云南省昆明市第二十四高级中学2022-2023学年高三下学期教学质量第二次监测化学试题（含解析）

昆明市第二十四中学2022-2023学年高三下学期教学质量第二次监测化学试题

高三化学

考试时间：60分钟

一、单选题

1．下列从混合物中分离出其中的一种成分，所采取分离方法正确的是

A．由于碘在酒精中的溶解度大，所以，可用酒精把碘水中的碘萃取出来。

B．水的沸点是100℃，酒精的沸点是78.5℃，所以，可用加热蒸馏方法使含水酒精变成无水酒精

C．氯化钠的溶解度随着温度下降而减少，所以，用冷却法从热的含有少量氯化钾浓溶液中得到纯净的氯化钠晶体。

D．在实验室中，通常采用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物方法制取氧气。我们可以用溶解、过滤的方法从反应产物中得到二氧化锰。

2．下列有机物的系统命名正确的是

A．：3－甲基－2－乙基戊烷 B．：2－甲基－3－丁烯

C．：2－甲基丁酸 D．：1，5－二甲苯

3．利用(Q)与电解转化法从烟气中分离的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法错误的是

A．a为电源负极 B．溶液中Q的物质的量保持不变

C．在M极被还原 D．分离出的从出口2排出

4．己二酸是一种重要的化工原料，科学家在现有合成路线基础上提出了一条“绿色”合成路线，如图所示。下列说法错误的是

A．环己醇可以通过先发生消去反应，再跟酸性高锰酸钾溶液反应得到己二酸

B．环己烷分子通过加成反应得到正己烷

C．苯可与水发生加成反应生成环己醇

D．“绿色”合成路线的碳原子的利用率为100%

5．下列叙述中正确的是

A．CS2为V形的极性分子，微粒间的作用力为范德华力

B．ClO的空间结构为平面三角形

C．氯化硼(BCl3)的B原子价层电子对数为4，含有一对孤电子对，呈三角锥形

D．SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化，SiF4分子呈正四面体形，SO呈三角锥形

6．工业上用氨水作为沉淀剂去除酸性废水中的铅元素。除铅时，体系中含铅微粒的物质的量分数与的关系如下图[难溶于水]。下列说法不正确的是

A．氨水中：

B．酸性废水中物质的量分数最高的含铅微粒是

C．除铅过程控制效果最好

D．时，

7．已知还原性：SO＞I－。向含a mol KI和a mol K2SO3的混合液中通入b mol Cl2充分反应(不考虑Cl2与I2之间的反应)。下列说法不正确的是 (　　)

A．当a=b时，发生的离子反应为SO＋Cl2＋H2O=SO＋2H＋＋2Cl－

B．当5a＝4b时，发生的离子反应为4SO＋2I－＋5Cl2＋4H2O=4SO＋I2＋8H＋＋10Cl－

C．当a≤b≤a时，反应中转移电子的物质的量n(e－)为a mol≤n(e－)≤3a mol

D．当a＜b＜a时，溶液中SO、I－与Cl－的物质的量之比为a∶(3a－2b)∶2b

二、实验题

8．亚硝酰硫酸(HOSO3NO)是一种浅黄色或蓝紫色液体，能溶于浓硫酸，易与水反应，超过73.5℃易分解变质。实验室用如图装置制备少量HOSO3NO的方法如下：将SO2通入浓硝酸和浓硫酸混合液中，搅拌，使其充分反应。

(1)仪器Ⅰ的名称为_______。

(2)按气流从左到右的顺序，上述仪器的连接顺序为_______(填仪器接口字母)。

(3)A中反应过快，体系内压强过大会出现的实验现象是_______。

(4)装置B用冷水浴的目的是_______；D的作用是_______。

(5)测定HOSO3NO的纯度：

准确称取mg产品放入锥形瓶中，加入V1 mL 0.1000mol•L-1KMnO4标准溶液和10mL25％硫酸溶液，摇匀(过程中无气体产生)；过量的KMnO4用0.2500mol•L-1Na2C2O4标准溶液滴定，消耗草酸钠标准溶液的体积为V2mL。已知：2KMnO4+5HOSO3NO+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4。

