河北省（实验中学）2020届高三下学期第三次质量检测试卷理综化学试卷

一、单选题

1. 难度：简单

化学在科技进步方面发挥着重要的作用。下列说法正确的是

A.是制备有机发光二极管OLED的材料之一，其属于有机高分子化合物

B.2019世界能源大会把核能作为含碳能源重要替代品，核电站把化学能转化为电能

C.DAC法能够实现直接从空气中捕获二氧化碳，该法可缓解全球日益严重的温室效应

D.以纯净物聚丙烯为原料生产的熔喷布口罩，在“新冠肺炎战疫”中发挥了重要作用

2. 难度：中等

加巴喷丁可以治疗全身强直阵发性癫痫，其结构简式如下。下列关于加巴喷丁的叙述正确的是(   )

A.分子式为C₉H₁₂NO₂ B.可以发生取代反应、缩聚反应

C.分子中最多有7个碳原子共面 D.易与H₂发生加成反应

3. 难度：中等

蔗糖与浓硫酸反应的实验改进装置如图所示，下列说法错误的是

A.改进装置后，有毒气体被碱液吸收，实现了绿色环保

B.浓硫酸在实验过程中体现了脱水性和强氧化性

C.产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明产生了CO₂

D.该反应比较剧烈、危险，实验各物质的用量应按要求规范操作

二、填空题

4. 难度：中等

据预测，到2040年我国煤炭消费仍将占能源结构的三分之一左右。H₂S在催化活性碳（AC）表面的迁移，对煤的清洁和综合应用起了很大的促进作用，其机理如图所示，其中ad表示物种的吸附状态。下列有关叙述错误的是

A. 图中阴影部分表示H₂S分子的吸附与离解

B. AC表面作用的温度不同，H₂S的去除率不同

C. H₂S在AC表面作用生成的产物有H₂O、H₂、S、SO₂、CS₂等

D. 图中反应过程中只有H—S键的断裂，没有H—S键的形成

三、单选题

5. 难度：困难

2019年诺贝尔化学奖颁给在锂离子电池发展方面作出突出贡献的三位科学家，颁奖词中说：他们创造了一个可再充电的世界。下面是最近研发的Ca-LiFePO₄可充电电池的工作示意图，锂离子导体膜只允许Li⁺通过，电池反应为：xCa²⁺＋2LiFePO₄xCa＋2Li_1-xFePO₄＋2xLi⁺。下列说法错误的是

A.LiPF₆-LiAsF₆为非水电解质，其与Li₂SO₄溶液的主要作用都是传递离子

B.放电时，负极反应为：LiFePO₄−xe⁻===Li_1-xFePO₄＋xLi⁺

C.充电时，Li_1-xFePO₄/LiFePO₄电极发生Li⁺脱嵌，放电时发生Li⁺嵌入

D.充电时，当转移0.2 mol电子时，左室中电解质的质量减轻2.6 g

6. 难度：中等

W、X、Y、Z为短周期原子序数依次增大的主族元素，其原子序数之和为30，W与X、Y、Z都能形成共价化合物，Y、W形成的常见化合物溶于水显碱性，Z、W形成的化合物溶于水显酸性，四种元素形成的某种化合物的结构式为。下列说法错误的是

A.X为硼元素或碳元素

B.Y不属于第ⅣA族元素

C.W与Y、Z分别形成的常见化合物能反应生成盐

D.最高价氧化物对应的水化物的酸性：Z>Y

7. 难度：困难

某三元羧酸 H3A 在表面活性剂、洗涤剂、润滑剂等方面具有重要的地位。常温时，向 10 mL 0.01 mol·L⁻¹ 的 H₃A 溶液中滴入 0.01 mol·L⁻¹ 的 NaOH 溶液，H₃A、H₂A⁻、HA²⁻、A³⁻的物质的量分数与溶液的 pH 的关系如 图所示。下列说法错误的是(   )

A.该温度下，H₃A 的电离常数 K_a1=10^−a

B.若 b=7，加入 20 mL NaOH 溶液时，溶液的 pH＜7

C.NaOH 溶液的体积为 30 mL 时，溶液中：c(OH⁻)=3c(H₃A)＋2c(H₂A⁻)＋c(HA²⁻)＋c(H⁺)

