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    河南省郑州市2023届高三下学期高考模拟(第二次质量预测)理综化学试题

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    河南省郑州市2023届高三下学期高考模拟(第二次质量预测)理综化学试题

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    这是一份河南省郑州市2023届高三下学期高考模拟(第二次质量预测)理综化学试题,共16页。试卷主要包含了单选题,实验题,工业流程题,原理综合题,结构与性质,有机推断题等内容,欢迎下载使用。
    一、单选题
    1.(2023·河南郑州·统考二模)传统文化蕴含了丰富的化学知识。下列说法错误的是
    A.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,该过程涉及到了溶解和过滤
    B.“清乾隆各种釉彩大瓶”称为瓷母,瓷母的主要成分是二氧化硅
    C.“梨花淡白柳深青,柳絮飞时花满城”中柳絮的主要成分是纤维素
    D.西汉刘安所著《淮南万毕术》中记有“曾青得铁,则化为铜”,该过程发生了置换反应
    2.(2023·河南郑州·统考二模)化学创造美好生活。下列劳动项目所涉及反应的离子方程式错误的是
    A.工程师用FeS除去废水中的Hg2+ :FeS(s) + Hg2+ (aq) = HgS(s) + Fe2+ (aq)
    B.消防员使用泡沫灭火器灭火:A13+ +3 = Al(OH)3↓+3CO2↑
    C.环保人员用漂白粉溶液脱除废气中的SO2:Ca2++2ClO- +SO2+H2O=CaSO3↓+2HClO
    D.工人用醋酸处理水垢中的氢氧化镁:Mg(OH)2 + 2CH3COOH= 2CH3COO-+Mg2+ +2H2O
    3.(2023·河南郑州·统考二模)2022年7月,郑州大学常俊标教授团队研制的阿兹夫定成功上市。阿兹夫定是一种艾滋病毒逆转录酶(RT)抑制剂,也是我国首款抗新冠病毒口服药物,其结构简式如图。下列有关阿兹夫定说法错误的是
    A.分子式为C9H11N6O4F
    B.分子中有三种含氧官能团
    C.能发生取代反应、加成反应、氧化反应
    D.分子中的-NH2能与盐酸反应,能与NaOH溶液反应
    4.(2023·河南郑州·统考二模)实现碳达峰、碳中和是党中央做出的重大战略决策。恒压、750°C时,CH4和CO2按物质的量之比1:3投料,反应经如下流程(主要产物已标出)可实现CO2高效转化。

    下列说法正确的是
    A.过程①中,CO2的转化率为50%
    B.过程②中CO2的吸收,不利于CO还原Fe3O4的平衡正向移动
    C.过程③中通入He的作用是催化剂,加快CaCO3分解
    D.过程①、②、③均涉及到了氧化还原反应
    5.(2023·河南郑州·统考二模)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,某锂离子电池电解液中溶质的结构如图所示。下列说法正确的是
    A.X、Y分别形成的氢化物中,都有10个电子
    B.含X、Y的酸式盐溶液可能呈碱性
    C.Z的最高价氧化物对应水化合物是强酸
    D.W的最高价氧化物可用做食品干燥剂
    6.(2023·河南郑州·统考二模)pH计是通过测定电池两极电势差(即电池电动势E)确定待测液pH的仪器,复合电极pH计的工作原理如图。室温下,E=0.059pH+0.2 (E的单位为V)。下列说法错误的是
    A.pH计工作时,化学能转变为电能
    B.指示电极的电极电势随待测溶液的c(H+)变化而变化
    C.若参比电极电势比指示电极电势高,则指示电极的电极反应式:AgCl(s)+e- = Ag(s) +Cl-
    D.室温下,若E为0. 377V,则待测溶液的pH=3.0
    7.(2023·河南郑州·统考二模)已知室温下,磷酸三步电离的pKa(- lgKa)分别用a1、a2、a2表示,它们与溶液pH的关系如下图:
    某工厂排放的含磷废水pH约为6。下列叙述错误的是
    A.NaH2PO4溶液呈酸性,原因是a2+ a3> 14
    B.室温下,磷酸溶液中:
    C.该废水中存在:c()>c( )>c()
    D.该废水除磷时加入CaCl2溶液生成Ca5 (PO4)3OH的主要反应为
    二、实验题
    8.(2023·河南郑州·统考二模)阿司匹林(乙酰水杨酸)是世界上应用最广泛的解热、镇痛药。乙酰水杨酸在128°C~135°C受热易分解。以水杨酸与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林,反应原理如下:
