2021届高考化学模拟预热卷(福建地区专用)
展开一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.环境保护是当今倍受人们关注的社会问题。下列叙述不正确的是( )
A. 二氧化硫会形成酸雨B. 氮氧化物会形成光化学烟雾
C. 氟利昂会破坏臭氧层D. 一氧化碳会造成温室效应
2.某有机物的结构为 ,这种有机物不可能具有的性质是( )
A. 能跟NaOH溶液反应B. 能使酸性溶液褪色
C. 能发生酯化反应D. 能发生水解反应
3.表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.7.8 g固体中离子总数为0.4
B.1 ml OH(羟基)所含电子数为10
C.1 ml Fe与足量浓盐酸反应转移电子数为3
D.常温下,1 L.0.1 ml/L溶液中数目小于0.1
4.下列实验中,所选装置或实验设计合理的是( )
A.用图①所示装置可以除去溶液中的杂质
B.用乙醇提取溴水中的溴选择图②所示装置
C.用图③所示装置可以分离乙醇水溶液
D.用图④所示装置可除去中含有的少量HCl
5.化工生产中含Cu2+的废水常用MnS(s)作沉淀剂,其反应原理为。一定温度下,下列有关该反应的推理正确的是( )
A.该反应达到平衡时,=
B.平衡体系中加入少量CuS(s)后,变小
C.平衡体系中加入少量 (s)后,变大
D.该反应平衡常数表达式:
6.W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大。Y是短周期中原子半径最大的元素;元素X和Z同族,Z的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液与W的单质反应,生成两种能使澄清石灰水变浑浊的无色气体。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径大小为X<Z<Y
B.工业上采用电解法制备单质X
C.Y和Z的氢化物的沸点中较高的是Z
D.Z元素的氧化物和氢化物之间能相互反应
7.下列反应的离子方程式正确的是( )
A.溶于氢碘酸:
B.溶液与足量的反应:
C.向明矾溶液中逐滴加入溶液至恰好沉淀完全:
D.用铜作电极电解溶液:
8.科学家近年发明了一种新型水介质电池。电池示意图如图,电极为金属锌和选择性催化材料,放电时,温室气体被转化为储氢物质甲酸等,为解决环境和能源问题提供了一种新途径。
下列说法错误的是( )
A.放电时,负极反应为
B.放电时,转化为HCOOH,转移的电子数为2 ml
C.充电时,电池总反应为
D.充电时,正极溶液中浓度升高
9.工业生产上用过量烧碱溶液处理某矿物(含),过滤后得到滤液用溶液处理,测得溶液pH和生成的量随加入溶液体积变化的曲线如图,下列有关说法不正确的是( )
A.生成沉淀的离子方程式为
B.原液中
C.a点溶液中存在:
D.a点水的电离程度小于b点水的电离程度
10.NSR技术能降低柴油发动机在空气过量条件下的排放,其工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.降低排放可以减少酸雨的形成
B.储存过程中被氧化
C.还原过程中消耗1 ml 转移的电子数为5(为阿伏加德罗常数的值)
D.通过BaO和的相互转化实现的储存和还原
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11.(13分)某含镍(Ni)废催化剂中主要含有Ni,还含有及其他不溶于酸、碱的杂质。现用含镍废催化剂制备晶体,其流程图如下:
回答下列问题:
(1)“碱浸”的目的是除去含镍(Ni)废催化剂中的______(填化学式)。
(2)“净化除杂”第一步:加入一定量溶液,搅拌,充分反应。反应过程中需要控制温度40℃左右,其原因是____________。
第二步:调节pH使溶液中铁元素沉淀完全,“沉铁”时,反应温度和反应终点pH对铁的沉淀率的影响分别如图所示。从反应温度、终点pH看最佳的工艺条件是______________。
