湖南省浏阳市第三中学2020届高三12月月考化学试题

湖南浏阳市第三中学2019—2020学年高三年级上12月化学考试题
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＋__。