1、宿州市宿州市 2020 年高三理综模拟卷年高三理综模拟卷 化学化学 一、选择题 7()化学与人类的生产、生活息息相关。下列说法正确的是( ) A误食重金属盐引起的人体中毒，可以喝大量的浓盐水解毒 B生物质能和氢气都属于可再生能源 C古代用明矾除铜绿和现代焊接常用氯化铵除铁锈都利用了两种物质的溶液显碱性的 特性 D燃煤中加入生石灰和汽车限行都是为了减缓温室效应 8()下列实验操作能达到实验目的的是( ) A加热使 I2升华，可除去铁粉中的 I2 B电解氯化铝溶液，可制备铝单质 C加入烧碱溶液，充分振荡，静置后分液，可除去苯中的苯酚 D将氨水滴加到饱和 FeCl3溶液中，可制备 Fe(OH)3胶体
2、 9()某有机物的结构简式如图所示。下列说法错误的是( ) CHOCHH2CCH2COOHCH2OH A该有机物的分子式为 C12H12O4 B1 mol 该有机物最多能与 4 mol H2反应 C 该有机物可与 NaHCO3溶液反应放出 CO2， 生成 2.24 L CO2(标准状况下)需要 0.1 mol 该有机物 D该有机物可发生氧化、取代、加成和还原反应 10()下列解释事实或实验现象的离子方程式正确的是( ) A硫酸酸化的 KI淀粉溶液久置后变蓝： 4I O 24H =2I 22H2O B铁和稀硝酸反应制得浅绿色溶液： Fe4H NO 3=Fe 3NO2H 2O C水垢上滴加 CH3
3、COOH 溶液有气泡产生： CaCO32H =Ca2CO 2H2O D少量 SO2通入漂白粉溶液中产生白色浑浊： SO2Ca2 2ClOH 2O=CaSO32HClO 11()高能 LiFePO4电池，多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜，主要作 用是在反应过程中只让 Li 通过，结构如图所示： 已知原理为(1x)LiFePO4xFePO4LixCnKN* 放电 充电 LiFePO4nC。下列说法不正确的是 ( ) A充电时，Li 向左移动 B放电时，电子由负极经导线、用电器、导线到正极 C充电时，阴极的电极反应式为 xLi xenC=Li xCn D放电时，正极的电极反应式为(1x)Li
4、FePO4xFePO4xLi xe=LiFePO 4 12()W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素，W 的最高价氧化物 对应的水化物与其简单氢化物反应生成一种盐 M，X 的一种单质可用于自来水的消毒，Y 的焰色反应呈黄色，X 与 Z 同主族。下列说法正确的是( ) A简单离子半径：r(Y)r(Z)r(X)r(W) BX 与 Z 形成的常见化合物均能与水发生反应 CM 是一种离子化合物，其溶液呈酸性是因为阴离子水解 DX 的气态氢化物比 Z 的稳定是因为 X 的氢化物形成的氢键牢固 13()某温度下，向 10 mL 0.1 mol L 1 CuCl 2溶液中滴加 0.1 mol L
5、 1 Na 2S 溶液， 滴加过程中，溶液中lg c(Cu2 )与 Na 2S 溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法正确的是 ( ) 已知：Ksp(ZnS)310 25。 A该温度下 Ksp(CuS)10 27.7 BX、Y、Z 三点中，Y 点水的电离程度最小 CNa2S 溶液中： c(S2 )c(HS)c(H 2S)c(Na ) D向 100 mL Zn2 、Cu2的浓度均为 1105 molL1 的混合溶液中逐滴加入 110 4 molL1的 Na 2S 溶液，Zn 2先沉淀 二、非选择题 26 ()苯甲醛是一种重要的化工原料， 某小组同学利用如图所示实验装置(夹持装置 已略去)制备苯甲