(3)“操作A”首先需要用硫酸调节滤液pH为2~3的目的是______________。然后进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥等操作。其中利用乙醇洗涤硫酸镍晶体的优点是______________。
(4)在强碱溶液中用次氯酸钠氧化,可以制得碱性镍氢电池电极材料NiOOH。
①该反应的离子方程式为______________。
②已知混合动力汽车的碱性镍氢电池的工作原理如图所示。
该电池放电时,正极的电极反应式为___________。
12.(14分)某实验小组对KSCN的性质进行探究,设计如下实验:
(1)存在两种结构式,分别为和,是二者的互变异构的混合物,请写出的电子式:_________________________。
(2)①用离子方程式表示实验Ⅰ溶液变红的原因:____________________________。
②针对实验Ⅰ中红色褪去的原因,小组同学认为是被酸性氧化为,并设计如图实验装置证实了猜想是成立的。其中电解质溶液中的离子交换膜是_____________(填“阳离子交换膜”“阴离子交换膜”或“质子交换膜”)。
(3)针对实验Ⅱ“红色明显变浅”的现象,实验小组进行探究。
甲同学认为可以与反应生成无色络合离子,使平衡左移,红色明显变浅,而不络合,于是甲设计了如下实验:
由此推测,实验Ⅱ“红色明显变浅”的原因是_____________________。
(4)工业上测定钛铁合金中钛含量的其中一步反应原理是以KSCN为指示剂,用标准溶液滴定Ti(Ⅲ),反应的化学方程式为,则达到滴定终点的实验现象是___________________________。
13.(13分)乙酸制氢具有重要意义:
热裂解反应:
脱羧基反应:
(1)________________。
(2)在密闭容器中,利用乙酸制氢,选择的压强为________________(填“高压”或“常压”)。其中温度与气体产率的关系如图:
①约650℃之前,脱羧基反应活化能低,反应速率快,很快达到平衡,故氢气产率低于甲烷;650℃之后氢气产率高于甲烷,理由是_________________________。
②保持其他条件不变,在乙酸气中掺杂一定量的水,氢气产率显著提高而CO的产率下降,请用化学方程式表示:____________________________。
(3)保持温度为℃,压强为不变的条件下,在密闭容器中投入一定量的醋酸发生上述两个反应,达到平衡时热裂解反应消耗乙酸20%,脱羧基反应消耗乙酸60%,则平衡时乙酸体积分数为_______________________(结果保留1位小数);脱羧基反应的平衡常数为______________________kPa(结果保留1位小数)。
(4)光催化反应技术使用和_____________________(填化学式)直接合成乙酸,且符合“绿色化学”的要求(原子利用率100%)。
(5)若室温下将的溶液和溶液等体积混合,恢复室温后有,则乙酸的电离平衡常数________________(用含的代数式表示)。
14.(10分)镓(Ga)、锗(Ge)、硅(Si)、硒(Se)的单质及某些化合物如砷化镓、磷化镓等都是常用的半导体材料,应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。回答下列问题:
(1)硒常用作光敏材料,基态硒原子的核外电子排布式为___________________;与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的元素有_________________种;的空间构型是_______________________。
(2)水晶的主要成分是二氧化硅,在水晶中硅原子的配位数是___________________。硅与氢结合能形成一系列的二元化合物等,与氯、溴结合能形成,上述四种物质沸点由高到低顺序为________________,丁硅烯中键与键个数之比为____________________。
(3)GaN、GaP、GaAs都是很好的半导体材料,熔点如表所示,分析其变化原因:_____________________________。
