2020届高三模拟试卷（全国Ⅰ卷） 化学试题 Word版含答案 15页

2020 届高三模拟试卷（全国Ⅰ卷） 化学部分 【满分：100 分】 可能用到的相对原子质量：H—1 Li—7 C—12 N—14 O—16 Pt—195 7.人类的生存与发展离不开化学，下列有关说法正确的是（ ） A.谷物酿酒与醋有着几千年的悠久历史，其中发生的化学反应是水解反应 B.飞沫在空气中可能形成像雰霾、PM2.5 一样的气溶胶而传播冠状病毒 C.阿司匹林为常用感冒药，服用不慎能造成酸中毒，临床可用 NaHCO3溶液解毒 D.84 消毒液、酒精、双氧水、高锰酸钾溶液可灭活病毒，其消毒原理相同 8.侯德榜先生是我国现代化学工业的开拓者与奠基者，他于 1943 年发明的侯氏制碱法 工艺流程如图所示： 下列说法错误的是（ ） A.该工艺中循环利用的物质为 CO2和 NH3 B.该工艺主产品是纯碱，副产品为 NH4Cl C.“过滤”后的母液中，n(Na+)小于 n(Cl-) D.该工艺中涉及化合反应、复分解反应和分解反应 9.设 NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ） A.1.12 L（标准状况）己烷含 C—H 键总数为 0.7 NA B.0 ℃、101 kPa 条件下，3.6 g 2H2O2的质子数与中子数之和为 3.6 NA C.25 ℃时，1 L pH=11 的 Na2CO3溶液和 NaOH 溶液由水电离出的 OH-数目均为 10-11 NA D.0.2 mol N16O 与 0.1 mol 18O2在密闭容器中充分反应，产物 NO2中含 18O 的数目为 0.2 NA 10.冠醚是有机工业中重要的相转移催化剂，能明显提高有机反应的转化率。如图为冠 醚的制备反应，下列相关说法正确的是（ ） A.I 的分子式为 C6H10O2Cl2 B. Ⅱ不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.该反应是取代反应 D. Ⅲ的一溴代物有 2 种 11.利用生物燃料电池原理研究分解废水中的有机物，同时产生电能的示意图如图所 示。下列说法正确的是（ ） A.有氧条件下，废水中的有机物转化为 CO2和 H2O B.放电过程中，正极附近溶液的 pH 变小 C.若 1 mol O2参与电极反应，则有 4mol H+穿过质子交换膜进入右室 D.负极的电极反应式为 H2PCA + 2OH- - 2e- = PCA + 2H2O 12.2-氯乙醇（ClCH2CH2OH）是一种无色透明液体，沸点为 128.7 ℃，能与水、乙醇 以任意比例混溶。模拟 Gomberg 法制备少量 2-氯乙醇的实验装置如图所示： 下列说法错误的是（ ） A.装置 a 用于制取 Cl2，烧瓶中盛放的固体可能是 KMnO4 B.装置 b 可以混合乙烯与 Cl2，并通过观察气泡来调节两者流速 C.装置 c 中发生的反应之一为 CH2=CH2 + HOCl → ClCH2CH2OH D.将装置 b、c 中的液体混合，经分液可得到产品 2-氯乙醇 13.X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的四种短周期主族元素。由 X、Y、Z、W 四种 元素形成的单质和化合物之间的转化关系如图所示，其中化合物 N 是由 X、Z 组成的 二元化合物，常温下为液态，S 气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，X 与 W 同主族， Z 的质子数等于 X 的质子数与 Y 的质子数之和。下列说法正确的是（ ） A.原子半径由大到小的顺序为 W>Z>Y>X B.Y 的最简单氢化物的热稳定性比 Z 的强 C.Y、Z、W 三种元素位于周期表中同一周期 D.由 X、Y、Z 三种元素组成的化合物可以是酸、碱或盐 26.（15 分）用水钴矿（主要成分为 Co2O3，含少量 Fe2O3、Al2O3、MnO 等）制取 CoCl2·6H2O 的一种流程如下： 已知：I.浸出液含有的阳离子主要有：H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等。 Ⅱ.在酸性溶液中 Co3+、ClO3-、Cl2、Fe3+的氧化性依次减弱。 