2022-2023学年四川省绵阳南山中学高三上学期第3次演练理科综合化学试题含解析

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四川省绵阳南山中学2022-2023学年高三上学期第3次演练理科综合化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述正确的是
A．食品加工时不可添加任何防腐剂 B．液化石油气的主要成分是甲烷和丙烷
C．活性炭具有除异味和杀菌作用 D．煤的干馏、气化和液化过程均发生化学变化
【答案】D
【详解】A．可以在符合食品安全标准的范围内添加适合的防腐剂，A项错误；
B．液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯，B项错误；
C．活性炭有吸附性，可以除异味，没有杀菌作用，C项错误；
D．煤的干馏指将煤隔绝空气加强热、煤的气化指将固体煤转化为CO、H2等可燃气体，煤的液化指煤与H2转化为甲醇等液体燃料，上述过程均为化学变化，D项正确；
答案选D。
2．金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物，结构式如下：

下列关于金丝桃苷的叙述，错误的是
A．可与氢气发生加成反应 B．分子含21个碳原子
C．能与乙酸发生酯化反应 D．不能与金属钠反应
【答案】D
【详解】A．该物质含有苯环和碳碳双键，一定条件下可以与氢气发生加成反应，故A正确；
B．根据该物质的结构简式可知该分子含有21个碳原子，故B正确；
C．该物质含有羟基，可以与乙酸发生酯化反应，故C正确；
D．该物质含有普通羟基和酚羟基，可以与金属钠反应放出氢气，故D错误；
故答案为D。
3．下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是
A．酸性碘化钾溶液中滴加适量双氧水： 2I-+ 2H++H2O2=I2+ 2H2O
B．过量铁粉加入稀硝酸中： Fe+4H++NO= Fe3+ +NO↑+2H2O
C．硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液： Al3++ 4OH- = AlO+2H2O
D．C6H5ONa溶液中通入少量CO2： 2C6H5O-+CO2+H2O=2C6H5OH+CO
【答案】A
【详解】A．双氧水将碘化钾氧化生成碘单质，离子反应为2I-+ 2H++H2O2=I2+ 2H2O，故A正确；
B．过量铁粉加入稀硝酸中应生成Fe2+，3Fe+8H++2NO= 3Fe2+ +2NO↑+4H2O，故B错误；
C．硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾应生成氢氧化铝沉淀，Al3++ 3OH- = Al(OH)3 +2H2O，故C错误；
D．C6H5OH 酸性大于HCO，C6H5ONa溶液中通入少量CO2： C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+HCO，故D错误；
故答案为A
4．用如图所示的装置进行实验(夹持及尾气处理仪器略去)，能达到实验目的的是
选项
装置甲中试剂
装置乙中试剂
实验目的
装置
A
生石灰+浓氨水
无
制取并收集NH3

B
MnO2固体+双氧水
酸性淀粉KI溶液
证明氧化性：O2＞I2
C
Na2SO3固体+浓硫酸
KMnO4溶液
证明SO2有漂白性
D
Na2CO3固体+盐酸
Na2SiO3溶液
比较元素非金属性：Cl＞C＞Si

