2023届安徽省蚌埠市高三第二次教学质量检查考试理科综合化学试题含答案

这是一份2023届安徽省蚌埠市高三第二次教学质量检查考试理科综合化学试题含答案，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，有机推断题等内容，欢迎下载使用。

安徽省蚌埠市2023届高三第二次教学质量检查考试理科综合化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．化学与人们的生活密切相关，下列叙述正确的是
A．二氧化硫有毒，不能用做食品添加剂
B．活性炭具有疏松多孔的结构，可用于除异味和杀菌
C．水泥是应用较广的人造材料，主要化学成分是二氧化硅
D．K2FeO4是一种新型净水剂，还原产物可以水解生成胶体
【答案】D
【详解】A．二氧化硫有毒，但是能做某些食品添加剂，如葡萄酒中可添加二氧化硫作抗氧化剂，A错误；
B．活性炭具有疏松多孔的结构，可用于除异味，不能杀菌，B错误；
C．水泥是应用较广的人造材料，主要化学成分是石灰石、二氧化硅和粘土，C错误；
D．K2FeO4是一种新型净水剂，还原产物可以水解生成Fe(OH)3胶体，D正确；
故答案为：D。
2．核酸采样管里的红色病毒保存液，其主要成分是胍盐和少量的双咪唑烷类，一种胍盐和双咪唑烷的分子结构如图所示，以下说法中不正确的是

A．双咪唑丁烷可以与羧酸反应生成酰胺
B．盐酸胍易溶于水，双咪唑丁烷难溶于水
C．盐酸胍的分子式为CH6N3Cl，属于盐类
D．双咪唑丁烷常用作配体，其配位原子是N
【答案】A
【详解】A．双咪唑丁烷属于烃的衍生物，不含胺基或亚胺基，不可以与羧酸反应生成酰胺，A错误；
B．盐酸胍含有胺基和亚胺基，属于盐，易溶于水，双咪唑丁烷为烷烃的含氮衍生物，难溶于水，B正确；
C．根据结构信息，盐酸胍的分子式为CH6N3Cl，属于盐类，C正确；
D．双咪唑丁烷中的氮原子含有孤对电子，常用作配体，配位原子是N，D正确；
故选A。
3．某种药物分子结构如图所示。其中W的原子核只有1个质子，元素X、Y、Z原子序数依次增大，且均位于W的下一周期，元素Q的原子比Z原子多8个电子。下列说法正确的是

A．X、Y、Z原子半径逐渐增大
B．分子中Y原子为sp3杂化
C．1mol该分子中含孤电子对数22NA
D．Y、Z、Q最简单氢化物水溶液酸性逐渐减弱
【答案】B
【分析】W的原子核只有1个质子，则W为H；元素X、Y、Z原子序数依次增大，且均位于W的下一周期，则为第二周期元素，结合物质结构，X形成四个共价键，为C；Y形成两个共价键，为O；Z形成一个共价键，为F；元素Q的原子比Z原子多8个电子，为Cl，据此解答。
【详解】A．X、Y、Z为第二周期元素，随着原子序数的增大，原子半径逐渐减小，A错误；
B．分子中Y原子为O，形成两个键，含有两个孤对电子，为sp3杂化，B正确；
C．该分子中含孤电子对的为F（3对）、O（2对）、Cl（3对），则1mol该分子中含孤电子对数20NA，C错误；
D．Y、Z、Q最简单氢化物为H2O、HF、HCl，水溶液酸性逐渐增强，D错误；
故选B。
4．下列实验操作、现象和结论均正确的是

实验操作
现象
结论
A
向某溶液中滴加氯水，再加KSCN溶液
溶液变为红色
溶液中一定含Fe3+
B
向蔗糖水解液中加入新制的Cu(OH)2悬浊液加热煮沸
有砖红色沉淀生成
蔗糖完全水解
C
向5mLCuSO4溶液中滴入适量同浓度的
NaOH溶液，再滴入几滴等浓度Na2S溶液
先产生蓝色沉淀而后沉淀变黑
发生了沉淀的转化
D
加热氯化铵和氢氧化钙混合物，在试管口放一片湿润的蓝色石蕊试纸
试纸无明显变化
无氨气生成

