广东省实验中学2020届高三3月化学月考理综试题（解析版）

2020 届高三级线上考试 理科综合化学试题 本试卷分第 I 卷（选择题）和第 II 卷（非选择题）两部分，满分 300 分，考试时间：150 分钟 。 原子量：N-14 O-16 S-32 Co-59 Ni-59 Cu-64 Ba-137 第 I 卷 一、选择题：本题共 13 小题，每小题 6 分。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.化学与生产、生活、科技、环境等密切相关。下列说法正确的是 ( ) A. “华为麒麟 980”手机中芯片 主要成分是二氧化硅 B. 豆腐有“植物肉”之美称，“卤水点豆腐”是胶体的聚沉过程 C. 港珠澳大桥为了防腐蚀可以在钢铁中增加含碳量 D. 《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁，取碱浣衣”中的碱是碳酸钠 【答案】B 【解析】 【详解】A. 手机中芯片的主要成分是硅，而不是二氧化硅， A 错误； B.豆浆属于胶体，向豆浆中加入卤水（含有电解质溶液）会引发胶体的聚沉，形成豆腐，B 正确； C. 钢铁中增加含碳量，更容易形成原电池，形成原电池造成铁的腐蚀速率加快，C 错误； D. 草木灰的主要成分是碳酸钾，碳酸钾水解显碱性，可洗衣服，故 D 错误； 答案选 B。 2.NA 为阿伏加德罗常数的数值，下列说法不正确的是( ) A. 电解精炼铜时，若阳极质量减少 64 g，则转移到阴极的电子数不一定等于 2NA B. 18 g 氨基（－ND2）中含有的电子数为 10NA C. 用惰性电极电解100 mL 0.1 mol·L－1 的 CuSO4 溶液，当阴、阳两极产生相同条件下等体积的气体时，电 路中转移电子数为 0. 04NA D. 工业合成氨每断裂 NA 个 N≡N 键，同时断裂 6NA 个 N－H 键，则反应达到平衡 【答案】B 的 【解析】 【详解】A.电解精炼铜时，阳极为粗铜，除铜外还有其它金属失电子，故阳极质量减少 64 g 时转移电子数 不一定等于 2NA，A 正确； B.18g 氨基( )的物质的量为 1mol，而氨基( )中含 9 个电子，故 1mol 氨基中含 9NA 个电子，B 错误； C. 用惰性电极电解 溶液，阴极上 先放电生成 0.01mol ，而后 放电 生成 ，阳极上一直是 放电生成 ，设生成的气体的物质的量为 xmol，根据两极上得失电子数守恒 可知： ，解得 ，故阳极上转移电子为 0.04NA 个，C 正确； D. 工业合成氨 ，断裂 NA 个 键说明消耗 1mol ，断裂 6NA 个 键说明消 耗 2mol , ，D 正确； 答案选 B。 3.ClO2 和 NaClO2 均具有漂白性，工业上用 ClO2 气体制 NaClO2 的工艺流程如图所示。 下列说法不正确的是 A. 步骤 a 的操作包括过滤、洗涤和干燥 B. 吸收器中生成 NaClO2 的离子方程式为 2ClO2+H2O2=2ClO2－+2H+ +O2↑ C. 工业上将 ClO2 气体制成 NaCIO2 固体,其主要目的是便于贮存和运输 D. 通入的空气的目的是驱赶出 ClO2，使其被吸收其充分吸收 【答案】B 【解析】 【详解】A. 结晶后分离出固体的操作是过滤、洗涤和干燥，故 A 正确； B.在碱性条件下，产物中不能有酸，生成 NaClO2 的离子方程式为 2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2- +2H2O +O2↑，故 B 错误； C. ClO2 是气体，气体不便于贮存和运输，制成 NaCIO2 固体，便于贮存和运输，故 C 正确； D. 通入的空气可以将 ClO2 驱赶到吸收器中，使其被吸收其充分吸收，故 D 正确。选 B。 