2023届陕西省安康市高三二模理综化学试题含解析

陕西省安康市2023届高三二模理综化学试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列实验能得出相关结论的是

A．A B．B C．C D．D

【答案】A

【详解】A．NaHA同时存在HA-的水解平衡和电离平衡，水解平衡常数为。由于石蕊显蓝色即为碱性，水解>电离，即 ，得出，A项正确；

B．浓硝酸为强氧化剂能氧化大多数物质，常温下铁、铝能与浓硝酸反应形成致密的氧化膜从而阻止进一步反应，所以看不到现象，B项错误；

C．加入的Fe3+是过量的，再加入KSCN会继续产生Fe(SCN)3，从而颜色加深，无法确定由于平衡移动导致，C项错误；

D．KMnO4褪色可能是Fe2+被氧化为Fe3+，所以无法证明氧化性KMnO4>Cl2，D项错误；

故选A。

2．一种重要的无机化学品广泛应用于工业和科技领域，其结构如图所示，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。下列说法错误的是

A．简单离子半径：X>Y>Z

B．简单氢化物的稳定性：Y>X

C．W、X、Y三种元素组成的化合物均抑制水的电离

D．X和Z形成的二元化合物水解时，生成的两种产物均可与强酸反应

【答案】C

【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，X和W能形成带正电的离子，所以X为N，W为H；W，Y和Z生成带一个负电的离子，所以Y为O，Z为Al；据此分析解题。

【详解】A．X、Y、Z分别为N，O，Al，简单离子半径大小为X>Y>Z，故A正确；

B．X、Y为N，O，简单氢化物为NH3和H2O，O非金属性强，所以简单氢化物稳定性强，故B正确；

C．当H，N，O组成NH4NO3时，促进水的电离，故C错误；

D．X和Z形成AlN，水解生成Al(OH)3和NH3，均可以和强酸反应，故D正确；

故答案选C。

3．浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池。理论上当电解质溶液的浓度相等时停止放电。图1为浓差电池，图2为电渗析法制备磷酸二氢钠，用浓差电池为电源完成电渗析法制备磷酸二氢钠。下列说法错误的是

A．电极a应与Ag(II)相连

B．电渗析装置中膜b为阳离子交换膜

C．电渗析过程中左、右室中H2SO4和NaOH的浓度均增大

D．电池从开始到停止放电，理论上可制备2.4gNaH2PO4

【答案】D

【分析】电化学题目重点在于电极的判断，浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池，则Ag(I)为负极，Ag(II)正极。

【详解】A．浓差电池中由于右侧AgNO3，浓度大，则Ag(I)为负极，Ag(II)正极；电渗析法制备磷酸二氢钠，左室中的氢离子通过膜a进入中间室，中间室中的钠离子通过膜b进入右室，则电a为阳极，电极b为阴极；电极a应与Ag(II)相连，故A正确；

B．左室中的氢离子通过膜a进入中间室，中间室中的钠离子通过膜b进入右室，膜b为阳离子交换膜，故B正确；

C．阳极中的水失电子电解生成氧气和氢离子，氢离子通过膜a进入中间室，消耗水，硫酸的浓度增大；阴极水得电子电解生成氢气，中间室中的钠离子通过膜b进入右室NaOH的浓度增大，故C正确；

D．电池从开始到停止放电时，则浓差电池两边AgNO3浓度相等，所以正极析出0.02mol银，电路中转移0.02 mol电子，电渗析装置生成0.01 mol NaH2PO4，质量为1.2g，故D错误；

故选D。

4．常温下，向10mL浓度均为0.1mol·L-1的NaA和HA的混合溶液中逐滴加入HA溶液或NaOH溶液，溶液中与pH的关系如图所示。下列说法错误的是

A．HA的电离平衡常数的数量级为10-10

B．水的电离程度：a<c

C．原溶液是bc段之间的一个点

D．c点溶液满足：c(HA)>c(Na+)>c(A-)

