河北省唐山市2020届高三化学第一次模拟试题（Word版附解析）

唐山市 2019-2020 学年度高三年级第一次模拟考试 理科综合能力测试化学部分 相对原子质量(原子量)： H1 Li7 B11 C12 N14 016 Na23 S32 Cl35.5 Cr52 Fe56 Zn65 1.化学与中华古文化密切相关，下列说法不正确的是 A. 汉代烧制出“明如镜、声如馨”的瓷器，其主要原料为粘土 B. 雾霾天气会危害人类的健康，“雾” 和“霾”的分散质微粒不同 C. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法 D. 煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和高级脂肪酸甘油酯 【答案】D 【解析】 【详解】A．陶瓷以黏土为原料，故 A 正确； B．雾霾天气对人的健康造成危害，“雾”和“霾”的分散质微粒不相同，雾是粒度较大的液滴， 霾是粒度较小的固体颗粒，故 B 正确； C．电热水器内胆一般是不锈钢或铜制成的，Mg 较活泼，当发生化学腐蚀时 Mg 作负极而被 腐蚀，从而阻止内胆被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法，故 C 正确； D．花生油是植物油，植物油是不饱和高级脂肪酸的甘油酯，牛油是动物油，是饱和高级脂肪 酸甘油酯，故 D 错误； 答案选 D。 2.设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 将 4.6g 钠用铝箔包裹并刺小孔，与足量水充分反应生成 H2 分子数为 0.1 NA B. 标准状况下，22.4L 已烷中含有的共价键的数目为 19NA C. 标准状况下，11.2L 12C18O 中含有的中子数为 8NA D. 标准状况下，7.1 gCl2 通入足量石灰水中反应转移的电子数为 0.2NA 【答案】C 【解析】 【详解】A．4.6 g 钠为 0.2mol 钠，0.2mol 钠与水反应生成的氢气的物质的量为 0.1mol，反应 生成的氢氧化钠与铝箔还能反应生成氢气，故与足量水充分反应生成氢气分子数大于 0.1NA， 故 A 错误；B．己烷在标准状况下是液体，气体摩尔体积不适用，所以无法求其物质的量，含有的共价键 的数目也无法确定，故 B 错误； C．标准状况下， 11.2L 12C18O 物质的量为 0.5mol，而一个 12C18O 分子中含 16 个中子，故 0.5mol12C18O 中含中子为 8NA 个，故 C 正确； D．7.1g 氯气的物质的量为 0.1mol，而氯气和碱的反应为歧化反应，反应中消耗 1molCl2 转移 1mol 电子，故 0.1mol 氯气和碱反应转移 0.1NA 个电子，故 D 错误； 答案选 C。 3.短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加。A 是元素 Y 的单质。常温下，A 遇甲 的浓溶液发生钝化。丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物，且丙是无色气体，上述物 质的转化关系如下图所示，下列说法正确的是 A. 由于丁和戊化学键相同，所以它们都是平面结构 B. 简单氢化物的沸点： X＞Z C. 简单离子半径大小： X＜Y D. Y 的简单离子与 Z 的简单离子在水溶液中可大量共存 【答案】B 【解析】 【分析】 短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加，A 是元素 Y 的单质，常温下 A 遇甲的浓 溶液钝化，可知 A 为 Al 单质，Y 为 Al 元素，丙是无色气体，则甲为 H2SO4、丙为 SO2、丙、 丁、戊是由这些元素组成的二元化合物，二氧化硫能被戊氧化为硫酸，可知丁为 H2O，戊为 H2O2， 乙为 Al2(SO4)3，则 W、X、Y、Z 分别为 H、O、Al、S 元素，据此分析结合元素性质解答。 