北京大兴区2020届高三化学一模试题（Word版附解析）

大兴区 2019~2020 学年度第二学期一模检测 高三化学 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 Fe 56 Cl 35.5 第Ⅰ卷（选择题 共 42 分） 一、本部分共 14 小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题 3 分 1.2020 年春天，为了抗击新型冠状病毒传播，人们采取了多种消毒方法，下列物质不是常用 的消毒剂的是 A B C D A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A. “84”消毒液主要成分是 NaClO，具有强的氧化性，因而常用于环境的杀菌消毒作 用，A 不符合题意； B. 葡萄糖注射液主要成分是葡萄糖，是人体主要的供能物质，常用于低血糖等营养不良，与 环境消毒无关，B 符合题意； C. 75%的酒精溶液具有很好的渗透性，能够使细菌、病毒蛋白质发生变性而具有杀菌消毒作用， 常用于环境消毒，C 不符合题意； D. 漂白粉主要成分是 Ca(ClO)2，具有强的氧化性，因而常用于环境的杀菌消毒作用，D 不符 合题意； 故合理选项是 B。 2.以下化学用语表述正确的是 A. 氯乙烷的比例模型： B. 核素 18O 的电子数为 10C. 乙烯的结构简式：CH2CH2 D. 二氧化碳的电子式： 【答案】A 【解析】 【详解】A. 氯乙烷可看作是乙烷分子中一个 H 原子被 Cl 原子取代产生的物质，由于原子半径 Cl>C>H，根据分子中各原子相对大小及空间位置，其比例模型可表示为： ，A 正确； B. O 是 8 号元素，原子核外有 8 个电子，故核素 18O 的电子数为 8，B 错误； C. 乙烯官能团为碳碳双键，其结构简式为：CH2=CH2，C 错误； D. 二氧化碳分子中 C 原子与 2 个 O 原子形成 4 对共用电子对，使分子中每个原子都达到 8 电 子的稳定结构，其电子式为： ，D 错误； 故合理选项是 A。 3.下列物质的用途不正确的是 A. 二氧化硅可用作半导体材料 B. 氯化铁可作净化水的混凝剂 C. 亚硝酸钠可用作食品防腐剂 D. 碳酸氢钠可用作食品膨松剂 【答案】A 【解析】 【详解】A. 二氧化硅可用作光导纤维的主要材料，晶体硅可作半导体材料，A 错误； B. 氯化铁在溶液中水解产生的氢氧化铁胶体能够吸附水中悬浮的固体，因此可作净化水的混 凝剂，B 正确； C. 亚硝酸钠具有强的氧化性，因此可用作食品防腐剂，C 正确； D. 碳酸氢钠不稳定，受热分解产生 CO2 气体从食品中逸出，因此可用作食品膨松剂，D 正确； 故合理选项 A。 4.短周期元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大，XY 是无色气体，在空气中很快变成红棕色， Z 所在族中无非金属元素，W 的最外层电子数比次外层电子数少 1，下列说法正确的是 A. 原子半径：Xc(C2O42-)>c(H2C2O4)，B 正确； C. 草酸 二元弱酸，主要以酸分子存在，应该写化学式，C 错误； D. 向 NaHC2O4 溶液中加入足量澄清石灰水，溶液中含有大量 Ca2+，反应产生草酸钙白色沉淀， 不可能还存在 C2O42-，D 错误； 故合理选项是 B。 13.煤燃烧排放的烟气含有 SO2 和 NOx，是大气的重要污染源之一。用 Ca(ClO)2 溶液对烟气 [n(SO2) ∶n(NO) =3∶2]同时脱硫脱硝（分别生成 SO42-、NO3-），得到 NO、SO2 脱除率如下图， 是下列说法不正确的是 A. 脱除 NO 的反应：2NO+3ClO-+H2O=2H++2NO3- +3Cl- B. SO2 脱除率高于 NO 的原因可能是 SO2 在水中的溶解度大于 NO C. 依据图中信息，在 80 min 时，吸收液中 n(NO3-)∶n(Cl-)=2∶3 D. 随着脱除反应的进行，吸收剂溶液的 pH 逐渐减小 【答案】C 【解析】 【详解】A. 符合反应原理，遵循电子守恒、电荷守恒及原子守恒，A 正确； B. 烟气含有 SO2 和 NOx 是用 Ca(ClO)2 溶液进行处理，反应在溶液中进行，气体在水中溶解度 越大，与 Ca(ClO)2 接触反应就越容易进行，由于气体的溶解度 SO2>NO，所以 SO2 脱除率高 于 NO，B 正确； C. 