2023届山西省临汾市高三第一次模拟考试理综化学试题含解析

这是一份2023届山西省临汾市高三第一次模拟考试理综化学试题含解析，共18页。试卷主要包含了单选题，实验题，工业流程题，原理综合题，有机推断题等内容，欢迎下载使用。

山西省临汾市2023届高三第一次模拟考试理综化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．2022年12月初，我国神舟十五号载人飞船在太空与神舟十四号顺利完成任务交接。技术的进步，离不开新材料的发现和应用。下列有关材料的说法正确的是
A．足球烯与金刚石、石墨互为同素异形体
B．镁、铝、钛等合金广泛应用于飞船建造，合金的熔点通常高于其组成金属熔点
C．树脂基复合材料是以有机聚合物为基体的纤维增强材料，其属于无机高分子材料
D．陶瓷基复合材料具有耐高温、密度低的优势，其属于传统无机非金属材料
【答案】A
【详解】A．足球烯、金刚石和石墨都是碳元素的单质，三者互为同素异形体，A正确；
B．合金的熔点通常低于其组成金属熔点，B错误；
C．树脂基复合材料是以有机聚合物为基体的纤维增强材料，其属于有机高分子材料，C错误；
D．陶瓷基复合材料具有耐高温、密度低的优势，其属于新型无机非金属材料，D错误；
故选A。
2．对乙酰氨基酚是新冠病毒感染者居家治疗常用药之一，其合成路线如下：

下列叙述正确的是
A．化合物3中有三种官能团
B．化合物1、2、3中N原子均采取sp3杂化
C．化合物2可以发生取代、氧化和消去反应
D．CH3COOH的酸性比ClCH2COOH弱
【答案】D
【详解】A．化合物3中有酰氨基和酚羟基共2种官能团,选项A错误；
B．硝基中的氮原子价层电子对数为3，是sp2杂化，选项B错误；
C．化合物2中羟基直接与苯环相连，无法发生消去反应，选项C错误；
D．氯乙酸中的-Cl是一种吸电子基团，能使羧基中的H更易电离，因此氯乙酸的酸性比醋酸的更强，选项D正确；
答案选D。
3．为完成下列各组实验，选用的玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的仪器)
选项
实验目的
玻璃仪器
试剂
A
制取氢氧化铁胶体
烧杯、胶头滴管、酒精灯、玻璃棒
蒸馏水、饱和氯化铁溶液
B
用酸性KMnO4溶液测定FeSO4溶液的浓度
烧杯、锥形瓶、酸式滴定管、移液管
酸性KMnO4标准溶液、待测FeSO4溶液
C
明矾大晶体的制备
烧杯、玻璃棒
明矾、蒸馏水
D
检验1-溴丁烷中的溴元素
酒精灯、试管、胶头滴管
1-溴丁烷、NaOH溶液、AgNO3溶液

A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】A．制备氢氧化铁胶体是将饱和氯化铁溶液滴入沸腾的蒸馏水中，并加热，需要的玻璃仪器有胶头滴管、烧杯、酒精灯，制备过程中无需搅拌，不需要玻璃棒，A错误；
B．酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，需盛装在酸式滴定管中，待测硫酸亚铁溶液盛放在锥形瓶中，用移液管准确量取一定体积，此外还需烧杯，酸性高锰酸钾和硫酸亚铁溶液本身都有颜色，无需指示剂，B正确；
C．晶体制备过程需要加热和过滤，因此还需要酒精灯和漏斗，C错误；
D．检验1-溴丁烷中的溴元素，需要先在氢氧化钠溶液中水解，然后用硝酸酸化，再滴加硝酸银检验，实验试剂缺少硝酸，D错误；
故选B。
4．不同含金化合物催化乙烯加氢的反应历程如下图所示：

