江苏省泰州中学2022-2023学年高三化学上学期第一次月度检测试卷（Word版附解析）

这是一份江苏省泰州中学2022-2023学年高三化学上学期第一次月度检测试卷（Word版附解析），共22页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
江苏省泰州中学2022-2023学年秋学期高三年级第一次月度检测化学学科试卷
(考试时间：75分钟，考试分值：100分)
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 P-31 S-16 Cr-52 Fe-56
一、单项选择题：共14题，每题3分，共42分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 动态清零是我国新冠疫情防控的基本政策。佩戴口罩能有效预防新冠疫情扩散。有关口罩的知识，下列说法正确的是
A. 古人使用蚕丝巾遮盖口鼻，蚕丝巾的主要成分是蛋白质
B. 医用口罩过滤层由聚丙烯熔喷布构成，熔喷布是天然高分子材料
C. 一次性防尘口罩可防烟、雾，烟、雾的分散质是空气
D. 氯气泄漏时，可戴上用NaCl溶液润湿过的口罩
【答案】A
【解析】
【详解】A．古人使用蚕丝巾遮盖口鼻，蚕丝巾即蚕丝的主要成分是蛋白质，A正确；
B．医用口罩过滤层由聚丙烯熔喷布构成，熔喷布是合成有机高分子材料，B错误；
C．烟、雾，烟、雾的分散剂是空气，C错误；
D．由于NaCl溶液不能与氯气反应不能被吸收，氯气泄漏时，应该戴上弱碱性的碳酸氢钠溶液润湿过的口罩，D错误；
故答案为：A。
2. 反应可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是
A. 中子数为20的氯原子： B. N2分子的结构式：N-N
C. NH3分子的电子式： D. 氯化铵既含离子键又含共价键
【答案】D
【解析】
【详解】A．中子数为20的氯原子质量数是37，该原子表示为，故A错误；
B．N2分子的结构式为，故B错误；
C．NH3分子的电子式为：故C错误；
D．氯化铵中铵根离子与氯离子之间形成离子键，铵根离子中N原子与H原子之间形成共价键，故D正确；
故选D。
3. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，Y核外有13种运动状态不同的电子，基态时Z原子3p原子轨道上成对电子与不成对电子数目相等。下列说法正确的是
A. 原子半径：
B. ZW2是含有极性键的非极性分子
C. Z的简单气态氢化物的稳定性比W的弱
D. 元素Y、W形成的化合物属于离子晶体
【答案】C
【解析】
【分析】X是空气中含量最多的元素，则X为N元素；Y核外有13种运动状态不同的电子，则Y为Al元素；基态时Z原子3p原子轨道上成对电子与不成对电子数目相等，则Z为S元素；短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，则W为Cl元素。
【详解】A．X、Y分别为N、Al，由于Al的电子层数比N多一层，即半径r(N)Fe3+。
(ii)CoCO3、Co(OH)2、黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2 (OH)6]均难溶于水。
（1）写出两条提高还原含钴废催化剂时浸取率的措施 _______ 。
（2）“还原浸出”中，Co2O3被Na2SO3还原的化学方程式为_______ 。
（3）“氧化”中，被氧化的离子有_______ 。
（4）如图表示几种含铁物质稳定存在时与溶液和温度的关系，其中阴影部分表示黄钠铁矾。若工艺在100℃左右进行，为使铁转化为黄钠铁矾，应控制溶液的pH范围为_______。

