山东省枣庄市2023届高三下学期二模考试化学题 word版含解析.docx

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2023届高三模拟考试化学试题可能用到的相对原子质量：H1O16Cl35.5Cr52Co59Pd106一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。1.二十大报告提出加快科技创新、构建新能源体系，推进生态优先、绿色低碳发展。下列说法错误的是A.“奋斗者”号深海载人潜水器采用的Ti62A新型钛合金材料硬度大、韧性好B.推动大型风电、水电、太阳光伏等可再生能源发展C.保护和治理山水林田湖草有利于实现碳中和D.使用聚乙烯制作的塑料包装袋物美价廉，符合绿色低碳发展理念【答案】D【解析】【详解】A．合金比成分金属硬度高、韧性更好，A正确；B．积极推动大型风电、水电、核电、太阳光伏等可再生能源的发展，符合绿色发展理念，B正确；C．保护和治理山水林田湖草，增强绿色植物的光合作用，增大CO2的吸收，有利于实现“碳中和”，C正确；D．使用聚乙烯制作的塑料包装袋，会造成严重的白色污染，不符合绿色发展理念，D错误；故选D。2.下列关于物质使用及其解释均正确的是选项物质使用解释A可用作净水剂有氧化性B高纯硅用于光导纤维、太阳能电池、计算机芯片硅具有半导体性能C液晶可作电视显示屏液晶分子可沿电场方向有序排列D可用于钡餐无毒A.AB.BC.CD.D【答案】C【解析】【详解】A．FeCl3可作净水剂是因为Fe3+水解生成Fe(OH)3-25- 胶体，胶体具有净水的作用，与氯化铁的氧化性无关，A错误；B．用于制造光导纤维的是二氧化硅不是单质硅，B错误；C．液晶分子可沿电场方向有序排列，故液晶可作电视显示屏，C正确；D．Ba2+属于重金属离子有毒，BaSO4为不溶于胃酸的沉淀，故可用作钡餐，D错误；故答案选C。3.X、Y、Z、W均属于短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z、W处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，基态Z原子的电子总数是其最高能级电子数的5倍，同周期中W电负性最大。下列说法正确的是A.简单离子半径由小到大的顺序：X7，溶液呈碱性，说明ClO-在溶液中的水解程度大于HClO的电离，则，故B正确；C．由分析可知，b点为恰好发生反应3NaClO+SO2+H2O=NaCl+2HClO+Na2SO4，通入n(SO2)=mol，则此时溶质n(NaCl)=mol，n(HClO)=mol，n(Na2SO4)=mol，由物料守恒，故C错误；D．由分析可知，c点恰好完全反应，溶液中溶质为H2SO4和NaCl，溶液中存在电荷守恒，故D正确；故选C。三、非选择题：本题共5小题，共60分。16.Co元素的某些化合物在电池、光电材料、催化剂等方面有广泛应用。回答下列问题：-25- （1）一种具有光催化作用的配合物A结构简式如图所示：①与Co同周期，基态原子有1个未成对电子的元素有___________种。②配离子的空间构型为___________，钴元素价态为___________，通过整合作用形成的配位键有___________个。③配合物A无顺磁性，则中心离子的杂化方式为___________(填标号)。(若中心离子具有单电子，则配合物为顺磁性物质。)A．　　　　B．　　　　C．　　　　D．④咪唑()具有类似苯环的芳香性，①号N比②号N更易与钴形成配位键的原因是________。（2）Co的一种化合物为六方晶系晶体，晶胞结构如图所。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数体标。已知晶胞含对称中心，其中1号氧原子的分数坐标为(0.6667，0.6667，0.6077)，则2号氧原子的分数坐标为___________。为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为___________(用计算式表示)。【答案】（1）①.5②.三角锥③.+3④.5⑤.C⑥.②号氮原子孤电子对参与形成大π键，使电子云密度降低，与钻配位能力减弱（2）①.(0.3333，0.3333，0.1077)②.