福建莆田二十五中2020届高三化学上学期期中试卷（附解析Word版）

莆田第二十五中学 2019-2020 年度上学期期中试卷高三化学 一、选择题（每题 3 分，共 16 题，48 分） 1.陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下 列说法错误的是 A. “雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁 B. 闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成 C. 陶瓷是应用较早 人造材料，主要化学成分是硅酸盐 D. 陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 【答案】A 【解析】 【分析】 陶瓷是以天然粘土以及各种天然矿物为主要原料经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料的各 种制品。陶瓷的传统概念是指所有以黏土等无机非金属矿物为原料的人工工业产品。 【详解】A 项、氧化铁为棕红色固体，瓷器的青色不可能来自氧化铁，故 A 错误； B 项、秦兵马俑是陶制品，陶制品是由粘土或含有粘土的混合物经混炼、成形、煅烧而制成的， 故 B 正确； C 项、陶瓷的主要原料是取之于自然界的硅酸盐矿物，陶瓷的主要成分是硅酸盐，与水泥、玻 璃等同属硅酸盐产品，故 C 正确； D 项、陶瓷的主要成分是硅酸盐，硅酸盐的化学性质不活泼，具有不与酸或碱反应、抗氧化的 特点，故 D 正确。 故选 A。 【点睛】本题考查物质的性质，侧重分析与应用能力的考查，注意化学与生活的联系，把握 物质性质、反应与用途为解答的关键。 2.近几年来，雾霾天气已经严重影响了人们的日常生活。为达成“同呼吸，共奋斗”全国各 地为治理雾霾广泛开展了一系列活动。下列活动不符合这一主题的是（ ） A. 机动车实行限行措施是减少雾霾的途径之一 B. 积极推广风能、太阳能、氢能等新型能源的使用 C. 通过吸收空气中 CO2 并利用廉价能源合成汽油 D. 将秸秆焚烧可得富含钾肥的草木灰，焚烧是一种较为理想的秸秆处理办法 【答案】D 的 【解析】 【详解】A. 机动车实行限行减少汽车尾气的排放，减少氮及其化合物及固体颗粒排放，则是 防止酸雨的途径之一，也是减少雾霾的途径之一，故 A 正确； B. 开发新能源，如太阳能、风能、氢能等，减少对化石能源的依赖，减少二氧化碳的排放， 故 B 正确； C. 吸收空气中的 CO2 并利用廉价能源合成汽油，可以减少二氧化碳的排放，减缓温室效应， 故 C 正确； D. 将秸秆焚烧可得富含钾肥的草木灰，但秸秆燃烧能生成大量的可吸入颗粒物，能够污染环 境，故 D 错误。 故选：D. 3.反应 NH4Cl+NaNO2 NaCl+N2↑+2H2O 放热且产生气体，可用于冬天石油开采。下列表示反 应中相关微粒的化学用语正确的是 A. 中子数为 18 的氯原子： B. N2 的结构式：N=N C. Na+的结构示意图： D. H2O 的电子式： 【答案】D 【解析】 【分析】 此题考查化学用语，化学用语包括：化学式，结构式，电子式，原子（或离子）结构示意图 以及不同核素的表达等，根据各化学用语的书写要点分析。 【详解】A.核素的表达式 中 A 表示 X 原子的质量数，Z 表示 X 原子的质子数，则中子数=A-Z， 中子数为 18 的氯原子为 ，A 项错误； B.氮原子最外层电子数为 5，还需要 3 个电子（或形成 3 对共用电子对）达到 8 电子稳定结构， 所以两个氮原子共用 3 对电子，氮气的结构式为 N≡N，B 项错误； C.钠原子的核外有 11 个电子，钠离子是由钠原子失去一个电子形成的，则钠离子核外有 10 18 17 Cl A Z X 35 17 Cl 个电子，Na+的结构示意图为 ，C 项错误； D.氧原子最外层有 6 个电子，两个氢原子分别和氧原子形成 1 对共用电子对，D 项正确。 故选 D。 4.设 NA 为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 5NH4NO3 2HNO3＋4N2↑＋9H2O 反应中，生成 28 g N2，转移的电子数目为 3.75NA B. 室温下，1 L pH＝13 的 NaOH 溶液中，由水电离的 OH－ 数目为 0.1NA C. 