福建省百校联盟2023届高三下学期第三次模拟考试化学试题（含解析）

这是一份福建省百校联盟2023届高三下学期第三次模拟考试化学试题（含解析），共23页。试卷主要包含了单选题，工业流程题，实验题，原理综合题，结构与性质，有机推断题等内容，欢迎下载使用。
福建省百校联盟2023届高三下学期第三次模拟考试化学试题
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。下列说法错误的是
A．用于火箭发动机的碳化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料
B．船体上镶嵌的锌块是利用牺牲阳极法来避免船体遭受腐蚀
C．马家窑文化遗址出土的单刃青铜刀属于青铜制品，青铜是一种合金
D．“一带一路”是现代版的“丝绸之路”，丝绸的主要成分是纤维素
2．苯炔不对称芳基化反应如下：

下列说法错误的是
A．箭头b所示C-H键比箭头a所示C-H键活泼
B．苯炔不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也不与溴水反应
C．有机物X分子、有机物Y分子均含有1个手性碳原子
D．有机物Y分子中苯环上的一氯代物有三种
3．为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．标准状况下，22.4 L NO和11.2 L 在密闭容器中混合，容器内气体分子数为
B．4.6 g乙醇和二甲醚()组成的混合物中，含有0.2个杂化的碳原子
C．在反应中，每生成3 mol 转移的电子数为6
D．标准状况下，11.2 L苯中含有6个键
4．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X、Y、Z同周期，X原子核外有三个能级且各能级电子数相等。四种元素形成的一种化合物M(结构式如图所示)可用于合成离子交换树脂。下列说法正确的是  

A．元素的非金属性：X>Y>Z
B．M能与NaOH溶液反应，但不能与盐酸反应
C．常温常压下，W分别与X、Y、Z形成的简单化合物均为气体
D．W、X、Y、Z四种元素组成的化合物可能为离子化合物
5．下列操作能实现相应的实验目的的是
选项
实验目的
操作步骤及现象
A
验证淀粉水解生成葡萄糖
将淀粉和稀硫酸混合水浴加热一段时间；待溶液冷却后，加入NaOH溶液，调pH至碱性，再加入新制的，加热，有砖红色沉淀产生
B
证明某钠盐为或
向某钠盐中滴加浓盐酸，并将产生的气体通入品红溶液中，品红溶液褪色
C
除去乙醇中混有的少量乙酸
向混合液中加入饱和溶液，分液
D
证明氧化性：
将硫酸酸化的滴入溶液中，再滴入KSCN溶液，溶液变红
A．A B．B C．C D．D
6．黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物形式存在，还包括钾、镁和铝的硅酸盐，以及、等。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备。

该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
金属离子





开始沉淀的pH
1.9
7.0
8.9
3.0
8.1
完全沉淀的pH
3.2
9.0
10.9
4.7
10.1
已知：“中和沉淀”中，水解并沉淀为。“沉淀转溶”中，转化为钒酸盐溶解。
下列说法错误的是
A．“酸浸氧化”中，有、、三种离子被氧化
B．滤渣①、滤渣③、滤渣④的主要成分依次是、、
C．随滤液②可除去金属离子、、、及部分、
D．“沉钒”中需要加入过量，利用同离子效应，促进尽可能析出完全
7．铝系金属复合材料能有效还原去除水体中的硝酸盐污染。在Al/Cu二元金属复合材料基础上引入Pd形成三元金属复合材料，其去除水体中硝酸盐的机理如图所示。

注：“水华”主要是指水中某些植物营养元素含量过高，以致藻类疯狂生长、水质恶化而造成的水体污染现象。
下列说法正确的是
A．该机理的实质是原电池原理，Cu作负极
B．在Pd表面，转化为的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1
C．转化为的离子方程式为
D．该方法可彻底消除水体中氮元素造成的“水华”现象
8．浓差电池指利用两极电解质溶液中浓度不同引起的电势差放电。实验室利用浓差电池实现电解丙烯腈()合成己二腈［］，装置如图所示(实验前，隔膜两侧溶液均为200 mL，铜电极质量均为100 g)。

下列说法正确的是
A．Cu(1)极为负极，其电极反应为
B．隔膜为阴离子交换膜，C(2)极为阴极
C．上述装置理论上可制备0.6 mol己二腈
D．当电解停止时，Cu(1)极与Cu(2)极质量相差51.2 g
9．常温下，向20 mL 0.1 mol/L H2S溶液中缓慢加入少量溶于水的MSO4粉末(已知MS难溶，忽略溶液体积变化)，溶液中与变化如图所示。已知：，。下列说法错误的是