-25- 【解析】【小问1详解】①Co位于第四周期，第四周期元素中，原子基态时具有1个未成对电子，外围电排布为4s1或4s24p1或4s24p5、3dl04s1、3d14s2，共有5种元素；②配离子中心原子价层电子对数为3+=4，且含有1个孤电子对，空间构型为三角锥形，由配合物A结构简式可知Co原子和N原子形成4个配位键，和O原子形成2个共价键，带1个单位负电荷，则钴元素价态为+3价，整合是指具有以下两个或多个配位原子的多齿配体与同一金属进行离子相互之间没有形成螯合环，通过整合作用形成的配位键有5个；③由配合物A结构简式可知Co原子形成6个配位键，Co原子的价层电子对数为6，杂化方式为，故选C；④②号氮原子孤电子对参与形成大π键，使电子云密度降低，与钻配位能力减弱。【小问2详解】根据1号氧原子分数坐标为(0.6667，0.6667，0.6077)，2号氧原子、1号氧原子和晶胞含对称中心，根据对称关系可知2号氧原子的分数坐标为(0.3333，0.3333，0.1077)，晶胞中O原子个数为2，H原子个数为2，Co原子个数为8+4=2，则该晶体的密度为=。17.钯(Pd)是一种贵金属，性质类似铂(Pt)。活性炭载钯催化剂广泛应用于石油化工、制药等工业，但使用过程中因生成难溶于酸的PdO而失活。一种从废钯催化剂(杂质主要含有机物、活性炭、及少量Fe、Cu、Al等元素)中回收海绵钯的工艺流程如图：已知：I．阴、阳离子交换树脂的基本工作原理分别为、(表示树脂的有机成分)。II．“沉钯”时得到氯钯酸铵固体，不溶于冷水，可溶于稀盐酸。（1）温度、固液比对浸取率的影响如图，则“浸取”的最佳条件为___________。-25- （2）“浸取”时，加入试剂A的目的为___________。（3）“浸取”时，加入有利于Pd的溶解，生成的四氯合钯(Ⅱ)酸()为二元强酸。加入浓盐酸和后主要反应的离子方程式：___________。（4）“离子交换除杂”应使用___________(填“阳离子”或“阴离子”)树脂，“洗脱”时应使用的洗脱液为___________(填标号)。A．硫酸　　　　B．盐酸　　　　C．无水乙醇（5）“还原”过程转化为，在反应器出口处器壁内侧有白色晶体生成，该过程还产生的副产物为___________，且该产物可循环利用至___________环节(填环节名称)。（6）以上流程污染性较强且复杂，通常适用电解法回收钯。将“浸取”后的溶液与钯离子脱附试剂MH混合，形成配离子，电解可得高纯度钯，装置如图。电解时，当浓缩室里共得到的较浓盐酸时(体积变化忽略不计)，理论上能得到Pd___________g，但实际生产中得不到相应质量的Pd，原因是___________。【答案】（1）70℃，固液比（2）将PdO还原为Pd（3）（4）①.阴离子②.B（5）①.HCl②.浸取与洗脱-25- （6）①.159②.阴极有得电子生成【解析】【分析】本题是一道工业流程题，通过废钯催化剂制备海绵钯，将原料焙烧后加入盐酸和还原剂从而生成单质钯，再结合氯酸钠生成，通过离子交换除杂后，得到较纯净的，洗脱后用浓氨水沉钯，在用处理后得到产品，以此解题。【小问1详解】由图可知，“浸取”的最佳条件为70℃，固液比；【小问2详解】加入试剂A可以将PdO中的钯还原为单质，便于后期处理，故加入试剂A的理由是：将PdO还原为Pd；【小问3详解】根据题给信息可知，加入后和单质钯反应生成四氯合钯(Ⅱ)，则根据元素守恒可知，离子方程式为：；【小问4详解】离子交换时发生的反应为阴、阳离子交换树脂的基本工作原理分别为，其中氯离子被除掉，故应该选用阴离子交换膜；由给信息可知洗脱时得到，则此时应该选用盐酸，故选B；【小问5详解】由流程图可知，还原时和反应生成单质钯，根据反应器出口处器壁内侧有白色晶体生成和元素守恒可知，副产物为HCl；由于在浸取与洗脱时都使用了盐酸故可以循环至浸取与洗脱循环利用；【小问6详解】盐酸的浓度由变为，则生成的氯化氢的物质的量n(HCl)=5×(-)=3mol，则此时转移电子的物质的量n(e-)=3mol，根据Pb~2e-，则生成Pd的物质的量=1.5mol，其质量=106g/mol×1.5mol=159g；而实际电解过程中可能有氢离子在阴极得到电子，故但实际生产中得不到相应质量的Pd。【点睛】18.