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山东省2020年普通高中学业水平等级考试 　化学

一、单项选择题：本题共10小题，每题2分，共20分。每题只有一个选项最符合题意。
1．实验室中做法错误的是A．冷水贮存白磷B．浓硫酸干燥二氧化硫C．酒精灯直接加热蒸发皿D．二氧化碳灭火器扑灭金属钾的燃烧

2．不涉及氧化还原反应的是A．谷物发酵酿造食醋B．小苏打用作食品膨松剂C．含氯消毒剂用于环境消毒D．大气中NO₂参与酸雨形成

3．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X 原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z 可与X 形成淡黄色化合物
Z₂X₂，Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是

4．下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是 　A．键能 C—C>Si—Si、 C—H>Si—H，因此C₂H₆稳定性大于Si₂H₆
　B．立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体，因此具有很高的硬度
　C．SiH₄中Si的化合价为+4，CH₄中C的化合价为-4，因此SiH₄还原性小于CH₄
　D．Si原子间难形成双键而C原子间可以,是因为Si的原子半径大于C,难形成p-pπ键

5．利用下列装置（夹持装置略）进行实验，能达到实验目的的是

6．从中草药中提取的 calebin A（结构简式如下）可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于 calebin A的说法错误的是
　　A．可与FeCl₃溶液发生显色反应　　B．其酸性水解的产物均可与Na₂CO₃溶液反应
　　C．苯环上氢原子发生氯代时，一氯代物有6种 　　D．1mol该分子最多与8mol H₂发生加成反应

7．B₃N₃H₆（无机苯）的结构与苯类似，也有大π键。下列关于B₃N₃H₆的说法错误的是
A．其熔点主要取决于所含化学键的键能 B．形成大π键的电子全部由N提供 C．分子中B和N的杂化方式相同 D．分子中所有原子共平面

8．实验室分离Fe³⁺和Al³⁺的流程如下，已知Fe³⁺在浓盐酸中生成黄色配离子[FeCl₄]^-，该配离子在乙醚(Et₂O，沸点34.6℃)中生成缔合物Et₂O•H⁺•[FeCl₄]^-。下列说法错误的是　A．萃取振荡时，分液漏斗下口应倾斜向下 　B．分液时，先将下层液体由分液漏斗下口放出
　C．分液后水相为无色，说明已达到分离目的 　　D．蒸馏时选用直形冷凝管

9．以菱镁矿（主要成分为MgCO₃，含少量SiO₂、Fe₂O₃和Al₂O₃）为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下， 已知浸出时产生的废渣中有SO₂、Fe(OH)₃和Al(OH)₃。下列说法错误的是
　　A．浸出镁的反应为 MgO + 2NH₄Cl = MgCl₂ + 2NH₃↑ + H₂O　　B．浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
　　C．流程中可循环使用的物质有NH₃、NH₄Cl 　　D．分离Mg²⁺与Al³⁺、Fe³⁺是利用了它们氢氧化物K_sp 的不同

10．微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl 溶液模拟海水，
采用惰性电极，用下图装置处理有机废水（以含 CH₃COO^-的溶液为例）。下列说法错误的是
　A．负极反应为 CH₃COO^- + 2H₂O - 8e^- = 2CO₂↑ + 7H⁺　B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜
　C．电路中转移1mol电子时，海水理论上除盐58.5g 　D．电池工作一段时间后，正负极产生气体的物质的量比2:1

二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全选对得4分,有选错得0分。
11．下列操作不能达到实验目的的是A．  除去苯中少量的苯酚 ； 加入适量NaOH溶液，振荡、静置、分液。
B．  证明酸性：碳酸>苯酚； 将盐酸与NaHCO₃混合产生的气体直接通入苯酚钠溶液
C．  除去碱式滴定管胶管内的气泡 ； 将尖嘴垂直向下，挤压胶管内玻璃球将气泡排出
D．  配制用于检验醛基的氢氧化铜悬浊液 ； 向试管中加入2mL 10% NaOH溶液，再滴加数滴2% CuSO₄溶液，振荡

12．α-氰基丙烯酸异丁酯可用作医用胶，其结构简式如下。下列关于α-氰基丙烯酸异丁酯的说法错误的是
　A．其分子式为 C₈H₁₁NO₂ 　　B．分子中的碳原子有3种杂化方式
　C．分子中可能共平面的碳原子最多为6个 　　D．其任一含苯环的同分异构体中至少有4种不同化学环境的氢原子

