江苏省扬州中学2021-2022学年高三下学期二模测试化学试卷（4月）（含答案）

江苏省扬州中学2021~2022学年第二学期四月考试

高 三 化 学 试 卷

本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分，考试用时75分钟。

可能用到的相对原子质量：H 1  C 12  N 14  O 16

一、选择题：共14题，每题3分，共42分。每题只有一个选项最符合题意。

1．2021年我国在载人航天、北斗、探月、探火工程上取得重大进展，航天成就惊艳全球。下列有关说法不正确的是

A．长征五号火箭采用液氢作为燃料，其燃烧产物对环境无污染

B．“天问一号”火星车使用的保温材料—纳米气凝胶，具有丁达尔效应

C．月壤中含有3 2He，其中子数为3

D．宇航服“液冷层”所用的尼龙材料，属于有机高分子材料

2．反应HCHO + O2H2O + CO2可用于消除甲醛污染。下列说法正确的是

A．CO2的电子式为：  B．O的第一电离能比同周期相邻元素小

C．H2O为非极性分子                D．HCHO中σ键和π健的数目比为2∶1

3．以菱镁矿(主要成分是 MgCO3，含少量 FeCO3)为原料制取高纯氧化镁需要经历酸浸、调pH、过滤、灼烧等操作。下列实验装置和原理能达到实验目的的是

A．用装置甲配制稀H2SO4      B．用装置乙测定溶液的pH

C．用装置丙过滤悬浊液     D．用装置丁灼烧Mg(OH)2固体

4．下列有关氧化物的性质与用途具有对应关系的是

A．SiO2硬度大，可用作光导纤维 

B．Al2O3有两性，可用作耐高温材料

C．SO2有漂白性，可用作葡萄酒的添加剂 

D．MnO2有氧化性，可用于实验室制取氯气

5．X、Y、Z、M18为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X和Z基态原子L层上均有2个未成对电子，Z与M同主族；W位于第四周期，其基态原子失去3个电子后3d轨道半充满。下列说法正确的是

A．X简单氢化物的沸点高于同主族其它元素     

B．Y基态原子核外有5种空间运动状态的轨道

C．键角：MZ > MZ

D．W位于元素周期表的ds区  

阅读下列材料，回答6~8题：氯元素具有多种化合价，可形成Cl－、ClO－、ClO—2、ClO 和ClO—4等离子，在一定条件下能发生相互转化。在新型催化剂RuO2作用下，O2氧化HCl可获得Cl2： 4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g)    △H = akJ·mol-1。

6．下列有关Cl－、ClO－、ClO—2、ClO和ClO—4的说法不正确的是

A．随Cl元素化合价升高，Cl－、ClO－、ClO—2、ClO和ClO—4的氧化性增强

B．ClO—2、ClO 和ClO—4中心原子轨道的杂化类型均为sp3     

C．Cl－可提供孤电子对与CuCl形成CuCl—2   

D．ClO 的空间构型为三角锥形

7．在给定条件下，下列物质间所示的转化能实现的是

A．      B．

C．      D．

8．对于反应4HCl(g)＋O2(g)2H2O(g)＋2Cl2(g)，下列说法正确的是

A．该反应△H＜0                                   

B．4molHCl与1molO2反应转移电子数约为

C．RuO2的使用能降低该反应的焓变  

D．反应的平衡常数为

9．CuCl难溶于乙醇和水，易溶于氯离子浓度较高的溶液，在潮湿空气中易被氧化变质。以铜蓝(主要成分为CuS)为原料生产CuCl的工艺过程如下。

下列说法正确的是

A．“热溶解”时主要反应的离子方程式为

2CuS+4H++O2 2Cu2++2S+2H2O

B．“制备”时加入NH4Cl固体越多，CuCl沉淀越完全

C．“过滤2”所得滤液中可能大量存在的离子有：NH4+、SO42-、Cl-、OH-

D． CuCl的晶胞如图所示，每个Cl-周围与之距离最近且相等的Cl-有4个

10．化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体，可由下列反应制得。

下列有关X、Y、Z的说法不正确的是

A．1个X分子中含有7 个sp2杂化的碳原子

B．Y与足量 H2 反应生成的有机化合物中含2个手性碳原子 

C．Y在水中的溶解度比Z在水中的溶解度大

D．X、Y、Z分别与足量酸性KMnO4溶液反应所得芳香族化合物相同

11．室温下：Ka1(H2C2O4)=10-1.26、Ka2(H2C2O4)=10-4.27、Ksp(CaC2O4)=10-8.64。实验室进行多组实验测定某些酸、碱、盐性质，相关实验记录如下：

