“江淮十校”2020 届高三第三次联考
化学试卷
考生注意:
1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。满分 300 分,考试时间 150 分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区城作答,超出答题区域书
写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
3.做选考题时,考生须按照题目要求作答,并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Ni-59 Cu-64
第Ⅰ卷
一、选择题:本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.化学与生活密切相关,下列观点错误的是( )
A. 硝酸铵、液氨可用作制冷剂
B. 苏打、小苏打可用作食用面碱
C. 二氧化氯、漂白粉可用作自来水的杀菌消毒剂
D. 氧化铝、二氧化硅可用作制坩埚
【答案】C
【解析】
【详解】A.液氨易液化,硝酸铵溶于水吸热,故两者可以作制冷剂;
B.苏打、小苏打溶于水都显碱性,可用作食用面碱;
C.漂白粉的消毒效果较弱,用于消毒时需要投入量大,这样容易形成氯超标的问题,一般不用作自来水的
消毒剂;
D.氧化铝、二氧化硅的熔点高,可用作制坩埚;
答案选 C。
2.BASF 高压法制备醋酸,所采用钴碘催化循环过程如图所示,则下列观点错误的是( )A. CH3OH 转化为 CH3I 的有机反应类型属于取代反应
B. 从总反应看,循环过程中需不断补充 CH3OH、H2O、CO 等
C. 与乙酸乙酯互为同分异构体且与 CH3COOH 互为同系物的物质有 2 种结构
D. 工业上以淀粉为原料也可以制备醋酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.CH3OH 转化为 CH3I,羟基被碘原子取代,反应类型属于取代反应;
B.该循环的总反应方程式为 CO+CH3OH CH3COOH,故此循环中不需要不断补充水;
C.与乙酸乙酯互为同分异构体且与 CH3COOH 互为同系物的物质有 CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH,
有两种;
D.淀粉可经过水解、氧化等反应生成甲醇,从而制得醋酸;
答案选 B
3.设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 52g 苯乙烯含碳碳双键数目为 2NA
B. 1L0.5mol·L-1 醋酸钠溶液中阴阳离子总数目小于 NA
C. 标准状况下,22.4L 一氯甲烷含共用电子对数为 4NA
D. 有铁粉参加的反应若生成 3molFe2+,则转移电子数一定为 6NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.一个苯乙烯分子中只含有一个碳碳双键,苯乙烯的分子式为 C8H8,52g 苯乙烯的物质的量为
0.5mol,则含碳碳双键数目为 0.5NA, A 错误;
B.溶液中存在水电离出的氢离子和氢氧根离子,故 1L0.5mol·L-1 醋酸钠溶液中阴阳离子总数目大于 NA,B
错误;
C.标况下一氯甲烷为气态,一个一氯甲烷中含有四个共用电子对,则标准状况下,22.4L 一氯甲烷含共用电
。
→子对数为 4NA ,C 正确;
D.反应 Fe+2Fe3+=3Fe2+,若生成 3molFe2+,转移 2mol 电子,D 错误;
答案选 C
【点睛】苯环中不含碳碳双键也不含碳碳单键。
4.已知 A、B、C、D、E 是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,其中 B 和 D 同主族,中学阶段常见
