《江苏省南京市2023届高三9月学情调研化学试题(解析版).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《江苏省南京市2023届高三9月学情调研化学试题(解析版).pdf(18页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、江苏省南京市2023届高三9月学情调研化学试题学校:姓名:班级:考号:一、单选题1.近年来我国航空航天事业取得了很多令世界瞩目的成就。下列说法不正确的是A.飞船返回舱表层使用的玻璃纤维属于天然高分子材料B.当光束通过空间站热控材料使用的纳米气凝胶时可观察到丁达尔效应C.新一代运载火箭使用的液氢燃料燃烧产物对环境无污染D.人造卫星使用的太阳能电池工作时将太阳能转化为电能【答案】A【详解】A.玻璃纤维属于无机非金属材料,不属于天然有机高分子材料,故 A 错误;B.空间站热控材料使用的纳米气凝胶,纳米气凝胶属于胶体,可产生丁达尔效应,故B 正确;C.用液氢作为燃料,燃烧产物是水,对环境无污染,故 C
2、 正确;D.太阳能电池工作时将太阳能转化为电能,故 D 正确;故选A。2.实验室制备乙焕的反应为CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2 b 下列说法正确的是A.CaC2的电子式为CaA CEC丁 B.氏0 是非极性分子C.Ca(OH)2中仅含有离子键 D.C2H2的空间结构为直线形【答案】D【详解】A.CaC2中碳原子达到8 电子结构,电子式为CJ+(:C:C:)2-,A 错误;B.H2O为 V 形结构,是极性分子,B 错误;C.Ca(OH)2的氢氧根离子中含有O-H共价键,C 错误;D.C2H2中碳原子为sp杂化,空间结构为直线形,D 正确;故选D。3.神农本草经中记载的白帆主要成分为
3、KA1(SO4)212H2O。下列说法正确的是A.离子半径:r(AP+)r(O%)B.碱性:KOHA1(OH)3C.热稳定性:H2SH2O D.第一电离能:1|(S)I|(O)【答案】B【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;离子半径:r(A l 3+)A 1(O H)3,B 正确:C.据非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,则最简单氢化物的稳定性:H2SH2O,C错误;D.同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;第一电离能:L(S)3)2溶液,观察现象检验溶液X 是否含有SO2-4A.A B.B C.C D.D【答案】D【详解】A.碳酸钠和乙酸
4、生成二氧化碳气体,说明乙酸酸性强于碳酸,Ka(CH?COOH)大于Kai(H2co3),A 项不符合题意:B.向 4mL0.1molL CuSO4溶液中滴加ImolL 氨水至沉淀溶解,得到铜氨溶液,再加入 8mL95%乙醇CU(NH3)4SC)4溶解度减小析出|CU(NH3)4SO4H2O晶体,B 项不符合题忌;C.N02和 N2O4分别为红棕色和无色气体,且两者转化为可逆反应,把两个体积相同、封装有等量N02和 N2O4混合气体的烧瓶分别同时浸泡在热水和冰水中,观察混合气体的颜色变化可以判断平衡移动情况,能探究温度对化学平衡的影响,C 项不符合题意:D.若溶液中含有亚硫酸根离子,亚硫酸根离子
5、会被硝酸氧化为硫酸根离子,硫酸根离子和钢离子生成硫酸钢沉淀,故不能检验溶液X 是否含有SO:-,D 项符合题意。故选D。12.利用Ce(SO4)2溶液处理尾气中的S02和 NO,获得Na2s2。4和 NH4NO3的流程如图:HSO;s2oi-试卷第6 页,共 18页下列说法正确的是A.“装置 I”所得 N a H S C h 溶液 p H c(H 2 s o 3)B.“装置I I”中每消耗l m o l C e 4+可吸收2 2.4 L N OC.“装置I H”为电解槽,阴极反应为2 H S O 厂2 e-=S 2 O j+2 O H,D.“装置 I V”所得 N H 4 N O 3 溶液中存