    制备流程、实验装置及有关数据如下:
    (1)装置中仪器b的名称是___________。合成阿司匹林时,最合适的加热方法是___________ 。
    (2)本实验中副产物的结构简式为___________(只写一种)。
    (3)装置中仪器a起到冷凝回流的作用,目的是___________。
    (4)将粗产品转至250 mL圆底烧瓶中,安装好回流装置,向烧瓶内加入100 mL乙酸乙酯和2粒沸石,加热回流、溶解。趁热过滤,冷却至室温,抽滤,用少许乙酸乙酯洗涤,干燥后得乙酰水杨酸1.8g。
    ①烧瓶内加入乙酸乙酯的作用是___________,加热回流时间不宜过长,原因是___________。
    ②“趁热过滤”的原因是___________。
    ③乙酰水杨酸的产率为___________。
    三、工业流程题
    9.(2023·河南郑州·统考二模)氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工行业,以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,生产CuCl的工艺流程如下:
    已知:CuCl难溶于醇和水,在氯离子浓度较大的体系中生成,在潮湿空气中易水解氧化。回答下列问题:
    (1)“酸溶”时温度应控制在60~70°C ,原因是___________。
    (2)写出“还原”步骤中主要反应的离子方程式___________。“还原”步骤中亚硫酸铵适当过量的可能原因是___________(答出2条)。随着NH4Cl用量增加,CuCl沉降率先增大后减小,减小的原因可能是___________。(用化学方程式表示)
    (3)“洗涤”步骤中包括用pH=2的酸洗、水洗、醇洗,酸洗采用的酸是___________。选择醇洗的原因是___________。
    (4)“浓缩分离”得到副产品M的主要成分是___________。
    (5)称取烘干制得的氯化亚铜5 g,将其置于FeCl3溶液中溶解后,加入适量稀硫酸,用0.2 ml·L-1的K2Cr2O7溶液滴定到终点( 被还原为Cr3+),消耗K2Cr2O7溶液25 mL。则样品中CuCl的质量分数为___________ 。
    四、原理综合题
    10.(2023·河南郑州·统考二模)金属钛(Ti)及其合金是高强度、低密度结构材料,在航空航天、医疗器械等领域有着重要用途。目前生产钛的方法之一是将TiO2转化为TiCl4,再进一步还原得到钛。
    (1)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法(反应a)和碳氯化法(反应b)。
    a.TiO2(s) +2Cl2(g)TiCl4(g) +O2(g) ΔH1 =172 kJ·ml-1
    b.TiO2(s) +2Cl2(g)+2C (s)TiCl4(g)+2CO (g) ΔH2
    已知:C (s) +O2(g)CO2(g) ΔH3= -393.5 kJ·ml-1,2CO (g) +O2(g) 2CO2(g) ΔH4= - 566.0 kJ·ml-1
    ①直接氯化反应在___________(填“高温”“低温”)有利于自发进行。
    ②ΔH2=___________kJ·ml-1
    ③碳氯化法中生成CO比生成CO2更有利于TiO2转化为TiCl4,从熵变角度分析可能的原因是___________。
    ④已知常压下TCl4的沸点为136°C,从碳氯化反应的混合体系中分离出TiCl4的措施是___________。
    (2)在1. 0 ×105Pa,将TiO2、C、Cl2以物质的量比1:2.2:2进行反应。体系中TiCl4、CO、CO2平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
    ①已知在200°C平衡时TiO2几乎完全转化为TiCl4,但实际生产中反应温度却远高于此温度,其原因是___________。
    ②图中a曲线代表的物质是___________ , 原因是___________。
    ③反应C (s)+CO2(g) 2CO (g)的平衡常数Kp(1200°C)=___________ Pa。
    五、结构与性质
    11.(2023·河南郑州·统考二模)2023年1月30日,中国科学院朱庆山团队研究六方相砷化镍(NiAs)型到正交相磷化锰(MnP)型结构转变,实现了对锂硫催化剂的精确设计。回答下列问题:
    (1)Li、P、S三种元素中,电负性最小的是___________。第三周期元素中第一电离能比P大的元素有___________种。
