河北省张家口市2023届高三下学期三模化学试卷（含答案）

河北省张家口市2023届高三下学期三模化学试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1、中华文化是我国广大劳动人民智慧的结晶，其中蕴含了众多化学知识。下列关于文中描述所作的说明正确的是(   )

A.A B.B C.C D.D

2、化学是材料研发和利用的基础。下列说法正确的是(   )

A.离子液体由液态非电解质形成

B.其有生物活性的大分子中常存在氢键

C.高纯硅广泛用于信息和光纤等技术领域

D.钠用作核反应堆导热剂的主要原因是性质稳定

3、化合物M（结构如图所示）是一种治疗高血压药物的中间体。下列关于M的说法正确的是(   )

A.具有两性  B.分子中含有4种官能团

C.能发生消去反应和加成反应 D.能使溴的四氯化碳溶液褪色

4、设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(   )

A.28g晶体硅中含有键的数目为4

B.20.1mol溶于水，所得溶液中含有的数目为0.1

C.1molNa加入足量浓溶液中，生成气体分子的数目为0.5

D.1mol和的混合气体在密闭容器中充分反应后，容器内原子总数为2

5、科学家合成117号元素的过程可表示。下列说法正确的是(   )

A.Y、Z均可能有放射性

B.X的氢化物的电子式为H:X:H

C.与互为同素异形体

D.基态X、Z原子最高能层电子数之比为2:5

6、下列说法错误的是(   )

A.大量服用碘化钾等制剂可补充人体所需微量元素碘

B.白磷密度大于水且与水不反应，可用冷水贮存

C.采用外加电流法对金属防腐，可选用惰性电极作阳极

D.自然界中硫循环存在含硫物种的有氧转化和无氧转化

7、冰晶石（）微溶于水，随温度升高在水中的溶解度增大，其在金属冶炼、玻璃和陶瓷制造业均有广泛应用。由某厂废液（含和少量）合成冰晶石的工艺流程如图。下列说法错误的是(   )

A.试剂X可选用NaOH

B.滤渣的主要成分为

C.“转化”反应中与HF的化学计量数之比为1:2

D.“分离”后提纯的方法可选择重结晶

8、具有抗病毒作用的化合物M可由Heck反应合成。下列说法错误的是(   )

A.P、Q、M中所有原子均可能共平面

B.M的同分异构体中，均不含有手性碳

C.P、Q、M中碳原子的杂化方式相同

D.P、Q、M苯环上一氯代物的数目之比为3:2:5（不含立体异构）

9、一种化工原料的结构如图所示，其中短周期元素X、Y、Z、R、Q的原子序数依次增大，R、Q处于不同周期，其态R原子最高能层电子数是基态Y原子最高能层电子数的2倍。下列说法正确的是(   )

A.电负性：

B.原子半径：

C.Z与Q开成的化合物均属于非极性分子

D.R与Q形成的一种化合物可用于饮用水消毒

10、我国学者设计如图所示装置，将氯碱工业和硬水软化协同处理，同时制备工业硫酸和氢氧化钠。图中双极膜中间层的水解离为和，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是(   )

A.膜p适合选择阴离子交换膜

B.溶液Y适合选择稀硫酸

C.硬水中生成沉淀

D.相同时间内，理论上两极上生成气体的物质的量相等

11、利用如图所示装置进行下列实验，能达到相应实验目的的是(   )

A.A B.B C.C D.D

12、权威杂志报导了质子溶剂参与下，苯乙烯环氧化反应过程如图所示（R表示烃基）。下列说法错误的是(   )

A.反应过程中ROH通过电离提供质子

B.反应过程中O元素化合价发生改变

C.反应过程存在极性键和非极性键的断裂

D.相同压强下，的沸点高于

13、25℃时，用溶液滴定溶液，加入NaOH溶液的体积、混合溶液中的离子浓度与pH的变化关系如图所示。

下列说法错误的是(   )