三氯化铬是常用的媒染剂和催化剂，易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化。实验室可利用下面装置模拟制取三氯化铬(、为气流控制开关)。-25- 原理：已知：气体有毒，遇水发生水解产生两种酸性气体（1）实验装置合理的连接顺序为a—___________(填仪器接口字母标号)。（2）步骤如下：i．连接装置，检查装置气密性，装入药品并通；ii．加热反应管至400℃；iii．控制开关，加热，温度保持在50℃～60℃之间；iv．加热石英管继续升温至650℃，直到E中反应基本完成，切断管式炉的电源；v．停止A装置水浴加热，……；vi．装置冷却后，结束制备实验。①步骤i中，开关、的状态分别为___________。②补全步骤v的操作：___________，其目的是___________。（3）从安全的角度考虑，整套装置的不足是___________。（4）装置D中反应的离子方程式为___________。（5）取三氯化铬样品0.300g，配制成250mL溶液。移取25.00mL于碘量瓶中，加热至沸腾后，加适量溶液，生成绿色沉淀。冷却后，加足量30%，小火加热至绿色沉淀完全溶解。冷却后，加入酸化，再加入足量KI溶液，加塞摇匀充分反应后，铬元素只以存在，暗处静置5min后，加入指示剂，用标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液21.00mL(杂质不参加反应)。-25- 已知：；①绿色沉淀完全溶解后，继续加热一段时间再进行后续操作，目的是___________。②样品中无水三氯化铬的质量分数为___________(结果保留三位有效数字)。③若将碘量瓶换为锥形瓶，则样品中无水三氯化铬质量分数的测量结果___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。【答案】（1）hi(或ih)debcf(g)（2）①.开,关②.继续通入一段时间③.将COCl2完全排入装置D被充分吸收（3）升华的三氯化铬易凝华，堵塞导管（4）（5）①.除去多余的②.92.5%③.偏低【解析】【分析】三氯化铬易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化，所以实验过程中要确保装置内不能存在氧气和水蒸气。A装置的作用是用N2将CCl4导入装置参与反应，B装置作用是防止水蒸气进入反应装置，C装置作用是收集气体，D装置是处理COCl2尾气，E装置是发生装置。整个反应流程先用干燥的N2排除装置内空气，然后再通入N2将CCl4气体带入装置，与E中的CrO2反应，生成的COCl2有毒气体用C装置收集，与D装置中NaOH溶液反应从而进行吸收处理，为防止D装置中水蒸气进入反应装置，还有在C和D装置中间加一个干燥装置C。【小问1详解】根据分析，装置的排序是AECBD。首先用干燥的N2排除装置空气，则反应前C装置内应该充满N2，要收集的气体为COCl2，其密度大于N2，所以COCl2从d进入。因此，实验装置合理的连接顺序为ahi(或ih)debcf(g)。【小问2详解】①K1开，K2关，使得N2能进入装置排尽空气而不会带入CCl4。②反应结束后还需要持续通入N2一段时间，从而将COCl2完全排入装置D被充分吸收。【小问3详解】-25- 三氯化铬容易受热升华，温度降低后容易在导管内凝华，从而堵塞导管。【小问4详解】根据元素分析，COCl2水解生成的两种酸性气体是HCl和CO2，COCl2和NaOH溶液反应的离子方程式应该为；【小问5详解】①为避免过量的H2O2和KI反应而对后续的测定产生干扰，应加热除去多余的H2O2；②被H2O2氧化后的Cr元素全部以形式存在，其再次和酸化的KI反应，离子方程式为。根据方程式，生成的I2的物质的量为n(I2)==0.0002625mol，则根据Cr元素守恒，可计算出无水三氯化铬质量分数为；③普通锥形瓶没有密封效果，将碘量瓶换成普通锥形瓶将导致I2升华，从而使得消耗的量偏小，则样品中无水三氯化铬质量分数的测量结果偏低。19.利格列汀是一种抑制剂，为广大糖尿病患者提供了一种强效、安全及简便的治疗方案。其部分合成路线如图：已知：i．(、、均为烃基)ii．（1）B与氢气加成后得产物X，满足下列要求的X的同分异构体有___________(写结构简式)。-25- I．具有两性　　　II．