2020届高考理综化学模拟试卷（全国卷Ⅰ）十一（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（模拟十一） 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。 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．古籍中对“鍮石”有如下记载：“鍮石，自然铜之精也。今炉甘石(主要成分为碳酸锌)炼成者，假鍮也。 崔昉曰：铜一斤，炉甘石一斤，炼之成鍮石(假鍮)。”“水银坠地，鍮石可引上。”下列叙述错误的是(　　) A．假鍮是一种合金 B．炉甘石中的碳酸锌在冶炼中被还原 C．可以用盐酸鉴别真假“鍮石” D．分别用硫黄和“鍮石”处理“水银坠地”的原理是相同的 【答案】D 【解析】假鍮中发生的反应方程式 ZnCO3 =====△ ZnO＋CO2↑，C 与 ZnO 发生：C＋2ZnO =====△ CO2＋2Zn， Zn 与 Cu 熔合成合金，A 项说法正确；Zn 的化合价由＋2 价→0 价，化合价降低，被还原，B 项说法正确； 鍮石为铜单质，不与盐酸反应，假鍮石中含有锌单质，锌单质能与盐酸反应产生氢气，因此可以用盐酸鉴 别真假“鍮石”，C 项说法正确；消除水银污染，硫黄与水银发生反应生成 HgS，鍮石与水银形成铜汞剂， 属于合金，原理不同，D 项说法错误。 8．设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．用惰性电极电解 CuSO4 溶液一段时间后，若加入 29.4 g Cu(OH)2 能使溶液复原，则电解过程中转移电 子的数目为 1.2NA B．常温常压下，0.5 mol O3 与 11.2 L O2 所含的分子数均为 0.5NA C．一定条件下，丁烷催化裂化生成 1 mol 乙烯时，消耗丁烷的数目为 NA D．25 ℃时，1 L pH＝10 的 NaHCO3 溶液中含有 H2CO3 的数目为 10－4NA 【答案】A 【解析】A．若加入 29.4 g Cu(OH)2 能使溶液复原，则相当于阴极上析出氢气和铜，生成 0.3 mol 铜转移电 子个数＝0.3 mol×2×NA/mol＝0.6NA，根据原子守恒知，生成 0.3 mol 水需要 0.3 mol 氢气，生成 0.3 mol 氢2 气转移电子的个数＝0.3 mol×2×NA/mol＝0.6NA，所以电解过程中共转移电子数为 1.2NA，选项 A 正确；B. 常温常压下，11.2 L O2 的物质的量小于 0.5 mol，0.5 mol O3 和 11.2 L O2 的分子数不相等，选项 B 错误；C. 一定条件下，丁烷催化裂解除生成乙烯和乙烷外，还会裂解生成甲烷和丙烯，则生成 1 mol 乙烯时，消耗 丁烷的数目大于 NA，选项 C 错误；D.25 ℃时，1 L pH＝10 的 NaHCO3 溶液中含有 H2CO3 的数目小于 10－ 4NA，选项 D 错误。 9．下列有关分子 的叙述中，正确的是(　　) A．可能在同一平面上的原子最多有 20 个 B．12 个碳原子不可能都在同一平面上 C．所有的原子都在同一平面上 D．除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上 【答案】A　 【解析】B 项，该分子中碳碳双键连有的碳原子共面，苯环连有的碳原子共面，碳碳三键连有的碳原子共 线，碳碳双键、碳碳三键和苯环可以位于同一平面上，故 12 个碳原子可共面，错误；C 项，该分子中含 有—CH3 和—CHF2，所有原子不可能都在同一平面上，错误；D 项，与双键碳原子相连的碳原子不在两个 双键碳原子所在的直线上，错误。 10．钨是高熔点金属，工业上用主要成分为 FeWO4 和 MnWO4 的黑钨铁矿与纯碱共熔冶炼钨的流程如下， 下列说法不正确的是(　　) A．将黑钨铁矿粉碎的目的是增大反应的速率 B．共熔过程中空气的作用是氧化 Fe(Ⅱ)和 Mn(Ⅱ) C．操作Ⅱ是过滤、洗涤、干燥，H2WO4 难溶于水且不稳定 D．