湖南省益阳市2023届高三下学期4月教学质量检测化学题

试卷更新日期：2023-04-25 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 化学与生活、生产、能源领域密切相关，下列说法错误的是

A、废旧电池回收金属元素只涉及物理拆解过程 B、“玉兔二号”的太阳能电池帆板的材料含单质硅 C、降解聚乳酸酯是高分子转化为小分子的过程 D、细胞器中双分子膜是超分子，有分子识别功能

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2. 维生素D含量越高，老年大脑认知功能越好，目前已知的维生素D至少有10种分子，维生素D₃是其中重要的一种(结构如图)，下列有关说法正确的是

A、维生素D₃是一种水溶性维生素 B、维生素D₃分子式为 $C_{27} H_{44} O$ C、维生素D₃中的羟基能被催化氧化生成醛基 D、维生素D₃分子中虚线框内所含碳原子不可能共平面

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3. 下列装置不能达到实验目的的是
A
B
C
D
观察铁的吸氧腐蚀
除去 $S O_{2}$ 中少量 $H C l$
验证温度对化学平衡的影响
验证1-溴丙烷发生消去反应生成丙烯

A、A B、B C、C D、D

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4. 设 $N_{A}$ 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

A、 $0.1 m o l / L$ 的 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液中 $C O_{3}^{2 -}$ 的数目小于 $0.1 N_{A}$ B、 $68 g B F_{3}$ 中价电子总数为 $26 N_{A}$ C、标准状况下， $2.24 L C_{2} H_{2}$ 中含有的 $σ$ 键数为 $0.3 N_{A}$ D、浓盐酸与 $8.7 g M n O_{2}$ 反应，产生 $C l_{2}$ 分子数为 $0.2 N_{A}$

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5. 生物大分子血红蛋白分子链的部分结构及载氧示意如图， $F e^{2 +}$ 与周围的6个原子均以配位键结合。 $C O$ 也可与血红蛋白配位，使人体中毒。二者与血红蛋白 $(H b)$ 结合的反应可表示为：① $H b + O_{2} ⇌ H b (O_{2})$ ；② $H b + C O ⇌ H b (C O)$ 。下列说法错误的是

A、构成血红蛋白分子链的多肽链之间存在氢键 B、电负性：C>O，故 $C O$ 中与 $F e^{2 +}$ 配位的是C C、 $C O$ 与血红素中 $F e^{2 +}$ 结合能力强于 $O_{2}$ D、 $C O$ 中毒患者进入高压氧舱治疗，平衡①、②移动的方向相反

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6. 某高效催化剂组成为 $Z n O / Z r O_{2}$ 固体。立方 $Z r O_{2}$ 晶胞如下图所示，晶胞参数为 $a p m$ ， $Z r O_{2}$ 的摩尔质量为 $M g \cdot m o l^{- 1}$ ，下列说法错误的是

A、O元素位于元素周期表p区 B、在晶胞结构中，●表示 $Z r^{4 +}$ 微粒 C、该晶体密度为： $\frac{4 M}{a^{3} N_{A}} g \cdot c m^{- 3}$ D、 $Z r^{4 +}$ 离子在晶胞中的配位数是8

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7. 前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增，X与W同族，四种元素属于不同周期。Z是其所在周期基态原子中含未成对电子数最多的原子。物质M为一种复合肥，其结构如图。下列说法错误的是

A、元素的电负性：Y>Z>X>W B、 $1 m o l M$ 可最多消耗 $2 m o l N a O H$ C、简单气态氢化物的稳定性：Z>Y D、W与X形成的化合物中含离子键

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8. 一定条件下，气态反应物和生成物的相对能量与反应进程如下图所示。下列说法错误的是

A、 $E_{1} - E_{4} = E_{2} - E_{5}$ B、 $C l (g)$ 为进程II的催化剂 C、相同条件下，进程I、II中 $O_{3}$ 的平衡转化率相同 D、两个进程中速率最快的一步反应的 $Δ H = (E_{3} - E_{2}) k J \cdot m o l^{- 1}$

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9. 某企业利用含钽废渣(主要含 $T a_{2} O_{3} \cdot F e O$ 、 $A l_{2} O_{3}$ 及油脂等)制备钽酸锂的工艺流程如下，已知：“钠盐和氧化物”中主要成分有 $N a T a O_{3}$ 、 $N a A l O_{2}$ 、 $F e_{2} O_{3}$ 等。下列分析正确的是