物质 X、Y、Z 为其中的三种元素组成的化合物,且均为强电解质,当 X、Y 按物质的量之比为 1:2 反应
时,有如图转化关系。下列说法正确的是( )
A. C、D、E 三种元素一定位于同一周期
B. 物质 X、Y、Z 既含有离子键又含有共价键
C. C 和 D 形成的化合物溶于水,其溶液显中性
D. 简单氢化物的热稳定性:D>E
【答案】A
【解析】
【分析】
根据 W 为二元液态化合物,推测 W 为水,X、Y、Z 为其中的三种元素组成的化合物,且均为强电解质,
X、Y 按物质的量之比为 1:2 反应,推测 X 与 Y 的反应应为酸碱中和反应,进一步推测 X 为硫酸、Y 为氢
氧化钠,Z 为硫酸钠;从而推断 A 为 H 元素、B 为 O 元素、C 为 Na 元素、D 为 S 元素、E 为 Cl 元素。
【详解】A.C 为 Na 元素、D 为 S 元素、E 为 Cl 元素,位于同一周期,A 正确;
B.X 为硫酸,只含有共价键,B 错误;
C. C 和 D 形成的化合物为 Na2S,为强碱弱酸盐溶于水显碱性,C 错误;
D.非金属性 Cl>S,其简单氢化物的热稳定性:HCl>H2S,D 错误;
答案选 A。
【点睛】同一周期从左到右,元素的非金属性逐渐增强,简单氢化物的热稳定性逐渐增强。
5.次磷酸钴[Co(H2PO2)2]广泛应用于化学电镀,工业上利用电渗析法制取次磷酸钴的原理图如图所示。
。已知:①该装置的电极材料分别为金属钴和不锈钢。
②Co(H2PO2)2 溶液在强碱性条件下通过自身催化发生氧化还原反应,实现化学镀钴。
下列说法中正确的是( )
A. 膜Ⅱ、膜Ⅲ均为阴离子交换膜
B. M 电极反应为 Co-2e-+2H2PO2-=Co(H2PO2)2
C. a 为电源的负极
D. Co(H2PO2)2 溶液化学镀钴过程中反应可能为 Co2++H2PO2-+3OH=Co+HPO3-+2H2O
【答案】A
【解析】
【分析】
该装置为电解池,M 为阳极,电极材料为金属钴,钴失电子生成钴离子,钴离子通过膜 I 进入产品室,H2PO2-
通过膜Ⅱ、Ⅲ进入产品室与钴离子生成 Co(H2PO2)2。
【详解】A.综上分析,膜Ⅱ、膜Ⅲ均为阴离子交换膜,A 正确;
B.Co(H2PO2)2 在产品室生成,不是在阳极生成,阳极的电极反应式为 Co-2e-=Co2+,B 错误;
C.M 为阳极,应接电源的正极,故 a 为电源的正极,C 错误;
D.离子方程式中电荷不守恒,应为 Co2++H2PO2-+3OH-=Co+HPO32-+2H2O,D 错误;
答案选 A。
6.氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是常用的氨化剂之一。某研究小组利用反应原理:
2NH3(g)+CO2(g)=H2NCOONH4(s) ΔHc(SO32-)·c(H2SO3)
【答案】C
【解析】
【详解】A.通入少量二氧化硫的过程中,溶液的酸性增强,直线Ⅱ中的 N 点向 M 点移动;
B. ,则 , ,同理可得
,故 α1=α2 一定等于 45°;
C.由图像可知,当对应溶液的 pH 处于 1.81c(SO32-)·c(H2SO3);
答案选 C。
第Ⅱ卷(共 174 分)
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。
(一)必考题(共 129 分)
8.天然气是一种重要的化工原料,其中含有少量 H2S 羰基硫(COS),能引起催化剂中毒、化学产品质量下
降和大气污染。
(1)氨水可以吸收 H2S,若生成物是 NH4HS,写出反应的离子方程式___。
(2)利用含 Fe3+的溶液可以脱除其中的 H2S。将 H2S 和空气按一定流速通酸性 FeCl3 溶液,可实现空气脱
硫得到单质硫。FeCl3 溶液吸收 H2S 过程中,溶液中的 n(Fe3+)、被吸收的 n(H2S)随时间 t 变化如图。
