新疆阿勒泰地区2023届高考素养调研第一次模拟考试理科综合化学试题（含解析）

这是一份新疆阿勒泰地区2023届高考素养调研第一次模拟考试理科综合化学试题（含解析），共24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。
新疆阿勒泰地区2023届高考素养调研第一次模拟考试理科综合化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．化学与生产、生活、环境等密切相关。下列说法正确的是
A．向天然水中加入明矾可起到杀菌消毒的作用
B．淀粉、纤维素在人体内最终的水解产物均为CO2和H2O
C．用风能发电可减少温室气体排放
D．C919国产大飞机风挡结构部分使用的有机玻璃属于硅酸盐材料
2．NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．常温下22.4L NH3含有的中子数为7NA
B．常温下1L pH=13的Ba(OH)2溶液中OH-的数目为0.2NA
C．将50mL 12mol/L盐酸与足量共热，转移的电子数为0.3NA
D．56g C3H6和C4H8的混合气体中含有的氢原子数为8NA
3．利用下列装置(夹持部分略)和试剂进行实验，能达到实验目的的是
A．制备SO2
B．制备并收集少量NO
C．配制NaCl溶液
D．观察铁的析氢腐蚀
4．有机物M是合成抗过敏药物色甘酸钠的中间体，结构简式如图。下列关于该有机物的说法正确的是

A．分子中只含有醚键、酯基两种官能团
B．能与NaOH溶液反应
C．苯环上的一氯取代物有4种
D．所有碳原子不可能共平面
5．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W、Z同主族，Y单质可用作光电池，X的周期序数等于主族序数，Z原子的最外层电子数等于最内层电子数的3倍，下列叙述错误的是
A．工业上采用熔融电解法冶炼X的单质
B．含X或Y的某些盐可用于制备胶体
C．简单离子的半径：Z>W>X
D．YW2和ZW2都是酸性氧化物，都不与酸反应
6．我国科学家近期开发了一种高性能的水系锰基锌电池。 其工作原理如图所示，已知该装置工作一段时间后，K2SO4溶液的浓度增大。下列说法正确的是

A．电子流向:Zn电极→b膜→a膜→MnO2电极→负载→Zn电极
B．负极的电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
C．a膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜
D．装置工作一段时间后，正极区溶液的pH降低
7．相同温度和压强下，研究Cl2分别在不同浓度的盐酸和NaCl溶液中的溶解度(用溶解Cl2的物质的量浓度表示)变化如图所示。

已知氯气溶解存在以下过程:
①Cl2(aq) + H2O(1) H+(aq) + Cl-(aq) + HClO(aq) K1= 4.2×10-4
②Cl2(aq) + Cl-(aq) (aq) K2= 0.19
③HClO(aq) H+(aq) + ClO-(aq) Ka= 3.2×10-8
下列说法错误的是
A．随着NaCl浓度的增大，Cl2溶解度减小，溶液中减小
B．随着盐酸浓度的增大，反应①被抑制，反应②为主要反应从而促进Cl2溶解
C．a点时，c(H+) >c(Cl-)>c() > c(ClO-)
D．b点时，c(Na+) + c(H+) = c(Cl-) + c() + c(OH-) + c(ClO-)

二、工业流程题
8．为保护环境，充分利用钴资源，一种以废旧钴酸锂电池材料(正极材料主要含有LiCoO2、铝箔及金属钢壳)回收钴酸锂的工艺流程如下:

已知一定条件下，部分金属阳离子形成氢氧化物的pH如下表:
离子
Co3+
Fe3+
Co2+
Fe2+
Al3+
开始沉淀的pH
0.3
2.7
7.2
7.6
3.6
完全沉淀的pH
1.1
3.2
9.2
9.6
5.2

请回答下列问题:
(1)废旧钴酸锂电池需经放电、拆解、粉碎预处理。放电方式为电化学放电，可以将废旧电池浸泡在_________(填标号)中进行放电。粉碎的目的是_________。
A．Na2SO4溶液
B．98%的H2SO4溶液
C．酒精
(2)“酸浸”过程中，除加入H2SO4，还要加入H2O2。
①H2O2的作用是_________(填标号)。
A．做氧化剂
B．做还原剂
C．既做氧化剂又做还原剂
②H2O2促进了LiCoO2在H2SO4中转化为CoSO4，该反应的离子方程式为_________。
③相同条件下，“酸浸”时钴的浸出率随温度变化如右图所示，此时温度控制在80°C左右的原因为_________。

