成都龙泉第二中学2019-2020学年度2020届高考模拟考试理科综合试题(化学部分)(二)
展开成都龙泉第二中学2017级高考模拟考试试题(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 C 12 O 16 Na 23 S 32 Ba 137
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.化学与生产和生活密切相关。下列有关说法正确的是( )
A.古代记载文字的器物——甲骨,其主要成分是蛋白质
B.工艺装饰材料——天然水晶,属硅酸盐产品
C.秸秆经加工处理成吸水性的材料——植物纤维,可用作食品干燥剂
D.第五形态的碳单质——“碳纳米泡沫”,与石墨烯互为同分异构体
解析:选C A项,古代记载文字的器物——甲骨,其主要成分是钙质物质,错误;B项,工艺装饰材料——天然水晶,是二氧化硅,错误;C项,秸秆经加工处理成吸水性的材料——植物纤维,无毒、无味、具有吸水性,可用作食品干燥剂,正确;D项,第五形态的碳单质——“碳纳米泡沫”,与石墨烯是不同性质的单质,二者互为同素异形体,错误。
8.下列制备和收集气体的实验装置合理的是( )
解析:选D 用NH4Cl和Ca(OH)2固体制NH3时有H2O生成,试管口应向下倾斜,A项错误;NO能与空气中的氧气反应生成NO2且和空气密度相近,应用排水法收集,B项错误;H2密度比空气小,收集氢气时导管应“短进长出”,C项错误。
9.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。W、X、Y简单离子的电子层结构相同,X元素在短周期主族元素中原子半径最大;W的简单氢化物常温下呈液态,Y的氧化物和氯化物熔融时都能导电,X、Y和Z原子的最外层电子数之和为10。下列说法正确的是( )
A.离子半径:W<Y<Z
B.W、X、Z三种元素组成的化合物的水溶液可能显碱性
C.W、X元素组成的化合物一定只含离子键
D.工业上采用电解Y的氧化物冶炼单质Y
解析:选B 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,W、X、Y简单离子的电子层结构相同,X元素在短周期主族元素中原子半径最大,则X为钠元素;W的简单氢化物常温下呈液态,则W为氧元素;Y的氧化物和氯化物熔融时都能导电且Y的原子序数大于钠,则Y为镁元素;X、Y和Z原子的最外层电子数之和为10,则Z的最外层电子数为10-1-2=7,Z为氯元素。A项,Z-(Cl-)多一个电子层,离子半径最大,具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大半径越小,离子半径W2-(O2-)>Y2+(Mg2+),故离子半径Z-(Cl-)>W2-(O2-)>Y2+(Mg2+),错误;B项,W、X、Z三种元素组成的化合物NaClO为强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,正确;C项,W、X元素组成的化合物过氧化钠中含离子键和共价键,错误;D项,氧化镁的熔点很高,故工业上采用电解Y的氯化物氯化镁冶炼单质镁,错误。
8.下列有关分子的叙述中,正确的是( )
A.可能在同一平面上的原子最多有20个
B.12个碳原子不可能都在同一平面上
C.所有的原子都在同一平面上
D.除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上
解析:选A B项,该分子中碳碳双键连有的碳原子共面,苯环连有的碳原子共面,碳碳三键连有的碳原子共线,碳碳双键、碳碳三键和苯环可以位于同一平面上,故12个碳原子可共面,错误;C项,该分子中含有—CH3和—CHF2,所有原子不可能都在同一平面上,错误;D项,与双键碳原子相连的碳原子不在两个双键碳原子所在的直线上,错误。
11.粉煤灰(主要成分为氧化物)是燃煤电厂排出的主要固体废物,对环境污染较大。如图是对粉煤灰中主要成分进行处理的流程:
下列叙述错误的是( )
A.对粉煤灰中的主要成分进行处理,有利于环境保护和资源再利用
B.“含Fe3+的溶液”中一定含有Al3+
C.溶液X中的阳离子有两种
D.用NaOH溶液代替氨水也可实现铝元素、铁元素的分离
