辽宁省沈阳市2020届高三教学质量监测（三）理科综合化学试卷

一、单选题

1. 难度：中等

化学与生产、生活、社会密切相关，下列有关说法中正确的是(    )

A.地沟油经过加工处理后可用来制生物柴油和肥皂

B.油脂在人体内水解为氨基酸和甘油等小分子物质后才能被吸收

C.“长征三号甲系列火箭”外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐

D.黑火药爆炸过程中发生氧化还原反应，其中氧化剂仅有KNO₃

2. 难度：中等

已知N_A是阿伏加德罗常数的值，下列说法中错误的是

A.100 mL 3 mol/LNH₄NO₃溶液中含有的NH₄⁺的数目小于0.3N_A

B.1 mol Al³⁺完全水解生成氢氧化铝胶体粒子的数目为N_A

C.密闭容器中2 mol NO与1 mol O₂充分反应后，混合物中氧原子数为4N_A

D.1 mol甲基中含有的共用电子对数目为3N_A

3. 难度：中等

双烯酮是精细化学品染料、医药、农药、食品和饲料添加剂、助剂等的原料。下列关于双烯酮的说法中错误的是(    )

A.分子式为C₄H₄O₂

B.分子中所有原子处于同一平面

C.能与NaOH溶液发生反应

D.能使酸性KMnO₄溶液褪色

4. 难度：中等

四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍；X和Y元素原子的最外层电子数之和与W元素原子的最外层电子数相同；X与Z形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法中正确的是(    )

A.X的氧化物均为碱性氧化物

B.工业采用电解Y的熔融氯化物制取Y单质

C.将F₂通入X与Z形成的化合物水溶液中，可置换出Z单质

D.W的简单氢化物沸点在同主族元素简单氢化物中最低

5. 难度：中等

下列实验操作和实验现象得出的结论中正确的是(    )

选项	实验操作	实验现象	结论
A	向5 mL0.1 mol/LKI溶液中加入0.1 mol/LFeCl3溶液10 mL，振荡，用苯萃取数次后取下层溶液，滴加5滴KSCN溶液	出现红色	Fe^3+与I^-之间的反应是有一定限度的
B	将己烯加入溴水中，振荡、静置，测溴水层溶液前后的pH	溶液pH增大	说明己烯发生加成反应，不是取代反应
C	用pH计分别测定饱和SO2溶液和饱和CO2溶液的pH	饱和SO2溶液的pH小	酸性：H2SO3＞H2CO3
D	向酸性高锰酸钾溶液中滴加甲苯	溶液褪色	甲基对苯环产生影响

A.A B.B C.C D.D

6. 难度：中等

锂-铜空气燃料电池容量高、成本低，具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，其中放电过程为2Li+Cu₂O+H₂O=2Cu+2Li⁺+2OH^-，下列说法错误的是(    )

A.该电池的负极为Li

B.通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu₂O

C.放电时，正极的电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

D.若有1 mol Li⁺透过固体电解质时，标准状况下参与反应的O₂体积为5.6 L

7. 难度：中等

已知：H₃AO₃与足量NaOH溶液反应生成NaH₂AO₃，25℃时，K(H₃AO₃)=9.7×10^-11。常温下，用0.100mol/L盐酸滴定20.00mL0.100mol/L NaH₂AO₃溶液。溶液中c()与-lgc(OH^-)的变化关系如图所示。下列说法中正确的是(    )

A.H₃AO₃为三元酸

B.溶液中水电离程度为：M＜N

C.a＞0.05

D.M到N过程中，溶液中存在c(Na⁺)=c()+c(H₃AO₃)

