江苏省南通、连云港等七市2021届高三下学期3月模拟考试（一模）化学（Word版附答案）

2020～2021 学年高三年级模拟考试卷 化 学 (满分：100 分 考试时间：75 分钟) 2021．03 H—1 N—14 O—16 F—19 Na—23 S—32 Mn—55 Fe—56 一、 单项选择题：共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 按照绿色化学的思想，最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期 望的最终产物。下列工业生产涉及的反应中最符合“原子经济性反应”的是( ) A. 钠与氧气反应制取过氧化钠 B. 氯气与石灰乳反应制取次氯酸钙 C. 一氧化碳还原氧化铁冶炼铁 D. 二氧化硅与焦炭反应制取粗硅 2. 光气(COCl2)是一种重要的有机中间体。反应 CHCl3＋H2O2===COCl2↑＋HCl＋H2O 可 用于制备光气。下列有关叙述正确的是( ) A. CHCl3 为非极性分子 B. 氯原子的结构示意图为 C. H2O2 的电子式为 D. COCl2 中碳原子的轨道杂化类 型为 sp3 杂化 3. 氮及其化合物在生产、生活中有广泛应用。下列含氮物质的性质与用途具有对应关系 的是( ) A. N2 性质稳定，可用于制取氨气 B. NH4Cl 溶液呈酸性，可用于除铁锈 C. NH3 具有还原性，可用作制冷剂 D. HNO3 具有强氧化性，可用于制备硝酸铵 阅读下列资料，完成 4～6 题：SO2 和 H2SO4 在生产、生活和科学研究中有着广泛的应用。 葡萄酒中添加适量的二氧化硫可以起到抗氧化等作用。工业上常用接触法制备硫酸，过程如 下：将硫黄或其他含硫矿物在沸腾炉中与氧气反应生成 SO2；SO2 在 V2O5 催化作用下与空气 中的 O2 在接触室中发生可逆反应，反应的热化学方程式表示为 2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)； ΔH＝－196.6 kJ·mol － 1 ；生成的 SO3 在吸收塔中用 98.3%的浓硫酸吸收得到发烟硫酸 (H2SO4·SO3)。 4. 下列关于 SO2 的说法不正确的是( ) A. 工业制备硫酸后含 SO2 的尾气大量排放至空气中会形成酸雨 B. 葡萄酒中使用 SO2 作抗氧化剂是利用了 SO2 的还原性 C. SO2 与 H2S 气体混合，产生淡黄色固体，体现了 SO2 的氧化性 D. SO2 通入滴有酚酞的 NaOH 溶液中，红色褪去，向褪色后的溶液中滳加 NaOH 溶液， 红色复现，体现了 SO2 的漂白性 5. 下列关于常压下 SO2 催化氧化生成 SO3 的反应说法正确的是( ) A. 右图所示为 V2O5 的晶胞 B. 接触室中使用过量空气的目的是加快反应速率 C. 有 2 mol SO2(g)和 1.5 mol O2(g)通过接触室，放出 196.6 kJ 热量 D. 使用 V2O5 作催化剂同时降低了正、逆反应的活化能 6. 下列与硫酸相关的实验能达到目的的是( ) A. 向 50 g H2O 中加入 50 g 发烟硫酸，可配成 100 g 质量分数为 50%的硫酸溶液 B. 常温下，可使用浓硫酸和铁片反应制取 FeSO4 C. 装置甲可用于实验室制备乙烯气体 D. 装置乙可用于去除乙烯中混有的 SO2 气体 7. 乙酸乙酯的制备实验如下： 步骤 1：在试管 a 中加入无水乙醇、浓硫酸、冰醋酸，并加入沸石。在试管 b 中加入滳有 酚酞的饱和碳酸钠溶液； 步骤 2：点燃酒精灯，加热反应物至微微沸腾后，改用小火加热，观察到试管 b 中溶液上 方出现无色液体； 步骤 3：振荡试管 b，溶液红色变浅； 步骤 4：用分液漏斗分离试管 b 中的液体混合物。 下列关于该实验说法不正确的是( ) A. 试管 a 中放入沸石的目的是防止加热时液体暴沸 B. 导管不伸入试管 b 中液面以下，其目的是防止倒吸 C. 步骤 3 中溶液红色变浅，是因为碳酸钠与乙醇发生反应 D. 步骤 4 中应先放出水相后再从分液漏斗上口倒出乙酸乙酯 8. CuCl 为白色固体，难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化，常用作媒染剂。以废铜渣(主要 成分为 Cu，含少量 Ni、Al2O3 等)为原料制备 CuCl 的工艺流程如下。 下列说法正确的是( ) A. 1 mol 配合物 Ni(CO)4 中σ键的数目为 4 mol B. “碱溶”时发生反应的离子方程式为 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－ 2 ＋3H2↑ C. “还原”后所得溶液中大量存在的离子有 Cu2＋、H＋、Cl－、SO2－ 3 D. “洗涤”时使用乙醇能防止 CuCl 被氧化 9. X、Y、Z、W、R 属于周期表中前 20 号主族元素，且原子序数依次增大。