山东省名校联盟2020-2021学年高三下学期开学考试化学试题（新高考） 含答案

山东省名校联盟 2020-2021 学年高三下学期开学考试 化学试题（新高考） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 S 32 Cl 35.5 V 51 Fe 56 Zn 65 Cd 112 一、选择题：本题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.化学与生活密切相关。下列叙述错误的是( ) A.碳酸钠可用于制造普通玻璃 B.高纯硅可用于制作光感电池 C.碳酸钡可用于 X 射线造影检查 D.漂白粉可用作泳池等场所的消毒剂 2. 可发生水解： 。下列表示相关微粒的化学 用语正确的是( ) A.中子数为 8 的氧原子： B. 的结构式： C. 的结构示意图： D. 的电子式： 3.《汉书·货殖列传》中记载：“章山之铜，所谓丹阳铜也。今世有白铜，盖点化为之，非其 本质。”已知白铜中含有锡元素，下列说法错误的是( ) A.纯铜比白铜硬度小，熔点高 B.纯铜和白铜都可耐强酸、强碱腐蚀 C.白铜置于潮湿的空气中，Cu 受到保护 D.铜和锡都可用于制作生活中的器皿 4.下列关于有机化合物的说法正确的是( ) A. 属于醛类，官能团为—CHO B.分子式为 的有机物中能与 NaOH 溶液反应的有 4 种 C.立方烷（ ）的六氨基（— ）取代物有 3 种 D.烷烃 的正确命名是 2-甲基-3-丙基戊烷 5.下列有关说法错误的是( ) A. 与 互为同位素 B.乙二醇和甘油不互为同系物 C.蛋白质溶液和 NaCl 溶液可根据丁达尔效应进行区分 D.卤水点豆腐、微波手术刀开刀处血液迅速凝固都是胶体的聚沉现象 6.图中所示的实验方案，能达到实验目的的是( ) A.①探究温度对平衡 的影响 B.②探究 C 和 Si 非金属性的强弱 C.③除去 气体中混有的 HCl D.④用高锰酸钾标准液滴定市场上的双氧水溶液 7.氮循环是海洋生态系统的基础。海洋中无机氮循环的过程如图所示。下列叙述错误的是 ( ) A.“硝化作用”可能有氧气的参与 B.氮循环中涉及氮的固定 C.向海水中大量排放含有 的废水会打破氮循环的稳态 D. 是歧化反应 8.下列实验现象与实验操作不匹配的是( ) 选项 实验操作 实验现象 A 向蔗糖中加入浓硫酸，并将产生的气体通 过足量溴水 蔗糖变黑、膨胀，溴水褪色，有气 泡冒出 B 将少量硼酸滴入 溶液中 有气泡产生 C 向盛有 溶液的试管中滴加浓的维生 素 C 溶液 溶液由黄色变为浅绿色 D Mg 和盐酸反应，将温度计水银球插入反 应液中 镁条逐渐溶解，产生气泡，温度计 水银柱迅速上升 A.A B.B C.C D.D 9.下列关于物质结构与性质的说法，不正确的是( ) A. 晶体中存在 ， 的几何构型为 V 形 B.C、H、O 三种元素的电负性由小到大的顺序为 HZ B.简单离子半径： W>Y>Z>X C.Y 与 W 具有相同的最高正化合价 D.Z 与 W 形成的化合物水溶液呈碱 性 二、选择题：本题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分。每小题有一个或两个选项符合题目要 求，全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 11.茴香醛可用于香料的配制和有机合成，其中间茴香醛的结构简式如图所示。下列关于茴 香醛的说法正确的是( ) A.其分子式是 B.分子中 键与 键数目之比为 2:9 C.分子中所有碳原子可能共平面 D.对茴香醛中含有 3 种不同化学环境的氢原子 12.下列反应的离子方程式正确的是( ) A.氯化铝溶液中滴加足量氨水： B.碳酸氢铵溶液中加入过量氢氧化钠溶液： C.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸： D.向足量的溴化亚铁溶液中通入少量的氯气： 13.