江苏省无锡市2020届高三上学期期末考试化学

江苏省无锡市2020届高三上学期期末考试

可能用到的相对原子质量：H—1　C—12　N—14　O—16　Mg—24　P—31　Cl—35.5　Co—59

第Ⅰ卷(选择题　共40分)

单项选择题：本题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。

1. 2019年11月第四届国际碳材料大会在上海举行，碳材料产品丰富，应用广泛，让人感到“碳为观止”。下列敘述正确的是(　　)

A. 金刚石与石墨互为同位素

B. 石墨烯是一种有发展前途的导电材料

C. 碳纤维、合成纤维、光导纤维都属于高分子材料

D. 富勒烯是由60个碳原子以碳碳单键构成的分子

2. 用化学用语表示2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑中的相关微粒，其中正确的是 (　　)

A. 中子数为10的氧原子：O 　  B. NaOH的电子式：Na

C. Na＋的结构示意图：　  D. H2O的比例模型：

3. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(　　)

A. 氨气具有还原性，可用作制冷剂

B. 次氯酸具有弱酸性，可用作有色物质的漂白剂

C. 浓硫酸具有强氧化性，可用作酯化反应的催化剂

D. 碳酸钠溶液显碱性，可用其热溶液除去金属餐具表面油污

4. 室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)

A. 0.1 mol ·L－1的H2SO4溶液：NH、Fe2＋、Cl－、NO

B. 0.1 mol ·L－1的FeCl3溶液：K＋、Al3＋、SO、NO

C. 0.1 mol ·L－1的Na2SO3溶液：Ba2＋、K＋、ClO－、MnO

D. 0.1 mol ·L－1的Ba(OH)2溶液：Mg2＋、Na＋、HCO、Cl－

5. 下列有关实验原理或操作正确的是(　　)

A. 用图甲所示装置配制银氨溶液

B. 用图乙所示装置制取并收集干燥纯净的NH3

C. 用图丙所示装置可以比较KMnO4、Cl2、S的氧化性

D. 用图丁所示装置蒸干CuSO4溶液制备胆矾晶体

6. 下列有关化学反应的叙述正确的是(　　)

A. 将Na2O2投入NH4Cl溶液中只可能生成一种气体

B. 铁分别与稀盐酸和氯气反应，产物中铁元素的化合价相同

C. SO2通入BaCl2溶液有白色沉淀BaSO3生成

D. 向滴有酚酞的Na2CO3溶液中加入足量CaCl2溶液，溶液红色褪去

7. 下列指定反应的离子方程式正确的是 (　　)

A. Fe3O4溶于足量稀HNO3：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O

B. 向KClO3溶液中滴加稀盐酸：ClO＋Cl－＋6H＋===Cl2↑＋3H2O

C. 向Al2(SO4)3溶液中滴加过量氨水：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH

D. NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至中性： H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O

8. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，Y的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，X与Z属于同一主族，Z的最外层电子数为最内层电子数的3倍。下列说法正确的是(　　)

A. 原子半径：r(Y)＞r(W)＞r(Z)＞r(X)　  B. 由X、Y组成的化合物中均不含共价键

C. W的氧化物对应水化物的酸性比Z的强　  D. X的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强

9. 在给定条件下，下列选项所示的转化关系均能实现的是 (　　)

A. HClOCl2SiCl4   　  B. NH3NOHNO3

C. FeS2SO3H2SO4　  D. MgCl2·6H2O无水MgCl2Mg

10. 科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3DZn)可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3DZnNiOOH二次电池，结构如图所示。电池反应为Zn＋2NiOOH＋H2OZnO＋2Ni(OH)2。下列说法错误的是(　　)

A. 放电过程中OH－通过隔膜从负极区移向正极区

B. 充电时阳极反应为Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O

C. 放电时负极反应为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O

D. 3DZn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高

不定项选择题：本题包括5小题，每小题4分，共20分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得满分，但只要选错一个，该小题就得0分。

11. 下列说法正确的是(　　)

