安徽省安庆市第一中学2023届高三下学期三模理科综合化学试题（含解析）

这是一份安徽省安庆市第一中学2023届高三下学期三模理科综合化学试题（含解析），共16页。试卷主要包含了单选题，填空题，工业流程题，原理综合题，有机推断题等内容，欢迎下载使用。

安徽省安庆市第一中学2023届高三下学期三模理科综合化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．我国的科技发展改变着人们的生活、生产方式。下列说法中错误的是
A．为打造生态文明建设，我国近年来大力发展核电、光电、风电、水电，电能属于一次能源
B．电子货币的使用和推广符合绿色环保发展理念
C．通过有机合成，可以制造出比钢铁更强韧的新型材料
D．纳米铁粉可以高效地去除污水中的重金属离子是因为其具有较强的还原性
2．药物黄酮哌酯的结构简式如图所示，下列有关说法正确的是

A．黄酮哌酯的分子式为C24H24O4N
B．黄酮哌酯能与碱反应，不能与酸反应
C．一定条件下，黄酮哌酯可发生加成反应与水解反应
D．黄酮哌酯分子中有7个与N原子杂化方式相同的碳原子
3．下列操作能达到实验目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
将含有二氧化硫的气体通入硫酸酸化的高锰酸钾溶液中，然后加入足量氯化钡溶液
通过测定白色沉淀的质量，可推算二氧化硫的物质的量
B
向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯，振荡、静置，溶液上层呈橙红色
验证Br-还原性强于Cl-
C
用滤纸将待提纯的氢氧化铁胶体包好，放入盛有蒸馏水的烧杯中，更换蒸馏水，重复几次
除去氢氧化铁胶体中的. Fe3+、Cl-
D
在醋酸铅稀溶液中通入 H2S气体，观察现象
判断H2S与CH3COOH酸性强弱
A．A B．B C．C D．D
4．对于下列实验，不能正确描述其反应的离子方程式是
A．Cl2通入冷的NaOH溶液： Cl2+2OH- =Cl-+ClO- +H2O
B．室温下用浓HNO3溶解铜： Cu+2 +4H+ =Cu2++ 2NO2↑+2H2O
C．用酸性高锰酸钾标准溶液滴定草酸： 2 + 16H+ + 5 =2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
D．向硝酸银溶液中滴加少量碘化钾溶液： Ag++I -=AgI↓
5．绿矾(FeSO4·7H2O)结构如图所示，下列说法正确的是

A．中心离子Fe2+核外电子有7种空间运动状态
B． 中键角∠OSO小于H2O中键角∠HOH
C．此结构中H2O与Fe2+、H2O与之间的作用力相同
D．FeSO4·7H2O失水后可转为FeSO4·6H2O，此过程只破坏了氢键
6．pH计的工作原理(如图所示)是通过测定电池电动势E(即玻璃电极和参比电极的电势差)而确定待测溶液的pH。电池电动势E与待测溶液pH关系为：E=0.059pH+K(E的单位为V，K为常数)。下 列说法正确的是

A．参比电极一定是正极
B．一定温度下，电池电动势越小，待测液中c(H+ )越大
C．pH计工作时，若玻璃电极电势比参比电极低，则玻璃电极反应上每得lmol 电子，生成1molAg单质
D．pH计可以长期浸泡在碱性缓冲液中
7．常温下，二元酸H2A的Ka2(H2A)= 1.0 ×10-2。 在某体系中，H+与A2-离子不能穿过隔膜，HA-可自由穿过该膜(如图所示)。溶液中c 总(H2A)=c(HA-)+c(A2-)，当达到平衡时，下列叙述正确的是

A．溶液I中： c(H+)-c(OH-)=c 总(H2A)
B．溶液II中： c (H2A) >c(H+)>c(HA-) >c(OH-)
C．溶液I和II中的c总(H2A)不相等
D．溶液I和II中的c(A2-)之比为105