在 80 min 时 SO2 脱除率是 100%，NO 是 40%，在原烟气中 n(SO2)∶n(NO)=3∶2，假设 n(SO2)=3 mol，则含 n(NO)=2 mol，反应的 NO 气体的物质的量为 n(NO)消耗=2 mol×40%=0.8 mol， 由 N 元素守恒可知反应产生 NO3-的物质的量为 0.8 mol，根据方程式 SO2+H2O+ClO-=SO42-+Cl-+2H+、2NO+3ClO-+H2O=2H++2NO3- +3Cl-中物质反应转化关系可知： 反应产生的 Cl-的物质的量 n(Cl-)=3 mol+ ×0.8 mol=4.2 mol，故反应后吸收液中 n(NO3-)∶n(Cl-)=0.8 mol：4.2 mol =2∶21，C 错误； D. 根据烟气脱除反应方程式 SO2+H2O+ClO-=SO42-+Cl-+2H+、2NO+3ClO-+H2O=2H++2NO3- +3Cl-可知：随着脱除反应的进行，反应后溶液中 c(H+)不断增大，因此吸收剂溶液的 pH 逐渐 减小，D 正确； 故合理选项是 C。 14.用 CO2 和 H2 合成甲醇的化学方程式为 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ∆H，按相同 的物质的量投料，测得 CO2 在不同温度下(T1< T2)的平衡转化率与压强的关系如下图所示。下 3 2列说法正确的是 A. 该反应的 ΔH>0 B. 正反应速率：υ(a)>υ(c) C. CH3OH 的体积分数：φ(b)K(c) 【答案】D 【解析】 【分析】 A. 根据 CO2 的平衡含量与温度的关系，结合平衡移动原理分析； B. 利用温度、压强对化学反应速率的影响分析； C. 在温度不变时，利用压强对平衡移动的影响分析判断； D. 化学平衡常数只与温度有关，根据温度对平衡移动的影响分析。 【详解】A. 由于温度：T1HClO，NaClO 与空气中 CO2 发生复分解反应：NaClO+CO2+H2O=Na2CO3+HClO，反 应产生的 HClO 不稳定，光照分解产生 HCl 和 O2，导致失效； ②根据图示可知：随着光照条件的进行，溶液中 c(H+)、c(Cl-)增加，O2 的体积分数增加，说明 HClO 不稳定，光照分解产生 HCl 和 O2，反应方程式为 2HClO 2HCl + O2↑； (4)根据“84”消毒液主要成分是 NaClO，具有强的氧化性，而 75%酒精溶液的主要的成分是乙 醇，具有一定的还原性，二者混合使用会发生氧化还原反应，可能生成乙醛、乙酸、二氧化 碳等产物，从而失去杀菌消毒的能力，因此“84”消毒液不能与消毒酒精混用。 【点睛】本题以环境消毒剂“84”消毒液的制取为线索，考查了电解原理在的应用、物质的性质、 使用方法等知识，体现了化学知识的实用性，体现了学以致用的教学理念。 16.化学小组通过下列步骤测定某工厂废液中铜离子的浓度（已知废水中 Fe3+对测定有干扰作 用）。 i. 经检验废液中含有 Fe3+离子，取 V1 mL 上述废液，加入 NH4HF2，再加 H2SO4 酸化至 pH9 )、温度高于 95oC，产品会掺杂较多红棕色杂质，试 分析可能的原因__________。 (iii)丙同学迅速将溶液调节 pH=9，在 80~90℃下搅拌 2 小时。过滤、洗涤、干燥得到晶体产品。 写出制得晶体产品的离子方程式________。 (4)Ⅳ测定 取产品样品 ag，加过量硫酸溶解，得到样品溶液。用 c mol/L KMnO4 标准液滴定。(已知： MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，杂质不与 KMnO4 反应，且数据为多次测量平均值)。 i. 取 v0 mL 样品溶液，用标准液滴定至终点，消耗标准液 v1 mL。 ii.另取 v0 mL 样品溶液，加入适量锌粉充分反应(将 Fe3+完全转化为 Fe2+)，过滤，再用标准液 滴定滤液至终点，消耗标准液 v2 mL。 (5)晶体中 Fe3+和 Fe2+的物质的量比是_________(用含 v1、v2 的计算式表示)。 【答案】 (1). Fe+Cu2+=Fe2++Cu (2). Fe3+催化，使 H2O2 分解放出氧气 (3). 