湖南师范大学附属中学2020届高三上学期第三次月考化学试题（Word版有答案）.doc

化　学 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共 8 页。时量 90 分钟，满分 100 分。 可能用到的相对原子质量：H－1　C－12　O－16　Na－23　Mg－24 Cl－35.5　Fe－56　Cu－64　Zn－65　Ag－108 第Ⅰ卷　选择题(共 42 分) 一、选择题(本题共 14 小题，每小题 3 分，共 42 分，每小题只有一个符合题意的选项) 1．2018 年 10 月在《自然－催化》杂志上刊登了中科院院士李灿发表的有关高效单核 催化剂的文章，为实现“液态阳光”构想迈出了关键一步。“液态阳光”是指由阳光、二氧 化碳和水通过人工光合作用得到的绿色液态燃料。下列有关“液态阳光”的说法错误的是(B) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．煤气化得到的水煤气不属于“液态阳光” B．“液态阳光”的主要成分可能为甲醇、乙醇和氨基酸 C．“液态阳光”行动有利于可持续发展和应对气候的变化 D．“液态阳光”有望解决全球化石燃料面临枯竭的难题 2．下列有关说法正确的是(A) A．电解质溶液导电为化学变化 　B．Na、SiO2、H2O 都称为分子式 C．NH3 的水溶液能导电，所以 NH3 为电解质 　D．HClO、KNO3、H2O2 中均含离子 键 3．设 NA 为阿伏加德罗常数的数值。下列说法错误的是(D) A．46 g C2H5OH 含有的共价键数目为 8NA B．4.48 L(标准状况)H2 和 CO 混合气体完全燃烧消耗 O2 分子数为 0.1NA C．1 L 0.5 mol/L 的 Na2S 溶液中含 S 的粒子数目等于 0.5NA D．电解精炼铜时，阴极质量增重 128 g，则转移电子数目大于 4NA 4．下列化学方程式中，不能正确表示反应颜色变化的是(B) A．将盛有 NO2 的密封玻璃容器放入冷水中，颜色变浅：2NO2N2O4 B．用铝筷摩擦浸泡在 NaCl 溶液中变黑的银器(黑色物质为 Ag2S)，银器很快恢复银白 色：Ag2S＋2NaCl===Na2S＋2AgCl C．氯化亚铁溶液遇铁氰化钾溶液出现蓝色沉淀：3FeCl2＋2K3[Fe(CN)6]===Fe3[Fe(CN)6]2 ↓＋6KClD．FeCl3 溶液中加入铜粉，溶液从黄色变为蓝绿色：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 5．S2Cl2 和 SCl2 均为重要的化工原料，都满足 8 电子稳定结构。 已知：①S2(l)＋Cl2(g)S2Cl2(g)　ΔH1＝x kJ/mol ②S2Cl2(g)＋Cl2(g)2SCl2(g)　ΔH2＝y kJ/mol ③相关化学键的键能如下表所示： 化学键 S－S S－Cl Cl－Cl 键能/kJ/mol a b c 下列说法错误的是(C) A．SCl2 的结构式为 Cl－S－Cl B．S2Cl2 的电子式为 Cl ·· ·· S ·· ·· S ·· ·· Cl ·· ·· C．y＝2b－a－c D．在 S2(l)＋2Cl2(g)2SCl2(g)的反应中，ΔH＝(x＋y) kJ/mol 6．下列实验操作、现象和结论都正确的是(B) 选项 实验操作 现象 结论 A 向某溶液中先滴加 H2O2 溶液，再滴加 KSCN 溶液 溶液变成血红色 原溶液中一定含有 Fe2 ＋ B 向 H2S 溶液中通入 O2 溶液变浑浊 氧化性：O2>S C 向等浓度的 NaHCO3 溶液和 Na2CO3 溶液中 分别滴加 2 滴酚酞溶 液 前者红色更深 水解程度： NaHCO3>Na2CO3 D 取少量某溶液于试管 中，向其中加入 NaOH 溶液，用湿润的红色石 蕊试纸靠近试管口，观 察试纸颜色变化 试纸不变蓝 原溶液中不含 NH＋47．