式如图所示。关于该化合物下列说法错误的是

A．分子式为C32H48O6 B．分子中含有7个甲基
C．可使溴的四氯化碳溶液褪色 D．可发生加成、酯化反应，不能发生水解反应
3．由实验操作和现象，可得出相应正确结论的是

实验操作
现象
结论
A
向Ba(OH)2溶液中滴加少量稀硫酸
电导率减小
溶液中的离子浓度减小
B
向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴酸性KMnO4溶液，振荡
酸性KMnO4溶液褪色
SO2具有漂白性
C
向乙醇中加入一小粒金属钠
有气体产生
乙醇中含有水
D
CH4和Cl2按1：1混合，光照
试管壁出现油状液滴
油状液滴为CH3Cl

A．A B．B C．C D．D
4．现有一澄清透明的溶液，可能含有大量的Fe3+、Fe2+、Al3+、H+、AlO、CO、NO七种离子中的几种，向该溶液中逐滴加入1mol•L-1NaOH溶液一定体积后才产生沉淀，则下列判断正确的是
A．溶液中可能含有Fe2+ B．溶液中一定含有NO
C．溶液中可能含有CO D．溶液中一定不含Al3+
5．某种天然硅酸盐矿石主要成分的化学式为R[Z2W3Y10]•3X2Y，其中X、Y、Z、W、R是主族元素，原子序数依次增大，且处于四个不同周期。Y元素是地壳中含量最高的元素，化合物RY在实验室中常用作干燥剂。下列说法正确的是
A．原子半径：W＞Z＞Y B．工业制备Z单质采用热还原法
C．X和R形成的化合物，X显负价 D．W的最高价氧化物可溶于稀硝酸
6．一种将电解池和燃料电池相组合的新工艺，使氯碱工业节能超过30%，其原理如图所示(离子交换膜均为阳离子交换膜)。下列说法错误的是

A．X为Cl2，Y为H2 B．A为电解池，B为燃料电池
C．NaOH溶液浓度：b＞a＞c D．燃料电池的正极反应式为：H2+2OH--2e-=2H2O
7．为了更好地表示溶液的酸碱性，科学家提出了酸度(AG)的概念：AG=lg。常温下，用0.1mol•L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol•L-1HCN溶液，溶液的酸度(AG)随滴入的NaOH溶液体积的变化如图所示(滴定过程中温度的变化忽略不计)，已知100.8≈6.3，下列说法正确的是

A．滴定过程中逐渐增大
B．常温下，HCN的电离常数Ka≈6.3×10-10
C．滴定过程中水电离出c(H+)先减小后增大
D．当V=10mL时，溶液中存在c(H+)+c(HCN)=c(OH-)+c(CN-)

二、实验题
8．铬酰氯是一种无机化合物，化学式为CrO2Cl2，熔点—96.5℃，沸点117℃，常温下为深红棕色液体，放置在空气中会迅速挥发并水解。在实验室中可用重铬酸钾、浓硫酸与氯化钠反应得到铬酰氯。反应机理为：浓硫酸先分别与重铬酸钾和氯化钠反应生成CrO3和氯化氢气体两种中间产物，然后CrO3迅速与氯化氢气体反应生成铬酰氯。实验装置如图(夹持装置略)：

回答下列问题：
(1)装置图中，仪器A、B的名称分别是_____、_____。
(2)温度计的作用是_____。
(3)收集装置选用冰水浴的目的是_____。
(4)CrO3与氯化氢气体反应生成铬酰氯的化学反应方程式是_____。
(5)投料时，加入过量氯化钠粉末可以显著增大铬酰氯的产率，原因是_____。
(6)图中C装置未画出，应为下列装置中的_____(填标号)，该装置的作用是_____。
a.   b.   c.   d.

三、工业流程题
9．硫酸镍(NiSO4)是制备各种含镍材料的原料，在防腐、电镀、印染上有诸多应用。NiSO4•6H2O可用含镍废催化剂(主要含有Ni，还含有Al、Al2O3、Fe及其他不溶于酸、碱的杂质)制备。其制备流程如图：

