2023南通等五高三下学期2月开学摸底考试化学含答案

2022～2023学年高三年级模拟试卷

化　　学

(满分：100分　考试时间：75分钟)

2023．2

可能用到的相对原子质量：H—1　C—12　O—16　Cl—35.5　Ti—48　V—51

一、 单项选择题：共13小题，每小题3分，共计39分。每小题只有一个选项符合题意。

1. 党的二十大报告指出“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生”。下列做法不合理的是(　　)

A. 研制可降解塑料，控制白色污染产生　    B. 研发新能源汽车，降低汽油柴油消耗

C. 开发利用天然纤维，停止使用合成材料　    D. 研究开发生物农药，减少作物农药残留

2. 工业制取SO2的主要反应为4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2。下列说法正确的是(　　)

A. 中子数为10的氧原子：O　    B. Fe2＋价层电子排布式为3d54s1

C. SO2分子空间构型为直线形　    D.  硫原子结构示意图：

3. 下列物质性质与用途具有对应关系的是(　　)

A. Na2O2呈淡黄色，可用作供氧剂　    B. NaCl熔点较高，可用于制取NaOH

C. Na2CO3溶液呈碱性，可用于除油污 　    D.  NaHCO3易分解，可用于治疗胃酸过多

4. X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大且不超过20的主族元素。X是地壳中含量最多的元素，Y基态原子核外s能级和p能级电子数相等，Z与X同主族，Q的焰色试验呈紫色。下列说法正确的是(　　)

A. 简单离子半径：Z>X>Y

B. X的第一电离能比同周期的相邻元素的大

C. Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的强

D. Q最高价氧化物对应水化物的碱性比Y的弱

5. 一种将CO2催化转化为C2H4的电化学装置如图所示。下列说法正确的是(　　)

A. 该装置工作过程中化学能转化为电能

B. 铂电极发生的反应为2CO2＋12H＋－12e－===C2H4＋4H2O

C. 工作过程中玻碳电极区溶液的pH增大

D. 每产生标准状况下11.2 L O2时，理论上有2 mol H＋通过质子交换膜

阅读下列材料，完成6～8题。

NH3易液化，能与多种物质发生反应。将金属钠投入液氨中有H2产生，NH3能与CaCl2结合生成CaCl2·8NH3，加热条件下NH3能将CuO还原成Cu。NH3可用于制取肼(N2H4)和尿素[CO(NH2)2]等，工业上常用浓氨水检验输送氯气的管道是否泄漏，泄漏处有白烟生成。工业合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。

6. 实验室制取NH3并探究其性质，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是(　　)

A. 用装置甲制取NH3　    B. 用装置乙干燥NH3

C. 用装置丙收集NH3　    D. 用装置丁探究NH3的还原性

7. 下列说法正确的是(　　)

A. N2H4分子中的H—N—H键角为120°

B. NH3与Cl2反应生成的白烟成分为NH4Cl

C. 金属钠与液氨反应体现了NH3的还原性

D. NH3易液化是由于NH3与H2O分子间形成氢键

8. 对于工业合成氨的反应，下列说法正确的是(　　)

A. 使用高效催化剂可减小ΔH

B. 适当降温或加压，反应的平衡常数都增大

C. 及时将体系中的NH3液化分离有利于平衡正向移动

D. 用E表示键能，则E(NN)＋3E(H—H)－6E(N—H)＝92.4 kJ·mol－1

9. 首例有机小分子催化剂催化的不对称Aldol反应如下：

下列说法正确的是(　　)

A. X分子中σ键和π键数目之比为3∶1　   

B. Y的名称为3氨基苯甲醛

C. Z不能发生消去反应　   

D.  存在对映异构现象

10. 无水FeCl3常用作芳烃氯代反应的催化剂。以废铁屑(主要成分Fe，还有少量Fe2O3、C和SiO2)制取无水FeCl3的流程如下。下列说法正确的是(　　)

