山西省大同市第二中学2020届高三3月月考 化学试题（含答案）.doc

理综部分本试卷分为第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分。满分300分，考试时间150分钟可能用到的相对原子质量:H1O16S32Cl35.5Cr52Cu64As75Ga70第卷一、选择题:(每小题6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.化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法不正确的是()A.地沟油可用来生产肥皂、甘油,达到废物利用的目的B.锅炉水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,后用酸除去C.泉州府志:元时南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽坏,去土而糖白,后人遂效之。泥土具有吸附作用,能将红糖变白D.“梨花淡自柳深青,柳絮飞时花满城”中柳絮的主要成分和棉花不同8.超临界状态下的CO2流体溶解性与有机溶剂相似，可提取中药材的有效成分，工艺流程如下。下列说法中不正确的是()A.浸泡时加入乙醇有利于中草药有效成分的浸出B.高温条件下更有利于超临界CO2流体萃取C.升温、减压的目的是实现CO2与产品分离D.超临界CO2流体萃取中药材具有无溶剂残留、绿色环保等优点9.短周期元素R、X、Y、Z的原子序数依次递增,R的无氧酸溶液能在玻璃容器上刻标记;R和X能形成XR3型化合物,X在化合物中只显一种化合价;R和Z位于同主族,Y原子最外层电子数等于电子层数的2倍。下列有关推断正确的是()A.R单质和Z单质均可与水发生反应置换出O2B.上述元素形成的简单离子都能促进水的电离C.YR6能在氧气中剧烈燃烧D.元素对应的简单离子的半径:YZRX10.根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是()选项实验操作和现象结论A向浓度均为0.1 mol/L的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先出现蓝色沉淀KspMg(OH)2KspCu(OH)2B向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X,出现白色沉淀X不一定具有氧化性C某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成不能说明该溶液中一定含有SO42-D加热盛有(NH4)2CO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,试纸变蓝(NH4)2CO3显碱性11.某有机物的结构简式如图所示。下列关于该有机物的说法正确的是A.1mol 该有机物最多与4molH2反应生成C9H16O2B.该有机物中所有碳原子不可能处于同一平面上C.该有机物能发生酯化、加成、氧化、水解等反应D.与该有机物具有相同官能团的同分异构体有3种12.利用膜技术原理和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5,装置如图所示。下列说法不正确的是()A.电极a和电极c都发生氧化反应B.电极d的电极反应式为2H+2e- H2C.c电极上的电极反应式为N2O4-2e-+H2O N2O5+2H+D.装置A中每消耗64 g SO2,理论上装置A和装置B中均有2 mol H+通过质子交换膜13.常温下将盐酸滴加到联氨(N2H4)的水溶液中,混合溶液中的微粒的物质的量分数(X)随-lgc(OH-)变化的关系如图所示。下列叙述错误的是()A.Kb1(N2H4)=10-6B.反应N2H62+N2H4 2N2H5+的pK=9.0(已知:pK=-lgK)C.N2H5Cl溶液中,c(H+)c(OH-)D.N2H5Cl溶液中存在c(Cl-)+c(OH-)=c(N2H5+)+2c(N2H62+)+c(H+)26.(14分)三氯化铬是化学合成中的常见物质,三氯化铬易升华,在高温下能被氧气氧化,碱性条件下能被H2O2氧化为Cr()。制三氯化铬的流程如下:(1)重铬酸铵分解产生的三氧化二铬(Cr2O3难溶于水)需用蒸馏水洗涤的原因是,如何判断其已洗涤干净:。(2)已知CCl4沸点为76.8 ,为保证稳定的CCl4气流,适宜加热方式是 。