1、宿州市宿州市 2020 年高三化学理综模拟卷年高三化学理综模拟卷 二二 一、选择题 7()下列说法正确的是( ) A古代的鎏金工艺利用了电解原理 B “丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”互为可逆反应 C古代所用“鼻冲水”为氨水，其中含有 5 种微粒 D “凡酸坏之酒，皆可蒸烧”中涉及蒸馏操作 8()设 NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A20 g D2O 和 18 g H2O 中含有的质子数均为 10NA B2 L 0.5 molL 1 亚硫酸溶液中含有的 H 数为 2N A C标准状况下，22.4 L 水中含有的共价键数为 2NA D50 mL 12 molL 1 的
2、浓盐酸与足量 MnO2共热，转移的电子数为 0.3NA 9()下列说法正确的是( ) A甲烷有两种二氯代物 B1 mol CH2=CH2中含有的共用电子对数为 5NA C等物质的量的甲烷与氯气在光照条件下反应的产物是 CH3Cl D邻二甲苯只有一种结构说明苯分子不是由单双键交替组成的环状结构 10()下列对有关实验操作及实验现象的结论或解释正确的是( ) 选项 实验操作 实验现象 结论或解释 A 向 H2O2溶液中滴加 FeCl3 溶液 产生大量气泡 FeCl3催化 H2O2的分解 B 将酸性 KMnO4溶液滴入 丙烯醛中 溶液的紫红色褪去 丙烯醛分子中含有碳碳双 键 C 向某溶液中滴加稀 H
3、2SO4 产生有刺激性气味的气体 原溶液中一定含有 SO2 3 D 向某溶液中滴加几滴稀 NaOH， 用湿润的红色石蕊 试纸靠近试管口检验 试纸不变蓝 原溶液中一定不含有 NH 4 11.()短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，其中 Y、W 处于同一主 族，Y、Z 的原子的最外层电子数之和等于 8，X 的简单氢化物与 W 的简单氢化物反应有大 量白烟生成。下列说法正确的是( ) A简单离子半径：YZW BZ 与 W 形成的化合物的水溶液呈碱性 CW 的某种氧化物可用于自来水的杀菌消毒 DY 分别与 X、Z 形成的化合物中，所含化学键的类型相同 12()25 时，下列说法正确的是
4、( ) A0.1 molL 1 (NH 4)2SO4溶液中 c(NH 4)c(CH 3COO ) D向 0.1 mol L 1 NaNO 3溶液中滴加盐酸使溶液的 pH5，此时混合液中 c(Na ) c(NO 3)(不考虑酸的挥发与分解) 13()某种浓差电池的装置如图所示，碱液室中加入电石渣浆液主要成分为 Ca(OH)2，酸液室通入 CO2(以 NaCl 为支持电解质)，产生电能的同时可生产纯碱等物质。 下列叙述正确的是( ) A电子由电极 N 经外电路流向电极 M B电极 N 的电极反应式为 2H 2e=H 2 C在碱液室可以生成 NaHCO3、Na2CO3 D放电一段时间后，酸液室溶液的
5、 pH 减小 二、非选择题 26()纳米 TiO2是一种重要的光催化剂。以钛酸酯 Ti(OR)4为原料制备纳米 TiO2 的步骤如下所示： 组装装置如下图所示， 保持温度约为 65 ， 先将 30 mL 钛酸四丁酯Ti(OC4H9)4加入 盛有无水乙醇的三颈烧瓶，再加入 3 mL 乙酰丙酮，充分搅拌； 将含水 20%的乙醇溶液缓慢滴入三颈烧瓶中，得到二氧化钛溶胶； 将二氧化钛溶胶干燥得到二氧化钛凝胶，灼烧凝胶得到纳米 TiO2。 已知：钛酸四丁酯能溶于除酮类物质以外的大部分有机溶剂，遇水剧烈水解；Ti(OH)4 不稳定，易脱水生成 TiO2。 请回答下列问题： (1)仪器 a 的名称是_，冷凝
