天津市红桥区2023届高三下学期一模考试化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．化学是材料科学的基础，下列涉及的材料中，主要成分为有机高分子化合物的是
A．制造5G芯片的氮化铝晶圆 B．飞船返回仓壳层中的铝合金
C．中国天眼中传输信息用的光导纤维 D．航天服中的合成纤维及尼龙膜
2．下列关于Na和K的比较中正确的是
A．原子半径：Na＞K B．金属性：Na＞K
C．第一电离能：Na＞K D．还原性：Na＞K
3．“夏禹铸九鼎，天下分九州”，青铜器在古时被称为“吉金”，是红铜与锡、铅等的合金。铜锈大多呈青绿色，主要含有Cu2(OH)3Cl和Cu2(OH)2CO3。下列说法错误的是
A．青铜器中锡、铅对铜有保护作用
B．青铜的熔点低于纯铜
C．Cu2(OH)3Cl和Cu2(OH)2CO3都属于盐类
D．可用FeCl3溶液浸泡青铜器来清洗青铜器的铜锈
4．用NaCl固体配制100 mL 1.00 mol·L-1的溶液，溶解过程如图所示。下列说法正确的是
A．a为Na+，b为Cl-
B．水分子破坏了NaCl中的离子键
C．NaCl只有在水溶液中才能发生电离
D．上述过程可表示为NaCl Na++Cl-
5．劳动创造幸福未来。下列劳动项目与所述的化学知识关联不合理的是
选项 劳动项目 化学知识
A 科学研究：燃煤脱硫 增大煤燃烧放出的热量
B 工厂生产：冶炼钢铁 涉及氧化还原反应
C 社会服务：推广使用免洗手酒精消毒液 酒精消毒液酒精能使蛋白质变性
D 家务劳动：饭后用热的纯碱溶液洗涤餐具 油脂在碱性条件下发生水解
A．A B．B C．C D．D
6．部分含氮物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法正确的是
A．a的氧化或还原均可实现氮的固定 B．b是红棕色气体，b常温下可转化为c
C．常温下d的稀溶液可保存在铝制容器中 D．e的溶液一定呈中性
7．化合物Q可用于合成药物，结构如图所示。下列有关说法正确的是
A．化合物Q中无手性碳原子
B．化合物Q中所有原子均处于同一平面
C．化合物Q苯环上的一溴代物有2种
D．1mol化合物Q最多能与3molH2加成
8．下列实验操作规范的是
A．过滤 B．排空气法收集 C．混合浓硫酸和乙醇 D．溶液的转移
A．A B．B C．C D．D
9．下列物质性质实验对应的离子方程式书写正确的是
A．金属钠加入水中：
B．溶液中滴入过量NaOH溶液：
C．同浓度同体积溶液与NaOH溶液混合：
D．溶液中通入足量氯气：
10．臭氧层可阻止紫外线辐射，氟利昂(如CFCl3)破坏臭氧层的反应过程如图所示。下列说法正确的是
A．过程Ⅰ中断裂极性键C－F键 B．过程Ⅱ和Ⅲ中不涉及电子转移
C．臭氧被破坏的过程中Cl作催化剂 D．CFCl3的空间构型是正四面体形
11．我国科技工作者设计了一种电解装置，能将甘油(C3H8O3)和二氧化碳转化为甘油醛(C3H6O3)和合成气(CO和H2)，原理如图所示，下列说法错误的是
A．催化电极b与电源负极相连 B．电解时催化电极a附近的pH增大
C．电解时阴离子透过交换膜向a极迁移 D．生成合成气时电极上发生还原反应
12．已知物质的相关数据如下表，下列说法正确的是
物质
相关数据
A．不与盐酸溶液反应
B．溶液中存在的所有微粒有：
C．与碳酸钠溶液反应，可能产生气体
D．向石灰水悬浊液中加入溶液，溶液可能变澄清
二、结构与性质
13．铁、硒、铜都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领域有广泛应用，回答下列问题：
(1)乙烷硒啉是一种抗癌新药，其结构如图：
①基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]_____。
②该新药分子中有_____种不同化学环境的H原子。
③SeO的空间构型为______。
(2)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示：
①基态Fe2+的价电子轨道表示式为_____。
②富马酸分子中σ键与π键的数目比为_____。
③富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为_____。
(3)铜的某种氧化物的晶胞结构如图所示，若该晶胞中O原子之间的最近距离为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞的密度为_____g cm-3(填含a、NA的代数式).
