福建省龙岩市2021届高三化学3月第一次质量检测试题（Word版附解析）

龙岩市 2021 年高中毕业班第一次教学质量检测 化学试题 注意：1．请将答案填写在答题卡上 2．可能用到的相对原子质量： Na 23 S 32 Fe 56   一、选择题：本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 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。 1. 针对新冠肺炎疫情，需对场所杀菌消毒。下列物质不宜用作杀菌消毒的是( ) A. 高锰酸钾溶液 B. 无水酒精 C. 双氧水 D. 次氯酸钠 溶液 2. 2-乙烯基吡啶(VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料，用吡啶( )合成 VPy 的其中一 步反应是： 。下列确的是( ) A. 吡啶的分子式为 C5NH6 B. EPy 中所有原子共平面 C. VPy 是乙烯的同系物 D. VPy 能使溴水褪色 3. 设 AN 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( ) A. 17g 由 16 O 和 18 O 构成的氧气中所含质子数一定为 A8N B. 标况下， 411.2L CH 和 2O 的混合气体中所含的分子数为 A0.5N C. 用足量水吸收 21molCl ，所得溶液中 2Cl HCl HClO Cl、 、 、 四种微粒数目之和为 A2N D. 常温下， -1 41L0.5mol L NH Cl 溶液与 -1 41L0.25mol L NH Cl 溶液所含 4NH 的物质的量 相等 4. 用图所示实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是( ) A B C D 探究温度对 2NO2  N2O4 平衡的影响 除去 CO2 气体中混有 的 HCl 验证 FeCl3 对 H2O2 分解 反应有催化作用 制取少量含 NaClO 的消毒液 A. A B. B C. C D. D 5. 某种含二价铜微粒[CuII(OH)(NH3)]+的催化剂可用于汽车尾气脱硝，催化机理如图 1，反应 过程中不同态物质体系所含的能量如图 2。下列说法正确的是( ) A. 总反应焓变ΔH>0 B. 由状态②到状③是铜元素被氧化的过程 C. 状态③到状态④的变化过程中有 O—H 键的形成 D. 该脱硝过程的总反应方程式为 4NH3+2NO+2O2=6H2O+3N2 6. 科学家利用原子序数依次递增的短周期元素 W、X、Y、Z 组合成一种超分子，其分子结构 示意图如图所示(图中实线代表共价键，其他重复单元的 W、X 未标注)。W、X、Z 分别位于 不同周期，乙的原子半径在其所在周期中最大。下列说法错误．．的是( ) A. Z 元素的金属性在其所在周期中最强 B. W 与 Z 可形成离子化合物 C. 单核离子半径：Zc OH >c H    10. 铋酸钠( 3NaBiO )是分析化学中的重要试剂。某同学设计实验制取铋酸钠，装置如图所示(加 热和夹持仪器已略去)，部分物质性质如表。 物质 性质 3NaBiO 不溶于冷水，浅黄色  3Bi OH 难溶于水，白色 下列说法错误．．的是 A. 装置 B 用于除去 2Cl 中 HCl B. 装置 C 中反应的离子方程式为：   2 3 2Bi OH +3OH +Cl =BiO +2Cl +3H O   3 C. 拆除装置前必须进行的操作是关闭 1 3K K、 ，打开 2K D. 装置 D 用于除去多余的氯气 二、非选择题：本题共 5 小题，共 60 分。 11. 铜冶炼过程中会产生高砷烟灰，含砷物质的主要成分为砷酸盐(铜锌铅等)，利用高砷烟灰 制备三氧化二砷的生产工艺如图所示，回答相关问题： 已知：砷酸盐( 3 4AsO  )都难溶于水，易溶于碱。 (1)“碱浸”中 Na2S 浓度对砷脱除的影响如图所示，实际生产中保持 Na2S 浓度为 52g·L-1 ①如果 Na2S 的浓度过小，造成的后果是______________。 ②所得“碱浸液”中 c(Pb2+)=_________mol·L-1。[已知   11 spK PbS 2.6 10  ] (2)“苛化”时，砷转化为 Ca3(AsO4)2 沉淀，研究表明，“苛化”过程中，随着温度的升高，砷的沉 淀率会先增大后减小，后减小的原因是____________。 (3)“溶砷”所得“滤渣 2”的主要成分是_____________。 (4)已知“还原”过程中砷酸转化为亚砷酸(H3AsO3)，请写出反应的化学方程式__________。 (5)常温下，用 NaOH 溶液滴定“还原”所得溶液，含砷微粒的物质的量分数随 pH 的变化曲线如 图所示。 ①H3AsO3 的一级电离常数 Ka1=___________。 ②溶液的 pH 由 7 调至 10 的过程中，发生反应的离子方程式为_______________。 12. 乳酸亚铁晶体{[  3 2 2[CH CH OH COO] Fe 3H O }是一种很好的食品铁强化剂，吸收效果 比无机铁好，易溶于水，几乎不溶于乙醇，可由乳酸与 3FeCO 反应制得。 I．制备 3FeCO ， 实验步骤如下： i ．检查气密性，按图示添加药品； ii．在装置 B 中制取硫酸亚铁，并将整个装置内的空气排净； iii．将 B 中溶液导入 C 中产生 3FeCO 沉淀； iv．将 C 中混合物分离提纯，获得纯净的碳酸亚铁产品。 (1)仪器 A 的名称是____________________。 (2)装置 D 的作用是______________________。 (3)装置 C 中生成 3FeCO 的离子方程式是_________________。 (4)步骤 ii 中应打开的开关是__________，步骤 iii 中应打开的开关是_____________。(选填“ 2K ” 或“ 3K ”) Ⅱ．制备乳酸亚铁晶体 将制得的 3FeCO 加入乳酸溶液中，加入少量铁粉，在 75℃下搅拌使之充分反应，然后再加人 适量乳酸。经系列操作．．．．后得到产品。 (5)加入铁粉的目的_________________。(用离子方程式表示) (6)欲获得尽可能多的产品，上述系列操作指的是：冷却，_____________，过滤，再洗涤和干 燥。 Ⅲ．探究乳酸亚铁晶体中铁元素含量 甲、乙同学分别设计如下方案，以测定样品中铁元素的含量。 甲 乙 称取 1w g 样品溶于水，用 -1 1c mol L 酸性 4KMnO 标 准溶液滴定，当溶液恰好显浅紫色，且 30s 内不恢复， 停止滴定，测得消耗标准溶液 1V mL 。由此求得   -3 1 1n Fe 5c V 10 mol  称取 2w g 样品，灼烧完全灰化，加足量盐酸溶解， 加入过量 KI溶液充分反应，然后加入几滴淀粉 溶液，用 2c mol L 硫代硫酸钠溶液滴定(已知： 2 2 2 2 3 4 6I +2S O =S O 2I   )，滴定终点时，测得消 耗标准溶液 2V mL 。 (7)甲方案错误，主要原因是___________，该方案测定结果将明显__________(填偏大、偏小)。 (8)依据乙方案可得出样品中铁元素含量为__________(用含有相关字母的代数式表示)。 13. 利用 2CO 可合成烷烃、烯烃、醇等系列重要化工原料。回答下列有关问题： I．制备甲烷         1 2 2 4 2CO g +4H g CH g +2H O g H 252.9kJ mol     (1)该反应的  G G H T S      与温度的关系如图 1 所示。 ①要使该反应能顺利发生，理论上温度不高于____________。 ②在恒温、恒容容器中进行该反应，下列不能．．说明反应达到平衡状态的是_________。 A． 2CO 和 2H 的转化率之比不再变化 B．混合气体的平均摩尔质量不再变化 C．容器内的压强不再变化 D．    2 4正 正 v H =4v CH (2)选择合适催化剂，在密闭容器中按    2 2n CO :n H 1: 4 充入反应物，反应结果如图 2 所 示。 ①若 N 点压强为1MPa ，则平衡常数  pK N  __________，P 点与点的平衡常数  K P _______  K N (填“>”、0 B. 由状态②到状③是铜元素被氧化的过程 C. 状态③到状态④的变化过程中有 O—H 键的形成 D. 该脱硝过程的总反应方程式为 4NH3+2NO+2O2=6H2O+3N2 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．根据图 2 可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，则总反应焓 变ΔH＜0，A 说法错误； B．由状态②到状③，发生[CuII(OH)(NH3)3]++NO→[CuI(H2NNO)(NH3)2]++H2O，Cu 的化合价降 低，氨分子中的 N 原子化合价升高，是 N 元素被氧化还原反应，B 说法错误； C．状态③到状态④的变化过程为[CuI(H2NNO)(NH3)2]+→[CuI(NH3)2]++N2+H2O，有 O-H 键的 形成，C 说法正确； D．根据图 1，加入 2NH3、2NO、1212O2，生成 2N2、3H2O，该脱硝过程的总反应方程式为 4NH3+4NO+O2=6H2O+4N2，D 说法错误； 综上所述答案为 C。 6. 科学家利用原子序数依次递增的短周期元素 W、X、Y、Z 组合成一种超分子，其分子结构 示意图如图所示(图中实线代表共价键，其他重复单元的 W、X 未标注)。W、X、Z 分别位于 不同周期，乙的原子半径在其所在周期中最大。下列说法错误．．的是( ) A. Z 元素的金属性在其所在周期中最强 B. W 与 Z 可形成离子化合物 C. 单核离子半径：Zc H    【答案】C 【解析】 【分析】图中 b 点所加 V(NaOH)=10mL，此时 CH3COOH 被中和一半，故 b 点刚反应时溶质 为等物质的量的 CH3COOH 和 CH3COONa；d 点所加 V(NaOH)=20mL，此时 CH3COOH 被完 全中和，故 d 点刚反应时溶质为 CH3COONa；f 点所加 V(NaOH)=40mL，此时 NaOH 相当于 CH3COOH 的两倍，故 f 点组成为 CH3COONa 和 NaOH。 【详解】A．b 点，滴加的 NaOH 发生反应时，CH3COOH 和 CH3COONa 的物质的量相等，但 溶液的 pH＜7，则表明反应后 CH3COOH 将发生部分电离，所以 c(CH3COO-)＞c(CH3COOH)， 选项 A 不正确； B．c 点时，溶质为 CH3COOH 和 CH3COONa，且水的电离不受影响，则溶液呈中性；e 点时， 溶质为 CH3COONa 和 NaOH，二者都呈碱性，所以溶液显碱性，选项 B 不正确； C．d 点溶液中：c(Na＋)= 0.10mol/L 20mL 40mL  =0.05mol/L，c(CH3COO-)+c(CH3COOH)= 0.10mol/L 20mL 40mL  =0.05mol/L，所以 c(Na＋)+c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.10mol/L，选项 C 正确； D．f 点，刚反应时溶质组成为等物质的量的 CH3COONa 和 NaOH，然后 CH3COO-发生水解， 导致 c(CH3COO-)减小、c(OH－)增大，所以溶液中：c(Na＋)＞c(OH－)＞c(CH3COO-)＞c(H＋)，选 项 D 不正确； 答案选 C。 