6、管的作用是_。 (2)加入的乙酰丙酮可以减慢水解反应的速率，其原理可能是_(填字母代号)。 a增加反应的焓变 b增大反应的活化能 c减小反应的焓变 d降低反应的活化能 上述制备过程中，减慢水解反应速率的措施还有_。 (3)步骤中制备二氧化钛溶胶的化学方程式为 _。 下图所示实验装置中， 可用于灼烧二氧化钛凝 胶的是_(填字母代号)。 (4)测定样品中 TiO2纯度的方法：精确称取 0.200 0 g 样品放入锥形瓶中，加入硫酸和硫 酸铵的混合溶液，加强热使其溶解。冷却后，加入一定量稀盐酸得到含 TiO2 的溶液。加入 金属铝， 将 TiO2 全部转化为 Ti3。 待过量的金属铝完全溶解并冷却后
7、， 加入指示剂， 用 0.100 0 mol L l NH 4Fe(SO4)2溶液滴定至终点。重复操作 2 次，消耗 0.100 0 mol L 1 NH 4Fe(SO4)2 溶液的平均值为 20.00 mL(已知：Ti3 Fe3H 2O=TiO 2Fe22H)。 加入金属铝的作用除了还原 TiO2 外，另一个作用是与酸反应生成氢气，形成氢气氛 围，_。 滴定时所用的指示剂为_(填字母代号)。 a酚酞溶液 bKSCN 溶液 cKMnO4溶液 d淀粉溶液 样品中 TiO2的质量分数为_%。 27()以红土镍矿(主要含有 Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料，获取净水剂黄钠 铁矾NaFe
8、3(SO4)2(OH)6和纳米镍粉的部分工艺流程如下图所示： (1)“ 酸 浸 ” 过 程 中 ， 为 提 高 铁 和 镍 元 素 的 浸 出 率 ， 可 采 取 的 措 施 有 _(写出两种)。 (2)“过滤”所得滤渣的主要成分是_(填化学式)。 (3)“氧化”过程中欲使 0.3 mol Fe2 转变为 Fe3， 则至少需氧化剂 NaClO_mol。 (4)“沉铁”过程中加入 Na2CO3调节溶液的 pH 至 2，生成黄钠铁矾沉淀，写出该反应 的离子方程式：_。若 Na2CO3过多，则会导致 生成的沉淀由黄钠铁矾转变为_(填化学式)。 (5)向“过滤”所得滤液(富含 Ni2 )中加入 N 2
9、H4H2O，在不同浓度的氢氧化钠溶液 中反应，含镍产物的 XRD 图谱(XRD 图谱可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质 出现衍射峰的衍射角不同)如下图所示。欲制得高纯纳米镍粉最适宜的 NaOH 的物质的量浓 度为_。写出该条件下制备纳米镍粉同时生成 N2的离子 方程式：_。 (6)高铁酸盐也是一种优良的含铁净水剂， J.C.Poggendor 早在 1841 年就利用纯铁作电极 电 解 浓NaOH溶 液 制 得 了Na2FeO4， 阳 极 生 成FeO 2 4 的 电 极 反 应 式 为 _；Deininger 等对其进行改进 在阴、阳电极间设置阳离子交换膜，有效提高了产率，阳离子交换
10、膜的作用是 _。 28()C、S 和 Cl 等元素的单质及化合物在工业生产中的有效利用备受关注。请 回答下列问题： (1)已知：.2SO2(g)O2(g)2H2O(l)=2H2SO4(aq) H1； .Cl2(g)H2O(l)HCl(aq)HClO(aq) H2； .2HClO(aq)=2HCl(aq)O2(g) H3。 SO2(g)Cl2(g)2H2O(l)=2HCl(aq)H2SO4(aq) H4_(用含有 H1、H2 和 H3的代数式表示)。 (2)25 时，H2SO3溶液中各种含硫微粒的物质的量分数()与溶液的 pH 变化关系如图 甲所示。 已 知25 时 ， NaHSO3的 水 溶