氢氧燃料电池正极消耗 22.4 L（标准状况）气体时，电路中通过的电子数目为 2NA D. 高温下，0.2 mol Fe 与足量水蒸气反应，生成的 H2 分子数目为 0.3 NA 【答案】A 【解析】 试题分析：A、根据反应方程式，生成 4molN2 转移电子 15mol，即生成 28gN2 时转移电子的物 质的量为 28×15/(4×28)mol=3.75mol，故正确；B、碱性溶液中计算水电离的 OH－物质的量， 需要计算溶液中 H＋，因为水电离出的 H＋和 OH－物质的量相等，因此有 n(H＋)=1×10－ 13mol=n(OH－)，故错误；C、氢氧燃料电池，氧气作正极，1molO2 参加反应转移 4mole－，故错 误；D、3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2，根据反应方程式，消耗 0.2mol 铁时，生成氢气的物 质的量为 0.8/3mol，故错误。 考点：考查阿伏加德罗常数等知识。 5.短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大，其中只有 Y、Z 处于同一周期且相邻，Z 是 地壳中含量最多的元素，W 是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是（ ） A. 原子半径：r(X) < r(Y) < r(Z) < r(W) B. W 的最高价氧化物的水化物是一种弱碱 C. Y 的单质的氧化性比 Z 的强 D. D. X、Y、Z 三种元素组成的化合物可能是离子化合物 【答案】D 【解析】 【分析】 Z 是地壳中含量最多的元素，可知 Z 是 O 元素，只有 Y、Z 处于同一周期且相邻，X、Y、Z、W 原子序数依次增大，可知 Y 是 N 元素，X 是 H 元素，W 是短周期中金属性最强的元素，可知 W 是 Na 元素。 【详解】短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大，Z 是地壳中含量最多 元素，W 是 短周期中金属性最强的元素，则 Z 是 O、W 是 Na 元素，其中只有 Y、Z 处于同一周期且相邻， 且 Y 原子序数小于 Z，则 Y 是 N 元素，X 是 H 元素； A. 原子的电子层数越多其原子半径越大，电子层数相同的原子，其原子半径随着原子序数增 大而减小，X 位于第一周期、Y 和 Z 位于第二周期且原子序数 Y (3). r(Na+) (4). HClO4 (5). H2SO4 (6). ( 或 ) (7). 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2 (8). (NH4)2CO3 或 NH4HCO3 【解析】 【分析】 从图表信息可知，八种元素均为短周期，结合最高正价或最低负价变化规律可知，x 为 H； y 为 C；z 为 N；d 为 O； e 为 Na；f 为 Al；g 为 S；h 为 Cl；据以上分析解答。 【详解】(1)f 是 Al 元素，在元素周期表的位置是第三周期ⅢA 族，故答案为：第三周期ⅢA 族； 故答案是：第三周期ⅢA 族； (2)电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径：r(O2−)>r(Na+)；非金属 性越强,最高价氧化物水化物的酸性越强,故酸性：HClO4>H2SO4； 故答案为：r(O2−)>r(Na+)；HClO4;H2SO4； (3)四原子共价化合物,可以是 NH3、H2O2、C2H2 等,其电子式为： (或 )， 故答案为： (或 )； （4）钠燃烧生成过氧化钠，过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，化学方程式： 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2； 故答案为：2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2； （5）由 x、y、z、d 四种元素构成的离子化合物的化学式可以是(NH4)2CO3 或 NH4HCO3； 故答案为：(NH4)2CO3 或 NH4HCO3。 18.某同学对教材中铜与浓硫酸的实验作出如下改进。实验装置如图所示(加热和夹持装置已 略去)。 