(3)用如图装置制备CrCl3时,主要步骤包括:将产物收集到蒸发皿中;加热反应管至400 ,开始向三颈烧瓶中通入氮气,使CCl4蒸气经氮气载入反应管进行反应,继续升温到650 ;三颈烧瓶中装入150 mL CCl4,并加热CCl4,温度控制在5060 之间;反应管出口端出现了CrCl3升华物时,切断加热管式炉的电源;停止加热CCl4,继续通入氮气;检查装置气密性。正确的顺序为:。(4)已知反应管中发生的主要反应有:Cr2O3+3CCl4 2CrCl3+3COCl2,因光气有剧毒,实验需在通风橱中进行,并用乙醇处理COCl2,生成一种含氧酸酯(C5H10O3),用乙醇处理尾气的化学方程式为。(5)样品中三氯化铬质量分数的测定称取样品0.330 0 g,加水溶解并定容于250 mL容量瓶中。移取25.00 mL于碘量瓶(一种带塞的锥形瓶)中,加热至沸腾后加入1 g Na2O2,充分加热煮沸,适当稀释,然后加入过量的2 mol/L H2SO4溶液至溶液呈强酸性,此时铬以Cr2O72-存在,再加入1.1 g KI,塞上塞子,摇匀,于暗处静置5分钟后,加入1 mL指示剂,用0.025 0 mol/L硫代硫酸钠溶液滴定至终点,平行测定三次,平均消耗标准硫代硫酸钠溶液24.00 mL。已知Cr2O72-+6I-+14H+ 2Cr3+3I2+7H2O, 2Na2S2O3+I2 Na2S4O6+2NaI。该实验可选用的指示剂名称为。移入碘量瓶的CrCl3溶液需加热煮沸,加入Na2O2后也要加热煮沸,其主要原因是。样品中无水三氯化铬的质量分数为(结果保留一位小数)。27(14分) CoCl2可用于电镀，是一种性能优越的电池前驱材料，由含钴矿(Co元素主要以Co2O3、CoO存在，还含有Fe、Si、Cu、Zn、Mn、Ni、Mg、Ca元素)制取氯化钴晶体的一种工艺流程如下：已知：焦亚硫酸钠Na2S2O5，常做食品抗氧化剂。CaF2、MgF2难溶于水。CoCl26H2O熔点86，易溶于水、乙醚等；常温下稳定无毒，加热至110120时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。部分金属离子形成氢氧化物的pH见下表：回答下列问题：(1)操作的名称为_，NaClO3具有氧化性，其名称为_。(2)浸取中加入Na2S2O5的作用是_。(3)滤液1中加入NaClO3的作用是_，相关的离子方程式为_。(4)加入Na2CO3溶液生成滤渣2的主要离子方程式_。(5)滤渣3主要成分为_(写化学式)。滤液3经过多次萃取与反萃取制备CoCl2晶体(6)滤液3中加入萃取剂I，然后用稀盐酸反萃取的目的是_。(7)制备晶体CoCl26H2O，需在减压环境下烘干的原因是_。28.(15分)甲醇水蒸气重整制氢(SRM)系统简单,产物中H2含量高,CO含量低(CO会损坏燃料电池的交换膜),是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源。反应如下:反应(主):CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g)H1=+49 kJ/mol反应(副):H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g)H2=+41 kJ/mol温度高于300 则会同时发生反应:CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)H3(1)计算反应的H3=。(2)反应能够自发进行的原因是,升温有利于提高CH3OH的转化率,但也存在一个明显的缺点是_。(3)如图为某催化剂条件下,CH3OH转化率、CO生成率与温度的变化关系。随着温度的升高,CO的实际反应生成率没有不断接近平衡状态生成率的原因是(填标号)。A.反应逆向移动B.部分CO转化为CH3OHC.催化剂对反应的选择性低D.催化剂对反应的选择性低随着温度的升高,CH3OH实际反应转化率不断接近平衡状态转化率的原因是。写出一条能提高CH3OH转化率而降低CO生成率的措施 _。(4)250 ,一定压强和催化剂条件下,1.00 mol CH3OH和1.32 mol H2O充分反应(已知此条件下可忽略反应),平衡时测得H2为2.70 mol,CO有0.030 mol,试求反应中CH3OH的转化率,反应的平衡常数。(结果保留两位有效数字)35.【化学选修3:物质结构与性质】(15分)N、P、As等元素的化合物在生产和研究中有许多重要用途。