(3)“调pH”时，溶液应控制的pH范围为_________，选用的最佳试剂是_________ (填标号)。
A．H2SO4 B．CoCO3 C．石灰乳      D．NaOH
(4)高温时，CoC2O4和Li2CO3生成LiCoO2的同时放出CO2。此反应的化学方程式为_________。

三、实验题
9．2022年11月，神州十五号载人飞船发射任务取得圆满成功。肼(N2H4)可作火箭发射的燃料，具有强还原性，实验室用NH3与Cl2合成N2H4的装置如图所示，请回答下列问题：

(1)仪器c的名称为________________， 装置中仪器a的作用除了导气还有__________________。
(2)按图连接装置，盛放试剂前，首先要进行______________操作。
(3)装置D中制备Cl2的化学方程式为_____________________，导管 b的作用是______________________。
(4)装置C中的试剂是_____________________。
(5)装置B中制备N2H4的离子方程式为_________________________。
(6)实验室对产品中肼的质量分数进行测定。已知：N2H4+2I2=N2↑ +4HI。取装置B中的溶液6.00g，调节溶液pH为6.5左右，加水配成500mL溶液，移取25.00mL于锥形瓶中，滴加2~3滴淀粉溶液，用0.2000 mol·L1的I2溶液滴定(杂质不参与反应) ，滴定终点的现象是________________，测得消耗I2溶液的体积为20.00 mL，则该产品中N2H4的质量分数为___________%(保留3位有效数字)。

四、原理综合题
10．为实现“碳达峰”及“碳中和”，二氧化碳甲烷化技术是CO2循环再利用最有效的技术之一。请回答下列问题:
(1)二氧化碳甲烷化时发生的反应为: CO2(g) + 4H2(g) CH4(g) + 2H2O(g)
①298 K时，已知相关物质的相对能量如图，则该反应的 ΔH为_________kJ·mol-1。

②某温度下，向某容积为1 L的恒容密闭容器中充入冒2 mol CO2和5 mol H2，5 min时反应达到平衡， CO2的转化率为50% ，该反应的平衡常数K为_________；能判断该程反应已达化学平衡状态的标志是_________(填标号)。
A．CO2体积分数保持不变
B．容器中混合气体的质量保持不变
C．混合气体的平均相对分子质量保持不变
D．CO2的生成速率与H2O的生成速率相等
③有利于提高体系中CO2平衡转化率的措施是_________(填标号)。
A．使用高效催化剂    B．增加CO2投入量
C．延长反应时间      D．及时分离CH4
(2)催化剂的选择是CO2甲烷化的核心，金属Ni或Ni-CeO2均可作为催化剂。反应相同时间，测得CO2转化率和CH4选择性随温度的变化如图所示。高于320 °C，以Ni—CeO2为催化剂，CO2转化率略有下降，而以Ni为催化剂，CO2转化率却仍在上升，其原因是____________________________________________________________。
(CH4的选择性=)

(3)Ni-CeO2催化CO2加H2生成CH4的反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注) ，则发生的副反应的方程式为___________________________。

(4)某温度，在体积为1L的恒容密闭容器中加入1molCO2和4molH2，10min后达到平衡，CO2的平衡转化率和CH4的选择性分别为80%、90% ，则CH4的反应速率为_____________________。
(5)还可以采用微生物电化学法生产甲烷，装置如图，b电极的电极反应式为_________________________。


五、结构与性质
11．钕铁硼磁铁在绝对零度时磁性仅次于钬磁铁，但是在常温下磁性远远强于目前已知的所有永久磁铁。生产钕铁硼磁铁的主要原料有稀土金属钕、纯铁、铝硼及其他稀土原料。
(1)钕(Nd)为60号元素，在周期表中第_____周期。
(2)①铝原子激发态的电子排布式有_____(填标号，下同) ，其中能量较高的是_____。
A．1s22s22p63s13p2 B．1s22s22p63s2
C．1s22s22p63s23p2 D．1s22s22p63p3
②实验测得AlCl3的实际存在形式为Al2Cl6，其分子的球棍模型如图所示。已知Al2Cl6分子中正负电荷中心重合，则Al2Cl6属于_____分子(填“极性”或“非极性”)，分子中Al采取_____杂化。

