2021全国新课标高考化学模拟卷02（解析版）.pdf

决战2021新高考Round 2全国新翼标化学模拟第I卷（选择题共42分）7.2020年 12月 17日，嫦娥五号返回器携带月壤顺利返回地球，中国首次探月工程圆满收官。探月工程所选用的新材料与化学有密切相关，下列叙述正确的是A.登月中，所用北斗系统的导航卫星，其计算机的芯片材料是高纯度二氧化硅B.用于光学望远镜的高致密碳化硅特种陶瓷材料，是一种传统无机非金属材料C.面对高空低压的环境，所使用的碳纤维是一种有机高分子材料D.在月球表面展示的国旗，其材料具有承受300温差,所用的高性能芳纶纤维是复合材料【答案】D【详解】A.计算机的芯片材料是高纯度单质硅，故 A 错误；B.碳化硅陶瓷材料是一种新型无机非金属材料，故 B 错误；C.碳纤维是由碳元素组成的一种特种纤维，属于无机材料，故 C 错误；D.月球表面没有大气层，昼夜温差极大，因此国旗材料要求具有耐高低温等多种特性，D 正确；8.“分子机器人的设计与合成”是药物化学研究的热点之一，轮烷是一种分子机器的“轮 子 芳 香 族化合物a、b、c 是合成轮烷的三种原料，其结构如图所示，下列说法不正确的是（）0CT CHO，a l cA.a、c 分子中所有的碳原子均有可能处于同一平面上B.b、c 互为同分异构体C.a、b、c 均能使酸性高铳酸钾溶液和浪的四氯化碳溶液褪色D.a、b、c 均能发生氧化反应、加成反应、加聚反应和酯化反应【答案】D【解析】A.a、c 分子中含有苯环，碳碳双键，都为平面形结构，则与苯环、碳碳双键直接相连的原子可能共平面，故 A 正确；B.b、c 分子式相同而结构不同，所以属于同分异构体，故 B 正确；C.a、b、c 中都含有碳碳双键，所以都能被酸性高镒酸钾溶液氧化而使酸性高锌酸钾溶液褪色，都能和浪发生加成反应而使澳的四氯化碳溶液褪色，故 C 正确；D.a、b、c 中都含有碳碳双键，所以都能发生氧化反应、加成反应和加聚反应，只有c 能发生酯化反应，故 D 错误；9.我国科学家提出用CCh置换可燃冰（mCH#nH9）中 CH4的设想，置换过程如图所示，下列说法正确的是A.E 代表C02,F 代表CFUB.笼状结构中水分子间主要靠氢键结合C.CCh置换出CH4的过程是化学变化D.CCh可置换可燃冰中所有的C E 分子【答案】B【解析】A.CCh置换可燃冰（mCH#nH20）中 CH,由题图可知E 代表CHj,F 代表C O 2,故 A 错误；B.笼状结构中水分子间主要靠氢键结合，故 B 正确：C.由图可知CO?置换出CH4的过程没有形成新的化学键，则 CCh置换出CH 的过程是物理变化，故 C 错误；D.由图可知小笼中的CH4没有被置换出来,则CO2不可置换可燃冰中所有的CH4分子，故 D 错误;10.氨基甲酸镀（H2NCOONH4）是常用的氨化剂之一。某研究小组利用反应原理：2NH3（g）+CO2（g）=H2NCOONH4（s）A H O 制备氨基甲酸镀，其装置如图所示，已知：H2NCOONH4（s）白色固体，易分解、易水解。则下列观点不正确的是A.仪 器 1是恒压漏斗，该实验用于防倒吸B.仪器2 和仪器3 都可以放置NaOH固体C.为了完成实验，应在装置5 和 6 之间，依次添加干燥装置和安全瓶D.若反应初期观察到装置6 内稀硫酸溶液中产生气泡，应控制旋塞，加大浓氨水的流速【答案】A【解析】A.仪 器 1 是恒压漏斗，其作用为使漏斗内液体顺利流下，A 错误；B.浓氨水和氢氧化钠固体混合可以制氨气，氢氧化钠固体可以干燥氨气，故仪器2 和仪器3 都可以放置NaOH固体，B 正确；C.防止生成的氨基甲酸钱水解，或者防止氨气过量导致装置6 倒吸，应在应在装置5 和 6 之间，依次添加干燥装置和安全瓶，C 正确；D.若反应初期观察到装置6 内稀硫酸溶液中产生气泡，说明二氧化碳过量，应该加快产生氨气的流速，D 正确。11.LDFCB是锂离子电池的一种电解质，该电解质阴离子由同周期元素W、X、Y、Z 构成（如下图）,Y 的最外层电子数等于X 的核外电子总数，四种元素最外层电子数之和为20o下列说法正确的是A.