江西省景德镇市2023届高三下学期第二次综合模拟考试理综化学试题（含解析）

这是一份江西省景德镇市2023届高三下学期第二次综合模拟考试理综化学试题（含解析），共20页。试卷主要包含了单选题，实验题，工业流程题，原理综合题，结构与性质，有机推断题等内容，欢迎下载使用。
江西省景德镇市2023届高三下学期第二次综合模拟考试理综化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列说法正确的是
A．大禾人面纹方鼎是商代晚期的青铜器，说明所有合金都具有较优良的抗腐蚀性
B．煤经过液化、气化等清洁化处理后，可减少CO2的产生，避免“温室效应”
C．空气中O3的含量越高越有利于人体健康
D．“天和”核心舱电推进系统中使用的氮化硼陶瓷材料属于新型无机非金属材料
2．NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．16.25gFeCl3完全水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1NA
B．92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA
C．22.4L(标准状况)三氧化硫含有的质子数为40NA
D．1.0molCl2与足量的NaOH反应转移的电子数为2.0NA
3．高聚物A在生物医学上有广泛应用。以N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)为原料合成路线如下：

下列说法正确的是
A．HEMA中有二种官能团
B．NVP分子式为C6H8NO
C．高聚物A可以发生取代、消去、氧化反应
D．HEMA和NVP通过缩聚反应生成高聚物A
4．在电还原条件下由PVC{}产生的氯离子可以直接用于串联电氧化氯化反应。PVC可用于常规回收DEHP(在电化学反应中可充当氧化还原介质，提高反应效率)，转化过程如图。

下列叙述错误的是
A．上述装置为将电能转化成化学能的装置
B．电极d上发生还原反应
C．上述转化的总反应方程式为
D．该装置工作时，氯离子向d极移动
5．X、Y、Z是三种短周期元素，原子半径的大小为Y>X>Z，三种元素的原子序数之和为15；X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下可发生图转化关系，其中R为10电子分子，是一种常见的无机溶剂。下列说法不正确的是

A．X、Y、Z元素两两之间均能形成原子个数比为2：1的化合物
B．X元素位于周期表中第16列
C．R的沸点高于M的沸点的原因是，R的范德华力大于M的范德华力
D．X的非金属性大于Y
6．下列实验能达到实验目的的是
A
B
C
D




闭合K1是原电池，闭合K2是电解池
证明羟基使苯环活化
制备并收集NO2
检验溴乙烷的水解产物Br-
A．A B．B C．C D．D
7．室温，向和的混合溶液中逐滴加入溶液，溶液中与的变化关系如图所示。下列说法正确的是
(已知：的、分别为、；)