A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【详解】A．向该溶液中滴加氯水，再加KSCN溶液，溶液变红，不能说明溶液中一定含有Fe3+，可能含有Fe2+，因为氯气具有强氧化性，能将Fe2+氧化成Fe3+，再加KSCN溶液，溶液也能变红，故A错误；
B．蔗糖部分水解，中和酸后，加入新制氢氧化铜悬浊液，也能产生砖红色沉淀，故B错误；
C．加入适量NaOH溶液，NaOH与CuSO4恰好完全反应，生成蓝色沉淀Cu(OH)2，后加入Na2S溶液，蓝色沉淀变为CuS黑色沉淀，说明发生了沉淀的转化，故C正确；
D．氨气溶于水，显碱性，能使红色或紫色石蕊变蓝色，即题中应用湿润的红色石蕊试纸，故D错误；
答案为C。
5．卡塔尔世界杯上，来自中国的888台纯电动客车组成的“绿色军团”助力全球“双碳”战略目标。现阶段的电动客车大多采用LiFePO4电池，其工作原理如图1所示，聚合物隔膜只允许Li+通过。LiFePO4 的晶胞结构示意图如图2(a)所示。O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。下列说法中正确的是

A．充电时，Li+通过隔膜向阳极迁移
B．该电池工作时某一状态如图2(b)所示，可以推算x=0.3125
C．充电时，每有0.5mol电子通过电路，阴极质量理论上增加3.5g
D．放电时，正极的电极反应方程式为：Li1-xFePO4+xLi+ -xe- = LiFePO4
【答案】C
【详解】A．充电时是电解池，阳离子向阴极移动，Li+通过隔膜向阴极迁移，A错误；
B．图2(b)晶胞中锂原子数8×+3×+3×=3.25，FePO4数为4，则Li1-xFePO4的化学式为Li0.8125FePO4，解得x=0.1875，B错误；
C．充电时，阴极反应为Li++e-=Li，每有0.5mol电子通过电路，阴极生成0.5mol锂，质量为3.5g，C正确；
D．放电时，FePO4与Li+反应生成LiFePO4，正极的电极反应方程式为：FePO4+Li++e-= LiFePO4，D错误；
故答案为：C。
6．已知复杂反应的速率由反应历程中活化能最大的一步基元反应决定。卤代烃的取代反应有以下两种反应历程，其反应过程中的能量变化如图所示：

下列说法中错误的是
A．卤代烃的取代为放热反应
B．SN1 反应速率与c(Nu:－)和c(R3CX)相关
C．SN2反应速率与c(RX)和c(Nu:－)相关
D．SN1机理为两步反应，SN2机理为一步反应
【答案】B
【详解】A．卤代烃的取代反应中生成物能量低于反应物，该反应为放热反应，A项正确；
B．SN1为单分子亲核取代反应，反应物先解离为碳正离子与带负电荷的离去基团，这个过程的活化能大，决定反应速率，所以SN1反应速率只和c(R3CX)相关，B项错误；
C．SN2反应为双分子亲核取代反应，只有一个阶段，其反应速率与c(RX)和c(Nu:－)相关，C项正确；
D．SN1反应是两步反应，第一步是反应物在溶剂中离解成为碳正离子和由离去基团形成的负离子（慢反应），第二步是碳正离子与X－结合（快反应）。SN2反应中R-X的断裂与新的R-Nu键的形成是同时的，为一步反应，D项正确。
答案选B。
7．相同温度和压强下，研究X2(g)分别在不同浓度的HX(aq)和NaX(aq)中的溶解情况，实验测得X2(g)的饱和浓度c(X2)与HX( aq)和NaX(aq)的浓度关系如图所示。