下列说法正确的是
A．从图中可得1molC2H4(g)具有的能量比1molC2H6(g)的能量高
B．过渡态1比过渡态2物质的稳定性弱
C．催化剂催化下，该反应的△H=-233.7kJ·mol-1
D．相比催化剂，AuF催化乙烯加氢的效果更好
【答案】B
【详解】A．根据图示可知，1mol C2H4(g)和1mol H2(g)具有的能量比1mol C2H6(g)的能量高，A错误；
B．根据图示可知，过渡态1具有的能量比过渡态2高，则过渡态1比过渡态2物质的稳定性弱，B正确；
C．该反应的△H=-129.6kJ·mol-1，且焓变与催化剂无关，C错误；
D．根据图示可知，对应的活化能小，则催化效果好，D错误；
故选B。
5．X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，原子序数依次增大。X是宇宙中含量最高的元素，YX3分子呈三角锥形，Z的价电子排布式为nsnnpn+2，五种元素中M的电负性最小，N的最高价含氧酸酸性最强。下列说法正确的是
A．的VSEPR模型为V形
B．由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
C．同周期中第一电离能大于Z的元素有3种
D．MN晶体中M离子的配位数为8
【答案】C
【分析】X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，原子序数依次增大；X是宇宙中含量最高的元素，则X为H；Z的价电子排布式为nsnnpn+2，则n=2，故Z为O；YX3分子呈三角锥形，则Y为N；M的电负性最小，则M为Na；N的最高价含氧酸酸性最强，则N为Cl。
【详解】A．由分析可知，Y为N，Z为O，的中心原子的价层电子对数为2+=2+1=3，含有一对孤对电子，其VSEPR模型为平面三角形，A错误；
B．由分析可知，X为H，Y为N，Z为O，由这三种元素组成的化合物的水溶液不一定显酸性，比如NH3∙H2O，B错误；
C．由分析可知，Z为O，同一周期，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，其中IIA族和VA族的元素的第一电离能高于与其相邻的元素，故第二周期中，第一电离能大于O的有N、F、Ne，C正确；
D．由分析可知，M为Na，N为Cl，在NaCl晶体中，Na+周围有6个Cl-，则Na+的配位数为6，D错误；
故选C。
6．某HCOOH-空气燃料电池工作原理如图所示(离子交换膜只允许K+离子通过)。下列说法错误的是

A．该电池工作时K+离子从Pt1电极迁移至Pt2电极
B．Pt1的电极反应式为：HCOOH+3OH--2e- =+2H2O
C．Pt2的电极反应式为：O2+2e-+2H2O=4OH-
D．该电池实现了物质制备和发电的结合
【答案】C
【分析】根据上述装置可知，HCOOH-空气碱性燃料电池中，HCOOH作负极，发生失电子的氧化反应，根据反应物和生成物可知，该电极反应式为：HCOOH+3OH--2e- =+2H2O，正极Pt2上氧气得电子生成水，其电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，据此分析解答。
【详解】A．原电池工作中，阳离子从负极会移向正极，则上述装置中，工作时K+离子从Pt1电极迁移至Pt2电极，A正确；
B．根据上述分析可知，Pt1的电极反应式为：HCOOH+3OH--2e- =+2H2O，B正确；
C．根据上述分析可知，Pt2的电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，C错误；
D．该装置实现了化学能到电能的转化，也制备得到了KHCO3，D正确；
故选C。
7．25°C时，在c(HR)+c(R-)=0.1mol·L-1的溶液中-lgc(R-)与-lgc(OH-)、难溶盐MR饱和溶液中-lgc(R-)与-lgc(M+)的关系如图所示(忽略离子浓度调节过程中溶液体积的变化)。下列说法错误的是

