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备战高考化学一轮复习高三全程模拟卷(二)(全国通用)
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备战2023年高考化学高三全程模拟卷(二)(全国通用)
(考试用时:50分钟 试卷满分:100分)
一.选择题(共7小题,每小题6分,共42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.(2022·云南·昆明一中一模)2021年末,詹姆斯.韦伯红外线太空望远镜搭载火箭发射升空,将奔赴远离地球150万公里的第二拉格朗日点,肩负起观测宇宙形成后最初出现的星系、搜寻地外生命迹象等重任。下列有关叙述错误的是
A.主镜材料为密度小,性能好的金属铍,表面的金涂层可提高红外线反射率
B.望远镜需要避免太阳辐射,制作遮阳帆的聚酰亚胺薄膜属于有机高分子材料
C.望远镜需要超低温环境,主动冷却器用氦制冷,氦的分子间作用力很弱,沸点极低
D.望远镜工作的推进剂为N2H4和N2O4,N2O4本身的颜色会随温度升高变为红棕色
【答案】D
【解析】
A项:金属铍的性能好且密度小,适合作太空望远镜,表面的金涂层有利于红外线反射率的提高,A正确;
B项:聚酰亚胺是有机高分子化合物,则聚酰亚胺薄膜属于有机高分子材料,B正确;
C项:氦的相对分子质量很小,分子间作用力很弱,其沸点极低,可作制冷剂,C正确;
D项:N2O4为无色气体,会分解为红棕色的NO2气体,且随温度升高分解生成NO2的程度增大,所以气体的颜色随温度升高而不断加深,D错误;
故选D。
8.(2022·云南·二模)2020年初爆发的新型冠状病毒及其变异病株,至今还对世界人民的健康造成巨大威胁,我国政府在抗击疫情方面作出巨大贡献。茚地那韦被用于新型冠状病毒肺炎的治疗,其结构简式如图所示,下列说法错误的是
A.茚地那韦可以发生水解反应、酯化反应、还原反应
B.茚地那韦分子中含有羟基和酯基
C.虚线框内的所有原子一定不处于同一平面
D.茚地那韦属于芳香化合物,能使高锰酸钾溶液褪色
【答案】B
【解析】
A项:茚地那韦分子中的肽键能发生水解反应、醇羟基能发生酯化反应、苯环等能发生还原反应,A正确;
B项:从结构简式中可以看出,茚地那韦分子中不含有酯基,B错误;
C项:虚线框内的带“*”的碳原子,和与其直接相连的4个原子,共5个原子,一定不能处于同一平面,C正确;
D项:茚地那韦分子中含有苯环,为芳香化合物,含有羟基等使高锰酸钾溶液褪色;D正确;
故答案为:B。
9.(2022·福建漳州·二模)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1mol比1mol多个质子
B.常温下,12g金刚石中含有的共价键数目为2
C.的溶液中的数目为
D.标准状况下,22.4L与水反应,转移电子的数目为
【答案】B
【解析】
A项:H与D的质子数都是1,与两者质子数相同,A错误;
B项:金刚石为立体空间结构,1个C原子可形成2个共价键,12g(1mol)金刚石中含有的共价键数目为2,B正确;
C项:没有给出液体体积不能计算,C错误;
D项:与水反应生成HCl和HClO,且为可逆反应,转移电子的数目小于,D错误;
答案选B。
10.(2022·广东梅州·二模)《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法,原理如图所示。下列说法正确的是
A.a极为正极,发生还原反应
B.X膜为阳离子交换膜
C.当外电路通过2mol e-时,消耗22.4L O2
D.该装置可实现化学能与电能间的完全转化
【答案】B
【解析】
本题中通入H2的a极发生氧化反应,是原电池的负极,其电极反应式为:H2-2e-=2H+。通入O2的b极发生还原反应,是原电池的正极,考虑到最终产物为H2O2,故其电极反应式为:H2O+O2+2e-=HO+OH-。负极生成的H+通过阳离子交换膜进入到电解质中,正极生成的HO通过阴离子交换膜进入到电解质中,二者结合得到H2O2。据此可分析各个选项。