(4)GaN晶胞结构如图甲所示。已知六棱柱底边边长为,阿伏加德罗常数的值为。
①晶胞中镓原子采用六方最密堆积,每个镓原子周围距离最近的镓原子数目为__________________。
②从GaN晶体中“分割”出的平行六面体如图乙。若该平行六面体的高为,GaN晶体的密度为___________________(用表示)。
15.(10分)SPIA是一种星形聚合物,可经下列反应路线得到(部分反应条件未注明)。
已知:SPLA的结构为,其中R为。
(1)A是葡萄糖,结构简式是,用系统命名法命名葡萄糖的名称是______________。
(2)B中官能团名称是______________。
(3)D结构中有3个相同的基团,且1mlD能与2ml反应,则D的结构简式是________________。D与银氨溶液反应的化学方程式为______________。
(4)D→E的化学反应类型是________;乙醛和甲醛生成D的反应类型是______________。
(5)B的直链同分异构体G的分子中不含甲基,G既不能与溶液反应,又不能与新制反应,且1mlG与足量Na反应生成1ml,则G的结构简式为______________。
(6)设计由2-氯丙醛合成的合成路线(无机试剂任选):__________________。
答案以及解析
1.答案:D
解析:A.二氧化硫是形成酸雨的主要物质,故A正确;
B.氮氧化物会形成光化学烟雾,故B正确;
C.氟里昂能引起臭氧层破坏,故C正确;
D.二氧化碳会造成温室效应,一氧化碳不会造成温室效应,故D错误。
故选:D。
2.答案:D
解析:该有机物分子中有羧基,能跟NaOH溶液反应,A正确。该有机物分子中有碳碳双键和羟基,且与苯环相连的碳原子上有氢原子,故其能使酸性溶液褪色,B正确。该有机物分子中有羧基和羟基,故其能发生酯化反应,C正确。该有机物分子中没有能发生水解反应的官能团,D不正确。
3.答案:D
解析:7.8 g即0.1 ml固体中含有0.2个钠离子和0.1个过氧根离子,其离子总数为0.3,故A项错误;1 mlOH(羟基)所含电子数为9,故B项错误;因为Fe与浓盐酸反应时只能产生,所以 1 ml Fe与足量浓盐酸反应转移电子数为2,故C项错误;由子是强碱弱酸盐,在水溶液中会水解,导致常温下;1 L 0.1 ml/L溶液中数目小于0.1,故D项正确。
4.答案:A
解析:不溶于水,可通过图①装置过滤除去溶液中的杂质,A正确;乙醇与水可以任意比互溶,不能分层,B错误;乙醇和水沸点太接近,使用蒸馏并不能使两者完全分离,可以向混合溶液中加入过量CaO,然后再蒸馏,C错误;溶液吸收HCl的同时,也吸收,转变成,因此不能用溶液,应该用饱和食盐水,D错误。
5.答案:C
解析:A.该反应达到平衡时离子的浓度保持不变,但不一定相等,故A错误;
B.因为CuS为固体,加入后不改变平衡,故锰离子的浓度不变,故B错误;
C.根据反应物的浓度增大,平衡正向移动,所以变大,故C正确;
D.已知,由反应可知,反应的平衡常数,故D错误。
故选C。
6.答案:D
解析:
X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大。Y是短周期中原子半径最大的元素,则Y为Na元素;Z的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液与W的单质反应,生成两种能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,生成的气体为二氧化硫和二氧化碳,则Z为S,W为C元素;元素X和Z同族,则X为O元素。A.离子核外电子层数越多,离子半径越大,当离子核外电子层相同时,离子的核电荷数越大离子半径越小,故离子半径:Y<X<Z,A错误;B.工业上一般用分离液态空气方法制取单质,B错误;C.Y的氢化物NaH是离子化合物,离子之间以离子键结合,离子键是一种强烈的相互作用,断裂消耗较高能量;而Z的氢化物属于分子晶体,分子间以微弱的分子间作用力结合,断裂消耗的能量较小,故Y和Z的氢化物的沸点中较高的是Y,C错误;D.Z是S,S的氧化物有,氢化物是都可以与发生氧化还原反应产生S单质和,D正确;故合理选项是D。
