高考模拟试卷系列绝密★考试结束前2021年秋季高三开学摸底考试卷03（课标全国专用）化学(满分100分)可能用到的相对原子质量：H1 Li7 C12 N14 O16 Na23 Mg24 Al27Si28 S32Cl35.5 K39 Ca40 Mn55 Fe56 Cu64 Ba1377．2020年我国取得让世界瞩目的科技成果，化学功不可没。下列说法错误的是A．“嫦娥五号”运载火箭用液氧液氢推进剂，产物对环境无污染B．“北斗系统”组网成功，北斗芯片中的半导体材料为二氧化硅C．“硅-石墨烯-锗晶体管”为我国首创，石墨烯能发生加成反应D．“奋斗者”号潜水器外壳材料为钛合金，钛合金耐高压、耐腐蚀【答案】B【解析】液氧与液氢反应生成H2O，水对环境无污染，A项正确；半导体材料是晶体硅，二氧化硅是制备光导纤维的原料，B项错误；石墨烯在一定条件下可以发生加成反应，C项正确；钛合金具有强度高、耐蚀性好、耐热性高的特点，因此钛合金耐高压、耐腐蚀，D项正确。答案选B。8．是一种高效光催化剂，可用于光催化降解苯酚，原理如图所示。下列说法不正确的是A．该过程的总反应：B．①和②中被降解的苯酚的物质的量之比为3∶1C．降解产物的分子中只含有极性共价键D．该过程中表现较强氧化性【答案】D【解析】反应物是C6H6O和氧气、生成物是二氧化碳和水，该过程的总反应：。根据图知，反应物是C6H6O和氧气、生成物是二氧化碳和水，该过程的总反应：，A项正确；根据转移电子守恒判断消耗苯酚的物质的量之比，过氧根离子生成氧离子得到3个电子、BMO+得1个电子，根据转移电子守恒知，①和②中被降解的苯酚的物质的量之比为3∶1，B项正确；二氧化碳、水分子中C-O键、O-H键均为极性键，降解产物的分子中只含有极性共价键，C项正确；该反应中BMO失电子发生氧化反应，作还原剂，体现较强的还原性，D项错误。答案选D。9．氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，在高温下对单质硅的粉末进行渗氮处理是第一种用于大量生产氮化硅粉末的方法。实验室模拟制备氮化硅的装置如图所示。已知硅粉高温下可以与氧气反应，粉末状的Si3N4可以与氧气和水反应。下列说法错误的是A．用酒精灯加热之前要先通氨气B．氯化钙的作用是干燥氮气，碱石灰的作用是吸收氨气C．结束实验时要先停止管式炉加热D．氮化硅水解反应的化学方程式为【答案】B【解析】硅粉高温下可以与氧气反应，粉末状的Si3N4可以与氧气和水反应，为了避免上述反应的发生，用酒精灯加热之前要先通氨气排出装置中的空气，A项正确；过量的氨气可以被氯化钙吸收，但是不能被碱石灰吸收，B项错误；由已知条件可知粉末状的Si3N4可以与氧气和水反应，所以实验结束时要继续通氨气，防止副反应发生，C项正确；氮化硅水解反应的化学方程式为，D项正确。答案选B。10．已知：①Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，Ksp[Cr(OH)3]>Ksp[Al(OH)3]；②Cr(OH)3和Al(OH)3类似，是两性氢氧化物；③离子浓度为10-5mol/L时可认为沉淀完全。图甲为Cr和Al两种元素在水溶液中的存在形式与pH的关系，纵轴lgc表示lgc(M3+)或。图乙为常温下，向含有物质的量浓度均为cmol/L的盐酸和CrCl3溶液中滴加浓度为cmol/L的NaOH溶液时pH与NaOH溶液体积的关系图。下列说法正确的是A．图甲中Q代表Al3+B．图乙中，pH=5时，c(Cr3+)=1.0×10-3.8mol/LC．图乙中，A到D过程中，溶液中水的电离程度先减小后增大D．根据图甲所示，若溶液中Al3+和Cr3+的起始浓度均为0.1mol/L，通过调节pH能实现两种元素的分离【答案】B【解析】根据图甲以及溶度积常数分析可知，pH相同时溶液中铝离子浓度小于铬离子，所以N代表铝离子，Q代表铬离子，A项错误；根据图乙中C点判断，此时铬离子沉淀完全，由此得到Ksp[Cr(OH)3]＝，在pH＝5时，溶液中c(Cr3+)＝，B项正确；图乙表示A到D的过程中先有HCl和NaOH反应，HCl抑制水的电离，因此水的电离程度增大，再有氯化铬与氢氧化钠反应，铬离子促进水的电离，因此水的电离程度减小，最后是氢氧化铬溶解变为四羟基合铬离子，会促进水的电离，因此水的电离程度增大，则A到D的过程中水的电离程度变化为先增大，后减小，再增大，C项错误；铝离子沉淀完全时c3(OH−)=，此时溶液中铬离子浓度为mol/L，大部分也会沉淀，因此不能通过调节pH实现两种元素的分离，D项错误。答案选B。11．在体积相同的密闭容器中分别加入一定量的催化剂、1molC2H5OH(g)和不同量的H2O(g)，发生反应C2H5OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g)△H，测得相同时间内不同水醇比下乙醇转化率随温度变化的关系如图所示。已知：①水醇比为2：1时，各点均已达到平衡状态②不同的水醇比会影响催化剂的催化效果下列说法正确的是A．△H<0B．该时间段内用乙醇浓度变化表示的平均化学反应速率：vA
