2020年高中毕业班教学质量监测卷化学试题（解析版）

2020年高中毕业班教学质量监测卷 理科综合化学部分 说明: 1.全卷满分300分,考试时间150分钟。 2.全卷分为试题卷和答题卡,答案要求写在答题卡上,不得在试题 卷上作答,否则不给分。 第Ⅰ卷(选择题共126分) 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Ti 48 Fe 56 I 127 Ag-108 一、选择题:本大题包括13小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,只有 一项符合题目要求。 7.化学与生活密切相关，下列有关说法错误的是 A．用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维 B．食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质 C．加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性 D．医用消毒酒精中乙醇的浓度（体积分数）为 95% 【答案】D8.下列变化中，气体被还原的是 A．二氧化碳使 Na2O2 固体变白 B．氯气使 KBr 溶液变黄 C．乙烯使 Br2 的四氯化碳溶液褪色 D．氨气使 AlCl3 溶液产生白色沉淀 【答案】B 9.下列指定反应的离子方程式正确的是 A．钠与水反应：Na +2H2O Na++2OH– + H2↑ B．电解饱和食盐水获取烧碱和氯气：2Cl–+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH– C．向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸：Ba2++OH– + H+ + BaSO4↓+H2O D．向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水：Ca2++ +OH– CaCO3↓+H2O 【答案】B 2 4SO − 3HCO−10.H2O2 分解速率受多种因素影响。实验测得 70℃时不同条件下 H2O2 浓度随时间的变化如图所示。下 列说法正确的是 A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2 浓度越小，其分解速率越快 B．图乙表明，其他条件相同时，溶液 pH 越小，H2O2 分解速率越快 C．图丙表明，少量 Mn 2+存在时，溶液碱性越强，H2O2 分解速率越快 D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对 H2O2 分解速率的影响大 【答案】D 11.通过以下反应均可获取 H2。下列有关说法正确的是 ①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l) ===2H2（g）+ O2（g） ΔH1=571.6kJ·mol–1 ②焦炭与水反应制氢：C（s）+ H2O(g) ===CO（g）+ H2（g） ΔH2=131.3kJ·mol–1 ③甲烷与水反应制氢：CH4（g）+ H2O(g) ===CO（g）+3H2（g） ΔH3=206.1kJ·mol–1A．反应①中电能转化为化学能 B．反应②为放热反应 C．反应③使用催化剂，ΔH3 减小 D．反应 CH4（g）===C（s）+2H2（g）的 ΔH=74.8 kJ·mol–1 【答案】D 12.金属（M）–空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设 备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O=4M(OH) n。已知：电池的“理论比能量” 指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是 A．采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面 B．比较 Mg、Al、Zn 三种金属–空气电池，Al–空气电池的理论比能量最高 C．M–空气电池放电过程的正极反应式：4Mn++nO2+2nH2O+4ne–=4M(OH)n D．在 Mg–空气电池中，为防止负极区沉积 Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜 【答案】C13.汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一，对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄芩素的 叙述正确的是 A．汉黄芩素的分子式为 C16H13O5 B．该物质遇 FeCl3 溶液显色 C．1 mol 该物质与溴水反应，最多消耗 1 mol Br2 D．