江苏省南通市2023届高三下学期第三次调研测试化学试题（含解析）

这是一份江苏省南通市2023届高三下学期第三次调研测试化学试题（含解析），共21页。试卷主要包含了单选题，填空题，有机推断题，实验题，原理综合题等内容，欢迎下载使用。

江苏省南通市2023届高三下学期第三次调研测试化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。下列不属于核酸组成元素的是
A．氮 B．氧 C．磷 D．硫
2．乙硼烷常应用于有机合成领域，可通过反应制得。下列说法正确的是
A．基态B原子的轨道表示式为
B．基态F原子核外电子排布式为
C．分子空间构型为三角锥形
D．中含有配位键
3．硫循环在生态系统的诸多领域具有重要意义。在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是
    
A．工业制酸： B．火山喷发：
C．尾气吸收： D．酸雨侵蚀：
4．前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X元素位于p区，且基态X原子中成对电子数是未成对电子数的2倍，金属元素Y的第一电离能比同周期相邻元素的大，Z元素单质常温下为黄绿色气体，W与Y同主族。下列说法正确的是
A．简单离子半径： B．化合物中阴阳离子个数比为2:1
C．工业上常用钢瓶储运Z单质 D．最高价氧化物对应水化物的碱性：
5．实验室制备溴苯，并验证HBr生成．下列实验装置和操作能达到实验目的的是
  
A．旋开装置甲中恒压滴液漏斗的活塞可使苯和溴混合液顺利滴入烧瓶中
B．装置乙盛放NaOH溶液以除去HBr气体中混有的
C．向装置丙中滴加几滴酚酞溶液可检验HBr的生成
D．用装置丁分离苯和溴苯
6．氮、磷及其化合物应用广泛，磷元素有白磷、红磷等单质，白磷分子结构及晶胞如图所示，白磷和红磷转化的热化学方程式为(白磷，s)(红磷，s)；实验室常用溶液吸收有毒气体，生成、和Cu、P元素可形成多种含氧酸，其中次磷酸为一元弱酸；磷酸可与铁反应，在金属表面生成致密且难溶于水的磷酸盐膜。
  
下列说法正确的是
A．分子中的P-P-P键角为
B．白磷和红磷互为同位素
C．白磷晶体中1个分子周围有8个紧邻的分子
D．白磷和红磷在中充分燃烧生成等量，白磷放出的热量更多
7．下列化学反应表示正确的是
A．用氨水和溶液制备：↓
B．工业上用足量氨水吸收：
C．用溶液吸收：
D．次磷酸与足量溶液反应：
8．下列物质性质与用途具有对应关系的是
A．氮气为无色气体，可用作焊接金属的保护气
B．硝酸受热易分解，可用于制
C．液氨汽化时吸收大量热，可用作制冷剂
D．磷酸难挥发，可用于保护金属免受腐蚀
9．为探究与溶液的反应，进行如下实验：
实验1  将浓度均为溶液和溶液混合，有黄色沉淀产生，加入淀粉溶液，溶液不显蓝色。
实验2  搭建如图所示装置，闭合一段时间后，观察到Y电极表面有银白色物质析出。
下列说法正确的是
  
A．实验1反应后的上层清液中
B．实验2的总反应方程式为
C．实验2反应一段时间后，左侧烧杯中增大，右侧烧杯中增大
D．实验1和实验2表明，和发生复分解反应的平衡常数比氧化还原反应的大
10．汽车尾气中的有害气体可通过如下反应实现转化：。下列说法正确的是
A．每转化，转移电子数为
B．该反应，
C．其他条件相同，越大，NO的平衡转化率越大
D．其他条件相同，使用催化剂，正反应速率增大，逆反应速率减小
11．已知：。精细化学品W是酸性条件下X与反应的主产物，Y、Z是反应过程中的过渡态或中间体。X→W的反应过程可表示如下：
  
下列说法正确的是
A．X的名称为2，3-环氧丙酮 B．Z中采取杂化的碳原子有两个
C．W不存在对映异构体 D．溶液的酸性越强，W的产率越高
12．常温下，肼的水溶液显碱性，存在如下平衡：；。平衡时溶液中含氮微粒的分布分数与溶液的关系如图所示。向的水溶液中逐滴滴加的稀硫酸，下列说法正确的是
  
