精品解析：广东省广州市2020届高三4月第一次模拟考试理综化学试题(解析版)

精品解析：广东省广州市2020届高三4月第一次模拟考试理综化学试题(解析版)
吸收后，进入装置④中与水反应生成硝酸。

详解】A．装置①中盛装碱石灰，可中和氨气中的酸性杂质，故A正确；
B．装置③中气体呈棕红色，说明NO
2
的存在，故B正确；
C．装置④中溶液可使紫色石蕊溶液变红，说明有HNO 3
生成，故C正确；
D．通空气主要作用是鼓出氨气，空气不能代替N
2
故D错误；
故选D。

改写：实验室模拟氨催化氧化法制备硝酸的装置如图所示，其中装置①、②、⑤依次盛装碱石灰、无水CaCl 2
NaOH溶液。

装置③中气体呈棕红色，说明NO
2
的存在。

装置④中溶液可使紫色石蕊溶液变红，说明有HNO
3
生成。

通入空气主要作用是鼓出氨气，不能代替N
2
B.太阳能电池板将太阳能转化为电能，供给电解池反应
C.电解池反应生成的氧气会在气体收集瓶中收集
D.金属锂会直接沉积在锂收集器中
答案】B
解析】
分析】
该装置利用太阳能驱动电解海水中的锂离子，将锂离子还原成金属锂，示意图如图所示。

根据图中的装置和电解原理，可以分析出以下内容：
A.铜箔上的电势比催化电极上的高，不符合电化学反应的规律，故A错误；
B.太阳能电池板将太阳能转化为电能，供给电解池反应，符合太阳能电解的原理，故B正确；
C.电解池反应生成的氧气会在气体收集瓶中收集，但是在图中并没有给出气体收集瓶，因此无法判断，故C无法确定；
D.金属锂会直接沉积在锂收集器中，符合电化学反应的规律，故D正确；
综上所述，选B。

点睛】本题考查了对太阳能电解的原理和电化学反应规律的理解。

注意选项中的细节描述，避免被干扰。

因此c(Na+)=c(A2-)+c(HA-)，故B错误；
C．根据图可知，c(H+)在a点最大，在c点最小，且
c(OH-)在c点最大，pH在9~10之间，故C正确；
D．根据电离程度的定义，电离程度越大，溶液中离子浓
度越大，因此从a点到c点，水的电离程度逐渐增大，故D正确；
综上所述，选B。

以及O
2
反应生成______mol水。

答案】3
解析】根据化学方程式，6H
2
O
2
6H
2
O，反应中生成6mol水，因此反应生成3mol水时，反应物的摩尔比为1:1/3，即需要1mol的O
2
故填3.
3
Cl
3
本实验旨在制备三氯化六氨合钴（Ⅲ）。

制备过程中使用活性炭作为催化剂，反应式为CoCl
2
6H
2
O+10NH
3
2NH
4
Cl+H
2
O
2
2C+2Co(NH
3
6
Cl
2
2C+6H
2
O。

制备过程分为三个步骤：（1）将CoCl
2
6H
2
O研细后加热溶解；（2）降温至10℃，加入浓氨水进行络合反应；（3）在60℃下进行氧化反应，然后加入浓盐酸冷却过滤，得到[Co(NH
3
6
Cl
3
晶体。

1）步骤①中加热和使用研细的CoCl
2
6H
2
O可加速其溶解；（2）步骤②中降温至10℃可防止氨气逸出；（3）步骤③中操作I在60℃下进行，以趁热过滤。

已知[Co(NH
3
6
Cl
3
在热水中溶解度较大，在冷水中溶解度较小。

（4）加入浓盐酸可增大c(Cl-)，使平衡逆向移动，有利于析出[Co(NH
3
6
Cl
3
晶体。

（5）用下图装置测定产品中NH
3
的含量，液封装置1的作用是平衡气压，防止倒吸，防止氨气逸出。

产品中NH
3
的质量分数为(c
1
V
1
c
2
V
2
10
3
17/[Co(NH
3
6
Cl
3
晶体，计算得到的结果需乘以100%。

若未将液封装置2中的水倒入锥形瓶，测得NH
3
的质量分数可能偏低。

本文介绍了制备镉的工艺流程及其中涉及的化学原理和实验操作。

其中，步骤①需要加热并使用研细的CoCl2·6H2O来加速CoCl2·6H2O的溶解；步骤②需要降温至10℃来防止氨气逸出；步骤③需要在60℃进行氧化，并趁热过滤以防止[Co(NH3)6]Cl3结晶析出；“溶液2”中存在溶解平衡
[Co(NH3)6]Cl3(s)⇌[Co(NH3)6]3+(aq)+3Cl-(aq)，加入浓盐酸有利于析出[Co(NH3)6]Cl3晶体；在吸收NH3时需要平衡气压、防止倒吸和氨气逸出。

