河北省宣化市第一中学2020届高三化学上学期期末考试试题

河北省宣化市第一中学2020届高三化学上学期期末考试试题一、单选题（本大题共7小题，共42.0分）1. 化学与人类活动密切相关，下列有关说法正确的是 A. 加酶洗衣粉可以很好的洗涤毛织品上的污渍B. 从花生中提取的生物柴油与由石油炼得的柴油都属于烃类物质C. 用石灰水或溶液喷涂在树干上均可消灭树皮上的过冬虫卵D. 含氟牙膏能抑制口腔细菌产生酸，在一定程度上能防止或减少龋齿2. 某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣主要成分为、，不考虑其他杂质制取七水合硫酸亚铁，设计了如图流程：下列说法不正确的是A. 溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉B. 固体1中一定含有，控制pH是为了使转化为，进入固体2C. 从溶液2得到产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解D. 若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到3. 下列实验操作、现象及得出的结论均正确的是选项实验操作实验现象实验结论ACu与浓硫酸反应，冷却后，再将冷水缓慢加入盛有反应混合物的烧杯中溶液变蓝证明反应生成了B向和KOH混合溶液中加入铝粉并加热，管口放置湿润的红色石蕊试纸试纸变为蓝色被还原为C向浓度均为的和混合溶液中滴入少量溶液产生黑色沉淀D铝丝用砂纸打磨后，放在冷的浓硝酸中浸泡一段时间后，放入溶液中铝丝表明变红色铝可以从铜盐溶液中置换出铜A. AB. BC. CD. D4. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A. 常温常压下，等物质的量浓度的与溶液中阳离子的数目相等B. 将气体与混合后在一定条件下充分反应，所得的分子数为C. 精炼铜，若阳极失去个电子，则阴极增重D. 标准状况下，所含有的分子数目为5. 已知X、Y、Z是三种原子序数依次增大的短周期元素甲、乙、丙分别是三种元素形成的单质，A、B、C、D分别是由三种元素中的两种形成的化合物，且A与C中均含有10个电子它们之间转化关系如图所示下列说法正确的是A. 原子半径：B. 稳定性：C. 反应和均为吸热反应D. X、Y、Z可以形成离子化合物6. 通过电解法分离与混合物，其装置如图。下列说法不正确的是A. 阳极的电极反应式为B. 阳极区增大，由a室经阳离子交换膜进入b室C. 外电路每转移mol电子，有mol从b室进入c室D. c室得到的原因是7. 下，在NaHS溶液中，各离子的浓度随NaHS溶液浓度的变化关系如图所示，下列叙述正确的是 已知：在科学记数法中，为了使公式简便，可以用带“E”的格式表示，例如：。下的，。A. 溶液：B. 溶液中：C. 当时，D. 室温下用NaOH溶液滴定NaHS溶液，滴定终点刚好形成溶液，该过程可选择酚酞作指示剂二、填空题（本大题共1小题，共15.0分）8. 铁被誉为“第一金属”，铁及其化合物在生活中有广泛应用。基态的简化电子排布式为_。实验室用KSCN溶液、苯酚检验、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_用元素符号表示，苯酚中碳原子的杂化轨道类型为_。的熔点为，沸点为的晶体类型是_。常作净水剂和补铁剂，的立体构型是_。羰基铁可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1mol分子中含键，与CO互为等电子体的离子是_填化学式，写一种。氮化铁晶体的晶胞结构如图1所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为_。氧化亚铁晶体的晶胞如图2所示。