请回答下列问题:(1)意大利罗马大学的FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子,该分子的空间构型与P4类似,其中氮原子的轨道杂化方式为,NN键的键角为。(2)基态砷原子的价电子排布图为,砷与同周期相邻元素的第一电离能由大到小的顺序为。(3)配位原子对孤对电子的吸引力越弱,配体越容易与过渡金属形成配合物。PH3与NH3的结构相似,与过渡金属更容易形成配合物的是(填“PH3”或“NH3”)。(4)SC和PCl3是等电子体,SC的空间构型是。SCl键键长(填“”“=”或“Cl-F-Al3+。10、 答案DA项,由于Mg(OH)2和Cu(OH)2两种物质的组成相似,所以溶解度(或Ksp)小的先产生沉淀;B项,能够使溶有SO2的BaCl2溶液产生白色沉淀的物质可能具有氧化性,如Cl2或NO2等,也可能具有碱性,如NH3;C项,该溶液中可能含有Ag+;D项,加热使(NH4)2CO3固体分解产生的NH3可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明NH3与水反应生成的NH3H2O具有碱性。11、答案AA项，苯环与氢气1：3加成，碳碳双键与氢气1：1加成，因此1mol 该有机物最多与4molH2反应生成C9H16O2，故A正确；B项，苯环、碳碳双键均为平面结构，因此该有机物中所有碳原子可能处于同一平面上，故B错误；C项，该有机物不含有可水解的官能团，不能发生水解反应，故C错误；D项，与该有机物具有相同官能团的同分异构体有4种、，故D错误；故选A。12、答案CA装置能自发地进行氧化还原反应且没有外接电源,所以是原电池,a极上二氧化硫失电子,为负极,b极上氧气得电子,为正极;B装置属于电解池,与电源的正极b相连的电极c为阳极,N2O4在阳极失电子生成N2O5,d为阴极,阴极上氢离子得电子生成氢气。A项,电极a为负极,电极c为阳极,负极和阳极都发生氧化反应;B项,d为阴极,阴极上氢离子得电子生成氢气,电极d的电极反应式为2H+2e- H2;C项,c为阳极,N2O4发生氧化反应生成N2O5,电极上的电极反应式为N2O4-2e-+2HNO3 2N2O5+2H+;D项,装置A中每消耗64 g SO2,即1 mol,转移电子为2 mol,由电荷守恒可知,理论上装置A和装置B中均有2 mol H+通过质子交换膜和隔膜。13、答案BA项,由题图可知,当-lgc(OH-)=6时,N2H4和N2H5+的物质的量分数相等,可推知二者浓度相等,由N2H4的电离方程式:N2H4+H2O N2H5+OH-,得Kb1(N2H4)=c(OH-)=10-6;B项,由N2H5+的电离方程式:N2H5+H2O N2H62+OH-,得Kb2(N2H4)=c(OH-)=10-15,则Kb1(N2H4)/Kb2(N2H4)=,反应N2H62+N2H4 2N2H5+的K=Kb1(N2H4)/Kb2(N2H4)=109,所以pK=-9.0;C项,N2H5Cl溶液呈酸性,所以c(H+)c(OH-);D项,N2H5Cl溶液中存在的电荷守恒为c(Cl-)+c(OH-)=c(N2H5+)+2c(N2H62+)+c(H+)。26、 （14分）答案(除标注外,每空2分)(1)除去其中的可溶性杂质(或除去固体表面的重铬酸铵溶液)(1分)取最后一次洗涤液于试管中,向其中加入适量氢氧化钠浓溶液,加热,取一片红色石蕊试纸润湿,粘在玻璃棒上,接近试管口,观察试纸是否变蓝,若不变蓝,则说明已洗涤干净(合理即可)(2)水浴加热(并用温度计指示温度)(3)(4)COCl2+2C2H5OH C2H5OCOOC2H5+2HCl(5)淀粉溶液(1分)除去其中溶解的氧气,防止O2将I-氧化,产生误差96.1%解析(1)重铬酸铵分解不完全,还可能含有其他可溶性杂质,用蒸馏水洗涤除去其中的可溶性杂质;因为(NH4)2Cr2O7属于铵盐,可以通过检验铵根离子的方法检验是否洗净。(2)因为CCl4沸点为76.8 ,温度比较低,因此为保证稳定的CCl4气流,可以通过水浴加热来控制。(3)反应制备原理为Cr2O3+3CCl4 2CrCl3+3COCl2,四氯化碳在反应管中与Cr2O3反应,反应管出口端出现了CrCl3升华物时,切断加热管式炉的电源,停止加热CCl4,继续通入氮气,将产物收集到蒸发皿。(4)由该含氧酸酯的分子式可知,COCl2中的2个Cl原子被2个OC2H5代替,故乙醇与COCl2发生取代反应,OC2H5取代氯原子生成C2H5OCOC2H5与HCl。