宁夏石嘴山市2021届高三化学下学期3月质量监测试题.doc

宁夏石嘴山市2021届高三化学下学期3月质量监测试题

宁夏石嘴山市2021届高三化学下学期3月质量监测试题

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- 16 -

宁夏石嘴山市2021届高三化学下学期3月质量监测（一模）试题（含解析）
本试卷共16页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑字迹的签字笔书写，字迹工整，笔记清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.作图可先用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量：H 1 N 14 O 16 Al 27 S 32 Fe 56 Zn 65 Pb 207
一、选择题：本题共13小题，每小题6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.化学与生活密切相关。下列叙述错误的是
A.碘酒可用于皮肤外用消毒
B.过氧乙酸()溶液可用于环境消毒
C.84消毒液可用于消杀新型冠状病毒
D.硫酸铝可除去水体中的悬浮杂质并起到杀菌消毒的作用
8.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A.1 L 1 mol·L－1的盐酸中含HCl分子的数目为NA
B.1.12 L Cl2通入水中发生反应，转移的电子数为0.1NA
C.S2和S8的混合物共6.4 g，其中所含硫原子数一定为0.2NA
D.常温常压下，1 mol NO2气体与水反应生成NA个NO3－
9.某些有机物在一定条件下可以发光，有机物甲的发光原理如下：

下列说法正确的是
A.有机物甲与有机物乙均可发生加成反应
B.有机物甲与有机物乙互为同系物
C.有机物甲分子中所有碳原子共平面
D.有机物甲与有机物乙均可与碳酸钠溶液反应产生二氧化碳
10.一种新型镁硫电池的工作原理如下图所示。下列说法正确的是

A.该电池使用的是碱性电解质水溶液
B.中间的隔膜是阳离子交换膜
C.放电时，正极反应包括3Mg2＋＋MgS8－6e－＝4MgS2
D.充电时，电子从Mg电极流出
11.科学家利用原子序数依次递增的W、X、Y、Z四种短周期元素，“组合”成一种具有高效催化性能的超分子，其分子结构示意图如图所示(短线代表共价键)。其中W、X、Z分别位于不同周期，Z是同周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是

A.简单离子半径：Z>Y>W B.Y与W、X、Z均能形成至少两种化合物
C.氢化物的沸点：Y>X D.1 mol ZW与水发生反应生成1 mol W2，转移电子2 mol
12.下列对实验现象的解释与结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
解释与结论
A
向浓度均为0.1 mol·L－1，Na2S和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液
出现黑色沉淀
Ksp(AgI)积膨胀，放出刺激性
气味气体
浓硫酸具有脱水性和强氧化性，反应中生成C、SO2和CO2等
13.水体中重金属铅的污染问题备受关注。溶液中Pb2＋及其与OH－形成的微粒的浓度分数α随溶液pH变化的关系如图所示。已知NH3·H2O的Kb＝1.74×10－5。向Pb(NO3)2溶液中滴加氨水，关于该过程的说法正确的是

A.Pb2＋的浓度分数先减小后增大
B.溶液中Pb2＋与Pb(OH)2浓度相等时，氨主要以NH3·H2O的形式存在
C.pH＝7时，溶液中存在的阳离子有Pb2＋、Pb(OH)＋、H＋和NH4＋
D.随着pH增大，c[Pb(OH)＋]先增大后减小，c(NO3－)保持不变
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求做答。
(一)必考题(共129分)
26.(15分)
硝基苯是重要的化工原料，用途广泛。
I.制备硝基苯的化学反应方程式如下：
II.可能用到的有关数据列表如下：
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度(20℃)/g·cm－3
溶解性
苯
5.5
80
0.88
微溶于水
硝基苯
5.7
210.9
1.205
难溶于水
浓硝酸

83
1.4
易溶于水
浓硫酸

338
1.84
易溶于水
III.制备硝基苯的反应装置图如下：

IV.制备、提纯硝基苯的流程如下：

请回答下列问题：
(1)配制混酸时，应在烧杯中先加入 ；反应装置中的长玻璃导管最好用 代替(填仪器名称)；恒压滴液漏斗的优点是 。
(2)步骤①反应温度控制在50～60℃的主要原因是 ；步骤②中分离混合物获得粗产品1的实验操作名称是 。
(3)最后一次水洗后分液得到粗产品2时，粗产品2应 (填“a”或“b”)。
a.从分液漏斗上口倒出 b.从分液漏斗下口放出
(4)粗产品1呈浅黄色，粗产品2为无色。粗产品1呈浅黄色的原因是 。
(5)步骤④用到的固体D的名称为 。
(6)步骤⑤蒸馏操作中，锥形瓶中收集到的物质为 。
27.(14分)用软锰矿(主要成分为MnO2，所含杂质为质量分数约8% Fe3O4和约5% Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3，同时制得Ba(OH)2。工艺流程如下：