A．a对应溶液的pH小于b
B．b对应溶液的
C．a→b变化过程中，溶液中的减小
D．a对应的溶液中一定存在：

二、实验题
8．CeO2是一种稀土氧化物，在催化剂、电化学、光学等方面都有重要应用。CeO2是淡黄色固体粉末，难溶于水，熔点为2600℃。请回答下列问题：

(一)制备CeO2
I．取一定量化学计量比的Ce(NO3)3·6H2O和NaOH分别溶解在5mL和35mL的去离子水中，分别磁力搅拌30min后，再将两种液体混合，继续磁力搅拌30min，形成白色絮状沉淀[Ce(OH)3]。将混合溶液加热(并通入O2)，在一定温度下反应一段时间。通过离心方法将Ce(OH)4沉淀分离出来。
Ⅱ．先用水洗涤Ce(OH)4沉淀3次，再用无水乙醇洗涤Ce(OH)4溶液沉淀3次。
Ⅲ．将洗涤后的样品转入干燥炉中，在60°C下干燥24h，得到淡黄色粉末CeO2。
(1)盛放NaOH溶液的仪器名称为_______，无水乙醇的作用是_______。
(2)写出由Ce(OH)3和O2反应制备Ce(OH)4的化学方程式：_______。
(3)二口烧瓶中为什么不能加沸石？_______。
(二)某样品中CeO2[M(CeO2)=172.1]纯度的测定
称取mg样品置于锥形瓶中，加入50mL水及20mL浓硫酸，分批加入H2O2溶液，每次5mL，摇匀，低温加热，直至样品完全溶解。加热除尽锥形瓶中的H2O2，冷却后稀释至250mL，加入5mL10g·L-1AgNO3溶液催化，再加入过量的过硫酸铵[(NH4)2S2O8]溶液，低温加热，将Ce3+氧化成Ce4+，当锥形瓶中无气泡冒出，再煮沸2min。待冷却后，加入5滴邻二氨菲-亚铁指示液，用(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，消耗cmol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液VmL。已知邻二氮菲与Fe2+可形成红色配合物，这种离子可示表为[Fe(phen)3]2+。
(4)实验中分批加入H2O2溶液时，采取低温加热的原因是_______。
(5)加热煮沸过程中，(NH4)2S2O8在溶液中反应生成NH4HSO4和O2，反应的化学方程式为_______；若滴定时锥形瓶中过量的(NH4)2S2O8未除尽，则测得的CeO2纯度_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)：判断滴定终点的方法是_______。
(6)样品中CeO2的质量分数w=_______(用含有c、V、m的代数式表示)。

三、工业流程题
9．某化工厂利用废旧锂离子电池的正极材料(含有LiCoO2以及少量Ca、Mg、Fe、Al等)制备Co2O3和Li2CO3的工艺流程如下：

已知：①草酸(H2C2O4)是种二元弱酸，不稳定易分解，具有还原性。
②常温时，有关物质Ksp如下表(单位已略)：
Fe(OH)3
Al(OH)3
Co(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Mg(OH)2
Ca(OH)2
MgF2
CaF2
2.6×10-39
1.3×10-33
4.0×10-44
4.9×10-17
5.9×10-15
5.6×10-12
4.7×10-6
9.0×10-9
1.5×10-10
③当离子浓度c≤1×10-5mol·L-1，可认为沉淀完全。
④常温下Li2CO3的溶解度为1.3g，Li2CO3的溶解度随温度的升高而逐渐减小。
回答下列问题：
(1)为了使拆解后的“正极材料”与酸充分反应，可采取的措施有_______(任写两种)，溶解LiCoO2的反应的离子方程式为_______。
(2)“滤液I”中加入氨水调pH为5，则“滤渣Ⅱ”的主要成分是_______(填化学式)。若先调节pH并控制到5，再加入NaClO3，则NaClO3的作用为_______。
(3)若取1.0L“滤液Ⅱ”，测得Ca2+、Mg2+浓度均为0.001mol·L-1，则至少需加入_______molNH4F固体才能使Mg2+沉淀完全。
(4)生成Co2(OH)2CO3的离子方程式为_______。
(5)为了获得更多更纯的Li2CO3固体，“系列操作”依次为_______和干燥。

四、原理综合题
10．绿色能源是未来能源发展的方向，积极发展氢能，是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。回答下列问题：
(1)通过生物柴油副产物甘油制取H2正成为绿色能源的一个重要研究方向。生物甘油水蒸气重整制氢的主要反应如下(K1、K2分别为反应I、Ⅱ的化学平衡常数)：
I．C3H8O3(g)3CO(g)+4H2(g) ΔH1=+251kJ·mol-1 K1
Ⅱ．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41kJ·mol-1，K2
①反应I的逆反应能够自发进行的条件是_______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)。
②重整总反应C3H8O3(g)+3H2O(g)3CO2(g)+7H2(g)的ΔH3=_______，平衡常数K3=_______。(用含K1、K2的计算式表示)
(2)大量研究表明Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni三种双金属合金团簇均可用于催化DRM反应(CH4+CO22CO+2H2)，在催化剂表面涉及多个基元反应，其中甲烷逐步脱氢过程的能量变化如图甲所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注，TS1、TS2、TS3、TS4分别表示过渡态1、过渡态2、过渡态3、过渡态4)。

