广西壮族自治区南宁市第二中学2023届高三下学期考前模拟大演练理科综合化学试题（含解析）

这是一份广西壮族自治区南宁市第二中学2023届高三下学期考前模拟大演练理科综合化学试题（含解析），共17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。

广西壮族自治区南宁市第二中学2023届高三下学期考前模拟大演练理科综合化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．化学与人类生产、生活有着密切的联系。下列说法错误的是
A．高温时可用金属钠还原四氯化钛来制取金属钛
B．“地沟油”经过加工处理，可用来制肥皂和生物柴油
C．“燃煤脱硫”和“汽车尾气催化净化”可提高空气质量
D．煤的干馏属于物理变化，产品有苯、甲苯、粗氨水等
2．NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．标准状况下，11.2 L丙烷含有的共价键总数为5NA
B．2.0 g H218O与D216O的混合物中所含中子数为0.8NA
C．常温下，将0.5 mol Fe投入浓硫酸中，反应转移的电子数为1.5NA
D．密闭容器中，2.0 mol SO2和1.0 molO2发生催化反应后分子总数小于2NA
3．己二酸是一种重要的化工原料，科学家在现有工业路线基础上，提出了一条“绿色”合成路线如下。下列说法正确的是

A．己二酸与乙酸互为同系物
B．环己烷分子中所有碳原子共平面
C．苯与环己醇均能发生取代反应和氧化反应
D．1 mol己二酸分别与足量Na、NaHCO3反应，产生气体的物质的量相同
4．下列实验能达到相应目的的一组是
选项
目的
实验
A
证明醋酸是弱酸
向醋酸钠溶液中加入甲基橙溶液
B
证明NO2转化为N2O4是放热反应
将装有NO2气体的玻璃球浸泡在热水中
C
检验溶液中含有硫酸根离子
向溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液
D
除去甲烷气体中混有的乙烯气体
将混合气体通过酸性KMnO4溶液洗气
A．A B．B C．C D．D
5．世界资源储量最大的滑石矿位于江西上饶，经分析发现滑石中含有4种短周期元素W、X、Y、Z，它们的原子序数依次增大，最外层电子数之和为13，且位于不同的主族，X的某种气体单质被喻为“地球的保护伞”，W2X2分子中含有18个电子，下列说法正确的是
A．原子半径大小顺序为Z＞Y＞X＞W
B．化合物YX是一种很好的耐火材料
C．Y单质只能与空气中的主要成分氧气反应
D．Z的最高价氧化物的水化物的酸性强于碳酸
6．常温下，用0.2 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL一定浓度的一元酸HR溶液时，混合溶液的pH变化情况如图所示，图中a点为滴定终点。下列有关说法正确的是

A．图中x=7
B．常温下，HR的电离常数Ka=5.0×10-5
C．a点溶液中： c(R-)+ c(OH-)- c(H+)=0.1 mol·L-1
D．b点溶液中： c(Na+)> c(R-)> c(OH-)> c(H+)
7．2，5～呋喃二甲酸(FDCA)是一种重要的化工原料，可用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是

A．a为电源正极
B．双极膜中间层中的OH-在外电场的作用下向铅电极迁移
C．制得1mol FDCA，理论上共消耗1 mol
D．阳极区的电极反应：

二、实验题
8．南宁二中“启天化学社”设计如下实验方案制备SO2 (装置图如下)，并利用高中所学化学知识探究含硫化合物的相关性质。请回答下列问题：

(1)打开分液漏斗a的旋塞，浓硫酸不能顺利流下，原因可能是 ；加热前，圆底烧瓶中无需加入沸石，其原因是 。
(2)实验室通常使用亚硫酸钠固体与70%硫酸溶液反应制备SO2，此方法与用浓硫酸与铜反应制备SO2相比，优点是：① ，② 。
(3)装置B的作用是 ，装置D的作用(请用化学方程式表示) 。
(4)探究实验：向NaHSO3溶液中加入NaClO溶液时，反应有二种可能的情况：
I.NaHSO4与NaClO恰好完全反应，此时反应的离子方程式为 ；
II.NaHSO3过量；
III.NaClO过量。
甲同学分别取上述混合溶液于试管中，通过下列实验确定该反应属于哪种情况，请完成下表：
(已知： H2SO3；Ka1=1.54×10-2，Ka2=1.02×10-7；H2CO3：Ka1=4.3×10-7，Ka2=5.61×10-11；HClO：Ka=3×10-8)
序号
实验操作
现象
结论
①
加入少量CaCO3粉末

