【化学】辽宁省辽河油田第二高级中学2020届高三12月考试（解析版）
辽宁省辽河油田第二高级中学2020届高三12月考试
可能用到的相对原子质量： H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Si 28 Cl 35.5 Ca 40 Mn 55 Cu 64
第Ⅰ卷（选择题）
一、选择题
1.中国传统文化中包括许多科技知识。下列古语中不涉及化学变化的是（ ）
A. 熬胆矾(CuSO4·5H2O)铁釜，久之亦化为铜 B. 千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金
C. 凡石灰(CaCO3)经火焚炼为用 D. 丹砂(HgS)烧之成水银，积变又成丹砂
【答案】B
【详解】A. 熬胆矾(CuSO4·5H2O)铁釜，久之亦化为铜，反应为Fe＋Cu2+ =Fe2+＋Cu，与题意不符，A错误；
B. 千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金，过程为金的富集，不涉及化学变化，符合题意，B正确；
C. 凡石灰(CaCO3)经火焚炼为用，反应为CaCO3CaO+ CO2↑，与题意不符，C错误；
D. 丹砂(HgS)烧之成水银，积变又成丹砂，反应有HgSHg+S，Hg+S=HgS，与题意不符，D错误；
答案为B。
2.下列化学用语正确的是（ ）
A. 二氧化硅的分子式为：SiO2 B. 原子核内有8个中子的氧原子：
C. Be2+中的质子数和电子数之比为2:1 D. NH4Cl的电子式：
【答案】C
【详解】A. 二氧化硅为原子晶体，不存在分子形式，其化学式为SiO2，与题意不符，A错误；
B. 原子核内有8个中子的氧原子，即质量数为16，为 ，与题意不符，B错误；
C. Be2+中的质子数为4，电子数为2，其比值为2:1，符合题意，C正确；
D. NH4Cl为离子化合物，其电子式为，与题意不符，D错误；
答案为C。
【点睛】本题易错点A选项，注意二氧化硅为原子晶体，不存在分子形式。
3.垃圾分类，指按一定规定或标准将垃圾分类储存、投放和搬运，从而转变成公共资源的一系列活动的总称。目前主要分为可回收垃圾、厨余垃圾（湿垃圾）、有害垃圾、其它垃圾（干垃圾）。下列垃圾归类不合理的是（ ）
A
B
C
D
垃圾
废易拉罐
废塑料瓶
废旧电池
剩饭剩菜
垃圾分类
可回收物
干垃圾
有害垃圾
【答案】B
【详解】A. 废纸、塑料、玻璃、金属和布料属于可回收垃圾，纸巾和厕纸水溶性太强，不可回收，与题意不符，A错误；
B. 塑料瓶属于可回收垃圾，符合题意，B正确；
C. 废电池渗出液会造成土壤和地下水污染，威胁人类健康，属于有害垃圾，与题意不符，C错误；
D. 剩饭剩菜、菜根菜叶、果皮等食品废弃物属于厨余垃圾，与题意不符，D错误；
答案为B。
4.下列各组中的两种物质相互反应时，无论哪种过量，都可以用同一个离子方程式表示的是（ ）
①碳酸钠溶液与盐酸 ②偏铝酸钠溶液与盐酸 ③二氧化碳与氢氧化钠溶液 ④硝酸银溶液和氨水 ⑤氯化铝与氨水 ⑥碳酸氢钠溶液与澄清石灰水
A. ③⑤ B. ①③⑥ C. 仅有⑤ D. ②④
【答案】C
【详解】①碳酸钠与少量盐酸：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl；与过量盐酸反应：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，反应物用量不同，发生反应不同，离子方程式不同①不选；②偏铝酸钠溶液与少量盐酸：NaAlO2+HCl+H2O＝Al（OH）3↓+NaCl；偏铝酸钠溶液与过量盐酸：NaAlO2+4HCl=AlCl3+2H2