13．采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是
　A．阳极反应为 2H₂O - 4e^- = 4H⁺ + O₂↑ 　　B．电解一段时间后，阳极室的pH未变
　C．电解过程中，H⁺由a极区向b极区迁移 　　D．电解一段时间后，a极生成的O₂与b极反应的O₂等量

14．1,3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步H⁺进攻1,3-丁二烯生成碳正离子;第二步Br_- 进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中能量变化如下图所示。已知0℃和40℃时，1,2-加成产物与1,4-加成产物的比例分别为70:30和15:85。下列说法正确的是
　A．1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定 　B．与0℃相比，40℃时1,3-丁二烯的转化率增大
　C．从0℃升至40℃，1,2-加成正反应速率增大，1,4-加成正反应速率减小
　D．从0℃升至40℃，1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度

15．25℃时，某混合溶液中c(CH₃COOH) + c(CH₃COO^-)=0.1 mol▪L^-1，1g c( CH₃COOH)、1g c(CH₃COO^-)、lg c(H⁺)和lg c(OH^-)随pH变化的关系如下图所示。Ka为CH₃COOH的电离常数，下列说法正确的是
　A．O点时，c(CH₃COOH) = c(CH₃COO^-)　　B．N点时， PH=-lg K_a
　C．该体系中， c(CH₃COOH) = mol▪L^-1　　D．pH由7到14的变化过程中， CH₃COO^-的水解程度始终增大

三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16．（12 分）用软锰矿（主要成分为MnO₂，含少量Fe₃O₄、Al₂O₃）和BaS制备高纯MnCO₃的工艺流程如下，已知：MnO₂是一种两性氧化物；25℃时相关物质的K_sp见下表。Fe(OH)₂的K_sp1×10^-16.3，Fe(OH)₃的K_sp 1×10^-38.6，Al(OH)₃的K_sp 1×10^-32.3，Mn(OH)₂的K_sp 1×10^-12.7。回答问题：（1）软锰矿预先粉碎的目的是________，MnO₂与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为_________。
　（2）BaS投料量不变，随MnO₂与BaS投料比增大，S量达最大值后无明显变化，而Ba(OH)₂量达最大值后会减小，减小原因是____。
　（3）滤液I可循环使用，应当将其导入到________操作中（填操作单元的名称）。
　（4）净化时需先加入的试剂X为____（填化学式）。再使用氨水调溶液的pH，则pH的理论最小值为_____(当溶液中某离子浓度c ≤ 1×10^-5 mol▪L^-1时，可认为该离子沉淀完全）。 　（5）碳化过程中发生反应的离子方程式为_______。

17．（12 分）CdSnAs₂是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题：
　（1）Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl₂反应生成SnCl₄。常温常压SnCl₄为无色液体，SnCl₄空间构型为___，固体的晶体类型为___。
　（2）NH₃、PH₃、AsH₃的沸点由高到低的顺序为___（填化学式，下同），还原性由强到弱的顺序为____，键角由大到小的顺序为___。
　（3）含有多个配位原子的配体与同一中心离子（或原子）通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd²⁺配合物的结构如图所示， 1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有________mol，该螯合物中N的杂化方式有____种。
　（4）以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可表示晶胞中各原子的位置，称原子的分数坐标。四方晶系CdSnAs₂的晶胞结构如下图，晶胞棱边夹角均90°，晶胞中部分原子的分数坐标如下表。
Cd： x0，y0，z0。Sn：x0，y0，z0.5。As：x0.25，y0.25，z0.125。
　一个晶胞中有____个Sn，找出距离Cd(0,0,0)最近的Sn______（用分数坐标表示）。CdSnAs₂晶体中与单个Sn键合的As有____个。

