2020届天津市南开区高考化学三模试卷(含解析)

2020届天津市南开区高考化学三模试卷
一、单选题（本大题共6小题，共36.0分）
1.化学与生活密切相关。

下列说法正确的是()
A. 检查酒驾时，CrO3被酒精氧化成Cr2(SO4)3
B. 向海水中加入明矾可以使海水淡化
C. 硅胶可用作食品干燥剂
D. 碳海绵吸收泄漏的原油时发生了化学变化
2.往蛋白质溶液里加入下列物质会产生沉淀，但再加水稀释，沉淀又会溶解的是()
A. CuSO4
B. HCHO
C. H2SO4
D. NH4Cl
3.一种生产聚苯乙烯的流程如下：
下列叙述不正确的是()
A. 苯乙烯的分子式为C8H8
B. 1mol苯乙烯最多可与4molH2发生加成反应
C. 鉴别乙苯与苯乙烯可用Br2的四氯化碳溶液
D. 乙烯、苯和乙苯的分子中所有原子均可处于同一平面
4.下列实验操作或对实验事实的叙述中不正确的是
A. 配制1mol·L−1的NaOH溶液时，容量瓶中原有少许蒸馏水不会使溶液浓度偏低
B. 0.1mol/LCH3COOH溶液升温后pH减小
C. 实验室配制FeCl2溶液时，将FeCl2先溶解在盐酸中，然后用蒸馏水稀释并加入少量铁粉
D. 滴定管用水洗净后即可直接注入标准液待用
5.某可充电电池的原理如图所示，已知a、b为惰性电极，溶液呈酸性．充电时右槽溶液颜色由绿
色变为紫色．下列叙述正确的是()
A. 放电时，H+从左槽迁移进右槽
B. 放电过程中，左槽溶液颜色由黄色变为蓝色
C. 充电时，b极接直流电源正极，a极接直流电源负极
D. 充电过程中，a极的电极反应式为：VO2++2H++e−=VO2++H2O
6.下列有关离子检验的说法错误的是()
A. 检验Cl−的试剂是硝酸银溶液和稀硝酸
B. 用氯化钙溶液、稀盐酸和澄清石灰水、品红溶液可以检验溶液中是否含有CO32−
C. 一透明溶液呈蓝色，说明溶液中含有Cu2+
D. 向溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液后生成的白色沉淀不溶解，即证明溶液中有SO42−
二、简答题（本大题共4小题，共64.0分）
7.对CO2及氮氧化物的研究具有更大意义：
(1)CO2与H2可用来合成可再生能源甲醇，已知CH3OH(1)标准燃烧热△H=−726.5kJ⋅mol−1，H2(g)
的热值为142.9kJ⋅g−1，则CO2(g)+3H2(g)−CH3OH(l)+H2O(l)△H=______。

(2)用NH3催化还原NOx时包含以下反应。

反应 I：4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)△H1<0
反应 II：4NH3(g)+6NO2(g)=5N2(g)+3O2(g)+6H2O(l)△H2>0
反应 III：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H3<0
①反应I在容积固定密闭容器内进行，选用不同的催化剂，
反应产生N2的量随时间变化如图一所示。

下列说法正确的是______。

A.该反应的活化能大小顺序是：E a(A)>E a(B)>E a(C)
B.增大压强能使反应速率加快，逛因为堦加了活化分子百分数
C.单位时间内H−0键与N−H键断裂的数目相等时，说叨反应已经达到平衡
D.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡
②将物质的盘之比为2：1的NO、O2混合气体置于恒温密闭容器中发生反应Ⅲ，正、逆反应速率随
时间变化曲线如图二所示。

在t1时，保持容器压强不变，充入一定设的NO2，t2时建立新的平衡，请在答题上画正、逆反应速率随时间变化曲线。

(3)常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时碳酸分子浓度l.5×l05mol⋅L−1，溶液的pH=5.6，
(已知10−5.6=2.5×10−6)。

弱酸HC1O H2CO3
电离常数K a=4.7×lO−8K al；K a2=5.6×10−11
①K a1=______(忽略碳酸二级电离)，向NaClO溶液中，通入少量CO2，反应的离子方程式为：
______。

