2022届安徽省淮南市高三5月第二次模拟考试理综化学试题

这是一份2022届安徽省淮南市高三5月第二次模拟考试理综化学试题，共15页。试卷主要包含了请将各题答案填写在答题卡上，可能用到的相对原子质量，62， [化学一选修3等内容，欢迎下载使用。

理科综合试题
考生注意：
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共300分。考试时间150分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16
第Ⅰ卷（选择题 共126分）
选择题：本大题共13小题，每小题6分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
7．2022年北京冬奥会被誉为科技奥运绿色奥运，从清洁能源到环保材料，化学高科技所起的作用功不可没。下列有关说法错误的是
A．二氧化碳跨临界直冷制冰技术环保节能安全无毒
B．颁奖礼服内胆添加的石墨烯发热材料为有机高分子材料
C．滑雪服采用的剪切增稠流体材料可有效减小空气阻力
D．冬奥火炬“飞扬”外壳采用的是碳纤维与高性能树脂制成的新型复合材料
8．以葡萄糖为原料制得的异山梨醇（如图）是重要的生物质转化平台化合物。
下列关于该物质的叙述错误的是
A．一氯代物有3种 B．与己二酸互为同分异构体
C．分子中所有原子可能共平面 D．能发生取代、氧化和消去反应
9．在实验室采用如图所示装置进行气体的干燥、收集和尾气处理，合理的是
10．N-异丙基丙烯酰胺可形成一种高分子膜，在一定温度范围内有温敏特性（如下右图所示），其结构中具有亲水性的酰胺基和疏水性的异丙基。下列有关说法不正确的是

Ｎ—异丙基丙烯酰胺
A．可通过加聚反应合成高分子膜 B．升温时高分子膜中有O-H键的形成
C．高分子膜在低温时以亲水作用为主 D．高分子膜在高温时会发生体积收缩
11．一种由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z组成的化合物在化学和医药工业中常用作还原剂（如图所示，其中－表示化学键，可能为单键或双键），X最外层电子数为电子层数的3倍。下列叙述正确的是
A．简单离子半径：Z > Y > X > W
B．Y与X、Y与W形成的化合物化学键类型一定相同
C．X与Z形成的化合物中各原子均满足8电子稳定结构
D．Z的最高价氧化物对应的水化物酸性强于碳酸
12．如图为一种酶生物电池，可将葡萄糖(C6H12O6)转化为葡萄糖内酯(C6H10O6)，两个碳纳米管电极材料由石墨烯片层卷曲而成。下列说法正确的是
A．图中的离子交换膜为阴离子交换膜
B．负极区发生的电极反应主要为H2－2e－===2H+
C．碳纳米管有良好导电性能，且能高效吸附气体
D．理论上消耗标况下2.24 L O2，可生成葡萄糖内酯0.2 ml
13．实验测得0.10 ml/LNaHCO3溶液的pH随温度变化如图
所示。下列说法正确的是
A．OM段随温度升高溶液的pH减小，原因是水
解被抑制
B．O点溶液和P点溶液的相等
T/℃
C．将N点溶液恢复到25℃，pH=8.62
D．Q点、M点溶液均有=0.10 ml/L
第Ⅱ卷（非选择题 共174分）
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第22题～32题为必考题，每个试题考生都必须作 答。第33题～38题为选考题，考生根据要求作答。
(一)必考题：共129分。
26．（14分）锗是一种稀散金属，在光纤通信、航空航天等领域有广泛应用，模拟从氧化锌烟灰（成分有ZnO、ZnO·GeO2、FeO·GeO2、Fe2O3·GeO2、PbO等）中提取锗元素的流程图如下：
已知：①浸取后溶液pH为2，Ge以GeO2+的形式存在；
②单宁酸为复杂有机酸，易与Fe3+络合沉淀。
（1）浸取时ZnO·GeO2发生反应的化学方程式是 ，浸渣的主要成分是 。
（2）试剂X的作用是 。