A. 常温下，向稀醋酸溶液中缓慢通入NH3，溶液中的值增大

B. 298 K时，2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(l)能自发进行，则其ΔH＜0

C. 标准状况下，将22.4  L Cl2通入足量NaOH溶液中，反应转移的电子数为2×6.02×1023

D. 用pH均为2的盐酸和醋酸分别中和等物质的量的NaOH，消耗醋酸的体积更大

12. 化合物Y具有保肝、抗炎、增强免疫等功效，可由X制得。下列有关化合物X、Y的说法正确的是(　　)

A. 一定条件下X可发生氧化、取代、消去反应

B. 1 mol Y最多能与4 mol NaOH反应

C. X与足量H2反应后，每个产物分子中含有8个手性碳原子

D. 等物质的量的X、Y分别与足量Br2反应，最多消耗Br2的物质的量相等

13. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是(　　)

14. H2C2O4为二元弱酸。25 ℃时，向0.100 mol·L－1 Na2C2O4溶液中缓缓通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是   (　　)

A. 0.100 mol·L－1 Na2C2O4溶液中：c(C2O)＞c(HC2O)＞c(OH－)＞c(H＋)

B. pH＝7的溶液中：c(Cl－)＝c(HC2O)＋2c(H2C2O4)

C. c(Cl－)＝0.100 mol·L－1溶液中：c(OH－)－c(H＋)＝c(H2C2O4)－c(C2O)

D. c(HC2O)＝c(C2O)的酸性溶液中：c(Cl－)＋c(HC2O)＜0.100 mol·L－1＋c(H2C2O4)

15. 将H2和CO以＝2的方式充入1 L的恒容密闭容器中，一定条件下发生反应：4H2(g)＋2CO(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)，测得CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A. 该反应的ΔH＜0

B. 压强大小：p1<p2<p3 

C. 在316 ℃时，该反应的平衡常数为0.25

D. 若在p3和316 ℃时，起始＝3，则达到平衡时，CO转化率大于50%

第Ⅱ卷(非选择题　共80分)

16. (12分)脱除烟气中的氮氧化物(主要是指NO和NO2)可以净化空气、改善环境，是环境保护的主要课题。

(1) 次氯酸盐氧化法。次氯酸盐脱除NO的主要过程如下：

i.  NO＋HClO===NO2＋HCl

ii.  NO＋NO2＋H2O2HNO2

iii.  HClO＋HNO2===HNO3＋HCl

① 下列敘述正确的是________(填字母)。

A. 烟气中含有的少量O2能提高NO的脱除率

B. NO2单独存在时不能被脱除

C. 脱除过程中，次氯酸盐溶液的pH下降

② 研究不同温度下Ca(ClO)2溶液对NO脱除率的影响，结果如图1所示。

脱除过程中往往有Cl2产生，原因是__________________________(用离子方程式表示)；60～80 ℃ NO脱除率下降的原因是__________________________________。

(2) 尿素[CO(NH2)2]还原法。NO和NO2以物质的量之比1∶1与CO(NH2)2反应生成无毒气体的化学方程式为______________________________________。

 (3) 脱氮菌净化法。利用脱氮菌可净化低浓度NO烟气，当烟气在塔内停留时间均为90 s的情况下，测得不同条件下NO的脱氮率如图2、图3所示。

① 由图2知，当废气中的NO含量增加时，提高脱氮效率宜选用的方法是______________。

② 图3中，循环吸收液加入Fe2＋、Mn2＋提高了脱氮的效率，其可能原因为______________________________________________________。

17. (15分)化合物G是临床常用的镇静、麻醉药物，其合成路线流程图如下：

(1) B中的含氧官能团名称为________和________。

(2) D→E的反应类型为________。

(3) X的分子式为C5H11Br，写出X的结构简式：________。

(4) F→G的转化过程中，还有可能生成一种高分子副产物Y，Y的结构简式为________。

(5) 写出同时满足下列条件的G的一种同分异构体的结构简式：________。

① 分子中含有苯环，能与FeCl3溶液发生显色反应；

② 分子中只有4种不同化学环境的氢。

(6) 写出以CH2BrCH2CH2Br、CH3OH和CH3ONa为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。

