2020届高考理综化学模拟试卷（全国卷Ⅰ）二（解析版）

1 绝密★启用前 2020 年普通高等学校招生全国统一考试（模拟二） 理科综合能力测试—化学 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把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。再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷可能用到元素的相对原子质量： 一、选择题：本题共 7 个小题，每小题 6 分，共计 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．化学与生活密切相关，下列说法正确的是(  ) A．中国天眼用到碳化硅，芯片用到高纯硅，石英玻璃用到硅酸盐 B．《本草经集注》中关于鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的记载：“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”， 该方法应用了焰色反应 C．宋·王希孟《千里江山图》卷中的绿色颜料铜绿的主要成分是氢氧化铜 D．“笔、墨、纸、砚”在中国传统文化中被称为“文房四宝”，用石材制作砚台的过程是化学变化 【答案】B 【解析】石英玻璃的主要成分为二氧化硅，不是硅酸盐，选项 A 错误；鉴别 KNO3 和 Na2SO4，利用钾元 素和钠元素的焰色反应不同，钠元素焰色反应为黄色，钾元素焰色反应为透过钴玻璃为紫色，选项 B 正确； 铜绿的主要成分是碱式碳酸铜，选项 C 错误；有新物质生成的变化是化学变化，用石材制作砚台的过程没 有新物质生成，属于物理变化，选项 D 错误。 8．用 NA 表示阿伏加德罗常数的值，下列有关说法中错误的是(  ) 选项 相关物质 相关说法 A 标准状况下，2.24 L 3517Cl2 中含有的中子数目 3.4NA B 1.2 g NaHSO4 和 MgSO4 的混合物含阳离子数目 0.01NA C 0.1 mol 乙烯和乙醇(蒸气)的混合物完全燃烧所消耗的氧原 子数 0.6NA D 含 0.1 mol FeCl3 的饱和溶液滴入沸水形成的胶体粒子 小于 0.1NA 【答案】A 2 【解析】A 项，3517Cl 中含有 18 个中子，错误；B 项，NaHSO4、MgSO4 的摩尔质量都是 120 g·mol－1 ，1.2 g NaHSO4 和 MgSO4 的混合物的物质的量为 0.01 mol，NaHSO4 中阳离子为 Na＋，MgSO4 中阳离子为 Mg2 ＋，故混合物含阳离子的物质的量为 0.01 mol，正确；C 项中相同物质的量的乙烯、乙醇的耗氧量相同，正 确；D 项，每个胶体粒子由成千上万个氢氧化铁粒子构成，将含 0.1 mol FeCl3 的饱和溶液滴入沸水形成的 胶体粒子的数目小于 0.1NA，正确。 9．有机物 TPE 具有聚集诱导发光特性，在光电材料领域应用前景广阔，其结构简式如图所示。下列有关 该有机物的说法正确的是(  ) A．分子式为 C26H22 B．属于苯的同系物 C．一氯代物有 3 种 D．能溶于水和酒精 【答案】C  【解析】A 项，该有机物可看做四个苯基取代乙烯中的 4 个氢原子，苯基为—C6H5，故该有机物的分子式 为 C26H20，错误；B 项，该有机物与苯在组成上相差 C20H14，不为 CH2 的整数倍，该有机物不是苯的同系 物，错误；C 项，该有机物中 4 个苯环等效，每个苯环上含有 3 种类型的氢原子，故该有机物的一氯代物 有 3 种，正确；D 项，该有机物属于芳香烃，难溶于水，易溶于酒精，错误。 10．氢氧化铈[Ce(OH)4]是一种重要的稀土氢氧化物。平板电视显示屏生产过程中会产生大量的废玻璃粉末 (含 SiO2、Fe2O3、CeO2)，某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下： 下列说法中错误的是(  ) A．