2023届吉林省长春市高三下学期三模化学试题（解析版）

PAGEPAGE1吉林省长春市2023届高三下学期三模试题1.化学知识是人类利用自然资源和应对环境问题的重要科学依据，下列说法正确的是（）A.赤铁矿的主要成分是B.工业上通过电解熔融氯化物的方式获得等金属C.通过煤的液化可得到清洁能源甲醇D.利用生石灰中和酸性工业废水符合绿色化学的理念【答案】C【解析】A．赤铁矿的主要成分是，为磁铁矿的主要成分，A错误；B．工业上电解熔融氯化物的方式获得等金属，因为为共价化合物，熔融状态下不导电，所以冶炼Al，是加入冰晶石电解熔融的，B错误；C．通过煤的气化可以得到可燃气体和，再通过液化可得到清洁能源甲醇，C正确；D．生石灰为，中和酸性工业废水，没有从根源上解决环境污染，不符合绿色化学的理念，D错误；故选C。2.能正确表示下列反应的离子方程式是（）A.溶液中滴入溶液：B.溶液中通入，溶液变为黄绿色：C.溶液中加入少量盐酸：D.泡沫灭火器的反应原理：【答案】B【解析】A．与，在酸性条件下的氧化性比强，所以反应为：，A错误；B．溶液中通入，生成黄绿色的离子，反应的离子方程式为：，B正确；C．溶液中加入少量盐酸，应先反应生成酚羟基，C错误；D．泡沫灭火器的反应原理：，D错误；故选B。3.有多种结构变体，气态时主要以单分子存在，固态时分子有三种变体，其中和分子结构如图所示，下列说法错误的是（）A.气态分子构型为平面三角形B.中a对应的键长比b对应的键长短C.和中硫原子均采取杂化D.形成的固体中作用力只有共价键【答案】D【解析】A．分子中含有3个键，没有孤电子对，价层电子对为，空间构型为平面三角形，A正确；B．中对应的a为不共享的，b为共享的，不共享的比共享的强度更大，键长较短，B正确；C．和中硫原子均含有4个键，杂化方式均为，C正确；D．形成稳定的固体，其作用力除了共价键，还存在物理键（三氧化硫中存在的范德华力和疏水性作用，这些作用分别介导着三氧化硫粒子的结晶、溶解和迁移，在某种程度上可以帮助维持三氧化硫粒子的稳定体系），D错误；故选D。4.某芳纶的拉伸强度比钢丝还高，耐热性能好，广泛用作防护材料。其结构片段如图，下列关于该芳纶的说法正确的是（）A.其单体是对氨基苯甲酸B.芳纶是一种蛋白质C.氢键对芳纶的性能有一定的影响D.若芳纶分子平均聚合度为927，则每个分子中平均含有酰胺基的数目为926【答案】C【解析】A．根据该分子结构，其单体为和，A错误；B．芳纶属于聚酰胺，不属于蛋白质，B错误；C．氢键会影响物质的熔沸点，芳纶中含有的氢键，会影响其性能，C正确；D．芳纶的结构简式为：，聚合度为927，则每个分子中平均含有酰胺基的数目为，D错误；故选C。5.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用脱脂棉包裹放在石棉网上，向棉花上滴几滴水，观察棉花是否燃烧与反应放热B向盛有水溶液的试管中滴加石蕊试液，观察溶液颜色变化水溶液具有漂白性C条件下，加热乙醇与浓硫酸的混合溶液，将产生的气体直接通入酸性溶液中，观察溶液颜色变化乙醇脱水后生成乙烯D淀粉与稀硫酸混合加热一段时间后，加入足量氢氧化钠溶液，再滴加几滴碘水，观察现象淀粉是否水解完全【答案】A【解析】A．Na2O2与水反应生成O2，棉花能燃烧，说明该反应放出热量，可以证明该反应是放热反应，A正确；B．SO2具有漂白性的原理是SO2与被漂白物质反应生成了不稳定的化合物，该选项中利用的是二氧化硫属于酸性氧化物的性质，其水溶液呈酸性，B错误；C．乙醇的沸点为78.3℃，且能被酸性高锰酸钾溶液氧化，在170℃条件下，乙醇会挥发出来与酸性高锰酸钾溶液反应，因此无法证明实验中有乙烯生成，C错误；D．过量的氢氧化钠溶液会与碘水发生反应，因此无法用碘水检验淀粉是否被水解完全，D错误；故选A。6.羟基自由基具有极强的氧化能力，它能有效地氧化降解废水中的有机污染物。在直流电源作用下，利用双极膜电解池产生羟基自由基处理含苯酚废水和含甲醛废水，原理如图所示。已知：双极膜中间层中的解离为和。