福建省龙岩市2021届高三下学期3月第一次教学质量检测化学试题(解析版)

龙岩市2021年高中毕业班第一次教学质量检测化学试题（解析版）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：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【答案】B【解析】【分析】【详解】A．高锰酸钾具有强氧化性，能使病毒蛋白变性，高锰酸钾溶液是医院的常用消毒剂，选项A不符合；B．酒精能够使蛋白质变性，但不是用无水酒精，而是用75%左右的酒精水溶液消毒，选项B符合；C．双氧水具有强氧化性，能使病毒蛋白变性，宜用作杀菌消毒剂，选项A不符合；D．次氯酸钠溶液具有强氧化性，能使病毒蛋白变性，宜用作杀菌消毒剂，选项A不符合；答案选B。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【答案】D【解析】【分析】【详解】A．根据吡啶的结构简式可知其分子式为C5NH5，A错误；B．EPy分子中有饱和碳原子，根据甲烷的结构特点可知不可能所有原子共面，B错误；C．VPy含有N原子，且为环状结构，与乙烯结构不相似，二者不是同系物，C错误；D．VPy含有碳碳双键，可以和溴发生加成反应，使溴水褪色，D正确；综上所述答案为D。3.设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A.由和构成的氧气中所含质子数一定为B.标况下，和的混合气体中所含的分子数为C.用足量水吸收，所得溶液中四种微粒数目之和为D.常温下，溶液与溶液所含的物质的量相等【答案】B【解析】【分析】【详解】A．16O和18O的摩尔质量不相等，则无法确定17g由16O和18O构成的氧气的物质的量，则无法确定质子数，A错误；B．标况下11.2L气体的物质的量为0.5mol，则混合气体中所含的分子数为0.5NA，B正确；C．Cl2分子中含有2个Cl原子，所以Cl2、HCl、HClO、Cl-四种微粒数目之和小于2NA，C错误；D．二者浓度不同，所以铵根的水解程度不同，则两溶液中铵根的物质的量不相等，D错误；综上所述答案为B。4.用图所示实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是()ABCD探究温度对2NO2N2O4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【答案】A【解析】【分析】【详解】A．NO2为红棕色气体，根据冷水和热水中气体的颜色变化可以探究温度对2NO2N2O4平衡的影响，A正确；B．二氧化碳也会和碳酸钠溶液反应，B错误；C．两支试管除了催化剂为变量之外还有温度，变量不唯一，无法探究FeCl3对H2O2分解反应有催化作用，C错误；D．右侧装置中上端为阳极，氯离子放电生成氯气，下端为阴极，水电离出的氢离子放电生成氢气，同时产生氢氧根，由于氯气在上端生成，所以无法与产生的氢氧根接触，不能制取NaClO，D错误；综上所述答案为A。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>0B.由状态②到状态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到状态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、O2，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：Z<Y D.最简单氢化物的沸点：Y<X【答案】D【解析】【分析】根据图示可知W形成1个共价键，又是短周期中原子序数最小的元素，说明W原子核外只有1个电子，则W是H元素，X形成4个共价键，则X是C元素，W、X、Z分别位于不同周期，Z的原子半径在同周期元素中最大，则Z是Na元素，Y形成2个共价键，原子序数比C大，比Na小，说明Y原子核外有2个电子层，最外层有6个电子，则Y是O元素。【详解】A．同一主族的元素，原子序数越大，金属越强；同一周期的元素，原子序数越大，金属越弱，可知Na元素的金属性在其所在周期中最强，A项正确；B．W是H元素，Z是Na元素，则W与Z可形成离子化合物NaH，B项正确；C．Y是O，Z是Na元素，O2-、Na+核外电子排布都是2、8，电子排布相同，离子的核电荷数越大，离子半径就越小，所以离子半径：Z<Y，C项正确；D．X是C，Y是O，相应的最简单氢化物为：CH4<H2O，水分子间存在氢键，沸点较高，即相应氢化物的沸点：Y>X，D项错误；综上所述答案为D。7.下列指定反应的离子方程式书写正确的是()A.过量与“84”消毒液反应：B.用惰性电极电解溶液：C.溶液中加足量溶液：D.与反应：【答案】C【解析】【分析】【详解】A．过量与“84”消毒液反应：，选项A错误；B．