高中化学全真模拟卷01(解析版)
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这是一份高中化学全真模拟卷01(解析版),共14页。试卷主要包含了选择题,必考题,选考题等内容,欢迎下载使用。
全真模拟卷(一)
一、选择题(本题共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. “绿蚁新醅酒,红泥小火炉”、“酥暖薤白酒,乳和地黄粥”是唐代诗人白居易的著名诗句。下列有关该诗句中所涉及的物质的说法错误的是
A.“新醅酒”是纯净物,“薤白酒”是混合物 B.“红泥小火炉”的红泥的颜色来自氧化铁
C.酿酒的过程中发生了化学反应同时生成了CO2 D.“酒”和“乳”的化学成分不同
【答案】A
【解析】
8.由CH4制备合成气(CO、H2),再由合成气制备CH3OH的反应转化关系如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状态下11.2 LCH4所含的非极性键为0.5 NA
B.等物质的量的CH3OH和CH4,CH3OH的质子数比CH4多8 NA
C.44 gCO2气体和44 gCH4与CO的混合气体,所含C原子数均为NA
D.制备合成气的反应中,若生成2 molCO,反应转移电子数为6 NA
【答案】D
【解析】
9.有以下合成路线(部分反应条件已省略):
有关下列说法错误的是
A.物质A的名称为乙炔,其电子式为
B.物质B中所有原子可能共平面
C.物质C的同分异构体中含有苯环且苯环上有两个取代基的有3种
D.反应③的反应条件为Cu/加热,反应类型为氧化反应
【答案】B
【解析】
物质A的名称为乙炔,根据价键知识可知其电子式为,A项正确;
B分子中含有甲基(-CH3),甲基上所有原子不可能共平面,B项错误;
物质C的分子式为C6H7NO,其同分异构体中含有苯环且苯环上有两个取代基的有以下3种:(邻、间、对3种),C项正确;
反应③为醇氧化为醛的反应,其反应条件为Cu作催化剂、加热,反应类型为氧化反应,D项正确。
10.海冰是海水冻结而成的咸水冰,海水冻结时,部分来不及流走的盐分(设以NaCl为主)以卤汁的形式被包围在冰晶之间,形成“盐泡”,若海冰的冰龄达到1年以上,融化后的水为淡水。其大致结构如图所示。下列叙述正确的是
A.海冰内层“盐泡”越多,密度越小.
B.海冰内层“盐泡”内的盐分主要以NaCl分子的形式存在
C.海冰内层NaCl的浓度约为10-4 mol/L(设海冰的密度为0.9 g/cm3)
D.海冰冰龄越长,内层的“盐泡”越多
【答案】C
【解析】
11.工业上可利用电解原理间接氧化法降解处理含有机污染物的废水,其原理如图所示:
Ti/RuO2-IrO2
石 墨
下列说法错误的是
A.介质离子在电极A上发生氧化反应,电极A为阳极
B.介质离子被氧化得到的强氧化剂可能为Cl2、O2
C.有机污染物在石墨电极上被还原为无污染物质
D.若介质离子为OH-,电极B上发生的反应为2H2O+2e-===== H2↑+2OH-
【答案】C
【解析】
由电极A上失去电子,介质离子被氧化为强氧化剂,可知电极A为阳极,发生氧化反应,A项正确;溶液中的介质离子(Cl-、OH-)被氧化为Cl2、O2,B项正确;有机污染物通过与强氧化剂发生溶液中的氧化还原反应,被氧化为无污染的物质,并非在石墨电极上被还原为无污染的物质,C项错误;电极B为阴极,发生还原反应,若介质离子为OH-,则电极B上发生的反应为2H2O+2e- === H2↑+2OH-,D项正确。
12.下列离子方程式中,不能正确表达反应颜色变化的是
A.FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