O↑，偏铝酸钠溶液与盐酸，反应物用量不同，发生反应不同，离子方程式不同，②不选；③二氧化碳与过量的氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，与少量的氢氧化钠反应生成碳酸氢钠，离子方程式不同，③不选；④硝酸银中滴氨水是银氨溶液的配制，先产生白色氢氧化银沉淀，继续滴加，形成配合物银氨络离子（银氨溶液）使沉淀溶解．先发生：Ag++NH3•H2O=AgOH↓+NH4+，后发生：AgOH+2NH3•H2O=[Ag（NH3）2]++OH-+2H2O；氨水中滴硝酸银，一开始就产生银氨溶液（氨水过量），量不同，生成产物不同，④不选；⑤氯化铝与氨水反应只能生成氢氧化铝沉淀和氯化铵，与用量没有关系，⑤正确；⑥碳酸氢钠溶液与澄清石灰水的反应：前者过量，2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O，后者过量，HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O，量不同，生成产物不同，⑥不选；答案选C。
【点晴】该题为高频考点，把握发生的反应及离子反应中量对反应的影响为解答的关键，侧重与量有关的离子反应考查。在离子方程式正误判断中，学生往往忽略相对量的影响，命题者往往设置“离子方程式正确，但不符合相对量”的陷阱。突破“陷阱”的方法一是审准“相对量”的多少，二是看离子反应是否符合该量，没有注意物质之间是否会发生氧化还原反应等，注意离子配比，注意试剂的加入顺序，难溶物溶解度的大小，注意隐含因素等。应熟练掌握化学反应规律和重要物质的性质，认真审题，才能正确写出离子方程式。
5.下列实验操作及现象能够达成相应实验目的的是（ ）
实验目的
实验操作及现象
A
证明酸性条件下H2O2氧化性强于I2
向淀粉KI溶液中滴入3滴稀硫酸，未见溶液变蓝；再加入10%的H2O2溶液，溶液立即变蓝色
B
证明SO2具有漂白性
将SO2通入酸性KMnO4 溶液中，溶液紫色褪去
C
证明碳的非金属性强于硅
将浓盐酸滴入碳酸钠固体中，生成的气体通入盛有水玻璃的试管中，出现浑浊
D
检验Na2SO3溶液是否变质
向Na2SO3溶液中加入Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解
【答案】A
【详解】A. 向淀粉KI溶液中滴入3滴稀硫酸，未见溶液变蓝，碘化钾与硫酸不反应；再加入10%的H2O2溶液，溶液立即变蓝色，则说明过氧化氢与碘化钾反应生成单质碘，碘化钾作还原剂，过氧化氢作氧化剂，符合题意，A正确；
B. 将SO2通入酸性KMnO4 溶液中，发生氧化还原反应，二氧化硫作还原剂，高锰酸钾作氧化剂，使溶液紫色褪去，与题意不符，B错误；
C. 将浓盐酸滴入碳酸钠固体中，浓盐酸具有挥发性，生成的气体为二氧化碳与HCl的混合气体，则通入盛有水玻璃的试管中，出现浑浊，不能证明是碳酸制取的硅酸，与题意不符，C错误；
D. 向Na2SO3溶液中加入Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀，再加入稀硝酸，稀硝酸具有强氧化性，可氧化亚硫酸钡为硫酸钡，沉淀不溶解，不能判断是否有硫酸钡生成，与题意不符，D错误；
答案为A。
6.如图是元素周期表中短周期的一部分，若A原子最外层的电子数比次外层少3，则下列说法正确的是（ ）
A. 只有A的单质存在同素异形体
B. D的最高正价比A大
C. A、B、C的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱的关系是C
z B. 平衡向正反应方向移动
C. B的转化率增大 D. C的体积分数下降
【答案】D
