【化学】2020届高三年级高考模拟冲刺训练三（全国Ⅰ卷）（解析版）

【化学】2020届高三年级高考模拟冲刺训练三（全国Ⅰ卷）（解析版）

‎2020届高三年级高考模拟冲刺训练三（全国I卷）‎ 可能用到的相对原子质量：H‎-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Ni-59‎ 一、选择题：在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、生活密切相关。下列说法错误的是（ ）‎ A. 燃煤中加入生石灰可减少温室气体的排放 B. 用纯碱溶液除油污，加热可提高去污能力 C. 我国北斗导航系统所用的芯片中含高纯硅 D. 医用护目镜片的主要成分属于有机高分子材料 ‎【答案】A ‎【解析】燃煤中加入生石灰可减少SO2气体的排放，SO2对环境的污染是酸雨，不是温室效应，故A错误；油脂在碱性条件下水解，纯碱水解呈碱性，加热促进水解，溶液碱性增强，可促进油脂的水解，故B正确；硅是半导体，高纯度的硅可制芯片，故C正确； 用作镜片的聚合树脂是有机合成高分子化合物，属于有机高分子材料，故D正确。‎ ‎8.“连翘酯苷A”是“连花清瘟胶囊”的有效成分。如图有机物是“连翘酯苷A”的水解产物，其结构简式如图所示。下列有关该有机物的说法错误的是（ ）‎ A. 分子式C9H8O4‎ B. 分子中所有原子可能处于同一平面 C. 1mol该分子最多可与5molH2发生加成反应 D. 能与NaHCO3溶液反应放出CO2‎ ‎【答案】C ‎【解析】由结构简式可知其分子式为C9H8O4，故A正确；苯环、碳碳双键均为平面结构，羧基也可以是平面结构，则结构中所有原子可能共平面，故B正确；苯环、碳碳双键均可与H2‎ 发生加成反应，则1mol该分子最多可与4molH2发生加成反应，故C错误；分子结构中含有羧基，则能与NaHCO3溶液反应放出CO2，故D正确。‎ ‎9.探究FeSO4的热分解产物的实验装置如图所示，乙和丙中盛有检验相应物质的常用试剂，实验完成后甲中残留固体为红棕色。下列有关实验操作或现象的叙述正确的是（ ）‎ A. 实验过程中持续通氮气的目的是排除装置内空气 B. 用盐酸和K3[Fe(CN)6]溶液检验残留固体的主要成分 C. 乙装置中生成白色沉淀、丙装置中溶液褪色 D. 丁装置中所盛装的试剂可用澄清石灰水替代 ‎【答案】C ‎【解析】Fe2+易被空气中氧气氧化，加热前排除装置内空气，是防止FeSO4被氧化，加热过程中通氮气的目的是排出反应中生成的气体，故A错误；残留的红棕色固体是氧化铁，溶于稀盐酸得到Fe3+的溶液，应选择KSCN溶液检验，而K3[Fe(CN)6]溶液是检验Fe2+，故B错误；反应中生成的气体是SO3和SO2，乙中盛装BaCl2溶液，应有BaSO4白色沉淀生成，丙中盛装品红溶液，可观察到品红褪色，故C正确；‎ 丁装置中盛装NaOH溶液吸收SO2的尾气，石灰水的浓度低，吸收效果差，不能代替NaOH溶液，故D错误。‎ ‎10.我国科技工作者运用DFT计算研究HCOOH在不同催化剂（Pd和Rh）表面分解产生H2的部分反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。下列说法错误的是（ ）‎ A. HCOOH吸附在催化剂表面是一个放热过程 B. Pd、Rh作催化剂时HCOOH分解产生H2的反应热不同 C. 该反应过程中有C-H键的断裂，还有C=O键的生成 D. HCOO*+H*=CO2+2H*是该历程的决速步骤 ‎【答案】B ‎【解析】HCOOH吸附在催化剂表面是能量降低过程，即为放热过程，故A正确；催化剂能改变反应速率，不改变热效应，则Pd、Rh作催化剂时HCOOH分解产生H2的反应热相同，故B错误； HCOOH催化分解生成CO2和H2，原来HCOOH分子中存在的化学键1个C-H键、1个C=O键、1个C-O键和1个O-H键；而产物中有2个C=O键和1个H-H，说明反应过程中有C-H键的断裂，还有C=O键的生成，故C正确；HCOO*+H*到过渡态Ⅱ活化能最大，是反应消耗能量高的过程，速率最慢，故HCOO*+H*=CO2+2H*是该历程的决速步骤，故D正确。‎ ‎11.科学家研制出了一种漂白效率极高的新型漂白剂（结构如图所示），其中W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大。常温下，0.1mol/LZ的氢化物的水溶液pH=1，且Z与Y位于不同周期。下列叙述正确的是（ ）‎ A. 原子半径：Z＞Y＞X＞W B. 