②熔融碳酸盐(传导CO32−)电解技术是一种吸收空气中CO2的新方法，其工作原理如图三所示，
写出电解时阴极的电极反应式______。

8. (1)化合物A(C4H10O)是一种有机溶剂．A可以发生以下变化：
①A分子中的官能团名称是______ ；
②A只有一种一氯取代物B，写出A的结构简式：______ ；
③A的同分异构体F也可以有框图内A的各种变化，且F的一氯取代物有三种，F的结构简式是
______ ．
(2)化合物“HQ”(C6H6O2)可用作显影剂，“HQ”可以与三氯化铁溶液发生显色反应．“HQ”还
能发生的反应是(选填序号)______ ．
①加成反应②氧化反应③加聚反应④水解反应
“HQ”的一硝基取代物只有一种．“HQ”的结构简式是______ ．
(3)A与“HQ”在一定条件下相互作用形成水与一种食品抗氧化剂“TBHQ”.“TBHQ”与氢氧化钠
溶液作用得到分子式为C10H12O2Na2的化合物．“TBHQ”的结构简式是______ ．
9. 氯化铁是常见的水处理剂，无水氯化铁的熔点为555K、沸点为588K.工业制备氯化铁的一种工
艺如下：
回答下列问题：
(1)反应炉中发生反应的化学方程式为______ ．
(2)己知FeCl3⋅6H2O在水中的溶解度如下：
温度/℃01020305080100
溶解度(g/l00gH2O)74.481.991.8106.8315.1525.8535.7
从FeCl3溶液中获得FeCl3⋅6H2O的方法是______ ．
(3)捕集器中温度超过673K，存在相对分子质量为325的物质，该物质的化学式为______ ．
(4)吸收塔中吸收剂X的作用是______ ，FeCl3溶液可腐蚀印刷电路铜板，其离子方程式为
______ ．
(5)室温时向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，当溶液中c(Fe3+)≤1.0×10−5mol⋅L−1时，视作Fe3+
沉淀完全，则Fe3+沉淀完全的pH至少为______ (已知Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10−38).
10. 19.(Ⅰ)下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(用序号表示)：
(1)若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液。

①甲中石墨棒上的电极反应式____________________________________________；
②乙中总反应的离子方程式为____________________________________________；
(2)若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液。

①甲中铁棒上的电极反应式____________________________________；
②乙中总反应的离子方程式为
【答案与解析】
1.答案：C
解析：解：A.酒精有还原性，能被CrO3氧化，所以检查酒驾时，CrO3被酒精还原成Cr2(SO4)3，故A 错误；
B.明矾溶于水生成氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮颗粒，但不能除去海水中的盐分使海水淡化，故B错误；
C.硅胶具有疏松多空的结构，具有吸水性，所以硅胶可用作食品干燥剂，故C正确；
D.碳海绵具有吸附性，碳海绵吸收泄漏的原油时发生了吸附，属于物理变化，故D错误。

故选：C。

A.酒精有还原性，能被CrO3氧化；
B.明矾只能作为净水剂，但不能使海水淡化；
C.硅胶具有疏松多空的结构；
D.碳海绵具有吸附性。

本题考查物质的性质及应用，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、性质与用途等为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度不大。

2.答案：D
解析：解：蛋白质遇到可溶性硫酸盐溶液会因溶解度降低而从溶液中析出，盐析是可逆的，加水后沉淀又会溶解．
蛋白质在某些条件下能变性，这是一种不可逆的化学变化，使蛋白质变性的条件有多种，如强酸、强碱、可溶性重金属盐、甲醛、加热等，CuSO4、H2SO4、酒精能使蛋白质发生变性．
故选D．
盐析是增加中性盐浓度使蛋白质、气体、未带电分子溶解度降低的现象，是蛋白质分离纯化中经常使用的方法，最常用的中性盐有硫酸铵、硫酸钠和氯化钠等．
本题考查蛋白质的性质，题目难度不大，本题中注意能使蛋白质盐析的盐类．
3.答案：D
解析：解：A.苯乙烯分子含8个C、8个H，可知分子式为C8H8，故A正确；
B.苯乙烯中苯环、碳碳双键均与氢气发生加成反应，则1mol苯乙烯最多可与4molH2发生加成反应，故B正确；
C.苯乙烯含碳碳双键，而苯不含，苯乙烯与Br2的四氯化碳溶液反应，可鉴别，故C正确；
D.乙烯、苯为平面结构，而乙苯中侧链2个C均为四面体构型，则乙苯中所有原子不可能共面，故D错误；
故选：D。

由合成流程可知，①为苯与乙烯的加成反应，②为乙苯的消去反应，③为苯乙烯的加聚反应，
A.苯乙烯分子含8个C、8个H；
B.苯乙烯中苯环、碳碳双键均与氢气发生加成反应；
C.苯乙烯含碳碳双键，而苯不含；
D.乙烯、苯为平面结构，而乙苯中侧链2个C均为四面体构型．
本题考查有机物的合成及结构与性质，为高频考点，把握官能团与性质的关系、有机反应、有机物的结构为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项D中共面判断为解答的难点，题目难度不大．
4.答案：D
解析：
本题考查计量仪器的使用、弱电解质的电离以及盐类水解的应用和铁的化合物的性质。

