江西省萍乡市2020届高三化学下学期第一次模拟考试试题（含解析）

江西省萍乡市2020届高三化学下学期第一次模拟考试试题（含解析）可能用到的相对原子质量：N-14 Fe-56第卷一、选择题：本题共13小题，每小题5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。1.新修本草中关于“青矾”的描述：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃，烧之赤色”。物理小识中说：“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不茂”，下列相关叙述不正确的是A. 赤色固体可能是Fe2O3B. 青矾宜密闭保存，防止氧化变质C. 青矾燃烧过程中发生了电子转移D. “青矾厂气”可能是CO和CO2【答案】D【解析】【分析】“青矾”是绿矾，化学式为FeSO47H2O，物理知识中考查FeSO47H2O受热分解，FeSO47H2O受热分解的方程式为2FeSO47H2OFe2O3SO3SO214H2O；【详解】“青矾”是绿矾，化学式为FeSO47H2O，物理知识中考查FeSO47H2O受热分解，FeSO47H2O受热分解的方程式为2FeSO47H2OFe2O3SO3SO214H2O；A、根据绿矾分解方程式，赤色固体可能为Fe2O3，故A说法正确；B、2价Fe容易被氧气氧化，因此青矾密闭保存，防止氧化变质，故B说法正确；C、过程中Fe的化合价升高，部分S的化合价降低，该反应属于氧化还原反应，电子发生转移，故C说法正确；D、青矾厂气为SO2和SO3，故D说法错误。2.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述一定正确的是A. 在Al3+数目为NA的AlCl3溶液中，Cl-总数为3NAB. 400mL 1mol/L稀硝酸与Fe完全反应(还原产物只有NO)，转移电子数目为0.3NAC. 0.2mol NH3与0.3mol O2在催化剂的作用下加热充分反应，所得NO的分子数为0.2NAD. pH=1的硫酸溶液中含有SO42-的数目为0.05NA【答案】B【解析】【详解】A、AlCl3溶液中Al3发生水解，Al3数目为NA，则Cl数目大于3NA，故A错误；B、铁与稀硝酸：Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O或3Fe8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2O，4molHNO3参加反应被还原成1molNO，转移电子物质的量400103L1molL1(52)/4=0.3mol，故B正确；C、NH3与O2反应：4NH35O24NO6H2O，假设0.2molNH3全部参与反应，消耗O2的物质的量0.2mol5/4=0.25mol0.3mol，生成NO物质的量0.2mol，剩余O2物质的量为(0.3mol0.25mol)=0.05mol，氧气过量，NO能与O2发生反应生成NO2，2NOO2=2NO2，即NO的物质的量为(0.2mol0.05mol2)=0.1mol，故C错误；D、题中无法得到溶液的体积，无法计算SO42的物质的量，故D错误。3.下列实验操作可达到实验目的的是A. 用长颈漏斗可分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液B. 将NaOH溶液滴加到FeCl3溶液中可制备Fe(OH)3胶体C. 用浓盐酸和MnO2反应制备纯净的Cl2，气体产物先通过浓硫酸再通过饱和食盐水D. 除去Na2CO3固体中的NaHCO3，可将固体加热至恒重【答案】D【解析】【详解】A、分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液应用分液漏斗，故A错误；B、制备氢氧化铁胶体：将几滴饱和FeCl3溶液滴加沸水中，加热至出现红褐色液体，NaOH溶液滴加FeCl3溶液，出现红褐色沉淀，故B错误；C、制备纯净的Cl2，气体产物先通过饱和食盐水，再通过浓硫酸，故C错误；D、NaHCO3不稳定，受热易分解，2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，加热至恒重，能达到实验目的，故D正确。