江苏省南京市、盐城市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

可能用到的相对原子质量：H—1　C—12　N—14　O—16　Mn—55

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. 2022年11月29日，神舟十五号载人飞船成功发射，我国6名航天员首次实现太空会师。下列说法错误的是(　　)

A. 活性炭可用于吸附航天舱中异味

B. Na2O2可用作宇航乘组的供氧剂

C. 镁铝合金可用作飞船零部件材料

D. SiO2可用作航天器的太阳能电池板

2. 氧炔焰可用于焊接和切割金属，C2H2可利用反应CaC2＋2H2O===C2H2↑＋Ca(OH)2制备。下列说法正确的是(　　)

A. CaC2只含离子键　   

B. H2O的空间构型为直线形

C. C2H2中C元素的化合价为－1　   

D. Ca(OH)2的电子式为Ca2＋[H]

3. 下列物质性质与用途不具有对应关系的是(　　)

A. 氧化铝熔点高，可用作耐火材料

B. 次氯酸钠具有强氧化性，可用作漂白剂

C. NaHCO3受热易分解，可用作泡沫灭火剂

D. CuSO4能使蛋白质变性，可用作游泳池消毒剂

4. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X的原子半径最小，Y是空气中含量最多的元素，基态时Z原子s能级和p能级的电子总数相等，W原子核外无未成对电子。下列说法正确的是(　　)

A. 半径大小：r(X)<r(Z)<r(Y)<r(W)　   

B. 电离能大小：I1(Y)<I1(Z)

C. 电负性大小：χ(X)<χ(W)　   

D. 由X、Y、Z三种元素组成的化合物一定是碱

阅读下列资料，完成5～8题。

周期表中ⅤA族元素及其化合物作用广泛。氨是重要的化工原料，广泛用于生产铵盐、硝酸、纯碱、医药等；肼(N2H4)的燃烧热为624 kJ·mol－1，是常用的火箭燃料；氮和磷都是植物生长的营养元素，单质磷可由磷酸钙、石英砂和碳粉在电弧炉中熔烧制得；砷化镓是典型的二代半导体材料，在700～900 ℃条件下，AsH3与Ga(CH3)3通过化学气相沉积可制得砷化镓晶体；铅锑合金一般用作铅蓄电池的负极材料。

5. 氮及其化合物的转化具有重要应用，下列说法正确的是(　　)

A. 栽种豆科植物作“绿肥”属于人工固氮

B. 尿素[CO(NH2)2]属于含氮量较高的固态氮肥

C. 自然界“氮循环”中不存在“NO→蛋白质”的转化

D. 工业上利用反应2NaCl＋2NH3＋CO2＋11H2O===Na2CO3·10H2O↓＋2NH4Cl生产纯碱

6. 实验室制取少量NH3并探究其性质。下列装置不能达到实验目的的是(　　)

A. 用装置甲制取NH3　    B. 用装置乙收集NH3

C. 用装置丙检验NH3水溶液呈碱性　    D. 用装置丁吸收多余的NH3

7. 下列说法正确的是(　　)

A. NH和NH3中的H—N—H键角相等

B. AsH3和Ga(CH3)3晶体类型均为共价晶体

C. NH3和N2H4都是由极性键构成的非极性分子

D. 基态砷原子(33As)核外价电子排布式为4s24p3

8. 下列化学反应表示正确的是(　　)

A. 肼的燃烧：N2H4(l)＋3O2(g)===2NO2(g)＋2H2O(l)；ΔH＝－624 kJ·mol－1

B. 制单质磷：2Ca3(PO4)2＋6SiO2＋10C6CaSiO3＋P4↑＋10CO↑

C. 制砷化镓晶体：AsH3＋Ga(CH3)3===GaAs＋C3H12

D. 铅蓄电池放电时的负极反应：Pb－2e－===Pb2＋

9. 在无水乙醇中发生单分子消去反应的机理如下：

下列说法错误的是(　　)

A. X分子中含有1个手性碳原子　    B. Y中C原子的杂化类型为sp2

C. Z能使溴的CCl4溶液褪色　    D. X和Z均能使酸性KMnO4溶液褪色

10. 活性炭基材料烟气脱硝技术备受当前研究者关注，其反应原理为C(s)＋2NO(g)⇌CO2(g)＋N2(g)；ΔH。下列说法错误的是(　　)

A. 增大压强，平衡向脱硝方向移动

B. 上述脱硝反应平衡常数K＝

C. 若烟气中O2含量过高，可能会产生二次污染

D. 每处理标准状况下2.24 L NO，转移电子0.2 mol

11. 下列探究方案能达到探究目的的是(　　)