A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】A．NH3的密度小于空气，应采用向下排空气法进行收集，故乙瓶导气管应该短进长出，A不能达到实验目的；
B．MnO2固体可催化双氧水分解产生O2，O2能够氧化KI得到I2，I2使得淀粉溶液变蓝，B能达到实验目的；
C．Na2SO3固体与浓硫酸反应生成SO2，SO2具有还原性，能够还原酸性高锰酸钾溶液使其褪色，与漂白性无关，C不能达到实验目的；
D．盐酸具有挥发性，与碳酸钠反应时除了有二氧化碳生成，还有HCl溢出，两种气体溶于硅酸钠溶液均能使硅酸根沉淀，故不能判断碳酸与硅酸酸性的强弱，D不能达到实验目的；
答案选B。
5．NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A．标准状况下，1.12L18O2中含有中子数为NA
B．0.2 mol D2O与HF的混合物中电子数有2NA
C．向100mL 0.10mol·L-1 FeCl3溶液中加入足量Cu粉充分反应，转移电子数目为0.01NA
D．用电解粗铜的方法精炼铜，当电路中通过的电子数为0.5NA时，阳极应有16gCu 转化为Cu2+
【答案】D
【详解】A．标准状况下，1.12L18O2为0.05mol，其18O2中含有中子数20，1.12L18O2含中子数为NA，故A正确；
B．D2O与HF均为10电子微粒，0.2 mol D2O与HF的混合物中电子数有2NA，故B正确；
C．向100mL 0.10mol·L-1 FeCl3溶液中加入足量Cu粉充分反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，2mol FeCl3反应转移2mol电子，100mL 0.10mol·L-1 FeCl3发生反应转移电子数目为0.01NA，故C正确；
D．阳极除了Cu失电子，还有其他杂质失电子，当电路中通过的电子数为0.5NA时，阳极应有小于16gCu 转化为Cu2+，故D错误；
故答案为D
6．某化合物可用作发酵助剂，结构如图所示。图中X、Y、Z、W为元素周期表中前20号元素，且位于不同周期，它们的原子序数依次增大，其中Y为地壳中含量最高的元素。下列有关说法正确的是

A．该化合物中除X外，其他原子最外层不一定均为8
B．Z元素形成的单质均为白色固体
C．X分别与Y、Z、W形成的简单化合物中均含有共价键
D．Z的最高价氧化物的水化物的酸性强于硫酸
【答案】A
【分析】X、Y、Z、W为元素周期表中前20号元素，且位于不同周期，它们的原子序数依次增大，其中Y为地壳中含量最高的元素，则X为H元素、Y为O元素；由化合物中Z形成5个共价键可知，Z为P元素，所以W为K元素。
【详解】A．由化合物的结构式可知，化合物中磷原子的最外层电子数为10，钾离子和氧原子的最外层电子数为8，故A正确；
B．红磷为磷元素形成的红色单质，故B错误；
C．氢元素和钾元素形成的化合物氢化钾为离子化合物，故C错误；
D．磷元素的最高价氧化物的水化物为磷酸，酸性弱于硫酸，故D错误；
故选A。
7．在一种微生物细菌作用下苯酚可以转化为CO2，目前，某研究团队利用电化学原理来模拟处理废水中的苯酚(C6H5OH)，其工作原理如图所示。下列说法错误的是

A．a极为正极，M为阳离子交换膜
B．b极的电极反应式为 C6H5OH-28e-+11H2O = 6CO2↑+28H+
C．NaCl溶液的作用是增强导电性
D．电池工作过程中，a极室的pH升高
【答案】A
【分析】由题可知，此装置为原电池，a极物质由Cr2O转化为Cr(OH)3化合价降低，为正极，则b极为负极，据此解答。
【详解】A．由图可知，a极发生还原反应Cr2O转化为Cr(OH)3同时生成氢氧根，则 M为阴离子交换膜，使氢氧根通过，故A错误；
B．b极苯酚发生氧化反应生成CO2，电极反应式为C6H5OH-28e-+11H2O = 6CO2↑+28H+，故B正确；
C．氯化钠溶液的作用是增强溶液导电性，故C正确；
D．电池工作过程中，a极室发生反应Cr2O+6e-+7H2O=2Cr(OH)3↓+8OH-，a极室的pH升高，故D正确；
故答案选A。

