2019-2020学年度高三下学期第四周化学试题
（测试时间：40分钟满分：100分）
一、选择题：本题共 8个小题，每小题 6 分,共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一
项是符合题目要求的。
1．化学与生产、生活密切相关。下列叙述正确的是()
A．用活性炭为糖浆脱色和用次氯酸盐漂白纸浆的原理相同
B．氮的固定只有在高温、高压、催化剂的条件下才能实现
C．喝补铁剂时，加服维生素C效果更好，原因是维生素C具有还原性
D. “雾霾天气”、“温室效应”、“光化学烟雾”的形成都与氮氧化物无关
答案 C
2．下列说法正确的是()
A．蛋白质的变性是可逆过程
B．天然油脂没有恒定的熔点、沸点
C．氨基乙酸不能溶于强酸溶液中
D．蔗糖的水解产物不能发生银镜反应
答案 B
3．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。A、B、C、D分别是这些元素形成的单质，甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素形成的二元化合物。其中，乙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体；丙是一种高能燃料，其组成元素与乙相同；丁是常见的两性氧化物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是()
A．原子半径的大小：W B．戊的沸点低于乙 C．丙中只含非极性共价键 D．乙可与X元素的最高价氧化物对应的水化物反应 答案 D 解析根据题图和题干信息可推知，W、X、Y、Z分别为H、N、O、Al，甲、乙、丙、丁、戊、己分别为AlN、NH3、N2H4、Al2O3、H2O、Al(OH)3。原子半径的大小为H 4．下列说法正确的是() A. CH3CH===CHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上 B. 按系统命名法的名称为4，4-二甲基-3-乙基己烷 C. 分子式为C4H8ClBr的有机物有11种 D.中含有酯基 答案 D 解忻A．CH3CH===CHCH3分子中的碳碳双键可提供6个原子共平面，则四个碳原了在同一平面上，不可能在一条直线上，故A错误；B.按系统命名法， 的名称应为3，3-二甲基-4-乙基己烷，故B错误；C.先分析碳骨架异构，分别为C—C—C—C与 2种情况，然后分别对2种碳骨架采用“定一移一”的方法分析，①骨架C—C—C—C上分 别添加Cl、Br原子的种类有：共8种，②骨架上分别添加Cl、Br原子的种类有：，共4种，所以满足分子式 为C4H8ClBr的有机物共有12种，故C错误；D. 为聚合酯，分子结构中含有若干个酯基，故D正确；答案为D。 5．肼(N2H4)是火箭常用的高能燃料，常温常压下为液体。肼能与过氧化氢发生反应：N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O。设N A为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是() A．11.2 L N2含电子总数为7N A B．标准状况下，22.4 L N2H4中所含原子总数为6N A C．若生成3.6 g H2O，则上述反应转移电子数为0.2N A D．3.2 g N2H4中含有共用电子对的总数为0.6N A 答案 C 解析未指出N2所处的温度和压强，不能用标准状况下的气体摩尔体积进行计算，A项错误；N2H4在常温常压下为液体，说明其在标准状况下不是气体，故不能根据标准状况下的气体摩尔体积来计算，B项错误；在题述反应中，氧元素的价态由－1变为－2，故当生成3.6 g(0.2 mol)水时，转移0.2 mol电子，C项正确；3.2 g N2H4的物质的量为0.1 mol，1 mol N2H4中含5 mol共用电子对，故3.2 g N2H4中含共用电子对的总数为0.5N A，D项错误。 6．利用太阳能电池为电源，将CO2转化成燃料气体(CO)，用可传导H＋的固体作电解质，装置如图所示。下列推断不正确的是() A．电极a为阳极 B．电极b的电极反应式为CO2＋2e－＋2H＋===CO＋H2O C．产生11.2 L O2时2 mol H＋由质子交换膜左侧向右侧迁移 D．总反应式为2CO2===2CO＋O2 答案 C 解析观察题图装置，由电极上物质转化关系及元素化合价变化，可以判断电极反应类型。A项，水转化成氧气，发生氧化反应，则电极a为阳极，电极反应式为2H2O－4e－===4H ＋＋O ＋＋2e－===CO 2↑，正确；B项，电极b为阴极，发生还原反应，电极反应式为CO2＋2H ＋H2O，正确；C项，未指明温度和压强，故11.2 L O2的物质的量不一定为0.5 mol，错误；D项，在得失电子守恒条件下，将阴、阳极的电极反应式相加得到总反应式，正确。 