实验1测定某浓度NaHC2O4溶液的pH=4.3

实验2配制pH相等的(NH4)2SO4、NH4Cl、NH4HSO4三种溶液

实验3向0.10mol·L-1Na2C2O4溶液中滴加等浓度盐酸后，混合溶液的pH=7

实验4向0.10mol·L-1NaHC2O4溶液加入一定体积的等浓度CaCl2溶液产生白色沉淀，测得上层清液pH=4，c(Ca2+)=10-4mol·L-1

下列所得结论正确的是

A. 实验1中 c(H2C2O4) = 103.07c(C2O42-)

B. 实验2中溶液浓度的大小关系为：c(NH4Cl)<c[(NH4)2SO4]<c(NH4HSO4)

C. 实验3混合溶液中有：c(Na+)=c(C2O)+c(HC2O)+c(Cl-)

D. 实验4所得上层清液中的c(HC2O)=10-4.37mol·L-1

12．利用微生物电池除去废水中CH3COO-，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水。下列说法错误的是

A. 负极反应为：CH3COO- +2H2O – 8e- = 2CO2 +7H+

B. 隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜

C. 当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5g

D. 电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为1:1

13．常温下将NaOH溶zxy705液滴加到磷酸(H3PO4)溶液中,混合溶液中的pH与部分离子浓度变化的关系如图所示。下列说法正确的是

A．Na2HPO4溶液中：2c(Na+)=c(H3PO4)+c(H2PO)+c(HPO)+c(PO)

B．若直线丙表示pH与-lg的变化关系，应该在甲、乙之间

C．常温下H3PO4：Ka2(H3PO4)=10-6.79

D．当c(HPO)=c(H3PO4)时，pH=4.68

14．在一定的温度和压强下，将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。已知：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)　ΔH=﹣165kJ·mol-1

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH= +41kJ·mol-1

催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂作用下反应相同时间，测CO2

转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如图所示。

CH4选择性=×100%

下列有关说法正确的是

A. 在260℃~320℃间，以Ni-CeO2为催化剂，升高温度CH4的产率不变

B. 延长W点的反应时间，一定能提高CO2的转化率

C. CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)   ΔH=﹣206kJ·mol-1

D. 高于320℃后，以Ni为催化剂，随温度的升高CO2转化率上升的原因是平衡正向移动

二、非选择题：共4题，共58分

15. （15分）聚合硫酸铁(PFS)是一种优质的絮凝剂，水溶液呈棕黄色，其化学组成可表示为[Fex(OH)y(SO4)z]m。以铅尾矿渣(含FeS2、PbS)为原料制备聚合硫酸铁。

已知：①含Fe(NO)2+溶液为黑色。钨酸钠可与Ti3+生成蓝色物质“钨蓝”。

②“水解”的过程可表示为：Fe3++SO+H2O→Fex(OH)y(SO4)z+H+

(1)写出“酸浸”过程中FeS2发生反应的离子方程式 ▲  。

(2)①在“氧化、水解”过程中，溶液的pH与反应时间的关系如图1所示，pH在20min左右出现波动的原因是 ▲  。

②“氧化、水解”时H2O2也可用NaNO2代替，反应的机理如图2所示，逐滴滴入NaNO2后的反应现象为 ▲  。

(3)设计以下实验测定以上制备[Fex(OH)y(SO4)z]m中x∶y∶z的值：

步骤1.称取一定质量的PFS样品，加入40.00mL0.1000mol/LHCl和蒸馏水配成100.00mL溶液，分成两等份。

步骤2.取其中一份于锥形瓶中，加入钨酸钠指示剂，用0.1000mol/L的TiCl3溶液滴定至终点，消耗TiCl3溶液30.00mL(Fe3++Ti3+=Fe2++Ti4+)。

步骤3.取另一份溶液于锥形瓶中，加入足量KF溶液掩蔽Fe3+，滴加几滴酚酞溶液，用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液10.00mL。

①步骤2中滴定终点的现象是 ▲  。

②试计算[Fex(OH)y(SO4)z]m中x∶y∶z的值 ▲  (写出计算过程)。

16．（15分）化合物F可以用于治疗哮喘、支气管炎、风湿等疾病。其一种合成路线如图：

(1)一个A分子中采用sp3杂化方式的碳原子数目  ▲   。

(2)A→B经历两步反应，第二步是消去，第一步反应类型为  ▲   。

(3)C分子式为C19H20O5，则C的结构简式为  ▲   。

(4)H的分子组成比F少两个亚甲基，请写出同时符合下列条件的H的一种同分异构体的结构简式：  ▲   。

①分子中含有两个苯环；

②既能发生银镜反应又能发生水解，且水解得到的产物能与FeCl3溶液发生显色反应；

③其核磁共振氢谱有4组吸收峰，峰的面积比为1∶1∶2∶2。

(5)设计以、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)。

17.（16分）Li2CO3可用于制备锂电池的正极材料LiCoO2，以某锂云母矿石(主要成分为Li2O，还有Al2O3、Fe2O3、MnO、MgF2等杂质)制备Li2CO3。

已知：①Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38、Ksp[Mn(OH)2]=2×10-13、Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11、Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33。