氢化物的沸点：Y＞X＞Z＞W C. X的氧化物的水化物是强酸 D. Y的某种单质具有杀菌消毒作用 ‎【答案】D ‎【解析】由分析知：W为C元素、X为N元素、Y为O元素、Z为Cl元素；C、N、O为同周期主族元素，核电荷数越大，原子半径越小，C、N、O、Cl四种元素的原子半径由大到小的顺序为Cl＞C＞N＞O，即Z＞W＞X＞Y，故A错误；H2O常温下为液体，NH3和H2O分子间存在氢键，四种元素简单氢化物的沸点由高到低的顺序为H2O＞NH3＞HCl＞CH4，但C的氢化物包括多碳的烃，常温下有固体，有液体，即碳的氢化物沸点也可能比H2O高，故B错误；N的最高价氧化物的水化物HNO3是强酸，而+3价N的氧化物水化物HNO2是弱酸，故C错误；O3具有强氧化性，具有杀菌消毒作用，故D正确。‎ ‎12.我国科技工作者设计了一种电解装置，能将甘油（C3H8O3）和二氧化碳转化为甘油醛（C3H6O3）和合成气，原理如图所示。下列说法错误的是（ ）‎ A. 催化电极b与电源负极相连 B. 电解时催化电极a附近的pH增大 C. 电解时阴离子透过交换膜向a极迁移 D. 生成的甘油醛与合成气的物质的量相等 ‎【答案】B ‎【解析】催化电极b表面CO2还原为CO，为电解池的阴极，与电源的负极相连，故A正确；催化电极a为阳极，表面甘油(C3H8O3)氧化为甘油醛(C3H6O3)，发生的电极反应为C3H8O3-2e-+2CO32-= C3H6O3+2HCO3-，则电极附近的pH减小，故B错误；电解池工作时，阴离子向阳极区移动，即阴离子透过交换膜向a极迁移，故C正确；阳极生成1mol C3H6O3转移2mole-，阴极生成1molCO和H2的混合气体转移2mole-，电解池工作时，阴、阳极转移电子的物质的量相等，则生成的甘油醛与合成气的物质的量相等，故D正确。‎ ‎13.在‎25 ℃‎时，向20.00 mL 0.10 mol/L一元弱碱MOH溶液中滴0.10 mol/L HCl溶液，混合溶液的pH、pOH变化曲线如图所示。已知pOH=-lgc(OH-)。下列说法错误的是（ ）‎ A. a+b=14‎ B. Q点消耗盐酸的体积小于20.00mL C. M点和N点溶液中，相等 D. 当V(HCl)=10.00 mL时，c(M+)-c(MOH)=c(OH-)-c(H+)‎ ‎【答案】D ‎【解析】c(H+)=10-pH=10-a时，c(OH-)=10-pOH=10-b，‎25℃‎时，c(H+)•c(OH-)=10-pH×10-pOH=10-14=10-a×10-b，则a+b=14，故A正确；MOH为弱碱，如果滴加盐酸20 mL，恰好生成MCl，溶液显酸性，而Q点pH=pOH，此时溶液显中性，则消耗盐酸的体积小于20.00mL，故B正确；==，其中温度不变，Kw和Kb是定值，则M点和N点溶液中，相等，故C正确；当V(HCl)=10.00mL时，溶液中溶质为MCl和MOH且等物质的量浓度，且c(MOH)＜c(Cl-)，已知溶液中存在的电荷守恒为c(M+)+ c(H+) =c(OH-)+c(Cl-)，则c(OH-)-c(H+)= c(M+)- c(Cl-)＜c(M+)-c(MOH)，故D错误。‎ 二、非选择题：‎ ‎26.二氧化氯是国际上公认的对环境无二次污染的消毒杀菌剂。它常温下为气体，易溶于水，受热易分解。甲醇法制制备二氧化氯的工艺如图：‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）ClO2可用于纸浆漂白、杀菌消毒是因其具有_______________性。‎ ‎（2）加入“发生器”的浓硫酸先稀释为63%H2SO4，冷却后加入反应器的原因是_________‎ ‎_____________________________________________。实际操作中再“发生器”中加入适量NaCl以加快反应速率，若NaCl过量会发生成污染环境的一种气体的分子式为_________。‎ ‎（3）若1molCH3OH反应时转移6mole-，则“发生器”中发生反应的主要化学方程式为________________________________________________。‎ ‎（4）Na2SO4·10H2O和Na2SO4的溶解度曲线如图所示，则“过程Ⅱ”的操作是：加热浓缩至有大量晶体析出、_______________、经干燥得Na2SO4固体。‎ ‎（5）采用惰性电极为阳极，通过电解亚氯酸钠溶液的方法也可以制备二氧化氯，其阳极的电极反应式为___________________________。