江苏省南通市海门区2021-2022学年高三第二次诊断测试化学试题

试卷更新日期：2022-01-17 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 2021年9月，中国科学家在实验室中首次实现从二氧化碳经11步非自然反应实现淀粉分子的全合成。核磁共振等检测发现，人工合成淀粉分子与天然淀粉分子的结构组成一致。下列有关说法错误的是（）

A、该研究对我国粮食安全有重要意义 B、11步反应中一定存在氧化还原反应 C、人工合成的淀粉属于高分子化合物 D、淀粉分子中含有C，H，O，N四种元素

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2. 工业上通过Al₂O₃+N₂+3C $\begin{array}{l} \underline{\underline{高温}} \end{array}$ 2AlN+3CO可制得高温陶瓷材料AlN。下列说法正确的是（）

A、N₂的电子式为： B、AlN是分子晶体 C、²⁷Al用原子中的中子数为14 D、基态氮原子轨道表示式：

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3. T、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的五种短周期主族元素且分布于三个周期，W元素可形成硬度最大的单质，X是地壳中含量最多的元素，Y与X同主族。下列说法错误的是（）

A、原子半径：r(Z)＞r(Y)＞r(X)＞r(W)＞r(T) B、Y、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＜Z C、第一电离能：W＜X D、W、X可分别与T形成含有非极性键的极性分子

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4. 氯化法制取FeCl₃流程：以废铁屑和氯气为原料，在立式反应炉里反应，生成的氯化铁蒸气和尾气由炉的顶部排出，进入捕集器冷凝为固体结晶，实验室模拟该方法的装置如下图所示，下列说法错误的是（）

A、装置I反应的离子方程式为 $M n O_{2} + 4 H^{+} + 2 C l^{-} \begin{array}{l} \underline{\underline{Δ}} \end{array} M n^{2 +} + C l_{2} ↑ + 2 H_{2} O$ B、装置II洗气瓶中加入饱和氯化钠溶液除去Cl₂中的少量HCl C、装置IV洗气瓶中盛放的液体为浓盐酸 D、装置V的作用是收集FeCl₃

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5. FeCl₃是棕红色固体，易潮解，在300℃以上可升华成含二聚三氯化铁()分子的气体。可用于金属刻蚀，污水处理等。主要有以下制备方法：
方法①：氯化法。以废铁屑和氯气为原料，在立式反应炉里反应，生成的氯化铁蒸气和尾气由炉的顶部排出，进入捕集器冷凝为固体结晶。
方法②：熔融法。将铁屑和干燥氯气在低共熔混合物(如30%KCl与70%FeCl₃混合)内进行反应生成氯化铁，升华后收集在冷凝室中，该法制得的氯化铁纯度高。
方法③：复分解法。用氧化铁与盐酸反应后得到氯化铁溶液。
方法④：氯化亚铁合成法。将铁屑溶于盐酸中，然后向其中通入氯气得到氯化铁。
下列说法正确的是（）

A、二聚三氯化铁分子中含有配位键 B、将FeCl₃饱和溶液缓慢滴入氢氧化钠溶液中，可制取Fe(OH)₃胶体 C、直接加热蒸干方法③所得的氯化铁溶液制备无水氯化铁 D、向方法④所得的溶液中加入KSCN溶液与氯气，检验该溶液中是否含有Fe²⁺

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6. 关于铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是（）

A、Fe具有还原性，可用作抗氧化剂 B、Fe₃O₄具有磁性，可用于炼铁 C、Fe(OH)₃胶体呈红褐色，可用于净水 D、FeCl₃溶液呈酸性，可用于刻蚀铜板

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7. 指定条件下，下列物质转化不能实现的是（）

A、SO₂ $\to_{H_{2} O}^{C l_{2}}$ H₂SO₄ B、FeS₂ $\to_{Δ}^{O_{2}}$ SO₃ C、SO₂ $\overset{氨水}{\to}$ NH₄HSO₃ D、NH₄HSO₃ $\overset{H_{2} S O_{4}}{\to}$ (NH₄)₂SO₄

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8. 下列关于2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g) ∆H=-197kJ∙mol^-1的说法正确的是（）

A、该反应的∆S>0 B、该反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量 C、生产过程中将SO₃分离出去，逆反应速率减慢 D、其他条件不变，增大压强，平衡右移，平衡常数增大

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9. 下列有关说法正确的是（）

A、SO₂溶于水所得溶液能导电，所以SO₂是电解质 B、 $S O_{3}^{2 -}$ 的空间构型为平面三角形 C、电负性：O＜S D、黄铜矿的晶胞如图所示，则其化学式为：CuFeS₂

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10. 工业上通过惰性电极电解Na₂SO₄浓溶液来制备氢氧化钠和硫酸，a、b为离子交换膜，装置如下图所示，下列说法正确的是（）

