安徽师范大学附属中学2023届高三下学期5月最后一卷理科综合化学试题（含解析）

这是一份安徽师范大学附属中学2023届高三下学期5月最后一卷理科综合化学试题（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，有机推断题等内容，欢迎下载使用。

安徽师范大学附属中学2023届高三下学期5月最后一卷理科综合化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．化学与科技、生产、生活密切相关。下列叙述正确的是
A．用于3D打印的高聚物光敏树脂是纯净物
B．在钢铁部件表面进行钝化处理属于物理变化
C．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀是牺牲阳极法
D．硼硅玻璃中含有的是一种复杂的氧化物
2．利用下列试剂和如图所示装置制备气体并除去其中的非水杂质，能达到目的的是(必要时可加热，加热及夹持装置已略去)

选项
气体
试剂I
试剂Ⅱ
试剂Ⅲ
A

浓盐酸

溶液
B

浓硝酸

饱和溶液
C

稀盐酸

饱和溶液
D

浓硫酸

酸性溶液
A．A B．B C．C D．D
3．化合物X(如图)是一种药物中间体。下列关于化合物X的说法正确的是

A．1mol 化合物X与H2加成时，最多消耗3mol H2
B．化合物X能与FeCl3溶液作用显紫色
C．化合物X分子中最多有12个原子在同一平面上
D．1mol 化合物X完全水解所得有机产物中含有2NA个手性碳原子
4．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W原子的核外电子只有一种运动状态；X与Z同主族，X元素基态原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同；Y元素原子中只有两种形状的电子云，最外层没有成对电子。下列说法正确的是
A．非金属性：W>X B．最简单氢化物的键角：X＜Z
C．简单离子半径：Y>X D．四种元素的氧化物都至少有两种
5．下列反应中涉及的离子方程式书写正确的是
A．将2~3滴饱和溶液滴入沸水中：
B．将过量通入NaClO溶液中：
C．向溶液中滴加过量氨水：
D．将少量溶液加入溶液中：
6．如图为某微生物燃料电池净化水的原理。下列说法正确的是

A．N极为负极，发生氧化反应
B．电池工作时，N极附近溶液pH减小
C．M极发生的电极反应为
D．处理0.1mol 时，有1.4mol 从交换膜左侧向右侧迁移
7．在一定温度下，氨气溶于水的过程及其平衡常数为：；，其中p为的平衡压强，为在水溶液中的平衡浓度，下列说法正确的是
A．氨水中
B．氨水中，
C．相同条件下，浓氨水中的大于稀氨水中的
D．在该温度下，氨气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)

二、实验题
8．NaDCC(结构简式为  )，是一种优良的消毒剂。常温下，NaDCC为白色粉末或颗粒，性质稳定，受热易分解，难溶于冰水，在实验室中可通过以下反应和装置(夹持仪器略去)制取。
原理：  (氰尿酸)+2NaClO  +NaOH+H2O
实验装置：
    
Ⅰ.制取NaDCC的实验步骤如下：
①向D中加入10mL40%NaOH溶液，水浴控温10℃左右，搅拌。
②A中加入KMnO4固体，B中加入浓盐酸，混合使之反应，打开磁力搅拌器。
③D中pH降至8左右时，向其中加入一定量氰尿酸，保持10℃左右，边搅拌边持续通入A中产生的气体，至D中有较多晶体析出，停止反应；
④将D中的混合物用冰水浴冷却，过滤，洗涤，低温晾干得到NaDCC晶体。
Ⅱ.NaDCC有效氯含量测定：
⑤用250mL碘量瓶称取0.2000gNaDCC晶体样品，加蒸馏水100mL，摇动至样品完全溶解，加适量的碘化钾和稀硫酸，避光放置5min。再用少量水冲洗碘量瓶瓶塞和瓶内壁。
⑥用滴定管快速滴入0.2000Na2S2O3溶液至浅黄色时，加2滴指示剂后，继续滴定至终点，记录消耗Na2S2O3溶液的体积，重复三次，平均消耗Na2S2O3溶液16.76mL。
⑦完成一次空白试验，消耗Na2S2O3溶液0.16mL。
已知：
样品有效氯=
请回答下列问题：
(1)仪器B的名称是 。制备NaDCC实验中使用仪器C的目的是为了提高 (填原料名称)的利用率。
(2)若步骤②中通入气体过快，仪器D中反应热量未及时散失，可生成较多NaClO3副产物，该副反应的离子方程式为 。
(3)步骤④中洗涤的操作是 。
(4)已知NaDCC在酸性环境中还原得到氰尿酸和氯化物，写出步骤⑤中样品加入适量的碘化钾和稀硫酸的离子反应方程式 。
(5)步骤⑥中使用的最佳指示剂是 ，滴定终点的现象为溶液由 变为 。若变色后立即读取Na2S2O3溶液体积，则测定的样品有效氯含量结果 (填字母)。
A．一定偏大            B．一定偏小            C．可能偏大            D．可能偏小
(6)计算样品有效氯 %(保留四位有效数字)。

