2022～2023学年高三年级模拟试卷
化 学
(满分：100分 考试时间：75分钟)
2023．2
H—1 Li—7 C—12 N—14 O—16 Mn—55
Fe—56 Cu—64 As—75
一、 单项选择题：共13小题，每小题3分，共计39分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 反应4Au＋8NaCN＋2H2O＋O2===4Na[Au(CN)2]＋4NaOH可用于冶金。下列说法正确的是( )
A. Au是一种活泼金属 B. NaCN溶液显酸性
C. Na[Au(CN)2]不属于配合物 D. 若无NaCN作用，Au难被O2氧化
2. NF3常用于微电子工业，可由反应4NH3＋3F23NH4F＋NF3制备。下列说法正确的是( )
A. 中子数为36的铜原子为Cu B. NH3的电子式为
C. NH4F中含有离子键和共价键 D. NF3是非极性分子
3. 一种钠硫电池以钠和硫为电极反应物，NaFePO4为正极材料，Al2O3陶瓷为电解质隔膜。下列说法正确的是( )
A. 电离能大小：I1(P)>I1(S) B. 半径大小：r(Al3＋)>r(Na＋)
C. 电负性大小：χ(Fe)>χ(O) D. 酸性强弱：H3PO4>H2SO4
4. 实验室制取少量H2S并探究其性质，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是( )
A. 用甲装置制备少量H2S B. 用乙装置探究H2S的漂白性
C. 用丙装置探究H2S的酸性 D. 用丁装置吸收H2S
阅读下列材料，完成5～7题。
氧、硫、铁可形成多种用途广泛的物质。H2O2具有较强的氧化性。亚硫酰氯(SOCl2)遇水发生水解反应生成H2SO3与HCl。Fe3O4可用作锂离子电池的电极材料，电池工作时有Li＋嵌入其中生成LiFe3O4。FeS2可用于生产H2SO4，其一种晶胞结构如图1所示。工业上可电解H2SO4与(NH4)2SO4混合溶液制备过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]，其结构如图2所示。
图1 图2
5. 下列说法正确的是( )
A. SOCl2中硫原子带正电，氯原子带负电
B. SO中硫原子的轨道杂化类型是sp2
C. 该FeS2晶胞中含S的数目为14
D. 该FeS2晶体中每个Fe2＋周围距离最近且相等的S数目为8
6. 下列化学反应表示正确的是( )
A. FeS2在足量空气中煅烧：4FeS2＋15O22Fe2O3＋8SO3
B. H2O2氧化酸性废水中的Fe2＋： 2Fe2＋＋H2O2===2Fe3＋＋2OH－
C. H2SO4与氨水中和：H2SO4(aq)＋2NH3·H2O(aq)===(NH4)2SO4(aq)＋2H2O(l)；ΔH＝－114.6 kJ·mol－1
D. 电解法制备(NH4)2S2O8时的阳极反应：2SO－2e－===S2O
7. 对下列物质性质的解释不合理的是( )
A. H2O的热稳定性强于H2S，H2O分子间存在氢键
B. SO2易液化，SO2是极性分子，分子间作用力较大
C. (NH4)2S2O8具有较强的氧化性，(NH4)2S2O8中含过氧键(OO)
D. Fe3O4晶体中可嵌入Li＋形成LiFe3O4，Fe3＋可转化为Fe2＋
8. 化合物Z是合成药物丹参醇的中间体，可由下列反应制得。下列说法正确的是( )
已知：CH3MgBr易水解，反应X→Y需在无水条件下进行。
A. 物质X易溶于水
B. CH3MgBr水解可生成CH4与Mg(OH)Br
C. Z在NaOH醇溶液中加热能发生消去反应
D. X、Z分别与足量H2加成的产物分子中手性碳原子数目不相等
9. 羟胺(NH2OH)能与水反应：NH2OH＋H2O NH3OH＋＋OH－。下列说法不正确的是( )
A. 反应的平衡常数K＝
B. NH2OH能与水反应是因为分子中氮原子存在孤电子对
C. NH2OH溶液能吸收CO2气体
D．向羟胺溶液中滴加过量稀硫酸，可生成(NH3OH)2SO4
10. 某经预处理的含砷废水中砷元素主要以Na3AsO3和Na3AsO4形式存在。以其为原料制备粗As2O3的部分流程如下：
已知：① “沉砷”时发生反应3Na3AsO4＋5Ca(OH)2===Ca5(AsO4)3(OH)＋9NaOH；
② “酸化”时发生反应Ca5(AsO4)3(OH)＋5H2SO4===3H3AsO4＋5CaSO4＋H2O。
下列说法正确的是( )