0，A项错误；A点水醇比为4：1，E点水醇比为2：1，A点水蒸气浓度更大，但是E点温度更高，从而导致vA和vE大小不可判断，B项错误；A、B、C三点温度相同，C点水醇比最大，若其他条件相同时，C点乙醇转化率应为最大，但是根据图中信息可知C点乙醇转化率最低，所以C点的催化剂催化效果最低，C项正确；C、E两点温度不同，对应的化学平衡常数不相同，D项错误。答案选C。12．一种钾离子电池的电池反应为K0.5MnO2+8xCK0.5-xMnO2+xKC8，其装置如图所示。下列说法正确的是A．充电时，化学能转变为电能B．放电时，K＋向负极区迁移C．放电时，负极的电极反应为Al-3e-=Al3+D．充电时，阳极的电极反应为K0.5MnO2-xe-=K0.5-xMnO2+xK+【答案】D【解析】充电时，应是电能转化为电池的化学能，A项错误；放电时，正极得电子，故K＋应当向正极区迁移，B项错误；由已知得，放电时，负极失去电子，故负极的电极反应应为： xKC8-xe-=8xC+xK+，C项错误；充电时，阳极的电极反应为K0.5MnO2-xe-=K0.5-xMnO2+xK+，D项正确。答案选D。13．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，X、Y、Z位于同一周期，且Z最外层电子数是其电子层数的3倍，由这四种元素形成的一种分子的球棍模型如图所示(图中的“棍”可能是单键，也可能是双键)。下列说法正确的是A．该模型表示的有机物能发生缩聚反应生成高分子化合物B．X、Y、Z三种元素形成氢化物最稳定的是YC．X、Y、Z形成简单离子半径最大的是ZD．W和Z形成的化合物一定不含非极性共价键【答案】A【解析】短周期全族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，Z最外层电子数是其电子层数的3倍，Z只能位于第二周期ⅥA族，则Z为O；X、Y、Z位于同一周期，则X、Z位于第二周期；结合图示球棍模型可知，原子半径最小、形成1个共价键的应该为H，即W为H；原子半径最大、形成4个共价键的为C，则X为C；Y介于C、O之间，只能为N元素。该模型表示的是丙氨酸，丙氨酸分子中含有氨基和羧基，能发生缩聚反应生成高分子化合物，A项正确;同一周期，从左到右，非金属性增强，非金属性越强，最简单氢化物越稳定，X、Y、Z三种元素形成氢化物最稳定的是Z，B项错误；电子层数相同，原子序数越大，离子半径越小，X、Y、Z形成简单离子半径最大的是X，C项错误；W、Z形成的化合物中过氧化氢分子中含有O-O非极性键，D项错误。答案选A。26．（14分）碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂，是一种绿色或墨绿色结晶性粉末，难溶于水，溶于稀酸和氨水，在空气中十分稳定。Ⅰ.模拟制备碱式氯化铜。向CuCl2溶液中通入NH3和HCl，调节pH至5.0~5.5，控制反应温度于70~80℃，实验装置如图所示(部分夹持装置已省略)。（1）仪器X的名称是___________，其主要作用有导气、___________。（2）实验室利用装置A制NH3，发生反应的化学方程式为___________。（3）反应过程中，在三颈烧瓶内除观察到溶液蓝绿色褪去，还可能观察到的现象有___________。Ⅱ.无水碱式氯化铜组成的测定。称取产品4.29g，加硝酸溶解，并加水定容至200mL，得到待测液。（4）铜的测定：取20.00mL待测液，经测定Cu2+浓度为0.2mol·L-1.则称取的样品中n(Cu2+)=___________mol。（5）采用沉淀滴定法测定氯：用NH4SCN标准溶液滴定过量的AgNO3(已知：AgSCN是一种难溶于水的白色固体)，实验如下图：①滴定时，应选用下列哪种物质作为指示剂___________(填标号)。a.FeSO4b.Fe(NO3)3c.FeCl3②重复实验操作三次，消耗NH4SCN溶液平均体积为10.00mL。则称取的样品中n(Cl－)=_________mol。（6）根据上述实验结果可推知无水碱式氯化铜的化学式为___________。