7.答案:B
解析:氧化铁溶于氢碘酸生成的铁离子与碘离子发生氧化还原反应生成碘单质和亚铁离子,离子方程式为,A错误;与足量的反应生成和,离子方程式为,B正确;向明矾溶液中逐滴加入溶液至恰好沉淀完全,则与的物质的量之比为1:2,生成偏铝酸钾、硫酸钡沉淀和水,离子方程式为,C错误;用铜作电极电解硫酸铜溶液,阳极上铜被氧化生成铜离子,阴极上铜离子被还原生成铜单质,电解过程中没有氧气生成,D错误。
8.答案:D
解析:由题给装置图可知,放电时负极梓失去电子后结合生成,负极反应为, A项正确;放电时,正极上得电子生成HCOOH,中C的化合价为+4,HCOOH中C的化合价为+2,转化为1ml HCOOH,转移2ml电子,B项正确;充电 时阴极上参与反应得到锌,阳极上参与反应得到氧气,电池总反应为,C项正确;充电时,阳极上发生失电子的氧化反应:,氢氧根离子浓度降低,D项错误。
9.答案:B
解析:根据强酸制弱酸原理可以写出离子方程式,A正确;加入40mL溶液时沉淀最多,沉淀为0.032ml,前8mL溶液和氢氧化钠反应不生成沉淀,后32mL溶液与偏铝酸钠反应生成沉淀,则原溶液物质的量浓度,原溶液中的物料守恒为,B错误;a点为偏铝酸钠和氢氧化钠混合溶液,根据电荷守恒可以写出:,C正确;a点为偏铝酸钠和氢氧化钠的混合液,b点为偏铝酸钠与碳酸钠的混合液,因为酸碱抑制水的电离,盐类水解促进水的电离,所以水的电离程度:a点小于b点,D正确。
10.答案:C
解析:可形成硝酸型酸雨,降低排放可以减少酸雨的形成,A选项正确;储存过程中中N元素的化合价升高,被氧化,B选项正确;还原过程中,中N元素化合价从+5价降低为0价,消耗1 ml 转移的电子数为10,C选项错误;由图示可知,通过BaO和的相互转化可实现的储存和还原,D选项正确。
11.答案:(1)(2分)
(2)加快反应速率,防止温度过高分解(1分)反应温度85℃、终点pH=3.5(2分)
(3)防止在浓缩结晶过程中发生水解(2分)减少硫酸镍晶体因溶解而造成的损失,更有利于硫酸镍晶体的干燥(2分)
(4)①(2分)
②(2分)
解析:(1)铝和氧化铝都可以和强碱反应,“碱浸”过程是为了除去铝及其氧化物。
(2)受热易分解,所以“净化除杂”控制温度在40℃左右既可以加快反应速率,又能防止因温度过高而分解;由图像易知“沉铁”时的适宜条件为反应温度85℃、终点PH=3.5。
(3)易水解,“操作A”用硫酸调节滤液pH为2~3的目的是防止在浓缩结晶过程中发生水解。
(4)①在强碱溶液中与次氯酸钠发生氧化还原反应生成NiOOH和NaCl,反应的离子方程式为;②碱性溶液中,正极NiOOH得电子还原为,电极反应式为。
12.答案:(1)(2分)
(2)①(3分),(3分)
②阳离子交换膜(2分)
(3)反应生成无色络合离子(2分)
(4)当滴入最后一滴标准溶液,溶液由无色变为红色(或溶液变红,且半分钟内不褪色)(2分)
解析:(1)中S、C和C、N之间各共用2对电子,其电子式为。
(2)①实验Ⅰ中,酸性条件下,亚铁离子被高锰酸钾氧化生成铁离子,铁离子与KSCN反应使溶液变红,离子方程式为、;
②KSCN被酸性氧化为,设计成原电池,KSCN失电子,电子沿导线转移到右侧石墨电极,则KSCN溶液中阳离子透过离子交换膜进入酸性高锰酸钾溶液中,达到电荷守恒,所以电解质溶液中的离子交换膜是阳离子交换膜。
(3)反应生成无色络合离子,使反应:平衡逆向移动,红色明显变浅。
(4)达到滴定终点,铁离子过量,与KSCN反应,溶液由无色变为红色,且半分钟内不褪色。
13.答案:(1)-247.2(1分)
(2)常压(1分)
①随着温度升高,热裂解反应速率加快且反应正向移动,同时脱羧基反应逆向移动(2分)
②(2分)
(3)9.1%(2分)(2分)
(4)(1分)
(5) (2分)
解析:(1)由盖斯定律可知,。
(2)根据可知,该反应为气体体积增大的反应,选择的压强为常压;
①热裂解反应:是吸热反应,升温热裂解反应速率加快,同时反应正向移动,脱羧反应:是放热反应,升温脱羧反应逆向移动,故650℃之后氢气产率高于甲烷;
