安徽省皖南八校高三下学期第三次大联考理综化学试题

2023届“皖南八校”高三第三次大联考理科综合化学试题考生注意：1.本卷命题范围：高考范围。2.可能用到的相对原子质量：H1C12O16F19S32Cl35.5Cu64一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.化学与生产、生活、科技密切相关。下列说法正确的是A.葡萄糖在酒化酶的作用下发生水解反应生成乙醇B.焰火、激光都与原子核外电子跃迁释放能量有关C.用氯化铁溶液刻蚀印刷铜板，铜与FeCl3发生了置换反应D.“蜡炬成灰泪始干”中古人所用“蜡炬”的主要成分为有机高分子【答案】B【解析】【详解】A．葡萄糖在酶的作用下发生分解为CO2和乙醇，A项错误；B．焰火、激光均是高能级的电子跃迁到低能级释放光子，B项正确；C．该反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2不属于置换反应，C项错误；D．蜡烛的蜡为饱和的高级烷烃，不是有机高分子，D项错误；故选B。2.设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是A.1mol中含有键的数目为5NAB.10g46%乙醇水溶液中含有氧原子的数目为AC.和2混合得到NO2分子数目为AD.在电解精炼铜中，阳极质量减少32g时理论上转移电子数目为NA【答案】B【解析】【详解】A．1mol中含有键的数目，还需要加上，所以总数为，A错误；B．10g46%乙醇水溶液中，乙醇有，物质的量为：，水为,,含有氧原子为，数目为，B正确；C．在中存在平衡：，所以和混合得到分子数目小于，C错误；D．在电解精炼铜中，阳极为粗铜，含有其他的杂质，质量减少32g时理论上转移电子数目无法计算，D错误；故选B。3.利用下列实验装置进行的相关实验能达到相应目的的是A.利用装置①验证AgCl沉淀可转化为溶解度更小的Ag2S沉淀B.利用装置②探究浓度对化学反应速率的影响C.利用装置③制取氨气D.利用装置④除去CO2气体中的SO2【答案】C【解析】【详解】A．装置①中银离子过量所以不能验证AgCl沉淀可转化为溶解度更小的Ag2S沉淀，A错误；B．装置②中两种反应物的浓度各不相同，不能探究浓度对化学反应速率的影响，B错误；C．浓氨水中的水和氧化钙反应放出热量，促使氨水放出氢气，可以用该装置制取氨气，C正确；D．CO2、SO2均可以和饱和碳酸钠溶液反应，所以利用装置④不可以除去CO2气体中的SO2，D错误；故选C。4.短周期元素X、Y、Z、W、E原子序数依次增大。X是密度最小金属，是当前动力电池的重要组成元素，X与Y同主族，Z原子的K层电子数比M层电子数少1个，W、E相邻，可形成所有原子最外层8电子稳定结构的E—W—W—E化合物。下列说法正确的是A.原子半径：Z>Y>XB.第一电离能：W>E，电负性：W<EC.化合物E-W-W-E中E的化合价为正价D.Y、Z、W三种元素的最高价氧化物对应的水化物能相互反应【答案】D【解析】【分析】短周期元素X、Y、Z、W、E原子序数依次增大，X是密度最小的金属，是当前动力电池的重要构成元素，则X为Li元素；X与Y同主族，则Y为Na元素；Z原子的K层电子数比M层电子数少1个，则Z为Al元素；W、E相邻，可形成所有原子最外层8电子稳定结构的E—W—W—E化合物，则W为S元素、E为Cl元素。【详解】A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，铝原子的原子半径小于钠原子的原子半径，故A错误；B．S和Cl为同周期元素，从左到右第一电离能和电负性均成增大趋势，第一电离能：Cl>S，电负性：Cl>S，故B错误；C．化合物S2Cl2中氯元素的化合价为-1价，故C错误；D．氢氧化铝是两性氢氧化物，能与强酸硫酸溶液反应生成盐和水，也能与强碱氢氧化钠溶液反应生成盐和水，故D正确；故选：D。5.在碱存在的条件下，卤仿可以经过α-消除形成二卤卡宾。