‎ ‎（6）与甲醇法制备二氧化氯相比，电解法的优点是________________________（写出2点）。‎ ‎【答案】(1)强氧化 (2)避免因浓硫酸稀释放热，使ClO2受热分解 Cl2 ‎ ‎(3)CH3OH+6NaClO3+4H2SO4=2Na3H(SO4)2+CO2↑+6ClO2↑+5H2O (4)在高于‎32.4℃‎条件下趁热过滤、洗涤 (5)ClO2--e-=ClO2↑ (6)绿色环保；操作简便；原子利用率高 ‎【解析】(1)利用ClO2的强氧化性，常用于纸浆漂白、杀菌消毒；‎ ‎(2)浓硫酸先稀释为63%H2SO4，待冷却后加入反应器，这样的操作可避免因浓硫酸稀释放热，使ClO2受热分解；加入适量NaCl可加快反应速率，但过量NaCl在酸性条件下，可被ClO2氧化生成Cl2，而污染环境；‎ ‎(3)CH3OH中碳元素化合价为-2价，若1 mol CH3OH反应时转移6 mol e-，则CH3OH的氧化产物为CO2，则“发生器”中发生反应的主要化学方程式为CH3OH+6NaClO3+4H2SO4=2Na3H(SO4)2+CO2↑+6ClO2↑+5H2O；‎ ‎(4)当温度低于‎32.4 ℃‎时有Na2SO4·10H2O析出，则“过程Ⅱ”中加热浓缩至有大量晶体析出后，需要在高于‎32.4 ℃‎条件下趁热过滤、洗涤，最后再干燥得Na2SO4固体；‎ ‎(5)阳极上ClO2-失电子发生氧化反应生成ClO2，电极反应式为ClO2--e-=ClO2↑；‎ ‎(6)比较甲醇法与电解法，可知电解法的优点是绿色环保、操作简便、原子利用率高。‎ ‎27.苯甲醇是一种重要的化工原料，广泛用于香料、造纸、制药和印染等行业。实验室制备苯甲醇的反应原理和有关数据如图：‎ 实验步骤：如图所示，在装有电动搅拌器的250 mL三颈烧瓶里加入‎9.0 g碳酸钾（过量），70.0 mL水，加热溶解，再加入2.0 mL四乙基溴化铵[（CH3CH2）4NBr]溶液和10.0 mL氯化苄。搅拌加热回流反应1~1.5 h。反应结束后冷却，并转入125 mL分液漏斗中，分出有机层，水层用萃取剂萃取三次。合并萃取液和有机层，加入无水硫酸镁固体，静置、过滤。最后进行蒸馏纯化，收集200~‎208 ℃‎的馏分，得8.4 mL苯甲醇。‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）仪器X的名称是_______________，冷却水应从______（填“上口”或“下口”）通入。由于苯甲醇的沸点较高，在蒸馏纯化操作中最适宜选用的仪器之一是___（填字母）。‎ ‎（2）本实验中加入无水硫酸镁的目的是_______________。从绿色化学角度考虑，萃取剂宜采用______（填字母）。‎ A.乙醇 B.乙酸乙酯 C.苯 D.氯仿 ‎（3）某同学认为该装置中的电动搅拌器可以换成沸石，以防暴沸。该说法___（填“是”或“否”）正确，其理由是__________________________________________。‎ ‎（4）四乙基溴化铵没有直接参与反应，但大大提高了反应速率，其原因可能是___________________________________________________。‎ ‎（5）本实验苯甲醇的产率为_________%（计算结果保留一位小数）。‎ ‎【答案】(1)球形冷凝管 下口 B (2)干燥 B (3)否 电动搅拌器使不相溶的反应液混合均匀，加快反应速率 (4)提高氯化苄在水中的溶解度，使反应物充分接触（或增大有效碰撞几率） (9). (5).89.4‎ ‎【解析】(1)仪器X的名称是球形冷凝管，冷却水采用逆流的方式冷却效果较好，所以冷却水应从下口通入；由于苯甲醇的沸点较高，易液化，在蒸馏纯化操作中最适宜选用B仪器，有利于液体顺利流下；‎ ‎(2)加入无水硫酸镁，利用其易水形成结晶水合物，达到干燥的目的；乙醇有刺激性，苯有毒，氯仿有麻醉作用，而乙酸乙酯有特殊香味，无毒，则从绿色化学角度考虑，萃取剂宜采用乙酸乙酯，故答案为B；‎ ‎(3)不能用沸石代替电动搅拌器，因为使用电动搅拌器，除防暴沸，还可使不相溶的反应液混合均匀，加快反应速率；‎ ‎(4)四乙基溴化铵易溶于水，而氯化苄不溶于水，易溶于四乙基溴化铵，则加入四乙基溴化铵，可提高氯化苄在水中溶解度，使反应物充分接触，提高反应效率；‎ ‎(5)10.0 mL氯化苄质量为‎11 g，其物质的量为=mol，理论生成苯甲醇的质量为mol×‎108 g/mol=‎9.39 g，则苯甲醇的产率为=89.4%。‎ ‎28.CH4—CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。