的 2ND− 2ND− -1100mL0.1mol L 4CuSO 2+Cu Cu +H 2H -OH 2O 0.01 2 2 4x x× + = x=0.01mol 2 2 3N +3H 2NH N N≡ 2N N H－ 3NH V =V正 逆 4.PET（ ，M 链节= 192 g·mol−1）可用来生产合成纤维或塑料。测某 PET 样 品的端基中羧基的物质的量，计算其平均聚合度：以酚酞作指示剂，用 c mol·L−1 NaOH 醇溶液滴定 m g PET 端基中的羧基至终点（现象与水溶液相同），消耗 NaOH 醇溶液 v mL。下列说法不正确的是 A. PET 塑料是一种可降解高分子材料 B. 滴定终点时，溶液变为浅红色 C. 合成 PET 的一种单体是乙醇的同系物 D. PET 的平均聚合度 （忽略端基的摩尔质量） 【答案】C 【解析】 【分析】 是聚酯类高分子，它的单体为：HOCH2CH2OH 和 ，可以发生水解反 应生成小分子。 【详解】A、PET 塑料是聚酯类高分子，可发生水解反应生成 HOCH2CH2OH 和 ，故 A 正确； B、用 NaOH 醇溶液滴定 PET 端基中的羧基，恰好反应完时生成羧酸钠，显弱碱性，使酚酞试剂显浅红色， B 正确； C、 的单体为：HOCH2CH2OH 和 ，乙二醇中有两个羟基，在组成上 与乙醇也没有相差-CH2-的整数倍，故乙二醇与乙醇不是同系物，故 C 错误； D、NaOH 醇溶液只与 PET 端基中的羧基反应，n（NaOH）=cv 10-3mol，则 PET 的物质的量也等于 cv 10-3mol，则 PET 的平均相对分子质量= = g/mol，PET 的平均聚合度 ，故 D 正确。 答案选 C。 【点睛】本题考查高分子化合物的结构，单体的判断，中和滴定等知识点，判断同系物的两个要点：一是 官能团的种类和个数要相同，二是组成上要相差-CH2-的整数倍。 5.2019 年诺贝尔化学奖授予三位开发锂离子电池的科学家。某高能锂离子电池的反应方程式为 1000 m 192 cv n ≈ × × 310 mg vc mol−× 1000 m cv 1000 mn 192 cv ≈ Li1-xCoO2+LixC6 LiCoO2+C6(xZ>X，故 A 正确； B. X 为 O 元素，第ⅥA 族元素，Y 为 Al 元素，第ⅢA 族元素，X 的族序数是 Y 元素的 2 倍，故 B 正确； C. X 为 O，Y 为 Al，Y2X3 为 Al2O3，工业上制备单质 Al 的方法为电解熔融 Al2O3，故 C 正确； D. X 为 O，W 为 H，W 与 X 形成的化合物有 H2O 和 H2O2，H2O2 中含有非极性共价键，故 D 错误； 答案选 D。 【点睛】氢元素和氧元素可以形成水，含有极性键，或是过氧化氢，含有极性键和非极性键。 7.将浓度均为 0.5mol∙L-1 氨水和 KOH 溶液分别滴入到体积均为 20mL 且浓度相同的 AlCl3 溶液中，测得溶液 的导电率与加入碱的体积关系如图所示，下列说法中错误的是( ) A. AlCl3 溶液的物质的量浓度为 0.2mol∙L-1 15 1 2 + B. 根据图象可以确定导电率与离子种类有关 C. cd 段发生的反应是 Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O D. e 点时溶液中的离子浓度：c(K+) ＝c(Cl－) ＋c(AlO2－) 【答案】D 【解析】 【分析】 根据图象得出 I 为氨水滴加到氯化铝溶液中的图象，II 为 KOH 滴加到氯化铝溶液中的图象，c 点为恰好反 应生成氢氧化铝沉淀的点。 【详解】A 选项，根据分析得到 c 点恰好反应完生成氢氧化铝沉淀，氢氧化钾的物质的量是氯化铝物质的 量的 3 倍，因此 AlCl3 溶液的物质的量浓度为 ，故 A 正确； B 选项，根据图象可以确定导电率与离子种类、离子浓度有关，故 B 正确； C 选项，c 点是氢氧化铝沉淀，再加入 KOH，则沉淀开始溶解，其 cd 段发生的反应是 Al(OH)3＋OH－＝AlO2 －＋2H2O，故 C 正确； D 选项，e 点是 KOH、KAlO2、KCl，溶液中的离子浓度：c(K+)＋c(H+)＝c(Cl－)＋c(OH－)＋c(AlO2－)，故 D 错误。 