已知：25℃时相关物质的Ksp见下表，回答下列问题：
物质
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mn(OH)2
Ksp
1×10－16.3
1×10－38.6
1×10－32.3
1×10－12.7
(1)MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为 ，能否通过加热的方式加快该反应的速率， (填“能”或“否”)
(2)保持BaS投料量不变，随软锰矿粉与BaS投料比增大，S的量达到最大值后无明显变化，而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小，减小的原因是 。
(3)在实验室进行过滤操作时，除了使用铁架台和烧杯以外，还需要的玻璃仪器为 。
(4)净化时需先加入的试剂X为 (填化学式)。再使用氨水调溶液的pH，则pH的理论最小值为 (当溶液中某离子浓度小于1.0×10－5 mol·L－1时，可认为该离子沉淀完全)。
(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为 。
28.(14分)I.甲烷和水蒸气催化制氢主要存在如下两个反应：
①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) △H＝＋206 kJ·mol－1
②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H＝－41 kJ·mol－1
恒定压强为P0时，将n(CH4)：n(H2O)＝1：3的混合气体投入反应器中，平衡时各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。

回答下列问题：
(1)写出CH4与CO2生成H2和CO的热化学方程式： 。
(2)关于甲烷和水蒸气催化制氢反应，下列叙述正确的是 (填字母)。
A.恒温、恒容条件下，加入惰性气体，压强增大，反应速率加快
B.恒温、恒容条件下，加入水蒸气，活化分子百分数增大，反应速率加快
C.升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞频率增大，反应速率加快
D.加入合适的催化剂，同时降低反应温度，相同时间内的转化率可能不变
(3)恒定压强为P0，投料比n(CH4)：n(H2O)＝1：3时，从提高氢气产率角度考虑反应温度应控制在 ℃。
(4)600℃时，CH4的平衡转化率为 (保留2位有效数字)，反应①的平衡常数的计算式为Kp＝ (Kp是以分压表示的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)。
II.我国科学家最近发明了一种Zn－PbO2电池，电解质为K2SO4、H2SO4和KOH，由a和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个电解质溶液区域，反应后B中溶液浓度变大，结构示意图如下：

回答下列问题：
5)电池中，Zn极上发生的电极反应方程式为 。
(6)电池放电过程中，每消耗6.5 g Zn，理论上PbO2电极质量增重 g。
(二)选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
35.[选修3——物质结构与性质](15分)
近年来，我国工程建设自主创新能力实现大跨越，尤其在新材料研究方面有重大突破，回答下列问题：
(1)钛是一种新兴的结构材料，比钢轻、比铝硬。基态钛原子的价电子排布式为 ，与钛同周期的元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的有 种；
(2)铁能与三氮唑(结构见图甲)形成多种配合物。

①1 mol三氮唑中所含σ键的数目为 mol；碳原子杂化方式是 ；
②三氮唑的沸点为260℃，与之结构相似且相对分子质量接近的环戊二烯(结构见图乙)的沸点为42.5℃。前者沸点较高的原因是 ；
(3)碳化钨是耐高温耐磨材料。图丙为碳化钨晶体的部分结构，碳原子嵌入金属的晶格间隙，并不破坏原有金属的晶格，形成填隙化合物。

①在该结构中，每个钨原子周围距离其最近的碳原子有 个；
②假设该部分晶体的体积为V cm3，碳化钨的摩尔质量为M g·mol－1，密度为d g·cm－3，则阿伏加德罗常数的值NA用上述数据表示为 ；
③金属镁的晶体结构与碳化钨相似，金属镁的晶胞可用图J表示，已知镁原子的半径为r pm，晶胞高为h pm，求晶胞中镁原子的空间利用率 。(用化简后含字母π、r和h的代数式表示)
36.[化学——选修5：有机化学基础]15分)
石油裂解气用途广泛，可用于合成各种橡胶和医药中间体。利用石油裂解气合成医药中间体K的线路如下：

