河北省衡水市衡水中学高三第十六次模拟考试化学试题

河北省衡水中学2018届高三第十六次模拟考试化学试题1.中国文化源远流长，下列对描述内容所做的相关分析不正确的是（）选项描述分析A“煤饼烧蛎成灰”这种灰称为“蜃”，主要成分为Ca(OH)2B“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石(KNO3)”“紫青烟”是因为发生了焰色反应C司南之杓(勺),投之于地,其柢(勺柄)指南”司南中“杓”的材质为Fe3O4D“信州铅山县有苦泉，流以为涧。挹其水熬之，则成胆矾”其中涉及到的操作有结晶A.AB.BC.CD.D【答案】A2.阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是（）A.100mL0.1mol·L1

的CH3COOH

溶液中，H+的数量为0.01NAB.标准状况下，22.4L一氯甲烷中含极性共价键数目为4NAC.9NA

个羟基和10NA个氢氧根离子所含电子数相等D.标准状况下，22.4LO2和O3的混合气体中，其原子总数是2.5NA【答案】B【解析】A、100mL0.1mol·L1

的CH3COOH溶液中，H+不能完全电离，故其数量小于0.01NA，故A错误；B、标准状况下，一氯甲烷为气体，一个一氯甲烷分子中有四个极性键，故22.4L一氯甲烷中含极性共价键数目为4NA，故B正确；C、一个羟基有9个电子，一个氢氧根离子有10个电子，9NA个羟基和10NA个氢氧根离子所含电子数分别为81NA、100NA，故C错误；D、标准状况下，22.4LO2和O3的混合气体相当于1molO原子，故原子总数为NA，故D错误；故选B。3.有机物a和苯通过反应合成b

的过程如图(无机小分子产物略去)。下列说法正确的是（）A.该反应是加成反应B.若R为CH3时，b中所有原子可能共面C.若R

为C4H9时，取代b苯环上的氢的一氯代物的可能的结构共有4种D.若R为C4H5O时，1molb最多可以与5molH2加成【答案】D【解析】A．烃基取代苯环的氢原子，同时生成氯化氢，为取代反应，故A错误；B．R为CH3时，应具有甲烷的结构特点，则所有的原子不可能共平面，故B错误；C．C4H9有4种，分别为：①CH3CH2CH2CH2、②CH3CH2CH(CH3)、③(CH3)2CHCH2、④(CH3)3C，苯环的H被取代，各有邻、间、对3种，共12种，故C错误；D．R为C4H5O时，不饱合度为=2，且1mol苯环消耗3mol氢气，则lmol

b最多可以与5mol

H2加成，故D正确；故选D。4.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍，X、Y的核电荷数之比为3∶4,W的最外层为7电子结构。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是（）A.四种元素W

的金属性最强B.原子半径大小：X＜Y，Z>WC.Z2Y

和ZWY3形成的化合物种类相同D.W单质的制备实验室常常选用电解的方法【答案】C【解析】根据题意：X、Y、Z、W分别是C、O、Na、Cl。A、金属性最强的是Na，故A错误；B、原子半径：C>O，Na>Cl，故B错误；C、Z2Y和ZWY3分别是Na2O，NaClO3，都是离子化合物，故C正确；D、Cl2实验室制备常常用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应，故D错误；故选C。5.下列有关滴定的说法正确的是（）A.用25mL滴定管进行中和滴定时，用去标准液的体积为21.7mLB.用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸，配制标准溶液的固体KOH中有NaOH杂质，则结果偏低C.用C1mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定V2mL未知浓度的H2C2O4溶液，至滴定终点用去酸性高猛酸钾溶液体积为V1mL，则H2C2O4溶液的浓度为mol/LD.用未知浓度的盐酸滴定已知浓度的NaOH溶液时，若读取读数时，滴定前仰视，滴定到终点后俯视，会导致测定结果偏低【答案】B【解析】A、滴定管的精度为0.01ml，故A错误；B、若配制标准溶液的固体KOH中有NaOH杂质，使KOH浓度偏高，滴定未知浓度的盐酸时，则使消耗标准液的体积偏小，使测的盐酸的浓度偏小；C、酸性高锰酸钾溶液滴定未知浓度的H2C2O4溶液，2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2On（KMnO4）：n（H2C2O4）=2：5，则H2C2O4溶液的浓度为,故C错误；D、用未知浓度的盐酸滴定已知浓度的NaOH溶液时，若读取读数时，滴定前仰视，滴定到终点后俯视，使测得的盐酸溶液体积偏小，导致测定结果偏低，故D错误；故选B。6.硼酸(