【答案】B

【详解】A．HA的电离方程式为HAH++A-，Ka=，b点时，-lg=0，则c(HA)=c(A-)，此时pH=9.3，则K=c(H+)=10-9.3=100.710-10=5.0110-10，则HA的电离平衡常数的数量级为10-10，选项A正确；

B．a点，-lg=1，则c(A-)=10c(HA)，c(A-)>c(HA)，说明在原有基础上加入了NaA，加盐促进水的电离，c点，-lg=-1，则c(HA)=10c(A-)， c(HA)>c(A-)，说明在原有基础上加入了HA，加酸抑制水的电离，则电离程度a>c，选项B错误；

C．酸HA的电离常数Ka=5.0110-10，则A-的水解常数Kh==1.9910-5，则Kh>Ka，则等浓度的NaA和HA溶液呈碱性，c(HA)略大于c(A-)，b点c(HA)=c(A-)，c点c(HA)=10c(A-)，故原溶液在b、c之间，选项C正确；

D．原溶液位于b、c之间，此时c(Na+)>c(A-)，c(HA)>c(A-)，继续加入HA，到达c点，则c(HA)>c(Na+)>c(A-)，选项D正确；

答案选B。

二、工业流程题

5．铬镀在金属上可以防锈，坚固美观。一种以铬铁矿[主要成分为Fe(CrO2)2，还含有A12O3等]为原料生成金属铬的工艺流程如下图：

已知：①NaFeO2极易水解；

②Cr(VI)在中性或碱性溶液中以形式存在，在酸性条件下以形式存在；

③常温时，Al(OH)3+OH-[的平衡常数：K=100.63，Al(OH)3的溶度积常数：Ksp[A1(OH)3]=10-33；

回答下列问题：。

(1)Fe(CrO2)2中铬元素的化合价为___________。

(2)“焙烧”时，气体和矿料逆流加入的原因是___________， Fe(CrO2)2反应生成NaFeO2和Na2CrO4，该反应中氧化剂和还原剂的物质量之比为___________。

(3)“水浸”时，生成Fe(OH)3的离子方程式为___________。

(4)常温下，“酸化I”时，铝元素完全转化为沉淀的pH范围为___________(通常认为溶液中离子浓度小于10-5mol·L-1沉淀完全)。

(5)“酸化II”的目的是___________。

(6)“还原”时，反应的离子方程式为___________。

(7)“电解”时，金属铬在___________(填“阳”或“阴”)极上产生。

【答案】(1)+3

(2)     增大接触面积，使燃烧更充分     7：4

(3)+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-

(4)4.7<pH<8.37

(5)将转化为

(6)8H+++3H2C2O4=2Cr3++6CO2↑+7H2O

(7)阴

【分析】铬铁矿在空气中与纯碱煅烧生成Na2CrO4和一种红棕色固体，同时释放出CO2气体，同时，可知主反应为，铬铁矿在空气中与纯碱煅烧生成物通过水浸NaAlO2进入浸出液中，而不溶的Fe2O3形成滤渣Ⅰ，浸出液经过酸化形成滤渣Ⅱ为Al(OH)3沉淀，再次酸化后加入草酸还原，最后电解得到金属铬，据此分析解题。

【详解】（1）Fe(CrO2)2中O为-2价，Fe为+2价，所以Cr为+3价；故答案为+3。

（2）“焙烧”时，为了使燃烧更充分，气体和矿料逆流加入；据分析可知，“焙烧”时主反应为，该反应中氧化剂和还原剂的物质量之比为7：4；故答案为增大接触面积，使燃烧更充分；7：4。

（3）NaFeO2极易水解生成Fe(OH)3，离子方程式为+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-；故答案为+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-。

（4）“酸化I”时，铝元素完全转化为沉淀的离子方程式为，已知Al(OH)3+OH-的平衡常数为K=100.63，所以的平衡常数为；，此时pH=8.37；已知Ksp[A1(OH)3]=10-33；所以铝元素完全沉淀时，此时pH=4.7；所以pH范围为4.7<pH<8.37；故答案为4.7<pH<8.37。

