河南省名师联盟2020届高三下学期5月联考理综化学试卷

一、单选题

1. 难度：简单

化学与生产、生活密切相关，下列有关说法正确的是（    ）

A.“玉兔号”月球车帆板太阳能电池的材料是氮化硅或二氧化硅

B.硅胶、CaO、P₂O₅都可用作食品干燥剂

C.我国积极倡导“低碳经济”，将煤液化就是一种“低碳”方式

D.可利用新制Cu(OH)₂悬浊液检验患者尿液中是否含有葡萄糖

2. 难度：中等

下列实验“操作和现象”与“结论”对应且正确的是（    ）

	操作和现象	结论
A	向盛有浓硫酸的试管中加入铜片，铜片很快开始溶解，并放出刺激性气味的气体	浓硫酸具有强氧化性
B	向两支盛有KI3的溶液的试管中，分别滴加淀粉溶液和硝酸银溶液，前者溶液变蓝，后者有黄色沉淀	KI3溶液中存在平衡：I ⇌I2+I^-
C	向一定量的硝酸银溶液中先滴加KCl溶液，再滴加KI溶液，先出现白色沉淀，后出现黄色沉淀	Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)
D	室温下，用pH试纸分别测定浓度为0.1mol/LNaClO溶液和0.1mol/LCH3COONa溶液的pH	比较HClO和CH3COOH的酸性强弱

A.A B.B C.C D.D

3. 难度：中等

化合物A是一种危险化学制品，具有腐蚀性、可自燃性。主要用于医药工业，在有机合成中用作催化剂等。其结构如图所示，其中W、X、Y、Z是处于三个不同短周期且原子序数依次递增的常见元素，X、Y核外电子层数相同，Y核外最外层电子数是X内层电子数的3倍。下列叙述正确的是（    ）

A.原子半径：Y＞X＞Z＞W

B.简单气态氢化物的稳定性：X＞Y

C.X与W形成的常见化合物有两种

D.W和Z形成的化合物为离子化合物

4. 难度：中等

某酯的相对分子质量不大于160，可表示为C_nH_2nO₂(n为整数)。在酸性条件下能水解生成两种相对分子质量相等的酸和醇，且该醇最终可被氧化为羧酸，不考虑立体异构，则满足该条件的酯有（    ）

A.12种 B.14种 C.23种 D.28种

5. 难度：中等

铼(Re)是种银白色的重金属，是地球地壳中最稀有的元素之一，它广泛应用于航空航天领域。在工业上，高温灼烧含ReS₂的矿粉，可以制备Re₂O₇。另一种途径是从炼铜的废液中提取铼，其简易工艺流程如图(部分副产物省略，铼在废液中以ReO₄^-形式存在)。下列说法错误的是（    ）

A.在“反萃取”中，加入氨水、水的目的是萃取有机层中的ReO₄^-

B.在NH₄ReO₄制备Re₂O₇的过程中，产生的副产物可回收利用

C.实验室在H₂还原Re₂O₇的过程中，一共消耗7 mol H₂，则可制得2 mol Re

D.以含ReS₂的矿石原料生产48.4 t Re₂O₇，理论上转移电子3.0×10⁶ mol

6. 难度：中等

制氢和储氢作为氢能利用的关键技术，是当前科学家主要关注的热点问题。一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(除目标产物外，近似认为无其他有机物生成)。电流效率=(生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数)×100%，则下列说法错误的是（    ）

A.电子移动方向为：a→d；e→b

B.d电极反应式为C₆H₆+6H⁺+6e^-=C₆H₁₂

C.该储氢装置的电流效率明显小于100%，其原因可能是除目标产物外，还有H₂生成

D.由图中数据可知，此装置的电流效率约为32.1%

7. 难度：中等

常温时，浓度均为1mol·L^-1的CH₃NH₂和NH₂OH两种碱溶液，起始时的体积都为10mL。分别向两溶液中加水进行稀释，所得曲线如图所示(V表示溶液的体积)，pOH=-lg[c(OH^-)]。下列说法正确的是（    ）