10. 铋酸钠( 3NaBiO )是分析化学中的重要试剂。某同学设计实验制取铋酸钠，装置如图所示(加 热和夹持仪器已略去)，部分物质性质如表。 物质 性质 3NaBiO 不溶于冷水，浅黄色  3Bi OH 难溶于水，白色 下列说法错误．．的是 A. 装置 B 用于除去 2Cl 中 HCl B. 装置 C 中反应的离子方程式为：   2 3 2Bi OH +3OH +Cl =BiO +2Cl +3H O   3 C. 拆除装置前必须进行的操作是关闭 1 3K K、 ，打开 2K D. 装置 D 用于除去多余的氯气 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A. 装置 B 中装有饱和食盐水，用于除去 2Cl 中 HCl ，选项 A 正确； B．反应物为 Bi(OH)3、Cl2 和 NaOH 混合物，+3 价的 Bi 被氧化成 NaBiO3，Cl2 被还原成 Cl-， 根据原子守恒还有水生成，所以反应为：Bi(OH)3+3OH-+Na++Cl2=NaBiO3+2Cl-+3H2O，选项 B 错误； C．从图上来看关闭 K1、K3，打开 K2 可使 NaOH 留下与氯气反应，故答案为：关闭 K1、K3， 打开 K2，选项 C 正确； D．装置 D 中装有氢氧化钠溶液，用于除去多余的氯气，以免污染空气，选项 D 正确； 答案选 B。 二、非选择题：本题共 5 小题，共 60 分。 11. 铜冶炼过程中会产生高砷烟灰，含砷物质的主要成分为砷酸盐(铜锌铅等)，利用高砷烟灰 制备三氧化二砷的生产工艺如图所示，回答相关问题： 已知：砷酸盐( 3 4AsO  )都难溶于水，易溶于碱。 (1)“碱浸”中 Na2S 浓度对砷脱除的影响如图所示，实际生产中保持 Na2S 浓度为 52g·L-1 ①如果 Na2S 的浓度过小，造成的后果是______________。 ②所得“碱浸液”中 c(Pb2+)=_________mol·L-1。[已知   11 spK PbS 2.6 10  ] (2)“苛化”时，砷转化为 Ca3(AsO4)2 沉淀，研究表明，“苛化”过程中，随着温度的升高，砷的沉 淀率会先增大后减小，后减小的原因是____________。 (3)“溶砷”所得“滤渣 2”的主要成分是_____________。 (4)已知“还原”过程中砷酸转化为亚砷酸(H3AsO3)，请写出反应的化学方程式__________。 (5)常温下，用 NaOH 溶液滴定“还原”所得溶液，含砷微粒的物质的量分数随 pH 的变化曲线如 图所示。 ①H3AsO3 的一级电离常数 Ka1=___________。 ②溶液的 pH 由 7 调至 10 的过程中，发生反应的离子方程式为_______________。 【答案】 (1). Pb2+ 浸出率高，影响后续除杂 (2). 3.9×10-11 (3). 温度升高，熟石灰溶 解度减小，溶液中 c(Ca2+)减小使砷的沉淀率减小 (4). CaSO4 (5). H3AsO4+H2O+SO2= H3AsO3+H2SO4 (6). 1×10-9 (7). H3AsO3+OH-= H2AsO 3  + H2O 【解析】 【分析】高砷烟灰含砷物质的主要成分为砷酸盐(铜锌铅等)，加入 NaOH 和 Na2S 进行碱浸， 得到 CuS、ZnS、PbS 等沉淀，之后加入熟石灰进行苛化，砷转化为 Ca3(AsO4)2 沉淀，加入硫 酸，得到含有 H3AsO4 的溶液，Ca 元素转化为 CaSO4 沉淀，之后通入 SO2 将 H3AsO4 还原得到 H3AsO3 溶液，结晶得到 As2O3。 