2021届 长沙市一中 英才 大联考 模拟试卷(一)化 学(含解析)
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化 学
可能用到的相对原子质量:H~1 C~12 N~14 O~16 Al~27 S~32元 Cl~35.5 K~39 Ca~40 Mn~55 Fe~56 Ag~108 In~115 Sn~119
一、选择题:本题共10个小题,每小题3分,共30分。每小题只有一项符合题目要求。
1.化学与生产、生活、社会密切相关,下列有关说法正确的是( )
A.高纯铝被大量用于制造火箭、导弹和飞机的部件
B.煤的干馏、海带提碘、石油裂解等都涉及化学变化
C.绿色化学研究的是如何用化学技术与原理治理已经被污染的环境
D.将煤气化,有利于提供更多的能量,且可以有效减少温室气体的产生
2.下列表示正确的是( )
A.乙烯的结构简式CH2CH2 B.水分子的球棍模型
C.异戊二烯的键线式: D.羰基的电子式
3.下列有关[3]轴烯()的说法错误的是( )
A.与苯互为同分异构体
B.能使溴水和酸性KMnO4溶液都褪色
C.分子中的所有碳原子共平面
D.与足量H2加成反应后所得产物的二溴代物有4种
4.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.向含1mol CH3COONa的水溶液中滴加醋酸使溶液呈中性,数目为NA
B.,每生成1mol CO2,反应转移的电子数为NA
C.用惰性电极电解AlCl3溶液,当电路中通过的电子数为NA时,阴极有9g Al析出
D.0.100mol·L-1的NH4Cl溶液中,数目小于0.100NA
5.下列实验操作或实验仪器使用错误的是( )
A.实验室所用的FeSO4溶液、氯水一般需现用现配
B.酸碱中和滴定接近终点时,用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁
C.常压蒸馏时,加入液体的体积要控制在蒸溜烧瓶容积的1/3~2/3之间
D.制备硝基苯和制备乙酸乙酯均需使用温度计控制温度
6.我国科学家意外发现一种罕见无机化合物(结构如图所示),其中W、X、Y为同一短周期元素,X、Z为短周期同一主族元素且Z的核电荷数是X的2倍,下列说法正确的是( )
A.X、Y、W形成的简单氢化物中Y的简单氢化物沸点最高
B.Z的氧化物的水化物是强酸
C.NaY的水溶液不能存放在玻璃试剂瓶中
D.X与Z具有相同的最高化合价
7.利用无机物离子和(下图简写为),实现了水在催化剂作用下制氧气。用进行同位素标记实验,证明了产物氧气中的氧原子完全来自于水。其相关机理如下图所示:
下列说法错误的是( )
A.在反应中作氧化剂
B.催化氧化水的反应为
C.进行同位素标记实验前需排尽体系中的空气
D.若参与反应,则中存在
8.感光材料AgBr的发现推动了化学感光成像技术的发展。胶片冲印的化学成像过程如下:
感光:涂有AgBr胶片的感光部分被活化,形成显影区;
显影:用显影液将显影区被活化的AgBr转化为Ag,对苯二酚转化为对苯二醌(结构如图所示),形成暗影区;
定影:用定影液(含Na2S2O3)将胶片上未感光的AgBr转化为,形成透光亮影区;
水洗:用水洗去胶片上残留的可溶性银盐,自然干燥后形成黑白底片。
下列说法错误的是( )
A.显影区每生成1mol对苯二醌同时生成4mol Ag
B.定影时,发生反应的离子方程式是
C.对苯二酚的还原性强于Na2S2O3
D.由 ,可推知不能用氨水作定影液
9.正戊烷异构化为异戊烷是油品升级的一项重要技术。在合适催化剂和一定压强下,正戊烧的平衡转化率(a)随温度变化如图所示。
名称 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 燃烧热 |
正戊烷 | -130 | 36 | -3506.1 |
异戊烷 | -159.4 | 27.8 | -3504.1 |
下列说法不正确的是( )
A.25℃,101kPa时,正戊烷异构化成异戊烷的热化学反应方程式为:
B.28~36℃时,随温度升高,正戊烷的平衡转化率增大,原因是异戊烷气化离开体系,产物浓度降低,平衡正向移动
C.36~150℃时,随温度升高,正戊烷异构化反应的平衡常数增大
D.150℃时,体系压强从100kPa升高到500kPa,正戊烷的平衡转化率基本不变
10.下列反应的方程式正确的是( )
A.用石灰乳与浓缩的海水制备氢氧化镁:
B.用纯碱溶液吸收海水提溴时吹出的Br2:
C.向煤中加石灰石可减少煤燃烧时SO2的排放:
D.向含有0.4 mol FeI2的溶液中通入0.3mol Cl2充分反应:
二、选择题:本题共4个小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有一个或两个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.下列实验操作、实验现象及解释或结论都正确且有因果关系的是( )
选项 | 实验操作 | 实验现象 | 解释或结论 |
A | 工业上用SiO2与焦炭在高温条件制备粗硅 | 生成可燃性气体,得到黑色固体粗硅 | 非金属性:C>Si |
B | 常温下,用pH计分别测定等体积溶液和溶液的pH
| 测得pH都等于7 | 同温下,不同浓度的CH3COONH4溶液中水的电离程度相同 |
C | 将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶 | 集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生 | CO2具有氧化性 |
