北京一零一中2020届高三下学期统考化学三 试卷


北京一零一中2020届高三下学期统考三
可能用到的相对原子质量：H 1 O 16 Cl 35.5 Mn 55
Ⅰ卷 选择题（共42分）
1．下列设备工作时，将化学能转化为热能的是（ ）

2．化学与社会、生产、生活紧切相关。下列说法正确的是（ ）
A．棉花和木材的主要成分都是纤维素，蚕丝和合成纤维的主要成分都是蛋白质
B．石油干馏可得到石油气、汽油、煤油、柴油等
C．从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现
D．纯碱可用于生产普通玻璃，日常生活中也可用纯碱溶液来除去物品表面的油污
3．下列化学用语对事实的解释不正确的是（ ）
A．NaHS水溶液显碱性：HS- + H2OS2- + H3O+
B．苯酚能溶于Na2CO3溶液：C6H5OH + CO32- = C6H5O- + HCO3-
C．三元催化剂净化汽车尾气中的NO和CO：2NO + 2CO三元催化剂 2CO2 + N2
D．铜矿淋溶液（CuSO4）遇方铅矿（PbS）发生沉积：Cu2+ + SO42- + PbS = CuS + PbSO4
4．最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程，反应过程的示意图如下，下列说法正确的是（ ）

A．CO和O生成CO2是吸热反应
B．在该过程中，CO断键形成C和O
C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D．状态I→状态III表示CO与O2反应的过程
5．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y+与X2-具有相同的电子层结构，Z与X同族。下列说法正确的是（ ）
A． 简单离子的半径：X OH-
D．向Fe(SCN)3溶液中加入NaF固体，溶液颜色会变浅
14．生产和实验中广泛采用甲醛法测定饱和食盐水样品中的NH4+含量。
利用的反应原理为：4NH4++6HCHO＝(CH2)6N4H+（一元酸）+3H++6H2O。实验步骤如下：
①甲醛中常含有微量甲酸，应先除去。取甲醛amL于锥形瓶，加入1~2滴指示剂，用浓度为bmol/L的NaOH溶液滴定，滴定管的初始读数为V1mL，当锥形瓶内溶液呈微红色时，滴定管的读数为V2mL。
②向锥形瓶加入饱和食盐水试样cmL，静置1分钟。
③用上述滴定管中剩余的NaOH溶液继续滴定锥形瓶内溶液，至溶液呈微红色时，滴定管的读数为V3mL。
下列说法不正确的是（ ）
A．步骤①中的指示剂可以选用酚酞试液
B．步骤②中静置的目的是为了使NH4+和HCHO完全反应
C．步骤②若不静置会导致测定结果偏高
D．饱和食盐水中的c(NH4+)=b(V3-V2)/c mol/L
II卷 非选择题（共58分）
15．（12分）
（1）下图的氮循环是生态系统物质循环的重要部分，人类活动加剧了氮循环中的物质转化。

①下列说法正确的是 （填字母序号）
A. 固氮过程中，N2只做氧化剂
B. 硝化过程需要有氧化剂参与
C. 反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响
D. 同化、氨化过程中，实现了氮元素在无机物和有机物之间的转化
②反硝化过程中，CH3OH可作为反应的还原剂，1mol还原剂失去6mol电子。请将该反应的离子方程式补充完整：
5CH3OH +□NO3— □ + □ +□ +□
（2）研究表明，氮氧化物（NOx）和二氧化硫都与大气中雾霾的形成有关。
①已知：SO2生成SO3总反应方程式是2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ/mol
此反应可通过如下两步完成：2NO(g)＋O2 (g ) 2NO2(g) ΔH1＝－113 kJ/mol
NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g) ΔH2＝ 。
②一定温度下，向2 L恒容密闭容器中充入NO2和SO2各1 mol，5min达到平衡，此时容器中NO2和NO的浓度之比为1∶3，则NO2的平衡转化率是 。
（3）砷（As）是第四周期ⅤA族元素，其化合物，有着广泛的用途。
①AsH3的稳定性比NH3的稳定性 （填“强’’或“弱’’）。用原子结构解释原因 。
②常将含砷废渣（主要成分为As2S3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式 。
③298K时，将20mL 3x mol•L-1 Na3AsO3、20mL 3x mol•L-1 I2和20mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH-AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO43﹣)与反应时间（t）的关系如图所示。若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K为　 。

