2020届广东省清远市方圆培训学校高三模拟化学试题精练(二十一)(解析版)

广东省清远市方圆培训学校2020届高三模拟试题精练（二十
一）
7.下列我国科研成果所涉及材料中，主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是
()
A.4.03米大口径碳化
硅反射镜
B.2022年冬奥会
聚氨酯速滑服
C.能屏蔽电磁波的碳
包覆银纳米线
D.“玉兔二号”钛
合金筛网轮
『解析』选A A对：碳化硅材料属于无机非金属材料，且碳、硅元素属于同主族元素；B 错：聚氨酯属于合成高分子材料；C错：碳包覆银纳米线不属于无机非金属材料；D错：钛合金属于金属材料。

8．下列关于有机物1-氧杂-2,4-环
8.戊二烯()的说法正确的是()
A．不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色
B．可以发生加成聚合反应
C．分子中所有原子都处于同一平面，且二氯代物有3种
D．易溶于水且与苯酚互为同系物
『解析』选B该有机物中含有碳碳双键，能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色；能发生加成聚合反应。

的分子式为C4H4O，中含有两个碳碳双键，碳碳双键最多可提供6个原子共平面，共有2种等效氢，有4种二氯代物，属于酚，而不含有苯环和酚羟基，具有二烯烃的性质，两者不可能是同系物。

9．实验室制备溴苯的反应装置如图所示，下列叙述错误的是()
A．FeBr3的作用是催化剂，若没有FeBr3可用铁屑代替
B ．实验中装置b 中的作用是吸收挥发的苯和溴
C ．装置c 中产生气泡，可证明苯与溴发生的是取代反应
D ．反应后的混合液经NaOH 溶液洗涤、蒸馏，得到溴苯
『解析』选D 反应后的混合液经NaOH 溶液洗涤后需要分液得到溴苯。

10．阿伏加德罗常数用N A 表示。

下列说法中正确的是( )
A ．33.6 L 丙烯(标准状况)与足量HCl 发生加成反应，生成1-氯丙烷个数为1.5N A
B ．一定条件下，Ca 与O 2反应生成7.2 g CaO 2，转移电子的个数为0.4N A
C ．2 mol 冰醋酸与4 mol 乙醇一定条件下充分反应，生成乙酸乙酯个数为2N A
D ．1 L 1 mol·L －1的葡萄糖溶液中，溶质所含羟基的个数为5N A
『解析』选D 丙烯与HCl 发生加成反应，可能生成1-氯丙烷和2-氯丙烷，无法计算生成1-氯丙烷的个数，故A 错误；7.2 g CaO 2含有0.1 mol Ca ，Ca 从0价变到＋2价，转移电子的个数为0.2N A ，故B 错误；该反应为可逆反应，无法计算生成乙酸乙酯的量，故C 错误；1 mol 的葡萄糖中含有5 mol 羟基和1 mol 醛基，故所含羟基的个数为5N A ，故D 正确。

11.常温下，将盐酸滴加到Na 2X 溶液中，混合溶液的pOH[pOH ＝－lg c (OH －
)]与离子浓度变化的关系如图所示。

下列叙述正确的是( )
A ．曲线N 表示pOH 与lg c (H 2X)c (HX －)
两者的变化关系 B ．NaHX 溶液中c (X 2－
)>c (H 2X)
C ．当混合溶液呈中性时，c (Na ＋)＝c (HX －)＋2c (X 2－)
D ．常温下，Na 2X 的第一步水解常数K h1＝1.0×10－4 『解析』选D Na 2X 溶液中，X 2－分步水解，以第一步水解为主，则K h1(X 2－)＞K h2(X 2－)，
碱性条件下，则pOH 相同时，c (HX －)c (X 2－)＞c (H 2X)c (HX －)，由图像可知N 为pOH 与lg c (HX －
)c (X 2－)
的变化曲线，M 为pOH 与lg c (H 2X)c (HX －)的变化曲线，当lg c (HX －)c (X 2－)或lg c (H 2X)c (HX －)＝0时，说明c (HX －)c (X 2－)或c (H 2X)c (HX －)
＝1，浓度相等，结合图像可计算水解常数并判断溶液的酸碱性。

