2020届广东省清远市方圆培训学校高考化学模拟试题二十一
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2020届广东省清远市方圆培训学校高考化学模拟试题二十一

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资料简介
2020 届广东省清远市方圆培训学校化学模拟试题及答案二十一 (考试用时:50 分钟 试卷满分:100 分) 7.下列我国科研成果所涉及材料中,主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是 (  ) A.4.03 米大口径碳化 硅反射镜 B.2022 年冬奥会聚氨 酯速滑服 C.能屏蔽电磁波的碳 包覆银纳米线 D.“玉兔二号”钛合 金筛网轮 解析:选 A A 对:碳化硅材料属于无机非金属材料,且碳、硅元素属于同主族元素; B 错:聚氨酯属于合成高分子材料;C 错:碳包覆银纳米线不属于无机非金属材料;D 错: 钛合金属于金属材料。8.下列关于有机物 1­氧杂­2,4­环 8.戊二烯( )的说法正确的是(  ) A.不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色 B.可以发生加成聚合反应 C.分子中所有原子都处于同一平面,且二氯代物有 3 种 D.易溶于水且与苯酚互为同系物 解析:选 B 该有机物中含有碳碳双键,能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色;能发生加 成聚合反应。 的分子式为 C4H4O, 中含有两个碳碳双键,碳碳双键最多可提供 6 个原 子共平面,共有 2 种等效氢,有 4 种二氯代物, 属于酚,而 不含有苯环和 酚羟基,具有二烯烃的性质,两者不可能是同系物。 9.实验室制备溴苯的反应装置如图所示,下列叙述错误的是(   ) A.FeBr3 的作用是催化剂,若没有 FeBr3 可用铁屑代替 B.实验中装置 b 中的作用是吸收挥发的苯和溴 C.装置 c 中产生气泡,可证明苯与溴发生的是取代反应 D.反应后的混合液经 NaOH 溶液洗涤、蒸馏,得到溴苯 解析:选 D 反应后的混合液经 NaOH 溶液洗涤后需要分液得到溴苯。 10.阿伏加德罗常数用 NA 表示。下列说法中正确的是(  )A.33.6 L 丙烯(标准状况)与足量 HCl 发生加成反应,生成 1­氯丙烷个数为 1.5NA B.一定条件下,Ca 与 O2 反应生成 7.2 g CaO2,转移电子的个数为 0.4NA C.2 mol 冰醋酸与 4 mol 乙醇一定条件下充分反应,生成乙酸乙酯个数为 2NA D.1 L 1 mol·L-1 的葡萄糖溶液中,溶质所含羟基的个数为 5NA 解析:选 D 丙烯与 HCl 发生加成反应,可能生成 1­氯丙烷和 2­氯丙烷,无法计算生 成 1­氯丙烷的个数,故 A 错误;7.2 g CaO2 含有 0.1 mol Ca,Ca 从 0 价变到+2 价,转移电 子的个数为 0.2NA,故 B 错误;该反应为可逆反应,无法计算生成乙酸乙酯的量,故 C 错误; 1 mol 的葡萄糖中含有 5 mol 羟基和 1 mol 醛基,故所含羟基的个数为 5NA,故 D 正确。 11.常温下,将盐酸滴加到 Na2X 溶液中,混合溶液的 pOH[pOH=-lgc(OH-)]与离子浓度变化的关系如图所示。下列 叙述正确的是(  ) A.曲线 N 表示 pOH 与 lg c(H2X) c(HX-)两者的变化关系 B.NaHX 溶液中 c(X2-)>c(H2X) C.当混合溶液呈中性时,c(Na+)=c(HX-)+2c(X2-) D.常温下,Na2X 的第一步水解常数 Kh1=1.0×10-4 解析:选 D Na2X 溶液中,X2-分步水解,以第一步水解为主,则 Kh1(X2-)>Kh2(X2-), 碱性条件下,则 pOH 相同时,c(HX-) c(X2-) > c(H2X) c(HX-),由图像可知 N 为 pOH 与 lg c(HX-) c(X2-) 的变化 曲线,M 为 pOH 与 lg c(H2X) c(HX-)的变化曲线,当 lg c(HX-) c(X2-) 或 lg c(H2X) c(HX-)=0 时,说明c(HX-) c(X2-) 或 c(H2X) c(HX-)=1,浓度相等,结合图像可计算水解常数并判断溶液的酸碱性。