已知：①lg3≈0.5
②常温下，部分金属化合物的Ksp近似值如表所示：
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Al(OH)3
Ni(OH)2
Ksp近似值
1.0×10-17
2.7×10-39
1.3×10-33
1.0×10-15
回答下列问题：
(1)“预处理”用热的纯碱溶液去除废料表面的油污，其原理是_____(用离子方程式表示)。
(2)“滤液1”中的主要溶质为NaOH和_____。
(3)“滤渣2”的成分为_____。
(4)“滤液2”中加入H2O2发生反应的离子方程式为_____。
(5)常温下，“调pH”可选用的物质是_____(填标号)，为使Fe3+沉淀完全(离子浓度小于或等于1.0×10-5mol•L-1)，应调节溶液的pH至少为_____(保留3位有效数字)。
a.氨水        b.NaOH       c.NiO     d.NaClO
(6)资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系：
温度
低于30.8℃
30.8～53.8℃
53.8～280℃
高于280℃
晶体形态
NiSO4•7H2O
NiSO4•6H2O
多种结晶水合物
NiSO4
从“滤液3”获得稳定的NiSO4•6H2O晶体的操作是_____。

四、原理综合题
10．氨是现代工业、农业生产最基础的化工原料之一。
I.传统的“哈伯法”反应原理为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ•mol-1 ΔS=-200J•K-1•mol-1
(1)上述反应在常温下_____(填“能”或“不能”)自发进行，理由是_____。
(2)以NH3、CO2为原料生产重要的高效氮肥一一尿素[CO(NH2)2]，两步反应的能量变化如图所示。

2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)的ΔH=_____(用Ea1、Ea2、Ea3、Ea4表示)。已知Ea1＜Ea3，则两步反应中_____(填“第一步”或“第二步”)反应决定了生产尿素的反应速率。
(3)某小组模拟不同条件下的合成氨反应，向容器中充入1molN2和3molH2在不同温度和压强下平衡混合物中氨的体积分数与温度的关系如图所示。

①B、C点化学平衡常数K(B)_____K(C)(填“＞”“＜”或“=”)。
②在A、B两点条件下，该反应从开始到平衡时生成氨气的平均速率v(A)_____v(B)(填“＞”“＜”或“=”)。
II.“哈伯法”的原料H2来自于化石燃料，该过程会产生大量温室气体CO2。近年来有科学家提出通过电解氮气和水来合成氨(NRR反应)。
(4)一种常温常压下NRR反应的装置如图所示，阴极的电极反应式为_____。

(5)合成氨的捷姆金和佩热夫速率方程式为γ=k1•p(N2)•-k2•，γ为反应的瞬时总速率(正反应和逆反应速率之差)，k1、k2是正、逆反应速率常数。合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数Kp=______(用k1，k2表示)。

五、结构与性质
11．我国在新材料领域研究的重大突破，为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站使用的材料中含有B、C、N、Ni、Fe等元素。回答下列问题：
(1)下列不同状态的硼中，失去一个电子需要吸收能量最多的是_____(填标号，下同)，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是_____。
A．                B．
C．      D．
(2)B、C、N的第一电离能由大到小的顺序是_____，氮可形成多种氢化物，其中NH3的VSEPR模型名称是_____，N2H4中N原子杂化方式是_____。
(3)FeSO4•H2O的结构如图所示。

FeSO4•7H2O中H2O与Fe2+、H2O与SO的作用力类型分别是_____、_____。H2O中H－O－H的键角____SO中O－S－O的键角(填“＞”“＜”或“=”)。
(4)镍的某种氧化物常用作催化剂，其晶胞有如图结构特征：镍离子形成面心立方结构，氧离子填充在镍离子构成的八面体空隙中，填充率为100%。
①从该晶胞中能分割出来的结构图有_____(填标号)。
a.   b.   c.   d.    e.
②已知该晶体密度为ρg•cm-3，NA为阿伏伽德罗常数的值。该晶胞中镍离子周围与其等距离且最近的镍离子有____个，该距离为_____pm(用含ρ和NA的代数式表示)。

六、有机推断题
12．布洛芬可以缓解新冠病毒感染的症状，对新冠病毒感染有一定的治疗作用，其中一种合成路线如图所示。

已知：①
②++H2O
回答下列问题：
(1)A具有的官能团名称为_____。
(2)布洛芬的分子式为_____，最多有____个原子共平面。
(3)F的化学名称为______，其易溶于水的原因为_____。
(4)B→C的反应类型为_____。
(5)E+F→G的化学方程式为_____。
(6)D的同分异构体中，苯环上的一氯取代物有两种的化合物共有_____种(不含立体异构)。

