河北省2020届高三化学全国1卷模拟试卷20 15页

模拟试卷 20 一、选择题：本题共 7 小题，每小题 6 分，共 42 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。 7.硫是生物必需的营养元素之一，下列关于自然界中硫循环(如图所示)说法正 确的是(　　) A．含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环 B．硫循环中硫的化合物均为无机物 C．上述硫循环中硫元素均被氧化 D．烧煤时加石灰石，可减少酸雨及温室气体的排放 解析　分析图示可知，含硫杆菌及好氧/厌氧菌使硫酸盐、亚硫酸盐缓慢变化 为植物 R1—S—R2，促进了硫的循环，故 A 正确；硫循环中硫的化合物为有机物、 无机物，故 B 错误；上述硫循环中硫元素化合价升高被氧化，也有硫元素化合价 降低为－2 价被还原，故 C 错误；加入石灰石可与煤燃烧生成的二氧化硫在氧气中 发生反应生成硫酸钙，二氧化硫排放量减少，但在高温下反应生成二氧化碳，不 能减少温室气体的排放量，故 D 错误。 答案　A 8．NA 是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．36 g 由 35Cl 和 37Cl 组成的氯气中所含质子数一定为 17NA B．7.8 g Na2O2 与足量酸性 KMnO4 溶液反应，转移的电子数为 0.2NA C．密闭容器中 1 mol PCl3 与 1 mol Cl2 反应制备 PCl5，增加了 2NA 个 P—Cl 键 D．5.6 g 铁片投入足量浓硝酸中，转移的电子数为 0.3NA 解析　假设全是 35Cl，则质子数是 36 g 35 g/mol×17×NA，假设全是 37Cl，则质子数 是 36 g 37 g/mol×17×NA，36 g 由 35Cl 和 37Cl 组成的氯气中所含质子数不一定为 17NA， 故 A 错误；Na2O2 与足量酸性 KMnO4 溶液反应，Na2O2 只作还原剂，过氧化钠中 氧元素化合价由－1 升高为 0，1 mol 过氧化钠转移 2 mol 电子 ，所以 7.8 g Na2O2 与足量酸性 KMnO4 溶液反应，转移的电子数为 0.2NA，故 B 正确；PCl3 与 Cl2 反 应制备 PCl5 的反应可逆，密闭容器中 1 mol PCl3 与 1 mol Cl2 反应制备 PCl5，生成 PCl5 小于 1 mol, P—Cl 键增加小于 2NA 个，故 C 错误；常温下，铁在浓硝酸中钝 化，故 D 错误。 答案　B 9. 某小组设计如图所示装置(夹持装置略去)，在实验室模拟侯氏制碱工艺中 NaHCO3 的制备。下列说法不正确的是(　　) A．③、⑤中可分别盛放饱和食盐水和浓氨水 B．应先向③中通入足量 NH3，再通入足量 CO2 C．③中反应的离子方程式为 NH3＋CO2＋H2O===NH＋4 ＋HCO－3 D．装置①也可用于制 H2 解析　A．③、⑤中可分别盛放饱和食盐水和浓氨水，故 A 正确；B.NH3 在 水中溶解度大，应先向③中通入足量 NH3，再通入足量 CO2，故 B 正确；C.③中 反应 NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl，离子方程式为 Na＋＋NH3＋ CO2＋H2O===NH＋4 ＋NaHCO3↓，故 C 错误；D.制二氧化碳是固体与液体反应，不 加热，条件与制氢气相符，装置①也可用于制 H2，故 D 正确。 答案　C 10.对实验室制得的粗溴苯[含溴苯(不溶于水，易溶于有机溶剂，沸点 156.2 ℃)、Br2 和苯(沸点 80 ℃)]进行纯化，未涉及的装置是(　　) 答案　C 解析　除去 Br2 可以用 SO2，原理是：Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，故 A 正确；苯和溴苯的混合液与无机溶液互不相溶，分液可得苯和溴苯的混合液， 故 B 正确；由分析可知，不涉及过滤操作，故 C 错误；溴苯的沸点是 156.2 ℃、 苯的沸点是 80 ℃，分离出溴苯用蒸馏法，故 D 正确。 11.