江苏省南京市2022-2023学年高三下学期期中模拟考试化学试卷（含解析）

南京市2022-2023学年高三下学期期中模拟考试
化学
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、单选题(共13小题，每题3分，共39分，每小题只有一个选项符合题意)
1．下列叙述正确的是
A．利用高纯硅可以制成光电池，将光能直接转化为电能
B．水泥、玻璃、沙子都是硅酸盐制品
C．SiO2可用于制造光导纤维和半导体
D．SiO2和H2O反应可直接制备H2SiO3
2．反应中，还原剂是
A．NH3 B．Cl2 C．NH4Cl D．N2
3．盐在生产、生活中有广泛的应用。下列盐的性质与用途对应关系错误的是
A．Na2CO3能与油脂反应，可用于除去油污
B．TiCl4水解程度很大，可用于制备TiO2
C．NH4Cl溶液呈酸性，可用作焊接金属的除锈剂
D．明矾溶于水形成Al(OH)3胶体，可用于净水
4．下列有关化学用语表达正确的是
A．四氯化碳的球棍模型：
B．次氯酸的电子式：
C．质子数为35、中子数为45的溴原子：Br
D．S2-的结构示意图：
5．X、Y、Z、W都属于前4周期主族元素，基态X原子核外有7种运动状态不同的电子，基态Y原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，Z是短周期金属性最强的元素，基态W原子的4p原子轨道上有5个电子。下列说法正确的是
A．第一电离能：I1(Z)B．原子半径由小到大的顺序：r(X)C．W元素在周期表中位于第四周期VIIA族
D．X的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
6．周期表中VA族元素及其化合物作用广泛。氨是重要的化工原料，广泛用于生产铵盐、硝酸、纯碱、医药等；肼的燃烧热为，是常用的火箭燃料；氮和磷都是植物生长的营养元素，单质磷可由磷酸钙、石英砂和碳粉在电弧炉中熔烧制得；砷化镓是典型的二代半导体材料，在700～900℃条件下，与通过化学气相沉积可制得砷化镓晶体；铅锑合金一般用作铅蓄电池的负极材料。下列说法正确的是
A．和中的H—N—H键角相等
B．和晶体类型均为共价晶体
C．和都是由极性键构成的非极性分子
D．基态砷原子核外价电子排布式为
7．垃圾分类具有社会、经济、生态等几方面的效益，为研究废旧电池的再利用，实验室利用废旧电池的铜帽(主要成分为Zn和Cu)回收Cu并制备ZnO的部分实验流程如图所示。下列说法错误的是
A．“溶解”过程中，加入H2O2的作用是氧化Cu而使Cu溶解
B．加入锌粉过量的目的是使铜离子完全转化为铜单质
C．操作M中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
D．该实验中制备的ZnO不导电，所以ZnO是非电解质
8．下列实验装置能达到目的的是
A．装置甲实验室制乙酸乙酯 B．装置乙实验室制硝基苯
C．装置丙实验室制乙炔 D．装置丁实验室制乙烯
9．在酸性条件下，黄铁矿(FeS2)催化氧化反应的物质间转化如图所示。下列说法错误的是
A．反应过程中NO起催化作用
B．反应Ⅰ中1molFeS2被氧化，转移14mol电子
C．反应Ⅲ中消耗1molO2时，生成标准状况下89.6LNO气体
D．总反应离子方程式为2FeS2+7O2+2H2O=2Fe3++4SO+4H+
10．下列设计的实验方案能达到相应实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 证明SO2有漂白性 将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色
B 证明碳和浓硫酸共热产生的气体中含有CO2 将产生的气体直接通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成