①Pt12Ni、Sn12Ni、Cu12Ni催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别为v1、v2、v3，则脱氢过程的速率由小到大的关系为_______。
②甲烷逐步脱氢过程中，决定速率快慢的反应步骤是：________(用化学方程式表示)。
③Sn12Ni双金属合金团簇具有良好的抗积碳作用，有效抑制碳积沉对催化剂造成的不良影响，请结合图甲解释原因：_______。
(3)甲烷干法重整制H2的过程为反应a：CH4+CO22CO+2H2，同时发生副反应b：CO2+H2CO+H2O，T℃时，在恒压容器中，通入2molCH4和2molCO2发生上述反应，总压强为P0，平衡时甲烷的转化率为40%，H2O的分压为P，则反应a的压强平衡常数Kp=_______(用含P和P0的计算式表示，已知分压=总压×物质的量分数)。
(4)甲烷裂解制氢的反应为CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH=+75kJ·mol-1，Ni可作该反应的催化剂，CH4在催化剂孔道表面反应时，若孔道堵塞会导致催化剂失活。其他条件相同时，随时间增加，温度对Ni催化剂催化效果的影响如图乙所示。考虑综合因素，使用催化剂的最佳温度为_______；650℃条件下，1000s后，氢气的体积分数快速下降的原因是_______。

(5)我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的直流电源方法，从而实现了碳和水的零排放方式生产氢气，电化学反应机理如图丙所示。阳极的电极反应式为_______。


五、结构与性质
11．硫、锌分别是人体必须的常量元素和微量元素，在生产中有着广泛应用。回答下列问题。
(1)基态硫原子的价电子排布式为___________，共有___________个未成对电子。下列状态的硫原子中，电离最外层1个电子所需能量最低的是___________(填标号)。

(2)S与O同族，H2S与H2O空间构型相同，都是2对孤电子对，但H2O分子中的键角比H2S分子中的键角大，请从成键电子对之间相互排斥的角度解释其原因___________。
(3)二烃基锌(R-Zn-R)分子中烃基R与锌以σ键结合，C2H5-Zn-C2H5分子中原子的杂化方式有___________，下表是2种二烃基锌的沸点数据，则烃基R1是___________，推断的依据，是___________。
物质
R1-Zn-R1
C2H5-Zn-C2H5
沸点(°C)
46
118
(4)闪锌矿硫化锌的晶胞结构如图所示。硫离子呈立方最密堆积，Zn2+填入S2-组成___________空隙中(填“正四面体”或“正八面体”)；NA为阿伏加德罗常数，若晶体的密度为ρg/cm3，则S2-离子之间最短核间距离为___________pm(用含ρ、NA的代数式表示)。


六、有机推断题
12．一种药物的中间体M()的合成路线如下：

已知：
i．R-CHOR-CN
ii．(R为H或烃基)
iii．R1-NH2+R2-OHR1-NH-R2+H2O
回答下列问题：
(1)A中官能团的名称为_______，F的名称为_______。
(2)I的结构简式为_______；
(3)E只有一种化学环境的氢原子，F→G的化学方程式为_______。
(4)D+H→I反应类型为_______；
(5)符合下列条件的B的同分异构体数目为_______。
①属于芳香族化合物  ②能发生水解反应  ③遇FeCl3溶液显紫色
(6)已知：，综合上述信息，以1，3-丁二烯和乙胺(CH3CH2NH2)为原料合成，写出能获得更多目标产物的较优合成路线(其它试剂任选)_______。

