内蒙古呼和浩特市2020届高三第二次质量普查调研考试理科综合化学试卷

一、单选题

1. 难度：简单

中华传统文化源远流长下列对古代著作涉及化学的解读不正确的是（    ）

A.“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”利用的是钾元素的焰色反应

B.“落红不是无情物，化作春泥更护花”蕴藏着自然界碳、氮的循环

C.“煮豆燃豆其，豆在釜中泣”涉及的能量变化主要是化学能转化为热能

D.“日照澄洲江雾开，淘金女伴满江限。美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来”诗中淘金原理与化学上的萃取一致

2. 难度：简单

下列有关说法正确的是（    ）

A.汽油、柴油、花生油都是多种碳氢化合物的混合物

B.蚕丝的主要成分是蛋白质属于天然有机高分子材料

C.中所有碳原子一定在同一平面上

D.淀粉和纤维素在人体内水解的最终产物均为葡萄糖

3. 难度：中等

短周期主族元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大X的一种简单离子与锂离子具有相同的电子层结构Y原子最外层电子数等于内层电子数的2倍，Q的单质与X₂Z反应生成X的单质。向X₂R的水溶液中缓缓通入RZ₂气体，有R单质产生。下列说法正确的是（    ）

A.X₂R溶液为中性

B.工业上通常采用电解法冶炼Q的单质

C.最简单气态氢化物的稳定性R>Y>Z

D.RZ₂通入Ba(NO₃)₂溶液中，无明显现象

4. 难度：简单

下列实验方案能达到实验目的的是（    ）

A.从溴水中提取溴	B.验证乙炔的还原性	C.制取并收集NO2	D.实验室制取溴苯

A.A B.B C.C D.D

5. 难度：中等

“充电5秒钟，使用半个月”的石墨烯电池目前正处于实验研发阶段。它是利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性制作的一种新型二次电池。其工作原理如图所示，电池反应式为Li_xC₆+Li_1-xCoO₂C₆+LiCoO₂。下列关于该电池的说法不正确的是（    ）

A.充电时，Li⁺移向石墨烯

B.充电时，转移0.5mol电子理论上阴极材料质量增加3.5g

C.放电时，LiCoO₂极发生的电极反应为LiCoO₂-xe^-=Li_1-xCoO₂+xLi⁺

D.对废旧的该电池进行“放电处理”，让Li⁺从石墨烯中脱出有利于回收

6. 难度：困难

在某温度时将nmol·L^-1氨水滴入10mLymol·L^-1盐酸中，溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列有关说法不正确的是（    ）

A.y=1.0

B.a点时K_w<1×10^-14

C.b点c(NH₄⁺)<c(Cl^-)=mol·L^-1

D.25℃时，NH₄Cl的水解常数(K_h)可表示为

7. 难度：简单

据预测，到2040年我国煤炭消费仍将占能源结构的三分之一左右。H₂S在催化活性碳（AC）表面的迁移，对煤的清洁和综合应用起了很大的促进作用，其机理如图所示，其中ad表示物种的吸附状态。下列有关叙述错误的是

A.图中阴影部分表示H₂S分子的吸附与离解

B.AC表面作用的温度不同，H₂S的去除率不同

C.H₂S在AC表面作用生成的产物有H₂O、H₂、S、SO₂、CS₂等

D.图中反应过程中只有H—S键的断裂，没有H—S键的形成

二、综合题

8. 难度：中等

研究碳氧化物、氮氧化物、硫氧化物等大气污染物的处理，对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。

（1）已知CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)    ΔH₁=-41.2kJ·mol^-1

CH₄(g)+CO₂(g)2CO(g)+2H₂(g)    ΔH₂=+247.3kJ·mol^-1

CH₄(g)+4NO(g)2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g)    ΔH₃=-1160.0kJ·mol^-1

则2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g)，ΔH=___ kJ·mol^-1。

（2）氮氧化物和硫氧化物在一定条件下会发生反应，NO₂(g)+SO₂(g)SO₃(g)+NO(g)   ΔH<0，从而实现物质转换降低能耗。某化学小组对该反应进行相关实验探究：在固定体积的密闭容器中，使用某种催化剂，改变原料气配比进行多组实验（各次实验的温度可能相同，也可能不同），测得NO₂的平衡转化率如图所示：

