河北省衡水中学2023届高三下学期第五次综合素养测评化学试题（含解析）

这是一份河北省衡水中学2023届高三下学期第五次综合素养测评化学试题（含解析），共24页。试卷主要包含了单选题，有机推断题，原理综合题，实验题，工业流程题等内容，欢迎下载使用。
河北省衡水中学2023届高三下学期第五次综合素养测评化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．勤洗手是预防细菌和病毒感染简单而有效的方法。一种免洗洗手液成分为三氯羟基二苯醚乙醇、甘油等，下列有关此洗手液的说法错误的是
A．应远离火源，避光存放
B．甘油可以起到保湿作用
C．其消毒原理与“84”消毒液的不同
D．启用后，可长期使用而不会降低消毒效果
2．安全是顺利进行实验及避免伤害的保障。下列实验操作正确但不是从实验安全角度考虑的是(　　)

A．操作①：使用稍浸入液面下的倒扣漏斗检验氢气的纯度
B．操作②：使用CCl4萃取溴水中的溴时，振荡后需打开活塞使漏斗内气体放出
C．操作③：吸收氨或氯化氢气体并防止倒吸
D．操作④：用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，把瓶倒立，检查容量瓶是否漏水
3．氮在自然界中的循环如图所示。NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是

A．图示循环过程中N2→属于氮的固定
B．硝化过程和反硝化过程均为氧化还原反应
C．氨氧化过程氧化产物和还原产物的质量比为1∶1
D．Fe2+除去硝态氮生成5.6LN2时，转移电子数为2.5NA
4．R、M、X、Y 、Z为短周期元素，其原子的最外层电子数与原子半径的关系如图所示。下列说法正确的是

A．X与R形成共价化合物
B．熔点：X、 Z形成的化合物一定高于 X、Y形成的化合物
C．Y和M在自然界无游离态形式存在
D．R与M形成的化合物溶于水，能促进水的电离
5．298K时，BaSO4与BaCO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法错误的是

已知101.4=25
A．298K时，BaSO4的溶解度小于BaCO3的溶解度
B．U点坐标为(4，4.8)
C．作为分散质BaSO4，W点v(沉淀)＜v(溶解)
D．对于沉淀溶解平衡BaSO4(s)+CO(aq)BaCO3(s)+SO(aq)，其平衡常数K=0.04
6．已知反应：CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)。在一定压强下，按W=向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时，丙烯的体积分数(φ)与温度T、W的关系，图乙表示正、逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法中错误的是

A．图甲中W2＞1
B．图乙中，A线表示逆反应的平衡常数
C．温度为T1，W=2时，Cl2的转化率为50%
D．若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强增大
7．铁碳微电池法在弱酸性条件下处理含氮废水技术的研究获得突破性进展，其工作原理如图所示。下列说法错误的是

A．工作时H+透过质子交换膜由乙室向甲室移动
B．碳电极上的电极反应式为2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O
C．处理废水过程中两侧溶液的pH基本不变
D．处理含NO的废水，若处理6.2 gNO，则有0.5 mol H+透过质子交换膜
8．对羟基苯甲醛俗称水杨醛，是一种用途极广的有机合成中间体。主要工业合成路线有以下两种：

下列说法正确的是
A．①的反应类型为取代反应
B．对羟基苯甲醇中碳原子均为杂化
C．对甲基苯酚的同分异构体中含有苯环的有4种(不包括其本身)
D．水杨醛中所有原子共平面
9．电化学合成是种环境友好的化学合成方法 ，以对硝基苯甲酸( )为原料，采用电解法合成对氨基苯甲酸(  ) 的装置如图所示。下列说法正确的是

A．a极电势低于b极电势
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．每生成0.2mol对氨基苯甲酸，阳极室电解液质量减少10.8 g
D．生成 的 总反应为：
10．(CH3NH3)PbI3是钙钛矿太阳能电池的重要吸光材料，其晶胞结构如图1所示，Walsh提出H2O降解(CH3NH3)PbI3的机理如图2所示。