伏打电堆由几组锌和银的圆板堆积而成，所有的圆板之间夹放着几张盐水泡过的布。 如图所示为最初的伏打电堆模型，由八组锌和银串联组成的圆板堆积而成。下列说法正确的 是(C) A．该电池发生的反应为析氢腐蚀 B．电池长时间工作后，中间的布上会有白色固体颗粒生成，该固体颗粒为 Ag2O C．当电路中转移 0.1 mol 电子时，消耗锌板的总质量为 26 g D．该伏打电堆工作时，在银板附近会有 Cl2 放出 8．用下列装置进行相应实验，不能达到实验目的的是(B) A．图 1 所示装置可用于制备氢氧化亚铁 B．图 2 所示装置可用于电解食盐水制氯气 和氢气 C．图 3 所示装置可用于验证氨气极易溶于水 D．图 4 所示装置与操作可用于除去苯 中的苯酚 9．2019 年是“国际化学元素周期表年”。1869 年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、 化学性质进行排列，准确预留了甲、乙两种未知元素的位置，并预测了二者的相对原子质量， 部分原始记录如下所示。下列说法错误的是(C)A．甲位于现行元素周期表第四周期第ⅢA 族 B．原子半径比较：甲>乙>Si C．原子序数：甲－Ca＝1 D．推测乙的单质可以用作半导体材料 10．氯酸钾和亚硫酸氢钾溶液能发生氧化还原反应 ClO－3 ＋3HSO－3 ===3SO2－4 ＋Cl－＋ 3H＋。已知该反应的反应速率随 c(H＋)的增大而增大。如图所示为用 ClO －3 在单位时间内物 质的量浓度变化表示的该反应的 v－t 图。下列说法不正确的是(C) A．反应开始时速率增大可能是 c(H＋)增大所致 B．纵坐标为 v(Cl－)的 v－t 曲线与图中曲线完全重合 C．图中阴影部分的面积表示 t1～t2 时间内 ClO －3 的物质的量的减少量 D．后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小 【解析】A 项，随着反应的进行，氢离子浓度逐渐增大，所以反应速率逐渐增大，正确； B 项，根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知，v(Cl－)＝v(ClO－3 )，正确；C 项， 图中阴影部分的面积应为 t1～t2 时间内 ClO －3 的物质的量浓度的减少量，错误；D 项，在反 应的后期由于反应物浓度减小，所以导致反应速率开始降低，正确。 11．某溶液 X 中可能含有 K＋、NH＋4 、Fe3＋、Al3＋、Cl－、CO 2－3 中的一种或多种，为 了定性检验溶液 X 中的部分离子，做了如下实验： ①向溶液 X 中加入过量浓 KOH 溶液并加热，有无色气体和红褐色沉淀生成。 ②取①反应后的上层清液，加入 NaHCO3 溶液，有白色沉淀生成。 相关分析不正确的是(C) A．可以用湿润的红色石蕊试纸检验生成的无色气体 B．向溶液 X 中滴加硝酸酸化的 AgNO3 溶液，一定会产生白色沉淀 C．步骤②中发生反应的离子方程式为 Al3＋＋3HCO－3 ===Al(OH)3↓＋3CO2↑D．用洁净的铂丝蘸取少量①反应后的上层清液并灼烧，透过蓝色钴玻璃一定会看到紫 色火焰 12．类推(类比迁移)的思维方法可以预测许多物质的性质。但类比是相对的，不能违背 客观事实。下列类比分析结果正确的是(B) A．Fe3O4 根据化合价规律可表示为 FeO·Fe2O3，则 Pb3O4 也可表示为 PbO·Pb2O3 B．CaC2 能水解：CaC2＋2H2O===Ca(OH)2＋C2H2↑，则 Al4C3 也能水解：Al4C3＋ 12H2O===4A1(OH)3↓＋3CH4↑ C．Cl2 与 Fe 加热生成 FeCl3，则 I2 与 Fe 加热生成 FeI3 D．SO2 通入 BaCl2 溶液不产生沉淀，则 SO2 通入 Ba(NO3)2 溶液也不产生沉淀 13．