二、实验题
8．实验室采用三氟化硼(BF3)与氯化铝(AlCl3)加热的方法制备BCl3，装置如图所示(夹持装置及加热装置略)。

已知：Ⅰ．相关物质的沸点如下表
物质
BF3
BCl3
AlCl3
AlF3
沸点
-99.9℃
12.5℃
180℃ 升华
1276℃ 升华

Ⅱ．三氯化硼易水解。
回答下列问题：
(1)将氟硼酸钾(KBF4)和硼酐(B2O3)一起研磨均匀加入A中的圆底烧瓶，滴入浓硫酸并加热，除产生气体外，还生成一种酸式盐，则发生反应的化学方程式为___________。
(2)实验开始时，A､C两处加热装置应先加热A处，原因是___________。
(3)装置B中浓硫酸的作用除干燥外还有___________。
(4)装置C中仪器a的作用是防止产品中混有___________(填化学式)，影响纯度。
(5)装置D进行 ___________(填“冰水浴”或“热水浴”)可得到产品如果缺少装置E，造成的影响为___________ 。
(6)C中2.50g无水氯化铝完全反应后，取下U形管并注入水，完全反应生成盐酸和硼酸(H3BO3是一元弱酸)，将所得溶液加水稀释到100mL，取10mL加入锥形瓶中滴入2滴酚酞溶液，用0.50mol·L-1的NaOH溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液的体积为12.00mL，则BCl3的产率为___________%。
【答案】(1)6KBF4+B2O3+6H2SO48BF3↑+6KHSO4+3H2O
(2)排除装置内空气，防止水蒸气干扰实验
(3)观察气泡，控制气体流速
(4)AlCl3
(5)     冰水浴     水蒸气进入D中，使BCl3水解
(6)80.1

【分析】本实验的目的是采用三氟化硼(BF3)与氯化铝(AlCl3)加热的方法制备BCl3，装置A中利用氟硼酸钾(KBF4)、硼酐(B2O3)和浓硫酸反应制取BF3气体，经装置B中浓硫酸干燥后进入装置C与AlCl3反应，AlCl3易升华，所以用装置a冷凝回流，装置D中冷凝收集BCl3，为防止BCl3水解，装置E中盛放碱石灰吸收水蒸气，装置F处理尾气。
（1）
制备BCl3需要BF3，根据题目所给信息可知BF3沸点很低，常温下为气体，所以装置A中应反应生成BF3气体，根据元素守恒生成的酸式盐应是KHSO4，化学方程式为6KBF4+B2O3+6H2SO48BF3↑+6KHSO4+3H2O；
（2）
BCl3易水解，先加热A处，可以利用A处产生的BF3气体排除装置内空气，防止水蒸气干扰实验；
（3）
通过观察装置B中产生的气泡，控制气体流速；
（4）
AlCl3易升华，所以用装置a冷凝回流，防止产品中混有AlCl3；
（5）
装置D的作用应是冷凝收集BCl3，所以用冰水浴；装置E中盛放碱石灰吸收水蒸气，若缺少装置E，水蒸气进入D中，使BCl3水解，产率降低；
（6）
2.50g无水氯化铝为mol，则理论上制取molBCl3，BCl3和水反应的化学方程式为BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl，所以得到的溶液中H3BO3和HCl的物质的量之比为1：3，10mL待测液共消耗0.50mol/L×0.012L=0.006mol，所以10mL待测液中含有0.0015mol H3BO3，100mL待测液中含有0.015mol H3BO3，根据B元素守恒可知BCl3的物质的量为0.015mol，所以产率为×100%=80.1%。

三、工业流程题
9．三氧化二砷(As2O3)可用于治疗急性早幼粒细胞白血病。利用某酸性含砷废水(含H3AsO3、H2SO4)可提取As2O3，提取工艺流程如下：

已知：①As2O3为酸性氧化物；②As2S3易溶于过量的Na2S溶液中，故加入FeSO4，的目的是除去过量的S2-。
回答下列问题：
(1)废水中H3AsO3中砷元素的化合价为____
(2)“焙烧”操作中，As2S3参与反应的化学方程式为_____
(3)“碱浸”的目的___________，“滤渣Y”的主要成分是___________。(写化学式)。
(4)“氧化”操作的目的是___________(用离子方程式表示)。
(5)“还原”过程中H3AsO4转化为H3AsO3然后将“还原”后溶液加热，H3AsO3分解为As2O3。某次“还原”过程中制得了1.98kgAs2O3，则消耗标准状况下气体X的体积是___________L。
(6)砷酸钠(Na3AsO4)可用于可逆电池，装置如图1所示，其反应原理为AsO+2H++2I-=AsO+I2+H2O。探究pH对AsO氧化性的影响，测得输出电压与pH的关系如图2所示。则a点时，盐桥中K+___________(填“向左”“向右”或“不”)移动，c点时，负极的电极反应为___________。

