河北省衡水中学学年度高三下学期满分练理综测试化学试题带答案详解.docx
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河北省衡水中学学年度高三下学期满分练理综测试化学试题带答案详解
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河北省衡水中学2019—2020学年度高三下学期3月16日满分练理综测试化学试题
题号
一
二
三
四
五
总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人
得分
一、单选题
1．2018年11月4日凌晨，福建泉州码头发生“碳九”泄露，造成水体污染。
“碳九”是在石油加工时获得的一系列含碳数量在9左右的碳氢化合物。
通过石油裂解得到的“碳九”主要是脂肪烃。
裂解“碳九”经过催化重整后可得到异丙苯、甲乙苯、三甲苯等芳烃“碳九”。
以下有关“碳九”的说法正确的是
A．“碳九”会沉入海底对海底生态环境造成极大危害
B．裂解“碳九”可以萃取溴水中的溴
C．分子式为C9H12的芳烃“碳九”共有10种
D．芳烃“碳九”在一定条件下均可发生加成反应、取代反应、氧化反应
2．NA代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A．室温下向1LpH=1的醋酸溶液中加水，所得溶液的H+数目大于0.1NA
B．60g乙酸与足量乙醇发生酯化反应，充分反应后断裂的C-O键数目为NA
C．某无水乙醇与足量金属钠反应生成5.6LH2，该乙醇分子中共价键总数为4NA
D．已知C2H4（g）+H2（g）=C2H6（g）△H=-137.0kI/mol，乙烯与H2加成时放出68.5kJ热量，则反应过程中被破坏的碳原子之间共用电子对数目为NA
3．实验室利用反应TiO2（s）＋CCl4（g）
TiCl4（g）＋CO2（g），在无水无氧条件下制取TiCl4，实验装置如图所示（CCl4、TiCl4的沸点分别为76℃、136℃，CCl4与TiCl4互溶）。
下列说法正确的是
A．①、⑤分别盛装碱石灰、NaOH溶液
B．②中热水的作用是使CCl4汽化，④中冰水的作用是使TiCl4冷凝
C．③中反应结束后，先停止通N2，再停止加热
D．分离④中的液态混合物，采用的操作是分液
4．为了应对塑料污染的威胁，2018年在印度举行的“世界环境日”纪念活动以“BeatPlasticPollution”（即“塑战速决”）为主题，呼吁世界齐心协力对抗一次性塑料污染问题。
下列有关塑料的说法正确的是
①酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料
②焚烧废旧塑料以防止“白色污染”，从而达到“塑战速决”的目的
③塑料的主要成分是合成树脂，另外还有一些添加剂
④我国科学家以玉米淀粉为原料，制成的玉米塑料与普通塑料不同，它不是一种高分子材料
⑤使用可降解的聚碳酸酯塑料和向燃煤中加入生石灰，都能减轻环境污染
⑥有机玻璃是一种透光性好的塑料制品
A．②③⑤⑥B．③⑤⑥C．①③④⑤⑥D．全部正确
5．金刚烷具有类似樟脑气味的无色晶体，其衍生物在医药方面有着重要的用途。
以化合物X为起始原料没生一系列反应制得金刚烷（Z）的过程如图所示，下列说法不正确的是
A．X的分子式为C10H12
B．X生成Y的反应为还原反应
C．Y和Z互为同分异构体
D．Z和环已烷属于同系物
6．有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5，所用装置如图所示，下列说法正确的是
A．图中的甲池为电解池，乙池为原电池
B．a极发生的电极反应为SO2－2e－＋2H2O===SO42－＋4H＋
C．N2O5在c极上产生，c极的电极反应为N2O4－2e－＋H2O===N2O5＋2H＋
D．当消耗标况下2.24LSO2时，若要维持硫酸的浓度不变则应补充水11.6mL
7．常温下，在新制氯水中滴加NaOH溶液，溶液中水电离出的的c（H+）与NaOH溶液的体积之间的关系如图所示，下列推断正确的是（）
A．可用pH试纸测定E点对应溶液，其pH=3
B．G点对应溶液中：
c（Na+）＞c（Cl－）＞c（ClO－）＞c（OH－）＞c（H+）
