2020届高考理综化学模拟试卷（全国卷Ⅰ）六（解析版）

1 绝密★启用前 2020 年普通高等学校招生全国统一考试（模拟六） 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．化学与人类生产、生活密切相关，下列叙述中正确的是(  ) A．泰国银饰和土耳其彩瓷是“一带一路”沿线国家的特色产品，其主要成分均为金属材料 B．从石墨中剥离出的石墨烯薄片能导电，因此是电解质 C．中国天眼 FAST 用到的碳化硅是一种新型的无机非金属材料 D．食品工业以植物油和氢气为原料生产氢化植物油，利用了植物油的取代反应 【答案】C 【解析】银饰主要成分是 Ag，为金属材料，彩瓷主要成分是硅酸盐，为无机非金属材料，故 A 错误；石 墨烯是单质，因此不是电解质，故 B 错误；碳化硅是新型无机非金属材料，故 C 正确；植物油是不饱和脂 肪酸甘油酯，与氢气发生加成反应得到氢化植物油，故 D 错误。 8．设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(  ) A．2.8 g 铁粉与 50 mL 4 mol·L－1 盐酸反应转移电子的数目为 0.15NA B．常温下 1 L pH＝13 的氢氧化钠溶液中由水电离出的 H＋的数目为 0.1NA C．标准状况下，8.96 L 氢气、一氧化碳的混合气体完全燃烧，消耗氧分子的数目为 0.2NA D．1.2 g 金刚石与石墨的混合物中含有碳碳单键的数目为 0.4NA 【答案】C 【解析】A 项，铁与盐酸反应生成 FeCl2，n(Fe)＝0.05 mol，n(HCl)＝0.2 mol，盐酸过量，转移电子数为 0.1NA，错误；B 项，c(OH－)＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝c(H＋)水＝1×10－13 mol·L－1，错误；C 项，2H2＋O2 ===== 点燃 2H2O、2CO＋O2 ===== 点燃 2CO2，0.4 mol H2、CO 混合气体完全燃烧，消耗 0.2 mol O2，正确；D 项，0.1 mol 碳原子的金刚石含有碳碳键数为 0.2NA，0.1 mol 碳原子的石墨含有碳碳键数为 0.15NA，错误。 2 9．以物质 a 为原料，制备物质 d(金刚烷)的合成路线如下图所示： 关于以上有机物说法中错误的是(  ) A．物质 a 最多有 10 个原子共平面 B．物质 d 的二氯代物有 6 种 C．物质 c 与物质 d 互为同分异构体 D．物质 b 的分子式为 C10H12 【答案】A 【解析】A 项，a 分子中单键碳上的 2 个 H 原子，一定不在双键决定的平面上，物质 a 最多有 9 个原子共 平面，错误；B 项，金刚烷的二氯代物有 、 、 、 、 、 ，共 6 种，正确；C 项，物质 c 与物质 d 的分子式都是 C10H16，c 与 d 的结构不同，所以互为同 分异构体，正确；D 项，根据 b 分子的键线式，物质 b 的分子式为 C10H12，正确。 10．用下列实验方案及所选玻璃容器(非玻璃容器任选)就能实现相应实验目的的是(  ) 实验目的 实验方案 玻璃仪器 A 除去 KNO3 中的少量 NaCl 将混合物制成热的浓溶液，冷却结晶，过滤 酒精灯、烧杯、玻 璃棒 B 证明 CH3COOH 的酸性强弱 用 pH 试纸测定 0.1 mol·L-1CH3COONa 溶液的 pH 玻璃棒、玻璃片 C 证明 AgBr 的溶度积比 AgCl 小 向 AgNO3 溶液中先滴加 NaCl 溶液，出现白色沉淀 后，再向其中滴加同浓度的 NaBr 溶液 试管、滴管 D 配制 1 L 16%的 CuSO4 溶液 (溶液密度≈1 g·mL-1) 将 25 g CuSO4·5H2O 溶解在 975 g 水中 烧杯、量筒、玻璃 棒 【答案】B 【解析】过滤时还需要用漏斗，所给仪器中没有漏斗，A 错误;用 pH 试纸测定 0.1 