【答案】(1)+3价
(2)
(3)     将转化为，与分离    
(4)
(5)448
(6)     向左    

【分析】向酸性含砷废水中加入硫化钠溶液和硫酸亚铁溶液，将亚砷酸转化为硫化砷和硫化亚铁沉淀，过滤得到含有硫酸钠的滤液M和硫化砷、硫化亚铁；硫化砷和硫化亚铁在空气中煅烧得到三氧化二砷、氧化铁和二氧化硫，则气体X为二氧化硫；向三氧化二砷、氧化铁中加入氢氧化钠溶液碱浸，将三氧化二砷转化为亚砷酸钠，过滤得到氧化铁滤渣Y和亚砷酸钠溶液；向亚砷酸钠溶液中加入过氧化氢溶液，将亚砷酸钠氧化为砷酸钠，向砷酸钠溶液中加入稀硫酸酸化得到砷酸，通入二氧化硫气体将砷酸还原为亚砷酸，亚砷酸受热分解生成三氧化二砷。
（1）
由化合价代数和为0可知，亚砷酸中砷元素为+3价，故答案为：+3价；
（2）
由分析可知，硫化砷在空气中煅烧生成三氧化二砷和二氧化硫，反应的化学方程式为，故答案为：；
（3）
由分析可知，碱浸的目的是将三氧化二砷转化为亚砷酸钠，与不与氢氧化钠溶液反应的氧化铁分离，滤渣Y为氧化铁，故答案为：将转化为，与分离；；
（4）
加入过氧化氢溶液氧化操作的目的是亚砷酸钠与过氧化氢溶液反应生成砷酸钠和水，反应的离子方程式为，故答案为：；
（5）
由分析可知，向砷酸钠溶液中加入稀硫酸酸化得到砷酸，通入二氧化硫气体将砷酸还原为亚砷酸，亚砷酸受热分解生成三氧化二砷，由得失电子数目守恒可知，生成1.98kg三氧化二砷时，反应消耗标准状况下二氧化硫的体积为×2××22.4L/mol=448L，故答案为：448；
（6）
由图可知，a点时，溶液pH为0，平衡向正反应方向移动，甲池中石墨电极为原电池的正极，乙池中石墨电极为负极，则盐桥中钾离子向左侧甲池移动；c点时，溶液pH减小，平衡向逆反应方向移动，乙池中石墨电极为正极，甲池中石墨电极为负极，在水分子作用下，亚砷酸根在负极失去电子发生氧化反应生成砷酸根离子，电极反应式为，故答案为：向左；。

四、原理综合题
10．环保是当今社会最重要的课题，故研究CO、NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重义。回答下列问题
(1)已知在298K和101kPa条件下，有如下反应①C(s) +O2(g) = CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol；②N2(g) +O2(g)=2NO(g) △H2=+180.5kJ/mol。则反应C(s) +2NO(g)= CO2(g)+N2(g)的△H=____kJ/mol
(2)利用I2O5可消除CO污染，其反应为I2O5(s) + 5CO(g)=5CO(g)+I2(s)。不同温度下，向装有足量I2O5固体的容闭容器中通入2molCO，测得CO2气体体积分数φ(CO2)随时间t的变化曲线如图1所示。

①T1时，前0.5 min内平均反应速率v(CO)= _____
②b点和d点的化学平衡常数：Kb_____ (填“＞”“＜”或“=”)Kd。
③b点时，CO的转化率为___________。
④下列能说明反应达到平衡的是___________(填字母)。
A．容器内压强不再变化
B．CO的质量不再变化，CO2的转化率不再增大
C．CO2的生成速率等于CO的消耗速率
D．混合气体的平均相对分子质量不再改变
(3)用NaClO碱性溶液吸收SO2。工业上控制在40℃~50℃时，将含有SO2的烟气和NaClO碱性溶液按图2所示方式通入反应釜。

