江苏省苏州市2022-2023学年高三化学下学期2月开学摸底考试试卷（Word版附答案）

2022～2023学年高三年级模拟试卷

化　　学

(满分：100分　考试时间：75分钟)

2023．2

H—1　C—12　O—16　S—32　K—39　Mn—55　Fe—56

一、 单项选择题：共13小题，每小题3分，共计39分。每小题只有一个选项符合题意。

1. “碳达峰、碳中和”事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体。下列措施对实现“碳达峰、碳中和”不具有直接贡献的是(　　)

A. 植树造林　    B. 开发核能　    C. 燃煤脱硫　    D. 节约用电

2. 硫代碳酸钠(Na2CS3)可用于处理工业废水中的重金属离子，可通过如下反应制备：2NaHS＋CS2===Na2CS3＋H2S↑。下列说法正确的是(　　)

A. NaHS中仅存在离子键　    B.  CS2的空间构型为直线形

C. CS中C原子为sp3杂化　    D. H2S的电子式为HSH

3. 实验室可由Ca(OH)2与NH4Cl反应制备NH3。下列说法正确的是(　　)

A. 半径大小：r(Ca2＋)<r(Cl－)　    B. 电负性大小：χ(O)<χ(H)

C. 电离能大小：I1(N)<I1(O)　    D. 键角大小：NH<NH3

4. 设计实验验证木炭和浓硫酸反应的产物。下列装置和操作能达到实验目的的是(　　)

A. 用装置甲实现木炭与浓硫酸反应　    B. 用装置乙检验产物中的SO2

C. 用装置丙检验产物中的水蒸气 　    D. 用装置丁检验产物中的CO2

阅读下列资料，完成5～7题。

周期表中ⅢA族单质及其化合物应用广泛。BF3极易水解生成HBF4(HBF4在水中完全电离为H＋和BF)和硼酸(H3BO3)，硼酸是一元弱酸，能溶于水。硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成挥发性的硼酸甲酯[B(OCH3)3]，硼酸甲酯主要用作热稳定剂、木材防腐剂等。高温下Al2O3和焦炭在氯气的氛围中获得AlCl3。GaN的结构与晶体硅类似，是第三代半导体研究的热点。铊(Tl)位于元素周期表中第6周期，于1861年发现。

5. 下列说法正确的是(　　)

A. BF中存在配位键　    B. B(OCH3)3分子间能形成氢键

C. Tl原子基态外围电子排布式为6s26p3　    D.  GaN属于离子晶体

6. 下列化学反应表示正确的是(　　)

A. 制备B(OCH3)3：H3BO3＋3CH3OHB(OCH3)3

B. BF3和水反应：4BF3 ＋3H2O===6H＋＋3BF＋BO

C. 高温下Al2O3、焦炭在氯气中反应：Al2O3＋3C＋3Cl22AlCl3＋3CO

D. 用石墨作电极电解Al2O3制备Al的阴极方程式：Al3＋－3e－===Al

7. 下列物质性质与用途具有对应关系的是(　　)

A. BF3极易水解，可用作催化剂

B. 硼酸甲酯具有挥发性，可用作木材防腐剂

C. GaN硬度大，可用作半导体材料

D. Al2O3熔点高，可用作耐火材料

8. 利用硝酸工业的尾气(含NO、NO2)获得Ca(NO2)2的部分工艺流程如下：

下列说法不正确的是(　　)

A. 反应NO(g)＋NO2(g)⇌N2O3(g)的ΔS<0

B. 为使尾气中NOx被充分吸收，尾气与石灰乳采用气液逆流接触吸收

C. 若尾气中n(NO2)∶n(NO)<1∶1，Ca(NO2)2产品中Ca(NO3)2含量升高

D. Ca(NO2)2在酸性溶液中分解的离子方程式为3NO ＋2H＋===NO ＋2NO↑＋H2O

9. 我国化学家首次实现了膦催化环加成反应合成有机物Z。下列说法正确的是(　　)