参考答案：
1．D
【详解】A．青铜具有较优良的抗腐蚀效果，但并不是所有合金都具有较优良的抗腐蚀性，A错误；
B．煤经过液化、气化等清洁化处理后，可减少SO2、氮氧化物的排放，但不会减少CO2的产生，B错误；
C．O3具有强氧化性且有毒，空气中臭氧含量越高，越不利于人体健康，C错误；
D．氮化硼陶瓷材料能耐高温，属于新型无机非金属材料，D正确；
故选D。
2．A
【详解】A．由于氢氧化铁胶体粒子是多个Fe(OH)3的集合体，则16.25g即=0.1molFeCl3完全水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1NA，A正确；
B．已知1分子丙三醇中含有3个羟基，故92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为=3.0NA，B错误；
C．已知标准状况下SO3为固体，故无法计算22.4L(标准状况)三氧化硫含有的质子数，C错误；
D．已知反应2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O中转移1mol电子，故1.0molCl2与足量的NaOH反应转移的电子数为1.0NA，D错误；
故答案为：A。
3．C
【详解】A．由题干中HEMA的结构简式可知，HEMA中有碳碳双键、酯基和羟基等三种官能团，A错误；
B．由题干中NVP的结构简式可知，NVP分子含有6个碳原子、9个氢原子、1个氮原子、1个氧原子，其分子式为C6H9NO，B错误；
C．由题干中高聚物A的结构简式可知，高聚物A中含有醇羟基、酯基等故可以发生取代反应，醇羟基的邻碳原子上有H故能发生消去反应，含有醇羟基且连碳上有H故能发生氧化反应，C正确；
D．由题干反应方程式可知，HEMA和NVP是碳碳双键之间发生加聚反应生成高聚物，D错误；
故答案为：C。
4．B
【分析】上述装置有外接电源，为电解池装置。电极d上氯离子失去电子生成氯原子，发生氧化反应，作阳极，则电极c作阴极，据此分析解答。
【详解】A．上述装置有外接电源，为电解池，能将电能转化成化学能，A正确；
B．电极d上氯离子失去电子生成氯原子，发生氧化反应，B错误；
C．结合反应过程可知，和电解生成和，转化的总反应方程式为，C正确；
D．根据分析，电极d作阳极，电极c作阴极，阴离子移向阳极，即氯离子向d极移动，D正确；
故选B。
5．C
【分析】R为10电子分子，是一种常见的无机溶剂，则R为H2O。X、Y、Z是三种短周期元素，原子半径的大小为r(Y)>r(X)>r(Z)，由转化关系可知Z为H，X为O。三种元素的原子序数之和为15，则Y的原子序数为15-1-8=6， 可知Y为C。X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下可发生如图转化关系，则M为CO或CO2，据此分析解答。
【详解】A．根据分析，X、Y、Z分别为O、C和H，三种元素两两之间均能形成原子个数比为2:1的化合物，如CO2、H2O和C2H4，A正确；
B．X为O元素，位于元素周期表的第二周期第ⅥA族，位于周期表中第16列，B正确；
C．根据分析，R为H2O，M为CO或CO2，H2O存在分子间氢键，而CO或CO2不能形成分子间氢键，因而R的沸点高于M，C错误；
D．X、Y分别为O、C，同周期元素从左至右，非金属性逐渐增大，则非金属性O>C，D正确；
故选C。
6．B
【详解】A．闭合K1、断开K2，接通直流电源，属于电解池，电解硫酸钠溶液实质是电解水，A不符合题意；
B．苯与饱和溴水不反应，而苯酚与饱和溴水反应生成白色沉淀，说明羟基使苯环活化，B符合题意；
C．二氧化氮能和水反应，不能用排水法收集，C不符合题意；
D．硝酸银与氢氧化钠溶液反应生成褐色的氧化银沉淀，会对实验造成干扰，因此加硝酸银之前需加稀硝酸酸化，D不符合题意；
故选B。
7．D
【详解】A．温度不变水解平衡常数不变，=，则横坐标数值越大，溶液中c(OH-)越小，溶液的pH值越小，则溶液的pH：a点大于b点，故A错误；
B．b点=-5，=1.0×10-5mol/L，=，=2，则=100，，故B错误；
C．温度不变电离平衡常数、水的离子积不变，则==不变，故C错误；
D．任何电解质溶液中都存在电荷守恒，a点横坐标等于0，说明c(CO)=c(HCO)，根据电荷守恒得2c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(Cl-)+c(OH-)，所以得2c(Ba2+)+c(Na+)+c(H+)=3c(HCO)+c(Cl-)+c(OH-)，故D正确；
故选：D。
8．(1) 恒压漏斗 除去沉淀表面多余的水分，使沉淀快速干燥
(2)4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4
(3)防止磁子搅拌时带动沸石打破烧瓶
(4)温度低，反应速率慢，温度高，H2O2会分解
(5) 2(NH4)2S2O8+2H2O4NH4HSO4+O2↑ 偏高 滴加最后一滴(或半滴)(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液时，溶液颜色变为红色，且半分钟内不褪色
(6)

