2020届河北省高三化学全国1卷模拟试卷13（解析版）

- 1 - 2020 届河北省高三化学全国 1 卷模拟试卷 13（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. 《茶疏》中对泡茶过程有如下记载：“治壶、投茶、出浴、淋壶、烫杯、酾茶、品 茶……”。文中涉及下列操作方法的是(　　) A．溶解 B．渗析 C．蒸馏 D．分液 解析　上述操作包含了将茶叶里的有机物进行萃取、溶解、过滤、供人品尝等过程，没有 涉及的操作有渗析、蒸馏、分液；正确选项 A。 答案　A 8.设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是（　　） A. 235g 核素 发生裂变反应： 净产生的中子 数为 B. 常温下， 的 溶液中 数目为 C. 一定条件下， 与足量 反应，转移的电子数为 D. 标准状况下， 乙烷中含有的极性键数目为 解析：A、92235U+01n 3890Sr+54136U+1001n 净产生的中子为 10-1=9 个，则 235g 核素 92235U 发生裂变反应净产生的中子（01n）数为 9NA，故 A 错误；B、常温下，pH=14 的氢氧化钡溶液 中，氢氧根浓度为 1mol/L，故 0.5L 此溶液中含氢氧根为 0.5NA 个，故 B 错误；C、氧气和二 氧化硫的反应为可逆反应，不能进行彻底，故此反应转移的电子数小于 NA 个，故 C 错误； D、5.6L 乙烷的物质的量为 0.25mol，而乙烷中含 6 条极性共价键，故 0.25mol 乙烷中含 1.5NA 条极性共价键，故 D 正确。 答案：D。 9.用废铁屑制备磁性胶体粒子，制取过程如下： 下列说法不正确的是(　　) A．用 Na2CO3 溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污- 2 - B．通入 N2 是防止空气中的 O2 氧化二价铁元素 C．加适量的 H2O2 是为了将部分 Fe2＋氧化为 Fe3＋，涉及反应： H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O D．溶液 A 中 Fe2＋和 Fe3＋的浓度比为 2∶1 答案　D 解析　碳酸钠的水溶液显碱性，油污在碱中发生水解，因此碳酸钠溶液浸泡可以除去废铁 屑表面的油污，故 A 说法正确；Fe2＋容易被氧气氧化，因此通入 N2 的目的是防止空气中的氧 气氧化 Fe2＋，故 B 说法正确；利用 H2O2 的氧化性，把 Fe2＋氧化成 Fe3＋，涉及反应：2Fe2＋＋ H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，故 C 说法正确；Fe3O4 中 Fe2＋和 Fe3＋物质的量之比为 1∶2，故 D 说法错误。 10. 青霉素是最重要的抗生素，其在体内经酸性水解后得到一种有机物 X。已知 X 的结构 如图，下列有关 X 的说法正确的是（ ） A．X 是烃 B．X 的分子式为 C5H10NO2S C．X 只能发生取代反应 D．X 中碳原子上的 H 若有 1 个被 Cl 取代，则有 2 种不同产物 答案：D 解析：X 中含有 N、O、S 等，属于烃的衍生物，故 A 错误；根据 X 的结构简式知，X 的 分子式为 C5H11NO2S，故 B 错误；X 含有氨基，能发生氧化反应，故 C 错误；X 中碳原子上 的 H 有 2 种，若有 1 个被 Cl 取代，则有 2 种不同产物，故 D 正确。 11. a、b、c、d 为原子序数依次增大的短周期不同主族元素，其中只有一种为金属元素， 四种元素的单质在通常情况下只有一种不是气体，b 与 d 的最外层电子数之和为 a 与 c 最外层 电子数之和的四倍。下列叙述不正确的是(　　) A.原子半径：c>d>a B.d 的氧化物对应的水化物酸性均比 b 的强 C.a、b、d 三种元素形成的化合物可能既含离子键又含共价键 D.