16．（11分）含铬（Ⅵ）废水能诱发致癌，对人类和自然环境有严重的破坏作用。利用Cu2O光催化可以处理含有Cr2O72－的废水。
Ⅰ．制取Cu2O
（1）电解法：利用铜和钛做电极，电解含有NaCl和NaOH的溶液时，反应只消耗了铜和水，体系pH及Cl－浓度维持不变（溶液体积变化忽略不计）。阳极电极反应式是 。
（2） 还原法：控制100℃、pH=5的条件时，利用亚硫酸钠与硫酸铜溶液反应可以制得Cu2O，，同时产生SO2气体。反应过程中需要不断地加入烧碱，其原因是 。
Ⅱ．利用Cu2O光催化处理含Cr2O72－的废水的研究。
（1） 光照射到Cu2O光催化剂上产生光催化反应，Cr2O72－和H2O分 别在光催化反应中形成的微电极上发生电极反应，反应原理如右图所示。写出Cr2O72－转化Cr3+的电极反应： 。

（2）研究中对Cu2O的作用提出两种假设：
a．Cu2O作光催化剂； b．Cu2O 与Cr2O72－发生氧化还原反应。
已知：Cu2O的添加量是2×10-4 mol/L，Cr2O72－的初始浓度是1×10-3 mol/L；对比实验（pH=3.0且其他条件相同），反应1.5小时结果如右图所示。结合试剂用量数据和实验结果可得到的结论是 ，
依据是 。

（3）溶液的pH对Cr2O72－降解率的影响如下图所示。

Cr2O72-降解率随pH值的变化图
已知：Cu2O Cu +CuSO4；酸性越大，Cr2O72－被还原率越大。
①pH分别为2、3、4时，Cr2O72－的降解率最好的是 ，其原因是 。
②已知pH=5时，会产生Cr(OH)3沉淀。pH=5时，Cr2O72－的降解率低的原因是
。
17．（13分）合成药物盐酸普罗帕酮的中间体E和双酚A型聚碳酸酯H的路线如下：


（1）A的结构简式是 。
（2）试剂a是 。
（3）C只含有一种官能团，反应②的化学方程式是 。
（4）反应⑤的反应类型是 。
（5）E中官能团是 。
（6）下列说法正确的是： （填字母序号）。
a．反应③中C发生氧化反应 b．可用FeCl3溶液检验反应⑤中A是否反应完全
c．反应⑥的反应物与生成物互为同分异构体
d．反应⑩中试剂b的结构简式是
e．反应④是缩合聚合反应，生成了聚酯
（7）I→J转化的一种路线如下图，已知中间产物2转化为J是消去反应，写出中间产物1和中间产物2的结构简式。

中间产物1： ；中间产物2： 。
（8）G的分子式为C3H6O3，只含一种官能团，且核磁共振氢谱只有一种化学环境的氢，反应⑨的化学方程式是 。
18．（10 分）以废旧锌锰电池初步处理分选出的含锰废料（MnO2、MnOOH、MnO及少量Fe、Pb等）为原料制备高纯MnCl2·xH2O，实现锰的再生利用。其工作流程如下：