三、有机推断题
14．色满结构单元()广泛存在于许多具有生物活性分子的结构中。一种含色满结构单元的药物中间体G的合成路线如图：
(1)色满结构单元()的分子式是_____。
(2)乙酸酐的结构简式是，A→B反应类型是_____。
(3)检验A中的含氧官能团的化学试剂是_____；写出G中含氧官能团的名称为_____。
(4)E→F的化学方程式是_____。
(5)乙二酸二乙酯由乙二酸和乙醇反应制得，乙二酸二乙酯的结构简式是_____。M是乙二酸二乙酯的同分异构体，写出两种满足下列条件的M的结构简式_____、_____。
①1molM能与足量NaHCO3反应放出2molCO2
②核磁共振氢谱有三组峰
(6)设计以为原料制备的合成路线(无机试剂任选)_____。
四、实验题
15．我国自主开发的“钛战甲”是一种钛合金材料，为深潜万米的“奋斗者”号建造了世界最大、搭载人数最多的潜水器载人舱球壳。TiCl4是制备钛及其化合物的重要中间体，可利用下列装置在实验室制备TiCl4(夹持装置略去)：
已知：
①TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO
②TiCl4为无色或淡黄色液体，熔点为-30℃，沸点为136.4℃，极易与水反应
③PdCl2的盐酸溶液可吸收CO而生成黑色颗粒Pd
回答下列问题：
(1)盛放浓盐酸的仪器名称为______，圆底烧瓶内所装试剂可为______(填编号)。
①MnO2 ②KMnO4 ③浓H2SO4
写出其中发生的离子反应方程式______。
(2)装置的连接顺序为______(D装置可重复使用)。
(3)对于实验过程的控制，开始的操作为______(填①或②)，实验结束的操作为_____(填③或④)。
①先打开分液漏斗活塞，一段时间后，再陶瓷管通电加热
②先陶瓷管通电加热，一段时间后，再打开分液漏斗活塞
③先陶瓷管断电停止加热，一段时间后，再关闭分液漏斗活塞
④先关闭分液漏斗活塞，一段时间后，再陶瓷管断电停止加热
(4)装置C左边进气的细长导管作用为______。
(5)吸收尾气中CO的的化学方程式_____。
(6)所得的TiCl4可用Mg制Ti，该过程可在______气氛围保护下进行 (填编号) 。
①氮气 ②氧气 ③水蒸气 ④氩气
五、原理综合题
16．在我国大力推进生态文明建设，全力实现“碳达峰”、“碳中和”的时代背景下，对CH4和CO2利用的研究尤为重要。
Ⅰ.我国科学家研发的水系可逆Zn－CO2电池可吸收利用CO2，将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液充、放电时，复合膜间的H2O解离成H+和OH-，工作原理如图所示：
(1)充电时复合膜中向Zn极移动的离子是_____，放电时负极的电极反应式为_____。
Ⅱ.科学家使CH4和CO2发生重整反应：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ mol-1。生成合成气CO和H2，以实现CO2的循环利用。该反应中，如何减少积碳，是研究的热点之一。某条件下，发生主反应的同时，还发生了积碳反应：
CO岐化：2CO(g)CO2(g)+C(s) △H1=-172kJ mol-1
CH4裂解：CH4(g)C(s)+2H2(g) △H2=+75kJ mol-1
(2)如图表示表示温度和压强对积碳反应平衡碳量的影响，其中表示对CO岐化反应中平衡碳量影响的是______。(填“图a”或“图b”)，理由是______。
(3)结合图分析，在700℃、100kPa的恒压密闭容器中进行此重整反应且达到平衡，当升高温度至1000℃达到平衡时，容器中的含碳量_____(填“减小”“不变”或“增大”)，由此可推断100kPa且高温时积碳主要由_____(填“歧化”或“裂解”)反应产生。
(4)合成气CO和H2，可用于合成甲醇，能说明反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)一定达平衡状态的是_____(填字母)。
A．CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率
B．一定条件，CO的转化率不再变化
C．在绝热恒容的容器中，平衡常数不再变化
D．容器中气体的平均相对分子质量不再变化
(5)向1L恒容密闭容器中通入4mol的CH4和2mol的CO2，在800℃下若只发生主反应一段时间后达到平衡，测得CO的体积分数为25%，则主反应的K=______(保留两位有效数字)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．氮化铝属于新型无机非金属材料，故A不符合题意；
