云南省“333”2023届高三下学期诊断性联考二模理综化学试题（含解析）

这是一份云南省“333”2023届高三下学期诊断性联考二模理综化学试题（含解析），共17页。试卷主要包含了单选题，工业流程题，实验题，原理综合题，有机推断题等内容，欢迎下载使用。
云南省“3 3 3”2023届高三下学期诊断性联考二模理综化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．化学与生产、生活息息相关，下列说法正确的是
A．利用晶体硅的半导体特性可以制耐温差硅橡胶
B．医用口罩过滤层由聚丙烯熔喷布构成，聚丙烯属于纯净物
C．“厨余垃圾”的回收堆肥涉及氧化还原反应
D．“84”消毒液与苯酚混合使用可以更好地杀灭COVID-19病毒
2．PET是日常生活中常见的线性树脂，结构如图所示。关于该物质，下列说法正确的是
  
A．PET属于热固性树脂
B．每生成1mol PET同时生成(n-1)mol水
C．其单体均能和Na反应生成H2
D．该高聚物中含羟基和酯基，故易溶于水
3．下列实验方案能实现相应实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
证明溴乙烷发生消去反应生成乙烯
将溴乙烷与浓硫酸混合加热到170°C，将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液
B
证明Na2CO3溶液中存在碳酸根的水解平衡
向含有酚酞的Na2CO3溶液中滴入BaCl2溶液至过量，观察溶液颜色的变化
C
比较HA和HB的Ka值大小
室温下，用广泛pH试纸分别测量等浓度NaA和NaB溶液的pH值
D
判断H2S与CH3COOH酸性强弱
在醋酸铅稀溶液中通入硫化氢气体，观察现象

A．A B．B C．C D．D
4．高温时，NH3在催化剂作用下还原氮氧化物可应用于烟气脱硝化，一种反应原理如图所示。下列说法正确的是
  
A．反应前后Ti4+的总物质的量发生改变
B．O=Fe3+在该过程中起催化作用，铁元素价态未发生变化
C．反应的总方程式为4NH3+6NO = 5N2 +6H2O
D．反应过程中，每产生1mol N2，转移6mol电子
5．Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素。Q是空气中含量最多的元素， X的简单离子在同周期中半径最小，W和Y同主族均为所在周期电负性最大的元素，基态Z原子价电子排布式为3d64s2，下列说法不正确的是
A．最高价氧化物对应水化物的酸性： Y>Q
B．X和W形成的化合物沸点高于X和Y形成的化合物
C．Q与W形成的化合物空间结构为平面三角形
D．Z与Y可形成正四面体离子，其中Z离子的杂化方式为sp3
6．某课题组利用间接电解法除去空气中的NO，装置如图所示。下列说法不正确的是

A．电极X连接电源的正极，膜选择阴离子交换膜
B．A口中出来的物质是O2和较浓的硫酸
C．阴极的电极反应式为2+2e-+2H+=+2H2O
D．电路中每通过1mole- ，可吸收标况下11. 2L NO
7．水溶液中甘氨酸盐酸盐(HOOCCH2NH2 ·HCl)可看作是二元酸，溶液中存在以下平衡：
+H+ Ka1
-OOCCH2NH2+H+ Ka2
25°C时，用1. 0mol/L NaOH溶液滴定100mL 1. 0mol/L的甘氨酸盐酸盐溶液，滴定曲线变化如图所示。下列说法不正确的是
  
A．Ka1的数量级为10-3
B．水的电离程度： Bc()

二、工业流程题
8．六水合氯化镍(NiCl2·6H2O)常用于电镀、陶瓷等工业。某实验室以镍矿渣(主要含NiS、CuS、FeS)制备六水合氯化镍晶体，设计流程如图所示：
  