实验步骤： ①组装仪器，检查装置气密性； ②加入试剂，关闭旋塞 E，加热 A，观察 C 中溶液颜色变化； ③将铜丝上提离开液面，停止加热。 （1）检查虚线框内装置气密性的方法是____________________________。 （2）装置 A 的名称是________，装置 B 的作用是_________，装置 D 中所盛药品是 __________。 （3）装置 A 中发生反应的化学方程式为____________________________。 （4）实验后，拆除装置前，为避免有害气体的泄漏，应当采取的操作是__________。 （5）实验后装置 A 中有白色固体产生，将装置 A 中固液混合物缓慢转移至盛有少量水的烧杯 中，可观察到的现象是______________；不可直接向装置 A 中加水的原因是__________。 【答案】 (1). 关闭旋塞 E，装置 C 中加水没过导管口，给 A 装置微热，装置 C 中导管口 有气泡冒出，撤去热源后，导管内有倒吸产生的液柱，且高度保持不变 (2). 三颈烧瓶； (3). 防倒吸 (4). 碱石灰 (5). Cu+2H2SO4═CuSO4+SO2↑+2H2O (6). 打开旋塞 E，从 E 管口向 A 中鼓入大量空气 (7). 混合时放热，白色固体溶解，溶液变蓝色 (8). 水加 入浓硫酸中，放出大量热使液体飞溅 【解析】 【分析】 （1）装置气密性检验的原理是：通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系，依据改变体系 内压强时产生的现象（如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）来判断装置气密性的好 坏； （2）仪器 A 的名称是三颈烧瓶，仪器 B 的作用是防止二氧化硫倒吸，仪器 D 是处理尾气，而 二氧化硫是酸性气体，所以 D 中所盛药品是碱石灰或 NaOH 固体； （3）铜与浓硫酸在加热的条件下生成硫酸铜、二氧化硫和水； （4）从 E 处鼓入空气或氮气，使体系中的二氧化硫完全除净； （5）硫酸铜晶体溶于水溶液变蓝色；铜元素的焰色反应呈黄绿色，水加入浓硫酸中，放出大 量热使液体飞溅． 【详解】(1)对于简易装置的气密性检查时，一般对瓶内气体加热，然后看有无气泡冒出或冷 却后看导管口是否形成一段水柱，所以要关闭旋塞 E，装置 C 中加水没过导管口，给 A 装置微 热，装置 C 中导管口有气泡冒出，撤去热源后，导管内有倒吸产生的液柱，且高度保持不变； 故答案为：关闭旋塞 E，装置 C 中加水没过导管口，给 A 装置微热，装置 C 中导管口有气泡冒 出，撤去热源后，导管内有倒吸产生的液柱，且高度保持不变； (2)仪器 A 的名称是三颈烧瓶，仪器 B 的作用是防止二氧化硫倒吸，仪器 D 是尾气处理，而二 氧化硫是酸性气体，所以 D 中所盛药品是碱石灰或 NaOH 固体； 故答案为：三颈烧瓶；防倒吸；碱石灰； (3)铜与浓硫酸在加热的条件下生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为： Cu+2H2SO4═CuSO4+SO2↑+2H2O； 故答案为：Cu+2H2SO4═CuSO4+SO2↑+2H2O； (4)从 E 处鼓入空气或氮气，使体系中的二氧化硫完全除净，所以操作为：打开旋塞 E，从 E 管口向 A 中鼓入大量空气，故答案为：打开旋塞 E，从 E 管口向 A 中鼓入大量空气； (5)硫酸铜晶体溶于水溶液变蓝色；水加入浓硫酸中，放出大量热使液体飞溅； 故答案为：混合时放热，白色固体溶解，溶液变蓝色；水加入浓硫酸中，放出大量热使液体 飞溅。 19.高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工 艺如下： 已知： ①2KOH+Cl2===KCl+KClO+H2O（条件：温度较低） ②6KOH+3Cl2===5KCl+KClO3+3H2O（条件：温度较高） ③2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH===2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O 回答下列问题： （1）该生产工艺应在______________（填“温度较高”或“温度较低”）情况下进行，从绿 色化学的角度考虑通入氯气速率应________（填“较快”或“较慢”）； （2）写出工业上制取 Cl2 的化学方程式_____________； （3）为了提高生活用水的卫生标准，自来水厂常使用高铁酸钾（K2FeO4）进行消毒、净化以 改善水质，其原因是______ （4）配制 KOH 溶液时，是在每 100mL 水中溶解 61.6gKOH 固体（该溶液的密度为 1.47g/mL）， 它的物质的量浓度为____________（保留整数）； （5）在“反应液 I”中加 KOH 固体的目的是__________： A．