已知：X2(g)溶解过程发生如下反应：
①X2(aq) +X- (aq)(aq) K1=0.19
②X2(aq) +H2O(1)H+(aq) +X- (aq) + HXO( aq) K2=4.2×10-4
③HXO(aq) H+(aq) +XO- (aq) Ka=3.2×10-8
下列说法正确的是
A．a点溶液中存在：c(H+) >c(X-) >c(XO-) >c(HXO) >c() >c(OH-)
B．b点溶液中存在：c(X-) +c() +c(XO- )>c(H+) +c(Na+)
C．对比图中两条曲线可知X-对X2的溶解存在较大的抑制作用
D．NaX曲线中，随着X2溶解度的减小，溶液中增大
【答案】D
【详解】A．由反应②可知，HX为强酸，完全电离，溶液中反应程度①>②>③，a点主要溶质为HX、X2，由于HX(aq)= H+(aq) +X- (aq)，X-会与X2反应，所以c(H+)> c(X-)> c()>c(HXO) > c(XO-)>c(OH-)，选项A错误；
B．b点溶液中存在电荷守恒： c(H+)+c(Na+)= c(X-)+ c()+ c(XO-)+ c(OH-)，所以c(H+)+c(Na+)> c(X-)+ c()+ c(XO-)，选项B错误；
C．HX和NaX溶液均能完全电离出X-，在HX溶液中，随着c(X-)增大，X2的饱和浓度增大，在NaX溶液中，随着c(X-)减小，X2的饱和浓度增大，X-对X2的溶解度无明显作用，选项C错误；
D．NaX溶液中，，随着X2的溶解度减小，其溶液中c(H+)减小，所以增大，即增大，选项D正确；
答案选D。

二、实验题
8．[Co( NH3)6]Cl3(三氯六氨合钴)是一种重要的化工产品，实验室制备过程如下：
①将一定量的氯化铵和浓氨水置于锥形瓶中，混合均匀；
②分批加入氯化钴粉末，边加边搅拌，直至溶液呈棕色稀浆；
③再向其中滴加30%H2O2，当固体完全溶解后，慢慢加入浓盐酸加热10~15min；
④在室温下冷却，过滤，可得到橙黄色[Co(NH3)6]Cl3晶体。
(1)[ Co( NH3)6]Cl3中Co的化合价是__________，该配合物中心离子的核外电子排布式为_______。
(2)“加热”应控温在60°C进行，控温方式可采取_____________________，温度不宜过高的原因是___________。
(3)溶液中CoCl2、NH4Cl和浓氨水混合后与H2O2溶液反应生成[ Co(NH3)6]Cl3的化学方程式是_________。
(4)加入浓盐酸的作用是____________________________。
(5)沉淀滴定法测定产品中Cl-的质量分数：
i．准确称取mg的产品，配制成100mL溶液，移取20mL于锥形瓶中；．
ii．滴加几滴K2CrO4溶液为指示剂，用c mol· L-1AgNO3溶液滴定至终点；
iii．重复滴定三次，消耗AgNO3溶液体积的平均值为VmL，计算晶体中Cl-的质量分数。
已知溶解度：AgCl 1.3×10-6mol · L-1，Ag2CrO4(砖红色)6.5×10-5mol ·L-1
①ii中，滴定至终点的现象是____________________。
②制备的晶体中Cl-的质量分数是_________(列计算式即可)。
【答案】(1)     +3价     1s22s22p63s23p63d6或[ Ar]3d6
(2)     水浴加热     温度过高，会使加快H2O2的分解和浓盐酸的挥发
(3)2CoCl2 + 10NH3·H2O +2NH4Cl+ H2O2=2[ Co( NH3)6]Cl3 + 12H2O
(4)降低[ Co( NH3 )6]Cl3的溶解度，便于晶体的析出
(5)     滴入最后半滴标准液，溶液中出现砖红色沉淀，半分钟内不消失    