4.短周期主族元素W，X，Y，Z的原子序数依次增大，X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由W，Y，Z三种元素形成的一种液态化合物甲溶于水后，可观察到剧烈反应，液面上有白雾形成，并有能使品红溶液褪色的有刺激性气味的气体逸出，向溶液中滴加AgNO3溶液。有不溶于稀硝酸的白色沉淀析出。下列说法不正确的是A. Y简单氢化物的热稳定性比Z的弱B. W与X的简单离子具有相同的电子层结构C. 化合物甲已被用作某种锂电池的还原剂D. Z2W是某种氧化性弱酸的酸酐【答案】C【解析】【分析】X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，即X为Na，由W，Y，Z三种元素形成的一种液态化合物甲溶于水后，可观察到剧烈反应，液面上有白雾形成，白雾为HCl，并有能使品红溶液褪色的有刺激性气味的气体逸出，向溶液中滴加AgNO3溶液。有不溶于稀硝酸的白色沉淀析出，产生能使品红溶液褪色的有刺激性气体，即该气体为SO2，四种元素中含有S元素，向溶液中滴加AgNO3溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀析出，该沉淀为AgCl，即四种元素中含有Cl元素，综上所述，推出化合物为SOCl2，四种元素分别为O、Na、S、Cl，据此解答。【详解】根据以上分析可知四种元素分别为O、Na、S、Cl。则A、Y的简单氢化物为H2S，Z的简单氢化物是HCl，Cl的非金属性强于S，则HCl比H2S稳定，故A说法正确；B、W、X的简单离子分别是O2、Na，两种离子核外电子排布与Ne原子原子的电子层结构相同，故B说法正确；C、构成电池，负极反应式为Li2e=Li，正极反应式为2SOCl24e=SSO24Cl，SOCl2为氧化剂，故C说法错误；D、Cl2O是HClO的酸酐，HClO具有氧化性，属于弱酸，故D说法正确。答案选C。【点睛】本题难点是液态化合物甲中元素的推断，溶于水产生白雾，白雾是HCl的液滴，甲中含有Cl元素，能使品红溶液褪色，说明产生的气体中含有SO2，即甲中含有S元素，根据原子守恒，以及原子序数依次增大，推出W为O，即甲为SOCl2。5.马兜铃酸是一种致癌物。如图为马兜铃酸的结构简式，R，R1，R2代表-H，-OH或-OCH3中的一种或几种，下列有关说法正确的是A. 若R代表OH，R1，R2代表H，则对应有机物的分子式为C16H9NO7B. 若R代表H，R1，R2代表OCH3，则对应有机物的结构中含有4种官能团C. 若R，R1，R2均代表H，则对应有机物能发生取代反应，氧化反应和水解反应D. 若R，R1，R2中至少有1个代表H，则对应的有机物最多有9种结构(不考虑立体异构)【答案】A【解析】【详解】A、根据碳原子成键特点可知，R代表OH，R1、R2代表H，则对应有机物分子式为C16H9NO7，故A说法正确；B、若R代表-H，R1，R2代表-OCH3，则对应有机物的结构中含有醚键、羧基、硝基，故B说法错误；C、对应有机物分子中含有羧基，能发生酯化反应，能燃烧，即能发生氧化反应，但不能发生水解反应，故C说法错误；D、若R代表H，R1和R2可以均为OH或OCH3，也可以分别为OH和OCH3，共有四种结构，若R1或R2代表H，也分别有四种结构，则R、R1、R2有1个代表H时，最多有12种结构，还需考虑R、R1、R2中有2个H或3个H，则对应有机物的结构多于12种，故D说法错误。6.工业上氟气可作为火箭燃料中的氧化剂，氟单质的制备通常采用电解法。已知：KFHF=KHF2，电解熔融的氟氢化钾(KHF2)和无水氟化氢的混合物制备F2的装置如图所示。