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- 2021-07-08 发布
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天津市南开中学2020届高三一模
第Ⅰ卷
注意事项:
1.每小题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
2.本卷共12题,每题3分,共36分。在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
可能用到的相对原子质量:
1.共建“一带一路”符合国际社会的根本利益,彰显人类社会的共同理想和美好追求。下列贸易商品中,主要成分不属于高分子化合物的是( )
A. 中国丝绸 B. 泰国乳胶枕
C. 埃及长绒棉 D. 乌克兰葵花籽油
【答案】D
【详解】A.丝绸的主要成分为蛋白质,属于有机高分子化合物,A不符合题意;
B.乳胶枕是由橡胶树的汁液做的,属于有机高分子化合物,B不符合题意;
C. 长绒棉主要成分为纤维素,属于有机高分子化合物,C不符合题意;
D.葵花籽油主要成分油脂,属于有机物,油脂的相对分子质量较小,不属于高分子化合物,D符合题意;故答案为:D。
【点睛】油脂是属于酯类物质,不属于高分子化合物;高分子化合物(又称高聚物),常见的高分子化合物有:蛋白质、淀粉、纤维素、塑料、橡胶、聚乙烯之类的相对分子质量大的化合物。
2.关于中的相关微粒,下列化学用语表示正确的是( )
A. 结构示意图: B. HClO的电子式:
C. 的中心原子杂化轨道类型: D. 中子数为20的氯原子:
【答案】C
【详解】A. 的结构示意图:,A错误;
B. HClO的电子式: ,B错误;
C. 中氧原子的价层电子对数=键+孤对电子数=2+2=4,所以杂化轨道类型:,C正确;
D. 中子数为20的氯原子:,D错误;故答案为:C。
3.下列有关物质的性质与用途均正确,且具有对应关系的是( )
A. 硅酸钠易溶于水,可用作木材防火剂
B. 小苏打能与碱反应,可用作膨松剂
C. 氯气具有漂白性,可用作自来水消毒剂
D. 液氨气化时要吸收大量的热,可用作制冷剂
【答案】D
【详解】A.硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,不易燃烧,可以用于制备防火木材,A错误;
B.小苏打用作糕点的膨松剂,是利用碳酸氢钠不稳定性,受热分解生成二氧化碳且能与酸反应生成二氧化碳,B错误;
C.氯气没有漂白性,是氯气和水发生反应生成的次氯酸具有强氧化性,可以漂白、杀菌、消毒,C错误;
D.液氨气化时需要吸收大量的热,具有制冷作用,常用作制冷剂,D正确;
故答案为:D。
4.厌氧氨化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除技术,下列说法中正确的是( )
A. 所含的质子总数为(设NA为阿伏加德罗常数的值)
B. 中含有σ键和π键
C. 过程IV中,发生氧化反应
D. 该方法每处理,需要
【答案】B
【详解】A. 1mol NH4+所含的质子总数为11NA,A错误;
B. N2H2的结构式为:H-N=N-H,含有1个π键,3个σ键,B正确;
C. NO2-中氮元素化合价为+3价,NH2OH中氮元素化合价为-1价,化合价降低,发生还原反应,C错误;
D. 由图可知,经过过程I、II、III,(假设每步转化均完全)1mol NH4+与1molNH2OH发生氧化还原反应生成1mol氮气,处理1mol NH4+需要1mol NO2-,D错误;故答案为:B。
5.T℃时,向恒容密闭容器中充入,发生反应。反应过程中随时间变化的曲线如图所示,下列说法不正确的是( )
A. 反应在的平均速率
B. 该温度下,反应的平衡常数值
C. 保持其他条件不变,升高温度,若平衡时,则该反应的
D. 反应达平衡后,再向容器中充入,该温度下再达到平衡时,
【答案】D
【详解】A.由图可知,0~50s 内Cl2的浓度变化量为0.06mol/L,,A正确;
B.由图可知,250s时达到平衡,平衡时c(Cl2)=0.10mol/L,则:
该温度下平衡常数,B正确;
C.平衡时c(PCl3)=0.10mol/L,保持其他条件不变,升高温度,平衡时c′(PCl3)=0.11mol/L,浓度增大,平衡向正反应移动,该反应正反应为吸热反应,△H>0,C正确;
D.反应达平衡后,再向容器中充入 1mol PCl5,相当于增大压强,平衡向逆反应方向进行,与原平衡相比PCl5转化率降低,达到平衡时0.1mol/L<c(Cl2)<0.2mol/L,D错误;
故答案为:D。
6.下列叙述正确的是( )
A. 还原性: B. 电负性:
C 酸性: D. 沸点:
【答案】A
【详解】A. 元素的非金属性越强,其简单阴离子的还原性越弱,非金属性:Cl>S,还原性:S2-> Cl-,A正确;
B. 同周期,从左到右,电负性增强,NHCl>HBr,则酸性:HFAsH3>PH3,D错误;故答案为:A。
7.室温下,关于的溶液,下列分析正确的是( )
A.
