湖北省名校联盟2020-2021学年高三下学期开学考试化学试题（新高考） 含答案

湖北省名校联盟 2020-2021 学年高三下学期开学考试 化学试题（新高考） 一、选择题：本题共 15 小题，每小题 3 分，共 45 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.化学与生活密切相关，下列有关说法错误的是( ) A.现代化建设要使用大量钢材，钢材是用途广泛的合金 B.二氧化硫除具有漂白性外，还可用于杀菌、消毒 C.能消杀病毒的过氧乙酸，具有强氧化性、弱酸性等性质，是强电解质 D.在海轮外壳上镶入活泼金属，可减缓船体的腐蚀速率 2.134 年约里奥-居里夫妇在核反应中用 粒子(即氦核 )轰击金属原子 ，得到核素 ，开创了人造放射性核素的先河： 其中元素 X、Y 的最外层电子数之和为 8。下列叙述正确的是( ) A. 的相对原子质量为 26 B.X、Y 均可形成三氯化物 C.X 的原子半径小于 Y 的 D.Y 仅有一种含氧酸 3.设 为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（ ） A.28g 乙烯和环丁烷的混合气体中含有的碳原子数为 2 B.常温下， 与含 的溶液充分作用，最少失去的电子数为 0.15 C. 中含有的质子数、电子数均为 D.含 的 溶液中加入适量氨水使溶液呈中性，此时溶液中 数为 4.用来解释下列事实的方程式不正确的是( ) A. 钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应： B. 将氯气通入石灰乳制备漂白粉： C. 向 溶液中通过量 制备硅酸凝胶： D. 溶质物质的量比为 1：1 的明矾溶液和 溶液混合： 5.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。下列说法不正确的是 ( ) A．非金属性：W＞Y＞Z＞X B．Y、Z 组成的分子可能为非极性分子也可能为极性分子 C．W 是同周期中原子半径最大的元素 D．阴离子中所有原子均满足 8 电子稳定结构 6.R.F.Heck、Ei- ichi Negishi 和 Akira Suzuki 三名科学家因在钯(Pd)催化交叉偶联反应方面的 卓越研究获得 2010 年诺贝尔化学奖，其中 Heck 反应的历程如图，下列说法错误的是( ) A.Heck 反应的总反应类型为取代反应 B. 中最多有 6 个原子共平面 C. 可使溴水或酸性 溶液褪色 D.若 RX 为 ，则 的同类别同分异构体还有 4 种(不考虑立体异构) 7.己烷雌酚的一种合成路线如下： 下列叙述不正确的是( ) A.在 NaOH 水溶液中加热，化合物 X 可发生消去反应 B.在一定条件下，1 mol 化合物 Y 可消耗 4 mol C.用 溶液可鉴别化合物 X 和 Y D.化合物 X 与 Y 中手性碳原子(连接四个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子)数目 比为 1:2 8.下列实验中，所选装置或实验设计合理的是( ) A.用图①所示装置可以除去 溶液中的 杂质 B.用乙醇提取溴水中的溴选择图②所示装置 C.用图③所示装置可以分离乙醇水溶液 D.用图④所示装置可除去 中含有的少量 HCl 9.下列说法正确的是( ) A.HF 稳定性很强是因为分子间能形成氢键 B. 和晶体硅都是共价化合物，都是原子晶体 C.在氧化还原反应中，有一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原 D.氯气与 NaOH 反应的过程中，同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成 10.电解精炼铜的废液中含有大量的 ，下图为用双膜三室电沉积法采用惰性电极 回收废液中铜的装置示意图。下列说法错误的是( ) A.