6、在 c(N H;)+c(H+)=c(N 0 J)【答案】A【分析】尾气通过氢氧化钠二氧化硫转化为亚硫酸氢盐,一氧化氮再通过C e(S O 4)2 溶液吸收转变为亚硝酸根离子、硝酸根离子、C e 3+离子,通过装置H I 得到C e 3+、S 2 O:-,亚硝酸根离子、硝酸根离子进入装置I V 和氨气、氧气反应转化为硝酸镂。【详解】A.“装置I”所得N a H S C h 溶液p H c(H 2 s o 3),A 正确;B.不确定是否为标况,不能计算吸收一氧化氮的量,B错误;c.“装置n i”为电解槽,阴极发生得到电子的还原反应,不是氧化反应,c错误;D.“装置I V”所得N H 4 N O 3
7、 溶液中根据电荷守恒存在c(N H:)+c(H+)=c(N 0;)+c(0 H)D错误;故选A o1 3.将金红石(T i C h)转化为T i C b 是生产金属钛的关键步骤。在 1.0 x l 05P a,将 T i C h、C、CL以物质的量比1:2:2进行反应,平衡体系中主要物质的物质的量分数(x)随温度变(X)禁白WS岷琴温度/C下列说法不正确的是A.2 0 0 1 6 0 0 反应达到平衡时,T i C h 的转化率均已接近1 0 0%B.将 4 0 0 时的平衡体系加热至8 0(T C,平衡C+(3 0 2 Q)2 co(g)向正反应方向移动C.1 0 0 0 时,测得某时刻x(
8、T i C 1 4)=0.2.其他条件不变,延长反应时间能使x(T i C 1 4)超过该温度下平衡时的M T i C L)D.实际生产时反应温度选择9 0 0 而不选择2 0 0 ,其主要原因是:9 0 0 比 2 0 0 时化学反应速率更快,生产效益更高【答案】C【分析】在 1.0 x l 0 5 P a,将 T i C h、C、Ch以物质的量比1:2:2 进行反应,反应为高温T i O2+2 C+2 C l2-T i C l4+2 C O;【详解】A.由分析可知,三者完全反应时,生成T i C k、CO的物质的量之比为1:2,此时T i C L 的物质的量分数约为3 3.3%,结合图像可
9、知,2 0 0 1 6 0 0 反应达到平衡时,T i C l4的物质的量分数约为3 3.3%,则 T i O2转化率均已接近1 0 0%,A 正确;B.结合图像可知,将 4 0 0 时的平衡体系加热至8 0 0,二氧化碳含量减小、一氧化碳含量增加,则平衡C+(2 0 2 =i 2 co(g)向正反应方向移动,B 正确:C.延长时间不能改变平衡时物质的转化率和产率,c 错误;D.温度越高反应速率越快,单位时间产率越高,实际生产时反应温度选择9 0 0 而不选择2 0 0 ,其主要原因是:9 0 0 比2 0 0 时化学反应速率更快,生产效益更高,D正确;故选C。二、工业流程题1 4.L i M
10、 m O 4 是一种锂离子电池的正极材料。用高镒酸钾废渣(主要成分为M n O 2、F e2 O 3、AI2 O 3、S i C h)和硫铁矿(主要成分为F eS 2)制备L i M n2O4的工艺流程如图:1)H2O2H2so4 5氨水 LiCC)3、空气高镒酸:零二而LiMnA滤船C02已知:酸浸液主要含有M n 2+、F e2+、F e3 AP+等金属间离子;2 5 时,相关物质的K s p见表。试卷第8页,共 1 8 页物质Fe(OH)2Fe(OH)3AI(O H)3Mn(OH)2Ksplx 10-1 6 31X10-38.61X10-3231X10-12.7 醋浸。MnCh与 FeS
11、2反应生成Fe3+和SO:的离子方程式为一。保持温度、浸取时间不变,能提高镭元素浸出率的措施有一。(2)除杂。欲使溶液中的A B、Fe3+沉淀完全,调节溶液的pH 最小值为一(当溶液中某离子浓度clxlO-5mol-L-时,可认为该离子沉淀完全)。(3)热解。在真空中加热分解M nSO.H zO,测得固体的质量随温度变化如图1 所示。真空热解MnSOoHzO制备MmCM,需 控 制 的 温 度 为。(写出计算推理过程)。哪眼|及阿彼瓯螂岷地画羸温度/C图-1(4)焙烧。生成LiMmCU的反应中,还原剂是一(填化学式)。(5)一种LiMmO4晶胞可看成由图2 中 A、B 单元按图3 方式构成。图