A. “氧化”时每1 mol Na3AsO3被氧化，会消耗11.2 LO2
B. “沉砷”和“酸化”可提高溶液中砷元素浓度，实现砷元素的富集
C. “酸化”时可用HNO3溶液代替H2SO4溶液
D. “还原”过程溶液的pH不断增大
11. 室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
选项 实验操作和现象 结论
A 向20%蔗糖溶液中加入少量稀硫酸，加热；再加入银氨溶液，无明显现象 蔗糖未发生水解反应
B 向淀粉KI溶液中滴加氯水，溶液变蓝色 氯水中含有HClO
C 用pH试纸测得：0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L－1 HCN溶液的pH分别为3、5 Ka(CH3COOH)>Ka(HCN)
D 取少量待检验溶液，向其中加入少量双氧水，再滴加几滴KSCN溶液，溶液变为红色 待检验溶液中含有Fe2＋
12. 合成环氧氯丙烷时产生了盐酸和醋酸(HAc)混合液，为研究混合溶液的定量分析方法，进行以下实验：
实验1：向20 mL 0.1 mol·L－1 HCl中滴加0.1 mol·L－1 NaOH溶液；
实验2：向20 mL 0.1 mol·L－1 HAc中滴加0.1 mol·L－1 NaOH溶液；
实验3：向20 mL某浓度HCl与HAc混合溶液中滴加0.1 mol·L－1
NaOH溶液。
测得实验1、2中溶液pH的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 实验1所测得的pH变化为曲线b
B. 实验2中加入10 mL NaOH时，溶液中存在：c(H＋)＋c(HAc)＝c(Ac－)＋c(OH－)
C. 实验3溶液中Ac－的物质的量分数＝
D. 实验3中根据pH约为4.30时所消耗的V(NaOH)，可计算混合溶液中n(HCl)
13. CO2CH4重整可获得H2。CO2CH4重整反应的热化学方程式如下。
反应Ⅰ：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)；ΔH1＝247 kJ·mol－1。
反应Ⅱ：H2(g)＋CO2(g)===CO(g)＋H2O(g)；ΔH2＝41 kJ·mol－1。
反应Ⅲ：CH4(g)===C(s)＋2H2(g)；ΔH3＝75 kJ·mol－1。
1．01×105 Pa下，将n起始(CO2)∶n起始(CH4)＝1∶1的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中，平衡时各气体组分的物质的量分数如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 曲线X表示CO2
B. 反应CH4(g)＋3CO2(g)===4CO(g)＋2H2O(g)进行的程度很小
C. 500 ℃，1.01×105 Pa时，向平衡体系中再充入一定量的CO2，达新平衡后，的值保持不变
D. 随着温度升高，的值变小，原因是反应Ⅲ增大的程度小于反应Ⅱ增大的程度
二、 非选择题：共4题，共61分。
14. (14分)以盐湖锂矿(主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2，还含有Fe2＋及少量有机物等)为原料制备Li2CO3的方法如下：
(1) 酸化：将适量盐湖锂矿粉与水混合，加入一定量浓硫酸，充分反应后加水稀释，过滤。酸化过程会产生少量CO2，原因是________。
(2) 净化：① 加碱调节滤液的pH至弱碱性，使Al3＋沉淀；将再加入适量Ca(ClO)2溶液将Fe2＋转化为沉淀，过滤。ClO－与Fe2＋反应的离子方程式为________。
② 调节滤液的pH，再加入适量Na2CO3粉末，过滤，得Li2SO4溶液。过滤所得滤渣的主要成分是________。
(3) 沉锂：80 ℃时将饱和Na2CO3溶液与饱和Li2SO4溶液混合充分反应，过滤，得Li2CO3晶体。“沉锂”时选择较高温度，所得Li2CO3的产率及纯度较高。原因是________。
已知Na2CO3、Li2SO4、Li2CO3三种物质在不同温度下的溶解度如下表：
物质 温度/℃
0 20 40 60 80
Na2CO3 7.0 21.5 49.0 46.0 43.9
Li2SO4 36.1 34.8 33.7 32.6 31.4
Li2CO3 1.54 1.33 1.17 1.01 0.85