①t1 以前,溶液中 n(Fe3+)不断减小的原因是___(用离子方程式表示)。
②t1 以后,溶液中 n(Fe3+)基本保持不变,原因是___。此时,溶液中总反应的离子方程式可以表示为___。
(3)羰基硫的碱性水解是常用的脱硫方法,其流程如图:
- +
3
a1
2 3
c(HSO ) c(H )K = c(H SO )
⋅ -
+3
a1
2 3
c(HSO )lgK =lg +lgc(H )c(H SO )
-
3
a1
2 3
c(HSO )lg =lgK +pHc(H SO )
2-
3
a2-
3
c(SO )lg =lgK +pHc(HSO )
2-
3
-
3
c(SO )lg c(HSO )
-
3
2 3
c(HSO )lg c(H SO )
- 2-
3 3
-
2 3 3
c(HSO ) c(SO )>c(H SO ) c(HSO )①已知 B 是硫化钠,C 是一种正盐,则 B 的电子式为___,C 的化学式为___。
②写出反应②的离子方程式___。
③如图是反应②中,在不同反应温度下.反应时间与 H2 产量的关系(Na2S 初始含量为 3mmol)。由图像分析
可知,a 点时溶液中除 S2O32-外,还有___(填含硫微粒的离子符号)。
【答案】 (1). H2S+NH3·H2O=NH4++HS-+H2O (2). 2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+ (3). t1 以后溶液中同
时发生两个反应,Fe3+氧化吸收 H2S 和 Fe2+被 O2 氧化再生 Fe3+,当两个反应速率相等时,溶液中 n(Fe2+)保
持基本不变 (4). 2H2S+O2 2S↓+2H2O (5). (6). Na2CO3 (7). 2S2-+5H2O
S2O32-+4H2↑+2OH- (8). SO42-
【解析】
【分析】
Fe3+与 H2S 发生氧化还原反应生成 Fe2+与 S,同时 Fe2+被空气中氧气氧化为 Fe3+;天然气中 羰基硫
(COS)与氢氧化钠反应生成硫化钠,是非氧化还原反应,C 是一种正盐,推测 C 为碳酸钠;硫化钠发生
氧化还原反应,生成 S2O32-、SO42-等其它含硫物质。
【 详 解 】( 1 ) 氨 水 中 一 水 合 氨 与 H2S 反 应 中 和 反 应 , 生 成 NH4HS , 离 子 方 程 式 为
H2S+NH3·H2O=NH4++HS-+H2O。
(2)①由图可知,t1 前 n(Fe3+)迅速减小,被吸收的 n(H2S)显著增加,发生的离子反应为
2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+;
②t1 以后溶液中同时发生两个反应,Fe3+氧化吸收 H2S、Fe2+被氧气氧化再生成 Fe3+,当两个反应速率相等
时,溶液中 n(Fe3+)基本保持不变。t1 以后 Fe3+起催化作用,总反应方程式为 2H2S+O2 2S↓+2H2O。
的
的(3)①硫化钠为离子化合物,由钠离子、硫离子构成,其电子式为 ,COS 与氢氧化钠反应前
后化合价没有变化,生成含有+4 价碳元素的正盐,该正盐为碳酸钠,其反应方程式为
COS+4NaOH=Na2S+Na2CO3+2H2O。
②图示说明:硫化钠溶液加热生成了 Na2S2O3 和氢气,发生氧化还原反应,根据得失电子守恒和电荷守恒配
平,则离子方程式为 2S2-+5H2O S2O32-+4H2↑+2OH-。
③根据图像可知,a 点时氢气是 10mol,说明反应中共有 20mol 电子发生转移,则根据得失电子守恒可知,
3mol 硫化钠分子必须提供 20mol 电子,全部转化为硫代硫酸钠转移 12mol 电子,全部转化为亚硫酸钠转移
18mol 电子,全部转化为硫酸钠转移 24mol 电子,所以 a 点时溶液中除 S2O32-外,还有 SO42-。
