综合模拟(二)

这是一份综合模拟(二)，共12页。试卷主要包含了本试卷共4页，下列离子方程式中，正确的是，下列图示方法能完成相应实验的是等内容，欢迎下载使用。
1．本试卷共4页。
2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上。
3．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整。
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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．(2020·山西运城高三期末)化学与生产生活息息相关，下列有关说法正确的是( )
A．《鹤林玉露·一钱斩史》中记载“一日一钱，千日千钱，绳锯木断，水滴石穿”不涉及化学变化
B．“五粮液”酿酒的原理是通过蒸馏法将高粱等粮食中的乙醇分离出来
C．古成语“刀耕火种”，其化学原理是以灰肥田，并可以有效降低土壤的酸度
D．瓷器烧制前后颜色不同的现象称为“窑变”，“窑变”属于物理变化
2．1956年，美籍华人科学家吴健雄用eq \\al(60,27)C放射源进行实验验证了杨振宁和李政道的重要发现(此发现于1957年获得诺贝尔物理学奖)。eq \\al(60,27)C的衰变方程为eq \\al(60,27)C===eq \\al(A,Z)Ni＋eq \\al(0,－1)e－＋eq \(V,\s\up6(—))e，其中eq \(V,\s\up6(—))e是反中微子，它的电荷数为0，静止质量可认为是0。下列说法错误的是( )
A．衰变产物Ni质量数是60
B．C与Ni同在元素周期表的d区
C．C与Ni基态原子核外电子占据的轨道数不同
D．基态Ni原子的价电子排布为3d84s2
3．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是( )
A．0.05 ml KI与足量FeCl3在溶液中反应转移的电子数为0.05NA
B．0 ℃、101 kPa 下，0.1 ml乙炔和甲醛(HCHO)的混合物中含有C—H的数目为0.2NA
C．X ml R2(R的核内中子数为N，质量数为A)的核外电子数为X(A－N＋2)NA
D．有1.00 L 0.2 ml·L－1的稀硫酸和足量的金属钠反应，消耗钠的质量大于9.2 g
4．下列离子方程式中，正确的是( )
A．Na2O2与H2O反应制备O2：Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑
B．向稀硝酸中加入少量铁粉：3Fe＋8H＋＋2NOeq \\al(－,3)===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O
C．氯化镁溶液与氨水反应：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
D．向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液：Al3＋＋2SOeq \\al(2－,4)＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlOeq \\al(－,2)＋2H2O
5．由多元素组成的化合物Fe­Sm­As­F­O，是我国科学家近年来发现的一种重要的铁系超导材料。下列说法正确的是( )
A．O的价层电子排布式为1s22s22p4
B．Fe3＋的价层电子排布图违背了泡利不相容原理
C．N、As同主族，第一电离能：NO>As
6．(2021·山西运城高三期中联考)交叉偶联的反应机理如图，图中R为烃基，Ph为苯基。下列说法不正确的是( )
A．·CH2R是反应的中间体
B．循环产物Ni呈现的化合价有3种
C．反应过程中Ni的成键数目发生变化
D．交叉偶联的总反应为RCH2I ＋ PhI ＋ MnPhCH2R ＋ MnI2
7．聚脲具有防腐、防水、耐磨等特性，合成方法如下：
下列说法不正确的是( )
A．P和M通过加成反应形成聚脲
B．一定条件下聚脲能发生水解反应
C．M苯环上的一氯代物有2种
D．M与互为同系物
8．下列图示方法能完成相应实验的是( )
A．用图①配制一定物质的量浓度的NaOH溶液
B．用图②在实验室制取Cl2
C．用图③探究碳酸氢钠和碳酸钠的热稳定性
D．用图④制备少量Fe(OH)2并能较长时间看到其白色
9．观察下列模型并结合有关信息，判断下列说法不正确的是( )
A.HCN的结构式为H—C≡N，每个分子中含有2个σ键和2个π键
B．S8属于原子晶体
C．SF6是由极性键构成的非极性分子
D．单质硼属原子晶体，每个结构单元中含有30个B—B键
