湘赣皖十五校2020届高三下学期第一次联考试题（4月）化学
展开2020届湘赣皖·长郡十五校高三联考 第一次考试
化学试卷
总分：100分 时量：90分钟
可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 F19 Na23 Mg24 P31 S32 Cl35.5 K39 Fe56 Cu64 Ba137
第I卷 选择题(48分)
一、选择题(本题共16小题，每小题3分，共48分。每个小题只有一个选项符合题意)
1.下列中国制造的产品主体用料不是金属材料的是
2.根据下列事实书写的离子方程式中，错误的是
A.向Na2SiO3溶液中加入稀盐酸得到硅酸胶体：SiO32－＋2H＋＝H2SiO3(胶体)
B.向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液得到FeCO3沉淀：Fe2＋＋2HCO3－＝FeCO3↓＋CO2↑＋H2O
C.含0.1 mol FeI2的溶液中滴加含0.15 mol Cl2的氯水：2Fe2＋＋2I－＋2Cl2＝2Fe3＋＋I2＋4C1－
D.在稀硫酸存在下，MnO2将CuS中的硫元素氧化为硫单质：MnO2＋CuS＋4H＋＝Mn2＋＋Cu2＋＋S＋2H2O
3.作为“血迹检测小王子”，鲁米诺反应在刑侦中扮演了重要的角色，其一种合成原理如图所示。下列有关说法正确的是
A.鲁米诺的化学式为C8H6N3O2
B.一定条件，A可以和甘油发生聚合反应
C.B中处于同一平面的原子最多12个
D.(1)、(2)两步的反应类型分别为加成反应和取代反应
4.依据反应2NaIO3＋5SO2＋4H2O＝I2＋3H2SO4＋2NaHSO4，利用下列装置从含NaIO3的废液中得到碘的CCl4溶液并回收NaHSO4。其中装置正确且能达到相应实验目的的是
A.②④ B.①②③ C.②③④ D.①②④
5.室温下，下列各项中的比较顺序不合理的是
A.已知HCN是弱酸。物质的量浓度相同的①NaCl、②NaCN两种溶液中，全部离子的物质的量浓度之和：①＝②
B.已知醋酸铵溶液显中性。①0.1 mol/L HCl、②0.05 mol/L CH3COOH、③1 mol/L NaCl、④0.2 mol/L NaOH、⑤0.001 mol/L NH3·H2O五种溶液中，由水电离出来的氢离子浓度由大到小的顺序是③⑤②①④
C.物质的量浓度相同的①NH4Cl、②(NH4)2SO4、③NH4Al(SO4)2三种溶液中，铵根离子的水解度(盐类的水解达到平衡时，已水解的盐的分子数与溶解在溶液中的盐的分子总数之比)由大到小的顺序是①②③
D.将足量的BaSO4分别加入等体积的①0.1 mol/L BaCl2、②0.05 mol/L Na2SO4、③纯水三种液体中，所能溶解的BaSO4的质量由大到小的顺序是③②①
6.将一定质量的镁铜合金加入到稀硝酸中，两者恰好完全反应，假设反应过程中还原产物全是NO，向所得溶液中加入物质的量浓度为3 mol·L－1的NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g，则下列有关叙述中正确的是
A.加入合金的质量不可能为8.8 g
B.被还原的硝酸的物质的量为0.4 mol
C.沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为150 mL
D.溶解合金时收集到NO气体的体积在标准状况下约为2.24 L
7.在容积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，在500℃时发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) △H<0。CH3OH的浓度随时间变化如图所示，下列说法不正确的是
A.从反应开始到10min时，H2的平均反应速率v(H2)＝0.15 mol/(L·min)
B.从20min到25min达到新的平衡，可能是增大压强
C.其他条件不变，将温度升到700℃，再次达平衡时平衡常数减小
D.从开始到25min，CO2的转化率是70%
8.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A.18 g 2H2O中含有的中子数为10NA
B.5.8 g正丁烷与异丁烷组成的混合气体中含有的C－H键数目为NA
C.将1 mol Cl2通入足量水中，HClO、Cl－、ClO－的粒子数之和为2NA
D.精炼铜过程中，阳极质量减少6.4 g时，电路中转移电子一定为0.2NA
9.下图所示实验中，能够达到目的的是
10.常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.常温下加水稀释时明显增大的溶液：CH3COO－、Ba2＋、NO3－、Br－
B.pH＝1的溶液中：Na＋、Fe2＋、NO3－、SO42－
C.由水电离的c(OH－)＝10－13 mol·L－1的溶液中：Na＋、Cl－、CO32－、NO3－
D.能使淀粉碘化钾试纸显蓝色的溶液：K＋、SO42－、S2－、SO32－
11.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等，Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍，由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述正确的是
