广东省清远市方圆培训学校2020届高三化学模拟试题精练（五） 11页

广东省清远市方圆培训学校 2020 届 化学模拟试题精练(五) (考试用时：50 分钟 试卷满分：100 分) 一、选择题(本题共 7 小题，每小题 6 分，共 42 分。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．材料的发展与人类文明的进步密切相关，下列有关说法正确的是( ) A．含硅材料都是硅酸盐 B．涤纶和棉纤维都是天然高分子材料 C．光导纤维和玻璃纤维都属于非金属材料 D．大量使用一次性塑料袋对环境没有危害 解析：选 C 单质硅可用于电脑芯片，不是硅酸盐；涤纶不是天然高分子；大量使用一次 性塑料袋会引起环境污染。 8．改革开放 40 周年取得了很多标志性成果，下列说法不正确的是( ) A．“中国天眼”的镜片材料为 SiC，属于新型无机非金属材料 B．“蛟龙”号潜水器所使用的钛合金材料具有强度大、密度小、耐腐蚀等特性 C．北斗导航专用 ASIC 硬件结合国产处理器打造出一颗真正意义的“中国芯”，其主要成 分为 SiO2 D．港珠澳大桥设计使用寿命 120 年，水下钢柱镶铝块防腐的方法为牺牲阳极保护法 解析：选 C。A.SiC 属于新型无机非金属材料，正确；B.钛合金材料具有强度大、密度小、 耐腐蚀等特性，正确；C.“中国芯”主要成分为半导体材料 Si，不是 SiO2，不正确；D.因为 铝比铁活泼，所以利用原电池原理，铁作正极被保护，这种方法叫牺牲阳极的阴极保护法， 正确。 9．用如图所示装置(夹持装置已省略)进行下列实验，能得出相应实验结论的是( ) 选项 ① ② ③ 实验结论 A 稀硫酸 Na2S AgNO3 与 AgCl 的浊液 Ksp(AgCl)>Ksp(Ag 2S) B 浓硫酸 蔗糖 溴水 浓硫酸具有脱水 性、氧化性 C 稀硫酸 Na2CO3 CaCl2 溶液 CO2 可与氯化钙 反应 D 浓硝酸 Na2CO3 Na2SiO3 溶液 酸性：硝酸>碳 酸>硅酸 解析：选 B。A.稀硫酸与硫化钠反应生成的硫化氢气体通入 AgNO3 与 AgCl 的浊液中，可 以看到生成黑色沉淀，因为浊液中有硝酸银电离的银离子，当 Qc(Ag2S)＞Ksp(Ag2S)，反应生 成 Ag2S 沉淀，但不能说明发生了氯化银沉淀的转化，则不能比较溶度积 Ksp(AgCl)和 Ksp(Ag2S) 的大小，不选；B.浓硫酸使蔗糖变黑证明其具有脱水性；反应生成的气体可以使溴水褪色，证 明浓硫酸有强氧化性、可被还原生成二氧化硫，故 B 可以得到相应的结论；C.稀硫酸与 Na2CO3 反应生成二氧化碳，二氧化碳通入 CaCl2 溶液中没有明显现象(没有沉淀生成)，证明 CO2 不与 氯化钙发生反应，不选；D.浓硝酸与碳酸钠反应生成二氧化碳，但浓硝酸易挥发，硝酸、碳酸 均可与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，则不能比较碳酸与硅酸的酸性，应排除硝酸的干扰， 不选。 10．X、Y、Z、R、W 是 5 种短周期主族元素，原子序数依次增大；它们可组成离子化合物 Z2Y 和共价化合物 RY3、XW4；已知 Y、R 同主族，Z、R、W 同周期，下列说法错误的是( ) A．原子半径：Z>R>W B．气态氢化物稳定性：HnW>HnR C．X2W6 分子中各原子最外层电子均满足 8 电子结构 D．Y、Z、R 三种元素组成的化合物水溶液一定显碱性 解析：选 D。Y、R 同主族、Y、R 能形成 RY3 化合物，所以 Y 为氧元素、R 为硫元素； 可组成离子化合物 Z2Y，可知 Z 为钠元素； R、W 原子序数依次增大，W 是氯元素；X、W 能形成共价化合物 XW4，则 X 是碳元素；原子半径：Na>S>Cl，故 A 正确；气态氢化物稳定 性：HCl>H2S，故 B 正确；C2Cl6 分子中各原子最外层电子均满足 8 电子结构，故 C 正确；Na2SO4 的水溶液显中性，故 D 错误。 