C．H、F点对应溶液中都存在：
c（Na+）=c（Cl－）+c（ClO－）
D．常温下加水稀释H点对应溶液，溶液的pH增大
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人
得分
二、实验题
8．乙苯是主要的化工产品。
某课题组拟制备乙苯:
查阅资料如下:
①几种有机物的沸点如下表:
有机物
苯
溴乙烷
乙苯
沸点/℃
80
38.4
136.2
②化学原理:
+CH3CH2Br
+HBr。
③氯化铝易升华、易潮解。
I．制备氯化铝
甲同学选择下列装置制备氯化铝（装置不可重复使用）:
（1）本实验制备氯气的发生装置的玻璃仪器有________种。
（2）连接装置之后,检查装置的气密性，装药品。
先点燃A处酒精灯，当___________时（填实验现象）点燃F处酒精灯。
（3）气体流动方向是从左至右，装置导管接口连接顺序a→______→k→i→f→g→_____。
（4）D装置存在明显缺陷，若不改进，导致的实验后果是______________。
II.制备乙苯
乙同学设计实验步骤如下:
步骤1：
连接装置并检查气密性（如图所示，夹持装置省略）。
步骤2：
用酒精灯微热烧瓶。
步骤3：
在烧瓶中加入少量无水氯化铝、适量的苯和溴乙烷。
步骤4：
加热，充分反应半小时。
步骤5：
提纯产品。
回答下列问题:
（5）本实验加热方式宜采用_______ （填“ 酒精灯直接加热” 或“水浴加热”）。
（6）确认本实验A中已发生了反应的试剂可以是___。
A硝酸银溶液B石蕊试液
C品红溶液D氢氧化钠溶液
（7）提纯产品的操作步骤有：
①过滤；②用稀盐酸洗涤；③少量蒸馏水水洗④加入大量无水氯化钙；⑤用大量水洗；⑥蒸馏并收集136.2℃馏分⑦分液。
操作的先后顺序为⑤⑦____⑦____⑥（填其它代号）。
评卷人
得分
三、工业流程
9．In是第5周期IIIA的元素；In2O3是一种透明的导电材料，可运用于触控屏、液晶显示器等高科技领域；利用水铟矿（主要成分In（OH）3）制备In2O3的工艺流程如下：
（1）写出水铟矿被硫酸酸溶的离子方程式：
_____________________________
（2）从硫酸铟溶液中制备硫酸铟晶体的实验步骤：
__________、_________、过滤、洗涤和干燥。
（3）提纯粗铟的方法和铜的精炼原理相似，则粗铟为___________（填“阴极”、“阳极”），写出阴极的电极反应式_________________________。
（4）完成下列化学方程式：
__________
In（NO3）3
In2O3
（5）已知t℃时，反应In2O3＋CO
2InO＋CO2的平衡常数K=0.25；
i．t℃时，反应达到平衡时，n（CO）:
n（CO2）=___________；
ii．在1L的密闭容器中加入0.02mol的In2O3（s），并通入xmol的CO，t℃时反应达到平衡。
此时In2O3的转化率为50%，则x=_________。
（6）高纯铟和浓硝酸反应过程中产生的NO2气体可以被Na2O2直接吸收，则标准状况下672mlNO2可以被______gNa2O2吸收。
NO2的排放会引起一系列的环境问题，任写一条其引起的环境问题：
_____________。
评卷人
得分
四、综合题
10．甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。
甲醇直接脱氢是工业上合成甲醛的新方法，制备过程涉及的主要反应如下：
反应I：
CH3OH（g）
HCHO（g）+H2（g）△H1=+85.2kJ·mol－1
反应II：
CH3OH（g）+1/2O2
（1）
HCHO（g）+H2O（g）△H2
反应III：
H2（g）+1/2O2（g）
H2O（g）△H3=－241.8kJ·mol－1
副反应：
反应IV：
CH3OH（g）+O2（g）
CO（g）+2H2O（g）△H4=－393.0kJ·mol－1
（1）计算反应Ⅱ的反应热△H2=____________________________________________。
（2）750K下，在恒容密闭容器中，发生反应CH3OH（g）