A、c电极与外接电源负极相连 B、a为阴离子交换膜 C、从d端注入的是稀NaOH溶液 D、生成标状况下22.4L的O₂ ，将有2molNa⁺穿过阳离子交换膜

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11. 工业上以碳酸锰矿(主要成分为MnCO₃ ，另含FeO、Fe₂O₃ ， CaO等杂质)为主要原料生产锰酸锂(LiMn₂O₄)的工艺流程如下
下列有关说法错误的是（）

A、可以采用搅拌的方法提高“酸浸”时碳酸锰矿的浸出速率 B、氧化过程的离子方程式：8H₊+ $M n O_{4}^{-}$ +5Fe²⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O C、“过滤”后的溶液中大量存在的离子有：K⁺、Mn²⁺、 $S O_{4}^{2 -}$ D、“气体1”是含CO₂的两种混合气体，另一种可能是CO

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12. 一种抗血栓药物新抗凝的结构如图所示，以下说法错误的是（）

A、该物质存在顺反异构体 B、1mol新抗凝最多可与3molNaOH发生反应 C、该物质能与金属钠发生置换反应 D、新抗凝和足量H₂加成后的产物中有5个手性碳原子

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13. 室温下：

K_{a} (H C l O) = 1 0^{- 7.52}

、

K_{a 1} (H_{2} C O_{3}) = 1 0^{- 6.38}

、

K_{a 2} (H_{2} C O_{3}) = 1 0^{- 10.25}

、

K_{s p} (C a C O_{3}) = 1 0^{- 8.55}

实验室进行多组实验测定某些酸、碱、盐性质，相关实验记录如下：

实验	实验操作和现象
1	测定0.10mol•L^-1NaHCO₃溶液的pH约为8
2	测定0.10mol•L^-1HCN与0.05mol•L^-1NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH>7
3	向NaClO溶液中通入少量的CO₂ ，测得pH降低
4	向0.01mol•L^-1Na₂CO₃溶液中加入等体积0.02mol•L^-1CaCl₂溶液，产生白色沉淀

下列所得结论正确的是（）

A、实验1溶液中存在：

c (N a^{+}) + c (H^{+}) = c (C O_{3}^{2 -}) + c (H C O_{3}^{-}) + c (O H^{-})

B、由实验2可得

K_{a} (H C N) > \frac{K w}{K_{a} (H C N)}

C、实验3反应的离子方程式：CO₂+H₂O+2

C l O^{-}

C O_{3}^{2 -}

+2HClO D、实验4所得上层清液中的

c (C O_{3}^{2 -}) = 2 \times 1 0^{- 6.55}

m o l \cdot L^{- 1}

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14. 甲醛中木材加工、医药等方面有重要用途。甲醇利用脱氢法可制备甲醛，主要反应为：CH₃OH(g) $⇌$ HCHO(g)+H₂(g) ∆H=+85.2kJ∙mol^-1。Na₂CO₃是甲醇脱氢制甲醛的催化剂，有研究指出，催化反应的部分机理如下：
历程ⅰ： $C H_{3} O H \to \cdot H + \cdot C H_{2} O H$
历程ⅱ： $\cdot C H_{2} O H \to \cdot H + H C H O$
历程ⅲ： $\cdot C H_{2} O H \to 3 \cdot H + C O$
历程ⅳ： $\cdot H + \cdot H \to H_{2}$
如图所示为在体积2L的恒容容器中，投入1molCH₃OH，在碳酸钠催化剂作用下，经过5min反应，测得甲醇转化率与甲醛的选择性与温度的关系(甲醛的选择性：转化的CH₃OH中生成HCHO的百分比)，下列有关说法正确的是（）

A、600℃时，前5min内生成甲醛的平均速率v(HCHO)=0.055mol·L^-1·min^-1 B、700℃时，反应历程ⅱ的速率小于反应历程ⅲ的速率 C、脱氢法制甲醛中，在高温高压条件下更有利于提高平衡产率 D、反应历程ⅰ的活化能大于CH₃OH(g) $⇌$ HCHO(g)+H₂(g)的活化能

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二、综合题

15. 钒广泛应用于钢铁工业，钒的氧化物在化学工业常用作催化剂。某沉钒废水(含Al³⁺、Fe²⁺、VO²⁺)钒含量约为2%。从该沉钒废水中分离出铁元素并制备V₂O₅的流程如下所示：
已知：①钒元素的存在形态较多，部分四价钒和五价钒物种的分布分数与pH的关系如图所示。
②Fe(OH)₂完全沉淀的pH为8.4；VO(OH)₂完全溶解的pH约为11。
③吉布斯自由能(∆G)可以用来判断反应进行的方向。一个反应的∆G越小，反应发生的可能性越大。