（3）下图为沉锗时溶液pH对锗沉淀率的影响，则适宜的pH应为 （填标号）。
A．1.0B．2.0C．2.5D．3.0
（4）沉锗时有一段沉锗和二段沉锗两种工艺，单宁酸用量与锗沉淀率关系如表所示，工业常用二段沉锗工艺且单宁酸总用量为25倍，其原因是 。
（5）可从滤液中回收的金属元素主要有 。
（6）若用C2H2O表示单宁酸，压滤后的含锗沉淀表示为GeO(C2H2O)2SO4，其在空气中灼烧会得到SO2、H2O、CO2三种气体，该反应方程式为_____________________________________。
27．（14分）CuCl为白色固体，微溶于水，不溶于酒精，在空气中能被迅速氧化，是重要的工业催化剂。某化学兴趣小组同学对其制备过程进行了实验探究。
Ⅰ．小组同学首先用如图装置制备CuCl2。
（1）仪器的名称为___________，溶液的作用是___________。
（2）三颈烧瓶中发生反应的离子方程式为___________。
Ⅱ．查阅资料后，小组同学用(NH4)2SO3还原CuCl2溶液来制备CuCl。
（3）制备反应的离子方程式为_____________。
（4）将混合物过滤、洗涤、干燥可得CuCl产品。
①过滤操作最好采用抽滤法快速过滤，这样可避免____________；
②判断CuCl沉淀洗涤干净的实验方案是___________。
（5）研究发现，CuCl的产率与CuCl2起始浓度、溶液pH的关系如下图。
①随着pH增大，CuCl2浓度逐渐降低的原因是_____________；
②控制溶液的pH在________时，CuCl产率最高。
28．（15分）CO2减排策略主要有三种：减少排放，捕集封存，转化利用。其中CO2转化利用，生产高能燃料和高附加值化学品，有利于实现碳资源的有效循环。由CO2转化制甲醇具有重要的经济效益。
（1）高效催化剂对CO2加氢制甲醇的反应速率影响很大。通过计算机分析，CO2加氢制甲醇在不同催化条件下存在两种反应路径的势能图如下图所示。
①CO2加氢制甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=_____eV/ml
（阿伏加德罗常数用NA表示）；
② （填“甲酸盐”或“羧酸”）路径更有利于CO2加氢制甲醇反应，对该路径的反应速率影响最大的一步反应是______________________________；
③根据势能图，下列说法合理的是___________________（填标号）。
A．CO2分压越大，催化剂表面积越大，CO2在催化剂表面的吸附速率越大
B．不考虑H3COH*，两种路径中产生的含碳中间体种类均有5种
C．中间体HCOO*比COOH*更稳定
D．使用高活性催化剂可降低反应焓变，加快反应速率
（2）CO2催化加氢制甲醇反应历程中某一步基元反应的Arrhenius经验
公式的实验数据如图所示，已知Arrhenius经验公式为R lnk = - + C
（其中Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数）。
①该反应的活化能Ea = kJ/ml；
②当使用更高效的催化剂时，在图中画出R lnk 与 关系的示意图。
在CO2催化加氢制甲醇过程中也存在竞争反应CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) ΔH>0
在恒温密闭容器中，维持压强和投料比不变，将CO2和H2按一定流速通过反应器，CO2转化率和甲醇选择性 随温度变化关系如下图所示：
①若233~251℃时催化剂的活性受温度影响不大，分析235℃后图中曲线下降的原因__________________________________；
②在压强为P的恒温恒压密闭容器中，加入1 ml CO2和3 ml H2反应并达到平衡状态，CO2平衡转化率为20%，甲醇的选择性为50% ,计算CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) 在该温度下的平衡常数KP =_______________________。（列出计算式）