参考答案：
1．C
【详解】A．食醋的主要成分是醋酸，，故可以用醋酸除水垢，A项正确；
B．乙二醇熔点较低，因此乙二醇可用于生产汽车防冻液，B项正确；
C．生铁中由于含有铁和碳，可形成原电池，加速Fe的腐蚀，C项错误；
D．氯化铁可以与镀铜电路板上金属铜反应，因此氯化铁用于电子元件的五金蚀刻，D项正确；
答案选C。
2．D
【详解】A．根据该化合物的结构简式可知，其分子式为C32H48O6，A正确；
B．根据该化合物的结构简式可知，其分子中一共含有7个甲基，B正确；
C．该化合物中含有碳碳双键，能与溴加成使溴的四氯化碳溶液褪色，C正确；
D．该物质含有碳碳双键、羧基、羟基，能发生加成、酯化反应，含有酯基，能发生水解反应，D错误；
故答案选D。
3．A
【详解】A．氢氧化钡溶液中滴加少量稀硫酸，两者反应生成硫酸钡沉淀和水，溶液中离子浓度减小导致电导率减小，A正确；
B．向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，酸性高锰酸钾氧化SO2自身被还原使得高锰酸钾褪色，体现了SO2具有还原性，B错误；
C．钠能与乙醇反应生成氢气，有气体产生不能说明乙醇中含有水，C错误；
D．甲烷与Cl21：1反应可生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，其中二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳都是油状液体，D错误；
故答案选A。
4．B
【分析】向该溶液中逐滴加入1mol•L-1氢氧化钠溶液一定体积后才产生沉淀说明溶液中一定含有氢离子，溶液中氢离子与偏铝酸根离子和碳酸根离子反应，不能大量共存，则溶液中一定不含有偏铝酸根离子和碳酸根离子；由电荷守恒可知，溶液中一定含有硝酸根离子，酸性条件下具有强氧化性的硝酸根离子会与亚铁离子反应，则溶液中一定不含有亚铁离子，加入氢氧化钠溶液能生成沉淀，说明溶液中至少含有铁离子和铝离子中的一种。
【详解】A．由分析可知，溶液中一定不含有亚铁离子，故A错误；
B．由分析可知，溶液中一定含有硝酸根离子，故B正确；
C．由分析可知，溶液中一定不含有碳酸根离子，故C错误；
D．由分析可知，溶液中至少含有铁离子和铝离子中的一种，故D错误；
故选B。
5．C
【分析】X、Y、Z、W、R是主族元素，原子序数依次增大，且处于四个不同周期，其中Y在地壳中含量最高，则Y为O元素，X是H；化合物RY在实验室中常用作干燥剂，R为Ca，故W为Ca；5种元素占据四个不同周期，可知X为H元素；由于是硅酸盐，若Z是Si，则W的化合价是，不符合，若W是Si，则Z的化合价是，Z是Al，符合条件，据此解答。
【详解】根据以上分析可知X、Y、Z、W、R分别是H、O、Al、Si、Ca。则
A．同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下 逐渐增大，则原子半径：Al＞Si＞O，A错误；
B．铝是活泼金属，工业制备铝单质采用电解熔融的氧化铝，B错误；
C．X和R形成的化合物CaH2中，H显负价，C正确；
D．W的最高价氧化物二氧化硅不能溶于稀硝酸中，D错误；
答案选C。
6．D
【分析】由图可知，电解池中，左侧电极为阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气X，右侧电极为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气Y和氢氧根离子，钠离子通过阳离子交换膜由左向右移动；燃料电池中，左侧电极为负极，氢气在氢氧根离子作用下失去电子发生氧化反应生成水，右侧电极为正极，氧气和水在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，钠离子通过阳离子交换膜由左向右移动。
【详解】A．由分析可知，X为氯气、Y为氢气，故A正确；
B．由分析可知，A为电解池，B为燃料电池，故B正确；
C．由分析可知，燃料电池中，氢气在负极放电消耗氢氧根离子，氧气在正极放电生成氢氧根离子，则氢氧化钠溶液质量分数的大小为b＞a＞c，故C正确；
D．燃料电池的负极发生失电子的氧化反应，电极反应式为H2+2OH--2e-=2H2O，故D错误；
故选D。
7．B
【详解】A．滴定过程中HCN的浓度逐渐减小，生成NaCN的浓度逐渐增大，减小，增大，故滴定过程中逐渐减小，A项错误；
B．未加NaOH溶液时，AG=3.8，，结合Kw=10-14，可得c2(H+)=103.8×10-14，    ，B项正确；
C．滴定过程中HCN的浓度逐渐减小，生成NaCN的浓度逐渐增大，恰好反应生成NaCN，水的电离程度最大，HCN过量后，水的电离程度逐渐减小，故水电离出c(H+)先增大后减小，C项错误；
D．当V=10mL时，溶液中的n(NaCN)=n(HCN)，利用电荷守恒和物料守恒可得2c(H+)+c(HCN)=2c(OH-)+c(CN-)，D项错误；
故选B。
8．(1) 圆底烧瓶 (直形)冷凝管
(2)测量蒸汽的温度，收集117℃左右的馏分
(3)冷却，减缓铬酰氯挥发
(4)CrO3+2HClCrO2Cl2+H2O
(5)加入过量氯化钠可产生过量的氯化氢气体，使更多的CrO3参与反应
(6) b 吸收未参与反应的HCl气体，防止空气中的水蒸气进入收集装置