与“反应液 I”中过量的 Cl2 继续反应，生成更多的 KClO B．KOH 固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率 C．为下一步反应提供反应物 D．使副产物 KClO3 转化为 KClO （6）该工艺每得到 1.98 kg K2FeO4，理论上消耗 Cl2 的物质的量为___________mol。 【答案】 (1). 温度较低 (2). 较慢 (3). 2NaCl+2H 2O = 2NaOH+H2↑+Cl2↑ (4). K2FeO4 中铁元素化合价为+6 价，易得电子 (5). 10mol/L (6). AC (7). 15 【解析】 【分析】 （1）由工艺流程及③可知，利用 Fe（NO3）3 与 KClO 制备 K2FeO4，由信息②可知温度较高 KOH 与 Cl2 反应生成的是 KClO3； （2）工业是利用电解饱和食盐水制取氯气； （3）K2FeO4 中铁元素化合价为+6 价，价态高； （4）根据 n= 计算出氢氧化钾的物质的量，溶液质量等于溶质质量与溶剂质量之和，利用 V= 计算溶液体积，再根据 c== ，计算氢氧化钾溶液的物质的量浓度； （5）由工艺流程可知，反应液 I 中有过量的 Cl2 反应，生成更多的 KClO； （6）根据反应 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 和 2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，可得关系式 2K2FeO4～3Cl2，根据关系式可计算出氯气的物质的量； 【详解】（1）由工艺流程及③可知，利用 Fe（NO3）3 与 KClO 制备 K2FeO4，由信息②可知温度 较高 KOH 与 Cl2 反应生成的是 KClO3，由信息①可知，在低温下 KOH 与 Cl2 反应生成的是 KClO．故选择低温较低，较慢； 故答案 ：温度较低；较慢； （2）工业是利用电解饱和食盐水制取氯气．反应方程式为：2NaCl+2H2O = 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 故答案为：2NaCl+2H2O = 2NaOH+H2↑+Cl2↑； （3）K2FeO4 中铁元素化合价为+6 价，价态高，易得电子，表现强氧化性， 故答案为：K2FeO4 中铁元素化合价为+6 价，易得电子； （4）61.6g KOH 固体的物质的量为 n= = =1.1mol，溶液的质量为 100mL×1g/mL+61.6g=161.6g，所以溶液的体积为 v= = = ，根据 c= ，带入上述数据可得氢氧化钾溶液的物质的量浓度为 10mol/L； 故答案 ：10mol/L； （5）由工艺流程可知，反应液 I 中有过量的 Cl2 反应，加 KOH 固体的目的是与过量的 Cl2 继 续反应，生成更多的 KClO； A、与过量的 Cl2 继续反应，生成更多的 KClO，故 A 正确； B、由信息②可知温度较高 KOH 与 Cl2 反应生成的是 KClO3，不利用 KClO 生成、浪费原料， 故 B 错误； C、由工艺流程及③可知，利用 Fe（NO3）3 与 KClO 制备 K2FeO4，故 C 正确； D、由信息可知，该条件下 KClO3 不能转化为 KClO，故 D 错误； 故选：AC； 为 为 m M m ρ n v m M 61.6 56 / g g mol m ρ 161.6 1.47 / g g mL 16160 147ml n v （6）根据反应 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 和 2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，可得关系式 2K2FeO4～3Cl2，1.98kg K2FeO4 的物质的量为 10mol，根据关系式可知氯气的物质的量为 15mol； 故答案为：15。 