河北省部分高中2022-2023学年高三下学期第三次模拟考试化学试题(含解析)
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这是一份河北省部分高中2022-2023学年高三下学期第三次模拟考试化学试题(含解析),共21页。试卷主要包含了单选题,实验题,工业流程题,原理综合题,有机推断题等内容,欢迎下载使用。
河北省部分高中2022-2023学年高三下学期第三次模拟考试化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.近年来,我国在材料的开发和应用方面取得了举世瞩目的成就。下列属于金属材料的是
A.盾构机钻头刀刃的硬质钨合金
B.浙大科学家用冰制作出的“冰光纤”
C.中科院研发的8英寸石墨烯晶圆
D.天和核心舱电推系统用到的氮化硼陶瓷
A.A B.B C.C D.D
2.下列化学用语或说法正确的是
A.的离子结构示意图: B.HClO的结构式:
C.氧元素的两种核素:和 D.基态Cr原子的价电子排布图:
3.进行下列实验操作时,选用的部分仪器正确的是
实验操作
分离固体和液体
熔化NaOH固体
蒸馏
配制一定物质的量浓度的溶液
部分仪器
选项
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
4.一种合成布洛芬高分子载体药物的单体的结构简式如图所示,下列说法错误的是
A.1mol该单体最多可与加成
B.该单体可发生取代反应、加聚反应
C.该单体中碳原子的杂化方式有、两种
D.该单体分子中最少有8个碳原子处于同一平面上
5.为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,2.24LHF含有的电子数为
B.中含有的中子数和电子数均为
C.常温下,pH=1的溶液中,发生电离的水分子数为
D.参加反应,转移的电子数不一定为
6.X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,X和Y可以形成化合物(Y满足8电子稳定结构),其结构如图所示。Y、Z为同周期相邻元素,Z、Q为同主族元素,W的简单离子在同周期元素形成的简单离子中半径最小。下列说法正确的是
A.X、Y、Z形成的化合物一定是共价化合物
B.第一电离能:YW>Z
D.W、Q的简单离子在溶液中不能大量共存
7.能正确表示下列反应的离子方程式的是
A.铁棒作阳极电解饱和食盐水:
B.和NaClO的碱性溶液反应:
C.溶液和溶液反应后溶液呈中性:
D.酸性溶液和溶液反应:
8.实验室制取HF的原理为,氢氟酸可用来刻蚀玻璃,发生反应:。的立方晶胞如图所示,其晶胞参数为。下列说法错误的是
A.简单氢化物的稳定性:
B.、、三者的VSEPR模型均为四面体形
C.晶体与Si晶体的晶体类型相同,二者均为良好的半导体
D.晶体中与之间的最近距离为
9.二氟化氧()可用作极强的氧化剂和氟化剂。已知:①(NaOH溶液的浓度为2%),②。下列说法错误的是
A.分子的空间结构呈V形
B.反应①中,每生成,转移电子4mol
C.反应②中,和既是氧化产物又是还原产物
D.氧化性的强弱比较:
10.化学是以实验为基础的学科。下列根据实验操作和现象能得到相应结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
常温下,将两块相同的未经打磨的铝片分别投入5.0mL饱和的溶液和溶液中,前者无明显现象,后者迅速反应,现象明显
能加速破坏铝片表面的氧化膜
B
常温下,向溶液中加入溶液,将带火星的木条放在试管口,木条复燃
氧化性:
C
向溶液中加入溶液(pH=1),溶液呈棕黄色,再滴加几滴KSCN溶液,溶液变为红色
和的反应存在限度
D
将浓盐酸和亚硫酸钠反应产生的气体通入酸性溶液中,溶液紫红色褪去
具有还原性
A.A B.B C.C D.D
