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2020届 全国高考理综 化学模拟试卷精编二(解析版)

2020届  全国高考理综  化学模拟试卷精编二(解析版)
2020届  全国高考理综  化学模拟试卷精编二(解析版)

绝密★启用前

2020年普通高等学校招生全国统一考试(模拟二)

理科综合能力测试—化学

注意事项:

1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后。再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。

4.本试卷可能用到元素的相对原子质量:

一、选择题:本题共7个小题,每小题6分,共计42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,下列说法正确的是( )

A.中国天眼用到碳化硅,芯片用到高纯硅,石英玻璃用到硅酸盐

B.《本草经集注》中关于鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的记载:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法应用了焰色反应

C.宋·王希孟《千里江山图》卷中的绿色颜料铜绿的主要成分是氢氧化铜

D.“笔、墨、纸、砚”在中国传统文化中被称为“文房四宝”,用石材制作砚台的过程是化学变化

【答案】B

【解析】石英玻璃的主要成分为二氧化硅,不是硅酸盐,选项A错误;鉴别KNO3和Na2SO4,利用钾元素和钠元素的焰色反应不同,钠元素焰色反应为黄色,钾元素焰色反应为透过钴玻璃为紫色,选项B正确;铜绿的主要成分是碱式碳酸铜,选项C错误;有新物质生成的变化是化学变化,用石材制作砚台的过程没有新物质生成,属于物理变化,选项D错误。

8.用N A表示阿伏加德罗常数的值,下列有关说法中错误的是( )

【答案】A

【解析】A项,3517Cl中含有18个中子,错误;B项,NaHSO4、MgSO4的摩尔质量都是120 g·mol-1,1.2 g NaHSO4和MgSO4的混合物的物质的量为0.01 mol,NaHSO4中阳离子为Na+,MgSO4中阳离子为Mg2+,故混合物含阳离子的物质的量为0.01 mol,正确;C项中相同物质的量的乙烯、乙醇的耗氧量相同,正确;D项,每个胶体粒子由成千上万个氢氧化铁粒子构成,将含0.1 mol FeCl3的饱和溶液滴入沸水形成的胶体粒子的数目小于0.1N A,正确。

9.有机物TPE具有聚集诱导发光特性,在光电材料领域应用前景广阔,其结构简式如图所示。下列有关该有机物的说法正确的是( )

A.分子式为C26H22 B.属于苯的同系物

C.一氯代物有3种D.能溶于水和酒精

【答案】C

【解析】A项,该有机物可看做四个苯基取代乙烯中的4个氢原子,苯基为—C6H5,故该有机物的分子式为C26H20,错误;B项,该有机物与苯在组成上相差C20H14,不为CH2的整数倍,该有机物不是苯的同系物,错误;C项,该有机物中4个苯环等效,每个苯环上含有3种类型的氢原子,故该有机物的一氯代物有3种,正确;D项,该有机物属于芳香烃,难溶于水,易溶于酒精,错误。

10.氢氧化铈[Ce(OH)4]是一种重要的稀土氢氧化物。平板电视显示屏生产过程中会产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2),某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:

下列说法中错误的是( )

A.滤渣A中主要含有SiO2、CeO2

B.过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒

C.过程②中发生反应的离子方程式为CeO2+H2O2+3H+===Ce3++2H2O+O2↑

D.过程④中消耗11.2 L(标准状况下)O2,转移电子数为2×6.02×1023

【答案】C

【解析】A项,加盐酸后过滤出来的滤渣A中一定含有不反应的SiO2,不知道CeO2是否溶于盐酸,观察图可知产品就是从滤渣A中出来的,即CeO2不与盐酸反应,正确;B项,本实验中过滤操作用到的玻璃仪器只有烧杯、玻璃棒、漏斗,正确;C项,滤渣A中CeO2(Ce为+4价)和H2O2反应得到滤液B中的

