2023年山东省普通高中学业水平等级考试仿真试卷（一）化学试题（含解析）

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山东省2023年普通高中学业水平等级考试仿真试卷（一）
化 学 答案解析
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
下列实验操作或实验仪器使用正确的是(　　)
A. 将高锰酸钾溶液盛装在碱式滴定管中
B. 容量瓶、滴定管使用前均需用蒸馏水洗净并烘干
C. 用10 mL量筒量取2.5 mL浓硫酸用于配制一定浓度的稀硫酸
D. 溶液蒸发浓缩时，用坩埚钳夹持蒸发皿直接加热
【答案】C
【解析】选项A，高锰酸钾具有强氧化性，能够氧化橡胶，由于碱式滴定管中存在橡胶管，所以应将高锰酸钾溶液盛装在酸式滴定管中，错误；选项B，配制一定物质的量浓度的溶液，定容时需向容量瓶中加水，水的存在不影响其定容，所以容量瓶使用前不需要烘干，滴定管使用前也不需要烘干，而是需要用蒸馏水洗净，然后再用标准液润洗，错误；选项C，10 mL量筒的精确度为0.1 mL，可量取2.5 mL的浓硫酸，操作正确；选项D，溶液蒸发浓缩时，蒸发皿应放置在铁架台铁圈上加热，不能直接用坩埚钳夹持加热，错误。
2. 用石墨烯锂硫电池电解制备Fe(OH)2的装置如图所示。电池放电时的反应为16Li＋xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)，电解池两极材料分别为Fe和石墨，工作一段时间后，右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀。下列说法不正确的是(　　)

A. X是铁电极，发生氧化反应
B. 电子流动的方向：B→Y，X→A
C. 正极可发生反应：2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4
D. 锂电极减重0.14 g时，电解池中溶液减重0.18 g
【答案】D
【解析】电解法制备Fe(OH)2，则铁作阳极，根据题给总反应和Li＋移向可知，金属锂发生氧化反应，作电池的负极（电极B），所以Y为阴极，故X是铁电极，故A项正确；电子从原电池的负极流至电解池的阴极，然后从电解池的阳极流回到原电池的正极，即电子从B电极流向Y电极，从X电极流回A电极，故B项正确；由图示可知，电极A发生了还原反应，作正极，即正极可发生反应：2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4，故C项正确；锂电极减重0.14 g，则电路中转移0.02 mol电子，电解池中发生的总反应为Fe＋2H2OFe(OH)2＋H2↑，所以转移0.02 mol电子时，电解池中溶液减少0.02 mol H2O，即减轻0.36 g，故D项错误。
3. 陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且具有因果关系的是(　　)

【答案】C
【解析】A．Na可与水反应产生H2，陈述Ⅰ错误，A与题意不符；B．常温下，浓硝酸与Al发生钝化，而不是不反应，陈述Ⅱ错误，B与题意不符；C．硅胶具有很强的吸水性，故硅胶可用作干燥剂，陈述正确，且具有因果关系，C符合题意；D．Fe的金属性比Cu强，则不锈钢水龙头上的铁部件易发生电化学腐蚀，陈述Ⅱ错误，D与题意不符。
4. 在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A. Mg(OH)2MgCl2(aq)无水MgCl2
B. MgCl2·6H2OMgCl2Mg
C. MgMgSO4Mg
D. MgCO3MgCl2(aq)MgCl2Mg
【答案】B
【解析】蒸发氯化镁溶液得不到无水氯化镁，A错误；电解硫酸镁溶液得不到Mg，C错误；加热MgCl2溶液得不到无水MgCl2，D错误。。
5. 一种微生物燃料电池如图所示，下列关于该电池说法正确的是(　　)