下列说法错误的是（）A.M极为阴极，电极反应式：B.双极膜中解离出的透过膜a向N极移动C.每处理甲醛，理论上有透过膜bD.通电一段时间后，理论上苯酚和甲醛转化生成物质的量之比为6∶7【答案】C【解析】A．M电极通入，发生反应生成自由基，反应式为：，M作阴极，A正确；B．N为阳极，电解时阴离子向阳极移动，所以透过膜a向N极移动，B正确；C．甲醛与反应生成的反应：，甲醛为，有，透过膜b，C错误；D．甲醛生成转移，苯酚与反应生成的反应为：转移，理论上苯酚和甲醛转化生成物质的量之比为6∶7，D正确；故选C。7.时，溶液中、、和随变化(加入或)的关系如图所示。已知：，。下列说法正确的是（）A.溶液呈碱性B.图中①、③分别对应和C.N点时，D.M点时，【答案】D【解析】A．因为，，，在溶液中，的水解使溶液显酸性，水解溶液显碱性，因为，，，水解程度大于的水解程度，故溶液显酸性，A错误；B．由图可知，溶液中越大，越大，越大，越大，越小，越小，越小，所以①表示、③表示、②表示、④表示，B错误；C．向溶液中加入,达到N点时，溶液显中性，,根据电荷守恒：，，，C错误；D．M点时，，根据物料守恒，，,,，,，D正确；故选D。8.四碘化锡是一种橙色针状晶体，熔点，沸点，开始升华，遇水即发生水解，易溶于、氯仿、苯等有机溶剂，在冰醋酸中溶解度较小。实验室常采用金属锡和碘在非水溶剂冰醋酸和醋酸酐体系中直接合成：。回答下列问题：Ⅰ.四碘化锡的制备称取剪碎的锡片和碘置于洁净干燥的圆底烧瓶中，再向其中加入冰醋酸和醋酸酐，加入少量沸石。按下图组装好仪器(加热及夹持装置除外)，加热使混合物沸腾，保持回流状态，停止加热，冷却混合物，抽滤，干燥得粗品。（1）晶体类型为_____________。（2）仪器A的名称为________________；A中试剂为无水氯化钙，作用为___________________________________________。（3）加热烧瓶至沸腾约，当出现______________________现象时，停止加热。（4）用作反应溶剂也能制取。与相比，用冰醋酸和醋酸酐作溶剂的优点是______________________、_________________________(写出其中两条)。Ⅱ.四碘化锡的纯度测定将提纯后的产品溶于水，充分水解后，过滤除去生成的白色沉淀，并洗涤沉淀，将滤液和洗涤液合并，全部定容于容量瓶中。移取于锥形瓶中，加入少量和几滴溶液，用的标准溶液滴定至终点，平行测定三次，平均消耗标准溶液的体积为。(已知：)（5）水解的化学反应方程式为________________________________________。（6）产品纯度为__________。（7）若滴定过程不加，则测得样品的纯度_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。【答案】（1）分子晶体（2）球形干燥管(或干燥管)防止空气中的水蒸气进入装置，使水解（3）烧瓶内紫色消失（4）毒性小产品溶解度更小，有利于析出分离或醋酸酐与水反应可除去水，防止水解（5）（6）或或（7）偏低【解析】（1）四碘化锡，熔点、沸点较低，易升华，属于分子晶体；（2）球形干燥管(或干燥管)，四碘化锡遇水即发生水解，A中试剂为无水氯化钙，作用为：防止空气中的水蒸气进入装置，使水解；（3）加热烧瓶至沸腾约，碘单质完全反应，烧瓶内紫色消失，立即停止加热；（4）与相比，用冰醋酸和醋酸酐作溶剂的优点是：毒性小、产品溶解度更小，有利于析出分离或醋酸酐与水反应可除去水，防止水解；（5）水解的化学反应方程式为：；（6）根据反应，，，；（7）滴定过程加是为了除去溶液中的，使平衡正向移动，若不滴加，不完全反应，消耗的标准液偏小，测得样品的纯度偏低；9.钕铁硼()磁铁因其超强的磁性被誉为“永磁之王”。已知某钕铁硼废料中主要成分为等金属单质，还含有不溶于水和盐酸的硼、硅酸盐及硫化物。