HCHO（g）+H2（g），若起始压强为P0，达到平衡转化率为α，则平衡时的总压强P平=___________（用含P0和α的式子表示）；当P0=101kPa，测得α=50.0%，计算反应平衡常数Kp=___________kPa（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，忽略其它反应）。
（3）Na2CO3是甲醇脱氢制甲醛的催化剂，有研究指出，催化反应的部分机理如下：
历程i：
CH3OH→H+·CH2OH
历程ⅱ：
·CH2OH→·H+HCHO
历程ⅲ：
·CH2OH→3·H+CO
历程iv：
·H+·H→H2
下图表示一定条件下温度对碳酸钠催化脱氢性能的影响，回答下列问题：
①从平衡角度解析550℃-650℃甲醇生成甲醛的转化率随温度升高的原因___________；
②反应历程i的活化能___________（填“>、“<”或“=”）CH3OH（g）
HCHO（g）+H2（g）活化能。
③650℃~750℃，反应历程ii的速率___________（填“>”、“<”或“=”）反应历程ⅲ的速率。
（4）吹脱是处理甲醛废水的一种工艺，吹脱速率可用方程v=0.0423c（mg·L－1·h－1）表示（其中c为甲醛浓度），下表为常温下甲醛的浓度随吹脱时间变化数据。
浓度（mg/L）
10000
8000
4000
2000
1000
吹脱时间（h）
0
7
23
39
55
则当甲醛浓度为2000mg/L时，其吹脱速率v=___________mg·L－1·h－1，分析上表数据，起始浓度为10000mg/L，当甲醛浓度降为5000mg/L，吹脱时间为___________h。
评卷人
得分
五、推断题
11．已知A、B、C、D、E五种元素是周期表中前四周期元素，且原子序数依次增大。
其中A、B、C为同周期的非金属元素，且B、C原子中均有两个未成对电子。
D、E为同周期元素且分别位于s区和d区。
五种元素所有的s能级电子均为全充满。
E的d能级电子数等于A、B、C最高能层的p能级电子数之和。
回答下列问题：
（1）五种元素中，电负性最大的是________（填元素符号）。
（2）E常有＋2、＋3两种价态，画出E2＋的价电子排布图：
________________。
（3）与BC互为等电子体的分子、离子分别是______________________（各举1例），BC的结构式为______________（若有配位键，须用“→”表示出来），实验测得该分子的极性极弱，试从结构方面进行解释：
________________________________________________。
（4）自然界中，含A的钠盐是一种天然矿藏，其化学式写作Na2A4O7·10H2O，实际上它的结构单元是由2个H3AO3和2个[A（OH）4]－缩合而成的双六元环，应该写成Na2[A4O5（OH）4]·8H2O，其结构式如图1所示，它的阴离子可形成链状结构。
①A原子的杂化方式为________。
②Na2[A4O5（OH）4]·8H2O的阴离子由极性键和配位键构成，请在图中用“→”标出其中的配位键________。
该阴离子通过________________相互结合形成链状结构。
③已知H3AO3为一元弱酸，根据上述信息，用离子方程式解释分析H3AO3为一元酸的原因：
________________________________________________________________________。
（5）E2＋在水溶液中以[E（H2O）6]2＋形式存在，向含E2＋的溶液中加入氨水，可生成[E（NH3）6]2＋，[E（NH3）6]2＋更稳定，原因是_____________________________。
（6）由元素B、D组成的某离子化合物的晶胞结构如图2所示，则该物质的电子式为_____。
若晶胞的长、宽、高分别为520pm、520pm和690pm，该晶体的密度为________（保留小数点后两位数字）g·cm－3。
12．合成具有良好生物降解性的有机高分子材料是有机化学研究的重要课题之一。
聚醋酸乙烯酯（PVAc）水解生成的聚乙烯醇（PVA），具有良好生物降解性，常用于生产安全玻璃夹层材料PVB。
有关合成路线如图（部份反应条件和产物略去）。
已知：
I.A为饱和一元醇，其中氧的质量分数约为34.8%；
II.