11.磷酸铁锂()电池应用广泛,放电后,电池的正极材料主要含有、Al、石墨以及少量难溶性的杂质。已知易溶于溶液,难溶于溶液,从放电后正极材料中回收金属锂的流程如图所示。下列说法错误的是
A.向“滤液”中滴加稀盐酸至过量,先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解
B.“酸浸氧化”时可以用溶液代替溶液
C.“酸浸氧化”时检验是否完全氧化,可用溶液
D.“沉锂”时主要反应的离子方程式为
12.选择性催化还原()是目前最有效且应用最广的除去的方法,在催化剂上发生反应的机理如图所示,其中TS表示过渡态。下列说法正确的是
A.反应历程中最大的能垒为
B.历程中的
C.该反应分3步进行
D.在反应历程中有极性共价键和非极性共价键的断裂与形成
13.科学家开发了一种可循环使用的太阳能水电池,该装置绿色环保,有广泛的研究前景,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.光充电时,电极附近溶液的酸性增强
B.放电时,电极为正极
C.光充电时,向电极迁移
D.放电时,Pt电极反应式:
14.某化学兴趣小组进行溶解平衡相关实验,操作流程如下。下列说法正确的是
已知:常温下,,,。
A.悬浊液a中与悬浊液d中相等
B.步骤③可以证明
C.向悬浊液d中加入少量NaI溶液,沉淀颜色不变时,
D.向悬浊液e中滴加几滴溶液,观察到黄色沉淀转化为白色沉淀
二、实验题
15.亚铁氰化钾钛是一种性能优良的无机离子交换剂,常用溶胶-凝胶法合成球形亚铁氰化钾钛。实验装置如图所示(夹持以及加热装置已省略):
简要步骤如下:
I.取一定量加到盐酸中,再加水配制成溶液。
II.在低于10℃下,将水溶液加到脲-六次甲基四胺溶液中。
III.边搅拌边将20mL含表面活性剂的煤油慢慢滴加到此混合液中,并加热到70℃,恒温5min后停止搅拌,冷却至室温,分离上层煤油,可得到白色球形的水合二氧化钛凝胶颗粒,再用10%的氨水陈化12h,用水洗涤,待用。
IV.将水合二氧化钛凝胶颗粒在常温下用50mL亚铁氰化钾和HCl的混合溶液浸泡48h后,经一系列操作,可得深褐色亚铁氰化钾钛球形颗粒。
已知:脲-六次甲基四胺溶液不稳定,受热易分解产生氨气。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称为 ,该仪器的优点是 。
(2)步骤I中配制溶液时发生反应的化学方程式为 。
(3)步骤II中在低于10℃下进行的原因是 。
(4)步骤III中恒温5min时,采用 加热。
(5)步骤IV中“一系列操作”包括三个步骤:过滤、 、 。
(6)亚铁氰化钾钛晶体的化学式为,实验测得某亚铁氰化钾钛晶体中,则该晶体中 。
三、工业流程题
16.硅酸钠和氧化镁是重要的化工原料,综合利用蛇纹石[主要成分为,还含有少量、]制备硅酸钠和氧化镁可极大限度地实现经济、资源、环境效益的统一、一种以蛇纹石为原料制备硅酸钠和氧化镁的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)基态硅原子的核外电子排布式为 。
(2)将蛇纹石预先粉碎的目的是 。
(3)“磁选”时利用 的磁性,可将其从“蛇纹石矿粉”中分离出来。
(4)“碱熔”过程中发生的主要反应的化学方程式为 。
(5)“碱熔”时,硅提取率随碱熔时间、碱矿比的变化曲线如图所示,则最佳的反应条件为 。
(6)氧化镁熔沸点高,可制造耐火、耐高温器材,其晶胞结构如图所示。该晶体中每个周围与它最近且距离相等的数为 ;若该立方晶胞参数为,为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为 (用含a、的代数式表示)。
四、原理综合题
17.转化为高附加值的产品是应对气候变化和能源高速消耗的有效措施,我国科学家研究加氢制备甲醇方面取得一定进展。在一定温度和压强下,加氢制备甲醇的过程中主要发生如下三个反应,反应I、II、III对应的平衡常数分别为、和。
I.