(二)选考题：共45分。
35. [化学一选修3：物质结构与性质] （15分）
（1）对于基态K原子，下列叙述正确的是___________（填标号）。
A．元素K的焰色反应呈紫红色，在可见光范围内辐射波长较短
B．K的核外电子排布式为[Ar]4s1
C．K和Cr位于同一周期，且价电子构型相同，第一电离能I1(K) > I1(Cr)
（2）g-C3N4是一种近似石墨烯的平面二维片层结构，其中一种基本结构单元无限延伸形成网状结构如下图所示：
g-C3N4中N原子的杂化类型 ，片层之间通过 （填作用力类型）结合，g-C3N4在光激发下能传递电子的原因是 。
（3）NaCl的熔点为801℃，KCl的熔点为770℃，请分析原因 。
（4）研究离子晶体，常考察以一个离子为中心时，其周围不同距离的离子对它的吸引力或排斥力。设氯化钠晶胞参数为a pm，钠离子和氯离子的半径分别为rNa pm和rCl pm，以钠离子为中心，距离最近的一层为第一层。
则第二层离子有 个，与中心离子的距离为 pm，它们是 离子（填“钠”或“氯”），晶胞中的离子空间占有率为________________________（列出计算表达式）。
36．[化学一选修5：有机化学基础] （15分）
化合物W是合成风湿性关节炎药物罗美昔布的一种中间体，其合成路线如下：
已知：（ⅰ）
（ⅱ）
回答下列问题：
（1）A的化学名称是___________，B中具有的官能团的名称是_____________，
（2）由C生成D的反应类型是___________。
（3）D→E和F→G的作用是_______________________________。
（4）写出由G生成H的化学方程式_______________________________。
（5）写出I的结构简式_______________。
（6）X的同分异构体中，符合下列条件的有机物有_______种。
i)只含两种官能团且不含甲基；
ii)含－CH2Br结构，不含C=C=C和环状结构。
（7）设计由甲苯和制备 的合成路线________________（无机 试剂任选）。
淮南市2022年高三模拟考试
化学试题参考答案及评分标准
7【答案】B
【解析】石墨烯为无机非金属材料，B项错误。
8【答案】C
【解析】异山梨醇两边五元环对称，一氯代物有3种 ，A项正确；根据该分子结构可知与己二酸互为同分异构体，B项正确；根据碳原子的成键特点，分子中所有原子不可能共平面，C项错误；该物质能发生取代、氧化和消去反应，D项正确。
9【答案】B
【解析】根据装置和试剂，气体能用碱石灰干燥，可用向下排空气法收集，X中溶解度大，要防止倒吸，符合条件的只有B选项。
10【答案】B
【解析】由N-异丙基丙烯酰胺结构可知其可通过加聚反应得到高分子温度敏感膜，A项正确；高分子温度敏感膜在低温和高温的变化过程中伴随着氢键的断裂和形成，没有O-H键的形成，B项错误；低温时，水分子嵌入高分子温度敏感膜中，以亲水作用为主，C项正确；由图可知，高温时高分子温度敏感膜会发生体积收缩，D项正确。
11【答案】 D
【解析】由X最外层电子数为电子层数的3倍可知X为O元素，再根据化合物结构判断出 W为H元素，Y为Na元素，Z至少含五个键，最可能为P元素。简单离子半径：Z> X > Y > W，A项错误；Y与X形成的化合物为Na2O或Na2O2、Y与W形成的化合物为NaH，所含化学键类型不一定相同，B项错误；X与Z形成的化合物P4O6 中各原子满足8电子结构，P4O10中P原子不满足8电子结构，C项错误；Z的最高价氧化物对应水化物为磷酸，酸性强于碳酸，D项正确。
12．【答案】C
