陕西省西安市西北工业大学附属中学2020届高三化学质量监测试题（解析版）

陕西省西安市西北工业大学附属中学2020届高三化学质量监测试题（解析版）

西北工业大学附属中学 2020 年高中毕业班教学质量监测卷 理科综合化学部分 第Ⅰ卷(选择题共 126 分) 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Ti 48 Fe 56 I 127 Ag-108 一、选择题:本大题包括 13 小题,每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中,只有一 项符合题目要求。 1.根据所给的信息和标志，判断下列说法错误的是( ) A B C D 《神农本草经》记 载，麻黄能“止咳逆 上气” 碳酸氢钠药片 古代中国人已用麻 黄治疗咳嗽 该药是抗酸药，服用时 喝些醋能提高药效 看到有该标志的丢弃 物，应远离并报警 贴有该标志的物品 是可回收物 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A.麻黄碱具有平喘功能，常常用于治疗气喘咳嗽，A 正确； B.醋酸能够与碳酸氢钠反应，降低药效，B 错误； C.图示标志为放射性标志，对人体伤害较大，看到有该标志的丢弃物，应远离并报警，C 正确； D.该标志为可回收物标志，D 正确； 答案选 B。 【点睛】本题考查了物质的性质和用途、化学实验安全等知识点。要熟悉常见的化学标志： 如物品回收标志 ；中国节能标志 ；禁止放易燃物标志 ；节水标志 ；禁止吸 烟标志： 中国环境标志 ；绿色食品标志 ；当心火灾--易燃物质标志 等。 2.下列有关 NaClO 和 NaCl 混合溶液的叙述正确的是 A. 该溶液中，H+、NH4+、SO42-、Br-可以大量共存 B. 该溶液中，Ag+、K+、NO3-、CH3CHO 可以大量共存 C. 向该溶液中滴入少量 FeSO4 溶液，反应的离子方程式为：2Fe2++ClO-+2H+= Cl-+2Fe3++H2O D. 向该溶液中加入浓盐酸，每产生 1molCl2，转移电子约为 6.02×1023 个 【答案】D 【解析】 【详解】A. 该溶液中，H＋、ClO－、Br－会发生氧化还原反应而不能大量共存，故 A 错误； B. 该溶液中，Ag＋、Cl-，Ag＋、CH3CHO，ClO－、CH3CHO 发生反应而不能大量共存，故 B 错误； C.由于 NaClO 水解而使 NaClO 和 NaCl 混合溶液呈碱性，所以反应的离子方程式中不能出现 H＋，故 C 错误； D. 向该溶液中加入浓盐酸，H＋+ ClO－+ Cl－= Cl2↑+ H2O，所以每产生 1 mol Cl2，转移电子约 为 6.02×1023 个，故 D 正确； 故选 D。 3.在通风橱中进行下列实验： 步骤 现象 Fe 表面产生大量无色气泡， 液面上方变为红棕色 Fe 表面产生少量红 棕色 气泡后，迅速停止 Fe、Cu 接触后，其表面 均产生红棕色气泡 下列说法中，不正确．．．的是（ ） A. Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式为：2NO+O2=2NO2 B. Ⅱ中的现象说明 Fe 表面形成致密的氧化层，阻止 Fe 进一步反应 C. 对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀 HNO3 的氧化性强于浓 HNO3 D. 针对Ⅲ中现象，在 Fe、Cu 之间连接电流计，可判断 Fe 是否持续被氧化 【答案】C 【解析】 【分析】 I 中铁和稀硝酸生成一氧化氮，一氧化氮遇空气生成二氧化氮；Ⅱ中 Fe 遇浓硝酸钝化，表面 形成致密的氧化层，阻止 Fe 进一步反应，所以产生少量红棕色气泡后，迅速停止；Ⅲ中构成 原电池，Fe 作为负极，且 Fe 与浓硝酸直接接触，会产生少量二氧化氮，Cu 作为正极，发生 得电子的反应，生成二氧化氮。 【详解】A．I 中铁和稀硝酸生成一氧化氮，一氧化氮遇空气生成二氧化氮，化学方程式为: 2NO+O2=2NO2，A 正确； B．常温下，Fe 遇浓硝酸易钝化，表面形成致密的氧化层，阻止 Fe 进一步反应，B 正确； C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明浓 HNO3 的氧化性强于稀 HNO3，C 错误； D．Ⅲ中构成原电池，在 Fe、 Cu 之间连接电流计，可判断 Fe是否持续被氧化，D 正确； 答案选 C。 4.下列说法正确的是（ ） A. 分子式为 C2H6O 的有机化合物性质相同 B. 相同条件下，等质量的碳按 a、b 两种途径完全转化，途径 a 比途径 b 放出更多热能途径 a： 2 2 2 2 2H O O C CO+H CO +H O 高温 燃烧   ，途径 b： 2 2O C CO 燃烧 C. 