【答案】（1）球形干燥管防倒吸（2）2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O（3）溶液中有大量墨绿色固体产生，三颈烧瓶中有白烟（4）0.04（5）①b②0.02（6）Cu2(OH)3Cl【解析】用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水，由于氨气极易溶于水，因此通入到溶液时要注意防倒吸，用浓硫酸和氯化钠反应制得HCl，向CuCl2溶液中通入NH3和HCl，控制反应得到碱式氯化铜。（1）仪器X的名称是球形干燥管，氨气极易溶于水，因此球形干燥管主要作用有导气、防倒吸；（2）实验室利用装置A制NH3，主要是用NH4Cl和Ca(OH)2加热反应制得氨气，其化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；（3）反应过程中，在三颈烧瓶内除观察到溶液蓝绿色褪去，还可能观察到的现象有溶液中有大量墨绿色固体产生，三颈烧瓶中有白烟，主要是氨气和HCl反应生成；故答案为：溶液中有大量墨绿色固体产生，三颈烧瓶中有白烟。（4）铜的测定：取20.00mL待测液，经测定Cu2+浓度为0.2mol·L-1.则称取的样品中n(Cu2+)=0.2mol·L-1.×0.2L=0.04mol；（5）①过量硝酸银将氯离子沉淀，剩余的银离子用NH4SCN标准溶液滴定，因此滴定时，不能添加氯离子，硫氰根离子与铁离子显红色，因此应选用Fe(NO3)3作为指示剂即b；②重复实验操作三次，消耗NH4SCN溶液的体积平均为10.00mL。则称取的样品中n(Cl－)=(0.1mol∙L−1×30×10−3−0.1mol∙L−1×10×10−3)×10=0.02mol；（6）根据前面分析，产品4.29g里含n(Cu2+)=0.04mol，n(Cl－)=0.02mol，n(OH－)=，可推知无水碱式氯化铜的化学式为Cu2(OH)3Cl。27．（15分）用含铬不锈钢废渣(含、、、等)制取(铬绿)的工艺
流程
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如图所示：回答下列问题：（1）“碱熔”时，为使废渣充分氧化可采取的措施是___________、___________。（2）、KOH、反应生成的化学方程式为___________。（3）“水浸”时，碱熔渣中的强烈水解生成的难溶物为___________(填化学式，下同)；为检验“水浸”后的滤液中是否含有，可选用的化学试剂是___________。（4）常温下，“酸化”时pH不宜过低的原因是___________；若此时溶液的，则___________mol/L。{已知：常温下，}（5）“还原”时发生反应的离子方程式为___________。（6）“沉铬”时加热近沸的目的是___________；由制取铬绿的方法是___________。【答案】（1）粉碎废渣充分搅拌(或通入足量空气等其他合理答案)（2）（3）KSCN（4）pH过低，进入滤液（5）（6）提高沉淀物纯度高温煅烧【解析】含铬不锈钢废渣(含、、、等)经过碱熔，生成了、、，，加水溶解，结合电离出的及生成沉淀和KOH，可以把不溶的固体通过过滤除去，调pH，转化为Al(OH)3沉淀，转化为沉淀，转化为，K2Cr2O7与Na2SO3、H2SO4反应生成，离子方程式为，加入NaOH使Cr3+生成Cr(OH)3，通过加热锻烧得到Cr2O3。（1）粉碎废渣，废渣颗粒分散在液态KOH、中或通入足量氧气并充分搅拌，增大接触面积，加快反应速率；（2）失去，、得到，依据得失电子数相等，配平得；（3）结合电离出的及生成和KOH；检验用KSCN溶液；（4）pH过低，会转化为，进入滤液；若此时溶液的，，则；（5）得到，失去，依据得失电子数相等，配平得；（6）防止沉淀时杂质离子同时沉淀，加热至沸可使杂质离子重新返回溶液，从而提高沉淀物纯度；高温煅烧难溶氢氧化物制备对应氧化物。28．（14分）2-甲氧基-2-甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，已知K1、K2、K3为平衡常数，体系中同时存在如图反应：反应Ⅰ：+CH3OH⇌△H1反应Ⅱ：+CH3OH⇌△H2反应Ⅲ：⇌△H3回答下列问题：（1）反应I、II、III以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度T变化关系如图所示。据图判断，A和B中相对稳定较差的是_______(用系统命名法命名)；△H2：△H1的数值范围是_______(填标号)。A．<-1B．-1～0C．0～1D．>1（2）为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.0molTAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为a。