四川省成都市石室中学2021届高三5月三诊模拟理综化学试卷

这是一份四川省成都市石室中学2021届高三5月三诊模拟理综化学试卷，共9页。试卷主要包含了化学与生产生活密切相关，用NA代表阿伏加德罗常数的值，制取并收集ClO2等内容，欢迎下载使用。
一、选择题 （每题6分，42分）
7.化学与生产生活密切相关。下列说法正确的是
A.海水资源的综合利用涉及制盐、制取镁和溴等，其过程中均涉及氧化还原反应
B.用食醋和淀粉可检验食盐里是否加碘
C.氮氧化合物与“光化学烟雾”、“臭氧层空洞”、“硝酸型酸雨”的形成有关
D.由于钝化的原因，常温下可用钢瓶来装载浓硫酸、浓硝酸、液氯等强氧化性液体
8.用NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.所含共价键数目均为NA的白磷和甲烷的物质的量相等
B.向含1mlCl-的NH4Cl溶液中加入适量氨水使溶液呈中性，此时溶液中NH4+数目为NA
C.2 ml SO2与1 ml O2在密闭容器中充分反应后，容器中的分子总数为2NA
D.用铜作电极电解饱和NaCl溶液，当电路上通过0.2 ml e－时，阴、阳两极产生的气体分子总数为0.2NA
9.短周期主族元素X、Y、Z、W、Q、R的原子序数依次增大，其中只有Z和W是金属元素。X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，Y是地壳中含量最高的元素，Z的原子半径是短周期主族元素中最大的，Q与Y同族。下列说法一定正确的是
A.简单离子半径的大小顺序：W＞Q＞R＞Y
B. X、Z、Q最高价氧化物对应水化物均可与W的最高价氧化物对应水化物反应
C. X的氢化物沸点低于Y的氢化物沸点
D. Z2Y2可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
10.下列图示实验正确的是
11.布洛芬是一种高效的解热镇痛药，其结构如图所示。下列有关布洛芬的说法中正确的是
A.与苯甲酸互为同系物
B.可以发生取代反应、加成反应、加聚反应、氧化反应
C.所有的碳原子可在同一平面上
D.苯环上的二氯代物共有5种结构
12.科学家研发出一种新系统，通过“溶解”水中的二氧化碳，以触发电化学反应，该装置可有效减少碳的排放，其工作原理如图所示。下列有关说法中不正确的是
A.系统工作时，a极为电源负极，电子从a极流出
B.系统工作时，将电能转化成化学能
C.系统工作时，b极区可能会析出固体
D.系统工作时，b极区的电极反应式为
2CO2＋2H2O＋2e－===2HCOeq \\al(－,3)＋H2
13.向10mL1ml·L－1的HCOOH溶液中不断滴加1ml·L－1的NaOH溶液，并一直保持常温，所加碱的体积与－lgc水(H＋)的关系如图所示。c水(H＋)为溶液中水电离出的c(H＋)。下列说法不正确的是
A.从a点到b点，水的电离程度先增大后减小
B.b点溶液中离子浓度大小为c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+)
C.滴加NaOH溶液的过程中，混合溶液的导电性逐渐增强
D.常温下，Ka(HCOOH)的数量级为10－5
26.（14分）常温下二氧化氯（ClO2）为黄绿色气体，其熔点为-59.5℃，沸点为11.0℃，极易溶于水，不与水反应，主要用于纸浆、纤维、小麦面粉和淀粉的漂白，油脂、蜂蜡等的精制和漂白。温度过高，二氧化氯的水溶液可能会爆炸。某研究性学习小组拟用如图所示装置（加热和夹持装置均省略）制取并收集ClO2。
（1）仪器a的名称为__________。实验时需要加热至60～80℃之间反应，较为适宜的加热方式为__________。
（2）在仪器a中先放入一定量的KClO3和草酸（H2C2O4），然后再加入足量稀硫酸，加热，反应生成ClO2、CO2和一种硫酸盐，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。反应开始后，可以观察到仪器a内的现象是____________________。
（3）装置B的作用是______________________________。
（4）装置D中的NaOH溶液吸收尾气中的ClO2，生成物质的量之比为1：1的两种盐，一种为NaClO3，写出该反应的离子方程式：。
（5）ClO2很不稳定，需随用随制。上述实验的产物用水吸收可得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量，进行了下列实验：
