2020届河北省高三化学全国1卷模拟试卷11（解析版）

- 1 - 2020 届河北省高三化学全国 1 卷模拟试卷 11（解析版） 一、选择题：本题共 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.化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是(　　) 选项 现象或事实 解释 A 福尔马林可作食品的保鲜剂 福尔马林是甲醛的水溶液，可使蛋 白质变性 B “地沟油”禁止食用，但可以用来制 肥皂 地沟油的主要成分是高级脂肪酸甘 油酯，可以用于制肥皂(皂化反应) C 石英能用于生产光导纤维 石英的主要成分是 SiO2，SiO2 有 导电性 D 在食物中可适量使用食品添加剂 食品添加剂可以增加食物的营养成 分 解析　甲醛有毒，不可用作食品的保鲜剂，A 项错误；SiO2 没有导电性，C 项错误；食 品添加剂不是营养成分，D 项错误。 答案　B 8.NA 代表阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是（　　） A. 溶液中含 S 原子的粒子个数为 B. 标准状况下， 通入足量水中充分反应，转移电子数为 C. 如图所示 含 N 一 N 键数目为 D. 的 溶液中 数目为 解析：A、1L0.1mol•L-1 NaHSO3 溶液中含有 0.1 molNaHSO3，根据 S 原子守恒知，溶液中 含 S 原子的粒子个数为 0.1NA，故 A 正确；B、标准状况下，6.72LNO2 的物质的量为 0.3mol， 根据 3NO2+H2O=2HNO3+NO 知，转移电子 n（e-）=0.2mol，故 B 错误；C、如图所示，1molN4 含 6moN-N 键，n（N-N）= =3mol，含 N 一 N 键数目为 3N A，故 C 错误；D、 1L0.5mol•L-1pH=7 的 CH3 COONH4 溶液中，c（NH3）+c（NH3•H2O）=0.5mol/L，n（NH4+）＜ 0.5mol，NH4+数目小于 0.5NA，故 D 错误； 答案：A。- 2 - 9.Na2S2O5 是常用的防腐剂和漂白剂。可利用烟道气中的 SO2 生产 Na2S2O5，其流程如下： 下列说法正确的是(　　) A．上述制备过程所涉及的物质中只有一种酸性氧化物 B．Na2S2O5 作防腐剂和 SO2 作漂白剂时，均表现还原性 C．上述流程中的 Na2CO3 饱和溶液和 Na2CO3 固体不可互换 D．实验室模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗 答案　C 解析　饱和碳酸钠溶液中通入二氧化硫，使溶液 pH 变为 4.1，说明溶液显酸性，Na2CO3 显碱性，Na2SO3 显碱性，NaHCO3 显碱性，而 NaHSO3 显酸性，说明反应产生了 NaHSO3，同 时放出二氧化碳，Ⅰ中的溶液应为 NaHSO3 溶液；再加入 Na2CO3 固体，将 NaHSO3 转化为 Na2SO3，再次充入 SO2，将 Na2SO3 转化为 NaHSO3，得到过饱和的 NaHSO3 溶液，由 NaHSO3 过饱和溶液结晶脱水制得 Na2S2O5，发生 2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O，据此分析解答。上述制 备过程所涉及的物质中有 2 种酸性氧化物——二氧化硫和二氧化碳，故 A 错误；SO2 作漂白剂 时，未发生氧化还原反应，没有表现还原性，故 B 错误；根据上述分析，上述流程中的 Na2CO3 饱和溶液和 Na2CO3 固体不可互换，否则得不到过饱和的 NaHSO3 溶液，故 C 正确；“结晶脱 水”是加热固体分解，应该在坩埚中进行，故 D 错误。 10.化合物 W( )、M( )、N( )的分子式均为 C7H8。下列说法正确的是(　　) A．W、M、N 均能与溴水发生加成反应 B．W、M、N 的一氯代物数目相等 C．W、M、N 分子中的碳原子均共面 D．W、M、N 均能使酸性 KMnO4 溶液褪色 解析：选 D　A 项，W( )为苯的同系物，不含碳碳双键，不能与溴水发生加成反 应，错误；B 项，W 有 4 种类型的氢原子，如图： ，一氯代物的数目为 4，M 有 3 种 类型的氢原子，如图： ，一氯代物的数目为 3，N 有 4 种类型的氢原子，如图： ， 一氯代物的数目为 4，错误；C 项，M 中有 2 个碳原子连有 3 个 C 和 1 个 H，如图： ， 这种碳原子最多与所连 3 个碳原子中的 2 个碳原子共平面，故 M 中所有碳原子不可能共平面， 错误；D 项，W 的苯环上连有甲基，M、N 中均含有碳碳双键，W、M、N 都能被酸性高锰酸- 3 - 钾溶液氧化，而使溶液褪色，正确。 