【解析】由图可知该酶生物电池应使用质子交换膜或阳离子交换膜，A项错误；负极区的主要反应为C6H12O6－2e－===C6H10O6 + 2H+，同时还有H2－2e－===2H+，B项错误；碳纳米管由石墨烯片层卷曲而成，有良好导电性能，且因为存有空隙结构，能高效吸附气体，C项正确；消耗标况下2.24 L O2，得到0.4 ml e－，由于负极区有H2和C6H12O6两种物质失电子，D项错误。
13【答案】D
【解析】电离和水解均为吸热过程，升高温度，HCO3-电离和水解都被促进，OM段升高温度溶液的pH减小，原因是电离程度大于水解程度，A项错误；Kw=c(H+)c(OH-)，随着温度的升高，Kw增大；O点、P点的pH相同，即氢离子浓度相同，但是不同，P点的Kw大，所以P点溶液的比O点溶液的大，B项错误；M到N曲线突变，说明NaHCO3溶液部分分解产生碳酸钠，N点溶液中含有NaHCO3分解产生的碳酸钠，若将N点溶液恢复到25℃，pH>8.62，C项错误；由物料守恒可知两点溶液中均存在，故D项正确。
26【答案】（每空2分，共14分）
（1）ZnO·GeO2 + 2H2SO4 = ZnSO4 + GeOSO4 + 2H2O PbSO4
（2）还原Fe3+
（3）C
（4）相同总用量的单宁酸，二段沉锗时锗沉淀率更高；单宁酸用量多，锗沉淀率高，超过25倍后，沉淀率增加较少，但会增加单宁酸用量(其他合理表述也可得分)
灼烧
（5）Zn、Fe (多填Ge也得分)
（6）2GeO(C2H2O)2SO4 + 7O2 ===2GeO2 + 8CO2+ 4H2O+ 2SO2
【解析】
（1）根据题给信息可书写方程式ZnO·GeO2 + 2H2SO4 = ZnSO4 + GeOSO4 + 2H2O ，PbO与H2SO4反应将得到PbSO4沉淀。
（2）由于Fe3+会与单宁酸沉淀，故需加入还原剂将Fe3+还原。
（3）酸浸后溶液pH为2，加入ZnO调pH为2.5可使锗的浸出率最高，故选C。
（4）在一段沉锗和二段沉锗单宁酸总用量相同时，二段沉锗的锗沉淀率更高；在单宁酸总用量低于25倍时，随着单宁酸总用量的增加，锗沉淀率增加，超过25倍后，锗沉淀率基本不变，但单宁酸的总用量增加。
（5）滤液中主要的金属元素为Zn、Fe，还含有少量未被沉淀的Ge。
（6）根据所给反应物和生成物可得方程式：2GeO(C2H2O)2SO4 + 7O2 = 2GeO2 + 8CO2+ 4H2O+ 2SO2。
27【答案】（14分）
（1）恒压漏斗(或恒压滴液漏斗) （1分） 吸收挥发出来的HCl，防止污染空气 （1分）
（2）Cu+H2O2+2H+ Cu2++2H2O （2分）
（3）2Cu2++ SO32-+ 2Cl-+ H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+（2分）
（4）①CuCl被空气氧化（2分）
②取最后一次洗涤液于试管中，向其中加入过量盐酸，再滴加氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，则洗涤干净（2分）
①随着pH增大，Cu2+水解程度增大（其他合理表述也可给分） （2分）
②3.2（3-4之间的合理答案均可） （2分）
28【答案】（15分）
（1）① -0.19 NA （2分）
② 甲酸盐（1分） HCOO* + H* = H2COO*（或HCOO* + H*+2H2= H2COO*+2H2）(2分)
③ BC(2分)
（2）①30.0（2分）
②或
（只要斜率相对小一些合理都可给分）（2分）
（3）① 主反应放热，副反应吸热。升温使主反应平衡逆向移动程度大于副反应平衡正向移动程度，因而使CO2转化率和甲醇选择性下降。（2分）
② （2分）
【解析】
（1）①由势能图可以看出反应物和生成物的总能量差值，根据单位ev的含义，所以热化学方程写成： CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) ΔH = - 0.19NAeV/ml ；
②由势能图可以看出甲酸盐路径各步的活化能均比羧酸路径小，且中间产物HCOO*比COOH*更稳定，所以甲酸盐路径更利于反应。甲酸盐路径的决速步骤应该是活化能最高的一步，是HCOO* + H* = H2COO* ；
