河北省秦皇岛市2022届高三三模化学试题

试卷更新日期：2022-06-23 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 下列有关物质用途的说法正确的是（）

A、可用地沟油制生物柴油，生物柴油与柴油成分相同 B、He、Ar都可用于填充探空气球(把无线电探空仪携带到高空) C、人工分子筛(多孔铝硅酸盐)可用作吸附剂和催化剂 D、可用生石灰处理钢铁厂、电镀厂产生的碱性废水

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2. 科技改变生活，新材料带来新科技。下列说法正确的是（）

A、“冰立方”的ETFE膜(乙烯-四氟乙烯共聚物)的单体为乙烯、四氟乙烯 B、北京冬奥会火炬“飞扬”的喷口外壳采用的聚硅氮烷树脂属于无机小分子化合物 C、北京冬奥会礼仪服采用石墨烯片聚热保暖，石墨烯和聚乙炔互为同分异构体 D、“天机芯”是全球首款异构融合类脑计算芯片，其主要成分和光导纤维的主要成分相同

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3. 从海带中提取碘的主要步骤包括：①灼烧；②浸泡、过滤；③氧化、萃取；④分离碘单质。上述操作中，不需要用到的仪器为（）

A、 B、 C、 D、

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4. 1919年卢瑟福用α粒子( $_{2}^{4}$ He)轰击某原子核实现了首次人工核转变，核反应为 $_{2}^{4}$ He+ $_{Z}^{A}$ X → $_{n}^{17}$ Y+ $_{1}^{1}$ H。已知：Y 元素原子的最外层电子数为其内层电子总数的3倍。下列说法正确的是（）

A、¹⁶Y₂和¹⁷Y₂互为同素异形体 B、X、Y的非金属性：X>Y C、最简单氢化物的沸点：Y<X D、仅由上述主族元素形成的化合物中可能含离子键

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5. 下列有关物质的用途与化学原理具有对应关系的是（）

选项	用途	化学原理
A	用氢氟酸雕刻玻璃	氢氟酸显弱酸性
B	用FeCl₃溶液蚀刻印刷电路板	FeCl₃溶液显酸性
C	用SiO₂制造坩埚	SiO₂熔点高
D	用HNO₃制备硝酸铵	HNO₃具有强氧化性

A、A B、B C、C D、D

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6. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列对应离子方程式书写正确的是（）

A、在CuCl₂和FeCl₃混合溶液中加入少量的Fe：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺ +Cu B、向Na₂S₂O₃溶液中通入足量氯气： $S_{2} O_{3}^{2 -}$ +4Cl₂ +5H₂O=2 $S O_{4}^{2 -}$ +8Cl^-+ 10H⁺ C、向NH₄Al(SO₄)₂溶液中加入Ba(OH)₂溶液至 $S O_{4}^{2 -}$ 恰好沉淀完全：Al³⁺ +2 $S O_{4}^{2 -}$ +2Ba²⁺ +4OH^-= $A l O_{2}^{-}$ +2BaSO₄↓+2H₂O D、用铜电极电解硫酸铜溶液：2Cu²⁺ +2H₂O $\begin{array}{l} \underline{\underline{通电}} \end{array}$ Cu+O₂↑+4H⁺

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7. 设N_A为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）

A、0.1 mol甲基中所含电子总数为N_A B、5.6 g铁粉与硫完全反应转移的电子总数为0. 3 N_A C、标准状况下，11.2 L HF中含有的原子数为N_A D、9.2 g甘油中所含C-H键的数目为0. 5 N_A

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8. 下列制备并收集气体的方法不可行的是（）

	气体	方法
A	Cl₂	将浓盐酸滴入高锰酸钾固体中，用排饱和食盐水法收集
B	NH₃	将浓氨水滴入NaOH固体中，用向下排空气法收集
C	NO₂	将铜片加入浓硝酸中，用排水法收集
D	SO₂	铜与浓硫酸混合加热，用排饱和亚硫酸氢钠溶液法收集

A、A B、B C、C D、D

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9. 一定温度下，在容积为1 L的恒容密闭容器中发生反应X(g)+2Y(g) $\overset{}{⇌}$ Z(g) ΔH，各物质的物质的量随时间变化如表。
时间/ min
0
t
2t
3t
4t
n(X)/mol
2
0.4
n(Y)/mol
4
0.8
n(Z)/mol
0
1.4
下列说法正确的是（）

