成都龙泉第二中学2019-2020学年2020届高考压轴化学试题(二)
理科综合能力测试
(化学部分)
本试卷分选择题和非选择题两部分,共40题,满分300分,考试时间150分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23
第Ⅰ卷(选择题 共126分)
一、选择题(每小题6分,本大题共13小题。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
7.下列有关化学与生活、工业的叙述中,不正确的是( )
A.工业上生产玻璃、水泥、漂白粉及用铁矿石冶炼铁,均需要用石灰石为原料
B.未成熟的苹果肉遇碘酒变蓝色,成熟苹果的汁液能与银氨溶液发生反应
C.面粉中禁止添加CaO2、过氧化苯甲酰等增白剂,CaO2属于碱性氧化物,过氧化苯甲酰属于有机物
D.大力实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”,可以减少硫的氧化物和氮的氧化物对环境的污染
答案 C
解析 制玻璃的原料:石英、石灰石、纯碱等;制水泥的原料:石灰石和黏土;制漂白粉的原料:用石灰石可以制得氧化钙进而得到消石灰,用氯气与消石灰反应得到漂白粉;炼铁的原料:铁矿石、焦炭、石灰石,A正确;未成熟的苹果肉含有大量淀粉,遇碘酒变蓝色,成熟苹果淀粉水解生成了葡萄糖,葡萄糖中含—CHO,能与银氨溶液发生反应,B正确;碱性氧化物是指和酸反应生成盐和水的氧化物,过氧化钙属于过氧化物,不是碱性氧化物,C错误;二氧化硫和氮氧化物都是有毒物质,矿物中含有氮、硫元素,如果矿物进行“脱硫、脱硝技术”,能减少二氧化硫和氮氧化物的排放,从而减少硫的氧化物和氮的氧化物对环境的污染,D正确。
8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.2.0 g H
B.常温下,pH=13的NaOH溶液中含OH-的数目为0.1NA
C.含2 mol H2SO4的浓硫酸与足量Cu在加热条件下充分反应,可生成22.4 L SO2(标准状况下)
D.常温下,22.4 L H2O中所含氢氧键的数目约为2NA
答案 A
解析 H
9.短周期元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,c、d、e、f、h是由这些元素组成的二元化合物,自然界中硬度最大的单质和a都由X组成,b由W、Y、Q三种元素组成,d能使品红溶液褪色,e是液体,上述物质的转化关系如图所示(个别产物略去)。下列说法错误的是( )
A.二元化合物沸点:e>d>c
B.简单氢化物的稳定性:Q>Y>X
C.元素的非金属性:Y>X>W
D.原子半径的大小:Z>Q>Y
答案 B
解析 自然界中硬度最大的单质和a都由X组成,则X应为C元素,a为木炭;d能使品红溶液褪色,则d应为SO2;e是液体,结合题给转化关系及b由W、Y、Q三种元素组成,可推出b为H2SO4,c为CO2,e为H2O;e和h反应生成b,结合e、b的化学式及h是二元化合物,可知h为SO3,d和g在催化剂、加热条件下生成h,则g为O2,c和f反应生成g,f是二元化合物,则f为Na2O2。综上所述,W、X、Y、Z、Q分别为H、C、O、Na、S。水分子间含有氢键,沸点较高,CO2、SO2常温下为气体,其相对分子质量越大,沸点越高,故沸点由大到小的顺序为H2O>SO2>CO2,A正确;元素非金属性越强,简单氢化物越稳定,非金属性:O>S>C,则简单氢化物的稳定性:H2O>H2S>CH4,B错误;同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,故非金属性:O>C,H的非金属性较弱,则非金属性:O>C>H,C正确;同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素随原子核外电子层数增多,原子半径增大,则原子半径的大小关系为Na>S>O,D正确。
10.下列叙述正确的是( )
A.用装置①来验证生铁片发生吸氧腐蚀
B.用装置②来进行苯萃取碘水中I2的操作
C.装置③中的读数为12.10 mL
D.用装置④来干燥、收集并吸收多余的氨气
答案 A
解析 若铁片发生吸氧腐蚀,左侧压强减小,则右侧试管内导管液面上升,故A正确;苯的密度比水小,在上层,故B错误;滴定管读数从上到下增大,读数应为11.90 mL,故C错误;氨气不能用无水CaCl2干燥,可用碱石灰干燥,且氨气的密度小于空气,收集时,应短管进,长管出,故D错误。
11.化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示。下列有关化合物X的说法正确的是( )
A.不能与饱和Na2CO3溶液反应