11.短周期元素 X、Y、Z、W 在周期表中位置如图，其中 W 原子的次外层电子数是最内 层电子数与最外层电子数的电子数之和。下列说法不正确的是(　　) A.最简单的氢化物的沸点：X＞W B.元素的非金属性：Z＞W＞Y C.简单离子的半径大小：Y＞W＞Z D.氧化物对应水化物的酸性：Y＜W＜Z 答案　D 解析　X 为 O、Y 为 P、Z 为 Cl、W 为 S。A 项，水分子间含氢键，硫化氢不含，则最简 单的氢化物的沸点：X＞W，正确；B 项，同周期从左向右非金属性逐渐增强，则元素的非金 属性：Z＞W＞Y，正确；C 项，具有相同电子排布的离子中，原子序数大的离子半径小，则 简单离子的半径大小：Y＞W＞Z，正确；D 项，非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越 强，不是最高价含氧酸无此规律，如硫酸为强酸，HClO 为弱酸，错误。 12.近年来 AIST 报告正在研制一种“高容量、低成本”的锂—铜空气燃料电池。该电池通过 一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，其中放电过程为：2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH －，下列说法正确的是(　　) A．Li 极有机电解质可以换成 Cu 极的水溶液电解质 B．放电时，正极的电极反应式为：Cu2O＋2H＋＋2e－===2Cu＋H2O C．放电时，Cu 极的水溶液电解质的 pH 减小 D．通入空气时，整个反应过程中，铜相当于催化剂 答案　D 解析　锂是活泼金属，易与水反应，故 A 错误；该电池通过一种复杂的铜腐蚀而产生电 能，由方程式可知铜电极上并非是氧气直接放电，正极反应式为 Cu2O＋H2O＋2e－===2Cu＋2OH －，故 B 错误；Cu 极的水溶液电解质的 pH 增大，故 C 错误；铜先与氧气反应生成 Cu2O，放 电时 Cu2O 重新生成 Cu，则整个反应过程中，铜相当于催化剂，故 D 正确。- 4 - 13．(2019·高三第五次月考，12)常温下，用 AgNO3 溶液分别滴定浓度均为 0.01 mol·L－1 的 KCl、K2C2O4 溶液，所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑 C2O 2－4 的水解)。下 列叙述正确的是(　　) A．Ksp(Ag2C2O4)＝10－7 B．a 点表示的是 AgCl 的不饱和溶液 C．向 c(Cl－)＝c(C2O2－4 )＝0.1 mol·L－1 的混合液中滴入 AgNO3 溶液时，先生成 Ag2C2O4 沉 淀 D．Ag2C2O4(s)＋2Cl－(aq)2AgCl(s)＋C2O2－4 (aq)的平衡常数为 109.04 解析　A．Ksp(Ag2C2O4)＝c2(Ag＋)·c(C2O2－4 )＝(10－4)2×(10－2.46)＝10－10.46，故 A 错误；B. 在 a 点，c(Ag＋)大于平衡浓度，故 a 点的浓度积 Qc(AgCl)＞Ksp(AgCl)，故为氯化银的过饱和 溶液，将有沉淀析出，故 B 错误；C.根据图像可知，当阴离子浓度相同时，生成 AgCl 沉淀所 需的 c(Ag＋)小，故向 c(Cl－)＝c(C2O2－4 )的混合液中滴入 AgNO3 溶液时，先析出氯化银沉淀， 故 C 错误；D.Ag2C2O4(s)＋2Cl－(aq)2AgCl(s)＋C2O2－4 (aq)的平衡常数 K＝c（C2O） c2（Cl－），此时 溶液中的 c(Ag＋)相同，故有：K＝c（C2O） c2（Cl－）＝Ksp（Ag2C2O4） [Ksp（AgCl）]2 ＝ 10－10.46 （10－5.75 × 10－4）2 ＝109.04， 故 D 正确。 答案　D 二、非选择题：共 58 分。第 26~28 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 35 题～第 36 题为选考题，考生根据要求作答。 26．NiSO4·6H2O 是一种绿色易溶于水的晶体，可由电镀废渣(除镍外，还含有铜、锌、铁 等元素的化合物杂质)为原料获得。