甘肃省兰州市2020届高三诊断考试理科综合化学试卷

一、单选题

1. 难度：简单

化学为人类文明进步做出巨大贡献，下列涉及有关化学知识及分析错误的是（    ）

A.汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器，其主要原料为黏土

B.《医学入门》记载提纯铜绿的方法：“水洗净，细研水飞，去石澄清，慢火熬干。”文中涉及的操作方法是洗涤、溶解、过滤、灼烧

C.“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”中描述“蜡炬成灰”过程中发生了氧化反应

D.《本草纲目》记载：“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”中的减是K₂CO₃

2. 难度：简单

下列说法中错误的是（    ）

A.1mol有机物（）与足量氢气反应，消耗氢气4mol

B.青蒿素（）具有强氧化性，有杀菌消毒作用

C.二苯并呋哺（），其一氯代物有4种

D.乙烷和Cl₂的反应与油脂的硬化反应类型相同

3. 难度：简单

利用下列实验所选择的装置或仪器（夹持装置已略去）不能达到实验目的的是（    ）

A.利用图装置制备并收集乙酸乙酯

B.利用图装置探究SO₂的氧化性和漂白性

C.利用图装置收集氨气并进行尾气吸收

D.利用图装置从苯和溴苯的混合溶液中分离出溴苯

4. 难度：中等

N_A表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是（    ）

A.将标况下22.4LCl₂通入水中，HClO、Cl^-、ClO^-粒子数之和为2N_A

B.1.0molCH₄与Cl₂在光照下反应生成的CH₃Cl分子数为N_A

C.某温度下纯水的pH=6，该温度下10L pH=11的NaOH溶液中含OH^-的数目为N_A

D.常温常压下，20gD₂¹⁸O分子中所含质子数为10N_A

5. 难度：中等

X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，W原子是同周期元素中原子半径最小的主族元素。已知A、B、C、D、E为上述四种元素中的两种或三种所组成的5种化合物间的转化关系如右图所示。A的相对分子质量为28，B分子中含有18个电子。下列有关说法错误的是（    ）

A.由W、Z、X三种元素组成的化合物一定是强酸

B.E能与金属钠反应产生气体

C.化合物D中含有极性键

D.最高价氧化物对应的水化物的酸性W最强

6. 难度：困难

科学家研究利用如图装置对天然气进行脱硫，将硫由化合态转化成游离态，减少对环境的污染。已知甲、乙池中发生的反应如图所示。下列说法正确的是（    ）

A.全氟磺酸膜为阳离子交换膜，H⁺从甲池移向乙池，乙池溶液的pH变小

B.电路中每转移2mol电子，甲池溶液质量增加32g

C.N型半导体为负极，发生的电极反应式为H₂S+I₃^-=3I^-+S↓+2H⁺

D.甲池中碳棒上发生的电极反应为AQ+2H⁺+2e^-=H₂AQ

7. 难度：中等

25℃时，下列两种酸的电离平衡常数如下：

化学式	H2CO3	HClO
电离平衡常数	K1=4.3×10^-7K2=5.6×10^-11	3.0×10^-8

常温下，将0.1mol·L^-1的HClO溶液与0.1mol·L^-1的Na₂CO₃溶液等体积混合，所得溶液中各种离子浓度关系错误的是（    ）

A.c(Na⁺)＞c(HCO₃^-)＞c(ClO^-)＞c(OH^-)＞c(H⁺)

B.c(Na⁺)＞c(ClO^-)＞c(HCO₃^-)＞c(OH^-)＞c(H⁺)

C.c(Na⁺)+c(H⁺)=c(ClO^-)+c(HCO₃^-)+2c(CO₃^2-)+c(OH^-)

D.c(Na⁺)=c(HClO)+c(ClO^-)+c(HCO₃^-)+c(H₂CO₃)+c(CO₃^2-)

二、工业流程

8. 难度：中等

四氢铝锂（LiAlH₄）常作为有机合成的重要还原剂。工业上以辉锂矿（主要成分是LiAlSi₂O₆，含少量Fe₂O₃）为原料合成四氢铝锂的流程如图：

已知：金属氢氧化物沉淀的pH如下表所示：

物质	Fe(OH)3	Al(OH)3
开始沉淀的pH	2.3	4
完全沉淀的pH	3.7	6.5

请回答：

（1）写出LiAlSi₂O₆与硫酸反应的化学方程式__。滤渣2的主要成分为__（填化学式），“a”的最小值为__。

（2）已知Li₂CO₃微溶于水，其饱和溶液的浓度与温度关系如下表所示。操作2中，蒸发浓缩后必须趁热过滤，其原因是__，90℃时K_sp(Li₂CO₃)的值为__。

温度/℃	10	30	60	90
浓度/mol·L^-1	0.21	0.17	0.14	0.10

（3）流程中由LiC1制备金属Li的电解条件是__。

（4）为测定制备的四氢铝锂（LiAlH₄）的纯度，称取样品ag加入水使其完全反应后，收集到标况下气体VmL，

①LiAlH₄溶解时发生反应的化学方程式为__。

②样品的纯度为__（列出数学表达式即可）。

三、综合题

9. 难度：中等

CO₂是一种温室气体，对人类的生存环境产生巨大的影响，维持大气中CO₂的平衡对生态环境保护有着重要意义。

（1）CO₂加氢合成低碳烯烃技术能有效利用CO₂，以合成C₂H₄为例。该转化分为两步进行：

第一步：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)    ΔH₁=+41.3kJ/mol

第二步：2CO(g)+4H₂(g)C₂H₄(g)+2H₂O(g)    ΔH₂=-210.5kJ/mol

CO₂加氢合成乙烯的热化学方程式为__。

（2）利用CO₂和H₂合成甲醇又是一个有效利用CO₂的途径，反应如下：CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)    ΔH₃