【分析】根据题意，在氨气和氯化铵存在条件下，用双氧水氧化CoCl2溶液来制备[Co(NH3)6]Cl3，反应的化学方程式为2CoCl2 + 10NH3·H2O +2NH4Cl+ H2O2=2[ Co( NH3)6]Cl3 + 12H2O；将粗产品溶于热的稀盐酸中，再向滤液中缓慢加入浓盐酸，有大量橙黄色晶体析出，冰浴冷却后过滤，说明加入热的稀盐酸后应过滤；先用冷的HCl溶液洗涤晶体，再用少许乙醇洗涤，干燥，得产品。
【详解】（1）[Co(NH3)6]Cl3中NH3为配体，氯的化合价为-1价，则Co的化合价是+3价，Co的原子序数是27，基态Co原子核外电子排布式为[Ar]3d74s2，失去3个电子形成该配合物中心离子Co3+，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[ Ar]3d6；
（2）“加热”应控温在60°C进行，控温方式可采取水浴加热；温度不宜过高的原因是温度过高，会使加快H2O2的分解和浓盐酸的挥发；
（3）溶液中CoCl2、NH4Cl和浓氨水混合后与H2O2溶液反应生成[ Co(NH3)6]Cl3的化学方程式是：2CoCl2 + 10NH3·H2O +2NH4Cl+ H2O2=2[ Co( NH3)6]Cl3 + 12H2O；
（4）加入浓盐酸可增大氯离子浓度，作用是降低[ Co( NH3 )6]Cl3的溶解度，便于晶体的析出；
（5）①由题可知：AgCl的溶解度小于Ag2CrO4的溶液度，所以在滴加AgNO3时Ag+会与Cl-反应生成AgCl沉淀，当Cl-消耗完时再与结合，所以滴定终点时是Ag+与结合生成砖红色沉淀，故答案为：滴入最后半滴标准液，溶液中出现砖红色沉淀，半分钟内不消失；
②由AgCl沉淀的化学式可知：反应时Ag+与Cl-物质的量之比为1：1，滴定时消耗AgNO3的物质的量为cmol/L×V×10-3L=cV×10-3mol，则20mL溶液中Cl-物质的量为cV×10-3mol，100mL溶液中Cl-的质量为：m=n×M=cV×10-3mol×35.5g/mol×=5×35.5cV×10-3g，故质量分数为：。

三、工业流程题
9．如图是以硼镁矿(含Mg2B2O5 ·H2O、SiO2及少量Fe2O3、A12O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程：

回答下列问题：
(1)为了提高硼镁矿的“溶浸”速率，工业中可以采取下列适当措施______________( 填序号)。
A．升高溶浸温度         B．加快搅拌速度       C．缩短酸浸时间
(2)滤渣的主要成分有____________________。
(3)吸收过程中发生的离子方程式为___，的空间构型为_____________。
(4)沉镁时调pH≈6.5的原因是________________。
(5)已知溶浸后得1000L含Mg2+3.0mol·L-1的溶液，假定过滤I和过滤II两步Mg2+损．耗率共10%，沉镁时沉淀率99.9% ，最多能生成Mg( OH)2· MgCO3________kg(保留到小数点后第1位)。
【答案】(1)AB
(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3
(3)     NH3 += +      正四面体形
(4)pH过小Mg2+难水解生成Mg(OH)2，pH过大生成Mg(OH)2过多，不利于Mg(OH)2·MgCO3生成
(5)191.5