【详解】A．丁为 H2O，戊为 H2O2，H2O 中 O 原子杂化轨道数=σ 键数+孤对电子对数=2+ =4，所以采取 sp3 杂化，分子构型为 V 型平面结构，H2O2 的构型为二面角结构，像半开书页 型一般，两个 O 在书轴上，两个氢分别和两个 O 相连，但不在同一平面上，结构如图所示： 的 6 2 2 −，故 A 错误； B．X 为 O，Z 为 S，简单氢化物分别为 H2O 和 H2S，水分之间存在氢键，使其熔沸点较高，H2S 分子间没有氢键，熔沸点较低，则简单氢化物 沸点：X＞Z，故 B 正确； C．X、Y 分别为 O、Al 元素，其简单离子的核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小， 则简单离子半径大小：X＞Y，故 C 错误； D．Y、Z 分别为 Al、S 元素，Y 的简单离子为弱碱根（弱碱阳离子）离子，可水解生成氢氧 化铝和氢离子，Z 的简单离子为弱酸根离子，在水溶液水解生成硫氢根离子和氢氧根，二者放 入同一溶液中可相互促进水解反应，则不能大量共存，故 D 错误； 答案选 B。 【点睛】铝与浓硫酸和浓硝酸在常温下都能发生钝化现象，由于甲溶液是浓硝酸，则生成的 气体是二氧化氮，为红棕色气体，丙是无色气体排除甲是硝酸的情况。 4.毒番石榴是自然界中最毒的树木之一，人若在树下避雨它的汁液会通过雨水渗进皮肤使人中 毒，毒番石榴汁液的主要成分佛波醇分子结构如下图，下列说法正确的是 A. 该分子不能使稀高锰酸钾溶液褪色 B. 佛波醇不能溶于水及甲苯 C. 该分子中所有原子共平面 D. 佛波醇可以发生加聚反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．该分子含有碳碳双键和羟基，具有烯烃和醇的性质，能使稀高锰酸钾溶液褪色， 故 A 错误； B．分子中羟基个数较多，能与水形成分子间氢键，可溶于水，故 B 错误； C．该分子结构中含有亚甲基，为四面体结构，则所有原子不可能共平面，故 C 错误； 的D．佛波醇分子结构中含有碳碳双键，具有烯烃的性质，可以发生加聚反应，故 D 正确； 答案选 D。 【点睛】官能团的性质决定有机物的化学性质，清晰记忆双键，羟基能发生的化学反应是解 本题的关键。 5.利用固体表面催化工艺进行 NO 分解的过程如下图所示。下列说法不正确的是 A. 该分解过程是：2NO N2+O2 B. 实验室制取 NO 可以用铜与稀硝酸反应 C. 过程②释放能量，过程③吸收能量 D. 标准状况下，NO 分解生成 5.6 LN2 转移电子数约为 6.02×1023 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图示，NO 在催化剂作用下转化为氮气和氧气，该分解过程是：2NO N2+O2， 故 A 正确； B．铜与稀硝酸反应生成一氧化氮、硝酸铜和水，可以用于实验室制取 NO，故 B 正确； C．过程②为 NO 在催化剂表面发生断键形成氮原子和氧原子，断开化学键需要吸收能量，过 程③为氮原子和氧原子重新形成化学键生成氮气和氧气，形成化学键需要释放能量，故 C 错 误； D．根据反应 2NO N2+O2，O 元素由-2 价变为 0 价，生成 1mol O2，同时生成 1molN2，转 移 4mol 电子，标准状况下，NO 分解生成 5.6 LN2 为 0.25mol，则转移电子数约为 0.25mol ×4×6.02×1023=6.02×1023 个，故 D 正确； 答案选 C。 【点睛】断裂化学键需要吸收能量，形成化学键要释放能量，本题中通过图示，了解清晰反 应历程很关键。 6.