A．曲线L2表示-lgc(R-)与-lgc(OH-)的关系
B．25°C时，Ksp(MR)的数量级为10-20
C．加水稀释，两种溶液中的离子浓度不一定都减小
D．pH=7时，c(HR)+c(R-)=0.1mol·L-1的溶液中c(HR) 【答案】D
【详解】A．HR为一元弱酸，则的水解方程式为，可知-lgc()增大，减小，平衡逆向移动，-lgc(OH-)增大，则-lgc()与-lgc()浓度成正比，则曲线L1表示-lgc(R-)与-lgc(M+)的关系，曲线L2表示-lgc(R-)与-lgc(OH-)的关系，A项正确；
B．难溶盐MR的沉淀溶解方程式为：，曲线L1表示MR，带入-lgc()=6.5，-lgc(M+)=13，计算可得Ksp(MR)的数量级为10-20，B项正确；
C．加水稀释，溶液中HR越稀越电离，溶液中氢离子的浓度减小，浓度增大，C项正确；
D．由曲线上的L1点的坐标推知， c()c(OH-)=10-20，则当溶液pH=7时，c(OH-)=10-7mol/L，则c()==10-13mol/L，因c(HR)+c(R-)=0.1mol·L-1，所以溶液中c(HR)，D项错误；
答案选D。

二、实验题
8．在自然界和实验室中均可以实现不同价态含硫物质的相互转化。请回答下列问题：
(1)自然界中游离态的硫主要存在于_______或地壳的岩层中。在岩层深处和海底的无氧环境下，硫元素的主要存在形式为_______(填字母标号)。
A．CaSO4·2H2O B．Na2SO4·10H2O C．FeS2 D．CuFeS2
(2)为了验证-2价S可转化为0价S，设计如下实验装置。

①试剂a可选用下列溶液中的_______(填字母标号)。
A．稀硫酸 B．H2SO3溶液 C．H2O2溶液 D．FeCl2溶液
②该实验的尾气处理不宜采用点燃法，其原因是_______。
(3)将2.0 g铁粉和1. 0 g硫粉均匀混合，放在石棉网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒。
①移开玻璃棒后的实验现象为_______。
②欲将上述生成的FeS纯化，首先采用磁选法除去剩余的铁粉，然后用_______(填试剂化学式)将残留的硫粉溶解，随后进行分离、干燥、称重，得到纯净的FeS 2.2 g，则该反应的产率=_______。
(4)硫代硫酸钠( Na2S2O3)广泛用于造纸、食品工业及医药。
①从氧化还原反应的角度分析，下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是_______(填字母标号)。
a. Na2S+S b. Na2SO3+S c. SO2+ Na2SO4 d. Na2SO3+ Na2SO4
②Na2S2O3在空气中易氧化变质，设计实验证明某硫代硫酸钠样品已变质_______。
【答案】(1)     火山口附近     CD
(2)     BC     点燃后生成的SO2仍然有毒，且易形成酸雨而造成污染
(3)     混合物继续保持红热至另一端，最后生成黑色固体     CS2     80%
(4)     b     取少量样品加水溶解，加足量稀盐酸，充分反应后静置取上层清夜，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，说明样品已氧化变质

【详解】（1）自然界中游离态的硫主要存在于火山口附近或地壳的岩层中。在岩层深处和海底，因为环境无氧，故形成的化合物中没有氧元素，综上所述故选CD；
（2）①为了验证-2价S可转化为0价S，故应该加入氧化剂，亚硫酸、H2O2溶液具有氧化性，稀硫酸氧化性很低，不发生氧化还原反，应故试剂a可选用BC；
②该实验的尾气处理不宜采用点燃法，其原因是点燃后生成的SO2仍然有毒，且易形成酸雨而造成污染；
（3）①移开玻璃棒后的实验现象为混合物继续保持红热至另一端，最后生成黑色固体，该固体可能为FeS；
②欲将上述生成的FeS纯化，首先采用磁选法除去剩余的铁粉，然后用CS2将残留的硫粉溶解，S不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，所以用CS2溶解S；S和Fe反应方程式为：S+FeFeS， ，n(S)，Fe为过量的，n(S)= n(FeS)则理论FeS的质量为×88g/mol=2.75g，纯净的FeS 2.2 g，则该反应的产率=；
（4）①从氧化还原反应的角度分析， Na2S2O3中硫元素的化合价为+2价；氧化还原反应的规律之一为:同种元素、不同价态之间发生反应时，化合价遵循“只靠拢、不交叉”的原则；
a．Na2S中硫元素的化合价为-2价，单质硫的化合价为0价，显然不行，故a错误；
b．Na2SO2中硫元素的化合价为+4价，单质硫中硫的化合价为0价，从氧化还原反应的角度分析，+4价降为+2价，0价升高为+2价，理论上可行，故b正确；
c．SO2中硫元素的化合价为+4价，Na2SO4中硫元素的化合价为+6价，显然不行，故c错误；
d．Na2SO3中硫元素的化合价为+4价，Na2SO4中硫元素的化合价为+6价，显然不行，故d错误；
故选b；
②Na2S2O3在空气中易氧化变质，取少量样品加水溶解，加足量稀盐酸，充分反应后静置取上层清夜，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，说明样品已氧化变质。