A、通入空气的目的只是为了去油污 B、“滤渣I”中主要成分是 $F e_{3} O_{4}$ C、“沸腾炉焙烧”中发生的反应有 $A l_{2} O_{3} + N a_{2} C O_{3} \begin{array}{l} \underline{\underline{焙烧}} \end{array} N a A l O_{2} + C O_{2} ↑$ ，体现了 $A l_{2} O_{3}$ 两性氧化物的性质 D、流程中可循环的物质有 $C O_{2}$

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10. 中科院发现深海处在微生物作用下的含硫物质的变化过程如图所示(已略去部分不含硫物质)。有关转化过程说法错误的是

A、 $C N^{-}$ 中含有的 $σ$ 键与 $π$ 键的数目之比为 $1 ： 2$ B、 $x = 21$ ， $y ＝ 24$ C、 $S C N^{-}$ 既被氧化又被还原 D、理论上每产生 $1 m o l H S^{-}$ ，转移 $44 m o l e^{-}$

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11. 新型三步法氯碱工艺，具有清洁、低成本的特点，其工作原理如图所示，假定各装置中溶液体积均为 $1 L$ (忽略反应过程中体积变化)。各步骤开始工作时，下列说法错误的是

A、与传统方法相比，该方法可不需要离子交换膜 B、过程①中b极电极反应式： $N a_{0.44} M n O_{2} - x e^{-} = N a_{0.44 - x} M n O_{2} + x N a^{+}$ C、过程②外电路转移 $0.5 m o l e^{-}$ 时， $N a C l$ 溶液物质的量浓度变为 $1.5 m o l \cdot L^{- 1}$ D、过程③中溶液中 $C l^{-}$ 向f极方向移动失去电子产生 $C l_{2}$

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12. 难溶物 $S r F_{2}$ 可溶于盐酸。常温下，用 $H C l$ 调节 $S r F_{2}$ 浊液的 $p H$ ，测得在不同 $p H$ 条件下，体系中 $- l g c (X)$ (X为 $S r^{2 +}$ 或 $F^{-}$ 与 $l g [\frac{c (H F)}{c (H^{+})}]$ 的关系如图所示。下列说法正确的是

A、 $L_{1}$ 代表 $- l g c (S r^{2 +})$ 与 $l g [\frac{c (H F)}{c (H^{+})}]$ 的变化曲线 B、a、c两点的溶液中均存在 $2 c (S r^{2 +}) = c (F^{-}) + c (H F)$ C、 $K_{a} (H F)$ 的数量级为 $1 0^{- 7}$ D、c点的溶液中存在 $c (S r^{2 +}) > c (C l^{-})$

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13. 向 $1 L$ 刚性容器中投入 $a m o l A (g)$ 与 $M (s)$ (足量)发生反应： $M (s) + 5 A (g) ⇌ 5 B (g) + N (s)$ (相对分子质量：M大于N)。测得不同温度下 $B (g)$ 体积分数 $φ (B)$ 随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是

A、 $0 ~ t_{1} m i n$ 内， $v (N) = \frac{0.14 a}{t_{1}} m o l \cdot L^{- 1} \cdot m i n^{- 1}$ B、温度升高，容器内气体的密度减小 C、 $T_{1}$ ℃，再投入 $a m o l A (g)$ ，平衡时 $n (A) = 0.6 a m o l$ D、 $T_{2} > T_{1}$

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14. 某探究小组设计实验测定反应 $A g^{+} + F e^{2 +} ⇌ A g ↓ + F e^{3 +}$ 的平衡常数并探究常温下稀释对该平衡移动方向的影响。步骤如下：
⑴实验Ⅰ：配制 $0.01 m o l \cdot L^{- 1} A g_{2} S O_{4}$ 溶液和 $0.04 m o l \cdot L^{- 1} F e S O_{4}$ 溶液。各取 $10 m L$ 混合(忽略反应引起的溶液体积变化，下同)，测得平衡时 $F e^{3 +}$ 浓度为 $c_{1} m o l \cdot L^{- 1}$ 。
⑵实验Ⅱ：将 $2 m L 0.01 m o l \cdot L^{- 1} A g_{2} S O_{4}$ 溶液、 $2 m L 0.04 m o l \cdot L^{- 1} F e S O_{4}$ 溶液与 $16 m L$ 水混合，测得平衡时 $F e^{3 +}$ 浓度为 $c_{2} m o l \cdot L^{- 1}$ 。
下列分析正确的是