D | 往烧杯中加入约20g研细的晶体和10g NH4Cl晶体,并将烧杯放在滴有水的玻璃片上,用玻璃棒迅速搅拌 | 有刺激性气味气体生成,烧杯底部结冰,与玻璃片粘在一起 | 吸热反应不一定需要加热才能进行 |
12.最近,我国科学家设计了一种高效电解水制氢系统,实现了在催化剂作用下析氢和析氧反应的分离。该系统的工作原理如下图所示,其中电极均为惰性电极,电解液中含NaOH。下列有关该装置工作时的说法错误的是
A.阳极的电极反应为
B.OH通过离子交换膜由B极室向A极室移动
C.催化析氢室的反应为
D.理论上,该过程中和DHPS可自补充循环
13.以某工业铜粉(主要成分为Cu和少量CuO)为原料生产CuCl的工艺流程如下图所示:
已知CuCl难溶于醇和水,在潮湿的空气中易水解、易被氧化。
下列说法错误的是( )
A.为加快“浸出”速率,“浸出”时应采用高温
B.“反应”中,主要反应的氧化剂和还原剂之比为2:1
C.可从“滤液”中回收其主要溶质NH4Cl
D.乙醇加快了CuCl表面水分的去除,防止CuCl变质
14.已知,,,向10mL CaCl2溶液中滴加0.1mol·L-1的Na2SO4溶液时,溶液中pCa与滴加Na2SO4溶液体积(V)的关系如图所示(实线),下列有关说法正确的是(已知)
A.y为3.48
B.a与b两点对应溶液中c(Ca2+)之比为100:9
C.原CaCl2溶液浓度为1mol·L-1
D.若把0.1mol·L-1的Na2SO4溶液换成0.1mol·L-1的Na2CO3溶液,则图像变化如曲线M所示
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第15~17题为必考题,每个试题考生都必须作答。第18、19题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:此题包括3小题,共39分。
15.(14分)锰的重要用途是制造锰钢。一种以高铁锰矿(含MnO2、Fe2O3及少量FeO、CaO、K2O、Na2O)为原料生产金属锰的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“焙烧还原”时,高铁锰矿中MnO2被还原为MnO。
①理论上,还能被还原的成分有________、________(填化学式)。
②根据下表数据,焙烧时应选择的温度为________。
还原温度/℃ | 焙烧后Mn元素在主要含锰物质中的分布/% | ||
MnO2 | 高价锰(MnxOy) | 低价锰(MnO) | |
600 | 40.92 | 34.76 | 24.32 |
800 | 10.56 | 6.63 | 82.81 |
1000 | 5.77 | 2.70 | 91.29 |
1100 | 痕量 | 0.46 | 98.76 |
1200 | 痕量 | 0.30 | 97.94 |
(2)“浸出”产生“滤渣”的主要成分为____________(填化学式);该步骤中需再加入MnSO4以促进“滤渣"析出,结合化学反应原理解释其原因:________________________。
(3)“除杂”时,加入的MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,其离子方程式为_______________________________;再将pH逐步调至6,Fe3+水解为Fe(OH)3,同时Fe3+与Na+、K+形成络合物沉淀。
(4)电解“净化”所得溶液(MnSO4的酸性溶液)制备Mn。
①电解时,溶液中的阳离子在阴极存在两个相互竞争的电极反应,其产物分别为Mn和_________(填化学式)。
②研究表明,加入适量的SeO2有利于Mn在电极上析出。机理为:SeO2与水反应生成的H2SeO3(二元弱酸)在阴极放电生成Se单质,该电极反应为_____________________;电极上的Se对Mn2+有特殊的吸附性能,使Mn2+的电还原沉积成为主要反应。
③电解废液可在上述流程的____________步骤中循环使用。
16.(12分)亚硝酸钠(NaNO2)是一种常见的食品添加剂。某实验小组制备NaNO2并对其性质进行探究。
资料:Ag+与反应,可生成AgNO2白色沉淀或无色配离子。
Ⅰ.NaNO2的制取(夹持装置略)
实验i
向装置A中通入一段时间N2,再通入NO和NO2混合气体,待Na2CO3反应完全后,将所得溶液经系列操作,得到NaNO2白色固体。
(1)制取NaNO2的离子方程式是_________________。
(2)小组成员推测HNO2是弱酸。为证实推测,向NaNO2溶液中加入试剂X,“实验现象”证实该推测合理,加入的试剂及现象是______________________,______________________。
Ⅱ.NaNO2性质探究
将实验i制取的NaNO2固体配制成约0.1mol/L NaNO2溶液,进行实验ⅱ和ⅲ。
实验ⅱ
(3)由实验ii的现象得出结论:白色沉淀的生成与___________有关。
(4)仅用实验ii的试剂,设计不同实验方案进一步证实了上述结论,实验操作及现象是_______________。
实验ii
(5)酸性条件下,NO2氧化I-的离子方程式是__________________。
(6)甲同学认为,依据实验ⅲ的现象可以得出结论:该条件下,NO2能氧化I-。乙同学则认为A装置中制取的NaNO2含有副产物,仅凭实验ⅲ不能得出上述结论,还需要补充实验ⅳ进行验证,乙同学设计实验ⅳ证明了实验ⅲ条件下氧化的只有NO2,实验ⅳ的实验方案是______________________________________。
17.(13分)I.利用CO2直接加氢合成二甲醚包括以下三个相互联系的反应:
甲醇的合成
