山西省晋中市2022届高三下学期第二次模拟考试理综化学试题(含答案)

这是一份山西省晋中市2022届高三下学期第二次模拟考试理综化学试题(含答案)，共21页。试卷主要包含了单选题，实验题，填空题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、2022年我国成功举办冬奥会，化学的作用功不可没。下列有关说法正确的是( )
A.“氢能汽车”助力冬奥会，氢能是清洁的一次能源
B.冬奥火炬“飞扬”外壳采用的“碳纤维材料”，属于传统无机非金属材料
C.速滑选手竞赛服手脚处使用的“聚氨酯材料”，属于有机高分子材料
D.首次采用“二氧化碳跨临界直冷制冰系统”代替氟利昂等制冷剂，氟利昂属于烃
2、2021年诺贝尔化学奖授予本杰明·李斯特和大卫·麦克米兰两位科学家，以表彰他们在“不对称有机催化的发展”中的贡献。脯氨酸是一种不对称有机催化剂，用脯氨酸催化合成酮醛的反应如下：
下列说法正确的是( )
A.该反应属于取代反应
B.c中所有碳原子可能共平面
C.b最多可以和发生加成反应
D.脯氨酸和5-氨基戊酸()互为同分异构体
3、中国科学家首次用高效合成乙酸，这项技术是实现“碳中和”的重要途径之一，该反应路径如图所示。下列说法正确的是( )
A.该过程的总反应为
B.LiI和均为该反应的催化剂
C.步骤3反应中既有非极性键的断裂，又有非极性键的形成
D.所有步骤发生的反应均为氧化还原反应
4、X、Y、Z、M是四种短周期主族元素，它们组成一种团簇分子，其结构如图所示(球的大小表示原子半径的相对大小)。其中X与Y原子核外电子总数之比为3：2，M的原子序数小于Y，Z是一种金属元素。下列说法错误的是( )
A.简单离子半径：X>Z>Y>M
B.最高价氧化物对应水化物的碱性：X>Z
C.Y和M形成的化合物可能含有非极性键
D.可通过电解Y、Z形成的化合物的熔融态制备Z单质
5、下列实验中，现象及结论都正确，且二者之间有因果关系的是( )
A.AB.BC.CD.D
6、近日，一种新型水系可充电无隔膜液流电池倍受关注，该电池具有成本低、高离子导电率、高安全性和环境友好性等特点。电池以锌箔、石墨毡为集流体，和的混合液作电解质溶液。下列说法错误的是( )
A.过程Ⅰ是充电过程，过程Ⅱ是放电过程
B.充电时锌箔和电源的负极相连
C.充电时阳极反应为
D.放电时，当外电路转移时，两极板质量变化的差值为22 g
7、常温下，已知某弱酸溶液中含A微粒的浓度之和为，溶液中所有含A微粒的关系如图所示(表示含A微粒浓度的负对数；表示浓度的负对数)。下列说法正确的是( )
A.表示随变化的曲线是①
B.溶液中存在：
C.pH=6.7的溶液中，
D.反应的平衡常数
二、实验题
8、钛在医疗领域的应用非常广泛，如：制人造关节、头盖、主动心瓣等。是制备金属钛的重要中间体，某小组同学利用如下装置在实验室制备(夹持装置略)。
资料表明：室温下，为无色液体，易挥发，高温时能与反应，与HCl不发生反应。其他相关信息如下表所示：
请回答下列问题：
(1)实验中起冷凝作用的仪器的名称是__________。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为__________。
(3)装置B的作用是__________。
(4)组装好仪器后，部分实验操作步骤如下：①加热装置C中陶瓷管②打开分液漏斗活塞③关闭分液漏斗活塞④检查装置气密性 ⑤停止加热，充分冷却⑥装入药品，符合题意的操作顺序是__________(填操作序号)。
(5)装置C中除生成外，同时还生成一种有毒气体，该反应的化学方程式为__________。
(6)装置D的锥形瓶中可能会有少量可用__________的方法分离除去。
(7)该实验设计略有缺陷，请指出其不足之处：__________。
