2022届甘肃省高三第一次诊断考试（3月）理综化学试题（含解析）

试卷第=page11页，共=sectionpages33页甘肃省2022届高三第一次诊断考试（3月）理综化学试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．中华传统文化博大精深，也蕴含着许多化学知识。下列说法正确的是A．“以芒硝于风日中消尽水气"得到的是Na2SO4B．“千淘万漉虽辛苦，吹尽黄沙始到金"中的淘金原理与化学上的萃取一致C．"四海盛赞铜奔马，人人争说金缕衣”中的“铜奔马"主要由铜、锌组成的青铜制品D．“红柿摘下未熟，每蓝用木瓜三枚放入，得气即发，并无涩味"中的“气”是指甲烷2．2021年诺贝尔生理学或医学奖授予发现温度和触觉感受器的两位科学家，其中温度感受器的发现与辣椒素有关。已知辣椒素的结构如下图所示，下列说法正确的是A．分子式为C18H26NO3B．所有碳原子一定共面C．分子中苯环上的一取代产物有3种D．能使溴水褪色，但不能使酸性KMnO4溶液褪色3．某固体样品由NH4Cl、FeCl2、Na2CO3、NaNO3中的两种按物质的量1：1组成，现对固体样品进行实验：将混合物溶于水，滴加足量的稀盐酸，产生气体，且反应后阴离子的种数与反应前相比无变化。根据实验现象判断固体样品的组成为A．NH4Cl、Na2CO3 B．FeCl2、Na2CO3C．FeCl2、NaNO3 D．NH4Cl、NaNO34．用下图所示装置进行实验，下列实验现象描述正确的是选项试剂甲试剂乙试剂丙丙中现象A浓氨水生石灰硫酸铝溶液先沉淀后消失B稀醋酸大理石氯化钙溶液有白色沉淀生成C浓盐酸二氧化锰酸性碘化钾-淀粉溶液先变蓝后褪色D70%硫酸亚硫酸钠紫色石蕊试液溶液变为红色A．A B．B C．C D．D5．中国国家航天局公布了由“祝融号”火星车拍摄的科学影像图，发现火星岩石中富含X、Y、Z、W四种元素。已知：X、Y、Z、W为原子序数递增的四种短周期元素，Z的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，X、W为同一主族元素，Y是地球地壳中含量最高的元素，测定火星岩石含有物质Z2WY3.下列判断不正确的是A．原子半径：r(W)>r(X)>r(Y)B．X的氢化物的沸点一定低于Y的氢化物C．Y和W形成的化合物能与X的单质在一定条件下反应D．两种化合物Z2Y、Z2Y2中阴阳离子个数比都为1：26．MFC-电芬顿技术不需要外加能量即可发生，通过产生羟基自由基(·OH)处理有机污染物，可获得高效的废水净化效果，其耦合系统原理如下图所示，下列说法正确的是A．a电极为阳极，X电极为负极B．甲池中H+移动的方向从M室到N室C．乙池可在酸性较弱的环境中使用D．当电路中转移0.2mol电子时，理论上Y电极消耗O2体积为2.24L7．分析化学中“滴定分数”的定义为：所加滴定剂与被滴定组分的物质的量之比。常温下以0.10mol·L-1的HCl溶液滴定同浓度某一元碱MOH溶液并绘制滴定曲线如下图所示。下列说法不正确的是A．该酸碱中和滴定过程应该选用甲基橙做指示剂B．x点处的溶液中满足：c(MOH)+c(OH-)<c(M+)+c(H+)C．根据y点坐标可以算得Kb(MOH)=9×10-7D．从x点到z点，溶液中水的电离程度逐渐增大二、工业流程题8．镍氢电池是一种新型绿色电池，利用废旧镍氢电池的金属电极芯(主要成分为Ni(OH)2、Co(OH)2及少量铁、铝的氧化物等)生产硫酸镍、碳酸钴工艺流程如下图：已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：离子Fe2+Fe3+Al3+Ni2+Co2+开始沉淀时pH6.31.53.46.27.15完全沉淀时pH8.32.84.78.99.15回答下列问题：(1)用硫酸浸取金属电极芯时，提高浸取效率的方法有______(写出一种合理方法即可)，向Co(OH)3中加入H2O2的目的是_______。(2)沉淀A的主要成分是_______(填化学式)，“浸出液”调节pH的范围为________。(3)“母液3”中控制Na2CO3用量使终点pH为9.5，此时c(Co2+)小于________mol∙L-1(已知：Ksp[Co(OH)2]=1.6×10-15)。(4)用滴定法测定NiSO4∙7H2O产品中镍元素含量。取2.00g样品，酸溶后配成100mL溶液，取20.00mL于锥形瓶中进行滴定，滴入几滴紫脲酸胺指示剂，用浓度为0.100mol∙L-1的Na2H2Y标准液滴定，重复操作2~3次，消耗Na2H2Y标准液平均值为12.40mL。已知：i.Ni2++H2Y2-=[NiY]2-+2H+ii.紫脲酸胺：紫色试剂，遇Ni2+显橙黄色。①滴定终点的操作和现象是_______。②样品中镍元素的质量分数为_______%(精确到0.01)。(5)NiSO4在强碱溶液中和NaClO反应，可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH。该反应的离子方程式为_______。三、实验题9．乙酰水杨酸，俗称阿司匹林()，是常用的解热镇痛药。