6、醛。 已知有机物的相关数据如下表所示： 有机物 沸点 密度 g/cm3 相对分 子质量 溶解性 苯甲醛 178.1 1.04 106 微溶于水，易溶于乙醇、 醚和卤代烃 苯甲醇 205.7 1.04 108 微溶于水，易溶于乙醇、 醚和卤代烃 二氯 甲烷 39.8 1.33 难溶于水，易溶于有机溶 剂 实验步骤如下所示： 向容积为 500 mL 的三颈烧瓶中加入 90.0 mL 质量分数为 5%的 NaClO 溶液(稍过量)， 调节溶液的 pH 为 910 后，加入 3.0 mL 苯甲醇、75.0 mL 二氯甲烷，不断搅拌。 充分反应后，用二氯甲烷萃取水相 3 次，并将有机相合并。 向所得有机
7、相中加入无水硫酸镁，过滤，得到有机混合物。 蒸馏有机混合物，得到 2.08 g 苯甲醛产品。 请回答下列问题： (1)仪器 b 的名称为_，电动搅拌棒的作用是_。 (2)苯甲醇与NaClO反应的化学方程式为 _ _。 (3) 步 骤 中 ， 投 料 时 ， 次 氯 酸 钠 不 能 过 量 太 多 ， 原 因 是 _；步骤中加入无水硫酸镁，若省略该操作，可 能造成的后果是_。 (4)步骤中，应选用的实验装置是_(填字母代号)，该操作中分离出有机相的 具体操作方法是 _ _ _。 (5)步骤中，加热蒸馏时应收集_左右的馏分。 (6)本实验中，苯甲醛的产率为_(保留到小数点后一位)。 27()合成氨
8、是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为 N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H92.4 kJ mol 1 (1)已知：2H2(g)O2(g)2H2O(g) H483.6 kJmol 1。则 4NH 3(g)3O2(g) 2N2(g)6H2O(g) H_kJ mol 1。 (2)如图 1 所示，合成氨反应中未使用催化剂时，逆反应的活化能 Ea(逆) _kJ mol 1；使用催化剂之后，正反应的活化能为_kJ mol1(已知：加入 催化剂后，反应分两步进行，反应的活化能是两个过程中需要吸收能量较大的反应的活化 能)。 (3)从平衡视角考虑，工业合成氨应该选择常温条件，但实际工业生产却选择
9、 500 左 右的高温，试解释其原因： _ _。 (4)图 2 表示 500 、60 MPa 条件下，原料气投料比与平衡时 NH3的体积分数的关系。 根据图中 a 点数据计算 N2的平衡体积分数为_。 (5)合成氨需要选择合适的催化剂，分别选用 A、B、C 三种催化剂进行实验，所得结果 如图 3 所示(其他条件相同)，则实际生产中适宜选择的催化剂是_(填“A”“B”或“C”)， 理由是_。 (6)图 4 是当反应器中按 n(N2)n(H2)13 投料后，在 200 、400 、600 反应达 到平衡时，混合物中 NH3的物质的量分数随总压强的变化曲线。 曲线 a、b 对应温度较高的是_(填“a
10、”或“b”)。 列出 b 点平衡常数的计算式 Kp_(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总 压物质的量分数；不要求计算结果)。 28()元素铬(Cr)在自然界主要以3 价和6 价存在。请回答下列问题： (1)6 价的 Cr 能引起细胞的突变而对人体健康不利。 工业上可用 Na2SO3将酸性废水中 的 Cr2O2 7还原为 Cr 3， 该反应的离子方程式为_。 (2)利用铬铁矿(FeO Cr2O3)冶炼制取金属 Cr 的工艺流程如图所示： 为加快焙烧速率和提高原料的利用率，可采取的措施之一是 _。 “水浸”后获得浸出液的操作是_(填名称)。浸出液的主要成分为 Na2CrO4，向“滤液”中加入酸化的
11、 BaCl2溶液有白色沉淀生成，则“还原”操作中发生反 应的离子方程式为_。 加热 Cr(OH)3可得到 Cr2O3，从工业成本角度考虑，用 Cr2O3制取金属 Cr 的冶炼方法 是_。 (3)已知常温下 Cr3 完全沉淀时溶液的 pH 为 5(Cr3浓度降至 1105 mol L1 时可认为 完全沉淀)，则 Cr(OH)3的溶度积常数 Ksp_。 (4)用石墨电极电解铬酸钠(Na2CrO4)溶液， 可制得重铬酸钠(Na2Cr2O7)，实验装置如图所 示。(已知：2CrO2 42H Cr2O2 7H2O) 电极 b 连接电源的_(填“正”或“负”)极，电极 b 的电极反应式为 _。 电解一段时
