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高考化学二轮(通用版)复习逐题对点特训16 Word版含答案
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可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14
O—16 Na—23 Mg—24 Al—27 Si—28 P—31 S—32
Cl—35.5 K—39 Fe—56 Cu—64 Zn—65 Ag—108
第Ⅰ卷
一、选择题:本大题共7小题,每小题6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。
7.化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是( C )
选项
现象或事实
解释
A
在食品袋中放入盛有硅胶的透气小袋
可防止食物氧化变质
B
用明矾净水
明矾具有杀菌消毒的作用
C
潮湿环境中的铁制品易生锈
铁、碳与铁制品表面水膜形成了原电池
D
雾霾
大量燃烧煤、天然气、石油等排放的CO2增多所致
解析:硅胶具有吸水性,所以硅胶能防止食品受潮而变质,A项错误;用明矾净水是因为明矾可以水解生成具有吸附性的氢氧化铝胶体,明矾没有杀菌消毒的作用,B项错误;雾霾是由大量燃烧煤、天然气、石油等产生的各种颗粒物、有害气体形成的,不是因为排放的二氧化碳增加,D项错误。
8.下列有机物的同分异构体种数最多的是(不考虑立体异构)( D )
A.C5H12 B.甲苯的一氯代物
C.C3H6Cl2 D.含苯环的 C7H8O
解析:C5H12是戊烷,有3种同分异构体;甲苯的一氯代物有4种(取代甲基上的氢有1种,取代苯环上的氢有3种);C3H6Cl2的同分异构体有4种,2个Cl原子在同一个C原子上时有2种,2个Cl原子在不同C原子上时有2种);含苯环的C7H8O的同分异构体有5种()。
9.某课外实验小组设计的下列实验合理的是( B )
解析:A项,不能在容量瓶中稀释浓硫酸;C项,NO2气体不能用排水法收集;D项,Na2O2为粉末状固体,且与水反应剧烈,不适合用简易启普发生器制备少量氧气。
10.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( D )
A.由2H和18O所组成的过氧化氢20 g,所含的中子数为10NA
B.标准状况下,2.24 L的二氯甲烷中含有的碳氯共价键的数目为0.2 NA
C.在0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中,阴离子数目大于 0.1 NA
D.NO2和H2O反应每生成2 mol HNO3,转移的电子数目为2 NA
解析:A项,20 g 2HO2中所含中子数为×22×NA mol-1=11NA,错误;B项,标准状况下CH2Cl2为液体,错误;C项,没有指明溶液的体积,错误;D项,3NO2+H2O===2HNO3+NO,生成2 mol HNO3,转移电子数为2NA,正确。
11.高铁酸钾是高能电极材料,锌—高铁酸钾碱性电池类似锌锰电池。电池总反应式为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,工作原理如图所示:下列说法正确的是( B )
A.放电时,电子由b极经KOH溶液流向a极
B.放电时,a极的电极反应式为FeO+4H2O+3e-―→Fe(OH)3+5OH-
C.充电时,b极的电极反应式为Zn—2e-+2H2O ===Zn(OH)2+2H+
D.充电时,当电路中有3 mol电子通过时,溶液中OH-的物质的量的变化量为3 mol
解析:A项,放电时,锌极为负极,电子由负极经外电路流向正极,不经过电解质溶液,错误;B项,放电时a极为正极,K2FeO4得电子发生还原反应,电极反应式为FeO+4H2O+3e-===Fe(OH)3+5OH-,正确;C项,充电时,b极为阴极,发生还原反应,电极反应式为Zn(OH)2+2e-===Zn+2OH-,错误;D项,充电时a极为阳极,电极反应式为Fe(OH)3+5OH--3e-===FeO+4H2O,有3 mol电子通过时,反应消耗5 mol OH-,阴极生成3 mol OH-,溶液中OH-的物质的量的变化量为2 mol,错误。
12.X、Y、Z、R是短周期主族元素,X原子最外层电子数是次外层的两倍,Y元素在地壳中的含量最多,Z元素的金属性最强,R原子的核外电子数是X原子与Z原子的核外电子数之和。下列叙述不正确的是( D )
A.X与Y能形成两种常见的气态化合物
B.原子半径的大小顺序:r(Z)>r(R)>r(X)>r(Y)
C.X、Z分别与R形成的化合物中化学键类型不同
D.含有Y、Z、R三种元素的化合物最多只有2种
解析:依据结构特点知X、Y、Z、R四种元素依次为C、O、Na、Cl。A项,C和O能形成CO、CO2两种气态氧化物;B项,原子半径大小顺序为r(Na)>r(Cl)>r(C)>r(O),正确;C项,CCl4中只含共价键,NaCl中只含离子键;D项,O、Na、Cl形成的化合物有多种,如NaClO、NaClO3、NaClO4等。