已知：氧化亚铁晶体的密度为，代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中，与紧邻且等距离的数目为_；与最短核间距为_pm。三、简答题（本大题共3小题，共33.0分）9. I.明矾在生产、生活中有广泛用途：饮用水的净化；造纸工业上作施胶剂；食品工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料-铝灰含Al、及少量和可制备明矾。工艺流程如下： 已知生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示： 开始沉淀 完全沉淀 回答下列问题： 明矾净水的原理是_用离子方程式表示。 操作是_、_、过滤、洗涤、干燥。 检验滤液A中是否存在的方法_只用一种试剂。 在滤液A中加入高锰酸钾发生反应的离子方程式为：_。 调节的目的是_，滤渣2含有的物质是_。 取一定量含有、的工业废水，向其中滴加溶液，当PbS开始沉淀时，溶液中_保留三位有效数字。已知，10. 甲醇是重要的化工原料，利用煤化工中生产的CO、和可制取甲醇等有机物，发生的反应有：相关物质的化学键键能数据如下：化学键803436343465413该反应_。关于反应下列说法，正确的是_。A.该反应在任何温度下都能自发进行B.升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小C.使用催化剂，不能提高CO的转化率D.增大压强，该反应的化学平衡常数不变在某温度下，将与充入2L的空钢瓶中，发生反应，在第5min时达到化学平衡状态，此时甲醇的物质的量分数为在第10min、20min时分别改变反应条件，甲醇的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示：从反应开始到5min时时，生成甲醇的平均速率为_。的平衡转化率_，化学平衡常数_。时，_填“大于”“小于”或“等于”时_4min时填“大于”“小于”或“等于”比较甲醇在、和时平均反应速率平均反应速率分别以、表示的大小_。若将钢瓶换成同容积的绝热容器，重复上述试验，平衡时甲醇的物质的量分数_填“”、“”或“”11. 苯酚是一种重要的化工原料。以苯酚为主要起始原料，经下列反应可制得香料M和高分子化合物部分产物及反应条件已略去的官能团的名称是_。已知C的分子式为，C能与金属Na反应，C的核磁共振氢谱有3组峰，则C的结构简式_。由D生成N的反应类型是_，B与C反应生成M的反应类型是_。写出M与NaOH溶液反应的化学方程式是_。物质F的结构是：则符合下列条件的F的同分异构体有_种。能发生银镜反应能与溶液反应分子中有苯环，无结构。其中苯环上只有两个取代基，且核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为1：2：2：1的为_写结构简式。已知：写出以苯酚、乙醇和为原料制备的合成路线流程图无机试剂任用。四、实验题（本大题共1小题，共15.0分）已知三氯化铁的熔点为，沸点为，易溶于水并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验。装置的连接顺序为_。饱和食盐水的作用是_。反应一段时间后熄灭酒精灯，冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸和少许植物油反应过程中不振荡，充分反应后，进行如下实验：淡黄色溶液中加入试剂X生成淡红色溶液的离子方程式为_。淡红色溶液中加入过量后溶液红色加深的原因是_。已知红色褪去的同时有气体生成，经检验为该小组同学对红色褪去的原因进行如下探究。取褪色后溶液三份，第一份滴加溶液无明显变化；第二份滴加试剂X，溶液出现红色；第三份滴加稀盐酸和溶液，产生白色沉淀。另取同物质的量浓度的溶液滴加2滴试剂X，溶液变红，再通入无明显变化。实验说明_；由实验得出的结论是_。