【分析】第一次平衡时，A的浓度为0.50mol/L，体积扩大2倍时，若平衡不移动，则A的浓度为0.25mol/L，再达平衡时，测得A的浓度降低为0.30 mol/L，则平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，体积增大，压强减小，平衡向气体计量数增大的方向移动。
【详解】A. 分析可知，反应左边气体的计量数之和大于右边，则x>z，与题意不符，A错误；
B. 分析可知，平衡向逆反应方向移动，与题意不符，B错误；
C. 平衡向逆反应方向移动，B的转化率减小，与题意不符，C错误；
D. 平衡向逆反应方向移动，C的体积分数下降，符合题意，D正确；
答案为D。
【点睛】反应平衡后，改变的条件为体积增大，则反应体系中的各气体物质浓度均减小。
17.一定条件下向密闭容器中充入4molA和n molB，发生反应：2A(g)+3B(g) 4C(g)+6D(g)，达平衡时测得A的转化率大于B，则n可能为（ ）
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【答案】D
【详解】2A(g)+3B(g) ⇌4C(g)+6D(g)
初始：4 n
反应：x 1.5x
A的转化率=，B的转化率=，已知A的转化率大于B，则>，则n>6，答案为D。
18.研究表明：三硫化四磷分子中没有不饱和键，且各原子的最外层均已达到了8电子的稳定结 构。在一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数是（ ）
A. 6 个 B. 7 个 C. 8 个 D. 9 个
【答案】D
【详解】三硫化四磷分子中没有不饱和键，且各原子的最外层均已达到了8电子的稳定结构，则每个P形成3条键，每个S形成2条键，一个三硫化四磷分子中含有的共价键数目==9，答案为D。
19.高锰酸钾在化工医药、水处理等很多方面有重要应用，可以用电解法制备，装置如下。直流电源采用乙烷—空气的碱性燃料电池。下列说法不正确的是（ ）
(已知电流效率η=×100%)
A. 电源负极的电极反应式为C2H6-14e-+18OH-=2CO32-+12H2O
B. 该离子交换膜为阴离子交换膜
C. a极为直流电源的正极
D. 若消耗0.02mo1，产生0.055mol，则
【答案】B
【详解】A. 电源负极上乙烷在碱性条件下失电子产生碳酸根离子，反应的电极反应式为C2H6-14e-+18OH-=2CO32-+12H2O，选项A正确；
B. 电解池左侧Pt电极的电极反应为MnO42- -e-=MnO4-，右侧稀氢氧化钾溶液变为浓氢氧化钾溶液，右侧电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，钾离子通过离子交换膜进行右侧，故该离子交换膜为阳离子交换膜，选项B不正确；
C. 电解池左侧Pt电极的电极反应为MnO42- -e-=MnO4-，Pt电极为阳极，则a极为直流电源的正极，选项C正确；
D. O2发生的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，若消耗0.02mo1O2，转移电子数为0.02mo1×4=0.08mol，根据电极反应MnO42- -e-=MnO4-，产生0.055mol，转移电子数为0.055mol，电流效率η=×100%=68.75%，选项D正确。
答案选B。
【点睛】本题考查电极反应式的书写，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，注意要结合电解质溶液酸碱性书写电极反应式。
20.已知Fe2O3 (s)+3CO(g) 2Fe(s) +3CO2 (g)，则反应达平衡后甲、乙两容器中说法不正确的是（ ）
起 始 量
温度T℃
平衡常数K=64
恒容且V=1L
Fe2O3
CO
Fe
CO2
甲
1 mol
1 mol
1 mol
1 mol
乙
1 mol
2 mol
