福建省莆田市第一中学2022届高三化学第三次月考试题含解析

福建省莆田第一中学2022届高三第三次月考理科综合化学试题可能用到的相对原子质量：H-1C-12O-16Cl-35.5Cr-52Fe-56Cu-641.孙思邈《太清丹经要诀》中对制取彩色金(主要成分为SnS2)的过程有如下叙述：“雄黄十两，末之，锡三两，铛中合熔……入坩埚中，火之……以盖合之。密固，入风炉吹之。令锅同火色，寒之。开，黄色似金”。其中雄黃的主要成分为As4S4，下列说法不正确的是（）A.SnS2可溶于硝酸B.该过程也可以在空气中进行C.制取彩色金的过程中发生了氧化还原反应D.可用灼烧的方法鉴别真金与彩色金【答案】B【解析】A、SnS2中Sn显＋4价，S显－2价，－2价S具有还原性，硝酸具有强氧化性，SnS2与硝酸发生氧化还原反应，因此SnS2可溶于硝酸，故A说法正确；B、SnS2中Sn显＋4价，S显－2价，－2价S具有还原性，该过程如果在空气中进行，SnS2容易被O2氧化，因此该过程不能可以在空气中进行，故B说法错误；C、根据题中信息，加锡三两，锡为单质，产物为SnS2，Sn的化合价由0价→＋4价，化合价升高，即过程中存在氧化还原反应，故C说法正确；D、SnS2容易受热分解，颜色发生变化，真金受热不易分解，颜色不变化，故D说法正确。2.设NA为阿伏加德罗常数的数值。下列有关叙述正确的是（）A.100g质量分数为46%的酒精溶液中含氧原子总数为4NAB.电解精炼铜，当外电路转移NA个电子时，阳极质量减少32gC.1L0.1mol·L-1CH3COOH溶液中含H+的数目为0.1NAD.常温下，将1molFe加入足量硝酸中，生成H2的分子数为NA【答案】A【解析】A.100g质量分数为46%的酒精溶液中含氧原子的物质的量为，总数为4NA，A正确；B.电解精炼铜阳极放电的不止是金属铜，当外电路转移NA个电子时，阳极质量不一定减少32g，B错误；C.醋酸是一元弱酸，1L0.1mol·L-1CH3COOH溶液中含H+的数目小于0.1NA，C错误；D.常温下，Fe与硝酸溶液反应得不到氢气，D错误，答案选A。3.中国是中草药的发源地，目前中国大约有12000 种药用植物。从某中草药提取的有机物结构如图所示。下列说法正确的是（）-14-A.分子式为C14H10O6B.环上氢原子的一氯取代物有3种C.1mol该有机物与足量NaOH 溶液反应最多消耗4molNaOHD.能发生酯化反应和加成反应【答案】D【解析】根据结构简式，可知分子式是C14H14O6，故A错误；环上氢原子的一氯取代物有4种，故B错误；该有机物中只有羧基能与氢氧化钠反应，所以1mol该有机物与足量NaOH溶液反应最多消耗2molNaOH，故C错误；含有羟基、羧基、碳碳双键，所以能发生酯化反应和加成反应，故D正确。4.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X、W同主族，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，Z是地壳中含量最多的金属元素，四种元素原子的最外层电子数总和为16。下列说法正确的是（）A.原子半径：r(X)<r(z)<r(w)b.简单氢化物的热稳定性：x＜wc.y、z、w的最高价氧化物的水化物两两之间均能反应d.x>c(NH4+)>c(OH－)>c(H＋)B.pH＝10.5溶液中：c(Cl－)＋c(OH－)＋c(NH3·H2O)＜0.1mol·L－1C.W点表示溶液中：c(NH4+)＋c(H＋)＝c(OH－)D.向W点所表示1L溶液中加入0.05molNaOH固体(忽略溶液体积变化)：c(Cl－)>c(Na＋)>c(OH－)>c(NH4+)>c(H＋)【答案】A-14-点睛：比较电解质溶液中离子浓度大小时，首先要搞清楚溶液中存在的平衡关系，是电离还是水解或者同时存在，如果同时存在要明确是电离为主还是水解为主，其次找准溶液中存在的阴阳离子，最后要会应用电荷守恒、物料守恒及质子守恒分析，尤其是对于多元弱酸的酸式盐，在溶液中存在弱酸酸根离子的电离作用和水解作用，要会根据电离程度和水解程度的相对大小判断溶液的酸碱性及其它微粒的浓度大小比较。8.二价铬不稳定，极易被氧气氧化。醋酸亚铬水合物{[Cr(CH3COO)2]2·2H2O，相对分子质量为376}是一种深红色晶体，不溶于冷水和醚，易溶于盐酸，是常用的氧气吸收剂。