11、液pHc(SO 2 4)，故 A 错误；相同条件下，弱电解质的浓度越小，其电离程度越大，因 此 0.02 mol L 1 氨水和 0.01 mol L 1 氨水中的 c(OH )之比小于 21，故 B 错误；依据电荷 守恒有 c(Na )c(H)c(CH 3COO )c(OH)，混合后溶液的 pH7，即 c(H)c(OH)， 可推出 c(Na )c(CH 3COO )， 故 C 错误； NaNO 3是强酸强碱盐， Na 和 NO 3均不发生水解， NaNO3溶液也不与盐酸发生反应，根据物料守恒可得 c(Na )c(NO 3)，故 D 正确。 13B 【解析】H2在电极 M 表面失电子转化为 H
12、 ，则电极 M 为电池的负极，碱液 室中的 OH 通过阴离子交换膜 a 中和电极 M 区的 H；酸液室中的 H通过质子交换膜 c 在 电极 N 表面得到电子生成 H2，电极 N 为电池的正极，同时，酸液室中的 Cl 通过阴离子交 换膜 b 进入碱液室，补充负电荷。A.电极 M 为电池的负极，电子由电极 M 经外电路流向电 极 N，故 A 错误；B.酸液室中的 H 通过质子交换膜 c 在电极 N 表面得到电子生成 H 2，电 极 N 的电极反应式为 2H 2e=H 2，故 B 正确；C.应在酸液室得到 NaHCO3、Na2CO3， 故 C 错误；D.放电一段时间后，酸液室中的 H 被消耗，Cl通
13、过阴离子交换膜 b 进入碱液 室，酸液室中生成 NaHCO3、Na2CO3，溶液的 pH 增大，故 D 错误。 26(1)温度计 冷凝回流 (2)b 用含水 20%的乙醇溶液代替水缓慢滴液 (3)Ti(OC4H9)42H2O=TiO2(胶体)4C4H9OH a (4)防止 Ti3 在空气中被氧化 b 80.00 【解析】(1)根据装置图，可知仪器 a 为温度计；冷凝管可以起到冷凝回流的作用。(2) 加入负催化剂，不能改变反应的焓变，可增大反应的活化能，使反应速率减慢，故答案选 b。 根据钛酸四丁酯“遇水剧烈水解”，并结合实验步骤可知，制备过程中，用含水 20%的乙 醇溶液代替水缓慢滴液， 可减
14、慢钛酸四丁酯Ti(OC4H9)4水解的反应速率。 (3)Ti(OH)4不稳定， 易脱水生成 TiO2，则步骤中钛酸四丁酯Ti(OC4H9)4水解生成 C4H9OH 和二氧化钛溶胶， 发生反应的化学方程式为 Ti(OC4H9)42H2O=TiO2(胶体)4C4H9OH；灼烧二氧化钛凝胶 需要在坩埚中进行，故选择的装置为 a。(4)根据 Ti3 Fe3H 2O=TiO 2Fe22H， 可知 Ti3 容易被氧化，则金属铝的另一个作用是与酸反应生成氢气，形成氢气氛围，防止 Ti3 在空气中被氧化。用 NH 4Fe(SO4)2溶液进行滴定，根据滴定反应 Ti 3Fe3 H2O=TiO2 Fe22H可知，
15、可以选用 KSCN 溶液作指示剂，当滴入最后一滴 NH4Fe(SO4)2溶液时，溶液变成红色，且半分钟不褪色，说明达到了滴定终点。消耗的 NH4Fe(SO4)2的物质的量为 20.00 mL10 3 LmL10.100 0 molL12.000103 mol， 则根据钛原子守恒，可得 n(TiO2)n(Ti3 )n(Fe3)2.000103 mol，样品中 TiO 2的质量 分数为2.00010 3 mol80 g/mol 0.200 0 g 100%80.00%。 27(1)提高反应温度、适当增大硫酸浓度、将原料粉碎、搅拌等(任答两条) (2)SiO2 (3)0.15 (4)3Fe3 Na2
