2020届高考理综化学模拟试卷（全国卷Ⅰ）一（解析版）

1 绝密★启用前 2020 年普通高等学校招生全国统一考试（模拟一） 理科综合能力测试—化学 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 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。再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 7．化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是(　　) A．铝及其合金是使用广泛的金属材料，通常用电解氯化铝的方法制备铝 B．为测定熔融氢氧化钠的导电性，常将氢氧化钠固体放在石英坩埚中加热熔化 C．采取“静电除尘”“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”等方法，可提高空气质量 D．氰化物泄漏时，可直接将其冲入下水道，让其自然消解 【答案】C 【解析】氯化铝为共价化合物，熔融状态下不导电，工业上常电解熔融氧化铝冶炼金属铝，故 A 错误；石 英为 SiO2，能与 NaOH 发生反应，因此熔化 NaOH 固体时，不能用石英坩埚，故 B 错误；静电除尘：烟 尘为胶体，利用电泳，达到除尘的目的；燃煤固硫：燃煤中加入 CaO 或石灰石，与生成的 SO2 反应，转化 成 CaSO4，达到除去硫的目的；汽车尾气催化净化：将氮的氧化物转化成 N2；故 C 正确；氰化物有剧毒， 不能直接排放到自然界中，故 D 错误。 8．设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．1 mol OD－和 17 g —OH 所含的质子与中子均为 9NA B．在标准状况下，4.48 L 甲烷的氯代物分子含原子数目为 NA C．8.8 g 乙酸乙酯中含共用电子对的数目为 1.3NA D．7.8 g Na2S 与 Na2O2 的混合物，含离子总数为 0.3NA 【答案】D 【解析】1 mol OD－和 17 g —OH(1 mol)所含的质子数均为 9 mol，但所含的中子数不相等，1 mol OD－含 有 9NA 中子，17 g —OH 所含的中子数为 8NA，A 项错误；甲烷的氯代物有 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、 CCl4，标准状况下只有 CH3Cl 呈气态，其他的甲烷氯代物都是液态，不能用气体摩尔体积计算，B 项错误； 1 个乙酸乙酯分子中含有 14 个共用电子对，8.8 g 乙酸乙酯的物质的量为 8.8 g 88 g·mol－1＝0.1 mol，共用电子对 数为 1.4NA，C 项错误；1 mol Na2O2 中含有 3 mol 离子，1 mol Na2S 中也含有 3 mol 离子，则 7.8 g Na2S 和2 Na2O2 的混合物中含有的离子数总数为 0.3NA，D 项正确。 9．1，3­二异丙烯基苯是工业上常用的交联剂，可用于制备高性能超分子聚合物，其结构如图所示。下列 有关 1，3­二异丙烯基苯的说法错误的是(　　) A．在催化剂作用下可发生加聚反应 B．与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应 C．分子中所有碳原子可能处于同一平面 D．其一氯代物有 6 种 【答案】D 【解析】A 项，1，3­二异丙烯基苯含有碳碳双键，在催化剂作用下可以发生加聚反应，正确；B 项，1，3­ 二异丙烯基苯含有苯环，在铁粉的催化下，苯环上的氢原子可以被溴原子取代，正确；C 项，由于乙烯中 所有原子、苯环上所有原子均处于同一平面，可将 1，3­二异丙烯基苯中与苯环直接相连的碳碳单键旋转 到合适的角度，所有碳原子可能处于同一平面，正确；D 项，如图所示： ，1，3­二异丙烯基苯 中有 5 种类型的氢原子，故其一氯代物有 5 种，错误。 10．