2021-2022学年江苏省泗阳中学2022届高三12月联考化学试卷.pdf

化 学 试 卷(考 试 时 间：7 5 分 钟，满 分：1 0 0 分)可能用到的相对原子质量：H 1 L i 7 C 1 2 F e 5 6 C u 6 4一、单项选择题：共 1 4 题，每题3分，共 4 2分。每题只有一个选项最符合题意。1.20 21 年我国在载人航天、北斗、探月、探火工程上取得重大进展，航天成就惊艳全球。下列有关说法不正确的是A.长征五号火箭采用液氢作为燃料，其燃烧产物对环境无污染B.“天问一号”火星车使用的保温材料一纳米气凝胶，具有丁达尔效应C.月壤中含有习He,其质子数为3D.宇航服“液冷层”所用的尼龙材料，属于有机高分子材料2.氮氧化铝(A 1 0 N)是新型透明高硬度防弹铝材料，属于原子晶体，主要用于装甲车辆防弹窗户、战场光学设备的透镜、望远镜穹顶以及覆盖于导弹传感器顶部的透明圆窗等。下列说法不正确的是A.基态铝原子的价电子排布式为3 s 23 P l B.制备A 1 0 N 的原料N H 3 中含非极性键C.A 1 O N 和水晶的化学键类型相同 D.A 1 原 子 的 结 构 示 意 图 为 今铁及其化合物可制得F e S O 7 H Q、F e C L、(F e O 等化工产品，它们差冬产、生活中具有广泛应用，印刷电路板原理：2F e C 1 3+C u=2F e C l z+C u C L。C u 及其化合物Q h O、C u C l 等广泛应用于各种工业部门，已知C u C l 难溶于水和稀硫酸,Cu Q在酸性条件下发生反应为:Cu Q+2 H=Cu2+Cu+H2O 3.下列关于物质的性质与用途具有对应关系的是A.F e 具有还原性，可用作抗氧化剂 B.F e 具有导电性，可用于湿法炼铜C.F e CL,溶液具有氧化性，可用于净水 D.F e CL 溶液呈酸性，可用于刻蚀铜板4.在合成氨工业中，原料气(帅、H2 及少量CO、N I G 的混合气体)在进入合成塔前需经过铜氨液处理,目的是除去其中的的,其反应为：Cu(N Hs是 Xa q)+CO(g)+N H：,(g)=Cu(N H3)3C0 +(a q)A H ZX B.键角：M Zr M ZfC.M 位于元素周期表的d s 区 D.Y 基态原子核外有5 种空间运动状态的轨道8.次硫酸氢钠甲醛(N a H SO?H C1I O 2H Q)在印染、医药以及原子能工业中应用广泛。以N a 2s o八S02.H CH O 和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下:步骤1：在烧瓶中(装置如右图所示)加入一定量N a z SO：；和水，搅拌溶解，缓慢通入S0”至溶液p H约为4,制得N a H SO j 溶液。步骤2：将装置A 中导气管换成橡皮塞。向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液，在80 90度下，反应约3 h,冷却至室温，抽滤。步骤3：将滤液真空蒸发浓缩，冷却结晶。下列有关说法不正确的是A.装置B的烧杯中应加入的溶液是N a O H 溶液来吸收B.步骤2中，快速搅拌可防止反应生成的Zn(O H)z 覆盖在锌粉表面C.冷凝管中回流的主要物质是H Q1).步骤3 中不在敞口容器中蒸发浓缩的原因是防止产物被空气氧化。9.臭氧分解过程如图所示，下列说法正确的是A.催化反应均为放热反应B.决定Q,分解反应速率的是催化反应C.E i 是催化反应对应的活化能，(E2+A H)是催化反应对应的逆反应的活化能D.温度升高，总反应的正反应速率的增加幅度小于逆反应速率的增加幅度，且平衡常数增大。10.从中草药中提取的c a l e b i n A(结构简式如下)可用于治行阿尔茨海默症。下列关于c a l e b i n A 的说法错误的是A.c a l e b i n A 分子存在顺反异构 0 彳、”B.苯环上氢原子发生氯代时，一氯代物有6种C.其酸性条件下的水解产物均可与Na H C O s 溶液反应 O JD.1 m o l c a l e b i n A 分子最多与9 m o i 也发生加成反应 H 01 1.研究发现，在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如下图所示。下列说法错误的是A.加入H NQ,降低了正极反应的活化能B.电池工作时正极区溶液的p H 降低C.l m o l C H H Q H 被完全氧化时有3 m o i 0?