（5）若选用MnS“除铜”，计算常温下“除铜”反应的平衡常数K= _______ [已知常温下，Ksp(MnS)=2.6 ×10-13，Kp (CuS)=1.3×10-36]。
（6）“沉钴”时，加入小苏打发生反应的离子反应方程式为_______，不宜用 Na2CO3代替NaHCO3的原因是_______。
【答案】（1）搅拌、升高温度、粉碎含钴废催化剂、增大H2SO4、Na2SO3溶液浓度
（2）Co2O3+ Na2SO3+ 2H2SO4=2CoSO4+ Na2SO4+ 2H2O
（3）和Fe2+
（4）0.7~2.2 （5）2.0×1023
（6） ①. 2+Co2+=CoCO3↓+H2O+CO2↑ ②. Na2CO3溶液碱性强，溶液中OH-浓度大易与Co2+反应生成Co(OH)2沉淀
【解析】
【分析】钴催化剂废料(含Co2O3、Fe2O3、CuO等杂质)利用硫酸酸浸、亚硫酸钠还原，生成Co2＋、Fe2＋，然后加入氯酸钠氧化亚铁离子生成铁离子，Co2＋不被氧化，加入碳酸钠生成黄钠铁钒，过滤滤液中“除铜”后，向滤液中加入碳酸氢钠沉淀Co2＋，生成碳酸钴，据此解答。
【小问1详解】
依据外界条件对反应速率的影响可知提高还原含钴废催化剂时浸取率的措施有搅拌、升高温度、粉碎含钴废催化剂、增大H2SO4、Na2SO3溶液浓度等。
【小问2详解】
根据原子守恒可知“还原浸出”中，Co2O3被Na2SO3还原为二价钴同时生成硫酸根离子，化学方程式为Co2O3+ Na2SO3+ 2H2SO4＝2CoSO4+ Na2SO4+ 2H2O。
【小问3详解】
已知：(i)氧化性：Co3+>>Fe3+。由于亚硫酸钠过量，根据氧化性：Co3+＞＞Fe3+可知氧化”中，被氧化的离子有和Fe2+。
【小问4详解】
阴影部分表示黄钠铁矾，根据图中几种含铁物质稳定存在时与溶液和温度的关系可判断若工艺在100℃左右进行，为使铁转化为黄钠铁矾，应控制溶液的pH范围为0.7～2.2。
【小问5详解】
常温下“除铜”反应的方程式为MnS+Cu2＋=CuS+Mn2＋，则平衡常数K=＝2×1023。
【小问6详解】
“沉钴”时根据原子守恒可知可知还有水和二氧化碳生成，则加入小苏打发生反应的离子反应方程式为2+Co2+＝CoCO3↓+H2O+CO2↑，由于Na2CO3溶液中碳酸根离子水解程度大、溶液碱性强，溶液中OH-浓度大易与Co2+反应生成Co(OH)2沉淀，所以不宜用Na2CO3代替NaHCO3。
16. 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)。
【答案】（1）3 （2）加成反应
（3） （4） （5）。
【解析】
【分析】有合成路线可知，和甲醇发生反应生成C，则C是。
【小问1详解】
单键碳原子采用sp3杂化，双键碳、苯环中的碳原子采用sp2杂化，一个A分子中采用sp3杂化方式的碳原子数目3个；
【小问2详解】
A→B经的第一步反应为和反应生成，类型为加成反应。
【小问3详解】
和甲醇发生反应生成C，C是；
【小问4详解】
H的分子组成比F少两个亚甲基，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，含有甲酸酚酯；③其核磁共振氢谱有4组吸收峰，峰的面积比为1∶1∶2∶2，说明结构对称。符合条件的H的结构简式为；
【小问5详解】
氧化为，和反应生成， 和HBr发生加成反应生成，水解为，缩聚为，合成路线为。
17. 铬(Cr)属于分布较广的元素之一，其单质与化合物在颜料、纺织、电镀、制革等方面都有着重要作用。
（1）氯化铬晶体(CrCl3·6H2O)是一种重要的工业原料，可通过甲醇还原铬酸钠(Na2CrO4)制备。其实验装置和步骤如下：

Ⅰ.将一定量铬酸钠、甲醇与水的混合物加入三颈瓶；
Ⅱ.缓慢滴加足量盐酸，保持温度在100℃反应3h；
Ⅲ.冷却后加入NaOH，得到Cr(OH)3沉淀；
Ⅳ.洗净沉淀，加入理论用量1.1倍的盐酸溶解后，通过结晶法得到CrCl3·6H2O晶体。
回答下列问题：
①装置b的主要作用除导气外，还有____。
②步骤Ⅱ中的反应会有CO2生成，请写出反应的化学方程式：___。
③步骤Ⅳ中，盐酸过量的原因是___。
（2）已知：碱性条件下，H2O2能把Cr(Ⅲ)氧化为CrO；酸性条件下，H2O2能把Cr2O还原为Cr3+；Pb2+形成Pb(OH)2开始沉淀pH为5，完全沉淀pH为8。
以CrCl3·6H2O和Pb(NO3)2为原料可制备铬酸铅(PbCrO4难溶于水)，具体步骤如下：边搅拌边向CrCl3·6H2O晶体中加入2mol·L-1的NaOH溶液至产生的沉淀完全溶解，得到NaCrO2溶液，____。过滤，冷水洗涤，烘干，得到铬酸铅产品[实验中须使用的试剂：H2O2溶液、6mol·L-1的醋酸溶液、0.5mol·L-1的Pb(NO3)2溶液]。
（3）由含铬污水(主要含CrO)制备具有磁性的铁铬氧体(CrxFeyOz)的流程如图：