11．工业上由乙苯生产苯乙烯的反应如下，有关说法正确的是( ) A．该反应的类型为取代反应 B．可用溴水鉴别乙苯和苯乙烯 C．乙苯分子中所有原子可能在同一平面 D．比乙苯多一个碳原子的同系物 R 的同分异构体(包含 R)共有 4 种 解析：选 B。A.反应生成碳碳双键，为消去反应，故 A 错误；B.苯乙烯含有碳碳双键， 可与溴水反应，而乙苯不反应，可鉴别，故 B 正确；C.乙苯分子中存在饱和碳原子－CH3、和 －CH2－，所有原子不可能在同一平面，故 C 错误；D.比乙苯多一个碳原子的同系物 R 的化 学式为 C9H12，其中含有苯环结构，剩余的结构可能有：有 1 个侧链为丙基或异丙基 2 种同分 异构体；有 2 个侧链为 1 个甲基和 1 个乙基，存在 3 种同分异构体；有 3 个侧链为 3 个甲基， 有 3 种同分异构体，共 8 种同分异构体，故 D 错误；故选 B。 12．现有一种锂离子二次电池，其工作原理如图。放电 时生成的 Li2CO3 固体和碳储存于碳纳米管中。下列说法错误的 是( ) A．该电池中的有机溶剂不能含活性较大的氢 B．充电时，Y 为阳极，Li＋向 X 电极移动 C．放电时，负极反应为 2Li＋CO2－ 3 －2e－===Li2CO3 D．放电时，电池总反应为 3CO2＋4Li===2Li2CO3＋C 解析：选 C。A.锂是活泼金属，该电池中的有机溶剂不能含活性较大的氢，否则锂会与有 机溶剂发生反应，故 A 正确；B.充电时阳极发生氧化反应，Y 为阳极，Li＋向阴极 X 电极移动， 故 B 正确；C.放电时，碳酸根离子不能通过有机溶剂，负极反应为 Li－e－===Li＋，故 C 错误； D.放电时，锂作还原剂，二氧化碳作氧化剂，电池总反应为 3CO2＋4Li===2Li2CO3＋C，故 D 正确；故选 C。 13.常温下，用等浓度的 NaOH 溶液分別滴定相同体积的 NH4Cl、KH2PO4 及 CH3COOH 溶液，滴定曲线如图所示，下列说 法正确的是( ) A．NH3 ·H2O NH＋ 4 ＋OH－ 的 lg Kb＝－9.25 B．CH3COOH＋HPO2－ 4 ===CH3 COO－＋H2 PO － 4 的 lg K＝2.11 C．0.1 mol/L KH2PO4 溶液中：c(HPO2－ 4 )c(H3PO4)，故 C 错误；D.根据 图像，在滴定过程中，当溶液 pH 相同时，消耗 NaOH 的物质的量：CH3COOH>KH2PO4>NH4Cl， 故 D 错误。 选 择 题 答 题 栏 题号 7 8 9 10 11 12 13 答案 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)必考题：共 43 分。 26．(15 分)钼(Mo)是一种过渡金属元素，通常用作合金及不锈钢的添加剂。钼酸钠晶体 (Na2MoO4·2H2O)是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂。工业上利用钼精矿(主要成分是 MoS2，含少量的 PbS 等)制备钼酸钠晶体的主要流程如图所示： (1)Na2MoO4·2H2O 中钼元素的化合价是___________。结晶得到的是钼酸钠晶体的粗产品， 要得到纯净的钼酸钠晶体，还需要进行的操作是___________(填名称)。 (2)焙烧过程中钼精矿发生的主要化学反应方程式为 2MoS2＋7O2 =====△2MoO3＋4SO2，该反应 中氧化产物是_________________。 (3)写出“碱浸”反应的离子方程式__________________________________ ________________________________________________________________________。 