D.反应 2H₂A⁻H₃A＋HA²⁻在该温度下的平衡常数K=10^a-b

四、工业流程

8. 难度：困难

（14分）工业上常用苏打烧结法提取自然界中的稀散元素硒（Se)，我国科研人员自主设计的利用粗铜电解精炼所产生含硒化亚铜（Cu₂Se)和碲化亚铜（Cu₂Te)的阳极泥为原料，提取硒的某种工艺流程如图所示。

回答下列问题：

（1）电解精炼铜时，电源的正极连接_______（填“粗铜”或“精铜”），阳极溶解铜的质量__________（填“＞”“=”或“＜”）阴极析出铜的质量。

（2）“烧结”时苏打和硒化亚铜主要生成了Na₂SeO₃、Cu₂O和CO₂气体，该反应的化学方程式为________________________________。“烧结”时生成了少部分Na₂SeO₄，写出“还原”时反应的离子方程式____________。

（3）含硒烧结物浸取时，最佳加热方式为________________，除去的物质为___________（填化学式）。

（4）本工艺副产物TeO₂用于制造红外器件、声光器件材料，可溶于强酸和强碱，并形成复盐，则TeO₂属于______氧化物（填“酸性”“碱性”或“两性”）。

（5）把硫酸工业第一步的产物SO₂通入Na₂SeO₃溶液制备硒单质，写出该反应的离子方程式_____________。若得到50 kg硒单质，至少需要___________kg质量分数为90%的FeS₂矿石。（结果保留一位小数）

五、实验题

9. 难度：中等

硫酸镍(NiSO₄)是电镀镍工业所用的主要镍盐，易溶于水。下图为某兴趣小组设计的在实验室中

制备 NiSO₄•6H₂O 的装置。

回答下列问题：

(1)实验室中配制浓 H₂SO₄ 与浓 HNO₃ 混酸的操作为______。

(2)图甲中仪器 a 的名称为__________，有同学认为将仪器 a 换作图乙中的仪器 b 效果更好，其理由 为______。

(3)混酸与镍粉反应时，除生成 NiSO₄ 外，还生成了 NO₂、NO 和 H₂O，若 NO₂ 与 NO 的物质的量之比为 1∶1，则该反应的化学方程式为______。从反应后的溶液中得到  NiSO₄•6H₂O  的操作有_____和过滤、洗涤、干燥。

(4)该小组同学查阅资料发现用镍粉与混酸制备 NiSO₄ 成本高，用冶铁尾矿提取的草酸镍(NiC₂O₄)与硫酸制取 NiSO4 成本较低。反应原理为：NiC₂O₄NiO＋CO↑＋CO₂↑，NiO＋H₂SO₄===NiSO₄＋H₂O(已知 PdCl₂溶液能够吸收 CO)。现加热 NiC₂O₄ 制备 NiO，并检验生成的 CO，可能用到的装置如下：

①各装置的连接顺序为：_____→______→_______→ f →_____→_____→_____。(填装置 标号，可重复使用)

②能够说明生成 CO 的现象有______。

③PdCl2 溶液吸收 CO 时产生黑色金属单质和 CO₂ 气体，该反应其他产物的化学式为______________________。

(5)将 NiSO₄•6H₂O 制成电镀液时往往加入少量稀硫酸，其目的是___________________ 。

六、综合题

10. 难度：中等

（11分）甲烷水蒸气催化重整（SMR）是传统制取富氢混合气的重要方法，具有工艺简单、成本低等优点。回答下列问题：

（1）已知1000 K时，下列反应的平衡常数和反应热：

①CH₄(g) C(s)+2H₂(g)  K₁=10.2  ΔH₁

②2CO(g) C(s)+CO₂(g)  K₂=0.6  ΔH₂

③CO(g)+H₂O(g) CO₂(g)+H₂(g)  K₃=1.4  ΔH₃

④CH₄(g)+2H₂O(g) CO₂(g)+4H₂(g)  K₄ ΔH₄（SMR）则1000 K时，K₄=____________；ΔH₄=_________（用ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃来表示）。