【详解】（1）由仪器构造可知，盛放NaOH溶液的仪器为恒压漏斗；乙醇与水混溶且乙醇易挥发，用乙醇可以除去沉淀表面多余的水分，使沉淀快速干燥。
（2）Ce(OH)3与O2反应生成4Ce(OH)4，反应方程式为：4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4。
（3）二口烧瓶中含有磁子，不加沸石的目的是防止磁子搅拌时带动沸石打破烧瓶。
（4）温度过低时反应速率太慢，温度过高时H2O2不稳定受热易分解，都不利于反应进行，因此采用低温加热。
（5）加热煮沸过程中，(NH4)2S2O8在溶液中反应生成NH4HSO4和O2，反应的化学方程式为：2(NH4)2S2O8 +2H2O 4NH4HSO4+O2↑，若滴定时锥形瓶中过量的(NH4)2S2O8未除尽，则(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液用量偏高，还原Ce4+的用量偏高，最终测得的CeO2纯度偏高；判断滴定终点的方法是滴加最后一滴(或半滴)(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液时，溶液颜色变为红色，且半分钟内不褪色。
（6）根据得失电子守恒可得关系式：，故样品中的质量分数w=。
9．(1) 粉碎正极材料、增长正极材料与酸反应的时间、搅拌
(2) Al(OH)3、Fe(OH)3 将Fe2+氧化为Fe3+，以便转为Fe(OH)3而除去
(3)0.034
(4)2Co2++4=Co2(OH)2CO3↓+3CO2↑+H2O
(5)加热(或蒸发结晶)、趁热过滤、热水洗涤

【分析】废旧锂离子电池的正极材料(含有LiCoO2以及少量Ca、Mg、Fe、Al等)，加硫酸溶解Ca、Mg、Fe、Al，加草酸把LiCoO2还原为Co2+；过滤除去不溶物，滤液Ⅰ加NaClO3把Fe2+氧化为Fe3+，加氨水调为5，生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀过滤除去Fe3+、Al3+；滤液Ⅱ加入NH4F生成MgF2、CaF2沉淀过滤除去Mg2+、Ca2+；滤液Ⅲ中加NH4HCO3生成Co2(OH)2CO3沉淀，经焙烧得Co2O3，过滤，滤液Ⅳ加入Na2CO3经一系列操作得Li2CO3。
【详解】（1）为了使拆解后的“正极材料”与酸充分反应，可通过加快反应速率和延长反应时间实现，即采取的措施有：粉碎正极材料、增长正极材料与酸反应的时间、搅拌等；酸性条件下，草酸将LiCoO2还原为Co2+，草酸被氧化为二氧化碳，根据得失电子守恒，反应的离子方程式为。
（2）根据题给溶度积常数可知，“滤液I”中加入氨水调为5，Fe3+、Al3+的浓度都小于10-5，则“滤渣Ⅱ”的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3；若先调节并控制到5，再加入，具有氧化性，能将Fe2+氧化为Fe3+，以便转为Fe(OH)3而除去。
（3）若取“滤液Ⅱ”，测得、浓度均为，加入生成0.001molMgF2、0.001molCaF2沉淀，消耗0.001mol×2+0.001mol×2=0.004mol，沉淀后溶液中c(F-)，则至少需加入的物质的量为，才能使Mg2+沉淀完全。
（4）滤液Ⅲ中加NH4HCO3生成Co2(OH)2CO3沉淀，反应的离子方程式为2Co2++4=Co2(OH)2CO3↓+3CO2↑+H2O。
（5）根据题给信息，的溶解度随温度的升高而逐渐减小，为了获得更多更纯的固体，“系列操作”依次为加热(或蒸发结晶)、趁热过滤、热水洗涤和干燥。
10．(1) 低温 +128kJ·mol-1 K1·
(2) v2