由相同金属电极及其不同浓度的盐溶液组成的电池称为浓差电池，电子由溶液浓度 较小的一极流向浓度较大的一极。如图所示装置中，X 电极与 Y 电极初始质量相等。 进行 实验时，先闭合 K2，断开 K1，一段时间后，再断开 K2，闭合 K1，即可形成浓差电池，电 流计指针偏转。下列不正确的是(C) A．充电前，该电池两电极不存在电势差 B．放电时，右池中的 NO －3 通过离了交换膜移向左池 C．充电时，当外电路通过 0.1 mol 电子时，两电极的质量差为 10.8 g D．放电时，电极 Y 为电池的正极 【解析】A.充电前，左右两池浓度相等，则两极不存在电势差；B.由以上分析可知形成 原电池时 X 为负极，Y 为正极，阴离子向负极移动，则右池中的 NO －3 通过离子交换膜移向 左池；C.当外电路通过 0.1 mol 电子时，阳极有 0.1 mol Ag 被氧化，而阴极析出 0.1 mol Ag， 质量都为 10.8 g，则两电极的质量差为 21.6 g，故 C 错误；D.放电时，右池硝酸银浓度较大， 则电极 Y 为电池的正极。 14．温度为 T1 时，在三个容积均为 1 L 的恒容密闭容器中仅发生反应 2NO2(g)2NO(g) ＋O2(g)ΔH>0。实验测得：v 正＝v(NO2)消耗＝k 正 c2(NO2)，v 逆＝v(NO)消耗＝2v(O2)消耗＝k 逆 c2(NO)·c(O2)，k 正、k 逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是(D) 容器 编号 物质的起始浓度(mol·L－1) c(NO2) c(NO) c(O2) 物质的平衡浓度(mol·L－1) Ⅰ 0.6 0 0 0.2 Ⅱ 0.3 0.5 0.2 Ⅲ 0 0.5 0.35 A.反应达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为 1∶1 B．反应达平衡时，容器Ⅱ中 c（O2） c（NO2）比容器Ⅰ中的大 C．反应达平衡时，容器Ⅲ中 NO 的体积分数大于 50% D．当温度改变为 T2 时，若 k 正＝k 逆，则 T2>T1 【解析】由容器Ⅰ中反应 2NO2(g)2NO(g)＋O2(g) 　起始量(mol/L) 　　0.6　 　　　0　 　　0 　变化量(mol/L) 　　0.4　　　　0.4　 　0.2 　平衡量(mol/L) 　　0.2　　　　0.4　 　0.2 可以求出平衡常数 K＝0.42 × 0.2 0.22 ＝0.8。 A．根据容器Ⅱ的起始投料，浓度商 Qc＝0.2 × 0.52 0.32 ＝5 9 ＜K，平衡将向正反应方向移动， 所以容器Ⅱ在平衡时气体的总物质的量一定大于 1 mol，故达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的 总压强之比一定小于 4∶5，A 错误；B.若容器Ⅱ在某时刻， c（O2） c（NO2）＝1，可得反应的三段 式： 　　　　　　2NO22NO　＋　 O2 起始量(mol/L)　　0.3　　　0.5　　 　0.2 变化量(mol/L)　　2x　 　　2x　 　 　 x 平衡量(mol/L)　0.3－2x 　0.5＋2x　 0.2＋x因为 c（O2） c（NO2）＝ 0.2＋x 0.3－2x＝1，解之得 x＝ 1 30 ，求出此时浓度商 Qc＝ (17 30 )2 × 7 30 ( 7 30 )2 ＝289 210 >K，所以容器Ⅱ达平衡时， c（O2） c（NO2）一定小于 1，B 错误；C.