12. 一种吸收SO2再经氧化得到硫酸盐的过程如图所示。室温下，用0.1 mol·L－1 NaOH溶液吸收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的电离常数分别为Ka1＝1.29×10－2、Ka2＝6.24×10－8。下列说法正确的是(　　)

A. “吸收”应在较高的温度下进行

B.  “吸收”所得溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HSO)＋c(SO)＋c(OH－)　

C.  “吸收”所得c总＝0.1 mol·L－1溶液中：c(H2SO3)>c(SO)

D.  “氧化”调节溶液pH约为5，主要发生反应2HSO ＋O2===2SO＋2H＋

13. 甲烷—湿空气自热重整制H2过程中零耗能是该方法的一个重要优点，原理如下：

反应Ⅰ　CH4(g)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(g)；ΔH＝－519 kJ·mol－1

反应Ⅱ　CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)；ΔH＝206 kJ·mol－1

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

在1.0×105 Pa下、按n始(CH4)∶n始(空气)∶n始(H2O)＝1∶2∶1的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，CH4、O2的转化率及CO、CO2的选择性[CO的选择性＝×100%]与温度的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)

A. 图中曲线②表示O2的转化率随温度的变化关系

B. 由图可知，温度升高，CO选择性增大

C. 975K时，改用高效催化剂能提高平衡时CO2的选择性

D. 其他条件不变，增大的值可提高CH4的转化率

二、 非选择题：共4题，共61分。

14.  (17分)以大洋锰结核(主要由锰、铁氧化物组成，还含有Cu等元素)为原料，制备脱硫剂MnxOy，可用于脱除煤气中的H2S。脱硫剂的制备、硫化、再生过程可表示如下：

(1) 上述过程中可循环的物质是________________(填化学式)。

(2) “氨浸”时，在浸出的[Cu(NH3)4]2＋催化下，CO将结核中的MnO2转化为MnCO3。发生反应的离子方程式为CO＋2[Cu(NH3)4]2＋＋4NH3·H2O===2[Cu(NH3)4]＋＋4NH＋CO＋2H2O、________。

(3) “沉锰”中若产生a mol Mn(OH)2沉淀。现用5 L一定浓度的Na2CO3溶液将其转化为MnCO3，需Na2CO3溶液的浓度至少为________________mol·L－1(用含a的表达式表示)。

已知：Ksp(MnCO3)＝1.1×10－11，Ksp[Mn(OH)2]＝1.1×10－13。

(4) “沉锰”得到的MnCO3在空气中煅烧可制得脱硫剂MnxOy。

① 测得煅烧过程中固体残留率[固体残留率＝×100%]随温度变化的曲线如图1所示。975 K时，煅烧MnCO3后得到固体产物为________(填化学式，写出计算过程)。　

图1

② 工艺上控制温度煅烧MnCO3以生成更多含量的MnO2，其原因是________________________________________________________________________

________。

(5) MnO2的长方体晶胞结构如图2所示，图中已表示出晶胞边长及坐标轴，图3为沿y轴方向晶胞投影图。请在图4方框中画出沿z轴方向晶胞投影图。

15.  (15分)茚草酮(H)是一种新型稻田除草剂，其人工合成路线如下：

(1) 茚草酮中含氧官能团的名称为________；B→C的反应类型为________。

(2) E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 分子中含有苯环，碱性条件下能与新制的氢氧化铜悬浊液反应，生成砖红色沉淀；

② 分子中有3种不同化学环境的氢原子。

(3) F→G反应中有HCl产生，则X的结构简式为____________。

(4) 写出以和HCHO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)。

16.  (14分)实验室以氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)为原料制备CeO2粗品，并测定粗品中CeO2的含量。

(1) 酸洗。氟碳铈矿和浓硫酸发生反应，生成Ce2(SO4)3等。酸洗不宜在玻璃器皿中进行，其原因是________。

(2) 焙烧。Ce2(SO4)3在空气中高温焙烧可得到CeO2和SO3，其反应方程式为________________________________________________________________________

________。

(3) 测定粗品中CeO2的含量。部分实验操作如下：

步骤Ⅰ　称取0.500 0 g样品置于锥形瓶中，加入蒸馏水和浓硫酸，边搅拌边加入双氧水，低温加热至样品反应完全。

步骤Ⅱ　煮沸，冷却后滴入催化剂硝酸银溶液，加入过量的(NH4)2S2O8溶液，将Ce(Ⅲ)氧化为Ce(Ⅳ)，低温加热至锥形瓶中无气体产生[2(NH4)2S2O8＋2H2O4NH4HSO4＋O2↑]。再次煮沸、冷却，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定。

① “步骤Ⅰ”中加入双氧水的作用是________。

② “步骤Ⅱ”中“再次煮沸”的时间不宜太短，其原因是________。

③ 请补充完整制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体的实验方案：称取一定质量的铁粉，________________________________________________________________________