最后，本文未涉及明显有问题的段落，也未进行改写。

4H+；
3)镉置换率与Zn的用量比值最佳为1.3，不宜超过该比值的原因是锌粉用量过多会增加成本，海绵镉的纯度降低，熔炼中NaOH的用量过多增加成本。

根据题意，若需置换出112kg Cd，且使镉置换率达到98%，实际加入的Zn应为86.2kg；
4)“置换”后滤液溶质主要成分是ZnSO
4
5)“熔炼”时，将海绵镉（含Cd和Zn）与NaOH混合反应，反应的化学方程式是XXX
2
ZnO
2
H
2
当反应釜内无明显气泡产生时停止加热，利用Cd与Na
2
ZnO
2
的密度不同，将Cd从反应釜下口放出，以达到分离的目的。

1.在反应中，丙烷通过无氧脱氢产生丙烯和氢气，反应热
为正值。

2.当反应在100kPa和10kPa的不同压力下进行时，C3H8
和C3H6的物质的量分数随温度变化的曲线分别为不同的形状。

3.在某一温度下，充入C3H8的刚性的起始压力为10kPa，平衡时总压为13.3kPa。

答案解析：
1.改写：丙烷无氧脱氢法是制备丙烯的常用方法，反应式
为C3H8(g) → C3H6(g) + H2(g)，反应热ΔH1为正值。

2.改写：当反应在不同压力下进行时，C3H8和C3H6的
物质的量分数随温度变化的曲线呈现出不同的形状，如图所示。

3.改写：在一定温度下，将C3H8充入刚性中，起始压力
为10kPa，当达到平衡时，总压为13.3kPa，此时C3H8的平
衡转化率为多少？
该反应的平衡常数Kp为__，保留一位小数。

丙烷氧化脱氢法制备丙烯的主要反应如下：C3H8(g) +
O2(g) → C3H6(g) + H2O(g) ΔH = -242 kJ/mol。

在催化剂的作
用下，除了生成C3H6之外，还会生成CO、CO2等物质。

C3H8的转化率和C3H6的产率随着温度的变化而变化，具体
关系见下图。

①根据上述反应，计算ΔH2为__ kJ/mol。

②图中C3H8的转化率随着温度升高而上升的原因是__。

③当温度为575℃时，CH的选择性为33%。

（C3H6的
选择性为C3H6的物质的量除以反应的C3H8的物质的量再乘
以100%）
④根据本研究结果，提高C3H6选择性的措施是__。

答案：①-118；②温度升高，催化剂的活性增大；③33%；
④选择相对较低的温度。

分析：根据反应方程式和热力学原理，可以计算出ΔH2
的值为-XXX的转化率随着温度升高而上升的原因是催化剂的
活性增大。

当温度为575℃时，CH的选择性为33%，C3H6
的选择性为17%。

根据图象，可以得出提高C3H6选择性的措施是选择相对较低的温度。

本文探讨的是C3H8(g)的热力学性质及其反应条件。

首先，C3H8(g)与H2(g)反应产生C3H6(g)，该反应为吸热反应，需要升高温度才能使反应向正向移动。

根据方程式，该反应为气体体积增大的反应，增大压强会使C3H8的物质的量分数大于
10kPa时C3H8的物质的量分数减小，C3H6的物质的量分数
增大。

因此，在100kPa时，C3H8的物质的量分数随温度变
化关系的曲线是a；增大压强，平衡逆向移动，C3H6的物质
的量分数减小，表示100kPa时，C3H6的物质的量分数随温
度变化关系的曲线是d。

其次，同温同体积条件下，气体的压强之比=气体物质的
量之比，设C3H8的平衡转化率为x，则
C3H8(g)ƒC3H6(g)+H2(g)，起始(kPa)为10，反应(kPa)为
10x10x，平衡(kPa)为10(1-x)10x10x，3.3kPa×3.3kPa=1.6kPa。

因此，C3H8的平衡转化率为33%，反应产生的H2(g)的分压
为1.6kPa。

接下来，我们来探讨反应的热力学性质。

该反应为放热反应，升高温度会使平衡逆向移动，C3H8的转化率应该降低。

但实际上，C3H8的转化率随温度升高而上升，可能是升高温
度，催化剂的活性增大导致的。

因此，答案为：温度升高，催化剂的活性增大。

最后，根据图象，575℃时，C3H8的转化率为33%，
C3H6的产率为17%。

假设参加反应的C3H8为100mol，生成1O2(g)=H2O(g)∆H=-242kJ·mol-1.根据盖斯定律，将1O2(g)与C3H6(g)反应，生成C3H8(g)+H2O(g)，△H=(-118 kJ·mol-1)。

