天津市南开区2022届高三下学期第三次模拟化学试题及答案

这是一份天津市南开区2022届高三下学期第三次模拟化学试题及答案，共20页。试卷主要包含了单选题，综合题等内容，欢迎下载使用。
 高三下学期第三次模拟化学试题
一、单选题
1．下列叙述错误的是（　　）
A．食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用
B．大气污染物主要包括氮氧化物、硫氧化物、二氧化碳等
C．将垃圾进行分类处理，可实现资源的合理利用
D．硫酸铝可用于去除污水中的细小悬浮物
2．下列有关性质或数据比较正确的是（　　）
A．键能：Cl-Cl>I-I B．第一电离能：B>Be
C．离子半径：Mg2+> D．电负性：N>O
3．下列有关化学用语表示正确的是（　　）
A．HClO的电子式：
B．反-2-丁烯的键线式：
C．CO2的空间结构模型：
D．基态As原子的电子排布式：[Ar]3d104s24p3
4．关于下列仪器使用的说法错误的是（　　）

A．①、③可加热 B．③、⑤可用于物质分离
C．②、④可用作反应容器 D．②、④、⑤使用前需检漏
5．我国科研人员发现中药成分黄芩素能明显抑制新冠病毒的活性。下列有关黄芩素的说法错误的是（　　）

A．分子中有4种官能团 B．能与水形成分子间氢键
C．能与NaHCO3溶液反应 D．可发生取代、加成和氧化反应
6．设NA表示阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是（　　）
A．常温常压下，31gP4中所含P—P键数目为1.5NA
B．标准状况下，11.2L甲烷和乙炔混合物中含氢原子数目为2NA
的Na2CO3溶液中，阴离子数目为0.1000NA
D．500℃下的密闭容器中，1molN2和3molH2催化反应后分子总数为2NA
7．最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是（　　）
A．用丙烯腈在酸性条件下水解制备丙烯酸的反应
B．用水杨酸与乙酸酐反应制备阿司匹林的反应
C．用乙醛发生羟醛缩合制备2-丁烯醛的反应
D．用环氧乙烷与水反应制备乙二醇的反应
8．下列反应的离子方程式错误的是（　　）
A．向硫代硫酸钠溶液中加入稀硫酸：
B．用铁氰化钾溶液检验亚铁离子：
C．向氯化银悬浊液中加入硫化钠溶液：
D．向硝酸银溶液中滴加氨水制银氨溶液：
9．在酸性溶液中，FeS2催化氧化的物质转化关系如图所示。

下列有关叙述正确的是（　　）
A．Fe2+是该反应的催化剂
B．反应中，FeS2作氧化剂
C．反应过程中须不断加入NO和O2
D．每消耗7molO2，溶液中最多增加4mol
10．下图是一种用于处理酸性废水中有机物及脱除硝态氮的微生物原电池的示意图。

下列有关该微生物电池的说法错误的是（　　）
A．电流由m极经外电路流向n极
B．H+可通过质子交换膜移向左侧极室
C．每消耗1molC6H12O6，外电路中转移24mol
D．m电极反应式：
11．Fe3+可与H2O、、等配体形成配位数为6的配离子，如[Fe(H2O)6]3+(浅紫色)、(红色)、(无色)，但不能与形成配离子。某同学完成如下实验：

下列有关叙述错误的是（　　）
A．[Fe(H2O)6]3+为浅紫色，但溶液I却呈黄色，是Fe3+水解的产物所致
B．溶液II、III的颜色分别为红色和无色，说明其中不存在[Fe(H2O)6]3+
C．为了观察到溶液I中[Fe(H2O)6]3+的浅紫色，可向溶液中加入硝酸
D．已知Fe3+与、的反应在溶液中存在以下平衡：；，溶液II→溶液III，颜色由红色变为无色。若该反应是可逆反应，其平衡常数为
12．用下图所示装置进行气体x的性质实验，得出的实验结论正确的是（　　）

