河北省唐山市2020届高三第二次模拟考试 化学试题 （含答案）

¼× X Z XYX W X Z OO HO OH O O OH OH OH HO O 黄芩苷 唐山市 2019—2020 学年度高三年级第二次模拟考试 理科综合能力测试化学 相对原子质量（原子量）：H－1；C－12；N－14；O－16； Na－23； S－32； Cl－35.5；Cu－64；Ru－101 一、选择题（本题包括 7 小题，每小题只有 1 个选项符合题意） 7．2020 年 5 月长征五号 B 运载火箭首飞任务取得圆满成功，拉开了我国载人航天工程“第 三步”任务的序幕。下列关于“长五 B”的说法错误的是　 A．“长五 B”大量使用的碳纤维复合材料属于碳的新型同素异形体 B．发射过程应用了氧化还原反应释放的强大化学能为火箭提供动力 C．采用液氧、液氢替代四氧化二氮、偏二甲肼作为推进剂，对环境更友好 D．箭体使用的铝合金材料既可减轻飞行器本体重量，还可以保证箭体具有高强度 8. 以天然气为原料经由合成气（CO、H2）制化学品是目前天然气转化利用的主导技术路 线。制备 CH3OH 的反应转化关系如图所示。设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法 正确的是 A．用 1 mol CH4 理论上能生产标准状况下 CH3OH 22.4 L B．等物质的量的 CH3OH 和 CH4，CH3OH 的质子数比 CH4 多 8 NA C．44 g CO2 气体和 44 g CH4 与 CO 的混合气体，所含 C 原子数均为 NA D．用 CH4 制备合成气的反应中，若生成 1 mol CO，反应转移电子数为 3 NA 9．下列实验目的能实现的是 实验目的 操作步骤及现象 A 研究浓度对化学 平衡的影响 2mL 0.001 mol·L-1FeCl3 溶液与 2mL 0.01 mol·L-1KSCN 溶液混合后 等分到两支试管，一支加入 2mL 0.1 mol·L-1FeCl3 溶液，另一支加 入 2mL H2O，第一支试管中溶液颜色较深 B 证 明 MnO2 是 双 氧水分解的催化 剂 准备两支各装有 3%H2O2 溶液 5mL 的试管，一支作对照，向另一 支加入 1.0g MnO2，发现加入 MnO2 的试管迅速产生大量气泡，证 明 MnO2 是催化剂 C 比较 AgCl 和 AgI 溶度积的大小 向试管中加入 2mL 0.1 mol·L-1AgNO3 溶液，滴加 0.1 mol·L-1NaCl 溶液 3mL，再滴加 0.1 mol·L-1KI 溶液，沉淀由白色变黄色 D 研究浓度对反应 速率的影响 分别向盛有 2 mL 0.1 mol·L-1 和 2mL 0.2 mol·L-1 KMnO4 溶液的两 支试管中加入 5 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4，第一支试管中溶液先褪色 10．中医经典方剂组合对“COVID-19”的治疗显示出良好的临床疗效。 其中有效成分之一黄芩苷结构简式如图所示，下列说法错误的是 A．黄芩苷可发生取代、加成、氧化、还原反应 B．黄芩苷是芳香族化合物，其分子式为 C21 H16 O11 C．黄芩苷分子中苯环上的一氯代物只有 4 种 D．1 mol 黄芩苷最多能消耗 3mol NaOH 11．X、Y、Z、W 为短周期主族元素且原子序数依次增大，X 原子在元素周期表中半径最 小，有机物中都含有 Y 元素，Y、Z、W 同周期，由四种元素形成的 一种化合物甲的结构如图所示。下列说法错误的是 A．最高化合价：W> Z>Y> X B．(YZ)2 和 YW2 均为直线型分子 C．化合物甲的一种同分异构体可能既有离子键又有共价键 CH4 CH3OH CO2 C H2 CO Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ负载 盐桥 垃圾 渗透液 微生物发酵 NH4+ NO3- 酸化 C O CH3 C O O IO- I2 CHI3 KI -e- + - +e- H2OH- b d c - lgc 水(OH-) / mol·L-1 V / mL a 7 12 D．