(8)利用如图装置测定所得的纯度：取产品加入烧瓶，向安全漏斗中加入适量蒸馏水，待充分反应后，将烧瓶和漏斗中的液体一并转入锥形瓶中，滴加几滴溶液作指示剂(呈砖红色)，用溶液滴定至终点，消耗滴定液。[已知： ；常温下，，]，根据上述数据计算该产品纯度为_________(用含和V的代数式表示)。
三、填空题
9、五氧化二钒可作化学工业中的催化剂，广泛用于冶金、化工等行业。实验室以含钒废料(含有、有机物等)来制备的一种工艺流程如下：
已知：含钒离子在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系：
请回答下列问题：
(1)pH在8.0~10.0之间时，中钒元素的化合价为__________。
(2)“焙烧”过程可以除去的物质是__________。
(3)“焙烧”产物之一是，写出它在“酸浸”(溶液pH<2.0)过程中发生反应的化学方程式：__________。
(4)“滤渣1”的成分是__________(填化学式)。
(5)“滤渣2”中含有，写出生成的离子方程式：__________。
(6)“沉钒”时，需要加入足量，其原因是__________。
(7)“沉钒”析出的晶体需要洗涤，证明已洗涤干净的实验操作及现象为__________。
(8)写出“煅烧”中发生反应的化学方程式：__________。
10、二甲醚又称甲醚，是一种十分重要的化工原料，在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。一定条件下，利用合成气(CO、)合成二甲醚，其中主要包括以下三个相互联系的反应：
ⅰ.合成气合成甲醇：；
ⅱ.甲醇脱水生成二甲醚：；
ⅲ.水煤气变换反应：。
请回答下列问题：
(1)已知相关物质变化的焓变如图1所示，写出CO直接加氢合成二甲醚的热化学方程式：__________。
(2)有研究者在催化剂(CuO/ZnO/)、压强为5.0 MPa的条件下，由CO和直接制备二甲醚，结果如图2所示，其中CO转化率随温度升高而降低的原因是__________。
(3)实验室模拟上述合成过程，在1 L恒容密闭容器中充入6 ml CO和6 ml，连续发生以上ⅰ、ⅱ、ⅲ反应，2 h后达到平衡，测得混合体系中各组分浓度如下表：
①平衡后，整个过程中CO的转化率为_______；_______。
②反应ⅱ的_______(保留两位小数)。
(4)合成气可做燃料电池的燃料。一种熔融盐燃料电池的工作原理如图所示，电极A上参与的电极反应为_______，假设催化炉产生的CO与的物质的量之比为2：1，电极A处产生的有部分参与循环利用，其利用率为_______。
11、国际权威学术期刊《自然》最近报道，我国科学家选择碲化锆和砷化镉为材料验证了三维量子霍尔效应。请回答下列问题：
(1)Zr是Ti的同族相邻元素，位于周期表的_________区；基态Te原子的价电子排布式是_________。
(2)周期表中As、Te分别与Se相邻，这三种元素第一电离能由大到小的顺序是_________。
(3)与可形成配离子
①该离子中不含的化学键类型有_________(填字母)。
A.离子键
B.配位键
C.σ键
D.共价键
E.氢键
F.π键
②已知该离子中2个被2个替代只得到一种结构，则该离子的立体构型为_________。
(4)含砷有机物“对氨基苯砷酸”的结构简式如图所示，As原子的轨道杂化类型为_________，1个对氨基苯砷酸分子中含有σ键的数目为_________。
(5)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。四方晶系Cd-Sn-As形成的化合物的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
①找出此晶胞中距离Cd(0，0，0)最远的As的位置_________(用分数坐标表示)。