9.镍的抗腐蚀性佳,主要用于合金和电镀,也可用作良好的催化剂。现准确称量 8g 粗镍(含有少量 Fe、Cu
以及难与酸、碱反应的杂质)进行如下提纯。
请回答下列问题:
(1)写出稀硝酸溶解镍的离子方程式___。
(2)在溶液 A 的净化除杂中,首先将溶液 A 煮沸,调节 pH=5.5,继续加热煮沸 5min,加热过程中补充适
量的水保持溶液的体积不变,静止一段时间后,过滤出 Fe2O3、FeO(OH)。
①写出煮沸过程中生成 FeO(OH)的离子方程式___。
②控制溶液的 pH,可利用___。
a.pH 试纸 b.石蕊指示剂 c.pH 计
③为了得到纯净的溶液 B,还需要加入以下物质___(填字母)进行除杂。(已知:Ksp(CuS)=8.8×10-36;Ksp
(NiS)=3.2×10-19;Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20;Ksp[Ni(OH)2]=5.4×10-16)
a.NaOH b.Na2S C.H2S d.NH3·H2O
(3)在快速搅拌下缓慢向溶液 B 中滴加 12%的 H2C2O4 溶液,溶液中即可析出 NiC2O4·2H2O,搅拌下煮沸
2min 冷却。操作 X 包括:过滤、洗涤和烘干,采用如图的装置进行过滤(备注:该图是一个通过水泵减压
过滤的装置)。这种抽滤其优点是___,装置 B 的主要作用是___,若实验过程中发现倒吸现象,应采取的措
施是___。(4)在该生产过程中需要纯净的 H2。若实验室要制备纯净的 H2,发生装置不可以选择___(选填代号)。
(5)用电子天平称取 0.5000g 的 NiO 样品,加入一定体积的 6mol/L 的盐酸恰好完全溶解,将所得到的溶
液配制成 250mL 的溶液。取出 20mL 加入锥形瓶,按照如下滴定原理进行沉淀滴定,最终得到干燥的固体 mg,
则镍元素的质量分数为___。(写出表达式即可)
[一定条件下丁二酮肟( ,简写为 C4N2H8O2)能和 Ni2+反应生产鲜红色的沉淀,其方程式为:
Ni2++2C4N2H8O2+2NH3·H2O=Ni(C4N2H7O2)2↓+2NH4++2H2O,Ni(C4N2H7O2)2 的摩尔质量为 289g/mol]。Ni2+能
与 CO32-、C2O42-、S2-等离子形成沉淀,但为什么很多情况下选用丁二酮肟有机沉淀剂?___。
【答案】 (1). 3Ni+8H++2NO3-=3Ni2++2NO+4H2O (2). Fe3++2H2O FeO(OH)↓+3H+ (3). c (4). c
(5). 速度快 (6). 安全瓶 (7). 旋开 K (8). B (9). ×100%
(10). 生成沉淀质量大,称量误差小,分析结果准确度高
【解析】
【分析】
粗镍与稀硝酸反应,生成镍离子、铁离子、铜离子等,经过净化、除杂,溶液 B 为硝酸镍溶液,加入 H2C2O4
生成 NiC2O4·2H2O,经过操作X 过滤、洗涤和烘干得到 NiC2O4·2H2O 晶体,在空气中加热生成三氧化二镍,
再加热生成 NiO,NiO 与氢气发生氧化还原反应生成纯镍。
【详解】(1)镍与硝酸反应成 Ni2+、NO 和水,离子方程式为 3Ni+8H++2NO3-=3Ni2++2NO+4H2O。
(2)①将溶液 A 煮沸,调节 pH=5.5,继续加热煮沸 5min,铁离子水解生成 FeO(OH),离子方程式为
Fe3++2H2O FeO(OH)↓+3H+。
mg 250mL 59g/mol289g/mol 20mL
0.5g
× ×②实验中要准备测量溶液的 pH,只有 pH 计可以。
③为了得到纯净的溶液 B,需要除去 Cu2+,又不能减少 Ni2+,由溶度积常数可知,CuS 的溶解度最小,且
远远小于 NiS 的溶解度,能实现很好的分离,故选择 H2S。
(3)由于水流的作用,使漏斗下端的压强小于外界大气压,可以加速过滤的速度;装置 B 的主要作用是安
全瓶;若实验过程中发生倒吸现象,先旋开旋塞 K,恢复常压后关闭抽水泵。
