1、 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()厉害了，我的国展示了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 B为打造生态文明建设，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 C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 D“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 8()常温下，下列各组离
2、子在指定溶液中一定能大量共存的是( ) A1.0 molL 1 的 KNO3溶液中： H 、Fe2、Cl、SO2 4 B使紫色石蕊溶液变红的溶液中： NH 4、Ba 2、AlO 2、Cl CpH12 的溶液中：K 、Na、CH 3COO 、Br D滴加几滴 KSCN 溶液显血红色的溶液中： NH 4、Mg 2、I、Cl 9()下列有关实验能达到相应实验目的的是( ) 10()已知 A、B、C、D、E 是短周期中原子序数依次增大的五种元素，A、B 形成的简单化合物常 用作制冷剂， D 原子最外层电子数与最内层电子数相等， 化合物 DC 中两种离子的电子层结构相同， A、 B、 C、D 的原子序数
3、之和是 E 的两倍。下列说法正确的是( ) A原子半径：CBA B简单气态氢化物的热稳定性：EC C最高价氧化物对应的水化物的酸性：BE D化合物 DC 与 EC2中的化学键类型相同 11()刚结束的两会政府工作报告首次写入“推动充电、加氢等设施的建设”。如图所示是 一种正负电极反应均涉及氢气的新型“全氢电池”，能量效率可达 80%。下列说法错误的是( ) 2 A该装置将化学能转换为电能 B离子交换膜允许 H 和 OH通过 C吸附层 A 作负极，其电极反应式是 H22e 2OH=2H 2O D电池的总反应为 H OH= H2 H2O 12()共用两个及两个以上碳原子的多环烃称为桥环烃，共用的碳
4、原子称为桥头碳。桥环烃二环 2.2.0己烷的碳原子编号为。下列关于该化合物的说法错误的是( ) A桥头碳为 1 号和 4 号 B与环己烯互为同分异构体 C二氯代物有 6 种(不考虑立体异构) D所有碳原子不可能位于同一平面 13()25 时，用 0.1 mol L 1 NaOH 溶液滴定 20 mL 0.1 molL1 HX 溶液，溶液的 pH 随加入 的 NaOH 溶液体积的变化如图所示。下列说法不正确的是( ) AHX 为弱酸 BV120 CM 点溶液中离子浓度由大到小的顺序： c(X )c(Na)c(H)c(OH) D0.1 molL 1 NaOH 溶液和 0.1 mol L1 HX 溶
5、液等体积混合后，溶液中 c(Na)c(X)c(OH) 二、非选择题 26()向硝酸酸化的 2 mL 0.1 mol L 1 AgNO 3溶液(pH2)中加入过量铁粉，振荡后静置，溶液先 呈浅绿色，后逐渐呈棕黄色，试管底部仍存在黑色固体，过程中无气体生成。实验小组同学针对该实验现 象进行了如下探究。 .探究 Fe2 产生的原因。 (1)提出猜想：Fe2 可能是 Fe 与_或_反应的产物。(均填化学式) (2)实验探究：在两支试管中分别加入与上述实验等量的铁粉，再加入不同的液体试剂，5 min 后取上 层清液，分别加入相同体积和浓度的铁氰化钾溶液。 3 液体试剂 加入铁氰化钾 钾溶液 1 号试管
6、2 mL 0.1 mol L 1 AgNO3溶液 无蓝色沉淀 2 号试管 硝酸酸化的 2 mL 0.1 molL 1_溶液(pH2) 蓝色沉淀 2 号试管中所用的试剂为 _。 资料显示：该温度下，0.1 molL 1 AgNO 3溶液可以将 Fe 氧化为 Fe 2。但 1 号试管中未观察到蓝 色沉淀的原因可能为_。 小组同学继续进行实验，证明了由 2 号试管得出的结论正确。实验如下：取 100 mL 0.1 mol L 1 硝 酸酸化的 AgNO3溶液(pH2)，加入铁粉并搅拌，分别插入 pH 传感器和 NO 3传感器(传感器可检测离子浓 度)，得到图甲、图乙，其中 pH 传感器测得的图示为_