A.元素非金属性强弱的顺序为W>Y>Z
B.X单质的熔点低于Y单质
C.W分别与X、Y、Z形成的二元化合物均能和水反应
D.化合物M中W不都满足8电子稳定结构
12.下列有关同分异构体数目的叙述中，正确的是
A.不考虑空间异构，C2H6O的一氯代物有3种结构
B.分子式符合C5H11Cl的化合物有6种
C.已知二氯苯有3种同分异构体，则四氯苯的同分异构体的数目多于3种
D.菲的结构简式为，它与硝酸反应可生成6种一硝基取代物
13.下列有关说法不正确的是
A.已知I2可溶于KI形成KI3，向两支盛有KI3溶液的试管中，分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液，前者溶液变蓝，后者有黄色沉淀，说明KI3溶液中存在平衡：I3－I2＋I－
B.Cr(OH)3在溶液中存在沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)Cr3＋(aq)＋3OH－(aq)，常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝c(Cr3＋)·c(OH－)＝10－32，要使c(Cr3＋)降至10－5 mol/L，溶液的pH应调至5
C.已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgCrO4)＝2.0×10－12，将等体积的浓度为1×10－4 mol/L的AgNO3溶液滴入到浓度均为1×10－4 mol/L的KCl和K2CrO4的混合溶液中产生两种不同沉淀，且Ag2CrO4沉淀先产生
D.25℃时，溶液中水电离出的c(H＋)和水电离出的c(OH－)的乘积不一定等于10－14
14.电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的原理如下图所示，下列叙述错误的是
A.M室发生的电极反应式：2H2O－4e－＝O2↑＋4H＋
B.a、c为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜
C.N室中：a%<b%
D.理论上每生成1 mol H3BO3，两极室均产生气体，产生气体较少的那一极在标准状况下产生气体的体积约16.8L
15.常温下，现有0.1 mol·L－1 NH4HCO3溶液，pH＝7.8。已知含氮(或含碳)各微粒的分布分数(平衡时，各微粒浓度占总微粒浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。下列说法正确的是
A.当pH＝9时，溶液中存在下列关系：c(NH4＋)>c(NH3·H2O)>c(HCO3－)>c(CO32－)
B.将0.2 mol CO2通入1 L 0.3 mol·L－1 NH3·H2O溶液中充分反应，则有：c(HCO3－)＋3c(H2CO3)－c(CO32－)>0
C.向pH＝6.5的上述溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液时，NH＋和HCO3－浓度逐渐减小
D.分析可知，常温下水解平衡常数Kh(HCO3－)的数量级为10－7
16.《环境科学》刊发了我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠(Na2S2O8，其中S为＋6价)去除废水中的正五价砷[As(V)]的研究成果，其反应机制模型如图所示。设阿伏加德罗常数的值为NA，Ksp[Fe(OH)3]＝2.7×10－39。下列叙述正确的是
A.1 mol过硫酸钠(Na2S2O8)含2NA个过氧键
B.若56 g Fe参加反应，被还原的S2O82－大于NA个
C.室温下，中间产物Fe(OH)3溶于水所得饱和溶液中(假设pH接近7)c(Fe3＋)为2.7×10－32 mol·L－1
D.pH越小，越有利于去除废水中的正五价砷
第II卷 非选择题(52分)
二、非选择题(本题包括5个小题，共52分；其中第20、21为选做题，二者选其一作答)
17.(12分)次硫酸氢钠甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O)俗称吊白块，在印染、医药以及原子能工业中有广泛应用。以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下：
已知：次硫酸氢钠甲醛易溶于水，微溶于乙醇，具有强还原性，且在120℃以上发生分解。
步骤1：在三颈烧瓶中加入一定量Na2SO3和水，搅拌溶解，缓慢通入SO2，至溶液pH约为4，制得NaHSO3溶液。
步骤2：向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液，将装置A中导气管换成橡皮塞，在80～90℃下，反应约3h，冷却至室温，抽滤将剩余锌粉与难溶性产物除去。
步骤3：将滤液真空蒸发浓缩，冷却结晶。
(1)装置B的烧杯中应加入的溶液是 (填字母代号)；
A.NaOH溶液 B.NaHSO3溶液 C.饱和NaCl溶液
冷凝管中冷却水从 (填“a”或“b”)口进水。
(2)A中多孔球泡的作用是 。
(3)冷凝管中回流的主要物质除H2O外还有 (填化学式)。
