2021河北省“决胜新高考・名校交流“高三下学期3月联考试题化学含解析

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“决胜新高考·名校交流”2021届高三3月联考卷(河北省适用)

化学

注意事项：

1.本试题卷共8页，满分100分，考试时间75分钟。

2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡的相应位置。

3.全部答案在答题卡上完成，答在本试题卷上无效。

4.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。

5.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。

可能用到的相对原子质量：H 1  Li 7  C 12  O 16  Na 23  S 32  Cl 35.5  Fe 56  Ni 59

一、选择题(本题共15小题，第1～10小题每小题2分，第11～15小题每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～10小题只有1个选项符合题目要求；第11~15题有1～2个选项符合题目要求，全选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)

1.古代中国药学著作《开宝本草》中记载了如何提取硝酸钾：“此即地霜也，所在山泽，冬月地上有霜，扫取以水淋汁后，乃煎炼而成”。下列有关叙述错误的是

A.硝酸钾用在黑火药中是因为KNO3具有较强氧化性

B.“扫取以水淋汁”是用水溶解后过滤

C.灼烧硝酸钾火焰呈紫色，是硝酸钾的化学性质

D.可用重结晶的方法分离提纯KNO3、NaCl的混合物

2.铜和稀硫酸不反应，但铜和稀硫酸在加热条件下通入足量氧气可以发生反应。设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

A.若消耗0.2 mol/L的硫酸1 L，则转移电子数为0.2NA

B.如果有0.5 mol Cu跟足量的稀硫酸和氧气反应，溶液中的Cu2＋总数为0.5NA

C.如果有1 mol O2参与反应，则有2NA个共价键形成

D.利用电解法可以完成铜和稀硫酸生成氢气的反应，若电路转移0.2NA电子，则生成标准状况下的氢气2.24 L

3.疫情严重期间，为阻止新冠肺炎传染，使用了大量“84”消毒液。实验室用如图所示装置制备NaClO溶液，下列说法正确的是

A.仪器接口的连接顺序为b→c→d→e→f→g

B.装置B中试剂为浓硫酸

C.A中反应的离子方程式为2MnO4－＋16H＋＋10Cl－＝2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O

D.D中试剂可以是澄清石灰水

4.下列指定反应的离子方程式不正确的是

A.氢氧化铜溶于过量的氨水中：Cu(OH)2＋4NH3·H2O＝[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O

B.常温下，双氧水在酸性条件下和Fe2＋反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O

C.用石墨作阴极、铁作阳极电解饱和食盐水：2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑

D.漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体：Ca2＋＋SO2＋H2O＋3ClO－＝CaSO4↓＋2HClO＋Cl－

5.下列说法错误的是

A.已知6C(s)＋6H2O(l)＝C6H12O6(s)在常温为下非自发反应，则高温下仍非自发

B.金刚石、石墨、C60互为同素异形体

C.在熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物

D.HF的稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键

6.已知25℃、101 kPa下，1 mol水蒸发为水蒸气需要吸收44 kJ的热量，氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol－1；CO(g)＋H2O(g)＝HCOOH(g)  △H＝－72.6 kJ·mol－1

2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)  △H＝－566 kJ·mol－1

则CO2(g)＋H2(g)＝HCOOH(g)的反应热为

A.－31.4 kJ·mol－1     B.－75.4 kJ·mol－1     C.＋251 kJ·mol－1     D.－158 kJ·mol－1

7.乙烷电池装置如图所示(未通入乙烷之前，两极室内液体质量相等)，电池反应为C2H6＋7H2O2＝2CO2＋10H2O(不考虑其他反应的影响)。下列说法正确的是

A.电池工作时H＋从右侧移向左侧

B.电池负极的电极反应式为C2H6＋4H2O－14e－＝2CO2＋14H＋

C.质子交换膜可以换为阴离子交换膜

D.若通入的乙烷全部放电后左右两极室内液体质量差为5.8 g，则电路中转移1.4 mol电子

8.X、Y、Z、W均为短周期元素，原子序数依次递增。Y元素最外层电子数是电子层数的3倍，Z元素在元素周期表中的周期数等于族序数，Z的简单阳离子与YX－含有相同的电子数，W元素的基态原子最高能级和最低能级填充电子的数目相等。下列说法不正确的是

