河南省濮阳市2020届高三第一次模拟考试理综化学试题 Word版含解析 17页

- 1 - 河南省濮阳市 2020 届高三毕业班第一次模拟考试 理科综合化学试题 1.化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是 A. 84 消毒液的过度使用会造成环境污染 B. 用肥皂水涂抹被蚊虫叮咬处可减轻疼痛感或瘙痒感 C. 向棕黄色的甘蔗汁中加入适量的活性炭搅拌后，甘蔗汁可变为无色 D. 石油液化气属于绿色燃料，燃烧时不可能产生有害成分 【答案】D 【解析】 【详解】A. 84 消毒液主要成分是 NaClO，含氯的消毒液会残留在空气中，且会污染水源，A 正确； B. 肥皂主要成分是高级脂肪酸钠，水解使溶液呈碱性，蚊虫叮咬时会向叮咬处皮下分泌出有 刺激性的甲酸，甲酸可与碱性溶液反应，故肥皂水可减轻疼痛感或瘙痒感，B 正确； C. 活性炭具有吸附性，能够吸附甘蔗汁中的色素和异味物质，C 正确； D. 石油液化气是多种烃的混合物，若石油液化气没有完全燃烧，则可生成有毒气体 CO，D 错 误； 故合理选项是 D。 2.设 AN 表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 603.6gC 与 50C 组成的混合物中，含有的电子数目为 A1.8N B. 6.72L （标准状况） 2Cl 与足量乙烷反应时，断裂的 C—H 键数目为 A0.3N C. 0.1L 浓度均为 -12mol L 的  4 42NH SO 、 4NH Cl溶液中， 4NH  数目前者比后者多 A0.2N D. 3 30.1molH BO [电离方程式： 3 3 2 4H BO H O H B(OH)   ]消耗 O H  数目最多为 A0.1N 【答案】C 【解析】 【详解】A. C60 与 C50 均是由碳原子组成的，3.6 g 碳原子的物质的量 n(C)= 3.6 g 12 g / mol =0.3 mol， 每个 C 原子中含有 6 个电子，则 0.3 mol C 原子中含有电子数目：0.3 mol ×6NA/mol=1.8NA， - 2 - 选项 A 正确； B. 6.72L(标准状况)Cl2 的物质的量 n(Cl2)= 6.72 L 22.4 L / mol =0.3 mol，Cl2 与足量的乙烷反应时， 有一半的氯原子取代烷烃分子中的氢原子，故反应时断裂的 C-H 键物质的量为 0.3 mol，选项 B 正确； C. 0.1 L 浓度为 2 mol/L 盐溶液中含有溶质的物质的量为 n=2 mol/L×0.1 L=0.2 mol，若不 考虑盐的水解，NH4 +数目前者比后者多 0.2NA，但 NH4 +能水解且水解程度与溶液中 c(NH4 +)有关， 离子浓度越小，水解程度越大，故两种溶液中 NH4 +数目：前者比后者多的数值大于 0.2NA，选 项 C 错误； D. 由硼酸电离方程式可知：硼酸为一元酸，所以 0.1 mol H3BO3 消耗 OH-数目最多为 0.1 NA， 选项 D 正确； 答案选 C。 3.李兰娟院士团队在救治感染新型冠状病毒患者过程中，发现达芦那韦对新冠病毒有一定的 抑制作用。下列有关该物质的说法正确的是 A. 含有苯环，属于芳香烃 B. 苯环上的一溴代物代物有 5 种同分异构体 C. 1 mol 该物质最多能与 7 mol H2 发生加成反应 D. 不能溶于水、酸溶液、碱溶液 【答案】B 【解析】 【详解】A. 达芦那韦分子中含有苯环，物质中含有 C、H、O、N、S 元素，故它不是烃，是芳 香烃的衍生物，A 错误； B. 达芦那韦分子结构中有两个空间位置不同的苯环，苯环上的氢原子均可被取代，但因存在 对称关系故一共有 5 种不同的取代方式，B 正确； C. 酯基中的碳氧双键不能与氢气发生加成反应，故 1 mol 达芦那韦不可能与 7 mol H2 发生加 - 3 - 成反应，C 错误； D. 