届高考理综化学全国1卷模拟试题及答案六.docx
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届高考理综化学全国1卷模拟试题及答案六
2020届高考理综化学全国1卷模拟试题及答案六
(满分100分,限时60分钟)
一、选择题:
每小题6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.某化工厂制备净水剂硫酸铁铵晶体[NH4Fe(SO4)2·6H2O]的一种方案如下:
下列说法不正确的是( )
A.滤渣A的主要成分是CaSO4
B.相同条件下,NH4Fe(SO4)2·6H2O净水能力比FeCl3强
C.“合成”反应要控制温度,温度过高,产率会降低
D.“系列操作”包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、干燥等
解析:
选B 硫酸钙微溶于水,滤渣A的主要成分是硫酸钙,故A正确;NH
水解生成H+,抑制Fe3+的水解,所以氯化铁净水能力比硫酸铁铵强,故B错误;“合成”中温度过高,会促进Fe3+的水解,生成硫酸铁铵的产率会降低,故C正确;硫酸铁铵的溶解度随温度降低而减小,宜采用结晶法提纯,所以“系列操作”包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥等操作,故D正确。
8.有机物HOOCCHCH2在医药合成中有着广泛的用途。
下列有关该物质的说法正确的是( )
A.该化合物中含氧官能团为酯基
B.该化合物中的所有碳原子一定处于同一平面内
C.该化合物可发生取代反应、加成反应和氧化反应
D.该化合物的同分异构体中,苯环上有两个取代基的共3种
解析:
选C 根据该化合物的结构简式知,其含氧官能团为羧基,A错误;根据苯和乙烯的结构特点及碳碳单键可以旋转知,该化合物分子中所有碳原子不一定共平面,B错误;该化合物含有羧基、碳碳双键和苯环,碳碳双键和苯环均可以发生加成反应,碳碳双键可以发生氧化反应,羧基和苯环均可发生取代反应,C正确;该化合物的同分异构体中,苯环上有两个取代基的有羧基和乙烯基位于邻、间位,酯基与乙烯基位于邻、间、对位等,D错误。
9.短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增加,X与Y不同周期,Z的内层电子数是其最外层电子数的5倍,惰性电极电解熔融ZM2可得到Z和M的单质。
W的单质一般为淡黄色固体,易溶于YW2溶液。
下列说法正确的是( )
A.W的氧化物的水化物溶于水均显酸性
B.能用pH试纸测M单质的新制水溶液的pH
C.原子半径:
Y D.Z单质能与冷水迅速反应得到X单质 解析: 选A 短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增加,Z的内层电子数是其最外层电子数的5倍,则Z核外电子排布是2、8、2,Z是Mg元素;用惰性电极电解熔融ZM2可得到Z和M的单质,则M是Cl元素,W原子序数比Mg大,比Cl小,且W的单质一般为淡黄色固体,W是S元素,W的单质易溶于YW2溶液,则Y是C元素,X与Y不同周期,则X为H元素。 S的氧化物有SO2、SO3,二者都易溶于水,发生反应产生H2SO3、H2SO4,都是酸,溶液显酸性,A正确;Cl2溶于水反应产生HCl、HClO,由于HClO具有强的氧化性,能将有色物质氧化为无色,因此不能用pH试纸测M单质的新制水溶液的pH,B错误;原子核外电子层数越多,原子半径越大,当元素处于同一周期时,原子序数越大,原子半径越小,所以原子半径: Y 10.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( ) A.能使甲基橙变红的溶液中: K+、Mg2+、NO 、I- B.c(HCO )=1mol·L-1溶液中: Na+、NH 、SO 、OH- C.无色透明的溶液中: Fe3+、Al3+、NO 、SO D. =1012的溶液中: Ba2+、Na+、Cl-、AlO 解析: 选D 能使甲基橙变红的溶液呈酸性,NO 、I-在酸性条件下发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,故A错误;HCO 、NH 都与OH-发生反应,在溶液中不能大量共存,故B错误;Fe3+为有色离子,不满足溶液无色的条件,故C错误;该溶液呈碱性,溶液中存在大量OH-,Ba2+、Na+、Cl-、AlO 之间不反应,都不与OH-反应,在溶液中能够大量共存,故D正确。 11.下列关于pH=3的CH3COOH溶液的叙述正确的是( ) A.溶液中H2O电离出的c(OH-)=1.0×10-3mol·L-1 B.