山西省怀仁市2023年高三下学期第二次调研考试理科综合化学试题

试卷更新日期：2023-04-13 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 化学在环境污染治理中发挥了重要作用。下列治理措施没有运用相应化学原理的是

选项	治理措施	化学原理
A	向燃煤中添加生石灰以减少酸雨的形成	CaO具有碱性氧化物的通性
B	在汽车尾气系统中安装催化转化器以减少尾气污染	CO和NO在催化剂作用下发生反应，生成无毒气体
C	用聚乳酸塑料替代传统塑料以减少白色污染	聚乳酸具有生物可降解性
D	向工业废水中添加FeS以除去废水中的 $C u^{2 +}$	FeS具有还原性

A、A B、B C、C D、D

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2. 设N_A为阿伏加德罗常数值，在现实生活中我们常常利用物质的量来为难以用实际数字描述的数量做了定量解释，下列说法正确的是（）

A、将0.1mol醋酸钠溶于稀醋酸中使溶液呈中性，溶液中CH₃COO^-数目小于0.1N_A B、将4.6g钠用铝箔包裹并刺小孔，与足量水充分反应生成H₂分子数为0.1N_A C、1.5mol的液态冰醋酸中含s－pσ键0个 D、1L1mol·L^-1NaCl溶液含有28N_A个电子

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3. SO₂、Cl₂、NO₂都是大气污染物，下列说法正确的是（）

A、都能使品红试液褪色，原理相同 B、都能与水反应，生成物都是电解质 C、等物质的量的SO₂和Cl₂混合通入装有湿润的有色布条的试管中，漂白效果更好 D、将SO₂、NO₂同时通入水中，加入BaCl₂溶液有白色沉淀生成

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4. 近年来，光催化剂的研究是材料领域的热点方向。一种Ru配合物(如图所示)复合光催化剂可将 $C O_{2}$ 转化为HCOOH。下列说法错误的是（）

A、Ru配合物中第二周期元素的电负性由大到小的顺序为O>N>C B、如图结构的吡啶环( )中 C、N原子的杂化方式分别为 $s p^{2}$ 、 $s p^{3}$ C．该配合物中Ru的配位数是6 D、HCOOH的沸点比 $C H_{3} C H O$ 高，主要原因是HCOOH分子间存在范德华力和氢键，而 $C H_{3} C H O$ 分子间只有范德华力

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5. 生活污水中的氮和磷主要以铵盐和磷酸盐形式存在，可用铁、石墨做电极，用电解法去除。电解时，如图1原理所示可进行除氮；翻转电源正负极，可进行除磷，原理是利用Fe^2＋将PO $_{4}^{3 -}$ 转化为Fe₃(PO₄)₂沉淀。下列说法正确的是（）

A、图2中0～20min脱除的元素是氮元素，此时石墨做阴极 B、溶液pH越小、有效氯浓度越大，氮的去除率越高 C、图2中20～40min脱除的元素是磷元素，此时阳极的电极反应式为2Cl^-－2e^-=Cl₂↑ D、电解法除氮有效氯ClO^-氧化NH₃的离子方程式为3ClO^-＋2NH₃=3Cl^-＋N₂↑＋3H₂O

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6. X、Y、Z、W、Q为原子序数依次递增的短周期主族元素。基态X原子价电子层有3个单电子，Z与Y可形成原子个数比为1：1的含非极性共价键的离子化合物。W、Q的最外层电子数之和等于Z的原子序数。下列说法正确的是（）

A、简单离子半径：Z＞Y B、X、W单质的晶体类型一定相同 C、Q的最高价含氧酸为强酸 D、简单气态氢化物的稳定性：X＞Y

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7. K₂Cr₂O₇溶液中存在如下平衡：Cr₂O $_{7}^{2 -}$ 转化为CrO $_{4}^{2 -}$
①Cr₂O $_{7}^{2 -}$ (aq)+H₂O(l) $\overset{}{⇌}$ 2HCrO $_{4}^{-}$ (aq)    K₁=3.0×10^-2(25℃)
②HCrO $_{4}^{-}$ (aq) $\overset{}{⇌}$ CrO $_{4}^{2 -}$ (ag)+H⁺(ag)    K₂=3.3×10^-7(25℃)
25℃时，0.1mol/LK₂Cr₂O₇溶液中lg $\frac{c (C r O_{4}^{2 -})}{c (C r_{2} O_{7}^{2 -})}$ 随pH的变化关系如图。下列有关K₂Cr₂O₇溶液的说法错误的是（   ）