为了能提高该反应速率，可采取的措施有__________________________。 (4)碱浸液结晶前需加入 Ba(OH)2 固体以除去 SO2－ 4 。当 BaMoO4 开始沉淀时，SO 2－ 4 的去除率 是________%[已知：碱浸液中 c(MoO2－ 4 )＝0.40 mol·L－1，c(SO2－ 4 )＝0.04 mol·L－1。Ksp(BaSO4) ＝1.1×10－10、Ksp( BaMoO4)＝4.0×10－8，加入 Ba(OH)2 固体引起的溶液体积变化可忽略。] (5)如图是碳钢在盐酸、硫酸和钼酸钠月桂酰肌氨酸缓蚀剂 3 种不同介质中腐蚀速率的 实验结果： ① 碳 钢 在 盐 酸 和 硫 酸 中 腐 蚀 速 率 随 酸 的 浓 度 变 化 有 明 显 差 异 ， 其 原 因 可 能 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②空气中缓蚀剂对碳钢的缓蚀原理是在钢铁表面形成 FeMoO4Fe2O3 保护膜。密闭式循环冷 却 水 系 统 中 的 碳 钢 管 道 缓 蚀 除 需 加 入 缓 蚀 剂 外 还 需 加 入 NaNO2 ， NaNO2 的 作 用 是 ________________________________________________________________________。 26．解析：(1)Na2MoO4·2H2O 中钠元素化合价＋1 价，氧元素化合价－2 价，根据化合物 中元素正负化合价代数和等于零，计算得到钼元素的化合价是＋6 价；结晶得到的钼酸钠晶体 是粗产品，要得到纯净的钼酸钠晶体，下一步需要进行的操作是重结晶；(2)2MoS2 ＋ 7O2=====△2MoO3＋4SO2 反应中氧元素化合价以 0 价降为－2 价，硫元素化合价从－1 价升高为 ＋4 价，钼元素化合价从＋2 价升高为＋6 价，元素化合价升高被氧化，该反应中氧化产物是 MoO3、SO2；(3)“碱浸”时加入 Na2CO3 溶液和 MoO3 反应生成二氧化碳和 Na2MoO4，反应的 离子方程式为 MoO3＋CO2－ 3 ===MoO2－ 4 ＋CO2↑，能提高该反应速率的措施有将粗产品粉碎增 大接触面积能加快反应速率，适当增大碳酸钠溶液的浓度加快反应速率；适当升高温度加快 反应速率；(4) Ksp( BaMoO4)＝4.0×10－8，钼酸钠溶液中 c(MoO2－ 4 )＝0.40 mol·L－1，BaMoO4 开 始沉淀时，溶液中钡离子的浓度为：c(Ba2＋)＝ 4.0×10－8 0.40 mol/L mol/L＝1×10－7 mol/L，Ksp(BaSO4) ＝1.1×10－10，溶液中硫酸根离子的浓度为 c(SO2－ 4 )＝1.1×10－10 1×10－7 mol/L＝1.1×10－3 mol/L，原溶 液中 c(SO2－ 4 )＝0.04 mol·L－1，硫酸根离子的去除率为 1－1.1×10－3 mol/L 0.04 mol/L ×100%＝97.25%； (5)①由图示数据可知，碳钢在盐酸中的腐蚀速率明显快于硫酸的腐蚀速度，因此可能的原因 有 Cl－有利于碳钢的腐蚀，SO 2－ 4 不利于碳钢的腐蚀，造成碳钢在盐酸中的腐蚀速率明显快于 硫酸；硫酸浓度增大变成浓硫酸后，发生了钝化现象，腐蚀速度很慢；②NaNO2 具有氧化性， 能够在钢铁表面形成 FeMoO4Fe2O3 保护膜。 答案：(1)＋6 价 重结晶 (2)MoO3、SO2 (3)MoO3＋CO2－ 3 ===MoO2－ 4 ＋CO2↑ 将粗产 品粉碎或适当升高温度 (4)97.25 (5)①Cl－有利于碳钢的腐蚀，SO 2－ 4 不利于碳钢的腐蚀， 造成碳钢在盐酸中的腐蚀速率明显快于硫酸；硫酸溶液随着浓度的增大，氧化性增强，会使 钢铁钝化，腐蚀速率减慢 ②替代空气中氧气起氧化剂作用 27.