电极 b 为阴极 B.a 极发生反应的电极反应式为 C.交换膜 n 为阴离子交换膜 D.若浓缩室得到 1 L 0.5 的 溶液，则阴极可回收 12.8 g 铜(不考虑副反应) 11.下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是( ) 选项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ A 为强酸弱碱盐 用加热法除去 中的 B 具有氧化性 用 溶液可以鉴别 C 溶解度: < 溶解度: D 可与 反应 氢氟酸不能保存在玻璃瓶中 A.A B.B C.C D.D 12.酞菁钴近年来被广泛应用于光电材料、非线性光学材料、催化剂等方面，其结构如图所 示(Co 参与形成的均为单键，部分化学键未画明) 下列说法正确的( ) A.酞菁钴中三种非金属元素的电负性大小顺序为 N > H > C B.酞菁钴中碳原子的杂化方式有 杂化和 杂化两种 C.与 Co( Ⅱ)通过配位键结合的是 2 号和 4 号 N 原子 D.1 号和 3 号 N 原子分别与周围 3 个原子形成的空间结构为平面三角形 13. 晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，边长 =0.446 nm，晶胞中 K、I、O 分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。下列说法不正确的是( ) A.K 与 O 间的最短距离为 0. 315 nm B.与 K 紧邻的 O 个数为 12 C.在 晶胞结构的另一种表示中，I 处于各顶角位置，则 K 处于体心位置，O 处于棱心位 置 D.若 晶体的密度为 ，则阿伏加德罗常数的值可表示为 14.天然气水合物(可燃冰)在海底的低温高压环境下形成，是有巨大潜力的未来能源。但其易 分解产生大量甲烷，对其开采可能引发巨大的温室效应灾难。因此，可燃冰的开采仍处于试 验阶段。一种天然气水合物晶体中，平均每 46 个水分子构成 8 个水分子笼。每一个水分子 笼中可容纳一个甲烷分子或一个水分子。其中一种笼结构如图所示。则下列说法错误的是 ( ) A.构成水分子笼的水分子之间以氢键连接，故可燃冰不稳定易分解 B.笼骨架上的每一个水分子可能参与形成两个水分子笼 C.若每 8 个水分子笼中有 6 个容纳 ，另两个容纳水分子，则该天然气水合物的平均组成 可表示为 D.该天然气水合物晶体中可能包含不止一种水分子笼 15.常温下，相同浓度的两种一元酸 分别用同一浓度的 标准溶液滴定，滴定 曲线如图所示。下列说法正确的是( ) A. 起始溶液体积相同 B.均可用甲基橙作滴定指示剂 C. 相同的两种酸溶液中： D.同浓度 与 的混合溶液中，粒子浓度间存在关系 式: 二、非选择题：本题共 4 小题，共 55 分。 16.（14分） 可用于染色时的媒染剂、润滑油添加剂、玻璃表面处理剂等。实验室可以 通过如下图装置制备少量 （夹持装置略）。 已知：①锡的熔点232℃、沸点2260℃； ② 的熔点246.8℃、沸点623℃； ③ 的熔点-33℃、沸点114℃， 极易水解。通常将 晶体加入浓盐酸中，以配 制无色的 溶液。 回答下列问题： （1）仪器a的名称为 ，该仪器中发生反应的离子方程式为 . （2）装置Ⅱ的作用是 ，如果去掉装置Ⅱ，从实验安全的角度看可能产生 的影响是 . （3）装置Ⅲ中的试剂为 。下图中可替代装置Ⅲ的是 （填字母序号，下同）。 （4）该实验装置存在一处明显的缺陷，改进方法为在装置I后连接上图中的 . （5）若反应中消耗17.85g锡粉可得到37.2g ，则 的产率为 （保留3位有效数字）。 （6）作为变价金属的高价离子， 和 均有氧化性。请设计实验验证 和 的氧 化性强弱 . 17.（14 分）塑料、橡胶等材料的交联剂 E 的合成路线如图所示。 回答下列问题： （1）B 的名称为____________。 （2）C 生成 的反应类型是___________，D 中官能团的名称是 （3）D 生成 E 的化学方程式为___________。 （4）E 的同分异构体中符合下列条件的有___________种。（不考虑立体异构） a.属于 的二取代物 b.取代基处于对位且完全相同 c.能够与 溶液反应产生 其中核磁共振氢谱有 4 组峰，峰面积之比为 6:2:1:1 的结构简式为___________。 （5）参照题干中合成路线，设计以丙酮为主要原料制备 的合成路线： _______________________（无机试剂任选）。 18.（14 分）乙酸制氢具有重要意义： 热裂解反应： 脱羧基反应： (1) ________________ 。 (2)在密闭容器中，利用乙酸制氢，选择的压强为________________(填“高压”或“常压”)。其 中温度与气体产率的关系如图： ①约 650℃之前，脱羧基反应活化能低，反应速率快，很快达到平衡，故氢气产率低于甲烷； 650℃之后氢气产率高于甲烷，理由是_________________________。 ②保持其他条件不变，在乙酸气中掺杂一定量的水，氢气产率显著提高而 CO 的产率下降， 请用化学方程式表示：____________________________。 (3)保持温度为 ℃，压强为 不变的条件下，在密闭容器中投入一定量的醋酸发生上 述两个反应，达到平衡时热裂解反应消耗乙酸 20%，脱羧基反应消耗乙酸 60%，则平衡时 乙酸体积分数为_______________________(结果保留 1 位小数)；脱羧基反应的平衡常数 为______________________kPa(结果保留 1 位小数)。 (4)光催化反应技术使用 和_____________________(填化学式)直接合成乙酸，且符合 “绿色化学”的要求(原子利用率 100%)。 (5)若室温下将 的 溶液和 溶液等体积混合，恢复室温后 有 ，则乙酸的电离平衡常数 ________________(用含 的 代数式表示)。 19.（13 分）钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5 价的化合物存在，还包括钾、 镁的铝硅酸盐，以及 。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备 。 该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的 pH 如下表所示： 金属离子 开始沉淀 pH 1.9 7.0 3.0 8.1 完全沉淀 pH 3.2 9.0 4.7 10.1 回答下列问题： (1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是___________。 (2)“酸浸氧化”中， 和 被氧化成 ，同时还有___________离子被氧化。写出 转化为 反应的离子方程式___________。 (3)“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为 ，随滤液②可除去金属离子 、 ___________，以及部分的___________。 (4)“沉淀转溶”中， 转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是___________。 (5)“调 pH”中有沉淀生成，生成沉淀反应的化学方程式是___________。 (6)“沉钒”中析出 晶体时，需要加入过量 ，其原因是___________。 答案以及解析 1.答案：C 解析：钢是碳铁合金，故 A 项正确；虽然二氧化硫有毒，但它具有漂白性，还可用于杀菌、 消毒，故 B 项正确；过氧乙酸具有强氧化性、弱酸性等性质，是弱电解质，故 C 项错误； 在海轮外壳上镶入活泼金属，可减缓船体的腐蚀速率，其防护原理是牺牲阳极的阴极保护法， 故 D 项正确。 2.