2021云南省元谋一中高三下学期5月月考化学试题含答案

这是一份2021云南省元谋一中高三下学期5月月考化学试题含答案
绝密★启用前2021年高三5月月考理科综合本卷满分300分，考试时间150分钟。注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：H−1 C−12 N−14 O−16 Na−23 P−31 Cl−35.5 Co−59 一、选择题：本题共13小题，每小题6分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。7．化学与生活、生产息息相关，下列说法错误的是A．长时间放置的油脂会因水解而变质B．葡萄酒中添加微量的二氧化硫用于杀菌、抗氧化C．三星堆黄金面具含金量85%，其硬度比纯金高D．在盐碱地（含较多的Na2CO3）中施加适量石膏降低土壤碱性8．民间流传一句俗语：有人识得千里光，一年四季不生疮。经后人研究千里光内的黄酮类成分槲皮素和异鼠李素有消炎抗病毒作用。槲皮素M和异鼠李素N的结构如图所示，M在一定条件下可转化为N。下列说法正确的是A．M的分子式为C15H12O7B．M与N互为同系物C．M→N的反应类型为取代反应D．M和N都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色9．碘化亚铜（CuI）常用作有机反应催化剂，难溶于水和酸，受热易被氧化。实验室可利用下列装置及药品制备少量碘化亚铜，下列有关叙述正确的是A．装置B的主要作用是收集气体B．实验时，关闭a，点燃A处的酒精灯，一段时间后，再开启电磁加热搅拌器C．停止制备时，先熄灭酒精灯，再关闭电磁加热搅拌器D．收集产品时，通入空气，排尽SO2，将装置C处溶液趁热过滤，即得产品10．以碳负载纳米钌催化剂作为正极材料的锂−二氧化碳电池工作原理如图所示，电解液为饱和LiClO4−(CH3)2SO(二甲基亚砜)。下列说法错误的是A．放电时，向负极移动B．电池的总反应式为4Li+3CO22Li2CO3+CC．若消耗标准状况下22.4 L CO2，则转移4 mol电子D．该电池的研发和推广有利于缓解温室效应11．利用太阳光在特殊催化剂表面可以实现高效分解水，其主要过程如图所示。已知：几种物质中化学键的键能如表所示。若反应过程中分解了1 mol水，则下列说法错误的是A．总反应ΔS>0B．过程Ⅰ吸收了463 kJ能量C．过程Ⅱ放出了287 kJ能量D．过程Ⅲ反应为2H2O2(l)2H2O(g)+O2(g)12．电位滴定是利用溶液电位突变指示终点的滴定法。常温下，用c mol·L−1 HCl标准溶液测定V mL某生活用品中Na2CO3的含量（假设其它物质均不反应，且不含碳、钠元素），得到滴定过程中溶液电位与V(HCl)的关系如图所示。已知：根据两个滴定终点时消耗盐酸的体积差可计算出Na2CO3的量。下列说法正确的是A．a至c点对应溶液中逐渐增大B．水的电离程度：a>b>d>cC．a溶液中存在：c(Na＋)＋c(H＋)=c()＋2c()＋c(OH−)D．V mL生活用品中含有Na2CO3的质量为0.106c(V2−V1) g13．已知化合物M的结构为W+[Z−X≡Y]−。其中X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前20号主族元素，X与Y同周期，X、Z的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法正确的是A．元素的非金属性：Z>X>Y B．原子半径：W>Z>X>YC．X的最高价氧化物及其水化物都难溶于水D．X、Y、Z的简单氢化物中，Z的简单氢化物沸点最高二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。三、非选择题：共174分，第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共129分。26．（14分）硫酸肼(N2H4·H2SO4)又名硫酸联氨，在医药、染料、农业上用途广泛。回答下列问题：已知：①Cl2与NaOH反应为放热反应，Cl2与热的NaOH溶液会生成NaClO3；②利用尿素法生产水合肼的原理为CO(NH2)2＋2NaOH＋NaClON2H4·H2O＋Na2CO3＋NaCl； ③硫酸肼的制备原理为N2H4·H2O＋H2SO4N2H4·H2SO4＋H2O。Ⅰ．制备NaClO溶液。实验制备装置如图1所示：（1）图1装置试管内发生主要反应的化学方程式为___________________________。Ⅱ．