实验室以锌粒、CrCl3溶液、醋酸钠溶液和盐酸为主要原料制备醋酸亚铬水合物，其装置如图所示：制备过程中发生的化学反应或离子反应：Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑；2CrCl3＋Zn===2CrCl2＋ZnCl2；2Cr2＋＋4CH3COO－＋2H2O===[Cr(CH3COO)2]2·2H2O↓。请回答下列问题：(1)仪器A的名称是______________，所盛装的试剂是______________。(2)本实验中配制溶液所用的蒸馏水都需事先煮沸，原因是______________________________________________________________。(3)仪器D的主要作用是______________。(4)实验生成H2后，为使生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液顺利混合，应________(填“打开”或“关闭”，后同)阀门1、________________阀门2。(5)本实验中锌粒须过量，其原因是_______________________。(6)已知其他反应物足量，实验时取用的CrCl3溶液中含溶质6.34g，实验后得干燥纯净的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O5.64g，所得产品的产率为________。(7)若使用该装置制备Fe(OH)2，且能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀现象。则在仪器A、B、C中应装入的试剂依次为________、________、________(填化学式)。【答案】(1).分液漏斗(2).盐酸与CrCl3溶液(3).去除水中溶解的氧气，防止二价铬被氧化(4).盛水，防止空气(O2)进入装置(5).打开(6).关闭(7).-14-与CrCl3充分反应得到CrCl2　产生足量的H2，将装置中的空气排尽，将CrCl2溶液压入三颈烧瓶C中，使其与CH3COONa溶液反应(混合)(8).75%(9).稀H2SO4(10).Fe(11).NaOH【解析】(1)依据装置图形状和作用分析，仪器A的名称是分液漏斗，根据题给化学反应提供的信息，分液漏斗内盛装稀盐酸和CrCl3溶液，和锌反应生成氢气和CrCl2，用来增大压强把生成的CrCl2溶液压入后面的装置中。(2)由于二价铬不稳定，极易被氧气氧化，去除水中的溶解氧，可防止Cr2+被氧化，所以本实验中配制溶液所用的蒸馏水都需事先煮沸。(3)由于二价铬不稳定，极易被氧气氧化，因此仪器D的主要作用是盛水，防止空气(O2)进入装置。(4)实验开始生成氢气后，为使生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液顺利混合，应打开阀门1，关闭阀门2。(5)锌的作用是和盐酸反应生成氢气，增大仪器中的压强把生成的CrCl2溶液压入三颈烧瓶C中，与CrCl3充分反应得到CrCl2，所以本实验中锌粒须过量的原因是与CrCl3充分反应得到CrCl2，产生足量的H2（将装置中的空气排尽）将CrCl2溶液压入三颈烧瓶C中与CH3COONa溶液反应。(6)实验时取用的CrCl3溶液中含溶质6.34g，理论上得到[Cr（CH3COO）2]2·2H2O的质量=(6.34g÷158.5g/mol)×1/2×376g/mol=7.52g，因此该实验所得产品的产率=5.64g/7.52g×100%=75%。(7)若使用该装置制备Fe(OH)2，且能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀现象，则在A中加入稀硫酸、B中加入Fe，稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，氢气能将装置中的空气排出、C中加入NaOH，氢气将FeSO4压入装置C，与NaOH反应生成Fe(OH)2。9.