12、间后，测得阳极区溶液中 Na 的物质的量由 a mol 变为 b mol，则理论上 生成 Na2Cr2O7的物质的量是_mol。 33()【化学选修 5：有机化学基础】 一种合成囧烷(E)的路线如下图所示： 已知：R1COCH3R2CHO NaOH RCOCH2CHOHR2 RCOCHCHR2。 (1)A 中所含官能团的名称是_，E 的分子式为_。 (2)AB、BC 的反应类型分别是_、_。 (3)在一定条件下，B 与足量乙酸可发生酯化反应，其化学方程式为 _ _。 CD为醛酮缩合反应，其化学方程式为 _ _。 (4)F 是一种芳香族化合物，能同时满足下列条件的 F 的同分异构体有_种。 1
13、个 F 分子只比 1 个 C 分子少 2 个氢原子 苯环上有 3 个取代基 1 mol F 能与 2 mol NaOH 反应 写出其中核磁共振氢谱图有 5 组峰， 且峰面积比为 32221 的一种物质的结构简 式： _。 (5)1，2环己二醇(OHOH)是一种重要的有机合成原料，请参照题中的合成路线，以 ClCl 和CCHOHO为主要原料，设计合成 1，2环己二醇的合成路线(其他试剂任选)。 答案答案 7B 【解析】重金属离子可使蛋白质变性引起人体中毒，可服用牛奶或鸡蛋清等物 质来解毒，A 项错误；铜绿的主要成分为碱式碳酸铜，明矾在水溶液中因铝离子水解使溶液 显酸性溶解铜绿，铁锈的主要成分为氧
14、化铁，氯化铵水解使溶液显酸性可除去铁锈，C 项错 误；燃煤中加入生石灰可减少二氧化硫的排放，减少酸雨的形成，不能减少 CO2的排放， 不能减缓温室效应，D 项错误。 8C 【解析】加热时 Fe 与 I2反应，可选用磁铁进行分离，A 项错误；氧化性：H Al3 ， 电解氯化铝溶液时不能得到铝单质， 应电解熔融氧化铝来冶炼 Al， B 项错误； NaOH 与苯酚发生反应生成易溶于水的苯酚钠，且 NaOH 与苯不反应，因此可用足量 NaOH 溶液 来除去苯中的苯酚，C 项正确；将氨水滴加到饱和 FeCl3溶液中，生成的是 Fe(OH)3沉淀， 而非胶体，D 项错误。 9B 【解析】由结构简式可知该有
15、机物的分子式为 C12H12O4，故 A 正确；能与氢气 发生加成反应的为碳碳双键、苯环和醛基，则 1 mol 该有机物最多能与 5 mol H2反应，故 B 错误；只有羧基能与 NaHCO3反应，则 0.1 mol 该有机物与足量 NaHCO3溶液可生成 0.1 mol CO2，气体体积为 2.24 L(标准状况下)，故 C 正确；分子中含有碳碳双键、醛基，可发生加 成、氧化、还原反应，含有羧基、羟基，可发生取代反应，故 D 正确。 10A 【解析】硫酸酸化的 KI淀粉溶液久置后变蓝，是因为 I 被空气中的 O 2氧化 生成了 I2，I2遇淀粉变蓝，离子方程式为 4I O 24H =2I 2
16、2H2O，故 A 正确；铁和稀 硝酸的反应产物与量有关，铁少量时生成 Fe3 ，溶液由无色变为黄色，离子方程式为 Fe 4H NO 3=Fe 3NO2H 2O，铁过量时生成 Fe 2，溶液由无色变为浅绿色，离子方程 式为 3Fe8H 2NO 3=3Fe 22NO4H 2O，故 B 错误；醋酸是弱酸，不能拆写成离 子形式， 正确的离子方程式为 CaCO32CH3COOH=Ca2 H 2OCO22CH3COO ， 故 C 错误； SO2通入漂白粉溶液中发生氧化还原反应： SO2Ca2 3ClOH 2O=CaSO4 Cl 2HClO，产生的白色浑浊为 CaSO 4，故 D 错误。 11A 【解析】充
