2020届高三模拟预测卷(全国Ⅰ卷) 化学部分试题
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【满分:100分】
可能用到的相对原子质量:H—1 Li—7 B—11 C—12 N—14 O—16 P—31
7.据报道,新冠肺炎传播途径包括飞沫和气溶胶传播。在新冠肺炎防疫中普遍使用的医用外科口罩的结构如图所示。下列说法不合理的是( )
A.耳带的主要材料为聚氨酯类纤维和聚酯类纤维,这是些都为合成高分子材料
B.鼻夹可以采用过胶铝条,主要体现了铝的硬度适中和延展性好
C.过滤层由于缝隙小和静电作用,可以过滤吸附气溶胶中的颗粒和病毒
D.口罩在使用后不要用手直接接触外层,并直接丢弃避免被感染
8.硫酸亚铁铵又称摩尔盐,常用于医药、冶金、电镀等领域。室温下关于硫酸亚铁铵溶液的说法正确的是( )
A.与可以大量共存
B.可使酸性高锰酸钾溶液褪为无色
C.溶液中水电离出的可能为
D.向其中滴加溶液可能发生的离子反应为:
9.某有机物的结构简式为。下列关于该有机物的说法正确的是( )
A.分子式为
B.能发生加成、氧化反应,不能发生取代反应
C.苯环上的一溴代物有6种
D.1 mol该有机物在一定条件下和反应,最多消耗8 mol
10.实验室可通过HCl在加热条件下与Fe反应制备,其实验装置如图所示。下列相关说法正确 的是( )
A.装置b中盛放饱和溶液,以除去气体中的杂质
B.装置a也适合实验室制备氯气
C.为使铁粉充分转化为,实验过程中,必须先加热c处酒精灯
D.检验产物中的可用酸性溶液
11.已知:在水中完全电离为和,其溶液显弱碱性。工业上常用惰性电极在一定温度下电解溶液生产单质银。我国化工专家创造性地设计了旋转阴极,并使用刮削器将阴极表面产生的单质银及时刮削下来得到质量优良的银粉(装置如图)。下列说法不正确的是( )
A.直流电源的b极为负极,电极A、B均为阳极
B.旋转阴极的电极反应式为
C.每转移电子,在A、B两极上共产生
D.装置工作一段时间后,电解池中可得到一种氮肥
12.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y、W同主族,Z、W同周期,X、Y、Z三种元素形成一种化合物M,25℃时,的M溶液中。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:Y<Z<W
B.X分别与Z、W形成的化合物中,所含化学键类型相同
C.Y、W分别形成的简单氢化物的沸点:
D.Y分别与Z、W均可形成具有漂白性的化合物
13.室温下,用0.10 NaOH溶液滴定0.10 溶液,滴定过程中溶液的pH与两溶液体积比的曲线如下图,下列结论不正确的是( )
A.第一反应终点X存在:
B.该滴定实验过程第二反应终点应选择酚酞作指示剂
C.反应的平衡常数
D.pH相同的溶液与盐酸稀释相同倍数后,溶液的pH小于盐酸的pH
26.(15分)氮化锶( )是做荧光粉的原料,工业上采用将金属锶放在镍舟中,与净化 过的气流在460℃下反应制得。某兴趣小组设计利用下列装置模拟制备氮化锶。
已知:
①锶位于元素周期表中第五周期第ⅡA族。
②氮化锶遇水极易水解生成氢氧化锶和氨气。
③实验室用饱和氯化铵溶液和亚硝酸钠溶液共热制备氮气。
回答下列问题:
(1)装置A中盛放溶液的仪器名称为 ,橡皮管的作用是 。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(3)按气流从左至右,实验装置依次连接的顺序为 → → → (用字母表示)。
(4)工业生产中欲使Sr反应完全,当吸收氮的作用减缓时将温度提高到700 ~ 750℃,分析可能的原因是 。
(5)反应结束后,取产品,向其中加入适量的水微热。将产生的气体通过足量的浓硫酸,浓硫酸增重,则产品纯度为 (用表示)。
27.(14分)著名化学家徐光宪在稀土领域贡献突出,被誉为“稀土界的袁隆平”。钇是稀土元素之一,我国蕴藏着包矿石,工业上通过如图所示工艺流程制取氧化钇,并获得副产物铍。
已知:i.钇(Y)的常见化合价为+3;
ⅱ.铍和铝处于元素周期表的对角线位置,化学性质相似;
ⅲ.相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表:
