2020届高三模拟试卷（全国Ⅰ卷） 化学试题

2020届高三模拟试卷（全国Ⅰ卷） 化学部分

【满分：100分】

可能用到的相对原子质量：H—1    Li—7    C—12   N—14    O—16     Pt—195

7.人类的生存与发展离不开化学，下列有关说法正确的是（   ）

A.谷物酿酒与醋有着几千年的悠久历史，其中发生的化学反应是水解反应

B.飞沫在空气中可能形成像雰霾、PM2.5一样的气溶胶而传播冠状病毒

C.阿司匹林为常用感冒药，服用不慎能造成酸中毒，临床可用NaHCO3溶液解毒

D.84消毒液、酒精、双氧水、高锰酸钾溶液可灭活病毒，其消毒原理相同

8.侯德榜先生是我国现代化学工业的开拓者与奠基者，他于1943年发明的侯氏制碱法工艺流程如图所示：

下列说法错误的是（   ）

A.该工艺中循环利用的物质为CO2和NH3

B.该工艺主产品是纯碱，副产品为NH4Cl

C.“过滤”后的母液中，n(Na+)小于n(Cl-)

D.该工艺中涉及化合反应、复分解反应和分解反应

9.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（   ）

A.1.12 L（标准状况）己烷含C—H键总数为0.7 NA

B.0 ℃、101 kPa条件下，3.6 g 2H2O2的质子数与中子数之和为3.6 NA

C.25 ℃ 时，1 L pH=11的Na2CO3溶液和NaOH溶液由水电离出的OH-数目均为10-11 NA

D.0.2 mol  N16O与0.1 mol  18O2在密闭容器中充分反应，产物NO2中含18O的数目为

0.2 NA

10.冠醚是有机工业中重要的相转移催化剂，能明显提高有机反应的转化率。如图为冠醚的制备反应，下列相关说法正确的是（   ）

A.I的分子式为C6H10O2Cl2          B. Ⅱ不能使酸性高锰酸钾溶液褪色

C.该反应是取代反应            D. Ⅲ的一溴代物有2种

11.利用生物燃料电池原理研究分解废水中的有机物，同时产生电能的示意图如图所示。下列说法正确的是（   ）

A.有氧条件下，废水中的有机物转化为CO2和H2O

B.放电过程中，正极附近溶液的pH变小

C.若1 mol O2参与电极反应，则有4mol H+穿过质子交换膜进入右室

D.负极的电极反应式为H2PCA + 2OH- - 2e- = PCA + 2H2O

12.2-氯乙醇（ClCH2CH2OH）是一种无色透明液体，沸点为128.7 ℃，能与水、乙醇以任意比例混溶。模拟Gomberg法制备少量2-氯乙醇的实验装置如图所示：

下列说法错误的是（   ）

A.装置a用于制取Cl2，烧瓶中盛放的固体可能是KMnO4

B.装置b可以混合乙烯与Cl2，并通过观察气泡来调节两者流速

C.装置c中发生的反应之一为CH2=CH2 + HOCl → ClCH2CH2OH

D.将装置b、c中的液体混合，经分液可得到产品2-氯乙醇

13.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期主族元素。由X、Y、Z、W四种元素形成的单质和化合物之间的转化关系如图所示，其中化合物N是由X、Z组成的二元化合物，常温下为液态，S气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，X与W同主族，Z的质子数等于X的质子数与Y的质子数之和。下列说法正确的是（   ）

A.原子半径由大到小的顺序为W>Z>Y>X

B.Y的最简单氢化物的热稳定性比Z的强

C.Y、Z、W三种元素位于周期表中同一周期

D.由X、Y、Z三种元素组成的化合物可以是酸、碱或盐

26.（15分）用水钴矿（主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等）制取CoCl2·6H2O的一种流程如下：

已知：I.浸出液含有的阳离子主要有：H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等。

Ⅱ.在酸性溶液中Co3+、ClO3-、Cl2、Fe3+的氧化性依次减弱。

Ⅲ.部分氢氧化物沉淀完全时溶液的pH如表所示。

回答下列问题：

（1）X应选择___________（填标号），理由是________________。

a.NaHCO3 b.NH4HSO4   c.KNO3    d.Na2SO3
（2）在浸出液中加入适量NaClO3的目的是______________；加入的NaClO3不能过量，从环保角度考虑，其原因可能是________________。