A项:在该原电池中,a极通入氢气,发生氧化反应,是原电池的负极,A项错误;
B项:a极生成的H+需要穿过X膜进入到电解质中与HO结合,X膜是阳离子交换膜,B项正确;
C项:当外电路流过2mol e-时,根据b极的电极反应式可知需要消耗1mol O2,但本题中未指明是否为标准状况,不能确定O2体积一定为22.4L,C项错误;
D项:原电池不可能实现化学能与电能的完全转化,还有一部分化学能会转化为其他形式的能量,如内能,D项错误;
答案选B。
11.(2022·山西太原·一模)2021年,英国剑桥大学Dominic S.Wright课题组设计了一种新型电池中电解质(结构如图所示)的合成路线。已知X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,三者的核外电子数之和等于35,Y与Z位于同一周期,则下列说法正确的是
A.简单离子的半径:X>Y
B.Z的最高价氧化物对应水化物是强酸
C.工业上常采用电解Y的氧化物冶炼单质Y
D.该化合物阴离子中各原子均满足8电子稳定结构
【答案】A
【解析】
X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,三者的核外电子数之和等于35,Y与Z位于同一周期,从结构图Z形成6个共价键,X为1价,若X为H,Y为Li,Z为31号,不合理,若X为H,Y为Na,则Z为23号元素,不合理,若X为F,Y为Na,Z为35-9-11=15,Z为P。
A项: F-、Na+电子层结构相同,核电荷大的半径小,简单离子的半径:F->Na+,故A正确;
B项: Z的最高价氧化物对应水化物H3PO4是弱酸,故B错误;
C项: 工业上常采用电解熔融氯化钠冶炼单质钠,故C错误;
D项: 该化合物阴离子中F原子满足8电子稳定结构,但P最外层有12个电子,故D错误;
故选A。
12.(2022·江西上饶·模拟预测)用如图所示的装置进行实验(夹持及尾气处理仪器略去),能达到实验目的的是
选项
a中试剂
b中试剂
c中试剂
实验目的
装置
A
浓盐酸
MnO2
无
制取并收集Cl2
B
浓氨水
碱石灰
浓硫酸
制备纯净的NH3
C
稀硫酸
NaHCO3
硅酸钠溶液
比较非金属性强弱:S>C>Si
D
浓硫酸
Cu
品红溶液
验证SO2具有漂白性
【答案】C
【解析】
A项:浓盐酸与MnO2在常温下不发生反应,不能制得氯气,A不正确;
B项:NH3显碱性,而浓硫酸显酸性,所以不能用浓硫酸干燥NH3,B不正确;
C项:浓硫酸滴入NaHCO3固体中,发生反应生成CO2气体,二氧化碳溶于水生成的碳酸能与硅酸钠反应,生成硅酸等,从而得出酸性:H2SO4>H2CO3>H2SiO3,单质的非金属性:S>C>Si,C正确;
D项:Cu与浓硫酸常温下不能发生反应,D不正确;
故选C。
13.(2022·辽宁·沈阳二中二模)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能够大量共存的是
A.的溶液中、、、
B.水电离的mol/L的溶液中:、、、
C.mol/L的溶液中:、、、
D.与Al反应能放出的溶液中:、、、
【答案】C
【解析】
A项:Fe3+水解显酸性,不能在的溶液中大量共存,A不符合题意;
B项:水电离的mol/L的溶液可以是酸性溶液,也可以碱性溶液,酸性溶液中、均不能大量共存,B不符合题意;
C项:mol/L的溶液中c(H+)=0.1mol/L,溶液呈强酸性,、、、相互不反应且能够在酸性溶液中大量共存,C符合题意;
D项:、可形成微溶物CaSO4而不能大量共存,D不符合题意;
答案选C。
二.非选择题:共58分,第26~28题为必考题,每个试题考生都必须作答。第35~36题为选考题,考生根据要求作答。