（5）已知Cr(VI)在中性或碱性溶液中以形式存在，在酸性条件下以形式存在；所以“酸化II”的目的是将转化为。

（6）加入草酸“还原”时，生成Cr3+和CO2，反应的离子方程式为8H+++3H2C2O4=2Cr3++6CO2↑+7H2O；故答案为8H+++3H2C2O4=2Cr3++6CO2↑+7H2O。

（7）“电解”时，Cr3+往阴极移动，所以金属铬在阴极生成，故答案为阴。

三、实验题

6．连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，是一种白色晶体，不溶于乙醇，易溶于氢氧化钠溶液，在碱性介质中稳定，在酸性条件下易发生歧化反应。某研究性学习小组利用下图所示装置制备连二亚硫酸钠并测定其纯度。回答下列问题：

(1)装置A中导管a的作用是___________，装置C中仪器b的名称为___________。

(2)装置B中单向阀的作用是___________。

(3)补全装置C中反应的化学方程式：___________

HCOOH+NaOH+___________=Na2S2O4+CO2+___________；

实验过程中需控制SO2，确保NaOH过量的原因是___________；充分反应后通过分液漏斗滴加一定量乙醇的目的是___________。

(4)装置D的作用是___________。

(5)充分反应后，将装置C中的混合物过滤、洗涤、干燥即得连二亚硫酸钠粗品。称量5.0g该粗品，滴加一定量的NaOH溶液使溶液显碱性后，滴加Ag-EDTA络合溶液，发生反应：2Ag+++4OH-=2Ag+2+2H2O，充分反应后，过滤、洗涤、干燥得到5.4g银，则该粗品中连二亚硫酸钠的质量分数为___________%。

【答案】(1)     平衡压强，使液体顺利滴下     三颈烧瓶

(2)防倒吸

(3)     HCOOH+2NaOH+2SO2=Na2S2O4+CO2+2H2O     Na2S2O4在碱性介质中稳定，在酸性条件下易发生歧化反应     降低Na2S2O4的溶解度，使其析出

(4)尾气处理，防止污染环境

(5)87

【详解】（1）导管a连通分液漏斗和蒸馏烧瓶，使二者压强相同，分液漏斗中的液体能顺利流下；装置C为三颈烧瓶。

（2）单向阀只允许气体按一个方向流动，防止气体回流。在该实验中，装置C中发生的反应有CO2生成，单向阀的作用是防止装置C中压强过大，液体压入装置A中，发生危险，因此单向阀的作用是防倒吸。

（3）补齐并配平反应方程式，反应物已有甲酸和氢氧化钠，结合产物根据原子守恒可知反应物还应有二氧化硫，根据氧化还原反应规律配平方程式，甲酸被氧化为二氧化碳，碳的化合价由+2升高为+4，化合价升高两价，二氧化硫被还原为连二亚硫酸钠，化合价由+4降低为+3，根据得失电子守恒可知二者比例为1:2，根据原子守恒可配平剩余物质；由题给信息可知，连二亚硫酸钠在碱性介质中稳定，在酸性条件下易发生歧化反应，为防止其歧化，故应保证氢氧化钠过量；连二亚硫酸钠不溶于乙醇，滴加乙醇可降低其溶解度，利于析出。

（4）反应物SO2有毒，装置D可吸收剩余的SO2，防止环境污染。

（5）由银的质量可知，银的物质的量为，由题给反应方程式可知，银与连二亚硫酸根的比例为2:1，则连二亚硫酸钠的物质的量0.025mol，连二亚硫酸钠的摩尔质量为174g/mol，则连二亚硫酸钠的质量为0.025mol×174g/mol=4.35g，则产率为=87%。

四、原理综合题

7．氢能将在实现“双碳”目标中起到重要作用，乙醇—水催化重整可获得氢气。主要发生以下反应。

反应I：C2H5OH(g)+H2O(g)2CO(g)+4H2(g)，ΔH1=+255.7kJ·mol-1

反应II：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，ΔH2=-41.2kJ·mol-1

回答下列问题：

(1)反应C2H5OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g)的ΔH3=___________。