（3）调节pH = a时，a的取值范围为_____________，可以通过加入CoCO3调节pH，请写出生成沉淀的反应的离子方程式____________________。

（4）操作Y包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、_____烘干（填“高压”“常压”或“减压”）。

27.（14分）无水氯化铁是一种重要的化工原料，其熔点为306 ℃，沸点为315 ℃，极易潮解。工业制备氯化铁的一种工艺如下：

回答下列问题：

（1）向沸水中滴入几滴饱和氯化铁溶液，煮沸至溶液变为红褐色，该过程可用离子方程式表示为________________。

（2）由FeCl3·6H2O获得无水氯化铁的方法是_________________。

（3）“氯化”时，若温度超过400 ℃，产物中存在相对分子质量为325的物质，该物质的化学式为________________。

（4）吸收塔内盛放的吸收剂为________________。

（5）某兴趣小组仿照工业制备无水氯化铁，设计如下实验：

①装置C中玻璃丝的作用为________________。

②该实验设计存在的明显缺陷为_____________。

③通过下列实验测定实验后所得固体中FeCl3的质量分数。

a.称取m g所得固体，溶于稀盐酸，再转移到100 mL容量瓶中，用蒸馏水定容；

b.取出10 mL待测溶液于锥形瓶中，加入稍过量的KI溶液充分反应；

c.以淀粉做指示剂，用b mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定（I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI），共用去V mL。

通过上述实验测得所得固体中氯化铁的质量分数为_____________；若加入淀粉偏多，可能导致最终结果____________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

28.（14分）近年来CO2加氢合成制二甲醚（CH3OCH3）受到广泛关注，它不仅可以减少二氧化碳的排放量，同时生成的二甲醚也是重要的化工原料。

已知CO2加氢合成制二甲醚过程中发生的三个主要反应如下：

反应Ⅰ：

反应Ⅱ：

副反应Ⅲ：

（1）二氧化碳生成二甲醚的反应：   

                 。反应Ⅰ在               （填“高温”或“低温”）下自发进行。

（2）图甲为在恒压条件下，进料浓度比时，CO2的转化率、CO的选择性及CH3OCH3的选择性随温度的变化关系曲线（选择性：转化的CO2中生成的CH3OCH3或CO的百分比）。

①下列说法中正确的是              （填标号）。

A.反应的最佳温度为220 ℃左右

B.及时分离出水蒸气可以提高原料利用率

C.选择合适的催化剂可以抑制CO的生成

②反应Ⅰ的K(200℃)               （填“大于”或“小于”） K(300℃)，反应Ⅰ的平衡常数表达式K =              。

③在200℃下，要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有                                   、                    

                                                          （任写两点）。

（3）图乙为在一定条件下CO2的转化率和CO及CH3OCH3的选择性随压强的变化关系曲线，分析CO的选择性降低的原因：                                                                           。

35.（15分）近年来，我国科学工作者经过不断探索，发现将铂（Pt）以原子级分散在面心立方结构的碳化钼（α-MoC）上制备的催化剂可用于甲醇的液相重整，可实现氢气的低温制备和存储。回答下列问题：

（1）已知基态铂原子的价层电子排布式为，则基态铂原子O能层的电子的运动状态共有_______________种；化学反应中铂原子优先失去__________________（填能级符号）上的电子。在铂以原子级分散的过程中需要克服______________（填作用力类型）。

（2）反应中，含有极性键的非极性分子是_____________（填化学式）；CH3OH中碳、氧原子的杂化轨道类型分别是______；水分子的立体构型是_______________。已知常温常压下H2O的沸点是100 ℃，CH3OH的沸点是64.7 ℃，导致这种差异的主要原因是__________________。

（3）碳化钼具有耐高温、耐磨等性质，则其晶体类型是____________。钼与硫形成的某种化合物X的晶体有类似于石墨的层状结构，其单层结构如图1所示，则X晶体中金属原子个数所占的百分数为_________________；X的摩氏硬度为1.0~1.5，主要原因可能是____                                                                                                     ________。

