【化学】安徽省定远县重点中学2020届高三4月模拟考试理科综合（解析版）

安徽省定远县重点中学2020届高三4月模拟考试理科综合
1.化学与生产生活密切相关，下列说法不正确的是（ ）
A. 水华、赤潮等水体污染与大量排放硫、氮氧化物有关
B. 干千年，湿万年，不干不湿就半年——青铜器、铁器的保存
C. 国产大飞机C919使用的碳纤维是一种新型的无机非金属材料
D. 乙烯加聚后得到超高分子量的产物可用于防弹衣材料
【答案】A
【详解】A．含N、P的大量污水任意排向湖泊和近海，会造成水体的富营养化，引起水华、赤潮等水体污染，与硫的排放无关，故A错误；
B．青铜器、铁器在潮湿的环境中容易发生电化学腐蚀，在干燥的环境中，青铜器、铁器只能发生缓慢的化学腐蚀，在地下，将青铜器、铁器完全浸入水中，能够隔绝氧气，阻止化学腐蚀和电化学腐蚀的发生，因此考古学上认为“干千年，湿万年，不干不湿就半年”，故B正确；
C．碳纤维是碳单质，属于新型的无机非金属材料，故C正确；
D．乙烯加聚后得到超高分子量的产物聚乙烯纤维材料具有优良的力学性能、耐磨性能、耐化学腐蚀性能等，可用于防弹衣材料，故D正确；
答案选A。
2.用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的数目是（ ）
①12.0g熔融的NaHSO4中含有的阳离子数为0.2NA
②1mol Na2O 和Na2O2混合物中含有的阴、阳离子总数是3NA
③常温常压下，92g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA
④7.8g中含有的碳碳双键数目为0.3NA
⑤用1L1.0 mol/LFeCl3溶液制备氢氧化铁胶体，所得氢氧化铁胶粒的数目为NA
⑥1mol SO2与足量O2在一定条件下充分反应生成SO3，共转移2NA个电子
⑦在反应KIO3+6HI=KI+3I2 +3H2O 中，每生成3molI2转移的电子数为5NA
⑧常温常压下，17 g甲基(－14CH3)中所含的中子数为9NA
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】A
【详解】12.0g熔融的NaHSO4(电离产生Na+和HSO4-)中含有的阳离子数为0.1NA，①不正确；
②1mol Na2O(由Na+和O2-构成)和Na2O2(由Na+和O22-构成)混合物中含有的阴、阳离子总数是3NA，②正确；
③常温常压下，92g的NO2和92g N2O4都含有6mol原子，所以混合气体含有的原子数为6NA，③正确；
④中不含有碳碳双键，④不正确；
⑤氢氧化铁胶粒由许多个氢氧化铁分子构成，用1L1.0 mol/LFeCl3溶液制备氢氧化铁胶体，所得氢氧化铁胶粒的数目小于NA，⑤不正确；
⑥1mol SO2与足量O2在一定条件下充分反应生成SO3，由于反应可逆，所以共转移电子数小于2NA，⑥不正确；
⑦在反应KIO3+6HI=KI+3I2 +3H2O 中，KIO3中的I由+5价降低到0价，所以每生成3molI2转移的电子数为5NA，⑦正确；
⑧常温常压下，17 g甲基(－14CH3)中所含的中子数为=8NA，⑧不正确；
综合以上分析，只有②③⑦正确，故选A。
【点睛】NaHSO4在水溶液中，可电离产生Na+、H+、SO42-；而在熔融液中，只能电离产生Na+和HSO4-，在解题时，若不注意条件，很容易得出错误的结论。
3.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Y元素在同周期中离子半径最小；甲、乙分别是元素Y、Z的单质；丙、丁、戊是由W、X、Y、Z元素组成的二元化合物，常温下丁为液态；戊为酸性气体，常温下0.01mol·L－1戊溶液的pH大于2。上述物质转化关系如图所示。下列说法正确的是（ ）

A. 原子半径：Z>Y>X>W
B. W、X、Y、Z不可能同存于一种离子化合物中
C. W和Ⅹ形成的化合物既可能含有极性键也可能含有非极性键
D. 比较X、Z非金属性强弱时，可比较其最高价氧化物对应的水化物的酸性
【答案】C