①配制100mL上述KMnO4标准溶液时，除烧杯、量筒和胶头滴管外还需要的玻璃仪器有_______。

②亚硝酰硫酸的纯度为_______(用含m、V1、V2的计算式表示)。

三、工业流程题

9．习近平总书记在世界领导人气候峰会上指出，中国将在2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”。这是中国基于推动构建人类命运共同体的责任担当和实现可持续发展的内在要求作出的重大战略决策。因此CO2的捕集、创新利用与封存成为科学家研究的重要课题。

Ⅰ.最近有科学家提出“绿色自由”构想：先把空气吹入饱和碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，并使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如图：

已知：

(1)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(空气从吸收池底部进入，溶液从顶部喷淋)，其目的是___。写出吸收池中反应的化学方程式___。

(2)根据表中键能写出合成塔中反应的热化学方程式___。

(3)合成塔中制备甲醇的反应一般认为通过如下步骤来实现：

①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H1

②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H2=-90kJ·mol-1

若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___。A． B．

C．  D．

(4)下列物质能作为CO2捕获剂的是___(填标号)。

A．NaOH溶液 B．NH4Cl溶液 C．CH3CH2OH D．浓氨水

Ⅱ.CO2和H2合成甲烷也是CO2资源化利用的重要方法。

(5)一定条件下Pd—Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”从而变废为宝，其反应机理如图1所示，该反应的化学方程式为___，反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是___。

(6)催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下反应相同时间，测得CO2转化率随温度变化的影响如图2所示。对比两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂是___，使用的合适温度为___。

四、原理综合题

10．将500 mL 0.1mol·L-1CuSO4和1 mol·L-1NaCl混合溶液，用石墨为电极电解。一段时间后在阳极收集到4.48 L(标况下)气体，溶液体积几乎没有变化。

计算: (已知：lg2=0.3,lg3=0.5)

（1）阴极析出铜的质量为多少克？__________

（2）计算电解后溶液的pH__________

五、有机推断题

11．为了测定某有机物A的结构，做如下实验：

①将2.3g该有机物完全燃烧，生成0.1molCO2和2.7g水；

②用质谱仪测定其相对分子质量，得如图一所示的质谱图；

③用核磁共振仪处理该化合物，得到如图所示图谱，图中三个峰的面积之比是1∶2∶3。

试回答下列问题：

(1)有机物A的相对分子质量是_______。

(2)求该有机物A的实验式_______。

(3)则A的分子式_______

(4)由如图可知，该有机物A中含有_______种不同类型的氢原子，其个数之比是_______。

(5)写出有机物A可能的结构式_______

参考答案：

1．D

【详解】A．酒精与水互溶，不能作为萃取剂将碘从水中萃取出来，A错误；

B．酒精和水的沸点相差不大，需要加入生石灰再进行蒸馏，否则无法得到无水酒精，B错误；

C．氯化钠的溶解度随着温度变化影响不大，所以不能利用降温结晶的方法，而需利用蒸发结晶的方法提纯氯化钠晶体，C错误；

D．加热氯酸钾和二氧化锰制备氧气的同时，得到氯化钾，二氧化锰作为催化剂，不溶于水，所以得到的固体混合物可利用溶解、过滤的方法得到滤渣二氧化锰，D正确；

故选D。

2．C

【分析】①最长-选最长碳链为主链；②最多-遇等长碳链时，支链最多为主链；③最近-离支链最近一端编号；④最小-支链编号之和最小(两端等距又同基，支链编号之和最小)；⑤最简-两不同取代基距离主链两端等距离时，从简单取代基开始编号；如取代基不同，就把简单的写在前面，复杂的写在后面；⑥含有官能团的有机物命名时，要选含官能团的最长碳链作为主链，并表示出官能团的位置，官能团的位次最小。