A．a点溶液的pH约为5
B．a、b、c三点溶液中由水电离产生的最大的是a点
C．b点溶液中，
D．c点溶液中，
10．以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：
①  
②  
CO2的平衡转化率(X-CO2)、的选择(S-CH3OH)随温度、压强变化如下：

已知：
下列叙述正确的是
A．
B．400℃左右，体系发生的反应主要是反应①
C．由图可知，，
D．起始、，平衡后，，若只发生反应①、②，则的平衡转化率为25%

二、工业流程题
11．金属镓被称为“电子工业脊梁”，与铝同族，性质与铝相似。氮化镓是5G技术中广泛应用的新型半导体材料。利用粉煤灰(主要成分为、、，还有少量等杂质)制备镓和氮化镓的流程如下：

常温下，相关元素可溶性组分的物质的量浓度的对数与pH的关系如下图所示，当溶液中可溶性组分浓度时，可认为已除尽。

回答下列问题：
(1)“焙烧”过程中变为，则与纯碱反应的化学方程式为____________。
(2)“碱浸”后滤渣的主要成分为___________(写化学式)。用惰性电极电解含的溶液可得到金属Ga，阴极的电极反应式为___________。
(3)常温下，反应的平衡常数_________。
(4)“碱浸”后溶液的主要成分为、、。请补充完整流程中“操作”过程的步骤(在方框内填入试剂的化学式或pH值)：
滤液滤液滤渣 溶液
_______，_______，_______。
(实验中须使用的试剂：0.1 溶液、0.1 NaOH溶液)
(5)用石墨为电极电解熔融得到Ga单质，电极材料需要定期补充的是___________极(填“阴”或“阳”)。

三、实验题
12．二氧化钒()是一种新型热敏材料，实验室以为原料合成用于制备的氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体{化学式为}，过程如下：
溶液氧钒(IV)简式碳酸铵晶体
已知：＋4价钒在弱酸性条件下具有还原性。
回答下列问题：
(1)步骤ⅰ中生成同时生成的化学方程式为___________。常温下，只用浓盐酸与反应也能制备溶液，但该方法未被推广，从环保角度分析该方法未被推广的主要原因是___________(用化学方程式和必要的文字说明)。
(2)步骤ⅱ可用下图仪器组装完成。

①上述装置从左到右的连接顺序为___________(用各接口字母表示)。
②饱和溶液的作用是___________。
③反应结束后，将三颈烧瓶置于保护下的干燥器中，静置过滤可得到紫红色晶体，然后抽滤，先用饱和溶液洗涤3次，再用无水乙醇洗涤2次，最后用乙醚洗涤2次。用饱和溶液洗涤除去的阴离子主要是___________(填阴离子的电子式)。
(3)测定氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体粗产品中钒的含量。实验步骤如下：
消耗滴定的体积如下：
实验次数
滴定前读数/mL
滴定后读数/mL
1
0.00
19.99
2
1.10
21.10
3
1.56
21.57
滴定反应为。
①滴定时，向锥形瓶中加入几滴___________(填化学式)溶液作指示剂。
②粗产品中钒的质量分数为___________%。

四、原理综合题
13．二氧化碳加氢可转化为二甲醚()，既可以降低二氧化碳排放量，也可以得到性能优良的汽车燃料。回答下列问题：
(1)加氢合成甲醇以及甲醇脱水生成二甲醚的热化学方程式如下：
  
  
则的___________。
(2)向一容积为2L的恒容密闭容器中通入2 moL 和6 mol ，一定温度下发生反应。起始总压为p Pa，20 min时达到化学平衡状态，测得的物质的量分数为12.5%。
①平衡时总压为___________Pa。
②达到化学平衡状态时，下列有关叙述正确的是___________(填标号)。
A．
B．容器内气体压强不再发生改变
C．向容器内通入少量氦气，则平衡向正反应方向移动
D．向容器内再通入1 mol 和3 mol ，重新达到平衡后，的体积分数增大
③0～20 min内，用表示的平均反应速率___________，的平衡浓度___________。该温度下，反应的平衡常数___________(用含p的式子表达，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(3)工业上，以一定比例混合的与的混合气体以一定流速分别通过填充有催化剂I、催化剂II的反应器，发生反应。转化率与温度的关系如图所示。在催化剂II作用下，温度高于时，转化率下降的原因可能是___________。


