南京市2023届高三年级学情调研
化 学
本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分。考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 K-39 Mn-55
一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 近年来我国航空航天事业取得了很多令世界瞩目的成就。下列说法不正确的是
A. 飞船返回舱表层使用的玻璃纤维属于天然高分子材料
B. 当光束通过空间站热控材料使用的纳米气凝胶时可观察到丁达尔效应
C. 新一代运载火箭使用液氢燃料燃烧产物对环境无污染
D. 人造卫星使用的太阳能电池工作时将太阳能转化为电能
【答案】A
2. 实验室制备乙炔的反应为CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑。下列说法正确的是
A. CaC2的电子式为 B. H2O是非极性分子
C. Ca(OH)2中仅含有离子键 D. C2H2的空间结枃为直线形
【答案】D
3. 《神农本草经》中记载的白矾主要成分为KAl(SO4)2?12H2O。下列说法正确的是
A. 离子半径：r(Al3+)>r(O2-) B. 碱性：KOH>Al(OH)3
C. 热稳定性：H2S>H2O D. 第一电离能：I1(S)>I1(O)
【答案】B
4. 实验室制取Cl2并探究其性质的装置如图所示。下列实验装置不能达到目的的是
A. 用装置甲制取Cl2 B. 用装置乙获得纯净的Cl2
C. 用装置丙验证Cl2可氧化I- D. 用装置丁吸收Cl2
【答案】B
5. 第三周期元素的单质及其化合物具有重要用途。例如，在熔融状态下，可用金属钠制备金属钾；MgCl2可制备多种镁产品：铝－空气电池具有较高的比能量，在碱性电解液中总反应式为4Al+3O2+4OH-+6H2O=4[Al(OH)4]-，高纯硅广泛用于信息技术领域，高温条件下，将粗硅转化为三氟硅烷(SiHCl3)，再经氢气还原得到高纯硅。下列说法正确的是
A. 钠燃烧时火焰呈黄色与电子跃迁有关
B. Mg2+基态核外电子排布式为1s22s22p63s2
C. 1mol[Al(OH)4]-中含有4molσ键
D. Si－Si键的键能大于Si－O键的键能
【答案】A
6. 第三周期元素的单质及其化合物具有重要用途。例如，在熔融状态下，可用全属钠制备全属钾；MgCl2可制备多种镁产品：铝－空气电池具有较高的比能量，在碱性电解液中总反应式为4Al+3O2+4OH-+6H2O=4[Al(OH)4]-，高纯硅广泛用于信息技术领域，高温条件下，将粗硅转化为三氟硅烷(SiHCl3)，再经氢气还原得到高纯硅。下列化学反应表示正确的是
A. 钠与水反应的离子方程式：Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
B. MgCl2溶液显酸性的原因：Mg2++2H2O=Mg(OH)2↓+2H+
C. 该铝－空气电池的负极反应式：Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-
D. SiHCl3转化为高纯硅的化学方程式：SiHCl3+H2=Si+3HCl
【答案】C
7. 第三周期元素单质及其化合物具有重要用途。例如，在熔融状态下，可用金属钠制备金属钾；MgCl2可制备多种镁产品：铝－空气电池具有较高的比能量，在碱性电解液中总反应式为4Al+3O2+4OH-+6H2O=4[Al(OH)4]-，高纯硅广泛用于信息技术领域，高温条件下，将粗硅转化为三氟硅烷(SiHCl3)，再经氢气还原得到高纯硅。下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 钠的密度比钾大，可用于冶炼金属钾
B. 熔融的氯化镁能电解，可用作冶炼镁的原料
C. 铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品
D. 晶体硅熔点高、硬度大，可用作通讯设备的芯片
【答案】B
8. 自然界与人类活动均对硫的循环产生影响。下列说法不正确的是
A. 火山口附近的硫单质会被O2直接氧化为SO3
B. 大气中的SO2遇雨水形成H2SO4进入地面或海洋
C. 工业排放尾气中的SO2可与CaO和O2反应生成CaSO4
D. 水垢中的CaSO4可与饱和Na2CO3溶液反应生成CaCO3
【答案】A
9. 2－丁醇发生消去反应生成2－丁烯按如图机理进行：
下列说法不正确的是
A. 2－丁醇分子含1个手性碳原子 B. 2－丁烯存在顺反异构体
C. 该反应的副产物之一为1－丁烯 D. 2－丁烯中碳原子杂化轨道类型均为sp2