C 测定氨水的pH 用洁净的玻璃棒蘸取氨水点在湿润的pH试纸上，与标准比色卡对照读取pH
D 证明“84”消毒液的氧化能力随溶液pH的减小而增强 将“84”消毒液(含NaClO)滴入品红溶液中，褪色缓慢，若同时加入醋酸，红色很快褪为无色
A．A B．B C．C D．D
11．下列有关说法正确的是
A．溶液中：
B．常温下，能自发的原因是
C．已知：，保持温度不变，增大压强，的浓度减小
D．向溶液中加适量水，导致溶液中减小
12．昆虫信息素是昆虫之间传递信号的化学物质。人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情等。一种信息素的分子结构简式如图所示，关于该化合物说法正确的是
A．分子中含有9种不同化学环境的氢原子
B．分子中含有两种官能团，能发生加聚、水解、氧化、消去等反应
C．属于烃的衍生物，难溶于水，易溶于苯、乙醚等有机溶剂，具有一定的挥发性
D．该物质即存在对映异构又存在顺反异构
13．下列图示与对应的叙述相符的是
A．图①表示一定条件下进行的反应各成分的物质的量变化，时刻改变的条件可能是扩大容器容积
B．图②表示化学反应的能量变化，则该反应的反应热
C．图③表示Zn、Cu和稀硫酸构成的原电池在工作过程中电流强度的变化，T时加入了
D．图④表示在饱和溶液中加入固体后，溶液中的浓度变化
第II卷（非选择题）
二、实验题(共14分)
14．以硫铁矿(主要成分是FeS2，含少量Al2O3、SiO2和Fe3O4)为原料制备磷酸铁(FePO4)。
(1)酸浸。将一定量焙烧后的硫铁矿粉末加入到三颈瓶中，恒温50~60℃加热(装置见图1)，通过滴液漏斗缓慢滴加一定浓度的稀硫酸，充分反应，过滤。温度不宜过高的原因是____________________。
(2)还原。向滤液中加入FeS固体，充分搅拌至溶液中Fe3+全部被还原。检验Fe3+全部被还原的实验方法是__________________________。
(3)除铝。向还原后的溶液中加入FeO固体，不断搅拌，使Al3+完全转化为Al(OH)3，过滤，得FeSO4溶液。加入FeO后发生反应的离子方程式为__________________________。
(4)制备Na2HPO4。在搅拌下向100mL1mol·L-1H3PO4溶液中缓慢滴加1mol·L-1NaOH溶液，至溶液的pH约为10即可得到Na2HPO4溶液。需加入NaOH溶液的体积约为________。
(5)制备FePO4。反应原理为Fe2(SO4)3+2Na2HPO4=2FePO4↓+2Na2SO4+H2SO4。
纯净的FePO4为白色沉淀，不同pH对磷酸铁沉淀的影响如图2所示。为了得到较纯净的FePO4，请补充完整以除铝后的FeSO4溶液制备FePO4的实验方案：取一定量除铝后的FeSO4溶液，_________________________________________________________________________________，固体干燥，得到FePO4。
(可选用的试剂：1mol·L-1Na2HPO4溶液、3%H2O2溶液、BaCl2溶液)
三、有机推断题(共15分)
15．F是一种天然产物，具有抗肿瘤等活性，其人工合成路线如图:
(1)A分子中采取sp2杂化的碳原子数目是______。
(2)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:____________。
①分子中不同化学环境的氢原子个数比是2:2:2:1。
②苯环上有4个取代基，且有两种含氧官能团。
(3)A+B→C的反应需经历A+B→X→C的过程，中间体X的分子式为C17H17NO6。X→C的反应类型为______________。
(4)E→F中有一种分子式为C15H14O4的副产物生成，该副产物的结构简式为____________。