B.分子中所有原子可能处于同一平面
C.在酸性条件下水解,水解产物只有一种
D.1 mol化合物X最多能与8 mol H2发生加成反应
答案 C
解析 化合物X含有羧基,能与饱和Na2CO3溶液反应,A错误;含有饱和碳原子,分子中所有原子不可能处于同一平面,B错误;含有酯基,在酸性条件下水解,水解产物只有一种,C正确;只有苯环与氢气发生加成反应,1 mol化合物X最多能与6 mol H2发生加成反应,D错误。
12.25 ℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.浓度均为0.1 mol/L的①氨水、②NaOH溶液、③Na2CO3溶液、④NaHCO3溶液,pH的大小顺序:②>③>④>①
B.0.1 mo/L醋酸钠溶液20 mL与0.1 mo/L盐酸10 mL混合后的溶液中c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COOH)
C.物质的量浓度相等的①NH4Cl、②(NH4)2SO4、③NH4Al(SO4)2三种溶液中,c(NH
D.NaHCO3溶液中:c(H+)+c(H2CO3)=c(CO
答案 D
解析 四种溶液都显碱性,NH3·H2O、NaOH属于碱、NaOH属于强碱,NH3·H2O属于弱碱,因此pH大小顺序是NaOH>NH3·H2O,Na2CO3、NaHCO3属于盐,盐类水解的程度一般微弱,CO
13.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.采用阴离子交换膜时,电池放电过程的正极反应式:O2+2H2O+4e-===4OH-
B.当金属M为Mg时,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
C.比较Mg、Al、Zn三种金属-空气电池,Mg空气电池的理论比能量最高
D.多孔电极可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
答案 C
解析 正极上氧气得电子和水反应生成OH-,因为是阴离子交换膜,所以阳离子不能进入正极区域,则正极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,故A正确;负极上Mg失电子生成Mg2+,为防止负极区沉积Mg(OH)2,则负极区溶液不能含有大量OH-,所以宜采用中性电解质及阳离子交换膜,故B正确;单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多则得到的电能越多,假设质量都是1 g时,这三种金属转移电子的物质的量分别为
第II卷(非选择题共174分)
三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题,每个试题考生都必须做答。第33~40题为选考题,考生根据要求做答。
(一)必考题(共129分)
26.(14分)一种磁性材料的磨削废料的主要成分是铁镍合金(含镍质量分数约21%),还含有铜、钙、镁、硅的氧化物。由该废料制备氢氧化镍,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸溶”时,溶液中有Fe3+、Fe2+、Ni2+等生成,废渣的主要成分是________;金属镍溶解的离子方程式为______________________________。
(2)“除铁”时H2O2的作用是______________________,加入碳酸钠的目的是________________________________________________________________________。
(3)“除铜”时,反应的离子方程式为______________________________,若用Na2S代替H2S除铜,优点是______________________。
(4)已知除钙镁过程在陶瓷容器中进行,NaF的实际用量不能过多的理由为________________________________________________________________________。
解析 (1)“酸溶”时,硅的氧化物与硫酸和硝酸均不反应,故废渣的主要成分为SiO2。“酸溶”时加入的是混酸,金属镍溶解时,Ni与硝酸发生氧化还原反应,离子方程式为5Ni+12H++2NO
答案 (1)SiO2 5Ni+12H++2NO
(2)将Fe2+氧化为Fe3+ 调节溶液的pH,使Fe3+完全沉淀为黄钠铁矾渣
(3)H2S+Cu2+===CuS↓+2H+ 无易挥发的有毒气体H2S逸出,可保护环境
(4)过量的F-生成氢氟酸会腐蚀陶瓷容器