【详解】Y元素在同周期中离子半径最小，金属离子外的电子层数比相应的原子少一层，而且同周期金属元素离子半径随着原子序数的递增而减小，而非金属元素的离子的电子层没有减少，所以Y应为Al元素。丁为二元化合物，而且为液态，为水。丙与水反应得到两种物质，而且一种为酸。0.01mol·L－1戊溶液的pH大于2，为弱酸。短周期中二元化合物为弱酸的HF和H2S。结合乙是Z的单质，Z的原子序数比Al大，Z为S元素。涉及的反应为2Al＋3SAl2S3，Al2S3＋6H2O=2Al(OH)3＋3H2S↑。W、X、Y、Z分别为H、O、Al、S。
A．H原子半径最小。同周期的元素，原子序数越大，原子半径越小，Al原子的半径大于S；同主族元素，原子序数越大，原子半径越大，S的原子半径大于O，排序为Y（Al）> Z（S）> X（O）> W（H），A项错误；
B．H、O、Al、S可以存在于KAl(SO4)2·12H2O中，存在离子键，为离子化合物，B项错误；
C．W(H)和X(O)的化合物可能为H2O和H2O2。H2O的结构简式为H—O—H，含有极性键。H2O2的结构简式为H—O－O—H，含有极性键和非极性键，C项正确；
D．比较X(O)和Z(S)的非金属性，不能比较最高价氧化物对应的水化物的酸性，因为O没有它的含氧酸。D项错误；
本题答案选C。
4.主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。W、X、Y、Z的族序数之和为12；X与Y的电子层数相同；向过量的ZWY溶液中滴入少量硫酸铜溶液，观察到既有黑色沉淀生成又有臭鸡蛋气味的气体放出。下列说法正确的是（ ）
A. 原子半径由大到小的顺序为：r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)
B. 氧化物的水化物的酸性：H2XO3r(Y) >r(W)，故错误；
B. 硅酸为弱酸，亚硫酸为弱酸，但亚硫酸的酸性比碳酸强，碳酸比硅酸强，故酸性顺序H2SiO3 c(NH4+)>c(Na+)>c(OH－)>c(H+)
【答案】C
【分析】常温下，向1L0.1mol·L－1NH4Cl溶液中不断加入固体NaOH，则溶液中发生反应NH4++OH-=NH3•H2O，随着反应进行，c(NH4+)不断减小，c(NH3·H2O)不断增大。
【详解】A项、M点是向1L 0.1mol•L-1NH4Cl溶液中，不断加入NaOH固体后，反应得到氯化铵和一水合氨的混合溶液，溶液中铵根离子浓度和一水合氨浓度相同，一水合氨是一元弱碱抑制水电离，此时水的电离程度小于原氯化铵溶液中水的电离程度，故A正确；
B项、根据电荷守恒c(H+)＋c(NH4+)＋c(Na+)＝c(OH－)＋c(Cl－)，可得n(OH－)－n(H+)=[c(NH4+)＋c(Na+)－c(Cl－)]×1L，在M点时c(NH4+)=0.05mol•L‾1，c(Na+)=amol•L‾1，c(Cl－)=0.1mol•L‾1，带入数据可得n(OH－)－n(H+)=[0.05mol•L-1+a mol•L-1－0.1mol•L-1]×1L=(a－0.05)mol，故B正确；
C项、氨水的电离常数Kb=，则=，温度不变Kb不变，随着NaOH的加入，c(NH4+)不断减小，不断减小，则不断减小，故C错误；
D项、当n（NaOH）=0.05mol时，NH4Cl和NaOH反应后溶液中溶质为等物质的量的NH3·H2O和NH4Cl、NaCl，NH3．H2O的电离程度大于NH4Cl水解程度，导致溶液呈碱性，钠离子、氯离子不水解，所以溶液中离子浓度大小顺序是c（Cl-）>c（NH4+）>c（Na+）>c（OH-）>c（H+），故D正确。
故选C。
8.LiFePO4可作为新型锂离子也池的正极材料。以钛铁矿(主要成分为FeTiO3、Fe2O3及少量CuO、SiO2杂质)为主要原料生产TiOSO4，同时得到的绿矾(FeSO4·7H2O)与磷酸和LiOH反应可制各 LiFePO4， LiFePO4的制备流程如下图所示：

请回答下列问题：
(1)酸溶时 FeTiO3与硫酸反应的化学方程式可表示为_______________________________。
(2)①加铁屑还原的目的是_______________________________________________________，②过滤前需要检验还原是否完全，其实验操作可描述为_______________________________
