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文档介绍
2020届全国I卷高考考前适应性试卷 化学(二)
此卷只装订不密封 班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 绝密 ★ 启用前 2020年全国I卷高考考前适应性试卷 化 学 (二) 注意事项: 1、本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。 2、回答第Ⅰ卷时,选出每小题的答案后,用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,再选涂其他答案标号。写在试卷上无效。 3、回答第Ⅱ卷时,将答案填写在答题卡上,写在试卷上无效。 4、考试结束,将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 K 39 一、选择题:本大题共7小题,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.中国五年来探索太空,开发深海,建设世界第一流的高铁、桥梁、码头,5G技术联通世界等取得的举世瞩目的成就。它们与化学有着密切联系。下列说法正确的是 A.我国近年来大力发展核电、光电、风电、水电。电能属于一次能源 B.“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐 C.大飞机C919采用大量先进复合材料、铝锂合金等,铝锂合金属于金属材料 D.我国提出网络强国战略,光缆线路总长超过三千万公里,光缆的主要成分是晶体硅 8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 A.23g钠所含的核外电子数为1.1NA B.lL lmol·L−1乙醛溶液中含有分子的数目为NA C.4.48L H2和CO混合气体完全燃烧,消耗的氧分子数目为0.1NA D.2.13g氯气与足量热的NaOH溶液充分反应生成和时,转移的电子数目为0.05NA 9.化合物(a)、(b)、(c)同属于薄荷系有机物,下列说法正确的是 A.b、c互为同分异构体 B.a、b、c都能使溴水褪色 C.由a生成c的反应是氧化反应 D.a、b、c都属于芳香族化合物 10.LDFCB是锂离子电池的一种电解质,该电解质阴离子由同周期元素W、X、Y、Z构成(如下图),Y的最外层电子数等于X的核外电子总数,四种元素最外层电子数之和为20。下列说法正确的是 A.原子半径∶W>X>Y>Z B.四种元素的单质中,Z的沸点最高 C.W、Z形成的分子中各原子均满足8电子稳定结构 D.Y分别与另外三种元素形成的二元化合物中,Y的价态相同 11.燃煤工业锅炉烟气中含有1%~3%的CO和0.02%~0.04%的NO,在新型催化剂作用下可消除CO和NO两种有害气体,反应机理如图所示,在反应过程中CO可被O2氧化。下列说法中正确的是 A.温度越高越有利于有害气体消除 B.O2浓度越大催化除杂效果越好 C.催化反应的速率由氧化吸附过程决定 D.总反应方程式为2NO+2CO=N2+2CO2 12.我国科学家已研制出一种可替代锂电池的“可充室温Na-CO2电池”,该电池结构如图所示。电极材料为钠金属片和碳纳米管,电解液为高氯酸钠-四甘醇二甲醚。下列说法错误的是 A.电池放电时钠金属片发生氧化反应 B.电池工作时,外电路流过0.01mol电子,负极材料减重0.23g C.碳纳米管的作用主要是导电及吸附CO2,电池充电时,应该与直流电源的正极相连 D.放电时负极反应为:C+2Na2CO3-4e−=3CO2↑+4Na+ 13.分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构) A.3种 B.4种 C.5种 D.6种 二、非选择题(共43分) 26.(14分)实验室以扑热息痛(对乙酰氨基苯酚)为原料,经多步反应制甘素的流程如下: AcHNOH扑热息痛非那西汀…甘素 步骤Ⅰ:非那西汀的合成 ①将含有1.0g扑热息痛的药片捣碎,转移至双颈烧瓶中。用滴管加入8mL 1mol/L NaOH的95%乙醇溶液。开启冷凝水,随后将烧瓶浸入油浴锅。搅拌,达沸点后继续回流15min。 ②将烧瓶移出油浴。如图所示,用注射器取1.0mL的碘乙烷,逐滴加入热溶液中。继续将烧瓶置于油浴回流15min。 ③将烧瓶从油浴中抬起,取下冷凝管趁热用砂芯漏斗抽滤,滤去不溶的淀粉(药片的填充物)。将热滤液静置,得到沉淀。