河北衡水中学2020届高三化学下学期3月质量监测试题（Word版附解析）

2020 届衡水中学高中毕业班三月份教学质量监测卷 理科综合化学部分 说明：1.全卷满分 300 分，考试时间 150 分钟。 2.全卷分为试题卷和答题卡，答案要求写在答题卡上，不得在试题卷上作答，否则 不给分。 第Ⅰ卷(选择题共 126 分) 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Ti 48 Fe 56 I 127 Ag-108 一、选择题:本大题包括 13 小题，每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中，只 有一项符合题目要求。 1.化学与生活密切相关，下列有关说法错误的是（ ） A. 用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维 B. 食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质 C. 加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性 D. 医用消毒酒精中乙醇的浓度（体积分数）为 95% 【答案】D 【解析】 【详解】A．蚕丝的主要成分是蛋白质，在灼烧时有烧焦羽毛的气味，人造纤维在灼烧时会蜷 缩成一个小球，产生大量的黑烟，两者灼烧时的现象不同，A 正确； B．食用油反复高温会发生化学变化，产生多种有毒、有害甚至是致癌的稠环芳香烃等物质， 进而会危害人体健康，B 正确； C．加热或高温会使蛋白质发生变性，一般高温可消毒杀菌，C 正确； D．医用消毒酒精中乙醇的浓度（体积分数）通常是 75%，乙醇浓度太大，杀菌能力强但渗透 性差，95%的酒精溶液会导致病毒表面的蛋白质变性，当病毒退壳后，里面的蛋白质仍然会危 害人体健康，D 错误； 答案选 D。 2. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 中子数为 10 的氧原子： 10 8OB. Mg2+的结构示意图： C. 硫化钠的电子式： D. 甲酸甲酯的结构简式：C2H4O2 【答案】B 【解析】 【详解】A、在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数。因为质子 数和中子数之和是质量数，因此中子数为 10 的氧原子可表示为 ，A 错误； B、Mg2+的质子数是 12，核外电子数是 10，则镁离子的结构示意图为可表示为 ；B 正 确； C、硫化钠为离子化合物，含有离子键，电子式为 ，C 错误； D、甲酸甲酯的结构简式为 HCOOCH3，D 错误。 答案选 B。 3.常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)。230℃时，该反应的平衡常 数 K=2×10−5。已知：Ni(CO)4 的沸点为 42.2℃，固体杂质不参与反应。 第一阶段：将粗镍与 CO 反应转化成气态 Ni(CO)4； 第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至 230℃制得高纯镍。 下列判断正确的是 A. 增加 c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大 B. 第一阶段，在 30℃和 50℃两者之间选择反应温度，选 50℃ C. 第二阶段，Ni(CO)4 分解率较低 D. 该反应达到平衡时，v 生成[Ni(CO)4]=4v 生成(CO) 【答案】B 【解析】 【详解】A.平衡常数只与温度有关，与浓度无关，故 A 错误； 18 8 OB.50℃时，Ni(CO)4 以气态存在，有利于分离，从而促使平衡正向移动，故 B 正确； C.230℃时，Ni(CO)4 分解的平衡常数 K 逆=1/K 正=1/（2×10−5）=5×104，可知分解率较高，故 C 错误； D.平衡时，应该是 4v 生成[Ni(CO)4]=v 生成(CO)，故 D 错误； 正确答案：B 4.常温下将 NaOH 溶液滴加到己二酸（H2X）溶液中，混合溶液的 pH 与离子浓度变化的关系 如图所示。下列叙述错误的是 A. Ka2（H2X）的数量级为 10–6 B. 曲线 N 表示 pH 与 的变化关系 C. NaHX 溶液中 c(H＋)>c(OH－) D. 