A、若升高温度，X(g)的转化率减小，则该反应的ΔH >0 B、0~3t min内，v(Z)= $\frac{8}{15 t}$ mol· L^-1·min^-1 C、单位时间内消耗X(g)和生成Z(g)的物质的量相等，说明该反应达到平衡 D、其他条件不变，增大Y(g)的浓度，平衡正向移动，该反应的平衡常数增大

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10. 一种治疗胆结石的药物Z的部分合成路线如图所示。下列说法正确的是（）
已知：手性碳原子是指连有四个不同基团(或原子)的碳原子。

A、X、Y、Z互为同系物 B、Z分子中所有的碳原子可能共平面 C、1 mol X最多能与4 mol氢气发生加成反应 D、Y分子中含有2个手性碳原子

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11. 在催化剂表面CO₂与H₂反应的部分历程如图所示，吸附在催化剂表面的物种用“.”标注，Ts表示过渡态。下列说法错误的是反应历程（）

A、物质吸附在催化剂表面时通常比其形成的过渡状态稳定 B、②→③是图中①至⑥的历程中的决速步骤 C、③→ ④的过程中断裂了非极性共价键 D、反应· CO₂+H₂(g)=·CO+H₂O(g)的ΔH< 0

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二、多选题

12. 我国科学家开发了一款高压无阳极配置可充电钠电池，其充电过程的原理如图所示。下列说法正确的是（）

A、放电时，电子由b极经3A沸石分子筛膜流向a极 B、放电时，a极的电极反应式为Na⁺ +e^-=Na C、充电时，b极为阳极，发生氧化反应 D、充电时，电路中每迁移2mol电子，理论上a极净增重46g

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13. 常温下，2-戊烯酸(CH₃CH₂CH=CHCOOH)溶液中含碳粒子分布系数(δ)与溶液pH的关系如图1，向20mL 0. 1 mol· L^-12-戊烯酸溶液中滴加0.1 mol·L^-1的NaOH溶液，溶液pH与滴入NaOH溶液体积的关系如图2。已知：δ(CH₃CH₂CH =CHCOOH)= $\frac{c (C H_{3} C H_{2} C H = C H C O O H)}{c (C H_{3} C H_{2} C H = C H C O O H) + c (C H_{3} C H_{2} C H = C H C O O^{-})}$
下列说法错误的是（）

A、图1中，曲线I表示的粒子是CH₃CH₂CH= CHCOO^- B、图2中，①对应溶液的溶质为2-戊烯酸和2-戊烯酸钠，此时溶液的pH=4. 7， C、图2中，②对应的溶液中存在：c(Na⁺)=c(CH₃CH₂CH=CHCOO^- )>c(CH₃CH₂CH=CHCOOH) D、图2中，③对应的溶液中存在：c(OH^- )=c(H⁺ )+c(CH₃CH₂CH=CHCOOH)

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三、综合题

14. 亚硝酸钠(NaNO₂)外观酷似食盐且有咸味，是一种常用的发色剂和防腐剂。某化学兴趣小组设计实验制备NaNO₂并探究其性质。
查阅资料信息：①2NO+Na₂O₂=2NaNO₂；2NO₂ +Na₂O₂=2NaNO_3.
②酸性KMnO₄溶液可将低价氮的氧化物或酸根离子氧化为 $N O_{3}^{-}$ 。

(1)、NaNO₂的制备(夹持装置和加热装置均已略，已检查装置气密性)。
①若没有装置B，则装置C中Na₂O₂与水发生反应：(填化学方程式)。
②制得的NaNO₂固体中混有的杂质主要为NaNO₃ ，改进措施是在装置A、B间添加，提高NaNO₂的纯度。
③装置E中发生的主要反应的离子方程式为。

(2)、验证亚硝酸钠与70%硫酸反应的气体产物为NO和NO₂的混合气体。
已知：FeSO₄溶液可吸收NO；NO₂的沸点为21° C ，熔点为-11° C。
①为了检验装置A中生成的气体产物，装置的连接顺序是A→ 。(按气流方向从左到右)
②反应前应打开弹簧夹1，先通入一段时间氮气，目的是。
③再关闭弹簧夹1，打开分液漏斗活塞，滴入70%硫酸后，装置A中产生红棕色气体。
设计实验检验装置A中产生的气体含有NO的操作及现象：。

(3)、查阅资料知：酸性条件下NaNO₂具有氧化性。利用所供试剂，设计实验方案验证此信息：(供选用的试剂有NaNO₂溶液、FeSO₄溶液、稀硫酸、KSCN溶液)