滤渣 A 中主要含有 SiO2、CeO2 B．过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 C．过程②中发生反应的离子方程式为 CeO2＋H2O2＋3H＋===Ce3＋＋2H2O＋O2↑ D．过程④中消耗 11.2 L(标准状况下)O2，转移电子数为 2×6.02×1023 【答案】C 【解析】A 项，加盐酸后过滤出来的滤渣 A 中一定含有不反应的 SiO2，不知道 CeO2 是否溶于盐酸，观察 图可知产品就是从滤渣 A 中出来的，即 CeO2 不与盐酸反应，正确；B 项，本实验中过滤操作用到的玻璃 仪器只有烧杯、玻璃棒、漏斗，正确；C 项，滤渣 A 中 CeO2(Ce 为＋4 价)和 H2O2 反应得到滤液 B 中的 Ce3 ＋，则 H2O2 作还原剂，但该离子方程式不遵循质量守恒和得失电子守恒，错误；D 项，过程④中 O2 作氧 3 化剂，1 mol O2 参与反应转移 4 mol 电子，则消耗标准状况下 11.2 L(0.5 mol)O2 转移 0.5×4 mol＝2 mol 电子， 数目为 2NA，正确。 11．短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W 的最高化合价与最低化合价的代数和为 2，X 的最简单氢化物在常温下为液体，Y 的原子半径在同周期金属元素中最小，Z 与 X 同主族。下列说法正确 的是(  ) A．W、X、Y 属于同一周期元素 B．四种元素中 W 的简单离子半径最大 C．X 的最简单氢化物的热稳定性比 Z 的强 D．Y、Z 形成的化合物溶解于水形成其水溶液 【答案】C 【解析】短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W 的最高化合价与最低化合价的代数和为 2，说明该元素最高价为＋5，则为氮元素，X 的最简单氢化物在常温下为液体，该元素为氧元素，Y 的原 子半径在同周期金属元素中最小，为铝元素，Z 与 X 同主族，为硫元素 A.氮和氧是同一周期元素，铝是下 一周期的元素，故错误；B.四种元素的简单离子中硫离子半径最大，故错误；C.氧的非金属性比硫强，所 以氧的最简单氢化物为水，其热稳定性比硫化氢的强，故正确；D.铝和硫形成的硫化铝溶解于水会发生双 水解反应，故错误。故选 C。 12．硼酸(H3BO3)为一元弱酸，已知 H3BO3 与足量 NaOH 溶液反应的离子方程式为 H3BO3+OH-===B(OH ， H3BO3 可以通过电解的方法制备。其工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。 下列说法正确的是(  ) A.当电路中通过 1 mol 电子时，可得到 1 mol H3BO3 B.将电源的正、负极反接，工作原理不变 C.阴极上的电极反应为 2H2O-4e-===O2+4H+ D.B(OH 穿过阴膜进入阴极室，Na+穿过阳膜进入产品室 【答案】A 【解析】阳极电极反应为 2H2O-4e-===O2↑+4H+，阴极电极反应为 4H2O+4e-===2H2↑+4OH-，阳极室中的氢 离子通过阳膜进入产品室，原料室中的 B（OH）4-穿过阴膜进入产品室，发生反应 B（OH） 4 4-+H+===H2O+H3BO3 获得产品。电路中通过 1 mol 电子时，阳极上有 1 mol H+生成，生成 1 mol 硼酸需要 1 mol H+，所以电路中通过 1 mol 电子时，可得到 1 mol H3BO3，A 项正确;如果将电源的正、负极反接，工 作原理发生变化，B 项错误;电解时阴极发生得到电子的还原反应，电极反应式为 4H2O+4e-===2H2↑+4OH-，C 项错误;阳极电极反应为 2H2O-4e-===O2↑+4H+，阴极电极反应为 4H2O+4e-===2H2↑+4OH-，阳极室中的氢离 子通过阳膜进入产品室，B（OH）4-穿过阴膜进入产品室，发生反应 B（OH）4-+H+===H2O+H3BO3，Na+ 穿过阳膜进入阴极室，D 项错误。 