达芦那韦含有酯基和酰胺键，可溶于酸或碱溶液，D 错误； 故合理选项是 B。 4.某同学欲利用浓盐酸、MnO2、Fe 等试剂制取无水氯化铁、收集一定量的氯气并验证其某些 性质，实验装置如图所示(制气装置省略)。下列说法错误的是 A. ④中 a 导管应向下延伸至接近瓶底 B. 若撤去⑥，则⑤中可能有 Fe2O3 生成 C. 当⑤中充满黄绿色气体时再点燃⑤处酒精灯 D. ③中试纸若是湿润的，则根据产生的现象可证明氯气有酸性，漂白性 【答案】D 【解析】 【详解】A. 氯气的密度比空气的大，应采用向上排空气法收集，故需要将 a 导管延长至接近 瓶底，A 正确； B. 若撤去⑥，则⑦中的水蒸气逆向进入⑤中，导致 FeCl3 水解生成 Fe(OH)3，Fe(OH)3 受热分 解变为 Fe2O3，B 正确； C. 加热时装置中的空气会与与 Fe 反应，故应先通入一段时间 Cl2，以排尽装置中的空气，防 止加热时被被空气氧化，C 正确； D. 干燥的氯气无漂白性、酸性，D 错误； 故合理选项是 D。 5.X、Y、Z、W 是核电荷数依次增大的短周期主族元素，它们之间可形成多种常见的可溶性盐， 如 ZXY3、ZWY、ZWY3 等。下列说法错误的是 A. ZWY 中含有两种化学键 B. 常见单质与氢气反应时，Y 比 X 容易 C. XW3 分子中各原子最外层均达到 8 电子稳定结构 D. W 的最高正化合价是+5 价 - 4 - 【答案】D 【解析】 【详解】A. Z 不可能是氢元素，由三种元素组成的盐是含氧酸盐，Y 是氧元素。由于盐是可 溶性的，故 ZXY3 是 NaNO3 而不是 MgCO3，所以 X、Y、Z 分别为 N、O、Na，再结合 W 形成的化合 物 ZWY 组成可推出 W 是 Cl。 A. NaClO 中 Na+与 ClOˉ间形成的是离子键，ClO-内氯与氧原子间形成的是共价键，A 正确； B. O2 与 H2 反应条件是点燃，而 N2 与 H2 反应条件是高温、高压、催化剂，可见 O2 更易与 H2 反 应，B 正确； C. 在 NCl3 中，Cl 原子形成一个共价键、N 原子形成 3 个共价键，各原子最外层均达到 8 电子 稳定结构，C 正确； D. 氯元素的最高正化合价为+7 价，D 错误； 故合理选项是D。 6.利用活性铁可以很好地消除酸性水体中 3NO 造成的污染，除去原理如图所示。下列说法中 正确的是 A. 铁电极的电极反应式： 2 3 43Fe 8e 4H O Fe O 8H     B. - 3NO 在负极上发生还原反应 C. 除 - 3NO 的过程中水体 pH 减小 D. 当电路中有 4mol电子转移时，溶液中会有 41molNH 生成 【答案】A 【解析】 【分析】 由图可知 Fe 还原水体中 - 3NO ，则 Fe 作还原剂，失去电子发生氧化反应生成 Fe3O4，Fe3O4 固体 疏松能导电，与电解质溶液、零价铁构成原电池，铁作负极，Fe3O4 作正极，负极反应为： 2 3 43Fe 8e 4H O Fe O 8H     ，正极反应为： - 3NO ＋8e−＋10H＋＝ + 4NH ＋3H2O，总反应 - 5 - 为：3Fe＋ - 3NO ＋2H＋＋H2O＝Fe3O4＋ + 4NH ，据此分析解答。 【 详 解 】 A. 根 据 以 上 分 析 ， 铁 做 负 极 ， 失 电 子 产 生 Fe3O4 ， 电 极 反 应 式 为 ： 2 3 43Fe 8e 4H O Fe O 8H     ，故 A 正确； B.硝酸根离子得电子转变成铵根离子，在正极发生反应，故 B 错误； C.该装置中的总反应为：3Fe＋ - 3NO ＋2H＋＋H2O＝Fe3O4＋ + 4NH ，消耗氢离子，使氢离子浓度 减小，pH 增大，故 C 错误； D. 正极反应为： - 3NO ＋8e−＋10H＋＝ + 4NH ＋3H2O，由反应可知每产生 1mol + 4NH 转移 8mol 电 子，当电路中有 4mol电子转移时，溶液中会有 40.5molNH 生成，故 D 错误； 故选：A。 