综上所述，答案为 D。 8.草酸及其盐是重要的化工原料，其中最常用的是三草酸合铁酸钾和草酸钴，已知草酸钴不溶于水，三草酸 合铁酸钾晶体（ ）易溶于水，难溶于乙醇。这两种草酸盐受热均可发生分解等反 应，反应及气体产物检验装置如图。 （l）草酸钴晶体（ ）在 200℃左右可完全失去结晶水。用以上装置在空气中加热 5. 49 g 草 酸钴晶体（ ）样品，受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质，其质量如下表。 -1 -1 0.024L 0.020Lc= =0.2 0.5mol L mol L3 ⋅ ⋅ × ( )3 2 4 23K Fe C O 3H O ⋅  2 4 2CoC O 2H O⋅ 2 4 2CoC O 2H O⋅ 实验过程中观察到只有 B 中澄清石灰水明显变浑浊，E 中始终没有红色固体生成。根据实验结果，290 - 320℃过程中发生反应的化学方程式是____；设置 D 的作用是____。 （2）用以上装置加热三草酸合铁酸钾晶体可发生分解反应。 ①检查装置气密性后，先通一段时间的 N2，其目的是 ___；结束实验时，先熄灭酒精灯再通入 N2 至常温。 实验过程中观察到 B、F 中澄清石灰水都变浑浊，E 中有红色固体生成，则分解得到的气体产物是____。 ②C 的作用是是____。 （3）三草酸合铁酸钾的一种制备流程如下： 回答下列问题： ①流程“I”硫酸必须过量的原因是 ____ ②流程中“Ⅲ”需控制溶液温度不高于 40℃，理由是____；得到溶液后，加入乙醇，然后进行过滤。加入乙 醇的理由是____ 【答案】 (1). 3CoC2O4+2O2 Co3O4+6CO2 (2). 吸收水分 (3). 排除装置中的空气，防止 干扰实验结果 (4). CO2、CO (5). 除去 CO2，防止干扰 CO 的检验 (6). 防止 Fe2+的水解 (7). 防止 H2O2 分解 (8). 三草酸合铁酸钾在乙醇中溶解度小，有利于三草酸合铁酸钾析出 【解析】 【分析】 (l) 计 算 晶 体 物 质 的 量 n= =0.03mol ， 失 去 结 晶 水 应 为 0.06mol ， 固 体 质 量 变 化 =0.06mol×18g/mol=1.08g，图表数据可知，150～210 固体质量变化=5.49g-4.41g=1.08g，说明 210°C 失去结 晶水得到 CoC2O4，210～290℃过程中是 CoC2O4 发生的反应，210～290℃过程中产生的气体只有 CO2 ，依 据 元 素 守 恒 得 到 生 成 n(CO2)=0.06mol ， m(CO2) =0.06mol×44g/mol=2.64g ， 气 体 质 量 共 计 减 小 =4.41g-2.41g=2g，说明不是分解反应，参加反应的还有氧气，则反应的 m(O2)=2.64g-2g=0.64g，n(O2)= =0.02mol，依据原子守恒配平书写反应的化学方程式； 210 290 = −℃ ℃ 5.49g 183g/mol 0.64g 32g/mol (2)①三草酸合铁酸钾晶体在 110℃可完全失去结晶水，继续升高温度可发生分解反应，根据元素守恒推测 得到的产物可能是 K2CO3、FeO、Fe、CO2、CO，一氧化碳还原氧化铜，得到的金属铜可被氧气氧化，所以 实验开始先通一段时间 N2，将装置中的空气排净，实验结束时，为防止倒吸，应该先熄灭酒精灯再通入 N2 至常温，根据装置中现象变化判断产物； ②为能准确判断三草酸合铁酸钾晶体高温下分解的产物中是否含有一氧化碳，现象为 E 中固体由黑色变为 红色，且 F 中澄清石灰水变浑浊，为确保实验现象不被干扰，在 C 装置中装入足量氢氧化钠，把二氧化碳 