26.(2022·青海西宁·一模)铅蓄电池的拆解、回收和利用可以减少其对环境的污染,具有重要的可持续发展意义。利用废铅蓄电池的铅膏(主要成分为PbSO4、PbO2),还有少重Pb、Fe2O3、Al2O3)制备PbO的流程如图:
回答下列问题:
(1)步骤①将废铅膏研磨过筛的目的是____。
(2)向废铅膏粉中加入NaOH溶液可将PbSO4转化为PbO,反应的离子方程式是____。
(3)溶液Ⅰ中主要含有的阴离子有OH-、____。
(4)加入CH3COOH溶液和H2O2溶液可将脱硫铅膏中的含铅物质转化为(CH3COO)2Pb。PbO2转化为(CH2COO)2Pb的化学方程式是____。
(5)为使Pb2+完全沉淀并获得纯净的PbO,需向溶液Ⅱ中分两次加入NaOH溶液。第一次加入的目的是____,过滤后,第二次加入NaOH溶液调节溶液的pH至少为____(已知:25℃,Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38,Ksp[Pb(OH)2]=1×10-16)。
(6)若废铅膏中铅元素的质量分数为69%,用上述流程对1kg废铅膏进行处理,得到669gPbO,则铅的回收率为____%。
【答案】(1)增大反应物接触面积,提高反应速率
(2)PbSO4+2OH-=PbO+SO+H2O
(3)SO、AlO
(4)PbO2+ H2O2+2CH3COOH=(CH2COO)2Pb+2H2O+O2↑
(5) 除去多余的CH3COOH并将Fe3+转为沉淀除去 8.7
(6)89.2%
【解析】加入NaOH可将PbSO4转化为PbO,反应的离子方程式是PbSO4+2OH-=PbO+SO+H2O,NaOH溶液与杂质中Al2O3反应生成NaAlO2和水,溶液Ⅰ中主要含有的阴离子有OH-、SO、AlO,加入CH3COOH溶液和H2O2溶液可将PbO2转化为(CH2COO)2Pb,化学方程式是PbO2+ H2O2+2CH3COOH=(CH2COO)2Pb+2H2O+O2↑,杂质Fe2O3与醋酸反应生成Fe3+,第一次加入NaOH溶液除去杂质铁离子,第二次使Pb2+完全沉淀并获得纯净的PbO;
(1)
步骤①将废铅膏研磨过筛的目的是增大反应物接触面积,提高反应速率;
(2)
加入NaOH溶液可将PbSO4转化为PbO,反应的离子方程式是PbSO4+2OH-=PbO+SO+H2O;
(3)
NaOH与Al2O3反应生成NaAlO2和水,溶液Ⅰ中主要含有的阴离子有OH-、SO、AlO;
(4)
加入H2O2溶液与PbO2发生氧化还原反应生成Pb2+,与CH3COOH溶液和反应转化为(CH3COO)2Pb,则PbO2转化为(CH2COO)2Pb的化学方程式是PbO2+ H2O2+2CH3COOH=(CH2COO)2Pb+2H2O+O2↑;
(5)
杂质Fe2O3与醋酸反应生成Fe3+,第一次加入NaOH溶液的目的是除去多余的CH3COOH并将Fe3+转为沉淀除去;过滤除去Fe(OH)3沉淀后,第二次加入NaOH溶液调节溶液的pH恰好开始沉淀Pb2+,由溶解平衡:Pb(OH)2Pb2++2OH-,则,25℃时,调节溶液的pH至少为8.7;
(6)
669gPbO中铅元素的质量为,1kg废铅膏中铅元素的质量为1000g×69%=690g,则铅的回收率为。
27.(2022·青海西宁·一模)亚硝酰氯NOCl常用于合成洗涤剂、触媒及用作中间体,是一种红褐色液体或黄色气体,其熔点-64.5℃,沸点-5.5℃,遇水易水解。某学习小组在实验室用Cl2与NO制备NOCl并测定其纯度,进行如图实验(夹持装置略去)。
(1)实验室制取Cl2的离子方程式为____。
(2)NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构,则NOCl的电子式为____。
(3)实验过程中,若学习小组同学用酒精灯大火加热制取NO,对本实验造成的不利影响是____。
(4)装置C中长颈漏斗的作用是____。
