2020届高三化学全国I卷高考模拟试题及答案七

2020 届高三化学全国 I 卷高考模拟试题及答案七 (考试用时：45 分钟　试卷满分：100 分) 第Ⅰ卷(选择题　共 42 分) 本卷共 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．下列物质的主要成分（括号中）不包括ⅣA 族元素的是 A．石英石 [SiO2] B．猫眼石 [Be3Al2Si6O18] C．孔雀石 [Cu2(OH)2CO3] D．红宝石 [Al2O3] 8．下列物质转化关系，在给定条件下都能实现的是 ① ② ③ ④ A．①② B．①③ C．①②③ D．②③④ 9．工业制备硝酸的反应之一为：3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO。用 NA 表示阿伏加德罗常数，下列说法 正确的是 A．室温下，22.4 L NO2 中所含原子总数为 3 NA B．36 g H2O 中含有共价键的总数为 2NA C．上述反应，生成 1 mol HNO3 转移电子的数目为 NA D．标准状况下，11.2 L NO 中所含电子总数为 5 NA 10．下列解释事实的离子方程式不正确的是 A．用石墨电极电解饱和食盐水：2Cl- + 2H2O === 2OH-+ H2↑+ Cl2↑ B．用 Na2CO3 溶液处理锅炉水垢中的 CaSO4：CaSO4(s)+CO2-3 CaCO3(s) + SO2-4 C．过量铁粉与稀硝酸反应：Fe + NO－3 + 4H+ === Fe3+ + NO↑ + 2H2O D．向 Ba(OH)2 溶液中逐滴加入 NaHSO4 溶液至 Ba2+恰好沉淀完全： Ba2＋ ＋ OH－ ＋ H＋ ＋ SO2-4 === BaSO4↓ ＋ H2O 11．据报道，我国科学家研制出以石墨烯为载体的催化剂，在 25℃下用 H2O2 直接将 CH4 转化为含氧有机 物，其主要原理如下图所示： 下列说法不正确的是 A．上图中 代表 H2O2 B．步骤 i、ii 的总反应方程式是 C．由上图可知，步骤 iv 生成的 H2O，其中的 H 原子全部来自 H2O2 D．根据以上原理，推测步骤 vi 生成 HCOOH 和 H2O 12 研究小组采用电解法（惰性电极）将含有 Al(OH)3、MnO2 和少量 Na2CrO4 的浆液分离成固体混合物和 含铬元素的溶液，装置如下。 下列说法不正确的是 A．阳极的电极反应式为：2H2O - 4e- === O2↑+4H+ B．CrO2-4 通过阴离子交换膜进入阳极室，从而实现与浆液的分离 C．阴极室生成的物质可用于固体混合物 Al(OH)3 和 MnO2 的分离 D．适当增大电压，CrO42- 也可在阴极室转化为 Cr(OH)3 除去 13. 研究苯酚与 FeCl3 溶液的显色反应，实验如下： 4 2 2 3 2CH H O CH OH H O+ → +催化剂 下列说法不正确的是 A．苯酚的电离方程式是 B．向试管②中滴加硫酸至过量，溶液颜色变为浅黄色 C．对比①③中的现象说明，滴加稀硫酸后，c(Fe3+)变小 D．对比①②、①④中的现象，说明紫色物质的生成与溶液中 相关 第Ⅱ卷(非选择题　共 58 分) 本卷包括必考题和选考题两部分。第 26～28 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 35～36 题为 选考题，考生根据要求作答。 26．(14 分) 合成氨对人类生存具有重大意义，反应为： N2（g）+3H2（g） 2NH3（g） ∆H （1）科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理，反应步骤与能量的关系如下图所示（吸附在催化剂 表面的微粒用*标注，省略了反应过程中部分微粒）。 ① NH3 的电子式是_______。 ② 写出步骤 c 的化学方程式_______。 ③ 由图像可知合成氨反应的∆H______0 （填“＞”、“＜”或“＝”）。 （2）传统合成氨工艺是将 N2 和 H2 在高温、高压条件下发生反应。