下列说法不正确的是
A．H3O+的键角小于H2O的键角 B．1个(CH3NH3)PbI3晶胞含有3个I-
C．机理中的反应均为非氧化还原反应 D．H2O可与CH3NH反应生成H3O+和CH3NH2
11．1889 年，Arrhenius提出了反应速率常数k随温度的变化关系lnk=(R，C均为常数)。已知2NO(g) +O2(g) 2NO2(g) ，经历反应1和反应2两步：
反应1：2NO(g) N2O2(g) ΔH1= -46.3 kJ· mol-1
反应2：N2O2(g) +O2(g)2NO2(g) ΔH2= -65. 7 kJ·mol-1
两步反应的活化能Ea1 < Ea2。某课题组通过实验绘制出两步反应lnK、lnk随 的变化曲线如图所示(K表示平衡常数) ，下列说法中不正确的是

A．2molNO与1molO2充分反应，放出热量小于112kJ
B．曲线③表示的是k2随的变化关系
C．温度越高，单位时间内NO的转化率可能越低
D．相同条件下，O2浓度的变化比NO浓度的变化对反应速率影响更显著
12．硼氢化钠(NaBH4)被称为万能还原剂。某实验小组模拟工业生产进行制备，实验原理：Na2B4O7 + 16Na + 8H2 + 7SiO24NaBH4 + 7Na2SiO3，装置如图。下列说法错误的是

A．结束后应先停止加热，待装置冷却后再关闭旋塞 a
B．实验中生成 1 mol NaBH4实际消耗 130 g Zn
C．溶液 A 为稀硫酸，溶液 B 为浓硫酸
D．无水氯化钙可防止空气中的水蒸气进入装置干扰实验
13．常温下，难溶物Y2X与ZX在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，若定义其坐标图示：p(A)=-lgc(A)，Mn+表示Y+或Z2+。下列说法错误的是

A．M表示Y2X的溶解平衡曲线
B．常温下，Y2X的分散系在c点时为悬浊液
C．向b点溶液中加入Na2X饱和溶液，析出ZX固体
D．ZX(s)+2Y+(aq)⇌Y2X(s)+Z2+(aq)的平衡常数K=1014
14．某兴趣小组利用铁矿石(主要成分为FeO、)制取硫酸铁铵晶体[]的流程如图1；受热分解时，固体剩余质量与温度关系如图2(已知：a点时仅失去了一半的结晶水)。下列叙述正确的是


A．溶液A中所含的阳离子只有、
B．a点时，剩余固体可表示为
C．加入的目的是将全部还原为
D．d→e的过程中无气体放出，e点剩余的固体为

二、有机推断题
15．M是合成某增强免疫功效药物的中间体，其一种合成路线如下：

已知：。
回答下列问题：
(1)A的化学名称为_；C中所含官能团的名称为___________。
(2)B→C和F→G的反应类型分别为___________、___________。
(3)化合物D的结构简式为___________。
(4)A→B反应的化学方程式为___________。
(5)满足下列条件的C的同分异构体有___________种(不包含立体异构)，其中核磁共振氢谱显示有四组峰的结构简式为___________(任写一种)。
i．能与NaHCO3溶液反应生成CO2﹔
ⅱ．能发生银镜反应。
(6)参考以上合成路线及反应条件，写出以为原料制备的合成路线：___________其他无机试剂任选)。