②该化合物的化学式为_________，此晶体的密度为________(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。
12、沙丁胺醇是用于治疗支气管哮喘、喘息性支气管炎以及肺气肿等呼吸道疾病的特效药物，其合成路线如图所示：
请回答下列问题：
(1)A与溶液反应的化学方程式为__________。
(2)代表乙酸酐，是两分子乙酸脱去一分子水得到的物质，乙酸酐的结构简式为__________。
(3)B中含有官能团的名称是__________。
(4)D→E的反应类型是__________。
(5)Ph-是苯基的缩写，F的分子式为__________。
(6)写出所有符合下列三个条件的A的同分异构体的结构简式：__________。
①含有苯环；
②能发生银镜反应；
③核磁共振氢谱中的峰面积之比为1:1:2:2。
(7)苯丙醇胺()与盐酸反应的产物苯丙醇胺盐酸盐()，俗称PPA，是常用的治感冒的药物，参考以上合成路线，写出以和为主要原料合成苯丙醇胺的路线：__________(无机试剂任选)。
参考答案
1、答案：C
解析：A.氢能可再生，属于二次能源，A错误；
B.碳纤维材料属于新型无机非金属材料，B错误；
C.聚氨酯材料属于有机高分子材料，C正确；
D.氟利昂中含有卤素原子，属于烃的衍生物，D错误；
故选C。
2、答案：B
解析：A.该反应属于加成反应，A错误；
B.c中碳基和苯环为平面结构，碳碳单键可以旋转，所有碳原子可能共平面，B正确；
C.b的物质的量未知，与氢气加成消耗的氢气的量未知，C错误；
D.脯氨酸的不饱和度为2，5-氨基戊酸的不饱和度为1，两者分子式不同，不是同分异构体，D错误；
故选B。
3、答案：B
解析：A.根据图示，反应生成和，化学方程式为：，故A错误；
B.LiI在步骤1中作反应物、步骤5作生成物，所以LiI是该反应是催化剂，也是该反应的催化剂，故B正确；
C.步骤3中有的断裂、C—Rh键的断裂，有C—C键的形成、O—Rh键的形成，所以没有非极性键的断裂，故C错误；
D.步骤5中，HI和LiOH为反应物，和LiI为生成物，可表示为，无元素化合价发生变化，不属于氧化还原反应，故D错误；
故选：B。
4、答案：A
解析：A.电子层数越多，半径越大，同层核电荷数越大，半径越小，故简单离子半径：，A错误；
B.碱性：，B正确；
C.分子中含有非极性键，C正确；
D.电解熔融氧化铝可制备铝单质，D正确；
故选A。
5、答案：C
解析：A.铁离子和碘单质的水溶液均为黄色，还原性碘离子大于亚铁离子，只能得出氯气的氧化性强于碘单质，A错误；
B.氯化钠、溴化钠溶液浓度未知，不能判断两种沉淀的，B错误；
C.溶液为蓝色，故NaHS溶液呈碱性，即HS-的水解程度大于电离程度，即，故，C正确；
D.从现象这能判断出能够电离，并不能够判断其完全电离，D错误；
故选C。
6、答案：D
解析：从图中可以看出，过程Ⅰ左侧形成了沉积锌，即锌离子得电子生成锌，故过程Ⅰ为充电过程，过程Ⅱ为放电过程。
A.根据分析，过程Ⅰ是充电过程，过程Ⅱ是放电过程，A正确；
B.充电时锌箔上锌离子得电子生成锌，为阴极，与电源负极相连，B正确；
C.充电时阳极为锰离子失去电子生成二氧化锰，电极反应为：，C正确；
D.放电时：左侧锌箔为负极，，当外电路转移时，左侧电极质量减少，正极的电极反应为：，右侧电极质量减少，两电极质量变化的差值为11g，D错误；
故选D。
7、答案：D
解析：由图示可知，随着碱性增强，即减小，浓度减小，浓度先增加后减小，浓度逐渐增大，可知中的氢不可能电离，说明是二元弱酸，故溶液中含A物有、、，已知溶液中含A物种的浓度之和为，即，，根据酸碱中和反应知随着的增大，逐渐减小，先增大后减小，逐渐增大，即随着的减小，逐渐增大，先减小后增大，逐渐减小，故曲线①表示随的变化，曲线②表示随pOH的变化，曲线③表示随的变化。