已知草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)难溶于水，工业上从废镍催化剂(主要成分为Ni，含有一定量的Al2O3、FeO、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的流程如图所示：已知：①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表中数据：金属离子Fe3＋Fe2＋Al3＋Ni2＋开始沉淀的pH1.15.83.06.8完全沉淀的pH3.28.85.09.5-14-②Ksp(CaF2)＝1.46×10－10；③当某物质浓度小于1.0×10－5mol·L－1时，视为完全沉淀。请回答下列问题：(1)请写出一种能提高“酸浸”速率的措施：_______________________________。(2)试剂a是一种绿色氧化剂，写出“氧化”时反应的离子方程式：____________________。(3)“调pH”时pH的调控范围为_________________，试用化学反应原理的相关知识解释滤渣Ⅱ的生成：_________________________________________________________。(4)写出“沉镍”时发生反应的离子方程式：______________________________________，证明Ni2＋已经沉淀完全的实验步骤及现象是___________________________________，当Ca2＋沉淀完全时，溶液中c(F－)>____________mol·L－1(写出计算式即可)。(5)操作a的内容是__________________________________。【答案】(1).把废镍催化剂粉碎(或适当加热、适当增大酸的浓度或提高搅拌速率等)(2).2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O(3).5.0≤pH<6.8(4).加入Ni(OH)2消耗溶液中的H＋，促使铁离子、铝离子的水解平衡右移，使铁离子、铝离子转化为相应的沉淀(5).Ni2＋＋C2O＋2H2O===NiC2O4·2H2O↓(6).取适量上层清液于试管中，继续滴加(NH4)2C2O4溶液，无沉淀生成(7).(8).过滤、洗涤、干燥【解析】（1）提高酸浸的速率，其实就类似于如何加速溶解，所以方法为：粉碎、搅拌、加热等。（2）绿色氧化剂是指H2O2，在酸性条件下将亚铁离子氧化为铁离子，方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。（3）调节pH的目的是使铁离子和铝离子完全转化为对应的氢氧化物沉淀，再过滤除去杂质，同时要保证溶液中的镍离子不沉淀，所以应调节5.0≤pH<6.8。加入氢氧化镍会与溶液中的氢离子反应，使体系的pH升高，从而使铁离子和铝离子的水解平衡正向移动，将其转化为氢氧化物沉淀进行分离。（4）加入草酸铵得到草酸镍晶体沉淀，所以方程式为：Ni2++C2O42-+2H2O=NiC2O4·2H2O↓。证明镍离子沉淀完全，就是证明在溶液中已经不存在镍离子，所以方法为：取适量上层清液于试管中，继续滴加(NH4)2C2O4溶液，无沉淀生成。当Ca2+沉淀完全时，其离子浓度小于1×10-5mol/L，根据KSP表达式进行计算，得到溶液中c（F-）>mol·L-1。-14-（5）操作a是为了从草酸镍的悬浊液中得到草酸镍晶体，所以操作a为：过滤、洗涤，干燥。10.煤炭燃烧时产生大量SO2、NO对坏境影响极大。(1)使用清洁能源可有效减少SO2等的排放。煤的液化是现代能源工业中重点推广的能源综合利用方案，最常见的液化方法为用煤生产CH3OH。已知制备甲醇的有关化学反应及平衡常数如下:i:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-90.8kJ/molii:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2kJ/moliii:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H3850℃时，三个反应的平衡常数分别为K1=160、K2=243、K3=160。