Ce3+,则H2O2作还原剂,但该离子方程式不遵循质量守恒和得失电子守恒,错误;D项,过程④中O2作氧化剂,1 mol O2参与反应转移4 mol电子,则消耗标准状况下11.2 L(0.5 mol)O2转移0.5×4 mol =2 mol电子,数目为2N A,正确。

11.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最高化合价与最低化合价的代数和为2,X 的最简单氢化物在常温下为液体,Y的原子半径在同周期金属元素中最小,Z与X同主族。下列说法正确的是( )

A.W、X、Y属于同一周期元素

B.四种元素中W的简单离子半径最大

C.X的最简单氢化物的热稳定性比Z的强

D.Y、Z形成的化合物溶解于水形成其水溶液

【答案】C

【解析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最高化合价与最低化合价的代数和为2,说明该元素最高价为+5,则为氮元素,X的最简单氢化物在常温下为液体,该元素为氧元素,Y的原子半径在同周期金属元素中最小,为铝元素,Z与X同主族,为硫元素A.氮和氧是同一周期元素,铝是下一周期的元素,故错误;B.四种元素的简单离子中硫离子半径最大,故错误;C.氧的非金属性比硫强,所以氧的最简单氢化物为水,其热稳定性比硫化氢的强,故正确;D.铝和硫形成的硫化铝溶解于水会发生双水解反应,故错误。故选C。

12.硼酸(H3BO3)为一元弱酸,已知H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为H3BO3+OH-===B(OH,H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列说法正确的是( )

A.当电路中通过1 mol电子时,可得到1 mol H3BO3

B.将电源的正、负极反接,工作原理不变

C.阴极上的电极反应为2H2O-4e-===O2+4H+

D.B(OH穿过阴膜进入阴极室,Na+穿过阳膜进入产品室

【答案】A

【解析】阳极电极反应为2H2O-4e-===O2↑+4H+,阴极电极反应为4H2O+4e-===2H2↑+4OH-,阳极室

中的氢离子通过阳膜进入产品室,原料室中的B(OH)4-穿过阴膜进入产品室,发生反应B(OH)

-+H+===H2O+H3BO3获得产品。电路中通过1 mol电子时,阳极上有1 mol H+生成,生成1 mol硼酸4

需要1 mol H+,所以电路中通过1 mol电子时,可得到1 mol H3BO3,A项正确;如果将电源的正、负极

反接,工作原理发生变化,B项错误;电解时阴极发生得到电子的还原反应,电极反应式为4H2O+4e-===2H2

↑+4OH-,C项错误;阳极电极反应为2H2O-4e-===O2↑+4H+,阴极电极反应为4H2O+4e-===2H2↑

+4OH-,阳极室中的氢离子通过阳膜进入产品室,B(OH)4-穿过阴膜进入产品室,发生反应B(OH)

-+H+===H2O+H3BO3,Na+穿过阳膜进入阴极室,D项错误。

4

13.柠檬酸(用H3R表示)可用作酸洗剂。常温下,向0.1 mol·L-1 H3R溶液中加入少量NaOH固体(忽

略溶液体积的变化),H3R、H2R-、HR2-和R3-的含量与pH的关系如图所示。下列叙述正确的是( )

A.图中b曲线表示HR2-的变化

B.HR2-的电离常数为K a3=1×10-6

C.pH=7时,c(Na+)=c(HR2-)+c(H2R-)+c(R3-)

D.pH=5时,c(HR2-)+c(H2R-)+c(R3-)=0.1 mol·L-1

【答案】B

【解析】A项,H3R溶液中加入NaOH,先反应生成NaH2R,再生成Na2HR,最后生成Na3R,则图中

曲线a、b、c、d分别代表H3R、H2R-、HR2-和R3-,错误;B项,HR2-的电离常数K a3=

c H+·c R3-

K a3=c(H+)=1×10

c HR2-,由图可知,HR2-和R3-的含量相等时,溶液的pH=6,则有

-6,正确;C项,常温下,pH=7时,溶液呈中性,则有c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒推知,c(Na+)