加入少量CH3COONa固体后,溶液pH升高 C.加0.1mol·L-1CH3COONa溶液使pH>7,则c(CH3COO-)=c(Na+) D.与等体积pH=11的NaOH溶液混合,所得溶液呈中性 解析: 选B 酸抑制水的电离,pH=3的CH3COOH溶液,酸提供的c(H+)=10-3mol·L-1,水电离产生c(H+)=c(OH-)=10-11mol·L-1,A错误;CH3COOH溶液存在电离平衡: CH3COOHCH3COO-+H+,加入少量CH3COONa固体后,增大了c(CH3COO-),平衡左移,c(H+)减小,溶液pH升高,B正确;根据电荷守恒: c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),溶液pH>7,c(H+) c(CH3COO-) 12.下列实验过程可以达到实验目的的是( ) 选项 实验 实验目的或结论 A 向某溶液中逐渐通入CO2气体,先出现白色胶状沉淀,继续通入CO2气体,白色胶状沉淀不溶解,证明该溶液中存在AlO Al(OH)3是两性氢氧化物,不溶于碳酸溶液 B 将某气体通入品红溶液,溶液褪色 检验气体中的SO2 C 测定等物质的量浓度的HCOOK和K2S溶液的pH 比较 Ka(HCOOH)和Ka2(H2S)的大小 D 向等体积等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4溶液和KMnO4溶液,观察气体产生的速度 比较CuSO4和KMnO4的催化 效果 解析: 选C 通入CO2,先出现白色胶状沉淀生成Al(OH)3,通入过量的CO2,Al(OH)3也不溶解,只能说明Al(OH)3不溶于碳酸等弱酸,但是不能说明Al(OH)3是两性氢氧化物,A项错误;将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,说明被漂白了,可能是SO2,但是也可能为其他气体,如氯气、臭氧,氯气溶于水生成次氯酸,也具有漂白性,B项错误;酸越弱,其阴离子水解能力越强,在相同的浓度下,比较两溶液的pH,可以知道哪种阴离子水解能力强,得知哪种酸弱,从而比较电离平衡常数,C项正确;KMnO4能够与双氧水反应,并不是做催化剂,所以不能达到实验目的,D项错误。 13.2019年3月,我国科学家研发出一种新型的锌碘单液流电池,其原理如图所示。 下列说法不正确的是( ) A.放电时B电极反应式为I2+2e-===2I- B.放电时电解质储罐中离子总浓度增大 C.M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜 D.充电时,A极增重65g时,C区增加离子数为4NA 解析: 选C 放电时,B电极为正极,I2得到电子生成I-,电极反应式为I2+2e-===2I-,A正确;放电时,左侧即负极,电极反应式为Zn-2e-===Zn2+,所以储罐中的离子总浓度增大,B正确;离子交换膜是防止正负极I2、Zn接触发生反应,负极区生成Zn2+、正电荷增加,正极区生成I-、负电荷增加,所以Cl-通过M膜进入负极区,K+通过N膜进入正极区,所以M为阴离子交换膜,N为阳离子交换膜,C错误;充电时,A极反应式Zn2++2e-===Zn,A极增重65g转移2mol电子,所以C区增加2molK+、2molCl-,离子总数为4NA,D正确。 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题~第36 题为选考题,考生根据要求作答。 26.(15分)紫色固体高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型非氯高效消毒剂,主要用于饮水处理,在化工生产中应用广泛。 回答下列问题: (1)次氯酸钾直接氧化法制备高铁酸钾。 在剧烈搅拌下,向次氯酸钾强碱性溶液中加入硝酸铁晶体,该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。 (2)间接氧化法制备高铁酸钾的工艺如下: ①Ⅰ中加热的方法是________,温度控制在40~50℃的原因是________________________________________________________________________。 ②Ⅱ中加入的次氯酸钠的电子式为________________。 ③Ⅲ是向高铁酸钠溶液中加入KOH,析出高铁酸钾晶体,Ⅲ中化学反应类型为__________________________。 ④减压过滤装置如图1所示,减压过滤的目的主要是____________________ ________________________________________________________________________。 (3)制备K2FeO4也可以用电解法,装置如图2所示,Ni电极附近溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”),阳极的电极反应式为________________________。 (4)高铁酸钾是新型水处理剂。 含NH3废水会导致水体富营养化,用K2FeO4处理含NH3废水,既可以把NH3氧化为N2,又能生成净水剂使废水澄清,该反应的离子方程式为____________________。 天然水中存在Mn2+,可以利用高铁酸钾或高锰酸钾将Mn2+氧化为难溶的MnO2除去,除锰效果高铁酸钾比高锰酸钾好,原因可能是_____________________ ________________________________________________________________________。 解析: (1)氧化剂是KClO,其还原产物为Cl-,1molClO-得到2mole-,还原剂是Fe3+,氧化产物为FeO ,1molFe3+失去3mole-,根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2。 (2)①控制温度等于或低于100℃时通常选择水浴加热;温度控制在40~50℃,温度低反应速率慢,硝酸有挥发性和不稳定性,温度过高硝酸容易挥发、分解。 ②次氯酸钠是离子化合物,书写电子式时注意写中括号及所带的正、负电荷数,其电子式为 。 ③表明发生的反应为Na2FeO4+2KOH===K2FeO4↓+2NaOH,该反应类型为复分解反应。 ④图中自来水流经抽气泵时把吸滤瓶和安全瓶内的空气部分抽出,使得吸滤瓶内气体压强小于外界大气压,从而加快过滤速度,得到较干燥的沉淀。 (3)依题意知该电解槽可以制备高铁酸钾,故铁电极与外接直流电源正极相连作电解槽的阳极,在强碱性溶液中铁失去电子被氧化为高铁酸根离子: Fe-6e-+8OH-===FeO +4H2O。 Ni电极则与直流电源负极相连作电解槽阴极,该极发生“放氢生碱”的还原反应: 2H2O+2e-===H2↑+2OH-,故Ni电极附近溶液碱性增强,pH增大。 (4)由于氨是碱性气体,故含NH3废水为碱性废水,结合“又能生成净水剂使废水澄清”,可知在碱性环境中FeO 的还原产物为Fe(OH)3,故离子方程式为2FeO +2NH3+2H2O===2Fe(OH)3(胶体)+N2↑+4OH-。 依题意对比分析发现,高锰酸根离子的还原产物是二氧化锰,高铁酸根离子的还原产物是氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体可以吸附二氧化锰,促进沉淀更快形成,沉淀更彻底,除锰效果更好。 答案: (1)3∶2 (2)①水浴加热 温度低反应速率慢,温度过高硝酸易挥发、分解 ② ③复分解反应 ④加快过滤速度,得到较干燥的沉淀 (3)增大 Fe-6e-+8OH-===FeO +4H2O (4)2FeO +2NH3+2H2O===2Fe(OH)3(胶体)+N2↑+4OH- 高铁酸钾的还原产物是氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体吸附二氧化锰促进沉淀更快形成,形成沉淀更彻底,除锰效果更好 27.(14分)SnCl4用途广泛,可用于染色的媒染剂、润滑油添加剂、玻璃表面处理以形成导电涂层和提高抗磨性。 实验室可以通过如图装置制备少量SnCl4(夹持装置略)。 已知: 锡的熔点232℃、沸点2260℃,SnCl2的熔点246.8℃、沸点623℃,SnCl4的熔点-33℃、沸点114℃,SnCl4极易水解,在潮湿的空气中发烟。 回答下列问题: (1)仪器Ⅴ的名称为________,该仪器下口进水,上口出水的原因是______________________________________。 (2)装置Ⅱ的最佳试剂为________,如果去掉装置Ⅱ,从实验安全的角度看会产生的影响是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)甲同学认为该实验装置存在一处明显的缺陷,则应在装置Ⅵ后连接的装置为________(填标号),其作用是________________________________________________。 (4)将SnCl4晶体加入浓盐酸中溶解,可得无色溶液,设计实验验证Sn4+和Fe3+的氧化性强弱________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)若装置Ⅳ中用去锡粉11.9g,反应后,装置Ⅵ中锥形瓶里收集到24.8gSnCl4,则SnCl4的产率为________。 (保留3位有效数字) 解析: 由题装置图可知装置Ⅰ为制备氯气的装置,涉及的离子反应为MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O,装置Ⅱ中盛放的试剂为饱和食盐水,装置Ⅲ中盛放的试剂为浓硫酸,氯气经除杂、干燥后与锡粉在装置Ⅳ中反应生成SnCl4,SnCl4经冷却后在装置Ⅵ中收集。 (1)仪器Ⅴ的名称为直形冷凝管,该仪器下口进水,上口出水的原因是保证水充满冷凝管,起到充分冷凝的作用。 (2)由于浓盐酸有挥发性,所以在制取的氯气中含有杂质HCl,在Cl2与锡粉反应前要除去HCl,因此装置Ⅱ中的最佳试剂为饱和食盐水。 如果去掉装置Ⅱ,则锡与氯化氢反应产生的氢气与氯气混合加热会发生爆炸。 (3)SnCl4易发生水解,为防止空气中的水蒸气进入装置Ⅵ中,且为避免未反应的氯气污染空气,所以应在装置Ⅵ后连接盛有碱石灰的干燥管。 (5)若装置Ⅳ中用去锡粉11.9g,则n(Sn)=0.1mol,理论上产生SnCl4的质量是0.1mol×261g·mol-1=26.1g,但装置Ⅵ中锥形瓶里收集到SnCl4的质量为24.8g,故SnCl4的产率为 ×100%≈95.0%。 答案: (1)直形冷凝管 保证水充满冷凝管,起到充分冷凝的作用 (2)饱和食盐水 锡与氯化氢反应产生的氢气与氯气混合加热会发生爆炸 (3)D 吸收多余的氯气、防止空气中的水蒸气进入装置Ⅵ中 (4)取少量所得无色溶液,滴加氯化亚铁溶液,充分振荡后再滴加KSCN溶液,若溶液变红,则说明Sn4+的氧化性比Fe3+强,反之则说明Sn4+的氧化性比Fe3+弱 (5)95.0% 28.(14分)(2019·常德一模)含氮化合物对环境、生产和人类生命活动等具有很大的影响。 请按要求回答下列问题: (1)利用某分子筛作催化剂,NH3可脱除工厂废气中的NO、NO2,反应机理如图所示。 A包含物质为H2O和________(填化学式)。 (2)已知: 4NH3(g)+6NO(g)===5N2(g)+6H2O(g)ΔH1=-akJ·mol-1 4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g)ΔH2=-bkJ·mol-1 H2O(l)===H2O(g) ΔH3=+ckJ·mol-1 则反应4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(l)的ΔH=________kJ·mol-1。 (3)工业上利用氨气生产氢氰酸(HCN)的反应为CH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g) ΔH>0。 ①其他条件一定,达到平衡时NH3转化率随外界条件X变化的关系如图所示。 则X可以是________(填字母)。 a.温度 b.压强 c.催化剂 d. ②在一定温度下,向2L密闭容器中加入nmolCH4和2molNH3,平衡时NH3体积分数随n变化的关系如图所示。 a点时,CH4的转化率为________%;平衡常数: K(a)________K(b)(填“>”“=”或“<”)。 (4)肌肉中的肌红蛋白(Mb)与O2结合生成MbO2,其反应原理可表示为Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq),该反应的平衡常数可表示为K= 。 在37℃条件下达到平衡时,测得肌红蛋白的结合度(α)与p(O2)的关系如图所示。 [α= ×100%]。 研究表明正反应速率v正=k正·c(Mb)·p(O2),逆反应速率v逆=k逆·c(MbO2)(其中k正和k逆分别表示正反应和逆反应的速率常数)。 ①试写出平衡常数K与速率常数k正、k逆之间的关系式为K=________(用含有k正、k逆的式子表示)。 ②试求出图中c点时,上述反应的平衡常数 。 已知k逆=60s-1,则速率常数k正=________s-1。 解析: (1)根据流程图可知NH3与废气中的NO、NO2反应,最终产生无毒无害的N2和水。 (2)将已知三个热化学方程式依次编号为①、②、③, 根据盖斯定律,将(①×2+②×3-③×30)× ,整理可得4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(l) ΔH=- (2a+3b+30c)kJ·mol-1。 (3)①反应CH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g)的正反应是气体体积增大的吸热反应,根据图像可知: X越大,氨气的转化率越小。 