吸收干净，避免干扰一氧化碳的检验； (3)①亚铁离子易水解生成氢氧化亚铁，酸能抑制其水解； ②温度高时，双氧水易水解；根据相似相溶原理分析； 【详解】(l)计算晶体物质的量 n( )= =0.03mol，失去结晶水应为 0.06mol，固体质 量变化=0.06mol×18g/mol=1.08g，图表数据可知，150～210 固体质量变化=5.49g-4.41g=1.08g，说明 210°C 失去结晶水得到 CoC2O4，210～290℃过程中是 CoC2O4 发生的反应，产生的气体只有 CO2 ，依据元素守恒 得到生成 n(CO2)=0.06mol，m(CO2) =0.06mol×44g/mol=2.64g，气体共计减小质量=4.41g-2.41g=2g，说明有气 体参加反应应为氧气，则反应的 m(O2)=2.64g-2g=0.64g，n(O2)= =0.02mol；n(CoC2O4)：n(O2)： n(CO2)=0.03：0.02：0.06=3：2：6，依据原子守恒配平书写反应的化学方程式为 3CoC2O4+2O2 Co3O4+6CO2，装置 D 中盛放的为浓硫酸，装置 E 的作用是验证草酸钴晶体受热分解的产物，防止对实验的 干扰和实验安全，则浓硫酸的作用是吸收水分； (2)①三草酸合铁酸钾晶体在 110℃可完全失去结晶水，继续升高温度可发生分解反应，根据元素守恒推测 得到的产物可能是 K2CO3、FeO、Fe、CO2、CO，一氧化碳还原氧化铜，得到的金属铜可被氧气氧化，所以 实验开始先通一段时间 N2，将装置中的空气排净，实验结束时，为防止倒吸，应该先熄灭酒精灯再通入 N2 至常温，实验过程中观察到 B、F 中澄清石灰水都变浑浊，即证明二氧化碳产生，E 中有红色固体生成，证 明还原性的气体 CO 的产生； ②为能准确判断三草酸合铁酸钾晶体高温下分解的产物中是否含有一氧化碳，现象为 E 中固体由黑色变为 红色，且 F 中澄清石灰水变浑浊，为确保实验现象不被干扰，在 C 装置中装入足量氢氧化钠，把二氧化碳 吸收干净，避免干扰一氧化碳的检验； (3)①硫酸亚铁易水解而是其气压呈酸性，加热稀硫酸能抑制亚铁离子水解； ②双氧水不稳定，温度高时，双氧水易分解，为防止双氧水分解，温度应低些，根据相似相溶原理知，三 草酸合铁酸钾在乙醇中溶解度小，所以可以用乙醇使三草酸合铁酸钾析出。 2 4 2CoC O 2H O⋅ 5.49g 183g/mol 0.64g 32g/mol 210 290 = −℃ ℃ 9.工业上利用废镍催化剂(主要成分为 Ni，还含有一定量的 Zn、Fe、SiO2、CaO 等)制备草酸镍晶体的流程 如下： (1)请写出一种能提高“酸浸”速率的措施：________________________；滤渣 I 的成分是____________( 填化学式)。 (2)除铁时，控制不同的条件可以得到不同的滤渣 II。已知滤渣 II 的成分与温度、pH 的关系如图所示： ①若控制温度 40℃、pH=8，则滤渣 II 的主要成分为_________________________(填化学式)。 ②若控制温度 80℃、pH=2，可得到黄铁矾钠[Na2Fe6(SO4)4(OH)12](图中阴影部分)，写出生成黄铁矾钠的离 子方程式：___________________________________________。 (3)已知除铁后所得 100 mL 溶液中 c(Ca2+)=0.01mol·L-1，加入 100 mL NH4F 溶液，使 Ca2+恰好沉淀完全即溶 液中 c(Ca2+)=1×10-5 mol·L-1，则所加 c(NH4F)=_________mol·L-1。[已知 Ksp(CaF2)=5.29×10-9] (4)加入有机萃取剂的作用是________________________。 (5)某化学镀镍试剂的化学式为 MxNi(SO4)y(M 为+1 价阳离子，Ni 为+2 价，x、y 均为正整数)。为测定该镀 镍试剂的组成，进行如下实验： I．