A. “过滤”所得滤液中大量存在的离子有Fe3＋、Fe2＋、H＋、Cl－

B. “氧化”时可使用新制氯水作氧化剂

C. 将“氧化”后的溶液蒸干可获得FeCl3·6H2O

D. “脱水”时加入SOCl2能抑制FeCl3的水解，原因是SOCl2与水反应生成H2SO4和HCl

11. 室温下，取四根打磨后形状大小相同的镁条，通过下列实验探究镁在溶液中的反应。

实验1　将镁条放入滴有酚酞的蒸馏水中，无明显现象。加热溶液，镁条表面产生气泡，溶液逐渐变红。

实验2　将镁条放入滴有酚酞的1 mol·L－1 NH4Cl溶液中，产生气泡，溶液逐渐变红。

实验3　将镁条放入滴有酚酞的1 mol·L－1 CH3COONH4溶液(pH≈7)中，产生气泡，溶液逐渐变红。

实验4　将镁条放入滴有酚酞的1 mol·L－1 NaCl溶液中，产生气泡，溶液逐渐变红。

下列基于相应实验现象得出的结论不正确的是(　　)

A. 实验1加热时发生反应的化学方程式为Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑

B. 实验2反应后的溶液中存在：c(Cl－)<2c(Mg2＋)＋c(NH)

C. 实验3产生的气体中可能含NH3

D. 实验1和实验4表明Cl－对Mg与H2O反应有催化作用

12. 常温下，将FeSO4溶液与NH4HCO3溶液混合，可制得FeCO3，混合过程中有气体产生。已知：Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5，Ka1(H2CO3)＝4.5×10－7，Ka2(H2CO3)＝4.7×10－11，Ksp(FeCO3)＝3.13×10－11。下列说法不正确的是(　　)

A. 向100 mL  pH＝10的氨水中通入少量CO2，反应后溶液中存在：c(CO)>c(HCO)

B. 0.1 mol·L－1 NH4HCO3溶液中：c(H2CO3)>c(CO)＋c(NH3·H2O)

C. 生成FeCO3的离子方程式为Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O

D. 生成FeCO3沉淀后的上层清液中：c(Fe2＋)·c(CO)＝Ksp(FeCO3)

13. 用CO2和H2可以合成甲醇。其主要反应如下：

反应Ⅰ　CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)；ΔH1＝－58 kJ·mol－1

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

在恒容密闭容器内，充入1 mol CO2和3 mol H2，测得平衡时CO2转化率、CO和CH3OH选择性随温度变化如图所示[选择性＝×100%]。下列说法正确的是(　　)

A. 270 ℃时主要发生反应Ⅱ

B. 230 ℃下缩小容器的体积，n(CO)不变

C. 250 ℃下达平衡时，n(H2O) ＝0.12 mol

D. 其他条件不变，210 ℃比230 ℃平衡时生成的CH3OH更多

二、 非选择题：共4题，共61分。

14. (16分)从废脱硝催化剂(主要成分为TiO2、V2O5)中回收TiO2和V2O5具有重要意义。

(1) 碳氯化—氧化法提取TiO2。将粉碎后的催化剂渣料与过量焦炭混合投入高温氯化炉充分反应，将生成的TiCl4与其他气体分离，并将其氧化得TiO2。该过程主要涉及以下反应：

反应Ⅰ　TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)；ΔH1

反应Ⅱ　TiCl4(g)＋O2(g)===TiO2(s)＋2Cl2(g)；ΔH2＝－172 kJ·mol－1

已知常压下TiCl4的沸点为136.4 ℃，C的燃烧热为ΔH＝－393.5 kJ·mol－1，CO的燃烧热为ΔH＝－283 kJ·mol－1。

① 反应Ⅰ的ΔH1＝________kJ·mol－1。

② 从反应Ⅰ的混合体系中分离出TiCl4的措施是________。

③ 氯化炉中生成CO比生成CO2更有利于TiO2转化为TiCl4，其原因是________________________________________________________________________

