甘肃省兰州市第一中学2020届高三冲刺模拟考试（三） 化学试题 （含答案）

2020 届高三冲刺模拟考试 (三) 理科综合能力测试化学部分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Cr-52 Ni-59 I-127 7．中国科研提供抗疫“硬核力量”，在对新冠病毒的认识与防控中，化学知识起到了重要作 用。下列说法不正确的是 A．新冠病毒 DNA 分子内存在氢键，氢键具有一定的方向性和饱和性 B．聚丙烯是生产医用口罩熔喷布的主要原料，其单体分子中碳原子均以 sp2 杂化 C．为了防止蛋白质变性，病毒疫苗一般需要冷藏存放 D．在选用酒精消毒时，75%的酒精溶液比 95%的杀菌效果好 8．我国自主研发的对二甲苯绿色合成项目取得新进展，其合成过程如图所示。 下列说法不正确的是 A．异戊二烯所有碳原子可能共平面 B．可用溴水鉴别 M 和对二甲苯 C．丙烯醛和 M 互为同系物 D．对二甲苯的一氯代物有 2 种 9. 设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 52g 苯乙烯含碳碳双键数目为 2NA B. 标准状况下，22.4L 一氯甲烷含共用电子对数为 4NA C. 1L0.5mol·L-1 醋酸钠溶液中阴阳离子总数目小于 NA D. 有铁粉参加的反应若生成 3molFe2+，则转移电子数一定为 6NA 10．近日，我国科研团队制备了基于稀土单原子催化剂（SAC）用于常温常压下的电化学催 化还原氮气的反应。反应历程与能量关系如图所示（*表示稀土单原子催化剂）。下列说法错误的是 A．Sc1/NC 比 Y1/NC 更有利于吸附 N2 B．该单原子催化电化学还原 N2 的反应∆HD>E C．A、B、C 三点对应的分散系中，A 点的稳定性最差 D．D 点对应的溶液中一定存在 2c(Ba2+ ) +c(Na+ )+c(H+ )=c(CO32- )+c(OH- )+c(Cl- ) 26.（15 分）氧化铬绿（Cr2O3）的性质独特，在冶金、颜料等领域有着不可替代的地位。一 种利用淀粉水热还原铬酸钠制备氧化铬绿的工艺流程如下： 已知：①向含少量 Na2CO3 的铬酸钠碱性溶液中通入 CO2 可制得不同碳化率的铬酸钠碳 化母液； ②“还原”反应剧烈放热，可制得 Cr(OH)3 浆料。 回答下列问题： （1）该工艺中“还原”反应最初使用的是蔗糖或甲醛，后来改用价格低廉的淀粉。请写 出甲醛（HCHO）与铬酸钠（Na2CrO4）溶液反应的离子方程式 __________________。 （2）将混合均匀的料液加入反应釜，密闭搅拌，恒温发生“还原”反应，下列有关说法 错误的是________（填标号）。 A．该反应一定无需加热即可进行 B．必要时可使用冷却水进行温度控制 C．铬酸钠可适当过量，使淀粉充分反应 D．应建造废水回收池，回收含铬废水 （3）测得在不同恒定温度、不同碳化率下 Cr(Ⅵ)还原率如图。实际生产过程中 Cr(Ⅵ)还 原率可高达 99.5%以上，“还原”阶段采用的最佳反应条件为_______________。 2+-lgc(Ba ) - 2 3 3 - 2- 3 3 c(H CO ) c(HCO )>c(HCO ) c(CO )（4）滤液中所含溶质为__________。该水热法制备氧化铬绿工艺的优点有 _______________________、______________________（请写出两条）。 （5）由水热法制备的氢氧化铬为无定型氢氧化铬[Cr(OH)3·nH2O]。将洗涤并干燥后的氢 氧化铬滤饼充分煅烧，质量损失与固体残留质量比为 9∶19，经计算得出 n=_________。 （6）重铬酸钠（Na2Cr2O7·H2O）与硫酸铵热分解法也是一种生产氧化铬绿的方法，生 产过程中产生的气体对环境无害，其化学反应方程式为_____________________。 27．（14 分）碘化钠在医疗及食品方面有重要的作用。实验室用 NaOH、单质碘和水合肼 (N2H4·H2O)为原料制备碘化钠。已知：水合肼具有还原性。回答下列问题： （1）水合肼的制备有关反应原理为： CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOH=N2H4·H2O+NaCl+Na2CO3 ①制取次氯酸钠和氧氧化钠混合液的连接顺序为____________(按气流方向，用小写字母 表示)。 若该实验温度控制不当，反应后测得三颈瓶内 ClO−与 ClO3−的物质的量之比为 5：1，则氯 气与氢氧化钠反应时，被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为________。 ②制备水合肼时，应将_________滴到 ________ 中（填“NaClO 溶液”或“尿素溶液”），且滴加速度不能过快。 （2）碘化钠的制备采用水合肼还原法制取碘化钠固体，其制备流程如图所示： 在“还原”过程中，主要消耗反应过程中生成的副产物 IO3−，该过程的离子方程式为 __________________。工业上也可以用硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠，但水合肼 还原法制得的产品纯度更高，其原因是_________________________________。 （3）测定产品中 NaI 含量的实验步骤如下： a．称取 10.00 g 样品溶解，并在 500 mL 容量瓶中定容； b．量取 25.00 mL 待测液于锥形瓶中，然后加入足量的 FeCl3 溶液，充分反应后，再加入 M 溶液作指示剂： c．用 0.2100 mol·L−1 的 Na2S2O3 标准溶液滴定至终点(反应方程式为： 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)，重复实验多次，测得消耗标准溶液的平均体积为 15.00 mL。 ①M 为____________(写名称)。 ②该样品中 NaI 的质量分数为_______________。 28．（14 分）研究 CO2 与 CH4 反应使之转化为 CO 和 H2，对减缓燃料危机和减弱温室效应具 有重要的意义。 工业上 CO2 与 CH4 发生反应Ⅰ：CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ∆H1 在反应过程中还发生反应Ⅱ：H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g) ∆H2=+41 kJ·mol−1 （1）已知部分化学键的键能数据如下表所示： 化学键 C—H H—H C=O 键能（kJ·mol−1） 413 436 803 1076 则∆Hl =_______ kJ·mol−1，反应Ⅰ在一定条件下能够自发进行的原因是 ________________，该反应工业生产适宜的温度和压强为_______（填标号）。 A．高温高压 B．高温低压 C．低温高压 D．低温低压 （2）工业上将 CH4 与 CO2 按物质的量 1∶1 投料制取 CO 和 H2 时，CH4 和 CO2 的平衡转 化率随温度变化关系如图所示。 C O≡①923 K 时 CO2 的平衡转化率大于 CH4 的原因是________________________。 ②计算 923 K 时反应Ⅱ的化学平衡常数 K=______（计算结果保留小数点后两位）。 ③1200 K 以上 CO2 和 CH4 的平衡转化率趋于相等的原因可能是_______________。 （3）以二氧化钛表面覆盖 Cu2Al2O4 为催化剂，可以将 CO2 和 CH4 直接转化成乙酸。 ①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250～300℃时，温度升 高而乙酸的生成速率降低的原因是______________________。 ②为了提高该反应中 CH4 的转化率，可以采取的措施是________________________。 （4）高温电解技术能高效实现下列反应：CO2+H2O CO+H2+O2，其可将释放的 CO2 转化为具有工业利用价值的产品。工作原理示意图 如下： CO2 在电极 a 放电的电极反应式_____。 35．[化学——选修 3：物质结构与性质]（15 分）在庆 祝中华人民共和国成立 70 周年的阅兵仪式上，最后亮相的 DF—31A 洲际战略导弹是我国大 国地位、国防实力的显著标志。其制作材料中包含了 Fe、Cr、Ni、C 等多种元素。回答下列 问题： （1）基态铁原子的价电子排布式为 。（2）与 Cr 同周期且基态原子最外层电子数相同的元素，可能位于周期表中的 区。 （3）实验室常用 KSCN 溶液、苯酚（ ）检验 Fe3＋。其中 N、O、S 的第一电离能由 大到小的顺序为 （用元素符号表示），苯酚中碳原子的杂化轨道类型为 。 （4）铁元素能与 CO 形成 Fe(CO)5。羰基铁［Fe(CO)5］可用作催化剂、汽油抗 爆剂等。1 mol Fe(CO)5 分子中含 mol σ 键，与 CO 互为等电子体的 一种离子的化学式为 。 （5）碳的一种同素异形体的晶体可采取非最密堆积，然后在空隙中插入金属 离子获得超导体。