B. 加入少量水,溶液中增大
C. 由水电离产生的
D. 加入等体积的盐酸,所得溶液:
【答案】B
【详解】A. NH3⋅H2O是弱电解质,部分电离,所以c(NH3⋅H2O)>10−3mol⋅L−1,A错误;
B. 加少量水,促进NH3⋅H2O的电离,n(NH4+)增大,n(NH3·H2O)减小,则溶液中增大,B正确;
C. 溶液中H+全部来自于水的电离,所以水电离出的氢离子浓度为:c(H+)=10−11mol⋅L−1,则c(OH-)=10−11mol⋅L−1,C错误;
D. pH=3的盐酸浓度小于pH=11氨水浓度,二者等体积混合后生成NH4Cl,NH3·H2O大量剩余,溶液呈碱性,c(H+)<c(OH−),根据电荷守恒得c(Cl−)<c(NH4+),所以c(NH4+)>c(Cl−)>c(OH−)>c(H+),D错误;
故答案为:B。
8.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A. 向苯酚钠溶液中通入少量的
B. 与反应:
C. 稀硫酸与溶液反应:
D. 用饱和溶液处理锅炉中的水垢
【答案】A
【详解】A. 苯酚钠溶液与少量的CO2反应生成苯酚和碳酸氢钠,其离子反应方程式为:,A正确;
B. 过氧化钠与水的反应中,过氧化钠既是氧化剂,也是还原剂,氧气是氧化产物,所以与反应时得不到18O2气体,B错误;
C. 稀硫酸与溶液反应生成硫酸钡沉淀和水,其离子反应方程式为:↓,C错误;
D. 硫酸钙微溶,碳酸钙难溶,用饱和溶液处理锅炉中的水垢,其离子反应方程式为:↓,D错误;故答案为:A。
9.下列实验方案设计中,能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
探究浓度对化学反应速率的影响
两支试管中分别盛有1mL 0.01mol/L和1mL 0.05mol/L的酸性高锰酸钾溶液,同时各加入2mL 0.1mol/L的草酸溶液,观察紫色褪去的快慢
B
探究蔗糖水解产物的还原性
在蔗糖中加入稀硫酸,水浴加热,再加入新制的氢氧化铜悬浊液并加热,观察是否产生红色沉淀
C
探究浓度对化学平衡的影响
向和混合溶液中加入4滴饱和溶液,观察溶液颜色变化
D
检验溶液中的
向溶液中加入盐酸酸化氯化钡溶液,观察是否产生白色沉淀
【答案】C
【详解】A. 反应物浓度越大,反应速率越快,溶液褪色时间越短,酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液反应的化学反应方程式为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,高锰酸钾的浓度不同,且生成的MnSO4可作催化剂,不能探究浓度对化学反应速率的影响,A错误;
B. 蔗糖中加入稀硫酸水解生成葡萄糖,应在碱性溶液中检验葡萄糖的还原性,没有加碱至碱性,不能检验蔗糖水解产物的还原性,B错误;
C. 增大氯化铁溶液的浓度,根据溶液颜色变化来判断反应方向,如果溶液颜色加深,则说明平衡向正反应方向移动,所以能达到实验目的,C正确;
D. 检验溶液中的,用盐酸酸化的氯化钡溶液,不能排除氯化银的干扰,应先加入盐酸,若无现象,再加入氯化钡溶液,D错误;故答案为:C。
10.下列说法正确的是( )
A. 电解精炼铜时,阳极泥中含有等金属
B. 通入足量水中,转移电子的数目为
C. 反应在常温下不能自发进行,说明该反应的
D. 等质量的硫蒸气和硫粉分别在空气中完全燃烧,前者放出热量多
【答案】D
【详解】A. 电解精炼铜时,阳极上锌、铁、铜易失电子变成离子进入溶液,而Ag、Au等金属是因为金属之间空隙增大而掉落到溶液中,所以阳极泥中不含锌、铁金属单质,只含不如铜活泼的金属单质,A错误;