(5)写出以CH3和FCH2OH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)。
四、工业流程题(共17分)
16．浩瀚的大海中蕴藏着丰富的化学资源。
(1)“吹出法”是工业上常用的一种海水提溴技术，该技术主要流程如下：
①热空气吹出溴是利用了___________(填溴的一种物理性质)。
②写出“吸收”步骤中反应的化学方程式：___________。氧化性由强到弱的顺序为___________。
③“分离”操作名称为___________。
(2)“吹出法”中的“吸收”及后续步骤的工艺也可采用如下流程：
写出步骤②中反应的离子方程式：__________________________。
(3)溴量法测定废水中苯酚(，相对分子质量为94)含量(每升水中含苯酚的质量，单位)的过程如下(废水中不含干扰测定的物质)。
步骤1向盛有溶液的锥形瓶中加入过量，加酸化一段时间；
步骤2加入废水，充分反应；
步骤3向锥形瓶中加入过量，生成的恰好和反应。
计算该废水中苯酚的含量(写出计算过程)___________(已知：)。
五、原理综合题(共15分)
17．二氧化氯()为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。下图是目前已开发出的用电解法制取的新工艺。装置如图所示：
(1)肼()-空气碱性燃料电池放电效率高，以该电池为电源模拟此工艺。
①甲装置的能量转化形式主要是_____________。
②乙装置中离子交换膜的类型是_______(填字母)。
A．质子交换膜 B．阳离子交换膜 C．阴离子交换膜
③铂电极为_______极(填“正”或“负”)，石墨电极为_______极(填“阴”或“阳”)。
④写出铜电极的电极反应式：___________________。
⑤写出产生的电极反应式：___________________。
当铁电极产生标准状况下336mL气体时，通过离子交换膜离子的物质的量为_______。
(2)若将肼()-空气碱性燃料电池改为甲醇燃料电池，原理如下图所示：
该电池的正极反应式为___________________。
(3)肼也可作发射火箭时的燃料，以作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。已知16g在上述反应中放出284kJ的热量，写出该反应的热化学方程式_____________________。
参考答案：
1．A
【详解】A．利用高纯硅可以制成光电池，光电池是将光能直接转化为电能，故A正确；
B．水泥、玻璃都是硅酸盐制品，而沙子主要成分是二氧化硅，故B错误；
C．SiO2可用于制造光导纤维，Si可用于制造半导体，故C错误；
D．SiO2和H2O不反应，SiO2先与氢氧化钠反应生成硅酸钠，硅酸钠和二氧化碳、水或盐酸反应制备H2SiO3，故D错误。
综上所述，答案为A。
2．A
【详解】在反应中，Cl2中氯元素的化合价降低，被还原，氯气是氧化剂，NH3中N元素的化合价升高，被氧化，氨气是还原剂，故A符合题意。
本题答案A。
3．A
【详解】A．水解显碱性，油脂在碱性条件下发生水解，不是直接与油脂反应，A错误；
B．水解可制备， ，B正确；
C．水解溶液显酸性，可用作焊接金属的除锈剂，C正确；
D．明矾溶于水形成 胶体，胶体具有吸附性，可用于净水，D正确；
故选A。
4．C
【详解】A．四氯化碳分子中，Cl原子的半径大于C原子，其球棍模型为，A错误；
B．次氯酸分子中O为中心原子，其电子式为：，B错误；
C．质量数=质子数+中子数，因此质子数为35、中子数为45的溴原子可表示为：Br，C正确；
D．S原子核外有16个电子，得到2个电子得到S2-，S2-的离子结构示意图为：，D错误；
答案选C。
5．C
