黑龙江省绥化市2023届高三下学期4月联合考试理科综合化学试题（含解析）

这是一份黑龙江省绥化市2023届高三下学期4月联合考试理科综合化学试题（含解析），共14页。试卷主要包含了单选题，工业流程题，实验题，原理综合题，有机推断题等内容，欢迎下载使用。
黑龙江省绥化市2023届高三下学期4月联合考试理科综合化学试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题1．化学与生活密切相关。下列说法正确的是A．蚕丝制品的主要成分是纤维素B．糖类物质均有甜味C．油脂是产生能量最高的营养物质D．95%的酒精溶液是优良的医用消毒剂2．橙花醇具有玫瑰及苹果香气，可作为香料，其结构简式如图所示。下列关于橙花醇的说法错误的是  A．分子中所有碳原子可能处于同一平面B．既能发生取代反应，也能发生加成反应C．1mol橙花醇最多可与发生加成反应D．分子中既含有键，又含有键3．某种新型储氢材料的立方晶胞结构如图所示，其中八面体中心为M金属离子，顶点均为NH3配体；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。已知该储氢材料的摩尔质量为188 g·mol-1，晶胞参数为a nm。下列说法正确的是  A．M为铜元素B．每个晶胞中含有12个NH3C．该储氢材料晶胞的体积为a3×10-27 cm3D．晶胞中M金属离子与B原子数之比为1∶24．下列实验设计能达到实验目的的是选项ABCD实验装置及药品          实验目的蒸发结晶收集NO比较酸性：制备无水氯化铁A．A B．B C．C D．D5．短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大。W与Q同主族，且Q的原子序数是W的2倍；X离子在同周期内离子半径最小。下列说法正确的是A．简单氢化物沸点， B．Y的一种氧化物常作为半导体材料C．原子半径， D．电负性：6．天津大学化学团队以和辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图(隔膜a只允许通过，右池反应无气体生成)。下列说法错误的是A．电极的电势比电极的高B．阴极发生的电极反应为C．电解过程中，由电极区向电极区迁移D．当电路中有2mol电子转移时，阳极区液体质量增加10g(不考虑气体的溶解)7．室温下，通过下列实验探究草酸以及草酸盐的性质。实验实验操作和现象1用pH试纸测定0.1 mol· L-1 NaHC2O4溶液的pH，测得pH约为52向20 mL 0.1 mol· L-1H2C2O4溶液中加入NaOH溶液后，测得pH等于73将0.01 mol· L-1的Na2C2O4溶液与0.0004 mol· L-1的NiSO4溶液等体积混合，有白色沉淀生成40.1 mol· L-1NaHC2O4溶液与等浓度的NaOH溶液等体积混合，观察不到明显现象 下列说法正确的是A．实验1可以得到结论：Ka1(H2C2O4)·Ka2(H2C2O4)<KwB．实验2反应后的溶液中：c(H2C2O4)=c( )C．实验3可以得出结论：室温下，Ksp(NiC2O4)<1×10-6D．实验4反应后溶液中存在：c(OH-)= c(H+ )+c()+c( H2C2O4) 二、工业流程题8．碳酸锂(Li2CO3)微溶于水 、稀酸， 其溶解度随温度的升高而降低，不溶于C2H5OH，医学上可用其治疗精神忧郁症。以钴酸锂废料(主要含有LiCoO2 ，难溶于水，还含有少量Al2O3)为原料制备Co(OH)2及Li2CO3的工艺流程如图所示。 回答下列问题：(1)“酸浸还原”时得到的溶液中阴离子主要为 ，的空间构型为___________，LiCoO2发生反应的离子方程式为___________。(2)“滤渣1”中含有少量 Co(OH)2 ，原因为___________。(3)常温下[Ksp[Co(OH)2]=1.0×10−15，当c(Co2+ )= 10−5 mol·L−1时视作“沉钴”完全，此时溶液的pH=___________；Co(OH)2久置于空气中转化为棕色的Co(OH)3，化学方程式为 ___________。(4)“沉锂”所得的溶液中主要含有硫酸钠，则试剂X为___________(填化学式)溶液。(5)“系列操作”为蒸发浓缩、___________、洗涤、 干燥，洗涤时所用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗、___________。 三、实验题9．