(5)一段时间后,两种气体在D中反应的现象为____。
(6)若不用装置D中的干燥管对实验有何影响____(用化学方程式表示)。
(7)亚硝酰氯NOCl纯度的测定。取D中所得液体100g溶于适量的NaOH溶液中,配制成250mL溶液;取出25.00mL样品溶于锥形瓶中,以K2CrO4溶液为指示剂,用cmol·L-1AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为20.00mL(已知Ag2CrO4为砖红色固体)。
①滴定终点的现象:当滴入最后一滴AgNO3标准溶液后,____。
②则亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为____。
【答案】(1)MnO2+4H++2Cl-(浓)Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)
(3)温度过高造成HNO3分解,生成NO气体速度过快,NO来不及反应即大量逸出
(4)平衡系统内外压强,避免C中压强过大
(5)黄绿色气体变浅,有红褐色液体产生
(6)NOCl+H2O=HNO2+HCl
(7) 溶液中产生砖红色沉淀,且半分钟内不消失 13.1c%
【解析】
本题是利用Cu与稀硝酸氧化还原反应制备NO,反应原理为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,再利用水洗,除去少量被残留空气氧化生成的NO2,干燥后通入三颈烧瓶与Cl2反应制备产品,实验室制备Cl2的反应原理为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,据此分析解题。
(1)
实验室制取Cl2是用MnO2和浓盐酸加热,反应方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,则该反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-(浓)Mn2++Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4H++2Cl-(浓)Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)
N原子有三个未成对电子,O原子有两个未成对电子,Cl原子有一个未成对电子,原子之间形成共价键后每个原子均是8电子稳定结构,故应是N原子在中间,O、N之间是两对共用电子对,N、Cl之间是一对共用电子对,电子式为,故答案为: ;
(3)
硝酸受热挥发以及分解,使硝酸耗用量增加,反应过快使NO生成量大,气流过快,会有部分NO未来及反应就已经逸出D装置,故答案为:温度过高造成HNO3分解,生成NO气体速度过快,NO来不及反应即大量逸出;
(4)
根据图像所示,因D三颈烧瓶中反应NO需控制流速,则前面生成的NO有可能产生积累,造成装置内压强上升,故安装一个长颈漏斗用于平衡装置内压强,故答案为:平衡系统内外压强,避免C中压强过大;
(5)
Cl2本身是黄绿色,生成的NOCl是黄色,瓶内气体颜色会变浅,同时三颈烧瓶坐在冰盐水浴中,温度低于NOCl的沸点,故会有液态NOCl出现,即红褐色液体,故答案为:黄绿色气体变浅,有红褐色液体产生;
(6)
NOCl易水解,N是+3价,水解产物之一应是HNO2,对应方程式为NOCl+H2O=HNO2+HCl,故答案为:NOCl+H2O=HNO2+HCl;
(7)
①本实验使用K2CrO4溶液为指示剂,当AgNO3与溶液总的Cl-反应结束有过量时,则将形成Ag2CrO4砖红色沉淀,则滴定终点的现象:当滴入最后一滴AgNO3标准溶液后,溶液中产生砖红色沉淀,且半分钟内不消失,故答案为:溶液中产生砖红色沉淀,且半分钟内不消失;