已知反应III的平衡常数Kx3=9.0，则平衡体系中A的物质的量为_______mol，反应I的平衡常数Kx1=_______。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应I的化学平衡将_______(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)平衡时，B与CH3OH物质的量浓度之比c(B)：c(CH3OH)=_______。（3）为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH.控制温度为353K，A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为_______(填“X”或“Y”)；t=100s时，反应Ⅲ的正反应速率v正_______逆反应速率v逆(填“>”“＜”或“=)。【答案】（1）2-甲基-1-丁烯或2-甲基丁烯C（2）0.1α逆向移动9：10（3）X＜【解析】（1）由平衡常数Kx与温度T变化关系曲线可知，反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数的自然对数随温度升高(要注意横坐标为温度的倒数)而减小，说明3个反应均为放热反应，即△H1＜0、△H2＜0、△H3＜0，因此，A的总能量高于B的总能量，能量越低越稳定，A和B中相对稳定的是B，其用系统命名法命名为2-甲基-2-丁烯；由盖斯定律可知，Ⅰ-Ⅱ=Ⅲ，则△H1-△H2=△H3＜0，因此△H1＜△H2，由于放热反应的△H越小，其绝对值越大，则△H2：△H1的数值范围是0-1，选C。（2）向某反应容器中加入1.0molTAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为α，则平衡时n(TAME)=(1-α)mol，n(A)+n(B)=n(CH3OH)=αmol。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=9.0，则=9.0，将该式代入上式可以求出平衡体系中B的物质的量为0.9αmol，n(A)=0.1αmol；反应Ⅰ的平衡常数Kx1=；同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应Ⅰ的化学平衡将向着分子数增大的方向移动，即逆向移动。平衡时，TAME的转化率变大，但是平衡常数不变，A与CH3OH物质的量浓度之比不变，B与CH3OH物质的量浓度之比c(B)：c(CH3OH)=0.9α：α=9：10。（3）温度为353K，反应Ⅲ的平衡常数Kx3=9.0，=9.0.由A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化曲线可知，X代表的平衡浓度高于Y，则代表B的变化曲线为X；由母线的变化趋势可知，100s以后各组分的浓度仍在变化，t=100s时，因此，反应Ⅲ正在向逆反应方向移动，其正反应速率v正小于逆反应速率v逆。35．【物质结构与性质】（15分）B和Ni均为新材料的主角。回答下列问题：（1）基态B原子的核外电子有___________种空间运动状态；基态Ni原子核外占据最高能层电子的电子云轮廓图的形状为___________。（2）硼的卤化物的沸点如表所示：卤化物BF3BCl3BBr3沸点/℃-100.312.590解释表中卤化物之间沸点差异的原因___________。（3）镍及其化合物常用作有机合成的催化剂，如Ni(PPh3)2，其中Ph表示苯基，PPh3表示分子，PPh3的空间构型为___________；Ni(PPh3)2晶体中存在的化学键类型有___________(填字母)。A．离子键B．极性键C．非极性键D．金属键E．配位键F．氢键（4）鉴定Ni2＋的特征反应如下：Ni2+＋＋2H+在1mol鲜红色沉淀中，含有sp2杂化原子的数目为___________个(阿伏加德罗常数的值为NA)。丁二酮肟中，各元素电负性由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)。（5）硼化钙可用于新型半导体材料，一种硼化钙的晶胞结构及沿z轴方向的投影图如图所示，硼原子形成的正八面体占据顶角位置。若阿伏加德罗常数的值为NA，晶体密度ρ=___________g·cm-3。