河南省许昌、济源、洛阳、平顶山四市2023届高三下学期第三次质量检测理科综合化学试题

试卷更新日期：2023-03-31 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 化学与科技、生活有密切的关系。下列叙述错误的是

A、航空航天工业中采用化学镀镍，电镀时镀件作阴极，镍作阳极 B、我国力争2060年前实现碳中和，用脱硫煤代替原煤作燃料有利于实现碳中和 C、新冠疫情期间使用的抗原检测试纸，其检测原理是有机物分离方法中的层析法 D、卡塔尔世界杯旗帜来自中国制造，其主要材质是透风性好、不易损坏的涤纶

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2. 某药物(如图所示)可辅助治疗新型冠状病毒，有关该药物的说法错误的是

A、该物质具有多种芳香族同分异构体 B、分子中能发生酯化反应的官能团有3个 C、分子中所有碳原子可能处于同一平面上 D、1mol该物质最多能与4molH₂发生加成反应

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3. 与下列实验操作和现象所对应的原理解释正确的是

	实验操作	现象	原理解释
A	向ZnS沉淀上滴加适量0.1mol/LCuSO₄溶液，振荡试管	沉淀变为黑色	K_ap(ZnS)>K_ap(CuS)
B	将乙醇与浓硫酸混合加热产生的气体通入酸性KMnO₄溶液中	溶液紫红色褪去	乙醇分子内脱水生成乙烯，乙烯具有还原性
C	向植物油中加入Na₂CO₃溶液，加热	溶液不再分层	碳酸钠溶液呈碱性： $C O_{3}^{2 -}$ +2H₂O $\overset{}{⇌}$ H₂CO₃+2OHˉ，油脂在碱性条件下水解
D	实验室中加热KClO₃和MnO₂固体混合物制氧气	反应前后MnO₂的质量没有发生变化	MnO₂没有参与反应

A、A B、B C、C D、D

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4. 哈伯在实验室首次合成了氨，化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了N₂与H₂在固体催化剂表面合成氨的反应过程。示意图如下：
下列说法正确的是

A、图①可看出N₂、H₂分子中均为单键 B、图③到图④的过程向外释放能量 C、升高温度一定提高一段时间内NH₃的产率 D、工业合成氨过程中为提高产率压强越大越好

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5. 某化合物(结构如图所示)是一种家用杀虫剂。X、Y、Z、W、R为原子序数逐渐增大的短周期元素，Z与R不在同一周期。下列叙述正确的是

A、Z、W的氢化物均很稳定 B、阴离子的还原性：R>X C、W、R两种元素均可形成能使品红溶液褪色的化合物，且褪色原理相同 D、元素Y与元素R均能形成三种以上的含氧酸盐

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6. 环氧乙烷( ，简称EO)是一种重要的有机合成原料和高效消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下：
下列说法正确的是

A、电极b接电源的正极 B、电极a发生反应为：CH₂=CH₂+H₂O+Cl⁻+2e⁻=HOCH₂CH₂Cl+H⁺ C、该过程的总反应为：CH₂=CH₂+H₂O $\begin{array}{l} \underline{\underline{通电}} \end{array}$ +H₂ D、当电路中转移2mol电子时，有22.4LCH₂=CH₂在阳极区发生反应

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7. 室温下某湖水中几种微粒的浓度与pH的关系如下图所示。已知水中现存的CO₂以H₂CO₃形式计算作数据近似处理。下列说法错误的是

A、室温下 $H C O_{3}^{-}$ 的水解常数K_h=10^-7.7 B、向交点②所示的溶液中通入少量HCl气体可变为交点① C、交点③对应溶液pH≈5.65 D、上述溶液室温下pH=8.3时：c( $H C O_{3}^{-}$ )>c(OH^-)>c( $C O_{3}^{2 -}$ )

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二、非选择题

8. 三氯化氧磷(POCl₃)是一种重要的化工原料，常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。研究小组在实验室模拟反应CPCl₃+SO₂+Cl₂ $\begin{array}{l} \underline{\underline{60 - 65 ℃}} \end{array}$ POCl₃+SOCl₂ ，制备POCl₃并测定产品的含量。
资料卡片：
物质
熔点／℃
沸点／℃
有关性质
PCl₃
-93.6
76.1
遇水剧烈水解，易与O₂反应
POCl₃
1.25
105.8
遇水剧烈水解，能溶于PCl₃
SOCl₂
-105
78.8
遇水剧烈水解，受热易分解

