2022届安徽师范大学附属中学高三下学期第十四次综合测试理综化学试题含解析

这是一份2022届安徽师范大学附属中学高三下学期第十四次综合测试理综化学试题含解析，共18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。

安徽师范大学附属中学2022届高三下学期第十四次综合测试
理综化学试题
一、单选题
1．2022年北京冬奥会成功举办。本届冬奧会体现了科技创新与艺术设计的完美融合。下列有关本届冬奥会的说法错误的是
A．速滑竞赛服使用了蜂窝样式的聚氨酯材料，属于天然有机高分子材料
B．用干冰实现人工制冰的过程环保高效，不涉及化学变化
C．“飞扬”火炬喷口外壳采用聚硅氮烷树脂，该树脂属于无机聚合物
D．国家速滑馆采用的硫化镉发电玻璃，可将太阳能转化为电能
2．正四面体烷的球棍模型如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是

A．碳碳键的键角为 B．与丁二烯互为同分异构体
C．二氯代物有2种 D．正四面体烷生成1mol丁烷至少需要3mol
3．以下为有机物的制备实验装置。下列相关说法错误的是


A．图1右侧试管中观察到淡黄色沉淀，可证明制备溴苯的反应为取代反应
B．图2所制得的硝基苯因溶解有NO2略带黄色，可加入NaOH溶液分液除去
C．图3导气管口应在右侧试管中Na2CO3溶液液面上方，以防止倒吸
D．图4分水器分出生成的水可提高反应转化率，且有机组分密度可以大于水
4．己知TiO2在光照下可以激发产生空穴(h+)和光电子(e-)。某课题组研究TiO2光催化降解室内污染物甲醛的机理如图所示，下列说法错误的是


A．反应④中HCHO发生氧化反应
B．TiO2每吸收32eV太阳能理论上可以产生10个h+
C．TiO2在光照下同样可以催化CaCO3分解反应
D．该过程总反应为：HCHO+O2CO2+H2O
5．已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，位于三个不同的周期。由X、Y、Z组成的某有机物常用于合成高分子化合物，其结构如图所示。W原子的最外层电子数比Z多。下列说法正确的是

A．原子半径W>Z>Y>X
B．Y、Z、W不可以组成各原子均满足8电子稳定结构的某种微粒
C．Z的简单氢化物熔点高于Y的简单氢化物.
D．氧化物对应水化物的酸性：W一定比Z强
6．近日，我国学者在Science报道了一种氯离子介导的电化学合成方法，能将乙烯高效清洁、选择性地转化为环氧乙烷，电化学反应的过程如图所示。在电解结束后，将阴、阳极电解液输出混合，便可反应生成环氧乙烷。下列叙述错误的是

A．电解过程中Cl-透过交换膜向左侧移动
B．电解结束溶液混合后KCl的浓度与电解前的相等
C．每生成1mol环氧乙烷，理论上电路中转移电子数为2NA
D．工作过程中Ni电极附近的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑
7．溶液中各含氮(或碳)微粒的分布分数δ，是指某含氮氨(或碳)微粒的浓度占各含氮(或碳微粒浓度之和的分数。25℃时，向0.1mol·L-1的NH4HCO3溶液(pH=7.8)中滴加适量的盐酸或NaOH溶液，溶液中含氮(或碳)各微粒的分布分数δ与pH的关系如图所示(不考虑溶液中的CO2和NH3分子)。

下列说法不正确的是
A．Kb(NH3·H2O)>Kal(H2CO3)
B．n点时，溶液3c(HCO)+c(OH-)=c(NH)+c(H+)
C．m点时，c(NH3·H2O)>c(HCO)
D．反应HCO+NH3·H2ONH+CO+H2O的平衡常数为K，lgK=-0.9
二、工业流程题
8．高纯氮化铝(AlN)是一种理想的半导体物质，一种以含铝废料(主要成分为Al2O3，含有少量Fe3O4、CuO、PbCO3、MnCO3)为原料制备AlN的工艺流程如图：