(4) Li2CO3样品纯度测定：称取1.000 g样品置于锥形瓶中，加入40.00 mL 1.000 mol·L－1盐酸，搅拌，充分反应(杂质不与酸反应)。再加入几滴酚酞，用1.000 mol·L－1 NaOH溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液的体积为13.40 mL。计算Li2CO3样品的纯度(写出计算过程)。
15. (16分)化合物F是合成一种可用于减慢心率药物的中间体，其人工合成路线如下：
已知：① NaBH4＋H＋＋3H2O===H3BO3＋Na＋＋4H2↑；
② (R、R′、R″表示烃基或H，下同)；
③ 。
(1) A→B反应可表示为(X或Y表示—COR、—COOR、—COOH、—CN等)。反应的部分机理可描述为在催化剂作用下，失去一个H＋形成中各有一个碳原子分别带正、负电荷。请用“ ”和“ ”标注在A→B反应中间产物的两个分别带正电荷和负电荷的碳原子上。
(2) B→C时，以饱和NaHCO3溶液作为有机物B与NaBH4溶液反应的介质，原因是________________________________________________________________________
________。
(3) E的分子式为C11H11O2N，其结构简式为________________。
(4) F的一种同分异构体同时满足下列条件，写出一种符合该条件的同分异构体的结构简式：
__________________________________。
① 分子中含有5种不同化学环境的氢原子；
② 碱性条件水解，适当酸化后得2种产物a、b，其中a遇FeCl3显紫色，b为氨基酸，a中杂化轨道类型为sp3的碳原子数比b中多2个。
(5) 写出以和HCN为原料制备的合成路线流程图(有机溶剂和其他无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
16. (15分)纳米铁粉可去除水中的Cr(Ⅵ)。由于其活性较强，制备时常使其表面形成保护性氧化膜。
(1) 纳米铁粉的制备。实验室以NaBH4溶液(碱性)与FeSO4溶液为原料制备纳米铁粉(装置如图1)，将A溶液加入到三颈瓶中，通过滴液漏斗缓慢加入B溶液，产生大量H2。反应结束后将三颈瓶分别放置0、2、4、6小时，待纳米铁粉表面产生不同厚度的氧化膜后，分别取出固体，洗涤、干燥，得4种纳米铁粉(以Fe0、Fe2、Fe4、Fe6表示)。滴液漏斗内的B溶液是________________________。NaBH4中B为＋3价，理论上每生成1 mol Fe，与FeSO4反应的NaBH4的物质的量是________mol。
(2) 研究放置时间对纳米铁粉性能的影响。实验一：室温下，取相同质量的4种纳米铁粉分别投入相同体积、含Cr(Ⅵ)浓度相同的污水中，一段时间后测量Cr(Ⅵ)去除率；
实验二：取4份相同体积的蒸馏水分别置于三颈瓶中，再各加入相同质量的4种纳米铁粉，搅拌，相同时间后测量溶液中c(Fe2＋)，结果如图2所示。请对纳米铁粉制备时放置时间、使用时溶出的少量Fe2＋与Cr(Ⅵ)去除率之间的关系作出猜想：________________________________________________________________________
________。
(3) 研究影响纳米铁粉溶出c(Fe2＋)的因素。取一定量蒸馏水，用HCl调节pH约为6。将其分为相同体积的两份并分别置于三颈瓶中，向其中一只通入N2；再各加入相同质量的纳米铁粉，搅拌，一段时间后测得未通N2的三颈瓶内溶液中c(Fe2＋)大于通入N2的。
① 该条件下纳米铁粉溶出Fe2＋的原因是________。
② 实验时不将蒸馏水调节至较低pH，理由是________。
(4) 纳米铁粉去除Cr(Ⅵ)主要是经过“吸附→反应→共沉淀”的过程。pH<8.6，纳米铁粉颗粒表面带正电荷；pH＝8.6，纳米铁粉颗粒表面不带电；pH>8.6，纳米铁粉颗粒表面带负电荷。在水溶液中Cr(Ⅵ)主要存在微粒平衡浓度占Cr(Ⅵ)总浓度的百分数与pH的关系如图3。以实验室制得的纳米铁粉去除pH＝4的水样中的Cr(Ⅵ)，请补充完整实验方案：将一定量水样置于烧杯中，________________________________________________________________________
