湖南省浏阳市第三中学2020届高三12月月考化学试卷

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湖南省浏阳市第三中学2020届高三12月月考化学试卷

化学试题 本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页。时量90分钟,满分100分。‎ 可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24‎ Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Ag-108‎ 第Ⅰ卷 选择题(共42分)‎ 一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个符合题意的选项)‎ ‎1.某溶液X中可能含有K+、NH、Fe3+、Al3+、Cl-、CO中的一种或多种,为了定性检验溶液X中的部分离子,做了如下实验:‎ ‎①向溶液X中加入过量浓KOH溶液并加热,有无色气体和红褐色沉淀生成。‎ ‎②取①反应后的上层清液,加入NaHCO3溶液,有白色沉淀生成。‎ 相关分析不正确的是(C)‎ A.可以用湿润的红色石蕊试纸检验生成的无色气体 B.向溶液X中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,一定会产生白色沉淀 C.步骤②中发生反应的离子方程式为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑‎ D.用洁净的铂丝蘸取少量①反应后的上层清液并灼烧,透过蓝色钴玻璃一定会看到紫色火焰 ‎2.类推(类比迁移)的思维方法可以预测许多物质的性质。但类比是相对的,不能违背客观事实。下列类比分析结果正确的是(B)‎ A.Fe3O4根据化合价规律可表示为FeO·Fe2O3,则Pb3O4也可表示为PbO·Pb2O3‎ B.CaC2能水解:CaC2+2H2O===Ca(OH)2+C2H2↑,则Al4C3也能水解:Al4C3+12H2O===4A1(OH)3↓+3CH4↑‎ C.Cl2与Fe加热生成FeCl3,则I2与Fe加热生成FeI3‎ D.SO2通入BaCl2溶液不产生沉淀,则SO2通入Ba(NO3)2溶液也不产生沉淀 ‎3.由相同金属电极及其不同浓度的盐溶液组成的电池称为浓差电池,电子由溶液浓度较小的一极流向浓度较大的一极。如图所示装置中,X电极与Y电极初始质量相等。 进行实验时,先闭合K2,断开K1,一段时间后,再断开K2,闭合K1,即可形成浓差电池,电流计指针偏转。下列不正确的是(C)‎ A.充电前,该电池两电极不存在电势差 B.放电时,右池中的NO通过离了交换膜移向左池 C.充电时,当外电路通过0.1 mol电子时,两电极的质量差为10.8 g D.放电时,电极Y为电池的正极 ‎【解析】A.充电前,左右两池浓度相等,则两极不存在电势差;B.由以上分析可知形成原电池时X为负极,Y为正极,阴离子向负极移动,则右池中的NO通过离子交换膜移向左池;C.当外电路通过0.1 mol电子时,阳极有0.1 mol Ag被氧化,而阴极析出0.1 mol Ag,质量都为10.8 g,则两电极的质量差为21.6 g,故C错误;D.放电时,右池硝酸银浓度较大,则电极Y为电池的正极。‎ ‎4.下列化学方程式中,不能正确表示反应颜色变化的是(B)‎ A.将盛有NO2的密封玻璃容器放入冷水中,颜色变浅:2NO2N2O4‎ B.用铝筷摩擦浸泡在NaCl溶液中变黑的银器(黑色物质为Ag2S),银器很快恢复银白色:Ag2S+2NaCl===Na2S+2AgCl C.氯化亚铁溶液遇铁氰化钾溶液出现蓝色沉淀:3FeCl2+2K3[Fe(CN)6]===Fe3[Fe(CN)6]2↓+6KCl D.FeCl3溶液中加入铜粉,溶液从黄色变为蓝绿色:2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2‎ ‎5.S2Cl2和SCl2均为重要的化工原料,都满足8电子稳定结构。‎ 已知:①S2(l)+Cl2(g)S2Cl2(g) ΔH1=x kJ/mol ‎②S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g) ΔH2=y kJ/mol ‎③相关化学键的键能如下表所示:‎ 化学键 S-S S-Cl Cl-Cl 键能/kJ/mol a b c 下列说法错误的是(C)‎ A.SCl2的结构式为Cl-S-Cl B.S2Cl2的电子式为 ‎ C.y=2b-a-c D.在S2(l)+2Cl2(g)2SCl2(g)的反应中,ΔH=(x+y) kJ/mol ‎6.