2020-2021学年安徽省阜阳市高三（上）期末化学试卷（Word+答案）

2020-2021学年安徽省阜阳市高三（上）期末化学试卷
一、选择题（共7小题，每小题6分，满分42分）
1．铅白[2PbCO3?Pb（OH）2]是油画中一种重要的白色颜料，但用铅白作画，日久易变黑（主要成分为PbS），这种现象在书画术语中叫作“返铅”。书画修复中有一种方法是用双氧水清洗使之恢复白色。下列有关叙述正确的是（　　）
A．铅白长时间放置于空气中会被氧气氧化
B．铅白耐强酸耐强碱
C．用双氧水清洗是利用双氧水的还原性
D．2PbCO3?Pb（OH）2中铅的质量分数低于PbCO3?Pb（OH）2中铅的质量分数
2．是合成平喘药沙丁胺醇的中间体，可由如图路线合成。下列叙述正确的是（　　）
A．Y分子中所有原子不可能在同一平面上
B．Z的分子式为C12H12O5
C．X是乙醇的同系物
D．X的一氯代物只有2种
3．下列反应方程式能解释相应实验现象的是（　　）
选项
实验现象
反应方程式
A
向含KIO3的食盐中加入稀硫酸，用玻璃棒蘸取上述溶液点在淀粉一KI试纸上，试纸变蓝
IO3﹣+5I﹣+6H+═3I2+3H2O
B
酸性KMnO4溶液与H2O2混合产生大量气体
2H2O22H2O+O2↑
C
碳酸钠溶液表面收集的乙酸乙酯层振荡后变薄并有气泡产生
2H++CO32﹣═CO2↑+H2O
D
加热时，将SO2通入装有CuO的试管中，黑色固体变为红色，将红色固体溶于水，溶液呈蓝色，并仍有少量不溶物
SO2+CuOCu+SO3
A．A
B．B
C．C
D．D
4．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（　　）
A．常温下，pH＝5的盐酸中，水电离出的H+数目为10﹣9NA
B．5.2g苯乙烯（）中含碳碳双键的数目为0.2NA
C．4.6g
Na与足量O2反应生成Na2O和Na2O2，反应中转移的电子数为0.2NA
D．由100mL
0.1mol?L﹣1NH3?H2O吸收足量SO2得到的NH4HSO3溶液中，NH4+的数目为0.01NA
5．实验室可用下列装置（夹持装置已略，无加热装置）制备少量Na2S2O3?5H2O。已知Na2SO3在溶液中易结块。下列说法不正确的是（　　）
A．装置A的蒸馏烧瓶中盛放的药品可能是亚硫酸钠
B．装置B中反应物的理论投料比为n（Na2CO3）：n（Na2S）＝2：1
C．装置C用于吸收未参与反应的SO2
D．反应完成后，三颈烧瓶中液体需经过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤及干燥得到产品
6．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X、Z同主族，由四种元素形成的一种化合物的结构式如图。下列说法正确的是（　　）
A．非金属性：X＞Y＞Z＞W
B．Y、Z分别与钠元素形成的化合物的水溶液均显碱性
C．X分别与W、Y、Z形成化合物时，X的化合价相同
D．图示化合物分子中的四种原子均满足8电子稳定结构
7．二元酸（H2A）溶液中物种浓度的负对数pc（X）与溶液pH的关系如图所示，下列说法不正确的是（　　）
A．图中均是常温时的数据
B．pKa1（H2A）＝6.3，pKa2（H2A）＝10.3
C．溶液中可能存在：c（H+）＝2c（A2﹣）+c（HA﹣）+c（OH﹣）
D．pH＝8的溶液中：c（A2﹣）＞c（H2A）＞c（HA﹣）