如图为一种超导体的面心立方晶胞，C60 分子占据顶点和面 心处，K＋占据的是 C60 分子围成的 空隙和 空隙(填几何空间 构型)；若 C60 分子的坐标参数分别为 A(0,0, 0)，B( ,0, )，C(1,1,1)等，则距离 A 位置最近 的阳离子的原子坐标参数为 。 （6）Ni 可以形成多种氧化物，其中一种 NiaO 晶体晶胞结构为 NaCl 型，由于晶体缺陷，a 的值为 0. 88,且晶体中的 Ni 分别为 Ni2＋、Ni3＋,则晶体中 Ni2＋与 Ni3＋的最简整数比为 ， 晶胞参数为 428 pm，则晶体密度为 g/cm3(NA 表示阿伏伽德罗常数的值，列出 表达式)。 （7）某种磁性氮化铁的结构如图所示，N 随机排列在 Fe 构成的正四面体空隙中。 正六棱柱底边长为 a nm，高为 c nm，阿伏加德罗常数的值为 NA，则该磁性氮化铁 的晶体密度为____________g/cm3(列出计算式)。 36．[化学——选修 5：有机化学基础]（15 分） 有机物 F 可用于某抗凝血药的制备，工业生成 F 的一种路线图如下（其中 H 与 FeCl3 溶 液能发生显色反应）： 回答下列问题： OH 2 1 2 1（1）A 的名称是______________，E 中的官能团是名称是_____________。 （2）B→C 的反应类型是_____________，F 的分子式为_______________。 （3）H 的结构简式为_________________。 （4）E 与 NaOH 溶液反应的化学方程式为__________________________________。 （5）同时满足下列条件的 D 的同分异构体共有________种，写出核磁共振氢谱有 5 组峰 的物质的结构简式____________。 ①是芳香族化合物 ②能与 NaHCO3 溶液反应但不能与 FeCl3 溶液发生显色反应 ③1 mol 该物质与钠反应时最多可得到 1 mol H2 （6）以 2−氯丙酸、苯酚为原料制备聚丙烯酸苯酚酯( )，写出合成路线图（无 机试剂自选）_________________________________________________。 7．B 8．C 9．B 10. D 11．D 12．D 13．C 26．（15 分）（1） （2 分） （2）AC（2 分） （3）碳化率 40%、恒温 240℃（2 分） （4）Na2CO3（或 Na2CO3、NaHCO3）（2 分） 工艺清洁、原料价格低廉、副产物碳 酸盐可用于铬酸钠碳化母液的制备、无废气废渣排放、废水可回收利用等（2 分） （5）0.5（2 分） （6） （3 分） 27.（14 分） （1）ecdabf（2 分） 5:3（2 分） NaClO 溶液（1 分） 尿素溶液（1 分） （2）2IO3−+3N2H4•H2O=3N2↑+2I−+9H2O（2 分） N2H4•H2O 被氧化后的产物为 N2 和 H2O，不引入杂质（2 分） （3）淀粉（2 分） 94.5%（2 分） ( )2 2 4 2 334CrO +3HCHO+4H O===4Cr OH +2OH +3CO− − −↓ ( ) Δ 2 2 7 2 4 4 2 3 2 4 2 22Na Cr O H O+ NH SO =Cr O +Na SO +5H O+N⋅ ↑28．（14 分） （1）+234（2 分） ∆S>0（1 分） B（1 分） （2）①CH4 和 CO2 按 1∶1 投料发生反应Ⅰ时转化率相等，CO2 还发生反应Ⅱ，所以平 衡转化率大于 CH4（2 分） ②0.39（2 分） ③1200 K 以上时以反应Ⅰ为主，二者转 化率趋于相等（或 1200 K 以上时反应Ⅰ的正向进行程度远大于反应Ⅱ，或 1200 K 以上时反 应Ⅰ的平衡常数远大于反应Ⅱ）（2 分） （3）温度超过 250℃时，催化剂的催化效率降低 增大反应压强或增大 CO2 的浓度 （4）CO2 + 2e- =CO+O2 - 35.（15 分） （1）3d64s2 （1 分） （2）s、ds（2 分，每个 1 分） （3）N>O>S（1 分） sp2 杂化（1 分） （4）10（1 分） CN－或C2－2 （2 分） （5）正四面体（1 分） 正八面体（1 分） （ ， ， ）（1 分） （6）8:3（2 分） （2 分） （7） （2 分） 36.（15 分） （1）乙醛（1 分） 酯基（1 分） （2）取代反应（1 分） C9H6O3（1 分） （3） （2 分） （4） +3NaOH→ + CH3COONa+CH3OH+H2O（2 分） （5）4（2 分） （1 分） （6） 4 1 4 1 4 1 310 A )10428( )1688.0594 −×× +×× N （ 21 2 A 728 10 3 3 ca N × ×（4 分）