用下列实验装置能达到实验目的的是(部分夹持装置未画出)(　　) 【答案】B 【解析】A 项中实验为蒸馏，温度计水银球应置于蒸馏烧瓶支管处，以便测量蒸气的温度，A 错误;该实验 为蒸发，蒸发指蒸去溶剂从而得到固体溶质，可以通过蒸发 NaCl 溶液获得 NaCl 晶体，B 正确;铜与浓硫 酸反应需要加热，该装置未加热，C 错误;过氧化氢溶液与二氧化锰反应生成的氧气会从长颈漏斗逸出，导 致无法测量化学反应速率，应该用分液漏斗，D 错误。 11．短周期元素 W、X、Y、Z、Q 的原子序数依次增大，c、d、e、f、h 是由这些元素组成的二元化合物， 自然界中硬度最大的单质和 a 都由 X 组成，b 由 W、Y、Q 三种元素组成，d 能使品红溶液褪色，e 是液体， 上述物质的转化关系如图所示(个别产物略去)。下列说法错误的是(　　)3 A．二元化合物沸点：e＞d＞c B．简单氢化物的稳定性：Q＞Y＞X C．元素的非金属性：Y＞X＞W D．原子半径的大小：Z＞Q＞Y 【答案】B 【解析】自然界中硬度最大的单质和 a 都由 X 组成，则 X 应为 C 元素，a 为木炭；d 能使品红溶液褪色， 则 d 应为 SO2；e 是液体，结合题给转化关系及 b 由 W、Y、Q 三种元素组成，可推出 b 为浓 H2SO4，c 为 CO2，e 为 H2O；e 和 h 反应生成 b，结合 e、b 的化学式及 h 是二元化合物，可知 h 为 SO3，d 和 g 在催化 剂、加热条件下生成 h，则 g 为 O2，c 和 f 反应生成 g，f 是二元化合物，则 f 为 Na2O2。综上所述，W、 X、Y、Z、Q 分别为 H、C、O、Na、S。水分子常温下为液态，CO 2、SO2 常温下为气体，其相对分子质 量越大，沸点越高，故沸点由大到小的顺序为 H2O＞SO2＞CO2，A 项正确；元素非金属性越强，简单氢化 物越稳定，非金属性：O＞S＞C，则简单氢化物的稳定性：H2O＞H2S＞CH4，B 项错误；同周期主族元素 从左到右非金属性逐渐增强，故非金属性：O＞C，H 的非金属性较弱，则非金属性：O＞C＞H，C 项正确； 同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素随原子核外电子层数增多，原子半径增大，则原 子半径的大小关系为 Na＞S＞O，D 项正确。 12．科学家设计了一种可以循环利用人体呼出的 CO2 并提供 O2 的装置，总反应方程式为 2CO2===2CO＋O2。 下列说法正确的是(　　) A．由图分析 N 电极为正极 B．OH－通过离子交换膜迁向左室 C．阴极的电极反应为 CO2＋H2O＋2e－===CO＋2OH－ D．反应完毕，该装置中电解质溶液的碱性增强 【答案】C 【解析】该装置为太阳能电池和电解池的综合装置，左边为太阳能电池装置，根据电子的移动方向可知， N 电极为负极，P 电极为正极；右边为电解池装置，与 N 电极相连的 Pt 电极为阴极，与 P 电极相连的 Pt 电极为阳极，阴极上 CO2 放电，发生还原反应生成 CO，阳极上 OH－放电，发生氧化反应生成氧气，则离 子交换膜应为阴离子交换膜。A 项，由题图可知 N 电极为负极，P 电极为正极，错误；B 项，OH－通过阴4 离子交换膜迁向右室，错误；C 项，根据题图知，阴极发生的电极反应为 CO2＋H2O＋2e－===CO＋2OH－， 正确；D 项，根据总反应 2CO2===2CO＋O2，可知反应完毕装置中溶液的 pH 并无变化，故碱性不会增强， 错误。 13．常温下，用 0.10 mol·L-1 盐酸分别滴定 20.00 mL 浓度均为 0.1 mol·L-1CH3COONa 溶液和 NaCN 溶液， 所得滴定曲线如下图所示。下列说法正确的是(　　) A.①点所示溶液中:c(Cl-)>c(HCN)>c(CN-)>c(OH-) B.②点所示溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(CH3COOH) C.阳离子物质的量浓度之和:②点与③点所示溶液中相等 D.