2020届安徽省安庆市高三第二次模拟考试 理综化学（解析版）

页 1 第 绝密★启封并使用完毕前 2020 年安庆市高三模拟考试（二模） 理科综合能力测试试题 本试卷分选择题和非选择题两部分，共 38 题，满分 300 分，共 14 页。答题时间是 150 分钟。考试结 束后，将本试卷和答题卡一并交回。 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。 2.选择题必须使用 2Ｂ铅笔填涂；非选择题必须使用 0.5 毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔记 清楚。 3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上 答题无效。 4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。 5.保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 可能用到的相对原子质量：H -1 Li-7 B- 11 C -12 N-14 O-16 S -32 Cu- 64 一、选择题：本大题共 13 个小题，每小题 6 分。共 78 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．中国古代印染享誉世界，常使用的矿物、植物染料有丹砂（HgS）、雌黄（As2S3）、汉蓝汉紫（钡铜硅酸 盐）、赤铁矿粉、蓝草等。下列说法错误的是 A．丹砂、雌黄的形成与硫质火山的喷发有关 B．汉蓝汉紫化学性质不稳定，遇水易褪色 C．赤铁矿粉主要化学成分是氧化铁，也可用作涂料和炼铁原料 D．“青，取之于蓝，而青于蓝”中的青是从植物蓝草中提取，涉及的主要方法是萃取 8．关于化合物 和 ，下列说法错误的是 A．都能发生取代反应和加成反应 B．密度都小于水且难溶于水 C．两种分子中碳原子都可能共平面 D．都能使溴的四氯化碳溶液褪色 9．石蜡油（液态烷烃混合物）分解实验的改进装置如下图所 示， 关于实验操作或叙述错误的是 A．使用二氧化锰，可以加快石蜡油的分解速率 B．将试管中的物质调成糊状，只是为了增大受热面积 C．使用酒精灯防风罩可提高加热温度 D．实验中使酸性高锰酸钾溶液褪色的气体可能是乙烯 10．我国科学家在动态化学领域发现二硒和二硫的键交换反 应 是利用光的波长控制的动态过程，简化表示为：S-S (g) + Se-Se(g) 2 S-Se(g)。下图为该动态过程示 意图，下列叙述错误的是 A．已知 S-S 键、S-Se 键、Se-Se 键的键能分别为 a kJ·mol-1、b kJ·mol-1 、c kJ·mol-1 ， 则 该 反应的反应热为(a+c-2b) kJ·mol-1 B．光的能量与波长有关，由图可知断开 S-S 键所需能量较高 C．该动态过程在可见光范围内有利于形成 S-Se 化合物页 2 第 D．可利用光提供能量实现该动态过程 11．2019 年度诺贝尔化学奖颁发给锂离子电池的研究人员。为提升锂电池的充放电效率，现阶段的研究方 向是锂-空气燃料电池，这两种电池的工作原理如下图所示。下列说法错误的是 锂离子电池 锂-空气燃料电池 A．上图所示锂离子电池的工作原理是 Li+在正负极材料之间的脱离和嵌入 B．锂离子电池的比能量高于锂-空气燃料电池 C．锂-空气燃料电池的正极材料可为多孔碳材料电极 D．锂-空气燃料电池的总反应为：2Li + O2 ＝ Li2O2 12．已知 25℃时，某有机酸 HA(Ka＝4×10－6 ) 可以与氯化钙溶液反应（CaA2 难溶），现向 10 ml 0.1mol·L -1 HA 溶液中加入 CaCl2 粉末（忽略溶 液 体 积变化），溶液的 pH 随 Ca2+浓度变化曲线如图所示， 下 列 叙述正确的是 A．Ka 随温度和浓度升高而增大 B．X 点由水电离出的 c(H+)=0.01mol·L-1 C．25℃，Ksp(CaA2)的数量级为 10-14 D．