步骤1：量取ClO2溶液10 mL，稀释成100 mL试样，量取V1 mL试样加入锥形瓶中；
步骤2：调节试样的pH≤2.0，加入足量KI晶体，振荡后，静置片刻；
步骤3：加入指示剂淀粉溶液，用c ml· L－1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液V2mL。
已知：①2ClO2＋8H＋＋10I－===5I2＋2Cl－＋4H2O
②2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI
原ClO2溶液的浓度为__________g·L－1（用含V1、V2、c的代数式表示）。
目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。如图所示，阴极发生的电极反应方程式为。
27.（14分）甲烷及其衍生物在国民经济中有着重要的作用。
(1)工业上甲烷可用于制造合成气，常温常压下其反应为；
CH4(g)+H2O(l)CO(g)+3H2(g) ΔH=+250.1kJ・ml-1
①CO(g)、H2(g)的燃烧热依次为283.0kJ・ml-1、285.8kJ・ml-1。常温常压下，16g甲烷完全燃烧生成液态水放出的热量为___________kJ。
②将1 ml CH4(g)和1 ml H2O(g)充入温度恒为298 K、压强恒为100 kPa的密闭容器中，发生反应，正反应速率veq 正＝keq 正×p(CH4)×p(H2O)，p为分压（分压＝总压×物质的量分数）。若该条件下keq 正＝4.5×10－4 kPa－1•s－1，当CH4分解率为20％时，反应达到平衡，此时veq 正＝__________kPa•s－1，Kp＝___________kPa2(以分压代替浓度表示，保留小数点后1位）。
(2)工业上还可以用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
在不同温度下发生该反应，CH4的浓度变化如图所示，下列说法正确的是______(填序号)。
A．T1大于T2
B．c点时二氧化碳的浓度为1.2ml/L
C．a点正反应速率大于b点的逆反应速率
D．a点的反应速率一定比c点的反应速率小
(3)甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，可能发生的反应如下：
Ⅰ．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH= -48.9kJ・ml-1
Ⅱ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.1kJ・ml-1
Ⅲ．CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔH=+90kJ・ml-1
一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。
体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。
①温度为470K时，图中P点______(填“处于”或“不处于”)平衡状态，490K之后，甲醇的产率随温度的升高而减小的原因除了升高温度使反应Ⅰ平衡逆向移动以外，还有、
。
②一定能提高甲醇产率的措施是______。
A．增大压强 B．升高温度 C．加入大量催化剂
28.（15分）重铬酸钠是一种用途极广的氧化剂，工业上可以用铬铁矿[主要成分为Fe(CrO2)2(或写成FeO·Cr2O3)，还含有Al2O3、Fe2O3、SiO2等杂质]制备，同时还可回收Cr。其主要工艺流程如图所示：
已知：Al2O3＋Na2CO3eq \(=====,\s\up9(煅烧))2NaAlO2＋CO2↑。
请回答下列问题：
(1)“浸出过滤”后的浸出液中除了含有NaOH、
Na2CO3、Na2CrO4外，还含有(填化学式)。
(2)已知重铬酸钠晶体和硫酸钠晶体的溶解度情况如图，
则操作a为对蒸发浓缩后的混合溶液进行操作,得到
的固体a为(填化学式)，然后进行
操作，从而析出重铬酸钠晶体。
(3)“调节pH”过程中所选的试剂为________(填名称)。
(4)加入Na2S反应后，Na2S被氧化生成Na2S2O3，写出该氧化还原反应的离子方程式：__________________________________________________。