三、工业流程题
9．菱锰矿的主要成分为MnCO3，主要杂质为SiO2、CaCO3、Al2O3、FeCO3、NiS。已知Ksp[Al(OH)3]=4×10-33。利用菱锰矿制晶体MnO的流程如下：

(1)氧化过滤时体系溶液的pH=3，此时发生反应的离子方程式为 。
(2)滤渣3的主要成分为 。
(3)加入沉淀剂SDD是为了除去Ni2+生成重金属螯合物沉淀。
①SDD可表示为，中性螯合物沉淀的结构式为 。
②若使用Na2S做沉淀剂，除了因体系pH过低会产生H2S外，还会产生絮状无定型沉淀，造成 。
(4)沉锰时发生反应的离子方程式为 ；滤液X中含有 ，经浓缩结晶可做化肥。
(5)通过Zn2+在MnO晶体(正极)中嵌入和脱嵌，实现电极材料充放电的原理如图所示。

代表电池 (填“充电”或“放电”)过程，该过程的电极反应式为 。

四、原理综合题
10．CO2与CH4均是温室气体，CO2与CH4催化重整受到越来越多的关注，它是有效应对全球气候变化的重要方法。
(1)CO2与CH4经催化重整可制得合成气CO和H2，其反应原理为O2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)  ΔH=+120kJ·mol-1，该反应在一定温度下能自发进行的原因为 。
(2)催化重整涉及的反应如下：
i．CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)
ii．H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)    ΔH=+41.2kJ·mol-l
若在恒温、恒容密闭容器中进行反应i、ii，下列事实能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A．相同时间内形成C-H键和H-H键的数目之比为2：1
B．体系内n(H2)/n(CO)保持不变
C．体系内各物质的浓度保持不变
D．体系内混合气体的密度保持不变
(3)在总压为24p0的恒压密闭容器中，起始时通入n(CH4)：n(CO2)=1：1的混合气体，在一定温度下发生反应i、ii，测得CH4、CO2的平衡转化率分别为20%和40%。
①平衡时容器的体积是起始时的 倍。
②该温度下反应i的压强平衡常数Kp= (Kp为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
③维持其他因素不变，若向平衡体系中通入一定量的N2(N2不参与反应)，再次平衡后CH4的转化率 (填“增大”“减小”“不变”或“无法判断”，下同)， 。
(4)光催化甲烷重整技术也是研究热点。以Rh/SrTiO3为光催化剂，光照时，价带失去电子并产生空穴(h+，具有强氧化性)，CO2在导带获得电子生成CO和O2-，价带上CH4直接转化为CO和H2，反应机理如图所示：

在Rh表面，每生成1molCO，则价带产生的空穴(h+)数为 NA；价带上的电极反应式可表示为 。

五、有机推断题
11．有机物G是一种治疗尿失禁的新药，具有解痉和抗胆碱作用，其合成路线如下:

已知:  
(1)A的名称为 。
(2)B→C反应中所需的试剂是 。
(3)C→D的反应类型为 。
(4)D→E的反应方程式为 。
(5)F的结构简式为 。
(6)G中含氧官能团的名称为 。
(7)E有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体共有 种， 其中含有手性碳原子的物质的结构简式为 。
①分子中含有苯环;
②能与NaHCO3溶液反应产生气体;
③能发生银镜反应。