II.
III.
回答下列问题:
(1) ;、和三者之间的关系为 。
(2)为提高甲醇的平衡产率,可通过 (填“升高”或“降低”)温度, (填“增大”或“减小”)压强来实现。
(3)在两种不同的条件下,的平衡转化率和的选择性如下表所示。条件 (填“1”或“2”)中甲醇的产率更高。
条件
的平衡转化率/%
的选择性/%
1
27
68
2
21.3
97.7
(4)T℃时,将的混合气体充入压强为的恒压密闭容器中,在催化剂的作用下发生如下两个反应:
①
②
反应达到平衡状态时,和的分压相等,甲醇的选择性是CO的2倍,则的平衡转化率为 ,反应②的 (列出计算式即可,分压=总压×物质的量分数)。
(5)某甲醇燃料电池,电极材料为铂,电解质溶液为KOH溶液。写出负极电极反应式: ;铂电极除了起导电作用外,还起着 作用。
五、有机推断题
18.紫罗兰酮(H)是一类环化的异戊二烯酮,广泛分布于水果、蔬菜中,具有多种生物活性,其抗癌活性是当前研究的热点。
已知:
②手性碳是指连有四个不同原子或原子团的碳原子。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。
(2)D的结构简式是 。
(3)C中含氧官能团的名称为 ;H与H2完全加成后,产物分子中有 个手性碳。
(4)由F经两步反应才能生成G,则第二步的反应类型是 。
(5)写出由B生成C的化学方程式: 。
(6)M是H的同分异构体,写出一种能同时满足下列条件的M的结构简式: 。
①含有苯环结构;
②能与NaOH反应;
③核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为9:6:2:2:1。
(7)结合题中信息,写出以甲苯和乙酰乙酸乙酯()为主要原料制备的合成路线 (无机试剂任选)。
参考答案:
1.A
【详解】A.钨合金属于金属材料,故A项正确;
B.冰的化学式是H2O,“冰光纤”属于无机非金属材料,故B项不正确;
C.石墨烯晶圆的主要成分是C,属于无机非金属材料,故C项不正确;
D.氮化硼陶瓷属于无机非金属材料,故D项不正确;
答案选A。
2.A
【详解】A.的核外电子数为0,其结构示意图为,故A项正确;
B.HClO的结构式为,故B项错误;
C.核素是指原子,和是氧元素组成的两种单质,互为同素异形体,不是氧元素的两种核素,故C项错误;
D.基态Cr原子的价电子排布图应为,故D项错误;
答案选A。
3.D
【详解】A.分离固体和液体使用普通漏斗、烧杯和玻璃棒,不能使用分液漏斗,A项错误;
B.熔化NaOH固体要用铁坩埚,不能使用陶瓷坩埚和石英坩埚,因为NaOH能与其中含有的二氧化硅反应,会腐蚀陶瓷坩埚和石英坩埚,B项错误;
C.蒸馏时应使用直形冷凝管,不能使用球形冷凝管,若用球形冷凝管,部分冷凝液会残留在球形冷凝管中,C项错误;
D.配制一定物质的量浓度的溶液,定容时需要使用胶头滴管,D项正确
答案选D。
4.A
【详解】A.1mol苯环可与加成,1mol碳碳双键可与加成,酯基与不能发生加成反应,故1mol该单体最多可与加成,A项错误;
B.分子中含有的酯基可以发生水解反应,即取代反应,含有的碳碳双键可以发生加聚反应,B项正确;
C.连接四个单键的碳原子为杂化,碳氧双键、碳碳双键、苯环上的碳原子为杂化,C项正确;
D.苯环上的6个碳原子和取代苯环上氢原子的2个碳原子一定处于同一平面,D项正确;
答案选A。
5.D