A、配溶液所用玻璃仪器只需容量瓶、量筒和玻璃棒 B、 $c_{1} = 5 c_{2}$ C、该组实验可作为判断稀释对该平衡移动方向影响的证据 D、测得该反应的 $K = \frac{c_{1}}{{(0.01 - c_{1})}^{2}}$

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二、非选择题

15. 二茂铁[ $F e {(C_{5} H_{5})}_{2}$ ， $F e$ 为 $+ 2$ 价]是最早被发现的夹心配合物，橙色晶体，100℃以上升华，熔点172℃，沸点249℃，难溶于水，空气中稳定，与酸、碱一般不作用。实验室以二聚环戊二烯为原料制备二茂铁并测定产率的实验过程如下。
步骤I.制备环戊二烯 $(C_{5} H_{6})$
制备装置见图1，检查装置气密性并在烧瓶中加入二聚环戊二烯。实验中需要一直慢慢地通入 $N_{2}$ ，反应完成后在接收瓶中得到环戊二烯纯品。
步骤II.制备二茂铁
①向图2所示三颈烧瓶中放入磁子、 $10 m L$ 乙二醇二甲醚和 $4.5 g K O H$ 粉末，侧口接带T形管的汞起泡器和氮气瓶，在通入氮气并缓慢搅拌的情况下缓慢加入足量环戊二烯。
②将 $12.0 g F e C l_{2} \cdot 4 H_{2} O$ 粗品(杂质不影响反应)溶在 $8 m L$ 二甲基亚砜 $(D M S O)$ 并转入仪器A中。将混合物猛烈搅拌 $10 m i n$ 后，打开仪器A，控制适当的滴加速度使氯化亚铁的 $D M S O$ 溶液在 $45 m i n$ 左右加完。滴完后，关闭仪器A，在氮气保护下继续搅拌反应 $30 m i n$ 。
③向烧瓶中加入稍过量的盐酸和适量碎冰。将烧瓶内的沉淀收集到过滤器上，用水洗涤，干燥，得到二茂铁纯品 $10.00 g$ 。
步骤III.测定二茂铁产率
取 $12.0 g F e C l_{2} \cdot 4 H_{2} O$ 粗品溶于酸，配成 $250 m L$ 溶液，取 $25.00 m L$ 于锥形瓶中，平均消耗 $0.1000 m o l / L K_{2} C r_{2} O_{7}$ 溶液 $10.00 m L$ 。
回答下列问题：

(1)、步骤I中通入 $N_{2}$ 的作用是。

(2)、仪器A的名称为。

(3)、写出生成二茂铁的化学反应方程式。

(4)、所需仪器必须保持干燥的原因是，加入碎冰的作用是。

(5)、二茂铁的产率为％(保留三位有效数字)，测定二茂铁产率时，应将 $K_{2} C r_{2} O_{7}$ 溶液装入(填“酸”或“碱”)式滴定管。

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16. $V_{2} O_{5}$ 广泛用于冶金、化工等行业，主要用于冶炼钒铁。以钒矿石为原料制备 $V_{2} O_{5}$ 的工艺如下：
已知：
I.“焙烧”后，固体中主要含有 $F e {(V O_{3})}_{2}$ 、 $F e {(V O_{3})}_{3}$ 、 $M n {(V O_{3})}_{2}$ 、 $C a {(V O_{3})}_{2}$ ；“酸浸”后钒以 $V O_{2}^{+}$ 形式存在，“中和还原”后钒以 $V O^{2 +}$ 形式存在。
Ⅱ.有机溶剂对四价钒 $(V O^{2 +})$ 具有高选择性，且萃取 $F e^{3 +}$ 而不萃取 $F e^{2 +}$ 。
Ⅲ.该工艺条件下，溶液中金属离子(浓度均为 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ )开始沉淀和完全沉淀的 $p H$ 如下表所示：
金属离子
$F e^{3 +}$
$F e^{2 +}$
$C a^{2 +}$
$M n^{2 +}$
开始沉淀 $p H$
1.9
7.0
11.9
8.1
完全沉淀 $p H$
3.2
9.0
13.9
10.1
回答下列问题：

(1)、基态钒原子的价层电子排布式为。

(2)、“中和还原”时， $V O_{2}^{+}$ 参与反应的离子方程式为，该工序的 $p H$ 低于7.0，试计算出 $K_{s p} [F e {(O H)}_{2}] =$ 。