27.(15分)以天然气和二氧化碳为原料在工业上均可以合成甲醇。
(1)目前科学家正在研究将天然气直接氧化合成甲醇:CH4(g)+
化学键 | C—O | O===O | H—O | C—H |
E/(kJ·mol-1) | 343 | 498 | x | 413 |
由此计算x=________。
(2)工业废气二氧化碳催化加氢也可合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在密闭容器中投入1 mol CO2和2.75 mol H2,在不同条件下发生反应,实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示。
①该反应的ΔH________(填“>”“<”或“=”,下同)。
②M、N两点的化学反应速率:v(N)________v(M),判断理由是______________________
____________________________________。
③为提高CO2的转化率,除可以改变温度和压强外,还可采取的措施有______________、______________。
④若506℃时,在10 L密闭容器中反应,达平衡时恰好处于图中M点,则N点对应的平衡常数K=________(结果保留两位小数)。
(3)煤的电化学脱硫是借助煤在电解槽发生的反应将煤中的FeS2转化为硫酸盐,达到净煤目的。在硫酸铁酸性电解液中首先发生反应FeS2+2Fe3+===3Fe2++2S,然后在某一电极上发生两个电极反应,其中一个是使Fe3+再生,则该电极为________极,该电极上的另一个电极反应式是________________________。(所用电极均为惰性电极)
(4)处理废水时,通入H2S(或加S2-)能使某些金属离子生成极难溶的硫化物而除去。25℃时,某废液中c(Mn2+)=0.02 mol·L-1,调节废液的pH使Mn2+开始沉淀为MnS时,废液中c(H2S)=0.1 mol·L-1,此时pH约为________。[已知:Ksp(MnS)=5.0×10-14;H2S的电离常数Ka1=1.5×10-7,Ka2=6.0×10-15;lg6=0.8]
解析 (1)CH4(g)+
K=
答案 (1)465 (2)①< ②< 温度不变时,由图中可判断压强p2<p1,压强越大,化学反应速率越快 ③将产物甲醇液化移去 增加H2的浓度 ④1.04 (3)阳 S+4H2O-6e-===8H++SO
28.(14分)实验室可用溢流法连续制备无水四氯化锡(SnCl4)。SnCl4易挥发,极易发生水解,Cl2极易溶于SnCl4。制备原理与实验装置图如下:
Sn(s)+2Cl2(g)===SnCl4(l)ΔH=-511 kJ·mol-1
可能用到的有关数据如下:
物质 | Sn | SnCl4 | CuCl2 |
熔点/℃ | 232 | -33 | 498 |
沸点/℃ | 2260 | 114 | 993 |
制备过程中,锡粒逐渐被消耗,须提拉橡胶塞及时向反应器中补加锡粒。当SnCl4液面升至侧口高度时,液态产物经侧管流入接收瓶。
回答下列问题:
(1)a管的作用是____________。
(2)A中反应的离子方程式是_____________________________________________。
(3)D的作用是____________________________________。
(4)E中冷却水的作用是____________________________。
(5)尾气处理时,可选用的装置是________(填标号)。
(6)锡粒中含铜杂质致E中产生CuCl2,但不影响F中产品的纯度,原因是_________________________________________________。
(7)SnCl4粗品中含有Cl2,精制时加入少许锡屑后蒸馏可得纯净的SnCl4。蒸馏过程中不需要用到的仪器有________(填标号)。
A.蒸馏烧瓶 B.温度计 C.接收器 D.冷凝管 E.吸滤瓶
解析 (1)a管连接三颈烧瓶和分液漏斗,起到平衡压强,使浓盐酸能够顺利滴下的作用。(2)A为氯气的发生装置,离子方程式为2MnO
答案 (1)平衡压强,使浓盐酸能够顺利流下
(2)2MnO
(3)使氯气充分干燥
(4)避免四氯化锡挥发而损失,导致产率下降
(5)B (6)CuCl2的熔点较高,不会随四氯化锡液体溢出
(7)E
(二)选考题:共45分.请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题做答,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题计分.
