广东省茂名市2020届高三二模化学试题（解析版）

2020 年茂名市高三级第二次综合测试理科综合化学试题 可能用到的相对原子质量：H-1 Li- 7 C- 12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Ti-48 Fe-56 Ni-59 I-127 Ge-73 1.2020 年全球多个国家出现新型冠状病毒，此病毒具有非常强的传染性。一次性医用口罩、84 消毒液、75% 的医用酒精、过氧乙酸等是防疫期间常用物品。下列说法正确的是 A. 口罩用 84 消毒液消毒后可重复使用 B. 生产口罩的关键材料聚丙烯属于新型无机材料 C. 过氧乙酸和 84 消毒液均具有较强氧化性 D. 75%的医用酒精和 84 消毒液混合使用效果更好 【答案】C 【解析】 【详解】A. 84 消毒液的主要成分为次氯酸钠，具有强氧化性，口罩用 84 消毒液消毒后不可重复使用，故 A 错误； B 聚丙烯属于新型有机材料，故 B 错误； C. 过氧乙酸 CH3COOOH 和 84 消毒液（NaClO）均具有较强氧化性，故 C 正确； D. 75%的医用酒精和 84 消毒液混合使用会降低其消毒能力，酒精有还原性，次氯酸钠有强氧化性，两者可 能发生反应生成有毒的氯气，故 D 错误； 故答案选：C。 2.有机化合物 X( )是合成重要医药中间体的原料。下列关于化合物 X 说法错误的是 A. 分子中有 7 个碳原子共平面 B. 能使酸性 KMnO4 溶液褪色 C. 能与 HBr 发生加成反应 D. X 同分异构体中不存在芳香族化合物 【答案】A 【解析】 【详解】A. 分子中存在碳碳双键，根据乙烯分子中有 6 个原子共面，可知该分子中有 5 个碳原子共平面， 分子中的六元环上的碳原子不能全部共面，故 A 错误； B. 含碳碳双键的有机物能使酸性 KMnO4 溶液褪色，故 B 正确； C. 含碳碳双键的有机物能与 HBr 发生加成反应，故 C 正确； . 的D. X 含有 2 个环和一个碳碳双键，共 3 个不饱和度，苯环中含有 4 个不饱和度，则 X 的同分异构体中不存 在芳香族化合物，故 D 正确； 故答案选：A。 3.中国科学家孙予罕等发现，以泡沫镍[3 NiO/Ni(3 表示 NiO 在泡沫镍中的质量百分数)] 作为基材上的催化 剂可实现将烷烃直接电催化转化为醇类(转化示意图如图所示)。下列说法正确的是 A. 22.4 L A 中质子数为 10 mol B. 1mol C 中共价键数目为 4 mol C. 生成 1 mol Ni 可还原出 1 mol B D. 11.8 g 泡沫镍含 Ni 单质 0.194 mol 【答案】D 【解析】 【分析】 由转化示意图可知，分子 A 为甲烷失去电子得到分子 B（乙醇）和分子 C（甲醇）和 H2O，NiO 得到电子 生成 Ni，总反应式为： ，以此分析。 【详解】A. 由 A 的球棍模型可知 A 为甲烷，未说明为标况下，不能利用气体摩尔体积计算甲烷的物质的量 及其中的质子数，故 A 错误； B. 由 C 的球棍模型可知 C 为甲醇，1mol C 中共价键数目为 5mol，故 B 错误； C. 由总反应方程式： ，可知生成 1 mol Ni 可还原出 mol B，故 C 错误； D. 11.8 g 泡沫镍含 Ni 单质 ，故 D 正确； 故答案选：D。 【点睛】由转化示意图可知，分子 A 为甲烷失去电子得到分子 B（乙醇）和分子 C（甲醇）和 H2O，NiO 得到电子生成 Ni，总反应式为： 。 4 3 3 2 23CH +3NiO=3Ni+CH OH+CH CH OH+H O 4 3 3 2 23CH +3NiO=3Ni+CH OH+CH CH OH+H O 1 3 g % = molg mol 11. 8 97 0. 19459 / × 4 3 3 2 23CH +3NiO=3Ni+CH OH+CH CH OH+H O4.某实验小组利用如图装置制备 NH3 并探究其性质。下列说法正确的是 A. ①中固体可换 NH4Cl B. ②中药品为 P2O5 C. 