7、(填“图甲”或“图乙”)。 实验测得 2 号试管中有 NH 4生成，则 2 号试管中发生反应的离子方程式为 _。 .探究 Fe3 产生的原因。 查阅资料可知，反应中溶液逐渐变棕黄色是因为 Fe2 被 Ag氧化了。小组同学设计了不同的实验方案 对此进行验证。 (3)方案一： 取出少量黑色固体， 洗涤后， _(填 操作和现象)，证明黑色固体中有 Ag。 (4)方案二：按下图连接装置，一段时间后取出左侧烧杯中的溶液，加入 KSCN 溶液，溶液变红。该实 验现象_(填“能”或“不能”)证明 Fe2 可被 Ag氧化，理由为_。 27()磷及其化合物在工农业生产中具有重要用途。请回答下列问题： (1)如图
8、所示为提纯白磷样品(含惰性杂质)的工艺流程。过程中，被还原的元素是_(填元素 符号)，过程的化学方程式为_。 (2)磷酸钒锂/碳复合材料Li3V2(PO4)3/C是常用的电极材料，其制备流程如下图所示： 4 复合材料中 V 的化合价为_，C 的作用是_。 V2O5与 H2C2O4反应生成 V2(C2O4)3的化学方程式为 _ _； “洗涤”时用乙醇而不用水的目的是 _ _ _。 锂离子电池是一种二次电池，又称“摇椅”电池。若用 LixC6和 Li3V2(PO4)3/C 作电极，放电时的电 池 总 反 应 为 LixC6 Li3xV2(PO4)3=Li3V2(PO4)3 C6， 则 电 池 充
9、电 时 阳 极 的 电 极 反 应 式 为 _。 28()纳米级 Cu2O 由于具有优良的催化性能而受到关注，下表为制取 Cu2O 的四种方法： 方法 a 用炭粉在高温条件下还原 CuO 方法 b 用葡萄糖还原新制的 Cu(OH)2制备 Cu2O 方法 c 电解法(2CuH2O= 电解 Cu2OH2) 方法 d 用肼(N2H4)还原新制的 Cu(OH)2 (1)已知：2Cu(s)1 2O2(g)=Cu2O(s) H169 kJmol 1 C(s)1 2O2(g)=CO(g) H110.5 kJ mol 1 Cu(s)1 2O2(g)=CuO(s) H157 kJ mol 1 则方法 a 发生的
10、热化学方程式是_。 (2)方法 c 采用离子交换膜控制电解液中 OH 的浓度而制备纳米 Cu 2O，装置如图所示，该离子交换膜 为_(填“阴”或“阳”)离子交换膜，该电池的阳极反应式为 _，钛极附近的 pH 值_(填“增大” “减小”或“不变”)。 (3)方法 d 为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制 Cu(OH)2来制备纳米级 Cu2O，同时放出 N2.该制法的 化学方程式为_。 (4)在相同的密闭容器中，用以上方法制得的三种 Cu2O 分别进行催化分解水的实验：2H2O(g)= 2H2(g) 5 O2(g) H0，水蒸气的浓度随时间 t 变化如下表所示： 序 号 温度/t/minc /
11、mol L 1 0 10 20 30 40 50 T1 0.050 0.0492 0.0486 0.0482 0.0480 0.0480 T1 0.050 0.0488 0.0484 0.0480 0.0480 0.0480 T2 0.10 0.096 0.093 0.090 0.090 0.090 对比实验的温度：T2_T1(填“”“”或“”)，能否通过对比实验到达平衡所需时 间长短判断：_(填“能”或“否”)。 实验前 20 min 的平均反应速率 v(O2)_。 催化剂的催化效率：实验_实验(填“”或“”)。 33()【化学选修 5：有机化学基础】 我国成功研制出了具有自主知识产权的治疗
