四川省绵阳市2023届高三第二次诊断性考试理科综合化学试题

试卷更新日期：2023-03-02 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 绵阳博物馆位于富乐山西麓，馆内藏品3万余件，其中包括东汉青铜摇钱树、清带套五彩高足瓷碗、宋莲瓣纹高足银碗、西汉漆木马等文物。下列有关叙述错误的是

A、青铜摇钱树表面绿色物质主要成分属于盐类 B、陶瓷是以 $S i O_{2}$ 作为主要原料经高温烧结而成 C、莲瓣纹高足银碗表面因被氧化而呈现灰黑色 D、漆木马表面黑漆涂料具有耐潮、耐腐蚀功能

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2. 2022年诺贝尔化学奖颁给了研究“点击化学”的三位化学家。一种点击化学标记试剂的结构如图所示。已知标记试剂可发生点击反应，下列关于该物质的叙述正确的是

A、分子式为 $C_{19} H_{16} N O_{3}$ B、所有C、O、N三种原子可能共平面 C、可发生加成反应，不能发生取代反应 D、虚线框内的基团能够发生点击反应

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3. 为防止水体富营养化，常用 $N a C l O$ 除去水体中过量氨氮(以 $N H_{3}$ 表示)，气体产物为 $N_{2}$ 。设 $N_{A}$ 为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是

A、 $N H_{3} 、 H_{2} O 、 O H^{-}$ 所含电子数均为 $10 N_{A}$ B、 $p H = 11$ 的 $N a C l O$ 溶液中 $H^{+}$ 数目为 $1 0^{- 11} N_{A}$ C、反应消耗 $74.5 g N a C l O$ ，水体将增加 $N_{A}$ 个 $C l^{-}$ D、除氨氮过程中，当生成 $22.4 L N_{2}$ 时转移电子数为 $6 N_{A}$

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4. 过氧化钙是一种用途广泛的优良供氧剂，性质与过氧化钠相似。选用下列部分装置(部分固定装置略)合理组装可制备过氧化钙，其中不适合或不必要选取的装置是

A、 B、 C、 D、

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5. 原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W，其中X与Z同族，其中Y、Z、W构成的某种离子化合物结构如图所示。下列叙述中正确的是

A、简单氢化物的稳定性： $W > Y$ B、原子半径大小关系是： $Z > W > Y > X$ C、Z与Y形成的化合物可能含有非极性键 D、W的氧化物的水化物是一种强酸

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6. 已知含磷废水中的磷以磷酸及其盐的形式存在。某温度下，磷酸的 $p K a$ 与溶液的 $p H$ 的关系如下图，该温度下向初始 $p H = 6$ 的含磷废水中加入 $C a C l_{2}$ 可以得到 $C a_{5} {(P O_{4})}_{3} O H$ 沉淀而实现废水除磷。下列叙述错误的是

A、该温度下，磷酸的 $K_{a_{2}} = 1 0^{- 7.21}$ B、若逐渐增大该废水的 $p H$ ，溶液中 $c (H P O_{4}^{2 -})$ 将随之不断增大 C、 $p H = 6$ 的该废水中离子浓度存在关系： $c (H_{2} P O_{4}^{-}) > c (H P O_{4}^{2 -}) > c (P O_{4}^{3 -})$ D、该废水除磷的离子反应有： $3 H_{2} P O_{4}^{-} + 5 C a^{2 +} + H_{2} O = C a_{5} {(P O_{4})}_{3} O H ↓ + 7 H^{+}$

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7. pH计的工作原理(如图所示)是通过测定电池电动势E(即玻璃电极和参比电极的电势差)而确定待测溶液的pH。电池电动势E与待测溶液pH关系为： $E = 0.059 p H + K$ (E的单位为V，K为常数)。下列说法错误的是

A、 $p H$ 计工作时，化学能转化为电能 B、玻璃电极玻璃膜内外 $c (H^{+})$ 的差异会引起电池电动势的变化 C、若玻璃电极电势比参比电极低，玻璃电极反应： $A g C l (s) + e^{-} = A g (s) + C l^{-}$ D、若测得 $p H = 3$ 的标准溶液电池电动势E为 $0.377 V$ ，可标定常数 $K = 0.2$

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二、综合题

8. 锰酸锂 $(L i M n_{2} O_{4})$ 是一种锂电池的正极材料。工业上以方锰矿(主要成分为 $M n O$ ，还含有少量的 $F e_{3} O_{4} 、 A l_{2} O_{3} 、 C a O 、 S i O_{2}$ )为原料制备锰酸锂的流程如下：
已知：I． $25 ℃$ 时，相关物质的 $K_{s p}$ 如下表：
物质
$M n {(O H)}_{2}$
$F e {(O H)}_{2}$
$F e {(O H)}_{3}$
$A l {(O H)}_{3}$
$C a {(O H)}_{2}$
$K_{s p}$
$2 \times 1 0^{- 13}$
$5 \times 1 0^{- 17}$
$1 \times 1 0^{- 39}$
$1 \times 1 0^{- 32}$
$6 \times 1 0^{- 6}$
II． $25 ℃$ 时， $N H_{3} \cdot H_{2} O$ 电离常数 $K_{b} = 2 \times 1 0^{- 5}$
III．离子浓度低于 $1 \times 1 0^{- 5} m o l / L$ 时即为沉淀完全
回答下列问题：