与足量 H2 发生加成反应后，该分子中官能团的种类减少 1 种 【答案】B 【解析】A、汉黄岑素的分子式为 C16H12O5，A 错误；B、该物质中含有酚羟基，能与 FeCl3 溶液反应呈 紫色，B 正确；C、该物质酚羟基的邻、对位还可以与 1 mol Br2 反应，碳碳双键可以与 1 mol Br2 发 生加成反应，故 1 mol 该物质最多可以消耗 2 mol Br2，C 错误；D、该物质中含有羟基、羰基、碳 碳双键、醚键，与足量氢气加成后只剩余羟基和醚键，官能团种类减少 2 种，D 错误。故选 B。 三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第 22 题-第 32 题为必考题每个试 题考生都必须作答,第 33 题-第 38 题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:11 题,共 129 分。 26.（14 分）以 Na2SO3 溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象，探究盐的性质和盐溶液间反应 的多样性。 试剂 实验 滴管 试管 现象 饱和 Ag2SO4 溶液 Ⅰ.产生白色沉淀 0.2 mol·L−1 CuSO4 溶液 Ⅱ.溶液变绿，继续滴加 产生棕黄色沉淀 2 mL 0.2 mol · L−1 Na2SO3 溶液 0.1 mol·L−1 Al2（SO4）3 溶液 Ⅲ.开始无明显变化，继 续滴加产生白色沉淀 （1）经检验，现象Ⅰ中的白色沉淀是 Ag2SO3。用离子方程式解释现象Ⅰ：_____。 （2）经检验，现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含 SO42−，含有 Cu+、Cu2+和 SO32−。 已知：Cu+ Cu +Cu2+，Cu2+ CuI↓（白色）+I2。 ①用稀硫酸证实沉淀中含有 Cu+的实验现象是_____________。 ②通过下列实验证实，沉淀中含有 Cu2+和 SO32−。 KI 溶液 洗净的棕黄色沉淀 取上层清液 分成两份 淀粉溶液 试剂 1 无明显现象 白色沉淀 A a.白色沉淀 A 是 BaSO4，试剂 1 是____________。 →稀硫酸 I−→b.证实沉淀中含有 Cu2+和 SO32−的理由是___________。 （3）已知：Al2（SO4）3 在水溶液中不存在。经检验，现象Ⅲ的白色沉淀中无 SO42−，该白色沉淀既 能溶于强酸，又能溶于强碱，还可使酸性 KMnO4 溶液褪色。 ①推测沉淀中含有亚硫酸根和________。 ②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设： i.被 Al（OH）3 所吸附； ii.存在于铝的碱式盐中。 对假设 ii 设计了对比实验，证实了假设 ii 成立。 a.将对比实验方案补充完整。 步骤二：_____________（按上图形式呈现）。 （4）根据实验，亚硫酸盐的性质有______。盐溶液间反应的多样性与___有关。 【答案】（1）2Ag＋+SO32—＝Ag2SO4↓。（2）①加入稀硫酸后，有红色固体生成；②a. HCl 和 BaCl2 溶液。 b.在 I-的作用下，Cu2+转化为白色沉淀 CuI，SO32-转化为 SO42-。 （3）①Al3+、OH-。 ②a、 ，b、V1 明显大于 V2。 （4）还原性、水解溶液显碱性；两种盐溶液中阴阳离子的性质和反应条件。②分析实验流程知实验原理为 2Cu2＋+4I－==2CuI+I2、I2+SO32-+H2O=SO42—+2I－+2H＋， SO42-+Ba2+== BaSO4↓，则 a.白色沉淀 A 是 BaSO4，试剂 1 是盐酸酸化的 BaCl2 溶液。 b.证实沉淀中含有 Cu+和 SO32−的理由是棕黄色沉淀与 KI 溶液反应生成白色沉淀（CuI），证明含有 Cu ＋，白色沉淀 A 为硫酸钡，证明含有 SO32—。 （3）①根据题意可知实验Ⅲ的白色沉淀中无 SO42−，该白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，还 可使酸性 KMnO4 溶液褪色，则 ①推测沉淀中含有亚硫酸根和氢氧化铝。 ②a、铝的酸式盐与氢氧化钠反应消耗的氢氧化钠的含量大于氢氧化铝，所以反应应该设计一个定 量对比试验，根据白色固体消耗氢氧化钠的量不同来证实假设ⅱ成立，即实验方案设计步骤二为： ，且 V1 明显大于 V2，可说明沉 淀中亚硫酸根存在于碱式盐中。 （4）根据实验白色沉淀能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明亚硫酸盐具有还原性，另外亚硫酸根水 解呈碱性。根据实验现象可得盐溶液间反应的多样性与盐的性质和溶液的酸碱性有关。 27.