教育部新课标四省联考2023届高三化学下学期2月高考适应性考试试卷（Word版附解析）

理科综合能力测试

(化学部分)

一、选择题

1. 中国“天宫”空间站运用的“黑科技”很多，下列对所涉及物质的性质描述错误的是

A. 被誉为“百变金刚”的太空机械臂主要成分为铝合金

B. “问天”实验舱采用了砷化镓太阳电池片，砷化镓具有良好的导电性

C. 核心舱配置的离子推进器以氙和氩气作为推进剂，氙和氩属于稀有气体

D. 太阳电池翼采用碳纤维框架和玻璃纤维网，二者均为无机非金属材料

【答案】B

【解析】

【详解】A．太空机械臂主要成分为性能优良的铝合金，其强度大于纯铝，故A正确；

B．砷化镓是性能优良的半导体，不具有良好的导电性，故B错误；

C．氙和氩都是位于元素周期表0族的稀有气体，故C正确；

D．碳纤维框架和玻璃纤维网都是性能优良无机非金属材料，故D正确；

故选B。

2. 聚合物商品Kode1的结构式(假设为理想单一结构)如下：

下列有关该聚合物的叙述正确的是

A. 此聚合物不可降解 B. 对应的聚合单体为3个

C. 可通过加聚反应制备 D. 若平均相对分子质量为15650，则平均聚合度n为56

【答案】D

【解析】

【详解】A．由结构简式可知，聚合物一定条件下能发生水解反应生成单体，聚合物可以降解，故A错误；

B．由结构简式可知，对应的聚合单体为1个、(n+1)个和n个，共2n+2个，故B错误；

C．由结构简式可知，该聚合物应通过缩聚反应制备，故C错误；

D．由结构简式可知，若平均相对分子质量为15650，平均聚合度n=≈56，故D正确；

故选D。

3. 能正确表示下列反应的离子方程式的是

A. 将溶液滴入溶液中：

B. 将通入溶液中：

C. 将浓氨水滴入沉淀中：

D. 将溶液滴入溶液中：

【答案】B

【解析】

【详解】A.氧化性：Cl2>H2O2，因此反应H2O2不能将Cl-氧化为Cl2，A错误；

B．将通入溶液，反应生成NaNO3、NaNO2和水，离子方程式为：，B正确；

C．溶于过量浓氨水中生成银氨络离子，反应的离子方程式为，C错误；

D．将溶液滴入溶液中，氧化Mn2+生成MnO2，D错误；

答案选B。

4. 在实验室中进行下列实验，下列操作能实现实验目的的是

A. A B. B C. C D. D

【答案】C

【解析】

【详解】A．苯酚也可以与碳酸钠发生反应，且不能采用过滤方式，不能达到除杂目的，A不符合题意；

B．溶解铁锈所得的溶液中本身含铁离子，若要检验亚铁离子，不能加入KSCN溶液，否则会有铁离子的干扰，B不符合题意；

C．乙烯与溴可发生加成反应，乙烷不反应，所以将混合气体通入溴的四氯化碳溶液中，溶液会褪色，能达到实验目的，C符合题意；

D．和均会与稀盐酸反应产生气体，不能达到实验目的，D不符合题意；

故选C。

5. 用溶液滴定溶液过程中的变化如图所示：

下列叙述错误的是

A. 为一元弱酸

B. 初始溶液中的电离度

C. 时，混合溶液中有

D. 若使用酚酞作指示剂，会产生系统误差，测得溶液浓度会偏大

【答案】C

【解析】

【分析】滴定过程中溶液pH突变时，，此时参与反应的，由此可知HA的初始浓度为。

【详解】A．初始溶液，说明HA未完全电离，因此为一元弱酸，故A项正确；

B．初始HA溶液中，初始溶液中稍大于，，因此初始溶液中的电离度，故B项正确；

C．时，溶液中溶质为NaA，溶液中存在电荷守恒：，物料守恒：，因此，故C项错误；