12、缺血性脑梗死新药丁苯酞。 有机物 G 是合成丁苯酞的 中间产物，G 的一种合成路线如下图所示： 已知：RBr Mg 乙醚 RMgBr R1COR2 H2O RCR1R2OH。 请回答下列问题： (1)A 的结构简式是_，E 的化学名称是_。 (2)由 B 生成 C 的化学方程式为 _ _。 (3)G的 结 构 简 式 为 _ 。 合 成 丁 苯 酞 的 最 后 一 步 转 化 为 ，则该转化的反应类型是_。 (4)有机物 D 的溴原子被羟基取代后的产物 J 有多种同分异构体，其中含有苯环(不含其他环)的同分异 构体有_种(不包括 J)，其中，核磁共振氢谱吸收峰最多的结构简式为_。 (5)参照题
13、中信息和所学知识，写出用 Cl 和 CH3MgBr 为原料(其他无机试剂任选)制备 OHCH3的合成 路线。 6 答案答案 7A 【解析】合金属于金属材料，A 项正确；核电、光电、风电、水电等这些电能均是经过转化的 能源，均属于二次能源，B 项错误；光缆的主要成分是二氧化硅，不是晶体硅，C 项错误；“神舟十一号” 宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料，不是传统的硅酸盐材料，D 项错误。 8C 【解析】H 、Fe2、NO 3之间能够发生氧化还原反应，不能大量共存，故 A 错误；使紫色石 蕊溶液变红的溶液为酸性溶液，溶液中存在大量 H ，H与 AlO 2在溶液中能够反应，且
14、NH 4与 AlO 2会发 生双水解，不能大量共存，故 B 错误；pH12 的溶液显碱性，OH 与 K、Na、CH 3COO 、Br不反应， 且 K 、Na、CH 3COO 、Br之间也不反应，可大量共存，故 C 正确；滴加几滴 KSCN 溶液显血红色的 溶液中含有 Fe3 ，Fe3、I能够发生氧化还原反应，不能大量共存，故 D 错误。 9C 【解析】浓盐酸与 MnO2的反应需要加热，故 A 错误；氨气的密度比空气的密度小，应选用向 下排空气法收集，故 B 错误；蒸馏时温度计测定馏分的温度，冷却水下进上出，图中操作合理，故 C 正确； 乙酸乙酯能与 NaOH 溶液反应，小试管中应为饱和 Na2
15、CO3溶液，故 D 错误。 10C 【解析】已知 A、B、C、D、E 是短周期中原子序数依次增大的五种元素，A、B 形成的简单 化合物常用作制冷剂，该制冷剂为液氨，则 A 为 H，B 为 N；D 原子最外层电子数与最内层电子数相等， 则 D 为 Mg；化合物 DC 中两种离子的电子层结构相同，则 C 为 O、A、B、C、D 的原子序数之和是 E 的 两倍，则 E 为 Si。A.同周期元素从左到右原子半径减小，则原子半径 NOH，故 A 错误；O 的非金属性 比 Si 强，所以简单气态氢化物的热稳定性 H2OSiH4，故 B 错误；C.N 的非金属性比 Si 强，所以最高价氧 化物对应的水化物的
16、酸性为 HNO3H2SiO3，故 C 正确；MgO 中含有离子键，SiO2中含有共价键，故 D 错 误。 11B 【解析】“全氢电池”工作时是原电池反应，能量变化是将化学能转化为电能，故 A 正确； 由工作原理图示可知，左室溶液显碱性，右室溶液显酸性，所以离子交换膜可阻止左室的碱性溶液和右室 的酸性溶液发生中和，因此该离子交换膜不能允许 H 和 OH通过，故 B 错误；根据氢气的进出方向可知， 氢气在吸附层 A 上发生氧化反应，H 的化合价由 0 价变成1 价，则吸附层 A 作负极，电极反应为 H2 2e 2OH=2H 2O，故 C 正确；根据 C 项的分析可知，吸附层 B 作正极，正极上发生
17、还原反应，正极上 的电极反应是 2H 2e=H 2，吸附层 A 作负极，负极上发生氧化反应，负极上的电极反应是 H22e 2OH =2H 2O，因此总反应为 H OH= H2 H2O，故 D 正确。 12C 【解析】由二环2.2.0己烷的结构可知，桥头碳为 1 号和 4 号，形成 2 个四元碳环，A 正确； 二环2.2.0己烷和环己烯的分子式均为 C6H10，二者的分子结构不同，互为同分异构体，B 正确；该烃分子 有 2 种不同化学环境的氢原子，其二氯代物中 2 个氯原子在同一碳原子上的有 1 种，在不同碳原子上的有 6 种，故其二氯代物有 7 种，C 错误；该烃分子中所有碳原子均形成 4 个