当混合溶液呈中性时，c(Na＋)>c(HX－)>c(X2－)>c(OH－)=c(H＋) 【答案】D 【解析】 A、己二酸是二元弱酸，第二步电离小于第一步，即 Ka1= ＞Ka2= ， 所 以 当 pH 相 等 即 氢 离 子 浓 度 相 等 时 ＞ ， 因 此 曲 线 N 表 示 pH 与 的变化关系，则曲线 M 是己二酸的第二步电离，根据图像取－0.6 和 4.8 点， =10－0.6mol·L－1，c(H＋)=10－4.8mol·L－1，代入 Ka2 得到 Ka2=10－5.4，因此 Ka2（H2X） ( ) ( )2 lg c HX c H X − 2 ( ) ( ) ( ) c HX c H c H X − + 2( ) ( ) ( ) c X c H c HX − + − 2 (HX )lg (H X) c c − 2(X )lg (HX ) c c − − 2 (HX )lg (H X) c c − 2( ) ( ) c X c HX − −的数量级为 10-6，A 正确；B.根据以上分析可知曲线 N 表示 pH 与 的关系，B 正确；C. 曲线 N 是己二酸的第一步电离，根据图像取 0.6 和 5.0 点， =100.6mol·L －1，c(H ＋)=10－5.0mol·L－1，代入 Ka1 得到 Ka2=10－4.4，因此 HX－的水解常数是 10－14/10－4.4＜Ka2，所 以 NaHX 溶液显酸性，即 c(H＋)＞c(OH－)，C 正确；D.根据图像可知当 ＝0 时溶液 显酸性，因此当混合溶液呈中性时， ＞0，即 c(X2-)＞c(HX-)，D 错误；答案选 D。 5.实验室用 H2 还原 WO3 制备金属 W 的装置如图所示(Zn 粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子 酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是(　　) A. ①、②、③中依次盛装 KMnO4 溶液、浓 H2SO4、焦性没食子酸溶液 B. 管式炉加热前，用试管在④处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度 C. 结束反应时，先关闭活塞 K，再停止加热 D. 装置 Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气 【答案】B 【解析】 【详解】A、从焦性没食子酸溶液逸出的气体含有水蒸气，所以宜于最后通过浓硫酸干燥气体， 选项 A 错误； B、管式炉加热前，用试管在④处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度，以免因气体不纯 引发爆炸，选项 B 正确； C、为了防止 W 受热被氧化，应该先停止加热，等待 W 冷却后再关闭 K，选项 C 错误； D、二氧化锰与浓盐酸反应需要加热，而启普发生器不能加热，所以启普发生器不能用于氯气 的制备，选项 D 错误。 答案选 B。 6.以下实验设计能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验设计 2 (HX )lg (H X) c c − 2 ( ) ( ) c HX c H X − 2(X )lg (HX ) c c − − 2(X )lg (HX ) c c − −A 除去 NaHCO3 固体中的 Na2CO3 将固体加热至恒重 B 制备无水 AlCl3 蒸发 Al 与稀盐酸反应后的溶液 C 重结晶提纯苯甲酸 将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶 D 鉴别 NaBr 和 KI 溶液 分别加新制氯水后，用 CCl4 萃取 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 A、加热碳酸氢纳分解生成了碳酸钠，不能达到实验目的；B、直接蒸发 Al 与稀盐酸反应生成 的 AlCl3 溶液，铝离子发生水解，最终得到的是 Al(OH)3，不能达到实验目的；C、重结晶法提 纯苯甲酸的方法是：将粗品水溶，趁热过滤，滤液冷却结晶即可；D、NaBr 和 NaI 都能与氯水 反应生成对应的单质，再用四氯化碳萃取，颜色层不同，NaBr 的为橙红色，KI 的为紫红色。 故选 D。 7.我国在 CO2 催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2 转化过程示意图如图： 下列说法不正确的是(　　) A. 反应①的产物中含有水 B. 反应②中只有碳碳键形成 C. 汽油主要是 C5～C11 的烃类混合物 D. 图中 a 的名称是 2-甲基丁烷 【答案】B 【解析】 【详解】A．从质量守恒的角度判断，二氧化碳和氢气反应，反应为 CO2+H2=CO+H2O，则产 物中含有水，选项 A 正确； B．