湘豫名校联考2023届高三下学期第三次模拟考试（5月）理科综合化学试卷(含答案)

这是一份湘豫名校联考2023届高三下学期第三次模拟考试（5月）理科综合化学试卷(含答案)，共20页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．化学与能源、材料、环境和航天密切相关。下列有关说法错误的是( )
A.我国首次实现以和为原料人工合成淀粉，人工合成淀粉有利于实现“碳中和”
B.中科院利用赤泥和玉米秸秆制备的新型生物炭具有强吸附性
C.神舟十四号载人飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐
D.北京冬奥会火炬“飞扬”以碳纤维织出的外衣为“骨架”，制作碳纤维的原料沥青可以通过分馏石油得到
2．设为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A.分别利用加热分解、和反应制备1ml，转移的电子数均为
B.32g（）分子中含有的S-S键数为
钠与氧气完全反应，反应中转移的电子数介于和之间
D.46g分子中含有的C-C键数为
3．实验室利用浓硫酸和乙醇在加热条件下制取乙烯，所得的乙烯气体中含有水蒸气、和，利用下列仪器（一个或多个）及试剂可以逐一检验这4种气体，下列有关说法错误的是( )
A.必须先检验水蒸气，且检验水蒸气时发生了化学变化
B.乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为
C.装置的连接顺序为②①③①④⑤
D.可以用溴水代替饱和氯化铁溶液
4．茯苓新酸具有一定的抗肿瘤活性，其结构简式如下图所示。下列关于该化合物的说法正确的是( )
A.该化合物分子中含有3种官能团
B.该化合物只能发生取代反应和加成反应
C.1ml该化合物与足量NaOH溶液反应，最多可消耗2mlNaOH
D.该化合物能使酸性溶液褪色，可证明其分子中含有碳碳双键
5．短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大，A元素与C元素同主族，B的单质可以在A的单质中燃烧，生成一种具有强氧化性的物质，C元素与D元素相邻，D元素最高价氧化物对应的水化物和氢化物溶于水都能完全电离。下列说法错误的是( )
A.元素A与元素B形成的两种化合物中，阴、阳离子个数比都是1:2
B.利用D的单质和C的氢化物反应，可证明非金属性：
C.可用酒精除去试管内壁附着的C单质
D.简单离子半径：
6．一种新型燃料电池以二氧化硫和氧气为原料，工作原理如图甲所示。某小组同学利用该燃料电池，通过惰性电极电解氯化铵和盐酸的方法制备，如图乙所示。下列说法不正确的是( )
A.d极区流出的Y溶液是浓盐酸
B.电解时图甲中电极b与图乙中电极c相连接
C.c极上发生的电极反应为
D.电路中每通过1ml，就有1ml从a极区迁移到b极区，1ml从d极区迁移到c极区
7．25℃时，用溶液滴定25.00mL马来酸（）溶液，溶液中主要粒子的分布系数δ[例如]以及pH随V（NaOH溶液）变化的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.的电离常数的数量级为
B.A点溶液中
C.第二次突变，可用酚酞作指示剂
D.