【分析】基态X原子核外有7种运动状态不同的电子，核外的电子没有1个运动状态相同，所以X核外有7个电子，即X为N元素；基态Y原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，则Y为O元素；Z是短周期金属性最强的元素，则Z为Na元素；基态W原子的4p原子轨道上有5个电子，则W的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p5，则W为Br元素。
【详解】A．N的2p轨道中的电子数为稳定的半满状态，则N的第一电离能比O的大，故A错误；
B．电子层越多，原子半径越大，同周期从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径由小到大的顺序：r(O)C．Br为35号元素，原子核外有4个电子层，最外层电子数为7，则位于第四周期VIIA族，故C正确；
D．同一周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，N的非金属性比O弱，则NH3的热稳定性比H2O弱，故D错误；
答案选C。
6．D
【详解】A．中的N原子有一个未成键的孤电子对，没有，孤电子有较大的斥力，所以和中的H—N—H键角不相等，A错误；
B．是分子晶体，含有金属-碳键，属于金属有机化合物，B错误；
C．的氮原子含有一个孤电子对，使分子的正电中心与负电中心不重合，故分子是极性分子，中氮原子之间以非极性键结合，C错误；
D．基态砷原子核外电子排布式为，价电子排布式为，D正确；
故选D。
7．D
【分析】根据流程图可知溶解过程中Zn和Cu都被溶解，Zn可直接被硫酸溶解，而Cu不能直接溶于酸，故加入的作用是氧化Cu而使Cu溶解，得到硫酸锌、硫酸铜溶液，加入锌发生置换反应生成铜单质，溶液处理得到氧化锌；
【详解】A．根据流程图可知溶解过程中Zn和Cu都被溶解，Zn可直接被硫酸溶解，而Cu不能直接溶于酸，故加入的作用是氧化Cu而使Cu溶解，故A正确；
B．为了保证操作M后铜被完全分离，加入过量锌粉将铜离子转化为铜单质，故B正确；
C．操作M为分离固液的操作，是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故C正确；
D．电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物；氧化锌在熔融状态下导电是电解质，故D错误；
故选D。
8．B
【详解】A．装置甲实验室装置甲实验室制乙酸乙酯，应在制备装置后连接收集产物的装置（试管中加饱和碳酸钠溶液），A错误；
B．制备硝基苯，水浴加热，温度计测定水温，图中制备装置合理，能够达到实验目的，B正确；
C．装置丙实验室制乙炔，不能使用启普发生器，电石是粉末状的，会从启普发生器中间的间隙中漏到食盐水中，不会达到随时停止的状况，且反应剧烈，C错误；
D．装置丁制取乙烯的条件是迅速加热到170℃，图中缺少温度计，D错误；
故答案为：B。
9．C
【详解】A．由转化图可知，过程Ⅱ中NO为反应物，反应Ⅲ中又生成，符合催化剂的特征，故反应过程中NO起催化作用，A正确；
B．反应Ⅰ中1molFeS2被氧化S的化合价由-1→+6，转移2×7mol=14mol电子，B正确；
C．反应Ⅲ中Fe(NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO+2H2O，消耗1molO2时，生成4molNO，标准状况下22.4L×4=89.6L，根据转化关系，有部分Fe2+生成，应当是Fe(NO)2+释放出NO后转化为Fe2+，与氧气无关，故当消耗1molO2时，生成标准状况下大于89.6LNO气体，C错误；
D．根据转化图可知酸性条件下，反应物有FeS2、O2，生成物有Fe3+、SO，总反应离子方程式为2FeS2+7O2+2H2O=2Fe3++4SO+4H+，D正确；
答案选C。
10．D