由以上分析可知，A 错误；
由曲线M 可知，当lg c (H 2X)c (HX －)＝0时，c (H 2X)c (HX －)
＝1，pOH ＝9，c (OH －)＝10－9mol·L －1，则K h2(X 2－)＝c (H 2X)c (HX －)×c (OH －)＝1×10－9；由曲线N 可知，当lg c (HX －)c (X 2－)＝0时，c (HX －)c (X 2－)
＝1，pOH ＝4，c (OH －)＝10－4mol·L －1，K h1(X 2－
)＝c (HX －
)c (X 2－)×c (OH －)＝1.0×10－4，则HX －的电离平衡常数K a2＝K W K h1＝＝1×10－
141×10
－4＝1×10－10，则NaHX 溶液中HX －的水解程度大于电离程度，溶液中c (H 2X)>c (X 2－)，故B 错误，D 正确；混合液中存在电荷守恒式为c (Na ＋)＋c (H ＋)＝c (Cl －)＋c (HX －)＋2c (X 2－)＋c (OH －)，则当混合溶液呈中性时，c (Na ＋)＝c (Cl －)＋c (HX －)＋2c (X 2－)，故C 错误。

12．利用微生物燃料电池进行废水处理，实现碳氮联合转化。

其工作原理如下图所示，其中M 、N 为厌氧微生物电极。

下列有关叙述错误的是( )
A ．负极的电极反应为CH 3COO －－8e －＋2H 2O===2CO 2↑＋7H ＋
B ．电池工作时，H ＋由M 极移向N 极
C ．相同条件下，M 、N 两极生成的CO 2和N 2的体积之比为3∶2
D ．好氧微生物反应器中发生的反应为NH ＋4＋2O 2===NO －3＋2H ＋＋H 2O 『解析』选C M 极为负极，CH 3COO －失电子、发生氧化反应生成二氧化碳气体，电极反应为CH 3COO －－8e －＋2H 2O===2CO 2↑＋7H ＋，故A 正确；原电池工作时，阳离子向正极移动，即H ＋由M 极移向N 极，故B 正确；生成1 mol CO 2转移4 mol e －，生成1 mol N 2转移10 mol e －，根据电子守恒，M 、N 两极生成的CO 2和N 2的物质的量之比为10 mol ∶4 mol ＝5∶2，相同条件下的体积比为5∶2，故C 错误；NH ＋4在好氧微生物反应器中转化为NO －3，则反应器中发生的反应为NH ＋4＋2O 2===NO －3＋2H ＋＋H 2O ，故D 正确。

13.主族元素X 、Y 、Z 、W 的原子序数依次增大，且均不大于20。

其中Y 、Z 处于同主族，W 的单质与水反应可生成X 的单质，Y 的最外层电子数是X 、W 最外层电子数之和的2倍，X 、Y 、Z 三种元素组成的一种分子的球棍模型如图所示。

下列说法正确的是( )
A．简单离子的半径：W>Z
B．图示分子中含有非极性共价键
C．简单氢化物的热稳定性：Y＜Z
D．常温常压下Z的单质为固态
『解析』选D根据题意判断出四种元素分别为H、O、S、Ca，则Ca2＋半径小于S2－半径，A项错误；B项全部为极性键；C项水比硫化氢稳定。

二、非选择题(共58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。

)
（一）、必做题
26．过氧化钙(CaO2)是一种白色难溶于水的固体粉末，能杀菌消毒，可用于水果保鲜，污水处理等方面。

工业生产流程如下：
实验室模拟工业生产制备少量过氧化钙，装置如图所示：
(1)仪器a的名称为________，烧瓶中发生反应的化学方程式为________________________、_________________________________________________________________。

(2)反应结束后，过滤、洗涤，检验CaO2·8H2O洗涤干净的方法是________________。

(3)装置b的作用是________________________________________________。

(4)测定产品中CaO2的含量：准确称量m g产品粉末于锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量KI晶体，再滴入少量稀硫酸，充分反应后，加入几滴淀粉溶液，再逐滴加入c mol·L－1的Na2S2O3溶液V mL时，恰好完全反应，达到滴定终点的现象为_______________________，样品中CaO2的质量分数为________(用含m、c、V的代数式表示，已知：2S2O2－3＋I2===S4O2－6＋2I－)。

『解析』(1)仪器a 为分液漏斗，烧瓶中首先NH 4Cl 与Ca(OH)2发生反应Ca(OH)2＋2NH 4Cl===CaCl 2＋2NH 3·H 2O ，生成的CaCl 2再与氨水和H 2O 2发生反应CaCl 2＋H 2O 2＋2NH 3·H 2O ＋6H 2O===CaO 2·8H 2O↓＋2NH 4Cl 。

