2022～2023学年高三年级模拟试卷(五)
化 学
(满分：100分 考试时间：75分钟)
2023．1
可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 Ce—140
一、 单项选择题：本题包括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. C60属于富勒烯中的一种，其结构与足球结构相似，如图所示。下列关于C60的说法正确的是( )
A. 属于烃类 B. 晶体类型为共价晶体
C. 与金刚石互为同素异形体 D. 易溶于水
2. 碱式碳酸氧钒铵晶体[(NH4)5(VO)6(CO3)4(OH)9·10H2O]是制备多种含钒产品的原料。下列有关说法不正确的是( )
A. NH的空间构型为正四面体形 B. 基态V4＋的核外电子排布式为[Ar]3d1
C. CO中C的轨道杂化类型为sp2杂化 D. H2O是非极性分子
3. 黑火药是中国古代四大发明之一，其爆炸反应为2KNO3＋S＋3C===K2S＋N2↑＋3CO2↑。下列说法正确的是( )
A. 半径：r(K＋)>r(S2－) B. 第一电离能：I1(N)>I1(S)
C. 电负性：χ(C)>χ(O) D. 酸性：H2CO3>H2SO4
阅读下列材料，完成4～6题。
含硫矿物是多种化工生产的原料，主要有硫磺、黄铁矿(FeS2)、辉铜矿(Cu2S)、明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、绿矾(FeSO4·7H2O)、胆矾(CuSO4·5H2O)、重晶石(BaSO4)等。硫磺、黄铁矿可作为工业制硫酸的原料，辉铜矿煅烧时可发生反应：Cu2S＋O22Cu＋SO2。SO2直接排放会造成环境污染，可将其转化，或用石灰乳、H2S等物质进行回收再利用。
4. 下列硫酸盐性质与用途具有对应关系的是( )
A. KAl(SO4)2·12H2O能水解形成胶体，可用作净水剂
B. FeSO4具有还原性，可作治疗贫血药剂
C. CuSO4水溶液呈酸性，可用作杀菌剂
D. BaSO4难溶于水，可用于制取BaS
5. 硫及其化合物的转化具有重要作用，下列说法不正确的是( )
A. 石灰乳吸收SO2可生成CaSO3
B. 硫磺在过量氧气中燃烧的产物是SO3
C. 用SO2水溶液吸收海水中吹出来的溴蒸气生成HBr和H2SO4
D. 辉铜矿煅烧时，每消耗1 mol O2，反应共转移6 mol电子
6. 对于反应16H2S(g)＋8SO2(g) 3S8(s)＋16H2O(g)；ΔH<0，下列说法正确的是( )
A. 该反应ΔS>0
B. 反应平衡常数K＝
C. 其他条件一定，增大体系的压强可以增大反应的平衡转化率
D. 其他条件一定，升高温度可以增大反应的平衡常数
7. 纳米ZnS具有独特的光电效应。以工业废渣锌灰(主要成分为Zn、ZnO，还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质)为原料制备纳米ZnS的工业流程如下：
下列说法正确的是( )
A. “酸浸”时FeO反应的离子方程式为FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
B. “还原”的目的是将Fe3＋转化为Fe2＋
C. “沉淀”的离子方程式为Zn2＋＋S2－===ZnS↓
D. ZnS晶胞(右图所示)中每个S2－周围距离最近的Zn2＋有4个
8. 实验小组用如下图所示装置制取纯碱，其中能达到实验目的的是( )
9. 用电化学方法可以去除循环冷却水(含有Ca2＋、Mg2＋、HCO、苯酚等)中的有机污染物，同时经处理过的冷却水还能减少结垢，其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. b为电源的正极
B. 钛基电极上的反应为H2O＋e－===H＋＋·OH
C. 碳钢电极底部有Mg(OH)2、CaCO3生成
D. 每生成标准状况下2.24 L CO2，需要消耗0.5 mol·OH
10. 下列实验探究方案能达到探究目的的是( )
选项 探究方案 探究目的
A 向淀粉和稀硫酸共热后的溶液中，加入NaOH溶液中和，再加入新制Cu(OH)2悬浊液，加热后观察有无红色沉淀生成 淀粉是否发生水解
B 向Al(OH)3沉淀中分别滴加盐酸和氨水，观察沉淀变化 Al(OH)3为两性氢氧化物