已知： Ksp(NiS)= 1.07×10-21， Ksp(CuS)= 1.27×10-26。
回答下列问题：
(1)①写出“酸溶”时，NiS发生反应的离子方程式：_______。
②“酸溶”时，为减少生产过程对大气的污染，通常还需通入过量的_______(填气体名称)。
(2)试剂a应选用下列物质中的_______(填标号)。
A．NaOH B．Ni(OH)2
C．Na2CO3 D．Ni(NO3)2
(3)“除铜”过程发生反应的离子方程式是_______，若要求溶液中Cu2+浓度小于1×10-5mol/L，则应控制溶液中Ni2+浓度_______。(结果保留两位小数)
(4)“沉镍”所得沉淀有多种组成，可表示为xNiCO3·yNi( OH)2 ·zH2O，若试剂b为纯净物，试剂b可以是_______ 。 为测定沉淀的组成，进行下列实验：称取干燥沉淀样品3. 41g，隔绝空气加热，剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示(500°C~750°C条件下加热，收集到的气体产物只有一种，750°C以上残留固体为NiO)。通过计算确定该样品的化学式为_______。
  
(5)由xNiCO3·yNi( OH)2 ·zH2O固体制备NiCl2·6H2O的实验方案是：向固体中加入过量盐酸，搅拌，调节溶液的pH值，蒸发浓缩，_______，过滤，_______，干燥(NiCl2溶解度曲线如图所示)。
  

三、实验题
9．阿司匹林(  )是被广泛应用的解热镇痛和抗凝药。在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O] 为主要原料合成阿司匹林，设计如下实验步骤：
①取反应物：取适量水杨酸、酷酸酐、浓硫酸加入反应容器，混合摇匀；
②合成：控制温度为85°C ~90°C加热10分钟后，冷却反应液、过滤、洗涤得粗产品；
③提纯。
已知：
名称
相对分子质量
相关性质
水杨酸
138
熔点15°C，微溶于水
醋酸酐
102
沸点139.4°C，与水激烈反应生成醋酸
乙酰水杨酸
180
熔点135°C，128~ 135°C分解，微溶于水
请根据以上信息回答下列问题：
(1)取反应物前应先向反应容器中加入_______。
(2)合成应在_______(填“无水”或“有水”)条件下进行，最合适的加热方法是_______。
(3)冷却反应液后，发现无晶体析出，此时可采取的措施是_______。
(4)I.提纯时，先加入少量的NaHCO3溶液后过滤，再向固体中加盐酸酸化，冷却、过滤、洗涤、干燥后得到较纯的阿司匹林。判断洗涤干净的方法是_______。
II.另一种提纯方法是将粗产品与乙酸乙酯、沸石混合后加热回流，趁热过滤、冷却过滤、洗涤干燥。其中回流的装置如图所示：
  
①使用温度计的目的是_______。
②乙酸乙酯的作用是_______ ，该方法所得产品中有机杂质要比方案I少，原因是_______。

四、原理综合题
10．合成氨工业对人类社会发展具有里程碑式的意义，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖。其反应为N2(B) +3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92. 4kJ ·mol-1，生产流程如图所示：
  
(1)关于合成氨工业流程，下列说法正确的是_______(填标号)。
A．反应过程中，放出的热量为92. 4kJ时，反应到达平衡状态
B．加压能提高N2的平衡转化率，但降低反应速率
C．铁触媒能提高N2的平衡转化率
D．冷却能提高N2的平衡转化率
E.热交换能充分利用反应热，提高反应速率
(2)实验测定不同条件下，平衡时氨气的含量与起始氢氮比之间的关系如图所示：
  