20.锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题： （1）Zn 原子核外电子排布式为________。 （2）黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由 Zn 和 Cu 组成。第一电离能 I1(Zn)________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是______________________。 （3）ZnF2 具有较高的熔点(872 ℃)，其化学键类型是________；ZnF2 不溶于有机溶剂而 ZnCl2、ZnBr2、ZnI2 能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是 __________________________________________________。 （4）《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创 伤。ZnCO3 中，阴离子空间构型为________，C 原子的杂化形式为___________________。 （5）金属 Zn 晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为____________________。 六棱柱底边边长为 acm，高为 ccm，阿伏加德罗常数的值为 NA，Zn 的密度为________g·cm－3(列 出计算式)。 【答案】 (1). [Ar]3d104s2(或 1s22s22p63s23p63d104s2) (2). 大于 (3). Zn 核外电 子排布为全满稳定结构，较难失电子 (4). 离子键 (5). ZnF2 为离子化合物，ZnCl2、 ZnBr2、ZnI2 的化学键以共价键为主，极性较小 (6). 平面三角形 (7). sp2 (8). 六 方最密堆积(A3 型) (9). 【解析】 【分析】 本题是物质结构与性质的综合题，需要熟练掌握这一部分涉及的主要知识点，一般来说，题 目都是一个一个小题独立出现的，只要按照顺序进行判断计算就可以了。 【详解】（1）Zn 是第 30 号元素，所以核外电子排布式为[Ar]3d104s2。 2 A 65 6 36 4N a c × × × × （2）Zn 的第一电离能应该高于 Cu 的第一电离能，原因是，Zn 的核外电子排布已经达到了每 个能级都是全满的稳定结构，所以失电子比较困难。同时也可以考虑到 Zn 最外层上是一对电 子，而 Cu 的最外层是一个电子，Zn 电离最外层一个电子还要拆开电子对，额外吸收能量。 （3）根据氟化锌的熔点可以判断其为离子化合物，所以一定存在离子键。作为离子化合物， 氟化锌在有机溶剂中应该不溶，而氯化锌、溴化锌和碘化锌都是共价化合物，分子的极性较 小，能够溶于乙醇等弱极性有机溶剂。 （4）碳酸锌中的阴离子为 CO32-，根据价层电子对互斥理论，其中心原子 C 的价电子对为 3+(4 －3×2＋2)/2=3 对，所以空间构型为正三角形，中心 C 为 sp2 杂化。 （5）由图示，堆积方式为六方最紧密堆积。为了计算的方便，选取该六棱柱结构进行计算。 六棱柱顶点的原子是 6 个六棱柱共用的，面心是两个六棱柱共用，所以该六棱柱中的锌原子 为 12× +2× +3=6 个，所以该结构的质量为 6×65/NA g。该六棱柱的底面为正六边形，边 长为 a cm，底面的面积为 6 个边长为 acm 的正三角形面积之和，根据正三角形面积的计算公 式，该底面的面积为 6× cm2，高为 c cm，所以体积为 6× cm3。所以密度为： g·cm-3。 【点睛】本题是比较常规的结构综合习题，考查的知识点也是多数习题考查的重点知识。需 要指出的是最后一步的计算，可以选择其中的晶胞，即一个平行六面体作为计算的单元，直 接重复课上讲解的密度计算过程即可。本题的解析中选择了比较特殊的解题方法，选择六棱 柱作为计算单元，注意六棱柱并不是该晶体的晶胞（晶胞一定是平行六面体），但是作为一个 计算密度的单元还是可以的。