云南省昆明市云南师范大学附属中学2022-2023学年高三上学期适应性月考卷（三）理科综合化学试题含解析

这是一份云南省昆明市云南师范大学附属中学2022-2023学年高三上学期适应性月考卷（三）理科综合化学试题含解析，共18页。试卷主要包含了单选题，实验题，工业流程题，原理综合题，有机推断题等内容，欢迎下载使用。

云南省昆明市云南师范大学附属中学2022-2023学年高三上学期适应性月考卷（三）理科综合化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．化学与生活、生产、科技等息息相关。下列说法正确的是
A．冬奥会火炬“飞扬”以耐高温碳纤维为外壳，吉祥物“冰墩墩”以聚乙烯为原材料，碳纤维和聚乙烯均为有机高分子材料
B．大豆富含蛋白质，豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸
C．纳米级的铁粉能通过吸附作用除去水体中的Cu2+、Pb2+等重金属离子
D．制作五星红旗用的芳纶为合成纤维
【答案】D
【详解】A．碳纤维为无机物，不属于有机高分子材料，A错误。
B．豆浆即蛋白质煮沸是变性，不是水解，B错误。
C．铁除水体中的Cu2+、Pb2+是发生置换反应，不是吸附，C错误。
D．芳纶的化学名称为聚苯二甲酰苯二胺，属于有机高分子化合物，是合成纤维，D正确。
故选D。
2．氯羟喹能够提高人体的免疫力，其结构如图所示。下列有关氯羟喹的说法，错误的是

A．氯羟喹属于卤代烃，难溶于水
B．分子中氮原子的杂化方式有sp2、sp3两种
C．该物质能发生取代、加成、消去、氧化反应
D．该分子存在对映异构体
【答案】A
【详解】A．氯羟喹中不只含有C、H、Cl元素，不属于卤代烃，A错误。
B．形成双键和单键的N原子分别采用sp2、sp3杂化，B正确。
C．有机物中含有羟基，故能发生取代反应、消去反应和氧化反应，含有碳碳双键，能发生加成反应，C正确。
D．该分子中与-NH和-CH3相连的碳原子为手性碳原子，故该分子存在对映异构体，D正确。
故选A。
3．科学研究人员在金星大气中探测到了只属于PH3的光谱特征，据此推断金星大气层或存在生命。已知P4与足量的KOH溶液发生反应P4+3KOH+3H2O3KH2PO2+PH3↑，可制备PH3.H3PO2为弱电解质，NA代表阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A．1mol P4熔化时需要克服6mol非极性键
B．每产生22. 4L PH3时，该反应转移的电子数为3NA
C．常温下，1L 0. 1mol·L-1的KH2PO2溶液pH>7，含有的H2PO离子数小于0.1NA
D．PH3的沸点大于H2O的沸点
【答案】C
【详解】A．P4 属于分子晶体，熔化时只需克服范德华力，A错误。
B．没有给出标准状况下，无法计算物质的量，B错误。
C．依题意，KH2PO2为正盐且属于强碱弱酸盐，水溶液pH>7，因H2PO会水解，故其离子数小于0.1NA，C正确。
D．水中存在分子间氢键，而PH3中没有，故沸点PH3 故选C。
4．科学家为了解决电池的导电性问题，合成出了一种高效化合物，其结构如图甲所示。其中W、Y、Z、X、Q均为短周期主族元素，其原子半径与原子序数的关系如图乙所示，Z和Q位于同一主族，基态Y原子的最外层存在3个未成对电子。下列说法错误的是