I或II
②
滴加少量淀粉-KI溶液，振荡
溶液先变蓝后褪色

③


II

三、工业流程题
9．废钒催化剂的回收、提取和再利用具有显著的经济效益和环保效益。从某种废钒催化剂(含SiO2、VOSO4、V2O3、Fe2O3、Al2O3、有机物等)中回收制备V2O5的工艺流程如下：

回答下列问题：
(1)工业生产中的钒催化剂一般以疏松多孔的硅藻土为载体，该做法的优点是 。
(2)在空气中“焙烧”废钒催化剂的目的是 (填选项标号)。
A．改变发钒催化剂的结构，便于后续“酸浸”
B．除去废钒催化剂中的有机杂质
C．使废钒催化剂中的杂质氧化，便于除去
(3)在不同pH的溶液中，+ 5价钒元素的存在形式不同，如下：

①“酸浸”时，V2O5 转化为VO的离子方程式为 。
②“中和”时，调节溶液pH为7左右的目的为 和 。
(4)“离子交换”效率与钒溶液通过离子交换树脂的流速及钒淬液的pH有关。
①钒溶液通过离子交换树脂的流速过慢，会导致溶液滞留，离子交换时间太长；而流速过快也会影响离子交换效果，其原因是 。
②钒吸附液的pH对吸附效果的影响如下图所示，“离子交换”时最适宜的pH= 。
(5)“煅烧”反应的化学方程式为 。


四、原理综合题
10．一定条件下，乙酸水蒸气重整制氢包括的反应如下：
主反应为： I.CH3COOH(g)⇌2CO(g)+2H2(g) △H1=+213.7kJ·mol-1  K1
II.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H2=-40.1 kJ·mol-1 K2
副反应为： III.CH3COOH(g)⇌CH4(g)+CO2(g) △H3=-33.5 kJ·mol-1 K3
回答下列问题：.
(1)反应CH3COOH(g)+2H2O(g)⇌2CO2(g)+4H2(g)的△H= kJ·mol-1；该反应能自发进行的条件是 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
(2)在T°C的固定体积容器中投入一定量H2O(g)和CH3COOH(g)，关于反应I、II，III的叙述正确的是 (填选项标号)。
A．反应I的正反应活化能Ea(正) > 213.7 kJ·mol-1
B．若升高体系温度，△H2和K2均减小
C．容器内混合气体总压强不变时，各反应均已达到平衡状态
(3)乙酸重整时，水碳比[n(H2O)/n(CH3COOH)]对H2、CO、CO2平衡产率Y的影响如图1所示(不考虑副反应) ：

①图1中c代表的物质是 (填化学式)。当投料的水碳比[n(H2O)/n(CH3COOH)]增大时，H2O的平衡转化率将 (填“增大”或“减小”)。
②水碳比为5∶1时，温度对平衡时反应产物中各气体含量的影响如图2所示。600°C后，随温度的升高，体系中H2的含量开始减小的原因是 。
③在T°C的恒压容器中若只发生反应I：CH3COOH(g)⇌2CO(g)+2H2(g)，总压为p Pa，CH3COOH的平衡转化率为a，则T°C时该反应的平衡常数Kp= (Pa3) (列出含a、p的计算式，不必化简，Kp为以气体分压表示的平衡常数，气体分压=总压×物质的量分数)。