已知：①D、E、F、G含有相同碳原子数且均为链状结构，E、F能发生银镜反应，1 mol F与足量的银氨溶液反应可以生成4 mol Ag。
②1 mol E与足量金属钠反应能产生11.2 L氢气(标况下)。

(1)A为石油裂解气的一种链状烃，其核磁共振氢谱中有两组峰且面积之比是1：2，则A的名称为 。
(2)C的结构简式为 。
(3)反应I、II的反应类型分别是 、 。
(4)E中所含官能团的名称是 ，E→F反应所需的试剂和条件是 。
(5)写出反应G→H的化学方程式 。
(6)K的结构简式为 ，K的同分异构体中，与F互为同系物的有 种。

石嘴山市2021届高三质量检测（一）化学试题详解答案
7．[参考答案]D
[命题立意]考查化学物质与社会科技的相关知识
[试题解析]硫酸铝不能杀菌消毒。
8．[参考答案]C
[命题立意]考查阿伏加德罗常数相关知识

[试题解析]溶液中HCl完全电离，不存在HCl分子1.12 L为标况下的体积，氯气和水反应可逆；NO2与水反应生成硝酸的关系为3：2，所以为2/3NA。
9．[参考答案]A
[命题立意]考查常见有机物的相关性质
[试题解析]有机物甲和有机物乙中均含有苯环、碳碳双键，均可以发生加成反应，A正确；根据有机物甲和有机物乙的结构简式可知，官能团不同，故不互为同系物，B错误；有机物甲中含有羧基，其能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳，有机物乙与碳酸钠溶液反应只能生产碳酸氢钠，D错误。
10．[参考答案]B
[命题立意]考查原电池原理及相关知识
[试题解析]碱性介质镁离子会生成沉淀；右侧为镁离子，左侧为镁的硫化物，所以镁离子自由穿过隔膜；放电时，正极为S得电子。
11．[参考答案]B
[命题立意]考查物质结构元素周期律
[试题解析]W、X、Y、Z 为短周期元素，原子序数依次递增，Z是同周期中金属性最强的元系，且W、X、Z分别位于不同周期，易知，Z为Na，W为H；X、Y位于第二周期， 由超分子的结构示意图知，X连四条键、Y连两条键，则X为C，Y为O，据此解答。A项，简单离子半径O2-＞Na+＞H+，即Y＞Z＞W，故A错误；B项，O与H可形成H2O、 H2O2，O与C可形成CO、CO2，O与Na可形成NaO、Na2O2，故B正确；C项，应该是简单氢化物的沸点，故C错误；，D项，1molNaH和H2O发生反应生成1molH2，NaH十H2O＝H2↑＋NaOH，1molNaH反应转移1mol电子，故D错误。
12．[参考答案]D
[命题立意]考查实验操作的准确性和规范性及离子的检验
[试题解析]A.依据这一现象不能确定两个Ksp 的大小关系；B.白色沉淀可能是氯化银；C.是萃取，不是化学反应。
13. [参考答案]C
[命题立意]考查水溶液中离子平衡、离子浓度，电解质电离等知识
[试题解析]由图像可知，Pb2+的浓度分数逐渐减小，，pH=7时，溶液中的阳离子为Pb2+、Pb(OH)+、H+和NH，溶液中Pb2+与Pb(OH)2浓度相等时，氨主要以NH的形式存在；pH增大c[Pb(OH)+]先增大后减小，溶液体积变大c(NO)减小。
26．【试题情境】本题实验装置图为情境，考查学生综合分析及实验思辨能力。
【必备知识】本题必备的化学知识，基本仪器的识别，基本操作，实验条件的控制方法，实验原理与方法。
【关键能力】本题考查分析推理能力，通过实验流程和已知信息对图表的阅读获取相关知识把已知信息解读清楚，实验探究能力。
【学科素养】本题考查分析与推理，性质实验方案设计，侧重考查学生知识综合应用、根据实验目的及物质的性质进行排列顺、实验基本操作能力及实验方案设计能力。
【试题解析】
（1）浓硫酸跟浓硝酸混合时，会放出大量的热，根据浓硫酸稀释实验应该酸入水，所以应首先加入稀硝酸。有表中数据可知，苯硝酸都容易挥发，长玻璃导管的作用冷凝回流，所以球形冷凝管效果会更好。恒压滴液漏斗 的优点就是使液体顺畅留下。