二、填空题
8．磷酸亚铁锂（）是新型锂离子电池的电极材料，其制备流程如下：
不同温度下碳酸锂的溶解度如下表所示：
（1）已知，锂与镁在元素周期表中位于对角线位置，写出碳酸锂高温煅烧分解的化学方程式_____________。
（2）①操作1需要使用过滤装置，下图是过滤操作示意图，其操作不规范的是_____________（填标号）。
a.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯内壁
b.过滤时利用玻璃棒引流
c.将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁
d.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度
②煅烧时，需要使用下列仪器中的_____________（填仪器名称）。
（3）研磨的目的是_____________（任答一点）。
（4）“沉锂”需要在95℃以上进行，主要原因是_____________。过滤碳酸锂所得母液中主要含有硫酸钠，可能还含有_____________和_____________。
（5）制备磷酸亚铁锂的过程必须在惰性气体氛围中进行，原因是_____________。
（6）在“煅烧”操作中，除了生成磷酸亚铁锂和乙酸外，还有其他气体产物逸出，写出该反应的化学方程式_____________。
9．有效去除大气中的是环境保护的重要课题。合理应用，在生产和生活中具有重要意义。请回答下列问题：
（1）NO在催化剂表面分解过程如图甲所示。从状态A到状态C的过程中，能量状态最低的是_____________（填“A”“B”或“C”）。已知：。
（2）亚硝酰氯（ClNO）是有机合成中常用的试剂，已知：。在t℃、aMPa条件下，向一恒压密闭容器中按物质的量之比为2:1通入NO和的混合气体，体系中气体的含量与时间变化关系如图乙所示。
①反应20min达到平衡，试求0~20min内ClNO的平均反应速率_____________，该反应的_____________（为以分压表示的平衡常数，均用含字母的式子表示）。
②若起始条件相同，在恒容容器中发生上述反应，则达到平衡时NO的含量符合图乙中_____________点（填“a”“b”“c”或“d”）。
（3）用焦炭还原法可除去烟气中的，发生反应：。
①一定温度下，向密闭容器中分别加入活性炭和一定量的，一段时间达到平衡后，下列措施能够使上述反应正向进行的是_____________（填字母标号）。
A.加入催化剂B.增加活性炭的质量
C.缩小容器容积D.升高温度
②一定温度下，向容积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和2ml，经过相同时间，测得各容器中的转化率与容器容积的关系如图丙所示。a、b、c三点中，已达平衡状态的有_____________。
（4）某同学利用图丁装置，既解决了CO和NO引起的环境污染问题，又实现了在铁饰品上镀铜。b电极的电极反应式为_____________，撤去质子交换膜，一段时质子交换膜间后，溶液的pH将_____________（填“增大”“减小”或“不变”）。在实现铁饰品上镀铜时，铜电极是_____________（填“c”或“d”）电极。
10．碳与其同素异形体及碳的化合物在工农业生产及日常生活中有广泛的用途，石墨做电极产出电弧后可在阳极。上分离出富勒烯及石墨烯。
（1）基态碳原子价电子排布式为_____________。原子核外有_____________种不同运动状态的电子。
（2）分子机器是纳米研究领域的重点，有望用于更精准的疾病检测、药物输送、超高密度信息存储等众多领域。Tur团队设计的原始“纳米卡车”的四个轮子主要由富勒烯（）构成，靠环境热驱动，如图甲。分析a处化学键的特点说明小车运动的原因_____________。
（3）“梦幻材料”石墨炔（如图乙）是一种二维多孔薄膜材料，在能源电池领域具有重要的潜在应用。石墨炔晶体中碳原子的杂化方式为_____________。晶体中存在大π键的原因是_____________。
（4）石墨烯可以认为是石墨的单层结构，能够应用在锂离子电池负极材料中。图丙中的黑点表示碳原子，线段表示共价键，晶体学中有如下要点：①用结构基元代表晶体结构中最小重复单元；②在二维周期结构中，结构基元要求为平行四边形；③将结构基元并置排列，即可得到二维周期结构。请在图丙中画出石墨烯在二维平面内的结构基元_____________，一个晶胞中有_____________个原子。