mol·L-1CH3COONa 溶液 的 pH，pH>7，可证明 CH3COOH 为弱酸，所需玻璃仪器有玻璃棒、玻璃片，B 正确;加入氯化钠溶液需过 量，然后滴加溴化钠溶液，如果出现淡黄色沉淀，说明溴化银的溶度积比氯化银的小，使用的玻璃仪器是 试管和滴管，C 错误;1 L 16%的 CuSO4 溶液(溶液密度近似为 1 g·mL-1)中溶质的物质的量是 1 mol，溶液的 质量是 1 000 g，25 g CuSO4·5H2O 中硫酸铜的物质的量是 0.1 mol，将 25 g CuSO4·5H2O 溶解在 975 g 水中， 所得溶液中溶质质量分数小于 16%，D 错误。 3 11．Q、X、Y、Z 为短周期元素，它们在周期表中的位置如图所示。这 4 种元素的原子最外层电子数之和 为 22。下列说法错误的是(  ) X Y Q Z A.X、Y 和氢 3 种元素形成的化合物中可能含有离子键 B．X、Y 的简单离子电子层结构相同，且简单离子半径：X＜Y C．Z 的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸 D．简单气态氢化物的稳定性：Q＜Z 【答案】B 【解析】Q、X、Y、Z 为短周期元素，由元素在周期表中的位置可知，X、Y 处于第二周期，Q、Z 处于第 三周期，又 4 种元素的原子最外层电子数之和为 22，设 Q 的最外层电子数为 x，则 X、Y、Z 的最外层电 子数分别为 x＋1、x＋2、x＋3，故 x＋x＋1＋x＋2＋x＋3＝22，解得：x＝4，故 Q 为 Si、X 为 N、Y 为 O、 Z 为 Cl。N、O 和 H 形成的化合物硝酸铵中含有离子键，A 项正确；X 的简单离子为 N3－，Y 的简单离子 为 O2－，二者的电子层结构相同，对应元素的原子序数越大，离子半径越小，故离子半径：N3－＞O2－，B 项错误；Z 的最高价氧化物对应的水化物 HClO4 是一种强酸，C 项正确；元素的非金属性越强，对应气态 氢化物越稳定，由于 Si 的非金属性弱于 Cl，故气态氢化物的稳定性：SiH4＜HCl，D 项正确。 12．用以葡萄糖为燃料的生物燃料电池甲与盛有足量硫酸铜溶液的装置乙相连，起始电路接入状况如图， 以电流强度 0.1 A 通电 10 min 后，将电池的正、负极互换接入，移动滑动变阻器:以电流强度 0.2 A，继续 通电 10 min，结束实验。下列有关说法正确的是(  ) A.葡萄糖在装置甲的正极参加反应，氧气在负极参加反应 B.在该电池反应中，每消耗 1 mol 氧气理论上能生成标准状况下二氧化碳 11.2 L C.电池工作 20 min 时，乙装置电极析出固体和电极上产生气体的质量比为 2∶1 D.电池工作 15 min 时，乙装置中铜棒的质量与起始通电前相等 【答案】D 【解析】燃料电池的负极是葡萄糖失电子生成二氧化碳，电极反应为 C6H12O6+6H2O-24e- 6CO2↑+24H+; 正极是氧气得电子在酸性条件下产生水，电极反应式为 6O2+24H++24e- 12H2O;碳棒连接燃料电池的负 4 极作阴极，铜棒连接燃料电池的正极作阳极，硫酸铜溶液为电解质溶液，相当于在碳棒上镀铜。葡萄糖在 装置甲的负极参加反应，氧气在正极参加反应，A 项错误;在该电池反应中，每消耗 1 mol 氧气，理论上能 生成 1 mol 二氧化碳，标准状况下二氧化碳的体积为 22.4 L，B 项错误;乙池工作前 10 min，铜棒反应为 Cu-2e-===Cu2+，碳棒反应为 Cu2++2e-===Cu;将电池正、负极反接后的 5 min，依据电子守恒，铜棒析出的 铜与碳棒上溶解的铜相等，乙装置恰好复原;乙池工作的后 5 min，铜棒反应为 Cu2++2e-===Cu，碳棒反应 为 2H2O+4e-===O2↑+4H+，依据电子守恒， ，C 项错误;电池工作 15 min 时，乙装置中正、 负极互换前后所通过的电量相等，前 10 min 铜失电子减少的质量与后 5 min 铜离子得电子产生铜的质量相 等，D 项正确。 