H3BO3)

为一元弱酸，已知H3BO3与足量NaOH

溶液反应的离子方程式为H3BO3+OH=B(OH)4，H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列说法错误的是（）A.a与电源的正极相连接B.阳极的电极反应式为：2H2O4e=O2↑+4H+C.当电路中通过3mol电子时，可得到1molH3BO3D.B(OH)4穿过阴膜进入产品室，Na+穿过阳膜进入阴极室【答案】C【解析】a为阳极，与电源的正极相连接，故A正确；阳极上水失电子生成O2和H+，电极反应式为2H2O4e═O2↑+4H+，故B正确；电解时阴极上水得电子生成H2和OH，电极反应式为：2H2O+2e=H2↑+2OH，原料室中的钠离子通过阳膜进入阴极室，原料室中的B（OH）4通过阴膜进入产品室，故D正确；阳极室中氢离子通入阳膜进入产品室，理论上每生成1molH3BO3，需要1molH+，1molB（OH）4，故需要转移1mol电子，故C错误；故选C。点睛：该装置是电解装置的升级版，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，注意每个室中离子浓度的变化，结合离子交换膜的类型，就可以明白产品室、原料室的作用，不论如何复杂电子转移的树木是不变的，电路中通过电子数不变。7.常温下，H2A是一种易溶于水的二元酸，将NaOH溶液滴入等物质的量浓度的H2A溶液中，溶液中H2A、HA、A2的物质的量分数随溶液pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是（）A.常温下，H2A的电离平衡常数Ka1=103.30B.当c(Na+)=2c(A2)+c(HA)时，溶液呈中性C.pH=6.27时，c(A2)=c(HA)＞c(H+)＞c(OH)D.V(NaOH溶液)：V(H2A

溶液)=3∶2时，2c(Na+)+c(OH)=2c(H2A)+c(HA)+c(H+)【答案】D【解析】A、H2A的电离平衡常数Ka1，在pH为3.3的时候，，，故Ka1，故A正确；B、当c(Na+)=2c(A2)+c(HA)时，即溶液呈中性，故B正确；C、pH=6.27时，根据图像，c(A2)=c(HA)＞c(H+)＞c(OH)，故C正确；D.V(NaOH溶液)：V(H2A溶液)=3∶2时，溶液为Na2A和NaOH的混合溶液，且浓度相等，此时溶液为碱性，c(H2A)、c(HA)、c(H+)浓度均很小，2c(Na+)和c(OH)之和远大于2c(H2A)、c(HA)、c(H+)之和，故D错误；故选D。点睛：这类型题目的关键是看懂图像，找到图像中特殊的点明白特殊点的含义，并结合选项，加以分析就可以顺利找到答案，如在pH为3.3的时候，，。8.Ⅰ．催化剂是化工技术的核心，绝大多数的化工生产需采用催化工艺。（1）新的研究表明，可以将CO2转化为炭黑进行回收利用，反应原理如图所示。整个过程中Fe3O4的作用是________________________________。（2）已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0。按n(N2)∶n(H2)=1∶3向反应容器中投料，在不同温度下分别达平衡时，混合气中NH3的质量分数随压强变化的曲线如图所示：①下列说法正确的是__________。（填字母）a．曲线a、b、c对应的温度是由低到高b．加入催化剂能加快化学反应速率和提高H2的转化率c．图中Q、M、N点的平衡常数：K(N)＞K(Q)=K(M)②M点对应H2的转化率是__________。③2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下：、和分别表示N2、H2和NH3。e表示生成的NH3离开催化剂表面，b和c的含义分别是____________和______________。（3）有机反应中也常用到催化剂。某反应原理可以用下图表示，写出此反应的化学方程式

