江苏省扬州中学2022-2023学年高三化学上学期1月月考试题（Word版附答案）

   江苏省扬州中学2022-2023学年度第一学期阶段测试

                   高三化学                  2023.1

试卷满分：100分   考试时间：75分钟

可能用到的相对原子质量：H-1  C-12  O-16  S-32  Co-59  Ba-137  

选择题（共39分）

单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。

1．化学与科技、社会、生产、生活等联系紧密，下列相关说法不正确的是

A．中国航空空间站外层的热控保温材料属于复合材料

B．水晶和玛瑙主要成分都是SiO2，制造光纤也与SiO2有关

C．预防新冠病毒的疫苗应在较低温度下保存

D．为了防腐，港珠澳大桥可以在钢铁中增加含碳量

2．尿素CO(NH2)2是一种高效化肥，也是一种化工原料。反应CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O   可用于尿素的制备。下列有关说法不正确的是

A．NH3与CO(NH2)2均为极性分子             B．NH3的电子式为

C．NH3的键角大于H2O的键角

D．尿素分子σ键和π键的数目之比为6∶1

阅读下列材料，完成3~6题：

硫元素的很多化合物用途广泛。烟气催化还原工艺将还原成硫蒸气，既符合环保要求，又可以合理利用宝贵的硫资源。该催化反应体系中涉及反应。

3．下列关于硫的化合物的结构与性质的说法正确的是

A．的空间构型为三角锥形

B．中混有的少量可以通过饱和溶液除去

C．溶液中加入足量氯水、氯化钡溶液产生白色沉淀

D.两个硫酸分子脱去一分子水生成焦硫酸(H2S2O7)，一个焦硫酸分子中硫氧键的数目为6

4．反应在恒容条件下进行，下列有关说法不正确的是

A.反应的

B.反应的（E表示键能）

C.CO2的水溶液能导电，但CO2是非电解质

D.更换更合适的催化剂，可提高CH4的平衡转化率

5．已知熔点：SO2为-76.1℃，SO3为16.8℃，沸点：SO2为-10℃，SO3为45℃。某小组同学欲探究SO2的性质，下列装置达不到相应实验目的的是

A.装置I可用于模拟催化氧化SO2的反应

B.装置Ⅱ中通过冷凝可将SO3分离

C.装置Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液褪色证明二氧化硫的还原性

D.装置Ⅲ、Ⅳ对换不影响实验效果

6．黄铁矿(主要成分FeS2)，在空气中会被缓慢氧化，氧化过程如图所示。下列说法不正确的是（已知25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39）

A．发生反应a时，0.05 mol FeS2被氧化时消耗标准状况下氧气的体积大约3.92 L

B．为了验证b过程反应后溶液中是否含Fe2+，可选用KSCN溶液和氯水

C．c发生反应的离子方程式为：14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2+16H+

D．25 ℃时d反应的逆反应的平衡常数为K=2.79×103        

7．X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的前四周期元素，其中X是宇宙中含量最多的元素；在同周期元素中，第一电离能数值比Y大的元素有2种；Z元素原子的价层电子排布是nsnnp2n；Q、W元素原子的最外层均只有1个电子，但Q元素原子中只有两种形状的电子云，W元素基态原子内层轨道均排满电子。下列说法正确的是

A．电负性：X<Z<Y B．YZ2属于酸性氧化物

C．的阴阳离子数比为1:1 D．W元素位于元素周期表的ds区

8. 每年全球报废的锂离子电池达到几百万吨以上，当前处理废旧锂离子电池迫在眉睫。一种将正极材料转化为的装置如图所示。工作时甲酸盐转化为保持厌氧环境。已知右侧装置为原电池，电极a、b、c均不参与反应。下列说法正确的是

A．Cl-在b电极上被氧化

B．a电极反应式为

C．装置工作时，A室溶液pH逐渐增大

D．电极反应式为

9．2022年诺贝尔化学奖授予了对点击化学和生物正交化学做出贡献的三位科学家。点击化学的代表反应为铜([Cu])催化的叠氮-炔基Husigen成环反应，其反应原理如右图所示。下列说法正确的是

A．[Cu]能降低反应的活化能          

B．基态Cu+的价电子排布式为3d94s1

C．该转化过程中N只有一种杂化方式

D．总反应的反应类型属于取代反应

10．布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用，但口服该药对胃、肠道有刺激性，可以对该分子进行如图所示的成酯修饰：，以减轻副作用，下列说法正确的是