反应②生成烃类物质，含有 C﹣C 键、C﹣H 键，选项 B 错误；C．汽油所含烃类物质常温下为液态，易挥发，主要是 C5～C11 的烃类混合物，选项 C 正确； D．图中 a 烃含有 5 个 C，且有一个甲基，应为 2﹣甲基丁烷，选项 D 正确。 答案选 B。 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第 22 题-第 32 题为必考题每个试题 考生都必须作答，第 33 题-第 38 题为选考题，考生根据要求作答。 (一)必考题：11 题，共 129 分。 8.[化学-选修 2：化学与技术] 双氧水是一种重要的氧化剂、漂白剂和消毒剂。生产双氧水常采用蒽醌法，其反应原理和生 产流程如图所示： A.氢化釜 B.过滤器 C.氧化塔 D.萃取塔 E.净化塔 F.工作液再生装置 G.工作液配制装置 生产过程中，把乙基蒽醌溶于有机溶剂配制成工作液，在一定的温度、压力和催化剂作用下 进行氢化，再经氧化、萃取、净化等工艺得到双氧水。回答下列问题： （1）蒽醌法制备双氧水理论上消耗的原料是_______，循环使用的|原料是______，配制工作 液时采用有机溶剂而不采用水的原因是______。 （2）氢化釜 A 中反应的化学方程式为_______，进入氧化塔 C 的反应混合液中的主要溶质为 _______。 （3）萃取塔 D 中 萃取剂是____，选择其作萃取剂的原因是______。 （4）工作液再生装置 F 中要除净残留的 H2O2，原因是______。 （5）双氧水浓度可在酸性条件下用 KMnO4 溶液测定，该反应的离子方程式为_______。一种 双氧水的质量分数为 27.5%，（密度为 1.10g·cm3），其浓度为______mol/L。 的【答案】 (1). 氢气和氧气 (2). 乙基蒽醌 (3). 乙基蒽醌（乙基氢蒽醌）不溶于水， 易溶于有机溶剂 (4). (5). 乙基氢蒽 醌 (6). 水 (7). H2O2 溶于水被水萃取，乙基蒽醌不溶于水 (8). H2O2 分解放出氧气， 与氢气混合，易发生爆炸 (9). 6H++5H2O2+2MnO4-=2Mn2++5O2↑+8H2O (10). 8.9 【解析】 【详解】（1）根据反应原理，两式相加，乙基蒽醌作催化剂，使 H2＋O2=H2O2，因此理论上 消耗的原料是氢气和氧气，循环使用原料是乙基蒽醌，根据题意，乙基蒽醌不溶于水，易溶 于有机溶剂； （2）氢化釜 A，发生的反应是乙基蒽醌和氢气的反应，因此反应方程式为： ，氧化塔 C 中发生反应是乙基氢蒽醌和氧气 的反应，因此混合液中的主要溶质为乙基氢蒽醌； （3）过氧化氢易溶于水，乙基蒽醌不溶于水，因此用水进行萃取； （4）过氧化氢不稳定，易分解成氧气，氢气与氧气混合易发生爆炸； （5）H2O2 既有氧化性又有还原性，高锰酸钾溶液的氧化性把 H2O2 氧化成氧气，根据化合价 配平法进行配平，因此反应方程式为：H2O2＋6H＋＋2MnO4－=2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑，根据 c=1000ρw%/M，代入数值，得出 c=8.9mol·L－1。 9.酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉，MnO2，ZnCl2 和 NH4Cl 等组成的糊状填充物，该电池在放电过程产生 MnOOH，回收处理该废电池可得到 多种化工原料，有关数据如表所示： 溶解度/(g/100g 水) 0 20 40 60 80 100 NH4Cl 29.3 37.2 45.8 55.3 65.6 77.3 ZnCl2 343 395 452 488 541 614 溶度积常数化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ksp 近似值 10-17 10-17 10-39 回答下列问题： (1)该电池的正极反应式为______，电池反应的离子方程式为____ (2)维持电流强度为 0.5A，电池工作五分钟，理论上消耗 Zn_____g。(已经 F＝96500C/mol) (3)废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有 ZnCl2 和 NH4Cl，二者可通过____分离 回收；滤渣的主要成分是 MnO2、______和______，欲从中得到较纯的 MnO2，最简便的方法 是_____________，其原理是_______。 【答案】 (1). MnO2＋e—＋H＋＝MnOOH (2). Zn＋2MnO2＋2H＋＝Zn2＋＋2MnOOH (3). 