2021南通、连云港等七高三下学期3月模拟考试（一模）化学含答案

2020～2021学年高三年级模拟考试卷

化　　学

(满分：100分　考试时间：75分钟)

2021．03

H—1　N—14　O—16　F—19　Na—23　S—32

Mn—55　Fe—56

一、 单项选择题：共13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项最符合题意。

1. 按照绿色化学的思想，最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物。下列工业生产涉及的反应中最符合“原子经济性反应”的是(　　)

A. 钠与氧气反应制取过氧化钠    B. 氯气与石灰乳反应制取次氯酸钙

C. 一氧化碳还原氧化铁冶炼铁    D. 二氧化硅与焦炭反应制取粗硅

2. 光气(COCl2)是一种重要的有机中间体。反应CHCl3＋H2O2===COCl2↑＋HCl＋H2O可用于制备光气。下列有关叙述正确的是(　　)

A. CHCl3为非极性分子    　B. 氯原子的结构示意图为

C. H2O2的电子式为　D. COCl2中碳原子的轨道杂化类型为sp3杂化

3. 氮及其化合物在生产、生活中有广泛应用。下列含氮物质的性质与用途具有对应关系的是(　　)

A. N2性质稳定，可用于制取氨气    　B. NH4Cl溶液呈酸性，可用于除铁锈

C. NH3具有还原性，可用作制冷剂    　D. HNO3具有强氧化性，可用于制备硝酸铵

阅读下列资料，完成4～6题：SO2和H2SO4在生产、生活和科学研究中有着广泛的应用。葡萄酒中添加适量的二氧化硫可以起到抗氧化等作用。工业上常用接触法制备硫酸，过程如下：将硫黄或其他含硫矿物在沸腾炉中与氧气反应生成SO2；SO2在V2O5催化作用下与空气中的O2在接触室中发生可逆反应，反应的热化学方程式表示为2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)；ΔH＝－196.6 kJ·mol－1；生成的SO3在吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收得到发烟硫酸(H2SO4·SO3)。

4. 下列关于SO2的说法不正确的是(　　)

A. 工业制备硫酸后含SO2的尾气大量排放至空气中会形成酸雨

B. 葡萄酒中使用SO2作抗氧化剂是利用了SO2的还原性

C. SO2与H2S气体混合，产生淡黄色固体，体现了SO2的氧化性

D. SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中，红色褪去，向褪色后的溶液中滳加NaOH溶液，红色复现，体现了SO2的漂白性

5. 下列关于常压下SO2催化氧化生成SO3的反应说法正确的是(　　)

A. 右图所示为V2O5的晶胞

B. 接触室中使用过量空气的目的是加快反应速率

C. 有2 mol SO2(g)和1.5 mol O2(g)通过接触室，放出196.6 kJ热量

D. 使用V2O5作催化剂同时降低了正、逆反应的活化能

6. 下列与硫酸相关的实验能达到目的的是(　　)

A. 向50 g H2O中加入50 g发烟硫酸，可配成100 g质量分数为50%的硫酸溶液

B. 常温下，可使用浓硫酸和铁片反应制取FeSO4

C. 装置甲可用于实验室制备乙烯气体

D. 装置乙可用于去除乙烯中混有的SO2气体

7. 乙酸乙酯的制备实验如下：

步骤1：在试管a中加入无水乙醇、浓硫酸、冰醋酸，并加入沸石。在试管b中加入滳有酚酞的饱和碳酸钠溶液；

步骤2：点燃酒精灯，加热反应物至微微沸腾后，改用小火加热，观察到试管b中溶液上方出现无色液体；

步骤3：振荡试管b，溶液红色变浅；

步骤4：用分液漏斗分离试管b中的液体混合物。

下列关于该实验说法不正确的是(　　)

A. 试管a中放入沸石的目的是防止加热时液体暴沸

B. 导管不伸入试管b中液面以下，其目的是防止倒吸

C. 步骤3中溶液红色变浅，是因为碳酸钠与乙醇发生反应

D. 步骤4中应先放出水相后再从分液漏斗上口倒出乙酸乙酯

8. CuCl为白色固体，难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化，常用作媒染剂。以废铜渣(主要成分为Cu，含少量Ni、Al2O3等)为原料制备CuCl的工艺流程如下。

下列说法正确的是(　　)