【答案】D
10. 丙烯腈(C3H3N)是制备腈纶的单体。一种制备丙烯腈反应的热化学方程式为C3H6(g)+NH3(g)+O2(g) C3H3N(g)+3H2O(g) △H=-515kJ·mol-1，下列说法正确的是
A. 该反应的△S＜0
B. 该反应的平衡常数K=
C. 其他条件相同，增大压强有利于提高丙烯腈的平衡产率
D. 该反应每消耗1.5molO2，转移电子的物质的量为3mol
【答案】B
11. 室温下，下列实验探究方案不能达到实验目的的是
选项 探究方案 实验目的 A 向2mL1mol·L-1CH3COOH溶液中滴加1mol·L-1Na2CO3溶液，观察现象 比较Ka(CH3COOH)和Ka1(H2CO3)的大小 B 向4mL0.1mol·L-1CuSO4溶液中滴加1mol·L-1氨水至沉淀溶解，再加入8mL95%乙醇，过滤 制备[Cu(NH3)4]SO4?H2O晶体 C 把两个体积相同、封装有等量NO2和N2O4混合气体烧瓶分别同时浸泡在热水和冰水中，观察混合气体的颜色变化 探究温度对化学平衡的影响 D 向溶液X中滴加少量稀硝酸，然后滴入几滴Ba(NO3)2溶液，观察现象 检验溶液X是否含有SO
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
12. 利用Ce(SO4)2溶液处理尾气中的SO2和NO，获得Na2S2O4和NH4NO3的流程如图：
下列说法正确的是
A. “装置I”所得NaHSO3溶液pH<7，则溶液中：c(SO)>c(H2SO3)
B. “装置II”中每消耗1molCe4+可吸收22.4LNO
C. “装置III”为电解槽，阴极反应为2HSO-2e-=S2O+2OH-
D. “装置IV”所得NH4NO3溶液中存在c(NH)+c(H+)=c(NO)
【答案】A
13. 将金红石(TiO2)转化为TiCl4是生产金属钛的关键步骤。在1.0×105Pa，将TiO2、C、Cl2以物质的量比1：2：2进行反应，平衡体系中主要物质的物质的量分数(x)随温度变化理论计算结果如图所示。
下列说法不正确的是
A. 200~1600℃反应达到平衡时，TiO2的转化率均已接近100%
B. 将400℃时的平衡体系加热至800℃，平衡C(s)+CO2(g)2CO(g)向正反应方向移动
C. 1000℃时，测得某时刻x(TiCl4)=0.2.其他条件不变，延长反应时间能使x(TiCl4)超过该温度下平衡时的x(TiCl4)
D. 实际生产时反应温度选择900℃而不选择200℃，其主要原因是：900℃比200℃时化学反应速率更快，生产效益更高
【答案】C
二、非选择题：共4题，共61分。
14. LiMn2O4是一种锂离子电池的正极材料。用高锰酸钾废渣(主要成分为MnO2、Fe2O3、Al2O3、SiO2)和硫铁矿(主要成分为FeS2)制备LiMn2O4的工艺流程如图：
已知：①酸浸液主要含有Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+等金属间离子；
②25℃时，相关物质的Ksp见表。
物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Ksp 1×10-16.3 1×10-38.6 1×10-32.3 1×10-12.7
（1）醋浸。MnO2与FeS2反应生成Fe3+和SO的离子方程式为____。保持温度、浸取时间不变，能提高锰元素浸出率的措施有____。
（2）除杂。欲使溶液中的Al3+、Fe3+沉淀完全，调节溶液的pH最小值为____(当溶液中某离子浓度c≤1×10-5mol·L-1时，可认为该离子沉淀完全)。
（3）热解。在真空中加热分解MnSO4?H2O，测得固体的质量随温度变化如图1所示。真空热解MnSO4?H2O制备Mn3O4，需控制的温度为_____。(写出计算推理过程)。
（4）焙烧。生成LiMn2O4的反应中，还原剂是____(填化学式)。
（5）一种LiMn2O4晶胞可看成由图2中A、B单元按图3方式构成。图2中“○”表示O2-，则“●”表示的微粒是____(填离子符号)。
【答案】（1） ①. 15MnO2+2FeS2+28H+=2Fe3++14H2O+4SO+15Mn2+ ②. 矿渣粉碎
（2）4.9（3）根据质量守恒可知，3MnSO4?H2O~Mn3O4，此时Mn3O4的质量占原固体质量的，失重1-45.17%=54.83%，结合图像可知，需控制温度在1000-1200℃
（4）Mn3O4（5）Li+
15. 抗高血压药物替米沙坦中间体F的合成路线如图：
（1）A与邻二甲苯的相对分子质量接近，但沸点却高于邻二甲苯，其原因是____。