A.当两溶液均稀释至lg=5时，溶液中水的电离程度：NH₂OH＜CH₃NH₂

B.常温下，用盐酸滴定NH₂OH时，可用酚酞作指示剂

C.CH₃NH₃Cl溶液中存在关系：2c(H⁺)+c(CH₃NH)=c(CH₃NH₂)+2c(OH^-)+c(Cl^-)

D.等浓度的CH₃NH₃Cl和NH₃OHCl的混合溶液中离子浓度大小关系为：c(NH₃OH⁺)＞c(CH₃NH⁺)

二、实验题

8. 难度：中等

丙烯酸甲酯(CH₂=CH—COOCH₃)是一种重要的有机合成中间体，沸点为80.5℃。某实验小组制取丙烯酸甲酯的装置如图所示：

回答下列问题：

I.丙烯酸甲酯的制备与提纯

步骤1：将10.0g丙烯酸、6.0g甲醇和2mL浓硫酸放置于三颈烧瓶中，连接好冷凝管，用搅拌棒搅拌，水浴加热。

步骤2：充分反应后，冷却，向混合液中加入5%Na₂CO₃溶液洗至中性，分离出有机相。

步骤3：有机相经无水Na₂SO₄干燥、过滤、蒸馏，得丙烯酸甲酯。

(1)步骤1装置如图1所示(加热和夹持装置已略去)。三颈烧瓶中进行的可逆反应化学方程式为___，本实验中最容易产生的副产物的结构简式为___。

(2)仪器b的作用为___。

(3)混合液用5%Na₂CO₃溶液洗涤的目的是___。

(4)实验室配制100g5%Na₂CO₃溶液需用到的玻璃仪器是___。

(5)关于产品的蒸馏操作(夹持装置未画出)如图2所示。将步骤3(蒸馏)的操作补齐：安装蒸馏装置，加入待蒸馏的物质和沸石，___，弃去前馏分，收集80.5℃的馏分。

II.丙烯酸甲酯含量的测定

步骤1：将油状物质提纯后平均分成5份，取出1份置于锥形瓶中，加入2.5mol·L^-1的KOH溶液10.00mL，加热使之完全水解。

步骤2：用酚酞作指示剂，向冷却后的溶液中滴加0.5mol·L^-1的HCl溶液，中和过量的KOH，滴到终点时共消耗盐酸20.00mL。

(6)本次酯化反应丙烯酸的转化率为___。

三、工业流程

9. 难度：中等

高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。如图是在实验室中制备KMnO₄晶体的流程：

回答下列问题：

(1)在实验流程中，操作①和②均需在坩埚中进行，根据实验实际应选择___(填序号)。

a．铁坩埚      b．石英坩埚     c．瓷坩埚      d．氧化铝坩埚

(2)“熔融物”中KClO₃应过量的原因除了提高MnO₂利用率外，还有_______。

(3)操作④是使K₂MnO₄转化为KMnO₄和MnO₂，该转化过程中发生反应的离子方程式为___。若溶液碱性过强，则又会转化为，同时产生无色气体，该转化过程中发生反应的离子方程式为___。

(4)还可采用电解K₂MnO₄溶液(绿色)的方法制备KMnO₄(装置如图所示)。

①电解过程中右侧石墨电极的电极反应式为________。

②随着电解的进行，溶液逐渐由绿色变为紫色。但若电解时间过长，溶液颜色又会转变成绿色，可能原因是________。

③为避免该现象，请提出改进装置的措施：________。

四、综合题

10. 难度：困难

甲酸在有机化工中有广泛的用途，工业上可有多种途径来制备甲酸。回答下列问题：

(1)利用光催化制甲酸原理如图所示。

该装置能量转化方式为___。

(2)另一种以Ru化合物为催化剂，用H₂和CO₂制取甲酸的反应机理如下：

第一步：Ru(OH)₂+2H₂⇌RuH₂+2H₂O    快速平衡

第二步：RuH₂+2CO₂→Ru(OOCH)₂    慢反应(近似认为不影响第一步反应的平衡)

第三步：Ru(OOCH)₂+2H₂O→2HCOOH+Ru(OH)₂    快反应

下列表述正确的是___ (填序号)。

A．平衡时v(第一步的逆反应)＞v(第二步反应)

