上海市嘉定区2020届高三下学期二模考试化学试题（解析版）

2019 学年第二学期高三化学教学质量检测 可能用到的相对原子质量：H—1，Cl—35.5，O—16，K—39，N—14，C—12。 一、选择题（本题共 40 分，每小题 2 分，每题只有一个正确选顶） 1.垃圾分类在上海成为新时尚，且还有利于资源回收利用。下列垃圾归类不合理的是（ ） A B C D 垃圾 废易拉罐 废塑料瓶 废荧光灯管 蔬菜 垃圾分类 可回收物 其他垃圾 有害垃圾 湿垃圾 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A. 废易拉罐属于可回收利用的物质，物质分类合理，A 不符合题意； B. 废塑料瓶属于可回收利用的物质，物质分类不合理，B 符合题意； C. 废荧光灯管属于有害垃圾，物质分类合理，C 不符合题意； D. 蔬菜等餐饮垃圾中含有大量水分，属于湿垃圾，物质分类合理，D 不符合题意； 故合理选项是 B。 2. 下列仪器中，可用酒精灯直接加热的是( ) A. 烧杯 B. 烧瓶 C. 锥形瓶 D. 蒸发皿 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．烧杯可垫石棉网加热，不可直接加热，故 A 错误； B．烧瓶可垫石棉网加热，不可直接加热，故 B 错误； C．锥形瓶底面积比较大，加热需要垫石棉网，故 C 错误； D．蒸发皿可直接加热，故 D 正确； 故选 D。【点睛】熟悉常用仪器的使用特点是解题关键，在酒精灯上直接加热的仪器有：试管、蒸发皿、坩埚、燃 烧匙；可垫石棉网加热的有：烧杯、烧瓶、锥形瓶，然后根据题目要求选出正确答案。 3.由分别与氖和氩电子层结构相同的两种离子组成的化合物是（ ） A. MgF2 B. SO2 C. Na2O D. Na2S 【答案】D 【解析】 【详解】A．MgF2 中两种离子都与氖电子层结构相同，故 A 错误； B．SO2 是共价化合物，不含离子，故 B 错误； C．Na2O 中两种离子都与氖电子层结构相同，故 C 错误； D．Na2S 中钠离子与氖电子层结构相同，硫离子与氩电子层结构相同，故 D 正确。 4.下列氮元素化学用语正确的是 A. 氮分子的电子式： B. 氮原子电子排布式：lS22S22p5 C. 氮分子的结构式： D. 氮原子最外层轨道表示式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．氮气分子中氮原子间形成三键，电子式为 ，故 A 错误； B．氮原子质子数为 7，电子排布式为 1s22s22p3，故 B 错误； C．氮分子的结构式为：N≡N，故 C 错误； D．氮原子轨道表示式应遵循泡利不相容原理，能量最低，洪特规则等，氮原子最外层电子轨道表示式为 ，故 D 正确； 故答案选 D。 5.下列固体混合物与过量的稀 H2SO4 反应，能产生气泡并有沉淀生成的是（ ） A. 和 B. 和 NaCl C. 和 D. 和 【答案】C 【解析】 【详解】A. 由于硫酸的酸性比 H2CO3、Al(OH)3 强，选项中的两种物质与硫酸反应会产生 CO2 气体及可溶 性 Al2(SO4)3，无沉淀生成，A 不符合题意； 3NaHCO ( )3Al OH 2BaCl 2 3Na SO 3BaCO 3HClO 2 4K SOB. BaCl2 与 H2SO4 反应产生 BaSO4 白色沉淀，但是无气体放出，B 不符合题意； C. 由于硫酸的酸性比 H2SO3、H2CO3 强，所以硫酸与两种物质发生反应产生 SO2、CO2 气体，同时产生 BaSO4 白色沉淀，反应现象符合要求，C 符合题意； D. 硫酸与选项物质不能发生反应，既无气泡产生，也没有沉淀产生，D 不符合题意； 故合理选项是 C。 6.下列各组物质的性质比较，正确的是（ ） A. 酸性：HClO4>H3PO4>H2SO4 B. 氢化物稳定性：HF>H2O>H2S C. 碱性：NaOH>Mg(OH)2>Ca(OH)2 D. 原子半径：F>Cl>Br>I 【答案】B 【解析】 【分析】 A.首先判断元素的非金属性强弱，非金属性越强，则对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强； B.