【答案】（1）3球形（2）均为分子晶体，相对分子质量不同（3）三角锥形BCE（4）8NAO>N>C>H（5）【解析】（1）基态B原子的电子排布式为1s22s22p1，1s轨道、2s轨道、2p的1个原子轨道上排有电子，则有3种空间运动状态；基态Ni的简化电子排布式为[Ar]3d84s2，最高能层电子排布在4s能级，s电子云轮廓图的形状为球形；（2）三者沸点都较低，三者均为分子晶体，BF3、BCl3、BBr3的相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，沸点逐渐升高；（3）P原子最外层有5个电子，P与苯基形成3个P—Cσ键，P上还有1对孤电子对，则P的价层电子对数为4，PPh3的空间构型为三角锥形；在Ni(PPh3)2中Ni与PPh3之间形成配位键，PPh3中P与苯基之间形成P—C极性键，苯基中存在C—H极性键和碳碳之间的非极性键，答案选BCE；（4）在鲜红色沉淀中形成C=N键的C、N原子都采取sp2杂化，1个鲜红色沉淀中采取sp2杂化的原子有8个，1mol鲜红色沉淀中含sp2杂化的原子为8mol，数目为8NA；丁二酮肟中含C、H、N、O四种元素，同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，元素的非金属性越强、电负性越大，则丁二酮肟中各元素电负性由大到小的顺序为；（5）硼原子形成的正八面体占据顶角位置，结合沿z轴方向的投影图可知，1个晶胞中有83=24个B原子位于棱上，根据均摊法，1个晶胞中含有B原子=6个，Ca位于体心，为1个，1个晶胞的质量为，晶胞的体积为（anm）3，晶体的密度为g/cm3。36．【有机化学基础】（15分）化合物I是一种有机材料中间体。实验室用芳香烃A为原料的一种合成路线如图：已知：①R-CHO+R′-CHO；②R-CHO+R′-CH2CHO+H2O；③。请回答下列问题：（1）化合物B中的官能团名称为_______。（2）化合物A的结构简式为_______，A→B+C的化学反应类型为_______。（3）请写出D生成E的第①步反应的化学方程式：_______。（4）写出E分子的顺式结构：_______，F中含有_______个手性碳原子。（5）W是I的同分异构体，其中符合下列条件的同分异构体有_______种，写出其中任意一种的结构简式：_______。①属于萘()的一元取代物；②W能发生水解反应，且能发生银镜反应；（6）根据题目所给信息，设计由CH3CH2CH2OH和制备的合成路线(无机试剂任选)_______。【答案】（1）醛基（2）氧化反应（3）＋2Ag(NH3)2OH＋2Ag↓＋H2O＋3NH3（4）2（5）10（6）CH3CH2CH2OHCH3CH2CHO【解析】由已知信息①和B、C的结构简式可知A的结构简式为，由已知信息②可知D的结构简式为，由D→E的转化条件，可知D结构中的醛基被氧化成羧基，所以E的结构简式是，由E→F的转化条件可知，E结构中的双键与溴水发生加成反应，则F的结构简式为，由F→G的转化条件，结合G→I的反应和已知信息③，可知G的结构简式为。（1）从化合物B的结构简式可知其结构中含有官能团醛基；（2）经分析化合物A的结构简式为，结合已知信息①和A、B、C的结构简式可知A→B+C的化学反应类型为氧化反应；（3）D生成E的第①步反应为D与银氨溶液反应，所以反应的化学方程式为+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+H2O+3NH3；（4）经分析E的结构简式为，所以其顺式结构为，F的结构简式为，其结构中的手性碳原子为与溴原子形成共价键的碳原子，共2个；（5）由I的结构简式可知，其碳原子数为14，不饱和度为8，故其分子式为C14H14O2，W是I的同分异构体，所以其分子式的不饱和度也是8，由于其属于萘()的一元取代物，的不饱和度为7，说明取代基中只含有1个不饱和度，且能发生水解反应，能发生银镜反应，所以其结构中一定含有醛基和酯基，则其取代基结构中必含有-OOCH，结合分子式，取代基中还含有3个碳原子，6个H原子，所以其一元取代基有-CH2-CH2-CH2OOCH，-CH2-CH(OOCH)-CH3，-CH(OOCH)-CH2-CH3和-CH(CH3)-CH2OOCH、-C(OOCH)(CH3)2，总计5种取代基，而的一元取代在萘环中有2个位置，故符合条件的W的同分异构体总计10种。比如，就是其中一种；（6）要制备，就要想办法制备和CH3CH2CH2OH，要制备，根据D→E转化，就要制备，结合已知信息②，要制备，就要制备和CH3CH2CHO，而CH3CH2CHO可由CH3CH2CH2OH脱氢氧化得到，合成路线为CH3CH2CH2OHCH3CH2CHO。
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