Y 点的溶液中：c(HA)+ c(A-)= 0.1mol·L-1 13．一种常见化合物的结构（如图所示），其中 X、Y、Z、W 是短周期主族元素，且原子序数依次增大，W 的 核外电子数是 Y 的价电子数的 2 倍，下列叙述正确的是 A．X 与 Y 可形成多种化合物 B．W 的氢化物稳定性一定大于 Z 的氢化物 C．Z 的最高价氧化物对应的水化物为弱酸 D．原子半径由大到小的顺序为 W>Z>Y>X 26．（15 分） 草酸亚铁（FeC2O4·xH2O）是重要的化工材料。在实验室中探究用（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O 制备草酸亚铁，具体流程如下： ① ② 抽滤制备（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O 溶解 H2SO4 H2C2O4 FeC2O4·xH2O 母液页 3 第 已知：（1）草酸亚铁晶体为淡黄色粉末，溶于稀酸，Ksp 约为 3.2×10-7； （2）草酸（H2C2O4）无色易溶于水，熔点为 101℃，在 170℃以上分解。 回答下列问题： （1）步骤①加入 H2SO4 目的是 ，步骤②H2C2O4 过量的主要目的是 。 （2）母液的主要成分除了 FeC2O4 外还有 （填化学式）。 （3）在制备过程中生成 FeC2O4 沉淀的离子方程式为 。根据 H2C2O4 Ka1=5.9×10-2, Ka2=6.5×10-5 及相关数据，通过计算说明该制备原理是否正确 。 （4）某实验小组制备得到 FeC2O4·xH2O 晶体。为测定所含结晶水数目，用硫酸溶解一定量晶体后，再 用酸性高锰酸钾溶液直接滴定溶液中的 Fe2+，从而计算得出结晶水数目。该方案是否可行 （填“可行” 或者“不可行”），请说明理由 。 （5）草酸亚铁晶体可以进一步制备高纯还原铁粉需要用到 CO。拟用下列装置分解草酸制备少量 CO。 其合理的连接顺序为 （填字母）。 27．（14 分） 络氨铜是一种常用的农药中间体。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用机床切削的粗铜 屑制备产品[Cu(NH3)4]SO4·H2O，具体流程如下： 回答下列问题： （1）步骤①中与产品有关的反应离子方程式是__________________________________。 （2）步骤②用 NaOH 调节 pH 至 3.0 左右，主要目的是_____________________。检验悬浊液中杂质离 子沉淀完全的方法是____________________________________。 （3）步骤③④中都加入 95%的乙醇，其作用分别是_____________ 、 ____________。 （4）步骤⑤正确的干燥方法是_________（填标号）。 A．在烘箱中烘干 B．自然风干或晾干 C．在盛有浓硫酸的干燥器中干燥 （5）已知 Cu(NH3)42+的浓度与特定波长光的吸收程度（用吸光度 A 表示）在一定范围内成正比。称取 0.7008g 胆矾样品，溶解后定容至 100mL，取该溶液 10mL，加足量氨水，再用蒸馏水定容至 25mL。通过该 实验，Cu2+几乎全部转化为 Cu(NH3)42+，重复三次，测得溶液平均吸光度 A=0.126。 根据上图实验数据，计算该胆矾样品的纯度约为_____________（保留两位有效数字）。 28．（14 分） ´ÖÍ­ м ¢ÙÏ¡ ÁòËá H2O2 ¼ÓÈÈ ·Ï Ôü ÂËÒº1 ¢ÚH2O2 ΢ ÈÈ NaOHµ÷ÖÁpH£½3.0 Ðü×ÇÒº ÂËÔü ÂËÒº2 ¢ÛÊÊÁ¿µÄ°±Ë® ÊÊÁ¿95£¥ÒÒ´¼ À¶É« ¾§Ìå ¢Ü°±Ë®¡¢ 95£¥ÒÒ´¼ Ï´ µÓ4´Î ¢Ý ¸ÉÔï ²ú Æ· A B C D C E C F C 页 4 第 氨气是化肥工业和基础有机合成工业的重要原料。 （1）诺贝尔奖获得者埃特尔提出了合成氨反应吸附解离的机理，通过实验测得合成氨势能如下图所示： 在合成氨吸附解离的过程中，下列状态最稳定的是 (填序号)。 A． N2 (g) + H2 (g) B．NH3 (g) C．NH3 (ad) D．N(ad)+3H(ad) 步骤：NH3 (ad) NH3（g）∆H= kJ·mol-1 ，若要使该平衡正向移动，可采取的措施是 (填 序号)。 A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．减小压强 （2）研究发现合成氨反应的热效应与压强有关。在 500℃条件下相关数据如下表所示： 压强/Mpa 0.1 10.1 20.2 30.4 40.5 ∆H/ kJ·mol-1 -54.0 -54.7 -55.6 -56.5 -57.6 根据表中数据，合成氨的热效应规律是_________________________________________。 （3）在合成氨的实际生产中，未反应的气体（含不参与反应的惰性气体）可多次循环使用。当氢氮比 [c(H2):c(N2)]为 3 时，平衡时氨气的含量关系式为： ω（NH3）=0.325KPP(1-i)2 （KP—平衡常数 P—平衡体系压强 i—惰性气体体积分数） 当温度为 500℃，平衡体系压强为 2.3MPa，不含惰性气体时，平衡时氨气的含量为 ω， 若温度不变，体系中有 13％的惰性气体，则将压强调整为 MPa（保留 2 位有效数字）时，平 衡时氨气的含量仍为 ω。 （4）在 t℃、压强为 3.6MPa 条件下，向一恒压密闭容器中通入氢氮比为 3 的混合气体，体系中气体的 含量与时间变化关系如下图所示： 反应 20min 达到平衡，试求 0~20 分钟内氨气的平均反应速率 v（NH3）= MPa·min-1。该温度下 N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）以分压表示的平衡常数的计算式 Kp= 。 若起始条件一样，在恒容容器中发生反应，则达到平衡时 H2 的含量符合上图中 点（填“d”、 “e”、“f”或“g”）。 35.[化学——选修 3：物质结构与性质]（15 分） 2 1 2 3页 5 第 硼及其化合物在工农业生产、新型材料等方面应用广泛。回答下列问题： （1）B 的基态原子核外电子排布式为____________________，与硼处于同周期且相邻的两种元素和硼的 第一电离能由大到小的顺序为_________________。 （2）①硼、铝同主族，晶体硼的熔点为 2300℃，而金属铝的熔点为 660.3℃，试从晶体结构解释其原 因________________________________________________________________。 ②中美学者携手发现了结构酷似中国红灯笼的全硼富勒烯团簇—B40。 44g 该物质含有_________________个原子。 （3）我国著名化学家申泮文教授对硼烷化学的研究开启了无机化学的新篇章。 ①最简单的硼烷是 B2H6，其分子结构如图所示： B 原子的杂化方式为_________。 ②氨硼烷（NH3BH3）被认为是最具潜力的新型储氢材料之一，该分子内存在_____（填标号）。 A．σ 键 B．π 键 C．配位键 D．离子键 ③NaBH4 是一种重要的储氢载体，NaBH4 中的阴离子空间构型是_______________。 （4）氮化硼（BN）晶体是一种特殊的高硬度材料其结构如图所示： 晶胞沿 z 轴在平面的投影图中，B 原子构成的几何形状是____________。已知立方氮化硼晶体中晶胞参 数为 a nm，设阿伏加德罗常数值为 NA，则该晶体的密度表达式为 g·cm−3。 36. [化学一选修 5：有机化学基础] （15 分） 叔丁基苯酞（J）是我国自主研发的治疗中枢神经损伤的药物，合成路线如下： 回答下列问题： （1）A 的名称是______________，试剂 X 是______________。 （2）B 生成 C 的反应类型是________，D 生成 E 的化学方程式为__________________。 （3）G 中所含官能团名称是______________，叔丁基苯酞的结构简式是_____________。 （4）已知有机物M 是上述流程中有机物 H 的同分异构体，满足以下条件的同分异构体共有________种。页 6 第 ①M 含有和 H 相同的官能团，且所有官能团均直接与苯环相连；②分子中有一个 C 原子与另 4 个碳原子以 单键相连，且结构中只有三个甲基。 （5）参照上述合成路线，设计由甲烷和甲苯制备 的合成路线(其他试剂任 选)________________________________________________________。 2020 年安庆市高三模拟考试（二模） 化学答案 7．【答案】B 【解析】丹砂、雌黄都是硫化物，与硫质火山的喷发有关，A 项正确；汉蓝汉紫是硅酸盐，化学性质稳定， 难溶于水，B 项错误；赤铁矿粉主要化学成分是氧化铁，可用作涂料和炼铁原料，C 项正确；提取蓝草中颜 色涉及的主要方法是萃取，D 项正确。 8．【答案】D 【解析】烃类能发生取代反应，碳碳双键能发生加成反应，A 项正确；烃类密度小于水且难溶于水，B 项正 确；两种分子中碳原子都可能共平面，C 项正确；化合物中只有碳碳双键与溴发生加成反应，使溴的四氯化 碳溶液褪色，D 项错误。 9．【答案】B 【解析】试管中物质调成糊状，除了增大受热面积以外，还有利于试管平放，防止石蜡油因受热而回流， 石蜡油和二氧化锰混合充分，使反应也更充分。故 B 项错误。 10．【答案】C 【解析】根据图中信息可知，紫外光区可以发生 S-S 键，Se-Se 键，S-Se 键的断键与成键，而可见光区不能 发生 S-S 键的断键过程。反应热等于反应物键能之和减去生成物键能之和，A 项正确；波长越短，能量越高， S-S 键在紫外光区才可断键，紫外光的波长最短，所以断开 S-S 键需要较高的能量，B 项正确；在可见光区 不能断开 S-S 键，因此不利于形成 S-Se 键，C 项错误；整个动态过程就是利用光能作为能量发生的，D 项 正确。 11．【答案】B 【解析】由锂离子电池工作原理图可知，通过 Li+在正负极材料之间脱离和嵌入实现充放电，A 项正确；比 能量是指这种电池单位质量所能输出电能的多少，锂离子电池中负极材料为 LixC6，锂-空气燃料电池的负极 材料为金属 Li，故锂离子电池的比能量低于锂-空气燃料电池，B 项错误；锂-空气燃料电池的正极材料必须 能导电且多孔，可为碳材料电极，C 项正确；由锂-空气燃料电池工作原理图可知，其总反应为：2Li + O2 ＝ Li2O2 ，D 项正确。 12．【答案】C 【解析】Ka 只与温度有关，与浓度无关，A 项错误；X 点时溶液溶质为 HA 与 HCl 的混合溶液，水的电离 受到抑制，因此由水电离出的 c(H+)=10-12 mol·L-1，B 项错误；X 点溶液中的溶质为 HA 与 HCl，氢离子主 要来自于 HCl 的电离，由 c(H+)=0.01 mol·L-1 ，结合反应 2HA+CaCl2=CaA2↓+2HCl ，可知发生反应的 c (HA)≈0.01 mol·L-1，故此时溶液中剩余的 c (HA)≈0.09mol·L-1，由 Ka 表达式代入数值可得 c (A-)=3.6×10-5 mol·L-1，再根据 Ksp= c (Ca2+)·c2(A-)=5×10-5 ×（3.6×10-5 ）2 = 6.48×10-14，故 Ksp(CaA2)的数量级为 10-14，C 项正确；Y 点时，HA 完全反应生成 CaA2 沉淀，溶液中的 c (HA)+c(A-)＜0.1mol·L-1，D 项错误。 13. 【答案】A 【解析】根据信息可知常见化合物为碳酸铵。故 X 为 H 元素，Y 为 C 元素，Z 为 N 元素，W 为 O 元素。C 和 H 可形成多种化合物，A 项正确；过氧化氢的稳定性比 NH3 差， B 项错误；HNO3 是强酸，C 项错误；原 子半径大小是 C>N>O>H，即 Y>Z >W > X，D 项错误。 