_________________________________________________________________________。
(3)①“反应”需要按照一定的顺序加入FeSO4溶液、磷酸和LiOH，其加入顺序应为__________________________________________________，②其理由是______________________________________________________________________。
(4)滤渣中的铜提纯后可用于制取Cu2O，Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应：2Cu+H2OCu2O+H2↑。则该装置中铜电极应连接直流电源的________极，石墨电极的电极反应式为________________________，当有0. 1mol Cu2O生成时电路中转移__________mol电子。

【答案】(1). FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O (2). 把铁离子还原为亚铁离子，置换出铜 (3). 取少量反应液于试管中，加入几滴硫氰化钾溶液，如果溶液变红色，说明还原没有完全，如果溶液不变红色，说明还原已经完全 (4). 磷酸 硫酸亚铁溶液 LiOH (5). 先加磷酸，在酸性环境可以抑制亚铁离子的水解、氧化，又避免生成氢氧化铁沉淀 (6). 正 (7). 2H2O+2e-=H2↑+2OH- (8). 0.2
【分析】(1)酸溶时 FeTiO3与硫酸反应生成FeSO4和TiOSO4，据此写出方程式；
(2)①铁具有还原性，能够把铁离子还原为亚铁离子，能够把铜离子还原为铜；
②还原的是否完全，通过检验反应后的溶液中是否含有铁离子即可，选用试剂硫氰化钾溶液；
（3）亚铁离子能够发生水解，易被氧气氧化，需要加酸抑制其水解，据此分析三种试剂加入的顺序；
(4)电解池的阳极与电源的正极相连，发生氧化反应，电解池的阴极与电源的负极相连，发生还原反应；根据总反应方程式及电子转移数目进行计算；
【详解】(1)酸溶时 FeTiO3与硫酸反应生成FeSO4和TiOSO4，化学方程式为：FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O；
综上所述，本题答案是：FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O。
(2)①铁具有还原性，能够与铁离子、铜离子反应；因此加铁屑的目的是把铁离子还原为亚铁离子，并置换出铜；
综上所述，本题答案是：把铁离子还原为亚铁离子，置换出铜。
②加入的还原剂铁能够把铁离子还原为亚铁离子，能够把铜离子还原为铜，还原的是否完全，可以通过检验还原后的溶液中是否存在铁离子，其操作方法为：取少量反应液于试管中，加入几滴硫氰化钾溶液，如果溶液变红色，说明还原没有完全，如果溶液不变红色，说明还原已经完全；
综上所述，本题答案是：取少量反应液于试管中，加入几滴硫氰化钾溶液，如果溶液变红色，说明还原没有完全，如果溶液不变红色，说明还原已经完全。
（3）①“反应”需要按照磷酸、FeSO4溶液和LiOH顺序加入试剂；
综上所述，本题答案是：磷酸、 硫酸亚铁溶液、LiOH。
②亚铁离子能够发生水解，易被氧气氧化，因此先加磷酸，产生酸性环境，然后再加入FeSO4溶液，在酸性环境下可以抑制亚铁离子的水解、氧化，又避免生成氢氧化铁沉淀；最后加入LiOH；
综上所述，本题答案是：在酸性环境可以抑制亚铁离子的水解、氧化，又避免生成氢氧化铁沉淀；
(4) 根据电解总反应：2Cu+H2OCu2O+H2↑可知，Cu发生氧化反应，做阳极，应与电源的正极相连；石墨电极的为电解池的阴极，发生还原反应，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-；根据该反应可知2e-~Cu2O，所以当有0.1mol Cu2O生成时电路中转移0.2mol电子。
综上所述，本题答案是：正，2H2O+2e-=H2↑+2OH-， 0.2。
9.二氯亚砜 (SOCl2) 是一种无色易挥发液体，剧烈水解生成两种气体，常用作脱水剂，其熔点-105℃，沸点79℃，140℃以上时易分解。
（1）用硫黄（S）、液氯和三氧化硫为原料在一定条件合成二氯亚砜,原子利用率达 100%,则三者的物质的量比为______________.