A、加入过量烧碱溶液，反应的离子方程式为Cr₂O $_{7}^{2 -}$ +2OH^－=2CrO $_{4}^{2 -}$ +H₂O B、当pH=8.8时，c(CrO $_{4}^{2 -}$ )+c(Cr₂O $_{7}^{2 -}$ )＜0.10mo/L C、加入少量水稀释，平衡时c²(CrO $_{4}^{2 -}$ )与c(Cr₂O $_{7}^{2 -}$ )的比值增大 D、当pH=9.0时，溶液中HCrO $_{4}^{-}$ 的平衡浓度约为6.0×10^-4mol/L

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二、实验题

8. 硫酸亚铁铵晶体[x(NH₄)₂SO₄·yFeSO₄·zH₂O][M=(132x+152y+18z)g·mol^-1]是常见的补血剂。
已知：①硫酸亚铁铵晶体在空气中不易被氧化。
②FeSO₄溶液与(NH₄)₂SO₄反应可得到硫酸亚铁铵。

(1)、FeSO₄溶液的制备。将铁粉、一定量H₂SO₄溶液反应制得FeSO₄溶液，其中加入的铁粉需过量，除铁粉不纯外，主要原因是(用离子方程式表示)。

(2)、制备x(NH₄)₂SO₄·yFeSO₄·zH₂O向制备得到的FeSO₄溶液中加入一定质量的(NH₄)₂SO₄固体，在70℃-80℃条件下溶解后，趁热倒入50mL乙醇中，析出晶体。乙醇的作用为。

(3)、产品化学式的确定——NH $_{4}^{+}$ 含量的测定
I.准确称取58.80g晶体，加水溶解后，将溶液注入三颈烧瓶中：
Ⅱ.准确量取50.00mL3.030mol·L^-1H₂SO₄溶液于锥形瓶中：
Ⅲ.向三颈烧瓶中通入氮气，加入足量NaOH浓溶液，加热，蒸氨结束后取下锥形瓶；
Ⅳ.用0.120mol·L^-1的NaOH标准溶液滴定锥形瓶中过量的硫酸，滴定终点时消耗25.00mLNaOH标准溶液。
①装置M的名称为。
②通入N₂的作用为。
③步骤Ⅲ中，反应的离子方程式是。
④若步骤Ⅳ中，未用NaOH标准溶液润洗滴定管，则n(NH $_{4}^{+}$ )将(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。步骤Ⅳ中，滴定时还必须选用的仪器是(填编号)。

(4)、产品化学式的确定一SO $_{4}^{2 -}$ 含量的测定
I.另准确称取58.80g晶体于烧杯中，加水溶解，边搅拌边加入过量的BaCl₂溶液；
Ⅱ.将得到的溶液过滤得到沉淀，洗涤沉淀3～4次；
Ⅲ.灼烧沉淀至恒重，称量，得沉淀质量为69.90g。
结合实验(3)和(4)，通过计算得出硫酸亚铁铵晶体的化学式为。

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三、工业流程题

9. 钪及其化合物具有许多优良的性能，在宇航、电子、超导等方面有着广泛的应用。从钛白工业废酸(含钪、钛、铁、锰等离子)中提取氧化钪(Sc₂O₃)的一种流程如图：
回答下列问题：

(1)、洗涤“油相”可除去大量的钛离子。洗涤水是用93%的硫酸、27.5%的双氧水和水按一定比例混合而成。混合的实验操作是。

(2)、常温下，先加入氨水调节pH=3，过滤，滤渣主要成分是；再向滤液加入氨水调节pH=6，滤液中Sc³⁺的浓度为。{已知：K_sp[Mn(OH)₂]=1.9×10^-13、K_sp[Fe(OH)₃]=2.6×10^-39、K_sp[Sc(OH)₃]=9.0×10^-31)。

(3)、用草酸“沉钪”，“沉钪”得到草酸钪的离子方程式是。

(4)、草酸钪“灼烧”氧化的化学方程式为。

(5)、Ti(BH)₃是一种储氢材料，可由TiCl₄和LiBH₄反应制得。
①写出BH $_{4}^{-}$ 的结构式是(标明其中的配位键)。
②常温下，TiCl₄是一种有刺激性臭味的无色液体，熔点为-23.2℃，沸点为136.2℃；TiF₄为白色粉末，熔点为377℃。TiCl₄和TiF₄熔点不同的原因是。