【分析】由题意可知，制备铬酰氯的过程为浓硫酸先分别与重铬酸钾和氯化钠共热反应生成三氧化铬和氯化氢气体两种中间产物，然后三氧化铬迅速与氯化氢气体共热反应生成铬酰氯，则实验装置图中左侧装置为铬酰氯的制备装置，中间装置为铬酰氯的冷凝收集装置，未画出的装置为盛有碱石灰的干燥管，目的是吸收未参与反应的氯化氢气体，防止空气中的水蒸气进入收集装置导致铬酰氯水解。
【详解】（1）由实验装置图可知，仪器A为圆底烧瓶、仪器B为(直形)冷凝管，故答案为：圆底烧瓶；(直形)冷凝管；
（2）由题意可知，温度计的作用是测量蒸汽的温度，收集117℃左右的馏分得到铬酰氯，故答案为：测量蒸汽的温度，收集117℃左右的馏分；
（3）由题给信息可知，收集装置选用冰水浴的目的是起冷却作用，减缓铬酰氯挥发导致产率降低，故答案为：冷却，减缓铬酰氯挥发；
（4）由分析可知，三氧化铬与氯化氢气体共热反应生成铬酰氯和水，反应的化学方程式为CrO3+2HClCrO2Cl2+H2O，故答案为：CrO3+2HClCrO2Cl2+H2O；
（5）投料时，加入过量氯化钠粉末可以产生过量的氯化氢气体，有利于使更多的三氧化铬参与反应，增大铬酰氯的产率，故答案为：加入过量氯化钠可产生过量的氯化氢气体，使更多的CrO3参与反应；
（6）由分析可知，未画出的装置为盛有碱石灰的干燥管，目的是吸收未参与反应的氯化氢气体，防止空气中的水蒸气进入收集装置导致铬酰氯水解，故答案为：b；吸收未参与反应的HCl气体，防止空气中的水蒸气进入收集装置。
9．(1)CO+H2OHCO+OH-
(2)NaAlO2或Na[Al(OH)4]
(3)不溶于酸、碱的杂质
(4)2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
(5) c 2.83
(6)蒸发浓缩、冷却至30.8～53.8℃之间结晶并过滤

【详解】（1）纯碱溶液水解产生大量OH-离子：+H2O+OH-，油污的主要成分是酯类化合物。酯类化合物在碱性溶液中可以水解，所以可以用纯碱溶液来去除油污，加热促进了碳酸根的水解。
（2）NaOH溶液碱浸，废催化剂中的Al和Al2O3均与NaOH反应。2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；滤液1中的主要溶质为NaOH和NaAlO2。
（3）前面加入NaOH和稀硫酸与Al、Al2O3、Fe反应，不参与反应的只剩下其他不溶于酸、碱的杂质，所以滤渣2的成分则为其他不溶于酸、碱的杂质。
（4）加入H2O2的目的是将Fe2+为Fe3+，Fe3+形成Fe(OH)3，从而达到除去Fe元素的目的。发生的离子反应为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。
（5）“调pH”可选用的物质应当不能引入其他杂质，所以可选用的物质为NiO；调节pH是为了使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀，但不能使Ni2+沉淀，Fe3+完全沉淀，c(Fe3+)=1.0×10-5mol/L。
c(H+) mol/L；pH=lg(H+)= ；即pH至少为2.83。
（6）蒸发浓缩、温度冷却至30.8～53.8℃之间获得稳定的NiSO4•6H2O晶体形态、最后过滤。
10．(1) 能 ΔH -TΔS=-92.4-298×(-200)×10-3=-32.8＜0
(2) ΔH=Ea1-Ea2+Ea3-Ea4 第二步
(3) = ＜
(4)N2+6H++6e-=2NH3(或N2+8H++6e-=2NH)
(5)