Ⅲ.部分氢氧化物沉淀完全时溶液的 pH 如表所示。 沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2 完全沉淀时的 pH 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8 回答下列问题： （1）X 应选择___________（填标号），理由是________________。 a.NaHCO3 b.NH4HSO4 c.KNO3 d.Na2SO3 （2）在浸出液中加入适量 NaClO3的目的是______________；加入的 NaClO3不能过 量，从环保角度考虑，其原因可能是________________。 （3）调节 pH = a时，a的取值范围为_____________，可以通过加入 CoCO3调节 pH，请写出生成沉淀的反应的离子方程式____________________。 （4）操作 Y 包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、_____烘干（填“高压”“常 压”或“减压”）。 27.（14 分）无水氯化铁是一种重要的化工原料，其熔点为 306 ℃，沸点为 315 ℃，极 易潮解。工业制备氯化铁的一种工艺如下： 回答下列问题： （1）向沸水中滴入几滴饱和氯化铁溶液，煮沸至溶液变为红褐色，该过程可用离子方 程式表示为________________。 （2）由 FeCl3·6H2O 获得无水氯化铁的方法是_________________。 （3）“氯化”时，若温度超过 400 ℃，产物中存在相对分子质量为 325 的物质，该物 质的化学式为________________。 （4）吸收塔内盛放的吸收剂为________________。 （5）某兴趣小组仿照工业制备无水氯化铁，设计如下实验： ①装置 C 中玻璃丝的作用为________________。 ②该实验设计存在的明显缺陷为_____________。 ③通过下列实验测定实验后所得固体中 FeCl3的质量分数。 a.称取 m g 所得固体，溶于稀盐酸，再转移到 100 mL 容量瓶中，用蒸馏水定容； b.取出 10 mL 待测溶液于锥形瓶中，加入稍过量的 KI 溶液充分反应； c.以淀粉做指示剂，用 b mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定（I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI）， 共用去 V mL。 通过上述实验测得所得固体中氯化铁的质量分数为_____________；若加入淀粉偏多， 可能导致最终结果____________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 28.（14 分）近年来 CO2加氢合成制二甲醚（CH3OCH3）受到广泛关注，它不仅可以 减少二氧化碳的排放量，同时生成的二甲醚也是重要的化工原料。 已知 CO2加氢合成制二甲醚过程中发生的三个主要反应如下： 反应Ⅰ： 1 2 2 3 2 1CO (g) 3H (g) CH OH(g) H O(g) 49.5kJ molH       反应Ⅱ： 1 3 3 3 2 22CH OH(g) CH OCH (g) H O(g) 23.4kJ molH      副反应Ⅲ： 1 2 2 2 3CO (g) H (g) CO(g) H O(g) 41.2kJ molH       （1）二氧化碳生成二甲醚的反应： 2 2 3 3 22CO (g) 6H (g) CH OCH (g) 3H O(g)  H  -1kJ mol 。反应Ⅰ在 （填“高温”或“低温”）下自发进行。 （2）图甲为在恒压条件下，进料浓度比    2 2H CO 3:1c c ： 时，CO2的转化率、CO 的 选择性及 CH3OCH3的选择性随温度的变化关系曲线（选择性：转化的 CO2中生成的 CH3OCH3或 CO 的百分比）。 ①下列说法中正确的是 （填标号）。 A.反应的最佳温度为 220 ℃左右 B.及时分离出水蒸气可以提高原料利用率 C.