2020届高考理综化学模拟试卷（全国卷Ⅰ）七（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（模拟七） 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。 4.本试卷可能用到元素的相对原子质量： 一、选择题：本题共 7 个小题，每小题 6 分，共计 42 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．下列有关化学与生活、工业的叙述中，不正确的是(　　) A．工业上生产玻璃、水泥、漂白粉及用铁矿石冶炼铁，均需要用石灰石为原料 B．未成熟的苹果肉遇碘酒变蓝色，成熟苹果的汁液能与银氨溶液发生反应 C．面粉中禁止添加 CaO2、过氧化苯甲酰等增白剂，CaO2 属于碱性氧化物，过氧化苯甲酰属于有机物 D．大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”，可以减少硫的氧化物和氮的氧化物对环境的污染 【答案】C 【解析】制玻璃的原料：石英、石灰石、纯碱等；制水泥的原料：石灰石和黏土；制漂白粉的原料：用石 灰石可以制得氧化钙进而得到消石灰，用氯气与消石灰反应得到漂白粉；炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石 灰石，A 正确；未成熟的苹果肉含有大量淀粉，遇碘酒变蓝色，成熟苹果淀粉水解生成了葡萄糖，葡萄糖 中含—CHO，能与银氨溶液发生反应，B 正确；碱性氧化物是指和酸反应生成盐和水的氧化物，过氧化钙 属于过氧化物，不是碱性氧化物，C 错误；二氧化硫和氮氧化物都是有毒物质，矿物中含有氮、硫元素， 如果矿物进行“脱硫、脱硝技术”，能减少二氧化硫和氮氧化物的排放，从而减少硫的氧化物和氮的氧化物 对环境的污染，D 正确。 8．NA 为阿伏加德罗常数的值，下列叙述错误的是(　　) A．1 mol 乙烯分子中含有的碳氢键数为 4NA B．1 mol 甲烷完全燃烧转移的电子数为 8NA C．1 L 0.1 mol·L－1 的乙酸溶液中含 H＋的数量为 0.1NA D．1 mol 的 CO 和 N2 混合气体中含有的质子数为 14NA 【答案】C2 【解析】A．1 个乙烯分子中含 4 个碳氢键，故 1 mol 乙烯中含 4NA 个碳氢键，故 A 正确；B.甲烷燃烧时， 碳元素由－4 价变为＋4 价，故 1 mol 甲烷燃烧转移 8 mol 即 8NA 个电子，故 B 正确；C.乙酸为弱酸，不能 完全电离，故溶液中的氢离子个数小于 0.1NA 个，故 C 错误；D.CO 和 N2 中均含 14 个质子，故 1 mol CO 和 N2 的混合物中含有的质子数为 14NA 个，故 D 正确。 9．下列物质在给定条件下的同分异构体数目正确的是(　　) A．C4H10 属于烷烃的同分异构体有 3 种 B．分子组成是 C5H10O2 属于羧酸的同分异构体有 5 种 C．分子组成是 C4H8O 属于醛的同分异构体有 3 种 D．分子组成是 C4H8O2 属于酯类的同分异构体有 4 种 【答案】D 【解析】A 项，C4H10 有正丁烷与异丁烷两种同分异构体，错误；B 项，羧酸含有—COOH，C5H10O2 可写 为 C4H9—COOH，C4H9—有 4 种，故分子组成是 C5H10O2 属于羧酸的同分异构体有 4 种，错误；C 项，C4H8O 可写为 C3H7—CHO，C3H7—有 2 种，故分子组成是 C4H8O 属于醛类的同分异构体有 2 种，错误；D 项， 分子组成为 C4H8O2 的酯类物质有 HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3， 共 4 种，正确。 10．某学习小组拟探究 CO2 和锌粒反应是否生成 CO，已知 CO 能与银氨溶液反应产生黑色固体。