用惰性电极电解溶液，Cu2+氧化性比H+强，故Cu2+先放电，正确的离子方程式为，选项B错误；C．溶液中加足量溶液，反应生成碳酸钡沉淀、氢氧化钠和水，反应的离子方程式为，选项C正确；D．该离子方程式错误，该反应为歧化反应，仅Na2O2中的氧元素参与电子的转移过程，正确的离子方程式为2Na2O2+2H218O=4Na++218OH-+2OH-+O2↑，选项D错误；答案选C。8.某研究机构使用电池电解制备，其工作原理如图所示。已知电池反应为，下列说法错误的是()A.电极的电极反应式为 B.f接口连接gC.膜a、c是阴离子交换膜，膜b是阳离子交换膜 D.不锈钢电极附近溶液的增大【答案】C【解析】【分析】由电极反应式可知，Li转化为Li+，则Li电极为负极，C电极为正极；因为要电解制备，则镍电极应失电子，所以镍电极为阳极，g与f相连；h与e相连；Ni失电子生成Ni2+通过膜a进入产品室(Ⅱ室)，则膜a为阳膜；通过膜b进入产品室(Ⅱ室)，则膜b为阴膜；在阴极(不锈钢)，H2O得电子生成H2和OH-，所以Ⅲ室中的Na+通过膜c进入Ⅳ室，膜c为阳膜。【详解】A．由电极反应式可知，Li转化为Li+，则电极的电极反应式为，选项A正确；B．由上面的分析可知，f(正极)接口连接g(阳极)，选项B正确；C．由上面分析可知，膜a、c是阳离子交换膜，膜b是阴离子交换膜，选项C错误；D．在不锈钢电极(阴极)附近，溶液中的水得电子，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，溶液的增大，选项D正确；答案选C。9.室温下，向的溶液中逐滴加入的溶液，溶液中由水电离出浓度的负对数与所加溶液体积关系如图所示(忽略溶液混合引起的体积变化)。下列说法正确的是()A.b点溶液中：B.c、e两点溶液均显中性C.d点溶液中：D.f点溶液中：【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＋)==0.05mol/L，c(CH3COO-)+c(CH3COOH)==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()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：物质性质不溶于冷水，浅黄色难溶于水，白色下列说法错误的是()A.装置B用于除去中B.装置C中反应的离子方程式为：C.拆除装置前必须进行的操作是关闭，打开D.装置D用于除去多余氯气【答案】B【解析】【分析】【详解】A.装置B中装有饱和食盐水，用于除去中，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()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-1①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]。(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3.9×10-11(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).CaSO4(4).H3AsO4+H2O+SO2=H3AsO3+H2SO4(5).1×10-9H3AsO3+OH-=H2AsO+H2O【解析】【分析】高砷烟灰含砷物质主要成分为砷酸盐(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浓度为52g·L-1，则c(S2-)==mol/L，所以c(Pb2+)==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=，据图可知当c(H3AsO3)=c(H2AsO)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，所以发生的离子方程式为H3AsO3+OH-=H2AsO+H2O。12.乳酸亚铁晶体{[}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，可由乳酸与反应制得。I．制备实验步骤如下：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“”或“”)。Ⅱ．制备乳酸亚铁晶体将制得的加入乳酸溶液中，加入少量铁粉，在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。甲乙称取样品溶于水，用酸性标准溶液滴定，当溶液恰好显浅紫色，且内不恢复，停止滴定，测得消耗标准溶液。由此求得称取样品，灼烧完全灰化，加足量盐酸溶解，加入过量溶液充分反应，然后加入几滴淀粉溶液，用硫代硫酸钠溶液滴定(已知：)，滴定终点时，测得消耗标准溶液。