B.Na2S2O3溶液中滴加H2SO4溶液,出现淡黄色浑浊:+2H+===== SO2↑+S↓+H2O
C.淀粉-KI溶液中加入少量氯水,溶液变蓝色:Cl2+2I-===== 2Cl-+I2
D.向等浓度的KBr和KI溶液中加入少量AgNO3溶液,出现黄色沉淀:Ag++Br-===== AgBr↓
【答案】D
【解析】
13. “九宫格”是一种深受大众喜爱的数学游戏。若在一格中填充了5种元素,如图所示,X、Y、Z、W、Q为相同短周期元素且最外层电子数依次增加,横行和纵行所含元素最外层电子数之和均为10。下列说法错误的是
A.若为第二周期元素,X常用作电池电极材料
B.若为第二周期元素,W和Q可形成多种二元化合物
C.若为第三周期元素,Z的单质及其氧化物能溶于强酸也能溶于强碱
D.若为第三周期元素,通常用电解熔融氯化物的方法来冶炼X、Y、Z的单质
【答案】B
【解析】
二、必考题(本题共3小题,共43分)
26.(14分)三氯化钌广泛应用于氯碱工业中金属阳极钌涂层及加氢催化剂。现以废弃催化剂为原料回收贵金属钌,其工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)K2RuO4中Ru的化合价为 ,“碱溶”中产生的气体可用于 (写一种工业用途)。
(2)“氧化”时欲使2 molK2RuO4氧化为RuO4,则需要氧化剂的物质的量为 mol。
(3)“氧化”时应先加 ,氧化效果更佳。
(4)RuO4气体有剧毒,实验时应在 中进行,“盐酸吸收”时的化学方程式为 。
(5)可用氢还原重量法测定产品的纯度,其原理为2RuCl3+3H2=== 2Ru+6HCl。某同学对产品纯度进行测定,所得数据记录如下:
实验序号
产品质量/g
固体Ru质量/g
①
1.2500
0.4700
②
1.2500
0.5300
③
1.2500
0.5000
则产品的纯度为 (用百分数表示,保留小数点后两位有效数字)
(6)钌及其化合物在合成工业上有广泛用途,根据图示写出合成反应的化学方程式 。
【答案】(14分,除标注外,每空2分)
(1)+6(1分) 制取硝酸(1分)
(2)2
(3)H2SO4
(4)通风橱 2RuO4+16HCl=== 2RuCl3+5Cl2↑+8H2O
(5)82.18%
(6)N2+3H22NH3
【解析】
(1)根据化合物中化合价之和为0可知K2RuO4中Ru的化合价为+6价;“碱溶”中产生的气体为NO2,在工业上可用来制取硝酸;
(2)“氧化”时,K2RuO4作还原剂,NaClO作氧化剂,其中K2RuO4被氧化为RuO4,NaClO被还原为NaCl,现有2 molK2RuO4被氧化为RuO4失去4mole-,则NaClO应得到4mole-,故其物质的量为2mol;
(3)“氧化”时,NaClO作氧化剂,NaClO在酸性环境下氧化性强,故应先加H2SO4,再加NaClO;
(4)RuO4是剧毒气体,为了实验安全,应严格检查装置的气密性,且应在通风橱中进行;RuO4具有强氧化性,可用盐酸吸收得到RuCl3,其化学方程式为:2RuO4+16HCl=== 2RuCl3+5Cl2↑+8H2O;
(5)根据三次实验所得剩余固体的质量,取平均值,其质量为0.5000g,则产品中RuCl3质量为:
,产品的纯度为:=82.18%
(6) 根据图示可知,Ru参与了反应,在反应前后质量和化学性质均未发生变化,其作用是催化剂,利用Ru作催化剂合成氨气,其化学方程式为:N2+3H22NH3。
27.(14分)实验室可用苯乙酮间接电氧化法合成苯甲酸,原理如图所示:
实验步骤如下:
步骤I:电合成:在电解池中加入KI、20mL蒸馏水和20mL的1,4-二氧六环,搅拌至完全溶解,再加入20mL苯乙酮,连接电化学装置,恒定电压下电解7h;