短周期元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加，由这些元素组成的常见物 质的转化关系如图所示，其中 a、b、d、g 为化合物，a 为淡黄色固体，c 是 Z 的 单质，该单质能与沸水反应，且该单质可制造照明弹，f 为固体单质。下列有关说 法正确的是(　　) A．简单离子半径：Y＞Z＞X B．元素的非金属性：W＞X C．最高价氧化物对应水化物的碱性：Y＞Z D．X、Y 两种元素组成的化合物只含离子键 解析　a 为淡黄色固体，且为常见化合物，故 a 为 Na2O2，c 能与沸水反应， 还可制造照明弹，故 c 为 Mg 单质，即 Z 为 Mg，Y 为 Na；f 为固体单质，根据图 中各物质的转化关系可知 f 为 C 单质，故 W 为 C，X 为 O；转化关系图中 b 为 CO2， d 为 Na2CO3，e 为 O2，g 为 MgO。简单离子半径 O2－＞Na＋＞Mg2＋，A 项错误； 非金属性 C＜O，B 项错误；NaOH 的碱性比 Mg(OH)2 的强，C 项正确；O、Na 可 组成 Na2O、Na2O2，前者只含离子键，后者含离子键和共价键，D 项错误。 答案　C 12.大阳能路灯蓄电池是磷酸铁锂电池，其工作原理如图。M 电极材料是金属 锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导 Li+的高分子材 料，隔膜只允许 Li+通过，电池反应式为 LixC6+Li1﹣x FepO4 LiFePO4+6C．下 列说法正确的是（　　） A．放电时 Li+从左边移向右边，PO43﹣从右边移向左边 B．放电时，正极反应式为：Li1﹣xFePO4+xLi++xe﹣＝LiFePO4 C．充电时 M 极连接电源的负极，电极反应为 6C+xe﹣＝C6x﹣ D．充电时电路中通过 2.0mol 电子，产生 7.0gLi 解析：A．放电时，阳离子向正极移动，隔膜只允许 Li+通过，所以 Li+从左边 移向右边，PO43﹣不发生移动，故 A 错误；B．放电时，M 电极上失电子发生氧化 反应，N 电极上得电子发生还原反应，正极反应式为 Li1﹣xFePO4+xLi++xe﹣＝ LiFePO4，故 B 正确；C．充电时 M 为阴极，连接原电池负极，该电极上得电子发 生还原反应，电极反应式为 6C+xLi++xe﹣＝LixC6，故 C 错误；D．充电时，没有 Li 单质生成，故 D 错误； 故选：B。 13. 25℃ 时 ， H2CO3 的 Kal=4.2×10-7 ， Ka2=5.6×10-11 ． 室 温 下 向 10mL 0.1mo1•L-1Na2CO3 溶液中逐滴加入 0.1mo1•L-1HCl 溶液．如图是溶液中含碳 元素微粒物质的量分数随 pH 降低而变化的图象（CO2 因有逸出未画出）．下列说 法错误的是（　　） A. A 点所示溶液的 B. B 点所示溶液： C. A 点 点发生反应的离子方程式为 D. 分步加入酚酞和甲基橙，用滴定法可测定 与 混合物的组成 解析：A．A 点 c（HCO3-）=c（CO32-），Ka2= =5.6×10-11，则 c （H+）=5.6×10-11mol/L，所以 pH＜11，故 A 正确；B．室温下向 10mL0.1mo1•L-1Na2CO3 溶液中逐滴加入 0.1mo1•L-1HCl 溶液，B 点溶液中钠离子 的物质的量浓度是含碳粒子的浓度的 2 倍，即 c（Na+）=2c（HCO3-）+2c（CO32-） +2c（H2CO3），故 B 错误；C．A 点→B：CO32-逐渐减少，HCO3-逐渐增加，所以 发生反应的离子方程式为 CO32-+H+═HCO3-，故 C 正确；D．1Na2CO3 溶液中逐滴 加入 HCl，用酚酞作指示剂，滴定产物是 NaHCO3，用甲基橙作指示剂滴定时 NaHCO3 与 HCl 反应产物是 H2CO3，所以分步加入酚酞和甲基橙，用滴定法可测 定 Na2CO3 与 NaHCO3 混合物的组成，故 D 正确。 故选：B。 二、非选择题：共 58 分。第 26~28 题为必考题，每个试题考生都必须作答。 第 35 题～第 36 题为选考题，考生根据要求作答。 26．