(5)从溶液a中得到重铬酸钠晶体后剩余的母液由于仍含有Cr2O72-，故不能随意排放。可加入铝粉，将母液中的Cr2O72-还原为Cr3+。如图所示，不同初始pH对Cr2O72-转化为Cr3+的效果有重要影响。
①请结合相关的离子方程式，解释初始pH为3.0，反应
180min后，溶液中Cr2O72-浓度仍较高的原因是_______。
②实验证明，若初始pH过低，Cr2O72-的去除效果也不理想，
其原因可能是_______。
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③调节反应完后的溶液的pH值，使溶液中的金属阳离子
生成沉淀，过滤除去后即可排放。若调pH后的溶液中c(Al3+)=1×10-13ml/L，则残留的c(Cr3+)=
ml/L。（已知：Ksp[Al(OH)3]=1×10-34，Ksp[Cr(OH)3]=6×10-31）
35.（15分）氮元素在农药生产及工业、制造业等领域用途非常广泛。请根据提示回答下列问题∶
（1）N原子的最外层电子排布式为，在第二周期元素中，第一电离能大于N的元素有种。
（2）NH3是重要的配体，如[Cu(NH3)4]2+，NH3分子的VSEPR模型为，其中H—N—H的键角为107.3°，则[Cu(NH3)4]2+中H—N—H的键角107.3°（填“大于”“小于”“等于”）。
（3）甲基胺离子（CH3NH3+）的电子式为，其中存在的共价键类型为（填极性键、非极性键、配位键）。已知(CH3)2NH比NH3接收质子的能力强，可能的原因是。
（4）2-甲基吡啶（）是类似于苯的芳香化合物，分子中N原子的杂化类型为。 1ml 该物质中含有的σ键数目为。
（5）已知氨在一定条件下可形成一种立方晶系，其立方晶胞沿x、y或z轴投影图均如图所示
①晶胞的棱长为a pm，则该晶体的密度为g/cm3（写出数学表达式，设 NA为阿伏加德罗常数的值）。
②请画出该立方晶胞沿体对角线方向的投影图。
36.（15分）化合物G是一种抗骨质疏松药，俗称依普黄酮。以甲苯为原料合成该合物的路线如下：
回答下列问题
（1）反应①的反应类型为。
（2）用系统命名法给命名。
（3）E中含氧官能团的名称，。
（4）H的结构简式为。
（5）已知N为催化剂，E和M反应生成F和另一种有机物X，写出E+M→F+X的化学反应方程式。
（6）D有多种同分异构体，写出同时满足下列条件的所有同分异构体。
a.含苯环的单环化合物
b.苯环上只有一个取代基
c.核磁共振氢谱有四组峰峰面积之比为3:2:2:1
（7）根据已给信息，设计由和为原料制备的合成路线（无机试剂任选）。
答案
答案C
解析：A选项制盐过程中不涉及氧化还原反应，A错误；B选项食盐里添加的一般是KIO3，只用食醋和淀粉不能检验，B错误；C选项“光化学烟雾”、“硝酸型酸雨”的形成主要是由于氮氧化合物产生的，“臭氧层空洞”主要是氮氧化物、氟氯代烃等的排放引起的，C正确；D选项由于钝化的原因，常温下可用钢瓶来装载浓硫酸、浓硝酸，常温下干燥的Cl2不与Fe反应，可用钢瓶来贮存液氯，不属于钝化，D错误。
答案B
解析：A选项白磷结构如图，每ml含6ml共价键，而每ml甲烷含4ml共价键，A错误；B选项由电荷守恒可知n(NH4+)=n(Cl-)，B正确；C选项中反应为可逆反应，分子总数大于2NA，C错误；D选项用铜作电极电解饱和NaCl溶液，阳极反应为铜失电子，无气体产生，D错误。
答案D
解析：X、Y、Z、W、Q、R分别为C、O、Na、Mg或Al、S、Cl。A选项中具有相同核外电子排布的简单离子，序数越大，半径越小，则半径的大小顺序：Q＞R＞Y＞W，A错误；B选项碳酸不与氢氧化铝反应，若W为Mg，则更不符合，B错误；C选项X的氢化物为烃类，沸点不一定低于水的沸点，C错误；D选项Z2Y2为Na2O2，能与水和二氧化碳产生氧气，可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源，D正确。
10.答案C
解析：A选项眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化，A错误；B选项排气法收集气体的试管不能用胶塞塞住，B错误；C选项铁为阳极，失电子产生亚铁离子，阴极溶液产生氢氧根，与亚铁离子结合生成氢氧化亚铁，汽油可有效隔绝空气，能较长时间观察到氢氧化亚铁的颜色，C正确；D选项不能用氢氧化钠吸收乙酸乙酯，氢氧化钠易造成乙酸乙酯的水解，D错误。