______________，反应一段时间，测量溶液中c[Cr(Ⅵ)]，待c[Cr(Ⅵ)]小于1×10－3 mol·L－1，分离出固体。(还可使用的试剂：0.1 mol·L－1 NaOH溶液，0.1 mol·L－1 HCl)
图1
17. (16分)臭氧催化氧化是降解水体中有机污染物的常用方法。
(1) 一种电解法制备O3的装置如图1所示。阳极生成O3的电极反应式为____________________。O3广泛用于食品、环境的消毒与水体处理，主要原因有________。
(2) 研究温度对一定时间内O3降解有机物的影响。通常降解时采用一次性投加O3的方式，温度升高，相同时间内有机物降解率降低。提出猜想：溶液中溶解的O3浓度减小。作出猜想的依据：________；
设计一个实验验证猜想：________。
(3) 研究O3降解有机物的路径。
资料：除直接降解有机物外，O3在溶液中能产生羟基自由基(·OH)，·OH也能降解水中有机物。
实验：取三份废水，保持其他条件相同，第一份直接通入O3；第二份在加入一定量MnO2的同时通入O3；第三份在加入一定量MnO2与叔丁醇的同时通入O3(叔丁醇能迅速结合·OH而将其除去)，分别测量三份废水中有机物的残留率随时间的变化，结果如图2所示。根据图中曲线可以得出的结论为________。
(4) 研究O3降解有机物的机理。MnO2催化O3反应的一种机理如图3所示，“Vo”表示MnO2表面的氧离子空穴。图中所示的反应步骤Ⅱ可描述为________。
根据此机理，实际具有催化活性的催化剂为____________(以含字母x的化学式表示其组成)。
2022～2023学年高三年级模拟试卷(扬州)
化学参考答案及评分标准
1. D 2. C 3. A 4. B 5. A 6. D 7. A 8. B 9. D 10. B 11. C 12. C 13. D
14. (14分)
(1) 有机物与浓硫酸反应生成CO2(2分)
(2) ① ClO－＋2Fe2＋＋4OH－＋H2O===Cl－＋2Fe(OH)3↓(2分)
② CaCO3(2分)
(3) 温度较高时，Li2CO3的溶解度较小，从溶液中析出较多；其他溶质的溶解度较大，难以析出(3分)
(4) n(HCl)＝c(HCl)×V(HCl)＝1.000 mol·L－1×40.00 mL×10－3 L·mL－1＝4×10－2 mol(1分)
HCl～NaOH
n(HCl)剩余＝n(NaOH)＝c(NaOH)×V(NaOH)＝1.000 mol·L－1×13.40 mL×10－3 L·mL－1＝1.34×10－2 mol(1分)
n(HCl)反应＝n(HCl)－n(HCl)剩余＝4×10－2 mol－1.34×10－2 mol＝2.66×10－2 mol(1分)
Li2CO3～2HCl
n(Li2CO3)＝1/2n(HCl)反应＝1.33×10－2 mol(1分)
w(Li2CO3)＝n(Li2CO3)×M(Li2CO3)÷1.000 0 g×100%
＝1.33×10－2 mol×74 g·mol－1÷1.000 0 g×100%＝98.42%(1分)
15. (16分)
(1) (2分)
(2) 调节溶液pH，减少NaBH4的损失；增大反应物B在水相中的溶解度(3分)
16. (15分)
(1) NaBH4溶液(2分) 0.5(2分)
(2) 纳米铁粉制备时放置时间越长，表面形成的氧化膜越厚；一定厚度的氧化膜有利于纳米铁粉使用时溶出Fe2＋，厚度过大或过小均不利于其使用时溶出Fe2＋；纳米铁粉使用时溶出的Fe2＋有助于Cr(Ⅵ)的去除(5分)
(3) ① 水中溶解的O2在弱酸性条件下与纳米铁粉反应生成Fe2＋(2分)
② 溶液pH过低，c(H＋)过大，纳米铁粉直接与H＋反应(2分)
(4) 用0.1 mol·L－1 NaOH溶液调节水样pH约为6(略小于8.6)，向其中加入适量Fe－4纳米铁粉，搅拌(2分)
17. (16分)
(1) 3H2O－6e－===O3↑＋6H＋(2分)
氧化性强；还原产物无污染；过量的O3会分解，分解产物是O2，无残留污染(答出两点即可)(2分)
(2) 温度升高，O3分解速率加快；O3在溶液中的溶解度降低(2分)
取相同体积、不同温度的若干份蒸馏水，向其中通入等物质的量的O3，相同时间后测量其中O3的浓度(3分)
(3) MnO2对O3降解有催化作用；降解过程中产生了·OH，·OH参与降解，但不是降解的主要路径；O3直接降解是该降解过程的主要路径(3分)
(4) O3与晶体中的O2－反应生成O，同时释放出O2(2分) MnO2－x(2分)