A. 1 mol配合物Ni(CO)4中σ键的数目为4 mol

B. “碱溶”时发生反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑

C. “还原”后所得溶液中大量存在的离子有Cu2＋、H＋、Cl－、SO

D. “洗涤”时使用乙醇能防止CuCl被氧化

9. X、Y、Z、W、R属于周期表中前20号主族元素，且原子序数依次增大。X原子中有7个运动状态完全不同的电子，Z是元素周期表中电负性最大的元素，Z和W同主族，R的最外层电子数是最内层电子数的一半。下列说法正确的是(　　)

A. Z的简单氢化物分子间能形成氢键    B. 简单离子半径：r(R)>r(W)

C. 简单气态氢化物的热稳定性：W>Z    D. 第一电离能：I1(X)＞I1(Y)＞I1(Z)

10. 有机物X是一种医药中间体，其结构简式如图所示。下列说法正确的是(　　)

A. 有机物X的分子式为C16H16NO3

B. 有机物X不存在顺反异构现象

C. 1 mol X最多能与7 mol H2发生加成反应

D. 有机物X能与NaHCO3溶液反应生成CO2

11. 甲烷是良好的制氢材料。我国科学家发明了一种500 ℃时，在含氧离子(O2－)的熔融碳酸盐中电解甲烷的方法，实现了无水、零排放的方式

生产H2和C。反应原理如右图所示。下列说法正确的是(　　)

A. X为电源的负极

B. Ni电极上发生的电极反应方程式为CO＋4e－===C＋3O2－

C. 电解一段时间后熔融盐中O2－的物质的量变多

D. 该条件下，每产生22.4L H2，电路中转移2 mol电子

12. 室温下：Ka1(H2CO3)＝10－6.38、Ka2(H2CO3)＝10－10.25。Na2CO3和NaHCO3混合溶液具有控制酸碱平衡、供给细胞生存代谢所必需的能量和无机盐成分等作用。室温下，通过下列实验探究一定浓度的Na2CO3和NaHCO3混合溶液的性质。

下列有关说法正确的是(　　)

A. 实验1溶液中存在：c(Na＋)>c(HCO)＝c(CO)

B. 实验2中随蒸馏水的不断加入，溶液中的值逐渐变小

C. 实验3所得溶液中存在c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)

D. 实验4反应的离子方程式为Ba2＋＋CO===BaCO3↓

13. SCl2可用作有机合成的氯化剂。在体积为V L的密闭容器中充入0.2 mol SCl2(g)，发生反应：2SCl2(g)S2Cl2(g)＋Cl2(g)。图中所示曲线分别表示反应在a min时和平衡时SCl2的转化率与温度的关系。下列说法正确的是(　　)

A. 2SCl2(g)S2Cl2(g)＋Cl2(g)的ΔH>0、ΔS<0

B. 当容器中气体密度恒定不变时，反应达到平衡状态

C. 55 ℃，向体积为0.5V L的容器中充入0.2 mol SCl2(g)，a min时SCl2(g)的转化率大于50%

D. 82 ℃，起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1 mol，此时v(逆)＞v(正)

二、 非选择题：共4题，共61分。

14. (16分)国家规定，排放的废水中氟的含量不得超过10.0 mg·L－1，砷的含量不得超过0.5 mg·L－1。硫酸工厂废水中除含有稀硫酸外，还含有H3AsO3、H2SiF6等物质。工业上常通过化学沉淀和氧化、吸附沉降处理废水，实现水体达标排放。

(1) 化学沉淀：向废水中加入石灰乳[以Ca(OH)2为主]、过滤。滤渣中主要含有CaSO4、CaF2、SiO2和少量Ca3(AsO3)2。

① Ca3(AsO3)2中阴离子的空间构型为________。

②写出该过程中H2SiF6和石灰乳反应生成CaF2、SiO2的化学方程式：________________________________________________________________________。

③充分沉淀后测得废水中F－的含量为9.5 mg·L－1，此时SO的浓度为______________mol·L－1。[已知：Ksp(CaSO4)＝5.0×10－5、Ksp(CaF2)＝5.0×10－9]

(2) 氧化、吸附沉降：利用NaClO和FeSO4进一步处理废水中残余的As(Ⅲ)。已知：

ⅰ. NaClO能将As(Ⅲ)氧化为As(Ⅴ)、Fe(Ⅱ)氧化为Fe(Ⅲ)。形成的Fe(OH)3胶体吸附废水中的As(Ⅴ)物种而沉降。

ⅱ. 溶液的pH对Fe(OH)3胶体表面所带电荷有影响。pH>7时，Fe(OH)3胶体表面带负电荷，pH越高，表面所带负电荷越多。

ⅲ. As(Ⅲ)和As(Ⅴ)水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图1所示。

图1

①向化学沉淀后的废水(pH≈8)中加入NaClO溶液，写出As(Ⅲ)发生主要反应的离子方程式：________________________。

②其他条件相同的情况下，用以下两种方式向废水样中添加NaClO和FeSO4溶液。

图2

方式Ⅰ：先加NaClO溶液，再加FeSO4溶液；

方式Ⅱ：先加FeSO4溶液，再加NaClO溶液。

反应相同时间，测得As(Ⅲ)的氧化效果方式Ⅱ不如方式Ⅰ，原因是________________________________________________________________________。