A. a电极是该电池的正极
B. 电池工作时，电流由a 电极沿导线流向b电极
C. b电极上发生还原反应
D. H＋由右室通过质子交换膜进入左室
【答案】C
【解析】a电极上，苯酚转化为CO2，C元素的化合价升高，发生氧化反应，故a电极是该电池的负极，A项错误；a电极为负极，b电极为正极，则电池工作时，电流由b电极沿导线流向a 电极，B项错误；b电极上，NO转化为N2，N元素化合价降低，发生还原反应，C项正确；阳离子向原电池正极移动，b电极为正极，故H＋由左室通过质子交换膜进入右室，D项错误。。
6. 将浓度为0．1 mol·L－1 HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是(　　)
A. c(H＋)
B. Ka(HF)
C. 
D. 
【答案】D
【解析】HF为弱酸，存在电离平衡：HFH＋＋F－。根据勒夏特列原理：当改变影响平衡的一个条件，平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动，但平衡的移动不能完全消除这种改变，故加水稀释，平衡正向移动，但c(H＋)减小，A错误；电离平衡常数只受温度的影响，温度不变，电离平衡常数Ka(HF)不变，B错误；当溶液无限稀释时，c(F－)不断减小，但c(H＋)接近10－7 mol·L－1，所以减小，C错误；＝，由于加水稀释，平衡正向移动，所以溶液中n(H＋)增大，n(HF)减小，所以增大，D正确。
7.通过对实验现象的观察、分析、推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是(　　)

【答案】D
【解析】A项是Fe3＋将I－氧化生成了I2；B项红棕色斑点是Fe2O3，C项气体是NO，选D。
8. 化合物M、N均可用作降低胆固醇的药物，二者转化关系如图。

下列说法正确的是(　　)
A. M与N均能发生酯化反应和加成反应
B. 环上的一氯代物数目：M=N
C. M、N中所有碳原子可能处于同一平面
D. 等物质的量的M、N与钠反应可消耗钠的质量：M>N
【答案】D
【解析】A．根据二者的结构可知M不能发生加成反应，A项错误；B．虚线圈住部分碳原子上的H被取代，M环上的一氯代物取代部位如图
，有15种，N环上的一氯代物部位如图，有14种，B项错误；C．M、N中均含有季碳，所有碳原子不可能处于同一平面，C项错误；D．羟基和羧基均可以消耗钠，所以每1 mol M、N消耗钠的物质的量分别为3 mol、2 mol，所以等物质的量的M、N与钠反应可消耗钠的质量：M>N，D项正确。
9. 下列关于实验操作的说法正确的是(　　)
A. 用苯萃取溴水中的溴时，将溴的苯溶液从分液漏斗下口放出
B. 中和滴定实验中，锥形瓶用蒸馏水洗净须经烘箱烘干后才可使用
C. 配制480 mL 0．5 mol·L－1的NaOH溶液需称量9．6 g NaOH固体
D. 向某溶液中滴入2滴K3[Fe(CN)6] 溶液生成具有特征蓝色的沉淀，说明原溶液中含有Fe2＋
【答案】D
【解析】苯的密度比水小，用苯萃取溴水中的溴时，溴的苯溶液在上层，应将其从分液漏斗上口倒出，A项错误；中和滴定时，锥形瓶用蒸馏水洗净后没有烘干不影响测定结果，B项错误；配制480 mL NaOH溶液应选用500 mL容量瓶，需称取的NaOH固体的质量为0．5 mol·L－1×0．5 L×40 g·mol－1＝10．0 g，C项错误；根据Fe2＋能与 [Fe(CN)6]3－形成Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀可知，D项正确。
10. 我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2转化过程示意图如下：

下列说法不正确的是(　　)
A． 反应①的产物中含有水
B． 反应②中只有碳碳键形成
C． 汽油主要是C5～C11的烃类混合物
D． 图中a的名称是2­甲基丁烷
【答案】B
【解析】A项，根据原子守恒，可知，CO2＋H2===CO＋H2O，正确；B项，反应②中还有碳氢键、氢氧键的形成，错误；C项，汽油主要是C5～C11的烃类混合物，正确；D项，图中a的名称是2﹣甲基丁烷，正确。
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11. 34 g FeSO4·7H2O(M＝278 g·mol－1)样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示，下列说法正确的是(　　)