13.常温条件下,将浓度为0.1 mol·L-1的NaOH溶液逐滴滴加到体积为20 mL等物质的量浓度的二元弱酸(用H2A表示)溶液中。溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量与混合溶液pH的变化关系如图。下列说法正确的是( D )
A.pH>7时,溶液中只存在A2-
B.NaHA溶液跟NaHCO3溶液类似,呈碱性
C.滴入的NaOH溶液为30 mL时,存在c(Na+)>c(HA- )>c( A2-)>c(OH-)>c(H+)
D.滴入的NaOH溶液为40 mL时,溶液呈碱性
解析:pH>7时,溶液中主要存在A2-,另外还存在Na+、HA-、A2-、OH-、H+等,A项错误;由图像可知,溶液中的阴离子主要以HA-形式存在时,溶液pH≈4,溶液呈酸性,B项错误;滴入的NaOH溶液为30 mL时,反应后得到物质的量均为1×10-3 mol的NaHA和Na2A的混合溶液,此时溶液呈酸性,HA-的电离程度大于A2-的水解程度,存在c(Na+)>c(A2-)>c(HA-)>c(H+)>c(OH-),C项错误;滴入的NaOH溶液为40 mL时,反应生成Na2A,A2-水解使溶液显碱性,D项正确。
第Ⅱ卷
二、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第26~28题为必考题,每个试题考生都必须做答。选考题考生根据要求做答。
(一)必考题(共43分)
26.(14分)如图是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。
(1)在组装好装置后,若要检査AD装置的气密性,其操作是首先关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞,打开弹簧夹1,往D中装入水,然后微热A,观察到D中有气泡冒出,移开酒精灯或松开双手,D中导管有水柱形成且高度保持不变,说明装置气密性良好。
(2)装置B中试剂X是浓硫酸,装置D中盛放NaOH溶液的作用是吸收未反应的SO2,防止污染空气。
(3)关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,注入硫酸至浸没三颈烧瓶中固体,检验SO2与Na2O2反应是否有氧气生成的操作及现象是将带火星的木条放在D试管口处,看木条是否复燃。
(4)关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入E、F、G中,能说明I2还原性弱于SO2的现象为F中溶液蓝色褪去;发生反应的离子方程式是SO2+I2+2H2O===2I-+SO+4H+。
(5)为了验证E中SO2与FeCl3发生了氧化还原反应,设计了如下实验:
取E中的溶液,往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明SO2与FeCl3发生了氧化还原反应。上述方案是否合理?不合理(填“合理”或“不合理”),原因是E中溶解的SO2与稀硝酸反应也生成SO。
(6)实验过程中G中含酚酞的NaOH溶液逐渐褪色,此实验证明SO2具有漂白性还是其溶于水显酸性?请设计实验验证:取褪色后的溶液,滴加较浓的NaOH溶液,若变红,则证明褪色是因SO2溶于水显酸性。
解析:(1)检查装置的气密性时首先要形成密封系统。(2)Na2O2能与水蒸气反应,故证明SO2与Na2O2反应时要先除去水蒸气;SO2是有毒的酸性氧化物,能被NaOH溶液吸收。
(3)检验氧气用带火星的木条,木条复燃则证明有氧气。
(4)SO2的还原性强于I-,联想I2与SO2的反应便可得出实验现象和离子方程式。
(5)评价实验设计时,首先要考虑引入物质与原溶液中粒子的反应是否会对实验造成干扰。
27.(14分)某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是防止Fe2+被氧化。
(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是隔绝空气(排除氧气对实验的影响)。
(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,加入6 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;
②第二支试管中加入1滴K3 (Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。
实验②检验的离子是Fe2+(填离子符号);实验①和③说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有Fe3+(填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为可逆反应。
(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是Fe3+催化H2O2分解产生O2;生成沉淀的原因是H2O2分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动(用平衡移动原理解释)。
解析:Fe2+具有很强的还原性,易被空气中的O2氧化为Fe3+,在FeCl2溶液中加入少量铁屑,可防止Fe2+被氧化。