10．(2020·广东省茂名市高三二模)我国科学家在太阳能可规模化分解水制氢方面取得新进展——率先提出并验证了一种全新的基于粉末纳米颗粒光催化剂太阳能分解水制氢的“氢农场”策略，其太阳能光催化全分解水制氢的效率创国际最高记录(示意图如图所示，M1、M2为含铁元素的离子)。下列说法正确的是( )
A．制O2装置中，太阳能转化为电能
B．制H2装置中，交换膜为阴离子交换膜
C．系统制得1 ml H2的同时可制得1 ml O2
D．制H2时阳极可发生反应：[Fe(CN)6]4－－e－===[Fe(CN)6]3－
11．依据下列操作和现象所得结论正确的是( )
12.(2020·泰安期末)目前，全世界镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位，镍能形成多种不同的化合物，图1是镍的一种配合物的结构，图2是一种镍的氧化物的晶胞。下列说法正确的是( )
A．图1中元素C、N、O的第一电离能大小顺序为C>N>O
B．图1分子中存在的化学键有共价键、配位键、氢键
C．图2镍的氧化物表示的是NiO
D．图2中距镍原子最近的镍原子数为8个
13．(2021·济南模拟)硼可形成多种具有特殊性能的晶体。图甲为具有超导性能的硼化镁晶体的部分原子沿Z轴方向的投影，晶体中一层镁一层硼分层相间排列；图乙为具有超硬耐磨性能的磷化硼立方晶胞，晶胞参数为a nm。下列关于两种晶体的说法错误的是( )
A．硼化镁晶体中含有自由移动的电子
B．硼化镁晶体的化学式为MgB2
C．磷化硼晶体中磷原子的配位数为2
D．磷化硼晶体中P原子与B原子最近距离为eq \f(\r(3)a,4) nm
14．NiSO4·6H2O易溶于水，其溶解度随温度升高明显增大。以电镀废渣(主要成分是NiO，还有CuO、FeO等少量杂质)为原料制备该晶体的流程如下，下列说法错误的是( )
A．溶解废渣时不能用稀盐酸代替稀H2SO4
B．除去Cu2＋可采用FeS
C．流程中a～b的目的是富集NiSO4
D．“操作Ⅰ”为蒸发浓缩、冷却结晶
15．常温下，向20 mL 0.1 ml·L－1NaHA(酸式盐)溶液中分别滴加0.1 ml·L－1盐酸或0.1 ml·L－1 NaOH溶液，溶液的pH与滴加溶液体积关系如图所示。下列推断正确的是( )
A．NaHA在水中电离程度小于水解程度
B．在对应的各点溶液中，H点水的电离程度最大
C．E点对应的溶液中有c(Na＋)＝c(HA－)＋c(A2－)
D．F点对应的溶液中存在c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)
二、非选择题：本题共4小题，共55分。
16．(14分)(2020·河北衡水中学高三期中)常温常压下，一氧化二氯(Cl2O)为棕黄色气体，沸点为3.8 ℃，42 ℃以上分解生成Cl2和O2，Cl2O易溶于水并与水反应生成HClO。
[制备产品] 将氯气和空气(不参与反应)按体积比1∶3混合通入含水8%的碳酸钠中制备Cl2O，并用水吸收Cl2O(不含Cl2)制备次氯酸溶液。
(1)各装置的连接顺序为______→______→______→C→______(填字母)。
(2)装置B中多孔球泡和搅拌棒的作用是_______________；装置C的作用是_______________。
(3)制备Cl2O的化学方程式为______________________________________________________。
(4)此方法相对于用氯气直接溶于水制备次氯酸溶液的主要优点是______________________。
(5)反应过程中，装置B需放在_____________________________(填“冷水”或“热水”)中。
[测定浓度]
(6)已知次氯酸可被FeSO4等物质还原。用下列实验方案测定装置E所得溶液中次氯酸的物质的量浓度：量取10 mL上述次氯酸溶液，并稀释至100 mL，再从中取出10.00 mL于锥形瓶中，并加入10.00 mL 0.800 ml·L－1的FeSO4溶液，充分反应后，用0.050 ml·L－1的酸性KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液24.00 mL，则原次氯酸的物质的量浓度为____________(保留四位有效数字)。
17．(14分)化合物F是合成药物的重要的中间体，一种合成路线如下：
eq \(―――→,\s\up7(浓H2SO4),\s\d5(反应1))eq \(――――――――→,\s\up7(ⅰNaOH，300 ℃),\s\d5(ⅱH＋))Aeq \(――→,\s\up7(NaOH))Beq \(――→,\s\up7(CH3I),\s\d5(反应2))eq \(――→,\s\up7(HNO3))Ceq \(――→,\s\up7(NH42S))eq \(――――――→,\s\up7(NaNO2),\s\d5(H2SO4，0～5 ℃)) eq \(――→,\s\up7(200 ℃))

