江苏省扬州市2020-2021学年第二学期高三高三最后一卷化学试卷

扬州市2021届高三考前调研测试试题

（化 学）

 2021.5

注意事项：

考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求

1．本试卷共6页，包含选择题［第1题～第13题，共39分］、非选择题［第14题～第17题，共61分］两部分。本次考试时间为75分钟，满分100分。考试结束后，请将答题卡交回。

2．答题前，请考生务必将自己的学校、班级、姓名、学号、考生号、座位号用0.5毫米的黑色签字笔写在答题卡上相应的位置。

3．选择题每小题选出答案后，请用2B铅笔在答题纸指定区域填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再填涂其它答案。非选择题请用0.5毫米的黑色签字笔在答题纸指定区域作答。在试卷或草稿纸上作答一律无效。

4．如有作图需要，可用2B铅笔作答，并请加黑加粗，描写清楚。

可能用到的相对原子质量：H-1　C-12　N-14　O-16　Na-23  S-32  Ti-48　Fe-56

选择题（共39分）

单项选择题：本题包括13小题，每小题3分，共计39分。每小题只有一个选项符合题意。

1．5月15日，天问一号着陆巡视器在火星着陆，中国首次火星探测任务取得圆满成功。下列说法正确的是

A．长征五号遥四运载火箭燃料使用的液氢是高能清洁燃料

B．“祝融号”火星车使用的太阳能电池板可以将电能转化为化学能

C．“祝融号”火星车的太阳能电池板表面涂层须有很好的反光性

D．火星表面呈红色，是由于火星土壤中含有SiO2

阅读下列资料，完成2~3题： NF3是一种优良的蚀刻气体。HF、F2均可用于制备NF3，F2制备NF3的反应为4NH3+3F2NF3+3NH4F。Ka(HF)=6.3×10−4，Kb(NH3·H2O)=1.8×10−5。

2．下列说法正确的是

A．中子数为10的氟原子：F

B．HF的电子式：

C．NF3的空间构型为平面正三角形

D．第一电离能：I1(F)＞I1(N)＞I1(O)

3．下列关于氨和铵盐的说法正确的是

A．氨气易溶于水，是因为氨分子间能形成氢键

B．NH3和NH中氮原子的轨道杂化类型不同

C．25 ℃，0.1 mol·L−1 NH4F溶液的pH＜7

D．25 ℃，NH3与HNO3反应生成N2和H2O

阅读下列资料，完成4~6题：Cl2可用于生产漂白粉等化工产品。Cl2的制备方法有：

方法Ⅰ NaClO + 2HCl(浓) = NaCl + Cl2↑ + H2O；          

方法Ⅱ 4HCl(g) + O2(g) = 2H2O(g) + 2Cl2(g)       ΔH = a kJ·mol−1          

上述两种方法涉及的反应在一定条件下均能自发进行。

4．下列关于氯及其化合物的性质与用途具有对应关系的是

A．Cl2易液化，可用于生产盐酸

B．NaClO具有强氧化性，可用作漂白剂

C．盐酸具有挥发性，可用于除铁锈

D．NaCl熔点较高，可用作防腐剂

5．利用方法Ⅰ制备Cl2时，下列装置能达到实验目的的是

6．一定条件下，在密闭容器中利用方法Ⅱ制备Cl2，下列有关说法正确的是

A．升高温度，可以提高HCl的平衡转化率

B．提高，该反应的平衡常数增大

C．若断开1 mol H－Cl键的同时有1 mol H－O键断开，则表明该反应达到平衡状态

D．该反应的平衡常数表达式K＝

7．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，其中X、W同主族，元素X的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，元素W基态原子的3p轨道上有4个电子，Y是短周期中金属性最强的元素，Z是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是

A．原子半径：r(W)＞r(Z)＞r(Y)＞r(X)

B．元素Z、W的最高价氧化物对应的水化物能发生反应

C．元素Z的最高价氧化物对应水化物的碱性比Y的强

D．元素W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强

8．烟气脱硫能有效减少SO2的排放。实验室用粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2等）制备碱式硫酸铝［(1-x)Al2(SO4)3·xAl2O3］溶液，并用于烟气脱硫。下列说法正确的是

