湖北省宜昌市2020年4月高三联考在线调考理综化学试题（解析版）

宜昌市 2020 届高三年级 4 月线上统一调研测试 理科综合能力测试化学部分 H－1 N－14 Cl－35.5 Cu－64 1.以下是应对新冠肺炎 一些认识和做法，不正确的是 A. 治疗新冠肺炎的药物如氯喹的合成与分离与化学知识息息相关 B. 生产 N95 口罩的主要原料是聚丙烯，聚丙烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 酒精能使蛋白质失去生理活性，喷洒 75%的酒精溶液消毒时要注意防火 D. 公共场所用“84 消毒液”和“洁厕灵”(主要成分为盐酸)的混合溶液杀菌消毒效果会更好 【答案】D 【解析】 【详解】A. 利用化学反应可以制取新的物质，根据混合物中各物质性质的不同，可以采用不同的方法对物 质进行分离提纯，这些都与化学知识息息有关，A 正确； B. 聚丙烯分子内不含不饱和键，因此聚丙烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B 正确； C. 酒精能使蛋白质失去生理活性，但由于酒精是易燃物，会着火燃烧，所以在喷洒 75%的酒精溶液进行消 毒时要注意防火，以免引起火灾，C 正确； D. “84 消毒液”主要成分是 NaClO，“洁厕灵”主要成分为盐酸，若二者混合会发生反应产生有毒气体 Cl2，导 致大气污染，因此二者不能混合使用，D 错误； 故答案选 D。 2.下列有关有机物甲~丁说法不正确的是 A. 甲可以发生加成、氧化和取代反应 B. 乙的分子式为 C6H6Cl6 C. 丙的一氯代物有 2 种 D. 丁在一定条件下可以转化成只含一种官能团的物质 的【答案】B 【解析】 【详解】A. 物质甲中含苯环和羧基，可以发生苯环的加成反应，燃烧反应(属于氧化反应)，可以发生酯化 反应(属于取代反应)，A 正确； B. 根据乙结构简式可知，该物质是苯分子中六个 H 原子全部被 Cl 原子取代产生的物质，故分子式是 C6Cl6，B 错误； C. 丙分子中含有 2 种类型的 H 原子，所以其一氯代物有 2 种，C 正确； D. 丁分子中含有醛基、醇羟基，在一定条件下醛基与氢气可以转化成羟基，就得到只含醇羟基一种官能团 的物质，D 正确； 故答案选 B。 3.我国科研人员研究了在 Cu-ZnO-ZrO2 催化剂上 CO2 加氢制甲醇过程中水的作用机理，其主反应历程如图 所示(H2→*H+*H，带*标记的物质是该反应历程中的中间产物或过渡态)。下列说法错误的是 A. 第①步中 CO2 和 H2 分子中都有化学键断裂 B. 水在整个历程中可以循环使用，整个过程不消耗水也不产生水 C. 第③步的反应式为：*H3CO+H2O→CH3OH+*HO D. 第④步反应是一个放热过程 【答案】B 【解析】 【详解】A. 第①步反应中 CO2 和 H2 反应产生*H 和*HCOO，可见两种分子中都有化学键断裂，A 正确； B. 根据图示可知：在第③步反应中有水参加反应，第④步反应中有水生成，所以水在整个历程中可以循环 使用，整个过程中总反应为 CO2+3H2→CH3OH+H2O，整个过程中产生水，B 错误； C. 在反应历程中，第③步中需要水，*H3CO、H2O 反应生成 CH3OH、*HO，反应方程式 ： *H3CO+H2O→CH3OH+*HO，C 正确； D. 第④步反应是*H+*HO=H2O，生成化学键释放能量，可见第④步反应是一个放热过程，D 正确； 故答案选 B。 为4.W、X、Y、Z 是同周期主族元素，Y 的最外层电子数是 X 次外层电子数的 3 倍，四种元素与锂组成的盐 是一种新型电池的电解质(结构如图，箭头指向表示共用电子对由 W 提供，阴离子中所有原子均达到 8e-稳 定结构)。下列说法不正确的是 A. 该物质中含离子键、极性键和非极性键 B. 在四种元素中 W 的非金属性最强 C. Y 和 Z 两元素形成的化合物不止一种 D. 