E
回答下列问题
(1)芳香族化合物A的元素分析为：76.6%碳、17.0%氧、其余为氢，则A的化学名称为________。
(2)反应1中浓硫酸的作用是______________________，反应3的反应类型为____________。
(3)反应2的化学方程式为________________________________________。
(4)C的结构简式为_________________________________________。
(5)E中含有的官能团的名称有醚键、______________________________________。
(6)满足下列条件的D的同分异构体有________种。
①属于芳香族化合物，且为邻二取代；
②属于酯类，水解产物之一遇FeCl3溶液显紫色；
③非苯环上的核磁共振氢谱有三组峰。
18．(14分)(2020·浙江温州高三质检)二氧化碳催化加氢合成乙烯在环境保护、资源利用、战略需求等方面具有重要意义。 CO2和H2 在铁系催化剂作用下发生化学反应：
Ⅰ.2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g) ΔH1
Ⅱ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＞0
请回答下列问题：
(1)反应Ⅰ能自发进行，则 ΔH1________0(填“＜”“＞”或“＝”)；该反应自发进行的条件是________________________________________________________________________。
(2)在密闭容器中通入1 ml CO2和3 ml H2，在铁系催化剂作用下进行反应，CO2的平衡转化率随温度和压强的变化如图1所示。
①下列说法正确的是________(填字母)。
A．由图1可知：0.1 MPa下，200～550 ℃时以反应Ⅰ为主，550 ℃以后以反应Ⅱ为主
B．反应Ⅱ化学方程式前后物质的化学计量数之和相等，所以反应Ⅱ的ΔS等于零
C．恒温恒压下，容器内气体的密度不变时，说明反应已达到平衡
D．其他条件不变，将CO2和H2的初始物质的量之比改为2∶3，可提高CO2平衡转化率
②图1中点M(350,70)，此时乙烯的选择性为eq \f(5,7)(选择性：转化的CO2中生成C2H4和CO的百分比)。计算该温度时：反应Ⅱ的平衡常数K＝________。
③在图1中，温度大于800 ℃时，随着压强的增大，CO2的平衡转化率减小，请解释原因：__________________________________________________________________________。
(3)有研究表明，在铁系催化剂作用下反应 Ⅰ 分两步进行：
i．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 慢
ii.2CO(g)＋4H2(g)C2H4 (g)＋2H2O(g) 快
在图2中画出反应Ⅰ分两步进行的“能量—反应过程图”。起点从[2CO2(g)＋6H2(g)]开始。
19．(13分)利用氯碱工业中的固体废物盐泥[主要成分为Mg(OH)2、CaCO3、BaSO4，还含有少量NaCl、Al(OH)3、Fe(OH)3、Mn(OH)2等]与废酸反应制备七水硫酸镁，既处理了三废，又有经济效益。其工艺流程如图1所示：
已知：
(i)部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表所示。
(ii)两种盐的溶解度随温度的变化(单位为g/100 g水)如图2所示。
根据图1并参考表格pH数据和图2，请回答下列问题：
(1)在酸解过程中，加入的酸为__________，加快酸解速率可采取的措施有________________
_______________________________________________________________________________。
(2)加入的NaClO可与Mn2＋反应产生MnO2沉淀，该反应的离子方程式是_________________。
(3)本工艺流程多次用到抽滤操作，优点是___________________________。
抽滤①所得滤渣A的成分为________和CaSO4；抽滤②所得滤渣B的成分为MnO2、________和________；抽滤③所得滤液D中主要阳离子的检验方法是_______________________。
(4)依据图2，操作M应采取的方法是适当浓缩，_____________________________________。