【点睛】本题考查电化学的应用，明确原电池的工作原理是解题的关键，综合考查学生的分 析能力和灵活运用能力。 7.常温下，向 10 mL 0.1 mol·L-1 NaCl 溶液和 10 mL 0.1 mol·L-1 K2CrO4 溶液中分别滴加等 物质的量浓度的 AgNO3 溶液，滴加过程中有关物理量的关系如图所示。下列说法正确的是( ) A. 常温下 Ksp(AgCl)的数量级为 10-9 B. 向 c(Cl-)=c(CrO4 2-)的溶液中滴加 AgNO3 溶液，先得到 Ag2CrO4 沉淀 C. c 点所示溶液中 c(Ag+)≈1.3×10-5 mol·L-1 D. a、b 两点存在沉淀的溶解平衡，而 c 点不在在此平衡 【答案】C 【解析】 【详解】A. 由图象提供数据可知：加入 10 mLAgNO3 溶液时，与 NaCl 溶液恰好反应；滴加 20 mL AgNO3 溶液时可与 K2CrO4 溶液恰好反应，因此曲线 I、II 分别表示向 NaCl、K2CrO4 溶 液中滴加 AgNO3 溶液的情况。a 点时 Cl-、Ag+恰好反应完，溶液中 c(Cl-)=c(Ag+)=1×10-4.9， Ksp(AgCl)=1×10-9.8，数量级为 10-10，A 错误； - 6 - B. b 点时恰好完全反应生成 Ag2CrO4，c(CrO4 2-)=1×10-4.0 mol/L， c(Ag+)=2×10-4 mol/L， Ksp(Ag2CrO4)=4×10-12。由于开始时溶液中 c(Cl-)=c(CrO4 2-)，若要形成沉淀时， NaC1 溶液中 需要 Ag+浓度 c(Ag+)=       9.8 spK AgCl 10 c Cl c Cl    ，K2CrO4 溶液中需要 Ag+浓度 c(Ag+)=     sp 2 4 2 4 K Ag CrO c CrO  =   124.0 10 c Cl    >   9.810 c Cl   ，故向等浓度的混合溶液中滴加 AgNO3 溶液，先得到 AgCl 沉淀，B 错误； C. c 点时消耗掉一半的 CrO4 2- ，故剩余的 c(CrO4 2-)= 0.1 mol / L 0.01L 2 0.02 L   =0. 025 mol/L， 由此可求出 c(Ag+)≈1.3×10-5 mol/L，C 正确； D. 由于加入 AgNO3 溶液后体系中立即产生沉淀，故两条曲线上所示的点均对应沉淀的溶解平 衡，D 错误； 故合理选项是C。 8.某同学查询资料后得到如下信息：柠檬烯( )的沸点为 177℃，熔点为-74.3℃，密度为 0.84 g/mL，具有良好的镇咳、祛痰、抑菌作用，广泛存在于天然的植物精油中。 (一)粗精油的提取。该同学利用如图所示装置(加热、夹持及冷凝管内管均省略)从植物组织 中获取粗精油，实验步骤如下： i.将几片桔子皮剪成细碎的碎片，投入乙装置中，加入约 30 mL 水； ii.打开活塞 K，加热甲至 K 处的支管口有大量水蒸气冒出时旋紧，再打开冷凝水，水蒸气蒸 馏即开始进行。可观察到在馏出液的水面上有一层很薄的油层。 (1)甲中长导管的作用是___________。蒸馏结束时，应先将_____________，再停止加热。 (2)冷凝管的内管应是_________(填“蛇”“球”或“直”)形的。若冷却水从 b 口进入，则 对提取到精油量的影响情况是____________。 (二)柠檬烯的提取。 - 7 - i.将馏出液加入到仪器 A 中，然后加入适量的 CH2Cl2(沸点为 40℃)萃取 3 次，最后将萃取液 置于干燥的锥形瓶中，并加入适量的试剂 A 干燥半个小时。 ii.将干燥好的溶液加入蒸馏烧瓶中，通过一系列操作，最后烧瓶中剩下的橙黄色液体就是柠 檬烯。 (3)仪器 A 是_________，试剂 A 可以是_______(写出两种)。