安徽省皖南八校2023届高三下学期第三次大联考理综化学试题（含解析）

这是一份安徽省皖南八校2023届高三下学期第三次大联考理综化学试题（含解析），共17页。试卷主要包含了单选题，实验题，工业流程题，原理综合题，有机推断题等内容，欢迎下载使用。
安徽省皖南八校2023届高三下学期第三次大联考理综化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．化学与生产、生活、科技密切相关。下列说法正确的是
A．葡萄糖在酒化酶的作用下发生水解反应生成乙醇
B．焰火、激光都与原子核外电子跃迁释放能量有关
C．用氯化铁溶液刻蚀印刷铜板，铜与FeCl3发生了置换反应
D．“蜡炬成灰泪始干”中古人所用“蜡炬”的主要成分为有机高分子
2．设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A．1mol中含有键的数目为5NA
B．10g46%乙醇水溶液中含有氧原子的数目为0.4NA
C．0.2molNO和0.1molO2混合得到NO2分子数目为0.2NA
D．在电解精炼铜中，阳极质量减少32g时理论上转移电子数目为NA
3．利用下列实验装置进行的相关实验能达到相应目的的是
  
A．利用装置①验证AgCl沉淀可转化为溶解度更小的Ag2S沉淀
B．利用装置②探究浓度对化学反应速率的影响
C．利用装置③制取氨气
D．利用装置④除去CO2气体中的SO2
4．短周期元素X、Y、Z、W、E原子序数依次增大。X是密度最小的金属，是当前动力电池的重要组成元素，X与Y同主族，Z原子的K层电子数比M层电子数少1个，W、E相邻，可形成所有原子最外层8电子稳定结构的E—W—W—E化合物。下列说法正确的是
A．原子半径：Z>Y>X
B．第一电离能：W>E，电负性：Wc()>c()
D．该废水除磷的离子反应有：3+5Ca2++H2O=Ca5(PO4)3OH↓+7H+

二、实验题
8．超酸是一类比纯硫酸更强的酸，在石油重整中用作高效催化剂。某实验小组用SbCl3制备超酸HSbF6，反应原理如下：SbCl3+Cl2SbCl5、SbCl5+6HF=HSbF6+5HCl。制备SbCl5的实验装置如图(毛细管连通大气，夹持、加热及搅拌装置略)：

已知：
物质
熔点
沸点
性质
SbCl3
73.4℃
101.3kPa220.3℃
极易水解
SbCl5
3.5℃
101.3kPa176℃(140°C分解)
极易水解
2.9kPa79℃
回答下列问题：
(1)Sb为第51号元素，则在元素周期表中的位置为___________。
(2)仪器甲、乙可否互换？___________(填“是”或“否”)，原因是___________。
(3)试剂X的名称为___________。
(4)三颈烧瓶中的反应完成后，需将反启后的溶液转移至双口烧瓶中进行减压蒸馏。
①在该装置中，将三颈烧瓶中的溶液转移至双口烧瓶中的操作是___________。
②用减压蒸储而不用常压蒸储的主要原因是___________。
(5)毛细管连通大气的主要作用是防止___________，还具有搅拌和加速液体逸出的作用。
(6)由SbCl5制备HSbF6时，应选用___________材质的仪器(填标号)。
A．玻璃 B．陶瓷 C．铁或铝 D．聚四氟乙烯
(7)蒸储-EDTA返滴法是测定氟的高精度办法，可通过测定氟元素的含量，确定本产品纯度。取g产品，通过蒸馏法将氟全部转化为F-，用25.00mLmol/L La(NO3)3吸收，冷却至室温，加入指示剂，用mol/L EDTA标准溶液(用H2Y2-表示)滴定至终点，消耗EDTA mL。氟元素的质量分数为___________(列出计算式)。(已知La3++3F-=LaF3；La3++H2Y2-=LaY-+2H+)

三、工业流程题
9．铁、银及其化合物在工业上有广泛的应用。从某矿渣［成分为NiFe2O4铁酸镍)、NiO、FeO、CaO、SiO2等］中回收NiSO4的工艺流程如下：