1 mol
1mol
A. 容器中混合气体的平均相对分子质量不变时反应达平衡
B. 乙中CO2的体积分数为50%
C. 甲中CO的转化率为60%
D. 甲、乙两容器中 CO的体积分数相等
【答案】B
【分析】反应体系中Fe2O3 (s) 、Fe(s) 为固体，则K==64，则c(CO2 ):c(CO)=4。
【详解】A. 反应达到平衡时，气体的质量则不再增加，而气体的物质的量不变，M=，则摩尔质量不变，容器中混合气体的平均相对分子质量不变时反应达平衡，与题意不符，A不选；
B. 分析可知，达到平衡状态时，c(CO2 ):c(CO)=4，则乙中CO2的体积分数为80%，符合题意，B选；
C. 甲中n（CO）+ n（CO2）=2，则c(CO2 )=1.6mol/L，体积为1L，则n(CO2 )=1.6mol ，反应的n(CO2)=0.6mol，CO的转化率为60%，与题意不符，C不选；
D. 甲、乙两容器中平衡时，c(CO2 ):c(CO)=4，CO的体积分数均为20%，与题意不符，D不选；
答案为B。
第II卷
二. 填空题
21.以废旧锌锰电池初步处理分选出的含锰废料(MnO2、MnOOH、MnO及少量Fe、Pb等）为原料制备高纯MnCl2·xH2O，实现锰的再生利用。其工作流程如下：
资料a:Mn的金属活动性强于Fe；Mn2+在酸性条件下比较稳定，pH高于5.5时易被O2氧化。
资料b：生成氢氧化物沉淀的pH
Mn（OH）2
Pb（OH）2
Fe（OH）3
开始沉淀时
8.1
6.5
1.9
完全沉淀时
10.1
8.5
3.2
注：金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-l
(1)过程I的目的是浸出锰。经检验滤液1中含有的阳离子为Mn2+、Fe3+、Pb2+和H+。
①MnO2与浓盐酸反应的离子方程式是____________________________________。
②检验滤液1中只含Fe3+不含Fe2+的操作和现象是：分别取两份少量滤液1于试管中，一份__________________________；另一份 ____________________________。
③Fe3+由Fe2+转化而成，可能发生的反应有：
a. 2Fe2++Cl2= 2Fe3++2Cl- b.4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
c．…… 写出c的离子方程式：________________________________________。
(2)过程Ⅱ的目的是除铁。有如下两种方法：
i．氨水法：将滤液1先稀释，再加适量10%的氨水，过滤。
ii．焙烧法：将滤液l浓缩得到的固体于290℃焙烧，冷却，取焙烧物加水溶解、过滤，滤液再加盐酸酸化至合适pH。
已知：焙烧中发生的主要反应为2FeCl3+3O22Fe2O3+3Cl2，焙烧时MnCl2和PbCl2不发生变化。
①氨水法除铁时，溶液pH应控制在______________之间。
②两种方法比较，氨水法除铁的缺点是____________________________________。
(3)过程Ⅲ的目的是除铅。加入的试剂是________________。
(4)过程Ⅳ所得固体中的x的测定如下：取m1g样品，置于氮气氛围中加热至失去全部结晶水时，固体质量减轻m2g。则x=________。
【答案】(1). MnO2+4H++2Cl−Mn2++Cl2↑+2H2O (2). 加铁氰化钾,无现象 (3). 滴加KSCN溶液，溶液变红 (4). MnO2+4H++2Fe2+＝Mn2++2Fe3++2H2O (5). 3.2~5.5（或3.2≤pH≤5.5或3.2≤pH<5.5） (6). 引入杂质NH4+ (7). 锰 (8).