D．酚酞试液在溶液pH>10时变红，由图可知当溶液pH>10时，所加NaOH溶液体积大于20mL，因此测得溶液浓度会偏大，故D项正确；

综上所述，错误的是C项。

6. 阴离子和二脲基分子能通过一种弱相互作用形成超分子阴离子配合物，如下图所示(图中省略阴离子配合物中部分原子)。下列关于该阴离子配合物的说法正确的是

A. 其中基态原子中未成对电子数最多的元素只有一种

B. 二脲基分子中的H和离子的O形成氢键

C. 所含元素原子的杂化轨道类型只有一种

D. 其中基态原子的第一电离能最大的元素为O

【答案】B

【解析】

【详解】A．该阴离子配合物中含有H、C、N、O、P共5种元素，其对应基态原子中未成对电子数依次是1、2、3、2、3，故A项错误；

B．N、O元素的电负性较大，键中共用电子对偏向N原子，使得H原子带正电性()，因此二脲基分子中的H和离子的O形成氢键，故B项正确；

C．该阴离子配合物中，苯环上的C以及形成双键的C、N原子为sp2杂化，形成单键的N原子为sp3杂化，P原子的价层电子对数为，因此P原子为sp3杂化，故C项错误；

D．同周期元素对应基态原子从左至右的第一电离能有逐渐增大的趋势，但N原子的2p轨道半充满，相对较稳定，更难失去电子，因此第一电离能：N>O>C，故D项错误；

综上所述，正确的是B项。

7. 水溶液锌电池(图1)的电极材料是研究热点之一、一种在晶体中嵌入的电极材料充放电过程的原理如图2所示。下列叙述中正确的是

A. ①为活化过程，其中的价态不变

B. 该材料在锌电池中作为负极材料

C. ②代表电池放电过程

D. ③中晶体转移的电子数为

【答案】C

【解析】

【详解】A．①过程中MnO晶胞中体心的Mn2+失去，产生空位，该过程为MnO活化过程，根据化合物化合价为0可知Mn元素化合价一定发生变化，故A项错误；

B．锌电池中Zn失去电子生成Zn2+，Zn电极为负极材料，故B项错误；

C．②过程中电池的MnO电极上嵌入Zn2+，说明体系中有额外的Zn2+生成，因此表示放电过程，故C项正确；

D．MnO晶胞中棱边上所含Mn的个数为，同理和晶胞中棱边上所含Mn的个数为3，晶胞中Zn2+个数为，因此Mn与Zn2+个数比为3：1，由此可知晶胞中Zn2+个数为，③过程中1mol晶体转移电子的物质的量为，故D项错误；

综上所述，叙述正确的是C项。

8. 一种高硫锰矿的主要成分为，主要杂质为，还含有少量等，其中含量较大。研究人员设计了如下流程，制得了金属锰。

已知：①金属离子的与溶液的关系如下图所示。

②金属硫化物的溶度积常数如下表。

回答下列问题。

（1）碱性溶液中，在催化剂存在下通空气氧化脱硫，疏化物中的硫元素被氧化为单质。写出硫化亚铁发生反应的化学方程式___________。

（2）根据矿物组成，脱硫时能被部分溶解的物质是___________。

（3）若未经脱硫直接酸浸，会产生污染物是___________。

（4）酸浸时主要含锰组分发生反应的化学方程式为___________；酸浸时，加入的作用是___________(用离子方程式表示)。

（5）调溶液到5左右，滤渣2的主要成分是___________；加入适量的除去的主要离子是___________。

（6）除杂后的溶液通过电解制得金属锰，惰性阳极发生的电极反应为___________。

（7）锰的化合物是一种锂电池材料，其晶胞中的氧原子以面心立方堆积(如图)，若该晶胞参数为，则晶体密度为___________。

【答案】（1）   

（2）   

（3）   

（4）    ①.     ②.    