17、电时，图示装置为电解池，阳离子向阴极移动，即 Li 向右移动， 故 A 错误；放电时，装置为原电池，电子由负极经导线、用电器、导线到正极，故 B 正确； 充电时，阴极上发生得电子的还原反应，电极反应式为 xLi xenC=Li xCn，故 C 正确； 放电时， FePO4为正极， 正极上发生得电子的还原反应， 电极反应式为(1x)LiFePO4xFePO4 xLi xe=LiFePO 4，故 D 正确。 12B 【解析】由“W 的最高价氧化物对应的水化物与其简单氢化物反应生成一种盐 M”可知 W 为 N，M 为 NH4NO3；由“Y 的焰色反应呈黄色”可知 Y 为 Na；由“W、X、 Y、Z
18、是原子序数依次增大的短周期主族元素”且“X 的一种单质可用于自来水的消毒”可 知，X 为 O；“X 与 Z 同主族”，则 Z 为 S。A.Na 半径是四种元素对应的简单离子中半径 最小的，A 项错误；B.由 X、Z 元素形成的常见化合物是 SO2、SO3，它们均能与水发生反 应，B 项正确；C.NH4NO3溶液呈酸性是因为阳离子 NH 4水解，C 项错误；D.共价化合物的 稳定性由共价键的键能决定，与氢键无关，D 项错误。 13B 【解析】该温度下，Y 点是 Cu2 与 S2恰好完全反应的点，溶液中存在沉淀溶 解平衡 CuS(s)Cu2 (aq)S2(aq)， c(Cu2)c(S2)1017.
19、7 mol L1， 则 K sp(CuS)c(Cu 2 ) c(S2)1017.7 molL11017.7 molL11035.4 mol2L2，A 项错误；Cu2或 S2的 水解均会促进水的电离，Y 点时恰好形成 CuS 沉淀，水的电离程度小于 X、Z 点，所以 X、 Y、Z 三点中，Y 点水的电离程度最小，B 项正确；根据 Na2S 溶液中的物料守恒可知 2c(S2 )2c(HS)2c(H 2S)c(Na )， C 项错误； 向 100 mL Zn2、 Cu2的浓度均为 1105 mol L 1 的混合溶液中逐滴加入 110 4 molL1 的 Na2S 溶液，开始产生 ZnS 沉淀时需要
20、的 c(S2 )310 25 110 5 mol L 131020 mol L1， 开始产生 CuS 沉淀时需要的 c(S2)110 35.4 110 5 110 30.4 molL131020molL1，则 Cu2先沉淀，D 项错误。 26(1)(球形)冷凝管 使物质充分混合，反应更充分 (2)CH2OHNaClO CHONaClH2O (3)防止苯甲醛被氧化为苯甲酸，使产品的纯度降低 产品中混有水，纯度降低 (4)C 打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔)，再打 开分液漏斗下面的活塞，使下层液体慢慢沿烧杯内壁流下，当有机层恰好全部放出时，迅速 关闭活塞 (5)1
21、78.1 (6)67.9% 【解析】(1)根据图示可知，仪器 b 为(球形)冷凝管；电动搅拌棒可以使物质充分混合， 反应更充分。(2)根据题意可知，苯甲醇与 NaClO 反应，苯甲醇被氧化生成苯甲醛，NaClO 本身被还原为 NaCl，发生反应的化学方程式为 CH2OHNaClO CHONaClH2O。 (3)NaClO 具有强氧化性，除了能够氧化苯甲醇，也能将苯甲醛氧化，因此步骤中，投料 时，NaClO 不能过量太多；步骤中加入无水硫酸镁的目的是除去少量的水，提高产品的 纯度，若省略该操作，产品中会混有水，产品纯度降低。(4)步骤中，充分反应后，用二 氯甲烷萃取水相 3 次，萃取分液操作应选
22、用的仪器为分液漏斗，则应选用的实验装置是； 由表中密度数据可知， 萃取后有机相在下层， 则分液操作中分离出有机相的具体操作方法为 打开分液漏斗颈部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔)，再打开分液漏斗 下面的活塞，使下层液体慢慢沿烧杯内壁流下，当有机层恰好全部放出时，迅速关闭活塞。 (5)根据相关有机物的沸点数据可知，步骤加热蒸馏时应收集 178.1 左右的馏分。(6)根 据方程式 CH2OHNaClO CHONaClH2O 可知，1 mol 苯甲醇理论上生成 1 mol 苯甲 醛，3.0 mL 苯甲醇的质量为 1.04 g/cm33.0 cm33.12 g，其物质的量为 3.12