④点所示溶液中:c(CH3COOH)+c(H+)-c(OH-)=0.05 mol·L-1 【答案】D 【解析】①点为向 0.1 mol·L-120.00 mL NaCN 溶液中加入 0.1 mol·L-110.00 mL 盐酸，反应后得到等物质的 量浓度的 NaCl、HCN 和 NaCN 的混合液，由于溶液呈碱性，故 c(OH-)>c(H+)，NaCN 的水解程度大于 HCN 的电离程度，则溶液中 c(HCN)>c(Cl-)>c(CN-)>c(OH-)，A 项错误;②点为向 0.1 mol·L-120.00 mL CH3COONa 溶液中加入 0.1 mol·L-1 盐酸且加入盐酸的体积小于 10.00 mL，所得溶液含等物质的量浓度 CH3COOH 和 NaCl，溶液中剩余 CH3COONa 且 CH3COONa 的浓度大于 NaCl，溶液呈酸性，故 c(CH3COO-)>c(Cl-)，B 项错误;②点和③点中 c(H+)相等，但加入的盐酸体积不相等，溶液中 c(Na+)不相等，故②点与③点所示 溶液中阳离子物质的量浓度之和不相等，C 项错误;④为向 0.1 mol·L-120.00 mL CH3COONa 溶液中加入 0.1 mol·L-120.00 mL 盐酸，两者恰好完全反应得到物质的量浓度均为 0.05 mol·L-1 的 CH3COOH 和 NaCl 的混合 液 ， 由 于 c(Na+)=c(Cl-) ， 故 溶 液 中 电 荷 守 恒 可 表 示 为 c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-) ， 由 物 料 守 恒:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.05 mol·L-1，两式合并得 c(CH3COOH)+c(H+)-c(OH-)=0.05 mol·L-1，D 项正 确。5 26．ClO2 又称百毒净，可用于水的净化和纸浆、纺织品的漂白。用如下图所示装置(夹持装置和加热装置 省略)制备 ClO2 并探究 ClO2 的某些性质。 已知：①高氯酸：沸点 90 ℃，浓度低于 60%比较稳定，浓度高于 60%遇含碳化合物易爆炸。 ② 回答下列问题： (1)仪器 a 的名称为______________。实验开始前，胶塞及导管接口必须包锡箔纸，其原因是 _______________ ______________________________________________________。 (2)写出装置 A 制备 ClO2 同时生成高氯酸的化学方程式：_______________________。 (3)关闭止水夹②，打开止水夹①③，通空气一段时间，装置 C 中生成 NaC1O2，离子方程式为_________ ____________________________________________。 若关闭止水夹③，打开止水夹②，B 中可观察到的现象为_________________________________________。 (4)从装置 C 反应后的溶液中获得 NaClO2 晶体，需控温在____________范围内进行减压蒸发结晶，采用减 压蒸发的原因是____________________________________。 (5)城市饮用水处理新技术用 NaClO2、高铁酸钠替代 Cl2。如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示 消毒效率，那么，NaClO2、Na2FeO4、Cl2 三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是 ____________________。 