五、结构与性质
11．过渡金属硫化物因其独特的光电催化性能及相对稳定的化学性质而受到广泛的研究，三元金属硫化物ZnIn2S4是一种层状结构的可见光响应光催化剂。回答下列问题：
(1)基态Zn的价电子排布式为 。Gn与In同主族，第一电离能：Zn Ga (填“<”、“>”或“=”)。
(2)指示剂甲基橙阴离子的结构如图，其中硫原子的杂化类型为 ，该结构中含有弧电子对的原子有 。

(3)的空间构型为 ，、、SO3按键角从小到大的顺序排列为 ，试解释原因 。
(4)Zn2+容易形成配合物，[Zn(CN)4]2-中Zn2+与CN - 的碳原子形成配位键。 [Zn(CN)4]2-中σ 键与π键的个数之比为 。
(5)ZnIn2S4晶胞结构如图，其边长为a nm，高为b nm，阿佛伽德罗常数的值为NA，该晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式)。


六、有机推断题
12．丹皮酚(G)具有抗心律失常、增强免疫力等多种药理作用，一种合成丹皮酚及其衍生物H的合成路线如下：

回答下列问题：
(1)A的化学名称为 ，C中的官能团名称为 。
(2)每个D分子中含有 个手性碳(连有4个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳)。
(3)反应②的反应类型为 ，反应④的化学方程式为 。
(4)芳香化合物X是G的同分异构体，满足下列条件的X共有 种 。
①与NaHCO3溶液反应放出CO2
②与FcCl3溶液显色
③苯环上有两个取代基
其中，符合上述条件的X中，核磁共振氢谱峰面积比为3∶2∶2∶1∶1∶1的结构简式为 。
(5)根据上述路线中的有关知识，由甲醇、环己醇和丙氨酸()为主要原料，设计制备的合成路线： 。