四种元素的原子半径中 Z 的半径最大 【答案】D 【解析】 【分析】 W、X、Y、Z 是同周期主族元素，Y 的最外层电子数是 X 次外层电子数的 3 倍，可知 X 有 2 个电子层，四 种元素都是第二周期的元素，X 的次外层电子数只能为 2，Y 的最外层电子数为 6，Y 为 O 元素；由四种元 素与锂组成的盐是一种新型的锂离子电池的电解质，Z 可形成 4 对共用电子对，Y 可形成 2 对共用电子对， X 可形成 3 对共用电子对和 1 个配位键（接受孤电子对），则 Z 为 C 元素、、X 为 B 元素，W 可提供孤电子 对，且形成 1 对共用电子对，则 W 为 F 元素，以此来解答。 【详解】由上述分析可知，W 为 F、X 为 B、Y 为 O、Z 为 C 元素。 A. 该化合物是离子化合物，含离子键，在阴离子中含有不同种元素原子之间形成的极性共价键，阴离子中 含有 C 原子之间的非极性共价键及 F、B 原子之间的配位键，配位键属于极性共价键，A 正确； B. 同一周期的元素，原子序数越大，元素的非金属性越强，在这四种元素中非金属性最强的元素是 F 元素， B 正确； C. C、O 元素可形成 CO、CO2 等化合物，故二者形成的化合物种类不止一种，C 正确； D. 同一周期 元素原子序数越大，原子半径越小，在上述元素中 B 元素原子序数最小，故四种元素的原子 半径中 B 的半径最大，D 错误； 故答案选 D。 【点睛】本题考查原子结构与元素周期律，把握化学键、元素的性质来推断元素为解答关键。注意配位键 的形成，注意同一周期元素的非金属性从左到右逐渐增强，元素的原子半径逐渐减小的变化规律，同种元 素的原子形成非极性键，不同种元素的原子形成极性共价键，试题侧重考查学生的分析与应用能力。 的5.2019 年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。一种锂离子电池充电时的阳 极反应式为：LiFePO4-xe-=xFePO4+(1-x)LiFePO4+xLi+，放电时的工作原理如图。下列叙述不正确的是 A. 该电池工作时 Fe、P 元素化合价均不变 B. 放电时，电子由铜箔经外电路流向铝箔 C. 充电时，铝箔电极应该接电源的正极 D 充电时，Li+通过隔膜移向铜箔电极方向迁移 【答案】A 【解析】 【详解】A. 该电池在充电时 Fe 元素化合价由反应前 LiFePO4 中的+2 价变为反应后中的 FePO4 中的+3 价， 可见 Fe 元素化合价发生了变化，A 错误； B. 根据电池充电时的阳极反应式为：LiFePO4-xe-=xFePO4+(1-x)LiFePO4+xLi+，充电时铝箔为阳极，则放电 时铝箔为正极，铜箔为负极，放电时，电子由铜箔经外电路流向铝箔，B 正确； C. 根据题意可知充电时 Al 箔为阳极，则充电时，铝箔电极应该接电源的正极，C 正确； D. 根据图示可知：电池放电时 Li+通过隔膜向铝箔电极方向迁移，充电是放电的逆过程，则 Li+要由铝箔通 过隔膜向铜箔电极方向迁移，D 正确； 故答案选 A。 6.实验室分别用以下 4 个装置完成实验。下列有关装置、试剂和解释都正确的是 A. 中碎瓷片为反应的催化剂，酸性 KMnO4 溶液褪色可证明有乙烯生成 B. 所示装置（秒表未画出）可以测量锌与硫酸溶液反应的速率 .C. 为实验室制备乙酸乙酯的实验，浓硫酸起到催化剂和脱水剂的作用 D. 为铜锌原电池装置，盐桥中的阳离子向右池迁移起到形成闭合电路的作用 【答案】B 【解析】 【详解】A. 酸性 KMnO4 溶液褪色可证明有烯烃或还原性气体生成，但不一定是有乙烯生成，A 错误； B. 根据秒表可知反应时间，根据注射器中活塞的位置可知反应产生的氢气的体积，故可测量锌与硫酸溶液 反应的速率，B 正确； C. 在实验室制备乙酸乙酯的实验中浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂，收集乙酸乙酯应用饱和碳酸钠溶液， 不能用 NaOH 溶液，C 错误； D. 在铜锌原电池装置中，Cu 电极要放入 CuSO4 溶液中，Zn 电极放入 ZnSO4 溶液中，盐桥中的阳离子向负 电荷较多的正极 Cu 电极移动，故应该向右池迁移起到形成闭合电路的作用，D 错误； 故答案选 B。 7.25℃时，向 20 mL 0.1 mol/L 一元弱酸 HA 溶液中滴加 0.1 mol/L NaOH 溶液，溶液中 lg 与 pH 关系 如图所示。