杭州学军中学2020年高中毕业班教学质量监测卷理科综合化学部分解析版

杭州学军中学2020年高中毕业班教学质量监测卷
理科综合化学部分
说明: 1.全卷满分300分,考试时间150分钟。

2.全卷分为试题卷和答题卡,答案要求写在答题卡上,不得在试题卷上作答,否则不给分。

第Ⅰ卷(选择题共126分)
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Ti 48 Fe 56 I 127 Ag-108
一、选择题:本大题包括13小题,每小题6分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。

7.下列生活用品中主要由合成纤维制造的是
A ．尼龙绳
B ．宣纸
C ．羊绒衫
D ．棉衬衣 【答案】A
8.下列有关化学用语表示正确的是
A ．质量数为31的磷原子：
B ．氟原子的结构示意图：
C ．CaCl 2的电子式：
D ．明矾的化学式：Al 2(SO 4)
3
31
15P
【答案】A
【解析】A．P的质子数是15，A正确；B．F原子的电子数为9，B错误；C．离子化合物中阴、阳离子间隔排列，其电子式中离子分开写、不能合并，C错误；D．明矾是十二水合硫酸铝钾， D错误。

9.乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途，其结构式如图所示。

将甲醛水溶液与氨水混合蒸
发可制得乌洛托品。

若原料完全反应生成乌洛托品，则甲醛与氨的物质的量之比为
A．1∶1 B．2∶3 C．3∶2 D．2∶1
【答案】C
10.制备（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O的实验中，需对过滤出产品的母液（pH<1）进行处理。

室温下，分别
取母液并向其中加入指定物质，反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是
A．通入过量Cl2：Fe2+、H+、NH4+、Cl–、SO42–
B．加入少量NaClO溶液：NH4+、Fe2+、H+、SO42–、ClO–
C．加入过量NaOH溶液：Na+、Fe2+、NH4+、SO42–、OH–
D．加入过量NaClO和NaOH的混合溶液：Na+、SO42–、Cl–、ClO–、OH–
【答案】D
11.在通风橱中进行下列实验：
下列说法中不正确
．．．的是：
A．Ⅰ种气体有无色变红棕色的化学方程式为：2NO+O2＝2NO2
B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应
C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
D．针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化
【答案】C
【解析】
试题分析：I是铁与稀硝酸反应生成无色气体NO，NO被空气中的氧气氧化生成红棕色的NO2气体，故A 正确；II的现象是因为铁发生了钝化，Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应，故B正确；
实验II反应停止是因为发生了钝化，不能用来比较稀硝酸和浓硝酸的氧化性强弱，物质氧化性强弱只能通过比较物质得电子能力大小来分析，故C错误；III中Fe、Cu都能与硝酸反应，二者接触，符合原电池构成条件，要想验证铁是否为负极，发生氧化反应，可以连接电流计，故D正确。

12.下列关于自然界中氮循环（如图）的说法不正确
．．．的是：
A．但元素均被氧化
B．工业合成氨属于人工固氮
C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
【答案】A
13.支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅
铸铁为惰性辅助阳极。

下列有关表述不正确的是
A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
【答案】C
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。

第22题-第32题为必考题每个试题考生都必须作答,第33题-第38题为选考题,考生根据要求作答。

(一)必考题:11题,共129分。

26.（14分）半水煤气是工业合成氨的原料气，其主要成分是H2、CO、CO2、N2和H2O（g）。

半水煤气
经过下列步骤转化为合成氨的原料。

完成下列填空：
（1）半水煤气含有少量硫化氢。

将半水煤气样品通入____溶液中（填写试剂名称），出现_______，可以证明有硫化氢存在。

（2）半水煤气在铜催化下实现CO变换：CO+H2O CO2+H2
若半水煤气中V(H2):V(CO):V(N2)=38：28：22，经CO变换后的气体中：V(H2):V(N2)=____________。

（3）碱液吸收法是脱除二氧化碳的方法之一。

已知：
若选择Na2CO3碱液作吸收液，其优点是__________；缺点是____________。

如果选择K2CO3碱液作吸收液，用什么方法可以降低成本？
___________________________________________
写出这种方法涉及的化学反应方程式。