实验装 置如图所示: 下列说法正确的是(　　) A.实验开始时，先点燃酒精灯，后打开活塞 K B.b、c、f 中试剂依次为氢氧化钠溶液、浓硫酸、银氨溶液 C.装置 e 的作用是收集一氧化碳气体 D.用上述装置(另择试剂)可以制备氢气并探究其还原性 【答案】D 【解析】实验开始时，装置内含有空气，若先点燃酒精灯，锌与空气中的氧气反应产生 ZnO，干扰 CO2 与 Zn 的反应，故应该先打开活塞 K，使 CO2 充满整个装置后再点燃酒精灯，A 错误。通过实验原理可知 b 中试剂为饱和碳酸氢钠溶液，用来除去杂质氯化氢;c 中试剂为浓硫酸，用来干燥 CO2 气体;f 中试剂为银氨 溶液，用来验证一氧化碳的存在，B 错误。装置 e 的作用是安全瓶，防止 f 中溶液倒吸入 d 中，C 错误。 由于在实验室中是用稀盐酸与 Zn 粒反应制取氢气，反应不需要加热，因此也可以使用启普发生器制取，3 然后用饱和食盐水或水除 HCl 杂质，用浓硫酸干燥氢气，再通过盛有 CuO 的反应管来验证 H2 的还原性， e 作安全瓶，可以防止倒吸现象的发生，氢气是可燃性气体，在排放前要进行尾气处理，D 正确。 11．短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，其中 Y、Z 位于同一主族。X 的气态氢化物常用 作制冷剂。ZYW2 能与水剧烈反应，可观察到液面上有雾生成，并有刺激性气味的气体逸出，该气体可使 品红溶液褪色。下列说法正确的是(　　) A.最简单氢化物的沸点:Z>Y B.原子半径:W>Z>Y>X C.把 ZY2 通入石蕊溶液中先变红后褪色 D.向 ZYW2 与水反应后的溶液中滴加 AgNO3 溶液有白色沉淀生成 【答案】D 【解析】X 的气态氢化物常用作制冷剂，所以 X 是 N;Y 和 Z 位于同一主族，ZYW2 能与水剧烈反应，可观 察到液面上有雾生成，并有刺激性气味的气体逸出，该气体可使品红溶液褪色，即有 SO2 产生，所以 Y 是 O，Z 是 S，W 是 Cl，ZYW2 是 SOCl2。元素 Y 是 O，水分子间可形成氢键，水在常温下是液体，Z 是 S，最简单氢化物 H2S 常温下呈气态，所以最简单氢化物的沸点:ZW>X>Y，B 项错误;化合物 ZY2 是 SO2，该物质与水反应产生 H2SO3，H2SO3 具有 酸性，通入石蕊溶液中使石蕊变红但不使其褪色，C 项错误;化合物 ZYW2 是 SOCl2，与水反应产生 SO2 和 HCl，向反应后的溶液中滴加 AgNO3 溶液，发生反应:Ag++Cl-===AgCl↓，D 项正确。 12．溶于海水的 CO2 主要以 4 种无机碳形式存在，其中 HC 占 95%，利用图示装置从海水中提取 CO2， 有利于减少环境温室气体含量。下列说法正确的是(　　) A.a 室排出的是 NaOH、Ca(OH)2 等强碱性物质 B.b 室发生的主要反应:2H++C ===H2O+CO2↑ C.c 室发生的反应为 2H2O-4e-===O2↑+4H+ D.装置中产生的 O2 和提取的 CO2 的体积比约为 1∶4 【答案】D4 【解析】a 室电极与电源正极相连，是电解池阳极，电极反应为 2H2O-4e-===O2↑+4H+，H+通过阳离子交换 膜进入 b 室，A 项错误;a 室生成的 H + 通过阳离子交换膜进入 b 室，与主要含碳粒子发生反应 HC +H+===H2O+CO2↑ ， B 项 错 误 ;c 室 电 极 与 电 源 负 极 相 连 ， 是 电 解 池 阴 极 ， 电 极 反 应 为 2H2O+2e-===H2↑+2OH-，b 室海水中阳离子通过离子交换膜进入 c 室，故 c 室排出的是 NaOH、Ca(OH)2 等 强碱性物质，C 项错误;据阳极反应和 b 室反应可知，装置中产生的 O2 和提取的 CO2 的体积比约为 1∶4，D 项正确。 13．