这种反应中间体可以被烯烃捕获，得到环丙烷化产物。如用氯仿和KOH处理环2烯可合成7，7-二氯双环[4.1.0]庚烷。下列有关说法正确的是A.二氯环丙烷共有4种不同的结构(考虑立体异构)B.7，7二氯双环［］庚烷中所有碳原子可能共面C.形成二卤卡宾反应过程中，碳原子的杂化方式没有发生改变D.环己烯和7，7二氯双环［］庚烷均能使酸性高锰酸钾溶液褪色【答案】A【解析】【详解】A．环丙烷的二氯代物中，氯原子位于同一个碳原子上时有1种结构，氯原子位于2个不同的碳原子上时，这2个碳原子均为手性碳原子，每个碳原子存在2种结构，故考虑立体异构时，二氯环丙烷共有4种不同的结构，A正确；B．7，7二氯双环［］庚烷中所有碳原子均为饱和碳原子，且存在连有3个碳原子的饱和碳原子，故其分子中所有碳原子不可能共平面，B错误；C．卤仿经过α-消除形成二卤卡宾的过程中，碳原子由sp3杂化转化为sp2杂化，C错误；D．环己烯中含有碳碳双键可以使酸性高镒酸钾溶液褪色，7，7二氯双环［］庚烷中没有碳碳双键、羟基或醛基，不能使酸性高镒酸钾溶液褪色，故D错误；故选A。6.目前可采用“双极膜组”电渗析法淡化海水，同时获得副产品A和B，模拟工作原理如图所示。M和N为离子交换膜，在直流电作用下，双极阴阳膜(BP)复合层间的解离成和，作为和的离子源。下列说法正确的是A.X电极为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑B.M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜，BP膜的作用是选择性通过Cl-和Na+C.每生成气体a，理论上获得副产品A和B各D.“双极膜组”电渗析法也可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH)【答案】D【解析】【分析】由BP双极膜中H+、OH-移动方向可知：X电极为电解池的阳极，电极反应式为：2+2e-=Cl2，Y电极为阴极，电极反应式为：2H++2e-=H2,电解总反应为：,精制食盐水中钠离子经过M离子交换膜移向产品A室，与BP双极膜中转移过来的氢氧根结合生成氢氧化钠，所以M膜为阳离子交换膜，盐室中氯离子经过N离子交换膜移向产品B室，与BP双极膜中转移过来的氢离子结合生成氯化氢，所以N为阴离子交换膜。【详解】A．由图中氢氧根移动方向可知X电极为阳极，电极反应式为：2+2e-=Cl2，A错误；B．由题意可知，精制食盐水中钠离子经过M离子交换膜移向产品A室，与BP双极膜中转移过来的氢氧根结合生成氢氧化钠，所以M膜为阳离子交换膜，盐室中氯离子经过N离子交换膜移向产品B室，与BP双极膜中转移过来的氢离子结合生成氯化氢，所以N为阴离子交换膜，BP双极膜的作用是选择性通过氢离子和氢氧根离子，B错误；C．阳极反应式为：2+2e-=Cl2，电路中每生成标况下气体氯气，其物质的量为，转移电子，理论上获得副产品A（氢氧化钠溶液）和B（氯化氢溶液）各，需标明标准状况，C错误；D．“双极膜组”电渗析法从氯化钠溶液中获得酸（HCl）和碱（NaOH），由此可知：也可从M溶液制备相应的酸(HX)和碱(MOH)，D正确；故选D。7.已知含磷废水中的磷以磷酸及其盐的形式存在。某温度下，磷酸的pKα与溶液的pH的关系如图，该温度下向初始pH=6的含磷废水中加入CaCl2可以得到Ca5(PO4)3OH沉淀而实现废水除磷。下列叙述错误的是A.该温度下，磷酸的Kα2的数量极为10-8B.若逐渐增大该废水的pH，溶液中c()将随之不断增大C.pH=6的该废水中离子浓度存在关系：c()>c()>c()D.该废水除磷的离子反应有：3+5Ca2++H2O=Ca5(PO4)3OH↓+7H+【答案】B【解析】【分析】由磷酸的pKa与溶液的pH的关系图可知、、。【详解】A．该温度下，由关系图可知pH=p，即，A项正确；B．逐渐增大该废水的pH过程中，含磷微粒的变化是，因此溶液中将先增大后减小，B项错误；C．