；
III.
（R、R’可表示烃基或氢原子）
请回答：
（1）C中官能团的名称为_____________，写出C的反式异构体的结构简式：
_______________，该分子中最多有______________个原子共面
（2）D与苯甲醛反应的化学方程式为_________________________________________________。
（3）③的反应类型是_________________________
（4）写出两种与F具有相同官能团的同分异构体的结构简式_____________________________。
（5）参照上述信息，设计合成路线，以溴乙烷为原料（其他无机试剂任选）合成
，_____________
参考答案
1．D
【解析】
【分析】
“碳九”是在石油加工时获得的一系列含碳数量在9左右的碳氢化合物，即碳数量在9左右的烃，结合烃的性质分析解答。
【详解】
A．烃的密度一般比水小，因此“碳九”的密度小于水，不能沉入海底，故A错误；
B．通过石油裂解得到的“碳九”主要是脂肪烃，其中含有烯烃，能和溴水发生加成反应，不能用于溴水的萃取，故B错误；
C．苯环可以有1个侧链为：
正丙基、异丙基，可以有2个侧链为甲基、乙基，有邻、间、对3种，可以有3个侧链为：
3个甲基，有连、偏、均3种，故共有8种，故C错误；
D．芳烃含有苯环，可以与氢气发生加成反应，苯环和侧链都可以发生取代反应，可以燃烧，燃烧属于氧化反应，丙苯、甲乙苯、三甲苯都可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，故D正确；
故选D。
【点睛】
本题的易错点为A，要注意烃类物质的密度与水的相对大小的比较。
2．A
【解析】
试题分析：
A．1LpH=1的醋酸溶液中n（H＋）=1L×0.1mol/L=0.1mol，加水稀释，电离平衡正向移动，所得溶液的H＋数目大于0.1NA，A项正确；B．60g乙酸的物质的量为1mol，乙酸与乙醇的酯化反应属于可逆反应，所以1mol乙酸与足量的乙醇酯化反应，充分反应后断裂的C-O键数目小于NA，B项错误；C．没有标准状况，无法通过气体摩尔体积计算氢气的物质的量，C项错误；D．根据热化学方程式可知，当放出68.5kJ热量时，参加反应的乙烯为0.5mol，所以反应过程中被破坏的碳原子之间共用电子对数目为0.5NA，D项错误；答案选A。
考点：
考查物质的量的计算，阿伏伽德罗常数及有关计算。
3．B
【解析】
【分析】
仪器①是干燥管，因为TiCl4遇到水蒸气会水解，所以⑤中可以用浓硫酸来隔离空气；水浴加热条件下，装置②可提供稳定的四氯化碳气流，在③中发生TiO2（s）+CCl4（g）
TiCl4（g）+CO2（g），终止实验时为防止倒吸，应先熄灭酒精灯，冷却到室温后再停止通入N2，④中得到CCl4、TiCl4 的混合物，可用蒸馏的方法分离，以此分析解答。
【详解】
A．反应在无水、无氧条件下进行，则⑤应为浓硫酸，防止外界空气中的水蒸气进入装置，故A错误；
B．②热水的作用是使 CCl4气化，可为③提供四氯化碳，CCl4、TiCl4 的沸点分别为：
76℃、136℃，④冰水可使 TiCl4 冷凝，故B正确；
C．终止实验时为防止倒吸，应先熄灭酒精灯，冷却到室温后再停止通入N2，故C错误；
D．④中的液态混合物为CCl4、TiCl4 的混合物，CCl4与TiCl4互溶，但二者的沸点不同，可用蒸馏的方法分离，故D错误；
故选B。
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
①聚氯乙烯是线性结构，是热塑性塑料，酚醛树脂是体型结构，是热固性塑料，故①错误；
②废旧塑料焚烧能够引起空气污染，不应提倡，故②错误；
③塑料的主要成分是合成树脂，塑料中一般会添加增塑剂和抗老化剂等添加剂，故③正确；
④玉米塑料与普通塑料不同，最大特点是可以降解，但两者都是高分子材料，故④错误；
⑤聚碳酸酯塑料可降解，能够减少白色污染，燃煤中加入生石灰可减少二氧化硫的排放，二者都能减轻环境污染，故⑤正确；
⑥有机玻璃是一种透光性好、质轻、耐水、耐酸碱、抗霉、易加工的塑料制品，故⑥正确；
正确的有③⑤⑥，故选B。