(4)实验室制氢气采用锌与稀硫酸反应,不需要加热,装置 B 为加热制气装置,不符合题意,答案选 B。
(5)NiO 与盐酸反应生成 Ni2+,取 250mL 中的 20mL 溶液用丁二酮肟滴定 Ni2+发生反
Ni2++2C4N2H8O2+2NH3·H2O=Ni(C4N2H7O2)2↓+2NH4++2H2O,得到干燥的固体 mg,则 Ni(C4N2H7O2)2 的质量
为 mg,其中镍元素的质量为 ;则 0.5g 样品中镍元素的质量为 ,镍元
素的质量分数为 ×100%。
Ni2+与丁二酮肟反应生成的沉淀质量大,称量误差小,分析结果准确度高,故选用丁二酮肟有机沉淀剂。
10.氮的氧化物是大气污染物之一,用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物,可防止空气污染。回答下列问题:
(1)汽车尾气中常含有碳烟、CO、NO 等有害物质,尾气中含有碳烟的主要原因为___。
(2)已知 298K 和 101kPa 条件下,有如下反应:
反应①:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1
反应②:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH2=+180.5kJ·mol-1
若反应 CO2(g)+ N2(g)⇌ C(s)+NO(g)的活化能为 akJ·mol-1,则反应 C(s)+2NO(g)⇌CO2(g)+N2(g)的活化
能为___kJ·mol-1。
(3)在常压下,已知反应 2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g) ΔH(298K)=-113.0kJ·mol-1,
ΔS(298K)=-145.3J/(mol·K),据此可判断该反应在常温下___(填“能”或“不能”)自发进行。
(4)向容积为 2L 的真空密闭容器中加入活性炭(足量)和 NO,发生反应 C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g),NO
和 N2 的物质的量变化如表所示,在 T1℃、T2℃分别到达平衡时容器的总压强分别为 p1kPa、p2kPa。
T1℃ T2℃
物质的量/mol
0 5min 10min 15min 20min 25min 30min
NO 2.0 1.16 0.80 0.80 0.50 0.40 0.40
N2 0 0.42 0.60 0.60 0.75 0.80 0.80
在
59m g289
× 59g/mol 250mLm 289g/mol 20mL
× ×
mg 250mL 59g/mol289g/mol 20mL
0.5g
× ×
1
2
1
2
1
2①0~10min 内,以 NO 表示的该反应速率 v(NO)=___kPa·min-1。
②第 15min 后,温度调整到 T2,数据变化如表所示,则 p1___p2(填“>”、“”、“ (6). 20% (7). >
(8). 相同温度下,曲线乙的转化率低于曲线甲的转化率,说明 M 点不是平衡点,反应仍向正反应进行
(9). 温度升高催化剂活性降低
【解析】
【分析】
燃料燃烧不充分生成碳烟,燃料燃烧产生 NO 等有害物质,若∆H-T∆SGa>In (3). 硅原子半径大于碳,硅原子的原子轨道肩并肩重叠程
1 1
0.80 p kPa=0.4p kPa2.0
11 1
1
p kPa-0.4p kPa 0.06p kPa min10min
−= ⋅
0.4mol 100% 20%2mol
× =度小,形成三键、三键不稳定 (4). 组成、结构相似、四氯化硅的相对分子质量较大 (5). [Ga(NH3)4Cl2]Cl
(6). 三角锥形 (7). sp2 (8). a (9). 8 (10).