在氧化还原反应中，还原剂失去电子总数等于氧化剂得到电子的总数 D. 通过化学变化可以直接将水转变为汽油 【答案】C 【解析】 【详解】A.分子式为 C2H6O 的有机化合物可能是乙醇 CH3CH2OH，也可能是甲醚 CH3OCH3， 二者的结构不同，因此性质不相同，A 错误； B.由于物质反应过程中放出的热量只与物质的始态和终态有关，而与反应途径无关，因此相同 条件下，等质量的碳按 a、b 两种途径完全转化最后产生 CO2，放出的热量相等，B 错误； C.根据电子守恒可知：在氧化还原反应中，还原剂失去电子总数等于氧化剂得到电子的总数， C 正确； D.水中含有 H、O 两种元素，而汽油中含有 C、H 两种元素，化学反应过程中原子的种类和数 目不变，因此不能通过化学反应实现水转变为汽油的变化，D 错误； 故合理选项是 C。 5.某模拟"人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将 H2O 和 CO2 转化为 O2 和燃料 (C3H8O)。下列说法正确的是 A. 该装置将化学能转化为光能和电能 B. 该装置工作时，H＋从 b 极区向 a 极区迁移 C. 每生成 1 mol O2，有 44 gCO2 被还原 D. a 电极的反应为：3CO2+ 16H＋-18e－= C3H8O+4H2O 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图示可知，该装置将电能和光能转化为化学能，错误； B．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，该装置工作时，H＋从正电荷较多的阳 极 b 极区向负电荷较多的阴极 a 极区迁移，正确； C．该反应的总方程式是：6CO2+8H2O=2C3H8O+9O2。根据反应方程式可知，每生成 1 mol O2， 有 2/3molCO2 被还原，其质量是 88/3g，错误； D．根据图示可知与电源负极连接的 a 电极为阴极，发生还原反应，电极的反应式为：3CO2+ 18H ＋+18e－= C3H8O+5H2O，错误； 答案选 B。 6.在不同浓度(c)、温度(T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列不正确的是 (T/K)/(v/mol·L-1·min-1) /( c/mol·L-1) 0.600 0.500 0.400 0.300 318.2 3.60 3.00 2.40 1.80 328.2 9.00 7.50 a 4.50 b 2.16 1.80 1.44 1.08 A. a＝6.00 B. 同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v 可能不变 C. b＜318.2 D. 不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同 【答案】D 【解析】 【详解】A、由表中信息可知，在相同温度下，反应速率与蔗糖的浓度成正比，328.2K 时，速 率的数值是浓度数值的 1.5 倍，因此推出 a=6.00，故 A 说法正确； B、升高温度 v 增大，降低反应物浓度 v 减小，故同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v 可能不 变，故 B 说法正确； C、温度越高，反应速率越快。在相同的浓度下，b 的反应速率小于 318.2K 的反应速率，说明 b 的温度低于 318.2K，故 C 说法正确； D、温度不同，反应速率不同，温度越高，反应速率越快，达到一半时所用的时间越短，故 D 说法错误。 故选 D。 7.己烷雌酚的一种合成路线如下： 下列叙述正确的是（ ） A. 在 NaOH 水溶液中加热，化合物 X 可发生消去反应 B. 在一定条件，化合物 Y 可与 HCHO 发生缩聚反应 C. 用 FeCl3 溶液不可鉴别化合物 X 和 Y D. 化合物 Y 中不含有手性碳原子 【答案】B 【解析】 【详解】A．X 含有溴原子，在氢氧化钠的水溶液条件下加热发生的是取代反应（水解反应）， 在氢氧化钠的醇溶液条件下，加热，发生的是消去反应，故 A 错误； B．由于酚羟基的影响使苯环邻位和对位上的氢变得活泼，Y 含有酚羟基，能够和醛基（甲醛） 发生缩聚反应，故 B 正确； C．酚类物质遇氯化铁溶液显紫色，X 中不含酚羟基，Y 中含有酚羟基，可以用 FeCl3 区分， 故 C 错误； D．手性碳原子指连有四个不同的原子或原子团的饱和碳原子，Y 中两个与苯环直接相连的碳 原子连有 4 个不同的原子或原子团，此碳原子是手性碳原子，故 D 错误； 故答案为 B。 