下列实验操作、现象及得出的结论均正确的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 催化剂 催化剂 催化剂A Cu 片与足量浓硫酸加热反应，冷却 后，再将冷水缓慢加入盛有反应混 合物的烧杯中 溶液变蓝 证明反应生成了 Cu2+ B 取少量某溶液于试管中，加入 NaOH 浓溶液并加热，用湿润的蓝 色石蕊试纸检验产生的气体 蓝色石蕊试纸变红 溶液中含有 NH4+ C 向 20.00mL 浓度均为 0.01mol/L 的 Na2SO4 和 Na2S 的混合溶液中滴 加几滴等浓度的 AgNO3 溶液 只产生黑色沉淀 Ag2S Ksp(Ag2S)＜Ksp(Ag2SO4) D 室温下，用 pH 试纸分别测定浓度 均为 0.1mol/L 的 Na2SO3 和 Na2CO3 两种溶液的 pH pH： Na2CO3＞Na2SO3 非金属性：S＞C A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于使用的是足量浓硫酸，故浓硫酸会剩余在试管中，浓硫酸溶于水会放出大量 的热，为防止液体飞溅，确保实验安全，应将反应混合物加入到水中，故 A 错误； B．氨气溶于水显碱性，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则检验铵根离子，应使用湿润红色石 蕊试纸，若湿润的红色石蕊试纸变蓝，则证明溶液中含有 NH4+，故 B 错误； C．Na2SO4 和 Na2S 的混合溶液中含有硫酸根离子和硫离子，均可与银离子反应生成沉淀，由 于 Ksp 小的先沉淀，只产生黑色沉淀，说明硫离子先和银离子反应，硫化银更难溶，则 Ksp(Ag2S) ＜Ksp(Ag2SO4)，故 C 正确； D．等浓度的 Na2SO3 和 Na2CO3 两种溶液的 pH，后者大，可以说明 Na2CO3 更易发生水解， 相应的碳酸氢根离子的酸性更弱，但对应的并不是最高价氧化物对应水化物形成的酸，不能比较非金属性的强弱，故 D 错误； 答案选 C。 7.已知：pKa=- lgKa， 25°C 时，弱酸 H2A 的 pKa1=1.85，pKa2=7.19。常温下，用 0.1 mo/L NaOH 溶液滴定 20 mL 0.1 mol/L H2A 溶液的曲线如下图所示。 下列说法不正确的是 A. d 点所得溶液中溶质的水解平衡常数 Kh1=10-7.19 B. c 点所得溶液中：c(Na+)+c(H+)= 2c(A2-)+ c(HA-)+ c(OH-) C. b 点所得溶液中： c(A2-)＞c(H2A) D. a 点所得溶液中：溶质是 NaHA 和 H2A 【答案】A 【解析】 【详解】A．弱酸 H2A 的 pKa1=1.85，pKa2=7.19，则 Ka1=10-1.85，Ka2=10-7.19，d 点为加入 NaOH 溶液 40mL，此时溶液中恰好生成 Na2A，为第二个滴定终点，此时 Na2A 水解使溶液显碱性， 溶液的 pH 为 9.85，发生水解的方程式为 A2−+H2O⇌HA−+OH−，则 A2-水解平衡常数 Khl= = = = =10−6.81，故 A 错误； B．b 点为加入 NaOH 溶液 20mL，此时溶液中恰好生成 NaHA，d 点为加入 NaOH 溶液 40mL，此时溶液中恰好生成 Na2A，则 c 点所得溶液是 NaHA 和 Na2A 的混合溶液，该溶液中 存在电荷守恒：c(Na+)+c(H+)= 2c(A2-)+ c(HA-)+ c(OH-)，故 B 正确； C．b 点加入 NaOH 溶液的体积为 20mL，此时反应恰好产生 NaHA，为第一个滴定终点，溶 液中存在质子守恒：c(H2A)+c(H+)=c(A2−)+c(OH−)，该点溶液的 pH=4.52，显酸性，c(H+)＞c(OH−)， 则 c(A2-)＞c(H2A)，故 C 正确； D．