_____________________________。Ⅱ．过二硫酸钾(K2S2O8)在科研与工业上有重要用途。(4)某厂采用湿法K2S2O8氧化脱硝和氨法脱硫工艺综合处理燃煤锅炉烟气，提高了烟气处理效率，处理液还可以用作城市植被绿化的肥料。一定条件下，NO去除率随温度变化的关系如图所示。80℃时，若NO初始浓度为450mg·m3，tmin达到最大去除率，NO去除的平均反应速率：v(NO)=__________mol·L1·Min1（列代数式，不必计算结果）(5)过二硫酸钾可通过“电解→转化→提纯”方法制得，电解装置示意图如图所示。常温下，电解液中含硫微粒的主要存在形式与pH的关系如下图所示。在阳极放电的离子主要是HSO4，阳极区电解质溶液的pH范围为___________，阳极的电极反应式为_____________。【答案】(1).中间产物(2).a(3).60%(4).N2、H2被吸附在催化剂表面(5).在催化剂表面，N2、H2分子中化学键断裂(6).+H2O2+H2O(7).(或或)(8).0~2(9).2HSO42e=S2O42+2H+【解析】Ⅰ．（1）将CO2转化为炭黑进行回收利用，根据反应过程I、II，整个过程中Fe3O4的是一个中间产物，故其作用是中间产物；（2）①本反应为放热反应，相同压强下，温度升高，平衡右移，氨气质量分数减小，故曲线a、b、c对应的温度是由低到高，故a正确；b．加入催化剂能加快化学反应速率但不能影响平衡移动不会提高H2的转化率，故b错误；c．图中Q、M温度相同，K(Q)=K(M)，N点比M点温度高，平衡逆向移动，平衡常数减小，故K(N)<K(Q)=K(M)，故c错误；故选a；②M点时，氨气的转化率是60%，n(N2)∶n(H2)=1∶3，设n(N2)=1mol，n(H2)=3mol气体总质量为34g故平衡时n（NH3）=1.2molN2(g)+3H2(g)2NH3(g)起始（mol）130转化（mol）0.61.81.2平衡（mol）0.41.21.2H2的转化率：×100%=60%；③根据图示、和分别表示N2、H2和NH3。e表示生成的NH3离开催化剂表面，b和c的含义分别是N2、H2被吸附在催化剂表面、在催化剂表面，N2、H2分子中化学键断裂；（3）由图示可知：反应物为和H2O2，生成物是和H2O，故方程式为：+H2O2+H2O；(4)NO初始浓度为450mg·m3，物质的量浓度是1.5×105mol/L，80℃时，tmin达到最大去除率为91.6%，NO去除的平均反应速率：v(NO)==mol·L1·min1；(5)在阳极放电的离子主要是HSO4，根据阳极区含硫微粒的主要存在形式与pH的关系，电解质溶液的pH范围为0~2，阳极失电子，故HSO4失电子生成S2O42，故其电极反应为：2HSO42e=S2O42+2H+。9.Ⅰ．“一酸两浸，两碱联合”法是实现粉煤灰（含SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等）综合利用的新工艺。聚合氯化铝铁（PAFC）化学式为：[Al2(OH)nCl6－n]m·[Fe2(OH)xCl6－x]y，是一种新型高效的净水剂。工业流程如下：回答下列问题：（1）实际工业中“酸浸”、“碱浸”均不能充分反应，滤渣A中主要含有SiO2、Al2O3。“纯碱混合焙烧”中，它们分别发生反应的化学方程式为_________________、_________________。（2）滤液混合后“蒸发”的作用是________________________________。（3）“电解”时阳极的电极反应式为________________。（4）PAFC、无水AlCl3、FeCl3·6H2O用量均为25mg·L1时，处理不同pH污水的浊度去除率如图所示，PAFC的优点是___________________________。Ⅱ．(5)

25℃时，用0.1mol/L的CH3COOH溶液滴定20mL0.1mol/L的NaOH溶液，当滴加VmLCH3COOH溶液时，混合溶液的pH=7。已知CH3COOH的电离平衡常数为Ka，忽略混合时溶液体积的变化，Ka的表达式为___________。(6)