若将一定量的橙黄色液体滴入溴 的 CCl4 溶液中，溶液褪色，由此现象可得出的恰当结论是____________。 (4)若桔皮总质量为 a g，最后得到 V mL 柠檬烯，实验过程中柠檬烯的总损失率为 b% ，则枯 皮中柠檬烯的质量分数为_____________%。 【答案】 (1). 平衡压强 (2). 乙中的导气管从溶液中移出 (3). 直 (4). 收 集到的精油量减少 (5). 分液漏斗 (6). 无水 Na2SO4、无水 CaCl2 (7). 柠檬烯中含 有碳碳不饱和键 (8).   84V a 1 b% 【解析】 【分析】 (一)装置甲产生热的水蒸气通入装置乙中桔子皮与水的混合物中，在热蒸气作用下，使桔子 皮中的植物精油挥发，经冷凝器冷凝后收集在装置丙中； (二)将馏出液放入分液漏斗中，用适量的 CH2Cl2 进行萃取作用后置于干燥的锥形瓶中，并加入 适量干燥剂进行充分，将干燥好的溶液加入蒸馏烧瓶中，通过一系列操作，最后烧瓶中剩下 的橙黄色液体就是柠檬烯。先根据其利用率及产生柠檬烯的体积和密度计算其质量，结合桔 子皮质量计算出枯皮中柠檬烯的质量分数。 【详解】(1)甲中长的玻璃导管一端与空气相通，其作用是安全管，能起到平衡压强的作用； 蒸馏结束时为防止倒吸现象的发生，应先将乙中的导气管从溶液中移出液面； (2)因蒸馏实验中冷凝管是倾斜的，为减少蒸馏液的积留，冷凝管内管应是直形。若冷却水从 b 口进入，会导致冷凝效果较差，会有少量精油不能液化而损失掉，这样会导致收集到的精油 量减少； (3)加入 CH2Cl2 的目的是进行萃取作用，故操作应在分液漏斗中进行，仪器 A 是分液漏斗。干 燥的目的是除去残留的水分，故试剂 A 可以是无水 CaCl2 或无水 Na2SO4 等。将一定量的橙黄色 液体滴入溴的 CCl4 溶液中，溶液褪色，由此可知发生了加成反应，故可证明柠檬烯中含有碳 碳不饱和键； (4)柠檬烯密度为 0.84 g/mL 收集到的柠檬烯体积为 V mL，则其质量为 0.84V g，设桔子皮 - 8 - 中柠檬烯的质量分数为 x，则 ax(1 -b%) =0. 84V，解得 x=   0.84V a 1 b% ×100%=   84V a 1 b% %。 【点睛】本题考查了化学实验基本操作、混合物的分离提纯及物质含量的测定。掌握实验原 理及实验目的是本题解答的关键，试题考查了学生综合分析与实验能力。 9.锑(Sb)是第 VA 族元素，其单质主要用于制造合金、半导体。三氧化二锑俗称锑白，是白色 粉末，不溶于水，是一种两性氧化物，主要用于白色颜料、油漆和塑料、石油化工等。某工 厂用羽毛矿(主要成分为 Pb4FeSb6S14)制取锑白的工艺流程如图所示： (1)Pb4FeSb6S14 中的锑元素只显一种化合价，则其化合价是______。X 是一种固体单质，其成分 是___(填化学式)。 (2)氯化浸出中，除铅与 X 外，被氧化的元素反应后均显高价，写出相应的化学方程式： ______________。操作 1 为加水稀释，写出生成 SbOCl 的离子方程式：___________。 (3)试剂 1 通常选用氨水而不是 NaOH 溶液，最可能的原因是_______。操作 2 的内容是 _________、干燥。 (4)在强碱性条件下电解 Na3SbS3 溶液(原理如图)可得到单质锑。 写出阴极的电极反应式：_______，B 电极应接电源的______极，当有 2 mol Sb 生成时，通过 阳离子交换膜的离子数为_________(设 NA 为阿伏加德罗常数的值)。 【答案】 (1). +3 (2). S (3). 2Pb4FeSb6S14+41Cl2=8PbCl2+2FeCl3+12SbCl5+28S (4). Sb3++Cl-+H2O=SbOCl↓+2H+ (5). Sb2O3 可溶解在过量的 NaOH 溶液中，但不会溶解在过 量的氨水中 (6). 过滤、洗涤 (7). SbS3 3-+3e-=Sb+3S2- (8). 正 (9). 