下列说法错误的是A. 钢电极与电源的负极相连B. 电解过程中需不断补充的X是KFC. 阴极室与阳极室必须隔开D. 氟氢化钾在氟化氢中可以电离【答案】B【解析】【分析】根据装置图，钢电极上产生H2，碳电极上产生F2，然后根据电解原理进行分析和判断；【详解】A、根据装置图，KHF2中H元素显1价，钢电极上析出H2，表明钢电极上发生得电子的还原反应，即钢电极是电解池的阴极，钢电极与电源的负极相连，故A说法正确；B、根据装置图，逸出的气体为H2和F2，说明电解质无水溶液中减少的是氢和氟元素，因此电解过程需要不断补充的X是HF，故B说法错误；C、阳极室生成氟气，阴极室产生H2，二者接触发生剧烈反应甚至爆炸，因此必须隔开防止氟气与氢气接触，故C说法正确；D、由氟氢化钾的氟化氢无水溶液可以导电，可推知氟氢化钾在氟化氢中发生电离，故D说法正确。7.H2S为二元弱酸。25时，向0.100 mol/LNa2S溶液中缓慢通入HCl气体(忽略溶液体积的变化及H2S的挥发)。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系不正确的是A. pH7的溶液中：c(Cl)c(HS)2c(H2S)B. c(HS)c(S2)的碱性溶液中：c(Cl)c(HS)0.100c(H2S)C. c(Cl)0.100 mol/L的溶液中：c(OH)c(H)c(H2S)c(S2)D. 通入HCl气体之前：c(S2)c(HS)c(OH)c(H)【答案】D【解析】【详解】A、依据电荷守恒，c(H)c(Na)=c(Cl)c(OH)c(HS)2c(S2)，pH=7说明c(H)=c(OH)，即有c(Na)=c(Cl)c(HS)2c(S2)，依据物料守恒，c(Na)=2c(S2)2c(HS)2c(H2S)，两式联立得到c(Cl)=c(HS)2c(H2S)，故A说法正确；B、依据电荷守恒，c(H)c(Na)=c(Cl)c(OH)c(HS)2c(S2)，其中c(Na)=0.200molL1，c(S2)c(HS)c(H2S)=0.100molL1，因为c(HS)=c(S2)，整理得出c(Cl)c(HS)=0.100molL1c(H2S)+c(H)c(OH)，溶液显碱性，c(H)c(OH)c(OH)c(HS)c(H)，故D说法错误。【点睛】涉及微粒浓度关系等式，一般从三个守恒思想考虑，电荷守恒、物料守恒、质子守恒，如果等式没有明显的特征，则是三种等式变性而来；涉及不等式基本思路：（1）若比较的是一种阳离子和一种阴离子的浓度大小，一定要想到利用根据电荷守恒得出的粒子浓度等式，先判断溶液的酸碱性，确定c(H)和c(OH)的大小后，再进一步比较阴、阳离子浓度大小；（2）若比较的是两种阴离子的浓度大小，首先要搞清楚阴离子的来源，是通过电离产生的，还是水解产生，并研究电离程度和水解程度的相对大小，必要时用好三个浓度等式进行代换。8.新制氯水中含有多种粒子，某校化学研究性学习小组的同学为探究其性质，做了如下实验，请你帮助完成：(1)氯碱工业生产中同时有副产品氯气生成，反应的化学方程式为_。(2)新制的饱和氯水与碳酸钙反应时制取较浓HClO溶液的方法之一。实验一：定性研究A 在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20mL饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液浅黄绿色褪去；B 过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其比氯水的漂白性更强；C 为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；第二份与稀盐酸混合，立即产生大量无色气体；将第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2。已知：Ka1(H2CO3)=4.4510-7，Ka2(HCO3-)=5.6110-11，Ka(HClO)=2.9510-8，写出将少量的氯气通入到过量的碳酸钠溶液中所发生反应的离子方程式：_。