【详解】（1）正反应是体积减少的放热反应，-92.4-298×(-200)×10-3=-32.8＜0，故上述反应在常温下能自发进行；
（2）ΔH=正反应活化能-逆反应活化能，所以第一步反应的ΔH= Ea1-Ea2，第二步反应的ΔH= Ea3-Ea4，反应2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)为第一步和第二步之和，即2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)的ΔH=ΔH+ΔH= Ea1-Ea2+Ea3-Ea4，反应速率越快活化能越小，因为Ea1＜Ea3，所以第二步的反应速率越慢，总反应由反应慢的决定，即两步反应中第二步反应决定了生产尿素的反应速率；
（3）平衡常数与温度有关，B、C点温度相同，所以B、C点化学平衡常数K(B)= K(C)，温度越大，反应速率越大，A点温度小于B点温度，所以该反应从开始到平衡时生成氨气的平均速率v(A) ＜v(B)；
（4）氮气通入的极为阴极，氮气得到电子变为氨气或铵根离子，即阴极反应式为N2+6H++6e-=2NH3(或N2+8H++6e-=2NH)；
（5）平衡时正反应等于逆反应速率，所以γ为反应的瞬时总速率(正反应和逆反应速率之差)为零，即γ=k1•p(N2)•-k2•=0，化简得，合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数Kp，即Kp；
11．(1) A CD
(2) N＞C＞B 四面体形 sp3
(3) 配位键 氢键 ＜
(4) bc 12 ××1010 (或××1010)

【详解】（1）A中各轨道都处于全满状态比较稳定，较难失去电子，因此失去一个电子需要的能量最高；发射光谱是指电子从高能量轨道跃迁到低能量轨道时释放能量的现象，即原子从激发态到稳态过程发出电离辐射的过程，选项中处于激发态的原子为C、D，故答案为C、D。
（2）B、C、N为同一周期元素，第一电离能呈现增大的趋势，但N的基态电子排布为1s22s22p3，p轨道为半充满，第一电离能大于C，故第一电离能能由大到小的顺序是C>N>B；NH3中互斥电子对数为3+（5-3×1）=4，VSEPR模型为四面体形；N2H4中N形成一个N-N键和两个N-H键，还有一个孤电子对，故N原子杂化方式是sp3。
（3）由FeSO4•7H2O的结构可知，H2O中含有孤电子对的氧原子与含有空轨的与Fe2+形成配位键；H2O中的氢原子与SO中氧原子形成氢键；水分子中氧原子的孤对电子对数为2，硫酸根离子中硫原子的孤对电子对数为0，孤对电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小，则水中H－O－H键角小于硫酸根离子中O－S－O键角，故答案为：孤电子对有较大斥力，使H－O－H键角小于O－S－O键角。
（4）氧离子形成面心立方结构，镍离子位于氧离子构成的八面体空隙，则该镍的氧化物的晶胞结构和NaCl的相似，氧离子位于晶胞顶点和面心，镍离子位于体心和棱上，故从晶胞分离出的结构可以为、，选bc；如图，以图中体心C原子为研究对象，与其最近的原子为小立方体面对角线上的3个，所以总用有3×8×=12个；该晶胞中镍离子的数目为4，氧离子的数目为4，晶胞质量为，该晶体密度为，设晶胞边长为a，则晶胞体积为，，晶胞中两个镍离子之间的最短距离为面对角线长度的一半，即为。答案为。
12．(1)羧基
(2) C13H18O2 19
(3) 2，2－二甲基－1，3－丙二醇 分子中含有羟基与水分子之间形成氢键
(4)取代反应
(5)++H2O
(6)5

【分析】由已知信息 A的分子式为，A有1个不饱和度，，则A为，根据信息②可知,推出E为,中D的分子式为，可知D有4个不饱和度，结合E的结构可知，D的结构式为；
【详解】（1）根据分析可知A的官能团名称为羧基；
（2）①根据布洛芬的结构式可知分子式为；
②一个苯环结构等于12个原子公平面，左边的异丁基还可以提供2个碳原子和1个氢原子，右侧的异丁酸还可以提供2个碳原子、2个氧原子和1个氢原子，故总计19个原子；
（3）①根据F的结构式可知F的化学名称为2，2－二甲基－1，3－丙二醇；
②F的结构中含有羟基，羟基与水分子之间形成氢键，增大溶解度；
（4）根据题中信息可知的反应类型为取代反应；
（5）根据分析可知，的方程式为++;
（6）D为，其苯环上的一氯代物有两种的，即苯环上有2种等效氢，结构为,,,,。