下列说法正确的是 A. A 点或 B 点所示溶液中，离子浓度最大的均是 Na+ B. HA 滴定 NaOH 溶液时可用甲基橙作指示剂 C. 达到图中 B 点溶液时，加入 NaOH 溶液的体积小于 10 mL D. 对 C 点溶液加热(不考虑挥发)，则 一定增大 【答案】C ( ) ( ) c A c HA − ( ) ( ) ( ) c A c HA c OH − − 【解析】 【 详 解 】 A. 溶 液 在 A 、 B 点 时 ， 溶 液 显 酸 性 ， 则 c(H+)>c(OH-) ， 溶 液 中 存 在 电 荷 守 恒 ： c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-)，由于 c(H+)>c(OH-)，所以 c(Na+)0，故 B 点溶液时，加入 NaOH 溶液的体积小于 10 mL，C 正 确； D. 温度升高，盐水解程度增大，A-的水解平衡常数会增大， 会随温度的升高而减小，D 错误； 故答案选 C。 8.氯化亚铜(CuCl)晶体呈白色，见光分解，露置于潮湿空气中易被氧化。某研究小组设计如下两种方案在实 验室制备氯化亚铜。 方案一：铜粉还原 CuSO4 溶液 已知：CuCl 难溶于水和乙醇，在水溶液中存在平衡：CuCl(白色)+2Cl- [CuCl3] 2-(无色溶液)。 (1)步骤①中发生反应的离子方程式为________________。 (2)步骤②中，加入大量水的作用是_____________ 。 (3)如图流程中用 95%乙醇洗涤和真空干燥是为了防止________________ 。 方案二：在氯化氢气流中加热 CuCl2•2H2O 晶体制备，其流程和实验装置(夹持仪器略)如下： ( ) ( ) c A c HA − ( ) ( ) ( ) c A ·c H c HA − + 14 5.3 10 10 w a K K − −= ( ) ( ) c A c HA − ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) a w h c A c A c H K 1 K Kc HA c OH c HA c OH c H − − + − − + ⋅ = = = ⋅ ⋅ ⋅请回答下列问题： (4)实验操作的先后顺序是 a→_____→______→_______→e (填操作的编号) a．检査装置的气密性后加入药品 b．点燃酒精灯，加热 c．在“气体入口”处通入干燥 HCl d．熄灭酒精灯，冷却 e．停止通入 HCl，然后通入 N2 (5)在实验过程中，观察到 B 中物质由白色变为蓝色，C 中试纸的颜色变化是______。 (6)反应结束后，取出 CuCl 产品进行实验，发现其中含有少量的 CuCl2 杂质，请分析产生 CuCl2 杂质的原因 ________________________。 (7)准确称取 0. 2500 g 氯化亚铜样品置于一定量的 0.5 mol/L FeCl3 溶液中，待样品完全溶解后，加水 20 mL， 用 0. 1000 mol/L 的 Ce(SO4)2 溶液滴定到终点，消耗 24. 60 mLCe(SO4)2 溶液。有关化学反应为 Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-、Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+，计算上述样品中 CuCl 的质量分数是_____________ %(答 案保留 4 位有效数字)。 【答案】 (1). Cu+Cu2++6Cl-=2[CuCl3]2- (2). 稀释促进平衡 CuCl(白色)+2Cl- [CuCl3]2-(无色溶液) 逆向移动，生成 CuCl (3). CuCl 在潮湿空气中被氧化 (4). c (5). b (6). d (7). 先变红后褪 色 (8). 加热时间不足或温度偏低 (9). 