五、结构与性质
14．乙二胺四乙酸铁钠可用于感光材料冲洗药品及漂白剂，化学式为；工业上可用EDTA与、NaOH溶液发生反应进行制备，合成路线如下：

回答下列问题：
(1)基态氯原子的价层电子排布图为___________。
(2)下列氮原子能量最高的是___________(填标号)。
A． B． C． D．
(3)EDTA的组成元素中C、N、O的第一电离能由大到小顺序为___________(填元素符号)。碳原子的杂化轨道类型为___________。
(4)NH3中N—H键的键角小于CH4中C—H键的键角，其原因为___________。
(5)某种Fe、N组成的磁性化合物的结构如图1所示，N随机排列在Fe构成的正八面体的空隙中。该磁性化合物的化学式为___________。

(6)在元素周期表中，铁元素位于___________区(填“s”“p”“d”或“ds”)。铁的某种晶胞沿面对角线的位置切下之后可以得到如图2所示的截面。假设铁的原子半径为a nm，则该铁晶体的密度为___________(列出计算式，设为阿伏加德罗常数的值)。

六、有机推断题
15．有机物M是一种抗癌新药，在医药工业中的一种合成方法如下：

已知：i.
ii.
iii.(R、R′为烃基)
回答下列问题：
(1)A的化学名称是___________。
(2)C中三种含氧官能团的名称是___________。
(3)E的分子式为，由F生成G的化学方程式为___________。
(4)D+G→H的反应类型是___________。
(5)L的结构简式为___________。
(6)C的六元环芳香同分异构体中，能与FeCl3溶液作用显紫色、能发生银镜反应、含有甲基，且核磁共振氢谱有四组峰的结构简式为___________(任写一种)。
(7)设计由1，3-丁二烯制备琥珀酸()的合成路线___________(无机试剂任选)。