①反应釜发生的反应中，SO2表现出___________。
②反应釜中采用“气—液逆流”接触吸收法的优点是___________。
③工业上常加Ni2O3作催化剂，催化过程如图3所示。在催化过程中，反应产生的四价镍和氧原子具有强氧化能力，能加快吸收速度。试写出过程2的反应方程式：______
【答案】(1)
(2)          ＞     80.0%     BD
(3)     还原性     让烟气和吸收液充分接触，提高SO2的吸收效率    

【解析】（1）
已知：①C(s) +O2(g) = CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol；
②N2(g) +O2(g)=2NO(g)  △H2=+180.5kJ/mol；
根据盖斯定律，由①-②得反应C(s) +2NO(g)= CO2(g)+N2(g)  △H=-574kJ/mol；
（2）
①由图像Ⅱ0-0.5min CO2分析可知，曲线的体积分数为0.3，设转化的CO的物质的量为x，列三段式有：

则，解得x=0.6，所以0-0.5min内的平均反应速率v(CO)==0.6mol·L-1·min-1；
②根据图中曲线，先拐先平数值大，则TⅡ>TⅠ，即b点温度低于d点，降温平衡正向进行，平衡常数增大，则Kb＞Kd；
③b点时，CO2的体积分数为0.8，设转化的CO的物质的量为y，列三段式有：

则，解得y=1.6，所以CO的转化率为；
④A．反应前后气体的体积不变,则容器内压强不再变化不能说明达到平衡状态，选项A错误；
B．CO的质量不再变化，CO2的转化率不再增大，可说明达到平衡状态，选项B正确；
C．反应中CO2的生成速率始终等于CO的消耗速率，不能说明反应达平衡状态，选项C错误；
D．混合气体的平均相对分子质量不再改变，可说明气体的质量不变，可说明达到平衡状态，选项D正确；
答案选BD；
（3）
①反应釜发生的反应中，SO2被次氯酸钠氧化生成硫酸钠，表现出还原性；
②反应釜中采用“气—液逆流”接触吸收法，让烟气和吸收液充分接触，提高SO2的吸收效率；
③根据图中信息可知，过程2是NiO2与ClO-作用生成氯离子、Ni2O3和活性O，
故过程2发生的反应离子方程式为：。

五、结构与性质
11．中子衍射实验证实：trans-[CO(NH2CH2CH2NH2)Cl]Cl·HCl·2H2O晶体中仅存在3种离子：X+和含钴的Y+和Cl—，不存在分子。Y+的结构如图所示。

回答下列问题：
(1)Co3+的价层电子排布式是_______，已知磁矩μB=(n表示未成对电子数)，则Co3+的磁矩μB=_______。
(2)Y+中的配体，提供孤电子对的原子是_______(填元素符号)，Co3+的配位数是_______，X+是_______(填离子符号)。
(3)Y+中N原子的杂化方式是_______，乙二胺(NH2CH2CH2NH2)与正丁烷的相对分子质量相近，比较两者的沸点高低并解释原因_______。
(4)NO、NO、NO的键角由大到小的顺序是_______。
(5)钴酸锂(LiCoO2)的一种晶胞如图所示(仅标出Li，Co与O未标出)。则晶胞中含有O2-的个数为_______，晶胞边长为apm，Li+的离子半径为rpm，Li+占有晶胞总体积的百分率=_______。

【答案】(1)     3d6     2
(2)     N、Cl     6     H5O
(3)     sp3     因为乙二胺分子间存在氢键，所以乙二胺的沸点高于正丁烷
(4)NO、NO、NO
(5)     16     ×100%