A．简单离子的半径： Q>Y>Z>X
B．简单氢化物分子的键角： Q>Z
C．Y简单氢化物的水溶液能溶解氢氧化铜
D．该化合物的结构中X、Y、Z均满足8电子稳定结构
【答案】B
【分析】W、Y、Z、X、Q均为短周期主族元素，且原子序数依次增大，每个Z原子均形成2对共用电子，每个Q形成6对共用电子，Z和Q位于同一主族且Z的原子序数小于Q，则Z为O，Q为S；W均形成一个共价键且原子序数最小，W是H元素；基态Y原子的最外层存在3个未成对电子且原子序数小于Z，则Y是N元素；X可形成X+，可知X为Na元素。
【详解】A．电子层数越大，半径越大，具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，半径越小，因此离子半径：S2−>N3−>O2−>Na+，故A正确；
B．Z为O元素，Q为S元素，H2O、H2S分子的中心原子均含有2对孤电子对，均为V形结构，但由于电负性O>S，孤电子对越近排斥力越大，则键角越大，故键角：H2S C．NH3·H2O能溶解Cu(OH)2形成配合物，故C正确；
D．X为Na、Y是N、Z为O，根据结构式可知X、Y、Z均满足8电子稳定结构，故D正确；
故答案为B。
5．下列实验中，能够正确描述其反应的离子方程式是
A．向小苏打溶液中滴加少量苛性钠溶液： HCO+OH-= H2O+CO2 ↑
B．惰性电极电解CuCl2溶液： Cu2++2H2O+2Cl-Cu(OH)2↓+H2↑+Cl2↑
C．常温下，硫化钾溶液的pH>7： S2- +2H2OH2S+2OH-
D．向FeSO4溶液中加入铁氰化钾溶液： Fe2+ +K++[Fe(CN)6]3-=KFe[ Fe(CN)6]↓
【答案】D
【详解】A．反应的离子方程式为HCO+OH−=H2O+CO，故A错误；
B．依据阳离子放电顺序，电解CuCl2溶液，应是Cu2+优先H+放电产生Cu，Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑，故B错误；
C．S2−的水解是分步进行的，一级水解为S2−+H2OHS−+OH−，故C错误；
D．Fe2+与铁氰化钾生成蓝色沉淀，Fe2+ +K++[Fe(CN)6]3-=KFe[ Fe(CN)6]↓，故D正确；
故答案为D。
6．关注“实验室化学”并加以实践能有效提高同学们的实验素养。用如图所示装置(夹持装置省略)进行实验，操作正确且能达到目的的是

A．甲装置制取NaHCO3 B．乙装置可制备无水MgCl2
C．丙装置可制取并收集干燥、纯净的NO D．丁装置可用于测定碘化钾溶液的浓度
【答案】B
【详解】A．要想制得NaHCO3，要先通氨气，在碱性环境中通入过量的CO2生成碳酸氢盐，A错误。
B．因MgCl2易水解，故在HCl氛围中加热MgCl2·6H2O能制取无水MgCl2，B正确。
C．排空气法收集NO，NO会被O2氧化成NO2，C错误。
D．酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，应盛装在酸式滴定管中，D错误。
故选B。
7．羟基自由基(·OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种能将苯酚氧化为CO2、H2O的原电池一电解池组合装置(如图所示)，该装置能实现发电、环保二位一体。下列说法错误的是

A．甲池为化学能转化为电能的装置，其中a极为正极
B．工作一段时间，b极区pH减小
C．乙池装置中c、d两极共产生气体11.2L ( 标准状况)时，电路中共转移1. 4mol e-
D．d极区发生的电极反应： H2O-e-= ·OH +H+
【答案】C
【分析】本题考查原电池—电解池组合装置。由装置图可知，甲池中存在自发进行的氧化还原反应，为原电池，a电极上重铬酸根离子得电子发生还原反应，为原电池的正极，b电极上苯酚失电子发生氧化反应，为原电池的负极。乙池为电解池，与b极相连的c极为阴极，溶液中氢离子得电子发生还原反应，与a极相连的d极为阳极，水失电子生成·OH，·OH氧化苯酚达到处理废水的目的。
【详解】A．根据分析可知，甲池为原电池，化学能转化为电能，a为正极，A正确；
B．b电极上苯酚转化为二氧化碳，根据原子守恒、电荷守恒，可以写出电极反应式为C6H5OH−28e− +11H2O=6CO2↑+28H+，生成H+，pH减小，B正确；
C．c电极：2H+~H2~2e−，d电极：28H2O~28·OH~28e− ~C6H5OH~6CO2，根据电子守恒，14H2~28e−~6CO2，设H2产生x mol，则CO2产生（0.5−x）mol，6x=14×（0.5−x），x=，电路中转移的电子数为×2e− =0.7e−，C错误；
D．d极为阳极，水失电子生成·OH，电极方程式为H2O−e−=·OH +H+，D正确；
故选C。

