2020届高考理综化学模拟试卷（全国卷Ⅰ）九（原卷版）

1 绝密★启用前 2020 年普通高等学校招生全国统一考试（模拟九） 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．硫是生物必需的营养元素之一，下列关于自然界中硫循环(如图所示)说法正确的是(  ) A．含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环 B．硫循环中硫的化合物均为无机物 C．上述硫循环中硫元素均被氧化 D．烧煤时加石灰石，可减少酸雨及温室气体的排放 8．设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(  ) A．密闭容器中 2 mol NO 与 2 mol O2 充分反应，体系中的原子总数为 8NA B．100 g 质量分数为 9.8%的硫酸水溶液中含氧原子的数目为 0.4NA C．0.1 mol 铁在 0.1 mol Cl2 中充分燃烧，转移的电子数为 0.3NA D．常温下，0.1 mol·L－1 的 Na2SO4 溶液中含有的离子总数为 0.3NA 9．十九大报告提出将我国建设成为制造强国，2020 年我国“PX”产能将达到 3 496 万吨/年。有机物 (烃)“PX”的结构模型如图，下列说法错误的是(  ) A．“PX”的分子式为 C8H10 B．“PX”的二氯代物共有 6 种(不考虑立体异构) 2 C．“PX”分子中，最多有 14 个原子共面 D．“PX”难溶于水，易溶于四氯化碳 10．聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂，以废铁屑为原料制备 PFS 的具体工艺流程如下： 下列说法错误的是(  ) A．步骤①，粉碎的目的是增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率 B．步骤④，加稀硫酸调节 pH 在一定的范围内，让 Fe3＋部分水解形成碱式盐 C．步骤⑤，减压蒸发，有利于降低水的沸点防止产物分解 D．步骤③，可以选择过氧化氢溶液、氯气等氧化剂将 Fe2＋转化成 Fe3＋ 11．A、B、C、D、E 是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，其中 A 的原子序数是 B 和 D 原子序数 之和的 1/4，C 元素的最高价氧化物的水化物是一种中强碱，甲和丙是 D 元素的两种常见氧化物，乙和丁 是 B 元素的两种常见同素异形体，0.005 mol/L 戊溶液的 pH＝2，它们之间的转化关系如图所示(部分反应 物省略)，下列叙述正确的是(  ) A．C、D 两元素形成化合物属共价化合物 B．C、D 的简单离子均能促进水的电离 C．A、D 分别与 B 元素形成的化合物都是大气污染物 D．E 的氧化物水化物的酸性大于 D 的氧化物水化物的酸性 12．乙醛酸( )是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，原理 如下图所示。该装置中阴、阳两极为惰性电极，两极室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与 M 电极的产物反应 生成乙醛酸。下列说法正确的是(  ) A.若有 2 mol H+通过质子交换膜，并完全参与了反应，则该装置中生成的乙醛酸为 2 mol 3 B.M 电极上的电极反应式为:OHC—CHO+2e-+H2O===HOOC—CHO+2H+ C.M 极与电源的负极相连 D.电解一段时间后，N 极附近溶液的 pH 变小 13．已知 298 K 时，Ksp(NiS)＝1.0×10－21，Ksp(NiCO3)＝1.0×10－7 ；pNi＝－lg c(Ni2＋)，pB＝－lg c(S2－)或－ lg c(CO2－3 )。在含物质的量浓度相同的 Na2S 和 Na2CO3 的混合溶液中滴加 Ni(NO3)2 溶液产生两种沉淀，溶 液中阳离子、阴离子浓度关系如图所示。下列说法错误的是(  ) A．常温下 NiCO3 的溶解度大于 NiS 的溶解度 B．向 d 点对应的溶液中加入对应阴离子的钠盐，d 点向 b 点移动 C．对于曲线Ⅰ，在 b 点加热，b 点向 c 点移动 D．p 为 3.5 且对应的阴离子是 CO2－3 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．(15 分)半水煤气的主要成分为 H2、CO、CO2、N2 和 H2O(g)及 H2S。工业上半水煤气经净化后可得到 合成氨原料气(H2＋N2)。 (1)检验半水煤气中 H2S 可以选用的试剂是________(填字母)。 a．CuSO4 溶液 b．品红溶液 c．NaOH 溶液 d．