【分析】(1) ①浓盐酸与二氧化锰反应产生氯气、氯化锰和水；
②Fe3+使KSCN溶液显红色，Fe2+可使铁氰化钾显蓝色；
③Fe3+由Fe2+转化而成，可能由氯气、氧气氧化，也可能由二氧化锰氧化；
(2) ①调节pH除去铁离子，铁离子沉淀完全，铅离子、锰离子不能沉淀；
②焙烧法除铁，将滤液l浓缩得到的固体于290℃焙烧，冷却，取焙烧物，加水溶解，过滤，即可，而氨水法除铁溶液中会引入铵根离子；
(3)过程Ⅲ的目的是除铅，加入锰，不引入杂质；
(4)根据1:x＝n(MnCl2)：n(H2O)计算。
【详解】(1) ①浓盐酸与二氧化锰反应产生氯气、氯化锰和水，离子方程式为：MnO2+4H++2Cl−Mn2++Cl2↑+2H2O；
②Fe3+使KSCN溶液显红色，Fe2+可使铁氰化钾显蓝色，则取少量滤液1于试管中，滴入铁氰化钾溶液，无明显变化；另取少量滤液1于试管中，再滴加KSCN溶液，溶液变红；
③Fe3+由Fe2+转化而成，可能由氯气、氧气氧化，也可能由二氧化锰氧化，反应为：MnO2+4H++2Fe2+＝Mn2++2Fe3++2H2O；
(2) ①调节pH除去铁离子，pH大于3.2时，铁离子沉淀完全，铅离子、锰离子不能沉淀，小于5.5时锰离子不易氧化，故pH应小于5.5；
②焙烧法除铁，将滤液l浓缩得到的固体于290℃焙烧，冷却，取焙烧物，加水溶解，过滤，即可，而氨水法除铁溶液中会引入铵根离子；
(3)过程Ⅲ的目的是除铅，用活泼金属置换不活泼金属，加入锰，将铅离子置换与溶液分离，自身生成锰离子，不引入杂质；
(4)m1gMnCl2⋅xH2O置于氮气氛围中加热至失去全部结晶水时，生成MnCl2，减少的质量为结晶水的质量，为m(H2O)=m2g，则m(MnCl2)= （m1- m2）g，则1:x＝n(MnCl2)：n(H2O)=:，解得x=。
22.绿水青山就是金山银山，生产生活中污染物的合理处理对环境保护具有重要意义。
（1）利用某些催化剂，成功实现将空气中的碳氧化合物和氮氧化合物转化为无毒的大气循环物质。
已知：① 2NO（g）+O2（g）2NO2（g）△H3＝﹣112.0kJ•mol﹣1
② NO（g）+CO（g）N2（g）+CO2（g）△H2＝﹣379.9kJ•mol﹣1
③ N2（g）+O2（g）2NO（g）△H1＝+179.8kJ•mol﹣1
则反应NO（g）+CO2（g） NO2（g）+CO（g）的△H＝_____kJ⋅mol﹣1；某温度下，反应①②③的平衡常数分別为K1、K2、K3，则该反应的K＝______（用K1、K2、K3表示）。
(2)一定温度下，向某密闭容器中充入1 mol NO2，发生反应：2NO2(g) N2O4(g)，测得反应体系中气体体积分数与压强之间的关系如图所示：
①a、b、c三点逆反应速率由大到小的顺序为____________。平衡时若保持压强、温度不变，再向体系中加入一定量的Ne，则平衡___________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
②a点时NO2的转化率为___________，用平衡分压代替平衡浓度也可求出平衡常数Kp，则该温度下Kp=___________Pa－1。
(3) 常温下，分别取未知浓度的HA和MOH溶液，加水稀释至原来体积的n倍。稀释过程中，两溶液的pH变化如图所示。
①HA为______酸，MOH为 ________碱（填“强”或“弱”）；
②X、Y、Z三点水的电离程度关系是：________________ 。
【答案】(1). +234.0 (2). (3). c>b>a (4). 逆向 (5). 66.7% (6). (7). HA为强酸 (8). MOH为弱碱 (9). X=Z＞Y
【分析】（1）根据盖斯定律求解；
(2) ①温度未变，a、b、c三点的c（N2O4）逐渐增大；根据勒夏特列原理判断；
②根据图像及三段式求解；
(3)①根据图像，溶液稀释10倍时，溶液的pH变化1为强电解质；
②X、Y、Z三点溶液的pH分别为5、4、9，则水电离产生的氢离子浓度分别为10-9mol/L、10-10mol/L、10-9mol/L。