A.的第二步电离常数的数量级为

B.第一步电离和第二步电离的滴定所选指示剂不同

C.P点溶液中存在

D.M点和N点溶液中相等

14、氟元素可形成多种有工业价值和科研价值的化合物，如等。其中的四方晶胞结构如图所示，图中M点原子坐标参数为Xe和F的最短距离为、下列说法错误的是(   )

A.分子中键角小于分子中的

B.中Xe的杂化有式为sp

C.基态N、F原子核外电子均有5种空间运动状态

D.Q点原子坐标参数为

二、填空题

15、钛及其合金广泛用于航空航天，有“空中金属”之称，可溶于较浓盐酸。学习小组以高钛渣（含和少量MgO、和）为原料制备单质钛的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）“筛分”的目的为______；浸溁的主要成分为______（填化学式）。

（2）“转化”工序加人铁粉的目的为______；“结晶”操作不能控制温度过高的原因为______。

（3）“水解”时发生主要反应的离子方程式为______。

（4）“热还原”时，需要在氩气氛围下进行的原因为______。

（5）试剂X适合选用______（填标号）。

A.浓盐酸

B.稀盐酸

C.NaCl溶液

D.NaOH溶液

（6）的晶体类型为______；单质钛的两种同素异形体的晶胞结构如图所示，甲、乙两种増体的空间利用率之比为______（用代数式表示）。

16、二氧化碳的资源化催化重整可以有效缓解温室效应，助力人与自然和谐共生的战略目标早日实现。科研团队研究催化氢化，密闭容器中涉及反应：

Ⅰ.

Ⅱ.

回答下列问题：

（1）______。

（2）在恒温恒压密闭容器中通入一定量的和发生反应，下列事实能说明容器内反应达到平衡状态的是______（填标号）。

A.与的物质的量之比不再改变

B.单位时间内H—H键的数目不再改变

C.与的浓度之比为1:1

D.反应Ⅱ的正、逆反应速率常数之比不再改变

（3）一定温度下，向容积为20L的恒容密闭容器中充入和，反应至20min恰好达到平衡。实验测得反应前容器内气体压强为370kPa，、和的浓度与时间的变化关系如图所示。

①内，反应的平均速率______；内，平均反应速率更大的是反应______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。

②图中表示的浓度与时间的变化关系曲线为______（填“”或“”）。

③设为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压（单位为kPa）除以。反应Ⅱ的______。

④20min后，若再向容器中充入、和，反应Ⅰ向______（填“正反应方向”或“逆反应方向”）进行，理由为______。

（4）我国学者结合实验和计算机模拟结果，研究了在铁基催化剂作用下，反应Ⅱ包含的部分中间转化过程的反应机理如图所示，且该步骤最大能垒的计算结果比国外学者计算的低133.4。国外学者计算的最大能垒为______。

17、化合物M是一种药物中间体。实验室由芳香化合物A制备M的一种合成路线如下：

已知：

①

②

③（R为烃基或氢原子）

回答下列问题：

（1）A的化学名称为______；由B生成C的反应类型为______；D的结构简式为______。

（2）设计由A生成B、由D生成E两步反应的目的为______。

（3）吡啶是一种有机碱，由E生成F的反应中，加入吡啶的作用为______。

（4）M中含氧官能团的名称为______；由G生成M的化学方程式为______。

（5）写出同时满足下列条件的B的所有同分异构体的结构简式：______（不含立体异构）。

①分子中合有氨基

②苯环上连有4个取代基

③核磁共振氢谱中有4组吸收峰

（6）参照上述合成路线和信息，以乙醇和甲醛为原料（无机试剂任选），设计制备聚丙烯酸乙酯的合成路线：______。

三、实验题

18、氧钒碱式碳酸铵晶体是制备多种光、电、磁材料的中间体，难溶于水，昜被氧化、可用与反应制备。科研小组在实验室中对氧钒碱式碳酸铵晶体的制备和组成进行探究。回答下列问题：