18. (12分)三氯化六氨合钴(Ⅲ)([Co(NH3)6]Cl3)是合成其他含钴配合物的重要原料。制备流程如下：

(1) “混合”步骤需在煮沸NH4Cl溶液中加入研细的CoCl2·6H2O晶体，加热煮沸的目的是______________________________________。

(2) 流程中加入NH4Cl溶液可防止加氨水时溶液中c(OH－)过大，其原理是________________。

(3) “氧化”步骤中应先加入氨水再加入H2O2，理由是__________________________。

(4) 为测定产品中钴的含量，进行下列实验：

① 称取样品4.000 g于烧瓶中，加80 mL水溶解，加入15.00 mL 4 mol·L－1NaOH溶液，加热至沸15～20 min，冷却后加入15.00 mL 6 mol·L－1 HCl溶液酸化，将[Co(NH3)6]Cl3转化成Co3＋，一段时间后，将烧瓶中的溶液全部转移至250.00 mL容量瓶中，加水定容，取其中25.00 mL试样加入到锥形瓶中；

② 加入足量KI晶体，充分反应；

③ 加入淀粉溶液作指示剂，用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，再重复2次，测得消耗Na2S2O3溶液的平均体积为15.00 mL。(已知：2Co3＋＋2I－===2Co2＋＋I2，I2＋2S2O===2I－＋S4O)

通过计算确定该产品中钴的含量(写出计算过程)。

19. (15分)用方铅矿(主要成分为PbS，含有杂质FeS等)和软锰矿(主要成分为MnO2，还有少量Fe2O3、Al2O3等杂质) 制备PbSO4和Mn3O4的工艺流程如下：

已知：① 浸取中主要反应为PbS＋MnO2＋4HCl===MnCl2＋PbCl2＋S＋2H2O。

② PbCl2难溶于冷水，易溶于热水；PbCl2 (s)＋2Cl－(aq)PbCl(aq)；ΔH＞0。

③ Mn3O4是黑色不溶于水的固体，制备原理为6MnCl2＋O2＋12NH3·H2O2Mn3O4↓＋12NH4Cl＋6H2O。

④ 部分金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下：

(备注：开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1 mol·L－1计算)

(1) “浸取”需控制温度在80 ℃左右，为加快酸浸速率，还可采用的方法是______________。

(2) 加入饱和NaCl溶液的目的是______________________________。

(3) “浸取”过程中MnO2将Fe2＋氧化的离子方程式为______________________________。

(4) 用MnCO3调节溶液pH的范围为____________。

(5) “趁热抽滤”的目的是 ________________________________。

(6) 已知：反应温度和溶液pH对Mn3O4的纯度和产率影响分别如图1、图2所示，请补充完整由滤液X制备Mn3O4的实验方案：______________________________________________

________________，真空干燥4小时得产品Mn3O4。(实验中须使用的试剂：氨水、空气)

20. (14分)利用甲醇(CH3OH)制备一些高附加值产品，是目前研究的热点。

(1) 甲醇和水蒸气经催化重整可制得氢气，反应主要过程如下：

反应Ⅰ. CH3OH(g)＋H2O(g)3H2(g)＋CO2(g)；ΔH1

反应Ⅱ. H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)；ΔH2＝a kJ·mol－1

反应Ⅲ. CH3OH(g)2H2(g)＋CO(g)；ΔH3＝b kJ·mol－1

 反应Ⅳ. 2CH3OH(g)2H2O(g)＋C2H4(g)；ΔH4＝c kJ·mol－1

①ΔH1＝________ kJ·mol－1。

② 工业上采用CaO吸附增强制氢的方法，可以有效提高反应Ⅰ氢气的产率，如图1，加入CaO提高氢气产率的原因是____________________________________________。

③ 在一定条件下用氧气催化氧化甲醇制氢气，原料气中对反应的选择性影响如图2所示(选择性越大表示生成的该物质越多)。制备H2时最好控制＝________；当＝0.25时，CH3OH和O2发生的主要反应方程式为______________________________________________。