科学家提出利用离子交换膜组合工艺将电解制备金属锰和二氧化锰工艺联用，实现同步 制备金属锰和二氧化锰并实现回收硫酸的目的，工艺原理如图，下列有关说法中错误的是 ( ) A.阴极的电极反应式为 B.左侧为阳离子交换膜 C.右侧电解液含有 和 ，可以防止产生 并提高溶液导电性 D.实际生产中不能用氯化锰溶液代替硫酸锰溶液 14.焦亚硫酸钠 在医药、橡胶、印染等方面应用泛。利用 生产 的工艺 如下： 资料： 通常是由 过饱和溶液经结晶脱水制得。 下列说法正确的是( ) A. 是 和 的混合物 B.pH=4.1 时，Ⅰ中主要反应的化学方程式为 C.加入 固体的目的是调节 pH，促进Ⅲ中 的再吸收 D.“结晶脱水”过程中反应的化学方程式为 15.25℃时，向 溶液中滴入 溶液。下列说法正确 的是( ) A.若 溶液的 pH=3，则此温度下 的数量级为 B.滴入 溶液，则可能存在： C.若 pH>7，则溶液中可能存在： D.若溶质为 NaA，则溶液中一定存在： 三、非选择题：本题共 5 小题，共 60 分 16.（11 分）葡萄糖酸亚铁 是常用的补铁剂，易溶于水。用如图装置制备 ， 提取出的 与葡萄糖酸反应可得葡萄糖酸亚铁。请回答下列问题： （1）装置 c 的名称为____________。 （2）打开 ，关闭 ，开始反应。一段时间后关闭 ，打开 。在装置 c 中制得 碳酸亚铁。实验过程中产生的 作用有____________。 （3）将制得的碳酸亚铁浊液过滤、洗涤。如过滤时间过长会发现产品部分变为红褐色，用 化学方程式说明其原因：____________。 （4）将葡萄糖酸与碳酸亚铁混合，加入乙醇、过滤、洗涤、干燥。加入乙醇的目的是 ____________。 （5）用 溶液代替 溶液制备碳酸亚铁，同时有气体产生，该反应的离子方 程式为____________，此法产品纯度更高，原因是____________。 17.（12 分）氨氮( 等)是一种重要污染物，可利用合适的氧化剂氧化去除。 (1)氯气与水反应产生的 HClO 可去除废水中含有的 。 已知： 则反应： 的 ____________________ 。 (2)在酸性废水中加入 NaC1 进行电解，阳极产生的 HClO 可氧化氨氮。电解过程中，废水中 初始 浓度对氨氮去除速率及能耗(处理一定量氨氮消耗的电能)的影响如图甲所示。 ①写出电解时阳极的电极反应式：______________________________； ②当 浓度减小时，氨氮去除速率下降，能耗却增加的原因是____________________。 ③保持加入 NaCl 的量不变，当废水的 pH 低于 4 时，氨氮去除速率也会降低的原因是 ___________________________。 (3)高铁酸钾 是一种高效氧化剂，可用于氨氮处理。 在干燥空气下的强碱 性溶液中能稳定存在。氧化剂的氧化性受溶液中的 浓度影响较大。 ①碱性条件下 可将水中的 转化为 除去，该反应的离子方程式为 _______________________； ②用 氧化含氨氮废水，其他条件相同时，废水 pH 对氨氮去除率及氧化时间的影响 如图乙所示。当 pH 小于 9 时，随着 pH 的增大，氨氮去除率增大，氧化时间明显增长的原 因是___________________________。 18.（13 分）镉(Cd)可用于制作某些发光电子组件，一种以镉废渣(含 CdO 及少量 ZnO、CuO、 MnO、FeO 杂质)为原料制备镉的工艺流程如图： 回答下列问题： (1)“滤渣 1”的主要成分为 和_____________________(填化学式)。 (2)“氧化”时 的还原产物是 ，该步骤中除铁、除锰的离子方程式分别为 ___________________________。 (3)“置换”镉中置换率与 的关系如图所示，其中 Zn 的理论用量以溶液中 的量为依据。 ①实际生产中 比值最佳为 1.3，不宜超过该比值的原因是 __________________。 ②若需置换出 112 kg Cd，且使镉置换率达到 98%，实际加入的 Zn 应为__ _kg。 (4)“置换”后滤液溶质主要成分是____________________(填化学式)。 (5)“熔炼”时，将海绵镉(含 Cd 和 Zn)与 NaOH 混合反应，反应的化学方程式是 ______________________________。当反应釜内无明显气泡产生时停止加热，利用 Cd 与 的__________________不同，将 Cd 从反应釜下口放出，以达到分离的目的。 19.（11 分）硫、钒化合物在药物化学及催化化学等领域应用广泛。回答下列问题： （1）基态钒原子的价层电子排布图为_________，钒有+2、+3、+4、+5 等多种化合价，其 中最稳定的化合价是_________， 的空间构型为_________。 （2）2-巯基烟酸氧钒配合物（图甲）是副作用小的有效调节血糖的新型药物： 该药物中 N 原子的杂化方式是_________；2-巯基烟酸（图乙）水溶性优于 2-巯基烟酸氧钒 配合物（图乙）的原因是_________。 （3）某六方硫钒化合物晶体的晶胞如图丙所示，该晶胞的化学式为_________。图丁为该晶 胞的俯视图，该晶胞的密度为_________ （列出计算式即可）。 20.（13 分）琥珀酸二乙酯可用作增塑剂、特种润滑剂和有机合成中间体。以乙烯为原料制 备琥珀酸二乙酯的合成路线如下： 已知：① ； ② ， 完成下列填空： （1）乙烯生成 A 的反应类型为_________，A 的名称是_________。 （2）B 的结构简式为_________，琥珀酸二乙酯的结构简式为_________。 （3）A→D 的化学方程式为__________。 （4）E 为八元环状化合物，E 中含有的官能团名称为__________；C 和 D 在一定的条件下 还可生成高分子化合物，之所以能生成高分子化合物是因为__________。 （5）已知氧化羟基的条件足以氧化有机分子中的碳碳双键，试设计由丙烯醇 制丙烯酸 的合成路线：_____________。（合成路线常 用的表示方式为 ） 答案以及解析 1.答案：C 解析：制造普通玻璃的原料为石灰石、石英、纯碱等，A 叙述正确；高纯硅可用于制作光感 电池，B 叙述正确；碳酸钡不溶于水，但可溶于酸，X 射线造影检查应选用硫酸钡，不能选 用碳酸钡，C 叙述错误；漂白粉具有强氧化性，可用作泳池等场所的消毒剂，D 叙述正确。 2.答案：D 解析：A 项，质量数=质子数+中子数=8+8=16，中子数为 8 的氧原子： ，错误；B 项， 为联氨，是共价化合物，氮原子和氢原子间形成共价单键，氮原子和氮原子间也形成共价单 键，结构式为 ，错误；C 项， 的结构示意图为 ， 错误；D 项， 分子中氢原子与氧原子之间形成 1 对共用电子对，电子式： ，正确。 3.答案：B 解析：白铜是铜和锡的合金，其硬度大于纯铜，熔点低于纯铜，A 说法正确；锡属于氢前面 的金属，不耐强酸腐蚀，B 说法错误；锡比铜活泼，白铜置于潮湿的空气中发生吸氧腐蚀， 锡做负极，被腐蚀，铜做正极，被保护，C 说法正确；铜和锡性质相对稳定，在古代就出现 了铜器和锡器，D 说法正确。 4.答案：C 解析： 属于酯类，官能团是酯基：—COO—，A 错误；能与 NaOH 溶液反应 说明含有羧基或酯基，属于酸的有 4 种： 属于酯的有 9 种： ，B 错误； 的六氨基取代物中剩余的两 个氢原子可能位于 12、13、14 三种不同的位置，即同分异构体的数目有 3 种，C 正确； 的正确命名为 2-甲基-3-乙基已烷，D 错误。 5.答案：A 解析：A 项， 与 均表示氯气分子，不互为同位素，错误；B 项，乙二醇和甘油所 含的官能团数目不同，且分子式也不是相差 n 个 ，正确；C 项，蛋白质溶液是胶体，与 NaC1 溶液可根据丁达尔现象加以区分，正确；D 项，豆汁和血浆是胶体，卤水是电解质溶 液，微波可产生热量，加入电解质溶液和加热均可使胶体发生聚沉，正确。 6.