①如果要将图中B点改变为A点，应采取的措施是___；

②若B点对应实验中，SO₂(g)的起始浓度为c₀mol·L^-1，经过tmin达到平衡状态，该时段反应速率υ（NO₂）=____mol·L^-1·min^-1，化学平衡常数K=___；

③图中B、C两点对应的实验温度分别为T_B和T_C，通过计算判断T_B__T_C（填>、=、或<）。

（3）SCR（选择性催化还原）脱硝法是工业上消除氮氧化物的常用方法。主要反应原理为：4NO(g)+4NH₃(g)+O₂(g)4N₂(g)+6H₂O(g)   ΔH<0。其他条件相同在甲、乙两种催化剂作用下，经过相同时间，NO转化率与温度的关系如图所示。

①工业上选择催化剂____（填“甲”或“乙”）原因是____。

②在催化剂甲的作用下，图中M点处（对应温度为210℃）NO的转化率___（填“可能是”、“一定是”或“一定不是”）该温度下的平衡转化率。高于210℃时NO的转化率降低的原因可能是___。

三、实验题

9. 难度：中等

苯甲酸又称安息香酸(C₆H₅COOH)，可用于合成纤维、树脂涂料等也可作为药物或防腐剂使用，有抑制真菌、细菌生长的作用。实验室中由甲苯制备苯甲酸的实验如下：

查阅资料：

①苯甲酸是一元有机弱酸不易被氧化。在水中溶解度：0.35g(25℃)、2.7g(80℃)、5.9g(100℃)。甲苯易溶于有机溶剂，不溶于水。

②

	相对分子质量	熔点（℃）	沸点（℃）	密度（g·cm^-3）
苯甲酸	122	122.4	249	1.3
甲苯	92	-95	110.6	0.9

实验步骤：

第一步：将9.2g甲苯和硫酸酸化的KMnO₄溶液（过量）置于如图的三颈烧瓶中，加热保持反应物溶液温度在90℃左右至反应结束，主要反应为5C₆H₅CH₃+6KMnO₄+9H₂SO₄5C₆H₅COOH+3K₂SO₄+4MnSO₄+14H₂O，制备过程中不断从分水器分离出水；

第二步：将反应后混合液趁热过滤滤液冷却后用硫酸酸化用如图装置抽滤得粗产品；（抽滤又称减压过滤利用抽气泵使抽滤瓶中的压强降低达到固液分离的目的。）

第三步：粗产品用水洗涤2到3次，干燥称量得固体.

请回答下列问题：

（1）图1中装置乙的名称为___。

（2）分水器的作用是分离出水其主要目的是___，判断该反应进行完全的实验现象是___。

（3）实验第二步中，趁热过滤的原因是___，采用抽滤的优点是____。停止抽滤时先旋开图2中4处的旋塞恢复常压，然后关闭抽气泵，装置3起到的作用是____。

（4）第三步证明粗产品洗涤干净的方法是___。

（5）苯甲酸的产率为____。

（6）结合下列试剂和用品设计最简单实验验证苯甲酸是弱酸，具体操作为__。

0.010mol·L^-1的苯甲酸溶液；0.010mol·L^-1的苯甲酸钠溶液；0.010mol·L^-1的氢氧化钠溶液；0.010mol·L^-1的盐酸溶液；广泛pH试纸；甲基橙，酚酞（仪器任选）。

四、工业流程

10. 难度：中等

钼酸钠晶体(Na₂MoO₄·2H₂O)是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂。工业上可利用多种钼矿制备钼酸钠。镍钼矿（主要含有MoS₂、NiS₂、NiS、FeS₂、SiO₂和C）是我国特有的一种多金属复杂硫化矿资源，常用来进行钾、镍等战略有色金属的提取。工业上进行选择性还原熔炼可以提取镍铁合金同时得到钼酸钠晶体(Na₂MoO₄·2H₂O)，其主要流程如图：