13．常温下，下列有关叙述正确的是(  ) A．向 0.1 mol·L－1 Na2CO3 溶液中通入适量 CO2 气体后：c(Na＋)＝2[c(HCO－3 )＋c(CO2－3 )＋c(H2CO3)] B．常温下，pH＝6 的 NaHSO3 溶液中：c(SO2－3 )－c(H2SO3)＝9.9×10－7 mol·L－1 C．等物质的量浓度、等体积的 Na2CO3 和 NaHCO3 混合：cHCO－3  cH2CO3< cCO2－3  cHCO－3  D．0.1 mol·L－1 Na2C2O4 溶液与 0.1 mol·L－1 HCl 溶液等体积混合(H2C2O4 为二元弱酸)：2c(C2O2－4 )＋c(HC2O －4 )＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋) 【答案】B 【解析】A 项，向 0.1 mol·L－1 Na2CO3 溶液中通入适量 CO2 气体后，为碳酸钠和碳酸氢钠混合液或碳酸氢 钠溶液，根据物料守恒可知，c(Na＋)K(HCO－3 )可知，c(HCO －3 )/c(H2CO3)＝K(H 2CO3)/c(H＋)>c(CO2－3 )/c(HCO－3 )＝ K(HCO－3 )/c(H＋)，错误；D 项，0.1 mol·L－1 Na2C2O4 溶液与 0.1 mol·L－1 HCl 溶液等体积混合(H2C2O4 为二 元弱酸)，由电荷守恒可知 2c(C2O2－4 )＋c(HC2O－4 )＋c(OH－)＋c(Cl－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，错误。 5 26．某化工厂排放的工业废水中主要含 Na＋、HSO－3 、SO2－4 ，研究小组欲测定其中 HSO －3 的浓度，设计如 下三个方案。 方案三：量取 20.00 mL 废水试样，用 0.02 mol·L－1 酸性 KMnO4 标准溶液进行滴定。记录数据，计算。 请回答下列问题： (1)利用如图所示的装置完成方案一。 ①仪器 A 的名称是_________________________________________________________。 ②读数前，应进行的操作是_________________________________________________。 ③该方案存在较大的误差，可能的一种原因是_________________________________。 (2)①方案二中吸收气体 a 的“X 溶液”可能是________(填标号)。 a．Na2SO3 溶液  b．双氧水 c．硝酸钠溶液 d．H2SO4 酸化的 KMnO4 溶液 ②若 X 为次氯酸钠，写出气体 a 与 X 溶液反应的离子方程式： ________________________________________________________________________。 ③该方案中，操作Ⅰ包含的操作名称依次为___________________________________。 (3)①方案三设计的下列滴定方式中，最合理的是______(填标号)。该方案是否需要指示剂？________(填“是” 或“否”)，原因是____________________________。 ②滴定数据记录如表： 滴定前读数/mL 滴定后读数/mL 第一次 0.10 16.12 第二次 1.10 17.08 第三次 1.45 21.45 第四次 0.00 16.00 6 计算该废水试样中 HSO －3 的浓度为________ mol·L－1。 【答案】(1)①分液漏斗 ②调整 B、C 装置液面相平 ③SO2 可溶于水(其他合理答案均可) (2)①bc ②SO2＋ClO－＋H2O===SO2－4 ＋Cl－＋2H＋ ③过滤、洗涤、干燥 (3)①c 否 高锰酸钾溶液本身有颜色，可指示滴定终点(答案合理即可) ②0.04 【解析】(1)①根据题图可知仪器 A 为分液漏斗。