【详解】(1)①据图可知如果 Na2S 的浓度过小，Pb2+浸出率高，影响后续除杂； ②Na2S的浓度为 52g·L-1，则 c(S2-)= 52g 78g/mol 1L = 2 3 mol/L，所以 c(Pb2+)= -11 -12.6 10 mol L2 3   =3.9×10-11mol/L； (2)温度升高，熟石灰溶解度减小，溶液中 c(Ca2+)减小使砷的沉淀率减小； (3)加入硫酸前加入了熟石灰，所以滤渣 2 为微溶于水的 CaSO4； (4)根据题意可知 SO2 将 H3AsO4 还原得到 H3AsO3，根据电子守恒可知 SO2 和 H3AsO4 的系数之 比为 1:1，再结合元素守恒可得化学方程式为 H3AsO4+H2O+SO2= H3AsO3+H2SO4； (5)①H3AsO3 的一级电离常数 Ka1=       + 2 3 3 3 H AsO H H AsO c c c  ，据图可知当 c(H3AsO3)=c(H2AsO 3  )时 pH=9，即 c(H+)=1×10-9mol/L，所以 Ka1=1×10-9； ②据图可知当 pH 由 7 到 9 的过程中，As 元素存在的主要形式由 H3AsO4 转化为 H2AsO 3  ，所 以发生的离子方程式为 H3AsO3+OH-= H2AsO 3  + H2O。 12. 乳酸亚铁晶体{[  3 2 2[CH CH OH COO] Fe 3H O }是一种很好的食品铁强化剂，吸收效果 比无机铁好，易溶于水，几乎不溶于乙醇，可由乳酸与 3FeCO 反应制得。 I．制备 3FeCO ， 实验步骤如下： i．检查气密性，按图示添加药品； ii．在装置 B 中制取硫酸亚铁，并将整个装置内的空气排净； iii．将 B 中溶液导入 C 中产生 3FeCO 沉淀； iv．将 C 中混合物分离提纯，获得纯净的碳酸亚铁产品。 (1)仪器 A 的名称是____________________。 (2)装置 D 的作用是______________________。 (3)装置 C 中生成 3FeCO 的离子方程式是_________________。 (4)步骤 ii 中应打开的开关是__________，步骤 iii 中应打开的开关是_____________。(选填“ 2K ” 或“ 3K ”) Ⅱ．制备乳酸亚铁晶体 将制得的 3FeCO 加入乳酸溶液中，加入少量铁粉，在 75℃下搅拌使之充分反应，然后再加人 适量乳酸。经系列操作．．．．后得到产品。 (5)加入铁粉的目的_________________。(用离子方程式表示) (6)欲获得尽可能多的产品，上述系列操作指的是：冷却，_____________，过滤，再洗涤和干 燥。 Ⅲ．探究乳酸亚铁晶体中铁元素含量 甲、乙同学分别设计如下方案，以测定样品中铁元素的含量。 甲 乙 称取 1w g 样品溶于水，用 -1 1c mol L 酸性 4KMnO 标 准溶液滴定，当溶液恰好显浅紫色，且 30s 内不恢复， 停止滴定，测得消耗标准溶液 1V mL 。由此求得   -3 1 1n Fe 5c V 10 mol  称取 2w g 样品，灼烧完全灰化，加足量盐酸溶解， 加入过量 KI溶液充分反应，然后加入几滴淀粉 溶液，用 2c mol L 硫代硫酸钠溶液滴定(已知： 2 2 2 2 3 4 6I +2S O =S O 2I   )，滴定终点时，测得消 耗标准溶液 2V mL 。 (7)甲方案错误，主要原因是___________，该方案测定结果将明显__________(填偏大、偏小)。 (8)依据乙方案可得出样品中铁元素含量为__________(用含有相关字母的代数式表示)。 【 答 案 】 (1). 分 液 漏 斗 (2). 液 封 ， 防 止 空 气 进 入 C 中 氧 化 2+Fe (3). 2+ - 3 3 2 2 Fe + 2HCO FeCO H O = + CO   (4). 3K (5). 2K (6). 3+ 2+F =e + 2Fe 3Fe (7). 加入乙醇 (8). 