用另一个砂芯漏斗过滤得到非那西汀固体。 步骤Ⅱ:甘素的合成 ①将非那西汀固体转移到圆底烧瓶中,加入5mL 6mol/L盐酸。加热回流15min。 ②加入NaHCO3调至pH为6.0~6.5,再向反应液中加1.37g尿素和2滴乙酸。加热回流60min。 ③移出烧瓶,冷却,有沉淀析出,抽滤,用冰水洗涤,得到甘素。 (1)将药片捣碎所用的仪器名称为________________。 (2)实验中用油浴加热的优点是______________________。 (3)使用砂芯漏斗抽滤的优点是_________________且得到的沉淀较干燥。 (4)冷凝管的冷却水从________(填“a”或“b”)端进。 (5)步骤Ⅱ中向热溶液中加入NaHCO3中和,为避免大量CO2逸出,加入NaHCO3时应__________________。 (6)用冰水洗涤甘素固体的操作是_________________。 27.(15分)利用废旧镀锌铁皮(含Fe、Zn、Fe2O3、ZnO)制备纳米Fe3O4及副产物ZnO的流程如下: 已知:Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似,“滤液1”中锌元素以ZnO形式存在。回答下列问题: (1)实验中需调节“滤液1”的pH约为8,pH过大或过小都不利的原因是_______________。 (2)“滤渣1”的主要成分是__________(填化学式,下同),“滤渣2”的主要成分是_______。 (3)“部分氧化”阶段,ClO被还原为Cl−,该反应的离子方程式是____________________。 (4)向“溶液2”中通入N2的目的是__________________________________。 (5)某化学兴趣小组用m1 g废旧镀锌铁皮(Fe元素的质量分数为w)制备纳米Fe3O4,最终得到m2 g产品,则产率为__________(用含m1、m2和w的代数式表示)。 (6)用酸性高锰酸钾溶液可测定产物Fe3O4中二价铁含量,用稀硫酸溶解Fe3O4,再用酸性KMnO4标准溶液进行滴定,发生反应:5Fe2++MnO+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。 ①判断该反应到达滴定终点的现象是______________________________________________。 ②滴定操作中,若滴定前装有酸性KMnO4标准溶液的滴定管尖嘴部分无气泡,而滴定结束后有气泡,则测得的二价铁含量__________(填“偏高”偏低”或“无影响”)。 28.(14分)治理大气和水体污染对建设美丽家乡,打造宜居环境具有重要意义。 (1)CO泄漏会导致人体中毒,用于检测CO的传感器的工作原理如图所示:写出电极I上发生的反应式: 。 工作一段时间后溶液中H2SO4的浓度___________(填“变大”、“变小”或“不变”) (2)用O2氧化HCl制取Cl2,可提高效益,减少污染。反应为:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g) +2H2O(g) ∆H,通过控制条件,分两步循环进行,可使HCl转化率接近100%,其原理如图所示: 过程I的反应为:2HCl(g)+CuO(s)CuCl2(s)+H2O(g) ∆H1 过程II反应的热化学方程式(∆H2用含有∆H和∆H1的代数式表示) 。 (3)在温度T0℃,容积为1L的绝热容器中,充入0.2mol NO2,发生反应:2NO2(g)N2O4(g) ∆H<0,容器中NO2的相关量随时间变化如图所示。 ①反应到6s时,NO2的转化率是 。 ②根据图示,以下各点表示反应达到平衡状态的是 。 a.X b.Y c.Z d.W ③0~3s内容器中NO2的反应速率增大,而3s后容器中NO2的反应速率减小了,原因是 。 ④此容器中反应达平衡时,温度若为T1℃,此温度下的平衡常数K= 。 (4) 工业上可用Na2SO3溶液吸收法处理SO2,25℃时用1mol·L−1的Na2SO3溶液吸收SO2,当溶液pH=7时,溶液中各离子浓度的大小关系为:c(Na+)>c(HSO)>c(SO)>c(H+)=c(OH−)。(已知25℃时:H2SO3的电离常数Ka1=1.3×10−2,Ka2=6.2×10−8)请结合所学理论通过计算说明c(HSO)>c(SO)的原因____________________________________。 三、选考题(共15分,请考生从以下题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分。) 