参考答案：
1．C
【详解】A．高聚物光敏树脂是混合物，A错误；
B．在钢铁部件表面进行钝化处理过程中生成新物质，属于化学变化，B错误；
C．电热水器中镁棒比铁活泼，镁失去电子做负极发生氧化反应，其防止内胆腐蚀是牺牲阳极法，C正确；
D．硼硅玻璃中含有的是一种复杂的盐而不是氧化物，D错误；
故选C。
2．C
【详解】A．实验室中制备的Cl2中含有HCl，除去Cl2中的HCl应该用饱和食盐水，而不是NaOH溶液，A不合题意；
B．浓硝酸具有强氧化性，能将Na2SO3氧化为Na2SO4，故不能用浓硝酸和Na2SO3来制备SO2，而应该用70%H2SO4和Na2SO3来制备SO2，B不合题意；
C．实验室用稀盐酸和CaCO3制备CO2，此时CO2中含有少量的杂质HCl，可用饱和NaHCO3溶液来除去CO2中的HCl，C符合题意；
D．实验室可以将浓硫酸和无水乙醇的混合液迅速加热到170℃来制备乙烯，这样制得的乙烯中含有SO2、CO2和乙醇蒸气等杂质，由于乙烯也能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故不能用酸性高锰酸钾溶液来除杂，应该用NaOH溶液来除杂，D不合题意；
故答案为：C。
3．A
【详解】A．化合物X中只有苯环能与H2发生加成反应，则1mol 化合物X与H2加成时，最多消耗3mol H2，A正确；
B．化合物X中不含酚羟基，不能与FeCl3溶液作用显紫色，B错误；
C．苯环及其连接的原子共平面，旋转单键可以使甲基中碳原子及其甲基上1个氢原子处于平面内，则化合物X在同一平面上最多数目至少是14个，C错误；
D．化合物X完全水解所得有机产物为，如图所示标有“*”为手性碳原子：，共有1个手性碳原子，D错误；
故选A。
4．D
【分析】W原子的核外电子只有一种运动状态，W为H； X元素基态原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同，X、Z元素位于第VA族，故X为N，Z为P；Y位于X和Z之间，Y元素原子中只有两种形状的电子云，说明只有s和p轨道，最外层没有成对电子，故Y为Na；综合以上分析，W、X、Y、Z分别为H、N、Na、P。
【详解】A．NH3中N为-3价，H为+1价，故非金属性N＞H，A错误；
B．P的电负性较N小，PH3中的成键电子对比NH3中的更偏向于H，同时P-H键长比N-H键长大，这样导致PH3中成键电子对之间的斥力减小，H-P-H键角更小，B错误；
C．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则简单离子半径：N3-＞Na+，C错误；
D．氢的氧化物有H2O、H2O2，氮的氧化物有NO、NO2、N2O4等超过两种，钠的氧化物有Na2O、Na2O2，磷的氧化物有P2O3、P2O5，所以四种元素的氧化物都至少有两种，D正确；
故选D。
5．D
【详解】A．生成物是胶体，不能加沉淀符号，制取红褐色胶体向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至溶液变红褐色，，A错误；
B．NaClO具有强氧化性，二氧化硫具有还原性，会发生氧化还原反应生成硫酸根离子和氯离子，，B错误；
C．氨水是弱碱，不会与生成的反应，，C错误；
D．少量完全反应生成碳酸钡沉淀和水，氢氧根离子过量，离子方程式为，D正确；
故选D。
6．C
【分析】由图可知，有机物失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，则M为负极；重铬酸根离子得到电子发生还原反应，则N为正极；
【详解】A．由分析可知，M极为负极，发生氧化反应；N为正极，A错误；
B．电池工作时，重铬酸根离子得到电子发生还原反应生成Cr3+，反应为，N极附近消耗氢离子，溶液pH变大，B错误；
C．有机物失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，M极发生的电极反应为，C正确；
D．根据电子守恒可知，，则处理0.1mol 时，有0.6mol 从交换膜左侧向右侧迁移，D错误；
故选C。
7．C
【详解】A．氨水中存在平衡：NH3(aq)+H2O(l)⇌NH(aq)+OH−(aq)和H2O(l)⇌H+(aq)+OH−(aq)，故溶液中c(OH-)>c(NH)，A错误；
B．氨水浓度为0.1 mol/L，根据物料守恒可知：c(NH)+c(NH3⋅H2O)+c(NH3)=0.1mol⋅L-1，B错误；
C．溶液中均在电荷守恒为c(OH-)=c(NH)+c(H+)，加水稀释，若电离平衡不发生移动，则应该不变；但加水稀释，电离平衡正向移动，使该平衡电离产生的c(NH)、c(OH-)减小，对水电离平衡的抑制作用减弱，水电离程度增大，溶液中c(H+)增大，水电离产生的c(OH-)增大，故溶液中总的c(OH-)减小的倍数小于c(NH)减小的倍数，因此减小，故相同条件下，浓氨水中的大于稀氨水中的，C正确；
D．由于K1=，c(NH3)=K1p。且c(NH)≈c(OH-)，代入K2=得c(NH)=。在氨水中还存在较大浓度的NH3·H2O，故NH3在水中的溶解度S＞c(NH3)+c(NH)=(+K1p)mol/L，D错误；
故选：C。
8．(1) 滴液漏斗
(2)
(3)向过滤器中加入冷水，浸没沉淀，待自然滤干，重复次
(4)
(5) 淀粉 蓝色 无色 D
(6)