【详解】A．二氧化硫具有还原性，与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使溶液褪色，故A错误；
B．二氧化硫也能与澄清石灰水反应生成亚硫酸钙反应使溶液变混浊，所以有白色沉淀生成不能说明碳和浓硫酸共热产生的气体中含有二氧化碳，故B错误；
C．用洁净的玻璃棒蘸取氨水点在湿润的pH试纸上，与标准比色卡对照读取pH测得的是稀释后0.1mol/L氨水的pH，故C错误；
D．将“84”消毒液滴入品红溶液中，褪色缓慢，若同时加入醋酸，红色很快褪为无色说明“84”消毒液的氧化能力随溶液pH的减小而增强，故D正确；
故选D。
11．B
【详解】A．为多元弱酸，应分步电离，且以第一步为主，则：，，所以有，错误；
B．和在常温下可以反应，该反应的熵减小，但是能自发，所以该反应一定为放热反应，正确；
C．该反应的化学平衡常数，由于温度不变，所以不变，错误；
D．将的分子、分母同乘以溶液的体积，得，，加水促进的电离，增多，减小，所以增多，错误。
故选B。
12．C
【详解】A． 四元环上所连的2个甲基是等同的，则分子中含有8种不同化学环境的氢原子，A错误；
B． 分子中含有酯基和碳碳双键两种官能团，酯基能发生水解、碳碳双键能发生加聚、氧化等反应、但不能发生消去反应，B错误；
C． 由C、H和O元素组成，属于烃的衍生物，烃基和酯基均为憎水基团，则难溶于水，易溶于苯、乙醚等有机溶剂，熔沸点较低，具有一定的挥发性，C正确；
D． 该物质有手性碳原子、则存在对映异构体，同时，结构中存在的碳碳双键的一个碳原子上含有两个相同的原子，不存在顺反异构，D错误；
答案选C。
13．C
【详解】A． 图①表示一定条件下进行的反应各成分的物质的量变化，扩大容积，压强减小，逆向移动，SO2和O2物质的量增加，SO3的物质的量减小，故A 错误；
B． 图②表示化学反应的能量变化，为放热反应，则该反应的反应热ΔH=-183 kJ/mol，故B错误；
C． 图③表示Zn、Cu和稀硫酸构成的原电池在工作过程中，锌失电子发生氧化反应，随稀硫酸浓度减小反应进行，电流强度减小，T时加入了H2O2，是强氧化剂，可以加快锌溶解的反应，电流强度增大，随反应进行电流强度又减小，但比开始电流强度大，故C正确；
D． 图④表示在饱和溶液中加入固体后，溶液中的浓度减小，但不可能变为0，故D错误；
故选C。
14．(1)避免Fe3+水解生成Fe(OH)3，损失铁元素
(2)取少许溶液于试管中，滴入少许KSCN溶液，若溶液不变红色，则Fe3+全部被还原
(3)2Al3++3FeO+3H2O=2Al(OH)3+3Fe2+
(4)200mL或0.2L
(5)加入足量的3%双氧水溶液，充分反应，使FeSO4溶液全部被氧化为Fe2(SO4)3溶液，边搅拌边将1mol·L-1Na2HPO4溶液缓慢加入到Fe2(SO4)3溶液中，至溶液的pH约为2.5，过滤，洗涤至最后一次洗涤液加入BaCl2溶液无沉淀出现
【解析】（1）
硫铁矿粉焙烧后铁被氧化为+3价，将入稀硫酸会生成Fe3+，滤液中阳离子是亚铁离子、铝离子、铁离子等，铁离子能水解，水解是吸热反应，升高温度，促进铁离子水解生成氢氧化铁，造成铁元素的损失。
（2）
检验Fe3+全部被还原的方法为：取少许溶液于试管中，滴入少许KSCN溶液，若溶液不变红色，则Fe3+全部被还原。
（3）
铝离子水解生成氢氧化铝和氢离子，加氧化亚铁促进铝离子的水解，其离子方程式为：2Al3++3FeO+3H2O=2Al(OH)3+3Fe2+。
（4）
，磷酸与氢氧化钠1:2反应得到磷酸一氢钠，则有关系式100mL1mol/L=VNaOH1mol/L，解得VNaOH=200mL。
（5）
由题意可知，需先将亚铁离子氧化为铁离子，再加入磷酸一氢钠调节pH为2.5使沉淀率最高，因此补充实验方案为：加入足量的3%双氧水溶液，充分反应，使FeSO4溶液全部被氧化为Fe2(SO4)3溶液，边搅拌边将1mol·L-1Na2HPO4溶液缓慢加入到Fe2(SO4)3溶液中，至溶液的pH约为2.5，过滤，洗涤至最后一次洗涤液加入BaCl2溶液无沉淀出现。