参考答案：
1．D
【详解】A．钠具有还原性，高温时可用金属钠还原相应的氯化物来制取金属钛，选项A正确；
B．“地沟油”属于高级脂肪酸甘油酯，经过加工处理后，可以用来制肥皂和生物柴油，选项B正确；
C．“燃煤脱硫”“汽车尾气催化净化”都可减少空气中污染物，提高空气质量，选项C正确；
D．煤是由有机物和无机物组成的复杂混合物，煤通过干馏发生化学变化生成苯、甲苯、铵盐等，选项D错误；
答案选D。
2．A
【详解】A．一分子丙烷中有10个共价键，标况下11.2L是0.5mol含有5NA共价键，故A正确；
B．H218O与D216O摩尔质量都是20g/mol，2.0g是0.1mol，1个H218O有10个中子，1个D216O也有10个中子，0.1mol应该是1NA个中子，故B错误；
C．常温下铁与浓硫酸钝化，反应不能进行，故C错误；
D．2.0 mol SO2和1.0 molO2是可逆反应，反应后分子总数应该在2NA到3NA之间，故D错误；
答案选A。
3．C
【详解】A．己二酸中含有4个O原子，乙酸中只有2个O原子，两者分子组成并不是相差若干个CH2，不属于同系物，A错误；
B．环己烷中的碳为饱和碳原子，故环己烷分子中所有碳原子不可能共面，B错误；
C．苯能发生溴代、硝化反应等取代反应，苯能燃烧发生氧化反应，同理环己醇中存在羟基，能发生取代反应，环己醇能燃烧发生氧化反应，C正确；
D．1mol己二酸与足量钠反应生成1mol氢气，与足量碳酸氢钠反应生成2mol二氧化碳，D错误；
故答案选C。
4．B
【详解】A．醋酸钠是强碱弱酸盐显示碱性，甲基橙变色范围是3.1-4.4之间，不能证明醋酸钠显示碱性，故A错误；
B．NO2是红棕色，N2O4是无色的，如果NO2转化为N2O4是放热反应，将装有NO2气体的玻璃球浸泡在热水中，升高温度平衡逆向移动，NO2浓度增大，颜色加深，故B正确；
C．检验硫酸根离子应该是先加盐酸酸化，没有沉淀再加氯化钡溶液，直接加盐酸酸化的BaCl2溶液形成沉淀可能是氯化银，故C错误；
D．乙烯与高锰酸钾反应生成二氧化碳，又引入了新杂质，故D错误；
答案选B。
5．B
【分析】X的某种单质被喻为“地球的保护伞”为臭氧，则X为O，W2X2分子中含有18个电子，则W的原子序数为1、W为H，四种短周期元素W、X、Y、Z，它们的原子序数依次增大，最外层电子数之和为13，且位于不同的主族，则Y、Z最外层电子数之和为13-1-6=6=2+4，则Y为第三周期第ⅡA的Mg、Z为第三周期第ⅣA的Si，据此回答。
【详解】A．通常电子层数越多，原子半径越大，同周期从左到右原子半径递减，则原子半径大小顺序为Y＞Z＞ X＞W，故A错误；       
B．化合物YX即MgO，熔点高达2800°C左右，是一种很好的耐火材料，故B正确；
C．Mg可以与氧气、氮气、二氧化碳均可以反应，故C错误；
D．硅的氧化物的水化物硅酸酸性弱于碳酸，故D错误；
故选：B。
6．C
【分析】0.2 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL一定浓度的一元酸HR溶液，a点是滴定终点，消耗NaOH20ml,说明酸的浓度也是0.2mol/L，起点的pH值为3，说明该酸是一元弱酸。
【详解】A．a点完全中和生成强碱弱酸正盐，显示碱性，pH>7，故A错误；
B．起点时，Ka=，故B错误；
C．根据电荷守恒c(R-)+ c(OH-)= c(H+)+c(Na+)，c(R-)+ c(OH-)- c(H+)= c(Na+)=0.1mol/L，故C正确；
D．b点是NaR和NaOH以物质的量之比1：1共存，应该是c(OH-) > c(R-)，故D错误；
答案选C。
7．D
【分析】铅电极附近醛基转化为羟基、五元环内2个碳碳双键转化为单键，发生还原反应，铅电极为阴极，催化电极为阳极；
【详解】A．铅电极附近醛基转化为羟基、五元环内2个碳碳双键转化为单键，发生还原反应，铅电极为阴极，因此a为电源的负极，A项错误；
B．双极膜中间层中的OH-在外电场的作用下移向阳极(催化电极)，B项错误；
C．制得1mol FDCA，阳极消耗 ，转移6mol e-，阴极转移6mol e-时，消耗1 mol，共消耗2 mol，选项C错误；
D．电解池中负极区即为阴极，阴极发生还原反应， 中醛基和醇羟基转化为羧基为氧化反应，是阳极区的电极反应-6e-+2H2O=+6H+，选项D正确；
答案选D。
8．(1) 分液漏斗上端玻璃塞末取下(或分液漏斗上端玻璃塞上凹槽未与漏斗上的小孔对齐)； 铜片在反应中溶解为细小的颗粒(或溶出的杂质颗粒)，可起到防暴沸作用
(2) 反应条件温和，不需要加热 生成等量的SO2消耗硫酸量少
(3) 安全瓶(或有防倒吸作用) SO2+ 2NaOH = Na2SO3+ H2O
(4) +C1O-=H+++Cl- 有气泡产生 III 滴加少量溴水，振荡 溴水褪色