在高温下 WO3 被氧化成 W 【答案】D 【解析】A 项，将固体反应物粉碎可以增大反应物的接触面积，能提高反应速率，正确；B 项，通过流程 图可知，纯碱、空气、FeWO4 和 MnWO4 共熔发生反应，使 Fe(Ⅱ)和 Mn(Ⅱ)转化为难溶的 Fe2O3 和 MnO2， 进而通过冷却、水浸、过滤的方法除去，正确；C 项，Na2WO4 溶液中加入硫酸发生复分解反应，生成难 溶于水的 H2WO4，经过过滤、洗涤、干燥获得较为纯净的 H2WO4，加热使其分解为 WO3，正确；D 项， 在高温下 H2 与 WO3 反应生成 W 和 H2O，从元素价态变化来看，WO3 为氧化剂，被还原，错误。 11．如图是含氮化合物及单质的“类别—价态”二维图，结合二维图及氧化还原反应原理的基本规律，下列 相关分析或预测错误的是(　　)3 A．硝酸具有较强的氧化性，可用稀硝酸清洗“银镜实验”后的试管 B．NO、NO2 和 NH3 在一定条件下均能反应，可用氨气处理氮氧化物 C．可加热 NH4NO3 和 Ca(OH)2 制备氨气 D．联氨(N2H4)可能被亚硝酸(HNO2)氧化生成氢叠氮酸 NH3 【答案】C 【解析】A 项，HNO3 中氮元素为＋5 价，具有强氧化性，稀硝酸能氧化许多不活泼的金属，如 Cu、Ag 等， 正确；B 项，由题图可知 NO、NO2 和 NH3 在一定条件下均能发生归中反应，产物是氮气和水，氨气可用 于处理氮氧化物，正确；C 项，通过分析 NH4NO3 中氮元素价态可知，其可能发生自身的氧化还原反应， 所以其受热分解产物不一定有 NH3，故不能用 NH4NO3 和 Ca(OH)2 共热制备 NH3，错误；D 项，依据价态 分析，N2H4(氮为－2 价)和 HNO2(氮是＋3 价)反应可能生成 HN3(氮是－1 3价)，正确。 12．水系锌离子电池是一种新型二次电池，工作原理如下图。该电池以粉末多孔锌电极(锌粉、活性炭及黏 结剂等)为负极，V2O5 为正极，三氟甲磺酸锌[Zn(CF3SO3)2]为电解液。下列叙述错误的是(　　) A．放电时，Zn2＋向 V2O5 电极移动 B．充电时，阳极区电解液的浓度变大 C．充电时，粉末多孔锌电极发生还原反应 D．放电时，V2O5 电极上的电极反应式为 V2O5＋xZn2＋＋2xe－===ZnxV2O5 【答案】B　 【解析】A 项，放电时，阳离子向正极移动，所以 Zn2＋向 V2O5 电极移动，正确；B 项，充电时，阳极区 发生氧化反应，同时阳离子向阴极移动，则锌离子通过阳膜向左移动，所以阳极区电解液的浓度不变，错 误；C 项，充电时，粉末多孔锌电极为阴极，发生还原反应，正确；D 项，放电时，V2O5 电极为正极，发 生还原反应，电极反应式为 V2O5＋xZn2＋＋2xe－===ZnxV2O5，正确。 13．常温下，用 0.100 0 mol·L－1 NaOH 溶液分别滴定浓度均为 0.100 0 mol·L－1 HX 溶液和 HY 溶液各 20.00 mL，得到 2 条滴定曲线，如图所示。下列叙述正确的是(　　)4 A．由图可推知，HX 是弱酸，而 HY 是强酸 B．滴定 HY 时，可用甲基橙作指示剂，当溶液颜色由橙色变为黄色时，达到滴定终点 C．滴定至 B 点时，溶液中：c(Y－)>c(Na＋)>c(HY)>c(H＋)>c(OH－) D．若 A、C 两点对应的 pH 分别为 1、9，则两点处水电离出的 c(H＋)之比为 104∶1 【答案】C 【解析】A 项，由图可知，0.100 0 mol·L－1 HX 溶液和 HY 溶液的 pH 分别是 1 和 3，HX 是强酸，而 HY 是弱酸，错误；B 项，滴定 HY 时，滴定终点生成强碱弱酸盐，溶液呈碱性，应该选择酚酞作指示剂，错 误； C 项，由图可知，滴定至 B 点时 HY 有一半被中和，溶液的 pHc(Na＋)>c(HY)>c(H＋)>c(OH－)，正确；D 项，若 A、C 两点对应的 pH 分别为 1、 9，则两点处水电离出的 c(H＋)之比为 10－13∶10－9＝1∶104，错误。 二、非选择题(本题包括必考题和选考题两部分，共 58 分。第 26 题～28 题为必考题，每个试题考生都必 须做答。第 35 题～第 36 题为选考题，考生任选一题做答。) 26．水合肼(N2H4·H2O)又名水合联氨，无色透明，是具有腐蚀性和强还原性的碱性液体，它是一种重要的 化工试剂。