常温下，用 0.10 mol/L 的 NaOH 溶液滴定 0.10 mol/L 的 HA 溶液，滴定曲线如图 a 所示，混合溶液的 pH 与离子浓度变化的关系如图 b 所示。下列叙述错误的是(　　) A．Ka(HA)的数量级为 10－5 B．N 点，c(Na＋)－c(A－)＝ KW 1 × 10－8.72 C．P→Q 过程中，水的电离程度逐渐增大 D．当滴定至溶液呈中性时，c(A－)>c(HA) 【答案】B 【解析】A 项，根据图 a 可知，中和百分数为 50%时溶液的 pH＝4.74，此时溶液为等物质的量浓度的 NaA 和 HA 的混合溶液，由于 A－的水解和 HA 的电离都是微弱的，可以认为 c(A－)≈c(HA)，K a(HA)＝ cA－·cH＋ cHA ＝c(H＋)＝10－4.74，Ka(HA)的数量级为 10－5，正确；B 项，N 点，根据电荷守恒有 c(Na＋)＋ c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，即 c(Na＋)－c(A－)＝c(OH－)－c(H＋)＝ KW 1 × 10－8.72－1×10－8.72，错误；C 项，P→Q 过程中，随着氢氧化钠溶液的滴入，酸不断消耗，溶液的酸性逐渐减弱，水的电离程度逐渐增大，正确； D 项，根据图 b 可知，当 lgcA－ cHA＝0 [即cA－ cHA＝1]时，溶液呈酸性，则当滴定至溶液呈中性时，溶液 中 c(A－)>c(HA)，正确。5 26．无水 MgBr2 常用于催化剂。某化学小组在实验室选用下图所示装置(夹持装置略)，采用镁屑与液溴为 原料制备无水 MgBr2。 已知：①在浓硫酸存在下，加热到 140 ℃时乙醇脱水生成乙醚(C2H5OC2H5)，加热到 170 ℃时乙醇脱水生 成 CH2===CH2。 ②乙醚的熔点为 34.6 ℃，沸点为 132 ℃。 ③Mg 和 Br2 剧烈反应，放出大量的热；MgBr 2 具有强吸水性；MgBr 2 能与乙醚发生反应 MgBr 2 ＋ 3C2H5OC2H5MgBr2·3C2H5OC2H5。 实验主要步骤如下： Ⅰ.选用上述部分装置，正确连接，检查装置的气密性，向装置中加入试剂。 Ⅱ.加热装置 A，迅速升温至 140 ℃，并保持 140 ℃加热一段时间，停止加热。 Ⅲ.通入干燥的氮气，让液溴缓慢进入装置 B 中，直至完全加入。 Ⅳ.装置 B 中反应完毕后恢复至室温，过滤反应物，将得到的滤液转移至干燥的烧瓶中，在冰水中冷却， 析出晶体，再过滤得三乙醚合溴化镁粗产品。 Ⅴ.用苯洗涤粗产品，减压过滤，得三乙醚合溴化镁，将其加热至 160 ℃分解得无水 MgBr2。 回答下列问题： (1)装置 A 中使用仪器 m 的优点是________________________________________。 (2)步骤Ⅰ中所选装置的正确连接顺序是 a________ (填小写字母)。装置 D 的作用是__________________。 (3)若加热装置 A 一段时间后发现忘记加入碎瓷片，应该采取的正确操作是______________________ __________________________________________________。 (4)步骤Ⅴ中用苯洗涤三乙醚合溴化镁的目的是________________________。 (5)步骤Ⅴ采用减压过滤(使容器内压强降低，以达到固液快速分离)。下列装置可用作减压过滤的是 ________(填字母)。 (6)实验中若温度控制不当，装置 B 中会产生 CH2Br—CH2Br。请设计实验验证 CH2Br—CH2Br 的存在：从 反应后的混合物中分离提纯得到 CH2Br—CH2Br。 