(3)硼元素及与其同周期相邻两种元素第一电离能由大到小的顺序为________________ (用元素符号
表示)。晶体硼的熔点比晶体硅高，原因是_______________________________。
(4)羰基铁[ Fe(CO)5]与二茂铁[ Fe(C5H5)2]是两种重要的配合物。测定表明二茂铁中配体环戊二烯离子的结构简式为 ，且所有氢原子的化学环境都相同，则下列说法中正确的是_____(填标号)。
A．二茂铁的中心粒子与配体间存在离子键，且配体中存在一个键
B．羰基铁中，配位原子为C原子，且配体与CN- 是等电子体
C．两种配合物的中心粒子价电子排布图均为
D．1 mol羰基铁中有10 NA个σ键和10NA个π键
(5)已知氮化硼( BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼(I)与石墨相似，具有层状结构； 立方相氮化硼(II)是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如下图所示。

①六方相氮化硼结构与石墨相似，但是却不导电的原因是____________________________________。
②立方相氮化硼中，离硼原子最近且等距离的硼原子有____个。
③若立方相氮化硼晶胞边长为104 nm，设NA为阿伏加德罗常数的值，则立方相BN晶体的摩尔体积Vm=____m3·mol-1 (列出计算式)。

六、有机推断题
12．阿利克仑是一种肾素抑制剂，以芳香化合物A为原料合成其中间体I的一种合成路线如下:

请回答下列问题:
(1)A的化学名称是_____________________ ， C中含氧官能团的名称为___________________。
(2)F生成G的反应类型是____________________。
(3)E的结构简式为__________________，F 的分子式为_____________________。
(4)B生成C的化学方程式为___________________________。
(5)有机物X与E互为同分异构体，已知满足下列条件的X有________种。
①X为芳香化合物；
②能与FeCl3溶液发生显色反应；
③能发生水解反应。
上述同分异构体中核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为1:2:2:3的结构简式为___________ (写出其中一种)。