利用尿素法生产水合肼的原理为：CO(NH2)2＋2NaOH＋NaClO===N2H4·H2O＋Na2CO3＋NaCl。 实验 1：制备 NaClO 溶液。(已知：3NaClO =====△ 2NaCl＋NaClO3) (1)图甲装置Ⅰ中烧瓶内发生反应的化学方程式为____________________________________________。 (2)用 NaOH 固体配制溶质质量分数为 30%的 NaOH 溶液时，所需玻璃仪器除量筒外还有__________(填字 母)。 a．烧杯 b．容量瓶 c．玻璃棒 d．烧瓶5 (3)图甲装置Ⅱ中用冰水浴控制温度的目的是_____________________________________________。 实验 2：制取水合肼。 (4)图乙中若分液漏斗滴液速度过快，部分 N2H4·H2O 会参与 A 中反应并产生大量氮气，降低产品产率。写 出该过程反应生成氮气的化学方程式：_________________________。 充分反应后，蒸馏 A 中溶液即可得到水合肼的粗产品。 实验 3：测定馏分中水合肼的含量。 (5)称取馏分 3.0 g，加入适量 NaHCO3 固体(滴定过程中，调节溶液的 pH 保持在 6.5 左右)，加水配成 250 mL 溶液，移出 25.00 mL 置于锥形瓶中，并滴加 2～3 滴淀粉溶液，用 0.15 mol·L－1 的碘的标准溶液滴定(已知： N2H4·H2O＋2I2===N2↑＋4HI＋H2O)。 ①滴定时，碘的标准溶液盛放在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。 ②下列能导致馏分中水合肼的含量测定结果偏高的是________(填字母)。 a．锥形瓶清洗干净后未干燥 b．滴定前，滴定管内无气泡，滴定后有气泡 c．读数时，滴定前平视，滴定后俯视 d．盛标准液的滴定管水洗后，直接装标准液 ③实验测得消耗 I2 溶液的平均值为 20.00 mL，馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为__________________。 【答案】　(1)MnO2＋4HCl(浓) =====△ MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)ac (3)防止 NaClO 受热分解，影响水合肼的产率 (4)N2H4·H2O＋2NaClO===N2↑＋3H2O＋2NaCl (5)①酸式　②d　③25% 【解析】(2)配制一定质量分数的溶液不用容量瓶和烧瓶。 (4)N2H4·H2O 被 NaClO 氧化为 N2，NaClO 的还原产物是 NaCl，据此可写出氧化还原反应的方程式。 (5)①碘液能腐蚀橡胶，应选用酸式滴定管。 ②a 项无影响；b 项滴定后有气泡，读取体积偏小；c 项俯视读数时，体积偏小，测定结果偏小；d 项读取 体积偏大。 ③2I2　　　　～　　　　　N2H4·H2O 0．15×20×10－3 mol　　　1 2×0.15×20×10－3 mol 则水合肼的质量分数＝ 1 2 × 0.15 × 20 × 10－3 mol × 50 g·mol－1 × 10 3.0 g ×100%＝25%。 27．磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。一种回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片(主要 成分为 LiFePO4、炭黑和铝箔)中金属的流程如下：6 (1)步骤①中“碱溶”反应的化学方程式为________________________________。 (2)步骤②中反应的离子方程式为__________________________________________。 若用 H2O2 代替 HNO3，其优点是___________________________________________。 (3)步骤③沉淀的主要成分是________。 (4)步骤④中生成含 Li 沉淀________(填“能”或“不能”)用硫酸钠代替碳酸钠，原因是__________________ _________________________________________________________________________________。 【答案】(1)2Al＋2NaOH＋6H2O===3H2↑＋2Na[Al(OH)4] (2)3LiFePO4＋NO－3 ＋13H ＋===3Li＋＋3Fe3 ＋＋3H3PO4＋NO↑＋2H 2O　不产生氮氧化物等大气污染物　 (3)Fe(OH)3　(4)不能　硫酸锂易溶于水，不能形成含锂沉淀 【解析】(1)步骤①中“碱溶”反应的化学方程式为 2Al＋2NaOH＋6H2O===3H2↑＋2Na[Al(OH)4]。 (2)步骤②中反应的离子方程式为 3LiFePO4＋NO－3 ＋13H＋===3Li＋＋3Fe3＋＋3H3PO4＋NO↑＋2H2O，若用 H2O2 代替 HNO3，其优点是不产生氮氧化物等大气污染物。 (3)由以上分析可知步骤③沉淀的主要成分是 Fe(OH)3。 (4)硫酸锂易溶于水，不能用硫酸钠代替碳酸钠。 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 Cl 2(g)，平衡时 ClNO 的体积分数随7 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 ClNO 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) 在元素周期表中，除稀有气体元素外几乎所有元素都能与氢形成氢化物。 (1)氨气是共价型氢化物。工业上常用氨气和醋酸二氨合铜{[Cu(NH3)2]Ac}的混合液来吸收一氧化碳(醋酸根 简写为 Ac－)。反应方程式为[Cu(NH3)2]Ac＋CO＋NH3[Cu(NH3)3CO]Ac。 ①请写出基态 Cu 原子的电子排布式：____________________________________________。 ②氨水溶液中各元素原子的第一电离能从大到小的排列顺序为______，理由是______________________ _______________________________________。其中 NH3 应为________分子(填“极性”或“非极性”)。 ③醋酸分子中的两个碳原子的杂化方式分别是______。 ④生成物[Cu(NH3)3CO]Ac 中所含化学键类型有________(填序号)。 a．离子键 b．金属键 c．共价键 d．配位键 (2)某离子型氢化物化学式为 XY2，晶胞结构如图所示，其中 6 个 Y 原子()用阿拉伯数字 1～6 标注。 ①已知 1、2、3、4 号 Y 原子在晶胞的上、下面上。则 5、6 号 Y 原子均在晶胞________(填“侧面”或“内 部”)。 ②根据以上信息可以推知，XY2 晶体的熔、沸点____________________________________ (填“＞”“＝”或“＜”)固态氨的沸点。 ③若该晶胞的边长为 a nm，密度为 ρ g·cm－3，XY2 的摩尔质量为 M g·mol－1，则阿伏加德罗常数可表示为 ____________________________________(用含 a、ρ、M 的代数式表示)。8 【答案】(1)①[Ar]3d104s1 或 1s22s22p63s23p63d104s1　②N＞O＞H　同周期元素，从左至右第一电离能呈增 大趋势，但第ⅤA 族元素的 2p 能级处于半充满状态，结构稳定，第一电离能反常，大于第ⅥA 族元素　 极性　③sp3 和 sp2　④acd (2)①内部　②＞　③2M × 1021 ρa3 【解析】(1)①铜元素为 29 号元素，原子核外有 29 个电子，所以其核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1 或[Ar]3d104s1。②氨水中含氢、氮、氧三种元素，同主族元素，从上至下第一电离能逐渐减小，同周期元 素，从左至右第一电离能呈增大趋势，但第ⅤA 族元素的 2p 能级因为是半充满状态，结构稳定，第一电 离能反常，大于第ⅥA 族元素的第一电离能，所以第一电离能从大到小的顺序为 N＞O＞H；氨分子是三角 锥型结构，是极性分子。