二、实验题
8．肼(N2H4) 是一种重要的工业产品，实验室用NH3与Cl2合成肼(N2H4) 并探究肼的性质。实验装置如图所示：

相关物质的性质如下：

性状
熔点/℃
沸点/℃
性质
N2H4
无色液体
1.4
113
与水混溶、强还原性
N2H6SO4
无色晶体
254
/
微溶于冷水，易溶于热水

回答下列问题：
(1)装置A试管中的试剂为_______(填化学式)。仪器a的名称是_______。
(2)N2H4是_______分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)装置B中制备肼的离子方程式为_______，该装置中通入NH3必须过量的原因是_______。
(4)上述装置存在一处缺陷，会导致肼的产率降低，改进方法是_______。
(5)①探究N2H4的性质。取装置B中溶液，加入适量稀硫酸振荡，置于冰水浴冷却，试管底部得到无色晶体。肼是一种二元弱碱，肼与硫酸反应除能生成N2H6SO4外，还可能生成的盐为_______。(填化学式)。
②测定胼的质量分数。取装置B中的溶液3.2g，调节溶液pH为6.5左右，加水配成250mL溶液，移取25.00mL置于锥形瓶中，并滴加2~3滴淀粉溶液，用c mol·L-1的碘溶液滴定(杂质不参与反应)，滴定过程中有无色、无味、无毒气体产生。滴定终点平均消耗标准溶液20.00mL，产品中肼的质量分数为_______%。
【答案】(1)     Ca(OH)2、NH4Cl     长颈漏斗
(2)极性
(3)     2NH3+2OH−+Cl2=N2H4+2Cl−+2H2O     防止N2H4被氧化
(4)B、C之间增加盛有饱和食盐水的装置
(5)     (N2H5)2SO4     100c

【分析】装置A生成氨气，装置C生成氯气，氨气和氯气在B中生成肼，尾气通过烧杯中溶液吸收；
（1）
装置A生成氨气，氢氧化钙和氯化铵加入生成氨气，故试管中的试剂为Ca(OH)2、NH4Cl。氨气极易溶于水，仪器a的名称是长颈漏斗，可以防止倒吸；
（2）
N2H4中N原子采用sp3杂化，不是平面结构，正、负电荷中心不重合，属于极性分子。
（3）
氯气和氢氧化钠生成次氯酸钠：Cl2+2OH−=Cl−+ClO−+H2O，次氯酸钠和氨气反应生成肼和氯化钠：2NH3 + ClO- =N2H4+H2O+Cl-；总反应为：2NH3+2OH−+Cl2=N2H4+2Cl−+2H2O；已知肼具有强还原性，次氯酸钠、氯气具有强氧化性，肼会与其反应；该装置中通入NH3 必须过量的原因是因为N2H4具有强还原性易被Cl2氧化，NH3 必须过量，促进氯气、次氯酸钠和氨气反应，以利于肼的生成；
（4）
Cl2中含有挥发产生的HCl，会和装置B中氢氧化钠溶液反应，导致肼的产率降低，改进方法是在装置B、C之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶，除去氯化氢气体。
（5）
①肼是二元弱碱，与强酸反应，可产生正盐和碱式盐，故还可能生成(N2H5)2SO4。
②滴定过程中有无色无味无毒气体产生，碘具有氧化性，则碘和肼发生氧化还原反应生成碘离子和氮气，根据电子守恒可知，2I2～4e−~N2H4，则产品中N2H4的质量分数为
。

三、工业流程题
9．工业上用含砷、锑烟灰(主要成分为Sb2O3、As2O3，含Pb、Ag、 Cu的氧化物)制取焦锑酸钠[NaSb(OH)6]和砷酸钠晶体(Na3AsO4 ·12H2O)，不仅治理了砷害污染，还可综合回收其他有价金属。其工艺流程如图所示：

已知：①Pb、Ag、Cu的氧化物不溶于Na2S溶液。
②硫浸后，锑、砷以Na3SbS3、Na3AsS3的形式存在。
③NaSb(OH)6易溶于热水，难溶于冷水，不溶于乙醇。
回答下列问题：
(1)As的核外电子排布式是_______， 在元素周期表中，Cu处于_______区。
(2)“硫浸”时，Sb2O3溶解的离子方程式为_______。“氧化”时氧化产物除了锑的含氧酸盐外，还有_______(填化学式)。
(3)“操作”X为_______ 、过滤、洗涤、干燥。“中和”时生成NaSb( OH)6的化学方程式是_______。
(4)研究发现，电解硫浸液中的Na3SbS3-NaOH溶液，可得到单质Sb，则阴极的电极反应式为_______。
(5)砷的化合物砷化镓是一种重要的半导体材料，已知镓(Ga)是铝的同族元素，砷化镓的晶胞结构如图所示。该晶胞中黑球代表_______ ( 填元素符号)，砷化镓的化学式为_______，该晶体中含有的化学键为_______(填“共价键”“配位键”“离子键”)，属于_______晶体。

