【化学】河南省三市（许昌、济源、平顶山）2020届高三下学期第二次联考试题

【化学】河南省三市（许昌、济源、平顶山）2020届高三下学期第二次联考试题

河南省三市（许昌、济源、平顶山）2020届高三下学期第二次联考试题 可能用到的相对原子质量：H1 Li7 C12 N14 O16 P31 K39 Fe56 I127‎ 一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42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.磁山(在今河北省邯郸市武安)是我国四大发明之一指南针的发源地。据《古矿录》记载：《明史地理志》称：“磁州武安县西南有磁山，产磁铁石。”文中的磁铁石的主要化学成分应该是（ ）‎ A.Fe2O3 B.FeO C.Fe3O4 D.Fe(OH)3‎ ‎8.下列说法中正确的是（ ）‎ A.酒精的浓度越大其消毒杀菌的效果越好 B.人体需要的各种微量元素必须通过保健食品进行补充 C.谷氨酸钠主要是以石油或煤为原料合成的化工产品 D.淀粉等糖类物质是人体需要能量的主要来源 ‎9.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺[2，3]己烷的结构为，已知环烷烃的碳原子数越少越容易开环加成。下列说法中正确的是（ ）‎ A.的名称为螺[4，3]辛烷 B.的所有碳原子处于一个平面 C.螺[2，3]己烷是己烯的同分异构体 D.螺[2，3]己烷加氢可能生成己烷 ‎10.下列实验方法中正确的是（ ）‎ ‎11.碘酸钾常用作食盐加碘剂以防止缺碘疾病，也是常用的基准物质和氧化剂。工业上碘酸钾可用如图所示装置进行制备。下列说法错误的是（ ）‎ A.其阳极反应式是I－＋3H2O－6e－＝IO3－＋6H＋ ‎ B.该工业过程中KOH是循环利用的物质 C.制得21.4 g KIO3产生标况下H2 6.72 L ‎ D.该工业过程使用阳离子交换膜 ‎12.下列实验操作、现象和结论均正确的是（ ）‎ ‎13.X、Y、Z、W均为短周期元素，在周期表中Y和Z处于同一主族，X和Y、Z和W处于相邻位置。W的原子最外层和K层的电子数之差等于X元素原子的最外层电子数，Y元素可以分别与另外三种元素同时存在于多种常见酸中。则下列说法中正确的是（ ）‎ A.Z对应的酸性氧化物只有一种 B.W单质水溶液比单质状态时氧化能力更强 C.X、Y的简单氢化物的混合物中分子和离子共有5种 D.最高价氧化物对应水化物的酸性W的比Z弱 二、非选择题。第26～28题为必考题，每个试题考生都必须作答。第35～36题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎(一)必考题 ‎26.(14分)‎ 无水CuCl2为棕黄色固体，用于颜料、木材防腐等工业，并用作消毒剂、媒染剂、催化剂等。实验室用如图所示装置制取CuCl2。(夹持装置省略)‎ 步骤1：制备时，首先按照图1所示连接实验装置。打开两处的止水夹，检验装置的气密性。‎ 步骤2：用镊子向H管一端装入少量石棉，将其置于H管连通管以下部分且靠近连通管约1/3处，将卷成团状的细铜丝置于石棉上。H管的另外一端装入少量KMnO4固体。在注射器中装入少量浓盐酸，待用。‎ 步骤3：关闭止水夹2，打开止水夹1，将H管如图2所示倾斜放置，点燃酒精灯，加热铜丝直至其呈红热状态。立即将浓盐酸注入H管使其与KMnO4发生反应(注意调整H管倾斜度以利于浓盐酸的加入)，观察到有黄绿色气体通过连通管部分进入H管另一端，继而与热铜丝燃烧得到产物。‎ 待反应结束后，等待一段时间再打开止水夹2，关闭止水夹1，拉动注射器将蒸馏水慢慢的吸入H管中，在H管底部得到CuCl2溶液。最后进行尾气的处理操作。请回答以下有关问题。‎ ‎(1)检验图1所示装置气密性时的操作方法是 。反应过程中将H管倾斜放置的目的是 (写出一条即可)。‎ ‎(2)浓盐酸与KMnO4反应的化学方程式为 。热铜丝燃烧得到产物时，铜丝上方的H管中观察到的现象是 。反应结束后，“等待一段时间”再进行后续操作的原因是 。‎ ‎(3)实验观察到蒸馏水慢慢地吸入H管中时，H管底部得到CuCl2溶液的颜色，有一个从黄绿色到绿色再到蓝绿色的变化过程。已知在溶液中[Cu(H2O)4]2＋呈蓝色，[CuCl4]2－呈黄色。请用方程式表示溶液颜色变化的化学平衡体系： 。‎ ‎(4)H管中铜丝不直接放置在右管底部的优点是 (写出两条即可)。‎ ‎27.(14分)‎ 目前的锂离子电池的正极材料多是LiCoO2、LiMn2O4、LiFePO4和双离子传递型聚合物等。