0.05g (4). 加热浓缩、冷却结晶 (5). 铁粉 (6). MnOOH (7). 在空气中加热 (8). 碳粉转变 CO2，MnOOH 氧化为 MnO2 【解析】 【分析】 酸性锌锰干电池中，金属锌作负极，碳棒作正极，MnO2 在正极得电子生成 MnOOH。 Zn(OH)2、Fe(OH)2 溶度积常数近似相等。 【详解】（1）酸性锌锰干电池中，外壳为金属锌，锌是活泼的金属，锌是负极，电解质显酸 性，则负极电极反应式为 Zn—2e—＝Zn2＋。中间是碳棒，碳棒是正极，其中二氧化锰得到电 子转化为 MnOOH，则正极电极反应式为 MnO2＋e—＋H＋＝MnOOH，所以总反应式为 Zn＋ 2MnO2＋2H＋＝Zn2＋＋2MnOOH。 （2）维持电流强度为 0.5A，电池工作五分钟，则通过的电量是 0.5A×300s＝150C，因此通过 电子的物质的量是 ，锌在反应中失去 2 个电子，则理论消耗 Zn 的质量是 。 （3）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有氯化锌和氯化铵。根据表中数据可 知氯化锌的溶解度受温度影响较大，因此两者可以通过结晶分离回收，即通过蒸发浓缩、冷 却结晶实现分离。二氧化锰、铁粉、MnOOH 均难溶于水，因此滤渣的主要成分是二氧化锰、 碳粉、MnOOH。由于碳燃烧生成 CO2，MnOOH 能被氧化转化为二氧化锰，所以欲从中得到 较纯的二氧化锰，最简便的方法是在空气中灼烧。 为 -3150C =1.554 10 mol96500C/mol × 0.001554mol 65g mol 0.05g2 × =10.丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题： （1）正丁烷（C4H10）脱氢制 1-丁烯（C4H8）的热化学方程式如下： ①C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) ΔH1 已知：②C4H10(g)+ O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJ·mol-1 ③H2(g)+ O2(g)= H2O(g) ΔH3=-242 kJ·mol-1 反应①的 ΔH1 为________ kJ·mol-1。图（a）是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系 图，x_____________0.1（填“大于”或“小于”）；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施 是__________（填标号）。 A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．降低压强 （2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化 剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图（b）为丁烯产率与进料气中 n（氢气）/n（丁烷） 的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是___________。 （3）图（c）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类 化合物。丁烯产率在 590 ℃之前随温度升高而增大的原因可能是___________、____________； 590℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_____________。 【答案】 (1). +123kJ·mol－1 (2). < (3). AD (4). 氢气 产物之一，随着 n(氢 气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大 (5). 升高温度有利于反应向吸热方向进行 (6). 温 度升高反应速率加快 (7). 丁烯高温裂解生成短链烃类 【解析】 （1）根据盖斯定律，用②式-③式可得①式，因此△H1=△H2-△H3=-119 kJ/mol +242 kJ/mol =+123kJ/mol。由 a 图可以看出，温度相同时，由 0.1MPa 变化到 xMPa，丁烷的转化率增大， 即平衡正向移动，根据反应前后气体系数之和，反应前气体系数小于反应后气体系数之和， 是 1 2 1 2因此减小压强，平衡向正反应方向移动，即 x