a 点时，加入氢氧化钠的体积小于 20mL，弱酸 H2A 过量，所得溶液中：溶质是 NaHA 和 H2A，故 D 正确； ( ) ( ) ( )2 c HA c OH c A − − − ⋅ ( ) ( ) ( ) ( ) ( )2 c HA c OH c c A H Hc − − − + + ⋅ w a2 K K 14 7.19 10 10 − −答案选 A。 8.碳酸盐在无机试剂制备中应用广泛。某研究小组用如下两种方法制备 FeCO3。已知： FeCO3 是白色固体，难溶于水。 I．研究小组用炼铁厂的铁矾渣制备 FeCO3，铁矾渣主要含有 K2Fe6(SO4)4(OH)12、ZnO、Fe2O3 及少量的 CaO、MgO、 SiO2 等。 （1）试剂 1 是过量的_______，滤渣 2 的成分是__________ (写化学式)； （2）“沉铁”发生反应的离子方程式是____________； （3）沉铁后的滤液经“操作 a”，再经过“过滤、 洗涤、干燥”得到皓矾(ZnSO4·7H2O)，“操 作 a”是__，取28.70g 皓矾(ZnSO4·7H2O)加热，剩余固体的质量变化如图，100°C 时所得固体 的化学式____。 II．研究小组又采用如下装置制取 FeCO3 (C 后及夹持装置略)。操作的关键是向 Na2CO3 溶液 (pH=12.11)通入一段时间 CO2 至溶液 pH 为 7，再滴加一定量 FeSO4 溶液，产生白色沉淀。 （1）画出装置 B______________，B 中所用试剂为______________； （2）先向 1mol/L Na2CO3 溶液中通入 CO2 的目的是_________________________； （3）FeCO3 溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁补血剂，该实验小组用 KMnO4 测定补血剂中亚铁含量进而计算乳酸亚铁的质量分数，发现乳酸亚铁的质量分数总是 大于 100%，其原因是_______________(不考虑操作不当引起的误差)。【答案】 (1). H2SO4 (2). MgF2、CaF2、Fe (3). Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O (4). 蒸发浓缩、冷却结晶 (5). ZnSO4•H2O (6). (7). 饱和 NaHCO3 溶液 (8). 排除装置中的空气，降低溶液中 OH-的浓度，防止生成 Fe(OH)2 (9). 乳酸根中的羟基被 KMnO4 氧化，也消耗了 KMnO4 【解析】 【分析】 I．用过量的稀硫酸溶解铁矾渣(主要含有 K2Fe6(SO4)4(OH)12、ZnO、Fe2O3 及少量的 CaO、 MgO、 SiO2 等)，SiO2 不溶，过滤得到的滤渣 I 主要是 SiO2，滤液为含有 K+、Fe3+、Zn2+、 Ca2+、Mg2+的酸性溶液，加入铁粉，发生反应 2Fe3++Fe=3Fe2+，Fe+2H+=Fe2++H2↑，再加入 NH4F 使 Ca2+、Mg2+离子沉淀，过滤，滤渣 II 含有过量的铁粉、CaF2、MgF2，滤液主要含有 Fe2+、 Zn2+，再加入 NH4HCO3 沉淀 Fe2+，生成 FeCO3 和 CO2 气体，得到的滤液经蒸发浓缩、冷却结 晶，再经过过滤、 洗涤、干燥，得到皓矾(ZnSO4∙7H2O) ，据此分析解答； II．(1)装置 A 反应制得的 CO2 气体中含有氯化氢气体，影响后续制取实验，据此分析； (2)碳酸钠溶液碱性强，溶液中 c(OH-)大，就会出现生成氢氧化亚铁与制备的 FeCO3 成为竞争 反应，而导致制备的 FeCO3 纯度低，NaHCO3 溶液碱性弱，制得 FeCO3 纯度高； (3)根据乳酸[CH3CH(OH)COOH]的结构简式，乳酸中醇羟基，具有醇的性质，可与高锰酸钾溶 液反应，据此分析。 