选项
实验操作
实验现象
实验结论
制备气体x
溶液a
A
电石与水反应
溴水
黄色褪去
C2H2与Br2发生加成反应
B
碳酸钠与醋酸溶液作用
Na2SiO3溶液
产生白色沉淀
H2CO3的酸性强于H2SiO3
C
乙醇与浓硫酸共热至170℃
KMnO4酸性溶液
紫色褪去
C2H4被氧化
D
溴乙烷与氢氧化钠醇溶液共热
Br2的四氯化碳溶液
橙红色褪去
C2H4与Br2发生加成反应
A．A B．B C．C D．D
二、综合题
13．铁、铜和镁是生命必需的元素，也是人类使用广泛的金属，铁和铜及其重要化合物在生产中有着重要的应用。回答下列问题：
（1）某元素X与铜同周期，基态X原子是该周期基态原子中未成对电子最多的，其原子结构示意图为　 　。
（2）Fe2+变为基态铁原子时所得的电子填充到　 　能级。
（3）新制备的Cu(OH)2可将乙醛氧化成乙酸(CH3COOH)，而自身还原成Cu2O。1个乙酸分子中共平面的原子最多为　 　个。图所示的Cu2O晶胞中，铜周围紧邻且等距的氧有　 　个，已知其晶胞密度为bg/cm3，则该晶胞棱长为　 　pm(设NA为阿伏加德罗常数的值)。

（4）叶绿素的结构示意如图所示。

①该结构中包含的作用力有　 　(用字母填空)。
a.离子键 b.σ键 c.π键 d.分子间作用力
②其中碳原子的杂化类型为　 　，碳、氮、氧三种元素的电负性由大到小的顺序是　 　。元素As与N同族预测As的简单氢化物的VSEPR模型为　 　，其键角　 　109º28´(填“大于”、“小于”或“等于”)原因是　 　。
14．(PAS)为治疗结核病药，其衍生物G的抗结核作用比PAS强20倍，且毒性比PAS低，对胃肠刺激作用也较小。现以水杨酸为原料合成G的途径如下(部分反应条件已省略)。

回答下列问题：
（1）写出PAS中官能团的名称：　 　。
（2）B→C的反应类型为　 　。
（3）F的结构简式　 　。
（4）在催化剂和加热的条件下，C→D的化学方程式为　 　。
（5）水杨酸在浓硫酸催化作用并加热的条件下，与乙酸酐反应可生成阿司匹林。在此过程中，部分水杨酸会发生聚合反应，聚合反应的化学方程式为　 　。
（6）物质D有多种同分异构体，请写出符合下列条件的同分异构体的结构简式：　 　。
①属于芳香酯类化合物；②核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积比为2﹕2﹕1﹕1。
（7）设计由甲苯为起始原料，制备的合成路线(无机试剂任选)　 　(已知：—COOH为间位定位基)。
15．化学是一门以实验为基础的学科，回答下列问题：
（1）在一支试管中加入1mLNa2S溶液，向其中边振荡边滴加H2SO3溶液，用浸NaOH溶液的棉团塞住试管口，可能观察到现象为　 　，试管中发生反应化学方程式　 　。
氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体的化学式为(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O，难溶于水，是制备热敏材料VO2的原料。实验室以V2O5为原料合成该晶体的流程如图。

已知：+4价钒在弱酸性条件下具有还原性。
（2）N2H4的电子式为　 　，只用浓盐酸与V2O5反应也能制备VOCl2溶液，但从环保角度分析，该反应不被推广的主要原因是(用化学方程式表示)　 　。
（3）步骤ii可在如图装置中进行。

①仪器b的名称是　 　，盛装的试剂是　 　。
②实验时，先关闭K2，打开K1，当观察到D中出现白色浑浊时，再关闭K1，打开K2，这样操作的目的是　 　。
③反应结束后，得到紫红色晶体，先用饱和NH4HCO3溶液洗涤3次，再用无水乙醇洗涤2次。检验用饱和NH4HCO3溶液洗涤沉淀是否干净的操作是　 　。
（4）称量ag粗产品，用KMnO4溶液氧化，再除去多余的KMnO4(方法略)，最后用0.lmol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点(滴定过程只发生反应)，消耗标准溶液的体积为bmL。
①粗产品中钒的质量分数为　 　%(用含有a、b的式子表示)。
②若实验测得钒的质量分数偏大，则可能的原因是　 　。
A．(NH4)Fe(SO4)标准溶液被氧化
B．滴定前平视读数，滴定终点时仰视读数
C．滴定前，滴定管内无气泡，滴定结束后尖嘴有气泡
16．甲醇是基本有机原料之一，用于制造氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品，甲醇可由CO与H2反应制得。回答下列问题：
（1）已知在25℃，101kPa下：甲醇(l)的燃烧热为727，CO(g)的燃烧热为283，H2O(g)=H2O(l) 。则甲醇(l)不完全燃烧生成一氧化碳和水蒸气的热化学方程式为　 　。
（2）恒温恒压下，在容积可变的密闭容器中加入一定量的CO和H2发生反应制备甲醇，测得平衡时CO的转化率(α)随温度、压强的变化如图所示。