③甲基中碳原子形成 4 个 σ 键，杂化轨道数目为 4，采用 sp3 杂化。④铜离子和 氨分子有配位键，氨分子中有共价键，[Cu(NH3)3CO]＋和 Ac－之间形成离子键，所以选 acd。 (2)①X 在 8 个顶点和体心，晶胞中一共含有 2 个 X，则由氢化物化学式 XY2，可知该晶胞中含有 4 个 Y，又 1、2、3、4 号 Y 原子在晶胞上、下面上，则实际为 2 个 Y 原子，则 5、6 号 Y 原子均在晶胞内部。②XY2 晶 体为离子晶体，固态氨为分子晶体，所以 XY2 晶体的熔、沸点高于固态氨的熔、沸点。③晶胞中含有 2 个 XY2，所以有关系式：(a×10－7 cm)3ρ g·cm－3 NA mol－1×1 2＝M g·mol－1，则 NA＝2M × 1021 ρa3 。 36.[化学—选修 5:有机化学基础](15 分) 喹 硫 平 是 一 种 非 经 典 抗 精 神 疾 病 的 药 物 ， 对 多 种 神 经 递 质 受 体 有 相 互 作 用 ， 其 结 构 为 ，它的合成路线如下： 已知：(Ⅰ)反应①为取代反应 (Ⅱ) 请回答下列问题： (1)下列说法不正确的是________。 A．物质 能发生氧化反应，不能发生还原反应 B．反应⑤的目的是保护碳碳双键，防止被氧化9 C．喹硫平的分子式为 C46H52S2N6O8 D．1 mol 物质 D 最多能与 3 mol NaOH 反应 (2)分子式为 C13H9NO4S 的物质的结构简式是______________。 (3)物质 OHCCH===CHCH===CH(CH2)4CHO 的同分异构体有多种，写出符合下列条件的所有同分异构体 的结构简式：____________________________________________。 ①与 FeCl3 溶液发生显色反应；②分子中含三个甲基；③1H 核磁共振谱只有四个峰。 (4)已知：—SH(巯基)的性质与—OH 相似，则 在一定条件下发生缩聚反应的化学方程式为 ________________________。 (5) 是一种重要的有机化合物。请设计合理方案，完成从 到 的合成 路线流程图(无机试剂任选)：_____________________。 【解析】根据流程图，D 在氢氧化钠的醇溶液中加热发生消去反应生成 HOOCCH===CHCOOH，则 D 为 HOOCCH2CHBrCOOH，C 被酸性高锰酸钾溶液氧化成 D，B 与 HBr 反应生成 C，A 与氢氧化钠的水溶液 加 热 生 成 B ， 则 C 为 HOCH2CH2CHBrCH2OH ， B 为 HOCH2CH===CHCH2OH ， A 为 BrCH2CH===CHCH2Br。反应①为取代反应，则结合反应②的产物可知分子式为 C13H9NO4S 的物质的结构 简式为 。 (1)A.物质 分子中含有碳碳双键，能发生氧化反应，碳碳双键也能与氢气加成，能发生还 原反应，故 A 错误；B.根据流程图，反应⑤的目的是保护碳碳双键，防止碳碳双键被酸性高锰酸钾氧化， 故 B 正 确 ； C. 根 据 喹 硫 平 的 结 构 可 知 ， 分 子 式 为 C46H54S2N6O8 ， 故 C 错 误 ； D.D 为 HOOCCH2CHBrCOOH，1 mol D 含有 2 mol—COOH 和 1 mol—Br，最多能与 3 mol NaOH 反应，故 D 正确。 (2)分子式为 C13H9NO4S 的物质的结构简式是 。 (3)①与 FeCl3 溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；②分子中含三个甲基；③1H 核磁共振谱只有四个峰； OHCCH===CHCH===CH(CH2)4CHO 满 足 条 件 的 同 分 异 构 体 有10 (4)—SH(巯基)的性质与—OH 相似，则 在一定条件下发生缩聚反应的化学方程式为 n ――→ 一定条件下 (5) 被酸性高锰酸钾溶液氧化得到 和氢气 发生催化加成反应生成 CH3CH(OH)CH2CH(OCH3)CH2COOH，最后发生酯化反应生成 ，所以 其合成路线为 ――→ KMnO4 H2SO4 ――→ H2 催化剂 【答案】(1)AC　(2)