甲醇脱水
逆水气变换
相关物质变化的焓变示意图如下:
请回答:
(1)请写出CO2直接加氢合成二甲醚的热化学方程式:_____________________________________。
(2)保持恒温恒压的条件,当装置a充人1mol CO2、装置b充人2mol CO2,在其他条件不变时,请在图中分别画出平衡时CH3OCH3的体积分数随投料比变化的曲线图,请用a、b标注曲线。
(3)在恒容密闭容器里按体积比为1:3充入二氧化碳和氢气,一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后,下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是___________。
A.正反应速率先增大后逐渐减小
B.逆反应速率先增大后逐渐减小
C.化学平衡常数K值增大
D.反应物的体积百分含量增大
(4)在恒压CO2和H起始物质的量之比为1:3的条件下,CO2平衡转化率和平衡时二甲醚的选择性随温度的变化如图。
CH3OCH3的选择性=
①CO2平衡转化率随温度升高显示如图所示变化的原因是____________________。
②关于合成二甲醚工艺的理解,下列说法正确的是________。
A.合成二甲醚的反应在A点和B点时的化学平衡常数K(A)小于K(B)
B.当温度、压强一定时,在原料气(CO2和H的比例不变)中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率。
C.其他条件不变,在恒容条件下的二甲醚平衡选择性比恒压条件下的平衡选择性低
D.由图像可知,CO2加氢合成二甲醚应该选择具有良好的低温活性的催化剂
II.汽车尾气是城市空气污染的一个重要因素,常用以下反应净化汽车尾气:
在某温度T1℃下,2L密闭容器中充入NO、CO各0.8mol,测得不同时间的NO和CO物质的量如下表,
时间(s) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
n(NO)(mol) | 0.8 | 0.64 | 0.52 | 0.44 | 0.40 | 0.40 |
(5)上述反应用N2表示0~2min内平均反应速率v(N2)=________________;达到平衡后,继续加入NO、CO、CO2各0.4mol和N2________mol时,平衡不移动。
(二)选考题(从第18题和第19题中任选一题作答。若多做,则按所做的第一题计分,共15分)
18.[选修3:物质结构与性质](15分)
近日,我国科研工作者合成了含钼氧氟八面体的亚硒(碲)酸盐类二阶非线性光学晶体M[Ba(MoO2F)2(XO3)2(X=Se、Te)]和一种尖晶石结构多元金属(含Ag、Sn、In)硫族化合物半导体材料,并探索了材料的光电性质。回答下列问题:
(1)Mo是第五周期第ⅥB族元素,基态Mo2+价电子的自旋状态_________(填“相同”或“相反”)。
(2)晶体M中非金属元素的电负性由大到小的顺序是___________________________,中Se的杂化方式为______________,H2Te分子的立体构型为______________。
(3)氢键的本质是缺电子的氢原子和富电子的原子或原子团(比如大π键)之间的一种弱的电性作用,氯仿(CHCl3)易溶于苯是因为二者分子间形成了氢键,形成氢键的条件是______________________。
(4)已知Ba、Mo的氯化物沸点信息如下表所示。二者沸点差异的原因是_______________。
金属氯化物 | 沸点 |
BaCl2 | 1560℃ |
MoCl5 | 268℃ |
(5)NH3分子中H—N—H键角为106.7°,在[Ag(NH3)2]+中,H—N—H键角近似109.5°,键角变大的原因是_______________________________________________________________。
(6)某多元金属硫族化合物的晶胞结构如图所示,其中In、Sn,S位于晶胞内,Ag有6个原子位于面心。
则该物质的化学式为_______________,已知该晶胞的晶胞参数为a pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则密度ρ=____________g·cm-3(用含NA和a的计算式表示)。
19.[选修5:有机化学基础](15分)
有机物H是优良的溶剂,在工业上可用作洗涤剂、润滑剂,其合成线路如下:
已知:
①;
②;
③。
请回答下列向题:
(1)H的名称为______________。A的结构简式为__________________________。
(2)C→D所需试剂及反应条件分别为______________、______________。
(3)D→E的化学方程式为________________________________________________________。
(4)F中含有官能团的名称为______________。G→H的反应类型为_________________。
(5)符合下列条件的F的同分异构体的结构简式为____________________________。
①能与NaHCO3溶液反应放出CO2;②能发生银镜反应;③核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为9:1:1:1。
(6)请设计由和乙烯(CH2==CH2)为起始原料,制备的合成路线(无机试剂任选)。
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