【答案】(1)     1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3     ds
(2)     Sb2O3+6S2−+3H2O=2SbS+6OH−     Na3AsO4、S
(3)     蒸发浓缩、冷却结晶     HSbO3+NaOH+2H2O=NaSb(OH)6
(4)SbS+3e− =Sb+3S2−
(5)     As     GaAs     共价键、配位键     共价

【分析】本题是一道用含砷、锑烟灰制取焦锑酸钠[NaSb(OH)6]和砷酸钠晶体(Na3AsO4 ·12H2O)的工业流程题，首先将原材料用氢氧化钠溶解，让后用过氧化氢氧化，将其中的锑和硫氧化，分别氧化为含氧酸盐和单质硫，过滤后，处理滤液得到产品，滤渣中加入盐酸，再用氢氧化钠处理得到另一种产品，以此解题。
（1）
As是33号元素，则其核外电子排布式是：1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3；铜是29号元素，在周期表种位于ds区；
（2）
“硫浸”时，Sb2O3转化为Na3SbS3，反应为Sb2O3+6Na2S+3H2O=2Na3SbS3+6NaOH，离子方程式为Sb2O3+6S2−+3H2O=2SbS+6OH−；依据题目所给信息，As从+3价变为+5价，则Na3AsO4为氧化产物，而S2−也会被氧化产生硫单质，且在盐酸酸浸中也有硫黄产生给予提示，故答案为：Na3AsO4、S；
（3）
从Na3AsO4溶液中得到晶体，由于晶体中含有结晶水，加热温度过高容易失去结晶水，故操作X为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；
“中和”时，酸性的HSbO3和碱性的NaOH发生中和反应生成NaSb(OH)6，化学方程式
为HSbO3+NaOH+2H2O=NaSb(OH)6；
（4）
阴极发生还原反应，且得到单质Sb，则阴极的电极反应式为SbS+3e− =Sb+3S2−；
（5）
因为砷的原子半径比镓的小，所以黑球代表砷，即As；根据均摊法可求算出晶胞中Ga与As的原子个数比为∶4=1∶1，化学式为 GaAs，As最外层有5个电子，Ga最外层有3个电子，As与Ga先形成3个σ键，As剩余的1对孤电子对与Ga形成配位键，属于共价晶体，故含有的化学键为：共价键、配位键，这两种化学键都属于共价键。

四、原理综合题
10．甲醇、甲醛(HCHO)等一碳化合物在化工、医药、能源等方面都有广泛的应用。甲醇脱氢法可制备甲醛(反应体系中各物质均为气态)，反应生成1mol HCHO过程中能量变化如图所示：

(1)过程中正反应的活化能为_______kJ/mol。已知： CO2(g)+2H2(g)HCHO(g)+H2O(g) ∆H=-26kJ/mol，则反应CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ∆H=_______kJ/mol。
(2)甲醇脱氢法制备甲醛(反应体系中各物质均为气态)过程中会发生副反应：CH3OH(g) CO(g) +2H2(g) △H>0。在体积为2L的刚性容器中，投入1mol气态CH3OH，在一定催化剂作用下，反应时间为10min时，分别测得甲醇的转化率和甲醛的选择性与温度的关系如图所示：(甲醛的选择性：转化的CH3OH中生成HCHO的百分比)

①下列选项中，能说明制备甲醛的反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
a. n(CH3OH)= n( HCHO) b. H2的体积分数不再变化
c.混合气体密度不变               d.容器内气体总压不变。
②600℃时10min内生成甲醛的平均反应速率是_______。
③若700℃时，反应在10min时恰好平衡，容器的初始压强为p0，甲醇的转化率为60%，甲醛的选择性为，主反应CH3OH(g) HCHO(g) +H2(g)的压强平衡常数Kp =_______。
④600℃以后，甲醛的选择性下降的可能原因为_______。
(3)用甲醇可以制备甲胺(CH3NH2)， 甲胺的性质与氨相似，写出甲胺在水中的电离方程式：_______。等物质的量的甲胺与盐酸反应生成的CH3NH3Cl溶液中微粒浓度大小顺序为_______。
【答案】(1)     463     −110
(2)     bd     0.02mol·L−1·min−1          温度升高导致催化剂活性降低
(3)     CH3NH2·H2OCH3NH+OH−（或CH3NH2+H2OCH3NH+OH−）     c(Cl−)>c(CH3NH)>c(H+)>c(CH3NH2·H2O)>c(OH−)