（5）    ①.     ②.    

（6）   

（7）

【解析】

【分析】高硫锰矿的主要成分为，主要杂质为，还含有少量，含量较大。碱性溶液中，在催化剂存在下通空气氧化脱硫，疏化物中的硫元素被氧化为单质，二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠，过滤得到的脱硫矿粉中含S、氢氧化铁、碳酸盐和金属氧化物，再被硫酸酸浸以后生成的滤液中含Fe2+、Fe3+、Mn2+、Cu2+、Ni2+，单质S和硫酸钙则以滤渣1的形式除去，二氧化锰做氧化剂作用下，Fe2+转化为铁离子便于后续除杂，加入一水合氨调pH，进而除去铁元素，过滤得到的滤液中含Mn2+、Cu2+、Ni2+，再加入硫化铵可除去铜元素与镍元素，最后过滤得到的MnSO4溶液经电解得到金属锰，据此分析解答。

【小问1详解】

碱性溶液中，在催化剂存在下通空气氧化脱硫，疏化物中的硫元素被氧化为单质，硫化亚铁被氧气氧化生成硫单质和氢氧化铁，根据氧化还原反应的配平原则可知涉及的化学方程式为；

【小问2详解】

结合物质的类别与上述分析可知，脱硫时能被部分溶解的物质是酸性氧化物二氧化硅，故答案为：；

【小问3详解】

未经脱硫直接酸浸，金属硫化物会与酸发生反应产生有毒的硫化氢，故答案为：；

【小问4详解】

酸浸时含硫矿粉中的碳酸锰会与硫酸发生反应生成MnSO4、水和二氧化碳，发生反应的化学方程式为：；酸浸时，加入目的是为了氧化亚铁离子，生成便于除去的铁离子，涉及的离子方程式为：；

【小问5详解】

根据给定信息①金属离子的与溶液的关系图可知，调节pH为5左右，目的是为了除去铁元素，所以过滤得到的滤渣2主要成分是；结合给定信息②金属硫化物的溶度积常数数据可知，加入适量的除去的主要离子是；

【小问6详解】

根据放电顺序可知，除杂后的溶液通过电解在阴极可制得金属锰，惰性阳极水得到电子生成氢气和氢氧根离子，发生的电极反应为；

【小问7详解】

氧原子以面心立方堆积(如图)，利用均摊法可知，氧原子数==4，所以晶胞中含为1个，晶胞质量为，若该晶胞参数为，则晶体密度=。

9. 醋酸钴与双水杨醛缩乙二胺形成的配合物[Co(Ⅱ)Salen]具有可逆载氧能力，能模拟金属蛋白的载氧作用，在催化氧化反应中应用广泛。合成反应如下所示，回答下列问题。

Ⅰ、合成

（1）合成装置如下图所示。氮气保护下，向含有双水杨醛缩乙二胺的乙醇溶液中缓慢滴加醋酸钴的乙醇溶液，加热回流。A处应安装的仪器是___________(填名称)，B处应安装的仪器是___________(填名称)。装置C的作用是___________。

（2）回流，沉淀转化为暗红色晶体。回流结束后进行如下操作：

A．停止通氮气B．停止加热C．关闭冷凝水

正确的操作顺序为___________(填标号)。充分冷却后将溶液过滤，洗涤并干燥，得到配合物[Co(Ⅱ)Salen]。

Ⅱ、载氧量测定

（3）将m克[Co(Ⅱ)Salen](相对分子质量为M)加入圆底烧瓶中，在恒压漏斗中加入(配合物在中可吸氧)，如下图搭建装置。通入氧气，赶尽体系内空气。检查仪器气密性的操作为：先关闭___________，然后调节水平仪的水位至与量气管水位产生一定液面差。装置不漏气的现象是___________。