解析:选C A项,由流程图可知,该粉煤灰的主要成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3等,对这些物质进行处理,可减少对环境的危害,同时实现资源再利用,正确;B项,分析流程图可知“含Fe3+的溶液”中一定含有Al3+,正确;C项,溶液X中的阳离子有Fe2+、Al3+、H+等,错误;D项,用NaOH溶液代替氨水,Al3+可转化为可溶性的AlO,Fe2+转化为Fe(OH)2沉淀,正确。
12.用固体氧化物作为电解质的氢氧燃料电池电解Na2SO4溶液,已知固体氧化物在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过,其工作原理如图所示(c、d均为惰性电极)。下列有关说法正确的是( )
A.电路中电子流向为a→d→c→b
B.电极b为负极,电极反应式为O2+4e-===2O2-
C.电解后烧坏中溶液pH增大
D.理论上b极消耗气体和c极生成气体质量相等
解析:选D 在溶液中没有电子的流动,只有离子的流动,A项错误;通入O2的一极(电极b)为电池的正极,发生还原反应,B项错误;惰性电极电解Na2SO4溶液实质上是电解水,溶液的pH不变,C项错误;c极生成O2,根据得失电子守恒可知D项正确。
13.如图所示,有T1、T2不同温度下BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线,下列说法正确的是( )
A.加入Na2SO4可使溶液由a点变为c点
B.在T1曲线下方区域(不含曲线)任意一点时,均有BaSO4沉淀生成
C.蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a,b之间的某一点(不含a,b)
D.升温可使溶液由b点变为d点
解析:选C 温度不变Ksp不变,c(SO)增大,c(Ba2+)减小,A项错误;T1曲线上方区域,任意一点为过饱和溶液,有BaSO4沉淀生成,B项错误;蒸发溶剂,c(SO)、c(Ba2+)均增大,而由d点到a点c(SO)保持不变,由d点到b点c(Ba2+)保持不变,C项正确;升温Ksp增大,c(Ba2+)、c(SO)均应增大,D项错误。
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.(14分)亚硝酸钠(NaNO2)被称为工业盐,在漂白、电镀等方面应用广泛。以木炭、浓硝酸、水和铜为原料制备亚硝酸钠的装置如图所示。
已知:室温下,①2NO+Na2O2===2NaNO2;
②3NaNO2+3HCl===3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O;
③酸性条件下,NO或NO都能与MnO反应生成NO和Mn2+。
请按要求回答下列问题:
(1)检查完该装置的气密性,装入药品后,实验开始前通入一段时间气体Ar,然后关闭弹簧夹,再滴加浓硝酸,加热控制B中导管均匀地产生气泡。上述操作的作用是__________
___________________________________________。
(2)B中观察到的主要现象是______________________________________。
(3)A装置中反应的化学方程式为_____________________________________________。
(4)D装置中反应的离子方程式为_____________________________________________。
(5)预测C中反应开始阶段,固体产物除NaNO2外,还含有的副产物有Na2CO3和____________。为避免产生这些副产物,应在B、C装置间增加装置E,则E中盛放的试剂名称为____________。
(6)利用改进后的装置,将3.12 g Na2O2完全转化成为NaNO2,理论上至少需要木炭________g。