二、工业流程

8. 难度：中等

2020年我国废旧锂离子电池的产生将达到爆发期，某高校实验室利用废旧钴酸锂正极片进行钴酸锂的再生工艺设计如下，请回答下列问题：

(1)拆解废旧电池前需要进行放电，以避免在拆解过程中因局部短路起火，放电方式为电化学放电，可以将废旧电池浸泡在_____________中进行放电。

A．酒精         B．98%H₂SO₄C．Na₂SO₄溶液

(2)预处理时，钴酸锂(Li_0.5CoO₂)高温下分解得到LiCoO₂、Co₃O₄和一种气体，该反应的化学方程式为_________________。

(3)已知难溶物CoC₂O₄的K_sp=4.0×10^-6，一般认为离子浓度达到10^-5mol/L时即完全除尽。沉钴过程中，当Co²⁺完全沉淀时，溶液中的浓度至少为_________mol/L。

(4)沉钴过程中，草酸盐体系中钴离子形态分布如图，在不同pH范围钴离子形态不同的原因___________________。

(5)在空气氛围下CoC₂O₄∙2H₂O氧化分解制备Co₃O₄的失重曲线如图所示，已知失重率大约为19.7%；失重率大约为36.3%；失重率大约为3.0%。请写出发生的化学反应方程式______________________。

(6)已知生成草酸钴的过程为吸热过程。在，沉淀时间，考察温度对Co²⁺沉淀率的影响，结果如图所示，沉淀率呈先增大后减小的趋势的原因可能____________。

三、综合题

9. 难度：困难

丙烯(C₂H₆)是石油化工行业重要的有机原料之一，主要用于生产聚丙烯、二氯丙烷、异丙醇等产品。

(1)丙烷脱氢制备丙烯。由图可得C₃H₈(g)⇌C₃H₆(g)+H₂(g) ∆H=____________kJ/mol

 

①为了同时提高反应速率和反应物的平衡转化率，可采取的措施是________。

②目前在丙烷脱氢制丙烯时常通入适量的O₂，让其同时发生下列反应：2C₃H₈(g) +O₂(g)⇌2C₃H₆(g)+2H₂O(g) ∆H=-235kJ/mol，通入O₂的目的是_______。

(2)以C₄H₈和C₂H₄为原料发生烯烃歧化反应C₄H₈(g)+C₂H₄(g)⇌2C₃H₆(g) ∆H>0

①某温度下，上述反应中，正反应速率为v_正=K_正c(C₄H₈)∙c(C₂H₄)、逆反应速率为v_逆=K_逆c²(C₃H₆)，其中K_正、K_逆为速率常数，该反应使用WO₃/SiO₂为催化剂，下列说法中正确的是_____________

A.催化剂参与了歧化反应，但不改变反应历程

B.催化剂使K_正和K_逆增大相同的倍数

C.催化剂降低了烯烃歧化反应的活化能，增大了活化分子百分数

D.速率常数的大小与反应程度无关系

②已知t₁min时达到平衡状态，测得此时容器中n(C₄H₈)=amol，n(C₂H₄)=2amol，n(C₃H₆)=bmol，且平衡时C₃H₆的体积分数为25%。再往容器内通入等物质的量的C₄H₈和C₂H₄，在新平衡中C₃H₆的体积分数___________25%(填“>”、“<”、“=”)。

(3)工业上可用丙烯加成法制备1,2-二氯丙烷(CH₂ClCHClCH₃)，主要副产物为3-氯丙烯(CH₂=CHCH₂Cl)，反应原理为：

Ⅰ. CH₂=CHCH₃(g)+Cl₂(g)⇌CH₂ClCHClCH₃(g)

II. CH₂=CHCH₃(g)+Cl₂(g)⇌CH₂=CHCH₂Cl(g)+HCl(g)

一定温度下，向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH₂=CHCH₃(g)和Cl₂(g)。在催化剂作用下发生反应Ⅰ，容器内气体的压强随时间的变化如表所示。

时间/min	0	60	120	180	240	300	360
压强/kPa	80	74.2	69.2	65.2	61.6	57.6	57.6

①用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率，即，则前120min内平均反应速率v(CH₂ClCHClCH₃)=____________kPa∙min^-1。