二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。（一）必考题
8．PFASS（聚合硫酸铁铝硅）是一种高效混凝剂，由PSA（聚硅酸）与PFAS（聚合硫酸铁铝）按一定比例混合聚合得到，以硫铁矿烧渣（含Fe2O3、FeO、SiO2及Al2O3）和水玻璃为原料制取PFASS的工艺流程如图。
已知：①碱化度B＝。
②mCaO?nAl2O3难溶于水。
回答下列问题：
（1）“酸溶”时为提高铁、铝的浸出率可采取的措施是　
　、　
　。（任写2点）
（2）“过滤”所得滤渣为　
　。（填化学式）
（3）“氧化”时发生反应的离子方程式为　
　。
（4）“检测”氧化后溶液中Fe3+、Al3+的浓度，目的是　
　。
（5）“调节碱化度”时，mCaO?nAl2O3与溶液中H+反应的离子方程式为　
　。若溶液的碱化度过大，PFASS的产率　
　（填“增大”、“减小”或“不变”），原因是　
　。
（6）PFASS的组成可表示为[FeaAlb（OH）c（SO4）d?nSiO2]m，a、b、c、d应满足的关系是　
　。
9．苯乙酮（）广泛用于皂用香精和烟草香精中，可由苯和乙酸酐制备。
已知：
名称
熔点/℃
沸点/℃
密度/（g?mL﹣1）
溶解性
苯
5.5
80.1
0.88
不溶于水，易溶于有机溶剂
苯乙酮
19.6
203
1.03
微溶于水，易溶于有机溶剂
乙酸酐
﹣73
139
1.08
有吸湿性，易溶于有机溶剂
乙酸
16.6
118
1.05
易溶于水，易溶于有机溶剂
步骤Ⅰ：向三颈烧瓶中加入39g苯和44.5g无水氯化铝，在搅拌下滴加25.5g乙酸酐（C4H6O3），在70～80℃下加热45min，发生反应：+（CH3CO）2O+CH3COOH。
步骤Ⅱ：冷却后将反应物倒入100g冰水中，有白色胶状沉淀生成，采用合适的方法处理，水层用苯萃取，合并苯层溶液，再依次用30mL
5%
NaOH溶液和30mL水洗涤，分离出的苯层用无水硫酸镁干燥。
步骤Ⅲ：常压蒸馏回收苯，再收集产品苯乙酮。
请回答下列问题：
（1）AlCl3在反应中作　
　，步骤Ⅰ中的加热方式为　
　。
（2）根据上述实验药品的用量，三颈烧瓶的最适宜规格为　
　。（填标号）
A．100mL
B．250mL
C．500mL
D．1000mL
（3）图示实验装置虚线框内缺少一种仪器，该仪器名称为　
　。
（4）步骤Ⅱ中生成的白色胶状沉淀的化学式为　
　，该物质易堵塞滤纸，处理白色胶状沉淀的方法为　
　。
（5）步骤Ⅱ中用NaOH溶液洗涤的目的是　
　。
（6）步骤Ⅲ中收集苯乙酮的温度应为　
　。
（7）实验中收集到24.0mL苯乙酮，则苯乙酮的产率为　
　。
10．H2是一种清洁能源也是一种重要的化工原料，工业上常利用CO和H2合成可再生能源甲醇。
（1）已知CO（g）、CH3OH（l）的燃烧热（△H）分别为﹣283.0kJ?mol﹣1和﹣726.5kJ?mol﹣1。则CH3OH（l）不完全燃烧生成CO（g）和H2O（l）的热化学方程式为　
　。
（2）利用反应CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H，可获得化工原料CO，CO2的平衡转化率与温度的关系如图1。
①△H　
　（填“＞”、“＜”或“＝”）0。
②240℃时，将3mol
CO2和2mol
H2通入容积为8L的恒容密闭容器中，达到平衡时CO2的转化率为50%。此时该反应的平衡常数K＝　
　。