反应一段时间后，③中黑色固体变为红色 D. 反应一段时间后，④中锥形瓶收集到液氨 【答案】C 【解析】 【详解】A. NH4Cl 受热分解生成 NH3 和 HCl 气体，遇冷重新反应生成 NH4Cl，无法制取 NH3，故 A 错误； B. P2O5 会与 H2O、NH3 反应生成(NH4)3PO4，不能用 P2O5 干燥氨气，故 B 错误； C. NH3 具有还原性，可将黑色氧化铜还原成红色的铜单质，则反应一段时间后，③中黑色固体变为红色， 故 C 正确； D.液氨的沸点为-33.5℃，无法在冰中液化，氨气与氧化铜反应后生成水，过量的氨气可溶于水，故收集到 的是氨水，D 错误； 故答案选：C。 5.我国科学家在太阳能可规模化分解水制氢方面取得新进展——率先提出并验证了一种全新的基于粉末纳 米颗粒光催化剂太阳能分解水制氢的“氢农场”策略，其太阳能光催化全分解水制氢的效率创国际最高记录(示 意图如图所示，M1、M2 为含铁元素的离子)。下列说法正确的是 A. 制 O2 装置中，太阳能转化为电能 B. 制 H2 装置中，交换膜 阴离子交换膜 C. 系统制得 1mol H2 的同时可制得 1mol O2 为 为D. 制 H2 时阳极可发生反应：[Fe(CN)6]4––e- = [Fe(CN)6]3– 【答案】D 【解析】 【分析】 制氧气装置中，光催化剂太阳能分解水得到氧气，M1 转化为 M2，O 元素化合价升高，则 M1 中 Fe 元素化合价 下降；制氢装置中阳极 M2 转化为 M1，阴极 ，总反应方程为： ， 以此分析。 【详解】A. 制 O2 装置中，太阳能转化为化学能，故 A 错误； B. 制 H2 装置中，阴极发生的反应为 ，其中的交换膜为阳离子交换膜，故 B 错误； C. 由总反应方程式 可知，系统制得 2mol H2 的同时可制得 1mol O2，故 C 错误； D. 制 H2 时阳极 M2 转化为 M1，且 M1 中 Fe 元素化合价比 M2 低，可发生反应：[Fe(CN)6]4––e- = [Fe(CN)6]3–，故 D 正确； 故答案选：D。 6.主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增加，且均不大于 20。这四种元素可组成结构为 Z+[Y–W≡X]–的 化合物。该化合物与某种金属阳离子反应可得到血红色溶液。下列说法正确的是 A. Z 焰色反应为黄色 B. 简单氢化物的沸点：W>X C. 该化合物中 Y 不满足 8 电子稳定结构 D. Y 的最高价氧化物对应水化物的酸性比 W 的强 【答案】D 【解析】 【分析】 该化合物与某种金属阳离子反应可得到血红色溶液，则化合物中含 SCN-，且 W、X、Y、Z 的原子序数依次 增加，且均不大于 20，再根据结构 Z+[Y–W≡X]-可得 W 为 C，X 为 N，Y 为 S，Z 为 K，以此分析。 【详解】该化合物与某种金属阳离子反应可得到血红色溶液，则化合物中含 SCN-，且 W、X、Y、Z 的原 子序数依次增加，且均不大于 20，再根据结构 Z+[Y–W≡X]-可得 W 为 C，X 为 N，Y 为 S，Z 为 K。 A. Z 为 K，焰色反应为紫色，故 A 错误； B.NH3 分子间存在氢键，而甲烷分子间不能形成氢键，所以，简单氢化物的沸点：WM3 【解析】 【详解】（1）丙烷脱氢过程中可生成烯烃，生成的气体产物除 C3H6、C2H6、CH4、H2 外，C2H6 也可以脱氢 生成乙烯，故还可能有乙烯； （2）1000K 时 C2H6 的选择性比 C3H6 高，由丙烷到 C2H6 断裂 C-C 键，故 1000 K 时丙烷更容易断裂的化学 键为 C-C 键； （3）由于起始浓度 c（H2）=c（C3H6）=0，由反应 i 可知平衡时浓度 c（H2）=c（C3H6），平衡常数 ，当平衡时 v 正=v 逆，则 ；当丙烷与丙烯的物质的量分数相等时则丙烷与丙烯的压 强相等则有 。 ， 34.6 10× 204.0 2 2 3 6 3 6 3 8 3 8 p(H )p(C H ) p (C H )Kp= =p(C H ) p(C H ) 2 33 6 -3 3 8 Kp (C H ) 6Kp= = = =4.6 10p(C H ) K 1.3 10 正 逆 × × 3 8 3 6 2 102KPap(C H )=p(C H )=p(H )= =34KPa3 -1 -1 3 8v =k p(C H )=6min 34KPa=204.0KPa min正 正 × × 则 平衡正移，故答案为： ； ；向正方向移动； （4）通入 CO2 与氢气反应降低平衡中氢气浓度，使平衡 i 正逆，且 CO2 与氢气的反应放热，升高温度使平 衡 i 正逆；恒压条件下，水烃比 M=n(H2O)/n(C3H8)越大，则容器体积越大，平衡 i 正移，故水烃比 M=n(H2O)/n(C3H8)越大 C3H8 转化率越高，故答案为：通入 CO2 与氢气反应降低平衡中氢气浓度，使平衡 i 正向移动，且 CO2 与氢气的反应放热，升高温度使平衡 i 正向移动；M1＞M2＞M3。 【点睛】利用分压计算化学平衡常数时需要结合化学平衡常数的定义和分压的计算方法代入计算。 11.钛金属重量轻、强度高、有良好的抗腐蚀能力，其单质及其化合物在航空航天、武器装备、能源、化工、 冶金、建筑和交通等领域应用前景广阔。回答下列问题： (1)三氟化钛可用于制取钛氟玻璃，基态 F 原子核外有_____个未成对电子，Ti 原子形成 Ti3+时价层电子层 排布式为_____。 (2)TiO2 的熔点为 1800℃，TiCl4 的熔点为-25℃，则 TiO2 的晶体类型为_____，TiCl4 熔点低的原因为 _____。 (3)钛某配合物可用于催化环烯烃聚合，其结如图所示： ①钛的配位数为_____，该化合物中电负性最大元素是_____(填元素符号)。 ②该配合物中不含有的化学键有_____(填字母标号)。 a.离子键 b.σ 键 c.金属键 d.π 键 (4)已知 TiO2 与浓硫酸反应生成硫酸氧钛，硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子，结构如图所示， 该阳离子化学式为_____，阳离子中 O 的杂化方式为_____，阴离子的空间构型为_____。 (5)氮化钛可以用于制作电池的材料，其晶胞如图，该晶胞的密度为 ρ g·cm-3，与氮原子最近的且距离相等的 钛原子有_____个，氮原子与钛原子最近的距离为_____cm。 2 3 1 1 2 -1 3v =k p (C H )=1 3 1 kPa min 34 KPa=1.5KPa min− − −× × × 逆 逆 6 . 0 v v>正 逆 34.6 10× 204.0【答案】 (1). 1 (2). 3d1 (3). 原子晶体 (4). TiCl4 为分子晶体，分子间作用力弱 (5). 6 (6). O (7). ac (8). (9). sp3 (10). 正四面体 (11). 6 (12). 【解析】 【详解】（1）基态 F 原子核外有 7 个电子，1 个未成对电子；Ti 原子外层电子排布式为：3d24s2，Ti 原子 形成 Ti3+时失去三个电子，价层电子层排布式为：3d1，故答案为：1；3d1； （2）TiO2 的熔点为 1800℃，其熔点很高；TiCl4 的熔点为-25℃，其熔点较低，则 TiO2 的晶体类型为原子 晶体，TiCl4 为分子晶体，分子晶体的结构粒子为分子，分子间作用力较弱，因此，分子晶体的熔点较低， 故答案为：原子晶体；TiCl4 为分子晶体，分子间作用力弱； （3）①根据图知，与 Ti 原子相连接的配位原子有 6 个，其配位数是 6；元素的非金属性越强，其电负性越 大。在该化合物中非金属性最强元素是 O，因此，该化合物中电负性最大元素是 O； ②Ti 原子和氯原子、O 原子之间存在配位键，C-H 和 C-C 及 C-O 原子之间存在 σ 键，碳碳双键和碳氧双键 中存在 σ 键和 π 键，不存在离子键和金属键，故选 ac； （4）根据结构图可知，Ti 和 O 的比例为 1:1，则阳离子化学式为 ，由结构图可知 O 含有 2 个 σ 键，含有 2 个孤电子对，则杂化方式为 sp3 杂化；阴离子 SO42-的中心原子 S 的价层电子对数为 ，则 SO42-的空间构型为正四面体结构，故答案为： ；sp3；正四面体； （5）由晶胞示意图可知与氮原子最近的且距离相等的钛原子有 6 个；晶胞中 Ti 原子数为 ，N 原子数为 ，则晶胞质量为 ，则体积 ，则氮原 子与钛原子最近的距离晶胞边长的一半，即 0.5 ，故答案为：6； 。 