改良正极材料的性能是锂离子电池领域的重点方向，如用碳包覆LiFePO4和向其中掺杂金属银等。下列过程是制备该正极材料的流程图：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)LiFePO4中铁元素的化合价为 价。已知原料是Li2CO3、FeC2O4·2H2O、NH4H2PO4和C6H12O6的混合物，其中Li、Fe、P三种元素的物质的量比为1：1：1，C6H12O6的用量占原料总质量的5%。若原料的质量为1000g，则需要称取NH4H2PO4的质量为 (保留两位小数)。‎ ‎(2)将原料先行研磨4h目的是 。为了更快得到前驱体粉末，除了保持温度在50℃外，还应进行的常见操作方法是 。‎ ‎(3)两次焙烧均需要在高纯氮气环境下进行，原因是 。葡萄糖分解产生的碳除了提供还原性环境，提高产物纯度，而且可以阻止晶粒的聚集长大，控制颗粒形状，提高LiFePO4的电导率。则葡萄糖分解的化学反应方程式(分解过程中只有C一种单质生成)为 。600℃加热时硝酸银发生分解生成红棕色气体和3种常见单质(其中两种气体单质物质的量比为2：7)，则分解时的化学反应方程式为 。‎ ‎(4)如图所示是用LiFePO4/Ag/C做正极材料制成的纽扣锂离子电池组装示意图。充电时，其正、负极材料所发生反应的电极方程式分别是 、‎ ‎ (锂离子电池是靠xLi＋在两极的嵌入和嵌出进行工作)。‎ ‎28.(15分)‎ 二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，是柴油的理想替代燃料。清华大学王志良等研究了，由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)一步法制备二甲醚的问题，其中的主要过程包括以下三个反应：‎ ‎(i)CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g) △H1＝－90.1 kJ·mol－1‎ ‎(ii)CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g) △H2＝－41.1 kJ·mol－1‎ ‎(iii)2CH3OH(g)＝CH3OCH3(g)＋H2O(g) △H3＝－24.5 kJ·mol－1‎ ‎(1)由H2和CO制备二甲醚(另一产物为CO2)的热化学方程式为 。‎ ‎(2)合成气初始组成为n(H2)/n(CO)/n(CO2)＝0.67/0.32/0.01的反应体系。在250℃和5.0MPa条件下，在1 L密闭容器中经10min达到化学平衡时，各组分的物质的量如下表：‎ 则反应(iii)在该条件下的平衡常数是 ；在反应进行的10min内，用CH3OH表示的反应(i)的平均速率是 。‎ ‎(3)课题组探究了外界条件，对合成气单独合成甲醇反应体系和直接合成二甲醚反应体系的影响。‎ ‎①图1和图2显示了温度250℃和5.0MPa条件下，合成气组成不同时，反应达到平衡时的情况。(图中M代表甲醇、D代表二甲醚、D＋M代表甲醇和二甲醚。下同)‎ 由图可知，随着合成气中H2所占比例的提高，合成甲醇的反应体系中，CO转化率的变化趋势是 。对于由合成气直接合成二甲醚的反应体系，为了提高原料转化率和产品产率，n(H2)/n(CO＋CO2)的值应控制在 附近。‎ ‎②在压强为5.0 MPa、n(H2)/n(CO＋CO2)＝2.0及n(CO)/n(CO2)＝0.9/0.04的条件下，反应温度对平衡转化率和产率的影响如图3和图4所示。‎ 课题组认为图3所示的各反应物的转化率变化趋势符合反应特点，其理由是 ‎ ‎ 。图中显示合成气直接合成二甲醚体系中，CO的转化率明显高于H2的转化率，原因是 。图4显示随着温度增大，合成气单独合成甲醇时的产率，要比合成气直接合成二甲醚时的产率减小的快，原因是 。‎ ‎(二)选考题。请考生从给出的2道题中任选一道作答。如果多做，则按所做的第一题计分。‎ ‎35.[化学——选修3：物质结构与性质](15分)‎ 锌在电池制造方面有着重要的作用，也是人体必需的微量元素之一。它与常见的非金属都可以形成重要的化合物。‎ ‎(1)Zn的核外电子排布式是[Ar] 。‎ ‎(2)Zn的各级电离能数据如下表所示：‎ ‎①请依据表中数据说明锌的常见化合价为＋2的原因是 。‎ ‎②氧、硫、氯三种常见非金属的电负性，由大到小的顺序是 。二氯化硫为鲜红色液体，熔点－78℃，则其晶体中微粒间的作用力应属于 ，它的分子中中心原子具有的孤电子对数是 。‎ ‎(3)氯化锌易溶于水，在水中形成配合物H[ZnCl2(OH)]，H[ZnCl2(OH)]在水中电离时的离子方程式为 。