C 向久置氯水中滴加少量NaHCO3溶液，观察有无气体生成 氯水中HClO是否已经分解
D 向5 mL NaCl和KI的混合溶液中，滴加1～2滴0.1 mol·L－1 AgNO3溶液，观察沉淀颜色 Ksp(AgI)
A. X分子中所有碳原子可能在同一平面 B. Y与浓硫酸共热可以发生消去反应
C. 可以用NaHCO3溶液鉴别物质Y和Z D. 1分子Z中含10个sp2杂化的碳原子
12. 某实验室回收废水中苯酚的过程如下图所示。已知：苯酚的电离常数Ka＝1.0×10－10，H2CO3的电离常数Ka1＝4.4×10－7，Ka2＝5.6×10－11。
下列有关说法正确的是( )
A. 0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中存在：c(OH－)＋c(CO)＝c(H＋)＋c(H2CO3)
B. 若反应1后溶液中存在c(Na＋)＝2c(C6H5O－)＋2c(C6H5OH)，此时溶液中c(C6H5O－)>c(HCO)
C. 反应2通入少量CO2时，离子方程式为C6H5O－＋CO2＋H2O===C6H5OH＋CO
D. 反应2中通入CO2至溶液pH＝10时，此时溶液中存在c(C6H5O－)＝c(C6H5OH)
13. 烷烃与CO2耦合反应可以制取烯烃。丙烷与CO2耦合制丙烯时发生的反应如下：
主反应：C3H8(g) C3H6(g)＋H2(g)；ΔH＝＋123.8 kJ·mol－1
3CO2(g)＋9H2(g) C3H6(g)＋6H2O(g)；ΔH＝－250.2 kJ·mol－1
副反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)；ΔH＝＋41.2 kJ·mol－1
C3H8(g) C2H4(g)＋CH4(g)；ΔH＝＋81.3 kJ·mol－1
向装有催化剂的密闭容器中充入体积比为1∶4的C3H8与CO2混合气体，其他条件一定，反应相同时间，测得C3H8和CO2的转化率、C3H6和CO的选择性与温度的关系如下图所示。
C3H6的选择性＝×100%
CO的选择性＝×100%
下列说法正确的是( )
A. 反应C2H4(g)＋CH4(g)＋6H2O(g) 3CO2(g)＋10H2(g)的ΔH＝－292.7 kJ·mol－1
B. 430 ℃时，容器中气体体积分数最大的气体是C3H6
C. 490～580 ℃，温度越高，容器中C2H4的体积分数越大
D. 580 ℃时，使用对C3H6的选择性高的催化剂，能提高平衡时C3H6的产率
二、 非选择题：本题包括4小题，共计61分。
14. (15分)磷酸铁(FePO4)主要用于制造磷酸铁锂电池材料。以硫铁矿烧渣(主要成分是Fe2O3，含少量Al2O3、SiO2和Fe3O4)为原料制备磷酸铁的工艺流程如下：
(1) 焙烧。将硫铁矿烧渣与蔗糖(C12H22O11)一起焙烧，可生成FeO与CO2。写出焙烧时Fe2O3所发生反应的化学方程式：________。
(2) 还原。将焙烧后的固体用稀硫酸浸取，所得溶液主要含FeSO4，还含少量Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3。向酸浸后所得溶液中加入FeS2固体，充分搅拌至溶液中Fe3＋全部被还原并生成SO。理论上完全反应需要消耗的n(FeS2)∶(Fe3＋)＝________。
(3) 制备FePO4。向FeSO4溶液中加入足量的30% H2O2溶液与1 mol·L－1 Na2HPO4溶液，控制溶液的pH约为1.5，充分反应可得FePO4沉淀。
① 写出生成FePO4反应的化学方程式：________。
② 反应Fe3＋＋HPO===FePO4↓＋H＋的平衡常数K＝________。
[已知：Ksp(FePO4)＝1.5×10－22，Ka1(H3PO4)＝7.1×10－3，Ka2(H3PO4)＝6.2×10－8，Ka3(H3PO4)＝4.5×10－13]
(4) 其他条件一定，制备FePO4时
测得Fe的有效转化率[×100%]与溶液pH的关系如右图所示。
① pH<1.5时，pH越大，Fe的有效转化率越大的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________。