A．该做法使布洛芬水溶性增强

B．布洛芬和成酯修饰产物中均含手性碳原子

C．布洛芬与足量氢气发生反应理论上可消耗

D．布洛芬中所有的碳原子可能共平面

11. 钯(Pd)的性质与铂相似，一种从废钯催化剂(主要成分为Pd、和活性炭，还含少量Fe、Cu等元素)中回收海绵钯的工艺流程如图：

已知：阴、阳离子交换树脂的基本工作原理分别为、。下列说法正确的是

A．能与盐酸反应

B．“离子交换”所用树脂为阳离子交换树脂

C．“洗脱”过程中增大盐酸浓度有利于洗脱

D．“洗脱”过程中的盐酸可以用硫酸代替

12．25℃时，向的弱碱()溶液中逐滴加入浓度为的盐酸，溶液中和溶液的pOH[]随中和率的变化关系如图所示。已知：。下列说法正确的是

A．a点时，

B．b点时，

C．c点时，

D．d点对应的溶液水的电离程度比c点对应的溶液小

13．某化工生产工业在压强、CO2和H2起始投料一定的条件下，发生反应Ⅰ、Ⅱ：

反应Ⅰ．CO2(g)＋3H2 (g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝-49.0kJ•mol−1

反应Ⅱ．2CO2(g)＋5H2 (g)C2H2(g)＋4H2O(g) ΔH1＝+37.1kJ•mol−1

实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性

（CH3OH的选择性＝×100%）

随温度的变化如题13图所示。下列说法正确的是

A．曲线②表示CO2的平衡转化率

B．其他条件不变，升高温度，C2H2的含量减小

C．温度高于280℃时，曲线①随温度升高而升 

高说明此时主要发生反应Ⅱ

D．同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性，应选择在低温低压条件下反应

非选择题（共61分）

14.（12分）化学创造美好生活。磷酸锌是一种绿色环保涂料，实验室用锌灰(含ZnO、PbO、CuO、FeO、Fe2O3、SiO2等)为原料制备Zn3(PO4)2·4H2O (难溶于水)的流程如下，回答下列问题：

已知：①。

②本实验条件下高锰酸钾的还原产物为MnO2。

(1)滤渣I的主要成分为_______。

(2)步骤I中，需先将溶液的pH调至5.0，再滴加KMnO4溶液时的离子方程式为_____。

(3)试剂a为________。

(4)步骤III在加热条件下生成ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O，其化学方程式为_______。

(5)步骤IV反应结束后，得到Zn3(PO4)2·4H2O的操作包括_______和干燥。

15. （17分）F是一种抗血小板凝聚的药物，其人工合成路线如图：

（1）B中所含官能团的名称           ；D分子中采取杂化的碳原子数目是_______。

（2）B的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：_______。

①能使Br2的CCl4溶液褪色；

②苯环上的一氯代物只有1种；

③遇FeCl3溶液显紫色

（3）E→F中有一种相对分子质量为60产物生成，该产物的结构简式为_______。

（4）A→B的反应需经历的过程，中间体Y的分子式为。X→Y的反应类型为_______。

（5）已知：，

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

16．（17分）实验室以废旧锂离子电池的正极材料(活性物质为LiCoO2，附着物为炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉等)为原料，制备纳米钴粉和Co3O4。

(1)  基态钴原子的电子排布式为_______。

(2)“预处理”时，将正极材料研磨成粉末后进行高温煅烧，高温煅烧的目的是_______。

(3)“浸出”过程中，将煅烧后的粉末(含LiCoO2和少量难溶杂质)与硫酸混合，将形成的悬浊液加入如图16-1所示的烧瓶中，控制温度为75℃，边搅拌边通过分液漏斗滴加双氧水，充分反应后，滤去少量固体残渣，得到Li2SO4、CoSO4和硫酸的混合溶液。浸出实验中当观察到                         ，可以判断反应结束，不再滴加双氧水。

图16-1                       图16-2                   图16-3

(4)制钴粉。向浸出后的溶液中加入NaOH调节pH，接着加入N2H4·H2O可以制取单质钴粉，同时有N2生成。已知不同pH时Co(Ⅱ)的物种分布图如图16-2所示。Co2+可以和柠檬酸根离子(C6H5O73-)生成配合物(CoC6H5O7)-。

①写出pH=9时制钴粉的离子方程式：_______。

②pH>10后所制钴粉中由于含有Co(OH)2而导致纯度降低。若向pH>10的溶液中加入柠檬酸钠(Na3C6H5O7)，可以提高钴粉的纯度，结合沉淀溶解平衡原理解释原因_______。