(2)洗涤时，用硝酸酸化的AgNO 3溶液检验是否有Cl －
残留即可。

(3)烧瓶中发生反应会有氨气逸出，装置b 是氨气的尾气吸收装置，并防止倒吸。

(4)达到滴定终点时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色。

由关系式：CaO 2～2KI ～I 2～
2S 2O2－3得，n (CaO 2)＝12n (Na 2S 2O 3)＝cV ×10－32 mol ，样品中CaO 2的质量分数为72×cV ×10－32m
×100%＝3.6cV m %。

『答案』(1)分液漏斗 Ca(OH)2＋2NH 4Cl===CaCl 2＋2NH 3·H 2O CaCl 2＋H 2O 2＋2NH 3·H 2O ＋6H 2O===CaO 2·8H 2O↓＋2NH 4Cl
(2)取最后一次洗涤液，向其中加入稀硝酸，再滴加几滴AgNO 3溶液，若无白色沉淀产生，证明沉淀洗涤干净，否则没有洗净
(3)吸收氨气，防止污染空气，并防止倒吸
(4)溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色 3.6cV m
% 27．碲(Te)是一种第ⅥA 族稀有分散元素，主要伴生于铜、镍、铅等金属矿藏中。

TeO 2属于两性氧化物，微溶于水，易溶于强酸和强碱。

工业上可从电解精炼铜的阳极泥(主要成分为Cu 2Te ，还有少量的Ag 、Au)中提取碲。

其工艺流程如下：
(1)“加压浸出”生成TeO 2的离子方程式为________________________，“加压浸出”时控制pH 为4.5～5.0，酸性不能过强的原因是__________________________。

(2)“盐酸酸浸”后将SO 2通入浸出液即可得到单质碲，该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为________，该流程中可循环利用的物质是____________________(填化学式)。

(3)“NaOH 碱浸”时反应的离子方程式为____________________________________________。

流程中，电解过程用石墨作电极得到碲，阴极反应式为________________。

(4)浸出法是工业提取金属常用的方法，某实验小组用1.0 mol·L
－1的草酸在75 ℃时浸出镍。

随时间变化，不同固液比对镍浸出率的影响曲线如图所示。

①由图可知，固液比与镍浸出率的关系是__________________________。

②除固液比之外，你认为影响金属浸出率的因素还有______________________(写出两项)。

『解析』(1)“加压浸出”生成TeO 2的离子方程式为Cu 2Te ＋2O 2＋4H ＋=====加压2Cu 2＋＋TeO 2＋
2H 2O ；酸性不能过强的原因是：酸性过强TeO 2会被酸溶解导致Te 产率降低。

(2)“盐酸酸浸”后将SO 2通入浸出液即可得到单质碲，反应的离子方程式为Te 4＋＋2SO 2＋4H 2O===Te↓＋8H ＋＋2SO2－4，氧化剂为Te 4＋
，还原剂为SO 2，该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2；分析可知该流程中可循环利用的物质是H 2SO 4、HCl 。

(3)“NaOH 碱浸”时反应的离子方程式为TeO 2＋2OH －===TeO 2－
3＋H 2O ；流程中，电解过程用石墨作电极得到碲，阴极反应式为TeO 2－3＋4e －＋3H 2O===Te ＋6OH －。

(4)①由题图可知，固液比与镍浸出率的关系是：固液比越小，镍的浸出率越高。

②除固液比之外，影响金属浸出率的因素还有金属本身、浸液的选择、温度、浓度、浸出时间、搅拌速度等。

『答案』(1)Cu 2Te ＋2O 2＋4H ＋=====加压2Cu 2＋＋TeO 2＋2H 2O 酸性过强TeO 2会被酸溶解导致Te 产率降低
(2)1∶2 H 2SO 4、HCl
(3)TeO 2＋2OH －===TeO 2－3＋H 2O
TeO 2－3＋4e －＋3H 2O===Te ＋6OH －
(4)①固液比越小，镍的浸出率越高(合理即可) ②金属本身、浸液的选择、温度、浓度、浸出时间、搅拌速度等(合理即可)
28．甲醇是一种可再生能源，由CO 2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：
反应Ⅰ：CO 2(g)＋3H 2(g)
CH 3OH(g)＋H 2O(g) ΔH 1＝－49.58 kJ·mol －
1 反应Ⅱ：CO 2(g)＋H 2(g)
CO(g)＋H 2O(g) ΔH 2 反应Ⅲ：CO(g)＋2H 2(g)
CH 3OH(g) ΔH 3＝－90.77 kJ·mol －1 回答下列问题：
(1)反应Ⅱ的ΔH 2＝________，若反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ平衡常数分别为K 1、K 2、K 3，则K 2＝________(用K 1、K 3表示)。

