2022太原高三下学期二模化学试题

山西省太原市2022届高三模拟考试(二)

理科综合能力测试化学试题

注意事项：

1.答题前，考生务必将自己的姓名、考试编号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡-并交回。

可能用到的相对原子质量：H 1  C12   O16   Fe 56

一、选择题：本题共13小题，每小题6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。

1. 矿物颜料是人类绘画中最原始的表现材料之一 。敦煌莫高窟壁画使用了大量矿物颜料，其色彩和主要成分见下表：

下列说法正确是

A. 石青颜料耐酸碱腐蚀

B. 蛤灰加水后会放出大量的热

C. 工业制汞是在空气中焙烧朱砂，生产流程中加入氧化钙的目的是减少汞蒸气的排放

D. 《梦溪笔谈》记载：“馆阁新书净本有误书处，以雌黄涂之。”利用了雌黄的化学性质

2. 宏观辨识和微观探析是化学学科核心素养之一。下列描述物质制备和应用的离子方程式正确的是

A. 泡沫灭火器的反应原理：2Al3++3CO+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑

B 海水提溴工艺中，用纯碱溶液富集Br2：Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O

C. 锅炉除垢过程中将CaSO4转化为CaCO3：CaSO4(s)+CO(aq)CaCO3(s)+SO(aq)

D. 用惰性电极电解饱和MgCl2溶液：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-

3. 某化学小组在实验室利用下列装置(部分夹持仪器略)进行实验，其中能达到实验目的的是

A. 图Ⅰ ：制取并收集少量干燥的氨气

B. 图Ⅱ ：制备少量无水氯化镁

C. 图Ⅲ：关闭a、打开b，可检查装置的气密性

D. 图Ⅳ ：验证牺牲阳极法保护铁

4. 2021年诺贝尔化学奖授予Benjamin List、David W.C.MacMillan，以奖励他们“对于有机小分子不对称催化的重要贡献”。脯氨酸()催化分子内的羟醛缩合反应：

下列说法不正确的是

A. 脯氨酸能与Y发生取代反应

B. X和Y互为同分异构体，且Y能发生消去反应

C. X中所有碳原子处于同一平面

D. 1mol脯氨酸与足量NaHCO3反应，生成44gCO2

5. 中国地质科学院地质研究所对嫦娥五号月球玄武岩开展了年代学、元素、同位素分析，证明月球在19.6亿年前仍存在岩浆活动。X、Y、Z、V、W 是月核中含有五种原子序数依次增大的前20号元素，X原子的最外层电子数是其电子总数的，V的单质常在地球火山口附近沉积， Y的氧化物常用作耐高温材料，Y、W原子的最外层电子数相等且之和等于Z原子的最外层电子数，下列说法正确的是

A. Y的氧化物是两性氧化物

B. 最高价含氧酸的酸性：X>V>Z

C. 简单离子半径：W>V>Y

D. X、Z形成的化合物是制备玻璃的原料之一

6. 2022年北京冬奥会期间，我国使用了“容和一号”大容量电池堆(铁一铬液流电池)作为备用电源(原理示意如图)。铁-铬液流电池的寿命远远高于钠硫电池锂离子电池和铅酸蓄电池等。下列说法错误的是

A. 该电池总反应为：Fe3++Cr2+ Fe2++Cr3+

B. 充电时左边的电极电势高于右边的电极电势

C. 充电时若1 mol Fe2+被氧化，电池中有1 mol H+通过交换膜由左向右迁移

D. 若用该电池电解水，生成22.4 L(标准状况)H2时，则有2 mol Cr3+被还原

7. 某温度下，25 mL含KX和KY的混合溶液，用0.1000 mol·L-1的硝酸银标准溶液对该混合液进行电位滴定(Y-与H+的反应可以忽略)，获得电动势(E)和硝酸银标准溶液体积(V)的电位滴定曲线如图所示。

已知：Ⅰ.Ag+与Y-反应过程为：①Ag++2Y-=[AgY2]- 、②[AgY2]-+Ag+=2AgY↓

Ⅱ.该温度下，Ksp(AgY)=2 ×10-16，Ksp(AgX)=2 ×10-10。

下列说法不正确的是

A. 若HY为弱酸，则从开始到B点，水的电离程度不断减小

B. 原混合溶液中c(KX )=0.02000 mol·L-1

C. 若反应①的平衡常数为K1，反应②的平衡常数为K2，则=Ksp2 (AgY)

D. AgX(s)+Y-(aq) AgY(s)+X-(aq)的平衡常数为106

三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第22~-32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~-38题为选考题，考生根据要求作答。