四种元素的单质中，Z 的沸点最高B.原子半径：W X Y ZC.W、Z 形成的分子中各原子均满足8 电子稳定结构D.Y 分别与另外三种元素形成的二元化合物中，Y 的价态相同【答案】B【解析】Y 的最外层电子数等于X 的核外电子总数，且 Y 能形成化合物，则 X 的核外电子总数最多为7,根据该阴离子中X 的成键特点可知X 应为W A族元素，则 X 为 C,Y 的最外层电子数为6,四种元素同周期，均为第二周期元素，所以Y 为 0 元素；Z 只能形成1 个共价键，位于VII1A族，则 Z 为 F；四种元素最外层电子数之和为20,W 的最外层电子数为20-4-6-7=3,为 B 元素。A.F、。的单质常温下为气态，沸点低，B、C 的单质常温下为固态，沸点高，故 A 错误；B.同一周期原子序数越大原子半径越小，则原子半径：W X Y Z,故 B 正确；C.BF3中，B 原子最外层电子数为6,不满足8 电子稳定结构，故 C 错误；D.。元素与其他C、B 元素形成二元化合物显负-2价，与 F 元素形成二元化合物O F 2,显正价，O的价态不同，故 D 错误；12.碳酸二甲酯(CHQbCO 是一种具有发展前景的“绿色”化工产品。电化学法合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。下列说法错误的是A.石墨I 与直流电源正极相连B.H 由石墨n 通过质子交换膜向石墨I 移动C.石墨I 上发生的电极反应为2cH3OH+CO2e-=(CHQ)2CO+2H*D.电解过程中，阴极和阳极消耗气体的物质的量之比为1：2【答案】B【解析】该装置有外接电源，是电解池，由图可知甲醇和一氧化碳失电子发生氧化反应生成碳酸二甲酯，则电极石墨I 为阳极，阳极反应为2cH3OH+CO-2eFCH.Q)2co+2H+,电极石墨【I 为阴极，阳极产生的氢离子从质子交换通过移向阴极，氧气在阴极得电子与氢离子反应生成水，电极反应为O2+4e+4H+=2H2O,据此解答。A.石墨I 为阳极，与直流电源正极相连，故 A 正确：B.电解池工作时，阳离子向阴极移动，即 H，由石墨I 通过质子交换膜向石墨H 移动，故 B 错；C.石墨I 为阳极，阳极匕是甲醇和一氧化碳反应失电子发生氧化反应，电极反应为2CH3OH+CO-2e=(CH3O)2CO+2H+,故 C 正确；D.常温常压下甲醇是液体，电解池工作时转移电子守恒，根据关系式2 c o 4e-Ch可知阴极消耗的氧气与阳极消耗的一氧化碳物质的量之比为1:2,故 D 正确；13.常温下，向 10.00mL浓度均为O.lOOmol-L-的 NaOH溶液和二甲胺(CH3)2NHH2。的混合溶液中逐滴加入盐酸。利用传感器测得该过程溶液中的阳离子总浓度变化曲线如图；巳知二甲胺在水中电离与氨相似，常温下Kb(CH3)2NH-H2O=1.60 xl0-下列说法正确的是mol/L0 10 20 30A.a 点溶液中，c(CH3)2NH2+约为 1.60 xl0-4mol/LB.从 a 到 c 的过程中，水的电离程度最大的是b 点C.c 点溶液中：3c(Na+)+c(CH3)2NH2+=2c(Cl-)D.V(HC1)=15.00mL 时，c(CH3)2NH2+C(CH3)2NHH2O,D错误；第n卷非选择题(共58分)26.(14分)用海底镭结核(主要成分为M nC h,含少量MgO、FezCh、AI2O3、SiO?)为原料，制备金属钵、镁的一种工艺流程路线如下：出酸反草有 机 相2|r4Ol 相I卜调节pH L萃取剂in-电解H k相G-|MgC6H2dI已知：几种难溶物的溶度积(25)如下表所示:化学式Mg(OH)2Mn(OH)2A1(OH)3Fe(OH)3Ksp1.8x101.8x10-131.0 x10-334.0 x10-38溶液中某离子浓度Wl.OxlO-6 m o i时，认为该离子沉淀完全。