‎ ‎(4)晶胞的空隙问题是晶胞研究的重要内容。‎ ‎①已知面心立方晶胞的四面体空隙和八面体空隙状况如上图所示。面心立方晶胞的每个晶胞中，堆积球数：四面体空隙数：八面体空隙数＝ 。‎ ‎②根据立方ZnS晶胞示意图，描述在每个晶胞中，锌离子填充在硫离子的立方面心晶胞空隙中的方式为 。离坐标参数为(0，0，0)的硫离子最近的锌离子坐标参数为(参数数值限定为正值) 。‎ ‎36.[化学——选修5：有机化学基础](15分)‎ 对甲基苯甲醚是我国CB2760－86规定为允许使用的食用香料。常用于烘烤食品、软糖、冰冻乳制品。根据以下与其有关的合成有机物H的路线，回答问题。‎ ‎(1)有机物A的名称是 ，有机物C的结构简式是 。‎ ‎(2)E→F的反应类型是 ，F→G的反应类型是 。‎ ‎(3)已知G→H的反应过程是，G先与NaBH4以物质的量比4：1发生加成反应，然后再水解生成H以及钠和硼的氢氧化物，则G→H的总化学方程式为 。‎ ‎(4)能与FeCl3溶液发生显色反应的E的同分异构体中，其苯环上的一氯取代物最多有 种。‎ ‎(5)已知，请结合题中信息设计由合成的合成路线(其他试剂任选)： 。‎ ‎【参考答案】‎ 评卷说明：1. 简答题学生只要回答出最核心的要点即可给分。学生多答只要无错误不扣分。‎ ‎2.化学方程式化学式正确给1分，配平给1分，条件和状态符号不占分。‎ ‎3. 热化学方程式，方程式和焓变各占1分。‎ 一、选择题（每小题6分，本大题共7小题。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）‎ 题号 ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ 答案 C D D A A C B 二、非选择题：‎ ‎（一）必考题（11题，共129分）‎ ‎26.（14分）（1）慢慢向上拉动注射器（2分） ‎ ‎ 便于用酒精灯加热（或有利于氯气与铜丝的接触等）（2分） ‎ ‎（2）2KMnO4+16HCl（浓）==2KCl + 2MnCl2 +5 Cl2↑ +8H2O（2分） ‎ 有棕黄色的烟产生（2分） 防止蒸馏水使热的H管炸裂 （2分） ‎ ‎（3）[CuCl4]2- +4H2O [Cu(H2O)4]2+ +4Cl—（2分，反应物和产物互换或误写成“=”也给分） ‎ ‎（4）①有利于氯气与铜丝接触 ②有利于观察溶液的形成过程 ‎ ③防止（或减少）反应过程中H管炸裂等（答出两点即可，共2分） ‎ ‎27.（14分）（1）+2（1分） 328.90 g ~329.07 g 之间均给分（1分）‎ ‎（2）粉碎原料，增强后续过程中的焙烧效果（1分） 不断搅拌（1分）‎ ‎（3）防止碳的燃烧和二价铁的氧化（2分） C6H12O6 △ 6C + 6H2O（2分）‎ ‎6AgNO3 △ 6Ag + 2N2 ↑ + 7O2 ↑ + 2NO2 ↑ （2分）‎ ‎（4）LiFePO4 == xLi+ + Li1－xFePO4 + xe— （2分）‎ ‎ xLi+ + xe— + C6 == LixC6（或Li+ +e— == Li等）（2分）‎ ‎28．（15分）‎ ‎（1）3CO(g) + 3H2(g) == CO2(g) + CH3OCH3(g) △H = -245.8kJ•mol-1（2分）‎ ‎（2）11（2分） 0.024mol·L—1·min—1（2分）‎ ‎（3）①由小逐渐变大（2分） 1（2分） ‎ ②反应体系中的所有反应均为放热反应（1分） 反应（ii）有H2生成（2分） ‎ 反应（i）的焓变大于反应（iii）的焓变（2分）‎ ‎（二）选考题：‎ 35． 化学——选修3：物质结构与性质］（15分）‎ ‎（1）3d104s2（1分） ‎ （2） ①因为第2和第3级电离能的差值远高于第2和第1级的差值（2分） ‎ ② O > Cl > S （1分） 范德华力（2分） 2（2分） ‎ ‎（3）H[ZnCl2(OH)] == [ZnCl2(OH)]— +H+ （2分） ‎ ‎（4）①1:2:1（2分） ②锌离子填充到硫离子面心晶胞的一半四面体空隙中（2分，或锌离子填充到硫离子面心晶胞的8个四面体空隙的4个中或用4个锌离子的具体坐标参数表示。无论哪种描述缺少定量描述只给1分） （1/4，1/4，1/4）（1分）‎ ‎36．[化学——选修5：有机化学基础]（15分）‎ ‎（1）甲苯（2分） （2分）（2）加成（或还原）反应（2分） 氧化反应（2分）‎ ‎（3）‎ ‎（4）4（2分）‎ ‎（说明：学生如果把用O3氧化时的产物先写成得到醛基，然后再氧化为羧基也给分，羧基—CO2H也可写成—COOH）。‎