    (2)基态S原子核外有___________个电子自旋状态相同。基态As原子的电子排布式为___________。
    (3)PH3、AsH3中沸点较高的是___________,其主要原因是___________。
    (4)Mn的一种配合物化学式为[Mn(CO)5(CH3CN)],该配合物中锰原子的配位数为___________。
    (5)CH3CN中C原子的杂化类型为___________。
    (6)等物质的量的CH3CN和CO中,π键数目之比___________。
    (7)NiAs的一种晶胞结构如图所示。若阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度为ρ g/cm3,则该晶胞中最近的砷原子之间的距离为 ___________pm。
    六、有机推断题
    12.(2023·河南郑州·统考二模)茚草酮是一种常见的除草剂,主要用于水稻和草坪上。以A和芳香烃E为原料可以制备茚草酮,其合成路线如下:
    回答下列问题:
    (1)A中所含官能团的名称为___________。
    (2)写出B →C的化学方程式___________。
    (3)C→D的反应类型为___________;E →F的反应所需试剂为___________。
    (4)E的结构简式为___________。
    (5)G的化学名称为___________。
    (6)若I分子的碳碳双键和Br2分子加成,则产物中有___________个手性碳原子。
    (7)B的同分异构体中,满足下列条件的结构有___________种
    ①与FeCl3溶液发生显色反应;
    ②含有2个甲基,且连在同一个碳原子上。
    其中核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为6:2:2:1的结构简式为___________。
    物质
    相对分子质量
    熔点或沸点(°C)

    水杨酸
    138
    158(熔点)
    微溶
    醋酸酐
    102
    139. 4(沸点)
    反应
    乙酰水杨酸
    180
    135(熔点)
    微溶
    参考答案:
    1.B
    【详解】A.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”为青蒿的萃取过程,涉及到了溶解和过滤,故A正确;
    B.陶瓷的主要成分为二氧化硅和硅酸盐,故B错误;
    C.柳絮的主要成分是纤维素,它占干燥柳絮重量的94%左右,其余成分为纤维素伴生物,故C正确;
    D.将铁加入胆帆溶液(古人称为胆水)中,使胆矾中的铜离子被铁置换而产生单质铜,是化学反应中的置换反应;故D正确;
    故答案选B。
    2.C
    【详解】A.硫化汞溶度积小于硫化亚铁,硫化亚铁与汞离子反应生成硫化汞和亚铁离子,实现沉淀的转化,A正确;
    B.灭火器中铝离子与碳酸氢根发生双水解产生二氧化碳,B正确;
    C.次氯酸具有氧化性,二氧化硫具有还原性,发生氧化还原反应:,C错误;
    D.醋酸及氢氧化镁均为弱电解质,不能拆,D正确;
    故答案为:C。
    3.D
    【详解】A.根据该分子结构,分子式为:,A正确;
    B.分子中的含氧官能团为:羟基、醚键和酰胺基共3种,B正确;
    C.根据分子结构,该分子能发生取代反应、加成反应、氧化反应,C正确;
    D.分子中的能与盐酸反应,但是为醇羟基,不显酸性,不能与NaOH溶液反应,D错误;
    故选D。
    4.D
    【分析】根据流程图可知,总反应为:CH4和3CO24CO和2H2O,据此分析解答。
    【详解】A.过程①中,CO2转化为CO,但并不知道该反应进行的程度,所以无法准确计算转化率,A错误;
    B.过程ⅱ,吸收,使浓度降低,从而促进CO还原Fe3O4的平衡正移,B错误;
    C.恒压、750°C时,通入He,是碳酸钙分解反应平衡向正向移动,但He并未参加反应,也不属于催化剂,C错误;
    D.根据上述反应机理可知,过程①、②、③中元素均有化合价的升降,均涉及到了氧化还原反应,D正确;
    故选D。
    5.B
    【分析】X形成一个双键和两个单键,则X应为C元素,Y形成双键或两个单键,则Y为O元素,Z形成一个单键,则Z为F元素,W形成6个共价键,阴离子整体显-1价,则W为P元素。
    【详解】A.由上述分析可知,X为C元素,其氢化物为烃,除了甲烷含有10个电子外,其他烃含有的电子数均大于10,故A错误;
    B.X、Y为C、O,含有C、O的酸式盐溶液可能呈碱性,如NaHCO3溶液显碱性,故B正确;
    C.Z为F元素,F没有最高价,不存在最高价氧化对应的水化物,故C错误;
