2020届全国高三化学仿真模拟试题

2020 届全国高三化学高考模拟卷仿真卷(全国理科综合) 本试卷分选择题和非选择题两部分。满分 100 分，考试时间 50 分钟。 可能用到的相对原子质量：H—1　Li—7　C—12　N—14　O—16　Cl—35.5　K—39　 Mn—55　Fe—56　Zn—65 选择题 一、选择题(本题共 7 小题，每小题 6 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．(2019·课标全国Ⅱ，7)“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”是唐代诗人李商隐的著名诗 句，下列关于该诗句中所涉及物质的说法错误的是(　　) A．蚕丝的主要成分是蛋白质 B．蚕丝属于天然高分子材料 C．“蜡炬成灰”过程中发生了氧化反应 D．古代的蜡是高级脂肪酸酯，属于高分子聚合物 解析　蚕丝的主要成分是蛋白质，A 项正确；蚕丝属于天然高分子化合物，B 项正确；“蜡 炬成灰”是指蜡烛燃烧，这属于氧化反应，C 项正确。在古代蜡烛通常由动物油脂制成，动 物油脂的主要成分为高级脂肪酸酯，其不属于高分子聚合物，D 项错误。 答案　D 8．(2019·浙江 4 月选考，16)下列表述正确的是(　　) A．苯和氯气生成 C6H6Cl6 的反应是取代反应 B．乙烯与溴水发生加成反应的产物是 CH2CH2Br2 C．等物质的量的甲烷与氯气反应的产物是 CH3Cl D．硫酸作催化剂，CH3CO18OCH2CH3 水解所得乙醇分子中有 18O 解析　苯和氯气生成 C6H6Cl6 的反应是加成反应，A 项错误；乙烯与溴水发生加成反应的产 物是 CH2BrCH2Br，B 项错误；等物质的量的甲烷与氯气反应可生成 CH 3Cl、CH 2Cl2、 CHCl3、CCl4 和 HCl，C 项错误；在硫酸催化下，CH3CO18OCH2CH3 水解生成 CH3COOH 和 CH3CH182 OH，D 项正确，故选 D。 答案　D 9．(2019·课标全国Ⅰ，13)科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中 W、X、Y、Z 为 同一短周期元素，Z 核外最外层电子数是 X 核外电子数的一半。下列叙述正确的是(　　)A．WZ 的水溶液呈碱性 B．元素非金属性的顺序为 X＞Y＞Z C．Y 的最高价氧化物的水化物是中强酸 D．该新化合物中 Y 不满足 8 电子稳定结构 解析　该化合物由阴、阳离子构成，说明它是离子化合物。从该化合物的结构式看出，W 为 金属元素；1 个 Z 原子形成 1 个共价键，说明 Z 原子最外层有 1 个或 7 个电子；1 个 X 原子 形成 4 个共价键，说明 X 原子最外层有 4 个电子；Y 原子形成 2 个共价键，阴离子得 1 个电 子，说明 Y 原子最外层有 5 个电子；根据“Z 核外最外层电子数是 X 核外电子数的一半”知， W、X、Y、Z 分别为 Na、Si、P、Cl。氯化钠是强酸强碱盐，其水溶液呈中性，A 项错误； 元素非金属性顺序为 Z(Cl)>Y(P)>X(Si)，B 项错误；磷的最高价氧化物是 P2O5，其对应的水 化物为 HPO3、H3PO4，它们均是中强酸，C 项正确；2 个硅原子和 1 个 P 原子形成 2 个共价 键，阴离子得到 1 个电子，所以该化合物中磷原子最外层达到 8 电子稳定结构，D 项错误。 答案　C 10．某同学用 Na2CO3 和 NaHCO3 溶液进行如图所示实验．下列说法中，正确的是（ ） A．实验前两溶液的 pH 相等 B．实验前两溶液中离子种类完全相同 C．加入 CaCl2 溶液后生成的沉淀一样多 D．加入 CaCl2 溶液后反应的离子方程式都是 CO32﹣+Ca2+═CaCO3↓ 答案：B 11．(2019·湖南岳阳一模，9)研究表明 CO 与 N2O 在 Fe＋作用下发生反应的能量变化及反应 历程如图所示，两步反应分别为①N2O＋Fe＋===N2＋FeO＋(慢)、②FeO＋＋CO===CO2＋Fe＋ (快)。下列说法正确的是(　　)A．反应①是氧化还原反应，反应②是非氧化还原反应 B．两步反应均为放热反应，总反应的化学反应速率由反应②决定 C．Fe＋使反应的活化能减小，FeO＋是中间产物 D．若转移 1 mol 电子，则消耗 11.2 L N2O 解析　A 项，反应①、②均有元素化合价的升降，因此都是氧化还原反应，A 错误；B 项， 由题图可知，反应①、②都是放热反应，总反应的化学反应速率由速率慢的反应①决定，B 错误；C 项，Fe＋作催化剂，使反应的活化能减小，FeO＋是反应过程中产生的物质，因此是 中间产物，C 正确；D 项，由于没有指明外界条件，所以不能确定气体的体积，D 错误。 