A.由分析可知，曲线①表示随的变化，故A错误；
B.由图可知浓度逐渐增大，可知中的氢不可能电离，故B错误；
C.pH=6.7即，由图可知，此时，，即，而，故，故C错误；
D.根据X点知，时，，则的，根据Z点知，，，，则的，由减去，可得，则平衡常数，故D正确；
故选：D。
8、答案：(1)(球形)冷凝管
(2)
(3)干燥氯气；平衡压强，防堵塞
(4)④⑥②①⑤③
(5)
(6)蒸馏
(7)没有处理CO尾气的装置；装置D与装置E之间没有干燥吸水装置
(8)(或)
解析：本实验中装置A为制备氯气的发生装置，反应原理为：(浓)，装置B为干燥，同时长玻璃导管还能平衡压强，防止堵塞，由于与HCl不反应，故不需要除去杂质HCl，装置C为制备的反应装置，根据题干信息可知，反应原理为：，装置D为收集，其中的冷凝管是冷凝回流，E装置为吸收过量的，进行尾气处理，据此分析解题。
（1）由题干实验装置图可知，实验中起冷凝作用为装置D中球形冷凝管，故答案为：球形冷凝管；
（2）由分析可知，装置A中发生反应的反应方程式为：(浓)，故该反应的离子方程式为；
（3）由分析可知，装置B的作用是干燥氯气、平衡压强，防堵塞，故答案为：干燥氯气、平衡压强，防堵塞；
（4）气体制备实验中组装仪器后和添加药品之前需检查气密性，组装好仪器后，部分实验操作步骤顺序依次为：④检查装置气密性⑥装入药品，②打开分液漏斗活塞开始产生，以排空整个装置中的空气，当E中出现黄绿色气体时，①加热装置C中陶瓷管开始制备，⑤停止加热，充分冷，③关闭分液漏斗活塞，故答案为：④⑥②①⑤③；
（5）由分析可知，装置C中除生成外，同时还生成一种有毒气体即CO，该反应的化学方程式为；
（6）和的沸点不同，故装置D的锥形瓶中可能会有少量可用蒸馏的方法分离除去，故答案为：蒸馏；
（7）由题干实验装置图可知，实验装置中没有处理CO尾气的装置，装置D与装置E之间没有干燥吸水装置，容易是E中的水分进入E中引起水解，故答案为：没有处理CO尾气的装置；装置D与装置E之间没有干燥吸水装置；
（8）根据已知反应，可知，，根据上述数据计算该产品纯度为= (或)。
9、答案：(1)+5
(2)有机物
(3)
(4)
(5)[或]
(6)利用同离子效应，促进尽可能析出完全
(7)取少量最后一次洗涤液于洁净试管中，滴加氯化钡溶液，无明显现象，证明已洗涤干净
(8)(或)
解析：（1）中氧元素为-2价，则钒元素的化合价为+5；
（2）有机物一般易燃，故在第一步焙烧过程中有机物基本除净；
（3）在强酸性(pH<2)环境下会转化成，则发生反应的化学方程式为；
（4）加入氨水调节pH值，使形成沉淀除去，“滤渣1”的成分是；
（5）和发生双水解反应生成，反应的离子方程式：[或]；
（6）“沉钒”时，与生成，需要加入足量3，其原因是利用同离子效应，促进尽可能析出完全；
（7）“沉钒”析出的晶体表面有硫酸根离子，证明不存在硫酸根离子即可证明已洗涤干净，实验操作及现象为：取少量最后一次洗涤液于洁净试管中，滴加氯化钡溶液，无明显现象，证明已洗涤干净；
（8）煅烧生成，反应方程式(或)。
10、答案：(1)
(2)反应放热，温度升高，平衡左移
(3)59%;0.48;0.19
(4);60%
解析：（1）根据图1可计算反应的，故热化学方程式为：；
（2）由CO和直接制备二甲醚的反应为放热反应，温度升高，平衡左移，故原因为：反应放热，温度升高，平衡左移；
（3）设反应ⅰ中CO的转化量为xml，反应ⅱ中的转化量为，反应ⅲ中CO的转化量为，故： ，
，根据表格：，故：，CO的转化率为：，；平衡时的物质的量为0.96ml，反应ⅱ的平衡常数为：；
（4）电极A上参与的电极反应为：，CO参与的电极反应为：；电极B上的电极反应为：，CO与氢气的物质的量之比为2：1，设氢气的物质的量为，则CO的物质的量为，转移电子为，共生成，B电极上转移电子时需要，所以利用率为：。