由以上分析可知, A 错误;由曲线 M 可知,当 lg c(H2X) c(HX-)=0 时, c(H2X) c(HX-)=1,pOH=9,c(OH-)=10-9mol·L- 1,则 Kh2(X2-)= c(H2X) c(HX-)×c(OH-)=1×10-9;由曲线 N 可知,当 lgc(HX-) c(X2-) =0 时,c(HX-) c(X2-) =1,pOH=4,c(OH-)=10-4mol·L-1,Kh1(X2-)=c(HX-) c(X2-) ×c(OH-)=1.0×10-4,则 HX- 的电离平衡常数 Ka2=KW Kh1==1 × 10-14 1 × 10-4 =1×10-10,则 NaHX 溶液中 HX-的水解程度大于 电离程度,溶液中 c(H2X)>c(X2-),故 B 错误,D 正确;混合液中存在电荷守恒式为 c(Na+)+ c(H+)=c(Cl-)+c(HX-)+2c(X2-)+c(OH-),则当混合溶液呈中性时,c(Na+)=c(Cl-)+ c(HX-)+2c(X2-),故 C 错误。 12.利用微生物燃料电池进行废水处理,实现碳氮联合转化。其工作原理如下图所示, 其中 M、N 为厌氧微生物电极。下列有关叙述错误的是(  )A.负极的电极反应为 CH3COO--8e-+2H2O===2CO2↑+7H+ B.电池工作时,H+由 M 极移向 N 极 C.相同条件下,M、N 两极生成的 CO2 和 N2 的体积之比为 3∶2 D.好氧微生物反应器中发生的反应为 NH+4 +2O2===NO-3 +2H++H2O 解析:选 C M 极为负极,CH3COO-失电子、发生氧化反应生成二氧化碳气体,电极 反应为 CH3COO--8e-+2H2O===2CO2↑+7H+,故 A 正确;原电池工作时,阳离子向正 极移动,即 H+由 M 极移向 N 极,故 B 正确;生成 1 mol CO2 转移 4 mol e-,生成 1 mol N2 转移 10 mol e-,根据电子守恒,M、N 两极生成的 CO2 和 N2 的物质的量之比为 10 mol∶4 mol=5∶2,相同条件下的体积比为 5∶2,故 C 错误;NH+4 在好氧微生物反应器中转化为 NO -3 ,则反应器中发生的反应为 NH+4 +2O2===NO-3 +2H++H2O,故 D 正确。 13.主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,且均不大于 20。其 中 Y、Z 处于同主族,W 的单质与水反应可生成 X 的单质,Y 的最外层电 子数是 X、W 最外层电子数之和的 2 倍,X、Y、Z 三种元素组成的一种 分子的球棍模型如图所示。下列说法正确的是(  ) A.简单离子的半径:W>Z B.图示分子中含有非极性共价键 C.简单氢化物的热稳定性:Y<Z D.常温常压下 Z 的单质为固态 解析:选 D 根据题意判断出四种元素分别为 H、O、S、Ca,则 Ca2+半径小于 S2-半 径,A 项错误;B 项全部为极性键;C 项水比硫化氢稳定。 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)、必做题 26.过氧化钙(CaO2)是一种白色难溶于水的固体粉末,能杀菌消毒,可用于水果保鲜, 污水处理等方面。工业生产流程如下:实验室模拟工业生产制备少量过氧化钙,装置如图所示: (1) 仪 器 a 的 名 称 为 ________ , 烧 瓶 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ________________________________________________________________________ 、 _________________________________________________________________。 (2)反应结束后,过滤、洗涤,检验 CaO2·8H2O 洗涤干净的方法是________________。 (3)装置 b 的作用是________________________________________________。 (4)测定产品中 CaO2 的含量:准确称量 m g 产品粉末于锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过 量 KI 晶体,再滴入少量稀硫酸,充分反应后,加入几滴淀粉溶液,再逐滴加入 c mol·L-1 的 Na2S2O3 溶液 V mL 时,恰好完全反应,达到滴定终点的现象为________,样品中 CaO2 的质量分数为________(用含 m、c、V 的代数式表示,已知:2S2O2-3+I2===S4O2-6+2I -)。 解析:(1)仪器 a 为分液漏斗,烧瓶中首先 NH 4Cl 与 Ca(OH)2 发生反应 Ca(OH)2+ 2NH4Cl===CaCl2+2NH3·H2O,生成的 CaCl2 再与氨水和 H2O2 发生反应 CaCl2+H2O2+ 2NH3·H2O+6H2O===CaO2·8H2O↓+2NH4Cl。 (2)洗涤时,用硝酸酸化的 AgNO3 溶液检验是否有 Cl-残留即可。 (3)烧瓶中发生反应会有氨气逸出,装置 b 是氨气的尾气吸收装置,并防止倒吸。 (4)达到滴定终点时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色。由关系式:CaO2~ 2KI~I2~2S2O2-3 得,n(CaO2)=1 2n(Na2S2O3)=cV × 10-3 2 mol,样品中 CaO2 的质量分数 为72 × cV × 10-3 2m ×100%=3.6cV m %。 答 案 : (1) 分 液 漏 斗   Ca(OH)2 + 2NH4Cl===CaCl2 + 2NH3·H2O   CaCl2 + H2O2 + 2NH3·H2O+6H2O===CaO2·8H2O↓+2NH4Cl (2)取最后一次洗涤液,向其中加入稀硝酸,再滴加几滴 AgNO3 溶液,若无白色沉淀产 生,证明沉淀洗涤干净,否则没有洗净 (3)吸收氨气,防止污染空气,并防止倒吸 (4)溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色 3.6cV m % 27.碲(Te)是一种第ⅥA 族稀有分散元素,主要伴生于铜、镍、铅等金属矿藏中。TeO2 属于两性氧化物,微溶于水,易溶于强酸和强碱。工业上可从电解精炼铜的阳极泥(主要成分为 Cu2Te,还有少量的 Ag、Au)中提取碲。其工艺流程如下: (1)“加压浸出”生成 TeO2 的离子方程式为________________________,“加压浸出” 时控制 pH 为 4.5~5.0,酸性不能过强的原因是__________________________。 (2)“盐酸酸浸”后将 SO2 通入浸出液即可得到单质碲,该反应中氧化剂与还原剂物质 的量之比为________,该流程中可循环利用的物质是____________________(填化学式)。 (3)“NaOH 碱 浸 ” 时 反 应 的 离 子 方 程 式 为 __________________________________________________________。流程中,电解过程用石 墨作电极得到碲,阴极反应式为________________。 (4)浸出法是工业提取金属常用的方法,某实验小组用 1.0 mol·L -1 的草酸在 75 ℃时浸 出镍。随时间变化,不同固液比对镍浸出率的影响曲线如图所示。 ①由图可知,固液比与镍浸出率的关系是__________________________。 ②除固液比之外,你认为影响金属浸出率的因素还有______________________(写出两 项)。 解析:(1)“加压浸出”生成 TeO 2 的离子方程式为 Cu2Te+2O2+4H+ ===== 加压 2Cu2++ TeO2+2H2O;酸性不能过强的原因是:酸性过强 TeO2 会被酸溶解导致 Te 产率降低。(2)“盐 酸酸浸”后将 SO 2 通入浸出液即可得到单质碲,反应的离子方程式为 Te4 ++2SO2+ 4H2O===Te↓+8H++2SO2-4,氧化剂为 Te4+,还原剂为 SO2,该反应中氧化剂与还原剂 物质的量之比为 1∶2;分析可知该流程中可循环利用的物质是 H2SO4、HCl。(3)“NaOH 碱 浸”时反应的离子方程式为 TeO2+2OH-===TeO2-3 +H2O;流程中,电解过程用石墨作电 极得到碲,阴极反应式为 TeO2-3 +4e-+3H2O===Te+6OH-。(4)①由题图可知,固液比与 镍浸出率的关系是:固液比越小,镍的浸出率越高。②除固液比之外,影响金属浸出率的因 素还有金属本身、浸液的选择、温度、浓度、浸出时间、搅拌速度等。 答案:(1)Cu2Te+2O2+4H+ ===== 加压 2Cu2++TeO2+2H2O 酸性过强 TeO2 会被酸溶解导致 Te 产率降低 (2)1∶2 H2SO4、HCl (3)TeO2+2OH-===TeO2-3 +H2O TeO2-3 +4e-+3H2O===Te+6OH- (4)①固液比越小,镍的浸出率越高(合理即可) ②金属本身、浸液的选择、温度、浓度、 浸出时间、搅拌速度等(合理即可) 28.