(一)必考题(129分)

8. 乳酸薄荷醇酯广泛应用于化妆品和食品等行业中。实验室以薄荷醇和乳酸为原料直接反应制备乳酸薄荷醇酯的化学方程式为：

++H2O

主要实验装置示意图和有关数据如下：

实验步骤如下：

Ⅰ.合成：在带有温度计、分水器、搅拌器的250mL三颈烧瓶中加入薄荷醇15.6g、90%乳酸23.5 g、浓硫酸0.1 g、甲苯50 g，加热到120℃，加热回流2.5 h。

Ⅱ.分离与提纯：降温冷却后放出水层，有机层与反应液合并，将合并液分别用20 mL10%碳酸钠溶液洗涤两次、去离子水洗涤两次，干燥，减压蒸馏，得到产品13.7 g。

回答下列问题：

（1）仪器a的名称是_______，在以 上“合成”步骤中需控制反应温度120℃的原因可能是_______。

（2）实验中加入过量乳酸的目的是_______。 ；分水器的作用主要是_______。

（3）甲苯的作用之一是带出生成的水，另一个作用是_______；若采用环己烷替代甲苯，其优点是_______。

（4）在“分离与提纯”步骤中，水层应从分液漏斗的_______ (填“ 上口”或“下口”)放出，用碳酸钠溶液洗涤的主要目的是_______。

（5）“减压蒸馏”的目的是_______。

（6）本实验中乳酸薄荷醇酯产率约为_______。 (结果保留两位有效数字)

9. 铬是一种重要的金属材料，被广泛用于冶金、化工、耐火材料等行业。某铬铁矿的主要成分为Cr2O3、Fe2O3、FeO，还有少量MgO、Al2O3和杂质SiO2等，利用其制备多种铬产品和其他金属产品的工艺流程如下：

已知：Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑ SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑

回答下列问题：

（1）步骤①发生的主要反应为FeO+Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+NaNO2+A↑，反应时应选用何种材质的容器？_______(填字母)。

A. 塑料 B. 刚玉 C. 铁 D. 石英

（2）步骤②的操作是_______，“滤渣 2”是Al(OH)3和_______。 写出过量物质A与“滤液1"中溶质生成Al(OH)3的离子方程式：_______。

（3）“滤液2”中的Na2CrO4需要用H2SO4酸化，用离子方程式表示该反应：_______。

（4）制取高纯铬常用电解法和铝热法，铝热法的缺点是_______。步骤④是在隔绝空气条件下，除生成Cr2O3外，还生成了Na2CO3和CO，若该反应中有3 mol Na2Cr2O7参加反应，则转移的电子为_______mol。

（5）“滤渣1”中铁元素含量较高，具有回收价值。为回收金属，需要将含Fe3+的有机相进行反萃取。在有机相中Fe3+质量浓度为22.8 g/L、有机相与水相的体积比(Vo：Va)=1：1、反萃取时间为20min、反萃取温度为25°C条件下，不同浓度的4种反萃取剂对Fe3+反萃取率的影响实验结果如图所示。当反萃取剂的浓度均为0.5 mol·L-1时，反萃取效果最好的是_______ (填化学式)，在实际操作中需在该反萃取剂中加入一定量H3PO4溶液，其目的是_______ ；但H3PO4浓度不宜过大，其原因是_______。[已知：(NH4)2HPO4溶液pH=7.8 ~8.2]

10. 绿色能源是未来能源发展的方向，积极发展氢能，是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。回答下列问题：

（1）通过生物柴油副产物甘油制取H2正成为绿色能源的一个重要研究方向。生物甘油水蒸气重整制氢的主要反应如下：

Ⅰ.C3H8O3(g) 3CO(g)+4H2(g) ΔH1=+251 kJ·mol-1

Ⅱ. CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH2 = -41 kJ·mol-1

①反应I能够自发进行的条件是_______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)。

②重整总反应C3H8O3(g)+3H2O(g) 3CO2(g)+7H2(g)的ΔH3=_______。

（2）大量研究表明Pt12Ni 、Sn12Ni、Cu12Ni三种双金属合金团簇均可用于催化DRM反应(CH4+CO2 2CO+ 2H2) ，在催化剂表面涉及多个基元反应，其中甲烷逐步脱氢过程的能量变化如图甲所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注，TS1、TS2、TS3、TS4分别表示过渡态1、过渡态2、过渡态3、过渡态4)。下列说法不正确的是_______(填字母)。