(5)每生产1吨MgSO4·7H2O，需要消耗盐泥2吨。若原料利用率为70%，则盐泥中镁(以氢氧化镁计)的质量分数约为________。
答案精析
1．C 2.C 3.C 4.D
5．D [氧原子核外电子数为8，基态氧原子核外电子排布式为1s22s22p4，价层电子排布式为2s22p4，故A不符合题意；泡利不相容原理内容为：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子，选项中铁离子价层电子排布图：，违背了洪特规则，故B不符合题意；N、As同主族，同一主族元素第一电离能随着原子序数增大而减小，所以第一电离能：N>As，故C不符合题意；同一周期元素从左到右电负性逐渐增大，电负性：F>O>N，同一主族元素从上到下电负性逐渐减小，电负性：N>As，所以电负性：F>O>As，故D符合题意。]
6．B [根据交叉偶联的反应机理可知，·CH2R是反应的中间体，A正确；由图可知，Ni的化合价呈现0、＋1、＋2、＋3四种，B错误；反应过程中Ni的成键数目有4、5、3、2，发生变化，C正确；根据交叉偶联的反应机理可知，交叉偶联的总反应为RCH2I ＋ PhI ＋ MnPhCH2R ＋ MnI2，D正确。]
7．D 8.D 9.B
10．D [制O2装置中，太阳能转化为化学能，故A错误；制H2装置中，阴极发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑，其中的交换膜为阳离子交换膜，B错误；由总反应方程式2H2Oeq \(======,\s\up7(光催化剂))2H2↑＋O2↑可知，系统制得2 ml H2的同时可制得1 ml O2，故C错误；制H2时阳极M2转化为M1，且M1中Fe元素化合价比M2低，可发生反应：[Fe(CN)6]4－－e－===[Fe(CN)6]3－，故D正确。]
11．C
12．C [同周期主族元素，随着原子序数增大，第一电离能呈增大的趋势，但第ⅡA族和第ⅤA族元素反常，所以图1中元素C、N、O的第一电离能大小顺序为N>O>C，故A错误；根据图1分析，N和Ni存在配位键，C—C、C—H、N==C、N—O，O—H等均为共价键，O—H…O为氢键，所以图1分子中存在共价键、配位键、氢键，但是氢键不属于化学键，故B错误；图2中，1个晶胞中含有黑球数目为1＋12×eq \f(1,4)＝4个，含有白球数目为8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4个，所以图2镍的氧化物表示的是NiO，故C正确；根据图2，不妨假设白球为Ni，其周围与之最近的Ni数目为12个，故D错误。]
13．C [硼化镁晶体有超导性能，含有自由移动的电子，故A正确；根据投影可知，1个B原子为3个Mg原子共用，1个Mg原子为6个B原子共用，故一个Mg原子单独占有的B原子为6×eq \f(1,3)＝2，由此可知Mg、B原子数目之比为1∶2，故硼化镁的化学式为MgB2，故B正确；B原子周围有4个P原子，即B原子配位数为4，晶胞中P原子数目为8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4，有4个B原子，二者配位数相等，故磷化硼晶体中磷原子的配位数为4，故C错误；B原子周围的4个P原子形成正四面体结构，顶点P原子与正四面体体心B原子连线处于体对角线上，二者距离最近且等于对角线长度的eq \f(1,4)，而体对角线长度等于晶胞棱长的eq \r(3)倍，则P原子与B原子最近距离为a nm×eq \r(3)×eq \f(1,4)＝eq \f(\r(3)a,4) nm，故D正确。]
14．A
15．D [由图示可知，常温下，0.1 ml·L－1 NaHA溶液的pH＜7，显酸性，说明HA－的电离程度大于HA－的水解程度，故A错误；图中F点恰好生成Na2A溶液，只存在A2－的水解，水的电离程度最大，而H点恰好生成H2A和NaCl的混合溶液，H2A的电离抑制水的电离，水的电离程度小，故B错误；E点溶液中存在的电荷守恒式为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)，此时溶液显中性，即c(H＋)＝c(OH－)，则c(Na＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)，故C错误；F点恰好生成Na2A溶液，存在的电荷守恒式为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)，故D正确。]