12、 2 中“。”表示02一,(2)4.9(3)根据质量守恒可知,3MnSO4H2OMn3O 4,此时M113O4的质量占原固体质量的3x55+16x43x(55+32+16x4+18)xlOO%45.17%,失 重1一45.17%=54.83%,结合图像可知,需控制温度在1000-1200(4)MmO4(5)Li+【分析】高镒酸钾废渣和硫酸铁矿混合酸浸,镒、铁、铝转化为相应的盐溶液,二氧化硅不反应过滤掉,滤液加入过氧化氢将二价铁转化为三价铁,加入氨水调节pH除去铁、铝,滤液结晶得到MnSOLFhO,MnSC)4H2O热解制备MmCM,MmCM加入碳酸锂、空气焙烧得到LiMn2O4,(1)MnCh
13、与FeS2在酸性条件发生氧化还原反应生成Fe3+和SO;、锦离子,离子方程式为15MnO2+2FeS2+28H+=2Fe3+14H2O+4SOj+15Mn2+。保持温度、浸取时间不变,能提高镐元素浸出率的措施有矿渣粉碎增加接触面积、搅拌等;(2)由表可知,氢氧化铁更难溶,当氢氧化铝完全沉淀时铁离子已经完全沉淀,故欲使溶液中的AF+、Fe3+沉淀完全,氢氧根离子浓度为 凶 纥1=105,pOH=9.1,pH=4.9,故V IxlO-s调节溶液的pH最小值为4.9;(3)根据质量守恒可知,3MnSO”H2OMn3O4,此时M m 04的质量占原固体质量的3x55+16x4 si3x(55+32+1
14、6x4+18)0 7%,失重 1-45.17%=54.83%,结合图像可知,需控制温度在1000-1200C;(4)热解M nSO LlhO制备M n3O4,加入碳酸锂、空气焙烧得到LiM m C U,反应中镭元素化合价升高反应氧化反应,故还原剂是M gCh;(5)由图可知,一个晶胞中含有A B比例为1:1;A中氧离子位于体内数目为4、位于体心和顶点数目为1 +4XJ=1.5;B中氧离子位于体内数目为4、位于顶点数目为4X:=0.5、为体内数目为4;则一个晶胞内氧离子、数目比为8:2:4=4:1:2,结合化学式可试卷第10页,共18页知,“”表示的微粒是锂离子L i+。三、有机推断题1 5.抗
15、高血压药物替米沙坦中间体F的合成路线如图:(1)A 与邻二甲苯的相对分子质量接近,但沸点却高于邻二甲苯,其原因是_(2)B C的反应有中间体X(C i 2 H l 7 O 2 N)生成,中间体X的 结 构 简 式 为.(3)D-E 的 反 应 类 型 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:分子中不同化学环境的氢原子个数比是9:2:2:2。在热的N a O H 溶液中完全水解,生成N H 3 和另一种化合物。NHNH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).【答案】(1)A 中含有-N H 2,可以形成氢键(5)写出以苯、(C J
16、W%和(3)取代反应COONH2【分析】A与发生取代反应生产B,B中苯环上一个氢被取代生成C,C氯原子被转化为醛基生成D,D与硝酸发生取代反应生产E,E与H生成F;A与邻二甲苯的相对分子质量接近,但沸点却高于邻二甲苯,其原因是A中含有-NH2,可以形成氢键,导致沸点升高;(2)C化学式为Ci2Hl60NC1,BC的反应有中间体X(Ci2Hl7O2N)生成,结合C化学式可知,中间体X与C的不同之处在于苯环甲基间位的取代基不同,X为试卷第12页,共18页CH3(3)DTE 的反应为苯环上一个氢原子被硝基取代的反应,属于取代反应;(4)B的一种同分异构体同时满足下列条件:分子中不同化学环境的氢原子个