根据共价键越强，物质的稳定性越强； C.首先判断元素的金属性强弱，元素的金属性越强，则对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强； D.根据元素原子的核外电子层数越多，原子半径越大分析判断。 【详解】A.根据元素周期律可知元素的非金属性：Cl>S>P，则酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4，A 错误； B.元素的非金属性越强，其氢化物中含有的共价键就越强，含有该化学键的物质就越稳定。由于元素的非 金属性 F>O>S，所以氢化物稳定性：HF>H2O>H2S，B 正确； C.根据元素周期律可知元素的金属性：Ca>Na>Mg，则碱性： Ca(OH)2>NaOH>Mg(OH)2，C 错误； D.由于原子核外电子层数 I>Br>Cl>F，原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以原子半径：FCl，请列举一个事实 ________________________。 （2） 是______（“电解质”，“非电解质”）；75%酒精的“75%”是______（“质量分数分数”， x ( ) ( ) ( ) ( )+ - - +c Na >c A >c OH >c H ( ) ( ) ( )+- - -1 -9 Kwc OH =c Na -c A = mol L1 10 ⋅× ( ) ( )- 1c A +c HA 0.1mol L−> ⋅ ( ) ( ) ( ) ( )-+ - +c Na -c A >c OH -c H ( ) ( ) ( ) ( )+ - - +c Na >c A >c OH >c H -1 -9 Kw= mol L1 10 ⋅× ( ) ( )- -1c A +c HA 0.1mol L⋅＞ 2 5C H OH 2 5C H OH“体积分数”）， 分子中的氢原子的类型有______种（“2”，“3”或“4”）。 （3）NaClO 的电子式______，其溶液中的离子浓度由大到小顺序__________________。某化学工作者在家 自制“84”消毒液如图 （4）①M 的化学式______，铁是______极；②请阐述该装置能够制取消毒液的理由：_____________。 【答案】 (1). 4 (2). 3 (3). (4). C 和 O (5). ClO2 中 Cl 为 价，O 为 价 (6). 非 电 解 质 (7). 体 积 分 数 (8). 3 种 (9). (10). (11). NaCl (12). 阴 (13). 石墨电极上产生的氯气上升与铁电 极附近产生的氢氧化钠反应生成次氯酸钠即“84”消毒液（ 【解析】 【详解】(1)H、Na 位于第ⅠA 族，C 位于第ⅣA 族，O 位于第ⅥA 族，Cl 位于第Ⅶ主族，共涉及 4 个主族， H 位于第一周期，C、O 位于第二周期，Na、Cl 位于第三周期，共涉及 3 个周期。H 位于第一周期，H 的 原子半径最小，C、O 位于第二周期，C 的核电荷数比 O 小，半径比 O 大，Na、Cl 位于第三周期，Na 的核 电荷数比 Cl 小，半径比 Cl 大，所以原子半径由小到大依次排列为： 。有 2 个未成对 电子元素是核外电子排布为 1s22s22p2 的 C 和 1s22s22p4 的 O。Cl 和 O 形成的化合物 ClO2 中 Cl 为 价，O 为 价，该事实说明 O 的非金属性比 Cl 强，故答案为：4；3； ；C 和 O；ClO2 中 Cl 为 价，O 为 价； (2) 的水溶液和液态 均不导电，是非电解质，75%酒精指的是体积分数为 75%的酒精， 中有 3 种等效氢，故答案为：非电解质；体积分数；3 种； (3)NaClO 的电子式为： ，HClO 是弱酸，所以 ClO-会水解，NaClO 溶液显碱性，故溶液 3 2CH CH OH H O C Cl Na< < < < 4+ 2− + - - +c(Na )>c(ClO )>c(OH )>c(H ) 2 2 22NaCl+2H O 2NaOH+Cl +H ↑→ ↑电解 2 2Cl +2NaOH NaCl+NaClO+H O→ H O C Cl Na< < < < 4+ 2− H O C Cl Na< < < < 4+ 2− 2 5C H OH 2 5C H OH 3 2CH CH OH中离子浓度大小为： ，故答案为： ； ； (4)“84”消毒液的有效成分是 NaClO，可通过电解饱和 NaCl 溶液制取，原理为：石墨作阳极，Cl-在阳极 失电子得 Cl2，Fe 作阴极，H2O 在阴极得电子生成 OH-和 H2，接着 Cl2 和 NaOH 反应得 NaClO，故答案为： NaCl；阴极； 。 