三、原理综合题
16．能源的合理开发和利用，低碳减排是人类正在努力解决的大问题。2023年2月21日，中国气候变化特使谢振华获得首届诺贝尔可持续发展特别贡献奖，以表彰他在全球生态保护中做出的贡献。
(1)在298K、100kPa时，已知：
C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g)    △H1=-393.5kJ•mol-1；
H2(g)+O2(g)=H2O(l)    △H2=-285.8kJ•mol-1；
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)    △H3=-2599.0kJ•mol-1。
298K时，写出1molC(s，石墨)和H2(g)反应生成C2H2(g)的热化学方程式：_______。
(2)在固相催化剂作用下CO2加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应：
主反应：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)    △H1=-156.9kJ•mol-1
副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)    △H2=+41.1kJ•mol-1
工业合成甲烷通常控制温度为500℃左右，其主要原因为_______。
(3)向密闭容器中充入一定量的CH4(g)和NO(g)，保持总压为100kPa，发生反应：CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)    △H＜0。当=1时，NO的平衡转化率～；T2时NO平衡转化率的关系如图：

①能表示此反应已经达到平衡的是______(填字母)。
A．气体总体积保持不变
B．混合气体的平均相对分子质量保持不变
C．不再变化
②表示T2时NO平衡转化率～的关系是______(填“I”或“II”)，T1______T2(填“＞”或“＜”)。
③当=1、T2时，CH4的平衡分压为______。已知：该反应的标准平衡常数Kθ=，其中pθ=100kPa，p(CH4)、p(NO)、p(CO2)、p(N2)和p(H2O)为各组分的平衡分压，则该温度下Kθ=______(分压＝总压×物质的量分数)。
(4)工业上利用废气中的CO2、CO联合制取烧碱、氯代烃和甲醇的流程如图。已知B中的电解装置使用了阳离子交换膜。

B中发生的总反应离子方程式为______。

四、实验题
17．亚硝酰硫酸(NOSO4H)在重氮化反应中可以代替亚硝酸钠。实验室用如图装置(部分夹持仪器略)制备少量亚硝酰硫酸，并测定产品纯度。

已知：i.亚硝酰硫酸是白色片状、多孔或粒状晶体，遇水分解为硫酸、硝酸和NO，溶于浓硫酸而不分解。
ii.实验室制备亚硝酰硫酸的原理为SO2+HNO3=SO3+HNO2，SO3+HNO2=NOSO4H。
回答下列问题：
(1)仪器I的名称为______，按照气流从左到右的顺序，上述仪器的连接顺序为_______(填仪器接口的字母，部分仪器可以重复使用)。
(2)C装置的作用为______。
(3)反应需将温度控制在25～40℃，采用水浴加热的优点是_____，开始时反应缓慢，但某时刻反应速率明显加快，其原因可能是______。
(4)测定亚硝酰硫酸的纯度。
步骤①：准确称取14.00g产品，在特定条件下配制成250mL溶液。
步骤②：取25.00mL①中溶液于250mL烧瓶中，加入60.00mL未知浓度KMnO4溶液(过量)和10.00mL25%H2SO4溶液，摇匀，发生反应：2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4。
步骤③：向②反应后溶液中加0.2500mol•L-1Na2C2O4标准溶液进行滴定，消耗Na2C2O4溶液20.00mL。
步骤④：把②中亚硝酰硫酸溶液换为蒸馏水(空白实验)，重复上述步骤，消耗Na2C2O4溶液的体积为60.00mL。滴定终点时的现象为______，亚硝酰硫酸的纯度为______%(精确到0.1)。

五、工业流程题
18．分铜液净化渣主要含铜、碲(Te)、锑(Sb)、砷(As)等元素的化合物，一种回收工艺流程如图所示。

已知：①“碱浸”时，铜、锑转化为难溶氢氧化物或氧化物，碱浸液含有Na2TeO3、Na3AsO4。
②“酸浸”时，锑元素反应生成难溶的Sb2O(SO4)4浸渣。
③查阅资料得知：离子晶体的熔点一般较高，在600～2000℃，共价晶体具有较高的熔点，一般在1000℃以上。
回答下列问题：
(1)基态As的价层电子轨道表示式为_______。
(2)“碱浸”时，TeO2与NaOH反应的离子方程式为______。
(3)向碱浸液中加盐酸调节pH=4，有TeO2析出，分离TeO2，滤液中As元素最主要的存在形式为_______(常温下，H3AsO4的各级电离常数：Ka1=6.3×10-3、Ka2=1.0×10-7、Ka3=3.2×10-12，填字母)。
A．H3AsO4 B．H2As C．HAsO D．AsO
(4)“氯盐酸浸”时，通入SO2的目的是_______。
(5)“水解”时，生成SbOCl的化学方程式为_______。
(6)TeO2可用作电子元件材科，熔点为733℃，其熔点远高于SO2的原因为______。TeO2晶胞是长方体结构(如图所示)，已知NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为______g•cm-3(列出计算表达式)。