被还原D.负极反应为 C H:1C H2O H+3 H2O-1 2 e-=2 C 02 f +1 2 H 1 2.室温下,通过下列实验探究0.1 m o l L4 Na H C O s 和 0.1 m o l l/Na E O：,溶液的性质。实验1:用 p H 试纸测得0.1 m o l l Na 0 3 溶液p H 约 为 1 2实验2：两溶液中分别加入等体积的0.1 m o l -L C a C h 溶液，都产生白色沉淀实验3：0.1 m o l -L Na H C O s 与 0.1 m o l B a(O H)2 溶液等体积混合，产生白色沉淀实验4：向两溶液中不断滴加0.1 m o l -LHH C 1 溶液，至不再产生气体下列说法正确的是A.0.1 m o l L/N a g 溶液中存在 c (O H )=c (H )+c (H C 0 7)+c (H2C 03)B.实验2中 C a C k 溶液滴入后，两试管中溶液p H 均降低C.实验3中的离子方程式为：B+2 0 H-+2 H C 0 =B a C 0：J+(：0 厂+2 H QD.实 验 4中完全反应后,两试管中溶液中都存在:c(H*)+c(Na*)=c(C l-)+c(O H-)+c(C(T)+c(H C O 7)1 3.C O?催化加氢合成二甲醛是一种C O 2 转化方法，其过程中主要发生下列反应:反应 I ：C O2(g)+H2(g)=C O(g)+H2O(g)A H =4-4 1.2 k J m o lq反应I I：2 C 02(g)+6 H2(g)=C H30 C H3(g)+3 H20(g)A H =-1 2 2.5 k J m o P在恒压、C O?和压的起始量一定的条件下，C O Z 平衡转化率和平衡时C H 3 0 c H 的选择性随温度的变化如1 4.图。其中：C H30 c H 3 的选择性=反釜应 的T氏C O?嗯的 物鬻质 的柒量 X I1U0V04%。下列说法正确的是A.其他条件不变，升高温度，C 0 2 的转化率一定随着温度升高而降低B.曲线b 表示平衡时C H 3 0 c H 3 的选择性随温度的变化情况C.其它条件不变，增加氢气的投入量，一定能提高C H Q C H：,的产率D.2 2 0 时，在催化剂作用下C O?与压反应一段时间后，测得C H s O C H,的选择性为4 8%(图中X点)，使用对反应H 催化活性更高的催化剂，可提高C H Q C T h的选择性z u c Cu(OHXNH3)+均0 2NH3CU(NO2XNH3)2+某种含铜的催化剂 C u(O H)(N H J 可用于汽车尾气脱氮，催化机理如图所示。下列说法错误的是A.每一步骤只存在铜和氮元素之间的电子转移B.该催化循环中C u 的成键数目发生了变化C.反应过程中存在非极性键的断裂和形成D.总反应的化学方程式为：4 N H3+4 N 0 +O 2 磔 理 6 H 9 +4 N2NO.Cu(NH3)2rN(CU(H2NNOXNH3)242,H2OCU(OH)(NH3)J二、非选择题：共 4小题，满分5 8 分.1 5.(1 3 分)纳米铜粉具有比表面大、表面活性中心数目多、颗粒极细且软等性能在众多领域有着巨大的潜在应用价值。常用热分解、还原法、电解法来制取纳米铜粉。(1)草酸铜(CUCZOJ)在负气中热分解可制备纳米铜粉，其化学方程式为 (2)一定温度和p H 条件下，将水合胧溶液与硫酸四氨合铜溶液按照适当比例混合发生氧化还原反应，制备纳米铜粉。已知：C iT+4 N H：3 y CU(N H 3)/I CI?+2 N 2 H.i 二 C u (N 2 H，2 -C u(N H。J 中铜离子基态核外电子排布式为。固定水温7 0 ,反应时间l h,水合肺溶液浓度和p H 值对铜产率的影响如题1 5 图-1、题1 5-2 所示。9590858015 2.0 3.0 3.5 4.0水合明浓度/mol-L-1水合脱浓度对铜产率的影响题 1 5 图-1009080706050%/格也零6 7 8 9 10 11 12 13PHpH对铜产率的影响题 1 5 图-2当水合助浓度继续增加到3.2 5 mol L 时，铜产率下降的原因是 ；当 p H 值继续上升时，铜产率有下降的趋势，这原因是 。(3)制取纳米铜粉都需要硫酸铜溶液，通过下列方法可测定硫酸铜晶体(C u S O,-5 H Q)的纯度：准确称取5.0 0 0 g 硫酸铜晶体于烧杯中，加入5 i nL l m ol L H 2 S O,溶液和少量水，配成2 5 0.00m L 溶液。