已知：Na₂MoO₄·2H₂O是白色晶体，在水中的溶解度随温度升高而增大。

（1）还原熔炼过程中发生了较多的化学变化请结合题干信息补充完整NiS发生的化学反应方程式，并配平。___

□NiS+□Na₂CO₃+3C+2O₂___+____+___。

（2）向水浸液中通人适量CO₂和空气，然后过滤，所得滤渣的主要成分为___。

（3）已知过滤所得混合液中c(MoO₄^2-)=0.40mol·L^-1，c(CO₃^2-)=0.10mol·L^-1，加入Ba(OH)₂固体除去CO₃^2-。当BaMoO₄开始沉淀时，CO₃^2-的去除率是___。

（已知K_sp(BaCO₃)=1×10^-9，K_sp(BaMoO₄)=4×10^-8）

（4）从钼酸钠溶液中获取钼酸钠晶体的操作___。

（5）工业上还可以利用如图所示电解装置浸取辉钼矿（主要成分为MoS₂）得到Na₂MoO₄和Na₂SO₄溶液，制备钼酸钠晶体。

①电解一段时间，电极B附近pH___（填“增大”“减小”或“不变”）；

②简述MoO₄^2-生成的原因___。

（6）钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下，碳素钢在二种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图所示：

①已知：钼酸钠、月挂酰肌氨酸的相对分子质量分别为M₁、M₂，要使碳素钢的缓蚀效果最优，钼酸钠和月挂酰肌氨酸的物质的量浓度比应为____；

②当硫酸的浓度大于90%时，腐蚀速率几乎为零，原因是____。

五、填空题

11. 难度：困难

据报道复旦大学修发贤教授课题组成功制备出砷化铌纳米带，并观测到其表面态具有百倍于金属铜薄膜和千倍于石墨烯的导电性。相关研究论文已在线发表于权威科学期刊《自然》。回答下列问题：

（1）铌元素(Nb)为一种金属元素，其基态原子的核外电子排布式为[Kr]4d⁵5s¹。下列是Nb的不同微粒的核外电子排布式，其中失去最外层1个电子所需能量最小的是___（填标号）。

a.[Kr]4d³5s¹5p¹b.[Kr]4d⁴5s¹c.Kr]4d²d.Kr]4d³

（2）砷为第VA族元素，砷可以与某些有机基团形成有机化合物，如(ClCH=CH)₂AsCl，其中As原子与2个C原子、1个Cl原子形成的VSEPR模型为____。

（3）英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖；而石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。

已知“石墨烯”的平面结构如图所示，一定条件下石墨烯与H₂发生加成反应生成石墨烷，石墨烷中碳原子杂化类型是___，石墨烯导电的原因是____。

（4）石墨烯也可采用化学方法进行制备如采用六氯苯、六溴苯作为原料可制备石墨烯。下表给出了六氯苯、六溴苯、苯六酸俗名为蜜石酸的熔点和水溶性：

物质	六氯苯	六溴苯	苯六酸
熔点/℃	231	325	287
水溶性	不溶	不溶	易溶

六溴苯的熔点比六氯苯高的原因是____，苯六酸与六溴苯、六氯苯的水溶性存在明显的差异本质原因是___。

（5）出于以更高效率利用太阳光等目的研制出金红石型铌氧氮化物(NbON)，比以往的光学半导体更能够吸收长波长侧的光，作为光学半导体的新材料。该化合物的晶胞有如图所示的两种构型，若晶胞的边长为apm，该晶体的密度为__g·cm^-3。（N_A是阿伏加德罗常数的值，相关原子量：Nb—93）

六、推断题

12. 难度：中等

利用蒈烯（A）为原料可制得杀虫剂菊酯（H），其合成路线可表示如图。

已知①

②R₁CHO+R₂CH₂CHO+H₂O

（1）A的分子式为___。

（2）B的结构简式___。

（3）C中含氧官能团名称为___。

（4）由D生成E，F生成G的反应类型分别是____和_____。

（5）写出由G生成H的化学方程式为____。

（6）满足下列条件D的同分异构体有___种。（不考虑立体异构）

①1molD与碳酸氢钠溶液反应生成标准状况下22.4LCO₂气体；

②D分子与稀硫酸共热可水解生成异丙醇；

③该化合物能使溴水褪色。

（7）写出以和CH₃CH₂OH为原料制备的合成路线流程图（无机试剂任用）___。