(4)、测定某亚硝酸钠样品的纯度。
设该样品的杂质均不与酸性KMnO₄溶液反应，可用酸性KMnO₄溶液测定NaNO₂的含量。称取2.0 g亚硝酸钠样品溶于水配成250 mL溶液，取出25. 00 mL溶液于锥形瓶中，再用0. 1000 mol· L^-1的酸性KMnO₄标准溶液进行滴定，消耗酸性KMnO₄标准溶液的体积如表：
实验组
第一组
第二组
第三组
第四组
消耗酸性KMnO₄标准溶液的体积/mL
9.97
10.02
12. 01
10. 01
该亚硝酸钠样品中NaNO₂的质量分数为。

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15. 利用“铁脱络-化学沉淀法”回收电镀废水中镍的流程如图。
已知，①废水中镍主要以NiR₂络合物形式存在，其在水溶液中存在平街：NiR₂ (aq) $\overset{}{⇌}$ Ni²⁺ (aq)+ 2R^- (aq，有机配体)K=1.6 ×10^-14
②常温下，K_sp[Fe(OH)₃]=1×10^-39 ， K_sp[Ni(OH)₂]=1. 6×10^-15
③“脱络”(指NiR₂转化成Ni²⁺ )过程中，反应历程如下：
i.Fe²⁺+H₂O₂=Fe³⁺+OH^-+·OH；
ii.R^-+·OH=OH^-+ ·R；
iii. H₂O₂+2·OH=O₂ ↑+2H₂O。

(1)、·OH的电子式为。

(2)、①根据·OH与H₂O₂的反应历程，分析“脱络”时加入的Fe²⁺的作用机制：。
②实验测得H₂O₂加入量对溶液中镍回收率的影响如图所示。由图可知，当加入H₂O₂的量为g·L^-1时，镍回收效果最好；当加入H₂O₂的量较大时，镍回收率下降，可能的原因是。

(3)、常温下，若“脱络”后的废水中 c(Ni²⁺ )=0. 01 mol·L^-1 ， “沉淀”时先加入 NaOH至溶液的pH= ，使Fe³⁺恰好沉淀完全(Fe³⁺浓度为10^-6 mol·L^-1 ，忽略溶液体积变化)，此时 (填“有”或“无”)Ni(OH)₂沉淀生成。

(4)、取100 mL某电镀废水利用上述流程回收镍，得到2. 325 g Ni(OH)₂沉淀，经计算该步骤中Ni²⁺的回收率为99. 97%；Ni(OH)₂沉淀再经稀硫酸溶解、、过滤，得到NiSO₄·7H₂O固体的质量为6.744g。试计算100mL该电镀废水中镍转化成NiSO₄·7H₂O的总回收率：(保留四位有效数字)。

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16. 我国科学家利用Fe₂Na₃/红紫素催化剂实现CO₂还原制备CO，利用可见光催化还原CO₂ ，将CO₂转化为增值化学原料(HCOOH、HCHO、CH₃OH等) ，这被认为是一种可持续的CO₂资源化有效途径。

(1)、已知几种物质的燃烧热(ΔH)如表1所示：
表1
物质
HCHO(g)
H₂(g)
燃烧热(ΔH)/(kJ · mol^-1)
-570. 8
-285. 8
已知：H₂O(g)=H₂O(l) ΔH =-44 kJ ·mol^-1。
CO₂(g)+2H₂(g) $\overset{}{⇌}$ HCHO(g)+H₂O(g) ΔH =kJ·mol^-1

(2)、在一定温度下，将1 mol CO₂(g)和3 mol H₂(g)通入某恒容密闭容器中，发生反应CO₂(g)+H₂(g) $\overset{}{⇌}$ HCOOH(g) ，测得不同时刻容器中CO₂的体积分数[φ(CO₂)]如表2所示。
表2
t/min
0
10
20
30
40
50
φ(CO₂)
0.250
0.230
0.215
0.205
0.200
0.200
达到平衡时CO₂的转化率为。

(3)、将n(CO₂) ： n(H₂)=1 ：4的混合气体充入某密闭容器中，同时发生反应1和反应2。
反应1：CO₂(g)+H₂(g) $\overset{}{⇌}$ CO(g)+H₂O(g) ΔH₁= +41.2kJ·mol^-1
反应2：CO₂(g) +3H₂(g) $\overset{}{⇌}$ CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH₂<0。
在不同温度、压强下，测得相同时间内CO₂的转化率如图1。0.1 MPa时，CO₂的转化率在600 ℃之后随温度升高而增大的主要原因是。