若容器Ⅲ在某时刻，NO 的体 积分数为 50%，可得反应的三段式： 　　　　　　　2NO22NO　＋　O2 起始量(mol/L)　　　0　　　0.5　　　0.35 变化量(mol/L)　 　 2x　　　2x　 　 　 x 平衡量(mol/L)　 　 2x　 　0.5－2x　0.35－x 若 0.5－2x＝2x＋0.35－x，解之得，x＝0.05，求出此时浓度商 Qc＝0.42 × 0.3 0.12 ＝ 4.8>K，说明此时反应未达平衡，反应继续向逆反应方向进行，NO 进一步减少，所以 C 错 误；D.温度为 T2 时，k 正 k 逆＝K2＝1>0.8，因为正反应是吸热反应，升高温度后化学平衡常数变 大，所以 T2>T1，D 正确。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 B A D B C B C B C C C B C D 第Ⅱ卷　非选择题(共 58 分) 二、非选择题(本题共 5 小题，共 58 分) 15．(8 分，除标注外，每空 2 分)图 1 是部分短周期元素的常见化合价与原子序数的关 系图： 请回答下列问题： (1)元素 F 在周期表中的位置为__第三周期第ⅣA 族(1 分)__。 (2)C、D、E、G 的简单离子半径由大到小的顺序为__S2－>O2－>Na＋>Al3＋(1 分)__(用离子符号表示)。 (3)二元化合物 X 是含有元素 A 的 18 电子分子，3 g X(g)在 25 ℃ 101 kPa 下完全燃烧生 成稳定的化合物时放出 Q kJ 的热量，写出表示 X 燃烧热的热化学方程式：__C2H6(g)＋7 2 O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)__ΔH＝－10Q__kJ/mol__。 (4)某同学设计实验用图 2 所示装置证明元素 A、B、F 的非金属性强弱(其中溶液 b 和溶 液 c 均足量)。 ①溶液 b 为__饱和 NaHCO3 溶液__。 ②溶液 c 中发生反应的离子方程式为__SiO2－3 ＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO2－3 (或 SiO 2－3 ＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO－3 )__。 16．(10 分，除标注外，每空 2 分)电镀行业产生的酸性含铬废水对环境有污染，其中所 含的 Cr(Ⅵ)是主要污染物，可采用多种处理方法将其除去。查阅资料可知： ①在酸性环境下，Cr(Ⅵ)通常以 Cr2O 2－7 的形式存在； ②Cr2O 2－7 的氧化能力强于 CrO2－4 ； ③常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 如下表所示： 阳离子 Fe3＋ Fe2＋ Cr3＋ 开始沉淀的 pH 1.9 7.0 4.3 沉淀完全的 pH 3.2 9.0 5.6 Ⅰ.腐蚀电池法 (1)向酸性含铬废水中投放废铁屑和焦炭，利用原电池原理还原 Cr(Ⅵ)。下列关于焦炭 的说法正确的是__ac__(填字母代号)。 a．作原电池的正极　b．在反应中作还原剂　c．表面可能有气泡产生 Ⅱ.电解还原法 向酸性含铬废水中加入适量 NaCl 固体，以 Fe 为电极电解，经过一段时间，有 Cr(OH)3 和 Fe(OH)3 沉淀生成排出，从而使废水中铬含量低于排放标准。电解装置如图 1 所示。图 1 (2)A 极连接电源的__正(1 分)__极，A 极上发生的电极反应式为__Fe－2e－===Fe2＋__。 (3)电解开始时，B 极上除了发生产生 H2 的反应外，还有少量 Cr2O 2－7 在 B 极上直接放 电，该反应的电极反应式为__Cr2O2－7 ＋14H＋＋6e－===2Cr3＋＋7H2O__。 (4)电解过程中，溶液的 pH 不同时，通电时间(t)与溶液中铬元素去除率的关系如图 2 所 示。 图 2 ①由图可知，电解还原法应采取的最佳 pH 范围为__b(1 分)__(填字母代号)。 a．2～4　　　　　　b．