本题难度不大，熟悉物质的性质、常见仪器的使用和相应的原理是解题的关键。

A.配制1mol·L−1的NaOH溶液时，在定容的过程中要加水，所以容量瓶中原有少许蒸馏水不会使溶液浓度偏低，故A正确；
B.电离过程是吸热的，升温会促进弱电解质的电离，所以0.1mol/LCH3COOH溶液升温后氢离子增多，pH减小，故B正确；
C.FeCl2是强酸弱碱盐，能发生水解，而且亚铁离子能被空气中的氧气氧化，所以实验室配制FeCl2溶液时，将FeCl2先溶解在盐酸中防止发生水解，然后用蒸馏水稀释并加入少量铁粉防止亚铁离子氧化成铁离子，故C正确；
D.滴定管用水洗净后再需要用标准液润洗，不可直接注入标准液待用，故D错误。

故选D。

5.答案：B
解析：
本题考查原电池和电解池原理，电极反应式的书写、电极的判断是学习难点，注意电解质溶液中阴阳离子的移动方向，为易错点．
a、b均为惰性电极，充电过程是把电能转化为化学能，属于电解池；充电过程中右槽溶液颜色由绿色变为紫色，则右槽得电子发生还原反应，所以b电极为电解池阴极，a极为电解池阳极；放电时，a电极为原电池正极，b电极为原电池负极，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应．
A.放电时，阳离子向正极移动，所以氢离子向左槽移动，故A错误；
B.放电时，a电极为原电池正极，左槽中得电子发生还原反应，所以溶液颜色由黄色变为蓝色，故B 正确；
C.充电时，b电极为阴极，a极为阳极，则b极接直流电源负极，a极接直流电源正极，故C错误；
D.充电过程中，a极是电解池阳极，a极的反应式为VO2+−e−+H2O=VO2++2H+，故D错误；
故选：B。

6.答案：D
解析：解：A、检验Cl−，加入硝酸银和稀硝酸，若有白色沉淀生成，证明含有Cl−，故A正确；B、检验CO32−，先加入氯化钙溶液，生成白色沉淀，过滤向沉淀中加入稀盐酸，将生成的气体分别通入到澄清石灰水和品红溶液中，如果澄清石灰水变浑浊，品红溶液不褪色，说明含有CO32−，故B 正确；
C、铜离子得颜色为蓝色，则一透明溶液呈蓝色，说明溶液中含有Cu2+，故C正确；
D、检验SO42−，先加入稀盐酸，无明显现象，再加入氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，证明含有SO42−，向溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液后生成的白色沉淀不溶解，可能是Ag+，故D错误；
故选：D．
A、检验Cl−的试剂是硝酸银和稀硝酸；
B、检验CO32−，先加入氯化钙溶液，生成白色沉淀，过滤向沉淀中加入稀盐酸，将生成的气体分别通入到澄清石灰水和品红溶液中检测；
C、根据铜离子得颜色为蓝色判断；
D、检验SO42−，先加入稀盐酸，无明显现象，再加入氯化钡溶液．
本题考查了常见离子的检验，在检验时注意相似实验现象的鉴别，本题难度不大．
7.答案：−130.9kJ⋅mol−1C、D 4.2×10−7CO2+ClO−+H2O=HCO3−+HClO3CO2+4e−= C+2CO32−
O2(g)=解析：解：(1)CH3OH(1)标准燃烧热△H=−726.5kJ/mol，热化学方程式为：①CH3OH(l)+3
2
CO2(g)+2H2O(l)△H=−725.8kJ/mol，H2(g)燃烧生成液态水的热值为142.9kJ/g，热化学方程式为：②H2(g)+1
O2(g)=H2O(1)△H=−285.8kJ/mol，反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(1)+H2O(1)可
2
由上述②×3−①得到，根据盖斯定律可得△H=−285.8kJ/mol×3−(−725.8kJ/mol)=
−130.9kJ/mol，
故答案为：−130.9kJ/mol；
(2)①A.相同时间内生成的氮气的物质的量越多，则反应速率越快，活化能越低，故活化能大小顺序是：E a(A)<E a(B)<E a(C)，故A错误；
B.增大压强能使反应速率加快，是因为增加了单位体积内活化分子个数，活化分子百分数不变，故B错误；
C.单位时间内H−O键与N−H键断裂的数目相等时，正逆反应速率相等，说明反应已经达到平衡，故C正确；
D.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，该反应是放热反应，随着反应的进行，温度升高平衡逆向移动，K值变小，当K值不变时，说明反应已经达到平衡，故D正确，
故答案为：C、D；
②在t1时，保持容器压强不变，充入一定设的NO2，t2时建立新的平衡，恒压容器中充入NO2导致容器体积增大，起稀释的作用，正反应速率降低，逆反应速率增大，不改变化学平衡状态，最终平衡
时的速率回到原平衡，所以作图为：，
故答案为：；
(3)①忽略碳酸二级电离，一级电离达到平衡时c(HCO3−)=c(H+)，平衡时溶液中c(H2CO3)= l.5×l0−5mol/L，pH=5.6，所以c(HCO3−)=c(H+)=10−5.6mol/L=2.5×10−6mol/L，则K a1=
c(H+)c(HCO3−) c(H2CO3)=2.5×10−6×2.5×10−6
1.5×10−5
=4.2×10−7，
向NaClO溶液中，通入少量CO2，根据强酸制取弱酸的原理，反应产生HClO和NaHCO3，则反应的离子方程式为：CO2+ClO−+H2O=HCO3−+HClO，
故答案为：4.2×10−7；CO2+ClO−+H2O=HCO3−+HClO；
②电解时阴极发生还原反应，根据装置图分析，CO2被还原为C和CO32−，则阴极的电极反应为：3CO2+ 4e−=C+2CO32−，
故答案为：3CO2+4e−=C+2CO32−。

