山东省2020年普通高中学业水平等级考试
化 学
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.实验室中下列做法错误的是 A.用冷水贮存白磷
B.用浓硫酸干燥二氧化硫
D.用二氧化碳灭火器扑灭金属钾的燃烧
C.用酒精灯直接加热蒸发皿 2.下列叙述不涉及氧化还原反应的是 A.谷物发酵酿造食醋 C.含氯消毒剂用于环境消毒
B.小苏打用作食品膨松剂 D.大气中NO2参与酸雨形成
3.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是
A.第一电离能:W>X>Y>Z
B.简单离子的还原性:Y>X>W
C.简单离子的半径:W>X>Y>Z D.氢化物水溶液的酸性:Y>W
4.下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是
A.键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H,因此C2H6稳定性大于Si2H6
B.立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度 C.SiH4中Si的化合价为+4,CH4中C的化合价为-4,因此SiH4还原性小于CH4 D.Si原子间难形成双键而C原子间可以,是因为Si的原子半径大于C,难形成p-p π键 5.利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到实验目的的是
A.用甲装置制备并收集CO2
B.用乙装置制备溴苯并验证有HBr产生 C.用丙装置制备无水MgCl2 D.用丁装置在铁上镀铜
6.从中草药中提取的 calebin A(结构简式如下)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于 calebin A的说法错误的是
1
A.可与FeCl3溶液发生显色反应
B.其酸性水解的产物均可与Na2CO3溶液反应 C.苯环上氢原子发生氯代时,一氯代物有6种 D.1mol该分子最多与8molH2发生加成反应
7.B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似,也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是 A.其熔点主要取决于所含化学键的键能 B.形成大π键的电子全部由N提供 C.分子中B和N的杂化方式相同 D.分子中所有原子共平面
8.实验室分离Fe3+和Al3+的流程如下:
已知Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子[FeCl4]-,该配离子在乙醚(Et2O,沸点34.6℃)中生
+FeCl4]- 。下列说法错误的是 成缔合物Et2O﹒H﹒[A.萃取振荡时,分液漏斗下口应倾斜向下 B.分液时,应先将下层液体由分液漏斗下口放出 C.分液后水相为无色,说明已达到分离目的 D.蒸馏时选用直形冷凝管
9.以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量SiO2/Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下:
已知浸出时产生的废渣中有SO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是 A.浸出镁的反应为MgO+2NH4Cl=MgCl2+2NH3+H2O B.浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行 C.流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
D.分离Mg2+与Al3+、Fe3+是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
10.微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时
可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用下图装置处理有机废水(以含 CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是
2
A.负极反应为 CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2+7H+ B.隔膜1为阳离子交换膜,隔膜2为阴离子交换膜 C.当电路中转移1mol电子时,模拟海水理论上除盐58.5g D.电池工作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比为2:1
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,
全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。 11.下列操作不能达到实验目的的是 目的 操作 加入适量NaOH溶液,振荡、静置、分液 将盐酸与NaHCO3混合产生的气体直接通入苯酚钠溶液 将尖嘴垂直向下,挤压胶管内玻璃球将气泡排出 A 除去苯中少量的苯酚 B 证明酸性:碳酸>苯酚 C 除去碱式滴定管胶管内的气泡 D 配制用于检验醛基的氢氧化铜悬向试管中加入2mL10%NaOH溶液,再滴加数滴浊液 2%CuSO4溶液,振荡 12.α-氰基丙烯酸异丁酯可用作医用胶,其结构简式如下。下列关于α-氰基丙烯酸异丁酯的说
法错误的是
A.其分子式为 C8H11NO2
B.分子中的碳原子有3种杂化方式 C.分子中可能共平面的碳原子最多为6个
D.其任一含苯环的同分异构体中至少有4种不同化学环境的氢原子
13.采用惰性电极,以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略
温度变化的影响,下列说法错误的是
A.阳极反应为2H2O4e4HO2 B.电解一段时间后,阳极室的pH未变 C.电解过程中,H+由a极区向b极区迁移
D.电解一段时间后,a极生成的O2与b极反应的O2等量
14.1,3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步:第一步H+进攻1,3-丁二烯生成碳正离子
3
(
);第二步Br -进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量
变化如下图所示。已知在0℃和40℃时,1,2-加成产物与1,4-加成产物的比例分别为70:30和15:85。下列说法正确的是
A.1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定
B.与0℃相比,40℃时1,3-丁二烯的转化率增大
C.从0℃升至40℃,1,2-加成正反应速率增大,1,4-加成正反应速率减小
D.从0℃升至40℃,1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度 15.25℃时,某混合溶液中cCH3COOHcCH3COO0.1molL1,1gc( CH3COOH)、
1gc(CH3COO-)、lgc(H+)和lgc(OH-)随pH变化的关系如下图所示。Ka为CH3COOH的电离
常数,下列说法正确的是
A.O点时,cCH3COOHcCH3COO B.N点时,pHlgKa C.该体系中,cCH3COOH0.1cHKamolLcH1
D.pH由7到14的变化过程中, CH3COO-的水解程度始终增大 三、非选择题:本题共5小题,共60分