② pH>1.5时，pH越大，Fe的有效转化率越低的原因是________________________________________________________________________
________。
15. (16分)化合物G是一种抗肿瘤药的中间体，其合成路线如下：
(1) B的结构简式为________________。
(2) D→E的反应类型为________反应。
(3) D→E时可能生成一种与E互为同分异构体的副产物，该副产物的结构简式为________。
(4) B的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：________。
Ⅰ. 含有苯环，能发生银镜反应；
Ⅱ. 能发生水解反应，水解后的有机产物有2种，一种具有酸性，一种具有碱性，每种产物均含有2种化学环境不同的氢原子。
(5) 已知：① R—XRCN(R表示烃基)；② 。
写出以、CH3CHO为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
16. (18分)硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]、二氧化铈(CeO2)均是常见的强氧化剂，可以以Ce2(CO3)3为原料进行制取。
(1) “沉淀1”时，溶液中Ce(NO3)3转化为Ce(OH)3(HO2)沉淀。写出沉淀1反应的化学方程式：________。
(2) “酸溶2”时，控制反应温度为80 ℃，硝酸与Ce(OH)3(HO2)分解产生的Ce(OH)4反应生成H2Ce(NO3)6，反应过程中有少量红棕色气体逸出。“酸溶2”时需控制硝酸的温度为80 ℃，同时将Ce(OH)4分批加入硝酸中，原因是________________________________________________________________________
________。
(3) “沉淀2”时，控制其他条件一定，改变加入NH4NO3固体的量，测得(NH4)2Ce(NO3)6沉淀的收率如图1所示。“沉淀2”时，不是采用反应计量数之比，而是控制加入n(NH4NO3)∶n(Ce)＝4∶1的目的是________。
(4) 实验小组以Ce2(CO3)3为原料制取CeO2，请补充完整实验方案：将Ce2(CO3)3完全溶解于盐酸中，________，
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
__________________________________________________________________得CeO2固体。[已知：4Ce(OH)3(白色沉淀)＋O2＋2H2O===4Ce(OH)4(黄色沉淀)，Ce(OH)4受热分解时失重百分比与温度的关系如图2所示。可选用的仪器和试剂：2 mol·L－1氨水、O2、1 mol·L－1 HNO3、1 mol·L－1 AgNO3溶液、马弗炉(可用于固体的高温加热)]
(5) 实验制得的硝酸铈铵(摩尔质量为548 g·mol－1)含量可用如下方法测定：准确称取16.0 g硝酸铈铵样品，加水充分溶解，并转移至100 mL容量瓶中定容、摇匀，得硝酸铈铵溶液试样。准确量取5 mL的硝酸铈铵溶液试样，移入250 mL锥形瓶中，加入适量硫酸和磷酸，并加入2滴0.25%邻二氮杂菲指示剂，用0.050 00 mol·L－1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]标准溶液滴定至终点(滴定过程中Ce4＋被还原为Ce3＋)，消耗标准溶液24.00 mL。计算该样品中硝酸铈铵的质量分数。
17. (12分)铁系纳米复合材料可以去除水体中的硝酸盐污染物。
(1) FeAg金属复合材料去除某pH＝2的废水中NO的反应历程如图1所示(吸附在金属复合材料表面的物种用*标注)。
① 图1中NO的去除机理可描述为________________________________________________________________________
________。
② 其他条件一定，反应相同时间，溶液的pH越大，NO的去除率越低的原因是________________________________________________________________________