（5）化学家利用图丁反应首次成功合成纯碳环。下列说法正确的是___________（填字母标号）。
A.和均为非极性分子
B.图丁中涉及的物质都是分子晶体
C.分子中碳原子的杂化方式有3种
D.晶体中所含σ键类型为p-pσ键和s-pσ键
（6）干冰晶体的晶胞结构如图戊所示，每个周围等距且紧邻的有_____________个。已知晶胞的边长为apm，则分子在晶胞中的空间占有率为_____________（每个分子可以看作一个整体，列出计算式即可）。
11．由芳香族化合物H合成G的路线如下：
已知：（i）A的核磁共振氢谱有6组峰且只有一个取代基；
（ii）G为酯类物质，结构中除苯环外还含有一个八元环
（iii）C的分子结构中没有支链且核磁共振氢谱只有2组峰。
请回答下列问题：
（1）H中含氧官能团的名称为_____________，A的系统命名为_____________。
（2）F→G的反应条件为_____________，反应类型为_____________。
（3）反应①的化学方程式为_____________。
（4）C的结构简式为_____________，1mlD在一定条件下与足量NaOH溶液反应，消耗NaOH的物质的量为_____________。
（5）一个碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳原子称为手性碳原子。写出D的结构简式，并用星号（*）标出D中的手性碳原子_____________。
（6）化合物K是F的同分异构体，能同时满足以下两个条件的K的结构有_____________种。
a.苯环上含有四个取代基
b.能与碳酸氢钠溶液反应
三、实验题
12．是一种重要的化工原料，某工厂用石膏、、、和制备的工艺流程如下：
某小组同学利用A~E装置仪器制备硫酸铵（夹持装置已省略），请回答下列问题：
（1）制备硫酸铵时，正确的连接顺序是_____________。
a→________→_______→________e→______________→b（按气流方向，均填小写字母）。为使装置A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，应采取的操作是_____________。
（2）开始实验时，应先通_____________（写化学式），二氧化碳__________（填“能”或“不能”）过量。
（3）装置E中发生反应的离子方程式为_____________。
（4）装置B中盛放的试剂是_____________。工艺流程中可循环利用的物质是_____________。
（5）“操作2”中从溶液中获得纯净硫酸铵固体的操作步骤是_____________、洗涤。常温下，的溶解度比的_____________（填“大”或“小”）。
参考答案
1．答案：C
解析：A.以和为原料人工合成淀粉可以实现二氧化碳的吸收转化，有利于实现碳中和，A正确；
B.新型生物炭具有疏松多孔结构，具有强吸附性，B正确；
C.高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，不属于硅酸盐材料，主要成分不是硅酸盐，C错误；
D.石油分馏可以得到汽油、柴油、煤油、沥青等产品，D正确；
故选C。
2．答案：B
解析：A.分别利用加热分解制，O的化合价从-2价到0价，生成1ml转移电子数为，和反应制备1ml，O的化合价从-1价到0价，生成1ml转移的电子数为，A错误；
B.分子中每个S原子含有S-S键个数为个，32g含有1mlS原子，则含有的S-S键数为，B正确；
钠（0.1ml）与氧气完全反应，钠的化合价从0价变成+1价，反应中转移的电子数，C错误；
D.的结构式为或，分子中有1个C-C键，分子中没有C-C键，无法确定46g分子中含有的C-C键个数，D错误；
故答案为：B。
3．答案：D
解析：A.后续操作均在溶液中进行，故必须先检验水蒸气，检验水蒸气时硫酸铜和水反应生成胆矾，发生了化学变化，A正确；
B.乙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，离子方程式为，B正确；
C.根据分析，装置的连接顺序为②①③①④⑤，C正确；
D.溴水中的溴既可以和二氧化硫反应又可以和乙烯反应，不能代替饱和氯化铁溶液，D错误；
故选D。
4．答案：C
解析：A.该物质中含有酯基和羧基，羟基，还有碳碳双键，四种官能团，A错误；
B.含有羧基和羟基，能发生取代反应，碳碳双键能发生加成反应和氧化反应，羟基也能发生消去或氧化反应，B错误；
C.酯基和羧基都可以和氢氧化钠反应，故1ml该化合物与足量NaOH溶液反应，最多可消耗2mlNaOH，C正确；