X 原子中有 7 个运动状态完全不同的电子，Z 是元素周期表中电负性最大的元素，Z 和 W 同主族，R 的最 外层电子数是最内层电子数的一半。下列说法正确的是( ) A. Z 的简单氢化物分子间能形成氢键 B. 简单离子半径：r(R)>r(W) C. 简单气态氢化物的热稳定性：W>Z D. 第一电离能：I1(X)＞I1(Y)＞I1(Z) 10. 有机物 X 是一种医药中间体，其结构简式如图所示。下列说法正确的是( ) A. 有机物 X 的分子式为 C16H16NO3 B. 有机物 X 不存在顺反异构现象 C. 1 mol X 最多能与 7 mol H2 发生加成反应 D. 有机物 X 能与 NaHCO3 溶液反应生成 CO2 11. 甲烷是良好的制氢材料。我国科学家发明了一种 500 ℃时，在含氧离子(O2－)的熔融碳 酸盐中电解甲烷的方法，实现了无水、零排放的方式 生产 H2 和 C。反应原理如右图所示。下列说法正确的是( ) A. X 为电源的负极 B. Ni 电极上发生的电极反应方程式为 CO2－ 3 ＋4e－===C＋3O2－ C. 电解一段时间后熔融盐中 O2－的物质的量变多 D. 该条件下，每产生 22.4L H2，电路中转移 2 mol 电子 12. 室温下：Ka1(H2CO3)＝10－6.38、Ka2(H2CO3)＝10－10.25。Na2CO3 和 NaHCO3 混合溶液具 有控制酸碱平衡、供给细胞生存代谢所必需的能量和无机盐成分等作用。室温下，通过下列 实验探究一定浓度的 Na2CO3 和 NaHCO3 混合溶液的性质。 实验 实验操作和现象 1 用 pH 计测得混合溶液的 pH 为 10.25 2 向混合溶液中滴几滴酚酞，加水稀释，溶液红色变浅 3 向混合溶液中通入过量的 CO2，无明显现象 4 向实验 3 所得溶液中滴加少量 Ba(OH)2 溶液，产生白色沉淀 下列有关说法正确的是( ) A. 实验 1 溶液中存在：c(Na＋)>c(HCO－ 3 )＝c(CO2－ 3 ) B. 实验 2 中随蒸馏水的不断加入，溶液中c（HCO－ 3 ） c（CO2－ 3 ） 的值逐渐变小 C. 实验 3 所得溶液中存在 c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CO2－ 3 )＋c(HCO－ 3 )＋c(OH－) D. 实验 4 反应的离子方程式为 Ba2＋＋CO2－ 3 ===BaCO3↓ 13. SCl2 可用作有机合成的氯化剂。在体积为 V L 的密闭容器中充入 0.2 mol SCl2(g)，发 生反应：2SCl2(g) S2Cl2(g)＋Cl2(g)。图中所示曲线分别表示反应在 a min 时和平衡时 SCl2 的转化率与温度的关系。下列说法正确的是( ) A. 2SCl2(g) S2Cl2(g)＋Cl2(g)的ΔH>0、ΔS7 时，Fe(OH)3 胶体表面带负电 荷，pH 越高，表面所带负电荷越多。 ⅲ. As(Ⅲ)和 As(Ⅴ)水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度 之和的分数)与 pH 的关系如图 1 所示。 图 1 ①向化学沉淀后的废水(pH≈8)中加入 NaClO 溶液，写出 As(Ⅲ)发生主要反应的离子方程 式：________________________。 ②其他条件相同的情况下，用以下两种方式向废水样中添加 NaClO 和 FeSO4 溶液。 图 2 方式Ⅰ：先加 NaClO 溶液，再加 FeSO4 溶液； 方式Ⅱ：先加 FeSO4 溶液，再加 NaClO 溶液。 反 应 相 同 时 间 ， 测 得 As(Ⅲ) 的 氧 化 效 果 方 式 Ⅱ 不 如 方 式 Ⅰ ， 原 因 是 ________________________________________________________________________。 ③废水的 pH 对 As(Ⅴ)的去除率的影响如图 2 所示。pH>8 时，随着废水的 pH 增大，As(Ⅴ) 的 去 除 率 发 生 如 图 所 示 变 化 的 原 因 是 __________________________________________________。 15. (14 分)多奈哌齐是一种治疗阿尔茨海默病的药物，其合成路线如下： (1) F→G 的反应类型为________。 (2) 用“*”标出 G 中的手性碳原子。 (3) D→E 中 加 入 试 剂 X 的 分 子 式 为 C6H5NO ， 写 出 X 的 结 构 简 式 ： ________________________________________________________________________。 (4) D 的一种同分异构体 Y 同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式： ________________________________________________________________________。 ① Y 能与 FeCl3 发生显色反应； ② l moI Y 与足量溴水反应时最多能消耗 4 mol Br2； ③ Y 分子中不同化学环境的氢原子数目比为 6∶3∶2∶1。 (5) 设计以 和 HOOCCH2COOH 为原料制备 的合成路线(无机 试剂、有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。 (15 分)硫酸锰铵[(NH4)xMny(SO4)z·nH2O]可用作织物和木材加工的防火剂。实验室利用废 弃锌锰干电池可以制备硫酸锰铵并回收 ZnCl2 溶液。步骤如下： 步骤Ⅰ：拆分干电池得到锰粉(主要含 MnO2、炭粉、NH4Cl、ZnCl2 和少量 FeCl2 等)。水 洗、过滤。 步骤Ⅱ：向步骤Ⅰ所得滤渣中加入足量葡萄糖和稀硫酸溶液后浸取。 步骤Ⅲ：将浸取后所得混合物加热浓缩，利用右图装置过滤，得到 MnSO4 溶液。 步骤Ⅳ：向 MnSO4 溶液中加入硫酸铵固体，待硫酸铵全部溶解后，在冰水浴中冷却结晶， 过滤，并用少量乙醇溶液洗涤滤渣，干燥后得到(NH4)xMny(SO4)z·nH2O。 (1) 写出步骤Ⅱ中葡萄糖、MnO2 、H2SO4 反应生成 MnSO4 和 CO2 的化学方程式： ________________________。 (2) 步 骤 Ⅲ 中 过 滤 时 利 用 右 图 装 置 的 目 的 是 ________________________________________。 (3) 已知：① 实验中有关数据如下表(开始沉淀时的金属离子浓度以 1.0 mol·L－1 计算，沉 淀完全时以金属离子浓度小于 10－5 mol·L－1 计算)。 Fe2＋ Fe3＋ Zn2＋ 开始沉淀的 pH 5.8 1.1 5.9 沉淀恰好完全的 pH 8.8 3.2 8.0 ② Zn(OH)2 在 pH>11 时，会转化为 Zn(OH)2－ 4 。 实验小组利用步骤Ⅰ所得滤液与(NH4)2CO3 溶液反应，得到 ZnCO3 和 FeCO3 的固体混合 物。设计利用该固体混合物制取 ZnCl2 溶液的实验方案：__________________________。(实 验中可选用的试剂：30%H2O2、Zn(OH)2 固体、1.0 mol·L－1 NaOH 溶液、1.0 mol·L－1 HCl 溶液) (4) 某同学为测定硫酸锰铵[(NH4)xMny(SO4)z·nH2O]的组成，进行如下实验： 准确称取 4.090 g 样品，配制成 100.00 mL 溶液 A；准确量取 25.00 mL 溶液 A，用 0.080 00 mol·L － 1 的 EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的 Mn2 ＋ (离子反应方程式为 Mn2 ＋ ＋H2Y2 － ===MnY2－＋2H＋)，消耗 EDTA 标准溶液 31.25 mL；另取 25.00 mL 溶液 A，加足量的 NaOH 溶液并充分加热，生成 NH3 11.20 mL(标准状况)。 通过计算确定硫酸锰铵的化学式(写出计算过程)。 17.(16 分)氰化氢(HCN，易挥发，Ka＝5.0×10－10)主要应用于电镀、采矿、药物合成等工 业生产。HCN、CN－能抑制人体组织细胞内酶的活性，不能直接排放到环境中。 (1) Na2S2O3 在临床上常用于氰化物的解毒剂。解毒的原理是 S2O 2－ 3 将 CN－转化为 SCN－ 和 SO2－ 3 。验证该转化过程中生成 SCN－的实验方法是：向 NaCN 溶液中加入过量的 Na2S2O3 的 溶 液 ， 充 分 反 应 后 ， 取 少 量 反 应 后 的 溶 液 于 试 管 中 ， 加 入 足 量 稀 盐 酸 酸 化 ， ________________________________________。 (2) Cu2＋可催化过氧化氢氧化废水中的 CN－。 ①反应不能在酸性条件下进行，原因是________________________________________。 ②在含氰废水总量、过氧化氢用量和溶液 pH 一定的情况下，反应相同时间，测得 CN－ 的氧化去除率随 c(Cu2＋)的变化与如图 1 所示。