(1)根据已知焓变的热化学方程式推导所求反应，再根据盖斯定律可求得△H值；
(2)①A.相同时间内生成的氮气的物质的量越多，则反应速率越快，活化能越低；
B.增大压强能使反应速率加快，是因为增加了单位体积内活化分子个数；
C.单位时间内H−O键与N−H键断裂的数目相等时，正逆反应速率相等；
D.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，该反应是放热反应，随着反应的进行，温度升高平衡逆向移动，K值变小；
②在t1时，保持容器压强不变，充入一定设的NO2，t2时建立新的平衡，恒压容器中充入NO2导致容器体积增大，起稀释的作用，正反应速率降低，逆反应速率增大，不改变化学平衡状态，最终平衡时的速率回到原平衡；
(3)①忽略碳酸二级电离，一级电离达到平衡时c(HCO3−)=c(H+)，据此计算K a1的值，向NaClO溶液中，通入少量CO2，根据强酸制取弱酸的原理，反应产生HClO和NaHCO3；
②电解时阴极发生还原反应，根据装置图分析，CO2被还原为C和CO32−，据此写出阴极的电极反应。

本题考查化学平衡影响因素分析，热化学方程式书写方法，化学平衡常数计算，电解池原理的分析应用，掌握平衡移动原理、概念实质、电解池原理的理解应用是关键，题目难度中等。