酸性 KMnO4 溶液 (2)实验室可用 FeS(难溶于水)及某种酸为原料，常温下制取干燥纯净的 H2S 气体。 ①适宜的酸为________，选用的实验装置为____________________________。 ②制取 H2S 气体的离子方程式为______________________________________。 (3)选用下图的部分装置(可以重复选用)进行实验测定半水煤气中 H2 以及 CO 的体积分数。 4 ①D 中盛放的药品是_________________________________________________。 ②装置连接顺序：a→____________________________(按气流方向，用小写字母表示)。 ③按②连接的装置，实验开始时，需打开盛半水煤气的钢瓶一段时间后，再加热 D，其目的是_____________。 27．(14 分)过氧化氢(H2O2，俗称双氧水，无色液体)是一种应用广泛的化工原料。 请回答下列问题： (1)过氧化氢的电子式为_____________________________________________________。 (2)工业上用电解硫酸氢铵水溶液的方法制备过氧化氢，其反应原理是 2NH4HSO4 =====电解 (NH4)2S2O8＋H2↑，(NH4)2S2O8＋2H2O===2NH4HSO4＋H2O2 其流程如下： ①电解硫酸氢铵溶液时，阴极的电极反应式为___________________________________________。 ②制备过程中，采用减压蒸馏的原因是_______________________________________，可循环利用的物质 是____________。 (3)在火箭推进器中装有液态 H2O2 和液态肼(N2H4)，当它们混合时，即产生大量的氮气和水蒸气，并放出 大量的热。已知一些化学键的键能数据如下： 化学键 N—N N==N N≡N H—H N—H H—O O—O O==O E/kJ·mol－1 159 419 945 436 389 465 138 498 写出肼和双氧水反应的热化学方程式：____________________________________。 上述反应物用于火箭推进剂，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是_______ _________________________________________________________________。 (4)已知 H2O2 的 Ka1＝2.0×10－12，Ka2≈1×10－25。写出 H2O2 的第一步电离方程式：____________________。 (5)H2O2 的用途广泛。 ①用双氧水把黑色 PbS 转化为白色 PbSO4，修复变黑的古代油画，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之 比为______________。 ② 碱 性 溶 液 中 ， H2O2 可 以 吸 收 工 业 尾 气 中 的 ClO2 ， 同 时 制 得 NaClO2 ， 反 应 的 离 子 方 程 式 为 _____________。 28．(14 分)二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。 (1) 在 太 阳 能 的 作 用 下 ， 以 CO2 为 原 料 制 取 炭 黑 的 流 程 如 图 甲 所 示 。 其 总 反 应 的 化 学 方 程 式 为 5 ____________。 (2)CO2 经过催化氢化合成低碳烯烃。其合成乙烯的反应为 2CO2(g)＋6H 2(g)CH2===CH2(g)＋4H 2O(g)   ΔH。几种物质的能量(在标准状况下规定单质的能量为 0，测得其他物质在生成时所放出或吸收的热量)如 下表所示： 物质 H2(g) CO2(g) CH2==CH2(g) H2O(g) 能量/kJ·mol－1 0 －394 52 －242 则 ΔH＝______________。 (3) 在 2 L 恒 容 密 闭 容 器 中 充 入 2 mol CO2 和 n mol H2 ， 在 一 定 条 件 下 发 生 反 应 ： 2CO2(g) ＋ 6H2(g)CH2===CH2(g)＋4H2O(g) ΔH，CO2 的转化率与温度、投料比[X＝ n(H2) n(CO2)]的关系如图乙所示。 ①X1__________(填“＞”“＜”或“＝”，下同)X2，平衡常数 KB________KA。 ②T K 时，某密闭容器中发生上述反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下表： 时间 浓度/mol·L－1  物质 0 10 20 30 40 50 H2(g) 6.00 5.40 5.10 9.00 8.40 8.40 CO2(g) 2.00 1.80 1.70 3.00 2.80 2.80 CH2==CH2(g) 0 0.10 0.15 3.20 3.30 3.30 20～30 min 间只改变了某一条件，根据表中的数据判断改变的条件可能是_____(填字母)。 A．通入一定量 H2 B．通入一定量 CH2==CH2 C．加入合适的催化剂 D．缩小容器容积 (4)在催化剂 M 的作用下，CO2 和 H2 同时发生下列两个反应： Ⅰ.2CO2(g)＋6H2(g)CH2===CH2(g)＋4H2O(g)  ΔH＜0 Ⅱ.2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH＜0 6 图丙是乙烯在相同时间内，不同温度下的产率，则高于 460 ℃时乙烯产率降低的原因不可能是 ____________(填字母)。 A．催化剂 M 的活性降低 B．反应Ⅰ的平衡常数变大 C．生成甲醚的量增加 D．反应Ⅱ的活化能增大 (5)Na2CO3 溶液通常用来捕获 CO2，常温下，H2CO3 的第一步、第二步电离常数分别为 Ka1＝4×10－7，Ka2＝ 5×10－11，则 0.5 mol·L－1 的 Na2CO3 溶液的 pH 等于____________(不考虑 CO 2－3 的第二步水解和 H2O 的电 离)。 [选考部分] 35．物质结构与性质 (15 分)砷的一些化合物常用作半导体材料、除草剂、杀鼠药等。回答下列问题： (1)基态 As 原子的核外电子排布式为[Ar]__________，有________个未成对电子。 (2)As 与 N 是同族元素，AsH3 的沸点(－62.5 ℃)比 NH3 的沸点(－33.5 ℃)低，原因是____________________。 (3)H3AsO4 和 H3AsO3 是砷的两种含氧酸，请根据结构与性质的关系，解释 H3AsO4 比 H3AsO3 酸性强的原 因：__________________________________________________________。 (4)镓氮砷合金材料太阳能电池效率达 40%。Ga、N、As 电负性由大到小的顺序是__________________。 (5)As4O6 的分子结构如上图所示，其中 As 原子的杂化方式为__________，1 mol As4O6 中含有的 σ 键的数 目为________ mol。 (6)晶胞有两个基本要素： ①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。上图为 LiZnAs 基稀磁半导体的晶胞，其中原子坐标 参数 A 处 Li 为(0,0，1 2)，B 处 As 为(1 4，1 4，1 4)，C 处 Li 的坐标参数为_____。 ②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知 LiZnAs 晶体的晶胞参数 a＝594 pm，其密度为______ g·cm－3(列 出计算式即可)。 7 36．有机化学基础 (15 分)生活中常用的某种香料 X 的结构简式为 。 已知： 香料 X 的合成路线如下： 请回答下列问题： (1)A 的系统命名为__________，官能团为__________。 (2)若检验有机物 C 中含有碳碳双键，请选择合理试剂并使用的先后顺序排列：________(用字母表示)。 a．银氨溶液 b．酸性高锰酸钾溶液 c．溴水 d．稀硫酸 (3)C→D 的反应类型为______________。 (4)D→X 的化学方程式为______________________。香料 X 的一氯代物有________种。 (5)有机物 B 的某种同分异构体 E，与浓溴水反应能生成白色沉淀，且 1 mol E 最多能与 4 mol Br2 反应， 则 E 的结构简式为______________。 (6)请根据上述反应原理设计合成 2­甲基­1­丙醇的方案，合成中必须用到甲醛，其他试剂任选。用反应流 程图表示，并注明必要的反应条件。例如： ――→H2/ △ 催化剂 ――→Br2 光照 8 模拟九（答案与解析） 7．【答案】A 【解析】分析图示可知，含硫杆菌及好氧/厌氧菌使硫酸盐、亚硫酸盐缓慢变化为植物 R1—S—R2，促进了 硫的循环，故 A 正确；硫循环中硫的化合物为有机物、无机物，故 B 错误；上述硫循环中硫元素化合价升 高被氧化，也有硫元素化合价降低为－2 价被还原，故 C 错误；加入石灰石可与煤燃烧生成的二氧化硫在 氧气中发生反应生成硫酸钙，二氧化硫排放量减少，但在高温下反应生成二氧化碳，不能减少温室气体的 排放量，故 D 错误。 8．【答案】A 【解析】A．