河南省三市（许昌、济源、平顶山）2020届高三下学期第二次联考化学试题（含答案）

1 许昌济源平顶山 2020 年高三第二次质量检测 理科综合 化学部分 注意事项： 1 答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改 动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时将答案写在答题卡上，写在本 试卷上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H1 Li7 C12 N14 O16 P31 K39 Fe56 I127 一、选择题：本题共 13 小题，每小题 6 分，共 78 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。 7.磁山(在今河北省邯郸市武安)是我国四大发明之一指南针的发源地。据《古矿录》记载： 《明史地理志》称：“磁州武安县西南有磁山，产磁铁石。”文中的磁铁石的主要化学成分 应该是 A.Fe2O3 B.FeO C.Fe3O4 D.Fe(OH)3 8.下列说法中正确的是 A.酒精的浓度越大其消毒杀菌的效果越好 B.人体需要的各种微量元素必须通过保健食品进行补充 C.谷氨酸钠主要是以石油或煤为原料合成的化工产品 D.淀粉等糖类物质是人体需要能量的主要来源 9.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺[2，3]己烷的结构为 ，已知环 烷烃的碳原子数越少越容易开环加成。下列说法中正确的是 A. 的名称为螺[4，3]辛烷 B. 的所有碳原子处于一个平面 C.螺[2，3]己烷是己烯的同分异构体 D.螺[2，3]己烷加氢可能生成己烷 10.下列实验方法中正确的是2 11.碘酸钾常用作食盐加碘剂以防止缺碘疾病，也是常用的基准物质和氧化剂。工业上碘酸钾 可用如图所示装置进行制备。下列说法错误的是 A.其阳极反应式是 I－＋3H2O－6e－＝IO3－＋6H＋ B.该工业过程中 KOH 是循环利用的物 质 C.制得 21.4 g KIO3 产生标况下 H2 6.72 L D.该工业过程使用阳离子交换膜 12.下列实验操作、现象和结论均正确的是 13.X、Y、Z、W 均为短周期元素，在周期表中 Y 和 Z 处于同一主族，X 和 Y、Z 和 W 处于3 相邻位置。W 的原子最外层和 K 层的电子数之差等于 X 元素原子的最外层电子数，Y 元素 可以分别与另外三种元素同时存在于多种常见酸中。则下列说法中正确的是 A.Z 对应的酸性氧化物只有一种 B.W 单质水溶液比单质状态时氧化能力更强 C.X、Y 的简单氢化物的混合物中分子和离子共有 5 种 D.最高价氧化物对应水化物的酸性 W 的比 Z 弱 三、非选择题：共 174 分。第 22～32 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 33～38 题 为选考题，考生根据要求作答。 (一)必考题：共 129 分。 26.(14 分) 无水 CuCl2 为棕黄色固体，用于颜料、木材防腐等工业，并用作消毒剂、媒染剂、催化 剂等。实验室用如图所示装置制取 CuCl2。(夹持装置省略) 步骤 1：制备时，首先按照图 1 所示连接实验装置。打开两处的止水夹，检验装置的气密性。 步骤 2：用镊子向 H 管一端装入少量石棉，将其置于 H 管连通管以下部分且靠近连通管约 1/3 处，将卷成团状的细铜丝置于石棉上。H 管的另外一端装入少量 KMnO4 固体。在注射器 中装入少量浓盐酸，待用。 步骤 3：关闭止水夹 2，打开止水夹 1，将 H 管如图 2 所示倾斜放置，点燃酒精灯，加热铜 丝直至其呈红热状态。立即将浓盐酸注入 H 管使其与 KMnO4 发生反应(注意调整 H 管倾斜度 以利于浓盐酸的加入)，观察到有黄绿色气体通过连通管部分进入 H 管另一端，继而与热铜4 丝燃烧得到产物。 待反应结束后，等待一段时间再打开止水夹 2，关闭止水夹 1，拉动注射器将蒸馏水慢 慢的吸入 H 管中，在 H 管底部得到 CuCl2 溶液。最后进行尾气的处理操作。请回答以下有关 问题。 (1)检验图 1 所示装置气密性时的操作方法是 。反应过程中将 H 管倾斜放置的目 的是 (写出一条即可)。 (2)浓盐酸与 KMnO4 反应的化学方程式为 。热铜丝燃烧 得到产物时，铜丝上方的 H 管中观察到的现象是 。反 应结束后，“等待一段时间”再进行后续操作的原因是 。 (3)实验观察到蒸馏水慢慢地吸入 H 管中时，H 管底部得到 CuCl2 溶液的颜色，有一个从黄绿 色到绿色再到蓝绿色的变化过程。已知在溶液中[Cu(H2O)4]2＋呈蓝色，[CuCl4]2－呈黄色。请 用方程式表示溶液颜色变化的化学平衡体系： 。 (4)H 管中铜丝不直接放置在右管底部的优点是 (写出两条即可)。 