甲醇是一种可再生能源,由 CO2 制备甲醇的过程可能涉及的反应如下: 反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.58 kJ·mol-1 反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2 反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3=-90.77 kJ·mol-1 回答下列问题: (1)反应Ⅱ的 ΔH2=________,若反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ平衡常数分别为 K1、K2、K3,则 K2= ________(用 K1、K3 表示)。 (2)反应Ⅲ自发进行条件是________(填“较低温度”“较高温度”或“任何温度”)。 (3)在一定条件下 2 L 恒容密闭容器中充入 3 mol H2 和 1.5 mol CO2,仅发生反应Ⅰ,实 验测得不同反应温度与体系中 CO2 的平衡转化率的关系,如下表所示。 温度/℃ 500 T CO2 的平衡转化率 60% 40% ①T________500 ℃(填“>”“<”或“=”)。 ②温度为 500 ℃时,该反应 10 min 时达到平衡。用 H2 表示该反应的反应速率 v(H2)= ________;该温度下,反应Ⅰ的平衡常数 K=________。 (4)由 CO2 制备甲醇还需要氢气。工业上用电解法制取 Na2FeO4, 同时获得氢气:Fe+2H2O+2OH- ===== 电解 FeO2-4 +3H2↑,工作原理如 图所示。电解一段时间后,c(OH-)降低的区域在________(填“阴极室” 或“阳极室”)。该室发生的电极反应式为 __________________________________________________________。 解析:(1)根据盖斯定律:Ⅱ=Ⅰ-Ⅲ,得反应Ⅱ的 ΔH2=ΔH1-ΔH3=-49.58 kJ·mol-1 +90.77 kJ·mol-1=+41.19 kJ·mol-1,反应Ⅱ为反应Ⅰ和Ⅲ的差,所以反应Ⅱ平衡常数为 K2 =K1/K3。 (2)该反应的 ΔS<0、ΔH<0,当温度较低时,反应Ⅲ能够自发进行。 (3)①反应Ⅰ的正反应是放热反应,所以升高温度二氧化碳的转化率减小;则温度越低转化率越大,即 T 高于 500 ℃;②CO2 的变化量为 1.5 mol×60%=0.9 mol CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 初始量 1.5 mol  3 mol   0     0 变化量 0.9 mol 2.7 mol 0.9 mol 0.9 mol 平衡量 0.6 mol 0.3 mol 0.9 mol 0.9 mol v(H2)=(2.7 mol÷2 L)÷10 min=0.135 mol·L-1·min-1,K= 0.9 2 × 0.9 2 0.6 2 × (0.3 2 )3 =200。 (4)该装置为电解池,阳极电极材料是 Fe,铁在阳极失去电子,阳极的电极反应为 Fe- 6e-+8OH-===FeO2-4+4H2O,由于阳极消耗了 OH-,所以随着电解的进行 c(OH-)会逐 渐降低。 答案:(1)+41.19 kJ·mol-1 K1/K3 (2)较低温度 (3)①> ②0.135 mol·L -1·min -1 200 (4)阳极室 Fe-6e -+8OH -===FeO2-4+ 4H2O (二)、选做题 35.[化学——选修 3:物质结构与性质] 决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。 (1)已知元素 M 是组成物质 Ca5(PO4)3F 的一种元素。元素 M 的气态原子逐个失去第 1 个至第 5 个电子所需能量(即电离能,用符号 I1 至 I5 表示)如表所示: I1 I2 I3 I4 I5 电离能/ (kJ·mol-1) 589.8 1 145.4 4 912.4 6 491 8 153 元素 M 化合态常见化合价是________价,其基态原子电子排布式为________。 (2)Ca5(PO4)3F 中非金属元素电负性由大到小的顺序为________。 (3)PO 3-4 的中心原子的杂化方式为________,该离子的空间构型为________,键角为 ________,其等电子体有________(请写出两种)。 (4)CaF2 晶胞结构如图所示,则 CaF2 晶体中与 Ca2+最近且 等距离的 Ca2+数目为________;已知 Ca2+和 F-半径分别为 a cm、b cm,阿伏加德罗常数为 NA,M 为摩尔质量,则晶体密度为 ______g·cm-3(不必化简)。 (5)已知 MgO 与 CaO 的晶体结构相似,其摩氏硬度的大小关系为______,原因为 __________________________________。 