三、工业流程题
9．镍、钴元素在锂电池材料和国防工业方面应用广泛。一种利用酸浸出法从冶金厂废炉渣(含Ni、Co及少量Cu、Mg、Ca的化合物)中提取镍和钴的工艺流程如图：

已知：i.Ksp(CaF2)=1.0×10-10，Ksp(MgF2)=7.5×10-11；
ii.NiSO4在水中的溶解度随温度升高明显增大，不溶于乙醇和苯。
回答下列问题：
(1)“酸浸渣”主要成分的名称为_______。
(2)基态Co原子的核外M层电子排布式为_______。Co的核电荷数比Ni小1，但Co的相对原子质量比却Ni的略大，原因是_______。
(3)“除铁”的离子方程式为_______。
(4)“除钙镁”时，pH不宜过低的原因是_______。Ca2+和Mg2+沉淀完全。时，溶液中c(F-)最小为_______mol·L-1
(5)“萃取”原理为Co2+(aq)+2HA(有机相)⇌Co(A)2(有机相)+2H+(aq)。“反萃取”时为促进Co2+的转移，应选择的实验条件或采取的实验操作有①_______；②多次萃取。
(6)获得NiSO4(s)的“一系列操作”中洗涤产品可选用_______(填字母标号)试剂。
a.冷水        b.乙醇         c.苯
【答案】(1)硫酸钙
(2)     3s23p63d7     Co 的质量较大的同位素在自然界中丰度较高
(3) +6Fe2++ 15H2O =Cl- +6Fe(OH)3↓+12H+
(4)     c(H+)过高，c(F-)减小， 不利于钙镁沉淀完全     10-2.5或3.1610-3
(5)酸性条件
(6)ab

【分析】废炉渣(含Ni、Co及少量Cu、Mg、Ca的化合物)，加入硫酸酸浸后，酸浸渣主要成分为硫酸钙；滤液中主要含有硫酸镍、硫酸钴、硫酸铜、硫酸镁等，加入过量铁粉还原除铜得到铜，滤液再加入氯酸钠氧化除铁，得到氢氧化铁，再加入NaF除钙镁，滤渣为CaF2、MgF2；加入萃取剂HA萃取得到含有NiSO4溶液，一系列操作后得到NiSO4晶体，故为蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤干燥等；有机相加入硫酸反萃取，得到CoSO4溶液；
【详解】（1）酸浸时用硫酸，产生的硫酸钙微溶，故“酸浸渣”主要成分的名称为硫酸钙；
（2）Co是27号元素，基态Co原子的核外电子排布式为[Ar]3d74s2或1s22s22p63s23p63d74s2，故其M层电子排布式为3s23p63d7；
Co 的质量较大的同位素在自然界中丰度较高，故虽然Co的核电荷数比Ni小1，但Co的相对原子质量比却Ni的略大；
（3）“除铁”时加入的氯酸钠将亚铁离子氧化，反应生成氢氧化铁，反应的离子方程式为 +6Fe2++ 15H2O =Cl- +6Fe(OH)3↓+12H+；
（4）“除钙镁”时，随着pH的降低，溶液中的H+增加，H++F-HF的平衡正向移动，溶液中c(F-)减小，为使CaF2和MgF2的溶解平衡逆向移动，NaF用量更多；已知离子浓度≤10-5 mol/L时，认为该离子沉淀完全，且Ksp(CaF2)=1.010-10，Ksp (MgF2)=7.510-11，钙离子沉淀完全时镁离子已沉淀完全，c(F- )== 10-2.5( mol/L)= 3.1610-3( mol/L)，所以为使Ca2+和Mg2+沉淀完全，溶液中c(F- )最小为10-2.5 或3.16×10-3；答案为c(H+)过高，c(F-)减小， 不利于钙镁沉淀完全；10-2.5 或3.16×10-3；
（5）“反萃取”时为促进Co2+的转移，应选择的实验条件或采取的实验操作有①酸性条件；②多次萃取；
（6）获得NiSO4(s)的“一系列操作”中洗涤产品使其溶解度降低而晶体析出，故可选用冷水或乙醇，答案选ab。