【详解】A.HF在标准状况下为液体,2.24LHF含有的分子数远大于,故含有的电子数目远大于,A项错误;
B.的物质的量为0.9mol,每个分子中含有的中子数和电子数均为10个,则中含有的中子数和电子数均为,B项错误;
C.未提供溶液体积,无法计算,C项错误;
D.的物质的量为1mol,若发生反应:,转移的电子数为,且反应为可逆反应,转移电子数更少,D项正确;
答案选D。
6.D
【分析】由化合物的结构式可知,Y可能为N或P,若Y为P,则Z为S,Z与Q均为短周期元素且同主族,则Z不能为S,若Y为N,则Z为O,故推断出X为H,Q为S,W的原子序数介于8至16,依据W的简单离子在同周期元素形成的简单离子中半径最小,确定W为Al。
【详解】A.X、Y、Z形成的化合物可能为、、等,其中为离子化合物,A项错误;
B.因为N原子的2p轨道为半充满,比较稳定,故第一电离能:,B项错误;
C.Z、W、Q对应的简单离子分别为、、,与均为10电子微粒,根据“序大径小”原则,离子半径:,C项错误;
D.、在水溶液中发生强烈的相互促进的水解反应,不能大量共存,D项正确;
答案选D。
7.B
【详解】A.电解时阳极铁棒放电,阳极发生反应:,阴极发生反应:,则电解总反应为,A项错误;
B.和NaClO的碱性溶液反应生成和,依据氧化还原反应中得失电子守恒、原子守恒进行配平,可得,B项正确;
C.溶液和溶液反应后溶液呈中性,参加反应的和的物质的量之比为2:1,,离子方程式为,C项错误;
D.酸性溶液和溶液反应,生成和,依据氧化还原反应中得失电子守恒、原子守恒进行配平,可得,D项错误;
答案选B。
8.C
【详解】A.非金属性:,则简单氢化物的稳定性:,A正确;
B.、和的中心原子的价层电子对数均为4,故VSEPR模型均为四面体形,B正确;
C.二氧化硅晶体和硅晶体均为共价晶体,共同点为熔点高、硬度大,不同点是二氧化硅晶体不导电,硅晶体是良好的半导体材料,C错误;
D.晶体中为面心立方最密堆积,位于围成的正四面体的空隙中,与之间的最近距离为立方晶胞体对角线长的,即为,D正确;
故答案为:C。
9.C
【详解】A.分子中有2个键电子对,氧原子上有2个孤电子对,故分子的空间结构为V形,A项正确;
B.反应①中,依据得失电子守恒,每生成,转移电子4mol,B项正确;
C.反应②中,既是氧化产物又是还原产物,仅是氧化产物,C项错误;
D.依据氧化性:氧化剂>氧化产物,氧化剂>还原剂,可得出氧化性:,D项正确;
答案选C。
10.C
【详解】A.饱和的溶液和溶液的浓度不同,不符合控制变量法,所以不能得出题给结论,A项错误;
B.该反应中是分解的催化剂,而不是氧化了,B项错误;
C.该反应中的量不足,若完全反应,则溶液中不存在,但加入KSCN溶液,溶液变为红色,说明溶液中存在,即和的反应存在限度,C项正确;
D.浓盐酸和亚硫酸钠反应产生,气体中还有挥发出来的HCl,HCl也能使酸性溶液褪色,不能说明具有还原性,D项错误;
答案选C。
11.B
【分析】正极材料主要含有、Al、石墨以及少量难溶性的杂质,加入NaOH溶液除去Al,滤渣加入H2O2和硝酸过滤除去铁、石墨和难溶性杂质,溶液加入NaHCO3溶液沉锂,最后得到碳酸锂。
【详解】A.滤液中含有,在滴加稀盐酸至过量过程中,先后发生离子反应、,A项正确;
B.依据题给信息,易溶于溶液,难溶于溶液,若用溶液代替溶液,则溶于其中,难以通过过滤除去,对后续回收锂产生影响,B项错误;