【答案】(1)使系统内压强相等，便于液体顺利流下 (2)efbcg(ef 可颠倒，bc 可颠倒)　防止倒吸　(3)停止加热，待冷却后补加碎瓷片　(4)除去乙醚和乙醇　(5)bc　6 (6)取少量 CH2Br—CH2Br 于试管中，加入 NaOH 溶液，加热，再加入稀硝酸酸化，滴加 AgNO3 溶液，有 淡黄色沉淀生成，证明有 CH2Br—CH2Br 【解析】(1)装置 A 中仪器 m 为恒压漏斗，其左侧导管可使漏斗内和烧瓶内气体相通、压强相等，打开恒 压漏斗时液体能顺利流下。 (2)为使镁、溴、乙醚反应生成 MgBr2 · 3C2H5OC2H5，由装置 A 制备乙醚并导入装置 B，用装置 D 防止装 置 B 中液体倒吸至装置 A 中；装置 E 用干燥的氮气将溴蒸气缓慢导入装置 B。故仪器连接顺序为 a－e，f－ b，c－g(ef 可颠倒，bc 可颠倒)。 (3)若加热装置 A 一段时间后发现忘记加入碎瓷片，应该停止加热，待冷却后补加碎瓷片。 (4)步骤Ⅳ得到的三乙醚合溴化镁粗产品吸附有乙醚和乙醇，步骤Ⅴ中用苯洗涤就是为了除去这些杂质。 (5)装置 b 用水流冲出装置内空气、装置 c 用抽气泵抽出装置内空气，使装置内压强减小。装置 a、d 都不 能使固液混合物上下压强差变大，不能用作减压过滤。 (6)若装置 A 温度控制不当，可能生成 CH2===CH2 气体，在装置 B 中与溴加成产生 CH2Br—CH2Br。检验 CH2Br—CH2Br 即检验溴原子，可将其水解为溴离子，再用稀硝酸、AgNO3 溶液检验溴离子，从而证明其 存在。 27．用含锂废渣(主要金属元素的含量：Li 3.50%　 Ni 6.55%　Ca 6.41%　Mg 13.24%)制备 Li2CO3，并用其 制备 Li＋电池的正极材料 LiFePO4。部分工艺流程如下： 资料：ⅰ.滤液 1、滤液 2 中部分离子的浓度(g·L－1)： Li＋ Ni2＋ Ca2＋ Mg2＋ 滤液 1 22.72 20.68 0.36 60.18 滤液 2 21.94 7.7×10－3 0.08 0.78×10－3 ⅱ.EDTA 能和某些二价金属离子形成稳定的水溶性络合物。 ⅲ.某些物质的溶解度(S)： T/℃ 20 40 60 80 100 S(Li2CO3)/g 1.33 1.17 1.01 0.85 0.72 S(Li2SO4)/g 34.7 33.6 32.7 31.7 30.9 Ⅰ.制备 Li2CO3 粗品 (1)上述流程中为加快化学反应速率而采取的措施是 ______________________。 (2)滤渣 2 的主要成分有________________________。 (3)向滤液 2 中先加入 EDTA，再加入饱和 Na2CO3 溶液，90 ℃充分反应后，分离出固体 Li2CO3 粗品的操作 是 ________。 (4)处理 1 kg 含锂 3.50%的废渣，锂的浸出率为 a，Li＋转化为 Li2CO3 的转化率为 b，则粗品中含 Li2CO3 的7 质量是 ________g。(摩尔质量：Li 7 g·mol－1　Li2CO3 74 g·mol－1) Ⅱ.纯化 Li2CO3 粗品 (5)将 Li2CO3 转化为 LiHCO3 后，用隔膜法电解 LiHCO3 溶液制备高纯度的 LiOH，再转化得电池级 Li2CO3。 电解原理如图所示，阳极的电极反应式是 ________________，该池使用了________(填“阳”或“阴”)离 子交换膜。 Ⅲ.制备 LiFePO4 (6)将电池级 Li2CO3 和 C、FePO4 高温下反应，生成 LiFePO4 和一种可燃性气体，该反应的化学方程式是 ____________________________________________________。 【答案】(1)研磨、70 ℃加热　(2)Mg(OH)2、Ni(OH)2 和 Ca(OH)2　(3)趁热过滤　(4)185ab　(5)4OH－－4e－ ===2H2O＋O2↑　阳　(6)Li2CO3＋2C＋2FePO4 =====高温 2LiFePO4＋3CO↑ 【解析】(1)流程中为加快化学反应速率而采取的措施是研磨、70 ℃加热。 (2)由资料ⅰ知，Mg、Ni、Ca 在溶液中浓度变化较大，滤渣 2 的主要成分有 Mg(OH) 2、Ni(OH)2 和 Ca(OH)2。 (3)向滤液 2 中先加入 EDTA，与二价金属离子络合，从而确保它们不与 Li＋一起沉淀，再加入饱和 Na2CO3 溶液，90 ℃充分反应后，形成 Li2CO3 的热饱和溶液，通过趁热过滤分离出固体 Li2CO3 粗品。 (4)由关系式得粗品中含 Li2CO3 的质量是 1 000 g × 3.50% × a × b × 74 g·mol－l 7 g·mol－l × 2 ＝185ab g。 (5)由已知得电解原理阳极发生氧化反应，阳极的电极反应式是 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，该池使用了 阳离子交换膜，Li＋移向阴极生成 LiOH。 (6)由原子守恒可知，可燃性气体应是 CO，该反应的化学方程式是 Li2CO3＋2C＋2FePO4 =====高温 2LiFePO4＋ 3CO↑。 28．含氮化合物对环境、生产和人类生命活动等具有很大的影响。请按要求回答下列问题： (1)利用某分子筛作催化剂，NH3 可脱除工厂废气中的 NO、NO2，反应机理如图所示。A 包含物质为 H2O 和________(填化学式)。 (2)已知：4NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(g)ΔH1＝－a kJ·mol－1 4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)ΔH2＝－b kJ·mol－1 H2O(l)===H2O(g) 　ΔH3＝＋c kJ·mol－1 则反应 4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(l)的 ΔH＝________ kJ·mol－1。8 (3)工业上利用氨气生产氢氰酸(HCN)的反应为 CH4(g)＋NH3(g)HCN(g)＋3H2(g)　ΔH>0。 ①其他条件一定，达到平衡时 NH3 转化率随外界条件 X 变化的关系如图所示。则 X 可以是________(填字 母)。 a．温度　 b．压强　　c．催化剂　　d.n(NH3) n(CH4) ②在一定温度下，向 2 L 密闭容器中加入 n mol CH4 和 2 mol NH3，平衡时 NH3 体积分数随 n 变化的关系 如图所示。 a 点时，CH4 的转化率为________%；平衡常数：K(a)________K(b)(填“>”“＝”或“ ”“P>S　(3)sp3　(4)2　V 形　Π43　< (5)4π·10－30 × NAρ(r31＋r32) 435 ×100% 【解析】(1)砷为 33 号元素，As 位于第四周期第ⅤA 族，其价电子即最外层电子。基态砷原子的价电子轨 道排布图为 核外电子占据的最高能级是 4p，该能级的电子云轮廓图为哑铃形。 (2)主族元素第一电离能的变化规律为同主族由上而下依次减小，同周期从左至右呈增大趋势，但ⅡA、ⅤA 族元素“反常”。S、P 和 N 三种元素第一电离能由大到小的顺序是 N>P>S。 (3)S、As 原子的最外层分别有 6 个、5 个电子，达到 8 电子稳定结构需分别形成 2 对、3 对共用电子对， 故雄黄(As4S4)分子结构中，黑球、白球分别表示硫、砷原子。每个硫原子都有 4 对价层电子对(2 对 σ 键电 子对、2 对孤电子对)，S 原子都是 sp3 杂化。 (4) SO2 分子中，S 原子结合 2 个 O 原子，有 2 个 σ 键。中心原子 S 的孤电子对数为1 2×(6－2×2)＝1，σ 键 电子对数为 2，价层电子对数为 3，VSEPR 模型为平面三角形，由于含 1 对孤电子对，故 SO2 分子为 V 形。 