加入铁氰 ( ) ( ) 3 2 n Fe n Fe + +化钾溶液，出现蓝色沉淀 (4). Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10–16，pH=4 时，生成 Fe(OH)2 沉淀所需 c(Fe2+)>8×104 mol/L ，根据氯化亚铁溶解度，溶液中亚铁离子浓度不可能达到 (5). 4Fe2++O2+6H2O=4FeO(OH) +8H+ (6). pH 过高(pH>9)、温度高于 95oC，Fe(OH)2 还原性增强， 与空气中氧气反应速率加快，使 Fe(OH)3 增加过多，Fe(OH)3 分解成红棕色 Fe2O3 (7). Fe2++2Fe3++8OH- Fe3O4↓+4H2O (8). 【解析】 【分析】 印刷电路板回收液的 pH=1，含 Fe2+、Cu2+、Cl-及 H+和少量 Fe3+，由于微粒的氧化性： Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+ ， 向 其 中 加 入 足 量 的 Fe 粉 ， 会 先 后 发 生 反 应 ： 2Fe3++Fe=3Fe2+ ； Fe+Cu2+=Fe2++Cu；Fe+2H+=Fe2++H2↑.然后过滤除去过量的 Fe 及产生的 Cu，向滤液中加入双 氧水，发生反应：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，调整溶液中 Fe3+与 Fe2+的物质的量的比，使 n(Fe3+)：n(Fe2+)=1.6：1，然后向溶液中加入 NaOH 溶液，调整溶液 pH，发生反应产生 Fe3O4 和 H2O，过滤得到磁性氧化铁。 【详解】(1)过程Ⅰ中 Fe 与 Cu2+发生置换反应产生 Cu 单质与 Fe2+，所以过程Ⅰ中除铜反应的 离子方程式为 Fe+Cu2+=Fe2++Cu； (2)过程Ⅱ中加入 H2O2，发生氧化还原反应：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，调 n(Fe3+)：n(Fe2+) 比为 1.6：1，在此过程中有少量无色气体生成，该气体为 O2，这是由于 Fe3+具有催化作用， 能够使 H2O2 分解放出 O2； (3)(i)①取静置后的上层清液，向其中加入 K3[Fe(CN)6]溶液，若产生蓝色沉淀，就证明该溶液 中含有 Fe2+； ②pH≈4 时，c(H+)=10-4 mol/L，则溶液中 c(OH-)= mol/L=10-10 mol/L，由于在 25℃时： Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10–16，则要形成 Fe(OH)2 沉淀，需要 Fe2+的最小浓度为 c(Fe2+)> =8.0×104 mol/L，根据氯化亚铁溶解度，S(FeCl2 )=64g，则溶液中亚铁离子浓度不可能达到，因 此沉淀中一定不含有 Fe(OH)2； (ii)①若调节 pH 过程太慢，在溶液 pH≈5 时，Fe2+容易被溶解在溶液中的 O2 氧化生成 FeO(OH) 固体影响产品质量，发生反应的离子方程式为：4Fe2++O2+6H2O=4FeO(OH) +8H+； ②若其它条件不变，调节 pH 过高，如溶液 pH>9、温度高于 95oC，Fe(OH)2 还原性增强，与 2 1 1 v v v − 14 4 10 10 − − ( ) 16 210 8.0 10 10 − − ×空气中氧气反应速率加快，使 Fe(OH)3 增加过多，Fe(OH)3 受热分解产生红棕色 Fe2O3，使产 品中混有较多红棕色杂质； (iii)迅速将溶液调节 pH=9，在 80~90℃下搅拌 2 小时，发生反应：Fe2++2Fe3++8OH- Fe3O4↓+4H2O，然后过滤、洗涤、干燥得到晶体产品； (4)取产品样品 a g，加过量硫酸溶解，发生反应：Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O，得到样品溶 液，然后用 c mol/LKMnO4 标准液滴定，发生 MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。 i. 