(5)请补充完整由浸取后滤液先制备，并进一步制取Co3O4的实验方案：取浸取后滤液，____________，得到Co3O4[已知：Li2C2O4易溶于水，CoC2O4难溶于水，在空气中加热时的固体残留率(100%)与随温度的变化如图16-3所示。实验中需使用的试剂有：2mol·L－1 (NH4)2C2O4溶液、0.1mol·L－1 BaCl2溶液、蒸馏水。

17．（15分）我国对世界郑重承诺：2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，而研发CO2的碳捕捉和碳利用技术则是关键。

(1)大气中的CO2主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧，CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：

①CH4(g) C(s)+2H2(g)   ΔH1=a kJ•mol-1

②CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)   ΔH2=b kJ•mol-1

③2CO(g) CO2(g)+C(s)    ΔH3=c kJ•mol-1

反应CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)的ΔH=____kJ•mol-1。

(2)多晶Cu是目前唯一被实验证实能高效催化CO2还原为烃类(如C2H4)的金属。如左下图所示，电解装置中分别以多晶Cu和Pt为电极材料，用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室，反应前后KHCO3浓度基本保持不变，温度控制在10℃左右。生成C2H4的电极反应式为____。

(3)CO2与H2反应如果用Co／C作为催化剂，可以得到含有少量甲酸的甲醇。为了研究催化剂的催化效率，将Co/C催化剂循环使用，相同条件下，随着循环使用次数的增加，甲醇的产量如右上图所示，试推测甲醇产量变化的可能原因_______ 。

(4)常温下，以NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工产品Na2CO3。用1LNa2CO3溶液将2.33gBaSO4固体全都转化为BaCO3，再过滤，所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为____mol•L-1。（写出计算过程）

[已知：常温下Ksp(BaSO4)=1×10-11，Ksp(BaCO3)=1×10-10；忽略溶液体积变化]

(5)某课题组通过温和的自光刻技术制备出富含氧空位的Co(CO3)0.5(OH)•0.11H2O纳米线(用CoII表示)，测试结果表明，该CoII在可见光下具有优异的光催化CO2还原活性。分析表明，该CO2还原催化机理为典型的CoII/CoI反应路径(如下图)。首先，光敏剂([Ru(bpy)3]2+)通过可见光照射被激发到激发态([Ru(bpy)3]2+*)，随后([Ru(bpy)3]2+*)被TEOA淬灭得到([Ru(bpy)3]+)还原物种，该还原物种将向CoII供激发电子将CoII还原为CoI，_____。(结合图示，描述CO2还原为CO的过程)

参考答案:

14. (12分）

（1）SiO2、PbSO4 （2分）

（2）MnO4-+3Fe2++7H2O=MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+（3分）

（3）Zn（2分）

（4）（3分）

（5）过滤、洗涤（2分）

15. （17分）

（1）羰基 碳氟键（2分）； 7 （2分）

（2）  (或其他合理答案) （3分）

（3）（3分）  

（4）取代反应(或水解反应)（2分）

（5）

（5分）   

16. （17分）

（1）1s22s22p63s23p63d74s2   （2分）

（2）将炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉煅烧成气体物质而除去（2分）

（3）溶液由混浊变澄清（2分）

（4）    （3分）

加入柠檬酸钠(Na3C6H5O7)，Co2+和柠檬酸根离子(C6H5O73-)生成配合物(CoC6H5O7)-， c(Co2+)减小，平衡正向移动，Co(OH)2溶解。（3分）

（5）边搅拌边加入2mol·L－1 (NH4)2C2O4溶液至不再产生沉淀，过滤，用蒸馏水洗涤至取最后一次洗涤滤液加入0.1mol·L－1 BaCl2溶液时无沉淀生成，将固体在400℃～800℃加热至固体质量不再发生变化后停止加热。（5分）

17.（15分）

（1）a-c  （2分）

（2）14CO2+12e-+8H2O=C2H4+12HCO（3分）

（3）反应产生的甲酸腐蚀催化剂，使催化剂活性降低（2分）

（4）0.11（4分）

 设所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为xmol/L

n(BaSO4)=0.01mol，所得1L溶液中，

根据 ，

平衡时，，x=0.11；

则所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为0.11mol/L；

（5）CoI失去一个电子转化为CoII，同时失去的电子被转移到吸附在光催化剂表面的CO2上生成CoIICOO-，CoIICOO-再结合一个H+转化为CoIICOOH，H+得到一个电子和CoIICOOH结合生成CoIICO和H2O(CoIICOOH+H++e-=CoIICO+H2O)，CO分子从CoIICO中解吸附释放出。（4分）