【化学】广东省清远市方圆培训学校2020届高三模拟试题精练（二十一）（解析版）

【化学】广东省清远市方圆培训学校2020届高三模拟试题精练（二十一）（解析版）

广东省清远市方圆培训学校2020届高三模拟试题精练（二十一）‎ ‎7.下列我国科研成果所涉及材料中，主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是(　　)‎ A.4.03米大口径碳化硅反射镜 B.2022年冬奥会聚氨酯速滑服 C.能屏蔽电磁波的碳包覆银纳米线 D.“玉兔二号”钛合金筛网轮 解析：选A　A对：碳化硅材料属于无机非金属材料，且碳、硅元素属于同主族元素；B错：聚氨酯属于合成高分子材料；C错：碳包覆银纳米线不属于无机非金属材料；D错：钛合金属于金属材料。8．下列关于有机物1氧杂2,4环 ‎8.戊二烯()的说法正确的是(　　)‎ A．不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色 B．可以发生加成聚合反应 C．分子中所有原子都处于同一平面，且二氯代物有3种 D．易溶于水且与苯酚互为同系物 解析：选B　该有机物中含有碳碳双键，能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色；能发生加成聚合反应。的分子式为C4H4O，中含有两个碳碳双键，碳碳双键最多可提供6个原子共平面，共有2种等效氢，有4种二氯代物，属于酚，而不含有苯环和酚羟基，具有二烯烃的性质，两者不可能是同系物。‎ ‎9．实验室制备溴苯的反应装置如图所示，下列叙述错误的是(　　 )‎ A．FeBr3的作用是催化剂，若没有FeBr3可用铁屑代替 B．实验中装置b中的作用是吸收挥发的苯和溴 C．装置c中产生气泡，可证明苯与溴发生的是取代反应 D．反应后的混合液经NaOH溶液洗涤、蒸馏，得到溴苯 解析：选D　反应后的混合液经NaOH溶液洗涤后需要分液得到溴苯。‎ ‎10．阿伏加德罗常数用NA表示。下列说法中正确的是(　　)‎ A．33.6 L丙烯(标准状况)与足量HCl发生加成反应，生成1氯丙烷个数为1.5NA B．一定条件下，Ca与O2反应生成7.2 g CaO2，转移电子的个数为0.4NA C．2 mol冰醋酸与4 mol乙醇一定条件下充分反应，生成乙酸乙酯个数为2NA D．1 L 1 mol·L－1的葡萄糖溶液中，溶质所含羟基的个数为5NA 解析：选D　丙烯与HCl发生加成反应，可能生成1氯丙烷和2氯丙烷，无法计算生成1氯丙烷的个数，故A错误；7.2 g CaO2含有0.1 mol Ca，Ca从0价变到＋2价，转移电子的个数为0.2NA，故B错误；该反应为可逆反应，无法计算生成乙酸乙酯的量，故C错误；1 mol的葡萄糖中含有5 mol羟基和1 mol醛基，故所含羟基的个数为5NA，故D正确。‎ ‎11.常温下，将盐酸滴加到Na2X溶液中，混合溶液的pOH[pOH＝－lgc(OH－)]与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　)‎ A．曲线N表示pOH与lg两者的变化关系 B．NaHX溶液中c(X2－)>c(H2X)‎ C．当混合溶液呈中性时，c(Na＋)＝c(HX－)＋2c(X2－)‎ D．常温下，Na2X的第一步水解常数Kh1＝1.0×10－4‎ 解析：选D　Na2X溶液中，X2－分步水解，以第一步水解为主，则Kh1(X2－)＞Kh2(X2－)，碱性条件下，则pOH相同时，＞，由图像可知N为pOH与lg的变化曲线，M为pOH与lg的变化曲线，当lg或lg＝0时，说明或 ‎＝1，浓度相等，结合图像可计算水解常数并判断溶液的酸碱性。由以上分析可知，A错误；由曲线M可知，当lg＝0时，＝1，pOH＝9，c(OH－)＝10－9mol·L－1，则Kh2(X2－)＝×c(OH－)＝1×10－9；由曲线N可知，当lg＝0时，＝1，pOH＝4，c(OH－)＝10－4mol·L－1，Kh1(X2－)＝×c(OH－)＝1.0×10－4，则HX－的电离平衡常数Ka2＝＝＝＝1×10－10，则NaHX溶液中HX－的水解程度大于电离程度，溶液中c(H2X)>c(X2－)，故B错误，D正确；混合液中存在电荷守恒式为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(HX－)＋2c(X2－)＋c(OH－)，则当混合溶液呈中性时，c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(HX－)＋2c(X2－)，故C错误。