解析:装置A中是浓HNO3和碳加热发生的反应,反应生成NO2和CO2和H2O,装置B中是A装置生成的NO2和H2O反应生成HNO3和NO,HNO3和Cu反应生成Cu(NO3)2,NO和H2O;通过装置C中的Na2O2吸收NO、CO2,最后通过酸性KMnO4溶液除去剩余NO防止污染空气。(1)为避免生成的NO被空气中O2氧化,需要把装置中的空气通入Ar气排净后再进行反应,然后加热制备NaNO2;(2)装置B中NO2与H2O反应生成HNO3,HNO3与Cu反应生成Cu(NO3)2、NO气体和H2O,则B中现象为红棕色气体消失,铜片溶解,溶液变蓝,导管口有无色气泡冒出;(3)装置A中是浓HNO3和碳加热发生的反应,反应生成NO2和CO2和H2O,反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;(4)D装置中反应是除去未反应的NO,防止污染空气,反应的离子方程式为5NO+3MnO+4H+===3Mn2++5NO+2H2O;(5)因为NO中混有CO2和H2O,CO2和Na2O2发生的反应生成Na2CO3和O2,H2O与Na2O2反应生成NaOH,故C产物中除NaNO2外还含有副产物Na2CO3和NaOH,为避免产生这些副产物,应在B、C装置间增加装置E,E中盛放的试剂应为碱石灰,用来吸收CO2;
(6)根据①C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;
②3NO2+H2O===2HNO3+NO;
③3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
④2NO+Na2O2===2NaNO2,
则有C~4NO2~NO
4NO2~HNO3~NO
C~=2NO~Na2O2~2NaNO2,
所以3.12 g过氧化钠完全转化成为亚硝酸钠,理论上至少需要木炭的质量为×12 g·mol-1=0.48 g。
答案:(1)排尽空气,防止生成的NO被空气中O2氧化
(2)红棕色气体消失,铜片溶解,溶液变蓝,导管口有无色气泡冒出
(3)C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
(4)5NO+3MnO+4H+===3Mn2++5NO+2H2O
(5)NaOH 碱石灰
(6)0.48
27.(14分)乙酸制氢具有重要意义:
热裂解反应:CH3COOH(g)===2CO(g)+2H2(g) ΔH=+213.7 kJ·mol-1
脱羧基反应:CH3COOH(g)===CH4(g)+CO2(g) ΔH=-33.5 kJ·mol-1
(1)请写出CO与H2甲烷化的热化学方程式:____________________________________。
(2)在密闭容器中,利用乙酸制氢,选择的压强为______(填“较大”或“常压”)。其中温度与气体产率的关系如图:
①约650 ℃之前,脱羧基反应活化能低,速率快,故氢气产率低于甲烷;650 ℃之后氢气产率高于甲烷,理由是随着温度升高,热裂解反应速率加快,同时______________________
____________________________________。
②保持其他条件不变,在乙酸气中掺杂一定量水,氢气产率显著提高而CO的产率下降,请用化学方程式表示:__________________________________________。
(3)若利用合适的催化剂控制其他副反应,温度为T K时达到平衡,总压强为p kPa,热裂解反应消耗乙酸20%,脱羧基反应消耗乙酸60%,乙酸体积分数为________(计算结果保留1位小数);脱羧基反应的平衡常数Kp为________ kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。
解析:(1)将已知热化学方程式依次编号为①、②,由②-①得2CO(g)+2H2(g)===CH4(g)+CO2(g) ΔH=-247.2 kJ·mol-1。
(2)CH3COOH(g)===2CO(g)+2H2(g)为气体体积增大的反应,选择的压强为常压。
(3)CH3COOH(g)===2CO(g)+2H2(g)
0.2 0.4 0.4
CH3COOH(g)===CH4(g)+CO2(g)
0.6 0.6 0.6
乙酸体积分数为×100%≈9.1%
脱羧基反应的平衡常数Kp==≈0.8p。
答案:(1)2CO(g)+2H2(g)===CH4(g)+CO2(g) ΔH=-247.2 kJ·mol-1
(2)常压 ①热裂解反应正向移动,而脱羧基反应逆向移动 ②CO(g)+H2O(g)===H2(g)+CO2(g)
(3)9.1% 0.8p