26. （15 分） 【答案】(1)抑制 Fe2+的水解（2 分）；将溶液中的 Fe2+完全转化成草酸亚铁晶体，提高原料的利用率（答抑 制 Fe2＋水解不给分）（2 分） (2)(NH4)2SO4 H2SO4(2 分，各 1 分)页 7 第 （3）Fe2++H2C2O4=FeC2O4↓+2H+ （2 分） （3）Fe2++H2C2O4=FeC2O4+2H+ （2 分）； ，通过对该反应化学平衡常数的计算证明该反 应为可逆反应，该转化理论可行。（2 分） （4）不可行（1 分），溶液中含有的 C2O42-也能被酸性 KMnO4 氧化，故不能用酸性 KMnO4 溶液直接测定 Fe2+ 的含量。（2 分）[或回答：可行（1 分）根据草酸亚铁化学式可建立消耗的 KMnO 4 与 FeC2O4 量的关系即 3KMnO4~5FeC2O4 ，再通过相关数据计算就能得出结晶水的数目。（2 分）]（判断与理由必须相符，才可给 分） （5）BEFD（答 BED 也可）（2 分） 【解析】根据题意可得： （1）Fe2＋易水解，步骤②中 H2C2O4 稍过量除抑制 Fe2＋水解外，最主要的作用是将溶液里的 Fe2＋完全转化为草酸亚铁晶体，提高原料利用率。 （2）经抽滤后，所得滤液仍是草酸亚铁的饱和溶液，溶质除草酸亚铁外，还有(NH4)2SO4 和 H2SO4。 (3)从制备原理角度，可以分析 Fe 2++H2C2O4=FeC2O4 ↓+2H+ 的平衡常数。而根据题目中的数据，可以得到 ，证明该反应是可逆反应，可以通过改变条件，实现转化。 （4）酸性 KMnO4 滴定时除了会与溶液中 Fe2＋反应还会与 H2C2O4 和 C2O42-反应，导致无法计算相关的量。 （5）根据信息草酸（H2C2O4）无色易溶于水，熔点为 101℃，在 170℃以上分解，草酸先熔化后分解，所 以草酸分解应选择装置 B，为了排除 CO2 的干扰，选择装置 E 除杂，选择装置 F 检验 CO2 是否除干净。最后 选择排水法收集一氧化碳气体。因此装置的顺序：BEFD 或者 BED。 27. （14 分） 【答案】(1) Cu +2 H + +H2O2 = Cu2++2H2O（2 分） （2）使 Fe3+完全转化成 Fe(OH)3 沉淀 （1 分） 取反应后少量悬浊液于试管中，滴入几滴 KSCN 溶液， 若无明显现象，则沉淀完全（2 分） （3）③有利于产品的析出（2 分） ④洗涤产品（2 分） （4）B （2 分） （5）98%（3 分） 【解析】本流程采用机床切削的粗铜屑，铜屑中会含有杂质铁。整个流程需除去杂质铁，制备产品 [Cu(NH3)4]SO4·H2O。 （1）步骤①中铜变为 Cu2+，铁变为 Fe3+，与产品有关的离子方程式是 Cu +2 H + +H2O2 = Cu2++2H2O。 （2）用 NaOH 调节 pH 至 3.0 左右，主要目的是使 Fe3+完全转化成 Fe(OH)3 沉淀，经步骤②得到的滤渣是 Fe(OH)3。检验悬浊液中有无 Fe3+的方法：取反应后少量悬浊液于试管中，滴入几滴 KSCN 溶液， 若无明显 现象，则沉淀完全。 （3）步骤③中加入 95%的乙醇，目的是有利于产品的析出，步骤④中加入 95%的乙醇，目的是洗涤产品。 （4）制备产品[Cu(NH3)4]SO4·H2O 在干燥时不能失去结晶水，在烘箱中烘干或用浓硫酸干燥都会失去结晶 水，故只能自然风干或晾干。 (5)A=0.126 时，由图像可知 c[Cu(NH3)42+]=0.0110mol·L-1 28. （14 分） 【答案】（1）D （1 分） +50 （1 分） AD（2 分） (2)温度相同，压强越大合成氨放出热量越多（2 分） (3)3.0 （2 分） 1221 ≈⋅= sp aa K KKK 1221 ≈⋅= sp aa K KKK %98%1007008.0 25010 10010250110.0 3- ≈× ××××页 8 第 （4）0.02 （2 分） 或 （2 分） g（2 分） 【解析】（1）由合成氨吸附解离的机理过程及势能图可知 N(ad)+3H(ad)的状态能量最低；步骤 NH3 (ad) NH3（g）的 ∆H= +50kJ•mol-1，若要使该平衡正向移动，可以升高温度或减小压强。 （2）由表中数据可看出，温度相同，压强越大合成氨放出热量越多。 （3）根据平衡时氨气的含量关系式为 ω（NH3）=0.325KPP(1-i)2，带入两种条件下相应物理量数据得出压强 约为 3.0MPa。 （4）v（NH3） = 0.02MPa•min-1 ； 根据题中图像数据得出 起始条件一样，在恒容容器中发生反应，相对于恒压状态，物质浓度减小，反应速率减慢，H2 的百分含量 增大，所以 g 点符合要求。 35. （15 分） 【答案】（1）1s22s22p1 （1 分） C＞Be＞B（2 分） （2）①铝为金属晶体，金属键不强，熔点不高；晶体硼为原子晶体，原子间靠共价键结合，且共价键数量 多，作用较强，因此其熔点高于铝。（合理表述均给分）（2 分） ②2.408×1024（或 4NA） （2 分） （3）①sp3 （1 分） ②AC （2 分） ③正四面体（1 分） （4）正方形（2 分） g·cm−3 （2 分） 【解析】（1）B 的基态原子核外电子排布式为 1s22s22p1。与硼处于同周期且相邻的两种元素为 Be 和 C，由 于 Be 的 2s 轨道全充满，所以第一电离能大于 B 的第一电离能，但比 C 的第一电离能小，所以第一电离能 由大到小的顺序为 C＞Be＞B。 （2）①结合晶体类型与物质熔点的关系分析，可知铝为金属晶体，金属键不强，熔点不高；晶体硼为原子 晶体，原子间靠共价键结合，且共价键数量多，作用较强，因此其熔点高于铝。 ②B40 是单质，44g B40 中含有的 B 原子个数为(44/11)×6.02×10-23=2.408×1024 或 4NA。 （3）①B2H6 分子结构中，B 原子的杂化方式为 sp3 杂化。②氨硼烷中存在 σ 键和配位键。 ③BH4-的立体构型为正四面体。 （4）晶体中 4 个 B 原子分布在以正方体中心为中心的正四面体位置，其沿 z 轴在平面的投影图中，B 原子 构成的几何形状是正方形。 晶胞的质量：m=ρ·V= ×(11+14) g，故 ρ= ÷(a×10−7)3g·cm−3= g·cm−3 。 36. （15 分） 【答案】（1）甲苯（1 分） Br2，Fe 粉或 Br2，FeBr3（1 分） A 4 N A 4 25 N × 23 3 A 10 N a⋅ 3 2 )6.33 2()6.39 2( )6.39 1( ××× × =spK 3 2 4.28.0 4.0 ×=spK min20 6.39 1 MPa× = 3 2 3 2 2 3 2 3 2 4.28.0 4.0 )6.33 2()6.39 2( )6.39 1( )()( )( ×= ××× × =⋅= HpNp NHpK p 23 3 A 10 N a⋅页 9 第 （2）氧化反应（1 分） （2 分） （3）羟基、溴原子（2 分） （2 分） （4）20（2 分） （5） （4 分） 【解析】（1）观察 C 的结构，结合 B 的分子式可知，B 的结构简式为： ，再反推 A 为 。A→B 是苯环上发生取代，故试剂 X 是 Br2，Fe 粉或 Br2，FeBr3。 (2)B→C 是苯环上甲基被氧化为醛基，故发生的是氧化反应。 D 生成 E 的化学方程式为： 。 (3)G 的结构为 ，故含有的官能团是羟基、溴原子。H→J 是脱水反应，形成酯类并有五元环， 故结构为 。 (4)满足题目条件的同分异构体为苯环上直接连接有羟基和羧基，苯环上还有一条侧链为五个碳原子的烃基， 共有两大类： 、 每一类，根据三个不同侧链在苯环上位置变化有 10 种情况，故共有 20 种同分异构体。 （5）利用题中信息和所学知识，可写出以甲烷和甲苯为原料合成 的路线流程图： CH3 Br OH OHHOOC OHHOOC页 10 第 。页 11 第