‎ ‎12．利用微生物燃料电池进行废水处理，实现碳氮联合转化。其工作原理如下图所示，其中M、N为厌氧微生物电极。下列有关叙述错误的是(　　)‎ A．负极的电极反应为CH3COO－－8e－＋2H2O===2CO2↑＋7H＋‎ B．电池工作时，H＋由M极移向N极 C．相同条件下，M、N两极生成的CO2和N2的体积之比为3∶2‎ D．好氧微生物反应器中发生的反应为NH＋2O2===NO＋2H＋＋H2O 解析：选C　M极为负极，CH3COO－失电子、发生氧化反应生成二氧化碳气体，电极反应为CH3COO－－8e－＋2H2O===2CO2↑＋7H＋，故A正确；原电池工作时，阳离子向正极移动，即H＋由M极移向N极，故B正确；生成1 mol CO2转移4 mol e－，生成1 mol N2转移10 mol e－，根据电子守恒，M、N两极生成的CO2和N2的物质的量之比为10 mol∶4 mol＝5∶2，相同条件下的体积比为5∶2，故C错误；NH在好氧微生物反应器中转化为NO，则反应器中发生的反应为NH＋2O2===NO＋2H＋＋H2O，故D正确。‎ ‎13.主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且均不大于20。其中Y、Z处于同主族，W的单质与水反应可生成X的单质，Y的最外层电子数是X、W最外层电子数之和的2倍，X、Y、Z三种元素组成的一种分子的球棍模型如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．简单离子的半径：W>Z B．图示分子中含有非极性共价键 C．简单氢化物的热稳定性：Y＜Z D．常温常压下Z的单质为固态 解析：选D　根据题意判断出四种元素分别为H、O、S、Ca，则Ca2＋半径小于S2－半径，A项错误；B项全部为极性键；C项水比硫化氢稳定。‎ 二、非选择题(共58分。第26～28题为必考题，每个试题考生都必须作答。第35～36题为选考题，考生根据要求作答。)‎ ‎（一）、必做题 ‎26．过氧化钙(CaO2)是一种白色难溶于水的固体粉末，能杀菌消毒，可用于水果保鲜，污水处理等方面。工业生产流程如下：‎ 实验室模拟工业生产制备少量过氧化钙，装置如图所示：‎ ‎(1)仪器a的名称为________，烧瓶中发生反应的化学方程式为________________________、_________________________________________________________________。‎ ‎(2)反应结束后，过滤、洗涤，检验CaO2·8H2O洗涤干净的方法是________________。‎ ‎(3)装置b的作用是________________________________________________。‎ ‎(4)测定产品中CaO2的含量：准确称量m g产品粉末于锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量KI晶体，再滴入少量稀硫酸，充分反应后，加入几滴淀粉溶液，再逐滴加入c mol·L－1的Na2S2O3溶液V mL时，恰好完全反应，达到滴定终点的现象为_______________________，样品中CaO2的质量分数为________(用含m、c、V的代数式表示，已知：2S2O2－3＋I2===S4O2－6＋2I－)。‎ 解析：(1)仪器a为分液漏斗，烧瓶中首先NH4Cl与Ca(OH)2发生反应Ca(OH)2＋2NH4Cl===CaCl2＋2NH3·H2O，生成的CaCl2再与氨水和H2O2发生反应CaCl2＋H2O2＋2NH3·H2O＋6H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl。‎ ‎(2)洗涤时，用硝酸酸化的AgNO3溶液检验是否有Cl－残留即可。