【解析】（1）
钴元素的原子序数为27，失去3个电子形成钴离子，离子的价电子排布式为3d6，离子中有4个未成对电子，则离子的磁矩μB===2，故答案为：3d6；2；
（2）
由Y+的结构可知，Y+中的配体，提供孤电子对的原子是氮原子和氯原子，配位数为6；晶体中仅存在3种离子，由原子个数和电荷守恒可知，X+是H5O，故答案为：N、Cl；6；H5O；
（3）
Y+中形成单键的氮原子的杂化方式为sp3杂化；乙二胺分子中含有的氨基能形成分子间氢键，而正丁烷不能形成分子间氢键，分子间作用力小于乙二胺，沸点低于乙二胺，故答案为： sp3；因为乙二胺分子间存在氢键，所以乙二胺的沸点高于正丁烷；
（4）
NO中氮原子的价层电子对数为2，孤对电子对数为0，离子的空间构型为直线形；NO中氮原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为0，离子的空间构型为平面三角形，NO中氮原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为1，离子的空间构型为V形，则三种离子的键角由大到小的顺序是NO、NO、NO，故答案为：NO、NO、NO；
（5）
由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点、面心和体内的锂离子的个数为8×+6×+4=8，由碳酸锂的化学式可知，晶胞中含有氧离子的个数为8×2=16；晶胞中锂离子的体积为pm3×8=pm3，则锂离子占有晶胞总体积的百分率×100%=×100%，故答案为：×100%。

六、有机推断题
12．以芳香族化合物A为原料制备某药物中间体G的路线如图：

已知：①同一碳原子上连两个羟基时不稳定，易发生反应：RCH(OH)2→RCHO+H2O。
②R1CHO+R2CH2COOHR1CH=CHR2+CO2↑+H2O。
③
请回答下列问题：
(1)G中含氧官能团的名称为____。
(2)C→D的反应类型是____，C的分子式为____。
(3)E的结构简式为____。
(4)F→G的化学方程式为____。
(5)H是D的同分异构体，同时满足下列条件的H有____种(不包括立体异构)。
①遇氯化铁溶液发生显色反应；
②能发生水解反应；
③苯环上只有两个取代基。
其中，核磁共振氢谱显示4组峰，且峰的面积之比为3：2：2：1的结构简式为____(写一种即可)。
(6)根据上述路线中的相关知识，设计以 和乙酸为原料制备 的合成路线____。(无机试剂任选)
【答案】(1)(酚)羟基、酯基
(2)     取代反应     C7H5BrO2
(3)
(4) ++H2O
(5)     9     (或)
(6)

【分析】由有机物的转化关系可知，在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应后，酸化得到，则B为；在溴化铁做催化剂条件下与液溴发生取代反应生成，与甲醇钠发生取代反应生成，与HOOCCH2COOH发生信息②反应生成，则E为；发生信息③反应生成，则F为；在浓硫酸作用下，与共热发生酯化反应生成。
（1）
G的结构简式为，含氧官能团为(酚)羟基、酯基，故答案为：(酚)羟基、酯基；
（2）
由分析可知，C→D的反应为与甲醇钠发生取代反应生成和溴化钠，C的分子式为C7H5BrO2，故答案为：取代反应；C7H5BrO2；
（3）
由分析可知，E的结构简式为，故答案为：；
（4）
由分析可知，F→G的反应为在浓硫酸作用下，与共热发生酯化反应生成和水，反应的化学方程式为++H2O，故答案为：++H2O；
（5）
D的同分异构体H苯环上只有两个取代基，遇氯化铁溶液发生显色反应，能发生水解反应，说明H分子的取代基可能为—OH和—CH2OOCH，或—OH和—OOCCH3，或—OH和—COOCH3，两个取代基在苯环上都有邻间对三种位置关系，则符合条件的H共有3×3=9种，其中核磁共振氢谱显示4组峰，且峰的面积之比为3：2：2：1的结构简式为、，故答案为：9； (或)；
（6）
由题给路线中的相关知识可知，以和乙酸为原料制备的合成步骤为在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成，与乙酸发生信息②反应生成，一定条件下，发生加聚反应生成，合成路线为，故答案为：。