‎ ‎（1）在标准状态下，由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓。各物质的标准摩尔生成焓如表：‎ 则制备合成气的反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2（g）在标准状态下的反应热ΔH=_________kJ/mol。‎ ‎（2）在刚性容器中，当投料比=1.0时，CO2的平衡转化率（α）与温度（T）、初始压强（p）的关系如图所示。‎ ①由图可知：压强p1___2 MPa（填“＞”、“＜”或“=”），理由是___________________________‎ ‎______________________________________________。‎ ‎②当温度为T3、压强为p1时，a点的v正___v逆（填“＞”、“＜”或“=”）。‎ ‎③若起始时提高投料比，则CO2的平衡转化率将______（填“升高”或“降低”）。‎ ‎④起始时向容器中加入1 mol CH4和1 mol CO2，在温度为T6。、初始压强为2 MPa时反应，该反应的Kp=_________(MPa)2。‎ ‎（3）该催化重整过程中有副产物碳生成，碳的积累会严重影响催化剂的活性。某研究小组计算和模拟实验表明积碳量（催化剂表面碳的质量与催化剂的质量之比）与投料比、温度的关系如图。‎ 当投料比=2.0时，要使积碳量最小，应调节温度为______℃。‎ ‎【答案】(1)+247 (2)①< 该正反应气体分子数增加，其它条件相同时，减小压强，平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大 ②> ③升高 ④ 4 (3)750‎ ‎【解析】(1)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)在标准状态下的反应热ΔH=(-111 kJ/mol)×2-(-75 kJ/mol)- (-394 kJ/mol)=+ 247 kJ/mol；‎ ‎(2)①已知CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的正反应气体分子数增加，在恒温条件下，减小压强，平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，即压强p1＜2 MPa；‎ ‎②当温度为T3、压强为p1时，a点趋于平衡状态时，CO2的转化率增大，说明此时向正反应方向进行，即v正＞v逆；‎ ‎③起始时提高投料比，即增大n(CH4)的量，平衡正向进行，则CO2的平衡转化率将升高；‎ ‎④起始时向容器中加入1 mol CH4和1 mol CO2，在温度为T6，初始压强为2 MPa时反应，达到平衡时CO2的转化率为50%，则：‎ ‎ ‎ 平衡时CH4和CO2的体积分数均为，CO和H2的体积分数均为，平衡时总压强p=2 MPa×=3 MPa，则Kp= = =4(MPa)2；‎ ‎(3)当投料比=2.0时，要使积碳量最小，根据积碳量与投料比、温度的关系图可知，应调节温度在‎750℃‎左右。‎ ‎（二）选考题：‎ ‎35.镍及其化合物是重要的合金材料和催化剂。‎ ‎（1）基态镍原子的价电子排布式为______________，它核外有_____种运动状态不同的电子。‎ ‎（2）Ni2+可以形成多种配离子，比如[Ni(NH3)4]2+、[Ni(CN)4]2-等。CN-中碳原子的杂化方式为______，与CN-互为等电子体的一种分子是_________。[Ni(NH3)4]2+中H-N-H键角比NH3分子中H-N-H键角___（填“大”、“小”或“相等”），原因是___________________________。‎ ‎（3）元素铜与镍的第二电离能分别为：I2(Cu)=1958 kJ/mol、I2(Ni)=1753 kJ/mol，铜的第二电离能更大的原因是_________________________________________________________。‎ ‎（4）NiO的晶体结构如图甲所示，其中离子坐标参数A为（0，0，0），B为（1，1，0），则C离子坐标参数为__________________。‎ ‎（5）一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O2-作密置单层排列，Ni2+填充其中（如图乙），已知O2-半径为a pm，设阿伏加德罗常数的值为NA，每平方米面积上分散的该晶体的质量为_________g（用含a、NA的代数式表示）。