答案　C 12．四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]为原料， 采用电渗析法合成(CH3)4NOH，其工作原理如下图所示(a、b 为石墨电极，c、d、e 为离子交 换膜)，下列说法正确的是(　　) A．M 为正极 B．c、e 均为阳离子交换膜 C．b 极电极反应式：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ D．制备 1 mol (CH3)4NOH，a、b 两极共产生 0.5 mol 气体 解析　以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]为原料，采用电渗析法合成(CH3)4NOH 的过程中，根据氯 离子的移动方向可知，a 为阴极，b 为阳极，又据图分析，生成氯化钠浓溶液，说明阳极上不 是氯离子放电，则 e 不是阴离子交换膜，是阳离子交换膜，阳极电极反应式为 4OH－－4e－ ===2H2O＋O2↑，据左池产物分析，c 也是阳离子交换膜，a 电极为氢离子放电生成氢气，则 A、a 为阴极，b 为阳极，所以 M 为负极，A 错误；B、根据以上分析可知 c、e 均为阳离子交换膜，B 正确；C、根据以上分析可知阳极电极反应式为 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，C 错 误；D、a 电极为氢离子放电生成氢气，b 电极氢氧根放电生成氧气。制备 1 mol (CH3)4NOH， 转移 1 mol 电子，根据电子得失守恒可知 a、b 两极共产生 0.5 mol＋0.25 mol＝0.75 mol 气体，D 错误。 答案　B 13．近年，科学家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法：2C2H5OH(g) 催化剂 △ CH3COOC2H5(g) ＋2H2(g)，在常压下反应，冷凝收集，测得常温下液体收集物中主要产物的质量分数如图所 示。关于该方法，下列推测不合理的是(　　) A．反应温度不宜超过 300 ℃ B．该反应属于消去反应 C．在催化剂作用下，乙醛是反应历程中的中间产物 D．提高催化剂的活性和选择性，减少乙醚、乙烯等副产物是工艺的关键 解析　A．通过图像分析出，当温度高于 300 ℃时，乙酸乙酯的质量分数开始下降，所以反 应温度不宜高于 300 ℃。A 正确；B.根据反应 2C2H5OH(g) 催化剂 △ CH3COOC2H5(g)＋2H2(g)及 图像可看出，在催化剂的作用下，乙醇先生成乙醛，发生去氢氧化反应，进一步生成乙酸乙 酯，并不是消去反应，B 错误；C.因液态收集物中乙醛产量初期偏大，但是慢慢就随着乙酸 乙酯的产量增大而减小，所以它应是中间产物，C 正确；D.乙醇有可能会生成乙烯或乙醚等 副产物，因乙烯是气体物质，所以图中没显示。催化剂有选择性，如果选择优质的催化剂可 以提高反应速率，同时减小副反应过程的发生可提高产率，D 正确。 答案　B 非选择题 二、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第 26～28 题为必考题，每道题考生都必须作答。 第 35、36 题为选考题，考生根据要求作答。)(一)必考题(共 43 分) 26．(14 分)氢氧化钡是分析化学中的重要试剂。工业上以重晶石矿(主要成分 BaSO4，含杂质 Fe2O3、SiO2)为原料，生产 Ba(OH)2·8H2O 的流程示意如下： 已知：高温焙烧，炭还原重晶石的反应方程式为：BaSO4＋4C ===== 高温 CO↑＋BaS (1)氢氧化钡的电子式为________。 (2)水浸并过滤后的滤渣中含三种单质，分别为 C、________和________(填化学式)，滤液 1 显________(填“酸性”或“碱性”)。向滤液 1 中加入 CuO 后，会生成黑色沉淀，该反应的 化学方程式为_______________________。 (3)还可采用如下流程对滤液 1 进行处理： 若 D 物 质 为 AB 型 ， 其 组 成 与 MnO2 相 同 ， 滤 液 1 中 加 入 MnO2 的 化 学 方 程 式 为 _____________________________。 