尿素法生产水合肼的装置如图2所示：（2）把Ⅰ制得的NaClO溶液注入到图2装置的分液漏斗中，三颈烧瓶内装入一定量的尿素和NaOH溶液（物质的量之比1∶2.30），仪器a的名称为_____________________，采用低温（低于20 ℃）反应，降温的方式可采用_______________________，温度高时水合肼会被氧化成无色无味的气体，该气体在标准状况下的密度为1.25 g·L−1，其反应化学方程式为___________________________。反应结束后，急速升温至108℃开始回流5 min，收集108~114 ℃馏分。（3）测定馏分中水合肼的含量。称取馏分6.0 g，加入适量NaHCO3固体（滴定过程中，调节溶液的pH保持在6.5左右），加水配成250 mL溶液，移取25.00 mL置于锥形瓶中，并滴加2～3滴淀粉溶液，用0.30 mol·L−1的碘标准溶液滴定（已知：N2H4·H2O＋2I2 N2↑＋4HI＋H2O）。①判断滴定终点的方法是_____________________。②实验测得消耗碘标准溶液的平均值为20.00 mL，馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为___________。Ⅲ．硫酸肼的制备（4）将水合肼转移到烧杯中，滴加一定质量98%的浓硫酸，滴加时间控制在1 h左右，温度60 ℃以下。冷藏沉降2 h，得硫酸肼沉淀。抽滤，用无水乙醇洗涤，干燥，得白色硫酸肼固体。用无水乙醇而不用水洗涤的原因是___________________________。27．（15分）Co2O3主要用作颜料、釉料及磁性材料，利用一种钴矿石（主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、SiO2及铝、镁、钙等金属元素的氧化物）制取Co2O3的工艺流程如图所示。已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液pH如下表：回答下列问题：（1）溶浸过程中，可以加快反应速率和提高原料利用率的方法是___________________（写出1种即可）；加入Na2SO3的主要作用是______________________。（2）氧化除杂过程中金属离子与NaClO3反应的离子方程式为______________________，加入Na2CO3的主要目的是______________________。 （3）配制80 mL 1.0 mol·L−1的(NH4)2C2O4溶液，需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒外，还有___________。（4）已知某温度下Ksp(CaF2)=3.4×10−11，Ksp(MgF2)=7.1×10−11。该温度下，沉淀除杂时加入足量的NaF溶液可将Ca2+、Mg2+沉淀除去，若所得滤液中c(Mg2+)=1.0×10−5 mol·L−1，则滤液中c(Ca2+)为___________（保留2位有效数字）。（5）①取CoC2O4·2H2O晶体在空气中加热至400 ℃~600 ℃充分煅烧得到产品，反应中CoC2O4·2H2O与O2的化学计量数之比为__________________。②若取CoC2O4·2H2O晶体5.49 g在空气中加热至300 ℃，得到钴的某种氧化物2.41 g，则该反应的化学方程式为_______________________________。28．（14分）氮氧化物的治理有助于改善环境，比如雾霾、酸雨的治理。回答下列问题：（1）已知：CH4(g)＋4NO2(g)4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝−574 kJ·mol－1 CH4(g)＋4NO(g)2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝−1160 kJ·mol－1则CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝__________kJ·mol－1。（2）NH3可用于催化选择性还原NO，在不同温度下，发生反应6NO(g)＋4NH3(g)5N2(g)＋6H2O(g) H＜0，测得氨氮比[]与NO转化率的变化情况如图所示。①由图可知，还原NO的合适条件，=___________________________。②相同时，NO转化率520 ℃比450 ℃低的原因可能是_______________。③300 ℃和450 ℃时，NO转化率接近的原因是___________________________。