【详解】A．碳链选取错误，正确名称为3，4—二甲基己烷，故A错误；

B．主链选取要包含碳碳双键在内，官能团的位次最小；名称为3—甲基—1—丁烯，故B错误；

C．主链选取要包含羧基在内，名称为2—甲基丁酸，故C正确；

D．支链编号之和要最小，名称为1，3—二甲苯，故D错误；

故选C。

3．C

【分析】由题干信息可知，M极发生的是由Q转化为的过程，该过程是一个还原反应，故M极为阴极，电极反应为：+2H2O+2e-=+2OH-，故与M极相连的a电极为负极，N极为阳极，电极反应为：-2e-=+2H+，b极为电源正极，据此分析解题。

【详解】A．由分析可知，a为电源负极，A正确；

B．由分析可知，根据电子守恒可知，溶液中Q的物质的量保持不变，B正确；

C．由分析可知，整个过程CO2未被还原，在M极发生反应为CO2+OH-=，C错误；

D．由题干信息可知，M极上CO2发生反应为：CO2+OH-=被吸收，向阳极移动，N极上发生的反应为：+H+=H2O+CO2↑，故分离出的从出口2排出，D正确；

故答案为：C。

4．C

【详解】A．环己醇发生消去反应生成环己烯，环己烯和酸性高锰酸钾溶液反应得到己二酸，故A正确；

B．环己烷分子中只含有C-C键和C-H键，是饱和烃，但在一定条件下可以和氢气加成生成正己烷，故B正确；

C．苯和水不能发生加成反应，所以不能由苯跟水发生加成反应生成环己醇，故C错误；

D．“绿色”合成路线中环己烷生成己二酸，碳原子数不变，其碳原子的利用率为100%，故D正确；

答案选C。

5．D

【详解】A．CS2中心原子C原子价层电子对数是2，是sp杂化，分子为直线形非极性分子，微粒间的作用力为范德华力，A错误；

B．ClO中心原子Cl原子价层电子对数是4，是sp3杂化，配位原子数3，其空间结构为三角锥型，B错误；

C．氯化硼(BCl3)的B原子价层电子对数为3，没有孤电子对，是sp2杂化，分子呈平面三角形，C错误；

D．SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化，SiF4分子有四个配位原子，呈正四面体形，SO有三个配位原子，呈三角锥形，D正确；

故选D。

6．D

【分析】用氨水作为沉淀剂去除酸性废水中的铅元素，由图可知，开始时氨水消耗溶液中的酸，pH为6时，Pb2+与氨水反应生成Pb(OH)+，在pH=7时生成Pb(OH)2，在pH=10时，Pb(OH)2达到最多，Pb(OH)+，反应完全，pH＞10时，Pb(OH)2开始减少生成，pH继续增大，逐渐生成。

【详解】A．氨水中，由电荷守恒可知，故A正确；

B．由图可知，在pH＜7时，Pb2+的物质的量分数最高，故B正确；

C．在pH=10时，Pb(OH)2达到最多，Pb(OH)2难溶于水，除铅效果最好，故C正确；

D．时，溶液存在电荷守恒：，故D错误；

故选：D。

7．C

【分析】还原性：SO＞I－．向含有amolKI和amolK2SO3的混合液中通入bmolCl2充分反应，故氯气先和SO反应，当SO反应完全后，氯气再和I－反应。而amolK2SO3完全反应时能消耗amol氯气，amolKI完全反应时能消耗mol氯气。即当amolKI和amolK2SO3完全反应时，共消耗1.5amol氯气。

【详解】A．当a≥b时，氯气的量不足，只能氧化SO为硫酸根，氯气被还原为氯离子，故离子方程式为SO＋Cl2＋H2O=SO＋2H＋＋2Cl－，故A正确；

B．当5a=4b即a=0.8b时，0.8bmol SO消耗0.8bmol氯气，被氧化为0.8bmol SO，0.2bmol氯气能氧化0.4bmol I－为I2，故离子方程式为：4SO＋2I－＋5Cl2＋4H2O=4SO＋I2＋8H＋＋10Cl－，故B正确；

C．当b=a时，此时Cl2能将全部SO氧化为SO，转移电子最少，为2amol，当b=amol时Cl2可完全反应，转移电子最多，为3amol，故转移的电子的物质的量为2amol≤n(e-)≤3amol，故C错误；