28.(15分)三盐基硫酸铅(3PbO·PbSO4·H2O,其相对分子质量为990)简称“三盐”,不溶于水及有机溶剂。主要适用于不透明的聚氯乙烯硬质管、注射成型制品,也可用于人造革等软质制品。以铅泥 (主要成分为PbO、Pb及PbSO4等)为原料制备三盐的工艺流程如下图所示。
已知:Ksp(PbSO4)=1.82×10-8,Ksp(PbCO3)=1.46×10-13,请回答下列问题:
(1)写出步骤①“转化”的离子方程式:______________。
(2)根据如图溶解度曲线(g/100 g水),由滤液1得到Na2SO4固体的操作为:将“滤液1”、________、________、用乙醇洗涤后干燥。
(3)步骤③“酸溶”,为提高酸溶速率,可采取的措施是________________(任意写出一条)。
(4)“滤液2”中可循环利用的溶质为________(填化学式)。若步骤④“沉铅”后的滤液中c(Pb2+)=1.82×10-5 mol·L-1,则此时c(SO)=________mol·L-1。
(5)步骤⑥“合成”三盐的化学方程式为________________________________________。
(6)若消耗100.0 t铅泥,最终得到纯净干燥的三盐49.5 t,假设铅泥中的铅元素有75%转化为三盐,则铅泥中铅元素的质量分数为__________。
解析:(1)由于Ksp(PbSO4)=1.82×10-8>Ksp(PbCO3)=1.46×10-13,所以步骤①加入碳酸钠溶液,把硫酸铅转化为碳酸铅,以提高原料的利用率,反应的化学方程式为PbSO4+Na2CO3===PbCO3+Na2SO4,离子方程式为PbSO4+CO===PbCO3+SO。
(2)滤液1的溶质主要是Na2SO4和过量的Na2CO3,将“滤液1”升温结晶、趁热过滤、用乙醇洗涤后干燥得到Na2SO4固体。
(3)为提高酸溶速率,可适当升温或适当增加硝酸浓度或将滤渣粉碎增大表面积等。
(4)Pb、PbO和PbCO3在硝酸的作用下转化成Pb(NO3)2,Pb(NO3)2中加稀H2SO4转化成PbSO4和硝酸,HNO3可循环利用,根据Ksp(PbSO4)=1.82×10-8,若滤液中c(Pb2+)=1.82×10-5 mol·L-1,则c(SO)===1×10-3 mol·L-1。
(5)根据题目叙述,结合转化关系,则步骤⑥“合成”三盐的化学方程式为4PbSO4+6NaOH3PbO·PbSO4·H2O+3Na2SO4+2H2O。
(6)设铅泥中铅元素的质量分数为w,根据铅原子守恒可得:=×4,解得w=0.552,所以铅泥中铅元素的质量分数为55.2% 。
答案:(1)PbSO4+CO===PbCO3+SO (2)升温结晶 趁热过滤 (3)适当升温(或适当增加硝酸浓度或将滤渣粉碎增大表面积等) (4)HNO3 1×10-3 (5)4PbSO4+6NaOH3PbO·PbSO4·H2O+3Na2SO4+2H2O (6)55.2%
(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)
氧、硫形成的化合物种类繁多,日常生活中应用广泛。如硫代硫酸钠(Na2S2O3)可作为照相业的定影剂,反应的化学方程式如下:AgBr+2Na2S2O3===Na3[Ag(S2O3)2]+NaBr。回答下列问题:
(1)已知银(Ag)位于元素周期表第五周期,与Cu同族,则基态Ag的价电子排布式为____________。
(2)下列关于物质结构与性质的说法,正确的是________。
A.玻尔原子结构模型能够成功地解释各种原子光谱
B.Br、S、O三种元素的电负性顺序为 O>Br>S
C.Na 的第一电离能小于 Mg,但其第二电离能却远大于 Mg
D.水分子间存在氢键,故H2O的熔沸点及稳定性均大于H2S
(3)依据VSEPR理论推测S2O的空间构型为______,中心原子S的杂化方式为________,[Ag(S2O3)2]3-中存在的化学键有________(填字母)。
A.离子键 B.极性键 C.非极性键
D.金属键 E.配位键
(4)第一电子亲和能(E1)是指元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量(单位为kJ·mol-1),电子亲和能越大,该元素原子越易得电子。已知第三周期部分元素第一电子亲和能如下表:
元素 | Al | Si | P | S | Cl |