②读数时应使左右两侧压强相同，故读数前需调整 B、C 装置液面相平。③方案一中生成的气体为 SO2，由于 SO2 可溶于水，故测得的气体体积小于实际生成的气 体体积，实验误差较大。(2)①根据方案二可知，气体 a 为 SO2，SO2 气体最终转化为沉淀，则 X 溶液在酸 性条件下应具有氧化性，能将 SO2 转化为 SO2－4 ，与 BaCl2 溶液反应生成 BaSO4 沉淀，且不能影响实验结 果，故 X 溶液可能是双氧水或硝酸钠溶液。②在 X 溶液中 SO2 与 ClO－发生氧化还原反应，其离子方程式 为 SO2＋ClO－＋H2O===SO2－4 ＋Cl－＋2H＋。(3)①方案三中应将酸性 KMnO4 溶液滴入废水试样中，故用酸 式滴定管盛放酸性 KMnO4 溶液。该方案不需要指示剂，因为 KMnO4 溶液本身有颜色，达到滴定终点时锥 形瓶中的废水试样呈紫红色，且半分钟内不褪色。②第三次实验数据误差较大，应舍去，故由第一、二、 四次实验数据可知消耗酸性 KMnO4 溶液的平均体积为 16.00 mL，根据关系式： 5HSO－3      ～       2KMnO4 5 mol 2 mol c(HSO－3 )×20.00×10－3 L0.02 mol·L－1×16.00×10－3 L 解得 c(HSO－3 )＝0.04 mol·L－1。 27．金属钒熔点高、硬度大，具有良好的可塑性和低温抗腐蚀性。工业常用钒炉渣(主要含 FeO·V2O3，还 有少量 Al2O3、CuO 等杂质)提取金属钒，流程如图： 已知： Ⅰ.钒有多种价态，其中＋5 价最稳定，钒在溶液中主要以 VO ＋2 和 VO －3 的形式存在，存在平衡：VO＋2 ＋ H2OVO－3 ＋2H＋。 Ⅱ.部分离子的沉淀 pH： Cu2＋ Fe2＋ Fe3＋ 开始沉淀 pH 5.2 7.6 2.7 完全沉淀 pH 6.4 9.6 3.7 回答下列问题： (1)碱浸步骤中最好选用______________(填字母)。 a．NaOH 溶液   B．氨水   c．纯碱溶液 (2)焙烧的目的是将 FeO·V2O3 转化为可溶性 NaVO3，其中铁元素全部转化为＋3 价的氧化物，写出该反应 7 的化学方程式：__________________________________。 (3)溶液 1 到溶液 2 的过程中，调节 pH 至 8 有两个目的，一是除去________离子，二是促使____________ ____________________________________________________________。 (4)沉钒过程中得到 NH4VO3 沉淀需要洗涤，写出实验室洗涤的操作方法____________________。 (5)常用铝热反应法由 V2O5 冶炼金属钒，请写出反应的化学方程式：______________。 (6)钒的化合物也有广泛的用途，如一种新型铝离子可充电电池的结构如图所示。 已知放电时电池反应为 xAl＋VO2===AlxVO2↓，则放电时正极的电极反应式为____________________。 【答案】(1)a (2)4FeO·V2O3＋4Na2CO3＋5O2 =====焙烧 8NaVO3＋2Fe2O3＋4CO2 (3)Fe3＋、Cu2＋ VO ＋2 转化 为 VO－3  (4)洗涤时应往漏斗中加水至浸没沉淀，让水自然流下，重复 2～3 次 (5)10Al＋3V 2O5 =====高温 5Al2O3＋6V (6)VO2＋xAl3＋＋3xe－===AlxVO2 【解析】钒炉渣主要含有 FeO·V2O3、Al2O3、CuO，进行碱浸，氧化铝溶解形成偏铝酸盐，过滤后滤液 1 含有偏铝酸盐，通入二氧化碳得到氢氧化铝沉淀，经过加热分解可得到氧化铝，滤渣 1 经过空气中焙烧， 再用足量的硫酸溶解，溶液 1 中含有铜离子、铁离子，调节 pH 到 8，铜离子、铁离子沉淀完全，过滤得 滤渣 2 应为氢氧化铜和氢氧化铁，同时由于溶液中存在平衡 VO＋2 ＋H2OVO－3 ＋2H＋，酸过量会抑制生 成 NH4VO3，所以要调节溶液的 pH，过滤得溶液 2 中主要含钒元素以 VO ＋2 和 VO －3 的形式存在，再加入 硫酸铵转化为 NH4VO3, NH4VO3 加热得到 V2O5，V2O5 发生铝热反应得到 V。 (1)根据上面的分析可知，碱浸要使氧化铝溶解，所以只能用强碱，故选 a。 (2)焙烧的目的是将 FeO·V2O3 转化为可溶性 NaVO3，其中铁元素全部转化为＋3 价的氧化物，根据此信息 可知方程式为 4FeO·V2O3＋4Na2CO3＋5O2 =====焙烧 8NaVO3＋2Fe2O3＋4CO2。 (3)溶液 1 到溶液 2 的过程中，调节 pH 至 8 一是能使铜离子、铁离子沉淀完全，二是由于溶液中存在平衡 VO ＋2 ＋H2OVO－3 ＋2H＋，酸过量会抑制生成 NH4VO3。 (4)沉钒过程中得到 NH4VO3 沉淀需要洗涤，洗涤时应往漏斗中加水至浸没沉淀，让水自然流下，重复 2～3 次。 (5)铝热反应由 V2O5 冶炼金属钒的化学方程式为 10Al＋3V2O5 =====高温 5Al2O3＋6V。 (6)该电池的负极为铝，失电子发生氧化反应，电极反应式为 Al－3e －===Al3＋。电池的总反应为 xAl＋ VO2===AlxVO2↓，则正极反应为总反应减去负极反应，正极电极反应式为 VO2＋xAl3＋＋3xe－===AlxVO2。 28．乙酸制氢具有重要意义： 热裂解反应：CH3COOH(g)===2CO(g)＋2H2(g)  ΔH＝＋213.7 kJ·mol－1 脱羧基反应：CH3COOH(g)===CH4(g)＋CO2(g)  ΔH＝－33.5 kJ·mol－1 (1)请写出 CO 与 H2 甲烷化的热化学方程式：____________________________________________________。 8 (2)在密闭容器中，利用乙酸制氢，选择的压强为______(填“较大”或“常压”)。其中温度与气体产率的 关系如图： ①约 650 ℃之前，脱羧基反应活化能低，速率快，故氢气产率低于甲烷；650 ℃之后氢气产率高于甲烷， 理由是随着温度升高，热裂解反应速率加快，同时____________________________________。 ②保持其他条件不变，在乙酸气中掺杂一定量水，氢气产率显著提高而 CO 的产率下降，请用化学方程式 表示：__________________________________________。 (3)若利用合适的催化剂控制其他副反应，温度为 T K 时达到平衡，总压强为 p kPa，热裂解反应消耗乙酸 20%，脱羧基反应消耗乙酸 60%，乙酸体积分数为________(计算结果保留 1 位小数)；脱羧基反应的平衡 常数 Kp 为________ kPa(Kp 为以分压表示的平衡常数，计算结果保留 1 位小数)。 【答案】(1)2CO(g)＋2H2(g)===CH4(g)＋CO2(g)  ΔH＝－247.2 kJ·mol－1 (2)常压 ①热裂解反应正向移动，而脱羧基反应逆向移动 ②CO(g)＋H2O(g)===H2(g)＋CO2(g) (3)9.1% 0.8p 【解析】(1)将已知热化学方程式依次编号为①、②，由②－①得 2CO(g)＋2H2(g)===CH4(g)＋CO2(g) ΔH＝ －247.2 kJ·mol－1。 (2)CH3COOH(g)===2CO(g)＋2H2(g)为气体体积增大的反应，选择的压强为常压。 (3)CH3COOH(g)===2CO(g)＋2H2(g)  0.2      0.4   0.4 CH3COOH(g)===CH4(g)＋CO2(g)  0.6     0.6   0.6 乙酸体积分数为 0.2 0.4＋0.4＋0.6＋0.6＋0.2×100%≈9.1% 脱羧基反应的平衡常数 Kp＝p(CH4) × p(CO2) p(CH3COOH) ＝ 0.6p 2.2 × 0.6p 2.2 0.2p 2.2 ≈0.8p。 