2020届高考理综化学模拟试卷（全国卷Ⅰ）十五（解析版）

绝密★启用前 2020 年普通高等学校招生全国统一考试（模拟十五） 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。 一、选择题(本题包括 7 小题，每小题 6 分，共 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．化学与生产、生活、社会密切相关。下列有关说法中正确的是(　　) A．航天服的材质是由碳化硅、陶瓷和碳纤维等复合而成，它是一种新型有机合成材料 B．煤中含有苯、二甲苯等，可以通过煤的干馏得到，并将它们分离 C．经过一定的化学变化，可以从海水中提取氯化钠、镁、溴等 D．在海轮外壳镶嵌锌块，能减缓轮船的腐蚀，是利用牺牲阳极的阴极保护法 答案　D 解析　航天服的材质是由几种材料复合而成，是一种复合材料，A 错误；煤干馏后的煤焦油中含苯、二甲 苯等芳香族化合物，煤本身不含这些物质，B 错误；从海水中提取 NaCl 属于物理变化，C 错误；锌比铁 活泼，锌、铁、海水构成原电池时，锌作负极发生氧化反应而消耗，铁作为正极被保护，D 正确。 8．设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是(　　) A．标准状况下 11.2 L 乙烯和丙烯的混合气体中含 C—H 键的数目为 2NA B．S2 和 S8 的混合物共 6.4 g，其中所含硫原子数一定为 0.2NA C．0.5 mol 熔融的 NaHSO4 中含有的离子数目为 1.5NA D．含 0.2 mol H2SO4 的浓硫酸与足量铜反应，生成 SO2 的分子数为 0.1NA 答案　B 解析　乙烯与丙烯的 C—H 键数目不同，所以 0.5 mol 两者混合气体中 C—H 键数目在 2NA～3NA 之间，A 错；NaHSO4 中 H 以共价键与 O 结合，熔融状态下不电离，含有离子数目为 NA，C 错；铜只能与浓 H2SO4 反应，随反应进行浓硫酸变稀硫酸反应停止，生成的 SO2 分子数小于 0.1NA，D 错。 9．苯甲酸(M)可用于抗真菌及消毒防腐，其存在如下转化关系：下列说法正确的是(　　) A．浓硫酸加热的条件下，1 mol M 与 1 mol CH3CH2OH 混合，可生成 1 mol B．等质量的 M、N、W 分别在氧气中完全燃烧，W 的耗氧量最大 C．N 的一氯代物有 3 种同分异构体(不考虑立体异构) D．W 分子中所有碳原子一定共面 答案　B 解析　酯化反应是可逆反应，不能进行到底，A 错误；M、N、W 的分子式分别为 C 7H6O2、C7H12O2、 C6H12，当 M、N、W 的质量均为 m g 时，完全燃烧的耗氧量分别为32m 122×7.5 g、32m 128×9 g、32m 84 ×9 g，W 的 耗氧量最大，B 正确；N 的一氯代物有 4 种(注意—COOH 所连碳上也有氢原子)，C 错误；W 中碳原子呈 锯齿形，所有碳原子不可能共平面，D 错误。 10．Zn—ZnSO4—PbSO4—Pb 电池装置如图，下列说法错误的是(　　) A．SO 2－4 从右向左迁移 B．电池的正极反应：Pb2＋＋2e－===Pb C．左边 ZnSO4 浓度增大，右边 ZnSO4 浓度不变 D．若有 6.5 g 锌溶解，有 0.1 mol SO 2－4 通过离子交换膜 答案　B 解析　该电池左侧 Zn 粉为负极，右侧 Pb 粉为正极，A 项，SO 2－4 移向负极，正确；B 项，PbSO4 不溶于 水，电极反应为 PbSO4＋2e－===Pb＋SO2－4 ，错误；C 项，左边不断产生 Zn2＋，SO2－4 移向左侧，因而 ZnSO4 浓度增大，右侧每产生一个 SO2－4 ，电路中必须转移 2 个电荷，即有一个 SO 2－4 通过阴离子交换膜，移向左 侧，因而右侧 ZnSO4 的浓度几乎不变，正确；D 项，6.5 g 锌溶解，即 0.1 mol Zn 放电，失去 0.2 mol e－， 电路中必然有 0.2 mol 电荷转移，因而需要 0.1 mol SO 2－4 通过阴离子交换膜，正确。 