【分析】硼镁矿(含Mg2B2O5 ·H2O、SiO2及少量Fe2O3、A12O3)加入硫酸铵溶液，得到气体，根据硼镁矿和硫酸铵化学式知，得到的气体为NH3，用NH4HCO3吸收NH3，发生反应NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3，根据过滤2及沉镁成分知，过滤1中得到的滤渣为难溶性的SiO2、Fe2O3、Al2O3，调节溶液pH=3.5时得到H3BO3，滤液中含有MgSO4，沉镁过程发生的反应为2Mg2++3+2H2O=Mg(OH)2· MgCO3↓+2，加热分解可以得到轻质MgO；母液中含有(NH4)2SO4；
【详解】（1）根据流程图知，硼镁矿粉中加入硫酸铵溶液，为了提高溶浸速率，可以采取适当升温、适当增大溶浸液浓度、研磨成粉末、搅拌等措施，答案选AB；
（2）根据分析可知，滤渣为难溶性的SiO2、Fe2O3、Al2O3；
（3）得到的气体为NH3，用NH4HCO3吸收NH3，发生反应NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3，发生的离子方程式为NH3 += + ；
中心原子N电子对数=4+=4，中心原子是sp3杂化，没有一对孤电子对，所以的立体结构是正四面体型；
（4）沉镁时调pH≈6.5的原因是：pH过小Mg2+难水解生成Mg(OH)2，pH过大生成Mg(OH)2过多，不利于Mg(OH)2·MgCO3生成；
（5）根据镁守恒可知，最多能生成Mg( OH)2· MgCO3的质量为1000L3.0mol/L(1-10%)99.9%142g/mol=191.5kg。

四、原理综合题
10．CH4和CO2两种引发温室效应气体可以转化为合成气(H2和CO)进而可以解决能源问题：
(1)甲醇是新型的汽车动力燃料。工业上可通过H2和CO化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为
2H2(g) + CO(g)= CH3OH(1) ΔH1= -116kJ ·mol-1
已知：CO(g) +O2(g) =CO2(g) ΔH2= -283 kJ ·mol-1
H2(g) +O2(g) =H2O(g) ΔH3= -242 kJ ·mol-1
H2O(g) =H2O(1) ΔH4= -44 kJ ·mol-1
表示甲醇燃烧热的热化学方程式为________。
(2)CH4制备合成气反应CH4(g) +H2O(g)CO(g) + 3H2(g)通过计算机模拟实验。在400 ~ 1200°C，操作压强为3. 0MPa条件下，不同水碳比(1 ~10)进行了热力学计算，反应平衡体系中H2的物质的量分数与水碳比、平衡温度的关系如图所示。

据模拟实验可知，该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。平衡温度为750°C ，水碳比为5时， H2的物质的量分数为0.3，则CH4的转化率为_______，用各物质的平衡分压计算Kp=_______ MPa2。 (分压=总压 ×物质的量分数，结果保留2位小数)
(3)利用制备的甲醇可以催化制取丙烯，过程中发生如下反应：
3CH3OH(g)C3H6(g) + 3H2O(g)。

该反应VanˊtHoff方程的实验数据如图中曲线a所示，已知VanˊtHoff方程为+C(ΔH为该反应的焓变，假设受温度影响忽略不计，K为平衡常数，R和C为常数) ，则该反应的焓变ΔH =________kJ·mol-1。对于另一反应实验数据如图中的曲线b所示，若该反应焓变为ΔH '，则△H_________ΔH ' (填“>”“<”或“=”)；此公式说明对于某个反应，当升高相同温度时，其ΔH 的数值越大，平常数的变化值就______( 填“越多”或“越少”)。
【答案】(1)CH3OH(l) +O2(g)=CO2(g) +2H2O(1)       ΔH= - 739 kJ / mol
(2)     吸热     75%     1.29
(3)     R     大于     越多