X 分别与 Y、Z、W 形成电子总数为 10 的分子，沸点最高的是 X2W 12．常温下，将 CO2 通入 1L 0.01 mol·L-1 的某一元碱 MOH 溶 液中，溶液中水电离出的 OH-离子浓度[c 水(OH-)]与通入的 CO2 的体积(V)的关系如图所示，下列叙述错误的是 A．MOH 为一元强碱 B．b 点溶液中：c (H+) = 1×10-7 mol·L-1 C．c 点溶液中： c (M+) = 2[c (CO32-) + c (HCO3-）+c (H2CO3)] D．d 点溶液中：c (M+) = 2c (CO32-）+ c (HCO3-) 13．“打赢蓝天保卫战”，就意味着对污染防治提出更高要求。 实验室中尝试对垃圾渗透液再利用，实现发电、环保二位 一体，当该装置工作时，下列说法错误的是 A. 该装置实现了将化学能转化为电能 B. 盐桥中 Cl－向 A 极移动 C. 工作时，B 极区溶液 pH 增大 D. 电路中流过 7.5mol 电子时，共产生 44.8 L N2 26．（15 分）苯甲酸可用作食品的防腐剂，实验室用苯乙酮间接电氧化法合成苯甲酸，原 理如图所示： 实验步骤如下： 步骤 I：电氧化合成 在电解池中加入适量 KI、20mL 蒸馏水和 20 mL 的 1,4-二氧六环，搅拌至完全溶解， 再加入 23.30 mL 苯乙酮，连接电化学装置，恒定电流电解 3h； 步骤 II：清洗分离 反应停止后，将反应液转移至烧瓶，蒸馏除去反应溶剂；用蒸馏水和二氯甲烷洗涤烧 瓶，将洗涤液转移至分液漏斗；用二氯甲烷萃取除去亲油性杂质，分离出水相和有机相； 步骤 III：制得产品 用浓盐酸酸化水相至 pH 为 1~2，接着加入饱和 KHSO3 溶液，振荡、抽滤、洗涤、干 燥，称量得到产品 12.2 g； 有关物质的数据如下表所示： 物质 分子式 溶解性 沸点(℃) 密度(g/cm3) 相对分子质量 苯乙酮 C8H8O 难溶于水 202.3 1.03 120 苯甲酸 C7H6O2 微溶于水 249 1.27 122 二氯甲烷 CH2Cl2 不溶于水 40 1.33 85 回答下列问题： （1）步骤 I 中，阴极的电极反应式为 ，阳极 I－失去电子后的产物 与 OH－反应的离子方程式为 。N N N N N N H H H H H H H H H N H H Ru表面 （2）步骤 II 蒸馏过程中，需要使用到的下图玻璃仪器有 （填字母），除 下图外完成蒸馏操作还需的玻璃仪器 （填仪器名称）。 （3）步骤 II 分液过程中，应充分振荡，静置分层后 （填字母）。 A．依次将有机相、水相从分液漏斗的上口倒出 B．依次将有机相、水相从分液漏斗的下口放出 C．先将有机相从分液漏斗的下口放出，再将水相从下口放出 D．先将有机相从分液漏斗的下口放出，再将水相从上口倒出 （4）步骤 III 中，加入浓盐酸的目的是 。 （5）步骤 III 中，加入饱和 NaHSO3 溶液，水相中的颜色明显变浅，说明过量的 I2 被还原 为 I－，其离子方程式为 。 （6）本实验的产率是 。 27．（14 分）三氯化钌广泛应用于氯碱工业中金属阳极钌涂层及加氢催化剂。现以固体含 Ru 废料为原料制备 RuCl3 晶体，其工艺流程如下： 回答下列问题： （1）K2RuO4 中 Ru 的化合价为 ，“碱熔”中产生的气体可用于 （写一种工业用 途）。 （2）“氧化”时欲使 2 mol K2RuO4 氧化为 RuO4，则需要氧化剂的物质的量为 mol。 （3）为了提高“碱熔”效率，可以采取的措施有 。 （4）RuO4 气体有剧毒，“盐酸吸收”时的化学方程式为 。 （5）可用氢还原重量法测定产品的纯度，其原理为 2 RuCl3＋3H2 = 2 Ru＋6 HCl，所得实 验数据记录如下： 实验序号 产品质量/g 固体 Ru 质量/g ① 5.1875 2.0210 ② 5.1875 2.0190 ③ 5.1875 2.0200 ④ 5.1875 1.6200 则产品的纯度为 （用百分数表示）。 （6）钌及其化合物在合成工业上有广泛用途，根据图示写出合成反应的化学方程式 。 28．（14 分）多种短周期非金属元素的气态氧化物常会造成一些环境污染问题，化学工作 者设计出将工业废气中污染物再利用的方案，以消除这些不利影响。 a b c d e f g h KOH 晶体 H K2RuO4碱熔 NO2 / KNO3 氧化 残余液 RuO4 RuCl 3 RuCl3 盐酸吸收 蒸发蒸馏 NaClO/ 2 SO4 固体含 Ru废料能 量 能 量 第一步反应反应过程 第二步反应反应过程 Ea1 Ea2 Ea3 Ea4 2NH3(g)+CO2(g) H2NCOONH4(s) H2NCOONH4(s) CO(NH2)2(s)+ H2O(g) H2SO3 HSO3- SO32- a b0.5 7 pH 各 组 分 物 质 的 量 分 数 （1）以 NH3、CO2 为原料生产重要的高效氮肥——尿素[CO(NH2)2]，两步反应的能量变化 示意图如下： 写出以氨气和二氧化碳气体为原料合成尿素的热化学方程式_____________，已知两 步反应中第二步反应是生产尿素的决速步骤，可判断 Ea1 Ea3 (填“＞”、“＜”或“＝”)。 （2）向体积为 2 L 的恒温恒容容器中通入 2 mol CO 和 2 mol SO2，发生反应 2CO(g)＋ SO2(g) 2CO2(g)＋S(s)。若反应进行到 10 min 时达平衡，测得 CO2 的体积分数为 0.5，则前 16 min 的平均反应速率 v(CO)＝____，该温度下反应化学平衡常数 K＝____。 （3）利用“亚硫酸盐法”吸收工业废气中的 SO2。 ①室温条件下，将工业废气通入(NH4)2SO3 溶液中，测得溶液 pH 与含硫组分物质的量 分数的变化关系如图所示，b 点溶液中 n(NH4+)∶n(SO32-)＝________。 ② 已 知 室 温 条 件 下 ， Ka1(H2SO3) =1.5×10-2 ； Ka2(H2SO3) =1.0×10-7 ； Kb(NH3•H2O) =1.8×10-5。室温下，0.1mol•L-1 的(NH4)2SO3 溶液中离子浓度（不考虑 OH-）由大到小顺序 为________。 （4）利用电解烧碱和食盐的混合液，使工业废气脱氮，原理如图。 ①NO 被阳极产生的氧化性物质氧化为 NO3-反应的离子 方程式：_________________。 ②为使该电解装置能较长时间正常工作，保持两极电解 质溶液导电能力相对稳定，该装置中应使用_______ 离子交 换膜(填“阴”或“阳”)。a b 35．【化学——选修 3 物质结构与性质】(15 分) 现有原子序数递增的 X、Y、Z、W 四种常见元素。其中 X 元素基态原子核外电子占 据了三个能级，且每个能级上的电子数相等；Y 原子的 p 轨道处于半充满状态，Z 的单质 是空气的主要成分之一；W 在周期表中位于 ds 区，且与 Z 可形成化学式为 W2Z 或 WZ 的 二元化合物。请回答下列问题： （1）W 元素原子核外电子运动状态有_____种，该元素基态离子 W+的电子排布式为_____ ______________。 （2）元素 X、Y 和 Z 的第一电离能由大到小顺序为____________(填元素符号)。 （3）Y2Z 与 XZ2 具有相同的结构特征，其理由是____________________。 （4）X、Y 和 Z 均可形成多种氢化物，写出一种 X 的氢化物分子结构中 σ 键和 π 键数目 之比 3∶2 的结构式______；A、B 分别是 Y、Z 的最简单氢化合物，A 的空间构型为 _______，其中 Y 原子的杂化轨道类型为______；W2+与 A、B 分子结合成配合离子 [WA4B2]2+结构如图 ，该配合离子加热时首先失去的组分是 _____(填“A”或“B”)。 （5）元素 W 的单质晶体在不同温度下可有两种堆积方式，晶胞 分别如图 a 和 b 所示，假定不同温度下元素 W 原子半径不 变，且相邻最近原子间距为原子半径之和，则其体心立方 堆积与面心立方堆积的两种晶体密度之比为 。 36．【化学——选修 5 有机化学基础】(15 分) 莽草酸(E)主要作为抗病毒和抗癌药物中间体, 作为合成治疗禽流感药物达菲(Tamiflu) 的主要原料之一。其合成路线如下： 回答下列问题： （1）A 的化学名称是_______。D 的分子式为_______。莽草酸(E)中含氧官能团的名称是 ________。 （2）①的化学反应类型为___________。 CH CH2 COOH CH CH CH OOCCH3 CH OOCCH3 OOCCH3 OOCCH3 COOH OOCCH3 OOCCH3 COOHHO HO OOCCH3 OOCCH3 COOH O O OOCCH3 COOCH3 O O E A B C D ¢Ù ¢Ú ¢Û OOCCH3 COOHHO HO OH HO COOH OH（3）C 与足量 NaOH 稀溶液反应的化学方程式为_______________________________。 （4）设计步骤②、③的目的是________。 （5） F 是 B 的一种同分异构体，能与 FeCl3 溶液发生显色反应且核磁共振氢谱只有两组 峰，则 F 的结构简式为________。 （6）有机材料 G(属降冰片烯酸类，结构简式： )用作医药中间体，依据题 中合成路线设计以 A（ ）和 为起始原料制备 G 的合成 路线(无机试剂任选)。 唐山市 2019—2020 学年度高三年级第二次模拟考试 理科综合参考答案及评分标准 化学部分（共 100 分） 卷型 7 8 9 10 11 12 13 A 卷 A D C B A B D 26．(15 分) （除注明外每空 2 分） (1)H2O＋2e－=H2↑＋2OH－（或 2H+＋2e－=H2↑）, I2＋2OH－= I－＋IO－＋H2O (2)a、c、d、e、g， 冷凝管 (3)D (1 分) (4)将苯甲酸盐转化为苯甲酸 (5)HSO－3 ＋I2＋H2O =SO2－4 ＋3H＋＋2I－ (6)50.0% 27.（14 分）（每空 2 分） (1)＋6 价；用来制取硝酸； (2)2mol； (3)适当升高温度、粉碎固体废料（写一条即可，其他合理也得分） (4)2RuO4＋16HCl=== 2RuCl3＋5Cl2↑＋8H2O； (5)80.00% (1)N2＋3H2 Ru 2NH3(条件写成“=”也可以) 28．（14 分）(除标明外每空 2 分) Br Br OH O CH2 CH COOH(1) 2NH3(g)＋CO2(g) H2O(g)＋CO(NH2)2(s)　ΔH＝Ea1－Ea2＋Ea3－Ea4； ＜（1 分） (2)0.05 mol·L－1·min－1　，27 (3)①3∶1　②　c (NH4+) ＞ c (SO32-) ＞c (HSO3-) ＞c (H+) (4)①3Cl2＋8OH－＋2NO===2NO－3 ＋6Cl－＋4H2O ②阴（1 分） 35．（15 分）(除标明外每空 2 分) (1)29（1 分） 1s22s22p63s23p63d10 或[Ar]3d10（1 分） (2)N＞O＞C (3)Y2Z 与 XZ2 两分子原子数目和价电子总数都相等，互为等电子体，具有相同的结构特征。 (4) ， 三角锥形 ， sp3 杂化（1 分） ， B (5) (或写成 68∶74；或 0.92∶1） 36．（15 分）(除标明外每空 2 分) (1)丙烯酸（1 分）　，C13H18O6 ， 羧基、羟基 (2)加成反应 (3) (4)保护羟基 (5) (6) （2 分） C C HH OH OH COONa + 3 NaOH OOCCH3 OOCCH3 COOH + 2 CH3COONa +H2O 24 33