精品解析：2023届江西省吉安市泰和中学高三一模化学试题

2023届高三年级一模考试 化学试题 一、单选题(每题3分，共45分) 1. 下列有关造纸术、指南针、黑火药及印刷术的相关说法正确的是 A. 造纸术中用到化学药品苛性钠，该药品可以由纯碱和石灰乳制得 B. 指南针由天然磁石制成，磁石的主要成分是 Fe2O3 C. 黑火药爆炸反应为，其中氧化剂只有 KNO3 D. 活字印刷使用的胶泥由 Al2O3、SiO2、CaO 等组成，它们都属于碱性氧化物 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．纯碱和石灰乳可以发生复分解反应生成难溶物碳酸钙和氢氧化钠溶液，A项符合题意； B．天然磁石的主要成分为四氧化三铁，B项不符合题意； C．由反应知，N、S 元素化合价降低，得电子被还原，C 元素化合价升高，失电子被氧化，所以 KNO3和 S 都是氧化剂，C项不符合题意； D．Al2O3为两性氧化物， SiO2为酸性氧化物，D项不符合题意； 答案选A。 2. 下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 A. FeSO4具有氧化性，可用作食品抗氧化剂 B. SiO2熔点高、硬度大，可用于制光学仪器 C. Al(OH)3具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂 D. NH3具有还原性，可用作制冷剂 【答案】C 【解析】 【详解】A. FeSO4具有还原性，可用作食品抗氧化剂，A项错误； B. SiO2晶体透光性好，可用于制光学仪器，B项错误； C.Al(OH)3具有弱碱性，能中和胃酸又不伤害人体组织细胞，C项正确； D.NH3易液化，液化时放热，液氨汽化时吸收大量的热，所以NH3可用作制冷剂。D项错误；答案选C。 3. 下列物质中微粒的个数比不是1 : 1的是（ ） A. NaHCO3晶体中的阴离子和阳离子 B. Na2O2固体中的阴离子和阳离子 C. 重氢()原子中的质子和中子 D. NH3分子中的质子和电子 【答案】B 【解析】 【详解】A. 阳离子为Na+、阴离子为HCO3-，所以阴离子和阳离子之比为1:1；A项正确； B. 阳离子为Na+阴离子为O22-，所以阴离子和阳离子之比为1:2；B项错误； C. 质子数为1，中子数为1，所以质子数和中子数之比为1:1，C项错误； D. 质子数为10，中子数10，所以质子数和中子数之比为1:1，D项错误； 答案选B。 4. 已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 100g46%的乙醇水溶液含有的氧原子数为1NA B. 1mol被还原为转移的电子数为6NA C. 标准状况下，5.6L溴乙烷中含有分子的数目为0.25NA D. 常温下，pH=2的溶液中，含有数为0.01NA 【答案】B 【解析】 【详解】A．100g46%的乙醇水溶液含有的氧原子数为=4NA，A错误； B．按得失电子守恒1mol被还原为转移的电子数为=6NA，B正确； C． 标准状况下溴乙烷为液态，5.6L溴乙烷中含有分子的数目远大于0.25NA，C错误； D． 常温下，pH=2的溶液体积不知道，难以计算含有的数，D错误； 答案选B。 5. 下列离子方程式书写正确的是 A. 用足量NaOH溶液吸收SO2气体： B 向FeCl3溶液中加入铁粉：Fe3++Fe=2Fe2+ C. 实验室用石灰石和稀盐酸制CO2气体：CO+2H+=CO2↑+H2O D. 稀硫酸和氢氧化钡溶液反应：H++SO+Ba2++OH-=H2O+BaSO4↓ 【答案】A 【解析】 【详解】A．NaOH溶液足量，生成亚硫酸钠，离子方程式为2OH-+SO2=SO+H2O，A正确； B．选项所给离子方程式电荷不守恒，正确离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，B错误； C．石灰石难溶于水，不能拆，正确离子方程式为CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+，C错误； D．硫酸为二元酸、氢氧化钡为二元碱，正确离子方程式为2H++SO+Ba2++2OH-=2H2O+BaSO4↓，D错误； 综上所述答案为A。 6. Cu2O/Cu双催化剂在水溶液中用氢原子将CO2高效转化为重要工业原料之一的甲醇，反应机理如图所示。下列有关说法正确的是 A. 催化剂Cu结合含碳微粒，催化剂Cu2O结合氢原子 B. CO2生成甲醇是通过多步氧化反应实现 C. 有可能通过调控反应条件获得甲醛等有机物 D. 该催化过程中只涉及化学键的形成，未涉及化学键的断裂 【答案】C 【解析】 【详解】A．催化剂Cu结合氢原子，催化剂Cu2O结合含碳微粒，A错误； B．CO2生成甲醇是通过多步还原反应实现，B错误； C．根据题图可知中间步骤中有甲醛生成，C正确； D．该催化过程中涉及到化学键的形成和化学键的断裂，D错误； 故选C。 7. 氢化钠(NaH)是一种白色固体，能与水反应放出氢气。下列叙述正确的是 A. NaH 为共价化合物 B. 该化合物中氢为+1 价 C. NaH 中氢离子半径比锂离子半径小 D. NaH 中氢离子被氧化氢气 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．NaH 由Na+和H- 构成，为离子化合物，A不正确； B．该化合物中，Na显+1价，则氢显-1 价，B不正确； C．NaH 中H- 与Li+电子层结构相同，但锂的核电荷数比氢大，所以H- 半径比Li+半径大，C不正确； D．NaH 中H- 转化为氢气时，失电子被氧化，D正确； 故选D。 8. 下列说法正确的是 A. 乳酸薄荷醇酯( )仅能发生水解、氧化、消去反应 B. 乙醛和丙烯醛( )不是同系物,它们与氢气充分反应后的产物也不是同系物 C. 用核磁共振氢谱不能区分HCOOCH3和HCOOCH2CH3 D. 