B．铝合金属于金属材料，故B不符合题意；
C．光导纤维的主要成分为二氧化硅，属于无机非金属材料，故C不符合题意；
D．合成纤维及尼龙膜的主要成分为有机高分子化合物，故D符合题意；
2．C
【详解】A．同主族元素，从上到下原子半径依次增大，则钠原子的原子半径小于钾原子，故A错误；
B．同主族元素，从上到下元素的金属性依次增强，则钠元素的金属性弱于钾元素，故B错误；
C．同主族元素，从上到下第一电离能依次减小，则钠原子的第一电离能大于钾原子，故C正确；
D．同主族元素，从上到下元素的金属性依次增强，单质的还原性依次增强，则钠单质的还原性弱于钾单质，故D错误；
故选C。
3．D
【详解】A．锡、铅的金属性比铜强，在形成原电池时，作原电池的负极，能阻止铜失电子，从而保护青铜器中的铜，A正确；
B．青铜为铜、锡、铅的合金，合金的熔点通常低于它的成分金属，所以青铜的熔点低于纯铜，B正确；
C．Cu2(OH)3Cl和Cu2(OH)2CO3中都含有Cu2+和Cl-或，二者都属于盐类，C正确；
D． FeCl3在溶液中能发生水解而使溶液显酸性，浸泡青铜器能清洗青铜器的铜锈，Fe3+具有较强的氧化性，能将Cu氧化为Cu2+，所以不能用FeCl3溶液浸泡青铜器来清洗青铜器的铜锈，D错误；
故选D。
4．B
【详解】A．Na+的半径小于Cl-，所以b为Na+ ，a为Cl-，A错误；
B．据图可知，NaCl溶于水后，在水分子作用下形成水合离子，水分子破坏了NaCl中的离子键，B正确；
C．NaCl在熔融状态下也可以电离形成钠离子和氯离子，C错误；
D．上述过程为氯化钠的电离，不需要通电，D错误；
综上所述答案为B。
5．A
【详解】A．燃煤脱硫可以减少煤燃烧时二氧化硫的排放，减少酸雨，与燃烧放出的热量无关，A错误；
B．工厂利用CO还原氧化铁等铁的氧化物从而得到铁单质，涉及氧化还原反应，B正确；
C．推广使用免洗手消毒液，利用了体积分数为75%的酒精，能够使蛋白质变性，杀死细菌， C正确；
D．纯碱溶液即为碳酸钠溶液，碳酸钠电离产生的碳酸根在水溶液中能水解产生氢氧根，油脂在碱性条件下，能发生皂化反应，即水解反应，能清洗餐具上的油脂，D正确；
故选A。
6．A
【详解】A．氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮，氮单质中元素化合价可升可降，A正确；
B．b为NO，是无色气体，B错误；
C．浓硝酸能使铝钝化，可以盛放在铝制容器中，C错误；
D．e为硝酸盐，其溶液不一定呈中性，例如硝酸铵溶液由于铵根离子水解，溶液显酸性，D错误；
故选A。
7．A
【详解】A．连接四种不同基团的碳原子为手性碳原子，化合物Q中无手性碳原子，故A正确；
B．醚键中的O原子采用sp3杂化，与醚键中的O原子连接的2个碳原子和氧原子呈V形结构，单键可以旋转，所以该分子中所有碳原子不一定共平面，故B错误；
C．苯环上含有3种氢原子，苯环上的一溴代物有3种，故C错误；
D．苯环和氢气以1：3发生加成反应，羰基和氢气以1：1发生加成反应，所以1mol该物质最多消耗4mol氢气，故D错误；
故选：A。
8．B
【详解】A．过滤时，漏斗下端应紧靠烧杯内壁，A操作不规范；
B．CO2的密度大于空气，可用向上排空气法收集CO2，B操作规范；
C．混合浓硫酸和乙醇时，应将浓硫酸缓慢倒入乙醇中，并用玻璃棒不断搅拌，C操作不规范；
D．转移溶液时，应使用玻璃棒引流，D操作不规范；
答案选B。
9．D
【详解】A．Na2O2溶于水生成氢氧化钠和氢气：2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑，A错误；
B．溶液中滴入过量NaOH溶液生成偏铝酸钠溶液和水：，B错误；
C．同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合只发生氢离子和氢氧根离子的反应生成水：H+ +OH-= H2O，C错误；
D．Na2S2O3溶液中通入足量氯气生成硫酸钠、硫酸、HCl和水：+4C12+5H2O=2+8Cl-+10H+，D正确；
故选D。
10．C
【详解】A．过程Ⅰ中，CFCl3断裂极性键C－Cl键，A错误；
B．过程Ⅱ发生的反应为：Cl+O=ClO+O，Cl的化合价由0价变成看+2价，即一个Cl失去2个电子，发生了电子转移，过程Ⅲ发生的反应为：O+ClO=Cl+O，Cl的化合价由+2价变成看0价，即一个Cl得到2个电子，发生了电子转移，B错误；