11、答案：(1)d;
(2)As>Se>Te
(3)AF;正四面体
(4);19
(5)(0.25，0.75，0.875)、(0.75，0.25，0.875);;(合理即可）
解析：（1）Zr是Ti的同族相邻元素，价电子排布式为，位于周期表的p区；Te原子为52号元素，位于周期表第五周期、第ⅥA族，基态Te原子的价电子排布式是；
（2）同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族元素第一电离能大于其相邻元素，第一电离能由大到小的顺序是：As>Se>Te；
（3）①中不存在离子键，铜原子和氮原子间存在配位键，含有N—H单键存在σ键，氮原子和氢原子之间存在共价键，分子之间存在氢键，所以不存在的化学键是离子键、π键，故选AF；
②已知该离子中2个被2个替代只得到一种结构，则该离子的立体构型为正四面体；
（4）根据对氨基苯胂酸的结构简式可知As原子与周围原子形成4个σ键(键有一个σ键一个π键)，不含孤电子对，所以杂化轨道类型为，苯环上6个碳原子之间有6个C—C单键为σ键，还有4个C—H单键为σ键，键有一个σ键一个π键，其他共价键均为σ键，所以一个对氨基苯胂酸分子中有19个σ键，则1ml对氨基苯胂酸含σ键数目19；
（5）①由晶胞结构和部分原子分数坐标可知，黑球表示Cd原子，白球表示Sn原子，灰球表示As原子；此晶胞中距离Cd(0，0，0)最远的As的位置(0.25，0.75，0.875)、(0.75，0.25，0.875)；
②由部分Cd原子的分数坐标(0，0，0)，可知8个Cd在晶胞的顶点，4个Cd在晶胞的面心，1个在晶胞的体心；部分Sn原子的分数坐标为(0，0，0.5)，4个Sn在晶胞的棱上，6个Sn在晶胞的面心，部分As原子的坐标为(0.25，0.25，0.125)，8个As在晶胞的体心，所以一个晶胞中含有Sn的个数为：4×+6×=4；Cd原子个数为8×+4×+1=4，As原子个数为8，Cd—Sn—As原子个数比：4:4:8=1:1:2，该化合物的化学式为，晶胞质量为，晶胞体积为，晶胞密度为。
12、答案：(1)
(2)[或]
(3)羧基、酯基
(4)取代反应
(5)
(6)、、
(7)
解析：A中酚羟基发生取代反应生成B，B发生取代反应生成C，C中甲基与溴发生取代反应生成D，D中—Br断裂与反应物发生取代反应生成E，E中羰基发生还原反应生成F；
（1）A含有羧基具有弱酸性，与溶液反应的化学方程式为；
（2）两分子乙酸脱去一分子水得到的物质是乙酸酐，乙酸酐的结构简式为[或]；
（3）B中含有官能团的名称是羧基、酯基；
（4）D中—Br断裂与反应物发生取代反应生成E，D→E的反应类型是取代反应；
（5）Ph-是苯基的缩写，F的分子式为；
（6）符合条件：①含有苯环；②能发生银镜反应说明含有醛基；③核磁共振氢谱中的峰面积之比为1:1:2:2；A的同分异构体的结构简式：、、；
（7）苯丙醇胺结构与流程中沙丁胺醇结构相似，模仿C到F的合成方法，则先与溴发生取代反应生成，再与反应生成，在作用下羰基还原为羟基，再与氢气在Pd/C作用下得到苯丙醇胺，合成路线为：。
选项
实验操作
现象
结论
A
向溶液中通入少量
溶液变黄
的氧化性强于
B
向NaCl、NaBr的混合稀溶液中滴入少量稀溶液
有浅黄色
沉淀生成
C
常温下，向NaHS溶液中滴加石蕊试液
溶液变蓝
D
向盛有2 mL一定浓度的溶液的试管中，滴入5滴溶液
产生黄色沉淀
能够完全电离
物质
熔点/℃
沸点/℃
水溶性
- 25
136.4
易水解成白色沉淀，能溶于有机溶剂
-23
76.8
难溶于水
溶液pH
<4.0
6.0~8.0
8.0~10.0
钒元素主要存在形式
物质
物质的量浓度
l.44
0. 78
0. 12
0.84
坐标原子
x
y
z
Cd
0
0
0
Sn
0
0
0.5
As
0.25
0.25
0.125