D.碳碳双键和羟基都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D错误；
故选C。
5．答案：C
解析：A.元素A与元素B形成的两种化合物为和（为过氧根离子），阴、阳离子个数比都是1:2，A正确；
B.利用D的单质和C的氢化物反应，和反应生成HCl和S，证明非金属性：，B正确；
C.硫微溶于酒精，不可用酒精除去试管内壁附着的C单质，C错误；
D.核外电子数相同，核电荷数越大，半径越小，，，电子层数越多半径越大，和核外有4层电子，和核外有3层电子，简单离子半径：，D正确；
故答案为：C。
6．答案：A
解析：A.d极产生氢气，说明是氢离子放电，则为电解质的阴极，流出的为稀盐酸，A错误；
B.电极b上通入氧气，为原电池的正极，c为电解池的阳极，故电解时b与c相连，B正确；
C.c为电解池的阳极，是溶液中的铵根离子反应生成三氯化氮，电极反应为，C正确；
D.电路中通过1ml电子，就有1ml氢离子通过质子交换膜迁移到b极区，装置乙中有1ml氯离子从d迁移到c极区，D正确；
故选A。
7．答案：B
解析：A.从图像可知C点，，因此的电离常数的数量级为，A正确；
B.A点为NaHA溶液，溶液，溶液显酸性，电离大于水解，则A点溶液中，B错误；
C.从图像可以看出第二次突变范围是在pH为：8~10之间，刚好位于酚酞的变色范围内，因此可用酚酞作指示剂，C正确；
D.根据反应计量系数关系：，结合图像可知当加入NaOH50mL时25mL的全部转化为说明，因此，D正确；
故选B。
8．答案：（1）
（2）ad；坩埚、坩埚钳、玻璃棒
（3）增大反应物的接触面积，加快化学反应速率，提高原料利用率
（4）温度越高，碳酸锂的溶解度越小，可以减少碳酸锂的损失；碳酸钠（）；碳酸锂（）
（5）亚铁化合物易被空气中氧气氧化
（6）
解析：（1）对角线规则与性质相似，碳酸锂高温煅烧分解的化学方程式为：
（2）过滤操作时应注意一贴二低三靠：一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；
二低：漏斗内滤纸边缘低于漏斗口边缘；漏斗内液面低于滤纸边缘；
三靠：倾倒液体时，烧杯紧靠玻璃棒；玻璃棒末端紧靠漏斗内三层滤纸处；漏斗下端紧靠承接滤液的烧杯内壁；故ad错误。
煅烧时，需要使用下列仪器中的坩埚、坩埚钳、玻璃棒。
（3）研磨的目的是：增大反应物的接触面积，加快化学反应速率，提高原料利用率。
（4）根据题干表格可知，温度越高，的溶解度越小，可以减少的损失。
因为加入了溶液和，过滤碳酸锂所得母液中主要含有硫酸钠，可能还含有和
（5）因为含化合物易被空气中氧化，所以制备磷酸亚铁锂的过程必须在惰性气体氛围中进行。
（6）在“煅烧”操作中，除了生成磷酸亚铁锂和乙酸外，还有其他气体、逸出，反应的化学方程式为：。
9．答案：（1）C
（2）；；b
（3）D；ab
（4）；不变；c
解析：（1）由图甲可知，A状态时NO被吸附到催化剂表面，B状态为NO断键形成N原子和O原子，这个过程需要吸收能量，C状态为N原子和N原子结合形成，O原子和O原子结合形成，形成新键过程中放出能量；NO的分解反应为放热反应，能量状态最低的是C；
（2）①；；②起始条件相同，在恒容容器中发生反应，相对于恒压状态，物质浓度减小，反应速率减慢，NO的百分含量增大，达到平衡时所需时间较长，所以b点符合要求；
（3）①催化剂只能加快化学反应速率，不能使平衡发生移动，A项错误；
增加活性炭的质量，不能改变反应物浓度，平衡不移动，B项错误；
缩小容器容积，反应体系的压强增大，平衡逆向移动，C项错误；
正反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，D项正确；
②容器容积越大，压强越小，化学反应速率越小，相同时间内越不容易达到平衡，该反应是一个气体体积增大的反应，加压平衡逆向移动，转化率减小，b点时的转化率最高，则c点反应还没有达到平衡，a、b点均为平衡点；
（4）左边装置为原电池，右边装置为电解池，铜电极应该作阳极，连接原电池的正极，则c为铜电极。a电极的电极反应式为，b电极的电极反应式为。总电解反应式为，撤去质子交换膜，一段时间后溶液的pH将不变。
10．答案：（1）；6
（2）a处通过C-C单键相连，单键可以旋转
（3）sp、；晶体中碳原子共平面且存在多个相互平行的p轨道
（4）；2
（5）AB
（6）12；（或）
解析：（1）基态碳原子核外电子排布为，则其价电子排布式为；原子核外电子的运动状态各不相同，故基态碳原子的核外电子有6种运动状态；