完成下列问题：(1)“镭结核粉末 中MnCh与SCh反应的离子方程式为.(2)“滤 液1”中c(Mn2+)为O.lSmol L1,则“调节pH”的范围为,“滤渣2”的成分为(3)“IH”处“萃取剂”萃 取 的 成 分 是:“IV”处用“盐酸反萃”的作用是。(4)MgCl?6H2。制取无水MgCh时，需要在干燥的HC1气流中加热分解。HC1的作用为o(5)该工艺流程中除电解余液可循环利用外，还能循环利用的试剂为。(6)一种海生假单抱菌(采自太平洋深海处)，在无氧条件下以醋酸为电子供体还原M nC h生成M n?+的机理如图所示。写出反应的总反应的离子方程式.【答案】(l)M nO2+SO 2=M n2+SO 4(2)5 pH 3、A I 2 O 3、Si C h)加入H2s 进行酸浸，将 M g O、F e2O3,A l。转化为M g 2+、F e 3+、A P+,并通入SO 2 将 M nC h转化为M n?+,自身被氧化为S O：,Si C h不与二氧化硫和硫酸反应，则滤渣1 中主要为Si C h,滤 液 1 中主要含有M g 2+、F e-、A P M H+及S O：,调节滤液1 的 p H 值，使 F e 3+、A P+转化为A l(0 H)3、F e(O H)a 过滤除去,则滤渣2主要含有A 1(O H)3、F e(O H)3,滤液2主要含有M g 2+、M n?+及S O：的溶液，向滤液2加入有机萃取剂，溶液分层，分液后有机相1 中主要含有M g 2+,水 相 1 中主要含有M i P+及S O：,向有机相1 中加入盐酸进行反萃取，M g 2+从有机相1 转入水相2,形成含有M g C h 的酸性溶液，对水相2蒸发结晶得到M g C b 6 H 2 0,在干燥的H C 1 气流中加热分解得到M g C L,再进行熔融电解得到金属镁，对水相1 进行电解得到金属镒单质和H 2 s电解后的溶液中含有H 2 s 可返回步骤I 酸浸使用，据此分析解答。根据分析，“镒结核粉末 中M n C h 与 S0 2 反应，S0 2 将 M n C h 转化为M n 2+,自身被氧化为S O：,离子方程式为 M n O2+SO 2=M n2+SO 4-；(2)调节滤液1 的 p H 值，使 F e 3+、A P+转化为A l(0 H)3、F e(O H)：；过滤除去，“滤 液 1”中 M n?+、M g2+不能形成沉淀,溶液中某离子浓度.O x 1 0-6mob L 时，认为该离子沉淀完全,K sp A l(O H)3 =l.O x 1 0 ,K sp F e(O H)3 =4.0 xl(y3 8,当 A +完全沉淀时，F e 3+已经完全沉淀，此时溶液中c(O H )=|KAI(OH)3V C(A 1 )1 Q x 1 Q-33lo 10h L()nc)l,*L P H=9，则 pI l=H-pO H=5；限据 X；1 1|M n(0 I I)2|=j Ksp M n(O H)2 _ J i.8xl Q-31c(M n2+)0.1 8围为5 WpH 该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移助 y(3)C0?+6e+6H+=CH3OH+H2O CH3OH+CO2+H2 川 吹 CH3COOH+H2O【解析】(1)反应C 2H4(g)+H2O=C2H5OH(D AHi=-44.2kJ-mol-1反应2co2(g)+2H2O=C2H4(g)+3O2(g)A/2-+14l l.OkJ mol 1应用盖斯定律，反应+反应得到：2CCh(g)+3H2O(l)UC2H50H+3Ch(g),则该反应的H=故 AH=-44.2kJ mol1+(+1411.0kJ morl)=+1366.8kJ-moH,因为八”=正反应的活化能-逆反应的活化能,正反应的活化能为EakJ-mol,则逆反应的活化能为(Ea-1366.8)kJmo】T；氯乙烷在碱性条件下水解得到乙醉和氯化钠，则反应的离子方程式为CH3cH2Cl(aq)+0H(aq)-C2H50H(aq)+C(aq)；该反应的速率方程为 