16、SO2 43CO 2 33H2O=NaFe3(SO4)2(OH)63CO2 Fe(OH)3 (5)0.015 mol L 1 N 2H4H2O2Ni 24OH=2NiN 25H2O(或 N2H42Ni 2 4OH =2NiN 24H2O) (6)Fe6e 8OH=FeO2 44H2O 避免 FeO 2 4在阴极上被还原 【解析】(1)可通过提高反应温度、适当增大硫酸浓度、将原料粉碎、搅拌等措施来提 高铁和镍元素的浸出率。(2)Fe2O3、FeO、NiO、SiO2经过“酸浸”后，溶液中存在 Fe3 、 Fe2 和 Ni2，只有 SiO 2不溶于硫酸，作为滤渣被过滤出来。(3)NaClO 作氧化剂
17、，将 Fe 2氧 化为 Fe3 ，氯元素由1 价降低到1 价，则易知 2Fe2NaClO，则 0.3 mol Fe2转变为 Fe3 ，至少需氧化剂 NaClO 0.15 mol。(4)NaClO 氧化后，溶液中的 Fe2转变为 Fe3， “沉铁” 过程中加入 Na2CO3调节溶液的 pH 至 2，生成黄钠铁矾沉淀，该反应的离子方程式为 3Fe3 Na 2SO2 43CO 2 33H2O=NaFe3(SO4)2(OH)63CO2，若 Na2CO3过多，溶液的 碱性增强，使 pH 增大，极易生成 Fe(OH)3沉淀。(5)根据图示数据可以看出，NaOH 的物质 的量浓度为 0.015 mol L
18、1 时，仅出现 Ni 衍射峰，因此制得高纯纳米镍粉最适宜的 NaOH 的 物质的量浓度为 0.015 mol L 1，碱性条件下制备纳米镍粉同时生成 N 2的离子方程式为 N2H4H2O2Ni2 4OH=2NiN 25H2O(或 N2H42Ni 24OH=2NiN 2 4H2O)。 (6)Fe 作阳极， 电解质为 NaOH， 因此阳极反应式为 Fe6e 8OH=FeO2 44H2O； 阳离子交换膜只允许阳离子通过， 在阴、 阳电极间设置了阳离子交换膜后， 有效提高了产率， 而 FeO2 4具有强氧化性，因此阳离子交换膜的作用是避免 FeO 2 4在阴极上被还原。 28(1)（H12H2H3）
19、2 (2)由图中数据可以计算出 Ka2(H2SO3)10 7.2，K a1(H2SO3)10 1.9，所以 HSO 3的水解 常数是 10 12.1，HSO 3电离程度大于水解程度，溶液显酸性 (3)阳离子 2Cl 2e=Cl 2 (4)0.03 mol L 1min1 11.25 (5)b 升高温度 【解析】(1)利用盖斯定律可得 H4（H12H2H3） 2 。(2)根据图象中 pH1.9 的 交点计算水解常数 Ka1(H2SO3)10 1.9，K h Kw Ka1（H2SO3）10 12.1，根据 pH7.2 的交点计 算 Ka2c(H )107.2，由于 K hKa2，所以 HSO 3电
20、离程度大于水解程度，NaHSO3的水溶 液 pH7。 (3)仔细分析图象中的反应物和产物， 可以看出左侧由 ClO2制备 NaClO2， 需要 Na 从右 侧到左侧，所以判定为阳离子交换膜，根据 Na 的移动方向可知左侧为阴极，右侧为阳极， 阳极电极反应式为 2Cl 2e=Cl 2。 (4)根据“三段式”法进行计算： 2CO(g)SO2(g)S(l)2CO2(g) c初(mol L 1): 1 0.5 0 c(mol L 1): x 0.5x x c平(mol L 1): 1x 0.5(1x) x 根据题干可知 0.5 x 1x0.5（1x）x， 计算得出 x0.6。 v(CO)c t 0.6