(6)、由氧元素形成的常见物质有H₂O₂、H₂O、O₂ ， H₂O₂为(填“极性”或“非极性”)分子，O₂的晶胞为立方体，结构如图。根据图中信息，可计算O₂晶体密度是g·cm^-3(设N_A为阿伏加德罗常数的值)。

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四、原理综合题

10. 全球大气CO₂浓度升高对人类生产、生活产生了影响，碳及其化合物的资源化利用成为研究热点。回答下列问题：

(1)、已知25℃时，大气中的CO₂溶于水存在以下过程
①CO₂(g) $\overset{}{⇌}$ CO₂(aq)
②CO₂(aq)+H₂O(1) $\overset{}{⇌}$ H⁺(ag)+HCO $_{3}^{-}$ (aq) K
过程①的ΔH0(填“＞”“＜”或“=”)。溶液中CO₂的浓度与其在大气中的分压(分压=总压×物质的量分数)成正比，比例系数为ymol·L^-1·kPa^-1。当大气压强为pkPa，大气中CO₂(g)的物质的量分数为x时，溶液中H⁺的浓度为mol·L^-1(忽略HCO $_{3}^{-}$ 和水的电离)。

(2)、焦炭与水蒸气可在高温下反应制H₂。
反应I：C(s)+H₂O(g) $\overset{}{⇌}$ CO(g)+H₂(g) ΔH₁=+131.3kJ·mol^-1 K₁
反应II：C(s)+2H₂O(g) $\overset{}{⇌}$ CO₂(g)+2H₂(g) ΔH₂=+90.3kJ·mol^-1 K₂
反应III：CO(g)+H₂O(g) $\overset{}{⇌}$ CO₂(g)+H₂₍g) ΔH₃=-41.0kJ·mol^-1 K₃
上述反应的化学平衡常数随温度变化的关系如图所示，表示K₁、K₂、K₃的曲线分别是c、、。
②研究表明，反应III的速率方程为v=k[x(CO)·x(H₂O)- $\frac{x (C O_{2}) \cdot x (H_{2})}{K_{p}}$ ]，x表示相应气体的物质的量分数，K_p为平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算)，k为反应的速率常数，随温度升高而增大。在气体物质的量分数和催化剂一定的情况下，反应速率随温度的变化如图所示。根据速率方程分析T＞T_m时，v逐渐下降的原因是。

(3)、甲烷干法重整制H₂同时存在如下反应：
主反应：CH₄(g)+CO₂(g) $\overset{}{⇌}$ 2CO(g)+2H₂(g) ΔH₁
副反应：CO₂(g)+H₂(g) $\overset{}{⇌}$ CO(g)+H₂O(g) ΔH₂
温度为T℃，压强为p₀的恒压密闭容器中，通入2molCH₄和1molCO₂发生上述反应。平衡时H₂O(g)的分压为p₁ ，甲烷的转化率为40%。
①下列说法正确的是(填标号)
A．ΔH₁和ΔH₂不变，说明反应达到平衡状态
B．相同条件下，主反应的速率大于副反应，说明主反应的活化能小
C．选用合适的催化剂可以提高主反应的选择性，增大甲烷的平衡转化率
D．平衡后，若增大压强，主反应平衡逆向移动，副反应平衡不移动
②平衡时混合气体的总物质的量为mol，H₂(g)的分压是(用含p₀和p₁的计算式表示)。

(4)、甲醇燃料电池中，吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到CO，四步可能脱氢产物及其相对能量如图，则最可行途径为a→(用b-j等代号表示)。

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五、有机推断题

11. 化合物H是合成治疗心血管疾病药物的中间体，可通过如图所示途径合成：

已知：① $\to_{盐酸}^{F e}$ (苯胺易被氧化)；

②甲苯发生—硝基取代反应与A类似。

请回答下列问题：

(1)、写出C中官能团的名称：。

(2)、A→B反应的试剂1是。

(3)、写出有关反应的反应类型：B→C：；F→G：。

(4)、写出G→H反应的化学方程式：。

(5)、同时满足下列条件的D的同分异构体的结构简式为(写出一种即可)。
①能发生银镜反应

②能发生水解反应，水解产物之一与 $F e C l_{3}$ 溶液显紫色

③核磁共振氢谱显示分子中有4种不同化学环境的氢原子

(6)、合成途径中，将C转化为D的目的是。

(7)、参照上述合成路线，以甲苯和 ${(C H_{3} C O)}_{2} O$ 为原料(无机试剂任选)，设计制备的合成路线。

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