重庆市2020届高三3月月考理科综合化学试卷

一、单选题

1. 难度：中等

    物质的性质决定其用途。下列说法正确的是

A.二氧化氯具有强氧化性，可用来漂白织物

B.氯化铝是强电解质，可电解其水溶液获得金属铝

C.石英坩埚耐高温，可用来加热熔化烧碱、纯碱等固体

D.铜的金属活动性比铝弱，可用铜罐代替铝罐贮运浓硝酸

2. 难度：中等

W、X、Y、Z是同周期主族元素，Y 的最外层电子数是 X 次外层电子数的 3倍，四种元素与锂组成的盐是一种新型电池的电解质（结构如图，箭头指向表示共用电子对由 W 提供）。下列说法不正确的是（  ）

A.W的非金属性比Y的强

B.原子半径Z比X大

C.该物质中含离子键和共价键

D.该物质中Ⅹ原子满足8电子稳定结构

3. 难度：简单

用N_A表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（  ）

A.6.0gSiO₂晶体中含有共价键的数目为 0.2N_A

B.标准状况下，22.4L甲醇中含有的 C-H 键数目为 0.3N_A

C.室温下，53.5gNH₄Cl晶体溶于氨水中，所得溶液 pH＝7，NH的数目为N_A

D.用铅蓄电池电解氯化钠溶液，得到22.4L H₂，铅蓄电池中消耗氢离子数为4N_A

4. 难度：中等

螺环化合物可用于制造生物检测机器人，下列有关该化合物的说法错误的是

A.分子式为C₅H₈O

B.是环氧乙烷的同系物

C.一氯代物有2种（不考虑空间异构）

D.所有碳原子不处于同一平面

5. 难度：中等

下图所示实验装置，能达到对应实验目的或现象描述正确的是（  ）

A.所示装置用于 Cu 和浓 H₂SO₄ 制取少量的 SO₂ 气体

B.打开图中的止水夹，一段时间后，可观察到烧杯内溶液上升到试管中

C.利用图所示装置制取 Fe(OH)₂

D.利用图测定中和反应反应热

6. 难度：中等

2019年 11月《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取 H₂O₂ 的绿色方法，原理如图所示（已知：H₂O₂H⁺+HO₂^-，Ka=2.4×10^-12。下列说错误的是（  ）

A.X膜为阳离子交换膜

B.每生成 1mol H₂O₂外电路通过4mol e^-

C.催化剂可加快单位时间内反应中电子的转移数目

D.b极上的电极反应为：O₂+ H₂O + 2e^- = HO₂ + OH^-

7. 难度：中等

H₂CO₃ 和 H₂C₂O₄ 都是二元弱酸，常温下，不同 pH环境下它们不同形态的粒子的组成百分率如图所示：

下列说法正确的是（  ）

A.在 pH为6.37及10.25时，溶液均存在 c(H₂CO₃)＝c(HCO₃^-)＝c(CO₃^2－)

B.反应 CO₃^2－＋H₂OHCO₃^-＋OH^- 的平衡常数为10^－7.23

C.0.1 mol·L^－1NaHC₂O₄ 溶液中 c(HC₂O₄^－)＞c(H₂C₂O₄)＞c(C₂O₄^2－)

D.往Na₂CO₃溶液中加入少量草酸溶液，发生反应：2CO₃²⁻+H₂C₂O₄=2HCO₃⁻+C₂O₄²⁻

二、填空题

8. 难度：困难

碳酸亚铁（白色固体，难溶于水）是一种重要的工业原料，可用于制备补血剂乳酸亚铁，也可用作可充电电池的电极。某研究小组通过下列实验，寻找利用复分解反应制备FeCO₃的最佳方案：

实验	试剂	现象
滴管	试管
	0.8 mol/L FeSO4溶液 （pH=4.5）	1 mol/L Na2CO3溶液 （pH=11.9）	实验Ⅰ：立即产生灰绿色沉淀，5min后出现明显的红褐色
0.8 mol/L FeSO4溶液 （pH=4.5）	1 mol/L NaHCO3溶液 （pH=8.6）	实验Ⅱ：产生白色沉淀及少量无色气泡，2min后出现明显的灰绿色
0.8 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2 溶液（pH=4.0）	1 mol/L NaHCO3溶液 （pH=8.6）	实验Ⅲ：产生白色沉淀及无色气泡，较长时间保持白色

（1）实验I中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示，请补全反应：_____________

Fe²⁺+        +     + H₂O Fe(OH)₃ + HCO₃⁻

（2）实验II中产生FeCO₃的离子方程式为__________________。

（3）为了探究实验III中NH₄⁺所起的作用，甲同学设计了实验IV进行探究：

	操作	现象
实验IV	向0.8 mol/L FeSO4溶液中加入________，再加入一定量Na2SO4固体配制成混合溶液（已知Na^+对实验无影响，忽略混合后溶液体积变化）。再取该溶液一滴管，与2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合	与实验III现象相同