A．的电子式：  
B．的平衡常数为
C．当加入5.00mL稀硫酸时，溶液中：
D．当加入10.00mL稀硫酸时，溶液中：
13．工业上傕化氧化可制得，主要反应如下：
反应I  
反应II  
还可能发生下列副反应：
反应III  
反应IV  
反应V  
研究发现，在实验条件下，乙醇的转化率都接近．下，氧醇比为0.6时，部分气体产物(、、和)的平衡分压随温度的变化如图所示。已知：用气体物质的分压替换浓度计算得到的平衡常数称为分压平衡常数。下列说法正确的是

A．500K时，反应体系中一定有积碳产生
B．曲线①表示的平衡分压随温度的变化
C．720K时，反应IV的
D．其他条件一定，增加体系压强，产物中氢气的量增多

二、填空题
14．单宁酸-硫酸体系中，低品位软锰矿(质量分数为29％)中的Mn(Ⅳ)可被还原为而浸出。其浸出过程如图所示。

(1)当完全水解，生成的没食子酸和葡萄糖物质的量之比为___________。
(2)写出葡萄糖还原生成的离子反应方程式：________________。
(3)浸出前后软锰矿与浸取渣的X-射线衍射图如图所示，衍射峰的强度能一定程度反映晶体的质量分数等信息。指出图中对应衍射峰强度变化的原因：____________。

(4)为测定一定条件下该低品位软锰矿中锰元素的浸出率，进行如下实验：
准确称取软锰矿试样，加入一定量硫酸和单宁酸，水浴加热并充分搅拌，一段时间后过滤．将滤液冷却后加水定容至2L，量取20.00mL溶液于锥形瓶中，向锥形瓶中加入足量磷酸作稳定剂，再加入2mL高氯酸，边加边摇动，使完全氧化为Mn(Ⅲ)，加热溶液至无气体产生。冷却后用浓度为的溶液滴定至终点，消耗溶液的体积为。
①实验室现配溶液的浓度与计算值存在误差，为提高测量结果的精确度，滴定前需要对现配溶液进行的补充实验是_________。
②完全氧化后加热溶液的目的是____________。
③计算该条件下软锰矿中锰元素的浸出率____________。[。写出计算过程］
(5)90℃下，控制单宁酸用量和反应时间相同，测得对锰元素浸出率的影响如图所示。时，锰元素浸出率降低的可能原因是___________。


三、有机推断题
15．化合物H是一种抗失眠药物，其合成路线如下：

已知：一元取代苯进行二元取代反应时，已有基团会对其他基团进入苯环的位置产生影响。
如：为邻、对位定位基，，为邻、对位定位基，、为间位定位基。
(1)B→C所需的试剂为___________。
(2)若用代替，D→E会生成一种与E互为同分异构体的有机物，该有机物的结构简式为___________。
(3)G→H转化过程中另一产物为____________。
(4)E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：②含有两个苯环，分子中有3种不同化学环境的氢原子。
(5)设计以乙二酸(HOOCCOOH)和苯为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干) ____________。

四、实验题
16．ZnO是重要的化工原料。实验室以粗氧化锌(主要成分为ZnO，还含有少量Fe2O3、CuO等杂质)为原料制备碱式碳酸锌，进而热分解制备活性氧化锌。实验流程如下：
  
(1)“浸出”：称取一定量的粗氧化锌放入反应器中，加入适量碳酸氢铵和15％的氨水，40℃水浴加热并充分搅拌后，过滤。
①浸出后溶液中主要含有的离子为、和，写出生成[Zn(NH3)4]CO3的化学方程式：__________。1 mol[Zn(NH3)4]2+中的σ键数为__________。
②其他条件一定，当水浴温度高于42℃时，测得锌的浸出率随温度升高而降低，其可能原因是________。
(2)“置换铜”：向“浸出”所得滤液中加入稍过量的锌粉，过滤，___________，过滤、洗涤并烘干滤渣，得到较纯净的铜。
(3)“蒸氨”。反应原理为。已知：的产率随蒸氨时间的变化如图-1所示：加热Zn4(OH)6CO330 min后，固体质量残留率随温度变化如图-2所示。
请补充完整制备ZnO的实验方案：将[Zn(NH3)4]CO3溶液置于如图-3所示三颈瓶中，____________。(实验中须使用的试剂：100℃水蒸气、蒸馏水)
  