6NA - 9 - 【解析】 【分析】 (1)锑是第 VA 族元素，主要化合价为+5、+3。Pb4FeSb6S14 中硫元素显 -2 价，由元素化合价与 原子结构关系及化合物中元素化合价代数和等于 0 可推知锑的化合价为+3 价。X 是一种固体 单质，结合常见元素单质的状态可推知 X 只能是硫； (2)由被氧化的元素反应后均显高价知，反应后有 FeCl3、SbCl5 生成，再结合流程图知还有 PbCl2、S 生成，由此可写出相应的化学方程式。稀释可促进水解，因 SbOC1 是通过水解反应 生成的，故反应物有 Cl-、H2O、Sb3+，据此可得水解方程式； (3)根据 Sb2O3 是两性氧化物，能够与强酸、强碱发生反应，不能与弱酸、弱碱反应分析；根据 物质的溶解性及操作目的分析解答； (4)阴极上发生得电子的还原反应，电解 Na3SbS3 得到单质 Sb，故阴极上为 SbS3 3-得到电子产生 Sb 及 S2-。结合装置电荷守恒分析通过交换膜的阳离子数目。 【详解】(1)锑是第 VA 族元素，主要化合价为+5、+3。在 Pb4FeSb6S14 中硫元素显 -2 价，Pb 为+2 价，Fe 为+2 价，假设 Sb 元素化合价为+x，根据化合物中元素化合价代数和等于 0 可得 4×2+2+6x=2×14，解得 x=+3 价。羽毛矿主要成分为 Pb4FeSb6S14，向其中加入水，然后通入 Cl2 进行氧化反应，金属变为金属氯化物，S 被氧化为 S 单质，S 单质在常温下为固体，所以 X 只能是硫； (2)根据题意可知：羽毛矿 Pb4FeSb6S14 与氯气反应时，S 被氧化变为 S 单质，Pb 变为 PbCl2，其 余元素被氧化为高价态，则根据原子守恒、电子守恒，可得该反应的化学方程式： 2Pb4FeSb6S14+41Cl2=8PbCl2+2FeCl3+12SbCl5+28S；操作 1 为加水稀释，生成难溶性的 SbOCl，根 据盐的水解规律，结合电荷守恒、原子守恒可得 Sb3++Cl-+H2O=SbOCl↓+2H+； (3)由题意可知 Sb2O3 是两性氧化物，能够与强碱 NaOH 发生反应，所以 Sb2O3 可溶解在过量的 NaOH 溶液中，但不会溶解在过量的氨水中，因此试剂 1 通常选用氨水而不是 NaOH 溶液；分离 难溶性固体与可溶性液体混合物使用过滤方法，然后经沉淀经洗涤、干燥得到锑白； (4)与电源负极连接的电极为阴极，得到电子发生还原反应，由题意可知：电解 Na3SbS3 溶液得 到 Sb 单质，则在阴极上发生反应：SbS3 3-+3e-=Sb+3S2-，故 A 为电源的负极，B 为电源的正极； 根据电解时阴极电极式可知：每产生 1 mol Sb，转移 3 mol 电子，则生成 2 mol Sb 时，转移 6 mol 电子，同时得到 6 mol S2-，根据溶液呈电中性可知要有 6 mol Na+通过阳离子交换膜， 通过了 Na+数目为 6NA。 【点睛】本题以用羽毛矿(主要成分为 Pb4FeSb6S14)制取锑白的工艺流程为线索，考查元素及其 - 10 - 化合物 、氧化还原反应、离子反应、电解原理等知识，掌握物质的性质及分离方法、化学反 应原理的本题解答关键，注意各个守恒规律在分析中的应用，题目考查了学生综合分析与阅 读能力及学以致用的能力。 10. CO2 的资源化利用一直是化学家们关注的重要课题，中科院大连化学物理研究所设计了一 种新型多功能复合催化剂，成功地实现了 CO2 直接加氢制取高辛烷值汽油： -1 2 2 5 12 25CO (g)+16H (g)=C H (1)+10H O(1) Δ =akJ molH  (反应①)，该研究成果被评价为 “CO2 催化转化领域的突破性进展”。 (1)已知氢气的燃烧热为 1286kJ mol ，若要利用 2H 的燃烧热求 a 的值，则还需要知道一个 反应的 ΔH ，该反应是________________________________。