22.高炉炼铁过程中发生的主要反应为： ，已知该反应在不 同温度下的平衡常数如下： 温度/℃ 1000 1150 1300 平衡常数 4.0 3 7 3.5 请回答下列问题： （1）该反应的平衡常数表达式 ______，该反应的正反应是______反应（填“放热”、“吸热”）。 （2）在一个容积为 10L 的密闭容器中，1000℃时加入 Fe、Fe2O3、CO、CO2 各 1.0mol，反应经过 10 min 后 达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率 ______、CO 的平衡转化率 ______； （3）欲提高（2）中 CO 的平衡转化率，可采取的措施是______。 a.减少 Fe 的量 b.增加 Fe2O3 的量 c.移出部分 CO2 d.提高反应温度 e.减小容器的容积 f.加入合 适的催化剂 （4）在氯氧化法处理含 的废水过程中，液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐（其毒性仅为氰 化物的千分之一），氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。 ①某厂废水中含 KCN，其浓度为 650mg/L。现用氯氧化法处理，发生如下反应（其中 N 均为 价）： 被氧化的元素是______。 ②投入过量液氯，可将氰酸盐进一步氧化为氮气。请配平下列化学方程式，并标出电子转移方向和数目： □ □ □ □ □ □ □ ______ ③若处理上述废水 40L，使 KCN 完全转化为无毒物质，至少需液氯______g。 【答案】 (1). (2). 放热 (3). (4). 80% (5). c (6). KCN . + - - +c(Na )>c(ClO )>c(OH )>c(H ) + - - +c(Na )>c(ClO )>c(OH )>c(H ) 2 2 22NaCl+2H O 2NaOH+Cl +H ↑→ ↑电解 2 2Cl +2NaOH NaCl+NaClO+H O→ ( ) ( ) ( ) ( )2 3 2 1 2Fe O s CO g Fe s CO g3 3 + + K= ( )2v CO = = CN− 3− 2 2KCN 2KOH Cl KOCN 2KCl H O+ + → + + KOCN + KOH + 2Cl → 2CO + 2N + KCl + 2H O ( ) ( )2c CO c CO 1 10.008mol L min− −⋅ ⋅中的 C 元素 (7). (8). 71 【解析】 【分析】 【详解】(1)K= ，温度升高，K 减小，说明温度升高，平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应 为放热反应，故答案为： ；放热； (2)设平衡时 CO2 的浓度为 x，则 CO 的浓度减小 x，为 mol/L-x=0.1mol/L-x，则 K=4.0= ，解得： x=0.08mol/L，则 = ，CO 的平衡转化率= =80%； (3)a．减少固体的量，平衡不移动，CO 的转化率不变，a 错误； b．增加固体的量，平衡不移动，CO 的转化率不变，b 错误； c．移出部分 CO2，CO2 的浓度减小，平衡正向移动，CO 的转化率增大，c 正确； d．提高反应温度，平衡常数减小，CO 的转化率减小，d 错误； e．减小容积，该平衡不移动，CO 的转化率不变，e 错误； f．