(2)反应Ⅲ自发进行条件是________(填“较低温度”“较高温度”或“任何温度”)。

(3)在一定条件下2 L 恒容密闭容器中充入3 mol H 2和1.5 mol CO 2，仅发生反应Ⅰ，实验测得不同反应温度与体系中CO 2的平衡转化率的关系，如下表所示。

温度/℃
500 T CO 2的平衡转化率
60% 40%
①T ________500 ℃(填“＞”“＜”或“＝”)。

②温度为500 ℃时，该反应10 min 时达到平衡。

用H 2表示该反应的反应速率v (H 2)＝________；该温度下，反应Ⅰ的平衡常数K ＝________。

(4)由CO 2制备甲醇还需要氢气。

工业上用电解法制取Na 2FeO 4, 同时获得氢气：Fe ＋2H 2O ＋
2OH －=====电解FeO 2－4＋3H 2↑，工作原理如图所示。

电解一段时间后，c (OH －)降低的区域在______(填“阴极室”或“阳极室”)。

该室发生的电极反应式为___________________________。

『解析』(1)根据盖斯定律：Ⅱ＝Ⅰ－Ⅲ，得反应Ⅱ的ΔH 2＝ΔH 1－ΔH 3＝－49.58 kJ·mol －1
＋90.77 kJ·mol －1＝＋41.19 kJ·mol －
1，反应Ⅱ为反应Ⅰ和Ⅲ的差，所以反应Ⅱ平衡常数为K 2＝K 1/K 3。

(2)该反应的ΔS ＜0、ΔH ＜0，当温度较低时，反应Ⅲ能够自发进行。

(3)①反应Ⅰ的正反应是放热反应，所以升高温度二氧化碳的转化率减小；则温度越低转化率越大，即T 高于500 ℃；②CO 2的变化量为1.5 mol×60%＝0.9 mol
CO 2(g)＋3H 2(g)CH 3OH(g)＋H 2O(g) 初始量 1.5 mol 3 mol 0 0
变化量 0.9 mol 2.7 mol 0.9 mol 0.9 mol
平衡量 0.6 mol 0.3 mol 0.9 mol 0.9 mol
v (H 2)＝(2.7 mol÷2 L)÷10 min ＝0.135 mol·L －1·min －1，K ＝0.9
2×0.920.62×⎝⎛⎭
⎫0.323＝200。

(4)该装置为电解池，阳极电极材料是Fe ，铁在阳极失去电子，阳极的电极反应为Fe －6e
－＋8OH －===FeO2－4＋4H 2O ，由于阳极消耗了OH －，所以随着电解的进行c (OH －)会逐渐降低。

『答案』(1)＋41.19 kJ·mol －1 K 1/K 3 (2)较低温度
(3)①＞ ②0.135 mol·L －1·min －1 200 (4)阳极室 Fe －6e －＋8OH －===FeO 42－＋4H 2O
（二）、选做题
35．[化学——选修3：物质结构与性质]
决定物质性质的重要因素是物质结构。

请回答下列问题。

(1)已知元素M 是组成物质Ca 5(PO 4)3F 的一种元素。

元素M 的气态原子逐个失去第1个至第5个电子所需能量(即电离能，用符号I 1至I 5表示)如表所示：
I 1 I 2 I 3 I 4 I 5 电离能/
(kJ·mol －1)
589.8 1 145.4 4 912.4 6 491 8 153
元素M 化合态常见化合价是________价，其基态原子电子排布式为________。

(2)Ca 5(PO 4)3F 中非金属元素电负性由大到小的顺序为________。

(3)PO 3－4的中心原子的杂化方式为________，该离子的空间构型为________，键角为________，其等电子体有________(请写出两种)。

(4)CaF 2晶胞结构如图所示，则CaF 2晶体中与Ca 2＋最近且等距离的Ca 2＋数目为________；已知Ca 2＋和F －半径分别为a cm 、b cm ，阿伏加德罗常数为N A ，M 为摩尔质量，则晶体密度为______g·cm －3(不必化简)。