B. 氯气与水的反应为可逆反应,且部分氯气溶解,通入足量水中,转移电子的数目一定小于,B错误;
C. 的反应可自发进行,由化学计量数可知,,常温下不能自发进行,则该反应的,C错误;
D. 硫蒸汽比硫固体能量高, =生成物能量-反应物能量,所以等质量的硫蒸气和硫粉分别在空气中完全燃烧,硫蒸汽燃烧放热多,D正确;故答案为:D。
【点睛】自发反应的判断依据:,非自发;,自发。是指气体的混乱度,气体分子数增大,混乱度增大,气体分子数减少,混乱度减小。
11.我国科研人员使用催化剂实现了还原肉桂醛生成肉桂醇,反应机理的示意图如下,下列说法不正确的是( )
A. 肉桂醇分子中存在顺反异构现象
B. 苯丙醛分子中有6种不同化学环境的氢原子
C. 还原反应过程只发生了极性键的断裂
D. 该催化剂实现了选择性还原肉桂醛中的醛基
【答案】C
【详解】A. 肉桂醇分子中碳碳双键连接不同的原子或原子团,具有顺反异构,A正确;
B. 由结构简式可知,苯丙醛分子中有6种不同化学环境的氢原子,B正确;
C. 还原反应过程中H-H、C=O键断裂,分别为非极性键和极性键,C错误;
D. 肉桂醛在催化条件下,只有醛基与氢气发生加成反应,则说明催化剂具有选择性,D正确,故答案为:C。
12.混合动力汽车(HEV)中使用了镍氢电池,其工作原理如图所示:其中M为储氢合金,为吸附了氢原子的储氢合金,溶液作电解液。关于镍氢电池,下列说法正确的是( )
A. 充电时,阴极附近降低
B. 发电机工作时溶液中向甲移动
C. 放电时正极反应式为:
D. 电极总反应式为:
【答案】C
【分析】放电过程为原电池,NiOOH转变为Ni(OH)2,镍元素化合价由+3价降到+2价,乙为正极,电极反应式为NiOOH+H2O+e-═Ni(OH)2+OH-,甲为负极,MH中氢元素化合价由0价升高到+1价,发生氧化反应与溶液中的氢氧根离子结合成水,电极反应为MH-e-+OH-═M+H2O;充电是放电的逆过程,此时甲为阴极,发生还原反应,乙为阳极,发生氧化反应。
【详解】A. 充电时,阴极发生还原反应,电极反应为M+H2O+e−═MH+OH−,生成氢氧根,pH增大,A错误;
B. 发电机工作时是充电过程,电解池原理,溶液中氢氧根离子向阳极移动,即乙电极迁移,B错误;
C. 正极得电子,发生还原反应,其电极反应式为NiOOH+H2O+e−═Ni(OH)2+OH−,C正确;
D. 放电过程的正极反应为:NiOOH+H2O+e−═Ni(OH)2+OH−,负极反应为:MH-e-+OH-═M+H2O,则电池总反应为:,D错误;故答案为:C。
第Ⅱ卷
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共4题,共64分。
可能用到的相对原子质量:
13.周期表前四周期的元素、、、,原子序数依次增大,X原子基态时层中轨道电子数与s轨道电子数相同;原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子;Z有多种氧化物,其中一种红棕色氧化物可作涂料;位于第四周期,其原子最外层只有1个电子,且内层都处于全充满状态。回答下列问题:
(1)X位于周期表的第_______周期,第______族。
(2)元素的第一电离能:X______Y(填“>”或“<”,下同);原子半径:X______Y。
(3)的最高价氧化物对应水化物中酸根离子的空间构型是__________(用文字描述)。
(4)基态核外电子排布式为__________________,用铁氰化钾溶液检验的离子方程式为___________________________________________________________。