（2）有机反应复杂对条件要求高，需要在一定的温度和催化剂条件下才能发生，根据题干所给的条件可以看出反应在50～60 ℃进行，否则会有很多副反应发生。
（3）粗产品2的主要成分为硝基苯，由表格数据可知，硝基苯的密度大于水的密度。
（4）硝酸受热分解产生少量NO2，溶于混合物中呈现浅黄色。
（5）加入固体D的目的是出去其中的水分所以可以选择吸水性盐无水氯化钙或无水硫酸镁
【试题答案】（15分）
（1）浓硝酸（1分）；球形（蛇形）冷凝管（答冷凝管或直型冷凝管也给分）（1分）使混合酸能顺利流下（平衡气压）（1分）
（2）防止副反应发生（其他合理答案也给分，如答发生磺化反应。答硝酸分解，苯挥发不给分）（2分）分液（2分）
（3）b（2分）
（4）其中溶有硝酸分解产生的NO2（2分）
（5）无水氯化钙或无水硫酸镁等合理固体干燥剂（液态干燥剂不给分）（2分）
（6）苯（C6H6、都给分）（2分）
27.【试题情境】本题以软锰矿（主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3）和BaS制备高纯MnCO3的流程为载体，在复杂的陌生的情境下考查化学基本概念，基本原理，实验条件控制等知识。
【必备知识】本题必备知识是改变速率的方法，方程式的书写，实验条件的控制法和操作方法。
【关键能力】提取信息能力，加工处理信息能力，分析推理能力。
【学科素养】本题考查的学科素养主要是侧重于化学思维能力，推理能力，根据流程中各步反应的变化分析判断反应原理，态度责任：原料的合理利用及循环操作，体现绿色化学的观念。
【试题分析】（1）MnO2与BaS溶液反应转化为MnO，锰元素由+4价变为+2价，发生还原反应，硫元素发生氧化反应，由题干知被氧化成单质硫，同时生成氢氧化钡，根据原子守恒知还应该有水参与；生成Ba(OH)2和S在加热条件下反应，会降低Ba(OH)2的产量。
（2）软锰矿中含有的杂质Al2O3为两性氧化物，会与Ba(OH)2反应，造成Ba(OH)2的量减小
（3）过滤需要的仪器有铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗。
（4）用氨水调溶液的pH除去Ｍn2+中的Ａl3+　，Fe3+，Fe2＋，其中Fe2＋跟Ｍn2+需要的ＰＨ接近除不了，需要把Fe2＋氧化Fe3+还不能引入杂质所以需要加入氧化剂H2O2
（5）从图中可知，最后生成高纯碳酸锰，可知方程式为
【试题答案】（14分，除标注，每空2分）
（1）；否
（2）过量软锰矿粉中的氧化铝消耗氢氧化钡，使氢氧化钡的量减小
（3）玻璃棒（1分）漏斗（1分）
（4）H2O2 （MnO2、Cl2合理即给分）； 4.9
（5）
28.【试题情境】本题图象为载体情境，考查学生综合分析计算的能力。
【必备知识】本题必备的化学知识，化学平衡相关基本知识，电化学相关知识
【关键能力】本题考查分析推理能力，通过框图阅读获取相关知识把已知信息解读清楚，进行合理推断。
【学科素养】本题考查图表分析，数据处理综合能力。
【解题思路】
（1）根据盖斯定律方程式①-②可得目标方程式 ΔH=+247kJ/mol。
（2）A．加入惰性气体，压强增大，但是没有改变各种物质的浓度，所以反应速率不变
B．恒温、恒容条件下，加入水蒸气，增加了单位体积内活化分子数目，活化分子百分数没有改变
C．升高温度，活化分子百分数增大，有效碰撞频率增大，反应速率加快是正确的
D加入合适的催化剂，能够加快反应速率，降低反应温度能够减慢反应速率，所以采用合适的催化剂同时降低合适的温度有可能反应速率不变，也就是说能实现单位时间转化率不变。
（3）由图可知，氢气的物质的量分数最大值对应的温度介于700~750之间。