‎ ‎(3)烧瓶中发生反应会有氨气逸出，装置b是氨气的尾气吸收装置，并防止倒吸。‎ ‎(4)达到滴定终点时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色。由关系式：CaO2～2KI～I2～2S2O2－3得，n(CaO2)＝n(Na2S2O3)＝ mol，样品中CaO2的质量分数为×100%＝%。‎ 答案：(1)分液漏斗　Ca(OH)2＋2NH4Cl===CaCl2＋2NH3·H2O　CaCl2＋H2O2＋2NH3·H2O＋6H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl ‎(2)取最后一次洗涤液，向其中加入稀硝酸，再滴加几滴AgNO3溶液，若无白色沉淀产生，证明沉淀洗涤干净，否则没有洗净 ‎(3)吸收氨气，防止污染空气，并防止倒吸 ‎(4)溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色　%‎ ‎27．碲(Te)是一种第ⅥA族稀有分散元素，主要伴生于铜、镍、铅等金属矿藏中。TeO2属于两性氧化物，微溶于水，易溶于强酸和强碱。工业上可从电解精炼铜的阳极泥(主要成分为Cu2Te，还有少量的Ag、Au)中提取碲。其工艺流程如下：‎ ‎(1)“加压浸出”生成TeO2的离子方程式为________________________，“加压浸出”时控制pH为4.5～5.0，酸性不能过强的原因是__________________________。‎ ‎(2)“盐酸酸浸”后将SO2通入浸出液即可得到单质碲，该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为________，该流程中可循环利用的物质是____________________(填化学式)。‎ ‎(3)“NaOH碱浸”时反应的离子方程式为____________________________________________。流程中，电解过程用石墨作电极得到碲，阴极反应式为________________。‎ ‎(4)浸出法是工业提取金属常用的方法，某实验小组用1.0 mol·L－1的草酸在75 ℃时浸出镍。随时间变化，不同固液比对镍浸出率的影响曲线如图所示。‎ ‎①由图可知，固液比与镍浸出率的关系是__________________________。‎ ‎②除固液比之外，你认为影响金属浸出率的因素还有______________________(写出两项)。‎ 解析：(1)“加压浸出”生成TeO2的离子方程式为Cu2Te＋2O2＋4H＋2Cu2＋＋TeO2＋2H2O；酸性不能过强的原因是：酸性过强TeO2会被酸溶解导致Te产率降低。(2)“盐酸酸浸”后将SO2通入浸出液即可得到单质碲，反应的离子方程式为Te4＋＋2SO2＋4H2O===Te↓＋8H＋＋2SO2－4，氧化剂为Te4＋，还原剂为SO2，该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2；分析可知该流程中可循环利用的物质是H2SO4、HCl。(3)“NaOH碱浸”时反应的离子方程式为TeO2＋2OH－===TeO＋H2O；流程中，电解过程用石墨作电极得到碲，阴极反应式为TeO＋4e－＋3H2O===Te＋6OH－。(4)①由题图可知，固液比与镍浸出率的关系是：固液比越小，镍的浸出率越高。②除固液比之外，影响金属浸出率的因素还有金属本身、浸液的选择、温度、浓度、浸出时间、搅拌速度等。‎ 答案：(1)Cu2Te＋2O2＋4H＋2Cu2＋＋TeO2＋2H2O　酸性过强TeO2会被酸溶解导致Te产率降低 ‎(2)1∶2　H2SO4、HCl ‎(3)TeO2＋2OH－===TeO＋H2O TeO＋4e－＋3H2O===Te＋6OH－‎ ‎(4)①固液比越小，镍的浸出率越高(合理即可)　②金属本身、浸液的选择、温度、浓度、浸出时间、搅拌速度等(合理即可)‎ ‎28．