________。

(2) 碱溶法回收TiO2和V2O5。部分工艺流程如下：

“酸洗”时Na2Ti3O7转化为TiOCl2或TiOSO4; “水解”后得到H2TiO3。

① 写出“热碱浸取”时TiO2发生反应的离子方程式：________。

② 锐钛型和金红石型是TiO2最常见的两种晶体类型。煅烧H2TiO3过程中，TiO2会发生“锐钛型→金红石型”转化，固体质量残留率和晶型转化率随温度变化如图1所示，晶型转化过程中的能量变化如图2所示。设计用“过滤”所得Na2Ti3O7制备金红石型TiO2的操作方案：

________。

金红石型TiO2的晶胞结构如图3所示，在图3中用“”圈出所有位于晶胞体内的原子。

③ 为测定回收所得V2O5样品的纯度，进行如下实验：称取2.000 g样品，用稀硫酸溶解、定容得100 mL(VO2)2SO4溶液。量取20.00 mL溶液放入锥形瓶中，加入10.00 mL  0.500 0 mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2溶液(过量)，再用0.010 00 mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液24.00 mL。滴定过程中发生如下反应(均未配平)：VO＋Fe2＋＋H＋―→VO2＋＋Fe3＋＋H2O; MnO＋Fe2＋＋H＋―→Mn2＋＋Fe3＋＋H2O。

计算V2O5样品的纯度(写出计算过程)。

15. (14分)一种pH荧光探针的合成路线如下：

(1) B→C过程中发生反应的类型依次是加成反应、________________(填反应类型)。

(2) B分子中碳原子的杂化轨道类型是________________。

(3) C→D需经历C→X→D的过程。中间体X与C互为同分异构体，X的结构简式为______。

(4) D的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：________。

① 能发生银镜反应，分子中有4种不同化学环境的氢；

② 水解后的产物才能与FeCl3溶液发生显色反应。

(5) 已知：RCHORCH2NH2RCH2NHCH2R′。

写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。

16. (17分)KIO3是重要的食品添加剂。实验室模拟工业制备KIO3的部分实验流程如下：

(1) “氧化”反应在图1所示装置中进行。先将KClO3与I2混合后放入气密性良好的三颈烧瓶中，加水充分溶解，在90 ℃下边搅拌边滴加20 mL 1 mol·L－1盐酸引发反应，停止滴加盐酸后持续搅拌40 min以上，得到热的KH(IO3)2溶液。

已知：KH(IO3)2不溶于有机溶剂。几种物质的溶解度随温度的变化如图2所示。

① 用12 mol·L－1盐酸配制100 mL 1.00 mol·L－1盐酸须使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、酸式滴定管、____________________________。

② 检查图1所示装置气密性的操作为________________________________________________________________________

________。

③ “氧化”过程中有少量黄绿色的气态副产物产生。用热的KOH溶液可吸收该气体并实现原料的循环利用。写出该吸收过程中发生反应的化学方程式：________。

④ 能说明反应已经进行完全的标志是________。

⑤ 实际工业进行“氧化”反应时，需要在反应设备上连接冷凝回流装置，其目的是________________________________________________________________________

________。

(2) 除去KH(IO3)2溶液中稍过量I2的实验方法是________。

(3) 利用提纯得到的KH(IO3)2粗品(含少量KCl)制备纯净KIO3的实验方案为________________________________________________________________________

________。

(须使用的实验药品：KOH溶液、稀硝酸、AgNO3溶液、冰水)

17.  (14分)化学需氧量(COD)是指用强氧化剂将1 L废水中的还原性物质氧化为二氧化碳和水所消耗的氧化剂的量，并换算成以O2为氧化剂时所消耗O2的质量。水体COD值常作为水体中有机污染物相对含量的综合指标之一。Fenton(Fe2＋/H2O2)法能产生Fe3＋和具有强氧化性的羟基自由基(·OH)并引发一系列链式反应，被广泛应用于有机废水的治理。

(1) 羟基自由基(·OH)的电子式为____________。

(2) 分别取初始pH＝4、COD＝80的废水200 mL，加入2 mL H2O2，改变起始投加FeSO4·7H2O的量，反应相同时间，测得反应后水样COD随Fe2＋投加量的关系如图1所示。当Fe2＋投加量超过1 g·L－1时，反应后水样COD不降反升的原因可能是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________。