________，

______________________________________________低温干燥，即可得到硫酸亚铁铵晶体。

已知：(NH4)2SO4＋FeSO4＋6H2O===(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O。

须使用的试剂：1 mol·L－1 H2SO4溶液、95%的乙醇溶液、(NH4)2SO4固体。

17. (15分)CO2的资源化利用能有效减少CO2的排放，充分利用碳资源。

(1) 1991年，Ashcroft提出了甲烷二氧化碳重整的技术理论：气体分子吸附至催化剂表面后发生反应。500 ℃时，反应原理如下。

主反应：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)；ΔH＝246.5 kJ·mol－1

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

Ⅱ　2CO(g)===CO2(g)＋C(s)；ΔH＝－172.5 kJ·mol－1

Ⅲ　CH4(g)===C(s)＋2H2(g)；ΔH＝75 kJ·mol－1

其中，副反应Ⅱ、Ⅲ形成的积碳易导致催化剂失去活性。

① 在原料气中添加微量O2有利于保持催化剂的活性，其原因是________________________________________________________________________

________。

②  在催化剂中添加少量多孔CaO能提高CO2转化率并保持催化剂的活性，其原因是________________________________________________________________________

________。

③ 主反应过程机理。甲烷二氧化碳重整(CH4＋CO2===2CO＋2H2)反应过程机理模型如图1所示(*表示吸附在催化剂表面的活性物种)。根据反应机理，生成CO的过程可描述为________________________________________________________________________

________。

图1

(2) 我国科学家以Si/Bi材料作光电阴极、CO2饱和的0.5 mol·L－1的KHCO3溶液作电解液(pH＝7.4)，将CO2转化为HCOOH，原理如图2所示。

图2

① 根据图示，写出光电阴极电极反应式：________。

② 从能源利用和资源综合利用角度分析该方法优点是________。

2022～2023学年高三年级模拟试卷(南京、盐城)

化学参考答案及评分标准

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

14. (17分)

(1) (NH4)2SO4、NH3(或NH3·H2O)、MnxOy(3分)

(2) MnO2＋2[Cu(NH3)4]＋＋4NH＋CO＋2H2O===2[Cu(NH3)4]2＋＋MnCO3＋4NH3·H2O(3分)

(3) (3分)

(4) ① 975 K时，残留固体是锰的氧化物。假设煅烧MnCO3的量为1 mol，则975 K时m(固体)＝115 g×(1－31.4%)＝79 g(1分)，因n(Mn)＝1 mol，n(O)＝＝1.5 mol(1分)，则n(Mn)∶n(O)＝2∶3，即固体化学式为Mn2O3(1分)

② 等量的MnCO3分解生成各类脱硫剂中以MnO2吸收的H2S的量最多(2分)

(5) (3分)

15. (15分)

(1) 羰基、醚键(2分)　取代反应(2分)

16. (14分)

(1) 反应生成的HF会腐蚀玻璃(2分)

(2) 2Ce2(SO4)3＋O24CeO2＋6SO3(3分)

(3) ① 在H2SO4酸性环境下H2O2将CeO2还原为Ce(Ⅲ)(或Ce3＋)(2分)

② 防止没有分解的(NH4)2S2O8与硫酸亚铁铵反应，使硫酸亚铁铵滴定量增多，造成CeO2含量的测定结果偏大(2分)

③ 加入适量1 mol·L－1 H2SO4溶液反应至无明显气泡产生(1分)，过滤、洗涤，称量残余固体质量(1分)，向滤液中加入计算量的(NH4)2SO4固体，充分溶解(1分)，加热浓缩，冷却结晶(1分)，过滤，用95%的乙醇溶液洗涤晶体(1分)

17. (15分)

(1) ① 微量O2及时和副反应Ⅱ、Ⅲ产生的碳反应，防止催化剂表面积碳(3分)

② 少量多孔CaO(及其生成的CaCO3)有利于将CO2吸附至催化剂表面，促进主反应发生，提高CO2的转化率(2分)，高浓度的CO2有利于消除催化剂表面积碳，保持了催化剂的活性(1分)

③ 吸附在催化剂表面的CO2解离成CO和O*(活性氧原子)(1分)；吸附在催化剂表面的CH4解离成H2和CH2*(活性亚甲基)(1分)，O*和H2反应生成H2O，CH2*和H2O反应生成H2和CO*，CO*从催化剂表面脱附成CO(1分)

(2) ① CO2＋2e－＋HCO===HCOO－＋CO或CO2＋H＋＋2e－===HCOO－(3分)

② 利用太阳光(能)，理论上无需额外消耗能量(1分)；将捕集的CO2转化为有用的产品HCOOH(1分)，既能有效减少温室气体CO2的排放量，又能充分利用碳资源(1分)