35. [化学一选修 3:物质结构与性质](15 分) LED 灯是一种环保的光源，在相同照明效果下比传统光源节能 80%以上。目前市售 LED 晶片材质基本以 砷化镓、磷化铝镓铟(AlGaInP)、氮化铟镓( InGaN)为主，砷化镓的晶胞结构如图。回答下列问题： (1)砷的基态原子的电子排布式是___________。 (2)磷和砷是同一族的元素，第一电离能：磷___________(填“>”“ 砷；AsH3 和 PH3 都属于分子晶体，两者结构相 似，AsH3 的相对分子质量比 PH3 大，范德华力强，AsH3 的沸点高于 PH3。 (3)AsH3 中心原子为 As，As 有 3 个 σ 键，孤电子对数为(5－3×1)/2＝1，价层电子对数为 4，因此 As 原子 杂化类型为 sp3；其空间构型为三角锥形。 (4)H3AsO4 和 H3AsO3 可表示为(HO)3AsO 和(HO)3As，＋5 价的砷正电性更高，导致 As—O—H 中的 O 的电 子向 As 偏移，在水分子作用下，更容易电离出 H＋，酸性强。 (5)根据晶胞的结构，As 为晶胞的顶点和面心，个数为 8×1 8＋6×1 2＝4；Ga 位于晶胞内部，因此砷化镓的 化学式为 GaAs。 36.[化学—选修 5:有机化学基础](15 分) “点击化学”是指快速、高效连接分子的一类反应，例如铜催化的 Huisgen 环加成反应： 我国科研人员利用该反应设计、合成了具有特殊结构的聚合物 F 并研究其水解反应。合成路线如图所示： 10 (1)化合物 A 的官能团是__________________________________________。 (2)反应①的反应类型是________。 (3)关于 B 和 C，下列说法正确的是________(填字母)。 a．利用质谱法可以鉴别 B 和 C b．B 可以发生氧化、取代、消去反应 c．可用酸性高锰酸钾溶液检验 C 中含有碳碳三键 (4)B 生成 C 的过程中还有另一种生成物 X，分子式为 C3H6O，核磁共振氢谱显示只有一组峰，X 的结构简 式为________________。 (5)反应②的化学方程式为___________________________________________________。 (6)E 的结构简式为_______________________________________________________。 (7)为了探究连接基团对聚合反应的影响，设计了单体 K( )，其合成路线如下， 写出 H、I、J 的结构简式：H_______________，I______________________ ，J______________________。 (8)聚合物 F 的结构简式为_____________________________________。 【答案】(1)醛基和溴原子(或—CHO、—Br) (2)取代反应 (3)ab (4) 11 (8) 或 或 【解析】由合成路线图可知，A 生成 B 的反应为取代反应，B 生成 C 的反应为取代反应，根据信息提示可 知 C 生成 D 的反应为取代反应，D 为 或 或 ，E 生成 F 的反应为加聚反 应，F 生成 G 的反应为水解反应。 (3)B、C 的相对分子质量不同，故可用质谱法进行鉴别，故 a 正确；B 中含有醛基、碳碳三键、羟基 3 种 官能团，则 B 能发生加成、还原、氧化、取代、消去等反应，故 b 正确；C 中含有醛基和碳碳三键，均能 与酸性高锰酸钾溶液反应，使之褪色，故不能用酸性高锰酸钾溶液检验 C 中含有碳碳三键，故 c 错误。 (4)B 生成 C 的过程中还有另一种生成物 X，分子式为 C3H6O，核磁共振氢谱显示只有一组峰，则 X 只有 一种有效氢，为对称结构，则 X 的结构简式为 。