D．当a＜b＜a时，SO全部被氧化为硫酸根，而I－不能全部被氧化，故溶液中硫酸根的物质的量为amol，消耗的氯气为amol，故剩余的氯气为(b-a)mol，则能氧化的I－的物质的量为2(b-a)mol，故溶液中的碘离子的物质的量为a-2(b-a)=(3a-b)mol，由于氯气完全反应，故溶液中的氯离子的物质的量为2bmol，故溶液中SO42-、I-与Cl-的物质的量之比为a：(3a-2b)：2b，故D正确；

综上所述答案为C。

8．     三颈烧瓶     a d e c b g     C中长颈漏斗内液面上升     降低反应体系温度，防止温度过高，亚硝酰硫酸分解变质     吸收尾气中的SO2等酸性气体、防止空气中的水蒸气与亚硝酰硫酸反应     玻璃棒、100mL容量瓶    

【分析】该实验将SO2通入浓硝酸和浓硫酸混合液中，制备少量HOSO3NO，则装置A为SO2制备装置，HOSO3NO易与水反应，则通入SO2制备HOSO3NO时，应先利用C装置除去SO2中的水，除去水后将SO2通入B装置中，制备HOSO3NO，在装置B后接装置D，可防止空气中的水蒸气进入B中，并吸收尾气中的SO2等酸性气体，防止污染空气，仪器的连接顺序为a d e c b g。

【详解】(1)仪器Ⅰ是三颈烧瓶；

(2)由分析可知，上述仪器的连接顺序为a d e c b g；

(3)A中反应过快，生成SO2的量较多，体系内压强过大，C中长颈漏斗内液面上升；

(4)HOSO3NO超过73.5℃易分解变质，装置B用冷水浴可降低反应体系温度，防止温度过高，亚硝酰硫酸分解变质；装置D可吸收尾气中的SO2等酸性气体，防止污染空气，并且HOSO3NO易与水反应，装置D可防止空气中的水蒸气与亚硝酰硫酸反应；

(5)①配制100mL上述KMnO4标准溶液时，需要的玻璃仪器有：烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒、100mL容量瓶；

②，过量的KMnO4用0.2500mol•L-1Na2C2O4标准溶液滴定，消耗草酸钠标准溶液的体积为V2 mL，则过量的KMnO4的物质的量为，与HOSO3NO反应消耗的KMnO4的物质的量为，HOSO3NO的物质的量为，则HOSO3NO的纯度为。

9．(1)     增大接触面积，使空气中CO2被充分捕捉吸收     K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3

(2)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)    △H=-46kJ·mol-1

(3)A

(4)AD

(5)     CO2+4H2CH4+2H2O     MgOCH2

(6)     Ni—CeO2     320℃

【分析】本实验通过将空气通入饱和的碳酸钾溶液，将生成的碳酸氢钾溶液通入分解池在加入高温水蒸气，将生成的二氧化碳通入合成塔与氢气在催化剂加热情况下反应生成甲醇和水，据此分析回答问题。

【详解】（1）上述工艺中采用气液逆流接触吸收的目的是增大接触面积，使空气中CO2被充分捕捉吸收；吸收池中碳酸钾、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钾，化学方程式为K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3；

（2）根据题干合成塔中信息可知，二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水，化学方程式为CO2+3H2=CH3OH+H2O，H=反应物键能-生成物键能=kJ·mol-1，故热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)       △H=-46kJ·mol-1；

（3）根据题干中已知信息以及上一步总的热化学方程式，根据盖斯定律可知①=总-②，故H1=-46-(-90)=44 kJ·mol-1，在多步反应历程中，慢反应的活化能大，反应①为慢反应，说明反应①的活化能大于反应②的活化能，且H1为正值，H2和H是负值，故选A；

（4）由题意分析可知，可以与二氧化碳发生反应的符合题意，氢氧化钠溶液和浓氨水可以与二氧化碳发生反应，NH4Cl溶液和CH3CH2OH与二氧化碳不反应，故选AD；

（5）由图中箭头指向可知，反应物为CO2和4H2，生成物为CH4和2H2O，化学方程式为CO2+4H2 CH4+2H2O；根据化合价正负代数和为0可知，反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是MgOCH2；