氨基甲酸铵(NH2COONH4)为白色粉末，易溶于水，难溶于CCl4，水解生成NH4HCO3，受热分解生成CO(NH2)2，是一种优良的氨化剂，其工业制取原理为2NH3(g) +CO2(g)NH2COONH4 (s)   ΔH<0。某化学小组模拟工业原理制备少量NH2COONH4，实验装置(夹持仪器及冷却装置已省略)如图所示。回答下列问题：(1)装置Ⅰ中胶皮管a的作用为___________，仪器 b中发生反应的离子方程式为___________。(2)装置Ⅱ中盛放的试剂为___________，若某同学实验时忘记安装装置V，其导致的后果是___________。(3)装置Ⅳ可采取的冷却方式为___________，若没有冷却装置会导致氨基甲酸铵的产量降低，其原因是___________。(4)尾气处理装置如图所示，浓硫酸的作用是___________。 (5)测量氨基甲酸铵样品的纯度：称取含有NH4HCO3的NH2COONH4样品0.782g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为CaCO3，过滤、洗涤、干燥，所得固体的质量为1. 000 g。则样品中NH2COONH4的纯度为___________(保留三位有效数字)。 四、原理综合题10．CO2资源化利用受到越来越多的关注，它能有效减少碳排放，有效应对全球的气候变化，并且能充分利用碳资源。二甲醚(CH3OCH3)是现代社会比较清洁的能源。下列是利用CO2制备二甲醚的主要反应。( i )CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.0 kJ·mol-1；( ii )CO(g) +2H2(g)CH3OH(g) ΔH =-90.4 kJ·mol-1；( iii )2CH3OH(g)CH3OCH3(g) +H2O(g) ΔH = -23.4 kJ·mol-1。回答下列问题：(1)根据(i)(ii)(iii)得3CO(g)+3H2 (g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的 ΔH =_____________。(2)某二甲醚/双氧水燃料电池的工作原理如图1所示。电池工作时，A电极名称为__________，该电极附近溶液的pH__________(填“减小”“增大”或“不变”)；电极B的电极反应式为__________。  (3)CO2催化加氢合成二甲醚。反应Ⅰ ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH =+41.0 kJ·mol-1反应Ⅱ ：2CO2(g) +6H2(g)CH3OCH3(g) +3H2O(g) ΔH = - 122.5 kJ·mol-1①反应Ⅱ的平衡常数表达式K=___________________。②在恒压、n(CO2):n(H2)=1:2的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CO的选择性(CO的选择性=)随温度的变化如图2所示；T°C时，起始投入3 mol CO2、6 mol H2 ，达到平衡时反应Ⅰ理论上消耗H2的物质的量为____________。合成二甲醚时较适宜的温度为260 °C ，其原因是________________ 。 五、有机推断题11．化合物G是一种药物合成中间体，其合成路线如下：回答下列问题：(1)有机物F的结构简式为___________。(2)反应②⑥的反应类型依次是___________、___________。(3)C中官能团的名称是___________。(4)D→E的反应方程式为___________。(5)B的同分异构体中，具有六元环结构，且能发生银镜反应的有___________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱显示有6组吸收峰且峰面积之比为4：4：3：1：1：1的结构简式是___________。(6)参照上述合成路线，设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)为原料，制备 的合成路线：___________(无机试剂任选)。