35.【化学——选修3:物质结构与性质】(15分) 铬、钼、钨都是ⅥB族元素,且原子序数依次增大,它们的单质和化合物在生活、生产中有广泛应用。 (1)铬元素的最高化合价为________;基态钼原子的核外电子排布类似于基态铬原子,其原子核外有________个未成对电子。 (2)钼可作有机合成的催化剂。例如,苯甲醛被还原成环己基甲醇。 ①环己基甲醇分子中采取sp3杂化的原子是________写元素符号。 ②环己基甲醇的沸点高于苯甲醛,其原因是________。 (3)铬离子能形成多种配合物,例如。 ①已知配合物的中心粒子的配位数指配位原子总数。上述配合物中,的配位数为________。 ②上述配合物中的非金属元素按电负性由小到大的顺序排列为________。 (4)铬的一种氧化物的晶胞结构如图所示。 该氧化物的化学式为________。 已知晶胞底面的边长为a cm,晶胞的高为b cm,NA代表阿伏加德罗常数的值,该铬的氧化物的摩尔质量为M g·mol−1。该晶体的密度为________g·cm−3(用含a、b、NA和M的代数式表示)。 36.【化学——选修5:有机化学基础】(15分) 有机物M是有机合成的重要中间体,制备M的一种合成路线如下(部分反应条件和试剂略去): 已知:①A的密度是相同条件下H2密度的38倍;其分子的核磁共振氢谱中有3组峰; ②(-NH2容易被氧化); ③R-CH2COOH 请回答下列问题: (1)B的化学名称为______。A中官能团的电子式为______。 (2)CD的反应类型是______,I的结构简式为______。 (3)FG的化学方程式为 。 (4)M不可能发生的反应为______(填选项字母)。 a.加成反应 b.氧化反应 c.取代反应 d.消去反应 (5)请写出任意两种满足下列条件的E的同分异构体有______。 ①能与FeCl3溶液发生显色反应 ②能与NaHCO3反应 ③含有-NH2 (6) 参照上述合成路线,以为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线:______。 绝密 ★ 启用前 2020年全国I卷高考考前适应性试卷 化学答案(二) 7.【答案】C 【解析】金属材料包括纯金属以及它们的合金,铝锂合金属于金属材料;答案选C。 8. 【答案】D 【解析】1mol钠所含的核外电子为11mol,所含的核外电子数为11NA,故A错误;1L 1mol·L−1乙醛溶液中除含乙醛外,还含有H2O,故所含有分子的数目大于NA,故B错误;选项中没有指明气体是否在标准状况下,所消耗氧气的物质的量也无法确定,故C错误;氯气与热NaOH溶液反应的化学方程式为,由上述化学方程式可知,3mol Cl2发生反应时转移5mol电子,2.13g氯气的物质的量为0.03mol,转移电子为0.05mol,故D正确;答案选D。 9. 【答案】A 【解析】b和c的分子式为C10H18O,结构不同,属于同分异构体,故A正确;a、c含有碳碳双键,能使溴水褪色,b不含有碳碳双键,不能使溴水褪色,故B错误;对比a和c结构简式,a生成c发生加成反应,故C错误;芳香族化合物含有苯环,这三种化合物不含有苯环,不属于芳香族化合物,故D错误。 10. 【答案】A 【解析】Y的最外层电子数等于X的核外电子总数,且Y能形成化合物,则X的核外电子总数最多为7,根据该阴离子中X的成键特点可知X应为ⅣA族元素,则X为C,Y的最外层电子数为6,四种元素同周期,均为第二周期元素,所以Y为O元素;Z只能形成1个共价键,则Z为F;四种元素最外层电子数之和为20,W的最外层电子数为20-4-6-7=3,为B元素。同一周期原子序数越大原子半径越小,则原子半径:W>X>Y>Z,故A正确;F、O的单质常温下为气态,沸点低,B、C的单质常温下为固态,沸点高,故B错误;BF3中,B原子最外层电子数为6,不满足8电子稳定结构,故C错误;O元素与其他C、B元素形成二元化合物显负-2价,与F元素形成二元化合物OF2,显正价,O的价态不同,故D错误;故答案为B。 11. 【答案】C 【解析】温度过高,使催化剂失去活性,不利于有害气体的消除,故A错误;O2浓度稍微增大,可以利于反应正向进行,但是O2浓度太大会把一氧化碳氧化,则不利于有害气体的消除,故B错误;催化反应的速率由慢反应决定的,即氧化吸附过程决定,故C正确;根据两步反应,①2NO+O22NO2,②2NO2+4CON2+4CO2,①+②,得到的总反应为2NO+O2+4CO N2+4CO2,故D错误;答案选C。 