成都实验中学2019-2020学年度2020届高考模拟考试理科综合试题(化学部分)(二)
展开成都实验中学2020届高考模拟考试试题(二)
理科综合能力测试
(化学部分)
本试卷分选择题和非选择题两部分,共40题,满分300分,考试时间150分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 O 16 P 31 S 32
第Ⅰ卷(选择题 共126分)
一、选择题(每小题6分,本大题共13小题。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,下列叙述中不正确的是( )
A.用氟利昂作制冷剂会加剧雾霾天气的形成
B.严格地讲实验室中的“通风厨”是一种不负责任的防污染手段,因为实验产生的有害气体一般没有得到转化或吸收
C.“长征九号”运载火箭的壳体通常采用纤维作增强体,金属作基体的复合材料
D.漂洗衣服时,可以采用萃取原理中的“少量多次”来节约用水
解析:选A A项,氟利昂作制冷剂会导致臭氧空洞,雾霾天气的形成与粉尘污染、汽车尾气排放有关,错误;B项,实验室中通过“通风厨”的有害气体一般没有得到转化或吸收,正确;C项,“长征九号”运载火箭的壳体通常采用纤维作增强体,金属作基体的复合材料,正确;D项,漂洗衣服时,可以采用萃取原理中的“少量多次”来节约用水,正确。
8.下列有关实验操作与结论都正确的是( )
选项 | 实验操作及现象 | 实验结论 |
A | 用洁净的铂丝蘸取某食盐试样,在酒精灯火焰上灼烧,火焰显黄色 | 说明该食盐不含KIO3 |
B | 向某无色溶液中滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后沉淀又会全部消失 | 该无色溶液中一定有Al3+,无Mg2+ |
C | 向尿液中加入新制Cu(OH)2悬浊液,没有砖红色沉淀生成 | 说明尿液中不含有葡萄糖 |
D | 某待测液中先滴入氯水无明显现象,后滴入硫氰化钾溶液出现血红色 | 该待测液中一定含有Fe2+ |
解析:选B 若含KIO3,K元素的焰色浅紫色能被Na元素的焰色黄色遮挡,观察不到,A项错误;只有Al3+遇NaOH才能产生“先生成沉淀后沉淀溶解”的现象,B项正确;新制Cu(OH)2悬浊液与葡萄糖只有在加热条件下才能产生砖红色沉淀,C项错误;若待测液中含有Fe3+,也有同样的现象,D项错误。
9.W、X、Y、Z四种短周期元素,在元素周期表中的位置如图所示,其中W元素的原子序数为Z元素原子序数的两倍,则下列说法正确的是( )
| Y | Z |
X |
| W |
A.X位于元素周期表中的第三周期第ⅥA族
B.X、Y、Z三种元素对应原子的半径依次减小
C.XZ2和YZ2的结构和化学性质相似
D.利用Y的含氧酸酸性强于W的含氧酸酸性,可证明非金属性Y强于W
解析:选B 由于题述四种元素均是短周期元素,W元素的原子序数为Z元素原子序数的两倍,且W与Z同主族,原子序数相差8,故Z为O,W为S,则X为Si,Y为N。A项,X为Si,位于元素周期表中第三周期第ⅣA族,错误;B项,同周期元素的原子半径从左到右依次减小(稀有气体元素除外),同主族元素的原子半径从上到下依次增大,故原子半径r(X)>r(Y)>r(Z),正确;C项,SiO2为酸性氧化物,而NO2不是酸性氧化物,二者的化学性质均不相似,错误;D项,比较元素非金属性的强弱时应比较其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱,错误。
10.微信热传的“苯宝宝表情包”可看作是由苯衍生的物质配以相应文字形成的(如图)。下列说法正确的是( )
A.化合物(A)不能与乙醇发生反应
B.化合物(B)分子式为C6H6Cl6
C.化合物(B)可通过苯与Cl2发生加成反应制得
D.1 mol化合物(A)可与3 mol H2发生加成反应
解析:选D A项,根据(A)的结构简式可知,(A)中含有羧基,能与乙醇发生酯化反应,错误;B项,由(B)的结构简式知,其分子式为C6Cl6,错误;C项,苯的分子式为C6H6,(B)的分子式为C6Cl6,发生Cl取代苯环上H原子的反应,属于取代反应,不是加成反应,错误;D项,(A)中只有苯环能与氢气发生加成反应,即1 mol化合物(A)能与3 mol H2发生加成反应,正确。
11.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
解析:选C 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2NA,正确。
12.锌空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH-+2H2O===2Zn(OH)。下列说法正确的是( )
A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动
B.充电时,电解质溶液中c(OH-)逐渐减小
C.放电时,负极反应为Zn+4OH--2e-===Zn(OH)
D.放电时,电路中通过2 mol电子,消耗氧气22.4 L(标准状况)
解析:选C A项,充电时装置为电解池,溶液中的阳离子向阴极移动。B项,充电时的总反应为放电时的逆反应:2Zn(OH)===2Zn+O2+4OH-+2H2O,c(OH-)逐渐增大。C项,放电时负极失电子发生氧化反应,由放电时的总反应可知,负极反应式为Zn+4OH--2e-===Zn(OH)。D项,由放电时的总反应可知,电路中通过2 mol电子时,消耗0.5 mol O2,其体积为11.2 L(标准状况)。
13.常温下,向100 mL 0.01 mol·L-1 HA溶液中逐滴加入0.02 mol·L-1 MOH溶液,图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(体积变化忽略不计)。下列说法中不正确的是( )
A.MOH为一元弱碱
