河南省开封市2020届高三化学上学期第一次模拟考试（12月）试题（含解析）

河南省开封市2020届高三上学期第一次模拟考试（12月）化学试题1. 李时珍在本草纲目中记载小米“健脾、和胃、安眠”。现代医学认为：小米的安神作用与其中含有某种氨基酸有关。下列有机物能水解生成氨基酸的是A. 油脂 B. 蛋白质 C. 淀粉 D. 纤维素【答案】B【解析】A、油脂水解生成高级脂肪酸和甘油，则A错误；B、蛋白质水解最终产物是氨基酸，故B正确；C、淀粉水解最终产物为葡萄糖，故C错误；D、纤维素水解最终产物是葡萄糖，则D错误。本题正确答案为B。2. 化学与社会、生活密切相关，下列说法中正确的是A. 焚烧废旧塑料以防止“白色污染”B. 牛奶中加入果汁会产生沉淀，是因为发生了酸碱中和反应C. 聚氯乙烯化学稳定性好，可用于生产药品包装盒、快餐盒等D. 由我国自行研制的新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成，它是一种新型无机非金属材料【答案】D3. 已知气态烃A的密度是相同状况下氢气密度的14倍，有机物AE能发生下图所示一系列变化，则下列说法错误的是A. A分子中所有原子均在同一平面内B. C4H8O2含酯基的同分异构体有4种C. C的水溶液又称福尔马林，具有杀菌、防腐性能D. 等物质的量的B、D与足量钠反应生成气体的量相等【答案】C.4. 我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。研究发现，青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图如下，下列说法正确的是A. 腐蚀过程中，青铜基体是正极B. CuCl在腐蚀过程中降低了反应的焓变C. 若生成4.29 g Cu2（OH）3Cl，则理论上耗氧体积为0.448LD. 将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位，可以防止青铜器进一步被腐蚀，Ag2O与催化层发生复分解反应【答案】D【解析】A、由图示信息可得，青铜做负极，电极反应为Cu2e =Cu2+，所以A错误；B、催化剂在反应中的作用是改变了反应途径，降低了反应的活化能，而不是降低了反应的焓变，故B错误；C、要计算氧气的体积，但没有指明条件，所以无法计算，则C错误；D、根据题意可得，Ag2O与CuCl发生反应的方程式为Ag2O2CuCl=2AgClCu2O，生成红色致密的氧化膜Cu2O覆盖在被腐蚀部位，所以D正确。本题正确答案为D。点睛：本题用排除法选出正确答案是比较容易的。因为原电池的正负极判断、催化剂的作用、气体体积的计算一定要指明温度和压强，这些都非常明确的可以判断A、B、C都是错误的，则正确答案只能是D。5. 有四种短周期主族元素z、e、g、h，其最高价氧化物对应水化物溶液（浓度均为0.01molL1）的pH与原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 离子半径大小 eghB. g位于第三周期VA族C. e2g2中即含有离子键有含有非极性共价键D. 同浓度简单氢化物水溶液的pH值 h g z【答案】C【解析】由图象可知，四种元素最高价氧化物对应的水化物溶液的浓度为0.01mol/L，其中z对应pH为2，即为强酸，结合原子序数可知z为N元素，e对应的pH为12，即为强碱，所以e为Na元素，所以推出g为S元素，h为Cl元素。所以Na、S、Cl的离子半径大小为S2ClNa，即ghe，所以A错误；S元素位于第三周期A族，则B错误；C、e2g2即Na2S2，类似于Na2O2，所以分子内既含有离子键，又含有非极性共价键，所以C正确；D、h、g、z三种元素的简单氢化物分别为HCl、H2S、NH3，同浓度时三者水溶液的pH大小关系为NH3 H2S HCl，即z g h，所以D错误。本题正确答案为C。6. 某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。下列说法错误的是A. 的作用是安全瓶B. 中试剂更换为Ba(NO3)2后，无明显现象发生C. 