二、填空题
8．胆矾(CuSO4·5H2O)又名蓝矾，是化学工业、医药领域中的常见物质。某实验小组利用有色金属加工企业的废材制得粗胆矾晶体。
(1)制得的粗晶体中可能含有Fe2(SO4)3、FeCl3 杂质，选用下列试剂，确定所含杂质。可选试剂有：蒸馏水、稀硫酸、氨水、Ba(NO3)2 溶液、BaCl2 溶液、AgNO3 溶液。请补充以下实验步骤：
①取一定量样品，加入蒸馏水、稀硫酸，固体溶解，得到蓝色透明溶液；
②取少量①所得溶液，滴加 至过量，先析出沉淀，后沉淀部分溶解，过滤得深蓝色溶液，滤渣为红褐色；
③另取少量①所得溶液，加入足量的 溶液，出现白色沉淀；
④取③中所得上层清液，加入 溶液，无明显现象。
实验结论：粗胆矾晶体中含有Fe2(SO4)3，不含FeCl3。
(2)CuSO4·5H2O的含量测定：
①称取1.250g产品配成100 mL溶液，取25.00 mL溶液于锥形瓶中，加入足量NaF溶液后，再滴加KI溶液至不再产生CuI沉淀；
②以淀粉溶液作为指示剂，用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液进行滴定，平行滴定3次。已知：Fe3++6F-=；I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
请回答：步骤①中，加入足量NaF溶液的可能原因是 ，若不加NaF溶液，可导致最终的测量值 (填 “偏大”“偏小”或“无影响”)。滴加KI溶液生成沉淀的离子方程式为 ； 若Na2S2O3标准溶液的平均用量为10.00 mL，则产品中胆矾的质量分数为 。

三、工业流程题
9．VO2是制备智能控温薄膜的重要材料。一种以钒渣(主要成分是FeV2O4、MnV2O4、Fe2SiO4等)为原料制备VO2的工艺流程如图：

已知：①FeV2O4中铁为+2价， 具有强氧化性；
②室温条件，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：.
金属离子
Fe3+
Mn2+
Mg2+
开始沉淀时(c=0.1mol·L-1 )的pH
1.9
8.1
8.9
沉淀完全时(c=1.0 ×10 -5mol·L-1)的pH
3.2
10.1
10.9
(1)“焙烧1”中FeV2O4转化为Mg2V2O7和Fe2O3的化学方程式为 。
(2)“酸浸”所得浸出液中除含有 、Mn2+外，还含有的金属阳离子有 。
(3)“沉钒”所得滤液中Mg2+浓度为0.24g/L，加入氨水，可分离Mn2+、Mg2+。 为尽可能多地将Mn2+转化为Mn(OH)2，并避免Mg2+沉淀，应控制pH= ； 分离Mn(OH)2沉淀后的溶液继续加氨沉淀除镁后，溶液中的溶质可再生循环到 步骤使用。
(4)“沉钒”得到NH4VO3沉淀，在实验室中用如图装置过滤： .

操作时要旋开自来水龙头，其目的是 ；洗涤NH4VO3的操作是 。
(5)“高温还原”时C6H12O6转化为CO2和H2O，则理论上180g还原剂能高温还原得到产品 g。

四、原理综合题
10．工业利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇的主要反应及平衡常数如下：
I.CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)     ΔH1=-99 kJ·mol-1   K1；
II.CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)    ΔH2=-58 kJ·mol-1 K2
III.CO2(g)+ H2(g) CO(g)+ H2O(g)     ΔH3   K3
回答下列问题：
(1)K1= (用含 K2、K3 的式子表示)。
(2)反应II、III的平衡常数随温度变化关系如图1所示，其中表示反应II的平衡常数随温度变化的是曲线 (填“a”或“b”)。若合成气中CO、CO2和H2按1： 1： 1的体积比投料，结合图1中各反应的平衡常数，在500K~550K的范围内CO、CO2和H2三种气体中体积分数最大的是 ，原因是 。

(3)当合成气组成n(H2)/n(CO+CO2)= 2.60时体系中CO平衡转化率(a)与温度和压强的关系如图2所示。其中压强由大到小顺序为 。

(4)研究发现在特殊条件下Al3+可与CO形成[Al(CO)4]3+，利用VSEPR模型分析该离子的空间构型为 ，该离子中存在的相互作用力有 (选填字母)。
A离子键     B极性共价键     C配位键    D金属键    E分子间作用力
(5)一种新型的甲醇燃料电池的理论输出电压为1.2V，则其能量密度为 kJ/kg(已知：能量密度=电池输出电能/燃料质量，电能=电量 ×电压，F=96500C/mol， 计算结果保留两位有效数字)。