下列实验操作、现象和结论都正确的是(B)‎ 选项 实验操作 现象 结论 A 向某溶液中先滴加H2O2溶液,再滴加KSCN溶液 溶液变成血红色 原溶液中一定含有Fe2+‎ B 向H2S溶液中通入O2‎ 溶液变浑浊 氧化性:O2>S C 向等浓度的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中分别滴加2滴酚酞溶液 前者红色更深 水解程度:‎ NaHCO3>Na2CO3‎ D 取少量某溶液于试管中,向其中加入NaOH溶液,用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,观察试纸颜色变化 试纸不变蓝 原溶液中不含NH ‎7.伏打电堆由几组锌和银的圆板堆积而成,所有的圆板之间夹放着几张盐水泡过的布。如图所示为最初的伏打电堆模型,由八组锌和银串联组成的圆板堆积而成。下列说法正确的是(C)‎ A.该电池发生的反应为析氢腐蚀 B.电池长时间工作后,中间的布上会有白色固体颗粒生成,该固体颗粒为Ag2O C.当电路中转移0.1 mol电子时,消耗锌板的总质量为26 g D.该伏打电堆工作时,在银板附近会有Cl2放出 ‎8.用下列装置进行相应实验,不能达到实验目的的是(B)‎ A.图1所示装置可用于制备氢氧化亚铁 B.图2所示装置可用于电解食盐水制氯气和氢气 C.图3所示装置可用于验证氨气极易溶于水 D.图4所示装置与操作可用于除去苯中的苯酚 ‎9.2019年是“国际化学元素周期表年”。1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列,准确预留了甲、乙两种未知元素的位置,并预测了二者的相对原子质量,部分原始记录如下所示。下列说法错误的是(C)‎ A.甲位于现行元素周期表第四周期第ⅢA族 B.原子半径比较:甲>乙>Si C.原子序数:甲-Ca=1 D.推测乙的单质可以用作半导体材料 ‎10.氯酸钾和亚硫酸氢钾溶液能发生氧化还原反应ClO+3HSO===3SO+Cl-+3H+。已知该反应的反应速率随c(H+)的增大而增大。如图所示为用ClO在单位时间内物质的量浓度变化表示的该反应的v-t图。下列说法不正确的是(C)‎ A.反应开始时速率增大可能是c(H+)增大所致 B.纵坐标为v(Cl-)的v-t曲线与图中曲线完全重合 C.图中阴影部分的面积表示t1~t2时间内ClO的物质的量的减少量 D.后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小 ‎【解析】A项,随着反应的进行,氢离子浓度逐渐增大,所以反应速率逐渐增大,正确;B项,根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知,v(Cl-)=v(ClO),正确;C项,图中阴影部分的面积应为t1~t2时间内ClO的物质的量浓度的减少量,错误;D项,在反应的后期由于反应物浓度减小,所以导致反应速率开始降低,正确。‎ ‎11.在《自然-催化》杂志上刊登了中科院院士李灿发表的有关高效单核催化剂的文章,为实现“液态阳光”构想迈出了关键一步。“液态阳光”是指由阳光、二氧化碳和水通过人工光合作用得到的绿色液态燃料。下列有关“液态阳光”的说法错误的是(B)‎ ‎ A.煤气化得到的水煤气不属于“液态阳光”‎ B.“液态阳光”的主要成分可能为甲醇、乙醇和氨基酸 C.“液态阳光”行动有利于可持续发展和应对气候的变化 D.“液态阳光”有望解决全球化石燃料面临枯竭的难题 ‎12.下列有关说法正确的是(A)‎ A.电解质溶液导电为化学变化  B.Na、SiO2、H2O都称为分子式 C.NH3的水溶液能导电,所以NH3为电解质  ‎ D.HClO、KNO3、H2O2中均含离子键 ‎13.设NA为阿伏加德罗常数的数值。下列说法错误的是(D)‎ A.46 g C2H5OH含有的共价键数目为8NA B.4.48 L(标准状况)H2和CO混合气体完全燃烧消耗O2分子数为0.1NA C.1 L 0.5 mol/L的Na2S溶液中含S的粒子数目等于0.5NA D.电解精炼铜时,阴极质量增重128 g,则转移电子数目大于4NA ‎14.温度为T1时,在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应 2NO2(g)2NO(g)+O2(g)‎ ΔH>0。实验测得:v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2),v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。下列说法正确的是(D)‎ 容器 编号 物质的起始浓度(mol·L-1)‎ c(NO2)‎ c(NO)‎ c(O2)‎ 物质的平衡浓度(mol·L-1)‎ Ⅰ ‎0.6‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0.2‎ Ⅱ ‎0.3‎ ‎0.5‎ ‎0.2‎ Ⅲ ‎0‎ ‎0.5‎ ‎0.35‎ A.