则T1　 　T2(填“>”、“I-I，A符合题意；
B．同周期从左往右第一电离能呈增大趋势，但Be的价层电子排布为全满结构，第一电离能大于B，B不符合题意；
C．镁离子和氟离子的核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，故离子半径：Mg2+< F− ，C不符合题意；
D．同周期从左往右电负性增大，故电负性：NN>C；四面体形；小于；AsH3含有一对孤对电子，孤对电子对成键电子对的排斥作用较大
【解析】【解答】(1)某元素X与铜同周期即为第四周期，基态X原子是该周期基态原子中未成对电子最多的，该元素为Cr，其原子结构示意图为，故答案为：；
(2)已知Fe2+的基态离子的价层电子排布为3d6，Fe基态原子的价层电子排布为：3d64s2，故Fe2+变为基态铁原子时所得的电子填充到4s能级，故答案为：4s；
(3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛氧化成乙酸(CH3COOH)，而自身还原成Cu2O，1个乙酸分子中羧基上4个原子均能共平面，甲基上最多有2个原子与羧基共平面，故共平面的原子最多为6个，由Cu2O晶胞图所示信息可知，1个晶胞中含有黑球4个，白球为=2个，故黑球代表Cu+，白球代表O2-，则可知铜周围紧邻且等距的氧有2个，则一个晶胞的质量为：，已知其晶胞密度为bg/cm3，一个晶胞的体积为：，则该晶胞棱长为cm=×1010pm，故答案为：6；2；×1010pm；
(4)①该结构中未含阴阳离子，则不含离子键，已知单键均为σ键，双键为一个σ键，一个π键，故分子中含σ键和π键，分子间作用力存在于分子之间，微粒内部不存在，故答案为：bc；
②其中形成双键的碳原子采用sp2杂化，不含双键的碳原子采用sp3杂化，故碳原子的杂化类型为sp2、sp3，碳、氮、氧三种元素为同一周期元素，同一周期从左往右电负性依次增大，故三者的电负性由大到小的顺序是O＞N＞C，元素As与N同族预测As的简单氢化物的化学式为AsH3，分子中中心原子As周围的价层电子对数为：3+=4，根据价层电子对互斥理论可知，其VSEPR模型为四面体形，由于AsH3含有一对孤对电子，孤对电子对成键电子对的排斥作用较大，则其键角小于109º28´，故答案为：sp2、sp3；O＞N＞C；四面体形；小于；AsH3含有一对孤对电子，孤对电子对成键电子对的排斥作用较大。

【分析】（1）第四周期未成对电子最多的元素为Cr，Cr为24号元素；
（2）Fe2+价层电子排布为3d6，基态铁原子的价层电子排布为3d64s2；
（3）乙酸分子中羧基为平面结构，单键可旋转；根据均摊法计算出O、Cu的个数，确定O原子和Cu原子的在晶胞中的位置，确定铜周围紧邻且等距的氧的个数，计算出晶胞质量和体积，根据可计算晶胞棱长；
（4）①该结构中只含共价键和配位键，单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，配位键属于σ键；
②该结构中双键C原子采用sp2杂化，饱和C原子采用sp3杂化； 孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力。
14．【答案】（1）羧基，羟基，氨基
（2）取代反应
（3）
（4）+(CH3CO)2O+CH3COOH
（5）n+(n-1)H2O
（6）、、
（7）
【解析】【解答】
(1)由题干PAS的结构简式可知，其分子中含有官能团的名称为：羧基，羟基，氨基，故答案为：羧基，羟基，氨基；
(2)由分析可知，C的结构简式为：，则B→C的反应方程式为：++HCl，则其反应类型为取代反应，故答案为：取代反应；
(3)由分析可知，F的结构简式为，故答案为：；
(4)由分析可知，C的结构简式为：，在催化剂和加热的条件下，C→D的化学方程式为+(CH3CO)2O+CH3COOH，故答案为：+(CH3CO)2O+CH3COOH；
(5)由题干信息可知，水杨酸A的结构简式可知，分子中含有羧基和羟基，故能发生脱水缩聚反应，该缩聚反应的化学方程式为为：n+(n-1)H2O，故答案为：n+(n-1)H2O；
(6)由题干流程图可知，物质D的分子式为：C15H12O4，则符合下列条件①属于芳香酯类化合物即含有苯环和酯基，②核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积比为2﹕2﹕1﹕1即分子高度对称；的同分异构体的结构简式为：、、，故答案为：、、；
(7)已知甲苯能够被酸性高锰酸钾溶液氧化为为苯甲酸，又知—COOH为间位定位基，即与浓硫酸、浓硝酸作用下可以生成，根据题干F转化G的信息可知，在Fe、HCl作用下可以转化为，由此确定合成路线为：，故答案为：。