11．已知 A、B、C、D 为短周期内原子半径依次增大的元素，X、Y、M、N 是由这四种元素中的两种组 成的常见化合物，甲、乙为其中两种元素对应的单质。若 X 与 Y、甲与乙的摩尔质量相同，Y 与乙均为淡 黄色固体，上述物质之间的转化关系如下图所示(部分反应物或生成物省略)，则下列说法中不正确的是(　　)A．相对分子质量：M＞N，沸点：N＞M B．A、C、D 的常见氧化物两两之间一定都能反应 C．四种元素形成的简单离子的半径：C＞B＞D＞A D．D 与其他元素均能形成离子化合物 答案　B 解析　根据题意可以推出，甲为氧气，乙为单质硫，Y 为过氧化钠，X 为硫化钠，M 为硫化氢，N 为水， A、B、C、D 依次为氢、氧、硫、钠。其中 H2O2 与 Na2O2 不能发生反应，故 B 项错误。 12．下列实验操作能达到实验目的的是(　　) 选项 实验目的 实验操作 A 制备 Fe(OH)3 胶体 将 NaOH 浓溶液滴加到饱和 FeCl3 溶液中 B 由 MgCl2 溶液制备无水 MgCl2 将 MgCl2 溶液加热蒸干 C 除去 Cu 粉中混有的 CuO 加入稀硝酸，过滤、洗涤、干燥 D 比较水与乙醇中氢的活泼性 分别将少量钠投入盛有等量水和乙醇的烧杯中 答案　D 解析　A 项，制备 Fe(OH)3 胶体的正确操作是将饱和 FeCl3 溶液滴加到沸水中，直接用氢氧化钠溶液与 FeCl3 溶液反应会产生 Fe(OH)3 沉淀，错误；B 项，将 MgCl2 溶液加热蒸干，MgCl2 水解产生 Mg(OH)2 而无 法得到无水 MgCl2，错误；C 项，Cu、CuO 均能与稀硝酸反应，错误。 13．常温下，浓度均为 0.1 mol·L－1、体积均为 100 mL 的两种一元酸 HX、HY 的溶液中，分别加入 NaOH 固体， lg c(H＋) c(OH－)随加入 NaOH 的物质的量的变化如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．HX 的酸性弱于 HY B．a 点由水电离出的 c(H＋)＝10－12 mol·L－1 C．c 点溶液中：c(Y－)＞c(HY) D．b 点时酸碱恰好完全中和 答案　C 解析　由于 lg c(H＋) c(OH－)越大，溶液中氢离子浓度越大，未加 NaOH 时，HX 溶液中 lg c(H＋) c(OH－)的值大，所以 HX 的酸性强 HY，因此 A 错误；由于 a 点 lg c(H＋) c(OH－)＝12，则溶液中 c(H＋)＝0.1 mol·L－1，溶液中水电离的 c(H＋)＝10－14 0.1 ＝10－13 mol·L－1，因此 B 错误；由于 c 点 lg c(H＋) c(OH－)＝6，则溶液中 c(H＋)＝10－4 mol·L－1，此时消耗 的 NaOH 为 0.005 mol，则溶液中的溶质为 NaY 和 HY，由于溶液显酸性，所以 HY 的电离程度大于 NaY 的水解程度，所以 c(Y－)＞c(HY)，因此 C 正确；由于浓度为 0.1 mol·L－1、体积为 100 mL 的 HY 与 NaOH 恰好中和时需消耗 NaOH 的物质的量为 0.01 mol，而 b 点时消耗的 NaOH 为 0.008 mol，所以此时酸过量， 因此 D 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．磷化铝(AlP)通常可作为一种广谱性熏蒸杀虫剂，吸水后会立即产生高毒的 PH3 气体(熔点为－132 ℃， 还原性强)。卫生安全标准规定：当粮食中磷化物(以 PH3 计)的含量不超过 0.05 mg·kg－1 时，粮食质量合格； 反之，粮食质量不合格。某化学兴趣小组的同学通过下列方法对粮食中残留的磷化物含量进行了研究。 操作流程 安全吸收装置→PH3 的产生与吸收→转移 KMnO4 吸收溶液→亚硫酸钠标准溶液滴定。 