甲醇还可以与乙酸反应制香料，反应为:CH3OH(l)+CH3COOH(l)⇌CH3COOCH3(l)+H2O(l)①△H3=____________________；制香料反应的平衡常数K的表达式为___________________。②850℃时，在密闭容器中进行反应i,开始时只加入CO2、H2，反应10min后测得各组分的浓度如下表。比较正、逆反应的速率的大小：V正__________V逆 (填“>”、“<”或“=”)。物质H2CO2CH3OHH2O浓度/mol/L0.20.20.40.4(2)研究人员发现，将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧，能够降低然煤时NO的排放，主要反应为:2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)。在一定温度下,于2L的恒容密闭容器中充入0.1molNO和0.3molCO发生该反应，如图为容器内的压强(P)与起始压强(P0)的比值(P/P0)随时间的变化曲线。-14-①0～5min内，该反应的平均反应速率V(N2)=_________________；平衡时NO的转化率为________。②若13min时，向该容器中再充入0.06molCO，15min时再次达到平衡，此时容器内P/P0的比值应在图中A点的______(填"上方”或“下方”)。(3)以连二硫酸根(S2O42-)为媒介，使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO，装置如图所示:①阴极区的电极反应式为_______________________________________。②NO吸收转化后的主要产物为NH4+，若通电时电路中转移了0.3mole-，则此通电过程中理论上吸收的NO在标准状况下的体积为_______mL。【答案】(1).-132.0kJ/mol(2).(3).>(4).3×10-3mol/(L·min)(5).80%(6).下方(7).2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O(8).1344【解析】（1）①反应ⅲ＝反应ⅰ＋反应ⅱ，所以△H3＝△H1＋△H2＝-90.8＋(-41.2)＝－132.0kJ/mol。该反应的平衡常数表达式为K＝。注意这里的水不是溶剂所以应该有浓度，不能视为1。②10min时反应ⅰ的浓度商Q＝＜K1=160，所以反应正在向正反应方向进行，V正＞V逆。-14-（3）①阴极应该是将SO32-得电子转化为S2O42-，即将+4价S转化为+3价的S，所以2个SO32-得2个电子转化为1个S2O42-，反应物中再补充氢离子，生成物补充水分子，根据原子个数守恒和电荷守恒配平得到：2SO32-+4H++2e-=S2O42-+2H2O。②NO吸收转化后的主要产物为NH4+，即N的化合价由+2降低为-3，所以1个NO得到5个电子，即NO的物质的量是转移电子的物质的量的1/5，当转移0.3mole-时反应的NO为0.06mol，体积为1344mL。11.[化学—选修3：物质结构与性质]用还原铁粉制备二茂铁开辟了金属有机化合物研究的新领域。二茂铁甲酰胺是其中一种重要的衍生物，结构如图所示。（1）基态Fe原子价层电子排布式是_______。（2）已知二茂铁甲酰胺熔点是176℃，沸点是249℃，难溶于水，易溶于氯仿、丙酮等有机溶剂。据此可推断二茂铁甲酰胺晶体为_______晶体。-14-（3）二茂铁甲酰胺中碳原子的杂化方式为_________，H、C、N、O四种元素的电负性由大到小的顺序是_________。（4）碳、氮元素对应的最简单氢化物分别是CH4和NH3，相同条件下CH4的沸点比NH3的沸点_______（填“高”或“低”），主要原因是___________________________。（5）氢、氮、氧三种元素按照4:2:3的原子个数比形成离子化合物。该离子化合物中，阳离子空间构型是_______，1mol阴离子含有σ键的数目为_______。（6）氮和铁能形成一种磁性材料，其晶胞如图所示，该磁性材料的化学式为_______。已知晶胞参数为anm，则该晶胞密度的计算式为ρ＝_______g/cm3（用NA表示阿伏加德罗常数的值）。【答案】(1).3d64s2(2).分子(3).sp2、sp3(4).O>N>C>H(5).低(6).