=2c(HR2-)+c(H2R-)+3c(R3-),错误;D项,由图可知,pH=5时溶液中存在H3R、H2R-、HR2-和

R3-,据物料守恒可得c(HR2-)+c(H2R-)+c(R3-)+c(H3R)=0.1 mol·L-1,错误。

26.某化学兴趣小组设计实验制备苯甲酸异丙酯,其反应原理为

用如图所示装置进行实验:

物质的性质数据如表所示:

物质相对分子质量密度/(g·cm-3) 沸点/℃水溶性

苯甲酸122 1.27 249 微溶

异丙醇60 0.79 82 易溶苯甲酸异丙酯164 1.08 218 不溶

步骤ⅰ:在图甲干燥的仪器a中加入38.1 g苯甲酸、30 mL异丙醇和15 mL浓硫酸,再加入几粒沸石;步骤ⅱ:加热至70 ℃左右保持恒温半小时;

步骤ⅲ:将图甲的仪器a中液体进行如下操作得到粗产品:

步骤ⅳ:将粗产品用图乙所示装置进行精制。

试回答下列问题:

(1)步骤ⅰ中加入三种试剂的先后顺序一定错误的是________(填字母)。

A.异丙醇、苯甲酸、浓硫酸

B.浓硫酸、异丙醇、苯甲酸

C .异丙醇、浓硫酸、苯甲酸

(2)图甲中仪器a 的名称为________,判断酯化反应达到平衡的现象_________________________________。 加入的苯甲酸和异丙醇中,需过量的是________,目的是____________________。

(3)本实验一般采用水浴加热,因为温度过高会使产率________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(4)操作Ⅰ中第二次水洗的目的是__________________________________________,

操作Ⅱ中加入无水硫酸镁的作用为_________________________________________。

(5)步骤ⅳ所用的装置中冷却水的进口为________(填字母),操作时应收集218 ℃的馏分,如果温度计水银球偏上,则收集的精制产品中可能混有的杂质为________(填物质名称)。

(6)如果得到的苯甲酸异丙酯的质量为40.930 g 。则该实验的产率为________%(保留2位有效数字)。

【答案】(1)B (2)三颈烧瓶(或三口烧瓶) 油水分离器中水面保持稳定 异丙醇 有利于酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化率 (3)减小 (4)除去残留的碳酸钠 除去残留的水 (5)g 苯甲酸

(6)80

【解析】(1)浓硫酸和其他液态物质混合时应注意实验安全,一般都是将浓硫酸沿玻璃棒或容器内壁缓缓注入其他液体中,边注入边搅拌,所以酯化反应实验中,一般先加入密度最小的醇,再加入羧酸,最后加入浓硫酸(其中浓硫酸和羧酸顺序可以颠倒)。(2)油水分离器中水层高低的变化可以显示生成物水的量,据此可以判断酯化反应是否达到平衡;由于酯化反应属于可逆反应,所以其中一种物质过量,既可以使平衡向正反应方向移动,又可以提高另外一种物质的转化率,由题中数据知,异丙醇过量。(3)有机物一般都易挥发,所以温度过高,容易造成反应物挥发而损失,从而降低产率。(4)第一次水洗主要是除去异丙醇和硫酸等水溶性杂质,用饱和碳酸钠溶液洗主要是除去硫酸和苯甲酸等酸性杂质,而第二次水洗,则是为了除去残留的碳酸钠,操作Ⅱ中加入无水硫酸镁是为了除去残留的水。(5)如果蒸馏时温度计的水银球偏上,则蒸馏烧瓶支管口处温度比温度计所测量的温度高,会有沸点较高的杂质逸出。(6)38.1 g 苯甲酸的物质的量为38.1 g 122 g ·mol -1≈0.312 mol,30 mL 异丙醇的物质的量为30 mL ×0.79 g ·cm -3

60 g ·mol -1

=0.395 mol ,苯甲酸不足,所以苯甲酸异丙酯的理论产量为0.312 mol ×164 g ·mol -1

=51.168 g ,则产率为40.930 g 51.168 g ×100%≈80%。

27.工业上采用氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯碳酸锰的流程如图所示:

已知:①菱锰矿的主要成分是MnCO 3,其余为Fe 、Ca 、Mg 、Al 等元素。

②部分阳离子沉淀时溶液的pH 。 离子 Al 3+ Fe 3+

Ca 2+ Mn 2+ Mg 2+ 开始沉淀的pH 4.1 2.2

10.6 8.1 9.1 沉淀完全的pH 4.7 3.2

13.1 10.1 11.1 ③焙烧过程中主要反应为MnCO 3+2NH 4Cl=====△MnCl 2+2NH 3↑+CO 2↑+H 2O 。

(1)根据图1、2、3,分析焙烧过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、m (NH 4Cl)/m (菱锰矿粉)分别为________、________、________。

(2)对浸出液净化除杂时,需先加入MnO 2,作用是________,再调节溶液pH 的最大范围为________,将Fe 3+和Al 3+变为沉淀而除去,然后加入NH 4F 将Ca 2+、Mg 2+变为氟化物沉淀除去。

(3)“碳化结晶”步骤中,加入碳酸氢铵时反应的离子方程式为_______________________________________。

(4)上述流程中可循环使用的物质是________(填化学式)。

(5)现用滴定法测定产品中锰的含量。实验步骤:称取4.000 g 试样,向其中加入稍过量的磷酸和硝酸,

加热使产品中MnCO 3完全转化为[Mn(PO 4)2]3-(其中NO -3转化为NO -2);

加入稍过量的硫酸铵,发生反应NO -2+NH +4===N 2↑+2H 2O 以除去NO -2;加入稀硫酸酸化,再加入60.00 mL 0.500 mol ·L

-1硫酸亚铁铵溶液,发生的反应为[Mn(PO 4)2]3-+Fe 2+===Mn 2++Fe 3++2PO 3-4;用5.00 mL 0.500 mol ·L

-1酸性K 2Cr 2O 7溶液恰好除去过量的Fe 2+。

①酸性K 2Cr 2O 7溶液与Fe 2+反应的离子方程式为____________________________________________。 ②试样中锰的质量分数为______。

【答案】(1)500 ℃ 60 min 1.10 (2)将Fe 2+氧化为Fe 3+ 4.7≤pH<8.1 (3)Mn 2++2HCO -3

===MnCO 3↓+CO 2↑+H 2O (4)NH 4Cl (5)①6Fe 2++Cr 2O 2-7+14H +===6Fe

3++2Cr 3++7H 2O ②20.625%

【解析】(1)结合题中图像,浸出率达到一定高度后再改变该量时变化不明显的临界点,即为最佳选择,则

焙烧温度为500 ℃,焙烧时间为60 min ,m (NH 4Cl )m (菱锰矿粉)

的值为1.10。 (2)为了通过调节pH 使溶液中的铁变为沉淀,则需要把亚铁离子氧化为铁离子;为了完全使溶液中的Fe 3+、Al 3+变为沉淀,而不影响Ca 2+、Mg 2+、Mn 2+,则pH 应大于等于4.7,小于8.1。

(3)净化除杂后溶液中的锰离子与碳酸氢根离子反应生成碳酸锰沉淀、二氧化碳气体与水,反应的离子方程

式为Mn 2++2HCO -3===MnCO 3↓+CO 2↑+H 2O 。

(4)通过流程可知,可以循环利用的物质为氯化铵。

(5)①酸性K 2Cr 2O 7溶液中的Cr 为+6价,反应中变为+3价,亚铁离子变为+3价,反应的离子方程式:

6Fe 2++Cr 2O 2-7+14H +===6Fe

3++2Cr 3++7H 2O ;②加入的硫酸亚铁铵中的亚铁离子分两部分,与[Mn(PO 4)2]3-和K 2Cr 2O 7反应,n (Fe 2+)∶n (Cr 2O 2-7)=6∶1,n 1(Fe