Ⅰ.制备氧钒碱式碳酸铵晶体的装置和步骤如下。

步骤一：按图安装好仪器，添加药品；

步骤二：打开，通入足量，充分反应后，关闭、打开，向三颈烧瓶中滴加适量溶液；

步骤三：C中反应充分进行后,经一系列操作得到产品。

（1）图中盛放溶液的仪器名称为______；试剂X的作用为______；中V元素的化合价为______。

（2）步骤二中，通入足量的作用为______；滴加溶液时，参与反应的与的物质的量之比为______。

Ⅱ.组成测定

（3）测定含钒量（杂质不参加反应）：准确称量产品，用适量稀硫酸溶解后，依次加入稍过量的酸性溶液、溶液、尿素，充分反应后，用标准溶液滴定（），达到滴定终点时消耗标准液的体积为。则加入溶液的作用为______；产品中钒元素的质量分数为______（用代数式表示）。

（4）测定结晶水含量：称取纯化后的产品4.26g，充分煅烧后，称得生成的质量为2.184g，则______。

参考答案

1、答案：C

解析：飞絮和马尾的主要成分分别为纤维素和蛋白质，A项错误；金属元素的焰色试验属于物理变化，B项错误；沙里淘金主要利用了金密度大的物理性质，C项正确；乌金指煤，属于一次能源，D项错误。

2、答案：B

解析：离子液体由液态离子化合物形成，属于电解质，A项错误；生物大分子具有活性的主要原因是分子中存在氢键，B项正确；光纤的主要成分是二氧化硅，C项错误；钠用作核反应堆导热剂的主要原因是熔点低，D项错误。

3、答案：C

解析：M中不含羧基，不具有两性，A项错误；分子中含有亚氨基、烃基、醚键3种官能团，B项错误；含有苯环能发生加成反应，含有烃基且羟基所连碳的邻位碳连有H原子，能发生消去反应，C项正确；醇烃基、醚键、亚氨基均不与溴单质发生反应，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，D项错误。

4、答案：D

解析：硅单质为共价晶体，1个Si原子与周围4个Si原子形成键，由均摊法计算得28g即1molSi形成2个键，A项错误；溶于水时极少量与水反应生成HBr，故溶液中的数目远小于0.1，B项错误；Na与足量浓溶液反应生成氢气和氨气，故生成气体分子的数目大于0.5，C项错误；由原子守恒知，和的混合气体在密闭容器充分反应，反应前后原子数目不变，容器内原子总数为2，D项正确。

5、答案：A

解析：由信息推知，Y属于锕系、Z为第七周期元素，均可能有放射性，A项正确；X为Ca，为离子化合物，B项错误；与互为同位素，C项错误；基态X、Z原子最高能层电子数之比为2:7，D项错误。

6、答案：A

解析：补充微量元素不能大量服用相关制剂，A项说法错误；白磷密度大于水且与水不反应，可用冷水贮存，B项说法正确；采用外加电流法对金属防腐，被保护金属作阴极，惰性电极可作阳极，C项说法正确；自然界中硫循环存在含硫物种在地壳或海底的无氧转化和空气中的有氧转化，D项说法正确。

7、答案：C

解析：发液中加入足量NaOH溶液可将沉淀完全过滤除去，并将转化为进入滤液，且不引入新杂质，A、B项说法正确；由“转化”反应方程式知，与HF的化学计量数之比为1:6，C项说法错误；“分离”后提纯的方法可选择重结晶，D项说法正确。

8、答案：B

解析：苯环、碳碳双键均为平面结构，结合单键可旋转推知，P、Q、M中所有原子均可能共平面，A项说法正确；M的同分异构体有很多种，存在含有手性碳的结构，B项说法错误；P、Q、M中碳原子的杂化方式均为，C项说法正确；P的苯环上一氯代物有3种、Q的有2种、M的有5种，D项说法正确。