13．柠檬酸(用 H3R 表示)可用作酸洗剂。常温下，向 0.1 mol·L－1 H3R 溶液中加入少量 NaOH 固体(忽略溶 液体积的变化)，H3R、H2R－、HR2－和 R3－的含量与 pH 的关系如图所示。下列叙述正确的是(  ) A．图中 b 曲线表示 HR2－的变化 B．HR2－的电离常数为 Ka3＝1×10－6 C．pH＝7 时，c(Na＋)＝c(HR2－)＋c(H2R－)＋c(R3－) D．pH＝5 时，c(HR2－)＋c(H2R－)＋c(R3－)＝0.1 mol·L－1 【答案】B 【解析】A 项，H3R 溶液中加入 NaOH，先反应生成 NaH2R，再生成 Na2HR，最后生成 Na3R，则图中曲 线 a 、 b 、 c 、 d 分 别 代 表 H3R 、 H2R － 、 HR2 － 和 R3 － ， 错 误 ； B 项 ， HR2 － 的 电 离 常 数 Ka3 ＝ cH＋·cR3－ cHR2－ ，由图可知，HR2－和 R3－的含量相等时，溶液的 pH＝6，则有 Ka3＝c(H＋)＝1×10－6，正 确；C 项，常温下，pH＝7 时，溶液呈中性，则有 c(H＋)＝c(OH－)，结合电荷守恒推知，c(Na＋)＝2c(HR2 －)＋c(H2R－)＋3c(R3－)，错误；D 项，由图可知，pH＝5 时溶液中存在 H3R、H2R－、HR2－和 R3－，据物料 守恒可得 c(HR2－)＋c(H2R－)＋c(R3－)＋c(H3R)＝0.1 mol·L－1，错误。 5 26．某化学兴趣小组设计实验制备苯甲酸异丙酯，其反应原理为 用如图所示装置进行实验： 物质的性质数据如表所示： 物质 相对分子质量 密度/(g·cm－3) 沸点/℃ 水溶性 苯甲酸 122 1.27 249 微溶 异丙醇 60 0.79 82 易溶 苯甲酸异丙酯 164 1.08 218 不溶 实验步骤： 步骤ⅰ：在图甲干燥的仪器 a 中加入 38.1 g 苯甲酸、30 mL 异丙醇和 15 mL 浓硫酸，再加入几粒沸石； 步骤ⅱ：加热至 70 ℃左右保持恒温半小时； 步骤ⅲ：将图甲的仪器 a 中液体进行如下操作得到粗产品： 步骤ⅳ：将粗产品用图乙所示装置进行精制。 试回答下列问题： (1)步骤ⅰ中加入三种试剂的先后顺序一定错误的是________(填字母)。 A．异丙醇、苯甲酸、浓硫酸 B．浓硫酸、异丙醇、苯甲酸 C．异丙醇、浓硫酸、苯甲酸 (2)图甲中仪器 a 的名称为________，判断酯化反应达到平衡的现象_________________________________。 加入的苯甲酸和异丙醇中，需过量的是________，目的是____________________。 (3)本实验一般采用水浴加热，因为温度过高会使产率________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)操作Ⅰ中第二次水洗的目的是__________________________________________， 操作Ⅱ中加入无水硫酸镁的作用为_________________________________________。 (5)步骤ⅳ所用的装置中冷却水的进口为________(填字母)，操作时应收集 218 ℃的馏分，如果温度计水银 球偏上，则收集的精制产品中可能混有的杂质为________(填物质名称)。 6 (6)如果得到的苯甲酸异丙酯的质量为 40.930 g。则该实验的产率为________%(保留 2 位有效数字)。 