_______________________
（4）以下是测定半水煤气中H2以及CO的体积分数的实验方案。

取一定体积（标准状况）的半水煤气，经过下列实验步骤测定其中H2以及CO的体积分数。

①选用合适的无机试剂分别填入Ⅰ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ方框中。

②该实验方案中，步骤Ⅰ、Ⅱ的目的是：_________________。

③该实验方案中，步骤________（选填“Ⅳ”或“Ⅴ”）可以确定半水煤气中H2的体积分数。

【答案】（1）硝酸铅（或硫酸铜）；黑色沉淀
（2）3:1
（3）价廉；吸收CO2能力差
碱液循环使用；2KHCO3→K2CO3+CO2↑+H2O
（4）①
②除去半水煤气中的CO2（包括H2S）和H2O ③IV
（3）根据表中数据可知若选择Na2CO3碱液作吸收液，其优点是价廉，而缺点是吸收CO2能力差。

由于生成的碳酸氢钾受热易分解产生碳酸钾，所以使碱液循环使用可以降低成本，反应的化学方程式为2KHCO3→K2CO3+CO2↑+H2O；
27.（15分）催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。

研究表明，在Cu/ZnO催化
剂存在下，CO2和H2可发生两个平行反应，分别生成CH3OH和CO。

反应的热化学方程式如下：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）ΔH1=-53.7kJ·mol-1I
CO2（g）+H2（g） CO（g）+H2O（g）ΔH2II
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2，在相同压强下，经过相同反应时间测得如下实验数据：
【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒；Cat.2:Cu/ZnO纳米片；甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醇的百分比
已知：①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1
②H2O（l）＝H2O（g）ΔH3=44.0kJ·mol-1
请回答（不考虑温度对ΔH的影响）：
（1）反应I的平衡常数表达式K=________；
（2）有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有。

A．使用催化剂Cat.1
B．使用催化剂Cat.2
C．降低反应温度
D．投料比不变，增加反应物的浓度
E．增大CO2和H2的初始投料比
（3）表中实验数据表明，在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响，
其原因是。

（4）在图中分别画出反应I在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反应过程～能量”示．
意图
．．。

【答案】（1） +41.2 （2）CD
（3）表中数据表明此时反应未达到平衡，不同的催化剂对反应Ⅰ的催化能力不同，因而在该时刻下对甲醇选择性有影响。

（4）
（4）从表中数据分析，在催化剂Cat.2的作用下，甲醇的选择性更大，说明催化剂Cat.2对反应Ⅰ的催化效果更好，催化剂能降低反应的活化能，说明使用催化剂Cat.2的反应过程中活化能更低，
故图为：
28.（14分）用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO3-）已成为环境修复研究的热点之一。

（1）Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。

①作负极的物质是________。

②正极的电极反应式是_________。

（2）将足量铁粉投入水体中，经24小时测定NO3—的去除率和pH，结果如下：
pH=4.5时，NO3—的去除率低。

其原因是________。

（4）其他条件与（2）相同，经1小时测定NO3—的去除率和pH，结果如下：
与（2）中数据对比，解释（2）中初始pH不同时，NO3—去除率和铁的最终物质形态不同的原因：__________。

【答案】（1）①铁②NO3－+8e－+10H+=NH4++3H2O
（2）因为铁表面生成不导电的FeO(OH)，阻止反应进一步发生
（4）Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，初始pH较小，氢离子浓度高，产生的Fe2+浓度大，促使FeO（OH）转化为可导电的Fe3O4，使反应进行的更完全，初始pH高时，产生的Fe2+浓度小，从而造成NO3—去除率和铁的最终物质形态不同。

【解析】（1）①Fe是活泼的金属，根据还原水体中的NO3-的反应原理图可知，Fe被氧化作负极；
②正极发生得到电子的还原反应，因此正极是硝酸根离子被还原为NH4+，该溶液为酸性电解质溶液，
结合元素和电荷守恒可知电极反应式为：NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O；
（2）从pH对硝酸根去除率的影响来看，初始pH=4.5时去除率低，主要是因为铁离子容易水解生成FeO(OH)，同时生成的Fe3O4产率降低，且生成的FeO(OH)不导电，所以NO3-的去除率低；
（4）Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，初始pH较小，氢离子浓度高，产生的Fe2+浓度大，促使FeO（OH）转化为可导电的Fe3O4，使反应进行的更完全；初始pH高时，由于Fe3+的水解，Fe3+越容易生成FeO(OH)，产生的Fe2+浓度小，从而造成NO3—去除率和铁的最终物质形态不同。