答案：B 解析：由 可得 ，则 ，设 X 的最外层电子数为 ， 结合题给信息可知， ，解得 ，又 X 为金属原子，可得 ，X 为 A1， Y 为 P。 的相对原子质量为 27，A 项错误； 均可形成三氯化物，分别为 ，B 项正确；根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小知， 的 原子半径大于 的原子半径，C 项错误； 有多种含氧酸，如 等，D 项错误。 3.答案：B 解析：A．乙烯和环丁烷的最简式都为 ，则 28 g 乙烯和环丁烷的混合气体中含有的碳原 子数为 2 ，故 A 正确； B．如果硝酸是浓硝酸，则铁在常温下在浓硝酸中钝化，失去的电子数几乎为零，故 B 错误； C．依据 2 g 的物质的量 ，故所含有的质子数为 0.1mol×10=1mol， 即 个、含有的电子数为 0.1mol×10=1mol，即 个，故 C 正确； D．加入一定量的氨水后，溶液呈中性， ，据溶液中的电荷守恒： ，所以 ，故此时溶液中 数 为 ，故 D 正确。 4.答案：D 解析：A．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极 得电子产物与水反应生成 ，电极反应式为： ，A 正确； B．将氯气通入石灰乳中，发生反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，化学方程式为： ，B 正确； C．向 溶液中通入过量 ，生成硅酸和碳酸氢钠，发生反应的离子方程式为： ，C 正确； D．各取含 1mol 溶质的溶液混合， 为 1mol， 为 2mol，二者反应生成 后， 有剩余，不可能生成 ，D 不正确； 故答案选 D。 5.答案：C 解析：A. 同周期从左向右非金属性增强，则非金属性：W>Y>Z>X，故 A 正确； B. O、C 形成的 CO 为极性分子，形成的二氧化碳为非极性分子，故 B 正确； C. 同一周期从左向右原子半径逐渐减小,则 W(F)是同周期中原子半径最小的元素，故 C 错 误； D. 该化合物的阴离子中，F. B. O、C 均满足 8 电子稳定结构，故 D 正确； 故选：C。 6.答案：B 解析：由图可理解该反应机理，箭头指入的为反应物，箭头指出的为生成物，一直在循环的 为催化剂，所以该反应的方程式为 ，所以 Heck 反应的 总反应类型为取代反应，A 正确； 中与碳碳双键相连的 4 个原子(3 个氢原子，1 个 甲基上的碳原子)再加上碳碳双键上的碳原子，6 个原子一定共面，甲基上的 1 个氢原子可 以旋转到该平面上，所以最多有 7 个原子共平面，B 错误； 中存在碳碳双键，可 使溴水或酸性 溶液褪 R 色，C 正确；若 RX 为 ，则 的化学式为 ，碳原子连接方式有 3 种，分别为 ，再加上必须含有碳碳 双键，则第一种结构有 2 种双键位置、第二种结构有 3 种双键位置、第三种结构没有双键位 置，所以同类别同分异构体共 5 种，除去本身还有 4 种，D 正确。 7.答案：A 解析：X 中含有溴原子且连接溴原子的碳原子的相邻碳原子上连有氢原子，所以能发生消去 反应，但 X 在碱的醇溶液中发生消去反应，在碱的水溶液中发生取代反应，故 A 错误；Y 中含有酚羟基，结合其结构简式可知酚羟基邻位氢原子可被取代，1 mol 化合物 Y 可消耗 4 mol ，故 B 正确；X 中不含酚羟基、Y 中含有酚羟基，所以可以用 溶液鉴别 X 和 Y，故 C 正确；X 中手性碳原子数为 1，Y 中手性碳原子数为 2，故 D 正确。 8.答案：A 解析： 不溶于水，可通过图①装置过滤除去 溶液中的 杂质，A 正确； 乙醇与水可以任意比互溶，不能分层，B 错误；乙醇和水沸点太接近，使用蒸馏并不能使两 者完全分离，可以向混合溶液中加入过量 CaO，然后再蒸馏，C 错误； 溶液吸收 HCl 的同时，也吸收 ，转变成 ，因此不能用 溶液，应该用饱和食盐水， D 错误。 9.