A．“酸浸”后，所得滤渣Ⅰ的主要成分为H2SiO3

B．pH约为3.6时，溶液中存在大量的H+、Al3+、CO

C．调pH时，若pH偏高，则所得溶液中c(Al3＋)将增大

D．碱式硫酸铝溶液经多次循环使用后，所得溶液中c(SO)将增大

9．微生物燃料电池可用于处理含CH3COO－的污水，其工作原理如右图所示。下列说法正确的是

A．微生物燃料电池需在高温环境中使用

B．电极P上的反应为CH3COO－+ 2H2O + 8e－= 2CO2↑ + 7H+

C．电路中转移4 mol e－时，电极Q上会消耗22.4 L O2

D．用该电池同时处理含ClO的废水时，废水应通入N区

10．以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的步骤如下：

步骤1：将电石渣与水混合，形成浆料。

步骤2：控制电石渣过量，75 ℃时向浆料中通入Cl2，该过程会生成Ca(ClO)2，Ca(ClO)2会进一步转化为Ca(ClO3)2，少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2，过滤。

步骤3：向滤液中加入稍过量KCl固体，蒸发浓缩、冷却至25℃结晶，得KClO3。

下列说法正确的是

A．生成Ca(ClO)2的化学方程式为Cl2 + Ca(OH)2 = Ca(ClO)2 + H2

B．加快通入Cl2的速率，可以提高Cl2的利用率

C．步骤2中，过滤所得滤液中n[CaCl2]∶n[Ca(ClO3)2]＞5∶1

D．25℃时，Ca(ClO3)2的溶解度比KClO3的溶解度小

11．化合物Y是一种药物中间体，可由X制得。下列有关化合物X、Y的说法正确的是

A．X、Y分子中手性碳原子的个数相同

B．用FeCl3溶液可鉴别化合物X和Y

C．X能与NaHCO3溶液反应放出CO2

D．Y在NaOH水溶液中加热能发生消去反应

12．Na2C2O4可用作抗凝血剂。室温下，通过下列实验探究Na2C2O4溶液的性质。

下列有关说法不正确的是

   A．0.1 mol·L−1 Na2C2O4溶液中存在c(OH－) = c(H+) + 2c(H2C2O4) + c(HC2O)

 B．实验2得到的溶液中有c(H2C2O4)＞c(Cl－)＞c(C2O)

C．实验3中MnO被还原成Mn2+，则反应的离子方程式为

2MnO + 5C2O + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O

D．依据实验4可推测Ksp(CaC2O4)＜2.5×10−3

13．燃煤电厂锅炉尾气中含有氮氧化物（主要成分NO），可通过主反应

4NH3(g) + 4NO(g) + O2(g) = 4N2(g) + 6H2O(g) ΔH= -1627.7kJ·mol−1除去。温度高于300 ℃时会发生副反应：4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(g) ΔH= -904.74 kJ·mol−1。在恒压、反应物起始物质的量之比一定的条件下，反应相同时间，NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法一定正确的是

A．升高温度、增大压强均可提高主反应中NO的平衡转化率

B．N2(g) + O2(g) = 2NO(g) ΔH= -180.74 kJ·mol−1

C．图中X点所示条件下，反应时间足够长，NO的转化率能达到Y点的值

D．图中Z点到W点NO的转化率降低的原因是主反应的平衡逆向移动

非选择题（共61分）

14．（16分）纳米TiO2被广泛应用于光催化、精细陶瓷等领域。以钛铁矿（主要成分为FeTiO3）为原料制备纳米TiO2的步骤如下：

25 ℃时，Ksp[TiO(OH)2] = 1×10−29; Ksp[Fe(OH)3] = 4×10−38 ; Ksp[Fe(OH)2] = 8×10−16

（1）酸浸：向磨细的钛铁矿中加入浓硫酸，充分反应后，所得溶液中主要含有TiO2+、Fe2+、Fe3+、H+和SO。Ti基态核外电子排布式为  ▲  。

（2）除铁、沉钛：向溶液中加入铁粉，充分反应，趁热过滤。所得滤液冷却后过滤得到富含TiO2+的溶液；调节除铁后溶液的pH，使TiO2+水解生成TiO(OH)2，过滤。