【详解】I．(1)根据分析，试剂 1 是过量的硫酸(H2SO4)，滤渣 2 的成分是铁粉(Fe)、CaF2、 MgF2； (2)“沉铁”发生反应的离子方程式是 Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O； (3)沉铁后的滤液经“操作 a”，再经过“过滤、 洗涤、干燥”得到皓矾(ZnSO4·7H2O)，结合分析， “操作 a”是蒸发浓缩、冷却结晶； 皓矾(ZnSO4⋅7H2O)受热易分解，在不同的温度下分解可生成 ZnSO4⋅H2O 或 ZnSO4 或 ZnO，产 物不同；28.70g 皓矾的物质的量为：n((ZnSO4⋅7H2O)= =0.1mol，不论分解产物是什 么，根据锌元素守恒，物质的量为 0.1mol，因此生成 0.1molZnSO4⋅H2O 的质量=0.1mol ×179g/mol=17.90g；生成 0.1molZnSO4 的质量=0.1mol ×161g/mol=16.10g；生成 0.1molZnO 的 28.70g 287g/mol质量=0.1mol ×81g/mol=8.10g；根据上述分析：100°C 时所得固体 A 的质量为 17.90g，生成的 固体为 ZnSO4⋅H2O； II．(1)装置 A 反应制得的 CO2 气体中含有氯化氢气体，影响后续制取实验，通入 C 装置前应 先进行洗气除杂，一般选用饱和碳酸氢钠，洗气时，气体应长进短出，装置图为 ； (2)装置中含有空气，空气中的氧气可以将亚铁离子氧化为铁离子， CO2 可将装置中的氧气排 除，防止亚铁离子氧化；同时碳酸钠溶液碱性强，溶液中 c(OH−)大，就会出现生成氢氧化亚 铁与制备的 FeCO3 成为竞争反应，而导致制备的 FeCO3 纯度低，NaHCO3 溶液碱性弱，制得 FeCO3 纯度高，则先向 1mol/L Na2CO3 溶液中通入 CO2 的目的是排除装置中的空气，降低溶液 中 OH-的浓度，防止生成 Fe(OH)2； (3)乳酸中含有醇羟基，具有醇的性质，能被高锰酸鉀溶液氧化导致消耗高锰酸钾的增大，而 计算中按亚铁离子被氧化，故计算所得乳酸亚铁的质量偏大，产品中乳酸亚铁的质量分数会 大于 100%。 9.铋(Bi)的化合物在电子、医药等领域应用广泛。由辉铋矿(主要成分为 Bi2S3, 含杂质 SiO2 等， Bi2S3 不溶于水和硫酸)制备 Bi2O3 的工艺如下。 回答下列问题： （1）试剂 a 最好选用的试剂是______________(填选项字母)； A． HCl 溶液 B．浓 H2SO4 C． H2O2 溶液 D． FeCl3 和 HCl 混合液 （2）辉铋矿的浸出液中铋元素主要以 Bi3+形式存在，写出浸出过程生成 S 渣的离子方程式 _______，“滤液 b”中通入气体 X 后可循环利用，气体 X 是_______________ (写化学式)； （3）“抽滤”用如下装置完成，请选择字母代号补全正确的操作顺序(洗涤操作只做一次)：开抽气泵→a→b→d→ ____→c→ 关抽气泵； a．转移固液混合物 b．关活塞 A c．开活塞 A d．确认抽干 e．加洗涤剂洗涤 （4）写出“煅烧”碱式碳酸铋[(BiO)2CO3]制备 Bi2O3 的化学方程式 ____________________________； （5）硝酸酸溶后调 pH 可得到碱式硝酸铋，碱式硝酸铋直接灼烧也能得到 Bi2O3,上述工艺中 却转化为碱式碳酸铋再灼烧，除了能改良产品性状，另一优点是 __________________________________________； （6）从“母液”中回收可用做炸药的物质是_________ ( 写物质名称)。 【答案】 (1). D (2). Bi2S3+6Fe3+=2Bi3++6Fe2++3S (3). Cl2(或 O2) (4). c→e→b→d (5). (BiO)2CO3 Bi2O3+CO2↑ (6). 