(1)、写出步骤①溶于稀硫酸时杂质 $F e_{3} O_{4}$ 反应的离子方程式。

(2)、滤渣1的成分是(填化学式)；步骤②加入 $M n O_{2}$ 的目的是。

(3)、步骤③加入 $N H_{3}$ 目的是除去杂质离子，若溶液中 $M n^{2 +}$ 浓度为 $0.2 m o l / L$ ，要确保杂质离子沉淀完全，同时不降低产品产率，步骤③调控 $p H$ 的范围应该为。反应 $A l^{3 +} (a q) + 3 N H_{3} \cdot H_{2} O (a q) ⇌_{}^{} A l (O H)_{3} (s) + 3 N H_{4}^{+} (a q)$ 的平衡常数 $K =$ 。

(4)、“离子交换”步骤和“洗脱”过程是利用反应： $M n^{2 +} + 2 H R = ⇌_{洗脱}^{离子交换} M n R_{2} + 2 H^{+}$ ( $H R$ 是氢型交换树脂)的平衡移动将 $M n^{2 +}$ 进一步提纯，为了提高洗脱效率，又不引入其他杂质，淋洗液应选用。

(5)、步骤④反应未见气体生成，则该反应留存在滤液3中的产物有(填化学式)。

(6)、步骤⑤反应的化学方程式为。

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9. 三乙氧基甲烷 $[H C {(O C_{2} H_{5})}_{3}]$ 主要用作医药中间体和感光材料，熔点 $- 76 ℃$ ，沸点 $146 ℃$ ，能溶于乙醇等多数有机溶剂，易燃，遇明火、高热或与氧化剂接触，有引起燃烧爆炸的危险。氯仿 $(C H C l_{3})$ 和乙醇钠( $C_{2} H_{5} O N a$ ，易溶于乙醇)在 $60 ℃ \sim 65 ℃$ 的无水条件下反应可以制取三乙氧基甲烷并得到氯化钠。回答下列问题：

(1)、实验室可用氯仿、乙醇、钠反应制备三乙氧基甲烷，同时生成 $H_{2}$ ，该反应的化学方程式为。

(2)、反应装置如图所示，冷凝水应从端通入(填“a”或“b”)。将 $3 L$ 无水乙醇和 $490.5 g$ 氯仿加入反应器中磁力搅拌均匀，加入的无水乙醇是理论量的多倍，多余乙醇的作用是。

(3)、再将 $207.0 g$ 钠切成小块，从冷凝管口加入反应器，不搅拌，以保持钠块浮在液面上反应，其目的是。

(4)、为保证反应持续进行，需要控制一定温度，但反应过程中不需要加热，其原因是。若回流时装置中气雾的上升高度过高，应采取的措施是。

(5)、反应结束后，使用干燥仪器用吸滤法过滤出固体(填化学式)，用洗涤该固体，将洗涤液合并入滤液，蒸馏滤液得到纯净的三乙氧基甲烷。

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10. 二氧化碳的吸收和利用是实现“碳中和”的重要途径，利用二氧化碳合成二甲醚方法通常是 $C O_{2}$ 和 $H_{2}$ 先合成甲醇，再由甲醇脱水制备二甲醚。

(1)、已知： $C H_{3} O C H_{3} (g) + 3 O_{2} (g) ⇌_{}^{} 2 C O_{2} (g) + 3 H_{2} O (g) Δ H = - 1328.26 k J \cdot m o l^{- 1}$
$2 H_{2} (g) + O_{2} (g) = 2 H_{2} O (l) Δ H = - 571.6 k J \cdot m o l^{- 1}$
$H_{2} O (g) ⇌_{}^{} H_{2} O (l) Δ H = - 44.0 k J / m o l^{- 1}$
则合成二甲醚反应 $2 C O_{2} (g) + 6 H_{2} (g) ⇌_{}^{} C H_{3} O C H_{3} (g) + 3 H_{2} O (g)$ 的 $Δ H =$ 。