A. X、Y分子中所有碳原子一定共平面

B. 1 mol Y分子中含有碳氧σ键的数目为4 mol

C. Z能发生加成、消去、取代等反应

D. X、Y、Z均能使酸性KMnO4溶液褪色

10. 科学家设计了一种以Cu和CuS为电极的可循环电池，电解质为AlCl3等溶液，其工作原理如图所示。充电时，Cl－向CuS电极方向移动。下列说法正确的是(　　)

A. 放电时电极上产生Al3＋进入溶液

B. 放电时Cu电极上的反应为Cu＋e－＋2Cl－===CuCl

C. 充电时CuS电极连接电源的正极

D. 当0.15 mol Cu转化成CuCl时，溶液中Al3＋减少0.1 mol

11. 室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是(　　)

12. 室温下，以0.2 mol·L－1氨水吸收SO2，若通入SO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略，溶液中含硫物种的浓度c总＝c(H2SO3)＋c(HSO )＋c(SO)。H2SO3电离常数分别为Ka1＝1.3×10－2，Ka2＝6.3×10－7。下列说法正确的是(　　)

A. c总＝0.1 mol·L－1溶液中存在：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HSO)＋2c(H2SO3)

B. pH＝7溶液中存在：c(NH) ＝2c(SO)＋c(HSO)

C. NH4HSO3溶液中存在：c(H＋)·c(SO)<c(H2SO3)·c(OH－)

D. NH4HSO3溶液中加入过量Ba(OH)2发生反应的离子方程式：HSO ＋Ba2＋＋OH－===BaSO3↓＋H2O

13. 乙醇水蒸气重整释氢过程中主要反应的热化学方程式如下。

反应Ⅰ：C2H5OH(g)＋3H2O(g)===2CO2(g)＋6H2(g)；ΔH＝173.5 kJ·mol－1。

反应Ⅱ：C2H5OH(g)===CH4(g)＋CO(g)＋H2(g)；ΔH＝49.7 kJ·mol－1。

反应Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)；ΔH＝41.4 kJ·mol－1。

以H2O和C2H5OH为原料气，通过装有催化剂的反应器，反应相同时间，乙醇转化率、CH4、CO、CO2选择性随温度变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A. 向乙醇水蒸气重整反应体系中通入适量O2，可以为重整反应提供热量

B. 其他条件不变，升高温度乙醇的平衡转化率增大

C. 300～450 ℃时，随温度升高，H2的产率增大

D. 增加原料气中水的比例，可以增大CO的选择性

二、 非选择题：共4题，共61分。

14. (15分)以Fe(NO3)3作为铁源制备高铁酸钾(K2FeO4)，可用于去除水体中的As(Ⅲ)。

已知：K2FeO4微溶于水。在酸性或中性溶液中迅速氧化H2O产生O2，在碱性溶液中较稳定。在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下发生分解。

(1) 制备高铁酸钾。向KOH和KClO混合溶液中加入Fe(NO3)3，过滤得到K2FeO4固体。

① 制备K2FeO4的化学方程式为________。

② 制备过程中KOH和KClO需过量的原因是________________________________________________________________________

________。

③ 过滤所得的滤液中加入稀硫酸，产生Cl2，原因可能是：酸性条件下K2FeO4氧化了Cl－，还可能是________。

(2) 测定K2FeO4的纯度。准确称取0.528 0 g K2FeO4样品置于锥形瓶中，用KOH溶液溶解，加入过量KCr(OH)4溶液，再加入硫酸酸化配成待测液。用0.300 0 mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，消耗标准液20.00 mL。计算样品中K2FeO4的纯度(写出计算过程)。测定过程中涉及的离子反应有(未配平)：