（2）在进入催化重整装置前，先要对原料气进行脱硫操作，使其浓度为0.5 ppm以下。脱硫的目的为______________。

（3）下图为不同温度条件下电流强度对CH₄转化率的影响。由图可知，电流对不同催化剂、不同温度条件下的甲烷水蒸气催化重整反应均有着促进作用，则可推知ΔH₄____0（填“>”或“<”）。

（4）下图为不同温度条件下6小时稳定测试电流强度对H₂产率的影响。由图可知，随着温度的降低，电流对H₂产率的影响作用逐渐____________（填“增加”“减小”或“不变”），600 ℃时，电流对三种催化剂中的____________（用图中的催化剂表示式回答）影响效果最为显著，当温度高于750 ℃时，无论电流强度大小，有无催化剂，H₂产率趋于相同，其原因是______________。

（5）我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理也进行了广泛研究，通常认为该反应分两步进行。第一步：CH₄催化裂解生成H₂和碳（或碳氢物种），其中碳（或碳氢物种）吸附在催化剂上，如CH₄→C_ads/[C(H)_n]_ads+(2–)H₂；第二步：碳（或碳氢物种）和H₂O反应生成CO₂和H₂，如C_ads/[C(H)_n]_ads +2H₂O→CO₂ +(2+)H₂。反应过程和能量变化残图如下（过程①没有加催化剂，过程②加入催化剂），过程①和②ΔH的关系为：①_______②（填“>”“<”或“＝”）；控制整个过程②反应速率的是第_______步，其原因为____________________________。

11. 难度：中等

氮原子可以形成 σ 键、π 键、大 π 键和配位键，成键的多样性使其形成了多种具有独特组成的物质。回答下 列问题：

(1)第一电离能：氮______氧(填“大于”或“小于”)，基态氮原子价电子排布图不是，是因 为该排布方式违背了__________。

(2)肼(H₂N−NH₂)分子中孤电子对与 σ 键的数目之比为______，肼的相对分子质量与乙烯接近，但沸点远高于乙烯的原因是______。

( 3)硝酸的结构可表 示 为 ，硝酸与水分子可 形 成一水合二硝酸结晶 水 合物 (2HNO₃ •H₂O) ， 水分子以三个氢键与两个硝酸分子结合，请写出一水合二硝酸的结构式______(氢键用“…”表示)。

(4)正硝酸钠(Na₃NO₄)为白色晶体，是一种重要的化工原料。

①Na₃NO₄ 阴离子的空间构型为______，其中心原子杂化方式为______。

②分别写出一种与 Na₃NO₄ 的阴离子互为等电子体的阴离子和分子______(填化学式)。

③在 573 K 条件下，实验室中用 NaNO₃ 和 Na₂O 在银皿中反应制得 Na₃NO₄，Na₂O 的立方晶胞如图所 示。

图中“●”表示______(填“Na+”或“O2−”)，距离“●”最近且等距离的“○”有______个，Na₂O 晶胞的参数为 a pm，则晶胞密度为_____g•cm−3。(列出计算式即可，N_A 为阿伏加德罗常数的值)

七、推断题

12. 难度：中等

克霉唑为广谱抗真菌药，对多种真菌尤其是白色念珠菌具有较好的抗菌作用，其合成路线如下图：

已知：甲苯与氯气在三氯化铁催化下得到两种物质： 和。 回答下列问题：

(1)E的名称是______；F中的官能团名称为______。

(2)合成克霉唑的过程中，发生最多的反应类型是______。

(3)在由B制取E的过程中，不是由B一步反应生成E，其原因为______。

(4)写出C→D的化学方程式______。

(5)M与G互为同分异构体，满足下列两个条件的M有______种(不包括G本身)

①含有三个苯环

②苯环之间不直接相连
写出其中核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积比为2∶2∶1∶1∶1的结构简式______。

(6)结合题中信息，写出用苯为原料，制备的合成路线______(无机试剂任选)。