(2)、合成二甲醚的关键是合成甲醇：
I． $C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌_{}^{} C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g) Δ H < 0$
①恒容绝热容器中，一定能说明反应Ⅰ已达到化学平衡状态的是。
A． $3 v_{正} (H_{2}) = v_{逆} (C H_{3} O H)$
B． $n (C O_{2}) ： n (H_{2}) ： n (C H_{3} O H) ： n (H_{2} O) = 1 ： 3 ： 1 ： 1$
C．气体的密度保持不变
D．容器内气体的温度保持不变
②合成甲醇时存在逆水汽变换：II． $C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌_{}^{} C O (g) + H_{2} O (g) Δ H > 0$ ，按照 $n (C O_{2}) ： n (H_{2}) = 1 ： 3$ 投料，保持压强为 $5 M P a$ 下达到平衡时， $C O$ 和 $C H_{3} O H$ 在含碳产物中物质的量百分数及 $C O_{2}$ 的转化率随温度的变化如图所示，图中(填“a”或“b”)表示甲醇在含碳产物中物质的量分数， $C O_{2}$ 的转化率在 $270 ℃$ 之后随温度升高而增大的原因是。若甲醇的选择性 $= \frac{n (生成甲酷所用的 C O_{2})}{n (反应消耗的 C O_{2} 总量)} \times 100 %$ ，图中 $270 ℃$ 时甲醇的选择性=。逆水汽变换反应的压强平衡常数 $K_{p} =$ 。

(3)、甲醇脱水可制得二甲醚： $2 C H_{3} O H (g) ⇌_{}^{} C H_{3} O C H_{3} (g) + H_{2} O (g) Δ H > 0$ 。
实验测得： $v_{正} = k_{正} \cdot c^{2} (C H_{3} O H)$ ， $v_{逆} = k_{逆} c (C H_{3} O C H_{3}) \cdot c (H_{2} O)$ ， $k_{正}$ 、 $k_{逆}$ 为速率常数。 $T_{1}$ 温度下，向 $2 L$ 恒容密闭容器中加入 $0.4 m o l C H_{3} O H$ ，达到平衡时测得 $C H_{3} O H$ 的体积分数为60%，则平衡时 $C H_{3} O C H_{3}$ 的产率 $α =$ ；当温度改变为 $T_{2}$ 时， $k_{逆} = 5 k_{正}$ ，则 $T_{2}$ $T_{1}$ (填“<”“>”或“=”)。

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11. 中国近代化学启蒙者徐寿首次把“Nitrogen”译成中文时曾写成淡气”，意指它“冲淡”了空气中的氧气。含氮化合物种类繁多，用途广泛，根据信息回答下列问题。

(1)、GaN是第三代半导体材料，基态Ga的电子排布式为， GaN晶体为共价键空间网状结构，熔点1700℃，晶体类型为。

(2)、硫酸四氨合铂[Pt(NH₃)₄]SO₄在工业上用于镀铂，Pt的配位数为，其阴离子的空间构型为。

(3)、氨缩脲与胆矾溶液反应得到如图所示的紫色离子，离子中C的杂化类型是。O的第二电离能比N第二电离能更大，解释其原因是。

(4)、常温下，三甲胺[N(CH₃)₃]气体常用作天然气的警报剂。[N(CH₃)₃]与其同分异构体CH₃CH₂CH₂NH₂相比较，熔点较高的是。[N(CH₃)₃]易与H⁺形成三甲胺正离子，反应中形成的化学键属于。
A．氢键|B．极性键 C．π键 D．配位键

(5)、某铁氮化合物晶体的晶胞结构如图所示。
①若以氮原子为晶胞顶点，则铁原子在晶胞中的位置为。
②若晶胞中距离最近的两个铁原子距离为a pm，阿伏加德罗常数的值为N_A ，则该晶体的密度为g/cm³(列出计算式即可)。

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12. 匹伐他汀钙是一种抑制剂，具有显著降低低密度脂蛋白胆固醇( $L D L — C$ )效应，用于治疗高胆固醇和高血脂症。其一种中间体(H)的合成工艺路线如下：
回答下列问题：

(1)、A的化学名称是。B的结构简式为。

(2)、由C生成E的反应类型为。H中含氧官能团的名称为。

(3)、写出由F与G发生取代反应生成H的化学方程式。

(4)、在F的所有同分异构体中，核磁共振氢谱显示含氢种类最少的是M，则M的核磁共振氢谱有组峰；核磁共振氢谱显示含氢种类最多的是N，写出两种N的结构简式为、。

(5)、参照上述合成路线，写出与 $C H_{3} C O C H_{2} C O O C H_{3}$ 反应生成类似I的I′的结构简式。

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物质	$M n {(O H)}_{2}$	$F e {(O H)}_{2}$	$F e {(O H)}_{3}$	$A l {(O H)}_{3}$	$C a {(O H)}_{2}$
$K_{s p}$	$2 \times 1 0^{- 13}$	$5 \times 1 0^{- 17}$	$1 \times 1 0^{- 39}$	$1 \times 1 0^{- 32}$	$6 \times 1 0^{- 6}$