内蒙古阿拉善盟2023届高三第一次模拟考试理科综合化学试题(含答案)
展开内蒙古阿拉善盟2023届高三第一次模拟考试理科综合化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.化学与生活、生产、科技、环境等密切相关。下列说法错误的是
A.北京冬奧会的运动服中使用的保暖材料石墨烯与足球烯互为同素异形体
B.纳米铁粉通过物理吸附去除污水中Hg2+、Pb2+等重金属离子
C.北斗组网卫星使用的碳纤维是一种新型无机非金属材料
D.在碳中和研究中,选择合适的催化剂将CO2转化为甲醇等液体燃料
2.用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,1.12L苯含有C-H键的数目为0.3 NA
B.25°C时Ksp(CaSO4)=9×10-6,则该温度下CaSO4饱和溶液中含有3×10-3NA个Ca2+
C.46 克C2H6O分子中含极性键数目一定是7NA
D.在反应KClO3+6HCl= KCl+3Cl2↑+3H2O中,每生成3 molCl2转移的电子数为5NA
3.目前新冠肺炎的药物研发和疫苗研制取得了很大进展,其中法匹拉韦药物(结构如图)显示有一定的临床疗效。下列关于此物质的说法不正确的是
A.法匹拉韦的分子式为
B.法匹拉韦结构中所有原子共平面
C.能使酸性溶液褪色
D.法匹拉韦显一定的碱性,可以和酸反应
4.下列实验操作、实验现象和实验结论均正确的是
选项 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
A | 将大小相同的金属钠分别投入水和乙醇中 | 钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈 | 乙醇羟基中的氢原子比水分子中的氢原子活泼 |
B | 将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4,滴加KSCN溶液 | 溶液变红 | 稀硫酸能氧化Fe2+ |
C | 室温下,用pH试纸分别测定浓度为0.1 mol∙L−1NaClO溶液和0.1 mol∙L−1CH3COONa溶液的pH | pH试纸都变成碱色 | 可以用 pH试纸的颜色与标准比色卡比较,从而判断HClO和CH3COOH的酸性强弱 |
D | 向少量AgNO3溶液中滴加适量NaCl溶液,再滴加适量Na2S溶液 | 开始有白色沉淀生成,后有黑色沉淀生成 | Ksp(Ag2S) <Ksp(AgCl) |
A.A B.B C.C D.D
5.X、Y、Z、V、W五种短周期元素,原子序数依次增大,其中Z的原子半径最大,Z的单质在W的单质中燃烧产生黄色火焰,生成ZW型化合物;五种元素可以组成一种有机盐(如图所示)。下列说法正确的是
A.Y与W形成的分子空间结构为三角锥
B.V单质微溶于Y与V组成的二元化合物
C.原子半径的大小关系为:Z>V>W
D.热稳定性:X与V组成的二元化合物>X与W组成的二元化合物
6.一种具有高能量比的新型干电池示意图如图所示,石墨电极区发生的电极反应为MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH-。该装置工作时,下列叙述正确的是
A.石墨电极上的电势比Al电极上的低
B.每消耗27g Al,有3mol电子通过溶液转移到石墨电极上
C.若采用食盐水+NaOH溶液作电解质溶液,电极反应式相同
D.Al电极区的电极反应式: Al-3e- +3NH3·H2O =Al(OH)3+3
7.常温下,二元弱酸H2Y溶液中滴加KOH溶液,所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示,下列有关说法不正确的是
A.曲线M表示pH与lg的变化关系
B.NaHY溶液显酸性
C.交点d对应的pH=2.8
D.e点溶液中:c(HY-)>c(H2Y)>c(Y2-)>c(H+)>c(OH-)
二、工业流程题
8.锂被誉为“金属味精”,以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β-锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、MgO、CaO 等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下:
已知:①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