②利用AgNO3滴定反应后溶液中的Cl-,可得关系式NOCl~Cl-~AgNO3,则250mL的样品反应液中NOCl的物质的量是×20.00×10-3L×cmol/L=0.2×cmol,所以样品中NOCl质量分数为×100%=13.1c%,故答案为:13.1c%。
28.(2022·安徽·二模)处理、回收利用CO是环境科学研究的热点课题。回答下列问题:
(1)CO用于处理大气污染物N2O的反应为CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)。在Zn+作用下该反应的具体过程如图1所示,反应过程中能量变化情况如图2所示。
总反应:CO(g)+N2O(g) CO2(g)+N2(g) ΔH=_______kJ·mol-1;该总反应的决速步是反应_______(填“①”或“②”),该判断的理由是_______
(2)已知:CO(g)+N2O(g) CO2(g)+N2(g)的速率方程为v=k·c(N2O),k为速率常数,只与温度有关。为提高反应速率,可采取的措施是_______(填字母序号)。
A.升温 B.恒容时,再充入CO C.恒压时,再充入N2O D.恒压时,再充入N2
(3)在总压为100kPa的恒容密闭容器中,充入一定量的CO(g)和N2O(g)发生上述反应,在不同条件下达到平衡时,在T1K时N2O的转化率与、在=1时N2O的转化率与的变化曲线如图3所示:
①表示N2O的转化率随的变化曲线为_______曲线(填“I”或“Ⅱ”);
②T1_______T2(填“>”或“<”);
③已知:该反应的标准平衡常数,其中pθ为标准压强(100kPa),p(CO2)、p(N2)、p(N2O)和p(CO)为各组分的平衡分压,则T4时,该反应的标准平衡常数Kθ=_______(计算结果保留两位有效数字,P分=P总×物质的量分数)。
(4)间接电解法除N2O。其工作原理如图4所示,已知:H2S2O4是一种弱酸。从A口中出来的气体是_______(填化学式),电解池的阴极电极反应式为_______,用化学方程式表示吸收池中除去N2O的原理:_______。
【答案】(1) -361.22 ① 反应①的活化能是149.6 kJ·mol-1,反应②的活化能是108.22 kJ·mol-1 ,反应②的活化能更小,故反应①是总反应的决速步
(2)AC
(3) II > 3.4
(4) O2
【解析】
(1)
由图2可知,总反应为:CO(g)+N2O(g) CO2(g)+N2(g) ΔH=-361.22kJ·mol-1,反应的决速步骤是由活化能大的步骤决定的,故该总反应的决速步是反应①,判断的理由是反应①的活化能是149.6 kJ·mol-1,反应②的活化能是108.22 kJ·mol-1 ,反应②的活化能更小,故反应①是总反应的决速步;
(2)
由速率方程可知,此反应的速率与温度和c( N2O)有关,
A.升温,k增大,速率加快,A正确;
B.恒容时,再充人CO,c( N2O)不变,速率不变,B错误;
C.恒压时,再充人N2O ,c( N2O)增大,速率增大,C正确;
D.恒压时,再充人N2 ,c( N2O)减小,速率减慢,D错误;
故选AC;
(3)
①越大,N2O的转化率越小,故曲线II表示N2O的转化率随的变化;
②曲线I表示N2O的转化率随的变化,由于△H T2;
③由图3曲线1可知,,温度为T4时,N2O的转化率为65% ,利用“三段式”计算法可知平衡时p(N2O) = 17.5 kPa,p(CO) = 17.5 kPa,p(CO2) =32. 5 kPa,p(N2) =32.5 kPa,Kθ= ;
(4)
由图可知,电解池的阳极电极反应式为,故从A口中出来的气体是O2,电解池的阴极电极反应式为,由装置图可知吸收池中除去N2O的原理是。
35.[化学——选修3:物质结构与性质](15分)
(2022·广东茂名·一模)镍及其化合物在工业生产和科研领域有重要的用途。请回答下列问题:
(1)基态原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为___________。