18、单键，故所有碳原子不可能位于 同一平面，D 正确。 13D 【解析】由图可知，0.1 molL 1 HX 溶液的 pH3，说明 HX 为弱酸，A 项正确；若 V 120， 则溶液中的溶质只有 NaX，由于 HX 为弱酸，则 NaX 溶液呈碱性，pH7，所以 V1应小于 20，B 项正确； M 点溶液中的溶质是等物质的量的 HX 和 NaX，溶液呈酸性，说明 HX 的电离程度大于 X 的水解程度， 则溶液中离子浓度大小顺序为 c(X )c(Na)c(H)c(OH)，C 项正确；两种溶液等体积混合时，根据 电荷守恒有 c(Na )c(H)c(X)c(OH)，D 项错误。 26.(1)HNO3 Ag
19、NO3 (2)NaNO3 该反应速率很小(或该反应的活化能较大) 图乙 4Fe10H NO 3=4Fe 2 NH 43H2O .(3)加入足量稀硝酸并加热将固体全部溶解，再向所得溶液中加入稀盐酸，产生白色沉淀(或加入足 量稀盐酸，有黑色固体剩余)(答案合理均可) (4)不能 Fe2 可能被 HNO 3氧化或被氧气氧化(答案合理均可) 【解析】.(1)向硝酸酸化的 AgNO3溶液(pH2)中加入过量的铁粉，过量的铁粉可与硝酸反应生成亚 7 铁离子，也可与 AgNO3溶液反应生成 Fe2 Fe2AgNO 3=Fe(NO3)22Ag，因此溶液中的 Fe 2可能是 Fe 与 HNO3或 AgNO3反应
20、的产物。(2)探究 Fe2 的产生原因时，2 号试管作为 1 号试管的对比实验，要 排除 Ag 的影响，可选用等浓度、等体积且 pH 相同的不含 Ag的 NaNO 3溶液进行对比实验。AgNO3 可将 Fe 氧化为 Fe2 ，但 1 号试管中未观察到蓝色沉淀，说明 AgNO 3溶液和 Fe 反应的速率较慢，生成的 Fe2 浓度较小。由 2 号试管得出的结论正确，说明 Fe2是 Fe 与 HNO 3反应的产物，随着反应的进行， HNO3溶液的浓度逐渐减小，溶液的 pH 逐渐增大，则图乙为 pH 传感器测得的图示。实验测得 2 号试管 中有 NH 4生成，说明 Fe 与 HNO3反应时，Fe 将
21、HNO3还原为 NH 4，根据氧化还原反应的原理可写出反应 的离子方程式为 4Fe10H NO 3=4Fe 2NH 43H2O。 .(3)Ag 氧化 Fe2时发生反应 AgFe2=AgFe3，而黑色固体中一定含有过量的铁，故可加 入足量 HCl 或 H2SO4溶液溶解 Fe，若有黑色固体剩余，则证明黑色固体中有 Ag；或向黑色固体中加入足 量稀硝酸加热溶解后再加入稀盐酸，若产生白色沉淀，则证明黑色固体中有 Ag。(4)取左侧烧杯中的溶液， 加入 KSCN 溶液后，溶液变红，只能证明有 Fe3 生成，不能证明 Fe2可被 Ag氧化，因为 Fe(NO 3)2溶液 呈酸性，酸性条件下 NO 3可将
22、Fe 2氧化为 Fe3，且 Fe(NO 3)2溶液直接与空气接触，Fe 2也可被空气中的 氧气氧化为 Fe3 。 27(1)Cu、P 2Ca3(PO4)26SiO210C=6CaSiO310COP4(可注明条件为“高温”) (2)3 增强复合材料的导电性 V2O55H2C2O4= 70 V2(C2O4)34CO25H2O 减少产品损耗 Li3V2(PO4)3xe =Li 3xV2(PO4)3xLi 【解析】 (1)由题给流程图可知， 过程中白磷与硫酸铜反应生成 Cu3P 和 H3PO4， Cu 的化合价由 CuSO4 中的2 价降为 Cu3P 中的1 价，部分 P 由 P4中的 0 价降为 C
23、u3P 中的3 价，则被还原的元素是 Cu、P。 过程是二氧化硅、焦炭、磷酸钙反应生成硅酸钙、CO 和白磷，化学方程式为 2Ca3(PO4)26SiO2 10C=6CaSiO310COP4。 (2)根据化合物中正负化合价代数和为零的原则， 可知 V 的化合价为3。 C 能导电，可增强复合材料的导电性。V2O5中 V 为5 价，生成物 V2(C2O4)3中 V 为3 价，V 的化合 价降低，V2O5作氧化剂，则 H2C2O4作还原剂，发生的氧化还原反应为 V2O55H2C2O4= 70 V2(C2O4)3 4CO25H2O。用乙醇洗涤可以减少产品的损耗。根据放电时的电池总反应可知，放电时正极反应