【答案】(1)B (2)三颈烧瓶(或三口烧瓶) 油水分离器中水面保持稳定 异丙醇 有利于酯化反应向正反 应方向进行，提高苯甲酸的转化率 (3)减小 (4)除去残留的碳酸钠 除去残留的水 (5)g 苯甲酸 (6)80 【解析】(1)浓硫酸和其他液态物质混合时应注意实验安全，一般都是将浓硫酸沿玻璃棒或容器内壁缓缓注 入其他液体中，边注入边搅拌，所以酯化反应实验中，一般先加入密度最小的醇，再加入羧酸，最后加入 浓硫酸(其中浓硫酸和羧酸顺序可以颠倒)。(2)油水分离器中水层高低的变化可以显示生成物水的量，据此 可以判断酯化反应是否达到平衡；由于酯化反应属于可逆反应，所以其中一种物质过量，既可以使平衡向 正反应方向移动，又可以提高另外一种物质的转化率，由题中数据知，异丙醇过量。(3)有机物一般都易挥 发，所以温度过高，容易造成反应物挥发而损失，从而降低产率。(4)第一次水洗主要是除去异丙醇和硫酸 等水溶性杂质，用饱和碳酸钠溶液洗主要是除去硫酸和苯甲酸等酸性杂质，而第二次水洗，则是为了除去 残留的碳酸钠，操作Ⅱ中加入无水硫酸镁是为了除去残留的水。(5)如果蒸馏时温度计的水银球偏上，则蒸 馏烧瓶支管口处温度比温度计所测量的温度高，会有沸点较高的杂质逸出。(6)38.1 g 苯甲酸的物质的量为 38.1 g 122 g·mol－1≈0.312 mol,30 mL 异丙醇的物质的量为30 mL × 0.79 g·cm－3 60 g·mol－1 ＝0.395 mol，苯甲酸不足，所以苯 甲酸异丙酯的理论产量为 0.312 mol×164 g·mol－1＝51.168 g，则产率为40.930 g 51.168 g×100%≈80%。 27．工业上采用氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯碳酸锰的流程如图所示： 已知：①菱锰矿的主要成分是 MnCO3，其余为 Fe、Ca、Mg、Al 等元素。 ②部分阳离子沉淀时溶液的 pH。 离子 Al3＋ Fe3＋ Ca2＋ Mn2＋ Mg2＋ 开始沉淀的 pH 4.1 2.2 10.6 8.1 9.1 沉淀完全的 pH 4.7 3.2 13.1 10.1 11.1 ③焙烧过程中主要反应为 MnCO3＋2NH4Cl =====△ MnCl2＋2NH3↑＋CO2↑＋H2O。 (1)根据图 1、2、3，分析焙烧过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、m(NH4Cl)/m(菱锰矿粉)分别为________、 ________、________。 7 (2)对浸出液净化除杂时，需先加入 MnO2，作用是________，再调节溶液 pH 的最大范围为________，将 Fe3 ＋和 Al3＋变为沉淀而除去，然后加入 NH4F 将 Ca2＋、Mg2＋变为氟化物沉淀除去。 (3)“碳化结晶”步骤中，加入碳酸氢铵时反应的离子方程式为_______________________________________。 (4)上述流程中可循环使用的物质是________(填化学式)。 (5)现用滴定法测定产品中锰的含量。实验步骤：称取 4.000 g 试样，向其中加入稍过量的磷酸和硝酸，加 热使产品中 MnCO3 完全转化为[Mn(PO4)2]3－(其中 NO －3 转化为 NO－2 )；加入稍过量的硫酸铵，发生反应 NO －2 ＋NH＋4 ===N2↑＋2H2O 以除去 NO－2 ；加入稀硫酸酸化，再加入 60.00 mL 0.500 mol·L－1 硫酸亚铁铵溶液， 发生的反应为[Mn(PO4)2]3－＋Fe2＋===Mn2＋＋Fe3＋＋2PO3－4 ；用 5.00 mL 0.500 mol·L－1 酸性 K2Cr2O7 溶液 恰好除去过量的 Fe2＋。 ①酸性 K2Cr2O7 溶液与 Fe2＋反应的离子方程式为____________________________________________。 ②试样中锰的质量分数为______。 【答案】(1)500 ℃ 60 min 1.10 (2)将 Fe2＋氧化为 Fe3＋ 4.7≤pH”“＝”或“