11.答案A
解析：A选项同系物是结构相似（含有相同的官能团）、组成上相差若干个CH2原子团的有机物，布洛芬的化学式为C13H18O2，苯甲酸的化学式为C7H6O2，组成上相差C6H12，且均含有一个苯环和一个羧基，结构相似，所以布洛芬与苯甲酸互为同系物，A正确；B选项布洛芬含有可以发生取代反应、加成反应、氧化反应，不能发生加聚反应， B错误；C选项布洛芬分子中含有亚甲基，亚甲基中的碳原子具有甲烷结构特点，根据甲烷结构可知该分子中所有碳原子不可能共面， C错误； D选项布洛芬苯环上的二氯代物共有4种结构，D错误。
12.答案B
解析：该电池工作时，钠极(a极)为电源负极，电子从a极流出，流向b极，A描述正确；由于是原电池，故系统工作时，将化学能转化成电能，B描述错误；Na＋移向正极，遇到HCOeq \\al(－,3)有可能形成溶解度较小的NaHCO3，故可能有固体析出，C描述正确；由题图知b极上是CO2、H2O发生得电子的还原反应生成HCOeq \\al(－,3)、H2，D描述正确。
13.答案D
解析：向10mL1ml·L－1的HCOOH溶液中滴加1ml·L－1的NaOH溶液，a点为HCOOH和HCOONa的混合溶液，pH=7，酸电离对水电离的抑制作用于盐水解对水电离的促进作用相抵消，水的电离程度与纯水相同。最高点为HCOONa溶液，水的电离程度最大，b点为NaOH和HCOONa的混合溶液，虽然水的电离程度与纯水相同，但pH>7，故A、B描述正确；NaOH溶液加入的过程中，溶液由1ml·L－1的HCOOH（弱电解质）溶液到0.5ml·L－1的HCOONa（强电解质）溶液，最后无限接近1ml·L－1的NaOH（强电解质）溶液，整个过程导电性一直增强，C描述正确；该过程中，起始点为1ml·L－1的HCOOH溶液，c水(H＋)=1×10-12ml/L，则HCOOH电离产生的c(H＋)=1×10-2ml/L，故Ka约等于（1×10-2）2/1，数量应为10－4，D描述错误。
26.（14分）
（1）三颈烧瓶（1分）；水浴加热（1分）
（2）2：1（2 分）；溶液中有气泡逸出，烧瓶内出现黄绿色气体（2分）
（3）冷凝并收集ClO2（2分）
（4）2ClO2 + 2OH－ ====ClO3－+ClO2－+H2O（2 分）
（5）135cV2/V1 （2 分）
（6） ClO2 + e-= ClO2- （2 分）
60-80℃
解析：（1）仪器a的名称为三颈烧瓶；加热温度低于100 ℃，可采用水浴加热控制温度。
根据得失电子守恒可知：2KClO3+ H2C2O4 + H2SO4===== K2SO4 + 2ClO2↑+2H2O+2CO2↑，故氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1；ClO2是黄绿色气体，因此反应开始后，可观察到的现象是溶液中有气泡逸出，产生黄绿色气体。
（3）ClO2的熔点为-59. 5℃，沸点为11.0℃，因此装置B的作用是冷凝并收集ClO2。
（4）根据得失电子守恒可知，另一种盐为NaClO2，则反应的离子方程式为：2ClO2 + 2OH－ ====ClO3－+ClO2－+H2O。
（6）由图可知，A极电极反应为ClO2 变为 ClO2－，电极反应为ClO2 + e-= ClO2- ，后续反应为ClO3- + ClO2- +2H+= 2ClO2 ↑+H2O，该反应不属于电极反应。
27.（14分）
（1）①890.3（2分）②0.5（1分）117.2 (2分)
（2）BC （2分）
（3）①不处于（1分）
催化剂活性降低（2分） 升高温度使反应 = 2 \* ROMAN \* MERGEFORMAT II和反应 = 3 \* ROMAN \* MERGEFORMAT III正向移动（2分）
②A（2分）
解析：（1）CH4(g)+H2O(l)CO(g)+3H2(g)的ΔH为CH4的燃烧热减去CO的燃烧热，再减去H2的燃烧热的3倍，故可根据相关量求算出CH4的燃烧热，然后再取绝对值即为答案。
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
起始量(ml) 1 1 0 0
变化量(ml) 0.2 0.2 0.2 0.6
平衡量(ml) 0.8 0.8 0.2 0.6
分数0. 0.2/2.4 0.6/2.4
带入速率计算公式和Kp计算公式即可得出答案