参考答案：
1．C
【详解】A．明矾可以水解生成氢氧化铝胶体，但没有氧化性，则向天然水中加入明矾可起到净水的作用，不能起到杀菌消毒的作用，故A错误；
B．人体内不含有使纤维素水解的酶，则纤维素在人体内不能发生水解，故B错误；
C．用风能发电可减少化石能源的使用，从而减少温室气体二氧化碳的排放，故C正确；
D．有机玻璃属于合成高分子化合物，不属于硅酸盐材料，故D错误；
故选C。
2．D
【详解】A．常温下，不能使用Vm=22.4L/mol计算22.4L NH3的物质的量，故无法计算22.4L NH3所含有的中子数，A错误；
B．pH=13的Ba(OH)2溶液中，c(OH-)=0.1mol/L，n(OH-)=0.1mol/L´1L=0.1mol，即该溶液中OH-的数目为0.1NA，B错误；
C．n(HCl)=0.05L´12mol/L=0.6mol，根据化学方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O可知，0.6mol HCl完全参加反应可转移0.3mol电子，但实际上随着反应的进行，盐酸浓度逐渐减小，反应停止，故反应中转移电子数小于0.3NA，C错误；
D．C3H6和C4H8的最简式都是CH2，可以将混合气体看成是由CH2构成的，则n(CH2)==4mol，n(H)=2´4mol=8mol，故该混合气体中氢原子数目为8NA，D正确；
故选D。
3．B
【详解】A．铜和浓硫酸在加热条件下才能反应生成二氧化硫气体，故不选A；
B．铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、水，NO难溶于水，用排水法收集NO，能达到实验目的，故选B；
C．配制NaCl溶液，不能直接在容量瓶中溶解氯化钠固体，故不选C；
D．铁钉在氯化钠溶液中发生吸氧腐蚀，不能达到实验目的，故不选D；
选B。
4．B
【详解】A．分子中含有醚键、酯基、碳碳双键3种官能团，A错误；
B．该物质分子中含有酯基，因此能与NaOH溶液反应，B正确；
C．根据物质结构简式可知：在苯环上含有3种不同位置的H原子，处于苯环上的一氯取代物有3种，C错误；
D．苯分子是平面分子，-OCH3的O取代苯分子中H原子的位置，单键可以旋转，可能处于同一平面上；乙烯分子是平面分子，-CH3及酯基的C原子取代乙烯分子中H原子的位置，在乙烯分子的平面上，乙烯平面与苯分子平面共直线，由于碳碳单键可以旋转，则该分子中所有碳原子可能共平面，D错误；
故选B。
5．D
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素， Y单质可用作光电池，则Y为Si元素；X的周期序数等于主族序数，则X为Al元素；W、Z同主族，Z原子的最外层电子数等于最内层电子数的3倍，则W为O元素、Z为S元素。
【详解】A．工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝单质，故A正确；
B．铝盐水解可制备氢氧化铝胶体，可溶性硅酸盐与酸反应可制备硅酸胶体，故B正确；
C．离子的电子层结构越大，离子半径越大，则三种离子中硫离子的离子半径最大，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越大，则氧离子的离子半径大于铝离子，所以三种离子的离子半径大小顺序为Z>W>X，故C正确；
D．二氧化硅是酸性氧化物，但能与氢氟酸反应，二氧化硫也能与强氧化性酸反应，如硝酸，故D错误；
故选D。
6．C
【分析】根据工作原理图可知，Zn反应生成Zn(OH)，Zn失电子发生氧化反应，Zn电极为负极，电极反应式为：Zn+4OH――2e－=Zn(OH)；MnO2生成Mn2+，化合价降低，得到电子，MnO2为正极，电极反应式为：MnO2+2e－+4H+=Mn2++2H2O；正极区溶液为H2SO4溶液，SO通过a膜进入中间，负极区溶液为KOH溶液，K+透过b膜进入中间，中间制得K2SO4，以此分析解答。
【详解】A．原电池中电子通过导线从负极流向正极，电子不能通过溶液，因此电子流向为Zn电极→负载→MnO2电极，故A错误；
B．MnO2为正极，正极区电极反应为：MnO2+2e－+4H+=Mn2++2H2O，Zn电极为负极，电极反应式为：Zn+4OH――2e－=Zn(OH)，故B错误；
C．电池工作时，SO通过a膜进入中间，K+透过b膜进入中间，故a膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜，故C正确；
D．电池放电时，正极区发生电极反应：MnO2+2e－+4H+=Mn2++2H2O，H+浓度减小，溶液pH增大，故D错误；
故选C。
7．A
【详解】A．同一溶液中== ，随着NaCl浓度的增大，Cl2溶解度减小，反应①逆向移动，溶液中的氢离子浓度减小，所以增大，增大，A项错误；
B．盐酸和氯化钠溶液都能电离出氯离子，但在氯化氢的溶液中，随着氢离子浓度增大，反应①被抑制，随着氯离子浓度的增大，氯气的溶解度增大，说明此时主要发生反应②，反应②平衡正向移动，促进氯气的溶解，B项正确；
C．a点溶液中的氯化氢的浓度为3mol/L，氯气的浓度约为0.81mol/L，氯化氢为强电解质，完全电离，电离出的氯离子部分与氯气结合生成，所以有c(H+)>c(Cl-)>c(Cl)，反应②的平衡常数远大于反应①，且次氯酸的电离微弱，所以c(Cl)>c(ClO-)，综上所述，有c(H+)>c(Cl-)>c(Cl)>c(ClO-)，C项正确；
D．b点溶液中根据电荷守恒可知，c(Na+) + c(H+) = c(Cl-) + c() + c(OH-) + c(ClO-)，D项正确；
故选A。
8．(1)     A     增大接触面积，加快反应速率，使充分灼烧
(2)     B     2LiCoO2+ 6H++ H2O2= 2Li++ 2Co2+ + 4H2O+O2↑     低于80°C，浸出反应速率随温度升高而增大，超过80°C，Co2+水解加剧及H2O2 分解导致浸出反应速率下降
(3)     5.2≤pHB     晶体硼和晶体硅均为原子晶体，硼原子半径小于硅原子半径，B-B 键键长比Si-Si键键长短，键能大，因此晶体硼熔点高于晶体硅
(4)BD
(5)     层状结构中没有自由移动的电子     12    