取上述2 5.00 m l 溶液至碘量瓶中,加入1 0 m U 0%足量K I 溶液(2 Cu +4=2 Cu I I+I 2),加入淀粉作指示剂，用 0.1000 m ol L4 N a 2 s 2 O 3 溶液滴定至浅蓝色(I2+2 S20r=S40r+2 F),再加入10%K S CN 溶 液 10 m L,使 Cu i 沉淀完全转化为Cu S CN 沉淀，(目的是释放出吸附在Cu i 表面上的L),溶液蓝色加深，再继续用N&S Q 溶液滴定至蓝色刚好消失，共消耗 N a&O s 溶 液 19.8 0 m L,计算Cu S O,5 比 0 样品的纯度(写出计算过程)。16.(14 分)化 合 物 H为一种药物中间体，其部分合成路线如下：CH3II0 0H请回答下列问题：(1)化合物G中含氧官能团有 (填官能团名称)。(2)设计反应1 和反应6的目的是。(3)已知化合物C 的分子式为G 此#3,则其结构简式为。(4)化 合 物 I与化合物E互为同分异构体，请写出化合物I同时满足下列条件的一种结构简式。既能发生银镜反应，也能发生水解；含有两个六元环，且其核磁共振氢谱峰面积之比为1:2:4:6。(5)写出以苯甲醛和P h 3 P=C(CH 3)C00CH 3 制备的合成路线流程图。(无机试剂任选,合成路线流程图示例见本题题干)上17.(1 5分)为 充 分 利 用 资 源，变 废 为 宝，实 验 室 里 利 用 废 铁 屑 制 取 硫 酸 亚 铁 镀(N H.)2F e(S O,)2-6 H*。某兴趣小组以废铁屑制得硫酸亚铁钱后，按下列流程制备二水合草酸亚铁(F e C。2 1L 0),进一步制备高纯度还原铁粉。-溶解 梢过精 抽滤、洗-1 还原|一(NH4)2Fe(SO4)2.6H2O FeC2O4 2H2O Fe2O3 一 Fe-Ite化 H2C2O4 涤、干燥-灼烧-已知：硫酸亚铁镂晶体在空气中不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。F e C z O,2也0难溶于水，15 0 开始失结晶水；H2 c易溶于水，溶解度随温度升高而增大。请回答下列问题：(1)步骤中，H z G O,稍过量的主要原因是 。(2)为了提高步骤得到的F e C A -2H 2O的纯度，宜用 (填“热水”“冷水”或“无水乙醉”)洗涤，检验洗涤是否干净的操作是 。(3)实现步骤必须用到的两种仪器是 。(供选仪器：a.烧杯；b.W;c.蒸储烧瓶；d.高温炉；e.表面皿；f.锥形瓶)（4）为实现步骤，不宜用碳粉还原F e。，理由是（5）硫酸亚铁钱是重要的工业原料，几种物质的溶解性如表所示:度/物叙y 彘 腔10203 04 05 06 0(NH.,)2SO.,7 3.07 5.47 8.08 1.08 4.591.9F e S O4 7 H204 0.04 8.06 0.07 3.3(N H,)2F e(S O,)2 6 H 418.121.224.527.93 1.33 8.5（注 意:高 于 7 3.3 C,F e S O 7 比 0发生分解）以铁屑（有油污）、硫酸、硫酸镀为原料，补充制取硫酸亚铁镀晶体的实验方案：将铁屑置于锥形瓶中，低温干燥。实验中须使用的试剂：铁屑、l.Om o l 的 N a z C O：,溶液、蒸储水、3.0m o l L 的&S 0,溶液，饱和（N H,）2so i 溶液、无水乙醇18.（1 6 分）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。（1）我国科学家研究Li C 0?电池，取得了重大科研成果，回答下列问题：Li C O,电池中，L i 为单质锂片，则该电池中的在 （填“正”或“负”）极发生电化学反应。研究表明，该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，且 C0 2 电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行，写出步骤IH的离子方程式。I .2 C02+2 e=C20 r II.C20 r=C02+C0 tHI.IV.C0 t+2 L i=L i2CO3研究表明，在电解质水溶液中，c o 2 气体可被电化学还原。I .C02在碱性介质中电还原为正丙醇（CH:tCH2CH20 H）的电极反应方程式为。II.