pH=6时，因为=10，所以，即c()>c()。因为，所以，即c()>c()，故c()>c())>c()，C项正确；D．因为向含磷废水中加入CaCl2可以得到Ca5(PO4)3OH沉淀，因此废水除磷过程中存在离子反应3+5Ca2++H2O=Ca5(PO4)3OH↓+7H+，D项正确；故选B。三、非选择题8.超酸是一类比纯硫酸更强的酸，在石油重整中用作高效催化剂。某实验小组用SbCl3制备超酸HSbF6，反应原理如下：SbCl3+Cl2SbCl5、SbCl5+6HF=HSbF6+5HCl。制备SbCl5的实验装置如图(毛细管连通大气，夹持、加热及搅拌装置略)：已知：物质熔点沸点性质SbCl3℃℃极易水解SbCl5℃℃(140°C分解)极易水解℃回答下列问题：（1）Sb为第51号元素，则在元素周期表中的位置为___________。（2）仪器甲、乙可否互换？___________(填“是”或“否”)，原因是___________。（3）试剂X的名称为___________。（4）三颈烧瓶中的反应完成后，需将反启后的溶液转移至双口烧瓶中进行减压蒸馏。①在该装置中，将三颈烧瓶中的溶液转移至双口烧瓶中的操作是___________。②用减压蒸储而不用常压蒸储的主要原因是___________。（5）毛细管连通大气的主要作用是防止___________，还具有搅拌和加速液体逸出的作用。（6）由SbCl5制备HSbF6时，应选用___________材质的仪器(填标号)。A.玻璃 B.陶瓷 C.铁或铝 D.聚四氟乙烯（7）蒸储-EDTA返滴法是测定氟的高精度办法，可通过测定氟元素的含量，确定本产品纯度。取g产品，通过蒸馏法将氟全部转化为F-，用mol/L La(NO3)3吸收，冷却至室温，加入指示剂，用mol/L EDTA标准溶液(用H2Y2-表示)滴定至终点，消耗EDTA mL。氟元素的质量分数为___________(列出计算式)。(已知La3++3F-=LaF3；La3++H2Y2-=LaY-+2H+)【答案】（1）第五周期第VA族（2）①.否②.若将球形冷凝管換成直形冷凝管，直形冷凝管与冷凝水接触面积较小，接触不充分，冷凝回流效果不佳；若将直形冷凝管换成球形冷凝管，燕馏冷凝出的液体无法顺利从球形冷凝管流出（3）碱石灰（4）①.打开活塞b，用真空泵减压②.防止SbCl5分解（5）暴沸（6）D（7）【解析】【分析】由实验装置图可知，干燥的Cl2经过无水CaCl2干燥进入三颈烧瓶中，80℃条件下与SbCl3反应制备SbCl5，用真空泵抽气将SbCl5转移至双口烧瓶中，用减压蒸馏的方法在圆底烧瓶中收集到SbCl5，其中试剂X为碱石灰，用于吸收未反应的Cl2，防止污染环境，同时防止空气中水蒸气进入三颈烧瓶中导致SbCl3水解，末端的无水CaCl2的作用是防止空气中水蒸气进入圆底烧瓶中导致SbCl5水解，毛细管的作用是减压蒸馏时连通大气，减压时可吸入极少量空气，防止液体暴沸，结合HF的特性、关系式法进行计算，据此分析解答。【小问1详解】Sb为第51号元素，则在元素周期表中的位置为第五周期第VA族。【小问2详解】仪器甲、乙不可互换，原因是：若将球形冷凝管換成直形冷凝管，直形冷凝管与冷凝水接触面积较小，接触不充分，冷凝回流效果不佳；若将直形冷凝管换成球形冷凝管，燕馏冷凝出的液体无法顺利从球形冷凝管流出。【小问3详解】氯气有毒，故需要使用试剂X吸收未反应的氯气以防止污染空气，X为碱石灰。【小问4详解】①在该装置中，将三颈烧瓶中的溶液转移至双口烧瓶中的操作是打开活塞b，用真空泵减压；②SbCl5在、140°C时会分解，用减压蒸储而不用常压蒸储的主要原因是防止SbCl5分解。【小问5详解】由分析可知，毛细管连通大气的主要作用是防止暴沸。【小问6详解】由题意可知，HSbF6为超强酸，所以制备HSbF6时，不能选用铁质或铝质材料仪器，由方程式可知，制备HSbF6时，需要用到氢氟酸作反应物，所以不能选用玻璃材质、陶瓷材质仪器，则制备HSbF6时只能选用聚四氟乙烯材质的仪器，故答案为：D。