【详解】（1）钕(Nd)为60号元素，在周期表中第六周期第ⅢB族；
（2）①基态Al原子核外电子排布为1s22s22p63s23p1，则铝原子激发态的电子排布式有A.1s22s22p63s13p2、D.1s22s22p63p3，B.1s22s22p63s2、C.1s22s22p63s23p2两者为离子；故选AD；3p轨道能量大于3s，故其中能量较高的是D；
②已知Al2Cl6分子中正负电荷中心重合，则Al2Cl6属于非极性分子；分子中Al形成4个共价键，采取sp3杂化；
（3）同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，但是Be原子价电子为2s2全满稳定状态，电离能较大，故硼元素及与其同周期相邻两种元素第一电离能由大到小的顺序为C>Be>B；晶体硼和晶体硅均为共价晶体，硼原子半径小于硅原子半径，B-B 键键长比Si-Si键键长短，键能大，因此晶体硼熔点高于晶体硅；
（4）A．二茂铁的中心粒子与配体间存在离子键，且配体环戊二烯离子带1个单位负电荷，存在1个5中心6电子的大π键，故为键，A错误；
B．等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团；羰基铁中，C提供孤电子对，配位原子为C原子，且配体与CN- 是等电子体，B正确；
C．羰基铁[ Fe(CO)5]、二茂铁[ Fe(C5H5)2]两种配合物的中心粒子分别为铁原子、亚铁离子，价电子排布图不同，C错误；
D．单键均为σ键，双键中含有1个σ键、1个π键，叁键含有1个σ键、2个π键；1分子羰基铁配体中存在5个σ键和10个π键，配体与中心原子形成5个配位键，故共有10个σ键和10个π键，则1mol羰基铁中有10NA个σ键和10NA个π键，D正确；
故选BD；
（5）①六方相氮化硼结构与石墨相似，但是其层状结构中没有自由移动的电子，故不导电；
②立方相氮化硼中，以底面面心的硼为例，离硼原子最近且等距离的硼原子上层、同层、下层各有4个，故共有12个；
③根据“均摊法”，晶胞中B的个数为，N的个数为4，若立方相氮化硼晶胞边长为104 nm，设NA为阿伏加德罗常数的值，则立方相BN晶体的摩尔体积=m3·mol-1 。
12．(1)     对甲基苯酚(或4—甲基苯酚)     醛基、(酚)羟基
(2)取代反应
(3)          C11H13O3Br
(4)+Br2→+HBr
(5)     19     或

【分析】由有机物的转化关系可知，在催化剂和氢氧化钠甲醇溶液中与氧气发生催化氧化反应后、酸化得到，则B为；与溴水发生取代反应生成，与(CH3)2SO4发生取代反应生成，则E为；碱性条件下与发生取代反应生成 ，与甲醇钠发生取代反应生成，与四氢合硼酸钠发生还原反应生成，与三溴化磷发生取代反应生成。
【详解】（1）由结构简式可知，A的名称为对甲基苯酚(或4—甲基苯酚)；由分析可知，B的结构简式为，官能团为醛基、(酚)羟基，故答案为：对甲基苯酚(或4—甲基苯酚)；醛基、(酚)羟基；
（2）由分析可知，F生成G的反应为与甲醇钠发生取代反应生成和溴化钠，故答案为：取代反应；
（3）由分析可知，E的结构简式为；由结构简式可知，F的分子式为C11H13O3Br，故答案为：；C11H13O3Br；
（4）由分析可知，B生成C的反应为 与溴水发生取代反应生成和溴化氢，反应的的化学方程式为+Br2→+HBr，故答案为：+Br2→+HBr；
（5）E的同分异构体X为芳香化合物，能与氯化铁溶液发生显色反应说明X分子中含有酚羟基，能发生水解反应说明分子中含有酯基，若X分子中只有2个取代基，取代基可能为HCOO—和酚羟基、CH3COO—和酚羟基、—COOCH3和酚羟基，取代基在苯环上都有邻间对3种位置关系，共有9种；若取代基为三种，取代基为HCOO—、甲基和酚羟基，X的结构可以视作邻甲基苯酚、间甲基苯酚、对甲基苯酚分子中苯环上的氢原子被HCOO—取代所得结构，共有10种，则符合条件的X的同分异构体共有19种，其中核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为1：2：2：3的结构简式为、，故答案为：19； 或。