分子式为C9H12的苯的同系物，若苯环上只有一个取代基，则其一溴代物最多有6种 【答案】D 【解析】 【详解】A．乳酸薄荷醇酯()中含有酯基、羟基，能够发生水解、氧化、消去反应，还能够发生取代反应(H氢原子被卤素原子取代)，故A错误； B．乙醛和丙烯醛()的结构不同，所以二者一定不是同系物；它们与氢气充分反应后分别生成乙醇和丙醇，所以与氢气加成的产物属于同系物，故B错误； C．HCOOCH3的等效氢原子有两种，而HCOOCH2CH3的等效氢原子有三种，用核磁共振氢谱能区分HCOOCH3和HCOOCH2CH3，故C错误； D．分子组成为C9H12的苯的同系物，已知苯环上只有一个取代基，取代基的组成为-C3H7，所以取代基为正丙基或异丙基；若为，一溴代物发生在苯环上取代有3种，发生在丙基上有3种，所以共有6种；若为，一溴代物发生在苯环上取代有3种，发生在异丙基上有2种，所以共有5种。所以该有机物的一溴代物最多有6种同分异构体，故D正确； 故答案为D。 【点睛】结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物；互为同系物的物质满足以下特点：结构相似、化学性质相似、分子式通式相同、分子式不同、物理性质不同，研究对象是有机物；具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体；同素异形体是同种元素形成的不同单质。 9. 25℃时，20.00 mL硫酸和硝酸的混合溶液，加入足量氯化钡溶液，充分反应后过滤、洗涤、烘干，可得0.466 g沉淀。滤液跟2 mol/LNaOH溶液反应，共用去10.00 mL碱液时恰好中和。下列说法中正 确的是 A. 原混合液c(SO42-)=) 2mol/L B. 原混合溶中c(NO3-)=0.9mol/L C. 原混合液的pH=0 D. 原混合液中由水电离出的c(H+)=0.1mol/L 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，难溶于硝酸的沉淀是硫酸钡，n(BaSO4)=n(H2SO4)= 0.466 g/233g/mol=0.002mol，则硫酸中的n(H+)=0.004mol，c(SO42-)=0.002mol/0.02L=0.1mol/L，故A错误；又因消耗的氢氧化钠的物质的量等于溶液中氢离子的物质的量，即n(NaOH) =n(OH—) =n(H+)=0.01L×2 mol/L=0.02mol；硝酸提供的n(H+)=0.02mol —0.004mol=0.016mol，c(NO3-)=0.016mol/0.02L=0.8mol/L，故B错误；原混合液中c(H+)=0.02mol/0.02L=1mol/L，则原混合液的pH=0，故C正确；Kw= c(H+) c(OH—)=10—14， c(H+)=1mol/L，c(OH—)=10—14，由水电离产生的氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，c(H+)H2O=10—14，故D错误。 10. 下列实验方案正确且能达到目的是 选项 操作 目的 A 向烧碱溶液加入溶液，过滤、洗涤、干燥 制备 B 向酸性溶液中滴加丙烯醇并振荡 证明丙烯醇中含有醇羟基 C 在暗处用激光灯照射氯化铁溶液和氢氧化铁胶体 鉴别氯化铁溶液和氢氧化铁胶体 D 浓硫酸和稀硫酸分别与铝片反应 探究浓度对反应速率影响 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．氢氧化铝能够溶于强碱溶液，所以实验室用氨水和硫酸铝溶液反应制备氢氧化铝，A项错误； B．丙烯醇中，碳碳双键也能与酸性高锰酸钾溶液反应，干扰了醇羟基的检验，B项错误； C．胶体具有丁达尔现象，可以用丁达尔效应检验胶体和溶液，C项正确； D．铝片与浓硫酸发生钝化，使反应停止，不能探究浓度对反应速率影响规律，D项错误； 故选C。 11. 某有机物的结构简式如图。下列有关该有机物的说法错误的是 A. 分子式为C20H26O6 B. 既可以形成分子内氢键又可以形成分子间氢键 C. 分子中有一个手性碳原子，具有一定的光学活性 D. 1mol该有机物最多与3molNaOH反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．由结构简式可知，有机物的分子式为C20H26O6，故A正确； B．由结构简式可知，有机物分子中含有羟基和羧基，既可以形成分子内氢键又可以形成分子间氢键，故B正确； C．由结构简式可知，有机物分子中不含有连接4个不同原子或原子团的手性碳原子，不具有光学活性，故C错误； D．由结构简式可知，有机物分子中含有的酯基、羟基和羧基能与氢氧化钠溶液反应，则1mol该有机物最多与3mol氢氧化钠反应，故D正确； 故选C。 12. 在下列各溶液中，所给离子一定能大量共存的是 A. 强碱性溶液中：K+、Mg2+、Cl¯、SO B. 无色透明的溶液中：K+、Cu2+、NO、SO C. 强酸性溶液中：Na+、Fe2+、NO、SO D. 含有Ca2+ 的溶液中：K+、Na+、HCO、Cl¯ 【答案】D 【解析】 【详解】A．强碱性溶液中，Mg2+会生成沉淀，不能大量存在，A不合题意； B．Cu2+呈蓝色，在无色透明的溶液中不能大量存在，B不合题意； C．在强酸性溶液中，Fe2+、NO会发生氧化还原反应，不能大量共存，C不合题意； D．含有Ca2+ 的溶液中，K+、Na+、HCO、Cl¯都能大量存在，D正确； 故选D。 13. 将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合粉末加入100mL 4.40mol/L的盐酸中，充分反应后产生896mL H2（标准状况下），残留固体1.28g。过滤，滤液中无Cu2＋。