合成原理：查阅资料：阿司匹林：相对分子质量为180，分解温度为128~135℃，溶于乙醇、难溶于水；水杨酸：相对分子质量为138，溶于乙醇、微溶于水；乙酸酐：相对分子质量为102，无色透明液体，遇水形成乙酸。制备过程：①如图1向三颈烧瓶中加入3.45g水杨酸、新蒸出的乙酸酐20mL(ρ=1.08g·mL-1)，再加10滴浓硫酸反复振荡后，连接回流装置，搅拌，70℃加热半小时。②冷却至室温后，将反应混合液倒入100mL冷水中，并用冰水浴冷却15min，用图2装置减压抽滤，将所有晶体收集到布氏漏斗中。抽滤过程中用少量冷水多次洗涤晶体，继续抽滤，尽量将溶剂抽干，得到乙酰水杨酸粗品。提纯过程(重结晶法)：③将粗产品转至烧瓶中，装好回流装置，向烧瓶内加入100mL乙酸乙酯和2粒沸石，加热回流，进行热溶解。然后趁热过滤，冷却至室温，抽滤，洗涤，干燥，得无色晶体状乙酰水杨酸。(1)图1装置中仪器A的名称是___________。(2)步骤①中加热宜采用___________，冷凝回流过程中外界的水可能进入三颈烧瓶，导致发生副反应___________(用化学方程式作答)，降低了水杨酸的转化率。(3)步骤②用冷水洗涤晶体的目的是___________，用图2装置减压抽滤后的操作是___________。(4)步骤③中肯定用不到的装置是___________(填序号)。重结晶时为了获得较大颗粒的晶体产品，查阅资料得到如下信息：a.不稳定区出现大量微小晶核，产生较多小颗粒的晶体b.亚稳过饱和区，加入晶种，晶体生长c.稳定区晶体不可能生长由信息和已有的知识分析，从温度较高浓溶液中获得较大晶体颗粒的操作为___________。(5)最终称量产品质量为2.61g，则所得乙酰水杨酸的产率为___________%(精确到0.01)。四、原理综合题10．研究碳、氮硫等元素化合物的性质和转化对建设生态文明、美丽中国具有重要意义，对这些元素形成的有毒有害4气体进行处理成为科学研究的热点。请回答下列问题：(1)可用NH3选择性脱除氮氧化物，已知：①N2(g)+O2(g)=2NO(g)∆H1=+180kJ·mol-1②5O2(g)+4NH3(g)=4NO(g)+6H2O(1)∆H2③4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(1)△H3=-2070kJ·mol-1则△H2=___________kJ∙mol-1(2)某研究小组将3molNO、3molNH3和一定量的O2充人2L密闭容器中，在T℃、Ag2O催化剂表面发生反应③，反应9min测得容器中NO的转化率为54%，则此时段内NH3的平均反应速率v(NH3)为___________mol·L-1·min-1。研究表明不同氨氮比[m=]条件下测得NO的残留率与温度关系如下图所示。指出氨氮比m1、m2、m3由大到小的顺序为___________；随着温度不断升高，NO的残留率趋近相同的原因可能是___________(3)已知反应NO2(g)+SO2(g)⇌NO(g)+SO3(g)∆H<0，实验测得不同温度T1℃、T2℃下的平衡态中lgp(NO2)和lgp(SO3)两个压强对数的关系如下图所示，实验初始时体系中的p(NO2)和p(SO2)相等、p(NO)和p(SO3)相等。则a、b两点体系压强pa：pb=________温度为T2时化学平衡常数Kp=_______。。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)；T1_______T2(填“>”“<"或“=”)。(4)研究人员开发了一种新型的硼、氮共掺杂的多孔石墨烯材料作为正极催化剂的锂-二氧化碳二次电池，实现了碳酸锂在电池中的高度可逆分解，减少CO2的排放，其装置示意图如下图所示，放电时，正极反应式为_______。五、结构与性质11．半导体芯片的发明促进了人类信息技术的发展，单晶硅。砷化镓(GaAs)、碳化硅等是制作半导体芯片的关键材料，也是我国优先发展的新材料。请回答以下问题：(1)上述材料所涉及的四种元素中电负性最小的元素是___________(填元素符号)，基态砷原子价层电子的轨道表达式为___________，和As位于同一周期，且未成对电子数也相同的元素还有___________种。(2)SiCl4是生产高纯硅的前驱体，沸点57.6°C，可混溶于苯、氯仿等有机溶剂，则SiCl4晶体类型为___________。，熔化时克服的作用力是___________其中Si采取的杂化类型为___________化合物N(CH3)3和N(SiH3)3的结构如上图所示，更易形成配合物的是___________，判断理由是___________。(3)β-SiC的晶胞结构如图所示，若碳和硅的原子半径分别为apm和bpm，密度为pg∙cm-3，晶胞中4个C构成的空间构型为___________，其原子的空间利用率(即晶胞中原子体积占空间体积的百分率)为___________。(用含a、b、p、NA的代数式表示，NA、表示阿伏加德罗常数的值)。六、有机推断题12．