23、 g 108 g/mol，则理论 上生成苯甲醛的质量为(3.12 108106) g，苯甲醛的产率为 2.08 g ( 3.12 108106)67.9%。 27(1)1 266 (2)427.4 126 (3)从反应速率角度考虑， 反应温度越高， 反应速率越快； 从催化剂活性角度考虑， 500 左右催化剂活性最高 (4)22% (5)A 催化剂 A 在较低温度下具有较高的催化活性，一方面可节约能源，另一方面低 温有利于氨的合成 (6)b （7020%）2 （7020%）（7060%）3(或 14 423) 【解析】 (1)将题给已知热化学方程式依次编号为、 ， 根据盖斯定律， 由 32 可得
24、 4NH3(g)3O2(g)2N2(g)6H2O(g) H483.6 kJ mol 1392.4 kJmol12 1 266 kJ mol 1。 (2)根据 H正反应的活化能逆反应的活化能可知，合成氨反应中未使用催化剂时， 逆反应的活化能 Ea(逆)(33592.4) kJ mol 1427.4 kJ mol1； 由图 1 及括号内的已知信息 可知，使用催化剂之后，正反应的活化能为 126 kJ mol 1。 (3)反应温度越高，反应速率越快，且在 500 左右催化剂活性最高，所以在实际工业 生产中选择 500 左右的高温。 (4)根据图 2 中的数据可知，a 点时 NH3的平衡体积分数为 1
25、2%，投料比 n(N2)n(H2) 13。 解法一：设起始加入的 N2为 1 mol，参与反应的 N2为 n mol，根据三段式法有： N2(g)3H2(g)2NH3(g) 起始(mol): 1 3 0 转化(mol): n 3n 2n 平衡(mol): 1n 33n 2n 则 2n 42n100%12%，解得 n 3 14，所以 N2的平衡体积分数为 1n 42n100%22%。 解法二： 起始投料比等于化学计量数之比， 则 N2的平衡体积分数为(112%)1 422%。 (5)由图 3 可知，催化剂 A 在较低温度下具有较高的催化活性，且合成氨反应是放热反 应，低温对氨的合成有利，所以，实
26、际生产中适宜选择的催化剂是 A。 (6)合成氨反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，NH3的物质的量分数减小， 故曲线 a、b 对应温度较高的是 b。根据图 4 中的数据可知，b 点时 NH3的平衡物质的量 分数为 20%，总压强 p70 MPa。 解法一：设起始加入的 N2为 1 mol，反应的 N2为 m mol，则根据三段式法有： N2(g)3H2(g)2NH3(g) 起始(mol): 1 3 0 转化(mol): m 3m 2m 平衡(mol): 1m 33m 2m 则 2m 42m100%20%， 解得 m 1 3， 所以 b 点时， NH3和 N2 的物质的量分数均为 20%，
27、H2的物质的量分数为 60%，则 Kp （7020%）2 （7020%）（7060%）3或 14 423。 解法二： 起始投料比等于化学计量数之比， 则 b 点时 N2的物质的量分数为(120%)1 4 20%，H2的物质的量分数为 20%360%，则 Kp （7020%）2 （7020%）（7060%）3或 14 423。 28(1)Cr2O2 73SO 2 38H =2Cr33SO2 44H2O (2)将铬铁矿粉碎(答案合理均可) 过滤 8CrO2 43S 220H 2O=8Cr(OH)3 3SO2 416OH CO 高温还原 Cr 2O3(或热还原法) (3)110 32 mol4L4(