16.(12分)用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3
的工艺流程如下:
已知:MnO2是一种两性氧化物;25℃时相关物质的Ksp见下表。
物质 Ksp 回答下列问题:
(1)软锰矿预先粉碎的目的是 ,MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为 。
(2)保持BaS投料量不变,随MnO2与BaS投料比增大,S的量达到最大值后无明显变化,而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小,减小的原因是 。
Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 11016.3 11038.6 11032.3 11012.7
4
(3)滤液I可循环使用,应当将其导入到 操作中(填操作单元的名称)。 (4)净化时需先加入的试剂X为 (填化学式)。再使用氨水调溶液的pH,则pH的理论最小值为_______(当溶液中某离子浓度c1.0105molL1时,可认为该离子沉淀完全)。
(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为 。 17.(12分)CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料,回答下列问题:
(1)Sn为ⅣA族元素,单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体,SnCl4空间构型为 ,其固体的晶体类型为 。
(2)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为 (填化学式,下同),还原性由强到弱的顺序为 ,键角由大到小的顺序为 。
(3)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2+配合物的结构如图所示, 1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有 mol,该螯合物中N的杂化方式有 种。
(4)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。四方晶系CdSnAs2的晶胞结构如下图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
坐标 原子 Cd Sn As x 0 0 0.25
一个晶胞中有 个Sn,找出距离Cd(0,0,0)最近的Sn (用分数坐标表示)。CdSnAs2晶体中与单个Sn键合的As有 个。
18.(12分)探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH3OH的产率。以CO2、
H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下: Ⅰ. CO2(g)3H2(g)Ⅱ. CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H2O(g) CH3OH(g)
y 0 0 0.25 z 0 0.5 0.125
H149.5kJmol1 H290.4kJmol1
5
Ⅲ. CO2(g)H2(g)回答下列问题:
CO(g)H2O(g)
H3
(1)H3______kJmol1。
(2)一定条件下,向体积为VL的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH3OH(g)为ɑ mol,CO为b mol,此时H2O(g)的浓度为 mol﹒L-1(用含a、b、V的代数式表示,下同),反应Ⅲ的平衡常数为 。
(3)不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。
已知:CO2的平衡转化率=
nCO2初始 nCO2 平衡nCO2 初始 nCH3OH 平衡 nCO2 初始 100%
100%
CH3OH的平衡产率=
其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图 (填“甲”或“乙”);压强p1、p2、p3由大到小的顺序为 ;图乙中T1温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是 。
(4)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择的反应条件为 (填标号)。
A.低温、高压 B.高温、低压 C.低温、低压 D.高温、高压 19.(12分)化合物F是合成吲哚-2-酮类药物的一种中间体,其合成路线如下:
知:Ⅰ.
Ⅱ. Ⅲ.
Ar为芳基;X=Cl,Br;Z或Z′=COR, CONHR,COOR等。 回答下列问题:
(1)实验室制备A的化学方程式为 ,提高A产率的方法是 ;A的某同分异构体只有一种化学环境的碳原子,其结构简式为 。
(2)C→D的反应类型为 ;E中含氧官能团的名称为 。
6
(3)C的结构简式为 ,F的结构简式为 。
(4)Br2和的反应与Br2和苯酚的反应类似,以和
为原料合成,写出能获得更多目标产物的较优合成路线(其它试剂任选)。
20.(12分)某同学利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如下图所示(夹持装置略):
已知:锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:
3MnO242H2O2MnO4MnO24OH
回答下列问题:
(1)装置A中a的作用是 ;装置C中的试剂为 ;装置A中制备Cl2的化学方程式为 。
(2)上述装置存在一处缺陷,会导致KMnO4产率降低,改进的方法是 。 (3)KMnO4常作氧化还原滴定的氧化剂,滴定时应将KMnO4溶液加入 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中;在规格为50.00mL的滴定管中,若KMnO4溶液起始读数为15.00mL,此时滴定管中KMnO4溶液的实际体积为 (填标号)。
A.15.00 mL B.35.00mL C.大于35.00mL D.小于15.00mL
(4)某FeC2O4·2H2O样品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O,采用KMnO4
滴定法测定该样品的组成,实验步骤如下:
Ⅰ.取m g样品于锥形瓶中,加入稀H2SO4溶解,水浴加热至75℃。用 c mol﹒L-1的KMnO4
溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色,消耗KMnO4溶液V1mL。
Ⅱ.向上述溶液中加入适量还原剂将Fe3+完全还原为Fe2+,加入稀H2SO4酸化后,在75℃继续用KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色,又消耗KMnO4溶液V2mL。
样品中所含H2C2O42H2OM126gmol1的质量分数表达式为 。 下列关于样品组成分析的说法,正确的是 (填标号)。 A.
V1
3时,样品中一定不含杂质 V2
7
B.
V1越大,样品中H2C2O42H2O含量一定越高 V2C.若步骤I中滴入KMnO4溶液不足,则测得样品中Fe元素含量偏低 D.若所用KMnO4溶液实际浓度偏低,则测得样品中Fe元素含量偏高
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