(4)、在一定温度下，向容积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO₂(g)和n mol H₂(g) ，仅发生(3)中的反应2。实验测得CH₃OH的平衡分压与起始投料比[ $\frac{n (H_{2})}{n (C O_{2})}$ ]的关系如图2。
①起始时容器内气体的总压强为8p kPa，若10 min时反应到达c点，则0~10 min内，v(H₂)=mol·L^-1· min^-1。
②b点时反应的平衡常数K_p= (用含 p的表达式表示)(kPa)^-2。(已知：用气体分压计算的平衡常数为Kp，分压=总压×物质的量分数)

(5)、我国科学家开发催化剂，以惰性材料为阳极，在酸性条件下电解还原CO₂制备HCHO，其阴极的电极反应式为。

(6)、我国学者探究了BiIn 合金催化剂电化学还原CO₂生产HCOOH的催化性能及机理，并通过DFT计算催化剂表面该还原过程的物质的相对能量，如图3所示(带“*”表示物质处于吸附态)。试从图3分析，采用BiIn合金催化剂优于单金属Bi催化剂的原因：；BiIn合金催化剂优于单金属In催化剂的原因：。

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17. 过渡金属在生产、生活、科技等方面有着广泛的应用。例如仿生簇化合物Mn₄XO₄(X=Ca²⁺/Y³⁺/Gd³⁺)有望为实现利用太阳能和水获取清洁能源(氢能)开辟新途径，MnO_x·Na₂WO₄·SiO₂、钴(Co)的合金及其化合物材料等广泛应用于化工催化剂等领域。
请回答下列问题：

(1)、基态钇(₃₉Y)的价层电子排布式为。

(2)、基态Co原子核外有种运动状态不同的电子，其3d能级上有对成对电子。

(3)、[Co(NO₂)₆]^3-中三种元素的第一电离能由大到小的顺序是(填元素符号)。已知：[Co(CN)₆]^4-是强还原剂，与水反应能生成[Co(CN)₆]^3-。[Co(CN)₆]^4-中含有σ键与π键的数目之比为， [Co(CN)₆]^3-中C的杂化方式为。

(4)、[Mn(NH₃)₂]²⁺中配体分子的立体构型是。[Mn(NH₃)₂]²⁺中键角∠HNH(填“大于” 、“小于”或“等于”)NH₃中键角∠HNH。

(5)、MnF₂、MnCl₂晶体的熔点分别为856 ℃、650 ℃，二者熔点存在明显差异的主要原因是。

(6)、碳化钨是一种由钨(W)和碳组成的晶体，其晶体结构如图所示，晶体的熔点为2870° C，硬度与金刚石相当。碳化钨的晶体类型是；已知：碳化钨晶体的密度为ρg·cm^-3 ， N_A为阿伏加德罗常数的值，六梭柱高为a cm，则底边长为(用含ρ、a、N的表达式表示)nm。

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18. 我国科学家最近利用PVP开发"自愈”的钙钛矿太阳能电池。乙炔法(RePPe 法)制备聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的工艺流程如图(部分产物和条件省略)：
请回答下列问题：

(1)、D中官能团的名称是；C的名称是。

(2)、实验室用电石(含CaS等杂质)与饱和食盐水制备A，常将气体通入足量胆矾溶液中除去H₂S，提纯A的离子方程式为。

(3)、E→F 的反应类型是。

(4)、写出F制备PVP的化学方程式：。

(5)、C的同分异构体中，1 mol有机物与足量钠反应生成1 mol H₂的稳定结构有种，(不包括立体异构和 C本身，同一碳原子上连接2个羟基不稳定)。其中，核磁共振氢谱上有3组峰的结构简式为。

(6)、以苯乙炔、甲醛和乙酸为原料用不超过三步的反应设计合成某香料成分()。

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实验组	第一组	第二组	第三组	第四组
消耗酸性KMnO₄标准溶液的体积/mL	9.97	10.02	12. 01	10. 01

物质	HCHO(g)	H₂(g)
燃烧热(ΔH)/(kJ · mol^-1)	-570. 8	-285. 8

时间/ min	0	t	2t	3t	4t
n(X)/mol	2			0.4
n(Y)/mol	4				0.8
n(Z)/mol	0		1.4

t/min	0	10	20	30	40	50
φ(CO₂)	0.250	0.230	0.215	0.205	0.200	0.200