③ CO2吸附主要在催化剂表面的活性位点上进行，因此这一类催化剂表面积越大，吸附速率越快，而当催化剂表面的活性位点全部占据，提高CO2分压就不行，只有当催化剂活性位点没有被完全占据时，提高CO2分压才能有效提高吸附速率，所以提高CO2分压不确定，A选项不合理；除H3COH*外，两种路径均产生5种含碳中间体，B选项合理；中间体HCOO*比COOH*能量更低，更稳定，C选项合理；催化剂通过降低反应活化能来加快反应速率，而不会改变反应焓变，D选项不合理。
（2）①根据Arrhenius经验公式以及图示，可知图中的斜率为该基元反应的活化能，即可算出为Ea = 30.0 kJ/ml；
②使用高效的催化剂，可以降低反应的活化能，所以图中的直线斜率会小，正确答案如标准答案所示。
（3）①题目提示233~251℃时催化剂的活性受温度影响不大，因此甲醇产率和CO2的选择性与温度对平衡的影响有关。主反应放热，副反应吸热，升温使主反应平衡逆向移动程度大于副反应平衡正向移动程度，因而使CO2转化率和甲醇选择性下降。
②列三段式，可求得反应的平衡常数为。
35．[化学一选修3：物质结构与性质] （15分）
【答案】
（1）AB（2分）
（2） sp2杂化（1分） 范德华力（1分） 片层内形成了离域Π键（2分）
（3）同为离子晶体，钠离子的半径小于钾离子的半径，NaCl晶格能大于KCl，所以NaCl的熔点高（2分）
（4）12（2分） 或 [()] （2分）
钠（1分） ×100%（2分）
【解析】
（1）元素K的焰色反应呈紫红色，辐射波长为404.4nm，在可见光范围内辐射波长较短，A选项正确；K的核外电子排布式为[Ar]4s1，B选项正确；K和Cr属于同一周期，但价电子构型不相同，K的价电子排布式为4s1，Cr的价电子排布式为3d54s1，C选项不正确。
（2）根据信息近似石墨烯的平面二维片层结构，可知N的杂化方式为sp2杂化，片层内的作用力为范德华力。在根据石墨烯的导电原理，可以推出g-C3N4在光激发下能传递电子的原因是片层内形成了离域Π键。
（3）NaCl的熔点为801℃，KCl的熔点为770℃.同为离子晶体，钠离子的半径小于钾离子的半径，NaCl晶格能大于KCl，所以NaCl的熔点高。
（4）根据题意，以钠离子为中心，距离最近为棱长一半为第一层，其构成为面心处的六个氯离子，距离第二近的为第二层，排布的为棱中心位置的12个钠离子，距离为面对角线的一半。根据晶胞参数可求得为，或者根据两离子半径可求得答案为[()]；根据空间利用率的计算方法，氯化钠晶胞中有4个钠离子，4个氯离子，可知离子占据整个晶体空间的百分数为×100%。
36．[化学一选修5：有机化学基础] （15分）
【答案】
（1）氟苯或1-氟苯（1分） 氟原子，硝基 （2分）（写对一个给1分）
取代反应（1分）
（3）防止副产物生成，影响反应产率（2分）
（4）（2分）
（5） （2分） （6） 5（2分）
（7） （3分）
【解析】
结合已知信息和合成路线可知，A为氟苯，B为，C为，G为，I为，X为。
据此可知（1）A的化学名称为氟苯或1-氟苯,B中具有的官能团是氟原子和硝基。
（2）由C生成D的的反应类型是取代反应。
（3）D→E和F→G的作用是让氯原子不取代在苯环的其他位置，防止副产物生成，影响反应产率。
（4）由G生成H的化学方程式为：。
（5）由已知ⅱ的信息可知I的结构简式为。
（6）符合条件的同分异构体为以下5种：、
、
、、
。
（7）由题给合成路线及已知信息可知，详见答案。
选项
气体
溶液X
A
NO
氢氧化钠溶液
B
NH3
水
C
SO2
氢氧化钠溶液
D
Cl2
饱和食盐水
一段沉锗单宁酸总用量/倍
10
15
20
25
30
锗沉淀率/%
88.5
89.5
90.5
91.5
93.5
二段沉锗单宁酸总用量/倍
10
15
20
25
30
锗沉淀率/%
92
93.5
94.5
97
97.5