由于 NO 和氧气均为双原子分子，故 2 mol NO 和 2 mol O2 中含 8 mol 原子，而反应过程中满 足原子个数守恒，故将 2 mol NO 和 2 mol O2 混合，充分反应后体系中原子总数为 8NA，故 A 正确；B.在 硫酸溶液中，除了硫酸外，水也含氧原子，故溶液中含有的氧原子的个数多于 0.4NA 个，故 B 错误；C.0.1 mol Fe 在 0.1 mol 氯气中燃烧，铁过量，氯气完全反应，而氯气反应后化合价变为－1 价，故 0.1 mol 氯气 转移 0.2 mol 电子即 0.2NA，故 C 错误；D.未注明溶液的体积，无法计算 0.1 mol·L－1 的 Na2SO4 溶液中含有 的离子总数，故 D 错误。 9．【答案】B 【解析】根据模型可知，PX 为对二甲苯。A 项，分子式为 C8H10，正确；B 项，“PX”的二氯代物共有 ， 共 7 种，错误；C 项，“PX”分子中，苯环上的 C 原子和 H 原子与两个甲基上的碳原子共面，有 12 个原子， 每个甲基中可有 1 个 H 旋转至该平面，故该分子中最多有 14 个原子共面，正确；D 项，对二甲苯难溶于 水，易溶于四氯化碳，正确。 10．【答案】D 【解析】A 项，将块状物质粉碎，可以增大反应物间的接触面积，反应速率会大大加快，正确；B 项，聚 合硫酸铁属于碱式盐，调节 pH 在一定的范围内，可以让 Fe3＋部分水解形成碱式盐，正确；C 项，减压蒸 发有利于降低水的沸点，同时防止温度过高使聚合硫酸铁分解，正确；D 项，用氯气作氧化剂，还原产物 为 Cl－，会引入杂质，错误。 9 11．【答案】B 【解析】根据甲＋乙→丙＋丁，而乙、丁是 B 常见的同素异形体，即乙、丁是单质，而甲、丙是氧化物， 甲、丙中一定含有氧元素，所以乙、丁是 O3、O2，B 是 O 元素；氧化物＋O2→氧化物，中学中常见的有 CO、NO、SO2，而 C、N 的原子序数小于 O，所以 D 可能是 S，如果 D 是 S，丙是 SO3，戊是硫酸，0.005 mol/L H2SO4 溶液的 pH＝2，与题干提供的信息吻合，所以 D 是 S；(8＋16)/4＝6，A 元素是 C；C 元素的 最高价氧化物的水化物是一种中强碱，其原子序数应该介于 8～16 之间，所以 C 是 Mg，E 是短周期且原 子序数大于 16，E 只能是 Cl；所以 A、B、C、D、E 分别是 C、O、Mg、S、Cl 元素。C 和 D 元素形成的 化合物是 MgS，是离子化合物，A 选项错误；Mg(OH)2 是中强碱，所以 Mg2＋在水溶液中能够发生水解， 使水溶液呈酸性，促进了水的电离，H2S 是弱酸，S2－在水溶液中能够发生水解，使溶液呈碱性，也促进 了水的电离，所以 Mg、S 的简单离子均能促进水的电离，B 选项正确；A 与 D 形成化合物是 SO3、SO2 是 大气污染物，A 与 B 形成化合物是 CO、CO2，二氧化碳不是大气污染物，C 选项错误；根据元素周期律 的规律：非金属性 Cl＞S，则 E 的最高价氧化物水化物的(HClO4)酸性大于 D 的最高价氧化物水化物(H2SO4) 的酸性，但硫酸酸性大于 HClO 酸性，题干中没指明是最高价氧化物的水化物， D 选项错误；正确答案 B。 12．【答案】A 【解析】电解过程中阳离子向阴极移动，由装置示意图可知，H+由左室移向右室，则 M 电极是电解池的 阳极，氯离子在阳极上失电子发生氧化反应生成氯气，电极反应式为 2Cl--2e-===Cl2↑，然后氯气在水溶液 中将乙二醛氧化为乙醛酸，OHC—CHO+Cl2+H2O===HOOC—CHO+2Cl-+2H+;N 极为电解池的阴极，乙二 酸在阴极得电子发生还原反应生成乙醛酸，电极反应式为 HOOC—COOH+2H++2e-===HOOC—CHO+H2O。 2 mol H+ 通 过 质 子 交 换 膜 ， 则 电 路 中 转 移 2 mol 电 子 ， 由 阴 极 的 电 极 反 应 式 HOOC—COOH+2H++2e-===HOOC—CHO+H2O 和 阳 极 区 的 反 应 :2Cl--2e-===Cl2↑ ， OHC—CHO+Cl2+H2O===HOOC—CHO+2Cl-+2H+可知，两极各生成 1 mol 乙醛酸，共生成 2 mol 乙醛酸，A 项正确;M 电极是电解池的阳极，氯离子在阳极上失电子发生氧化反应生成氯气，电极反应式为 2Cl--2e-===Cl2↑，B 项错误;M 电极是电解池的阳极，与电源的正极相连，C 项错误;N 极为电解池的阴极， 若 有 2 mol H+ 通 过 质 子 交 换 膜 进 入 阴 极 室 ， 则 电 路 中 转 移 2 mol 电 子 ， 阴 极 的 电 极 反 应 式 为 HOOC—COOH+2e-+2H+===HOOC—CHO+H2O，则阴极反应消耗的 H+与迁移过来的 H+物质的量相等，但 由于乙二酸生成了乙醛酸，分子中羧基减少，故 N 极附近溶液的 pH 不会减小，只能变大，D 项错误。 13．【答案】C 【解析】A 项，常温下 Ksp(NiS)