5．铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。

(二)选考题:共45分。

请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答,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小题计分。

35．【化学—选修3：物质结构与性质】（15分）
A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元索，A2-和B+具有相同的电子构型；C、 D为同周期元索，C核
外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。

回答下列问题：
（1）四种元素中电负性最大的是（填元素符号），其中C原子的核外电子排布式为__________。

（2）单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是（填分子式），原因是；A和B的氢化物所属的晶体类型分别为和。

（3）C和D反应可生成组成比为1：3的化合物E， E的立体构型为，中心原子的杂化轨道类型为。

（4）化合物D2A的立体构型为，中心原子的价层电子对数为，单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A，其化学方程式为。

（5）A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数，a＝0.566nm， F 的化学式为：晶胞中A 原子的配位数为；列式计算晶体F的密度（g.cm-3）。

【答案】（1）O；1s22s22p63s23p3（或 3s23p3）
（2）O3；O3相对分子质量较大，范德华力大；分子晶体；离子晶体
（3）三角锥形；sp3 （4）V形；4；2Cl2＋2Na2CO3＋H2O＝Cl2O＋2NaHCO3＋2NaCl
（或2Cl 2＋2Na 2CO 3＝Cl 2O ＋CO 2＋2NaCl ）
（5）Na 2O ；8； （3）C 和D 反应可生成组成比为1：3的化合物E ，即E 是PCl 3， 其中P 含有一对孤对电子，其价层电子对数是4，所以E 的立体构型为三角锥形，中心原子的杂化轨道类型为sp 3。

（4）化合物Cl 2O 分子中氧元素含有2对孤对电子，价层电子对数是4，所以立体构型为V 形。

单质D 与湿润的Na 2CO 3反应可制备D 2A ，则化学方程式为2Cl 2＋2Na 2CO 3＋H 2O ＝Cl 2O ＋2NaHCO 3＋2NaCl 。

（5）根据晶胞结构可知氧原子的个数＝，Na 全部在晶胞中，共计是8个，则F 的化学式为Na 2O 。

以顶点氧原子为中心，与氧原子距离最近的钠原子的个数8个，即晶胞中A 原子的配位数为8。

晶体F 的密度＝。

36．【化学—选修5：有机化学基础】（15分）
化合物H 是一种有机光电材料中间体。

实验室由芳香化合物A 制备H 的一种合成路线如下：
已知：
312337/g 27.2mol
1002.6)cm 10566.0(/g 624cm mol ＝——⨯⨯⨯
⨯4216818＝＋⨯⨯312337/g 27.2m ol
1002.6)cm 10566.0(/g 624m cm mol V ＝＝——⨯⨯⨯
⨯
回答下列问题：
（1）A的化学名称是__________。

（2）由C生成D和E生成F的反应类型分别是__________、_________。

（3）E的结构简式为____________。

（4）G为甲苯的同分异构体，由F生成H的化学方程式为___________。

（5）芳香化合物X是F的同分异构体，X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2，其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积比为6∶2∶1∶1，写出2种符合要求的X的结构简式____________。

（6）写出用环戊烷和2–丁炔为原料制备化合物的合成路线________（其他试剂任选）。

【答案】（1）苯甲醛（2）加成反应取代反应（3）
（4）
（5）、、、（任写两种）（6）
（2）C→D为C=C与Br2的加成反应，E→F是酯化反应；（3）E的结构简式为。

（4）F生成H的化学方程式为。

（5）F为，根据题意，其同分异构体中含有苯环、—COOH，先考虑对
称结构，一种情况是其余部分写成两个—CH=CH2，则连接在苯环上不符合要求，其次是写成两个—CH3和一个—C≡CH，则其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积比为6∶2∶1∶1的有机
物结构简式为、、、。

（6）根据已知②，环己烷需要先转变成环己烯，再与2-丁炔进行加成就可以连接两个碳链，再用Br2与碳链上双键加成即可，即路线图为：。