【分析】第一个装置，用酸性高锰酸钾溶液和浓盐酸制取，浓盐酸具有挥发性，所以生成的含有，挥发出来的与反应，降低了的利用率，所以仪器C中盛有饱和食盐水，除去含有，较纯净的与反应生成，生成的与氰尿酸制备，用盛有溶液的烧杯吸收尾气中的，防止污染。
【详解】（1）仪器B的名称是：滴液漏斗；用酸性高锰酸钾溶液和浓盐酸制取，浓盐酸具有挥发性，所以生成的含有，挥发出来的与反应，降低了的利用率，所以仪器C中盛有饱和食盐水，除去含有；
（2）与反应，温度较高时生成的离子方程式为：；
（3）因为难溶于冰水，所以洗涤时选择冷水为洗涤剂，洗涤沉淀的操作是：向过滤器中加入冷水，浸没沉淀，待自然滤干，重复次；
（4）在酸性环境中还原得到氰尿酸和氯化物，发生反应：    ，步骤⑤中样品加入适量的碘化钾和稀硫酸的离子反应方程式：；
（5）步骤⑤中样品加入适量的碘化钾和稀硫酸生成碘单质，所以用淀粉作为指示剂，当溶液由蓝色变成无色，且半分钟内部恢复颜色时，达到滴定终点，若变色后立即读取溶液体积，标准液体积偏小，测定的样品有效氯含量结果可能偏低，故选D；
（6）根据反应：    ，和
，样品有效氯= 。
9．(1)MnO2+2Fe2++4H2O=2Fe(OH)3↓+Mn2++2H+
(2)CaSO4、Al(OH)3
(3) 不易过滤或造成Mn2+吸附损失
(4) Mn2++2=MnCO3↓+H2O+CO2↑ (NH4)2SO4
(5) 放电 Mn0.61□0.39O+xZn2++2xe-=ZnxMn0.61□0.39O

【分析】菱锰矿的主要成分为，主要杂质为、、、、，用硫酸溶解，碳酸锰和硫酸反应生成硫酸锰、碳酸钙和硫酸反应生成硫酸钙沉淀、氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝、碳酸亚铁和和硫酸反应生成硫酸亚铁，二氧化硅和硫酸不反应，过滤出二氧化硅、硫酸钙沉淀，滤液中含有Mn2+、Al3+、Fe2+，用二氧化锰氧化Fe2+生成Fe(OH)3沉淀除铁，过滤出氢氧化铁沉淀，滤液中加氢氧化钙调节pH=5生成Al(OH)3沉淀除铝，滤液中加SDD除，过滤，滤液加碳酸氢铵生成碳酸锰沉淀，灼烧碳酸锰得到MnO晶体。
【详解】（1）氧化过滤时体系溶液的pH=3，目的是氧化Fe2+生成Fe(OH)3沉淀，此时发生反应的离子方程式为。
（2）根据，可知pH=5时，Al3+能完全沉淀，硫酸钙微溶，所以滤渣3是、；
（3）①SDD可表示为 ，沉淀剂SDD是为了除去生成重金属螯合物沉淀，SDD与通过配位键以2:1结合生成中性螯合物沉淀，结构式为 。
②若使用Na2S做沉淀剂，除了因体系pH过低会产生H2S外，还会产生絮状无定型沉淀，絮状无定型沉淀具有吸附性，不易过滤，吸附损失。
（4）沉锰时碳酸氢铵和硫酸锰反应生成碳酸锰沉淀、硫酸铵、二氧化碳，发生反应的离子方程式为；滤液X中含有，经浓缩结晶可做化肥。
（5）电池放电时，阳离子向正极移动，嵌入晶体，②代表电池放电过程，该过程的电极反应式为。
10．(1)该反应的 ΔH>0，ΔS>0，高温时ΔG=ΔH-TΔS<0
(2)BC
(3) 1.2 3 增大 不变
(4) 2 CH4+2h++O2-=CO+2H2