28、可不写单位) (4)正 2H2O4e =O 24H ab 2 【解析】(1)反应中铬元素的化合价从6 价降为3 价，硫元素的化合价从4 价升高 到6 价，依据得失电子守恒、原子守恒，可得反应的离子方程式为 Cr2O2 73SO 2 38H =2Cr3 3SO2 44H2O。 (2)一定量的固体，其颗粒越小，表面积越大，反应速率越快。为加快焙烧速率和提 高原料的利用率，可采取的措施是将铬铁矿粉碎。“水浸”后要获得浸出液，要过滤出浸 渣，采取的操作是过滤；浸出液的主要成分为 Na2CrO4，向“滤液”中加入酸化的 BaCl2溶 液有白色沉淀生成，说明加入的 Na2S 被氧化成 SO2 4，铬元素由
29、6 价降为3 价，硫元素 由2 价升到6 价，依据原子守恒和得失电子守恒，得到反应为 8CrO2 4 3S2 20H2O=8Cr(OH)33SO2 416OH 。从工业成本角度考虑，用 Cr 2O3制取金属 Cr，可 以采取 CO 高温还原 Cr2O3(或热还原法)。 (3)pH 为 5，则 c(OH )1109，K spCr(OH3)c(Cr 3)c3(OH)1105(110 9)311032。 (4)根据图示可知，在 b 极区得到 Na2Cr2O7，根据 2CrO2 42H Cr2O2 7H2O 可 知，电解过程中，b 极区 c(H )增大，则 b 极的电极反应式为 2H 2O4e =O
30、24H ，a 极是阴极，b 极是阳极，电极 b 连接电源的正极。电解一段时间后，测得阳极区溶液中 Na 的物质的量由 a mol 变为 b mol，则溶液中移动的电荷为(ab) mol，阴极的电极反应式 为 2H2O2e =H 22OH ，则电路中通过的电子的物质的量为(ab) mol。阳极的电极 反应式为 2H2O4e =O 24H ， 则阳极生成的 H的物质的量为(ab) mol， 结合 2CrO2 4 2H Cr2O2 7H2O，可得阳极生成的 Na2Cr2O7的物质的量是ab 2 mol。 33(1)羟基、碳碳双键 C12H18 (2)加成反应 氧化反应 (3)2CH3COOH 浓硫酸
31、 2H2O CHOCHO NaOH 2H2O (4)6 HOHO、OHOH(任写一种) (5)ClCl NaOH/H2O HOHO Cr2O3 吡啶 OO CCHOHO NaOH，OO H2/催化剂 HOHO(答案合理均可) 【解析】(1)A(OH)中所含官能团有羟基和碳碳双键，E()的分子式为 C12H18。 (2)对比 A、B 的结构发现，2 个 A 分子中碳碳双键中 1 个键断裂，碳原子相互连接成环 得到 B，原子利用率达 100%，则 AB 属于加成反应；B 中羟基转化为 C 中羰基，发生氧 化反应。 (3)B 中含有羟基，其在一定条件下，能够与足量乙酸发生酯化反应，发生反应的化 学方
32、程式为2CH3COOH 浓硫酸 2H2O。根据流程图和已知信息可 知，酮 C 与乙二醛发生缩合反应生成 D 和 H2O，其化学方程式为CHOCHO NaOH 2H2O。 (4)C 为，分子式为 C8H12O2，1 个 F 分子只比 1 个 C 分子少 2 个氢原子，则 F 的分子式为 C8H10O2；F 的不饱和度为28210 2 4，且 F 是一种芳香族化合物，则说明 F 分子中除了苯环外，不存在其他不饱和结构；1 mol F 能与 2 mol NaOH 反应，并且苯环上 有 3 个取代基，说明苯环上含有 2 个酚羟基和 1 个乙基，满足条件的同分异构体有 6 种(酚 羟基位于邻位的有 2 种，酚羟基位于间位的有 3 种，羟基位于对位的有 1 种)。其中核磁共 振氢谱图有 5 组峰，且峰面积比为 32221 的结构简式为 HOHO 或 OHOH。 (5)以 ClCl 和CCHOHO为主要原料合成 1，2环己二醇(HOHO)，根据题干流程图 CD 的 提示，可以首先将 ClCl 水解后氧化得到 OO，再由 OO 与乙二醛反应生成 OO，最后将 OO 转化为 HOHO 即可。