乳酸根也能被高锰酸钾氧化 (9). 偏大 (10). 2 2 2 5.6c V %w 【解析】 【分析】I．制备碳酸亚铁：亚铁离子容易被氧气氧化，制备过程中应在无氧环境中进行，Fe 与硫酸反应制备硫酸亚铁，利用反应生成的氢气排尽装置中的空气，故 B 制备硫酸亚铁。利 用生成氢气，使 B 装置中气压增大，将 B 装置中的硫酸亚铁溶液压入 C 中，C 装置中 FeSO4 和 NH4HCO3 发生反应：FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O。装置 D 防止空 气中的氧气进入到 C 装置中，将 Fe2+氧化，据此分析解答。 【详解】I．(1)仪器 A 为分液漏斗；故答案为：分液漏斗； (2)装置 D 的作用是防止空气中的氧气进入到 C 装置中，将 Fe2+氧化，故答案为：液封，防止 空气进入 C 中氧化 2+Fe ； (3) C 装置中 FeSO4 和 NH4HCO3 发生反应，离子方程式为： 2+ - 3 3 2 2Fe + 2HCO = FeCO H O + CO  ，故答案为： 2+ - 3 3 2 2Fe + 2HCO = FeCO H O + CO  ； (4)首先关闭活塞 K2，打开活塞 K1、K3，目的是发生反应制备 Fe2+，利用产生的氢气排净装置 内的空气，防止 Fe2+被氧化；关闭活塞 K1，反一段时间后，关闭活塞 K3，打开活塞 K2，利用 生成氢气，使 B 装置中气压增大，将 B 装置中的硫酸亚铁溶液压入 C 中，产生 3FeCO 沉淀。 故答案为：K3；K2； Ⅱ．(5)Fe2+容易被氧化为 Fe3+，加入铁粉可将 Fe3+还原为 Fe3+，离子方程式为： 3+ 2+Fe + 2Fe =3Fe ，故答案为： 3+ 2+Fe + 2Fe =3Fe ； (6) 乳酸亚铁晶体易溶于水，几乎不溶于乙醇，故加入乙醇可让乳酸亚铁析出更多，提高产 量。故答案为：加入乙醇； Ⅲ．(7) 乳酸根中含有羟基，也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，导致消耗高锰酸钾的量增大， 使计算所得乳酸亚铁的质量偏大。故答案为：乳酸根也能被高锰酸钾氧化；偏大； (8)滴定终点时，V2 mL 硫代硫酸钠溶液中所含硫代硫酸钠的物质的量为：n(Na2S2O3)=c2  V2×10-3mol。根据关系式 2Fe2+  2Fe3+  I2  2 2- 2 3S O ，可知样品中  3 2 2[CH CH OH COO] Fe 3H O 的物质的量为 n(Fe2+)=n( 2- 2 3S O )=c2  V2×10-3mol，则样品中 铁元素含量为： -3 2 2 2 56g/mol c V 10 mol 100%w g    = 2 2 2 5.6c V %w ，故答案为： 2 2 2 5.6c V %w 。 13. 利用 2CO 可合成烷烃、烯烃、醇等系列重要化工原料。回答下列有关问题： I．制备甲烷         1 2 2 4 2CO g +4H g CH g +2H O g H 252.9kJ mol     (1)该反应的  G G H T S      与温度的关系如图 1 所示。 ①要使该反应能顺利发生，理论上温度不高于____________。 ②在恒温、恒容容器中进行该反应，下列不能．．说明反应达到平衡状态的是_________。 A． 2CO 和 2H 的转化率之比不再变化 B．混合气体的平均摩尔质量不再变化 C．容器内的压强不再变化 D．    2 4正 正 v H =4v CH (2)选择合适催化剂，在密闭容器中按    2 2n CO :n H 1: 4 充入反应物，反应结果如图 2 所 示。 ①若 N 点压强为1MPa ，则平衡常数  pK N  __________，P 点与点的平衡常数  K P _______  K N (填“>”、