操作步骤如下：- 5 - (1)向滤液Ⅰ中加入 FeS 固体是为了生成更难溶于水的硫化物沉淀而除去 Cu2＋、Zn2＋等杂 质，则除去 Cu2＋的离子方程式为__________________________________。 (2)根据对滤液Ⅱ的操作作答： ①向滤液Ⅱ中加 H2O2 发生反应的离子方程式为___________________________________。 ②调滤液ⅡpH 的作用是_______________________________________________________。 ③滤液Ⅱ中杂质金属离子是否除尽的操作和现象是______________________________。 (3)滤液Ⅲ溶质的主要成分是 NiSO4，加 Na2CO3 过滤后得到 NiCO3 固体，再加适量稀硫酸 溶解又生成 NiSO4，这两步操作的目的是_____________________________________________。 (4)得到的 NiSO4 溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作可得到 NiSO4·6H2O 晶体。 ①为了提高产率，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到的母液要循环使用，则应该回流到 流程中的________位置。(填 a、b、c、d) ②如果得到产品的纯度不够，则应该进行________操作(填序号)。 A．蒸馏　　 B．分液　　　C．重结晶　　　D．过滤 解析：废渣(除含镍外，还含有 Cu、Zn、Fe 等元素的化合物杂质)，在硫酸溶解后过滤后 除去不溶性物质，滤液Ⅰ含有 Fe2＋、Ni2＋、Zn2＋、Cu2＋等，加入 FeS 可除去 Cu2＋、Zn2＋，然 后加 H2O2 是将 Fe2＋氧化成 Fe3＋，调节溶液 pH 使 Fe3＋形成 Fe(OH)3 沉淀而除去，滤液Ⅲ含有 可溶性硫酸盐，为 Na2SO4、NiSO4 再加 Na2CO3 沉淀 Ni2＋，过滤、洗涤，然后与硫酸反应生成 NiSO4 晶体。(1)FeS 除去 Cu2＋ 的反应是沉淀的转化，发生反应的离子方程式为 FeS＋Cu 2＋ ===CuS＋Fe2＋。(2)①向滤液Ⅱ中加 H 2O2 的目的是将 Fe2＋氧化 Fe3＋，反应的离子方程式为 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。②调滤液ⅡpH 的目的是除去 Fe3＋。③检验 Fe3＋是否 除尽时，用试管取少量滤液Ⅲ，滴加几滴 KSCN 溶液，若无颜色变化，则 Fe3＋已除净。(3)NiSO4 与 Na2CO3 反应生成 NiCO3 沉淀，然后过滤，再加适量稀硫酸溶解又生成 NiSO4，这样可提高 NiSO4 的浓度，有利于蒸发结晶(或富集 NiSO4)。(4)①为了提高产率，过滤后得到的母液要循 环使用，应该回流到流程中 d 中循环使用；②产品的纯度不够需要重新溶解、浓缩、结晶析 出得到较纯净的晶体，实验操作为重结晶。 答案：(1)FeS＋Cu2＋===CuS＋Fe2＋- 6 - (2)①2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　②除去 Fe3＋　③用试管取少量滤液Ⅲ，滴加 几滴 KSCN 溶液，若溶液不变红色，则 Fe3＋已除尽 (3)增大 NiSO4 的浓度，利于蒸发结晶(或富集 NiSO4) (4)①d　②C 27．(2019·广东六校联考)苯甲酸(C6H5COOH)的相对分子质量为 122，熔点为 122.4 ℃，沸 点为 249 ℃，密度为 1.265 9 g·cm －3，在水中的溶解度：0.35 g(25 ℃)、2.7 g(80 ℃)、5.9 g(100 ℃)，不易被氧化，是一种一元有机弱酸，微溶于水、溶于乙醇。实验室中由甲苯(分子式：C6H5CH3、 相对分子质量：92，沸点为 110.6 ℃，密度为 0.866 9 g·cm－3)制备苯甲酸的实验如下： 第一步：将 9.2 g 甲苯和硫酸酸化的 KMnO4 溶液(过量)置于如图的三颈烧瓶 中，加热保持反应物溶液温度在 90 ℃左右至反应结束，制备过程中不断从分水 器分离出水。 第二步：将反应后混合液趁热过滤，滤液冷却后用硫酸酸化，抽滤得粗产 品。 第三步：粗产品用水洗涤 2 到 3 次，干燥称量得固体 11.7 g。 