离子 | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
2.1 | 3.1 | |
6.0 | 8.3 |
(1)①滤渣D的主要成分是 (填化学式)。
②试剂A可以是 (填标号)。
A. NaOH溶液 B.氨水 C. D.
(2)用氨水调节时4的取值范围是 。
(3)计算常温下的平衡常数= (常温下 )。
(4)滤液Ⅲ加入氨水产生沉淀的离子方程式为 。
(5)从溶液中得到固体的操作是 。
(6)常见的由固体生产Be的工业方法有两种,
①电解法:电解混合熔融盐制备Be;
②热还原法:熔融条件下,钾还原制备Be。以上两种方法你认为哪种更好并请说明理由 。
28.(14分)氢气是优质清洁能源,科学研究利用乙醇氧化重整制取氢气是能源发展的一个重要方向,已知:氢气的燃烧热,乙醇的燃烧热。
(1)写出液态乙醇与液态水反应生成二氧化碳与氢气的热化学方程式:____________。
(2)通过控制反应条件,在绝热反应容器内使乙醇与水、乙醇与氧气分别反应,为了使容器温度保持不变,则理论上参加反应的___________________ (结果保留1位小数)。
(3)在容器中起始和的条件下,反应温度与各组分物质的量分数的关系如下图所示。
①在500~1 300 K范围内,容器内乙醇与水、乙醇与氧气发生的两个反应_____________(选填“是”或“不是”)可逆反应。
②当容器体积为2 L,反应温度在1 300 K时,反应t小时后测得容器中 ,,则容器中生成氢气的平均反应速率_
______。
③若1 150 K时,测得容器中,,则该温度下容器中副反应 的平衡常数_______________。
(4)在恒容密闭容器中发生如下储氢反应:
下图为的产率与反应温度的关系曲线:
①反应达到平衡时,下列有关叙述正确的是__________________。(填字母)
A.向容器中再充入一定量,的转化率减小
B.若向容器内加入少量Na,则
C.升高温度,放氢速率加快,重新达到平衡时容器压强增大
D.降低温度,平衡正向移动,该反应的平衡常数增大
②水解可放出氢气,反应的化学方程式为,在酸性条件下, 不能稳定存在的原因是_____________________(用离子方程式表示)。
35.铁、磷是与生命活动密不可分的元素,回答下列问题:
(1)可用于制备药物、食品、肥料等,其中H、O、P的电负性由小到大的顺序为_______________。
(2)在元素周期表中,锰和铁相邻,锰、铁的电离能数据如下:
元素 | |||
Mn | 717.3 | 1509.9 | 3248 |
Fe | 762.5 | 1561.9 | 2953 |
从原子结构角度解释第三电离能的原因:________________。
(3)基态P原子的价层电子排布图为_______________,电子占据最高能级的电子云轮廓图形状为__________________。
(4)、的晶体类型相同,其中熔点较高的是___________,其原因是______________。
(5)磷与Na、Mg可形成配合物,其中的空间构型为_______________。
(6)磷化硼晶体是一种新型超硬耐高温材料,属于等轴晶系(立方体形),其晶胞中原子沿z轴方向在平面的投影如图所示。已知原子旁标注的数字表示每个原子位于z轴的高度(部分相同位置的原子未标注),晶体密度为,表示阿伏加德罗常数的值。1个磷化硼晶胞中含有____________个P原子,其中x与y原子间的距离是_______________cm(用含d、的代数式表示)。
36.环状有机物H是合成某药物的一种中间体,其合成路线如图所示:
已知:①
②
③G的结构简式为
回答下列问题:
(1)写出C中官能团的名称_________________,A→B的反应条件为___________,C→D的反应类型为____________________。
(2)Y的结构简式为________________,H中含有______________个手性碳原子。
(3)写出D→E的化学反应方程式_________________。