(2)压强为100kPa，体积为1L的密闭容器中充入1molC2H5OH(g)和3molH2O(g)发生上述反应平衡时CO2和CO的选择性、乙醇的转化率随温度的变化曲线如图所示(已知：CO的选择性=。

①表示CO2的选择性的是曲线___________(填“a”或“b”)；温度升高，CO2的选择性变化的原因是___________。

②300°C时，生成氢气的物质的量为___________mol。

③500°C时，反应I的标准平衡常数，其中为标准压强(100kPa)，P(C2H5OH)、P(H2O)、P(H2)和P(CO)为各组分的平衡分压，则=___________(已知：分压=总压×该组分物质的量分数)。

(3)为提高氢气的平衡产率，可采取的措施为___________。

(4)生物乙醇辅助电解可以得到纯氢，其反应过程如图所示，电极b接电源的___________极(填“正”或“负”)，阳极的电极反应式为___________。

【答案】(1)+173.3kJ/mol

(2)     a     温度升高，反应II平衡逆移，消耗CO2，生成CO，CO2选择性不断减小     3.42     或2.3

(3)增大水蒸气的浓度(2分，其它合理答案均可)

(4)     负     C2H5OH-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+

【详解】（1）由方程式可以看出

，最终得到。答案为；

（2）从反应Ⅱ产生CO2为放热反应，升高温度该反应平衡逆向即CO2含量降低，选择性降低。而反应I为吸热反应且产生CO，随着温度升高该反应平衡正向CO增加，CO的选择性增加。答案为a；CO转化为CO2为放热反应升温平衡逆向，CO2选择性降低。CO2的选择性=0.15n(CO2)=0.85n(CO)。300℃平衡C2H5OH的转化率为60%，即n(CO2)+n(CO)=0.6×2mol=1.2mol，得出n(CO)=0.18mol，n(CO2)=1.02mol。则 n(H2)=3.06+0.36=3.42mol。答案为3.42mol。500℃时，乙醇的转化率为80%则n(CO2)+n(CO)=80%×2mol=1.6mol。选择性为50%，n(CO2)=n(CO)=0.8mol。则建立三段式为

由以上得知，平衡时n(H2)=2.4+1.6=4mol，

n(C2H5OH) =0.2mol，n(H2O)=3-0.4-1.2=1.4mol。则P总（平衡）= ，，

。则。答案为2.3；

（3）由乙醇参与的两个反应均为吸热反应，且气体增加的反应，升温或者降低压强或者增加H2O的浓度均能使这两个反应平衡正向，H2的产率增加。答案为升温或降压或增加H2O(g)浓度；

（4）由图知，H2O变为H2发生了还原反应，则为电解池的阴极与电源的负极相连。而a极为阳极，电极反应为C2H5OH-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+。答案为负，C2H5OH-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+。

五、结构与性质

8．磷是重要的生命元素之一，存在于细胞、蛋白质、骨骼和牙齿中。回答下列问题：

(1)基态P原子核外电子占据的原子轨道数为___________。

(2)白磷与足量热的NaOH溶液反应产生磷化氢(PH3)和次磷酸钠(NaH2PO2)，其反应的化学方程式为P4+3NaOH(热，浓)+3H2O=3NaH2PO2+PH3.白磷(4P)中P的杂化类型为___________，次磷酸(H3PO2)的结构式为___________，次磷酸钠中各元素的电负性由大到小的顺序是___________，写出一种与PH3互为等电子体的离子___________(填微粒符号)。

(3)PH3与过渡金属Pt形成的一种配合物[PtCl2(PH3)2]比[PtCl2(NH3)2]稳定的原因是___________。

(4)磷酸聚合可以生成链状多磷酸或环状多磷酸。其中环状多磷酸是由3个或3个以上磷氧四面体通过共用氧原子环状连接而成，常见的三聚环状多磷酸结构如图所示，则n聚环状多磷酸的通式为___________(用含n的式子表示)。