请回答下列问题： (1)第一步发生反应的化学方程式为_____________________________________________。 (2)分水器的作用是___________________________________________________________， 判断该反应完成的现象是______________________________________________________。 (3)第二步中抽滤的优点是_____________________________________________________。 (4) 第三步证明粗产品洗涤干净的方法是____________________ ；干燥的最佳方法是 ________(填代号)。 a．空气中自然风干　b．沸水浴干燥　c．直接加热干燥 (5)由以上数据知苯甲酸的产率为________。 (6)设计合理的实验方案确定苯甲酸是弱酸，可从下列仪器和试剂中选择最简单的组合是 __________(填编号)。 ①pH 计　②0.01 mol·L －1 NaOH 溶液　③酚酞　④甲基橙　⑤1 mol·L －1 NaOH 溶液　 ⑥0.01 mol·L－1 苯甲酸溶液　⑦滴定管　⑧锥形瓶　⑨量筒 解析：(1)根据得失电子守恒和原子守恒可知，C6H5CH3 和酸性 KMnO4 溶液反应的化学方 程式为 5C6H5CH3＋6KMnO4＋9H2SO4 ===== △ 5C6H5COOH＋3K2SO4＋6MnSO4＋14H2O。(2)实验过 程中，经冷凝管冷凝回流的冷凝液进入分水器，分层后，甲苯自动流回到三颈烧瓶中，生成的 水从分水器中放出去，这样可以促使反应正向进行，提高甲苯的利用率，同时能减少抽滤所需- 7 - 时间。该反应完成时，三颈烧瓶中酸性 KMnO4 溶液颜色不再发生变化，或停止搅拌，静置， 液体不再出现分层现象。(3)抽滤具有过滤速度快，得到的固体水分少等优点。(4)由于第二步 用硫酸酸化滤液，因此可通过检验 SO 2－4 来判断粗产品是否洗涤干净，检验的方法是向少许最 后一次的洗涤液中滴入几滴 BaCl2 溶液，若无沉淀生成，则说明粗产品洗涤干净。为了加快干 燥过程，并减少损耗，干燥的最佳方法是沸水浴干燥，故 b 正确。(5)9.2 g 甲苯的物质的量 0.1 mol， 理论上生成苯甲酸 0.1 mol，其质量为 0.1 mol×122 g·mol －1＝12.2 g，根据实际生成 11.7 g 苯甲 酸可求出苯甲酸的产率为11.7 g 12.2 g×100%≈95.9%。(6)要通过实验确定苯甲酸是弱酸，最简单的方 法就是用 pH 计测定 0.01 mol·L－1 苯甲酸溶液的 pH，故最简单的组合为①和⑥。 答案：(1)5C6H5CH3＋6KMnO4＋9H2SO4 ===== △ 5C6H5COOH＋3K2SO4＋6MnSO4＋14H2O (2)分离出水，提高甲苯利用率，减少抽滤所需时间　 停止搅拌，静置，液体不分层(或三颈烧瓶中溶液不再变色) (3)过滤速度快，得到的固体水分少 (4)取最后一次的洗涤液少许于试管中，滴加几滴 BaCl2 溶液，若无沉淀生成，则说明粗产 品洗涤干净　b (5)96%(或 95.9%) (6)①⑥ 28．石油化工生产中，利用裂解反应可以获得重要化工原料乙烯、丙烯。一定条件下，正 丁烷裂解的主反应如下： 反应Ⅰ　C4H10(g) 催化剂 CH4(g)＋CH3CH===CH2(g)　ΔH1； 反应Ⅱ　 C4H10(g) 催化剂 C2H6(g)＋CH2===CH2(g)　ΔH2； 回答下列问题： (1)正丁烷、乙烷和乙烯的燃烧热分别为 Q1 kJ·mol－1、Q2 kJ·mol－1、Q3 kJ·mol－1，反应Ⅱ 的 ΔH2＝________。 (2)一定温度下，向容积为 5 L 的密闭容器中通入正丁烷，反应时间(t)与容器内气体总压强(p) 数据如下： t/min 0 a 2a 3a 4a p/MPa 5 7.2 8.4 8.8 8.8 ①该温度下，正丁烷的平衡转化率 α＝________；反应速率可以用单位时间内分压的变化 表示，即 v＝Δp/Δt，前 2a min 内正丁烷的平均反应速率 v(正丁烷)＝________MPa·min－1。- 8 - ②若平衡时甲烷、乙烯的体积分数分别为 2 11 、1 4 ，则该温度下反应Ⅰ的压强平衡常数 Kp＝ ________MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数，保留三位有效数 字)。 ③若反应在恒温、恒压条件进行，平衡后反应容器的体积________8.8 L(填“>”“　④催化剂活性降低(或反应物浓度降低等) (3)①还原　②C4H10＋13O2－－26e－===4CO2＋5H2O 35．氮和氮的相关化合物在很多领域有着广泛的应用。请回答： Ⅰ.搭载“神舟十一号”的长征－2F 火箭使用的推进剂燃料由 N、H 两种元素组成，且原子 个数 N∶H＝1∶2，其水溶液显碱性。 (1) 该 物 质 中 N 原 子 的 杂 化 方 式 为 __________________ ， 溶 于 水 呈 碱 性 的 原 因 为 _____________________________________________________________(用离子方程式表示)。 (2)氮元素的第一电离能比相邻的氧元素大，其原因为 ________________________________________________________________________。 Ⅱ.笑气(N2O)曾被用作麻醉剂，但过度吸食会导致身体机能紊乱。 (3)预测 N2O 的结构式为_____________________________________________________。 (4)在短周期元素组成的物质中，写出与 NO －2 互为等电子体的分子__________。(写两个， 填分子式) Ⅲ.氮化钛为金黄色晶体，有仿金效果，越来越多地成为黄金的代替品。 (5)Ti 金属晶体的堆积模型为__________，配位数为______________，基态 Ti3＋中未成对 电子数有________个。 (6)氮化钛晶体的晶胞与 NaCl 晶胞相似(如图所示)，该氮化钛的密度为 ρ g·cm －3，则该晶 胞中 N、Ti 之间的最近距离为__________nm(NA 为阿伏加德罗常数的值，只列计算式)。该晶 体中与氮原子距离相等且最近的钛原子围成的空间几何体为____________________。 答案　(1)sp3　N2H4＋H2ON2H＋5 ＋OH－ (2)氮原子的 2p 轨道为 2p3 半充满稳定状态，不易再电离出电子，故氮原子第一电离能大 于氧原子 (3)N===N===O　 (4)SO2、O3 (5)六方最密堆积　12　1- 10 - (6)1 2×3 4 × 62 NAρ ×107　正八面体 解析　(6)根据均摊法，可以知道该晶胞中 N 原子个数为：6×1 2 ＋8×1 8 ＝4，该晶胞中 Ti 原 子个数为：1＋12×1 4 ＝4，则晶胞的质量 m＝4× 62 NAg，设晶胞中 N、Ti 之间的最近距离为为 a nm，则晶胞的体积 V＝(2a×10－7)3cm3，根据 ρ＝m V 得，m＝ρV，即 4×62 NAg＝ρ g·cm－3×(2a× 10－7)3cm3，解得 a＝1 2×3 4 × 62 NAρ ×107。以晶胞顶点 N 原子研究，与之距离相等且最近的 Ti 原子共计 6 个，围成的空间几何体为正八面体。 36.为促进蜂产业的发展，2019 年 2 月 28 日中国蜂产品协会与中国养蜂学会召开会议。 蜂胶是一种重要的蜂产品，在蜂胶众多的功效成分中，咖啡酸苯乙酯(CAPE) 已经被鉴定为蜂 胶中的主要活性组分之一。 已知：①A 的核磁共振氢谱有三个波峰，红外光谱显示咖啡酸分子中存在碳碳双键 ③合成咖啡酸苯乙酯的路线设计如下： 请回答下列各题：- 11 - (1)物质 A 的名称为________。 (2)由 B 生成 C 和 C 生成 D 的反应类型分别是________、________。 (3)E 的结构简式为_________________________。 (4)咖啡酸生成咖啡酸苯乙酯的化学方程式为______________。 (5)芳香化合物 X 是 G(C9H8O3)的同分异构体，X 能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出 CO2，且 与新制 Cu(OH)2 反应生成砖红色沉淀，其核磁共振氢谱显示有 5 种不同化学环境的氢，峰面 积比为 2∶2∶2∶1∶1，写出两种符合要求的 X 的结构简式________________________。 (6)参照上述合成路线，以丙醛和 为原料(其他试剂任选)，设计制备 的合 成路线。 答案　(1)4－氯甲苯或对氯甲苯 (2)氧化反应　取代反应- 12 -