12. 【答案】D 【解析】根据图示,原电池中电子由负极流向正极,则钠为负极,电极反应为:Na-e−=Na+;碳纳米管为正极,电极反应为3CO2+4e−+4Na+=C+2Na2CO3,电池总反应为:4Na+3CO22Na2CO3+C。故A正确,D错误;根据分析,钠为负极,电极反应为Na-e−=Na+,电池工作时,外电路流过0.01mol电子,则产生0.01mol Na+,负极材料减重0.01mol×23g/mol=0.23g,故B正确;根据分析,钠为负极,碳纳米管为正极,充电为放电的逆过程,电池充电时,正极变为阳极,应该与直流电源的正极相连,故C正确;答案选D。 13. 【答案】B 【解析】分子式为C5H10O2且与NaHCO3溶液反应能产生气体,则该有机物中含有−COOH,可写为C4H9−COOH,−C4H9的异构体有:−CH2CH2CH2CH3,−CH(CH3)CH2CH3,−CH2CH(CH3)CH3,−C(CH3)3,故符合条件的有机物的同分异构体数目为4;故选B。 26. 【答案】(1)研钵 (2) 加热均匀,温度易于控制 (3) 加快过滤速度 (4) a (5) 分多次加入 (6) 向过滤器中加入冰水至刚刚没过固体,进行抽滤,再重复2次 【解析】(1)将固体药品研碎应该在硏钵中进行;(2)油浴加热类似于水浴加热,可提供恒定的温度,且加热温度均匀,使反应温度易于控制;(3)使用砂芯漏斗抽滤,能够增大被过滤的固体上下方的气体压强差,使液体可以快速流动,过滤速度较快,因此可加快过滤速度;(4)冷凝时应使冷却水充满冷凝管,要采用逆流原理,冷却水应从下口进入上口排出,故冷却水要从a口进入;(5)为避免大量CO2溢出,每次应生成少量CO2,则可采取少量多次加入的方法;(6)洗涤固体,可向过滤器中加入冰水至刚刚没过固体,进行抽滤,为保证沉淀洗涤干净,同时又要防止因洗涤次数过多导致物质因溶解而损失,一般重复洗涤2~3次。 27. 【答案】(1)pH过小,导致氢氧化锌沉淀溶解;pH过大,ZnO不会完全转化为Zn(OH)2,ZnO的产率减小 (2) Fe、Fe2O3 Zn(OH)2 (3) 6Fe2++ClO+6H+=6Fe3++Cl−+3H2O (4) 防止Fe2+被氧化 (5) (2) 当滴入最后一滴KMnO4溶液时,溶液变成浅红色,且半分钟内不褪色 偏低 【解析】由流程图可知,废旧镀锌铁皮(含Fe、Zn、Fe2O3、ZnO)加NaOH后,Zn、ZnO转化为ZnO,进入滤液1中,Fe2O3、Fe不与NaOH反应,进入到滤渣1中。滤渣1经水洗、酸溶,转化为含有Fe2+和Fe3+的溶液,加入NaClO3氧化,使部分Fe2+转化为Fe3+,再加入NaOH,在N2的保护下使Fe2+和Fe3+转化为纳米Fe3O4。滤液调pH后ZnO转化为Zn(OH)2沉淀下来,滤渣2即为Zn(OH)2,经灼烧后转化为ZnO。(1)根据分析,滤液1中为ZnO,pH过小,会导致Zn(OH)2沉淀溶解:Zn(OH)2+2H+=Zn2++2H2O;由于ZnO在强碱中可稳定存在,pH过大,ZnO不会完全转化为Zn(OH)2,最终生成的ZnO减少;(2)由分析可知,滤渣1的主要成分是Fe、Fe2O3,滤渣2的主要成分是Zn(OH)2;(3)部分氧化过程中,Fe2+被氧化为Fe3+,根据题意,ClO被还原为Cl−,故离子方程式为:6Fe2++ClO+6H+=6Fe3++Cl−+3H2O;(4)由于部分氧化之后,溶液中的Fe2+和Fe3+已经符合纳米Fe3O4要求的比例,而在加NaOH的过程中,Fe2+易被氧化,故通N2的目的是防止Fe2+被氧化;(5)Fe3O4中Fe占的比例为,m1 g废旧镀锌铁皮(Fe元素的质量分数为w)理论上能产生Fe3O4的质量为,最终得到m2 g产品,则产率为;(6)①用酸性KMnO4溶液可测定产物Fe3O4中的Fe2+,当Fe2+被滴定完后,溶液中出现KMnO4,溶液变为浅红色,所以滴定终点现象为:当滴入最后一滴KMnO4溶液时,溶液变成浅红色,且半分钟内不褪色。②若滴定前装有酸性KMnO4标准溶液的滴定管尖嘴部分无气泡,而滴定结束后有气泡,说明滴定使用的KMnO4标准溶液体积偏小,导致计算时算出的Fe2+含量也偏小。 28. 