④一定温度下，在刚性密闭容器中，充入NO和NH3，测得在不同时间NO和NH3的物质的量如下表：若反应开始时的压强为p0，则该反应的化学平衡常数Kp＝_______________（用平衡分压代替平衡浓度计算，各气体的分压＝气体总压×各气体的物质的量分数）。（3）只需一步完成的反应称为基元反应，基元反应如aA＋dDgG＋hH的速率方程可表示为v=kca(A)•cd(D)，k为速率常数；非基元反应由多个基元反应组成，非基元反应的速率方程可由反应机理推定。NO氧化反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)分两步进行，均为基元反应，且快反应能够迅速完成。反应Ⅰ：2NO(g)N2O2(g)，反应Ⅱ：N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g) （k1、k－1、k2为对应反应的速率常数），其反应过程能量变化如图所示。①决定NO氧化反应速率的步骤是反应_______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。②NO(g)与O2(g)反应生成NO2(g)的速率方程为v＝________（用含k1、k－1、k2…的代数式表示）。（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。35．[化学——选修3：物质结构与性质]（15分）氮(N)、磷(P)、砷(As)等第VA族元素的单质和化合物在科研与生产中有许多重要用途。回答下列问题：（1）基态砷原子的价电子排布图为___________，电负性：As______S（填“>”“=”或“＜”）。（2）中N原子的杂化方式是___________杂化。（3）LiFePO4、聚乙二醇、LiPF6、LiAsF6和LiCl等可作锂离子聚合物电池的材料。电池工作时，Li+沿聚乙二醇分子中的碳氧链迁移的过程如图所示（图中阴离子未画出）。①从化学键角度看，Li+迁移过程发生______________（填“物理”或“化学”）变化。②相同条件下，电池材料______（填“LiPF6”或“LiAsF6”）中的Li+迁移较快，原因是____________。（4）通常认为Cu3N是离子晶体，其晶格能可通过Born−Haber循环计算得到。通过图中数据___________（填“能”或“不能”）计算出Cu原子的第一电离能，Cu3N的晶格能为______________kJ·mol−1。（5）PCl5能形成离子型晶体，该晶体的晶胞如图所示：其阴离子中P的配位数为________________；若立方体的晶胞边长为a pm，NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为______________g·cm−3。36．[化学——选修5：有机化学基础]（15分）抗抑郁药米那普仑(Milnacipran)的中间体G的合成路线如下：回答下列问题：（1）B的名称是__________________；G中的官能团名称为____________________。（2）写出C的结构简式___________________________；E→F的反应第一步是—CN水解生成—COOH，第二步的反应类型是___________________________。（3）写出D→E的化学方程式：___________________________________________。（4）K与F互为同分异构体，满足下列两个条件的K有_______________种。①能与NaHCO3反应②属于苯的三取代物，有两个相同取代基，且不含甲基其中核磁共振氢谱中有5组峰，且峰面积之比为4∶2∶2∶1∶1的结构简式为___________（任写一种）。（5）结合题中信息，写出用甲苯为原料，合成的路线（无机试剂任选）。2021年高三5月月考化学·全解全析7．A 【解析】A项，油脂长时间放置，会因氧化而变质，错误；B项，葡萄酒中适当添加二氧化硫可以起到杀菌、抗氧化作用，最大使用量为0.25 g/L，正确；C项，黄金面具含金量85%，属于合金，其硬度比纯金高，正确；D项，在含较多Na2CO3的盐碱地中施加适量石膏，可以将转化为CaCO3沉淀，降低土壤碱性，正确。8．C 【解析】由不饱和度或直接查数法，可知M的分子式为C15H10O7，A错误；M中右侧苯环上的一个酚羟基变成了N中的—OCH3，两者结构不相似，不属于同系物，B错误；根据M转化为N的特点“有上有下”，可知反应类型为取代反应，C正确；M和N中均有碳碳双键，都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，D错误。