江苏省南通市如皋市2021届高三下学期5月第三次适应性考试：化学+答案

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本试卷满分100分，考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 O 16 P 31 S 32 Fe 56
一、单项选择题：共13小题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1．在抗击新冠病毒的战役中，化学知识起到了重要作用。下列说法正确的是
A．组成新冠病毒中的蛋白质仅含有C、H、O
B．疫情期间适当用牛奶代替白粥可增强免疫力
C．“84”消毒液和酒精同时使用可增强杀菌效果
D．生产N95型口罩的核心材料聚丙烯属于无机非金属材料
2．LED基质材料Si3N4(超硬物质)可通过反应3SiH4＋4NH3＝Si3N4＋12H2制得。下列有关说法正确的是
A．基态Si原子的价电子轨道表示式为 B．SiH4是极性分子
C．NH3的电子式为 D．Si3N4为原子晶体
3．X、Y、Z、W四种短周期元素，原子半径依次增大，X和Y位于同一周期，可组成多种化合物，其中一种是红棕色的大气污染物。Z元素的逐级电离能数据依次为738、1451、7733、10540、13630……下列有关说法正确的是
A．简单离子半径：X＞Z＞WB．简单氢化物的沸点：Y＞X
C．电负性：X＞Y＞Z D．W与X组成的化合物中一定不含非极性共价键
4．酸在生产、生活中有广泛应用。下列酸的性质与用途具有对应关系的是
A．醋酸具有酸性，可用于洗去水垢 B．盐酸具有挥发性，可用于制备Cl2
C．硝酸见光易分解，可用于溶解银 D．浓硫酸具有脱水性，可用作干燥剂
5．某科研小组用甲烷-空气燃料电池提供的电能电解处理含Cr2Oeq \\al(2－,7)的酸性废水，设计如图所示装置(X、Y、Z为气体)。
已知：除去Cr2Oeq \\al(2－,7)相关反应：①6Fe 2＋＋Cr2Oeq \\al(2－,7)＋14H＋＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O；
②Cr3＋和Fe3＋最终转化为Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀除去。
下列说法正确的是
A．气体X为空气，气体Y为甲烷
B．燃料电池负极反应式为CH4－8e－＋2H2O＝CO2↑＋8H＋
C．Z气体的循环利用可使熔融碳酸盐中COeq \\al(2－,3)的物质的量基本不变
D．除去1 ml Cr2Oeq \\al(2－,7)理论上消耗16.8 L甲烷(标准状况)
6．实验室用下图所示装置制取SO2并验证SO2的部分性质。下列有关说法正确的是
A．铜和浓硫酸反应制取SO2时，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1
B．品红溶液褪色，说明SO2的氧化性
C．石蕊试液变红但不褪色
D．用NaOH溶液吸收少量SO2的离子方程式为SO2＋OH－＝HSOeq \\al(－,3)
阅读下列资料，完成7~8题：铁及其化合物用途广泛。日常生活用品和生命体中，有许多含有铁元素的物质。家用铁锅中含有铁和碳，补血剂中含有FeCO3，血红蛋白的活性物质血红素(结构简式如右图)中含有铁元素，激光打印机中含有四氧化三铁。四氧化三铁可利用废旧镀锌铁皮制备。
7．下列关于铁及其化合物的说法正确的是
A．家用铁锅的熔点低于铁单质的熔点
B．向碳酸钠溶液中滴加FeSO4溶液可制得纯净的FeCO3
C．血红素中C、N、O、Fe元素的第一电离能由大到小的顺序是
Fe＞N＞O＞C
D．血红素中的配位键由N原子提供空轨道
8．利用废旧镀锌铁皮制备Fe3O4胶体粒子的流程图如下：
已知：Zn溶于强碱时生成 [Zn(OH)4] 2－。
下列有关说法正确的是