（15 分）氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列 化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。完成下列填空： （1）写出电解饱和食盐水的离子方程式 。 （2）离子交换膜的作用为： 、 。 （3）精制饱和食盐水从图中 位置补充，氢氧化钠溶液从图中 位置流出（选 填“a”、“b”、“c”或“d”）。 【答案】（1） 2Cl－＋2H2O Cl2↑＋H2↑＋2OH－。 （2）阻止 OH-进入阳极室，与 Cl2 发生副反应：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O；阻止阳极产生的 Cl2 和 阴极产生的 H2 混合发生爆炸。（3）a；d； （2）图中的离子交换膜只允许阳离子通，是阳离子交换膜，可以允许阳离子通过，不能使阴离子 通过，这样就可以阻止阴极溶液中的 OH-进入阳极室，与氯气发生反应，阻止 Cl-进入阴极室，使在 阴极区产生的 NaOH 纯度更高。同时可以阻止阳极产生的 Cl2 和阴极产生的 H2 混合发生爆炸。 （3）随着电解的进行，溶质 NaCl 不断消耗，所以应该及时补充。精制饱和食盐水从与阳极连接的 图中 a 位置补充，由于阴极 H+不断放电，附近的溶液显碱性，氢氧化钠溶液从图中 d 位置流出；水 不断消耗，所以从 b 口不断加入蒸馏水，从 c 位置流出的是稀的 NaCl 溶液。 28.（14 分）Li4Ti5O12 和 LiFePO4 都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为 FeTiO3， 还含有少量 MgO、SiO2 等杂质）来制备，工艺流程如下：回答下列问题： （1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸出率为 70%时，所采用的 实验条件为___________________。 （2）“酸浸”后，钛主要以 形式存在，写出相应反应的离子方程式__________________。 （3）TiO2·xH2O 沉淀与双氧水、氨水反应 40 min 所得实验结果如下表所示： 温度/℃ 30 35 40 45 50 TiO2·xH2O 转化率% 92 95 97 93 88 分析 40 ℃时 TiO2·xH2O 转化率最高的原因__________________。 （4）Li2Ti5O15 中 Ti 的化合价为+4，其中过氧键的数目为__________________。 （5）若“滤液②”中 ，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加 1 倍），使 2 4TiOCl − 2 1(Mg ) 0.02mol Lc + −= ⋅ 3Fe +恰好沉淀完全即溶液中 ，此时是否有 Mg3(PO4)2 沉淀生成？ （列 式计算）。FePO4、Mg3(PO4)2 的 Ksp 分别为 。 （6）写出“高温煅烧②”中由 FePO4 制备 LiFePO4 的化学方程式 。 【答案】（1）100℃、2h，90℃，5h （2）FeTiO3+ 4H++4Cl− = Fe2++ + 2H2O （3）低于 40℃，TiO2·xH2O 转化反应速率随温度升高而增加；超过 40℃，双氧水分解与氨气逸出 导致 TiO2·xH2O 转化反应速率下降 （4）4 （5）Fe3+恰好沉淀完全时，c( )= mol·L−1=1.3×10–17 mol·L−1，c3(Mg2+)×c2( )＝ (0.01)3×(1.3×10–17)2=1.7×10–40＜Ksp ，因此不会生成 Mg3(PO4)2 沉淀。 （6）2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O4 2LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑ （4）Li2Ti5O15 中 Li 为+1 价，O 为–2 价，Ti 为+4 价，过氧根( )中氧元素显–1 价，设过氧键的 数目为 x，根据正负化合价代数和为 0，可知(+1)×2+(+4)×5+(–2)×(15–2x)+(–1)×2x=0，解得：x=4； （ 5 ） Ksp=c(Fe3+)×c( )=1.3×10–2 ， 则 c( ) ＝ ＝ 1.3×10–17 mol/L ， Qc ＝ c3(Mg2+)×c2( )＝(0.01)3×(1.3×10–17)2=1.69×10–40＜1.0×10–24，则无沉淀。 （6）高温下 FePO4 与 Li2CO3 和 H2C2O4 混合加热可得 LiFePO4，根据电子守恒和原子守恒可得此反 应的化学方程式为 2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O4 2LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑。 