①在容积为2L的恒容密闭容器中，通入2molCO₂和3molH₂发生上述反应，下列说法能够表明该可逆反应达到平衡状态的是__（填字母）

a.消耗1.5molH₂时，有0.5molCH₃OH生成

b.转移3mol电子时，消耗11.2L（标准状况下）CO₂

c.体系中气体的密度不变

d.水蒸气的体积分数保持不变

e.单位时间内生成H₂与生成H₂O的物质的量之比为3：1

②研究温度对该反应甲醇产率的影响。在210℃～290℃，保持原料气中CO₂和H₂的投料比不变，按一定流速发生上述反应。得到甲醇平衡产率与温度的关系如图所示，ΔH₃__0（填“＞”、“=”或“＜”）。判断依据是__。

③在一固定容积的密闭容器中发生上述反应。若要提高平衡时CH₃OH产率，则可以采取的措施是__（填字母）。

a.升温    b.加入催化剂    c.增加CO₂的浓度    d.加入H₂加压    e.加入惰性气体    f.分离出甲醇

（3）在一定温度和催化剂作用下，也可将CO₂转化为燃料CH₄，反应方程式为CO₂(g)+4H₂(g)CH₄(g)+2H₂O(g)。当30℃时，一定量的CO₂和H₂混合气体在容积为1L的恒容密闭容器中发生上述反应，5min后达到半衡，此时各物质的浓度如下表：

物质	CO2(g)	H2(g)	CH4(g)	H2O(g)
浓度/mol·L^-^1	0.2	0.8	a	1.6

则a=__，该反应平衡常数K=__。

（4）以TiO₂/Cu₂Al₂O₄为催化剂，利用CH₄可以将CO₂直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图所示，乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是__。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是__。

四、实验题

10. 难度：困难

锌锰干电池的负极材料是电池壳体的金属锌，正极是被二氧化锰和碳粉包围的石墨电极，电解质是氯化锌和氯化铵的糊状物，该电池放电过程中产生Mn₂O₃。利用废旧电池回收Zn、Mn化合物，对环境保护意义重大。

步骤一：向除去壳体及石墨电极的黑色糊状物中加水，搅拌，充分溶解，经过滤分离得到固体和滤液。

步骤二：处理固体，提取MnO₂通过对获得的滤渣进行灼烧，灼烧的目的是__。灼烧时用到的实验仪器有酒精灯、玻璃棒、__。

步骤三：处理滤液，得到ZnCl₂·xH₂O晶体，再通过将SOCl₂与ZnCl₂·xH₂O晶体混合可制取无水ZnCl₂。有关的实验装置如图（夹持及加热装置略）：

已知：SOCl₂是一种常用的脱水剂，熔点-105℃，沸点79℃。140℃以上易分解，与水剧烈反应生成两种气体。

①仪器A的名称为__。

②蒸馏烧瓶中发生反应的化学方程式为：__。

③为回收剩余的SOCl₂并验证生成物中含有SO₂。上述仪器接目的连接响序为a→__。装置E中浓硫酸的作用___。

④为提高SOCl₂的利用率，该实验宜采用的加热方式为__。

⑤讨论：将ZnCl₂·xH₂O晶体置于坩埚中加热均烧，__（能，不能）得到无水ZnCl₂，原因是__。

五、综合题

11. 难度：困难

2019年度诺贝尔化学奖授予美国得州大学奥斯汀分校JohnB.Goodenough教授等人，以表彰其在锂离子电池的发展方面作出的突出贡献。研究表明：Li-Cu₄O(PO₄)₂电池的正极的活性物质Cu₄O(PO₄)₂制备的原理为：2Na₃PO₄+4CuSO₄+2NH₃·H₂O=Cu₄O(PO₄)₂↓+3Na₂SO₄+(NH₄)₂SO₄+H₂O。请回答：

（1）在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素在周期表中位置是__。

（2）Cu₄O(PO₄)₂中Cu²⁺基态电子排布式为__，PO₄^3-的空间构型是___。

（3）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu(CN)₄]^2-，则[Cu(CN)₄]^2-中含有的σ键与π键的数目比为__。

（4）(NH₄)₂SO₄中电负性最大的元素是__。所含化学键的类型有__。

（5）冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，如图：

①每个冰晶胞平均占有__个水分子，冰的熔点远低于金刚石熔点的原因是__。

②在气相中NH₃易与H₂O通过氢键以水合物形式存在。试写出水合物NH₃·H₂O的结构式：__。

（6）如图甲所示为二维平面晶体示意图。其中表示CuCl₂的晶体结构的是___（填“a”或“b”）。金属铜的晶胞如图乙所示，铜原子的配位数是__。若此晶胞立方体的边长为apm，金属铜的密度为ρg·cm^-3，则阿伏加德罗常数可表示为___mol^-1（用含a、ρ的代数式表示）。

六、推断题

12. 难度：困难

有机化合物J是治疗心脏病药物的一种中间体，分子结构中含有3个六元环。合成路线如图：

已知：R₁—CHO+ R₂—CH₂—CHO。

请回答：

（1）已知：A能发生银镜反应，与溶液发生显色反应，核磁共振氢谱显示有4组峰，峰面积之比为1:2:2:1，则A的结构简式是__。

（2）J的结构简式是__，G所含官能团的名称是__。

（3）写出A与D反应生成E的化学方程式__，H→I的反应类型是__。

（4）符合下列条件E的酸化产物的同分异构体有__种。

①苯环上有2个取代基②能遇FeCl₃溶液发生显色反应③能发生水解反应

（5）结合题中给信息，设计以C₂H₄为原料反应制备1,3-丁二烯的合成路线___（其他试剂任选）。