A. Pt12Ni 、Sn12Ni、Cu12Ni催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别为v1、v2、v3，则v1>v3>v2

B. Pt12Ni 、Sn12Ni、Cu12Ni催化甲烷逐步脱氢过程中活化能最大的反应步骤是CH3*=CH2*+H*

C.DRM反应中伴随非极性键的断裂和生成

（3）甲烷裂解制氢的反应为CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH =+75 kJ·mol-1，Ni可作该反应的催化剂。CH4在催化剂孔道表面反应时，若孔道堵塞会导致催化剂失活。其他条件相同时，随时间增加，温度对Ni催化剂催化效果的影响如图乙所示。考虑综合因素，使用催化剂的最佳温度为_______ ；650℃条件下， 1000 s后，氢气的体积分数快速下降的原因是_______。

（4）我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的直流电源方法，从而实现了碳和水的零排放方式生产氢气，电化学反应机理如图所示。阳极的电极反应式为_______。

（5）在催化剂作用下H2还原N2O的反应如下：H2(g)+N2O(g) H2O(g)+N2(g) ΔH <0，已知该反应的v正=k 正c(N2O)·c(H2)，v逆=k逆c(N2)·c(H2O) ，k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。该反应的lgk正、lgk逆随温度倒数变化的曲线如图所示。表示lgk逆变化的是曲线_______(填“a”或“b”)， M点对应温度下的平衡常数K=_______。

(二)选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选-题作答。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

11. 我国科学家研究了具有高稳定性的二维硼烯氧化物(BmOn)的超导电性。回答下列问题：

（1）第一电离能介于B、N之间的第二周期元素为_______(填元素符号)。

（2）①已知二维硼烯氧化物的部分结构如图所示，则该氧化物的化学式为_____，其中硼原子的杂化轨道类型为_____。

②键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得。经过该实验测定，二维硼烯氧化物中B-B键的键长大于B-O键的键长，其原因是_______。

（3）硼烷又称硼氢化合物，随着硼原子数的增加，硼烷由气态经液态至固态，其原因_______。

（4）LiBH4 -LiI复合材料在低温下表现出较高的离子电导率。BH离子中H的化合价为-1，其原因可能是 _______，BH可以被PS离子部分取代，PS离子的空间结构为_______。

（5）Fe3O4是电子导体，其导电率显著高于Fe2O3，这归因于Fe2+和Fe3+中心之间的电子交换。如图甲所示， Fe3O4晶体中，O2-围成正四面体空隙(如：1、3、6、7围成)和正八面体空隙(如：3、6、7、8、9、12围成)，Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中， Fe2+和另一半 Fe3+填充在正八面体空隙中。则没有填充阳离子的正四面体空隙数与没有填充阳离子的正八面体空隙数之比为_______。FeO 、Fe2O3都具有与Fe3O4相似的立方堆积结构，氧化亚铁晶体的晶胞如图乙所示，已知：氧化亚铁晶体的密度为ρg·cm-3，NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶体中，与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为_______ ；Fe2+与O2-的最短核间距为_______cm(列出计算式)。
 

12. 2022年3月14日，金花清感颗粒连续第6次被国家抗疫方案推荐用于治疗新冠肺炎，其中抗菌杀毒的有效成分为“绿原酸”，以下为某兴趣小组设计的绿原酸合成路线：

已知：①

②R1COC1+ R2OH→R1COOR2+ HCl

回答下列问题：

（1）的化学名称为 _______。

（2）反应A→B的化学方程式为_______。

（3）C的结构简式为_______，D 中所含官能团的名称为_______。

（4）D→E的第(1)步反应的化学方程式为_______，有关反应类型为_______。

（5）设计反应E→F的目的是_______。

（6）有机物C的同分异构体有多种，其中满足以下条件的有_______种(不含C，不考虑立体异构)。

a.有六元碳环；

b.有3个-Cl， 且连在不同的C原子上；

c.能与NaHCO3溶液反应。