(5)磷化铝熔点为2000°C，其结构与晶体硅类似，磷化铝晶胞结构如图所示，晶胞中磷原子空间堆积方式为___________，已知该晶体的密度为ρg·cm-3，则最近的Al和P原子间的核间距为___________pm(用NA表示阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可)。

【答案】(1)9

(2)     sp3          O>P>H>Na     H3O+

(3)P的电负性小于N，形成配位键时更易给出电子，故[PtCl2(PH3)2]更稳定

(4)(HPO3)n。

(5)     面心立方堆积     。

【详解】（1）P原子核外电子式为1s22s22p63s23p3，最外层电子为半充满，占据的原子轨道数为9；故答案为9。

（2）白磷(4P)分子为正四面体结构，其中P的杂化类型为sp3；根据NaH2PO2可知，次磷酸(H3PO2)中有一个可电离的H，所以次磷酸(H3PO2)的结构物；次磷酸钠中各元素的电负性由大到小的顺序是O>P>H>Na；等电子体是指价电子数和原子数（氢等轻原子不计在内）相同的分子、离子或原子团；与PH3互为等电子体的离子为H3O+；故答案为sp3；；O>P>H>Na；H3O+。

（3）PH3与过渡金属Pt形成的一种配合物[PtCl2(PH3)2]，由于P的电负性小于N，形成配位键时更易给出电子，故比[PtCl2(NH3)2]稳定；故答案为P的电负性小于N，形成配位键时更易给出电子，故[PtCl2(PH3)2]更稳定。

（4）由图可知，每个P原子连接3个O和1个H，所以该n聚环状多磷酸的通式为(HPO3)n；故答案为(HPO3)n。

（5）由图可知，晶胞中磷原子空间堆积方式为面心立方堆积；已知该晶体的密度为ρg·cm-3，一个晶胞中含有4个AlP分子，设晶胞边长为a，所以，则，所以则最近的Al和P原子间的核间距为pm；故答案为面心立方堆积；。

六、有机推断题

9．苯妥英钠是治疗中枢疼痛综合征的药物之一，下面是一种苯妥英钠的合成路线：

回答下列问题：

(1)A的名称为___________。

(2)B→C所需的反应试剂及条件为___________。

(3)D→E的反应类型为___________，E中官能团的名称为___________。

(4)F→G分两步完成，第一步为取代反应，第二步为加成反应，则第一步反应生成的含氮物质的结构简式为___________。

(5)G→H的化学方程式为___________。

(6)X为F的同分异构体，则满足条件的X有___________种，

①分子中含有 结构，且苯环上均有2个取代基；

②1molX与足量的银氨溶液反应生成4molAg。

其中核磁共振氢谱中峰的种类最少的结构简式为___________。

【答案】(1)甲苯

(2)NaOH水溶液，加热

(3)     加成反应     羟基和羰基

(4)

(5)

(6)     12    

【分析】结合A到D，说明A含有苯环，则A为 ，A和Br2发生取代反应生成B为 ，B发生水解反应生成C为 ，C发生催化氧化生成D，D一定条件下发生自身加成反应生成E，E发生氧化反应生成F，F和NH2CONH2先取代后加成生成G，G在酸性条件下转化为H，H在碱性条件下生成I，据此解答。

【详解】（1）A为 ，名称为甲苯；

（2）B为 ，B发生水解反应生成C为 ，B→C所需的反应试剂及条件为NaOH水溶液，加热；

（3）D→E为D一定条件下发生自身加成反应生成E，E中官能团的名称为羟基和羰基；

（4）结合F→G生成产物，第一步为取代反应生成 ；

（5）G→H的化学方程式为 ；

（6）F为 ，X为F的同分异构体，满足条件：

①分子中含有 结构，且苯环上均有2个取代基；

②1molX与足量的银氨溶液反应生成4molAg，说明含有两个醛基，结合 为对称结构，取代位置编号为 ，当一个醛基在1号位，有9种结构，当一个醛基在2号位，有2种结构，当一个醛基在3号位有1种结构，则共9+1+2=12种；其中核磁共振氢谱中峰的种类最少的结构简式为 。