试推测步骤B的滤液中的溶质除了CaCl2，HClO外，还有_。实验二：定量研究在仪器A内放有用塑料网包住的块状碳酸钙(过量)和150mL新制饱和氯水，按如图所示的装置进行实验(实验前仪器B中充满了饱和NaHCO3溶液，部分夹持装置已省略)，待不再产出气泡后，将塑料网中剩余的石灰石提出液面，密封后再加热A中的液体，直到仪器B中的气体不再增加(不考虑HClO的分解)。仪器A的名称为_。准确读出仪器B中气体体积的实验操作步骤依次是：a._；b._；c.平视与刻度线相切的液面读数。实验结束后，测得仪器B中收集到的气体体积在标准状况下为168mL，则150mL新制的饱和氯水与过量碳酸钙完全反应后，所得溶液中HClO的物质的量浓度为_。(反应前后，溶液体积变化忽略不计)。【答案】 (1). 2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2 (2). Cl2+2CO32-+H2O=2HCO3-+Cl-+ClO- (3). Ca(HCO3)2 (4). 圆底烧瓶 (5). 待烧瓶冷却至室温 (6). 移动量筒至量筒中液面与水槽中液面相平 (7). 0.1mol/L【解析】【详解】（1）工业上电解饱和食盐水得到NaOH、Cl2、H2，其化学反应方程式为2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2；（2）根据所给电离平衡常数，推出电离出H强弱顺序是H2CO3HClOHCO3，氯水中存在Cl2H2OHClHClO，过量的碳酸钠溶液中通入少量的氯气，Na2CO3HCl=NaClNaHCO3，HClONa2CO3=NaHCO3NaClO，总离子方程式为Cl22CO32H2O=2HCO3ClClO；根据的分析，过量的碳酸钙与氯水反应，产物是Ca(HCO3)2、CaCl2，根据B的操作，滤液滴在有色布条上，发现其比氯水的漂白性更强，该滤液中含有HClO，第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀，即滤液中含有Ca(HCO3)2；根据仪器特点，仪器A为圆底烧瓶；由于气体体积受温度和压强影响大，则准确读出仪器B中气体体积的实验操作依次是a、等待烧瓶冷却至室温，b、上下移动仪器B至仪器B液面与水槽中的液面相平，c、平时与刻度线相切的液面读数；涉及的反应：Cl2H2OHClHClO、2HCl2CaCO3=Ca(HCO3)2CaCl2、Ca(HCO3)2CaCO3CO2H2O，则n(HClO)=n(HCl)=2n(CO2)=2168103L/22.4Lmol1=0.015mol，c(HClO)=0.015mol/0.150L=0.1molL1。9.以方潜矿(PbS)为原料制备铅蓄电池的电极材料的工艺流程如图所示：部分化合物的Ksp如下表所示：物质PbCl2PbSPbCrO4Ksp1.210-59.010-291.810-14请回答下列问题：(1)“焙烧”生成的气体可用于工业制备_。(2)写出“高温还原”的主要化学方程式：_。(3)“粗铅”的杂质主要有锌，铁，铜，银等，电解精炼时阴极反应式为_。阳极泥的主要成分为_。(4)铅与稀盐酸反应产生少量气泡后反应终止，原因是_。写出制备PbO2的离子方程式：_。(5)Pb(NO3)2是强酸弱碱盐，氢硫酸(H2S)是弱酸，向Pb(NO3)2溶液中通入H2S气体是否能产生黑色PbS沉淀_？(列式计算说明，Ka1(H2S)=1.310-7，Ka2(H2S)=7.110-15)。(6)将PbCrO4加入足量硝酸中，部分振荡，观察到主要现象是_，反应的离子方程式为_。【答案】 (1). 硫酸 (2). PbO+CPb+CO (3). Pb2+2e-=Pb (4). Cu、Ag (5). PbCl2难溶，覆盖在铅表面，阻止反应进行 (6). ClO-+PbO=PbO2+Cl- (7). 