将滤液加水稀释到200mL，测得其中为0.400mol/L，则原混合物中氧化铁的质量是（　　） A. 2.40g B. 3.36g C. 6.40g D. 10.1g 【答案】C 【解析】 【详解】反应后溶液中还有较多H＋离子剩余，且滤液中没有Cu2＋，可知残留物没有Fe，只有Cu，而Cu残留可以说明溶液中没有Fe3＋，溶液中阳离子为H＋和Fe2＋，反应后剩余n（H＋）=0.400mol·L-1×0.2L=0.08mol，原溶液中n（HCl）=4.4mol·L-1×0.1L=0.44mol，参加反应的HCl中的H元素转化到氢气、水中，根据H原子守恒，2n（H2O）+2n（H2）=n总（HCl）-n余（H＋）， ，n（H2O）=0.14mol，故混合物中n（O）=n（H2O）=0.14mol，由铜元素守恒，则n（CuO）=n（Cu）= ，由O原子守恒：3n（Fe2O3）+n（CuO）=0.14mol，则n（Fe2O3）=0.04mol，m（Fe2O3）=0.04mol×160g·mol-1=6.40g； 故选C。 14. 某科研团队创新地提出了一种基于电化学冶金原理并利用电解质去耦合的策略，在电池中同时进行MnO2和Zn可逆溶解/电沉积的储能机制，其工作原理如图，电池总反应为Zn+4OH-+MnO2+4H+[Zn(OH)4]2- +Mn2++2H2O。下列说法正确的是 A. 充电时，Zn电极区为阳极区 B. c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜 C. 放电时，正极上的电极反应式为MnO2+4H+-2e-=Mn2++2H2O D. 充电时，电子流向为a→MnO2→电解质溶液→Zn→b 【答案】B 【解析】 【分析】 根据电池总反应可知放电时Zn电极上发生氧化反应为负极，MnO2电极发生还原反应为正极；充电时，Zn电极上发生还原反应为阴极，MnO2电极上发生氧化反应为阳极。 【详解】A．根据电池总反应可知充电时[Zn(OH)4]2-被还原为Zn，所以Zn电极区为阴极区，故A错误； B．放电时Zn电极上发生氧化反应为负极，且消耗OH-，结合图示可知为了平衡电荷，K+向中间移动，所以d为阳离子交换膜；MnO2为正极并消耗氢离子，为了平衡电荷SO向中间移动，所以c为阴离子交换膜，故B正确； C．放电时MnO2为正极，得电子发生还原反应，电极反应为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O，故C错误； D．充电时电子从电源负极b流出，流入阴极即Zn电极，由阳极MnO2电极流出，再流入电源正极(a），故D错误； 综上所述答案为B。 15. 常温下，向10 mL0.01 mol/LNaCN溶液中逐滴加入0.01 mol/L的盐酸，溶液中CN-、HCN浓度所占分数(δ)随pH变化的关系如图甲所示，pH变化曲线如图乙所示。下列说法不正确的是 A. Ka(HCN)=10-9.3 B. 图乙中c点的溶液：c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(CN-) C. 图乙中b点的溶液： c(CN-)>c(HCN) D. 图甲中a点，滴入的盐酸的体积小于5 mL 【答案】C 【解析】 【详解】A．常温下，c(HCN)＝c(CN−)时，HCN的电离平衡常数Ka(HCN)＝＝c(H＋)＝10−9.3，故A正确； B．c点溶液中溶质为等物质的量浓度的NaCl、HCN，溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(CN-)，故B正确； C．图乙中b点溶液中溶质为等物质的量浓度的NaCN、NaCl、HCN，溶液pH>7，溶液呈碱性，则HCN电离程度小于NaCN水解程度，所以存在c(HCN)>c(CN−)，故C错误； D．图甲中若加入的盐酸为5ml，反应后溶液中溶质为等物质的量浓度的NaCN、NaCl、HCN，溶液pH>7，溶液呈碱性，则HCN电离程度小于NaCN水解程度，所以存在c(HCN)>c(CN−)，因a点时c(HCN)=c(CN−)，则盐酸的体积应小于5mol，故D正确； 故选：C 二、填空题(55分) 16. 铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。 （1）高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中的一种新型净水剂，工业上利用NaClO 和NaOH的混合溶液将Fe(OH)3氧化性制备高铁酸钠，反应的离子反应方程式为_______；高铁酸钠能用作新型净水剂的原理是_______； （2）氧化铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红(Fe2O3)的过程如下： ①酸溶过程中发生反应的化学方程式为_______，_______，_______；“滤渣A”主要成分的化学式为_______。 ②还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3 +还原为Fe2 +，而本身被氧化为H2SO4，请写出该反应的离子方程式_______； ③氧化过程中，O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式为_______。 ④为了确保铁红的质量和纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是_______， 沉淀物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Fe(OH)2 Mg(OH)2 开始沉淀pH 2.7 3.8 7.6 9.4 完全沉淀pH 3.2 5.2 9.7 12.4 如果pH过大，可能引起的后果是_______。 【答案】（1） ①. ②. 本身具有强氧化性可杀菌消毒，在反应中被还原成三价铁离子水解生成氢氧化铁胶体净水 （2） ①. Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4) 3+ 3H2O ②. Al2O3 + 3H2SO4 = Al 2(SO4) 3+ 3H2O ③. MgO +H2SO4 = MgSO4+ 2H2O ④. SiO2 ⑤. ⑥. 4Fe2 + + O2 + 2H2O + 8OH-= 4Fe(OH)3↓或Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ⑦. 3.2~3.8 ⑧. Al3+、Mg2+形成沉淀，使制得的铁红不纯 【解析】 【分析】硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，稀硫酸溶解主要除去不与酸反应的SiO2，加入FeS2将溶液中的Fe3+还原为Fe2+，再加氢氧化钠和空气，调节溶液的pH的范围是3.2～3.8主要是使Fe3+沉淀，而Mg2+，Al3+都不沉淀，最后洗涤、烘干、研磨使氢氧化铁分解生成氧化铁，从而得到铁红。 【小问1详解】 NaClO和NaOH的混合溶液将Fe(OH)3氧化得到高铁酸钠，发生反应的化学方程式为2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O，离子方程式为：；高铁酸钠本身具有强氧化性可杀菌消毒，在反应中被还原成三价铁离子水解生成氢氧化铁胶体净水，故答案为：；本身具有强氧化性可杀菌消毒，在反应中被还原成三价铁离子水解生成氢氧化铁胶体净水； 【小问2详解】 ①酸溶过程中，硫酸与氧化铁、Al2O3、MgO均发生反应，硫酸与氧化铁反应的化学方程式方程式为：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，硫酸与Al2O3反应生成硫酸铝和水，反应的化学方程式为：Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O，硫酸与MgO反应生成硫酸镁和水，反应的方程式为：MgO+H2SO4=MgSO4+H2O；因二氧化硅不与硫酸反应，故“滤渣A”主要成分的化学式为SiO2．故答案为：Fe2O3+3H2SO4=e2(SO4)3+3H2O、Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O、MgO+H2SO4=MgSO4+H2O；SiO2； ②FeS2中S元素的化合价从-1价升高到+6价，2个S原子转移14个电子，Fe3+转移1个电子，则二者的计量数之比为1：14，根据S守恒可知硫酸根前面的化学计量数为2，根据氧守恒可知水前面化学计量数为8，根据H守恒可知H+前化学计量数为16，则反应的离子方程式为： ，故答案为：； ③Fe2+与OH-反应生成4Fe(OH)2，Fe(OH)2不稳定易被氧气氧化为Fe(OH)3，反应的离子方程式为4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe(OH)3↓或Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为：4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe(OH)3↓或Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； ④根据表中数据可知，溶液pH>3.2时Fe3+沉淀完全，溶液pH=3.8时Al3+开始沉淀，调节pH的目的是为了使故Fe3+沉淀，而Mg2+，Al3+都不沉淀，则溶液的pH的范围是3.2～3.8；如果pH过大，Al3+、Mg2+形成沉淀，使制得的铁红不纯；故答案为：3.2～3.8；Al3+、Mg2+形成沉淀，使制得的铁红不纯。 17. 硫酸四氨合铜晶体([Cu(NH3)4]SO4·H2O)常用作杀虫剂、媒染剂，也是高效安全的广谱杀菌剂。常温下该物质在空气中不稳定，受热时易发生分解。某学习兴趣小组设计如下方案来合成硫酸四氨合铜晶体并测定晶体中氨的含量。 步骤Ⅰ.CuSO4溶液的制备 ①取4g铜粉，在仪器A中灼烧10min并不断搅拌使其充分反应。 ②将A中冷却后固体转移到烧杯中，加入25mL3mol/LH2SO4溶液，加热并不断搅拌至固体完全溶解。 步骤Ⅱ．晶体的制备 将步骤Ⅰ中制备的CuSO4溶液按下图所示进行操作： 步骤Ⅲ．氨含量的测定 精确称取步骤Ⅱ中制备的晶体wg，加适量水溶解，注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10％NaOH溶液，通入水蒸气，将样品液中的氨全部蒸出，用盐酸标准溶液完全吸收。取下接收瓶，再用NaOH标准溶液滴定剩余的盐酸溶液(选用甲基橙作指示剂)。 回答下列问题： （1）步骤Ⅰ：①中仪器A的名称为___________。 （2）步骤Ⅰ：②中发生反应的化学方程式为___________。 （3）步骤Ⅱ：写出淡蓝色沉淀转变为深蓝色溶液过程中发生反应的离子方程式___________。 （4）步骤Ⅱ：缓慢加入乙醇会析出晶体的原因是___________；若将深蓝色溶液浓缩结晶，在收集到的晶体中可能混有的杂质主要有___________(写其中一种物质的化学式)。 （5）步骤Ⅲ：在实验装置中，玻璃管的作用是___________；若水槽中没有使用冰盐水冷却会使氨含量测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 【答案】（1）坩埚 （2） （3） （4） ①. 硫酸四氨合铜晶体在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度(或降低了硫酸四氨合铜晶体的溶解度) ②. 或或或 （5） ①. 平衡气压(或防止倒吸) ②. 