答案和解析1.【答案】D【解析】【分析】本题主要考查在生活和生产中常见物质的性质和用途，学生要能够运用化学视角去观察、推理、分析，讨论生活、生产和社会中的各类有关化学问题，从而培养分析问题的能力，题目难度不大。【解答】A.毛织品的成分是蛋白质，加酶洗衣粉能使蛋白质发生水解，衣服损坏，故A错误；B.花生油的成分是油脂，属于烃的含氧衍生物，石油炼得的柴油为烃类物质，故B错误；C.强酸、强碱、重金属盐等可使蛋白质变性，用碱性较强的石灰水喷涂在树干上可消灭树皮上的过冬虫卵，但硫酸镁溶液不行，故C错误；D.含氟牙膏能抑制口腔细菌产生酸，所以能防止或减少龋齿，故D正确。故选：D。2.【答案】D【解析】解：硫铁矿焙烧取硫后的烧渣主要成分为、，不考虑其他杂质，混合物中加入足量硫酸，、与酸反应生成的硫酸铁、硫酸铝，二氧化硅不反应，过滤，固体1为二氧化硅；在滤液中加入铁粉将铁离子还原为亚铁离子，调节pH值使铝离子完全生成氢氧化铝沉淀，过滤，固体2为氢氧化铝，溶液2为硫酸亚铁，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到硫酸亚铁晶体， A.由流程分析可知，溶解烧渣选用足量硫酸，X为铁粉，故A正确； B.由流程分析可知，固体1中一定含有，调节pH值使铝离子完全生成氢氧化铝沉淀，则固体2为氢氧化铝，故B正确； C.亚铁离子易被空气中的氧气氧化，而且受热易失去结晶水，所以从溶液2得到产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解，故C正确； D.在溶液1中含有铁离子和铝离子，加过量的氢氧化钠，铝离子转化为偏铝酸根离子，铁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铁沉淀，所以最终得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁，故D错误。 故选：D。硫铁矿焙烧取硫后的烧渣主要成分为、，不考虑其它杂质，混合物中加入足量硫酸，、与酸反应生成的硫酸铁、硫酸铝，二氧化硅不反应，过滤，固体1为二氧化硅；在滤液中加入铁粉将铁离子还原为亚铁离子，调节pH值使铝离子完全生成氢氧化铝沉淀，过滤，固体2为氢氧化铝，溶液2为硫酸亚铁，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到硫酸亚铁晶体，以此进行解答本题考查制备实验方案的设计与评价、工艺流程的分析应用，题目难度中等，侧重学生分析能力和创新能力的培养，注意把握常见物质的分离方法3.【答案】B【解析】解：应将反应后混合物注入水中，溶液变蓝，操作不合理，故A错误； B.Al与硝酸根离子在碱性条件下发生氧化还原反应，由现象可知生成氨气，故B正确； C.Ksp小的先沉淀，则，故C错误； D.铝丝用砂纸打磨后，放在冷的浓硝酸中浸泡一段时间后，发生钝化，生成致密的氧化膜阻止反应的发生，故D错误； 故选：B。A.应将反应后混合物注入水中； B.Al与硝酸根离子在碱性条件下发生氧化还原反应； C.Ksp小的先沉淀； D.铝丝用砂纸打磨后，放在冷的浓硝酸中浸泡一段时间后，发生钝化。本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、反应与现象、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度不大。4.【答案】C【解析】解：A、溶液体积不明确，故两溶液中钠离子的数目不一定相同，故A错误； B、二氧化硫和氧气的反应为可逆反应，不能进行彻底，故反应所得的三氧化硫分子数小于个，故B错误； C、精炼铜时，阴极上放电生成Cu：，故当阳极失去个电子即阴极得电子时，则阴极析出铜即增重，故C正确； D、标况下HF为液体，故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量，故D错误。 