(2) 以V2O5为原料，采用微波辅热－甲醇还原法可制备VO2，在微波功率1 000 kW下，取相同质量的反应物放入反应釜中，改变反应温度，保持反应时间为90 min，反应温度对各钒氧化物质量分数的影响曲线如图3所示，温度高于250 ℃时，VO2的质量分数下降的原因是____________________________________________。

(3) 以甲醇为原料，可以通过电化学方法合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]，工作原理如图4所示。

① 电源的负极为________(填“A”或“B”)。

② 阳极的电极反应式为______________________________。

 21. (12分)铁及其化合物在生活中有广泛应用。

(1) Fe3＋基态核外电子排布式为________________。

(2)实验室用KSCN溶液、苯酚检验Fe3＋。

① 1 mol苯酚分子中含有σ键的数目为________________。

② 类卤素离子SCN－可用于Fe3＋的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸()和异硫氰酸()，这两种酸中沸点较高的是________。

(3) 氮化铁晶体的晶胞结构如图1所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为________。

(4) 某铁的化合物结构简式如图2所示

① 上述化合物中所含有的非金属元素的电负性由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。

② 上述化合物中氮原子的杂化方式为________。

【参考答案】

1.  B　2.  A　3. D　4. B　5. C　6. D　7. C　8. D　9. B　10. A　11. B　12. CD　13. A　14. BC　15. AD

16. (12分，每空2分)

(1) ①  AC

② ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O(或HClO＋Cl－＋H＋===Cl2↑＋H2O)

HClO受热分解，溶液中c(HClO)减小或气体溶解度随温度升高而降低

(2) CO(NH2)2＋NO＋NO2===2N2＋CO2＋2H2O

(3) ① 好氧硝化法

② Fe2＋、Mn2＋对该反应有催化作用

17. (15分)

(1) 醛基(1分)　酯基(1分)　(2) 取代反应(2分)

(3)CH3CH2CH2CHCH3Br(2分)

(4) (2分)

(5)(2分)

(6)

 (每步1分，共5分)

18. (12分)

(1) 赶走溶液中的O2，防止Co2＋被氧化(2分)

(2) NH4Cl溶于水电离出的NH会抑制NH3·H2O的电离(2分)

(3) 防止Co(OH)3的生成(2分)

(4) 2Co3＋～I2～2Na2S2O3

n(Na2S2O3)＝0.100 0 mol·L－1×15.00×10－3 L＝1.500×10－3 mol (1分)

n(I2 )＝n(Na2S2O3)＝×1.500×10－3 mol＝7.500×10－4 mol(1分)

n(Co元素)＝n(Co3＋)＝2n(I2 )＝1.500×10－3 mol(1分)

m(Co元素)＝1.500×10－3 mol×59 g·mol－1＝8.85×10－2 g(1分)

w(Co元素)＝×100%＝22.125%(2分)

19. (15分)

(1) 粉碎矿石或搅拌或适当增加盐酸浓度(2分)

(2) 增大PbCl2的溶解度(2分)

(3) 2Fe2＋＋MnO2＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O(2分)

(4) 5.2≤pH＜7.7(2分)

(5) PbCl2降温易结晶析出，趁热抽滤有利于铅的化合物与不溶性杂质分离(2分)

(6) 将滤液X水浴加热并保持50 ℃，用氨水调节溶液pH并维持在8.5左右，在不断搅拌下，边通空气边加氨水，直至有大量黑色沉淀生成时，静置，过滤，洗涤沉淀2～3次(5分)

20. (14分，每空2分)

(1) ①  b－a

② CaO消耗CO2，降低CO2的浓度，促进平衡正向移动，提高H2的产率

③ 0.5　2CH3OH＋O22HCHO＋2H2O

(2) 甲醇继续还原VO2为V2O3

(3) ①  B　② 2CH3OH＋CO－2e－===(CH3O)2CO＋2H＋

21. (12分，每空2分)

(1) [Ar]3d5

(2) ① 13 mol或13×6.02×1023　② 异硫氰酸或

(3) 4∶1

(4) ① O＞N＞C＞H　② sp3和sp2