C.溶液和溶液氧化,生成,若未完全氧化,则溶液中存在,可使用溶液检验,观察是否有蓝色沉淀生成,C项正确;
D.沉锂过程中发生的主要反应的离子方程式为,D项正确;
答案选B。
12.A
【分析】TS表示过渡态,由图可知反应一共分作6步,能垒最大的即活化能最大的是第二步。
【详解】A.由图可知,第二步反应能垒最大,为,A项正确;
B.最后一步反应可知反应物的能量小于生成物的能量,该反应为吸热反应,,B项错误;
C.TS表示过渡态,由图可知反应分6步进行,C项错误;
D.反应历程中没有非极性共价键的断裂,D项错误;
答案选A。
13.B
【分析】光充电时是电解池,电极有电子流出,发生氧化反应,是阳极;放电时是原电池,电极有电子流出,发生氧化反应,故电极为负极,Pt电极为正极,据此作答;
【详解】A.太阳能水电池光充电过程中,电极有电子流出,发生氧化反应,电极反应式为,故电极附近溶液的酸性增强,A正确;
B.放电时,电极有电子流出,发生氧化反应,故电极为负极,Pt电极为正极, B错误;
C.充电时,电极为阴极,向阴极迁移,C正确;
D.放电时,Pt电极为正极,Pt电极附近有光充电产生的大量,故Pt电极反应式为,D正确;
故选B。
14.C
【分析】由流程可知,得到悬浊液a中过量,过滤得到滤液c中加入碘化银,碘离子和过量银离子会生成碘化银沉淀,溴化银沉淀b加入水得到饱和的溴化银悬浊液d。
【详解】A.悬浊液a中过量,存在同离子效应,溶解平衡左移,降低,小于悬浊液d中,A项错误;
B.悬浊液a中过量,步骤③产生的黄色沉淀是滤液c中与反应生成,故不能说明,B项错误;
C.向悬浊液d中加入少量NaI溶液,发生沉淀转化反应:,该反应平衡常数,则,C项正确;
D.向滤液c中滴加几滴溶液,产生黄色沉淀AgI,此时悬浊液e中仍过量,向悬浊液e中滴加几滴溶液,会生成少量AgCl白色沉淀,AgI黄色沉淀不会转化,D项错误;
故答案选C。
15.(1) 恒压滴液漏斗 平衡气压,使溶液能顺利滴下
(2)
(3)温度升高,会使脲−六次甲基四胺分解
(4)水浴
(5) 洗涤 干燥
(6)1.00:1.25或4:5
【分析】亚铁氰化钾钛的合成分为两步:第一步用溶胶−凝胶法制备水合二氧化钛凝胶,第二步为二氧化钛凝胶经氨水陈化并用亚铁氰化钾酸性溶液浸泡。
【详解】(1)仪器B为恒压滴液漏斗,该仪器的优点是使得漏斗内和烧瓶内压强相同而便于液体顺利流下。
(2)发生水解生成,反应的化学方程式为。
(3)随着温度的升高,脲−六次甲基四胺不断分解产生,使分散相液体内的pH增大,这时转化为水合二氧化钛凝胶,有沉淀生成,不利于反应继续进行。
(4)步骤Ⅲ中混合溶液加热到70℃、恒温5min,为了使受热均匀、便于控制温度,最好采用水浴加热。
(5)将水合二氧化钛凝胶颗粒在常温下用50mL亚铁氰化钾和HCl混合溶液浸泡48h,过滤弃去浸泡液,洗涤,干燥,可得深褐色亚铁氰化钾钛球形颗粒。
(6)根据亚铁氰化钾钛晶体的化学式[]中、、、的化合价得:,即;设,则,即。
16.(1)或
(2)增大反应物接触面积,提高磁选、碱熔速率;使反应更充分,提高原料磁选、碱熔率
(3)四氧化三铁或或磁性氧化铁
(4)
(5)碱熔时间25min、碱矿比为3.2
(6) 6 或
【分析】由题干信息可知,蛇纹石矿粉的主要成分为,还含有少量的、,结合流程图分析,“磁选”利用具有磁性将其从蛇纹石矿粉中分离出来。“碱熔”时蛇纹石矿粉与NaOH反应生成和,加水溶浸将和分离,氢氧化镁在高温条件下脱水生成氧化镁。
