江苏省2022届高三4月大联考化学试卷
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2022届高三年级大联考
化学
可能用到的相对原子质量: H 1 C 12 O16 Ni 59
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共8页,满分为100分,考试时间为75分钟。
考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡
上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题:共14题,每题3分,共42分。
每题只有一个选项最符合题意。
1.2021年9月24日《科学》杂志发表了我国科学家的原创性研究成果,首次在实验室实
现从CO2到淀粉的全合成。
其合成路线如下:
下列说法正确的是
A.步骤①发生的是化合反应
B.醇氧化酶和甲酰酶都属于酯类
C. DHA的分子式是C3H6O3
D.该途径所得淀粉属于天然有机高分子化合物
2.用氨水吸收硫酸工厂尾气中的SO2发生反应: 2NH₃·H₂O+SO2=(NH4)2SO3+H2O。
下
列说法正确的是
3.下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是
A.单质铝能导电,可用于制作导线
B. Al2O3熔点很高,可用于冶炼金属铝
C. Al(OH)3有弱碱性,可用于治疗胃酸过多
D.明矾能水解形成胶体,可用于净水
阅读下列材料,完成4~6题:氯气及其化合物在生产、生活中应用广泛。
实验室常用
浓盐酸与MnO2共热[或用KMnO4(s)与浓盐酸混合]制取氯气,工业可通过电解饱和食盐水得到氯气。
将氯气通入石灰乳中可制得漂白粉,但生产过程中因反应放热导致温度升高而生成副产物Ca(CIO3)2.工业上用蘸有氨水的棉球检查氯气管道是否泄漏,泄漏处有白烟, 反应方程式为8NH3+3Cl2==N2+ 6NH4Cl.
4.实验室制取氯气并探究其性质,下列装置不能达到相应实验目的的是
5.在指定条件下,下列选项所示的物质间转化不能实现的是
6.下列有关物质和反应的叙述中,正确的是
A.反应8NH3(g)+3Cl2(g)==N2(g)+6NH4Cl(s)的ΔH<0
B.为了增强KMnO4溶液的氧化性,可选用浓盐酸进行酸化
C.电解饱和NaCl溶液制取氯气时,可用铁作阳极、石墨作阴极
D.50 mL 12 mol/L浓盐酸与足量MnO2共热反应,可生成Cl2 0.15 mol
7.前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X在同周期元素中非金属最强,Y的周期序数与族序数相等,基态时Z原子3p原子轨道上成对电子与未成对电子数目
相等,W的原子序数比Y大18。
下列说法正确的是
A.原子半径: r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)
B.第一电离能: I1(W)<I1(Y)<I1(Z)
C.Z的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
D. Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比W的强
8.利用题8图所示装置可以提取含MnO2废渣中的锰元素。
下列说法正确的是
A.该装置中主要发生化学能向电能的转化
B.阴极发生的电极反应为: H++e =H2↑
C.提取结束后,溶液的pH保持不变
D.每生成1 mol Mn2+,阳极上生成O2 11.2L
9.一种药物中间体X的结构简式如题9图所示。
下列说法正确的是
A. X分子中有三种含氧官能团
B. X分子的核磁共振氢谱有5个吸收峰
C.X与HBr反应只能得到一种加成产物
D. X与足量H2发生加成反应的生成物分子中可能含有2个手性碳原子
10,制取硫酸四氨合铜晶体{[Cu(NH3)4]SO4·H2O}的实验如下:
步骤1:向盛有硫酸铜水溶液的试管中加入氨水,首先生成难溶物,继续添加氨水并
振荡试管,难溶物溶解,得到深蓝色的透明溶液。
步骤2:再向试管中加入乙醇,析出深蓝色的晶体。
下列说法不正确的是
A.步骤1中难溶物溶解是因为生成了配合物
B.步骤2中加入乙醇降低了溶剂的极性从而析出晶体
C.1 mol [Cu(NH3)4]2+中含有σ键的数目为16×6.02×1023
D.最终所得溶液中大量存在NH4+、[Cu(NH3)4]2+、OH-、SO42-
11. 通过下列实验可以从废银催化剂(Ag、α-Al2O3和少量SiO2)中回收银:
下列说法正确的是
A.若使用惰性电极电解废银催化剂制取银,该催化剂应与直流电源的正极连接
B.浸出生成等物质的量的AgNO3, 若使用浓硝酸,HNO3利用率更高
C.还原过程反应的离子方程式:
4Ag++4NH3·H2O+N2H4·H2O= 4Ag+N2↑+4NH4++5H2O