①若沉钛后c(TiO2+)＜1×10−5 mol·L−1，则需要调节溶液的pH略大于  ▲  。

②TiO2+水解生成TiO(OH)2的离子方程式为  ▲  。

③加入铁粉的作用是  ▲  。

（3）煅烧：在550℃时煅烧TiO(OH)2，可得到纳米TiO2。

①TiO2的一种晶胞结构如题14图-1所示，每个O周围距离最近的Ti数目是  ▲  。

②纳米TiO2在室温下可有效催化降解空气中的甲醛。H2O和甲醛都可在催化剂表面吸附，光照时，吸附的H2O与O2产生HO，从而降解甲醛。空气的湿度与甲醛降解率的关系如题14图-2所示，甲醛降解率随空气湿度变化的原因为  ▲  。

（4）纯度测定：取纳米TiO2样品2.000 g，在酸性条件下充分溶解，加入适量铝粉将TiO2＋还原为Ti3＋，过滤并洗涤，将所得滤液和洗涤液合并配成250 mL溶液。取合并液25.00 mL于锥形瓶中，加几滴KSCN溶液作指示剂，用0.1000 mol·L−1 NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定，将Ti3＋氧化为TiO2＋，消耗0.1000 mol·L−1 NH4Fe(SO4)2标准溶液23.00 mL。该样品中TiO2的质量分数为  ▲  。（写出计算过程）。

15．（13分）化合物F是合成某种祛痰止咳药的重要中间体，其合成路线如下：

（1）A中与苯环相连的官能团名称为  ▲  。

（2）D→E的过程中，涉及的反应类型有：加成反应、  ▲  。

（3）若E中有D残留，则产物F中可能含有杂质C7H7NOBr2，其结构简式为  ▲  。

（4）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：

  ▲  。

①分子中有一个含氮五元环；

②核磁共振氢谱显示分子中有5种不同化学环境的氢原子；

③红外光谱显示分子中无甲基。

（5）已知：，易被氧化（R为H或烃基）。

设计以和为原料制备 的合成路线（无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干）。

16．（16分）实验室研究从炼铜烟灰（主要成分为CuO、Cu2O、ZnO、PbO及其硫酸盐）中分别回收铜、锌、铅元素的流程如下。

（1）酸浸过程中，金属元素均由氧化物转化为硫酸盐，其中生成CuSO4的化学方程式为：

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O、  ▲  。

（2）铁屑加入初期，置换速率随时间延长而加快，其可能原因为：反应放热，温度升高；

  ▲  。铁屑完全消耗后，铜的产率随时间延长而下降，其可能原因为  ▲  。

（3）已知：25 ℃时，Ksp(PbSO4)=2.5×10－8；PbSO4 + 2Cl－PbCl2 + SO。一定条件下，在不同浓度的NaCl溶液中，温度对铅浸出率的影响、PbCl2的溶解度曲线分别如题16图-1、题16图-2所示。

浸出后溶液循环浸取并析出PbCl2的实验结果如下表所示。

①为提高原料NaCl溶液利用率，请补充完整利用酸浸渣制备化学纯（纯度≥98.5 %）PbCl2晶体的实验方案：取一定质量的酸浸渣， ▲ ，将所得晶体洗涤、干燥。（可选用的试剂：5 mol·L－1NaCl溶液，1 mol·L－1NaCl溶液，NaCl固体）

②循环一定次数后的溶液中加入适量CaCl2溶液，过滤并加水稀释至其中NaCl浓度为1 mol·L－1的目的是 ▲ 。

17．（16分）活性自由基HO可有效除去废水中的苯酚等有机污染物。

（1）H2O2在Fe3O4催化剂表面产生HO除去废水中的苯酚的原理如题17图-1所示。

①酸性条件下，该催化过程中产生HO的反应的离子方程式为  ▲  。

②在不同初始pH条件下，研究苯酚的去除率随时间的变化，结果表明：在反应开始时，初始pH=6的溶液中苯酚的去除率明显低于初始pH=3的溶液，但一段时间后两者接近，原因是  ▲  。