9．B 【解析】通过题目可知，在A处发生反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；C处发生反应：2CuSO4+SO2+2NaI+2H2O2CuI↓+2H2SO4+Na2SO4。A项，装置B作为安全瓶，防止C处溶液倒吸，错误；B项，由于产品碘化亚铜受热易被氧化，反应前需将装置内的O2排尽，所以关闭a，通入二氧化硫一段时间，再开启电磁加热搅拌器，正确；C项，停止制备时，应先关闭电磁加热搅拌器，待冷却后再熄灭酒精灯，错误；D项，收集产品时，先冷却，再通入空气，排尽SO2，防止CuI受热被氧化，错误。10．C 【解析】Li为负极，电极反应为Li−e−Li+，为平衡电荷，向负极移动，A正确；根据图示可知，正极反应式为4Li++4e−+3CO22Li2CO3+C，故电池的总反应式为4Li+3CO22Li2CO3+C，B正确；标准状况下22.4 L CO2的物质的量为1 mol，根据总反应式可知消耗3 mol CO2转移4 mol电子，C错误；由题给信息可知，这种电化学转化方式中CO2转化为固体产物C和碳酸盐，减少了CO2的排放，可以缓解温室效应，D正确。11．D 【解析】A项，总反应为2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔS>0，正确；B项，分解1 mol水时，过程Ⅰ断裂1 mol H—O键吸收了463 kJ能量，正确；C项，分解1 mol水时，过程Ⅱ形成 mol H—H，同时形成mol H2O2中O—O键，放出了×(436+138)=287 kJ能量，正确；D项，过程Ⅲ反应为H2O2(l)H2(g)+O2(g)，错误。12．D 【解析】根据，推出，温度不变，Ka2不变，但随着HCl标准溶液的加入c(H+)逐渐增大，则逐渐减小，A错误；未加盐酸前，溶液中溶质主要为Na2CO3，对水的电离起促进作用，随着盐酸的加入，溶质逐步转化为NaHCO3、H2CO3，水的电离程度应逐步减小，故水的电离程度：a>b>c>d，B错误；即使不考虑生活用品中其他杂质，a点溶液对应的电荷守恒也应为c(Na＋)＋c(H＋)=c()＋2c()＋c(Cl−)＋c(OH−)，C错误；V1→V2表示发生反应NaHCO3＋HClNaCl＋H2CO3，根据碳守恒，有n(Na2CO3)=n(NaHCO3)=c(V2−V1)×10−3 mol，即V mL生活用品中含有Na2CO3的质量为0.106c(V2−V1) g，D正确。13．B 【解析】前20号主族元素中满足最外层电子数是其电子层数2倍的元素为C、S，即X为C元素、Z为S元素，根据化合物M的结构W+[Z-X≡Y] −，可知W化合价为+1，即K元素，Y元素形成三键，X与Y同周期，即Y为N元素，依次推断：X、Y、Z即C、N、S，同一周期中，从左到右非金属性逐渐增大：CS>C>N，故B正确；X为C，最高价氧化物及其水化物分别为CO2、H2CO3，都能溶于水，故C错误；X、Y、Z对应的简单氢化物分别为CH4、NH3、H2S，由于NH3的分子间有氢键，故其沸点最高，故D错误。26．（14分）（1）Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O（2分）（2）直形冷凝管（冷凝器、冷凝管也给分，2分） 冷（冰）水浴（2分） N2H4•H2O+2NaClON2↑+3H2O+2NaCl（2分，反应物写成N2H4配平也给分）（3）①滴入最后一滴碘液时溶液变蓝且半分钟内不褪色（2分） ②25%（2分）（4）乙醇洗涤可降低硫酸肼的溶解，且乙醇易挥发可快速得到干燥固体等（合理即可，2分）【解析】（1）Cl2与NaOH反应制NaClO的方程式为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。（2）a的名称为直形冷凝管，使用水浴容易控制温度，采用低温（低于20℃）反应，降温的方式可采用冷水浴。标况下的气体密度为1.25 g·L−1，M=1.25 g·L−1×22.4 L·mol−1=28 g·mol−1，根据气体元素组成和气体无色无味的性质，可知气体为N2，化学方程式为N2H4•H2O+2NaClON2↑+3H2O+2NaCl。（3）①根据题中信息，溶液中滴有淀粉溶液，用碘液进行滴定，当达到终点时碘不再被还原，此时碘与淀粉反应呈现蓝色，判断滴定终点的方法为滴入最后一滴碘液时溶液变蓝且半分钟内不褪色。