单质的熔点：c>b>a 答案　B 解析　b 与 d 的最外层电子数之和为 a 与 c 最外层电子数之和的四倍，a、b、c、d 为原子 序数依次增大的短周期不同主族元素，a、b、c、d 最外层电子数不同，a 与 c 最外层电子数之 和至少为 3，b 与 d 的最外层电子数之和至少为 12；，a、b、c、d 中只有一种为金属元素，四- 3 - 种元素的单质在通常情况下只有一种不是气体，短周期主族元素的单质通常情况下呈气态的有 H、N、O、F、Cl；代入分析，a 为 H 元素，b 为 N 元素，c 为 Mg 元素，d 为 Cl 元素。A 项， 根据“层多径大，序大径小”，原子半径：c＞d＞a，正确；B 项，d 的氧化物对应的水化物有 HClO、HClO2、HClO3、HClO4，b 的氧化物对应的水化物有 HNO3、HNO2，d 的氧化物对应 水化物的酸性不一定比 b 的强，如酸性：HClO＜HNO3，错误；C 项，a、b、d 三种元素形成 的化合物有 NH2Cl、NH4Cl 等，NH2Cl 中只含共价键，NH4Cl 中既含离子键又含共价键，正确；D 项，H2、N2 常温呈气态，H2 的相对分子质量小于 N2 的相对分子质量，H2 分子间作用力小于 N2 分子间作用力，Mg 常温呈固态，单质的熔点：c＞b＞a，正确。 12.苯酚具有微弱的酸性，可利用电场促使 C6H5O－定向移动、脱离废水，并富集回收。电 渗析装置示意图如下。下列说法不正确的是(　　) A．苯酚的电离方程式为： B．A、B 分别为离子交换膜，其中 A 是阴离子交换膜 C．电解过程中，阳极室的 pH 增大 D．当通过线路中的电子数目为 0.1NA 时，有含 0.1 mol C6H5O－的废水被处理 答案　C 解析　苯酚具有微弱的酸性，电离方程式为： ，故 A 正确；在电场中，阴 离子向阳极移动，因此离子交换膜 A 需要能够使 C6H5O－通过，是阴离子交换膜，故 B 正确； 电解过程中，阳极水放电生成氧气与氢离子，使得阳极室的氢离子浓度增大，溶液的 pH 减小， 故 C 错误；当通过线路中的电子数目为 0.1NA，即 0.1 mol 时，阳极室生成 0.1 mol 氢离子， 有 0.1 mol C6H5O－移向阳极室，故 D 正确。 13.常温下，二甲胺[(CH3)2NH·H2O]是一元弱碱，其电离常数 Kb＝1.6×10－4。向 10 mL c mol·L－1 二甲胺溶液中滴加 0.1 mo1·L－1 盐酸，混合溶液的温度与盐酸体积的关系如图所示。 下列说法不正确的是(　　) A．二甲胺溶液的浓度为 0.2 mol·L－1 B．在 Y 和 Z 点之间某点溶液 pH＝7 C．Y 点存在：c(Cl－)＞c[(CH3)2NH＋2 ]＞c(H＋)＞c(OH－) - 4 - D．常温下，(CH3 )2 NH2 Cl 水解常数 Kh＝6.25×10－11 解析：选 B　 A 项，二甲胺与盐酸恰好完全中和时放出热量最多，溶液温度最高，即 Y 点表示酸碱恰好完全反应，根据 10 mL×10－3L·mL－1 c＝20 mL×10－3 L·mL－1×0.1 mol·L－1，得 c ＝0.2 mol·L －1，正确；B 项，二甲胺是弱碱，Y 点对应溶质是强酸弱碱盐，其溶液呈酸性，Z 点是继续加盐酸比 Y 点多 20 mL，混合溶液酸性增强，不可能出现 pH＝7 的点，错误；C 项， 二甲胺是弱碱，Y 点对应溶质是强酸弱碱盐，其溶液呈酸性，Y 点存在：c(Cl － ) ＞ c[(CH3)2NH＋2 ]＞c(H＋)＞c(OH－)，正确；D 项，Kh＝KW Kb ＝ 1 × 10－14 1.6 × 10－4 ＝6.25×10－11，正确。 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．(2019·河南省部分省示范性高中 1 月联考，27)铍铜是广泛应用于制造高级弹性元件的 良好合金。某科研小组从某度旧铍铜元件(含 25% BeO、71% CuS、少量 FeS 和 SiO2)中回收铍 和铜两种金属的工艺流程如下： 已知：Ⅰ.铍、铝元素化学性质相似； Ⅱ.常温下部分难溶物的溶度积常数如下表： 难溶物 Cu(OH)2 Fe(OH)3 Mn(OH)2 溶度积常数(Ksp) 2.2×10－20 4.0×10－38 2.1×10－13 (1)滤液 A 的主要成分除 NaOH 外，还有________(填化学式)，写出反应 I 中含铍化合物与 过量盐酸反应的离子方程式：______________________________。 (2)①滤液 C 中含 NaCl、BeCl 2 和少量 HCl，为提纯 BeCl2 ，最合理的实验步骤顺序为 ________(填字母)。 a．加入过量的氨水 b．通入过量的 CO2 c．加入过量的 NaOH d．加入适量的 HCl e．洗涤 f．过滤 ②从 BeCl2 溶液中得到 BeCl2 固体的操作是________。 (3)①MnO2 能将金属硫化物中的硫元素氧化为硫单质。写出反应Ⅱ中 CuS 发生反应的化 学方程式：___________________________。 ②若用浓 HNO3 溶解金属硫化物，缺点是________(任写一条)。- 5 - (4)滤液 D 中 c(Cu2＋)＝2.2 mol·L－1、c(Fe3＋)＝0.008 mol·L－1、c(Mn2＋)＝0.01 mol·L－1，逐 滴加入稀氨水调节 pH 可将其依次分离，首先沉淀的是________(填离子符号)，为使铜离子开 始沉淀，常温下应调节溶液的 pH 大于________。 (5)电解 NaCl－BeCl2 混合熔盐可制备金属铍，下图是电解装置图。 ①电解过程中，加入氯化钠的目的是________。 ②石墨电极上的电极反应式为________。 ③电解得到的 Be 蒸气中约含 1%的 Na 蒸气除去 Be 中少量 Na 的方法为________。 已知部分物质的熔、沸点如下表： 物质 熔点(K) 沸点(K) Be 1 551 3 243 Na 370 1 156 解析　(1)由题中信息可知，Be、SiO2 与氢氧化钠反应生成 Na2BeO2、Na2SiO3，Na2BeO2 与 HCl 反应生成 BeCl2，离子方程式为：BeO2－2 ＋4H＋===Be2＋＋2H2O；(2)①由于 Be 的性质 与 Al 相似，所以 Be 具有两性，用氨水使 Be2＋全部沉淀，再过滤，将 Be(OH)2 洗涤后，加入 盐酸最终转化成 BeCl2；②由于 Be2＋易水解，所以从氯化铍溶液中得到纯净的 BeCl2，需要在 HCl 气流中蒸发结晶；(3)①MnO2 能将金属硫化物中的硫元素氧化为硫单质，所以化学反应方 程式为：MnO2＋CuS＋2H2SO4===MnSO4＋S＋CuSO4＋2H2O；②由于 HNO3 的氧化性很强， 在反应中会产生氮的氧化物，对空气造成污染，所以我们不选用浓硝酸；(4)根据 Ksp[Cu(OH)2]＝ 2.2×10－20＝c(Cu2＋)·c2(OH－)，当溶液中 c(Cu2＋)＝2.2 mol·L －1 时，计算可得 c(OH－)＝10－10 mol/L，即当 c(OH－)＝10－10 mol/L 时，即 pH＝4 时，Cu2＋开始沉淀；根据 Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10 －38＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，c(Fe3＋)＝0.008 mol/L，可得到 c(OH－)＝3.68×10－13 mol/L，即当 c(OH －)＝3.68×10－13 mol/L 时，Fe3＋开始沉淀；根据 Ksp[Mn(OH)2]＝2.1×10－13＝c(Mn2＋)·c2(OH－)， c(Mn2＋)＝0.01 mol/L，可得到 c(OH－)＝4.83×10－7 mol/L，即当 c(OH－)＝4.83×10－7 mol/L 时， Mn2＋开始沉淀；由计算可知，Fe3＋先沉淀，其次是 Cu2＋，最后是 Mn2＋；(5)①电解过程中，- 6 - 加入氯化钠是为了增大导电性即降低电解质熔融状态的温度，节约能耗；②石墨电极生成金 属 Be，电极反应方程式为：Be2＋＋2e－===Be；③图表信息可知 Na 和 Be 的熔、沸点差距很 大，分离 Na 蒸气和 Be 蒸气可以控制温度 1 156～3 243 K 之间冷却。 