4～6　　　　　　c．6～10 ②解释曲线Ⅰ和曲线Ⅳ去除率低的原因：__曲线Ⅰ的 pH 较小，此时 Cr(Ⅵ)被还原生成 的 Cr3＋难以生成 Cr(OH)3 沉淀，仍以 Cr3＋形式存在于溶液中，导致去除率较低；曲线Ⅳ的 pH 较大，铬元素主要以 CrO 2－4 形式存在，其氧化能力弱于 Cr2O2－7 ，Cr(Ⅵ)难以被还原并生 成沉淀，导致去除率较低__。 【解析】(1)向酸性含铬废水中投放废铁屑和焦炭，形成原电池，铁作原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为 Fe－2e－===Fe2＋；焦炭作正极，但焦炭是惰性材料，本身不 能被还原，由于废水呈酸性，正极上可能发生反应 2H＋＋2e－===H2↑，观察到焦炭表面有 气泡产生，则 a、c 正确，答案选 ac。 (2)由图可知，与电源的 B 极相连的一极表面产生 H2，该电极的电极反应为 2H＋＋2e－ ===H2↑，则 B 是电源负极，A 是电源正极；与 A 极相连的电极为电解池的阳极，电极材 料是 Fe，Fe 发生氧化反应，电极反应式为 Fe－2e－===Fe2＋。 (3)B 极是阴极，发生还原反应，少量 Cr2O 2－7 在 B 极上直接放电被还原为 Cr3＋，电解 质溶液呈酸性，则电极反应式为 Cr2O2－7 ＋14H＋＋6e－===2Cr3＋＋7H2O。 (4)①由图可知，曲线Ⅱ对应 pH＝4 时，溶液中铬元素去除率最大，且所用时间最短， 反应速率快；曲线Ⅲ对应 pH＝6 时，铬元素去除率最终与 pH＝4 相同，但所用时间较长， 反应速率比 pH＝4 慢；图中曲线Ⅰ、Ⅳ 对应的铬元素去除率偏低，故最佳 pH 范围为 4～ 6，答案选 b。 ②由题给信息可知，去除废水中的铬元素，最终要生成 Cr(OH)3 和 Fe(OH)3 沉淀排出。 曲线Ⅰ的 pH＝2，酸性较强，此时 Cr(Ⅵ)被还原生成的 Cr3＋难以生成 Cr(OH)3 沉淀，仍以 Cr3 ＋形式存在于溶液中，导致铬元素去除率较低；曲线Ⅳ的 pH＝10，溶液呈碱性，促使平衡 Cr2O 2－7 ＋H2O2CrO2－4 ＋2H＋正向移动，铬元素主要以 CrO 2－4 形式存在，其氧化能力弱于 Cr2O 2－7 ，Cr(Ⅵ)难以被还原并生成沉淀，导致铬元素去除率较低。 17．(16 分，除标注外，每空 2 分)镁是一种银白色的碱土金属，镁元素在地壳中的含量 约为 2.00%，位居第八位，镁及其化合物在研究和生产中具有广泛用途。请回答下列问题： (1)在室温下，纯净的氮化镁(Mg3N2)为黄绿色的粉末，能与水反应，常用作触媒，实验 室用如图 1 所示装置和药品制备少量氮化镁。 图 1 ①A 中盛装的是__浓氨水(1 分)__，B 中可盛装碱石灰，二者混合可制取氨气。 ②按照气流的方向从左至右连接装置：a 接__d__、__e(或 e__d)__接__c__、__b__接 __f(共 2 分)__。③气体通过 CuO 这一装置的目的是什么？用化学方程式回答：__2NH3＋3CuO =====△ N2＋3H2O＋3Cu__。 ④无水氯化钙装置可防止外界空气中的水进入，以防__Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋ 2NH3↑__(化学方程式表示)的发生。 (2)碳酸镁可用作耐火材料、锅炉和管道的保温材料，以及食品、药品、化妆品、橡胶、 墨水等的添加剂。 Ⅰ.合成碳酸镁晶体的步骤如下： 步骤 1：配制 0.5 mol·L－1MgSO4 溶液和 0.5 mol·L－1NH4HCO3 溶液。 步骤 2：用量筒量取 500 mL NH4HCO3 溶液于 1 000 mL 四口烧瓶中，开启搅拌器，温 度控制在 50 ℃。 步骤 3：将 250 mL MgSO4 溶液逐滴加入 NH4HCO3 溶液中，1 min 内滴加完毕，然后用 氨水调节溶液 pH 到 9.5。 