(5)元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示,该氯化物的化学式是__________,它可与浓盐酸发生非氧化还原反应,生成配合物,反应的化学方程式:_____________________________________________。
【答案】 (1). 二 (2). IVA (3). < (4). > (5). 平面三角形 (6). 或 (7). (8). (9).
【分析】前四周期元素、、、,原子序数依次增大,X原子基态时层中轨道电子数与s轨道电子数相同,即电子排布式为:1s22s22p2,则X为C元素;原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,即电子排布式为:1s22s22p3,则Y为N元素;Z有多种氧化物,其中一种红棕色氧化物可作涂料,则Z为Fe元素;位于第四周期,其原子最外层只有1个电子,且内层都处于全充满状态,即电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,则W为Cu元素。据此解答。
【详解】(1)X为C元素,位于周期表的第二周期,第IVA族,故答案为:二;IVA。
(2)X为C元素,Y为N元素,N元素的基态原子的电子排布式为:1s22s22p3,p轨道处于半充满状态,较稳定,第一电离能:C<N;同周期,从左到右,原子半径减小,原子半径:C>N,故答案为:<;>。
(3)Y为N元素,其最高价氧化物对应水化物为HNO3,酸根离子为NO3-,中心原子N原子的孤对电子数为:,价电子对数为=键+孤对电子数=0+3=3,其空间构型是平面三角形,故答案为:平面三角形。
(4)Z为Fe元素,Fe3+基态核外电子排布式为或,用铁氰化钾溶液检验Fe2+的离子方程式为:↓,故答案为:或;↓。
(5)W为Cu元素,由图可知,晶胞中,Cu元素的原子个数为4,Cl元素的原子个数为:,则该氯化物的化学式是,与浓盐酸发生非氧化还原反应,生成配合物,其反应的化学方程式为:,故答案为:;。
【点睛】同周期,从左到右,第一电离能增大;特例:同周期第ⅡA族的第一电离能大于第ⅢA族,第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族。
14.某医药中间体F的制备流程如图(部分产物已略去)。
已知:(表示烃基)
(1)F中含有官能团的名称是羧基和_______。
(2)实验室制取乙炔的化学方程式为_____________________________________________。
(3)A不能发生银镜反应,则A的结构简式为____________。
(4)反应①~④中,属于加成反应的是___________(填序号)。
(5)反应⑥的化学方程式为____________________________________________。
(6)E的结构简式为___________。
(7)某聚合物的单体与互为同分异构体,该单体核磁共振氢谱有三个峰,峰面积之比为,且能与溶液反应,则聚合物的结构简式是_____________。
(8)已知:i. +
ii.RCH=CHR′RCHO+R′CHO(R,R′表示烃基)
以和为起始原料合成,选用必要的无机试剂,写出合成路线流程图: ________________________________________________________________________。合成路流程图例:
【答案】(1). 羰基或酮基 (2). (3). (4). ①、② (5).