回答下列问题：
(1)滤渣1的主要成分是____(填化学式)。
(2)写出“氧化”时生成MnO2的离子方程式：____。
(3)常温下，“氧化”后溶液中c(Al3+)=0.1mol·L-1，若“pH=3.5”，是否有Al(OH)3沉淀生成?____(填“有”或“无”)，原因____(已知常温下，Ksp[Al(OH)3]=4.0×10-33)。
(4)“沉铝”时，加入试剂X的名称是____。
(5)“操作”步骤包含____。
(6)写出“高温灼烧”时反应的化学方程式：____；该步骤反应后期需通入一定量的空气，其目的是____(从提高AlN纯度角度考虑)。
三、实验题
9．碳酸镧La2(CO3)3(相对分子量为458)可用于治疗高磷酸盐血症，它为白色粉末、难溶于水、900℃物分解可生成La2O3(相对分子量为326)固体，在溶液中制备易形成水合碳酸镧La2(CO3)3·xH2O。溶液碱性太强时会生成受热易分解的碱式碳酸镧La(OH)CO3。
I.制备产品水合碳酸镧La2(CO3)3·xH2O：

(1)仪器X的名称为____，①中试管内发生反应的化学方程式为____。
(2)装置接口的连接顺序为a-_____-f(填接口字母)；
(3)为防止溶液碱性太强生成副产物La(OH)CO3，实验过程中应采取措施_____，该反应中生成副产物氯化铵，请写出生成水合碳酸镧的化学方程式：____。
II.甲小组通过以下实验验证制得的样品中是否含La(OH)CO3，将石英玻璃A管称重，记为m1g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2g，将装有试剂的装置C称重，记为m3g。按如图连接好装置进行实验。

实验步骤：
①打开K1、K2和K3，缓缓通入N2；
②数分钟后关闭____，打开____，点燃酒精喷灯，加热A中样品；
③一段时间后，熄灭酒精灯，打开K1，通入N2数分钟后关闭K1和K2，冷却到室温，称量A。重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m4g(此时装置A中为La2O3)。称重装置C，记为m5g。
(4)实验步骤②中关闭____，打开_____。(填写阀门代号)
(5)结果分析：当=____时，说明所得样品中不含有La(OH)CO3。
四、原理综合题
10．将和两种引发温室效应气体转化为合成气(和)，可以实现能量综合利用，对环境保护具有十分重要的意义。
(1)甲烷二氧化碳干式重整涉及以下反应
a.      平衡常数为
b.      平衡常数为
c.      平衡常数为
①为标准摩尔生成焓，其定义为标准状态下，由稳定相态的单质生成1mol该物质的焓变。对于稳定相态单质，其为零。根据下表所示数据，计算反应a的反应热_______，该反应在_______(填“高温”或“低温”)下能自发进行。
物质




-74.8
-393.5
-110.5

②以上三个反应的平衡常数K与温度T存在函数关系：，，，其中m、n、p为常数，则的数值范围是_______(填序号)。
A．       B．       C．       D．
(2)甲烷的水蒸气重整涉及以下反应
Ⅰ.
Ⅱ.
在一密闭容器中，通入1mol和3mol发生甲烷的水蒸气重整反应。
①压强为kPa时，分别在加和不加时，平衡体系中的物质的量随温度变化如图1所示。温度低于700℃时，加入可明显提高混合气中的量，原因是_______。

②500℃时，反应相同时间后测得的转化率(α)随压强的变化如图2所示。则图2中E点和G点的浓度大小关系为_______(填“>”“<”或“=”)，此温度下反应Ⅱ的分压平衡常数(用分压代替浓度，分压等于总压×物质的量分数)为_______。

③甲烷蒸汽重整工业制氢面临着大量的“碳排放”，我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的方法，其电化学反应原理如图3所示。请写出Ni-YSZ电极上发生的电极反应方程式：_______。

五、结构与性质
11．卤族元素及其化合物种类繁多，有着非常重要的用途，回答下列问题：
(1)基态Br原子的电子排布式为[Ar]____。
(2)同一条件下，HF的沸点____HCl(填“大于”“等于”或“小于”，以下同)。HF在水中的溶解度____HCl，原因是____。SOCl2中心S原子VSEPR模型为____。1mol氟硼酸铵NH4BF4中含有____mol配位键。
(3)一种Ag2HgI4固体导电材料为四方晶系，其晶胞参数为apm、apm和2apm，晶胞沿x、y、z的方向投影(如图所示)，A、B、C表示三种不同原子的投影，标记为n的原子分数坐标为(，，)，则m的原子分数坐标为____，距离Hg最近的Ag有____个。设NA为阿伏加德罗常数的值，Ag2HgI4的摩尔质量为Mg·mol-1，该晶体的密度为____g·cm-3(用代数式表示)。