科学家临床实验证实中草药金银花可抑制新冠病毒复制，其有效成分是“绿原酸”，以下是科研小组设计的“绿原酸(F)"的合成路线：已知：回答下列问题：(1)化合物A的名称为_______(2)F的分子式是________，E的官能团名称为_______(3)D经过①②两步反应转化为E，反应①的反应条件为_______，化合物B的结构简式为_______(4)C→D的化学方程式为________(5)绿原酸在碱性条件下完全水解后，再酸化得到的芳香族化合物的同分异构体有多种，满足以下条件的有_______种(不考虑立体异构)。a.含有苯环b.1mol该物质能与2molNaHCO3反应写出核磁共振氢谱显示峰面积之比为3：2：2：1的结构简式______。(写出一种即可)(6)写出以CH3CH2COOH为基础原料制备聚乳酸()的合成路线：(合成路线见题干，无机试剂可任选)_______。答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．A【解析】【详解】A．芒硝为十水硫酸钠，失水后可以得到硫酸钠，所以“芒硝于风日中消尽水气"得到的是Na2SO4，A正确；B．萃取的原理是利用物质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来；淘金不是利用溶解度不同分离物质，B错误；C．青铜制品是铜锡合金，C错误；D．“气”是指乙烯，乙烯可以促进植物成熟，D错误；故选A。2．C【解析】【详解】A．由图可知，分子式为C18H27NO3，A错误；B．分子存在部分饱和碳链，故所有碳原子一定不共面，B错误；C．分子中苯环上有3个不同取代位置，其一取代产物有3种，C正确；D．分子含有碳碳双键，能使酸性KMnO4溶液褪色，D错误；故选C。3．C【解析】【详解】加入稀盐酸，产生无色气体，且反应后阴离子的种数与反应前相比无变化，若是CO+2H+=H2O+CO2↑，阴离子会减少，则没有Na2CO3，考虑引入Cl-，则样品含有NH4Cl或FeCl2，气体应是H+、NO、Fe2+产生的，离子方程式：3Fe2++4H++NO=3Fe3++NO↑+2H2O，FeCl2、NaNO3两种物质按物质的量1:1组成，没有消耗完NO，故阴离子种类没变，故选C。4．D【解析】【详解】A．氨气和硫酸铝生成氢氧化铝沉淀不能溶解于氨水中，故丙中沉淀不能溶解，A错误；B．二氧化碳不能和氯化钙生成白色沉淀，B错误；C．浓盐酸和二氧化锰需要加热才会反应生成氯气，C错误；D．硫酸和亚硫酸钠生成二氧化硫气体，二氧化硫和水反应生成亚硫酸能使石蕊试液变红色，D正确；故选D。5．B【解析】【分析】已知：X、Y、Z、W为原子序数递增的四种短周期元素，Z的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，Z为钠；Y是地球地壳中含量最高的元素，为氧；物质Na2WO3中W元素化合价为+4，X、W为同一主族元素，则X为碳、W为硅；【详解】A．电子层数越多半径越大；电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：r(Si)>r(C)>r(O)，A正确；B．C的氢化物的沸点不一定低于O的氢化物，碳可形成烃类物质，B错误；C．氧和硅形成的化合物能与碳的单质在一定条件下反应生成硅和一氧化碳气体，C正确；D．Na2O2中含有过氧根离子，两种化合物Na2O、Na2O2中阴阳离子个数比都为1：2，D正确；故选B。6．B【解析】【详解】A．由电子流向可知，a电极为负极，b电极为正极，与b相连的X电极为阳极，A错误；B．原电池中阳离子向正极运动，甲池中H+移动的方向从M室到N室，B正确；C．乙池中存在铁离子、亚铁离子，在酸性较弱的环境中使用会生成铁的氢氧化物沉淀，C错误；D．没有说明气体所处的是否为标准状况，不能计算氧气的体积，D错误；故选B。7．D【解析】【分析】以0.10mol·L-1的HCl溶液滴定同浓度某一元碱MOH溶液，则滴定分数为1时恰好完全反应得到MCl溶液，即z点；滴定分数为0.5时，得到等物质的量的MCl、MOH混合溶液，即x点。【详解】A．由图可知，滴定分数=1.00时，溶液显酸性，说明反应生成的MCl溶液显酸性，为弱碱强酸盐，选择在酸性条件下变色的指示剂甲基橙，A正确；B．x点处滴定分数为0.50，溶液中含有等量的MOH、MCl，由物料守恒2c(Cl-)=c(M+)+c(MOH)，电荷守恒c(Cl-)+c(OH-)=c(M+)+c(H+)，可以得出c(MOH)+2c(OH-)<c(M+)+2c(H+)，此时溶液显碱性，c(OH-)>c(H+)，c(MOH)+c(OH-)<c(M+)+c(H+)，B正确；C．y点pH=7，，c(OH-)=c(H+)=10-7mol·L-1，则c(Cl-)=c(M+)，设MOH溶液为1L，滴定分数为0.90，则需加入盐酸0.90L，溶液总体积为1.90L，反应后：c(Cl-)=c(M+)=，c(MOH)=，Kb(MOH)=，代入数值，得Kb(MOH)=9×10-7，C正确；D．从x点到z点过程中，在加入盐酸至恰好反应过程中，水的电离由被抑制到促进，溶液中水的电离程度逐渐增大；随着盐酸的过量，水的电离又被抑制，电离程度减小，D错误；故选D。8．(1)