【分析】A与SOCl2发生取代反应生成B，B和苯酚发生取代反应生成C，C的相对分子质量为214，结合B的结构简式可知C为，D发生硝化反应生成E，F发生还原反应，将硝基还原为氨基生成G，结合F的分子式可知，F的结构简式为，E的结构简式为。
15．【答案】（1）淡黄色沉淀；
（2）；
（3）洗气瓶；饱和碳酸氢钠溶液；排尽装置中的空气；取少量最后一次洗液于试管中加入稀硝酸酸化，再加入硝酸银无白色沉淀出现，则已经洗净
（4）；AB
【解析】【解答】步骤ⅰ中V2O5与盐酸、N2H4•HCl反应生成VOCl2，同时生成N2，反应的方程式为：2V2O5+N2H4•HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O，得到的VOCl2溶液与NH4HCO3溶液反应生成氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体。
(1)Na2S溶液与H2SO3溶液发生氧化还原反应，生成硫单质，可观察到的现象是生成淡黄色沉淀，试管中发生反应化学方程式为： ；
(2)N2H4的电子式为：；浓盐酸与V2O5反应能制备VOCl2溶液，发生的反应为：，该过程中有氯气生成，会污染环境，故不推广；
(3)用A装置来制备二氧化碳，得到的二氧化碳中混有氯化氢气体，仪器b为洗气瓶，装置B为洗气装置，盛放饱和碳酸氢钠溶液来除去氯化氢；实验时，先关闭K2，打开K1，当观察到D中出现白色浑浊时，再关闭K1，打开K2，可证明装置中的空气已经排干净，故这样操作的目的是排尽装置中的空气；根据流程分析可知，VOCl2溶液与NH4HCO3溶液反应生成氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵，所以在晶体表面附着的物质为NH4Cl溶液，先用饱和NH4HCO3溶液洗涤除去的阴离子主要是Cl-，检验用饱和NH4HCO3溶液洗涤沉淀是否干净即在检验是否存在Cl-，操作是：取最后一次洗涤液于试管中，加入适量AgNO3溶液，若不产生白色沉淀，则证明洗涤干净；
(4)根据反应VO+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O，由题意可得关系式：V～～Fe2+～(NH4)2Fe(SO4)2，所以n(V)=n[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.1mol/L×b×10-3L= b×10-4mol，m(V)= b×10-4mol×51g/mol=5.1b×10-3g，所以粗产品中钒的质量分数为：；
A．(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液被氧化，还原能力降低，滴定时消耗的标准溶液体积偏大，会使测定结果偏高，A正确；
B．滴定前平视读数，滴定终点时仰视读数，则会导致记录的消耗标准液的体积偏高，最后导致测定结果偏高，B正确；
C．滴定前，滴定管内无气泡，滴定结束后尖嘴有气泡，消耗标准液体积偏小，测定结果偏低，C不正确；
故答案为：AB。
【分析】（1）Na2S与H2SO3发生反应 ；
（2） N2H4为共价化合物，其电子式为； 浓盐酸与V2O5发生反应 ；
（3）①仪器b为洗气瓶；装置A制备的二氧化碳中含有氯化氢，用装置B除去，所用试剂为饱和碳酸氢钠；
②反应前应先排出装置内的空气；
③若沉淀未洗净，会附着有Cl-，检验是否存在Cl-即可；
（4）①根据关系式V～～Fe2+～(NH4)2Fe(SO4)2计算；
②根据分析误差。
16．【答案】（1）
（2）