五、原理综合题
17．研究柴油车尾气中的催化转化具有重要意义。
(1)尿素水溶液与柴油车尾气在高温下混合后，尿素分解生成和CHON，在催化剂作用下，CHON与反应生成和。画出CHON的结构式：__________。
(2)在催化剂作用下，将柴油车尾气中的选择性还原为的过程称为脱硝．当柴油车尾气中时，会发生快速脱硝反应。
①写出快速脱硝反应的化学方程式：______________。
②控制其他条件相同，将与表所示的气体充分混合后分别匀速通入如图-1所示的反应器中反应，测得A组的脱除率明显低于B组，其可能原因是___________。(该温度下与不发生反应)

混合气体物质的量
A组
、
B组
、
    
③二氧化铈作为一种SCR脱硝催化剂，能在和之间改变氧化状态，将NO氧化为，并引起氧空位的形成，得到新的铈氧化物。铈氧化物发生的可能变化如图-2所示。当氧化标况下后，生成新的铈氧化物中、、的最简整数比为____________。
  
(3)科学家研究了晶面上的反应过程：该过程如图-3所示。与形成能提供质子的酸性位，吸附在酸性位上生成中间体X，NO与X反应生成不稳定的过渡态物质，随后分解生成和。
  
①画出图中虚线框内X的结构：____________。
②烟气中的少量会增大催化剂活性，但量过多会大大降低催化剂的活性．其可能原因分别是_____________。