(2019·沈阳模拟)氯化亚锡用途广泛，在无机工业中用作还原剂。在口腔 护理行业中，二水氯化亚锡多用于防龋齿脱敏类牙膏中，以预防龋齿的发生。某 研究小组制取二水氯化亚锡的工艺流程如图 1 所示： 图 1 查阅资料： Ⅰ.酸性条件下，锡在水溶液中有 Sn2＋、Sn4＋两种主要存在形式，Sn2＋易被氧 化。 Ⅱ.SnCl2 易水解生成碱式氯化亚锡。 回答下列问题： (1)四氯化锡暴露于空气中与空气中水分反应生成白烟，有强烈的刺激性气味， 生 成 偏 锡 酸 (H2SnO3) ， 写 出 该 反 应 的 化 学 方 程 式 ___________________________________________。 (2)将金属锡熔融，然后泼入冷水，激成锡花，其目的是 __________________________________________________________________ ______。 (3)在制备二水氯化亚锡时，温度对锡的转化率的影响如图 2 所示，则该反应 需控制的温度范围为__________℃。 (4)反应原料中盐酸浓度对产品结晶率的影响如图 3 所示，则盐酸浓度应控制 的 范 围 为 ____________________ ， 原 因 是 _____________________________________________。 (5) 反 应 釡 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ___________________________________________。 (6)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应)： ①将该试样溶于盐酸，发生反应为 Sn＋2HCl===SnCl2＋H2↑； ②加入过量 FeCl3 溶液； ③用已知浓度的 K2Cr2O7 溶液滴定②中生成的 Fe2＋，则反应的离子方程式为 ______________________________________________________________________ __。 (7)取 1.125 g 锡粉，经上述各步反应后， 共用去 0.100 0 mol·L －1 K2Cr2O7 溶 液 30.00 mL，锡粉中锡的质量分数为________。 解析：(1)根据题中信息和元素守恒可知，有强烈的刺激性气味的气体为 HCl， 则反应的化学方程式为 SnCl4＋3H2O===H2SnO3＋4HCl。(2)熔融金属锡，泼入冷水 后激成锡花，目的是增大锡与 Cl2 反应的接触面积，利于反应进行。(3)从题图 2 可 看出制备二水氯化亚锡时，温度在 60～95 ℃时，锡的转化率均很高，故该反应需 控制的温度范围为 60～95 ℃。(4)结合题图 3 可知，盐酸的浓度在 1%～3%时，产 品结晶率可达 98%左右；盐酸的浓度太低时，SnCl2 易水解生成碱式氯化亚锡；而 盐酸的浓度大于 3%时，产品结晶率降低，故盐酸的浓度应控制在 1%～3%。(5)结 合题图 1 可知，SnCl4 与 Sn 在反应釡中反应生成 SnCl2，该反应的化学方程式为 Sn＋ SnCl4===2SnCl2。(6)K2Cr2O7 与 Fe2＋发生氧化还原反应生成 Fe3＋和 Cr3＋，其离子 方程式为 Cr2O2－7 ＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。(7)根据(6)中①②③ 可得出对应关系，即 Sn～SnCl2、SnCl2～2FeCl3 和 Cr2O2－7 ～6Fe2＋，从而得出关系 式 3Sn～6Fe2＋～Cr2O2－7 ，结合消耗 0.100 0 mol·L－1 K2Cr2O7 溶液 30.00 mL，可 求出试样中的 m(Sn)＝3×119 g·mol－1×0.100 0 mol·L－1×30.00×10－3 L＝1.071 g，则 该锡粉中锡的质量分数为1.071 g 1.125 g×100%＝95.2%。 