①T0_______420°C (填“>”“N，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则酸性：HClO4>HNO3，故A正确；
B．Al和F形成的化合物AlF3是离子化合物，Al和Cl形成的化合物AlCl3是共价化合物，离子化合物的沸点高于共价化合物，故B正确；
C．N和F形成的化合物为NF3，中心原子价层电子对数为3+=4，且含有1个孤电子对，空间结构为三角锥形，故C错误；
D．Fe和Cl可形成正四面体离子FeCl，其中Fe3+的价层电子对数为4，其杂化方式为sp3，故D正确；
故选C。
6．A
【分析】根据图示，Y电极上得电子生成，Y是阴极、X是阳极。
【详解】A．X是阳极，电极X连接电源的正极，为防止、在阳极放电，膜选择阳离子交换膜，故A错误；
B．X是阳极，阳极反应式为，所以A口中出来的物质是O2和较浓的硫酸，故B正确；
C．Y是阴极，Y电极上得电子生成，电极反应式为2+2e-+2H+= +2H2O，故C正确；
D．NO生成N2，根据得失电子守恒，电路中每通过1mole- ，可吸收0.5molNO，标况下的体积为11. 2L，故D正确；
选A。
7．C
【分析】H2NCH2COOH•HCl看作是二元酸，其一步电离方程式为 +H+，二步电离方程式为-OOCCH2NH2+H+，向100mL1.0mol/L的甘氨酸盐酸盐溶液中逐滴加入1.0mol/L的NaOH，B点时加入50mL1.0mol/L的NaOH溶液，溶液中和的物质的量均为0.05mol，C点时溶液中均为，D点时溶液中和-OOCCH2NH2的物质的量均为0.05mol，E点时溶液中均为-OOCCH2NH2，以此解答。
【详解】A．由分析可知，B点时溶液中和的物质的量均为0.05mol，Ka1=，数量级为10-3，故A正确；
B．甘氨酸盐酸盐溶液中由于的电离产生H+抑制水的电离，加入NaOH溶液后的浓度减小，对水电离的抑制效果减弱，B、C、D三点NaOH溶液未过量，则水的电离程度： Bc()，故D正确；
故选C。
8．(1) 3NiS+8H++2=3Ni2++3S+2NO↑+4H2O 空气
(2)B
(3) NiS+ Cu2+= CuS + Ni2+ 大于0.84mol/L
(4) Na2CO3 (合理答案均可) NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O
(5) 冷却至0°C左右结晶 用冰水洗涤

【分析】某实验室以镍矿渣(主要含NiS、CuS、FeS)制备六水合氯化镍晶体，加入稀硫酸和稀硝酸进行酸溶，该过程中-2的S元素被氧化为S单质，过滤除去，滤液中的溶质为Ni2+、Cu2+和Fe3+，向滤液中加入试剂a调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，该过程不能引入新的杂质，试剂a为Ni(OH)2，过滤后向滤液中加入NiS沉淀Cu2+，然后加入试剂b沉镍，以此解答。
【详解】（1）①“酸溶”时，NiS和稀硝酸发生氧化还原反应生成S单质和NO，根据氧化还原反应的规律配平离子方程式为：3NiS+8H++2=3Ni2++3S+2NO↑+4H2O；
②“酸溶”时会产生NO污染空气，可以先通入过量的空气氧化NiS，再加入稀硝酸酸化。
（2）向滤液中加入试剂a调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，该过程不能引入新的杂质，NaOH和Na2CO3会引入Na+，Ni(NO3)2不能调节pH，则试剂a可以是Ni(OH)2，故选B。
（3）“除铜”过程中NiS和Cu(NO3)2反应生成CuS和Ni(NO3)2，离子方程式为：NiS+ Cu2+= CuS + Ni2+；若要求溶液中Cu2+浓度小于1×10-5mol/L，则溶液中c(S2-)=，溶液中Ni2+浓度c(Ni2+)=，若要求溶液中Cu2+浓度小于1×10-5mol/L，则应控制溶液中Ni2+浓度大于0.84mol/L。
（4）“沉镍”所得沉淀有多种组成，可表示为xNiCO3·yNi( OH)2 ·zH2O，若试剂b为纯净物，试剂b可以是Na2CO3。700℃以上残留固体为NiO，所n(NiO)= =0.03mol，500°C~750°C条件下收集到的气体产物只有一种，应是CO2，则n(CO2)= =0.01mol，根据C元素守恒可知3.41g样品中含有0.01molNiCO3，根据Ni元素守恒可知样品中含有0.02molNi(OH)2，第一阶段失去的成分应为H2O，n(H2O)= =0.04mol，0.02molNi(OH)2可以产生0.02mol H2O，所以样品中含有0.02mol H2O，则x:y:z=0.01mol:0.02mol:0.02mol=1:2:2，所以化学式为NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O。
（5）由xNiCO3·yNi( OH)2 ·zH2O固体制备NiCl2·6H2O的实验方案是：向固体中加入过量盐酸，搅拌，调节溶液的pH值，蒸发浓缩，冷却至0°C左右结晶，过滤，用冰水洗涤，干燥。
9．(1)碎瓷片(或沸石)
(2) 无水 水浴加热
(3)用玻璃棒摩擦烧杯壁(合理答案均可)
(4) 向最后一次洗涤液中加入硝酸银，无明显现象 控制反应温度，防止温度过高，乙酰水杨酸受热分解 作为重结晶的溶剂 水杨酸易溶于乙酸乙酯，在冷却结晶时大部分溶解在乙酸乙酯中，很少结晶出来