D.已知银的晶胞如题11图所示,每个银原子周围距离最近的银原子数目为8
12.室温下,通过下列实验探究NaHCO3、NaHSO3溶液的性质:
实验实验操作和现象
1 用pH试纸测定浓度为0.1 mol/L NaHSO3溶液的pH, pH≈5
2 用pH试纸测定浓度为0.1 mol/L NaHCO3溶液的pH, pH≈8
3 将浓度均为0.1 mol/L 的NaHSO3和Ba(OH)2溶液等体积混合,产生白
色沉淀
下列说法正确的是
A.实验1可得0.1 mol/L NaHSO3溶液中: K a1(H2SO3)·K a2(H2SO3)<10-10
B.实验2可得0.1 mol/L NaHCO3溶液中: c(HCO3-)> c(CO32-)> c(H2CO3)
C.实验3所得溶液中: c(Ba2+):c(SO32-)==2.5x10-3
D.浓度均为0.1 mol/L的NaHSO3和NaHCO3两份溶液中:
c(HCO3-)+2c(CO32- )<c(HSO3-)+2c(SO32-)
13.在体积均为1.0L的甲、乙两恒容密闭容器中加入足量相同的碳粉,
再分别加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2,发生反应CO2(g)+C(s)2CO(g)
达到平衡。
CO2的平衡转化率随温度的变化如题13 图所示。
下列说法
正确的是
A.反应CO 2(g)+C(s)2CO(g)的OH<0
B.曲线I 表示容器甲中CO 2的平衡转化率
C.达平衡后,两容器中c(CO): c(CO)Q >
2
1
c(CO)R D.其他条件不变时,在曲线I 对应容器中加入合适的催化剂,可使CO 2的平衡转化率 由P 点达到S 点
14.利用铜-铈氧化物(xCuO y ·CeO 2, Ce 是活泼金属)催化氧化除去H 2中少量CO 的可能机 理如题14图所示。
下列说法正确的是 A.反应(iii)中Cu 、Ce 化合价均降低
B.铜-铈氧化物减小了反应2CO+O 2==2CO 2的反应热
C.若用18O 2参与反应,一段时间后,18O 2不可能出 现在铜铈氧化物中
D.反应一段时间后催化剂活性下降,可能是CuO 被还原成Cu 所致
二、非选择题:共4题,共58分。
15. (14 分)兰尼镍(Raney-Ni)是一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金,常用作烯烃、 炔烃等氢化反应催化剂,其高催化活性源自于镍本身的催化性质和其多孔结构对氢气 的强吸附性。
由镍矿渣[主要含Ni(OH)2、NiS,还含铁、铜、钙、镁化合物及其他不 溶性杂质]制备兰尼镍的过程可表示如下:
已知: K sp (NiS)=1.07x10-21, K sp (CuS)=1.27x10-26
(1)“酸溶”过程中,NiS 发生反应的离子方程式为_ ▲ 。
(2)“除杂”过程中加入NiS 除去Cu 2+发生的反应是: NiS+Cu 2+ =CuS+Ni 2+,该反应 的平衡常数K=_▲ 。
(3)“沉镍”所得沉淀有多种组成,可表示为xNiCO ·yNi(OH)2·zH 2O 。
为测定其组成,进行下列实验:称取干燥沉淀样品3.41 g,隔绝空气加热,剩余固体质量随温度变化的曲线如题15图所示(500℃~750℃条件下加热,收集到的气体产物只有一种,750℃以上残留固体为NiO)。
通过计算确定该样品的化学式。
(写出计算过程)
(4)“漫出”是制备兰尼镍的关键步骤,NaOH 溶液在“漫出”过程中的作用是_▲ 。
(5)使用新制兰尼镍进行催化加氢反应,有时不需通入氢气也能发生氢化反应,原因是_▲ 。
16. (15分)化合物H是一种用于合成γ-分泌调节剂药物的中间体,其合成路线如图:
(1) 1 molA与足量NaHCO3溶液反应,能消耗NaHCO3物质的量为__▲ 。
(2) B分子中采取sp2和sp3杂化的碳原子数目之比是_▲ 。
(3)C→D过程中有一种分子式为C11H I1NO5的副产物生成,该副产物的结构简式为__▲ 。
(4)C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:__▲ 。
①酸性条件下能发生水解反应,生成α-氨基酸;
②另一种水解产物只有两种不同化学环境的氢原子。
17. (15分)以废旧锂电池正极材料(含LiCoO2及少量Al、Fe等)为原料制备Co3O4。
(1)浸取。
取一定量废旧锂电池正极材料,粉碎后与
Na2SO3溶液混合配成悬浊液,加入到题17图-1
所示三颈烧瓶中,边搅拌边加入1 mol/L H2SO4
充分反应。
LiCoO2转化为CoSO4、Li2SO4的化
学方程式为_▲ 。
从分液漏斗中滴入1 mol/L H2SO4
时,滴加速率不能太快且需要快速搅拌的
原因是_▲ 。
(2)除Al 3+、Fe 3+。
向浸取液中先加入足量NaClO 3,再加入NaOH 调节pH,过滤。