参考答案：1．C【详解】A．蚕丝制品的主要成分为蛋白质，A错误；B．并不是所有的糖都有甜味，例如纤维素、淀粉，B错误；C．产生能量最高的营养物质是油脂，C正确；D．医用消毒剂是75%的酒精溶液，D错误；答案选C。2．A【详解】A．与羟基相连的碳原子通过单键与3个其他碳原子相连，橙花醇分子中的所有碳原子一定不共面，A项错误；B．含有羟基和碳碳双键，既能发生取代反应，也能发生加成反应，B项正确；C．1mo该物质中含有3mol碳碳双键，则1mol橙花醇最多消耗3molBr，其质量为，C项正确；D．碳碳双键中既有键，又含有键，D项正确；故选A。3．D【分析】某种新型储氢材料的立方晶胞结构如图所示，其中八面体中心为M金属离子，顶点均为NH3配体，八面体位于顶点和面心，八面体的个数为8×＋6×＝４，1个八面体中有1个M和6个NH3，晶胞中含4个M和24个NH3；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子，四面体位于体内，四面体的个数为8，1个四面体中有1个B和4个H，晶胞中含8个B和32个H；据此作答。【详解】A．晶胞中M、NH3、B、H的个数之比为4∶24∶8∶32=1∶6∶2∶8，晶体的化学式为M(NH3)6(BH4)2，该储氢材料的摩尔质量为188g/mol，M的相对原子质量为188-6×17-2×15=56，M为Fe元素，A项错误；B．1个八面体中有6个NH3，1个晶胞中含4个八面体，则每个晶胞中含有4×6=24个NH3，B项错误；C．晶胞参数为anm=a×10-7cm，该储氢材料晶胞的体积为(a×10-7cm)3=a3×10-21cm3，C项错误；D．晶胞中M金属离子与B原子数之比为4∶8=1∶2，D项正确；答案选D。4．D【详解】A．蒸发结晶需要在蒸发皿中进行，A错误；B．被空气氧化生成，不能用排空气法收集，B错误；C．若酸性：，则实验中也无法观察到产生浑浊的现象，不能达到实验目的，C错误；D．氯化铁晶体需要在氯化氢氛围中加热，抑制氯化铁发生水解，失去结晶水得到无水氯化铁，能达到实验目的，D正确； 故选D。5．A【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z、Q原子序数依次增大。W与Q同主族，且Q的原子序数是W的2倍，则W为氧元素，Q为硫元素；X离子在同周期内离子半径最小，则X为铝元素，所以Y为硅元素，Z为磷元素，以此解题。【详解】A．水分子间存在氢键，所以简单氢化物沸点：，A项正确；B．的氧化物可以作光导纤维，项错误；C．电子层越多，半径越大，同周期越靠左半径越大，则原子半径：，C项错误；D．同周期越靠右电负性越大，则硅元素的电负性比磷弱，D项错误；故选A。6．D【分析】由图中In/In2O3-x电极上CO2→HCOO-可知，CO2发生得电子的还原反应，In/In2O3-x电极为阴极，阴极反应为：CO2+2e-+H2O═HCOO-+OH-，则Ni2P电极为阳极，辛胺在阳极上发生失电子的氧化反应生成辛腈，电极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O，据此分析解答。【详解】A．根据分析，Ni2P电极为阳极，连接电源的正极，电势比电极的高，A正确；B．In/In2O3-x电极为阴极，阴极反应为：CO2+2e-+H2O═HCOO-+OH-，B正确；C．电解过程中，阴离子向阳极移动，则OH-由In/In2O3-x电极区向Ni2P电极区迁移，C正确；D．阳极上发生失电子的氧化反应生成辛腈，电极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O，当电路中有2mol电子转移时，阳极区液体质量增加2mol氢氧根离子的质量，为2mol×17g/mol=34g，D错误；故选D。7．C【详解】A．0.1 mol· L-1 NaHC2O4溶液的pH，测得pH约为5，溶液显酸性，NaHC2O4电离程度大于水解程度，，则Ka1(H2C2O4)·Ka2(H2C2O4)>Kw，A项错误；B．0.1 mol· L-1 NaHC2O4溶液的pH，测得pH约为5；Na2C2O4溶液显碱性，向20 mL 0.1 mol· L-1H2C2O4溶液中加入NaOH溶液后，测得pH等于7，则溶质为NaHC2O4、Na2C2O4，水解程度较弱，则c(H2C2O4)<c( )，B项错误；C．0.01 mol· L-1的Na2C2O4溶液与0.0004 mol· L-1的NiSO4溶液等体积混合，有白色沉淀生成，说明Ksp(NiC2O4)< Q(NiC2O4)，，则Ksp(NiC2O4)< 1×10-6，C项正确；D．0.1 mol· L-1NaHC2O4溶液与等浓度的NaOH溶液等体积混合，观察不到明显现象，得到溶液中溶质为Na2C2O4，根据质子守恒可知，c(OH-)= c(H+ )+c()+2c( H2C2O4)，D项错误；答案选C。8．