粉碎金属电极芯等

起还原剂作用(2)

Fe(OH)3、Al(OH)3

4.7～6.2(3)(4)

加入最后一滴标准液，溶液由橙黄色变为紫色且半分钟内不退色

18.92(5)2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH+Cl-+H2O【解析】【分析】金属电极芯加入硫酸，得到镍、钴、铁、铝的对应盐溶液，加入过氧化氢将二价铁转化为三价铁，调节pH分离成铁、铝沉淀；滤液调节pH、加入次氯酸钠分离出钴的沉淀，Co(OH)3中加入H2O2、硫酸溶解得到的母液3，加入碳酸钠得到CoCO3；母液2通入氨气得到Ni(OH)2，加入硫酸后最终生成NiSO4∙7H2O产品；(1)用硫酸浸取金属电极芯时，提高浸取效率的方法有粉碎金属电极芯、升高温度、搅拌等；由流程可知，向Co(OH)3中加入H2O2、硫酸最终生成二价Co，故加入H2O2目的是使三价Co转化为二价Co，起还原剂作用；(2)浸出液中加入过氧化氢将二价铁转化为三价铁，然后调节pH将铁、铝沉淀出来，故Fe(OH)3、Al(OH)3；“浸出液”调节pH要保证铁、铝沉淀完全，而镍、钴不沉淀，由图表可知，pH的范围为4.7～6.2；(3)“母液3”中控制Na2CO3用量使终点pH为9.5，则c(OH-)=109.5-14=10-4.5，此时c(Co2+)小于mol∙L-1；(4)①已知：紫脲酸胺为紫色试剂，遇Ni2+显橙黄色；滴定终点的操作和现象是加入最后一滴标准液，溶液由橙黄色变为紫色且半分钟内不退色；②反应为Ni2++H2Y2-=[NiY]2-+2H+，则样品中Ni的物质的量为0.100mol∙L-1×12.40×10-3L×=6.2×10-3mol，则样品中镍元素的质量分数为；(5)NiSO4在强碱溶液中和NaClO反应，可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH同时生成氯离子和水，该反应的离子方程式为2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH+Cl-+H2O；9．(1)球形冷凝管(2)

水浴加热

CH3COOCOCH3+H2O2CH3COOH(3)

洗去产品表面附着的水杨酸等杂质

关闭气泵，拆开装置，将粗品转移至烧瓶中(4)