8.答案：羟基；(CH3)3COH；；①②；；
解析：解：(1)化合物A(C4H10O)是一种有机溶剂，根据图知，D中含有不饱和键，能和溴发生加成反应，则A为醇、D为烯烃，A只有一种一氯取代物B，则A结构简式为(CH3)3COH，B为
(CH3)2C(OH)CH2Cl，A和钠反应生成C，C为(CH3)3CONa，A发生消去反应生成D，D为CH2=C(CH3)2，D发生加成反应生成E，E为CH2BrCBr(CH3)2；
①A为(CH3)3COH，其官能团名称是羟基，故答案为：羟基；
②根据上面的分析可知，A为(CH3)3COH，故答案为：(CH3)3COH；
③A的同分异构体F也可以有框图内A的各种变化，且F的一氯取代物有三种，F的结构简式为
，故答案为：；
(2)化合物“HQ”(C6H6O2)可用作显影剂，“HQ”可以与三氯化铁溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，同时含有苯环，“HQ”具有苯和酚的性质，能发生加成反应、氧化反应、还原反应、缩聚反应，故选①②；
“HQ”的一硝基取代物只有一种，说明两个酚羟基位于对位，结构简式为；
故答案为：①②；；
(3)A与“HQ”在一定条件下相互作用形成水与一种食品抗氧化剂“TBHQ”，“TBHQ”与氢氧化钠溶液作用得到化学式为C10H12O2Na2的化合物，则“TBHQ”中含有2个酚羟基，结合A、“HQ”的化学式可知，应(CH3)3COH与发生苯环取代反应脱去1分子水生成“TBHQ”，
“TBHQ”结构简式为，
故答案为：．
(1)化合物A(C4H10O)能与Na反应，说明含有羟基，②中A只有一种一氯取代物B，则A为，B为，A和钠反应生成C为(CH3)3CONa，A在浓硫酸作用下生成D，D能与溴发生加成反应，则A发生消去反应生成D为CH2=C(CH3)2，E为；
(2)化合物“HQ”(C6H6O2)可用作显影剂，“HQ”可以与三氯化铁溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，同时含有苯环，“HQ”具有苯和酚的性质；
“HQ”的一硝基取代物只有一种，说明两个酚羟基位于对位；
(3)A与“HQ”在一定条件下相互作用形成水与一种食品抗氧化剂“TBHQ”，“TBHQ”与氢氧化钠溶液作用得到化学式为C10H12O2Na2的化合物，则“TBHQ”中含有2个酚羟基，结合A、“HQ”的化学式可知，应(CH3)3COH与发生苯环取代反应脱去1分子水生成“TBHQ”．本题考查有机物推断，为高频考点，涉及醇、烯烃、卤代烃之间的转化，熟悉常见有机物官能团及
其性质、常见反应类型、反应条件即可解答，题目难度不大．
9.答案：2Fe+3Cl2=2FeCl3；加入少量盐酸加热浓缩，再冷却结晶；Fe2Cl6；吸收反应炉中过量的氯气和少量氯化铁烟气；2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；4
解析：解：(1)根据流程图可知，反应炉中反应物为铁屑与氯气反应，生成氯化铁，反应的化学方程式为2Fe+3Cl2=2FeCl3，
故答案为：2Fe+3Cl2=2FeCl3；
(2)由表中数据可知，温度越高氯化铁的溶解度越高，由溶液获得晶体需加热蒸发、冷却晶体．Fe3+易水解应先加入少量的盐酸，抑制Fe3+水解，再热蒸发、冷却晶体获得FeCl3⋅6H2O；
故答案为：加入少量盐酸加热浓缩，再冷却结晶；
(3)捕集器中物质冷却后得氯化铁，根据元素守恒，捕集器中物质也应由氯元素和铁元素组成，且铁原子与氯原子个数比也为1：3，相对分子质量为325，则该物质的化学式Fe2Cl6，
故答案为：Fe2Cl6；
(4)反应炉中出来的尾气有过量的氯气和少量的氯化铁烟气，需要被吸收，所以吸收塔中吸收剂X的作用是吸收反应炉中过量的氯气和少量氯化铁烟气，氯化铁与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，
故答案为：吸收反应炉中过量的氯气和少量氯化铁烟气；2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；
(5)根据Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)⋅c3(OH−)，当Fe3+沉淀完全时c(Fe3+)≤1.0×10−5mol⋅L−1，此时
c(OH−)=3Ksp[Fe(OH) 3]
c(Fe 3+)=3l.0×l0−38
l．O×lO−5
mol⋅L−1=1.0×10−11mol⋅L−1，所以pH=4，即Fe3+沉淀完
全的pH至少为4，
故答案为：4．
(1)根据流程图可知，反应炉中反应物为铁屑与氯气反应，生成氯化铁；
(2)由表中数据可知，温度越高氯化铁的溶解度越高，由溶液获得晶体需加热蒸发、冷却晶体，铁离子易水解应先加入少量的盐酸；
(3)捕集器中物质冷却后得氯化铁，根据元素守恒，捕集器中物质也应由氯元素和铁元素组成，且铁原子与氯原子个数比也为1：3，根据相对分子质量可判断化学式；
(4)反应炉中出来的尾气有过量的氯气和少量的氯化铁烟气，需要被吸收，氯化铁与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜；
(5)根据Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)⋅c3(OH−)，及c(Fe3+)≤1.0×10−5mol⋅L−1，可计算出氢氧根离子的最低浓度，再计算出pH最小值．
本题考查学生对工艺流程的理解、物质的分离提纯等基本操作、氧化还原反应滴定应用、溶度积有关计算等，题目难度中等，需要学生具有扎实的基础知识与灵活运用知识解决问题的能力．
10.答案：(Ⅰ)⑸﹥⑸﹥⑸﹥⑸﹥⑸
(Ⅱ)(1)①O 2+4e −+2H 2O=4OH −②2Cl −+2H 2O Cl 2↑+H 2↑+2OH −
(2)①Fe—2e −=Fe 2+②2Cu2++2H2O2Cu+4H++O 2↑
解析：(Ⅰ)属于金属电化学腐蚀内容，答案为⑸﹥⑸﹥⑸﹥⑸﹥⑸
(II)(1)甲为铁的吸氧腐蚀：正极：负极：
乙是电解食盐水：
(2)甲为原电池，铁为负极：；
乙为电解硫酸铜的电解池；铁为阴极，总反应为：。