以下为一种利用钕铁硼废料制取和的工艺流程：①钕的活动性较强，能与酸发生置换反应，其稳定的化合价为价；②某些金属氢氧化物沉淀完全时的如下表所示：沉淀沉淀完全的5.23.2949.510.18.5回答下列问题：（1）钴()元素在元素周期表第_______周期第_______族。（2）钕铁硼废料“浸出”前需“预处理”，先将其进行粉碎，再除去表面的矿物油污。除去矿物油污可以选择的试剂是_______(填标号)。A.苯 B.溶液 C.纯碱溶液 D.稀硫酸（3）“沉钕”过程调，得到晶体，写出生成沉淀的离子方程式___________________________________________________。（4）“沉钕”后的滤液中加入试剂1的作用是___________________________________；若溶液中，根据表中数据计算，加入试剂2调节范围是6~_______(忽略过程中溶液体积变化)。（5）“萃取”时发生反应：，则试剂3为___________，设计萃取、反萃取的目的是___________________________________。（6）某钴的一种氧化物也是一种磁性材料，其晶胞结构如图甲所示，俯视图如图乙所示。=1\*GB3①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，称作原子分数坐标，例如图甲中原子A的坐标为，B为，则C原子的坐标为___________________。②若阿伏加德罗常数的值为，则晶体密度为_______________(列出计算式)。【答案】（1）四或4Ⅷ（2）A（3）（4）将氧化为7.4（5）盐酸或稀硫酸将与分离，并富集（6）①或②【分析】钕铁硼废料中主要成分为等金属单质，还含有不溶于水和盐酸的硼、硅酸盐及硫化物，先用浓盐酸浸出，金属转化为相应的盐酸盐，过滤出不溶物，滤液中加入草酸沉钕，滤渣2是，在空气中煅烧得到；滤液中首先加入氧化剂把亚铁离子氧化为铁离子，利用试剂2调节pH沉淀铝离子和铁离子，过滤向滤液中加入有机萃取剂萃取Co2＋，然后加入盐酸或稀硫酸进行反萃取得到含Co2＋的溶液，加入碳酸氢铵沉钴，最后在空气中灼烧得到，据此解答。【详解】（1）钴()元素的原子序数是27，在元素周期表第四周期第Ⅷ族。（2）矿物油污的主要成分是烃类，能溶于有机溶剂，所以除去矿物油污可以选择的试剂是苯。答案选A。（3）“沉钕”过程调，得到晶体，草酸难电离，则生成沉淀的离子方程式为。（4）根据表中数据可知氢氧化亚铁完全沉淀的pH较大，所以“沉钕”后的滤液中加入试剂1的作用是将氧化为；氢氧化钴完全沉淀的pH是9.4，则溶度积常数是10－5×（10－4.6）2＝10－14.2，若溶液中，则氢氧化钴开始沉淀时氢氧根浓度为10－6.6mol/L，相应的pH为7.4，即加入试剂2调节范围是6～7.4。（5）“萃取”时发生反应：，即萃取后溶液显酸性，则反萃取时需要增大氢离子浓度，即试剂3为盐酸或稀硫酸，设计萃取、反萃取的目的是将与分离，并富集。（6）①根据图甲中原子A的坐标为和B为，以及C原子的位置可判断C原子的坐标为或。②根据晶胞结构可判断晶胞含有O个数是，Co个数是，若阿伏加德罗常数的值为，晶胞质量是，晶胞体积为abd×10－21cm3，则晶体密度为。10.环己烯是重要的有机化工原料，广泛用于制备各种中间体，进而用于农药、医药、塑料等生产。回答下列问题：（1）已知：苯()、环己烯()和氢气的燃烧热()分别为：、和。则反应Ⅰ：_______。（2）某温度下，将等物质的量的苯蒸汽和加入刚性容器内发生反应生成气态环己烯，起始总压为，平衡时总压减小了40%，该温度下反应的平衡常数_______(保留一位小数)。达到平衡后，欲增加苯的平衡转化率，可采取的措施有___________(填标号)。A.通入惰性气体B.再加入等物质的量的苯蒸汽和C.增加催化剂的用量D.增加氢气的浓度（3）液相中水作为添加剂苯选择性加氢制备环己烯(反应Ⅰ)过程的示意图如图1，采用能够吸附氢气的含钉催化剂，将氢气以一定速率通入液态苯与水的混合体系中生成环己烯，环己烯会进一步加成生成副产物环己烷。