(14 分)黄铁矿石是制取硫酸的主要原料，主要成 分为 FeS2 和少量 FeS(假设其他杂质中不含铁、硫元素， 且高温下不发生化学变化)。某化学兴趣小组对该黄铁矿 石进行如下实验探究。将 m1 g 该黄铁矿石的样品放入如图 装置(夹持和加热装置略)的石英管中，从 a 处不断地缓缓通入空气，高温灼烧黄铁矿样品至 反应完全。其反应的化学方程式为 4FeS2＋11O2===2Fe2O3＋8SO2，4FeS＋7O2===2Fe2O3＋4SO2 (1)鼓入空气的作用是________________________________________， 锥形瓶乙中 NaOH 溶液的作用是___________________________________。 【实验一】 测定硫元素的含量 反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如下处理： (2) 反 应 结 束 后 ， 给 乙 瓶 溶 液 中 加 入 足 量 H2O2 溶 液 的 目 的 是 ___________________________________________(用化学方程式表示)。 (3)洗涤滤渣的方法是_________________________。 (4)该黄铁矿石中硫元素的质量分数为___________(列出表达式即可)。 【实验二】 测定铁元素的含量 ①用足量稀硫酸溶解石英管中的固体残渣；②加还原剂使溶液中的 Fe3＋恰好完全转化为 Fe2＋后，过滤、洗涤；③将滤液稀释至 250 mL；④取 25.00 mL 稀释液，用 0.100 0 mol·L－1 的酸性 KMnO4 溶液滴定，三次滴定实验，平均消耗酸性 KMnO4 溶液 25.00 mL。 (5)操作②中用铁粉作还原剂，测定铁的含量___________(填“偏高”“偏低”或“不 变”)，操作④中滴定时酸性 KMnO4 溶液盛装在___________(填“酸式滴定管”或“碱式滴定 管”)，操作③中稀释液中 Fe2＋的物质的量浓度 c(Fe2＋)＝___________。 27．解析：(1)反应中有氧气参加，同时空气可以将生成物带出；产物二氧化硫有毒，用 氢氧化钠溶液吸收；(2)H2O2 有氧化性，可以氧化亚硫酸钠： Na2SO3＋H2O2===Na2SO4＋H2O； (3)洗涤滤渣的方法是 (沿玻璃棒)向过滤器中加蒸馏水至浸没固体，(静置)待水自然全部流下， 重复操作 2～3 次； (4)S ～ BaSO4 32 g 233 g m g m2 g 则黄铁矿石中硫元素的质量分数为 32m2 233m1 ×100%； (5)操作②使用铁粉作还原剂，使得铁的含量偏高；因为高锰酸钾溶液有强腐蚀性，所以 操作④中滴定时酸性 KMnO4 溶液盛装在酸式滴定管中； 5Fe2＋ ～ KMnO4 n(Fe2＋)＝5n(KMnO4)＝5×0.100 0 mol·L－1×0.025 L＝0.012 5 mol，则 c(Fe2＋)＝0.012 5 mol/0.025 L＝0.500 0 mol·L－1。 答案：(1)提供反应物 O2，排尽生成的 SO2，使之完全被乙瓶溶液吸收 吸收反应生成的 SO2 (2)Na2SO3＋H2O2===Na2SO4＋H2O (3)(沿玻璃棒)向过滤器中加蒸馏水至浸没固体，(静 置)待水自然全部流下，重复操作 2～3 次 (4) 32m2 233m1 ×100% (5)偏高 酸式滴定管 0.500 0 mol·L－1 28．(14 分)能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。 (1)已知： C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 H2(g)＋1 2 O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1 CO(g)＋1 2 O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1 则煤气化主要反应 C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝________________。 (2)已知 CO(g)＋O2(g) CO2(g)＋O(g)的正反应速率为 v 正＝k 正·c(CO)·c(O2)，逆反应 速率为 v 逆＝k 逆·c(CO2)·c(O)，k 为速率常数。2 500 K 时，k 正＝1.21×105 L·mol－1·min －1，k 逆＝3.02×105 L·mol－1·min－1，则该温度下的反应平衡常数 K＝_________________ 。 (3)甲醇制甲醚的有关反应为 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)一定温度下，在三个容积 均为 1.0 L 的恒容密闭容器中发生该反应。 容器编号 温度/℃ 起始物质 的量/mol 平衡物质的量 /mol CH3OH CH3OCH3 H2O Ⅰ 387 0.20 x Ⅱ 387 0.40 y Ⅲ 207 0.20 0.090 0.090 ①x y ＝________________。 ②已知 387 ℃时该反应的化学平衡常数 K＝4。该温度下，若起始时向容器Ⅰ中充入 0.10 mol CH3OH(g)、0.15 mol CH3OCH3(g)和 0.10 mol H2O(g)，则反应将向_________(填“正”或 “逆”)反应方向进行。 ③容器Ⅱ中反应达到平衡后，若要进一步提高甲醚的产率，可以采取的措施为 ________(填序号)。 a．升高温度 b．其他条件不变，增加 CH3OH 的物质的量 c．降低温度 d．保持其他条件不变，通入氖气 (4)为减少雾霾、降低大气中有害气体含量，研究机动车尾气 中 CO、NOx 及 CxHy 的排放量意义重大。机动车尾气污染物的含量与 空/燃比(空气与燃油气的体积比)的变化关系示意图如图所示。 ①当空/燃比达到 15 后 NOx 减少的原因可能是__________(填 字母)。 a．反应 N2(g)＋O2(g) 2NO(g)是吸热反应 b．当空/燃比大于 15 后，燃油气燃烧放出的热量相应减少 ② 随 空 / 燃 比 增 大 ， CO 和 CxHy 的 含 量 减 少 的 原 因 是 ________________________________________________________________________。 28．解析：(1)根据盖斯定律得：ΔH＝－393.5 kJ·mol－1－(－241.8 kJ·mol－1)－(－283.0 kJ·mol－1)＝＋131.3 kJ·mol－1；(2)达到平衡时 v 正＝v 逆，根据平衡常数表达式及题干信息得：K ＝cCO2·cO cCO·cO2 ＝v 逆/k 逆 v 正/k 正 ＝1.21×105 3.02×105 ＝0.40；(3)根据转化的物质的量之比等于化学计量数之比， 容器Ⅰ达到平衡时 H2O 的物质的量为 x mol；两容器内温度、容积相同，又因为该反应前后气 体分子数保持不变，容器Ⅱ中起始量为容器Ⅰ的 2 倍，故容器Ⅰ和容器Ⅱ为比例等效平衡， 则平衡时，生成的 H2O 的物质的量容器Ⅱ也为容器Ⅰ的 2 倍，所以x y ＝1/2；②因为该反应前后 气体分子数保持不变，Qc＝cCH3OCH3·cH2O c2CH3OH ＝0.15×0.10 0.102 ＝1.5，QcH2Se；(2)根据题中信息， GaCl3 的熔点较低，GaCl3 为分子晶体；(3)Na3AsO4 中阴离子 AsO3－ 4 ，AsO 3－ 4 中 As 原子价层电 子对数为 4，孤对电子数为 0，所以 As 原子采取 sp3 杂化，AsO 3－ 