③该反应在一恒容密闭容器中进行，反应过程如图2，t1时达到平衡，t2时仅改变一个条件，该条件是　
　。
（3）300℃时，向一体积为10L的恒容密闭容器中充入1.32mol
CH3OH和1.2mol
H2O，发生反应：CH3OH（g）+H2O（g）?CO2（g）+3H2（g）△H1＝+49kJ?mol﹣1。
①高温下，CH3OH（g）+H2O（g）?CO2（g）+3H2（g）能自发进行的原因是　
　。
②反应经5min达到平衡，测得H2的物质的量为2.97mol。0～5min内，H2的反应速率为　
　。
③CH3OH（g）与H2O（g）反应相对于电解水制备H2的优点为　
　。
11．钒具有广泛用途，钒以+2、+3、+4、+5价的化合物存在，钒的熔点为1890℃。以富钒炉渣（主要含FeO、V2O3）为原料制取粗钒的工艺流程如图。
回答下列问题：
（1）“焙烧”的目的是将FeO、V2O3转化为Fe2O3和可溶性的NaVO3。V2O3中V的化合价为　
　。已知每生成1mol
Fe2O3，同时生成2mol
NaVO3，此时至少消耗空气　
　L。（折算成标准状况，氧气体积占空气体积的）
（2）加入Na2CO3“焙烧”时，生成气体M的化学方程式为　
　。
（3）已知，25℃时，Ksp（NH4VO3）＝4×10﹣2，Kb（NH3?H2O）＝1.8×10﹣5。“调pH与沉钒”后溶液中VO3﹣的浓度为mol?L﹣1，则“滤液”的pH为　
　。
（4）铝高温时与V2O5反应的化学方程式为　
　。
（5）“高温还原”时加入CaO的目的是生成Ca（AlO2）2和　
　（填化学式），从而随炉渣除去。
（6）工业上通过电解精炼“粗钒”可得到99.5%的纯钒，以熔融LiCl﹣KCl﹣VCl2为电解质溶液。则电源的负板应连　
　（填“粗钒”或“纯钒”），阴极的电极反应式为　
　。
2020-2021学年安徽省阜阳市高三（上）期末化学试卷
试题解析
一、选择题（共7小题，每小题6分，满分42分）
1．解：A．铅白长时间放置于空气转变为PbS，Pb化合价不变，不是氧化还原反应，是铅白[2PbCO3?Pb（OH）2]与空气中的少量硫化物反应生成了PbS，故A错误；
B．铅白从组成上看，属于碱式碳酸盐，PbCO3、Pb（OH）2均溶于酸，故B错误；
C．用双氧水清洗是利用双氧水的氧化性，但真正氧化的是硫元素，Pb元素化合价不变，未被氧化，故C错误；
D．2PbCO3?Pb（OH）2中铅的质量分数为×100%＝80.1%，PbCO3?Pb（OH）2中铅的质量分数为×100%＝81.5%，故D正确。
故选：D。
2．解：A．Y中连接羰基和氯原子的碳原子都采用sp3杂化，都具有甲烷结构特点，甲烷呈正四面体结构，则该分子中所有原子不可能共平面，故A正确；
B．该分子中含有13个C原子、14个H原子、5个O原子，则Z的分子式为C13H14O5，故B错误；
C．X中含有酚羟基和羰基、乙醇中含有醇羟基，二者结构不相似，且分子组成上也不是相差n个﹣CH2原子团，所以二者不是同系物，故C错误；
D．X中除了酚羟基外还含有3种氢原子，所以其一氯代物有3种，故D错误；
故选：A。
3．解：A.由现象可知发生氧化还原反应生成碘，则发生IO3﹣+5I﹣+6H+═3I2+3H2O，故A正确；
B.高锰酸钾可氧化过氧化氢，过氧化氢中O元素的化合价升高，可知有氧气生成，则产生大量气体，故B错误；
C.醋酸与碳酸钠反应生成气体，离子反应为2CH3COOH+CO32﹣═2CH3COO﹣+CO2↑+H2O，故C错误；