假设能发生如下反应：Pb2+H2S=PbS+2H+，该反应的平衡常数，反应进行完全，故有黑色沉淀 (8). 沉淀溶解，得橙色溶液 (9). 2PbCrO4+2H+=2Pb2+Cr2O72-+H2O【解析】【详解】（1）PbS在焙烧过程中生成PbO和SO2等，SO2用于工业上制备硫酸的原料；（2）根据步骤，高温还原步骤中加入焦炭，将PbO还原成Pb，发生的主要方程式为PbOCPbCO；（3）精炼时，粗铅作阳极，纯铅作阴极，含有Pb2溶液为电解质溶液，因此阴极反应式为Pb22e=Pb；阳极泥的主要成分是Cu和Ag；（4）根据Ksp得出PbCl2为难溶水的物质，当Pb与HCl反应时生成难溶于水的PbCl2，PbCl2附着在Pb的表面阻碍反应的进行；PbO中Pb的化合价由2价4价，化合价升高，即NaClO作氧化剂，ClO被还原成Cl，制备PbO2的离子方程式为PbOClO=PbO2Cl；（5）向Pb(NO3)2溶液中通入H2S气体生成PbS沉淀，发生反应的离子方程式是Pb2H2S=PbS2H，该反应的平衡常数K=1.0107105，反应进行完全，因此有黑色沉淀；（6）CrO42溶液存在：2CrO422HCr2O72H2O，加入硝酸，增加c(H)，平衡向正反应方向移动，PbCrO4加入足量的硝酸中发生离子反应2PbCrO42H=2Pb2Cr2O72H2O，沉淀溶解，溶液的颜色变为橙色。【点睛】易错点是（2），学生认为生成物是CO2，学生忽略了这是工业制法，可以简单认为加入焦炭量是足量的，过量的焦炭与CO2反应生成CO。10.大气中CO2含量的增加会加剧温室效应，为减少其排放，需将工业生产中产生的CO2分离出来进行储存和利用。(1)CO2溶于水生成碳酸，碳酸和亚硝酸(HNO2)的电离常数如下表所示，下列事实中，能说明亚硝酸酸性比碳酸强的是(填字母代号)_。弱酸HNO2H2CO3电离常数Ka=5.110-4Ka1=4.610-7Ka2=5.610-11A 常温下，亚硝酸电离常数比碳酸一级电离常数大B 亚硝酸的氧化性比碳酸的氧化性强C 亚硝酸与碳酸钠反应生成CO2D 相同浓度的碳酸钠溶液的pH比亚硝酸钠的大(2).CO2与NH3反应可合成尿素化学式为CO(NH2)2，反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(1)+H2O(g)在合成塔中进行，图中，三条曲线分别表示温度为T时，按不同氨碳比和水碳比投料时，二氧化碳平衡转化率的情况。曲线，中水碳比的数值分别为0.60.7，11.1，1.51.6，则生产中应选用的水碳比数值范围是_。推测生产中氨碳比应控制在_(选填“4.0”或“4.5”)左右比较适宜。若曲线中水碳比为1，初始时CO2的浓度为1mol/L，则T时该反应的平衡常数K=_(保留有数数字至小数点后两位)。(3)以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化为乙酸，请写出该反应的化学方程式：_。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图所示。在温度为_时，催化剂的活性最好，效率最高。请解释图中250400时乙酸生成速率变化的原因：250300时_；300400时_。【答案】 (1). AC (2). 0.60.7 (3). 4.0 (4). 0.59 (5). (6). 250 (7). 催化剂效率下降是影响乙酸生成速率的主要原因 (8). 