4 的空间构型为正四面体形； (4)原子轨道处于全空、半满或全满时最稳定，CuO 中 Cu2＋的价层电子排布为 3d9 结构，而 Cu2O 中 Cu＋价层电子排布为全充满的 3d10 结构，更稳定，所以高温下 CuO 容易转化为 Cu2O；(5) 根据硫化锌晶胞结构图可知，每个 Zn2＋周围有 4 个 S2－，每个 S2－周围也有 4 个 Zn2＋；该晶胞 中含有 Zn2＋数为 8×1 8 ＋6×1 2 ＝4，含 S2－数为 4，则依据质量关系可得 4 NA ×97＝(d×10－10 cm)3ρ， 则硫化锌的密度ρ＝ 388 10－30d3NA g·cm－3。 答案：(1)4s24p4 水分子之间存在氢键，H2Se 分子之间不存在氢键 (2)分子晶体 (3)正 四面体 sp3 (4)Cu2O 中 Cu＋价层电子排布处于稳定的全充满状态 (5)4 388 10－30d3NA 36．【化学——选修 5：有机化学基础】(15 分) 维格列汀(V)能促使胰岛细胞产生胰岛素，临床上用于治疗 2 型糖尿病。V 的合成路线如 下： 已知：① ；②虚楔形线、实楔形线分别表示共价键由 纸平面向内、向外伸展。 回答下列问题： (1)A 的官能团名称为_________；B 的结构简式为_________；C 的核磁共振氢谱中有 ________组峰。 (2)由 B 生成 C，G 生成 V 的反应类型分别是___________、___________。 (3)上述 V 的合成路线中互为同分异构体的是___________(填化合物代号)。 (4)D 生 成 E 的 化 学 方 程 式 为 ________________________________________________________________________。 (5) 与 的关系是___________(填标号)。 a．同种物质 b．对映异构体 c．同素异形体 (6)4乙烯基1环己烯( )是有机合成中间体，设计由 CH3CH===CHCH3 为起 始原料制备 4乙烯基1环己烯的合成路线__________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________( 无 机试剂及有机溶剂任选)。 36．解析：(1)由题意易知 A 环戊二烯中的官能团为碳碳双键，同时据上分析可知 B 的结 构简式为 ，C 的核磁共振氢谱中有几组峰等价于有几种不同化学环境的氢原子， 观察 C 的结构简式可知有一条水平对称轴，因而可算出有 6 种不同化学环境的氢原子，即 6 组峰。(2)观察 B 到 C 的结构简式的变化，双键被加成，因而该反应类型为加成反应，催化加 氢也叫还原反应，同理 G 与 脱去 HCl 生成 V，因而该反应是取代反应。(3)观察 各有机物的分子式可知 C 和 D 的分子式相同，但结构不同，因而 C 与 D 互为同分异构体。(4)D 到 E 发生一溴取代反应，化学方程式为 ＋Br2――→△ ＋HBr。(5)观察选项排除 c， 同素异形体是指结构不同的单质，与—CN 相连的 C 原子是手性碳原子，因而两者互为对映异 构，故选 b。(6)根据信息①可知，利用 1,3丁二烯 自身加成即可得到，而 1,3 丁 二 烯 可 利 用 2 丁 烯 先 加 成 后 消 去 即 可 制 备 ， 因 而 合 成 路 线 可 设 置 为 CH3CH===CHCH3――→ Br2 CCl4 CH3CHBrCHBrCH3 ――→ NaOH/C2H5OH △ CH2===CH—CH===CH2―→ 。 答案：(1)碳碳双键 或 6 (2)加成(还原)反应 取代反应 (3)CD (4) ＋Br2――→△ ＋HBr (5) b (6)CH3CH===CHCH3――→ Br2 CCl4 CH3CHBrCHBrCH3 ――→ NaOH/C2H5OH △ CH2===CH—CH===CH2―→