7．实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛(实验装置见下图)。其实验步骤为： 步骤1：将三颈瓶中的一定配比的无水AlCl3、1，2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后，升温至60 ℃，缓慢滴加经浓硫酸干燥过的液溴，保温反应一段时间，冷却。 步骤2：将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中，搅拌、静置、分液。有机相用10%NaHCO3溶液洗涤。 步骤3：经洗涤的有机相加入适量无水MgSO4固体，放置一段时间后过滤。 步骤4：减压蒸馏有机相，收集相应馏分。 下列说法错误的是() A. 甲同学认为步骤1中使用1，2-二氯乙烷的目的是做催化剂，加快反应速率 B. 乙同学认为可在该实验装置的冷凝管后加接一只装有无水MgSO4的干燥管，实验效果可能会更好 C. 丙同学认为步骤2中有机相使用10%NaHCO3溶液洗涤可除去大部分未反应完的Br2 D. 丁同学认为步骤4中减压蒸馏有机相是因为间溴苯甲醛高温下容易氧化或分解 答案 A 解析A．根据信息，有机物中催化剂一般是无机物，故是AlCl3，选项A错误；B.在该实验装置的冷凝管后加接一只装有无水MgSO4的干燥管，然后是过滤，无水MgSO4的作用是除去有机相中水，实验效果可能会更好，选项B正确；步骤2中有机相使用10%NaHCO3溶液洗涤，类似乙酸乙酯中饱和碳酸钠的作用，除去溶解在间溴苯甲醛中溴和盐酸，选项C正确； D.醛基容易被氧化，减压分馏防止间溴苯甲醛被氧化，选项D正确。答案选A。 8．一定温度下，金属硫化物的沉淀溶解平衡曲线如图所示。纵轴p(M n＋)表示－lg c(M n ＋)，横轴p(S2－)表示－lg c(S2－)，下列说法不正确的是() A．该温度下，Ag2S的K sp＝1.6×10－49 B．该温度下，溶解度的大小顺序为NiS>SnS C．SnS和NiS的饱和溶液中c(Sn2＋)/c(Ni2＋)＝106.5 D．向含有等物质的量浓度的Ag＋、Sn2＋、Ni2＋溶液中加入饱和Na2S溶液，析出沉淀的先后顺序为Ag2S>SnS>NiS 答案C 解析由a点坐标(30，10－lg 4)可知，当c(S2－)＝10－30mol·L－1时，c(Ag＋)＝10－(10 －49，A项正确；由题图及b点坐－lg 4) mol·L－1＝4×10－10 mol·L－1，则K sp(Ag2S)＝1.6×10 标可知，K sp(SnS)＝1×10－27.5，K sp(NiS)＝1×10－21，故溶解度：NiS>SnS，B项正确；SnS和NiS的饱和溶液中c(Sn2＋)/c(Ni2＋)＝K sp(SnS)/K sp(NiS)＝10－6.5，C项错误；假设Ag＋、Sn2＋、Ni2＋的物质的量浓度均为0.1 mol·L－1，分别生成Ag2S、SnS、NiS沉淀时，需要c(S2－)分别为1.6 ×10－47 mol·L－1、10－26.5 mol·L－1、10－20 mol·L－1，因此生成沉淀的先后顺序为Ag2S>SnS>NiS，D项正确。 二、非选择题：本题包括3小题，共52分. 注意事项：请考生从第11题、第12题中任选一题作答，若两题都做，则按第11题给分）。 9．(18分)一氧化二氯(Cl2O)是一种氯化剂和氧化剂，极易溶于水，与水反应生成HClO，遇有机物易燃烧或爆炸。利用如图装置可制备Cl2O。 已知Cl2O的部分性质如表： 回答下列问题： (1)装置甲中仪器B的名称是______________________。 (2)装置甲的作用是为该制备反应提供Cl2，写出该装置中制备Cl2的离子方程式：_______ __________________________________________________________。 (3)装置乙的作用是______________________________________________，装置丙的集气瓶中盛有的试剂是_____________________。 (4)装置戊中的特型烧瓶内盛有玻璃丝，玻璃丝上附着有HgO粉末，其中玻璃丝的作用是_____________________________________________________________________。 (5)装置戊和装置己之间的装置为玻璃连接装置，而不是橡胶管，其原因是____________ ____________________________________________________________。 (6)氨的沸点为－33.4 ℃，熔点为－77.7 ℃，则装置己中收集到的产物为________(填“固体”“液体”或“气体”)物质。若实验开始前称量装置戊中的玻璃丝与HgO的混合物的质量为a g，实验结束后玻璃丝及其附着物的质量为b g，则制备的Cl2O为________ mol。 (7)尾气中的有毒气体成分是________，可用________吸收除去。 解析 (2)根据装置甲的特点可知该装置中浓盐酸与MnO 2反应制备Cl 2，反应的离子方程式为2Cl －＋4H ＋＋MnO 2Cl 2↑＋Mn 2＋ ＋2H 2O 。(3)用浓盐酸制备的Cl 2中含HCl 、水蒸气杂质，故装置乙中盛有饱和食盐水，其作用是除去HCl 杂质，装置丙的作用是干燥氯气，故盛有浓硫酸。(4)玻璃丝可增大Cl 2与HgO 的反应接触面积，从而提高化学反应速率。(5)根据题干信息“遇有机物易燃烧或爆炸”，知装置戊和装置己不能用橡胶管、塑料管等含有机物的管道连接，否则易发生燃烧或爆炸。(6)Cl 2O 的沸点为2.0 ℃，液氨可使其液化。根 据Cl 2O 的制备原理，运用差量法进行计算，设制备的Cl 2O 的物质的量为x mol ，则1x ＝55b －a ，解得x ＝b －a 55。(7)结合题目中的信息可知尾气中含有空气、Cl 2、Cl 2O ，其中后两者有毒；这两种有毒气体均能被碱液吸收，例如NaOH 溶液。 答案 (1)圆底烧瓶 (2)2Cl －＋4H ＋＋MnO 2Cl 2↑＋Mn 2＋ ＋2H 2O (3)除去Cl 2中的HCl 杂质 浓硫酸 (4)增大反应物接触面积，提高反应速率 (5)防止Cl 2O 与橡胶管接触发生燃烧或爆炸 (6)液体 b －a 55 (7)Cl 2、Cl 2O NaOH 溶液 10．(18分)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NO x )、CO 2、SO 2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。 Ⅰ.脱硝： 已知：H 2的燃烧热为285.8 kJ·mol － 1 N 2(g)＋2O 2(g)===2NO 2(g) ΔH ＝＋133 kJ·mol －1 H 2O(g)===H 2O(l) ΔH ＝－44 kJ·mol －1 催化剂存在下，H 2还原NO 2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为___________ ____________________________________________________________。 Ⅱ.脱碳： (1)向2 L密闭容器中加入2 mol CO2和6 mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(l)＋H2O(l)ΔH<0 ①该反应自发进行的条件是________(填“低温”“高温”或“任意温度”) ②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是________(填字母)。 a．混合气体的平均相对分子质量保持不变 b．CO2和H2的体积分数保持不变 c．CO2和H2的转化率相等 d．混合气体的密度保持不变 e．1 mol CO2生成的同时有3 mol H—H键断裂 ③CO2的浓度随时间(0～t2)变化如下图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2～t6时间段CO2浓度随时间的变化。 (2)改变温度，使反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH<0中的所有物质都为气态。起始温度、体积相同(T1℃、2 L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表： ①达到平衡时，反应Ⅰ、Ⅱ对比：平衡常数K(Ⅰ)________K(Ⅱ)(填“>”“<”或“＝”，下同)；平衡时CH3OH的浓度c(Ⅰ)________c(Ⅱ)。 ②对反应Ⅰ，前10 min内的平均反应速率v(CH3OH)＝__________________________。 在其他条件不变的情况下，若30 min时只改变温度至T2℃，此时H2的物质的量为3.2 mol，则T1________(填“>”“<”或“＝”)T2。若30 min时只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，则平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。 (3)利用人工光合作用可将CO2转化为甲酸，反应原理为2CO2＋2H2O===2HCOOH＋O2，装置如图所示： ①电极2的电极反应式是________________________________________； ②在标准状况下，当电极2室有11.2 L CO2反应。理论上电极1室液体质量________(填“增加”或“减少”)________ g。 解析Ⅰ.根据氢气的燃烧热可书写氢气燃烧时的热化学方程式是2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－285.8×2 kJ·mol－1＝－571.6 kJ·mol－1，根据盖斯定律，将已知热化学方程式中的氧气与液态水消去得到H2还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式，为4H2(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 100.2 kJ·mol－1；Ⅱ.(1)①该反应的ΔS<0，ΔH<0，因此反应自发进行的条件是低温；②a项，该体系中的气体只有二氧化碳和氢气，且二者的起始物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比，所以混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能判断为平衡状态，错误；b项，二氧化碳与氢气始终是1∶3的关系，所以CO2和H2的体积分数保持不变的状态不是平衡状态，错误；c项，二氧化碳与氢气的起始物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比，所以二者的转化率一定相等，与是否达到平衡状态无关，错误；d项，因为该体系中有液体生成，所以气体的质量在逐渐减少，则气体的密度减小，达平衡时，密度保持不变，正确；e项，1 mol CO2生成的同时有3 mol H—H键断裂，符合正、逆反应速率相等，是平衡状态，答案选d、e；③在t2时将容器 容积缩小一倍，二氧化碳的浓度瞬间增大到 1 mol·L－1，则压强增大，平衡正向移动，t3时达到平衡，达到的平衡与原平衡相同，浓度仍是0.5 mol·L－1；该反应是放热反应，t4时降低温度，则平衡正向移动，t5时达到平衡，则二氧化碳的浓度将小于0.5 mol·L－1，对应的图像为 (2)①因为生成甲醇的反应是放热反应，而反应Ⅱ是从逆反应开始的，所以反应吸热，所以绝热容器的温度要低于恒温容器，即反应Ⅰ温度高于反应Ⅱ，温度升高，放热反应的平衡常数减小，则K(Ⅰ) ＝0.5 mol 2 L×10 min ＝0.025 mol·L－1·min－1；30 min时是平衡状态；生成甲醇1 mol，则消耗氢气3 mol，平衡时氢气的物质的量是3 mol，而改变温度后氢气的物质的量变为3.2 mol，物质的量增大，说明平衡逆向移动，因为该反应是放热反应，所以升高温度，平衡逆向移动，则T1 该温度下的平衡常数为K＝ 4 27 ，此时Q c＝ 4 27 ＝K，所以平衡不移动。 (3)根据装置图中电子的流向判断1是负极、2是正极，负极上水失电子生成氢离子和氧气，判断电极1电极反应：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，酸性增强，H＋通过质子膜进入到电极2区域；电极2通入二氧化碳，酸性条件下生成HCOOH，电极反应：CO2＋2H＋＋2e－===HCOOH，酸性减弱，从总反应看，每消耗1 mol CO2，就会消耗1 mol H2O，现有标准状况下11.2 L即0.5 mol CO2反应，那就会消耗0.5 mol H2O即9 g。 答案Ⅰ.4H2(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 100.2 kJ·mol－1 Ⅱ.(1)①低温②de ③ (2)①< < ②0.025 mol·L－1·min－1< 不 (3)①CO2＋2H＋＋2e－===HCOOH ②减少9 11．(15分)【化学——选修3：物质结构与性质】 《石雅》云：“青金石色相如天，或复金屑散乱，光辉灿烂，若众星丽于天也。”天为上，所以中国古代通常称青金石为帝王石，明清尤重。青金石是指碱性铝硅酸盐矿物，其中含钠、铝、硅、硫、氯、氧等元素。 （1）铝元素基态原子的外围电子的电子排布图为，基态硅原子核外电子占有的原子轨道数为个，氧、硫、氯的第一电离能由大到小顺序为___________________。 （2）SCl2分子中的中心原子杂化轨道类型是，该分子立体构型为。 （3）第四周期中，与氯原子未成对电子数相同的金属元素有种。 （4）晶体硅的结构与金刚石非常相似。