温度升高是影响乙酸生成速率的主要原因【解析】【详解】（1）A、相同条件下，酸的电离平衡常数越大，酸性越强，根据表中数据，HNO2的电离平衡常数大于碳酸的一级电离常数，说明HNO2的酸性强于H2CO3，故A符合题意；B、氧化性强弱与酸性强弱无关，故B不符合题意；C、利用酸性强的制取酸性弱的，亚硝酸与碳酸钠反应生成CO2，说明亚硝酸的酸性强于碳酸，故C符合题意；D、利用越弱越水解，Na2CO3对应的是HCO3，NaNO2对应的是HNO2，相同浓度碳酸钠溶液的pH比亚硝酸的大，说明HCO3电离出H能力弱于HNO2，不能说明HNO2和H2CO3的酸性强弱，故D不符合题意；（2）氨碳比相同时，曲线I的CO2的转化率大，因此生产中选用水碳比数值范围是0.60.7；氨碳比在4.5时，需要氨气较多，根据图像分析，CO2的转化率增大不多，提高生产成本，所以氨碳比控制在4.0左右；曲线中水碳比为1，初始时CO2浓度为1molL1，则c(H2O)=1molL1，氨碳比为4时，CO2的转化率为63%，c(NH3)=4molL1，则2NH3CO2CO(NH2)2H2O，起始： 4 1 1变化： 1.26 0.63 0.63平衡： 2.74 0.37 1.63平衡常数K=0.59；（3）CO2和CH4发生反应：CO2CH4CH3COOH；根据图像，当温度为250时，乙酸的生成速率最大，催化剂的催化效率最大；在250300过程中，催化剂是影响速率的主要因素，因此催化效率的降低，导致反应速率也降低；而在300400时催化效率低且变化程度小，但反应速率增加较明显，因此该过程中温度是影响速率的主要因素，温度越高，反应速率越大。11.铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。请回答下列问题：(1)铁元素基态原子的电子排布式为_，3d能级上的未成对电子数为_，能量最高能级的电子云形状为_。(2)Fe3+可用KSCN溶液检验，形成的配合物颜色为_，写出一个与SCN-具有相同空间构型的分子：_。(3)氮元素的最简单氢化物为氨，氨的沸点_(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是_。氮元素另一种氢化物联氨(N2H4)是_(填“极性”或“非极性”)分子，其中心原子的轨道杂化类型为_。(4)铁的第三电离能(I3)，第四电离能(I4)分别为2957kJ/mol，5290kJ/mol，I4远大于I3的原因是_。(5)铁和氨气在640可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图所示，写出该反应的化学方程式：_。若两个最近的Fe原子间的距离为a cm，则该晶体的密度是_g/cm3(设阿伏加德罗常数的值为NA)。【答案】 (1). Ar3d64s2 (2). 4 (3). 花瓣形 (4). 红色 (5). CO2或CS2 (6). 高于 (7). NH3分子间存在氢键，导致沸点高于PH3 (8). 极性 (9). sp3 (10). Fe3+的3d能级半充满，结构稳定 (11). 8Fe+3NH32Fe4N+3H2 (12). 【解析】【详解】（1）铁元素为26号元素，位于第四周期第族，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2；d能级有5个原子轨道，按照洪特规则和泡利原理，因此铁元素的3d能级上未成对电子数为4；按照构造原理，能量最高能级为3d，其电子云形状为花瓣形；（2）Fe3与SCN形成配合物，其配合物的颜色为(血)红色；利用等电子体具有相似化学结构和化学键特征，SCN与CO2互为等电子体，即SCN的空间构型为直线型，与之相似的还有CS2等；（3）氨分子间能形成分子间氢键，其沸点高于不含分子间氢键的PH3；N2H4的结构式为，肼分子含有极性键和非极性键，每个氮原子都与相邻的原子形成变形的三角锥形，氮氮单键可以旋转，不一定是对称结构，因此肼为极性分子；N有三个键，一个孤电子对，因此杂化类型为sp3；（4）Fe失去3个电子后，Fe3电子排布式Ar3d5，d能级处于半满，能量低，处于稳定；（5）根据晶胞的结构，Fe位于顶点和面心，个数为81/861/2=4，N位于晶胞内部，该晶胞的化学式为Fe4N，铁和NH3在640可发生置换反应，反应方程式为8Fe3NH32Fe4N3H2，根据晶胞的结构，两个最近的Fe原子间的距离是面对角线的一半，即晶胞的边长为acm，晶胞的质量为1(56414)/NAg，根据密度定义，得出该晶胞的密度为g/cm3。12.环丁基甲酸是重要的有机合成中间体，