在电解质水溶液中，三种不同催化剂（a、b、c）上 CO z 电还原为C O 的反应进程中（H，被还原为 4的反应可同时发生），相对能量变化如图-1,由此判断，CO 2 电还原为C0 从易到难的顺序为 (用a、b、c字母排序)。0.6 8 二 口 *强 级。0.6 00.6 1 -c -0.5 1 .-CO+*+HQ 9*0.2 70.2 2 -/Y,/0.0 00 0 8 p H+2 e*HO CO+H+e 或必反应历程(a)CC)2 电还原为CO_ -3b /一 7/-*+H+4-,.*+H,-,反应历程(b)H+电还原为H?题 1 8图-1 相对能量变化/0、/OO=C=O H+e H c H+e题 1 8图-2 C02在 P b 表面电还原生成HC0 0 H的机理（2）P b 对不同原子结合能力有差异，CO?在 P b 表面电还原生成HCO O H机理如上题1 8图-2。用简洁的语言描述图中涉及的转化过程。为了深入理解C0 2 还原反应的机制，我们研究了不同条件下的反应路径以揭示不同影响因素的作用：结果表明在气相条件下，CO 几乎不会生成，可能的原因是：。化学答案1.C 2.B 3.A 4.B 5.B 6.D 7.D 8.C 9.C 1 0.C 1 1.B 1 2.B 1 3.D 1 4.A1 5.（1 3 分）（1）C u C o A c u+2 c o 2 t （未配平给2分，生成物错误不给分）（3 分）（2）Ar 3 d 1或 Is2 2 s2 2 P 6 3 s2 3 P（写外围电子排布给1 分）（1 分）这是由于铜离子和过量的水合啡生成新的稳定配合物，Cu（N H 3 浓度减小，产率下降（答对一点给1 分，答对两点给3 分，下同）（2分）p H 升高，一方面溶液中0 田浓度增大，会造成氨气逸出，另一方面0 田浓度增大会与铜离子结合，破坏 CU（N H 3），”浓度减小，产 率 下 降（3分）（3）2s2。/b 2CF+n（Cu2+）=n（S2O D=0.lOOOmolfx 19.80mLx 10_3 L m f =1.980 x10 mol（2 分）250 g mol xl,98010 3moi?”6 25.00 mL,CUSO4 5H2O 样品的纯度=-荷 丽-xioo%=99.OO%（2 分）n（S20 r）=0.1 OOOmol-L-1 x 19.80mLx 10_3 L mL-,=1.980 xl0 3 mol（1 分），n（Cu2+）=M（S2Or）=1.980 xl0-3 mol（1 分），O T（CUSO4-5H2O）=1.980 10-3 mol x250 g moPi=0.495g（1 分），CuSO,5H2O样品的纯度=0.495gx250mL/25mL=99.00%（1 分）1 6.（1 4 分）（1）（2）醛基、醛 键（各 1 分，共 2分）保护 堤 基（2 分）（3）（2分）分）(5)COOCH3COOCH317.(15 分)（1）使 Fe?+反应更加充分，提高其转化率（2 分）（2）热 水（2 分）取最后一次洗涤滤液少许，向其中加入盐酸酸化的氯化钢，若无白色沉淀，则洗涤干净；反之，未 洗 净（2 分）（必须强调是洗涤滤液不然不得分）（3）bd（2 分）（4）反应接触不充分或者有C杂质（2 分）（5）加 入 l.Omol 的 NazCOs溶液，加热煮沸后，冷却，过滤，（1 分）用蒸储水洗涤铁屑至中性，将铁屑置于锥形瓶中，边搅拌边加入3.0 m ol 广1的 HSO,溶液至铁屑完全溶解，（1分）加入一定量的饱和（N H JSO 溶液，（1 分）低 于 73.3 水浴加热，将溶液浓缩到表面有晶膜出现冷却结晶，（1 分）用无水乙醇洗涤2 3 次（1 分）（共 5 分）18.（16 分）（1）正（2 分）2C0r+C02=2C0r+C（3 分）12CO2+18e*4HQ=CH3cH2cHQH+9co厂 （3 分）c、b、a（2 分）（2）以 生 成 HCOOH作为最终的产物，其 中 包 含 有 两 条 路 径 CO2f COOH-HCOOH以及CO2fHe0 0-HCOOH,分别以COOH和 HCOO作为中间产 物。（2 分）同样也存在有两条竞争路径：C0和生0 的生成。C0可以通过COOH中间产物的质子化生成（C02-C00H-C0+比0）。（2 分）在气相条件下，Pb对 0 原子的结合强度远强于对C 原子的结合强度，HCOO是最有利的中间产物，反应过程CO2fHec）（）f HCOOH为最优路径，不会产生C0。（2 分）