开始沉淀pH | 2.7 | 3.7 | 9.6 |
完全沉淀pH | 3.7 | 4.7 | 11 |
②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表:
温度/ °C | 0 | 10 | 20 | 50 | 75 | 100 |
Li2CO3的溶解度/g | 1.539 | 1.406 | 1.329 | 1.181 | 0.866 | 0.728 |
请回答下列问题:
(1)β-锂辉矿在处理前要粉碎,其主要目的是___________;用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成:___________。
(2)写出反应I中发生氧化还原反应的化学方程式:___________。
(3)调节pH=5的作用是除去___________。
(4)反应IV生成Li2CO3沉淀结束后,实验室中通常得到纯净的Li2CO3沉淀的操作名称蒸发浓缩,冷却结晶、___________、___________、干燥,为了提高所得Li2CO3沉淀的产率要使用___________洗涤(选填“热水”或“冷水”)。
(5)反应II加入碳酸钙,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10—9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若混合前Na2CO3溶液的浓度为2.8 ×10—4mo1/L,则生成沉淀所需原CaCl2溶液的最小浓度为___________ mol/L。
三、实验题
9.铋酸钠(NaBiO3)是分析化学中的重要试剂,在水中缓慢分解,遇沸水或酸则迅速分解。某兴趣小组设计实验制取铋酸钠并探究其应用。回答下列问题:
I.制取铋酸钠。制取装置如图(加热和夹持仪器已略去),部分物质性质如下:
物质 | NaBiO3 | Bi(OH)3 |
性质 | 不溶于冷水, 浅黄色 | 难溶于水,白色 |
(1)装二氧化锰的仪器名称是_______,B装置的作用是_______。
(2)C中盛放Bi(OH)3与NaOH的混合物,与Cl2反应生成NaBiO3,反应的化学方程式为: _______。
(3)当观察到C中_______(填现象)时,可以初步判断C中反应已经完成。
(4)拆除装置前必须先除去残留的Cl2,以免污染空气。除去烧瓶A中残留Cl2的操作是:关闭_______,打开_______(填K1、 K2或K3)。
(5)反应结束后,为从装置C中获得尽可能多的产品,需要的操作是_______、过滤、 洗涤、干燥。
II.铋酸钠的应用——检验Mn2+
(6)往待检液中加入铋酸钠晶体,加硫酸酸化,生成Bi3+,且溶液变为紫红色,证明待检液中存在Mn2+,产生紫红色现象的离子方程式为_______。
III.产品纯度的测定
(7)取上述NaBiO3产品wg,加入足量稀硫酸和MnSO4稀溶液使其完全反应,再用a mol·L-1的H2C2O4标准溶液滴定生成的 (已知: 5H2C2O4+ 2+ 6H+=10CO2 + 2Mn2+ +8H2O),当溶液紫红色恰好褪去时,消耗b mL标准溶液。该产品的纯度为_______(已知NaBiO3摩尔质量为Mg/mol,用含w、a、 b、M的代数式表示)。
四、原理综合题
10.2021年国务院政府工作报告时指出:优化产业结构和能源结构,扎实做好碳达峰、碳中和各项工作。
(1)利用工业废气中的CO2可制取甲醇,其反应为: CO2+3H2CH3OH+H2O。
①常温常压下,已知反应的能量变化如图1、图2所示,由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为_______。
②为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在一恒温恒容密闭容器中,充入1molCO2和3 mol H2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图3所示。从反应开始到平衡,v(H2)=_______ mol·L-1·min-1;能使平衡体系中增大的措施有_______ (任写一条)。
(2)已知CO2(g)+ H2(g) HCOOH(g) ΔH= -31.4 kJ·mol-1。
①温度为T1°C时,将等物质的量的CO2和H2充入体积为1 L的密闭容器中发生反应:CO2(g)+ H2(g) HCOOH(g) K=2,实验测得:v正=k正c(CO2)·c(H2),v逆=k逆c(HCOOH),k正 、k逆为速率常数。T1°C时,k正=_______k逆。