（2）B→C的反应有中间体X(C12H17O2N)生成，中间体X的结构简式为_____。
（3）D→E的反应类型为____。
（4）B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分子中不同化学环境的氢原子个数比是9：2：2：2。
②在热的NaOH溶液中完全水解，生成NH3和另一种化合物。
（5）写出以苯、(CH2O)n和为有机原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)____。
【答案】（1）A中含有-NH2，可以形成氢键
（2）（3）取代反应
（4）（5）
16. 硫氰化钾(KSCN)是常用的分析试剂，用硫磺与KCN等为原料制备KSCN的实验流程如图：
已知：①Ka(HSCN)=0.13，Ka(HCN)=6.2×10-10，Ksp(PbS)=9.0×10-29
②S+KCNKSCN(放热反应)
（1）合成。将硫磺与一定量水配成悬浊液加入如图所示的反应釜中，在搅拌下滴入KCN与KOH混合溶液。
①冷水从____(填“a”或“b”)端通入。
②若反应温度过高，可采取的措施有：减慢滴加KCN与KOH混合溶液的速率、____。
③反应釜中还有副反应发生，如硫磺与KOH溶液反应生成K2S和K2S2O3，该反应的化学方程式为_____。
（2）除硫化物。由于成品中不能含有铅，故加入(CH3COO)2Pb溶液只能略微不足。证明(CH3COO)2Pb溶液略微不足的实验操作与现象是____。
（3）除硫酸盐。选用Ba(OH)2溶液而不选用BaCl2溶液的原因是____。
（4）KSCN纯度测定。溶液pH介于0~1时，用KSCN溶液滴定已知浓度的AgNO3溶液来测定KSCN纯度，发生反应为SCN-+Ag+=AgSCN↓。请补充完整实验方案：①准确称取1.0000g样品，溶于适量蒸馏水，将溶液完全转移到100.00mL容量瓶中，定容得溶液A；②量取20.00mL____；③重复实验两次，计算消耗溶液A的平均体积为VmL；④通过公式w(KSCN)=%计算KSCN的质量分数[实验中须使用的试剂：NH4Fe(SO4)2溶液、1.0mol·L-1HNO3溶液、0.1000mol·L-1AgNO3溶液]。
【答案】（1） ①. a ②. 加快冷却水的流速 ③. 4S+6KOH=3H2O+2K2S+K2S2O3
（2）取沉淀后上层清液，向清液中滴加醋酸铅溶液，生成极少量的沉淀，说明(CH3COO)2Pb溶液略微不足
（3）Ba(OH)2溶液可以和硫酸根离子生成硫酸钡沉淀且使溶液显碱性利于生成KSCN，若选用BaCl2溶液会引入氯离子杂质
（4）量取20.00mL0.1000mol·L-1AgNO3溶液，加入1.0mol·L-1HNO3溶液为调节pH为0~1，加入几滴NH4Fe(SO4)2溶液，使用溶液A滴定硝酸银溶液至最后一滴溶液A加入后溶液显红色，且半分钟内不褪色
17. 不同催化剂作用下NH3还原NOx的机理与效果是研究烟气(含NOx、O2、N2等)脱硝的热点。
（1）NH3还原NO的主反应为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)。
已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H=-1269kJ·mol-1
上述主反应的△H=____。
（2）在某钒催化剂中添加一定量Cu2O可加快NO的脱除效率，其可能机理如图1所示(表示物种吸附在催化剂表面，部分物种未画出)。
①X、Y处V元素化合价为+4或+5价。X处V元素化合价为____。
②NO转化为N2的机理可描述为____。
③烟气中若含有SO2，会生成NH4HSO4堵塞催化剂孔道。生成NH4HSO4的化学方程式为____。
（3）将模拟烟气(一定比例NOx、NH3、O2和N2)以一定流速通过装有Fe/Zr催化剂的反应管，测得NOx转化率随温度变化的曲线如图2所示。
①温度低于350℃时，NOx转化率随温度升高而增大，其可能原因是_____。
②温度高于450℃时，NOx转化率已降低为负值，其可能原因是____。
【答案】（1）-1630kJ·mol-1
（2） ①. +5 ②. NO、、Cu2+反应生成NO2与Cu+，NO或NO2分别与反应生成N2和H2O ③. O2+2SO2+2NH3+2H2O=2NH4HSO4
（3） ①. 温度升高，催化剂活性增强均使活化分子百分数增加，单位时间内活化分子有效碰撞次数增加，反应速率加快 ②. 温度高于450℃时，NH3与O2反应生成较多量NOx，使得流出反应管的NOx总量超过流出反应管的NOx总量
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