B.MA 稀溶液pH<7
C.N点水的电离程度大于K点水的电离程度
D.K点对应的溶液的pH=10,则c(MOH)+c(OH-)-c(H+)=0.01mol·L-1
解析:选D A项,0.01 mol·L-1 HA溶液中pH=2,则HA是强酸,与50 mL MOH溶液恰好反应后,溶液呈酸性,与 51 mL MOH溶液反应后,恰好呈中性,说明MOH为弱碱,故A正确;B项,HA是强酸,MOH为弱碱,MA是强酸弱碱盐,其稀溶液pH<7,故B故A正确;B项,HA是强酸,MOH为弱碱,MA是强酸弱碱盐,其稀溶液pH<7,故B正确;C项,由图像可知,N点溶液呈中性,水电离的H+为10-7mol·L-1,K点溶液呈碱性,MOH电离的OH-抑制了水电离,水电离的H+小于10-7mol·L-1,所以N点水的电离程度大于K点水的电离程度,故C正确;D项,在K点时混合溶液体积是碱溶液的2倍,根据物料守恒结合溶液体积变化知,c(MOH)+c(M+)=0.01 mol·L-1,根据电荷守恒得c(M+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),c(MOH)+c(OH-)-c(H+)=c(M+)-c(A-)+c(MOH)=0.01 mol·L-1-0.005 mol·L-1=0.005 mol·L-1,故D错误。
第II卷(非选择题共174分)
三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题,每个试题考生都必须做答。第33~40题为选考题,考生根据要求做答。
(一)必考题(共129分)
26.(15分)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题:
(1)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度323 K,NaClO2溶液浓度为5×10-3 mol·L-1。
反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子 | SO | SO | NO | NO | Cl- |
c/(mol·L-1) | 8.35×10-4 | 6.87×10-6 | 1.5×10-4 | 1.2×10-5 | 3.4×10-3 |
①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式
_________________________________________________________________。
增加压强,NO的转化率________(填“升高”、“不变”或“降低”)。
②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
③由实验结果可知,脱硫反应速率________脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是______________________________。
(2)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pe如图所示。
①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
②反应ClO+2SO2SO+Cl-的平衡常数K表达式为______________________。
(3)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是___________________________________。
解析:(1)①分析表中数据可知,NaClO2溶液脱硝过程中主要生成Cl-和NO,结合得失电子守恒和元素守恒写出离子方程式:4NO+3ClO+4OH-===4NO+3Cl-+2H2O。该反应中只有NO是气体,增加压强,有利于NO的吸收,NO的转化率提高。②由于吸收SO2和NO过程中生成H+,溶液中c(H+)不断增大,溶液的pH逐渐减小。③由表中数据可知,相同时间内,c(SO)比c(NO)增加得多,说明脱硫反应速率大于脱硝反应速率,其原因除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同外,还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。(2)①由图可知,温度升高,SO2和NO的平衡分压pe对应的-lgpe逐渐减小,说明SO2和NO的平衡分压pe逐渐增大,则脱硫、脱硝反应逆向进行,平衡常数均减小。②反应ClO+2SO2SO+Cl-的平衡常数K的表达式为K=。(3)利用Ca(ClO)2替代NaClO2,形成CaSO4沉淀,使平衡向产物方向移动,SO2转化率提高。
答案:(1)①4NO+3ClO+4OH-===4NO+3Cl-+2H2O 升高 ②减小 ③大于 NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高
(2)①减小 ②K=
(3)形成CaSO4沉淀,使平衡向产物方向移动,SO2转化率提高
27.(14分)铝镁合金是飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数,设计了下列两种不同实验方案进行探究。
[方案一]
[实验方案] 将铝镁合金与足量NaOH溶液反应,测定剩余固体质量。
实验中发生反应的化学方程式是____________________________________。
[实验步骤]
(1)称取10.8 g铝镁合金粉末样品,溶于体积为V、物质的量浓度为4.0 mol·L-1的NaOH溶液中,充分反应。则NaOH溶液的体积V≥__________mL。