称量 28.7g 镀镍试剂，配制 100 mL 溶液 A； Ⅱ．准确量取 10.00 mL 溶液 A，用 0.40 mol·L-1 的 EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的 Ni2+(离子方程式为 Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+)，消耗 EDTA 标准溶液 25.00mL； Ⅲ．另取 10.00 mL 溶液 A，加入足量 BaCl2 溶液，得到白色沉淀 4.66g。 ①配制 100 mL 镀镍试剂时，需要的仪器除药匙、托盘天平、玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管外，还需要 的 ________________________。 ②该镀镍试剂的化学式为________________________________。 【答案】 (1). 把废镍催化剂粉碎、适当加热，适当增大酸的浓度或搅拌等 (2). SiO2、CaSO4 (3). FeOOH (4). 2Na++3ClO- +6Fe2+ +4SO42-+9H2O =Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+3Cl-+6H+ (5). 6.6×10-2 (6). 除去溶液中的 Zn2+ (7). 100 mL 容量瓶 (8). (NH4)2Ni(SO4)2 【解析】 试题分析：(1)根据影响反应速率的因素分析提高“酸浸”速率的措施；废镍催化剂中 SiO2 与硫酸不反应， CaO 与硫酸反应的产物 CaSO4 微溶于水；(2)根据滤渣 II 的成分与温度、pH 的关系图，可知控制温度 40℃、 pH=8 时，滤渣 II 的主要成分；②Na2Fe6(SO4)4(OH)12 中铁元素化合价是+3，可知 ClO-把 Fe2+氧化为 Fe3+， 同时生成 Na2Fe6(SO4)4(OH)12 沉淀；(3)根据方程式 Ca2++2F-= CaF2↓，沉淀 Ca2+消耗 0.002mol NH4F ，根据 Ksp(CaF2)=5.29×10-9，沉淀 Ca2+后，溶液中 c(F-)= ；(4)根据流程图，加入有机萃取剂的作用是 除 去 溶 液 中 的 Zn2+ ； (5)① 根 据 配 制 100mL 一 定 物 质 的 量 浓 度 溶 液 分 析 需 要 的 仪 器 ； ② 根 据 Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+计算 Ni2+的物质的量，根据 可计算相对分子质量；根据 10.00 mL 溶液 A，加 入足量的 BaCl2 溶液，得到白色沉淀 4.66g，可计算 SO42-的物质的量，根据 n(Ni2+)：n(SO42-)计算 y 值，根 据化合价代数和等于零计算 x 值，最后根据相对分子质量计算 M 的相对原子质量。 解析：(1)根据影响反应速率的因素，升高温度、把废镍催化剂粉碎、适当增大酸的浓度或搅拌等，都可以 提高“酸浸”速率；废镍催化剂中 SiO2 与硫酸不反应，CaO 与硫酸反应的产物 CaSO4 微溶于水，所以滤渣 I 的成分是 SiO2、CaSO4；(2)①根据滤渣 II 的成分与温度、pH 的关系图，可知控制温度 40℃、pH=8 时，滤 渣 II 的主要成分是 FeOOH；②Na2Fe6(SO4)4(OH)12 中铁元素化合价是+3，可知 ClO-把 Fe2+氧化为 Fe3+，同 时生成 Na2Fe6(SO4)4(OH)12 沉淀，反应的离子方程式是 2Na++3ClO- +6Fe2+ +4SO42-+9H2O =Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+3Cl-+6H+；(3)根据方程式 Ca2++2F-= CaF2↓，沉淀 Ca2+消耗 0.002mol