（2）掺杂了Cr3+的Fe3O4催化剂催化氧化原理如题17图-2所示。在Fe3O4催化剂中掺杂少量Cr3+，可提高催化效率，但浓度太高，反而会降低催化效率，其原因是  ▲  。

（3）光催化氧化技术也可生成HO降解有机污染物。其原理如题17图-3。光照时，价带失去电子产生有强氧化性的空穴。价带上生成HO的电极反应式为  ▲  。图中，HO还有另外的产生途径，描述其产生过程：  ▲  。

扬州市2021届高三考前调研测试参考答案与评分建议

化 学

单项选择题（本题包括13小题，每题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题意）

1．A   2．D   3．C   4．B  5．A   6．C   7．B   8． D   9．D   10．C

11．A   12．B   13．C   

非选择题（包括4小题，共61分） 

14. （18分）

（1）[Ar]3d24s2或1s22s22p63s23p63d24s2  （2分）

（2）① 2（2分）

② TiO2+ + 2H2O = TiO(OH)2↓ + 2H+（2分）

③ 将溶液中Fe3+转化为Fe2+，避免沉钛过程中生成Fe(OH)3杂质。（2分）

（3）① 3（2分）

② 湿度低于40%时，随湿度增大，催化剂表面吸附的水分子增多，产生的HO增多，甲醛降解率增大；湿度高于40%时，随湿度增大，催化剂表面吸附的水分子过多，降低了甲醛的吸附，甲醛降解率降低。（4分）

（4）92.00%

n[NH4Fe(SO4)2] ＝ 0.1000 mol·L−1 × 23.00×10−3 L ＝ 2. 300 × 10−3 mol（1分）

根据电子守恒和元素守恒可建立反应关系如下

TiO2    ~   TiO2＋   ~    Ti3＋   ~   NH4Fe(SO4)2

25 mL溶液中n(TiO2) = 2. 300 × 10−3 mol

250 mL溶液中n(TiO2) = 2. 300 × 10−2 mol     （1分）

m(TiO2) = 2. 300 × 10−2 mol × 80 g·mol −1 = 1.840g（1分）

样品中TiO2的质量分数=  × 100% = 92.00%（1分）

15．（14分）

(1)氨基、酯基（2分）

(2)消去反应（2分）

(3)   （2分）       (4) （3分）

(5) （5分）

16. （15分）

（1）2Cu2O＋O2＋4H2SO4 = 4CuSO4＋4H2O（2分）

（2）置换出的Cu与铁屑形成原电池，加快反应速率。（2分）

铁屑消耗后，随时间延长，生成的Fe2+被空气氧化为Fe3+，Fe3+与置换出的Cu反应，降低了Cu的产率。（2分）

（3）①加入一定量5 mol·L－1NaCl溶液，在90℃条件下搅拌使其充分反应，一段时间后趁热过滤；将滤液冷却至室温结晶，过滤；向滤液中补充适量NaCl固体，循环浸取酸浸渣2次（5分）

②加入Ca2+，将SO42－转化为CaSO4沉淀，避免影响后续析出PbCl2的纯度；加水稀释NaCl浓度至

1mol·L－1，使溶液中的PbCl2充分析出。（4分）

17. （14分）

（1）①H+ + H2O2 + Fe2+ = H2O +Fe3+ + HO•（2分）

②酸性有利于HO•的形成，所以初始pH=3的溶液在开始时去除率较高。随着反应的进行，苯酚转化为乙酸，使溶液酸性增强，pH=6的溶液中苯酚去除率显著提高，最终两者的去除率接近。（3分）

（2）掺杂少量Cr3+可以促进Fe2+生成，有利于HO•的形成。但Cr3+浓度过高，会使过多H2O2分解生成O2，不利于HO•的产生。（4分）

（3）H2O − e− = H+ + HO•（2分）

    光照时，电子从价带跃迁至导带，O2在导带获得电子生成H2O2或O•，最终转化为HO•。（3分）