【解析】（1）
过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，过程中正反应的活化能为463kJ/mol。
依据图像和题目信息：
①CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g)   ΔH=+(463−379)kJ/mol
②CO2(g)+2H2(g) HCHO(g)+H2O(g)   ΔH=−26kJ/mol
②−①，反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)   ΔH =(−26−84)kJ/mol =−110kJ/mol。
（2）
①a．，并不能说明反应中各成分的含量恒定不变，a错误。
b．H2的体积分数不再变化，其量恒定不变，反应达到平衡，b正确。
c．刚性容器，全为气体，混合气体密度从开始到平衡一直恒定不变，不能作为平衡标志，c错误。
d．主副反应均为气体分子数改变的反应，则总压不变，则说明达平衡，d正确。
故选bd；
②600℃、10min时，CH3OH的转化率为50%，甲醛的选择性为80%，则生成甲醛的物质的量为1mol×50%×80%=0.4mol，
③已知甲醇的转化率为60%，反应甲醇的物质的量为0.6mol，甲醛的选择性为，


平衡体系中，n(CH3OH)=，总气体的物质的量为0.4mol+0.2mol+0.2mol+0.4mol+0.8mol=2mol，则平衡时总压为，故：主反应的。
（3）
甲胺的性质与氨相似，属于弱碱，电离方程式为：CH3NH2·H2OCH3NH+OH−（或CH3NH2+H2OCH3NH+OH−）；CH3NH3Cl属于强酸弱碱盐，CH3NH水解生成氢离子和CH3NH2·H2O，使得溶液显酸性，溶液中氢离子浓度大于CH3NH2·H2O大于氢氧根离子浓度，故浓度大小顺序为：c(Cl−)>c(CH3NH)>c(H+)>c(CH3NH2·H2O)>c(OH−)。

五、有机推断题
11．聚合物G具有特殊结构，科研人员合成G的线路如图0示：

已知：①+H2O
②
回答下列问题：
(1)A的化学名称为_______，其分子结构中共面的原子最多有_______个，A→B的反应类型为_______。
(2)关于B和C，下列说法正确的是_______(填序号)。
a.利用质谱法或红外光谱均可鉴别B和C
b. B中官能团的名称为碳碳三键、羟基、醛基。
c.可用溴水检验C中含有碳碳三键
d. C与足量H2加成后的产物，其一氯代物共有5种
(3)C→D的化学方程式为_______，E的结构简式为_______。
(4)M是比多两个碳原子的同系物。M的同分异构体中符合下列条件的有_______种(不考虑立体异构)。
①苯环上有两个取代基
②能和FeCl3发生显色反应
③能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应而褪色
(5)参照以上合成图信息，完成以和HC≡CCH3为原料制备的合成路线( 无机试剂和有机溶剂任用)。_________
【答案】(1)     对溴苯甲醛，又称4-溴苯甲醛     14     取代反应
(2)ab
(3)     +H2O    
(4)24
(5)

【分析】根据题给信息可知C⟶D为取代反应，则可推出D为，D与NaN3发生取代反应生成E，结合题中E的分子式可推知E为，以此解题。
（1）
根据A的结构简式可知，其名称为：对溴苯甲醛，又称4-溴苯甲醛；苯环和醛基各自确定一个平面，通过旋转碳碳单键可以使两个平面重合，此时所有原子都在同一个平面，即共面的原子最多有14个；对比A和B的结构可知A→B的反应类型为取代反应；
（2）
a．B和C分子式不同，分子量不同，可以用质谱法鉴别，结构不同可以用红外光谱鉴别，a正确；
b．根据B的结构简式可知，B中官能团的名称为碳碳三键、羟基、醛基，b正确；
c．c中含有醛基，醛基可以被溴氧化，故不可用溴水检验C中含有碳碳三键，c错误；
d．C与足量H2加成后的产物为，其一氯代物共有7种，d错误；
故选ab；
（3）
根据信息提示可知C生成D的反应为取代反应，D为 ，则C→D的方程式为：+H2O， D与NaN3发生取代反应生成E，结合题中E的分子式可推知E为；
（4）
依题意，M的结构中苯环与羟基直接相连形成酚类，另一链状支链为—C3H4Br，该支链的同分异构体有（3种），（3种），（2种），共8种支链结构，与羟基在苯环上形成邻、间、对共24种；
（5）
在硫酸作用下生成，氧化成，结合题干中A到B的反应，与HCCCH3生成，以和HCCCH3为原料制备的合成路线流程图：。