NH4F ，根据 Ksp(CaF2)=5.29×10-9，沉淀 Ca2+后，溶液中 c(F-)= ，设加入 c(NH4F)=c mol·L-1，则 = ；c=6.6×10-2；(4)根据流程图，加入有机萃 取剂的作用是除去溶液中的 Zn2+；(5)①根据配制 100mL 一定物质的量浓度溶液需要 100mL 容量瓶；②根据 Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+，n(Ni2+)=0.025L 0.4 mol·L-1=0.01mol ，根据 ，MxNi(SO4)y 的相对分子质量 -9 -5 5.29 10 1 10 × × mM n = -9 -5 5.29 10 1 10 × × 0.1 / 0.002 0.2 L cmol L× − -9 -5 5.29 10 1 10 × × × mM n = = ； 10.00 mL 溶液 A，加入足量的 BaCl2 溶液，得到硫酸钡 4.66g，所以 SO42- 的物质的量 0.02mol，根据 n(Ni2+)：n(SO42-)=1：y，则 y=2，根据化合价代数和等于零,x=2，设 M 的相对原 子质量是 a，则 2a+59+96 =287；a=18，所以 M 是 NH4+，该镀镍试剂的化学式为(NH4)2Ni(SO4)2。 10.亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂，可由 NO 与 Cl2 在通常条件下反应得到，化学方程式为 2NO(g)＋Cl2(g) 2ClNO(g)。 (1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，涉及如下反应：① 2NO2(g)＋NaCl(s) NaNO3(s)＋ClNO(g) K1；②4NO2(g)＋2NaCl(s) 2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g) K2；③2NO(g)＋Cl2(g) 2ClNO(g) K3,则 K1、K2、K3 之间的关系为 K3=_______________（用 K1 和 K2 表示）； (2)已知几种化学键的键能数据如下表：（亚硝酰氯的结构为 Cl—N==O） 化学键 N≡O Cl－Cl Cl－N N==O 键能/(kJ·mol－1) 630 243 a 607 则 2NO(g)＋Cl2(g) 2ClNO(g)的反应的 △H 和 a 的关系为 △H = ___kJ·mol－1。 (3)300℃时，2NO(g)＋Cl2 (g) 2ClNO(g)的正反应速率表达式为 v 正 = k·cn (ClNO)，测得速率和浓度的关 系如下表： 序号 c(ClNO)/(mol·L－1) v/(mol·L－1·s－l) ① 0. 30 3. 60×10－9 ② 0. 60 1. 44×10－8 ③ 0. 90 3. 24×10－8 n = ___；k = ____。 (4)若向绝热恒容密闭容器中充入物质的量之比为 2 : 1 的 NO 和 Cl2 进行反应 2NO(g)＋Cl2(g) 2ClNO(g)， 能判断反应已达到化学平衡状态的是__（填标号）。 a．容器中的压强不变 b．2v 正(NO) = v 逆(Cl2)c．气体的平均相对分子质量保持不变 d．该反应平衡常数 保持不变 e．NO 和 Cl2 的体积比保持不变 (5)25℃时，向体积为 2 L 且带气压计的恒容密闭容器中通入 0.08 mol NO 和 0.04 mol Cl2 发生反应：2NO(g)＋ Cl2 (g) 2ClNO(g)△H。 ①若反应起始和平衡时温度相同，测得反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图甲曲线 a 所示，则 △H __（ 28.7 10 0.01 287100 g mol × ÷ = 2× 填“>”“