Cr(OH)＋FeO―→Fe(OH)3＋CrO＋OH－　CrO＋H＋―→Cr2O＋H2O

Cr2O＋Fe2＋＋H＋―→Cr3＋＋Fe3＋＋H2O

(3) K2FeO4的应用。某水样中As元素主要以As(Ⅲ)存在，As(Ⅲ)可被K2FeO4氧化为As(Ⅴ)，再通过Fe(Ⅲ)吸附去除。

① K2FeO4对水中As元素的去除率随pH变化如图1所示。当pH大于7时，As去除率迅速下降的原因是________。

② FeCl3也能去除水中As。pH＝6.5时，加入FeCl3或K2FeO4后水中铁浓度对As去除率的影响如图2所示，铁浓度相同，使用K2FeO4时As去除率比使用FeCl3时高的原因是________________________________________________________________________

________。

15.   (15分)有机物I是一种药物合成的中间体，其合成路线如下：

(1) B→C的反应类型为________。

(2) 流程中设计E→F的目的是________。

(3) A→B得到的产物若不经提纯，依据B到E的合成路线会生成一种与E互为同分异构体的副产物X，X的结构简式为________________________。

(4) 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 有手性碳原子，与FeCl3溶液发生显色反应且能使Br2的CCl4溶液褪色；

② 碱性条件下水解后酸化生成两种有机产物，产物之一分子中只有两种不同化学环境的氢原子。

(5) 写出以苯、甲苯、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.  (14分)实验室以工业级硫酸锰粉末(含少量Ca、Co等的硫酸盐)为原料获得电池级MnSO4，并制备催化剂的载体Mn3O4。

(1) 将工业级硫酸锰溶于水，蒸发结晶，趁热过滤除去部分杂质。过程中杂质去除率随MnSO4结晶率[×100%]的变化如图1所示。杂质去除率随MnSO4结晶率的增大反而下降的原因是________。

图1

　　　　　　　图2

(2) 将除去部分杂质的MnSO4溶于水，先后加入MnF2和MnS分别除去溶液中的Ca2＋和Co2＋，获得电池级硫酸锰。

① MnF2可将溶液中的Ca2＋转化为CaF2。CaF2的晶胞如图2所示，Ca2＋周围距离最近且相等的F－个数为________。

② “除钴”时，发生反应Co2＋＋MnS(s)===CoS(s)＋Mn2＋。反应完全后，上层清液中c(Mn2＋)/c(Co2＋)＝________。[Ksp(MnS)＝2×10－13，Ksp(CoS)＝2×10－25]

(3) MnSO4溶液在碱性条件下通入空气氧化获得Mn3O4，产物中Mn元素质量分数(Mn%)随反应时间和温度变化如图3和图4所示。

① 图3所示反应时间超过8 h，Mn%降低的原因是________。

② 请设计由MnSO4溶液制备较纯Mn3O4的实验方案：________________________________________________________________________

________。

(需用到的试剂：1 mol·L－1 NaOH溶液、BaCl2溶液)

17.  (17分)CO2的资源化利用和转化已成为当今科学研究的热点。

(1) 325 ℃时，水在Mn粉表面产生的H2可将CO2转化成甲酸，同时生成MnO。

① 由H2O、Mn、CO2制备甲酸的化学方程式为________。

② 直接加热H2与CO2难以生成甲酸，该条件下能较快生成甲酸的原因是________________________________________________________________________

________。

(2) CO2加氢生成CH3OH的主要反应的热化学方程式如下。

反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)；ΔH＝－49.5 kJ·mol－1。

反应Ⅱ： H2(g)＋CO2(g)===CO(g)＋H2O(g)；ΔH＝－41.2 kJ·mol－1。

反应Ⅲ：  CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)；ΔH＝－90.7 kJ·mol－1。

将n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶3的混合气体置于密闭容器中，达到平衡时，体系中温度和压强对CH3OH的选择性影响如图1所示。