选择合适的催化剂可以抑制 CO 的生成 ②反应Ⅰ的 K(200℃) （填“大于”或“小于”） K(300℃)，反应Ⅰ的平衡 常数表达式 K = 。 ③在 200℃下，要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有 、 （任写两点）。 （3）图乙为在一定条件下 CO2的转化率和 CO 及 CH3OCH3的选择性随压强的变化关 系曲线，分析 CO 的选择性降低的原因： 。 35.（15 分）近年来，我国科学工作者经过不断探索，发现将铂（Pt）以原子级分散在 面心立方结构的碳化钼（α-MoC）上制备的催化剂可用于甲醇的液相重整，可实现氢 气的低温制备和存储。回答下列问题： （1）已知基态铂原子的价层电子排布式为 9 15d 6s ，则基态铂原子 O 能层的电子的运动 状态共有_______________种；化学反应中铂原子优先失去__________________（填能 级符号）上的电子。在铂以原子级分散的过程中需要克服______________（填作用力 类型）。 （2）反应 3 2CH OH(g) H O(g) 2 2CO (g) 3H (g) 中，含有极性键的非极性分子是 _____________（填化学式）；CH3OH 中碳、氧原子的杂化轨道类型分别是______； 水分子的立体构型是_______________。已知常温常压下 H2O 的沸点是 100 ℃， CH3OH 的沸点是 64.7 ℃，导致这种差异的主要原因是__________________。 （3）碳化钼具有耐高温、耐磨等性质，则其晶体类型是____________。钼与硫形成的 某种化合物 X 的晶体有类似于石墨的层状结构，其单层结构如图 1 所示，则 X 晶体中 金属原子个数所占的百分数为_________________；X 的摩氏硬度为 1.0~1.5，主要原 因可能是____ ________。 （4）铂的一种氧化物的晶胞结构如图 2 所示。若晶胞参数为 pma 、 pmb ，则该氧化 物的密度为___________________ 3g cmg （用 NA表示阿伏加德罗常数的值）。 36.（15 分）龙葵醛 E（ ）是—种珍贵香料，广泛应用于香料、医药、染料 及农药等行业，以丙烯及烃 A 合成它的路线图如下： （1）反应①中丙烯发生了加成反应，则 A 的结构简式为_______________，B 的化学 名称是___________。G 是 F 通过加聚反应得到的，则 G 的结构简式为___________。 （2）反应②的反应类型为_____________，该反应中还可得到 C 的一种同分异构体， 该同分异构体的结构简式为____________，F 含有的官能团名称是_______________。 （3）反应③的化学方程式为__________________。 （4）D 有多种芳香族同分异构体，写出符合下列条件的所有同分异构体的结构简式： ____________________（不考虑立体异构）。 ①能与钠反应但不能与 3FeCl 溶液发生显色反应 ②核磁共振氢谱有 5 个峰 （5）以 A、 2 2CH = CHCH OH为原料合成 ，写出合成路线 图：___________________________（无机试剂任选）。 答案以及解析 7.答案：C 解析：谷物酿造酒与醋发生的化学变化有水解反应还有氧化反应，A 错误；雾霾是气 溶胶，而 PM2.5 是飘浮在空气中直径很小的固体颗粒，不是气溶胶，B 错误；阿司匹 林为常用感冒药，服用不慎能造成酸中毒，临床可用 3NaHCO 溶液解毒，C 正确；酒 精与 84 消毒液、双氧水、高锰酸钾溶液的消毒原理不相同，D 错误。 8.答案：A 解析：该工艺中原料为 NaCl、 3NH 、 2CO ，循环利用的物质只有 2CO ，A 项错误；由 工艺目的和图示知，B 项正确；“碳化”和“过滤”，分离出 3NaHCO ，此时溶液中主 要含 NaCl 和 4NH Cl，C 项正确；工艺中涉及： 3 2 2 4 3NH H O CO NH HCO   （化合反 应）、 4 3 3 4NH HCO NaCl NaHCO NH Cl    （复分解反应）、 3 2 3 2 22NaHCO Na CO H O CO  @ （分解反应），D 项正确。 