四、原理综合题
10．落实“双碳”目标，碳资源的综合利用成为重中之重。
I.甲醇不仅是重要的化工原料，还是性能优良的车用燃料。CO2和H2在Cu/ZnO催化作用下可以合成甲醇：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0，此反应分两步进行：
反应i：Cu/ZnO(s)+H2(g)=Cu/Zn(s)+H2O(g) ΔH>0
反应ii：_______    ΔH<0
(1)反应ii的化学反应方程式为_______。
(2)在绝热恒容的密闭容器中，将CO2和H2按物质的量之比1：3投料发生该反应，下列不能说明反应已达到平衡的是_______(填字母标号)。
A．CO2和H2的转化率相等
B．体系的温度保持不变
C．单位时间体系内减少3molH2的同时有1molH2O增加
D．合成CH3OH的反应限度达到最大
(3)研究表明，用可控Cu/Cu2O界面材料也可催化CO2还原合成甲醇。将6.0molCO2和8.0molH2充入体积为3L的恒温密闭容器中发生此反应。测得起始压强为35MPa，H2的物质的量随时间的变化如图中实线所示。

①图1中与实线相比，虚线改变的条件可能是_______。
②该反应在0~4min内(实线)H2O的平均反应速率为_______(保留2位有效数字)。
③该条件下(实线)的Kp为_______MPa-2。
④Cu2O的立方晶胞结构如图2所示。白球代表的是_______(填“Cu+”或“O2-”)；a、b的坐标参数依次为(0，0，0)、(，，)，则d的坐标参数为_______。

II.在催化剂作用下，用CO脱除NO的反应为：2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。
(4)已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-Ea/T+C(Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数)，为探究m、n两种催化剂的催化效率进行了实验探究，获得如图3曲线。从图中信息获知催化剂的催化效率m_______n(填“>”“=”或“<”)，其理由是_______。

【答案】(1)Cu/Zn(s) + 2H2(g) + CO2(g) = Cu/ZnO(s) + CH3OH(g)
(2)AC
(3)     升高温度     0.16 mol·L-1·min-1     ##0.02     O2-     (，，)
(4)     <     直线 n斜率大(或直线n斜率绝对值小或直线n较m平缓)，Ea小， 反应速率快，催化效率高