反应达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为1∶1‎ B.反应达平衡时,容器Ⅱ中比容器Ⅰ中的大 C.反应达平衡时,容器Ⅲ中NO的体积分数大于50%‎ D.当温度改变为T2时,若k正=k逆,则T2>T1‎ ‎【解析】由容器Ⅰ中反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)‎ ‎ 起始量(mol/L)   0.6     0    0‎ ‎ 变化量(mol/L)   0.4    0.4   0.2‎ ‎ 平衡量(mol/L)   0.2    0.4   0.2‎ 可以求出平衡常数K==0.8。‎ A.根据容器Ⅱ的起始投料,浓度商Qc==<K,平衡将向正反应方向移动,所以容器Ⅱ在平衡时气体的总物质的量一定大于1 mol,故达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比一定小于4∶5,A错误;B.若容器Ⅱ在某时刻,=1,可得反应的三段式:‎ ‎      2NO22NO  +  O2‎ ‎ 起始量(mol/L)  0.3   0.5    0.2‎ 变化量(mol/L)  2x    2x      x 平衡量(mol/L) 0.3-2x  0.5+2x  0.2+x 因为==1,解之得x=,求出此时浓度商Qc==>K,所以容器Ⅱ达平衡时,一定小于1,B错误;C.若容器Ⅲ在某时刻,NO的体积分数为50%,可得反应的三段式:‎ ‎       2NO22NO + O2‎ 起始量(mol/L)   0   0.5   0.35‎ 变化量(mol/L)    2x   2x      x 平衡量(mol/L)    2x   0.5-2x 0.35-x 若0.5-2x=2x+0.35-x,解之得,x=0.05,求出此时浓度商Qc==4.8>K,说明此时反应未达平衡,反应继续向逆反应方向进行,NO进一步减少,所以C错误;D.温度为T2时,=K2=1>0.8,因为正反应是吸热反应,升高温度后化学平衡常数变大,所以T2>T1,D正确。‎ ‎ 第Ⅱ卷 非选择题(共58分)‎ 二、非选择题(本题共5小题,共58分)‎ ‎15.(8分,除标注外,每空2分)图1是部分短周期元素的常见化合价与原子序数的关系图:‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)元素F在周期表中的位置为__第三周期第ⅣA族(1分)__。‎ ‎(2)C、D、E、G的简单离子半径由大到小的顺序为__S2->O2->Na+>Al3+(1分)__(用离子符号表示)。‎ ‎(3)二元化合物X是含有元素A的18电子分子,3 g X(g)在25 ℃ 101 kPa 下完全燃烧生成稳定的化合物时放出Q kJ的热量,写出表示X燃烧热的热化学方程式:__C2H6(g)+O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)__ΔH=-10Q__kJ/mol__。‎ ‎(4)某同学设计实验用图2所示装置证明元素A、B、F的非金属性强弱(其中溶液b和溶液c均足量)。‎ ‎①溶液b为__饱和NaHCO3溶液__。‎ ‎②溶液c中发生反应的离子方程式为__SiO+CO2+H2O===H2SiO3↓+CO(或SiO+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2HCO)__。‎ ‎16.(10分,除标注外,每空2分)电镀行业产生的酸性含铬废水对环境有污染,其中所含的Cr(Ⅵ)是主要污染物,可采用多种处理方法将其除去。查阅资料可知:‎ ‎①在酸性环境下,Cr(Ⅵ)通常以Cr2O的形式存在;‎ ‎②Cr2O的氧化能力强于CrO;‎ ‎③常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表所示:‎ 阳离子 Fe3+‎ Fe2+‎ Cr3+‎ 开始沉淀的pH ‎1.9‎ ‎7.0‎ ‎4.3‎ 沉淀完全的pH ‎3.2‎ ‎9.0‎ ‎5.6‎ Ⅰ.腐蚀电池法 ‎(1)向酸性含铬废水中投放废铁屑和焦炭,利用原电池原理还原Cr(Ⅵ)。下列关于焦炭的说法正确的是__ac__(填字母代号)。‎ a.作原电池的正极 b.在反应中作还原剂 c.表面可能有气泡产生 Ⅱ.电解还原法 向酸性含铬废水中加入适量NaCl固体,以Fe为电极电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出,从而使废水中铬含量低于排放标准。电解装置如图1所示。