(1)、甲装置中盛放的试剂为，洗气瓶甲、丁的作用是净化原料气体和，实验室制备SO₂的化学方程式为。

(2)、反应装置图中装置丙、戊间方框内未画出的仪器应选择(填“球形冷凝管”或“直形冷凝管”)，如果没有装置戊，可能发生的反应是(写一个即可)。

(3)、该实验需控制反应温度60-65℃，则温度不宜过高和过低的原因是，该实验应采用的加热方式为。

(4)、测定提纯后产品中POCl₃的含量：准确称取1.700g样品在水解瓶中摇动至完全水解，将水解液配成100mL溶液，取10.00mL于锥形瓶中，加入0.2000mol·L⁻¹的AgNO₃溶液20.00mL(发生的反应为Ag⁺+Cl⁻=AgCl↓)，再加少许硝基苯，用力振荡，使沉淀被有机物覆盖。加入指示剂，用0.1000mol·L⁻¹KSCN标准溶液滴定过量的AgNO₃至终点(Ag⁺+SCN⁻=AgSCN↓)，做平行实验，平均消耗KSCN标准溶液10.00mL。
①滴定选用的指示剂是(填标号)。
a．酚酞 b．淀粉 c．NH₄Fe(SO₄)₂ d．甲基橙
②产品中POCl₃的质量分数为%(保留三位有效数字)。
③已知：K_sp(AgCl)=3.2×10⁻¹⁰ ， K_sp(AgSCN)=2×10⁻¹²，若无硝基苯覆盖沉淀表面，测定产品中POCl₃的质量分数将(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

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9. 某工厂利用如下流程处理废旧电池正极材料(主要成分为LiCoO₂、LiMn₂O₄、LiNiO₂、LiFePO₄等)，制备三元锂电池正极材料LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂_。
回答下列问题：

(1)、为提高原料利用率，在“酸浸”步骤可采取的措施有(至少写两条)。

(2)、“酸浸”中H₂O₂既表现还原性，又表现氧化性，则酸浸后的滤液中含有的金属阳离子有Ni²⁺、Mn²⁺、Co²⁺和， “酸浸”中LiCoO₂发生反应的离子方程式为。

(3)、“酸浸”中控制溶液的温度未发生较大变化，但双氧水消耗量仍超过理论用量，其可能原因是。

(4)、“调pH”的目的是，部分离子浓度及对应氢氧化物的K_sp ，如下表，则“调pH”时pH不应超过。
离子
浓度(mol·L⁻¹)
氢氧化物K_sp
Ni²⁺
1.00
1.00×10^-15.2
Co²⁺
1.00
1.00×10^-14.2
Mn²⁺
1.40
1.00×10^-12.7

(5)、若“调pH”过程中，Ni²⁺、Mn²⁺、Co²⁺浓度不变，则“调浓度”过程需要向溶液中添加的X为(填标号)。
a．NiSO₄ b．CoSO₄ c．MnSO₄ d．H₂SO₄

(6)、Ni_1/3Mn_1/3Co_1/3(OH)₂与Li₂CO₃焙烧生成LiNi_1/3Mn_1/3Co_1/3O₂的反应中，另一种反应物是。

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10. 为加快实现“双碳”目标，有效应对全球气候变化、构建低碳社会，CO₂资源化利用受到越来越多的关注。

(1)、I.Sabatier反应可实现CO₂甲烷化：
反应1    CO₂(g)+4H₂(g) $⇌_{}^{}$ CH₄(g)+2H₂O(g)      ΔH=-165kJ⋅mol⁻¹
同时还发生的反应如下：
反应2   CO₂(g)+H₂(g) $⇌_{}^{}$ CO(g)+H₂O(g)       ΔH=+41kJ⋅mol⁻¹
已知键能是指气态原子形成1mol化学键释放的能量，上述反应中相关的化学键键能数据如下：
化学键
O-H
C-H
C=O
H-H
键能/(kJ·mol⁻¹)
463
414
802
436
则C(g)+O(g)=CO(g)     ΔH=kJ⋅mol⁻¹。