    D.W为P元素,其最高价氧化物为P2O5,P2O5溶于水产生大量热并生成磷酸,不能作食品干燥剂,故D错误;
    故答案选B。
    6.C
    【详解】A.pH计的工作原理是通过测定电池电动势E(即指示电极和参比电极的电势差)来确定待测溶液的pH,则pH计工作时,化学能转化为电能,故A正确;
    B.根据pH计的工作原理可知,指示电极参比膜内外c(H+)的差异会引起电池电动势的变化从而使得其能确定溶液的pH,故B正确;
    C.若参比电极电势比指示电极电势高,正极的电势比负极的高,则指示电极为负极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为Ag(s)-e-+Cl-=AgCl(s),故C错误;
    D.根据E=0.059pH+0.2,若E为0. 377V,则pH=,故D正确;
    故选:C。
    7.A
    【详解】A.在溶液呈中主要存在电离平衡: ,,水解平衡:,,因为,电离程度大于水解程度,溶液显酸性,=,>,即a1+ a2> 14,A错误;
    B.根据电荷守恒,在磷酸溶液中:,B正确;
    C.pH=7时pKa=pH,可知=H2PO,因为该废水pH约为6,c()>c( ),少部分电离生成,所以c( )>c(),故溶液中存在:c()>c( )>c(),C正确;
    D.该废水中主要的离子为,加入溶液生成的主要反应为,D正确;
    故选A。
    8.(1) 三颈烧瓶(三口烧瓶) 水浴加热
    (2)或其它符合题意产物
    (3)提高原料的利用率
    (4) 做溶剂 避免乙酰水杨酸分解 防止乙酰水杨酸冷却结晶 86.25%
    【详解】(1)如图所示,装置中仪器b的名称是三颈烧瓶(三口烧瓶);合成阿司匹林时,温度为85℃~90℃,最合适的加热方法是水浴加热;故答案为三颈烧瓶(三口烧瓶);水浴。
    (2)阿司匹林由水杨酸和乙酸酐合成,可能的副产物为;故答案为或其它符合题意产物。
    (3)装置中仪器a为冷凝管,起到冷凝回流的作用,目的是提高原料的利用率;故答案为提高原料的利用率。
    (4)①反应时入乙酸乙酯为溶剂;为了避免乙酰水杨酸分解,加热回流时间不宜过长;故答案为做溶剂;避免乙酰水杨酸分解。
    ②为了防止乙酰水杨酸冷却结晶,需要“趁热过滤”;故答案为防止乙酰水杨酸冷却结晶。
    ③加入水杨酸质量为1.6g,乙酸酐质量为2.4g;,所以水杨酸物质的量少,应依次为标准计算;所以乙酰水杨酸的理论产量为;所以产率为;故答案为86.25%。
    9.(1)温度过低,酸溶速度慢,温度过高铵盐分解
    (2) 2Cu2+ + +2Cl-+H2O = 2CuCl↓ ++2H+ 使Cu2+全部被还原、提高Cu2+的还原速率、防止生成Cu+的被空气氧化等 CuCl+NH4Cl=NH4CuCl2
    (3) 硫酸 加快CuCl表面水分的蒸发,防止CuCl水解氧化
    (4)硫酸铵或(NH4)2SO4
    (5)59.7%
    【分析】酸性条件下硝酸根离子具有氧化性,可氧化海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)生成硫酸铜,过滤后在滤液中加入亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl,发生,得到的CuCl经硫酸酸洗,水洗后再用乙醇洗涤,可快速除去固体表面的水分,防止水解、氧化,以此来解答;
    【详解】(1)酸溶”时,温度过低,酸溶速度慢,温度过高铵盐分解,温度应控制在60~70°C ;
    (2)根据分析,;为了使Cu2+全部被还原、提高Cu2+的还原速率、防止生成Cu+的被空气氧化,则“还原”步骤中亚硫酸铵适当过量;随着NH4Cl用量增加,发生反应CuCl+NH4Cl=NH4CuCl2;
    (3)得到的CuCl经硫酸酸洗,水洗后再用乙醇洗涤,使用乙醇的目的为加快CuCl表面水分的蒸发,防止CuCl水解氧化;
    (4)还原中还可以发生生成硫酸铵;
    (5)氯化亚铜与FeCl3反应,,加入K2Cr2O7溶液发生反应
    ,设CuCl的物质的量为n,反应的关系为,样品中CuCl的质量分数=。
    10.(1) 高温 -49 生成CO反应的 ΔS更大,更有利于反应正向进行 降温冷凝
    (2) 温度较高时,反应速率加快,单位时间内得到的产品更多 CO CO2 (g) +C (g)2CO(g) ΔH>0,温度升高,平衡向正向移动,CO物质的量分数逐渐升高 8×104
    【详解】(1)①直接氯化时ΔH1 =172 kJ·ml-1;所以反应在高温有利于自发进行;故答案为高温。