【详解】(1)基态硅原子的核外电子数为14,其核外电子排布式为;
(2)蛇纹石预先粉碎可以增大反应物的接触面积,提高磁选、碱熔速率,充分反应,提高原料磁选、碱熔率;
(3)具有磁性,经“磁选”将其从蛇纹石矿粉中分离出来;
(4)蛇纹石中的硅主要以形式存在,蛇纹石中的和少量均可与氢氧化钠反应生成可溶性的硅酸钠,蛇纹石矿中的镁元素在碱熔过程中生成了不溶于水的氢氧化镁,碱熔过程中发生的主要反应的化学方程式为,少量的二氧化硅发生反应的化学方程式为;
(5)图可知硅的提取率随碱熔时间的增加而增大;碱熔时间为25min时硅提取率就已达到86%,25min之后,蛇纹石中硅提取率随碱熔时间的增加变化不大。由图可知硅的提取率随碱矿比的增大而逐渐增加,当碱矿比达到3.2时,蛇纹石中硅提取率就已达到88%,之后,蛇纹石中硅提取率随碱矿比增加变化不大;
(6)由氧化镁的晶胞结构可知该晶体中每个周围与它最近且距离相等的数为6;氧化镁晶胞中的个数为,的个数为,一个氧化镁晶胞中含4个MgO化学式。该晶胞的质量为,体积为,故晶体密度为。
17.(1)
(2) 降低 增大
(3)2
(4) 50%或0.5
(5) 催化
【详解】(1)利用盖斯定律,反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ,解出。平衡常数;
(2)反应Ⅰ和反应Ⅲ中,均在低温和增压条件下,有利于提高甲醇的平衡产率,降温,反应Ⅱ平衡逆移,抑制副反应的发生,增大压强对反应Ⅱ无影响;
(3)比较条件1和条件2时甲醇的产率,根据信息可知,受的平衡转化率和甲醇的选择性共同影响,将两者相乘,计算数值越大,甲醇产率越高,故答案为2;
(4),设,。依据题给信息的选择性是CO的2倍,设转化生成的为,则生成的CO为。列三段式:
依据反应达到平衡状态时,和的分压相等,则,,解得,代入三段式:
,的物质的量分数为,的物质的量分数为,的物质的量分数为,的物质的量分数为,在下进行反应,代入反应②的表达式即可,,同时,计算出的平衡转化率为;
(5)甲醇燃料电池,负极发生氧化反应,介质为碱性介质,转化为,负极反应式为;燃料电池中,铂电极除了起导电作用外,还有催化作用。
18.(1)2-甲基-1,3-丁二烯或异戊二烯
(2)或
(3) 酯基、酮羰基 3
(4)消去反应
(5)或
(6)或或或
(7)
【分析】由已知信息推测,C→D的过程中,第一步发生水解反应,第二步发生脱羧反应,推出D为;对比F和的结构简式可知,F→G为羟醛缩合反应,应该先发生加成反应,后发生消去反应,以此解题。
【详解】(1)根据A的结构简式可知,A的化学名称是2-甲基-1,3-丁二烯或异戊二烯;
(2)由分析可知,D的结构简式为;
(3)根据C的结构简式可知,C中含氧官能团的名称为酯基、酮羰基;H与H2完全加成后,产物的结构简式为,图中标有“*”的碳原子连接4个不同原子或原子团,即有3个手性碳;
(4)根据流程可知,F→G为羟醛缩合反应,先加成后消去;
(5)B生成C发生取代反应、消去反应,化学方程式为或;
(6)由题给信息可知,符合条件的同分异构体中含有苯环、酚羟基,而且结构高度对称,符合条件的M的结构有、、、;
(7)甲苯在光照条件下转化为苄基氯(或苄基溴),参考已知信息①,设计合成线路如下:。
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