（4）调整水平仪高度，待量气管水位与水平仪水位齐平时，记录量气管水位的体积刻度为。将加入圆底烧瓶，待吸氧反应结束后，再次使量气管水位与水平仪水位齐平，记录量气管水位的体积刻度。已知大气压为p，氧气的压强为，温度为。配合物载氧量[n(吸收的)：n([Co(Ⅱ)Salen])]的计算式为___________。

【答案】（1）    ①. 球形冷凝管    ②. 恒压漏斗    ③. 液封   

（2）BCA    （3）    ①. 活塞1和活塞2    ②. 液面差恒定   

（4）

【解析】

【分析】由题意可知，制备配合物的操作为氮气保护作用下，向盛有双水杨醛缩乙二胺的乙醇溶液的三颈烧瓶中缓慢滴入醋酸钴的乙醇溶液，加热回流1h，待沉淀转化为暗红色晶后停止加热、关闭冷凝水、停止通入氮气，充分冷却后将溶液过滤、洗涤、干燥得到配合物。

【小问1详解】

由实验装置图可知，A处的装置为起冷凝回流作用的球形冷凝管，B处装置为便于醋酸钴的乙醇溶液顺利流下的恒压漏斗；装置C的作用是，起液封的作用，防止空气中的氧气进入三颈烧瓶中，故答案为：球形冷凝管；恒压漏斗；液封；

【小问2详解】

由分析可知，回流结束后的操作为停止加热、关闭冷凝水、停止通入氮气，充分冷却后将溶液过滤、洗涤、干燥得到配合物，故答案为：BCA；

【小问3详解】

由实验装置图可知，检查装置气密性的操作为关闭活塞1和活塞2，然后调节水平仪中水位至与量气管产生一定的液面差，若液面差稳定，说明装置气密性良好，故答案为：活塞1和活塞2；液面差稳定；

【小问4详解】

由题意可知，配合物DMF的物质的量为mol。由理想气体状态方程可知DMF吸收氧气的物质的量为mol，则吸收氧气的物质的量和，配合物DMF的物质的量的比值为×，故答案为：×。

10. 异丁烯是一种重要的化工原料，主要用于制备甲基叔丁基醚、丁基橡胶、甲基丙烯腈等。将异丁烷脱氢制备异丁烯，可提高异丁烷的附加值，具有良好的经济与社会效益。回答下列问题。

（1）利用下列键能数据，计算下列异丁烷直接脱氢生成异丁烯反应：

的_______。

（2）在压强下，异丁烷的平衡转化率随温度的变化结果如下图所示。

该反应的平衡常数随温度升高而_______(填“增大”“减小”或“不变”)。计算时的平衡常数，_______(结果保留一位小数)。

（3）在温度、压强下，初始反应气体组成(异丁烷)或(异丁烷)与平衡时异丁烷摩尔分数x的关系如下图所示。

其中(异丁烷)为曲线_______，判断依据是_______。

（4）有人提出加入适量空气，采用异丁烷氧化脱氢的方法制备异丁烯，写出该反应的热化学方程式_______。并比较异丁烷直接脱氢制备异丁烯，从产率角度分析该方法的优缺点_______。

【答案】（1）   

（2）    ①. 增大    ②. 33.3   

（3）    ①. M    ②. 加入其他气体，体系总物质的量增加，异丁烷摩尔分数x减小。加入，平衡逆向移动，异丁烷转化率减小，平衡时x增加。总结果是随着(异丁烷)增加，x减小：加入稀有气体，对于分子数增加的反应，平衡正向移动，异丁烷转化率增加，平衡时x减小。因此，相同条件下加入稀有气体，平衡时x相对较低。   

（4）    ①.     ②. 空气中与产物中反应生成，同时惰性的加入该分子数增加的反应中，二者均可使平衡正向移动，提高异丁烯产率。

缺点：空气中对异丁烷或异丁烯深度氧化，使得异丁烯产率降低。

【解析】

【小问1详解】

反应物的总键能-生成物的总键能，除去异丁烷和异丁烯相同的C—C键和C—H键，则反应的(413.4×2+347.7)-615-436=+123.5；

【小问2详解】

由图可知，温度升高，异丁烷的平衡转化率增大，即反应正向进行，因此反应的平衡常数增大；820K时，异丁烷的平衡转化率=50%，设异丁烷的起始物质的量为1mol，则列三段式有：