【解析】
【分析】
Ga 与 In 同主族,Se 与 Ga 同周期;碳与硅同主族,碳原子半径小于硅原子半径;硒原子的价层电子数为
4,其中为 1 个孤对电子对、3 个成键电子对;CuS 晶胞中 S2-位于晶胞的顶点和面心上,铜离子位于体内,
配位数为 4。
【详解】(1)镓原子的质子数为 49,电子排布是为 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p1,简写为[Kr] 4d105s25p1;
Ga 与 In 同主族,Se 与 Ga 同周期,同一主族从上到下第一电离能逐渐减小,同周期从左到右第一电离能逐
渐增大,则第一电离能从大到小顺序为 Se>Ga>In。
(2)碳碳双键、碳碳叁键都有 键,硅原子的半径大于碳原子,硅原子的原子轨道肩并肩重叠程度小于碳
原子, 键不稳定。四氯化硅、四氟化硅都是分子构成的物质,组成、结构相似,四氯化硅的相对分子质
量大于四氟化硅,故四氯化硅的分子间作用力较大,沸点较高。
(3)向上述某配合物的溶液中加入足量 AgNO3 溶液,有沉淀生成;过滤后,充分加热滤液有氨气逸出,
且又有沉淀生成,两次沉淀的物质的量之比为 1:2,说明该配合物内界和外界中含氯离子的个数比为 2:1,
由于 Ga3+的配位数为 6,则该配合物的化学式为[Ga(NH3)4Cl2]Cl。
(4)SeO32-中硒原子的价层电子对数为 4,其中为 1 个孤对电子对、3 个成键电子对,故它的立体构型为三
角锥形;二氧化硒分子中硒原子价层有 3 个电子对,采取 sp2 杂化。
(5)①由题意可知,铜离子位于互不相邻的四面体中心,因此相邻的两个铜离子间的距离为 a pm。
②铜离子配位数为 4,根据化学式为 Cu2S,得出 S2-的配位数为 8。
③Cu2S 晶体中含有 8 个铜离子、4 个硫离子,故晶体的密度为 ρ=
g·cm-3。
12.某研究小组以苯乙烯和乙烯为主要原料,设计出医药中间体 G 的合成路线如图:
2
2 3 -30
A
640
N b 10× ×
π
π
2
2
2( S)
10 3
C
3
u
30
A A
4 M 640
N (b 10 ) N b 10− −
× =× × × ×已知 RCOOH RCOCl RCOOR’。
(1)B 中含氧官能团的名称为___;D 的结构简式为___。
(2)乙烯的某种同系物的化学名称为“甲基丙烯”,则甲基丙烯的结构简式为___。
(3)B 能通过分子间脱水生成有机物 X,X 可用于香料,其结构中含有三个六元环状结构,则 B 转化为 X
的化学方程式:___。
(4)M 是 G 的同分异构体,符合下列结构和性质的芳香族化合物 M 共有___种(不考虑立体异构)。
①1molM 与银氨溶液反应最多能得 4molAg;
②苯环上有四个取代基,其相对位置为 ;
③核磁共振氢谱为 5 组峰,且峰面积为 2:2:2:2:1;
④M 能发生消去反应。
写出 M 发生消去反应的化学方程式:___(一例即可)。
(5)设计出以甲苯为原料制备 B 的合成路线(无机试剂任选,已知:RCHO ,RCN
RCOOH)___。
合成路线常用的表示方式为:A B…… 目标产物。
【 答 案 】 (1). 羟 基 、 羧 基 (2). CH3COOH (3). (CH3)2C=CH2 (4). 2
+2H2O (5). 4 (6).
+H2O 或
+NaCl+2H2O (7).
【解析】
【分析】根据已知条件可知,F 生成 G、D 生成 E 的反应机理与已知相同,推测 F 为 ;乙烯与水加成反应生
成乙醇,乙醇氧化生成乙酸,D 为乙酸,E 为 CH3COCl;B 与 E 生成 F,推测 B 的结构简式为 ,
则苯乙烯先发生加成反应生成 A,A 再经过氧化、取代生成 B。
【详解】(1)综上分析,B 中含氧官能团的名称为羟基、羧基;D 的结构简式为 CH3COOH。
(2)根据名称可知,甲基丙烯的结构简式为(CH3)2C=CH2。
(3)当羟基和羧基在同一个碳原子上时,B 发生分子间脱水的酯化反应生成六元环酯,化学方程式为 2
+2H2O。
(4)M 是芳香族化合物,结构中含有苯环,1molM 与银氨溶液反应最多能得 4molAg,说明结构中含有两
个醛基;苯环上有四个取代基,其相对位置为 ,核磁共振氢谱为 5 组峰,且峰面积为 2:2:2:2:
1 并能发生消去反应,满足条件的 M 的结构简式有
,共 4 种;发生消去反应的化学方程式
为 +H2O 或
+NaCl+2H2O。
(5)B 为 ,逆推可知,甲苯通过取代反应生成 ,再经过取代反应生成 ,
氧化生成苯甲醛,苯甲醛发生与已知相同反应机理的反应生成 B,具体合成路线为:
。