六、有机推断题
12．多环化合物Y是一种药物合成的中间体，它的一种合成路线如图(部分反应条件或试剂略去)。

已知：
i.R1－CHO+
(1)B的名称是____，J中官能团除硝基还有____(填官能团名称)
(2)E→G的化学方程式是____。
(3)I的结构简式是____。
(4)Q是E的同分异构体，含有酚羟基且苯环上有三个取代基的结构可能有____种。
(5)K中除苯环外，还含有一个五元环，K的结构简式是____。
(6)已知：
ii.+R3－NH2
iii.亚胺结构()中C=N键性质类似于羰基，在一定条件下能发生类似i的反应。
M与L在一定条件下转化为Y的一种路线如图。
M+L中间产物1中间产物2
写出中间产物1、中间产物2的结构简式____、____。

参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
A．聚氨酯材料，属于人工合成有机高分子材，A错误；
B．用干冰实现人工制冰的过程环保高效，过程中没有新物质生成，不涉及化学变化，B正确；
C．聚硅氮烷树脂中不含碳元素，该树脂属于无机聚合物，C正确；
D．国家速滑馆采用的硫化镉发电玻璃，可将太阳能转化为电能，实现太阳能与电能之间的转化，D正确；
故选A。
2．D
【解析】
【详解】
A．4个C形成的结构与白磷结构相似，则碳碳键键角为60°，故A错误；
B．丁二烯中含有4个C、6个H原子，正四面体烷中含有4个C、4个H原子，分子式不同，不是同分异构体，故B错误；
C．分子中4个H的位置相同，则二氯代物只有一种，故C错误；
D．正四面体烷生成1 mol 丁烷，需要H原子6mol，至少需要3mol H2，故D正确；
故选D。
【点睛】
本题的易错点为A，要注意根据结构示意图分析判断，C形成的骨架结构与白磷结构相似，不是与甲烷相似。
3．B
【解析】
【详解】
A．图1中四氯化碳可溶解挥发产生的Br2，若产生淡黄色的沉淀，说明苯与溴反应时有HBr产生，发生取代反应，A项正确；
B．由于浓硝酸易分解产生NO2气体使硝基苯略带黄色，可加入稀NaOH溶液，然后用苯进行萃取最后进行蒸馏即可得到纯净的硝基苯，B项错误；
C．图3中右侧试管中为导管口在Na2CO3溶液的上方，目的是防止倒吸，Na2CO3溶液的作用吸收乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度，C项正确；
D．图4中乙酸与正丁醇发生酯化反应，乙醇、正丁醇、乙酸正丁酯受热挥发，冷凝管冷却后液体回流可提高反应的转化率，乙酸正丁酯密度大于水在分水器的下层，D项正确；
答案选B。
4．C
【解析】
【详解】
A．由图可知，反应④的反应物为HCHO、·OH，生成物为CO2、H2O，反应方程式为HCHO+4·OH=CO2+3H2O，HCHO中碳元素化合价由0价升高到+4价，发生氧化反应，A正确；
B．由图可知，一个e-吸收3.2ev的能量可以生成一个h+，产生10个h+，需要吸收32ev的能量，B正确；
C．催化剂具有专一性，二氧化钛不能催化碳酸钙分解反应，C错误；
D．由图可知，总反应的反应物为HCHO、O2，生成物为CO2、H2O，反应的方程式为，D正确；
故答案选C。
5．C
【解析】
【分析】
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，位于三个不同的周期，可知X是H元素；根据由X、Y、Z组成的某有机物的球棍模型，可知Y是C元素；已知C能形成4个键，所以Y和Z之间为叁键，Z的半径小于C，则Z是N元素；W原子的最外层电子数比Z多，W是S或Cl。
【详解】
A．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，原子半径S(或Cl)>C>N>H，故A错误；
B．C、N、S组成的分子 ，C、N、Cl组成的分子 各原子均满足8电子稳定结构，故B错误；
C．NH3分子间能形成氢键，NH3的熔点高于CH4的熔点，故C正确；
D．HClO、H2SO3的酸性比HNO3弱，故D错误；
选C。
6．B
【解析】
【分析】
由图示可知，在Pt电极附近通入乙烯，所以Pt电极氯离子失电子生成氯气，Pt电极为阳极，Ni电极为阴极，阴极反应式为。
【详解】
A．Pt电极为阳极，Ni电极为阴极，电解过程中Cl-透过交换膜向左侧移动，故A正确；
B．总反应为，电解结束溶液混合后，溶剂水的质量减小，所以KCl的浓度比电解前增大，故B错误；