【答案】(1)CO-2e−+H2O=CO2+2H+ 不变 (2)2CuCl2(s)+O2(g)=2CuO(s)+2Cl2(g) ∆H2=∆H-2∆H1 (3)80% d 反应放热,体系的温度升高,反应速率加快,后来NO2浓度减小,反应速率随之减小 225 (4)根据Ka2=c(SO)·c(H+)/c(HSO)=6.2×10−8,将c(H+)=1.0×10−7代入得出c(SO)/c(HSO)=6.2 ×10−1<1,所以c(HSO)>c(SO) 【解析】(1)根据图示可知电极I上CO失电子被氧化为CO2,电解质溶液为硫酸溶液,所以电极方程式为CO-2e−+H2O=CO2+2H+;电极Ⅱ上氧气被还原生成水,电极方程式为O2+4e−+4H+=2H2O,所以总反应为2CO+O2=2CO2,不影响硫酸的浓度,即硫酸的浓度不变;(2)总反应为4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ∆H ①;过程I的反应为:2HCl(g)+CuO(s)CuCl2(s) +H2O(g) ∆H1 ②;根据盖斯定律①-②×2可得过程II反应的热化学方程式为2CuCl2(s)+O2(g)=2CuO(s)+2Cl2(g) ∆H2=∆H-2∆H1,因整个过程中HCl的转化率接近100%,所以过程II用“=”;(3)①据图可知6s时,c(NO2)=0.04mol/L,初始c(NO2)=0.20mol/L,所以转化率为=80%;②据图可知X、Y、Z三个点速率还在随时间发生改变,W点速率不在改变,所以W点可以表示反应达到平衡状态,所以选d;③该反应放热,随反应进行体系内温度升高,反应速率加快,但后来NO2的浓度减小,浓度对反应速率的影响占主导,所以反应速率减慢;④据图可知平衡时c(NO2)=0.02mol/L,则∆c(NO2)=0.20mol-0.02mol/L=0.18mol/L,根据方程式可知平衡时c(N2O4)=0.09mol/L,所以平衡常数K==225;(4)根据Ka2==6.2×10−8,将c(H+)=1.0×10−7代入得出=6.2×10−1<1,所以c(HSO)>c(SO)。 35. 【答案】(1)+6 6 (2) C、O 环己基甲醇分子间能够形成氢键 (3) 6 (4) 【解析】为24号元素,价电子排布式为,最高正价为价;基态钼原子的核外电子排布类似于基态铬原子,价电子排布式为,其原子核外有6个未成对电子;环己基甲醇中C均以单键连接,采取杂化,O原子的杂化轨道数为4,也采取杂化;环己基甲醇中含有羟基,分子间存在氢键,沸点较高;中2个N原子均与形成配位键,配体有3个OH−、1个H2O和1个,故的配位数为6;同周期从左到右,元素的电负性逐渐增大,氢的电负性在四种元素中最小,故电负性:;(4)①每个晶胞中含有数目为:4;数目为:,故化学式为;每个晶胞的质量,晶胞的体积,故晶胞的密度。 36. 【答案】(1)丙二醛 (2) 取代反应 (3) +(CH3CO)2O+CH3COOH (4) d (5) 、(符合要求均可) (6) 【解析】(1)~(5)A的密度是相同条件下 H2密度的38倍,则A的相对分子质量为76,其分子的核磁共振氢谱中有3组峰,A能连续被氧化生成二元酸,则A为二元醇,A、B、C中碳原子个数相等,则A为HOCH2CH2CH2OH,B为OHCCH2CHO,C发生取代反应生成D;根据已知②知,E发生还原反应生成F为,F发生取代反应生成G,D与G发生取代反应生成H,H加热发生已知③的反应生成的I为,I发生取代反应生成M;(1)B为OHCCH2CHO,B的化学名称为丙二醛,A是HOCH2CH2CH2OH,A中官能团为羟基,A中官能团的电子式为;(2)C的结构简式为HOOC-CH2-COOH,D的结构简式为HOOCCHBrCOOH,C与Br2发生取代反应产生HOOC-CHBr-COOH和HBr;I的结构简式为;(3)F发生取代反应生成G,F→G的化学方程式为+(CH3CO)2OCH3COOH+ ;(4)a.M中苯环能发生加成反应,a不符合题意;b.酚羟基能发生氧化反应,b不符合题意;c.羧基、酚羟基和肽键都能发生取代反应,c不符合题意;d.羧基、酚羟基和肽键都不能发生消去反应,d符合题意;故合理选项是d;(5)E的同分异构体符合下列条件:①能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②能与NaHCO3反应,说明含有羧基,③含有-NH2,如果-OH、-COOH相邻,有4种;如果-OH、-COOH相间,有4种;如果-OH、-COOH相对,有2种,所以符合条件的有10种,其中两种同分异构体的结构简式是:、;(6)以为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线,可由对氨基苯甲酸发生缩聚反应得到,氨基可由硝基还原得到,羧基可由醛基氧化得到,醛基可由醇羟基氧化得到,醇羟基可由卤代烃发生水解反应得到,其合成路线为 。查看更多