答案：A 解析：升高温度，平衡向吸热反应方向移动，降低温度，平衡向放热反应方向移动，装置① 中两个烧瓶的其他条件相同，只有温度不同，可以探究温度对平衡的影响，A 能达到实验目 的；浓盐酸具有挥发性，制取的二氧化碳中含有氯化氢，氯化氢也能和硅酸钠反应，故不能 判断 的酸性强弱，进而不能确定 C 和 Si 非金属性的强弱，B 不能达到实验 目的；二氧化碳能和碳酸钠溶液反应，所以不能用饱和碳酸钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢， 可以用饱和碳酸氢钠溶液，C 不能达到实验目的；用高锰酸钾标准溶液滴定双氧水溶液时， 眼晴应注视锥形瓶中溶液颜色的变化，D 不能达到实验目的。 7.答案：D 解析：“硝化作用”N 的化合价升高，故可能有氧气的参与，A 叙述正确； 过程属 于氮的固定，B 叙述正确；向海水中大量排放含有 的废水，通过反硝化作用提高了海 水中 的浓度，进而提高 的浓度，这种传导效应一旦超过海洋氮循环所能承受 的极限，便会打破这种循环的稳态，C 叙述正确；歧化反应指同种元素的价态有升有降，而 该过程中 N 的化合价只升高，不降低，D 叙述错误。 8.答案：B 解析：蔗糖和浓硫酸反应产生了 ， 可以被溴水吸收，使溴水褪色， 与溴 水不反应，故会有气泡冒出，A 中实验现象与实验操作匹配；碳酸的酸性强于硼酸，将少量 硼酸滴入 溶液中无现象，B 中实验现象与实验操作不匹配；维生素 C 具有还原性， 能将三价铁离子还原为二价铁离子，溶液由黄色变为浅绿色，C 中实验现象与实验操作匹配； 活泼金属和酸的反应属于放热反应，故镁和盐酸反应的现象为镁条逐渐溶解，产生气泡，温 度计水银柱迅速上升，D 中实验现象与实验操作匹配。 9.答案：C 解析： 中碘的杂化数为 ，所以是 杂化，由于只有 2 个 I 与中心原子成键， 所以空间构型是 V 形，A 不符合题意；电负性：C7，则溶液溶质可能是 NaA （强碱弱酸盐），其离子浓度大小为 ，溶质也可能是 NaOH 和 NaA，其离子浓度大小为 或 ，正确 D 项，若 NaA 是强酸强碱盐，则溶液中一定存在： ，若 NaA 是强碱弱酸盐，则溶液中一定存在： ，错误。 16.答案：（1）三颈烧瓶（1 分） （2）将装置中的空气赶出，将装置 b 中的溶液压入装置 c（2 分） （3） （2 分） （4）降低葡萄糖酸亚铁的溶解度，有利于析出（2 分） （5） （2 分）；碳酸氢钠溶液碱性更弱，不利于 的生成（答生成 防止 被氧化不扣分）（2 分） 解析：（1）c 为三颈烧瓶。 （2） 易氧化，b 中反应产生的 的作用：一是把装置内的空气排干净，防止生成的 被氧化；二是把 b 中溶液压进 c 中。 （3）过滤时间过长会发现产品部分变为红褐色，原因是 与 反应生成 ，化 学方程式为 。 （4）乙醇分子的极性比水小，可以降低葡萄糖酸亚铁在水中溶解度，便于葡萄糖酸亚铁析 出。 （5）碳酸根离子水解后溶液碱性较强，易生成氢氧化亚铁，用 溶液代替 溶 液，发生反应的离子方程式为 ，可以降低溶液的 pH 防止产生氢氧化亚铁，得到的产品纯度更高。 17.答案：(1) （2 分） (2)① （2 分） ②电解 产生的 HClO 浓度低，氧化氨氮速率低，阳极 开始放电，消耗电能（2 分） ③当 浓度过大，HClO 氧化 产生 从溶液中逸出，使 HClO 浓度减小（2 分） (3)① （2 分） ②随着 pH 的增大 的稳定性增强，利用率提高，氨氮去除率高；但 浓度减小， 氧化性减弱，氧化时间增长（2 分） 解析：(1)根据盖斯定律，反应： 的 。 (2)①电解时 NaCl 在阳极发生氧化反应，失电子生成 HClO，阳极电极反应式为 ； ②当 浓度减小时，电解 产生的 HClO 浓度低，氧化氨氮速率低，阳极 中 开 始放电，消耗电能； ③阳极产生的 HClO 具有氧化性，当废水的 pH 低于 4 时， 浓度过大，HClO 氧化性增强， 可氧化 产生 从溶液中逸出，使 HClO 浓度减小，氨氮去除速率也会降低。 (3)①碱性条件下 可将水中的 氧化为 除去， 被还原为 沉淀， 根据氧化还原反应的配平规律可得，反应的离子方程式为 ； ②用 氧化含氨氮废水说明 具有强氧化性，且其氧化性受溶液中的 浓度 影响较大，随着 pH 的增大 的稳定性增强，利用率提高，氨氮去除率高；但 浓度 减小， 的氧化性减弱，氧化时间增长。 18.答案：(1) （1 分） (2) （2 分）； （2 分） (3)①锌粉用量过多增加成本；海绵镉的纯度降低；熔炼中 NaOH 用量过多增加成本（2 分） ②86.2（2 分） (4) （1 分） (5) （2 分）；密度 （1 分） 解析： 根据工艺流程图可知，镉废渣(含 CdO 及少量 ZnO、CuO、MnO 和 FeO 杂质)，粉 碎后加入稀 溶解后，溶液中含有 等硫酸盐； 加入石灰乳调节 pH=5，有 生成，因为 微溶于水，同时沉淀除去 ；在 滤液中加入 溶液，将 氧化为 ，形成 沉淀，同时将 氧化生成 沉淀；在滤液中再加入锌置换出 Cd，得到海绵镉；海绵镉用 NaOH 溶解其中过量的 Zn，得到 Cd 和 ，据此作答。 (1)由上述分析可知，加入石灰乳后，有 生成， 微溶于水，故“滤渣 1”的主要成 分为 。 (2)“氧化”时 氧化 、 ，得到 沉淀，还原产物是 ，故 离子方程式分别为 和 。 (3)①实际生产中 比值最佳为 1.3，如果超过该比值，锌粉用量过多会增加 成本；生成的海绵镉的纯度会降低；熔炼过程中 NaOH 的用量过多，也会增加成本。 ②根据反应 ，若需置换出 112 kg Cd，且使镉置换率达到 98%， ，解得 (Zn 的理论用量) ≈ 66.3 kg，所以 (Zn 的实际用 量)= (Zn 的理论用量)≈86.2 kg。 (4)根据流程图，“氧化”后的溶液中主要含有 ，因此加入锌“置换”，即 ，滤液溶质的主要成分是 。 (5)“熔炼”时，将海绵镉(Cd 和过量的 Zn)与 NaOH 混合反应，过量的 Zn 被 NaOH 溶解，反 应的化学方程式是 。当反应釜内无明显气泡产生时 停止加热，Cd 液体与 的密度不同，将 Cd 从反应釜下口放出，以达到分离的目的。 19.答案：（1） （1 分）；+5（1 分）；正四面体（1 分） （2） （1 分）；2-巯基烟酸的羧基可与水分子之间形成氢键，使其在水中溶解度增大（2 分） （3）VS（2 分）； （3 分） 解析：（1）钒为 23 号元素，电子排布式为 ，价电子排布图为 ； 钒原子失去 5 个价电子后，形成 8 电子稳定结构，故其最稳定的化合价是+5；根据价层电 子对互斥原理， 中的形成 4 个 键，孤电子对数为 ，空间构型为正四 面体。 （2）根据结构简式可知 N 原子形成 2 个 键，N 原子还有 1 对孤电子对，价层电子对数 为 3，所以 N 原子为 杂化；2-巯基烟酸含有羧基，可以与水分子形成氢键，所以其水溶 性会更好。 （3）晶胞中Ⅴ原子个数为 ，S 原子个数为 2 个，所以化学式为 VS； 一个晶胞的质量为 ，晶胞底面积为 ，晶胞的体积为 ，所以晶胞的密度 。 20.答案：（1）加成反应（1 分）；1,2-二溴乙烷（1 分） （2） （1 分）； （2 分） （3） （2 分） （4）酯基（1 分）；C 为丁二酸，分子中有两个羧基，D 为乙二醇，分子中有两个羟基， 在一定条件下许多丁二酸、乙二醇分子间酯化，发生缩聚反应，形成长链，得到聚丁二酸乙 二酯（2 分） （5） （3 分） 解析：A 为 ，B 为 ，C 为 ，琥珀酸乙酯 为 ，D 为 ，E 为 。 （1）乙烯与溴单质发生加成反应生成 。 名称为 1,2-二溴乙烷。 （2）B 的结构简式为 。琥珀酸二乙酯为 。 （3） 与 NaOH 水溶液共热生成 和 。 （4）E 中官能团为酯基。 含 2 个羧基， 含 2 个羟基， 二者一定条件下缩聚生成聚酯。 （5）由 制备 ，只需将羟基氧化生成羧基，但碳碳双键也 能被氧化，所以氧化羟基前应先将碳碳双键保护起来， 先与 HCl 加成得到 ， 氧化得到 ， 继续氧化得到 ， 发生消去反应得到 ， 酸化得到 。