    ②已知:a.TiO2(s) +2Cl2(g)TiCl4(g) +O2(g)ΔH1 =172 kJ·ml-1;c.C (s) +O2(g)CO2(g) ΔH3= -393.5 kJ·ml-1;d.2CO (g) +O2(g) 2CO2(g) ΔH4= - 566.0 kJ·ml-1;所以反应b.TiO2(s) +2Cl2(g)+2C (s)TiCl4(g)+2CO (g):b=a+2c-d,所以ΔH2=ΔH1+2ΔH3-ΔH4=-49 kJ·ml-1;故答案为-49。
    ③生成CO反应的中ΔS更大,所以碳氯化法中生成CO比生成CO2更有利于TiO2转化为TiCl4,更有利于反应正向进行;故答案为生成CO反应的 ΔS更大,更有利于反应正向进行。
    ④常压下TCl4的沸点为136°C,大于四氯化碳沸点可用降温冷凝法将TCl4从碳氯化反应的混合体系中分离;故答案为降温冷凝。
    (2)①虽然在200°C平衡时TiO2几乎完全转化为TiCl4,温度较高时,反应速率加快,单位时间内得到的产品更多,所以实际生产中反应温度却远高于此温度;故答案为温度较高时,反应速率加快,单位时间内得到的产品更多。
    ②曲线a代表的物质的比例随着温度升高而增大,CO2 (g) +C (g)2CO(g) ΔH>0,温度升高,平衡向正向移动,CO物质的量分数逐渐升高,所以曲线a代表的物质为CO;故答案为CO;CO2 (g) +C (g)2CO(g) ΔH>0,温度升高,平衡向正向移动,CO物质的量分数逐渐升高。
    ③;故答案为8×104。
    11.(1) Li 2
    (2) 9或7 [Ar]3d104s24p3
    (3) AsH3 两者均为分子晶体,AsH3相对分子质量大,范德华力强,沸点高
    (4)6
    (5)sp3、sp
    (6)1∶1
    (7)
    【详解】(1)Li、P、S中,Li为金属元素,容易失去电子,电负性最小;一般情况下同一周期的元素,原子序数越大,元素的第一电离能也越大,但第VA的元素由于其处于p轨道的半充满的稳定状态,其第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能P>S,故第三周期元素中第一电离能大于磷的元素有Cl、Ar;所以第三周期元素中第一电离能比P大的元素有2种;故答案为Li;2。
    (2)基态S元素电子排布式为1s22s22p3s23p4;有7个或9个电子自旋状态相同;基态As原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p3;故答案为9或7 ;[Ar]3d104s24p3。
    (3)PH3 、AsH3均为分子晶体,相对分子质量大,范德华力强,沸点高所以沸点较高的是AsH3,故答案为AsH3;两者均为分子晶体,AsH3相对分子质量大,范德华力强,沸点高。
    (4)Mn的一种配合物化学式为[Mn(CO)5(CH3CN)],该配合物中与锰原子的配位有CO和CH3CN,配位数为6;故答案为6。
    (5)CH3CN中有两个C原子,分别连接有4个和2个键,杂化类型为sp3、sp;故答案为sp3、sp。
    (6)CH3CN和CO均含有2个π键,等物质的量的CH3CN和CO中,π键数目之比1:1;故答案为1:1。
    (7)该晶胞中含有Ni3+个数为,含有As3-为4;即含有4个NiAs,其质量为,设其棱长为acm,所以,As3-位于其八分之一晶胞的中心,两个As3-之间的距离相当于面对角线长度的一半;所以两个As3-之间为;故答案为。
    12.(1)氯原子 羰基(酮基)
    (2) +H2O
    (3) 取代反应 酸性KMnO4溶液等
    (4)
    (5)邻苯二甲酸二乙酯
    (6)1
    (7) 13
    【分析】A()发生加成反应生成B(),B发生消去反应生成C(),C发生取代反应,生成D(),根据G的结构简式,E为,E发生氧化反应生成F ,F发生酯化反应,生成G ,再经过一系列反应,得到产品。
    【详解】(1)根故A的结构简式,含有的官能团名称为:氯原子 羰基(酮基);
    (2)B()发生消去反应生成C(),化学方程式为:+H2O;
    (3)生成,发生取代反应;E()在酸性KMnO4溶液等氧化剂的条件下,生成F();
    (4)根据以上分析,E为;
    (5)F()与乙醇发生酯化反应生成G(),G的名称为:邻苯二甲酸二乙酯;
    (6)I()与发生反应,生成,手性碳原子只有1个;
    (7)B的结构简式:,①与FeCl3溶液发生显色反应,含有;
    ②含有2个甲基,且连在同一个碳原子上,有,邻、对、间3种,10种,共13种,其中核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为6:2:2:1的结构简式为:。

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