(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将______________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
[方案二]
[实验方案] 将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体的体积。
[实验步骤]
(1)同学们拟选用下列实验装置完成实验:
你认为最简易的装置其连接顺序是A接( )( )接( )( )接( )(填接口字母,可不填满)。
(2)仔细分析实验装置后,同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差:稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶内空气排出,使所测氢气体积偏大;实验结束时,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图所示的实验装置。
①装置中导管a的作用是__________________________________________ ________;
②实验前后量气管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL,则产生氢气的体积为__________mL;
③若需确定产生氢气的量,还需测定的数据是_________________________ ______________________。
解析:方案一:将铝镁合金与足量NaOH溶液反应,镁不和NaOH溶液反应,铝发生反应:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。(1)假设合金中镁的质量分数最少为3%,则10.8 g铝镁合金粉末样品中含有铝10.476 g,其物质的量是0.388 mol,根据反应2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑知,需要n(NaOH)=n(Al)=0.388 mol,V(NaOH)==0.097 L。(2)过滤后,金属镁的表面会沾有其他离子,如果没有洗涤,称量后的固体的质量将大于镁的实际质量,所测得镁的质量分数将偏高。
方案二:(1)很明显,该同学采用排水法来测量产生氢气的体积,故A应连接E,D连接G。(最后读数时要调节广口瓶和量筒中的液面高度,F接口的导管太短)。(2)①用导管a连接后,滴入锥形瓶的稀硫酸的体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差;②量气管的 0刻度在上,故产生氢气的体积为(V1-V2) mL;③若需确定产生氢气的量,还需知道实验时的温度和压强。
答案:方案一:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
(1)97 (2)偏高
方案二:(1)E D G
(2)①使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等,打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下;滴入锥形瓶的稀硫酸的体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差 ②(V1-V2) ③实验时的温度和压强
28.(14分)用含锂废渣(主要金属元素的含量:Li 3.50% Ni 6.55% Ca 6.41% Mg 13.24%)制备Li2CO3,并用其制备Li+电池的正极材料LiFePO4。部分工艺流程如下:
资料:ⅰ.滤液1、滤液2中部分离子的浓度(g·L-1):
| Li+ | Ni2+ | Ca2+ | Mg2+ |
滤液1 | 22.72 | 20.68 | 0.36 | 60.18 |
滤液2 | 21.94 | 7.7×10-3 | 0.08 | 0.78×10-3 |
ⅱ.EDTA能和某些二价金属离子形成稳定的水溶性络合物。
ⅲ.某些物质的溶解度(S):
T/℃ | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
S(Li2CO3)/g | 1.33 | 1.17 | 1.01 | 0.85 | 0.72 |
S(Li2SO4)/g | 34.7 | 33.6 | 32.7 | 31.7 | 30.9 |
Ⅰ.制备Li2CO3粗品
(1)上述流程中为加快化学反应速率而采取的措施是 ______________________。
(2)滤渣2的主要成分有________________________。
(3)向滤液2中先加入EDTA,再加入饱和Na2CO3溶液,90 ℃充分反应后,分离出固体Li2CO3粗品的操作是 ________。
(4)处理1 kg含锂3.50%的废渣,锂的浸出率为a,Li+转化为Li2CO3的转化率为b,则粗品中含Li2CO3的质量是 ________g。(摩尔质量:Li 7 g·mol-1 Li2CO3 74 g·mol-1)
Ⅱ.纯化Li2CO3粗品
(5)将Li2CO3转化为LiHCO3后,用隔膜法电解LiHCO3溶液制备高纯度的LiOH,再转化得电池级Li2CO3。电解原理如图所示,阳极的电极反应式是 ________________,该池使用了________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
Ⅲ.制备LiFePO4
(6)将电池级Li2CO3和C、FePO4高温下反应,生成LiFePO4和一种可燃性气体,该反应的化学方程式是____________________________________________________。
解析:(1)流程中为加快化学反应速率而采取的措施是研磨、70 ℃加热。
(2)由资料ⅰ知,Mg、Ni、Ca在溶液中浓度变化较大,滤渣2的主要成分有 Mg(OH)2、Ni(OH)2和Ca(OH)2。