D.由现象可知发生SO2+3CuOCuSO4+Cu2O，红色固体不可能为Cu，Cu不溶于水，故D错误；
故选：A。
4．解：A．溶液体积未知，无法计算水电离产生氢离子，故A错误；
B．5.2g苯乙烯（）中含碳碳双键的数目为×1×NAmol﹣1＝0.05NA，故B错误；
C．钠与氧气反应无论生成氧化钠还是过氧化钠都变为+1价，所以4.6g
Na物质的量为＝0.2mol与足量O2反应生成Na2O和Na2O2，反应生成0.2mol钠离子，反应中转移的电子数为0.2NA，故C正确；
D．由100mL
0.1mol?L﹣1NH3?H2O吸收足量SO2得到亚硫酸氢铵物质的量为：0.1L×0.1mol/L＝0.01mol，铵根离子为弱碱阳离子，水溶液中部分水解，所以NH4+的数目小于0.01NA，故D错误。
故选：C。
5．解：A．上述分析可知装置A的蒸馏烧瓶中盛放的药品可能是亚硫酸钠，故A正确；
B．装置B中发生的反应为二氧化硫与Na2S、Na2CO3溶液发生反应生成Na2S2O3，CO守恒和电子守恒配平书写反应的化学方程式：4SO2+2Na2S+Na2CO3＝CO2+3Na2S2O3，理论投料比为n（Na2CO3）：n（Na2S）＝1：2，故B错误；
C．装置C用于吸收未参与反应的SO2，防止污染空气，故C正确；
D．二氧化硫和硫化钠发生副反应生成单质硫，另外此时也可能发生副反应生成亚硫酸钠，亚硫酸钠易吸收水结块，故先过滤，再对滤液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥等操作得到产品Na2S2O3?5H2O，故D正确；
故选：B。
6．解：由上述分析可知，W为C、X为O、Y为F、Z为S，
A.同周期从左向右非金属性增强，同主族从上到下非金属性减弱，则非金属性：Y＞X＞Z＞W，故A错误；
B.Y、Z分别与钠元素形成的化合物均为强碱弱酸盐，水溶液均水解显碱性，故B正确；
C.X分别与W、Z形成化合物只X显负价，X与Y形成化合物时X显正价，故C错误；
D.由结构可知，Z不满足8电子稳定结构，故D错误；
故选：B。
7．解：A.由图可知，pH在0～14范围内变化，且pH+pOH＝14，则图中均是常温时的数据，故A正确；
B.pH＝6.3时pc（H2A）＝pc（HA﹣），Ka1（H2A）＝＝c（H+），则pKa1（H2A）＝6.3，pH＝10.3时pc（HA﹣）＝pc（A2﹣），Ka2（H2A）＝＝c（H+），则pKa2（H2A）＝10.3，故B正确；
C.只有在H2A溶液中存在c（H+）＝2c（A2﹣）+c（HA﹣）+c（OH﹣），故C正确；
D.pH＝8的溶液，由图可知负对数pc（X）为pc（HA﹣）＜pc（H2A）＜pc（A2﹣），则溶液中存在c（A2﹣）＜c（H2A）＜c（HA﹣），故D错误；
故选：D。
二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。（一）必考题
8．解：（1）“酸溶”时为提高铁、铝的浸出率可采取的措施是升高温度、适当增大硫酸浓度等，
故答案为：升高温度；适当增大硫酸浓度；
（2）由分析可知，SiO2不与硫酸反应过滤成为滤渣，
故答案为：SiO2；
（3）滤液中存在Fe2+，加入NaClO3氧化Fe2+，反应的离子方程式为6Fe2++ClO3﹣+6H+＝6Fe3++Cl﹣+3H2O，
故答案为：6Fe2++ClO3﹣+6H+＝6Fe3++Cl﹣+3H2O；
（4）检测氧化后溶液中Fe3+、Al3+的浓度，能调整溶液的碱化度，以便更好的合成PFAS，