‎ 图1‎ ‎(2)A极连接电源的__正(1分)__极,A极上发生的电极反应式为__Fe-2e-===Fe2+__。‎ ‎(3)电解开始时,B极上除了发生产生H2的反应外,还有少量Cr2O在B极上直接放电,该反应的电极反应式为__Cr2O+14H++6e-===2Cr3++7H2O__。‎ ‎(4)电解过程中,溶液的pH不同时,通电时间(t)与溶液中铬元素去除率的关系如图2所示。‎ 图2‎ ‎①由图可知,电解还原法应采取的最佳pH范围为__b(1分)__(填字母代号)。‎ a.2~4      b.4~6      c.6~10‎ ‎②解释曲线Ⅰ和曲线Ⅳ去除率低的原因:__曲线Ⅰ的pH较小,此时Cr(Ⅵ)被还原生成的Cr3+难以生成Cr(OH)3沉淀,仍以Cr3+形式存在于溶液中,导致去除率较低;曲线Ⅳ的pH较大,铬元素主要以CrO形式存在,其氧化能力弱于Cr2O,Cr(Ⅵ)难以被还原并生成沉淀,导致去除率较低__。‎ ‎【解析】(1)向酸性含铬废水中投放废铁屑和焦炭,形成原电池,铁作原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+;焦炭作正极,但焦炭是惰性材料,本身不能被还原,由于废水呈酸性,正极上可能发生反应2H++2e-===H2↑,‎ 观察到焦炭表面有气泡产生,则a、c正确,答案选ac。‎ ‎(2)由图可知,与电源的B极相连的一极表面产生H2,该电极的电极反应为2H++2e-===H2↑,则B是电源负极,A是电源正极;与A极相连的电极为电解池的阳极,电极材料是Fe,Fe发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+。‎ ‎(3)B极是阴极,发生还原反应,少量Cr2O在B极上直接放电被还原为Cr3+,电解质溶液呈酸性,则电极反应式为Cr2O+14H++6e-===2Cr3++7H2O。‎ ‎(4)①由图可知,曲线Ⅱ对应pH=4时,溶液中铬元素去除率最大,且所用时间最短,反应速率快;曲线Ⅲ对应pH=6时,铬元素去除率最终与pH=4相同,但所用时间较长,反应速率比pH=4慢;图中曲线Ⅰ、Ⅳ 对应的铬元素去除率偏低,故最佳pH范围为4~6,答案选b。‎ ‎②由题给信息可知,去除废水中的铬元素,最终要生成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀排出。曲线Ⅰ的pH=2,酸性较强,此时Cr(Ⅵ)被还原生成的Cr3+难以生成Cr(OH)3沉淀,仍以Cr3+形式存在于溶液中,导致铬元素去除率较低;曲线Ⅳ的pH=10,溶液呈碱性,促使平衡Cr2O+H2O2CrO+2H+正向移动,铬元素主要以CrO形式存在,其氧化能力弱于Cr2O,Cr(Ⅵ)难以被还原并生成沉淀,导致铬元素去除率较低。‎ ‎17.(16分,除标注外,每空2分)镁是一种银白色的碱土金属,镁元素在地壳中的含量约为2.00%,位居第八位,镁及其化合物在研究和生产中具有广泛用途。请回答下列问题:‎ ‎(1)在室温下,纯净的氮化镁(Mg3N2)为黄绿色的粉末,能与水反应,常用作触媒,实验室用如图1所示装置和药品制备少量氮化镁。‎ 图1‎ ‎①A中盛装的是__浓氨水(1分)__,B中可盛装碱石灰,二者混合可制取氨气。‎ ‎②按照气流的方向从左至右连接装置:a接__d__、__e(或e__d)__接__c__、__b__接__f(共2分)__。‎ ‎③气体通过CuO这一装置的目的是什么?用化学方程式回答:__2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu__。‎ ‎④无水氯化钙装置可防止外界空气中的水进入,以防__Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑__(化学方程式表示)的发生。‎ ‎(2)碳酸镁可用作耐火材料、锅炉和管道的保温材料,以及食品、药品、化妆品、橡胶、墨水等的添加剂。‎ Ⅰ.合成碳酸镁晶体的步骤如下:‎ 步骤1:配制0.5 mol·L-1MgSO4溶液和0.5 mol·L-1NH4HCO3溶液。‎ 步骤2:用量筒量取500 mL NH4HCO3溶液于1 000 mL四口烧瓶中,开启搅拌器,温度控制在50 ℃。‎ 步骤3:将250 mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中,1 min内滴加完毕,然后用氨水调节溶液pH到9.5。‎ 步骤4:放置1 h后,过滤,洗涤。‎ 步骤5:在40 ℃的真空干燥箱中干燥10 h,得到产品碳酸镁晶体(MgCO3·nH2O,n=1~5)。‎ ‎①配制0.5 mol·L-1MgSO4溶液500 mL,‎ 需要的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、__500__mL容量瓶(1分)__。