(4)芳香化合物M是X脱去一个氢分子得到有机物的同分异构体,写出符合下列条件的M的结构简式__________________。
①能与溶液发生显色反应;
②含有;
③核磁共振氢谱有6组峰,峰面积之比为1︰2︰2︰2︰2︰2。
(5)设计以A及丙烯为原料制备的合成路线(其他试剂任选)。
答案以及解析
7.答案:D
解析:D项,使用后的口罩需要进行必要的消毒和分类回收处理,避免污染环境,D项不合理。
8.答案:D
解析:A.与结合会发生互相促进水解反应,生成沉淀和,因此二者不能大量共存,错误。
B.具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但反应后生成的会使溶液显浅黄色,错误。
C.溶液中的和能够发生水解反应,促进水的电离,因此室温下水电离出的—定大于,错误。
D.硫酸亚铁铵溶液与氢氧化钡溶液反应时,与反应生成沉淀,与反应生成,正确。
9.答案:C
解析:该有机物的分子式为,故A错误;该有机物分子中有碳碳双键,能发生加成反应,有羟基,能发生氧化反应有羟基、羧基、酯基,能发生取代反应,故B错误;该有机物苯环上的一溴代物有6种,故C正确;1 mol该有机物在一定条件下和反应, 最多消耗7 mol,故D错误。
10.答案:B
解析:装置b中应该放入浓硫酸,目的是除去HCl中的水蒸气,A错误;实验室制备氯体与液体混合加热,所以装置a符合题意,B正确;为防止加热条件下,铁粉与空气中氧气反应,实验过程中,必须先加热a处酒精灯,再加热c处酒精灯,错误;酸性条件下,也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误。
11.答案:C
解析:由题图可知,旋转阴极与直流电源的b极相连,则b极为直流电源的负极,直流电源的a极为正极,电极A、B均与直流电源的a极相连,则电极A、B均为阳极,A正确;题干信息提示,旋转阴极产生单质银,则溶液中的在阴极得电子,电极反应式为,B正确;阳极反应式为,每转移电子,生成,因温度与压强未知,故无法确定的体积是否为,C错误;根据上述两个电极反应式可知,阴极产生,阳极产生,溶液中还有,则得到的是一种氮肥,D正确。
12.答案:D
解析:根据题给信息可推出X、Y、Z、W分别为H、O、Na、S。简单离子半径:Z<Y<W,故A错误;X分别与Z、W形成的化合物为NaH、H2S,NaH为离子化合物,H2S为共价化合物,所含化学键类型不相同,故B错误;Y、W分别形成的简单氢化物为H2O、H2S,水分子间可形成氢键,则沸点:H2O>H2S,故C错误;Y分别与Z、W形成的具有漂白性的化合物为Na2O2、SO2,故D正确。
13.答案:A
解析:第一反应终点生成NaHA,存在质子守恒:,A错误;该滴定实验过程第二反应终点显碱性,选择酚酞作指示剂,B正确;由W点知:的,Y点的电离常数,叠加求得,C正确;因为是弱电解质,溶液存在电离平衡,改变条件,平衡移动,所以,pH相同的溶液与盐酸稀释相同倍数后,溶液的pH小于盐酸的pH,D正确。
26.答案:(1)分液漏斗(1分);平衡气压,使液体顺利流下(2分)
(2)(3分)
(3)ACDB(CB互换不扣分)(4分)
(4)温度升高,化学反应速率加快(1分);温度升高使化学平衡正向移动(其他合理答案均可)(1分)
(5)(3分)
解析: 由信息①锶位于周期表第五周期第ⅡA族,可知锶的化学性质活泼,与氧气、水等均易反应; ②氮化锶遇水极易水解生成氢氧化锶和氨气,说明制备时必须保持干燥;③实验室用饱和氯化铵溶液和亚硝酸钠溶液共热制备氮气,说明了反应的产物是氯化钠、氮气和水。
(1)通过橡皮管将分液漏斗与蒸馏烧瓶相连,可起到平衡烧瓶和漏斗内压强,确保液体顺利流下的作用。
(3)观察装置,A装置产生氮气,由于含有水蒸气,故必须干燥,然后与锶发生反应,由于锶和氮化锶都易与水蒸气反应,故要加一个干燥装置,防止空气中的水蒸气进入D装置,故答案为ACDB。
(4)当吸收氮的作用减缓时将温度提高到700~750℃,可使Sr反应完全,故从速率和平衡的角 度分析,可能的原因是温度升高,化学反应速率加快或平衡正向移动。
(5)浓硫酸增重的质量就是的质量,根据反应,可得氮化锶的质量为,故纯度为。