2+)=6×0.5 mol ·L -1×0.005 L =0.015 mol ,n 2(Fe 2+)∶n ([Mn(PO 4)2]3-)=1∶1,n 2(Fe 2+)=n ([Mn(PO 4)2]3-)=0.500 mol ·L -1×0.060 L -0.015 mol =0.015 mol ,根据Mn 原子守恒,则m (Mn)=0.015 mol ×55 g ·mol -1=0.825 g ,质量分数=0.8254

×100%=20.625%。 28.高铁酸钠(Na 2FeO 4)是一种新型、高效的水处理剂,与水反应的化学方程式为4Na 2FeO 4+10H 2O===4Fe(OH)3+3O 2↑+8NaOH 。电解制备Na 2FeO 4装置示意图如图所示。

(1)a 是电源的________(填“正”或“负”)极。电解时,石墨电极附近溶液的碱性________(填“增强”“减弱”或“不变”)。

(2)铁电极的反应式为_____________________________________________。

(3)维持一定的电流强度和电解温度,NaOH 起始浓度对Na 2FeO 4浓度影响如图(电解液体积相同的情况下进行实验)。

①电解3.0 h 内,随NaOH 起始浓度增大,Na 2FeO 4浓度变化趋势是________(填“增大”“不变”或“减小”)。

②当NaOH 起始浓度为16 mol ·L -1,1.0~2.0 h 内生成Na 2FeO 4的速率是________mol ·L -1·h -1。 ③A 点与B 点相比,n [Fe(OH)3]:A ________B (填“>”“=”或“<”)。

(4)提纯电解所得Na 2FeO 4,采用重结晶、过滤、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用________(填字母)溶液和异丙醇。

A .Fe(NO 3)3

B .NH 4Cl

C .CH 3COONa

(5)次氯酸钠氧化法也可以制得Na 2FeO 4。

已知:2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =a kJ ·mol -1

NaCl(aq)+H 2O(l)===NaClO(aq)+H 2(g)ΔH =b kJ ·mol -1

4Na 2FeO 4(aq)+10H 2O(l)===4Fe(OH)3(s)+3O 2(g)+8NaOH(aq) ΔH =c kJ ·mol -1

反应2Fe(OH)3(s)+3NaClO(aq)+4NaOH(aq)===2Na 2FeO 4(aq)+3NaCl(aq)+5H 2O(l)的ΔH =______kJ ·mol -1。

【答案】(1)负 增强 (2)Fe +8OH --6e -===FeO 2-4+4H 2O (3)①增大 ②8 ③< (4)C

(5)-32a -3b -12

c 【解析】(1)应该用铁作阳极电解氢氧化钠制备高铁酸钠,电解时铁失去电子发生氧化反应,再结合OH -

生成FeO 2-4和H 2O ,因此a 是电源的负极,b 为电源的正极;电解时,石墨电极为阴极,阴极发生还原反

应,电极反应式为2H 2O +2e -===H 2↑+2OH -,石墨电极附近溶液的碱性增强。(2)根据上述分析,铁电

极的反应式为Fe +8OH --6e -===FeO 2-4+4H 2O 。(3)①根据图像,电解3.0 h 内,随NaOH 起始浓度

增大,Na 2FeO 4浓度逐渐增大。②根据图像,当NaOH 起始浓度为16 mol ·L -1时,1.0~2.0 h 内生成

Na 2FeO 4的速率为(16-8)mol ·L -1

1 h

=8 mol ·L -1·h -1。③因电流强度和时间一定,则反应的Fe 的物质的量一定,根据图像,Na 2FeO 4浓度:A >B ,根据铁原子守恒,n [Fe(OH)3]:A