（2）A．根据图象，相同时间内，T2比T1反应进行的程度大，因此T2＞T1，Ａ说法错误；
B．c点甲烷转换的浓度为1.2ml/L，因此二氧化碳的浓度也是1.2ml/L，B说法正确；
C．在同一温度未达平衡前，a点反应物浓度大于b点反应物浓度，a点的正反应速率大于b点的正反应速率；未达平衡时，b点的正反应速率大于b点的逆反应速率，所以a点的正反应速率大于b点的逆反应速率，C说法正确；
D．a点所处的温度低于c点所处的温度，但a点的反应物的浓度大于c点的反应物浓度，因此两点的速率无法比较，D说法错误；
（3）①生成甲醇的反应为放热反应，温度升高，平衡逆移，产率降低，而P点以后升温产率仍在上升，说明P点未处于平衡状态。490K之后，甲醇的产率随温度的升高而减小的原因除了升高温度使反应Ⅰ平衡逆向移动以外，还可能有催化剂活性降低以及升高温度会使反应 = 2 \* ROMAN \* MERGEFORMAT II和反应 = 3 \* ROMAN \* MERGEFORMAT III正向移动的因素。
②反应Ⅰ是气体分子数减小的放热反应，一定能提高甲醇产率的措施是增大压强，故选A。
28.（15分）
（1）Na2SiO3、NaAlO2（2分）
（2）趁热过滤 （1分）Na2SO4（1分） 降温结晶 （1分）
（3）稀硫酸（2分）
（4）23H2O＋6S2－＋8CrOeq \\al(2－,4)===8Cr(OH)3↓＋3S2Oeq \\al(2－,3)＋22OH－（2分）
（5）①由方程式2Al+Cr2O72-+14H+===2Cr3++2Al3++7H2O可知，pH较高，氢离子浓度低，不利于反应进行（或回答H+浓度较低时，Al的还原性较弱或Cr2O72-的氧化性较弱均给分）
（2分）
②pH过低，Al会和氧化剂H+发生反应，导致Cr2O72-的去除效果不理想（2分）
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③6×10-10 （2分）
解析：(1)根据调节pH后产生滤渣Al(OH)3和H2SiO3，可知“浸出过滤”后的浸出液中除了含有NaOH(来自弱酸钠盐的水解)、Na2CO3、Na2CrO4外，还含有Na2SiO3、NaAlO2。
(2)根据溶解度曲线的变化可知，先趁热过滤除去Na2SO4，再降温结晶析出Na2Cr2O7。
(3)根据酸化产物为Na2SO4和Na2Cr2O7可知调节溶液pH所选的试剂为稀硫酸。
(4)加入Na2S反应后，生成Cr(OH)3的离子方程式为23H2O＋6S2－＋8CrOeq \\al(2－,4)===8Cr(OH)3↓＋3S2Oeq \\al(2－,3)＋22OH－。
(5)①由方程式2Al+Cr2O72-+14H+===2Cr3++2Al3++7H2O可知，反应发生需要大量氢离子，pH较高，氢离子浓度低，故不利于反应进行，也可回答H+浓度较低时，Al的还原性较弱或Cr2O72-的氧化性较弱，不利于反应进行。
②pH过低，活泼金属Al会和氧化剂H+发生反应，导致Cr2O72-的去除效果不理想。
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③根据两离子的浓度比等于对应的Ksp之比，即可算出。
（15分，除注明的以外，其余每空1分）
（1）2s2 2p3 2
（2）四面体形 大于
（3）极性键和配位键 （2分）
甲基的供电子能力强于氢原子，导致N原子电子云密度增大，接收质子的能力强（2分）
（4）sp2 14NA
（5） （2分） （2分）
解析：（1）在第二周期元素中，第一电离能大于N的元素有 Ne、F。
（2）NH3的价层电子对数为 4，VSEPR 模型为四面体构型，NH3分子中存在孤电子对， [Cu(NH3)4]2+中孤电子对已形成配位键，不再有孤对电子；NH3中孤电子对与成键电子对之间排斥力更大，使成键电子对之间的夹角更小。
（3）甲基供电子能力强于氢原子，甲基越多，N 原子的电负性更强，接收质子能力更强。
（4）N原子有两个σ键，一对孤电子对，另一个单电子参与形成π键，故为SP2杂化。σ键数目注意不要忽略C-H键。
（5）根据题意可知，此时氨形成的晶体类型为体心立方堆积，配位数为 8，每个晶胞中含有2个NH3，根据公式可得。
36.（15分）
（1）取代反应（1分）
（2）2-溴丙烷（1分）
羰基、（酚）羟基（2分，各1分）
（2分）
（7）（4分）
A．用高锰酸钾标准溶液滴定草酸溶液
B．实验室快速
制备NH3
C．制备并观察
Fe(OH)2的颜色
D．实验室制备
乙酸乙酯