答案　(1)Na2BeO2、Na2SiO3　BeO2－2 ＋4H＋===Be2＋＋2H2O (2)①afed　②要在 HCl 气流中蒸发结晶 (3)①MnO2＋CuS＋2H2SO4===MnSO4＋S＋CuSO4＋2H2O　②会产生污染环境的气体 (4)Fe3＋　4 (5)①降低电解质的熔融温度，降低能耗　②Be2＋＋2e－===Be　③可以控制温度 1 156～3 243 K 之间冷却 27．(2019·内蒙古鄂尔多斯期中考试)乙酸丁酯是重要的化工原料，具有水果香味。实验室 制备乙酸丁酯(CH3COOCH2CH2CH2CH3)的反应装置示意图和有关信息如下： 乙酸 正丁醇 乙酸丁酯 熔点/℃ 16.6 －89.5 －73.5 沸点/℃ 117.9 117 126.0 密度/(g·cm－3) 1.1 0.80 0.88 (1)乙酸丁酯粗产品的制备 在干燥的 50 mL 圆底烧瓶中，装入沸石，加入 12.0 mL 正丁醇和 16.0 mL 冰醋酸(过量)， 再加 3～4 滴浓硫酸。然后再安装分水器(作用：实验过程中不断分离除去反应生成的水)、冷 凝管，然后小火加热。写出制备乙酸丁酯的化学方程式：__________________________________。 装置中冷水应从________(填“a”或“b”)口通入；通过分水器不断分离除去反应生成的水的目的 是________________________________________。 (2)①乙酸丁酯的精制：将乙酸丁酯粗产品用如下的操作进行精制：a.水洗、b.蒸馏、c.用 无水 MgSO4 干燥、d.用 10%碳酸钠溶液洗涤。正确的操作步骤是__________(填标号)。 A．abcd　　　　　　　　　　 B．cadb C．dacb D．cdab ② 在 乙 酸 丁 酯 的 精 制 中 ， 用 10% 碳 酸 钠 溶 液 洗 涤 的 主 要 目 的 是 ________________________________________________________。 ③在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后________(填标号)。 a．直接将乙酸丁酯从分液漏斗的上口倒出- 7 - b．直接将乙酸丁酯从分液漏斗的下口放出 c．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸丁酯从下口放出 d．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸丁酯从上口倒出 (3)计算产率 测量分水器内由乙酸与丁醇反应生成水的体积为 1.8 mL，假设在制取乙酸丁酯过程中反 应物和生成物没有损失，且忽略副反应，乙酸丁酯的产率为________。 解析：(1)正丁醇和冰醋酸(过量)发生酯化反应生成乙酸丁酯和水，反应的化学方程式为 CH3COOH＋CH 3CH2CH2CH2OH  浓H2SO4 △ CH3COOCH2CH2CH2CH3＋H2O；为使整个冷凝管中 充满水，水应该从 b 口通入；正丁醇和冰醋酸(过量)反应生成乙酸丁酯和水的酯化反应为可逆 反应，水的沸点(100 ℃)低于乙酸丁酯的沸点(126.0 ℃)，反应时先将生成的水汽化分离，可以 促使平衡正向移动，提高乙酸丁酯的产率。(2)①由于正丁醇、乙酸、乙酸丁酯能够互溶，所 制取的乙酸丁酯中含有正丁醇、乙酸和催化剂硫酸，第一步采用 10%碳酸钠溶液洗涤除去乙酸 和硫酸等杂质，第二步用水洗除去碳酸钠溶液，第三步用无水硫酸镁干燥除去水，第四步蒸馏， 制得较纯净的乙酸丁酯。②10%碳酸钠溶液可除去乙酸、硫酸等杂质，降低乙酸丁酯在水中的 溶解度，便于分层得到酯。③由于酯的密度比水小，二者互不相溶，因此水在下层，酯在上 层。分液时，要先将下层的水从分液漏斗的下口放出，待下层水恰好放完时关闭分液漏斗的活 塞，再将上层的乙酸丁酯从上口放出，所以正确的为 d。(3)12.0 mL 正丁醇的质量为 12.0 mL×0.80 g·mL－1＝9.6 g，则 12.0 mL 正丁醇理论上生成酯的物质的量 n 理论(乙酸丁酯)＝n(正丁 醇)＝ 9.6 g 74 g·mol－1 ＝9.6 74 mol；n 实际(乙酸丁酯)＝n(H2O)＝ 1.8 g 18 g·mol－1 ＝0.10 mol；则乙酸丁酯的 产率＝0.10 mol 9.6 74 mol ×100%≈77.1%。 