【分析】装置A中铜片与浓硫酸在加热条件下反应生成SO2，发生反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O，SO2易溶于水且能与溴水反应，容易产生倒吸，所以装置B的作用是防止C中的液体倒吸入A中，装置C中的溴水具有较强的氧化性，可以与SO2发生反应SO2+Br2+2H2O＝4H+++2Br﹣，所以装置C的目的是验证SO2的还原性，装置D的作用是吸收尾气，防止污染空气，反应的化学方程式：SO2+2NaOH＝Na2SO3+H2O。据此回答问题。
【详解】（1）打开分液漏斗a的旋塞，浓硫酸不能顺利流下，原因可能是：分液漏斗上端玻璃塞末取下(或分液漏斗上端玻璃塞上凹槽未与漏斗上的小孔对齐)，加热前，圆底烧瓶中无需加入沸石，其原因是：铜片在反应中溶解为细小的颗粒(或溶出的杂质颗粒)，可起到防暴沸作用，
故答案为：分液漏斗上端玻璃塞末取下(或分液漏斗上端玻璃塞上凹槽未与漏斗上的小孔对齐)；铜片在反应中溶解为细小的颗粒(或溶出的杂质颗粒)，可起到防暴沸作用
（2）实验室通常使用亚硫酸钠固体与70%硫酸溶液反应制备SO2，此方法与用浓硫酸与铜反应制备SO2相比，优点是①反应条件温和，不需要加热，②生成等量的SO2消耗硫酸量少，
故答案为：反应条件温和，不需要加热；生成等量的SO2消耗硫酸量少；
（3）铜片与浓硫酸在加热条件下反应生成SO2，而SO2易溶于水且能与溴水反应，容易产生倒吸，装置B的作用是：安全瓶或有防倒吸作用，装置D的作用是吸收尾气，防止污染空气，反应的化学方程式：SO2+2NaOH＝Na2SO3+H2O，
故答案为：安全瓶或有防倒吸作用；SO2+2NaOH＝Na2SO3+H2O；
（4）向NaHSO3溶液中加入NaClO溶液时，Ⅰ．NaHSO4与NaClO恰好完全反应，此时反应的离子方程式为：+C1O-=H+++Cl-，
故答案为：+C1O-=H+++Cl-；
①若结论I或II符合，根据电离常数可知，溶液中的酸性大于H2CO3，加入少量CaCO3粉末，有气泡产生，
故答案为：有气泡产生；
②滴加少量淀粉﹣KI溶液，振荡，溶液先变蓝后褪色，则说明溶液中含有强氧化性物质，所以结论III符合，
故答案为：III；
③滴加少量溴水，振荡，若结论II符合，则溶液中含有H2SO3使溴水褪色，
故答案为：滴加少量溴水，振荡；溴水褪色。
9．(1)增大催化剂与反应物的接触面积，加快反应速率
(2)AB
(3) V2O5+ 2H+= 2VO+ H2O 铁离子转化为Fe(OH)3沉淀 铝离子转化为Al(OH)3沉淀
(4) 流速过快部分钒不能被吸附； 7.5
(5)2NH4VO3V2O5+ 2NH3↑+ H2O

【分析】废钒催化剂经过焙烧粉碎用硫酸酸浸得到滤渣是SiO2，滤液再加入KOH中和得到滤渣是Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀，再用H2R进行离子交换洗淋液洗脱分离出含钒的离子，加入氯化铵沉钒，最后煅烧的得到V2O5。
【详解】（1）以疏松多孔的硅藻土为载体可以增大催化剂与反应物的接触面积，加快反应速率；
（2）废钒催化剂中有SiO2、VOSO4、V2O3、Fe2O3、Al2O3、有机物，在空气中焙烧可以改变催化剂的结构便于后续酸浸，可以除去有机杂质，其它杂质不能被氧化，因此选A、B；
（3）酸浸时V2O5 转化为VO化合价没有变化，不是氧化还原反应，故离子方程式为V2O5+ 2H+= 2VO+ H2O；调节pH值目的是让Fe3+和Al3+离子沉淀除去；
（4）流速过快部分钒不能被吸附，导致交换效率低；结合吸附效果图看出pH值为7.5时效率最高；
（5）沉淀是NH4VO3，煅烧分解为V2O5，方程式为：2NH4VO3V2O5+ 2NH3↑+ H2O
10．(1) +133.5 高温
(2)AC
(3) CO 减小 反应I为吸热反应，升温平衡正向移动，使H2含量增大；反应II为放热反应，升温平衡逆向移动，使H2含量减小： 600°C 后以反应II为主