中的现象说明SO2具有氧化性D. 用于检验SO2的漂白性【答案】B【解析】A、SO2易溶于水，且中为KMnO4酸性溶液，能与SO2反应，所以需要在之间有一个安全瓶，用于防止倒吸，所以A正确；B、中的KMnO4酸性溶液更换为Ba(NO3)2溶液后，将生成BaSO4白色沉淀，所以B错误；C、中反应为SO22H2S=3S2H2O，说明SO2具有氧化性，故C正确；D、SO2使品红溶液褪色，证明SO2具有漂白性，品红溶液褪色后再用酒精灯加热，溶液又恢复为红色，证明这种漂白作用不稳定，所以D正确。本题正确答案为B。点睛：B是最容易出错，也是难易理解的。SO2不能直接与Ba(NO3)2反应，但SO2能与水反应生成H2SO3，H2SO3电离出的H使溶液呈酸性，H与NO3结合形成HNO3，硝酸将SO32氧化为SO42，再与Ba2+结合生成BaSO4白色沉淀。7. 极稀溶液中溶质的物质的量浓度很小，常用其负对数pc表示（pcB=lgcB）。如某溶液中溶质的物质的量浓度为1105molL1，则该溶液中溶质的pc=5。下列说法正确的是A. 电解质溶液的pc（H+）与pc（OH）之和均为14B. 用盐酸滴定某浓度的KOH溶液，滴定过程中pc（H+）逐渐增大C. BaCl2溶液中逐滴加入硫酸溶液，滴加过程中pc（Ba2+）逐渐减小D. 某温度下Ksp（AgCl）=1.01010，则其饱和溶液中pc（Ag+）+ pc（Cl）=10【答案】D【解析】A、溶液中的c(H+)和c(OH)与水的电离程度有关，而水的电离程度随温度的升高而增大，如常温下Kw = c(H+)c(OH)=1.01014，则pc(H+)+pc(OH)=14，而在100时Kw= c(H+)c(OH)=1.01012，则pc(H+)+pc(OH)=12，所以A错误；B、用盐酸滴定某浓度的KOH溶液时，滴定过程中c(OH)逐渐减小，则c(H+)逐渐增大，所以pc（H+）是逐渐减小的，故B错误；C、向BaCl2溶液中逐滴加入硫酸溶液，滴加过程中c(Ba2+)逐渐减小，则pc(Ba2+)逐渐增大，所以C错误；D、某温度下 Ksp（AgCl）=1.01010，则饱和溶液中c(Ag+)=c(Cl)= 1.0105mol/L，所以pc(Ag+)+ pc(Cl)=10，故D正确。本题正确答案为D。8. 1828年，德国化学家弗里德里希维勒首次使用(NH4)2SO4与氰酸钾KCNO人工合成了尿素CO(NH2)2，打破了有机化合物的生命力学说。（1） (NH4)2SO4与KCNO合成尿素反应的化学方程式为_。（2）某小组同学在实验室条件下，拟用CO2和NH3，在催化剂的作用下合成尿素。用CO2和NH3合成尿素 CO(NH2)2反应的化学方程式为_。实验所需的CO2可用多种装置来制备，要想达到“随开随用、随关随停”的目的，下列装置A、B、C、D、E中符和要求的有_（填字母）。若用F装置收集氨气，则气体应由导管口_（填“a”或“b”）进入。（3）尿素样品中氮含量可以用甲醛法标定，其原理如下：首先用浓硫酸分解试样，使试液中的胺生成硫酸铵并放出二氧化碳；将过量的硫酸中和后得到中性铵盐，再用甲醛（HCHO）与硫酸铵作用生成六次甲基四铵盐离子(CH2)6N4H+和硫酸；最后用标准氢氧化钠溶液滴定。甲醛与硫酸铵反应的离子方程式为_；滴定选用的指示剂为_。滴定终点的现象为_。若称取样品m g，溶解后配成250mL溶液。取25.00mL样品溶液于250 mL锥形瓶中，加入10mL w%的甲醛溶液，充分反应后，加入12滴指示剂，用浓度为a mol/L的NaOH标准溶液滴定至终点（已知滴定时，1 mol六次甲基四铵盐离子(CH2)6N4H+消耗OH的能力与1mol H+相当）。重复2次，消耗NaOH标准溶液的体积平均值为b mL。则该样品中氮的质量分数为_。【答案】 (1). (NH4)2SO4+2KCNO=2CO(NH2)2+K2SO4 (2). CO2+2NH3=CO(NH2)2+H2O (3). BCD (4). b (5). 4NH4+6HCHO =(CH2)6N4H+3H+ 6H2O (6). 酚酞 (7). 加入最后一滴标准液时锥形瓶内溶液颜色变浅红色且半分钟内不褪色 (8). 