C．根据，每生成1mol环氧乙烷同时生成1mol氢气，理论上电路中转移电子数为2NA，故C正确；
D．Ni电极为阴极，工作过程中Ni电极附近的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，生成KOH生成，故D正确；
选B。
7．B
【解析】
【详解】
A．氨水为一元弱碱电离平衡方程式为：，，当，溶液的pH为9.3，则，碳酸为二元弱酸则分步电离的方程式为：，，当，溶液的pH为6.4，则，可得Kb(NH3·H2O)>Kal(H2CO3)，A项正确；
B．n点时，溶液中，n点时加入NaOH溶液反应得到的溶液中有钠离子、铵根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子，由溶液电荷守恒可得：，带入可得，B项错误；
C．由图可知虚线表示，m点表示为，则由图判断m点在虚线的下方，可得c(NH3·H2O)>c(HCO)，C项正确；
D．n点时，，反应HCO+NH3·H2ONH+CO+H2O的平衡常数的表达式为， 带入数值进行计算可得，则lgK=-0.9，D项正确；
答案选B。
8．(1)PbSO4
(2)
(3)     无     调，c(H+)=10-3.5mol/L，则c(OH-)=10-10.5mol/L，Q[Al(OH)3] =c(Al3+)c3(OH-)=0.1×(10-10.5)3=10-32.5，由于Q＜Ksp，故不会生成沉淀；
(4)氨水
(5)过滤、洗涤
(6)          除去未反应完的碳
【解析】
【分析】
废料(主要成分为，含有少量、、、)加入稀硫酸后，氧化铝溶解生成硫酸铝溶液，反应生成硫酸铁和硫酸亚铁溶液，氧化铜反应生成硫酸铜，反应生成硫酸铅，反应生成硫酸锰，所以，滤液中含有Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Mn2+等金属阳离子，而滤渣主要为硫酸铅；然后加入NaClO3可氧化Mn2+生成MnO2，氧化Fe2+生成Fe3+，故氧化后滤液中的金属阳离子：Na+、Fe3+、Cu2+、Al3+，过滤可除去MnO2；再加入NaOH调节pH，使铁转化为氢氧化铁沉淀而除去，便于分离除去，故调节pH后滤液中的金属阳离子：Na+、Cu2+、Al3+；加入Al，置换出铜单质除去铜；最后加入氨水沉铝，过滤，洗涤，干燥可得到氢氧化铝沉淀，煅烧得到氧化铝，再通入氮气、C，得到AlN。
(1)
根据分析，滤渣1的主要成分是硫酸铅，化学式为PbSO4；
(2)
NaClO3可氧化Mn2+生成MnO2，本身被还原为Cl-，故反应的离子方程式为；
(3)
调，c(H+)=10-3.5mol/L，则c(OH-)=10-10.5mol/L，Q[Al(OH)3] =c(Al3+)c3(OH-)=0.1×(10-10.5)3=10-32.5，由于Q＜Ksp，故不会生成沉淀。故答案为：无；原因是：调，c(H+)=10-3.5mol/L，则c(OH-)=10-10.5mol/L，Q[Al(OH)3] =c(Al3+)c3(OH-)=0.1×(10-10.5)3=10-32.5，由于Q＜Ksp，故不会生成沉淀；
(4)
由于氢氧化钠会溶解氢氧化铝沉淀，故X选用氨水；
(5)
从含氢氧化铝沉淀的溶液中分离氢氧化铝，需过滤、洗涤；
(6)
“高温灼烧”时氧化铝与氮气、C，得到AlN，故反应的化学方程式为：；为除去未反应完的碳，需通入一定量的空气。
9．(1)     球形干燥管    
(2)d-e-b-c
(3)     通入过量的CO2气体    
(4)     K1和K3     K4
(5)
【解析】
【分析】
Ⅰ.装置①为实验室制备NH3的发生装置，发生反应的方程式为，装置②为饱和NaHCO3溶液目的为除去CO2气体中的HCl气体，进气方式为c进b出，装置③为制备水合碳酸镧，Na2CO3溶液的碱性大于NaHCO3的碱性，NH3易溶于水，仪器X为防倒吸装置，装置名称为球形干燥管，装置④为制备CO2气体的发生装置，稀盐酸具有挥发性产生的气体中有杂质HCl气体；
Ⅱ.装置B为浓硫酸吸收水蒸气，装置C为检验水蒸气的装置，装置D为吸收空气中的水蒸气防止造成实验误差，据此答题。
(1)
①装置③为制备水合碳酸镧的装置，仪器X为防倒吸装置，名称为球形干燥管；
②装置①为实验室制备NH3的发生装置，发生反应的化学方程式为：；
(2)