②该温度下，若平衡时HCl的体积分数为12.5%，反应Ⅰ的平衡常数K_p=__________kPa^-1(K_p为以分压表示的平衡常数，保留小数点后2位)。

四、实验题

10. 难度：中等

硼氢化钠(NaBH₄)通常为白色粉末，容易吸水潮解，可溶于异丙胺(熔点：-101℃，沸点：33℃)，在有机合成中被称为“万能还原剂”。制备硼氢化钠的流程如图：

硼酸三甲酯的制备：将硼酸(H₃BO₃)和适量甲醇加入圆底烧瓶中，然后缓慢地加入浓硫酸，振荡，在烧瓶上加装分馏柱a，用电炉经水浴锅加热，回流2小时，收集硼酸三甲酯与甲醇共沸液。装置如图所示(夹持装置略去，下同)。

	硼酸三甲酯B(OCH3)3	甲醇	甲醇钠
溶解性	与乙醇、甲醇混溶，能水解	与水混溶	溶于甲醇，不溶于异丙胺
沸点/℃	68	64	450
硼酸三甲酯与甲醇混合物的共沸点为54℃

(1)直形冷凝管冷却水应从________(填“b”或“c”)接口进入。

(2)浓硫酸的作用是_______。

(3)本实验采用水浴加热，优点是________；U型管中试剂的作用是__________。

(4)在240℃条件下进行，硼酸三甲酯与氢化钠反应制取NaBH₄，同时生成CH₃ONa，写出该反应的化学方程式______。

(5)萃取时可采用索氏提取法，其装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现连续萃取。当萃取完全后，硼氢化钠在_______(填“圆底烧瓶”或“索氏提取器”)中。

(6)分离NaBH₄并回收溶剂，采用的方法是_______。

(7)“有效氢含量”可用来衡量含氢还原剂的还原能力，定义是：每克含氢还原剂的还原能力相当于多少克H₂的还原能力。NaBH₄的有效氢含量为_____________(保留两位小数)。

五、综合题

11. 难度：中等

碳元素以C—C键构成了有机界，硅元素以键构成了整个矿物界，锗元素是重要的国家战略资源。碳族元素组成了有机界、无机界和当代工业。回答下列问题：

(1)基态锗()原子的核外电子排布式为 _____；分子空间构型是__________。

(2)发生水解的机理如图：

不能按照上述机理发生水解反应，原因是____________________。

(3)金刚石熔点为4440℃，晶体硅熔点为1410℃，金刚石熔点比晶体硅高的原因是_______。

(4)C和经常形成原子晶体，原子晶体的配位数普遍低于离子晶体，原因是_____。

(5)在硅酸盐中，四面体[如图(a)和(b)]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(c)为片层状结构的多硅酸根，其中原子的杂化方式为______，化学式为_______。

   

(6)铝硅酸盐分子筛在化工领域有重要的应用。铝硅酸盐结构中价铝部分地置换四面体结构中价的硅。从结构角度分析价铝能够置换价硅的原因是_________。

(7)石墨采取六方最密堆积方式，晶胞结构如图。晶胞参数为底边长，高，阿伏加德罗常数为，则石墨晶体的密度为_______。

六、推断题

12. 难度：中等

依伐卡托(J)是一种用于治疗罕见型囊性纤维化的药物。其一种合成路线如图：

已知：Et为乙基，，请回答下列问题：

(1)写出①的方程式______________，设计反应①和③的目的是______________。

(2)反应②的试剂和反应条件是______________。

(3)反应③除生成D外，还生成碳酸二甲酯(CH₃OCOOCH₃)，则该反应的试剂MeOH的名称是_____。

(4)反应⑥的反应类型是______________。

(5)I满足下列条件的同分异构体有______________种。

①有—NH₂与苯环直接相连

②可与银氨溶液发生银镜反应

③可以与NaHCO₃产生气体

④苯环上一氯代物有三种且除苯环外无其它环状结构

(6)写出J的结构简式_________________________。

(7)假设反应⑤恰好完全反应，得到的G与足量乙二醇发生缩聚反应且完全反应，生成1 mol单一聚合度的。若反应⑤生成C₂H₅OH总质量为460 g，则生成物的n值理论上应等于__________。