【详解】（1）根据盖斯定律可知，×①-②-×③可得NO（g）+CO2（g）⇌ NO2（g）+CO（g）△H＝-56.0 kJ•mol﹣1+379.9kJ•mol﹣1-89.9 kJ•mol﹣1=+234.0 kJ•mol﹣1；同理K＝；
(2) ①温度未变，a、b、c三点的c（N2O4）逐渐增大，则逆反应速率逐渐增大，则逆反应速率由大到小的顺序为c>b>a；若保持压强、温度不变，再向体系中加入一定量的Ne，容器的容积增大，平衡向物质的量增大的方向移动，即逆反应方向移动；
②根据图像可知，NO2(g) 、N2O4(g)的体积分数相等，根据三段式
2NO2(g) N2O4(g)
初始：1 0
反应：x 0.5x
平衡：1-x 0.5x
体积分数相等，即1-x=0.5x，则x=，转化率=×100%=66.7%；
根据图像可知，平衡时，P（N2O4）=P0×96%，P（NO2）=P0×4%，Kp= =；
(3)①HA由Y点到X点，溶液稀释10倍，溶液的pH增大1，说明HA完全电离，为强酸；MOH稀释10倍时，溶液的pH减小值小于1，则MOH为弱碱；
②X、Y、Z三点溶液的pH分别为5、4、9，则水电离产生的氢离子浓度分别为10-9mol/L、10-10mol/L、10-9mol/L，水的电离程度的关系为X=Z＞Y。
23.[化学—选修3：物质结构与性质]国务院批复通过的《全国矿产资源规划（2016﹣﹣2020年）》中，首次将萤石等24种矿产列入战略性矿产目录。萤石为氟化钙的俗名，其重要用途是生产氢氟酸。
（1）基态F原子核外电子共有_____种运动状态，基态Ca2+的最外层电子排布图为______。
（2）实验室制氟化氢是用萤石与浓硫酸反应，但该反应不可以在玻璃器皿中进行，请用化学反应方程式解释原因____________________________________，该反应涉及的元素电负性最大的是______（用元素符号表示）。该反应的产物之一会与反应物继续反应生成H2SiF6，则H2SiF6分子的中心原子价层电子对数为_____。
（3）CaF2与CaCl2熔点比较低的物质是_____，原因是_____________________________。CaF2晶胞如图，其中Ca2+的配位数为_____。在CaF2晶体中Ca2+的离子半径为a cm，F﹣的离子半径为bcm；则CaF2的密度为____________g⋅cm﹣3（设阿伏加德罗常数的值为NA）。
【答案】(1). 9 (2). (3). SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O (4). F (5). 6 (6). CaCl2 (7). 二者均为离子晶体，Cl﹣半径大于F-，则CaCl2的晶格能大于CaF2
的晶格能 (8). 8 (9).
【分析】（1）基态F原子含有9个核外电子，每个电子的运动状态不同；基态Ca2+的排布式为1s22s22p63s23p6；
（2）氢氟酸能与二氧化硅反应生成四氟化硅气体和水；反应涉及元素有H、O、F、Si；H2SiF6与SiF62-中心原子价层电子对数相同；
（3）离子晶体，离子半径越小，晶格能越大，熔点越高； 根据晶胞结构，一个Ca2+离子距离相等且最近的F-有8个；根据ρ=计算。
【详解】（1）基态F原子含有9个核外电子，每个电子的运动状态不同，则有9种种运动状态；基态Ca2+的排布式为1s22s22p63s23p6，最外层为第三层，则排布图为；
（2）氢氟酸能与二氧化硅反应生成四氟化硅气体和水，方程式为SiO2+4HF＝SiF4↑+2H2O；反应涉及元素有H、O、F、Si，电负性最大的为F；H2SiF6与SiF62-中心原子价层电子对数相同，则中心Si原子的孤电子对数=（4+2-1×6）=0，无孤电子对，只含有6条共价键，则中心原子价层电子对数为6；
（3）CaF2与CaCl2均为离子晶体， r（F-）
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