【解析】(1) (NH4)2SO4与KCNO合成尿素的化学方程式为(NH4)2SO4+2KCNO=2CO(NH2)2+K2SO4(2) 用CO2和NH3合成尿素的化学方程式为CO2+2NH3=CO(NH2)2+H2O；制备CO2所需装置有多种，要想达到“随开随用、随关随停”的目的可选用BCD。A装置当关闭弹簧夹后，气体不能把液体排出，反应不能停止，且随着气压增大，有爆炸事故发生的可能，B装置当关闭弹簧夹后，气体将液体压入长颈漏斗内，使固体与液体分离而停止反应，C装置关闭活塞后，气体将液体压入烧杯内，使固体与液体分离而停止反应，D装置当关闭活塞后，气体将液体从U型管右边压到左边，使固体与液体分离而停止反应，E装置当关闭分液漏斗活塞后，反应不能立即停止，不能满足题目要求，所以满足要求的装置有BCD三个；由于氨气的密度小于空气，且极易溶于水，所以只能用向下排气法收集，结合装置F的结构，氨气应从b口进入。(3)根据题目叙述可知，甲醛与硫酸铵反应生成六次甲基四铵盐离子(CH2)6N4H+和硫酸，所以反应的离子方程式为4NH4+6HCHO =(CH2)6N4H+3H+ 6H2O；最后用标准氢氧化钠溶液滴定反应生成的酸性物质，所以应用酚酞作指示剂，滴定终点的现象为加入最后一滴标准液时锥形瓶内溶液颜色由无色变为粉红色且半分钟内不褪色；1 mol六次甲基四铵盐离子(CH2)6N4H+消耗OH的能力与1mol H+相当，所以有下列关系4NH4+ (CH2)6N4H+ +3H+ 4OH，即NH4+ OH，已知n(OH)= a mol/Lb10-3L= n(NH4+)= n(N)= ab10-2mol，则该样品中氮的质量分数为= 点睛：“随开随用、随关随停”是启普发生器的工作特点，要明确装置内气体、固体、液体各自所在的位置和流向，确保实验安全进行，特别是A、E两个装置的识别；尿素中氮元素含量的计算关键是利用题目所给信息，确定出反应过程中NH4+与OH之间的关系。9. 工业上利用氯碱工业中的固体废物盐泥（主要成分为Mg(OH)2、CaCO3、BaSO4，除此之外还有NaCl、Al(OH)3、Fe(OH)3、Mn(OH)2等。）与废稀硫酸反应制备七水硫酸镁，产率高，既处理了三废，又有经济效益。其工艺流程如下： 已知：i）部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH沉淀物Mn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2pH值（完全沉淀）10.028.963.204.7011.12ii）两种盐的溶解度图（单位为g/100g水）根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度图，请回答下列问题。（1）酸解时，加入的酸为_，在酸解过程中，想加快酸解速率，请提出两种可行的措施_、_。（2）加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀，该反应的离子方程式是_。（3）本工艺流程多次用到抽滤操作，其优点在于_，四次抽滤时：抽滤所得滤渣A的成分为_、CaSO4；抽滤所得滤渣B的成分为MnO2、_、_；抽滤所得滤液C中主要杂质阳离子的检验方法是_；抽滤将产品抽干。（4）依据溶解度曲线，操作M应采取的方法是适当浓缩，_。（5）每制备1吨MgSO47H2O，需要消耗盐泥2吨。若生产过程中的转化率为70%，则盐泥中镁（以氢氧化镁计）的质量分数约为_。【答案】 (1). 硫酸 (2). 升温 (3). 把盐泥粉碎、搅拌等 (4). Mn2+ ClO-+ H2O = MnO2 + 2H+ Cl- (5). 速度快 (6). BaSO4 (7). Fe（OH）3 (8). Al（OH）3 (9). 焰色反应 (10). 趁热过滤 (11). 16.8%（16%、17%均可给分）【解析】(1)因最终产物为MgSO47H2O，所以酸解时应加入硫酸，为加快酸解速率，可采用粉碎、搅拌或适当加热等措施。