③废水的pH对As(Ⅴ)的去除率的影响如图2所示。pH>8时，随着废水的pH增大，As(Ⅴ)的去除率发生如图所示变化的原因是__________________________________________________。

15. (14分)多奈哌齐是一种治疗阿尔茨海默病的药物，其合成路线如下：

(1) F→G的反应类型为________。

(2) 用“*”标出G中的手性碳原子。

(3) D→E中加入试剂X的分子式为C6H5NO，写出X的结构简式：________________________________________________________________________。

(4) D的一种同分异构体Y同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________。

① Y能与FeCl3发生显色反应；

② l moI Y与足量溴水反应时最多能消耗4 mol Br2；

③ Y分子中不同化学环境的氢原子数目比为6∶3∶2∶1。

(5) 设计以和HOOCCH2COOH为原料制备的合成路线(无机试剂、有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。

(15分)硫酸锰铵[(NH4)xMny(SO4)z·nH2O]可用作织物和木材加工的防火剂。实验室利用废弃锌锰干电池可以制备硫酸锰铵并回收ZnCl2溶液。步骤如下：

步骤Ⅰ：拆分干电池得到锰粉(主要含MnO2、炭粉、NH4Cl、ZnCl2和少量FeCl2等)。水洗、过滤。

步骤Ⅱ：向步骤Ⅰ所得滤渣中加入足量葡萄糖和稀硫酸溶液后浸取。

步骤Ⅲ：将浸取后所得混合物加热浓缩，利用右图装置过滤，得到MnSO4溶液。

步骤Ⅳ：向MnSO4溶液中加入硫酸铵固体，待硫酸铵全部溶解后，在冰水浴中冷却结晶，过滤，并用少量乙醇溶液洗涤滤渣，干燥后得到(NH4)xMny(SO4)z·nH2O。

(1) 写出步骤Ⅱ中葡萄糖、MnO2、H2SO4反应生成MnSO4和CO2的化学方程式：________________________。

(2) 步骤Ⅲ中过滤时利用右图装置的目的是________________________________________。

(3) 已知：① 实验中有关数据如下表(开始沉淀时的金属离子浓度以1.0 mol·L－1计算，沉淀完全时以金属离子浓度小于10－5 mol·L－1计算)。

② Zn(OH)2在pH>11时，会转化为Zn(OH)。

实验小组利用步骤Ⅰ所得滤液与(NH4)2CO3溶液反应，得到ZnCO3和FeCO3的固体混合物。设计利用该固体混合物制取ZnCl2溶液的实验方案：__________________________。(实验中可选用的试剂：30%H2O2、Zn(OH)2固体、1.0 mol·L－1 NaOH溶液、1.0 mol·L－1 HCl溶液)

(4) 某同学为测定硫酸锰铵[(NH4)xMny(SO4)z·nH2O]的组成，进行如下实验：

准确称取4.090 g样品，配制成100.00 mL溶液A；准确量取25.00 mL溶液A，用0.080 00 mol·L－1的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Mn2＋(离子反应方程式为Mn2＋＋H2Y2－===MnY2－＋2H＋)，消耗EDTA标准溶液31.25 mL；另取25.00 mL溶液A，加足量的NaOH溶液并充分加热，生成NH3 11.20 mL(标准状况)。

通过计算确定硫酸锰铵的化学式(写出计算过程)。

17.(16分)氰化氢(HCN，易挥发，Ka＝5.0×10－10)主要应用于电镀、采矿、药物合成等工业生产。HCN、CN－能抑制人体组织细胞内酶的活性，不能直接排放到环境中。

(1) Na2S2O3在临床上常用于氰化物的解毒剂。解毒的原理是S2O将CN－转化为SCN－和SO。验证该转化过程中生成SCN－的实验方法是：向NaCN溶液中加入过量的Na2S2O3的溶液，充分反应后，取少量反应后的溶液于试管中，加入足量稀盐酸酸化，________________________________________。