27.(14 分) 目前的锂离子电池的正极材料多是 LiCoO2、LiMn2O4、LiFePO4 和双离子传递型聚合物 等。改良正极材料的性能是锂离子电池领域的重点方向，如用碳包覆 LiFePO4 和向其中掺杂 金属银等。下列过程是制备该正极材料的流程图： 回答下列问题： (1)LiFePO4 中铁元素的化合价为 价。已知原料是 Li2CO3、FeC2O4·2H2O、NH4H2PO4 和 C6H12O6 的混合物，其中 Li、Fe、P 三种元素的物质的量比为 1：1：1，C6H12O6 的用量占 原料总质量的 5%。若原料的质量为 1000g，则需要称取 NH4H2PO4 的质量为 (保留 两位小数)。 (2)将原料先行研磨 4h 目的是 。为了更快得到前驱 体粉末，除了保持温度在 50℃外，还应进行的常见操作方法是 。 (3)两次焙烧均需要在高纯氮气环境下进行，原因是 。5 葡萄糖分解产生的碳除了提供还原性环境，提高产物纯度，而且可以阻止晶粒的聚集长大， 控制颗粒形状，提高 LiFePO4 的电导率。则葡萄糖分解的化学反应方程式(分解过程中只有 C 一种单质生成)为 。600℃加热时硝酸银发生分解生成红棕色气体和 3 种常见单质(其 中两种气体单质物质的量比为 2：7)，则分解时的化学反应方程式为 。 (4)如图所示是用 LiFePO4/Ag/C 做正极材料制成的纽扣锂离子电池组装示意图。充电时，其 正、负极材料所发生反应的电极方程式分别是 、 (锂离子电池是靠 xLi ＋在两极的嵌入和嵌出进行工作)。 28.(15 分) 二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，是柴油的理想替代燃料。清华大学王志良等研究了，由 合成气(组成为 H2、CO 和少量的 CO2)一步法制备二甲醚的问题，其中的主要过程包括以下 三个反应： (i)CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g) △H1＝－90.1 kJ·mol－1 (ii)CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g) △H2＝－41.1 kJ·mol－1 (iii)2CH3OH(g)＝CH3OCH3(g)＋H2O(g) △H3＝－24.5 kJ·mol－1 (1)由 H2 和 CO 制备二甲醚(另一产物为 CO2)的热化学方程式为 。 (2)合成气初始组成为 n(H2)/n(CO)/n(CO2)＝0.67/0.32/0.01 的反应体系。在 250℃和 5.0MPa 条 件下，在 1 L 密闭容器中经 10min 达到化学平衡时，各组分的物质的量如下表： 则反应(iii)在该条件下的平衡常数是 ；在反应进行的 10min 内，用 CH3OH 表示的 反应(i)的平均速率是 。6 (3)课题组探究了外界条件，对合成气单独合成甲醇反应体系和直接合成二甲醚反应体系的影 响。 ①图 1 和图 2 显示了温度 250℃和 5.0MPa 条件下，合成气组成不同时，反应达到平衡时的情 况。(图中 M 代表甲醇、D 代表二甲醚、D＋M 代表甲醇和二甲醚。下同) 由图可知，随着合成气中 H2 所占比例的提高，合成甲醇的反应体系中，CO 转化率的变化趋 势是 。对于由合成气直接合成二甲醚的反应体系，为了提高原料转化率和产品产 率，n(H2)/n(CO＋CO2)的值应控制在 附近。 ②在压强为 5.0 MPa、n(H2)/n(CO＋CO2)＝2.0 及 n(CO)/n(CO2)＝0.9/0.04 的条件下，反应温度 对平衡转化率和产率的影响如图 3 和图 4 所示。 课题组认为图 3 所示的各反应物的转化率变化趋势符合反应特点，其理由是 。 图中显示合成气直接合成二甲醚体系中，CO 的转化率明显高于 H 2 的转化率，原因 是 。图 4 显示随着温度增大，合成气单独合成甲醇时的产率，要比合成 气直接合成二甲醚时的产率减小的快，原因是 。7 (二)选考题：共 45 分。请考生从给出的 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一 道作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。 35.[化学——选修 3：物质结构与性质](15 分) 锌在电池制造方面有着重要的作用，也是人体必需的微量元素之一。它与常见的非金属 都可以形成重要的化合物。 (1)Zn 的核外电子排布式是[Ar] 。 (2)Zn 的各级电离能数据如下表所示： ①请依据表中数据说明锌的常见化合价为＋2 的原因是 。 ②氧、硫、氯三种常见非金属的电负性，由大到小的顺序是 。二氯化硫为鲜红 色液体，熔点－78℃，则其晶体中微粒间的作用力应属于 ，它的分子中中心原 子具有的孤电子对数是 。 (3)氯化锌易溶于水，在水中形成配合物 H[ZnCl2(OH)]，H[ZnCl2(OH)]在水中电离时的离子方 程式为 。 (4)晶胞的空隙问题是晶胞研究的重要内容。 ①已知面心立方晶胞的四面体空隙和八面体空隙状况如上图所示。面心立方晶胞的每个晶胞 中，堆积球数：四面体空隙数：八面体空隙数＝ 。 ②根据立方 ZnS 晶胞示意图，描述在每个晶胞中，锌离子填充在硫离子的立方面心晶胞空隙 中的方式为 。离坐标参数为(0，0，0)的硫离子最近的锌离子坐标参数为(参数 数值限定为正值) 。8 36.[化学——选修 5：有机化学基础](15 分) 对甲基苯甲醚是我国 CB2760－86 规定为允许使用的食用香料。常用于烘烤食品、软糖、 冰冻乳制品。根据以下与其有关的合成有机物 H 的路线，回答问题。 (1)有机物 A 的名称是 ，有机物 C 的结构简式是 。 (2)E→F 的反应类型是 ，F→G 的反应类型是 。 (3)已知 G→H 的反应过程是，G 先与 NaBH4 以物质的量比 4：1 发生加成反应，然后再水解 生成 H 以及钠和硼的氢氧化物，则 G→H 的总化学方程式为 。 (4)能与 FeCl3 溶液发生显色反应的 E 的同分异构体中，其苯环上的一氯取代物最多有 种。 (5)已知 ，请结合题中信息设计由 合成 的合成路 线(其他试剂任选)： 。9 许昌济源平顶山 2020 年高三第二次质量检测 理科综合能力测试(化学部分) 参考答案及评分标准 评卷说明：1. 简答题学生只要回答出最核心的要点即可给分。学生多答只要无错误不扣分。 2.化学方程式化学式正确给 1 分，配平给 1 分，条件和状态符号不占分。 3. 热化学方程式，方程式和焓变各占 1 分。 一、选择题（每小题 6 分，本大题共 13 小题。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合 题目要求的。） 三、非选择题： （一）必考题（11 题，共 129 分） 26.（14 分）（1）慢慢向上拉动注射器（2 分） 便于用酒精灯加热（或有利于氯气与铜丝的接触等）（2 分） （2）2KMnO4+16HCl（浓）==2KCl + 2MnCl2 +5 Cl2↑ +8H2O（2 分） 有棕黄色的烟产生（2 分） 防止蒸馏水使热的 H 管炸裂 （2 分） （3）[CuCl4]2- +4H2O [Cu(H2O)4]2+ +4Cl—（2 分，反应物和产物互换或误写成“=”也给分） （4）①有利于氯气与铜丝接触 ②有利于观察溶液的形成过程 ③防止（或减少）反应过程中 H 管炸裂等（答出两点即可，共 2 分） 27.（14 分）（1）+2（1 分） 328.90 g ~329.07 g 之间均给分（1 分） 题号 7 8 9 10 11 12 13 答案 C D D A A C B10 （2）粉碎原料，增强后续过程中的焙烧效果（1 分） 不断搅拌（1 分） （3）防止碳的燃烧和二价铁的氧化（2 分） C6H12O6 △ 6C + 6H2O（2 分） 6AgNO3 △ 6Ag + 2N2 ↑ + 7O2 ↑ + 2NO2 ↑ （2 分） （4）LiFePO4 == xLi+ + Li1－xFePO4 + xe— （2 分） xLi+ + xe— + C6 == LixC6（或 Li+ +e— == Li 等）（2 分） 28．（15 分） （1）3CO(g) + 3H2(g) == CO2(g) + CH3OCH3(g) △H = -245.8kJ•mol-1（2 分） （2）11（2 分） 0.024mol·L—1·min—1（2 分） （3）①由小逐渐变大（2 分） 1（2 分） ②反应体系中的所有反应均为放热反应（1 分） 反应（ii）有 H2 生成（2 分） 反应（i）的焓变大于反应（iii）的焓变（2 分） （二）选考题： 35．化学——选修 3：物质结构与性质］（15 分） （1）3d104s2（1 分） （2）①因为第 2 和第 3 级 电离能的差值远高于第 2 和第 1 级的差值（2 分） ② O > Cl > S （1 分） 范德华力（2 分） 2（2 分） （3）H[ZnCl2(OH)] == [ZnCl2(OH)]— +H+ （2 分） （4）①1:2:1（2 分） ②锌离子填充到硫离子面心晶胞的一半四面体空隙中（2 分，或锌离 子填充到硫离子面心晶胞的 8 个四面体空隙的 4 个中或用 4 个锌离子的具体坐标参数 表示。无论哪种描述缺少定量描述只给 1 分） （1/4，1/4，1/4）（1 分） 36．[化学——选修 5：有机化学基础]（15 分） （1）甲苯（2 分） （2 分）（2）加成（或还原）反应（2 分） 氧化反应（2 分） （3）11 （4）4（2 分） （说明：学生如果把用 O3 氧化时的产物先写成得到醛基，然后再氧化为羧基也给分，羧基 —CO2H 也可写成—COOH）。