参考答案：
1．D
【详解】核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子，根据结合的物质分析得到核酸中含有C、H、O、N、P等元素，不含有硫，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
2．D
【详解】A．基态B原子的轨道表示式为，A错误；
B． F是9号元素，基态F原子核外电子排布式为，B错误；
C．形成3个σ键，中心原子B无孤电子对，所以BF3分子空间构型为平面三角形，C错误；
D．中Na+与BF离子键结合，BF含有共价键和配位键，D正确；
故答案选D。
3．B
【详解】A．FeS2只能转化为SO2，SO2与O2催化剂高温条件下转化为SO3，A项不能直接转化；
B．H2S经燃烧转化为SO2，B项可实现转化；
C．Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2，C项不能转化；
D．H2SO4与Fe反应产生FeSO4和H2，D项不能转化；
故选B。
4．C
【分析】X元素位于p区，且基态X原子中成对电子数是未成对电子数的2倍，则X的核外电子排布为：，X为C；金属元素Y的第一电离能比同周期相邻元素的大，Y为Mg；Z元素单质常温下为黄绿色气体，Z为Cl；W与Y同主族，且原子序数大于Y，则W为Ca，据此分析解答。
【详解】A．Ca2+、Cl-核外电子层排布相同，但核电荷数ClCa2+，故A错误；
B．化合物为CaC2，由Ca2+和组成，阴阳离子个数比为1:1，故B错误；
C．Z单质为Cl2，常温下与铁不反应，工业上常用钢瓶储运氯气，故C正确；
D．金属性：Mg 故选：C。
5．A
【详解】A．该漏斗有一根连通反应器的管保证上下端压强一致使液体顺利滴下，A项正确；
B．HBr和Br2均与NaOH反应，不能用NaOH除去Br2，B项错误；
C．HBr呈酸性，不能使酚酞变色无法检验，C项错误；
D．苯和溴苯互溶，无法分液分离，选择蒸馏进行分离，D项错误；
故选A。
6．D
【详解】A．白磷分子为正四面体结构，每个顶点1个P原子，P4分子中的P-P-P键角为60°，A错误；
B．白磷和红磷互为同素异形体，B错误；
C．白磷为面心立方最密堆积，配位数为12，白磷晶体中1个P4分子周围有12个紧邻的P4分子，C错误；
D．从题中可知，白磷转化为红磷放热，说明相等质量的白磷能力高于红磷，白磷和红磷在氧气中充分燃烧生成等量的P2O5(s)，白磷放出的能量更多，D正确；
故答案选D。
7．C
【详解】A．一水合氨难电离，用氨水和溶液制备：，A错误；
B．工业上用足量氨水吸收生成正盐：，B错误；
C．用溶液吸收发生氧化还原反应：，C正确；
D．次磷酸是一元弱酸，与足量溶液反应：，D错误；
答案选C。
8．C
【详解】A．N2的化学性质稳定，可避免金属与氧气接触发生氧化反应而作为保护气，与氮气为无色气体无关，A项错误；
B．硝酸为酸，与氨水反应生成硝酸铵，可用于制NH4NO3，与硝酸受热易分解的性质无关，B项错误；
C．液氨汽化时吸收大量的热，具有制冷作用，常用作制冷剂，C项正确；
D．磷酸可与铁反应，在金属表面生成致密且难溶于水的磷酸盐膜，所以可用于保护金属免受腐蚀，与其难挥发性无关，D项错误。
答案选C。
9．B
【分析】实验2的装置是原电池，观察到Y电极表面有银白色物质析出，则Y电极为正极，X电极为负极，放电时盐桥中的阳离子移向正极，阴离子移向负极，以此解题。
【详解】A．实验1反应后的上层清液为AgI的饱和溶液，存在沉淀溶解平衡，则，故A错误；
B．实验2的装置是原电池，根据氧化还原反应可知，正极Y电极生成Ag，负极X电极生成I2则总反应为，故B正确；
C．实验2的装置是原电池，X电极为负极，Y电极为正极，放电时盐桥中的阳离子移向正极，阴离子移向负极，即K+移向右侧烧杯中，移向左侧烧杯中，所以反应一段时间后，左侧烧杯中c( K+)和右侧烧杯中c()均不变，故C错误；
D．AgNO3和KI发生的反应存在竞争性，并且发生复分解反应的程度大于氧化还原反应的程度，但反应类型不同，不能据此判断平衡常数大小，故D错误；
故选B。
10．A
【详解】A．电子得失守恒得到关系式为NO~2e-，即1molNO转移2mol电子数目为2×6.02×1023，A项正确；
B．该反应为气体减少的反应即ΔS<0 ，但无法判断放热吸热，B项错误；
C．该比值越大即n(NO)不变，减少CO的物质的量，平衡逆向，该反应NO的转化率降低，C项错误；
D．加入催化剂可同等倍数增加正逆反应速率，D项错误；
故选A。
11．B
【详解】A．X的名称为2，3-环氧丙烷，A项错误；
B．Z中-CH3和-CH2-为sp3杂化，B项正确；
C．Z中第二个碳连接四个不同的基团，所以该物质中存在对映异构，C项错误；
D．溶液酸性强易发生其他副反应导致W的产率降低，D项错误；
故选B。
12．B
【分析】利用6.02点计算第一步平衡的K1=，利用14.9计算得第二步平衡K2=。
【详解】A．N的最外层电子数为5需要共用三对电子，即N和H、N均共用一对电子，A项错误；
B．K=，B项正确；
C．N2H4完全转变为(N2H5)2SO4需要加入10mL稀硫酸。所以加入5mL稀硫酸后溶液中溶质为(N2H5)2SO4和N2H4且物质的量之比为1：1。平衡Ⅲ：N2H4+H+ K=，Kc(N2H4)，C项错误；
D．加入10mL硫酸时发生反应为N2H4+H2SO4=(N2H5)2SO4，反应后溶液中存在物料守恒为
2c()=c()+c(N2H4)+c()，D项错误；
故选B。
13．A
【分析】反应II是放热反应，升高温度平衡正向移动，CO的平衡分压增大，另外的平衡分压减小，的平衡分压增大，说明曲线①表示CO的平衡分压随温度的变化，曲线②代表的平衡分压随温度的变化，以此解答。
【详解】A．由图可知，500K时，、、、4种气体中和CO的平衡分压最小，说明反应V正向进行较多，反应体系中一定有积碳产生，故A正确；
B．由分析可知，曲线①表示CO的平衡分压随温度的变化，故B错误；
C．反应IV的，由图可知，720K时，，则=1，故C错误；
D．反应III是气体体积减小的反应，增大压强平衡，平衡正向移动，氢气的量减小，反应IV是气体体积增大的反应，增大压强平衡，平衡逆向移动，氢气的量减小，压强对反应V的平衡没有影响，综上所述，其他条件一定，增加体系压强，产物中氢气的量减少，故D错误；
故选A。
14．(1)
(2)
(3)酸浸过程中，被酸溶，部分被还原，固体总质量减少；不发生反应，质量分数变大，衍射峰强度变大
(4) 使用基准试剂对溶液的实际浓度进行标定 除去过量高氯酸，防止其氧化硫酸亚铁铵 每浸出滤液中：