氧原子的价电子排布为 2s22p4，有 2 个未成对电子，两个氧原子各用 1 个未成对电子(p 轨道)与硫形成共用 电子对(σ 键)，各用 1 个未成对电子(p 轨道)与硫原子未杂化的 p 轨道形成大 π 键，表示为 Π43。SO2 分子中， 孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力，故两个 S—O 键的键角小于 120°； 而 NO －3 中中心原子 N 上的孤电子对数为1 2×(5＋1－3×2)＝0，价层电子对数为 3，VSEPR 模型为平面三角 形，由于不含孤电子对，NO －3 为平面三角形，NO －3 中 N—O 键的键角等于 120°。 (5) 1 个砷化镓晶胞中，有 Ga、As 原子各 4 个，8 个原子总体积为 V 原子＝4 3π(r1×10－10cm)3×4＋4 3π(r2×10 －10cm)3×4； 1 个晶胞的体积 V 晶胞＝m ρ＝ 4 NA × 145 g·mol－1 ρ g·cm－3 ；砷化镓晶体的空间利用率为 V原子 V晶胞×100%＝4π·10－30 × NAρ(r31＋r32) 435 ×100%。 36.[化学—选修 5:有机化学基础](15 分)11 聚合物 是一种聚酰胺纤维，广泛用于各种刹车片，其合成路线如下： 已知：①C、D、G 均为芳香族化合物，分子中均只含两种不同化学环境的氢原子。 。 (1)生成 A 的反应类型是________，D 的名称是______，F 中所含官能团的名称是________。 (2)B 的结构简式是______________；“B→C”的反应中，除 C 外，另外一种产物是________。 (3)D＋G→H 的化学方程式是________________________________________。 (4)Q 是 D 的同系物，相对分子质量比 D 大 14，则 Q 可能的结构有________种，其中核磁共振氢谱有 4 组 峰，且峰面积之比为 1∶2∶2∶3 的结构简式为__________(任写一种)。 (5)已知：乙炔与 1,3­丁二烯也能发生 Diels­Alder 反应。请以 1,3­丁二烯和乙炔为原料，选用必要的无机试 剂合成 ，写出合成路线(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反 应条件)。 【答案】(1)消去反应　对苯二甲酸　硝基、氯原子 (2) 　H2O （4）10 【解析】(1)根据题意分析可知 C2H5OH 生成 A(乙烯)的反应为消去反应，由 D 的分子式结合信息①可知 D12 的结构简式为 ，D 的名称是对苯二甲酸；由题意可知 F 的结构简式为 ，F 中含有硝基 和氯原子两种官能团。(2)“B→C”的反应为分子内脱水反应，除生成 C 外，另外一种产物是 H2O。(4)根 据题中限定条件可知 Q 比 D 多 1 个 CH2 原子团，且 Q 中含有两个羧基和一个苯环。若苯环上只有 1 个取 代 基 ， 应 为 —CH(COOH)2 ， 则 Q 仅 有 1 种 结 构 ； 若 苯 环 上 有 2 个 取 代 基 ， 分 别 为 —COOH 和 —CH2COOH，二者可处于邻位、间位和对位，则 Q 有 3 种结构；若苯环上有 3 个取代基，为 2 个—COOH 和 1 个 —CH3,2 个 —COOH 可位于苯环的邻位、间位和对位，则—CH3 取代苯环上的 1 个 H 原子，Q 分 别有 2 种、3 种和 1 种结构，综合上述分析，符合条件的 Q 的结构共有 1＋3＋2＋3＋1＝10 种。其中核磁 共振氢谱有 4 组峰，且峰面积之比为 1∶2∶2∶3 的结构简式为 。 (5)乙炔与 1,3­丁二烯也能发生 Diels­Alder 反应，即 与溴发生加成反应生成 ，再在“NaOH 水溶液、△”条件下水解即可生成 。