（2）a处通过C-C单键相连，单键可以旋转，故可以像车轮一样前进，答案为a处通过C-C单键相连，单键可以旋转；
（3）石墨炔是碳的同素异形体，根据结构中碳形成的价键可知，苯环上碳原子为杂化，碳碳三键上碳原子为sp杂化，即碳原子的杂化方式为sp、；晶体中存在大π键的原因是晶体中碳原子共平面且存在多个相互平行的p轨道；
（4）石墨烯在二维平面内的结构基元如图；根据均摊法可知，一个晶胞中有2个原子；
（5）A.由环状碳单质的合成示意图可知，和均为结构对称的非极性分子，选项A正确；
B.图丁中涉及的物质是和碳的氧化物，都属于分子都是分子晶体，选项B正确；
C.由结构示意图可知，分子中只含有三键碳原子和双键碳原子，其中三键碳原子为sp杂化，双键碳原子为杂化，杂化方式有2种，选项C错误；
D.晶体中所含σ键类型为s-pσ键，选项D错误；
答案选AB；
（6）干冰是分子晶体，二氧化碳分子位于立方体的顶点和面心上，以顶点上的二氧化碳分子为例，与它距离最近的二氧化碳分子分布在与该顶点相连接的12个面的面心上，即每个周围等距且紧邻的有12个；根据均摊法，晶胞中分子位于顶点和面心，含有个分子，已知晶胞的边长为apm，体积为，则晶胞中间对角线为4倍分子的半径，则分子半径为apm，占有的体积为，在晶胞中的空间占有率为。
11．答案：（1）酯基；3-苯基-2-丙烯酸
（2）浓硫酸、加热；取代反应（或酯化反应）
（3）
（4）；2ml
（5）
（6）16
解析：（1）根据前面分析H为，H中含氧官能团的名称为酯基，A为，其系统命名为3-苯基-2-丙烯酸；故答案为：酯基；3-苯基-2-丙烯酸。
（2）F→G发生酯化反应，其反应条件为浓硫酸、加热，反应类型为取代反应（或酯化反应）；故答案为：浓硫酸、加热；取代反应（或酯化反应）。
（3）反应①的化学方程式为。
（4）根据前面分析乙醇在浓硫酸加热条件下发生取代反应得到C，则C的结构简式为；含有羧基和碳氯键，碳氯键在碱性条件下发生水解，羧基会消耗氢氧化钠，因此1mlD在一定条件下与足量NaOH溶液反应，消耗NaOH的物质的量为2ml；故答案为：；2ml。
（5）一个碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳原子称为手性碳原子。写出D的结构简式，并用星号（*）标出D中的手性碳原子；故答案为：。
（6）化合物K是F（）的同分异构体，能同时满足能与碳酸氢钠溶液反应，说明含有羧基，苯环上含有四个取代基，则基团是两个甲基、一个羟基、一个羧基，当两个甲基在邻位，，羧基在另外三个位置上有3种结构，，羧基在另外三个位置上有3种结构，当两个甲基在间位，，羧基在另外两个位置上有2种结构，，羧基在另外三个位置上有3种结构，，羧基在另外两个位置上有2种结构，，羧基在另外三个位置上有3种结构，共16种；故答案为：16。
12．答案：（1）cdh，f，g；将分液漏斗上部的玻璃塞打开或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔
（2）；不能
（3）
（4）五氧化二磷（）；二氧化碳（）
（5）蒸发浓缩，冷却结晶、过滤；大
解析：（1）利用装置A制备，利用装置C除去中混有的HCl气体，然后通过长导管h通入悬浊液中，通过装置D制备氨气，再通过导管f（可防止倒吸）通入悬浊液中；最后把g和b连接以除去尾气。所以，正确的连接顺序是a→c→d→h→e→f→g→b。为使装置A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，应采取的操作是将分液漏斗上部的玻璃塞打开或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔。
（2）由于微溶于水，易溶于水，应先通入足量，使溶液呈碱性，然后通入适量，不能过量，否则会与生成的碳酸钙继续反应。
（3）硫酸钙与氨气、水和二氧化碳反应生成了硫酸铵和碳酸钙，反应的离子方程式为：。
（4）为了防止过量的氨气污染空气，装置B中可以盛放五氧化二磷，用来吸收氨气，在该流程中先参与反应被消耗，而后又通过碳酸钙分解生成，所以可循环利用的物质是。
（5）先把硫酸铵溶液蒸发浓缩形成饱和溶液，再冷却结晶、过滤、洗涤，可以使纯净硫酸铵从溶液中结晶析出。从工艺流程图中可以看出：和发生反应生成，符合溶解度较大的物质生成溶解度较小的物质的有关规律，所以的溶解度比的溶解度大。
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
80
100
溶解度/
（）
1.54
1.43
1.33
1.25
1.17
1.08
1.01
0.85
0.72