【点睛】价层电子对的数目=σ 键数目+孤电子对数目。 12.降冰片烯(结构见 F)的衍生物在橡胶工业有重要用途。一种利用脱羰偶联反应合成其衍生物的路线如下： n+ n i 2T O   3 A 4 62 N 2 × ρ n+ n i 2T O   14+ (6+2-2 4)=42 × n+ n i 2T O   112 +1=44 × 1 18 +6 =48 2 × × A A 4M 4 62g/mol=N N × m g/mol= A 4 62V N ×= ρ ρ a= = cm 3 3 A 4 62 NV 2 2 × ρ 3 A 4 62 N 2 × ρ回答下列问题 (1)A→B 所需的试剂为_______________ 。 (2)B→C 第一步反应的化学方程式为_____。 (3)D 的结构简式为_____，C→D 的反应类型为_______。 (4)E 中的官能团名称为_____。 (5)芳香化合物 X 是 E 的同分异构体，X 能与热的 NaOH 溶液反应生成稳定化合物， 0.1mol X 消耗 NaOH 0.2mol，化合物 X 共有_____种(不考虑立体异构)。其中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 的结构简式为_____。 (6)参照上述路线，设计由苯甲醛、甲醇和 制备成 路线_____。(无机 试剂任选) 【答案】 (1). Fe 或 FeCl3 (2). +2NaOH +NaCl+H2O (3). (4). 取 代 反 应 (5). 醛 基 、 醚 键 (6). 10 (7). (8). 或 【解析】 【分析】由 C 的结构简式可知 A 到 B 为苯环上对位的 H 原子被氯原子取代，条件为：Fe 或 FeCl3，B 到 C 氯原子发 生取代反应得到 C，D 再 V2O5 氧化成 E，由 E 的结构简式可知 D 为 ，E 和 F 发生加成反 应得到 G，以此分析。 【详解】由 C 的结构简式可知 A 到 B 为苯环上对位的 H 原子被氯原子取代，条件为：Fe 或 FeCl3，B 到 C 氯原子发生取代反应得到 C，D 再 V2O5 氧化成 E，由 E 的结构简式可知 D 为 ，E 和 F 发 生加成反应得到 G。 （1）由上述分析可知，A→B 所需的试剂为 Fe 或 FeCl3，故答案为：Fe 或 FeCl3； （2）B 到 C 氯原子再氢氧化钠水溶液中发生取代反应得到 C 化学方程式为 +2NaOH +NaCl+H2O； （3）D 的结构简式为 ，C→D 酚羟基中 H 原子被甲基取代，为取代反应，故答案为： ；取代反应； （4）由 E 的结构简式可知官能团名称为醛基、醚键，故答案为：醛基、醚键； （5）芳香化合物 X 是 E 的同分异构体，X 能与热的 NaOH 溶液反应生成稳定化合物， 0.1mol X 消耗 NaOH 0.2mol，当苯环上有一个取代基时，取代基为-OOCCH3；当苯环上有两个取代基时，取代基为-OOCH 和 -CH3，有邻间对三种排列方式；当苯环上有取代基为 3 种时，取代基为-OH、-OH、-CH=CH2，有 6 种结构。 综上所述，共有同分异构体为 10 种，其中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 的结构简式为 ，故答案为：10； ； （6）由 E 到 F 可知，苯甲醛可以与 发生加成反应生成 ， 再经 过氧化得到 ， 与甲醇反应得到所需产物。或者 先发生氧 化和酯化反应，再发生加成反应，流程为： 或。 【点睛】同分异构体的书写时先通过条件判断其所含官能团，再分析其位置。