(2) Fe2+被氧化为Fe3+,Cl2被还原为Cl-,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
(3)O2难溶于煤油,加入煤油能隔绝空气,排除O2对实验的影响。
(4)KI溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为2I-+2Fe3+===I2+2Fe2+。K3(Fe(CN)6]是检验Fe2+的试剂。实验③溶液变红,说明溶液中仍存在Fe3+,由此可说明该氧化还原反应为可逆反应。
(5)酸化的FeCl2溶液与H2O2反应,Fe2+被氧化为Fe3+,O2被还原为H2O,反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O。Fe3+对H2O2的分解起催化作用,当反应一段时间后,会发生反应:2H2O22H2O+O2↑,故溶液中产生气泡。由于H2O2分解反应放热,促使Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+平衡右移,最终出现Fe(OH)3红褐色沉淀。
28.(15分)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。已知:
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+206.2 kJ·mol-1
②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=+247.4 kJ·mol-1
③2H2S(g)2H2(g)+S2(g) △H=+169.8 kJ·mol-1
(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为CH4(g)+2H2O(g)===CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165.0 kJ·mol-1。
(2)在密闭容器中充入一定量H2S,发生反应③。下图为H2S气体的平衡转化率与温度、压强的关系。
①图中压强(p1、p2、p3)的大小顺序为p1
(3)燃料电池能大幅度提高能量转化率。相同条件下,甲烷、氢气燃料电池的能量密度之比为1∶2(单位质量的可燃物输出的电能叫能量密度,能量密度之比等于单位质量的可燃物转移电子数之比)。
(4)硫化氢是剧毒气体,尾气中硫化氢有多种处理方法:
①碱溶液吸收。用150 mL 2.0 mol·L-1 NaOH溶液吸收4 480 mL(标准状况)H2S得到吸收液X(显碱性)。X溶液中粒子浓度大小关系正确的是BD(填字母)。
A.c(Na+)>c(S2-)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
C.c(Na+)=c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)
D.2c(OH-)+c(S2-)=2c(H+)+c(HS-)+3c(H2S)
②硫酸铜溶液吸收。200 mL 0.05 mol/L CuSO4溶液吸收H2S恰好使溶液中Cu2+和S2-浓度相等。已知常温下,Ksp(CuS)≈1.0×10-36。上述吸收H2S后的溶液中c(Cu2+)为1.0×10-18_mol·L-1。
解析:(1)由①×2-②得化学方程式:CH4(g)+2H2O(g)===CO2(g)+4H2(g),根据盖斯定律计算该反应的反应热:ΔH=(+206.2 kJ·mol-1)×2-(+247.4 kJ·mol-1)=+165.0 kJ·mol-1。
(2)①硫化氢分解反应是气体分子数增大的反应,相同温度下,增大压强,H2S的平衡转化率降低。从图像看,相同温度下,p1条件下H2S的平衡转化率最大,p3条件下H2S的平衡转化率最小。所以,压强大小关系有p1
(4)n(H2S)==0.2 mol。n(NaOH)=150×10-3 L×2.0 mol·L-1=0.3 mol,3NaOH+2H2S===NaHS+Na2S+3H2O,故吸收液X为等物质量浓度的Na2S和NaHS混合溶液。①A项,吸收液X显碱性,说明S2-的水解程度大于HS-的电离程度,所以溶液中c(HS-)>c(S2-),错误;B项,溶液中含有Na+、H+、OH-、HS-、S2-,电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),正确;C项,由物料守恒知,2c(Na+)=3c(HS-)+3c(H2S)+3c(S2-),错误;D项,电荷守恒式和物料守恒式联立可得质子守恒式:2c(OH-)+c(S2-)=2c(H+)+c(HS-)+3c(H2S),正确;故选B、D。②Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-),c(Cu2+)=c(S2-)时,c(Cu2+)=≈1.0×10-18 mol·L-1。
(二)选考题:请考生从两道题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分。
Ⅰ.选修3:物质结构与性质](15分)
非血红素铁是食物中的铁存在的形式之一,主要是三价铁与蛋白质和羧酸结合成络合物。回答下列问题:
(1)Fe3+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或Ar]3d5。
(2)黄血盐{K4Fe(CN)6]}中Fe2+与CN-两种离子之间的作用力是配位键,CN-中碳原子的杂化方式为sp,1 mol CN-中含有π键的数目为2NA(2×6.02×1023)。
(3) 黄血盐溶液与稀硫酸加热时发生非氧化还原反应,生成硫酸盐和一种与CN-是等电子体的气态化合物,反应化学方程式为K4Fe(CN)6+6H2SO4+6H2O2K2SO4+3(NH4)2SO4+6CO↑+FeSO4。
(4)Mn和Fe的部分电离能数据如表:根据表数据,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难,其原因是Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态(或Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态)。
元素
Mn
Fe
电离能/(kJ·mol-1)
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957
(5)下面是Fe单质的晶胞如图所示,Fe原子可以近似看做刚性小球,请回答下列问题:
①Fe单质晶体中的配位数为8。
②若晶体的密度为ρ g/cm3,Fe原子的半径为×cm(用含ρ的代数式表示,不必化简)
解析:(5)由晶胞图可知Fe单质晶体中的配位数为8,一个晶胞中含Fe原子的个数为:8×+1=2,设Fe原子的半径为r,则3×ρ×NA=2×56,则r=×。
Ⅱ.选修5:有机化学基础](15分)
秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线:
回答下列问题:
(1)下列关于糖类的说法正确的是cd。(填标号)
a.糖类都有甜味,具有CnH2mOm的通式
b.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
c.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全
d.淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物
(2)B生成C的反应类型为取代反应(酯化反应)。
(3)D中的官能团名称为酯基、碳碳双键,D生成E的反应类型为消去反应。
(4)F的化学名称是已二酸,由F生成G的化学方程式为H+(2n-1)H2O。
(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体,0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成44 g CO2,W共有12种(不含立体结构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为。
(6)参照上述合成路线,以(反,反)-2,4-己二烯和C2H4为原料(无机试剂任选),设计制备对苯二甲酸的合成路线
。
解析:a选项,不是所有的糖都有甜味,如纤维素等多糖没有甜味,也不是所有的糖都具有CnH2mOm的通式,如脱氧核糖的分子式为C5H10O4,所以说法错误;b选项,麦芽糖水解只生成葡萄糖,所以说法错误;c选项,如果淀粉部分水解生成葡萄糖,也可以发生银镜反应,即银镜反应不能判断溶液中是否还含有淀粉,因此只用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全,所以说法正确;d选项,淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物,所以说法正确。
(2)B生成C的反应是酸和醇生成酯的反应,属于取代(或酯化)反应。
(3)通过观察D分子的结构简式,可判断D分子中含有酯基和碳碳双键;由D生成E的反应为消去反应。
(4)F为分子中含6个碳原子的二元酸,名称为己二酸,己二酸与1,4-丁二醇发生缩聚反应,其反应的化学方程式为H+(2n-1)H2O。
(5)W为二取代芳香化合物,因此苯环上有两个取代基,0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成44 g CO2,说明W分子结构中含有两个羧基,还有两个碳原子,先将两个羧基和苯环相连,如果碳原子分别插入苯环与羧基间,有一种情况,如果两个取代基分别在苯环的邻、间、对位,有3种同分异构体;如果2个碳原予只插入其中一个苯环与羧基之间,有—CH2CH2—和—CH(CH3)—两种情况,两个取代基分别在苯环上邻、间、对位,有6种同分异构体;再将苯环上连接一个甲基,另一个取代基为一个碳原子和两个羧基,即—CH(COOH)2,有一种情况,两个取代基分别在苯环的邻、间、对位,有3种同分异构体;因此共有12种同分异构体,其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为。
(6)由题给路线图可知,己二烯与乙烯可生成环状烯,环状烯可转化为对二甲苯,用高锰酸钾可将对二甲苯氧化为对苯二甲酸,所以其合成路线为:
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