江苏省泰州市2022-2023学年高三化学上学期期末考试试卷（Word版附答案）

2022～2023学年高三年级模拟试卷

化　　学

(满分：100分　考试时间：75分钟)

2023．1

H—1　C—12　O—16　Cl—35.5　Mn—55　Fe—56

一、 单项选择题：本题包括13小题，每小题3分，共计39分。每小题只有一个选项符合题意。

1. 化学实验需坚持安全第一、预防为主。下列实验操作错误的是(　　)

A. 先验纯再点燃H2　    B. 用乙醇制乙烯时加入碎瓷片防暴沸

C. 制SO2时在通风橱中进行　    D. 金属Na着火时立即用冷水扑灭

2. 胍()的盐是病毒核酸保存液的重要成分。下列说法正确的是(　　)

A. 胍分子间能够形成氢键　    B. 胍中σ键与π键的数目之比为3∶1

C. 氨基(—NH2)的电子式为　    D. 中子数为8的N原子可表示为N

3. 铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是常用的食品添加剂。下列判断正确的是(　　)

A. 原子半径：r(Al)<r(S)　    B. 电负性：χ(O)<χ(S)

C. 第一电离能：I1(N)<I1(F)　    D. 键角：NH<H2O

4. 实验室制取少量Cl2并研究其性质，下列实验装置和操作能达到实验目的的是(　　)

阅读下列材料，完成5～7题。

含氰废水中氰化物的主要形态是HCN和CN－，CN－具有较强的配位能力，能与Cu＋形成一种无限长链离子，其片段为；CN－结合H＋能力弱于CO。氰化物浓度较低时，可在碱性条件下用H2O2或Cl2将其转化为N2；浓度较高时，可加入HCN、Fe和K2CO3溶液反应生成K4[Fe(CN)6]溶液。

5. 下列说法正确的是(　　)

A. 基态Fe2＋核外电子排布式为[Ar]3d54s1

B. Cu＋与CN－形成的离子的化学式为[Cu(CN)3]2－

C. K4[Fe(CN)6]中Fe2＋的配位数为6

D. 某铁晶体(晶胞如右图所示)中与每个Fe紧邻的Fe数为6

6. 下列物质性质与用途具有对应关系的是(　　)

A. N2的化学性质稳定，可用于金属焊接保护

B. H2O2具有还原性，可用于处理含氰废水

C. FeCl3溶液显酸性，可用于刻蚀覆铜板

D. NaHCO3受热易分解，可用于治疗胃酸过多

7. 下列化学反应表示正确的是(　　)

A. NaCN溶液通入少量的CO2：CN－＋CO2＋H2O===HCN＋HCO

B. Fe与HCN溶液反应：Fe＋2HCN===Fe2＋＋H2↑＋2CN－

C. K2CO3水解：CO＋2H2O⇌2OH－＋H2CO3

D. Cl2处理含氰废水：5Cl2＋2CN－＋4OH－===10Cl－＋N2↑＋4H＋＋2CO2↑

8. 实验室以浓缩盐湖水(含Na＋、Li＋、Cl－和少量Mg2＋、Ca2＋)为原料制备高纯Li2CO3的实验流程如下：

Li2CO3溶解度曲线如右图所示，下列说法错误的是(　　)

A. “步骤Ⅰ”“步骤Ⅱ”中均需使用漏斗

B. “沉淀2”的主要成分为CaCO3

C. “操作X”依次为蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥

D. “滤液3”经除杂后可用作氯碱工业的原料

9. 化合物Z是X和Br2反应的主产物，反应机理如下：

下列说法错误的是(　　)

A. X中所有碳原子共平面　    B. X→Y过程中，X和Br2断开的都是σ键

C. Z存在顺反异构体　    D. Z与足量H2加成后的产物分子中有2个手性碳原子

10. 某MOFs多孔超分子材料的空腔大小适配N2O4可将其“固定”得到R(如下图所示)，实现从烟气中分离出N2O4并可制备HNO3。

已知反应2NO2(g)⇌N2O4(g)；ΔH<0。下列说法正确的是(　　)

A. 图示过程属于氮的固定

B. 高温、高压下有利于从烟气中分离出N2O4

C. R在O2中水洗，可制得HNO3同时实现MOFs再生

D. 该MOFs材料也可用于储存H2

11. 室温下，下列实验探究方案能够达到探究目的的是(　　)

12. 室温下，某兴趣小组通过下列实验制备少量NaHCO3并探究其性质。

实验1：测得100 mL 14 mol·L－1氨水的pH约为12。

实验2：向上述氨水中加NaCl粉末至饱和，通入足量CO2后析出晶体。

实验3：将所得混合物静置后过滤、洗涤、干燥，得到NaHCO3。

实验4：配制100 mL一定浓度的NaHCO3溶液，测得pH为8.0。

下列说法正确的是(　　)