(2)含有4个水分子的醋酸镍[]在电镀中有广泛应用,其中中O原子的杂化轨道类型为___________,若该构型为八面体,则中心原子的配位数为___________。
(3)、的晶体结构类型均与氯化钠的相同,已知熔点,则离子半径___________(填“<”或“>”);天然的和人工合成的氧化镍常存在各种缺陷,某缺陷氧化镍的组成为,其中元素只有和两种价态,两种价态的镍离子数目之比为___________。
(4)四羰基镍[]是由路德维希·蒙德所发现。室温下,它是一种具挥发性的液体,其熔沸点低的原因是___________;分子内键与键个数之比为___________。
(5)金属镍与镧()形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如图所示。若阿伏加德罗常数的值为,晶胞边长为,则该晶胞的密度为___________。
【答案】(1)
(2) sp3杂化 6
(3) < 11:1
(4) 是分子晶体,融化或气化时破坏的是范德华力,因此熔沸点较低 1:2
(5)
【解析】
(1)
Ni为28号元素,核外有28个电子,其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d84s2,则其价层电子的电子排布图为:。
(2)
H2O中O的价电子对数为2+=4,故杂化轨道类型为sp3杂化,若该构型为八面体,则C2H3O2和H2O均为配体,中心原子的配位数为6。
(3)
、的晶体结构类型均与氯化钠的相同,均为离子晶体,已知熔点,则晶格能:,因此离子半径<,设两种价态的镍离子数目分别为x、y,则x+y=0.96,2x+3y=2,解得x=0.88,y=0.08,即两种价态的镍离子数目之比为0.88:0.08=11:1。
(4)
四羰基镍[]在室温下是一种具挥发性的液体,可知是分子晶体,融化或气化时破坏的是范德华力,因此熔沸点较低;CO的结构式为C≡O,含有1个键与2个键,因此键与键个数之比为1:2。
(5)
根据晶胞示意图可知,La位于晶胞的顶点,Ni位于晶胞的面心和体心,则一个晶胞中La原子的个数为,Ni原子的个数为,则晶胞的质量为,又晶胞的边长为apm,则晶胞的体积为(a3×10-30)cm3,因此晶胞的密度为。
36.[化学——选修5:有机化学基础](15分)
(2022·广东五华·一模)化合物M是灭活细菌药物的前驱体。实验室以A为原料制备M的一种合成路线如图所示:
已知:①
②+
回答下列问题:
(1)A中含有的官能团的名称为___________;B物质的化学名称是___________。
(2)由D生成E、由F生成G的反应类型分别为___________、___________。
(3)由C生成D的化学方程式为___________。
(4)同时满足下列条件的M的同分异构体的结构简式为___________。
①除苯环外无其他环状结构,苯环上有两个取代基。
②含有。
③核磁共振氢谱确定分子中有4种不同化学位移的氢原子,且峰面积之比为2∶2∶2∶1。
(5)参照上述合成路线和信息,以和为原料(其他试剂任选),设计制备的合成路线:___________。
【答案】(1) 羟基 丙烯
(2) 氧化反应 取代反应
(3)
(4)
(5)
【解析】
由信息推知,A为,B为,D为,E为,F为。
(1)
A的结构简式为,官能团为羟基;B为,为丙烯。
(2)
D发生氧化反应生成E;F和浓硝酸发生取代反应生成G硝基苯。
(3)
C发生水解反应生成D,化学方程式为。
(4)
由信息可知,M的同分异构体中含有苯环、碳碳双键和,则苯环上连接的基团为和,核磁共振氢谱确定分子中有4种不同化学位移的氢原子,且峰面积之比为2∶2∶2∶1,则为。
(5)
发生催化氧化反应可得,再发生消去反应可得,结合知②,与反应可得目标产物,由此可得合成路线,故为。
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