（6）根据图示信息可知，催化剂Ni—CeO2对应的二氧化碳转化率较高；320℃使二氧化碳转化率达到最大。

10．     3.2g     13.8

【分析】溶液中所含离子为Cu2+、Na+、H+、SO42-、Cl-、OH-，电解池中阳极发生氧化反应，氯离子先于氢氧根放电，发生反应2Cl--2e-==Cl2↑，当氯离子完全反应后，氢氧根放电发生反应：4OH--4e-==O2↑+4H+；阴极发生还原反应，铜离子先于氢离子放电，发生Cu2++2e-==Cu，当铜离子完全反应后，氢离子放电发生反应：2H++2e-==H2↑；

【详解】(1)溶液中n(Cl-)=cV=0.5L×1 mol·L-1=0.5mol，完全反应可生产n(Cl2)=0.25mol，标况下的体积V(Cl2)=nVm=0.25mol×22.4L·mol-1=5.6L，所以当阳极收集到4.48 L(标况下)气体时，溶液中的氯离子未完全反应，阳极只发生2Cl--2e-==Cl2，4.48L氯气的物质的量为0.2mol，根据电极方程式可知转移电子为0.4mol；溶液中的n(Cu2+)= cV=0.5L×0.1 mol·L-1=0.05mol，根据阴极方程式Cu2++2e-==Cu可知，当铜离子完全反应时转移0.1mol电子，所以当转移0.4mol电子时铜离子已完全反应，即生成铜单质的物质的量为0.05mol，铜单质的质量=nM=0.05mol×64g·mol-1=3.2g，故答案为：3.2g；

(2)根据(1)可知当当阳极收集到4.48 L(标况下)气体时，转移0.4mol电子，且铜离子完全反应，铜离子完全反应后，阴极发生反应2H++2e-==H2，且该过程转移0.4mol-0.1mol=0.3mol电子，根据电极方程式可知消耗0.3mol氢离子，该溶液中氢离子由水电离产生，消耗0.3mol氢离子，则产生0.3mol氢氧根，所以此时溶液中c(OH-)=，则溶液中c(H+)=，pH=-lg c(H+)= 13.8，故答案为：13.8；

【点睛】解决该题时要注意溶液中参与电极反应的物质的物质的量，明确该题中阴极发生了两个反应是解题关键。

11．(1)46

(2)C2H6O

(3)C2H6O

(4)     3     1∶2∶3

(5)CH3CH2OH

【分析】根据质谱图可知，最大质荷比即为有机物A的相对分子质量；根据2.3g该有机物充分燃烧生成的二氧化碳、水的量判断有机物A中的碳元素、氢元素的物质的量、质量，再判断是否含有氧元素，计算出C、H、O元素的物质的量之比，最后确定A的实验式；结合核磁共振氢谱判断该有机物分子的结构简式，以此解题。

（1）

在A的质谱图中，最大质荷比为46，所以有机物A的相对分子质量为46，故答案为：46；

（2）

n(C)=n(CO2)=0.1mol，含有的碳原子的质量为m(C)=0.1mol×12g•mol-1=1.2g，氢原子的物质的量为：n(H)=×2=0.3mol，氢原子的质量为m(H)=0.3mol×1g•mol-1=0.3g，该有机物中m(O)=2.3g-1.2g-0.3g=0.8g，氧元素的物质的量为n(O)==0.05mol，则n(C)∶n(H)∶n(O)=0.1mol∶0.3mol∶0.05mol=2∶6∶1，所以A的实验式是：C2H6O，故答案为：C2H6O；

（3）

因为实验式是C2H6O的有机物中，氢原子数已经达到饱和，所以其实验式即为分子式，即分子式为：C2H6O；

（4）

根据核磁共振氢谱图可知，有机物A中有3种不同类型的氢原子，其个数之比是1∶2∶3；

（5）

A的分子式为C2H6O，有如下两种可能的结构：CH3OCH3或CH3CH2OH；若为前者，则在核磁共振氢谱中应只有1个峰；若为后者，则在核磁共振氢谱中应有3个峰，而且3个峰的面积之比是1∶2∶3，根据图二，CH3CH2OH符合题意，故答案为：CH3CH2OH。