取 v0 mL 样品溶液，用标准液滴定至终点，消耗标准液 v1 mL，n(KMnO4)=c·V=c mol/L×v1 ×10-3 L=cv1 ×10-3 mol；则 n(Fe2+)=5n(KMnO4)=5cv1 ×10-3 mol； ii.另取 v0 mL 样品溶液，加入适量锌粉充分反应(将 Fe3+完全转化为 Fe2+)，过滤，再用标准液 滴定滤液至终点，消耗标准液 v2 mL，则反应后溶液中 Fe2+总物质的量为 n(Fe2+)=5n(KMnO4)总 =5cv2 ×10-3 mol；原溶液中 Fe3+的物质的量为 n(Fe3+)=5cv2 ×10-3 mol-5cv1 ×10-3 mol=5c(v2 -v1)×10-3 mol。 (5)晶体中 Fe3+和 Fe2+的物质的量比 = = 。 【点睛】本题考查了物质制备工艺流程的设计。包括反应条件的控制、氧化还原反应、离子 方程式的书写、离子的检验方法及物质物质含量的测定等。掌握反应原理及遵循的规律是本 题解答的关键。 19.某学习小组对 SO2 使溶液褪色的机理进行探究。 I．SO2 气体的制备和性质初探 (1)装置 A 中发生反应的化学方程式____________。 (2)装置 B 中的试剂 x 是____________。 (3)小组同学观察到 C、D 中溶液均褪色，通过检验 C 溶液中有 SO42-，得出 C 中溶液褪色的原 因是____________。 II．小组同学通过实验继续对 D 中品红溶液褪色进行探究。 (4)探究使品红褪色的主要主要微粒（分别取 2 mL 试剂 a，滴加 2 滴品红溶液） ( ) ( ) 3 2 n Fe n Fe + + ( ) 3 2 1 3 1 c v v 10 mol / L cv 10 mol / L − − − × × 2 1 1 v v v −装置 序号 试剂 a 实验现象 i 0.1 mol/L SO2 溶液(pH=2) 红色逐渐变浅，之后完全褪色 ii 0.1 mol/L NaHSO3 溶液(pH=5 ) 红色立即变浅，之后完全褪色 iii 0.1 mol/L Na2SO3 溶液( pH=10) 红色立即褪色 iv pH=2H2SO4 溶液 红色无明显变化 v 试剂 a 红色无明显变化 ①实验 iii 中 Na2SO3 溶液显碱性的原因_____________(结合化学用语分析解释)。 ②对比实验 iii 和 v，可以排除在该实验条件下 OH-对品红褪色的影响，则试剂 a 可能 是__________溶液。 查阅资料：品红与 SO2 水溶液、NaHSO3 溶液、Na2SO3 溶液反应前后物质如下： ③通过上述实验探究并结合资料，小组同学得出结论：一是使品红溶液褪色的主要微粒是 ________；二是品红溶液中颜色变化主要与其分子中的________结构有关。 (5)验证 SO2 使品红褪色反应的可逆性 ①甲同学加热实验 i 褪色后的溶液，产生刺激性气味气体，红色恢复，从化学平衡移动角度解 释红色恢复的原因__________。 ②乙同学向实验 i 褪色后的溶液中滴入 Ba(OH)2 溶液至 pH=10，生成白色沉淀，溶液变红。写 出生成白色沉淀的离子方程式___________。 ③丙同学利用 SO2 的还原性，运用本题所用试剂，设计了如下实验，证实了 SO2 使品红褪色 反应的可逆：则试剂 Y 是__________。 【答案】 (1). Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑ +2H2O (2). 饱和 NaHSO3 溶液 (3). SO2具有还原性，与 I2 发生氧化还原反应，SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，使碘水的黄色褪去。 (4). SO32-在溶液发生水解，SO32-+ H2O HSO3-+OH-，SO32-结合 H2O 电离的 H+，最终达到平衡 时溶液中 c(OH-)>c(H+)，溶液呈碱性。 (5). pH=10 的 NaOH 溶液或 pH=10 的 Na2CO3 溶液 (6). H2SO3、SO32-、HSO3- (7). 双键或共轭或对醌式结构 (8). SO2+H2O H2SO3，加 热使溶液中 SO2 逸出，溶液中 H2SO3 和 SO2 浓度均降低，使 SO2 与品红反应逆向移动，最终 达到平衡时，溶液中品红浓度增大，溶液恢复红色。 (9). SO2+2OH-+Ba2+=BaSO3↓+H2O (10). 