B

在亚稳过饱和区加入晶种，并缓慢降温(5)58【解析】【分析】70℃加热处于水沸点以内，应该使用水浴加热，反应生成乙酰水杨酸粗品，乙酰水杨酸难溶于水，用冷水洗涤并减压抽滤，再通过重结晶法得到产品；通过已知所给的数据可以求出水杨酸完全转化生成乙酰水杨酸的质量，然后由已知实际产品质量求出产率。(1)图1装置中仪器A的名称是球形冷凝管；(2)步骤①中70℃加热半小时，宜采用水浴加热，可使反应体系均匀受热；已知，乙酸酐遇水形成乙酸，则冷凝回流过程中外界的水可能进入三颈烧瓶，导致发生副反应CH3COOCOCH3+H2O2CH3COOH，降低了水杨酸的转化率。(3)阿司匹林难溶于水，水杨酸微溶于水；步骤②用冷水洗涤晶体的目的是洗去产品表面附着的水杨酸等杂质；用图2装置减压抽滤后的操作是关闭气泵，拆开装置，将粗品转移至烧瓶中；(4)步骤③用到加热回流装置C、抽滤装置D、干燥装置A，不需要固体加热装置B；故肯定用不到的装置是；由题干可知：亚稳过饱和区，加入晶种，晶体生长可以得到较大晶体颗粒；故从温度较高浓溶液中获得较大晶体颗粒的操作为：在亚稳过饱和区加入晶种，并缓慢降温；(5)3.45g的物质的量为，新蒸出的乙酸酐20mL(ρ=1.08g·mL-1)，则CH3COOCOCH3的物质的量为，则反应中乙酸酐过量，0.025mol完全反应生成0.025mol，则阿司匹林质量为0.025mol×180g/mol=4.5g；故所得乙酰水杨酸的产率为。10．(1)-1170(2)

0.06

m3>m2>m1

放热反应，温度升高，平衡逆向移动，NO残留率上升，达到拐点之后，随着温度升高，NO的残留率趋近相同说明温度对平衡的影响占主导地位，对NO残留率的影响大于氨氮比(3)

1:10

<(4)3CO2+4e-+4Li+=2Li2CO3+C【解析】【分析】根据盖斯定律可通过已知热化学方程式求出待求热化学方程式的焓变；根据平衡移动原理分析影响化学平衡移动的因素，根据平衡常数随温度的变化规律分析反应平衡常数随温度的变化情况；(1)由盖斯定律可知，②=5×①+③，故△H2=5×(+180kJ·mol-1)+(-2070kJ·mol-1)=-1170kJ·mol-1(2)由化学方程式体现的量的关系可知，v(NH3)==mol·L-1·min-1。反应中增加氨气的量利于一氧化氮的转化，由图可知在T0温度前，同温下m1的NO的残留率最高，及NO转化率最低，则m1最小，故m1、m2、m3由大到小的顺序为m3>m2>m1；温度和氨氮比都对NO残留率有影响，反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，NO残留率上升，达到拐点之后，随着温度升高，NO的残留率趋近相同说明温度对平衡的影响占主导地位，对NO残留率的影响大于氨氮比；(3)反应为气体分子数不变的反应，改变压强平衡不移动；实验初始时体系中的p(NO2)和p(SO2)相等、p(NO)和p(SO3)相等，则平衡体系中p(NO2)和p(SO2)相等、p(NO)和p(SO3)相等；a点lgp(SO3)=0、lgp(NO2)=1，即p(SO3)=1、lgp(NO2)=10，则pa=1+1+10+10=22；同理可求pb=220，则pa：pb=22:220=1:10；由图中c点可知，温度为T2时，p(NO2)=p(SO2)=100，p(NO)=p(SO3)=1，则化学平衡常数Kp=；同理可知T1时，化学平衡常数Kp=；该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，故T1<T2；(4)多孔石墨烯材料作为正极催化剂的锂-二氧化碳二次电池，则二氧化碳在正极放电发生还原反应生成碳，电极式为：3CO2+4e-+4Li+=2Li2CO3+C。11．(1)

Ga

2##两(2)

分子晶体

分子间作用力

sp3

N(CH3)3

分子极性更强，N原子更易提供电子对形成配位键且形成配位键是空间构型不受阻碍(3)

正四面体

【解析】(1)上述材料所涉及的四种元素为Ga、As、C、Si；同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，下非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；故中电负性最小的元素是Ga；砷位于第四周期第ⅤA族，基态砷原子价层电子的轨道表达式为；和As位于同一周期，且未成对电子数也相同，有3个未成对电子的元素还有V、Co这2种元素；(2)SiCl4沸点较低且可混溶于苯、氯仿等有机溶剂，则Si