故答案为：更好的合成PFAS；
（5）mCaO?nAl2O3与溶液中H+发生复分解反应，元素价态不变，由元素守恒和电荷守恒可得离子方程式为mCaO?nAl2O3+2（m+3n）H+＝mCa2++2nAl3++（m+3n）H2O，若溶液碱性过强，会导致Fe3+变为Fe（OH）3，Al（OH）3变为AlO2﹣，致使PFASS的产率减小，
故答案为：mCaO?nAl2O3+2（m+3n）H+＝mCa2++2nAl3++（m+3n）H2O；减小；溶液碱化度过大，会导致Fe3+变为Fe（OH）3，Al（OH）3变为AlO2﹣，致使PFASS的产率减小；
（6）PFASS的组成可表示为[FeaAlb（OH）c（SO4）d?nSiO2]m，化合物不显电性，正负化合价代数和为0，故满足3a+3b＝c+2d，
故答案为：3a+3b＝c+2d。
9．解：（1）由反应原理：+（CH3CO）2O+CH3COOH，可知氯化铝是反应发生条件，反应前后均存在，故AlCl3在反应中作催化剂；反应控制温度70～80℃，未便于控制温度且未超过100℃，加热方式采取70～80℃水浴加热，
故答案为：催化剂；70～80℃水浴加热；
（2）39g苯的体积约是：≈44.3mL，25.5g乙酸酐的体积约是：≈23.6mL，氯化铝的体积可以忽略，液体总体积约是44.3mL+23.6mL＝67.9mL，反应液总体积不超过总容积的，即三颈烧瓶的容积大于≈102mL，故选250mL的三颈烧瓶，
故答案为：B；
（3）苯的沸点为80.1℃，反应控制温度70～80℃，这样苯易挥发，不利于产品的制取，需要冷凝回流装置，即缺少一种仪器为冷凝管，
故答案为：冷凝管；
（4）产物易溶于有机物溶剂，而氯化铝易水解，故冷却后将反应物倒入100g冰水中，产生的白色胶状沉淀是氢氧化铝，氢氧化铝能与酸反应，处理白色胶状沉淀的方法为：加入盐酸，使其溶解，
故答案为：Al（OH）3；加入盐酸，使其溶解；
（5）产物中的乙酸易溶于有机溶剂，苯层溶液含有乙酸，苯层溶液用30mL
5%
NaOH溶液洗涤，主要是除去产品中的乙酸，
故答案为：除去产品中的乙酸；
（6）苯的沸点是80.1℃，而苯乙酮的沸点是203℃，常压蒸馏回收苯，从而获得苯乙酮，需要控制温度80.1℃～203℃，
故答案为：80.1℃～203℃；
（7）39g苯的物质的量为＝0.5mol，乙酸酐的物质的量为＝0.25mol，由方程式可知苯与乙酸酐按物质的量1：1反应，故苯过量，所以苯乙酮的理论产量为：0.25mol×120g/mol＝30g，苯乙酮的实际产量为：24mL×1.03g/mL＝24.72g，故苯乙酮的产率为：×100%＝82.4%，
故答案为：82.4%。
10．解：（1）CO（g）、CH3OH（l）的燃烧热（△H）分别为﹣283.0kJ?mol﹣1和﹣726.5kJ?mol﹣1，可知①CO（g）+O2（g）＝CO2（g）△H＝﹣283.0kJ?mol﹣1，②CH3OH（l）+O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）△H＝﹣726.5kJ?mol﹣1，根据盖斯定律②﹣①得CH3OH（l）+O2（g）＝CO（g）+2H2O（l）△H＝（﹣726.5+283）kJ?mol﹣1＝﹣443.5kJ?mol﹣1，
故答案为：CH3OH（l）+O2（g）＝CO（g）+2H2O（l）△H＝﹣443.5kJ?mol﹣1；
（2）①由图可知，CO2的平衡转化率随着温度升高而增大，说明升高温度，平衡正向移动，则该反应为吸热反应，△H＞0，