软锰矿浸出滤液中
浸出的

软锰矿中
锰元素浸出率
(5)浓度过大，抑制了单宁酸的水解，没食子酸和葡萄糖的浓度降低，的还原速率减慢

【详解】（1）设完全水解，生成的没食子酸xmol、葡萄糖ymol，根据C守恒，没食子酸、葡萄糖比单宁酸分子中多的氧、氢原子都由水提供，则，解得x=10，带入①得y=1，生成的没食子酸和葡萄糖物质的量之比为10:1。
（2）葡萄糖还原生成，根据得失电子守恒，离子反应方程式为；
（3）由图可知，酸浸过程中，被酸溶，部分被还原，固体总质量减少；不发生反应，质量分数变大，衍射峰强度变大。
（4）①为提高测量结果的精确度，滴定前需要使用基准试剂对溶液的实际浓度进行标定。
②实验原理是根据Mn(Ⅲ)消耗的物质的量计算锰元素的物质的量，需要排除其它氧化剂氧化，所以完全氧化后加热溶液的目的是除去过量高氯酸，防止其氧化硫酸亚铁铵。
③每浸出滤液中： ， 软锰矿浸出滤液中
浸出的

软锰矿中
锰元素浸出率。
（5）由图可知，浓度过大，抑制了单宁酸的水解，没食子酸和葡萄糖的浓度降低，的还原速率减慢，所以时，锰元素浸出率降低。
15．(1)酸性高锰酸钾溶液
(2)
(3)
(4)
(5)

【分析】根据信息知，A先和液溴发生取代反应生成B，然后B再发生氧化反应生成C，则B为；C发生取代反应生成D，D发生取代反应生成E，E发生取代反应生成F，根据F、H的结构简式及G的分子式知，F中-CH2Br中溴原子被取代生成G为，G中醇羟基、亚氨基和羰基发生取代反应生成H。
【详解】（1）B中甲基被酸性高锰酸钾溶液氧化生成C中羧基，所以B→C所需的试剂为酸性高锰酸钾溶液；
（2）若用KOH代替AlCl3，D→E会生成一种与E互为同分异构体的有机物，氨基和-COCl发生取代反应生成E的同分异构体，则该有机物的结构简式为；
（3）G中醇羟基、亚氨基和羰基发生取代反应生成H，同时生成H2O，所以G→H转化过程中另一产物为H2O；
（4）E的一种同分异构体同时满足下列条件：
①能发生银镜反应，说明含有醛基；
②含有两个苯环，分子中有3种不同化学环境的氢原子，结构对称，还有2个溴原子、1个氨基，符合条件的结构简式为；
（5）以乙二酸（HOOCCOOH）和苯为原料制备，苯和浓硝酸发生取代反应生成硝基苯，乙二酸和SOCl2发生取代反应生成ClOCCOCl，ClOCCOCl和硝基苯发生取代反应生成，和氢气发生加成反应生成，和乙二酸发生酯化反应生成，合成路线为。
16．(1) 温度升高，NH3挥发，NH4HCO3分解，和减小，反应速率减慢
(2)向稀盐酸中分批加入滤渣，搅拌，至不再产生气泡
(3)打开活塞，通入100℃水蒸气持续25 min，同时将产生的气体通入蒸馏水中；待三颈瓶冷却后，将其中混合物过滤，用蒸馏水洗涤滤渣并干燥，将干燥后的固体在600 K下加热30 min