升高温度,化学平衡向吸热的正反应方向移动,使氨气的转化率增大,a错误;增大压强,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,使氨气的转化率降低,b正确;催化剂只能改变反应速率,但不能使化学平衡发生移动,因此对氨气的转化率无影响,c错误;增大 ,相当于增加氨气的量,所以氨气的转化率降低,d正确;故合理选项是bd。 ②假设反应消耗CH4物质的量为x CH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g) 开始/mol 2 2 0 0 转化/mol x x x 3x 平衡/mol 2-x 2-x x 3x 根据图像可知在平衡时氨气的体积分数是30%,可得 =30%,解得x=0.5,则a点时,CH4的转化率为 ×100%=25%;由于温度不变,所以曲线上任何一点,化学反应的平衡常数都不变,因此K(a)=K(b)。 (4)①可逆反应达到平衡状态时,v正=v逆,由于由速率公式得 = ,即反应Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)的平衡常数K= = 。 ②c点时,p(O2)=4.50,肌红蛋白的结合度(α)是90%带入平衡常数表达式中可得 K= = =2;K= ,由于K=2,k逆=60s-1带入该式子,可得k正=K·k逆=2×60s-1=120s-1。 答案: (1)N2 (2)- (2a+3b+30c) (3)①bd ②25 = (4)① ②2 120 35.(15分)LED灯是一种环保的光源,在相同照明效果下比传统光源节能80%以上。 目前市售LED晶片材质基本以砷化镓、磷化铝镓铟(AlGaInP)、氮化铟镓(InGaN)为主,砷化镓的晶胞结构如图。 回答下列问题: (1)砷的基态原子的电子排布式是___________。 (2)磷和砷是同一族的元素,第一电离能: 磷___________(填“>”“<”或“=”,下同)砷,它们形成的氢化物的沸点: PH3___________AsH3,原因是________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)AsH3是无色、稍有大蒜味的气体。 AsH3中砷原子的杂化轨道方式为___________,AsH3的空间结构为___________。 (4)砷元素的常见化合价有+3和+5,它们对应的含氧酸有H3AsO3和H3AsO4两种,其中H3AsO4的酸性比H3AsO3的酸性强,从物质结构与性质的关系来看,H3AsO4的酸性比H3AsO3的酸性强的原因是_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)此晶胞中所含的砷原子的个数为___________,砷化镓的化学式为___________。 解析: (1)As位于第四周期ⅤA族,基态砷原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。 (2)同主族从上到下,第一电离能减小,即第一电离能: 磷>砷;AsH3和PH3都属于分子晶体,两者结构相似,AsH3的相对分子质量比PH3大,范德华力强,AsH3的沸点高于PH3。 (3)AsH3中心原子为As,As有3个σ键,孤电子对数为(5-3×1)/2=1,价层电子对数为4,因此As原子杂化类型为sp3;其空间构型为三角锥形。 (4)H3AsO4和H3AsO3可表示为(HO)3AsO和(HO)3As,+5价的砷正电性更高,导致As—O—H中的O的电子向As偏移,在水分子作用下,更容易电离出H+,酸性强。 (5)根据晶胞的结构,As为晶胞的顶点和面心,个数为8× +6× =4;Ga位于晶胞内部,因此砷化镓的化学式为GaAs。 答案: (1)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3 (2)> < AsH3和PH3都属于分子晶体,两者结构相似,AsH3的相对分子质量比PH3大,范德华力强,AsH3的沸点高于PH3 (3)sp3 三角锥形 (4)H3AsO4和H3AsO3可表示为(HO)3AsO和(HO)3As,+5价的砷正电性更高,导致As—O—H中的O的电子向As偏移,在水分子作用下,更容易电离出H+,酸性强 (5)4 GaAs 36.(15分)奈必洛尔是一种用于血管扩张的降血压药物。 合成奈必洛尔中间体G的部分流程如下: 已知: 乙酸酐的结构简式为 ,请回答下列问题: (1)G物质中官能团的名称是羧基、________、________。 (2)反应A→B的化学方程式为__
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