27.答案:(1)①(1分)② B(2分)
(2)(2分)
(3)(2分)
(4)(3分)
(5)蒸发结晶时,向溶液中持续通入HCl气体(或在HCl气流中加热蒸干)(2分)
(6)电解法好,同时能得到工业原料 (或热还原法好,操作简单,不产生有毒气体)(2分)
解析:(1)①根据已知信息i和流程中“”可知,钇矿石的化学式可改写为,则铁元素的化合价为+2。根据已知信息ii知,BeO是两性氧化物,所以钇矿石和NaOH共熔后加水溶解,“滤液Ⅰ”的主要成分为和,钇元素和铁元素留在“滤渣Ⅰ”中。和中加入过量盐酸发生反应生成,不溶于水,过滤后“滤液Ⅱ”的主要成分为如,“滤液Ⅱ”的主要成分为。
②“滤液Ⅱ”中加入过量试剂A后过滤得到沉淀,根据已知信息ii可知具有两性,能与强碱发生反应,所以选择弱碱氨水沉淀,故选B。
(2)向含钇元素和铁元素的“滤渣Ⅰ”中加入稀盐酸溶解,得到含 (共熔过程中铁元素被氧气氧化为+3价)的溶液,滴加氨水调节后过滤,“滤液Ⅰ”中含有钇元素,所以该操作的目的是除去溶液中的使其转化为沉淀,但不能使转化为沉淀,结合已知信息iii可知,a的取值范围为。
(3)平衡常数。
(4)“滤液Ⅲ”的主要成分是,加入氨水后生成,化学反应方程式为,根据离子方程式的拆分规则可写出离子方程式。
(5)根据已知信息ii可知,易水解,为抑制水解需要在酸性环境中加热蒸干溶液才能得到固体。不产生有毒气体,且操作简单,因此热还原法好。)
(6)混合熔融盐发生的反应为,得到Be的同时还有生成,是常用的工业原料,因此电解法好。 (热还原法制备Be的反应为,不产生有毒气体,且操作简单,因此热还原法好。)
28.答案:(1)(3分)
(2)3.9(2分)
(3)①不是(1分);②(2分);③0.8(2分)
(4)①CD(2分);②(2分)
解析:(1)由已知氢气与乙醇的燃烧热化学方程式,再依据盖斯定律可得: 。
(2)为了使容器温度保持不变,容器内反应放出的热量应该等于吸收的热量,由此计算得出。
(3)①由图像可知反应物乙醇的含量为零,所以,两个反应均不是可逆反应,②由氢原子与碳原子守恒,可以求出反应经过t小时后,容器中生成氢气的物质的量是2.8 mol,由此,容器中生成氢气的平均反应速率。③1 150 K时,测得容器中,,此时,CO与的物质的量分数相等,由平衡常数表达式计算平衡常数K等于0.8。
(4)①由方程式可知,只有一种气体(),加入,在恒容密闭容器中,平衡正向移动,的转化率增大,故A错误;容器中Na为固体,加固体对平衡无影响,平衡不移动,故B错误; C项与D项的描述是正确的。②由水解信息,可推知:。
35.答案:(1)H<P<O(2分)
(2)再失去一个电子,其3d能级就能达到半充满稳定结构,而的3d能级已经达到半充满稳定结构,再失去一个电子相对较难(2分)
(3)(2分);哑铃形(或纺锤形)(1分)
(4)(1分);、都为分子晶体,的相对分子质量较大,分子间作用力较强,熔点较高(2分)
(5)平面三角形(1分)
(6)4(2分);(或)(2分)
解析:(1)磷的氧化物中磷显正化合价,磷化氢中磷显负化合价,故电负性:O>P>H。
(2)的价层电子排布式为,3d能级达到半充满稳定结构,的价层电子排布式为,所以再失去一个电子所需要的能量较小。
(3)基态P原子的价层电子排布式为,由此可得其价层电子排布图,其电子占据最高能级为3p,电子云轮廓图为哑铃形。
(4)、都是分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔点越高,故的熔点高。
(5)中P的价层有3对电子,3对电子都是成键电子,没有孤电子对,故的空间构型呈平面三角形。
(6)观察图像知,磷化硼晶胞中,8个P原子位于立方体顶点,6个P原子位于面心,4个B原子位于体内,故1个磷化硼晶胞中含4个P原子。由图示可知,磷化硼的晶胞参数为,。若以晶胞前左下磷原子的位置为坐标原点,则两个硼原子坐标分别为、,利用勾股定理,x和y原子间的距离等于。
36.答案:(1)羟基、溴原子(2分);NaOH(水)溶液,加热(2分);消去反应(1分)
(2)(1分);3(2分)
(3)(2分)
(4)(2分)
(5)
(3分)