(6). (7). (8).
【分析】A和氢气发生加成反应得到1,4-丁二醇,A不能发生银镜反应,结合A分子式知,A为HOCH2C≡CCH2OH,该反应为加成反应;1分子乙炔与2分子甲醛发生加成反应得到A,生成B的反应为取代反应,B为BrCH2CH2CH2CH2Br,BrCH2CH2CH2CH2Br发生取代反应生成NCCH2CH2CH2CH2CN,水解生成C为HOOCCH2CH2CH2CH2COOH,C和有机物G反应生成D,根据D的分子式知,该反应为酯化反应,则G为CH3CH2OH,D为CH3CH2OOCCH2CH2CH2CH2COOCH2CH3,D发生题给信息反应生成E为,E发生水解反应得到F。
【详解】(1)F为,含有官能团的名称是羧基、羰基(或酮基),故答案为:羰基(或酮基)。
(2)实验室用电石和水制取乙炔,其化学反应方程式为:↑,故答案为:↑。
(3)A和氢气发生加成反应得到1,4-丁二醇,且A不能发生银镜反应,说明A中无醛基,结合A的分子式可知,A为HOCH2C≡CCH2OH,故答案为:HOCH2C≡CCH2OH。
(4)1分子乙炔与2分子甲醛发生加成反应得到HOCH2C≡CCH2OH,HOCH2C≡CCH2OH和氢气发生加成反应得到1,4-丁二醇,生成B的反应为取代反应,B为BrCH2CH2CH2CH2Br,B发生取代反应生成NCCH2CH2CH2CH2CN,所以反应①~④中,属于加成反应的是①、②,故答案为:①、②。
(5)C为HOOCCH2CH2CH2CH2COOH,C和有机物G反应生成D,根据D的分子式知,该反应为酯化反应,则G为CH3CH2OH,D为CH3CH2OOCCH2CH2CH2CH2COOCH2CH3
,其化学反应方程式为:,故答案为:。
(6)D发生题给信息反应生成E,E的结构简式为:,故答案为:。
(7)A为HOCH2C≡CCH2OH,其分子式为:C4H6O2,某聚合物的单体与互为同分异构体,该单体核磁共振氢谱有三个峰,说明有三种不同环境的氢原子,且峰面积之比为,能与溶液反应,说明含羧基,H的结构简式为,聚合物的结构简式:,故答案为:。
(8)B为BrCH2CH2CH2CH2Br,G为CH3CH2OH,以B、G为起始原料合成,结合题给已知反应,其合成路线为:,故答案为:
。
15.实验小组制备高铁酸钾并探究其性质。
资料:为紫色固体,微溶于溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备(夹持装置略)
①A为氯气发生装置。A中反应的离子方程式为______________________________________ (锰被还原为)。
②请在B方框内将除杂装置补充完整,并标明所用试剂______________________。
③中得到紫色固体和溶液。中主要反应的化学方程式为___________________________________________________________。
(2)探究的性质
①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有。为证明是否氧化了而产生,设计以下方案:
方案Ⅰ
取少量a,滴加溶液至过量,溶液呈红色。
方案Ⅱ
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有产生。
由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有的离子为__________,但该离子的产生不能判断一定是将氧化,该离子还可能由_______________________________产生(用离子方程式表示)。
②根据的制备实验得出:氧化性___________(填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,和的氧化性强弱关系相反,原因是____________________________。
③资料表明,酸性溶液中的氧化性,验证实验如下:将溶液滴入和足量的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能否证明氧化性。若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。理由或方案:________________________________________________________________________。