17、数比是9:2:2:2,则可能含有3个甲基且苯环上取代基对称性较好。在热的N aO H溶液中完全水解,生成N H3和另一种化合物,则含有-C O O N H 2。COONH2(5)则其结构简式为苯、(C H 2O)n发生B生成C的反应原理生成发生E生成F的反应原理生成最四、实验题16.硫氧化钾(KSCN)是常用的分析试剂,用硫磺与KCN等为原料制备KSCN的实验流程如图:混合溶液溶液Ba(OH)2溶液KCN与KOH(CH3COO)2PbPbSBaSO4KSCN晶体已知:K,(HSCN)=0.13,K,(HCN)=6.2xlO。,KsP(PbS)=9.0 xl0-29_ 95C S+KCN=KSC
18、N(放热反应)(1)合成。将硫磺与一定量水配成悬浊液加入如图所示的反应釜中,在搅拌下滴入KCN与KOH混合溶液。试卷第14页,共18页若反应温度过高,可采取的措施有:减慢滴加KCN与 KOH混合溶液的速率、。反应釜中还有副反应发生,如硫磺与KOH溶液反应生成K 2s 和 K 2s 2。3,该反应的化学 方 程 式 为。(2)除硫化物。由于成品中不能含有铅,故加入(C H 3 c o e)2P b溶液只能略微不足。证明(C H 3 c o 0”P b 溶液略微不足的实验操作与现象是。(3)除硫酸盐。选用Ba(0H)2溶液而不选用BaC 12溶 液 的 原 因 是。(4)K S C N 纯度测定。
19、溶液pH介于0 1时,用 K S C N 溶液滴定已知浓度的A gN C h 溶液来测定K S C N 纯度,发生反应为S C N-+A g+=A gS C N J。请补充完整实验方案:准确称取 1.0 0 0 0 g 样品,溶于适量蒸储水,将溶液完全转移到1 0 0.0 0 m L 容量瓶中,定容得溶液 A;量取2 0.0 0 m L;重复实验两次,计算消耗溶液A 的平均体积为V m L;通过公式w(KS C N)=*%计算K S C N 的质量分数 实验中须使用的试剂:N H 4 F e(SO4)2 溶液、1.0 m o l L H N O3 溶液、0.1 0 0 0 m o l L“Ag
20、 N 0 3 溶液。【答案】(1)a 加快冷却水的流速 4 S+6 K o H=3 H 2 O+2 K 2 S+K 2 s 2 O3(2)取沉淀后上层清液,向清液中滴加醋酸铅溶液,生成极少量的沉淀,说明(CH 3 c o e)2 Pb溶液略微不足(3)Ba(OH)2 溶液可以和硫酸根离子生成硫酸钢沉淀且使溶液显碱性利于生成K S C N,若选用BaCb 溶液会引入氯离子杂质(4)量取 2 0.0 0 m L 0.1 0 0 0 m o l L Ag N 0 3 溶液,加入 L Om o l L iH N Ch 溶液为调节 p H 为 0 1,加入几滴N H4F e(SO4)2 溶液,使用溶液A
21、 滴定硝酸银溶液至最后一滴溶液A 加入后溶液显红色,且半分钟内不褪色【分析】硫磺与K C N、KO H混合溶液反应生成硫氧化钾,加入醋酸铅溶液除去硫离子,过滤滤液加入氢氧化钢溶液除去硫酸根离子,经过一系列操作得到硫氟化钾晶体。(1)冷水从a 端通入b 端流出可以有更好的冷却效果。若反应温度过高,可采取的措施有:减慢滴加KCN与 KOH混合溶液的速率、加快冷却水的流速等。硫磺与KOH溶液反应生成K2 s和 K2s2。3,根据质量守恒还会生成水,该反应的化学方程式为 4S+6KoH=3H2O+2K2S+K2s2O3;(2)硫离子和铅离子生成硫化铅沉淀,取沉淀后上层清液,向清液中滴加醋酸铅溶液,生成
22、极少量的沉淀,说明(CH3co0”Pb溶液略微不足;(3)选 用 Ba(OH)2溶液可以和硫酸根离子生成硫酸钢沉淀且使溶液显碱性利于生成KSCN,若选用BaCL溶液会引入氯离子杂质导致引入KC1;(4)溶液pH 介于01时,用 KSCN溶液滴定已知浓度的AgNCh溶液来测定KSCN纯度,发生反应为SCN-+Ag+=AgSCNJ;结合题干实验操作可知,实验为用溶液A 滴定20.00mL0.1000molLTAgN03溶液,SCN-能和铁离子反应使溶液显红色,贝 I 使用NH4Fe(SO4)2溶液为指示剂、l.0mol L HNO3溶液为调节溶液的p H,操作为:量取20.00mL0.1000mo