装置①为制备NH3气体，装置④为制备CO2气体，装置②为除杂装置，装置③为制备水合碳酸镧，则装置接口顺序为：a-d-e-b-c-f；
(3)
①NH3极易溶于水，使溶液的碱性增强，溶液碱性太强时会生成受热易分解的碱式碳酸镧La(OH)CO3，实验过程应通入过量的CO2气体调节溶液的碱性；
②反应中生成副产物氯化铵，则LaCl3溶液与NH3和CO2反应的化学方程式为：；
(4)
①实验开始时先通入N2排除装置内的空气，数分钟后关闭K1和K3防止空气对实验造成误差；
②再打开K4，点燃酒精灯加热A中样品，防止发生倒吸使玻璃管炸裂；
(5)
装置A反应前样品的质量为(m2-m1)g，装置A反应后样品的质量为(m4-m1)g，装置C反应前为m3g，装置C反应前为m5g，反应过程中产生CO2的质量为(m5-m3)g，如果样品中不含有La(OH)CO3，则由水和碳酸镧的化学式可知，，可得。
10．(1)          高温     A
(2)     加入与反应，促进反应Ⅱ向右移动，的物质的量增加     >     1    
【解析】
(1)
① (-110.5×2+74.8+393.5)KJ/mol=+247.3 KJ/mol，正反应吸热，熵变大于0，所以该反应在高温下能自发进行。
②a.    
b.      
根据盖斯定律a+2b得=+2， ，可知K2随温度升高而减小，则<0；，可知K3随温度升高而增大，则>0；即+2>0，>-2，则<-2，选A。
(2)
①加入与反应，促进反应Ⅱ向右移动，所以温度低于700℃时，加入可明显提高混合气中的量；
②E点和G点转化率相等，所以物质的量相等，E点的压强小于G点，说明容器体积E大于G点，浓度大小关系为>；达到平衡状态，甲烷的转化率为60%，则反应Ⅰ消耗0.6molH2O、生成0.6molCO、生成1.8molH2；平衡体系中H2的物质的量是2.1mol，则反应Ⅱ生成0.3molH2，生成0.3molCO2，反应Ⅱ消耗0.3molCO、0.3molH2O，所以平衡体系中含有0.3molCO、2.1molH2O、0.3molCO2、2.1mol，此温度下反应Ⅱ的分压平衡常数=；
③根据图示，Ni-YSZ电极上甲烷失电子生成二氧化碳和氢气，电极反应方程式为。
11．(1)3d104s24p5
(2)     大于     大于     HF和水分子之间能形成分子间氢键     正四面体     2
(3)          8    
【解析】
(1)
Br是35号元素，基态Br原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p5；
(2)
HF分子间能形成氢键，同一条件下，HF的沸点大于HCl。HF和水分子能形成分子间氢键，所以HF在水中的溶解度大于HCl。SOCl2中心S原子有1个孤电子对，形成3个σ键，价电子对数为4，VSEPR模型为正四面体。含1个配位键、含1个配位键，所以1mol氟硼酸铵NH4BF4中含有2mol配位键。
(3)
根据0点坐标和n的原子分数坐标为(，，)，则m的原子分数坐标为；根据三种不同原子的投影，A的原子位于晶胞内，A个数为8；B位于顶点和体心，B的个数为；C位于4个楞和6个面上，C原子数为，根据化学式Ag2HgI4，可知A是I、B是Hg、C是Ag。距离Hg最近的Ag有8个。设NA为阿伏加德罗常数的值，Ag2HgI4的摩尔质量为Mg·mol-1，该晶体的密度为g·cm-3。
12．(1)     邻硝基甲苯     羰基、羟基
(2)
(3)
(4)20
(5)
(6)         
【解析】
【分析】
由图中转化关系可知，A的分子式为C7H8，A的结构简式为，B的结构简式为，D的结构简式为，G的结构简式，I的结构简式为，据此答题。
(1)
①B的分子式为C7H7O2N，结合E的结构，苯环上两个侧链处于邻位，则B的结构简式为，B的名称为邻硝基甲苯；
②J的结构简式为，官能团为硝基、羰基、羟基；
(2)
G的结构简式为，E到G的化学方程式为：；
(3)
已知1可知，I的官能团为羰基，则I的结构简式为；
(4)
E的分子式为C7H7NO3，Q为E的同分异构体，含有酚羟基且苯环上有三个取代基的结构为有10种，有10种，满足条件的同分异构体共计20种；
(5)
K的分子式为C8H5NO2，K的官能团名称为羰基和酰胺基，则K的结构简式为；
(6)
M的分子式为C8H7NO3，则M的结构简式为，L的分子式为C8H7NO，则L的结构简式为，，则中间产物1为，，中间产物2为。