97.92 【解析】 【分析】 方案一：CuSO4、Cu 在 NaCl、浓盐酸存在条件下加热，发生反应：Cu+Cu2++6Cl-=2[CuCl3]2-，过滤除去过 量的铜粉，然后加水稀释滤液，化学平衡 CuCl(白色)+2Cl- [CuCl3]2-(无色溶液)逆向移动，得到 CuCl 沉 淀，用 95%的乙醇洗涤后，为防止潮湿空气中 CuCl 被氧化，在真空环境中干燥得到纯净 CuCl； 方案二：CuCl2 是挥发性强酸生成的弱碱盐，用 CuCl2·2H2O 晶体在 HCl 气流中加热脱水得到无水 CuCl2， 然后在高于 300℃的温度下加热，发生分解反应产生 CuCl 和 Cl2。 【详解】(1)步骤①中 CuSO4、Cu 发生氧化还原反应，产生的 Cu+与溶液中 Cl-结合形成[CuCl3]2-，发生反应 的离子方程式为：Cu+Cu2++6Cl-=2[CuCl3]2-；(2)根据已知条件：CuCl 难溶于水和乙醇，在水溶液中存在平衡：CuCl(白色)+2Cl- [CuCl3] 2-(无色溶液)， 在步骤②中向反应后的滤液中加入大量的水，溶液中 Cl-、[CuCl3] 2-浓度都减小，正反应速率减小的倍数大 于逆反应速率减小的倍数，所以化学平衡逆向移动，从而产生 CuCl 沉淀； (3)乙醇易挥发，用 95%乙醇洗涤可以去除 CuCl 上的水分，真空干燥也可以避免 CuCl 在潮湿空气中被氧化； (4)CuCl2•2H2O 晶体要在 HCl 气体中加热，所以实验前要先检查装置的气密性，再在“气体入口”处通入干燥 HCl，然后点燃酒精灯，加热，待晶体完全分解后的操作是熄灭酒精灯，冷却，为了将装置中残留的 HCl 排 出，防止污染环境，要停止通入 HCl，然后通入 N2，故实验操作编号的先后顺序是 a→c→b→d→e； (5)无水硫酸铜是白色固体，当其遇到水时形成 CuSO4·5H2O，固体变为蓝色，HCl 气体遇水变为盐酸，溶液 显酸性，使湿润的蓝色石蕊试纸变为红色，当 CuCl2 再进一步加热分解时产生了 Cl2，Cl2 与 H2O 反应产生 HCl 和 HClO，HC 使湿润的蓝色石蕊试纸变为红色，HClO 具有强氧化性，又使变为红色的石蕊试纸褪色变 为无色； (6)反应结束后，取出 CuCl 产品进行实验，发现其中含有少量的 CuCl2 杂质，产生 CuCl2 杂质的原因可能是 加热时间不足或加热温度偏低，使 CuCl2 未完全分解； (7)根据反应方程式 Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-、Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+可得关系式：CuCl～Ce4+，24. 60 mL 0. 1000 mol/L 的 Ce(SO4)2 溶液中含有溶质 Ce(SO4)2 的物质的量 n[Ce(SO4)2]=0. 1000 mol/L×0.02460 L=2.46×10-3 mol，则根据关系式可知 n(CuCl)=n(Ce4+)=2.46×10-3 mol，m(CuCl)=2.46×10-3 mol×99.5 g/mol=0.24478 g，所以该样品中 CuCl 的质量分数是 ×100%=97.92%。 【点睛】本题考查了物质制备方案的设计，明确实验目的、实验原理为解答关键，注意掌握常见化学实验 基本操作方法及元素化合物性质，充分利用题干信息分析解答，当反应中涉及多个反应时，可利用方程式 得到已知物质与待求物质之间的关系式，然后分析、解答，试题充分考查了学生的分析能力及化学实验能 力。 9.以重晶石(BaSO4 为主，含有钙等杂质)为原料，可按如下工艺生产碳酸钡： 温度为 1173K～1473K 时回转窑中发生的主要反应：C+O2 CO2，C+CO2 2CO；BaSO4+4C BaS+4CO↑，BaSO4+2C BaS+2CO2↑。 (1)煤粉的主要作用是______________。 0.24478g 0.2500g(2)若回转窑中通过量空气，则 BaCO3 产率________(填“降低”、“升高”、“不变”)。 (3)用 90～95℃的热水浸取 BaS 转化为可溶性化合物时无气体生成，此过程反应的化学方程式 __________________。 (4)在回转窑产生的废气，其中________可以在碳化过程得到重新利用；硫化钡黑灰热水浸取，保温后热过 滤除去的残渣也可在其他工业生产中再利用，如废渣中的 CaSO4 可作 ____________(写一种即可)。 (5)为了得到纯净的 BaCO3，省略的操作是_____________________。 (6)已知反应 BaSO4(s)+CO32-(aq) BaCO3(s)+SO42-(aq)，某同学利用该反应在实验室模拟 BaSO4 转化为 BaCO3 的过程：若每次加入 1 L 2 mol/L 的 Na2CO3 溶液，至少需要____次，可以将 0.3 mol BaSO4 完全转化 为 BaCO3。[Ksp(BaSO4)=1×10-10，Ksp(BaCO3)=5×10-9] 【答案】 (1). 燃烧供热和作还原剂 (2). 降低 (3). 2BaS+2H2O Ba(HS)2+Ba(OH)2 (4). CO2 (5). 建筑材料、制石膏 (6). 过滤、洗涤、干燥 (7). 8 【解析】 【分析】 在回转窑中 C 与 O2 反应产生 CO2、CO，同时放出大量的热，C 与 BaSO4 反应产生 BaS，然后将 BaS、C 的 混合物用热水浸取，发生反应 2BaS+2H2O Ba(HS)2+Ba(OH)2，过滤除去 C 单质，向可溶性混合物的水 溶液中通入适量 CO2 气体，反应产生 BaCO3 沉淀，再经过滤、洗涤、干燥可得到纯净的 BaCO3。 【详解】(1)在回转窑中加入煤粉和重晶石，在温度为 1173K～1473K 时回转窑中发生的主要反应：C+O2 CO2，C+CO2 2CO；BaSO4+4C BaS+4CO↑，BaSO4+2C BaS+2CO2↑；煤粉燃烧放出大 量的热，且 C 与 BaSO4 反应生成 BaS 的反应中 C 为还原剂，可见煤粉的主要作用是燃烧供热和作还原剂； (2)若回转窑中通过量空气，S 元素会部分被氧化，导致 BaS 的量减少，则由 BaS 制取得到的 BaCO3 就会减 少，因此最终使 BaCO3 产率降低； (3)用 90～95℃的热水浸取 BaS 转化为可溶性化合物时，此时无气体生成，此过程反应的化学方程式为： 2BaS+2H2O Ba(HS)2+Ba(OH)2； (4)在回转窑产生的废气中含有 CO、CO2，其中 CO2 在碳化过程与 Ba(HS)2、Ba（OH）2 发生反应： Ba2++2HS-+CO2+H2O=BaCO3↓+2H2S↑、CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O，得到重新利用，可用于制取 BaCO3；硫 化钡黑灰热水浸取，保温后热过滤除去的残渣中含有未反应的 C 单质及 CaSO4，也可在其他工业生产中再 利用，如废渣中的 CaSO4 可作建筑材料，也可以用于制取石膏； (5)从反应后的溶液中过滤可得到 BaCO3，为了得到纯净的 BaCO3，要除去固体表面的杂质离子，所以省略 的操作是过滤、洗涤、干燥；(6)已知反应 BaSO4(s)+CO32-(aq) BaCO3(s)+SO42-(aq)，假设每次能处理 BaSO4 的物质的量为 x，根据方 程式可知反应产生 SO42-物质的量为 x，反应消耗 CO32-后剩余离子物质的量为(2-x)mol，K= = 0.02，解得 x=0.039 mol，所以需要处 理的次数为： =7.69，故至少要处理 8 次。 【点睛】本题考查了以重晶石为原料制取 BaCO3 的工艺流程，明确各步反应原理、沉淀溶解平衡原理是本 题解答的关键。注意反应过程中物质的作用、混合物的分离方法及溶度积常数的含义是解题的基础。 10.近年来，氮氧化物进行治理已成为环境科学的重要课题。 (1)在金属 Pt、Cu 和铱(Ir)的催化作用下，密闭容器中的 H2 可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO3-)，其工作 原理如图所示。 金属铱(Ir)表面发生了氧化还原反应，其还原产物的电子式是_____；若导电基体上的 Pt 颗粒增多，不利于 降低溶液的含氮量，用电极反应式解释原因 _____________。 (2)在密闭容器中充入 10 mol CO 和 8 mol NO，发生反应 2NO(g)+2CO(g) N2(g) +2CO2(g) ∆H