甲醇是一种可再生能源，由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：‎ 反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－49.58 kJ·mol－1‎ 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2‎ 反应Ⅲ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH3＝－90.77 kJ·mol－1‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)反应Ⅱ的ΔH2＝________，若反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ平衡常数分别为K1、K2、K3，则K2＝________(用K1、K3表示)。‎ ‎(2)反应Ⅲ自发进行条件是________(填“较低温度”“较高温度”或“任何温度”)。‎ ‎(3)在一定条件下2 L恒容密闭容器中充入3 mol H2和1.5 mol CO2，仅发生反应Ⅰ，实验测得不同反应温度与体系中CO2的平衡转化率的关系，如下表所示。‎ 温度/℃‎ ‎500‎ T CO2的平衡转化率 ‎60%‎ ‎40%‎ ‎①T________500 ℃(填“＞”“＜”或“＝”)。‎ ‎②温度为500 ℃时，该反应10 min时达到平衡。用H2表示该反应的反应速率v(H2)＝________；该温度下，反应Ⅰ的平衡常数K＝________。‎ ‎(4)由CO2制备甲醇还需要氢气。工业上用电解法制取Na2FeO4, 同时获得氢气：Fe＋2H2O＋2OH－FeO＋3H2↑，工作原理如图所示。电解一段时间后，c(OH－)降低的区域在______(填“阴极室”或“阳极室”)。该室发生的电极反应式为___________________________。‎ 解析：(1)根据盖斯定律：Ⅱ＝Ⅰ－Ⅲ，得反应Ⅱ的ΔH2＝ΔH1－ΔH3＝－49.58 kJ·mol－1＋90.77 kJ·mol－1＝＋41.19 kJ·mol－1，反应Ⅱ为反应Ⅰ和Ⅲ的差，所以反应Ⅱ平衡常数为K2＝K1/K3。‎ ‎(2)该反应的ΔS＜0、ΔH＜0，当温度较低时，反应Ⅲ能够自发进行。‎ ‎(3)①反应Ⅰ的正反应是放热反应，所以升高温度二氧化碳的转化率减小；则温度越低转化率越大，即T高于500 ℃；②CO2的变化量为1.5 mol×60%＝0.9 mol CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)‎ 初始量　1.5 mol　 3 mol　　　0　　　　　0‎ 变化量　0.9 mol 2.7 mol 0.9 mol 0.9 mol 平衡量　0.6 mol 0.3 mol 0.9 mol 0.9 mol v(H2)＝(2.7 mol÷2 L)÷10 min＝0.135 mol·L－1·min－1，K＝＝200。‎ ‎(4)该装置为电解池，阳极电极材料是Fe，铁在阳极失去电子，阳极的电极反应为Fe－6e－＋8OH－===FeO2－4＋4H2O，由于阳极消耗了OH－，所以随着电解的进行c(OH－)会逐渐降低。‎ 答案：(1)＋41.19 kJ·mol－1　K1/K3　(2)较低温度 ‎(3)①＞　②0.135 mol·L－1·min－1　200　(4)阳极室　Fe－6e－＋8OH－===FeO42－＋4H2O ‎（二）、选做题 ‎35．[化学——选修3：物质结构与性质]‎ 决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。‎ ‎(1)已知元素M是组成物质Ca5(PO4)3F的一种元素。元素M的气态原子逐个失去第1个至第5个电子所需能量(即电离能，用符号I1至I5表示)如表所示：‎ I1‎ I2‎ I3‎ I4‎ I5‎ 电离能/ (kJ·mol－1)‎ ‎589.8‎ ‎1 145.4‎ ‎4 912.4‎ ‎6 491‎ ‎8 153‎ 元素M化合态常见化合价是________价，其基态原子电子排布式为________。‎ ‎(2)Ca5(PO4)3F中非金属元素电负性由大到小的顺序为________。‎ ‎(3)PO的中心原子的杂化方式为________，该离子的空间构型为________，键角为________，其等电子体有________(请写出两种)。