资料a．Mn的金属活动性强于Fe
Mn2+在酸性条件下比较稳定，pH高于5.5时易被O2氧化。
资料b．生成氢氧化物沉淀的pH

Mn(OH)2
Pb(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀时
8.1
6.5
1.9
完全沉淀时
10.1
8.5
3.2
注：金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-1
（1）过程Ⅰ的目的是浸出锰。经检验滤液1中含有的阳离子为Mn2+ 、Fe3+ 、Pb2+和H+。
①MnO2与浓盐酸反应的离子方程式是 。
②检验滤液1中只含Fe3+不含Fe2+的操作和现象是：取少量滤液1于试管中，滴入铁氰化钾溶液，无蓝色沉淀生成；另取少量滤液1于试管中， 。
③Fe3+由Fe2+转化而成，可能发生的反应有：
a．2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl－
b．4Fe2+ + O2 + 4H+ = 2Fe3+ + 2H2O
c． ......
写出c的离子方程式： 。
（2）过程Ⅱ的目的是除铁。有如下两种方法：
ⅰ.氨水法：将滤液1先稀释，再加适量10%的氨水，过滤。
ⅱ.焙烧法：将滤液1浓缩得到的固体于290℃焙烧，冷却，取焙烧物......。
已知：焙烧中发生的主要反应为2FeCl3 + 3O2 = 2Fe2O3 + 3Cl2，MnCl2和PbCl2不发生变化。
①氨水法除铁时，溶液pH应控制在 之间。
②补全ⅱ中的操作： 。
③两种方法比较，氨水法除铁的缺点是 。
（3）过程Ⅲ的目的是除铅。加入的试剂是 。
（4）过程Ⅳ所得固体中的x的测定如下：取m1 g样品，置于氮气氛围中加热至失去全部结晶水时，质量变为m2 g。则x= 。
19．（12 分）实验小组探究KI与Cu(NO3)2的反应，进行实验一：

注：本实验忽略Cu2+在此条件下的水解。
（1）取棕黄色清液，加入少量______溶液（试剂a），清液变为______色，说明生成了I2。
（2）探究生成I2的原因。
①甲同学进行如下实验：向2 mL 1 mol·L-1 KI溶液中加入1 mL ______溶液（硝酸酸化，pH=1.5），再加入少量试剂a，观察到与（1）相同的现象。甲同学由此得出结论：实验一中生成I2的原因是酸性条件下，氧化了I－。
②乙同学认为仅由甲的实验还不能得出相应结论。他的理由是该实验没有排除 氧化I－的可能性。
③若要确证实验一中是氧化了I－，应在实验一的基础上进行检验______的实验。
（3）探究棕黑色沉淀的组成。
①查阅资料得知：CuI为难溶于水的白色固体。于是对棕黑色沉淀的组成提出两种假设：
a．CuI吸附I2 b． _________吸附I2。
为证明上述假设是否成立，取棕黑色沉淀进行实验二：

已知：CuI难溶于CCl4；I2＋==2I－＋（无色）；Cu+ + S2O32-==（无色）。
由实验二得出结论：棕黑色沉淀是CuI吸附I2形成的。
②现象iii为 。
③用化学平衡移动原理解释产生现象ii的原因： 。
【参考答案】
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
D
D
A
C
B
A
B
D
C
C
C
D
C
C

15．（12分）（除标注外，均为2分）
（1）①BCD ②5CH3OH + 6NO3- 3N2↑ + 4HCO3- + CO32- + 8H2O
（2）①—41.8 kJ/mol （1分） ②75% （1分）
（3）①弱 （1分） N和As位于同一主族，As的电子层数比N的多，原子半径As比N的大，得电子能力As比N弱，非金属性As比N弱，氰化物AsH3的稳定性比NH3 弱。
②2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S ③4y3/(x-y)2　 （1分）
16．（11分）（除标注外，均为2分）
Ⅰ、（1）2Cu-2e－+ 2OH－= Cu2O + H2O （1分）
（2）2Cu2++ SO32- + 2H2O = Cu2O + 4H+ + SO42-，反应过程中溶液的酸性不断地增强，为控制pH=5的反应条件，所以需要加入烧碱
Ⅱ．（1）Cr2O72—+14H++6e－ = 2Cr3++ 7H2O （1分）
（2）Cu2O作光催化剂 （1分） 若发生氧化还原反应，则存在比例：3Cu2O—Cr2O72-，计算得：1×10-3×3×70%=2.1×10-3＞2×10-4mol/L；实验可以看到只有氧化亚铜和只有光照时，Cr2O72-的转化率很低，说明反应条件是光照条件下和Cu2O同时存在。
（3）① 3 （1分） pH