9、答案：D

解析：由信息推知：X、Y、Z、R、Q分别为H、B、C、O、Cl。则H的电负性大于B，A项错误；原子半径：，B项错误；等属于极性分子，C项错误；可用于饮用水消毒，D项正确。

10、答案：B

解析：由装置功能和信息知，左端电极为阴极，水电离出的H在该电极上得电子生成和，与生成沉淀、与反应生成后生成沉淀，同时硬水中通过膜p进入溶液X，双极膜中水解离出的进入溶液X，达到制备工业硫酸的目的；右端电极为阳极，饱和食盐水中在该电极上失电子生成，同时通过膜q进入溶液Y，双极膜中水解离出的也进入溶液Y而达到制备NaOH的目的。综上，膜p适合选择阴离子交换膜，A项说法正确；溶液Y适合选择NaOH稀溶液，B项说法错误；硬水中生成沉淀，C项说法正确；由电子守恒，相同时间内，理论上两极生成和的物质的量相等，D项说法正确。

11、答案：C

解析：能将氧化，A项错误；浓盐酸与反应生成氯气需加热，B项错误；浓氨水滴入生石灰中生成氨气，氨气通入等浓度和的混合溶液中先生成蓝色沉淀，证明，C项正确；醋酸挥发也会与硅酸钠发生反应，D项错误。

12、答案：A

解析：ROH为非电解质，由图中信息知，ROH主要作用是与形成氢键而增强分子极性，使其中O原子更容易与碳碳双键加成，A项说法错误；中O从+1价降到+2价，B项说法正确；反应过程中存在极性键和非极性键的断裂，C项说法正确；可用于形成氢键的O原子更多，相对分子质量更大，故其沸点高于的，D项说法正确。

13、答案：D

解析：，由N点可知，数量级为，A项说法正确；由电离常数和水解常数知，NaHA溶液显酸性、溶液显碱性，第一步滴定选择甲基橙作指示剂、第二步滴定选择酚酞作指示剂，B项说法正确；P点为NaHA溶液，电离程度大于水解，溶液中，C项说法正确；M点和N点溶液的pH不同，溶液中不相等，D项说法错误。

14、答案：B

解析：中O原子有2对孤电子对，中N原子有1对孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力，故分子中键角小于分子中的，A项说法正确；中Xe的价层电子对数目为5，不可能为sp杂化，B项说法错误；基态N、F原子核外电子均占据5个原子轨道，故均有5种空间运动状态，C项说法正确；由信息，Q点原子坐标参数为，D项说法正确。

15、答案：（1）控制高钛渣颗粒大小均匀，便于控制酸浸速率和进行程度；、

（2）将还原为；防止提前水解使绿矾不纯或降低钛的回收率

（3）

（4）防止Mg、Ti被氧化变质

（5）B

（6）分子晶体；

解析：（1）“笑分”可控制高钛渣颗粒大小均匀，有利于控制酸浸速率和进行程度；由转化关系知，浸渣的主要成分为原料中难溶于酸的和生成的。

（2）由流程信息，“酸浸”后生成，而“结晶”得到绿矾，故“转化”工序加入铁粉的目的为将还原为；在90℃时充分水解成，若“结晶”控制温度过高，会导致提前水解使制得的绿矾不纯，又会降低钛的回收率（或产品产率）。