(3)向滤液2中先加入EDTA,与二价金属离子络合,从而确保它们不与Li+一起沉淀,再加入饱和Na2CO3溶液,90 ℃充分反应后,形成Li2CO3的热饱和溶液,通过趁热过滤分离出固体Li2CO3粗品。
(4)由关系式得粗品中含Li2CO3的质量是 =185ab g。
(5)由已知得电解原理阳极发生氧化反应,阳极的电极反应式是 4OH--4e-===2H2O+O2↑,该池使用了阳离子交换膜,Li+移向阴极生成LiOH。
(6)由原子守恒可知,可燃性气体应是CO,该反应的化学方程式是 Li2CO3+2C+2FePO42LiFePO4+3CO↑。
答案:(1)研磨、70 ℃加热 (2)Mg(OH)2、Ni(OH)2和Ca(OH)2 (3)趁热过滤 (4)185ab (5)4OH--4e-===2H2O+O2↑ 阳 (6)Li2CO3+2C+2FePO42LiFePO4+3CO↑
(二)选考题:共45分.请考生从给出的3道物理题、3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.【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)
张亭栋研究小组受民间中医启发,发现As2O3(俗称砒霜)对白血病有明显的治疗作用。氮(N)、磷(P)、砷(As)等都是VA族的元素,该族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题:
(1)N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为_______;As原子的核外电子排布式为______________。
(2)NH3的沸点比PH3_____(填“高"或“低”),原因是_____________。
(3)Na3AsO4中含有的化学键类型包括_______;AsO的空间构型为_______,As4O6的分子结构如图1所示,则在该化合物中As的杂化方式是_________。
(4)白磷(P4)的晶体属于分子晶体,其晶胞结构如图2(小圆圈表示白磷分子)。己知晶胞的边长为a cm,阿伏加德罗常数为NA mol−1,则该晶胞中含有的P原子的个数为______,该晶体的密度为________g·cm−3(用含NA、a的式子表示)。
解析:(1)同主族元素从上到下第一电离能减小,所以N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为N>P>As;根据能量最低原则,As原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3; (2)NH3分子间存在较强的氢键作用,而PH3分子间仅有较弱的范德华力,NH3的沸点比PH3高; (3)Na3AsO4 是离子化合物,含有离子键,AsO中As与O之间是共价键,Na3AsO4 中含有的化学键类型包括离子键、共价键;AsO的价电子对数是,无孤对电子,所以AsO的空间构型为正四面体;As4O6的分子中As通过3个键与O原则结合,所以As原子价电子对数是,所以As的杂化方式是sp3;(4)根据均摊原则,P原子数=;晶胞的摩尔质量是,1个晶胞的体积是,=g·cm-3。
答案:(1)N>P>As 1s22s22p63s23p63d104s24p3
(2)高 NH3分子间存在较强的氢键作用,而PH3分子间仅有较弱的范德华力
(3)离子键、共价键 正四面体 sp3 16
(4)
36.【化学——选修5:有机化学基础】(15分)
Prolitane是一种抗抑郁药物,以芳香烃A为原料的合成路线如下:
请回答以下问题:
(1)D的化学名称为____________;H→Prolitane的反应类型为____________。
(2)E中所含官能团的名称分别为____________和____________。
(3)B的结构简式为____________。
(4)F→G的化学方程式为____________________________________________________。
(5)C的同分异构体中能同时满足下列条件的共有________种(不含立体异构);
①属于芳香族化合物
②能发生银镜反应
③能发生水解反应
其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1的符合要求的同分异构体的结构简式为________________________________________。
(6)参照Prolitane的合成路线,设计一条由苯和乙醇为原料制备苯甲酸乙酯的合成路线(其他无机试剂和溶剂任选)。
解析:(1)根据D的结构简式可知D的名称为苯乙酸乙酯;由H和Prolitane的结构简式可知,H与氢气在催化剂存在下发生加成反应(或还原反应)生成Prolitane。
(2)根据E的结构简式可知,E中含有的官能团分别为酯基和羰基。
(3)A的相对分子质量是92,可以与氯气在光照条件下发生取代反应生成C7H7Cl,则A是甲苯,B是。
(4)E()在碱性条件下发生水解反应,然后酸化得到F:,该物质加热发生脱羧反应产生CO2和,据此写出化学方程式。
(5)C的结构简式为,其同分异构体满足要求:①属于芳香族化合物,说明含有苯环;②能发生银镜反应,说明含有醛基或甲酸酯基;③能发生水解反应,说明含有酯基,则其为甲酸形成的酯,可能结构为共有4种;其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1的符合要求的同分异构体的结构简式为
(6)由苯和乙醇为原料制备苯甲酸乙酯时,苯先在Fe作催化剂的条件下与Br2反应得到溴苯,溴苯发生类似题干中B→C的转化生成苯甲酸,苯甲酸和乙醇发生酯化反应得到目标产物,据此写出合成路线。
答案:(1)苯乙酸乙酯 加成反应(或还原反应)
(2)羰基 酯基
(3)
(4)
(5)4
(6)