（2）甲同学设计如图装置用 ZnCl2 • xH2O 晶体制取无水ZnCl2，回收剩余的SOCl2 并利用装置F验证生成物中的某种气体（夹持及加热装置略）。

①用原理解释SOCl2在该实验中的作用______________________________________；加热条件下，A装置中总的化学方程式为________________________________________.
②装置的连接顺序为A→B→_____________________；
③实验结束后,为检测 ZnCl2 • xH2O晶体是否完全脱水，甲同学设计实验方案如下，正确的实验顺序为_____________（填序号）
a.加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液，充分反应； b.称得固体为n克； c.干燥；d.称取蒸干后的固体m克溶于水；e.过滤；f.洗涤
若m/n＝______________（保留小数点后一位），即可证明晶体已完全脱水.
（3）乙同学认为SOCl2还可用作由FeCl3 • 6H2O制取无水FeCl3 的脱水剂，但丙同学认为该实验可能发生副反应使最后的产品不纯。
①可能发生的副反应的离子方程式__________________________________________.
②丙同学设计了如下实验方案判断副反应的可能性：
i.取少量FeCl3 • 6H2O于试管中，加入足量SOCl2，振荡使两种物质充分反应；
ii.往上述试管中加水溶解，取溶解后的溶液少许于两支试管，进行实验验证，完成表格内容。
（供选试剂：AgNO3溶液、稀盐酸、稀HNO3、酸性KMnO4溶液、BaCl2溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、溴水）
方案
操作
现象
结论
方案一
往一支试管中滴加_____________
若有白色沉淀生成
则发生了上述副反应
方案二
往另一支试管中滴加
_____________
__________________
则没有发生上述副反应

【答案】(1). 2:3:1 (2). SOCl2作脱水剂，与水反应生成HCl可以抑制氯化锌的水解 (3). xSOCl2 +ZnCl2·xH2O=ZnCl2 +xSO2↑ +2xHCl↑ (4). D→E→F→C (5). d a e f c (6). 0.56 (7). SOCl2 + 2Fe3+ + 3H2O=SO42- + 6H+ + 2Fe2+ + 2Cl- (8). BaCl2溶液 (9). K3[Fe(CN)6]溶液 (10). 若无蓝色沉淀出现
【分析】（1）根据原子利用率达100%,硫黄（S）、液氯和三氧化硫为原料制SOCl2，根据原子、电子守恒完成反应方程式。由二氯亚砜 (SOCl2) 是一种无色易挥发液体，剧烈水解生成两种气体，常用作脱水剂，选择装置的连接顺序；根据守恒判断ZnCl2 • xH2O晶体是否完全脱水（ZnCl22AgCl）。根据存在的离子选择试剂：SO42-选择稀HCl和BaCl2;Fe2+选择K3[Fe(CN)6]溶液。
【详解】（1）用硫黄（S）、液氯和三氧化硫为原料在一定条件合成二氯亚砜(SOCl2),原子利用率达100%,所以反应方程式为：2S+3Cl2+SO3=3SOCl2则三者的物质的量比为2:3:1。