参考答案：
1．D
【详解】A．该免洗洗手液成分为三氯羟基二苯醚乙醇、甘油等，含有易燃物质，应远离火源，避光存放，A正确；
B．甘油易溶于水，具有强的吸水性，因此可以起到保湿作用，B正确；
C．“84”消毒液消毒的原理是利用其强养护性，三氯羟基二苯醚乙醇消毒的原理是破坏细菌或病毒的蛋白质结构，二者原理不同，C正确；
D．启用后，若长时间不用，洗手液中的有效成分会挥发或发生变质，消毒效果降低，D错误；
故选D。
2．D
【详解】A．由于连通氢气发生装置的导管在液面以下，所以可以防止点燃不纯氢气时发生爆炸，该操作是从安全角度考虑，故A不符合题意；
B．打开活塞使漏斗内气体放出以防止分液漏斗内压强过大引起危险，该操作是从安全角度考虑，故B不符合题意；
C．水层在下层不能防止倒吸，应该使用四氯化碳，该操作不正确，故C不符合题意；
D．检查容量瓶是否漏水操作正确，但不是从实验安全角度考虑的，故D符合题意；
答案为D。
3．D
【详解】A．氮的固定是游离态氮转化成化合态的氮，根据图示循环，N2转化成NH，属于氮的固定，故A说法正确；
B．根据图示，硝化过程NH→NO→NO，氮元素的化合价由-3→+3→+5，存在化合价的变化，硝化过程属于氧化还原反应，同理反硝化过程中也存在化合价的变化，属于氧化还原反应，故B说法正确；
C．氨氧化过程中，NO→N2，氮元素的化合价由+3价降低为0价，发生还原反应，NH→N2，氮元素的化合价有-3价升高为0价，发生氧化反应，因此氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶1，故C说法正确；
D．题中没有指明是否是标准状况，因此无法判断得到氮气物质的量，故D说法错误；
答案为D。
4．D
【分析】一般来说，原子电子层数越多，原子半径越大，同一周期从左到右，原子半径依次减小，最外层电子数等于主族序数，结合原子的最外层电子数与原子半径的关系图可知，X与R在IA族，R的半径更大，X半径比其它元素原子小，故X为H，R为Na；M在VIA族，半径比Y、Z的大，Y在IVA族，Z在VA族，则Y为C，Z为N，M为S。
【详解】A．由分析可知，X为H，R为Na，两者形成NaH为离子化合物，A错误；
B．由分析可知，X为H，Y为C，Z为N，其中H和C形成的化合物常温时可能为气体，固体，液体，H和N可以形成氨气，熔点较低，B错误；
C．由分析可知，Y为C，M为S，在火山喷口附近有单质硫存在，金刚石和石墨是自然界存在的游离态的碳，C错误；
D．由分析可知，R为Na，M为S，两者可形成Na2S，其中硫离子可以水解促进水的电离，D正确；
故选D。
5．B
【详解】A．离子浓度的负对数越大，离子浓度越小，对于同种类型难溶电解质，越难溶，越小。结合图像可知：，常温下的溶解度大于，故A正确；
B．根据X点坐标可以求出，U点为沉淀溶解平衡曲线上的点，因为，所以，，U点坐标为，故B错误；
C．由图像可知，W点的坐标在沉淀溶解平衡曲线上方，即W点的，则v(沉淀)T2。
③当=1、T2时，NO平衡转化率为80%，