A. 温度为78 ℃时，固体M的化学式为FeSO4·5H2O
B. 温度为159 ℃时，固体N的化学式为FeSO4·H2O
C. 在隔绝空气条件下，由N得到P的化学方程式为FeSO4·H2OFeSO4＋H2O
D. 取适量380 ℃时所得的样品P，隔绝空气加热至650 ℃，得到一种固体Q，同时有两种无色气体生成，Q的化学式为Fe3O4
【答案】BC
【解析】34 g FeSO4·7H2O样品的物质的量为0．03 mol，其中m(H2O)＝0．03 mol×7×18 g·mol－1＝3．78 g，如晶体全部失去结晶水，固体的质量应为8．34 g－3．78 g＝4．56 g，可知在加热到373 ℃之前，晶体失去部分结晶水，加热至635 ℃时，固体的质量为2．40 g，应为铁的氧化物，其中n(Fe)＝n(FeSO4·7H2O)＝0．03 mol，m(Fe)＝0．03 mol×56 g·mol－1＝1．68 g，则固体中m(O)＝2．40 g－1．68 g＝0．72 g，n(O)＝0．045 mol ，则n(Fe)∶n(O)＝0．03 mol∶0．045 mol ＝2∶3，则固体Q的化学式为Fe2O3。温度为78 ℃时，固体质量为6．72 g，其中m(FeSO4)＝0．03 mol ×152 g·mol－1＝4．56 g，m(H2O)＝6．72 g－4．56 g＝2．16 g，n(H2O)＝0．12 mol，则n(H2O)∶n(FeSO4)＝0．12 mol ∶0．03 mol ＝4∶1，则化学式为FeSO4·4H2O，故A错误；温度为159 ℃时，固体质量为5．10 g，其中m(H2O)＝5．10 g－4．56 g＝0．54 g，n(H2O)＝0．03 mol，则n(H2O)∶n(FeSO4)＝0．03 mol∶0．03 mol＝1∶1，则化学式为FeSO4·H2O，故B正确；N的化学式为FeSO4·H2O，P的化学式为FeSO4，在隔绝空气条件下由N得到P的化学方程式为FeSO4·H2OFeSO4＋H2O，故C正确；P的化学式为FeSO4，Q的化学式为Fe2O3，铁的化合价升高，必有硫的化合价降低，即有二氧化硫生成，根据原子守恒，必有SO3生成，故D错误。
12. 下列有关热化学方程式的叙述不正确的是(　　)
A. 含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.4 kJ·mol－1
B. 已知C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＞0，则石墨比金刚石稳定
C. 已知反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，则H2的燃烧热为285.8 kJ·mol－1
D. 已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH1，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2
【答案】AD
【解析】醋酸是弱酸，电离需要吸收热量，所以稀醋酸和稀NaOH溶液反应，产生1 mol水时放出的热量小于57.4 kJ，A项错误；物质所含有的能量越低越稳定，金刚石的能量高于石墨，则石墨比金刚石稳定，B项正确；2 mol H2完全燃烧产生2 mol液态水，放出的热量是571.6 kJ，所以1 mol H2完全燃烧生成1 mol液态水，放出的热量是571.6 kJ÷2＝285.8 kJ，则氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol－1，C项正确；碳的燃烧反应是放热反应，完全燃烧放出的热量多于不完全燃烧放出的热量，但焓变是负数，所以ΔH1＜ΔH2，D项错误。
13. CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应
CH4(g)＋CO2(g)===2H2(g)＋2CO(g)　ΔH＝247.1 kJ·mol－1
H2(g)＋CO2(g)===H2O(g)＋CO(g)　ΔH＝41.2 kJ·mol－1
在恒压、反应物起始物质的量比n(CH4)∶n(CO2)＝1∶1条件下，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法不正确的是(　　)