A. 依据实验1推测Kb(NH3·H2O)约为7×10－26

B. 依据实验2推测溶解度： NaHCO3>NaCl

C. 实验3所得滤液中：c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)

D. 实验4的溶液中：c(H2CO3)－c(CO )＝9.9×10－7  mol·L－1

13. CO2催化加氢可合成二甲醚，发生的主要反应有：

反应Ⅰ： 2CO2(g)＋6H2(g)⇌CH3OCH3(g)＋3H2O(g)；ΔH1＝－122.5 kJ·mol－1

反应Ⅱ： CO2(g)＋H2(g)⇌CO(g)＋H2O(g)；ΔH2＝a kJ·mol－1

在恒压、n始(CO2)和n始(H2)＝1∶3时，若仅考虑上述反应，平衡时CH3OCH3和CO的选择性及CO2的转化率随温度的变化如图中实线所示。CH3OCH3的选择性＝×100%，下列说法错误的是(　　)

A. 图中曲线③表示平衡时CO2转化率随温度的变化

B.  a>0

C. 平衡时H2转化率随温度的变化可能如图中虚线所示

D. 200 ℃时， 使用对反应Ⅰ选择性高的作化剂可提高CH3OCH3的生产效率

三、 非选择题：本题包括4小题，共计61分。

14. (16分)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可与Cu2＋、Ag＋、Au＋等离子形成配合物；也可被一定浓度的Cu2＋氧化，反应为2Cu2＋＋6S2O⇌2[Cu(S2O3)2]3－＋S4O。

(1) Na2S2O3可与胶卷上未感光的AgBr配位使其溶解。

已知：Ag＋＋2S2O⇌[Ag(S2O3)2]3－　K＝3.7×1013；Ksp(AgBr)＝5.4×10－13。

反应AgBr＋2S2O⇌[Ag(S2O3)2]3－＋Br－的平衡常数K＝________。

(2) Na2S2O3溶液可浸取金矿石(含FeAsS和FeS2)中的Au。Au的熔点为1 064 ℃，难被氧化。

① 矿石需在空气中焙烧使Au暴露，便于后继浸取，此时部分FeAsS分解生成As。700 ℃时Au部分焙化，原因是________；

焙烧时加入适量CaCO3的目的是________。

② 在空气中，Na2S2O3溶液与Au反应生成[Au(S2O3)2]3－，离子方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________。

③ Na2S2O3溶液中加入一定量的CuSO4溶液和氨水溶液，可使单位时间内的Au浸取率大幅提高，反应机理如图1所示，该过程可描述为________________________________________________________________________

________。

当其他条件相同时，Cu2＋浓度对Au浸取率的影响如图2所示。随着c(Cu2＋)增大，Au浸取率先增大后下降的可能原因是________________________________________________________________________

________。

④ Na2S2O3溶液的浓度对Au浸取率的影响如图3所示。c(S2O)>0.4 mol·L－1时，加入CuSO4氨水的体系中Au浸出率下降，且溶液中c(S4O)未明显增大，其可能原因是________________________________________________________________________

________。

15. (15分)化合物H是合成一种降血压药的中间体，其部分合成路线如下：

(1) B分子中采取sp2杂化的碳原子数目为________。

(2) D→E的反应类型为________。

(3) F的分子式是C10H14O4，其结构简式为________________。

(4) C的一种同分异构体同时满足下列条件，其结构简式为________。

① 属于芳香族化合物，苯环上有2个取代基；

② 酸性条件下水解，得到的2种产物中均含有3种不同化学环境的氢原子。

(5) 已知：＋CH3COOH。

写出以、CH3OH和C2H5ONa为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。

16. (16分)MnCl2极易吸水潮解，易溶于水和醋酸，不溶于苯；金属活泼性Mn>Fe。某科研小组由粗锰粉(含Mn及少量Fe、Ni、Pb等单质)为原料制备MnCl2，部分实验过程如下：

(1) “酸溶”时，盐酸要缓慢滴加的原因是________________________________________________________________________

________。

酸溶过程中溶液中Fe2＋的浓度先增大后略有减少，减少的原因是________________________________________________________________________

________。

(2) “除铁”时，先加入H2O2，后加入MnCO3固体。加入MnCO3固体时有CO2生成，反应的离子方程式为________。

(3) MnCl2·4H2O经加热脱水可制得MnCl2，测得加热升温过程中固体的质量变化如图所示。

① 若要获得MnCl2·H2O，需控制的温度范围是__________(写出计算推理过程)。

② MnCl2·H2O继续脱去结晶水时易发生副反应，产生MnO2和碱式氯化锰杂质，为减少副反应的发生，可采取的实验操作是________。

(4) MnCl2·4H2O经加热脱水制得的MnCl2纯度不高，实验室可由固体四水醋酸锰[(CH3COO)2Mn·4H2O]和液体乙酰氯(CH3COCl)经过室温除水、加热回流等步骤制得高纯MnCl2，涉及的主要反应有CH3COCl＋H2O―→CH3COOH＋HCl、(CH3COO)2Mn＋2CH3COClMnCl2↓＋2(CH3CO)2O。为获得较高产率的高纯MnCl2，请补充实验方案：取四水醋酸锰24.5 g(0.1 mol)和50 mL苯置于烧瓶中，边搅拌边加入________，充分反应后过滤，__________________________________________________________，干燥，得到MnCl2。[供选择的试剂：CH3COCl(0.1 mol CH3COCl的体积约7 mL)、苯、水]