解析:(1)根据元素 M 的气态原子的第 I1~I5 电离能大小可以看出:I1、I2 相差不大,I2、 I3 电离能相差较多,说明 M 原子最外层有 2 个电子。在 Ca5(PO4)3F 中元素有 Ca、P、O、F四种元素,只有 Ca 元素最外层有 2 个电子,原子半径大,容易失去最外层的 2 个电子,化 合价为+2 价;根据原子核外电子排布规律可知 Ca 基态原子电子排布式为[Ar]4s 2 或 1s22s22p63s23p64s2;(3)PO 3-4 的中心原子 P 的价层电子对数是 4,故 P 原子杂化为 sp3 杂化; 由于孤对电子对数为 0,该离子的空间构型为正四面体形,键角为 109°28′,其等电子体有 SO2-4 、CCl4;(4)根据 CaF2 晶胞结构可知:在每个晶胞中与 Ca2+距离最近且等距离的 Ca2+ 有 3 个,通过每个 Ca2+可形成 8 个晶胞,每个 Ca2+计算了 2 次,所以与 Ca2+距离最近且 等距离的 Ca2+有(3×8)÷2=12 个;将 CaF2 晶胞分成 8 个小正方体,正方体中心为 F-,顶 点为 Ca2+,晶胞中共有 4 个钙离子、8 个氟离子。Ca2+与 F-的最近核间距(a+b)为晶胞体 对角线的1 4。故晶胞边长为4(a+b) 3 。根据 [4(a+b) 3 ]3ρNA=4M,可求晶体密度。 答案:(1)+2 [Ar]4s2 (2)F>O>P (3)sp3 正四面体形 109°28′ SO2-4 、CCl4 等 (4)12  4M NA [4(a+b) 3 ]3  (5)MgO>CaO Mg2+半径比 Ca2+小,晶格能较大 36.[化学——选修 5:有机化学基础] 光刻胶是一种应用广泛的光敏材料,其合成路线如下(部分试剂和产物略去): (1)A 的 名 称 为 ________ ; 羧 酸 X 的 结 构 简 式 为 ___________________________________________________________________。 (2)C 可 与 乙 醇 发 生 酯 化 反 应 , 其 化 学 方 程 式 为 ____________________________________________________,反应中乙醇分子所断裂的化学 键是________(填字母)。 a.C—C 键       b.C—H 键 c.O—H 键 d.C—O 键 (3)E→F 的化学方程式为________________________________________;F→G 的反应类型为________。 (4)写出满足下列条件的 B 的 2 种同分异构体:________________。 ①分子中含有苯环; ②能发生银镜反应; ③核磁共振氢谱峰面积之比为 2∶2∶2∶1∶1。 (5)根据已有知识并结合相关信息,写出以 CH3CHO 为原料制备 的 合成路线流程图(无机试剂任用)。 合 成 路 线 流 程 图 示 例 如 下 : CH3CH2Br ― ― ― ― ― ― →NaOH水溶液 △ CH3CH2OH ― ― ― ― ― ― ― ― →CH3COOH 浓硫酸, △ CH3COOCH2CH3 解析:(1)根据 A 的分子式及合成路线,可推知 A 的结构简式为 ,其名 称为苯甲醛。根据 HC CH ― ― →羧酸X CH2===CH—OOCCH3,可推知羧酸 X 为 CH3COOH。 (2) 根 据 合 成 路 线 和 已 知 信 息 , 可 推 知 B 为 , C 为 , C 与 乙 醇 发 生 酯 化 反 应 的 化 学 方 程 式 为 + C2H5OH 浓硫酸 △ 。反应过程中“酸脱羟基醇脱氢”,故乙醇 分子所断裂的化学键是 O—H 键。(3)E 的分子式与 F 的链节组成相同,故 E→F 为加聚反应, 化学方程式为 。F→G 的反应类型为水解反应或取 代反应。(4)B 为 ,根据①知 B 的同分异构体中含有苯环,根 据②知含有醛基,根据③知含有 5 种类型的氢原子,且原子数之比为 2∶2∶2∶1∶1,故符 合条件的同分异构体为 、 。(5)运用逆 合成分析法,倒推中间产物,确定合成路线。 答案:(1)苯甲醛 CH3COOH(2) +C2H5OH  浓硫酸 △  c (3)  水解反应或取代反应 (4) 、 (5)CH3CHO ― ― →CH3CHO 稀NaOH/ △ CH3CH===CHCHO ― ― →Br2 ― ― →①Ag(NH3)2OH ②H+ ― ― → ①NaOH水溶液/ △ ②H+

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