5．D
【解析】
【分析】
A、根据X的键线式来分析；
B、X生成Y是发生了和氢气的加成；
C、Y和Z的分子式相同而结构不同；
D、结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物间互为同系物。
【详解】
A、根据X的键线式可知，X的分子式为C10H12，选项A正确；
B、X生成Y是发生了和氢气的加成，故此反应既属于加成反应，也属于还原反应，选项B正确；
C、Y和Z的分子式相同而结构不同，故两者间互为同分异构体，选项C正确；
D、结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物间互为同系物，而环己烷和Z的不饱和度不同，两者相差的不是一个或若干个CH2，故不是同系物，选项D错误。
答案选D。
【点睛】
题考查有机物的官能团及性质，为高考常见题型和高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握结构与性质的关系是解答本题的关键，题目难度不大。
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据图示，图中的甲池相当于燃料电池，为原电池，乙池的两极均为惰性电极，为电解池，故A错误；
B.甲池相当于燃料电池，为原电池，通入二氧化硫的为负极，发生氧化反应，生成硫酸，因此a极发生的电极反应为SO2－2e－＋2H2O=SO42－＋4H＋，故B正确；
C．c是阳极，d是阴极，阳极上N2O4放电生成N2O5，电极反应为N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+，故C错误；
D．标况下2.24LSO2的物质的量n（SO2）=
=0.1mol，电池的负极反应式为：
SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-，消耗水0.2mol，生成硫酸0.1mol，质量为：
0.1mol×98g/mol=9.8g，消耗水的质量为0.2mol×18g/mol=3.6g，氢离子向右侧正极区定向移动0.2mol，质量为0.2gH+，设补充xmLH2O，则
×100%=50%，解得：
x=13.6mL，故D错误；
故选B。
【点睛】
本题的难点为D，要注意负极反应了水，生成了硫酸，同时有氢离子通过离子交换膜移向了正极区。
7．B
【解析】
【详解】
A．E点新制氯水溶液，溶液显酸性，由水电离出的c水（H+）=10-11mo/L，溶液中OH-完全是由水电离出来的，所以c（OH-）=c水（H+）=10-11mo/L，则溶液中c（H+）=
=10-3mol/L，则溶液pH=3，但新制氯水有漂白性，不能用pH试纸测量其pH，应该用pH计，选项A错误；
B．G点，氯水与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成等物质的量的NaCl、NaClO，ClO-水解使溶液呈弱碱性，所以有c（Na+）＞c（Cl-）＞c（ClO-）＞c（OH-）＞c（H+），选项B正确；
C．F点对应溶液中溶质为NaCl、NaClO和NaOH，根据电荷守恒可知：
c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（Cl-）+c（ClO-），此时溶液为碱性，则c（OH-）＞c（H+），所以c（Na+）＞c（Cl-）+c（ClO-），选项C错误；
D．加水稀释H点对应的溶液，H点为碱性溶液，加水稀释时促使溶液的碱性减弱，所以pH值降低，选项D错误；
答案选B。
8．4F中充满黄绿色h→j→ d→eb→c氯化铝易堵塞导管引起爆炸水浴加热AB②③④①
【解析】
【分析】
A中制备氯气，生成的氯气中含有HCl，经过E用饱和食盐水除去HCl，再经过C用浓硫酸干燥，进入F，加热条件下铝与氯气反应生成氯化铝。
【详解】
I．
（1）本实验制备氯气的发生装置的玻璃仪器有酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、导管共4种。
故答案为：
4.