故选：C。A、溶液体积不明确； B、二氧化硫和氧气的反应为可逆反应； C、精炼铜时，阴极上放电生成Cu； D、标况下HF为液体。本题考查了物质的量和阿伏伽德罗常数的有关计算，难度不大，掌握公式的运用和物质的结构是解题关键。5.【答案】C【解析】解：由以上分析可知X为H元素，Y为C元素，Z为O元素，A为，丙为，B为，C为，乙为C，D为CO，甲为， A.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，应为，故A错误； B.非金属性，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故B错误； C.反应和均为碳为还原剂的氧化还原反应，都为吸热反应，故C正确； D.X为H元素，Y为C元素，Z为O元素，对应的化合物都为共价化合物，故D错误。 故选：C。A与C中均含有10个电子，A燃烧可生成C，由转化关系可知A应为，丙为，B为，C为，B、C都可与乙在高温下反应，乙应为C，则D为CO，甲为，则X为H元素，Y为C元素，Z为O元素，以此解答该题本题考查无机物的推断以及原子结构与元素周期律的综合应用，题目难度中等，A与C中均含有10个电子是推断突破口，再结合反应进行分析解答，对学生的逻辑推理有一定的要求，注意熟练掌握元素化合物知识，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力6.【答案】C【解析】解：通过电解法分离与混合物，根据装置图分析，电解池阳极发生的反应为物质失去电子，发生氧化反应，考虑到溶液是碱性，则阳极处放电产生，阳极电极反应为：4OH，阴极为物质得到电子，发生还原反应，考虑到溶液是碱性，则阴极反应式为：， A.阳极的电极反应为：4OH，故A正确； B.阳极区放电被消耗，降低，则增加，电解池中阳离子通过阳离子交换膜向阴极移动，则由a室经阳离子交换膜进入b室，故B正确； C.外电路每转移电子，不仅有转移，还有转移，故C错误； D.c室中产生，溶液为碱性，则c室得到的原因是，故D正确； 故选：C。通过电解法分离与混合物，根据装置图分析，电解池阳极发生的反应为物质失去电子，发生氧化反应，考虑到溶液是碱性，则阳极处放电产生，阳极电极反应为：4OH，阴极为物质得到电子，发生还原反应，考虑到溶液是碱性，则阴极反应式为：，据此分析判断。本题考查电解原理，明确电极反应方程式是解题的关键，需掌握电解池中离子的运动方向，题目难度中等。7.【答案】C【解析】【分析】本题考查了盐的水解原理及其应用、盐溶液中守恒关系的应用、电离常数的计算等，题目难度中等，注意把握图中纵坐标和横坐标的含义、以及电离平衡常数和水的离子积常数，侧重于考查学生的分析能力和计算能力。A.溶液，即当横坐标为时，根据图象可知、大小关系，进而判断正误；B.溶液中，物料关系为，电荷关系为，消去即得到质子关系，据此判断；C.的电离平衡常数，当时，据此计算；D.，说明NaHS的水解大于电离，NaHS溶液呈碱性，使酚酞溶液变红。【解答】A.当横坐标为时，根据图象可知，所以溶液有：，故A错误；B.溶液中：物料关系为，电荷关系为，消去有：，故B错误；C.的电离平衡常数，当时，所以，故C正确，D.，说明NaHS的水解大于电离，即NaHS溶液呈碱性，使酚酞溶液变红，所以用NaOH溶液滴定NaHS溶液，该过程不能选择酚酞作指示剂，故D错误；故选：C。8.