偏低 【解析】 【分析】 【小问1详解】 灼烧固体应该用到坩埚，因此①中仪器A的名称为坩埚； 【小问2详解】 铜灼烧后的固体为氧化铜，加入稀硫酸，反应方程式为：； 【小问3详解】 )向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水先产生蓝色氢氧化铜沉淀，继续加入过量的氨水，又生成四氨合铜络离子，蓝色沉淀逐渐消失变成深蓝色溶液，反应的离子方程式为。 【小问4详解】 因为硫酸四氨合铜晶体在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，所以加入乙醇会析出晶体。常温下硫酸四氨合铜晶体在空气中不稳定，受热时易发生分解，若将深蓝色溶液浓缩结晶，在收集到的晶体中可能混有或或或。 【小问5详解】 在实验装置中，玻璃管的作用是平衡大气压，防止产生倒吸；因为反应生成氨气，如果水槽中没有使用冰盐水冷却，氨气容易挥发，导致剩余盐酸增多，会使氨含量测定结果偏低。 18. 合成气（主要成分为CO、CO2和H2）是重要的化工原料，可利用合成气在催化剂存在下直接制备二甲醚（CH3OCH3）。 已知：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ·mol-1 CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1 kJ·mol-1 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=-24.5 kJ·mol-1 （1）工业上用CO2和H2在一定条件下反应直接制备二甲醚，主反应为：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ①要使该反应速率和产率都增大，应该采取的措施是__________；若想减少副反应，大幅度提高二甲醚在产物中所占比率的关键因素是__________。 ②一定条件下．上述主反应达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是__________（填标号）。 a．逆反应速率先增大后减小 b．H2的转化率增大 c．反应物的体积百分含量减小 d．容器中的变小 ③在某压强下，制备二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时CO2的转化率如图（a)所示。T1温度下，将6molCO2和12molH2充入10L的密闭容器中， 5 min后反应达到平衡状态，则0〜5 min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=__________；KA、 KB、 KC三者之间的大小关系为___________。 （2）在适当条件下由CO和H2直接制备二甲醚，另一产物为水蒸气。 ①该反应的热化学方程式是_______________________________。 ②CO的转化率、二甲醚的产率与反应温度的关系如图（b）所示，请解释290℃后升高温度，CH3OCH3产率逐渐走低的原因可能是________________________________。 【答案】 ①. 适当增大压强 ②. 选择合适的催化剂 ③. b ④. 0.036 mol·L－1·min－1 ⑤. KA＝KC＞KB ⑥. 2CO(g)＋4H2(g)==CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH＝-204.7 kJ·mol－1 ⑦. 生成二甲醚的反应是放热反应，温度升高，平衡逆移，产率降低 【解析】 【分析】（1）①要使该反应速率和产率都增大，即平衡向正反应方向进行，据此分析； ②a.逆反应速率先增大后减小，可能是增大生成物浓度，平衡逆向移动； b.H2的转化率增大，平衡一定正向移动； c.反应物的体积百分含量减小,可能是增大生成物浓度，平衡逆向移动； d.容器中的变小，可能是减小二氧化碳物质的量，平衡逆向移动； ③T1温度下,将6molCO2和12molH2充入10L的密闭容器中，由图象可知,5min后反应达到平衡状态时二氧化碳转化率为60%,则生成CH3OCH3的物质的量为6mol× 60%×1/2= 1.8mol，平衡常数仅与温度有关，温度不变,平衡常数不变。 （2）①. ① CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ·mol-1 ②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1 kJ·mol-1 ③2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=-24.5 kJ·mol-1 ①×2-②×2+③得2CO(g)＋4H2(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH＝-204.7 kJ·mol－1，据此分析； ②.CO的转化均为放热反应，温度较低时转化率较高，但CO转化为中间产物较多，转化为目标产物较少。 【详解】（1）①要使该反应速率和产率都增大，即平衡向正反应方向进行，故应该采取的措施是加压，向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向进行；减少副反应，大幅度提高二甲醚在产物中所占比率的关键因素是催化剂， 故答案为适当增大压强；选择合适的催化剂。 ②a.逆反应速率先增大后减小，可能是增大生成物浓度，平衡逆向移动，故a错误； b.H2的转化率增大，平衡一定正向移动， 故b正确; c.反应物的体积百分含量减小,可能是增大生成物浓度，平衡逆向移动，故c错误； d.容器中的变小，可能是减小二氧化碳物质的量，平衡逆向移动，故d错误； 故选b。 ③T1温度下,将6molCO2和12molH2充入10L的密闭容器中，由图象可知,5min后反应达到平衡状态时二氧化碳转化率为60%,则生成CH3OCH3的物质的量为6mol× 60%×1/2= 1.8mol，所以平均反应速率v(CH3OCH3)= 0.036 mol·L－1·min－1 ，平衡常数仅与温度有关，温度不变,平衡常数不变，所以KA＝KC，在相同投料比时，T1温度下二氧化碳转化率大，所以T1温度下正向进行程度比T2温度大，则KA＝KC＞KB，故答案为0.036 mol·L－1·min－1 ；KA＝KC＞KB。 （2）①. ① CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ·mol-1 ②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1 kJ·mol-1 ③2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=-24.5 kJ·mol-1 ①×2-②×2+③得2CO(g)＋4H2(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH＝-204.7 kJ·mol－1 故答案为2CO(g)＋4H2(g)=CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH＝-204.7 kJ·mol－1 ②原因可能是CO的转化均为放热反应，温度较低时转化率较高，但CO转化为中间产物较多，转化为目标产物较少。 故答案为 生成二甲醚的反应是放热反应，温度升高，平衡逆移，产率降低。 19. 天然产物V具有抗疟活性，某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略，Ph表示苯基：) 已知： （1）化合物Ⅰ中含氧官能团有_______(写名称)。 （2）反应①的方程式可表示为：，化合物Z的分子式为_______。 （3）化合物Ⅳ能发生银镜反应，其结构简式为_______。 （4）反应②的反应类型为_______。 （5）化合物Ⅵ的芳香族同分异构体中，同时满足如下条件的有_______种，写出其中任意一种的结构简式_______。 需满足的条件： a．能与反应 b．最多能与2倍物质的量的反应 c．能与3倍物质的量的发生放出的反应 d．核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子 e．不含手性碳原子(手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子) （6）根据上述信息，写出以苯酚的一种同系物及为原料合成的路线(不需注明反应条件)_______。 【答案】（1）酚羟基 醛基 （2）C18H15OP （3） （4）还原反应（加成反应） （5） ①. 10 ②. （6） 【解析】 【分析】I中醛基上的O原子被取代生成III ，根据反应条件知，反应②为加成反应，根据反应②产物的结构简式及IV分子式知，IV能发生有机反应，则IV含有酯基，IV为，反应③为氧化反应，反应④中碳碳双键发生加成反应，V发生酯化反应生成VI ； (6 )以苯酚的一种同系物及HOCH2CH2Cl为原料合成，根据“”知，合成的苯酚的同系物为，及HOCH2CH2Cl信息中的反应生成，发生水解反应生成，发生反应④类型的反应生成。 【小问1详解】 化合物Ⅰ中含氧官能团是酚羟基和醛基。 【小问2详解】 反应①的方程式可表示为: ,根据I、II、 II的结构简式知，II中的CHOCH2CH3被I中的O原子取代，则Z为Ph3P=O，则化合物Z的分子式为C18H15OP； 【小问3详解】 通过以上分析可知，Ⅳ为。 【小问4详解】 反应②属于加成反应或还原反应。 【小问5详解】 化合物VI的不饱和度是5 ，VI的芳香族同分异构体中含有苯环，苯环的不饱和度是4，同分异构体同时满足如下条件： a)能与NaHCO3反应，说明含有-COOH，根据其不饱和度知，不含酯基或碳碳双键；b )最多能与2倍物质的量的NaOH反应，说明含有1个酚羟基；c )能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应，说明含有1个醇羟基； d )核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子，说明含有2个甲基；e )不含手性碳原子(手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子) ，其取代基有3个，分别为-COOH、酚羟基、，如果-COOH与酚羟基相邻，有四种排列方式；如果-COOH与酚羟基相间，有四种排列方式；如果-COOH与酚羟基相对，有2种排列方式，所以符合条件的同分异构体有10中，其中一种结构简式为。 【小问6详解】 以苯酚的一种同系物及HOCH2CH2Cl为原料合成，根据“”知，合成的苯酚的同系物为，及HOCH2CH2Cl信息中的反应生成，发生水解反应生成，发生反应④类型的反应生成。其合成路线为： 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023届高三年级一模考试 化学试题 一、单选题(每题3分，共45分) 1. 下列有关造纸术、指南针、黑火药及印刷术相关说法正确的是 A. 造纸术中用到化学药品苛性钠，该药品可以由纯碱和石灰乳制得 B. 指南针由天然磁石制成，磁石的主要成分是 Fe2O3 C. 黑火药爆炸反应为，其中氧化剂只有 KNO3 D. 活字印刷使用的胶泥由 Al2O3、SiO2、CaO 等组成，它们都属于碱性氧化物 2. 下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 A. FeSO4具有氧化性，可用作食品抗氧化剂 B. SiO2熔点高、硬度大，可用于制光学仪器 C. Al(OH)3具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂 D. NH3具有还原性，可用作制冷剂 3. 