【分析】粗氧化锌(主要成分为ZnO，还含有少量Fe2O3、CuO等杂质)，向其中加入适量NH4HCO3和15%的氨水，40℃水浴加热并充分搅拌，反应产生、和，而Fe2O3不发生反应，经过滤分离除去，然后向其中加入Zn与发生置换反应，将Cu置换出来，经加热将过量氨蒸出，锌氨配合物最终以沉淀出来，再经过加热分解产生ZnO。
【详解】（1）ZnO与氨水及NH4HCO3发生反应产生Zn(NH3)4CO3、H2O，该反应的化学方程式为：；
在[Zn(NH3)4]2+中，配位体NH3中存在3个N-H共价键，单键属于σ键，中心Cu2+与4个NH3通过4个配位键结合，配位键属于σ键，1个[Zn(NH3)4]2+中存在σ键数目是3×4+4=16个，则1 mol[Zn(NH3)4]2+中含有16 molσ键，其数目是16NA=；
②其他条件一定时，当水浴温度高于42℃时，测得锌的浸出率随温度升高而降低，可能原因是温度升高，NH3挥发，NH4HCO3分解，和减小，反应速率减慢；
（2）“置换铜”：向“浸出”所得含有[Cu(NH3)4]2+中滤液中加入稍过量的锌粉，发生置换反应：Zn+[Cu(NH3)4]2+=[Zn(NH3)4]2++Cu，然后过滤，分离得到的固体中含有过量的Zn及置换出的Cu，根据Zn是比较活泼金属，能够与酸发生反应，而Cu不能反应的性质，向稀盐酸中分批加入滤渣，搅拌，至不再产生气泡，除去Zn，然后经过滤、洗涤、干燥，就得到较纯净的铜。
（3）根据图象可知：在蒸氨时间为25min时碱式碳酸锌产率达到最大值，在温度为600 K时加热30min固体残留率达到最低，温度升高，固体残留率不再发生变化，故在“蒸氨”制备ZnO时操作为：将[Zn(NH3)4]CO3溶液置于如图-3所示三颈瓶中，打开活塞，通入100℃水蒸气持续25 min，同时将产生的气体通入蒸馏水中；待三颈瓶冷却后，将其中混合物过滤，用蒸馏水洗涤滤渣并干燥，将干燥后的固体在600 K下加热30 min。
17．(1)
(2) 该温度下的平衡常数较小，反应速率较慢
(3)    会增加催化剂表面的酸性位，增大催化剂活性；过量与存在竞争吸附；能与等反应生成亚硫酸盐或硫酸盐，覆盖在催化剂表面，降低催化剂活性

【详解】（1）尿素分解生成和CHON，在催化剂作用下，CHON与反应生成和，根据尿素的结构简式去除NH3后碳和另一个氮之间形成碳氮双键，CHON的结构式：。故答案为：；
（2）①当柴油车尾气中时，快速脱硝反应的化学方程式：。故答案为：；
②控制其他条件相同，将与表所示的气体充分混合后分别匀速通入如图-1所示的反应器中反应，对比两组物质，假设将A中2molNO与O2反应转化为2molNO2，剩余气体与B组相同，测得A组的脱除率明显低于B组，其可能原因是该温度下的平衡常数较小，反应速率较慢。故答案为：该温度下的平衡常数较小，反应速率较慢；
③当氧化标况下后，转移电子数为=0.2mol，则令x=0.2mol，得y=1mol-0.2mol=0.8mol，由化合价代数和为0，2z=0.2mol3+0.8mol4=3.8mol，生成新的铈氧化物中、、的最简整数比为=。故答案为：；
（3）①与形成能提供质子的酸性位，吸附在酸性位上生成中间体X，X的结构：  。故答案为：  ；
②烟气中的少量会增大催化剂活性，但量过多会大大降低催化剂的活性．其可能原因分别是会增加催化剂表面的酸性位，增大催化剂活性；过量与存在竞争吸附；能与等反应生成亚硫酸盐或硫酸盐，覆盖在催化剂表面，降低催化剂活性。故答案为：会增加催化剂表面的酸性位，增大催化剂活性；过量与存在竞争吸附；能与等反应生成亚硫酸盐或硫酸盐，覆盖在催化剂表面，降低催化剂活性。