实验装置 已知 C 中盛有 100 g 原粮，E 中盛有 20.00 mL 1.13×10－3 mol·L－1 KMnO4 溶液(H2SO4 酸化)。请 回答下列问题： (1)仪器 D 的名称是___________________________________________________。 (2)B 中盛有焦性没食子酸的碱性溶液，其作用是吸收空气中的 O2，防止氧化装置 C 中生成的 PH3，则 A 中盛装 KMnO4 溶液的作用是____________________________。 (3)已知 MnO －4 被还原为 Mn2＋ ，若 0.1 mol PH3 恰好被 0.16 mol KMnO4 吸收，则 PH3 被氧化的产物是 ________________________________________________________________________， 写出 E 中发生反应的离子方程式：_________________________________________。 (4)收集 E 中吸收液，加水稀释至 250 mL，取 25.00 mL 于锥形瓶中，用 5.0×10－4 mol·L－1 的 Na2SO3 标准 溶液滴定剩余的 KMnO4 溶液： 序号 1 2 3 三次实验消耗 V 标/mL 11.02 11.30 10.98 ①滴定达到终点的现象是________________________________________________。 ②数据处理：消耗 Na2SO3 标准溶液______ mL；则该原粮中磷化物(以 PH3 计)的含量为________ mg·kg － 1。 ③ 若 C 中 反 应 完 全 后 ， 忘 记 通 入 空 气 即 进 行 (4) 中 的 滴 定 操 作 ， 则 消 耗 Na2SO3 标 准 溶 液 的 体 积__________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 【答案】(1)直形冷凝管(或冷凝管) (2)除去空气中的还原性气体，避免影响实验结果 (3)H3PO4(或磷酸)　5PH3＋8MnO－4 ＋24H＋===5H3PO4＋8Mn2＋＋12H2O (4)①当滴入最后一滴 Na2SO3 时，锥形瓶中溶液颜色由紫色恰好变为无色，且半分钟内不恢复　②11.00　 0.13(或 0.127 5)　③偏大 【解析】(1)仪器 D 为冷凝管，起冷凝回流的作用。(2)依据装置中的试剂选择分析判断，高锰酸钾溶液是 强氧化剂可以吸收空气中的还原性气体；焦性没食子酸先和碱反应，再和氧气反应可以吸收氧气；若不吸 收氧气，PH3 会在氧气中被氧化。(3)PH3 被酸性高锰酸钾氧化成磷酸，高锰酸钾被还原为锰离子，结合电 子守恒、电荷守恒和原子守恒可得反应的离子方程式为 5PH3＋8MnO－4 ＋24H ＋===5H3PO4＋8Mn2＋ ＋ 12H2O。(4)①依据滴定反应：2KMnO4＋5Na2SO3＋3H2SO4===2MnSO4＋K2SO4＋5Na2SO4＋3H2O，本实验 中无需选择指示剂，锥形瓶中溶液颜色由紫色恰好变为无色，且半分钟内不再恢复，表示达到了滴定终点。 ②平均消耗 Na2SO3 标准溶液 11.00 mL；依据滴定反应：2KMnO4＋5Na2SO3＋3H2SO4===2MnSO4＋K2SO4 ＋ 5Na2SO4 ＋ 3H2O 可 得 关 系 式 2KMnO4 ～ 5Na2SO3 ， 则 未 反 应 的 高 锰 酸 钾 的 物 质 的 量 为 0.011 0 L×5.0×10－4 mol·L －1×2 5×250 25 ＝2.2×10－5 mol，则与 PH3 反应的高锰酸钾的物质的量为 1.13×10－3 mol·L － 1×0.020 L－2.2×10 －5 mol＝6.0×10 －7 mol；根据反应 5PH3＋8KMnO4＋12H2SO4===5H3PO4＋8MnSO4＋ 4K2SO4＋12H2O 可得到定量关系为 5PH3～8KMnO4，则计算得到 PH3 物质的量为 6.0×10－ 7 mol×5 8＝ 3.75×10－7 mol；则 PH3 的质量分数为3.75 × 10－7 mol × 34 g·mol－1 0.1 kg ＝0.127 5 mg·kg －1≈0.13 mg·kg －1，所以 该原粮质量不合格。