步骤II:清洗分离:反应停止后,将反应液转移至烧瓶,蒸馏除去反应溶剂;用蒸馏水和二氯甲烷洗涤烧瓶,将洗涤液转移至分液漏斗;用二氯甲烷萃取除去亲油性杂质,分离出水相和有机相;
步骤III:制得产品:用浓盐酸酸化水相至pH为1~2,接着加入饱和NaHSO3溶液,振荡、抽滤、干燥,称量得到产品7.8g;
有关物质的数据如下表所示:
物质
分子式
溶解性
沸点(℃)
密度(g/cm3)
相对分子质量
苯乙酮
C8H8O
难溶于水
202.3
1.03
120
苯甲酸
C7H6O2
微溶于水
249
1.27
122
二氯甲烷
CH2Cl2
不溶于水
40
1.33
85
回答下列问题:
(1)步骤I中,阴极的电极反应式为 ,阳极I-失去电子后的产物与OH-反应的离子方程式为
(2)步骤II蒸馏过程中,需要使用到的玻璃仪器有 ,(填标号)除此之外还需要
(3)步骤II分液过程中,应充分振荡,静置分层后 (填标号)
A.直接将有机相从分液漏斗的上口倒出
B.直接将有机相从分液漏斗的下口放出
C.先将有机相从分液漏斗的下口放出,再将水相从下口放出
D.先将有机相从分液漏斗的下口放出,再将水相从上口倒出
(4)步骤III中,加入浓盐酸的目的是
(5)步骤III中,加入饱和NaHSO3溶液,水相中的颜色明显变浅,说明过量的I2被还原为I-,其离子方程式为
(6)本实验的产率是 (保留小数点后一位有效数字)
(7)得到的粗苯甲酸可用 法进行提纯。
【答案】(14分,除标注外,每空2分)
(1)H2O+2e-=== H2↑+2OH- I2+2OH-=== I-+IO-+H2O
(2)a、c、d、e、g (直形)冷凝管(1分)
(3)D(1分)
(4)将苯甲酸盐转化为苯甲酸(1分)
(5)+I2+H2O=== +3H++2I-
(6)37.6%
(7)重结晶法(1分)
【解析】
根据合成原理图示可知,通过电解KI溶液,获得氧化剂KIO/I2,利用其氧化性将苯乙酮氧化为苯甲酸。
(1)阴极区发生的电极反应为:H2O+2e-=== H2↑+2OH-,阳极区发生的电极反应为:I-2e-=== I2,I2与OH-反应的离子方程式为:I2+2OH-=== I-+IO-+H2O。
(2)蒸馏过程中,应使用到的玻璃仪器有:酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、(直形)冷凝管、尾接管、锥形瓶,故应选择a、c、d、e、g,除此之外,还需要的是(直形)冷凝管。
(3)根据给出的物质的性质,二氯甲烷的密度比水的密度大,故二氯甲烷在下层,水层在上层,分液时,应先将有机相从分液漏斗的下口放出,再将水相从上口倒出,故选D。
(4)通过反应,苯乙酮被氧化为苯甲酸盐溶液,加入浓盐酸的目的是将苯甲酸盐转化为苯甲酸,故本题答案为:将苯甲酸盐转化为苯甲酸。
(5)具有还原性,I2单质具有氧化性,二者发生氧化还原反应:
+I2+H2O=== +3H++2I-。
(6)反应中,加入了20mL苯乙酮,其密度为1.03g/cm3,物质的量为0.17mol,根据反应原理可知,理论上应得到苯甲酸的物质的量为0.17mol,即20.74g,实际获得苯甲酸7.8g,故其产率为。
(7)苯甲酸可用重结晶法进行提纯
28.(15分)工业上可用甲醇、二氧化碳制备DMC。其反应原理为:
2CH3OH(g)+CO2(g)→DMC(g)+H2O(g) △H1=-15kJ/mol(平衡常数为K1)
物质
CH3OH(g)
CO2(g)
DMC(g)
H2O(g)
生成焓kJ/mol
-201
x
-569
-241
已知:生成焓()是某温度下,用处于标准状态的各种元素的最稳定单质生成标准状态下1mol某纯物质的热效应。
(1)DMC的分子式是 ,x为 kJ/mol。