【答案】(1). (2). (3). (4). (5). (6). > (7). 溶液的酸碱性不同 (8). 能,在过量酸的作用下完全转化为和,溶液浅紫色一定是的颜色
【分析】装置A制备氯气,装置B净化氯气,通入装置C中与氢氧化铁反应制备高铁酸钾,装置D用来吸收尾气,据此解答。
【详解】(1)①高锰酸钾溶液和浓盐酸反应生成氯化锰、氯化钾、氯气和水,化学反应方程式为:2KMnO4 + 16HCl=2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O,离子反应方程式为:↑,故答案为:↑。
②制备的氯气中含有少量挥发出来的HCl气体,用饱和食盐水除去氯气中的HCl气体,则除杂装置:,故答案为:。
③氯气与氢氧化钾和氢氧化铁反应生成高铁酸钾、氯化钾和水,反应的化学方程式为:,故答案为:。
(2)①方案Ⅰ中,滴加溶液至过量,溶液呈红色可知a中含有,产生不能判断一定是将氧化,还可能是在酸性环境下高铁酸钾发生歧化反应生成,其离子反应方程式为:,故答案为:。
②制备的反应为:,氯气作氧化剂,其氧化性>,而与方案Ⅱ实验的和的氧化性强弱关系相反的原因是溶液的酸碱性不同,故答案为:溶液的酸碱性不同。
③该实验现象能证明氧化性:,因为在过量酸的作用下完全转化为和,溶液浅紫色一定是的颜色,故答案为:能,在过量酸的作用下完全转化为和,溶液浅紫色一定是的颜色。
16.资源化利用,不仅可以减少温室气体的排放,还可以获得燃料或重要的化工产品。
(1)的捕集:
①属于___________分子(填“极性”或“非极性”),其晶体(干冰)属于__________晶体。
②用饱和溶液做吸收剂可“捕集”。若所得溶液,溶液中_______;(室温下,的)若吸收剂失效,可利用溶液使其再生,写出该反应的离子方程式_________________。
③聚合离子液体是目前广泛研究的吸附剂。结合下图分析聚合离子液体吸附的有利条件是___________________________。
(2)生产尿素:工业上以、为原料生产尿素,该反应分为二步进行:
第一步:
第二步:
写出上述合成尿素热化学方程式______________________________________________。
(3)合成乙酸:中国科学家首次以、和为原料高效合成乙酸,其反应路径如图所示:
①原料中的可通过电解法由制取,用稀硫酸作电解质溶液,写出生成的电极反应式:__________________________________________。
②根据图示,写出总反应的化学方程式:_____________________________________。
【答案】(1). 非极性 (2). 分子 (3). (4). (5). 低温,低流速(或25℃,) (6). (7). (8).
【详解】(1)①极性分子是指分子中正负电荷中心不重合,从整个分子来看,电荷的分布是不均匀的,不对称的,而非极性分子是指原子间以共价键结合,分子里电荷分布均匀,正负电荷中心重合的分子,是非金属氧化物,其结构式为:O=C=O,属于非极性分子,干冰是固态二氧化碳,属于分子晶体,故答案为:非极性;分子。
②根据,,则;饱和Na2CO3溶液做吸收剂“捕集”CO2生成NaHCO3而失效,NaHCO3是酸式盐,能与NaOH反应生成Na2CO3和H2O,其离子反应方程式为:HCO3−+OH−=H2O+CO32−,故答案为:2:1;HCO3−+OH−=H2O+CO32−。
③观察图1可知,温度相对越低、气体流速越慢,聚合离子液体吸附CO2越彻底、效果越好,即吸附CO2有利条件温度为25℃或低温,气体流速为10mL⋅min−1或低流速,故答案为:低温,低流速(或25℃,10mL⋅min−1)。
(2)已知:① ;
② ;
根据盖斯定律,①+②可得合成尿素的热化学方程式:,故答案为:。
(3)①电解时CO2在阴极得到电子生成CH3OH,结合酸性条件写出阴极电极反应式为:,故答案为:。
②根据图示可知,CH3OH、CO2和H2在LiI、作用下生成了乙酸,根据原子守恒写出化学反应方程式为:,故答案为:。