(2)、向某恒压密闭容器中充入5molCO₂和20molH₂，在不同温度下达到平衡时各含碳元素物质的物质的量n(X)与温度T的关系如下图所示。
①当反应1和反应2均达到化学平衡状态时，维持温度不变，增大容器体积，则反应2的平衡移动方向(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)，反应2的平衡常数(填“增大”“减小”或“不变”)。
②曲线Y表示的是(填含碳元素物质的化学式)的物质的量与温度的关系，曲线Z所表示的物质在800K~1100K之间物质的量增大的原因是。
③800K时，反应2的压强平衡常数K_p=(计算结果保留两位有效数字，用分压代替浓度，分压=物质的量分数×总压)。

(3)、 Ⅱ.一种从高炉气回收CO₂制储氢物质HCOOH的综合利用示意图如下：
铂电极上生成HCOOH的电极反应式为；电解过程中还伴随着析氢反应，若生成HCOOH的电解效率为80%，当电路中转移1mole⁻时，阴极室溶液的质量增加g(CO₂溶解量不计)[B的电解效率= $\frac{n (生成 B 所用的电子）}{n (通过电极的电子)}$ ]。

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11. 2022年诺贝尔化学奖授予美国科学家卡罗琳·贝尔托齐、卡尔·巴里·沙普利斯和丹麦科学家莫滕·梅尔达尔，以表彰他们在发展点击化学和生物正交化学方面的贡献。点击化学的代表反应为Cu催化的叠氮一炔基Husigen环加成反应，NaN₃、SO₂F₂、FSO₂N₂等均是点击化学中常用的无机试剂。回答下列问题：

(1)、氮原子激发态的电子排布式有，其中能量最高的是(填标号)。
a.1s²2s²2p²3p¹ b.1s²2s²2p⁴ c.1s²2s²2p²3s¹ d.1s²2s²2p³

(2)、N、O、F的第一电离能最小的是， SO₂F₂分子结构如图1所示，已知键角α为124°，β为96°，则α>β的原因主要是。

(3)、叠氮化物能与Fe³⁺、Cu²⁺及Co³⁺等形成配合物，如：[Co(N₃)(NH₃)₅]SO₄，该配合物中Co³⁺的配位数为。HN₃分子的空间结构如图2所示(图中键长单位为10⁻¹⁰m)。
已知：①典型N-N、N=N和N≡N的键长分别为1.40×10⁻¹⁰m、1.20×10⁻¹⁰m和1.09×10⁻¹⁰m；②甲酸根的两个碳氧键键长相同，处于典型碳氧单键键长和碳氧双键键长之间，其结构可以用两个极端电子式()的平均杂化体来表示。试画出HN₃分子的两个极端电子式；“”中N原子的杂化方式为。

(4)、图3是MgCu₂的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。距离Mg原子最近的Mg原子有个。

(5)、图4是沿立方格子对角面取得的截面，Mg原子的半径为pm，该晶胞的空间利用率为。

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12. 治疗高血压的药物替利洛尔的一种合成路线如下。
已知：①RCOOH $\overset{S O C l_{2}}{\to}$ RCOCl $\to_{}^{R ′ N H_{2}}$ RCONHR'
②
③RCOONa+NaOH $\to_{Δ}^{C a O}$ RH+Na₂CO₃
回答下列问题：

(1)、B分子中的含氧官能团的名称为。

(2)、由B制备D的反应类型为反应，试剂a是。

(3)、F分子的核磁共振氢谱中有两个波峰，则F的结构简式为， G的化学名称为。

(4)、K与L反应的化学方程式为。

(5)、Q反应生成R的过程中，可能生成一种与R互为同分异构体的副产物，该副产物的结构简式为。

(6)、写出由M制备P时中间产物1、3的结构简式(中间产物1、2互为同分异构体，部分试剂及反应条件已省略)。
中间产物1、中间产物3

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物质	熔点／℃	沸点／℃	有关性质
PCl₃	-93.6	76.1	遇水剧烈水解，易与O₂反应
POCl₃	1.25	105.8	遇水剧烈水解，能溶于PCl₃
SOCl₂	-105	78.8	遇水剧烈水解，受热易分解

离子	浓度(mol·L⁻¹)	氢氧化物K_sp
Ni²⁺	1.00	1.00×10^-15.2
Co²⁺	1.00	1.00×10^-14.2
Mn²⁺	1.40	1.00×10^-12.7

化学键	O-H	C-H	C=O	H-H
键能/(kJ·mol⁻¹)	463	414	802	436