【分析】实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O] 为主要原料合成阿司匹林，取适量水杨酸、酷酸酐、浓硫酸加入反应容器，混合摇匀，控制温度为85°C ~90°C加热10分钟后，冷却反应液、过滤、洗涤得粗产品，提纯时，先加入少量的NaHCO3溶液后过滤，再向固体中加盐酸酸化，冷却、过滤、洗涤、干燥后得到较纯的阿司匹林，以此解答。
【详解】（1）取反应物前应先向反应容器中加入碎瓷片(或沸石)，防止爆沸。
（2）醋酸酐与水激烈反应生成醋酸，因此合成应在无水条件下进行，反应时要控制温度为85°C ~90°C，最合适的加热方法是水浴加热。
（3）冷却反应液后，发现无晶体析出，此时可采取的措施是用玻璃棒摩擦烧杯壁(合理答案均可)。
（4）判断是否洗涤干净只需要检验最后以此洗涤液中是否含有HCl即可，方法为：向最后一次洗涤液中加入硝酸银，无明显现象。
①使用温度计的目的是控制反应温度，防止温度过高，乙酰水杨酸受热分解；
②乙酸乙酯的作用是作为重结晶的溶剂，该方法所得产品中有机杂质要比方案I少，原因是水杨酸易溶于乙酸乙酯，在冷却结晶时大部分溶解在乙酸乙酯中，很少结晶出来。
10．(1)DE
(2) > bc
(3) N2(g) →2N*(g)[或 N2(g)+H2(g) → 2N*(g)+H2(g)] 1.47×1.6 × 10-22×6.02× 1023{或[0.01-(-1.46)] × 1.6× 10-22×6.02× 1023}
(4) 12

【详解】（1）A．反应N2(B) +3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92. 4kJ ·mol-1表示生成2molNH3时放出92.4kJ热量，当2molNH3时不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，故A错误；
B．该反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，N2的平衡转化率增大，反应速率也增大，故B错误；
C．铁触媒是催化剂，催化剂不能提高N2的平衡转化率，故C错误；
D．该反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，N2的平衡转化率增大，故D正确；
E．热交换能充分利用反应热，升高温度，提高反应速率，故E正确；
故选DE。
（2）①根据图像，由①④曲线分析可知，压强相同，420℃ →T0℃，平衡时氨气的含量降低，说明平衡逆向移,动，又反应为放热反应，所以420℃ →T0℃为温度升高的过程，则T0> 420℃；由于②③的温度相同，所以两个条件下平衡常数相等，即Kb=Kc，①④相比，压强相同，④的温度更高，所以平衡常数Ka>Kd，①②相比，①的温度更高，所以平衡常数Kb>Ka，a、b、c、d对应平衡常数最大的点是bc；
②根据图像，350°C时，b点时起始氢氮比=3，总压强为20MPa，平衡时氨气的含量为50%，设N2的起始投n(N2)量为1mol，转化量为xmol，则列三段式有：