（4）铂的一种氧化物的晶胞结构如图2所示。若晶胞参数为、，则该氧化物的密度为___________________ （用NA表示阿伏加德罗常数的值）。

36.（15分）龙葵醛E（   ）是—种珍贵香料，广泛应用于香料、医药、染料及农药等行业，以丙烯及烃A合成它的路线图如下：

（1）反应①中丙烯发生了加成反应，则A的结构简式为_______________，B的化学名称是___________。G是F通过加聚反应得到的，则G的结构简式为___________。

（2）反应②的反应类型为_____________，该反应中还可得到C的一种同分异构体，该同分异构体的结构简式为____________，F含有的官能团名称是_______________。

（3）反应③的化学方程式为__________________。

（4）D有多种芳香族同分异构体，写出符合下列条件的所有同分异构体的结构简式：____________________（不考虑立体异构）。

①能与钠反应但不能与溶液发生显色反应

②核磁共振氢谱有5个峰

（5）以A、为原料合成，写出合成路线图：___________________________（无机试剂任选）。

答案以及解析

7.答案：C

解析：谷物酿造酒与醋发生的化学变化有水解反应还有氧化反应，A错误；雾霾是气溶胶，而PM2.5是飘浮在空气中直径很小的固体颗粒，不是气溶胶，B错误；阿司匹林为常用感冒药，服用不慎能造成酸中毒，临床可用溶液解毒，C正确；酒精与84消毒液、双氧水、高锰酸钾溶液的消毒原理不相同，D错误。

8.答案：A

解析：该工艺中原料为NaCl、、，循环利用的物质只有，A项错误；由工艺目的和图示知，B项正确；“碳化”和“过滤”，分离出，此时溶液中主要含NaCl和，C项正确；工艺中涉及：（化合反应）、（复分解反应）、（分解反应），D项正确。

9.答案：B

解析：己烷在标准状况下非气态，1.12 L不是0.05 mol，A项错误；的质子数与中子数均为18，0.1 mol 的质子数与中子数之和为，B项正确；1 L pH=11的溶液由水电离出的数为，C项错误；还会部分转化为，所以分子数小于0.2 mol，D项错误。

10.答案：C

解析：I 的分子式为，A项错误；II中含有—OH，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B项错误；该反应是取代反应，C项正确；Ⅲ的空间结构对称，一溴代物只有1种，D项错误。

11.答案：C

解析：厌氧条件下，废水中的有机物转化为和，A项错误；放电过程中，正极上氧气得到电子与氢离子结合产生水，氢离子浓度减小，pH变大，B项错误；若1 mol参与电极反应，则有4 mol穿过质子交换膜进入右室，生成2 mol水，C项正确；负极的电极反应式为，D项错误。

12.答案：D

解析：常温下，固体可与浓盐酸反应产生，A项正确；装置b可混合与，并通过观察气泡来调节两者的流速及比例，装置b还可除去中的HCl，B项正确；装置c中发生反应：，，C项正确；由题意知，2-氯乙醇能与水、乙醇按任意比例混溶，故不能通过分液的方法分离得到产品2-氯乙醇，D项错误。

13.答案：D

解析：由题意可知X、Y、Z、W四种元素分别为H、N、O、Na。电子层越多，原子半径越大，电子层相同时，核电荷数越大，原子半径越小，则原子半径由大到小的顺序为Na>N>O>H，A项错误；Y为N元素，Z为O元素，N元素的非金属性小于O元素，则热稳定性，B项错误；N、O位于第二周期，Na位于第三周期，C项错误；由H、N、O三种元素组成的化合物可以是酸（、）、碱（）或盐（、），D项正确。