15．(1)7
(2)或
(3)消去反应
(4)
(5)
【分析】A和B在K2CO3作用、加热条件反应得到C、HF和H2O，C和H2发生还原反应得到D，D发生取代反应生成E，E发生取代反应得到F。
（1）
从成键方式看，形成双键的中心原子通常采用sp2杂化，醛基和苯环中的碳原子为sp2杂化，饱和C为sp3杂化，故共有7个碳原子采取sp2杂化；故答案为:7；
（2）
B的一种同分异构体，环上有4个取代基，且有两种含氧官能团，根据其不饱和度可知，这两种含氧官能团为羟基和含羰基的官能团；分子中不同化学环境的氢原子个数比是2:2:2:1，说明分子结构具有一定的对称性，则该物质可能为或；故答案为:或；
（3）
由题给C结构式可知，C的分子式为C17H15NO5；中间体X的分子式为C17H17NO6；结合C的结构简式可知X→C生成碳碳双键，反应类型为消去反应；故答案为:消去反应；
（4）
由E与F结构简式可知，E→F为甲氧基被-OH取代，则可能另一个甲氧基也被-OH取代，副产物的分子式为C15H14O4，则其结构简式为:；故答案为:；
（5）
以和为原料制备，两个碳环以-O-连接在一起，则一定会发生类似A+B→C的反应，则需要和，故需要先得到，得到，和得到，催化氧化得到，可设计合成路线为: ；故答案为: 。
16．(1) 溴易挥发 蒸馏
(2)
(3)
【分析】海水中的溴大部分以溴离子的形式存在，用氧化性比溴单质强的氯气将其氧化为溴单质，根据溴单质的沸点低，易挥发可用热空气将其吹出，吹出的溴单质需要再进行富集、提纯，可用还原性较强的二氧化硫素将溴单质还原为溴离子，最后再次用氯气将其氧化为溴单质，通过萃取、蒸馏等步骤得到纯净的液溴。
【详解】（1）①热空气吹出溴，因碘沸点低，易挥发成气体从溶液中逸出；故答案为易挥发；②“吸收”步骤中二氧化硫化合价升高，体现还原性，生成硫酸根离子，溴单质化合价降低，生成溴离子，故该过程的化学方程式为；根据“以强制弱”的原理，氧化性由强到弱的顺序为；故该题答案为：；；③据分析“分离”操作名称为：蒸馏；
（2）若“吹出法”中的“吸收”及后续步骤的工艺采用流程：
，步骤2中，在酸性条件下发生归中反应，溴离子化合价升高，中的溴元素化合价降低，则该过程的离子方程式为：；
（3）步骤1发生反应的方程式为，步骤三发生反应的方程式为、，其化学计量关系为，，则该废水中苯酚的含量。
17．(1) 化学能转化为电能 b 正 阳 0.03mol
(2)
(3)
【详解】（1）甲装置是肼-空气碱性燃料电池，是化学能转化为电能的装置，铜为负极，负极上的电极反应式为，铂为正极，正极上的电极反应式为，与负极相连的铁作阴极，电极反应式为，与正极相连的石墨电极作阳极，电极反应式为，阴极附近H+逐渐减少，而阳极附近H+逐渐增加，所以右边的H+会向左边移动，所以交换膜为阳离子交换膜，当铁电极产生标准状况下336mL即气体时，根据此极的反应可知需要消耗0.03mol H+，所以通过离子交换膜离子的物质的量为0.03mol，所以甲装置的能量转化形式主要是化学能转化为电能；乙装置中离子交换膜的类型是阳离子交换膜即b；铂电极为正极，石墨电极为阳极；铜电极的电极反应式为；；产生的电极反应式为；当铁电极产生标准状况下336mL气体时，通过离子交换膜离子的物质的量为0.03mol；故答案依次为：化学能转化为电能；b；正；阳；；；0.03mol；
（2）若将肼-空气碱性燃料电池改为甲醇燃料电池，碱性条件下正极反应式为，故答案为：；
（3）肼也可作发射火箭时的燃料，以作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水，即，16g即0.5mol在上述反应中放出284kJ的热量，则该反应的热化学方程式为，故答案为。