金刚石、晶体硅和金刚砂（碳化硅）的熔点由高到低的顺序为（填化学式）。 （5）下表是一组物质的沸点数据： 若只考虑相对分子质量，甲醇沸点应低于－78.2 ℃，甲醇沸点高的原因是__________________________________________________________。丙烯中含有的σ键与π键个数之比为。 （6）铝单质为面心立方晶体，其晶胞结构如图，晶胞参数为q cm，铝的摩尔质量为M g·mol－1，原子半径为r pm，阿伏加德罗常数的值为N A，该晶体的空间利用率为（只要求列算式，不必计算出数值）。 解析（1）铝元素的质子数是13，基态原子的外围电子的电子排布图 。基态硅原子核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 2 ，占有的原子轨道数 为8个。非金属性越强，第一电离能越大，则氧、硫、氯的第一电离能由大到小顺序为O>Cl>S 。 （2）SCl 2分子中的中心原子S 原子的价层电子对数为2＋6－2×12 ＝4，所以杂化轨道类型是sp 3，该分子空间构型为V 形。（3）氯原子未成对电子数是1个，则第四周期中，与氯原子未成对电子数相同的金属元素有K 、Sc 、Cu 、Ga ，共计4种。（4）金刚石、晶体硅和金刚砂（碳化硅）均是原子晶体。原子半径是C 晶体的空间利用率为4×43πr 3（q ×1010）3。 答案 （1） 8 O>Cl>S （2）sp 3 V 形 （3）4 （4）C>SiC>Si （5）甲醇分子间存在氢键 8∶1 （6）4×43πr 3（q ×1010）3 12．(15分)【化学——选修5：有机化学基础】 如图是由 合成 的一种路线图： 已知：①CH 3CH===CH 2――→催化剂 O 2 CH 3CHO ＋HCHO ； ②RCHO ――→i.HCN/OH －ii.H 2O/H ＋； ③F 为含有三个六元环的酯； ④，X 代表官能团。 请回答下列问题： (1)A 的化学名称为________，B →F 的反应类型是________。 (2)E 的结构简式为____________________________________________________。 (3)由生成A 的化学方程式为__________________________ ________________________________________________________。 (4)B 的同分异构体中，含有苯环，且苯环上有两个取代基，一个取代基中含有酯基，另一个取代基中含有醇羟基的结构有________种，其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积之比为3∶2∶2∶2∶1的为__________________________________________________(任写一种结构简式)。 (5)写出以CH 3CH===CHCH 3和CH 2===CHCHO 为原料制备 的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下： CH 3CHO ――→O 2催化剂，△CH 3COOH ――→CH 3CH 2OH 浓H 2SO 4，△CH 3COOCH 2CH 3 解析(1)根据合成路线图及已知信息①可知，苯丙烯发生催化氧化后得到甲醛和苯乙醛，而F是含有三个六元环的酯，所以A不可能是甲醛，则A是苯乙醛，结合已知信息②知 B为，2分子B发生酯化反应生成含有三个六元环的F，所以B到F发 生的反应是取代反应。(2)E为B发生缩聚反应的产物，其结构简式是。(3)由已知信息①可知，苯丙烯与氧气反应的化学方程式是 。(4)B为，其同分异构体中含有苯环，且苯环上有两个取代基，一个取代基中含有酯基，另一个取代基中含有醇羟基，则其同分异构体苯环上含有醇羟基的取代基可以是—CH2OH，则对应的含有酯基的取代基可以为—OOCCH3、—CH2OOCH、—COOCH3；若含有醇羟基的取代基是—CH2CH2OH、—CHOHCH3，则对应的含有酯基的取代基为—OOCH，又两个取代基在苯环上有邻、间、对3种位置关系，所以满足条件的B 的同分异构体共有(3＋2)×3＝15(种)；其中核磁共振氢谱为5组峰，且峰面积之比为3∶2∶2∶2∶1的为或。 答案(1)苯乙醛取代反应(或酯化反应) (2) (3) ＋HCHO (4)15 或 (任写一种即可) (5)CH 3—CH===CH —CH 3――→Br 2CCl 4 CH 3CHBrCHBrCH 3――→NaOH 乙醇，△CH 2===CH —CH===CH 2――→CH 2===CHCHO △
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