【详解】（1）由总反应减去反应i即反应ii：Cu/Zn(s) + 2H2(g) + CO2(g) = Cu/ZnO(s) + CH3OH(g)；
（2）A．由于二氧化碳和氢气的起始物质的量之比与化学计量数之比相等，无论反应是否达到平衡，二者的转化率均相等，则二氧化碳与氢气的转化率相等不能说明反应达到平衡，A说法错误；
B．反应①为放热反应，放出的热量使反应温度升高，体系的温度保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达平衡，B说法正确；
C．单位时间内体系中3 mol氢气减少和1 mol水蒸气增加均代表正反应速率，不能表示正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，C说法错误；
D．化学平衡状态是化学反应的最大限度，反应限度达到最大说明正逆反应速率相等，反应已达平衡，D说法正确；
故选AC。
（3）①虚线A，反应速率加快，氢气平衡浓度增大，说明改变条件平衡逆向移动，改变的条件可能是升高温度；
②该反应在0至4min内消耗氢气的物质的量为(8-2.3)=5.7mol，根据方程式可知生成水的物质的量为1.9mol，H2O的平均反应速率为mol·L-1·min-1；
③反应达到平衡状态，氢气的物质的量为2mol；
同温、同体积，压强比等于物质的量比，平衡时总压强为35MPaMPa； Kp=0.02MPa-2；
④利用均摊法，白球的个数为，黑球个数为4，根据Cu2O化学式知白球为O2-
；结构晶胞中小白球的位置应为晶胞均分为8个小立方体的4个体心的位置，故d的分数坐标为：(，，)；
（4）根据图示，直线n较m平缓，可知Ea小，反应速率快，所以催化效率高的是n，即m
五、有机推断题
11．抗抑郁药物帕罗西汀的合成流程如图：

已知：i.RCHO+CH2(COOH)2RCH=CHCOOH
ii.R′OHR′OR″
(1)A中官能团的名称为_______。
(2)下列有关B的说法正确的是_______(填字母标号)。
a.不能使酸性KMnO4溶液褪色
b.存在顺反异构
c.分子中没有手性碳原子
d.存在含苯环和碳碳三键的羧酸类同分异构体
(3)D和G生成H的反应类型是_______，由E生成G的化学方程式为_______。
(4)M的结构简式为_______。
(5)化合物L的芳香族化合物同分异构体中同时满足下列条件的有_______种。
a)遇FeCl3溶液显紫色；b)能发生银镜反应。
写出其中任意一种核磁共振氢谱的吸收峰面积为1：2：2：1的结构简式_______。
(6)以黄樟素()为原料，经过其同分异构体N可制备L()。
已知：①R1CH=CHR2R1CHO+R2CHO②R3CHOHCOOR3

分别写出制备L时，中间产物N、P、Q的结构简式_______、_______、_______。
【答案】(1)碳氟键、醛基
(2)bc
(3)     加成反应     NC-CH2-COOH + HOCH2CH3 NC-CH2-COOCH2CH3+ H2O
(4)
(5)     9种     或或
(6)              

【分析】A的结构简式为，则可推出B的结构简式为，B与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成D， D的结构简式为，E和乙醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应，生成G，则G的结构简式为；根据题中给出ii:可知反应后得到M的结构简式为；
【详解】（1）A的结构简式为，官能团名称为碳氟键、醛基；
（2）a.B的结构简式为，含有C=C双键能能使酸性溶液褪色，a项错误；
b.碳碳双键两端连接的基团都不同，一定有顺反异构，b项正确；
c.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，该分子中没有手性碳原子，c项正确；
d. 除了苯环外还有2个不饱和度，因此不存在含苯环和碳碳三键的羧酸类同分异构体，d项错误；
答案选bc。
（3）D和G生成H是加成反应，因此反应类型为加成；E和乙醇，浓硫酸加热生成G，方程式为：；
（4）根据题中给出ii:可知反应后得到M的结构简式为；
（5）化合物L中含有7个C原子，3个O原子，不饱和度为5，其芳香族化合物满足：遇溶液显紫色，说明含有酚羟基，能发生银镜反应说明含有醛基或甲酸形成的酯基，若苯环上有2个侧链，应为-OH和-OOCH，有3种，若有3个侧链，则为-OH，-OH，-CHO，有6种，共有9种同分异构体；其中核磁共振氢谱的吸收峰面积为1:2:2:1的为，，；
（6）发生异构化生成，则N为，发生题给信息，反应生成，则P的结构简式为，根据②则P过氧化氢和乙酸反应得到Q 在乙酸和过氧化氢作业下反应生成，则Q为，发生水解酸化后生成。