②根据反应N2H4·H2O＋2I2N2↑＋4HI＋H2O，n(N2H4·H2O)∶n(I2)=1∶2，6.0 g馏分含肼的物质的量=×=0.03 mol，水合肼(N2H4·H2O)的质量分数=×100%=25%。（4）用无水乙醇而不用水洗涤的原因：乙醇既可以洗去硫酸肼表面上的杂质，又可以降低硫酸肼固体的溶解，减少损失，且乙醇比水更易挥发。27．（15分）（1）适当升温、粉碎矿石、适当增加稀硫酸的浓度等（合理即可，1分） 将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+（2分，答到将Co3+还原为Co2+给2分，只答将Fe3+还原为Fe2+给1分，其他不给分）（2）6Fe2+++6H+6Fe3++Cl−+3H2O（2分） 使Fe3+和Al3+全部转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀（合理即可，2分） （3）100 mL容量瓶（2分，不写规格不给分） （4）4.8×10−6 mol·L−1（2分） （5）①4∶3（2分） ②3CoC2O4·2H2O+2O2Co3O4+6CO2+6H2O（2分）【解析】（1）Na2SO3是还原剂，溶浸后，铁元素以Fe2+形式存在。（2）氧化除杂过程中加入NaClO3可将Fe2+氧化为Fe3+，Na2CO3调节溶液pH，使Fe3+和Al3+全部转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀，达到除去Fe3+和Al3+的目的。（4）c(Ca2+)/c(Mg2+)=c(Ca2+)·c2(F−)/[c(Mg2+)·c2(F−)]=Ksp(CaF2)/Ksp(MgF2)=34/71，所以c(Ca2+)=1.0×10−5mol·L−1×34/71≈4.8×10−6 mol·L−1。（5）①400 ℃~600 ℃煅烧时发生反应：4CoC2O4·2H2O+3O22Co2O3+8CO2+8H2O，CoC2O4·2H2O与O2的化学计量数之比为4∶3。②300 ℃煅烧时，钴的氧化物中，n(Co)=5.49 g/183 g·mol−1=0.03 mol，则n(O)=(2.41 g−0.03 mol×59 g·mol−1)/16 g·mol−1=0.04 mol，故钴的氧化物的化学式为Co3O4。钴元素的化合价部分升高，则空气中的O2参与反应，产物还有CO2、H2O。28．（14分）（1）−867（2分）（2）①1.0左右均可（2分） ②温度过高，催化剂活性降低或反应放热，升温平衡逆向移动（2分，答到任一点均给2分）③氨氮比对NO转化率的影响大于温度对NO转化率的影响（2分） ④eq \f(5,21)p0（或0.24p0，2分）（3）①Ⅱ（2分） ②c2(NO)·c(O2) （2分）【解析】（1）根据盖斯定律，ΔH＝eq \f(1,2)(ΔH1＋ΔH2)＝−867 kJ·mol－1。（2）①由图像可知，温度应选择300℃或450℃条件下，此时当氨氮比为1.0时，NO转化率较高，再继续增加NH3的量，转化率变化不大，易造成污染，故氨氮比的合适值为1.0左右。②对比520 ℃和450 ℃的转化率，可发现520 ℃时，NO转化率相对较低，可能是催化剂的活性降低或升温平衡逆向移动的缘故。③相同氨氮比时，300 ℃和450 ℃条件下的NO转化率几乎相同，随着氨氮比增加转化率增大，说明氨氮比对NO转化率的影响大于温度对NO转化率的影响。④对于反应4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(g)，反应开始时n(NH3)=0.90 mol，n(NO)=1.20 mol，达到平衡时n(NH3)=0.50 mol，n(NO)=0.60 mol，根据物质反应转化关系，可知平衡时产生N2的物质的量n(N2)=Δn(NH3)=×(0.90−0.50) mol=0.50 mol，n(H2O)=Δn(NH3)=×(0.90−0.50) mol=0.60 mol，在温度和容器的容积不变时，气体的压强与物质的量呈正比，若反应开始时的压强为p0，则平衡压强=p0=p0，该反应的化学平衡常数Kp== 。（3）①由能量图可知，活化能E2大于E1，活化能大的步骤反应慢，故决定NO氧化反应速率的步骤是反应Ⅱ；②由于整个反应的速率取决于慢反应，则该反应的速率由第二步反应的速率决定，总反应的速率方程可表示为v＝k2c(N2O2)·c(O2)。第一个反应是快反应，可理解为快速平衡，即第一个反应的v正＝k1c2(NO)＝v逆＝k－1c(N2O2)，可得出c(N2O2)＝c2(NO)，代入v＝k2c(N2O2) ·c(O2)，得出v＝c2(NO)·c(O2)。35．（15分）（1）（1分）