②温度为T2°C时,k正=1.9k逆, 则T2°C时平衡压强_______ (填“> ”“<”或“=”)T1°C时平衡压强,理由是_______。
(3)我国科学家设计了一种将电解饱和食盐水与电催化还原CO2相耦合的电解装置(如图4)。阴极上的电极反应式为:_______。
五、结构与性质
11.铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)在元素周期表的分区中,铜属于_______区,与铜处于同一周期且最外层电子数相同的元素的基态原子共有_______种。
(2)过渡金属与O形成羰基配合物时,每个CO分子向中心原子提供2个电子,最终使中心原子的电子总数与同周期的稀有气体原子相同,称为有效原子序数规则。根据此规则推断,镍与CO形成的羰基配合物Ni(CO)x中,x=_______。
(3)CuCl2可与某有机多齿配体形成具有较强荧光性能的配合物,其结构简式如图所示。该配合物分子中N原子的杂化类型为_______,1mol 该有机配体与Cu( II )形成的配位键为_______mol。
(4)铜催化烯烃硝化反应时会产生。键角:_______(填“<” 或“=”或“>”),其原因是_______。
(5)近期我国科学家合成了一种电化学性能优异的铜硒化合物,其晶胞结构如图所示。该铜硒化合物的化学式为_______,其中Cu 元素以Cu+和Cu2+存在,则_______(填“①”或“②”)为Cu2+,该晶体的密度_______g/cm3 (用含a和c的式子表示,设阿伏伽德罗常数为NA)。
六、有机推断题
12.中国科学家发现肉桂硫胺(I)是抗击新型冠状病毒的潜在用药,其合成路线如图所示:
已知:①RCNRCOOH;
②碳碳双键和羟基直接连接的结构不稳定,会转化为更稳定的醛式或酮式结构。
请回答以下问题:
(1)A的名称为_______。
(2)C中含有官能名称为_______。
(3)F的结构简式为_______;E+H→I的反应类型为_______。
(4)C→D的反应方程式为_______。
(5)E的同分异构体中,符合下列条件的有_______种(不考虑立体异构)。请写出分子中等效氢原子种类最少的同分异构体的结构简式_______。
①能发生银镜反应;②能发生加聚反应;③分子结构中含有苯环,且只有两个取代基。
(6)聚乳酸HOH是可降解塑料的一种。参照上述的合成路线,设计一条由乙炔为起始原料制备聚乳酸的合成路线_______。(无机试剂和有机溶剂任选,合成路线流程图示例见本题题干)。
参考答案:
1.B
2.D
3.B
4.D
5.C
6.D
7.D
8.(1) 提高β锂辉矿浸出率 Li2O·Al2O3·4SiO2
(2)2FeO+4H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O
(3)除去反应Ⅰ中过量的H2SO4和溶液中的Fe3+、Al3+
(4) 过滤 洗涤 热水
(5)4×10—5
9.(1) 三颈烧瓶 除去HCl
(2)Bi(OH)3+3NaOH+Cl2=NaBiO3+2NaCl+3H2O
(3)C中的白色固体消失(或黄色不再加深;C中上方充满黄绿色气体等)
(4) K1、K3(K1可不填) K2
(5)在冰水中冷却结晶 (或冷却结晶)
(6)5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO+5Na++7H2O
(7)Mba×10-3/w或0.1Mba/w%
10.(1) CO2(g)+3H2(g) CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-50 kJ·mol-1 0.225 降低温度或加压或增大氢气量或将H2O(g)从体系中分离出来
(2) 2 > 由k正=1.9k逆可以得出K=1.9<2,说明平衡逆向移动。而该反应为放热反应,可知T2>T1,又逆反应气体分子变多,依据PV=nRT,V一定,n和T均变大,故P变大
(3)
11.(1) ds 2
(2)4
(3) sp2、sp3 3
(4) > 根据VSEPR理论,NO为直线型结构,键角为180°,NO为V型结构
(5) Cu3Se2 ①
12. 苯乙醛 羟基、羧基 取代反应 +H2O 12 或 CH≡CHCH3CHOHOH
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