【答案】 杂化 分子晶体 正四面体形 或 3：1 12 【解析】解：铁原子失去最外层4s能级2个电子形成，其核外电子排布式为，简化电子排布式为；故答案为：；同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，氮元素2p能级处于半满稳定状态，能量低，氮元素的第一电离能高于同周期相邻元素第一电离能，所以第一电离能苯酚为平面结构，C原子采取杂化；故答案为：；杂化；的熔点为，沸点为，据此可知氯化铁熔沸点较低，则氯化铁属于分子晶体；离子中含有4个键，没有孤电子对，所以其立体构型是正四面体，硫原子采取杂化；故答案为：分子晶体；正四面体形；配合物中碳原子不存在孤对电子，键数为2，1个Fe分子含10个键，则1mol分子中含键；原子数目相等、价电子总数相等的微粒互为等电子体，与CO互为等电子体的离子有、，故答案为：10；、；氮化铁晶体为六棱柱，顶点贡献率为，棱点贡献率为，面点贡献率为，依据晶胞结构可知，12个铁原子位于顶点，2个铁原子位于面心，3个铁原子位于体内，2个氮原子位于体内，1个晶胞含有铁微粒数为：，含氮原子数为2，所以该晶体中铁、氮的微粒个数之比为：6：1；故答案为：3：1；氧化亚铁晶胞结构类似氯化钠晶胞，棱上3个离子相切，晶胞参数等于相邻两个离子核间距的2倍。依据图2可知，上、中、下三层各有4个氧离子与中心的氧离子紧邻且等距离，而氧化亚铁中氧离子、亚铁离子个数比为1：1，所以有12个二价铁离子与二价铁离子相邻且等距离；1个氧化亚铁晶胞含有二价铁离子数目为：，含有氧离子数目为：，所以1个氧化亚铁晶胞含有4个FeO，设与最短核间距为dpm，依据氧化亚铁晶体的密度为，可知：，解得；故答案为：12；铁原子失去最外层4s能级2个电子形成，再根据核外电子排布规律进行书写；同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，氮元素2p能级处于半满稳定状态，能量低；苯酚为平面结构，C原子采取杂化；分子晶体熔沸点较低且熔融不导电，离子晶体熔沸点较高且熔融能导电；根据中心原子含有的共价键个数与孤电子对个数之和确定其空间构型和杂化方式；配合物中碳原子不存在孤对电子，键数为2，1个Fe分子含10个键；原子数目相等、价电子总数相等的微粒互为等电子体；氮化铁晶体为六棱柱，顶点贡献率为，棱点贡献率为，面点贡献率为，依据晶胞结构可知，12个铁原子位于顶点，2个铁原子位于面心，3个铁原子位于体内，2个氮原子位于体内，1个晶胞含有铁微粒数为：，含氮原子数为2，据此计算铁、氮的微粒个数之比；氧化亚铁晶胞结构类似氯化钠晶胞，棱上3个离子相切，晶胞参数等于相邻两个离子核间距的2倍。依据图2可知，上、中、下三层各有4个氧离子与中心的氧离子紧邻且等距离，而氧化亚铁中氧离子、亚铁离子个数比为1：1，所以有12个二价铁离子与二价铁离子相邻且等距离；根据均摊法计算晶胞中二价铁离子、氧离子数目，依据氧化亚铁晶体的密度计算与最短核间距。本题考查物质结构和性质，涉及等晶胞结构与计算、核外电子排布、杂化方式、第一电离能、晶体熔沸点比较等，是对学生综合能力的考查，需要学生具备扎实的基础，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的应用能力。9.【答案】胶体蒸发浓缩；冷却结晶取适量滤液A于试管中，滴加铁氰化钾溶液，若产生蓝色沉淀，则说明滤液A中存在也可用酸性高锰酸钾溶液检验 使转化为沉淀；、 【解析】【分析】本题通过明矾的制备流程考查物质制备方案设计，为高考常见题型，正确分析制备流程、明确制备原理为解答此类题的关键，为易错点，试题综合性较强、知识点较多，充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力，题目难度较大。【解答】铝灰含Al、及少量和，加入过量稀硫酸酸溶过滤，滤液为硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸铁，滤渣为二氧化硅和不溶性杂质，滤液A中加入稍过量高锰酸钾溶液氧化亚铁离子为铁离子，调节溶液PH使铁离子全部沉淀，铝离子不沉淀，加入适量硫酸锰除去过量的高锰酸钾过滤得到二氧化锰固体和氢氧化铁沉淀，滤液主要是硫酸铝溶液，加入硫酸钾蒸发浓缩，冷却结晶过滤洗涤得到硫酸铝钾晶体；根据计算。I.