A. 升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率
B. 曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化
C. 相同条件下，改用高效催化剂能使曲线A和曲线B重叠
D. 恒压、800 K、n(CH4)∶n(CO2)＝1∶1条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，改变除温度外的特定条件继续反应，CH4转化率能达到Y点的值
【答案】AC
【解析】A项，甲烷参与的反应为吸热反应，升高温度，甲烷的平衡转化率增大，该反应为气体体积增大的反应，增大压强，甲烷的平衡转化率减小，错误；B项，CO2参与两个反应，且第一个反应中甲烷和二氧化碳的化学计量数相等，因此当起始时甲烷和二氧化碳的物质的量之比为1∶1时，同温度下CO2的转化率大于甲烷的转化率，即曲线B表示甲烷的平衡转化率随温度的变化，正确；C项，催化剂不能改变化学平衡，因此两条曲线不能重叠，错误；D项，温度不变，增大二氧化碳的量，平衡可向右移动，甲烷的转化率增大，可能达到Y点的值，正确。
14. 下列关于有机物结构的说法错误的是(　　)
A. 环己烷中所有C—C—C键角均为120°
B. CnH2n＋1Cl与CnHCl2n＋1同分异构体数目相同
C. C原子与N原子之间可形成单键、双键和三键
D. 含有手性碳原子的饱和链烃中，碳原子数最少的一定是3-甲基己烷
【答案】AD
【解析】选项A，环己烷中C原子采用sp3杂化，且不共面，键角不是120°，错误；选项B，CnH2n＋1Cl同分异构体数目取决于—CnH2n＋1的数目，CnHCl2n＋1同分异构体数目取决于—CnCl2n＋1的数目，而—CnH2n＋1的数目等于—CnCl2n＋1的数目，则题给两有机物同分异构体数目相同，正确；选项C，C原子与N原子之间可形成单键、双键和三键，正确；选项D，含有手性碳原子的饱和链烃中，碳原子数最少的可能是，名称分别为3-甲基己烷和2,3-二甲基戊烷，错误。
15. 已知苯乙烯(b)、立方烷(d)、环辛四烯(p)的分子式均为C8H8，下列说法正确的是(　　)

A. b、d、p中b、p的所有原子可能处于同一平面
B. b、d的二氯代物均只有三种
C. b、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应
D. b的同分异构体只有d和p两种
【答案】AC
【解析】b、d、p中b的所有原子可能处于同一平面，p的所有原子一定处于同一平面，故A项正确；二氯代物种类取决于一氯代物中氢原子的种类，b分子中一氯代物5种，二氯代物14种，故B项错误；b、p分子中有碳碳双键，可与酸性高锰酸钾溶液反应，故C项正确；b苯乙烯分子式为C8H8，符合该分子式的有机物结构可以是多种物质，不只有d和p两种，如桶烯的结构简式为，故D项错误。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16.（12分）电解在工农业生产中应用广泛，回答下列问题。
(1)用间接电化学法除去NO的过程，如图所示：

①已知电解池的阴极室中溶液的pH在4～7之间，写出阴极的电极反应式：___________________________________________________。
②用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理：__________________。
(2)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种高效多功能水处理剂，在强碱性条件下稳定，易被H2还原。以铁合金、Ni为电极，电解NaOH溶液制取Na2FeO4的装置如图所示。

①电解时所发生总反应的化学方程式为___________________。
②电解槽使用阳离子交换膜的作用：____________和允许导电的Na＋通过。
③如果用铅酸蓄电池作为该电解池的电源，则铁合金应与铅酸蓄电池的____________(填“Pb”或“PbO2”)相连。阳离子交换膜每通过1 mol Na＋，铅酸蓄电池的正极将增重____________g。
(3)电解制备KMnO4的装置如图乙所示。