(2)已知NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀，根据化合价变化规律，则ClO转化为Cl，所以反应的离子方程式为Mn2+ ClO-+ H2O = MnO2 + 2H+ Cl-。(3)抽滤操作的优点是过滤速率快；在强酸性条件下过滤得滤渣A，所以其主要成分为BaSO4和CaSO4；在pH=56的条件下过滤得滤渣B，根据氢氧化物沉淀完全的pH可知：滤渣B的主要成分为Al(OH)3、Fe(OH)3、MnO2；滤液C中的主要成分为Na2SO4、MgSO4 和少量的CaSO4，其主要杂质阳离子为Na+，可用焰色反应检验。(4)依据溶解度曲线，CaSO4在40左右溶解度最大，在80左右溶解度最小，所以操作M应采取的方法适当浓缩、趁热过滤，尽可能多的除去CaSO4。(5)根据镁元素守恒可得：n(MgSO47H2O)= nMg(OH)2，所以盐泥中Mg(OH)2的质量分数为= 100%=16.8%10. 木炭、活性炭、炭黑、焦炭是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，均属混合物。没有固定的几何外形，所以称为无定形碳，在工业上有着重要用途。回答下列问题：（1）木炭与硫黄、火硝（硝酸钾）按一定比例混合即为黑火药。黑火药爆炸时生成硫化钾、氮气和二氧化碳。黑火药爆炸的化学方程式为_。若有15g木炭参加反应，转移电子数为_。（2）工业上的炭黑是由烃类裂解而制得的高度分散性的黑色粉末状物质。已知几个反应的热化学方程式：C(s)+O2 (g)CO2(g) H1=393.5 kJmol1 2H2(g)+O2 (g)2H2O(1) H2=571.6 kJmol1 CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+ 2H2O(1) H3=890.3 kJmol1 则由天然气生产炭黑的热化学方程式为_。右图是温度对天然气生产炭黑转化率的影响，下列有关说法正确的是_。A. 甲烷裂解属于吸热反应B. 增大体系压强，能提高甲烷的转化率C. 在反应体系中加催化剂，反应速率增大D. 升高温度，该反应的平衡常数减小（3）活性炭可以用来净化气体和液体。用活性炭还原氮氧化物，可防止空气污染。向1 L密闭容器加入一定量的活性炭和NO，某温度下发生反应C（s）+ 2NO（g） N2（g）+CO2（g），测得不同时间内各物质的物质的量如下表：物质的量/mol时间/minNON2CO200.20000100.1160.0420.042200.0800.0600.060300.0800.0600.060此温度下，该反应的平衡常数K=_ (保留两位小数)。1020min内，NO的平均反应速率为_；若30 min后升高温度，达到新平衡时，容器中c(NO)c(N2)c(CO2)=211，则该反应的H_0(填“”、“”或“=”)。活性炭和铁屑混合可用于处理水中污染物。在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2+和Pb2+的去除率，结果如图所示。当混合物中铁的质量分数为0时，也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+，其原因是_；当混合物中铁的质量分数大于50%时，随着铁的质量分数的增加，Cu2+和Pb2+的去除率不升反降，其主要原因是_。【答案】 (1). 2KNO3+ S + 3C = K2S + N2+3CO2 (2). 5NA (3). CH4(g)C(s) +2H2(g) H =+74.8kJmol1 (4). A C (5). 0.56 (6). 0.0036molL1min1 (7). (8). 活性炭对Cu2+和Pb2+有吸附作用 (9). 炭的质量分数减少，混合物中微电池数目减少【解析】(1)根据题目描述可得，黑火药爆炸的化学方程式为2KNO3+ S + 3C = K2S + N2+3CO2。该反应中3molC参加反应，转移电子总数为12mol，所以15g木炭参加反应，转移电子数为=。