加入催化剂能缩短到达平衡的时间，但是不能使平衡发生移动，CO 的转化率不变，f 错误； 故答案为：c； (4)①KCN 中的 C 为+2 价，KOCN 中的 C 为+4 价，所以 KCN 中的 C 元素被氧化，故答案为：KCN 中的 C 元素； ②1molCl2 参与反应得 2mol 电子，KOCN 生成 1molN2 失 6mol 电子，根据得失电子守恒，先作如下配平：2 ~3Cl2~1N2~6KCl，再根据原子守恒依次配平其它原子，如下： ，单线桥表示电子转移如下： ，故答案为： ； ③该方法将 CN-处理变为 N2，有如下关系：2KCN~2 ~(2+3)Cl2，KCN 的质量 2c(CO ) c(CO) ( ) ( )2c CO c CO 1.0 10 x 0.1-x ( )2v CO = 0.08mol/L-0 10min 1 10.008mol L min− −⋅ ⋅ 0.08 100%0.1 × KOCN KOCNm=650mg/L×40L=26000mg=26g， ，解得：m=71g，故答案为：71。 23.已知： 有机物 G（ ）是一种酯， 合成路线如下： 试回答下列问题： （1）指出反应类型：反应①____________；反应②的条件________________。 （2）A 的结构简式是：________________________。F 的结构简式是：___________________________。 （3）B 转化为 C 的化学方程式是（有机物用结构简式表示）：______________。 （4）写出有机物 的 2 种同分异构体（同时含碳碳双键、苯环和羧基）__________。 （5）根据已有知识并结合相关信息，写出以 为原料制备 C 的一种同分异构体 ， 合成路线流程图（无机试剂任用）。合成路线流程图示例如下： _______________。 【答案】 (1). 加成 (2). NaOH 醇溶液、加热 (3). (4). HOCH2CH2OH (5). +2Cu(OH)2 +Cu2O↓+2H2O (6). 22KCN ~ 5Cl 1 530g 26g 71g m × OH 2 | | R CHO R CH CHO O R CH CH C H H R O −′− + − − → − − − ′ 20 18 4C H O Δ→、 、 、 （ 任 写 2 种 ） (7). 【解析】 【分析】 和 发 生 “ 已 知 ” 反 应 生 成 ， A 为 ； 在 酸 性 条 件 下 脱 水 发 生 消 去 反 应 生 成 B ， 则 B 为 ； 和 新 制 氢 氧 化 铜 反 应 生 成 C ， C 的 分 子 式 为 C9H8O2 ， 则 C 为 ； 结 合 G 的 分 子 式 及 C2H5Br→D→E→F→G 可 知 ， G 为 ，F 为 HOCH2CH2OH，E 为 CH2BrCH2Br，D 为 CH2=CH2，据此解答。 【详解】(1)反应①中 H 加在羰基的 O 上，-CH2CHO 加在羰基的 C 上，即反应①为加成反应，反应②中C2H5Br 变为 CH2=CH2，为卤代烃的消去反应，可在 NaOH 的醇溶液环境下加热，故答案为：加成；NaOH 醇溶液、加热； (2)由分析可知，A 为： ，F 为：HOCH2CH2OH，故答案为： ； HOCH2CH2OH； (3)B( )和新制氢氧化铜反应生成 C( )，反应的方程式为： +2Cu(OH)2 +Cu2O↓+2H2O，故答案为： +2Cu(OH)2 +Cu2O↓+2H2O； (4)有两个侧链(一个-COOH、一个-CH=CH2)的还有两种，即： 、 只有一个侧链的有 2 种， 即： 、 ，故答案为： 、 、 、 （任写 2 种）； (5)逆合成分析： 可由 发生消去反应得到， 可由 和新制氢氧化铜反应而得到， 可由 发生催化氧化而得到， 可由 发生水解而得到， 可由 和 Br2 发生加成反应 Δ→ Δ→而得到，即 ，故 答案为： 。 【点睛】(5)掌握官能团的引入方法是逆合成分析的关键。 24.信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线 路板简单处理后，得到含 70%Cu，25%Al、4%Fe 及少量 Au、Pt 等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸 铜和硫酸铝晶体的路线：（友情提示：要将溶液中的 、 、 、 沉淀为氢氧化物，需溶液 的 pH 分别为：6.4、6.4、3.7、4.7） 请回答下列问题： （1）如何检验滤液 1 中是否含有 ？