答案：(1)CH3COOH＋CH3CH2CH2CH2OH  浓H2SO4 △ CH3COOCH2CH2CH2CH3＋H2O　b　使 平衡正向移动，提高乙酸丁酯的产率 (2)①C　②除去产品中含有的乙酸、硫酸等杂质，降低乙酸丁酯在水中的溶解度　③d (3)77.1% 28．工业上利用合成气(CO、CO2 和 H2)来生产甲醇，有关反应的化学方程式及其在不同 温度下的化学平衡常数如下表所示。 温度/℃ 化学反应 平衡常数 500 700 800- 8 - Ⅰ.2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)　ΔH1 K1 2.5 0.34 0.15 Ⅱ.H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)　ΔH2 K2 1.0 1.70 2.52 Ⅲ.3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH3 K3 (1)若合成气为 H2 和 CO2，发生反应Ⅲ。 ①由 H2(g)和 CO2(g)合成 CH3OH(g)的 ΔH3＝____________。(用 ΔH1、ΔH2 表示) ②下列措施能使反应Ⅲ的平衡体系中nCH3OH nH2 增大的是________(填字母)。 A．将水蒸气从体系中分离出去 B．恒压时充入氦气 C．升高温度 D．恒容时再充入一定量 CO2 ③500 ℃测得反应Ⅲ在 10 min 时，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分別为 2 mol· L－1、1.0 mol·L－1、0.6 mol·L－1、0.6 mol·L－1，则此时 v 正______(填“>”“＝”或“　0.18 mol·L－1·min－1 (2)①D　②I　　(3)①阴极　2.24 L　②Cu2＋ 解析　(1)①反应Ⅰ.2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)ΔH1，反应Ⅱ.H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋ CO(g)ΔH2，根据盖斯定律，将反应Ⅰ＋反应Ⅱ得反应Ⅲ：3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　 ΔH3＝ΔH1＋ΔH2。 ②结合反应Ⅰ＋Ⅱ得到反应Ⅲ，可得 500 ℃时，平衡常数 K3＝K1·K2＝2.5×1.0＝2.5,700 ℃ 时平衡常数 K3＝K1·K2＝0.34×1.70＝0.578，温度升高平衡常数减小，说明反应为放热反应， 3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH3＜0。将 H2O(g)从体系中分离出去，平衡正向移动， nCH3OH nCO2 比值增大，故 A 正确；恒压时充入 He(g)，平衡逆向移动，nCH3OH nCO2 比值减小， 故 B 错误；反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，nCH3OH nCO2 比值减小，故 C 错误；恒 容时再充入一定量 CO2，平衡正向移动，nCH3OH nCO2 比值增大，故 D 正确。 ③平衡常数是利用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积，结合反 应Ⅰ＋Ⅱ得到反应Ⅲ，500 ℃时，可得平衡常数 K3＝K1·K2＝2.5×1.0＝2.5，测得反应Ⅲ在 10 min 时，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为 2 mol·L－1、1.0 mol·L－1、0.6 mol·L－1、0.6 mol·L－1，Qc＝0.6 × 0.6 23 × 1.0 ＝0.045