常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，已知Ka1(H2SO3)＝1.8×102，Ka2(H2SO3)＝6.0×109，忽略SO32的第二步水解，则Ksp(CaSO3)＝_________________。【答案】(1).Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑(2).Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑(3).促进Al3+、Fe3+水解生成了聚合氯化铝铁（PAFC）(4).2Cl2e=Cl2↑(5).聚合氯化铝铁（PAFC）净水效率高，pH适用范围广(6).Ka=(7).4.2×109【解析】（1）滤渣A中主要含有SiO2、Al2O3。“纯碱混合焙烧”后，再次酸浸，烘干得到SiO2，故纯碱混合焙烧后，生成Na2SiO3，它们分别发生反应的化学方程式为Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑、Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑；（2滤液中有Al3+、Fe3+，混合后“蒸发”得到[Al2(OH)nCl6－n]m·[Fe2(OH)xCl6－x]y，故其作用是促进Al3+、Fe3+水解生成了聚合氯化铝铁（PAFC）；（3）电解氯化钠溶液，阳极反应式为：2Cl2e=Cl2↑；（4）PAFC、无水AlCl3、FeCl3·6H2O用量均为25mg·L1时，处理不同pH污水的浊度去除率图中，PAFC曲线pH适用范围广，净水效率高；Ⅱ．(5)当滴加VmLCH3COOH溶液时，混合溶液的pH=7，此时氢离子和氢氧根离子浓度相等，都是107mol/L，根据电荷守恒，钠离子浓度等于醋酸根离子浓度，c（Na+）=,CH3COOH的电离平衡常数为Ka=7=;(6)由Ka2（H2SO3）=6.0×109可知SO32+H2O⇌HSO3+OH的水解Kh==1.67×104，常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，c（HSO3）=c（OH）=1×105，可知c（SO32）==6×105，又c（Ca2+）=c（SO32）+c（HSO3）=7×105，Ksp（CaSO3）=c（Ca2+）×c（SO32）=7×105×6×105=4.2×109。点睛：在Ⅱ(5)的难度较大，但是最基本的是先写出Ka的表达式，需要什么量就去求什么量，最后结合在一起就可以求得答案，如：混合溶液的pH=7，此时氢离子和氢氧根离子浓度相等，都是107mol/L，根据电荷守恒，钠离子浓度等于醋酸根离子浓度。10.碳酸亚铁（白色固体，难溶于水）是一种重要的工业原料，可用于制备补血剂乳酸亚铁，也可用作可充电电池的电极。某研究小组通过下列实验，寻找利用复分解反应制备FeCO3的最佳方案：实验试剂现象滴管试管0.8mol/LFeSO4溶液（pH=4.5）1mol/LNa2CO3溶液（pH=11.9）实验Ⅰ：立即产生灰绿色沉淀，5min后出现明显的红褐色0.8mol/LFeSO4溶液（pH=4.5）1mol/LNaHCO3溶液（pH=8.6）实验Ⅱ：产生白色沉淀及少量无色气泡，2min后出现明显的灰绿色0.8mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液（pH=4.0）1mol/LNaHCO3溶液（pH=8.6）实验Ⅲ：产生白色沉淀及无色气泡，较长时间保持白色（1）实验Ⅰ中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示，请补全反应：_________Fe2++++H2OFe(OH)3+HCO3−（2）实验Ⅱ中产生FeCO3的离子方程式为___________________。（3）为了探究实验Ⅲ中NH4+所起的作用，甲同学设计了实验Ⅳ进行探究：操作现象实验IV向0.8mol/LFeSO4溶液中加入__________，再加入一定量Na2SO4固体配制成混合溶液（已知Na+对实验无影响，忽略混合后溶液体积变化）。再取该溶液一滴管，与2mL1mol/LNaHCO3溶液混合与实验III现象相同实验Ⅳ中加入Na2SO4固体的目的是_______________。对比实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，甲同学得出结论：NH4+水解产生H+，降低溶液pH，减少了副产物Fe(OH)2的产生。乙同学认为该实验方案不够严谨，应补充的对比实验操作是：_______________________________，再取该溶液一滴管，与2mL1mol/LNaHCO3溶液混合。（4）小组同学进一步讨论认为，定性实验现象并不能直接证明实验Ⅲ中FeCO3的纯度最高，需要利用如图所示的装置进行定量测定。分别将实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的沉淀进行过滤、洗涤、干燥后称量，然后转移至A处的广口瓶中。①补全A中装置并标明所用试剂。_________②为测定FeCO3的纯度，除样品总质量外，还需测定的物理量是__________________。（5）实验反思：经测定，实验Ⅲ中的FeCO3纯度高于实验Ⅰ和实验Ⅱ。通过以上实验分析，制备FeCO3实验成功的关键因素是_______________。【答案】(1).4Fe2++8CO32+O2+10H2O4Fe(OH)3+8HCO3(2).Fe2++2HCO3FeCO3↓+CO2↑+H2O(3).硫酸至pH=4.0(4).控制SO42浓度，排除干扰(5).向0.8mol/LFeSO4溶液中加入Na2SO4固体至c(SO42)=1.6mol/L(6).(7).称量C中U形管实验前后的质量(8).调节溶液pH【解析】（1）因为CO32−水解显碱性，遇到Fe2+产生Fe(OH)2的白色沉淀，Fe2+还原性很强，会被O2氧化变成Fe(OH)3红棕色，所以实验I中红褐色沉淀产生的原因：Fe2++8CO32−+O2+10H2O4Fe(OH)3↓+8HCO3−（2）因为FeSO4溶液的pH=4.5显酸性，HCO3溶液水解显碱性，所以两者发生相互促进的双水解反应，所以反应方程式：Fe2++2HCO3−FeCO3↓+CO2↑+H2O实验II中产生FeCO3的离子方程式为：Fe2++2HCO3−FeCO3↓+CO2↑+H2O（3）加硫酸调节溶液pH=4.0抑制Fe2+的水解，根据题意知加入Na2SO4固体的目的是调节控制SO42浓度，排除干扰。为了验证Na2SO4中SO42浓度对实验的影响，应做对比实验：向0.8mol/LFeSO4溶液中加入Na2SO4固体至c(SO42)=1.6mol/L。（4）①检验FeCO3的纯度的方法是通过FeCO3与酸反应产生CO2的量来验证。首先排除装置中的空气，防止干扰，所以此装置应为。答案：②测定FeCO3的纯度的方法是通过测定FeCO3与酸反应产生CO2的量来确定，通过C中U形管的增重的量来确定CO2的量。所以除样品总质量外，还要测定C中U形管的增重的量。答案：测定C中U形管的增重的量。（5）I、II、III三个实验中III的酸性强，所以调节溶液pH是提高FeCO3的纯度的方法。答案：调节溶液pH。11.第四周期的元素，如：钛(22Ti)、铁(26Fe)、砷、硒、锌等及其相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：(1)基态Ti原子中，最高能层电子的电子云轮廓形状为___________，与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中，最外层电子数与钛不同的元素有______种。(2)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，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______________。(3)SCN离子可用于Fe3+的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸(HSC≡N)和异硫氰酸(HN=C=S)。①写出与SCN互为等电子体的一种微粒_________________(分子或离子)；②硫氰酸分子中π键和σ键的个数之比为___________；③异硫氰酸的沸点比硫氰酸沸点高的原因是________________________。(4)成语“信口雌黄”中的雌黄分子式为As2S3，分子结构如图，As原子的杂化方式为____________，雌黄和SnCl2在盐酸中反应转化为雌黄（As4S4）和SnCl4并放出H2S气体，写出该反应方程式__________________________。SnCl4分子的空间构型为______________。(5)