(2) Cu2＋可催化过氧化氢氧化废水中的CN－。

①反应不能在酸性条件下进行，原因是________________________________________。

②在含氰废水总量、过氧化氢用量和溶液pH一定的情况下，反应相同时间，测得CN－的氧化去除率随c(Cu2＋)的变化与如图1所示。c(Cu2＋)超过90 mg·L－1时，CN－的氧化去除率有所下降，原因是________________________________________。

(3) 通过电激发产生HO·和OH－可处理废水中的CN－，其可能的反应机理如图2所示。

①反应Ⅰ的离子方程式为________________________。

②虚线方框内的过程可描述为________________________。

图3

(4) 在铜镍为催化剂(Cu、CuO为活性组分，Cu的催化活性效果更好)的条件下，可利用反应：HCN(g)＋H2O(g)NH3(g)＋CO(g)；ΔH＞0除去废气中的HCN。将含相同比例的HCN(g)、H2O(g)、CO(g)[或N2(g)]混合气体分别通过催化剂，反应相同的时间，测得HCN(g)的去除率随温度变化如图3所示。200 ℃时含CO的混合气体中HCN(g)的去除率较高，而400 ℃时含CO的混合气体中HCN(g)的去除率较低。其原因是________________________________________________________________________。

2020～2021学年高三年级模拟考试卷

(南通、连云港等七市)

化学参考答案及评分标准

1. A　2. B　3. B　4. D　5. D　6. C　7. C　8. D　9. A　10. B　11. B　12. A　13. C

14. (16分)

(1) ① 三角锥形(2分)

② H2SiF6＋3Ca(OH)2===3CaF2＋SiO2＋4H2O(3分)

③ 0.002 5(2分)

(2) ① H3AsO3＋ClO－＋2OH－===HAsO＋Cl－＋2H2O(3分)

②方式Ⅱ中NaClO会同时氧化As(Ⅲ)和Fe2＋，导致氧化As(Ⅲ)的n(NaClO)比方式Ⅰ中的少，氧化效果减弱(3分)

③ pH＞8时，随着废水pH的增大，溶液中As(Ⅴ)由HAsO转化为AsO，所带负电荷增大，且Fe(OH)3胶体表面负电荷也在增多，静电斥力增大，不利于吸附(3分)

15. (14分)

(1) 取代反应(2分)

(2) (2分)

(3)(2分)

16. (15分)

(1) C6H12O6＋12MnO2＋12H2SO4===12MnSO4＋18H2O＋6CO2↑(3分)

(2) 防止硫酸锰晶体析出(2分)

(3) 向固体混合物中加入1.0 mol·L－1盐酸至固体完全溶解，向溶液中加入适量30%H2O2，使其充分反应，向溶液中加入Zn(OH)2固体，调节溶液pH在3.2～5.9范围内，过滤(5分)

(4) 25 mL溶液中

n(Mn2＋)＝0.08 mol·L－1×31.25 mL×10－3 L·mL－1＝2.50×10－3 mol

n(NH)＝n(NH3)＝112.00 mL×10－3L·mL－1÷22.4 L·mol－1＝5.00×10－3mol

根据电荷守恒n(Mn2＋)×2＋n(NH)＝n(SO)×2

n(SO)＝5.00×10－3mol

m(Mn2＋)＝2.50×10－3mol×55 g·mol－1＝0.137 5 g

m(NH)＝5.00×10－3mol×18 g·mol－1＝0.090 00 g

m(SO)＝5.00×10－3mol×96 g·mol－1＝0.480 0 g

n(H2O)＝＝1.75×10－2mol

x∶y∶z∶n＝n(NH)∶n(Mn2＋)∶n(SO)∶n(H2O)＝2∶1∶2∶7

化学式为(NH4)2Mn(SO4)2·7H2O(5分)

17. (16分)

(1) 向其中加入几滴FeCl3溶液，溶液变为红色，说明该转化生成了SCN－(2分)

(2) ① 酸性条件下溶液中的氰化物转变为HCN逸出，造成污染(2分)

②c(Cu2＋)超过90 mg·L－1，会催化过氧化氢分解，与CN－反应的H2O2的量减少(2分)

(3) ① 10·OH＋2OH－＋2CN－===N2↑＋6H2O＋2CO(3分)

② O2在阴极表面得电子被还原成·O，·O结合H＋生成·O2H，·O2H分解生成O2和H2O(3分)

(4) CO抑制了HCN(g)＋H2O(g)NH3(g)＋CO(g)反应的正向进行，同时CO可将CuO还原为催化活性更好的Cu。400℃时前者为主要因素，200℃时后者为主要因素(4分)