E1/(kJ·mol-1) | 42.5 | 134 | 72.0 | 200 | 349 |
表中元素的E1自左而右呈增大趋势,试分析P元素呈现异常的原因__________________
___________________________________________。
(5)某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示,它由A、B组成。则该氧化物的化学式为________,已知该晶体的晶胞参数为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则密度ρ为____________g·cm-3(用含a和NA 的代数式表示)。
解析 (1)银位于元素周期表第五周期,与铜同族,处于第一副族,价电子排布式为4d105s1。
(2)A.玻尔原子结构模型能够成功地揭示氢原子光谱,故错误;B.非金属性越强电负性越大,故O>Br>S,故正确;C.镁原子3s轨道为全充满稳定状态,半径又较小,第一电离能高于钠,失去一个电子后,钠离子是稳定结构,第二电离能远高于镁,故正确;D.水分子间存在氢键,故水的熔沸点高于硫化氢,稳定性属于化学性质,由共价键决定,故错误。
(3)S2O中一个硫原子相当于氧原子,中心硫原子孤电子对数为=0,价层电子对数为0+4=4,微粒空间构型为四面体,中心硫原子采取sp3杂化;[Ag(S2O3)2]3-中Ag+与S2O之间形成配位键,硫原子之间形成非极性键,硫与氧原子之间形成极性键,故选BCE。
(4)P的价电子排布式为 3s23p3,磷原子的3p能级处于半充满状态,相对稳定,不容易结合一个电子。
(5)亚铁离子处于晶胞的顶点,面心以及A位置小立方体的体心,氧离子位于A、B小立方体的内部,每个小立方体内部各有4个,铁离子处于晶胞B位置小立方体的内部,用均摊法计算晶胞中铁和氧原子数目确定化学式,铁原子数目为4+8×+6×+4×4=24,氧原子数目为4×8=32,故铁和氧原子数目之比为24∶32=3∶4,故氧化物化学式为Fe3O4。 晶胞相当于有8个四氧化三铁,晶胞质量=8× g,晶体密度=8× g÷(a×10-7cm)3= g·cm-3。
答案 (1)4d105s1 (2)BC (3)四面体 sp3 BCE (4)P的价电子排布式为 3s23p3,3p能级处于半充满状态,相对稳定,不易结合一个电子 (5)Fe3O4
36.【化学-有机化学基础】(15分)
化合物J是一种治疗癌症的药,一种合成路线如下:
已知:a.
回答下列问题
(1)反应①的反应条件是_________________________,B的化学名称是__________。
(2)反应①的反应类型是__________,反应②的反应类型是__________。
(3)反应③的化学方程式是____________________________________________。
(4)E的含氧官能团是______________________。
(5)H的结构简式是______________________。
(6)X与F互为同分异构体,X结构中含苯环和羟基,且能发生银镜反应,但羟基不能连接在碳碳双键碳原子上。符合条件的X的结构共有__________种。
(7)4乙酰胺基苯甲醛()用于医药生产,它也是其他有机合成的原料。试设计以乙醛和对氨基苯甲醛()制备的合成路线:__________________。(其他无机试剂任选)
解析:由A、C的结构简式可知,B的结构简式为在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成,则D为催化氧化生成,则E为在氢氧化钠(醇)中发生消去反应酸化后生成与PBr3反应生成与反应生成,则
(2)反应①为消去反应,反应②为加成反应。
(6)X结构中含苯环和羟基,且能发生银镜反应,说明X中含有羟基、醛基和碳碳双键,羟基直接连接在苯环上,若苯环上有两个侧链,取代的可能性为,另一个侧链为—CH===CHCHO和—C(CHO)===CH2,同分异构体共有6种;若苯环上有三个侧链,另两个侧链分别为—CH===CH2和—CHO,将—CHO先固定在苯环上,取代的可能性为,同分异构体共有10种,则符合条件的X的结构共有16种。
答案:(1)NaOH、乙醇、加热 2苯基丙烯
(2)消去反应 加成反应
(4)羟基和羧基 (5)
(6)16