答案：C 解析：F 是非金属性最强的元素，非金属性越强对应气态氢化物的稳定性越强，所以 HF 稳 定性很强，与分子间的氢键无关，A 错误； 是共价化合物，晶体硅是非金属单质，二 者都是原子晶体，B 错误；在氧化还原反应中，有一种元素被氧化，不一定有另一种元素被 还原，如氯气与水的反应中发生氧化反应和还原反应的元素都是 Cl 元素，C 正确；氯气与 NaOH 反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，有离子键、极性键和非极性键的断裂，有离子键、 极性键的形成，没有非极性键的形成，D 错误。 10.答案：D 解析：由题图可知， 透过交换膜进入浓缩室，由离子移动方向可知电极 b 为阴 极，电极 a 为阳极，A 说法正确；a 极为阳极，电极上 发生氧化反应生成 ，发生反 应的电极反应式为 ，B 说法正确；阴极区 通过交换膜 n 进入浓缩 室，故交换膜 n 为阴离子交换膜，C 说法正确；若浓缩室得到 1 L 0.5 的 溶 液，则有 0.4 mol 进入浓缩室，电路上有 0.8 mol 电子通过，可析出 0.4 mol Cu，其质量为 25.6 g， D 说法错误。 11.答案：D 解析：用加热法除去 中的 的原因是 受热易分解生成氨气和氯化氢,A 错误; 用 溶液鉴别 是因为 与 发生络合反应生成红色 ,B 错误;碳酸钙 的溶解度小于碳酸氢钙,而碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠,C 错误;玻璃的主要成分 易与 反应,所以氢氟酸保存在塑料瓶中,D 正确. 12.答案：C 解析：电负性大小顺序为 N>C>H，A 项错误；酞菁钴中碳原子均采取 杂化，B 项错误； N 原子与其他原子形成 3 对共用电子即可达到 8 电子稳定结构，所以 2 号和 4 号 N 原子与 Co( Ⅱ)通过配位键结合，C 项正确；1 号和 3 号 N 原子均形成 3 个共价单键， 均有 1 对孤 电子对，则形成的空间结构为三角锥形，D 项错误。 13.答案：D 解析：K 与 O 间的最短距离为晶胞面对角线长的一半，即 ，A 项正确；由晶胞结构可知，与 K 紧邻的 O 有 12 个，B 项正确；想象 8 个晶胞紧密堆积，则 I 处于顶角， O 处于棱心，K 处于体心，C 项正确；设 表示阿伏加德罗常数的值，由晶 胞结构可知，其含有 1 个 K，1 个 I，3 个 O，则该晶胞含有 1 个 ，故有 ， 则 ，D 项错误。 14.答案：C 解析：水分子笼的水分子间氢键的能量比较小，易断开，所以可燃冰不稳定，易分解，A 正 确；笼骨架上的每一个水分子最多可形成三个氢键，所以每个水分子可能参与形成两个水分 子笼，B 正确；晶体中平均每 46 个 构成 8 个笼，8 个笼中有 6 个容纳了 ，另外 2 个笼被游离的 填充，因此，晶体中有 48 个水分子、6 个 ，所以其化学式可表示 为 ，即 ，C 错误；由题意可知，平均每 46 个水分子构成 8 个水分 子笼，所以该天然气水合物晶体中可能包括不止一种水分子笼，D 正确。 15.答案：D 解析：A.酸碱都是一元的，所以酸碱以 1:1 发生中和反应，根据图知，HX、HY 溶液 pH 突 变时消耗碱体积不同，说明消耗酸的物质的量不同，两种酸浓度相同，所以其体积不同，故 A 错误； B.HX 溶液 pH 范围时在 6−8 之间、HY 溶液 pH 突变范围为 4 左右，酚酞变色范围为 8−10、 甲基橙变色范围为 3.1−4.4，所以 HX 选取酚酞作指示剂、HY 选取甲基橙作指示剂，故 B 错误； C.一元酸溶液浓度相同时,pH 越小,说明该一元酸电离程度越大,则溶液中该一元酸分子浓度 越小,根据图知相同浓度的 HX、HY 的 pH 值,pH(HY)13 的强碱性溶液中 转化为钒酸盐而溶解， 转化为 而溶解， 不溶，故滤渣③的主要成分是 。 （5）pH=8.5 时铝元素沉淀，故“调 pH”时生成氢氧化铝沉淀，反应的化学方程式为 。 （6）“沉钒”时要使 尽可能析出完全，利用同离子效应，加入过量 可达到 此目的。