下列物质中微粒的个数比不是1 : 1的是（ ） A. NaHCO3晶体中的阴离子和阳离子 B. Na2O2固体中的阴离子和阳离子 C. 重氢()原子中的质子和中子 D. NH3分子中的质子和电子 4. 已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 100g46%的乙醇水溶液含有的氧原子数为1NA B. 1mol被还原为转移的电子数为6NA C. 标准状况下，5.6L溴乙烷中含有分子的数目为0.25NA D. 常温下，pH=2的溶液中，含有数为0.01NA 5. 下列离子方程式书写正确的是 A. 用足量NaOH溶液吸收SO2气体： B. 向FeCl3溶液中加入铁粉：Fe3++Fe=2Fe2+ C. 实验室用石灰石和稀盐酸制CO2气体：CO+2H+=CO2↑+H2O D. 稀硫酸和氢氧化钡溶液反应：H++SO+Ba2++OH-=H2O+BaSO4↓ 6. Cu2O/Cu双催化剂在水溶液中用氢原子将CO2高效转化为重要工业原料之一的甲醇，反应机理如图所示。下列有关说法正确的是 A. 催化剂Cu结合含碳微粒，催化剂Cu2O结合氢原子 B. CO2生成甲醇是通过多步氧化反应实现 C. 有可能通过调控反应条件获得甲醛等有机物 D. 该催化过程中只涉及化学键的形成，未涉及化学键的断裂 7. 氢化钠(NaH)是一种白色固体，能与水反应放出氢气。下列叙述正确的是 A. NaH 为共价化合物 B. 该化合物中氢为+1 价 C. NaH 中氢离子半径比锂离子半径小 D. NaH 中氢离子被氧化为氢气 8. 下列说法正确的是 A. 乳酸薄荷醇酯( )仅能发生水解、氧化、消去反应 B. 乙醛和丙烯醛( )不是同系物,它们与氢气充分反应后的产物也不是同系物 C. 用核磁共振氢谱不能区分HCOOCH3和HCOOCH2CH3 D. 分子式为C9H12的苯的同系物，若苯环上只有一个取代基，则其一溴代物最多有6种 9. 25℃时，20.00 mL硫酸和硝酸的混合溶液，加入足量氯化钡溶液，充分反应后过滤、洗涤、烘干，可得0.466 g沉淀。滤液跟2 mol/LNaOH溶液反应，共用去10.00 mL碱液时恰好中和。下列说法中正 确的是 A. 原混合液c(SO42-)=) 2mol/L B. 原混合溶中c(NO3-)=0.9mol/L C. 原混合液的pH=0 D. 原混合液中由水电离出的c(H+)=0.1mol/L 10. 下列实验方案正确且能达到目是 选项 操作 目的 A 向烧碱溶液加入溶液，过滤、洗涤、干燥 制备 B 向酸性溶液中滴加丙烯醇并振荡 证明丙烯醇中含有醇羟基 C 在暗处用激光灯照射氯化铁溶液和氢氧化铁胶体 鉴别氯化铁溶液和氢氧化铁胶体 D 浓硫酸和稀硫酸分别与铝片反应 探究浓度对反应速率影响 A. A B. B C. C D. D 11. 某有机物的结构简式如图。下列有关该有机物的说法错误的是 A. 分子式为C20H26O6 B. 既可以形成分子内氢键又可以形成分子间氢键 C. 分子中有一个手性碳原子，具有一定的光学活性 D. 1mol该有机物最多与3molNaOH反应 12. 在下列各溶液中，所给离子一定能大量共存的是 A. 强碱性溶液中：K+、Mg2+、Cl¯、SO B. 无色透明的溶液中：K+、Cu2+、NO、SO C. 强酸性溶液中：Na+、Fe2+、NO、SO D. 含有Ca2+ 的溶液中：K+、Na+、HCO、Cl¯ 13. 将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合粉末加入100mL 4.40mol/L的盐酸中，充分反应后产生896mL H2（标准状况下），残留固体1.28g。过滤，滤液中无Cu2＋。将滤液加水稀释到200mL，测得其中为0.400mol/L，则原混合物中氧化铁的质量是（　　） A. 2.40g B. 3.36g C. 6.40g D. 10.1g 14. 某科研团队创新地提出了一种基于电化学冶金原理并利用电解质去耦合的策略，在电池中同时进行MnO2和Zn可逆溶解/电沉积的储能机制，其工作原理如图，电池总反应为Zn+4OH-+MnO2+4H+[Zn(OH)4]2- +Mn2++2H2O。下列说法正确的是 A. 充电时，Zn电极区阳极区 B. c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜 C. 放电时，正极上的电极反应式为MnO2+4H+-2e-=Mn2++2H2O D. 充电时，电子的流向为a→MnO2→电解质溶液→Zn→b 15. 常温下，向10 mL0.01 mol/LNaCN溶液中逐滴加入0.01 mol/L的盐酸，溶液中CN-、HCN浓度所占分数(δ)随pH变化的关系如图甲所示，pH变化曲线如图乙所示。下列说法不正确的是 A. Ka(HCN)=10-9.3 B. 图乙中c点的溶液：c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(CN-) C. 图乙中b点的溶液： c(CN-)>c(HCN) D. 图甲中a点，滴入的盐酸的体积小于5 mL 二、填空题(55分) 16. 铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。 （1）高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中的一种新型净水剂，工业上利用NaClO 和NaOH的混合溶液将Fe(OH)3氧化性制备高铁酸钠，反应的离子反应方程式为_______；高铁酸钠能用作新型净水剂的原理是_______； （2）氧化铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红(Fe2O3)的过程如下： ①酸溶过程中发生反应的化学方程式为_______，_______，_______；“滤渣A”主要成分的化学式为_______。 ②还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3 +还原为Fe2 +，而本身被氧化为H2SO4，请写出该反应的离子方程式_______； ③氧化过程中，O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式为_______。 ④为了确保铁红质量和纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是_______， 沉淀物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Fe(OH)2 Mg(OH)2 开始沉淀pH 2.7 3.8 7.6 9.4 完全沉淀pH 3.2 5.2 9.7 12.4 如果pH过大，可能引起的后果是_______。 17. 硫酸四氨合铜晶体([Cu(NH3)4]SO4·H2O)常用作杀虫剂、媒染剂，也是高效安全的广谱杀菌剂。常温下该物质在空气中不稳定，受热时易发生分解。某学习兴趣小组设计如下方案来合成硫酸四氨合铜晶体并测定晶体中氨的含量。 步骤Ⅰ.CuSO4溶液的制备 ①取4g铜粉，在仪器A中灼烧10min并不断搅拌使其充分反应。 ②将A中冷却后固体转移到烧杯中，加入25mL3mol/LH2SO4溶液，加热并不断搅拌至固体完全溶解。 步骤Ⅱ．晶体的制备 将步骤Ⅰ中制备的CuSO4溶液按下图所示进行操作： 步骤Ⅲ．氨含量的测定 精确称取步骤Ⅱ中制备的晶体wg，加适量水溶解，注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10％NaOH溶液，通入水蒸气，将样品液中的氨全部蒸出，用盐酸标准溶液完全吸收。取下接收瓶，再用NaOH标准溶液滴定剩余的盐酸溶液(选用甲基橙作指示剂)。 回答下列问题： （1）步骤Ⅰ：①中仪器A的名称为___________。 （2）步骤Ⅰ：②中发生反应的化学方程式为___________。 （3）步骤Ⅱ：写出淡蓝色沉淀转变为深蓝色溶液过程中发生反应的离子方程式___________。 （4）步骤Ⅱ：缓慢加入乙醇会析出晶体的原因是___________；若将深蓝色溶液浓缩结晶，在收集到的晶体中可能混有的杂质主要有___________(写其中一种物质的化学式)。 （5）步骤Ⅲ：在实验装置中，玻璃管的作用是___________；若水槽中没有使用冰盐水冷却会使氨含量测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 18. 合成气（主要成分为CO、CO2和H2）是重要的化工原料，可利用合成气在催化剂存在下直接制备二甲醚（CH3OCH3）。 已知：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.0kJ·mol-1 CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1 kJ·mol-1 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=-24.5 kJ·mol-1 （1）工业上用CO2和H2在一定条件下反应直接制备二甲醚，主反应为：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ①要使该反应速率和产率都增大，应该采取的措施是__________；若想减少副反应，大幅度提高二甲醚在产物中所占比率的关键因素是__________。 ②一定条件下．上述主反应达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是__________（填标号）。 a．逆反应速率先增大后减小 b．H2的转化率增大 c．反应物的体积百分含量减小 d．容器中的变小 ③在某压强下，制备二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时CO2的转化率如图（a)所示。T1温度下，将6molCO2和12molH2充入10L的密闭容器中， 5 min后反应达到平衡状态，则0〜5 min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=__________；KA、 KB、 KC三者之间的大小关系为___________。 （2）在适当条件下由CO和H2直接制备二甲醚，另一产物为水蒸气。 ①该反应的热化学方程式是_______________________________。 ②CO的转化率、二甲醚的产率与反应温度的关系如图（b）所示，请解释290℃后升高温度，CH3OCH3产率逐渐走低的原因可能是________________________________。 19. 天然产物V具有抗疟活性，某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略，Ph表示苯基：) 已知： （1）化合物Ⅰ中含氧官能团有_______(写名称)。 （2）反应①的方程式可表示为：，化合物Z的分子式为_______。 （3）化合物Ⅳ能发生银镜反应，其结构简式为_______。 （4）反应②的反应类型为_______。 （5）化合物Ⅵ的芳香族同分异构体中，同时满足如下条件的有_______种，写出其中任意一种的结构简式_______。 需满足的条件： a．能与反应 b．最多能与2倍物质的量的反应 c．能与3倍物质的量的发生放出的反应 d．核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子 e．不含手性碳原子(手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子) （6）根据上述信息，写出以苯酚的一种同系物及为原料合成的路线(不需注明反应条件)_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$