b与电源的______(填“正”或“负”)极相连，电解液中最好选择______(填“阳”或“阴”)离子交换膜。电解时，阳极反应式为__________________________________。
【答案】(1)①2HSO＋2e－＋2H＋===S2O＋2H2O　②2NO＋2S2O＋2H2O===N2＋4HSO
(2)①Fe＋2H2O＋2NaOHNa2FeO4＋3H2↑
②阻止Na2FeO4和H2接触反应　③PbO2　32
(3)负　阳　MnO－e－===MnO　
【解析】(1)①阴极发生还原反应，HSO得电子生成S2O，电极反应式为2HSO＋2e－＋2H＋===S2O＋2H2O。②S2O与NO发生氧化还原反应，生成N2和HSO，离子方程式为2NO＋2S2O＋2H2O===N2＋4HSO。
(2)由题意可知，铁合金作阳极，Ni作阴极，阴极上的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阳极上的电极反应式为Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2O。
①将上述分析中的阴阳极电极反应式合并可得，电解时所发生总反应的化学方程式为Fe＋2H2O＋2NaOHNa2FeO4＋3H2↑。
②根据题意，Na2FeO4在强碱性条件下稳定，易被H2还原，则电解槽使用阳离子交换膜的作用为阻止Na2FeO4和H2接触反应。
③如果用铅酸蓄电池作为该电解池的电源，铅酸蓄电池中Pb为负极，PbO2为正极，铁合金为电解池阳极，与电源正极相连，则铁合金应与铅酸蓄电池的PbO2相连；阳离子交换膜每通过1 mol Na＋，电路中要转移1 mol电子，铅酸蓄电池的正极电极反应式为PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O，由PbO2变为PbSO4可以看作增加的为二氧化硫的质量，根据硫原子守恒，n(SO2)＝n(SO)，增重的质量为×1 mol×64 g·mol－1＝32 g。
(3)电解K2MnO4溶液制备KMnO4，则左侧惰性电极是阳极，a与电源的正极相连，b与电源的负极相连。电解时，阳极反应式为MnO－e－===MnO，阴极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，为保持阴极区、阳极区溶液呈电中性，阳极区的K＋透过离子交换膜向阴极区迁移，故离子交换膜是阳离子交换膜。
17.（12分）近期我国学者研制出低成本的电解“水制氢”催化剂——镍掺杂的磷化钴三元纳米片电催化剂(Ni0.1Co0.9P)。回答下列问题：
(1)Co在元素周期表中的位置为________，Co2＋价层电子排布式为______________________。
(2)Co、Ni可形成[Co(NH3)6]Cl2、K3[Co(NO3)6]、Ni(CO)4、[Ni(NH3)6]SO4等多种配合物。
①SO的空间结构为___________，NO中N原子的杂化轨道类型为________。
②C、N、O、S四种元素中，第一电离能最大的是________________。
③1 mol[Co(NH3)6]Cl2中含有σ键的数目为________；已知NF3比NH3的沸点小得多，试解释原因__________________________________________________________________________。
(3)常用丁二酮肟来检验Ni2＋，反应如下：

①1个二(丁二酮肟)合镍(Ⅱ)中含有________个配位键。
②上述反应的适宜pH为________(填字母)。
A．12 B．5～10 C．1
(4)磷化硼是一种备受关注的耐磨涂料，其晶体中磷原子作面心立方最密堆积，硼原子填入四面体空隙中(如图)。已知磷化硼晶体密度为ρ g·cm－3，计算晶体中硼原子和磷原子的最近核间距为____________________cm。

【答案】(1)第四周期第Ⅷ族　3d7
(2)①正四面体形　sp2　②N　③24NA　NH3分子间存在氢键
(3)①4　②B　(4) ×
【解析】(1)Co为27号元素，位于元素周期表第四周期第Ⅷ族；基态Co原子价层电子排布式为3d74s2，失去最外层2个电子形成Co2＋，所以Co2＋的价层电子排布式为3d7。(2)①硫酸根中心原子的价层电子对数为4＋＝4，无孤对电子，所以空间结构为正四面体形；NO中心原子的价层电子对数为3＋＝3，所以为sp2杂化； ②同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，同周期元素自左向右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族元素第一电离能大于其相邻元素，所以四种元素中第一电离能最大的为N；③6个NH3与Co2＋之间形成6个配位键，属于σ键，每个氨气分子中的氮氢键也为σ键，共6＋3×6＝24，所以1 mol[Co(NH3)6]Cl2中含有的σ键数目为24NA；N元素电负性较大，所以NH3分子间存在氢键，沸点较高。(3)①根据N原子的成键特点可知，在二(丁二酮肟)合镍(Ⅱ)中N原子和Ni2＋形成的化学键均为配位键，所以1个二(丁二酮肟)合镍(Ⅱ)中含有4个配位键；②碱性太强容易生成Ni(OH)2沉淀，酸性太强大量的氢离子存在不利于二(丁二酮肟)合镍(Ⅱ)的生成，所以适宜的pH应为B：5～10。(4)由图可知，1个晶胞中含有4个B原子和4个P原子，故晶胞质量m＝ g，设边长为a cm，则晶胞的体积V＝a3 cm3，故晶胞密度ρ＝＝ g·cm－3，解得a＝2× cm；晶体中硼原子和磷原子的最近核间距为晶胞体对角线的，体对角线长度为晶胞边长的倍，所以晶体中硼原子和磷原子的最近核间距＝×2× cm＝× cm。
18.（12分）2-甲氧基-2-甲基丁烷（TAME）常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
回答下列问题：
（1）反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度T变化关系如图所示。据图判断，A和B中相对稳定的是　　 （用系统命名法命名）；的数值范围是　　 （填标号）。
A．