_______________；得到滤渣 1 的主要成分为____________。 （2）第 2 步加 的作用是____________，使用 的优点是____________；调溶液 pH 的目的是使 ____________生成沉淀。 2Cu + 2+Fe 3+Fe 3+Al 3+Fe 2 2H O 2 2H O（3）用第③步所得 制备无水 的方法是____________。 （4）由滤渣 2 制取 ，探究小组设计了三种方案： 上述三种方案中，______方案不可行，原因是_________；从原子利用率角度考虑，______方案更合理。 （5）结晶水的测定：将坩埚洗净，烘干至恒重，记录质量；在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体，称 量并记录质量；加热至 250℃，恒温一段时间，置于空气中冷却，称量并记录质量；计算结晶水含量。请纠 正实验过程中的两处错误：______________、______________。 【答案】 (1). 取少量滤液 1 于试管中，加入 KSCN 溶液，若溶液呈现血红色就证明有 ，若溶液没 有呈现血红色就无 (2). Pt、Au (3). 将 氧化为 (4). 不引入杂质，对环境无污染 (5). 、 (6). 加热脱水 (7). 甲 (8). 所得产品中含有较多 杂质 (9). 乙 (10). 样品加热后不应置于空气中冷却，应置于干燥器中冷却 (11). 样品“加热、冷却、称量”需进行多 次直至恒重 【解析】 【分析】 在浓硝酸、稀硫酸和加热条件下，Cu、Al、Fe 溶解，Au、Pt 不溶解，经过滤得滤渣 1 为 Au、Pt，滤液 1 为含 Cu2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、SO42-等离子的溶液，滤液 1 加 H2O2 将 Fe2+氧化成 Fe3+，然后加 NaOH 调 pH 到 4.7 将 Al3+沉淀，同时 Fe3+也被沉淀，得滤渣 2 为 Al(OH)3 和 Fe(OH)3、滤液 2 主要含 CuSO4 溶液，滤液 2 经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得 CuSO4·5H2O，滤渣 2 经一系列操作得 ，据此解答。 【详解】(1)Fe3+用 KSCN 溶液检验，具体方法为：取少量滤液 1 于试管中，加入 KSCN 溶液，若溶液呈现 血红色就证明有 ，若溶液没有呈现血红色就无 Fe3+，滤渣 1 的主要成分为不溶于硝酸和硫酸的 Pt、 Au，故答案为：取少量滤液 1 于试管中，加入 KSCN 溶液，若溶液呈现血红色就证明有 ，若溶液没有 呈现血红色就无 Fe3+；Pt、Au； (2)加 H2O2 的作用是将 氧化为 ，优点是还原产物为 H2O，既不引入杂质，也不会对环境造成污染， 调 pH 的目的是使 、 形成沉淀，故答案为：将 氧化为 ；还原产物为 H2O，既不引入杂质， 4 2CuSO 5H O⋅ 4CuSO ( )2 234Al SO 18H O⋅ 3+Fe 3+Fe 2+Fe 3+Fe 3+Fe 3+Al ( )2 4 3Fe SO ( )2 234Al SO 18H O⋅ 3+Fe 3+Fe 2+Fe 3+Fe 3+Fe 3+Al 2+Fe 3+Fe也不会对环境造成污染； 、 ； (3)将 加热脱水可制备无水 ，故答案为：加热脱水； (4)滤渣 2 为 Al(OH)3 和 Fe(OH)3，若用甲方案，所得产物中将含较多的 杂质，故甲方案不可行， 丙方案中有硫酸钠生成，所以原子利用率不如乙方案，故答案为：甲；所得产品中含有较多 杂 质；乙； (5)空气中有水蒸气，样品加热后不应置于空气中冷却，应置于干燥器中冷却，样品“加热、冷却、称量” 需进行多次直至恒重，故答案为：样品加热后不应置于空气中冷却，应置于干燥器中冷却；样品“加热、 冷却、称量”需进行多次直至恒重。 3+Fe 3+Al 4 2CuSO 5H O⋅ 4CuSO ( )2 4 3Fe SO ( )2 4 3Fe SO