V=(CH3CH2C1)C(OH),研究表明，CH3cH2cl浓度减半，反应速率减半，则可知m=I,而 OH-浓度减半对反应速率没有影响，则n=0,故反应速率方程式为v=kc(CH3cH2CI)；一定条件下，密闭容器中发生的反应为CCh(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H20(g),相同温度下相同时间内CO2转化率最高的是反应1 ,故最佳催化剂为反应I；在同一温度下，曲线I 的催化效率最好，则在b 点的温度下，曲线I 的速率也是最快的，说明b点并未达到平衡，且 CCh的转化率将继续增大，即平衡仍将正向移动，则 v(正)吸逆)；若此反应在a 点时已达平衡状态，则继续升温就会使平衡移动，故 a 点的转化率比c 点高的原因为该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动；该条件下，-开始往2 L 恒容密闭容器中充入Im o l C C h 和 3 m o i H?,由图知，c 点时二氧化碳转化3开始(mol)CO2(g)1+3H2(g)03CH3OH(g)0+H2O(g)0变化(mol)2322323平衡(mol)_312323平衡时2 L 容器内C C h(g)、HMg)、C H3 0 H(g)、H2O(g)的浓度依次为m o l/L、6 m o l/L、m o l/L、2 31m o l/L,3则该反应的平衡常数K=cCH3OH(g)cH2O(g)cCO2(g)c3H2(g)1 1-X-3 3 63Q通过电解法由C O?制取CH QH,碳元素化合价降低，故是二氧化碳得电子被还原的反应，故二氧化碳在阴极反应，则生成CH QH 的电极反应式为C O2+6 e +6 H+=C H3 OH+H2O；根据图示，C Hj OHs C O)和 H2在 Li l、R h+催化作用下生产C H 3 c o 0 H 和 H 9,总反应的化学方程式为 C H3 OH+C O2+H2 L Rh*C H3 co OH+H2O。3 5.化学选修3：物质结构与性质(1 5 分)钳、钻、银及其化合物在工业和医药等领域有重要应用。回答下列问题：(1)筑波材料科学国家实验室发现了在5K下呈现超导性的晶体C o。？，其具有层状结构。晶体中原子O 与 C。的配位数之比为；C o,+的价层电子的轨道表示式为 o 配合物Ni(C O)4 常温下为液态，易溶于C C L,等有机溶剂。固态Ni(C O)4 属于 晶体。(3)某镇配合物结构如图所示。分 子 内 含 有 的 化 学 键 有(填 序 号)。A.氢键 B.共价键 C.离子键 D.配位键 E.金属键配合物中C、N、0三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序是N O C,试从原子结构解释为什么同周期元素原子的第一电离能N0：。(4)某研究小组将平面型的钻配合物分子进行层状堆砌，使每个分子中的伯原子在某一方向上排列成行，构成能导电的“分子金属”，其结构如图所示。“分子金属”可以导电，是因为 能沿着其中的金属原子链流动。“分子金属 中，伯原子是否以s p 3 的方式杂化？一(填 是 或 否)，其理由是(5)金属伯晶体中，钠原子的堆积方式类似于N a C I 晶胞中的钠离子或氯离子的堆积方式，其晶胞沿X、Y 或 Z轴的投影图如图所示，金属柏的密度为d g 则晶胞参数。=Pm(列计算式)。