(1)     正四面体     8LiCoO2+22H++=2 + 8Co2+ + 8Li+ + 11H2O(2)“调pH除杂”时pH过大，溶液中部分Co2+转化为Co(OH)2沉淀(3)     9     4Co(OH)2 +O2 +2H2O=4Co(OH)3(4)Na2CO3(5)     趁热过滤     玻璃棒 【分析】钴酸锂废料(主要含有LiCoO2，难溶于水，还含有少量Al2O3)加入稀硫酸、硫代硫酸钠，酸浸还原得到硫酸锂、硫酸钴、水，加入氢氧化钠溶液调节pH值沉淀铁离子、铝离子，过滤后，向滤液中加入氢氧化钠溶液沉淀钴离子，过滤，向滤液中加入碳酸钠沉锂得到碳酸锂，经过一系列操作得到碳酸锂固体。【详解】（1）中心原子价层电子对数为，其空间构型为正四面体形，LiCoO2难溶于水，和稀硫酸，硫酸硫酸钠发生还原反应生成硫酸锂、硫酸钴、水，其发生反应的离子方程式为8LiCoO2+22H++=2 + 8Co2+ + 8Li+ + 11H2O；故答案为：正四面体形；8LiCoO2+22H++=2 + 8Co2+ + 8Li+ + 11H2O。（2）酸浸还原产物加入NaOH溶液调节pH值，主要沉淀铁离子和铝离子，“滤渣1”中含有少量 Co(OH)2，原因为“调pH除杂”时pH过大，溶液中部分Co2+转化为Co(OH)2沉淀；故答案为：“调pH除杂”时pH过大，溶液中部分Co2+转化为Co(OH)2沉淀。（3）根据，，，pH=9；Co(OH)2久置于空气中转化为棕色的Co(OH)3即Co(OH)2被氧气氧化为Co(OH)3，化学方程式为4Co(OH)2 +O2 +2H2O=4Co(OH)3；故答案为：9；4Co(OH)2 +O2 +2H2O=4Co(OH)3。（4）“沉锂”所得的溶液中主要含有硫酸钠，沉锂得到碳酸锂，根据质量守恒得到试剂X为碳酸钠溶液即Na2CO3；故答案为：Na2CO3。（5）碳酸锂(Li2CO3)微溶于水、稀酸，其溶解度随温度的升高而降低，不溶于C2H5OH，因此“系列操作”为蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、 干燥，洗涤时是将蒸馏水沿玻璃棒加到漏斗中至浸没沉淀，让水自然流下，因此所用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒；故答案为：趁热过滤；玻璃棒。9．(1)     平衡压强，使液体顺利滴下     2H+ +CaCO3=CO2↑+H2O+Ca2+(2)     饱和NaHCO3溶液     氨基甲酸铵部分水解(3)     冷水浴或冰水浴     制备氨基甲酸铵的反应为放热反应，升高温度，使平衡逆向移动，同时导致氨基甲酸铵受热分解生成尿素(4)吸收多余氨气，防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解(5)79. 8% 【分析】用稀盐酸和大理石反应制得二氧化碳，由于盐酸易挥发，用饱和碳酸氢钠溶液除掉氯化氢气体，再用浓硫酸干燥二氧化碳，用氯化铵和氢氧化钙固体加热反应制得氨气，用碱石灰干燥氨气，氨气和二氧化碳在四氯化碳溶剂中反应，该装置放在冰水浴中有利于产物的生成。【详解】（1）装置Ⅰ中胶皮管a的作用是将分液漏斗里的压强与下面瓶中相同，平衡压强，使液体顺利滴下，仪器 b中是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，其发生反应的离子方程式为2H+ +CaCO3=CO2↑+H2O+Ca2+；故答案为：平衡压强，使液体顺利滴下；2H+ +CaCO3=CO2↑+H2O+Ca2+。（2）二氧化碳中含有易挥发的HCl气体，因此装置Ⅱ主要作用是除掉挥发的HCl气体，则盛放的试剂为饱和NaHCO3溶液；由于氨基甲酸铵(NH2COONH4)水解生成NH4HCO3，若某同学实验时忘记安装装置V，则氨气中带入水蒸气，其导致的后果是氨基甲酸铵部分水解；故答案为：饱和NaHCO3溶液；氨基甲酸铵部分水解。（3）2NH3(g) +CO2(g)NH2COONH4 (s)是放热反应，氨基甲酸铵受热分解生成CO(NH2)2，装置Ⅳ可采取的冷却方式为冷水浴或冰水浴；根据前面的信息得到该反应是放热反应且受热易分解，若没有冷却装置会导致氨基甲酸铵的产量降低，其原因是制备氨基甲酸铵的反应为放热反应，升高温度，使平衡逆向移动，同时导致氨基甲酸铵受热分解生成尿素；故答案为：冷水浴或冰水浴；制备氨基甲酸铵的反应为放热反应，升高温度，使平衡逆向移动，同时导致氨基甲酸铵受热分解生成尿素。