A．1 ml [Zn(OH)4] 2－中含有4 ml σ键
B．“酸溶”的离子方程式为Fe(OH)3＋3H＋＝Fe 3＋＋3H2O
C．“氧化”后溶液中所存在的离子有：H+、Fe2+、Fe3+、SOeq \\al(2－,4)
D．Fe3O4胶体粒子可通过过滤操作得到
9．化合物Z是一种具有广谱抗菌活性的药物，其合成路线中的一步反应如下。下列说法不正确的是
A．1 ml X最多能与4 ml NaOH反应B．Y可与乙醇发生缩聚反应形成聚酯
C．Z分子中含有4种含氧官能团D．X、Y、Z三种分子均存在顺反异构体
10．氯胺是一种饮用水二级消毒剂，一定温度下，恒容密闭容器中制备一氯胺的反应为
NH3(g)＋Cl2(g)＝NH2Cl(g)＋HCl(g) ∆H＝＋12 kJ·ml－1，下列说法正确的是
A．该反应的∆S>0
B．反应在高温、高压条件下均能提高反应速率和NH3的平衡转化率
C．测得容器内气体密度保持不变，表明反应达到化学平衡状态
D．E(N－H)＋E(Cl－Cl)＜E(N－Cl)＋E(H－Cl) (E表示键能)
11．室温下，通过下列实验探究NaHS溶液的性质。
下列有关说法正确的是
A．0.1 ml·L－1NaHS溶液中：c(S2－)>c(H2S)
B．实验2所得溶液中：c(Na＋)＝c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)
C．实验3说明HS－不能被氯气氧化
D．实验4反应静置后的上层清液中有c(Cu2+)·c(S2－)＝Ksp(CuS)
12．利用CO2和CH4重整可以制作合成气（主要成分为CO、H2），重整过程中部分反应的热化学方程式为：
反应Ⅰ：CH4(g)＝C(s)＋2H2(g) ΔH＝＋75.0 kJ·ml－1
反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)＝CO(g)＋H2O(g) ΔH＝＋41.0 kJ·ml－1
反应Ⅲ：CO(g)＋H2(g)＝C(s)＋H2O(g) ΔH＝－131.0 kJ·ml－1
当按相同投料比eq \f(n(CO2),n(CH4))发生反应，CO2和CH4的平衡转化率与反应温度的关系如图所示，下列说法正确的是
A．反应CO2(g)＋CH4(g)＝2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝－15 kJ·ml－1
B．同温度下CO2的平衡转化率大于CH4的平衡转化率，可能是CO2发生了其他副反应
C．降低温度，可以提高合成气中CO的物质的量
D．选择活性更高的催化剂可以提高CH4的平衡转化率
13．一定条件下Pd—MgO催化剂可以实现CO2“甲烷化”，其反应机理如下图所示，下列说法正确的是
A．CO2和H2O的空间结构均为直线形
B．MgO→MgOCO2转化过程中只有共价键的断裂与形成
C．中间体MgOCO中碳元素的化合价为－2价
D．“甲烷化”的总反应为CO2＋4H2eq \(=======,\s\up6(Pd-MgO),\s\d4(一定条件))CH4＋2H2O
二、非选择题：共4题，共61分
14．锰的氧化物被广泛应用于电子行业、化学工业及环境保护等领域。一种以低品位菱锰矿（含MnCO3、FeCO3、Fe2O3、CaCO3、MgCO3、Al2O3、SiO2等）制备四氧化三锰（Mn3O4）和二氧化锰（MnO2）的过程如下：
⑴酸浸：向粉碎后的菱锰矿中加入足量20%的硫酸，充分浸出后，过滤。所得滤液中
Mn2＋的电子排布式为 ▲ 。
⑵除铁、铝：向⑴所得滤液中加入合适的氧化剂将Fe2＋完全氧化为Fe3＋后，滴加NaOH溶液调节溶液pH在5~6之间，过滤。溶液的pH不能超过6的原因是 ▲ 。
⑶除镁、钙：向⑵所得滤液中加入一定量NaF溶液，充分反应后过滤。
①已知常温下：Ksp(CaF2)＝2.7×10−11，Ksp(MgF2)＝6.4×10−9。则反应CaF2(s)＋Mg2＋(aq)MgF2(s)＋Ca2＋(aq)的平衡常数为K＝ ▲ 。