三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第 22 题-第 32 题为必考题每个试题考 生都必须作答,第 33 题-第 38 题为选考题,考生根据要求作答。 (一)必考题:11 题,共 129 分。 8.工业上利用氨氧化获得的高浓度 NOx 气体(含 NO、NO2)制备 NaNO2、NaNO3，工艺流程如 下： 已知：Na2CO3＋NO＋NO2=2NaNO2＋CO2 （1）中和液所含溶质除 NaNO2 及少量 Na2CO3 外，还有__________(填化学式)。 （2）中和液进行蒸发Ⅰ操作时，应控制水的蒸发量，避免浓度过大，目的是_______。蒸发 Ⅰ产生的蒸气中含有少量的 NaNO2 等有毒物质，不能直接排放，将其冷凝后用于流程中的 _______(填操作名称)最合理。 （3）母液Ⅰ进行转化时加入稀 HNO3 的目的是_______。母液Ⅱ需回收利用，下列处理方法合 理的是________。 a．转入中和液 b．转入结晶Ⅰ操作 c．转入转化液 d．转入结晶Ⅱ操作 （4）若将 NaNO2、NaNO3 两种产品的物质的量之比设为 2：1，则生产 1.38 吨 NaNO2 时，Na2CO3 的理论用量为______吨(假定 Na2CO3 恰好完全反应)。 【答案】 (1). NaNO3 (2). 防止 NaNO2 的析出 (3). 溶碱 (4). 将 NaNO2 氧化为 NaNO2 (5). c、d (6). 1.59 【解析】 【详解】（1）NO2 与碱液反应可生成 NaNO3； （2）浓度过大时，NaNO2 可能会析出；NaNO2 有毒，不能直接排放，回收后可用于流程中的 溶碱； （3）NaNO2 在酸性条件下易被氧化，加入稀硝酸可提供酸性环境；母液Ⅱ的溶质主要是 NaNO3，所以回收利用时应转入转化液，或转入结晶Ⅱ操作，故 c、d 正确； （4）1.38 吨 NaNO2 的物质的量为：1.38×106÷69g/mol=2×104mol，则生成的 NaNO3 物质的量 为：1×104mol，故 Na2CO3 的理论用量= 1 2 ×（2×104+1×104）mol×106g/mol=1.59×106g=1.59 吨。 9.氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产 品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。完成 下列填空： (1)写出电解饱和食盐水的离子方程式________________。 (2)离子交换膜的作用为____________________。 (3)精制饱和食盐水从图中________位置补充，氢氧化钠溶液从图中________位置流出。(选 填“a”、“b”、“c”或“d”) 【答案】 (1). 2Cl-+H2O 2OH-+H2↑ +Cl2↑ (2). 阳离子交换膜只能阳离子通过，阴 离子和气体不能通过，用石墨作电极电解饱和氯化钠时，阳极上氯离子放电生成氯气，氯气 不能通过阳离子交换膜而进入阴极，如果氯气进入阴极易和氢气混合产生爆炸，且易和氢氧 化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠而导致制取的氢氧化钠不纯 (3). a (4). d 【解析】 【详解】(1)电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱,反应的离子方程式为： 2Cl-+H2O 2OH-+H2  +Cl2  ； (2)阳离子交换膜只能阳离子通过，阴离子和气体不能通过，用石墨作电极电解饱和氯化钠时， 阳极上氯离子放电生成氯气，氯气不能通过阳离子交换膜而进入阴极，如果氯气进入阴极易 和氢气混合产生爆炸，且易和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠而导致制取的氢氧化 钠不纯； (3)电解槽中阴极是氢离子放电生成氢气，水电离平衡正向进行氢氧根离子浓度增大,生成氢氧 化钠溶液,NaOH 溶液的出口为 d；Cl2 在阳极，根据装置图分析可以知道精制饱和食盐水从阳 极进入，即进口为 a。 【点睛】本题重点考查电解饱和食盐水。电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱, 反应的离子方程式为：2Cl-+H2O 2OH-+H2  +Cl2  ，阳极发生的方程式为: 2Cl—2e-= Cl2  ，阴极:2H++2e-= H2  。 10.丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题： （1）正丁烷（C4H10）脱氢制 1-丁烯（C4H8）的热化学方程式如下： ①C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) ΔH1 已知：②C4H10(g)+ 1 2 O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJ·mol-1 ③H2(g)+ 1 2 O2(g)= H2O(g) ΔH3=-242 kJ·mol-1 反应①的ΔH1 为________ kJ·mol-1。图（a）是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图， x_____________0.1（填“大于”或“小于”）；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是 __________（填标号）。 A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．降低压强 （2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化 剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图（b）为丁烯产率与进料气中 n（氢气）/n（丁烷） 的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是___________。 （3）图（c）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类 化合物。丁烯产率在 590 ℃之前随温度升高而增大的原因可能是___________、 ____________；590℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_____________。 【答案】 (1). +123kJ·mol－1 (2). < (3). AD (4). 氢气是产物之一，随着 n(氢 气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大 (5). 升高温度有利于反应向吸热方向进行 (6). 温 度升高反应速率加快 (7). 丁烷高温裂解生成短链烃类 【解析】 （1）根据盖斯定律，用②式-③式可得①式，因此△H1=△H2-△H3=-119 kJ/mol +242 kJ/mol =+123kJ/mol。由 a 图可以看出，温度相同时，由 0.1MPa 变化到 xMPa，丁烷的转化率增大， 即平衡正向移动，根据反应前后气体系数之和，反应前气体系数小于反应后气体系数之和， 因此减小压强，平衡向正反应方向移动，即 x<0.1。提高丁烯的产率，要求平衡向正反应方向 移动，A、因为反应①是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，即丁烯转化率增大， 故 A 正确；B、降低温度，平衡向逆反应方向移动，丁烯的转化率降低，故 B 错误；C、反应 前气体系数之和小于反应后气体系数之和，增大压强，平衡向逆反应方向移动，丁烯的转化 率降低，故 C 错误；D、根据 C 选项分析，降低压强，平衡向正反应方向移动，丁烯转化率提 高，故 D 正确；（2）因为通入丁烷和氢气，发生①，氢气是生成物，随着 n(H2)/n(C4H10)增大， 相当于增大氢气的量，反应向逆反应方向进行，逆反应速率增加；（3）根据图(c)，590℃之 前，温度升高时反应速率加快，生成的丁烯会更多，同时由于反应①是吸热反应，升高温度 平衡正向移动，平衡体系中会含有更多的丁烯。而温度超过 590℃时，由于丁烷高温会裂解生 成短链烃类，所以参加反应①的丁烷也就相应减少。 (二)选考题:共 45 分。请考生从给出的 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每 科任选一题作答,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小题计分。 【化学—选修 3：物质结构与性质】 11.X、Z、Q、R、T、U 分别代表原子序数依次增大的短周期元素。X 和 R 属同族元素；Z 和 U 位于第 VIIA 族；X 和 Z 可形成化合物 XZ4；Q 基态原子的 s 轨道和 p 轨道的电子总数相等； T 的一种单质在空气中能够自燃。 请回答下列问题： （1）R 基态原子的电子排布式是_____________________。 （2）利用价层电子对互斥理论判断 TU3 的立体构型是______。 （3）X 所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是______(填化学式)；Z 和 U 的氢化物中沸点较高的是_____(填化学式)；Q、R、U 的单质形成的晶体，熔点由高到低的排 列顺序是_______(填化学式)。 （4）CuSO4 溶液能用作 T4 中毒的解毒剂，反应可生成 T 的最高价含氧酸和铜，该反应的化学 方程式是_______________________。 【答案】 (1). 1s22s22p63s23p2 或者[Ne] 3s23p2 (2). 三角锥形 (3). HNO3 (4). HF (5). Si＞Mg＞Cl2 (6). P4+10CuSO4+16H2O=10Cu+4H3PO4+10H2SO4 【解析】 【分析】 X，Z，Q，R，T，U 分别代表原子序数依次增大的短周期元素；Z 和 U 位于第ⅦA 族，则 Z 为 F 元素，U 为 Cl；Q 基态原子的 s 轨道和 P 轨道的电子总数相等，原子序数大于 F，核外电 子排布为 1s22s22p63s2，故 Q 为 Mg；X 和 Z 可形成化合物 XZ4，X 元素表现+4 价，原子序数 小于 F 元素，故 X 为 C 元素；X 和 R 属同族元素，则 R 为 Si；T 的一种单质在空气中能够自 燃，原子序数介于 Si 与 Cl 之间，故 T 为 P 元素，据此解答。 【详解】由题意可知 X、Z、Q、R、T、U 分别 C、F、Mg、Si、P、Cl； (1)R 为 Si 元素，Si 基态原子的电子排布式是 1s22s22p63s23p2 或者[Ne] 3s23p2 (2)化合物 TU3 为 PCl3，PCl3 价层电子对为 4 对，还有一个孤电子对，则其构型为三角锥形； (3)x 为碳元素，位于第二周期，第二周期酸性最强的为 HNO3；Z 和 U 的氢化物分别为 HF、 HCl，HF 分子之间存在氢键，HCl 分子之间为范德华力，氢键比范德华力更强，故 HF 的沸点 高于 HCl；Mg 为金属晶体，Si 为原子晶体，熔点高于 Mg，Cl2 为分子晶体，常温下为气体， 则熔点由高到低的排列顺序是 Si＞Mg＞Cl2； (4)CuSO4 溶液能用作 P4 中毒的解毒剂，反应可生成两种最高价含氧酸和铜，该反应的化学方 程式是：P4+10CuSO4+16H2O=10Cu+4H3PO4+10H2SO4。 【化学—选修 5：有机化学基础】 12.局部麻醉药普鲁卡因 E（结构简式为 ）的三条合成路线如下 图所示（部分反应试剂和条件已省略）： 完成下列填空： （1）.比 A 多一个碳原子，且一溴代物只有 3 种的 A 的同系物的名称是___________。 （2）.写出反应试剂和反应条件。反应①______；③______ （3）.设计反应②的目的是____________。 （4）.B 的结构简式为_____；C 的名称是____。 （5）.写出一种满足下列条件的 D 的同分异构体的结构简式____。 ①芳香族化合物 ②能发生水解反应 ③有 3 种不同环境的氢原子 1 mol 该物质与 NaOH 溶液共热最多消耗_____mol NaOH。 （6）.普鲁卡因的三条合成路线中，第一条合成路线与第二条、第三条相比不太理想，理由是 _________。 【答案】 (1). 乙苯 (2). 浓硝酸、浓硫酸，加热 (3). 酸性 KMnO4 溶液 (4). 保 护氨基 (5). (6). 氨基苯甲酸 (7). 或 (8). 2 (9). 肽键水解在碱性条件下进行，羧基变为羧酸盐，再酸化时氨基又发生反应 【解析】 【详解】（1）A 是甲苯 ，比 A 多一个碳原子，且一溴代物只有 3 种的 A 的同系 物应该是只有一个侧链的物质它是乙苯，结构简式是 。 （2）甲苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热，发生甲基对位的取代反应，产生对硝基甲苯 ，对硝基甲苯与酸性 KMnO4 溶液反应，甲基被氧化变为羧基，产生 。 （3）—NH2 有强的还原性，容易被氧化变为—NO2，设计反应②的目的是保护—NH2，防止在 甲基被氧化为羧基时，氨基也被氧化。 （4） 与酸性 KMnO4 溶液发生反应，甲基被氧化变为羧基，得到 B，B 的结构简 式为 。B 发生水解反应，断开肽键，亚氨基上结合 H 原子形成氨基，产生 C，结 构简式是 ；名称为对氨基苯甲酸。 （5）D 的分子式是 C9H9NO4，它的同分异构体中，①芳香族化合物，说明含有苯环；②能发 生水解反应，说明含有酯基；③有 3 种不同环境的氢原子，说明分子中含有三种不同位置的 H 原子，则其同分异构体是： 也可能是 ；酯基水解生成的 酚羟基和羧基都和 NaOH 反应，所以 1mol 该物质与 NaOH 溶液共热最多消耗 2mol NaOH； （6）普鲁卡因的三条合成路线中，第一条合成路线与第二条、第三条相比不太理想，理由是 B 发生水解反应是在碱性环境中进行，这时羧基与碱发生反应产生羧酸的盐，若再酸化，氨基 又发生反应。