反应①在一定条件下具有自发 性，则 a_______________0(填“>”或“<”)。 (2)向某密闭容器中按一定投料比充入 2CO 、 2H ，控制条件使其发生反应： 2 2 5 12 25CO (g)+16H (g) C H (l)+10H O(l) ΔH 。测得 2H 的平衡转化率与温度、压强之间 的关系如图 1 所示： 则 X 表示______________， 1Y ___________ 2Y (填“>”或“<”)。欲提高 2H 的平衡转化率并 提高单位时间内 5 12C H (l) 的产量，可采取的措施是______________________(填两种)。 (3)控制一定温度、催化剂，按不同投料比 2 2 (H ) (CO ) n n      将反应物通入到某密闭容器中，测得平 衡时 5 12C H 的百分含量与投料比之间的关系如图 2 所示，则 0n  ____________。 (4)在钌-铑双金属催化剂的作用下，CH3OH、CO2、H2 可高效地转化为乙酸，反应方程式为 3 2 2 3 2CH OH(g)+CO (g)+H (g) CH COOH(g)+H O(g) Δ <0H 。一定温度下，向某刚性 容器中通入等物质的量的三种原料气，测得体系中的总压强与时间的关系如下表所示： - 11 - t/min 0 5 10 15 20 25 30 p/kPa 3 2.7 2.5 2.35 2.26 2.2 2.2 则反应开始到达到平衡的过程中，  2CO v ______________ pkPa / min,K  ______________ 1kPa 。 (5)碳捕捉技术的发展也有利于 CO2 在资源应用方面得到充分利用。常温下，若某次用 NaOH 溶 液捕捉空气中的 CO2 所得溶液的 pH=10，并测得溶液中    - 2- 3 3HCO =2 COc c ，则  a2 2 3H CO =K _____________ 1mol L 。 【答案】 (1). 5 12 2 2 2C H (l)+8O (g)=5CO (g)+6H O(1) (2). < (3). 压强 (4). < (5). 增大压强、增大  2COc (6). 3.2 (7). 0.032 (8). 80 (9). 115 10 【解析】 【分析】 (1)根据盖斯定律分析；当△G=△H-T•△S<0 时反应可以自发进行； (2)该反应为放热反应，若 X 为温度，随温度升高平衡逆向移动，氢气的转化率应减小，与图 形不符，所以 X 为压强，Y 为温度； (4)刚性容器中，气体的分压之比等于物质的量之比，所以可以把压强等效为物质的量来进行 计算，所以不妨设初始投料为 CH3OH、CO2、H2 均为 1mol，则平衡时气体的总物质的量为 2.2mol， 设平衡时三种物质的转化量为 x，则列三段式有          2 2 3 3 2+ CH COOH g mol 1 1 1 0 0 mol x x x x x mol 1-x 1-x 1-x x x CO g H g CH OH g H O g  起始( ) 转化( ) 平衡( ) 则有 3(1-x)+2x=2.2mol，解得 x=0.8mol。 【详解】(1)表示氢气燃烧热的热化学方程式为 H2(g)+ 1 2 O2(g)=H2O(l)△H ②； 又已知反应 -1 2 2 5 12 25CO (g)+16H (g)=C H (1)+10H O(1) Δ =akJ molH  ①； ①-②×16 可得反应 5 12 2 2 2C H (l)+8O (g)=5CO (g)+6H O(1) ，根据盖斯可知若再知道该反应的焓 变，即可求反应①的焓变；当△G=△H-T•△S<0 时反应可以自发进行，该反应为气体减少的反 - 12 - 应，所以△S<0，若要满足△H-T•△S<0 则△H 必须小于 0； (2)根据分析可知 X 表示压强，Y 表示温度，相同压强下，温度越高氢气的转化率越小，所以 Y1