【详解】（1）2H2(g) + CO(g)= CH3OH(1) ΔH1= -116kJ ·mol-1……①，CO(g) +O2(g) =CO2(g) ΔH2= -283 kJ ·mol-1……②，H2(g) +O2(g) =H2O(g) ΔH3= -242 kJ ·mol-1……③，H2O(g) =H2O(1) ΔH4= -44 kJ ·mol-1……④，根据盖斯定律可知，[③+④]×2+②－①，得到甲醇的燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l) +O2(g)=CO2(g) +2H2O(1) ΔH= - 739 kJ / mol；故答案为CH3OH(l) +O2(g)=CO2(g) +2H2O(1) ΔH= - 739 kJ / mol；
（2）根据图像可知，随着温度升高，氢气物质的量分数增大，平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，该反应正反应方向为吸热反应；水碳比为5，令水蒸气物质的量为5mol，甲烷物质的量为1mol，消耗甲烷物质的量为amol，则达到平衡时，n(CH4)=(1-a)mol，n(H2O)=(5-a)mol，n(CO)=amol，n(H2)=3amol，氢气的物质的量分数为0.3，解得a=0.75，即甲烷转化率为75%；达到平衡时CH4、H2O、CO、H2物质的量分数分别为、、0.1、0.3，用分压表示的压强平衡常数Kp=≈1.29；故答案为吸热；75%；1.29；
（3）根据图像可知，y1=-x1×+C，y2=-x2×+C，两式联立解得ΔH=R或R；根据图像以及ΔH表达式可知，ΔH＞ΔH'；该方程说明了当升高相同温度时，ΔH越大，平衡常数的变化值越多；故答案为R或R；＞；越多。

五、有机推断题
11．有机化学家科里编制了世界上第一个具有计算机辅助有机合成路线设计程序，获得1990年诺贝尔化学奖。以下是科里提出的长叶烯的部分合成路线：

回答下列问题：
(1)A→ B的目的是_______________________________。
(2)B→C 的反应类型是_____________________，C的分子式为_____________。
(3) 可以与水以任意比例互溶，原因是_________________________。
(4) A、B 、C分子中均含有共轭结构，下列可用于检测共轭体系的是_____________。
a．紫外一可见光谱       b． 红外光谱           c．核磁共振氢谱         d．质谱
(5)同时满足下列条件的G的同分异构体有_____________种(不考虑立体异构)。
a． 分子中有一个苯环和一个六元碳环以一根σ键相连
b．能与FeCl3溶液发生显色反应
c．1mol该有机物最多能与2mol NaOH发生反应
(6)根据题中信息，写出以为原料合成的路线_______。
【答案】(1)保护羰基
(2)     取代反应     C15H22O2
(3)可以与水形成分子间氢键
(4)a
(5)40
(6)

【分析】由有机物的转化关系可知，TSOH作用下与发生加成反应、取代反应生成，与发生取代反应生成，OsO4、作用下转化为，作用下与TsCl发生取代反应生成，50℃条件下，在高氯酸锂、碳酸钙作用下转化为，100℃条件下，发生消去反应生成。
【详解】（1）由和分子中都含有六元环羰基可知，A→ B的目的是保护羰基，
（2）由分析可知，B→C 的反应为与发生取代反应生成，C的结构简式为，分子式为C15H22O2。
（3）分子中含有的羟基能与水分子形成分子间氢键，所以可以与水以任意比例互溶。
（4）由结构简式可知，紫外一可见光谱可用于检测A、B、C分子中的共轭体系，故答案选a。
（5）G的不饱和度为5，其同分异构体分子中有一个苯环和一个六元碳环以一根σ键相连，此时物质的不饱和度为5，因此不存在其他双键，能与FeCl3发生显色反应说明含有酚羟基，1mol该有机物最多能与2molNaOH反应，则含有2个酚羟基。若两个酚羟基处于图示位置，此时甲基有7个位置，若两个酚羟基处于图示位置，此时甲基有7个位置，若酚羟基处于图示位置，此时甲基有7个位置，若酚羟基处于图示位置，此时甲基有7个位置，若酚羟基处于图示位置，则甲基有6个位置，若酚羟基处于图示位置，则甲基有6个位置，因此共有40种同分异构体。
（6）由题给信息可知，以为原料合成的合成步骤为OsO4、作用下转化为，作用下与TsCl发生取代反应生成，50℃条件下，在高氯酸锂、碳酸钙作用下转化为，合成路线为。