参考答案：
1．D
【详解】A．用于火箭发动机的碳化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，A正确；
B．船体上镶嵌的锌块比钢铁化学性质更活泼，原电池反应中作负极，船体作正极受保护，是利用牺牲阳极法来避免船体遭受腐蚀，B正确；
C．青铜是一种合金，C正确；
D．丝绸的主要成分是蛋白质，D错误；
故选D。
2．B
【详解】A．箭头b所示C-H键和苯炔发生了加成反应，说明箭头b所示C-H键比箭头a所示C-H键活泼，A正确；
B．苯炔有碳碳三键能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色，B错误；
C．有机物X分子：，有机物Y分子，均含有1个手性碳原子，C正确；
D．有机物Y分子：，苯环上的5个氢有3类等效氢，故其一氯代物有三种，D正确；
故选B。
3．B
【详解】A．标准状况下，，反应中NO、、物质的量比为2：1：2，反应前NO分子物质的量为，的物质量为，NO、物质的量比为2：1，两者恰好完全反应，生成1mol，容器内气体分子数为，但是容器中存在，所以容器内气体分子数小于，故A错误；
B．4.6 g乙醇和二甲醚()组成的混合物中，假设4.6g全部是乙醇，其物质的量为，一个乙醇分子含有两个碳原子杂化，杂化的碳原子数目为，假设4.6g全部是，其物质的量为，一个分子含有两个碳原子和一个氧原子均是杂化，杂化的碳原子数目为，所以4.6 g乙醇和二甲醚()组成的混合物中，含有0.2个杂化的碳原子，故B正确；
C．在反应中，这是归中反应，氯酸钾的氯元素从+5价降到0价，得到5个电子，1mol氯酸钾生成3mol氯气，得到5个电子，所以每生成3 mol 转移的电子数为5，故C错误；
D．标准状况下，苯为固体，不可以用气体摩尔体积进行计算，故D错误；
故选：B。
4．D
【分析】由题干信息可知，短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X、Y、Z同周期，X原子核外有三个能级且各能级电子数相等，则X为C，根据化合物M的结构式可知，Y周围形成三个共价键，则Y为N，Z周围形成2个共价键，Z为O，W周围形成1个共价键，W为H，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，X、Y、Z分别为C、N、O，故元素的非金属性O＞N＞C即Z >Y>X，A错误；
B．由分析可知，W、X、Y、Z分别为H、C、N、O，则M为HOOCCH2NHCH2COOH ，分子中含有羧基和氨基，故M能与NaOH溶液反应，也能与盐酸反应，B错误；
C．由分析可知，W、X、Y、Z分别为H、C、N、O，常温常压下，W分别与X、Y、Z形成的简单化合物CH4、NH3为气体，而H2O为液体，C错误；
D．由分析可知，W、X、Y、Z分别为H、C、N、O，W、X、Y、Z四种元素组成的化合物可能为离子化合物如NH4HCO3或者(NH4)2CO3，也可能为共价化合物CO(NH2)2，D正确；
故答案为：D。
5．A
【详解】A．葡萄糖和氢氧化铜在碱性条件下加热反应生成砖红色沉淀，将淀粉和稀硫酸混合水浴加热一段时间，待溶液冷却后，加入NaOH溶液，调pH至碱性，再加入新制的Cu(OH)2，加热，有砖红色沉淀(Cu2O)产生，证明淀粉水解生成葡萄糖，A正确；
B．氯气和二氧化硫都能使品红褪色，次氯酸钠溶液中滴加浓盐酸，产生氯气，通入品红溶液中，品红溶液褪色，故不能确定某钠盐为Na2SO3或NaHSO3，B错误；
C．乙酸和碳酸钠可以反应，生成乙酸钠溶于水，乙醇和碳酸钠不反应，但乙醇与水任意比互溶，故乙醇和乙酸的混合液中加入饱和Na2CO3溶液，不会分层，故无法用分液的方法除去乙醇中混有的少量乙酸，C错误；
D．遇到H+具有氧化性能将Fe2+氧化成Fe3+，无法证明氧化性：H2O2>Fe3+，D错误；
故答案为：A。
6．B
【分析】黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4，用30%H2SO4和MnO2 “酸浸氧化”时VO+和VO2+被氧化成，Fe3O4与硫酸反应生成的Fe2+被氧化成Fe3+，SiO2此过程中不反应，硅酸盐与硫酸反应可得到硅酸沉淀，故滤渣1含二氧化硅和硅酸，滤液①中含有、K+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Mn2+、；滤液①中加入NaOH调节pH=3.0~3.1，钒水解并沉淀为V2O5·xH2O，根据表中提供的溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH，此过程中Fe3+部分转化为Fe(OH)3沉淀，部分Al3+转化为Al(OH)3沉淀，滤液②中含有K+、Na+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Mn2+、,滤饼②中含V2O5·xH2O、Fe(OH)3、Al(OH)3，滤饼②中加入NaOH使pH>13，V2O5·xH2O转化为钒酸盐溶解，Al(OH)3转化为NaAlO2，则滤渣③的主要成分为Fe(OH)3；滤液③中含钒酸盐、偏铝酸钠，加入HCl调pH=8.5，NaAlO2转化为Al(OH)3沉淀而除去；则滤渣④的主要成分是，最后向滤液④中加入NH4Cl“沉钒”得到NH4VO3。
【详解】A． 据分析，“酸浸氧化”中，有、、三种离子被氧化，A正确；
B． 据分析，滤渣①的主要成分是硅酸和，B不正确；
C． 据分析，随滤液②可除去金属离子、、、及部分、，C正确；