C．臭氧被破坏的过程为过程Ⅱ和Ⅲ，过程Ⅱ发生的反应为：Cl+O=ClO+O，过程Ⅲ发生的反应为：O+ClO=Cl+O，臭氧被破坏的前后Cl的质量和化学反应不变，即为催化剂，C正确；
D．CFCl3的中心原子是C，价层电子数为4，空间构型是四面体形，不是正四面体形，D错误；
故选C。
11．B
【分析】由图可知，该装置为电解池，与直流电源负极相连的催化电极b为阴极，二氧化碳和水在阴极在阴极得到电子发生还原反应生成一氧化碳和氢气，催化电极a为阳极，碳酸根离子作用下甘油在阳极失去电子发生氧化反应生成甘油醛和碳酸氢根离子。
【详解】A．由分析可知，与直流电源负极相连的催化电极b为阴极，故A正确；
B．由分析可知，催化电极a为阳极，碳酸根离子作用下甘油在阳极失去电子发生氧化反应生成甘油醛和碳酸氢根离子，电极反应式为C3H8O3—2e—+2CO= C3H6O3+2HCO，碳酸根离子在溶液中的水解程度大于碳酸氢根离子，则催化电极a附近溶液的pH减小，故B错误；
C．由分析可知，与直流电源负极相连的催化电极b为阴极，催化电极a为阳极，则电解时阴离子透过交换膜向阳极a极迁移，故C正确；
D．与直流电源负极相连的催化电极b为阴极，二氧化碳和水在阴极在阴极得到电子发生还原反应生成一氧化碳和氢气，故D正确；
故选B。
12．C
【详解】A．HF为弱酸，NaF与盐酸反应生成，符合强酸制弱酸，A错误；
B．，则溶液中的微粒有，，B错误；
C．根据电离平衡常数，，。符合强酸制弱酸，C正确；
D．根据Ksp可知，，Ca(OH)2转化为CaF2沉淀，D错误；
故答案为：C。
13．(1) 3d104s24p4 5 三角锥形
(2) 11：3 O＞C＞H＞Fe
(3)
【详解】（1）①硒元素的原子序数为34，基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p4；
②该新药分子中有5种不同化学环境的H原子；
③SeO中硒原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，离子的空间构型为三角锥形；
（2）①亚铁价层电子排布式为3d6，故其价层电子轨道表示式为 ；
②由球棍模型可知，富马酸的结构式为HOOCCH=CHCOOH，分子中的单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则分子中σ键和π键的数目比为11：3；
③金属元素的电负性小于非金属元素，则铁元素的电负性最小，非金属元素的非金属性越强，电负性越大，氢碳氧的非金属性依次增强，则电负性依次增大，所以富马酸亚铁中四种元素的电负性由大到小的顺序为O＞C＞H＞Fe；
（3）利用均摊法，每个晶胞含有O为8+1=2，Cu皆在体心，个数为4，故该晶胞的质量为，若该晶胞中O原子之间的最近距离为apm，则晶胞边长为apm，由得晶胞的密度为g cm-3。
14．(1)C9H10O
(2)取代反应
(3) FeCl3溶液或浓溴水 醚键、羧基
(4)+H2O
(5) C2H5OOCCOOC2H5 HOOCCH2CH2CH2CH2COOH
(6)
【分析】由有机物的转化关系可知，浓硫酸作用下与乙酸酐发生取代反应生成，氯化铝作用下转化为，与乙二酸二乙酯和乙酸钠发生成环反应生成，催化剂作用下与氢气发生加成反应生成，在浓硫酸中共热发生消去反应生成，则F为；催化剂作用下与氢气发生加成反应生成。
【详解】（1）由结构简式可知，色满结构单元的分子式为C9H10O，故答案为：C9H10O；
（2）由分析可知，A→B的反应为浓硫酸作用下与乙酸酐发生取代反应生成和乙酸，故答案为：取代反应；
（3）由结构简式可知，A中的含氧官能团为酚羟基，可以用氯化铁溶液与A发生显色反应使溶液呈紫色或浓溴水与A发生取代反应生成白色沉淀检验酚羟基，由结构简式可知，G中含氧官能团为醚键和羧基，故答案为：FeCl3溶液或浓溴水；醚键和羧基；
（4）由分析可知，E→F的反应为在浓硫酸中共热发生消去反应生成和水，反应的化学方程式为+H2O，故答案为：+H2O；
（5）乙二酸二乙酯的结构简式是C2H5OOCCOOC2H5，1mol乙二酸二乙酯的同分异构体M能与足量碳酸氢钠溶液反应放出2mol二氧化碳说明M分子中含有2个羧基，则核磁共振氢谱有三组峰的结构简式为HOOCCH2CH2CH2CH2COOH、，故答案为：C2H5OOCCOOC2H5；HOOCCH2CH2CH2CH2COOH；；
（6）由有机物的转化关系可知，以为原料制备的合成步骤为氯化铝作用下转化为，催化剂作用下与氢气发生加成反应生成，与溴水发生取代反应生成，合成路线为，故答案为：。