氨分子间存在氢键(7).正四面体形(8).3NA或1.806×1024(9).Fe4N(10).【解析】本题主要考查物质结构。（1）基态Fe原子价层电子排布式是3d64s2。（2）二茂铁甲酰胺熔点、沸点较低，难溶于水，易溶于氯仿、丙酮等有机溶剂。据此可推断二茂铁甲酰胺晶体为分子晶体。（3）二茂铁甲酰胺中双键碳原子的杂化方式为sp2，单键碳原子的杂化方式为sp3，非金属性：H<c<n<o，所以四种元素的电负性由大到小的顺序是o>N>C>H。（4）碳、氮元素对应的最简单氢化物分别是CH4和NH3，相同条件下CH4的沸点比NH3的沸点低，主要原因是氨分子间存在氢键。（5）氢、氮、氧三种元素按照4:2:3的原子个数比形成离子化合物NH4NO3。该离子化合物中，阳离子空间构型是正四面体形，1mol阴离子含有σ键的数目为3NA或1.806×1024。（6）晶胞含有1个氮原子和4个铁原子，它们的相对原子质量之和为238，该磁性材料的化学式为Fe4N。该晶胞体积为a3×10-21cm3，质量为238g/NA，则该晶胞密度的计算式为ρ=g/cm3。12.【化学―选修5：有机化学基础】-14-聚碳酸酯（PC）是一种强韧的热塑性树脂，广泛用于玻璃装配业、汽车工业、电子和电器工业。PC的一种合成路径如下：回答下列问题：（1）烃A的质谱图如下，则A的分子式为__________。（2）D的名称为_________，D→E的反应类型为_______。（3）双酚的结构简式为_______。（4）B和E可以形成一种酯类物质F，写出B+E→F反应的化学方程式：_______。（5）F的同分异构体中，能同时满足如下条件的共有______种（不考虑立体异构）。①分子中有两个甲基；②能发生银镜反应；③在酸性溶液中的水解产物遇FeC13溶液显紫色。写出其中核磁共振氢谱显示5组峰，且峰面积比为62:2:11的种分子的结构简式：_______。（6）写出由D分子合成甘油（丙三醇）的合成路线图_______。（已知：）-14-【答案】(1).C7H8(2).2-氯丙烷(3).取代反应(4).(5).(6).13(7).(8).【解析】(1)92÷12=7……8，所以A的分子式为C7H8，根据产物PC的结构可知A的结构简式为，名称为甲苯。(2)C3H7Cl为卤代烃，在NaOH的水溶液中发生水解生成相应的醇，醇在CuO氧化下生成(CH3)2C=O，由此可知氯原子连接在中间碳上，所以D的结构简式为(CH3)2CHCl，名称为2—氯丙烷，D到E的反应类型是取代反应或水解反应。(3)A是甲苯，在KMnO4的氧化下生成B，B为苯甲酸，苯甲酸在一定条件下还原为C，根据C的分子式可知C为苯酚，两分子苯酚与丙酮发生反应生成双酚，丙酮中碳氧双键断开，苯酚中酚羟基对位的氢原子断裂，形成H2O，因此双酚的结构简式为：。(4)B为苯甲酸，D的结构简式为(CH3)2CHCl，E的结构简式为(CH3)2CHOH，B与E发生酯化反应，化学方程式为：。(5)F的分子式为C10H12O2，不饱和度为5，在酸性溶液中的水解产物遇FeC13溶液显紫色，可知含有一个苯环（不饱和度为4）和一个酯基（不饱和度为1），且羟基氧连在苯环上。能发生银镜反应，含有一个醛基，根据不饱和度可知该物质只能是甲酸某酯，除去苯环和甲酸某酯上的7个碳外，还余3个碳，含有两个甲基，则有两种情况：（1）一个甲基和一个乙基分别连在苯环上，此时F结构中苯环上连着3个不同的取代基，共有10种结构；（2）苯环上连着一个异丙基-CH(CH3)2-14-，此时F结构中苯环上连着2个取代基，共有3种结构，故符合条件的同分异构体总共有13种；根据峰峰面积比为6：2：2：1：1可知F结构中含有异丙基结构，故符合条件的同分异构体的结构为。(6)比较原料2-氯丙烷和目标产物丙三醇的结构可知，官能团的种类、数目发生变化，要得到丙三醇必须先制取三氯丙烷，要使一氯丙烷转化为三氯丙烷，必须通过加成反应增加氯原子，所以先使2–氯丙烷在NaOH的醇作用发生消去反应得到丙烯，然后在加热下取代-CH3上的一个H原子，然后再与Cl2发生加成反应，即可引入3个氯原子的卤代烃，最后水解即可，故其合成路线为：。-14-</c<n<o，所以四种元素的电负性由大到小的顺序是o></r(z)<r(w)b.简单氢化物的热稳定性：x＜wc.y、z、w的最高价氧化物的水化物两两之间均能反应d.x>