（3）由信息，在90℃时水解成，反应的离子方程式为。

（4）“热还原”时，需要在氩气氛围下进行的原因为防止Mg、Ti被氧化变质。

（5）由信息，钛溶于浓盐酸，故可用稀盐酸分离生成的Ti和多余的Mg单质。

（6）通常为液体，其晶体类型为分子晶体；由图知，甲、乙晶胞中均含有2个Ti原子，故二者的空间利用率之比即为体积之比的倒数，计算得。

16、答案：（1）

（2）AB

（3）①0.003；Ⅰ；②；③25；④正反应方向；反应Ⅰ的平衡常数，再向容器中充入和时，浓度商为，反应Ⅰ向正反应方向进行

（4）112.3

解析：（1）由盖斯定律可知，Ⅰ-Ⅱ得反应。

（2）由反应Ⅰ.，Ⅱ.推知，两个反应在恒温恒压密闭容器中进行时，两个反应的反应物计量数之比不同，则与的物质的量之比不再改变时，达到平衡状态，A项正确；单位时间内H—H键的数目不再改变说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，B项正确；（g）与的浓度之比为1:1，是反应进行到某特定时刻的组分比例，不能说明达到平衡状态，C项错误；速率常数只与温度有关，故温度恒定，正、逆反应速率常数之比保持不变，D项错误。

（3）由图知，表示的浓度与时间的变化关系，平衡时和的浓度均为，由H原子守恒推知至少需要消耗，故曲线表示的浓度与时间的变化关系，曲线表示的浓度与时间的变化关系。

①0~20min内，反应的平均速率；由C原子守恒知，0~20min内，参加反应的中C原子为，其中生成，则生成，故平均反应速率更大的是反应Ⅰ。

②图中表示的浓度与时间的变化关系曲线为2L。

③由上述分析和信息推知，起始时的浓度分别为，总压强为370kPa，平衡时、HCOOH的浓度分别为，根据阿伏加德罗定律推知，、HCOOH的平衡分压分别为10kPa、20kPa、50kPa，则反应Ⅱ的。

④20min时，容器内的浓度分别为，平衡常数；若再向容器中充入和，浓度商为，反应Ⅰ向正反应方向进行。

（4）我国学者计算所得最大能垒为178.9，比国外学者计算的低133.4，则国外学者计算的最大能垒为112.3。

17、答案：（1）对硝基苯酚（或4-硝基苯酚）；取代反应

（2）保护酚羟基

（3）中和生成的HCl，有利于反应正向进行，提高产品产率

（4）醚键、酯基；

（5）

（6）

解析：由信息推知：A为，C为，D为，G为。则（1）的化学名称为对硝基苯酚（或4-硝基苯酚）；与通过取代反应生成；D的结构简式为。

（2）设计由生成、由生成两步反应，可以保护酚羟基，防止其被氧化或与发生副反应。

（3）由转化关系知，与生成同时生成HCl，则加入吡啶可中和生成的HCl，有利于反应正向进行，提高产品产率。

（4）中含氧官能团的名称为醚键、酯基；由生成的化学方程式为。

（5）B为。由信息，其同分异构体的苯环上连有1个—、1个—CHO和2个—OH，结合核磁共振氢谱中有4组吸收峰推知，满足条件B的同分异构体有和。

（6）由信息，氧化可得，二者发生酯化反应生成，与HCHO反应后得到，最后发生加聚反应得目标产物。则合成路线为。

18、答案：（1）分液漏斗；吸收中的HCl，提高产品产率；4

（2）排尽装置中空气，防止原料或产品被氧化，与氨水充分反应全部转化为，提高原料的利用率；6:5

（3）除去过量的，防止影响测定结果；

（4）10

解析：（1）由图知，盛放溶液的仪器名称为分液漏斗；试剂X适合选择饱和溶液，吸收中的HCl，提高产品产率；中V元素的化合价为4。

（2）由信息和原理知，步骤二中，通入足量可排尽装置中空气，防止原料或产品被氧化，并与氨水充分反应全部转化为，提高原料的利用率；滴加溶液后，与反应制得产品，根据元素守恒可得知，参与反应的与的物质的量之比为6:5。

（3）为使+4价V元素被完全氧化为+5价V，所加酸性溶液需适当过量，故加入溶液的作用为除去过量的，防止影响测定结果；由反应原理可得关系式，则产品中钒元素的质量分数为。

（4）由题中数据计算得252.184g的物质的量为0.012mol，则的物质的量为0.004mol、摩尔质量为，计算得。