若向容积为 1.0 L 的反应容器中投 入 5 mol N2、15 mol H2，在不同温度下分别达平衡时，混合气中 NH3 的质量分数随压强变化的曲线如下图所示。 ① 温度 T1、T2、T3 大小关系是_______。 ② M 点的平衡常数 K = _______（可用分数表示）。 （3）目前科学家利用生物燃料电池原理（电池工作时 MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子），研究室温下 合成氨并取得初步成果，示意图如下： ① 导线中电子移动方向是_______。 ② 固氮酶区域发生反应的离子方程式是_______。 ③ 相比传统工业合成氨，该方法的优点有_______。 答案 （1）① ② *NNH + H2 *N + NH3 ③ ＜ （2）① T1＜ T2 ＜ T3 ② （或 7.32×10-3）（3）① a → b ② N2 + 6H+ + 6 MV+ === 2NH3 + 6 MV2+ ③ 条件温和、生成氨的同时释放电能（其他答案合理给分） 27．(14 分) 乙二酸（H2C2O4）俗称草酸，在实验研究和化学工业中应用广泛。 （1） 室温下，测得 0.1 mol·L−1 H2C2O4 溶液的 pH = 1.3，写出草酸的电离方程式_______。 （2）草酸溶液中各粒子的物质的量分数随溶液 pH 变化关系如下图所示： ① 向草酸溶液中滴加 KOH 溶液至 pH = 2.5 时发生的主要反应的离子方程式是 _______。 ② 0.1 mol·L−1 KHC2O4 溶液中，下列粒子浓度关系正确的是_______（填序号）。 a．c(K+) + c(H+) = c(HC2O4–) + c(C2O42–) + c(OH–) b．c(K+) > c(HC2O4–) > c(C2O42–) > c(H2C2O4) c．c(K+) = c(HC2O4–) + c(C2O42–) + c(H2C2O4) （3）工业上利用硫酸亚铁与草酸反应制备草酸亚铁晶体，其离子方程式为： Fe2+ + H2C2O4 + xH2O ⇌ FeC2O4·xH2O↓ + 2H+ ① 制备时需添加氨水以提高 FeC2O4·xH2O 的产率，从化学平衡移动原理角度解释原因： 。 ② 测定草酸亚铁晶体（FeC2O4·xH2O）的 x 值，实验如下： 称取 0.5400 g 草酸亚铁晶体溶于一定浓度的硫酸中，用 KMnO4 酸性溶液滴定。到达滴定 终点时，消耗 0.1000 mol·L－1 的 KMnO4 酸性溶液 18.00 mL。 已知：滴定过程中铁、碳元素被氧化为 Fe3+、CO2，锰元素被还原为 Mn2+ 则 FeC2O4·xH2O 中 x = _______（FeC2O4 的摩尔质量是 144 g·mol－1）。 答案（1）H2C2O4 ⇌ H+ + HC2O4－ ，HC2O4－⇌ C2O42- + H+ （2）① ② b c （3）① NH3·H2O 与 H+反应，降低 c(H+)浓度，使 Fe2++ H2C2O4 + xH2O ⇌ FeC2O4·xH2O↓ + 2H+ 平衡向 正反应方向移动,产生更多的 FeC2O4·xH2O ② 2 28．(15 分) 高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还 含 Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si 等元素)制备，工艺如图所示。回答下列问题： 相关金属离子[c0(Mn＋)＝0.1mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下： 金属离子 Mn2＋ Fe2＋ Fe3＋ Al3＋ Mg2＋ Zn2＋ Ni2＋ 开始沉淀的 pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全的 pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9 2 2 4 2 4 2H C O OH HC O H O− −+ = +(1)“滤渣 1”含有 S 和____________；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式___________。 (2)“氧化”中添加适量的 MnO2 的作用是____________________________________。 (3)“调 pH”除铁和铝，溶液的 pH 范围应调节为________～6 之间。 (4)“除杂 1”的目的是除去 Zn2＋和 Ni2＋，“滤渣 3”的主要成分是________。 (5)“除杂 2”的目的是生成 MgF 2 沉淀除去 Mg2 ＋ 。若溶液酸度过高，Mg 2 ＋ 沉淀不完全，原因是 ________________________________________________________________________ (6)写出“沉锰”的离子方程式________________________________________________ (7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为 LiNixCoyMnzO2，其中 Ni、Co、Mn 的化 合价分别为＋2、＋3、＋4。当 x＝y＝1 3时，z＝________。 答案　(1)SiO2(不溶性硅酸盐)　MnO 2＋MnS＋2H 2SO4===2MnSO4＋S＋2H 2O　(2)将 Fe 2＋ 氧化为 Fe3＋　 (3)4.7　(4)NiS 和 ZnS　(5)F－与 H＋结合形成弱电解质 HF，MgF2Mg2＋＋2F－平衡向右移动　(6)Mn2＋＋ 2HCO－3 ===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O　(7)1 3 解析　(1)硫化锰矿中硅元素主要以 SiO2 或不溶性硅酸盐形式存在，则“滤渣 1”的主要成分为 S 和 SiO2(或 不溶性硅酸盐)。结合“滤渣 1”中含 S，可知“溶浸”时 MnO2 与 MnS 在酸性条件下发生氧化还原反应生 成 MnSO4 和 S，根据化合价升降法可配平该反应。(2)“溶浸”后溶液中含 Fe2＋，“氧化”中加入的适量 MnO2 能将 Fe2＋氧化为 Fe3＋。(3)“调 pH”除去 Fe3＋和 Al3＋时，结合表格中数据信息可知需控制溶液的 pH 在 4.7～6 之间。(4)“除杂 1”中加入 Na2S 能将 Zn2＋和 Ni2＋分别转化为沉淀除去，故“滤渣 3”的主要成分 为 NiS 和 ZnS。(5)“除杂 2”中 F－与 Mg2＋反应生成 MgF2 沉淀，若溶液酸度过高，则 F－与 H＋结合生成 弱电解质 HF，导致 MgF2(s)Mg2＋(aq)＋2F－(aq)平衡向右移动，Mg2＋不能完全除去。(6)“沉锰”时 Mn2 ＋与 HCO －3 反应生成 MnCO3 并放出 CO2，由此可写出离子方程式。(7)化合物 LiNixCoyMnzO2 中，当 x＝y＝ 1 3时，根据化合价代数和为 0 得 1＋2×1 3＋3×1 3＋4z－2×2＝0，解得 z＝1 3。 请考生在第 35、36 两道化学题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。 35．(15 分)【化学——选修 3：物质结构与性质】 据《科技日报》报道，近日《危险物质杂志》发表俄罗斯科学家的实验结果：银纳米粒子具有高毒性。实验 显示：银纳米粒子的毒性比银离子更强。银消毒商业用途越来越广，如银纳米牙膏等。如果过量摄取会导致 中毒。铜、银、金位于同族，它们是生活中常用金属。 请回答下列问题：(1)在周期表中，银的周期序数比铜多 1，基态银原子的价层电子排布式为________；金元素属于________ 区。 (2)银器变黑的原理：在空气中银器长时间与空气接触，4Ag＋2H2S＋O2===2Ag2S＋2H2O。 ①在该反应中，断裂的化学键有________(填字母)。 A．金属键 B．离子键 C．