c(Cu2＋)超过 90 mg·L－1 时，CN－的氧化去除率 有所下降，原因是________________________________________。 (3) 通过电激发产生 HO·和 OH－可处理废水中的 CN－，其可能的反应机理如图 2 所示。 ①反应Ⅰ的离子方程式为________________________。 ②虚线方框内的过程可描述为________________________。 图 3 (4) 在铜镍为催化剂(Cu、CuO 为活性组分，Cu 的催化活性效果更好)的条件下，可利用 反应：HCN(g)＋H2O(g) NH3(g)＋CO(g)；ΔH＞0 除去废气中的 HCN。将含相同比例的 HCN(g)、H2O(g)、CO(g)[或 N2(g)]混合气体分别通过催化剂，反应相同的时间，测得 HCN(g) 的去除率随温度变化如图3所示。200 ℃时含CO的混合气体中HCN(g)的去除率较高，而400 ℃ 时 含 CO 的 混 合 气 体 中 HCN(g) 的 去 除 率 较 低 。 其 原 因 是 ________________________________________________________________________。 2020～2021 学年高三年级模拟考试卷 (南通、连云港等七市) 化学参考答案及评分标准 1. A 2. B 3. B 4. D 5. D 6. C 7. C 8. D 9. A 10. B 11. B 12. A 13. C 14. (16 分) (1) ① 三角锥形(2 分) ② H2SiF6＋3Ca(OH)2===3CaF2＋SiO2＋4H2O(3 分) ③ 0.002 5(2 分) (2) ① H3AsO3＋ClO－＋2OH－===HAsO2－ 4 ＋Cl－＋2H2O(3 分) ②方式Ⅱ中 NaClO 会同时氧化 As(Ⅲ)和 Fe2＋，导致氧化 As(Ⅲ)的 n(NaClO)比方式Ⅰ中的 少，氧化效果减弱(3 分) ③ pH＞8 时，随着废水 pH 的增大，溶液中 As(Ⅴ)由 HAsO 2－ 4 转化为 AsO3－ 4 ，所带负电 荷增大，且 Fe(OH)3 胶体表面负电荷也在增多，静电斥力增大，不利于吸附(3 分) 15. (14 分) (1) 取代反应(2 分) (2) (2 分) (3) (2 分) 16. (15 分) (1) C6H12O6＋12MnO2＋12H2SO4===12MnSO4＋18H2O＋6CO2↑(3 分) (2) 防止硫酸锰晶体析出(2 分) (3) 向固体混合物中加入 1.0 mol·L－1 盐酸至固体完全溶解，向溶液中加入适量 30%H2O2， 使其充分反应，向溶液中加入 Zn(OH)2 固体，调节溶液 pH 在 3.2～5.9 范围内，过滤(5 分) (4) 25 mL 溶液中 n(Mn2＋)＝0.08 mol·L－1×31.25 mL×10－3 L·mL－1＝2.50×10－3 mol n(NH＋ 4 )＝n(NH3)＝112.00 mL×10－3L·mL－1÷22.4 L·mol－1＝5.00×10－3mol 根据电荷守恒 n(Mn2＋)×2＋n(NH＋ 4 )＝n(SO2－ 4 )×2 n(SO2－ 4 )＝5.00×10－3mol m(Mn2＋)＝2.50×10－3mol×55 g·mol－1＝0.137 5 g m(NH＋ 4 )＝5.00×10－3mol×18 g·mol－1＝0.090 00 g m(SO2－ 4 )＝5.00×10－3mol×96 g·mol－1＝0.480 0 g n(H2O)＝ 4.090 g× 25.00 mL 100.00 mL －0.0137 5 g－0.090 00 g－0.480 0 g 18 g·mol－1 ＝1.75×10－2mol x∶y∶z∶n＝n(NH＋ 4 )∶n(Mn2＋)∶n(SO2－ 4 )∶n(H2O)＝2∶1∶2∶7 化学式为(NH4)2Mn(SO4)2·7H2O(5 分) 17. (16 分) (1) 向其中加入几滴 FeCl3 溶液，溶液变为红色，说明该转化生成了 SCN－(2 分) (2) ① 酸性条件下溶液中的氰化物转变为 HCN 逸出，造成污染(2 分) ②c(Cu2＋)超过 90 mg·L－1，会催化过氧化氢分解，与 CN－反应的 H2O2 的量减少(2 分) (3) ① 10·OH＋2OH－＋2CN－===N2↑＋6H2O＋2CO2－ 3 (3 分) ② O2 在阴极表面得电子被还原成·O－ 2 ，·O － 2 结合 H＋生成·O2H，·O2H 分解生成 O2 和 H2O(3 分) (4) CO 抑制了 HCN(g)＋H2O(g) NH3(g)＋CO(g)反应的正向进行，同时CO 可将 CuO 还原为催化活性更好的 Cu。400℃时前者为主要因素，200℃时后者为主要因素(4 分)