因此，C3H6的选择性为17×100%/33=51.5%。

535℃时，
C3H6的选择性为48×100%/72=66.7%。

550℃时，C3H6的选择性为56×100%/84=66.7%。

1) 储氢合金是解决氢气贮存和输运问题的重要途径。

镍氢电池放电时总反应为NiOOH+MH= Ni(OH)2+M，其中M表示储氢合金。

当Ni成为阳离子时，首先失去4s轨道电子。

Ni3+的价层电子排布式为3d7.
2) (①) HF能与水分子形成氢键，因此两者能按任何比例互溶。

(②) KHF2是离子晶体，其中阴离子HF2-的作用力类型为离子键，与HF2分子互为等电子体的分子为CO2、N2O或CS2等。

3) KBH4中阴离子的空间构型为正四面体，NaH2PO4中阴离子中心原子的杂化类型为sp3.
4) 该储氢合金的化学式为LaNi5.根据晶体结构及俯视图
可知，La位于晶胞的顶点和棱上，Ni位于内部和面上。

已知
晶胞底边长为a=0.5017nm，高为c=0.3977nm，利用均摊法计
算得出该晶体的密度为2.27g/cm3.
该储氢合金晶体结构式为asin60°×c。

晶胞底边长为
a=0.5017nm，高为c=0.3977nm，因此晶胞的体积为
a×ac=×(0.5017×10-7)2×0.3977×10-7cm3.含有2个晶胞，计算晶胞的质量，根据晶体的密度为g=g，则晶体的密度为
N/A×(2/(a×c))=434g·cm−3.因此晶胞的质量为
N/A×(2/(a×c))×(a×ac)=3.139+5×10−7g。

1)Ni的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d84s2，成为阳
离子时首先失去4s轨道电子，Ni3+的价层电子排布式为3d7，因此Ni3+的电子构型为4s；3d7.
2)①HF能与水分子形成氢键，因此HF与水能按任何比
例互溶；②KHF2为离子晶体，含有离子键，HF2-中存在氢键
和共价键。

等电子体是含有相同的原子数和价电子数，HF2-
含有3个原子，16个价电子，与HF2-互为等电子体的分子为CO2或N2O或CS2等，因此HF2-中存在离子键、共价键和
氢键，而等电子体为CO2或N2O或CS2等。

3)KBH4中阴离子中B的价层电子对数为4+3-1×4=4，没有孤电子对，空间构型为正四面体，因此KBH4的空间构型为正四面体，杂化类型为sp3.
4)根据晶体结构及俯视图可知，La位于晶胞的顶点和棱上，个数为4×2+4×3+2×4+2×1=22，Ni位于内部和面上，个数为12×2+4=28，因此化学式为LaNi5.要注意该晶胞的底面不是矩形，同时晶体结构不是晶胞，是2个晶胞的组合的结构。

化合物I是一种优良的镇痉利胆药物，其合成路线如下：
已知：B为苯，D为苯甲醛，F为苯甲酸。

回答下列问题：
1）A的名称是什么？
根据B的结构和A的分子式可知，A为邻苯二酚，因此答案为：邻苯二酚。

2）反应②的反应类型是什么？
C为苯甲醇和甲醛发生的加成产物，因此反应②的反应类型是加成反应。

3）E中含氧官能团的名称是什么？
E中含有醚键和醛基，因此E中含氧官能团的名称是醚键和醛基。

4）反应⑤所需试剂和条件是什么？反应⑥所需试剂和条件是什么？
根据G的结构可知，F中含有羧基，因此反应⑤是将F中的醛基转化为羧基，所需试剂和条件是银氨溶液、酸化；反应⑥是F与甲醇发生的酯化反应，所需试剂和条件是甲醇、浓硫酸、加热。

5）H结构简式是什么？
H的结构简式为苯甲酸甲酯。

6）写出两种符合要求的X的结构简式。

芳香化合物X是D的同分异构体，可与FeCl3溶液发生
显色反应，说明含有酚羟基，且能发生水解反应，说明含有酯基，其核磁共振氢谱为4组峰，峰面积比为3︰2︰2︰1.符合
要求的X的结构简式为2-苯甲醇苯甲酸甲酯和3-苯甲醇苯甲
酸甲酯。

7）设计由B、D、完整无机试剂任选的反应，得到I。

由B和溴发生苯环上的取代反应生成苯基溴化物，再与
氢氧化钠溶液中的氢氧根离子发生取代反应生成苯基羟基化物，最后与苯甲酸发生酯化反应，加热即可得到I。

因此合成路线
为苯→苯基溴化物→苯基羟基化物→苯甲酸苯甲酯→I。