该方法的优点是_____________________________。 (4)由滤液 2 得到产品需采用的操作是________、________、过滤。 解 析 　 (1) 根 据 电 子 式 的 书 写 规 则 氢 氧 化 钡 的 电 子 式 为 ： ；(2)在焙烧过程中，碳将 Fe2O3、SiO2 中的 Fe 和 Si 还原出来，所以水浸并过滤后的滤渣中有 Fe 和 Si；根据题干信息，BaS 在水浸时发生水解反 应生成氢氧化钡，所以滤液呈碱性；向滤液 1 中加入 CuO 后发生反应为：BaS＋CuO＋ H2O===CuS＋Ba(OH)2；(3)由图示及二氧化锰的氧化性可得该反应方程式为：BaS＋MnO2＋ H2O===MnO＋S＋Ba(OH)2，该方法的优点是 MnO2 可以循环利用；(4)根据氢氧化钡的溶解性 可知要获取 Ba(OH)2·8H2O 需采用的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。 答案　(1) (2)Fe　Si　碱性　BaS＋CuO＋H2O===CuS＋Ba(OH)2(3)BaS＋MnO2＋H2O===MnO＋S＋Ba(OH)2　MnO2 可以循环利用 (4)蒸发浓缩　冷却结晶 27．(14 分)磷酸二氢钾(KH2PO4)在工业、农业、医药及食品等行业均有广泛的应用。利用氟 磷灰石(化学式为 Ca5P3FO12)制备磷酸二氢钾的工艺流程如图所示(部分流程步骤已省略)： 其中，萃取是因为 KCl 和 H3PO4 产生的 HCl 易溶于有机萃取剂。请回答下列问题： (1)氟磷灰石(Ca5P3FO12)中磷元素的化合价是________。 (2) 用 化 学 反 应 原 理 解 释 KCl 和 H3PO4 生 成 KH2PO4 的 原 因 ： _______________________________。 (3)若在实验室中进行操作Ⅰ和Ⅱ，则需要相同的玻璃仪器是________；沸腾槽不能采用陶瓷 材质的原因是______________________(用化学方程式表示)。 (4) 副 产 品 N 的 化 学 式 是 ________ ； 在 得 到 N 的 流 程 中 “……” 的 操 作 步 骤 是 ____________________________________________、洗涤、干燥。 (5)在萃取过程中，影响萃取率的因素复杂，下图是投料比 n（KCl） n（H3PO4）对萃取率的影响曲线， 在实际操作中，应选择投料比 n（KCl） n（H3PO4）的范围是________(填序号)。 A．0.2～0.4 B．0.4～0.6 C．0.6～0.8 D．0.8～1.0 E．1.0～1.2 (6)电解法制备 KH2PO4 是用石墨作电极，将电解槽分为 a 区和 b 区，中间用阳离子交换膜隔 离，a 区为 3 mol·L －1 H3PO4，b 区为 3 mol·L －1 KCl。阳极区为________(填“a”或“b”)区，其电极反应式是_______________________。 解析　(1)在 Ca5P3FO12 中 Ca 为＋2 价、F 为－1 价、O 为－2 价，由化合物中元素化合价的代 数和为 0，则 P 为＋5 价。 (2)该反应是 KCl＋H3PO4KH2PO4＋HCl，加入有机萃取剂后，HCl 被萃取到有机层，水溶 液中 c(HCl)减小，使得平衡向生成 KH2PO4 的方向移动。 (3)在实验室中进行操作Ⅰ是过滤，操作Ⅱ是萃取，则需要用到相同的玻璃仪器是烧杯。在沸 腾槽中生成了 HF，陶瓷中含有 SiO2，可发生反应：4HF＋SiO2===2H2O＋SiF4，故沸腾槽不 能采用陶瓷材质。 (4)根据流程知副产品 N 是 NH4Cl，通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤干燥可得到。 (5)为了得到更多的 KH2PO4，原料磷酸损失越少越好，所以磷酸的萃取率要低，但 HCl 的萃 取率要比较高，由图像可知，在 n（KCl） n（H3PO4）＝1.0～1.2 为宜。 (6)因为中间用阳离子交换膜隔离，只能是 K＋通过隔膜到阴极区生成 KH2PO4，故 KCl 所在的 b 区是阳极区，电极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑。 