17. (14分)将CO2还原为HCOOH是实现“碳中和”的有效途径。

(1) 利用反应CO2(g)＋H2(g)⇌HCOOH(g)；ΔH ＝＋14.9 kJ·mol－1不能实现CO2直接加氢合成HCOOH，原因是________。

(2) CO2通过电解法转化为HCOO－的反应机理如图1。Pt电极上覆盖的Nafion膜是一种阳离子交换膜，对浓度不高的HCOO－有较好的阻拦作用，可让H2O自由通过。

① Sn电极上生成HCOO－的电极反应式为________。

② 电路中通过的电量与HCOO－产率的关系如图2所示。相同条件下，Pt电极有Nafion膜HCOO－产率明显提高，但电量>1 000C后又显著下降，可能原因是________________________________________________________________________

________。

③ 若电解时将Nafion膜置于两个电极中间，保持电流恒定，20 h时向阳极区补充KHCO3，电压与时间关系如图3所示。0～20 h，电压增大的原因是________________________________________________________________________

________。

(3) CO2电还原可能的反应机理如图4所示。Sn、In、Bi的活性位点对O的连接能力较强，Au、Cu的活性位点对C的连接能力较强，Cu对CO的吸附能力远大于Au，且Cu吸附CO后不易脱离。

图4

若还原产物主要为CH4时，应选择__________(填“Sn”“Au”或“Cu”)作催化剂，简述分析过程：

________。

2022～2023学年高三年级模拟试卷(泰州)

化学参考答案及评分标准

1. D　2. A　3. C　4. D　5. C　6. A　7. A　8. C　9. B　10. C　11. B　12. D　13. C

14. (16分)

(1) 19.98(答3.7×5.4给分)(2分)

(2) ① 分解生成的As和Au形成合金，使熔点降低(2分)

吸收焙烧时生成的SO2，防止污染环境(2分)

② 8S2O＋O2＋4Au＋2H2O===4[Au(S2O3)2]3－＋4OH－(2分)

③ Au失去电子后与S2O生成[Au(S2O3)2]3－，CuSO4和氨水反应生成的[Cu(NH3)4]2＋得到电子生成[Cu(NH3)2]＋，[Cu(NH3)2]＋被O2氧化重新生成[Cu(NH3)2]＋，[Cu(NH3)4]2＋在反应中起催化作用(3分)

c(Cu2＋)<0.03 mol·L－1时，随着c(Cu2＋)增大，[Cu(NH3)4]2＋的浓度增大，浸金速率增大；c(Cu2＋)>0.03 mol·L－1时，Cu2＋消耗S2O，c(S2O)减小，浸金速率减小(3分)

④ c(S2O)增大，Cu2＋与S2O络合，Cu2＋＋4NH3⇌[Cu(NH3)4]2＋平衡逆向移动，[Cu(NH3)4]2＋浓度减小，Au浸取率下降(2分)

15. (15分)

(1) 2(2分)

(2) 取代反应(2分)

16. (16分)

(1) 防止活泼金属Mn与盐酸剧烈反应；防止反应放出大量的热， 盐酸大量挥发；防止生成大量气体，使液体溢出(答对任一点即可)(2分)

一部分Fe2＋被Mn置换出来，一部分Fe2＋被O2氧化为Fe3＋后再转化为Fe(OH)3沉淀出来(2分)

(2) 3MnCO3＋2Fe3＋＋3H2O===3Mn2＋＋2Fe(OH)3＋3CO2↑(3分)

(3) ① 130～180 ℃(在温度范围内均可，无计算推理过程不得分)

由锰元素守恒可得：MnCl2·4H2O～MnCl2·H2O

＝×100%＝27.27%

故要获得MnCl2·H2O，需控制温度为130～180℃之间(3分)

② 将晶体置于HCl氛围中加热或将晶体置于真空状态下加热并及时抽出水汽(2分)

(4) 28 mL的CH3COCl(1分)

将所得固体、50 mL苯和14 mL的CH3COCl置于装有蒸馏装置中；加热回流至沉淀不再增加，过滤，用苯洗涤2～3次(3分)

17. (14分)

(1) 该反应的ΔH＞0、ΔS<0，不能自发自行(2分)

(2) ① H＋＋CO2＋2e－===HCOO－或HCO＋CO2＋2e－===HCOO－＋CO(2分)

② Nafion膜可以阻止HCOO－在阳极放电(1分，答“防止HCOO－在阳极被氧化”给分)；电量＞1 000 ℃后，c(HCOO－)增大(1分)，Nafion膜阻拦作用下降(1分)

③ 阳极区pH减小，HCO浓度下降(1分)，K＋部分迁移至阴极区，阳极区离子浓度下降(1分)，导电能力减弱

(3) Cu(2分)

回溯CH4生成机理，第1步是C与催化剂活性位点相连，排除Sn；Au对CO的吸附能力较小，易脱离；Cu对CO的吸附能力强，不易从催化剂表面脱离(3分)