（4）氨气会污染环境，由于氨基甲酸铵(NH2COONH4)水解生成NH4HCO3，因此浓硫酸的作用是吸收多余氨气，防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解；故答案为：吸收多余氨气，防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解。（5）测量氨基甲酸铵样品的纯度：称取含有NH4HCO3的NH2COONH4样品0.782g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为CaCO3，过滤、洗涤、干燥，所得固体的质量为1. 000 g。设NH4HCO3、NH2COONH4物质的量分别为xmol、ymol，则79x+78y=0.782,100(x+y)=1.000，解得x=0.002，y=0.008，则样品中NH2COONH4的纯度为；故答案为：79. 8%。10．(1)-245.2 kJ·mol-1(2)     正极     增大     (3)          0.3mol     温度过低则反应速率较慢，温度过高则CO选择性过大导致二甲醚选择性减小 【详解】（1）盖斯定律可知，-(i)+2×(ii)+(iii)得：3CO(g)+3H2 (g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的 ΔH =-(+41.0 kJ·mol-1)+2×(-90.4 kJ·mol-1)+ (-23.4 kJ·mol-1)= -245.2 kJ·mol-1；（2）电池工作时，A电极上过氧化氢得到电子发生还原反应生成水，为正极， 反应为，该电极消耗氢离子，附近溶液的pH增大；电极B的电极上二甲醚失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，反应式为；（3）①平衡常数等于生成物浓度系数次方与反应物浓度系数次方之比，反应Ⅱ的平衡常数表达式K=。②T°C时，起始投入3 mol CO2、6 mol H2 ，由图可知，达到平衡时二氧化碳转化率为40%，则反应1.2mol二氧化碳，CO选择性性25%，则反应Ⅰ生成1.2mol×25%=0.3molCO，根据反应Ⅰ方程式体现的关系可知，理论上消耗H2的物质的量为0.3mol。合成二甲醚时较适宜的温度为260 °C ，其原因是温度过低则反应速率较慢，温度过高则CO选择性过大导致二甲醚选择性减小，故合成二甲醚时较适宜的温度为260 °C。11．(1)(2)     加成反应     取代反应或水解反应(3)羟基、酮羰基(4)(5)     5     (6) 【分析】A含有醇羟基，发生氧化反应得到酮B，B与HCHO在碱性条件下发生加成反应得到C，C中醇羟基被氧化生成D，由C、E的结构简式和C转化为D的反应条件可推知D的结构简式为，D和乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成E，由E、G的结构简式及F转化为G的反应条件可推知F的结构简式为，F中酯基在碱性条件下水解再酸化得到产物G，据此分析解答。【详解】（1）由E、G的结构简式及F转化为G的反应条件可推知F的结构简式为，故答案为：；（2）反应②是B与HCHO在碱性条件下发生加成反应，反应⑥是酯基在碱性条件下水解再酸化的反应，反应类型为取代反应或水解反应，故答案为：加成反应；取代反应或水解反应；（3）由C的结构简式可知，C中所含官能团的名称是羟基、酮羰基，故答案为：羟基、酮羰基；（4）由C、E的结构简式和C转化为D的反应条件可推知D的结构简式为，D和乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成E，反应的化学方程式为：，故答案为：；（5）由同分异构体的限定条件可知，分子中除具有六元环结构外，还含有1个饱和碳原子和1个-CHO。若六元环上只有一个侧链，则取代基为-CH2CHO；若六元环上有两个取代基，可能是-CH3和-CHO，它们可以集中在六元环的同1个碳原子上（1种），也可以位于六元环的不同碳原子上，分别有邻、间、对3种位置，则符合条件的B的同分异构体共有5种，其中核磁共振氢谱显示有6组吸收峰且峰面积之比为4：4：3：1：1：1的结构简式是，故答案为：5；；（6）结合反应⑤的反应条件，甲苯先转化为，再与乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)发生取代反应生成，在碱性条件下发生水解反应后再酸化即可得产物，则合成路线为：。