答案　(1)＋5 (2)该反应是 KCl＋H3PO4KH2PO4＋HCl，加入有机萃取剂后，HCl 被萃取到有机层中，水 溶液中 c(HCl)减小，使得平衡向生成 KH2PO4 的方向移动 (3)烧杯　4HF＋SiO2===2H2O＋SiF4 (4)NH4Cl　(减压)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 (5)E　 (6)b　2Cl－－2e－===Cl2↑ 28．(15 分)硼(B)可形成 H3BO3、NaBH4 、NaBO2 等化合物，用途广泛。 (1)H3BO3 为一元弱酸，可由硼砂(Na2B4O7·10H2O)与盐酸加热反应制得。该反应的化学方程 式为_________________________。 常温下 0.1 mol·L－1 的 H3BO3 溶液 pH 约为 5.0，则 H3BO3 的电离常数 Ka 约为________。 (2)在恒容密闭容器中发生储氢反应：BPO 4(s)＋4Na(s)＋2H 2(g)Na3PO4(s)＋NaBH 4(s)　 ΔH” 或“Zn，F 的非金属性最强，电负性最 大，电负性从大到小的顺序为 F>Zn>K。(2)锌的原子半径较大，金属键较弱，导致钙的熔点 与沸点比锌高。(3)OF2 分子中 O 原子的价层电子对数＝2＋1 2(6－1×2)＝4，采用 sp3 杂化，2 个孤电子对 OF2 的几何构型为 V 形。(4)KOH 与 O3 反应可得到 KO3(臭氧化钾)，KO3 属于离 子化合物，除 σ 键外，还存在离子键和 π 键，与 O －3 互为等电子体的分子有 ClO2 等。(5)①晶 胞中与 Zn2＋距离相等，且最近的为 F－，有 6 个，因此 Zn2＋配位数为 6。②根据图示，晶胞 中紧邻的两个 F－间的距离为面对角线距离的一半，即1 2 ×0.405 8 nm× 2＝ 2 2 ×0.405 8 nm。③ 该晶胞中含有锌离子的数目＝8×1 8 ＝1，氟离子的数目＝12×1 4 ＝3，钾离子数目＝1，化学式 为 KZnF3，1 mol 晶胞的质量为(39＋65＋19×3)g，1 mol 晶胞的体积为(0.405 8×10－7)3×NA cm3，则晶体的密度为 （39＋65＋19 × 3）g （0.405 8 × 10－7）3 × NA cm3 ＝ 39＋65＋19 × 3 （0.405 8 × 10－7）3 × NA g·cm－3。 答案　(1)3d104s2　F>Zn>K (2)锌的原子半径较大，金属键较弱 (3)V 形　sp3 (4)离子键和 π 键　ClO2(或其他合理答案) (5)①6　② 2 2 ×0.405 8　③ 39＋65＋19 × 3 （0.405 8 × 10－7）3 × NA 36．【选修 5：有机化学基础】(15 分)诺氟沙星为喹诺酮类抗生素，其合成路线如下：回答下列问题： (1)化合物 A 的名称是________。 (2)诺氟沙星分子中含氧官能团的名称为________。 (3)C 生成 D，H 生成诺氟沙星的反应类型分别是________、________。 (4)F 的结构简式为________________。 (5)G 生成 H 的化学方程式为______________________。 (6)有机物 X 比 B 分子少一个 CH2 原子团，且含有酯基和 结构，其中核磁共振氢谱有三 组峰，峰面积比为 1∶3∶3 的结构简式为___________(任写一种)。 (7)参照上述合成路线写出由有机物 、B 为有机原料合成 的路线图(无机试剂任选)。 解析　(1)根据有机物命名规则可知 A 的名称为丙二酸二乙酯。(2)由诺氟沙星分子结构简式不 难看出，含氧官能团有羧基、(酮)羰基。(3)C 生成 D 的反应是—NO2 转化为—NH2，为还原 反应，H 生成诺氟沙星的反应是 H 分子中氯原子被 取代，为取代反应。(4) 对比 E 和 G 的分子结构差异可知 F 生成 G 是实现 C2H5—的取代，由此可推知 F 的结构简式为 。 (5) 对 比 G 和 H 的 分 子 结 构 可 知 —COOC2H5 转 化 为 —COOH ， 反 应 方 程 式 为 (6)化合物 X 的分子式为 C9H14O5。核磁共振氢谱有三组峰说明 X 分子中有三种氢，且峰面积 比为 1∶3∶3 即 2∶6∶6，共 14 个氢原子对称结构；又知含有酯基和 结构，5 个氧原 子 以 为 中 心 两 边 酯 基 结 构 对 称 ， 由 此 可 推 知 满 足 题 意 的 分 子 结 构 为 或 。(7)根据题干流程可 知 ， 利 用 “B ＋ D→E→F 以 及 G→H” ， 设 计 出 合 成 路 线 为。 答案　(1)丙二酸二乙酯　(2)羧基、(酮)羰基　(3)还原反应　 取代反应