(已知：苯和环己烯在水中的溶解度分别为：和)=1\*GB3①研究表明使用水作为添加剂时，催化剂表面会被一层水吸附层覆盖，使得环己烯的选择性明显提高，原因是_______________________________________________________。②反应温度与苯加氢反应速率的关系如图2所示，温度高于时，苯加氢速率降低的原因可能是___________________________________________________________________。（4）环氧环己烷()是有机合成的重要中间体，有着广泛的应用。以环己烯和溴化钠为原料，采用间接电解法是制备环氧环己烷的常用方法，其过程如下图：=1\*GB3①采用无隔膜法电解溶液，阳极电极反应方程式为__________________________。②从践行绿色发展理念，保护生态环境的角度分析，采用该方法制备环氧环己烷的优点是___________________________________________________________。【答案】（1）（2）66.7BD（3）①环己烯在水中的溶解度相对较小，促使环己烯及时从催化剂表面脱附，降低了生成环己烷的速率，提高环己烯的选择性②反应温度过高，氢气溶解度减小，降低苯加氢的反应速度；反应温度过高使催化剂失活（4）①②溶液可以循环利用，提高了溴原子利用率，减少排放【解析】（1）根据盖斯定律可知，该反应的反应热；（2）设起始两者的物质的量为1mol，转化的苯为xmol，根据题给信息可以得到以下三段式：同温同体积压强之比=气体的物质的量之比，则，解得x=0.4，此时总压为(1-40%)×1MPa=0.6MPa，总物质的量=2-2×0.4=1.2mol，平衡常数；A．通入惰性气体，平衡不移动，苯的转化率不变，A错误；B．再加入等物质的量的苯蒸汽和相当于加压，平衡正向移动，苯的转化率增大，B正确；C．增加催化剂的用量平衡不移动，苯的转化率不变，C错误；D．增加氢气的浓度，平衡正向移动，苯的转化率增大，D正确；故选BD；（3）①可以从平衡移动的角度分析，该方法降低了环己烯的浓度，促使平衡正向移动，故答案为：环己烯在水中的溶解度相对较小，促使环己烯及时从催化剂表面脱附，降低了生成环己烷的速率，提高环己烯的选择性；②气体的溶解度随着温度升高而降低，反应速率减慢，另外，温度过高时，催化剂会失去活性，反应速率会降低，故答案为：反应温度过高，氢气溶解度减小，降低苯加氢的反应速度；反应温度过高使催化剂失活；（4）①根据图示可知，在阳极，溴离子失去电子生成溴酸根离子，电极方程式为：；②根据图示可知，该过程中的溴化钠可以循环使用，从而提高了溴的利用率，故答案为：溶液可以循环利用，提高了溴原子利用率，减少排放。11.罗美昔布是一种抗炎药，临床用于治疗风湿性关节炎、牙痛等，化合物W是合成罗美昔布一种中间体，W合成路线如下：已知：(ⅰ)(ⅱ)回答下列问题：（1）A的化学名称为___________，B中含氧官能团的名称为_______________。（2）由C生成D的反应类型为___________________；D中所含元素(H除外)第一电离能由大到小的顺序为___________________。（3）设置D→E和F→G两步反应的作用是_____________________________________。（4）写出由G生成H的化学方程式___________________________________________。（5）写出Ⅰ的结构简式_______________。（6）M为D同系物，相对分子质量比D大14。M的同分异构体中同时满足下列条件的共有_______种(不考虑立体异构)。①属于芳香族化合物；②苯环上含有两个取代基，且位置相对；③含有；④能发生银镜反应。满足上述条件的同分异构体中，核磁共振氢谱为3∶2∶2∶2∶1的同分异构体为___________________________________(写出其中两种的结构简式)。【答案】（1）氟苯或1-氟苯硝基