35.【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)
请回答以下问题:
(1)第三周期的某主族元素,其第一至第五电离能数据如图1所示,则该元素对应的原子有________种不同运动状态的电子。
(2)如图2所示,每条折线表示周期表第ⅣA~ⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物,其中a点代表的是________,判断依据是__________________
_________________________________________________________。
(3)CO2在高温高压下形成的晶体的晶胞结构如图3所示。则该晶体属于________晶体。
(4)第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有________种。BCl3中心原子的杂化方式为________,写出与BCl3结构相同的一种等电子体(写离子)________。
(5)冰、干冰、碘都是分子晶体,冰的结构具有特殊性,而干冰、碘的晶体具有相似的结构特征,干冰分子中一个分子周围有________个紧邻分子。D的醋酸盐晶体局部结构如图4,该晶体中含有的化学键是________(填字母标号)。
a.极性键 b.非极性键 c.配位键 d.金属键
(6)Fe的一种晶体如图5中甲、乙所示,若按甲虚线方向切乙得到的A~D中正确的是________(填字母标号)。
铁原子的配位数是________,假设铁原子的半径是r cm,该晶体的密度是ρ g·cm-3,则铁的相对原子质量为________(设阿伏加德罗常数的值为NA)。
解析 (1)根据该元素的第一至第五电离能数据,可知该元素的第三电离能发生突变,说明该原子最外层有2个电子,结合该元素为第三周期主族元素可知,该元素为Mg,其核外有12个电子,每个电子的运动状态均不相同,故该元素对应的原子有12种不同运动状态的电子。(2)第ⅣA~ⅦA族元素的氢化物中,只有第ⅣA族元素的氢化物均不存在氢键(第ⅤA族中NH3、第ⅥA族中H2O、第ⅦA族中HF均存在分子间氢键),而对于结构相似的分子晶体,随着相对分子质量增大,范德华力逐渐增大,氢化物的沸点逐渐升高,a为第三周期氢化物,故a为SiH4。(3)该晶胞为空间网状结构,故该晶体属于原子晶体。(4)同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族由于s能级全满,处于稳定状态,第ⅤA族由于p能级半满,较稳定,故第三周期元素的第一电离能由大到小的顺序为Na
答案 (1)12 (2)SiH4 在第ⅣA~ⅦA族中的氢化物里,只有第ⅣA族元素氢化物沸点不存在反常现象;且a为第三周期氢化物,故a为SiH4
(3)原子 (4)3 sp2杂化 NO
(5)12 abc (6)A 8
36.【化学——选修5:有机化学基础】(15分)
聚合物是一种聚酰胺纤维,广泛用于各种刹车片,其合成路线如下:
已知:①C、D、G均为芳香族化合物,分子中均只含两种不同化学环境的氢原子。
。
(1)生成A的反应类型是___________,D的名称是______________,F中所含官能团的名称是_________________。
(2)B的结构简式是______________;“B→C”的反应中,除C外,另外一种产物是________。
(3)D+G→H的化学方程式是________________________________________。
(4)Q是D的同系物,相对分子质量比D大14,则Q可能的结构有________种,其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1∶2∶2∶3的结构简式为__________(任写一种)。
(5)已知:乙炔与1,3丁二烯也能发生DielsAlder反应。请以1,3丁二烯和乙炔为原料,选用必要的无机试剂合成,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。
解析 (1)根据题意分析可知C2H5OH生成A(乙烯)的反应为消去反应,由D的分子式结合信息①可知D的结构简式为,D的名称是对苯二甲酸;由题意可知F的结构简式为,F中含有硝基和氯原子两种官能团。(2)“B→C”的反应为分子内脱水反应,除生成C外,另外一种产物是H2O。(4)根据题中限定条件可知Q比D多1个CH2原子团,且Q中含有两个羧基和一个苯环。若苯环上只有1个取代基,应为—CH(COOH)2,则Q仅有1种结构;若苯环上有2个取代基,分别为—COOH和—CH2COOH,二者可处于邻位、间位和对位,则Q有3种结构;若苯环上有3个取代基,为2个—COOH和1个 —CH3,2个 —COOH可位于苯环的邻位、间位和对位,则—CH3取代苯环上的1个H原子,Q分别有2种、3种和1种结构,综合上述分析,符合条件的Q的结构共有1+3+2+3+1=10种。其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1∶2∶2∶3的结构简式为。(5)乙炔与1,3丁二烯也能发生DielsAlder反应,即与溴发生加成反应生成,再在“NaOH水溶液、△”条件下水解即可生成。
答案 (1)消去反应 对苯二甲酸 硝基、氯原子 (2) H2O
(4)10
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