高子化合物CaC2的一种晶体结构如图所示。该物质的电子式___________。一个晶胞含有的π键平均有___________个。(6)硒化锌的晶胞结构如图所示，图中X和Y点所堆积的原子均为___________(填元素符号)；该晶胞中硒原子所处空隙类型为___________(填“立方体”、“正四面体”或正八面体”)，该种空隙的填充率为___________；若该晶胞密度为pg•cm3，硒化锌的摩尔质量为Mg•mol1。用NA代表阿伏加德罗常数的数值，则晶胞参数a为___________nm。【答案】(1).球形(2).2(3).Fe3+的3d5半满状态更稳定(4).N2O(或CO2、CS2、OCN)(5).2∶3(6).异硫氰酸分子间含有氢键(7).sp3杂化(8).2As2S3+2SnCl2+4HCl=As4S4+2SnCl4+2H4S↑(9).正四面体形(10).(11).8(12).Zn(13).正四面体(14).50%(15).×107【解析】(1)基态Ti原子的价层电子排布式为：3d24s2，最高能层为第四能层，s电子云轮廓形状为球形；与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中，最外层电子数与钛不同的元素有Cr3d54s1，Cu3d104s1，共两种；（2）从结构角度来看，Fe2+的价电子排布式是：3d6，再失一个电子就是3d5半充满稳定结构，故易被氧化成Fe3+；(3)①与SCN互为等电子体的一种微粒是：N2O(或CO2、CS2、OCN)；②硫氰酸(HSC≡N)中π键和σ键的个数之比为2∶3；③异硫氰酸分子间可以形成氢键，故其沸点比硫氰酸沸点高；(4)雌黄分子式为As2S3，As有四对价层电子对，As原子的杂化方式为sp3杂化；雌黄和SnCl2在盐酸中反应转化为雌黄（As4S4）和SnCl4并放出H2S气体，故其反应方程式为：2As2S3+2SnCl2+4HCl=As4S4+2SnCl4+2H4S↑；SnCl4分子的空间构型为正四面体；(5)CaC2为离子化合物，电子式为：；一个晶胞含有4个Ca2+，4个C22,一个C22中有两个π键，一个晶胞含有的π键平均有8个；(6)硒化锌的晶胞结构中X和Y点所堆积的原子均为Zn，该晶胞中四个硒原子所处晶胞体对角线四分之一处，空隙类型为正四面体，但只占据了其中4个位置，故该种空隙的填充率为50%；若该晶胞密度为pg•cm3，硒化锌的摩尔质量为Mg•mol1。用NA代表