15．(1) 分液漏斗 ② 2MnO+16H++10Cl—2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(2)A→D→D→B→C→D→D→D
(3) ① ③
(4)细长导管对高温蒸汽初步冷凝，避免冷凝管因温差过大而破裂
(5)PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl
(6)④
【分析】由实验装置图可知，装置A中浓盐酸与高锰酸钾固体反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，装置D中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置D中盛有的浓硫酸用于干燥氯气，装置B中氯气与二氧化钛和碳高温条件下反应制备四氯化钛，装置C用于冷凝收集四氯化钛，装置D中盛有的浓硫酸用于吸收水蒸气，防止水蒸气进入装置C中，装置D中盛有的氯化钯的盐酸溶液用于吸收一氧化碳，装置D中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气，防止污染空气，则装置的连接顺序为ADDBCDDD。
【详解】（1）由实验装置图可知，盛放浓盐酸的仪器为分液漏斗，由分析可知，装置A中浓盐酸与高锰酸钾固体反应生成氯化钾、氯化镁、氯气和水，反应的离子方程式为2MnO+16H++10Cl—2Mn2++5Cl2↑+8H2O，故答案为：分液漏斗；②；2MnO+16H++10Cl—2Mn2++5Cl2↑+8H2O；
（2）由分析可知，装置的连接顺序为A→D→D→B→C→D→D→D，故答案为：A→D→D→B→C→D→D→D；
（3）实验开始时，为防止碳与空气中的氧气共热反应，应先打开分液漏斗活塞，利用A中生成的氯气排出装置内的空气后，再陶瓷管通电加热；为防止温度变化产生倒吸，实验结束时应先断电停止加热陶瓷管，一段时间后，再关闭分液漏斗活塞停止通入氯气，故答案为：①；③；
（4）装置C左边细长导管可以对高温蒸汽初步冷凝，避免冷凝管因温差过大而破裂；
（5）由题给信息可知，，装置D中盛有的氯化钯的盐酸溶液与一氧化碳反应生成钯、二氧化碳和水，反应的化学方程式为PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl，故答案为：PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl；
（6）镁化学性质活泼，能与氯气、氧气、水蒸气反应，所以制备钛的过程应在氩气氛围保护下进行，故选④。
16．(1)
(2) b CO歧化反应为体积减小的放热反应，增大压强或降低温度，平衡正移，即低温高压有利于反应正向进行，平衡碳量大，与b相符
(3) 减小 裂解
(4)BCD
(5)5.3
【详解】（1）充电时，阳离子向阴极移动，复合膜中的阳离子是，放电时，阳离子移向正极、阴离子移向负极，图中移向多孔Pd纳米片、移向Zn，则Zn为负极、多孔Pd纳米片为正极，负极上Zn失去电子生成，负极电极反应为；
（2）对积碳反应进行计算，得到温度和压强对积碳反应中平衡碳量的影响图，其中表示温度和压强对CO歧化反应中平衡碳量影响的是b图，CO歧化反应为体积减小的放热反应，增大压强或降低温度，平衡正移，即低温高压有利于反应正向进行，平衡碳量大，与b相符；故答案为b；
（3）根据图a、图b可知，当温度由700℃升高至1000℃且达到平衡时，裂解正向移动的碳增加量比CO歧化逆向移动的碳减少量小，故含碳量减少，而高温时CO歧化反应产生的积碳少，积碳主要有裂解产生；
（4）A. CO的消耗速率为正反应速率，的生成速率也为正反应速率，无法判断平衡，A错误；
B. 一定条件，CO的转化率不再变化，CO的消耗速率和生成速率相等，可以判断平衡，B正确；
C. 在绝热恒容的容器中，随着反应的进行，反应体系的温度改变，平衡常数也改变，当平衡常数不再变化，说明反应达到平衡状态，C正确；
D. 容器中气体的平均相对分子质量等于总质量与总物质的量的比值，总物质的量改变，所以平均相对分子质量改变，当不变时，反应达到平衡状态，D正确；故选择BCD；
（5）向1L恒容密闭容器中通入4mol的CH4和2mol的CO2，在800℃下若只发生主反应，列出三段式：，平衡时测得CO的体积分数为25%，则，解得x=1，则主反应的。
答案第1页，共2页
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