碘水 【解析】 【分析】 I．Cu 与浓硫酸混合加热发生反应：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑ +2H2O，制取得到的 SO2 气体，经 B 装置中 NaHSO3 饱和溶液的缓冲作用，SO2 具有还原性，在 C 中 SO2 与碘水会发 生氧化还原反应：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI；SO2 具有漂白性，将其通入 D 中的品红溶液， 看到溶液红色褪去，SO2 是大气污染物，通入 NaOH 溶液，发生反应：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O 进行尾气处理。 Ⅱ.(4)①利用盐的水解规律分析溶液显碱性的原因； ②选用溶液 pH=10 的 NaOH 或 Na2CO3 溶液进行对比； ③根据使品红溶液褪色的物质分析使品红溶液褪色的微粒； (5)①加热实验 i 褪色后的溶液，产生刺激性气味气体，该气体为 SO2，同时看到溶液红色恢复； ②SO2 与 Ba(OH)2 发生反应产生 BaSO3 沉淀，同时看到溶液变红色； ③根据反应 SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI 分析 SO2 使品红褪色反应的可逆性。 【详解】(1)在装置 A 中 Cu 与浓硫酸共热，发生氧化还原反应，产生 CuSO4、SO2、H2O，发 生反应的化学方程式为：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑ +2H2O； (2)B 装置中溶液可以缓冲气流，同时不能溶解 SO2 气体，可根据 H2SO3 是二元弱酸，在溶液 中存在电离平衡，则 B 中 x 溶液为饱和 NaHSO3 溶液； (3)小组同学观察到 C、D 中溶液均褪色，通过检验 C 溶液中有 SO42-，这是由于 I2 具有氧化性， 而 SO2 具有还原性，在溶液中二者会发生氧化还原反应：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，反应产 生的 H2SO4、HI 的水溶液均无色，使 C 中溶液褪色； (4)①Na2SO3 是强碱弱酸盐，在溶液中 SO32-会发生水解反应：SO32-+H2O HSO3-+OH-，SO32- 结合 H2O 电离的 H+，当最终达到平衡时，溶液中 c(OH-)>c(H+)，因此溶液呈碱性；②对比实验 iii 和 v，可以排除在该实验条件下 OH-对品红褪色的影响，实验 iii 为 pH=10 的 Na2SO3 溶液，则试剂 a 可能为 pH=10 的 NaOH 溶液或 pH=10 的 Na2CO3 溶液； ③根据实验可知，向红色的品红溶液中加入 Na2SO3、NaHSO3，会看到溶液红色褪去，说明使 品红溶液褪色的主要微粒是 H2SO3、SO32-、HSO3-；根据反应前后溶液颜色变化，结合物质分 子结构可知：品红溶液中颜色变化主要与其分子中的双键或共轭或对醌式结构有关； (5)①向品红溶液中通入 SO2 气体，溶液红色褪去，将褪色后的溶液加热，产生刺激性气味气 体，红色恢复，说明 SO2 气体溶于水发生反应：SO2+H2O H2SO3，加热时溶液中 SO2 气 体逸出，溶液中 H2SO3 和 SO2 浓度均降低，使 SO2 与品红反应逆向移动，品红浓度增大，溶 液又恢复红色； ②向实验 i 褪色后的溶液中滴入 Ba(OH)2 溶液至 pH=10，发生反应： SO2+2OH-+Ba2+=BaSO3↓+H2O，生成白色沉淀，由于 SO2 浓度降低，SO2 与品红反应逆向移动， 品红浓度增大，使溶液又恢复了变红； ③由于 SO2 具有还原性，与碘水会发生氧化还原反应：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，使溶液中 SO2 浓度降低，SO2 与品红反应逆向移动，导致品红浓度增大，最终使溶液又恢复了变红。 【点睛】本题考查了二氧化硫气体的制取原理、性质检验及具有漂白性成分的检验方法等知 识。掌握化学平衡移动原理及有关二氧化硫的制取与性质是本题解答的关键。要结合可逆反 应的特点，从平衡移动角度分析解答。题目考查了学生实验设计及应用能力。