图1

① 压强的大小：p1________(填“<”或“>”)p2。

② CH3OH的选择性随温度升高而下降的原因是________________________________________________________________________

________。

(3) CO2和环氧乙烷在MgO作催化剂的条件下合成碳酸乙烯酯。

① MgCl2溶液中加入尿素[CO(NH2)2]生成Mg5(CO3)4(OH)2沉淀，同时有CO2气体产生。该反应的离子方程式为________。

② MgCl2与沉淀剂(尿素、氢氧化钠)反应生成沉淀，过滤后将沉淀焙烧得到MgO。与氢氧化钠作沉淀剂相比，用尿素作沉淀剂焙烧生成的MgO作催化剂效果更好，其原因是________________________________________________________________________

________。

③ MgO催化CO2合成碳酸乙烯酯()可能的反应机理如图2所示。根据元素电负性的变化规律，步骤Ⅰ、Ⅱ的过程可描述为________________________________________________________________________

________。

图2

2022～2023学年高三年级模拟试卷(苏州)

化学参考答案及评分标准

1. C　2. B　3. A　4. B　5. A　6. C　7. D　8. C　9. D　10. C　11. A　12. B　13. D

14.  (15分)(1) ① 3KClO＋10KOH＋2Fe(NO3)3===2K2FeO4↓＋3KCl＋6KNO3＋5H2O(3分)

② 使Fe3＋充分转化为K2FeO4；防止残留的Fe3＋和产生的Fe(OH)3催化K2FeO4分解；保持溶液呈碱性，使K2FeO4稳定存在(3分)

③ 过量的ClO－在酸性条件下和Cl－反应生成Cl2(2分)

(2) 6(NH4)2Fe(SO4)2～Cr2O～2CrO～2K2FeO4

n(K2FeO4)＝ 0.300 0 mol·L－1×20.00 mL×10－3×1/3＝2.000×10－3 mol(1分)

m(K2FeO4)＝ 2.000×10－3 mol×198 g·mol－1＝0.396 0 g(1分)

w(K2FeO4)＝ 0.396 0 g÷0.528 0 g×100%＝75.00%(1分)

(3) ① 碱性条件下，K2FeO4氧化As(Ⅲ)的速率减慢；溶液中用于吸附的Fe(Ⅲ)的量减少(2分)

② K2FeO4将As(Ⅲ)氧化为As(Ⅴ)，As(Ⅴ)比As(Ⅲ)更容易被吸附去除(2分)

15.  (15分)(1) 还原(2分)　(2) 保护酮羰基，防止F→G转化时被还原(加成)(2分)

16. (14分)(1) 水分大量蒸发，硫酸盐杂质结晶析出量增加(2分)

(2) ① 8(2分)

② 1012(2分)

(3) ① Mn3O4被氧化成更高价态锰的氧化物(Mn2O3或MnO2)(3分)

② 向MnSO4溶液中加入一定量1 mol·L－1 NaOH溶液，边搅拌边通入空气，控制75 ℃加热8 h左右，过滤，洗涤，取最后一次洗涤滤液中加BaCl2溶液，无浑浊(5分)

17.  (17分)(1) ① Mn＋CO2＋H2OMnO＋HCOOH(3分)

② 反应生成的MnO是H2与CO2反应的催化剂(2分)

(2) ①<(2分)

② 反应Ⅰ和反应Ⅲ为放热反应，温度升高，不利于反应正向进行，CH3OH的选择性下降(2分)

(3) ① 5Mg2＋＋5CO(NH2)2＋11H2O===Mg5(CO3)4(OH)2↓＋CO2↑＋10NH(3分)

② Mg5(CO3)4(OH)2焙烧释放更多的气体，制得的MgO更加疏松多孔(2分)

③ 环氧乙烷中的O原子吸附在Mg2＋上，环氧乙烷中的C—O键断裂，CO2中的C原子与O2－结合，一个O原子与环氧乙烷中的一个C原子结合(3分)