（2）①因为二氯亚砜 (SOCl2) 是一种无色易挥发液体，剧烈与水反应生成HCl可以抑制氯化锌的水解；加热条件下，A装置中总的化学方程式为xSOCl2 +ZnCl2·xH2O=ZnCl2 +xSO2↑ +2xHCl↑。答案：SOCl2作脱水剂，与水反应生成HCl可以抑制氯化锌的水解；xSOCl2 +ZnCl2·xH2O=ZnCl2 +xSO2↑ +2xHCl↑。
②A中SOCl2吸收结晶水生成SO2和HCl，用冰水冷却收集SOCl2，浓硫酸吸收水蒸气，用品红溶液检验二氧化硫，用氢氧化钠溶液吸收尾气中SO2和HCl，防止污染环境，E装置防倒吸，装置连接顺序为A→B→D→E→F→C 。装置的连接顺序为A→B→D→E→F→C ；答案：D→E→F→C 。
③实验结束后,为检测ZnCl2 • xH2O晶体是否完全脱水的操作方法是：d.称取蒸干后的固体m克溶于水，a.加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液，充分反应，e.过滤f.洗涤c.干燥；b.称得固体为n克，所以正确的实验顺序为d a e f c；
ZnCl22AgCl
136 287
m n
＝0.56即可证明晶体已完全脱水.
（3）①FeCl3具有强氧化性，会和SOCl2发生氧化还原反应，可能发生的副反应的离子方程式SOCl2 + 2Fe3+ + 3H2O == SO42- + 6H+ + 2Fe2+ + 2Cl-。
②要判断副反应的可能性，就是检验溶液中有SO42-和Fe2+，所以，方案一中加BaCl2溶液，如产生白色沉淀，说明发生了副反应；方案二是检验Fe2+，所以选择K3[Fe(CN)6]溶液，加入试液后若无蓝色沉淀出现，说明没有副反应发生。
【点睛】根据SOCl2是一种无色易挥发液体，剧烈水解生成两种气体，常用作脱水剂，中SOCl2吸收结晶水生成SO2和HCl，所以用冰水冷却收集SOCl2，浓硫酸吸收水蒸气，用品红溶液检验二氧化硫，用氢氧化钠溶液吸收尾气中SO2和HCl，防止污染环境，E装置防倒吸，判断装置连接顺序为A→B→D→E→F→C。
10.CO、CO2是化石燃料燃烧的主要产物。
(1)将含0.02mol CO2和0.01 mol CO的混合气体通入有足量Na2O2固体的密闭容器中，同时不断地用电火花点燃，充分反应后，固体质量增加_____g。
(2)已知：2CO(g)+O2(g)==2CO2(g) △H=-566.0kJ/mol，键能Eo-o=499.0kJ/mol。则反应:CO(g)+O2(g)CO2(g)+O(g)的△H=_________kJ/mol。
(3)在某密闭容器中发生反应:2CO2(g)2CO(g)+O2(g)，1molCO2在不同温度下的平衡分解量如图所示。

①恒温恒容条件下,能表示该可逆反应达到平衡状态的有________(填字母)。
A.CO的体积分数保持不变 B.容器内混合气体的密度保持不变
C.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
D.单位时间内，消耗CO的浓度等于生成CO2的浓度
②分析上图，若1500℃时反应达到平衡状态，且容器体积为1L，则此时反应的平衡常数K=_____________(计算结果保留1位小数)。
③向2L的恒容密闭容器中充入2molCO2(g)，发生反应: 2CO2(g)2CO(g)+O2(g)，测得温度为T℃时，容器内O2的物质的量浓度随时间的变化如曲线II所示。图中曲线I表示相对于曲线II仅改变一种反应条件后，c(O2)随时间的变化，则改变的条件是_______________；a、b两点用CO浓度变化表示的净反应速率关系为va(CO)____(填“>”“