26.答案：（1）d（1分）；水钴矿中的和中金属元素均为+3价，而浸出液中Co、Fe元素均为+2价，需加入具有还原性的物质（3分）

（2）将氧化为（1分）；过量的会氧化，生成有毒气体（2分）

（3）（2分）；、（4分）

（4）减压（2分）

27.答案：（1）（2分）

（2）在HCl的氛围中加热脱水（2分）

（3）（2分）

（4）溶液（2分）

（5）①冷凝收集（或防止导管堵塞）（1分）；②装置C和D之间缺少工作装置，会使所得FeCl3潮解（2分）；③（2分）；无影响（1分）

28.答案：（1）-122.4（2分）；低温（1分）

（2）①ABC（2分）

②大于（2分）；（2分）

③选择合适的催化剂、增大压强、增大反应物浓度（2分，任答两点即可）

（3）反应Ⅰ是反应前后气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，反应Ⅱ和副反应Ⅲ是反 应前后气体分子数不变的反应，增大压强平衡不移动，故增大压强有利于甲醇合成反应，CO的选 择性降低（3分）

解析：（1）根据盖斯定律可知，；对于反应，，如反应能自发进行，应满足，故该反应在低温下可自发进行。

（2）①反应的温度控制在220℃左右时，二氧化碳的转化率、二甲醚的选择性较高，CO的选择性 较低，当温度升高到240℃以后，二甲醚的选择性快速降低，则反应的最佳温度为220℃左右，A正确；水蒸气是生成物，及时分离出水蒸气可以提高原料利用率，B正确；选择合适的催化剂可以降低生成二甲醚反应的活化能，增加生成CO的活化能，加快生成二甲醚的反应速率，使单位时间 内CO的生成速率降低，故可以抑制CO的生成，C正确。

②反应Ⅰ为放热反应，升高温度平衡常数减小，故大于。反应Ⅰ的平衡常数表达式为。

③在200℃下，要缩短反应达到平衡所需的时间即加快反应速率，可采取选择合适的催化剂、增大 压强或增大反应物浓度等措施。

（3）反应Ⅰ是反应前后气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，反应Ⅱ和副反应Ⅲ是反 应前后气体分子数不变的反应，增大压强平衡不移动，从总体上看，增大压强有利于甲醇合成反 应，进而促进甲醇脱水反应，故CO的选择性降低。

35.答案：（1）17（1分）；6s（1分）；金属键（1分）

（2）（1分）；、（2分）；V 形（1分）；等物质的量的水、甲醇，前者分子间形成的氢键数目比后者多（2分）

（3）原子晶体（1分）；33.3%（2分）；层与层之间是靠范德华力结合在一起的（1分）

（4）（2分）

解析：（1）基态铂原子5d轨道上有9个电子，表明其5s、5p轨道上均充满了电子，故基态铂原子的O能层（第五能层）共有17个电子。金属单质中，原子依靠金属键结合在一起，因此铂以原子级分散过程中需要克服金属键。

（2） 是含有极性键的非极性分子。甲醇分子中碳原子形成了4个σ键，为杂化；氧原子形成了2个σ键，另有2个孤电子对，也是杂化。水分子中的氧原子为杂化，且含2个孤电子对，故水分子的立体构型为V形。对于等物质的量的水、甲醇，前者分子间形成的氢键数目比后者多，故的沸点较高。

（3）由碳化钼具有耐高温、耐磨的性质知其沸点高、硬度大，故其属于共价晶体（或原子晶体）。观察X的单层结构示意图知，每个钼原子与6个硫原子成键，而每个硫原子与3个钼原子成键，故X晶体中硫原子与钼原子的个数比为2︰1，钼原子个数所占的百分数为33.3%。由石墨质软及层与层之间靠范德华力结合在一起知，X硬度小的主要原因可能也是层与层之间靠范德华力结合。

（4）由题图2并结合均摊法知，一个晶胞中含有一个Pt原子、两个O原子，该氧化物的化学式为，一个晶胞质量为，一个晶胞体积为，故该氧化物的密度为。

36.答案：（1）（1分）；异丙苯（1分）；（1分）

（2）取代反应（1分）；（2分）；碳碳双键（1分）

（3）（2分）

（4）（3分）

（5）

（3分）

解析：由反应①中丙烯发生加成反应及B的分子式、E的结构简式知，A是苯，B是异丙苯，C是，其另一种同分异构体为。C发生取代反应生成D（），C发生消去反应生成F，F含有的官能团为碳碳双键，可发生加聚反应生成G，G的结构简式为。

（4）由已知条件知，分子中含有—OH但—OH不能连在苯环上，结合核磁共振氢谱有5个峰，可确定其结构简式有如下几种：

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