(4)写出步骤2中发生反应的化学方程式 。
(5)步骤3中在真空容器中蒸发浓缩的原因是防止温度过高使产物分解，也防止 。
(6)为了测定产品的纯度，准确称取2.0 g样品，完全溶于水配成100 mL溶液，取20.00 mL所配溶液，加入过量碘完全反应后(已知I2不能氧化甲醛，杂质不反应)，加入BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重得到白色固体0.233 g，则所制得的产品的纯度为 (保留三位有效数字)
18.(13分)甲醇与水蒸气重整制氢可直接用于燃料电池。回答下列问题：
(1)已知甲醇分解反应：CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g) △H1＝＋90.64 kJ·mol－1；
水蒸气变换反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H2＝－41.20 kJ·mol－1。
则CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g) △H3＝ kJ·mol－1。
(2)科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时，得到甲醇在Pd(III)表面发生解离时四个路径与相对能量的关系如图所示，其中附在Pd(III)表面的物种用*标注。此历程中活化能最小的反应方程式为 。
(3)在0.1MPa下，将总进料量为1 mol且n(CH3OH)：n(H2O)＝1：1.3的混合气体充入一刚性密闭容器中反应。
①实验测得水蒸气变换反应的速率随温度的升高明显下降，原因是 。
②平衡时，测得CH3OH的含量在给定温度范围内极小，H2、H2O(g)、CO、CO2四种组分的含量与反应温度的关系如图所示，曲线b、c对应物质的化学式分别为 、 。
(4)573.2K时，向一刚性密闭容器中充入5.00 MPa CH3OH使其分解，t h后达平衡时H2的物质的量分数为60%，则t h内v(CH3OH)＝ MPa·h－1，其分压平衡常数Kp＝ MPa2。
19.(12分)叠氮化钠(NaN3)是制备医药、炸药的一种重要原料，采用“亚硝酸甲酯－水合肼法”制备叠氮化钠的生产流程如下：
回答下列问题：
(1)亚硝酸甲酯合成釜中生成的亚硝酸甲酯(CH3ONO)易转化为气态进入叠氮环合塔，写出生成CH3ONO的化学反应方程式： 。
(2)叠氮环合塔中生成叠氮化钠的过程中生成一可循环使用的有机物，其官能团电子式为 ，该合成过程的化学方程式为 。
(3)已知氨基、氨气因有孤对电子而呈现一定碱性，所以水合肼(N2H4·H2O)的性质类似一水合氨，将硫酸与水合肼反应可以生成酸式盐，该盐的化学式为 ；叠氮环合塔中滴加的烧碱溶液要适当过量，目的主要是 。
A.促进NaN3水解 B抑制NaN3水解 C.作催化剂且对NaN3水解无影响
(4)生产中有HN3生成，请设计实验证明HN3为弱酸： 。
(5)化工生产中，多余的NaN3常使用次氯酸钠溶液处理，在酸性条件下，二者反应可生成无毒的气体。若处理13 g NaN3，理论上需加入0.5 mol·L－1的NaClO溶液 mL。
20.[化学——物质结构与性质](15分)
石棉的化学式可表示为3MgO·2SiO2·2H2O，具有高抗张强度、高挠性耐化学和热浸蚀、电绝缘及具有可纺性的硅酸盐类矿物产品。其中IIA族的元素属于碱土金属。回答下列问题：
(1)与Ca同周期的基态Fe原子的价电子排布式为 。
(2)BeCl2易升华，液态时以双聚分子存在的BeCl2结构式为 ，其中Be的配位数为 。
(3)化学式3MgO·2SiO2·2H2O中电负性最大的元素为 。
SiO2的熔沸点远高于H2O，说明理由： 。
(4)天然硅酸盐组成复杂，阴离子的基本结构单元是SiO44－四面体，如图(a)，通过共用顶角氧离子可形成链状、网状等结构，图(b)为一种无限长双链的多硅酸根，其中O与Si的原子数之比为 ，化学式为 。
(5)经X射线分析鉴定，某一离子晶体属于立方晶系。晶胞顶点位置为Ti4＋所占，体心位置为Ba2＋所占，所有棱心位置为O2－所占，写出此晶体的化学式： 。
21.[化学——有机化学基础](15分)
艾司洛尔是预防和治疗手术期心动过速或高血压的一种药物，艾司洛尔的一种合成路线如下：
回答下列问题：
(1)丙二酸的结构简式为 ；E中含氧官能团的名称是 。
(2)A遇FeCl3溶液发生显色反应，1 mol A和1 mol丙二酸在吡啶、苯胺中反应生成l mol B、1 mol H2O和1 mol CO2，B能与溴水发生加成反应，推测A生成B的化学方程式为 。
(3)D生成E的反应类型为 。
(4)已知碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。用星号(*)标出F中的手性碳： 。
(5)X是B的同分异构体，X同时满足下列条件的结构共有 种(不考虑空间异构)，其中核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为 。
①可与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳；②遇FeCl3溶液发生显色反应；③除苯环外不含其他环。
(6)写出以苯甲醇和丙二酸为原料制备的合成路线。