明矾净水是铝离子水解生成氢氧化铝具有吸附悬浮杂质的作用，反应的离子方程式为：；故答案为：胶体；操作是溶液中得到晶体的方法，利用蒸发浓缩、冷却结晶，过滤洗涤，干燥得到明矾晶体；故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；检验亚铁离子用高锰酸钾溶液或铁氰化钾溶液，可取适量滤液A于试管中，滴加铁氰化钾溶液，若产生蓝色沉淀，则说明滤液A中存在也可用酸性高锰酸钾溶液检验，故答案为：取适量滤液A于试管中，滴加铁氰化钾溶液，若产生蓝色沉淀，则说明滤液A中存在也可用酸性高锰酸钾溶液检验；酸性溶液中高锰酸钾溶液能氧化亚铁离子为铁离子，本身被还原为锰离子，反应的离子方程式为：，故答案为：；调节，可生成大量的红棕色沉淀，说明使转化为沉淀，在、加热条件下，可与反应生成加入发生反应，反应的离子方程式为：；过滤得到反应中生成难溶的二氧化锰和沉淀得到的氢氧化铁沉淀；故答案为：使转化为沉淀；、；已知，取一定量含有、的工业废水，向其中滴加溶液，当PbS开始沉淀时，溶液中；故答案为：。10.【答案】 或 大于 大于 【解析】解：反应物总键能生成物总键能，故答案为：；，反应为气体体积减少的放热反应，A.反应焓变，满足反应自发进行，该反应在高温下可能不自发进行，故A错误；B.升高温度，正反应速率增大，逆反应速率增大，故B错误；C.使用催化剂，改变反应速率，不改变化学平衡，不能提高CO的转化率，故C正确；D.平衡常数随温度变化，增大压强，该反应的化学平衡常数不变，故D正确；故答案为：CD；在某温度下，将与充入2L的空钢瓶中，发生反应，在第5min时达到化学平衡状态，此时甲醇的物质的量分数为，结合三行计算列式计算得到，设消耗CO物质的量为x，起始量 2 0变化量 2x x5min量 x甲醇的物质的量分数为从反应开始到5min时时，生成甲醇的平均速率，故答案为：；的平衡转化率，平衡常数，故答案为：25；或；时甲醇浓度随时间增加增大，反应正向进行，大于，故答案为：大于；图象分析可知，曲线斜率变化判断1mim时大，4min时小，1mim时大于4min时，故答案为：大于；反应达到平衡状态，反应逆向进行，时反应达到平衡状态，则比较甲醇在、和时平均反应速率平均反应速率分别以、表示的大小：，故答案为：；若将钢瓶换成同容积的绝热容器，反应达到平衡状态的过程中容器内温度升高，反应为放热反应，升温平衡逆向进行，甲醇物质的量分数减小，小于，故答案为：。本题涉及化学方程式的书写和化学平衡图象的有关计算、平衡常数、反应速率、转化率的计算分析、平衡状态的判断和影响因素的理解应用，意在考查考生对反应热、化学平衡等化学反应原理掌握的情况，题目难度中等。11.【答案】羧基、羟基 缩聚反应 取代反应或酯化反应 13 【解析】解：为，含有的官能团有：羧基、羟基，故答案为：羧基、羟基；的分子式为，能与金属Na反应，属于饱和一元醇，C的核磁共振氢谱有3组峰，则C为，故答案为：；由D反应生成高聚物N，还生成甲醇，属于缩聚反应；B与C发生酯化反应生成M，也属于取代反应，故答案为：缩聚反应；取代反应或酯化反应；与NaOH溶液反应的化学方程式是：，故答案为：；的同分异构体满足条件：能发生银镜反应，说明含有醛基或甲酸形成的酯基，能与溶液反应，说明含有羧基，分子中有苯环，无结构，可以有2个侧链为：、，有邻、间、对3种，可以有3个侧链为：、，而、有邻、间、对3种位置，对应的分别有4种、4种、2种位置，有10种，故符合条件的F的同分异构体共有种，其中苯环上只有两个取代基，且核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为1：2：2：1的为：，故答案为：13；苯酚与氢氧化钠反应生成苯酚，苯酚钠经过、得到，最后与乙醇发生酯化反应得到，合成路线流程图为：，故答案为：。苯酚与氢氧化钠反应生成A为，由转化关系可知B为，中C的分子式为，C能与金属Na反应，属于饱和一元醇，C的核磁共振氢谱有3组峰，故C的结构简式是，B与C发生酯化反应