五、有机推断题
11．抗炎药物洛索洛芬钠(Loxoprofen Sodium)的一种合成中间体2- (4-溴甲基苯基)丙酸甲酯(F)的一种合成路线如图：

已知：NBS为 (N-溴代丁二酰亚胺)  
回答下列问题：
(1)A→B的反应类型为 。
(2)C中手性碳原子数为 。
(3)写出D→E的化学方程式 。
(4)写出E中官能团的名称 。
(5)X是D的同分异构体，X在酸性条件下水解，生成2种核磁共振氢谱都显示为4组峰的化合物，其中一种遇FeCl3溶液显紫色。X水解产物的结构简式为 。
(6)设计以为原料，制备的合成路线
(已知： ， 其他试剂任选)。

参考答案：
1．A
【详解】A．一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源，又称天然能源，电能不属于一次能源，故A错误；
B．电子货币的使用和推广可以节约资源和能源，符合绿色环保发展理念，故B正确；
C．通过有机合成可以生成性能优良的高分子功能性材料，可以制造出比钢铁更强韧的新型材料，故C正确；
D．铁化学性质活泼，纳米铁粉可以高效地去除污水中的重金属离子是因为其具有较强的还原性，故D正确；
故选A。
2．C
【详解】A．黄酮哌酯的分子式为C24H25O4N，A错误；
B．黄酮哌酯中含有酯基，在酸性或者碱性条件下均可发生水解反应，B错误；
C．黄酮哌酯中含有不饱和键，可以发生加成反应，含有酯基可以发生水解反应，C正确；
D．N原子的杂化方式为sp3，黄酮哌酯分子中有8个与N原子杂化方式相同的碳原子，D错误；
故选C。
【点睛】本题中是酯基和不饱和键还有杂化方式的考查，酯基可以在酸碱性条件下发生水解反应，不饱和键可以发生加成反应，杂化方式中一定要注意中心原子上的孤电子对。
3．B
【详解】A．硫酸酸化的高锰酸钾溶液中含有硫酸根离子，能和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，故该实验不能够测定二氧化硫的量，A错误；
B．溴化钠和氯气反应氯化钠和溴单质，溴溶解在苯中，显橙红色，说明溴离子的还原性强于氯离子，B正确；
C．胶体也能通过滤纸，C错误；
D．醋酸铅能和硫化氢反应生成硫化铅沉淀和醋酸，是因为硫化铅是难溶物质，不是因为硫化氢的酸性比醋酸强，D错误；
故选B。
4．C
【详解】A．Cl2 通入冷的NaOH溶液生成氯化钠和次氯酸钠，离子方程式为：Cl2+2OH- =Cl-+ClO- +H2O，A正确；
B．室温下用浓HNO3溶解铜生成硝酸铜和二氧化氮，离子方程式为： Cu+2 +4H+ =Cu2++ 2NO2↑+2H2O，B正确；
C．用酸性高锰酸钾标准溶液滴定草酸生成二氧化碳和锰离子，离子方程式为：2 + 6H+ + 5H2C2O4 =2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O，草酸是弱电解质不能拆，C错误；
D．向硝酸银溶液中滴加少量碘化钾溶液生成碘化银沉淀，离子方程式为：Ag++I -=AgI↓，D正确；
故答案为：C。
5．D
【详解】A．中心离子Fe2+核外电子排布有1s22s22p63s23p63d5，有6种空间运动状态，A错误；
B．硫酸根离子中心原子的价电子数为，孤电子对数为0，水分子中中心原子的价电子对数为，孤电子对数为3，两者都为sp3杂化，成键电子对于成键电子对之间排斥力<孤电子对与成键电子对之间的斥力<孤电子对与孤电子对之间的斥力，后者有孤电子对，键角要更小，B错误；
C． H2O与Fe2+之间为配位键，H2O与之间为氢键，作用力不同，C错误；
D．FeSO4·7H2O失水后可转为FeSO4·6H2O，只失去右上角的水分子，故此过程只破坏了氢键，D正确；
故选D。
6．B
【详解】A．电池电动势E与待测溶液pH关系为：E=0.059pH+K，由于pH不确定，E可能大于0，也可能小于0，故不能确定玻璃电极与参比电极电势高低，故参与电极不一定是正极，A错误；
B．由E=0.059pH+K可知，c(H+)越大，pH越小，E越小，即电池电动势越小，B正确；
C．pH计工作时，若玻璃电极电势比参比电极低，则玻璃电极为电势更低的负极，发生氧化反应，反应上每转移lmol 电子， 1mol Ag失去电子变成Ag+，C错误；
D．pH计中含有玻璃泡，其含有SiO2，长期浸泡在碱性缓冲液中会与OH-反应，D错误；
故选B；
7．C
【分析】由c 总(H2A)=c(HA-)+c(A2-)可知溶液中不存在H2A分子，说明H2A的第一步电离是完全电离，由H+与A2-离子不能穿过隔膜，HA-可自由穿过该膜可知溶液I和溶液II中HA-的浓度相同。
【详解】A．溶液I中pH=7.0，c(H+)=c(OH-)，A错误；
B．H2A的第一步电离是完全电离，所以溶液中不存在H2A分子，B错误；
C．结合Ka2(H2A)=1.0 ×10-2可计算出c(A2-)= ，又因溶液I和溶液II中HA-的浓度相同而H+浓度不同，因此c(A2-)的浓度不同，又因c总(H2A) =c(HA-)+c(A2-)，故溶液I和II中的c总(H2A)不相等,C正确；
D．由c(A2-)= 　可计算出二者c(A2-)的比值为10-1:10-7=106，D错误；
故选C。
8．(1) 氨水 Ba(NO3)2 AgNO3
(2) 屏蔽Fe3+，防止Fe3+对滴定过程产生干扰 偏大 2Cu2++4I-=2CuI↓+I2 80%