【答案】3d工 IMTETT 1：2分子(3)B、D 因为N 原子2 P 能级电子为半充满状态，较稳定不易失去电子，而0原子失去2 P 能级上一个电子可以达到较稳定的半充满状态3(4)电子 否 若的原子轨道为S P杂化，该分子结构为四面体，非平面结构Y S,小A 或 Y A【解析】(1)根据晶体中原子配位数之比等于电荷数之比，则由化学式可知,O 与 C o 的配位数之比为1:2；钻原子的原子序数为2 7 号，价电子排布式为3 d 7 4 s 2,则 C O,故答案为：因为N 原子 2 P 能级电子为半充满状态，较稳定不易失去电子，而原子失去2 P 能级上一个电子可以达到较稳定的半充满状态；（4）由结构示意图可知，每个分子中的铜原子在某一方向上排列成行，构成能导电的“分子金属”，则钳金属的价电子可在金属柏间传递而导电，因此“分子金属”可以导电是因为电子能沿着其中的金属原子链流动，故答案为；由结构示意图可知，分子金属 中，平面型的粕配合物分子进行层状堆砌，因此钳原子不可能以s p?的方式杂化，若为s p 3 杂化，空间构型应该为四面体形；（5）由金属的晶体中，的原子的堆积方式类似于N a C l 晶胞中的钠离子或氯离子的堆积方式和立方晶胞沿x、y 或 z 轴的投影图可知，晶体为面心立方最密堆积，一个晶胞中含有的钳原子个数为（8x 8 4x195-N+6 x 2 ）=4,则晶胞的质量为 人 g,体积为（a x 13 c m3,由金属钠的密度为d g/c n?可得：4x195八 二二席X1O“3 6.化学选 修 5：有机化学基础（1 5 分）合成药物盐酸普罗帕酮的中间体E和双酚A型聚碳酸酯H的路线:o已知:1.傕化剂RCOOR，+ROHRCOOR+ROH（R、R、R代表煌基）RCHO+RCH2cHo一区，RCH=CCHO+H20(R、R代表氢原子或煌基)i.(D A的结构简式是 o(2)试剂a是 o(3)C只含有一种官能团，反应的化学方程式是(4)反应的反应类型是 o(5)E中官能团是 o(6)下列说法正确的是：(填字母序号)。a.反应中C发生氧化反应b.可用FeCb溶液检验反应中A是否反应完全c.反应的反应物与生成物互为同分异构体e.反应是缩合聚合反应，生成了聚酯(7)I-J转化的一种路线如图，已知中间产物2转化为J是消去反应，写出中间产物1和中间产物2的结构简式。甘 士 知 -HBr-HBrj某试剂中间产物1-中间产物2-a j中间产物1：；中间产物2：。(8)G的分子式为C3H6。3,只含一种官能团，且核磁共振氢谱只有一种化学环境的氢，反应的化学方程式是。【答案】(1)O H (2)H2(3)2 -O H+。2曰2 =O+2H2O(4)取代反应(5)羟基、埃基(6)a b e d(8)2-O C I C H s+C H s O r O C H a二无条件+2 C H&C H 3【解析】根据产物结构简式及A分子式知，A为为取代反应；为加成反应，a0为H 2,B为 O H,为催化氧化生成C为D应 为 由 题 给 信 息 结 合I的结0 H 0构简式可知E为=,含有羟基、戮基，G的分子式为C 3 H 6。3,只含一种官能团，且核磁共振氢谱只有一种化学环境的氢，应为C H 3 O-A-O C H 3，由题给信息可知F 为CPQ(1)A的结构简式是(2)A与与氢气发生加成反应生成B：(3)C只含有一种官能团，为环己醇O O H,反应的化学方程式是：一OH+Ch2 =0+2比0。(4)0 H 0反应的反应类型是取代反应；(5)结构简式可知E为。，含有羟基、钺基；(6)C与过氧化物反应生成七元环酯，中C发生氧化反应，故a正确；A 能与F e C b溶液发生显0 H 0色反应，可 用F e C b溶液检验反应中A是否反应完全，故B正确；E为O,反应的反应物与生成物互为同分异构体，故c正确；对 比F的结构简式，反应中试剂b的结构简式是/-,CH3/_ _.HO 2 (CH3=/，故d正确。反应生成了聚酯但没有小分子生成，不是缩合聚合反应，0H 0 Br故e错误；(7)I含有碳碳双键，可与澳发生加成反应生成中间产物1：B r 脱oCC去 HBr生成中间产物 再脱去HBr可生成J；(8)G 的分子式为C3H6。3,只含一种官能团，且核磁共振氢谱只有一种化学环境的氢，0 时港班 0 0+2 CHECH,0 0反应的化学方程式是2 0&CH3+CH302)