两分子X间可形成六元环（2）A+B→C的反应方程式___________。（3）H的结构简式为___________，反应①与反应②___________(填“可以”或“不可以”)交换顺序，原因是___________。（4）下列关于F的说法中，正确的是___________(填标号)。a．为平面型分子　　　b．可以发生水解反应　　　c．分子中含结构（5）根据题目信息，写出以邻苯二胺()和1－丙醇为主要原料(其它试剂自选)制备的合成路线___________。【答案】（1）、（2）（3）①.②.不可以③.防止碳碳三键与发生加成反应（4）b（5）【解析】【分析】A和B发生成环反应得到C，结合A、B、C的结构式可以推知该过程中有CH3CH2OH生成，C和NaNO2发生取代反应生成D，D和Na2S2O3反应生成E，E发生已知i的反应生成F，则可以推知D中的硝基被还原生成氨基，则E的结构简式为：，F的结构简式为，F和Br2-25- 反应取代反应生成G，则G的结构简式为，I和发生取代反应生成J，则I的结构简式为，G和物质H发生已知i的反应生成I，则H的结构简式为，以此解答。【小问1详解】B与氢气加成后得产物X为，X的同分异构体满足条件I．具有两性，说明其中含有氨基和羧基；II．两分子X间可形成六元环；可能的结构简式为：、。【小问2详解】A和B发生成环反应得到C，结合A、B、C的结构式可以推知该过程中有CH3CH2OH生成，方程式为：。【小问3详解】由分析可知，H的结构简式为，H中含有碳碳三键能够和Br2发生加成反应，反应①与反应②不可以交换顺序，原因是防止碳碳三键与发生加成反应。【小问4详解】由分析可知，F为，a．该结构中没有苯环，N原子的杂化方式为sp2和sp3杂化且含有甲基，F不是平面型分子，故a错误；-25- b．F中含有肽键（-NHCO-）的结构，可以发生水解反应，故b正确；c．F中含有1个5元环，但没有的结构，故c错误；故选b。【小问5详解】先发生已知i的反应生成，1-丙醛发生消去反应得到丙烯，丙烯再和HBr发生加成反应得到2-溴丙烷，和2-溴丙烷发生已知i的反应得到，合成路线为：。20.船舶柴油机发动机工作时，反应产生的尾气是空气主要污染物之一，研究的转化方法和机理具有重要意义。已知：（1）氧化脱除NO的总反应是________。（2）该反应过程有两步：，反应中各物质浓度变化如图所示。则速率常数___________(填“>”、“<”或“≈”)，原因___________。-25- （3）已知：的反应历程分两步：步骤反应活化能正反应速率方程逆反应速率方程I(快)II(慢)①则反应I与反应II的活化能：___________(填“>”“<”或“=”)。反应的平衡常数___________(用、、、表示)。②在400k、初始压强为的恒温刚性容器中，按通入NO和，一定条件下发生反应。达平衡时NO转化率为90%，转化率为40%。则的平衡常数___________(分压=总压×物质的量分数；理想气体状态方程，)。（4）某研究小组将、和一定量的充入2L密闭容器中，在催化剂表面发生反应()，NO的转化率随温度的变化情况如图所示：①5min内，温度从420K升高到580K，此时段内NO的平均反应速率___________(保留3-25- 位有效数字)。②无氧条件下，NO生成的转化率较低，原因可能是___________。【答案】（1）（2）①.>②.含量先增大后减少（3）①.<②.③.415.7（4）①.②.催化剂产生作用需要有氧气参加【解析】【小问1详解】已知：①；②；③；由盖斯定律可知，（②×2-3×③+①）得到（×2-3×+）=。【小问2详解】由图可知，含量先增大后减少，说明反应刚开始时反应的程度大于的程度，则速率常数>。【小问3详解】①活化能越小，反应速率越快，则反应I与反应II的活化能：<；反应的平衡常数，当反应达到平衡时，=，则，=，则，则；②根据已知条件列出“三段式”-25- 达平衡时NO转化率为=x=0.9，转化率为y=0.4，平衡时气体总物质的量为3mol，则平衡时体系总压强为=，混合气体的总体积V=，则的平衡常数415.7。【小问4详解】①5min内，温度从420K升高到580K，NO的转化率由2%上升到59%，此时段内NO的平均反应速率；②无氧条件下，NO生成的转化率较低，原因可能是催化剂产生作用需要有氧气参加。-25-