(3) 已知·OH更容易进攻有机物分子中电子云密度较大的基团。1丁醇比正戊烷更容易受到·OH进攻的原因是________________________________________________________________________

________。

(4) 在Fenton法的基础上改进的基于硫酸根自由基(SO)的氧化技术引起关注。研究发现，一种Mn3O4—石墨烯纳米复合材料对催化活化S2O产生SO具有很好的效果。S2O结构为

① 与Fe2＋/H2O2试剂相比，Mn3O4—石墨烯/S2O的使用范围更广。SO在强碱性条件下反应生成·OH，写出该反应的离子方程式：________。

② 一种制取Mn3O4—石墨烯纳米复合材料的物种转化关系可表示如下(GO表示石墨烯)：

在石墨烯表面制得1 mol Mn3O4，理论上需要消耗NaBH4的物质的量为________mol。

③ 利用该复合材料催化活化S2O并去除废水中有机污染物的可能反应机理如图2所示，该机理可描述为________________________________________________________________________

________。

2022～2023学年高三年级模拟试卷(南通等五市)

化学参考答案及评分标准

1. C　2. A　3. C　4. A　5. D　6. B　7. B　8. C　9. D　10. B　11. D　12. A　13. C

14. (16分)

(1) ① －49(2分)

② 将含有TiCl4、CO、Cl2的气体混合物通过热交换器降温冷凝(2分)

③ 与生成CO2相比，生成CO使反应Ⅰ的ΔS更大，更有利于反应正向进行(2分)

(2) ① 3TiO2＋2Na＋＋2OH－Na2Ti3O7＋H2O(2分)

② 用HCl酸洗Na2Ti3O7，将生成的TiOCl2充分水解后，过滤、洗涤得到H2TiO3，在950 ℃下煅烧H2TiO3至恒重(3分)

　(2分)

③ 根据得失电子守恒可得：n(Fe2＋)＝2n(V2O5)＋5n(MnO)

n(V2O5)＝

＝×

＝0.009 500 mol

m(V2O5)＝182 g·mol－1×0.009 500 mol＝1.729 g

w＝×100%＝×100%＝86.45%(3分)

15. (14分)

(1) 消去反应(2分)

(2) sp2、sp3(2分)

(3) (2分)

16. (17分)

(1) ① 100 mL容量瓶、胶头滴管(2分)

② 连接好装置，关闭分液漏斗活塞，将导管用乳胶管连接后插入水中，微热烧瓶，在导管口有气泡产生(2分)

③ 3Cl2＋6KOH5KCl＋KClO3＋3H2O(2分)

④ 溶液的pH不再变化(2分)

⑤ 冷凝回流I2和盐酸，提高原料利用率并防止污染空气(2分)

(2) 用CCl4萃取后分液    (2分)

(3) 将KH(IO3)2溶于水，向其中滴加KOH溶液至溶液pH>7，加热浓缩，冷却结晶，过滤，用冰水洗涤，直至最后一次洗涤滤液中加入稀硝酸和硝酸银无沉淀产生(5分)

17. (14分)

(1)(2分)

(2) 溶液中c(Fe2＋)过大，被还原的H2O2增多，生成的Fe3＋催化H2O2分解生成O2速率加快，溶液中c(·OH)减小，氧化去除还原性有机物的速率减慢；过量Fe2＋残留，会增加测量水样COD时强氧化剂的用量，造成水样COD测量值偏高(3分)

(3) 由于O的电负性比C大，1丁醇中羟基(—OH)的电子云密度比正戊烷中甲基(—CH3)、亚甲基(—CH2—)的电子云密度大，更易受到·OH的进攻(2分)

(4) ① SO＋OH－===·OH＋SO(2分)

② 3.75(2分)

③ S2O得到Mn3O4中Mn(Ⅱ)和石墨烯失去的电子，生成SO和SO；SO和Mn3O4中的Mn(Ⅲ)反应生成SO和Mn(Ⅱ)；水体中的还原性有机污染物被SO氧化生成CO2和H2O(3分)