21、 mol L 1 20 min 0.03 mol L 1min1， K x2 （1x）20.5（1x） 0.62 （10.6）20.5（10.6）11.25。 (5)根据斜率可以看出 b 线在单位时间内变化最快，所以图中三组实验从反应开始至 达到平衡时，v(CO)最大的为 b；根据 PVnRT，可知 n，V 相同时，压强越大，温度越 高，所以与实验 a 相比，c 组改变的实验条件可能是升高温度。 33(1)2甲基1丙醇 (2)醛基、碳碳双键 加成反应(或还原反应) (3)CH3CCH3HCOOCH2CH2CH2 (4)2(CH3)2CHCH2OHO2 Cu 2H2O 2(CH3)2CHCHO
22、(5)9 H3COHCH3、H3COHCH3 (6)CH3CH=CH2 B2H6 H2O2/OH CH3CH2CH2OH O2/Cu CH3CH2CHO 新制Cu（OH）2/ H CH3CH2COOH CH3CH2OH 浓H2SO4/CH3CH2COOCH2CH3(答案合理均可) 【解析】由合成路线及题中信息可知，A 反应后得到 B，则 B 为(CH3)2CHCH2OH；B 发生催化氧化反应生成 C，C 经氧化和酸化转化为 D，则 C 为(CH3)2CHCHO，D 为 (CH3)2CHCOOH；F 可以加聚为 E，则 F 为 CHCHCHO；F 经催化加氢得到 G，结合 M 的分 子 式 可
23、知G为CH2CH2CH2OH ， D与G发 生 酯 化 反 应 生 成 的M为 CH3CCH3HCOOCH2CH2CH2。 (1)根据以上分析可知， 有机物 B 为(CH3)2CHCH2OH， 其系统命名为 2甲基1丙醇。 (2)F 为 CHCHCHO，F 中所含官能团的名称为醛基、碳碳双键；F 经催化加氢得到 G， 故 FG 的反应类型为加成反应或还原反应。 (3)M 为羧酸 D(CH3)2CHCOOH和醇 G(CH2CH2CH2OH)发生酯化反应生成的酯，故 M 的结构简式为 CH3CCH3HCOOCH2CH2CH2。 (4)B 为(CH3)2CHCH2OH，C 为(CH3)2CHCHO，
24、BC 反应为醇的催化氧化反应，该反 应的化学方程式为 2(CH3)2CHCH2OHO2 Cu 2(CH3)2CHCHO2H2O。 (5)G 为 CH2CH2CH2OH，X 是 G 的同系物，且相对分子质量比 G 小 14，则 X 的一种可 能结构为 CH2CH2OH。X 有多种同分异构体，满足条件“与 FeCl3溶液反应显紫色”的，说 明分子中含有酚羟基，除苯环外余下两个碳，则苯环上另外的取代基可以是 1 个乙基，也可 以是 2 个甲基：含有 2 个取代基1 个羟基和 1 个乙基，乙基和酚羟基有邻、间、对 3 种位置；含有 3 个侧链2 个甲基和 1 个羟基，采用“定一移一”的方法先找 2 个 甲基有邻、间、对 3 种位置，对应的酚羟基分别有 2 种、3 种、1 种位置。综上所述，可知 符合条件的 X 的同分异构体共有 369 种。其中，核磁共振氢谱显示有 4 种不同化学环 境的氢，且峰面积比为 1126 的结构简式为 H3COHCH3、H3COHCH3。 (6)参照 M 的合成路线，由丙烯和乙醇为起始原料制备丙酸乙酯，可以先由丙烯合成 1 丙醇，然后把 1丙醇氧化为丙醛，接着把丙醛氧化为丙酸，最后由丙酸与乙醇发生酯化 反应合成丙酸乙酯。