②一氧化碳能与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气,故在乙酸气中掺杂一定量的水,氢气产率显著提高而一氧化碳的产率下降,反应的化学方程式为。
(3)假设投入乙酸的物质的量为,热裂解反应,达到平衡时热裂解反应消耗乙酸20%,故热裂解反应消耗乙酸的物质的量为,乙酸热裂解反应生成的一氧化碳和氢气的物质的量为;脱羧基反应,脱羧基反应消耗乙酸60%,故脱羧基反应消耗乙酸的物质的量为,脱羧基反应生成的甲烷和二氧化碳的物质的量为;乙酸剩余,故乙酸的体积分数为,,,脱羧基反应的平衡常数。
(4)由原子守恒可知,光催化反应技术使用直接合成乙酸,且符合“绿色化学”的要求(原子利用率100%)。
(5)由电荷守恒可知,因为,所以,溶液呈中性,此时溶液中的、,故。
14.答案:(1)(1分)3(1分)平面正三角形(1分)
(2)4(1分)(1分)11:1(1分)
(3)三者均为原子晶体,原子半径:N
GaP>GaAs,故熔点降低(1分)
(4)①12 (1分) ②(2分)
解析:(1)硒是34号元素,其核外电子排布式为,根据分析可知同周期中只有As、Br、Kr三种元素的第一电离能大于硒,的空问间构型为平面正三角形。
(2)水晶晶体中硅原子的配位数为4,几种分子晶体的熔沸点可以按照相对分子质量的大小来排列,因此沸点由高到低的顺序为,丁硅烯的结构与丁烯类似,分子中有8个SiH键,1个SiSi双键,2个SiSi键,因此分子中的键与键的个数之比为11:1。
(3)原子晶体中各原子之间是靠共价键连接的,在成键数相同的情况下,共价键的强度受成键原子的半径大小影响,半径越小则键能越大,N、P、As同属第ⅤA族,因此三种物质的结构相似,而原子半径大小顺序为N
(4)①从六方晶胞的面心原子分析,上、中、下分别有3、6、3个配位原子,故镓原子的配位数为12。
②根据分析得出化学式为,质量为,该六棱柱的底面为正六边形,边长为,底面的面积为6个边长为的正三角形面积之和,因此该底面的面积为,高为,因此体积为,代入密度公式可知,。
15.答案:(1)2,3,4,5,6-五羟基己醛(1分)
(2)羧基羟基(1分)
(3)(1分)(2分)
(4)加成(或还原)反应(1分)加成反应(1分)
(5)(1分)
(6)(2分)
解析:(1)根据合成路线流程图可直接推出:由多糖淀粉水解得A(葡萄糖),B为2-羟基丙酸(乳酸)。所以A是葡萄糖,结构简式是,根据系统命名法则,醛基所在碳原子为1号位,其余每个碳上各有一个羟基则葡萄糖的系统命名法的名称是2,3,4,5,6-五羟基已醛。
(2)B为2-羟基丙酸(乳酸),结构简式为,含有的官能团名称是羧基、羟基。
(3)根据D的化学式,可推知D是1ml和3mlHCHO反应的产物,根据题给信息:1mlD能与2ml反应,说明1mlD中有1ml—CHO,D结构中有3个相同的基团,经以上分析相同的3个基团为,故D的结构简式为,D与银氨溶液反应的化学方程式为。
(4)由D、E的化学式对比可以看出E比D多2个H原子,则D→E为加氢的还原反应,即属于还原反应或加成反应;和HCHO反应生成的D为,即甲醛中的C==O双键打开,变成—C—O—H,故反应类型是加成反应。
(5)B的结构简式为,其直链同分异构体G的分子中不含甲基,G既不能与溶液反应,说明不含有—COOH;又不能与新制反应,说明也不含—CHO;且1mlG与足量Na反应生成1ml,即说明分子结构中含有2个—OH和1个,则可得G的结构简式为。
(6)根据题给提示信息:生成的单体是,可以用在NaOH溶液中水解并酸化得到,而可以用2氯丙醛发生催化氧化得到,由此即可写出路线图。
试管中试剂
实验
滴加试剂
现象
Ⅰ
i.先加1 mL 0.1ml/L 溶液
ii.再加硫酸酸化的溶液
i.无明显现象
ii.先变红,后褪色
Ⅱ
iii.先加1 mL 0.05 ml/L 溶液
iV.再滴加0.5 mL0.5 ml/ L 溶液
iii.溶液变红
iV.红色明显变浅
GaN
GaP
GaAs
熔点
1700℃
1480℃
1238℃
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