有 关沉淀数据如下表(“完全沉淀”时金属离子浓度≤1.0×10-5 mol/L)。
若浸取液中c(Co )=0.1 mol/L,则须调节溶液pH 的范围是_▲_。
(加入NaClO 3和NaOH 时,溶液体积的变化忽略不计)
(3)萃取钴。
P204[二(2-乙基己基)磷酸酯,难溶于水,用HA 表示] 是常用的Co2+萃取剂,其结构简式如题17图-2所示。
萃取过程中发生反应: Co 2++nHA CoA 2·(n-2)HA+2H +能使用P204萃取剂萃取水溶液中Co 2+的原因是_▲_。
(4)制备Co 3O 4。
已知尿素[CO(NH 2)2]在水溶液中加热可发生水解反应。
CoCO 3和 Co 2(OH)2CO 3在空气中加热至500℃均可得到Co 3O 4。
为获得较高纯度的Co 3O 4;请 补充实验方案:取- -定量CoSO 4溶液置于70 ℃水浴槽中,_▲ ,得Co 3O 4。
(须使 用的试剂:尿素浓溶液、1 mol/L BaCl 2溶液、蒸馏水)
18. (14 分)水溶性硝态氮(NO 3-、NO 2-等)是水体污染物,可采用多种方法将其除去。
(1)在反硝化细菌作用下,可用葡萄糖(C 6H 12O 6)将酸性废水中的NO 3-、NO 2-除去,同时产生两种无污染气体。
写出葡萄糖除去NO 3-反应的离子方程式:_▲ 。
(2)纳米铁粉可用于去除废水中的硝态氮(以NO 3-表示),反应原理如题18图-1所示。
①有研究发现,在铁粉总量一定的条件下,水中的溶解氧过多不利于硝态氮去除。
其原因是_ ▲_。
②利用纳米铁粉与活性炭可提升硝态废水中硝态氮的去除效率。
控制纳米铁粉与活性炭总质量一定,反应时间相同,测得废水中硝态氮残留率与混合物中
()()
C m Fe m 的关系如题18图-2
所示,
()()
C m Fe m 过大和过小都会导致硝态氮残留率上升,但方向1上升幅度小于方向2。
硝态氮残留率呈现如此变化的原因是_▲ 。
(3)用含铈(主要化合价为+3、+ 4)溶液作吸收液处理烟气中氮氧化物时,NO 被吸收生 成NO 2-。
用电解法可将处理烟气后溶液中的NO 2-转化为无毒物质,同时使吸收液再生。
①写出电解时阴极的电极反应式:_▲
②若完全电解后阴极生成1 mol 还原产物,阳极生成气体在标准状况下体积是_▲ 。
沉淀
Al(OH)3 Fe(OH)3 Co(OH)2 恰好完全沉淀时pH
5.2
2.8
9.4
答案
1-10 CCBAA ABBDD 11-14 ADCD
15.⑴ 3NiS +ClO 3-+6H +=3Ni 2++3S +Cl -+3H 2O
⑵ 8.43×104
⑶n (Ni 2+)总=n (NiO)=
1
mol g 75g 25.2-⋅=0.03 mol
n (NiCO 3)=n (CO 2)=1
mol g 44g 25.2g 69.2-⋅-=0.01 mol
n [Ni(OH)2]=n (Ni 2+)总-n (NiCO 3)=0.03 mol -0.01 mol =0.02 mol n (H 2O)=1mol g 18g 69.2g 41.3-⋅--n [Ni(OH)2]=0.02 mol
n (NiCO 3) : n [Ni(OH)2] : n (H 2O)=0.01 mol : 0.02 mol : 0.02 mol =1 : 2 : 2 样品化学式为:NiCO 3·2Ni(OH)2·2H 2O 。
⑷ 除去合金中大部分铝,形成多孔结构便于吸附氢气 ⑸ 新制兰尼镍的多孔结构中吸附了大量浸出反应生成的氢气 16.⑴ 1 mol
⑵ 7 : 2
⑶
COOCH 3
N
OCH 3OHC
CHO
⑷ HO C O O
CH NH 2
CH 3
⑸
OH
3
23
3
H 3C
C
O
CH 3
HI
OH
CHO
OH
CH CH C CH 3O
17.⑴ 2LiCoO 2+3H 2SO 4+Na 2SO 3=Li 2SO 4+2CoSO 4+Na 2SO 4+3H 2O
防止局部酸性过强,反应产生SO 2逸出 ⑵ 5.2~7.4
⑶ P204分子中O 原子与Co 2+通过配位键形成配合物,而不与Li +形成配合物
⑷ 边搅拌边向溶液中缓慢加入一定量尿素浓溶液(和适量氨水),充分反应至沉淀不再增加为止,冷却、过滤,用蒸馏水洗涤滤渣直至向最后一次洗涤滤液中滴入1 mol·L -1 BaCl 2溶液无沉淀生成,将滤渣转移到坩埚中,在空气中加热至500℃ 18.⑴ 5C 6H 12O 6+24NO 3-+24H +
反硝化细菌
12N 2↑+30CO 2↑+42H 2O
⑵ ① 废水中的溶解氧将Fe 2+氧化为Fe 3+,使溶液中n (Fe 2+)减少,还原能力减弱,硝态
氮去除率降低
②
(C)
(Fe)
m m 过大和过小,都会使形成微电池的数目减少,相同时间内生成c (Fe 2+)降低,反应速度减慢,硝态氮残留增大;方向1中,活性炭过量,过量的活性炭对硝态氮有吸附作用,故方向1上升幅度小于方向2 ⑶ ① 2NO 2-+8H ++6e -=N 2↑+4H 2O
② 22.4 L。