(5)利用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,I2遇淀粉显蓝色,可以用淀粉溶液作指示剂;溶液中有溶解的氧气,氧气可以氧化I-,若不除去其中溶解的氧气会使生成的I2的量增大,产生误差;设25.00 mL溶液中含有n(Cr3+),由Cr元素守恒及方程式可得关系式:2Cr3+Cr2O72-3I26Na2S2O3,根据关系式计算,2Cr3+Cr2O72-3I26Na2S2O32 6n(Cr3+) 0.025 0 mol/L0.024 L故n(Cr3+)=0.025 0 mol/L0.024 L=210-4 mol,所以250 mL溶液中n(Cr3+)=210-4 mol=0.002 mol,根据Cr元素守恒可知n(CrCl3)=n(Cr3+)=0.002 mol,所以样品中m(CrCl3)=0.002 mol158.5 g/mol=0.317 g,故样品中三氯化铬的质量分数为100%96.1%。27、 （14分）答案(1)过滤(1分) 氯酸钠 (1分) (2)将+3价钴还原为+2价钴(1分) (3)将亚铁离子氧化为三价铁离子，便于分离(1分) 6Fe2+ClO3-+6H+=6Fe3+Cl-+3H2O(2分) (4)2Fe3+3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3+3CO2(2分) (5)CaF2、MgF2(2分) (6)分离出溶液中的Mn2+、Cu2+、Zn2+，回收利用(2分) (7)降低烘干温度，防止产品分解产生有毒的无水氯化钴(2分) 解析：(1)操作后得到滤液和滤渣，故操作为过滤；NaClO3中氯为+5价，其名称为氯酸钠；(2)下一步操作过程中加入NaClO3，调节pH3.03.5时，会将+3价钴转化为沉淀，降低产率，而此时+2价钴不会转化为沉淀，故加入Na2S2O5的作用是将+3价钴还原为+2价钴；(3)NaClO3具有氧化性，可将亚铁离子氧化为三价铁离子，便于分离，相关的离子方程式为：6Fe2+ClO3-+6H+=6Fe3+Cl-+3H2O；(4)加入Na2CO3溶液生成滤渣Fe(OH)3，反应式为：2Fe3+3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3+3CO2；(5)CaF2、MgF2难溶于水，故加入NaF后，得到的滤渣主要是CaF2、MgF2；(6)滤液3中含有Mn2+、Cu2+、Zn2+，用稀盐酸反萃取的目的是：分离出溶液中的Mn2+、Cu2+、Zn2+，回收利用；(7) CoCl26H2O加热至110120时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴，故减压环境下烘干的原因是：降低烘干温度，防止产品分解产生有毒的无水氯化钴。28、答案(除标注外,每空2分)(1)+90 kJ/mol(2)反应为熵增加的反应(1分)CO含量升高,损坏燃料电池的交换膜(3)C升温反应速率加快其他条件不变,提高n(水)/n(甲醇)的比例(或其他条件不变,选择更合适的催化剂)(4)91%5.610-3解析(1)反应+反应得到:CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)H3=+90 kJ/mol。(2)反应自发进行的条件是G=H-TS0,所以反应能自发进行的原因是S0,即反应为熵增反应。升温会促进反应的发生,提高CO的含量,而CO会损坏燃料电池的交换膜。(3)工业生产中,一般不会等待反应达到平衡后再进行下一道工序,多数都是反应进行一段时间就将体系取出,所以一般来说,反应的速率越快,取出的体系就越接近应该达到的平衡状态。随着温度的升高,反应速率加快,但是CO的生成率并没有接近反应的平衡状态,说明该反应使用的催化剂对于反应几乎没有加速作用。三个反应都吸热,所以升温平衡都正向移动,不会促进CO转化为甲醇。加入水蒸气,可以提高甲醇的转化率,同时使反应的平衡向逆反应方向移动,从而降低了CO的生成率。加入更合适的催化剂,最好只催化反应,不催化反应,这样也能达到目的。(4)达平衡时CO有0.03 mol,根据反应得到参与反应的氢气为0.03 mol,所以反应生成的氢气为2.73 mol(平衡时剩余氢气2.70 mol),根据反应,消耗的甲醇为0.91 mol,所以甲醇的转化率为91%。根据反应的数据,消耗的H2O为0.91 mol,生成的CO2为0.91 mol,则剩余H2O 1.32 mol-0.91 mol=0.41 mol,在反应中应该消耗0.03 mol CO2,生成0.03 mol CO和0.03 mol H2O,所以达平衡时,H2O为0.41 mol+0.03 mol=0.44 mol,CO2为0.91