则该反应的平衡常数；

【小问3详解】

加入其他气体，体系总物质的量增加，异丁烷摩尔分数x减小。加入，平衡逆向移动，异丁烷转化率减小，平衡时x增加。总结果是随着(异丁烷)增加，x减小：加入稀有气体，对于分子数增加的反应，平衡正向移动，异丁烷转化率增加，平衡时x减小。因此，相同条件下加入稀有气体，平衡时x相对较低。则(异丁烷)为曲线M；

【小问4详解】

异丁烷氧化脱氢的方法制备异丁烯，反应的化学方程式为，由反应物的总键能-生成物的总键能，则该反应的2×[(413.4×2+347.7)+497.3]-(2×615)-2×2×462.8=-234.9，因此该反应的热化学方程式为：；异丁烷氧化脱氢的方法，由于空气中与产物中反应生成，同时惰性的加入该分子数增加的反应中，二者均可使平衡正向移动，因此可以提高异丁烯产率；但由于空气中对异丁烷或异丁烯深度氧化，会使得异丁烯产率降低。

11. 化合物E是一种“氯化氢前体有机物”，在一定条件下可生成氯化氢并参与后续反应，以下为E的一种制备及应用反应路线。回答下列问题。

（1）A分子中有___________种不同杂化类型的碳原子。

（2）已知B可与金属钠反应产生氢气，B的结构简式为___________。

（3）写出由D生成E的化学方程式___________(写出主产物即可)，该反应的类型为___________。

（4）F的结构简式为___________；G中的官能团名称为___________。

（5）H的一种芳香同分异构体的核磁共振氢谱共有三组峰，面积比为，该异构体的结构简式为___________。

（6）在E的同分异构体中，同时满足如下条件的共有___________种(不考虑对映异构)。

①含有六元环和氯甲基；②只有两个手性碳且相邻。

满足上述条件的同分异构体中，若选择性将碳碳双键加氢还原为单键后具有三个相邻手性碳的同分异构体为___________(写出其中两种的结构简式)。

【答案】（1）2    （2）   

（3）    ①.     ②. 取代反应   

（4）    ①.     ②. 碳碳双键、碳氯键   

（5）    （6）    ①. 12    ②. 、

【解析】

【分析】由有机物的转化关系可知，一定条件下发生还原反应生成可与金属钠反应产生氢气的，则B为；一定条件下与C反应生成 ，则D为；一定条件下与二氯甲烷发生取代反应生成 ，与反应生成和，则F的结构简式为。

【小问1详解】

由结构简式可知，A的分子中含有杂化方式为sp3杂化的饱和碳原子和sp2杂化的双键碳原子，碳原子的杂化方式共有2种，故答案为：2；

【小问2详解】

由分析可知，B的结构简式为，故答案为：；

【小问3详解】

由分析可知，由D生成E的反应为一定条件下与二氯甲烷发生取代反应生成，反应的化学方程式为，故答案为：；取代反应；

【小问4详解】

由分析可知，F的结构简式为 ；由G的结构简式可知，G分子中的官能团为碳碳双键、碳氯键，故答案为：；碳碳双键、碳氯键；

【小问5详解】

由H的结构简式可知，H的一种芳香同分异构体的核磁共振氢谱共有三组峰，面积比为3：2：2的结构简式为，故答案为：；

【小问6详解】

E的同分异构体符合含有六元环和氯甲基，只有两个手性碳且相邻，选择性将碳碳双键加氢还原为单键后具有三个相邻手性碳的同分异构体为的结构简式为、，故答案为：、。