18．(12 分)探究CH₃OH合成反应化学平衡的影响因素，利于提高CH₃OH的产率。以CO₂、H₂为原料合成CH₃OH涉及的主要反应如下：
Ⅰ． CO₂(g) + 3H₂(g) CH₃OH(g) + H₂O(g)∆H₁ = -49.5 kJ•mol^-1
Ⅱ． CO(g) + 2H₂(g) CH₃OH(g)∆H₂ = -90.4 kJ•mol^-1；    Ⅲ． CO₂(g) + H₂(g) CO(g) + H₂O(g)∆H₃。回答下列问题：
　（1）∆H₃ =____KJ•mol^-1。 　（2）一定条件下，向体积V L的恒容密闭容器中通入1mol CO₂和3mol H₂发生上述反应，平衡时，容器中CH₃OH(g)为ɑ mol,CO为b mol，此时H₂O(g)浓度为____mol•L^-1（用含a、b、V的代数式表示，下同），反应Ⅲ平衡常数为____。
　（3）不同压强下，按照n(CO₂)：n(H₂)=1：3投料，实验测定CO₂的平衡转化率和CH₃OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。
　已知：CO₂的平衡转化率=( n(CO₂)_初始- n(CO₂)_平衡)/ n(CO₂)_初始 ×100%　;CH₃OH的平衡产率=n(CH₃OH)_平衡 / n(CO₂)_初始 ×100%
　其中纵坐标表示CO₂平衡转化率的是图_____（填甲或乙）；压强p₁、p₂、p₃由大到小的顺序为_____；图乙中T₁温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是_______。
　（4）为同时提高CO₂的平衡转化率和CH₃OH的平衡产率，应选择的反应条件为____（填标号）。
A．低温、高压B．高温、低压C．低温、低压D．高温、高压

19．（12分）化合物F是合成吲哚-2-酮类药物的中间体，合成路线如下：

　　已知：

　　Ar为芳基；X = Cl，Br； Z 或Z' = COR，CONHR，COOR等。回答下列问题：
　（1）实验室制备A的化学方程式为___，提高A产率的方法是___；A的某同分异构体只有一种化学环境的碳原子，结构简式为_____。
　（2）C→D的反应类型为_________；E中含氧官能团的名称为________。
　（3）C的结构简式为_________，F的结构简式为__________。
　（4）Br₂ 和—NH₃ 的反应与Br₂ 和苯酚的反应类似，以—NH₃ 和 为原料合成，写出较优合成路线。

20．（12分）某同学利用Cl₂氧化K₂MnO₄制备KMnO₄的装置如下图所示（夹持装置略）：
　　已知：锰酸钾（K₂MnO₄）在浓强碱溶液中稳定存在，碱性减弱时易发生反应：3MnO + 2H₂O = 2MnO + MnO₂↓ + 4OH^-
　　回答下列问题：（1）装置A中a作用是_____；装置C中试剂为____；装置A中制备Cl₂化学方程式为_____。
（2）上述装置存在一处缺陷，会导致KMnO₄产率降低，改进的方法是___________。
（3）KMnO₄常作氧化还原滴定的氧化剂，滴定时将KMnO₄溶液加入____（填酸式或碱式）滴定管中;在50.00 mL滴定管中,若KMnO₄溶液起始读数15.00 mL,此时滴定管中KMnO₄溶液的实际体积为___(填标号)。
A．15.00 mL　 B．35.00mL　C．大于35.00mL　D．小于15.00mL
　　（4）某FeC₂O₄·2H₂O样品中可能含杂质Fe₂(C₂O₄)₃、H₂C₂O₄·2H₂O，采用KMnO₄滴定法测定该样品的组成，实验步骤如下：
　　Ⅰ．取m g样品于锥形瓶中，加入稀H₂SO₄溶解，水浴加热至75℃。用 c mol·L^-1的KMnO₄溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色，消耗KMnO₄溶液V₁ mL。
　　Ⅱ．向上述溶液中加入适量还原剂将Fe³⁺完全还原为Fe²⁺，加入稀H₂SO₄酸化后，在75℃继续用KMnO₄溶液滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色，又消耗KMnO₄溶液V₂ mL。
　　样品中所含H₂C₂O₄·2H₂O (M = 126 g﹒mol^-1)的质量分数表达式为_________。
　　下列关于样品组成分析的说法，正确的是______（填标号）。
　A．V₁ /V₂ = 3时，样品中一定不含杂质　　B．V₁ /V₂越大，样品中H₂C₂O₄·2H₂O 含量一定越高
　C．若步骤I中滴入KMnO₄溶液不足,则测得样品中Fe元素含量偏低　D.若所用KMnO₄溶液实际浓度偏低,则测得样品中Fe元素含量偏高