（2）连接装置之后,检查装置的气密性，装药品。
先点燃A处酒精灯，当F中充满黄绿色时（填实验现象）点燃F处酒精灯。
故答案为：
F中充满黄绿色；
（3）气体流动方向是从左至右，装置导管接口连接顺序a→h→j→ d→e→k→i→f→g→b→c；故答案为：
h→j→ d→e；b→c；
（4）氯化铝易升华，易冷凝成固体，D装置存在明显缺陷，若不改进，导致的实验后果是氯化铝易堵塞导管引起爆炸。
故答案为：
氯化铝易堵塞导管引起爆炸
II.（5）根据反应物的性质，沸点：
溴乙烷，38.4℃，苯，80℃，产物：
136.2℃，本实验加热方式宜采用水浴加热。
（6）根据反应方程式：
，确认本实验A中已发生了反应可以用硝酸银溶液检验产生的HBr中溴离子，也可以用石蕊试液检验生成的氢溴酸，故选AB。
（7）提纯产品的操作步骤有：
⑤用大量水洗，洗去溶液中氯化铝等可溶的物质；⑦分液②用稀盐酸洗涤有机层；③少量蒸馏水水洗⑦分液④在有机层中加入大量无水氯化钙，干燥；①过滤；⑥蒸馏并收集136.2℃馏分，得苯乙烯。
操作的先后顺序为⑤⑦②③⑦④①⑥。
故答案：
②、③、④、①。
9．In（OH）3+3H+=In3++3H2O蒸发浓缩冷却结晶阳极In3++3e-=In4In（NO3）3
2In2O3+12NO2↑+3O2↑40.051.17光化学烟雾或硝酸型酸雨
【解析】
【分析】
将主要成分为In（OH）3的水铟矿溶解于稀硫酸，根据酸碱中和原理得到硫酸铟的溶液，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤并洗涤、干燥得到硫酸铟晶体，将所得晶体与稀硫酸混合后电解可得到粗铟，再用NaOH溶液为电解液，进行粗铟精炼得到高纯铟，最后将高纯铟溶解于稀硝酸，并通过加热促进硝酸铟分解可得到In2O3，据此分析解答。
【详解】
（1）In（OH）3溶解于稀硫酸，发生反应的离子方程式为In（OH）3+3H+=In3++3H2O，故答案为：
In（OH）3+3H+=In3++3H2O；
（2）从硫酸铟的溶液中获得硫酸铟晶体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥，故答案为：
蒸发浓缩、冷却结晶；
（3）电解精炼粗铟提纯时，粗铟为阳极，阴极上 In3+发生还原反应，电极反应式为In3++3e-=In，故答案为：
阳极；In3++3e-=In；
（4）硝酸铟受热易分解，产物为三氧化二铟、二氧化氮及氧气，反应的方程式为：
4In（NO3）3
2In2O3+12NO2↑+3O2↑，故答案为：
4In（NO3）3
2In2O3+12NO2↑+3O2↑；
（5）ⅰ．反应In2O3+CO⇌2InO+CO2的平衡常数K=
=0.25，根据同一容器中，气体的浓度之比等于物质的量之比，
=
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