(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(3).(4).(5).(6).加入乙醇(7).乳酸根也能被高锰酸钾氧化偏大(8).【解析】【分析】【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；(3)C装置中FeSO4和NH4HCO3发生反应，离子方程式为：，故答案为：；(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：，故答案为：；(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，V2mL硫代硫酸钠溶液中所含硫代硫酸钠的物质的量为：n(Na2S2O3)=c2V2×10-3mol。根据关系式2Fe2+2Fe3+I22，可知样品中的物质的量为n(Fe2+)=n()=c2V2×10-3mol，则样品中铁元素含量为：=，故答案为：。13.利用可合成烷烃、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)该反应的与温度的关系如图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．和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)选择合适催化剂，在密闭容器中按充入反应物，反应结果如图2所示。①若N点压强为，则平衡常数__________，P点与N点的平衡常数_______(填“>”、“<”或“=”)。②若无催化剂，N点平衡转化率是否可能降至R点？说明理由。答：______________。II．制备甲醇：主反应：副反应：(3)向恒容容器中充入和，在催化剂存在的条件下进行反应，测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如下图所示。已知：选择性①选择性随温度升高而下降的原因是________(写一条)。②有利于提高选择性的反应条件是__________。A．高温高压B．低温低压C．高温低压D．低温高压【答案】(1).AD(2).1<不正确，因为催化剂不能改变反应物的平衡转化率(3).温度升高，催化剂活性降低D【解析】【分析】【详解】I．(1)①<0，反应能自发进行，由图1可知，温度不高于，故答案为：；②A．CO2和H2的转化率之比与投料比有关，不能判定是否达到平衡，故A可选；B．反应前后气体的质量不变，物质的量发生改变，混合气体的平均摩尔质量不再变化，说明达到平衡，故B不选；C．反应前后气体的物质的量发生改变，则压强发生改变，压强不变时达到平衡，故C不选；D．正逆反应速率相等时，反应达到平衡，没有涉及逆反应，故D可选；故答案为：AD；①依题意设起始投入CO2物质的量为1mol，则H2为4mol，由图2可知N点时转化率为50%，可列三段式：N点压强为，故KP==1；该反应为放热放应，P点温度升高，二氧化碳的平衡转化率降低，K(P)<K(N)，故答案为：1；<；②催化剂只能改变反应速率，不能改变转化率，则无催化剂，N点的平衡转化率也不可能降至R点。故答案为：不正确，因为催化剂不能改变反应物的平衡转化率；II．(3)①温度升高，选择性随温度升高而下降的原因可能是温度升高催化剂活性降低，故答案为：温度升高，催化剂活性降低；②反应：放热放应，低温有利于反应正向进行；反应前后气体分子数减少，随着反应进行，压强降低，高压有利于反应正向进行。故答案为：D。14.C、N、F、Cu及其化合物在化工、医药、材料等方面应用十分广泛。回答下列有关问题：(1)基态铜原子的价电子排布式为_________；C、N、F、Cu四种元素第一电离能从小到大的顺序为_______。(2)化合物常温下均为气体，沸点较高的是_________；中氮原子的杂化方式是___________。(3)将无水硫酸铜溶解在一定量的水中，再加入过量氨水，溶液变为深蓝色，该深蓝色离子内存在的化学键有___________。A．氢键B．离子键C．共价键D．配位键E．金属键(4)氮、铜形成的一种化合物，为立方晶系晶体，晶胞参数为，沿面对角线投影如图所示。已知该晶胞中原子的分数坐标为：，则该晶胞中，与Cu原子等距且最近的Cu原子有_______个。【答案】(1).3d104s1Cu＜C＜N＜F(2).CH3NH2sp3(3).CD(4).8【解析】【分析】【详解】(1)Cu为29号元素，基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，价电子排布式为3d104s1；Cu为金属元素，第一电离能最小，同周期自左至右第一电离能呈增大的趋势，所以四种元素第一电离能从小到大为Cu＜C＜N＜F；(2)CH3NH2分子中存在N-H键，所以分子间存在氢键，沸点较高；CH3NH2分子中N原子与C原子形成一个σ键，与两个H原