②除镁、钙时，溶液的pH过低会导致Ca2＋、Mg2＋沉淀不完全，原因是 ▲ 。
⑷制Mn3O4：向⑶所得滤液加入氨水并鼓入空气充分搅拌，有棕褐色沉淀Mn3O4生成。该反应的离子方程式为 ▲ 。
⑸制MnO2：另取等体积⑶所得滤液（pH在5~6之间）两份，向其中一份中加入双氧水，无明显现象；另一份先加入NaOH溶液至溶液呈碱性，再加入等量的双氧水，有黑色MnO2固体生成。产生上述不同现象的原因是 ▲ (已知：H2O2的氧化性随pH的增大而减弱)。
15．有机物F为某药物合成中间体，其合成路线如下：
⑴B→C反应过程中，温度太高会产生一种副产物X(分子式为C12H18O3)，X的结构简式为 ▲ 。
⑵C的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式 ▲ 。
Ⅰ．分子中含有苯环，遇FeCl3溶液不显色；
Ⅱ．酸性条件下水解得到的两种产物分子中均含有3种不同化学环境的氢原子。
⑶CH2(CN)2分子中碳原子轨道杂化类型是 ▲ 。
⑷E分子中含有手性碳原子的数目为 ▲ 。
⑸请设计以和为原料制备
的合成路线（无机试剂任用，合成路线示例见本题题干）。
16．LiFePO4电极材料是动力型锂离子电池的理想正极材料。
⑴以LiOH、FeSO4、H3PO4和葡萄糖为原料，利用如图所示装置（固定装置已略去）制取LiFePO4/C电极的过程如下：
步骤１：准确称量18.00 g LiOH、38.00 g FeSO4和75 mL H3PO4溶液（含溶质24.50 g）。
步骤2：将LiOH置于三颈烧瓶中，加入煮沸过的蒸馏水，搅拌使其溶解。从分液漏斗中滴加H3PO4溶液，实验过程中不断通入氮气，直至H3PO4滴加完毕。
步骤3：将FeSO4固体溶于蒸馏水中，迅速倒入三颈烧瓶中，快速搅拌，充分反应后，过滤并洗涤沉淀得LiFePO4固体。
步骤4：将LiFePO4与一定量葡萄糖混合，惰性气氛下加热，得到LiFePO4/C。
①步骤2向三颈烧瓶中通入N2的目的是 ▲ ，该步骤中为达到相同目的采取的措施还有 ▲ 。
②步骤3发生反应的化学方程式为 ▲ 。
⑵已知：Li2CO3微溶于水；LiFePO4、FePO4难溶于水和碱，可溶于盐酸生成LiCl、FeCl2、FeCl3和H3PO4；pH＞3.2时，Fe3＋沉淀完全。完善由某废旧电极材料(含铝、炭、LiFePO4和FePO4)制取Li2CO3的实验方案：边搅拌边向废旧电极材料中加入NaOH溶液至不再产生气泡，过滤， ▲ ，过滤、洗涤，低温干燥得Li2CO3固体。
（实验中须使用的试剂有：双氧水、盐酸、NaOH溶液、Na2CO3溶液）
⑶磷精铁渣（FexP）可作为制取LiFePO4的原料。一种测定FexP组成的实验方法如下：准确称取1.840 g磷精铁渣于烧杯中，加入过量硝酸和硫酸的混合溶液，加热，使磷铁渣充分溶解。过滤，将滤液配成100 mL溶液A。取20.00 mL溶液A，加入 100 mL 0.06000 ml·L−1 EDTA标准溶液，加入氨水调节pH约为2，加热使之充分反应。冷却，加入指示剂，用 0.05000 ml·L−1 Bi3+标准溶液滴定过量的EDTA，消耗 Bi3+标准溶液24.00 mL。通过计算确定FexP的化学式（写出计算过程）。
已知：EDTA与Fe3＋和Bi3+反应的化学计量数之比均为1∶1。
17．含NO烟气需要处理后才能排放。
⑴湿法氧化法处理含NO烟气。酸性条件下，用NaClO2作氧化剂将NO氧化为NOeq \\al(－,3)，并
放出热量。
①该反应的离子方程式为 ▲ 。
②向NaClO2溶液中加入Fe3＋，会发生反应：Fe3＋＋ClOeq \\al(－,2)＝Fe2＋＋ClO2↑。控制其他条件相同，分别以NaClO2溶液和含少量Fe3+的NaClO2溶液为吸收剂，测得相同时间内，NO的氧化率随起始NaClO2溶液浓度的变化如图1所示。

图1 图2
i．NO的氧化率随起始NaClO2溶液浓度的增大而增大的原因是 ▲ 。