【小问7详解】已知La3++3F-=LaF3；La3++H2Y2-=LaY-+2H+，根据La、F原子守恒可知，n(La3+)=n(H2Y2-)+n(LaF3)=n(H2Y2-)+n(F-)，即n(F-)=3n(La3+)-3n(H2Y2-12)mol，m(F-12)mol×12)g，则氟元素的质量分数为。9.铁、银及其化合物在工业上有广泛的应用。从某矿渣［成分为NiFe2O4铁酸镍)、NiO、FeO、CaO、SiO2等］中回收NiSO4的工艺流程如下：已知：(NH4)2SO4在350℃时分解生成NH3和H2SO4。回答下列问题：（1）基态Ni原子的价层电子排布图为__________，与Ni元素同周期，基态原子有1个未成对电子的金属元素有___________种。（2）“浸渣”的成分有Fe2O3、FeO(OH)，SiO2外，还含有___________(写化学式)。（3）矿渣中部分FeO在空气中焙烧时与H2SO4反应生成Fe2(SO4)3的化学方程式为_________。（4）将“浸取液”冷却到室温，测得溶液中c(Ca2+)=l.0×10-3mol・L-1，向其中加入一定量的NaF晶体，搅拌，当溶液中c(F)=1.0×10-3mol·L-1时，除钙率为___________%［室温时，Ksp(CaF2)=4.0×1011，除钙率=1-］。（5）采用萃取操作可对溶液中的金属离子进行富集与分离：Fe2+(水相)+2HR(有机相)⇌FeR2(有机相)+2H+(水相)。萃取剂与溶液的体积比()对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所示，的最佳取值为___________。有机相中加入稀硫酸可以使萃取剂再生，反应的离子方程式为___________。（6）CuFeS2晶胞结构如图1所示。晶胞中Fe的投影位置如图2所示。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，称作原子的分数坐标。如图1中原子1的分数坐标为(，，)，则原子2__________。【答案】（1）①.②.4（2）CaSO4（3）4FeO+O2+6H2SO42Fe2(SO4)3+6H2O（4）96（5）①.②.FeR2+2H+=Fe2++2HR（6）(，1，)【解析】【分析】某矿渣的主要成分是NiFe2O4(铁酸镍)、NiO、FeO、CaO、SiO2等，加入硫酸铵研磨后，600℃焙烧，已知:(NH4)2SO4在350C以上会分解生成NH3和H2SO4，NiFe2O4在焙烧过程中生成NiSO4、Fe2(SO4)3，在90C的热水中浸泡过滤得到浸出液，浸渣为Fe2O3、FeO(OH)、CaSO4、SiO2，加入NaF除去钙离子，过滤得到滤液和废渣，废渣成分为氟化钙，加入萃取剂得到无机相和有机相，无机相通过一系列操作得到硫酸镍，有机相循环使用，以此解答该题。【小问1详解】镍为28号元素，基态Ni原子的价层电子排布图为；与Ni元素同周期，基态原子有1个未成对电子的金属元素有钾、钪、铜、镓，共4种元素。【小问2详解】浸渣还有硫酸钙。【小问3详解】矿渣中部分FeO在空气中焙烧时与H2SO4反应生成Fe2(SO4)3的化学方程式为4FeO+O2+6H2SO42Fe2(SO4)3+6H2O。【小问4详解】c(Ca2+)=l.0×10-3mol・L-1，向其中加入一定量的NaF晶体，搅拌，当溶液中c(F)=1.0×10-3mol·L-1时，c(Ca2+)=mol・L-1，除钙率为。【小问5详解】本工艺中，萃取剂与溶液的体积比()对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图2所示，最佳取值是亚铁离子能被萃取，镍离子不被萃取，的最佳取值是，有机相中加入稀硫酸可以使萃取剂再生，反应的离子方程式为FeR2+2H+=Fe2++2HR。【小问6详解】原子2在x、y、z轴上的投影分别是、1、，故原子2的坐标为（、1、）。