答案：(1)SnCl4＋3H2O===H2SnO3＋4HCl (2)增大反应接触面积，利于反应进行 (3)60～95 (4)1%～3%　盐酸浓度太低，SnCl2 易水解生成碱式氯化亚锡，盐酸浓度大于 3%时，产品结晶率降低(合理即可) (5)Sn＋SnCl4===2SnCl2 (6)Cr2O2－7 ＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O (7)95.2% 27．(2019·郑州质检)钴的某些化合物与铁的化合物性质相似，某研究性学习 小组为探究钴的化合物的性质，进行了以下实验： Ⅰ.探究草酸钴的热分解产物 (1)为探究草酸钴的热分解产物，按气体流动方向，各装置的连接顺序为： A→E→________________。 (2) 能 证 明 分 解 产 物 中 有 CO 的 实 验 现 象 是 ___________________________________。 (3)取 3.66 g CoC2O4·2H2O 于硬质玻璃管中加热至恒重，冷却、称量，剩余固 体的质量为 1.5 g，球形干燥管增重 0.88 g。则 A 中发生反应的化学方程式为 ___________________________ __________________________________________________________________ ______。 Ⅱ.探究 Co(OH)2 的还原性及 Co(OH)3 的氧化性 取 A 装置所得固体溶解于稀 H2SO4 中得到粉红色溶液，备用。 已知试剂颜色：CoSO4 溶液(粉红色)，Co(OH)2(粉红色)，Co(OH)3(棕褐色)。 实验记录如表： 实验操作及现象 实验分析 实验 1 取少许粉红色溶液于试管中，滴 加 0.1 mol·L －1 NaOH 溶液，生成粉 红色沉淀，并将该沉淀分成两份 实验 2 取一份实验 1 中所得的粉红色 沉淀，加入 3%的 H2O2 溶液，粉红色 沉淀立即变为棕褐色 反应的化学方程式为 ____________________________ ____________________________ _______ 实验 3 向实验 2 得到的棕褐色沉淀中 滴加浓盐酸，固体逐渐溶解，并有黄 绿色气体产生 反应的离子方程式为 ____________________________ ____________________________ ________ 实验 4 取另一份实验 1 中所得的粉红 色沉淀，滴加浓盐酸，粉红色沉淀溶 解，未见气体生成 酸性条件下，Cl2、Co(OH)2、 Co(OH)3 的氧化能力由大到小的 顺序是 ____________________________ ____________________________ _____ 解析：Ⅰ.(1)本实验的目的为探究草酸钴的热分解产物，由于 CO 可与氧化铜 在加热的条件下发生氧化还原反应生成铜和 CO2，故可将产生的气体通过灼热的 氧化铜来判断 CO 是否存在，可通过碱石灰的质量变化来分析 CO2 是否存在，由 于 CO 与氧化铜反应也生成了 CO2，故应先检验 CO2 是否存在，再检验 CO 是否存 在，故装置的连接顺序为 A→E→C→D→B。(2)如果分解产物中有 CO 气体，则 D 装置中发生反应 CuO＋CO ===== △ Cu＋CO 2 ，黑色 CuO 变为红色的铜。(3)3.66 g CoC2O4·2H2O 为 0.02 mol，根据钴元素守恒，可知剩余的 1.5 g 固体为 0.02 mol CoO， 球形干燥管增加的质量即为 CO2 质量，即 CO2 的物质的量为 0.02 mol，根据碳元 素守恒，还应生成 0.02 mol CO，由各物质的量的关系可得出 A 中发生反应的化学 方程式为 CoC2O4·2H2O =====890～920 ℃ CoO＋CO↑＋CO2↑＋2H2O↑。 Ⅱ.A 装置中所得固体为 CoO，与稀硫酸反应生成粉红色 CoSO4 溶液；CoSO4 溶液与 NaOH 溶液反应生成粉红色的 Co(OH)2 沉淀；由实验 2 知 Co(OH)2 与 H2O2 反应生成棕褐色的 Co(OH)3，化学方程式为 2Co(OH)2＋H2O2===2Co(OH)3。