‎ ‎②步骤3中加氨水后发生反应的离子方程式为__Mg2++HCO+NH3·H2O+(n-1)H2OMgCO3·nH2O↓+NH__。‎ Ⅱ.测定合成的MgCO3·nH2O中的n值。‎ 称量1.000 g碳酸镁晶体,放入图2所示的广口瓶中,加入适量水,滴入稀硫酸与晶体反应,生成的CO2被NaOH溶液吸收,在室温下反应4~5 h,后期将温度升到30 ℃,最后烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定,测得生成CO2的总量;重复上述操作2次。‎ ‎③上述反应后期要升温到30 ℃,主要目的是__升高温度,气体的溶解度减小,使溶解在水中的CO2逸出,便于吸收完全__。‎ ‎④若实验测得1.000 g碳酸镁晶体产生CO2的平均物质的量为a mol,则n为____(用含a的表达式表示)。‎ ‎⑤若称取100 g上述晶体进行热重分析,得到的热重曲线如图3所示,则合成的晶体中n=__1__(取整数)。‎ ‎18.(10分,除标注外,每空2分)高氯酸铜易溶于水,在130 ℃时会发生分解反应,是一种燃烧催化剂。以食盐等为原料制备高氯酸铜[Cu(ClO4)2·6H2O]的一种工艺流程如图1所示:‎ ‎  ‎ 图1‎ ‎(1)发生“电解Ⅰ”时,所用的交换膜是__阳(1分)__(填“阳”或“阴”)离子交换膜。‎ ‎(2)歧化反应是同一种物质中同种元素自身的氧化还原反应。已知上述工艺流程中“歧化反应”的产物之一为氯酸钠,则“歧化反应”的化学方程式为__3Na2CO3+3Cl2===5NaCl+NaClO3+3CO2__。‎ ‎(3)“电解Ⅱ”主要的阳极产物是__ClO__(填离子符号)。‎ ‎(4)操作a的名称是__蒸发浓缩(1分)__。‎ ‎(5)用该工艺流程制备高氯酸铜时,若起始时NaCl的质量为a t,最终制得的Cu(ClO4)2·6H2O为b t,则产率为__×100%__(用含a,b的代数式表示)。‎ ‎(6)某温度下,高氯酸铜[Cu(ClO4)2]按A、B两种方式同时分解,分解过程中铜的化合价不发生改变。方式A为Cu(ClO4)2CuCl2+4O2↑,若4‎ ‎ mol高氯酸铜在该温度下按A、B各占50% 的方式完全分解,且A、B两种方式转移的电子数之比为8∶7,则方式B为__2Cu(ClO4)22CuO+7O2↑+2Cl2↑__(用化学方程式表示)。‎ ‎19.(14分,每空2分)燃煤的烟气中常含有大量的NOx、CO、SO2等有害气体,治理污染、消除有害气体对环境的影响是化学工作者研究的重要课题。‎ Ⅰ.已知氮氧化物可采用强氧化剂Na2S2O8氧化脱除,过程如下所示:‎ ‎(1)写出反应1的离子方程式:__2NO+S2O+4OH-===2NO+2SO+2H2O__。‎ ‎(2)反应2为NO+S2O+2OH-NO+2SO+H2O。此反应在不同温度下达到平衡时,NO的脱除率与Na2S2O8初始浓度的关系如图1所示。‎ 图1‎ ‎①比较a、b点的反应速率:va正__<__vb逆(填“>”“<”或“=”)。‎ ‎②根据图像可以判断该反应为吸热反应,理由是__当Na2S2O8初始浓度相同时,温度越高,NO脱除率越大,说明平衡正向移动,该反应为吸热反应__。‎ 图2‎ Ⅱ.沥青混凝土可作为反应2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的催化剂。图2表示在相同的恒容密闭容器、相同的起始浓度、相同的反应时间段下,使用相同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时,CO的转化率与温度的关系。‎ ‎(3)下列关于图2的说法正确的是__AD__。‎ A.在均未达到平衡状态时,同温下β型沥青混凝土中CO转化速率比α型要大 B.b点时CO与O2分子之间发生有效碰撞的几率在整个实验过程中最高 C.a、b、c、d四点中,达到平衡状态的只有b、c两点 D.e点转化率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失去活性 ‎(4)已知c点时容器中O2浓度为0.02 mol/L,则50 ℃时,在α型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K=__(mol/L)-1__(用含x的代数式表示)。‎ Ⅲ.利用图3所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2。‎ 图3‎ ‎(5)直流电源b极为__负极__,阳极发生的反应为__SO2-2e-+2H2O===SO+4H+__。‎
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