‎ ‎(4)CaF2晶胞结构如图所示，则CaF2晶体中与Ca2＋最近且等距离的Ca2＋数目为________；已知Ca2＋和F－半径分别为a cm、b cm，阿伏加德罗常数为NA，M为摩尔质量，则晶体密度为______g·cm－3(不必化简)。‎ ‎(5)已知MgO与CaO的晶体结构相似，其摩氏硬度的大小关系为______，原因为__________________________________。‎ 解析：(1)根据元素M的气态原子的第I1～I5电离能大小可以看出：I1、I2相差不大，I2、I3‎ 电离能相差较多，说明M原子最外层有2个电子。在Ca5(PO4)3F中元素有Ca、P、O、F四种元素，只有Ca元素最外层有2个电子，原子半径大，容易失去最外层的2个电子，化合价为＋2价；根据原子核外电子排布规律可知Ca基态原子电子排布式为[Ar]4s2或1s22s22p63s23p64s2；(3)PO的中心原子P的价层电子对数是4，故P原子杂化为sp3杂化；由于孤对电子对数为0，该离子的空间构型为正四面体形，键角为109°28′，其等电子体有SO、CCl4；(4)根据CaF2晶胞结构可知：在每个晶胞中与Ca2＋距离最近且等距离的Ca2＋有3个，通过每个Ca2＋可形成8个晶胞，每个Ca2＋计算了2次，所以与Ca2＋距离最近且等距离的Ca2＋有(3×8)÷2＝12个；将CaF2晶胞分成8个小正方体，正方体中心为F－，顶点为Ca2＋，晶胞中共有4个钙离子、8个氟离子。Ca2＋与F－的最近核间距(a＋b)为晶胞体对角线的。故晶胞边长为。根据3ρNA＝4M，可求晶体密度。‎ 答案：(1)＋2　[Ar]4s2　(2)F＞O＞P ‎(3)sp3　正四面体形　109°28′　SO、CCl4等 ‎(4)12　　(5)MgO＞CaO　Mg2＋半径比Ca2＋小，晶格能较大 ‎36．[化学——选修5：有机化学基础]‎ 光刻胶是一种应用广泛的光敏材料，其合成路线如下(部分试剂和产物略去)：‎ ‎(1)A的名称为________；羧酸X的结构简式为______________________________________。‎ ‎(2)C可与乙醇发生酯化反应，其化学方程式为______________________________________，反应中乙醇分子所断裂的化学键是________(填字母)。‎ a．C—C键　　　　　　 b．C—H键 c．O—H键 d．C—O键 ‎(3)E→F的化学方程式为________________________________________；‎ F→G的反应类型为________。‎ ‎(4)写出满足下列条件的B的2种同分异构体：________________。‎ ‎①分子中含有苯环；‎ ‎②能发生银镜反应；‎ ‎③核磁共振氢谱峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1。‎ ‎(5)根据已有知识并结合相关信息，写出以CH3CHO为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。________________________________________________‎ 合成路线流程图示例如下：CH3CH2BrCH3CH2OHCH3COOCH2CH3‎ 解析：(1)根据A的分子式及合成路线，可推知A的结构简式为，其名称为苯甲醛。根据HCCHCH2===CH—OOCCH3，可推知羧酸X为CH3COOH。(2)根据合成路线和已知信息，可推知B为，C为，C与乙醇发生酯化反应的化学方程式为＋C2H5OH。反应过程中“酸脱羟基醇脱氢”，故乙醇分子所断裂的化学键是O—H键。(3)E的分子式与F的链节组成相同，故E→F为加聚反应，化学方程式为。F→G的反应类型为水解反应或取代反应。(4)B为，根据①知B的同分异构体中含有苯环，根据②知含有醛基，根据③知含有5种类型的氢原子，且原子数之比为2∶2∶2∶1∶1，故符合条件的同分异构体为、。(5)运用逆合成分析法，倒推中间产物，确定合成路线。‎ 答案：(1)苯甲醛　CH3COOH ‎(2) ＋C2H5OH 　c ‎(3) 　水解反应或取代反应 ‎(4) 、‎ ‎(5)CH3CHOCH3CH===CHCHO