A.Y和乙Z组成的某种微粒中，可以只有离子键，也可以只有共价键

B.第一电离能大小：Z>W>Y

C.工业上常用电解法制备元素Z的单质

D.Z、W的最高价氧化物均可溶于氢氧化钠溶液中

9.是一种新型液流电池的有机溶剂，关于该有机分子的说法正确的是

A.该分子中有2个手性碳原子            B.分子中最多有8个碳原子位于同一平面内

C.该有机物可使酸性KMnO4溶液褪色     D.1 mol该有机物可与4 mol H2加成

10.下列实验能够达到目的的是

A.装置甲可以制取少量氧气              B.装置乙用来检验NH4＋

C.装置丙用来验证碳酸氢钠受热分解      D.装置丁制备无水氯化镁

11.下列说法正确的是

A.向盛有少量碳酸钠和碳酸氢钠的试管中加入几滴水，试管变热的是碳酸钠

B. H2O2通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，表现了H2O2的强氧化性

C.过量的铁粉在氯气中燃烧生成氯化铁和氯化亚铁

D.氢氧化铁可以通过化合反应制取

12.我国淘金者常用氰化法选金，在氰化法选金过程中，由于对氰化物处理不当，可能对水土的环境造成污染。在实际生产中，常利用反应：KCN＋KOH＋Cl2→CO2＋N2＋KCl＋H2O来处理氰化物。下列说法中不正确的是

A.该反应的氧化产物只有N2

B.CN－的电子式为

C.该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是5：2

D.该反应中若有10 mol电子转移，则生成的气体标准状况下是67.2 L

13.废旧合金中含金属钴(Co)及少量杂质铁和其他惰性杂质，由废合金制备Co2O3的工艺流程如下：

下列说法正确的是

A.溶液1中的阳离子主要是Co3＋

B.生成CoCO3的离子方程式为Co2＋＋2HCO3－＝CoCO3↓＋CO2↑＋H2O

C.若将流程中的NH4HCO3溶液换为(NH4)2CO3溶液，则制得的CoCO3更纯

D.沉淀需洗涤干净，避免后续反应污染空气

14.室温下，用m mol/L的二甲胺[(CH3)2NH]溶液(二甲胺在水中的电离与一水合氨相似)滴定10.00 mL 0.1 mol/L的盐酸溶液。溶液pH随加入二甲胺溶液体积变化曲线如图所示(忽略溶液混合时的体积变化)。下列说法正确的是

A.本实验应该选择酚酞作指示剂

B.室温下，Kb[(CH3)2NH·H2O]＝×10－8

C.a点溶液中水的电离程度最大

D.b点溶液中存在：c[(CH3)2NH2＋]>c(OH－)>c(Cl－)>c(H＋)

15.甲胺(CH3NH2)是合成太阳能敏化剂的原料。一定温度下，在三个体积均为2.0 L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应：CH3OH(g)＋NH3(g)CH3NH2(g)＋H2O(g)，其中容器I中的反应在5 min时达到平衡状态，下列说法正确的是

A.容器I中前5 min的平均反应速率v(CH3OH)＝0.06 mol·L－1·min－1

B.容器II达到平衡时，再通入0.1 mol NH3，达到平衡时CH3NH2的体积分数变大

C.达到平衡时，转化率：αI(CH3OH)＋αIII(CH3NH2)<1

D.530 K时，若起始向容器I中充入CH3OH 0.10 mol、NH3 0.15 mol、CH3NH2 0.10 mol、H2O 0.10 mol，则v正>v逆

二、非选择题(共60分)

(一)必考题(本题共3小题，共45分)

18.(13分)以铁镍合金(含少量铜)为原料，生产电极材料LiNiO2的部分工艺流程如下：

已知：(1)表中列出了几种金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算)。

(2)Ksp[Ni(OH)2]＝2×10－15；Ksp[Cu(OH)2]＝5×10－20。

回答下列问题。

(1)LiNiO2中Ni的化合价为            。“酸溶”时Ni转化为NiSO4，该过程中温度控制在70～80℃的原因是                                                           。

(2)“酸溶”时镍生成Ni2＋，写出铁镍合金中镍参与反应的离子方程式：               。

(3)“除铜”时若选用NaOH，会导致部分Ni2＋也产生沉淀，当溶液中Ni(OH)2、Cu(OH)2沉淀同时存在时，溶液中c(Ni2＋)：c(Cu2＋)＝           。

(4)“沉镍”时得到碳酸镍(NiCO3)沉淀。在空气中碳酸镍与碳酸锂共同“煅烧”可制得LiNiO2，该反应的化学方程式为                                            。

(5)“沉镍”后的滤液中主要是Na2CO3和Na2SO4，当溶液中二者的物质的量之比为1：1时，溶液中离子浓度由大到小的顺序是             。

(6)已知铁镍合金中镍的质量分数为29.5%，称取10.0 g合金，最终制得4.7 g LiNiO2，则合金中Ni的利用率为           (保留两位有效数字)。