已知：(NH4)2SO4在350℃时分解生成NH3和H2SO4。
回答下列问题：
(1)基态Ni原子的价层电子排布图为__________，与Ni元素同周期，基态原子有1个未成对电子的金属元素有___________种。
(2)“浸渣”的成分有Fe2O3、FeO(OH)，SiO2外，还含有___________(写化学式)。
(3)矿渣中部分FeO在空气中焙烧时与H2SO4反应生成Fe2(SO4)3的化学方程式为_________。
(4)将“浸取液”冷却到室温，测得溶液中c(Ca2+)=l.0×10-3mol・L-1，向其中加入一定量的NaF晶体，搅拌，当溶液中c(F)=1.0×10-3mol·L-1时，除钙率为___________%［室温时，Ksp(CaF2)=4.0×1011，除钙率=1-］。
(5)采用萃取操作可对溶液中的金属离子进行富集与分离：Fe2+(水相)+2HR(有机相)⇌FeR2(有机相)+2H+(水相)。萃取剂与溶液的体积比()对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所示，的最佳取值为___________。有机相中加入稀硫酸可以使萃取剂再生，反应的离子方程式为___________。

(6)CuFeS2晶胞结构如图1所示。晶胞中Fe的投影位置如图2所示。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。如图1中原子1的分数坐标为(，，)，则原子2__________。


四、原理综合题
10．氮元素在生命发育、良好生态构建中具有十分重要的地位。回答下列问题：
(1)已知：①2NO2(g)+4CO(g)⇌4CO2(g)+N2(g)  ΔH1=-1200kJ·mo1-1
②2NO2(g)+N2(g)⇌4NO(g) ΔH1=+294kJ·mo1-1 
2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g) ΔH=___________，该反应在较_____(填“高”或“低”)温度下能自发进行。
(2)反应2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)的净反应速率v=v正-v逆=k正·c2(CO)·c2(NO)-k逆·c2(CO2)·c(N2)，其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数(只与温度有关)。
①加压后净反应速率v将___________(填“增大”“减小”或“不变”)，若改变温度后减小，则改变温度的方式是___________。
②若某温度下该反应的平衡常数K=200，k正=40则k逆=___________。
(3)向某密闭容器中通入4molNO2、8molCO，控制适当条件使其发生反应2NO2(g)+4CO(g)⇌4CO2(g)+N2(g)，测得不同温度、压强下NO2的平衡转化率如图1所示；相同压强时，不同催化剂(甲、乙)、温度下，相同时间内NO2的转化率如图2所示。