3 5 1(Fe ) 1.0 10 mol Lc + − −= × ⋅ 22 241.3 10 1.0 10− −× ×、 2 4TiOCl − 3 4PO − 22 5 1.3 10 1.0 10 − − × × 3 4PO − 高温 2 2O − 3 4PO − 3 4PO − ( )sp 3Fe K c + 3 4PO − 高温(二)选考题:共 45 分。请考生从给出的 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题 中每科任选一题作答,并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所 做题目的题号必须与所涂题目的题号一致,在答题卡选答区域指定位置答题。 如果多做,则每学科按所做的第一小题计分。 35．【化学—选修 3：物质结构与性质】（15 分） 钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题： （1）元素 K 的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为_______nm（填标号）。 A．404.4 B．553.5 C．589.2 D．670.8 E．766.5 （2）基态 K 原子中，核外电子占据最高能层的符号是_________，占据该能层电子的电子云轮廓图 形状为___________。K 和 Cr 属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属 K 的熔点、 沸点等都比金属 Cr 低，原因是___________________________。 （3）X 射线衍射测定等发现，I3AsF6 中存在 离子。 离子的几何构型为_____________，中心原 子的杂化形式为________________。 （4）KIO3 晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，边长为 a=0.446 nm， 晶胞中 K、I、O 分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。K 与 O 间的最短距离为______nm， 与 K 紧邻的 O 个数为__________。 （5）在 KIO3 晶胞结构的另一种表示中，I 处于各顶角位置，则 K 处于______位置，O 处于______位 置。 【参考答案】（1）A （2）N 球形 K 的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱 + 3I + 3I（3）V 形 sp3 （4）0.315 12 （5）体心 棱心 OF2 属于 V 形，因此 几何构型为 V 形，其中心原子的杂化类型为 sp3；（4）根据晶胞结构，K 与 O 间的最短距离是面对角线的一半，即为 nm＝0.315nm，根据晶胞的结构，距离 K 最近的 O 的个数为 12 个；（5）根据 KIO3 的化学式，以及晶胞结构，可知 K 处于体心，O 处于棱心。 36．【化学—选修 5：有机化学基础】（15 分） 化合物 H 是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物 A 制备 H 的一种合成路线如下： 已知： 回答下列问题： （1）A 的化学名称是__________。 （2）由 C 生成 D 和 E 生成 F 的反应类型分别是__________、_________。 （3）E 的结构简式为____________。 + 3I 2 0.4462 ×（4）G 为甲苯的同分异构体，由 F 生成 H 的化学方程式为___________。 （5）芳香化合物 X 是 F 的同分异构体，X 能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出 CO2，其核磁共振氢谱显 示有 4 种不同化学环境的氢，峰面积比为 6∶2∶1∶1，写出 2 种符合要求的 X 的结构简式 ____________。 （6）写出用环戊烷和 2–丁炔为原料制备化合物 的合成路线________（其他试剂任选）。 【答案】（1）苯甲醛 （2）加成反应 取代反应 （3） （4） （5） 、 、 、 （任写两种） （6） （ 2 ） C→D 为 C=C 与 Br2 的 加 成 反 应 ， E→F 是 酯 化 反 应 ； （ 3 ） E 的 结 构 简 式 为 。 （4）F生成H的化学方程式为 。 （5）F 为 ，根据题意，其同分异构体中含有苯环、—COOH，先考虑对 称结构，一种情况是其余部分写成两个—CH=CH2，则连接在苯环上不符合要求，其次是写成两个—CH3 和一个—C≡CH，则其核磁共振氢谱显示有 4 种不同化学环境的氢，峰面积比为 6∶2∶1∶1 的有机 物结构简式为 、 、 、 。 （6）根据已知②，环己烷需要先转变成环己烯，再与 2-丁炔进行加成就可以连接两个碳链，再用 Br2 与碳链上双键加成即可，即路线图为：。