17.(15分)燃料电池是一种通过电化学反应把燃料的化学能中的自由能部分转换成电能的装置，如图是直接肼燃料电池的工作原理。

(1)电池总反应为                                       ，其△G              (填“大于”“小于”或“等于”)0。

(2)电池工作过程中通过电解质膜的离子为              ；如果无电解质膜，则该电池电能转化效率降低的原因是                                                      。

(3)法拉第常数F＝96500 C/mol，是指单位物质的量电子所带的电量。此电池中，若消耗3.2 g N2H4，理论上可产生的容量为              毫安时(mAh)。(结果保留整数)

(4)电池电动势可看作电池的理论电压，等于两个电极的电极电势之差，即E＝E＋(氧化态/还原态)－E－(氧化态/还原态)。

已知：在碱性条件下＝－1.21V，＝0.40V。

①上述电池中，电极A的电势              (填“大于”“小于”或“等于”)电极B的电势；

②其理论电压为            ，能量密度为            kW·h·kg－1。(保留2位小数)(能量密度＝，1 kW·h＝3.6×106J)

 (5)N2H4在30℃、Ni－Pt催化剂作用下，可发生以下反应：

反应I：N2H4(g)N2(g)＋2H2(g)

反应II：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

若向1 L恒容密闭容器中充入1 mol N2H4，达到平衡后，测得混合物体系中n(H2)＝0.1 mol，n(NH3)＝0.2 mol，该温度下，反应I的平衡常数K＝            。

18.(15分)环已烯是一种重要的有机化工原料。实验室制备环己烯的方法和涉及的物质的相关性质如表所示，实验装置如图所示，部分夹持装置和加热装置省略。

实验步骤如下：

步骤1：在50 mL干燥的圆底烧瓶中，加入10 mL环己醇、5 mL 85%磷酸，充分振摇、混合均匀，加入几粒沸石，按图示安装好反应装置，用锥形瓶作接收器。

步骤2：将烧瓶在石棉网上用小火慢慢加热，控制加热温度使分馏柱上端的温度不要超过95℃，馏出液为带水的混合物；当烧瓶中只剩下很少量的残液并出现阵阵白雾时，停止蒸馏。

步骤3：将蒸馏液分去水层，加入等体积的饱和食盐水，充分振荡后静置，分液；加入适量无水氯化钙干燥。

步骤4：将干燥后的产物注入干燥的蒸馏烧瓶中，加入沸石，加热蒸馏，收集80～85℃的馏分，称重为5.9 g。

请回答下列问题：

(1)制备过程中可能发生的副反应为                                               。

(2)反应采用85%磷酸而不用浓硫酸为催化剂，目的是                               。

(3)直形冷凝管中冷却水方向是从           (填“a”或“b”)进。

(4)“步骤2”中控制加热温度使分馏头上端的温度不要超过95℃，其原因是           。

(5)“步骤3”中第二次分液的具体操作是                                       (需说明水层、有机层的相对位置)。“步骤4”蒸馏时选用的加热方式为           。

(6)本实验的产率是           (保留两位有效数字)。

(二)选考题(从两题中任选一题作答，共15分)

19.(15分)铁及其化合物有重要应用。请回答下列问题：

(1)基态铁原子核外有        种不同运动状态的电子，Fe3＋的价电子排布式为         。

(2)K3[Fe(CN)6]常用于亚铁离子的检验，[Fe(CN)6]3－中配体是         ，1 mol [Fe(CN)6]3－中含有的共用电子对的对数是             。

(3)硫氰化钾可以用来检验Fe3＋，K、C、N三种元素的电负性由大到小的顺序是          。SCN－与CO2的空间结构相同，SCN－的电子式是          ，SCN－中心原子的杂化方式为          。

(4)FeO晶体晶胞结构如图所示，与阳离子距离最近的阴离子所形成的多面体为         ，已知距离最近的两个亚铁离子之间的距离为d nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为          g/cm3。(只写计算式，不用化简)

20.(15分)有机物F是一种重要的药物合成中间体，F的合成路线如图所示：

(1)有机物A的化学名称是           ，F中官能团的名称是           。

(2)试剂a的结构简式为           ，其核磁共振氢谱显示           组峰。

(3)反应⑤的反应类型为           。

(4)反应④的化学方程式是                                            。

满足下列条件的F的同分异构体有           种。①分子中含有两个苯环结构；②在酸性条件下能水解生成两种产物且相对分子质量相等。

(5)参照上述合成路线，以乙醇为原料(无机试剂任选)，设计制备聚2－丁烯()的合成路线：                                                                    。