洗涤剂最好选用碱性溶液来抑制FeO 2-4的水解。Fe(NO 3)3、NH 4Cl 溶液中因Fe 3+、NH +4的水解溶液均显

酸性;CH 3COONa 溶液因CH 3COO -的水解而显碱性,故C 符合题意。(5)将3个已知的热化学方程式

按顺序分别编号为①、②、③,根据盖斯定律,将-①×32-②×3-③×12

,得:2Fe(OH)3(s)+3NaClO(aq)+4NaOH(aq)===2Na 2FeO 4(aq)+3NaCl(aq)+5H 2O(l) ΔH =? ????-32

a -3

b -12

c kJ ·mol -1。 35. [化学一选修 3:物质结构与性质](15分)

钛及其化合物的应用越来越受到人们的关注。

(1)基态Ti 原子核外电子排布的能量最高的能级符号是______。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)钛比钢轻,比铝硬,是一种新兴的结构材料。钛硬度比铝大的原因是_______________________________。

(3)催化剂M 能催化乙烯、丙烯、苯乙烯等的聚合,其结构如图所示。

①M中,碳原子的杂化形式有________种。

②M中,不含________(填标号)。

a.π键b.σ键c.配位键d.氢键e.离子键

(4)金红石(TiO2)是含钛的主要矿物之一,具有典型的四方晶系结构。其晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示。

①4个微粒A、B、C、D中,属于氧原子的是________。

②若A、B、C的原子坐标分别为A(0,0,0)、B(0.69a,0.69a,c)、C(a,a,c),则D的原子坐标为D(0.19a,________,________);钛氧键键长d=________(用代数式表示)。

【答案】(1)3d 3

(2)Ti原子的价电子数比Al多,金属键更强(或Ti的原子化热比Al大,金属键更强等其他合理答案)

(3)①2 ②de (4)①BD ②0.81a0.5c0.31×2a

【解析】(1)基态Ti原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,能量最高的能级符号为3d。钛的3d能级上有2个未成对电子,第四周期元素中,基态原子的未成对电子数为2的元素还有Ni(3d84s2)、Ge(4s24p2)、Se(4s24p4),共3种。(2)钛、铝均为金属晶体,其硬度取决于金属键强弱。Ti原子的价电

子数比Al多,金属键更强,因此钛硬度比铝大。(3)①M的结构如图,1类碳原子的杂化类型为sp2,2类碳原子的杂化类型为sp3。②M中,C—C键、C—H键、C—O键、Ti—Cl键属于σ键,苯环中存在大π键、Ti与O间存在配位键,M中不存在氢键与离子键。(4)①金红石晶胞结构中A类原子个数:8×1/8=1,B类原子个数:4×1/2=2,D类原子个数为2、体心原子个数为1,根据TiO2知Ti、O个数比为1∶2,则1个晶胞中Ti原子的个数为2,O原子的个数为4,故属于氧原子的是B、D。

②根据晶胞结构,D在底面投影为,其横坐标为0.19a,则纵坐标为a-0.19a=0.81a,故D

的原子坐标为(0.19a,0.81a,0.5c)。B、C在底面投影为,钛氧键键长(即BC段距离)为d,则有d2=(0.31a)2+(0.31a)2,则d=0.31×2a。

36.[化学—选修5:有机化学基础](15分)

有机物J 是我国自主成功研发的一类新药,它属于酯类,分子中除苯环外还含有一个五元环。合成J 的一种路线如下:

已知:

回答下列问题: (1)B 的结构简式是______________________。C 的官能团名称是__________________。

(2)D 生成E 的化学方程式为________________________________________。

(3)H →J 的反应类型是________。在一定条件下,H 自身缩聚生成的高分子化合物的结构简式是______________________________。

(4)根据C ――→Mg ,乙醚――→CO 2

X ,X 的分子式为__________。X 有多种同分异构体,其中满足下列条件的同分异构体共有________种(已知:碳碳三键或碳碳双键不能与羟基直接相连)。

①除苯环外无其他环,且无—O —O —键

②能与FeCl 3溶液发生显色反应

③苯环上的一氯代物只有两种

(5)利用题中信息和所学知识,写出以甲烷和甲苯为原料合成的路线流程图(其他试剂自选)。

(4)C 8H 6O 3 9

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