24、为 Li3xV2(PO4)3xLi xe=Li 3V2(PO4)3，充电时阳极反应为正极反应的逆过程，Li3V2(PO4)3失电子生成 Li3xV2(PO4)3，电极反应式为 Li3V2(PO4)3xe =Li 3xV2(PO4)3xLi 。 28(1)C(s)2CuO(s)=Cu2O(s)CO(g) H34.5 kJmol 1 (2)阴 2Cu2e 2OH=Cu 2OH2O 增大 (3)4Cu(OH)2N2H4= 2Cu2ON26H2O (4) 否 3.510 5 mol/(L min) 【解析】(1)已知：2Cu(s)1 2O2(g)=Cu2O(s) H169 kJ mol 1，C(s)1
25、 2O2(g)=CO(g) H 110.5 kJ mol 1，Cu(s)1 2O2(g)=CuO(s) H157 kJ mol 1，方法 a 是用碳在高温条件下还原氧 化铜，方程式为 2CuO(s)C(s)=Cu2O(s)CO(g)，由21 2，可以得到该方程式，根据盖斯 定律，该反应的焓变为110.5 kJ mol 12(157 kJ mol1)(169 kJ mol1)1 234.5 kJ/mol。 (2)根据总反应可以写出阳极反应式，阳极反应式为：2Cu2e 2OH=Cu 2OH2O，消耗 OH ， 8 pH 减小，所以离子交换膜是阴离子交换膜，Ti 极是阴极，阴极的电极反应式为 2H2
26、O2e =H 22OH ，Ti 极附近的 pH 增大。 (3)方法 d 为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制 Cu(OH)2来制备纳米级 Cu2O，同时放出 N2，结合元 素守恒写出化学反应方程式为 4Cu(OH)2N2H4= 2Cu2O6H2ON2。 (4)实验或者相比，起始物质的量浓度是(或)的 2 倍，达到平衡时中物质的量浓度 小于(或)的 2 倍，水蒸气的转化率降低，所以 T2T1，不可以通过比较达到平衡的时间来判断温度的大 小，在这个实验里面，温度不是唯一影响速率的因素，还有催化剂。 实验前 20 min 的平均反应速率 v(O2) 1 2v(H2O) （0.050.0486）
27、mol L 1 20 min 3.510 5 mol/(L min)； 根据表中数据可知，实验反应速率较快，催化剂的催化效率：实验实验。 33(1)CH3 2甲基1丙烯(或异丁烯) (2)CH2BrBrNaOH H2O CH2OHBrNaBr (3)CC(CH3)3OHHBr 酯化反应(或取代反应) (4)4 CHOOH (5)Cl NaOH/H2O OH O2/Cu O CH3MgBr H2O OHCH3 【解析】(1)A 与 Br2在 Fe 作催化剂的条件下发生取代反应生成邻甲基溴苯，则 A 的结构简式是 CH3； E 与 HBr 发生加成反应生成 F，F 发生已知信息中的第一步反应生成(
28、CH3)3CMgBr，则 F 的结构简式为 (CH3)3CH，E 的结构简式为 CH2=C(CH3)2，所以 E 的化学名称是 2甲基1丙烯或异丁烯。 (2)C 发生催化氧化反应生成 D，根据 D 的结构简式可知 C 的结构简式为 CH2OHBr，所以由 B 生成 C 的化学方程式为 CH2BrBrNaOH H2O CH2OHBrNaBr。 (3)D 和(CH3)3CMgBr 发生已知信息中的第二步反应，则 G 的结构简式为 CC(CH3)3OHHBr。在转化 中，羟基和羧基发生分子内脱水生成酯基，则该转化的反应类型是取代反应或酯化 反应。 (4)有机物 D 的溴原子被羟基取代后的产物 J 有多种同分异构体，其中含有苯环(不含其他环)的同分异 构体有 4 种(不包括 J)，即间羟基苯甲醛、对羟基苯甲醛、苯甲酸和甲酸苯酯。其中，核磁共振氢谱吸收峰 最多的结构简式为 CHOOH。 (5)根据题中信息和所学知识结合逆推法可知用Cl和CH3MgBr为原料(其他无机试剂任选)制备OHCH3 的合成路线为 Cl NaOH/H2O OH O2/Cu O CH3MgBr H2O OHCH3。