实验IV中加入Na₂SO₄固体的目的是_________。

对比实验II、III、IV，甲同学得出结论：NH₄⁺水解产生H⁺，降低溶液pH，减少了副产物Fe(OH)₂的产生。

乙同学认为该实验方案不够严谨，应补充的对比实验操作是：_________，再取该溶液一滴管，与2mL 1mol/L NaHCO₃溶液混合。

（4）小组同学进一步讨论认为，定性实验现象并不能直接证明实验III中FeCO₃的纯度最高，需要利用如图所示的装置进行定量测定。分别将实验I、II、III中的沉淀进行过滤、洗涤、干燥后称量，然后转移至A处的广口瓶中。

① 补全A中装置并标明所用试剂。____________

② 为测定FeCO₃的纯度，除样品总质量外，还需测定的物理量是____________。

（5）实验反思：经测定，实验III中的FeCO₃纯度高于实验I和实验II。通过以上实验分析，制备FeCO₃实验成功的关键因素是____________。

三、工业流程

9. 难度：困难

二氧化铈(CeO₂)是一种重要的稀土氧化物。以氟碳铈矿(主要含 CeFCO₃)为原料制备 CeO₂ 的一种工艺流程如下：

已知：①CeO₂具有较强的氧化性，难溶于一般的酸或碱。

②F^—能和很多金属离子形成较为稳定的配合物，如Ce⁴⁺能与 F^—结合成CeF³⁺，Al³⁺也能与 F^—结合成 AlF₆^3-；它的这种性质有利于酸浸步骤，却不利于后续的沉淀步骤。

③Ce⁴⁺能被萃取剂 TBP 萃取，而 Ce³⁺不能。回答下列问题：

（1）“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒，其目的是_____。

（2）氧化焙烧后的固体产物中含有 CeO₂ 和 CeF₄ 物质的量之比为 3:1，“酸浸”时发生反应的离子方程式为_____________。传统工艺中用盐酸替代硫酸，其缺点为________________。

（3）TBP是一种有机萃取剂，“萃取”时存在反应CeF³⁺＋TBPCeTBP⁴⁺＋F^-，氟洗液中添加 Al³⁺的作用是________________。

（4）“反萃取”步骤中发生反应的离子方程式为________________。

（5）反萃取后的水层溶液中 c（Ce³⁺）=1mol/L，c（Al³⁺）= 0.01mol/L，应先加入 NaOH 溶液调节溶液的___＜pH＜_______ ，除去 Al³⁺后，再加入 NaOH 调节溶液的 pH 大于_____（保留一位小数），即可确保 Ce^3＋已完全沉淀。（已知：常温下，当溶液中的某离子浓度小于 1.0×10^－5mol·L^－1时，可认为该离子沉淀完全。Ksp[Al(OH)₃]＝1.0×10^－32，Ksp[Ce(OH)₃]＝1.0×10^－21）。

（6）CeO₂是汽车尾气净化催化剂的关键成分，在尾气消除过程中发生着 CeO₂ 与 CeO_2(1－x) (0≤x≤0.25)的相互转化。写出 CeO₂ 消除 CO尾气的化学方程式：______________。

（7）CeO_2(1－x)中的 Ce为+3、+4 价，测定 x的值可判断它们的比例。现取 CeO₂₍₁-_x)固体 0.8280 g，加入足量硫酸和 0.0110 molFeSO₄·7H₂O充分溶解，使 Ce⁴⁺全部被还原成 Ce³⁺，再用 0.1000 mol·L^－1的酸性KMnO₄标准溶液滴定至终点时，消耗 20.00 mL 标准溶液。（已知氧化性：Ce^4＋＞KMnO₄）

①x的值为_____。

②若加入的 FeSO₄·7H₂O 部分变质，会导致测定的 x 值_____（填“偏高”“偏低”或“不变”）。

四、填空题

10. 难度：困难

以NO_x 为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。

I.汽车尾气中的 NO(g)和 CO(g)在一定条件下可发生反应生成无毒的N₂ 和 CO₂：

（1）已知:①N₂(g)+O₂(g)2NO(g)    △H1= +180.5 kJ·mol^-1 ②CO 的燃烧热△H₂ = - 283.0 kJ·mol^-l，则反应③ 2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g)    △H₃ =_______。

（2）某研究小组在三个容积为 5 L 的恒容密闭容器中，分别充入 0.4mol NO 和 0.4 mol CO，发生反应③ 。在三种不同实验条件下进行上述反应（体系各自保持温度不变），反应体系总压强随时间的变化如图所示：