16．(1)A D B E (2)增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应充分进行 除去Cl2O中的Cl2 (3)2Cl2＋Na2CO3===Cl2O＋2NaCl＋CO2(或2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===Cl2O＋2NaCl＋2NaHCO3) (4)制得的次氯酸溶液纯度较高，浓度较大 (5)冷水 (6)1.000 ml·L－1
解析 (1)根据实验目的，将氯气和空气(不参与反应)按体积比1∶3混合通入含水8%的碳酸钠中制备Cl2O，并用水吸收Cl2O(不含Cl2)制备次氯酸溶液，应先用装置A制备Cl2，再通过装置D除去混合气体中的HCl气体，同时混入空气，将混合气体通入装置B，在装置B中发生制备Cl2O的反应；然后将制取的Cl2O气体先通入装置C，以除去Cl2等杂质气体，最后通过装置E制取次氯酸溶液，装置连接顺序为A→D→B→C→E。
(2)多孔球泡和搅拌棒均能使反应物充分接触，增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应充分进行；装置B中生成Cl2O的同时还会有多余的Cl2逸出，而Cl2是非极性分子，易溶于非极性溶剂四氯化碳，因此此处装置C使用足量的四氯化碳溶液将Cl2吸收。
(3)已知空气不参与反应，则制取Cl2O以Cl2和Na2CO3为反应物，发生歧化反应，其中氯元素从0价变为＋1价和－1价，反应的化学方程式为2Cl2＋Na2CO3===Cl2O＋2NaCl＋CO2(或2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===Cl2O＋2NaCl＋2NaHCO3)。
(4)Cl2O与水反应的化学方程式为Cl2O＋H2O===2HClO，Cl2和水反应的化学方程式为Cl2＋H2OHCl＋HClO，Cl2O和水反应只生成HClO且反应不可逆，氯气和水反应除了生成HClO还生成HCl，并且反应可逆，所以用Cl2O与水反应制备次氯酸溶液相对于用氯气溶于水制备次氯酸溶液的主要优点是制得次氯酸溶液纯度较高、浓度也较大。
(5)Cl2O在42 ℃以上会分解生成Cl2和O2，故为防止反应放热后温度过高导致Cl2O分解，装置B需放在冷水中。
(6)10.00 mL 0.800 ml·L－1的FeSO4溶液中，n(FeSO4)＝0.800 ml·L－1×0.01 L＝0.008 ml,24.00 mL 0.050 ml·L－1的酸性KMnO4溶液中，n(KMnO4)＝0.050 ml·L－1×0.024 L＝0.001 2 ml，根据反应MnOeq \\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O可知，0.001 2 ml高锰酸钾消耗硫酸亚铁的物质的量为：0.001 2 ml×5＝0.006 ml，则稀释后的10.00 mL HClO溶液消耗硫酸亚铁的物质的量为0.008 ml－0.006 ml＝0.002 ml，根据反应HClO＋2Fe2＋＋H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O可知，稀释后10.00 mL HClO溶液中n(HClO)＝eq \f(1,2)×0.002 ml＝0.001 ml，原10 mL次氯酸溶液中n(HClO)＝0.001 ml×eq \f(100 mL,10 mL)＝0.01 ml，其浓度为eq \f(0.01 ml,0.01 L)＝1.000 ml·L－1。
17．(1)苯酚 (2)反应物、催化剂 取代反应
(3)＋CH3I―→＋NaI
(4)
(5)碳碳双键、羰基 (6)3
18．(1)＜ 低温 (2)①AC ②eq \f(8,13)(或0.62或0.615)
③温度高于800 ℃时，以反应Ⅱ为主，压强增大，平衡不移动。但压强增大，使反应Ⅰ平衡正移，水蒸气浓度增大，CO2和H2浓度减小，从而导致反应Ⅱ平衡逆移，所以CO2的平衡转化率减小
(3)
19．(1)硫酸 升温、把盐泥粉碎、搅拌等
(2)Mn2＋＋ClO－＋H2O===MnO2↓＋2H＋＋Cl－
(3)速度快 BaSO4 Fe(OH)3 Al(OH)3 焰色反应
(4)趁热过滤 (5)16.8%
HCN
S8
SF6
B12结构单元
结构模型示意图
备注
－
易溶于CS2
－
熔点：1 873 K
选项
操作和现象
结论
A
将无色气体通过灼热的黑色氧化铜，固体逐渐变为红色
无色气体是H2
B
KNO3溶液从80 ℃冷却到20 ℃，有固体析出
80 ℃时KNO3溶液为饱和溶液
C
切开的金属钠表面很快变暗
金属钠易被氧气氧化
D
将银白色的金属锰投入硫酸铜溶液中，锰的表面有红色物质生成
金属活泼性：铜＞锰
沉淀物
Mn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
pH(完全沉淀)
10.02
8.96
3.20
4.70
11.12