CH4的平衡分压为100kPakPa。该温度下Kθ= ；
（4）B装置电解饱和食盐水生成氢气、氯气、氢氧化钠，总反应离子方程式为H2O+2Cl-H2↑+2OH-+Cl2↑。
17．(1) 蒸馏烧瓶 adecbdef
(2)吸收水蒸气，防止亚硝酰硫酸遇水分解为硫酸、硝酸和NO
(3) 受热均匀，便于控制温度 由于生成的NOSO4H对该反应有催化作用，导致反应速率加快
(4) 当滴入最后半滴标准液时，溶液由浅紫色变为无色(或溶液变为无色)，且半分钟内颜色不再恢复 90.7

【分析】A装置制备二氧化硫，B装置中SO2和浓HNO3反应生成NOSO4H，D装置吸收二氧化硫，防止污染；C中浓硫酸做干燥剂。
【详解】（1）根据装置图，仪器I的名称为蒸馏烧瓶。A装置制备二氧化硫，B装置中SO2和浓HNO3反应生成NOSO4H，D装置吸收二氧化硫，防止污染，由于NOSO4H遇水分解，所以B装置前后需要连接干燥装置，按照气流从左到右的顺序，仪器的连接顺序为adecbdef。
（2）NOSO4H遇水分解，C装置的作用为吸收水蒸气，防止亚硝酰硫酸遇水分解为硫酸、硝酸和NO；
（3）反应需将温度控制在25～40℃，采用水浴加热的优点是受热均匀，便于控制温度；开始时反应缓慢，但某时刻反应速率明显加快，其原因可能是生成的NOSO4H对该反应有催化作用，导致反应速率加快。
（4）把②中亚硝酰硫酸溶液换为蒸馏水(空白实验)，重复上述步骤，消耗Na2C2O4溶液的体积为60.00mL。60.00mL未知浓度KMnO4溶液与60mL0.2500mol•L-1Na2C2O4标准溶液恰好反应发生反应 ，则KMnO4溶液的浓度为，根据2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4，可知25.00mL中 NOSO4H 的物质的量为，则亚硝酰硫酸的纯度为。
18．(1)
(2)TeO2+2OH-=TeO+H2O
(3)B
(4)将Sb2O(SO4)4还原为SbCl3
(5)SbCl3+H2O=SbOCl+2HCl
(6) TeO2为离子晶体，SO2为分子晶体

【分析】分铜液净化渣主要含铜、碲(Te)、锑(Sb)、砷(As)等元素的化合物；“碱浸”时，铜、锑转化为难溶氢氧化物或氧化物，碱浸液含有Na2TeO3、Na3AsO4，过滤，碱浸液加盐酸调节pH=4，析出TeO2，分离TeO2，滤液中As元素最主要的存在形式为H2As；浸渣“氯盐酸浸”时，Sb2O(SO4)4被SO2还原为SbCl3，SbCl3加水水解为SbOCl。
【详解】（1）As是第四周期ⅤA族元素，基态As的价层电子轨道表示式为；
（2）碱浸液含有Na2TeO3 ，“碱浸”时，TeO2与NaOH反应生成Na2TeO3和水，反应的离子方程式为TeO2+2OH-=TeO+H2O；
（3）加盐酸调节pH=4，、、，滤液中As元素最主要的存在形式为H2As，故选B；
（4）“酸浸”时，锑元素反应生成难溶的Sb2O(SO4)4浸渣，“氯盐酸浸”时，Sb化合价由+5降低为+3，发生还原反应，通入SO2的目的是将Sb2O(SO4)4还原为SbCl3；
（5）“水解”时，SbCl3和水反应生成SbOCl和盐酸，反应的化学方程式为SbCl3+H2O=SbOCl+2HCl；
（6）TeO2为离子晶体，SO2为分子晶体，所以TeO2的熔点远高于SO2。根据均摊原则，晶胞中Te数为，O原子数为4,该晶体的密度为g•cm-3。