‎ ‎【答案】(1)3d84s2 28 (2)sp N2或CO 大 NH3中N的孤电子对形成配位键后，使N—H成键电子对所受斥力减小，键角增大 (3)Cu+的价电子排布式为3d10，处于半充满，而Ni+的价电子排布式为3d84s1，因此Cu+比Ni+稳定，更难失电子 (4)（1，，） (5)‎ ‎【解析】(1)镍原子的核电荷数为28，基态Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，则价电子排布式为3d84s2；原子核外不存在运动状态完全相同的电子，则Ni核外有28种运动状态不同的电子；‎ ‎(2)CN-中碳原子的价层电子对数目为1+=2，则碳原子的杂化方式为sp；CN-的原子数目为2，价电子数为10，则与CN-互为等电子体的一种分子是N2或CO；NH3分子中N原子有1个孤对电子，[Ni(NH3)4]2+中NH3中N的孤电子对形成配位键后，使N—H成键电子对所受斥力减小，键角增大，则[Ni(NH3)4]2+中H-N-H键角大于NH3分子中H-N-H键角； ‎ ‎(3)Cu+的价电子排布式为3d10，处于全充满，而Ni+的价电子排布式为3d84s1，因此Cu+比Ni+稳定，更难失电子，所以铜的第二电离能较大；‎ ‎(4)NiO的晶体结构如图甲所示，其中离子坐标参数A 为(0，0，0)，B为(1，1，0)，C在x、y、z轴上的投影分别是1、、，所以C的晶胞参数为(1，，)；‎ ‎(5)根据图知，每个Ni原子被3个O原子包围、每个O原子被3个Ni原子包围，如图所示，相邻的3个圆中心连线为正三角形，三角形的边长为‎2a pm，每个三角形含有一个Ni原子，三角形的面积=[×‎2a×‎2a×sin60°×10-24] m2=×10‎-24a2 m2‎，如图实际上每个Ni原子被两个小三角形包含小平行四边形面积为2×10‎-24a2 m2‎，O原子个数=×6=1，每平方米面积上分散的该晶体的质量==g。‎ ‎36.化合物M是有机合成重要的中间体，其合成路线如图：‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）B的名称为_______________。‎ ‎（2）M中的官能团名称是__________________；④的反应类型为____________。‎ ‎（3）反应⑤所需的试剂和条件是_____________________。‎ ‎（4）反应⑥中的C2H5ONa仅提供碱性环境，则⑥的反应方程式为__________________________________________。‎ ‎（5）化合物D有多种同分异构体，符合下列条件的同分异构体共有______种（不考虑立体异构）。‎ ‎①能与碳酸氢钠溶液反应放出气体；‎ ‎②分子中含有六元环。‎ 其中核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积之比为1：2：3：4：4的结构简式为____________。‎ ‎（6）设计由乙烯和为原料制备的合成路线_______________________________________________________________（无机试剂任选）。‎ ‎【答案】(1)1，3—丁二烯 (2)酯基 氧化反应 (3)C2H5OH/浓H2SO4、加热 ‎ ‎(4)+C2H5OH (5)5 ‎ ‎(6)‎ ‎【解析】(1)B的结构简式为，其名称为1，3—丁二烯；‎ ‎(2)M结构简式为，含有的官能团是酯基；反应④是被强氧化剂氧化为，反应类型为氧化反应；‎ ‎(3)反应⑤是与乙醇发生酯化反应，所需的试剂和条件是C2H5OH/浓H2SO4、加热；‎ ‎(4)G的结构简式为和I的结构简式为，结合反应⑦发生酯的水解，可知H的结构简式为，则反应⑥发生反应的反应方程式为+C2H5OH；‎ ‎(5)化合物D的结构简式为，其同分异构体符合下列条件：①能与碳酸氢钠溶液反应放出气体，说明分子结构中含有-COOH；②分子中含有六元环，此环应该是，则：含有1个-CH2COOH，只有1种；含有含有1个-COOH和1个-CH3，有4种；故共有5种，其中核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积之比为1：2：3：4：4的结构简式为；‎ ‎(6)可由乙醇和发生酯化反应得到，而遇强氧化剂氧化可生成，与乙烯发生加成反应可生成，则由乙烯和为原料制备 的合成路线为。‎