FeSO4的作用是将CrO还原为Cr3+，通入的空气主要是将部分Fe2+氧化。若处理含1molCrO的污水时，投入的FeSO4的物质的量为14mol，且沉淀时消耗O2的物质的量为1.5mol(清液中不含铬元素和铁元素)。则形成的铁铬氧体的化学式为___。(写出计算过程)
【答案】（1） ①. 冷凝回流 ②. 2Na2CrO4+CH3OH+10HCl2CrCl3+CO2↑+4NaCl+7H2O ③. 抑制Cr3+的水解
（2）先向溶液中加过量H2O2溶液，煮沸，再向溶液中加6mol·L-1的醋酸调节pH约为5，再滴加0.5mol·L-1的Pb(NO3)2溶液至不再产生沉淀
（3）CrFe14O20
【解析】
【小问1详解】
①甲醇易挥发，仪器 b是球形冷凝管，主要作用除导气外，还有冷凝回流，提高CH3OH利用率；
②步骤Ⅱ是在酸性条件下，用甲醇把Na2CrO4还原为CrCl3，甲醇自身被氧化为CO2，根据得失电子守恒、元素守恒配平得完整方程式为：2Na2CrO4+CH3OH+10HCl2CrCl3+CO2↑+4NaCl+7H2O；
③Cr3+易水解，步骤Ⅳ中加过量盐酸，使溶液呈酸性抑制Cr3+水解，故此处填：抑制Cr3+水解；
【小问2详解】
由所给信息知，得到NaCrO2碱性溶液后，可加入H2O2将NaCrO2氧化为Na2CrO4，之后控制pH不大于5，加入Pb(NO3)2溶液形成PbCrO4，具体方案如下：先向溶液中加过量H2O2溶液，煮沸，再向溶液中加6 mol·L-1的醋酸调节pH约为5，再滴加0.5 mol·L-1的Pb(NO3)2溶液至不再产生沉淀；
【小问3详解】
根据得失电子守恒得关系式：~3FeSO4~Cr3+~3Fe3+，故1 mol消耗FeSO4物质量=1 mol×3=3 mol，生成Cr3+：1 mol，Fe3+：3 mol，由O2~4FeSO4~4Fe3+，知，被O2氧化的FeSO4物质的量=1.5 mol×4=6 mol，生成Fe3+：6 mol，此时还剩余FeSO4物质的量=14 mol-3 mol-6 mol=5 mol，故所得铁铬氧体中含有：Cr3+ 1 mol、Fe3+ 9 mol、Fe2+ 5 mol，根据化合价代数和为0知，O2-物质的量=，故x：y：z=1 mol：(9+5) mol：20 mol=1：14：20，故该化合物化学式为：CrFe14O20。
18. 钛(Ti)及其合金具有密度小、质量轻、比强度高、耐腐蚀性等优点，被称为“全能金属”。
（1）工业上利用金红石制备金属钛的流程如下：

已知：转化为有直接氯化法和碳氯化法。
a.直接氯化：
b碳氯化：
①“碳氯化”的反应趋势远大于直接氯化，原因是_______。
②“碳氯化”过程中每生成1mol，理论上转移电子数为_______。
③“还原”步骤中可使用金属Mg在800~900℃及氩气保护下制取金属钛。相比于传统的氢气还原法(2500℃下，用作还原剂)，请从能源利用、物质转化与资源综合利用角度分析，用金属Mg还原的优点是_______。
（2）我国科学家研究出USTB工艺制取金属钛，其原理如图。

①该方法使用具有导电性的TiO•TiC固溶体作阳极，碳钢作阴极，熔盐作电解质，电解时阳极发生的主要电极反应为_______。
②由于水对实验有严重影响，而熔盐具有很强的吸水性，所以必须对进行预处理。将装有的坩埚置于电阻炉后，同时以的速度通入显气，实验所得到的熔盐重量随温度和时间的变化曲线如图所示。图中244℃时发生脱除结晶水的反应。请结合图像分析，工业上一般在778℃时，将通入氩气的速度降至，其原因可能是_______。

【答案】（1） ①. C和反应高温条件下生成CO，促使平衡正向(或向右)移动 ②. 4NA或 ③. 用Mg还原可在较低温度下反应而节约能源，副产物还可通过电解生成和后分别到“氯化”过程和“还原”过程中循环使用
（2） ①. ②. 氩气进入电阻炉后，因温度升高而导致体积膨胀，778℃时，将通入氩气的速度降至，可达到惰性保护气氛的要求，而且可降低由气流带走的熔盐损失，也可减少对坩埚的冲刷
【解析】
【分析】金红石中加入氯气、C在高温条件下发生反应，然后在CCl4中精制，加入活泼金属如Mg等，发生置换反应冶炼得到Ti，据此分析（1）问。
小问1详解】
①从平衡角度理解，“碳氯化”的反应中生成的C继续和氧气反应再生成CO，促使平衡正向(或向右)移动所以其趋势远大于直接氯化；
②“碳氯化”过程，该反应中氯元素化合价降低4价，得到电子数为4，碳元素化合价升高4，所以每生成1mol，理论上转移电子数为4NA或；
③“还原”步骤中可使用金属Mg在800~900℃及氩气保护下制取金属钛。相比于传统的氢气还原法(2500℃下，用作还原剂)，用Mg还原可在较低温度下反应而节约能源，副产物还可通过电解生成和后分别到“氯化”过程和“还原”过程中循环使用；
【小问2详解】
①TiO•TiC固溶体作阳极，发生失电子的氧化反应，生成Ti2+和CO，其电极反应式为：；
②根据图像可知，氩气进入电阻炉后，因温度升高而导致体积膨胀，778℃时，将通入氩气的速度降至，可达到惰性保护气氛的要求，而且可降低由气流带走的熔盐损失，也可减少对坩埚的冲刷，所以工业上一般在778℃时，将通入氩气的速度降至。