【详解】（1）胆矾晶体中可能含有可能含有Fe2(SO4)3、FeCl3 杂质，将晶体溶于水后检验其含有铁离子和氯离子即可，故晶体溶解后加入稀氨水，硫酸铜和过量氨水反应生成四氨合铜离子，而铁离子则反应生成红褐色氢氧化铁沉淀。过滤滤渣为红褐色。氯离子用硝酸银检验，但硫酸根离子有干扰，故过滤后的滤液中先加入过量的硝酸钡沉淀硫酸根离子。然后取上层清液加入硝酸银，无明显现象，说明不含氯化铁。故实验结论为晶体中含有硫酸铁不含氯化铁。
（2）因为要利用铜离子氧化碘离子，而铁离子也能氧化碘离子，故先用氟离子屏蔽铁离子，防止其对滴定产生干扰。如果不加氟化钠，则铁离子也能氧化碘离子，会是碘单质变多，进而消耗硫代硫酸钠的量增多，导致最终的测量值偏大。加入碘化钠时发生氧化还原反应，生成碘化亚铜沉淀，根据电子守恒和电荷守恒得离子方程式为2Cu2++4I-=2CuI↓+I2。根据反应方程式得关系式为CuSO4·5H2O--- Na2S2O3，硫代硫酸钠的物质的量为0.1mol/L×0.01L=0.001mol，则胆矾的质量分数为。
9．(1)
(2)Mg2+、Fe3+
(3) 9.4 沉钒
(4) 放水带走空气，减小吸滤瓶内气压 向布式漏斗中加蒸馏水，浸没固体，旋开自来水龙头待液体流出后，重复操作2~3次
(5)1992