【详解】（1）①该反应为吸热反应，根据吉布斯自由能公式ΔG=ΔH-TΔS<0反应可以自发进行，故该反应可以发生的原因是：该反应的ΔH>0，ΔS>0，高温时ΔG=ΔH-TΔS<0；
②根据反应热=反应物键能和-生成物键能和，则ΔH=2E(C=O)+4×413-2×1075-2×436=120kJ/mol，解得，E(C=O)=745kJ/mol，故CO2(g)=C(g)+2O(g)　ΔH=745×2=+1490kJ/mol；
（2）A. 两个可逆反应中都有氢气参加反应，故相同时间内形成C-H键和H-H键的数目之比为2：1，不能证明反应达到平衡，A错误；
B. 在反应进行的过程中，氢气的物质的量和一氧化碳的物质的量比值是一个变量，故当其不变的时候，可以证明反应达到平衡，B正确；
C. 在反应进行的过程中，体系内各物质的浓度是变量，故当其保持不变时可以证明反应达到平衡，C正确；
D.体系内所有物质都是气体，且为恒容容器，故混合气体的密度不是一个变化的量，故当其保持不变时，不能证明反应达到平衡，D错误；
故选BC；
（3）根据题给数据可得以下三段式：


①根据体积之比等于压强之比，则平衡时容器的体积是起始时的；
②平衡时气体总物质的量=2.4mol，则此时反应i平衡常数；
③加入氮气相当于减压，反应i正向移动，CH4的转化率增大；反应i平衡常数，反应ii平衡常数，则，平衡常数只与温度有关，故该比值不变；
（4）1molCH4转化为1molCO反应为，转移2 mol电子,即2NA个电子，则形成空穴(h+)数为2NA；由图可知在价带上甲烷结合空穴和氧离子形成一氧化碳和氢气，可以表示为：CH4+2h++O2-=CO+2H2。
11．(1)乙基苯
(2)NaOH的醇溶液
(3)氧化反应
(4)+CH3OH+H2O
(5)
(6)羟基、酯基
(7) 17

【分析】由A、B的结构简式可知，A为乙苯，A的侧链在催化剂作用下发生取代反应生成B，B在碱的醇溶液、加热的条件下发生消去反应生成C，C被高锰酸钾氧化生成D，D与甲醇在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应生成E，E发生信息反应生成F为，F与发生取代反应生成G。
【详解】（1）由A的结构简式可知，A为乙苯。
（2）由B到C是卤代烃的消去反应，所需要的试剂是氢氧化钠的醇溶液。
（3）C在高锰酸钾作用下生成D，碳碳双键变成羰基和羧基，发生氧化反应。
（4）D→E的反应为D和甲醇的酯化反应，方程式为：+CH3OH+H2O；
（5）根据E的结构简式和已知信息可推出F的结构简式为。
（6）由G的结构简式可知，G中含氧官能团为羟基、酯基。
（7）E结构为：；其同分异构体同时满足下列条件：
①分子中含有苯环；②能与NaHCO3溶液反应产生气体，则含有羧基；③能发生银镜反应，则含有醛基；
若含1个取代基，为-CH(CHO)COOH，有1种情况；
若含2个取代基，为-CH2COOH、-CHO或-COOH、-CH2CHO，2个取代基均存在邻间对3种情况，共有6种情况；
若含3个取代基，为-CH3、-CHO、-COOH，3个取代基在苯环上共有10种情况；
合计共17种情况；
手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子；其中含有手性碳原子的符合条件的有机物的结构简式为。