(1)、写出基态V原子的核外电子排布式。

(2)、“沉铁”时调节pH时不能用氨水代替氢氧化钠的原因是。

(3)、写出“氧化'‘时发生的离子方程式。

(4)、①“沉钒沉铝”中所得沉淀物与浸出剂反应∆G与温度的关系如图所示。“浸出”时应控制温度低于60℃，原因是。
②若“浸出”时浸出剂中添加NaOH固体，并边浸出边通入CO₂ ，可大大提高钒的浸出率，原因是。

(5)、“二次沉钒”时，先调节pH约为6〜8，得到含钒铵盐沉淀，写出“焙烧”时该铵盐沉淀发生分解的化学方程式。

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16. 美托拉宗临床上用于利尿降压。其一种合成路线为：
已知：① $\overset{F e 、 H C l}{\to}$
② $\to_{浓 H N O_{3}}^{浓 H_{2} S O_{4}}$

(1)、有机物每个分子中采用sp³杂化方式的原子数目是。

(2)、A→B的反应类型是。

(3)、C的分子式为C₉H₁₁N₂O₃SCl。写出试剂C的结构简式：。

(4)、写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式：。
①苯环上只有三个取代基
②能发生银镜反应
③分子中有4种不同化学环境的氢原子

(5)、设计以和乙醇为原料，制备的合成路线(无机试剂任用，合成路线示例见本题题干)。

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17. 硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)俗称海波，广泛应用于照相定影及纺织业等领域等。某化学实验小组用如图1装置制备 $N a_{2} S_{2} O_{3} \cdot 5 H_{2} O$ 。
已知：①Na₂CO₃+2Na₂S+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂
②Na₂SO₄溶解度如图2所示。

(1)、若要检验a处混合气体中的CO₂ ，实验方法是：将混合气体。

(2)、三颈烧瓶中两种固体溶解时，需先将Na₂CO₃溶于水配成溶液，再将Na₂S固体溶于Na₂CO₃的溶液中，其目的。

(3)、设计以下实验测定以上制备 $N a_{2} S_{2} O_{3} \cdot 5 H_{2} O$ 的纯度：
步骤1：准确称取8.00g样品，溶于水，加入5mL甲醛，配成100mL溶液。
步骤2：准确称取0.294gK₂Cr₂O₇于碘量瓶中，加入20mL蒸馏水溶解，再加入5mLmol•L^-1H₂SO₄和20mL10%KI溶液使铬元素完全转化为Cr³⁺ ，加水稀释至100mL。
步骤3：向碘量瓶中加入1mLl%淀粉，用待测Na₂S₂O₃溶液滴定碘量瓶中溶液至滴定终点，消耗Na₂S₂O₃溶液20.00mL。(已知： $I_{2} + 2 S_{2} O_{3}^{2 -} = 2 I^{-} + S_{4} O_{6}^{2 -}$ )
①写出“步骤2”中反应的离子方程式。
②试计算 $N a_{2} S_{2} O_{3} \cdot 5 H_{2} O$ 的纯度(写出计算过程)

(4)、利用甲装置中的残渣(Na₂SO₄和Na₂SO₃的混合物)制备 $N a_{2} S O_{4} \cdot 10 H_{2} O$ 晶体，请补充完整实验方案，将固体混合物溶于水配成溶液，，洗涤、干燥得 $N a_{2} S O_{4} \cdot 10 H_{2} O$ 晶体。(实验中须使用的试剂及仪器有：氧气、pH计)

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18. 有机物催化脱氢制备氢气和化工原料是当前石化工业研究的重要课题之一；

(1)、以甲烷、水蒸气为原料进行催化重整是制氢的常见方法之一，过程可能涉及反应：
CH₄(g)+H₂O(g)=CO(g)+3H₂(g) △H₁=+206.2 kJ∙mol⁻¹
CO(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g) △H₂=−41.1 kJ∙mol⁻¹
CH₄(g)=C(g)+2H₂(g) △H₃=+74.8 kJ∙mol⁻¹
①反应C(g)+2H₂O(g)=CO₂(g)+2H₂(g) △H₄=kJ·mol^-1
②向原料中添加正硅酸锂Li₄SiO₄作为CO₂的吸附剂，除产生氢气外还生成两种盐，写出该反应的方程式。

(2)、甲基环己烷催化脱氢( $⇌_{}^{催化剂}$ +3H₂)是石油工业制氢常见方法，以Ni−Cu为催化剂，固定反应温度为650K，以氮气为载气，在不同载气流速情况下，甲基环己烷脱氢转化率如图1所示，b点转化率能与a点保持相当的原因是。

(3)、以H₂O、CaBr₂、Fe₃O₄为原料进行气固相反应可以实现水的分解制得氢气，其反应原理如图2所示。反应“①”中生成3molHBr，生成氢气的物质的量为，从原料到O₂的生成过程可描述为。

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