(2) 这三个反应分别记作，则由-可得：CH4(g)= C(s)+ 2H2(g) H=+74.8 kJmol1；由图象可知，天然气生产炭黑的转化率随温度升高而增大，说明甲烷裂解是吸热反应，则A正确；这是一个气体体积增大的反应，所以增大压强，反应向逆向进行，甲烷的转化率是降低的，故B错误；催化剂能加快反应速率，缩短达到平衡的时间，所以C正确；甲烷裂解是一个吸热反应，所以升高温度，平衡正向移动，平衡常数是增大的，故D错误。所以正确答案为AC。(3)30分钟反应已达平衡，则反应的平衡常数K= =0.56；1020min内，NO的平均反应速率为(NO)=0.0036 mol/(Lmin)；若30 min后升高温度，达到新平衡容器中c(NO)c(N2)c(CO2)=211，此时K1=0.25K=0.56，所以升高温度平衡向左移动，则该反应H0，即是放热反应；活性炭具有吸附作用，可能吸附少量的Cu2+和Pb2+而除去；随着铁的质量分数的增加，炭的质量分数在减少，一方面铁与炭形成的微电池数目在减少，另一方面活性炭的吸附作用也减少了，所以Cu2+和Pb2+的去除率不升反降。11. 第四周期有18种元素，其相关化合物在化工、医药、材料等领域均有着广泛的应用。请回答下列问题：（1）基态钙原子核外电子云形状为_，电子占据的最高能层符号是_。（2）五氧化二钒（V2O5）是硫酸工业中重要的催化剂，基态钒原子的价电子排布式为_。（3）琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物，其中“亚铁”是关键成分，K3Fe(CN)6溶液是检验Fe2+的试剂，1molCN-中含键的数目为_，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成Fe3+，从结构角度来看，Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是_。（4）镓、锗、砷、硒的第一电离能由大到小的顺序为_（用元素符号表示）；其中锗的化合物四氯化锗可用作光导纤维渗杂剂，其熔点为-49.5，沸点为83.1，则其晶体类型为_，中心原子的杂化类型为_；砷酸酸性弱于硒酸，从分子结构的角度解释原因_；砷化硼是一种新型材料，或成为最好的热导体，其结构与金刚石相似，已知砷化硼晶胞参数为bpm，则该晶体的密度为_ g cm-3。(NA表示阿伏加德罗常数的值)。【答案】 (1). 球形和哑铃形 (2). N (3). 3d3 4s2 (4). 2NA (5). Fe3+的3d5半满状态更稳定 (6). AsSeGeGa (7). 分子晶体 (8). sp3 (9). 硒酸中非羟基氧原子较多（或其他合理解释） (10). 【解析】(1)基态钙原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,由于s、p两个能级的电子云形状分别为球形和哑铃形，所以基态钙原子核外电子云形状为球形和哑铃形；电子占据的最高能层是第四层，符号是N；(2)钒的原子序数为23，所以其基态的价电子排布式为3d3 4s2；(3)在CN-内部有一个，两个键，所以1molCN-中含键的数目为2NA；Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，3d5是半充满状态，比较稳定，所以Fe2+易被氧化成Fe3+；(4)同周期主族元素的第一电离能从左到右是依次增大的，但其中A和A，以及A和A之间存在有全满和半满的情况，所以有反常现象，因此镓、锗、砷、硒的第一电离能由大到小的顺序为AsSeGeGa；四氯化锗的熔沸点都很低，所以其晶体为分子晶体；中心原子即Ge的杂化类型为sp3，可以和四个氯原子形成四个等价的共价键；砷酸的分子式为H3AsO4，而硒酸的分子式为H2SeO4，所以在分子结构上，砷酸分子中的非羟基氧原子数少于硒酸的，所以砷酸酸性弱于硒酸；根据金刚石的晶胞结构可知，每个砷化硼晶胞中含有4个BAs分子，所以每个晶胞的质量m= ，其体积为V=(b10-10)3 cm3，所以该晶体的密度为12. 3，4-二羟基肉桂酸（H）是为止血升白细胞药，用于肿瘤治疗的术后恢复，其合成路线如图所示。已知：请回答下列问题:（1）X的名称为_，A中的官能团的名称是_。（2）Y+RZ的化学方