【详解】（1）根据盖斯定律，(反应I)+2×(反应II)即得到该反应，△H=△H1+2△H2=+133.5KJ/mol；由于该反应的△H>0，△S>0，所以需要高温自发；
（2）反应I的△H1=+213.7kJ·mol-1，因此正反应活化能大于213.7KJ/mol，升高温度△H不会改变，在反应中压强是变量，压强不再变化时说明各反应达到平衡状态，正确的是AC；
（3）随着水碳比[n(H2O)/n(CH3COOH)]增加，水的量增大，反应I向左移动，反应II向右移动，CO的产率减少，因此c曲线代表CO；水碳比增加水的转化率减小，乙酸的转化率变大；水碳比为5∶1时，反应I是吸热反应，升温平衡正向移动，H2含量会增大，反应II是放热反应，平衡逆向移动，H2含量会减少，600°C以后温度升高，氢气含量减少，很明显反应以反应II为主；

平衡混合物中各自的分压强为：
，，，得出Kp=。
11．(1) 3d104s2 >
(2) sp3 N、O
(3) 三角锥形 << SO3 为正四面体形，键角为109 °28'； 为三角锥形，有一对孤电子对，键角小干， SO3为平面正三角形，键角为120°
(4)1：1
(5)

【详解】（1）Zn为30号元素，位于第四周期第IIB族，基态Zn的价电子排布式为3d104s2；同一周期元素，从左到右，第一电离能逐渐增大，但Zn价层电子排布为3d104s2，为全满状态，比相邻元素的第一电离能大，故第一电离能:Zn > Ga，故答案为: 3d104s2；> ；
（2）由指示剂甲基橙阴离子的结构图可知，S形成4个σ键，为sp3杂化；N原子形成3个键和1个孤电子对，O形成2个键和1个孤电子对，故含有孤电子对的原子为N、O，故答案为: sp3；N、O；
（3）中S原子价层电子对数为=4，有1个孤电子对，为sp3杂化，空间构型为三角锥形；中S原子为sp3杂化，空间构型为正四面体形，键角为109°28'，中S原子为sp3杂化，空间构型为三角锥形，有1个孤电子对，键角小于109°28'，SO3中S原子为sp2杂化，空间构型为平面三角形，键角为120°，故键角从小到大的顺序为: << SO3；故答案为:三角锥形； << SO3；为正四面体形，键角为109 °28'； 为三角锥形，有一对孤电子对，键角小干， SO3为平面正三角形，键角为120°；
（4）在[Zn(CN)4]2-中，Zn提供空轨道，C原子提供孤电子对形成配位键;在CN-存在CN，含有1个σ键和2个π键，故σ键与π键的个数比为(4+4) :42= 1 : 1，故答案为: 1 : 1；
（5）由ZnIn2S4晶胞结构图可知，Zn位于棱上，个数为8=2，S位于棱上和体内，个数为16+4=8，4个In位于内部，晶胞质量为，晶胞的体积为，则晶胞的密度，答案为。
12．(1) 苯甲醇 羟基、硝基
(2)2
(3) 加成反应
(4) 6
(5)

【分析】A苯甲醇在铜作催化剂条件下氧化为苯甲醛B，B与硝基乙烷在醛基上加成反应转化为化合物C再进一步还原为D，间苯二酚E和乙酸作用生成F，结合G的结构式得知F的结构简式为，F生成G，D和G通过先加成后消去最后得到H。
【详解】（1）A是苯甲醇；C中的官能团是羟基和硝基；
（2）D分子中有2个手性碳原子，如图；
（3）反应②是醛基上发生加成反应；反应④的方程式为；
（4）G的结构简式为，分子式为C9H10O3，同分异构体中与碳酸氢钠反应放出气体说明有羧基，与氯化铁显色说明有酚羟基，苯环上有2个取代基，结构有以下几种：（位置有邻间对）和（位置有邻间对）共6种，符合条件的是；
（5）用逆推思维分析合成路线要得到这一物质，需要有和，可以由环己醇氧化得到，可以由丙氨酸与甲醇酯化反应得到，故合成路线为：。