共价键 D．氢键 ②常温常压下，H2O 呈液态，H2S 呈气态，其原因是____________________________。 ③H2O 的热稳定性比 H2S 强，其原因是________________________________________。 (3)实验室广泛使用 AgNO3 试剂，制备 AgNO3 原理是 3Ag＋4HNO3===3AgNO3＋NO↑＋2H2O。 ①AgNO3 晶 体 中 阴 离 子 立 体 构 型 是 ________________ ； 与 它 互 为 等 电 子 体 的 分 子 或 离 子 有 ： _______________________________________________________________(写两种即可)。 ②已知：HNO3 是强酸，HNO2 是弱酸，其原因是________________________________。 (4)银是常用的催化剂。例如， ⅰ：CH2===CH2＋O2 ― ― →Ag (环氧乙烷) ⅱ：2CH3CH2OH＋O2 ― ― →Ag △ 2CH3CHO＋2H2O 上述反应中，碳原子采用 sp2 杂化的物质名称：________。 (5)配离子[Ag(CN)2]－中配体 CN－中提供孤电子对的原子是 C 不是 N，其原因是_______。 (6)某银铜合金(M)是优质储氢材料。其晶体堆积方式为面心立方堆积(如图所示)，铜位于面心，银位于顶点。 已知：M 晶体的摩尔质量为 m g·mol－1，NA 代表阿伏加德罗常数的值，M 晶体密度为 d g·cm －3。M 晶胞 参数为________pm。 答案　(1)4d105s1　ds (2)①AC ②H2O 分子间存在氢键，H2S 分子间只存在范德华力③O 的原子半径小于 S，H—O 键键能大于 H—S 键 (3)①平面三角形　CO2－3 、SO3、SeO3(任写两种，答案合理即可) ②HNO3 分子中非羟基氧比 HNO2 多 1，HNO3 中 N 的价态较高，吸引 H—O 键中共用电子对能力较强，易 断裂 H—O 键 (4)乙烯、乙醛 (5)N 的电负性大于 C，N 提供孤电子对能力比 C 小 (6)3 m d·NA×1010 解析　(1)铜、银、金位于第ⅠB 族，属于 ds 区。 (2)极性键和非极性键属于共价键。物质状态、熔点和沸点由粒子间作用力大小决定，而氢化物的热稳定性 由共价键强弱决定。 (3)①NO －3 中 N 价层有 3 个电子对，孤电子对数为 0，所以它呈平面三角形结构，N 采用 sp2 杂化，与 CO2－3 、SO3、SeO3 互为等电子体。②HNO3、HNO2 分子中，前者非羟基氧为 2，后者为 1，N 的价态越高， 吸引 H—O 键中共用电子对能力越强，越容易断裂 H—O 键。 (4)乙烯、—CHO 上 C 采用 sp2 杂化。其他碳原子采用 sp3 杂化。 (5)提供孤电子对的原子具备两个条件：有孤电子对、电负性相对较小。所以，CN－作配体，C 提供孤电子 对。 (6)1 个 M 晶胞含 3 个铜、1 个银。设 M 的晶胞参数为 a，有： m a3NA＝d，a＝3 m d·NA×1010pm。 36．(15 分)【化学——选修 5：有机化学基础】 高分子 H 是人造棉的成分之一，其合成路线如下： （1）按官能团分类，A 的类别是_______。 （2）B 为不饱和醇，A→B 的反应类型是_______。 （3）C 的名称是_______。 （4）D 的核磁共振氢谱显示其分子有 2 种不同环境的氢原子，D 的结构简式是_______。 （5）E→F 的化学方程式是_______。 （6）G 分子内含有一个六元环（含“ ”结构）。 ① 下列试剂能使 转化为 的是_______（填序号）。 a． b． c． ② G→H 的反应类型为缩聚反应，该反应还有 生成，其化学方程式是_______。 答案（1）炔烃 （2）加成反应 （3）1,4 —丁二醇 （4 ） （5） （6）① a 3 2CH CH OH 3 2CH CH ONa Na NaOH 3NaHCO 3 2CH CH OH ②