③准确测定 PH3 的含量，需要用高锰酸钾溶液全部吸收，避免产生较大误差，通入空 气的作用是保证 PH3 全部被吸收，若 C 中反应完全后，忘记通入空气即进行(4)中的滴定操作，则剩余的高 锰酸钾偏多，滴定消耗 Na2SO3 标准溶液的体积偏大。 27．某种电镀污泥中主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量的金(Au)，可以用于制取 Na2Cr2O7 溶液、金属铜、粗碲等，以实现有害废料的资源化利用，工艺流程如下： 已知：煅烧过程中 Cu2Te 发生的反应为 Cu2Te＋2O2 ===== 高温 2CuO＋TeO2 (1)煅烧时 Cr2O3 发生反应的化学方程式为__________________________________________________。 (2)酸化时 Na2CrO4 转化为 Na2Cr2O7 的离子方程式为___________________________。 (3)浸出液中除了含有 TeOSO4 外，还含有__________________(填化学式)，整个流程中可以循环利用的物 质是____________(填名称)。(4)配平还原过程中反应的化学方程式，并标注电子转移的方向和数目。 TeOSO4＋ SO2＋ ______=== Te↓＋ ______ (5)粗碲经熔融结晶法能得到纯碲。若电镀污泥中含 Cu2Te 的质量分数为 49.9%，回收提纯过程中的利用率 为 90%,1 000 kg 电镀污泥可以制得______ kg 含碲 99.8%的高纯碲。 【答案】　(1)2Cr2O3＋4Na2CO3＋3O2 ===== 高温 4Na2CrO4＋4CO2 (2)2CrO2－4 ＋2H＋===Cr2O2－7 ＋H2O (3)CuSO4　硫酸 (4) ＋3H2O===1Te↓＋3H2SO4 (5)225 【解析】(1)电镀污泥中含有 Cu2Te、Cr2O3 及少量 Au，加入纯碱、空气煅烧产生 CO2，煅烧后水浸得到 Na2CrO4 溶液，则煅烧时 Cr2O3 被氧化为 Na2CrO4，空气中 O2 参与反应，反应的化学方程式为 2Cr2O3＋ 4Na2CO3＋3O2 ===== 高温 4Na2CrO4＋4CO2。 (2)酸化时 Na2CrO4 转化为 Na2Cr2O7，离子方程式为 2CrO2－4 ＋2H＋===Cr2O2－7 ＋H2O。 (3)煅烧过程中 Cu2Te 发生的反应为 Cu2Te＋2O2 ===== 高温 2CuO＋TeO2，加入稀硫酸浸取后 CuO 生成 CuSO4 而进入浸出液，故所得浸出液中含有 CuSO4。电解沉积过程中，阴极上 Cu2＋放电析出 Cu，阳极上 H2O 放 电生成 O2 和 H＋，故电解液中含有 H2SO4，可循环利用。 (4)该过程中，Te 元素得电子，化合价由＋4 价降低到 0 价，则 S 元素失电子，化合价由＋4 价升高到＋6 价，其氧化产物为 H2SO4，结合原子守恒推知未知反应物为 H2O，化学方程式为 TeOSO4＋2SO2＋ 3H2O===Te↓＋3H2SO4，该反应中转移电子总数为 2×2e－＝4e－，利用“单线桥法”标注电子转移的方向和数 目。 (5)据 Te 原子守恒可得关系式：Cu2Te～Te，故 1 000 kg 电镀污泥可制得含 Te 99.8%的高纯 Te 的质量为 1 000 kg × 49.9% × 90% × 128 g·mol－1 256 g·mol－1 99.8% ＝225 kg。 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。(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“