步骤 4：放置 1 h 后，过滤，洗涤。 步骤 5：在 40 ℃的真空干燥箱中干燥 10 h，得到产品碳酸镁晶体(MgCO3·nH2O，n＝1～ 5)。 ①配制 0.5 mol·L－1MgSO4 溶液 500 mL，需要的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、 量筒、胶头滴管、__500__mL 容量瓶(1 分)__。 ②步骤 3 中加氨水后发生反应的离子方程式为__Mg2＋＋HCO－3 ＋NH3·H2O＋(n－ 1)H2O =====△ MgCO3·nH2O↓＋NH＋4 __。 Ⅱ.测定合成的 MgCO3·nH2O 中的 n 值。 称量 1.000 g 碳酸镁晶体，放入图 2 所示的广口瓶中，加入适量水，滴入稀硫酸与晶体 反应，生成的 CO2 被 NaOH 溶液吸收，在室温下反应 4～5 h，后期将温度升到 30 ℃，最后 烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定，测得生成 CO2 的总量；重复上述操作 2 次。③上述反应后期要升温到 30 ℃，主要目的是__升高温度，气体的溶解度减小，使溶解 在水中的 CO2 逸出，便于吸收完全__。 ④若实验测得 1.000 g 碳酸镁晶体产生 CO2 的平均物质的量为 a mol，则 n 为__1－84a 18a __(用含 a 的表达式表示)。 ⑤若称取 100 g 上述晶体进行热重分析，得到的热重曲线如图 3 所示，则合成的晶体中 n＝__1__(取整数)。 18.(10 分，除标注外，每空 2 分)高氯酸铜易溶于水，在 130 ℃时会发生分解反应，是 一种燃烧催化剂。以食盐等为原料制备高氯酸铜[Cu(ClO4)2·6H2O]的一种工艺流程如图 1 所示： 　 图 1 (1)发生“电解Ⅰ”时，所用的交换膜是__阳(1 分)__(填“阳”或“阴”)离子交换膜。 (2)歧化反应是同一种物质中同种元素自身的氧化还原反应。已知上述工艺流程中“歧 化反应”的产物之一为氯酸钠，则“歧化反应”的化学方程式为__3Na2CO3＋3Cl2===5NaCl ＋NaClO3＋3CO2__。 (3)“电解Ⅱ”主要的阳极产物是__ClO－4 __(填离子符号)。 (4)操作 a 的名称是__蒸发浓缩(1 分)__。 (5)用 该 工 艺 流 程 制 备 高 氯 酸 铜 时，若 起 始 时 NaCl 的 质 量 为 a t，最 终 制 得 的Cu(ClO4)2·6H2O 为 b t，则产率为__702b 371a×100%__(用含 a，b 的代数式表示)。 (6)某温度下，高氯酸铜[Cu(ClO4)2]按 A、B 两种方式同时分解，分解过程中铜的化合价 不发生改变。方式 A 为 Cu(ClO4)2 =====△ CuCl2＋4O2↑，若 4 mol 高氯酸铜在该温度下按 A、B 各占 50% 的方式完全分解，且 A、B 两种方式转移的电子数之比为 8∶7，则方式 B 为__2Cu(ClO4)2 =====△ 2CuO＋7O2↑＋2Cl2↑__(用化学方程式表示)。 19．(14 分，每空 2 分)燃煤的烟气中常含有大量的 NOx、CO、SO2 等有害气体，治理 污染、消除有害气体对环境的影响是化学工作者研究的重要课题。 Ⅰ.已知氮氧化物可采用强氧化剂 Na2S2O8 氧化脱除，过程如下所示： (1)写出反应 1 的离子方程式：__2NO＋S2O2－8 ＋4OH－===2NO－2 ＋2SO2－4 ＋2H2O__。 (2)反应 2 为 NO－2 ＋S2O2－8 ＋2OH－NO－3 ＋2SO2－4 ＋H2O。此反应在不同温度下达到平 衡时，NO －2 的脱除率与 Na2S2O8 初始浓度的关系如图 1 所示。 图 1 ①比较 a、b 点的反应速率：va 正__”“