没有污染性气体产生 (7). 硝酸铵 【解析】 【分析】 辉铋矿(主要成分是 Bi2S3．含杂质 SiO2 等)制备铋酸钠，辉铋矿加入氯化铁溶液和盐酸溶解后 过滤，氯化铁氧化硫离子为硫单质：Bi2S3+6FeCl3=2BiCl3+6FeCl2+3S，盐酸是防止 FeCl3 及 BiCl3 水解生成不溶性沉淀，得到滤渣为 S，滤液中含有 Bi3+，H+，Fe3+，滤液中加入铁粉过滤 得到粗铋：2Bi3++3Fe=3Fe2++2Bi、2Fe3++Fe=3Fe2+，滤液 b 主要是氯化亚铁，向滤液 b 中通入 氯气或氧气，可将 Fe2+ 转化为 Fe3+得到主要含有 FeCl3 的溶液，可用于辉铋矿浸出操作，达 到循环使用的目的，“粗铋”中含有的杂质主要是 Fe，通过熔盐电解精炼除去 Fe，得到精铋， 加入硝酸溶解调节 pH 得到碱式硝酸铋，与碳酸铵溶液反应得到碱式碳酸铋，母液为硝酸铵， 将碱式碳酸铋煅烧生成 Bi2O3，据此分析作答。 【详解】(1)根据分析，浸出溶浸过程中，辉铋矿加入氯化铁溶液和盐酸溶解后过滤，氯化铁 氧化硫离子为硫单质：Bi2S3+6FeCl3=2BiCl3+6FeCl2+3S，Bi3+，Fe3+易水解生成沉淀，加入盐 酸可防止 FeCl3 及 BiCl3 水解生成不溶性沉淀，则试剂 a 最好选用的试剂是 FeCl3 和 HCl 混合 液 答案选 D； 煅烧(2)辉铋矿的浸出液中铋元素主要以 Bi3+形式存在，浸出过程加入氯化铁溶液，氯化铁氧化硫 离子为硫单质，化学方程式为：Bi2S3+6FeCl3=2BiCl3+6FeCl2+3S，离子方程式 Bi2S3+6Fe3+=2Bi3++6Fe2++3S；滤液 b 主要是氯化亚铁，向滤液 b 中通入氯气或氧气，可将 Fe2+ 转化为 Fe3+得到主要含有 FeCl3 的溶液，可用于辉铋矿浸出操作，达到循环使用的目的，则气 体 X 是 Cl2(或 O2)； (3)抽滤操作的正确操作顺序为开抽气泵→转移固液混合物→关活塞 A→确认抽干→开活塞 A→加洗涤剂洗涤→关活塞 A→确认抽干→开活塞 A→关抽气泵，故答案为：cebd； (4)根据分析， “煅烧”操作是将碱式碳酸铋煅烧分解生成 Bi2O3 和二氧化碳，化学方程式为 (BiO)2CO3 Bi2O3+CO2↑； (5)碱式硝酸铋直接灼烧也能得到 Bi2O3，但同时产生氮氧化物，会污染大气。上述工艺中转化 为碱式碳酸铋再灼烧，可以改良产品性状，且没有污染性 气体产生； (6)根据分析，母液为硝酸铵，从“母液”中回收可用做炸药的物质是硝酸铵。 10.燃煤烟气中含有大量 NOx 和 SO2，可经处理消除。 （1）用 CH4 催化还原 NOx 可以消除氮氧化物的污染。 CH4(g)+ 4NO2(g)⇌ 4NO(g)+CO2(g)+ 2H2O(g)； ∆H1=574.0 kJ ·mol-1 CH4(g)+4NO(g)⇌ 2N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g)； ∆H2= 1160.0 kJ·mol-1 ①反应 CH4(g)+2NO2(g) ⇌N2(g)+CO2(g)+ 2H2O(g)； ∆H3=_____； ②若该反应中将 NOx 还原为 N2，消耗标准状况下 5.6L CH4，则反应过程中转移的电子物质的 量为___； （2）用 CH4 原 NO2 的反应为 CH4(g)+ 2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+ 2H2O(g)，向两个容积均为 2L 温 度分别为 T1°C、T2°C 的恒温恒容密闭容器中分别加入物质的量为 1 mol 的 CH4 和 2molNO2， 测得各容器中 n(NO2)随反应时间 t 的变化如图所示： 的 煅烧①T1_______T2(填“>”或“