①X表示___________(填“温度”或“压强”)，Y1___________Y2(填“>”或“S，电负性：Cl>S，故B错误；
C．化合物S2Cl2中氯元素的化合价为-1价，故C错误；
D．氢氧化铝是两性氢氧化物，能与强酸硫酸溶液反应生成盐和水，也能与强碱氢氧化钠溶液反应生成盐和水，故D正确；
故选：D。
5．A
【详解】A．环丙烷的二氯代物中，氯原子位于同一个碳原子上时有1种结构，氯原子位于2个不同的碳原子上时，这2个碳原子均为手性碳原子，每个碳原子存在2种结构，故考虑立体异构时，二氯环丙烷共有4种不同的结构，A正确；
B．7，7二氯双环［4.1.0］庚烷中所有碳原子均为饱和碳原子，且存在连有3个碳原子的饱和碳原子，故其分子中所有碳原子不可能共平面，B错误；
C．卤仿经过α-消除形成二卤卡宾的过程中，碳原子由sp3杂化转化为sp2杂化，C错误；
D．环己烯中含有碳碳双键可以使酸性高镒酸钾溶液褪色，7，7二氯双环［4.1.0］庚烷中没有碳碳双键、羟基或醛基，不能使酸性高镒酸钾溶液褪色，故D错误；
故选A。
6．D
【分析】由BP双极膜中H+、OH-移动方向可知：X电极为电解池的阳极，电极反应式为：2+2e-=Cl2，Y电极为阴极，电极反应式为：2H++2e-=H2,电解总反应为：,精制食盐水中钠离子经过M离子交换膜移向产品A室，与BP双极膜中转移过来的氢氧根结合生成氢氧化钠，所以M膜为阳离子交换膜，盐室中氯离子经过N离子交换膜移向产品B室，与BP双极膜中转移过来的氢离子结合生成氯化氢，所以N为阴离子交换膜。
【详解】A．由图中氢氧根移动方向可知X电极为阳极，电极反应式为：2+2e-=Cl2，A错误；
B．由题意可知，精制食盐水中钠离子经过M离子交换膜移向产品A室，与BP双极膜中转移过来的氢氧根结合生成氢氧化钠，所以M膜为阳离子交换膜，盐室中氯离子经过N离子交换膜移向产品B室，与BP双极膜中转移过来的氢离子结合生成氯化氢，所以N为阴离子交换膜，BP双极膜的作用是选择性通过氢离子和氢氧根离子，B错误；
C．阳极反应式为：2+2e-=Cl2，电路中每生成标况下5.6L气体氯气，其物质的量为0.25mol，转移电子0.5mol，理论上获得副产品A（氢氧化钠溶液）和B（氯化氢溶液）各0.5mol，需标明标准状况，C错误；
D．“双极膜组”电渗析法从氯化钠溶液中获得酸（HCl）和碱（NaOH），由此可知：也可从M溶液制备相应的酸(HX)和碱(MOH)，D正确；
故选D。
7．B
【分析】由磷酸的pKa与溶液的pH的关系图可知、、。
【详解】A．该温度下，由关系图可知pH=p=7.21，即，A项正确；
B．逐渐增大该废水的pH过程中，含磷微粒的变化是，因此溶液中将先增大后减小，B项错误；
C．pH=6时，因为=10-7.21，所以，即c()>c()。因为，所以，即c()>c()，故c()>c())>c()，C项正确；
D．因为向含磷废水中加入CaCl2可以得到Ca5(PO4)3OH沉淀，因此废水除磷过程中存在离子反应3+5Ca2++H2O=Ca5(PO4)3OH↓+7H+，D项正确；
故选B。
8．(1)第五周期第VA族
(2) 否 若将球形冷凝管換成直形冷凝管，直形冷凝管与冷凝水接触面积较小，接触不充分，冷凝回流效果不佳；若将直形冷凝管换成球形冷凝管，燕馏冷凝出的液体无法顺利从球形冷凝管流出
(3)碱石灰
(4) 打开活塞b，用真空泵减压 防止SbCl5分解
(5)暴沸
(6)D
(7)

【分析】由实验装置图可知，干燥的Cl2经过无水CaCl2干燥进入三颈烧瓶中，80℃条件下与SbCl3反应制备SbCl5，用真空泵抽气将SbCl5转移至双口烧瓶中，用减压蒸馏的方法在圆底烧瓶中收集到SbCl5，其中试剂X为碱石灰，用于吸收未反应的Cl2，防止污染环境，同时防止空气中水蒸气进入三颈烧瓶中导致SbCl3水解，末端的无水CaCl2的作用是防止空气中水蒸气进入圆底烧瓶中导致SbCl5水解，毛细管的作用是减压蒸馏时连通大气，减压时可吸入极少量空气，防止液体暴沸，结合HF的特性、关系式法进行计算，据此分析解答。
【详解】（1）Sb为第51号元素，则在元素周期表中的位置为第五周期第VA族。
（2）仪器甲、乙不可互换，原因是：若将球形冷凝管換成直形冷凝管，直形冷凝管与冷凝水接触面积较小，接触不充分，冷凝回流效果不佳；若将直形冷凝管换成球形冷凝管，燕馏冷凝出的液体无法顺利从球形冷凝管流出。
（3）氯气有毒，故需要使用试剂X吸收未反应的氯气以防止污染空气，X为碱石灰。
（4）①在该装置中，将三颈烧瓶中的溶液转移至双口烧瓶中的操作是打开活塞b，用真空泵减压；
②SbCl5在101.3kPa、140°C时会分解，用减压蒸储而不用常压蒸储的主要原因是防止SbCl5分解。
（5）由分析可知，毛细管连通大气的主要作用是防止暴沸。
（6）由题意可知，HSbF6为超强酸，所以制备HSbF6时，不能选用铁质或铝质材料仪器，由方程式可知，制备HSbF6时，需要用到氢氟酸作反应物，所以不能选用玻璃材质、陶瓷材质的仪器，则制备HSbF6时只能选用聚四氟乙烯材质的仪器，故答案为：D。
（7）已知La3++3F-=LaF3；La3++H2Y2-=LaY-+2H+，根据La、F原子守恒可知，n(La3+)=n(H2Y2- )+n(LaF3)=n(H2Y2-)+n(F-)，即n(F-)=3n(La3+)-3n(H2Y2-)=3(0.025c1-0.001Vc2)mol，m(F-)=nM=3(0.025c1-0.001Vc2)mol×19g/mol=57(0.025c1-0.001Vc2)g，则氟元素的质量分数为。
9．(1) 4
(2)CaSO4
(3)4FeO+O2+6H2SO42Fe2(SO4)3+6H2O
(4)96
(5) 0.25 FeR2+2H+=Fe2++2HR
(6)(，1，)