23、LL AgN03溶液,力 H 入 1.0mol-L HNC)3溶液为调节pH 为 01,力 口 入 几滴 NH4Fe(SO4)2溶液,使用溶液A 滴定硝酸银溶液至最后一滴溶液A 加入后溶液显红色,且半分钟内不褪色。五、原理综合题1 7.不同催化剂作用下N%还原NOx的机理与效果是研究烟气(含NOx、。2、N2等)脱硝的热点。(DNH.3 还原 NO 的主反应为 4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g),已 知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)H=+180.5kJ mol-4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)AH=-1 269kJ mol-
24、上述主反应的AH=(2)在某机催化剂中添加一定量Cu2O 可加快N O 的脱除效率,其可能机理如图1 所示(*表示物种吸附在催化剂表面,部分物种未画出)。试卷第16页,共 18页图-1X、Y 处 V元素化合价为+4 或+5 价。X 处 V元素化合价为.N O转化为N2的 机 理 可 描 述 为。烟气中若含有S O z,会生成NH4 Hs e)4 堵塞催化剂孔道。生成NH4 Hs C U 的化学方程式为.(3)将模拟烟气(一定比例NO x、NH3、O 2 和 N2)以一定流速通过装有F e/Zr 催化剂的反应图-2温度低于3 5 0 时,N O x 转化率随温度升高而增大,其可能原因是温度高于4
25、 5 0 时,N O x 转化率已降低为负值,其可能原因是【答案】(D-l b S O kJ-m o l-1+5 N O、O、C F+反应生成NO 2 与 C u+,N O或 NC h 分别与*N%反应生成N2 和 H2 O O 2+2 S O 2+2 NH3+2 H2 O 2 NH4 HS O 4(3)温度升高,催化剂活性增强均使活化分子百分数增加,单位时间内活化分子有效碰撞次数增加,反应速率加快 温度高于4 5 0 时,N F h 与 0 2 反应生成较多量NO x,使得流出反应管的N Q r 总量超过流出反应管的N O x 总量【解析】(1)已知:N2(g)+O 2(g)=2 NO(g)
26、”=+1 8 0.5 kJ-m o H4 NH3(g)+3 C)2(g)=2 N2(g)+6 H2 O(g)H=-1 2 6 9 kJ-m o l 由盖斯定律可知,-2 x+得到主反应,则主反应的H=-2 x (+1 8 0.5 kJ m o l-)+(-1 2 6 9 kJ-m o r )=-1 6 3 0 kJm o l;(2)X、Y 处 V元素化合价为+4 或+5 价。铜离子和Y 反应生成亚铜离子和X,根据电子守恒可知,Y 生成X 时,V的化合价升高,则 X 处 V元素化合价为+5。由图可知,N O转化为N2 的机理可描述为N O、。、C F+反应生成N O 2 与 C u+,N O或
27、NO 2 分别与*NH?反应生成N2 和 H2 O;氧气具有氧化性可以把烟气中二氧化硫中四价硫转化为六价硫,生成NH4 Hs C U 堵塞催化剂孔道,生成NH4 HS O 4 的化学方程式为O 2+2 S O2+2 NH3+2 H2 O=2 NH4HS O 4;(3)烟气以一定流速通过装有F e/Zr 催化剂的反应管,反应不一定达到平衡状态,反应速率随温度的升高而升高,温度低于3 5 0 时,NO x 转化率随温度升高而增大,其可能原因是温度升高,催化剂活性增强均使活化分子百分数增加,单位时间内活化分子有效碰撞次数增加,反应速率加快。催化剂需要一定的活性温度,温度过高导致催化剂失去活性,故温度高于4 5 0 时,NO,转化率已降低为负值,其可能原因是温度高于4 5 0 时,NH3 与 0 2 反应生成较多量N O x,使得流出反应管的N O x 总量超过流出反应管的N O x 总量。试卷第1 8 页,共 1 8 页