由此可得：的平衡转化率约为78%，
由图像可知：CO的物质的量分数=1－0.50－0.32－0.08－0.04 = 0.06
方法二：由碳原子守恒，可知平衡各含碳粒子的物质的量的分数之和为0.08+0.04+0.06=0.18，可认为碳原子的总物质的量为0.18 mol，即CH4的初始量为0.18 mol，平衡时n(CH4)=0.04 mol转化量即为0.14 mol，转化率为0.14÷0.18=0.78。
反应①的平衡常数的计算式为Kp==
（5）从题干可知，Zn反应生成发生氧化反应，做负极。电极反应方程式为Zn－2e－+ 4OH－=；
根据得失电子数守恒可知，每消耗0.1molZn转移0.2mol电子，生成0.1molPbSO4，质量增重6.4g。
【试题答案】（14分，每空2分）
(1) ΔH = +247kJ/mol（方程式和焓变各1分）
(2) C D
(3)700~750（写范围或700~750之间的任意数均给分。）
(4) 78%或0.78 Kp=（写公式不扣分，化简给1分）
Ⅱ．(5)Zn－2e－+ 4OH－= (6) 6.4
35．【选修3——物质结构与性质】（15分）
【试题情境】本题钛铁钨为情境考查物质结构相关知识。
【必备知识】本题必备的化学知识晶胞计算、晶体类型判断、原子杂化方式判断、原子核外电子排布等相关知识。
【关键能力】本题考查分析推理能力，计算能力。
【学科素养】本题考查分析与推理，计算能力。
【试题解析】（1）钛原子核外有22个电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2，所以其价电子排布式为：3d24s2，故答案为3d24s2；钛原子核外有两个未成对电子，第四周期有两个未成对电子的原子还有3d84s2、4s23p2、4s23p4
所以还有三种
（2）①1 mol三氮唑共有8条键所以所含σ键8mol；碳原子形成双键所以杂化方式是sp2
②三氮唑的沸点与环戊二烯（结构见图乙）的沸点相差比较大，主要是三氮唑有氮氢键，氮原子电负性很大，三氮唑分子之间可以形成氢键。
（3）①可以以中间钨原子为基点，看以看出每个钨原子周围距离钨原子最近的碳原子有6个；
　　②利用均摊法可以知，图丙中有6个碳原子，6个钨原子，密度d g/cm3，则阿伏加德罗常数的值NA=6M/dV
③图丁的晶胞结构可知，空间利用率= =

【试题答案】（15分）
（1）3d24s2（1分） 3（2分）

（2）①8（2分） sp2（2分）②三氮唑分子间可形成氢键，而环戊二烯不能（2分）
（3）①6（2分）②（2分）③（也给分）（2分）
36．【化学——选修5：有机化学基础】（15分）
【试题情境】本题以石油裂解气为主要起始原料，合成某种药物中间体的合成路线为情境考查有机物的相关知识。
【必备知识】本题必备的化学知识为有机物的官能团，反应类型，同分异构体的书写方法
【关键能力】本题考查分析推理能力，通过合成路线获取信息对信息再加工处理能力
【学科素养】本题考查有序思维能力。
【试题解析】（1）A为石油裂解气的一种链状烃，分子式为C4H6，其核磁共振氢谱中有两组峰且面积之比是1:2，则A的名称为1，3—丁二烯；（2）A为1，3—丁二烯，C的分子式为C4H8Br2，再结合反应Ⅱ的机理可推得C的结构简式为；（3）依据反应特征可知，反应I、II的反应类型分别是加成反应取代反应；（4）根据E为链状结构，且能发生银镜反应，1molE与足量金属钠反应能产生11.2L标况下的氢气，1molF与足量的银氨溶液反应可以生成4molAg等题目中信息，可推得E为，F为；（5）F为，所以G为丙二酸，反应为；（6）依据信息③中的反应机理可推得K的结构简式为；K的同分异构体，与F互为同系物，则结构中含有两个醛基，依据元素组成和不饱和度，可推知其数目与C4H10的二氯代物数目相同，为９种。
【试题答案】（15分）除标注，其它每空2分
（1）1，3—丁二烯（1分）
（2）
（3）加成反应、取代反应（各1分）
（4）羟基、醛基（各1分） O2，Cu/Ag 加热（ O21分，Cu/Ag 加热1分）
（5）（物质，配平各1分）
（6） 9