【分析】某矿渣的主要成分是NiFe2O4 (铁酸镍)、NiO、 FeO、CaO、SiO2等 ，加入硫酸铵研磨后，600℃焙烧，已知: ( NH4) 2SO4在350C以上会分解生成NH3和H2SO4，NiFe2O4在焙烧过程中生成NiSO4、Fe2 (SO4)3，在90C的热水中浸泡过滤得到浸出液，浸渣为Fe2O3、FeO ( OH)、CaSO4、 SiO2，加入NaF除去钙离子，过滤得到滤液和废渣，废渣成分为氟化钙，加入萃取剂得到无机相和有机相，无机相通过一系列操作得到硫酸镍，有机相循环使用，以此解答该题。
【详解】（1）镍为28号元素，基态Ni原子的价层电子排布图为 ；与Ni元素同周期，基态原子有1个未成对电子的金属元素有钾、钪、铜、镓，共4种元素。
（2）浸渣还有硫酸钙。
（3）矿渣中部分FeO在空气中焙烧时与H2SO4反应生成Fe2(SO4)3的化学方程式为4FeO+O2+6H2SO42Fe2(SO4)3+6H2O。
（4）c(Ca2+)=l.0×10-3mol・L-1，向其中加入一定量的NaF晶体，搅拌，当溶液中c(F)=1.0×10-3mol·L-1时，c(Ca2+)= mol・L-1，除钙率为。
（5）本工艺中，萃取剂与溶液的体积比()对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图2所示，最佳取值是亚铁离子能被萃取，镍离子不被萃取，的最佳取值是0.25，有机相中加入稀硫酸可以使萃取剂再生，反应的离子方程式为FeR2+2H+=Fe2++2HR。
（6）原子2在x、y、z轴上的投影分别是、1、，故原子2的坐标为（、1、）。
10．(1) -747kJ/mol 低
(2) 增大 升高温度 0.2
(3) 压强 < 0.5 使用催化剂甲、温度控制在200℃左右

【详解】（1）根据盖斯定律，该反应可由 得到，则ΔH=；ΔH0，净反应速率增大；反应达到平衡状态时v正=v逆，则k正·c2(CO)·c2(NO)=k逆·c2(CO2)·c2(N2)，==K，该反应为放热反应，若改变温度后减小，即K减小，可知平衡逆向移动，温度应升高，故答案为：增大；升高温度；
②由以上分析可知=K，K=200，k正=40则k逆=0.2，故答案为：0.2；
（3）①该反应为放热反应，若升高温度平衡逆向移动，NO2转化率降低，与图像不符，X不是温度，该反应正向气体分子数减小，增大压强平衡正向移动，NO2转化率增大，与图像符合，故X为压强；Y代表温度，且温度降低时平衡正向移动，二氧化氮的转化率增大，则Y1小于Y2，故答案为：压强；