【答案】(1)三颈烧瓶　橡胶是含碳化合物，若生成的高氯酸浓度高时遇胶塞及导管易发生爆炸　 (2)3NaClO3＋3H2SO4(浓)===HClO4＋2ClO2↑＋3NaHSO4＋H2O　 (3)2ClO2＋2OH—＋H2O2===2ClO—2 ＋2H2O＋O2　红布条褪色　 (4)38～60 ℃　减压可降低沸点，较低温度下蒸发，避免晶体高温分解　 (5)NaClO2>Cl2>Na2FeO4 【解析】(1)仪器 a 为三颈烧瓶，由题可知，高氯酸浓度高于 60%遇含碳化合物易爆炸，橡胶是含碳化合物， 故胶塞和导管接口必须包锡箔纸。 (2)A 中过量浓硫酸和 NaClO3 反应制备 ClO2 和高氯酸，反应为 3NaClO3＋3H2SO4(浓)===HClO4＋2ClO2↑＋ 3NaHSO4＋H2O。 (3)关闭止水夹②，打开止水夹①③，二氧化氯和氢氧化钠、过氧化氢在 C 中反应， 2ClO2＋2OH—＋ H2O2===2ClO—2 ＋2H2O＋O2，若关闭止水夹③，打开止水夹②，二氧化氯有强氧化性，使 B 中红布条褪色。 (4)根据已知，温度低于 38 ℃，得到的晶体含有结晶水，温度高于 60 ℃ NaClO2 会分解，故从装置 C 反应6 后的溶液中获得 NaClO2 晶体，需要控制温度在 38 ℃～60 ℃进行减压蒸发结晶，避免晶体高温分解。 (5)NaClO2 中氯元素由＋3 价降低为－1 价，则 1 mol NaClO2 转移电子 4 mol，消毒效率为 4 90.5，1 mol Na2FeO4 转移电子为 3 mol，消毒效率为 3 166，1 mol Cl2 转移电子为 2 mol，消毒效率为 2 71，三种消毒杀菌剂 的消毒效率由大到小的顺序为 NaClO2>Cl2> Na2FeO4。 27．硒(Se)及其化合物在工农业生产中有许多用途，以铜阳极泥(主要成分为 Ag2Se、Cu2Se 和银、金、铂 等)为原料制备纯硒的工艺流程如图所示： 回答下列问题： (1)“焙烧”时的硫酸浓度最好为________(填标号)。 A．浓硫酸　 B．20%硫酸　　C．50%硫酸 (2)“焙烧”过程中 Cu2Se 参与反应时，该反应的氧化产物是______________________。 (3)“水吸收”所发生反应的化学方程式为____________________________________。 (4)“过滤”所得粗硒可采用真空蒸馏的方法进行提纯，获得纯硒。真空蒸馏的挥发物中硒含量与温度的关系 如图所示： 蒸馏操作中控制的最佳温度是________(填标号)。 A．455 ℃　　　　　　　 B．462 ℃ C．475 ℃ D．515 ℃ (5)“水浸出”时的炉渣需粉碎，且加入温水进行浸泡，目的是______________________，“浸渣”中含有的金 属单质是______________。 (6)若“浸出液”中 c(Ag＋)＝3.0×10－2 mol·L－1，则溶液中 c(SO2－4 )最大为____________________。[已知： Ksp(Ag2SO4)＝1.4×10－5，计算结果保留两位有效数字] 【答案】(1)A　(2)CuSO4、SeO2 (3)SeO2＋2SO2＋2H2O===2H2SO4＋Se↓ (4)C　(5)加快浸出速率　金、铂(或 Au、Pt) (6)1.6×10－2 mol·L－1 【解析】(1)根据铜阳极泥的主要成分知，加硫酸并焙烧的产物有 SeO2、SO2、CuSO4、Ag2SO4 等，Se 元 素由－2 价升为＋4 价，S 元素由＋6 价变为＋4 价，说明焙烧时发生氧化还原反应，硫酸除了作酸外，还 作氧化剂，因此选用浓硫酸。(2)Cu2Se 与浓硫酸反应生成 CuSO4、SeO2、SO2 与 H2O，该反应中 Cu、Se 元素化合价升高，因此该反应的氧化产物是 CuSO4、SeO2。(3)“水吸收”时，SeO2 转化为 Se，Se 元素的化7 合价降低，则 S 元素的化合价升高，SO2 转化为 H2SO4，配平该化学方程式为 SeO2＋2SO2＋2H2O===2H2SO4 ＋Se↓。(4)由题图可知，在 475 ℃时，真空蒸馏的挥发物中硒含量最大，故最好选择 475 ℃。(5)“水浸出” 时的炉渣需粉碎，且加入温水进行浸泡，目的是加快浸出速率，“浸渣”中含有与浓硫酸不反应的 Au、Pt。