10.氮元素在生命发育、良好生态构建中具有十分重要的地位。回答下列问题：（1）已知：①2NO2(g)+4CO(g)⇌4CO2(g)+N2(g)  ΔH1=-1200kJ·mo1-1②2NO2(g)+N2(g)⇌4NO(g) ΔH1=+294kJ·mo1-1 2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g) ΔH=___________，该反应在较_____(填“高”或“低”)温度下能自发进行。（2）反应2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)的净反应速率v=v正-v逆=k正·c2(CO)·c2(NO)-k逆·c2(CO2)·c(N2)，其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数(只与温度有关)。①加压后净反应速率v将___________(填“增大”“减小”或“不变”)，若改变温度后减小，则改变温度的方式是___________。②若某温度下该反应的平衡常数K=200，k正=40则k逆=___________。（3）向某密闭容器中通入4molNO2、8molCO，控制适当条件使其发生反应2NO2(g)+4CO(g)⇌4CO2(g)+N2(g)，测得不同温度、压强下NO2的平衡转化率如图1所示；相同压强时，不同催化剂(甲、乙)、温度下，相同时间内NO2的转化率如图2所示。①X表示___________(填“温度”或“压强”)，Y1___________Y2(填“>”或“<”)。②与A点对应的反应中，容器容积为2L，则A点温度下平衡常数K=___________。工业生产中该反应合适的生产条件是___________。【答案】（1）①.-747kJ/mol②.低（2）①.增大②.升高温度③.（3）①.压强②.<③.④.使用催化剂甲、温度控制在200℃左右【解析】【小问1详解】根据盖斯定律，该反应可由得到，则ΔH=；ΔH<0，ΔS<0，反应在低温下自发进行，故答案：-747kJ/mol；低；【小问2详解】①加压后，平衡正向移动，则v正>v逆,v正-v逆>0，净反应速率增大；反应达到平衡状态时v正=v逆，则k正·c2(CO)·c2(NO)=k逆·c2(CO2)·c2(N2)，==K，该反应为放热反应，若改变温度后减小，即K减小，可知平衡逆向移动，温度应升高，故答案为：增大；升高温度；②由以上分析可知=K，K=200，k正=40则k逆，故答案为：；【小问3详解】①该反应为放热反应，若升高温度平衡逆向移动，NO2转化率降低，与图像不符，X不是温度，该反应正向气体分子数减小，增大压强平衡正向移动，NO2转化率增大，与图像符合，故X为压强；Y代表温度，且温度降低时平衡正向移动，二氧化氮的转化率增大，则Y1小于Y2，故答案为：压强；<；②结合已知条件列出三段式：容器体积2L，则该反应的平衡常数K=。图2可知相同温度条件下使用催化剂甲时二氧化氮的转化率大于催化剂乙，且催化剂甲在200℃左右时二氧化氮的转化率最大，因此选择的条件为催化剂甲、温度控制在200℃左右；故答案为：；使用催化剂甲、温度控制在200℃左右。11.镇痛药G的一种合成路线如下：已知：CH2=CH-OH、均不稳定易转化为CH3CHO。回答下列问题：（1）A中官能团名称___________，含有___________个手性碳原子。（2）下列方法能区别B和C的是___________(填字母)。a．酸性KMnO4溶液 b．银氨溶液，水浴加热c．NaOH溶液，加热 d．钠（3）E→G的化学方程式为___________，反应类型为___________。（4）E的质谱图中，最大质荷比是___________，H是E的同分异构体，同时符合下列条件的H有___________种。①能与NaHCO3溶液反应放出CO2。②遇FeCl3溶液发生显色反应。③苯环上有3个取代