则有，x= ，则该反应的Kp= 。
（3）①根据题意，N2与H2合成NH3的过程是：N2在催化剂表面化学吸附后变成N*，然后再与H2作用生成过渡态TS，最后再解吸附，因此N2的化学吸附发生在第一步，为N2(g) →2N*(g)[或 N2(g)+H2(g) → 2N*(g)+H2(g)]；
②根据框图，反应最大能垒为2N*(g)+H2(g) →TS，能量E=0.01eV-(-1.46eV)=1.47eV，即可计算出1.47×1.6 × 10-22×6.02× 1023{或[0.01-(-1.46)] × 1.6× 10-22×6.02× 1023}。
（4）由晶胞结构可知，以正方体顶点的Ba2+为中心，则该晶胞中与Ba2+等距最近的O2-有12个，晶胞中Ba2+的个数为8 =1，O2-的个数为=3，Ru4+的个数为1，若该晶胞边长为a pm，该晶体的密度为g· cm-3。
11．(1) NaOH水溶液 HOCH2COOH＋CuO OHCCOOH＋Cu＋H2O
(2)醛基、羧基
(3) (CH3CH2O)2CHCOOH OHCCH2C(OCH3)3
(4)A
(5)        ＋H2O

【分析】ClCH2COOH在碱性条件下水解，再酸化得到HOCH2COOH，HOCH2COOH催化氧化得到OHCCOOH，根据信息i 得到OHCCOOH在(CH3CH2O)2CHCOOCH2CH3，A在碱性条件下水解，再酸化得到(CH3CH2O)2CHCOOH，B经过一系列过程得到C，C在酸性条件下反应得到  ，  一定条件下反应生成    ，结构异化得到  ，再取代得到E。
【详解】（1）根据信息该反应是氯原子水解，其试剂a是NaOH水溶液，反应①是催化氧化，其反应的化学方程式是HOCH2COOH＋CuO OHCCOOH＋Cu＋H2O；故答案为：NaOH水溶液。
（2）C2H2O3是OHCCOOH，该物质含有的官能团名称是醛基、羧基；故答案为：醛基、羧基。
（3）A在碱性条件下水解，再酸化得到(CH3CH2O)2CHCOOH ，则B的结构简式是(CH3CH2O)2CHCOOH，B的同分异构体中①能发生银镜反应，说明含有醛基；②核磁共振氢谱中有三组峰，则有三种位置的氢，出了醛基，还有两种位置的氢，则符合下列要求的B的同分异构体：OHCCH2C(OCH3)3；故答案为：OHCCH2C(OCH3)3。
（4）A．A[(CH3CH2O)2CHCOOCH2CH3]含有酯基，能发生水解反应即取代反应，能燃烧即氧化反应，故A正确；B．B[(CH3CH2O)2CHCOOH]没有手性碳原子，故B错误；C．C中(−NH2)的N原子价层电子对数为3+1=4，采用sp3杂化，故C错误；D．1mol C含有1mol酯基和1mol肽键，与足量NaOH溶液反应，最多消耗2mol NaOH，故D错误；综上所述，答案为：A。
（5）上图中由D生成E可看作取代反应，根据D的分子式分析，D的羟基被氯原子取代，因此D的结构简式是  ，中间产物2和D互为同分异构体，则中间产物为  ，C在酸性条件下反应得到  ，则中间产物1在一定条件下生成中间产物2的化学方程式：    ＋H2O；故答案为:   ；    ＋H2O。