(6) 根据 Ksp(Ag2SO4)＝c2(Ag＋)×c(SO2－4 )，“浸出液”中 c(SO2－4 )≤Ksp(Ag2SO4) c2(Ag＋) ＝ 1.4 × 10－5 (3.0 × 10－2)2 mol·L－1≈1.6×10－2 mol·L－1。 28．亚硝酰氯(ClNO)可由 NO 与 Cl2 在通常条件下反应得到，化学方程式为 2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)。 (1)在一定温度下，该反应于一恒容密闭容器中达到平衡，继续通入 Cl2，逆反应速率________(填“增大”“减 小”或“不变”)。 (2)已知几种化学键的键能数据如表(亚硝酰氯的结构式为 Cl—N===O)： 化学键 NO Cl—Cl Cl—N N===O 键能/(kJ·mol－1) 630 243 a 607 2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)　ΔH＝－111 kJ·mol－1，则 a＝________。 (3)在 1 L 的恒容密闭容器中充入 2 mol NO(g)和 1 mol Cl2(g)，在不同温度下测得 c(ClNO)与时间的关系如 图。 ①从反应开始到 10 min 时 NO 的平均反应速率 v(NO)＝________mol·L－1·min－1。 ②T2 时该反应的平衡常数 K＝________。 (4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入 NO(g)和 Cl2(g)，平衡时 ClNO 的体积分数随 n(NO)/n(Cl2)的变化图像如图 2，则 A、B、C 三状态中，NO 的转化率最大的是________点，当 n(NO)/n(Cl2) ＝1.5 时，反应达到平衡状态 ClNO 的体积分数可能是 D、E、F 三点中的________点。 【答案】(1)增大　(2)200　(3)①0.1　②2　(4)A　D 【解析】(1)该反应于恒容密闭容器中达到平衡，继续通入 Cl2，平衡正向移动，c(ClNO)增大，逆反应速率增 大，直至正、逆反应速率相等时反应再次达到平衡。(2)由 2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)　ΔH＝反应物总键能 －生成物总键能＝(2×630＋243)kJ·mol－1－(2a＋2×607)kJ·mol－1＝(289－2a)kJ·mol－1＝－111 kJ·mol－1，解得 a ＝200。(3)①反应至 10 min 时，c(ClNO)＝1 mol·L－1，则 v(ClNO)＝1 mol·L－1 10 min ＝0.1 mol·L－1·min－1，则 NO 的平均反应速率 v(NO)＝v(ClNO)＝0.1 mol·L－1·min－1。②起始时 c(NO)＝2 mol·L－1，c(Cl2)＝1 mol·L－1，T2 下，反应达到平衡时 c(ClNO)＝1 mol·L－1，根据 2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)，则平衡时 c(NO)＝1 mol·L－1， c(Cl2)＝0.5 mol·L－1，T2 时该反应的平衡常数 K＝ c2(ClNO) c2(NO)·c(Cl2)＝ 12 12 × 0.5＝2。(4)n(NO)/n(Cl2)的值越小，NO 的转化率越大，故 A、B、C 三状态中 NO 的转化率最大的是 A 点，n(NO)/n(Cl2)＝2 时，反应达到平衡状态 ClNO8 的体积分数最大，结合题图 2 中曲线的变化趋势，当 n(NO)/n(Cl2)＝1.5 时，反应达到平衡状态 ClNO 的体积 分数可能是 D 点。 35. [化学一选修 3:物质结构与性质](15 分) 氮族元素及其化合物应用广泛。 (1)在基态 13N 原子中，核外存在__________对自旋相反的电子，核外电子占据的最高能 级的电子云轮廓图为__________形。 (2)根据价层电子对互斥理论，NH3、NO－3 、NO －2 中，中心原子价层电子对数不同于其 他两种粒子的是______________，与 NO －3 互为等电子体的分子为__________。液氨中 存在电离平衡 2NH3NH＋4 ＋NH－2 ，根据价层电子对互斥理论，可推知 NH －2 的空间构 型为________，液氨体系内，氮原子的杂化轨道类型为________。NH3 比 PH3 更容易液 化的原因为__________________。 (3)我国科学工作者实现世界首次全氮阴离子(N－5 )金属盐 Co(N5)2(H2O)4·4H2O 的合成，其结构如图 1 所示， 可知 N －5 的化学键类型有______________。 (4)把特定物质的量之比的 NH4Cl 和 HgCl2 在密封管中一起加热时，生成晶体 X，其晶 胞的结构图及晶胞参数如图 2 所示。则晶体 X 的化学式为__________，其晶体密度为 __________(设阿伏加德罗常数的值为 NA，列出计算式)g·cm－3。 【答案】(1)2　哑铃(纺锤) (2)NH3　SO3 或 BF3　V 形　sp3　液氨存在分子间氢键，沸点高于 PH3，故 NH3 比 PH3 更易液化 (3)σ 键、π 键 (4)HgNH4Cl3　 325.5 NA × (a × 10－10)2·c × 10－10 【解析】(1)氮原子的电子排布式是 1s22s22p3，可知核外存在 2 对自旋相反的电子。最高能级为 p 轨道，电 子云轮廓图为哑铃(纺锤)形。 (2)不难计算出 NH －2 的中心原子 N 的价层电子对数为 4，孤电子对数为 2，可知空间构型为 V 形；液氨存 在分子间氢键，沸点高于 PH3，故 NH3 比 PH3 更易液化。 (3)由结构可知，存在的化学键为 σ 键、π 键。 (4)由均摊法可知，1 个晶胞中 Hg2＋、NH＋4 、Cl－个数分别为 1、1、3。晶体密度 ρ＝ M NAV，又 M(HgNH4Cl3) ＝325.5 g·mol－1，V＝(a×10－10)2·c×10－10 cm3。故 ρ＝ 325.5 NA × (a × 10－10)2·c × 10－10 g·cm－3。 36.[化学—选修 5:有机化学基础](15 分) 有机物 M 可用于治疗支气管哮喘，慢性支气管炎。该有机物可以由有机物 A 经过一系列反应合成得到， 其合成路线如图所示：9 请回答下列问题： (1)有机物 A 中含有官能团的名称为_______________。有机物 F 的名称为______________。 (2)③的反应条件为________，反应类型为________。 (3)有机物 B 的结构简式为_______________，反应⑤的化学方程式为______________________ __________________________________________________。 (4)A 的同分异构体中，同时符合下列条件的有______种。 ①含有苯环结构，且苯环上有两个取代基，②属于酯类物质，且遇 FeCl3 溶液显紫色。 (5)结合上述合成路线，设计以苯甲醛和 CH3MgBr 为起始原料制备苯基乙二醇( )的合成路线(无 机试剂任选)。 【答案】(1)醛基、醚键　邻氨基苯甲酸或 2­氨基苯甲酸　(2)浓硫酸，加热　消去反应 (4)1810 【解析】(1)有机物 A 中含有官能团的名称为醛基、醚键；苯甲酸为母体，氨气为取代基，有机物 F 的名 称为 2­氨基苯甲酸。 (2)③发生醇的消去反应，反应条件为浓硫酸，加热。 (3)有机物 B 的结构简式为 ，反应⑤的化学方程式 (4)A 的同分异构体符合下列条件：①含有苯环结构，且苯环上有两个取代基，②属于酯类物质，且遇 FeCl3 溶液显紫色，说明含有酯基和酚羟基，其中一个取代基为羟基，另外取代基为—OOCCH2CH3， —CH2OOCCH3，—COOCH2CH3，—CH2COOCH3，—CH2CH2OOCH，—CH(CH3)OOCH，具有邻间对三 种位置结构，共有 18 种。