9.答案：B 解析：己烷在标准状况下非气态，1.12 L 不是 0.05 mol，A 项错误； 2 2 2H O 的质子数与 中子数均为 18，0.1 mol 2 2 2H O 的质子数与中子数之和为 A3.6N ，B 项正确；1 L pH=11 的 2 3Na CO 溶液由水电离出的OH数为 3 A10 N ，C 项错误； 2NO 还会部分转化为 42N O ， 所以 2NO 分子数小于 0.2 mol，D 项错误。 10.答案：C 解析：I 的分子式为 26 12 2C H O Cl ，A 项错误；II 中含有—OH，能使酸性高锰酸钾溶液褪 色，B 项错误；该反应是取代反应，C 项正确；Ⅲ的空间结构对称，一溴代物只有 1 种，D 项错误。 11.答案：C 解析：厌氧条件下，废水中的有机物转化为 2CO 和 2H O，A 项错误；放电过程中，正 极上氧气得到电子与氢离子结合产生水，氢离子浓度减小，pH 变大，B 项错误；若 1 mol 2O 参与电极反应，则有 4 mol +H 穿过质子交换膜进入右室，生成 2 mol 水，C 项正 确；负极的电极反应式为 2H PCA 2e PCA 2H    ，D 项错误。 12.答案：D 解析：常温下， 4KMnO 固体可与浓盐酸反应产生 2Cl ，A 项正确；装置 b 可混合 2Cl 与 2 2CH =CH ，并通过观察气泡来调节两者的流速及比例，装置 b 还可除去 2Cl 中的 HCl， B 项正确；装置 c 中发生反应： 2 2Cl H O HCl HClO   ， 2 2 2 2HOCl CH CH ClCH CH OH  ，C 项正确；由题意知，2-氯乙醇能与水、乙醇按任意 比例混溶，故不能通过分液的方法分离得到产品 2-氯乙醇，D 项错误。 13.答案：D 解析：由题意可知 X、Y、Z、W 四种元素分别为 H、N、O、Na。电子层越多，原子 半径越大，电子层相同时，核电荷数越大，原子半径越小，则原子半径由大到小的顺 序为 Na>N>O>H，A 项错误；Y 为 N 元素，Z 为 O 元素，N 元素的非金属性小于 O 元 素，则热稳定性 3 2NH H O ，B 项错误；N、O 位于第二周期，Na 位于第三周期，C 项 错误；由 H、N、O 三种元素组成的化合物可以是酸（ 3HNO 、 2HNO ）、碱 （ 3 2NH H Og ）或盐（ 4 3NH NO 、 4 2NH NO ），D 项正确。 26.答案：（1）d（1 分）；水钴矿中的 2 3Co O 和 2 3Fe O 中金属元素均为+3 价，而浸出液 中 Co、Fe 元素均为+2 价，需加入具有还原性的物质（3 分） （2）将 2Fe  氧化为 3Fe （1 分）；过量的 3NaClO 会氧化Cl，生成有毒气体 2Cl （2 分） （3）5.2 9.2a  （2 分）； 3 2 2 3 2 32Fe 3H O 3CoCO 3Co 3CO 2Fe(OH)       、 3 2 2 3 2 32Al 3H O 3CoCO 3Co 3CO 2Al(OH)       （4 分） （4）减压（2 分） 27.答案：（1） 3 2 3Fe 3H O Fe(OH) ( ) 3H  胶体@ （2 分） （2）在 HCl 的氛围中加热脱水（2 分） （3） 2 6Fe Cl （2 分） （4） 2FeCl 溶液（2 分） （5）①冷凝收集 3FeCl （或防止导管堵塞）（1 分）；②装置 C 和 D 之间缺少工作装 置，会使所得 FeCl3潮解（2 分）；③ %5.162 m bV （2 分）；无影响（1 分） 28.答案：（1）-122.4（2 分）；低温（1 分） （2）①ABC（2 分） ②大于（2 分）；         3 2 3 2 2 CH OH H O CO H c c c c   （2 分） ③选择合适的催化剂、增大压强、增大反应物浓度（2 分，任答两点即可） （3）反应Ⅰ是反应前后气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，反应Ⅱ和副 反应Ⅲ是反应前后气体分子数不变的反应，增大压强平衡不移动，故增大压强有利于 甲醇合成反应，CO 的选择性降低（3 分） 解析：（1）根据盖斯定律可知， 1 1 1 1 22 49.5kJ mol 2 23.4kJ mol 122.4kJ molH H H                 ；对于反应 -1 2 2 3 2 1CO (g) 3H (g) CH OH(g) H O(g) 49.5kJ molH      ， 0 0H S   ， ，如反应能自发 进行，应满足 0H T S    ，故该反应在低温下可自发进行。 （2）①反应的温度控制在 220℃左右时，二氧化碳的转化率、二甲醚的选择性较高， CO 的选择性较低，当温度升高到 240℃以后，二甲醚的选择性快速降低，则反应的最 佳温度为 220℃左右，A 正确；水蒸气是生成物，及时分离出水蒸气可以提高原料利 用率，B 正确；选择合适的催化剂可以降低生成二甲醚反应的活化能，增加生成 CO 的活化能，加快生成二甲醚的反应速率，使单位时间内 CO 的生成速率降低，故可以 抑制 CO 的生成，C 正确。 ②反应Ⅰ为放热反应，升高温度平衡常数减小，故  200 CK ° 大于  300 CK ° 。反应Ⅰ的 平衡常数表达式为         3 2 3 2 2 CH OH H O CO H c c K c c    。 ③在 200℃下，要缩短反应达到平衡所需的时间即加快反应速率，可采取选择合适的 催化剂、增大压强或增大反应物浓度等措施。 （3）反应Ⅰ是反应前后气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，反应Ⅱ和副 反应Ⅲ是反应前后气体分子数不变的反应，增大压强平衡不移动，从总体上看，增大 压强有利于甲醇合成反应，进而促进甲醇脱水反应，故 CO 的选择性降低。 35.答案：（1）17（1 分）；6s（1 分）；金属键（1 分） （2） 2CO （1 分）； 3sp 、 3sp （2 分）；V 形（1 分）；等物质的量的水、甲醇，前者 分子间形成的氢键数目比后者多（2 分） （3）原子晶体（1 分）；33.3%（2 分）；层与层之间是靠范德华力结合在一起的（1 分） （4） 32 2 A 2.27 10 3 2 a b N  g （2 分） 解析：（1）基态铂原子 5d 轨道上有 9 个电子，表明其 5s、5p 轨道上均充满了电子， 故基态铂原子的 O 能层（第五能层）共有 17 个电子。金属单质中，原子依靠金属键 结合在一起，因此铂以原子级分散过程中需要克服金属键。 （2） 2CO 是含有极性键的非极性分子。甲醇分子中碳原子形成了 4 个σ键，为 3sp 杂 化；氧原子形成了 2 个σ键，另有 2 个孤电子对，也是 3sp 杂化。水分子中的氧原子为 3sp 杂化，且含 2 个孤电子对，故水分子的立体构型为 V 形。对于等物质的量的水、甲 醇，前者分子间形成的氢键数目比后者多，故 2H O的沸点较高。 （3）由碳化钼具有耐高温、耐磨的性质知其沸点高、硬度大，故其属于共价晶体（或 原子晶体）。观察 X 的单层结构示意图知，每个钼原子与 6 个硫原子成键，而每个硫 原子与 3 个钼原子成键，故 X 晶体中硫原子与钼原子的个数比为 2︰1，钼原子个数所 占的百分数为 33.3%。由石墨质软及层与层之间靠范德华力结合在一起知，X 硬度小 的主要原因可能也是层与层之间靠范德华力结合。 （4）由题图 2 并结合均摊法知，一个晶胞中含有一个 Pt 原子、两个 O 原子，该氧化 物的化学式为 2PtO ，一个晶胞质量为 A 1 227 g N  ，一个晶胞体积为 30 2 3310 cm 2 a b  ，故 该氧化物的密度为 32 3 2 A 2.27 10 g cm 3 2 a b N  g g 。 36.答案：（1） （1分）；异丙苯（1 分）； （1 分） （2）取代反应（1分）； （2 分）；碳碳双键（1 分） （3） （2 分） （4） （3 分） （5） （3 分） 解析：由反应①中丙烯发生加成反应及 B 的分子式、E 的结构简式知，A 是苯，B 是 异丙苯，C 是 ，其另一种同分异构体为 。C 发生取代 反应生成 D（ ），C 发生消去反应生成 F，F 含有的官能团为碳碳双 键，可发生加聚反应生成 G，G 的结构简式为 。 （4）由已知条件知，分子中含有—OH 但—OH 不能连在苯环上，结合核磁共振氢谱 有 5 个峰，可确定其结构简式有如下几种： 。