由实 验 3 知，Co(OH)3 可将浓盐酸中的 Cl－氧化为黄绿色的氯气，离子方程式为 2Co(OH)3＋6H＋＋2C1－===Cl2↑＋2Co2＋＋6H2O。由实验 4 知 Co(OH)2 与浓盐酸不 能发生氧化还原反应；根据实验 3 和实验 4 可知，酸性条件下，Cl2、Co(OH)2、 Co(OH)3 的氧化能力由大到小的顺序为 Co(OH)3>Cl2>Co(OH)2。 答案：Ⅰ.(1)C→D→B (2)D 装置中 CuO 由黑色变红色 (3)CoC2O4·2H2O =====890～920 ℃ CoO＋CO↑＋CO2↑＋2H2O↑ Ⅱ.2Co(OH)2＋H2O2===2Co(OH)3　2Co(OH)3＋6H＋＋2Cl－===Cl2↑＋2Co2＋＋ 6H2O　Co(OH)3、Cl2、Co(OH)2 或 Co(OH)3>Cl2>Co(OH)2 28．(2019·安徽省 A10 联盟高三下学期开年考试理综，28)已知 NH3、NO、NO2 都是有毒气体，必须经过严格处理，否则会污染空气。请回答下列问题： (1)已知如下热化学方程式： ①N2(g)＋O2 (g)===2NO(g)　ΔH1＝＋a kJ/mol； ②4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g)　ΔH2＝b kJ/mol ③2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g) ΔH3＝c kJ/mol； 则 4NH3(g)＋7O2(g)===4NO2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝________kJ/mol。 (2)工业合成 NH3 的反应，解决了世界约三分之一的人粮食问题。已知：N2＋ 3H22NH3，且该反应的 v 正＝k 正·c(N2)·c3(H2)，v 逆＝k 逆·c2(NH3)，则反应 1 2N2＋ 3 2H2NH3 的平衡常数 K＝________(用 k 正和 k 逆表示)。 (3)已知合成氨的反应升高温度平衡常数会减小，则该反应的正反应活化能 E1 和逆反应活化能 E2 的相对大小关系为：E1________E2。(填“>”、“<”或“＝”)。 (4)从化学反应的角度分析工业合成氨气采取 30 MPa～50 MPa 高压的原因是 __________________________。 (5)500 ℃时，向容积为 2 L 的密闭容器中通入 1 mol N2 和 3 mol H2，模拟合成 氨的反应，容器内的压强随时间的变化如下表所示： 时间/min 0 10 20 30 40 ＋∞ 压强/MPa 20 17 15 13.2 11 11 ①达到平衡时 N2 的转化率为________。 ②用压强表示该反应的平衡常数 Kp＝________(Kp 等于平衡时生成物分压幂 的乘积与反应物分压幂的乘积的比值，某物质的分压等于总压×该物质的物质的量 分数)。 ③随着反应的进行合成氨的正反应速率与 NH3 的体积分数的关系如下图所示， 若升高温度再次达到平衡时，可能的点为________(从点“A、B、C、D”中选择) 解析　(1)根据盖斯定律分析，①N2(g)＋O2 (g)===2NO(g)　ΔH1＝＋a kJ/mol； ②4NH3(g) ＋ 3O2(g)===2N2(g) ＋ 6H2O(g) 　 ΔH2 ＝ b kJ/mol ； ③2NO(g) ＋ O2(g)===2NO2(g)　ΔH3＝c kJ/mol；将方程式进行②＋①×2＋③×2 计算，得热化 学方程式为 4NH3(g)＋7O2(g)===4NO2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝(b＋2a＋2c) kJ/mol；(2) 当正、逆反应速率相等时，反应到平衡，即 v 正＝v 逆＝k 正·c(N2)·c3(H2)＝k 逆·c2(NH3) ， 则反应 1 2N2＋3 2H2NH3 的平衡常数 K＝ c2（NH3）/c（N2）·c3（H2）＝ k正 k逆；(3) 已知合成氨的反应升高温度平衡常数会减小，则说明升温平衡逆向移动，正反应 为放热反应，则该反应的正反应活化能 E1 和逆反应活化能 E2 的相对大小关系为： E1