B．反应的中间产物只有Ru(OOCH)₂

C．第二步反应中RuH₂与CO₂的碰撞仅部分有效

D．第三步反应的活化能较低

(3)CO₂加氢也可制备甲酸(HCOOH)。

①工业上利用甲酸的能量关系转换图如图：

反应CO₂(g)+H₂(g) ⇌ HCOOH(g)的焓变△H=___kJ·mol^-1。

②温度为T₁℃时，将等物质的量的CO₂和H₂充入体积为1L的密闭容器中发生反应：CO₂(g)+H₂(g) ⇌ HCOOH(g)   K=2

实验测得：v_正=k_正c(CO₂)·c(H₂)，v_逆=k_逆c(HCOOH)，k_正、k_逆为速率常数。T₁℃时，k_逆=___(以k_正表示)。

③当温度改变为T₂℃时，k_正=1.9k_逆，则T₂℃时平衡压强___T₁℃时平衡压强(填“＞”“＜”或“=”)，理由是___。

(4)甲酸是唯一能和烯烃发生加成反应的羧酸，目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理，其脱硝机理示意图如图1，脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图2所示。

①写出该脱硝原理总反应的化学方程式：___。

②为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是___。

(5)T℃，甲酸与醋酸钠溶液反应：HCOOH+CH₃COO^- ⇌HCOO^-+CH₃COOH，该反应的平衡常数为12.5，则该温度下醋酸的电离常数K_a(CH₃COOH)=___(T℃时甲酸的电离常数为2×10^-4)。

11. 难度：困难

碳是地球上组成生命的最基本元素之一，与其他元素结合成不计其数的无机物和有机化合物，构成了丰富多彩的世界。碳及其化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题：

(1)冠醚是由多个二元醇分子之间失水形成的环状化合物。X、Y、Z是常见的三种冠醚，其结构如图所示。它们能与碱金属离子作用，并且随着环的大小不同而与不同金属离子作用。

①Li⁺与X的空腔大小相近，恰好能进入到X的环内，且与氧原子的一对孤电子对作用形成稳定结构W(如图)。基态碳原子核外有___种运动状态不同的电子，其外围电子轨道表示式为___。W中Li⁺与孤对电子之间的作用属于___(填标号)。

A.离子键     B.共价键     C.氢键     D.配位键     E.以上都不是

②冠醚Y能与K⁺形成稳定结构，但不能与Li⁺形成稳定结构，理由是___。

③冠醚分子中氧的杂化轨道的空间构型是___，C—O—C的键角___(填“＞”“＜”或“=”)109°28′。

(2)碳的一种同素异形体——石墨，其晶体结构及晶胞如图1、图2所示。则石墨晶胞含碳原子个数为___个。已知石墨的密度为ρg·cm^-3，C—C键键长为rcm，阿伏加德罗常数的值为N_A，计算石墨晶体的层间距d为___cm。

(3)碳的另一种同素异形体——金刚石，其晶胞如图3所示。已知金属钠的晶胞(体心立方堆积)沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如图A所示，则金刚石晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应该是图___ (从A～D图中选填)。

五、推断题

12. 难度：困难

某抗肿瘤药物的有效成分为E，其一种合成路线如图：

回答下列问题：

(1)质谱图显示有机物A的最大质荷比为___。

(2)E分子中官能团的名称是___；A→B的反应类型包括中和反应和___。

(3)常温下，E不能与下列试剂反应的是___(填字母)。

a.H₂     b.FeCl₃溶液      c.溴水     d.NaHCO₃

(4)在冰水浴条件下，E与乙酸酐[(CH₃CO)₂O]反应生成一种香料M，1个M分子中含2个酯基。由E合成M的化学方程式为___。

(5)T是C的同系物，T的相对分子质量比C多28，则T的同分异构体中，满足下列条件的同分异构体有___种(不考虑立体异构)。

①属于芳香族化合物②既能发生水解反应又能发生银镜反应

其中核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为1：1：2：6的T的所有可能结构为___。

(6)已知：RBrRMgBr。设计由环己烯和乙醛制备化合物的合成路线___(无机试剂和某些有机试剂任选)。