(2)从平衡移动的角度选择有利于合成DMC的条件是 (填序号)
A.高温高压 B.高温低压 C.低温低压 D.低温高压
(3)有研究者用CO(g)和O2(g)代替CO2(g)进行实验,已知CO(g)的燃烧热为283kJ/mol。
2CH3OH(g)+CO(g)+O2(g)→DMC(g)+H2O(g) ∆H2 (平衡常数为K2)
①∆H2=
②在相同温度下,两个反应的平衡常数K2 K1(填“>”“=”“
(4)0.9倍 0.033
(5)C3H6O3-12e-+18OH-=== 3+12H2O 8.58kW·h/Kg
【解析】
(1)根据反应2CH3OH(g)+CO2(g)→DMC(g)+H2O(g) 及质量守恒,可知DMC的分子式为C3H6O3,DMC是碳酸二甲酯,其结构简式为CH3O(CO)OCH3。根据生成焓的定义,可得∆H=生成物的生成焓-反应物的生成焓,即:-15=(-569-241)-(-201×2+x),得x=-393kJ/mol;
(2)合成碳酸二甲酯(DMC)的反应是放热反应且正向是气体体积减小的反应,根据勒夏特列原理,应选择低温高压的条件才有利于合成DMC;
(3)①根据CO(g)的燃烧热为283 kJ/mol得:
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ∆H3=-283kJ/mol(平衡常数为K3,K3>105)
根据盖斯定律,可得∆H2 =∆H1 +∆H3=-15kJ/mol-283kJ/mol=-298kJ/mol
②根据反应可知,K2=K1 • K3因为K3>105,所以K2>K1。
(4) 2CH3OH(g)+CO2(g)→CH3O(CO)OCH3(g)+H2O(g)
起始 4 2 0 0
转化 4×30% =1.2 0.6 0.6 0.6
平衡 2.8 1.4 0.6 0.6
,即平衡时压强为起始压强的0.9倍;
平衡常数;
(5)燃料电池中,通入燃料的一极为负极,通DMC的电极为负极,电解质为KOH溶液,所以其电极反应为C3H6O3-12e-+18OH-=== 3+12H2O;
一个DMC分子经过电化学氧化可以产生12个电子的电量,可得
=8.58kW·h/Kg;
三、选考题(2题中任选一题作答,共15分)
35.[物质结构与性质](15分)
金属钛因为其优越的性能被称为“未来金属”,其工业冶炼涉及到的反应如下:TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO。回答下列相关问题:
(1)基态钛原子的价层电子排布式为 ,上述反应中非金属元素电负性由大到小是 ;
(2)己知部分物质熔沸点如下:
名称
金红石
金刚石
四氯化钛
四溴化钛
四碘化钛
化学式
TiO2
C
TiCl4
TiBr4
TiI4
熔点/℃
1830
3550
-24.1
38
150
沸点/℃
2927
4827
136.4
233.1
377.2
自左向右,表中的三种钛的卤化物熔沸点依次升高的原因是 ;
(3)配位数为6,组成为TiCl3·6H2O的晶体有两种:化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的X呈绿色,定量实验表明,X与AgNO3以1:2物质的量比反应生成沉淀。Y呈紫色,且Y与AgNO3以1:3物质的量之比反应生成沉淀,则Y的化学式为 。
(4)钙钛矿是重要的含钛矿物之一,其主要成分Z的晶胞如图所示。推测Z的化学式为 ,Ca填充在O围成的空隙中。
(5)若晶胞参数a=384.1 pm,Z晶体的密度为 (列出计算表达式并计算出两位有效数字结果,3.8413≈56.67,阿伏伽德罗常数用6.0×1023 mol-l)。
【答案】(15分,除标注外,每空2分)