D．NH4VO3存在沉淀溶解平衡：NH4VO3(s) (aq)＋VO (aq)，“沉钒”中加入过量NH4Cl，增大c()，有利于NH4VO3结晶析出，D正确；
答案选B。
7．C
【详解】A．由题干图示信息可知，该机理的实质是原电池原理，Al比Cu活泼且Al失去电子发生氧化反应，故Al作负极，Cu作正极，A错误；
B．由题干图示信息可知，在Pd表面，转化为的反应中，该反应方程式为：2+6H(ads)+2H+=N2+3H2O，反应中为氧化剂，H(ads)是还原剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3，B错误；
C．由题干图示信息可知，转化为即中N得到Al失去的电子转化为NH3，Al失去电子转化为Al3+，根据氧化还原反应配平可得该反应的离子方程式为，C正确；
D．由题干图示信息可知，该方法并不能将水体中硝酸盐全部转化为N2，还有部分转化为留在水体中，故不可彻底消除水体中氮元素造成的“水华”现象，D错误；
故答案为：C。
8．D
【分析】浓差电池中，Cu(2)失去电子，故电极为负极，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，Cu(1)电极为正极，电极上发生得电子的还原反应，电极反应为Cu2++2e-=Cu，则电解槽中C(1)极为阴极、C(2)极为阳极，阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，阴极上丙烯腈合成己二腈得电子，电极反应为2CH2=CHCN+2H++2e-=NC(CH2)4CN，据此分析解答。
【详解】A．由分析可知，Cu(1)极为正极，其电极反应为，A错误；
B．由分析可知，此电池为浓差电池，主要因为铜离子浓度不同形成的电势差，所以隔膜是阴离子交换膜，隔膜为阴离子交换膜，C(2)极为阳极，B错误；
C．当两电极中铜离子浓度相同时放电完毕，此时溶液中，所以转移电子的物质的量是0.8mol，由反应2CH2=CHCN+2H++2e-=NC(CH2)4CN可知，可制备0.4mol己二腈，C错误；
D．当两电极中铜离子浓度相同时放电完毕，此时溶液中，所以转移电子的物质的量是0.8mol，当电解停止时，则Cu(1)电极上析出0.4molCu，Cu(2)电极上溶解0.4molCu，故Cu(1)极与Cu(2)极质量相差0.8mol×64g/mol=51.2 g，D正确；
故答案为：D。
9．C
【详解】A．设0.1mol/L的H2S溶液中c(H+)为x，则c(H+)≈c(HS-)=xmol/L，Ka1(H2S)==≈=1.0×10-9，x=10-5mol/L，a点溶液的pH约为5，A正确；
B．随着MSO4粉末的加入发生反应MSO4+H2S=MS↓+H2SO4，随反应进行硫酸浓度增大，对水电离的抑制程度增大，a、b、c三点中由水电离产生的c(H+)最大的是a点，B正确；
C．Ka1(H2S)==1.0×10-9，Ka2(H2S)==1.0×10-13，Ka1(H2S)×Ka2(H2S)=×=1.0×10-9×1.0×10-13，得到=1.0×10-22，b点c(H+)=0.1mol/L，故有：=1.0×10-20，C错误；
D．物料守恒可知，c点除了溶液中含硫元素外，沉淀MS中也含硫元素，则c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)＜0.1mol⋅L-1，D正确；
故答案为：C。
10．C
【详解】A．反应①气体体积减小的反应，相同温度下，增大压强，平衡正向移动，CH3OH的选择性增大，由图可知，相同温度下，P1压强下CH3OH的选择性大于P2压强下CH3OH的选择性，则p1＞p2，A错误；
B．400℃左右，CH3OH的选择性接近为0，说明400℃左右，体系发生的反应主要是②，B错误；
C．由图可知，相同压强下，升高温度，CH3OH的选择性减小，但CO2的平衡转化率先减小后增大，说明反应①平衡逆向移动，反应②平衡正向移动，则ΔH1＜0，ΔH2＞0，C正确；
D．初始n（CO2）=1mol、n（H2）=3mol,平衡后X-CO2=30%、Δn（CO2）=1mol×30%=0.3mol，S-CH3OH=80%，n（转化为CH3OH的CO2）=0.3mol×80%=0.24mol，列化学平衡三段式，，Δn（H2）=0.72mol+0.06mol=0.78mol，氢气转化率为×100%=26%，D错误；
故答案为：C。
11．(1)
(2)
(3)
(4) NaOH 3.7
(5)阳

【分析】粉煤灰与纯碱焙烧后得到Na2GeO2、Na2SiO3、Na2AlO2，加入16%的碳酸钠溶液浸取，得到氧化铁沉淀，滤液中含有Na2GeO2、Na2SiO3、Na2AlO2，通入二氧化碳后生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀，通入二氧化碳二次酸化后得到氢氧化镓，将滤饼与氢氧化钠溶液应，得到[Ga(OH)4]-，电解后得到镓单质，加入一溴甲烷和氨气得到GaN，据此解答。
【详解】（1）“焙烧”的目的是将Ga2O3转化为NaGaO2，该反应的化学方程式为；
（2）氧化铁不与碱液反应，由分析可知滤渣的主要成分是Fe2O3，“电解”可得金属Ga，阴极得到电子发生还原反应，电极方程式为[Ga(OH)4]-+3e-=Ga+4OH-；
（3）由图可知，常温下当c([Ga(OH)4]-)=10-5mol/L时pH=9.4，c(OH-)=10-4.6mol/L，常温下，反应的平衡常数；
（4）加入稀硫酸生成硅酸难溶物，过滤为滤渣，滤液中加入NaOH溶液与反应生成氢氧化铝沉淀，为了防止Ga3+沉淀，由图可知当pH