________。
(2) 控制其他条件一定，反应相同时间，不同Ag负载比[×100%]的FeAg金属复合材料对NO的去除率影响如图2所示。Ag负载比小于3%时，NO的去除率较低的原因是
________________________________________________________________________
________。
(3) 其他条件一定，反应相同时间，分别用含铁质量相等的纳米铁粉、Cu负载比为4%的FeCu金属复合材料、Ag负载比为3%的FeAg金属复合材料去除溶液中NO，反应后残留的NO、生成的NH和N2的物质的量如图3所示。
① 与其他材料相比，FeAg金属复合材料去除NO的优点是________________________________________________________________________
________。
② 用纳米铁粉去除NO时，反应过程中的物种及能量变化如图4所示，用纳米铁粉去除NO时生成N2的量极少的原因是________________________________________________________________________
________。
图4
2022～2023学年高三年级模拟试卷(五)(如东)
化学参考答案及评分标准
1. C 2. D 3. B 4. A 5. B 6. C 7. D 8. A 9. C 10. A 11. A 12. D 13. C
14. (15分)(1) 24Fe2O3＋C12H22O1148FeO＋12CO2↑＋11H2O(3分) (2) 1∶14(2分)
(3) ① 2FeSO4＋H2O2＋2Na2HPO4===2FePO4↓＋2Na2SO4＋2H2O(3分) ② 3.5×109(3分)
(4) ① pH<1.5时，pH越大，c(H＋)越小，促进了HPO的电离，生成了更多的PO，促进反应Fe3＋＋PO FePO4的正向进行[或pH<1.5时，pH越大，c(H＋)越小，促进反应Fe3＋＋HPO===FePO4↓＋H＋的正向进行](2分)
② pH>1.5时，pH越大，c(OH－)越大，部分Fe3＋生成Fe(OH)3(2分)
15. (16分)(1) (3分) (2) 加成(2分) (3)(3分)
(4)(3分)
(5)
(5分)
16. (18分)(1) 2Ce(NO3)3＋3H2O2＋4H2O===2Ce(OH)3(HO2)↓＋6HNO3(3分)
(2) 控制硝酸的温度为80 ℃的目的是加快化学反应速率的同时减少硝酸的挥发和分解；将Ce(OH)4分批加入硝酸中，可以防止反应过于剧烈(3分)
(3) 增加NH的浓度，加快反应的速率；此时(NH4)2Ce(NO3)6沉淀的收率较高(3分)
(4) 向所得溶液中加入2 mol·L－1氨水，至静置后向上层清液中加入氨水不再产生沉淀，向浊液中边搅拌边通入O2至沉淀完全变为黄色，洗涤滤渣，至最后一次洗涤滤液加入1 mol·L－1 HNO3酸化后再加入1 mol·L－1 AgNO3溶液不再产生沉淀，将沉淀放入马弗炉中，控制温度为500 ℃下焙烧至固体质量不再减少(5分)
(5) n(Fe2＋)＝0.05 mol·L－1×24.00×10－3 L＝1.2×10－3 mol(1分)
Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋
n(Ce4＋)＝1.2×10－3 mol(1分)
n[(NH4)2Ce(NO3)6]＝1.2×10－3 mol
样品硝酸铈铵的质量分数为×100%＝82.2%(2分)
17. (12分)(1) ① Fe失去电子生成Fe2＋，H＋在Fe表面得电子生成氢原子并吸附在金属Ag的表面；氢原子失去电子给吸附在Ag表面的NO和NO；NO得电子生成NO，NO得电子生成NH或N2(3分)
② pH越大，氢离子浓度越小，得到的氢原子浓度越小，氢原子还原NO、NO的速率越低(2分)
(2) 当Ag负载量小于3%时，吸附于Ag表面的NO较少，当Ag负载量大于3%时，与Fe反应生成并吸附于Ag表面的氢原子较少(3分)
(3) ① 硝酸盐去除效率高，生成氮气较多，减少了溶液中氨氮的二次污染(2分) ② 生成N2过程中N原子和NO反应生成N2O所需的活化能较高，反应较困难，生成N2含量少(2分)
(
1
)