ii．起始NaClO2溶液浓度相同时，含Fe3+的NaClO2溶液作为吸收剂，NO的氧化率更高，原因是 ▲ 。
iii．以NaClO2溶液为吸收剂，NO的氧化率随温度的变化情况，如图2所示。温度超过60℃后，NO氧化率下降，试解释其原因 ▲ 。
⑵有氧条件下，NO在催化剂作用下可被NH3还原为N2。
①在钒基催化剂（V2O5）作用下的脱硝反应机理如图3所示，总反应的化学方程式为
▲ 。

图3 图4
②按上述图中NH3、NO和O2的比例进行催化脱硝反应。反应一定的时间，NH3和NO的转化率与温度的关系如图4所示。超过200℃后，NO转化率急剧下降，而NH3仍维持较高的原因是 ▲ 。
2020～2021学年度高三年级教学质量调研
化学试题参考答案
一、单项选择题：共13小题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1．B 2．D 3．C 4．A 5．C 6．C 7．A 8．C 9．B 10．A 11．D 12．B 13．D
二、非选择题：共4题，共61分
14．⑴[Ar]3d5
⑵避免Al(OH)3溶解，减少锰元素的损失
⑶①4.2×10−3
②pH过低时，H+浓度较大，会与F－反应生成HF，导致Ca2＋、Mg2＋沉淀不完全
⑷6Mn2＋＋12NH3·H2O＋O2＝2Mn3O4↓＋12NHeq \\al(＋,4)＋6H2O
⑸在碱性条件下，Mn2+或Mn(OH)2的还原性更强。
（除⑵、⑷每空3分外，其余每空2分，共14分）
15．⑴
⑵
⑶sp3、sp
⑷1
⑸
（第⑴、⑵小题每空3分，第⑶、⑷小题每空2分，第⑸小题4分，共14分）
16．⑴①排除装置中的氧气，防止Fe2＋被氧化
加入煮沸过的蒸馏水
②Li3PO4＋FeSO4==LiFePO4＋Li2SO4
⑵向滤渣中边搅拌边加入盐酸，至固体不再减少，过滤；向滤液中加入过量的双氧水，再逐滴加入NaOH溶液至pH大于3.2，过滤；边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至产生大量沉淀生成，静置，向上层清液中滴加Na2CO3溶液若无沉淀生成
⑶n(EDTA)＝0.06000ml·L－1×100×10－3L＝6.000×10－3 ml
n(Bi3+)＝0.05000ml·L－1×24×10－3L＝1.200×10－3 ml
n(Fe3+)＝6.000×10－3 ml－1.200×10－3 ml＝4.800×10－3 ml
n(Fe3+)总＝4.800×10－3 ml×5＝0.02400 ml
m(Fe)＝0.02400ml×56g/ml＝1.344 g
m(P)＝1.840g－1.344g＝0.4960 g
n(P)＝0.496g÷31g/ml＝0.01600ml
n(Fe3+)∶n(P)＝3∶2
化学式为Fe1.5P
（第⑴小题每空2分，第⑵小题5分，第⑶小题4分，共16分）
17．⑴①2H2O＋3ClO2－＋4NO＝4NOeq \\al(－,3)＋3Cl－＋4H+
②i．NaClO2溶液浓度越大，NaClO2氧化NO速率越快，NO氧化率增大
ii．Fe3+会与ClOeq \\al(－,2)反应生成ClO2，ClO2与NO反应更快
iii．ClOeq \\al(－,2)或ClO2与NO反应为放热反应，温度过高不利于脱硝平衡正向进行；温度过高，NO在吸收液中的溶解度降低。
⑵①4NH3＋4NO＋O2eq \(======,\s\up5(V2O5))4N2＋6H2O
②超过200℃后，NH3与O2生成NO
（除第⑵②小题2分外，其余每空3分，共17分）
实验
实验操作和现象
1
向0.1 ml·L－1NaHS溶液中滴加几滴酚酞试剂，溶液变红
2
向0.1 ml·L－1 NaHS溶液中加入等体积0.1 ml·L－1 NaOH溶液充分混合
3
向0.1 ml·L－1 NaHS溶液中通入过量氯气，无淡黄色沉淀产生
4
向0.1 ml·L－1 NaHS溶液中滴加过量CuCl2溶液，产生黑色沉淀