故答案为：＞；
②240℃时，将3mol
CO2和2mol
H2通入容积为8L的恒容密闭容器中，达到平衡时CO2的转化率为50%，
CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）
起始（mol）
3
2
0
0
转化（mol）
3×50%
1.5
1.5
1.5
平衡（mol）
1.5
0.5
1.5
1.5
K＝＝＝3，
故答案为：3；
③由图可知，t2时改变条件后，CO2和CO浓度瞬间没有改变，之后CO2的浓度增大，CO浓度减小，说明平衡逆向移动，该反应是吸热反应，则改变的条件有可能是降低温度或分离出氢气或增加水蒸气的浓度，
故答案为；降低温度或分离出氢气或增加水蒸气的浓度；
（3）①该反应△H＞0，由于该反应是气体分子数增多的反应，则体系混乱度增大，即该反应是熵增反应，△S＞0，所以高温下△H﹣T△S＜0，反应自发进行，
故答案为：该反应是熵增反应；
②反应经5min达到平衡，测得H2的物质的量为2.97mol，△n（H2）＝2.97mol，v（H2）＝0.0594mol/（L?min），
故答案为：0.0594mol/（L?min）；
③该反应在一定温度下能自发进行，相对于电解水制备H2消耗大量的电能，该反应耗能更少，
故答案为：前者耗能更少。
11．解：（1）V2O3中O元素为﹣2价，根据化合价代数和为0，可知V元素为+3价；在反应中，FeO、V2O3失电子被O2氧化为Fe2O3和NaVO3，根据得失电子守恒列式得2n（Fe2O3）+2n（NaVO3）＝4n（O2），反应中生成1mol
Fe2O3和2mol
NaVO3，代入数据计算得n（O2）＝1.5
mol，标准状况下V（O2）＝1.5
mol×22.4
L/mol＝33.6
L，已知氧气体积占空气体积的，则消耗空气体积＝5V（O2）＝5×33.6L＝168L，
故答案为：+3；168；
（2）加入Na2CO3“焙烧”时，由元素守恒知生成气体为CO2，则发生反应的化学方程式为V2O5+Na2CO32NaVO3+CO2↑，
故答案为：V2O5+Na2CO32NaVO3+CO2↑；
（3）由题意知，Ksp（NH4VO3）＝c（NH4+）×c（VO3﹣）＝4×10﹣2，其中c（VO3﹣）＝mol?L﹣1，则沉钒后溶液中c（NH4+）＝＝mol/L＝1.8mol/L，由NH4+的水解方程式NH4++H2O?NH3?H2O+H+，得水解平衡常数Kh＝＝＝，此时c（NH3?H2O）近似等于c（H+），故＝＝，解得c（H+）＝10﹣4.5mol/L，此时溶液pH＝﹣lgc（H+）＝﹣lg10﹣4.5.＝4.5，
故答案为：4.5；
（4）Al活泼性比V强，可从V2O5中置换出V，同时生成Al2O3，发生铝热反应，则发生反应的化学方程式为10Al+3V2O56V+5Al2O3，
故答案为：10Al+3V2O56V+5Al2O3；
（5）高温下CaO能与SiO2反应生成的CaSiO3，加入CaO的目的是为了除去生成的Al2O3和SiO2，所得炉渣为Ca（AlO2）2和CaSiO3，
故答案为：CaSiO3；
（6）电解精炼“粗钒”时粗钒作电解的阳极，连接电源的正极，纯钒作电解的阴极，连接电源的负极，发生还原反应析出V，对应电极反应为V2++2e﹣＝V，
故答案为：纯钒；V2++2e﹣＝V。
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