①温度：T₁_____T₂（填“＜”“=”或“＞”）。

②CO 的平衡转化率：Ⅰ_____Ⅱ_____Ⅲ（填“＜”“=”或“＞”）。

③反应速率：a 点的 v逆_____b 点的 v正 （填“＜”“=”或“＞”）。

④T₂ 时的平衡常数 Kc=_____。

（3）将 NO和 CO以一定的流速通过两种不同的催化剂（cat1、cat2）进行反应，相同时间内测量的脱氮率（脱氮率即 NO的转化率）如图所示。M 点_____（填“是”或“不是”）对应温度下的平衡脱氮率， 说明理由_________。

Ⅱ．N₂O是一种强温室气体，且易形成颗粒性污染物，研究N₂O的分解反应 2N₂O=2N₂+O₂对环境保护有重要意义。

（4）碘蒸气存在能大幅度提高 N₂O 的分解速率，反应历程为：

第一步    I₂(g)2I(g)快速平衡，平衡常数为K

第二步    I(g)+N₂O(g)→N₂(g)+IO(g)    v = k₁·c(N₂O)·c(I)    慢反应

第三步    IO(g)+N₂O(g)→N₂(g)+O₂(g)+1/2I₂(g)    快反应

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。实验表明，含碘时N₂O分解速率方程v=k·c(N₂O)·[c(I₂)]^0.5（k为速率常数）。

① k =_____（用含 K 和 k₁ 的代数式表示）。

②下列表述正确的是_____。

a．IO 为反应的中间产物            

b．碘蒸气的浓度大小不会影响 N₂O的分解速率

c．第二步对总反应速率起决定作用   

d．催化剂会降低反应的活化能，从而影响△H

（5）通过 N₂O 传感器可监测环境中 N₂O 的含量，其工作原理如图所示

①NiO电极上的电极反应式为_____。

②N₂O浓度越高，则电压表读数越_____。（填“高”或“低”）

五、综合题

11. 难度：困难

储氢材料是一类能可逆地吸收和释放氢气的材料。LaNi₅合金、NaBH₄、H₃B-NH₃、Mg₂NiH₄等都是潜在储氢材料。回答下列问题：

（1）基态Ni原子的核外电子排布式为____，有___________个未成对的电子；

（2）NaBH₄中H为-1价，Na、B、H电负性由大到小的顺序是_________。BH₄^-离子的立体构型为________，其中B的杂化轨道类型为_____。

（3）B₂H₆和NH₃化合可以生成H₃B-NH₃，H₃B-NH₃加热时发生反应：H₃B-NH₃＝BN+3H₂，缓慢释放出H₂。BN有类似于石墨的结构，B₂H₆、NH₃和BN的沸点由高到低的顺序为_________， 原因是___。

（4）X-射线衍射分析表明，Mg₂NiH₄ 的立方晶胞的面心和顶点均被Ni原子占据，所有Mg原子的Ni配位数都相等。则Mg原子填入由Ni原子形成的_____空隙中（填“四面体”或“八面体”），其空隙占有百分率为_____。

（5）已知Mg₂NiH₄ 晶体的晶胞参数为646.5 pm，液氢的密度为0.0708 g·cm^-3。若以材料中氢的密度与液态氢密度之比定义储氢材料的储氢能力，则Mg₂NiH₄ 的储氢能力是液氢的___倍（列出计算式即可）。

六、推断题

12. 难度：困难

中国政府网于 2020 年 2 月 17 日发布了关于磷酸氯喹对感染新冠状病毒患者疗效的说明。查阅“磷酸氯喹”合成的相关文献，得到磷酸氯喹中间体合成路线如下：

已知：①氯原子为苯环的邻对位定位基，它会使第二个取代基主要进入它的邻对位；硝基为苯环的间位定位基，它会使第二个取代基主要进入它的间位。

②E为汽车防冻液的主要成分。

③

（1）写出 B 的名称_____，B→C 的反应试剂_____。

（2）C→D 的反应类型为_____，M→N 的反应类型为_____。

（3）写出 H生成 I的化学方程式_____。

（4）1mol J与氢氧化钠反应最多消耗_________mol NaOH，L与足量 H₂ 完全加成后的产物中手性碳原子的数目为_____（手性碳原子连接的四个基团都不同）。

（5）H有多种同分异构体，其满足下列条件的有_________种（不考虑手性异构），其中核磁共振氢谱峰面积比为 1:1:2:6 的结构简式为_____。

①只有两种含氧官能团    ②能发生银镜反应    ③1mol 该物质与足量的 Na 反应生成 0.5mol H₂

（6）已知：

参照上述合成路线及信息，设计由硝基苯和为原料合成的路线_____ (无机试剂任选)