②Co3O4、CoO均难溶于水。Co3O4难溶于酸，CoO能溶于酸中。

③当溶液中的离子浓度小于10-5mol/L时，已完全沉淀。

④部分物质的溶解度曲线如下图。

利用锂云母矿石制备Li2CO3步骤如下：

(1)酸浸。向锂云母矿石中加入30%硫酸，加热至90℃，装置如右图所示。烧杯中试剂的作用是  ▲  。

(2)调pH。向酸浸后的溶液中加入NaOH溶液，调节pH约为6，过滤。再向滤液中继续滴加氢氧化钠溶液调pH>13，过滤，此时的滤渣主要成分为  ▲  。分两次调节pH的主要原因是  ▲  。

(3)沉锂。将已经除杂的溶液蒸发浓缩，向浓缩后的滤液中加入稍过量饱和Na2CO3溶液，加热煮沸，趁热过滤，将滤渣洗涤烘干，得Li2CO3固体。浓缩液中离子浓度过大将在产品中引入  ▲  杂质(填化学式)。

(4)Li2CO3和Co3O4混合后，在空气中高温加热可以制备锂电池的正极材料LiCoO2，写出反应方程式：  ▲  。

(5)Co3O4可由CoCO3热分解制备。CoCO3在有氧和无氧环境下的所得Co3O4和CoO的百分含量与温度关系如右图所示。请补充完整由CoCO3制备较纯净的Co3O4实验方案，取一定质量的CoCO3于热解装置中，  ▲  ，干燥。(须使用的试剂和仪器有：

l.0 mol/LH2SO4，蒸馏水，BaCl2溶液)

18. （12分）用化学方法降解水中有机物已成为污水处理领域的重要研究方向。

（1）酸性条件下，铁炭混合物处理污水中硝基苯时的物质转化示意图如图1所示。

①该物质转化示意图可以描述为  ▲  。

②其他条件一定，反应相同时间，硝基苯的去除率与pH的关系如图2所示。pH越大，硝基苯的去除率越低的原因是  ▲  。

（2）向含Fe2+和苯胺()的酸性溶液中加入双氧水，会发生如下反应：

Fe2++H++H2O2=Fe3++HO·+H2O

HO·(羟基自由基)具有强氧化性，能将溶液中的苯胺氧化成CO2和N2。写出该反应的离子方程式：  ▲  。

（3）利用电化学装置通过间接氧化法能氧化含苯胺的污水，其原理如图3所示。其他条件一定，测得不同初始pH条件下，溶液中苯胺的浓度与时间的关系如图4所示。反应相同时间，初始溶液pH=3时苯胺浓度大于pH=10时的原因是  ▲  。[已知氧化性：HClO(H+)>ClO-(OH-)]

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高 三 化 学 参 考 答 案

15. （15分）(1)FeS2+2H+=Fe2++H2S↑+S（3分）

(2)     H2O2氧化Fe2+消耗H+使溶液pH升高，生成的Fe3+水解产生H+使溶液的pH下降，两者速率的变化引起pH的波动 （3分）   

溶液由浅绿色(无色)变为黑色，后黑色褪去，如此反复，最终溶液呈棕黄色（3分）

(3)    滴入最后一滴TiCl3溶液，溶液变为蓝色，且30s无变化 （2分） 

样品中Fe3＋物质的量：2×30.00mL×10－3L·mL－1×0.1000mol·L－1=6.000×10－3mol（1分）

样品中OH－物质的量：

40.00mL×10－3L·mL－1×0.1000mol·L－1－2×10.00mL×10－3L·mL－1×0.1000mol·L－1

=2.000×10－3mol（1分）

样品中n(SO42—)==8.000×10－3mol（1分）

则x∶y∶z=6.000×10－3∶2.000×10－3∶8.000×10－3=3∶1∶4（1分）

16. （15分）(1)3（2分）      (2)加成反应（2分）

(3) （3分）  (4)（3分）

(5)（5分）

17. （16分）(1)吸收HF，防止污染空气（2分）

(2)     Mg(OH)2、Mn(OH)2 （2分）    防止铝元素转化为AlO，无法去除（2分）

(3)Na2SO4（2分）

(4)6Li2CO3+4Co3O4+O212LiCoO2+6CO2（3分）

(5)控制温度900~1000℃（1分）在空气中加热固体(加热时鼓入氧气)一段时间（1分），冷却（1分），边搅拌边向足量1.0 mol/LH2SO4中加入固体，充分反应后，过滤（1分），用蒸馏水洗涤滤渣至最后一次洗涤滤液加BaCl2溶液无明显现象（1分）

18. （12分）（1） ①. 铁失去电子变成Fe2+，电子传递到炭中，C6H5NO2在炭表面得到电子变成C6H5NO，C6H5NO再得到电子变成C6H5NH2 （3分）  

②. pH增大，Fe2+生成Fe(OH)2沉淀，Fe(OH)2沉淀覆盖在铁炭混合物表面，阻碍了反应的进行，降低了反应速率（3分）   

（2）  2C6H5NH2+62HO·→12CO2↑+N2↑+38H2O（3分）  

（3）酸性条件下Cl2不易与水反应生成HClO，pH=3时的溶液中HClO溶液浓度远小于pH=10时的ClO-浓度，反应速率较慢（3分）