(1)3d24s2 O>Cl>C
(2)三种物质都是都是分子晶体,组成和结构相似时,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高
(3)[Ti(H2O)6]Cl3
(4)CaTiO3 正八面体
(5)ρ==4.0g/cm3(3分)
【解析】
(1)钛的原子序数为22,位于周期表第四周期IVB族,其价层电子排布式为3d24s2;元素的非金属性越强,其电负性越强,所以上述反应中非金属元素电负性又大到小的顺序为O>Cl>C;
(2)三种钛的卤化物均为分子晶体,组成和结构相似时,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高;
(3)配合物外界能够完全电离,Y与AgNO3以1:3的物质的量之比反应生成沉淀,所以外界能电离出3个Cl-,内界含6个配位H2O分子,这Y的化学式为[Ti(H2O)6]Cl3;
(4)根据所给晶胞的结构可知,Ti位于顶点,其原子个数为8×=1,Ca位于体心,其原子个数为1,O位于面心,其原子个数为8×=3,所以其化学式为CaTiO3;由晶胞结构图可知,Ca填充在O围成的正八面体空隙中;
(5)根据密度的计算公式ρ===4.0g/cm3。
36.[有机化学基础](15分)双氯芬酸钠是常用的抗炎镇痛药,一种合成路线如下:
已知:
①A分子不能发生银镜反应且核磁共振氢谱显示只有3组峰,峰面积之比为1:2:2;
②
请回答下列问题:
(1)9.8gA完全燃烧可得到26.4 gCO2和9.0 gH2O,则A的结构简式是 。
(2)合成路线中烃基-Ph的结构简式是 ,B分子中所含官能团的名称为 。
(3)E生成F的反应类型是 ,F的结构简式是 。
(4)写出F生成双氯芬酸钠的化学方程式 。
(5)满足下列条件的A的同分异构体共有 种(不考虑立体异构),请写出其中一种同分异构体的结构简式 。
i)分子中含有环状结构 ii)能发生银镜反应
(6)设计由2-丙醇和对苯二胺()为原料制备 的合成路线(其他无机试剂任选)。
【答案】(15分,除标注外,每空2分)
(1)(1分)
(2)(1分) 羰基(或酮基)、氯原子
(3)取代反应(1分)
(4)
(5)12种
五元环: [1种] 四元环:(1.2.3为-CHO的位置)[4种]
三元环:(1.2为-CH2CHO的位置)(1.2为-CHO的位置)
[7种](任写一种,1分)
(6)
(3分)
【解析】
(1)9.8gA完全燃烧可得到26.4g(0.6mol)CO2和9.0g(0.5mol)H2O,即9.8gA含有7.2gC和1.0gH,其余为O,O元素质量为1.6g,即0.1molO,故N(C):N(H):N(O)=6:10:1,A的分子式为C6H10O,又A分子不能发生银镜反应且核磁共振氢谱显示只有3组峰,峰面积之比为1:2:2,结合B分子的结构,可知A的结构简式是(环己酮);
(2)根据已知条件及产物的结构,可知E和F的结构分别是和,即可得合成路线中烃基-Ph的结构简式是(苯基),B分子中所含官能团的名称是羰基(或酮基)、氯原子;
(3)有E和F的结构可知,E生成F的反应类型是取代反应,F的结构简式是;
(4)F生成双氯芬酸钠的化学方程式是
(5)的同分异构体要满足条件能发生银镜反应,说明分子中含有醛基(-CHO),又要含有环状结构,其结构有以下12种:
五元环: [1种] 四元环:(1.2.3为-CHO的位置)[4种]
三元环:(1.2为-CH2CHO的位置)(1.2为-CHO的位置)
[7种](任写一种,1分)
(6)由2-丙醇和对苯二胺为原料制备 的合成路线如下:
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