(3)、指出 $N H_{3} \cdot H_{2} O$ 各元素的第一电离能由大到小的顺序， $S O_{4}^{2 -}$ 的空间结构为形。

(4)、钒的浸出率与焙烧温度、硫酸加入量的关系如图1、2所示。指出适宜的工艺条件为。

(5)、“氧化”时，每消耗 $0.5 m o l N a C l O_{3}$ ，可得到 $V O_{2}^{+}$ $m o l$ 。

(6)、单质V晶胞属于体心立方晶胞，晶胞参数为 $a p m$ ，两个共顶点的晶胞结构如图3所示，计算出A、B原子的间距为pm。

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17. 二氧化碳是地球上取之不尽用之不竭的碳源，捕集、利用二氧化碳始终是科学研究的热点，回答下列问题：

(1)、I.乙醇胺 $(H O C H_{2} C H_{2} N H_{2})$ 是重要的吸收剂，其吸收 $C O_{2}$ 的原理可能如下：
乙醇胺 $\overset{}{\to}$ $A (C_{3} H_{7} N O_{3})$ $\overset{}{\to}$ $B [{(C_{3} H_{6} N O_{3})}^{-}] + C [(C_{2} H_{8} N O) +]$
$C O_{2}$ 的电子式为。

(2)、已知A能够水解，且 $1 m o l A$ 能与 $2 m o l N a$ 发生反应。反应①的化学方程式为。

(3)、用一定浓度的乙醇胺溶液吸收模拟烟气中的 $C O_{2}$ ，将烟气流量分别定为 $2 L / m i n$ 、 $6 L / m i n$ 、 $8 L / m i n$ 进行吸收实验， $C O_{2}$ 脱除率随时间变化如图1所示，相同时间内 $C O_{2}$ 脱除率随气流增大而降低的原因是。

(4)、II. $C O_{2}$ 制取C的太阳能工艺如图2所示。
“重整系统”发生反应的化学反应方程式为。

(5)、III.探究利用 $C O_{2}$ 合成 $C H_{3} O H$ 的相关反应有：
① $C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌ C O (g) + H_{2} O (g)$ $Δ H_{1}$
② $C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌ C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g)$ ΔH₂
已知键能如表所示：
化学键
$C = O$
$C - O$
$H - H$
$C - H$
$C - C$
$H - O$
键能
745
351
436
414
347
460
则 $Δ H_{2}$ =。

(6)、一定条件下，向 $V L$ 体积的恒容密闭容器中通入 $1 m o l C O_{2}$ 和 $3 m o l H_{2}$ 发生上述反应，达到平衡时，容器中 $C H_{3} O H (g)$ 为 $a m o l$ ， $C O (g)$ 为 $b m o l$ ，反应①的平衡常数 $K =$ (用含a、b、V的代数式表示)。

(7)、IV.利用1-氨基吡啶硝酸盐在电化学条件下，可以实现直接从空气中捕获与再释放 $C O_{2}$ 。原理如图3所示。

通电时，阳极有机产物是(填结构简式)。

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18. 某中间体I的合成路线如下：
已知：(Z=-COOR，-COOH等)
回答下列问题：

(1)、D所含无氧官能团的名称为，的酸性比的(填“强”或“弱”)。

(2)、F→G、G→H的反应类型分别为、。

(3)、A结构中碳原子的杂化轨道类型为。

(4)、写出D→E的化学方程式：。

(5)、芳香化合物M为D的同分异构体，且不考虑过氧键-O-O-，符合下列条件的有种。
①含4个甲基 ② $1 m o l M$ 与足量 $N a$ 反应产生 $0.5 m o l H_{2}$ 、

(6)、参照上述合成路线，设计以和为原料制备的合成路线(无机试剂和不超过2个碳的有机试剂任选)。

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A	B	C	D

观察铁的吸氧腐蚀	除去 $S O_{2}$ 中少量 $H C l$	验证温度对化学平衡的影响	验证1-溴丙烷发生消去反应生成丙烯

金属离子	$F e^{3 +}$	$F e^{2 +}$	$C a^{2 +}$	$M n^{2 +}$
开始沉淀 $p H$	1.9	7.0	11.9	8.1
完全沉淀 $p H$	3.2	9.0	13.9	10.1

化学键	$C = O$	$C - O$	$H - H$	$C - H$	$C - C$	$H - O$
键能	745	351	436	414	347	460