(5)已知MgO 与CaO 的晶体结构相似，其摩氏硬度的大小关系为______，原因为__________________________________。

『解析』(1)根据元素M 的气态原子的第I 1～I 5电离能大小可以看出：I 1、I 2相差不大，I 2、I 3电离能相差较多，说明M 原子最外层有2个电子。

在Ca 5(PO 4)3F 中元素有Ca 、P 、O 、F 四种元素，只有Ca 元素最外层有2个电子，原子半径大，容易失去最外层的2个电子，化合价为＋2价；根据原子核外电子排布规律可知Ca 基态原子电子排布式为[Ar]4s 2或
1s 22s 22p 63s 23p 64s 2；(3)PO 3－
4的中心原子P 的价层电子对数是4，故P 原子杂化为sp 3杂化；由于孤对电子对数为0，该离子的空间构型为正四面体形，键角为109°28′，其等电子体有
SO 2－4、CCl 4；(4)根据CaF 2晶胞结构可知：在每个晶胞中与Ca 2＋距离最近且等距离的Ca
2＋有3个，通过每个Ca 2＋可形成8个晶胞，每个Ca 2＋计算了2次，所以与Ca 2＋距离最近且等
距离的Ca 2＋有(3×8)÷2＝12个；将CaF 2晶胞分成8个小正方体，正方体中心为F －
，顶点为Ca 2＋，晶胞中共有4个钙离子、8个氟离子。

Ca 2＋与F －的最近核间距(a ＋b )为晶胞体对角线的14。

故晶胞边长为
4(a ＋
b )3。

根据⎣⎢⎡⎦⎥⎤4(a ＋b )33ρN A ＝4M ，可求晶体密度。

『答案』(1)＋2 [Ar]4s 2 (2)F ＞O ＞P
(3)sp 3 正四面体形 109°28′ SO 2－
4、CCl 4等
(4)12 4M
N A ⎣⎢⎡⎦
⎥⎤4(a ＋b )33 (5)MgO ＞CaO Mg 2＋半径比Ca 2＋小，晶格能较大 36．[化学——选修5：有机化学基础]
光刻胶是一种应用广泛的光敏材料，其合成路线如下(部分试剂和产物略去)：
(1)A 的名称为________；羧酸X 的结构简式为______________________________________。

(2)C 可与乙醇发生酯化反应，其化学方程式为______________________________________，反应中乙醇分子所断裂的化学键是________(填字母)。

a ．C —C 键
b ．C —H 键
c ．O —H 键
d ．C —O 键
(3)E→F 的化学方程式为________________________________________；
F→G 的反应类型为________。

(4)写出满足下列条件的B 的2种同分异构体：________________。

①分子中含有苯环；
②能发生银镜反应；
③核磁共振氢谱峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1。

(5)根据已有知识并结合相关信息，写出以CH 3CHO 为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。

________________________________________________
合成路线流程图示例如下：CH 3CH 2Br ――――――→NaOH 水溶液△CH 3CH 2OH ――――――――→CH 3COOH 浓硫酸，△
CH 3COOCH 2CH 3
『解析』(1)根据A 的分子式及合成路线，可推知A 的结构简式为
，其名称为苯甲醛。

根据HC CH ――→羧酸X CH 2===CH —OOCCH 3，可推知羧酸X 为CH 3COOH 。

(2)
根据合成路线和已知信息，可推知B 为
，C 为，C 与乙醇发生酯化反应的化学方程式为
＋C 2H 5OH 浓硫酸△。

反
应过程中“酸脱羟基醇脱氢”，故乙醇分子所断裂的化学键是O —H 键。

(3)E 的分子式与F 的链节组成相同，故E→F 为加聚反应，化学方程式为。

F→G 的反应类型为水解反应或取代反应。

(4)B 为，根据①知B 的同分异构体中含有苯环，根据②知含有醛基，根据③知含有5种类型的氢原子，且原子数之比为2∶2∶2∶1∶1，故符合条件的同分
高考模拟试卷
1 异构体为、。

(5)运用逆合成分析法，倒推中间产物，确定合成路线。

『答案』(1)苯甲醛 CH 3COOH (2)
＋C 2H 5OH 浓硫酸△
c (3) 水解反应或取代反应 (4) 、
(5)CH 3CHO ――→CH 3CHO 稀NaOH/△
CH 3CH===CHCHO ――→Br 2――→①Ag NH 3
2OH ②H ＋
――→①NaOH 水溶液/△
②H ＋。