【分析】在“焙烧1”中FeV2O4转化为Mg2V2O7和Fe2O3，加入硫酸，将Mg2V2O7、Fe2O3等溶解，浸出液中除含有 、Mn2+外，还会含有Mg2＋、Fe3＋，同时硅元素转化为浸出渣，加入(NH4)2SO4沉钡得到NH4VO3，过滤、洗涤、焙烧，得到V2O5，加入葡萄糖将V2O5还原为VO2，据此作答。
【详解】（1）“焙烧1”中FeV2O4转化为Mg2V2O7和Fe2O3，由原子守恒和电子守恒可知化学方程式为，故答案为：；
（2）由分析知，浸出液中除含有 、Mn2+外，还会含有Mg2＋、Fe3＋，故答案为：Mg2＋、Fe3＋；
（3）由表格可知，时，pH＝8.9开始沉沔，此时pOH＝5.1，则，滤液中浓度为，即，则氢氧根离子浓度为，则pH＝；分离Mn(OH)2沉淀后的溶液继续加氨沉淀除镁后，溶液中的溶质含有硫酸铵，故可再生循环到沉钒工序使用，故答案为：9.4，沉钒；
（4）操作时需打开水龙头，自来水带走空气，使吸滤瓶内气压减小，过滤速率较快，产品较干燥；洗涤NH4VO3的操作是向布式漏斗中加蒸馏水，浸没固体，旋开自来水龙头待液体流出后，重复操作2~3次，故答案为：放水带走空气，减小吸滤瓶内气压；向布式漏斗中加蒸馏水，浸没固体，旋开自来水龙头待液体流出后，重复操作2~3次；
（5）“高温还原”时C6H12O6转化为CO2和H2O，其化学方程式为
，180gC6H12O6为1 mol，由化学方程式可知，可得VO2 24 mol，其质量为1992g，故答案为：1992。
10．(1)
(2) a CO2 在由于500K~550K的范围内反应Ⅰ的平衡常数远大于反应Ⅱ和反应Ⅲ，故主要发生反应Ⅰ，CO2消耗量很少，对应体积分数最大
(3)p3>p2>p1
(4) 正四面体 BC
(5)2.2×104

【详解】（1）由盖斯定律可知，反应I=反应II-反应III，则K1= 。
（2）反应II正方应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，因此反应II的平衡常数K随温度变化关系的曲线为a；在由于500K~550K的范围内反应Ⅰ的平衡常数远大于反应Ⅱ和反应Ⅲ，故主要发生反应Ⅰ，CO2消耗量很少，对应体积分数最大。
（3）反应III为气体分子数不变的反应，压强改变对平衡不产生影响，所以压强增大，CO转化率升高，在图2中，同一温度下，CO转化率高的对应压强大，则p3>p2>p1。
（4）[Al(CO)4]3+中Al3+是sp3杂化，共形成4个配位键，VSEPR模型分析该离子的空间构型为正四面体，该离子中存在的相互作用力有极性共价键和配位键，故选BC。
（5）1000gCH3OH的物质的量为mol，甲醇作燃料，失电子被氧化，1molCH3OH反应转移6mol电子，则1000gCH3OH转移×6mol电子，所以电池输出电能=1.2V××6mol×96500C/mol=21712500J，则能量密度为kJ/kg≈2.2×104 kJ/kg。
11．(1)加成反应或还原反应
(2)1
(3)
(4)碳溴键，羧基
(5)，CH3CH2CH2COOH
(6)

【分析】A中羰基与H2在催化剂反应生成羟基，则A-B发生还原反应，B发生取代反应生成C，C中的Cl原子被羧基取代，生成D  ，D分子和NBS反应生成  ，NBS中的Br原子取代了苯环直接相连的甲基中的氢原子，  ，E与甲醇生成酯F，以此分析；
【详解】（1）A中羰基与H2在催化剂反应生成羟基；
故答案为：加成反应或还原反应；
（2）C中与苯环、氯原子、甲基相连的C为手性碳；
故答案为：1；
（3）根据分析，D→E的化学方程式；
故答案为：；
（4）根据结构式可知，E中含有羧基、溴原子；
故答案为：碳溴键，羧基；
（5）酚羟基遇FeCl3溶液显紫色，核磁共振氢谱都显示为4组峰的化合物则有4种不同环境的H，则X为  ，水解生成  和CH3CH2CH2COOH；
故答案为：CH3CH2CH2COOH；  ；
（6）根据分析，以  为原料，制备  ，         ；
故答案为：      。